JP2001130604A - バリア特性を有する多層プラスチッククロージャー - Google Patents

バリア特性を有する多層プラスチッククロージャー

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JP2001130604A JP2000265199A JP2000265199A JP2001130604A JP 2001130604 A JP2001130604 A JP 2001130604A JP 2000265199 A JP2000265199 A JP 2000265199A JP 2000265199 A JP2000265199 A JP 2000265199A JP 2001130604 A JP2001130604 A JP 2001130604A
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David B Riffer
ビー リッファー ディヴィッド
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Owens Illinois Closure Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器内の製品に有害に影響し得る気体の透過
に対する良好なバリアを提供すること。 【解決手段】 基壁(３０)と周囲スカート(３２)とを有
するクロージャー本体を含むプラスチッククロージャー
であって、前記スカートが該クロージャーを容器に固定
するために手段(３４)を有するものに関する。ライナー
（４６、４６１及び４６ｂ）は、クロージャー本体の内
側に固定されてもよく、好ましくは、基壁にその場で圧
縮成形されることによって固定される。クロージャー基
壁は、気体、水蒸気及び／又は香料がクロージャーを通
ることを阻止するＥＶＯＨのようなバリアーポリマー材
料の多重層(４４又は５６)と交互になっているＰＰのよ
うなマトリックスポリマー材料の多重層(４３又は５０)
から本質的になる。相溶化剤材料の層(５２)には、たと
えば、無水マレイン酸グラフトポリマーがあり、好まし
くは、マトリックスとバリアーの層の間に配置されて、
マトリックスポリマー材料とバリアー材料とを結合す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、飲料、食品、ジュ
ース、製薬等の用途用のプラスチッククロージャーに関
する。特に、気体、水蒸気及び／又は香料(flavorant)
（香り取り(flavorscalping)）の透過に耐性のあるクロ
ージャーの改善された製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】(本発明の背景及び目的)基壁及び周囲ス
カート(peripheral skirt)を含み、該周囲スカートがク
ロージャーを容器末端(finish)に固定するための内部手
段、例えば、内部ネジ山(thread)を有するものである、
容器用のプラスチッククロージャーを提供することが従
来から行われている。フランジ又はリップは、容器末端
を密着係合(engagement)するために、該クロージャー基
壁から内向きに延びていてもよい。これは、米国特許第
5,320,236号明細書に例示として記載されている。これ
とは別に、ライナーは、容器末端を密着係合するため
に、前記クロージャー基壁の内部表面にあってもよい。
例えば、米国特許第4,984,703号明細書は、キャップ底
部の内側に、その場で圧縮成形した密着ライナーを有す
るプラスチッククロージャーを開示する。この密着ライ
ナーは、エチレンビニルアセテート(ＥＶＡ)と、熱可塑
性エラストマー材料、例えば、オレフィン又はスチレン
−ブタジエン−スチレンとの混合物からなる。米国特許
第5,451,360号明細書は、前記ライナーを、クロージャ
ー本体内でその場で圧縮成形するための方法及び装置を
開示する。
【０００３】上述した特許で開示されたクロージャー及
び製法は、それまでに当該技術において存在した問題を
扱っているが、さらなる改善が望まれたままである。例
えば、このクロージャーリップ又はライナーは、該クロ
ージャーがコンテナに固定されるときに、容器末端に対
して良好な密着を提供するが、先行技術のクロージャー
本体及び／又はライナーは、例えば酸素及び二酸化炭素
のような、容器内の製品に有害に影響し得る気体の透過
に対する良好なバリアを提供しない。従来、エチレンビ
ニルアルコール(ＥＶＯＨ)のようなバリア材料を、ライ
ナー又はクロージャー本体における透過バリア材料とし
て使用することが提案されてきた。しかしながら、この
特性の材料は、高価でかつ脆性である傾向があり、及び
シールとして機能するように良好に密着しない。さら
に、そのようなバリア材料を先行技術のクロージャー及
び／又はライナーに取り入れる方法は、不当に高価にな
る傾向があり、複数の工程段階及び／又は成分を取り入
れている。
【０００４】従って、ライナー有り又は無しのプラスチ
ッククロージャーを提供するための本発明の全体的な目
的は、容器密着表面を係合するためのシール機能、及び
気体透過、香料損失（香り取り (flavor scalping)）及
び／又は水蒸気浸透に対する改善されたバリア機能を組
み合わせることにある。他の、及びより具体的な本発明
の目的は、すでに記載した特徴、つまり、容易な成形性
及び安価な組成物のクロージャーを提供することにあ
る。さらに、本発明の他の目的は、そのようなクロージ
ャーの製造方法を提供することにある。本発明の更なる
目的は、装飾的なランダム渦巻模様又は外見(effect)を
クロージャーに提供するクロージャー、及び製造方法を
提供することにあり、これは、強調された装飾的効果の
ため、色彩を異にしてもよい。
【０００５】
【本発明の概要】本発明の特徴に従うプラスチッククロ
ージャーは、基壁及び周囲スカートを有するクロージャ
ー本体であって、該クロージャーを容器に固定する(sec
ure)ための手段、例えば、内部ネジ山を該スカートに有
するクロージャー本体を有する。少なくともクロージャ
ー本体の基壁は、マトリックスポリマー材料と、気体、
水蒸気及び香料のクロージャー本体を通した透過を阻止
する１以上のバリアポリマー材料との多重(multiplicit
y)交互層から本質的になる。本発明の好ましい態様にお
けるクロージャーは、圧縮成形されたものである。相溶
化剤(compatibilizer)は、このましくは、異なる極性の
材料を結合する接着性を促進するために含まれる。潤滑
剤も、望ましい除去トルクを実現するために含めてよ
い。
【０００６】「マトリックス」ポリマー材料は、熱可塑
性ポリマーである。本クロージャー本体に使用される典
型的な熱可塑性ポリマーは、ポリオレフィン、ポリエス
テル、ポリアミド及びスチレンベースのポリマーに分類
されるポリマーである。クロージャー本体として使用さ
れるポリオレフィンポリマーの２つの主な分類は、ポリ
エチレン及びポリプロピレンである。ポリエチレンポリ
マーは、高密度、中密度及び低密度ホモポリマー、又は
高密度、中密度、低密度及び線状低密度コポリマーであ
って、コモノマーが、通常、１−アルケン分子、例え
ば、1-ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン又は類似の
線状アルケン、又は環状アルケン、例えば、ノルボルネ
ンの、１以上の族(family)であるものとして分類され得
る。ポリエチレンの例としては、Paxonの AD60-007 高
密度ホモポリマー、Phillips 66の MARLEX C590 ヘキセ
ンコモノマーを有する高密度コポリマー、又は、Philli
ps 66の MARLEX 5502BN ヘキセンコモノマーを有する高
密度コポリマーがある。Ticonaの TOPAS 6007は、エチ
レン及びノルボルネンモノマーのコポリマーであり、か
つ環状オレフィンコポリマー(ＣＯＣ)として当該技術に
おいて知られている。上記分類のポリエチレンの混合物
も、使用され得る。クロージャー本体に使用されるポリ
プロピレンポリマーは、ホモポリマー、ランダムコポリ
マー及び耐衝撃性コポリマーとして分類されるポリマー
であり得、又は、種々の分類のポリプロピレンの混合物
が使用される。エチレンは、典型的にランダムポリプロ
ピレンコポリマー及びポリプロピレン衝撃コポリマー用
のコモノマーであり、その場又は連続の重合反応器で重
合されるか、又は後反応器(post-reactor)処理工程で物
理的に混合され得る、強靱なゴム様不連続相、例えば、
エチレン−プロピレンゴムを通常混合する。ポリプロピ
レンポリマーの例は、Phillips-SumikaのMARLEX HGH020
-06又はHBL050-01ホモポリマー、FinaのEOD95-10ランダ
ムコポリマー又はMontellのPRO-FAX SB-912ランダムコ
ポリマー、及びMontellのPRO-FAX 7523衝撃コポリマー
がある。上述の分類のポリエチレン及びポリプロピレン
の混合物も使用され得る。
【０００７】クロージャー本体に使用されるポリエステ
ルは、アモルファス又は準結晶であり得る。典型的な準
結晶ポリエステルは、ポリ(エチレン テレフタレート)
及びポリ(ブチレン テレフタレート)である。同様に、
ポリエステルは、グリコール変性され得、又は他のコモ
ノマー、例えば、シクロヘキシレンジメチロール（ＣＨ
ＤＭ）と混合され、及びアモルファスを与え得る。クロ
ージャーシェルに使用され得るポリアミドには２つの一
般的な分類がある。一方は、二塩基酸とジアミンとを縮
合することによって重合したポリアミドであり、例え
ば、ナイロン６，６及びナイロン６，１２がある。他方
は、酸及びアミン基をモノマーに含む環状化合物の付加
反応によって重合したポリアミドであり、例えば、ナイ
ロン−６、ナイロン−１１、及びナイロン−１２があ
る。このポリアミドは、アモルファス又は準結晶であり
得、いずれの分類も、クロージャー本体に使用され得
る。クロージャー本体に使用され得るスチレンベースの
ポリマーの典型的な分類は、種々のコモノマー、例え
ば、アクリロニトリル、ブタジエン、塩素化エチレン、
エチレン又は無水マレイン酸を組み入れるポリスチレン
として特徴づけてもよい。これら種々のスチレンのコポ
リマー及びターポリマーの例は、ＡＢＳ、アクリロニト
リル、ブタジエン及びスチレンのターポリマー；ＡＣ
Ｓ、アクリロニトリル、塩素化ポリエチレン及びスチレ
ンのターポリマー；ＡＳＡ、種々のアクリル酸のモノマ
ー、スチレン及びアクリロニトリルのターポリマー；及
びＳＡＮ、スチレン及びアクリロニトリルのコポリマー
がある。
【０００８】「相溶化剤」は、２つの異なった熱可塑性
プラスチックを、反応又は化学（共有結合、双極子−双
極子、イオン又は酸−塩基）結合によって、又は非反応
(鎖の絡み合い)手段によって結合する熱可塑性プラスチ
ックである。例としては、無水マレイン酸グラフトポリ
マー又はエチレンビニルアセテートグラフトポリマーが
含まれ、例えば、Quantum ChemicalのPLEXAR(登録商
標)、Mitsui PetrochemicalのADMER(登録商標)及びDu P
ontのBYNEL(登録商標)の製品系列、エチレンメチルアク
リレート、及びアイオノマーが含まれる。
【０００９】「バリアポリマー材料」は、低い気体及び
／又は水蒸気の透過率を有し、かつ、臭い物質及びエッ
センシャルオイルに対する高いバリアを有する熱可塑性
材料である。このバリア特性は、能動的でも受動的で
も、又は両者でもよい。受動的バリアには、ＥＶＯＨ
(エチレンビニルアルコール)、例えば、Nippon Goshei
のSOARNOL製品系列及びEvalcaのEVAL製品系列；ナイロ
ン、例えば、Du PontのSELARPA、EMSのG21及びMitsubis
hi GasのMXD6製品系列、British PetroleumのBAREXアク
リロニトリル製品系列、ＥＶＯＨ及び準結晶又はアモル
ファスナイロンの混合物、ＥＶＯＨ及びアイオノマーの
混合物、例えば、SURLYN(Du Pont)；ポリプロピレン／
ブチルゴム、例えば、TREFSIN(Advanced Elastomer Sys
tems)及び環状オレフィンコポリマー、例えば、Ticona
から市販されているもの、がある。他の好適な受動的バ
リア材料は、米国特許第4,977,004号及び第5,064,716号
明細書に開示されたような混合物、ＥＶＯＨ中の(例え
ば、スメクチックの)モンモリロナイト粘土及び／又は
アモルファス若しくは準結晶ナイロン（米国特許第4,47
2,538号及び第5,552,469号明細書参照）、及び層状結晶
ポリマー、例えばTiconaのVECTRAがある。能動的材料に
は、酸素除去用ポリマー、例えば、コバルト塩を混合し
たナイロンが含まれる。
【００１０】本発明のクロージャーは、ライナー無し又
は自己密着型であってもよく、これは、完全な手段、例
えば、クロージャー基壁又はスカートの環状リップを、
容器の末端を密着係合するために含む。これとは別に、
このクロージャーは、容器末端を密着係合するために、
クロージャー基壁に支持された分離したライナーを含ん
でもよい。さらに、この密着要素 〜即ち、完全な密着
リップ又は密着ライナー〜 は、クロージャーと容器の
密着表面との間の摩擦係数を減少するために、添加剤を
含むことが、一般に好ましい。摩擦減少添加剤は、金属
ステアレート、微結晶性ワックス、ポリエチレングリコ
ール、脂肪酸エステル及びアミドを含む。これらは、本
技術分野において「潤滑剤」として知られている。好ま
しい潤滑剤は、低分子量の脂肪酸アミド材料であって、
溶融状態から冷却すると、このポリマー材料の露出表面
にブルームし、その後クロージャー密着要素と容器密着
表面との間の摩擦係数を減少するものである。例えば：
一般的化学構造Ｒ−ＣＯ−ＮＨ2(式中、Ｒはアルキル
基)を有する一級アミド；一般的化学構造Ｒ−ＣＯ−Ｎ
Ｈ−Ｒ’(式中、Ｒ、Ｒ’はアルキル基)を有する二級ア
ミド；一般的化学構造Ｒ−ＣＯ−ＮＨ−Ａ−ＮＨ−ＣＯ
−Ｒ’(式中、Ｒ、Ｒ’はアルキル基、及びＡは、アル
キレン基)を有する二級ビスアミド；上記物質の混合物
であり、例えば、米国特許第5,306,542号明細書のもの
である。この潤滑剤は、好ましくは全クロージャー又は
ライナー組成物対して、約０．１質量％〜１．５質量％
含み、又は最も好ましくは、約０.５質量％含む。この
潤滑剤は、好ましくは、材料製造者によって、マトリッ
クスポリマー材料中に(所望のいかなる着色剤と共に)配
合される。クロージャーに混合される場合、潤滑剤及び
／又は着色剤の量は、本願において、組成物の計算には
含めない。クロージャーにおけるバリア材料は、約２質
量％〜５０質量％の量が好ましい。バリア材料は、最も
好ましくは、クロージャー本体に対して約６質量％〜３
５質量％の量であり、相溶化剤材料は、好ましくは、約
１質量％〜２０質量％であり、残部は、マトリックスポ
リマーからなる。
【００１１】本発明の第２の側面において、プラスチッ
ククロージャーの製法は、気体、水蒸気及び香料の透過
を阻止するバリア材料の多重層と交互になっているマト
リックスポリマーの多重層からなるペレットを押し出す
工程、及びこのペレットを圧縮成形してクロージャーを
成形する工程であって、クロージャー基壁の交互層を基
壁の平面にほぼ並行に延伸する工程、を含む。ペレット
中の層は、バリア材料、マトリックスポリマー及び相溶
化剤のインプットから同時押出成形されることが好まし
い。これらの材料は、別々に押し出してもよく、又は相
溶化剤を、バリア材料、マトリックスポリマー又は両者
と、押し出す前に混合してもよい。本発明の好ましい実
施として、このペレットの層は、バリア材料からなる第
１インプット、マトリックスポリマーからなる第２イン
プット、及びバリアとマトリックス層との接着を促進す
る相溶化剤材料からなる第３インプットから同時押出成
形される。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の１つの実施に従
い、一組の押出機１２、１４を含み、該押出機のそれぞ
れが、付属の混合ホッパー１３、１５を有するシステム
１０を示す。押出機１２、１４は、第１及び第２インプ
ットとして層生成装置１６に直接押し出す。層生成装置
１６は、それぞれのインプットを別れたほぼ並行の層に
成形し、かつ、並行層を増加装置１８に供給する。層増
加装置１８のアウトプットは押出された棒であり、この
棒から、分離した充填ペレット２０が２２でカットされ
る。ペレット２０は、並行(平面、らせん状又は同心状)
で、本質的に分離した交互層を有し、各層は、押出機１
２、１４からの層生成装置１６に対する１つのインプッ
ト材料からなる。ペレット２０における層の数は、工程
の数及び層増加装置１８中の各工程の構成の関数であ
る。本発明の１つの現時点で好ましい実施として、層生
成装置１６及び層増加装置１８は、米国特許第5,094,76
3号及び第5,628,950号明細書に開示されたようなもので
ある。充填ペレット２０は、２４で圧縮成形装置２６に
送られ、そこから完成したクロージャー２８(図１及び
３)が送られる。ペレットカッター２２及びペレット送
達システム２４は、米国特許第5,603,964号及び第5,28
6,971号明細書に開示されたようなものであってもよ
い。圧縮成形２６は、米国特許第5,451,360号及び第5,5
54,327号明細書に開示されたようなものであってもよ
い。
【００１３】図２は、現時点において好ましいシステム
１０ａを示し、これにより、バリアポリマー、マトリッ
クスポリマー及び相溶化剤が、付随する別々の押出機１
２、１４ａ、１４ｂから従来の同時押出装置１６ａに供
給される。得られるペレット２０ａは、複数の、平ら、
らせん状又は同軸性の層を有する。図２のごとき３つの
インプットシステム配置において、相溶化剤の層は、薄
く、かつバリア材料とマトリックスポリマーの各配列層
の間に配置されるだろう。図２のシステムは、少ない相
溶化剤で利用されるため、現時点では好ましい。好適な
従来の同時押出装置１６ａは、例えば、米国特許第4,52
2,775号及び第5,628,950号明細書のbackground discuss
ionに開示されている。図１の態様に対する他の変更と
しては、バリア材料が、マトリックスポリマーと相溶化
剤のインプットを押出機１４に加え得ることである。例
えば、押出機１４へのインプットは、全質量に対して、
１０質量％ＥＶＯＨ、１０質量％相溶化剤及び８０質量
％マトリックスポリマー（例えば、ＰＰ）からなっても
よい。押出機１２は、全組成物が上述の範囲内にあるよ
うに、低い速度で操作される。熱可塑性エラストマー層
内のいくつかのバリア材料の配置は、その材料のバリア
特性をさらに向上する。図２は、層生成装置１６ａがペ
レットカッター２２に直接供給する変更も示す。
【００１４】図１のシステムに従って、プラスチックク
ロージャーを製造するために、ホッパー１３における押
出機１２へのインプットは、好ましくは１以上のバリア
ポリマーからなり、一方で、ホッパー１５における押出
機１４へのインプットは、１以上のマトリックスポリマ
ー(例えば、ＰＰ)及び相溶化剤材料から本質的になる。
このマトリックスポリマーは、好ましくは、潤滑剤及び
いかなる所望の着色剤と前混合してもよい。インプット
材料は、ホッパー１５内で徹底的に混練かつ混合され
る。押出機１２への前記バリアポリマーインプットは、
好ましくは、ＥＶＯＨ、ナイロン、アクリロニトリルコ
ポリマー（例えば、スチレンアクリロニトリル及びアク
リロニトリルメチルアクリレート）、ＥＶＯＨとアモル
ファスナイロンとの混合物、ＥＶＯＨ又はナイロンの粘
土のナノコンポジット、ＥＶＯＨ及びアイオノマーの混
合物、アクリロニトリル、環状オレフィンコポリマー、
及びこれらの混合物からなる群より選ばれた１以上の受
動的な高い気体バリアプラスチック樹脂である。これと
は別に、又は前記受動的バリア樹脂に加え、押出機１２
へのインプットは、活性酸素除去性バリアポリマー、例
えば、コバルト塩と混合したナイロンを含んでもよい。
押出機１４への前記マトリックスポリマーインプット
は、好ましくは、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリ
アミド及びスチレンベースポリマーからなる群より選ば
れる。ポリプロピレン樹脂は、特に好ましい。押出機１
４への相溶化剤インプットは、好ましくは、無水マレイ
ン酸グラフトポリマー、エチレンビニルアセテートグラ
フトポリマー、エチレンメチルアクリレート、アイオノ
マー、カルボン酸グラフト又は変性ポリマー、及びこれ
らの混合物からなる群より選ばれる。上述のごとく、脂
肪酸エステル、グリコール、ワックス、一級アミド、二
級アミド、二級ビスアミド及びこれらの混合物からなる
群より選ばれた潤滑剤は、前記マトリックスポリマーと
前混合されてもよい。
【００１５】バリアポリマー、マトリックスポリマー及
び相溶化剤材料の相対的割合(%)は、段階１６、１８で
生成されたそれぞれの層の厚さに依存し、次いで押出機
１２、１４での押出流速に依存する。押出機１４への混
合物インプット及び押出の相対的割合(rate)は、好まし
くは、最終的なクロージャーにおけるバリア材料が、約
２質量％〜５０質量％の範囲内の量である。最も好まし
くは、最終的産出物２０におけるバリアポリマーの量
が、好ましくは、約６質量％〜３５質量％の範囲であ
り、相溶化剤材料が、好ましくは、約１質量％〜２０質
量％の範囲であり、残部が、マトリックスポリマーから
なるものである。バリア材料の割合(％)の増加は、得ら
れるクロージャーのコストを増加する。相溶化剤材料の
量は、所望量の層間の結合を達成するように、及び相溶
化剤が混合されたマトリックスポリマーの粘度を調整す
るように選択される。この関係で、押し出す前の相溶化
剤とマトリックスポリマーとの混合物は、そうでなけれ
ば必要な第３の押出機を排除し、かつ、マトリックスポ
リマーの粘度を調整するために使用される相溶化剤も許
容されることに、注意されたい。層生成段階１６への押
出物インプットのメルトフローレイトは、できるだけぴ
ったりと一致することが望ましいと考えられる。材料メ
ルトフローレイトは、material manufacturesによって
公表され、かつ好適な材料を選択するのに利用され得
る。別々の供給ストリームの粘度は、適切な層形成を提
供するために十分一致されなければならない。米国特許
第5,628,950号で教示するように、異なる層の材料間に
おける融解粘度の違いは、適切な層形成を提供するため
に、５倍以下であるべきである。
【００１６】図３は、基壁３０を含み、そこから周囲ス
カート３２が一体的に広がっているようなクロージャー
２８を示す。スカート３２は、内部手段、例えば、内部
ネジ山３４を、クロージャー２８と容器３８の末端３６
とを固定するために有する。さらに、クロージャー２８
は、好ましくは、クロージャー２８と容器３８によって
形成されたパッケージにいたずらされる(tampering)可
能性を示すために、いたずら指示(tamper-indicating)
素子４０も含む。いたずら指示素子４０は、スカート３
２に壊れやすく結合した帯を含み、クロージャー２８を
容器３８から取り除くときにスカートから分離し得るも
のであってもよく、米国特許第5,755,347又はRe 33,265
に開示されている。これとは別に、いたずら指示素子４
０は、クロージャー２８を容器３８から取り除くとき
に、該クロージャーに壊れやすく結合されるが、残るよ
うに結合するタイプのものであってもよく、これは、米
国特許第5,295,600号明細書に例示されている。環状リ
ップ又はレッジ４２は、そこで密着係合するための容器
末端３６の直径の内側を自己密着係合するような位置
で、基壁３０と一体的に成形される。これとは別に、密
着要素４２は、米国特許第5,320,236号明細書に示され
たタイプのものであってもよい。図３に示されたクロー
ジャー２８は、従って、いわゆるライナーレスクロージ
ャーを含む。
【００１７】図４に示されたように、少なくともクロー
ジャー２８の基壁３０、及び好ましくは、スカート３２
は、マトリックスポリマー材料の多重層４３と、気体、
水蒸気及び香料がクロージャーを通過することを阻止す
るバリア材料の多重層４４との交互のものから本質的に
なる。この上層及び下層は、好ましくは、マトリックス
層４３からなる。この層形態は、従来の材料混合物より
も良好なバリア特性を提供するために示された。本発明
の技術は、各層に異なる色を使用することによって、装
飾的効果を付与するために使用されてもよい。圧縮成形
において、このクロージャーは、従来技術を使用しても
達成できないランダムな渦巻形を有するだろう。層の数
は、層増加生成装置１６及び層増加装置１８の構成に依
存する。層の数は、所望のバリア及び他の特性を達成す
るために選択される。層の数は、好ましくは、少なくと
も９であり、より好ましくは、少なくとも３３であり、
最も好ましくは、少なくとも１２９である。
【００１８】本発明の特に重要な利点は、実際に、クロ
ージャーを通した気体の移入に対するバリア特性が、分
離したクロージャーライナーを提供することなく得られ
得ることにある。しかしながら、ライナーは、容器末端
を密着係合するために、クロージャー基壁３０の内部表
面に提供され及び／又はバリア特性が改善され得ること
が、本発明によって考えられる。図５は、容器の密着表
面と隣接する反対側に厚い周囲を有するライナー４６を
示す。一方、図６は、平らな形状のライナー４６ａを示
す。図７は、平らな周囲を有し、さらなるバリア材料を
保持するための厚い中央部分を有するライナー４６ｂを
示す。ライナー４６、４６ａ又は４６ｂは、米国特許第
3,674,393号、第3,702,148号、第3,877,497号、第4,51
8,336号及び第5,451,360号明細書に示されるように、そ
の場で圧縮成形されてもよい。これとは別に、あまり好
ましくないが、前記ライナーは、別々に成形され、その
後、基壁に対して、クロージャー内に機械的又は接着的
に固定されてもよい。ライナー４６、４６ａ、４６ｂ
は、米国特許第4,984,703号明細書に記載されたもので
あってもよく、又は、同時係属出願の米国特許出願第08
/997,871号又は第08/997,871号明細書に、向上したバリ
ア特性として開示されたものであってもよい。
【００１９】図８は、図２のシステムを使用して製造し
た現時点において好ましいクロージャー構造を示す。こ
こには、分離したマトリックス、相溶化剤及びバリアポ
リマー層５０、５２、５４がある。５０、５２、５４、
５２、５０等の配列は、クロージャーの厚さを通して繰
り返される。隣接するマトリックスポリマー層５０は、
共に流れ、２倍の厚さのマトリックス層を形成する傾向
がある。層の厚さは、どの図においても尺度を示すもの
ではない。相溶化剤層５２は、典型的に、マトリックス
又はバリア層よりも非常に薄いだろう。図４及び８は、
対照的な層構造を示すが、非対称的構造も考慮し得る。
【００２０】図９は、構造を示し、順に、マトリックス
層５０、相溶化剤層５２、受動的バリア層５６、相溶化
剤層５８（層５２と同一組成物であってもよい）、能動
的バリア層６０、相溶化剤層５２及びマトリックス層５
０である。この配列は、クロージャーの厚さを通して繰
り返される。また、隣接するか又は向かい合うマトリッ
クス層５０は、共に流れる傾向がある。能動的及び受動
的バリア層の双方を使用すると、向上したバリア特性が
与えられる。能動的及び受動的ポリマーは、単一層内で
混合されてもよく、例えば、ＥＶＯＨ、ナイロン及びコ
バルト塩の混合物がある。
【００２１】本発明を特徴づける多重層は、それぞれが
実質的に均一な厚さであることが好ましいが、これは、
層の多重性ゆえ、重要ではない。各層が、均一な組成で
あることも好ましい。他の所望な特性を示す他の材料の
付加的な層を本願において使用することは、予測され
る。多層構造のクロージャーの製造において、充填ペレ
ットにおける層配向性は、重要でない。これは、圧縮成
形操作の熱及び圧力が、放射状で外向きの層状材料の流
れを引き起こしてこのペレットの層状構造の形を変える
が、この層は、最初は、最終的なクロージャー基壁に対
してある角度であってもよいという事実によるものと考
えられる。充分な数の層が、押し出されたペレット及び
最終的なクロージャー中にあれば、クロージャーのバリ
ア特性は、成形前に層の配向を考慮することなく達成さ
れるだろう。
【００２２】
【本発明の効果】従って、ここに、前述した目的及び目
標を充分に満たすクロージャー及び製造方法を開示す
る。クロージャーは、他の従来の材料及び他の従来の技
術及び装置を使用して容易に製造される。クロージャー
は、使用されるバリア材料の量に対する気体、例えば、
酸素およびに酸化炭素、水蒸気、及びエッセンシャルフ
レーバーオイル(香り取り)の浸透及び透過の点から、改
善された有効性を提供する。具体的なマトリックス／バ
リアの組合せが、開示される。他の組合せは、異なる出
願として想像され、ここで議論された原理及びパラメー
ターに基づいて当該技術の当業者から当該他の組合せ自
身を示唆するだろう。
【図面の簡単な説明】
本発明は、付加的なその目的、特徴及び利点と共に、以
下の記載、添付された請求の範囲、及び付随する図面か
ら良好に理解されるだろう。
【図１】現時点での本発明の好ましい態様に従った、圧
縮成形充填ペレットを作るための工程の機能的ブロック
ダイヤグラムである。
【図２】図１と類似するが、変更した工程を示すもので
ある。
【図３】図１及び２に示した本発明の好ましい態様に従
って作られた拡大縮尺のプラスチッククロージャーの切
断正面図である。
【図４】図３の円４の部分の拡大断面図である。
【図５】図３と類似するが、密着ライナーを取り入れて
いるクロージャーの変更した態様を示すものである。
【図６】図３と類似するが、密着ライナーを取り入れて
いるクロージャーの変更した態様を示すものである。
【図７】図３と類似するが、密着ライナーを取り入れて
いるクロージャーの変更した態様を示すものである。
【図８】図４と類似する断片図であるが、本発明の変更
した態様を示すものである。
【図９】図４と類似する断片図であるが、本発明の変更
した態様を示すものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｋ 23:00 Ｂ２９Ｋ 23:00 29:00 29:00 35:00 35:00 Ｂ２９Ｌ 31:56 Ｂ２９Ｌ 31:56

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基壁(３０)と、周囲スカート(３２)とを
    有するクロージャー本体を含むプラスチッククロージャ
    ーであって、前記スカートが該クロージャーを容器に固
    定するための手段(３４)を有し、前記クロージャー本体
    の少なくとも前記基壁が、バリアポリマー材料の多重層
    (４４又は５４)と交互になっているマトリックスポリマ
    ー材料の多重層(４３又は５０)から本質的になることを
    特徴とする、プラスチッククロージャー。
  2. 【請求項２】 前記クロージャー本体が、圧縮成形され
    たものである、請求項１に記載のクロージャー。
  3. 【請求項３】 前記クロージャー本体が、相溶化剤材料
    を含む、請求項１又は２に記載のクロージャー。
  4. 【請求項４】 前記相溶化剤材料が、前記マトリックス
    ポリマー材料及び前記バリアポリマー材料の一方又は双
    方と混合される、請求項３に記載のクロージャー。
  5. 【請求項５】 前記相溶化剤材料が、マトリックスとバ
    リアポリマー材料との交互層(５０、５６)の間の層(５
    ２)に配置される、請求項３に記載のクロージャー。
  6. 【請求項６】 前記相溶化剤材料が、無水マレイン酸グ
    ラフトポリマー、エチレンビニルアセテートグラフトポ
    リマー、エチレンメチルアセテート、アイオノマー、カ
    ルボン酸グラフトポリマー、及びこれらの混合物からな
    る群より選ばれる、請求項３に記載のクロージャー。
  7. 【請求項７】 前記バリア材料が、ＥＶＯＨ、ナイロン
    及びこれらの混合物からなり、前記マトリックスポリマ
    ーが、ＰＰからなる、請求項６記載のクロージャー。
  8. 【請求項８】 前記マトリックスポリマー材料が、１以
    上のマトリックスポリマー及び前記相溶化剤材料の混合
    物から本質的になる、請求項３又は６に記載のクロージ
    ャー。
  9. 【請求項９】 前記バリアポリマー材料が、前記クロー
    ジャー本体に対して約６質量％〜３５質量％の範囲にあ
    り、前記相溶性材料が、約１質量％〜２０質量％の範囲
    にあり、残部が前記マトリックスポリマー材料からな
    る、請求項３に記載のクロージャー。
  10. 【請求項１０】 前記マトリックスポリマー材料が、ポ
    リオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、スチレンベ
    ースポリマー、及びこれらの混合物からなる群より選ば
    れる、請求項９に記載のクロージャー。
  11. 【請求項１１】 前記マトリックスポリマー材料が、ポ
    リプロピレンである、請求項１０に記載のクロージャ
    ー。
  12. 【請求項１２】 前記バリアポリマー材料が、受動的バ
    リアポリマー、能動的バリアポリマー及びこれらの混合
    物からなる群より選ばれる、請求項１〜１１のいずれか
    に記載のクロージャー。
  13. 【請求項１３】 前記バリアポリマー材料が、受動的バ
    リアポリマーを含む、請求項１２に記載のクロージャ
    ー。
  14. 【請求項１４】 前記受動的バリアポリマーが、ＥＶＯ
    Ｈ、ナイロン、アクリロニトリルコポリマー、ＥＶＯＨ
    及びアモルファスナイロンの混合物、ＥＶＯＨ及び／又
    はナイロンの粘土のナノコンポジット、ＥＶＯＨ及びア
    イオノマーの混合物、アクリロニトリル、環状オレフィ
    ンコポリマー、液晶ポリマー及びこれらの混合物からな
    る群より選ばれる、請求項１３に記載のクロージャー。
  15. 【請求項１５】 前記クロージャーの前記基壁(３０)
    が、少なくとも９の前記マトリックスポリマー及びバリ
    ア材料の交互層を含む、請求項１〜１４のいずれかに記
    載のクロージャー。
  16. 【請求項１６】 前記基壁(３０)が、少なくとも３３の
    交互層を含む、請求項１５に記載のクロージャー。
  17. 【請求項１７】 前記基壁(３０)が、少なくとも１２９
    の交互層を含む、請求項１６に記載のクロージャー。
  18. 【請求項１８】 密着手段(４２)が、容器末端を密着係
    合するために前記基壁(３０)から延び、前記クロージャ
    ー本体が、潤滑剤を約０.１質量％〜１.５質量％の量で
    含む、請求項１〜１７のいずれかに記載のクロージャ
    ー。
  19. 【請求項１９】 前記潤滑剤が、脂肪酸アミド、脂肪酸
    エステル、微結晶性ワックス、ポリエチレングリコー
    ル、一級アミド、二級アミド、二級−ビスアミド、及び
    これらの混合物からなる群より選ばれる、請求項１８に
    記載のクロージャー。
  20. 【請求項２０】 前記クロージャーが、さらに容器末端
    を密着係合するために、前記クロージャー基壁にライナ
    ー(４６又は４６ａ又は４６ｂ)を含み、前記ライナー
    が、その場で、基壁(３０)に圧縮成形される、請求項１
    〜１９のいずれかに記載のクロージャー。
  21. 【請求項２１】 プラスチッククロージャーの製造方法
    であって、以下の工程： (ａ)気体、水蒸気及び香料の透過を阻止するバリアポリ
    マー材料の多重層(４４又は５４) と交互になっている
    マトリックスポリマー材料の多重層(４３又は５０)から
    本質的になるペレット(２０又は２０ａ)を押し出す工
    程、及び(ｂ)前記ペレットを圧縮して周囲スカートと基
    壁(３０)を有するクロージャーを成形する工程であっ
    て、交互材料層を前記基壁に対してほぼ並行に配向する
    工程、を含むことを特徴とする方法。
  22. 【請求項２２】 前記マトリックスポリマー材料が、１
    以上のマトリックスポリマー及び相溶化剤材料の混合物
    から本質的になる、請求項２１に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記マトリックスポリマーと相溶化剤
    材料の混合物と、前記バリア材料との融解粘度の違い
    が、５倍以下までである、請求項２２に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記工程(ａ)が、相溶化剤材料を前記
    マトリックスポリマー及びバリアポリマー材料と共に押
    し出す工程を含む、請求項２１に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 前記相溶化剤材料が、前記マトリック
    スポリマー及びバリアポリマー材料の一方又は双方と、
    押し出す前に混合される、請求項２４に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 前記マトリックスポリマー材料、前記
    バリアポリマー材料及び前記相溶化剤材料が、別々の層
    （５０、５４、５２）として押し出される、請求項２４
    に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 バリアポリマー材料及びマトリックス
    ポリマー材料の層（５０、５４）が、互い違いであり、
    前記相溶化剤材料の層(５２)が、バリアポリマー材料の
    各層及びマトリックスポリマー材料の各層の間に配置さ
    れる、請求項２６に記載の方法。
  28. 【請求項２８】 前記バリアポリマー材料が、前記クロ
    ージャーに対して約６質量％〜３５質量％の範囲にあ
    り、前記相溶性材料が、約１質量％〜２０質量％の範囲
    にあり、残部が前記マトリックスポリマー材料からな
    る、請求項２４に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 基壁(３０)と、周囲スカート(３２)と
    を有するクロージャー本体を含むプラスチッククロージ
    ャーであって、前記スカートが、該クロージャーを容器
    に固定するための手段(３４)を有し、少なくとも前記基
    壁が、モンモリロナイト粘土プラスチックとプラスチッ
    ク樹脂との混合物を含むことを特徴とする、プラスチッ
    ククロージャー。
  30. 【請求項３０】 前記プラスチック樹脂が、ＥＶＯＨ、
    ナイロン及びＥＶＯＨとナイロンの混合物からなる群よ
    り選ばれる、請求項２９に記載のクロージャー。
  31. 【請求項３１】 前記ナイロンが、アモルファス又は準
    結晶ナイロンである、請求項３０に記載のクロージャ
    ー。
  32. 【請求項３２】 前記基壁が、多層プラスチック構造を
    含み、前記混合物が、マトリックスポリマー材料の交互
    層の間の層に配置される、請求項２９〜３１のいずれか
    に記載のクロージャー。
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