JP2022035757A - 蓋用積層材、包装体 - Google Patents
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Abstract
Description
滑剤(S)としては、各種公知のワックス及び/又は界面活性剤を特に制限なく使用できる。
ワックスとしては、天然ワックス及び/又は合成ワックスを使用できる。天然ワックスとしては、キャンデリラワックス、カルナバワックス、ライスワックス、木蝋、蜜蝋、鯨蝋、シェラック蝋及びラノリンワックス等の動植物系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト及びセレシン等の鉱物系ワックス;パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス及びペトロラタム等の石油ワックスが挙げられ、これらは単独で、或いは二種以上を組み合わせて使用できる。一方、合成ワックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス及びフィッシャートロプシュワックス等の炭化水素系合成ワックス;硬化ヒマシ油及び硬化ヒマシ油誘導体等の水素化ワックス;ポリエチレン・ポリプロピレン共重合物にスチレンをグラフト変性させてなるワックス、シリコン系ワックス(シリコーンワックス)、フッ素系ワックス及びアミド系ワックス(オレイン酸アミド、リシノール酸アミド、エルカ酸アミド、N,N'-メチレンビスステアリン酸アミド、N,N'-エチレンビスオレイン酸アミド、ステアリン酸物モノメチロールアミド、シリノール酸アミドワックス及びステアリン酸エステルワックス等)並びにこれらの複合体等の変性ワックスが挙げられ、これらは単独で、或いは二種以上を組合せて利用できる。ワックスの中でも、炭化水素系合成ワックスと変性ワックス(特にシリコン系ワックス及びアミド系ワックス)は、材料として安定であるのみならず、保護樹脂層(11)の最外表面に存在させた場合に分散性(拡散性)に優れる他、保護樹脂層(11)の外部滑性が一層良好となる点で好ましい。また、炭化水素系合成ワックスと変性ワックスは、後述のヒートシール層(17)に含ませた場合において、熱封緘時に溶融させられたヒートシール層(17)の流動性を調節する手段としても好適である。ワックスの形状は特に限定されず、ペースト状、フレーク状ないし粒子状であってよい。
界面活性剤としては、例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤よりなる群より選ばれる少なくとも一種が挙げられる。アニオン性界面活性剤としては、例えば、リシノレイン酸硫酸エステルソーダ、リシノレイン酸エステル硫酸エステルソーダ、硫酸化アミド、オレフィンの硫酸エステル塩、脂肪族アルコール硫酸エステル塩、アルキルスルフォン酸塩、アルキルナフタレンスルフォン酸塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、こはく酸エステルスルフォン酸塩等が挙げられる。カチオン性界面活性剤としては、例えば、第一アミン塩、第三アミン塩、第四級アンモニウム化合物、ピリジン誘導体等が挙げられる。両性界面活性剤としては、例えば、カルボン酸誘導体、イミダゾリン誘導体等が挙げられる。ノニオン性界面活性剤としては、例えば、多価アルコールの部分的脂肪酸エステル、脂肪アルコールのエチレンオキサイド付加物、脂肪酸のエチレンオキサイド付加物、脂肪族アミノ又は脂肪族アミドのエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物、多価アルコールの部分的脂肪酸エステルのエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。
ワックス及び界面活性剤は併用してもよく、界面活性剤の作用により、各種媒体中におけるワックスの分散性が良好となり、保護樹脂層(11)の最外表面により均質な滑剤層(11S)を形成できる場合がある。
熱融着性樹脂フィルムは、無延伸フィルム又は延伸フィルムのいずれかであればよい。熱融着性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニル樹脂及びポリスルホン樹脂等が挙げられる。ポリオレフィン樹脂としては、例えば、ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、ランダムポリプロピレン及び酸変性ポリプロピレン等のポリプロピレン類、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン及び高密度ポリエチレン等のポリエチレン類、並びに、ポリ(エチレン-プロピレン)ランダム共重合体及びポリエチレン-ポリプロピレンブロック共重合体等のポリエチレン・プロピレン類等が挙げられる。ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂及びポリブチレンテレフタレート樹脂等が挙げられる。ポリビニル樹脂としてはポリスチレン樹脂等を例示できる。熱融着性樹脂フィルムは、上記構成樹脂を二種以上組合せたものであってよく、例えばそれら樹脂を共押出ししてなる多層フィルムや、ポリプロピレン類よりなるフィルムとポリビニル樹脂よりなるフィルムを任意の順序で組合せてなる多層シーラントフィルムが挙げられる。また、熱融着性樹脂フィルムには、前記した滑剤(S)を予め含ませてよい。具体的には、例えば、熱融着性樹脂フィルムが二層以上のフィルムよりなる場合には、最内表面をなすフィルムを、滑剤(S)を予め練り込んだ熱融着性樹脂で構成できる。当該滑剤(S)として前記変性ワックスを、特にアミド系ワックスを選択すると、本発明の積層材(10)を巻回しコイル状態で保管するさい生じ得るヒートシール層(17)と保護樹脂層(11)とのブロッキングを好適に予防できる。また、滑剤(S)の添加量は特に限定されないが、熱融着性樹脂の重量を基準として通常100ppm~8000ppm、好ましくは500ppm~3000ppmであればよい。
ホットメルト接着剤としては、ベース樹脂及び粘着付与樹脂を含む組成物が挙げられる。ベース樹脂としては、ポリオレフィン樹脂及びエチレン酢酸ビニル共重合体を例示でき、ポリオレフィン樹脂としては前記したものが、また酢酸ビニル共重合体としては例えばエチレン・エチルアクリレート・酢酸ビニル共重合体が挙げられる。粘着付与樹脂としては、ロジン及び/又は不均化ロジン等のロジン類、ロジン類とグリコール、グリセリン及びペンタエリスリトール等の多価アルコールとのエステル類、並びにテルペン及び/又はスチレン等を構成モノマーとする炭化水素樹脂等を例示できる。ホットメルト接着剤には、前記した滑剤(S)を予め含ませてよい。この滑剤(S)としては、ホットメルト接着剤よりなるヒートシール層(17)の最内表面にブリードアウトするものであれば特に限定されないが、前記ワックスが好ましく、特に前記合成ワックスのうち炭化水素系合成ワックス及び/又は変性ワックスが好適である。具体的には、シリコン系ワックス、パラフィンワックス、モンタンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス及びポリエチレン・ポリプロピレン共重合物にスチレンをグラフト変性させてなるワックス並びにそれらの複合体からなる群より選ばれる少なくとも一種のワックスが好ましく、これによれば本発明の積層材(10)をロール状態で保管するさい生じ得るヒートシール層(17)と保護樹脂層(11)とブロッキングを好適に予防できる。また、任意に各種添加剤を使用でき、例えばアンチブロッキング剤や帯電防止剤挙げられる。ホットメルト接着剤におけるポリオレフィン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体及び粘着付与樹脂並びに滑剤(S)及び添加剤の含有量は特に限定されず、例えば順に5~50重量%、10~30重量%、15~30重量%、25~55重量%及び0~1重量%である(合計100重量%)。ホットメルト接着剤は、例えば、バリア層(14)、内面側アンダーコート層(15)又は緩衝材層(16)にホットアプリケーターやグラビアコーター等を用いて塗工できる。また、ホットメルト接着剤に代えて、フィルム状のホットメルト接着材を用いてもよく、この接着材にも滑剤(S)を予め含ませることができる。また、ホットメルト接着剤に前記熱融着性樹脂フィルムを組合せてヒートシール層(17)を構成してもよい。
ヒートシール層(17)と容器(2)とを同一又は同種の合成樹脂で構成すると、シール精度及び強度が高まり、例えばシール面に塵芥等の夾雑物が付着していても、蓋(1)と容器(2)の開口周縁部(21)との熱融着性が高まる。
塗布法では、例えば、保護樹脂層(11)の最外表面をなす前記オーバーコート剤よりなる塗膜又は前記合成樹脂フィルムに、前記有機溶剤に滑剤(S)に溶解又は分散させてなる滑剤溶液乃至分散体を公知の塗布手段によって塗布し、有機溶剤を揮発させることにより、滑剤(S)を保護樹脂層(11)の最外表面に存在させることができる。また、滑剤(S)として前記ワックスに適量の前記界面活性剤を組合せたものを用いると塗布性が向上し、より均一な厚みの滑剤層(11S)が形成されやすくなる傾向にある。塗布手段は特に限定されず、例えば、スプレーコート法やグラビアロールコート法、リバースロールコート法等が挙げられる。滑剤溶液乃至分散体における滑剤の濃度は特に限定されないが、通常、重量基準で500 ppm~10000ppm程度である。保護樹脂層(11)の最外表面に存在する滑剤(S)が分散相を形成する場合には、図1(a)で観念されるような断続的な滑剤層(11S)が形成され得る。また、当該滑剤(S)が連続相を形成する場合には、図1(b)で観念されるような連続的な滑剤層(11S)が形成され得る。
転写法では、例えば、滑剤(S)を予め含ませた前記熱融着性樹脂でヒートシール層(17)を形成してなる積層材(10)を、このヒートシール層(17)が内側となるように適当な芯材に連続的に巻きつけてゆき、図2(b)で示されるような、ヒートシール層(17)と保護樹脂層(11)とが密着させられた一本のコイル(ロール)を一旦作製する。次いで、このコイルを所定温度下に所定時間放置し、エージングを行うことにより、滑剤(S)をヒートシール層(17)の最内表面にブリードアウトさせる。そうすると、そのように析出した滑剤(S)が、該ヒートシール層(17)と密着させられている保護樹脂層(11)の最外表面に移行し乃至転写させられ、滑剤(S)の種類や滑剤(S)とヒートシール層(17)をなす熱融着性樹脂との組合せ、エージング条件にもよるが、図2(a)で示すように、ヒートシール層(17)と保護樹脂層(11)の界面に滑剤層(11S)が形成させられると考えられる。この滑剤層(11S)は連続相であってもよいし、分散相であってもよい。一方、このコイルを巻き戻した後の積層材(10)は、前記保護樹脂層(11)の最外表面に滑剤(S)が存在させられているとともに、ヒートシール層(17)の最内表面には、図2(c)で示されるように、前記ブリードアウトした滑剤(S)が残存させられていると考えられる。なお、転写法はコイルを作製せずとも行える。具体的には、例えば方形状の積層材(10)を複数枚用意し、ヒートシール層(17)と保護樹脂層(11)とが接触するように重なり合わせたのち、上部より所定重量のウェイトを乗せ、エージングさせることによっても、保護樹脂層(11)の最外表面に滑剤(S)を存在させることができる。いずれの方法においても、ヒートシール層(17)に含ませられる滑剤(S)としては、例えばシリコン系ワックスやポリエチレンワックス、アミド系ワックスが好適である。エージングの条件は特に限定されず、例えば室温~70℃程度、1~15日程度であればよい。
蒸着法では、例えば、真空チャンバー中で滑剤(S)を加熱して気化させ、保護樹脂層(11)の最外表面にクラスター分子として蒸着させればよい。この態様だと、図1(b)で示されるような、連続的な単一層よりなる滑剤層(11S)を容易に形成できる。
上記した方法は二以上を組合せてもよい。具体的には、例えば、ヒートシール層(17)に滑剤(S)を予め含ませてなる積層材(10)の保護樹脂層(11)の最外表面に、該滑剤(S)と同一又は異なる滑剤(S)よりなる滑剤層(11S)を前記塗布法により予め形成しておき、前記転写法を実施することによって、該保護樹脂層(11)の最外表面に、ヒートシール層(17)に含ませられていた滑剤(S)を移行させることができる。この場合、最終的な滑剤層(11S)は、塗布法に拠った形態と転写法に拠った形態とが混成した複合層と言い得る。
また、保護樹脂層(11)上に存在させられた滑剤(S)がワックスを含む場合には、その融点以上の温度に積層材(10)を置き、滑剤(S)を部分的ないし全体的に溶融させることにより保護樹脂層(11)の最外表面に濡れ広がらせ、蓋(1)の外部滑性を高めることもできる。
実施例1
JIS H4160で規定されるA8079H-O材である厚さ25μmのアルミニウム箔の片面に、市販の塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体系アンカーコート剤に白色顔料(二酸化チタン)を10重量%分散させてなる白色インキを塗膜厚みが約1.5μmとなるようにグラビアロールで塗工し、印刷層を形成させた。次いで、この印刷層の表面に、硝化綿の酢酸エチル溶液(不揮発分10重量%)を塗工し、乾燥させることにより、厚さ2μmの保護樹脂層を形成させて、中間部材を作製した。次いで、この中間部材のアルミニウム箔のもう一方の面に、市販の二液硬化型ポリエステルポリウレタン系接着剤を塗工して厚さ2μmの内面側アンカーコート層を形成させた。次いで、この内面側アンカーコート層に、厚さ40μmの滑剤含有無延伸ポリプロピレンフィルム(主成分:ポリプロピレン樹脂(ランダムコポリマー)、滑剤:エルカ酸アミド(1000ppm))を貼り合わせてヒートシール層を形成し、積層材A0を作製した。次いで、積層材A0を、ヒートシール層が内側になるように巻回させてコイルを作製し、このコイルを40℃で10日間エージングさせることによって、ヒートシール層の最内表面に滑剤をブリードアウトさせると同時に、これを保護樹脂層の最外表面に転写させた。次いで、このコイルを巻き戻すことにより、本発明に係る積層材Aを準備した。積層材Aの保護樹脂層の動摩擦係数をJIS K7125に準拠して測定(以下、同様)したところ0.25であった。
実施例1で作製したのと同じ中間部材を準備し、そのアルミニウム箔のもう一方の面に、市販の二液硬化型ポリエステルポリウレタン系接着剤を塗工して厚さ2μmの内面側アンカーコート層を形成した。 次いで、この内面側アンカーコート層に低密度ポリエチレンを押し出して、厚さ30μmの緩衝材層を形成した。次いで、この緩衝材層に、ホットメルト接着剤をグラビアロールで20μm厚となるように塗工したのち冷却し、ヒートシール層を形成させることによって、積層材B0を作製した。このホットメルト接着剤の組成はエチレン・エチルアクリレート・酢酸ビニル共重合体(13重量%)、ポリエチレン樹脂(融点95℃)(31重量%)、シリコン系ワックス及びポリエチレンワックス(計45重量%)、粘着付与剤(10重量%)、及びアンチブロッキング剤を含む添加剤(1重量%)(合計100重量%)であった。次いで、積層材B0を、ヒートシール層が内側になるように巻回させてコイルを作製し、このコイルを40℃で10日間エージングさせることによって、ヒートシール層の最内表面に滑剤をブリードアウトさせると同時に、これを保護樹脂層の最外表面に転写させた。次いで、このコイルを巻き戻すことにより、本発明に係る積層材Bを準備した。積層材Bの保護樹脂層の動摩擦係数は0.45であった。
実施例1で作製したのと同じ中間部材を準備し、そのアルミニウム箔のもう一方の面に、市販の二液硬化型ポリエステルポリウレタン系接着剤を塗工して厚さ2μmの内面側アンカーコート層を形成した。次いで、この内面側アンカーコート層に低密度ポリエチレンを押し出して、厚さ30μmの緩衝材層を形成した。次いで、この緩衝材層に、滑剤を含まない厚さ40μmの無延伸ポリプロピレンフィルム(主成分:ポリプロピレン樹脂(ランダムコポリマー))を貼り合わせて、ヒートシール層を形成させたのち、40℃で10日間エージングさせることによって、積層材C0を作製した。次いで、積層材C0の保護樹脂層の最外表面に、ポリエチレンワックスを重量基準で1000ppm含むメチルエチルケトン溶液をスプレーしたのち、フェルト布で軽く拭きとり、120℃で1分間乾燥させることにより、本発明に係る積層材Cを作製した。積層材Cの保護樹脂層の動摩擦係数は0.07であった。
前記積層材A0、B0及びC0はいずれも共通の中間部材を利用しており、かつ、この中間部材をなす保護樹脂層の最外表面には滑剤が存在させられていないため、前記積層材A0を比較例に代表させた。該積層材A0の保護樹脂層の動摩擦係数は1.2であった。
積層材Aより試験片A1(10cm×10cm)を50枚用意した。次いで、一の試験片A1を電子天秤(新光電子株式会社、HTR-220)で秤量したのち、保護樹脂層の表面を、エタノールを含浸させた不織布でふき取ってから、再度秤量した。次いで、この試験片A1の重量差分(μg)を、当該試験片の面積(100cm2)で除することにより、滑剤の存在量(μg/cm2)を求めた。また、他の49枚の試験片A1についてもそれぞれ同様にして滑剤の存在量(μg/cm2)を求めた。そして、50枚全てについての滑剤存在量の合計値を、試験片の全枚数(50枚)で除することにより、積層材Aの保護樹脂層の最外表面における滑剤存在量を平均値として求めたところ、0.28μg/cm2であった。積層材B及びCについても同様にして同平均値を求めた。なお、結果を表1に示す。
積層材Aより試験片A2(5cm×20cm)を切り出し、ステンレス製の水平支持台に載置し、四辺を粘着テープで固定した。次いで、試験片A2の上面に所定の摺動部材を設置した。この摺動部材は、図5で示されるような総重量1kgの治具であり、球状端子(SUS304)の直径は10mmであった。また、この球状端子は綿ガーゼで被覆させられていた。次いで、この摺動部材を降下させることにより、その球状端子を、綿ガーゼを介して、保護樹脂層に軽く圧接させた。次いで、この部材を左右方向に、往復距離が2cm/秒となるよう動かし、印刷面に掠りが生じる等、印刷層の外観が変化するまで摺動させた。なお、往復回数は30回を上限とした。評価は、変化が生じるまでの往復回数が1~10回以内であれば不良(×)と、11~20回であればやや良好(△)と、21~30回以内であれば良好(○)とした。結果、試験片A2は30回であり良好(○)であった。試験片B、C及びA0についても同様の試験を行った。結果を表1に示す。
積層材Aより所定寸法の蓋A(80mm×80mm)を切り出した。次いで、ポリスチレン樹脂製で所定寸法のフランジ付カップ状容器(口径66mmφ、底径57mmφ、高さ26mm、フランジ幅7mm)に水54ccを入れ、その開口を覆うようにして蓋Aをそのヒートシール層側より被せ、上部より150℃に熱したステンレス板を1.0秒間押圧させることにより、密封された包装体Aを作製した。また、同様の方法により、包装体Aを更に23個作製した。次いで、二個の包装体Aを水平台に並べ、フランジ部分どうしを当接させた状態で、側面よりポリエチレンフィルムを巻きつけて結束し、一組のサンプルを作製した。同様の方法で一組のサンプルを更に11個作製した。次いで、図6で示されるように、所定寸法の段ボール箱(縦11cm×横24cm×奥行き19cm)の底面に前記サンプルを計三組並べ、それらの蓋の上面に間仕切り材として厚さ1mmの段ボールシート(24cm×19cm)を載置し、更にその上に前記サンプルを計三組並べた。この作業を繰り返し、合計12組の前記サンプルをパッキングした。次いで、この段ボール箱を粘着テープで梱包した後、市販の振盪装置(ヤマト科学(株)製、SA31)にかけて、所定条件(120rpm、振幅50mm)で100時間振盪させた。次いで、この段ボール箱を開梱し、24個の包装体A全てについて蓋の上面を目視判断し、夫々について印刷層の剥がれ部分を数えた。評価は、剥がれ部分の個数が0~2個であれば良好(○)と、3~10個であればやや良好(△)と、11個以上であれば不良(×)とした。結果、包装体Aは剥がれ部分の個数が0個であり良好(○)であった。積層材B 、C及びA0についても同様にして包装体B 、C及びA0を作製し、同様の方法で蓋B 、C及びA0の外部滑性を評価した。結果を表1に示す。
Claims (5)
- 内容物を充填した容器の開口を覆うようにしてその開口周縁部に熱融着させられる蓋用の積層材であって、
外側より順に、
保護樹脂層と、
印刷層と、
金属箔よりなるバリア層と、
熱可塑性樹脂よりなるヒートシール層とを有し、
かつ、
前記保護樹脂層の最外表面に滑剤が存在していることを特徴とする、
蓋用積層材。 - 前記ヒートシール層をなす熱可塑性樹脂に滑剤が含ませられている、請求項1の蓋用積層材。
- 前記滑剤が存在させられた前記保護樹脂層の最外表面の動摩擦係数が0.05~0.5である、請求項1又は2の蓋用積層材。
- 前記保護樹脂層の最外表面に存在する前記滑剤の量が0.05~1.0μg/cm2である、請求項1~3のいずれかの蓋用積層材。
- 内容物を充填した容器の開口周縁部に請求項1~4のいずれかの蓋用積層材よりなる蓋が熱融着させられてなる、包装体。
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