JP2006513939A - 複層の酸素バリアライナーを有する容器密閉具 - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、密閉具によって密封された容器への進入、又は該容器からの漏出が起こり得る気体、特に酸素、二酸化炭素及び窒素のガスバリアとなる容器密閉具(container closures)に関する。本発明は、特に、ナイロン製のガスバリアを有する複層の密閉具用ライナーに関するもので、該ライナーに接合された少なくとも1つの層が容器に対して所望の機械的密封性をもたらす。前記層に代えて、又は前記層に加えて、スカベンジング材料(scavenging material)を、ライナーのナイロン及び/又は非ナイロン層の中に含められることができる。ナノ粒子は、ナイロンのパッシブバリア層の中へ含めることができる。
容器の密閉具として有効なバリアと供されるには、その密閉具は、容器が充填された後、容器を適当に密封されることができ、密閉後、消費者が容易に開封できることが必要である。この目的を達成するために、外側にプラスチック成形シェルを有し、内側にディスク状密封用ライナーを有するいわゆる複合構造の密閉具が、商業的に成功をおさめており、所望の密封特性をもたらすと共に、消費者に使い勝手の良さをもたらしている。この種の密閉具は、米国特許第4497765号及び第4938370号に記載されており、両特許は引用を以て本願への記載加入とする。
本発明のこれらの目的及び他の利点、並びに発明の追加の特徴については、以下に記載する発明の説明から明らかであろう。
本発明の複層ライナー(multiple layer liners)は、容器密閉具として用いられ、酸素の容器内への進入を抑制し、二酸化炭素その他ガスの容器からの漏出を抑制することができる。ここに記載した種類のライナーを有する密閉具は、炭酸化作用の喪失又は酸素の進入によって味の劣化又は品質の低下を受け易い飲料を入れるボトルを密封し貯蔵するのに特に有用である。そのような飲料として、特に、炭酸飲料及びビールが挙げられる。
本発明は様々な形態の実施例が可能であり、以下では、図面に示す望ましい実施例について説明するが、その開示は発明の例示であって、本発明を特定の実施例に限定するものでないことは理解されるべきである。
この方法によって製造されたライナーの接着負荷(adhesive load)を分析した。共押出しされた複層材について、成形後48時間以上経過後に試験した。接着負荷の測定は、米国材料試験協会(ASTM)D1876-2001に記載された方法を用いて行なった。接着試験の結果は表1に記載しており、図14に棒グラフで示している。
この実施例は、ナイロンの共重合体であるGrivory HB BF4581のコア材料の両面に接着材料PXを施し、層状体の外側表面の両方にDF-6442として知られるEVA1を施して共押出ししたものである。この構造体は、EVA1/PX/Grivory HB EF4581/PX/EVA1として表される。図14の共押出成形構造体1の実施例は、Grivory HB EF4581の厚さが1ミルと1.5ミルを有している。
この実施例は、ナイロンXA-2908のコア材料の両面に接着材料PXを施し、成形体となる外側表面の両方にEVA1(DF-6442)を施して共押出ししたものである。この構造体は、EVA1/PX/XA-2908/PX/EVA1として表される。
この実施例は、ナイロンXA-2908のコア材料の両面に接着材料PXを施し、成形体となる外側表面の一方にEVA1(DF-6442)、他方にDF-6601として知られるEVA2を共押出ししたものである。この構造体は、EVA1/PX/XA-2908/PX/EVA2として表される。図14の共押出成形構造体3の実施例は、XA-2908の厚さが1ミルと1.5ミルを有している。
この実施例は、ナイロン共重合体HB EF4581のコア材料の両面に接着材料PXを施し、成形体となる外側表面の一方にEVA1(DF-6442)、他方にEVA2(DF-6601)を共押出成形したものである。この構造体は、EVA1/PX/Grivory HB EF4581/PX/EVA2として表される。
この実施例は、ナイロンXA-2908のコア材料の両面に接着材料PXを施し、成形体となる外側表面の両方にEVA2(DF-6601)を共押出ししたものである。この構造体は、EVA2/PX/XA-2908/PX/EVA2として表される。
ある範囲の時間と条件にて、除去トルク(removal torque)を調べた。密閉具を施した容器について、幾つかの条件によってサイクルを繰り返し、様々なステージで除去トルクを調べた。複数層が共押出しされたライナーを有する密閉具で密封されたボトルを、制御された第1の温度領域から第2の温度領域へ移動させた。標準の複層ライナーEVA(トライシールド"Tri-Shield")のライナー材で密封された容器は、EVOHバリア層を含んでいる。標準のEVAライナーは、EVOHをバリア層として有する9層ライナーである。ライナーを有する密閉具は、容器の上に密封され、95oFの温度で2日間調整し(conditioned)た後、室温(約70oF)で24時間保存した。次に、除去トルクを測定した。次に、容器を、40oFで10日間調整し、周囲温度で24時間維持した後、除去トルクを測定した。次に、閉じた容器を、95oFで2日間調整し、除去トルク試験の前に周囲温度に戻し、24時間維持した。次に、閉じた容器を、40oFで10日間再び調整した後、周囲温度で24時間維持した後、除去トルクを測定した。
Claims (22)
- 容器密閉具用ライナーを製造する方法であって、
所定範囲の処理パラメータを有するナイロンバリア材料を選択し、
ナイロンバリア材料の処理パラメータと重複するか又は近傍範囲の処理パラメータを有し、エチレンビニルアセテートをベースとする材料を選択し、
前記ナイロンバリア材料及び前記エチレンビニルアセテートをベースとする材料の処理パラメータと重複する範囲の処理パラメータを有する接合材料を選択し、
前記ナイロンバリア材料、前記接合材料及び前記エチレンビニルアセテートをベースとする材料を共押出しする、
ステップを含んでいる容器密閉具の製造方法。 - 請求項1の方法によって作られた容器密閉具用ライナー。
- 容器を密封するのに用いられる複層ライナーであって、ナイロンのパッシブバリアと、前記ナイロンのパッシブバリアの上にある接着材料の接合層と、非ナイロン材料の2つの外側層を共押出しすることを含んでいる複層ライナー。
- 1つの層の中にアクティブスカベンジング材料をさらに含んでおり、前記1つの層は、ナイロンのパッシブバリアであるか、又は非ナイロン材料の外側層の一方である請求項3の複層ライナー。
- 容器密閉具に用いられる非金属のコンポジットライナー材料であって、
a)ASTM規格D3985により、約23℃及び相対湿度約80%で測定したときの酸素透過率が約0.8cc mil/100in2Atm dayよりも低いナイロンガスバリア層と、
b)前記ナイロンガスバリア層の一方の面に接着された第1接合層と、
c)前記第1接合層の面のうち、前記ナイロンガスバリア層とは反対側の面に接着され、EVA、EVA共重合体及び他のオレフィンポリマーと混合されたEVAから選択されるポリマーを含む第1のスキン層であって、アクティブスカベンジング材料を選択的に含み、ASTM規格E6により、約23℃で測定したときの水蒸気透過率が3.4g/100in2Atm day以上である第1スキン層と、
d)前記ナイロンガスバリア層の面のうち、第1接合層とは反対側の面に接着された第2接合層と、
e)前記ナイロンガスバリア層の前記一方の面とは反対側の面に接着され、EVA、EVA共重合体及び他のオレフィンポリマーと混合されたEVAから選択されるポリマーを含む第2のスキン層であって、アクティブスカベンジング材料を選択的に含み、ASTM規格E6により、約23℃で測定したときの水蒸気透過率が3.4g/100in2Atm day以上である第2スキン層と、を具えており、
ライナーのコンポジット材料は、ASTM規格D−1876−2001による剥離試験において、第1スキン層と第2スキン層の間が8ポンドフォース/in2以上であることによってさらに特徴づけられるコンポジットライナー材料。 - コンポジットライナー材料は、密閉具ライナーとして十分な弾性を有しており、密封後の除去トルクは、同じ直径の標準のトライシールドライナーとほぼ同等である請求項5のライナー材料。
- 除去トルクフォースは、約10インチ−ポンド乃至約25インチ−ポンドである請求項6のライナー材料。
- ナイロンバリア層は、ナノ粒子無機材料を含んでいる請求項5のライナー材料。
- スカベンジング材料が含まれる場合、前記スカベンジング材料は、ポリアミド、サルファイト酸素スカベンジャー、アスコルベート、及びその2種以上の組合せから選択される請求項7のライナー材料。
- 天壁部と、該天壁部から下向きに延びる円筒形の側壁部とを有する外側シェルと、前記天壁部の内面に隣接するライナーと、を具えており、前記ライナーは、請求項5のコンポジットライナー材料を含んでいる容器密閉具。
- ライナーは、請求項8のライナー材料を含んでいる請求項10の容器密閉具。
- ナイロンバリア層は、ナノ粒子を含んでおり、約23℃及び相対湿度約80%で測定したとき、(i)酸素透過率は約0.62cc mil/100in2Atm dayよりも低く、(ii)二酸化炭素透過率は約3.5cc mil/100in2Atm dayよりも低い請求項5のライナー材料。
- ナイロンバリア層は、厚さが約1.5mils以上である請求項12のライナー材料。
- 第1スキン層と第2スキン層は、処理温度範囲が、接合層の処理温度範囲と重複するか又は近傍にあり、接合層の各々の処理温度範囲は、ナイロンバリア層の処理温度範囲と重複するか又は近傍にある請求項13のライナー材料。
- 第1接合層と第2接合層は、機能性ポリオレフィンポリマー及びその2種以上の組合せから独立して選択される請求項13のライナー材料。
- 請求項12のライナー材料から選択されるライナーを有する容器密閉具。
- 請求項15のライナー材料から選択されるライナーを有する容器密閉具。
- 請求項5のライナー材料を製造する方法であって、
a)共押出しの処理温度範囲にあるナイロンバリア層材料を準備し、
b)EVA、EVA共重合体、及び、EVA又はEVA共重合体とポリオレフィンポリマーとの組合せの中から独立して選択されるスキン層材料であって、アクティブ酸素スカベンジング材料を選択的に含み、処理温度範囲がナイロンバリア材料の処理温度範囲と重複するか又は近傍にある1種又は2種以上のスキン層材料を準備し、
c)ナイロンバリア層材料とスキン層材料と適合性を有する接合層組成物であって、処理温度範囲が前記ナイロンバリア材料及び少なくとも1種の前記スキン層材料の処理温度範囲と重複する1種又は2種以上の接合層組成物を準備し、
d)ステップa乃至cで準備された材料を共押出しすることにより、ナイロンバリア層の第1面及び第2面の各々に、少なくとも1種の接合層組成物を含む層を接着し、各々の接合層材料の面のうち、前記バリア層とは反対側の面に、該接合層と適合性のあるスキン層材料の層を接着する、ことを含んでいる方法。 - 請求項18の方法によって作られたライナーを有する密閉具。
- ライナーは、ASTM規格D−1876−2001による剥離試験において、各ポリマー層とナイロン層の間が8ポンドフォース/in2以上であることによってさらに特徴づけられる請求項19の密閉具。
- ライナーで密封され、ヘッドスペースの相対湿度が約90%を超えるように充填された容器であって、ライナーは請求項5のライナーであって、酸素スカベンジャーを含むスキン層をさらに有しており、ナイロンバリア層の組成物は、充填物の賞味期限が、実質的に同じ寸法のライナーを有する密閉具よりも長くなるように選択され、エチレンビニルアルコールをベースとするポリマーだけを含んでいる容器。
- ナイロンのガスバリア層は、約80%を超える相対湿度での酸素透過率は約0.8cc mil/100in2Atm dayよりも低い請求項5のライナー。
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