JP5042677B2 - 深絞り用積層シート、深絞り容器および包装容器 - Google Patents
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Description
従来、深絞り容器の材料として、複数の樹脂層を積層した積層シートが好適に用いられている。
複数の樹脂層を積層した積層シートとしては、例えば、顔料などの着色剤を含む樹脂層を備え、遮光性を有する着色積層シートが知られている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
一般に、着色積層シートは、剛性、強度などの機械的性質や脆化温度の優れたポリプロピレンにより形成されている。
このような着色積層シートに深絞り成形を施して得た深絞り容器は、その遮光性によって内容物を保護することができ、特に食品などの包装に好適に用いることができる。
また、得られた深絞り容器と他の物体とが物理的に接触すると、顔料を含む樹脂層から他の物体への色の転写が発生するおそれがある。
これに対し、本発明の深絞り用積層シートは、従来のPPに加え、PEを含んだ樹脂成分により形成されるので、遮光性と深絞り成形性との双方を備える。
また、従来の着色積層シートでみられた色の転写も発生しにくい。
着色剤としては、公知の染料、無機顔料、有機顔料などを使用することができるが、予め原料樹脂に配合することを考慮すると、無機顔料、有機顔料などの顔料を採用するのが好ましい。
このような構成によれば、PEの含有量が5質量%以上50質量%以下なので、深絞り用積層シートに、深絞り成形に対する成形安定性を付与することができる。また、深絞り用積層シートに求められる柔軟性、防湿性および耐ピンホール性を確保することができる。
ここで、PEの含有量が5質量%未満では、深絞り成形に対する成形安定性が損なわれ、柔軟性と耐ピンホール性も低下する。一方、PEの含有量が50質量%を超えている場合、深絞り成形に対する成形安定性が低下するとともに、防湿性が低下する。
なお、PEの含有量は、10質量%以上45質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上40質量%以下であることが一層好ましい。
このような構成によれば、着色層を上下から被覆する各保護層が、20μm以上の厚みを有するので、深絞り用積層シートと他の物体との接触による色の転写をより確実に防止することができる。
なお、第1の保護層および第2の保護層の厚さは、25μm以上であることがより好ましく、30μm以上であることが一層好ましい。
このような構成によれば、カーボンブラックを配合することで着色層に遮光性を付与することができる。
ここで、カーボンブラックは、他の着色剤に比べ、安価かつ入手が容易で、取り扱いも容易なので、深絞り用積層シートの製造コストを抑え、製造工程を簡略化することができる。
このような構成によれば、バリア層を設けることにより、深絞り用積層シートに防湿性を付与することができる。したがって、深絞り用積層シートを用いて形成した深絞り容器は、食品などの包装材料として好適に用いることができる。
このような構成によれば、バリア層がエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂(EVOH:Ethylene VinylalcOHol copolymer)およびメタキシレンジアミンナイロン(MXD(Meta−XyleneDiamine)ナイロン)の少なくともいずれかを含むので、深絞り用積層シートに高いバリア性を付与することができる。
このような構成によれば、例えば、深絞り用積層シートを用い、表面層が内側になるようにして深絞り容器を形成し、表面層と他の強度あるフィルム(蓋材)とを接着して包装容器とした場合、蓋材の開封に際して、表面層が第1の保護層または第2の保護層から剥離するので、容易に開封することができる。
本発明によれば、深絞り容器が、遮光性と深絞り成形性との双方を備える深絞り用積層シートから形成されるので、深絞り容器に容易に遮光性を付与することができ、食品などの包装材料として好適に用いることができる。
本発明によれば、包装容器が、遮光性の深絞り容器と、深絞り容器の開口部を塞ぐ蓋材と、を備えるので、食品などの包装材料として好適に用いることができる。
なお、蓋材は、湿気を遮断する材料により構成されていることが好ましい。
図1に、本実施形態の深絞り用積層シート1の概略構成を示す。
深絞り用積層シート1は、図1に示すように、第1の保護層21と第2の保護層22との中間に二つの着色層31,32を設けた積層構造を備える。
二つの着色層31,32の中間には、湿気を遮断するバリア層4が設けられている。バリア層4は、接着層51により着色層31と、接着層52により着色層32と接着されている。
第2の保護層22の外側には、剥離可能な表面層6が設けられている。
PPとしては、例えば、ホモポリプロピレン(HPP:HomoPolyPropylene)、ブロックポリプロピレン(BPP:BlockPolyPropylene)、ランダムポリプロピレン(RPP:RandomPolyPropylene)などが使用でき、PEとしては、例えば、高密度ポリエチレン(HDPE:High Density Polyethylene)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE:Linear Low Density Polyethylene)、低密度ポリエチレン(LDPE:Low Density Polyethylene)などが使用できる。
PEとしては、深絞り用積層シート1に耐ピンホール性を付与するため、LDPEを用いることが好ましい。
なお、PEの含有量は、10質量%以上45質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上40質量%以下であることが一層好ましい。
着色剤としては、公知の染料、無機顔料、有機顔料などを種々使用することができる。予め原料樹脂に配合することを考慮すると、無機顔料、有機顔料などの顔料を採用するのが好ましい。
染料としては、アゾ染料、アントラキノン染料、アゾイック染料、ナフトール染料、トリフェニルメタン染料、ポリメチン染料、金属錯塩染料、含金属染料、反応染料、直接染料、ビスアゾ染料、トリスアゾ染料、硫化染料、硫化建染染料、建染染料、インジゴイド染料、アイス染料、媒染染料、酸性媒染染料、蛍光性増白剤、複合染料、有機溶剤溶解染料、塩基性染料、顔料樹脂捺染料(ピグメントレジンカラー)などが挙げられる。
有機顔料としては、竈−ナフトール溶性アゾ顔料、竈−ナフトール不溶性アゾ顔料、竈−オキシナフトエ酸系アゾ顔料、ナフトールAS系溶性アゾ顔料、ナフトールAS系不溶性アゾ顔料、アセトアセトアニリド系溶性アゾ顔料、アセトアセトアニリド系不溶性アゾ顔料、ピラゾロン系アゾ顔料、ナフトールAS系不縮合アゾ顔料、アセトアセトアニリド系縮合溶性アゾ顔料、フタロシアニンブルー、染色レーキ、イソインドリノン、キナクリドン、ジオキサジンバイオレッド、ペリノン、ペリレン、アズレンなどが挙げられる。
着色マスターバッチとしては、アンスラキノンレッドを主体とする着色マスターバッチ(MBF−T−5292、レジノカラー(株)製)、ペリレンレッド、縮合アゾイエローを主体とする着色マスターバッチ(MBF−T−5121、レジノカラー(株)製)、フタロシアニン顔料を主体とする着色マスターバッチ(PEX599692 BLUE、PEX599612 BLUE、PEX699448 GREEN、東京インキ(株)製)、縮合アゾイエローを主体とする着色マスターバッチ(MBF−T−5079、レジノカラー(株)製)などが挙げられる。
このように、予め樹脂に顔料を添加して着色層31,32を製造することで、印刷で着色シートを製造する場合のように、シート表面に特殊処理を施す必要がなくなり、製造工程を簡略化でき、コスト低減につながる。
ここで、着色剤の含有量が1質量%未満だと、遮光性が低下するので好ましくない。着色剤の含有量が50質量%を超えると、深絞り成形に対する成形安定性が低下するので好ましくない。
なお、着色剤の含有量は、1.5質量%以上10質量%以下であることがより好ましく、2質量%以上4質量%以下であることが一層好ましい。
ここで、着色層31,32の厚さが90μm未満だと、遮光性が低下するので好ましくない。厚さが160μmを超えると、深絞り成形に対する成形安定性が低下するので好ましくない。
なお、着色層31,32の厚さは、100μm以上150μm以下であることがより好ましく、120μm以上140μm以下であることが一層好ましい。
なお、色の転写をより確実に防止するため、第1の保護層および第2の保護層の厚さは、25μm以上であることがより好ましく、30μm以上であることが一層好ましい。
バリア層を形成する材料としては、PP、PE、ポリエチレンテレフタレート(PET:PolyEthylene Terephthalate)、ポリスチレン(PS:PolyStyrene)、EVOH、MXDナイロンなどが挙げられる。なお、バリア層としてはアルミ箔のような金属箔も使用可能である。
バリア層4は、バリア性の高いEVOHおよびMXDナイロンの少なくともいずれかを含むことが好ましい。
バリア層4の厚さは、8μm以上48μm以下であることが好ましく、16μm以上40μm以下であることがより好ましい。
ここで、バリア層4の厚さが8μm未満だと、酸素バリア性が低下するので好ましくない。バリア層4の厚さが48μmを超えると、成形時に延伸ムラが生じ、穴あきが発生しやすくなるため好ましくない。また、製造コストが増加する。
接着層51,52の厚さは、10μm以上50μm以下であることが好ましく、15μm以上45μm以下であることがより好ましい。
ここで、接着層51,52の厚さが10μm未満だと、バリア層4と着色層31,32との接着力が低下して剥離が生じるおそれがある。接着層51,52の厚さが50μmを超えると、接着層51,52内で凝集剥離が生じやすくなり接着性が低下するため好ましくない。また、接着層51,52を厚くした分、バリア層4と着色層31,32の厚みが薄くなり、性能が低下するおそれがある。さらに、製造コストが増加する。
表面層6を構成する樹脂は、第2の保護層22と弱い接着力を有するものであれば、特に制限されないが、例えば、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、あるいはアクリル系樹脂などが挙げられる。また、剥離機構として、表面層構成樹脂の凝集破壊を利用する場合には、弾性率が200MPa以下、特に150MPa以下の軟質樹脂やエラストマを用いることが好ましい。
表面層6の厚さは、10μm以上40μm以下であることが好ましく、15μm以上30μm以下であることがより好ましい。
ここで、表面層6の厚さが10μm未満だと、薄すぎるため、凝集剥離機構にならず、開封不良が発生するおそれがある。表面層6の厚さが40μmを超えると、厚すぎるため、凝集剥離界面が不均一となり、外観不良が発生するおそれがある。また、シール時、食い込みが大き過ぎる場合もある。
本実施形態の深絞り容器7は、上述の深絞り用積層シート1に、深絞り成形を施して形成される。
図2に、深絞り容器7の斜視図を示す。
深絞り容器7は、内容物収納用の凹部71と、この凹部71の開口周縁に形成されたフランジ部72とを備える。
ここで深絞り容器7は、表面層6が内側になるようにして形成され、フランジ部72の上面には、表面層6が露出している。
凹部71は、有底の略円筒状であり、フランジ部72は、凹部71の開口から水平方向に外側に延出したフラットフランジである。フランジ部72には、深絞り容器7本体の開口部近傍に、環状の切り込み73が設けられている。この切り込み73は、表面層6を貫いて第2の保護層22に達しているが、着色層32までは達していない。
深絞り容器7のフランジ部72の外表面(表面層6の表面)であって環状の切り込み73より外周に位置する部分に、他の強度あるフィルムからなる蓋材8をヒートシールすることで包装容器9を形成することができる。
このようにして深絞り容器7に取り付けられた蓋材8の端部を手で引き上げると、フランジ部72の表面層6と蓋材8は強固に接着しているため、表面層6と第2の保護層22との界面で剥離が始まり、蓋材8は、切り込み73の部分で深絞り容器7から分離される。
前記した実施形態によれば、次のような効果を奏することができる。
バリア層4がEVOHおよびMXDナイロンの少なくともいずれかを含むので、深絞り用積層シート1に高いバリア性を付与することができる。
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは、本発明に含まれるものである。
例えば、バリア層4の一方の側のみに着色層を設ける構成としてもよい。この場合でも、深絞り用積層シート1は、遮光性と深絞り成形性との双方を備え、上述の実施形態と同様の優れた作用効果を得ることができる。
そして、本発明では、蓋材8をフランジ部72に接着する手段として、超音波や接着剤などを用いてもよい。
また、深絞り容器7のフランジ部72には、必ずしも切り込み73を形成する必要はない。切り込み73を形成しない場合は、深絞り容器7の製造において、切り込み73を形成する工程が省略でき、さらには包装容器9の製造における蓋材8の接着位置調整等に手間を要しない。
(実施例1)
一般の共押出し多層シート製造装置により、図1に示すものと同様の5種8層構造を有する深絞り用積層シート1を製造した。
各層の組成および厚さを以下の表1に示す。
なお、第1の保護層21および第2の保護層22、二つの着色層31,32、二つの接着層51,52は、それぞれ、同じ組成と厚さを有する。したがって、表1には、保護層、着色層、接着層と記載した。
LDPE :デュポン製 EG8200
着色剤 :東京インキ製 BLACK40AL
HPP :プライムポリマー製 プライムポリプロE―105GM
特殊PE :日本ポリエチレン製 ET220X
接着剤 :東洋化成工業製 E100
EVOH :日本合成化学工業製 BS
保護層および着色層のLDPE含有量を、下記の表2に示す値に変更した。これに合わせてBPP含有量を増減させた。また、保護層の厚さを下記の表2に示す値に変更した。
各実施例および比較例の深絞り用積層シート1を用い、プラグアシスト真空成形により、深絞り容器7を得た。深絞り容器7は、外径104mmφであり、その深絞り部分は開口径90mmφ、深さ60mm、および内容量250ccである。
この深絞り容器7に、乾麺、粉末スープ、具材を入れ、窒素封入・真空処理を施した後、蓋材8をフランジ部72にヒートシールして密封し、包装容器9とした。
ここで、蓋材8は、OPPフィルム(20μm)、紙(30μm)、アルミ(9μm)およびLLDPEフィルム(30μm)からなる多層フィルムである。ヒートシール用の治具としてシール幅7mmの円型を用い、シール温度155℃、シール圧5.2kg/cm2、シール時間3.5秒の条件で、蓋材8を容器7のフランジ部72に溶着した。
(1)色転写抑制
包装容器9の深絞り容器7の底部と、他の包装容器9の蓋材8とを擦り合わせ、深絞り容器7の底部が傷つき、他方の蓋材8に黒色スジが残るか否かを確認した。黒スジが残らないものを◎、黒スジが残るものを×とした。
(2)柔軟性
包装容器9からの内容物(乾麺)の取り出しやすさを評価した。取り出しやすいものを◎、取り出しにくいものを×とした。
(3)防湿性
MOCON社製PERMATRN−W 3/31を用い、温度40℃、湿度90%の条件で深絞り用積層シート1の透湿性を測定した。
深絞り用積層シート1を規定の形状に切り出し、表面の汚れを拭き取った後、測定機に設置した。上記測定条件で40時間状態調整した後、深絞り用積層シート1を透過した水蒸気の量を測定した。これを基に、透過した水蒸気が少ないものを◎、多いものを×とした。
包装容器9を8個、4個×2列にてダンボール箱に封入した。
このダンボール箱を2mの高さから繰り返し10回、水平落下させた。
同様の作業を8箱のダンボール(包装容器9計64個分)に対して実施した。
包装容器9の内容物を除去した後、深絞り容器6の内側に浸透液を塗布してピンホールの有無を確認した。
ピンホールが確認された包装容器9の数が少ない場合を◎、多い場合を×とした。
(5)成形性
深絞り用積層シート1から12個取りで深絞り容器7を製造し、各深絞り容器7の偏肉状態を確認した。偏肉が認められた深絞り容器7が少ない場合を◎、多い場合を×とした。
上記の各種特性を、◎、○、△、×の4段階で比較評価した結果を以下の表2に示す。
LDPE含有量の多い比較例3および比較例4においても、容器に偏肉が発生しており深絞り成形に対する成形安定性が低いことがわかる。また、比較例3および比較例4は、防湿性に劣る。
保護層が薄い比較例1および比較例3の深絞り容器7は、色転写が起こりやすい。
特に、LDPE含有量25%、保護層50μmの実施例4は、全ての特性において優れていた。
4 バリア層
6 表面層
7 深絞り容器
8 蓋材
9 包装容器
21 第1の保護層
22 第2の保護層
31,32 着色層
Claims (8)
- 複数の樹脂層を積層して形成される深絞り用積層シートであって、
第1の保護層と第2の保護層との中間にカーボンブラックを含む着色層を設けた積層構造を備え、
前記第1の保護層、前記第2の保護層および前記着色層は、ポリプロピレンおよび低密度ポリエチレンの双方を含む
ことを特徴とした深絞り用積層シート。 - 請求項1に記載の深絞り用積層シートであって、
前記第1の保護層、前記第2の保護層および前記着色層は、5質量%以上50質量%以下のポリエチレンを含む
ことを特徴とした深絞り用積層シート。 - 請求項1または請求項2に記載の深絞り用積層シートであって、
前記第1の保護層および前記第2の保護層の厚さは、20μm以上である
ことを特徴とした深絞り用積層シート。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の深絞り用積層シートであって、
前記第1の保護層と前記第2の保護層との間に、湿気を遮断するバリア層を備える
ことを特徴とした深絞り用積層シート。 - 請求項4に記載の深絞り用積層シートであって、
前記バリア層は、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂およびメタキシレンジアミンナイロンの少なくともいずれかを含む
ことを特徴とした深絞り用積層シート。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の深絞り用積層シートであって、
前記第1の保護層または前記第2の保護層の外側に、剥離可能な表面層を備える
ことを特徴とした深絞り用積層シート。 - 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の深絞り用積層シートに、深絞り成形を施して形成される
ことを特徴とした深絞り容器。 - 請求項7に記載の深絞り容器と、
前記深絞り容器の開口部を塞ぐ蓋材と、を備える
ことを特徴とした包装容器。
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