JP2005193943A5

JP2005193943A5 -

Info

Publication number: JP2005193943A5
Application number: JP2004001729A
Authority: JP
Filing date: 2004-01-07
Publication date: 2006-08-31

Description

酸素吸収性容器キャップ

この発明は、飲料用ボトル容器等の容器キャップに関し、更に詳しくは、密封後の容器内に残存する酸素を吸収し、容器の内容物の保存性を良好とする酸素吸収性容器キャップに関する。

ペットボトル、ガラスびん、パウチなどの包装容器においては、密封後の容器内に、内容物の充填されていない空間、いわゆるヘッドスペースが形成され、このヘッドスペース内に残存する酸素が内容物を酸化劣化させるため、前記内容物の長期保存性が不充分であった。そして、このヘッドスペース内に残存する酸素を除去するものとして、飲料用ボトル容器等のキャップに酸素吸収剤を含有させた酸素吸収性容器キャップが従来より提案されている。

例えば、特許文献１には、酸素吸収剤を含有させた容器クロージャーが記載されており、特許文献２には、酸素吸収剤ではないが、エチレン−ビニルアルコール重合体を含有させ、酸素透過率を低下させた容器キャップが記載されている。また、特許文献３には、酸素吸収剤とエチレン−ビニルアルコールポリマーなどを含有させ、さらに酸素吸収剤含有樹脂層の表面に微小凹凸を形成した容器キャップが記載されている。
特開平１−３１５４３８号公報特開平２−２２５５６８号公報特公平７−４１９３０号公報

しかしながら、上記従来の容器キャップでは、酸素吸収性がまだ満足のいくものではなかった。

一方、本発明者らは、鋭意研究を行った結果、パッキンに酸素吸収剤含有樹脂層を有する容器キャップにおいて、炭酸飲料等の内容物の場合、酸素吸収剤含有樹脂層の形状によっては、容器の内圧によりパッキンの天面が上方に膨れ、ひいてはキャップ天面が膨れる、いわゆるドーム現象が引き起こされることをつきとめた。

この発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、以上の従来の容器キャップの問題を解決し、酸素吸収性に優れ、密封後の容器内に残存する酸素を吸収し、内容物の保存性を良好にするとともに、内容物が炭酸飲料などであり、容器内が加圧状態となる場合であっても、容器の内圧によるドーム現象が起こるのを防止することができ、しかも、射出成形等の際の成形性が良好である酸素吸収性容器キャップを提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の酸素吸収性容器キャップは、容器内部側に酸素吸収剤含有樹脂層を有する酸素吸収性容器キャップであって、該酸素吸収剤含有樹脂層が、容器内部側に格子状の凸部および／または凹部を有する（請求項１）。

また、前記酸素吸収剤含有樹脂層が吸水性材料を含有していてもよい（請求項２）。

好ましくは、前記酸素吸収剤含有樹脂層を形成するベース樹脂は、２３℃および４０％
ＲＨ条件での酸素透過率が１０^-4ｃｃ・ｍｍ／ｃｍ²・ｄａｙ・ａｔｍ以上であり、かつ２３℃純水中での吸水量が０．０１％以上である熱可塑性樹脂であり、かつ１００重量部当たり１〜１００重量部の酸素吸収剤を含有してなる（請求項３）。

また、好ましくは、前記ベース樹脂が、１００重量部当たり１〜１００重量部の吸水性材料をさらに含有してなる（請求項４）。

具体的には、前記酸素吸収剤含有樹脂層がキャップシェルと一体に形成された酸素吸収性容器キャップとすることができる（請求項５）。すなわち、前記酸素吸収剤含有樹脂層は、インシェルモールド成形や多層成形等により、キャップシェルの内側の全面またはその一部にキャップシェルと一体に形成されたものとすることができる。

また、キャップシェルの内側の容器口部に当接して密閉するシール部が酸素吸収剤含有樹脂層を有する酸素吸収性容器キャップとすることができる（請求項６）。この場合、前記シール部がキャップシェルと一体に構成されていてもよく（請求項７）、前記シール部がキャップシェルと別体の中栓として構成されていてもよい（請求項８）。

すなわち、前記シール部は、インシェルモールド成形や多層成形等により、キャップシェルと一体に成形されて構成されているライナーやパッキン等とすることができ、また、射出成形や圧縮成形等により別に成形したパッキン等のシール部をキャップシェルに融着や接着により密着して一体に構成されているものとすることができる。また、前記シール部は、射出成形や圧縮成形等により別に成形したパッキン等の中栓をキャップシェルに密着はしないが分離しないように組み合わせて構成されているものとすることができる。

また、キャップ全体が酸素吸収剤含有樹脂からなる酸素吸収性容器キャップとすることができる（請求項９）。

請求項１に係る発明では、酸素吸収剤含有樹脂層が、容器内部側に格子状の多数の凸部および／または凹部を有するので、以下のような効果が得られる。すなわち、酸素吸収剤含有樹脂層が平面形状であると、表面積が小さく、十分な酸素吸収性能を得ることが困難となるが、この発明の酸素吸収剤含有樹脂層は、上述した形状をしているので、その表面積が大きく、酸素吸収性能が大いに向上しているだけでなく、シール部自体の強度が増し、例えば、容器の内容物が炭酸飲料などであり、容器内が加圧状態となる場合であっても、容器の内圧によるドーム現象が起こるのを確実に防止することができ、さらに、その素材となる樹脂を均等に流して成形するという射出成形等の成形法に適した形状を有するので、成形性が良好となっている。

請求項２に係る発明では、酸素吸収剤含有樹脂層が、酸素吸収剤に加えて吸水性材料を含有しているので、酸素吸収性能がより高まり、密封後の容器のヘッドスペース内の残存酸素を速やかに吸収し、容器の内容物の保存性がより良好となる。

請求項３〜９に係る発明でも、上記発明によって得られる効果と同様の効果を得ることができる。

キャップとしては、ピルファープルーフキャップに限られず、例えば、王冠、タブ付きスコア破断型イージーオープンキャップ、プレスクリューキャップ、ラグキャップ、その他、パウチ等の軟包装容器におけるスパウト（口栓）のキャップなど、任意の容器蓋形状のものを、従来公知の製法（射出成形法や圧縮成形法など）により作製し、使用すること
ができる。

キャップシェルを構成する素材としては、従来のキャップシェルの素材に用いられている素材を使用することができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン−１、エチレン−ブテン−１共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のオレフィン系樹脂や、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ＰＣ樹脂等の合成樹脂や、アルミニウム等の軽金属、リン酸処理あるいはクロム酸処理などの表面処理鋼板等のシート状あるいは箔状の金属素材を挙げることができる。

前記酸素吸収剤としては、従来この種の用途に使用されている還元性を有する化合物等からなる酸素吸収剤を使用することができ、例えば、塩類である酸素吸収剤としては、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、アスコルビン酸塩（Ｌ−アスコルビン酸ナトリウムなど）が挙げられる。酸である酸素吸収剤としては、Ｌ−アスコルビン酸、エルソルビン酸、ヒドロキシルカルボン酸等が挙げられる。金属系の酸素吸収剤であり、還元性を有する金属粉としては、還元性鉄（粉）、還元性錫粉、還元性亜鉛（粉）、酸化物としては、酸化第一鉄、四三酸化鉄等、金属化合物としては、炭化鉄、ケイ素鉄、カルボニル鉄、水酸化鉄などが挙げられる。また、酸素吸収剤として、多価のフェノールを有する高分子化合物を用いることもできる。

一方、前記吸水性材料としては、シリカゲル；炭酸カルシウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウムなどの無機塩；グリセリン系脂肪酸エステル、ポリグリセリン系脂肪酸エステル、ソルビタン系脂肪酸エステル、プロピレングリコール系脂肪酸エステル、高級アルコール系脂肪酸エステルなどの脂肪酸エステルが挙げられ、また、水酸基、アミノ基、カルボン酸基、エステル基などの親水性基を有する親水性重合体が挙げられる。特に、成形性などの点からシリカゲルが好ましい。

上記酸素吸収剤および吸水性材料を含有する酸素吸収剤含有樹脂層を形成するベース樹脂としては、射出成形、圧縮成形またはインシェルモールド成形が可能で、クッション性を有する軟質樹脂であれば、従来公知の熱可塑性樹脂を使用することができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン−１、エチレン−ブテン−１共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、イオン架橋オレフィン系共重合体（アイオノマー）などのオレフィン系樹脂；エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、水素化エチレン−プロピレン−ジエン共重合体等のオレフィン系エラストマー；ＳＢＳエラストマー、ＳＢＲなどが挙げられ、これらの一種または二種以上を組み合わせて使用することができる。

また、上記酸素吸収剤および吸水性材料を含有する酸素吸収剤含有樹脂層を形成するベース樹脂は、２３℃および４０％ＲＨ条件での酸素透過率が１０^-4ｃｃ・ｍｍ／ｃｍ²・ｄａｙ・ａｔｍ以上であり、かつ２３℃純水中での吸水量が０．０１％以上である熱可塑性樹脂である。

さらに、酸素吸収剤含有樹脂層を形成するベース樹脂は、１００重量部当たり１〜１００重量部、好ましくは１〜５０重量部の酸素吸収剤を含有している。酸素吸収剤の含有量が少ないと酸素吸収性が不充分となり、逆に多いと成形性が悪化する。

また、前記ベース樹脂は、１００重量部当たり１〜１００重量部、好ましくは１〜５０重量部の吸水性材料を含有している。吸水性材料の含有量が少ないと酸素吸収性が不充分となり、逆に多いと成形性が悪化する。

図１および図２は、この発明の一実施例を示す。

この実施例の酸素吸収性容器キャップ（以下、キャップという）１は、ピルファープルーフキャップであり、図１に示すように、合成樹脂製のキャップシェル２と、このキャップシェル２の内側に設けられ、容器３の口部４に当接してこれを密閉するシール部５とを備えている。

そして、キャップシェル２は、平面視円形状のシェル天板２ａと、このシェル天板２ａの周縁から垂下されたスカート壁２ｂと、このスカート壁２ｂの下端に複数のブリッジ２ｃを介して連結されたタンパーエビデンスバンド（以下、ＴＥバンドという）２ｄと、このＴＥバンド２ｄの下端から内方上向きに連設された係止部材２ｅとを備え、スカート壁２ｂの内面部には、容器３の口部４の外周面に形成された容器ねじ部４ａに螺着されるキャップねじ部２ｆが形成されている。

前記ブリッジ２ｃは、例えば次のようにして形成されている。すなわち、射出成形等によってキャップシェル２を成形する際に、スカート壁２ｂとＴＥバンド２ｄとの間にわたって内面部側に、複数の連結片（図示していない）を周方向に所定間隔おきに形成しておき、この連結片に対応する部位の外面部に、連結片の一部を残して全周にわたるスリットａをカッター等により形成し、この一部を残した連結片によってブリッジ２ｃを形成している。

前記係止部材２ｅは、開栓時において、容器３の口部４の容器ねじ部４ａよりも下部側に形成された環状突起４ｂにその上端が係止するもので、上端側が拡径方向に弾性変形可能となっており、閉栓時には拡径方向に弾性変形して環状突起４ｂを乗り越え、その後、環状突起４ｂの下方に係止可能な姿勢に弾性復帰するように構成されている。

前記シール部５は、キャップシェル２と別体に形成された中栓として構成されており、このシール部５は、容器３の口部４の上端面に外周縁が当接する天板５ａと、この天板５ａの周縁部に垂下連設され、閉栓時に容器３の口部４内に密封可能に嵌入される中足５ｂとからなる。

天板５ａの外周端部には、下方へ湾曲し、容器３の口部４の外周面に密接可能なトップサイドシール部分５ｃが形成され、天板５ａの上面における中足５ｂの付け根の外周部に相当する位置には、天板５ａの外周縁に沿った環状凹入部５ｄが形成されている。

また、中足５ｂの上下方向における中間部の外周には、外方に膨出した膨出部分５ｅが形成されている。

さらに、天板５ａの下面側（容器内部側）における中足５ｂよりも内側の部分には、底面視ほぼ円形状の酸素吸収剤含有樹脂層６が設けられている。この酸素吸収剤含有樹脂層６は、容器内部側に格子状の凸部および／または凹部が設けられた形状をしており、この実施例では、図２に示すように、容器内部側に格子状の凸部６ａが設けられているとともに、凸部６ａの間に複数の凹部６ｂが設けられている。また、各凹部６ｂは底面視矩形状または正方形状となっている。但し、酸素吸収剤含有樹脂層６における周縁部分に形成された各凹部６ｂは、底面視がほぼ台形状または三角形状となっている。

なお、前記凹部６ｂの形状を、例えば、図３に示すように、底面視菱形形状または平行四辺形形状などとしてもよい。また、中足５ｂが、酸素吸収剤含有樹脂層６を有していてもよい。

前記酸素吸収剤含有樹脂層６は、上述した酸素吸収剤と吸水性材料とを含有している。

上記酸素吸収剤含有樹脂層６を有するシール部５は、その全体が酸素吸収剤含有樹脂層６を構成する素材と同じ素材からなっていてもよいし、酸素吸収剤含有樹脂層６以外の部分は酸素吸収剤含有樹脂層６を構成する素材とは異なる素材からなっていてもよい。

上記の構成からなるキャップ１では、容器口部４に密嵌されるシール部５は、開栓に伴って、天板５ａのトップサイドシール部分５ｃがキャップシェル２のキャップねじ部２ｆの上端によって持ち上げられて、中足５ｂが容器口部４から抜け出すのであって、中足５ｂを有するシール部５の持ち上げの開始がブリッジ２ｃの切断後になされるように、係止部材２ｅおよび／またはキャップねじ部２ｆの上端の位置を設定している。

すなわち、開栓に際して、キャップ１を開栓方向に回転させると、まず、係止部材２ｅが容器口部４の環状突起４ｂに当接して、ブリッジ２ｃが切断され、その切断後に、シール部５の天板５ａのトップサイドシール部分５ｃひいてはシール部５全体がキャップねじ部２ｆによって持ち上げられ、さらなるシール部５の持ち上げに伴って、シール部５の中足５ｂの膨出部分５ｅが容器口部４から抜けて、ここで初めてシール部５による容器３の気密が解除されるように構成されている。従って、ブリッジ２ｃが切断された後にシール部５が持ち上がっても、中足５ｂの膨出部分５ｅによる容器３の気密が解除される長さ分の距離だけシール部５が持ち上がらない限りは、容器３の気密漏れが生じない。

また、シール部５の中足５ｂの摩擦効果に基づくシール部５およびキャップシェル２の共回り防止の効果により、ブリッジ２ｃの切断（破断）前後における容器３の気密漏れを防止することができる。

上記の構成により、ブリッジ２ｃが切断されない限りは容器３の気密が確実に保持されるので、ブリッジ２ｃの切断を伴わない例えば悪戯や不注意によるキャップ１の僅かな開栓（所謂ちょい回し）を原因とするガス漏れや外気の吸い込みあるいは内容物の漏れ出しは、確実に防止される。

また、上記の構成からなるキャップ１では、シール部５の天板５ａに環状凹入部５ｄを形成したことによって、トップサイドシール部分５ｃが容器口部４の中心に向けて弾性変形し易くなり、この結果、容器口部４の外周コーナー部に対するトップサイドシール部分５ｃの気密機能が高くなっている。

なお、この発明は、上記の実施例に限られず、種々変形して実施することができる。例えば、前記シール部５を、キャップシェル２とは別体の中栓であるパッキンまたはライナーとするのではなく、図４に示すように、キャップシェル２に樹脂を圧縮成形や射出成形により一体成形して設けたパッキンまたはライナーとして構成してもよい。この場合、酸素吸収剤含有樹脂層６は、例えば、天板５ａの下面側における中足５ｂよりも内側の部分に設けることができる。さらに、キャップシェル２に、キャップシェル２とは別に成形したパッキンまたはライナーを接着または融着し、一体に成形してもよい。

また、キャップ１全体が、酸素吸収剤含有樹脂からなっていてもよい。

この発明の一実施例に係る酸素吸収性容器キャップの構成を概略的に示す説明図である。上記実施例におけるシール部の構成を概略的に示す底面図である。前記シール部の変形例の構成を概略的に示す底面図である。前記酸素吸収性容器キャップの変形例の構成を概略的に示す説明図である。

符号の説明

２キャップシェル
５シール部
６酸素吸収剤含有樹脂層
６ａ凸部
６ｂ凹部