【発明の詳細な説明】
酸素を吸収する容器キャップライナー
発明の分野
本発明は一般に、酸素吸収剤に関する。特に、本発明は、容器キャップライナ
ーに分散された酸素吸収剤に関する。
発明の背景
酸素に接触すると、腐敗、変性、かびの増殖、劣化、悪臭発生、酸化、その他
の品質低下を生じ易い製品が、多々ある。そのような様々な製品の例として、ビ
ール、ワイン、ジュース、食酢、ソース、調味料、加工食品、パン、農作物、肉
、およびある種の薬品や化学品等が挙げられる。有酸素状態で繁殖するかび、バ
クテリア、およびその他の有機体の存在は、そのような製品の保存の妨げとなる
。これらの有機体は製品の腐敗の原因となり、味又は品質を変質させる。更に、
一部の製品においては、製品自体が酸化の影響を受けやすく、その味や品質が変
性する。このような酸化および有機体の増殖を防ぎ、それによってこれらの製品
の保存安定性を高めるためには、製品が詰められた容器から酸素を除去しなけれ
ばならない。
酸素の量を減らす、あるいは除去するための技術としては、真空パックが挙げ
られる。これは、製品を容器に詰める前に容器を排気するものである。もう一つ
の技術はガス置換である。これによると、窒素のような不活性ガスが、容器内の
空気、従って酸素と置き換えられる。この置換は、製品が容器に詰められる前、
又は後に行われ得る。
さらに別の技術としては、起泡方法が挙げられる。特にビールのような製品に
適用可能であり、ビールが容器に詰められた後、加圧された少量の水を注入して
ビールを発泡させるのに、ジェット・フォーマーが用いられ得る。この泡は物理
的酸素分子除去剤として作用し、酸素を容器から押し出す。
前記の全ての技術に関連して、共通する不利益な点は、大規模な装置および事
業所を必要とすること、そして製品内に溶解している酸素を除去することが困難
なことである。又、一般的に、これらの技術によると、0.2%から5.0%の酸素が容
器内に残留する。容器内のこれだけの酸素量は、大半の製品に悪影響を及ぼすに
十分である。
酸素を除去するための、より簡単で効果的な技術として、製品の詰められた容
器に酸素吸収剤を入れるという方法がある。この目的のためには、容器キャップ
の下側面に酸素吸収剤を付着させることが知られている。例えば、Moriyaに発行
された米国特許第4,287,995号では、酸素吸収剤はキャップ下側面上に配置され
る。この酸素吸収剤は、吸収剤と容器の内容物との接触を妨げるガス透過性フィ
ルムからなるカバー層によって、所定の位置に保持される。
Yamadaらに発行された米国特許第5,143,763号は、容器キャップの下側面上の
ライナーに付着するようにされた多層構造を開示する。この構造の複数の層は、
多層構造をキャップライナーに付着させる接着層（1）と、樹脂に分散された酸
素吸収剤からなる酸素吸収層（2）と、該吸収層を覆う酸素透過性フィルム層（3
）とを含む。酸素透過性フィルム層は、酸素吸収剤が樹脂から容器の内容物内に
漏れ出るのを防ぐ。接着層は、キャップライナーと酸素吸収層との間に配置され
、キャップライナーを酸素吸収層から完全に分離する。
Koyamaらに発行された米国特許第5,274,024号も又、容器キャップの下側面に
付着するようにされた多層構造を開示する。この特許は、酸素吸収層をキャップ
に付着させるために使用された接着層と、酸素吸収層を覆う外側層とを開示する
。この外側層は、容器内の内容物と酸素吸収剤とが直接接触するのを妨げる。こ
こでも、接着層はキャップと酸素吸収層との間に配置され、キャップを酸素吸収
剤から完全に分離する。
しかしながら、全ての既知の装置においては、容器キャップの内張りをする機
能と、酸素吸収剤をキャップに付着させる機能と、酸素を吸収する機能と、さら
に酸素吸収剤を覆って、それが容器内の内容物に接触するのを妨げる機能とを果
たすのに、別々の層が使用されている。
発明の要旨
本発明は、基部と、該基部の周端から垂直に延びて容器キャップの内側表面を
規定する実質的に円筒状の部分と、容器キャップの内側表面上に直接配置され、
中に酸素吸収剤が分散された、被覆されないライナーとを有する、容器キャップ
を提供する。この容器キャップは、容器の開口部を封止し、かつ容器内の酸素を
吸収するようにされる。
本発明は又、酸素吸収剤をライナー内に分散することによって容器から酸素を
除去し、容器キャップの内側表面にライナーを直接付着させ、さらに容器キャッ
プ内のライナーが開口部を封止し、かつ容器内の酸素を吸収するように容器の開
口部上にキャップを配置する方法を、提供する。
図面の簡単な説明
図1は、本発明の実施例による、酸素を吸収する容器キャップの断面側面図で
ある。
図2は、本発明の実施例による、酸素を吸収する容器キャップの、部分断面図
を含む斜視図である。
図3は、本発明の実施例による、容器に装着された、酸素を吸収する容器キャ
ップの、部分断面側面図である。
図4は、本発明の他の実施例による、酸素を吸収するキャップの、断面側面図
である。
図5は、第4図に示された実施例の平面図である。
発明の詳細な説明
本発明は、酸素吸収剤がキャップのライナー内に分散され、そのライナーがキ
ャップの内側表面に直接取り付けられた、酸素吸収キャップを提供する。ライナ
ー上を覆うカバー層は用いられない。そのようなキャップが容器に固定されると
、キャップ内の酸素吸収ライナーは、キャプと容器とを密封する密封剤と、容器
内から酸素を除去する酸素吸収剤との双方の役割を果たす。
図1は、本発明の、ある実施例の側面図を示す。キャップ11は、基部20と、典
型的には該基部20と一体的に形成された円筒状部分21とを含む。キャップ11には
、
ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、又はポリカーボネートのような合成樹脂材料が
用いられ得る。キャップ11には又、アルミニウムまたは鉄のような金属材料が用
いられ得る。溝13は、容器開口部（図示されず）上のねじ山にかみ合うように、
キャップ11の内側表面上に形成される。
ライナー12はキャップ11の内側表面上に配置される。図示された実施例のライ
ナー12は、酸素吸収性の物質がその中に分散されたキャリア樹脂を含む。
本発明において便利な酸素吸収性材料は、鉄、固体電解質塩類（solid electr
olytic salts）およびグルコースオキシダーゼを含む。鉄は、水素還元鉄、電気
分解による還元鉄、又は化学的還元鉄が用いられ得る。鉄は、金属性酸素吸収剤
として好ましいが、他の金属が使用され得るほうが望ましい。他の金属とは、例
としてであって限定するものではないが、アルミニウム、銅、亜鉛、チタニウム
、マグネシウム、および錫である。これらの金属は、しかしながら、酸素を鉄ほ
ど迅速には吸収しないか、あるいはそれぞれに酸素吸収容量を有する。又、元素
の形または部分的に酸化された形で用いられ得るその他の元素としては、ナトリ
ウム、マンガン、沃素、硫黄、および燐がある。これらの元素も又、鉄と同じ酸
素吸収容量や酸素吸収率、又はその双方を備えていないので、鉄ほどに効果的で
はない。酸素吸収塩には、塩化ナトリウムか、あるいはその他、硫化ナトリウム
、塩化カリウム、塩化アンモニウム、硫化アンモニウム、塩化カルシウム、燐酸
ナトリウム、燐酸カルシウムおよび塩化マグネシウムを含む、ただしこれらに限
定されるものではないが、いずれかの食品相溶性の適当な塩が用いられ得る。食
品以外の製品には、その他の非食品相溶性の塩が用いられ得る。
酸素吸収材料のためのキャリア樹脂はポリ塩化ビニルプラスチゾルが望ましい
。ポリ塩化ビニルプラスチゾルは、容器キャップの内側表面の内張り用として既
知の樹脂である。酸素吸収材料のためのキャリア樹脂として用いられ得、かつ適
当な密閉剤としても役立ち得るその他の樹脂には、これに限定されるものではな
いが、高密度ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、アクリル樹脂、酢酸ビニル
エチレン共重合体、エチレン酢酸ビニル、酢酸ビニルホモポリマー、酢酸エステ
ルエチレン共重合体、可塑化塩化ビニル、酸化ポリエチレンホモポリマ、および
ポリウレタンが含まれる。ポリ塩化ビニルプラスチゾルがキャリア樹脂として用
い
られる場合には、ライナー12の重量の75%までは、好ましい酸素吸収剤として、2
00メッシュの鉄が用いられ得る。
ライナー12は、キャリア樹脂（粘性液状）内に酸素吸収剤を、高速電気ミキサ
ーで混ぜ合わせて分散することによって調製される。液状のライナー12は次に、
キャプ11の内側表面上に、当業者には既知の方法でスプレーされる。ライナー12
はキャップ11に付着する。キャップ11およびライナー12は次に、加熱（華氏約40
0度まで2分半）され、ライナー12が固化する。図2は、キャップ11の内側表面上
にコーティングされたライナー12を示す斜視図である。
キャップ11はまず、ライナー12が柔らかくなるまでキャップ11を加熱すること
によって、容器に取り付けられる。キャップ11は次に、その容器上にねじ回され
、キャップ11の円筒状部分21内の溝13に対応するねじ山がライナー12に形成され
る。図3に示されたように、キャップ11は容器15の開口部上にしっかりと適合す
る。ライナー12はキャップ11を容器15に封止する。このようにして、ライナー12
は、キャップ11と容器15との間の強固な結合を保証し、かつ封止機能を容易にす
る。
さらに、ライナー12は、カバー層又は接着層といった層の追加を必要とせずに
、容器15内の酸素を吸収する。本発明は、接着機能（ライナー12をキャップ11に
固定する）と、酸素吸収機能と、容器封止機能とを、単一のエレメント、すなわ
ちライナー12が兼ね備えることによって、容器内の酸素を吸収するための経済的
で実際的な方法を提供する。
図4は、本発明のもう一つの実施例の側面図である。図示された実施例におい
ては、キャップ11が、基部20と円筒状部分21との交差部分の周りに配置された周
辺ライナー30を有する。周辺ライナー30は、キャップ11が容器に装着される際、
周辺ライナー30に溝が形成されるように、溝13を覆って延びる。これによって、
容器に対するキャップ11の封止が保証される。周辺ライナー30は酸素吸収剤を含
まない。
図4に図示された実施例は又、中央ライナー31を含む。中央ライナー31は、基
部20の内側表面上に配置される。中央ライナー31は、図示された実施例において
は中央に配置され、円形であるが、どのような形または厚さのものでも構わない
。中央ライナー31は、キャップ11が装着された容器内の酸素を吸収する酸素吸収
剤
を包含する。この酸素吸収剤は、前記のように、中央ライナー31内に分散されて
いる。周辺ライナー30と中央ライナー31とは共に、当業者には既知の方法によっ
てキャップ11内にスプレーされ、次に固化するまで加熱される。
図5は、図4に図示された実施例の平面図である。この実施例は、ライナーとし
て使用されたキャリア樹脂材料と酸素吸収剤との両方を保持する。
本発明を説明するために以下の例が提示されるが、これらの例は発明の限定を
意図するものではない。実施例１：
10．35グラムの量のポリ塩化ビニルプラスチゾルが、2％の塩化ナトリウムを
含有する200メッシュの鉄、12.51グラムと混合された。この混合は高速電気ミキ
サー内において行われた。その結果生じたライナー材料のサンプルが、容器キャ
ップの内側表面上にコーティングされた。この容器キャップは、100ccの酸素を
含有する500ccのメーソンジャーの中に置かれた。1／8インチの穴がメーソンジ
ャーの蓋に開けられ、容器から酸素が漏れ出るのを防ぐために、この穴を覆うよ
うに隔壁が配置された。この容器は、相対湿度100%の室温でジャー内に放置され
、キャップライナーによって時間を追って吸収された酸素の量が、測定された。
キャップ内側のライナー材料の重量を変えて、この手順が二度繰り返された。以
下の表は、その結果を示す。
時間を追って吸収された酸素（cc）
実施例２：
8.40グラムの量のポリ塩化ビニルプラスチゾルが、2％の塩化ナトリウムを含
有する200メッシュの鉄、5.17グラムと、高速電気ミキサー内で混合された。そ
の結果生じたライナー構造のサンプルが、容器キャップの内側表面上にコーティ
ングされ、この容器キャップが、100ccの酸素を含有する500ccのメーソンジャー
の中に置かれた。1/8インチの穴がメーソンジャーの蓋に開けられ、容器から酸
素が漏れ出るのを防ぐために、この穴を覆うように隔壁が配置された。この容器
が、相対湿度100%の室温でジャー内に放置され、ライナーによって時間を追って
吸収された酸素の量が、測定された。キャップ内側のライナーサンプルの重量を
変えて、この手順が二度繰り返された。以下の表は、その結果を示す。
時間を追って吸収された酸素（cc）
実施例1および2の双方は、本発明による酸素吸収のよい結果を示している。本
発明によるこれらの結果は、材料の節減と製造時間短縮を伴って、達成された。
ここでは特定の実施例を参照して例示および説明がなされたが、本発明は決し
て、それらの詳細に限定されるものではない。むしろこれらの詳細は、請求の範
囲内において、かつ発明の趣旨から逸脱することなく、様々な修正を受け得る。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to oxygen absorbers. In particular, the present invention relates to an oxygen absorber dispersed in a container cap liner. BACKGROUND OF THE INVENTION Many products are prone to spoilage, denaturation, mold growth, deterioration, odor generation, oxidation, and other quality degradation when exposed to oxygen. Examples of such various products include beer, wine, juice, vinegar, sauces, seasonings, processed foods, bread, crops, meats, and certain drugs and chemicals. The presence of fungi, bacteria, and other organisms that grow aerobically hinders the storage of such products. These organisms cause spoilage of the product and alter the taste or quality. Further, in some products, the products themselves are susceptible to oxidation, which alters the taste and quality. In order to prevent such oxidation and the growth of organisms and thereby increase the storage stability of these products, oxygen must be removed from the containers filled with the products. Techniques for reducing or removing the amount of oxygen include vacuum packaging. This is to evacuate the container before packing the product into the container. Another technique is gas replacement. According to this, an inert gas such as nitrogen is displaced by the air in the container and thus by oxygen. This replacement may take place before or after the product is packaged in a container. Still another technique includes a foaming method. Particularly applicable to products such as beer, a jet former can be used to inject a small amount of pressurized water and foam the beer after the beer is packaged in a container. This foam acts as a physical molecular oxygen scavenger and pushes oxygen out of the container. The disadvantages common to all of the above technologies are the need for large equipment and offices, and the difficulty of removing oxygen dissolved in the product. . Also, generally, these techniques leave 0.2% to 5.0% oxygen in the container. This amount of oxygen in the container is sufficient to adversely affect most products. A simpler and more effective technique for removing oxygen is to place an oxygen absorber in a product-filled container. It is known for this purpose to deposit an oxygen absorber on the lower surface of the container cap. For example, in U.S. Pat. No. 4,287,995 issued to Moriya, the oxygen absorbent is located on the lower surface of the cap. The oxygen absorbent is held in place by a cover layer comprising a gas permeable film that prevents contact between the absorbent and the contents of the container. U.S. Pat. No. 5,143,763, issued to Yamada et al., Discloses a multilayer structure adapted to adhere to a liner on the underside of a container cap. The multiple layers of this structure include an adhesive layer (1) for attaching the multilayer structure to the cap liner, an oxygen absorbing layer (2) made of an oxygen absorbent dispersed in a resin, and an oxygen-permeable film covering the absorbing layer. Layer (3). The oxygen permeable film layer prevents the oxygen absorbent from leaking out of the resin and into the contents of the container. The adhesive layer is disposed between the cap liner and the oxygen absorbing layer, and completely separates the cap liner from the oxygen absorbing layer. U.S. Pat. No. 5,274,024 issued to Koyama et al. Also discloses a multi-layer construction adapted to adhere to the underside of the container cap. This patent discloses an adhesive layer used to attach the oxygen absorbing layer to the cap and an outer layer overlying the oxygen absorbing layer. This outer layer prevents direct contact between the contents of the container and the oxygen absorbent. Again, the adhesive layer is located between the cap and the oxygen absorbing layer, completely separating the cap from the oxygen absorbent. However, in all known devices, the function of lining the container cap, the function of attaching the oxygen absorbent to the cap, the function of absorbing oxygen, and the additional function of covering the oxygen absorbent so that Separate layers have been used to perform the function of preventing contact with the contents. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a base, a substantially cylindrical portion extending perpendicularly from a peripheral end of the base and defining an inner surface of the container cap, and disposed directly on the inner surface of the container cap; A container cap having an uncoated liner having an oxygen absorber dispersed therein. The container cap seals the container opening and absorbs oxygen in the container. The present invention also removes oxygen from the container by dispersing an oxygen absorbent into the liner, depositing the liner directly on the inner surface of the container cap, further the liner in the container cap seals the opening, and A method is provided for placing a cap over an opening in a container to absorb oxygen in the container. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional side view of an oxygen absorbing container cap according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view, including a partial cross-sectional view, of a container cap for absorbing oxygen according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a partial cross-sectional side view of an oxygen-absorbing container cap mounted on a container according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional side view of an oxygen absorbing cap according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a plan view of the embodiment shown in FIG. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides an oxygen-absorbing cap in which the oxygen-absorbing agent is dispersed within a liner of the cap, the liner being attached directly to the inner surface of the cap. No cover layer over the liner is used. When such a cap is secured to the container, the oxygen absorbing liner in the cap serves both as a sealant to seal the cap and the container, and as an oxygen absorbent to remove oxygen from within the container. FIG. 1 shows a side view of one embodiment of the present invention. The cap 11 includes a base 20 and a cylindrical portion 21 typically formed integrally with the base 20. For the cap 11, a synthetic resin material such as polyvinyl chloride, polystyrene, or polycarbonate can be used. The cap 11 may also be made of a metal material such as aluminum or iron. Grooves 13 are formed on the inner surface of cap 11 to engage threads on a container opening (not shown). Liner 12 is disposed on the inside surface of cap 11. The illustrated embodiment of the liner 12 includes a carrier resin having an oxygen absorbing material dispersed therein. Oxygen absorbing materials useful in the present invention include iron, solid electolytic salts and glucose oxidase. As the iron, hydrogen-reduced iron, reduced iron by electrolysis, or chemically reduced iron can be used. Iron is preferred as the metallic oxygen absorber, but more preferably other metals can be used. Other metals are, by way of example and not limitation, aluminum, copper, zinc, titanium, magnesium, and tin. These metals, however, do not absorb oxygen as quickly as iron or have their own oxygen absorption capacity. Other elements that can be used in elemental or partially oxidized form include sodium, manganese, iodine, sulfur, and phosphorus. These elements are also not as effective as iron because they do not have the same oxygen absorption capacity and / or oxygen absorption rate as iron. Oxygen absorbing salts include, but are not limited to, sodium chloride or other, sodium sulfide, potassium chloride, ammonium chloride, ammonium sulfide, calcium chloride, sodium phosphate, calcium phosphate, and magnesium chloride. Any food-compatible suitable salt may be used. Other non-food compatible salts may be used for non-food products. The carrier resin for the oxygen absorbing material is preferably polyvinyl chloride plastisol. Polyvinyl chloride plastisol is a resin known for lining the inside surface of a container cap. Other resins that can be used as a carrier resin for the oxygen absorbing material and can also serve as a suitable sealant include, but are not limited to, high density polypropylene, high density polyethylene, acrylic resin, acetic acid Includes vinyl ethylene copolymers, ethylene vinyl acetate, vinyl acetate homopolymers, acetate ethylene copolymers, plasticized vinyl chloride, polyethylene oxide homopolymers, and polyurethanes. If polyvinyl chloride plastisol is used as the carrier resin, up to 75% of the weight of liner 12 may use 200 mesh iron as a preferred oxygen absorber. The liner 12 is prepared by mixing and dispersing an oxygen absorbent in a carrier resin (a viscous liquid) with a high-speed electric mixer. The liquid liner 12 is then sprayed onto the inner surface of the cap 11 in a manner known to those skilled in the art. The liner 12 adheres to the cap 11. The cap 11 and the liner 12 are then heated (2.5 minutes to about 400 degrees Fahrenheit) and the liner 12 solidifies. FIG. 2 is a perspective view showing the liner 12 coated on the inner surface of the cap 11. The cap 11 is first attached to the container by heating the cap 11 until the liner 12 is soft. The cap 11 is then screwed onto the container, and threads corresponding to the grooves 13 in the cylindrical portion 21 of the cap 11 are formed in the liner 12. As shown in FIG. 3, the cap 11 fits tightly over the opening of the container 15. Liner 12 seals cap 11 to container 15. In this way, the liner 12 ensures a firm connection between the cap 11 and the container 15 and facilitates the sealing function. Further, the liner 12 absorbs oxygen in the container 15 without requiring additional layers such as a cover layer or an adhesive layer. The present invention absorbs oxygen in a container by a single element, that is, the liner 12, having an adhesive function (fixing the liner 12 to the cap 11), an oxygen absorbing function, and a container sealing function. Provide an economical and practical way for. FIG. 4 is a side view of another embodiment of the present invention. In the embodiment shown, the cap 11 has a peripheral liner 30 arranged around the intersection of the base 20 and the cylindrical part 21. The peripheral liner 30 extends over the groove 13 such that a groove is formed in the peripheral liner 30 when the cap 11 is mounted on the container. This ensures that the cap 11 is sealed to the container. The peripheral liner 30 does not contain an oxygen absorbent. The embodiment illustrated in FIG. 4 also includes a central liner 31. A central liner 31 is disposed on the inside surface of base 20. The central liner 31 is centrally located and circular in the illustrated embodiment, but may be of any shape or thickness. The center liner 31 contains an oxygen absorbent that absorbs oxygen in the container with the cap 11 attached. This oxygen absorbent is dispersed in the center liner 31 as described above. Both the peripheral liner 30 and the central liner 31 are sprayed into the cap 11 by methods known to those skilled in the art and then heated until solidified. FIG. 5 is a plan view of the embodiment shown in FIG. This embodiment retains both the carrier resin material used as the liner and the oxygen absorber. The following examples are presented to illustrate the present invention, but these examples are not intended to limit the invention. Example 1 An amount of 10.35 grams of polyvinyl chloride plastisol was mixed with 12.51 grams of 200 mesh iron containing 2% sodium chloride. The mixing was performed in a high speed electric mixer. A sample of the resulting liner material was coated on the inside surface of the container cap. The container cap was placed in a 500 cc Mason jar containing 100 cc of oxygen. A 1/8 inch hole was drilled in the lid of the mason jar and a septum was placed over the hole to prevent oxygen from leaking out of the container. The container was left in a jar at room temperature with 100% relative humidity and the amount of oxygen absorbed by the cap liner over time was measured. This procedure was repeated twice, varying the weight of the liner material inside the cap. The following table shows the results. Oxygen absorbed over time (cc) Example 2: An amount of 8.40 grams of polyvinyl chloride plastisol was mixed with 5.17 grams of 200 mesh iron containing 2% sodium chloride in a high speed electric mixer. A sample of the resulting liner structure was coated on the inside surface of the container cap, which was placed in a 500 cc mason jar containing 100 cc of oxygen. A 1 / 8-inch hole was drilled in the lid of the mason jar and a septum was placed over the hole to prevent oxygen from leaking out of the container. The container was left in a jar at room temperature at 100% relative humidity and the amount of oxygen absorbed by the liner over time was measured. This procedure was repeated twice, varying the weight of the liner sample inside the cap. The following table shows the results. Oxygen absorbed over time (cc) Examples 1 and 2 both show good results of oxygen absorption according to the present invention. These results in accordance with the present invention have been achieved with material savings and manufacturing time reduction. Although illustrated and described herein with reference to specific embodiments, the present invention is in no way limited to its details. Rather, these details may be subject to various modifications within the scope of the claims and without departing from the spirit of the invention.
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