JP5170619B2 - Plastic cap and bottle with cap - Google Patents
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Description
本発明は、ガスバリアー性、耐落下衝撃性能及びシール性（密封性）等に優れた合成樹脂製キャップ及びキャップ付きボトルに関する。 The present invention relates to a synthetic resin cap and a bottle with a cap that are excellent in gas barrier properties, drop impact resistance, sealing properties (sealing properties), and the like.
清涼飲料水などの飲料容器として、ガラスビン、ＰＥＴボトル、アルミボトル缶等の開閉可能な容器が広く使用されている。一般に、これらの容器蓋（キャップ）は金属製と合成樹脂製とがある。これらの容器蓋のうち金属製の場合、アルミ板、ブリキ等を加工し殻体を作り、主に合成樹脂製ライナー具備したものが広く使用されている。また、合成樹脂製容器蓋（以下、合成樹脂製キャップ、プラキャップ又は樹脂キャップとも称す）は、樹脂成形時にローレット（外周の滑り止め）をプラキャップの外側全体に施すことが出来る等の利点があるため、開栓し易い等の利点がある。 As beverage containers for soft drinks, openable and closable containers such as glass bottles, PET bottles and aluminum bottle cans are widely used. Generally, these container lids (caps) are made of metal and synthetic resin. Among these container lids, those made of metal are widely used in which an aluminum plate, tin plate or the like is processed to form a shell body and mainly provided with a synthetic resin liner. In addition, a synthetic resin container lid (hereinafter also referred to as a synthetic resin cap, plastic cap, or resin cap) has an advantage that a knurling (non-slip of the outer periphery) can be applied to the entire outside of the plastic cap during resin molding. Therefore, there are advantages such as easy opening.
また、プラキャップは、金属製に比べ、ある程度の柔軟性があるため、その柔軟性をシールに使用して、ライナーを使用しない、いわゆるライナーレスのプラキャップが実用化されている。しかしながら、これらは全て合成樹脂でできているため、金属製キャップに比べ、酸素ガスバリアー性が劣る。これはライナーの有無にかかわらず劣り、その大きな理由は酸素がプラキャップ天面を通して侵入し、内容物に影響を与えるためである。
具体的には、従来、上記の樹脂キャップ材は、オレフィン樹脂で主にポリプロピレン（ＰＰ）とポリエチレン（ＨＤＰＥ）とが用いられている。これらの樹脂材は、キャップ材としては、成型性、衛生性、コストで比較的良好な特性を持っている。しかし、これらの樹脂は、ガス透過が大きいため、長期保存を要求される内容物の容器蓋としては使用が難しい。
Further, since the plastic cap has a certain degree of flexibility as compared with a metal cap, a so-called linerless plastic cap that uses the flexibility for a seal and does not use a liner has been put into practical use. However, since these are all made of a synthetic resin, the oxygen gas barrier property is inferior to a metal cap. This is inferior with or without the liner, and the main reason is that oxygen enters through the top of the plastic cap and affects the contents.
Specifically, conventionally, the resin cap material is an olefin resin mainly made of polypropylene (PP) and polyethylene (HDPE). These resin materials have relatively good characteristics as a cap material in terms of moldability, hygiene, and cost. However, these resins are difficult to use as container lids for contents that require long-term storage because of their large gas permeation.
また、通常のライナー材料は、プラキャップの上記樹脂材に比べガスバリアー性が劣るので、ライナーレスキャップでもライナー有りのプラキャップでも同様に金属キャップに比べ、ガスバリアー性が劣る。したがって、従来、プラキャップは、長期保存を要するものや、酸化劣化を受け易い内容物の容器用キャップとしては使用されていない。このため、これら用途には、通常、金属キャップが使用されている。 In addition, since a normal liner material is inferior in gas barrier property to the plastic material of the plastic cap, the linerless cap and the plastic cap with the liner are also inferior in gas barrier property to the metal cap. Therefore, conventionally, the plastic cap has not been used as a container cap for containers that require long-term storage or contents that are susceptible to oxidative degradation. For this reason, a metal cap is usually used for these applications.
従来の樹脂キャップ材について詳述すれば、ポリプロピレン樹脂を主体としたプラキャップは、ポリプロピレン樹脂の硬度が高いため、充填キャッピング後の取扱いにおいて、キャップに落下等の衝撃が加わると、キャップが破壊されることがある。これはポリプロピレンの耐落下衝撃性能が低いためである。この対策として共重合のポリプロピレンを使用したり、ポリプロピレンにエラストマー（特にオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマーが使用される）を混練してキャップ材の剛性を下げ、粘りを持たせることにより、耐落下衝撃性能を上げる方法が取られる。この場合、キャップは基のポリプロピレン製に比べ、ガスバリアー性は更に下がる。 In detail about conventional resin cap materials, plastic caps mainly made of polypropylene resin have a high hardness, so the cap will be destroyed if it is subjected to impacts such as dropping during handling after filling capping. Sometimes. This is because the drop impact resistance of polypropylene is low. As a countermeasure, drop impact resistance can be achieved by using copolymerized polypropylene or by kneading elastomer (especially olefin-based elastomers and styrene-based elastomers) with polypropylene to reduce the rigidity of the cap material and make it sticky. Methods are taken to increase performance. In this case, the gas barrier property is further lowered as compared with the cap made of polypropylene.
また、プラキャップがポリエチレン製の場合、充填後の取り扱い等でキャップが破壊される等の現象はポリプロピレン製に比べ少ないが、ポリエチレンはポリプロピレンに比べガスバリアー性は劣る。また、耐ストレスクラック性能（ＥＳＣＲ性）が、ポリプロピレンに比べ劣る。なお、このＥＳＣＲ性の向上として、エラストマーを添加して耐ストレスクラック性を向上させる場合が多い。この場合もガスバリアー性は劣る方向に変化する。 Further, when the plastic cap is made of polyethylene, the phenomenon that the cap is broken due to handling after filling or the like is less than that of polypropylene, but polyethylene is inferior in gas barrier properties to polypropylene. Further, the stress crack resistance (ESCR property) is inferior to that of polypropylene. In many cases, the ESCR property is improved by adding an elastomer to improve the stress crack resistance. In this case as well, the gas barrier property changes in the inferior direction.
従って、プラキャップ用材料の主流であるポリプロピレン、ポリエチレンのキャップでは、ガスバリアー性が充分でないため、長期の品質保証は出来ず、特に酸素により味、臭い等が変化し易いものには使用できない。このため、従来、ライナーを多層にして容器口部に接する面に無機化合物の皮膜を積層し、ライナー材のバリアー性を上げる方法が提案されている（特許文献１参照）。また、同様の思想であるが、容器蓋のパッキンまたは中栓の内容物に接する面にＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）を設けることによりガスバリアー性を上げる方法が提案されている（特許文献２参照）。 Accordingly, polypropylene and polyethylene caps, which are the mainstream materials for plastic caps, do not have long-term quality assurance due to insufficient gas barrier properties, and cannot be used especially for those whose taste, smell, etc. are likely to change due to oxygen. For this reason, conventionally, a method has been proposed in which the liner is multilayered and an inorganic compound film is laminated on the surface in contact with the container mouth to increase the barrier property of the liner material (see Patent Document 1). Moreover, although it is the same idea, the method of improving gas-barrier property by providing DLC (diamond-like carbon) in the surface which contacts the packing of the container lid or the contents of an inner stopper is proposed (patent document 2). reference).
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
従来の合成樹脂製キャップは、上述したようにライナーの有無にかかわらず金属キャップに比べ酸素バリアー性が劣るため、酸素の侵入を嫌うものに対しては長期の品質保証が得られないという問題があった。そして、耐落下衝撃性能等の密封性が優れていても、キャップ殻体、ライナー材自体を透過した酸素が内容物に影響を与えることを防ぐことが困難であった。
また、上記特許文献１及び２のキャップは、ライナー単独としてみた場合は良好なガスバリアー性を示すが、実際に使用した場合、内容物と接する面が硬質であるため、容器口部と充分に密着できない部分が発生し、完全なシール性は得られないという不都合があった。
The following problems remain in the conventional technology.
As mentioned above, conventional synthetic resin caps have poor oxygen barrier properties compared to metal caps regardless of the presence or absence of liners. there were. And even if the sealing performance such as the drop impact resistance is excellent, it is difficult to prevent the oxygen transmitted through the cap shell and the liner material itself from affecting the contents.
In addition, the caps of
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、良好なガスバリアー性、耐落下衝撃性能及びシール性（密封性）を有することが可能な合成樹脂製キャップ及びキャップ付きボトルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a synthetic resin cap and a bottle with a cap that can have good gas barrier properties, drop impact resistance, and sealing properties (sealing properties). With the goal.
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明の合成樹脂製キャップは、ボトルの口部を封じる合成樹脂製キャップであって、オレフィン樹脂と炭化水素樹脂との混練である合成樹脂で形成されていることを特徴とする。
この合成樹脂製キャップでは、オレフィン樹脂と炭化水素樹脂との混練である合成樹脂で形成されているので、炭化水素樹脂によりガスバリアー性を著しく向上させることができる。なお、必要に応じて着色剤、滑剤、安定剤等を添加しても構わない。
The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, the synthetic resin cap of the first invention is a synthetic resin cap that seals the mouth of the bottle, and is characterized by being formed of a synthetic resin that is a kneading of an olefin resin and a hydrocarbon resin. .
Since this synthetic resin cap is formed of a synthetic resin which is a kneading of an olefin resin and a hydrocarbon resin, the gas barrier property can be remarkably improved by the hydrocarbon resin. In addition, you may add a coloring agent, a lubricant, a stabilizer, etc. as needed.
また、第２の発明の合成樹脂製キャップは、第１の発明の合成樹脂製キャップにおいて、前記炭化水素樹脂が、芳香族炭化水素樹脂又は共重合炭化水素樹脂であることを特徴とする。すなわち、この合成樹脂製キャップでは、芳香族炭化水素樹脂又は共重合炭化水素樹脂を採用するので、脂肪族系よりも良好な酸素バリアー性を得ることができる。 The synthetic resin cap of the second invention is characterized in that, in the synthetic resin cap of the first invention, the hydrocarbon resin is an aromatic hydrocarbon resin or a copolymerized hydrocarbon resin. That is, in this synthetic resin cap, since an aromatic hydrocarbon resin or a copolymer hydrocarbon resin is employed, an oxygen barrier property better than that of an aliphatic type can be obtained.
さらに、第３の発明の合成樹脂製キャップは、第２の発明の合成樹脂製キャップにおいて、前記炭化水素樹脂が、水素が添加されて水素飽和化していることを特徴とする。すなわち、この合成樹脂製キャップでは、水素が添加されて水素飽和化している炭化水素樹脂を採用するので、無味無臭なキャップが得られる。 Furthermore, the synthetic resin cap of the third invention is characterized in that, in the synthetic resin cap of the second invention, the hydrocarbon resin is hydrogen-saturated by adding hydrogen. That is, since this synthetic resin cap employs a hydrocarbon resin that has been saturated with hydrogen added to hydrogen, a tasteless and odorless cap can be obtained.
第４の発明の合成樹脂製キャップは、第１から第３の発明のいずれか一つの合成樹脂製キャップにおいて、前記炭化水素樹脂の添加量が、３〜２０％であることを特徴とする。すなわち、合成樹脂製キャップでは、炭化水素樹脂の添加量を３〜２０％の範囲に設定しているので、より良好な酸素バリアー性を得ることができると共に、良好な官能性を得ることができる。なお、より好ましくは、炭化水素樹脂の添加量が５〜１５％の範囲に設定される。 A synthetic resin cap according to a fourth invention is characterized in that, in the synthetic resin cap according to any one of the first to third inventions, the amount of the hydrocarbon resin added is 3 to 20%. That is, in the synthetic resin cap, since the addition amount of the hydrocarbon resin is set in the range of 3 to 20%, it is possible to obtain a better oxygen barrier property and a good functionality. . More preferably, the addition amount of the hydrocarbon resin is set in the range of 5 to 15%.
第５の発明の合成樹脂製キャップは、第１から第４のいずれか一つの発明の合成樹脂製キャップにおいて、前記合成樹脂に、さらにエラストマーが混練されていることを特徴とする。すなわち、この合成樹脂製キャップでは、エラストマーが混練されているので、オレフィン樹脂単独に炭化水素樹脂を添加した場合に比べてＥＳＣＲ性や耐落下衝撃性能が向上する。
一般に、エラストマーは、ポリエチレンやポリプロピレンに比べ酸素バリアー性が劣る。また、柔軟材を使用した場合、樹脂単独の場合に比べ更にガスバリアー性は劣る。しかしながら、本発明の合成樹脂製キャップでは、オレフィン樹脂をベースにエラストマーを混練し、さらに炭化水素樹脂を加えることで、ガスバリアー性を著しく向上させている。
The synthetic resin cap of the fifth invention is the synthetic resin cap of any one of the first to fourth inventions, wherein an elastomer is further kneaded in the synthetic resin. That is, in this synthetic resin cap, since the elastomer is kneaded, the ESCR property and the drop impact resistance are improved as compared with the case where the hydrocarbon resin is added to the olefin resin alone.
In general, elastomers are inferior in oxygen barrier properties to polyethylene and polypropylene. Moreover, when a soft material is used, gas barrier property is inferior compared with the case of resin itself. However, in the synthetic resin cap of the present invention, the gas barrier property is remarkably improved by kneading the elastomer based on the olefin resin and further adding the hydrocarbon resin.
第６の発明の合成樹脂製キャップは、第５の発明の合成樹脂製キャップにおいて、前記エラストマーが、スチレン系エラストマーであることを特徴とする。すなわち、この合成樹脂製キャップでは、スチレン系エラストマーを採用するので、炭化水素樹脂を加えることで生じるガスバリアー性（酸素バリアー性）向上効果及びＥＳＣＲ性向上効果がオレフィン系エラストマーよりも大きく得られる。 A synthetic resin cap according to a sixth aspect is the synthetic resin cap according to the fifth aspect, wherein the elastomer is a styrene-based elastomer. That is, since this synthetic resin cap employs a styrene-based elastomer, a gas barrier property (oxygen barrier property) improving effect and an ESCR property improving effect produced by adding a hydrocarbon resin can be obtained more greatly than an olefin-based elastomer.
第７の発明の合成樹脂製キャップは、第５又は第６の発明の合成樹脂製キャップにおいて、前記オレフィン樹脂が、ポリプロピレン又はポリエチレン又はこれらの共重合体であることを特徴とする。すなわち、この合成樹脂製キャップでは、オレフィン樹脂として、ポリプロピレン又はポリエチレン又はこれらの共重合体を採用するので、成形性、衛生性、安定性、価格、物性等の点で優れている。
なお、ポリプロピレンの場合、ポリエチレンに比べ一般に硬度が高いが、エラストマーとの混練により柔軟性を有し、耐落下衝撃性能やシール性が改善される。
また、ポリエチレンの場合、ポリプロピレンに比べ剛性が低いため、ライナーレスでも適切なシール形状を持つことにより良好なシール性を持ったキャップが出来るが、ポリエチレンの特性としてＥＳＣＲ性が劣るという欠点を持っている。しかしながら、本発明では、エラストマー、特に、スチレン系エラストマーが少量添加されることでＥＳＣＲ性が改善される。
The synthetic resin cap of the seventh invention is the synthetic resin cap of the fifth or sixth invention, characterized in that the olefin resin is polypropylene, polyethylene or a copolymer thereof. That is, since this synthetic resin cap employs polypropylene or polyethylene or a copolymer thereof as the olefin resin, it is excellent in terms of moldability, hygiene, stability, price, physical properties, and the like.
In the case of polypropylene, the hardness is generally higher than that of polyethylene, but it has flexibility by kneading with an elastomer, and the drop impact resistance and the sealing performance are improved.
In addition, since polyethylene has a lower rigidity than polypropylene, a cap with good sealability can be obtained by having an appropriate seal shape even without a liner, but has the disadvantage that ESCR properties are inferior as a characteristic of polyethylene. Yes. However, in the present invention, the ESCR property is improved by adding a small amount of an elastomer, particularly a styrene-based elastomer.
第８の発明のキャップ付きボトルは、キャップを備えたボトルであって、前記キャップが、第１から第７のいずれか一つの発明の合成樹脂製キャップであることを特徴とする。すなわち、このキャップ付きボトルでは、上記本発明の合成樹脂製キャップを備えているので、高いガスバリアー性、耐落下衝撃性能及びシール性等を有し、食品衛生上安全であるという優れた特性が得られる。 The bottle with a cap according to an eighth aspect of the present invention is a bottle provided with a cap, wherein the cap is the synthetic resin cap according to any one of the first to seventh aspects. That is, since the bottle with a cap is provided with the cap made of the synthetic resin of the present invention, it has excellent gas barrier properties, drop impact resistance, sealing properties, etc., and is excellent in food hygiene safety. can get.
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る合成樹脂製キャップによれば、オレフィン樹脂と炭化水素樹脂との混練である合成樹脂で形成されているので、炭化水素樹脂によりガスバリアー性を著しく向上させることができる。特に、エラストマーが混練されることで、ＥＳＣＲ性や耐落下衝撃性能を向上させることができる。したがって、本発明の合成樹脂製キャップを備えたキャップ付きボトルによれば、密封性、耐落下衝撃性能に加え、酸素バリアー性に優れ、食品衛生上高い安全性を有する。
The present invention has the following effects.
That is, the synthetic resin cap according to the present invention is formed of a synthetic resin that is a kneading of an olefin resin and a hydrocarbon resin, so that the gas barrier property can be remarkably improved by the hydrocarbon resin. In particular, the ESCR property and the drop impact resistance can be improved by kneading the elastomer. Therefore, according to the bottle with a cap provided with the synthetic resin cap of the present invention, in addition to hermeticity and drop impact resistance, the bottle has excellent oxygen barrier properties and high food hygiene safety.
以下、本発明に係る合成樹脂製キャップ及びキャップ付きボトルの一実施形態を、図１及び図２を参照しながら説明する。 Hereinafter, an embodiment of a synthetic resin cap and a bottle with a cap according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
本実施形態の合成樹脂製キャップ１は、図１及び図２に示すように、例えばライナーレスキャップ（ワンピースタイプ）であって、天板部２とその周縁から垂下した筒状周壁部３とを備えている。
上記天板部２には、ボトル（容器）４の口部５と密着する部分に円周状にリブ６が形成されている。なお、ボトル４の口部５の内径よりやや大きいプラグ状のものを形成したり、内側にトランペット状のものを作る等の種々の形状を持ったタイプとしても構わない。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
A
上記筒状周壁部３は水平スコアー７により、それより上部の主部８と、主部８の下端に連結されたＰＰバンド部９とに区画されている。なお、主部８とＰＰバンド部９とは、水平スコアー７間に設けられたブリッジ部１０で連結されている。
主部８の内周面には、容器であるボトル４の雄ネジ部１１に螺合する雌ネジ部１２が形成されている。また、主部８の外周面には、垂直方向に伸びる凹凸からなるナール１３が形成されている。
上記ＰＰバンド部９の内周面には、キャップ１を開栓する時にボトル４の口部５に係止してＰＰバンド部９の移動を阻止する薄板状のフラップ１４が設けられている。
The cylindrical
On the inner peripheral surface of the
On the inner peripheral surface of the
この合成樹脂製キャップ１は、オレフィン樹脂とエラストマーと炭化水素樹脂との混練である合成樹脂で形成されている。なお、この合成樹脂は、必要に応じて柔軟材、着色剤、滑剤、安定剤等を添加して用いられる。
また、上記オレフィン樹脂にはいくつもの樹脂があるが、成形性、衛生性、安定性、価格、物性等を考慮すると、ポリプロピレン又はポリエチレン又はこれらの共重合体が優れた特性を示す。
The
In addition, although there are several resins in the olefin resin, polypropylene, polyethylene, or a copolymer thereof exhibits excellent characteristics in view of moldability, hygiene, stability, price, physical properties, and the like.
上記炭化水素樹脂は大別すると、脂肪族系、芳香族系、共重合系及びこれらの水素飽和タイプがある。なお、脂肪族系は、石油類の分解油留分のうちＣ５留分を原料としたものであり、Ｃ９留分を原料としたものを芳香族系、両者を原料としたものを共重合系という。この添加する炭化水素樹脂としては、芳香族炭化水素樹脂又は共重合炭化水素樹脂であることが好ましい。 The hydrocarbon resin is roughly classified into aliphatic type, aromatic type, copolymer type and hydrogen saturation type thereof. Incidentally, aliphatic is intended to C 5 fraction of the decomposed oil fraction petroleum as a raw material, aromatic those in which the C 9 fraction as a raw material system, what both as a raw material co It is called a polymerization system. The hydrocarbon resin to be added is preferably an aromatic hydrocarbon resin or a copolymer hydrocarbon resin.
特に、水素が添加されて水素飽和化している炭化水素樹脂が好適である。この水素添加された炭化水素樹脂は、例えば高圧水素化技術により水素飽和化された脂環族飽和炭化水素樹脂である。これは、無色透明で無味無臭な特性を有している。
また、この炭化水素樹脂の添加量は、３〜２０％の範囲内に設定されることが好ましい。なお、より好ましくは、炭化水素樹脂の添加量が５〜１５％の範囲に設定される。
In particular, a hydrocarbon resin in which hydrogen is added and saturated with hydrogen is preferable. This hydrogenated hydrocarbon resin is, for example, an alicyclic saturated hydrocarbon resin that is hydrogen-saturated by a high-pressure hydrogenation technique. This is colorless and transparent and has tasteless and odorless characteristics.
Moreover, it is preferable that the addition amount of this hydrocarbon resin is set in the range of 3 to 20%. More preferably, the addition amount of the hydrocarbon resin is set in the range of 5 to 15%.
使用される上記エラストマーとしては、幾つかの種類があるが衛生性、価格、柔軟性その他を考慮してオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマーが用いられるが、スチレン系エラストマーが好ましい。 There are several types of the elastomer used, and olefin-based elastomers and styrene-based elastomers are used in consideration of hygiene, cost, flexibility, and the like, and styrene-based elastomers are preferable.
オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）としては、エチレンーαオレフィンが主である。スチレン系エラストマー（ＴＰＳ）としては、ＳＩＳ（スチレン・イソプレン・スチレン共重合体）、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン・スチレン共重合体）等のブロックコポリマー、またはそれらの水添タイプであるＳＥＢＳ（スチレン・エチレン・プチレン・スチレン共重合体）、ＳＥＰＳ（スチレン・エチレン・プロピレン・スチレン共重合体）等が使用される。 As the olefin elastomer (TPO), ethylene-α olefin is mainly used. Styrenic elastomers (TPS) include block copolymers such as SIS (styrene / isoprene / styrene copolymer), SBS (styrene / butadiene / styrene copolymer), or hydrogenated SEBS (styrene / ethylene). -Pitylene / styrene copolymer), SEPS (styrene / ethylene / propylene / styrene copolymer) and the like are used.
この合成樹脂製キャップ１は、ボトル４の口頸部に被せ、閉栓方向に回し、雌ネジ部１２をボトル４の口頸部の雄ネジ部１１に螺着させることにより装着される。合成樹脂製キャップ１を開栓方向に回すことにより、ＰＰバンド部９に設けられたフラップ１４がボトル４の口部５の下部に係止するために、主部８は回転に従って上昇する一方、ＰＰバンド部９は上方への移動が阻止される。これにより、主部８とＰＰバンド部９と連結しているブリッジ部１０に引張力が作用して、これらブリッジ部１０が破断し、ＰＰバンド部９が主部８から切り離される。これにより合成樹脂製キャップ１が開栓されたことを明示される。
The
このように本実施形態の合成樹脂製キャップ１では、オレフィン樹脂と炭化水素樹脂との混練である合成樹脂で形成されているので、炭化水素樹脂によりガスバリアー性を著しく向上させることができる。なお、ＥＶＯＨを用いた場合に比べてもガスバリアー性に優れている。
特に、芳香族炭化水素樹脂又は共重合炭化水素樹脂を採用するので、脂肪族系よりも良好な酸素バリアー性を得ることができる。
さらに、炭化水素樹脂の添加量を３〜２０％の範囲に設定しているので、より良好な酸素バリアー性を得ることができると共に、良好な官能性を得ることができる。
Thus, since the
In particular, since an aromatic hydrocarbon resin or a copolymer hydrocarbon resin is employed, an oxygen barrier property better than that of an aliphatic system can be obtained.
Furthermore, since the addition amount of the hydrocarbon resin is set in the range of 3 to 20%, it is possible to obtain a better oxygen barrier property and a good functionality.
また、エラストマーが混練されているので、オレフィン樹脂単独に炭化水素樹脂を添加した場合に比べてＥＳＣＲ性や耐落下衝撃性能が向上する。特に、スチレン系エラストマーを採用するので、炭化水素樹脂を加えることで生じるガスバリアー性（酸素バリアー性）向上効果及びＥＳＣＲ性向上効果がオレフィン系エラストマーよりも大きく得られる。
したがって、この合成樹脂製キャップ１を備えたキャップ付きボトル４では、高いガスバリアー性、耐落下衝撃性能、ＥＳＣＲ性及びシール性等を有し、食品衛生上安全であるという優れた特性が得られる。
Further, since the elastomer is kneaded, the ESCR property and the drop impact resistance are improved as compared with the case where the hydrocarbon resin is added to the olefin resin alone. In particular, since a styrene-based elastomer is employed, the gas barrier property (oxygen barrier property) improving effect and the ESCR property improving effect produced by adding a hydrocarbon resin can be obtained more greatly than the olefin elastomer.
Therefore, the cap-equipped bottle 4 provided with the
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、本発明の合成樹脂製キャップの構造としては、上記実施形態以外に、ライナー付きキャップ（ツーピースタイプ）としても構わない。このライナー付きキャップは、天板部とその周縁から垂下した筒状周壁部を備えたキャップ本体と、天板部内側に略円盤状のライナーとで構成されている。このライナーの成型方法は、ほぼ金属キャップと同じであり、方法としてはキャップシェル（キャップ本体）の天板部内面に予めディスク状に成形したものを挿入する方法、共重合の塩化ビニルを使用したゾルをキャップシェルに流し込み加熱によりゲル化させる方法、主にポリエチレンにエラストマーを混練したものを主体とした溶融樹脂を、キャップシェルの中に入れ、型押しする方法等がある。 For example, the structure of the synthetic resin cap of the present invention may be a cap with a liner (two-piece type) other than the above embodiment. This cap with a liner is composed of a cap body provided with a top plate portion and a cylindrical peripheral wall portion depending from the periphery thereof, and a substantially disc-shaped liner inside the top plate portion. The method of molding this liner is almost the same as that of a metal cap. As a method, a method of inserting a disk-shaped one in advance on the inner surface of the top plate portion of a cap shell (cap body), a copolymerized vinyl chloride was used. There are a method in which a sol is poured into a cap shell and gelled by heating, a method in which a molten resin mainly composed of polyethylene kneaded with an elastomer is put in a cap shell and embossed.
次に、本発明に係る合成樹脂製キャップ及びキャップ付きボトルを、実際に作製した実施例により具体的に説明する。
＜実施例１＞
まず、ＨＤＰＥ樹脂に改質材として、エラストマーと炭化水素樹脂とを加えたものを混練した。このとき、着色剤として酸化チタンと、滑剤として脂肪酸アマイド、シリコーンオイルとを使用した。これを表１に示す本発明の配合例及び比較の配合例で、射出成型機にて２８ｍｍＰＥＴボトル用ライナーレスキャップ（ワンピースキャップ）を成型し、本発明及び比較例のキャップとした。そして、これらキャップを、内容量５００ｍｌの口径２８ｍｍのＰＥＴボトルにキャッピングした。
Next, a synthetic resin cap and a bottle with a cap according to the present invention will be specifically described with reference to an actually produced example.
<Example 1>
First, a material obtained by adding an elastomer and a hydrocarbon resin as a modifier to HDPE resin was kneaded. At this time, titanium oxide was used as the colorant, and fatty acid amide and silicone oil were used as the lubricant. This is a blending example of the present invention shown in Table 1 and a comparative blending example, and a linerless cap (one-piece cap) for 28 mm PET bottles was molded by an injection molding machine to obtain caps of the present invention and comparative examples. Then, these caps were capped in a PET bottle having an inner volume of 500 ml and a diameter of 28 mm.
内容物は、ビタミンＣを一定量添加した８０℃の熱水を使用し、ヘッドスペース部をほぼゼロとして、キャッピングし、冷却した後、開栓トルク、落下衝撃性能、ビタミンＣ減少量（ビタミンＣ保持率）を測定した。また、このときのキャップとしての生産適性（成形性）を調べた。
この生産適性は充填不足、天面凹み、離型性不良等のキャップ発生等の不良率が１％以下のものを「○」、２〜５％のものを「△」、５％以上のものを「×」とした。
The contents are 80 ° C hot water to which a certain amount of vitamin C is added, the headspace is almost zero, capping and cooling, then the opening torque, drop impact performance, vitamin C decrease (vitamin C Retention rate) was measured. In addition, production suitability (moldability) as a cap at this time was examined.
This production suitability is “○” when the defective rate of cap generation such as insufficient filling, top dent, releasability is 1% or less, “△” when 2-5%, “△”, 5% or more. Was marked “x”.
また、官能検査用にビタミンＣを加えない熱水についても同様に充填した。これを４０℃で１月横倒し状態で保管し、エラストマー、炭化水素樹脂無添加の樹脂キャップを使用した充填品との３点識別法で、内容物の味及び臭いを比較して危険率５％で差が有意でないものを「○」、危険率５％で差が有意であるものを「×」とした。 Moreover, it filled similarly about the hot water which does not add vitamin C for sensory tests. This is stored in a laid-down state for one month at 40 ° C, and the risk rate is 5% by comparing the taste and odor of the contents with a three-point identification method from a filled product using a resin cap with no elastomer or hydrocarbon resin added. In the case where the difference is not significant, “◯” is given, and in the case where the difference is significant at a risk rate of 5%, “x” is given.
注１） 落下衝撃性能は、キャッピング、熱処理後１日放置後、ボトルを３０ｃｍの高さから垂直に１０°（水平に対して）の角度を持った鉄盤上に倒立落下させ、落下前後の内圧の差を調べ、漏れの発生数を調べた（試料数各１０）。
注２） ビタミンＣの減少量（ビタミンＣ保持率）の測定は、約２００ｐｐｍのビタミンＣ溶液を充填した直後の値と、これを促進のため５５℃で２ヶ月放置したもののビタミンＣの消費量を自動電位滴定装置で測定して、その減少量の度合いによりキャップの酸素のバリアー性を調べた。
以上の結果を、表１に示す。
Note 1) The drop impact performance is measured after standing for 1 day after capping and heat treatment, by dropping the bottle upside down on an iron board with an angle of 10 ° vertically (with respect to the horizontal) from a height of 30 cm. The difference in internal pressure was examined to determine the number of leaks (10 samples each).
Note 2) The amount of decrease in vitamin C (vitamin C retention) is measured immediately after filling with about 200 ppm of vitamin C solution, and the amount of vitamin C consumed when left at 55 ° C for 2 months to promote this. Was measured with an automatic potentiometric titrator, and the oxygen barrier property of the cap was examined according to the degree of decrease.
The results are shown in Table 1.
注１．ＨＤＰＥ＝高密度ポリエチレン（密度０．９５６、ＭＦＲ ６）
注２．炭化水素樹脂タイプ
１）脂肪族＝脂肪族炭化水素樹脂、表中の数字はＨＤＰＥ＋ＳＥＰＳを１００とした添加量。
２）芳香族＝芳香族炭化水素樹脂、表中の数字はＨＤＰＥ＋ＳＥＰＳを１００とした添加量。
３）共重合＝共重合炭化水素樹脂、表中の数字はＨＤＰＥ＋ＳＥＰＳを１００とした添加量。
４）共重合Ａ［ ］は共重合炭化水素の水素添加品、表中の数字はＨＤＰＥ＋ＳＥＰＳを１００とした添加量。
2) Aromatic = aromatic hydrocarbon resin, the numbers in the table are HDPE + SEPS = 100.
3) Copolymerization = copolymerized hydrocarbon resin, the numbers in the table are addition amounts with HDPE + SEPS set to 100.
4) Copolymerization A [] is a hydrogenated product of copolymerized hydrocarbon, and the numbers in the table are addition amounts with HDPE + SEPS set to 100.
注３．密封性＝充填後室温にて１ヶ月放置した後のモレ数／試料数を示す。モレの有無は液面の低下で調べる。
注４．Ｖ−Ｃ保持率＝ビタミンＣ保持率：充填直後のビタミンＣの値を１００とし、５５℃で２ヶ月保管した後、測定したビタミンＣの残存量率（％）。
注５．落下衝撃性＝３０ｃｍ高さから倒立落下させた充填品のモレ数／試料数を示す。
Note 4. V-C retention rate = Vitamin C retention rate: Vitamin C retention rate immediately after filling was taken as 100, and the residual amount rate (%) of vitamin C measured after storage at 55 ° C. for 2 months.
注６．ＥＳＣＲ性＝キャップを界面活性剤リポノックス（登録商標）０．１％液に１日浸漬後、リポノックス液を充填したＰＥＴボトルに締めトルク３００Ｎ・ｃｍで締め、５０℃で１ヶ月間倒立放置したのち開栓し、クラックの発生の有無を調べた。
◎＝クラックの発生ないもの。
○＝クラックの発生僅かなもの（約長さ２ｍｍ以内）。
△＝クラックの発生やや大きいもの（長さ３〜１０ｍｍのもの）。
×＝クラック発生大きいもの（長さ１０ｍｍ以上または複数発生のもの）。
◎ = No cracks.
○ = Slightly cracked (approximately within 2 mm in length).
Δ = Slightly large cracks (length: 3 to 10 mm).
X = Large crack occurrence (
注７．官能検査＝官能検査用にビタミンＣを加えない熱水について同様に充填し、これを４０℃で１月横倒し状態で保管し、エラストマー、炭化水素樹脂無添加の樹脂キャップを使用した充填品との３点識別法で、内容物の水の味及び臭いを比較して危険率５％で差が有意でないものを「○」、差が有意なものを「×」とした。
注８．総合評価
◎◎＝ガスバリアー性、耐落下衝撃性能良好。成形性、官能性良好なもの。
◎△＝ガスバリアー性、耐落下衝撃性能良好。成形性、ＥＳＣＲ性または官能性がやや劣るもの。
◎×＝ガスバリアー性、耐落下衝撃性能良好。成形性及び、または官能性が劣るもの。
×◎＝ガスバリアー性は劣る。耐落下衝撃性能、成形性、官能性良好なもの。
×△＝ガスバリアー性、耐落下衝撃性能は劣る。成形性または官能性やや劣るもの。
◎◎ = Gas barrier property and good drop impact resistance. Good moldability and functionality.
◎ △ = Good gas barrier property and good drop impact resistance. Slightly inferior in moldability, ESCR property or functionality.
◎ × = Good gas barrier property and good drop impact resistance. Inferior moldability and / or functionality.
× ◎ = Gas barrier property is inferior. Good drop impact resistance, moldability, and functionality.
X: Gas barrier properties and drop impact resistance are inferior. Somewhat inferior in formability or functionality.
上記結果から分かるように、ＨＤＰＥに石油炭化水素樹脂が無添加（比較例）であると、５５℃で２ヶ月の促進試験でビタミンＣの減少量は３０％台まで下がるが、３％添加（本発明の実施例）でその保持率は６０％台で収まる。特に、芳香族系、共重合系は７０％台を維持している。更に、５％、１０％に炭化水素樹脂の濃度を上げると、更に酸素バリアー性が向上するという結果が得られた。ただし、その濃度が２０％を超えると、逆に酸素バリアー性が低下してくるという結果が得られた。 As can be seen from the above results, when no petroleum hydrocarbon resin is added to HDPE (comparative example), the decrease in vitamin C in the accelerated test at 55 ° C. for 2 months is reduced to the 30% level, but 3% added ( In the embodiment of the present invention, the retention rate is within the range of 60%. In particular, the aromatic system and copolymer system maintain the 70% level. Furthermore, when the concentration of the hydrocarbon resin was increased to 5% and 10%, the result that the oxygen barrier property was further improved was obtained. However, when the concentration exceeded 20%, the oxygen barrier property was decreased.
また、耐落下衝撃性能は、炭化水素樹脂の添加量が多くなるとややモレが認められるものがあったが、使用可能な範囲であった。
さらに、耐ストレスクラック性（ＥＳＣＲ性）は、スチレン系エラストマーの添加がないものは発生が認められたが、その程度は許容範囲であった。無添加のものは今回の過酷試験でクラックの発生が認められた。
また、臭い及び味の官能評価では、１５％添加までは差が有意ではなかったが、２５％添加ではその差が危険率５％で有意であった。ただし、水素飽和タイプの炭化水素樹脂は、２５％添加でもその差は有意ではなく、官能的に良好な結果を示した。
In addition, the drop impact resistance performance was within a usable range although there was some which was slightly affected when the amount of added hydrocarbon resin was increased.
Furthermore, the generation of stress crack resistance (ESCR property) without the addition of styrene-based elastomer was observed, but the extent was within an acceptable range. In the case of the additive-free material, cracks were observed in this severe test.
In addition, in the sensory evaluation of odor and taste, the difference was not significant until 15% was added, but the difference was significant at 25% when 25% was added. However, the difference between the hydrogen-saturated hydrocarbon resins and the addition of 25% was not significant, and the results showed good sensory results.
＜実施例２＞
まず、ホモタイプのＰＰ樹脂に改質材として、エラストマーと炭化水素樹脂とを加えたものを混練した。このとき、着色剤として酸化チタンと滑剤として脂肪酸アマイド、シリコーンオイルを使用した。これを表２に示す本発明の配合例及び比較の配合例で射出成型機にてキャップシェル（殻体）を成型し、これをインシェルモールド方式によりスチレン系エラストマーでライナー材を構成し、ライナー付き樹脂キャップ（ツーピースキャップ）を成型して本発明及び比較例のキャップとした。
<Example 2>
First, a homo-type PP resin added with an elastomer and a hydrocarbon resin as a modifier was kneaded. At this time, titanium oxide was used as a colorant, and fatty acid amide and silicone oil were used as a lubricant. A cap shell (shell) is molded by an injection molding machine in the blending examples of the present invention and comparative blending examples shown in Table 2, and a liner material is composed of a styrene elastomer by an in-shell molding method. A resin cap with a cap (two-piece cap) was molded to obtain caps of the present invention and comparative examples.
そして、これらを、内容量５００ｍｌの口径２８ｍｍのガラスビンにキャッピングした。このときの閉めトルクは、１５０Ｎ・ｃｍに設定した。内容物は、ビタミンＣを一定量添加した８０℃の熱水を使用し、ヘッドスペース部をほぼゼロとして、キャッピングし、冷却した後、落下衝撃性能、ビタミンＣ減少量（ビタミンＣ保持率）を測定した。また、このときのキャップとしての生産適性（成形性）を調べた。
これら結果を表２に示す。
These were capped in a glass bottle with an inner volume of 500 ml and a diameter of 28 mm. The closing torque at this time was set to 150 N · cm. The contents are 80 ° C hot water to which a certain amount of vitamin C is added, the headspace is almost zero, capping and cooling, then drop impact performance, vitamin C reduction (vitamin C retention) It was measured. In addition, production suitability (moldability) as a cap at this time was examined.
These results are shown in Table 2.
注１．樹脂材：ＰＰはホモタイプのポリプロピレン（密度０．９０、ＭＦＲ、３０）。
注２．改質材：ＳＩＳ＝スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体
注３．炭化水素樹脂：実施例１と同じ。
注４．ライナー材＝スチレン系エラストマー（ＰＰ、ＳＥＢＳ、流動パラフィンの混合体に着色剤、滑剤、安定剤を入れてブレンドしたもの）
注５．生産適性（成形性）＝充填不足、天面凹み、離型性不良等のキャップ発生等の不良率が２％以下のものを「○」、２〜５％のものを「△」、５％以上のものを「×」とした。
Note 4. Liner material = Styrenic elastomer (PP, SEBS, liquid paraffin mixture blended with colorant, lubricant, stabilizer)
注６．耐落下衝撃性＝落下高さ５０ｃｍで１０°角の鉄盤上に倒立落下させた時のモレ数。モレの有無は、落下後の内圧を調べた（試料数各１０）。表２は、モレ数／試料数を示す。ワレ数は、倒立落下させた時のキャップのワレ数。
注７．ビタミンＣの減少量（ビタミンＣ保持率）＝測定は、約２００ｐｐｍのビタミンＣ溶液を充填した直後の値を１００として、これを促進のため５５℃で２ヶ月放置したもののビタミンＣの消費量を自動電位滴定装置で測定して、その減少量の度合いを調べ、その値を％で示した。
注８．総合評価
○○○＝ガスバリアー性、耐落下衝撃性能、成形性良好なもの。
○○△＝ガスバリアー性、耐落下衝撃性能良好だが、成形性やや劣るもの。
○△△＝ガスバリアー性良好だが、耐落下衝撃性能、成形性やや劣るもの。
○△×＝ガスバリアー性良好だが、耐落下衝撃性能やや劣り、成形性劣るもの。
○×○＝ガスバリアー性良好、耐落下衝撃性能劣る。成形性良好なもの。
×○○＝ガスバリアー性は劣るが、耐落下衝撃性能、成形性良好なもの。
××○＝ガスバリアー性、耐落下衝撃性能は劣るが、成形性は良好なもの。
○○○ = Gas barrier properties, drop impact resistance, and good moldability.
○○ △ = Gas barrier property and drop impact resistance are good, but moldability is slightly inferior.
○ △△ = Good gas barrier properties, but slightly inferior in impact resistance and moldability.
○ △ × = Good gas barrier properties, but slightly inferior impact resistance and poor moldability.
○ × ○ = Good gas barrier property and inferior drop impact resistance. Good moldability.
× ○ ○ = Gas barrier properties are inferior, but good drop impact resistance and good moldability.
XXX: Gas barrier properties and drop impact resistance performance are inferior, but moldability is good.
上記結果から分かるように、ＰＰに石油炭化水素樹脂が無添加（比較例）であると、５５℃で２ヶ月の促進試験でビタミンＣの減少量は４０％台まで下がるが、３％添加（本発明の実施例）でその保持率は６０％台で収まる。特に、芳香族系、共重合系は７０％台を維持している。更に、５％、１０％に炭化水素樹脂の濃度を上げると、更に酸素バリアー性が向上するという結果が得られた。ただし、その濃度が２０％を超えると、逆に酸素バリアー性が低下してくるという結果が得られた。 As can be seen from the above results, when no petroleum hydrocarbon resin is added to PP (comparative example), the decrease in vitamin C in the accelerated test at 55 ° C. for 2 months is reduced to the 40% level, but 3% added ( In the embodiment of the present invention, the retention rate is within the range of 60%. In particular, the aromatic system and copolymer system maintain the 70% level. Furthermore, when the concentration of the hydrocarbon resin was increased to 5% and 10%, the result that the oxygen barrier property was further improved was obtained. However, when the concentration exceeded 20%, the oxygen barrier property was decreased.
また、耐落下衝撃性能は、エラストマーのＳＩＳが添加された場合、炭化水素樹脂の添加量が多くなるとややモレが認められるものがあったが、使用可能な範囲であった。ＳＩＳが無添加のものは、炭化水素樹脂が添加されているとガスバリアー性は良好であったが、落下衝撃性能は劣り、モレと同時にＰＰシェルの破壊が起こった。
さらに、水素添加タイプの炭化水素樹脂を添加した樹脂製のキャップは、水素を添加しないものとの差は認められず、官能性が優れ、添加量の違いによるガスバリアーも同様な傾向を示した。
In addition, the drop impact resistance performance was within the usable range although some of the leakage was observed when the addition amount of the hydrocarbon resin was increased when the elastomer SIS was added. When the SIS was not added, the gas barrier property was good when the hydrocarbon resin was added, but the drop impact performance was inferior, and the PP shell was destroyed simultaneously with the mole.
In addition, the cap made of a resin added with a hydrogenated type hydrocarbon resin showed no difference from the one not added with hydrogen, had excellent functionality, and the gas barrier due to the difference in added amount showed the same tendency. .
このように実施例１及び実施例２の樹脂キャップを使用することにより、酸素、炭酸ガス等のガスバリアー性に優れ、密封性、耐落下衝撃性能、耐ストレスクラック性に優れ、官能的にも優れた樹脂キャップが得られることがわかる。 Thus, by using the resin cap of Example 1 and Example 2, it is excellent in gas barrier properties, such as oxygen and a carbon dioxide gas, is excellent in sealing performance, drop impact resistance performance, and stress crack resistance, and also functionally. It can be seen that an excellent resin cap can be obtained.
１…合成樹脂製キャップ、２…天板部、３…筒状周壁部、４…キャップ付きボトル、５…口部、６…リブ、８…主部、９…ＰＰバンド部、１４…フラップ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
オレフィン樹脂と炭化水素樹脂との混練である合成樹脂で形成され、
前記炭化水素樹脂が、芳香族炭化水素樹脂又は共重合炭化水素樹脂であり、
前記合成樹脂に、さらにエラストマーが混練され、
前記オレフィン樹脂が、ポリプロピレン又はポリエチレン又はこれらの共重合体であり、
前記オレフィン樹脂とエラストマーとの合計を１００とした際に、前記炭化水素樹脂の添加量が３〜１０であることを特徴とする合成樹脂製キャップ。 A synthetic resin cap that seals the mouth of the bottle,
Formed of synthetic resin, which is kneading of olefin resin and hydrocarbon resin ,
The hydrocarbon resin is an aromatic hydrocarbon resin or a copolymer hydrocarbon resin,
The synthetic resin is further kneaded with an elastomer,
The olefin resin is polypropylene or polyethylene or a copolymer thereof,
A synthetic resin cap characterized in that when the total of the olefin resin and the elastomer is 100, the amount of the hydrocarbon resin added is 3-10 .
前記炭化水素樹脂が、水素が添加されて水素飽和化していることを特徴とする合成樹脂製キャップ。 In the synthetic resin cap according to claim 1 ,
A synthetic resin cap, wherein the hydrocarbon resin is saturated with hydrogen added.
前記エラストマーが、スチレン系エラストマーであることを特徴とする合成樹脂製キャップ。 In the synthetic resin cap according to claim 1 or 2 ,
A synthetic resin cap, wherein the elastomer is a styrene elastomer.
前記キャップが、請求項１から３のいずれか一項に記載の合成樹脂製キャップであることを特徴とするキャップ付きボトル。 A bottle with a cap,
The bottle with a cap, wherein the cap is the synthetic resin cap according to any one of claims 1 to 3 .
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