JP4923229B2 - 圧縮成形されたバリヤーライナーをもつプラスチッククロージャー - Google Patents

圧縮成形されたバリヤーライナーをもつプラスチッククロージャー Download PDF

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、飲料、食物、ジュース、医薬品および同様な用途用のプラスチック容器クロージャーに係わり、より具体的にはガス、水蒸気および／または香気（香気の収奪）に対する透過抵抗性を有する、封止ライナーをもつクロージャーを製造するための改良法に関するものである。
「圧縮成形された封止／バリヤーライナーをもつプラスチッククロージャー」なる名称の、同時に出願され、本発明の譲受け人に譲渡された、特許出願（事件番号 17155) を参照のこと。
【０００２】
【技術的背景】
これまでに、容器用のプラスチッククロージャーが提案されており、該クロージャーは、該容器の封止表面との嵌合部を封止するための、内部ライナーを有するプラスチックキャップを含む。例えば、米国特許第4,984,703 号は、あるプラスチッククロージャーを開示しており、これは周辺スカートおよびキャップを容器に固定するためのネジ山をもつベースと、該キャップベース内部に、その場で圧縮成形された封止ライナーとを有するキャップを含む。該封止ライナーは、エチレン−酢酸ビニル(EVA) および熱可塑性エラストマー物質、例えばオレフィンまたはスチレン−ブタジエン−スチレンのブレンドを含む。米国特許第5,451,360 号は、該キャップ内部で、その場で該ライナーを圧縮成形するための方法並びに装置を開示している。
同様に、熱可塑性オレフィンホモポリマーまたはコポリマー、例えばエチレン−酢酸ビニル(EVA) または熱可塑性エラストマーと、酸素および二酸化炭素透過に対するバリヤーポリマー、例えばエチルビニルアルコール(EVOH)ポリマーとのブレンドから、射出成形または押出し成形操作により、プラスチッククロージャー用のバリヤーライナーを形成する方法も提案されている。該ブレンドは、典型的には該EVOH粒子と該EVA 担体物質との間の付着を促進するための相溶化剤をも含む。一般的に、該EVOHバリヤー物質の粒子は、ガスを、該EVOH粒子の回りの湾曲した通路に従って、該EVA 担体を透過させ、あるいは該EVOHポリマーを介して透過させ、かくしてガスの透過率を低下する。該EVOH粒子は、一般的に該EVA 担体内に回転楕円面状に分配させる。というのは、これら物質は非−混和性であるからである。一般的な主張として、ガス透過率における減少率は、該ブレンド中のEVOHの含有率に対応している。これまでのところ、この技術の結果は、許容されるコストでは、高いバリヤー特性および封止性能を与えなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の一般的な目的は、容器封止面との嵌合のための封止機能と、ガス透過、香気吸収（香気の収奪）および／または水蒸気透過に対する改善されたバリヤー機能とを組み合わせた、プラスチッククロージャー用のライナーを提供することにある。本発明のもう一つのより具体的な目的は、記載された特性、即ち成形の容易性および安価な組成物を含むライナーを提供することにある。更に別の本発明の目的は、上記目標を達成し、かつ該ライナーを介して、該クロージャー上の印刷を読み取ることを可能とする、透明または半透明の構成をもつ、ライナーを提供することを目的とする。更に別の本発明の目的は、このようなライナーを製造する方法並びに該ライナーを使用するプラスチッククロージャーを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様によれば、キャップ内部を画成する周辺スカートおよび該スカート上の該クロージャーを容器に固定するための手段とをもつベースを有する該キャップを含む、プラスチッククロージャーが提供される。ライナーは該キャップの内部に、好ましくはその場での圧縮成形により、固定される。このライナーは、本質的にマトリックスポリマーと、バリヤー物質と相溶化剤とのブレンドからなる。該バリヤー物質は、連続マトリックス相中に、不連続に分配された粒子の相として存在する。該圧縮成形に由来する熱および圧力は、該バリヤーポリマー粒子を、実質的に二次元の薄い重なりあったプレートレット(platelets) に成形することを見出した。該プレートレットは、該マトリックスポリマー内で、該ライナーの面と本質的に平行に配向している。従って、該ライナーを透過するガスは、該プレートレットの回りのより一層湾曲した通路を通る必要があり、このことがバリヤー効率を大幅に増大する。
【０００５】
該「マトリックスポリマー」は、熱可塑性エラストマー、軟質のオレフィンポリマー、またはその組み合わせである。熱可塑性エラストマーは、熱可塑性物質の加工性と、公知の熱硬化性ゴムの機能特性および性質を合わせもつ合成ポリマーである。市販品として入手可能な熱可塑性エラストマーの６種の一般的な群があり、例えばスチレン系ブロックコポリマー(SBC) 、ポリオレフィンブレンド(TPO) 、エラストマーアロイポリマー、熱可塑性ポリウレタン(TPU) 、熱可塑性コポリマーおよび熱可塑性ポリマーアミドを包含する。熱可塑性エラストマーは、モダンプラスチックエンサイクロペディアハンドブック(Modern Plastics Encyclopedia Handbook),マグローヒル(McGraw-Hill) 刊、1994のp.64以降に記載されている。このハンドブックの開示事項を本発明の参考とする。熱可塑性エラストマーの例は、シェルケミカル(Shell Chemical)社により、商品名クラトン(KRATON)として製造されているようなスチレンブロックコポリマーである。これらの合成ポリマーは、線形の即ちA-B-A 型の３種の別々のブロック、例えばスチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−イソプレン−スチレンおよびスチレン−エチレン／ブチレン−スチレン−スチレンからなっている。エラストマーアロイポリマーは、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー(EPDM)である。もう一つのエラストマーアロイポリマーは、アドバンストエラストマーシステムズ(Advanced Elastomer Systems)により、商品名サントプレン(SANTOPRENE)およびトレフシン(TREFSIN) として製造されている、コンパウンドEPDM/PP およびブチル/PP からなり、また該アロイポリマーは米国特許第4,130,535 号、同第4,311,628 号、同第4,130,534 号および同第4,607,074 号に記載されている。一般的に、熱可塑性エラストマーは、45〜95の範囲内のショアＡ硬度および30,000〜100,000psi（約2109〜7030Kg/cm2) の範囲の曲げ弾性率によって特徴付けられる。
【０００６】
軟質オレフィンポリマーは、熱可塑性オレフィンホモポリマーおよびコポリマーであり、これらは可撓性かつ弾性であり、約100 に満たないショアＡ硬度を有する。典型的な軟質オレフィンポリマーは、メタロセンポリエチレン、エチレン−プロピレンゴム、エチレンコポリマーおよびこれらのブレンド、エチレンコポリマー、例えばエチレン−酢酸ビニル、エチレン−メチルアクリレートコポリマーおよびアイオノマー、並びにこれらの組み合わせである。軟質オレフィンポリマーの例は、単一サイト触媒技術を利用して製造する、アルファオレフィン置換ポリエチレン（これらの物質は、当分野においてメタロセンポリエチレンとして公知である）、エチレン−酢酸ビニル(EAV) 、例えばデュポン(DuPont)社により商品名エルバックス(ELVAX) として製造されているもの、当分野でメタロセンポリプロピレンとして知られている、単一サイト触媒技術により製造されるポリプロピレン、フィナオイル＆ケミカル(Fina Oil & Chemical) 社により市販されているようなシンジオタクチックポリプロピレン、ダウケミカル(Dow Chemical)社により市販されているエチレン／プロピレンコポリマーおよびスチレン−エチレン共重合体、およびデュポン社のサーリン(SURLYN)製品系等のアイオノマーである。
該マトリックスポリマーは、典型的には当分野で公知の酸化防止剤、潤滑剤および他の安定化物質と配合される。
【０００７】
「相溶化剤」は、反応性の（共有または双極子−双極子）結合または非−反応性の（連鎖の絡み合い）手段により２種の他の熱可塑性物質を結合する熱可塑性物質である。その例は、無水マレイン酸グラフトポリマーまたはエチレン−酢酸ビニルグラフトポリマー、例えばカンタムケミカルズ(Quantum Chemical)社のプレキサー(PLEXAR;商標）、ミツイペトロケミカル(Mitsui Petrochemical)社のアドマー(ADMER; 商標）およびデュポン社のバイネル(BYNEL; 商標) 製品系、エチレン−メチルアクリレート、およびアイオノマーを包含する。
「バリヤー物質」は、低いガスおよび／または水蒸気透過率を有する熱可塑性物質であり、また芳香剤および精油に対して高いバリヤー性を示す。以下の物質は、工業的な標準的ライナー物質であるEVA よりも低いガス透過率を有する：EVOH（エチレンビニルアルコール）、例えば日本合成(Nippon Goshei) 社のソアーノール(SOARNOL) 製品系およびエバルカ(Evalca)社のEVAL（商標）製品系、ナイロン例えばデュポン社のセラー(SELAR；商標）PA、EMS 社のG21 およびミツビシガス(Mitsubishi Gas)社のMXD6製品系、ブリティッシュペトロリウム(British Petroleum) 社のバレックス(BAREX; 商標）アクリロニトリル製品系、EVOHとアモルファスナイロンとのブレンド、EVOHとアイオノマー、例えばサーリン(SURLYN;デュポン）とのブレンド、およびチコナ(Ticona)により市販されているような環状オレフィンコポリマー。他の適当なバリヤー物質およびブレンドは、米国特許第4,977,004 号および同第5,064,716 号に記載されている。これら特許を本発明の参考文献とする。
【０００８】
該ライナーは、また該ライナーと該容器の表面封止部との間の摩擦係数を下げる添加物をも含むことが一般的に好ましい。当分野においては、これらの添加剤は「潤滑剤」と呼ばれる。典型的な添加剤としての潤滑剤は、脂肪酸アミド、および脂肪酸エステル、マイクロクリスタリンワックスおよびポリエチレングリコールを包含する。好ましい潤滑剤は、溶融状態から冷却した場合に、該ポリ物質の露出表面に曇りを生じ、結果として該ライナーと該容器の封止表面との間の摩擦係数を減ずる、低分子量の脂肪酸アミド物質である。その例は、一般的化学構造：R-CO-NH2（ここで、Ｒはアルキル基である）で表される一級アミド、一般的化学構造：R-CO-NH-R'（ここで、ＲおよびR'はアルキル基である）で表される二級アミド、一般的化学構造：R-CO-NH-A-NH-CO-R'（ここで、ＲおよびR'はアルキル基であり、Ａはアルキレン基である）で表される二級ビス−アミド、および上記物質のブレンド、例えば米国特許第5,306,542 号に記載されているブレンドである。該潤滑剤は、好ましくは全ライナー組成物重量の約0.5 〜2.0 重量％、最も好ましくは約１重量％の量で含まれる。該潤滑剤は、好ましくは該材料の製造業者により、（任意の所定の着色剤と共に）熱可塑性エラストマー物質内に配合される。潤滑剤および／または着色剤の量は、本出願における組成の計算には含まれない。
【０００９】
マトリックスポリマー、バリヤー物質および相溶化剤の一般的に好ましいブレンドにおいて、該バリヤー物質は、約20〜60重量％の範囲の量で存在し、また該相溶化剤は約１〜10重量％の範囲の量で存在し、残部は本質的に該マトリックスポリマー（潤滑剤を含む）からなる。成分の相対的な割合は、用途に応じて変動し、かつ硬度に依存し、従って封止性、該バリヤー物質が該マトリックスポリマー内でプレートレットを形成する能力、および所定のトルク除去に依存するであろう。硬度に関連して、約94〜95ショアＡ硬度よりも高いライナー硬度は、高過ぎて、該容器との適正な封止を達成できないことが分かっている。比較的硬いエラストマー、例えばEVA を使用した場合、該バリヤー物質の上限は、35% EVOHのように比較的低い可能性がある。しかしながら、比較的低い硬度をもつマトリックスポリマー、例えば熱可塑性エラストマーを使用する場合、該バリヤー物質の上限は、50% 〜60% EVOH等のようにより高くすることができる。
同様に、該ブレンドに含めることのできる該バリヤー物質の量は、部分的に該マトリックスポリマーの極性にも依存することが分かっている。該マトリックス物質に対する該バリヤー物質の混和性は、該マトリックス物質の極性の低下に伴って低下するが、このことは、バリヤー物質を高い割合で、低い極性をもつマトリックスポリマーとブレンドでき、しかも依然として不連続なバリヤープレートレット相を維持できることを意味する。相溶化剤の量は、該バリヤー物質のプレートレットを形成する能力にも影響を与える。相溶化剤の含有率が約10% 以上である場合、該バリヤー物質は該マトリックスポリマーと極めて十分に混和され、本発明の特徴であるプレートレットを形成する。これが約1%以下の場合には、該ライナーは良好な機械的特性を示さず、かつ該クロージャーシェルと適切に混合されない。
【００１０】
本発明のもう一つの局面によれば、プラスチッククロージャー用のライナーの製法が提供され、該方法は、本質的に熱可塑性エラストマー、高いバリヤー特性をもつポリマーおよび該エラストマーと該バリヤーポリマーとの間、および該ライナーと該クロージャーシェルとの間の付着を促進するための相溶化剤のブレンドからなるペレットを生成する工程を含む。次いで、好ましくはクロージャーシェル内で、該ペレットを圧縮成形して、該クロージャーシェルに結合したライナーディスクを形成し、かつその内部で、該圧縮成形に起因する熱と圧力とは、該バリヤーポリマーからプレートレットを形成し、該プレートレットは該ディスクの面に対して本質的に平行に配向している。この生成するライナーは、圧縮成形以外の操作により、同様なブレンドから生成されたライナーと比較して、著しく低いガス透過率を示す。
本発明の第三の局面によれば、プラスチッククロージャー用の封止ライナーが提供され、該封止ライナーは、内部にガス透過に対するバリヤー物質のプレートレットの分散体が、ディスクに対して本質的に平行な配向状態で分配されているマトリックスポリマーから本質的になる該ディスクを含む。該封止ライナーは、好ましくは圧縮成形用の装入材料またはペレットから、プラスチッククロージャー内でその場で圧縮成形され、該ペレット内には、該マトリックスポリマー、該バリヤー物質および相溶化剤が配合されており、該バリヤー物質は別々の粒子からなり、該粒子は該圧縮成形操作中に、プレートレット状に平坦化される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明並びにその付随的な目的、特徴および利点は、以下の詳しい説明、上記特許請求の範囲および添付図面を参照することにより、最もよく理解されるであろう。
図１は、本発明によるプラスチッククロージャーの製造のための方法10を模式的に示す図である。押出機12は出発物質を受け取るためのホッパー14を有する。
該押出機12の押出し物は、ペレットスライサー16に供給され、そこから個々の装入ペレット20が与えられる。装入ペレット20は、圧縮金型26の雌ダイ24中の予備的に製造されたプラスチッククロージャーキャップ22内に配置される。雄ダイ部分28はペレット20、キャップ22およびダイ24に対して閉じられていて、ペレット20をライナーに圧縮成形し、該ライナーは該キャップベースの内部表面に溶接または結合される。即ち、図２を参照すると、該装入ペレットはキャップ22のベース30に対して、その場で圧縮成形されて、ライナー20a を形成する。これは、手作業で、あるいはより好ましくは上記の米国特許第5,451,360 号に記載されている装置を使用して達成できる。キャップ22は、またスカート部32をも含み、該スカート部はベース30の周辺部から軸方向に伸び、キャップ22を容器に対して固定するための、内部のネジ山34を有する。あるいはまた、ペレット20を別途に圧縮成形して、ライナー20a を形成し、次いでベース30に対してキャップ22内に接着により固定することも可能である。かかる操作は、付随的な工程を必要とし、経費がかかり、従って好ましくない。第二の別法として、該ライナーは、米国特許第4,518,336 号に記載されているように、該クロージャー内で形成することができる。これについては、米国特許第3,674,393 号、同第3,702,148 号、同第3,877,497 号および同第4,518,336 号をも参照のこと。図６はもう一つのライナー20b を示し、これは厚みのある周辺部を有する図３のライナー20a とは異なる、平坦な幾何形状をもつ。図７は、平坦な周辺部と厚みのある中央部分とを有し、付随的なバリヤー物質を支持するライナー20c を示す。
【００１２】
本発明の現時点において好ましい態様による、プラスチッククロージャーバリヤーの製造のためには、ホッパー14における押出機12への投入物は、好ましくは１種以上のバリヤーポリマー、１種以上のマトリックスポリマー（好ましくは、潤滑剤および任意の所定の着色剤と予め配合されている）、および１種以上の相溶化剤物質から本質的になる。該投入物質をホッパー14において混合かつ配合する。該バリヤーポリマーの投入物は、好ましくはEVOH、ナイロン、アクリロニトリルコポリマー、例えばスチレン−アクリロニトリルおよびアクリロニトリル−メチルアクリレートコポリマー、EVOHとアモルファスナイロンとのブレンド、EVOHとアイオノマーとのブレンド、アクリロニトリル−環状オレフィンコポリマー、およびこれらのブレンドからなる群から選ばれる。該マトリックスポリマーのホッパー14への投入物は、好ましくはEVA 、エチレン／プロピレンコポリマー、スチレンブロックコポリマー、ターポリマー、アイオノマー、熱可塑性ゴム、スチレン／エチレン／ブタジエン／スチレンブロックコポリマー、スチレン／エチレン／ブタジエン／スチレンコンパウンド、スチレン／ブタジエン／スチレンブロックコポリマー、EPDM、メタロセン線状低分子量ポリエチレン、メタロセンシンジオタクチックポリプロピレン、ブチルゴム等のゴム、スチレン／エチレンコポリマー等のスチレンコポリマーおよびスチレン／エチレン／ブチレンターポリマー等のターポリマー、ポリプロピレン／ブチルゴム、およびこれらのブレンドからなる群から選ばれる。ホッパー14に対する該相溶化剤の投入物は、好ましくは無水マレイン酸グラフトポリマー、エチレン酢酸ビニルグラフトポリマー、EVA 、エチレン−メチルアクリレートポリマー、アイオノマー、およびこらのブレンドからなる群から選ばれる。上記のように、一級アミド、二級アミド、二級−ビスアミドおよびこれらのブレンドからなる群から選ばれる潤滑剤は、好ましくは予め該マトリックスポリマーとブレンドされる。
【００１３】
本発明において、該ライナー物質は、マトリックスポリマー(TPEまたは軟質オレフィン）と、縮合ポリマーまたはバリヤーポリマー、相溶化剤および適当な潤滑剤との不均質ブレンドからなる。本発明の記載される実施例においては、該マトリックスポリマーはデュポン社から商品名エルバック(ELVAC) 650 として市販されているエチレン酢酸ビニルポリマー(EVA) であり、該バリヤーポリマーは、エチレンビニルアルコール（エバルカ(Evalca)社からE105B なる商品名の下で市販されているEVOH）であり、また該相溶化剤は、0.5 重量％のエルカミド(erucamide)+0.5 重量％のエチレン−ビスオレアミドを潤滑剤として含む無水マレイン酸グラフトポリプロピレン（アドマー(ADMER) QF551)である。必須の要件ではないが、該ライナーの該成分全ては、粒状形態で使用し、かつ該成分を押出し前に粒状物として混合することが好ましい。該粒子は、概して非−相溶性ポリマーの溶融ブレンドが、本発明を特徴付ける該バリヤー特性を達成するのに必要な該不均質性を示すようなサイズをもつべきである。該粒子サイズが極めて小さいか、あるいは該ブレンドが極めて十分に混合されている場合には、該コンパウンドは殆ど酸素バリヤー特性を示さない均質な組成物として機能するであろう。
【００１４】
押出機12への装入材料を、実質上均一に配合し、かつ該押出機12の押出物を実質的に均一な組成物とすることが好ましい。組成の実質的な均一性は、特性の均一性を達成する上で重要である。該バリヤー粒子は均一に分配し、即ち実質的に均一に分配して、所定のバリヤー特性を達成すべきである。押出機12は、該混合物の均質化を回避するために、低剪断かつ低混合押出機であるべきである。該均質な混合物においては、該不連続相の該粒子またはドメインは極めて小さい。
該バリヤー物質が、該マトリックスポリマー内で、極めて十分に配合されないことが望ましいことを見出した。該バリヤー物質は、図４に示したように、装入ペレット中で、不連続な粒子形状、本質的に回転楕円形状にあるべきである。該バリヤー物質が該エラストマー内で極めて十分に配合された場合、該エラストマーマトリックス中には不連続な粒子は存在せず、圧縮成形中にプレートレットは形成されない。図３のＡ、ＢおよびＣは、65% のEVA と34% のEVOHと1%の相溶化剤（無水マレイン酸グラフトポリマー）のブレンドから成形した、ライナー20a(図２）の、中心部（図３のＢおよびC)および端部（図３のA)を示す光学顕微鏡写真である。該バリヤー物質は、本質的に、該ライナーの面に対して平行な、薄い平坦で重なりあった、実質的に二次元のプレートレット（顕微鏡写真の暗部）の形状にある。圧縮成形の力が、圧縮成形中の半径方向の物質の流れとの組み合わせで、これらのプレートレットを形成し、かつ該ライナーディスクの面に対して平行に該プレートレットを配列するものと考えられる。図５のＡおよびＢは、同一の材料ブレンドから圧縮成形したもう一つのライナーの、同様な光学顕微鏡写真である。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれら具体的な実施例により何等制限されない。
数組のテストサンプルを、クロージャーに圧縮成形したライナーとして製造した。該テスト物質を、所定の重量比を与える割合で、メルト温度430 〜450 °F(約221.1 〜232.2 ℃）にて、図１の装置から押し出した。ペレット20を該押出し物から手作業で切り出し、クロージャーシェル22に入れた。これらのペレット20が依然として溶融温度またはその近傍にある間に、該クロージャーおよびペレットを図１のような圧縮成形金型に入れ、該圧縮を実施して、該ペレットを圧縮した。このライナー圧縮成形機は、上記米国特許第5,451,360 号に記載のものであった。これらのライナーを図２に示す形状に成形したが、その位置3Aにおける厚みは0.025 〜0.028 インチ（約0.064 〜0.071cm)、位置3Bにおける厚み0.015 〜0.018 インチ（約0.038 〜0.046cm)であった。全てのクロージャーは、43mmのクロージャーであり、また全てのライナーは1.539 インチ（約3.909cm)の径を有していた。このクロージャーを、更にテストする前に、相対湿度100%にて約２週間状態調製した。
次いで、ライナーを有する各テストクロージャーを、工業的な標準的適用トルク(25 〜30インチ-lb(約28.8〜34.6cm-kg)) にて、PET ボトル最終製品にネジ切りをした。次に、この最終製品を該ボトルから切取り、パージ管と結合した孔を取り巻く金属プレート上に、エポキシ樹脂で接着した。次いで、このクロージャーを有するプレートを、モコン(Mocon) オキシトラン(OXYTRAN) 酸素透過率テスターに配置した。該クロージャー外の酸素を１at、23℃および100%相対湿度に維持し、該クロージャー内部の容積をパージするのに窒素ガスを使用して、酸素濃度、即ち該クロージャーを介する酸素透過率を測定した。酸素透過率が定常状態に達した時点で、該数値に0.21を乗じて、大気中の酸素量について補正し、記録した。
【００１６】
ポリマーブレンド中にEVOHを使用した場合には、過去においては一般的に、ガス透過の減少割合は、大雑把に該ブレンド中のEVOHの割合に対応することが分かっている。例えば、20% のEVOHを含むブレンドは、典型的にはEVOHを含まない同一のライナー組成物と比較して、酸素透過率において20% の減少を示すことが予想されるであろう。しかしながら、驚いたことに、本発明を実施した場合には、酸素透過率における減少が、該テストブレンド中のEVOHの割合を大幅に越えることが分かった。例えば、その場で圧縮成形したバリヤーライナーを有するポリプロピレンキャップが、該ライナーが重量基準で、65% のEVA 、34% のEVOHおよび1%の接着剤／相溶化剤からなる場合には、0.006 〜0.007cc/43mmクロージャー／日なる酸素透過率を有し、これに対して同一の厚みをもち、同一の条件下でテストされた、圧縮成形されたEVA ライナーをもつ同等なクロージャーについては、該酸素透過率は0.013cc/43mmクロージャー／日であった。もう一つのテストを、79% のEVA 、20% のEVOHおよび1%の相溶化剤からなる、圧縮成形されたライナーを有するクロージャーについて実施した。これらのサンプルは、同様に匹敵するEVA ライナーに対する酸素透過率0.013cc/43mmクロージャー／日に対して、0.010cc/43mmクロージャー／日なる酸素透過率を示した。
他のテストを、1.539 インチ（約3.909cm)のライナー径を有する、43mm径のポリプロピレンクロージャーに、圧縮成形されたライナーについても実施した。これらのテストは100%の相対湿度にて実施した。全てのライナーは厚み0.015 インチ(0.038cm) であった。
【００１７】
【表１】
テストサンプル 酸素透過率(cc/43mmクロージャー／日)
(1) 100% EVA 0.013
(2) 79% EVA, 20% EVOH, 1% 相溶化剤 0.010
(3) 65% EVA, 34% EVOH, 1% 相溶化剤 0.007
(4) 65% EVA, 34% EVOH, 1% 相溶化剤 0.010
【００１８】
サンプル(2) 〜(4) における該相溶化剤は、前に記載した無水マレイン酸グラフトポリマーであった。テストサンプル(4) は、極めて十分に混合され、従ってサンプル(3) のような良好な結果を与えなかった。サンプルの硬度を以下の表に与える。
【００１９】
【表２】
材料 硬度（ショアＡ）
100% EVA 91
75% EVA/25% EVOH 92-94
50% EVA/50% EVOH 94-96
25% EVA/75% EVOH 97
100% EVOH 100+
【００２０】
上記のように、該ブレンド中で使用できるバリヤー物質の量は、部分的に該マトリックスポリマーの硬度に依存している。例えば、以下の表において、EVA とEVOH（ショアＡ硬度91）およびポリプロピレン／ブチルゴム（トレフシン(TREFSIN) 、ショアＡ硬度65）の種々の混合物について、硬度および容器口部に対する封止能力を比較する。マレイン酸処理したポリプロピレン相溶化剤および潤滑剤を、全てのサンプル中で同一量で使用した。
【００２１】
【表３】
材料 硬度（ショアＡ） 機能的封止
EVA + 20% EVOH 92 あり
EVA + 34% EVOH 92 あり
EVA + 50% EVOH 94 なし
ポリプロピレン／ブチルゴム＋20% EVOH 67 あり
ポリプロピレン／ブチルゴム＋34% EVOH 75 あり
ポリプロピレン／ブチルゴム＋50% EVOH 81 あり
【００２２】
使用した該ポリプロピレン／ブチルゴムは、アドバンストエラストマーシステムズ社により、トレフシン(TREFSIN) なる商品名の下で市販されているものである。かくして、より多量のバリヤー物質を、封止として機能する能力を維持しつつ、より軟質のマトリックス物質に配合できる。
以上、上記の目標並びに目的を完全に満たす、バリヤーライナー、バリヤーライナーをもつクロージャー、およびこれらを製造する方法を説明してきた。該ライナーは、上記以外については公知の物質から、上記以外については公知の技術および装置を使用して、容易に製造される。該ライナーは、使用したバリヤー物質の性能対ガス、例えば酸素および二酸化炭素、水蒸気、および精油香気（香気の収奪）等の浸透および透過率の点で、改善された有効性をもたらす。以上、特定のバリヤー物質の組み合わせを記載してきた。しかし、他の組み合わせも、異なる用途に対して想定されており、また本明細書で論じた原理およびパラメータに基づいて、当業者にはそれ自体自明であろう。
上で引用した全ての特許および／または刊行物を、本発明の参考文献として本明細書に組み入れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の現時点において好ましい態様による、プラスチッククロージャー中のバリヤーライナーの圧縮成形を説明するための、模式的な図である。
【図２】 図１に模式的に示した本発明の方法に従って製造したバリヤーライナーを組み込んだ、プラスチッククロージャーの、図式的な断面正面図である。
【図３】 本図のＡおよびＢは、それぞれ図２の円3Aおよび3B内の該ライナー部分の、倍率50X の光学顕微鏡写真であり、また本図のＣは、図３のＢに示された該ライナー部分の、倍率100Xの光学顕微鏡写真である。
【図４】 装入ペレットの倍率100Xの光学顕微鏡写真である。
【図５】 本図のＡおよびＢは、それぞれ本発明のもう一つの態様に係わる端部部分の倍率50X の光学顕微鏡写真、および本図Ａの該ライナーの中央部分の倍率100Xの光学顕微鏡写真である。
【図６】 図２と同一であるが、変更されたライナー幾何形状を示す図である。
【図７】 図２と同一であるが、変更されたライナー幾何形状を示す図である。
【符号の説明】
２０・・・・・ペレット
20a, 20b, 20c ・・・・・ディスク
２２・・・・・キャップ
３０・・・・・ベース
３２・・・・・周辺部スカート
３４・・・・・スカート上で、クロージャーと容器とを固定する手段

Claims (15)

  1. 以下を含むプラスチッククロージャー：
    （a）ベース(30)と、キャップ内部を画成する周辺部スカート(32)と、該スカート上の、該クロージャーと容器とを固定するための手段(34)とを有するプラスチックキャップ(22)、及び
    （b）該ベースの内壁上にその場で圧縮成形されたライナー(20a、20bまたは20c)であって、
    該ライナーがマトリックスポリマーのライナー本体を含み、
    該ライナー本体が複数の重なり合ったバリヤーポリマープレートレットを含み、
    前記複数のプレートレットが、該ライナー本体全体に渡り分散されており、且つ該ベースと平行に配向しており、
    バリヤーポリマーは、エチレンビニルアルコールであり且つ該ライナー中に２０〜３５重量％の割合で含まれている、該ライナー。
  2. 該ライナーが、該マトリックスポリマーと該プレートレットとの間の接着を促進する相溶化剤を含む、請求項１記載のクロージャー。
  3. 該マトリックスポリマーが、熱可塑性エラストマー、軟質オレフィンポリマー、およびその混合物からなる群から選ばれる、請求項１又は２記載のクロージャー。
  4. 該マトリックスポリマーが、ショアＡ硬度４５〜９５および曲げ弾性率30,000〜100,000psi（約2109〜7030kg/cm2）を有する熱可塑性エラストマーである、請求項３記載のクロージャー。
  5. 該マトリックスポリマーが、スチレンブロックコポリマーおよび弾性ポリマーアロイからなる群から選択される、請求項３記載のクロージャー。
  6. 該マトリックスポリマーが、１００未満のショアＡ硬度を有するオレフィンポリマーである、請求項３記載のクロージャー。
  7. 該オレフィンポリマーが、メタロセンポリエチレン、エチレン−プロピレンゴム、エチレンコポリマー、およびその混合物からなる群から選ばれる、請求項６記載のクロージャー。
  8. 該相溶化剤が、無水マレイン酸グラフトポリマー、エチレン酢酸ビニルグラフトポリマー、エチレンメチルアクリレート、アイオノマーおよびこれらのブレンドからなる群から選ばれる、請求項１〜８のいずれか１項記載のクロージャー。
  9. 該バリヤーポリマーがエチレンビニルアルコールであり、かつ該マトリックスポリマーがエチレン−酢酸ビニルまたはポリプロピレン／ブチルゴムを含む、請求項１〜８のいずれか１項記載のクロージャー。
  10. 該バリヤーポリマーが、２０〜３５重量％の範囲内にあり、該相溶化剤が、１〜１０重量％の範囲内にあり、残部が該マトリックスポリマーからなる、請求項２〜９のいずれか１項記載のクロージャー。
  11. 該ライナーが、９４未満のショアＡ硬度を有する、請求項１〜１０のいずれか１項記載のクロージャー。
  12. 該ライナーが、０．５〜２．０重量％の量で、潤滑剤を含む、請求項１〜１１の何れか１項記載のクロージャー。
  13. 該潤滑剤が１重量％の量で存在する、請求項１２に記載のクロージャー。
  14. 該潤滑剤が、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレングリコール、一級アミド、二級アミド、二級−ビスアミド、およびこれらの混合物からなる群から選ばれる、請求項１３に記載のクロージャー。
  15. プラスチッククロージャーの製造方法であって、
    (a)ベース(30)とキャップ内部を画成する周辺部スカート(32)と、クロージャーと容器とを固定するための該スカート上の手段(34)とを有するクロージャーキャップ(22)を用意する工程、
    (b)マトリックスポリマー、バリヤーポリマー、および該マトリックスポリマーとバリヤーポリマーとの間の付着を促進する相溶化剤をブレンドすることを含む、ペレット(20)を形成する工程であって、該バリヤーポリマーを、該マトリックスポリマー内で、均一に、複数の粒子の不連続相として分散させるように、該ペレットを形成する工程（前記バリヤーポリマーは、エチレンビニルアルコールであり且つ該ペレット中に２０〜３５重量％の割合で含まれる）、及び
    (c)該ペレットを該ベース上でその場で圧縮成形して、ライナーディスク(20a、20bまたは20c)を形成し、ここで圧縮成形由来の熱および圧力が、該ポリマーを、該ディスクと平行に配向した複数のプレートレットに成形する工程を含む、上記方法。
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