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技術 熱封緘性接着剤およびこの接着剤を用いた蓋材

出願人 株式会社リーダー
発明者 中島弘吉田彰宏
出願日 2005年1月5日 (15年11ヶ月経過) 出願番号 2005-000582
公開日 2006年8月3日 (14年4ヶ月経過) 公開番号 2006-199720
状態 拒絶査定
技術分野 接着剤、接着方法 容器の蓋
主要キーワード シールパック 金属箔基材 耐熱性プラスチックフィルム 艶消し面 ポーションパック 軟質アルミニウム箔 金属箔製 アクリル酸エステル共重合体樹脂
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2006年8月3日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

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課題

スチレン系樹脂容器および金属箔基材からなる蓋材の両者に対して熱封緘強度の高く、そして、動植物性油脂を含有した内容物による熱封緘部の影響の小さい接着剤およびこの接着剤を金属箔基材に塗布した蓋材を提供する。

解決手段

金属箔基材からなる蓋材をスチレン系樹脂容器に熱封緘するための接着剤であって、カルボン酸変性塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体アクリル酸エステル共重合体を主成分とし、エチレン共重合体を添加してなる熱封緘性接着剤

概要

背景

特許第2764212号

従来、プラスチック容器への蓋材熱封緘は、封緘熱板ヒートシール・バー)、高周波または超音波等を用いて行われている。そして、このような熱封緘に用いられる蓋材の一般的な形態は、アルミニウム箔に代表される金属箔、紙や耐熱性プラスチックフィルムまたは紙やプラスチックフィルム金属蒸着を施したものからなる基材と、その基材の一方の面に熱可塑性樹脂を基本成分とする接着剤を塗布することにより形成される熱封緘性樹脂層とを備えている。さらに、このような蓋材の基材と熱封緘性樹脂層の間の接着性を向上させるために、熱封緘性樹脂層と基材との間にポリエチレン樹脂からなる緩衝層を設けるなど種々のバリエーションが知られている。
また、基材の他方の面には一般に文字デザイン印刷されており、その印刷保護のために耐熱性の透明な樹脂ワニスを塗布したり、耐熱性プラスチックフィルムを積層したりしている。

概要

スチレン系樹脂容器および金属箔基材からなる蓋材の両者に対して熱封緘強度の高く、そして、動植物性油脂を含有した内容物による熱封緘部の影響の小さい接着剤およびこの接着剤を金属箔基材に塗布した蓋材を提供する。 金属箔基材からなる蓋材をスチレン系樹脂容器に熱封緘するための接着剤であって、カルボン酸変性塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体アクリル酸エステル共重合体を主成分とし、エチレン共重合体を添加してなる熱封緘性接着剤。 無し

目的

本発明者らはこのような問題点を解決するためにスチレン系樹脂製容器を用いたシールパック製品の接着剤であって、金属箔との密着性が良好なカルボン酸変性塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体と、スチレン系樹脂との熱封緘性の良いアクリル酸エステル共重合体との混合物を主成分として用いたものに、種々の重合体類を添加した接着剤の検討を行った。その結果、この混合物にエチレン共重合体を添加することにより、スチレン系樹脂および金属箔の両者に対して接着強度が高くなることを見出した。
本発明は、スチレン系樹脂容器および金属箔基材からなる蓋材の両者に対して熱封緘強度の高く、そして、動植物性油脂を含有した内容物による熱封緘部の影響の小さい接着剤を提供することを目的としている。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

請求項2

金属箔からなる基材と、その基材の表面に形成された請求項1記載の熱封緘性接着剤からなる熱封緘性樹脂層とから構成される熱封緘性蓋材

技術分野

0001

本発明は、蓋材スチレン系樹脂容器熱封緘するための接着剤およびこの接着剤を用いた蓋材に関する。

背景技術

0002

特許第2764212号

0003

従来、プラスチック容器への蓋材の熱封緘は、封緘熱板ヒートシール・バー)、高周波または超音波等を用いて行われている。そして、このような熱封緘に用いられる蓋材の一般的な形態は、アルミニウム箔に代表される金属箔、紙や耐熱性プラスチックフィルムまたは紙やプラスチックフィルム金属蒸着を施したものからなる基材と、その基材の一方の面に熱可塑性樹脂を基本成分とする接着剤を塗布することにより形成される熱封緘性樹脂層とを備えている。さらに、このような蓋材の基材と熱封緘性樹脂層の間の接着性を向上させるために、熱封緘性樹脂層と基材との間にポリエチレン樹脂からなる緩衝層を設けるなど種々のバリエーションが知られている。
また、基材の他方の面には一般に文字デザイン印刷されており、その印刷保護のために耐熱性の透明な樹脂ワニスを塗布したり、耐熱性プラスチックフィルムを積層したりしている。

発明が解決しようとする課題

0004

このような熱封緘されるプラスチック製容器の中でもスチレン系樹脂、特にゴム成分で変性された耐衝撃性ポリスチレンHIPS)製容器を用いたものが知られている。そして、このHIPS製容器を用いたシールパック製品の蓋材としては、金属箔、特にアルミニウム箔からなる基材に熱封緘性の接着剤を塗布したものが多く使用されている。

0005

また、このスチレン系樹脂製容器を用いたシールパック製品の接着剤としては、種々の樹脂が検討されているが、アクリル酸エステル共重合体を主成分とするものが比較的良好な熱封緘性を示すものとして評価されている。
しかし、アクリル酸エステル共重合体樹脂を単独で用いた接着剤は、金属箔基材との熱封緘強度が低い。そのため、金属箔基材との熱封緘性を向上させるために、アクリル酸エステル共重合体に添加物としてカルボン酸変性塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体などの金属接着性の良好な重合体類を混合したものが使用されている。

0006

しかし、アクリル酸エステル共重合体の比率が大きくなると、熱封緘性樹脂層とスチレン系樹脂容器との熱封緘強度は高くなるが、熱封緘性樹脂層と金属箔基材との接着強度が低下する。他方、カルボン酸変性塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体の比率が大きくなると、熱封緘性樹脂層と金属箔基材との熱封緘強度は高くなるが、熱封緘性樹脂層とスチレン系樹脂容器との熱封緘強度は低下する。そのため、金属箔基材およびスチレン系樹脂容器の両者に対して十分な熱封緘性を有するものはない。

0007

特許文献1にはアクリル酸エステル共重合体樹脂溶液無機充填材を添加する接着剤が開示されている。この接着剤を用いることにより金属箔との熱封緘強度は向上することが記載されている。しかし、この接着剤は経時的に無機充填材の凝集および沈降が起こる一方、その再分散が困難であるため、熱封緘強度が低下する傾向がある。また、無機充填材の添加によりアクリル酸エステル共重合体樹脂溶液が不透明となり、かつ、金属箔に塗布されることによって形成される熱封緘性樹脂層の外観った状態となるので用途によっては使用できない等の欠点もある。

0008

さらに、上述したスチレン系樹脂製容器の開口部を金属箔製蓋材で封緘するシールパック製品は、食品包装分野、特にポーションパックと呼ばれる内容物が動植物性油脂を主成分とする食品添加物包装用途を中心にして諸分野に広く使用されている。このように動植物性油脂を含有する内容物は、容器と蓋材とを封緘する熱封緘部周辺と接触し、熱封緘部を浸漬することによって経時的に熱封緘強度を低下させることが問題となっている。

0009

本発明者らはこのような問題点を解決するためにスチレン系樹脂製容器を用いたシールパック製品の接着剤であって、金属箔との密着性が良好なカルボン酸変性塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体と、スチレン系樹脂との熱封緘性の良いアクリル酸エステル共重合体との混合物を主成分として用いたものに、種々の重合体類を添加した接着剤の検討を行った。その結果、この混合物にエチレン共重合体を添加することにより、スチレン系樹脂および金属箔の両者に対して接着強度が高くなることを見出した。
本発明は、スチレン系樹脂容器および金属箔基材からなる蓋材の両者に対して熱封緘強度の高く、そして、動植物性油脂を含有した内容物による熱封緘部の影響の小さい接着剤を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0010

本発明の熱封緘性接着剤は、金属箔蓋材をスチレン系樹脂容器に熱封緘するための接着剤であって、カルボン酸変性塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体とアクリル酸エステル共重合体を主成分とし、エチレン共重合体を添加してなることを特徴としている。
本発明の熱封緘性蓋材は、金属箔からなる基材と、その表面に上記の熱封緘性接着剤を塗布することによって形成される熱封緘性樹脂層とを備えていることを特徴としている。

発明の効果

0011

本発明の熱封緘性接着剤はカルボン酸変性塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体とアクリル酸エステル共重合体を主成分としており、この組成物にエチレン共重合体を添加することにより、スチレン系樹脂、特にゴム成分で変性された耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)と金属箔の両者に対して熱封緘強度が向上する。また、動植物油脂を含有する内容物を充填しても熱封緘部の内容物との接触や浸漬による経時的な熱封緘強度の低下が少ない。
エチレン共重合体は、カルボン酸変性塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体およびアクリル酸エステル共重合体の溶液との相溶性が良く無機充填材のように沈降凝固したり、溶液を不透明にしたりすることもない。また、アクリル酸エステル共重合体との相溶性が良好であり、熱封緘時のアクリル酸エステル共重合体の流動性が向上するため、スチレン系樹脂製容器への熱封緘強度が向上する。さらに、カルボン酸変性塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体との相溶性が良好であり、熱封緘時のカルボン酸変性塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体の流動性も向上するため、金属箔との接着性も向上する。

発明を実施するための最良の形態

0012

本発明の蓋材は、金属箔からなる基材と、その基材の表面に熱封緘性接着剤を塗布することにより形成される熱封緘性樹脂層とから構成されている。
このような金属箔としてはその厚さが15〜80μmであり、アルミニウム、銅、ステンレス等の種々の金属箔、特にアルミニウム箔が用いられる。
熱封緘性接着剤としては、カルボン酸変性塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体とアクリル酸エステル共重合体を主成分とした混合物に、エチレン共重合体を添加したものが用いられる。

0013

熱封緘性接着剤の主成分であるカルボン酸変性塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体は、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体を、金属箔、特にアルミ箔との接着性が良好な無水マレイン酸無水イタコン酸などの共重合性二塩基性カルボン酸無水物で変性したものが好ましい。これらカルボン酸含有量は1〜2%が好ましい。

0014

アクリル酸エステル共重合体の構成成分である単量体としては、一般にアクリル酸エステル共重合体の製造に使用される公知の単量体を使用できる。代表的なものとしてはC1〜18アルキルメタアクリレートがあるが、その他の単量体としてスチレンアクリロニトリル酢酸ビニル等がある。

0015

エチレン共重合体としては、エチレンと酢酸ビニル、重合性不飽和無水カルボン酸アクリル酸エステルまたはアクリル酸エステルおよび一酸化炭素等を共重合させたものが用いられ、特にエチレンとアクリル酸エステルおよび一酸化炭素とを共重合させたものが好ましい。

0016

上述した熱封緘性接着剤における各樹脂の配合割合はカルボン酸変性塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体20〜40重量%、アクリル酸エステル共重合体30〜60重量%、エチレン共重合体10〜30重量%が適当であり、上記配合割合の範囲内において良好な熱封緘強度が得られる。

0017

熱封緘性接着剤はカルボン酸変性塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、アクリル酸エステル共重合体およびエチレン共重合体を有機溶剤に溶解して溶液とする。このような有機溶剤としてはメチルエチルケトンメチルイソブチルケトンシクロヘキサノン等のケトン類酢酸エチル酢酸プロピル酢酸ブチル等のエステル類トルエンキシレン等の芳香族炭化水素、N−ヘキサンメチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素等の溶剤を単独またはそれらの混合溶剤が使用される。
そして、この溶液を金属箔基材の一面に塗布することによって蓋材が製造される。蓋材の他面には印刷層を設け、あるいは紙、プラスチックフィルム等を積層させたものが使用される。

0018

[実施例1]
表1に記載されている配合となるように実施例1の熱封緘性接着剤を次のようにして作製した。始めにトルエンを40℃まで加熱し、撹伴しつつ、エチレン共重合体の全量を添加する。そして、エチレン共重合体を溶解させた後、メチルエチルケトン、アクリル酸エステル共重合体、カルボン酸変性塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体の全量を添加し溶解させ、作製した。

0019

この実施例1の熱封緘性接着剤をバーコーターにて厚さ20μの軟質アルミニウム箔艶消し面乾燥塗布量が約6g/m2となるように塗布し、雰囲気温度170℃の乾燥炉中で20秒間加熱乾燥させて熱封緘性樹脂層を形成して熱封緘性蓋材を作成した。

0020

次に、得られた熱封緘性の蓋材を厚さ0.5mmのハイインパクトポリスチレン(HIPS)シート電気化学工業GE−1000)に対して、それぞれ熱封緘温度140℃、160℃、180℃及び200℃において圧力0.29MPa、圧着時間1秒の条件下で熱封緘を行い、実施例1の熱封緘性接着剤を用いた熱封緘強度測定用試料を作製した。

0021

前記熱封緘強度測定用試料についてオートグラフ島津製作所製)を使用して180度剥離試験引張り速度200mm/min.)を行い、熱封緘温度140℃、160℃、180℃及び200℃に対する強度として、それぞれ9.6、11.0、10.5及び10.8N/15mm幅の値を得た(表2参照)。少なくとも熱封緘温度180℃において熱封緘強度として8N/15mm幅以上の値が得られれば実用上充分であるとされるから前記の値は満足すべきものである。

0022

前記熱封緘強度測定用試料を市販の植物性油脂クリーミング食品(ネッスルクレマトップ)に一週間浸漬した後オートグラフ(島津製作所製)を使用して180度剥離試験(引張り速度200mm/min.)を行い、表3の値を得た。一週間浸漬後の熱封緘強度の低下率が10%以下であれば実用上充分であるとされるから結果は満足すべきものである。

0023

[実施例2]
実施例1同様の方法にて、表1に記載されている配合となるように実施例2の熱封緘性接着剤を作製した。
また、実施例1と同様の方法にて熱封緘性蓋材を作成し、さらに、実施例1と同様の手順で実施例2の熱封緘性接着剤を用いた熱封緘強度測定用試料を得た。
この熱封緘強度測定用試料を用いて実施例1と同様に熱封緘強度を測定し、熱封緘温度140℃、160℃、180℃及び200℃に対する強度として、それぞれ8.6、9.9、10.7及び9.8N/15mm幅の値を得た(表2参照)。これも実施例1と同様に少なくとも熱封緘温度180℃における熱封緘強度が8N/15mm幅以上であり、満足すべき結果を得た。

0024

[実施例3]
実施例1同様の方法にて、表1に記載されている配合となるように実施例3の熱封緘性接着剤を作製した。
また、実施例1と同様の方法にて熱封緘性蓋材を作成し、さらに、実施例1と同様の手順で実施例3の熱封緘性接着剤を用いた熱封緘強度測定用試料を得た。
この熱封緘強度測定用試料を用いて実施例1と同様に熱封緘強度を測定し、熱封緘温度140℃、160℃、180℃及び200℃に対する強度として、それぞれ7.9、9.3、9.4及び9.8N/15mm幅の値を得た(表2参照)。これも実施例1と同様に少なくとも熱封緘温度180℃における熱封緘強度が8N/15mm幅以上であり、満足すべき結果を得た。

0025

[比較例1]
表1に記載されている配合となるように比較例1の熱封緘性接着剤を次のようにして作製した。トルエン、メチルエチルケトンの混合溶剤を撹伴しつつ、アクリル酸エステル共重合体、カルボン酸変性塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体の全量を添加し溶解させ作製した。

0026

この比較例1の熱封緘性接着剤を実施例1と同様の方法にて熱封緘性蓋材を作成し、さらに、実施例1と同様の手順で比較例1の熱封緘性接着剤を用いた熱封緘強度測定用試料を得た。
この熱封緘強度測定用試料を用いて実施例1と同様に熱封緘強度を測定し、熱封緘温度140℃、160℃、180℃及び200℃に対する強度として、それぞれ2.8、3.2、3.2及び3.0N/15mm幅の値を得た(表2参照)。この試料を用いた場合、少なくとも熱封緘温度180℃における熱封緘強度が8N/15mm幅以上の値を得ることができなかった。

0027

0028

注1.VMCHダウケミカル社製マレイン酸変性塩ビ−酢ビ共重合体マレイン酸含有量1%)
注2.パライドB−66 (ロームアンドハース社製メタクリル酸メチル
注3.エルバロイHP443 (三井デュポンポリケミカル社製エチレン共重合体MFR35)

0029

0030

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