JP5046098B2 - 機能性樹脂層を有する易開封性蓋部材及びそれにより密封され機能性を有する容器 - Google Patents
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Description
プラスチック容器の僅かの欠点は、金属やガラスに比して、プラスチックが微量のガス透過性を有する点で、プラスチック容器の器壁を通しての酸素ガスや水分の湿気の透過が無視し得ない量にて生じ、酸素が食品などの内容物を化学変化せしめて、また、容器内において酸素が食品の腐敗をもたらす微生物の発育を促進せしめて、食品などの保存性の点で問題となっている。更に、湿気の作用により食品の香味が損なわれ、或いは医薬品の重要成分の気化による散逸なども派生して、プラスチック容器の技術分野において、かかる問題の解消が重要となっている。
特に、レトルト成形容器食品は、調理済みの料理を収納して密封し高温で殺菌処理した簡易食品であり、消費者がそのまま、或いは簡単に加熱などして直ぐに食することができるので、最近の簡易食品における主流となっており、プラスチック容器の分野において非常に重要な地位を占めつつある。
段落0003において記述した、酸素ガスの吸収及び遮蔽のような機能性を容器に付与するには、成形容器又は蓋部材のどちらか一方もしくは両方に機能性を持たせる必要があり、蓋部材は、食品などの収納容器において、収納上部の空間部の気体(ヘッドスペースの雰囲気)と専ら接するので、機能性の作用(働き)と効能(効果)の面からより重要となる。
しかし、このような蓋部材においては、通常には、酸素吸収剤などの機能性材料配合層の熱可塑性樹脂の融点がヒートシール層の樹脂の融点に近いので、容器本体部のフランジ上面にヒートシールして密着一体化されると、ヒートシールする時の熱と圧力により機能性材料配合層の熱可塑性樹脂も融解して、融解状態のヒートシール層のヒートシール樹脂と相溶又は非相溶の状態で混じり合い、酸素吸収剤などの機能性材料もヒートシール層に混じり入ってしまい、樹脂溜まりも発生する。
その結果、食品などの収納容器を消費者が消費するために、蓋部材を容器本体から指先で引き剥がして蓋部材を剥離すると、ヒートシール層の樹脂が界面剥離、又は、凝集破壊解離する際に、酸素吸収剤などの機能性材料が外部に露出しフランジ部に付着したり、容器内部の収納食品に接触して、収納食品の香味を損なう問題が生じてしまう。酸素吸収剤の還元性金属系粉末などは、収納食品の重要要素である香味(香りや味覚)を著しく損ない、また、還元性金属系粉末の黒色などに呈色した粉末は、消費者に不快感を与え、食品の外観を損なう惧れも派生する。
先の特許文献2においては、酸素吸収剤などの機能性材料配合層の熱可塑性樹脂の融点を、ヒートシール層の樹脂の融点より10℃以上高くせしめて、脱酸素剤を容器のフランジ部に付着させないとしているが、10℃以上高くせしめる程度では、ヒートシールする時の熱と圧力により酸素吸収剤配合層の熱可塑性樹脂も融解して、融解状態のヒートシール層のヒートシール樹脂と相溶又は非相溶の状態で混じり合うことを充分に抑止できない。
一方、融点をかなり高くすると、一般的に加工適性が悪化し、酸素吸収剤などの分散性が悪くなったり、樹脂の劣化が発生し、臭いが悪くなり、内容物の香味を悪くする。また使用する樹脂によりガス透過性の低下による、機能低下が発生する。したがって、機能性材料配合層の熱可塑性樹脂には多くの場合にポリプロピレンやポリエチレンのような比較的低融点の樹脂が用いられるが、これらはヒートシール層に用いられる樹脂と同種であり、10℃以上の融点差を確保しようとすると樹脂の選択幅が非常に制限される。
先の特許文献3においては、酸素透過性の高い無延伸熱可塑性樹脂からなるヒートシール層を使用して、その層厚みを10μm 以上にし、蓋部材の剥離はフランジ部の表面内部で行うので、酸素吸収剤が露出することはないとされているが、酸素吸収剤などの機能性材料が外部に露出しフランジ部に付着することを充分に抑止できるとまではいい難い。
そして、機能性合成樹脂容器の蓋部材の分野において、かかる問題に対する解決手法も既に提案はされているが、未だ充分な解決手段は得られていないというべき現状である。
その過程において、ヒートシールする時の熱と圧力により機能性材料配合層の熱可塑性樹脂も融解して、融解状態のヒートシール層のヒートシール樹脂と相溶又は非相溶の状態で混じり合うのを抑止するには、単に機能性材料配合層の熱可塑性樹脂の融点を相当に高くするのでは、当樹脂の劣化や機能の低下及びフレーバーの悪化などが生じるので、ヒートシール層の樹脂の融点より高い融点を有する熱可塑性樹脂層をヒートシール層と機能性樹脂層との間に介在させ、特に、ヒートシール層及び機能性樹脂層のそれぞれの熱可塑性樹脂の双方に対して融点の温度差を30℃以上に設定すれば、簡易に効果的に、上記の課題が解決されることを見い出して、本発明を創作するに至った。
バリア層としては、金属箔層、金属蒸着層或いは無機酸化物蒸着層を片面又は両面に有するフィルム、又は酸素遮蔽性の樹脂層としてのエチレン−ビニルアルコール共重合体やポリ塩化ビニリデンなどが用いられる。
機能性樹脂層として、機能性材料を配合する合成樹脂にはポリオレフィン樹脂が使用される。
ヒートシール層としては、成形容器側のヒートシール部の樹脂によっても異なるが、熱可塑性樹脂であることが必要とされ、なかでもポリオレフィン系樹脂が好適に使用される。
また、機能性樹脂層の機能は、好ましくは、酸素吸収性、水分吸収性、臭気吸収性及び各種のガス吸収性のいずれかである。そして、機能性樹脂層において、好ましくは、酸素吸収性が還元性金属系材料又は自己酸化性合成樹脂により、水分吸収性がゼオライトにより、臭気吸収性及び各種のガス吸収性がハイシリカ型ゼオライトにより、各々の機能性が発揮される。これらの機能性材料が機能性樹脂層の合成樹脂中に分散され、使用される。
フランジ部の上面は平坦でも問題なくシールされ、良好な易開封性と密封性も得られるが、そのフランジ部の上部表面全周に突状部が設けられるようにしてもよい。容器の開口部のフランジ面にヒートシール用突状部(突起ないし凸部ともいう)を設けてその上面に蓋部材をヒートシールするほうが、シール強度の調節がし易く、高い接着強度と易開封性、密封性、耐噛み込みシール性などが得られる。
また、フランジ部の上部表面の突起の内側において樹脂溜まりが形成され、樹脂溜まりがヒートシール性樹脂により被覆されて蓋部材の剥離強度が増大されている。
かかる構成により、ヒートシールされた蓋部材を容器本体から引き剥がして蓋部材を剥離する際に、酸素吸収剤などの機能性材料が外部に露出して容器のフランジ部に付着したり、容器内部の収納食品の外観や香味を損なう現象を、簡易な手段により充分に抑止することが可能となったが、このような構成とその効果は、先の特許文献1〜3には記載されていず、他の関連する特許文献を精査しても見い出すことはできない。
なお、特許文献2には、機能性樹脂層と易開封性シール層の間に他の熱可塑性樹脂層を介在させてもよいとの記載はあるが(段落0011)、単なるこれのみの記載であり、融点についても、その機能についても何も記載されていないので、本発明を示唆するものではない。
ここで、本発明全体を俯瞰すると、本発明は、次の発明単位群から構成されるものであって、[1]の発明を基本発明とし、それ以下の発明は、基本発明を具体化ないしは実施態様化するものである。(なお、発明群全体をまとめて「本発明」という。)
[2]機能性樹脂層において、酸素吸収性が還元性金属系材料又は自己酸化性合成樹脂により、水分吸収性がゼオライトにより、臭気吸収性及び各種のガス吸収性がハイシリカ型ゼオライトにより、各々の機能性がなされることを特徴とする、[1]における機能性樹脂層を有する易開封性蓋部材。
[3]少なくともバリア層を有する積層体により形成されフランジ部を備えてフランジ部の上部表面がヒートシール性を有する容器のフランジ部において、[1]又は[2]における機能性樹脂層を有する易開封性蓋部材がヒートシールされて一体化されていることを特徴とする、易開封性蓋部材により密封され機能性を有する易開封性容器。
[4]フランジ部の上部表面全周に突状部が設けられていることを特徴とする、[3]において易開封性蓋部材により密封された、機能性を有する易開封性容器。
[5]食品が容器内部に収納されレトルト殺菌処理されていることを特徴とする、[3]又は[4]において易開封性蓋部材により密封された、機能性を有する易開封性容器。
(1)機能性を有する蓋部材
一般に機能性を有する蓋部材は、プラスチック成形容器、特に機能性の多層成形容器における口部の頂面を容器のフランジ部においてヒートシールの手段により密封する部材であり、通常は積層シート状材料をフランジ部にヒートシール後、容器の口部の形状に合わせて裁断される。
その概略斜視が図1に例示されており、多層成形容器(11)に機能性蓋部材(12)が密封一体化され、好ましくは、蓋部材の端部に、消費者が蓋部材を剥離するための摘み代部(13)が突出片として形成されている。
蓋部材が備える機能性は、従来から採用されている、酸素吸収性、水分吸収性、臭気吸収性及び各種のガス吸収性などのいずれかである。これらの機能を複数備えさせてもよく、それは、複数の機能を有する機能性材料の使用或いは複層の機能性材料層の使用によりなすことができる。
酸素吸収性機能は、例えば、酸素が食品などの内容物を化学変化せしめて、また、容器内において酸素が食品の腐敗をもたらす微生物の発育を促進せしめて、食品などの保存性を損なうことを抑止する機能であり、容器内の酸素を、特に容器内の収納物上部の空間(ヘッドスペース)における酸素を吸収せしめて、容器内を可及的に無酸素状態に保持する。
酸素吸収性機能材料は、通常の還元性金属系材料又は自己酸化性合成樹脂が主に使用される。
なお、鉄系脱酸素剤としては、従来この種の用途に使用されているものは全て使用することができ、例えば、還元性鉄、酸化第一鉄、四三酸化鉄、炭化鉄、ケイ素鉄、鉄カルボニル、水酸化鉄などを例示できる。これらは1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。
鉄系脱酸素剤は、一般に樹脂当り1〜200重量%、特に10〜100重量%の量とすることが好適である。鉄系脱酸素剤の量が上記範囲よりも低いと、容器内の酸素濃度を微生物の成育に適した濃度以下に抑制することが困難となり、一方上記範囲よりも多量に用いたとしても、酸素濃度低下の点で格別の効果がないばかりか、成形性や価格の点で不利となる傾向がある。
また、必要に応じて、還元性金属系材料と共に還元反応助触媒として、ハロゲン化金属、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物などを併用することもできる。
水分(湿気)吸収性機能は、例えば、湿気の作用により食品が湿ってその香味が損なわれることを抑止するために採用され、この機能は、例えば、通常の乾燥剤であるシリカゲルや塩化カルシウムなどによりなされるが、好ましくは、ゼオライトの微粉が使用される。
吸湿剤の配合量は、樹脂材料に対して、0.1〜90重量%、特に好ましくは0.1〜60重量%であって、0.1重量%未満では吸湿効果が小さく、90重量%を超えると吸湿性が大きすぎて発泡し易く、またフイルムの粗度が大きくなるので好ましくない。
臭気吸収性機能は、例えば、収納食品の香味に悪影響を与える臭気(ガス)を除去するものであり、活性炭、金属酸化物、金属塩、金属、緑茶成分、葉緑素、フラボノイド、フィトンチイド、シリカゲル、ゼオライトなどが使用される。
好ましくは、特開2006−28496号公報(要約)に記載された、交換カチオンとしてアルカリ金属などを含有するハイシリカ型ゼオライトが使用され、例えば、収納容器内部から発生する、或いは、酸素吸収剤を含有する樹脂層からの酸化副生成物である、ケトンやアルデヒド及びアルコールなどの臭気を補足する。
ハイシリカ型ゼオライトとしては、ZSM−5型ゼオライトが、特に好ましいものとして挙げられる。また、ハイシリカ型ゼオライトが、微粒子が凝集した柘榴状構造を有すると、吸着表面積が増大し、単純なゼオライト孔から予想される以上の大きさの有機化合物に対しても有効に作用する。
このゼオライトとしては、平均粒径が0.5〜10μmであるのが好ましい。熱可塑性樹脂への含有量は、0.1〜50重量%とするのが好ましく、特に0.5〜25重量%であるのが好ましい。
上記したように、臭気吸収性機能は、換言すれば、酸素と湿気以外のガス吸収性機能であるといえる。
a.層構造
従来の機能性を有する蓋部材は、図2の積層断面構造図に例示されるように、上部から、基材層(24)、バリア層(23)、機能性樹脂層(22)、ヒートシール層(21)にて構成されている。
一方、本発明における機能性を有する蓋部材は、図3の積層断面構造図に例示されるように、上部から、基材層(35)、バリア層(34)、機能性樹脂層(33)、高融点樹脂層(32)、ヒートシール層(31)にて構成されている。
基材層の厚みは、印刷などを施される基材としての強度或いは金属保護層としての機能を果たすために必要な厚さとして、3〜50μm程度である。
バリア層の厚みは、蒸着層、アルミ箔及びバリア樹脂など態様によって大きく異なり、0.005〜50μmの範囲から適切に設定される。
機能性樹脂層の厚みは、容器に必要とされる機能性の要求を満たし、蓋材としての適性を考慮した厚さとして、5〜100μm程度である。
高融点樹脂層の厚みは、ヒートシール層と機能性樹脂層を分離し、蓋材を剥離する際に必要な機能を果たすために必要とされる厚さとして、5〜50μm程度である。
ヒートシール層の厚みは、易開封性を有して且つヒートシール可能な厚さより決められ、5〜100μm程度とされる。
従来の機能性を有する蓋部材においては、段落0009に記述したように、酸素吸収性や湿気吸収性などの機能性を備え、ヒートシール層(易開封性シール層)と機能性材料配合樹脂層及びガスバリア層を有する蓋部材は、容器本体のフランジ部上面にヒートシールにより密着一体化されている。このような蓋部材においては、通常には、酸素吸収剤などの機能性材料配合層の熱可塑性樹脂の融点がヒートシール層の樹脂の融点に近いので、容器本体部のフランジ上面にヒートシールして密着一体化されると、ヒートシールする時の熱と圧力により機能性材料配合層の熱可塑性樹脂も融解して、融解状態のヒートシール層のヒートシール樹脂と相溶又は非相溶の状態で混じり合い、その結果、酸素吸収剤などの機能性材料もヒートシール層に混じり入ってしまう。そのため、食品などの収納容器を消費者が消費するために、蓋部材を容器本体から指先で引き剥がして蓋部材を剥離する際に、界面剥離或いは凝集剥離した、ヒートシール層から酸素吸収剤などの機能性材料が外部に露出し、機能性材料がフランジ部に付着したり容器内部の収納食品に接触して、収納食品の外観や香味を損なう問題が生じてしまう。
したがって、消費者が、ヒートシールされた蓋部材を容器本体から引き剥がして蓋部材を剥離する際に、酸素吸収剤などの機能性材料が外部に露出して容器のフランジ部に付着したり容器内部の収納食品に接触して、収納食品の外観や香味を損なう現象を、簡易な手段により充分に阻止することが可能となる。
本発明の機能性樹脂層を有する易開封性蓋部材における、各層の材料構成は、特に限定はされないが、基本的には、基材層が耐熱性樹脂であり、バリア層が金属箔、金属蒸着層或いは無機酸化物蒸着層を片面又は両面に有するフィルム、又は酸素遮蔽性樹脂であり、機能性樹脂層の合成樹脂がポリオレフィン系樹脂であり、高融点樹脂層がポリプロピレン系樹脂ないしはポリアミド樹脂又はポリエステル樹脂であり、易開封性シール層がポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする。
より具体的には、金属箔として、例えばアルミニウム箔、鉄箔、銅箔、更にニッケルやチタンなどの金属箔が用いられる。
また、金属蒸着層をその片面、或いは両面に設けた熱可塑性樹脂フィルムが使用され、基材フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリナフタレンフタレート、ポリアミド、ナイロン6、ナイロン6,6、ポリプロピレン、ポリエチレンが挙げられ、一軸、或いは二軸に延伸されていてもよい。これら熱可塑性樹脂基材フィルムの、例えば片面にアルミ蒸着を施す。蒸着する金属は、アルミ以外にも銅、チタン、スズなどの金属が使用できる。蒸着層と熱可塑性樹脂の間に密着性を向上させるためのコート層があると更に好適である。
また、無機酸化物蒸着層を片面、或いは両面に設けた熱可塑性樹脂フィルムも使用される。基材となるフィルムは上記と同様のものが好適である。無機酸化物蒸着用の酸化物として、アルミナ、酸化珪素、酸化チタン、酸化スズなどが1種以上使用される。
これらのバリア層として挙げられた例は単独で用いられてもよく、2つ以上が組み合わされ使用されてもよい。
具体的には、超低−、低−、中−、高−密度のポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、アイソタクチックポリプロピレン、プロピレン・エチレン共重合体、ポリブテン−1、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・ブテン−1共重合体、プロピレン・ブテン−1共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、イオン架橋オレフィン共重合体(アイオノマー)、ポリ4−メチルペンテン−1、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリエチレン、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレンプロピレンゴム(EPR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)などが例示される。
また、機能性樹脂層とバリア層の間に、クッション層などの熱可塑性樹脂層を追加した多層構造であってもよい。この熱可塑性樹脂はポリオレフィンをはじめとし、ポリエステル、ポリアミド樹脂が挙げられ、一軸、二軸延伸されていてもよい。
また、これらフィルムの単層でもよいが、一つ以上の樹脂を用いて、更に接着層と組み合わせ多層にされてもよい。接着層としては変性ポリエチレン、変性ポロプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、タッキファイアー樹脂、その他適宜な樹脂構成により、選択され使用される。
これらの中でもポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂が特に好適である。これらの樹脂は通常の使用状態ではガスバリヤー性が高く、ヘッドスペースの酸素(や臭気成分)が機能性樹脂層に到達し難くなる惧れがあるが、レトルト処理により吸湿すると高融点樹脂のガス透過性が大きくなるため、機能性樹脂層の機能が大きく発揮される。更にその後も、流通過程で内容物からの水分でバリヤー性が低下して、酸素透過性が保たれるのでその機能が充分維持される。
具体的には、機能性樹脂層の樹脂と同様に、低−、中−、高−密度のポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、アイソタクチックポリプロピレン、プロピレン・エチレン共重合体、ポリブテン−1、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・ブテン−1共重合体、プロピレン・ブテン−1共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、イオン架橋オレフィン共重合体(アイオノマー)、ポリ4−メチルペンテン−1、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリエチレン、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、その他に、エチレンプロピレンゴム(EPR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)の熱可塑性エラストマーなどが挙げられ、これらが単独、或いは混合物として2種類以上使用されたものなどが例示される。
また上記樹脂を単独、或いは混合物として2種類以上用いた樹脂層を組み合わせた多層として、イージーピーラブルヒートシール層を形成してもよい。
上記の各層間には、必要に応じて接着層を設けてもよい。接着層としては変性ポリオレフィン樹脂、例えば無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリスチレン、エチレン−アクリル酸共重合体、アイオノマー、その他、ポリウレタン、エポキシ、ポリエステルなどの樹脂をイソシアネート系硬化剤と組み合わせて使用してもよい。
本発明の易開封性蓋部材により密封される容器の本体は、少なくと一層のバリア層を有する容器である。易開封性蓋部材が機能性樹脂層を有する易開封性なので、容器本体部材は外気と内容物を遮断するバリア性を必要とされ、蓋部材と協働して機能性を発揮するために機能性樹脂層を有してもよい。またヒートシール性を有することが必要である。例えば、エチレン−ビニルアルコール共重合体やポリ塩化ビニリデン、MXD6ナイロンをバリア層として、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂をヒートシール層及び外層として接着層をその間に設けた成形容器、アルミ箔や鉄箔の内外層にポリプロピレンフィルムなどのポリオレフィンフィルムを積層し、カップ状に成形して、更にフランジを形成した成形容器などが具体例として挙げられる。
容器の構造は、図1に概観が概略的に例示されており、少なくともバリア層を有する積層体により形成されフランジ部を備えてフランジ部の上部表面がヒートシール性を有する容器のフランジ部において、機能性樹脂層を有する易開封性蓋部材がヒートシールされて一体化されている。
容器は、基本的には、少なくともバリア層及びヒートシール層とからなる積層体より構成される。通常、蓋部材の基材層と同様の目的で外層が設けられ、更に容器の機能性を向上させるため、機能性樹脂層を積層体の中に含んでいてもよい。蓋部材と同様に、必要に応じて各層間に接着層を設けてもよい。
外層の樹脂は、段落0036に前記した蓋部材の樹脂と同様な樹脂が使用され、機能性樹脂層の樹脂も、段落0040に前記した蓋部材の樹脂と同様な樹脂が使用される。ヒートシール層も段落0043に記載された樹脂が使用される。バリア層についても段落0038に記載された材料が使用される。接着層も段落0044に記載された樹脂が使用される。
また、蓋部材と同様に、上記の各層を構成する樹脂には、酸化チタンなどの着色顔料、マイカ、シリカ、クレー、炭酸カルシウムなどの充填剤、酸化防止剤、スリップ剤、紫外線防止剤などを添加してもよい。
層構成の具体例が、フランジ部において、外層(41)、バリア層(42)、機能性樹脂層(43)、ヒートシール性樹脂層(44)として、図4に例示されている。
ヒートシール幅を狭くしたり、樹脂溜まりを形成するために、フランジ部の上部表面全周に、図4に容器のフランジ部の断面図として例示されるように、好ましくは、ヒートシール用突状部(45)が設けられ、この突状部にヒートシール性蓋部材をヒートシールして容器を密封する。
突状部の大きさは適宜に設定しうるが、ヒートシール性の調節のし易さなどから、高さと幅と共に0.5〜5mm程度が好ましい。
図5においては、ヒートシール時の熱と圧力によりフランジ部の熱可塑性樹脂の一部が溶融して、シール端部において、好ましくは容器内部側に、樹脂溜まりが形成され、溶融したヒートシール性樹脂が樹脂溜まりを覆うように被覆している。したがって、レトルト処理時の容器内部の高温高圧ガスにより蓋部材に対して容器外部への剥離作用が働いても、樹脂溜まりと被覆シール樹脂層がその剥離作用に抵抗して、蓋部材の密封性(接着強度)を充分に発現することができる。
蓋部材を消費者が剥離する時には、蓋部材が外側から剥離するので、この接着強度は機能せず、易剥離性の障害とはならない。
具体的には、図6に容器開口部の断面平面図として例示されるように、容器開口部(61)のフランジ面(62)のヒートシール部(63)に接合された蓋部材(64)において、容器開口部に設けられた烏口部(65)の箇所に、剥離用摘み代部(66)が形成される。消費者が蓋部材を剥離除去するときに、摘み代部を指先で摘んで剥離すると、梃子の原理で易剥離性が向上する。
一般にレトルト食品は、容器内に調理済み食品を収納して蓋材をヒートシールなどにより密封接着した後に、レトルト殺菌(通常は、120〜130℃程度で、10〜30分の加熱殺菌処理)工程の処理を受けるので、その際に容器内部から高圧が発生しやすく、また、外部からの熱水の侵入の惧れがあり、それらに耐える高い接着強度が蓋部材の接着密封部分において必要であり、一方、消費者がレトルト食品を食すときには、簡単にできるだけ弱い力で指先だけで蓋部材を剥せる必要があって、蓋部材の接着密封部分においてなるべく弱い接着強度が求められる。
一般的に、レトルト殺菌処理においては2.3kg/15mm幅程度以上の接着強度が求められ、消費時の易開封には1.5kg/15mm幅程度以下の接着強度が求められている。
レトルト容器においては、蓋部材の接着密封部分における、この相反する厳しい要求があってそれらの調整が重要である。
本発明においては、段落0048〜0050において前記したところの、ヒートシール用突状部、或いは樹脂溜まり、更にはヒートシール部における蓋部材の剥離用摘み代部などを設けることによって、この相反する要求を調整している。
本発明における蓋部材及び容器本体に使用される多層シート材料の製造は、それ自体公知の方法で行うことができる。
例えば、各樹脂層に対応する押出成形機でそれらの樹脂原料を溶融混練した後、T−ダイ、サーキュラーダイなどの多層多重ダイスを通して所定のシート体に同時溶融押出しすることによって得られる。また、各樹脂層に対応する射出成形機で溶融混練した後、射出金型中に共射出又は逐次射出することによっても得ることができる。更には、各種のラミネーション法や接着剤の使用による積層成形なども利用し得る。
本発明における、機能性樹脂層を有する易開封性蓋部材及びヒートシール構造などの実例が、図3〜6において例示されている。
図3においては、本発明における機能性を有する蓋部材が、積層断面構造図として例示される。上部から、基材層(35)、バリア層(34)、機能性樹脂層(33)、高融点樹脂層(32)、ヒートシール樹脂層(31)にて構成されている。
図4〜6おいては、容器フランジ部上面に設けられた突状部、シール端部における樹脂溜まり、及び蓋部材の摘み代部の実例が例示されている。
融点の測定方法は、DSC(示差走査熱量計)により昇温速度を10℃/分で測定し、ピークの最大値の温度を融点とした。融点ピークが複数現れる場合は、一番面積大きいピークの温度をその層の融点とする。
(機能性樹脂層を有する蓋部材の製造)
*酸素吸収樹脂の作製
還元性鉄粉100重量部に対して塩化ナトリウム(NaCl)を2重量部の割合で配合した計1.5Kgの酸素吸収剤を容量3.0リットルの振動ミルにスチールボールと共に入れ10時間振動粉砕を行い、鉄表面にNaClを付着させ、比表面積1.8m2/g、見かけ密度1.5g/m3、平均粒径23μmの酸素吸収剤を得た。
酸素吸収性樹脂は上記酸素吸収剤と酸化チタンとエチレン−プロピレンランダム共重合体(融点141℃)を重量比15:10:75でブレンドし、2軸押出機で溶融混練、ペレットを作製した。
厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(基材層)と厚さ15μmのアルミ箔(バリア層)をウレタン系2液タイプ接着剤でラミネートし、更に、アルミ側に厚さ30μmのエチレン−プロピレンブロック共重合体フィルム(クッション層)を同様にウレタン系2液タイプ接着剤でラミネートした。次に押し出しラミネートによりこのエチレン−プロピレンブロック共重合体(融点164℃)フィルム上に上記酸素吸収性樹脂層25μm(機能性樹脂層)を形成した。次にウレタン系接着剤によりその酸素吸収性樹脂層と二軸延伸ナイロン(融点220℃)、更にこの二軸延伸ナイロンフィルム(高融点樹脂層)の上にウレタン系接着剤によりエチレンープロピレンブロック共重合体フィルム(ヒートシール層)をラミネートし、蓋部材用多層フィルムを作製した。
外層(300μmポリプロピレン)、接着層(15μm無水マレイン酸変性ポリプロピレン)、バリヤー層(30μmEVOH)、接着層(15μm無水マレイン酸変性ポリプロピレン)内層(500μmポリプロピレン)の構成からなるシートを多層押し出しによりシート成形した後、容器開口部のフランジ面にヒートシール用突条部を形成できる、通常の真空圧空成形機で、深絞り成形を行い、口外径78mm、フランジ幅8mm、高さ54mm、内容量180mlの多層深絞り容器を成形した。
上記の容器本体に調理済み食品を収納し、上記の蓋部材を190℃・2秒でヒートシールして、所定の形状に打ち抜き、120℃・30分間のレトルト殺菌処理を行い、密封して保存し、レトルト時の密封性、蓋部材の易開封性、蓋部材の剥離時の機能性材料の露出、及び収納飲食品の香味の保存性を測定した。
実施例1で蓋部材用多層フィルムを以下のように作製する以外は実施例1と同じように実施した。
厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(基材層)と厚さ15μmのアルミ箔(バリア層)をウレタン系2液タイプ接着剤でラミネートし、更に、アルミ箔側に厚さ30μmのエチレン−プロピレンブロック共重合体フィルム(クッション層)を同様にウレタン系2液タイプ接着剤でラミネートした。次に押し出しラミネートによりこのエチレン−プロピレンブロック共重合体(融点164℃)フィルム上に段落0058の酸素吸収性樹脂層25μm(機能性樹脂層)を形成と同時に エチレン−プロピレンブロックコポリマー/無水マレイン酸変性PP/6ナイロン(融点220℃)/無水マレイン酸変性ポリプロピレン/エチレン−プロピレンブロックコポロマー(融点163℃)多層フィルム(層厚さ・50μm 各層・15:5:10:5:15μm、 最内外層のエチレン−プロピレンブロックコポリマーは酸化チタン10%含有)をサンドイッチラミネートした。このようにして蓋部材用多層フィルムを作製した。
実施例−1において、高融点樹脂の使用材料をポリ4−メチルペンテン−1(融点232℃)に変更して、実施測定した。
[比較例−1]
実施例−1において、高融点樹脂層を使用しない条件で、実施例−1と同様に実施測定した。
[比較例−2]
実施例−1において、高融点樹脂層を、ヒートシール樹脂と同じ融点の樹脂に変更して、実施例−1と同様に実施測定した。
(機能性樹脂層を有する蓋部材の製造)
*酸素吸収樹脂の作製
還元性鉄粉100重量部に対して塩化ナトリウム(NaCl)を2重量部の割合で配合した計1.5Kgの酸素吸収剤を容量3.0リットルの振動ミルにスチールボールと共に入れ10時間振動粉砕を行い、鉄表面にNaClを付着させ、比表面積1.8m2/g、見かけ密度1.5g/m3、平均粒径23μmの酸素吸収剤を得た。
酸素吸収性樹脂としては、上記酸素吸収剤とエチレン−プロピレンランダム共重合体と直鎖状低密度ポリエチレンと無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂を重量比1:7:1:1の割合でブレンドし、ペレットを作成した。
厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(基材層)と厚さ7μmのアルミ箔(バリア層)をウレタン系2液タイプ接着剤でラミネートし、更に、アルミ側に厚さ30μmのエチレン−プロピレンブロック共重合体フィルムを同様にウレタン系2液タイプ接着剤でラミネートした。このフィルムをエージング後、このフィルムを1次側として、2次側に酸化チタン含量を5%配合したエチレン−プロピレン樹脂フィルムを配して、上記酸素吸収性樹脂層を押し出しラミネーションにより、エクストルージョンコーターによりサンドイッチラミネーションした。次にエチレン−プロピレン樹脂フィルムの上に厚さ15μmの二軸延伸ナイロン(高融点樹脂層)をドライラミネートにより積層、更にナイロンフィルムの上に厚さ30μmの大日本インキ製ET3800 イージーピールフィルムを2液ウレタン系接着剤にてドライラミネートし、その後エージングを行い、蓋部材用多層フィルムを作製、テストサンプルとした。
実施例1に示した、本体容器の作製において、成形金型でフランジ部がフラットになる形状なものに変更し、他は同じ条件で成形して、容器開口部のフランジ面にヒートシール用フラット部を形成できる、通常の真空圧空成形機で、深絞り成形を行い、口外径78mm、フランジ幅8mm、高さ54mm、内容量180mlの多層深絞り容器を成形した。
実施例1と同様に上記の容器本体に調理済み食品を収納し、上記の蓋部材をヒートシールして、所定の形状に打ち抜き、レトルト殺菌処理を行い、密封して保存し、レトルト時の密封性、蓋部材の易開封性、蓋部材の剥離時の機能性材料の露出、及び収納飲食品の食味を観察した。調べた結果はレトルト時の密封性、蓋部材の易開封性、蓋部材の剥離時の機能性材料の露出、及び収納飲食品の食味のいずれも問題はなかった。
(機能性樹脂層を有する蓋部材の製造)
*蓋部材用多層フィルムの作製
基材層に12μmのPET、バリア層に7μmのAL箔、機能性樹脂層に70μmの共押出し層を形成した。この共押出し層は、10μmLDPE/50μm吸湿剤層/10μmLDPEであり、吸湿剤層は粒径30μmのゼオライトを10重量%LDPEに配合した層である。高融点樹脂層は15μmポリプロピレンフィルム、ヒートシール層は30μm多層イージーフィルムE7700T(大日本インキ製 DIFAREN)をいずれもドライラミネートにより積層し、機能性蓋材料とした。
容器本体については、50μmポリエチレンフィルム(酸化チタン5%ブレンド)、75μm鉄箔、50μmポリエチレンフィルム(酸化チタン5%ブレンド)をドライラミネートで積層した積層体を弾性パンチにより、口外径100mm・ 深さ15mmの円形絞り容器を作製、フランジ部は幅7mmフラットになるようにフランジエッジ部をカールして作製した。
内容品としては7cm×3cm海苔を10枚入れ、機能性蓋部材を130℃で2秒ヒートシールした。その後3ヶ月間保管して蓋部材を開封したが、内容品は良く乾燥した状態で保管されていた。また、開封したフランジ部にゼオライトは見られず外観も良好であった。
以上の各実施例と各比較例における、各層の融点及び各性能の結果を表1にまとめて掲示する。
以上の各実施例及び各比較例を対照することにより、各実施例における、本発明の高機能性蓋部材及びレトルト食品容器においては、レトルト時の密封性、蓋部材の易開封性、機能性材料の露出、及び収納食品の食味の機能において、押しなべて優れていることが明らかにされている。
一方、比較例1においては、機能性樹脂層とヒートシール層の層間に高融点樹脂層が採用されず、比較例2においては、機能性樹脂層とヒートシール層の層間に樹脂層が採用されても高融点樹脂層ではないので、開封時に機能性材料が露出し、収納食品の食味が損なわれている。
13:摘み代部 21:ヒートシール層
22:機能性樹脂層 23:バリア層
24:基材層 31:ヒートシール層
32:高融点樹脂層 33:機能性樹脂層
34:バリア層 35:基材層
41:外層 42:バリア層
43:機能性樹脂層 44:ヒートシール層
45:突状部 51:フランジ部
52:樹脂溜まり 53:ヒートシール性樹脂
54:蓋部材における各層 61:容器開口部
62:フランジ面 63:ヒートシール部
64:蓋部材 65:烏口部
66:剥離用摘み代部
Claims (5)
- 少なくともバリア層と、酸素吸収性、水分吸収性、臭気吸収性及び各種のガス吸収性の機能性を有する機能性樹脂層及びヒートシール層を備えた積層フィルム材料により形成し、機能性樹脂層とヒートシール層の間に、融点が機能性樹脂層及びヒートシール層を形成する樹脂の融点より、30℃以上高い高融点樹脂層を設けたことを特徴とする、機能性樹脂層を有する易開封性蓋部材。
- 機能性樹脂層において、酸素吸収性が還元性金属系材料又は自己酸化性合成樹脂により、水分吸収性がゼオライトにより、臭気吸収性及び各種のガス吸収性がハイシリカ型ゼオライトにより、各々の機能性がなされることを特徴とする、請求項1に記載された機能性樹脂層を有する易開封性蓋部材。
- 少なくともバリア層を有する積層体により形成されフランジ部を備えてフランジ部の上部表面がヒートシール性を有する容器のフランジ部において、請求項1又は請求項2に記載された機能性樹脂層を有する易開封性蓋部材がヒートシールされて一体化されていることを特徴とする、易開封性蓋部材により密封され機能性を有する易開封性容器。
- フランジ部の上部表面全周に突状部が設けられていることを特徴とする、請求項3に記載され易開封性蓋部材により密封された、機能性を有する易開封性容器。
- 食品が容器内部に収納されレトルト殺菌処理されていることを特徴とする、請求項3又は請求項4に記載され易開封性蓋部材により密封された、機能性を有する易開封性容器。
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