JPH032754B2

JPH032754B2 -

Info

Publication number: JPH032754B2
Application number: JP57210338A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Makimoto; Hideyo Shigematsu
Original assignee: Toyo Aluminum KK
Current assignee: Toyo Aluminum KK
Priority date: 1982-11-30
Filing date: 1982-11-30
Publication date: 1991-01-16
Also published as: JPS59103862A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、粉体内容物は勿論のこと液状内容物
に対しても長期にわたり優れた密封性を発揮し、
ボイル殺菌或いはレトルト殺菌が可能であつて、
開封の容易な密封包装体用材料に関する。

従来技術従来、酒、ジユース、ドレツシング、マヨネー
ズ、ジヤム等の液体乃至流動体内容物は、ガラス
容器などのセラミツクス製容器（本明細書では単
にガラス容器という）に収容され、金属又はプラ
スチツクのスクリユーキヤツプにより密封されて
いるが、これは、非常に開封し難く、且つコスト
も高いという欠点がある。又、ガラス容器開口部
にアルミ板をかしめ成形し、密封する方法もある
が、これを開封が困難で、やはりコストも高い。
インスタントコーヒー、粉末クリーム等の粉体を
収容するガラス容器においては、予めヒートシー
ル剤をコートしたアルミ箔、紙等のラミネート材
によりヒートシールし、密封する形式のものも存
在するが、この形式の容器を液体又は流動体用の
密封包装体として使用する場合には、ヒートシー
ル部の接着力が内容物との接触により短時間内に
著るしく低下し、剥離してしまうという欠点があ
る。特公昭53−8273号公報は、ガラス容器の開口
端面にシランを接着補助材層としてコートする技
術を開示しているが、この方法にも問題がある。
即ち、接着補助材の塗布厚が十分でない場合に
は、ガラス容器開口部の凹凸、平行度のバラツキ
等によつて均一なヒートシールが困難であり、塗
布厚を十分大きくすればコストが著るしく高くな
る。更に又、ガラス容器に内容物を充填し、密封
した後、ボイル殺菌又はレトルト殺菌することが
行なわれているが、この場合にも高温で殺菌処理
に十分に耐え得るガラス容器と蓋材との組合せが
得難いのが現状である。

発明の目的従つて、本発明の目的は、液状内容物に対して
も長期にわたつて優れた密封性を発揮し、高温に
おけるボイル殺菌が可能であり、開封が容易であ
つて、開封後のガラス容器開口部の外観が美麗で
ある密封包装体用のガラス容器及び蓋材の組合せ
を提供することにある。

発明の構成本発明者は、前記の如き技術の現状に留意しつ
つ、種々研究を重ねた結果、ガラス容器の開口端
面と蓋材とに夫々特定の樹脂層を形成しておき、
この両者を組合せて密封包装体とする場合には、
上記の目的を十分に達成し得ることを見出し、遂
に本発明を完成するに到つたものである。

本発明密封包装体材料を構成するガラス容器と
蓋材においては、以下に示す(イ)又は(ロ)からなる樹
脂層を形成させる。この場合、両樹脂層のいずれ
か一方を(イ)により構成し、他の一方を(ロ)により構
成する。

(イ)：アイオノマー単独又はアイオノマーとポリ
オレフイン、エチレン共重合体、スチレングラ
フト共重合体、ポリエステル、アクリル樹脂及
びエポキシ樹脂からなる群から選ばれた少なく
とも１種との混合樹脂。

これ等の樹脂のより具体的な例を示せば、例え
ば以下の通りである。

アイオノマー……イオン結合（架橋）の陰イオ
ン部としては、アクリル酸、メタクリル酸、エタ
クリル酸、イタコン酸、マレイン酸等の炭素数３
〜８個の不飽和カルボン酸が用いられる。陽イオ
ン部としては、Na⁺、K⁺、Mg⁺⁺、Zn⁺⁺、Li⁺、
Cs⁺、Ag⁺、Cu⁺、Be⁺⁺、Ca⁺⁺、Sr⁺⁺、Ba⁺⁺、
Cu⁺⁺、Cd⁺⁺、Sn⁺⁺、Pb⁺⁺、Fe⁺⁺、Co⁺⁺、
Ni⁺⁺、Al⁺⁺、Sc⁺⁺、Fe⁺⁺等の１〜３価の金属イ
オンが例示される。

ポリオレフイン……リニアポリエチレン、低密
度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポ
リエチレン等のポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリブテン−１、ポリブチレン、ポリメチルペン
テン等。

エチレン共重合体……エチレン−エチルアクリ
レート共重合体、エチレン−イソブチルアクリレ
ート共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、
エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−プ
ロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合
体等。

スチレングラフト共重合体……スチレングラフ
トポリエチレン、スチレングラフトポリプロピレ
ン、スチレングラフトエチレン−酢酸ビニル等。

ポリエステル……主に線状共重合ポリエステル
樹脂を使用する。これは酸成分の95〜50モル％が
テレフタル酸残基であり、またグリコール成分の
20〜70モル％がエチレングリコール残基からなつ
ていて、酸成分の残り５〜50モル％は、アジピン
酸、サバシン酸、その他の脂肪族二塩基酸、イソ
フタル酸、オルソフタル酸、ジフエニルジカルボ
ン酸等の芳香族二塩基酸等の残基からなり、また
グリコール成分の残り80〜30モル％は、１，２−
プロピレングリコール、１，３−プロピレングリ
コール、ジプロピレングリコール、ネオペンチル
グリコール等のグリコール残基からなる。

アクリル樹脂……ポリメチルメタクリレート、
ポリエチルメタクリレート、ポリアクリレート、
メチルメタクリレート−α−メチルスチレン共重
合体等。

エポキシ樹脂……アミン類、ポリアミド、酸無
水物、フエノール樹脂、ブチル化メラミンホルム
アルデヒド樹脂、ブチル化尿素ホルムアルデヒド
樹脂等のいわゆるエポキシ樹脂硬化剤を含む分子
量約400〜10000のエポキシ樹脂が良い。

(ロ) ポリエチレン単独又はポリエチレンとポリオ
レフイン（但し該ポリエチレンと同一のポリエ
チレンを除く）、エチレン共重合体、スチレン
グラフト共重合体、ポリエステル、アクリル樹
脂及びエポキシ樹脂からなる群から選ばれた少
なくとも１種との混合樹脂。

樹脂(ロ)の具体例は、(イ)の場合と同様である。

本発明者の研究によれば、ガラス容器の口径、
ヒートシール部分の巾、蓋材の構成等によつても
異なるが、開封を容易に行ない且つ両樹脂層の界
面破壊によつて開封後のガラス容器開口部の外観
を美麗なものとする為には、90゜はくりによる接
着強度を0.8〜3.0Kg／15mm巾程度、好ましくは1.0
〜2.5Kg／15mm巾程度とすることが望ましい。一
般に、アイオノマーとポリエチレンとの接着力を
低下させる為には、両者の一方又は双方に対する
ポリプロピレン、ポリエステル、アクリル樹脂、
エポキシ樹脂等の混合が有効であり、逆にアイオ
ノマーとポリエチレンとの接着力を向上させる
為、両者の一方又は双方に対するポリエチレン、
エチレン共重合体、スチレングラフト共重合体等
の混合が有効である。

又、ボイル殺菌時（通常80〜95℃で30分間程
度）の耐熱性を向上させる為には、アイオノマー
には、リニアポリエチレン、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の
如きポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステ
ル、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の添加が有効
であり、ポリエチレンには、該ポリエチレンとは
異種のポリエチレン、ポリプロピレン等の添加が
有効である。

従つて、開封の容易さ、開封後のガラス容器開
口部の美麗、ボイル殺菌時の耐熱性等を総合的に
考慮すれば、アイオノマー又はポリエチレンに他
の樹脂を添加混合する場合には、添加樹脂の量を
固型分として全樹脂重量の80重量％程度まで、よ
り好ましくは10〜60重量％程度とするのが好適で
ある。

尚、上記(イ)又は(ロ)からなる樹脂層自体のガラス
容器に対する接着性を改善する為に、該樹脂層に
はシラン系カツプリング剤を0.1〜20重量％程度
（両者とも固形分として）添加しても良い。この
様なシラン系カツプリング剤としては、γ−クロ
ロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロ
ロシラン、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、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、ビニルトリアセトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−アミ
ノエトキシ−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン等が例示される。或いは、ガラス容器の開口
上端面上に上記シラン系カツプリング剤層をプラ
イマー層として0.1〜1μｍの厚さに形成し、その
上に上記(イ)又は(ロ)からなる樹脂層を形成しても良
い。

以下図面を示す本発明の実施態様を参照しつ
つ、本発明を更に詳細に説明する。

第１図において、ガラス容器本体１の開口上端
面には、樹脂層３が設けられている。該樹脂層３
の厚さは、開口上端面の凹凸、平行度のバラツキ
等をも考慮して決定されるが、最適条件において
も1μｍ以上が必要であり、好ましくは３〜10μｍ
程度とする。但し、開口上端面の凹凸が大なる場
合には、400μｍ程度の厚さとしても差支えない。
これ以上の厚さとすることも可能であるが、特に
効果上の改善が認められることもない。

第１図に示す形式の本発明ガラス容器は、例え
ば成形直後のガラス容器の徐冷過程において、ガ
ラス容器開口端面に上記樹脂(イ)又は(ロ)を塗布し、
夫々の樹脂に適した温度、例えば約80〜250℃、
好ましくは約100〜200℃で５秒〜10分程度、好ま
しくは10秒〜５分程度焼付けすることにより、製
造される。或いは、成形後常温状態にあるガラス
容器を好ましくは80〜100℃程度に加温し、その
開口端面に上記脂樹(イ)又は(ロ)を塗布し、引続き上
述と同様にして焼付けても良い。

第２図には、ガラス容器本体１の開口上端面上
にプライマー層としてシラン系カツプリング剤層
５を設け、その上に樹脂(イ)又は(ロ)からなる樹脂層
３を形成した本発明ガラス容器を示す。かくし
て、樹脂層３とガラス容器本体１との密着性がよ
り一層強化される。

第２図に示す形式の本発明ガラス容器は、例え
ば成形後のガラス容器の徐冷過程において、ガラ
ス容器開口端面にシラン系カツプリング剤の約５
〜10％溶液を塗布し、必要ならば100〜200℃程度
で５〜60秒程度乾燥後、更に前述の樹脂(イ)又は(ロ)
を塗布し、夫々の樹脂に適した温度、例えば約80
〜250℃、好ましくは約100〜200℃で５秒〜10分
程度、好ましくは10秒〜５分程度焼付けることに
より、製造される。或いは、常温の成形ガラス容
器を好ましくは80〜100℃程度に加温し、以下前
記と同様の条件でシラン系カツプリング剤の塗布
及び乾燥並びに樹脂(イ)又は(ロ)の塗布及び焼付けを
行なうことも出来る。

ガラス容器開口端面に対する樹脂、シラン系カ
ツプリング剤或いはこの両者の混合物の塗布は、
例えばこれ等の材料を含浸させたスポンジロー
ル、ゴムロール、スポンジシート等を開口端面に
接触させることにより容易に行なわれる。

上述のガラス容器を密封して所定の密封包装体
とする為の蓋材の基材自体は、従来粉体用密封包
装体の蓋材の基材として使用されているものと同
様のアルミニウム箔、プラスチツクフイルム、紙
又はこれ等の積層体を使用し得るので、詳述しな
いが、その一例は以下の通りである。第３図に示
す如く、該蓋材は、アルミニウム箔、ポリエステ
ルフイルム、紙及びこれ等のラミネート品、更に
はアルミ箔−ポリエチレン等のポリオレフインフ
イルムのラミネート品、ポリエステルフイルム−
ポリエチレン等のポリオレフインフイルムのラミ
ネート品等の基材７にガラス容器の樹脂層３と同
様の樹脂の層９を設けてある。但し、両樹脂層の
いずれか一方が樹脂(イ)である場合には、他方を樹
脂(ロ)とする。樹脂層９の厚さは、均一なシールを
得る為には4μｍ以上とすることが望ましく、又
経済的な理由から60μｍ程度を上限とすることが
好ましい。樹脂層９は、基材７上に直接形成して
も良いが、樹脂(イ)又は(ロ)のフイルムを例えばウレ
タン系接着剤を使用するドライラミネーシヨン法
或いは有機チタネート又はウレタン系アンカーコ
ート剤を使用するポリエチレンのエクストルージ
ヨンラミネーシヨン法等により基材７に貼り合せ
ても良い。尚、蓋材には、常法通り、印刷層１
１、オーバーコート１３等を必要に応じ設けるこ
とが出来る。

尚、本発明で使用するガラス容器には、常法の
如く、金属酸化物の被膜を形成しておいても良
い。即ち、通常のガラス容器製造工程において
は、成形ステーシヨンを出た直径のガラス容器、
即ち高温端（hot end）にあるガラス容器に300
〜600℃程度で例えば四塩化スズの如き金属化合
物の溶液をスプレーすることにより、ガラスの網
目構造に喰い込んだ酸化スズ等の金属酸化物の極
めて薄い被膜を形成させ、ガラス容器の機械的強
度及び化学的安定性を向上させている。本発明者
の研究によれば、この様な金属酸化物被膜の存在
は、密封包装体の性能に何れの影響を及ぼさない
ことが見出された。

本発明の密封包装体を製造する為には、上述の
ガラス容器を殺菌し、内容物を充填し、次いで蓋
材を常法に従つて例えば170℃〜220℃×１秒の条
件でヒートシールすれば良い。前述の樹脂の乾燥
工程に引続いて内容物の充填を行なう場合には、
ガラス容器の殺菌を兼ねることができる。充填方
法としては、無菌充填、90〜95℃程度のジヤム、
酒等を充填するホツトパツク法等を任意に採用す
ることが出来る。乾燥工程に引続いてホツトパツ
ク法を採用する場合には、包装後のヘツドスペー
ス内の空気の膨出による内圧の上昇を減少させる
ことが出来るので、シール不良が低下する。又、
ホツトパツク法を採用する場合には、ヒートシー
ル温度の低下及びヒートシール時間の短縮という
効果も奏される。ガラス容器と蓋材とのヒートシ
ールは、熱板による加熱、高周波誘導加熱等の公
知の加熱法により行なうことが出来る。ヒートシ
ール後の密封包装体は、必要ならば、ボイル殺菌
等の高温殺菌処理に供される。

発明の効果本発明によれば、以下の如き効果が得られる。

(i) 低温度で短時間内にシールが行なわれる。

(ii) シール部の耐水性が良好なので、液状及び流
動状物を収容する密封包装体として長期にわた
り使用可能である。又、ガラス容器の凹凸等に
かかわらず、均一なシールが可能である。

(iii) 本発明で得られる樹脂とガラス容器との接着
は、ヒートシールのような短時間の熱圧着では
到底得られない高強度のものであり、耐水性に
優れている。しかも、これは、ガラス容器製造
工程の一部たる徐冷工程で行なわれ得るので、
コストも極めて低い。

(iv) ガラス容器開口端面への樹脂層形成に引続い
て、内容物の充填及び蓋材によるヒートシール
を行なう場合には、樹脂層乾燥時の熱により、
ガラス容器の殺菌が同時に行なわれ且つガラス
容器の加熱に伴つてヒートシール温度の低下及
びヒートシール時間の短縮が達成される。

(v) 本発明のガラス容器と蓋材との間に形成され
るシール部は、耐熱性に優れているので、密封
包装体のボイル殺菌等の高温殺菌処理を容易に
行ない得る。

(vi) 密封包装体の開封に際しては、ガラス容器側
の樹脂層と蓋材側の樹脂層との界面で破壊が生
ずるので、開封は容易であり、ガラス容器開口
部の外観は平滑で美しい。

実施例１ Naを陽イオンとするアイオノマーエマルジヨ
ン（固型分30％）にγ−アミノプロピルトリエト
キシシラン１％（アイオノマーの固形分重量に対
し）を添加した液状組成物をガラス容器の開口端
面に塗布し、180℃で30秒間焼付けることにより、
厚さ５〜6μｍのアイオノマー層を形成させた。

一方、一面に印刷層及びオーバーコート層を設
けた厚さ50μｍのアルミニウム箔の他の面に厚さ
40μｍの低密度ポリエチレンフイルム、中密度ポ
リエチレンフイルム又は高密度ポリエチレンフイ
ルムをウレタン系接着剤を介して貼り合せて蓋材
とした。

次いで、上記ガラス容器に水を入れ、アイオノ
マー層とポリエチレン層とが接触する様に蓋材を
ガラス容器上端に置き、200℃×１秒×４Kg／cm²
の条件でヒートシールを行なつて、密封包装体を
得た。

得られた密封包装体を倒立状態で常温下６ケ月
間放置したが、いずれの場合にも接着力の低下及
びこれによる水もれは全く認められなかつた。

更に、得られた包装体を手で開封したところ、
いずれの場合にも開封は容易であり、破壊は両樹
脂層の界面で生じていたので、ガラス容器開口部
の外観は、平滑、透明で美麗であつた。

実施例２ガラス容器は、実施例１と同様にして調製し
た。

一方、上面にオーバーコート層を設けた厚さ
50μｍのアルミニウム箔の他の面にウレタン系ア
ンカーコートを施し、その上に15μｍの低密度ポ
リエチレン（MI ７）を押出しコートし、更にそ
の上に低密度ポリエチレン（30重量％）／スチレ
ングラフトポリエチレン（50重量％）／エチレン
−プロピレンラバー（20重量％／）からなるブレ
ンド樹脂を20μｍの厚さに押出しコートして蓋材
とした。

得られたガラス容器と蓋材とを用いて実施例１
と同様にして密封包装体を作成し、実施例１と同
様にして耐久性、開封性及び開封後の外観を判定
したところ、実施例１の場合と同様に良好であつ
た。

比較例１ガラス容器の調製は、実施例１と同様にして行
なつた。

蓋材は、一面にオーバーコート層を設けた厚さ
50μｍのアルミニウム箔の他の面にウレタン系接
着剤を介して厚さ40μｍのアイオノマーフイルム
を貼り合せることにより得た。

得られたガラス容器と蓋材とを使用して実施例
１と同様にして密封包装体を作成したところ、シ
ール部の接着強度が大き過ぎる為、開封が困難で
あつた。又、無理に開封した場合には、ガラス容
器開口部にアイオノマーフイルムの断片が残存し
ており、見苦しい外観を呈していた。

実施例３高温端において四塩化スズ溶液をスプレーされ
たガラス容器の開口端面にNaを陽イオンとして
含むアイオノマーエマルジヨン（固型分30％）と
低密度ポリエチレン（MI 20）のエマルジヨン
（固型分40％）の混合物（固形分として１：１）
を塗布し、230℃で20秒間焼付けすることにより、
厚さ4μｍの樹脂層を形成させた。

一方、一面にオーバーコート層を形成させた厚
さ50μｍのアルミニウム箔の他の面にウレタン系
接着剤を介して厚さ40μｍの中密度ポリエチレン
フイルムを貼り合せて蓋材とした。

60〜70℃に加熱した海笞の佃煮を上記ガラス容
器に充填した後、上記蓋材をガラス容器上に置
き、200℃×１秒×４Kg／cm²の条件でヒートシー
ルした。次いで、得られた密封包装体を80〜90℃
の熱水中で30分間ボイル殺菌した。

冷却後の密封包装体のシール部の接着性及び密
封性は、良好であり、開封も容易で、ガラス容器
開口部の外観も優れていた。

又、本実施例で得られた密封包装体を倒立状態
で６ケ月間放置したが、接着力の低下や密封性の
劣化は認められなかつた。

比較例２ガラス容器の開口部のヒートシール面に、固形
分39％のアイオノマーエマルジヨン100重量部に
γ−アミノプロピルトリエトキシシランの１重量
部を添加した溶液を塗布し、180℃で30秒間焼き
つけて、厚さ10μｍの樹脂層を形成させた。

一方、一面に印刷層及びオーバーコート層を設
けた厚さ50μｍのアルミニウム箔の反対側にウレ
タン系接着剤を介在させ、厚さ50μｍのアイオノ
マーフイルムを積層したものを蓋材とした。

つづいて、上記ガラス容器に60〜70℃の熱水を
入れ、アイオノマー層同士が接触するように蓋材
をガラス容器開口端上に置き、200℃の温度下、
３Kg／cm²の圧力を１秒間加えることによりヒート
シールを行なつたものを密封包装体とした。

ついで、得られた密封包装体を80〜90℃で30分
間ボイル殺菌に供した。

冷却後、上記の密封包装体は、ボイル時の内圧
応力により、部分的に密封部が破損しており、水
漏れを生じた。

また、この密封包装体の開封は困難であり、さ
らには開封後のガラス容器開口部にアイオノマー
が残存していて、見苦しい外観を呈していた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明におけるガラス容器の１例を
示す断面図、第２図は、ガラス容器の他の例を示
す断面図、第３図は、本発明における蓋材の一例
を示す断面図である。１……ガラス容器本体、３……樹脂層、５……
シラン系カツプリング剤層、７……蓋材の基材、
９……蓋材の樹脂層、１１……蓋材の印刷層、１
３……蓋材のオーバーコート。

Claims

【特許請求の範囲】１ (i)開口端面に樹脂層Ａを形成したガラス容器
と(ii)アルミニウム箔、プラスチツクフイルム、紙
又はこれ等の積層体からなる基材の片面に樹脂層
Ｂを形成した蓋材との組合せからなる密封包装体
用材料であつて、上記樹脂層Ａ及びＢが相異なつ
て下記(イ)及び(ロ)のいずれか一方により構成されて
いることを特徴とする密封包装体用材料： (イ) アイオノマー単独又はアイオノマーとポリオ
レフイン、エチレン共重合体、スチレングラフ
ト共重合体、ポリエステル、アクリル樹脂及び
エポキシ樹脂からなる群から選ばれた少なくと
も１種との混合樹脂、 (ロ) ポリエチレン単独又はポリエチレンとポリオ
レフイン（但し該ポリエチレンと同種のポリエ
チレンを除く）、エチレン共重合体、スチレン
グラフト共重合体、ポリエステル、アクリル樹
脂及びエポキシ樹脂からなる群から選ばれた少
なくとも１種との混合樹脂。２ (i)開口端面にシラン系カツプリング剤層及び
樹脂層Ａを順次形成したガラス容器と(ii)アルミニ
ウム箔、プラスチツクフイルム、紙又はこれ等の
積層体からなる基材の片面に樹脂層Ｂを形成した
蓋材との組合せからなる密封包装体用材料であつ
て、上記樹脂層Ａ及びＢが相異なつて下記(イ)及び
(ロ)のいずれか一方により構成されていることを特
徴とする密封包装体用材料： (イ) アイオノマー単独又はアイオノマーとポリオ
レフイン、エチレン共重合体、スチレングラフ
ト共重合体、ポリエステル、アクリル樹脂及び
エポキシ樹脂からなる群から選ばれた少なくと
も１種との混合樹脂、 (ロ) ポリエチレン単独又はポリエチレンとポリオ
レフイン（但し該ポリエチレンと同種のポリエ
チレンを除く）、エチレン共重合体、スチレン
グラフト共重合体、ポリエステル、アクリル樹
脂及びエポキシ樹脂からなる群から選ばれた少
なくとも１種との混合樹脂。