JP2021031075A - バリアキャップ - Google Patents

Abstract

【課題】 破断性を維持し、ガスバリア性に優れたバリアキャップを提供すること。【解決手段】 容器本体の口部に装着されるキャップ本体と、キャップ本体に装着される上蓋とからなり、キャップ本体は、注出筒を有し、注出筒内に薄肉弱化部を設けて、薄肉弱化部を破断して注出口を形成する抜栓可能なバリアキャップにおいて、キャップ本体は、キャップ本体の基本樹脂にガスバリア性を有するバリア性樹脂がブレンドされていることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、注出筒内の薄肉弱化部を破断して注出口を形成する抜栓可能なキャップに関し、とくにガスバリア性に優れたバリアキャップに関するものである。

従来、ドレッシングや調味料などを収容する食品容器には、開封時まで容器内を密封状態にしておくために、容器口部に装着されたキャップ本体に、薄肉弱化部により画成された除去部を形成した隔壁を設け、除去部に設けられたプルリングを引き上げて該除去部を引きちぎって注出口を開栓する抜栓キャップが広く用いられている。
また、プルリングを引き上げて弱化部を破断する際に、指先の力が弱い子供やお年寄りには開封が困難なこともあり、プルリングによる引き上げではなく、上蓋を回転させて開栓する抜栓キャップも同様に知られている。

さらに、内容物風味を維持するため、容器外部の空気に含まれる酸素等を遮断するガスバリア性に優れた容器が提案されており、それに対応するキャップについてもガスバリア性を有するキャップが従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−５６６８８号公報

上記特許文献１記載のキャップは、プルリングを引っ張って、薄肉弱化部を破断させて開口予定部を除去して抜栓するもので、その開口予定部の内部に、ガスバリア樹脂層が設けられているが、バリア層のバリア性樹脂は破断性が悪く、また、キャップ本体の基本樹脂とバリア性樹脂との接着性もよくないため、薄肉弱化部の破断が困難であったり、バリア層のバリア性樹脂が剥がれたりして、バリア性樹脂が破断されずに残ってしまうという問題があった。

本発明は、上記問題を解決することを課題とし、破断性がよく、また、ガスバリア性にも優れたバリアキャップを提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するため、バリアキャップとして、容器本体の口部に装着されるキャップ本体と、キャップ本体に装着される上蓋とからなり、キャップ本体は、注出筒を有し、注出筒内に薄肉弱化部を設けて、薄肉弱化部を破断して注出口を形成する抜栓可能なバリアキャップにおいて、キャップ本体は、キャップ本体の基本樹脂にガスバリア性を有するバリア性樹脂がブレンドされていることを特徴とする構成を採用する。

バリアキャップの実施形態として、バリア性樹脂の配合割合が１０重量％以上であることを特徴とする構成、キャップ本体は、基本樹脂にバリア性樹脂がブレンドされた基材層に対し、バリア性樹脂を含むバリア層が中間層として内層化されていることを特徴とする構成、また、バリア層は、バリア性樹脂に基本樹脂がブレンドされていることを特徴とする構成を採用する。

バリアキャップのさらなる実施形態として、バリア性樹脂は、エチレン含有量が２７〜４４モル％のエチレンビニルアルコール共重合体であることを特徴とする構成、基本樹脂は、低密度ポリエチレンであることを特徴とする構成、また、基本樹脂は、直鎖状低密度ポリエチレンであることを特徴とする構成を採用する。

本発明のバリアキャップは、キャップ本体の基本樹脂にバリア性樹脂をブレンドすることで、破断性を維持しながら、バリア性を付与することができる。
また、キャップ本体中にバリア層を設けることで、バリア性がさらによくなり、基材層として基本樹脂にバリア性樹脂がブレンドされているため、バリア層と基材層との接着性がよくなり、破断性も改良される。

本実施例のバリアキャップの閉蓋した状態を示す断面側面図である。 本実施例の中間層としてバリア層が内層化されたキャップ本体の半断面側面図である。

次に、本発明のバリアキャップについて、具体化した実施例を示した図面を参照して説明する。

本実施例は、ラチェット機構を使用して回転動作によって開栓することができるバリアキャップである。
図１において、Ａは容器本体Ｄに装着されるキャップ本体、Ｂはキャップ本体Ａに螺合して装着される上蓋である。
容器本体Ｄの口部１は、キャップ本体Ａに嵌着して抜け止め保持する係止突条２を備えている。

また、図１および図２に示すように、キャップ本体Ａは、外周側の外筒５、内周側の内筒６、口部１の天面側に位置する上壁７とからなり、口部１が嵌入する環状溝を形成する装着部４と、上壁７に連設して立設されたねじ壁部８と、ねじ壁部８の上端に段部９を介して連設された注出筒１０とからなっている。

注出筒１０は容器本体Ｄ内に収容された内容物を注出する注出口を形成し、上部には拡径して外側に湾曲するリップ部１２を有する。
注出筒１０の下端部内周面には、全周にわたって形成された薄肉弱化部１５を介して移行栓体１６が一体に連設されている。
移行栓体１６は、上方に立設され、円筒状の筒状壁１７と、その上面を覆う上部壁１４とからなっている。

筒状壁１７は、上部外周にラチェット機構の一方の第１歯部を構成する係合突起１８が周方向に突設されている。
係合突起１８は、後述する上蓋Ｂのラチェット機構のもう一方の第２歯部５２と係合する。

筒状壁１７の下部には、外周側に下面から所定の高さを有する拡径部２２が連設され、拡径部２２の外周面には第１係合突部１９が環状に突設され、さらに、外側に向けて漸次肉薄になるとともに薄肉弱化部１５につながるフランジ部２３が連設されている。
ねじ壁部８は、注出筒１０の下部に内周縁で連設した段部９の外周縁から垂設され、外周面にはねじ部（雄ねじ）２４が設けられている。

装着部４は、上壁７が内周縁でねじ壁部８の下部で連設され、上壁７の下部には外筒５と内筒６が垂設されている。
外筒５と内筒６の間には、容器本体Ｄの口部１が嵌入する嵌合溝が形成され、外筒５の内周には、係止突条２に係合して口部１を抜け止めする係止縮径部２７が設けられている。
上壁７の上面には、周方向複数個所にストッパー２８が設けられ、図２に示すように、その螺脱方向には略垂直な第１当接面２８ａと、螺着方向には第１傾斜面２８ｂとが形成されている。
また、本実施例では、段部９の外周には、上蓋Ｂをキャップ本体Ａに螺合する際にその終了を知らせるための音出し突部１３が設けられている。

さらに、本実施例では、外筒５の外周面に下方が切り欠かれた縮径凹面に連設する環状の切り欠き段部２９が設けられ、さらにその下方には、キャップ本体Ａの容器本体Ｄから分離廃棄可能とするための分別機構が設けられている。
図２に示すように、外筒５の下部外周面の所定円弧範囲にわたって軸方向に形成されたスリット３０を介して把持部３１が設けられ、把持部３１は、縦切断部３２によって外筒５から切り離され外方に展開可能になっている。
把持部３１の縦切断部３２には、上部に指先を入れて引っ掛けるための引っ掛け凹部３２ａが形成され、縦切断部３２に近接する側の把持部３１内周面には手指で把持する把持凹部が設けられており、スリット３０は、縦切断部３２より把持部３１と反対方向に延び、終端部で把持部３１が外筒５と一体となる。
外筒５の内周側に破断可能な薄肉の周方向切断部３７が形成され、本実施例では、スリット３０は約１１０°の円弧範囲にわたって形成されている。

本発明のキャップ本体Ａは、キャップ本体Ａの基本樹脂に、ガスバリア性を有するバリア性樹脂をブレンドして製造される。
それによって、キャップ本体Ａの薄肉弱化部１５における破断性を維持しながらバリア性を付与することができる。
また、バリア性を強化したい場合には、基本樹脂にバリア性樹脂をブレンドした基材層に対し、図２に示すように、バリア性樹脂を含むバリア層Ｅを中間層として内層化してもよい。
バリア層Ｅは、注出筒１０を除くキャップ本体Ａ全体、薄肉弱化部１５と移行栓体１６全体に内層され、基材層にバリア性樹脂が含まれているため、バリア層Ｅの基材層に対する接着性がよくなり、破断性が改善される。
また、バリア層Ｅとして、バリア性樹脂に基本樹脂をブレンドしてもよく、それによって破断性がさらに改善される。

キャップ本体Ａの基本樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）などのポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の公知の樹脂が用いられる。
また、バリア性樹脂は、それぞれバリアの目的に応じて、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）や、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ＭＸナイロン（ＭＸＤ６等）等の公知のガスバリア性の樹脂が用いられる。
中でも、バリア性樹脂としては、酸素に対するバリア性や風味および香気に対するバリア性からみて、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）が好ましい。
また、基本樹脂としては、上記のポリエチレン（ＰＥ）の中でも、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）が用いられ、とくに、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）が用いられている。

そこで、キャップ本体Ａの基本樹脂として直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を用い、バリア性樹脂としてエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）を用い、基本樹脂であるＬＬＤＰＥにバリア性樹脂のＥＶＯＨをブレンドして、上記実施例のバリアキャップのキャップ本体Ａを射出成形で製造し、その薄肉弱化部１５における破断性およびキャップの酸素透過量（ＯＴＲ）について検証試験を行い、バリア改善度ＢＩＦ（Ｂａｒｒｉｅｒ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ Ｆａｃｔｏｒ）を測定した。
なお、実験例４〜６は、基本樹脂にバリア性樹脂をブレンドした基材層に対し、バリア性樹脂を含むバリア層Ｅを中間層として内層化したものも同様に検証試験を行った。実験例５および実験例６における薄肉弱化部１５のバリア層Ｅの厚みは、それぞれ０．１３ｍｍ、０．０７ｍｍであった。
基本樹脂（ポリマーＡ）：ＬＬＤＰＥ（プライムポリマー社製 ２５２００Ｊ）
バリア性樹脂（ポリマーＢ）：ＥＶＯＨ（クラレ社製 Ｃ１０９Ｂ）、エチレン含有量３５モル％
開封トルクの単位：Ｎ・ｃｍ
酸素透過量（ＯＴＲ）の測定器：ＭＯＣＯＮ社製 ＯＸ−ＴＲＡＮ２／２０
酸素透過量（ＯＴＲ）の測定条件：キャップ外側２３°Ｃ−５５％ＲＨ、キャップ内側２３°Ｃ−９０％ＲＨ、キャリアガスとして窒素を使用、酸素分圧２１％
酸素透過量の単位：ｃｃ／ｄａｙ・ｐａｃｋ

上記表１において、配合率は、重量％（ｗｔ％）を表し、×は抜栓不可、○は抜栓可能を表している。

上記実験例１は、ＥＶＯＨをブレンドしていない基本樹脂であるＬＬＤＰＥのみを使用した参考例である。
上記実験例２は、ＬＬＤＰＥに対し、ＥＶＯＨを３重量％ブレンドしたもので、破断性を有するが、バリア性が不十分であった。
上記実験例３は、ＬＬＤＰＥに対し、ＥＶＯＨを８５重量％ブレンドしたものであり、薄肉弱化部１５は破断されず、抜栓できなかった。
上記実験例４は、バリア層ＥとしてＥＶＯＨを使用し、また、基材層としてＬＬＤＰＥにＥＶＯＨを３重量％ブレンドしたものであるが、バリア層Ｅ（ＥＶＯＨ）と基材層との間の接着性がよくないため、抜栓不可であった。
なお、実験例３と実験例４はバリア性は高いと思われるが、抜栓不可であったため、酸素透過量（ＯＴＲ）は測定していない。
上記実験例５は、基材層としてＥＶＯＨを１０重量％ブレンドしたもので、この場合には、接着性が改善されて抜栓可能となった。
上記実験例６は、バリア層ＥとしてＥＶＯＨに基本樹脂のＬＬＤＰＥを１５重量％ブレンドしたもので、開封トルク値が下がり、破断性が改善された。
なお、実験例５と実験例６のように、バリア層Ｅを設けた場合、バリア性能はきわめて高いものとなった。

以上のことから、基本樹脂に対するバリア性樹脂の配合量を１０重量％以上とすると、ある程度のバリア性が確保できることがわかり、また、バリア性樹脂が８５重量％以上の高濃度になると破断不可となることがわかった。
特に、バリア性を良くするためには、バリア性樹脂を含むバリア層Ｅを設けることが好ましいことがわかり、基本樹脂に対し、１０重量％以上のバリア性樹脂をブレンドすることで、基材層とバリア層Ｅとの接着性がよくなり、破断性がよいものとなることがわかった。
また、バリア層Ｅにバリア性樹脂の他に基本樹脂をある程度ブレンドするとさらに破断性が改善されることがわかった。

なお、破断性を維持しながらバリア性を付加するための適量の配合率については、基本樹脂およびバリア性樹脂として、それぞれどのようなものを選択するかによって相違したものとなる。
また、希望するバリア性能をどの程度のものとするかによっても配合率は変えられる。
バリア性樹脂を多く加えた場合、バリア性は向上するが、破断性は徐々に悪くなるため、破断可能となる配合率でバリア性樹脂をブレンドすることが好ましく、また、さらなるバリア性の改善には、中間層としてバリア層Ｅを内層化することが好ましい。
なお、基本樹脂とバリア性樹脂の混練が困難な場合には、相溶化剤を適宜加えられる。

本実施例のキャップ本体Ａに螺合できる上蓋Ｂとして、図１のものが例示される。
上蓋Ｂは、天板部に設けられた頂壁４０と、頂壁４０の外周縁から垂設された外周壁４１とを有している。
頂壁４０の内面には、中央付近に切断筒部４６が垂設され、その外側にはねじ筒部４７が頂壁４０と一体に垂設されている。

また、本実施例では、切断筒部４６とねじ筒部４７の間に音出し部材４８が垂設されており、音出し部材４８は先端部に振動片が設けられ、上蓋Ｂをキャップ本体Ａに締め込む際に、キャップ本体Ａの音出し突部１３に振動片が触れて音を発するため、それによって上蓋Ｂの締め込みの終了を知ることができる。

切断筒部４６の上方内周には、第１歯部を構成する係合突起１８に係合する第２歯部を構成する係合腕５２が係合突起１８と同数で設けられ、また、先端内周には、キャップ本体Ａの第１係合突部１９と係合する第２係合突部５０が形成されている。
また、切断筒部４６の外周には、注出筒１０の内周面に当接して注出口を密閉するシール部が形成されている。

係合腕５２は、薄肉弱化部１５を破断可能な回転力を伝えることができる程度の強度と、上蓋Ｂの締め込み時に係合突起１８を乗り越えることができる程度の可撓性を有する部材からなっている。
なお、上蓋Ｂは、キャップ本体Ａのようにバリア性樹脂をブレンドしなくてもよく、基本樹脂のみで製造される。

ねじ筒部４７には、内周にキャップ本体Ａのねじ部（雄ねじ）２４に螺合するねじ部（雌ねじ）５８が設けられている。

なお、本実施例のバリアキャップは、使用前の不正抜栓を防止するために、図示していないが、キャップ本体Ａと上蓋Ｂとの間にシュリンクラベルや封緘部材等が設けられている。
次に、本実施例の使用態様と作用効果について説明する。

まず、本実施例のバリアキャップのキャップ本体Ａは、キャップ本体Ａの基本樹脂とバリア性樹脂をブレンドしたものを射出成形することによって製造することができる。
また、バリア層Ｅを中間層として内層化する場合には、基本樹脂にバリア性樹脂を含む基材層に対し、バリア性樹脂を含むバリア層Ｅが中間層となるように共射出成形することで製造することができる。

本実施例のバリアキャップを容器本体Ｄに装着するには、キャップ本体Ａに上蓋Ｂを螺合して締め込み、キャップ本体Ａと上蓋Ｂを組み立ててから容器本体Ｄの口部１にキャップ本体Ａの装着部４をあてがって上部から打栓する。
なお、キャップ本体Ａのねじ部（雄ねじ）２４に上蓋Ｂのねじ部（雌ねじ）５８を螺合して締め込む際には、ラチェット機構によって、係合腕５２は係合突起１８を乗り越え、上蓋Ｂの回転を許容する。
また、本実施例では、上蓋Ｂの音出し部材４８の先端部の振動片が、キャップ本体Ａの音出し突部１３に触れて音を発することで上蓋Ｂの締め込みが終了したことを知ることができる。

次に、本実施例のバリアキャップが打栓され装着された容器を使用するには、上蓋Ｂを螺脱方向に回転させ、上蓋Ｂの回動開始時は、なめらかに回転が始まり、続いて切断筒部４６の係合腕５２が筒状壁１７の係合突起１８に当接して係合するようになると、ラチェット機構が働き、上蓋Ｂの回転力がラチェット機構を介して移行栓体１６に加わるようになる。

このとき、切断筒部４６の第２係合突部５０が筒状壁１７の第１係合突部１９に係合しているので、ねじの回転に伴って移行栓体１６を上方に引き上げる力を発生させる。
上蓋Ｂの回転が進むと、移行栓体１６に加わる回転力と引き上げ力により、ついには薄肉弱化部１５が破断して注出口が開栓され、注出筒１０から分離された移行栓体１６は筒状壁１７に係合する切断筒部４６によって引き上げられて上蓋Ｂとともに上昇していく。

切断筒部４６のシール部が注出筒１０の内周面から離れ、ねじ部（雌ねじ）５８がねじ部（雄ねじ）２４から螺脱して上蓋Ｂをキャップ本体Ａから離脱すれば、上蓋Ｂとともに移行栓体１６が除去された注出筒１０の開口から容器内の内容物を注出することができる。

容器を使用した後、再度上蓋Ｂをキャップ本体Ａに装着する際には、移行栓体１６のフランジ部２３および破断した薄肉弱化部１５の残片によって、注出筒１０の内周面に付着した内容物が掻き落とされ、注出筒１０の内周面を清潔に保つことができる。
また、切断筒部４６は、シール部が注出筒１０に当接して容器内を密封する。

本実施例のバリアキャップは、容器を使用した後に廃棄する際に、簡単な操作で容器本体Ｄから分離し、分別して廃棄することができる。
まず、縦切断部３２の引っ掛け凹部３２ａに手指を掛けて把持部３１を手前に引っ張ると、縦切断部３２が破断し、把持部３１が外方に展開する。
さらに把持部３１を引っ張ると、スリット３０の終端部に隣接して設けられた図示しない薄肉始断部が破断し、さらに薄肉始断部の終端に連続する薄肉の径方向切断部を経由して周方向切断部３７へと破断が進んでいく。

周方向切断部３７が破断したところでは、係止縮径部２７の係止突条２への係合が解除されるので、破断終端部近くまで破断が進むと、係止縮径部２７による口部１への拘束が解除され、把持部３１を引き上げると、キャップ本体Ａを容器本体Ｄから離脱させ分別廃棄することができる。

なお、本実施例のバリアキャップは、ラチェット機構を介する回転動作で薄肉弱化部１５を破断するものであるが、上蓋Ｂを回転させて薄肉弱化部１５を破断するものであればどのようなものでもよい。
また、プルリングを引っ張り上げて薄肉弱化部を破断するものなど、薄肉弱化部を破断して抜栓するものであればどのようなものでもよく、その場合には、上蓋のキャップ本体への装着は、ヒンジを介して連設するものであってもよい。
さらに、キャップ本体の容器本体への装着も螺着であってもよい。

本発明のバリアキャップは、キャップ本体の基材樹脂にバリア性樹脂をブレンドして、破断性を維持しながらバリア性を付与することができ、さらに、キャップ本体の基材層に対し、中間層としてガスバリア性を有するバリア層を設けることで、さらに高いガスバリア性を発揮することができ、酸素などによる内容物の劣化を防止し、また、有効成分の飛散を防止することができるので、飲食品や調味料の他、化粧料等などのガスバリア性の容器用として好適である。

Ａ キャップ本体
Ｂ 上蓋
Ｄ 容器本体
Ｅ バリア層
１ 口部
２ 係止突条
４ 装着部
５ 外筒
６ 内筒
７ 上壁
８ ねじ壁部
９ 段部
１０ 注出筒
１２ リップ部
１３ 音出し突部
１４ 上部壁
１５ 薄肉弱化部
１６ 移行栓体
１７ 筒状壁
１８ 係合突起（第１歯部）
１９ 第１係合突部
２２ 拡径部
２３ フランジ部
２４ ねじ部（雄ねじ）
２７ 係止縮径部
２８ ストッパー
２８ａ 第１当接面
２８ｂ 第１傾斜面
２９ 切り欠き段部
３０ スリット
３１ 把持部
３２ 縦切断部
３２ａ 引っ掛け凹部
３７ 周方向切断部
４０ 頂壁（天板部）
４１ 外周壁
４６ 切断筒部
４７ ねじ筒部
４８ 音出し部材
５０ 第２係合突部
５２ 係合腕（第２歯部）
５８ ねじ部（雌ねじ）

Claims (7)

1. 容器本体の口部に装着されるキャップ本体と、キャップ本体に装着される上蓋とからなり、キャップ本体は、注出筒を有し、注出筒内に薄肉弱化部を設けて、薄肉弱化部を破断して注出口を形成する抜栓可能なバリアキャップにおいて、
   キャップ本体は、キャップ本体の基本樹脂にガスバリア性を有するバリア性樹脂がブレンドされていることを特徴とするバリアキャップ。
2. バリア性樹脂の配合割合が１０重量％以上であることを特徴とする請求項１に記載のバリアキャップ。
3. キャップ本体は、基本樹脂にバリア性樹脂がブレンドされた基材層に対し、バリア性樹脂を含むバリア層が中間層として内層化されていることを特徴とする請求項１または２に記載のバリアキャップ。
4. バリア層は、バリア性樹脂に基本樹脂がブレンドされていることを特徴とする請求項３に記載のバリアキャップ。
5. バリア性樹脂は、エチレン含有量が２７〜４４モル％のエチレンビニルアルコール共重合体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のバリアキャップ。
6. 基本樹脂は、低密度ポリエチレンであることを特徴とする請求項１〜５に記載のバリアキャップ。
7. 基本樹脂は、直鎖状低密度ポリエチレンであることを特徴とする請求項１〜５に記載のバリアキャップ。

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