JPS636426B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、易開封性ヒートシール蓋に関し、よ
り詳細には、強いヒートシール強度を有し、レト
ルト殺菌等の殺菌処理が可能でしかも易開封性を
有するヒートシール蓋に関する。

従来、密封性能と同時に易開封性をも付与した
ヒートシール蓋としては、所謂ピーラブルシール
蓋と呼ばれるものが知られている。このピーラブ
ルシール蓋は、金属箔等の可撓性基体にヒートシ
ーラントの層を設けたものであり、ヒートシーラ
ントとしては、ポリエチレン等のオレフイン系樹
脂にワツクス、粘着付与剤、エラストマー等を配
合することによつて、シール強度を１Kg／15mmの
オーダーに調節したものが使用されている。この
種のピーラブルシール蓋は、内容物を充填した包
装体を加熱殺菌した場合の密封信頼性に欠けてお
り、厚生省告示17号（昭和52年８月１日施行）に
おいても、ヒートシールにより密封され、加圧加
熱殺菌される食品用の容器は、2.3Kg／15mm以上
のヒートシール強度を有することを義務づけてい
る。

しかして、このような高いシール強度で密封さ
れたヒートシール蓋は、ヒートシール界面での手
による剥離は到底困難であり、現状ではナイフ、
罐切等の工具を用いて開封を行つている。

一方、格別の器具を用いることなく手で容易に
開封できる蓋として、所謂イージイ・オープン罐
蓋がある。この罐蓋は、アルミ金属シートで形成
された罐蓋に開口用部分をスコアで区画し、この
開口用部分にリベツトを形成させて、この開口用
部分のリベツトでプル・リングを固定したもので
あり、罐胴部材のフランジ部と二重巻締して使用
されるものである。

このようなイージイ・オープン罐蓋は、加圧加
熱殺菌にも耐え、しかも優れた開封性を有する
が、高価なアルミ金属素材を多量に使用すること
及び複雑でしかも手数のかかる加工工程を必要と
することのため、前述した可撓性ヒートシール蓋
に比して価格がかなり高いという欠点を有する。

のみならず、このようなイージイ・オープン罐
蓋は、適用し得る容器が罐のように耐熱性の大き
いものに限定されるという用途上の制約がある。
即ち、このようなイージイ・オープン罐蓋は、絞
り成形で形成されたプラスチツク製のカツプ状容
器と二重巻締して、高度の信頼性のある密封を形
成させることが困難であり、しかも熱間充填やレ
トルト殺菌条件では、カツプのフランジがこの温
度で軟化するために確実な密封が一層困難なもの
となる。

従つて、本発明の目的は、高いヒートシール強
度を有する密封部を形成することができると共
に、レトルト殺菌等の殺菌処理が可能で、しかも
易開封性を有するヒートシール蓋を提供するにあ
る。

本発明の他の目的は、開封に際して、積層シー
トの剪断を開封予定ラインに沿つて円滑にしかも
きれいに行い得る易開封性ヒートシール蓋を提供
するにある。

本発明の更に他の目的は、プラスチツク製容器
或いはアルミ箔容器のような二重巻締の困難な容
器の密封に好適に使用される易開封性ヒートシー
ル蓋を提供するにある。

本発明の更に他の目的は、高価な金属素材の使
用量が少なく、蓋体への加工も容易であり、従つ
てコストも比較的安価な易開封性ヒートシール蓋
を提供するにある。

本発明によれば、容器本体とヒートシール部を
形成して該容器本体を密封するための易開封性ヒ
ートシール蓋において、該蓋はプロピレン系樹脂
内面材と金属箔とが主たる構成オレフイン単量体
がプロピレンである酸乃至は酸無水物変性オレフ
イン系樹脂を介して熱融着されている積層体から
成り且つ該蓋のヒートシールすべき部分よりも内
側には、開口すべき部分を区画するスコアが蓋の
外側から金属箔の厚み方向の途中に達するように
設けられていることを特徴とする易開封性ヒート
シール蓋が提供される。

本発明を以下に添付図面に示す具体例に基づき
詳細に説明する。

第１，２及び３図に示す通り、本発明のヒート
シール蓋１は、少なくともプロピレン系樹脂内面
材２と金属箔３とを備えた積層体から成つてい
る。この蓋１のヒートシールすべき部分４よりも
内側には、第３図の拡大図に一層詳細に示される
通り、開口すべき部分５を区画するスコア７が金
属箔３の厚み方向の途中に達するように設けられ
ている。このヒートシール蓋の外面には、一端に
押裂用先端６及び他端に把持部６′を有する開封
用タブ８が、前記押裂用先端６とスコア７とがほ
ぼ一致するような位置関係で接着剤層９を介して
接着されている。

本発明の重要な特徴は、ヒートシール用内面材
としてプロピレン系樹脂を選択し、この内面材２
を金属箔３に対して、主たる構成オレフイン単量
体がプロピレンである酸乃至は酸無水物変性オレ
フイン系樹脂（以下単に酸変性プロピレン系樹脂
と呼ぶ）の層１０を介して熱融着させたことにあ
る。

即ち、本発明は、樹脂フイルムと金属箔とから
成る積層体を、金属箔に設けたスコアに沿つて正
確にしかも円滑に引裂きを行わせるためには、樹
脂フイルムと金属箔とが、レトルト殺菌等の苛酷
な熱処理を受けた後においても強固に接着されて
いること、及び樹脂フイルムが伸びの少ない状態
に維持されていることが必要であるとの基本的知
見に基づくものである。

即ち、プロピレン系樹脂フイルム２を酸変性プ
ロピレン系樹脂層１０を介して金属箔３に熱融着
させると、フイルム２と金属箔３とを如何なる他
の接着剤層を介して接着させた場合よりも、積層
体の剪断時におけるデラミネーシヨン、即ち層間
剥離が抑制される。従来、プロピレン系樹脂フイ
ルムと金属箔との接着剤としては、イソシアネー
ト系のものが最も良好な結果を与えることが知ら
れている。しかしながら、イソシアネート系接着
剤を介して両者を接着した積層材を、レトルト殺
菌処理に賦し、スコアの部分で手により引裂を行
うと、金属箔とプロピレン系樹脂フイルムとの間
で剥離が生じることが認められる。しかして、積
層体の引裂き部にこのような層間剥離を生じる
と、金属箔もフイルムもスコアとは異なつたバラ
バラの方向に引裂きが行われ、その結果蓋をスコ
アに沿つて正確にしかも円滑に引裂いて開封する
ことが困難となり、また開口部に樹脂フイルムが
破片乃至は膜状となつて残存するという欠点があ
る。

積層体の引裂き易さは、金属箔に設けたフイル
ムの伸びにも関連しており、通常のポリエチレン
フイルムを金属箔に熱融着させた積層体や、ポリ
プロピレンをイソシアネート系接着剤で金属箔に
貼り合せた積層体では、やはりフイルムの伸びが
大きすぎるために、スコアの部分で鋭利に引剥ぎ
を行うことが困難となる。

本発明に使用するプロピレン系樹脂は、重合体
鎖中に第３級炭素原子が１個おきに存在するとい
う化学構造上の特徴を有し、そのために熱減成を
受け易いという性質を有している。更に、このプ
ロピレン系重合体は高温で結晶化が進行し易いと
いう特徴もある。

かくして、本発明において、プロピレン系樹脂
フイルムを酸変性プロピレン系樹脂層を介して金
属箔に熱融着させると、この酸変性プロピレン系
樹脂が金属箔に対して親和性の大きいカルボキシ
ル基を有し、しかもプロピレン系樹脂と主たる構
成オレフイン単位を共通にしていることに関連し
て、レトルト殺菌や引裂きに耐える強固な層間接
着が得られ、更にプロピレン系樹脂フイルムの熱
融着に生ずる減成や結晶化によつて、フイルム自
体の伸びが少なくなり、これにより、スコアに沿
つた正確でしかも円滑な引裂きが可能となるもの
である。

本発明において、金属箔としては、アルミ箔の
如き軽金属箔が好適に使用されるが、鉄箔、鋼
箔、ブリキ箔等を使用することも勿論可能であ
る。これらの金属箔は、アルマイト処理、ベーマ
イト処理、リン酸及び／又はクロム酸等による化
学処理、化成処理等の前処理を行つたものである
ことが、耐加熱殺菌性の点では望ましい。

金属箔は、スコアでの引裂きが可能となるよう
に若干の剛性を有することが必要であり、かかる
見地から、50μ以上、特に80μ以上の厚みを有す
ることが望ましい。金属箔の厚さの上限は、経済
性と、開封時に指等の損傷を防止するという見地
からは、200μ以下、特に150μ以下であることが
望ましい。

金属箔に設けるスコアは、ガスバリヤー性の点
でも、また耐圧性や耐落下衝撃性等の見地から
も、金属箔の厚み方向の途中で留まつていること
が重要であり、その深さは上記特性と、易開封性
との見地から金属箔の厚みの3/10乃至7/10、特に
２／５乃至3/5の範囲にあり且つスコア部に残る金属
箔の厚みが20μ以上、特に30μ以上となるような
ものが好ましい。

プロピレン系樹脂としては、アイソタクテイツ
ク・ポリプロピレンが最も好適であるが、エチレ
ン含有量が15モル％以下、特に10モル％以下であ
るという範囲内で結晶性プロピレン・エチレン共
重合体をも使用できる。これらのプロピレン系樹
脂は、一般に５乃至100ｇ／10minの融解指数
（ASTM Ｄ−1505）を有することが望ましい。
プロピレン系樹脂フイルムの厚みが大きすぎると
きには、スコアでの積層体の引裂きが困難とな
り、また厚みが小さすぎるときには、ヒートシー
ル性が低下するので、30乃至150μ、特に50乃至
100μの範囲とするのが好適である。

酸変性プロピレン系樹脂としては、主たる構成
オレフイン単量体単位がプロピレンから成るオレ
フイン系樹脂を、エチレン系不飽和カルボン酸乃
至はその無水物でグラフト変性したものが使用さ
れる。

好適な酸変性プロピレン系樹脂は、カルボキシ
ル基やその無水物を、１乃至600特に10乃至300ミ
リイクイバレント（meq）／100ｇ重合体の濃度
で含有する。更に、この変性プロピレン系樹脂
は、積層体の易開封性や熱接着性の点で５ｇ／
10min以上の融解接数を有することが好ましい。

変性に用いる酸乃至はその無水物としては次の
ものが単独或いは２種以上の組合せで使用され
る。

Ａ エチレン系不飽和カルボン酸： アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フ
マル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン
酸、５―ノルボルネン―２，３―ジカルボン
酸。

Ｂ エチレン系不飽和無水カルボン酸： 無水マレイン酸、無水シトラコン酸、５―ノ
ルボルネン―２，３―ジカルボン酸無水物、テ
トラヒドロ無水フタル酸。

これらの内でも、無水マレイン酸変性ポリプロ
ピレンが本発明の目的に最も好都合である。

変性処理は、グラフト共重合、末端処理等の公
知の手段で、前記単量体をプロピレン系樹脂の主
鎖又は側鎖に導入することにより行われる。例え
ば、プロピレン系樹脂から成る幹ポリマーと酸基
含有エチレン系不飽和単量体とを、ラジカル開始
剤或いはラジカル開始手段の存在下に接触させる
ことにより、容易に変性プロピレン系樹脂とする
ことができる。上述した変性プロピレン系樹脂
は、一般に0.5乃至20μ、特に１乃至10μの厚みで
金属箔とプロピレン系樹脂層との間に介在させ
る。

本発明の易開封性ヒートシール蓋を製造には、
金属箔に対して、プロピレン系樹脂フイルムを、
変性プロピレン系樹脂層を介して熱融着させる。
この熱融着は種々の手段で行い得る。例えば、金
属箔に対して、変性プロピレン系樹脂をフイル
ム、粉末、分散液或いは溶液の形で塗布し、次い
でこれを加熱して変性プロピレン系樹脂を溶融さ
せると共に、この上に予め形成されたプロピレン
系樹脂フイルムを重ね合せて、金属箔に融着せし
める。変性プロピレン系樹脂の塗装は、静電塗
装、電気泳動塗装、ロールコート、浸渣塗装、バ
ーコート、溶射、流動浸漬等により行うことがで
き、また押出コートでも行い得る。塗布金属箔の
加熱は、高周波誘導加熱、赤外線加熱、熱風炉等
により行うことができる。

更に、変性プロピレン系樹脂とプロピレン系樹
脂を別個に金属箔に施こす代りに、両樹脂を多層
多重ダイを通して共押出し、この共押出された二
層フイルムを金属箔に対して熱融着させてもよ
い。

本発明においては、この熱融着に際して、プロ
ピレン系樹脂を結晶化させ或いは結晶のサイズを
大きくすることが、前述した易開封性の点で特に
望ましい。プロピレン系樹脂の結晶化度は、該樹
脂の密度と密接な関連を有している。従来、プロ
ピレン系樹脂を内面材としたレトルトパウチ用積
層体等においては、パウチの強度やヒートシール
性の見地から、熱融着後の積層体を急冷し、結晶
化を抑制することが行われている。これに対し
て、本発明においては、後に詳述するような徐冷
手段を採用して、プロピレン系樹脂の密度を
0.885ｇ／c.c.以上、特に0.890ｇ／c.c.以上とする。
また、この徐冷手段により、球晶の大きさを、
12μ以上、特に15μ以上となるようにする。尚、
球晶の大きさは、光散乱法で求めることができ
る。

プロピレン系樹脂の融着は、その融点以上で分
解温度よりも低い温度、特に160乃至260℃の温度
で行われる。この融着は、上記温度に維持された
積層体を圧着ロールに通すことにより容易に行わ
れ、次いでこの積層体を冷却ロール（チルロー
ル）に通すことにより急冷する。本発明において
はこの際、融着から結晶化温度よりも低い温度迄
への冷却を、２秒以上、特に３秒以上となるよう
に徐冷するようにする。

このようにして形成される積層体をプレス成形
（絞り成形）して、打抜き、周囲カール部の形成
及びパネル部の絞り成形等の蓋への成形を行い、
次いで金属箔へスコアの刻設を行う。

次いで、開封タブを蓋上面へ接着して、本発明
の易開封シール蓋を形成させる。

本発明の易開封性シール蓋は、３層以上の多層
の積層体から成ることができる。この例を示す第
４図において、金属箔３の外面には、樹脂保護層
１１を有することができる。樹脂保護層１１とし
ては、二軸延伸ポリエステルフイルム、二軸延伸
ポリプロピレンフイルム、二軸延伸ナイロンフイ
ルム等の高強力プラスチツクフイルムや、エポキ
シ―フエノール系塗料、エポキシ―ウリア系塗
料、エポキシ―メラミン系塗料、ビニル系塗料、
アクリル系塗料、エポキシ―アクリル系塗料等の
塗膜が用いられる。用いる樹脂保護層１１がプラ
スチツクフイルムの場合には、第４図に示す通
り、スコア７の位置で樹脂保護層１１が完全に切
断されていることが必要であるが、この保護層１
１が塗膜の場合には、スコア７の上が塗膜で覆わ
れていても格別の不都合はない。

本発明の蓋は、任意の容器、例えば金属罐、広
口ビン、プラスチツクカツプ容器、金属箔容器、
金属箔／プラスチツク複合容器等をヒートシール
により密封するためのヒートシール蓋として有利
に使用される。特に、本発明は二重巻締が適用可
能な易座屈性の容器や、熱間充填、加熱殺菌等の
処理を必要とする包装容器の密封の用途に有利で
あり、特に真空成形によるプラスチツクカツプ、
プラグアシスト成形、圧空成形等による一軸或い
は二軸延伸プラスチツクカツプ、絞り成形による
金属箔容器等に対するヒートシール蓋として好適
に利用される。又、スコアの形状は、シール部の
内側全体を開口するための円形正方形、長方形等
の形状のみならず、シール部内側の一部のみに小
円形、あるいは雨滴形のスコアを刻み、この部分
から開口することも可能である。

このような用途の一例を示す第５図において、
容器本体１２内に内容物を熱間或いは冷間で充填
し、必要により雰囲気を水蒸気、窒素等置換した
後、容器本体１２に蓋体１を、フランジ１３と蓋
側プロピレン系樹脂フイルム層２とが対面するよ
うに重ね合わせ、フランジ部を加圧下に加熱する
ことによりヒートシールを行う。この加熱温度は
フイルム層２の融点以上の温度であり、加圧は一
般に１乃至10Kg／cm²ゲージの圧力下で行う。この
ヒートシール操作は、例えばヒートシールバー、
高周波誘導加熱等のそれ自体公知の熱封着手段を
用いて容易に行うことができる。

本発明の蓋を用いて形成されるヒートシール部
は、熱間充填、熱湯殺菌、レトルト殺菌等の殺菌
操作に耐えることができ、高度の密封信頼性を有
していることと相俟つて、食品類を長期にわたつ
て安定に保存でき、しかも開封が容易にしかも確
実に行い得るという利点を有するものである。

本発明の優れた作用効果を次の例で説明する。

実施例 １ 外面にエポキシフエノール塗料を塗装した厚さ
100μの軟質アルミ箔と、厚さ50μのポリプロピレ
ンフイルムを200℃で溶融している厚さ10μの無
水マレイン酸変性ポリプロピレンにより熱接着
し、冷却ロールで３秒間冷却して積層材を製作し
た。この積層材から打抜き、成形、スコア、タブ
付けの各加工を行い第１図に示す形状の蓋を作成
した。次いで口部内径が65mm、深さが30mm、フラ
ンジ部の巾及び厚さが３mmと0.8mmの円錐台形状
に固相圧空成形法によつて成形された多層プラス
チツク材料からなるカツプに水80c.c.を充填した
後、前記の蓋を被せ、高周波誘導加熱によりシー
ルして密封した。多層プラスチツク材料の材料構
成は、外側から、Ｂ／B′／Ｃ／Ａ／Ｃ／B′／Ｂ
である。ここでＡはエチレン含有量が30％モル
％、ケン化度が99.2％のエチレン―酢酸ビニル共
重合体ケン化物、Ｂはメルトインデツクス
（ASTM―1238）が1.4ｇ／10分、密度（ASTM
Ｄ―1505）が0.91ｇ／c.c.のアイソタクポリプロピ
レン、Ｃは無水マレイン酸変性ポリプロピレン、
B′は前記Ａ：Ｂ：Ｃの混合比が実質的に５：
93：２（重量比）の混合物を意味する。

このようにして作成した密封容器を120℃、10
分の殺菌条件で加熱殺菌を行つたところ容器には
何らの異常もなかつた。又、この容器を蓋の開口
部においてタブにより開口したところ、初期開口
力1.2Kg、最大開口力2.1Kgの力で所定のスコア線
に沿つて円滑に開口が実施できた。開口後の開口
部の状態は、デマミネーシヨン、、フエザーリン
グ等の欠陥がなく、良好であつた。

実施例 ２ 厚さ100μの軟質アルミ箔と、厚さ50μのポリプ
ロピレンフイルムとをイソシアネート系接着剤に
より接着した積層により所望の形状の蓋を作成
し、実施例１の場合と同様の水を充填した多層プ
ラスチツクカツプに被せてシールし120℃、10分
間の加熱殺菌処理を行つた。殺菌後、この容器を
蓋の開口部から開口したところ、スコアに沿つて
切断する途中でアルミ箔とポリプロピレンの接着
界面で剥離、即ちデラミネーシヨンが発生し、ス
コアに沿う円滑な切断が続行できず、開口後の状
態は著しく外観が悪く、かつ内容物の取出しに明
らかに支障をきたす状況であつた。

実施例 ３ 100μの厚さの軟質アルミ箔と、50μの厚さの高
密度ポリエチレンフイルムを、溶融した無水マレ
イン酸変性ポリエチレンにより熱融着して得た積
層材で所望の形状の蓋を作成し、水を充填した多
層プラスチツクカツプ（実施例１，２と同）に被
せシールして密封した。この容器を120℃、10分
間の加熱殺菌処理したところ、蓋のアルミ箔と高
密度ポリエチレンの接着界面でデラミネーシヨン
が生じた。

実施例 ４ 100μの軟質アルミ箔と、50μの高密度ポリエチ
レンをイソシアネート系接着剤により接着した積
層材より所望の形状の蓋を作成した。この蓋を実
施例１，２，３と同様、水を充填した多層プラス
チツクカツプに被せシールして密封した後120℃、
10分間の加熱殺菌を行つた。殺菌後、この容器を
蓋の開口部から開口したところ、アルミ箔と高密
度ポリエチレンの接着層にデラミが生じ、カツプ
側に開口部の高密度ポリエチレンが残存して開口
不可能であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のヒートシール蓋を示す斜視
図、第２図は、第１図のヒートシール蓋の断面
図、第３図は、第２図のヒートシール蓋の一部拡
大断面図、第４図は、本発明のヒートシール蓋の
他の態様を示す拡大断面図、第５図は、本発明の
ヒートシール蓋を容器に使用した態様を示す断面
図であつて、 引照数字１は、ヒートシール蓋、２は樹脂内面
材、３は金属箔、６は押裂用先端、６′は把持部、
７はスコア、８は開封用タブ、９は接着剤層、１
０は酸変性プロピレン系樹脂層、１２は容器本
体、１３はフランジを夫々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 容器本体とヒートシール部を形成して該容器
   本体を密封するための易開封性ヒートシール蓋に
   おいて、該蓋はプロピレン系樹脂内面材と金属箔
   とが主たる構成オレフイン単量体がプロピレンで
   ある酸乃至は酸無水物変性オレフイン系樹脂を介
   して熱融着されている積層体から成り且つ該蓋の
   ヒートシールすべき部分よりも内側には、開口す
   べき部分を区画するスコアが蓋の外側から金属箔
   の厚み方向の途中に達するように設けられている
   ことを特徴とする易開封性ヒートシール蓋。 ２ 前記プロピレン系樹脂内面材が0.885g／c.c.以
   上の密度を有する結晶性ポリプロピレンから成る
   特許請求の範囲第１項記載の蓋。 ３ 前記変性オレフイン系樹脂が１乃至600ミリ
   イクイバレンツ／100g樹脂の濃度のカルボキシ
   ル基乃至はその無水物を有するものである特許請
   求の範囲第１項記載の蓋。 ４ 前記変性オレフイン系樹脂が5g／10分以上
   の融解指数を有するものである特許請求の範囲第
   １項記載の容器蓋。 ５ 前記金属箔が50乃至200μの厚み、変性オレ
   フイン系樹脂が0.5乃至20μの厚み、及びプロピレ
   ン系樹脂が10乃至150μの厚みを有するものであ
   り且つ金属箔のスコアは金属箔の厚みの3/10乃至
   ７／１０の深さで、残留厚みが20μ以上となるように
   設けられている特許請求の範囲第１項記載の容器
   蓋。