KR100953352B1 - 산소흡수성 수지 조성물 및 이것을 사용한 산소흡수성 용기캡 및 산소흡수성 용기마개부 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산소흡수성이 우수하고, 밀봉 후의 용기 내에 잔존하는 산소를 흡수하고, 용기의 내용물의 보존성을 양호하게 함과 아울러, 산소흡수성은 높지만 베이스 수지와의 상용성이 낮은 산소흡수제를 포함하는 경우에 문제가 되는, 성형성, 산소흡수제의 분산성, 산소흡수 성능의 안정성, 베이스 수지로부터의 산소흡수제의 박리나 분리의 방지 성능, 실링부의 실링성 저하 등의 점을 개량한 산소흡수성 수지 조성물 및 이것을 사용한 산소흡수성 용기 캡 및 산소흡수성 용기마개부를 제공하는 것이다. 본 발명은 1000㎛ 이하의 입도분을 20% 이상 포함하는 산소흡수제를 베이스 수지에 대하여 20% 이하의 비율로 분산 배합하여 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

산소흡수성, 수지 조성물, 보존성, 용기 캡, 포장 용기.

Description

산소흡수성 수지 조성물 및 이것을 사용한 산소흡수성 용기 캡 및 산소흡수성 용기마개부{OXYGEN-ABSORBING RESIN COMPOSITION AND OXYGEN-ABSORBING CAP FOR CONTAINER AND OXYGEN-ABSORBING STOPPER PORTION OF CONTAINER USING THE SAME}

본 발명은 산소흡수성 수지 조성물 및 이것을 사용한 음료용 보틀 용기 등의 용기 캡 및 용기마개부에 관한 것이다.

폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 플라스틱 보틀, 유리병이나 파우치 등의 포장용기에서는, 밀봉 후의 용기 내에, 내용물이 충전되어 있지 않은 공간, 소위 헤드 스페이스가 형성되고, 이 헤드 스페이스 내에 잔존하는 산소가 내용물을 산화 열화시키기 때문에, 상기 내용물의 장기 보존성이 불충분했다. 그리고, 이 헤드 스페이스 내에 잔존하는 산소를 제거하는 것으로서, 특허문헌 1, 특허문헌 2 및 특허문헌 3에 개시하는 바와 같은 용기 캡, 즉, 음료용 보틀 용기 등의 캡에 산소흡수제를 함유시킨 산소흡수성 용기 캡이 종래부터 제안되어 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는, 산소흡수제를 함유시킨 용기 클로저가 기재되어 있고, 특허문헌 2에는, 산소흡수제는 아니지만 에틸렌비닐알코올 중합체를 함유시켜, 산소투과율을 저하시킨 용기 캡이 기재되어 있다. 또, 특허문헌 3에는, 산소흡수제와 에틸렌-비닐알코올 폴리머 등을 함유시키고, 게다가 산소흡수제 함유 수 지층의 표면에 미소 요철을 형성한 용기 캡이 기재되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특개평1-315438호 공보

특허문헌 2: 일본 특개평2-225568호 공보

특허문헌 3: 일본 특개평4-327149호 공보

(발명이 해결하고자 하는 과제)

그러나, 상기 종래의 용기 캡은 산소흡수성이 아직 만족할 만한 것은 아니었다. 즉, 상기 종래의 용기 캡에서도, 충분한 산소흡수 성능이 얻어지지 않는 것을 알 수 있었다.

한편, 본 발명자들은 산소흡수성은 높지만 베이스 수지와의 상용성이 낮은 산소흡수제의 적용에 대하여 검토했지만, 그러한 산소흡수제를 함유시킨 수지는 유동성이 낮아 성형이 곤란한데다, 산소흡수제의 분산이 나빠, 제품에 따라 편차가 있어, 안정한 산소흡수 성능이 얻어지지 않았다. 또, 산소흡수제의 성능으로부터 예상되는 높은 산소흡수 성능도 얻어지지 않는 것을 알 수 있었다. 그뿐 아니라, 용기 캡의 캡 셸의 내측에 설치되어, 용기 입구부에 맞닿아 밀폐하는 실링부인, 예를 들면 라이너나 패킹에는, 실링에 의한 물리적 스트레스나 열적 스트레스가 걸리지만, 베이스 수지와의 상용성이 낮은 산소흡수제의 경우, 이들 스트레스에 의해 베이스 수지로부터의 산소흡수제의 박리나 분리가 일어나기 쉽다고 하는 문제가 있었다. 또한, 용기 캡의 실링성은 라이너나 패킹의 밀착에 의해 유지되어 있지만, 산소흡수제에 따라서는, 라이너나 패킹에 대한 첨가량이 지나치게 많으면, 그 강성이 높아져, 실링성이 저하되는 경우가 있다.

본 발명은 상기의 사항에 유의하여 행해진 것으로, 그 목적은 상기 종래의 문제를 해결하고, 산소흡수성이 우수하고, 밀봉 후의 용기 내에 잔존하는 산소를 흡수하여, 용기의 내용물의 보존성을 양호하게 함과 아울러, 산소흡수성은 높지만 베이스 수지와의 상용성이 낮은 산소흡수제를 포함하는 경우에 문제가 되는, 성형성, 산소흡수제의 분산성, 산소흡수 성능의 안정성, 베이스 수지로부터의 산소흡수제의 박리나 분리의 방지 성능, 실링부의 강성 등의 점을 개량한 산소흡수성 수지 조성물 및 이것을 사용한 산소흡수성 용기 캡 및 산소흡수성 용기마개부를 제공하는 것이다.

또, 본 발명자들은 예의 연구를 행한 결과, 패킹에 산소흡수제 함유 수지층을 갖는 용기 캡에 있어서, 탄산음료 등의 내용물의 경우, 산소흡수제 함유 수지층의 형상에 따라서는, 용기의 내압에 의해 패킹의 천장면이 위쪽으로 부풀어, 나아가서는 캡 천장면이 부풀어, 소위 돔 현상이 발생되는 것을 밝혀냈다.

본 발명의 또 하나의 목적은 이상의 종래의 용기 캡의 문제를 해결하여, 산소흡수성이 우수하고, 밀봉 후의 용기 내에 잔존하는 산소를 흡수하여, 내용물의 보존성을 양호하게 함과 아울러, 내용물이 탄산음료 등이고, 용기 내가 가압상태로 되는 경우이더라도, 용기의 내압에 의한 돔 현상이 일어나는 것을 방지할 수 있고, 게다가, 사출성형 때의 성형성이 양호한 산소흡수성 용기 캡을 제공하는 것이다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

이렇게 하여, 본 발명은 1000㎛ 이하의 입도분을 20% 이상 포함하는 산소흡수제를 베이스 수지에 대하여 20% 이하의 비율로 분산 배합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산소흡수성 수지 조성물을 제공한다(청구항 1).

또, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 산소흡수성 수지 조성물이 1000㎛ 이하의 입도분을 20% 이상 포함하는 산소흡수제와, HLB(hydrophile-lipophile balance) 값 1.5 이상의 흡수성 재료를, 베이스 수지에 대하여 각각 20% 이하의 비율로 분산 배합하여 이루어져 있어도 된다(청구항 2). 청구항 1 및 2의 산소흡수성 수지 조성물은 포장용기의 구성부재 전반의 재료로서 사용할 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 산소흡수성 용기 캡은 용기 내부측에 산소흡수제 함유 수지층을 갖는 산소흡수성 용기 캡으로서, 이 산소흡수제 함유 수지층이 용기 내부측에 격자 형상의 볼록부 및/또는 오목부를 갖는다(청구항 3).

또, 상기 산소흡수제 함유 수지층이 흡수성 재료를 함유하고 있어도 된다(청구항 4).

바람직하게는, 상기 산소흡수제 함유 수지층을 형성하는 베이스 수지는 23℃ 및 40%RH(Relative humidity) 조건에서의 산소투과율이 10^-4cc·mm/cm²·day·atm 이상이고, 또한 23℃ 순수 중에서의 흡수량이 0.01% 이상인 열가소성 수지이고, 또한 100중량부당 1∼100중량부의 산소흡수제를 함유하여 이루어진다(청구항 5).

또, 바람직하게는, 상기 베이스 수지가 100중량부당 1∼100중량부의 흡수성 재료를 더 함유하여 이루어진다(청구항 6).

또, 본 발명은 다른 관점에서, 용기 내부측에 산소흡수제 함유 수지층을 갖는 용기 캡으로서, 이 산소흡수제 함유 수지층이 1000㎛ 이하의 입도분을 20% 이상 포함하는 산소흡수제를 베이스 수지에 대하여 20% 이하의 비율로 분산 배합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제 2 산소흡수성 용기 캡을 제공한다(청구항 7).

또, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 3 산소흡수성 용기 캡은 용기 내부측에 산소흡수제 함유 수지층을 갖는 용기 캡으로서, 이 산소흡수제 함유 수지층이 HLB값 1.5 이상의 흡수성 재료를 베이스 수지에 대하여 20% 이하의 비율로 분산 배합하여 이루어진다(청구항 8).

바람직하게는, 상기 산소흡수제 함유 수지층이 1000㎛ 이하의 입도분을 20% 이상 포함하는 산소흡수제를 베이스 수지에 대하여 20% 이하의 비율로 분산 배합하여 이루어진다(청구항 9).

상기 제 1∼제 3 산소흡수성 용기 캡은 구체적으로는 상기 산소흡수제 함유 수지층이 캡 셸과 일체로 형성된 산소흡수성 용기 캡으로 할 수 있다(청구항 10). 즉, 상기 산소흡수제 함유 수지층은 인셸 몰드 성형이나 다층 성형 등에 의해, 캡 셸의 내측의 전면 또는 그 일부에 캡 셸과 일체로 형성된 것으로 할 수 있다.

또, 캡 셸의 내측의 용기 입구부에 맞닿아 밀폐하는 실링부가 산소흡수제 함유 수지층을 갖는 산소흡수성 용기 캡으로 할 수 있다(청구항 11). 이 경우, 상기 실링부가 캡 셸과 일체로 구성되어 있어도 되고(청구항 12), 상기 실링부가 캡 셸과 별체의 중간 마개로서 구성되어 있어도 된다(청구항 13).

즉, 상기 실링부는 인셸 몰드 성형이나 다층 성형 등에 의해, 캡 셸과 일체로 성형되어 구성되어 있는 라이너나 패킹 등으로 할 수 있고, 또, 사출 성형이나 압축 성형 등에 의해 별도로 성형한 패킹 등의 실링부를 캡 셸에 융착이나 접착에 의해 밀착하여 일체로 구성되어 있는 것으로 할 수 있다. 또, 상기 실링부는 사출 성형이나 압축 성형 등에 의해 별도로 성형한 패킹 등의 중간 마개를 캡 셸에 밀착은 하지 않지만 분리하지 않도록 조합시켜 구성되어 있는 것으로 할 수 있다.

또, 캡 전체가 산소흡수제 함유 수지로 이루어지는 산소흡수성 용기 캡으로 할 수 있다(청구항 14).

또, 제 2, 제 3 산소흡수성 용기 캡은 상기 산소흡수제 함유 수지층이 산소흡수제 함유 수지 필름으로부터 형성되어 있거나, 또는, 산소흡수제 함유 수지 필름과 기재 필름을 맞붙인 다층 필름으로 형성되어 있는 산소흡수성 용기 캡(청구항 15)으로 할 수 있다.

또, 본 발명은 또 다른 관점에서, 용기 내부측에 산소흡수제 함유 수지층을 갖는 산소흡수성 용기마개부로서, 이 산소흡수제 함유 수지층이 1000㎛ 이하의 입도분을 20% 이상 포함하는 산소흡수제를 베이스 수지에 대하여 20% 이하의 비율로 분산 배합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산소흡수성 용기마개부를 제공한다(청구항 16).

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 산소흡수성 용기마개부는 용기 내부측에 산소흡수제 함유 수지층을 갖는 용기마개부로서, 이 산소흡수제 함유 수지층이 HLB값 1.5 이상의 흡수성 재료를 베이스 수지에 대하여 20% 이하의 비율로 분산 배합하여 이루어져 있어도 된다(청구항 17).

또, 상기 산소흡수제 함유 수지층이 1000㎛ 이하의 입도분을 20% 이상 포함하는 산소흡수제를 베이스 수지에 대하여 20% 이하의 비율로 분산 배합하여 이루어져 있어도 된다(청구항 18).

(발명의 효과)

청구항 1에 따른 발명에서는, 산소흡수제의 입도를 특정한 것으로 하고, 그러한 산소흡수제의 특정량을 분산하여 성형함으로써, 산소흡수제 함유 수지의 성형성, 산소흡수제의 분산성, 산소흡수 성능의 안정성, 산소흡수제의 박리, 용기 입구부에 맞닿아 밀폐하는 실링부의 실링성 저하 등의 문제를 해결할 수 있다.

즉, 청구항 1에 따른 발명의 산소흡수성 수지 조성물은 1000㎛ 이하의 입도분을 20% 이상 포함하는 산소흡수제를 베이스 수지에 대하여 20% 이하의 비율로 분산 배합하여 이루어지므로, 이하와 같은 효과가 얻어진다. 즉, 베이스 수지에 대하여 분산 배합하는 산소흡수제의 입도분이 큰 것의 비율이 많아지면, 산소흡수성 수지 조성물의 성형성이 악화되고, 또, 산소흡수제의 분산이 나빠, 제품에 따라서는 편차가 생겨, 안정한 산소흡수 성능이 얻어지기 어렵게 되고, 또, 산소흡수제의 전체의 표면적이 작아지므로 산소흡수 성능을 높일 수 없어, 베이스 수지로부터의 산소흡수제의 박리나 분리가 일어나기 더욱 쉬워진다고 하는 여러 문제가 생긴다. 그러나, 본 발명에서는, 상기한 바와 같이, 산소흡수제의 입도를 특정한 것으로 하고, 그러한 산소흡수제의 특정량을 분산하여 성형함으로써, 산소흡수제 함유 수지의 성형성이 양호하고, 또, 산소흡수제의 분산성이 좋아, 제품에 따라 편차가 생기지 않아, 안정한 산소흡수 성능이 얻어지고, 또, 베이스 수지로부터의 산소흡수제의 박리나 분리가 일어나기 어렵다. 그 때문에 본 발명에서는, 산소흡수 성능이 우수하고, 밀봉 후의 용기 내에 잔존하는 산소를 신속하게 흡수하여, 내용물의 보존성이 양호한 산소흡수성 수지 조성물을 얻을 수 있다.

또, 예를 들면 산소흡수성 수지 조성물을 음료용 보틀 용기 등의 포장용기의 입구부를 개폐 자유롭게 밀폐하는 실링부로서 형성하는 경우, 베이스 수지에 대하여 분산 배합하는 산소흡수제의 비율이 20%보다 크면, 강성이 지나치게 높아져, 그 실링성이 저하되지만, 청구항 1의 산소흡수성 수지 조성물에서는, 20% 이하로 하고 있으므로, 강성이 상승하는 것을 억제하여, 그 실링성을 확실하게 유지할 수 있다.

청구항 2에 따른 발명은 1000㎛ 이하의 입도분을 20% 이상 포함하는 산소흡수제를 베이스 수지에 대하여 20% 이하의 비율로 분산 배합하고 있다는 구성(이하, 전단계의 구성이라고 함)과, HLB값 1.5 이상의 흡수성 재료를 베이스 수지에 대하여 20% 이하의 비율로 분산 배합하고 있다는 구성(이하, 후단계의 구성이라고 함)을 가지고 있다. 그리고, 전단계의 구성은 청구항 1에 따른 발명의 구성과 동일하므로, 청구항 2에 따른 발명에서는, 청구항 1에 따른 발명에 의해 얻어지는 상기 효과가 얻어지고, 또한, 후단계의 구성에 의해, 이하와 같은 효과가 얻어진다. 즉, 베이스 수지에 대하여 분산 배합하는 흡수성 재료의 HLB값이 1.5 미만의 작은 값이면, 산소흡수성 수지 조성물의 흡수성, 나아가서는 산소흡수 효과의 촉진이 불충분하게 되지만, 본 발명에서는, HLB값을 1.5 이상으로 특정하고 있으므로, 산소흡수 효과를 충분히 촉진할 수 있고, 이것에 의해, 밀봉 후의 용기 내에 잔존하는 산소가 신속하게 흡수되어, 용기의 내용물의 보존성이 양호하게 된다. 또, 베이스 수지에 대하여 분산 배합하는 흡수성 재료의 비율이 20%보다 크면, 산소흡수성 수지 조성물이 기계적으로 깨지기 쉬워지지만, 본 발명에서는, 20% 이하로 특정하고 있으므로, 그렇게 기계적으로 깨지기 쉬워지는 일은 없고, 따라서, 제조하기 쉽고, 또한 내구성·사용성 등의 점에서도 양호한 것으로 된다.

또, 청구항 2에 따른 발명에서는, 베이스 수지와의 상용성이 높은 산소흡수제는 물론, 상용성이 낮은 산소흡수제를 사용할 수 있으므로, 이것에 의해, 범용성, 응용성의 점에서도 우수한 산소흡수성 수지 조성물이 얻어진다.

청구항 3, 4에 따른 발명에서는, 산소흡수제 함유 수지층이 용기 내부측에 격자 형상의 다수의 볼록부 및/또는 오목부를 가지므로, 이하와 같은 효과가 얻어진다. 즉, 산소흡수제 함유 수지층이 평면 형상이면, 표면적이 작아, 충분한 산소흡수 성능을 얻는 것이 곤란하게 되지만, 본 발명의 산소흡수제 함유 수지층은, 상기한 형상을 하고 있으므로, 그 표면적이 커, 산소흡수 성능이 대단히 향상되어 있을 뿐만 아니라, 실링부 자체의 강도가 증가하여, 예를 들면 용기의 내용물이 탄산음료 등이고, 용기 내가 가압상태로 되는 경우이더라도, 용기의 내압에 의한 돔 현상이 일어나는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 또한, 그 소재가 되는 수지를 균등하게 흘려서 성형하는 사출 성형 등의 성형법에 적합한 형상을 가지므로, 성형성이 양호하게 되어있다.

또, 청구항 4에 따른 발명에서는, 산소흡수제 함유 수지층이 산소흡수제에 더하여 흡수성 재료를 함유하고 있으므로, 산소흡수 성능이 보다 높아져, 밀봉 후의 용기의 헤드 스페이스 내의 잔존 산소를 신속하게 흡수하여, 용기의 내용물의 보존성이 보다 양호하게 된다.

그리고, 청구항 5 및 6에 따른 발명에서는, 상기 청구항 3 및 4에 따른 발명에 의해 얻어지는 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

청구항 7에 따른 용기 캡은 용기 내부측에 산소흡수제 함유 수지층을 갖고, 이 산소흡수제 함유 수지층은 1000㎛ 이하의 입도분을 20% 이상 포함하는 산소흡수제를 베이스 수지에 대하여 20% 이하의 비율로 분산 배합하여 이루어진다. 즉, 상기 산소흡수제 함유 수지층을 청구항 1에 따른 산소흡수 수지 조성물에 의해 형성하고 있으므로, 청구항 7에 따른 발명에서는, 청구항 1에 따른 산소흡수 수지 조성물과 동일한 효과를 얻을 수 있는 산소흡수제 함유 수지층을 갖는 용기 캡이 얻어진다. 이것은 청구항 16에 따른 산소흡수성 용기마개부에 대해서도 동일하다.

청구항 8에 따른 용기 캡은 용기 내부측에 산소흡수제 함유 수지층을 갖고, 이 산소흡수제 함유 수지층의 구성은 상기한 청구항 2에 따른 발명의 후단계의 구성과 동일하다. 따라서, 청구항 8에 따른 발명에서는, 청구항 2에 따른 발명의 후단계의 구성이 얻을 수 있는 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있는 산소흡수제 함유 수지층을 갖는 용기 캡이 얻어진다. 이것은 청구항 17에 따른 산소흡수성 용기마개부에 대해서도 동일하다.

청구항 9에 따른 용기 캡은 용기 내부측에 산소흡수제 함유 수지층을 갖고, 이 산소흡수제 함유 수지층은 청구항 2에 따른 산소흡수 수지 조성물에 의해 형성되어 있다. 따라서, 청구항 9에 따른 발명에서는, 청구항 2에 따른 산소흡수 수지 조성물과 동일한 효과를 얻을 수 있는 산소흡수제 함유 수지층을 갖는 용기 캡이 얻어진다. 이것은 청구항 18에 따른 산소흡수성 용기마개부에 대해서도 동일하다.

청구항 10∼14에 따른 발명에서는, 상기 청구항 3∼9에 따른 발명에 의해 얻어지는 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있고, 또, 청구항 15에 따른 발명에서는, 상기 청구항 7∼13에 따른 발명에 의해 얻어지는 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 산소흡수성 용기 캡의 구성을 개략적으로 도시하는 설명도이다.

도 2는 상기 실시예에서의 실링부의 구성을 개략적으로 도시하는 밑면도이다.

도 3은 상기 실링부의 변형예의 구성을 개략적으로 도시하는 밑면도이다.

도 4는 상기 산소흡수성 용기 캡의 변형예의 구성을 개략적으로 도시하는 설명도이다.

도 5(A) 및 (B)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 산소흡수성 용기마개부의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도 및 부분 종단면도이다.

(부호의 설명)

1 캡

2 캡 셸

4 용기 입구부

5 실링부(중간 마개)

6 산소흡수제 함유 수지층

6a 볼록부

6b 오목부

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

산소흡수성 수지 조성물은 1000㎛ 이하의 입도분을 20% 이상 포함하는 산소흡수제를 베이스 수지에 대하여 20% 이하의 비율로 분산 배합하여 이루어진다. 산소흡수제는 1000㎛ 이하의 입도분을 바람직하게는 30% 이상, 더욱 바람직하게는 50% 이상 포함한다. 1000㎛ 이하의 입도분이 20%를 하회하고, 1000㎛ 보다 큰 입도분을 갖는 산소흡수제의 비율이 많아지면, 즉, 산소흡수제의 입도가 작은 것의 비율이 적어지고, 산소 흡수제의 입도가 큰 것의 비율이 많아진 경우, 산소흡수성 수지 조성물의 성형성이 악화된다. 또, 이 경우, 산소흡수제의 분산이 나빠, 제품에 따라서는 편차가 생겨, 안정된 산소흡수 성능이 얻어지기 어렵게 됨과 아울러, 산소흡수제의 전체의 표면적(헤드 스페이스 내의 산소와의 접촉면적)이 작아지므로 산소흡수 성능이 높아지지 않아, 베이스 수지로부터의 산소흡수제의 박리나 분리가 일어나기 더 쉬워져, 바람직하지 못하다. 또, 베이스 수지에 대하여 분산 배합되는 산소흡수제의 비율이 20%를 초과하면, 라이너나 패킹 등의 실링부의 강성이 높아져, 그 실링성이 저하되므로 바람직하지 않다.

여기에서, 산소흡수제로서는, 종래 이 종류의 용도에 사용되고 있는 환원성을 갖는 화합물 등으로 이루어지는 산소흡수제를 사용할 수 있고, 예를 들면, 염류인 산소흡수제로서는 아황산 나트륨 이외에, 아황산 칼륨, 아스코르브산염(L-아스 코르브산 나트륨 등)을 들 수 있다. 산인 산소흡수제로서는 L-아스코르브산, 에리소르브산, 히드록실카르복실산 등을 들 수 있다. 금속계의 산소흡수제이며, 환원성을 갖는 금속분으로서는 환원성 철(분말), 환원성 주석 분말, 환원성 아연(분말)을 들 수 있고, 또, 산화물로서는 산화 제일철, 사삼산화 철 등을 들 수 있고, 또한 금속 화합물로서는 탄화 철, 규소 철, 카르보닐 철, 수산화 철 등을 들 수 있다. 또, 산소흡수제로서, 다가의 페놀을 갖는 고분자 화합물을 사용할 수도 있다.

또, 산소흡수성 수지 조성물은 HLB값 1.5 이상의 비이온계 계면활성제를 흡수성 재료로서 베이스 수지에 대하여 20% 이하의 비율로 분산 배합시킨다. HLB값은 1.5 이상에서 30 이하가 바람직하고, 4.3 이상에서 10 이하가 보다 바람직하다. HLB 값이 낮으면, 흡수성, 나아가서는 산소흡수 효과의 촉진이 불충분하게 되고, 반대로 HLB값이 높으면, 베이스 수지로의 분산성이 나빠지고, 성형도 어렵게 되므로, 모두 바람직하지 못하다. 산소흡수성 수지 조성물에서의 흡수성 재료의 함유량은 베이스 수지에 대하여 15% 이하가 보다 바람직하고, 10% 이하가 더욱 바람직하다. 흡수성 재료의 함유량이 적으면, 흡수성 나아가서는 산소흡수 효과의 촉진이 불충분하게 되어 바람직하지 못하고, 흡수성 재료의 함유량이 많으면, 성형이 어렵게 되어, 산소흡수성 수지 조성물이 기계적으로 깨지기 쉬워지거나 지나치게 연해지거나 하므로 바람직하지 못하다.

상기 흡수성 재료로서는 글리세린계 지방산 에스테르, 폴리글리세린계 지방산 에스테르, 소르비탄계 지방산 에스테르, 프로필렌글리콜계 지방산 에스테르, 고급 알코올계 지방산 에스테르 등의 지방산 에스테르를 들 수 있다. 또, 흡수성 재 료로서 상기의 흡수성 재료와 병용하여, 베이스 수지에 대하여 20% 이하의 양으로, 실리카겔; 탄산 칼슘, 염화칼슘, 황산 나트륨 등의 무기염; 또, 수산기, 아미노기, 카르복실산기, 에스테르기 등의 친수성기를 갖는 친수성 중합체를 사용해도 된다. 또한, 흡수성 재료의 함유량은 베이스 수지에 대하여 20% 이하가 바람직하다. 흡수성 재료의 함유량이 베이스 수지에 대하여 20%를 초과하면, 성형성이 악화되고, 성형품의 기계적 특성이 저하되어 바람직하지 않다.

상기 산소흡수제 및 흡수성 재료가 분산 배합되는 베이스 수지로서는, 사출 성형, 압축 성형 또는 인셸 몰드 성형이 가능하고, 연질성, 쿠션성을 갖는 연질 수지이면, 종래 공지의 열가소성 수지를 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리부텐-1, 에틸렌-부텐-1 공중합체, 프로필렌-부텐-1 공중합체, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 이온 가교 올레핀계 공중합체(아이오노머) 등의 올레핀계 수지; 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체, 수소화 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 등의 올레핀계 엘라스토머; SBS엘라스토머, SBR 등을 들 수 있고, 이것들의 1종 또는 2종 이상을 조합시켜 사용할 수 있다.

또, 상기 베이스 수지는 23℃ 및 40%RH 조건에서의 산소투과율이 10^-4cc·mm/cm²·day·atm 이상이고, 또한 23℃ 순수 중에서의 흡수량이 0.01% 이상인 열가소성 수지인 것이 바람직하다.

또한, 산소흡수성 수지 조성물을 형성하는 베이스 수지는 100중량부당 1∼ 100중량부, 바람직하게는 1∼50중량부의 산소흡수제를 함유하고 있다. 산소흡수제의 함유량이 적으면 산소흡수성이 불충분하게 되고, 반대로 많으면 성형성이 악화된다.

또, 상기 베이스 수지는 100중량부당 1∼100중량부, 바람직하게는 1∼50중량부의 흡수성 재료를 함유하고 있다. 흡수성 재료의 함유량이 적으면 산소흡수성이 불충분하게 되고, 반대로 많으면 성형성이 악화된다.

한편, 본 발명의 산소흡수성 용기 캡은 상기 산소흡수성 수지 조성물을 사용하여 구성된 산소흡수제 함유 수지층을 갖고 있다. 여기에서, 상기 캡으로서는 필퍼 프루프(pilfer proof) 캡에 한정되지 않고, 예를 들면, 왕관(crown), 탭 부착 스코어 파단형 이지 오픈 캡, 프리스크루 캡, 러그 캡, 그 외에, 파우치 등의 연포장용기에서의 스파우트(입구 마개)의 캡 등, 임의의 용기 뚜껑 형상의 것을, 종래 공지의 제법(사출 성형법이나 압축 성형법 등)에 의해 제작하여, 사용할 수 있다.

또, 상기 캡의 캡 셸을 구성하는 소재로서는 종래의 캡 셸의 소재에 사용되고 있는 소재를 사용할 수 있고, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리부텐-1, 에틸렌-부텐-1 공중합체, 프로필렌-부텐-1 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 등의 올레핀계 수지나, 폴리스티렌, 스티렌-부타디엔 공중합체, ABS 수지, PC 수지 등의 합성수지나, 알루미늄 등의 경금속, 인산처리 또는 크롬산처리 등의 표면처리 강판 등의 시트 형상 또는 박 형상의 금속 소재를 들 수 있다.

본 발명에서는, 라이너나 패킹 등의 상기 실링부는 그 전체가 산소흡수제 함 유 수지층을 형성하는 산소흡수성 수지 조성물로 이루어져 있어도 되고, 산소흡수제 함유 수지층 이외의 부분은 산소흡수성 수지 조성물과는 다른 소재로 이루어져 있어도 된다.

또, 상기 실링부는 캡 셸에 수지를 압축 성형이나 사출 성형에 의해 일체로 성형함으로써 설치할 수 있다. 또, 상기 실링부를 캡 셸과는 독립적으로 압축 성형이나 사출 성형에 의해 성형한 뒤, 상기 실링부와 캡 셸을 일체화하여 조립할 수 있다. 이 경우, 상기 실링부는 캡 셸에 밀착한 것으로 할 수 있고, 또, 밀착하지는 않았지만 서로 짝지어져서 분리하지 않는 것으로 할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 그것에 의해 본 발명은 한정되는 것은 아니다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 1실시예를 나타낸다.

이 실시예의 산소흡수성 용기 캡(이하, 캡이라고 함)(1)은 필퍼 프루프 캡이며, 도 1에 도시하는 바와 같이, 합성 수지제의 캡 셸(2)과, 이 캡 셸(2)의 내측에 설치되고, 용기(3)의 입구부(4)에 맞닿아 이것을 밀폐하는 실링부(5)를 구비하고 있다.

그리고, 캡 셸(2)은 평면으로 보아 원 형상의 셸 천장판(2a)과, 이 셸 천장판(2a)의 둘레 가장자리로부터 내려뜨려진 스커트 벽(2b)과, 이 스커트 벽(2b)의 하단에 복수의 브리지(2c)를 통하여 연결된 템퍼에비던스 밴드(이하, TE 밴드라고 함)(2d)와, 이 TE 밴드(2d)의 하단으로부터 안쪽 상방향으로 연이어 설치된 걸림 부재(2e)를 구비하고, 스커트 벽(2b)의 내면부에는, 용기(3)의 입구부(4)의 외주면에 형성된 용기 나사부(4a)에 나사결합되는 캡 나사부(2f)가 형성되어 있다.

상기 브리지(2c)는 예를 들면 다음과 같이 하여 형성되어 있다. 즉, 사출성형 등에 의해 캡 셸(2)을 성형할 때에, 스커트 벽(2b)과 TE 밴드(2d) 사이에 걸쳐 내면부측에, 복수의 연결편(도시하지 않음)을 둘레 방향으로 소정 간격을 두고 형성되어 있고, 이 연결편에 대응하는 부위의 외면부에, 연결편의 일부를 남기고 전체 둘레에 걸치는 슬릿(a)을 커터 등에 의해 형성하고, 이 일부가 남겨진 연결편에 의해 브리지(2c)를 형성하고 있다.

상기 걸림 부재(2e)는 마개 개방 시에 있어서, 용기(3)의 입구부(4)의 용기 나사부(4a)보다도 하부측에 형성된 환상 돌기(비드)(4b)에 그 상단이 걸리는 것으로, 상단측이 직경확장 방향으로 탄성변형 가능하게 되어 있고, 마개 폐쇄 시에는 직경확장 방향으로 탄성변형하여 환상 돌기(4b)를 타고 넘고, 그 후에 환상 돌기(4b)의 하방에 걸림 가능한 자세로 탄성 복귀하도록 구성되어 있다.

상기 실링부(5)는 캡 셸(2)과 별체로 형성된 중간 마개로서 구성되어 있고, 이 실링부(5)는 용기(3)의 입구부(4)의 상단면에 외주 가장자리가 맞닿는 천장판(5a)과, 이 천장판(5a)의 가장자리 부분에 내려뜨려져 연이어 설치되고, 마개 개방 시에 용기(3)의 입구부(4) 내에 밀봉 가능하게 깨워 넣어지는 중간 발(5b)로 이루어진다.

천장판(5a)의 외주 단부에는, 하방으로 만곡하고, 용기(3)의 입구부(4)의 외주면에 밀접 가능한 톱 사이드 실링 부분(5c)이 형성되고, 천장판(5a)의 상면에서 의 중간 발(5b)의 시작부의 외주부에 상당하는 위치에는, 천장판(5a)의 바깥 둘레를 따른 환상 요입부(5d)가 형성되어 있다.

또, 중간 발(5b)의 상하방향에서의 중간부의 외주에는, 외방으로 튀어나온 팽출부분(5e)이 형성되어 있다.

또한, 천장판(5a)의 하면측(용기내부측)에서의 중간 발(5b)보다도 내측의 부분에는, 산소흡수성 수지 조성물로 이루어지는 밑면으로 보아 거의 원형 형상의 산소흡수제 함유 수지층(6)이 설치되어 있다. 이 산소흡수제 함유 수지층(6)은 용기 내부측에 격자 형상의 볼록부 및/또는 오목부가 설치된 형상을 하고 있고, 이 실시예에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 용기 내부측에 격자 형상의 볼록부(6a)가 설치되어 있음과 아울러, 볼록부(6a)의 사이에 복수의 오목부(6b)가 설치되어 있다. 또, 각 오목부(6b)는 밑면으로 보아 직사각형 형상 또는 정방 형상으로 되어 있다. 단, 산소흡수제 함유 수지층(6)에서의 둘레 가장자리 부분에 형성된 각 오목부(6b)는 밑면으로 보아 거의 사다리꼴 형상 또는 삼각 형상으로 되어 있다.

또한, 상기 오목부(6b)의 형상을, 예를 들면, 도 3에 도시하는 바와 같이 밑면으로 보아 마름모 형상 또는 평행 사변형 형상 등으로 해도 된다. 산소흡수제 함유 수지층(6)의 형상은 상기 이외의 임의의 형상을 취할 수 있다. 또, 중간 발(5b)이 산소흡수제 함유 수지층(6)을 갖고 있어도 된다.

상기 산소흡수제 함유 수지층(6)은, 예를 들면 폴리에틸렌 등의 베이스 수지 100부에 대하여 20% 이하의 비율로 산소흡수제로서 1000㎛ 이하의 입도분이 20%의 아황산 나트륨(예를 들면 2.5부)과, 흡수성 재료로서 글리세린 에스테르(예를 들면 5.0부)를 분산 배합하고 있다. 바람직하게는, 상기 산소흡수제 함유 수지층(6)은 베이스 수지 100부에 대하여 20% 이하의 비율로 산소흡수제로서 1000㎛ 이하의 입도분이 50%의 아황산 나트륨(예를 들면 5.0부)과, 흡수성 재료로서 HLB값 6.5의 글리세린에스테르(예를 들면 2.5부)를 분산 배합하고 있다.

상기 산소흡수제 함유 수지층(6)을 갖는 실링부(5)는 그 전체가 산소흡수제 함유 수지층(6)을 구성하는 소재(산소흡수성 수지 조성물)와 동일한 소재로 이루어져 있어도 되고, 산소흡수제 함유 수지층(6) 이외의 부분은 산소흡수제 함유 수지층(6)을 구성하는 소재(산소흡수성 수지 조성물)와는 다른 소재로 이루어져 있어도 된다.

상기의 구성으로 이루어지는 캡(1)에서는, 용기 입구부(4)에 밀접하게 끼워지는 실링부(5)는 마개 개방에 따라, 천장판(5a)의 톱 사이드 실링 부분(5c)이 캡 셸(2)의 캡 나사부(2f)의 상단에 의해 들어올려져, 중간 발(5b)이 용기 입구부(4)로부터 빠져나가는 것으로, 중간 발(5b)을 갖는 실링부(5)의 들어올림의 개시가 브리지(2c)의 절단 후에 행해지도록, 걸림 부재(2e) 및/또는 캡 나사부(2f)의 상단의 위치를 설정하고 있다.

즉, 마개 개방 시에, 캡(1)을 마개 개방 방향으로 회전시키면, 먼저, 걸림 부재(2e)가 용기 입구부(4)의 환상 돌기(4b)에 맞닿아, 브리지(2c)가 절단되고, 그 절단 후에, 실링부(5)의 천장판(5a)의 톱 사이드 실링 부분(5c) 나아가서는 실링부(5) 전체가 캡 나사부(2f)에 의해 들어올려지고, 더 한층의 실링부(5)의 들어올림에 따라, 실링부(5)의 중간 발(5b)의 팽출 부분(5e)이 용기 입구부(4)로부터 빠 져나가고, 이때 비로소 실링부(5)에 의한 용기(3)의 기밀이 해제되도록 구성되어 있다. 따라서, 브리지(2c)가 절단된 후에 실링부(5)가 들어 올려져도, 중간 발(5b)의 팽출 부분(5e)에 의한 용기(3)의 기밀이 해제되는 길이 분량의 거리만큼 실링부(5)가 들어 올려지지 않는 한은, 용기(3)의 기밀 해제가 발생하지 않는다.

또, 실링부(5)의 중간 발(5b)의 마찰효과에 근거하는 실링부(5) 및 캡 셸(2)이 함께 회전하는 것을 방지하는 효과에 의해, 브리지(2c)의 절단(파단) 전후에 있어서의 용기(3)의 기밀 해제를 방지할 수 있다.

상기의 구성에 의해, 브리지(2c)가 절단되지 않는 한은 용기(3)의 기밀이 확실하게 유지되므로, 브리지(2c)의 절단을 동반하지 않는 예를 들면 못된 장난이나 부주의에 의한 캡(1)의 미미한 마개 개방(소위 살짝 돌림)을 원인으로 하는 가스 누설이나 외기의 흡입 또는 내용물의 새어나옴은 확실하게 방지된다.

또, 상기의 구성으로 이루어지는 캡(1)에서는, 실링부(5)의 천장판(5a)에 환상 요입부(5d)를 형성함으로써, 톱 사이드 실링 부분(5c)이 용기 입구부(4)의 중심을 향하여 탄성변형하기 쉬워지고, 이 결과, 용기 입구부(4)의 외주 코너부에 대한 톱 사이드 실링 부분(5c)의 기밀 기능이 높아져 있다.

또한, 본 발명은, 상기의 실시예에 한정되지 않고, 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. 예를 들면, 상기 실링부(5)를 캡 셸(2)과는 별체의 중간 마개인 패킹 또는 라이너로 하는 것이 아니라, 도 4에 도시하는 바와 같이, 캡 셸(2)에 수지를 압축 성형이나 사출 성형에 의해 일체로 성형하여 설치한 라이너 또는 패킹으로 하여 구성해도 된다. 이 경우, 산소흡수제 함유 수지층(6)은 예를 들면 천장판(5a) 의 하면측에서의 중간 발(5b)보다도 내측의 부분에 설치할 수 있다. 또한, 캡 셸(2)에 캡 셸(2)과는 별도로 성형한 패킹 또는 라이너를 접착 또는 융착하여 일체화해도 된다.

또, 캡(1) 전체, 또는, 실링부(5) 이외의 캡 셸 내측의 일부가 산소흡수성 수지 조성물(산소흡수제 함유 수지)로 이루어져 있어도 된다. 이 경우, 상기 산소흡수제 함유 수지층은 베이스 수지(폴리에틸렌) 100부에 대하여 산소흡수제로서 1000㎛ 이하의 입도분이 20%의 아황산 나트륨 5.0부와, 흡수성 재료로서 글리세린에스테르 2.5부를 함유하고 있다.

또한, 상기 산소흡수제 함유 수지층(6)을 산소흡수성 수지 조성물을 필름 모양으로 하여 이루어지는 산소흡수제 함유 수지 필름으로 형성해도 되고, 상기 산소흡수제 함유 수지 필름과 이 산소흡수제 함유 수지 필름을 보강·보호하기 위한 기재 필름을 맞붙인 다층 필름으로 형성해도 된다.

또, 캡(1)뿐만 아니라, 예를 들면 파우치 등의 연포장용기에 설치되는 스파우트 등의 용기마개부의 용기 내부측에 산소흡수제 함유 수지층(6)을 형성해도 된다. 이 경우, 산소흡수성 용기마개부의 산소흡수제 함유 수지층(6)이, 예를 들면 1000㎛ 이하의 입도분을 20% 이상 포함하는 산소흡수제를 베이스 수지에 대하여 20% 이하의 비율로 분산 배합하여 이루어진다. 상세하게는, 용기마개부는 도 5(A) 및 (B)에 도시하는 바와 같이, 연포장용기의 측벽(7)에 대하여, 연포장용기의 내부와 외부를 연통시키는 상태에서 고정되고, 외주면에 수나사부(8a)를 갖는 통 형상 부재(8)와, 이 통 형상 부재(8)의 수나사부(8a)에 나사결합하는 암 나사부(9a)를 갖고, 통 형상 부재(8)의 선단의 개구를 개폐 자유롭게 폐쇄하는 캡(9)으로 이루어지고, 산소흡수제 함유 수지층(6)은, 예를 들면, 통 형상 부재(8)의 적어도 용기 내부측 및/또는 캡(9)의 적어도 용기 내부측에 설치할 수 있다. 또한, 용기마개부의 캡(9)은 상기 캡(1)과 거의 동일한 구성을 하고 있으므로, 용기마개부의 캡(9)에 설치하는 산소흡수제 함유 수지층(6)을 상기 캡(1)에 설치한 산소흡수제 함유 수지층(6)과 동일한 구성으로 할 수 있고, 또, 통 형상 부재(8)에 산소흡수제 함유 수지층(6)을 설치하는 경우에는, 예를 들면 통 형상 부재(8)의 내벽 부분에 산소흡수제 함유 수지층(6)을 설치하면 된다. 덧붙여서, 도 5(A) 및 (B)에서, 10은 통 형상 부재(8)의 외주면에서 상기 수나사부(8a)보다도 하방에 설치된 돌출부이다.

밀폐 후의 용기 내에 잔존하는 산소를 충분히 제거하는 작용을 발휘하므로, 상기 작용이 유효한 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 플라스틱 보틀, 유리병, 파우치 등의 포장용기, 그들 용기의 캡이나 마개부 등에 적용할 수 있다.

Claims (18)

1. 용기 내부측에 산소흡수제 함유 수지층을 갖는 산소흡수성 용기 캡으로서,

   이 산소흡수제 함유 수지층이 용기 내부측에 격자 형상의 볼록부 및 오목부로부터 선택되는 하나 이상을 가지고,

   상기 산소흡수제 함유 수지층은 1000㎛ 이하의 입도분을 20중량% 이상 포함하는 산소흡수제와 HLB 값 4.3 이상 10 이하의 흡수성 재료를 함유하고,

   상기 흡수성 재료는 지방산 에스테르인 것을 특징으로 하는 산소흡수성 용기 캡.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 산소흡수제 함유 수지층을 형성하는 베이스 수지는 23℃ 및 40%RH 조건에서의 산소투과율이 10^-4cc·mm/cm²·day·atm 이상이고, 또한 23℃ 순수 중에서의 흡수량이 0.01% 이상인 열가소성 수지이며, 또한 100중량부당 1∼100중량부의 산소흡수제를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산소흡수성 용기 캡.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 베이스 수지가 100중량부당 1∼100중량부의 상기 흡수성 재료를 더 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산소흡수성 용기 캡.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산소흡수제 함유 수지층이 캡 셸과 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 산소흡수성 용기 캡.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡의 캡 셸은 내측의 용기 입구부에 맞닿아 밀폐하는 실링부가 산소흡수제 함유 수지층을 갖는 것을 특징으로 하는 산소흡수성 용기 캡.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 실링부가 캡 셸과 일체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 산소흡수성 용기 캡.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 실링부가 캡 셸과 별체의 중간 마개로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 산소흡수성 용기 캡.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 캡 전체가 산소흡수제 함유 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 산소흡수성 용기 캡.
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