JPH05154445A - ヒートシール性蓋材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粉末コーヒー、粉末ミルク、粉末香辛料、マ
スタード、ヨーグルト、化粧用クリーム、お酒等のガラ
ス製容器に対し，低温ヒートシール性、耐湿接着強度を
満足する，少量多品種でもロスの少ない塗布型のヒート
シール性蓋材の製造方法を提供する。 【構成】 金属性基材上に、融点が１４０℃以下で、不
飽和カルボン酸またはその無水物を結合成分として含む
オレフィン系重合体の平均粒子径が１０μ以下の重合体
粒子とシランカップリング剤を含有する有機溶剤の分散
体を塗布し、加熱乾燥してヒートシール性樹脂層とする
ことを特徴とするヒートシール性蓋材の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はヒートシール性蓋材の製
造方法に関する。本発明の方法により得られる蓋材は、
粉末コーヒー、粉末ミルク、粉末香辛料、マスタード、
ヨーグルト、化粧用クリーム、お酒等のガラス製容器の
ヒートシール性蓋材として有用である。

【０００２】

【従来の技術】粉体、液体及びペースト状の食品、化粧
品等をガラス容器に密封包装する蓋材としてアルミ箔等
の金属箔に接着性のエチレン系樹脂層を設けたものが知
られている。（例えば特開昭５８−２０６０４号公報、
特開昭６０−１２４６７２号公報、特開昭６０−１７８
０４２号公報等）これらの接着性樹脂層を設けた金属箔
の製造方法は、予め接着性樹脂のフィルムを製造しドラ
イラミネート剤を用いて金属箔と貼合するドライラミネ
ート法とか、或いは、金属箔上に直接又はアンカーコー
ト剤を介して接着性樹脂フィルムを溶融押出しして貼合
する押出しラミネート法が知られている。これらの方法
は、接着性フィルム成形時の端切り、耳ロス、ドライラ
ミネート時の耳ロス、押出しラミネート時の端切り、耳
ロスといった各成形段階でのロス量が大である為、少品
種多量生産でないと著しく経済性を悪化させる欠点があ
る。また、各工程での成形条件が制約条件となって蓋材
としての性能、即ち低温ヒートシール性、耐湿接着強度
の不安のあるものであった。

【０００３】一方、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、耐
衝撃性ポリスチレン、ポリプロピレンといった熱可塑性
樹脂製容器に対しては、有機溶剤系のヒートシールラッ
カー、あるいは樹脂水性分散液（例えば特開昭６０−１
７３０３０号公報）をヒートシール層として用いる方法
が、塗布型であるので製造が簡便で、ロスも少なく、得
られた蓋材は耐湿接着強度、ピール強度を充分満足する
ものであり、多品種少量生産向きに好適な製造方法であ
る。しかしながら、これらの塗布型の方法では、ガラス
容器に対して低温ヒートシール性、耐湿接着強度を充分
満足するヒートシール剤が見い出されておらず、該製造
方法によるガラス容器用ヒートシール性蓋材は実現して
いないのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はガラス容器用
ヒートシール性蓋材として低温ヒートシール性、耐湿接
着強度が充分満足いくものであって、しかも、少量多品
種でもロスの少ない塗布型のヒートシール剤を用いたガ
ラス容器用ヒートシール性蓋材の製造方法の提供を目的
とする。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】即ち、本発明は、金属性基
材上に、融点が１４０℃以下で、不飽和カルボン酸また
はその無水物を結合成分として含むオレフィン系重合体
であって、その平均粒子径が１０μ以下の重合体粒子と
シランカップリング剤を含有する有機溶剤の分散体を塗
布し、加熱乾燥してヒートシール性樹脂層とすることを
特徴とするガラス容器用ヒートシール性蓋材の製造方法
を提供するものである。

【０００６】本発明に用いられる金属性基材としては、
金属箔、または金属蒸着プラスチックフィルムを一構成
成分とする基材が用いられ、具体的には、アルミニウム
箔、鉄箔、アルミニウム蒸着ポリエステルフィルム、あ
るいはそれらにポリエステル、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等の熱可塑性樹脂フィルムを積層したものが例示
される。これらの中でアルミニウム箔、ポリエステル積
層アルミニウム箔、ポリエチレン積層アルミニウム箔、
ポリプロピレン積層アルミニウム箔等が好ましく用いら
れる。

【０００７】不飽和カルボン酸、またはその無水物を結
合成分として含むオレフィン系重合体としては、エチレ
ン・（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン・（メタ）
アクリル酸エステル・（メタ）アクリル酸共重合体、エ
チレン・（メタ）アクリル酸エステル・無水マレイン酸
共重合体、エチレン・酢酸ビニル・（メタ）アクリル酸
共重合体等のエチレンと不飽和カルボン酸、あるいはそ
れらの無水物との共重合体、および、これらの共重合体
の不飽和カルボン酸基の一部をアルカリ金属、あるいは
アルカリ土類金属で中和した共重合体；並びに、ポリエ
チレン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・ブ
テン共重合体、エチレン・ヘキセン共重合体、エチレン
・酢酸ビニル共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸
エステル共重合体等のエチレン系重合体、あるいはポリ
プロピレン、プロピレン・エチレン共重合体、プロピレ
ン・ブテン共重合体、プロピレン・ヘキセン共重合体等
のプロピレン系重合体に不飽和カルボン酸、またはその
無水物、例えば、（メタ）アクリル酸、あるいは無水マ
レイン酸等をグラフト重合した重合体が挙げられる。

【０００８】これらの不飽和カルボン酸、またはその無
水物を結合成分として含むオレフィン系重合体はガラ
ス、金属、ポリアミド、エチレン・ビニルアルコール共
重合体、ポリオレフィン等に対して接着性が優れ、工業
的にも入手しやすい事から、目的に応じて適宜選択する
ことが可能である。また、これらの重合体を不飽和カル
ボン酸、またはその無水物を含有しないオレフィン系重
合体で希釈して使用することも勿論可能である。結合し
た不飽和カルボン酸またはその無水物の含有量はオレフ
ィン系重合体中に０．５〜３０重量％であることが好ま
しい。

【０００９】また該不飽和カルボン酸、またはその無水
物を結合成分として含むオレフィン系重合体の融点は１
４０℃以下であることが必要であり、一般に８０〜１４
０℃の範囲である。１４０℃を越えるとガラスに対する
低温ヒートシール性が悪くなる。好ましい融点は１３０
℃以下である。

【００１０】オレフィン系重合体の平均粒子径は、１０
μ以下である必要があり、一般に０．１〜１０μの範囲
である。１０μを越えると有機溶剤中でオレフィン系重
合体粒子と有機溶剤の層分離が起こって塗布作業性に支
障をきたすし、また、乾燥乾燥において樹脂粒子同士の
融着に不完全な箇所を生じて、得られる皮膜が不均質と
なり接着強度のバラツキを生じることがある。特に好ま
しい平均粒子径は５μ以下である。

【００１１】本発明の方法に用いられる分散体に含有さ
れるシランカップリング剤は、得られる乾燥皮膜の耐湿
接着強度を向上させる為の必須成分であり、β−（３，
４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−
β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フ
ェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のシランカッ
プリング剤を例示する事ができる。

【００１２】これらの中で、特に好ましいものはβ−
（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシ
シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン
等のエポキシ基を有するシランカップリング剤である。
シランカップリング剤の添加量は、不飽和カルボン酸、
またはその無水物を結合成分として含むオレフィン系重
合体１００重量部あたり１〜５０重量部であることが好
ましい。

【００１３】また、本発明で用いる有機溶剤とは、ヘキ
サン、ヘプタン、Ｎ−オクタン等の脂肪族炭化水素；ベ
ンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；トリ
クロロエチレン、テトラクロロエチレン、テトラクロロ
エタン等の塩化炭化水素；アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン等のケトン；酢酸メチル、
酢酸エチル、酢酸イソプロピル等の酢酸エステル；メチ
ルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコ
ール等のアルコール等を云いこれら有機溶剤の混合物で
あっても良い。中でもトルエン、キシレン等の芳香族炭
化水素あるいはそれら芳香族炭化水素溶剤と酢酸エステ
ルおよび／またはメチルエチルケトンの混合物が、オレ
フィン系樹脂以外の熱可塑性樹脂に対する溶解性も高い
ので、分散液に改質剤として他の熱可塑性樹脂を配合す
る場合には好ましく用いる事が出来る。

【００１４】本発明で云う分散体とは、前述の不飽和カ
ルボン酸、またはその無水物を結合成分とした平均粒子
径が１０μ以下のオレフィン系重合体粒子とシランカッ
プリング剤を必須成分として含有した有機溶剤の分散体
であって、例えば予め調製した平均粒子径が１０μ以下
のオレフィン系重合体粒子をシランカップリング剤と一
緒に、直接、有機溶剤中に高速攪拌下に分散させること
も可能であるが、平均粒子径が１０μ以下のオレフィン
系重合体粒子微粉末そのものを工業的規模で安価に製造
することが困難なので、例えば、オレフィン系重合体を
有機溶剤に加熱溶解し、降温下に高速攪拌状態を保って
微粒子状態で析出させ、必要に応じて１０μを越える粗
粒子を濾別して、分散体を製造し、その後シランカップ
リング剤を添加する方法が好ましく用いられる。分散体
中のオレフィン系重合体粒子の量は、通常、５〜５０重
量％、好ましくは、１０〜４０重量％である。

【００１５】この分散体に、予め調製しておいた他の熱
可塑性樹脂の有機溶剤溶液、例えば線状ポリエステル、
ポリウレタン、ポリビニルブチラール、塩ビ・酢ビ・無
水マレイン酸共重合体、スチレン・ブタジエンブロック
共重合体、スチレン・イソプレンブロック共重合体、ス
チレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、スチ
レン・イソプレン・スチレンブロック共重合体あるいは
それらの水素化物、（メタ）アクリル酸エステル共重合
体、塩素化ポリオレフィン、ロジン及びその誘導体、テ
ルペン及びその誘導体、石油樹脂等の熱可塑性樹脂を前
述の有機溶剤に溶解したものを添加する事も可能であ
る。さらにアンチブロッキング剤、スリップ剤として脂
肪酸アマイド、無機微粉末、ＰＥワックス、ＰＰワック
ス、シリコン化合物等；帯電防止剤として脂肪酸グリセ
ライド等を本発明の目的範囲を損なわない範囲で配合す
る事が可能である。これらの他成分の添加量は、オレフ
ィン系重合体１００重量部当たり、０．５〜１００重量
部であるのが好ましい。

【００１６】塗布に用いられる有機溶剤分散体中の固形
分の量は５０重量％以下である事が好ましい。５０重量
％を越えると流動性に貧しくなり塗布性に問題を生じ
る。金属性基材への分散体の塗布は、金属箔の場合に
は、用途・目的に応じて、箔の光沢面又は非光沢面に、
また、金属蒸着プラスチックフィルムの場合には、蒸着
金属面に、グラビアコーター、リバースコーター、ロー
ルコーター、スプレー等を用いて、所定量の分散体を塗
布後、熱風乾燥器、遠赤外線ヒーター等を用いて加熱乾
燥させてヒートシール性のある樹脂皮膜を形成させる。
好ましい塗布厚は乾燥後の膜厚で、０．１〜１０μであ
り、一般に、乾燥温度は８０〜１８０℃で、乾燥時間は
３０秒〜３分である。

【００１７】

【効果】本発明の製造方法により製造されたガラス容器
用ヒートシール性蓋材は、低温ヒートシール性、耐湿接
着強度に優れるので、粉末コーヒー、粉末ミルク、粉末
香辛料、マスタード、化粧クリーム等のガラス容器用蓋
材として特に有用である。

【００１８】

【実施例】以下実施例により，本発明をより具体的に説
明する。 実施例−１ １−ブテン含有量が１５重量％、エチレン含有量が２重
量％のプロピレン・１−ブテン・エチレン共重合体（２
３０℃、２．１６kg荷重で測定したＭＦＲは６．２ｇ／
１０分）１００重量部を用い、キシレン溶媒中で、無水
マレイン酸１５重量部、ベンゾイルパーオキサイド１５
重量部を加えて加熱反応させて得られた、無水マレイン
酸含有量４．８重量％、ＤＳＣによる融解のピーク温度
１３０℃の無水マレイン酸変性プロピレン共重合体（１
９０℃、２．１６kg荷重で測定したＭＦＲは２３０ｇ／
１０分）２０重量部、トルエン７０重量部、酢酸エチル
１０重量部を１００Ｌのオートクレーブに仕込み、１０
０℃で回転数１００ｒｐｍの攪拌下に保持して溶解後降
温し、４０℃、回転数６００ｒｐｍで２時間保持後さら
に降温し、１０℃、回転数７００ｒｐｍで２時間保持後
室温に戻し分散液を得た。この分散液の平均粒子径を顕
微鏡で確認したところ１．２μであり、２０℃での粘度
は８００ｃｐｓであった。

【００１９】得られた樹脂分散液に無水マレイン酸変性
プロピレン共重合体１００重量部あたりγ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシランが５重量部となるように
室温下で添加混合して分散体を得た。この分散体は、密
栓付きの１００ｃｃメスシリンダーに入れ一か月間室温
放置して静置安定性（層分離の有無）を確認したところ
良好（皆無）であった。

【００２０】この分散体を、５０μの硬質アルミ箔の光
沢面に乾燥後の膜厚が３μになるようにバーコーターで
塗布し、１５０℃に設定したオーブン中で２０秒間加熱
乾燥した後、一昼夜室温に放置させヒートシール性の蓋
材を得た。得られた蓋材の塗布面をガラス板（厚み５ｍ
ｍ）と重ね合わせ、アルミ側から１５０℃及び１８０℃
の各温度で圧力２ｋｇ／ｃｍ² 、時間３秒の条件でヒー
トシールして室温まで放置冷却し，評価サンプル２種を
作成した。このサンプルの１５ｍｍ巾の１８０°ピール
強度を、ショッパー型引張試験機（東洋精機製作所製）
により、ピール速度３００ｍｍ／分の条件で測定したと
ころ、各々１，６００ｇ、１，７６０ｇであった。さら
に、このヒートシールしたサンプルを５０℃、相対湿度
９０％の恒温恒湿器に一か月間入れた後取り出して１８
０°ピール強度を測定したところ、各々１，５４０ｇ、
１，６３０ｇであり低温ヒートシール性、耐湿接着強度
とも充分なものであることが判った。

【００２１】比較例−１ 実施例−１に於いて、樹脂分散液にγ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシランを添加せず、そのまま分散体
として用いた他は実施例−１と同様にしてサンプルを作
成、評価した。結果を表−１に示す。

【００２２】実施例−２ 無水マレイン酸含有量が０．３重量％のプロピレン・１
−ブテン共重合体（１−ブテン含有量２７重量％、融点
１０８℃）を１５重量部、トルエンを８５重量部用い、
実施例−１と同様にして平均粒子径４．８μ、２０℃の
粘度が３６０ｃｐｓの樹脂分散液を得た。この分散液に
γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを変
性ポリプロピレン１００重量部あたり３５重量部を添加
して分散体とした。この分散体の静置安定性、ヒートシ
ール強度、耐湿接着強度を実施例−１と同様に評価し
た。結果を表−１に示す。

【００２３】比較例−２ 無水マレイン酸含有量が５．７重量％の変性ポリプロピ
レン（融点１５３℃）を２０重量部、トルエンを８０重
量部を１Ｌの耐圧オートクレーブに入れて１４０℃で１
時間攪拌下に加熱溶解させ、６０℃、回転数５００ｒｐ
ｍで１時間保持後１０℃まで冷却し、同条件で１時間保
持して平均粒子径５μ、粘度８０ｃｐｓの樹脂分散液を
得た。この分散液に変性ポリプロピレン１００重量部あ
たりγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを５
重量部添加混合して、実施例−１と同様に評価した。結
果を表−１に示す。

【００２４】比較例−３ プロピレン・エチレン共重合体（エチレン含有量４．８
重量％、融点１２０℃）１５重量部をトルエン８５重量
部とともに１Ｌのオートクレーブに入れて、１００℃で
２時間攪拌下に溶解して降温し、６０℃、回転数５００
ｒｐｍの状態で２時間保持後さらに降温し、１０℃、回
転数７００ｒｐｍの状態で１時間保持してから室温に戻
して分散液を得た。この分散液の平均粒子径は３μで粘
度は２３０ｃｐｓであった。さらに、このプロピレン・
エチレン共重合体（エチレン含有量４．８重量％、融点
１２８℃）１５重量部、トルエン８５重量部を１Ｌのオ
ートクレーブに入れて、１００℃で２時間攪拌下に溶解
後、回転数５０ｒｐｍの条件下６時間かけて室温まで降
温し分散液を得た。この分散液の平均粒子径は３μで粘
度は３８０ｃｐｓであった。さらに、この分散液に共重
合体合計１００重量部あたりγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン５重量部を添加混合して分散体を
得、実施例−１と同様に評価した。結果を表−１に示
す。

【００２５】比較例−４ 無水マレイン酸含有量が０．５重量％のプロピレン・エ
チレン共重合体（エチレン含有量４．６重量％、融点１
２８℃）１５重量部、トルエン６５重量部、メチルエチ
ルケトン２５重量部を１Ｌのオートクレーブに入れて、
１００℃で２時間攪拌下に溶解後、回転数５０ｒｐｍの
条件下６時間かけて室温迄降温し分散液を得た。この分
散液の平均粒子径は１７μで粘度は２３０ｃｐｓであっ
た。この分散液に変性共重合体１００重量部あたりγ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン５重量部を添
加混合して分散体を得、実施例−１と同様に評価した。
結果を表−１に示す。

【００２６】

【表１】

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ３２Ｂ 27/20 Ｚ 6122−4Ｆ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属性基材上に、融点が１４０℃以下
   で、不飽和カルボン酸またはその無水物を結合成分とし
   て含むオレフィン系重合体であって、その平均粒子径が
   １０μ以下の重合体粒子とシランカップリング剤を含有
   する有機溶剤の分散体を塗布し、加熱乾燥してヒートシ
   ール性樹脂層とすることを特徴とするヒートシール性蓋
   材の製造方法。
2. 【請求項２】 金属性基材が、金属箔、または金属蒸着
   プラスチックフィルムを一構成成分とするものである請
   求項１に記載の方法。