JP2013523535A - 酸素の捕捉 - Google Patents
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Abstract
Description
水素生成手段は、容器内の分子水素を長時間にわたってゆっくりと放出するよう構成されていてもよい。好適な触媒の存在下、分子水素は、容器または容器壁の内側に存在するどの酸素とも反応する。好ましくは、水素放出の速度を調整して、容器に酸素が侵入する速度に合わせる。また、そこでは、最初に比較的短時間で水素を放出し、続いて数か月または数年の期間にわたってゆっくりと継続的に放出しつづけると好ましい。さらに、水素の実質的な放出が、パッケージに中身が充填されているときにのみ高信頼度で開始されると好ましい。最後に、水素を放出する物質が、容器の中身の質を落としたりしないことが好ましい。
前記制御手段は、厚さが少なくとも0.010mm、好ましくは少なくとも0.025mm、一層好ましくは少なくとも0.045mmのポリマー材料などの材料の層を含むものであってもよい。厚さは、0.5mm未満、0.2mm未満または0.1mm未満であってもよい。
もうひとつの実施形態では、クロージャは、本明細書で説明するような水素と酸素との反応を触媒するための触媒を組み込んだものであってもよい。
本発明の第3の態様によれば、第1の態様によるクロージャを含む容器が得られる。
クロージャは、容器の容器本体と適切に封止的に係合される。クロージャは、好ましくは、容器本体に対して着脱自在に固定可能である。
生成された水素は容器の壁を透過するため、どの時点でも容器内に存在する水素の量は最小限である。さらに、水素の生成速度が増せば増すほど、その透過も速くなる。よって、(容器保存温度が高まることなどによって)水素生成の速度が大幅に増しても、容器内での水素濃度の上昇はほどほどでおさまる。ポリマーでは酸素透過率より水素透過率のほうがかなり大きいため、容器の上部空間における水素の量は4容量パーセントを超える必要がない場合があり、これは空気中の水素の可燃限界未満である。さらに、食品または飲料に対する水素の溶解性は低い。よって、どの時点でも容器内の水素の大半が容器の上部空間にある。このため、容器内に存在し得る水素の量が極めて少なくなることもある。たとえば、上部空間の体積が30ミリリットルで0.05cc/package−dayのO2侵入率の500mlPET飲料容器では、H2透過の速度を酸素侵入速度より大きくするには、容器内に約1cc未満の水素が必要である。また、侵入してくる酸素の大半またはすべてと反応させるべく継続的に十分な水素を生成するには、H2生成の速度が、わずか約0.1〜0.2cc/日もあれば十分である。
本発明で企図される容器は、単層膜であっても多層構造であってもよい。多層構造の場合、任意に1以上の層がバリア層であってもよい。バリア層の組成物に含まれていてもよい材料の非限定的な例として、ポリエチレンコビニルアルコール(EVOH)、ポリ(グリコール酸)、ポリ(メタキシリレンジアミンアジプアミド)があげられる。単層膜または多層容器のいずれかで層または1以上の層の一部として使用できる他の好適な材料には、ポリエステル(PETを含むがこれに限定されるものではない)、ポリエーテルエステル、ポリエステルアミド、ポリウレタン、ポリイミド、ポリ尿素、ポリアミドイミド、ポリフェニレンオキシド、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィン(ポリプロピレンおよびポリエチレンを含むがこれに限定されるものではない)、ポリアクリレート、ポリスチレン、ポリビニル(ポリ(塩化ビニル)を含むがこれに限定されるものではない)、これらの組み合わせがある。さらに、ガラス質の内側および/または外側コーティング(SiOxおよび/または非晶質炭素)もバリア層として明示的に企図される。上述したポリマーはいずれも、どのような望ましい組み合わせであってもよい。これらの材料はすべて、容器のクロージャを含むものであってもよい。場合によっては、容器がガラスを含むものであってもよい。
本発明で用いられる容器の形状、構造または用途は、重要ではない。通常、容器の大きさまたは形状には制限がない。たとえば、容器は、1ミリリットル未満であってもよいし、1000リットル以上の容量であってもよい。容器は、好ましくは体積が20ml〜100リットルの範囲、一層好ましくは100ml〜5リットルである。同様に、容器の壁の厚さ、容器の可撓性(または捩り剛性)または容器の想定用途にも特定の制限はない。容器は、小袋、ボトル、ジャー、袋、ポーチ、トレー、ペール、たらい、樽、または他の同様の容器を含むがこれに限定されるものではないことが、明確に企図される。さらに、容器は、別の容器の内側に存在するものであってもよく、容器の内側に存在する複数の容器のうちの1つを有するものであってもよい。
第5の態様によれば、第1の態様のクロージャを容器本体に固定することを含む容器を製造する方法が得られる。
図1に示すプリフォーム10は、ブロー成形によって図2に示す容器22を形成できるものである。容器22は、口部28を画定する、ねじ山が設けられたネックフィニッシュ26と、ねじ山が設けられたネックフィニッシュの下にあるキャップ用フランジ30と、キャップ用フランジから延在する傾斜部32と、傾斜部の下に延在する本体部34と、容器底部のベース36と、を有するシェル24を含む。容器10は、図3に示すような容器入り飲料38を製造するのに適切に用いられる。容器入り飲料38は、飲料を含む。飲料は、炭酸飲料であっても非炭酸飲料であってもよい。好適な飲料の例として、ソーダ、ビール、ワイン、果汁、水があげられる。特定の一実施形態では、飲料が酸素感受性の飲料である。もうひとつの実施形態では、飲料が、ビタミンC含有果汁、ビタミンCを補った飲料あるいは、少なくとも1種類のジュースにビタミンCを含むジュースの組み合わせなどのビタミンC含有飲料である。この実施形態では、飲料が容器22に入れられて、クロージャ40で容器22の口部28を密封する。
図5を参照すると、クロージャ40の内側に向いている壁48に対して面と面とが接触するように配置される上側の層50を含む3層のライナ46aが示されている。上側の層50は、複数の機能を有するものであってもよい。これは、ガスバリア層を提供するよう含まれてもよいおよび/またはフォーム状の構造を導入することで圧縮可能なように設計されてもよいおよび/または平滑で上側を向いた表面構造を提供するよう使用されてもよいおよび/または内側に向いている壁48に対して良好な接着を提供するよう含まれてもよい。任意に、対称構造が必要な場合には、層56と同じ材料で上側の層50を形成してもよい。
図7および図8の配置には、層50、56、58、60の他の組み合わせを含む。
無菌および高温での充填用途向けのクロージャには、ワインの用途で必要とされるものとは異なる要件がある。このクロージャは、かなり幅広(33〜43mm)のことが多く、業界ではクロージャのライナから離れつつある。その理由のひとつに、クロージャの滅菌に伴う問題があった。なぜなら、ライナの後ろにある空間が原因で、滅菌媒体が系に残ったままになる可能性があるためである。別の理由として、別のライナ材料を用いることで費用がかさむのを嫌ったこともある。
図12〜図16の実施形態では、活性マトリクス化合物をその場でクロージャシェルに圧縮成形または多段射出成形することで、キャップの内側に活性材料が固定される。成形される設計は、単層設計であっても多層設計であってもよい。
図18は、クロージャシェル72a自体の材料がバリア材料として用いられる多層構造である。マトリクス内の活性材料は、クロージャシェル構造内に中央部分76dとして存在する。活性材料は、設計の側面に組み込まれたら材料が無駄になるであろうから、好ましくはクロージャシェルの円形領域にだけ存在する。
Claims (17)
- 容器本体用のクロージャであって、水分との反応時に分子水素を生成するよう構成された活性材料を含む水素生成手段を含む、クロージャ。
- 前記水素生成手段は、前記クロージャの上壁と隣接して位置決めされてそこに固定されることにより、前記クロージャの前記上壁の内側に向いた表面から7mm未満の位置まで延在しており、前記水素生成手段は、前記クロージャの懸垂スカートの間に延在し、前記懸垂スカートの内径の長さの少なくとも70%にわたって延在する、請求項1に記載のクロージャ。
- 前記水素生成手段の一方向での最小寸法が3mm未満である、請求項1または請求項2に記載のクロージャ。
- 前記水素生成手段は、前記クロージャの一部であってクロージャ本体に対して固定されたアセンブリの一部であり、前記アセンブリは、使用時に容器から前記水素生成手段への水分の移動を制御するための制御手段と、容器に対して前記クロージャを封止するための封止手段とから選択される1以上の他の構成要素との組み合わせで、前記水素生成手段を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のクロージャ。
- 制御手段が存在しない場合の速度に比して前記水素生成手段による水素生成の速度を低減するように、水分の移動を制御するよう構成された制御手段を含む、請求項4に記載のクロージャ。
- 水分が前記水素生成手段まで移動する唯一の経路が前記制御手段を介したものである、請求項4または請求項5に記載のクロージャ。
- 前記制御手段は、水蒸気透過率が2.0g.nn/m2.日未満の材料の層を含む、請求項4〜6のいずれか1項に記載のクロージャ。
- 前記制御手段は、厚さが少なくとも0.010mmかつ0.2mm未満の材料の層を含む、請求項4〜7のいずれか1項に記載のクロージャ。
- 前記制御手段の材料は、水素および水に対して透過性であって、かつ前記水素生成手段の副生物に対しては不透過性である、請求項4〜8のいずれか1項に記載のクロージャ。
- 環状で、使用時に容器本体の頂部と密封接触して、前記容器本体の外の位置から前記クロージャと前記容器本体との間のいかなる隙間をも介して酸素が実質的に通過できないように前記容器本体に対して前記クロージャを封止すべく構成された封止手段を含む、請求項4〜9のいずれか1項に記載のクロージャ。
- 前記アセンブリは、摩擦係止または締まりばめ式の係止、接着剤または前記クロージャ本体への成形から選択される機械的手段および/または他の手段によって前記クロージャ本体に固定される、請求項4〜10のいずれか1項に記載のクロージャ。
- 前記水素生成手段を含む第1の層と、制御手段および/または封止手段を含む第2の層とを含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載のクロージャ。
- 前記アセンブリは、圧縮可能で前記封止手段を形成する第2の層との組み合わせ、かつ、制御手段が存在しない場合の速度に比して前記水素生成手段による水素生成の速度を低減するべく水分の移動を制御するための制御手段を含む第3の層との組み合わせで、第1の層を含む、請求項4〜11のいずれか1項に記載のクロージャ。
- 前記第1、第2および第3の層はラミネートを形成する、請求項13に記載のクロージャ。
- 前記クロージャは、アセンブリを形成すべく容器本体と組み合わせられている、請求項1〜14のいずれか1項に記載のクロージャ。
- 前記容器本体は、前記水素生成手段によって生成される分子水素と分子酸素との間の反応を触媒するための触媒を含む、請求項15に記載のクロージャ。
- 水分との反応時に分子水素を生成するよう構成された活性材料を含んだ水素生成手段を備えるアセンブリをクロージャのクロージャ本体内に固定することを含む、請求項1〜16のいずれか1項に記載のクロージャを製造する方法。
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