JP2002104485A

JP2002104485A - キャップライナー材

Info

Publication number: JP2002104485A
Application number: JP2000290176A
Authority: JP
Inventors: Isao Wada; 功和田
Original assignee: Grand Polymer Co Ltd
Current assignee: Grand Polymer Co Ltd
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2000-09-25
Publication date: 2002-04-10
Anticipated expiration: 2020-09-25
Also published as: JP4300342B2

Abstract

(57)【要約】【課題】匂いがない原料を使用し、弾性があり、キャ
ップネジを締めるだけでプラスチック製ボトルを密封す
ることができ、しかもガスバリアー性に優れたキャップ
ライナー材を提供することである。【課題手段】エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物
（Ａ）を主成分とするエチレン・酢酸ビニル共重合体層
（Ｌi）と、密度が０．９３０〜０．９７８ｇ／ｃｍ³、
ＡＳＴＭＤ１２３８により１９０℃、２．１６ｋｇ
荷重下で測定されるメルトフローレート（ＭＦＲ）が
０．１〜２０ｇ／１０分のポリエチレン樹脂（Ｂ）７０
〜９０重量％およびエチレン・酢酸ビニル共重合体ケン
化物（Ｃ）３０〜１０重量％を含むポリエチレン系樹脂
組成物からなるポリエチレン系樹脂組成物層（Ｌii）と
を有する積層体から構成されるキャップライナー材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック製ボ
トルの内容物の保存、保管のためにプラスチック製ボト
ルとの当接面に採用されているプラスチック製キャップ
のキャップライナー材、特に炭酸飲料のボトルに好適な
キャップライナー材に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック製ボトルは通常内容物を充
填した後、該内容物の漏洩や変質を防止するため、プラ
スチック製キャップでシールする。このキャップとボト
ルとの当接面には内容物の漏洩を防止するためにキャッ
プライナー材が用いられる。

【０００３】キャップライナー材としては、キャップを
スクリューネジで締め付けるだけでボトルを密封するこ
とが可能となように弾性を有する材料が用いられてお
り、従来より高圧法ポリエチレンやエチレン・酢酸ビニ
ル共重合体等の軟質ポリオレフィンが使用されている。

【０００４】しかし、これらの軟質ポリオレフィンは、
金属製王冠のキャップライナー材としては好適ではある
が、ガス透過性が大き過ぎるため、特に炭酸飲料等のプ
ラスチック製ボトルのキャップライナー材としては好ま
しくないことが判明した。

【０００５】一般にポリエチレン樹脂は、化学的特性、
物理的特性、および成形加工性に優れ、しかも安価であ
ることから、食品容器を始めとした広範囲の用途に利用
されている。しかしながら、ポリエチレン樹脂それ自体
では、剛性やガスバリアー性や内容物のシール性が必ず
しも十分でない。

【０００６】キャップライナー材のガスバリアー性を向
上させる方法としては、例えば特開平１１−２７８５３
２号において、軟質ポリオレフィン樹脂にガスバリアー
性を有する樹脂を配合することが提案されているが、こ
の方法でも充分ではない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、弾性
があり、キャップネジを締めるだけでプラスチック製ボ
トルを密封することができ、しかもガスバリアー性に優
れ、匂いもないキャップライナー材を提供することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は次のキャップラ
イナー材である。（１）エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ａ）
を主成分とするエチレン・酢酸ビニル共重合体層（Ｌ
i）と、密度が０．９３０〜０．９７８ｇ／ｃｍ³、ＡＳ
ＴＭＤ１２３８により１９０℃、２．１６ｋｇ荷重
下で測定されるメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１
〜２０ｇ／１０分のポリエチレン樹脂（Ｂ）７０〜９０
重量％およびエチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物
（Ｃ）３０〜１０重量％を含むポリエチレン系樹脂組成
物からなるポリエチレン系樹脂組成物層（Ｌii）とを有
する積層体から構成されるキャップライナー材。（２）エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ａ）
および／またはエチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物
（Ｃ）が、エチレンから導かれる構造単位の含量が１５
〜４０モル％、酢酸ビニルから導かれる構造単位に由来
するエステル結合のケン化度が９５モル％以上のもので
ある上記（１）記載のキャップライナー材。（３）ポリエチレン樹脂（Ｂ）が、密度が０．９４０
〜９７０ｇ／ｃｍ³、メルトフローレートが０．５〜５
ｇ／１０分のものである上記（１）または（２）記載の
キャップライナー材。

【０００９】本発明で用いられるエチレン・酢酸ビニル
共重合体ケン化物（Ａ）およびエチレン・酢酸ビニル共
重合体ケン化物（Ｃ）としては、エチレンと酢酸ビニル
との共重合体中の酢酸ビニル単位に由来するエステル結
合を加水分解することにより得られるものが制限なく使
用できるが、ポリエチレン樹脂（Ｂ）などのポリオレフ
ィン樹脂との相溶性が良好なものが好ましい。

【００１０】本発明で用いられるエチレン・酢酸ビニル
共重合体ケン化物（Ａ）およびエチレン・酢酸ビニル共
重合体ケン化物（Ｃ）の好ましいものとしては、エチレ
ンから導かれる構造単位の含量が１５〜４０モル％、好
ましくは２０〜３５モル％で、酢酸ビニルから導かれる
構造単位に由来するエステル結合のケン化度が９５モル
％以上、好ましくは９８モル％以上のものがあげられ
る。このようなエチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物
（Ａ）およびエチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物
（Ｃ）は酸素、二酸化炭素等の気体に対する気体遮断性
が熱可塑性樹脂の中では最高の水準にあり、かつ変性ポ
リオレフィン樹脂との相溶性が良好であるので、匂いが
ないキャップライナー材であって、弾性があり、キャッ
プネジを締めるだけでプラスチック製ボトルを容易に密
封することができ、しかもガスバリアー性に優れたキャ
ップライナー材を得ることができる。

【００１１】エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物
（Ａ）およびエチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物
（Ｃ）は１種単独で使用することもできるし、２種以上
を組み合せて使用することもできる。またエチレン・酢
酸ビニル共重合体ケン化物（Ａ）とエチレン・酢酸ビニ
ル共重合体ケン化物（Ｃ）とは同じものを使用すること
もできるし、異なるものを使用することもできる。

【００１２】本発明で用いるポリエチレン樹脂（Ｂ）は
エチレンの単独重合体、またはエチレンと、少量、例え
ば３モル％以下の炭素数３〜２０のα−オレフィンとの
共重合体であり、公知のものが使用できる。エチレンと
共重合する炭素数３〜２０のα−オレフィンとしては、
プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−
１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセ
ン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセ
ン、１−オクタデセン、１−エイコセンなどがあげられ
る。これらは１種単独で使用することもできるし、２種
以上を組み合せて使用することもできる。エチレンと共
重合するα−オレフィンとしては炭素数が３〜６のα−
オレフィンが好ましい。

【００１３】本発明で用いるポリエチレン樹脂（Ｂ）
は、密度が０．９３０〜０．９７８ｇ／ｃｍ³、好まし
くは０．９４０〜９７０ｇ／ｃｍ³、より好ましくは
０．９４５〜０．９６５ｇ／ｃｍ³であり、かつＡＳＴ
ＭＤ１２３８により１９０℃、２．１６ｋｇ荷重下
で測定されるメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜
２０ｇ／１０分、好ましくは０．５〜１０ｇ／１０分、
より好ましくは１〜５ｇ／１０分の範囲にある高密度ポ
リエチレンである。密度およびＭＦＲが上記範囲にある
ので、ガスバリアー性、保香性、機密性に優れたキャッ
プライナー材を得ることができる。

【００１４】本発明で用いるポリエチレン樹脂（Ｂ）と
しては、エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｃ）
との親和性、あるいはエチレン・酢酸ビニル共重合体ケ
ン化物（Ａ）層との接着性を向上させるために、一部も
しくは全部が不飽和カルボン酸もしくはその誘導体でグ
ラフト変性された変性物を使用することもできる。

【００１５】変性に用いられる不飽和カルボン酸もしく
はその誘導体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マ
レイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン
酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ノル
ボルネンジカルボン酸、ビシクロ［２．２．１］ヘプト
−２−エン−５，６−ジカルボン酸などの不飽和カルボ
ン酸、およびこれらの酸無水物またはこれらの誘導体
（例えば酸ハライド、アミド、イミド、エステルなど）
があげられる。具体的なものとしては、塩化マレニル、
マレニルイミド、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無
水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ビシクロ
［２．２．１］ヘプト−２−エン−５，６−ジカルボン
酸無水物、マレイン酸ジメチル、マレイン酸モノメチ
ル、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン
酸ジメチル、シトラコン酸ジエチル、テトラヒドロフタ
ル酸ジメチル、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エ
ン−５，６−ジカルボン酸ジメチル、ヒドロキシエチル
（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）ア
クリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、メタク
リル酸アミノエチルおよびメタクリル酸アミノプロピル
などをあげることができる。これらの中ではアクリル
酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、ヒドロキシエチル
（メタ）アクリレート、グリシジルメタクリレート、メ
タクリル酸アミノプロピルが好ましい。

【００１６】ポリエチレン樹脂のグラフト変性は公知の
方法で行うことができる。例えば、ポリエチレン樹脂を
有機溶媒に溶解し、この溶液に不飽和カルボン酸もしく
はその誘導体およびラジカル開始剤などを加え、通常６
０〜３５０℃、好ましくは８０〜１９０℃の温度で０．
５〜１５時間、好ましくは１〜１０時間反応させること
により行うことができる。上記の有機溶媒は、変性前の
ポリエチレン樹脂を溶解することができる有機溶媒であ
れば、特に制限なく使用することができる。このような
有機溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等の
芳香族炭化水素系溶媒；ペンタン、ヘキサン、ヘプタン
等の脂肪族炭化水素系溶媒などがあげられる。

【００１７】また押出機などを使用して、ポリエチレン
樹脂と不飽和カルボン酸もしくはその誘導体とを無溶媒
で混練して反応させ、グラフト変性ポリエチレンを製造
することもできる。反応温度は、通常ポリエチレン樹脂
の融点以上、具体的には１２０〜２５０℃の範囲であ
る。このような温度条件下における反応時間は、通常
０．５〜１０分間である。

【００１８】（Ｂ）成分としてグラフト変性ポリエチレ
ンを使用する場合も密度およびＭＦＲは前記範囲のもの
を使用する。変性に用いる変性前のポリエチレン樹脂の
密度およびＭＦＲは制限されない。ポリエチレン樹脂
（Ｂ）は１種単独で使用することもできるし、２種以上
を組み合わせて使用することもできる。

【００１９】本発明のキャップライナー材は、前記エチ
レン・酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ａ）を主成分とす
るエチレン・酢酸ビニル共重合体層（Ｌi）と、前記ポ
リエチレン樹脂（Ｂ）およびエチレン・酢酸ビニル共重
合体ケン化物（Ｃ）を含むポリエチレン系樹脂組成物か
らなるポリエチレン系樹脂組成物層（Ｌii）の少なくと
も２層を有する積層体から構成される。

【００２０】エチレン・酢酸ビニル共重合体層（Ｌi）
およびポリエチレン系樹脂組成物層（Ｌii）はそれぞれ
エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ａ）、または
ポリエチレン樹脂（Ｂ）およびエチレン・酢酸ビニル共
重合体ケン化物（Ｃ）だけからなる層であってもよい
し、これらの成分以外に酸化防止剤、中和剤、滑剤、ス
リップ剤、発泡剤、発泡助剤、耐熱安定剤、帯電防止
剤、滑剤、顔料、天然油、合成油、ワックス、無機充填
剤などの添加剤が本発明の目的を損なわない範囲で含ま
れていてもよい。前記無機充填剤の代表例としては、た
とえば重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、タル
ク、ガラス繊維、炭酸マグネシウム、マイカ、カオリ
ン、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、チタンホワイト、
ホワイトカーボン、カーボンブラック、水酸化アルミニ
ウム、水酸化マグネシウムなどがあげられ、これらは単
独でまたは２種以上を混合して用いることができる。無
機充填剤の配合量は、エチレン・酢酸ビニル共重合体ケ
ン化物（Ａ）１００重量部、またはポリエチレン樹脂
（Ｂ）およびエチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物
（Ｃ）の合計量１００重量部に対して１０重量部以下で
あるのが好ましい。

【００２１】ポリエチレン系樹脂組成物中のポリエチレ
ン樹脂（Ｂ）およびエチレン・酢酸ビニル共重合体ケン
化物（Ｃ）の含有量は、ポリエチレン樹脂（Ｂ）７０〜
９０重量％、好ましくは７５〜８５重量％、エチレン・
酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｃ）３０〜１０重量％、
好ましくは２５〜１５重量％である。両成分の含有量が
上記範囲にあるので、ガスバリアー性、密着性、成形加
工性に優れたキャップライナー材を得ることができる。
ポリエチレン系樹脂組成物中にはエチレン・酢酸ビニル
共重合体層（Ｌi）に配合される前記添加物が本発明の
目的を損なわない範囲で含まれていてもよい。

【００２２】本発明のキャップライナー材は変性または
未変性のポリオレフィン樹脂層などが積層された３層以
上の積層体から構成されていてもよく、例えばポリエチレン系樹脂組成物層（Ｌii）／エチレン・酢酸
ビニル共重合体ケン化物層（Ｌi）／未変性ポリオレフ
ィン樹脂層、未変性ポリオレフィン樹脂層／ポリエチレン系樹脂組成
物層（Ｌii）／エチレン・酢酸ビニル共重合体層（Ｌ
i）、ポリエチレン系樹脂組成物層（Ｌii）／変性ポリエチレ
ン層／エチレン・酢酸ビニル共重合体層（Ｌi）、ポリエチレン系樹脂組成物層（Ｌii）／エチレン・酢酸
ビニル共重合体層（Ｌi）／ポリエチレン系樹脂組成物
層（Ｌii）／未変性ポリオレフィン樹脂層などがあげられる。

【００２３】本発明のキャップライナー材の各層の厚さ
は、エチレン・酢酸ビニル共重合体層（Ｌi）が５μｍ
〜０．３ｍｍ、好ましくは３０μｍ〜０．１ｍｍ、ポリ
エチレン系樹脂組成物層（Ｌii）が１０μｍ〜０．３ｍ
ｍ、好ましくは２００μｍ〜０．２５ｍｍであるのが望
ましい。

【００２４】本発明のキャップライナー材を製造する方
法としては、まず上記構成の多層シートまたはフィルム
（以下単にシートという）を製造する。多層シートを製
造する方法としては、例えば各層を構成する樹脂を別々
の押出機で溶融し、先端部が合流したダイスから溶融積
層されたシートを成形する共押出法；予め１層もしくは
２層の共押出シートを形成しておき、そのシートに溶融
したシート状樹脂を溶融コーテォイングする押出コーテ
ィング法；各構成のシートを接着剤で積層するラミネー
ト法等を採用することができる。

【００２５】本発明のキャップライナー材は、多層シー
トをそのままキャップライナー材として用いることもで
きるが、シートがガラス転移温度（Ｔｇ）以上、好まし
くは軟化点以上の温度にある状態で上下の金型を用いて
圧縮成形もしくは、しごき成形することにより、キャッ
プに嵌入可能な形状に成形されたものが好ましい。

【００２６】本発明のキャップライナー材は、プラスチ
ック製ボトルの内容物の保存、保管のためにプラスチッ
ク製ボトルとの当接面に採用されるプラスチック製キャ
ップのキャップライナー材として用いられる。

【００２７】本発明のキャップライナー材は弾性があ
り、キャップネジを締めるだけでプラスチック製ボトル
を密封することができ、しかもガスバリアー性に優れ、
かつ匂いがないかほとんどないので、飲料用ＰＥＴボト
ルキャップのライナー材に好適に使用でき、特に炭酸飲
料のボトルキャップのライナー材として好適に使用でき
る。

【００２８】

【発明の効果】本発明のキャップライナー材は、エチレ
ン・酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ａ）を主成分とする
エチレン・酢酸ビニル共重合体層（Ｌi）と、特定のポ
リエチレン樹脂（Ｂ）およびエチレン・酢酸ビニル共重
合体ケン化物（Ｃ）を特定量含むポリエチレン系樹脂組
成物からなるポリエチレン系樹脂組成物層（Ｌii）とを
有する積層体から構成されているので、弾性があり、キ
ャップネジを締めるだけでプラスチック製ボトルを密封
することができ、しかもガスバリアー性に優れ、匂いも
ない。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に実施例を通して本発明を説明
するが、本発明はそれら実施例によって何ら限定される
ものではない。

【００３０】実施例で使用した原料は以下の通りであ
る。・エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ａ）：エチ
レンの含有量が２５モル％酢酸ビニル単位のケン化度が
９８モル％・ポリエチレン樹脂（Ｂ）：エチレン単独重合体密度：０．９６０ｇ／ｃｍ³ ＭＦＲ；５ｇ／１０分

【００３１】・エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物
（Ｃ）：前記エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物
（Ａ）

【００３２】実施例１（ポリエチレン系樹脂組成物の製造）ヘンシェルミキサ
ー中に前記ポリエチレン樹脂（Ｂ）８５重量部、エチレ
ン・酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｃ）１５重量部、な
らびに添加剤としてリン系酸化防止剤［トリス（２，４
−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト］０．１重
量部、中和剤（ステアリン酸カルシウム）０．１重量部
および滑剤（エルカ酸アミド）０．２重量部を添加し、
攪拌混合した。その混合物を二軸押出機（４０ｍｍφ）
を用いて樹脂温度２００℃で溶融混練し、その混練物を
押し出してポリエチレン系樹脂組成物のペレットを得
た。

【００３３】（積層体の製造）上記で得たポリエチレン
系樹脂組成物を１台の押出機で１８０℃で溶融した。別
の押出機で前記エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物
（Ａ）を１８０℃で溶融混練し、先端部で合流する多層
シート成形装置で押出し、ポリエチレン系樹脂組成物層
（Ｌii）が１ｍｍ、エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン
化物層（Ｌi）が５０μｍの多層シートを成形した。

【００３４】（キャップライナー材の製造）次いで、上
記多層シートから直径８ｍｍの円形に打ち抜いて金型内
で加熱し、圧縮成形（ＣＣＭ成形）により２００℃、金
型温度３０℃にてキャップの内側にライナー加工した。
上記方法で得たキャップライナー材を用いて性能を評価
した。結果を表１に示す。

【００３５】比較例１実施例１において、エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン
化物を使用せず、ポリエチレン樹脂１００重量部を使用
した以外は実施例１と同様に行った。結果を表１に示
す。

【００３６】

【表１】＊１ガスバリアー性：ボトル内部に吸着性物質を秤量
して入れ、キャップライナー材を有するキャップで栓を
した後、ボトルの重量変化を測定した。 ◎；重量変化が１％未満 ○；重量変化が１％以上３％未満 △；重量変化が３％以上１０％未満 ×；重量変化が１０％以上＊２ボトルとの密着性：ボトル内部に水を入れ、キャ
ップライナー材を有するキャップで栓をした後、逆さの
状態でキャップを徐々に緩め、水が漏れ始めるまでのキ
ャップの回転角度を求めた。 ◎；回転角度が３００°以上 ○；回転角度が２００°以上３００°未満 △；回転角度が１００°以上２００°未満 ×；回転角度が１００°未満＊３剛性：キャップライナー材を有するキャップを一
定トルクで締め付け、開栓トルクを測定した。 ◎；締付トルクに対し、開栓トルクが９０％以上必要 ○；締付トルクに対し、開栓トルクが８０％以上９０％
未満 △；締付トルクに対し、開栓トルクが７０％以上８０％
未満 ×；締付トルクに対し、開栓トルクが７０％未満

【００３７】表１の結果からわかるように、実施例のキ
ャップライナー材は２層構造により、比較例のポリエチ
レン樹脂単体にはないガスバリアーを有しており、非常
に有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3E084 AA04 AA24 AB01 CC03 CC08 HA02 HC07 HD01 4F100 AH02H AH03H AH08H AK04B AK69A AK69B AL05B BA02 CA06 CA19 GB18 JA06B JA13B JD02 JD05 JK07 YY00B

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物
（Ａ）を主成分とするエチレン・酢酸ビニル共重合体層
（Ｌi）と、密度が０．９３０〜０．９７８ｇ／ｃｍ³、ＡＳＴＭ
Ｄ１２３８により１９０℃、２．１６ｋｇ荷重下で測
定されるメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜２０
ｇ／１０分のポリエチレン樹脂（Ｂ）７０〜９０重量％
およびエチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物（Ｃ）３
０〜１０重量％を含むポリエチレン系樹脂組成物からな
るポリエチレン系樹脂組成物層（Ｌii）とを有する積層
体から構成されるキャップライナー材。
【請求項２】エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン化物
（Ａ）および／またはエチレン・酢酸ビニル共重合体ケ
ン化物（Ｃ）が、エチレンから導かれる構造単位の含量
が１５〜４０モル％、酢酸ビニルから導かれる構造単位
に由来するエステル結合のケン化度が９５モル％以上の
ものである請求項１記載のキャップライナー材。
【請求項３】ポリエチレン樹脂（Ｂ）が、密度が０．
９４０〜９７０ｇ／ｃｍ³、メルトフローレートが０．
５〜５ｇ／１０分のものである請求項１または２記載の
キャップライナー材。