JP2005067616A

JP2005067616A - キャップライナー用樹脂組成物、ライナー、キャップ及びキャップ付きボトル

Info

Publication number: JP2005067616A
Application number: JP2003209124A
Authority: JP
Inventors: Masahide Arai; 将英荒井
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2005-03-17

Abstract

【課題】キャップからの液だれが生じにくい技術を提供する。
【解決手段】キャップの内面側に設けられるライナーを形成するための樹脂組成物であって、当該樹脂組成物からなり、かつ平面を有する成形体を形成し、当該平面の水の接触角を測定したとき、当該測定値が１００度以上であることを特徴とするキャップライナー用樹脂組成物。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はキャップライナー用樹脂組成物、ライナー、キャップ及びキャップ付きボトルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、リシール可能なキャップを備えた飲料用のキャップ付きボトルが広く使われている（下記特許文献参照）。キャップの材料としてはアルミニウム合金等の金属や、プラスチック等が用いられている。ボトル本体の材料としてはアルミニウム合金等の金属や、プラスチック、ガラス等が用いられている。
以下、金属製のキャップとボトル本体を用いた例について説明する。
キャップ付きボトルは、ボトル本体内部にビール、炭酸飲料等の内容物を充填し、この後にボトルの口金部（開口部）にキャップ材を被せ、キャップ材にキャッピング加工を施すことにより、キャップ材が口金部に巻き締められ、ボトルの開口部がキャップ材内面に設けられたライナーによってシールされ、キャップ付きボトルに形成される。
この様にしてキャップ材を加工することにより得られるキャップは、例えば天板部と天板部の周縁部に設けられる筒状の周壁部とからなる有底筒状のキャップ本体と、キャップ本体の天板部の内面側に密着した状態で設けられる樹脂組成物製のライナーとからなる。
そして、かかるキャップを回してキャップの下端部付近に設けられたミシン目を切断し、当該キャップをボトルから取り外すことにより、炭酸飲料等の内容物を飲むことが可能となる。そして、取り外したキャップをボトルに再び取り付けることにより、ライナーによってボトルの開口部がリシールされ、前記内容物は再びボトル内に封入される。
【０００３】
【特許文献１】
特許第１２２２７３６号公報
【特許文献２】
特許第１２９８８０４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のキャップ付きボトルにおいては、キャップライナーから液だれが生じるという問題があった。
液だれは、例えば、ボトル本体の口金部にねじのところにキャップライナーからたれた内容物が付着し、乾燥すると、内容物の後が残って見栄えが悪くなったり、キャップの開け閉めがしにくくなったり、シール性が低下したりするという問題を引き起こすため不都合である。
【０００５】
よって、本発明においては、キャップからの液だれが生じにくい技術を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、以下の手段を提案する。
第１の発明は、キャップ付きボトルのキャップの内面側に設けられるライナーであって、ボトル内の内容物と接触する平面の水の接触角が１００度以上であることを特徴とするライナーである。
第２の発明は、キャップ付きボトルのキャップの内面側に設けられるライナーを形成するための樹脂組成物であって、当該樹脂組成物からなり、かつ平面を有する成形体を形成し、当該平面の水の接触角を測定したとき、当該測定値が１００度以上であることを特徴とするキャップライナー用樹脂組成物である。
第３の発明は、キャップ付きボトルのキャップの内面側に設けられるライナーを形成するための樹脂組成物であって、当該樹脂組成物１００質量部に対して、撥水性物質を１〜２５質量部含有することを特徴とするキャップライナー用樹脂組成物である。
第４の発明は、前記第１の発明のライナー、または本発明のキャップライナー用樹脂組成物を用いて形成したライナーを備えていることを特徴とするキャップである。
第５の発明は、前記第４の発明のキャップを備えていることを特徴とするキャップ付きボトルである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について以下に説明する。
［ライナー］
本発明のライナーは、ボトル内の内容物と接触する平面の水の接触角が１００度以上であることを特徴とする。内容物と接触する平面とは、一般には円板状のライナーにおいて、ボトルと対峙する面（下面）である。
水の接触角は、例えばＪＩＳＫ２３９６に規定の方法で測定することができる。例えば協和界面科学株式会社製接触角計ＣＡ−ＱＩ（商品名）等の市販の接触角計を用い、ライナーのボトル内の内容物と接触する平面について測定する。
【０００８】
濡れやすいもの程値が小さくなり、濡れにくいもの程値が大きくなる。
接触角を１００度以上とすることによって液だれを抑制できる。好ましくは１１０度以上であり、さら好ましくは１２０度以上である。
接触角が１００度以上であることにより、表面に付着しようとする内容物（液体）をはじくことにより、その付着を妨げることができ、その結果液だれを防止できるものと推測される。
接触角が大きく、表面に付着しようとする液体をはじきやすいもの程、液だれの防止効果が高いため、上限値を設定する技術的意義は乏しいが、実質的には
１５０度以下とされる。
接触角は、例えば以下に説明するキャップライナー用樹脂組成物の第２の態様の様に、キャップライナー用樹脂組成物中に、撥水性物質を配合することによって調整することができる。
また、例えばライナーを成形後にその表面に撥水性ポリマーを含む塗料を塗布すること等の加工を行うことによって調整することも可能である。
【０００９】
［キャップライナー用樹脂組成物］
（第１の態様）
本態様のキャップライナー用樹脂組成物は、キャップの内面側に設けられるライナーを形成するための樹脂組成物であって、当該樹脂組成物からなり、かつ平面を有する成形体を形成し、当該平面の水の接触角を測定したとき、当該測定値が１００度以上であることを特徴とする。
この様に樹脂組成物そのものとして、表面の接触角が大きい、撥水性の良好な材料を用いることにより、加工の手間を従来とほぼ同様とすることができ、コスト低減に寄与する。
水の接触角は、上述の様に、例えばＪＩＳＫ２３９６に規定の方法で測定することができる。例えば樹脂組成物からなり、かつ少なくとも１つの平面を有する成形体、例えば１０ｍｍ×１０ｍｍ×１．０ｍｍのシート状成形体を製造し、協和界面科学株式会社製接触角計ＣＡ−ＱＩ（商品名）等の市販の接触角計を用い、当該シートの片面（平面）について測定する。接触角を測定するための成形体はキャップライナーそのものであってもよい。その場合は、ボトル側に位置する円形の平面（下面）について測定する。
【００１０】
なお、本明細書においては、キャップライナー用樹脂組成物を用いた成形体（好ましくはキャップライナー用樹脂組成物からなる成形体）をキャップライナー用成形体と定義する。かかるキャップライナー用成形体は、粒子状、ペレット状の様な小さい単位を用いて、キャップライナーを形成するために成形されたものを全て包含する概念であって、例えばシートタイプのキャップライナーを構成するためのシート状成形体、キャップライナーそのもの等を含むものとする。
【００１１】
接触角を規定する理由、およびその好ましい範囲は、上述のライナーの説明と同様である。
キャップライナー用樹脂組成物の接触角は、例えば以下に説明する第２の態様の様に、キャップライナー用樹脂組成物中に、撥水性物質を配合することによって調整することができる。
あるいは、上述の様にベースとなる樹脂主材を適宜選択することによっても調整することができる。
【００１２】
（第２の態様）
第２の態様のキャップライナー用樹脂組成物は、当該樹脂組成物１００質量部に対して、撥水性物質を１〜２０質量部含有する。この態様では、従来の構成に撥水性物質を配合するだけでよいので簡便である。
撥水性物質としては、例えば、キャップライナー用樹脂組成物中に分散可能な粒子状のものや、樹脂主材に混合可能な樹脂成分等があげられる。
【００１３】
・撥水性物質
撥水性物質は、樹脂主材に撥水性を付与可能なものであれば特に限定されず、種種のものが知られている。具体的には例えばシリコーン化合物、フッ素樹脂、あるいは疎水性シリカ等の疎水性金属酸化物等があげられ、シリコーン化合物、フッ素樹脂、疎水性シリカから選ばれる１種以上であることが好ましい。
撥水性物質を粒状の状態で樹脂主材に分散させる場合、その平均粒子径は、分散性向上の観点から、好ましくは１×１０^−３〜８μｍ、さらには５×１０^−３〜０．１μｍとされる。
【００１４】
シリコーン化合物（シリコーンコンパウンド）は、シリコーン樹脂やシリコーン油を主体としたコンパウンドで、多数上市されているので、適宜選択して用いることができる。シリコーン油を主体としたものが食品用途に適している。形態はグリース状等である。通常は樹脂主材に溶融混合される。
フッ素樹脂としては、ポリ四フッ化エチレン、ポリ三フッ化塩化エチレン、ポリフッ化ビニデン、四フッ化エチレンと六フッ化プロピレンとの共重合体、四フッ化エチレンとフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体等が例示でき、多数上市されているので、適宜選択して用いることができる。形態はペレット状等である。通常は樹脂主材に溶融状態で混合される。なおフッ素樹脂の質量平均分子量は通常１×１０^３〜１×１０^６程度である。
疎水性シリカは、ハンドリング、効果の点から好適であって、より好ましくは合成疎水性シリカである。合成疎水性シリカは、湿式法シリカであっても気相法シリカであってもよい。なお、疎水性シリカとは、シリカの水酸基の水素をアルキルシラン（通常はメチルシラン、エチルシラン等の低級アルキルシラン）等の疎水性基で置換する加工が施されているもので、上市されているので、適宜選択して用いることができる。通常は粒子状であって、溶融した樹脂主材中に固体状で分散せしめられる。
【００１５】
撥水性物質の配合量はキャップライナー用樹脂組成物１００質量部に対して、１質量部以上、好ましくは２．０質量部超、さらに好ましくは３．０質量部以上特には５．０質量部以上とされる。
１質量部以上とすることにより、前記接触角を１００度以上に調整することが容易となり、効果を向上させることができる。
また、接触角の向上という観点からは、特に上限値を設ける技術的意義はないが、２５質量部以下とすることによりキャップライナー用樹脂組成物の柔軟性を維持することができ、好ましい。
撥水性物質は１種または２種以上混合して用いることが可能である。
【００１６】
・キャップライナー用樹脂組成物のその他の組成
キャップライナー用樹脂組成物は、好ましくはポリオレフィン樹脂とエラストマーを含む樹脂主材に、撥水性物質及び必要に応じて各種添加剤が添加されたものである。以下に撥水性物質以外の組成例について説明する。
・樹脂主材
この例の樹脂主材は、ポリオレフィン樹脂とエラストマーを含むものである。
樹脂主材には、ポリオレフィン樹脂とエラストマーの他の樹脂成分も混合することができるが、ポリオレフィン樹脂とエラストマーが樹脂主材中９０質量％以上含まれていることが好ましく、１００質量％であることが最も好ましい。
【００１７】
・・ポリオレフィン樹脂
ポリオレフィン樹脂としてはポリエチレン（低密度ポリエチレンが好ましい）、ポリプロピレン等があげられ、用途によって適宜選択することが好ましい。
レトルト処理等の加熱殺菌処理等を行う用途（以下、レトルト用と言う場合がある）に対しては、耐熱性が高いため、ポリプロピレンが好ましい。
加熱殺菌処理等を行わない場合（以下、コールド用と言う場合がある）には、低密度ポリエチレンが好ましい。
なお、ポリオレフィン樹脂は１種または２種以上混合して用いることができる。
ポリオレフィン樹脂の質量平均分子量は例えば１×１０^４〜５×１０^５程度とされる。
【００１８】
・・エラストマー
エラストマーとしては熱可塑性エラストマーが好ましく、キャップライナー用樹脂組成物に用いられるものとして多数提案されているものの中等から、特に限定せずに用いることができる。
例えばポリスチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、塩素化ポリエチレン系エラストマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー等を用いることができるが、ポリスチレン系、ポリオレフィン系等がよく用いられる。具体的には、例えば、スチレン・ブタジエンブロック共重合体；硬質セグメントがスチレン−エチレン共重合体、軟質セグメントがブテン−スチレン共重合体であるブロック重合体（スチレン／エチレン−ブテン／スチレンブロック共重合体）等があげられる。
なお、エラストマーは１種または２種以上混合して用いることができる。
エラストマーの質量平均分子量は例えば５×１０^４〜１×１０^６程度とされる。
【００１９】
本発明のキャップライナー用樹脂組成物には、上記成分の他、キャップライナー用樹脂組成物に用いられる滑剤、安定剤、分散剤、着色顔料等の各種添加剤等を適宜配合することができる。
【００２０】
・・配合量
以下に、撥水性物質もあわせて、各材料の配合量の一例を以下に示す。
・・・コールド用
ポリオレフィン樹脂（好ましくは低密度ポリエチレン）：７０〜９５質量部※
エラストマー：５〜３０質量部
滑剤：キャップライナー用樹脂組成物１００質量部に対して０．０５〜２．０質量部
安定剤：キャップライナー用樹脂組成物添加量１００質量部に対して０．０１〜０．１０質量部
分散剤：キャップライナー用樹脂組成物１００質量部に対して０．０１〜０．５０質量部
着色顔料：キャップライナー用樹脂組成物１００質量部に対して２．０質量部以下
撥水性物質：キャップライナー用樹脂組成物１００質量部に対して１〜２０質量部
※ポリオレフィン樹脂（好ましくは低密度ポリエチレン）が７０質量部以上であることにより弾性の低下を防ぐことができる。９５質量部以下とすることにより耐熱性の低下を防ぐことができる。
【００２１】
・・・レトルト用
ポリオレフィン樹脂（好ましくはポリプロピレン）：１０〜４０質量部※
エラストマー：６０〜９０質量部
滑剤：キャップライナー用樹脂組成物１００質量部対して０．０５〜２．０質量部
安定剤：キャップライナー用樹脂組成物１００質量部に対して０．０１〜０．１０質量部
分散剤：キャップライナー用樹脂組成物１００質量部に対して０．０１〜０．５０質量部
着色顔料：キャップライナー用樹脂組成物１００質量部に対して２．０質量部以下
撥水性物質：キャップライナー用樹脂組成物１００質量部に対して１〜２０質量部
※ポリオレフィン樹脂（好ましくはポリプロピレン）を１０質量部以上用いることにより、耐熱性の低下を防ぐことができる。４０質量部以下とすることにより、キャップライナー成形後の弾性の低下を抑制することができる。
【００２２】
・・キャップライナー用樹脂組成物の製造方法
キャップライナー用樹脂組成物は、例えばポリオレフィン樹脂、エラストマー等を含む樹脂主材と、撥水性物質とを、必要に応じて添加される他の添加剤とともに溶融混合することにより得られる。
このとき、撥水性物質のうち、グリース状のものや、樹脂主材の溶融混合温度以下の温度で溶融する樹脂成分は、樹脂主材と溶融状態で混ざり合う。前記溶融混合温度条件下で固体状（粒子状）のものは、樹脂主材中に分散される。
溶融混合方法は特に限定せず、ニーダー、バンバリーミキサー、ロール、一軸或いは二軸押出機、或いは射出機のシリンダー等を用いて行うことができる。温度条件は、例えば１９０〜２４０℃程度とされる。
【００２３】
［ライナーを備えたキャップ、キャップ付きボトル］
ライナーを備えたキャップとボトル本体の形状、キャップにライナーを設ける方法等は特に限定せず、従来の方法が適用し得る。以下にアルミニウム合金等の金属製のキャップ及びボトル本体の一例を示す。
キャップライナー用樹脂組成物は、例えばペレット状に加工して用いられる。そして、モールドタイプのライナーの場合は、かかるペット状の組成物を溶融状態とし、当該溶融状態の組成物をキャップ材の内面側に射出成形等により注入し、型を押しつけて所定のライナーの形状に成形し、キャップ材と一体化する。これにより、ライナーが形成されたキャップ材が得られる。そして、当該キャップ材をボトル本体に装着する際に、キャップ材が成形され、キャップ付きボトルが得られる。
シートタイプのライナーの場合は、ペレット状のキャップライナー用樹脂組成物をシート状に加工した後、ライナーの形状に打ち抜いて、これを熱圧着によりキャップ材の内面側に装着し、ボトル本体と一体化する。
なお、ライナーはキャップライナー用樹脂組成物のみから形成する必要はなく、例えばキャップライナー用樹脂組成物からなる層と、その他の材料からなる他の層を備えた多層構造のシートを形成し、これを用いてライナーとすることもできる。
【００２４】
図１、２は、アルミニウム合金製のキャップ付きボトルの構造の一例を示したものである。
キャップ材３１は、天板部３３と天板部３３の周縁部に設けられる筒状の周壁部３４とからなる有底筒状のキャップ本体３２と、キャップ本体３２の天板部３３の内面側に密着した状態で設けられるライナー４０とからなり、周壁部３４はナール３５、グルーブ３６、ミシン目３８を有するビード３７、及びフレアー３９を備えている。
【００２５】
そして、このような構成のキャップ材３１を、図２に示すようにボトル５１の口金部５３に被せ、この状態でキャップ材３１にキャッピング加工を施すことにより、キャップ材３１が口金部５３に巻き締められてキャップ３０に成形される。
【００２６】
すなわち、プレッシャーブロック、プレッシャーブロックインサート、ＲＯローラ、ＰＰローラ等からなるキャッピング装置（図示せず）を用い、ボトル５１の口金部５３に被せたキャップ材３１の天板部３３をプレッシャーブロックインサートで缶底の方向に押圧し、この状態で、プレッシャーブロックによる絞り加工によってキャップ材３１の肩部に段差部４４を形成し、更に、この状態でＲＯローラによりキャップ材３１の周壁部３４にねじ部４５（雌ねじ部）を形成し、更に、ＰＰローラによりフレアー３９をかぶら部５４に巻き締める。
【００２７】
このようにして、キャップ材３１を口金部５３に巻き締めてキャップ３０に成形することで、天板部３３の内面側のライナー４０が口金部５３のカール部５６に圧接され、それらの間が、ライナー４０の作用によりシールされてボトル５１の内部に炭酸飲料等の内容物が封入される。
【００２８】
そして、キャップ３０を回してビード３７をミシン目３８から切断し、キャップ３０をボトル５１の口金部５３から取り外すことにより、口金部５３が開栓されて炭酸飲料等の内容物を飲むことが可能となる。そして、取り外したキャップ３０を口金部５３に再び取り付けることにより、ライナー４０によって口金部５３の開口端部がリシールされ、内容物がボトル５１の内部に封入される。
【００２９】
本発明のキャップライナー用樹脂組成物が用いられるキャップの材料としては、アルミニウム合金等の金属類のみならず、例えばプラスチック樹脂も用いることができる。
ボトル本体は、アルミニウム合金等の金属からなる、いわゆるボトル缶のみならず、ガラス瓶、プラスチック瓶、金属瓶等を用いることもできる。
また、ライナーの形状、大きさ、キャップ及びボトル本体の形状、容量等は用途に応じて適宜選択すればよい。
【００３０】
なお、本発明は、キャップの材料とボトル本体がともにアルミニウム合金等の金属製の場合に適している。
本発明を適用することにより、液だれを防止できる。その結果、ボトル本体の口金部にねじのところに液だれした内容物が付着し、乾燥して見栄えが低下したり、キャップの開け閉めがしにくくなったり、シール性が低下したりするという問題を引き起こすことを抑制できる。
また、本発明においては、撥水性物質を配合しても、ライナーの弾性の低下等の問題は生じにくく、通常のライナーの特性を維持した状態で、液だれ防止の効果を得ることができる。
【００３１】
【実施例】
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
［評価項目と方法］
キャップ付きボトルについて、以下の評価をした。
・接触角
協和界面科学株式会社製接触角計ＣＡ−ＱＩ（商品名）でライナーの上（内容物と接触する平面）に水滴を付けたときの接触角を測定した。
・液だれ試験
まず、ライナー付きキャップを飲料入りボトルに装着する。これを横向きに一旦置いた後、垂直の正置状態にもどし、キャップを開栓する。開栓後キャップより落下する飲料の重量を液だれ量として評価した。
【００３２】
［キャップライナー用樹脂組成物の組成］
キャップライナー用樹脂組成物の組成は以下の通りとした。
低密度ポリエチレン（質量平均分子量１×１０^５）あるいはポリプロピレン（質量平均分子量２×１０^５）：添加量は表１、２に示した。
エラストマー：スチレン／エチレン−ブテン／スチレンブロック共重合体：添加量は表１、２に示した。
滑剤として、エルカ酸アミド：キャップライナー用樹脂組成物１００質量部に対して１．０質量部
安定剤として、ブチルヒドロキシトルエン：キャップライナー用樹脂組成物１００質量部に対して０．０５質量部
分散剤として、ステアリン酸カルシウム：キャップライナー用樹脂組成物１００質量部に対して０．１０質量部
着色顔料として、酸化チタン（ルチル結晶型）：添加量はキャップライナー用樹脂組成物１００質量部に対して１．０質量部
撥水性物質：種類、配合量は表１、２に示した。
【００３３】
これらの材料を２２０℃で三本ロールで分散することによりキャップライナー用樹脂組成物を得た。
ついで、射出成型機を用いて、口径３８ｍｍのアルミ合金製キャップ材内面に２００℃の条件で溶融したキャップライナー用樹脂組成物を射出成型することにより、所定形状のライナーを備えたキャップ及びキャップ付きボトル（容量３１０ｍｌ）を得た。このとき、内容物として果汁飲料（２８０ｍｌ）封入した。
【００３４】
【表１】

【００３５】
【表２】

【００３６】
本発明に係る実施例では、液だれが生じなかった。また、特に撥水性物質の量と、ポリオレフィンの量が好ましい範囲を満足するものについては、キャップライナーの落下試験の結果が良好であった。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明においては、キャップからの液だれが生じにくい技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】キャップの一例を示した一部側断面図である。
【図２】キャップを装着したボトルを示した一部側断面図である。
【符号の説明】
３０キャップ、３１キャップ材、３３天板部、３４周壁部、３２キャップ本体、４０ライナー、５１ボトル、５３口金部

Claims

キャップ付きボトルのキャップの内面側に設けられるライナーであって、ボトル内の内容物と接触する平面の水の接触角が１００度以上であることを特徴とするライナー。
キャップ付きボトルのキャップの内面側に設けられるライナーを形成するための樹脂組成物であって、
当該樹脂組成物からなり、かつ平面を有する成形体を形成し、当該平面の水の接触角を測定したとき、当該測定値が１００度以上であることを特徴とするキャップライナー用樹脂組成物。
キャップ付きボトルのキャップの内面側に設けられるライナーを形成するための樹脂組成物であって、
当該樹脂組成物１００質量部に対して、撥水性物質を１〜２５質量部含有することを特徴とするキャップライナー用樹脂組成物。
前記撥水性物質がシリコーン化合物、フッ素樹脂、疎水性シリカから選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項３に記載のキャップライナー用樹脂組成物。
請求項１に記載のライナー、または請求項２〜４のいずれか一項に記載のキャップライナー用樹脂組成物を用いて形成したライナーを備えていることを特徴とするキャップ。
請求項５に記載のキャップを備えていることを特徴とするキャップ付きボトル。