JP7371353B2 - 蓋材 - Google Patents
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Description
[1]少なくとも、第1延伸プラスチックフィルムと、第2延伸プラスチックフィルムと、シーラント層とをこの順に備える蓋材であって、前記蓋材中、延伸プラスチックフィルムは2枚であり、前記第1延伸プラスチックフィルムおよび前記第2延伸プラスチックフィルムは、いずれもポリエステルを主成分とする二軸延伸ポリエステルフィルムであり、前記シーラント層が、ポリエチレンを主成分とし、前記第2延伸プラスチックフィルムと前記シーラント層の間に、部分的にラミネート強度調整層が設けられており、前記蓋材において、前記ラミネート強度調整層が設けられている領域を第1領域、前記ラミネート強度調整層が設けられていない領域を第2領域とする場合、80℃の環境に1分間保持した後、80℃の環境で測定したときの前記第2領域の破断伸度が、180%以下である、蓋材。
図1に示される蓋材10-1は、図2に示されるように、少なくとも、第1延伸プラスチックフィルム11と、第2延伸プラスチックフィルム12と、シーラント層13とをこの順で備えている。蓋材10-1は、蓋材10-1中に延伸プラスチックフィルムを2枚のみ有している。
本明細書における「延伸プラスチックフィルム」とは、プラスチックフィルムの機械強度を向上させるために、意図的に延伸加工が施されたプラスチックフィルムである。延伸プラスチックフィルムは、所定の一方向または二方向において延伸されているプラスチックフィルムである。第1延伸プラスチックフィルム11および第2延伸プラスチックフィルム12は、蓋材10-1に所定の強度を持たせるための基材フィルムとして機能する。延伸プラスチックフィルム11の延伸方向は特には限定されない。第1延伸プラスチックフィルム11および第2延伸プラスチックフィルム12の延伸倍率は、それぞれ例えば1.05倍以上である。
シーラント層13は、ポリエチレンを主成分として含む。シーラント層13の主成分をポリエチレンとすることにより、ポリプロピレン(PP)に比べて良好な低温シール性が得られる。本明細書における「ポリエチレンを主成分として含む」とは、シーラント層が50質量%を超えるポリエチレンを含むことを意味する。ポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンから選ばれる1種または2種以上のポリエチレン等が挙げられる。本発明において、低密度ポリエチレンと直鎖状低密度ポリエチレンは異なるものである。具体的には、本発明において、低密度ポリエチレン(LDPE)とは、触媒を使わずに、エチレンを含むモノマーを用いて、100MPa以上400MPa以下の高圧下でラジカル重合することによって得られるエチレン単独重合体であり、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)とは、チーグラーナッタ触媒に代表されるマルチサイト触媒またはメタロセン触媒に代表されるシングルサイト触媒を使用して常圧~1MPaの低圧下でエチレンとα-オレフィンの重合によって得られる共重合体であり、いずれも、密度が0.925g/cm3未満のものを指す。LLDPEのコモノマーとなるα-オレフィンとしては、炭素数3~20のα-オレフィン、例えばプロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-へキセン、1-オクテン、1-ノネン、4-メチルペンテン等およびこれらの混合物が挙げられる。シーラント層13は、後述する容器本体とのシール性の観点から、低密度ポリエチレン、およびα-オレフィンが1-ブテンである直鎖状低密度ポリエチレンの少なくともいずれかを含むことが好ましい。
ラミネート強度調整層14は、樹脂を含み、かつ加熱により軟化して、ラミネート強度を調整する層である。ラミネート強度調整層14は、60~110℃の融点を有する樹脂材料、例えば、エチレン-酢酸ビニル系共重合体樹脂、ポリアミドおよびセルロース系樹脂を含有する樹脂、またはポリアミド、セルロース系樹脂、およびワックス類を含有する樹脂を用いて形成することができる。セルロース系樹脂としては、硝化綿等が挙げられ、またワックス類としては、ポリエチレンワックス等のポリオレフィンワックスが挙げられる。ポリアミドと硝化綿とポリエチレンワックスを含有する樹脂としては、DICグラフィックス株式会社製のMWOPニス(軟化点:105℃)などを用いることができる。
印刷層16は、内容物や包装製品の情報を付与したり、または蓋材10-1に美観を付与したりするための層であり、例えば、色材およびバインダ樹脂を含む。印刷層16を形成することにより、蓋材10-1に絵柄を形成することができる。本明細書における「絵柄」とは、特に限定されず、例えば、図、文字、模様、パターン、記号、柄、マーク等を広く含む。グラビア印刷用のインキとしては、DICグラフィックス株式会社製のフィナートを用いることができる。
色材は、特に限定されず、公知の顔料や染料を用いることができ、所望の色に合わせて適宜選択する。
バインダ樹脂としては、例えば、あまに油、きり油、大豆油、炭化水素油、ロジン、ロジンエステル、ロジン変性樹脂、シェラック、アルキッド樹脂、フェノール系樹脂、マレイン酸樹脂、天然樹脂、炭化水素樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アミノアルキッド系樹脂、ニトロセルロース、エチルセルロース、塩化ゴム、環化ゴム、(メタ)アクリレート化合物の重合体、または、これらの混合物が挙げられる。
接着剤層15は、第1延伸プラスチックフィルム11と第2延伸プラスチックフィルム12を接合するためのものであり、ドライラミネート法により接着するための接着剤を含む。接着剤層17は、第2延伸プラスチックフィルム12とシーラント層13を接合するためのものであり、ドライラミネート法により接着するための接着剤を含む。接着剤層15、17を構成する接着剤は、主剤および溶剤を含む第1組成物と、硬化剤および溶剤を含む第2組成物とを混合して作製した接着剤組成物から生成される。具体的には、接着剤は、接着剤組成物中の主剤と溶剤とが反応して生成された硬化物を含む。
二軸延伸PETフィルム/接着剤層/印刷層/二軸延伸PETフィルム/ラミネート強度調整層/接着剤層/シーラント層
二軸延伸PBTフィルム/接着剤層/印刷層/二軸延伸PETフィルム/ラミネート強度調整層/接着剤層/シーラント層
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二軸延伸PETフィルム/接着剤層/印刷層/二軸延伸ナイロンフィルム/ラミネート強度調整層/接着剤層/シーラント層
二軸延伸PBTフィルム/接着剤層/印刷層/二軸延伸ナイロンフィルム/ラミネート強度調整層/接着剤層/シーラント層
図1に示される蓋材10-1は、円形状になっているが、図13に示されるように蓋材10-2は、四角形状となっていてもよい。図13において、図1と同じ符号が付されている部材は、図1で示した部材と同じものであるので、説明を省略するものとする。図13に示されるラミネート強度調整層14は、2箇所に設けられている。ただし、1箇所に設けられていてもよく、また4箇所に設けられていてもよい。
蓋材10-1、10-2は、容器本体と接合されて、蓋付容器として使用される。図14は、実施形態に係る蓋付容器の斜視図であり、図15は、図14の蓋付容器の平面図であり、図16は、図15のII-II線の断面図であり、図17は、実施形態に係る他の蓋付容器の斜視図であり、図18は、図17の蓋付容器の平面図である。
容器本体30-1は、閉口した底面30Bと、上部に開口部31を有している。容器本体30-1の深さD3(図16参照)は、特に限定されないが、例えば、50mm以上150mm以下とすることが可能である。上記深さD3が50mm以上であれば、多くの内容物を収容することができ、また150mm以下であれば、電子レンジによる加熱で、加熱むらなく蒸気を抜くことができる。
蓋付容器20-1は、円形状の蓋材10-1を有しているので、容器本体30-1の底面30Bおよび開口部31も円形状となっているが、底面および開口部の形状は、蓋材の形状に合わせて適宜変更可能である。例えば、図17に示されるような蓋付容器20-2は、四角形状の蓋材10-2を有しているので、図17および図18に示されるように容器本体30-2の底面30Bおよび開口部31も四角形状になっていてもよい。
(蓋材の作製)
まず、第1延伸プラスチックフィルムとして、厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名「E5100」、東洋紡株式会社製)を準備した。また、第2延伸プラスチックフィルムとして、厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名「E5100」、東洋紡株式会社製)を準備した。続いて、第2延伸プラスチックフィルムとする二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの一方の面に印刷層を形成した。印刷層の厚さは1.0μmであった。また、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムにおける印刷層側の面とは反対側の面の一部に、60℃~90℃の融点を有し、DICグラフィックス株式会社製のMWOPニス(軟化点:105℃)を含む厚さ1μmのラミネート強度調整層を形成した。
まず、ポリプロピレンを主成分とし、さらにポリエチレンを含む樹脂からなる厚さ20μmのシートを用いて、図14に示される形状の容器本体を形成した。容器本体は、底面が閉口し、上面に開口部を有し、さらにフランジを有するものであった。容器本体の深さD3は95mmであり、底面の直径は80mmであり、開口部の直径R1は95mmであり、フランジの幅W4は4mmであった。D3、R1およびW4の寸法は、図16の示す通りである。
実施例2においては、第1延伸プラスチックフィルムとして、厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名「E5200」、東洋紡株式会社製)の代わりに、厚さ15μmの二軸延伸ナイロンフィルム(製品名「エンブレム ONU」、ユニチカ株式会社)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、積層体を得た。そして、この積層体から実施例1と同様に切り出して、実施例2に係る蓋材を得た。また、実施例2に係る蓋材を用いて、実施例1と同様にして、実施例2に係る蓋付容器を得た。
比較例1においては、実施例1で用いたポリエチレン層の代わりに、厚さ40μmのポリエチレン層(製品名「TUX HC」、三井化学東セロ株式会社)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして積層体を得た。そして、この積層体から実施例1と同様に切り出して、比較例1に係る蓋材を得た。また、比較例1に係る蓋材を用いて、実施例1と同様にして、比較例1に係る蓋付容器を得た。
比較例2においては、実施例2で用いたポリエチレン層の代わりに、厚さ40μmのポリエチレン層(製品名「リックス L6102」、東洋紡株式会社)を用いたこと以外は、実施例2と同様にして積層体を得た。そして、この積層体から実施例1と同様に切り出して、比較例2に係る蓋材を得た。また、比較例2に係る蓋材を用いて、実施例1と同様にして、比較例2に係る蓋付容器を得た。
実施例1、2および比較例1、2に係る蓋材の第2領域(ラミネート強度調整層が設けられていない領域)における常温破断伸度および熱間破断伸度を測定した。第2領域の常温破断伸度および熱間破断伸度の測定は、試験片S1の長さ以外については、JIS K7127に準拠して行なった。まず、蓋材の第2領域から、一辺L1の長さ(図3参照)が15mm、一辺L1と直交する方向に延びる他辺L2(図3参照)の長さが100mmの長方形状の試験片S1(図3参照)を切り出した。試験片S1は、他辺L2の延びる方向が延伸プラスチックフィルムの流れ方向(MD)と平行となるように切り出した。MDは、目視によって確認することができた。そして、東洋精機株式会社製のストログラフVG1Fを用いて、温度80℃、相対湿度10%の環境下に試験片S1を1分間保持した後に、温度80℃、相対湿度10%の環境下で把持具間距離D1を50mmとした状態で、引張速度200mm/分で試験片S1を試験片S1の長手方向に引張る引張試験を行い、試験片S1の熱間破断伸度を測定した。そして、5個の試験片S1について、熱間破断伸度を測定し、その平均値を第2領域の熱間破断伸度とした。また、第2領域の常温破断伸度の測定は、温度25℃、相対湿度50%の環境下に試験片S1を1分間保持した後に、温度25℃、相対湿度50%の環境下で行う以外は、熱間破断伸度と同様にして行われた。なお、参考として、蓋材から他辺L2の延びる方向が延伸プラスチックフィルムのMDと直交する方向(TD)と平行になるように切り出した試験片についても、試験片S1と同様にして、熱間破断伸度および常温破断伸度を測定した。
実施例1、2および比較例1、2に係る蓋材の第2領域における常温破断伸度および熱間破断強度を測定した。第2領域の熱間破断強度の測定は、第2領域の熱間破断伸度の測定に用いた試験片S1と同様の試験片S1を用い、第2領域の熱間破断伸度の測定に用いた測定装置および測定条件と同様の測定方法装置および測定条件によって行われた。また、第2領域の常温破断強度の測定は、温度25℃、相対湿度50%の環境下に試験片S1を1分間保持した後に、温度25℃、相対湿度50%の環境下で行う以外は、熱間破断強度と同様に行われた。なお、参考として、蓋材から他辺L3の延びる方向が延伸プラスチックフィルムのMDと直交する方向(TD)と平行になるように切り出した試験片についても、試験片S1と同様にして、熱間破断強度および常温破断強度を測定した。
実施例1、2および比較例1、2に係る蓋材の第1領域(ラミネート強度調整層が設けられている領域)の熱間ラミネート強度を測定し、また第2領域のラミネート強度を測定した。まず、蓋材の第2領域から、一辺L3(図5参照)の長さが15mm、一辺L3と直交する方向に延びる他辺L4(図5参照)が50mmの長方形状の試験片S2(図5参照)を切り出した。そして、図6に示されるように試験片S2の長手方向において15mm剥離させた。その後、東洋精機株式会社製のストログラフVG1Fを用いて、試験片S2の熱間ラミネート強度を測定した。具体的には、まず、図7に示されるように把持具で試験片S2の長手方向の既に剥離されている両端部を把持した。そして、温度80℃、相対湿度10%の環境下に試験片S2を1分間保持した後に、温度80℃、相対湿度10%の環境下で把持具間距離D2(図7参照)を30mmとした状態で、把持具をそれぞれ延伸プラスチックフィルムとポリエチレン層がまだ積層されている部分の面方向に対して直交する方向において互いに逆向きになり、かつ把持具間距離D2が60mmとなるまで、引張速度50mm/分で引張り、領域B(図8参照)における引張応力の平均値を、試験片S2の熱間ラミネート強度した。そして、5個の試験片S2について、熱間ラミネート強度を測定し、その平均値を第2領域の熱間ラミネート強度とした。
実施例1、2および比較例1、2に係る蓋付容器において、蒸気抜き評価を行った。まず、蓋付容器を5個ずつ用意した。そして、電子レンジ(型番「NE-M253」、Panasonic株式会社製)に蓋付容器の底面が下側となった状態で入れて、600Wで3分間加熱した。そして、加熱中の蓋付容器において、第1領域から自動的に蒸気が抜けたか否かをそれぞれ評価した。評価基準は以下の通りとした。
○:5回中4回以上、第1領域から正常に蒸気が抜けた。
×:5回中1~3回第1領域から正常に蒸気が抜けた、または1回も第1領域から蒸気が抜けなかった。
10A…つまみ部
11…第1延伸プラスチックフィルム
12…第2延伸プラスチックフィルム
13…シーラント層
14…ラミネート強度調整層
20…蓋付容器
30…容器本体
Claims (7)
- 少なくとも、第1延伸プラスチックフィルムと、第2延伸プラスチックフィルムと、シーラント層とをこの順に備える蓋材であって、
前記蓋材中、延伸プラスチックフィルムは2枚であり、
前記第1延伸プラスチックフィルムおよび前記第2延伸プラスチックフィルムは、いずれもポリエステルを主成分とする二軸延伸ポリエステルフィルムであり、
前記シーラント層が、ポリエチレンを主成分とし、
前記第2延伸プラスチックフィルムと前記シーラント層の間に、部分的にラミネート強度調整層が設けられており、
前記蓋材において、前記ラミネート強度調整層が設けられている領域を第1領域、前記ラミネート強度調整層が設けられていない領域を第2領域とする場合、80℃の環境に1分間保持した後、80℃の環境で測定したときの前記第2領域の破断伸度が、110%以上180%以下であり、かつ25℃の環境に1分間保持した後、25℃の環境で測定したときの前記第2領域の破断伸度よりも低い、蓋材。 - 25℃の環境に1分間保持した後、25℃の環境で測定したときの前記第2領域の破断伸度が120%以上である、請求項1に記載の蓋材。
- 80℃の環境に1分間保持した後、80℃の環境で測定したときの前記第2領域の破断強度が、75MPa以下である、請求項1または2に記載の蓋材。
- 80℃の環境に1分間保持した後、80℃の環境で測定したときの前記第2領域のラミネート強度が、80℃の環境に1分間保持した後、80℃の環境で測定したときの前記第1領域のラミネート強度の2倍以上である、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の蓋材。
- 80℃の環境に1分間保持した後、80℃の環境で測定したときの前記第2領域のラミネート強度が1.0N以上である、請求項4に記載の蓋材。
- 前記ポリエチレンが、低密度ポリエチレン、およびα-オレフィンがブテンである直鎖状低密度ポリエチレンの少なくともいずれかを含む、請求項1ないし5のいずれか一項に記載の蓋材。
- 前記ラミネート強度調整層が、ポリアミドと、セルロース系樹脂と、エチレン-酢酸ビニル系共重合体樹脂またはワックス類と、を含む樹脂組成物で構成されている、請求項1ないし6のいずれか一項に記載の蓋材。
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