JPH0220344A - 密封包装用容器の熱封緘蓋材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、密封包装用容器の熱封緘蓋材に関する。

従来の技術 従来、粉体、液体および粘性体の食品をびん等のガラス
容器に密封包装するには、食品を充填後、容器の口部に
金属製キャップをかしめ止め、あるいは金属製もしくは
合成樹脂製ねじキャップをねじ止め、あるいはまた王冠
を被せ止めることにより密封していた。また従来、蓋材
に熱接着性樹脂を被覆しておき、この蓋材をガラス容器
の口部にヒートシールにより接着することも行われてい
た。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のキャップや王冠は開封が比較的難
しく、かつコストが高くつくという問題があった。また
蓋材に被覆した熱接着性樹脂をガラス容器の口部にヒー
トシールにより接着する場合には、容器内容物が例えば
粉ミルク、インスタントコーヒー等の粉末であれば、容
器口部と蓋材間の接着部の接着力の低下は無いが、内容
物が例えば酒、ジュース、ジャム等の液体もしくは粘性
体であるような場合には、保管中に容器口部と蓋材間の
熱封緘接着部に水が侵入して、接着力が著しく低下し、
ひどいときには蓋材が剥離してしまうという問題があっ
た。

とくに、ガラス容器の口部に蓋材を直接熱接着する場合
には、ガラス容器の口部表面はポーラス（多孔質）で、
比較的極性が弱く、接着性が悪いため、蓋材に施す熱接
着性樹脂として近年、接着性が改善されたエチレン−酢
酸ビニル共重合体ケン化物のカルボキシル変性体を使用
することが開発された（例えば特開昭６０−１７８０４
２号公報参照）。このような熱接着性樹脂は、確かに非
常に短時間でかつ比較的低い温度での熱接着性にすぐれ
ているものであるが、熱封緘後、接着部へ水が侵入した
場合、接着性が著しく低下し、蓋材が接着界面より簡単
に剥がれてしまうという問題があった。

ところで従来、ガラス容器の口部にシランカップリング
剤をシール材として直接コートすることは既に知られて
いる（例えば特公昭５Ｂ−８２７３号公報参照）が、こ
の場合、ガラス容器の口部にシール材をコートする作業
は非常に面倒であるとともに、ガラス容器の口部表面は
ポーラスで凹凸があるため、シール材を均一に塗布する
ことが困難であった。従ってシール材の塗布量が充分で
ない場合は、口部の凹凸、平行度のバラツキなどにより
均一なシールが困難となり、また塗布量が多すぎると、
コスト高になるという問題があった。

また従来、ガラ、ス容器の口部に金属塩、シランカップ
リング剤等をアンカーコート層とし、この層にさらに熱
接着性樹脂をコートする方法も既に知られている（例え
ば特公昭ｆｉｌ−９１８１号公報参照）が、このような
従来法によれば、開封時に容器の口部に蓋材の樹脂の一
部が残り、外観が損なわれる場合があるし、容器の口部
に予め熱可塑性樹脂を被覆するため、それだけ工程が増
え、容器の生産性が悪く、コスト高になるという問題が
あった。

さらに従来、金属箔の片面に、カルボキシル基含有ポリ
オレフィン系樹脂とシランカップリング剤とを含む熱封
緘材層を具備した熱封緘蓋材（例えば特開昭８０−５８
５４９号公報参照）、並びに金属箔の片面に、アイオノ
マー層を介して塗布されたシランカップリング剤を含む
アイオノマー組成物よりなる熱封緘材層を具備した熱封
緘蓋材（例えば特開昭６１−１０４９７１号公報参照）
は既に知られているが、このように蓋材の熱封緘樹脂に
シランカップリング剤を混入すると、熱封緘材層の表面
にシランカップリング剤がブリードされて、表面側に拡
散されかつ濃縮された状態となり、従って熱封緘材層の
表面におけるシランカップリング剤の存在量が多くなる
が、その存在量は熱封緘時の処理温度等の条件によって
、あるいはまた蓋材の放置時間等によって異なるため、
熱封緘すべき面に存在せしめるシランカップリング剤の
量を調整するのが非常に困難であるという問題があった
。

この発明の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、ガ
ラス容器等の口部のようなポーラスでかつ比較的極性が
弱い被着面に対しても非常にすぐれた接着性を有してお
り、蓋材を短時間で密封包装用容器の口部に熱封緘する
ことができるばかりか、熱封緘材層の表面に存在せしめ
るべきシランカップリング剤の量を容易に調整すること
ができて、接着力を確実に増大することができ、このた
め熱封緘材層とガラス容器の口部との接着力が大幅に強
化され、容器内容物が例えば酒、ジュース、ジャム等の
液体もしくは粘性体であるような場合にも、熱封緘接着
部への水の侵入を確実に阻止することができて、熱封緘
接着部の耐水性が大幅に増大し、水環境下における接着
性の低下が少なく、良好な接着性を長期間維持すること
ができ、密封性にすぐれている、密封包装用容器の熱封
緘蓋材を提供しようとするにある。

課題を解決するための手段 上記の目的を達成するために、この発明による密封包装
用容器の熱封緘蓋材は、金属箔の片面に、エチレン−酢
酸ビニル共重合体ケン化物のカルボキシル変性体を含む
熱封緘材層が設けられ、熱封緘材層の表面にシランカッ
プリング剤よりなるコーティング層が設けられているこ
とを特徴とするものである。

上記金属箔は、通常アルミニウム箔を使用するが、その
他の金属箔であってもよい。アルミニウム箔の場合は、
その厚さは５〜２００　／ｆｆｉ、好ましくは２０〜６
０ｍである。熱封緘材の基材として金属箔を使用すると
、バリヤー性にすぐれていて、デザート類や調理済み食
品等の内容物の保存を長期間有効に果すことができる。

また熱封緘材層の主成分であるエチレン−酢酸ビニル共
重合体ケン化物のカルボキシル変性体としては、下記の
ものを使用する。

すなわち、メルトインデックス　１〜３００ｇ／　１０
分（Ａ　Ｓ　Ｔ　Ｍ　１２３８−［ｉ５Ｔによる）を有
し、かつエチレン含有量５０〜９７重量％、好ましくは
６０〜８２重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体をケ
ン化して、水酸基当量が１００〜３０００ｇ　／　１当
量、好ましくは２００〜１０００ｇ　／　１当量である
ケン化物をつくり、ついでこのケン化物にカルボン酸基
含有不飽和化合物をグラフト重合することにより得られ
たものを使用する。

ここで、カルボン酸基含有不飽和化合物としては、例え
ばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸
、マレイン酸、無水マレイン酸およびシトラコン酸など
がある。得られたグラフト重合物すなわちエチレン−酢
酸ビニル共重合体ケン化物のカルボキシル変性体は、全
体として酸当量５００００ｇ／　１当量以下、好ましく
は１０００〜３００００ｇ／　１当量がよい。

なお、熱封緘材には、いわゆるブロッキングを防止する
ために、場合によっては上記の樹脂以外の合成樹脂をブ
レンドしてもよい。

また上記シランカップリング剤としては、一般化学構造
式、　Ｙ　ＲＳ　ｉ　Ｘａ　　で表わされるものを使用
する。

式中、Ｒはアルキル基、Ｘは珪素原子に結合している加
水分解性の基を示］７、例えば塩素、アルコキシ基、ア
セトキシ基などであり、Ｙは有機ポリマーと結合する一
有機反応基を示し、例えばメルカプト、アミノ、エポキ
シ、ビニル、メタクリルなどである。

シランカップリング剤としては、上記一般式を有するメ
ルカプトシラン、アミノシラン、エポキシシラン、ビニ
ルシランおよびメタクリルシランよりなる群の中から選
ばれた少なくとも１つのシラン化合物を使用する。

シランカップリング剤の具体例としては、γ−メルカプ
ト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−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−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トリエ
トキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ
ス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキ
シプロピルトリメトキシシランなどがあげられる。

上記熱封緘材層の厚みは、通常５〜ａｏｏ　ｐ。

好ましくは２０〜１００μｍであり、シランカップリン
グ剤よりなるコーティング層の厚みは、通常０．０１〜
２０朗、好ましくは０．１〜１０躍である。

ここで、シランカップリング剤よりなるコーティング層
の厚みがｏ、ｏｉ例未満であれば、薄すぎて、熱封緘接
合部に十分な耐水性が付与されず、水環境下において接
着性が低下するので、好ましくない。

また逆に、シランカップリング剤よりなるコーティング
層の厚みが２０１ＩＩ／Ｉを越えるときは、水環境下に
おいて接着性がさほど変らないばかりか、コスト高とな
るため、好ましくない。

熱封緘材層の表面にシランカップリング剤よりなるコー
ティング層を設けるには、例えばスプレー法、浸漬法、
あるいはロールコート法等により行なえばよい。

また上記熱封緘材層には、低温シール性を確保するため
に、かつプレスによる打抜き加工のさいブロッキングを
防止するために、無機化合物を充填するのが好ましい。

ここで、無機化合物としては、例えばマグネシウム、カ
ルシウム、アルミニウム、チタンおよびケイ素の酸化物
、水酸化物、炭酸塩並びに硫酸塩、あるいはタルク、ク
レー、長石粉、マイカ、パライトなどがあるが、特に好
ましくはカルシウムの炭酸塩、タルクが使用する。

これら無機化合物の平均粒径０．１〜５０７１１７７、
好ましくは０．５〜３０ｍであり、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体ケン化物のカルボキシル変性体よりなる樹脂
１００重量部に対して、上記無機化合物を３０重量部以
下、通常０．１〜２０重量部、好ましくは１〜１０重量
部混置部る。

上記カルボキシル変性体と無機化合物の混合は、例えば
単軸押出機、２軸押比機、バンバリーミキサ−およびニ
ーダ−等を用いて、通常１５〜２００℃の温度条件下で
行なう。

なお、金属箔の片面に熱封緘材層を設けるには、上記の
ような熱封緘材を予めフィルム状に加工しておき、この
フィルムを金属箔の片面に例えばポリエステル・イソシ
アネート系２液反応型接着剤等の接着剤を介して接合す
るか、または金属箔の片面に押出機を用いて熱封緘材の
溶融物を押し出すことにより、これを直接接合するよう
にすればよい。

また必要に応じて、熱封緘材層と金属箔との間にポリエ
チレン、ポリプロピレン等の樹脂フィルムよりなる中間
層を介在させてもよい。これによりヒートシール時のク
ツション性が向上するとともに、ドレッシングやマスタ
ード等の内容物による金属箔の腐食を防止することがで
きる。

なお、金属箔の他面には通常必要な印刷が施され、さら
にこれの表面に防食コート層が設けられる。

シランカップリング剤よりなるコーティング層を有する
上記の蓋材は、ガラス製容器の口部を被う形状および大
きさに連続的に打抜き成形される。

この発明による熱封緘蓋材によって密封せられる密封包
装用容器は、例えばガラス、金属、セラミックまたは陶
器によりつくられたものである。

第１図と第２図は、この発明による熱封緘蓋材の具体例
を示すものである。まず第１図に示す蓋材は、アルミニ
ウム箔（１）の片面に、熱封緘材層（２）が接着剤層（
３）を介して設けられ、この熱封緘材層（２）の表面に
シランカップリング剤のコーティング層（５）が設けら
れているものである。アルミニウム箔（１）の他面には
、防食コート層（４）が施されている。

第２図に示す蓋材は、第１図の蓋材の構成とほぼ同様で
あるが、内容物によるアルミニウム箔（１）の腐食を防
止するためにアルミニウム箔（１）の片面にポリエチレ
ンフィルムよりなる中間層（７）が設けられ、この中間
層（７）に接着剤層（３）を介して熱封緘材層（２）が
設けられ、この熱封緘材層（２）の表面にシランカップ
リング剤のコーティング層（５）が設けられ、またアル
ミニウム箔（１）の他面に印刷層（６）が設けられ、さ
らにその表面に防食コート層（４）が設けられているも
のである。

この発明の熱封緘蓋材によれば、エチレン−酢酸ビニル
共重合体ケン化物のカルボキシル変性体を含む熱封緘材
層（２）の表面にシランカップリング剤のコーティング
層（５）が設けられているため、水環境下において接着
力の低下が少なく、良好な接着状態を長期間維持するこ
とができて、密封性にすぐれているものであるが、これ
はつぎのような理由によるものと考えられる。

すなわち、例えばガラス容器の蓋材に施される熱封緘材
には、ガラス容器の口部上面がポーラスで、比較的極性
が弱く、接着性が悪いことから、−〇Ｈ基および−ＣＯ
ＯＨ基等の官能基を多く含む樹脂、例えばポリ酢酸ビニ
ルに一〇Ｈ基あるいは−ＣＯＯＨ基を導入したエチレン
−酢酸ビニル共重合体ケン化物のカルボキシル変性体が
用いられて、接着性の向上が図られているが、このよう
な樹脂を用いても、熱封緘の処理時間が非常に短いため
、熱封緘樹脂中の官能基がガラス容器の口部上面のガラ
ス成分と作用して水素結合を形成するに至らず、該樹脂
はガラス表面に主としてファンデルワールス力により接
着しているものと考えられる。とくに熱封緘直後は、熱
封緘樹脂の分子セグメントが熱運動して、その配向が乱
れており、従って水素結合は生じに＜＜、主としてファ
ンデルワールス力により接着している。そして、熱封緘
後、経時的に、上記官能基がガラス表面に徐々に配列し
、ガラス表面のシラノール基と水素結合を形成し、接着
力は次第に増大する。

ところが、ガラス容器の内容物が液体または粘性体であ
ると、容器口部のガラス表面は親水性であるため水分子
のヌレが生じ易く、水分子の多分子層が形成されるため
、熱封緘接着部のファンデルワールス力が弱められ、か
つ水素結合も切られて、接着力が著しく低下する。

これに対し、この発明の熱封緘蓋材によれば、ガラス容
器の口部と熱接着すべき面に、シランカップリング剤が
存在せしめられているから、蓋材の熱封緘樹脂とガラス
容器の口部表面との接着力が非常に強固となり、従って
接着界面への水の侵入を有効に阻止することができ、熱
封緘接着部の耐水性が大幅に増大するものである。

実　　施　　例 つぎに、この発明の実施例を、比較例と共に説明する。

実施例１ 第１図に示すように、片面に防食コート層（４）を有す
る厚さ５０／Ｉｆｆのアルミニウム箔（１）の他面に、
エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物にアクリル酸
をグラフト重合することによって得られた変性体であっ
てかつ平均粒径約１ＩｙＩの炭酸カルシウム５重量％を
均一に分散混合した熱封緘材フィルム（登録商標デュミ
ラン、武田薬品工業株式会社製）よりなる厚さ５０／Ｉ
ｆｆの熱封緘材層（２）を、接着剤層（３）を介してド
ライラミネートにより設けたのち、熱封緘材層（２）の
表面にアミノ系シランカップリング剤（商品名Ａｌ１０
０、日本ユニカー株式会社製）を、ロールコート法によ
りを塗布し、１００℃で５分間乾燥させることにより、
各種の厚さを有するシランカップリング剤コーティング
層（５）を形成し、蓋材（試料Ｎ０１１〜５）をつくっ
た。

このようにして得られた各種蓋材を打抜きプレスにより
ガラス容器の口部（ｌＯ）に対応する所定の形状および
大きさに打ち抜いた。

ついで、ガラス容器に４０℃の水を充填し、この容器の
口部に上記蓋材を温度２００℃および圧力１６０ｋｇｆ
’／個の条件下に２秒間加熱、加圧し、熱封緘によりこ
れらの蓋材をガラス容器の口部（１０）に直接接合して
容器を密封した。そして、熱封緘直後の蓋材の剥離強度
と、密封ガラス容器を４０℃で３０日間倒立状態に放置
した後の蓋材の剥離強度とをそれぞれ測定し、下表に示
した。

実施例２ この実施例においては、第１図に示すように、アルミニ
ウム箔（１）の片面に接着剤層（８）を介して上記実施
例１の場合と同じ熱封緘材層（２）をドライラミネート
により設けたのち、熱封緘材層（２）の表面にエポキシ
系シランカップリング剤（商品名Ａ−１８７、日本ユニ
カー株式会社製）をロールコート法により塗布し、１０
０℃で５分間乾燥させることにより、厚さ０．４７１７
１１のシランカップリング剤コーティング層（５）を形
成し、蓋材（試料Ｎｏ、８）をつくった。

このようにして得られた蓋材について密封包装試験を実
施例１の場合と同様に行ない、得られた結果を下表にあ
わせて示した。

比較例 比較のために、アルミニウム箔（１）の片面に接着剤層
（３）を介して上記実施例１の場合と同じ熱封緘材層（
２）がドライラミネートにより設けられているが、シラ
ンカップリング剤のコーティング層（５）が設けられて
いない蓋材をくり、これらの蓋材について密封包装試験
を実施例１の場合と同様に行ない、得られた結果を下表
にあわせて示した。

（以下余白） 上記表から明らかなように、この発明の熱封緘蓋材によ
れば、熱封緘材層の表面にシランカップリング剤よりな
るコーティング層が設けられているので、ガラス容器の
口部表面に対する接着力が非常にすぐれており、水を封
入したガラス容器を倒立状態で長時間保存した後にも蓋
材の接着力が低下せず、耐水性が良好で、密封性がすぐ
れている。

これに対し、シランカップリング剤を使用しない熱封緘
材を用いた比較例の蓋材によれば、ガラス容器を倒立状
態で長時間保存すると、蓋材が剥れてしまい、耐水性に
劣るものであった。

発明の効果 この発明による密封包装用容器の熱封緘蓋材は、上述の
ように、金属箔の片面に、エチレン−酢酸ビニル共重合
体ケン化物のカルボキシル変性体よりなる熱封緘材層が
設けられ、熱封緘材層の表面にシランカップリング剤よ
りなるコーティング層が設けられているものであるから
、ガラス容器等の口部のようなポーラスでかつ比較的極
性が弱い被着面に対しても非常にすぐれた接着性を有し
ており、蓋材を短時間で密封包装用容器の口部に熱封緘
することができるばかりか、熱封緘材層の表面に存在せ
しめるべきシランカップリング剤の量を容易に調整する
ことができて、接着力を確実に増大することができ、こ
のため熱封緘材層とガラス容器の口部との接着力が大幅
に強化され、従って一般にガラス容器の口部は親水性を
有するものであり、加えて容器の内容物が例えば酒、シ
ュ１−ス、ジャム等の液体もしくは粘性体であるような
場合にも、熱封緘接着部への水の侵入を確実に阻止する
ことができて、熱封緘接着部の耐水性が大幅に増大し、
水環境下における接着力の低下が少なく、良好な接着状
態を長期間維持することができ、密封性にすぐれている
。

またこの発明の熱封緘蓋材によれば、従来のように食品
を充填後、容器の口部に金属製キャップをかしめ止めた
り、あるいは金属製もしくは合成樹脂製ねじキャップを
ねじ止めたり、王冠を被せ止めたりしないので、開封が
容易であるとともに、キャップや王冠を使用しないだけ
密封包装用容器のシールコストが安くつく。

そのうえ、開封時に容器口部に樹脂が残るようなことが
なく、従って開封後の容器口部の外観がきれいであるし
、比較的低い温度でヒートシールすることができるため
、充填シール装置の設備費、運転費が安くつき、充填お
よびシールの作業性が向上するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明品の具体例を示す一部分拡大断面図、第
２図はいま１つの具体例を示す部分拡大断面図である。 （１）・・・アルミニウム箔、（２）・・・熱封緘材層
、（８）・・・接着剤層、（４）・・・防食コート層、
（５）・・・シランカップリング剤コーティング層。 以　　上 特許出願人　武田薬品工業株式会社 同　　　　昭和アルミニウム株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属箔の片面に、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化
   物のカルボキシル変性体を含む熱封緘材層が設けられ、
   熱封緘材層の表面にシランカップリング剤よりなるコー
   ティング層が設けられていることを特徴とする、密封包
   装用容器の熱封緘蓋材。