(57)【要約】【課題】良好なフレーバー性を得るとともに、エンゼルヘアーの発生を抑制する。【解決手段】缶蓋に成形されるときに、外面側に位置するフィルム３０を無配向結晶構造とし、かつ、内面側に位置するフィルム２０の基材層２１を配向結晶構造とする。外面側に位置するフィルム３０の融点Ｔｍ３を、内面側に位置するフィルム２０における接着層２２の融点Ｔｍ１よりも高く、かつ、基材層２１の融点Ｔｍ２よりも低くなるように設定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶蓋素材板の両面にそれぞれフィルムが貼り合わされてなるとともに、缶蓋に成形されるラミネート材であって、
缶蓋に成形されるときに、外面側に位置する前記フィルムが無配向結晶構造とされ、かつ、内面側に位置する前記フィルムが配向結晶構造とされていて、
前記内面側に位置するフィルムは、基材層と接着層とからなる２層構造とされているとともに、前記接着層側が前記缶蓋素材板に密着するように貼り合わされており、
さらに、前記外面側に位置するフィルムの融点が、前記内面側に位置するフィルムにおける前記接着層の融点よりも高く、かつ、前記基材層の融点よりも低くなるように設定されていることを特徴とするラミネート材。
【請求項２】
請求項１に記載のラミネート材を製造する製造方法であって、
前記缶蓋素材板の両面に、前記外面側に位置するフィルムと前記内面側に位置するフィルムとをそれぞれ密着させるとともに、前記外面側に位置するフィルムの融点よりも高く、かつ、前記内面側に位置するフィルムにおける前記基材層の融点よりも低い温度で熱処理を施すことにより、
前記外面側に位置するフィルムを、球晶を発達させて無配向結晶構造にするとともに、前記外面側に位置するフィルムと前記内面側に位置するフィルムとを前記缶蓋素材板の両面にそれぞれ貼り合わせることを特徴とするラミネート材の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載のラミネート材を成形することによって製造されていることを特徴とするラミネート缶蓋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶蓋素材板（例えばアルミニウム板）の両面にフィルム（例えばポリエステルフィルム）を貼り合わせたラミネート材及びこれを成形して得られるラミネート缶蓋に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばアルミニウム板などの金属板からなる缶蓋素材板の両面に、例えばエポキシ系や塩化ビニル系の塗料が塗装された材料を成形することによって得られる塗装缶蓋が用いられているが、近年では、これに代わるものとして、缶蓋素材板の両面に、例えばポリエステルフィルムなどのフィルムを貼り合わせたラミネート缶蓋が開発されてきており、従来の塗料のように有機溶剤を含むことがないので、より環境に優れたものとして注目されている。例えば、特許文献１参照。
【０００３】
ところで、缶蓋に成形されるときに内面側となる面は、缶内部に充填された飲料などの内容物に直接接触することになるため、飲料への好ましくない成分の溶出を少なくできる性質や、飲料の味や香りの成分（フレーバー）を吸着し難くできる性質（以下、フレーバー性と称する）が求められている。
上述したラミネート缶蓋に用いられるフィルムは、塗装缶蓋に用いられる塗料よりも、飲料への溶出が少なく、フレーバー性も良好であるという特徴を有しており、とくに、缶蓋における最も重要な要素の１つであるフレーバー性は、フィルムが配向結晶構造であれば良好となる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１９３２５６号公報（第２図、第５図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、缶蓋における最も重要な要素の１つであるフレーバー性を良好にしようとして、内面側に位置するフィルムと外面側に位置するフィルムとの両方が配向結晶構造とされたラミネート材を用いて、イージーオープンタイプのラミネート缶蓋を成形した場合、スコアリング部にフィルム片が残存し、開缶の際にエンゼルヘアーが発生することにより、飲用の際に、このエンゼルヘアーが口にあたって不快感を与えるおそれがあった。
【０００６】
また、特許文献１には、外面側に位置するフィルムの非晶質化率を６０％以上に設定したラミネート缶蓋が開示されているが、この外面側に位置するフィルムについて言及した非晶質化率の定義が何らなされておらず、その結晶構造を特定することができないものであった。
そのため、外面側に位置するフィルムが、単に、その結晶化度を低めただけの配向結晶構造（非晶質構造の場合も含む）であるような場合には、依然として、エンゼルヘアーの発生を抑制することはできなかった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、良好なフレーバー性を得ることができるとともに、エンゼルヘアーの発生を抑制することができるラミネート材及びその製造方法、ラミネート缶蓋を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明によるラミネート材は、缶蓋素材板の両面にそれぞれフィルムが貼り合わされてなるとともに、缶蓋に成形されるラミネート材であって、缶蓋に成形されるときに、外面側に位置する前記フィルムが無配向結晶構造とされ、かつ、内面側に位置する前記フィルムが配向結晶構造とされていて、前記内面側に位置するフィルムは、基材層と接着層とからなる２層構造とされているとともに、前記接着層側が前記缶蓋素材板に密着するように貼り合わされており、さらに、前記外面側に位置するフィルムの融点が、前記内面側に位置するフィルムにおける前記接着層の融点よりも高く、かつ、前記基材層の融点よりも低くなるように設定されていることを特徴とするものである。
このようなラミネート材によれば、缶蓋に成形されるときに内面側に位置するフィルムについては、配向結晶構造とすることによって、良好なフレーバー性を得るようにしながらも、外面側に位置するフィルムについては、球晶を発達させた無配向結晶構造とすることにより、開缶の際、フィルム中に発達した球晶が破断の起点となって、エンゼルヘアーの発生を抑制することができる。
また、球晶構造は、熱処理によってフィルムを溶解させて非晶質構造にしてから適切な温度に加熱することで発達するのであるが、上記のように、外面側に位置するフィルムの融点が、内面側に位置するフィルムにおける接着層の融点よりも高くなるように設定されていると、熱処理によって球晶を発達させるときの結晶化速度を速めて十分に球晶を発達させることができ、長時間の熱処理が必要とならないので、外面側に位置するフィルムと内面側に位置するフィルムとを同時に缶蓋素材板に貼り合わせるときであっても、内面側に位置するフィルムにおける基材層に悪影響を及ぼすことがない。加えて、外面側に位置するフィルムの融点が、内面側に位置するフィルムにおける基材層の融点よりも低くなるように設定されていることから、外面側に位置するフィルムを融解させて非晶質構造とするときの熱処理の温度によっても、内面側に位置するフィルムの基材層が溶解することがない。
【０００９】
また、本発明によるラミネート材の製造方法は、本発明のラミネート材を製造する製造方法であって、前記缶蓋素材板の両面に、前記外面側に位置するフィルムと前記内面側に位置するフィルムとをそれぞれ密着させるとともに、前記外面側に位置するフィルムの融点よりも高く、かつ、前記内面側に位置するフィルムにおける前記基材層の融点よりも低い温度で熱処理を施すことにより、前記外面側に位置するフィルムを、球晶を発達させて無配向結晶構造にするとともに、前記外面側に位置するフィルムと前記内面側に位置するフィルムとを前記缶蓋素材板の両面にそれぞれ貼り合わせることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明によるラミネート缶蓋は、本発明のラミネート材を成形することによって製造されていることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明する。
本実施形態によるラミネート材は、図１に示すように、例えばアルミニウム板からなる金属板である缶蓋素材板１０の両面に対して、例えばポリエステルフィルムからなるフィルム２０，３０がそれぞれ貼り合わされることによって構成されている。
【００１２】
缶蓋素材板１０としてのアルミニウム板は、缶蓋の大きさによっても相違するが、例えば、その厚みが０．２０〜０．５０ｍｍ（好ましくは、０．２３〜０．３０ｍｍ）に設定されたものであって、純アルミニウムや、アルミニウムと他の合金用金属とのアルミニウム合金（とくにマグネシウム、マンガンなどを少量含むアルミニウム合金）が使用されている。なお、アルミニウム板に代えて、スチール板などの金属板を缶蓋素材板１０として用いてもよい。
【００１３】
また、缶蓋素材板１０の両面に貼り合わされたフィルム２０，３０のうち、このラミネート材が缶蓋に成形されるときに、缶内部に充填された飲料などの内容物に直接接触することになる内面側に位置するフィルム２０は、基材層２１と接着層２２とからなる２層構造をなしていて、その接着層２２側が缶蓋素材板１０に密着するように貼り合わされている。
接着層２２は、例えば、その厚みが０．５〜３μｍに設定されるとともに、粘度０．５〜０．８ポワズの非晶質変性ポリエステルフィルムとされており、イソフタル酸を１５〜２２ｍｏｌ％含有するポリエチレンテレフタレートとイソフタル酸との共重合体が使用されている。
【００１４】
この内面側に位置するフィルム２０における基材層２１は、その厚みが３〜５０μｍに設定されるとともに、基材層２１全体の結晶化度が４０〜６０％、かつ、面配向係数（ΔＰ）が０．１４以上に設定された配向結晶性樹脂の２軸延伸ポリエステルフィルムあるいは２軸延伸変性ポリエステルフィルムとされており、ポリエチレンテレフタレートあるいはイソフタル酸を数ｍｏｌ％含有するポリエチレンテレフタレートとイソフタル酸との共重合体が使用されている。
【００１５】
一方、このラミネート材が缶蓋に成形されるときに、外面側に位置するフィルム３０は、その厚みが３〜５０μｍに設定されるとともに、フィルム３０全体の結晶化度が１０〜６０％、かつ、面配向係数（ΔＰ）が０．０５以下に設定された無配向結晶性樹脂で球晶の発達した２軸延伸ポリエステルフィルムあるいは２軸延伸変性ポリエステルフィルムとされており、上述したフィルム２０の基材層２１と同じく、ポリエチレンテレフタレートあるいはイソフタル酸を数ｍｏｌ％含有するポリエチレンテレフタレートとイソフタル酸との共重合体が使用されている。
【００１６】
また、外面側に位置するフィルム３０の融点Ｔｍ３〔゜Ｃ〕は、内面側に位置するフィルム２０における接着層２２の融点Ｔｍ１〔゜Ｃ〕よりも高く、かつ、内面側に位置するフィルム２０における基材層２１の融点Ｔｍ２〔゜Ｃ〕よりも低くなるように設定されている、すなわち、これら融点Ｔｍ１，Ｔｍ２，Ｔｍ３について、Ｔｍ１＜Ｔｍ３＜Ｔｍ２の関係が成り立っている。
【００１７】
ここで、フィルム２０，３０について言及した結晶化度は、配向結晶性樹脂のフィルムに対しては、Ｘ線回折法で測定し（結晶化度１．０％以下を結晶化度０％と定義する）、無配向結晶性樹脂のフィルムに対しては、ヘーズ測定法で測定した（ヘーズが２％以下の場合、結晶化度０％と定義する）。
また、フィルム２０，３０について言及した面配向係数（ΔＰ）は、アッベ屈折率計で、フィルム内の３方向の屈折率（ｎα，ｎβ，ｎγ）を測定して、次式により算出される値である。
ΔＰ＝（ｎα＋ｎβ）／２−ｎγ
ｎα＝フィルムの横方向の屈折率
ｎβ＝フィルムの縦方向の屈折率
ｎγ＝フィルムの厚み方向の屈折率
【００１８】
なお、フィルム２０，３０に用いられているポリエステル樹脂としては、上述したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）だけでなく、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネートなども挙げられるが、好ましくは、ポリエチレンテレフタレートが使用される。
【００１９】
本実施形態によるラミネート材は、上述したような構成を有しており、所定の成形加工（巻締加工、スコア加工及びタブ加工など）を経て、上記のフィルム２０が内面側に位置し、かつ、上記のフィルム３０が外面側に位置するように、ラミネート缶蓋に成形されるのである。
【００２０】
次に、本実施形態によるラミネート材の製造方法を説明する。
まず、外面側に位置するフィルム３０を、缶蓋素材板１０の一方の面に密着させるとともに、基材層２１と接着層２２との２層構造とされた内面側に位置するフィルム２０を、その接着層２２側を缶蓋素材板１０の他方の面に密着させる。
これと同時に、内面側に位置するフィルム２０における接着層２２と、外面側に位置するフィルム３０とを溶解させるとともに、内面側に位置するフィルム２０における基材層２１を溶解させないような範囲の温度Ｔ〔゜Ｃ〕による熱処理、すなわち、外面側に位置するフィルム３０の融点Ｔｍ３よりも高く、かつ、内面側に位置するフィルム２０における基材層２１の融点Ｔｍ２よりも低い範囲の温度Ｔによる熱処理（Ｔｍ１＜Ｔｍ３＜Ｔ＜Ｔｍ２）を施す。
【００２１】
この熱処理によって、外面側に位置するフィルム３０は、溶解して冷却されて非晶質構造となった後に、球晶が発達して無配向結晶構造となるとともに、缶蓋素材板１０の一方の面に貼り合わされ、内面側に位置するフィルム２０は、その接着層２２のみが溶解して基材層２１の配向を残したまま、缶蓋素材板１０の他方の面に貼り合わされることとなり、これら外面側に位置するフィルム３０と内面側に位置するフィルム２０とが同時に缶蓋素材板１０に貼り合わされるのである。
【００２２】
このような製造工程を経ることによって、上述したような結晶化度、面配向係数（ΔＰ）を有するフィルム２０，３０が、缶蓋素材板１０の両面にそれぞれ貼り合わされてなるラミネート材を得ることができる。
【００２３】
本実施形態においては、このラミネート材が缶蓋に成形されるときに内面側に位置するフィルム２０の基材層２１全体が配向結晶構造であって、しかも、その面配向係数（ΔＰ）が０．１４以上に設定されて十分な配向性が与えられているとともに結晶化度が４０〜６０％と高く設定されていることにより、とくに良好なフレーバー性を得ることが可能となっている。
【００２４】
ここで、内面側に位置するフィルム２０の基材層２１について、その面配向係数（ΔＰ）が０．１４より低くなったり、結晶化度が４０％より低くなってしまうと、良好なフレーバー性を得ることができなくなってしまうおそれがある一方、結晶化度を６０％よりも高く設定することは技術的に困難となっている。
なお、上述したようなおそれを確実になくすため、フィルム２０の基材層２１の面配向係数（ΔＰ）は、好ましくは、０．１５以上に設定され、より好ましくは、０．１５３以上に設定されるのがよく、フィルム２０の基材層２１の結晶化度は、好ましくは、５０〜６０％に設定され、より好ましくは、５５〜６０％に設定されるのがよい。
【００２５】
また、内面側に位置するフィルム２０の基材層２１の厚みが、３〜５０μｍに設定されていることによって、耐食性や、缶蓋への加工性、開缶性を良好に保つことが可能となっていて、この基材層２１の厚みが３μｍよりも小さくなると、コストが高くなったり、耐食性に劣ってしまうおそれがあり、一方、基材層２１の厚みが５０μｍよりも大きくなると、缶蓋への成形性や、缶蓋に成形されたときの開缶性が劣ってしまうおそれがある。
なお、上述したようなおそれを確実になくすため、このフィルム２０の基材層２１の厚みは、好ましくは、３〜２５μｍに設定され、より好ましくは、３〜１２μｍに設定されるのがよい。
【００２６】
さらに、内面側に位置するフィルム２０の基材層２１は、無配向結晶性樹脂のように球晶が発達した脆いものではなく、配向結晶性樹脂であることから、巻締工程の際にも亀裂などが生じるおそれが少なく、アルミニウム板である缶蓋素材板１０が露出して、その成分が缶内部に充填された飲料などの内容物に溶出してしまうおそれを低減することができる。
【００２７】
そして、このラミネート材が缶蓋に成形されたときに、外面側に位置するフィルム３０全体が無配向結晶構造であって、しかも、その面配向係数（ΔＰ）が０．０５以下に設定されるとともに結晶化度が１０〜６０％に設定されて十分に球晶が発達させられていることにより、このようなラミネート材を用いてイージーオープンタイプのラミネート缶蓋を成形したとしても、開缶の際には、フィルム３０中に破断の起点が生じることとなって、エンゼルヘアーの発生を抑制することが可能となっている。
とくに、外面側に位置するフィルム３０に多数の微細な凹凸あるいは貫通孔を形成することによって、エンゼルヘアーの発生をより確実に抑制することができる。
【００２８】
ところで、球晶構造は、外面側に位置するフィルム３０に対して熱処理を施すことによって、このフィルム３０が溶解して非晶質構造となってから発達していくものであるが、高い温度による熱処理を長時間行うと、例えば、外面側に位置するフィルム３０と内面側に位置するフィルム２０とを同時に缶蓋素材板１０に貼り合わせるような場合には、内面側に位置するフィルム２０における基材層２１の結晶化度及び配向性が低下してしまい、フレーバー性に悪影響を与えてしまうおそれがある。
【００２９】
このとき、外面側に位置するフィルム３０の融点Ｔｍ３が、内面側に位置するフィルム２０における接着層２２の融点Ｔｍ１以下となるように設定（Ｔｍ３≦Ｔｍ１）されていると、熱処理によって外面側に位置するフィルム３０を非晶質構造にすることは可能であるものの、球晶の結晶化速度が遅く、長時間の熱処理が必要となるばかりか、十分に球晶を発達させることもできず、エンゼルヘアーの抑制効果や、フレーバー性が劣ってしまう。
【００３０】
これに対して、本実施形態では、外面側に位置するフィルム３０の融点Ｔｍ３が、内面側に位置するフィルム２０における接着層２２の融点よりも高くなるように設定（Ｔｍ１＜Ｔｍ３）されていることにより、熱処理によって球晶を発達させるときの結晶化速度を速めることができ、長時間の熱処理が必要とならないので、内面側に位置するフィルム２０における基材層２１にも悪影響を及ぼすことがない。
【００３１】
なお、ポリエステルフィルムにおける球晶の結晶化速度は、融点を低下させるための例えばイソフタル酸などの変性物質の含有量が少ないほど速く、また、ポリエステルフィルムの融点は、変性物質の含有量が多いほど融点は低くなることが分かっている。
【００３２】
さらに、本実施形態では、外面側に位置するフィルム３０の融点Ｔｍ３が、内面側に位置するフィルム２０の基材層２１の融点Ｔｍ２よりも低くなるように設定（Ｔｍ３＜Ｔｍ２）されていることにより、フィルム３０を非晶質化させるときの熱処理の温度によっても、内面側に位置するフィルム２０の基材層２１が溶解することがなく、このフィルム２０の基材層２１の結晶化度や配向性が崩れることがないので、フレーバー性を損ねてしまうことがない。
【００３３】
ここで、この外面側に位置するフィルム３０について、その面配向係数（ΔＰ）が０．０５より高くなったり、結晶化度が１０％より低くなってしまうと、十分に球晶が発達しなくなるおそれが生じ、エンゼルヘアーの発生を抑制する効果を得られなくなってしまうおそれがある一方、結晶化度を６０％よりも高く設定することは技術的に困難となっている。
なお、上述したようなおそれを確実になくすため、このフィルム３０の面配向係数（ΔＰ）は、好ましくは、０．０３以下に設定され、より好ましくは、０．０２以下に設定されるのがよく、フィルム３０の結晶化度は、好ましくは、４１〜６０％に設定され、より好ましくは、４５〜６０％に設定されるのがよい。
【００３４】
また、外面側に位置するフィルム３０の厚みが、３〜５０μｍに設定されていることによって、耐食性や、缶蓋への加工性、開缶性を良好に保つことが可能となっていて、このフィルム３０の厚みが３μｍよりも小さくなると、コストが高くなったり、耐食性に劣ってしまうおそれがあり、一方、フィルム３０の厚みが５０μｍよりも大きくなると、缶蓋への成形性や、缶蓋に成形されたときの開缶性が劣ってしまうおそれがある。
なお、上述したようなおそれを確実になくすため、このフィルム３０の厚みは、好ましくは、３〜２５μｍに設定され、より好ましくは、３〜１２μｍに設定されるのがよい。
【００３５】
また、缶蓋素材板１０の両面へのフィルム２０，３０の密着性や耐食性の観点から、缶蓋素材板１０の表面には、表面処理膜を形成することが一般的に望まれている。このような表面処理膜としては、クロメート皮膜、陽極酸化皮膜などが挙げられる。
例えば、クロメート皮膜の表面処理膜を形成する場合には、アルミニウム板を苛性ソーダで脱脂及びエッチングを行った後、ＣｒＯ３４ｇ／ｌ、Ｈ３ＰＯ４１２ｇ／ｌ、Ｆ０．６５ｇ／ｌ、残りは水のような処理液に浸漬するといった化学処理によって行う。このようなクロメート皮膜の厚みは、密着性の観点から、表面積当たりのＣｒ原子の重量で表して、好ましくは、５〜５０ｍｇ／ｄｍ２の範囲、より好ましくは、１０〜３５ｍｇ／ｄｍ２の範囲内に収まるように設定されることがよい。
【００３６】
さらに、缶蓋素材板１０に貼り合わせられるフィルム２０，３０（ポリエステルフィルム）は、フィラーを含有していることが好ましく、このようなフィラーとしては、シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、リン酸カルシウムなどの無機塩が挙げられる。
【００３７】
加えて、ラミネート材をラミネート缶蓋に成形した後に、フィルムのガラス転移点以上１８０℃以下で加熱処理を加えることによって、密着性、耐食性を向上させることができ、このような加熱方法としては、ガスオーブン、高周波誘導加熱、遠赤外線照射などの方法が挙げられる。
【００３８】
【実施例】
以下、本発明の一例を実施例とし、本発明から外れたものを比較例として、評価試験を行った。
まず、以下の表１に示されるような融点を有する内面側に位置するフィルムと外面側に位置するフィルムとを用意し、熱処理によってこれらを缶蓋素材板に対して貼り合わせることにより、種々のラミネート材（実施例１〜４、比較例１〜２１）を製造した。
フレーバー性は、官能評価による味覚変化の有意差で評価し、エンゼルヘアーは、開缶時の状態で評価した。その結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１に示されるように、本発明の一例である実施例１〜４は、いずれもフレーバー性が良好で、エンゼルヘアーも確認できなかった。
これに対して、本発明から外れていた比較例１〜２１は、フレーバー性が悪化していたか、エンゼルヘアーが確認されたか、あるいはその両方であった。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、缶蓋に成形されるときに内面側に位置するフィルムについては、配向結晶構造とすることによって、良好なフレーバー性を得るようにしながらも、外面側に位置するフィルムについては、球晶を発達させた無配向結晶構造とすることにより、開缶の際、フィルム中に発達した球晶が破断の起点となって、エンゼルヘアーの発生を抑制することができる。
また、内面側に位置するフィルムにおける接着層の融点よりも高くなるように設定したことにより、熱処理によって球晶を発達させるときの結晶化速度を速めて十分に球晶を発達させることができ、長時間の熱処理が必要とならないので、外面側に位置するフィルムと内面側に位置するフィルムとを同時に缶蓋素材板に貼り合わせるときであっても、内面側に位置するフィルムにおける基材層に悪影響を及ぼすことがなく、フレーバー性を悪化させない。加えて、外面側に位置するフィルムの融点が、内面側に位置するフィルムにおける基材層の融点よりも低くなるように設定されていることにより、外面側に位置するフィルムを融解させて非晶質構造とするときの熱処理の温度によっても、内面側に位置するフィルムの基材層が溶解せず、フレーバー性を悪化させない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるラミネート材の断面図である。
【符号の説明】
１０  缶蓋素材板
２０  ポリエステルフィルム
２１  基材層
２２  接着層
３０  ポリエステルフィルム
【図１】
2004189299.tif 000004