JP2004505864A - 酸素バリア特性を有するクロージャーキャップライナー - Google Patents
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Abstract
クロージャーシェル（１４）と一緒に用いるための改良された酸素バリア特性を有するライナー（２８）が開示される。ライナー（２８）は、熱可塑性エラストマー、ポリイソブチレン及びポリブチレンを含む組成物から作製される。ライナー（２８）は、クロージャーキャップ（１４）の内部に面する表面に接着する。
【選択図】図２
【選択図】図２
Description
【０００１】
本発明は、概して、プラスチッククロージャー用の改良された酸素バリアライナー組成物に関し、特に、容器内への酸素進入に対して効果的なバリアを提供し且つ増強された引っ張り強度及び伸びなどの改良された物理特性を有利に特徴とする均一な熱可塑性エラストマーライナー組成物に関する。本発明は、さらに、このようなプラスチック組成物からこのようなライナーを製造する方法及びこれらのライナー組成物を含む食品及び飲料用の容器用のクロージャーにも関する。
【０００２】
【発明の背景】
食品及び飲料容器において使用するクロージャーは、金属、プラスチック又は金属とプラスチックの両者からなるクロージャーシェルを含み、典型的には、クロージャーシェル端部パネルの内面上にライナーが設けられている。ライナーは、クロージャー部材と容器開口との間に、ハーメチックシール（空気遮断シール）を提供することを意図する。
【０００３】
ライナー付きクロージャーにもかかわらず、酸素は、クロージャーシェルに浸透もしくはクロージャーシェルと容器との間のスペースを通って侵入し得る。少量の酸素は飲料又は食品の味を変えてしまう、あるいは製品の品質低下を招くので、酸素は、容器内に貯蔵されている飲料及び食品に悪影響を与え得る。したがって、酸素に対するバリアとなる物質から製造されるかもしくは酸素に対するバリアとなる物質からライナーを製造することが望ましい。容器内に貯蔵されている食品又は飲料の酸化に対する効果的なバリアであるライナーを提供するための努力が従来技術に記載されている。
【０００４】
Ｗｈｉｔｅの米国特許Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ． ５，９５５，１６３は、飲料容器と一緒に用いるクロージャー用のガスケットを開示する。このガスケットは、例えば、スチレン及び共役ジエンの水素添加コポリマーもしくはこれらの官能基化された誘導体及びブチルゴムなどのゴム性ポリマーを含む熱可塑性物質から形成されており、この特許によれば、さらに酸素及び揮発性臭気成分の浸透を防止する。ガスケットは、金属王冠キャップと一緒に用いられる。
【０００５】
Ｏｕ−Ｙａｎｇの米国特許Ｕ．Ｓ． Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ． ４，６８４，５５４は、パルプボード裏打ちと、パルプボードを被覆する蝋コーティングと、アルミニウムフォイルと、アルミニウムフォイルを被覆する熱シール可能なポリマー性コーティングと、を含む多層シールを記載する。アルミニウムフォイルは、酸素バリアとして作用する。多層シールは、容器のクロージャーの内側に載置されている。容器及びクロージャー（シール付き）は、無線周波数場（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｆｉｅｌｄ）中で処理され、クロージャーを容器から取り除く際に、容器の縁に結合したまま残っているフォイルから離れてパルプボード裏打ちがねじり自在になる。次に、容器へのアクセスが望ましい場合に、フォイルを容器の縁から剥がす。アルミニウムフォイルは、良好な酸素バリアを提供する一方で、消費者の観点からみて、このような剥がし可能なシールは、容器の開口からシールを取り除く際にしばしば遭遇する困難性ゆえに、余り望ましくない。
【０００６】
酸素吸収ライナーを有するクロージャーの別の例は、Ｋｏｙａｍａらの米国特許Ｕ．Ｓ． Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ． ５，３８１，９１４に記載されている。ここに記載されているライナーは、酸素吸収剤とブレンドされた樹脂から作られている。組成物をクロージャーシェルの内面全体に塗布することができ、より典型的には積層構造体の層として組み入れることもできる。積層体は、酸素吸収剤の層、及び酸素吸収層とクロージャーシェルとの間に組み入れられた樹脂の層を含む。酸素吸収層は、熱可塑性エラストマー及び熱可塑性エラストマー中にブレンドされた酸素吸収剤から作ることができる。適切な有機酸素吸収剤の例としては、フェノールタイプ樹脂、アスコルビン酸、糖類などが挙げられる。
【０００７】
Ｙａｍａｄａらの米国特許Ｕ．Ｓ． Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ． ５，１４３，７６３は、酸素吸収組成物の層及び酸素吸収組成物を被覆する酸素透過性フィルムを含み、ボトルクロージャーと一緒に用いるための多層シールを記載する。この組成物は、不均整多孔性メンブラン（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｐｏｒｏｕｓ ｍｅｍｂｒａｎｅ）を含み、外面は稠密な皮膚層として形成されている。この稠密な皮膚層は、酸素吸収層が容器内に貯蔵されている食品又は飲料と接触しないように保護する。
【０００８】
上述のライナー又はシールは、容器内へ進入する酸素の量を制限するには効果的であるかもしれないが、クロージャー用の酸素バリアライナーの分野における更なる改良が望ましい。
【０００９】
例えば、酸素バリアとして作用し、再シール可能なプラスチッククロージャーと一緒に用いることができるライナーを提供することが望ましい。さらに、このようなライナーを消費者が剥がしたり又は取り除いたりすることを要しないことが望ましい。
【００１０】
酸素バリアを提供することに加えて、食品又は飲料容器クロージャーに用いるためのライナーは、他の特性を備えているべきである。例えば、ライナー及びそのようなライナーに用いられるプラスチック組成物は、好ましくは別個の接着剤を用いることなく、クロージャーの内面に良好〜優秀な接着性を備えていなければならない。
【００１１】
さらに、ライナーにより与えられるシーリングは、平均的なユーザーが容器を開封することが困難であってはならない。したがって、ライナーは、過剰の力を用いることなく、キャップを容易に除去できる（例えば、回して開けるなど）良好な「回転取り外し（ｔｏｒｑｕｅ ｒｅｍｏｖａｌ）」特性を有していなければならない。
【００１２】
さらに、ライナーは、加工が容易な組成物から作られるべきである。鉱物油などのオイル系可塑剤がライナー組成物中に含まれており、組成物の加工性を改良する。しかし、ある条件下では、鉱物油から抽出可能な化合物が、ライナー組成物から貯蔵されている食品に移動することが知られている。鉱物油などの可塑剤は、さらに、臭気を発生し及び／又は食品の味に影響を与えることが知られている。よって、加工が容易であるが、（１）オイルその他の可塑剤を含まず、（２）貯蔵されている食品の味に影響を与えず、（３）実質的に無臭であるライナーを提供することが望ましい。
【００１３】
さらに、射出成形や常温抜き打ち成形などの公知の技術で平坦なライナーに容易に形成できるか、さもなければクロージャーに容易に組み入れることができるライナーを提供することが望ましい。
【００１４】
本発明のプラスチック組成物及び該プラスチック組成物から作られるライナーは、少なくとも上述の目的の全部を解決する。例えば、本発明者らの研究は、本発明による好ましい単一層ライナーは、約４〜８ｃｃ／ｍ２／ｄａｙの間の酸素進入率と、約２６０ｐｓｉを越える１００％モジュラスと、約３５０％を越える伸び率と、約５００ｐｓｉを越える引っ張り強度と、を有することを示している。さらに、本発明者らは、上述の望ましい特性が、ライナー組成物中に用いられる化合物の相対的な割合に影響され得ることを観察している。例えば、過剰のポリブチレンは、容器開口に関するライナーのシール性能に負の影響を与えるが、一方で、少なすぎるポリブチレンはライナーのクロージャーキャップの内面に対する接着性を減少させ得る。本発明の組成物中に用いられる量よりも大幅に少ないポリイソブチレンの量は、酸素バリア特性を減少させ、多すぎるポリイソブチレンは組成物を加工しにくくさせ得る。
【００１５】
【発明の概要】
本発明に対する数種の異なる側面がある。一側面において、本発明は、熱可塑性エラストマーとポリブチレンとポリイソブチレンとのブレンドを含むクロージャーキャップライナー又はガスケット組成物に関する。本発明の別の側面において、プラスチック組成物は、さらに、微晶蝋を含むことが有利である。
【００１６】
上述のタイプのプラスチック組成物は、優れた酸素バリア特性を発現し、よって、食品又は飲料容器用のクロージャーに有用である。したがって、別の側面において、本発明は、端部パネル及び該端部パネルの周縁から下方に延在する一体型スカートを有するプラスチックシェルを含む容器クロージャーに関する。端部パネルは、内部に面する表面を有し、該内部に面する表面の少なくとも一部に接着している実質的に酸素不透過性のライナーを含む。ライナーは、熱可塑性エラストマーとポリブチレンとポリイソブチレンとを含む物質から作られている。本発明の別の側面において、ライナーは、さらに、微晶蝋を含むことが有利である。
【００１７】
本発明はさらに、容器クロージャー用ライナーを製造する方法に関する。この方法は、（１）ポリイソブチレンを熱可塑性エラストマーと組み合わせて混合する工程と、（２）ポリイソブチレンと熱可塑性エラストマーとの混合物に、ポリブチレンを添加して、ブレンドを提供する工程と、（３）このブレンドをライナーに形成する工程と、を含む。微晶蝋を熱可塑性エラストマーとポリブチレンとポリイソブチレンとのブレンドに有利に添加することができる。ライナーは、クロージャーの内部に面する表面に接着するディスク又はリングに形成することができる。
【００１８】
本発明の目的は、熱可塑性エラストマーとポリイソブチレンとポリブチレンとを含む組成物から作られたライナーを含むクロージャーキャップにより達成される。
【００１９】
【発明の詳細な記載】
以下、好ましい用途、主として、食品又は飲料容器のプラスチッククロージャー用ライナーとして、本発明のプラスチック組成物を説明する。しかし、本発明のプラスチック組成物はこのような用途に限定されないことは理解されるであろう。本発明のプラスチック組成物は、任意の別の用途、例えば、酸素バリア特性を有する物質が望ましい用途、及び／又はプラスチック基体に対する優れた接着性を発現する物質が望ましい用途、などにおいても用いることができる。
【００２０】
さて、図面を参照すれば、図１は、容器の開口を覆って固着されているクロージャー１２を有する容器１０を示す。クロージャー１２は、参照符号１４で概略的に示されているシェルを含む。シェル１４は、端部パネル１６とスカート１８とを含む。図示した実施形態において、クロージャー１２は、さらに、スカートの基部と一体に形成されており、複数の壊れやすいブリッジ２１により該基部に固着されている中身をいじくった跡が歴然とわかるように工夫されたバンド（タンパーエビデントバンド）２０を含む。クロージャー１２は、例えばポリプロピレンなどのポリオレフィンなどの熱可塑性エラストマーから、例えば射出成形により、典型的に作られる。クロージャー１２は、ポリエチレンもしくはポリエチレンとポリプロピレンのブレンドから作られていてもよい。あるいは、クロージャー１２は、プラスチック／金属複合物質もしくは全体が金属で作られていてもよい。
【００２１】
図２に最もよく示すように、シェル１４は、端部仕上げ２４により画定される容器１０の開口をシールする。さらに、図２及び３に示すように、クロージャーシェル１４は、シェル１４の内部に面した表面に接着されているライナー２８を含む。ライナー２８は、シェル１４の端部パネルの内部に面した表面の実質的に全体を覆う円形ディスクの形状としてもよい（図３）。あるいは、ライナー１４は、シェルの内部に面した表面の環状周縁だけを覆うリングの形状であってもよい（図４）。いずれにしても、ライナー２８は、容器壁の端部仕上げに接触して、クロージャーシェル１４と開口との間にハーメチックシールを提供し、外部環境から容器内部への酸素の進入を制限する。
【００２２】
図１〜５に示すタイプのライナーは、熱可塑性エラストマーとポリイソブチレンとポリブチレンとその他の添加剤とを含む組成物、その中でも効果的な酸素バリアを提供し、良好な回転取り外し特性を有し、プラスチッククロージャーシェル１４の内面に対する良好な接着性を提供する組成物から作ることができる。組成物は、公知の加工方法及び混ぜ合わせ方法により容易に加工され、上述のタイプのライナーに成形可能である。
【００２３】
特定の一実施形態において、プラスチック組成物は、熱可塑性エラストマーと、組成物の酸素バリア特性を改良する化合物と、接着性、回転取り外し性及び／又は加工可能性を改良する１種以上の化合物と、を含む。選択される熱可塑性エラストマーは、好ましくは、実質的に無臭で無味である。
【００２４】
熱可塑性エラストマーは、慣用の熱可塑性物質と同じ態様で加工され再循環され得るが、ゴム様の品質とゴムと同様の性能を有するポリマーもしくはポリマーブレンドである。熱可塑性エラストマーは、エラストマーが熱可塑性ポリオレフィンの連続相内に粒子相として密接に且つ均一に分散される態様にて、熱可塑性ポリオレフィンとエラストマー性組成物とを組み合わせることによって得ることができる。
【００２５】
本発明のプラスチック組成物内に含まれ得る熱可塑性エラストマーの例としては、例えば、熱可塑性ポリオレフィンホモポリマーもしくはオレフィン性ゴムとブレンドしたコポリマー（完全に架橋したもの、部分的に架橋したもの、あるいは全く架橋していないもの）を挙げることができる。好ましい実施形態において、熱可塑性エラストマー組成物は、プロピレンの樹脂性ポリマー及び米国特許Ｕ．Ｓ． Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ． ５，８４３，５７７（本明細書に参照として組み込まれている）に記載されているタイプのブチル系架橋ゴムであってもよい。さらに米国特許Ｕ．Ｓ． Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ． ５，８４３，５７７に記載されているように、熱可塑性エラストマーは、ポリアミドなどの潤滑剤を含む他の添加剤、限定されるものではないがアンチブロッキング剤などの他の添加剤を含むものでもよい。潤滑剤は、典型的には、添加されて物質を柔軟にし、ある種の粘着性物質の加工を補助する。潤滑剤は、さらに、この組成物から作られたライナーの回転取り外し特性をも改良する。
【００２６】
適切な熱可塑性エラストマーの他の例は、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓから登録商標Ｔｒｅｆｓｉｎの商品名で販売されている熱可塑性エラストマーである。米国特許Ｕ．Ｓ． Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ． ６，０６２，２６９において、Ｔｒｅｆｓｉｎ（登録商標）は、ポリプロピレン及びイソブチレン−イソプレンゴムの混和物質の熱可塑性樹脂として一般的に記載されている。
【００２７】
別の実施例において、熱可塑性エラストマー組成物は、エチレン−プロピレンコポリマー、及び架橋されていてもよいゴム及び／又はエチレン、プロピレン及びジエンののターポリマーを含み得るゴムを含み得る。このような熱可塑性エラストマーの例としては、市販されているＳａｎｔｏｐｒｅｎｅ（登録商標）を挙げることができる。Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ（登録商標）は、エチレン、プロピレン及びジエンターポリマーを含むと考えられている。Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ（登録商標）及び類似の他の熱可塑性エラストマーは、オハイオ州ＡｋｒｏｎのＡｄｖａｎｃｅｄ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｌ．Ｐ．から入手可能である。
【００２８】
本発明の組成物に用いることができる熱可塑性エラストマーは、さらに、１種以上の熱可塑性エラストマーのブレンドであってもよい。
スチレン及びブタジエン単位に基づく飽和Ａ−Ｂ−Ａタイプの熱可塑性エラストマー性ブロックコポリマーもまた有用である。例えば、スチレン−エチレンブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）タイプブロックコポリマーを用いることができる。このようなコポリマーは、登録商標Ｋｒａｔｏｎ−Ｇ（例えば、Ｋｒａｔｏｎ−Ｇ １６５２及びＫｒａｔｏｎ−Ｇ ２７０５）の商品名で販売されており、Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。
【００２９】
上述の熱可塑性エラストマーのいくつかは、ある程度まで、酸素バリアを提供するが、このような酸素バリア特性をさらに増強するために、プラスチック組成物に他の化合物を添加してもよい。例えば、ポリイソブチレンなどのブチルゴムは、良好な酸素バリア特性を提供するので、望ましい。したがって、熱可塑性エラストマーは、効果的な量のポリイソブチレンと組み合わせてもよい。ポリイソブチレンは、Ｅｘｘｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎを含む種々の供給者から入手可能である。
【００３０】
上述の熱可塑性エラストマーは、他の添加剤と組み合わせて、クロージャーシェルに対するライナーの接着性を改良することもできる。シェルが、ポリプロピレンなどの熱可塑性ポリオレフィンから作られている場合、改良された接着性は、効果的な量の他のポリオレフィンを添加することにより与えられる。このようなポリオレフィンの一例はポリブチレンであり、クロージャーのポリプロピレンシェルに対するプラスチック組成物の改良された接着性を提供する。ポリブチレンはさらに、流れ特性及びプラスチック組成物の全体的な加工性を改良する。本発明のプラスチック組成物中の含有物として適切であるポリブチレンの例としては、Ｍｏｎｔｅｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＰＢ ０４００を挙げることができる。あるいは、またはポリブチレンに加えて、ポリプロピレンを組成物の熱可塑性エラストマーに添加してもよい。
【００３１】
上述のように、食品及び飲料容器用のクロージャーは、さらに良好な回転取り外し特性も有しているべきである。したがって、上記に加えて、選択量の蝋材料をプラスチック組成物に添加して、回転取り外し性を改良することもできる。微晶蝋は、特に良好に作用することが知られているので、好ましい。事実、上述のプラスチック組成物への少量の微晶蝋の添加は、組成物の酸素バリア特性などの他の望ましい特性に顕著な影響を与えることなく、クロージャーの回転取り外し特性を改良する。本発明のプラスチック組成物中の含有物として適切な微晶蝋は、脂肪族−脂環式アルカン族の高度分鎖炭化水素であってもよい。このような蝋は、商品名Ｏｋｅｒｉｎ−６０８０Ｈとして販売されており、ニュージャージー州ＭｏｒｒｉｓｔｏｗｎのＨｏｎｅｙｗｅｌｌから入手可能である。
【００３２】
他の添加剤は、さらに組成物ブレンドの加工性を改良するために含まれていてもよい。一実施形態において、アンチ−ブロッキングタルクをブレンドに添加してもよい。特に、アンチ−ブロッキングタルクは、ポリイソブチレンと組み合わされて、加工中のポリイソブチレンの凝集を防止することができる。
【００３３】
プラスチック組成物をクロージャーのライナーに形成する際に、プラスチック組成物が優れた酸素バリア特性、回転取り外し特性、ポリマー性シェルへの接着性及び加工容易性を提供するように、上述の化合物をある割合で組み合わせることができる。したがって、一実施形態において、プラスチック組成物は、約４０〜７０重量部の熱可塑性エラストマーと、約１５〜３０重量部のポリイソブチレンと、約１０〜３５重量部のポリブチレンと、を含み得る。さらに、プラスチック組成物は、約２〜１０重量部の蝋、好ましくは微晶蝋を含むこともできる。プラスチック組成物は、さらに、約３重量部未満のアンチ−ブロッキングタルクを含むこともできる。
【００３４】
上述の相対的な割合は、上述の特性を有するプラスチッククロージャー用の効果的なライナーに成形することができるプラスチック組成物を提供する。上述の割合に調整することが可能であるが、上述の範囲を大幅に逸脱する成分の量は、上述の割合で成分を含むライナーが有する特性よりも劣る特性を有するライナーを生じ得ることが開示されている。例えば、ポリブチレンの量が好ましい範囲の下限を遙かに下回る場合には、得られるライナーはクロージャーの内面に良好に接着しないかもしれない。一方、ポリブチレンの量が好ましい範囲の上限を遙かに越える場合には、得られるライナーは硬すぎて、容器に対するクロージャーのシール性に負の影響を与えるかもしれない。
【００３５】
多すぎるポリイソブチレンは、結果として、柔らかすぎて粘性が高く、加工がより困難であるブレンドを生じさせ得る。一方、少量のポリイソブチレンは、ライナーの酸素バリア特性を減少させるであろう。
【００３６】
プラスチック組成物を製造する方法に従って、上述の化合物を以下のように組み合わせることができる。一実施形態において、バンバリータイプミキサー中で約２〜４分間、選択量のポリイソブチレンを最初にアンチ−ブロッキングタルクと混合する。次に、選択量の熱可塑性エラストマーと、ポリブチレンと、微晶蝋と、を添加する。
【００３７】
別の実施形態において、熱可塑性エラストマーは、例えば、ツインスクリューミキサー中で、２２５℃を越えない温度まで、処理され混合される。混合後、選択量のポリイソブチレンを熱可塑性エラストマーと混ぜ合わせて、その後、ポリブチレンを添加してもよい。最後に、化合物を混合し続けながら、微晶蝋をブレンドに添加する。
【００３８】
あるいは、熱可塑性エラストマー及びポリブチレンを最初に組み合わせて、２２５℃を超えない温度まで混合してもよい。次に、選択量のポリイソブチレンを添加して、最後に微晶蝋を添加する。プラスチック組成物を調製するために好ましい混合温度は、上述のように、２２５℃未満であり、好ましくは約１８０℃である。約２２５℃に近接する温度にて、物質のある種の分解が観察されることが開示されている。上述の化合物は、当業者に公知の態様で一緒にブレンドすることができる。
【００３９】
混ぜ合わせた後、本発明のプラスチック組成物をライナーに形成して、クロージャーシェルと組み合わせて、図１〜５に示すようなクロージャーを提供することができる。本発明のライナーは、ディスク又はパッドに形成することもでき、これらは次いで常温抜き打ち成形によりクロージャーシェルの内面に形成することができる。あるいは、ガスケットタイプ形状のライナーを射出成形して、クロージャーシェルの内面に置くこともできる。
【００４０】
ディスク又はバッドに形成された本発明のライナーは、約０．００５〜０．１インチの肉厚を有することができる。より典型的には、このようなライナーディスク又はパッドの肉厚は、約０．０１２インチとすることができ、図２を除いて、ライナーの肉厚を容器の端部仕上げに接触する部分であるライナーの環状周縁近く又は環状周縁に沿ってより厚くすることもできる。例えば、一実施形態において、環状周縁近く又は環状周縁に沿ったライナーの肉厚を約０．０１〜０．０５インチ、より好ましくは約０．０３０〜０．０３５インチとすることもできる。このような追加の肉厚は、酸素進入が最も生じやすい部分、すなわち、クロージャースカートと容器との間に追加のバリア材料を提供する。
【００４１】
本発明のライナーは、良好〜優れた酸素バリア特性を発現し、特に食品及び飲料容器用の有用なライナーである。例えば、酸素透過率測定装置、ミネソタ州ミネアポリスのＭＯＣＯＮ（登録商標）から入手可能なＭｏｄｅｌ Ｏｘ−Ｔｒａｎ Ｔｅｎ． Ｆｉｆｔｙを用いて、本発明によるライナーは、通常の大気圧雰囲気条件で約１４．０ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ未満の酸素進入率を有する。実際、本発明のライナーは、典型的に、通常大気圧雰囲気条件での酸素進入率を約４〜８ ｃｃ／ｍ２／ｄａｙの間に制限する。（概略すると、上述のタイプの設備は、ライナーサンプル（プラーク）でシールされた容器又はライナーが固着されたクロージャー内に窒素ガスを導入することによって、酸素進入率を測定する。窒素ガスは、シールされた容器内に存在する酸素を捕捉する。窒素ガスは、出口を介して容器を出て、捕捉された酸素レベルは電気信号として記録され、１日当たり、プラークの平方ｍ（ｍ２）を横断して透過するか又はパッケージ（ライナー付きクロージャー）に透過する酸素の立方ｃｍ（ｃｃ）として報告される。）
本発明により与えられる組成物から作成されるライナーに関するさらなる詳細及び利点は、以下の実施例を参照することにより明らかになるであろう。
【００４２】
【実施例１】
本発明に従って作製したプラスチック組成物のサンプルを、ポリプロピレンのホモポリマー又はコポリマー及びブチル系ゴムを含む熱可塑性エラストマー約６５重量部と、ポリイソブチレン約２０重量部と、ポリブチレン約１５重量部と、微晶蝋約４重量部をブレンドすることによって調製した。組成物をライナーに形成して、ポリプロピレンシェルのライナー表面に成形した。ライナー付きのクロージャーを通過する酸素進入率を上述のＭＯＣＯＮ（登録商標）透過率測定器を用いて測定した。約４３ｍｍの直径を有し、上述の組成物から作られたライナーを含むクロージャーを通過しての容器への酸素進入率は、約０．００２４〜０．００５ｃｃ／ｐｋｇ／ｄａｙ／ａｔｍとして測定された。
【００４３】
一方で、異なるサイズ（直径）のクロージャーを本発明に従って作製したライナーで調製し、他方で、ＳＥＢＳブロックコポリマー、鉱物油および潤滑剤からも作製した。Ｔａｂｌｅ Ｉに示すように、ＳＥＢＳブロックコポリマー、鉱物油及び潤滑剤からなるライナーを有するクロージャー（６１５として識別）と比較した場合、本発明に従って作製したライナーを有するクロージャー（６２２として識別）は、定常的に優れた酸素バリア特性（すなわち、より低い酸素進入率）を示した。
【００４４】
さらに、Ｔａｂｌｅ Ｉに示すように、異なる形状のライナーを有する異なるサイズのクロージャーを具備するプラスチックボトルを通過しての酸素進入率（すなわち、単層ＰＥＴ又は多層ボトルのいずれか）もまた測定した。再び、本発明により作製したライナーを含むクロージャーを固着したボトル（６２２として識別）は、定常的に、他のプラスチック組成物から作製したライナーを有するクロージャーを固着したボトルよりも低い酸素進入率を示した。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【実施例２】
ライナー単独（クロージャーキャップなし）を通過する酸素進入率も測定した。実施例１のプラスチックライナー組成物から作製した測定用の約４×４×０．０６０インチのサンプルプラークを調製し、ＭＯＣＯＮ（登録商標）透過率測定器を用いて酸素進入率を測定した。比較のため、熱可塑性エラストマーだけ（ポリイソブチレン、ポリブチレン及び微晶蝋なし）から作製したサンプルプラークを調製し、酸素進入率を測定した。本発明のライナー組成物から作製したプラークを横断する酸素進入率は、約４．８〜７．９ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍであった。対比して、熱可塑性エラストマー単独から作製したプラークを横断する酸素進入率は、約１４．４ｃｃ／ｍ２／ｄａｙであった。
【００４７】
上記に加えて、本発明のライナーは、しばしば飲料用容器として用いられるポリプロピレンシェルに対する優れた接着性を示す。本発明のプラスチック組成物から作製したライナーは、優れた機械的物理的強度をも示す。例えば、上述の好ましいプラスチック組成物から作製したライナーは、約２６０ｐｓｉを超える１００％モジュラス、約３５０を超えるパーセント伸び率及び約５００ｐｓｉを超える引っぱり強度を示す。
【００４８】
【実施例３】
モジュラス、伸び率及び引っぱり強度
ポリプロピレンのホモポリマー又はコポリマー及びブチル系ゴムを含む約６５重量部の熱可塑性エラストマーと、約２０重量部のポリイソブチレンと、約１５重量部のポリブチレンと、約４重量部の微晶蝋と、をブレンドしてプラスチック組成物のサンプルを調製した。このブレンドを０．０６０×６×６（インチ）ｐｌａｑｕｅに延伸させて、ここからＡＳＴＭ Ｄ４１２に従ってサンプルをダイカットした。サンプルについて、１００％モジュラス（ｐｓｉ）、伸び率（％）及び引っぱり強度（ｐｓｉ）（ＡＳＴＭ Ｄ４１２）を測定した。本発明に従って作製した組成物の３個のロットを準備した。平均値を下記Ｔａｂｌｅ ＩＩに示す。比較のため、熱可塑性エラストマー単独（ポリブチレン、ポリイソブチレン及び微晶蝋なし）のロットについても同様に１００％モジュラス（ｐｓｉ）、伸び率（％）及び引っぱり強度（ｐｓｉ）を測定した。このテストの結果をＴａｂｌｅ ＩＩに“ＴＰＥ”として示す。Ｔａｂｌｅ ＩＩからわかるように、本発明のプラスチック組成物（６２２として識別）は、これらの機械的物理的特性においても優れていた。
【００４９】
【表２】
【００５０】
上述のクロージャーをさらに、ポリプロピレンシェルに対する接着性についてテストした。一般に、本発明により作製したライナーは、シェルに対する優れた接着性を示した。
【００５１】
本発明を好ましい実施形態について説明した。しかし、当業者には本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更及び変形がなされても良いことは明らかであろう。したがって、本発明は、特許請求の範囲によってのみ解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に関して用いられるタイプのプラスチッククロージャーの側面図である。
【図２】図２は、クロージャーの内面に接着されている本発明を具現化するライナーを有する容器クロージャーの断面図である。
【図３】図３は、クロージャーの内部に面する表面に接着されている図２のライナーを有するクロージャーの内面の平面図である。
【図４】図４は、クロージャーの内部に面する表面に接着されているライナーの別の実施形態を有するクロージャーの平面図である。
【図５】図５は、クロージャー端部パネルの内面に接着されている図４のライナーを有する図１のクロージャーの断面図である。
本発明は、概して、プラスチッククロージャー用の改良された酸素バリアライナー組成物に関し、特に、容器内への酸素進入に対して効果的なバリアを提供し且つ増強された引っ張り強度及び伸びなどの改良された物理特性を有利に特徴とする均一な熱可塑性エラストマーライナー組成物に関する。本発明は、さらに、このようなプラスチック組成物からこのようなライナーを製造する方法及びこれらのライナー組成物を含む食品及び飲料用の容器用のクロージャーにも関する。
【０００２】
【発明の背景】
食品及び飲料容器において使用するクロージャーは、金属、プラスチック又は金属とプラスチックの両者からなるクロージャーシェルを含み、典型的には、クロージャーシェル端部パネルの内面上にライナーが設けられている。ライナーは、クロージャー部材と容器開口との間に、ハーメチックシール（空気遮断シール）を提供することを意図する。
【０００３】
ライナー付きクロージャーにもかかわらず、酸素は、クロージャーシェルに浸透もしくはクロージャーシェルと容器との間のスペースを通って侵入し得る。少量の酸素は飲料又は食品の味を変えてしまう、あるいは製品の品質低下を招くので、酸素は、容器内に貯蔵されている飲料及び食品に悪影響を与え得る。したがって、酸素に対するバリアとなる物質から製造されるかもしくは酸素に対するバリアとなる物質からライナーを製造することが望ましい。容器内に貯蔵されている食品又は飲料の酸化に対する効果的なバリアであるライナーを提供するための努力が従来技術に記載されている。
【０００４】
Ｗｈｉｔｅの米国特許Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ． ５，９５５，１６３は、飲料容器と一緒に用いるクロージャー用のガスケットを開示する。このガスケットは、例えば、スチレン及び共役ジエンの水素添加コポリマーもしくはこれらの官能基化された誘導体及びブチルゴムなどのゴム性ポリマーを含む熱可塑性物質から形成されており、この特許によれば、さらに酸素及び揮発性臭気成分の浸透を防止する。ガスケットは、金属王冠キャップと一緒に用いられる。
【０００５】
Ｏｕ−Ｙａｎｇの米国特許Ｕ．Ｓ． Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ． ４，６８４，５５４は、パルプボード裏打ちと、パルプボードを被覆する蝋コーティングと、アルミニウムフォイルと、アルミニウムフォイルを被覆する熱シール可能なポリマー性コーティングと、を含む多層シールを記載する。アルミニウムフォイルは、酸素バリアとして作用する。多層シールは、容器のクロージャーの内側に載置されている。容器及びクロージャー（シール付き）は、無線周波数場（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｆｉｅｌｄ）中で処理され、クロージャーを容器から取り除く際に、容器の縁に結合したまま残っているフォイルから離れてパルプボード裏打ちがねじり自在になる。次に、容器へのアクセスが望ましい場合に、フォイルを容器の縁から剥がす。アルミニウムフォイルは、良好な酸素バリアを提供する一方で、消費者の観点からみて、このような剥がし可能なシールは、容器の開口からシールを取り除く際にしばしば遭遇する困難性ゆえに、余り望ましくない。
【０００６】
酸素吸収ライナーを有するクロージャーの別の例は、Ｋｏｙａｍａらの米国特許Ｕ．Ｓ． Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ． ５，３８１，９１４に記載されている。ここに記載されているライナーは、酸素吸収剤とブレンドされた樹脂から作られている。組成物をクロージャーシェルの内面全体に塗布することができ、より典型的には積層構造体の層として組み入れることもできる。積層体は、酸素吸収剤の層、及び酸素吸収層とクロージャーシェルとの間に組み入れられた樹脂の層を含む。酸素吸収層は、熱可塑性エラストマー及び熱可塑性エラストマー中にブレンドされた酸素吸収剤から作ることができる。適切な有機酸素吸収剤の例としては、フェノールタイプ樹脂、アスコルビン酸、糖類などが挙げられる。
【０００７】
Ｙａｍａｄａらの米国特許Ｕ．Ｓ． Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ． ５，１４３，７６３は、酸素吸収組成物の層及び酸素吸収組成物を被覆する酸素透過性フィルムを含み、ボトルクロージャーと一緒に用いるための多層シールを記載する。この組成物は、不均整多孔性メンブラン（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｐｏｒｏｕｓ ｍｅｍｂｒａｎｅ）を含み、外面は稠密な皮膚層として形成されている。この稠密な皮膚層は、酸素吸収層が容器内に貯蔵されている食品又は飲料と接触しないように保護する。
【０００８】
上述のライナー又はシールは、容器内へ進入する酸素の量を制限するには効果的であるかもしれないが、クロージャー用の酸素バリアライナーの分野における更なる改良が望ましい。
【０００９】
例えば、酸素バリアとして作用し、再シール可能なプラスチッククロージャーと一緒に用いることができるライナーを提供することが望ましい。さらに、このようなライナーを消費者が剥がしたり又は取り除いたりすることを要しないことが望ましい。
【００１０】
酸素バリアを提供することに加えて、食品又は飲料容器クロージャーに用いるためのライナーは、他の特性を備えているべきである。例えば、ライナー及びそのようなライナーに用いられるプラスチック組成物は、好ましくは別個の接着剤を用いることなく、クロージャーの内面に良好〜優秀な接着性を備えていなければならない。
【００１１】
さらに、ライナーにより与えられるシーリングは、平均的なユーザーが容器を開封することが困難であってはならない。したがって、ライナーは、過剰の力を用いることなく、キャップを容易に除去できる（例えば、回して開けるなど）良好な「回転取り外し（ｔｏｒｑｕｅ ｒｅｍｏｖａｌ）」特性を有していなければならない。
【００１２】
さらに、ライナーは、加工が容易な組成物から作られるべきである。鉱物油などのオイル系可塑剤がライナー組成物中に含まれており、組成物の加工性を改良する。しかし、ある条件下では、鉱物油から抽出可能な化合物が、ライナー組成物から貯蔵されている食品に移動することが知られている。鉱物油などの可塑剤は、さらに、臭気を発生し及び／又は食品の味に影響を与えることが知られている。よって、加工が容易であるが、（１）オイルその他の可塑剤を含まず、（２）貯蔵されている食品の味に影響を与えず、（３）実質的に無臭であるライナーを提供することが望ましい。
【００１３】
さらに、射出成形や常温抜き打ち成形などの公知の技術で平坦なライナーに容易に形成できるか、さもなければクロージャーに容易に組み入れることができるライナーを提供することが望ましい。
【００１４】
本発明のプラスチック組成物及び該プラスチック組成物から作られるライナーは、少なくとも上述の目的の全部を解決する。例えば、本発明者らの研究は、本発明による好ましい単一層ライナーは、約４〜８ｃｃ／ｍ２／ｄａｙの間の酸素進入率と、約２６０ｐｓｉを越える１００％モジュラスと、約３５０％を越える伸び率と、約５００ｐｓｉを越える引っ張り強度と、を有することを示している。さらに、本発明者らは、上述の望ましい特性が、ライナー組成物中に用いられる化合物の相対的な割合に影響され得ることを観察している。例えば、過剰のポリブチレンは、容器開口に関するライナーのシール性能に負の影響を与えるが、一方で、少なすぎるポリブチレンはライナーのクロージャーキャップの内面に対する接着性を減少させ得る。本発明の組成物中に用いられる量よりも大幅に少ないポリイソブチレンの量は、酸素バリア特性を減少させ、多すぎるポリイソブチレンは組成物を加工しにくくさせ得る。
【００１５】
【発明の概要】
本発明に対する数種の異なる側面がある。一側面において、本発明は、熱可塑性エラストマーとポリブチレンとポリイソブチレンとのブレンドを含むクロージャーキャップライナー又はガスケット組成物に関する。本発明の別の側面において、プラスチック組成物は、さらに、微晶蝋を含むことが有利である。
【００１６】
上述のタイプのプラスチック組成物は、優れた酸素バリア特性を発現し、よって、食品又は飲料容器用のクロージャーに有用である。したがって、別の側面において、本発明は、端部パネル及び該端部パネルの周縁から下方に延在する一体型スカートを有するプラスチックシェルを含む容器クロージャーに関する。端部パネルは、内部に面する表面を有し、該内部に面する表面の少なくとも一部に接着している実質的に酸素不透過性のライナーを含む。ライナーは、熱可塑性エラストマーとポリブチレンとポリイソブチレンとを含む物質から作られている。本発明の別の側面において、ライナーは、さらに、微晶蝋を含むことが有利である。
【００１７】
本発明はさらに、容器クロージャー用ライナーを製造する方法に関する。この方法は、（１）ポリイソブチレンを熱可塑性エラストマーと組み合わせて混合する工程と、（２）ポリイソブチレンと熱可塑性エラストマーとの混合物に、ポリブチレンを添加して、ブレンドを提供する工程と、（３）このブレンドをライナーに形成する工程と、を含む。微晶蝋を熱可塑性エラストマーとポリブチレンとポリイソブチレンとのブレンドに有利に添加することができる。ライナーは、クロージャーの内部に面する表面に接着するディスク又はリングに形成することができる。
【００１８】
本発明の目的は、熱可塑性エラストマーとポリイソブチレンとポリブチレンとを含む組成物から作られたライナーを含むクロージャーキャップにより達成される。
【００１９】
【発明の詳細な記載】
以下、好ましい用途、主として、食品又は飲料容器のプラスチッククロージャー用ライナーとして、本発明のプラスチック組成物を説明する。しかし、本発明のプラスチック組成物はこのような用途に限定されないことは理解されるであろう。本発明のプラスチック組成物は、任意の別の用途、例えば、酸素バリア特性を有する物質が望ましい用途、及び／又はプラスチック基体に対する優れた接着性を発現する物質が望ましい用途、などにおいても用いることができる。
【００２０】
さて、図面を参照すれば、図１は、容器の開口を覆って固着されているクロージャー１２を有する容器１０を示す。クロージャー１２は、参照符号１４で概略的に示されているシェルを含む。シェル１４は、端部パネル１６とスカート１８とを含む。図示した実施形態において、クロージャー１２は、さらに、スカートの基部と一体に形成されており、複数の壊れやすいブリッジ２１により該基部に固着されている中身をいじくった跡が歴然とわかるように工夫されたバンド（タンパーエビデントバンド）２０を含む。クロージャー１２は、例えばポリプロピレンなどのポリオレフィンなどの熱可塑性エラストマーから、例えば射出成形により、典型的に作られる。クロージャー１２は、ポリエチレンもしくはポリエチレンとポリプロピレンのブレンドから作られていてもよい。あるいは、クロージャー１２は、プラスチック／金属複合物質もしくは全体が金属で作られていてもよい。
【００２１】
図２に最もよく示すように、シェル１４は、端部仕上げ２４により画定される容器１０の開口をシールする。さらに、図２及び３に示すように、クロージャーシェル１４は、シェル１４の内部に面した表面に接着されているライナー２８を含む。ライナー２８は、シェル１４の端部パネルの内部に面した表面の実質的に全体を覆う円形ディスクの形状としてもよい（図３）。あるいは、ライナー１４は、シェルの内部に面した表面の環状周縁だけを覆うリングの形状であってもよい（図４）。いずれにしても、ライナー２８は、容器壁の端部仕上げに接触して、クロージャーシェル１４と開口との間にハーメチックシールを提供し、外部環境から容器内部への酸素の進入を制限する。
【００２２】
図１〜５に示すタイプのライナーは、熱可塑性エラストマーとポリイソブチレンとポリブチレンとその他の添加剤とを含む組成物、その中でも効果的な酸素バリアを提供し、良好な回転取り外し特性を有し、プラスチッククロージャーシェル１４の内面に対する良好な接着性を提供する組成物から作ることができる。組成物は、公知の加工方法及び混ぜ合わせ方法により容易に加工され、上述のタイプのライナーに成形可能である。
【００２３】
特定の一実施形態において、プラスチック組成物は、熱可塑性エラストマーと、組成物の酸素バリア特性を改良する化合物と、接着性、回転取り外し性及び／又は加工可能性を改良する１種以上の化合物と、を含む。選択される熱可塑性エラストマーは、好ましくは、実質的に無臭で無味である。
【００２４】
熱可塑性エラストマーは、慣用の熱可塑性物質と同じ態様で加工され再循環され得るが、ゴム様の品質とゴムと同様の性能を有するポリマーもしくはポリマーブレンドである。熱可塑性エラストマーは、エラストマーが熱可塑性ポリオレフィンの連続相内に粒子相として密接に且つ均一に分散される態様にて、熱可塑性ポリオレフィンとエラストマー性組成物とを組み合わせることによって得ることができる。
【００２５】
本発明のプラスチック組成物内に含まれ得る熱可塑性エラストマーの例としては、例えば、熱可塑性ポリオレフィンホモポリマーもしくはオレフィン性ゴムとブレンドしたコポリマー（完全に架橋したもの、部分的に架橋したもの、あるいは全く架橋していないもの）を挙げることができる。好ましい実施形態において、熱可塑性エラストマー組成物は、プロピレンの樹脂性ポリマー及び米国特許Ｕ．Ｓ． Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ． ５，８４３，５７７（本明細書に参照として組み込まれている）に記載されているタイプのブチル系架橋ゴムであってもよい。さらに米国特許Ｕ．Ｓ． Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ． ５，８４３，５７７に記載されているように、熱可塑性エラストマーは、ポリアミドなどの潤滑剤を含む他の添加剤、限定されるものではないがアンチブロッキング剤などの他の添加剤を含むものでもよい。潤滑剤は、典型的には、添加されて物質を柔軟にし、ある種の粘着性物質の加工を補助する。潤滑剤は、さらに、この組成物から作られたライナーの回転取り外し特性をも改良する。
【００２６】
適切な熱可塑性エラストマーの他の例は、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓから登録商標Ｔｒｅｆｓｉｎの商品名で販売されている熱可塑性エラストマーである。米国特許Ｕ．Ｓ． Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ． ６，０６２，２６９において、Ｔｒｅｆｓｉｎ（登録商標）は、ポリプロピレン及びイソブチレン−イソプレンゴムの混和物質の熱可塑性樹脂として一般的に記載されている。
【００２７】
別の実施例において、熱可塑性エラストマー組成物は、エチレン−プロピレンコポリマー、及び架橋されていてもよいゴム及び／又はエチレン、プロピレン及びジエンののターポリマーを含み得るゴムを含み得る。このような熱可塑性エラストマーの例としては、市販されているＳａｎｔｏｐｒｅｎｅ（登録商標）を挙げることができる。Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ（登録商標）は、エチレン、プロピレン及びジエンターポリマーを含むと考えられている。Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ（登録商標）及び類似の他の熱可塑性エラストマーは、オハイオ州ＡｋｒｏｎのＡｄｖａｎｃｅｄ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｌ．Ｐ．から入手可能である。
【００２８】
本発明の組成物に用いることができる熱可塑性エラストマーは、さらに、１種以上の熱可塑性エラストマーのブレンドであってもよい。
スチレン及びブタジエン単位に基づく飽和Ａ−Ｂ−Ａタイプの熱可塑性エラストマー性ブロックコポリマーもまた有用である。例えば、スチレン−エチレンブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）タイプブロックコポリマーを用いることができる。このようなコポリマーは、登録商標Ｋｒａｔｏｎ−Ｇ（例えば、Ｋｒａｔｏｎ−Ｇ １６５２及びＫｒａｔｏｎ−Ｇ ２７０５）の商品名で販売されており、Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。
【００２９】
上述の熱可塑性エラストマーのいくつかは、ある程度まで、酸素バリアを提供するが、このような酸素バリア特性をさらに増強するために、プラスチック組成物に他の化合物を添加してもよい。例えば、ポリイソブチレンなどのブチルゴムは、良好な酸素バリア特性を提供するので、望ましい。したがって、熱可塑性エラストマーは、効果的な量のポリイソブチレンと組み合わせてもよい。ポリイソブチレンは、Ｅｘｘｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎを含む種々の供給者から入手可能である。
【００３０】
上述の熱可塑性エラストマーは、他の添加剤と組み合わせて、クロージャーシェルに対するライナーの接着性を改良することもできる。シェルが、ポリプロピレンなどの熱可塑性ポリオレフィンから作られている場合、改良された接着性は、効果的な量の他のポリオレフィンを添加することにより与えられる。このようなポリオレフィンの一例はポリブチレンであり、クロージャーのポリプロピレンシェルに対するプラスチック組成物の改良された接着性を提供する。ポリブチレンはさらに、流れ特性及びプラスチック組成物の全体的な加工性を改良する。本発明のプラスチック組成物中の含有物として適切であるポリブチレンの例としては、Ｍｏｎｔｅｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＰＢ ０４００を挙げることができる。あるいは、またはポリブチレンに加えて、ポリプロピレンを組成物の熱可塑性エラストマーに添加してもよい。
【００３１】
上述のように、食品及び飲料容器用のクロージャーは、さらに良好な回転取り外し特性も有しているべきである。したがって、上記に加えて、選択量の蝋材料をプラスチック組成物に添加して、回転取り外し性を改良することもできる。微晶蝋は、特に良好に作用することが知られているので、好ましい。事実、上述のプラスチック組成物への少量の微晶蝋の添加は、組成物の酸素バリア特性などの他の望ましい特性に顕著な影響を与えることなく、クロージャーの回転取り外し特性を改良する。本発明のプラスチック組成物中の含有物として適切な微晶蝋は、脂肪族−脂環式アルカン族の高度分鎖炭化水素であってもよい。このような蝋は、商品名Ｏｋｅｒｉｎ−６０８０Ｈとして販売されており、ニュージャージー州ＭｏｒｒｉｓｔｏｗｎのＨｏｎｅｙｗｅｌｌから入手可能である。
【００３２】
他の添加剤は、さらに組成物ブレンドの加工性を改良するために含まれていてもよい。一実施形態において、アンチ−ブロッキングタルクをブレンドに添加してもよい。特に、アンチ−ブロッキングタルクは、ポリイソブチレンと組み合わされて、加工中のポリイソブチレンの凝集を防止することができる。
【００３３】
プラスチック組成物をクロージャーのライナーに形成する際に、プラスチック組成物が優れた酸素バリア特性、回転取り外し特性、ポリマー性シェルへの接着性及び加工容易性を提供するように、上述の化合物をある割合で組み合わせることができる。したがって、一実施形態において、プラスチック組成物は、約４０〜７０重量部の熱可塑性エラストマーと、約１５〜３０重量部のポリイソブチレンと、約１０〜３５重量部のポリブチレンと、を含み得る。さらに、プラスチック組成物は、約２〜１０重量部の蝋、好ましくは微晶蝋を含むこともできる。プラスチック組成物は、さらに、約３重量部未満のアンチ−ブロッキングタルクを含むこともできる。
【００３４】
上述の相対的な割合は、上述の特性を有するプラスチッククロージャー用の効果的なライナーに成形することができるプラスチック組成物を提供する。上述の割合に調整することが可能であるが、上述の範囲を大幅に逸脱する成分の量は、上述の割合で成分を含むライナーが有する特性よりも劣る特性を有するライナーを生じ得ることが開示されている。例えば、ポリブチレンの量が好ましい範囲の下限を遙かに下回る場合には、得られるライナーはクロージャーの内面に良好に接着しないかもしれない。一方、ポリブチレンの量が好ましい範囲の上限を遙かに越える場合には、得られるライナーは硬すぎて、容器に対するクロージャーのシール性に負の影響を与えるかもしれない。
【００３５】
多すぎるポリイソブチレンは、結果として、柔らかすぎて粘性が高く、加工がより困難であるブレンドを生じさせ得る。一方、少量のポリイソブチレンは、ライナーの酸素バリア特性を減少させるであろう。
【００３６】
プラスチック組成物を製造する方法に従って、上述の化合物を以下のように組み合わせることができる。一実施形態において、バンバリータイプミキサー中で約２〜４分間、選択量のポリイソブチレンを最初にアンチ−ブロッキングタルクと混合する。次に、選択量の熱可塑性エラストマーと、ポリブチレンと、微晶蝋と、を添加する。
【００３７】
別の実施形態において、熱可塑性エラストマーは、例えば、ツインスクリューミキサー中で、２２５℃を越えない温度まで、処理され混合される。混合後、選択量のポリイソブチレンを熱可塑性エラストマーと混ぜ合わせて、その後、ポリブチレンを添加してもよい。最後に、化合物を混合し続けながら、微晶蝋をブレンドに添加する。
【００３８】
あるいは、熱可塑性エラストマー及びポリブチレンを最初に組み合わせて、２２５℃を超えない温度まで混合してもよい。次に、選択量のポリイソブチレンを添加して、最後に微晶蝋を添加する。プラスチック組成物を調製するために好ましい混合温度は、上述のように、２２５℃未満であり、好ましくは約１８０℃である。約２２５℃に近接する温度にて、物質のある種の分解が観察されることが開示されている。上述の化合物は、当業者に公知の態様で一緒にブレンドすることができる。
【００３９】
混ぜ合わせた後、本発明のプラスチック組成物をライナーに形成して、クロージャーシェルと組み合わせて、図１〜５に示すようなクロージャーを提供することができる。本発明のライナーは、ディスク又はパッドに形成することもでき、これらは次いで常温抜き打ち成形によりクロージャーシェルの内面に形成することができる。あるいは、ガスケットタイプ形状のライナーを射出成形して、クロージャーシェルの内面に置くこともできる。
【００４０】
ディスク又はバッドに形成された本発明のライナーは、約０．００５〜０．１インチの肉厚を有することができる。より典型的には、このようなライナーディスク又はパッドの肉厚は、約０．０１２インチとすることができ、図２を除いて、ライナーの肉厚を容器の端部仕上げに接触する部分であるライナーの環状周縁近く又は環状周縁に沿ってより厚くすることもできる。例えば、一実施形態において、環状周縁近く又は環状周縁に沿ったライナーの肉厚を約０．０１〜０．０５インチ、より好ましくは約０．０３０〜０．０３５インチとすることもできる。このような追加の肉厚は、酸素進入が最も生じやすい部分、すなわち、クロージャースカートと容器との間に追加のバリア材料を提供する。
【００４１】
本発明のライナーは、良好〜優れた酸素バリア特性を発現し、特に食品及び飲料容器用の有用なライナーである。例えば、酸素透過率測定装置、ミネソタ州ミネアポリスのＭＯＣＯＮ（登録商標）から入手可能なＭｏｄｅｌ Ｏｘ−Ｔｒａｎ Ｔｅｎ． Ｆｉｆｔｙを用いて、本発明によるライナーは、通常の大気圧雰囲気条件で約１４．０ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ未満の酸素進入率を有する。実際、本発明のライナーは、典型的に、通常大気圧雰囲気条件での酸素進入率を約４〜８ ｃｃ／ｍ２／ｄａｙの間に制限する。（概略すると、上述のタイプの設備は、ライナーサンプル（プラーク）でシールされた容器又はライナーが固着されたクロージャー内に窒素ガスを導入することによって、酸素進入率を測定する。窒素ガスは、シールされた容器内に存在する酸素を捕捉する。窒素ガスは、出口を介して容器を出て、捕捉された酸素レベルは電気信号として記録され、１日当たり、プラークの平方ｍ（ｍ２）を横断して透過するか又はパッケージ（ライナー付きクロージャー）に透過する酸素の立方ｃｍ（ｃｃ）として報告される。）
本発明により与えられる組成物から作成されるライナーに関するさらなる詳細及び利点は、以下の実施例を参照することにより明らかになるであろう。
【００４２】
【実施例１】
本発明に従って作製したプラスチック組成物のサンプルを、ポリプロピレンのホモポリマー又はコポリマー及びブチル系ゴムを含む熱可塑性エラストマー約６５重量部と、ポリイソブチレン約２０重量部と、ポリブチレン約１５重量部と、微晶蝋約４重量部をブレンドすることによって調製した。組成物をライナーに形成して、ポリプロピレンシェルのライナー表面に成形した。ライナー付きのクロージャーを通過する酸素進入率を上述のＭＯＣＯＮ（登録商標）透過率測定器を用いて測定した。約４３ｍｍの直径を有し、上述の組成物から作られたライナーを含むクロージャーを通過しての容器への酸素進入率は、約０．００２４〜０．００５ｃｃ／ｐｋｇ／ｄａｙ／ａｔｍとして測定された。
【００４３】
一方で、異なるサイズ（直径）のクロージャーを本発明に従って作製したライナーで調製し、他方で、ＳＥＢＳブロックコポリマー、鉱物油および潤滑剤からも作製した。Ｔａｂｌｅ Ｉに示すように、ＳＥＢＳブロックコポリマー、鉱物油及び潤滑剤からなるライナーを有するクロージャー（６１５として識別）と比較した場合、本発明に従って作製したライナーを有するクロージャー（６２２として識別）は、定常的に優れた酸素バリア特性（すなわち、より低い酸素進入率）を示した。
【００４４】
さらに、Ｔａｂｌｅ Ｉに示すように、異なる形状のライナーを有する異なるサイズのクロージャーを具備するプラスチックボトルを通過しての酸素進入率（すなわち、単層ＰＥＴ又は多層ボトルのいずれか）もまた測定した。再び、本発明により作製したライナーを含むクロージャーを固着したボトル（６２２として識別）は、定常的に、他のプラスチック組成物から作製したライナーを有するクロージャーを固着したボトルよりも低い酸素進入率を示した。
【００４５】
【表１】
【実施例２】
ライナー単独（クロージャーキャップなし）を通過する酸素進入率も測定した。実施例１のプラスチックライナー組成物から作製した測定用の約４×４×０．０６０インチのサンプルプラークを調製し、ＭＯＣＯＮ（登録商標）透過率測定器を用いて酸素進入率を測定した。比較のため、熱可塑性エラストマーだけ（ポリイソブチレン、ポリブチレン及び微晶蝋なし）から作製したサンプルプラークを調製し、酸素進入率を測定した。本発明のライナー組成物から作製したプラークを横断する酸素進入率は、約４．８〜７．９ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍであった。対比して、熱可塑性エラストマー単独から作製したプラークを横断する酸素進入率は、約１４．４ｃｃ／ｍ２／ｄａｙであった。
【００４７】
上記に加えて、本発明のライナーは、しばしば飲料用容器として用いられるポリプロピレンシェルに対する優れた接着性を示す。本発明のプラスチック組成物から作製したライナーは、優れた機械的物理的強度をも示す。例えば、上述の好ましいプラスチック組成物から作製したライナーは、約２６０ｐｓｉを超える１００％モジュラス、約３５０を超えるパーセント伸び率及び約５００ｐｓｉを超える引っぱり強度を示す。
【００４８】
【実施例３】
モジュラス、伸び率及び引っぱり強度
ポリプロピレンのホモポリマー又はコポリマー及びブチル系ゴムを含む約６５重量部の熱可塑性エラストマーと、約２０重量部のポリイソブチレンと、約１５重量部のポリブチレンと、約４重量部の微晶蝋と、をブレンドしてプラスチック組成物のサンプルを調製した。このブレンドを０．０６０×６×６（インチ）ｐｌａｑｕｅに延伸させて、ここからＡＳＴＭ Ｄ４１２に従ってサンプルをダイカットした。サンプルについて、１００％モジュラス（ｐｓｉ）、伸び率（％）及び引っぱり強度（ｐｓｉ）（ＡＳＴＭ Ｄ４１２）を測定した。本発明に従って作製した組成物の３個のロットを準備した。平均値を下記Ｔａｂｌｅ ＩＩに示す。比較のため、熱可塑性エラストマー単独（ポリブチレン、ポリイソブチレン及び微晶蝋なし）のロットについても同様に１００％モジュラス（ｐｓｉ）、伸び率（％）及び引っぱり強度（ｐｓｉ）を測定した。このテストの結果をＴａｂｌｅ ＩＩに“ＴＰＥ”として示す。Ｔａｂｌｅ ＩＩからわかるように、本発明のプラスチック組成物（６２２として識別）は、これらの機械的物理的特性においても優れていた。
【００４９】
【表２】
上述のクロージャーをさらに、ポリプロピレンシェルに対する接着性についてテストした。一般に、本発明により作製したライナーは、シェルに対する優れた接着性を示した。
【００５１】
本発明を好ましい実施形態について説明した。しかし、当業者には本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更及び変形がなされても良いことは明らかであろう。したがって、本発明は、特許請求の範囲によってのみ解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に関して用いられるタイプのプラスチッククロージャーの側面図である。
【図２】図２は、クロージャーの内面に接着されている本発明を具現化するライナーを有する容器クロージャーの断面図である。
【図３】図３は、クロージャーの内部に面する表面に接着されている図２のライナーを有するクロージャーの内面の平面図である。
【図４】図４は、クロージャーの内部に面する表面に接着されているライナーの別の実施形態を有するクロージャーの平面図である。
【図５】図５は、クロージャー端部パネルの内面に接着されている図４のライナーを有する図１のクロージャーの断面図である。
Claims (32)
- 熱可塑性エラストマー、ポリブチレン及びポリイソブチレンのブレンドを含む実質的にオイルを含まないクロージャーキャップライナー又はガスケット組成物。
- さらに、微晶蝋を含む請求項１に記載の組成物。
- 前記ブレンドは、約４０〜７０重量部の熱可塑性エラストマーと、約１５〜３０重量部のポリイソブチレンと、約１０〜３５重量部のポリブチレンと、を含む請求項１に記載の組成物。
- 前記ブレンドは、約６５重量部の熱可塑性エラストマーと、約２０重量部のポリイソブチレンと、約１５重量部のポリブチレンと、を含む請求項１に記載の組成物。
- 前記ブレンドは、約６５重量部の熱可塑性エラストマーと、約２０重量部のポリイソブチレンと、約１５重量部のポリブチレンと、約４重量部の微晶蝋と、を含む請求項２に記載の組成物。
- 前記熱可塑性エラストマーは、ポリオレフィンと、ブチル系ゴムと、潤滑剤と、を含む請求項１に記載の組成物。
- 前記組成物は、約２８０ｐｓｉを越える１００％モジュラスと、約４００％を越える伸び率と、約５００ｐｓｉを越える引っ張り強さと、を発現する請求項１に記載の組成物。
- クロージャーであって、
端部パネル及び該端部パネルの周縁から下方向に延在する一体型スカートを有するプラスチックシェルと、
該端部パネルは内面を有し、
該内面の少なくとも一部に接着している実質的に酸素不透過性のライナーであって、熱可塑性エラストマーとポリブチレンとポリイソブチレンとのブレンドを含むライナーと、
を具備するクロージャー。 - 前記熱可塑性エラストマーは、ポリオレフィンと、ブチル系ゴムと、潤滑剤と、を含む請求項８に記載のクロージャー。
- 前記熱可塑性エラストマーは、ブロックコポリマーを含む請求項８に記載のクロージャー。
- 前記ブレンドは、約４０〜７０重量部の熱可塑性エラストマーと、約１５〜３０重量部のポリイソブチレンと、約１０〜３５重量部のポリブチレンと、を含む請求項８に記載のクロージャー。
- 前記ブレンドは、約６５重量部の熱可塑性エラストマーと、約２０重量部のポリイソブチレンと、約１５重量部のポリブチレンと、を含む請求項１１に記載のクロージャー。
- 前記ブレンドは、さらに、微晶蝋を含む請求項８に記載のクロージャー。
- 前記ブレンドは、約６５重量部の熱可塑性エラストマーと、約２０重量部のポリイソブチレンと、約１５重量部のポリブチレンと、約４重量部の微晶蝋と、を含む請求項１３に記載のクロージャー。
- 前記ライナーは、前記端部パネルの内面のほぼ全体に設けられた平坦なディスクを含む請求項８に記載のクロージャー。
- 前記ライナーは、前記端部パネルの内面の周縁部に設けられた環状リングを含む請求項８に記載のクロージャー。
- 前記ライナーは、内部と周縁部とを含み、該周縁部は該内部よりも肉厚である請求項１５に記載のクロージャー。
- 前記周縁部は、約０．０３０〜０．０３５インチの肉厚を有する請求項１７に記載のロージャー。
- 前記内部は、約０．０１０〜０．０１５インチの肉厚を有する請求項１７に記載のクロージャー。
- 前記ライナーは、１４．０ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ未満の平均酸素進入率を発現する請求項８に記載のクロージャー。
- 前記ライナーは、４．０〜８．０ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ未満の平均酸素進入率を発現する請求項８に記載のクロージャー。
- 容器クロージャー用のライナーの製造方法であって、
熱可塑性エラストマーを所定量のポリイソブチレン及びポリブチレンと組み合わせる工程と、
該熱可塑性エラストマーと該ポリイソブチレン及び該ポリブチレンとを混合して、ブレンドを与える工程と、
該ブレンドを円形ライナーに形成する工程と、
を含む方法。 - さらに、前記ブレンドを前記ライナーに形成する前に、微晶蝋を添加する工程を含む請求項２２に記載の方法。
- 前記ポリイソブチレンを添加する前に、前記熱可塑性エラストマーを前記ポリブチレンと組み合わせる工程を含む請求項２２に記載の方法。
- 熱可塑性エラストマーを準備する工程と、
該エラストマーとポリイソブチレンとを組み合わせる工程と、
該エラストマーとポリイソブチレンとの組み合わせに、前記ポリブチレンを添加する工程と、
を含む請求項２２に記載の方法。 - 前記組み合わせる工程及び前記混合する工程は、２２５℃を越えない温度で行われる請求項２２に記載の方法。
- 前記組み合わせる工程及び前記混合する工程は、約１８０℃の温度で行われる請求項２６に記載の方法。
- 約４０〜７０重量部の熱可塑性エラストマーと、約１５〜３０重量部のポリイソブチレンと、約１０〜３５重量部のポリブチレンと、を組み合わせる工程を含む請求項２２に記載の方法。
- 約４重量部の微晶蝋を前記ブレンドに添加する工程を含む請求項２２に記載の方法。
- 約６５重量部の熱可塑性エラストマーと、約２０重量部のポリイソブチレンと、約１５重量部のポリブチレンと、約４重量部の微晶蝋と、を組み合わせる工程を含む請求項２９に記載の方法。
- さらに、射出成形又は常温抜き成形により、前記ブレンドを前記ライナーに形成する工程を含む請求項２２に記載の方法。
- 前記熱可塑性エラストマー及び前記ポリブチレンを添加する前に、ポリイソブチレンをアンチブロッキングタルクと最初に組み合わせる工程を含む請求項２２に記載の方法。
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