JP2004331076A

JP2004331076A - 機能性容器蓋

Info

Publication number: JP2004331076A
Application number: JP2003124801A
Authority: JP
Inventors: Jun Takahashi; 潤高橋; Hiroaki Kikuchi; 裕昭菊地; Toru Takahashi; 徹高橋; Masaharu Furuya; 正治古屋
Original assignee: GRACE JAPAN KK; Japan Crown Cork Co Ltd
Current assignee: GRACE JAPAN KK; Nippon Closures Co Ltd
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-04-30
Also published as: JP4493283B2

Abstract

【課題】容器蓋のシェル内に酸素吸収機能をディスクを備えた機能性容器蓋において、該ディスクの素材を該キャップ構成素材との関連において特定のものに限定することにより、該ディスクの高速生産性を確保しつつ、センタリング不良、カッティングダストの抑制、形状不良等の成形不良をなくし、かつ、該キャップとの接着性を高めた機能性容器蓋を提供する。
【解決手段】ポリオレフィン系樹脂からなり頂板部と頂板部周縁から垂下したスカート部を備えたキャップシェル内の天板内面側に、少なくとも酸素吸収機能を有するディスクがモールド接着されてなる機能性容器蓋であって、該ディスクが、特定割合のポリオレフィン系樹脂と熱可塑性エラストマーのブレンド物に機能性付与剤及び離型樹脂が配合された組成物の成形体であることを特徴とする機能性容器蓋。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器蓋のシェル内に少なくとも酸素吸収機能を有するディスクを備えた機能性容器蓋に関するものであって、より詳しくは、該ディスクの素材を該キャップ構成素材との関連において特定のものに限定することにより、該ディスクの高速生産性を確保しつつセンタリング不良、カッティングダストの抑制、形状不良等の成形不良をなくし、かつ、該キャップとの接着性を高めた機能性容器蓋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
容器内に収納した食品や飲料等が空気中の酸素に接触して変質するのを抑制し、長期に亙って上記食品や飲料等の品質の安定性を保持するために、容器蓋のキャップシェル内に酸素吸収剤を添加したプラスチック成形体からなるディスクを付設した容器蓋が知られている。
【０００３】
これらの先行技術は、いずれも本出願人が提案した下記特許文献１ないし３に開示されている。
【特許文献１】特開２００２−０１９８１８号公報
【特許文献２】特開２００２−０９６８６２号公報
【特許文献３】特開２００２−１０４４８０号公報
これらの容器蓋は、従来の食品や飲料を収納した容器内のヘッドスペースと呼ばれる空間に残存する空気内、あるいは内容物中に溶存している空気内にある酸素によって内容物が経時に伴って酸化劣化を受けるのを抑制し、容器内容物の長期保存に寄与することができる点でその効果が高く評価されている。
これらの容器蓋内に配置される酸素吸収機能を備えたディスクは、酸素吸収剤を配合した樹脂を、キャップシェルの天面の内面側の所定の箇所に圧縮成形あるいは射出成形によって一体化されるものであるが、従来のこの種の容器蓋においては、ディスクの素材はキャップと同一素材を用いることが最適と考えられ、事実、その様な認識のまま、キャップがポリプロピレン系樹脂から形成されている時は、ディスクもポリプロピレン系樹脂に酸素吸収剤を配合したものを用いてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、本発明者らの知見によれば、従来のディスク素材の選択の常識は必ずしも最適なものとは言えず、このディスクの素材を適切に選択しないと、成形後の応力歪みによりキャップから剥離する虞があることが判明した。
そこで、本発明の目的は、容器蓋内に配置される酸素吸収機能を備えたディスクを構成する素材が、成形後にも応力歪みを生じることなく、キャップ内面に安定的に接着できる機能性容器蓋を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、成形性に優れ、高速生産性を可能にした機能性容器蓋を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであって、下記の構成からなることを特徴とするものである。
すなわち、本発明によれば、ポリオレフィン系樹脂からなり頂板部と頂板部周縁から垂下したスカート部を備えたキャップシェル内の天板内面側に、少なくとも酸素吸収機能を有するディスクが、前記キャップシェル内で成形されてなる機能性容器蓋であって、該ディスクが、ポリオレフィン系樹脂および熱可塑性エラストマーのブレンド物に機能性付与剤及び離型樹脂が配合された組成物の成形体であることを特徴とする機能性容器蓋が提供される。
【０００６】
また、本発明によれば、前記成形体が、ポリオレフィン系樹脂６５ないし９０重量％、熱可塑性エラストマー１０ないし３５重量％のブレンド物１００重量部に対して、離型樹脂０．５ないし３重量部および機能性付与剤１．０ないし１５重量部を配合した組成物からなり、圧縮成形または射出成形で成形された上記機能性容器蓋が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、前記ディスクのポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン系樹脂とポリプロピレン系樹脂の混合物である上記機能性容器蓋が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、前記ディスクのポリオレフィン系樹脂が、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）およびエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）からなる群より選ばれた少なくとも１種である上記の機能性容器蓋が提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、前記熱可塑性エラストマーが、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー及びフッ素系熱可塑性エラストマーからなる群より選ばれた少なくとも１種である上記機能性容器蓋が提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、前記離型樹脂が、高分子量シリコーンマスターバッチまたはポリオレフィン変性シリコーンである上記機能性容器蓋が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の重要な特徴は、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂からなる容器蓋のキャップシェル内の天板内面側に、少なくとも酸素吸収機能を有するディスクが、キャップシェル内で成形されてなる機能性容器蓋において、上記ディスクがポリオレフィン系樹脂と熱可塑性エラストマーのブレンド物に機能性付与剤を配合した組成物からなる特定の樹脂組成物の成形体であることにある。
【００１２】
本発明の先行技術として例示した上記３件の特許文献にも見られるように、この種の容器蓋は、キャップシェルの天面内面側に酸素吸収機能を有するディスクが接着された構造となっている。このディスクは、通常、ポリオレフィン系樹脂などのキャップシェルを構成する樹脂と同系の樹脂に酸素吸収剤及び離型樹脂を配合した組成物を、予め成形されたキャップシェルの天板内面側に射出成形または圧縮成形することによって一体化され酸素吸収機能を備えた容器蓋として提供されるものである。
本発明において、キャップシェルはポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂によって成形されている。キャップシェル内に酸素吸収機能を有するディスクを付設する場合に、酸素吸収機能を最大限に発揮させるためにはディスクの比表面積をできるだけ大きくすることが必要である。
【００１３】
図１は、上記ディスクを、不正開封防止のためのタンパーエビデントバンドを備えた容器蓋のキャップシェル内に接着した状態の半截断面図であり、図２は、その底面図である。
図中、１はキャップシェル、２はスカート部、３はディスクの凹凸面、４はディスク、５はキャップ螺条、６はインナーリング、７はタンパーエビデントバンド、８は弱化部、９はフラップ片、１０は機能性容器蓋、１１はリブ、１２は隙間を示している。
【００１４】
本発明のディスクは、図１および図２に示したように、キャップシェル１内の内面側に成形により付設されるものであるが、ディスク４の比表面積を大きくするために、例えば、表面に断面鋸歯状の凹凸部３を形成することが行われ、かつ、容器蓋の大きさによっても異なるが、１．０ないし３．０ｍｍ程度の厚みが必要となる。
【００１５】
ところが、その様な形状にして高速生産するためには、成形時の冷却を素早くしなければならず、金型ツールの改良や樹脂材自体の変更を試みたが、従来の組成物を圧縮成形により接着した場合は、冷却能力が不十分で成形後の応力歪みが避けられず、冷却不足による形状不良ないし離型時のひげの発生が起こるなどの成形性の問題、ならびに、それに伴って、センタリング不良やカッティングダストの発生が見られ、さらにはディスクがキャップシェルから剥離することがあり、キャップシェルへの安定して強固な接着を確保することが困難であることがわかった。
【００１６】
上記容器蓋は、一般に食品や飲料用の蓋として用いるものであり、容器内に付設されたディスクが剥離すれば、そのまま食品や飲料内に落下することは明白であり、かかる事態は、容器蓋の構成としては絶対に避けなければならないことである。本発明者らの知見によれば、これらの技術的問題点は、ディスクを構成するポリマー素材として、ポリオレフィン系樹脂と熱可塑性エラストマーからなるブレンド物に機能性付与剤及び離型樹脂が配合された組成物を採択することにより解決できることが見いだされた。上記組成物において、熱可塑性エラストマーは、成形後の応力歪みを有効に抑制し、前述した成形不良を有効に抑制する機能を有している。
【００１７】
離型樹脂としては、高分子量シリコーンマスターバッチまたはポリオレフィン変性シリコーンが好ましく用いられる。
前記ディスクを構成する成形体は、ポリオレフィン系樹脂６５ないし９０重量％、熱可塑性エラストマー１０ないし３５重量％のブレンド物１００重量部に対して、離型樹脂０．５ないし３重量部および機能性付与剤１．０ないし１５重量部を配合した組成物からなり、これをキャップシェル内の天板内面側に圧縮成形または射出成形によって付設される。
【００１８】
ディスクを構成するポリオレフィン系樹脂としては、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）からなる群より選ばれた少なくとも１種であることが好ましく、なかでも、ポリプロピレンが５ないし１５重量％程度の少ない割合で含まれているものであることが好ましい。
【００１９】
また、熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー及びフッ素系熱可塑性エラストマーからなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましく用いられ、この成分により、組成物に柔軟性を付与し、ディスクの高速生産性により寄与することができる。
【００２０】
本発明において用いる機能性付与剤としては、例えば、酸素吸収剤、乾燥剤、消臭剤、抗菌剤などが挙げられる。
酸素吸収剤は、従来より知られている酸素吸収剤がいずれも使用できるが、還元性を有しかつ実質的に水に不溶なものが好ましく用いられる。
その一例としては、還元性鉄、還元性亜鉛、還元性錫粉などの還元性を有する金属粉；酸化第一鉄などの金属低位酸化物；炭化鉄、ケイ素鉄、鉄カルボニル、水酸化鉄などの還元性金属化合物などの単独または組み合わせ；多価フェノールを骨格内に有する高分子化合物、例えば、多価フェノール含有フェノール・アルデヒド樹脂や、アスコルビン酸、エリソルビン酸、ヒドロキシカルボン酸またはそれらの塩、および亜硫酸のアルカリ金属塩；あるいは、トコフェロール（ビタミンＥ）、グルコース、フラクトースなどの糖類、ＢＨＴ、ＢＨＡ、没食子酸、没食子酸プロピル、クエン酸イソプロピル、ＥＤＴＡのアルカリ金属塩などの食添系酸素吸収剤などを挙げる事ができる。
【００２１】
少なくとも酸素吸収機能を有するディスク４は、前述したように、比表面積をできるだけ大きくすることが有効であり、開放面の形状を断面鋸歯状等の凹凸部３に形成したものが好ましく用いられる。また、このディスクの平面形状は、中心から放射状に延びる複数のリブ１１によって区画された部分と該区画を環状に横断する多数の前記凹凸部３を有するようにされていることが好ましい。
【００２２】
このような形状にすることによって、環状の凹凸部によりディスクの比表面積が著しく高められると共に、放射状のリブによって圧縮成形に際しての樹脂溶融物の周縁部への流動を促進させ、成形不良を一層有効に防止することができる。
放射状リブ１１の本数はとくに限定されるものではないが、４ないし１２本程度であることが好ましく、環状の凹凸部の深さは０．５ないし２．５ｍｍ程度、環状凹凸部の数は４ないし１２個程度であることが好ましい。
【００２３】
また、本発明の酸素吸収機能を有するディスク４は、容器蓋のキャップシェル内面の環状に突設されるインナーリング６の内側に若干の隙間１２を設けてキャップシェル内面において接着されている。図１の例ではディスク４は、キャップシェル内面の天板に直接接着されているが、この種の容器蓋には、上記インナーリング６が、別体として構成された中栓に形成され、容器蓋内に組み込まれているものもあり（特開２００２−１９８１８、図６参照）、その場合は、該中栓のインナーリング内に接着されていれば良い。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明の効果を説明するが、本発明は特許請求の範囲に規定した発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、これに限定されるものでないことはもちろんである。
【００２５】
＜実施例１ないし５、比較例１ないし５＞
実施例において、キャップシェルは、実施例１ないし４および比較例１においてはポリプロピレン（ＰＰ）、実施例５と比較例ないし５においては高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から成形されている。
ディスクを成形するための組成物は表１に示したとおりであり、用いた樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ：２１６０ｇ・１９０℃，ｇ／１０分、正しＥＰＲは２３０℃）は次のとおりである。
ＥＶＡ（１）：１２ｇ／１０ｍｉｎ
ＥＶＡ（２）：５．５ｇ／１０ｍｉｎ
ＨＤＰＥ：４ｇ／１０ｍｉｎ
ＬＬＤＰＥ：１０ｇ／１０ｍｉｎ
ＶＬＤＰＥ：３．６ｇ／１０ｍｉｎ
ＥＰＲ：２ｇ／１０ｍｉｎ
ＰＰ（Ａ）：１６ｇ／１０ｍｉｎ
ＰＰ（Ｂ）：４ｇ／１０ｍｉｎ
【００２６】
＜ディスクの成形＞
表１に示した組成物をドライブレンドし、溶融された樹脂（約２４０℃）を押出機によりボア径６．０ｍｍの流路より押し出し、流路出口に配設されている回転刃により溶融樹脂をカッテイングし、流路下方に位置する口径２８ｍのキャップシェル内の天板内面に落下させ、その後、環状・放射状の凹凸を有する金型で圧縮成形によって、直径１６．０ｍｍ，凹凸の深さ０．７ｍｍ，厚さ１．５ｍｍのディスクを接着した。
この成形時の作業性、ディスクの成形に伴うダストの状態、形状崩れの状態、ならびに接着性について下記の基準に従って評価し、結果を表１に示した。
【００２７】
・作業性・・溶融樹脂のカッティング後の溶融ドロップが安定して真下に落下するかどうかを、カッティング性、センタリング性、リスタート性を含めて綜合評価した。
◎：きわめて優れる；
○：優れる；
△：溶融樹脂のフロー状態がやや悪い；
×：溶融樹脂のフロー状態が悪く、調整時の機械停止後のリスタートに手間取る；
・ダストの発生状態
○：ダストの発生が殆どない；
△：ダストの発生はあるが作業に支障を及ぼすほどではない；
−：ダストの発生が顕著で作業に支障を及ぼす；
・形状崩れ・・ディスク表面の凹凸形状の欠け、ヒゲ、シミだしの有無を目視により評価した。
◎：微小レベルの形状崩れが殆ど発生しない；
○：微小レベルの形状崩れが僅かに発生する；
△：微小レベルの形状崩れが若干発生する（トータル不良率１〜３％未満）；
×：微小レベルの形状崩れが多数発生する（トータル不良率３％以上）；
・接着性・・千枚通しでディスクを引き起こし、シェルとの接着性を評価した。
◎：外力によってディスクを剥すことはできず、ディスクがちぎれた；
○：外力によってディスクを剥すことが困難である；
△：外力によってなんとかディスクを剥すことができる；
×：外力によって容易にディスクを剥すことができる；
−：ディスクが接着しない；
【００２８】
【表１】

【００２９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、少なくとも酸素吸収機能を備えたディスクを容器蓋のキャップシェル内面に接着固定した機能性容器蓋を作成するに当たり、該ディスクを構成する組成物を特定の組成物とすることにより、ポリオレフィン系樹脂からなる容器蓋に付設する機能性ディスクが高速生産性に適合し、作業性、ダスト、形状崩れ、接着性の全てに優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の機能性ディスクをタンパーエビデント機能を有する容器蓋に接着固定した状態の半截断面図である。
【図２】
図１の底面図である。
【符号の説明】
１：キャップシェル
２：スカート部
３：ディスクの凹凸面
４：ディスク
５：キャップ螺条
６：インナーリング
７：タンパーエビデントバンド
８：弱化部
９：フラップ片
１０：機能性容器蓋
１１：リブ
１２：隙間

Claims

ポリオレフィン系樹脂からなり頂板部と頂板部周縁から垂下したスカート部を備えたキャップシェル内の天板内面側に、少なくとも酸素吸収機能を有するディスクが、前記キャップシェル内で成形されてなる機能性容器蓋であって、該ディスクが、ポリオレフィン系樹脂および熱可塑性エラストマーのブレンド物に機能性付与剤及び離型樹脂が配合された組成物の成形体であることを特徴とする機能性容器蓋。
前記成形体が、ポリオレフィン系樹脂６５ないし９０重量％、熱可塑性エラストマー１０ないし３５重量％のブレンド物１００重量部に対して、離型樹脂０．５ないし３重量部および機能性付与剤１．０ないし１５重量部を配合した組成物からなり、圧縮成形または射出成形で成形された請求項１記載の機能性容器蓋。
前記ディスクのポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン系樹脂とポリプロピレン系樹脂の混合物である請求項１または２記載の機能性容器蓋。
前記ディスクのポリオレフィン系樹脂が、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）およびエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）からなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の機能性容器蓋。
前記熱可塑性エラストマーが、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー及びフッ素系熱可塑性エラストマーからなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の機能性容器蓋。
前記離型樹脂が、高分子量シリコーンマスターバッチまたはポリオレフィン変性シリコーンである請求項１または２記載の機能性容器蓋。