JP4765299B2 - 高周波シール用インナーシール材 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、インスタントコーヒーやインスタントパウダー等の粉末状，顆粒状の内容物を収容するガラス製等の容器の開口部を密封するインナーシール材に関するものであり、特には、高周波シールを行うインナーシール材に関する。

一般にインスタントコーヒー、インスタントパウダー、調味料等の粉末状、顆粒状の内容物を収容する容器口元部には、内容物を湿気や酸化等による品質劣化から保護するためにインナーシール材が用いられている。
このインナーシール材は、バージンパルプを用いた板紙等の弾性を有する台紙や発泡プラスチック等を主材とするリシール部と、アルミニウム箔等の金属箔を主材とするメンブレン部との積層物からなり、キャップをはずした時にリシール部とメンブレン部とが互いに分離して、リシール部はキャップの内側に残り、メンブレン部は容器口元部に残るように構成されており、そしてキャップを再び容器口元部に冠着した時には、リシール部がメンブレン部に重層され、キャップと共に容器内部への湿気、酸素等の再侵入を防止する役目を果している。

従来、メンブレン部の容器口元部への接着には、メンブレン最中層に薄紙を設けてエマルジョン系接着剤や澱粉系糊等が使用されてきたが、メンブレン部を容器口元部から剥がして開封する際、紙ムケが起きたり、きれいに剥がしにくいなどの問題があったため、これを改良すべく容器口元部への接着が高速、かつ、容易で、しかも、後からきれいに剥がし得るような密封用の薄膜で容器口元部を密封する方法として高周波シール方法が開発された。

この高周波シールは、インナーシール材中に含まれる金属層を磁界内に置くことによって金属層自体を発熱させ、この熱を利用してシールするものである。

しかし、従来の高周波シールタイプのインナーシール材のメンブレン部は、厚さが１０μｍ以上のアルミニウム箔の内面にシーラントフィルムを貼り合わせたり、熱可塑性樹脂やホットメルト剤を押し出したり、塗工したりして作製している。

このため、高周波シールする際には、当然アルミニウム箔全体が加熱されるため、シールに関与しないメンブレン部の中央部分も加熱されてしまう。高周波シールは容器口元部に接しているメンブレン部の周縁部のみが加熱できれば良い。特に、接着性の良くない容器とメンブレン部の組み合わせでは、接着面の温度を上昇させるために発振時間を長くしたり、高出力にしないとならないため、当然シールに関与しないメンブレン部の中央部分も温度上昇してしまう。

高周波シールに関与しない中央部分の温度上昇の問題点としては、・温度上昇によるシーラント低分子量・易揮発成分が移り香として内容物についてしまう．・通常高周波発振時にメンブレン周縁部分から中央部分に熱が熱伝導により伝わる傾向があるため、シールに必要な周縁部分の熱が中央部分に奪われてエネルギー効率が良くない．などの点が挙げられる。

本発明は、高周波シールを行うインナーシール材に関する以上のような問題に鑑みてな
されたもので、熱伝導によるエネルギーロスを防止し、中央部分発熱により内容物に異臭をつける懸念のあるシーラント材の低分子量成分などの発生を抑えた高周波シール用のインナーシール材を提供することを課題とする。

本発明の請求項１の発明は、少なくともシーラント層を有するメンブレン部と、少なくとも弾性シート層を有するリシール部とからなり、前記メンブレン部とリシール部とが剥離可能であって、前記メンブレン部は容器口元部に接する最下層のシーラント層と、その上に位置するメンブレン基材とからなるインナーシール材において、メンブレン基材が紙製基材であって、該メンブレン基材のシーラント層と接する側の周縁には、容器口元部に重なるように、大きさが５×１０^-2μｍ〜１×１０² μｍ、添加量が２０〜９０％の範囲
にある導電性アルミニウム微粉末と、バインダー樹脂とを主材料として構成された金属ペースト層が印刷塗工されていることを特徴とする高周波シール用インナーシール材である。

本発明の請求項２の発明は、少なくともシーラント層を有するメンブレン部と、少なくとも弾性シート層を有するリシール部とからなり、前記メンブレン部とリシール部とが剥離可能であって、前記メンブレン部は容器口元部に接する最下層のシーラント層と、その上に位置するメンブレン基材とからなるインナーシール材において、メンブレン基材が、指等で突き破り可能な突き刺し性を備え、且つシーラント層を高周波にて加熱シールするための金属ペースト層を印刷可能な紙製基材であって、該メンブレン基材のシーラント層と接する側の周縁には、容器口元部に重なるように、大きさが５×１０^-2μｍ〜１×１０² μｍ、添加量が２０〜９０％の範囲にある導電性アルミニウム微粉末と、バインダー樹脂とを主材料として構成された金属ペースト層が印刷塗工されていることを特徴とする高周波シール用インナーシール材である。

このように本発明の請求項１、２記載の発明によれば、メンブレン部は、容器口元部に接する最下層のシーラント層と、その上に位置するメンブレン基材とからなり、該メンブレン基材のシーラント層と接する側の周縁には、容器口元部に重なるように金属ペースト層が塗工されているので、インナーシール材をシーラント層が容器口元部に接するようにして容器口元部に被せて高周波シールをすると、インナーシール材は容器口元部に密着シールされる。

また、請求項１、２記載の発明によれば、金属ペースト層は導電性アルミニウム微粉末とバインダー樹脂を主材料として構成され、前記導電性アルミニウム微粉末の大きさが５×１０^-2μｍ〜１×１０² μｍの範囲にあるので、微粉末の製造、入手が簡単であり、塗工性も良く、比較的容易にインナーシール材を作製することができる。

また、本発明の請求項１、２記載の発明によれば、金属ペースト層を構成する金属微粉末の添加量は、２０〜９０％の範囲であるので、高周波を発信すると適度に加熱し、液化、ペースト化も容易にできる。

また、本発明の請求項１、２記載の発明によれば、前記金属ペースト層の導電性金属微粉末として、アルミニウム微粉末を使用しているので、コスト的、衛生的なメリットがある。

このように本発明によれば、異臭の発生が少なく、かつ、エネルギーロスの少ないインナーシール材が提供できる。

本発明を一実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
本発明のインナーシール材（１）は、例えば、図１に示すように、少なくともシーラント層（１１）を有するメンブレン部（１０）と、少なくとも弾性シート層（２１）を有するリシール部（２０）とからなる。

さらに詳細に述べるならば、例えば、メンブレン部（１０）は、容器口元部（２）に接する最下層のシーラント層（１１）と、その上に位置するメンブレン基材（１２）とからなり、メンブレン基材（１２）のシーラント層（１１）と接する側の周縁には、容器口元部（２）に重なるように金属ペースト層（１３）が塗工されているものである。

また、リシール部（２０）は、最上層となる弾性シート層（２１）の下に接着層（２２）と剥離層（２３）が順次設けられた構成からなる。

このような構成により、本発明のインナーシール材（１）は、メンブレン基材（１２）と剥離層（２３）の間でメンブレン部（１０）とリシール部（２０）とが剥離し得るように形成されている。

シーラント層（１１）を形成するシーラント材としては、容器口元部（２）と高周波シールが可能であることが必要で、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン／酢酸ビニル共重合体、ワックスなどを単体または２種以上組み合わせたものが好ましく使用できる。さらには接着性を向上させる目的で、上記物質にロジンやテルペン等の粘着付与剤を添加しても構わない。

メンブレン基材（１２）は、メンブレンとして容器の口元部に残るため、指等で突き破れなくてはならないため、突き刺し強度が弱く、またアルミニウムペーストのような金属粉ペーストが印刷可能な基材であることが必要になる。
このような条件を満たすものとして、例えば、上質紙、晒クラフト紙などが好ましく使用できる。突き刺し性の問題から坪量は１００ｇ／ｍ² 程度までが望ましい。また、アルミニウムペーストなどとの塗工性を向上させるために、紙面にクレーコートのような目止め剤を塗布しても構わない。

金属ペースト層（１３）は、導電性金属微粉末とバインダー樹脂を混合した金属ペーストをメンブレン基材（１２）の周縁部分に、容器口元部に重なるように印刷して塗工する。導電性金属としては、銀、アルミニウム、銅などが挙げられる。コストと衛生面からアルミニウムが望ましいが、要求品質により他の金属を用いても構わない。

導電性金属微粉末の大きさとしては、５×１０^-2μｍ〜１×１０² μｍの範囲が好ましい。大きさが５×１０^-2μｍ未満であると微粉末の製造が極端に困難になりコスト高となる。また、大きさが１×１０² μｍ以上になると塗工性が悪くなり、生産できなくなる。

金属添加量としては、２０％〜９０％程度が好ましい。２０％未満であると高周波を発振しても加熱せず、また、９０％以上になると，液化、ペースト化が困難でメンブレン基材に塗工できなくなる。

バインダー樹脂としては特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、硝化綿樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、ウレア樹脂、フェノール樹脂等が好ましく使用できる。金属微粉末の分散性を向上させるために分散剤やその他添加剤を添加しても構わない。

リシール部（２０）を構成する弾性シート層（２１）は、消費者がインナーシール材を開封後、再封する際にパッキンとなるもので、弾性のある台紙や発泡体が好ましく使用できる。
台紙は、１００％バージンパルプを用いた厚みが０．３ｍｍ以上の板紙が好ましい。発泡体は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ウレタンなどの熱可塑性樹脂の発泡シートが使用できる。使用時にそれぞれ単品、または２種以上を複合して用いても構わない。また、後記する接着層（２２）との界面にフィルム（図示せず）を貼っても構わない。

接着層（２２）は、後記する剥離層（２３）と弾性シート層（２１）を接着するものであれば限定はされないが、使用できるものとして、ワックス、ポリエチレン、ポリプロピレン等を用いてエキストルーダーラミネート、ドライラミネート、ウェットラミネート等の手法により弾性シート層（２１）の上に形成する。

剥離層（２３）は、消費者が最初にキャップを開封する際にメンブレン部（１０）とリシール部（２０）が容易に剥離できるように、強度コントロールされたものであれば特に限定しないが、良く用いられる手法として、「剥離ニス＋接着性ニスのポイント塗工」や「弱コントロールされたアンカーコート剤」を用いる手法がある。

図２は、このようにして作製したインナーシール材をキャップ内部に装着して、このキャップを容器口元部に冠着した状態を示す、断面説明図である。同図において、（３）はキャップ、（４）は容器本体、（５）はキャップ側部内側に突設されたリブ、（６）は容器口元部外面のねじ山、（７）はキャップ側部内側のねじ山である。
キャップ（３）を容器口元部に冠着すると、弾性シート層（２１）の弾力でキャップ（３）内部のインナーシール材（１）は、容器口元部先端に接触し、高周波誘導加熱法による磁界内を通過せしめることにより、容器口元部先端とインナーシール材（１）のシーラント層（１１）とが完全に接着される。

つぎにキャップ（３）をはずすと、図３に示すように、剥離層（２３）とメンブレン基材（１２）の間で剥離が生じ、リシール部（２０）はキャップ（３）内部に内蔵され、メンブレン部（１０）は容器口元部（２）に残る。

以下実施例により本発明を詳細に説明する。

メンブレン基材（１２）として坪量６０ｇ／ｍ² の上質紙を準備し、この上質紙の外面に目止めニス（全ベタ）、剥離ニス（全ベタ）、ヒートシールニス（ポイント）の順序で印刷法により印刷して剥離層（２３）を形成した。

さらにその裏面に容器口元部（２）のサイズに合わせてアルミニウムペーストを乾燥後の厚みが２５μｍになるように塗工し、金属ペースト層（１３）であるアルミニウムペースト層を形成した。
アルミニウムペースト中のアルミニウム微粉末の大きさは１μｍ〜３μｍ、アルミニウム含有量としては６０％にして、２０％をアクリル樹脂、残り２０％を溶剤成分としたものを用いた。

さらにメンブレン基材（１２）の金属ペースト層（１３）を形成した側に、エチレン／酢酸ビニル共重合体にロジン系粘着付与剤を添加したホットメルト樹脂を３０μｍの厚さに塗工してシーラント層（１１）を形成し、メンブレン部（１０）を作製した。

このメンブレン部（１０）の剥離層（２３）側に接着層（２２）である延伸ポリエチレンをサンドポリ加工により貼り合わせ、さらにその上にワックスラミネーション法により弾性シート層（２１）である坪量が６００ｇ／ｍ² の１００％バージンパルプからなる板紙と貼り合わせ、メンブレン部（１０）の上にリシール部（２０）を形成した。

最後に直径５１ｍｍの円形に打ち抜き、実施例１のインナーシール材（１）とした。

容器口元部に接するシーラント層（１１）として〔外側〕ポリプロピレン樹脂ベース層（厚さ２０μｍ）／エチレン・酢酸ビニル共重合体を２０％加えたポリエチレン樹脂（厚さ１０μｍ）〔内側〕の層構成を有する厚さ３０μｍのイージーピール材をドライラミネート法により周縁に金属ペースト層を塗工したメンブレン基材（１２）である上質紙に貼り合わせた以外は、実施例１と同様の材料、方法を用いて実施例２のインナーシール材（１）とした。

比較例として、メンブレン基材として厚さ２０μｍのアルミニウム箔を準備し、その外面に実施例１と同様の材料、方法を用いて剥離層を形成した。さらに内面には実施例１と同様の材料、方法を用いてシーラント層であるホットメルト樹脂を塗工しメンブレン部を作製した。
ついで、このメンブレン部の剥離層側に実施例１と同様の材料、方法を用いてリシール部を作製した。最後に実施例１と同様に直径５１ｍｍの円形に打ち抜き、実施例３のインナーシール材とした。

同じく比較例として、メンブレン基材である坪量６０ｇ／ｍ² の上質紙の外面に実施例１と同じ材料、方法を用いて剥離層を形成した。その裏面に実施例１で使用したアルミニウムペーストを全ベタで２５μｍの厚さに塗工し、アルミニウムペースト層を形成した。その上に実施例２で用いたイージーピール材をドライラミネート法により貼り合わせ、シーラント層を形成し，メンブレン部を作製した。その後の工程は実施例１と同様に行い、実施例４のインナーシール材とした。

このようにして作製した実施例１〜４のインナーシール材をキャップにセットし、締めトルク；２９４Ｎ・ｍで締め、周波数４５ＫＨｚの高周波で１．０秒と１．５秒加熱して、下記の評価を行った。その結果を表１に示す。
・密封性 … 手で開封し，未接着部分がないかを目視にて確認
・パンク強度… 容器内に空気を送り込み、シール面が剥がれるときの強度を測
定
・臭気 … 空の瓶を用いて溶着し、すぐに開封して瓶内の臭気を官能にて
評価した（順位付け）、いいものから◎→○→△→×
・指突刺性 … シールしメンブレン部だけの状態にし、指で簡単に穴が開けら
れるかを官能試験
・突刺強度 … 先端φ１、Ｒ０．５の針により突き刺し強度を数値的に測定

表１の結果からわかるように、実施例１と実施例２のインナーシール材では、発振時間が短くても接着性、臭気とも問題がなく、比較例である実施例３、実施例４のインナーシール材では、発振時間を増やすと接着性はよくなるが臭気に影響が出ることが判る。

本発明のインナーシール材の一実施例を示す、（ａ）は断面説明図であり、（ｂ）は平面説明図である。 本発明の一実施例に係るインナーシール材をキャップ内に装填し、このキャップを容器口元部に冠着した状態を示す、断面説明図である。 図２に示す状態より，キャップを容器本体から取り外した時、キャップ内にリシール部が、容器口元部にメンブレン部がそれぞれ残った状態を示す、断面説明図である。

符号の説明

１‥‥インナーシール材
２‥‥容器口元部
３‥‥キャップ
４‥‥容器本体
５‥‥キャップ側部内側に突設されたリブ
６‥‥容器口元部外面のねじ山
７‥‥キャップ側部内側のねじ山
１０‥‥メンブレン部
１１‥‥シーラント層
１２‥‥メンブレン基材
１３‥‥金属ペースト層
２０‥‥リシール部
２１‥‥弾性シート層
２２‥‥接着層
２３‥‥剥離層

Claims (2)

1. 少なくともシーラント層を有するメンブレン部と、少なくとも弾性シート層を有するリシール部とからなり、前記メンブレン部とリシール部とが剥離可能であって、前記メンブレン部は容器口元部に接する最下層のシーラント層と、その上に位置するメンブレン基材とからなるインナーシール材において、メンブレン基材が紙製基材であって、該メンブレン基材のシーラント層と接する側の周縁には、容器口元部に重なるように、大きさが５×１０^-2μｍ〜１×１０² μｍ、添加量が２０〜９０％の範囲にある導電性アルミニウム微粉末と、バインダー樹脂とを主材料として構成された金属ペースト層が印刷塗工されていることを特徴とする高周波シール用インナーシール材。
2. 少なくともシーラント層を有するメンブレン部と、少なくとも弾性シート層を有するリシール部とからなり、前記メンブレン部とリシール部とが剥離可能であって、前記メンブレン部は容器口元部に接する最下層のシーラント層と、その上に位置するメンブレン基材とからなるインナーシール材において、メンブレン基材が、指等で突き破り可能な突き刺し性を備え、且つシーラント層を高周波にて加熱シールするための金属ペースト層を印刷可能な紙製基材であって、該メンブレン基材のシーラント層と接する側の周縁には、容器口元部に重なるように、大きさが５×１０^-2μｍ〜１×１０² μｍ、添加量が２０〜９０％の範囲にある導電性アルミニウム微粉末と、バインダー樹脂とを主材料として構成された金属ペースト層が印刷塗工されていることを特徴とする高周波シール用インナーシール材。

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