TWI714765B - 容器用積層片材及容器 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種容器用積層片材,其係成形後之凸緣的寬在整個圓周形成均一者,從而可省略裁剪步驟,不產生材料的浪費。
容器用積層片材10,係具備金屬箔101,及積層於金屬箔101的單面且構成容器之內面之熱熔著性樹脂薄膜102;金屬箔101之凸緣外徑比,MD/TD=1.003~1.02,45°/TD=0.99~1.003;熱熔著性樹脂薄膜102之破壞強度比,係MD/TD=1.2~2,45°/TD=1.1~1.6;金屬箔101之凸緣外徑率係0.3~2%。
Description
本發明係關於至少於金屬箔之單面積層樹脂薄膜而成且作為杯狀之容器之成形材料使用之容器用積層片材,以及由相同積層片材成形之容器。
用於包裝需要長期保存的內容物之容器,在氣體.水分.光線等之屏蔽性優良的鋁箔等之金屬箔之單面或雙面積層樹脂薄膜形成積層片材,藉由深引伸成形或鼓脹成形等將該積層片材成形為杯狀者已為習知(例如參照下述之專利文獻1~3)。
上述容器,係於其上方開口周緣具有凸緣,並在已填充內容物之容器之凸緣,例如藉由熱熔著由具有在鋁箔及其內面積層之熱熔著性樹脂薄膜之積層片材所形成之蓋材,從而形成包裝體。
【專利文獻1】日本特開平2-167740號公報
【專利文獻2】日本特開2009-221567號公報
【專利文獻3】日本特開2014-76462號公報
然而,上述之積層片材所構成之容器之情形,成形後之凸緣的寬(也就是凸緣的外徑)在整個圓周形成並非均一,產生超出預期的不一致。
因此,在上述容器的製造時,容器的成形步驟之外,大多會增設切齊凸緣的寬度之裁剪步驟,因此導致成本的增大,此外,產生材料的浪費。
本發明之目的在於提供一種容器用積層片材,其係成形後之凸緣的寬在整個圓周形成均一者,因此,可省略裁剪步驟,不產生材料的浪費。
本發明為了達成上述之目的,由以下的態樣所構成。
1)一種容器用積層片材,其係用作杯狀之容器之成形材料之容器用積層片材,其特徵係:具備金屬箔,及積層於金屬箔的單面且構成容器之內面之熱熔著性樹脂薄膜;金屬箔之凸緣外徑比,係相對於壓延方向0°之方向(MD)/相對於壓延方向90°之方向(TD)=1.003~1.02,相對於壓延方向
45°之方向/相對於壓延方向90°之方向(TD)=0.99~1.003;熱熔著性樹脂薄膜之破壞強度比,係相對於薄膜縱方向0°之方向(MD)/相對於薄膜縱方向90°之方向(TD)=1.2~2,相對於薄膜縱方向45°之方向/相對於薄膜縱方向90°之方向(TD)=1.1~1.6;而且,金屬箔之凸緣外徑率係0.3~2%。
2)如上述1)之容器用積層片材,其中,進一步具備積層於金屬箔的另一面且構成容器之外面之外側樹脂薄膜。
3)如上述1)或2)之容器用積層片材,其中,金屬箔之耐力係20~200MPa,且金屬箔之伸長率係15~50%。
4)如1)~3)中任1者之容器用積層片材,其中,熱熔著性樹脂薄膜之破壞強度係30~100MPa。
5)如上述1)~4)中任1者之容器用積層片材,其中,金屬箔係JIS 8000系合金所構成且厚度40~200μm之鋁箔。
6)一種容器,其特徵係將如上述1)~5)中任1者之容器用積層片材成形為杯狀。
上述1)之容器用積層片材,藉由將金屬箔之凸緣外徑比、熱熔性樹脂薄膜之破壞強度比、及金屬箔之凸緣外徑率設定於上述範圍,
從而可均一地控制成形後之容器之凸緣的寬度。
因此,藉由上述1)之積層片材,可成形具有均一的寬度之凸緣之容器,因此可避免由於增加切齊凸緣的寬之裁減步驟而成本增大,亦不產生材料的浪費。此外,藉由上述1)之積層片材,可將容器之寬度抑制在最低限度之寬度。進一步,藉由上述1)之積層片材,由於其異向性變小,因此難以產生成形時之局部的伸長,可提升成形性。
在此,「金屬箔之凸緣外徑比」係指對於將金屬箔單體而成之直徑55mm之圓板狀之胚料,使用所需形狀之模具,形成內徑33mm,深度14mm,相對於壓延方向90°之方向(TD)之凸緣外徑約39mm,且使凸緣不生成皺紋而調整防皺壓力,成形為杯狀,從而得到的成形品,個別測量相對於壓延方向0°、45°、90°之方向之凸緣外徑,基於此等之測量值,算出前述之比值。
此外,「金屬箔之凸緣外徑率」係指對於上述杯狀之成形品,以壓延方向為基準以30°為間隔測量共6方向之凸緣外徑,表示〔(大的2方向之凸緣外徑之平均-小的2方向之凸緣外徑之平均)/((大的2方向之凸緣外徑之平均+小的2方向之凸緣外徑之平均)/2)×100〕。
藉由上述2)之容器用積層片材,可賦予成形之容器耐力、耐候性、耐凹性、耐損傷性等。
藉由上述3)之容器用積層片材,難以發生容器之成形不良,成形性進一步提升。此外,藉由上述3)之容器用積層片材,於成形時對片材不過度施力,因此難以產生針孔或破損。
藉由上述4)之容器用積層片材,成形性更佳,難以產生成
形後之脫層。
藉由上述5)之容器用積層片材,使用金屬箔由JIS 8000系合金所構成之鋁箔,因此成形性更佳。此外,藉由上述5)之容器用積層片材,由於上述鋁箔之厚度為40~200μm,因此成形之容器不僅得到形狀保持性及適度的剛性,製造成本亦不會過高。
(1)‧‧‧容器
(1c)‧‧‧凸緣
(10)‧‧‧容器用積層片材
(101)‧‧‧金屬箔
(102)‧‧‧熱熔著性樹脂薄膜
(103)‧‧‧外側樹脂薄膜
【圖1】表示本發明之實施型態之容器用積層片材之層構造之部分擴大斷面圖。
【圖2】表示藉由相同積層片材之構成材料之金屬箔所形成之杯狀之成形體:(a)垂直斷面圖,(b)平面圖。
【圖3】表示藉由相同積層片材所形成之杯狀之容器:(a)垂直斷面圖,(b)平面圖。
以下,參照圖1~圖3說明本發明之實施型態。
圖1,係表示本發明之容器用積層片材之層構造者。
圖示之容器用積層片材(10),係由金屬箔(101),積層於金屬箔(101)的單面且構成容器(1)之內面之熱熔著性樹脂薄膜(102),及積層於金屬箔(101)的另一面且構成容器(1)之外面之外側樹脂薄膜(103)所構成。
金屬箔(101),賦予容器(1)氣體.水分.光線等之屏蔽性,
形成可實現用於內容物之長期保存之屏蔽層。
金屬箔(101),例如,可使用鋁箔、鐵箔、不鏽鋼箔、銅箔,較適合係使用鋁箔。鋁箔之情形,純鋁箔、鋁合金箔之任一者皆可,另外,軟質、硬質之任一者皆可,較適合係JIS 8000系合金,亦即,使用以JIS H4160分類之A8000系(尤其是A8079H或A8021H)之合金所構成者,尤其是同合金之燒鈍處理過之軟質材(O材)較適合,藉此可得到優良的成形性。
金屬箔(101)之厚度,並無特別限定,使用JIS 8000系合金之鋁箔之情形,在40~200μm為佳,藉此,成形之容器得到形狀保持性及剛性,另外,製造成本亦不會過高。
於金屬箔(101)之單面或雙面,視需要可進行鉻酸鹽處理等之基底處理。具體而言,於已進行脫脂處理之金屬箔(101)之表面,藉由塗工下述1)~3)中任一者之水溶液後、乾燥,施加化成處理,而形成皮膜:1)含有磷酸、鉻酸、及選自氟化物之金屬鹽及氟化物之非金屬鹽所成群中至少1種之化合物的混合物水溶液;2)含有磷酸、選自丙烯酸系樹脂、殼聚醣衍生物樹脂及苯酚系樹脂所成群中至少1種之樹脂、及選自鉻酸及鉻(III)鹽所成群中至少1種之化合物的混合物之水溶液。3)含有磷酸、
選自丙烯酸系樹脂、殼聚醣衍生物樹脂及苯酚系樹脂所成群中至少1種之樹脂、選自鉻酸及鉻(III)鹽所成群中至少1種之化合物、及選自氟化物之金屬鹽及氟化物之非金屬鹽所成群中至少1種之化合物的混合物之水溶液。
藉由前述化成皮膜,於金屬箔(101)形成之皮膜,係鉻附著量(每單面)0.1mg/m2~50mg/m2為佳,2mg/m2~20mg/m2為特佳。
構成上述積層片材(10)之金屬箔(101),其之凸緣外徑比為相對於壓延方向0°之方向(MD)/相對於壓延方向90°之方向(TD)=1.003~1.02,相對於壓延方向45°之方向/相對於壓延方向90°之方向(TD)=0.99~1.003,而且,其凸緣外徑率使用0.3~2%者。
在此,參照圖2,「凸緣外徑比」係指對於將上述金屬箔(101)而成之直徑55mm之圓板狀之胚料,使用所需形狀之模具,成形內徑(d)33mm,深度(H)14mm,相對於壓延方向90°之方向(TD)之凸緣外徑(D)約39mm,且使凸緣(11c)不生成皺紋而調整防皺壓力,成形為杯狀,從而得到的成形品(11),個別測量相對於壓延方向0°、45°、90°之方向之凸緣(11c)外徑,並藉此算出前述的比值,亦即,相對於壓延方向0°之方向(MD)之凸緣外徑/相對於壓延方向90°之方向(TD)之凸緣外徑,以及,相對於壓延方向45°之方向之凸緣外徑/相對於壓延方向90°之方向(TD)之凸緣外徑。
此外,「凸緣外徑率」係指對於上述成形品(11),以相對於壓延方向90°之方向(A1)為基準以30°為間隔測量共6方向(A1)~(A6)之凸緣(11c)外徑(參照圖2(b)),表示〔(大的2方向之凸緣外徑之平均-小的2方向之凸緣外徑之平均)/((大的2方向之凸緣外徑之平均+小的2方向之凸緣外徑之平均)/2)×100〕。
在此,傳統的容器用積層片材之情形,金屬層(具體為鋁箔),使用耳率小者。其理由,若金屬層之耳率大,則成形之容器之凸緣容易產生皺紋,另外,於成形時產生破損等之不良(例如,參照上述專利文獻1)。此外,相同積層片材之合成樹脂層,即使藉由共押而製膜,仍產生配向、產生異向性。一般而言,無延伸樹脂薄膜之破壞強度,係相對於材料輸送方向0°方向(MD)>傾斜方向>90°方向(TD),此為必定生成者。接著,積層耳率及凸緣外徑率小的金屬,及異向性大的合成樹脂層而成之片材材料所成形之容器,由於合成樹脂層之影響,其凸緣寬度,形成為相對於材料輸送方向90°方向(TD)>傾斜方向>0°方向(MD)。因此,本發明,以合成樹脂層之異向性必定生成者為前提,藉由賦予金屬層與其異向性相反方向之異向性,使積層片材全體之異向性趨近於零。又,金屬層(亦即,鋁箔等之金屬箔)之異向性,主要根據燒鈍條件及中間燒鈍之熱壓延率而決定。
進一步,上述金屬箔(101),使用耐力為20~200MPa(較佳為20~100MPa),伸長率為15~50%(較佳為20~30%)者為合適。
若將耐力及伸長率為上述範圍內之金屬箔(101)用於容器用積層片材
(10),容器(1)之成形不良難以發生,成形性更佳,此外,於成形時對片材(10)不過度施力,因此難以產生針孔或破損。
熱熔著性樹脂薄膜(102),係構成容器(1)之內面及凸緣(1c)之上面者,賦予容器(1)之凸緣(1c)熱熔著(熱密封)性,且擔任保護金屬箔(101)不接觸內容物之功能。
此熱熔著性樹脂薄膜(102),例如,聚丙烯(PP)樹脂薄膜或聚乙烯(PE)樹脂薄膜等之聚烯烴系樹脂薄膜、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂薄膜等之聚酯系樹脂薄膜、尼龍(Ny)樹脂薄膜等之聚醯胺系樹脂薄膜,或者此等複合薄膜所構成。
複合薄膜之情形,較佳係使用例如丙烯(PP)樹脂薄膜及聚乙烯(PE)樹脂薄膜之容易互相剝離之樹脂薄膜積層至少2枚之複合薄膜。若為上述複合薄膜,於開封時薄膜間容易剝離,可藉由小的力量而容易開封。
具體而言,例如,構成蓋材(2)之最內層之熱熔著性樹脂層為聚乙烯(PE)樹脂之情形,容器用積層片材(10)之熱熔著性樹脂薄膜(102),使用最內層側之聚乙烯(PE)樹脂薄膜,及積層於其外側之金屬箔(101)層側之聚乙烯(PE)樹脂薄膜所構成之複合薄膜。
此外,藉由上述複合薄膜構成熱熔著性樹脂薄膜(102)之情形中,於容器(1)之凸緣(1c)上面,貫通複合薄膜之最內層側(凸緣(1c)上面側)之樹脂薄膜並在整個圓周環狀設置具有到達其外側(下側)之樹脂薄膜之上部之深度之開封用缺口(圖示省略)亦可。此種情形,於開封時構成複合薄膜之樹脂薄膜間容易剝離,可藉由較小的力量而容易開封。
容器用積層片材(10)之金屬箔(101)及熱熔著性樹脂薄膜(102)之厚度之
比率,係金屬箔(101)之厚度/熱熔著性樹脂薄膜(102)之厚度=0.24~1.25為佳。若上述比率未滿0.24,則熱熔著性樹脂薄膜之影響變得過大,凸緣外徑不安定。另一方面,上述比率超越1.25,則金屬箔之影響變得過大,凸緣外徑僅依存金屬箔之異向性。熱熔著性樹脂薄膜之厚度,形成為80~350μm左右為佳。
此外,本發明之容器用積層片材(10)中,熱熔著性樹脂薄膜(102),其破壞強度比為相對於薄膜縱方向0°之方向(MD)/相對於薄膜縱方向90°之方向(TD)=1.2~2,相對於薄膜縱方向45°之方向/相對於薄膜縱方向90°之方向(TD)=1.1~1.6。藉由使用貼合MD/TD、45°/TD之破壞強度比在上述範圍內之熱熔著性樹脂薄膜,及前述金屬箔之容器用積層片材,各材料具有之強度之方向性及歪斜互相抵消,容器成形時之歪斜減少,結果而言,可得到凸緣外徑不一致小的容器。
熱熔著性樹脂薄膜(102)之破壞強度,較適合係30~100MPa。藉此,從容器用積層片材(10)成形容器(1)時之成形性提升,此外,可抑制成形後之脫層之發生。
容器用積層片材(10)之外側樹脂薄膜(103),係構成成形之容器(1)之外面,並達到擔任賦予容器(1)耐力、耐候性、耐凹性、耐損傷性等之功能者。
該外側樹脂薄膜(103),例如,使用聚乙烯(PE)樹脂薄膜或丙烯(PP)樹脂薄膜(包含無延伸聚丙烯(CPP)樹脂薄膜及延伸聚丙烯(OPP)樹脂薄膜)等之聚烯烴系樹脂薄膜、尼龍(Ny)樹脂薄膜等之聚
醯胺系樹脂薄膜、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂薄膜或聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)等之聚酯系樹脂薄膜,或此等之複合材料。
外側樹脂薄膜(103)之厚度,在10~200μm為佳。
雖在圖示省略,但金屬箔(101)與熱熔著性樹脂薄膜(102)之積層,及金屬箔(101)與外側樹脂薄膜(103)之積層係個別介在接著劑層進行。接著劑層,例如,使用二液硬化型之聚酯-聚胺酯樹脂系接著劑,或聚醚-聚胺酯樹脂系接著劑。
圖3,係表示由上述之容器用積層片材(10)所成形之容器(1)。
圖示之容器(1),係由圓板狀之底(1a)、從底(1a)之周緣垂直豎起之略圓筒狀之主體(1b)、及從主體(1b)之上端緣往徑方向外方伸出之凸緣(1c)所構成之杯狀者。又,容器之形狀並無限定於圖示者,可以適當的變更。
上述之容器(1),例如,將容器用積層片材(10)剪裁成所規定形狀(圖2之容器之情形:圓板狀)之胚料使用具備沖床、模頭及杯料架(抗皺壓板)之模具(圖示省略),藉由進行深引伸成形.鼓脹成形等之冷成形,可形成。
尤其是由本發明之容器用積層片材(10)成形之容器(1)之情形,其凸緣外徑率小,全圓周凸緣(1c)之外徑,即凸緣(1c)之寬度幾乎均一對齊,因此不須如傳統的容器切齊凸緣的寬度之裁剪加工,亦不產生材料的浪費,可抑制成本。
於此容器(1),填充食品等之內容物後,覆蓋其上方開口,例如蓋上由具有金屬箔層及其下面積層熱熔著性樹脂層之複合片材所構成之蓋材(2),
藉由熱熔著凸緣(1c)上面及蓋材(2)下面之周緣部,得到密封包裝內容物之包裝體。
接著,說明關於本發明之具體實施例。
<容器用積層片材之製作>
準備以JIS H4160分類之A8021H合金而成且個別具有以下之表1所示之凸緣外徑比及凸緣外徑率之厚度120μm之鋁箔。於各鋁箔之表面,藉由進行鉻酸鹽處理,形成化成皮膜。
接著,於各鋁箔之單面,使用二液硬化型之聚酯-聚胺酯樹脂系接著劑乾層壓作為熱熔性樹脂薄膜之個別具有以下表1所示之破壞強度比之厚度300μm之聚丙烯(PP)樹脂薄膜,且於各鋁箔之另一面,藉由使用二液硬化型之聚酯-聚胺酯樹脂系接著劑乾層壓作為外側樹脂薄膜之厚度30μm之無延伸聚丙烯(CPP)樹脂薄膜,從而製作實施例1~2及比較例1~4之容器用積層片材。
<容器之成形>
接著,將實施例1~2及比較例1~4之容器用積層片材切成直徑55mm之圓板狀形成胚料,將各胚料使用由沖床、模頭及杯料架所構成之模具,形成為內徑33mm、深度14mm、相對於壓延方向90°之方向(TD)之凸緣外徑約39mm,且使凸緣不產生皺紋而調整防皺壓力,深引伸成形如圖3所示之杯狀,得到實施例1~2及比較例1~4之容器。
對於個別得到的實施例1~2及比較例1~4之容器,以相對於壓延方向90°之方向(A1)為基準以30°為間隔測量共6方向(A1)~
(A6)之凸緣外徑(參照圖3(b)),並藉由以下算式算出凸緣外徑率。
凸緣外徑率(%)=(大的2方向之凸緣外徑之平均-小的2方向之凸緣外徑之平均)/((大的2方向之凸緣外徑之平均+小的2方向之凸緣外徑之平均)/2)×100各容器之凸緣外徑率及其判定,如表1所示。
又,判定為「◎」=凸緣外徑率未滿1.00,凸緣之外徑在整個圓周為均一;「○」=凸緣外徑率1.00以上、未滿1.25,凸緣之外徑在整個圓周為均一;「△」=凸緣外徑率1.25以上、未滿1.50,凸緣之外徑在整個圓周些微不一致;「×」=凸緣外徑率1.50以上,凸緣之外徑在整個圓周不一致。
從表1可明顯得知,實施例1及實施例2之容器,凸緣之外徑無不一致,得到良好的結果。
本發明,作為用於包裝需要長期保存的食品等之內容物之容器,及用於形成同容器之積層片材,可合適地使用。
(10)‧‧‧容器用積層片材
(101)‧‧‧金屬箔
(102)‧‧‧熱熔著性樹脂薄膜
(103)‧‧‧外側樹脂薄膜
Claims (5)
- 一種容器用積層片材,其係用作杯狀之容器之成形材料之容器用積層片材,其特徵係:具備金屬箔,及積層於金屬箔的單面且構成容器之內面之熱熔著性樹脂薄膜;前述金屬箔係JIS 8000系合金所構成且厚度40~200μm之鋁箔;前述鋁箔之凸緣外徑比,係相對於壓延方向0°之方向(MD)/相對於壓延方向90°之方向(TD)=1.003~1.02,對於壓延方向45°之方向/對於壓延方向90°之方向(TD)=0.99~1.003;前述凸緣外徑比,係將鋁箔單體而成之直徑55mm之圓板狀之胚料,形成內徑33mm,深度14mm,相對於壓延方向90°之方向(TD)之凸緣外徑約39mm,且使凸緣不生成皺紋而成形為杯狀,並對得到的成形品,個別測量相對於壓延方向0°、45°、90°之方向之凸緣外徑,基於此等之測量值所算出之比值;前述鋁箔之凸緣外徑率係0.3~2%;前述熱熔著性樹脂薄膜之破壞強度比,係相對於薄膜縱方向0°之方向(MD)/相對於薄膜縱方向90°之方向(TD)=1.2~2,相對於薄膜縱方向45°之方向/相對於薄膜縱方向90°之方向(TD)=1.1~1.6; 前述鋁箔及前述熱熔著性樹脂薄膜之厚度之比率,係鋁箔之厚度/熱熔著性樹脂薄膜之厚度=0.24~1.25。
- 如申請專利範圍第1項所記載之容器用積層片材,其中,進一步具備積層於金屬箔的另一面且構成容器之外面之外側樹脂薄膜。
- 如申請專利範圍第1項所記載之容器用積層片材,其中,金屬箔之耐力係20~200MPa,且金屬箔之伸長率係15~50%。
- 如申請專利範圍第1項所記載之容器用積層片材,其中,熱熔著性樹脂薄膜之破壞強度係30~100MPa。
- 一種容器,其特徵係將如申請專利範圍第1~4項中任1項所記載之容器用積層片材成形為杯狀。
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