JP5299399B2

JP5299399B2 - 包装材料および容器

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Publication number: JP5299399B2
Application number: JP2010238706A
Authority: JP
Inventors: 秀明高橋; 康晴杉山
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-09-20
Filing date: 2010-10-25
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2020-09-12
Also published as: JP2001158064A; CN1288848A; SG90751A1; JP2002293368A; TW472017B; KR20010030428A; JP2011079584A; CN1122624C; KR100748758B1; JP4992176B2; JP4522562B2

Description

本発明は、包装材料及び容器に関する。

イージーピール性を有する易開封包装材料は、剥離機構の違いによって界面剥離タイプ、層間剥離タイプ、凝集剥離タイプに大別される。これらの中でも凝集剥離タイプの材料は、ピール層樹脂が開封時に内部凝集破壊を生ずることによりイージーピール性を発現するものである。凝集剥離タイプの材料としては、ワックスや粘結材をブレンドしたＥＶＡ系材料や、ポリオレフイン／ポリスチレン系、ポリエチレン／ポリプロピレン系などの非相溶ポリマーアロイが知られており、ピール強度のシール温度安定性、夾雑物シール性、耐内容物性に優れているという特徴がある。ここで「夾雑物シール性に優れる」とは、ヒートシール材料に比較的大きな粒子サイズを有する夾雑物が混入している場合でも良好なヒートシール性能を示すことを言う。

しかし、凝集破壊タイプに属する従来の易開封材料は、開封時のシール剥離面にピール層樹脂が繊維伏に残存する、いわゆる「糸ひき現象」を生じ易いという問題がある。また、ピール強度のコントロールが難しいため、ポリエチレンコート紙を被着体とするような場合には、剥離強度が強すぎるため被着体の紙が破壊する、いわゆる「紙剥け現象」を生じやすいという問題もある。

さらに、従来の易開封材料を押出ラミネート法などにより紙、フィルム、金属箔などの基材に積層した場合、得られた易開封包装材料はカールを生じやすいため、蓋材として容器にヒートシールするときの供給・ハンドリングにトラブルを生じることが多いという問題もある。

本発明の課題は、密封容器のヒートシール部をピールして開封する容器の分野において
、適度のピール強度（剥離強度）を有し、最内面にポリエチレンがコートされた紙容器の蓋材に用いても、容器の紙剥けを発生させず、良好な易開封性を示す包装材料及び容器を提供することである。

本発明に係る易開封包装材料は、少なくとも、基材と該基材の一面側に設けられたヒートシール層とからなり、前記ヒートシール層は、前記基材に近い側から、樹脂層（Ｂ）と、樹脂層（Ａ）とを、この順序で設けた積層構造を有すると共に、該樹脂層（Ａ）と樹脂層（Ｂ）とは共押出し法により互いに積層されており、且つ、前記樹脂層（Ａ）は、低密度ポリエチレンを５５〜７５重量部とポリブテン−１を４５〜２５重量部の割合で含有する構成からなり、且つ、該低密度ポリエチレンのＭＦＲが０.５〜５０であって、該ポリブテン−１のＭＦＲが０.２〜２０であり、且つ、前記樹脂層（Ｂ）は、低密度ポリエチレンからなることを特徴とする。

また、本発明に係る易開封容器は、包装材料が、融点１０５〜１１５℃のポリエチレンを最内層にコートした紙カップ容器の蓋材としてヒートシールされており、開封時には前記樹脂層（Ａ）が凝集破壊することを特徴とする。

前記樹脂層（Ａ）の厚みが５〜１５μｍの範囲であり、且つ、前記樹脂層（Ｂ）の厚みが樹脂層（Ａ）の厚さ以上であることが好ましい。

また、前記樹脂層（Ａ）の低密度ポリエチレンが融点１１０℃以下の高圧法低密度ポリエチレンであり、且つ、前記ポリブテン−１が融点１２０℃以上のホモポリマーであることが好ましい。また、前記樹脂層（Ｂ）を構成する樹脂の融点が、前記樹脂層（Ａ）の低密度ポリエチレンの融点以下であることが好ましい。

また、前記ヒートシール層が共押出ラミネート法により前記基材に積層されていることが好ましい。

本発明の包装材料は、ピール層を含むヒートシール層を有している。この包装材料を用いてヒートシール方式で密封したヒートシール部をピールして開封すると、ピール層において凝集破壊を生じ、易開封性を示す。しかも、開封部に紙剥けを発生させない。

そして、この包装材料を、内面がポリエチレンからなる紙カッブの蓋材として用いると、易開封を有する密封の紙カップが得られる。このようにして得られる容器は、消費者にとって極めて使用性がよい。

図１は、本発明の包装材料の層構成の一例を示す模式的な断面図である。図２は、本発明の包装材料の層構成の別の例を示す模式的断面図である。図３は、本発明の包装材料を被着体から剥離する時の状態を説明する概念図であり、（ａ）はヒートシールした状態、（ｂ）はヒートシール部を剥離した状態である。図４は、本発明の包装材料を蓋材として使用した容器の実施例を示しており、（ａ）は容器の斜視図、（ｂ）Ｘ−Ｘ部断面図、（ｃ）シール部の部分断面図、（ｄ）蓋材をピールした時におけるピール部の部分断面図である。

本発明の包装材料１は、図１または図２に示すように、少なくとも基材３とヒートシール層２とからなり、前記ヒートシール層２が、互いに異なる樹脂を積層することにより形成された少なくとも２層（２Ａ、２Ｂ）から構成されたものである。図１の例は、紙など
の基材３にヒートシール層を押出コート法により直接製膜するものであり、図２の例は、予めヒートシール層２を製膜しておき、ドライラミネート法などによって接着剤４を用いて、プラスチックフイルムなどの基材と貼合したものである。

基材としては、紙、金属箔、プラスチックフィルムの単体、または、これらが２種以上積層されたものを利用できる。プラスチックフィルムは、シリカやアルミナのような酸化物やアルミニウムのような金属薄膜が形成された蒸着フィルムであってもよい。

本発明の包装材料におけるヒートシール層２は、図１に示すように、低密度ポリエチレンが５５〜７５重量部とポリブテン−１が４５〜２５重量部の割合で混合されている樹脂層２Ａと、低密度ポリエチレンからなる樹脂層２Ｂが共押出し法により接着層を介さずに積層されたものである。前記ヒートシール層２は、基材３とのラミネートにおいて、前記低密度ポリエチレンからなる樹脂層２Ｂ側を基材側に配置して、積層する。言い変えれば、ヒートシール層２は、樹脂層２Ｂ側を基材に対向させて、積層する。

前記低密度ポリエチレンとポリブテン−１の混合物層２Ａは、開封時に凝集破壊を生じることの可能なピール層を形成する。ポリブテン−１は低密度ポリエチレンと実質的に非相溶であり、これらの混合物は、いわゆる「海島構造」を形成するため、ピール層の凝集力を低下させ、凝集破壊タイプのイージーピール性を発現させることができる。ポリブテン−１の配合比が２５重量％未満ではピール強度が強すぎるため、ポリエチレンコート紙を被着体とする場合、紙剥けを生じる。ポリブテン−１の配合比が４５重量％を超えると、ピール強度が不十分となり、さらに糸ひきが生じやすくなる。

低密度ポリエチレンからなる樹脂層２Ｂをピール層に隣接して設けることにより、開封時におけるピール層の凝集破壊を２Ａ層と２Ｂ層の境目近傍に集中させることができ、ピール強度を安定化し、糸ひきの発生を抑制することができる。また、低密度ポリエチレンからなる樹脂層２Ｂを設けることにより、ヒートシール層２を例えば共押出ラミネート法で基材３と積層したときの積層強度を高める効果がある。

２Ａ層と２Ｂ層を積層することにより、所定の層比で容易にヒートシール層を形成できる。２Ａ層と２Ｂ層より形成されるヒートシール層２と基材３との積層方法としては、ドライラミネート法、サンドイッチラミネート法、共押出ラミネート法等が利用できる。

ヒートシール層の２Ａ層の厚みが５μｍ未満ではシール強度が不安定となりやすく、夾雑物シールも不十分となる。また、ヒートシール層の２Ａ層の厚みが１５μｍを超えると開封時に糸ひきを生じやすくなる。一方、ヒートシ一ル層を形成する２Ｂ層の厚みが２Ａ層よりも薄い場合、ヒートシール層を基材と積層した時のカールが大きくなり、さらに共押出し法による２Ａ層と２Ｂ層の積層加工も困難となる。

ヒートシール層の前記２Ａ層に含有される低密度ポリエチレンの融点が１１０℃を超えると、低温でのヒートシール強度が弱くなり、糸ひきも生じやすくなる。また、エチレンとα−オレフィンの共重合体である直鎖状低密度ポリエチレン、いわゆるＬＬＤＰＥを２Ａ層に利用した場合には、シール強度が強くなり紙剥けを生じやすくなる。ヒートシール層の前記２Ａ層に用いる低密度ポリエチレンとしては、密度０.９１５〜０.９２０、ＭＦＲが０.５〜５０、好ましくは２０〜５０の範囲の高圧法低密度ポリエチレンが好適である。

ポリブテン−１の融点が１２０℃未満では、シール強度が強くなり、ピールの際に紙剥けが発生しやすい。ブテン−１を主体とし、当該ブテンー１と他のオレフィンとを共重合させた共重合体を利用した場合は、シール強度が強くなり、紙剥けが生じやすい。ポリブ
テン−１は、密度が０.９０５〜０.９１７、ＭＦＲが０.２〜２０の範囲のものを用いることが望ましい。

ヒートシール層の２Ｂ層を構成する樹脂の融点が前記２Ａ層に用いられる低密度ポリエチレンよりも高い場合には、開封時に糸ひきが発生しやすくなる。ヒートシール層の２Ｂ層の低密度ポリエチレンとしては、例えば、融点が１０５℃、密度が０.９２、ＭＦＲが５〜３０程度のものを使用できる。

以下において、本発明の包装材料を用いた容器の開封について説明する。図３（ａ）に示すように、本発明の包装材料１のヒートシール層を、被着体１０のヒートシール層に対面させて、熱板３０によりヒートシールしてヒートシール部１３を形成する。該ヒートシール部１３を剥離（開封）すると、図３（ｂ）に示すように、ヒートシール層２のブレンド樹脂からなる２Ａ層において凝集破壊１４が発生して易開封性を示し、糸引きのない剥離面が形成される。

ヒートシール層２が積層される基材３が、紙、アルミニウム箔、又は、ポリエチレンのようなプラスチックフィルムの場合には、２Ａ層及び２Ｂ層より構成されるヒートシール層２は、共押出ラミネート法を利用して基材に直接積層することができ、製造工程が簡易となる。

本発明の包装材料は、図４（ａ）に示すように、ポリエチレンコート紙カップ容器２２にヒートシールされる蓋材２１として好適に利用できる。紙容器は、容器本体２２のリップカール部をプレスして平滑なフランジ２３〔図（ｂ）参照〕を形成し、当該フランジ部に蓋体２１をヒートシールして密封される。開封時には、蓋体のヒートシールした部分を剥離する。本発明の包装材料を蓋材として用い、開封のためにピールした状態を図（ｄ）に示した。前記紙容器は、即席麺類、ヨーグルト、スナック類、納豆などの食品用として広く用いられている。本発明の包装材料を当該紙容器の蓋材として用いることにより、ピール面に優れた易開封性を付与することができる共に、紙容器において従来みられた剥離面の糸引きを生じなくすることができた。

次に、本発明の包装材料及び容器について実施例を示して具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。

［参考例１］低密度ポリエチレン（融点１０５℃）を６５重量部とポリブテン−１（融点１２５℃）を３５重量部との混合物をピール層として第１層（厚さ１０μｍ）とし、低密度ポリエチレン（以下において「ＬＤＰＥ」と記載する）（融点１０５℃、密度＝０.９２、ＭＦＲ＝７）を第２層（厚さ２０μｍ）として、ＬＤＰＥ層側にオゾン処理を施しながら、コロナ処理を施した紙（坪量１００ｇ／ｍ²）に、押し出し温度３００℃で共押出ラミネートを行い、下記の構成の包装材料を得た。

紙（１００ｇ／ｍ²）／ＬＤＰＥ（２０μｍ）／ピール層（１０μｍ）

［実施例１］ＬＤＰＥ（融点１０６℃）を７５重量部とポリブテン−１（融点１２５℃）２５重量部との混合物をピール層として第１層（厚さ９μｍ）とし、ＬＤＰＥ（融点１０５℃、密度＝０.９２、ＭＦＲ＝７）を第２層（厚さ５０μｍ）として、ＬＤＰＥ層側にオゾン処理を施しながら、紙（坪量７０ｇ／ｍ²）とアルミニウム箔（厚さ７μｍ）を中間層にＬＤＰＥ（厚さ２０μｍ）を用いて押出しラミネート法（所謂サンドイッチラミネート法）で貼り合わせた基材のアルミニウム箔面（ウレタン系プライマーコート処理済）に、押し出し温度２８０℃で共押出ラミネートを行い、下記の構成の包装材料を得た。

紙（７０ｇ／ｍ²）／ＬＤＰＥ（２０μｍ）／アルミニウム箔（７μｍ）／ＬＤＰＥ（５０μｍ）／ピール層（９μｍ）

［実施例２］ＬＤＰＥ（融点１０６℃）を７０重量部とポリブテン−１（融点１２５℃）を３０重量部との混合物をピール層として第１層（厚さ９μｍ）とし、ＬＤＰＥ（融点１０５℃、密度＝０.９２、ＭＦＲ＝２０）を第２層（厚さ５０μｍ）として、ＬＤＰＥ層側にオゾン処理を施しながら、紙（坪量７０ｇ／ｍ²）とアルミニウム箔（厚さ７μｍ）をウェットラミネート法で貼り合わせ、更にそのアルミニウム箔面（ウレタン系プライマーコート処理済）にドライラミネート法で２液硬化型ポリウレタン系接着剤を用いて２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（以下、ＰＥＴフィルムと記載する）（厚さ１２μｍ）を貼り合わせた基材のＰＥＴフィルム面（コロナ放電処理済）に、押し出し温度２６０℃で共押出ラミネートを行い、下記の構成の包装材料を得た。

紙（７０ｇ／ｍ²）／接着剤／アルミニウム箔（７μｍ）／接着剤／ＰＥＴフィルム（１２μｍ）／ＬＤＰＥ（５０μｍ）／ピール層（９μｍ）

［比較例１］ＬＤＰＥ（融点１０５℃）を８０重量都とポリブテン−１（融点１２５℃）２０重量部との混合物をピール層として第１層（厚さ１０μｍ）とし、ＥＭＡＡ（エチレン−メタクリル酸共重合体）（融点９８℃）を第２層（厚さ２０μｍ）として、ＥＭＡＡ層側にオゾン処理を施しながら、コロナ処理を施した紙（１００ｇ／ｍ²）に押し出し温度３００℃で共押出ラミネートを行い、下記構成の包装材料を得た。

紙（１００ｇ／ｍ²）／ＥＭＡＡ（２０μｍ）／ピール層（１０μｍ）

［比較例２］ＬＤＰＥ（融点１０５℃）を５０重量部とポリブテン−１（融点１２５℃）を５０重量部との混合物をピール層として第１層（１０μｍ）とし、ＥＭＡＡ（融点９８℃）を第２層（２０μｍ）として、ＥＭＡＡ層側にオゾン処理を施しながら、コロナ処理を施した紙（１００ｇ／ｍ²）に押し出し温度３００℃で共押出ラミネートを行い、下記構成の包装材料を得た。

［比較例３］直鎖状低密度ポリエチレン（以下において「ＬＬＤＰＥ」と記載する）（融点１１０℃）を６５重量部とポリブテン−１（融点１２５℃）を３５重量部との混合物をピール層として第１層（厚さ１０μｍ）とし、ＥＭＡＡ（融点９８℃）を第２層（厚さ２０μｍ）として、ＥＭＡＡ層側にオゾン処理を施しながら、コロナ処理を施した紙（１００ｇ／ｍ²）に押し出し温度３００℃で共押出ラミネートを行い、下記構成の包装材料を得た。

＜試験＞融点１０６℃の低密度ポリエチレンを２０μｍ厚で押出コーティングしたカップ原紙（２８０ｇ／ｍ²）をフランジ部を有するカップ形状に成形し、そのフランジ部に実施例１、２で作成した包装材料を蓋材として用い、１５０℃、０.６ｓｅｃの条件でヒートシールした後、開封し、剥離面の断面を顕微鏡観察した。蓋材のピール層が蓋材側とカップ側の双方に観察されたため、ピール層が開封時に凝集破壊されたことが確認できた。

また、各実施例、比較例及び参考例で作成した包装材料を、融点１０６℃の低密度ポリ
エチレン（厚さ２０μｍ）が押出コーティングされたカップ原紙（２８０ｇ／ｍ²）に、１４０℃、９８ｋＰａ、１ｓｅｃの条件でヒートシールし、ピール強度と剥離面の紙剥け発生の有無を比較評価した。

実施例、比較例及び参考例の易開封性（ピール強度）及び紙剥けの発生は、次の通りであった。

実施例１、２の包装材料は、適度なピール強度を示し、剥離面に紙剥けを発生することもなく良好であった。

比較例１の包装材料は、ポリブテン−１の配合割合が少なすぎるので、ピール強度が強すぎて、紙剥けが発生した。比較例２の包装材料は、ポリブテン−１の配合割合が大きすぎるので、紙剥けの発生はないが、ピール強度が弱すぎて好ましくなかった。比較例３の包装材料は、第１層のＬＤＰＥの代わりにＬＬＤＰＥを用いたので、ピール強度が強すぎて、紙剥けが発生した。

尚、実施例１、２の包装材料を、〔紙（２６０ｇ／ｍ²）／ＬＤＰＥ（２０μｍ）／アルミニウム箔（７μｍ）／ＥＭＡＡ（１２μｍ）／ＬＤＰＥ（１３μｍ）〕の層構成を有する原紙を用いて成形したスナック菓子用の紙カップ容器の蓋材として用いたところ、適度のピール強度を有し、剥離面に紙剥けを発生せず、密封性と耐熱性に優れた易開封性容器を得ることができた。

木発明の包装材料の層構成の一例を示す模式的断面図である。本発明の包装材料の層構成の別の例を示す模式的断面図である。本発明の包装材料を被着体から剥離する時の状態を説明する概念図であり、（ａ）はヒートシールした状態、（ｂ）はヒートシール部を剥離した状態である。本発明の包装材料を蓋材として使用した容器の一実施例を示しており、（ａ）は容器の斜視図、（ｂ）Ｘ一Ｘ部断面図、（ｃ）シール部の部分断面図、（ｄ）蓋材をピールした時におけるピール部の部分断面図である。

１包装材料
２ヒートシール層
３基材
４接着剤層
１０被着体
１１被着体ヒートシール層
１３ヒートシール部
１４剥離部
２０容器
２１蓋
２２容器本体
２３フランジ部
３０熱板

Claims

少なくとも、基材と該基材の一面側に設けられたヒートシール層とからなり、前記ヒートシール層は、前記基材に近い側から、樹脂層（Ｂ）と、樹脂層（Ａ）とを、この順序で設けた積層構造を有すると共に、該樹脂層（Ａ）と樹脂層（Ｂ）とは共押出し法により互いに積層されており、且つ、前記樹脂層（Ａ）は、低密度ポリエチレンを５５〜７５重量部とポリブテン−１を４５〜２５重量部の割合で含有する構成からなり（ただし、低密度ポリエチレンが６５重量部であって、ポリブテン−１が３５重量部である場合を除く）、且つ、該低密度ポリエチレンのＭＦＲが０.５〜５０であって、該ポリブテン−１のＭＦＲが０.２〜２０であり、且つ、前記樹脂層（Ｂ）は、低密度ポリエチレンからなり、且つ、
前記樹脂層（Ａ）を構成する低密度ポリエチレンが、融点１１０℃以下の高圧法低密度ポリエチレンであり、且つ、前記ポリブテン−１が融点１２０℃以上のホモポリマーであり、更に、前記樹脂層（Ｂ）を構成する低密度ポリエチレンの融点が、前記樹脂層（Ａ）を構成する低密度ポリエチレンの融点より低いことを特徴とする易開封包装材料。
前記ヒートシール層が共押出ラミネート法により前記基材に積層されていることを特徴とする、請求項１に記載の易開封包装材料。
請求項１または２に記載の易開封包装材料が、融点１０５〜１１５℃のポリエチレンを最内層にコートした紙カップ容器の蓋材としてヒートシールされており、開封時には前記樹脂層（Ａ）が凝集破壊することを特徴とする、易開封容器。