JP2000355352A

JP2000355352A - 成型体

Info

Publication number: JP2000355352A
Application number: JP11163947A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Goto; 友紀後藤
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2000-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】二酸化炭素の透過性が低いため、食料・飲料品
等の包装用途等に使用することが有効である成型体を提
供する。【解決手段】熱可塑性樹脂（イ）３０〜９９重量％及び
二酸化炭素気体透過係数（ＪＩＳＫ７１２６−８７）
が１．０×１０^-17ｍｏｌ×ｍ／（ｍ²×ｓ×Ｐａ）以下
である二酸化炭素低透過性樹脂（ロ）７０〜１重量％か
らなることを特徴とする成型体を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャップライナー
を含む成型体に関するもので、二酸化炭素の透過性が低
いため、食料・飲料品等の包装用途等に使用することが
有効である。特にキャップライナーの場合、炭酸飲料水
等の二酸化炭素が添加されている内容物のボトルのキャ
ップとして使用するとき、二酸化炭素の漏洩を防止し、
内容物の風味を長時間、持続させることが可能である。

【０００２】また、二酸化炭素の透過性は、酸素のもの
とほぼ比例関係にあり、酸素に対しても、低透過性であ
るため、酸素がキャップライナーより、ボトル内部に透
過し、内容物を酸化させ、風味を損なわせることも防止
する。

【０００３】

【従来の技術】成型体は、通常、一般的に公知な熱可塑
性樹脂を用いて、各種成形方法により、作製されてい
る。キャップライナーの場合、一般的にその材料とし
て、ポリプロピレン系樹脂に水素添加スチレン−共役ジ
エンブロック共重合体ゴム及び流動パラフィン等の組成
物（特公平６−８８６０８号公報）が好適に用いられて
いた。

【０００４】大型の炭酸飲料水ＰＥＴボトル（２．０ｌ
タイプや１．５ｌタイプ）のようなものであれば、キャ
ップ部分からの二酸化炭素の漏洩は、表面積の大きいボ
トル部分の二酸化炭素の漏洩に比べると、非常に小さな
割合であり、あまり気にする問題では、なかった。

【０００５】しかし、最近、市場に投入され、数量が劇
的に増加している小型の炭酸飲料水ＰＥＴボトル（５０
０ｍｌタイプや３５０ｍｌタイプ）の場合は、キャップ
部分の二酸化炭素の漏洩は、表面積の小さくなったボト
ル部分の漏洩に比べ、無視できる割合でなくなり、二酸
化炭素の漏洩による風味阻害は、キャップ部分からの二
酸化炭素の漏洩も１つの原因となり、問題となりつつあ
る状況になってきた。

【０００６】また、これは、酸素の流入で、内容物が酸
化され、風味阻害を起こすのと同じ状況にある。

【０００７】そこで、ボトル内容物の風味阻害を防止す
るキャップライナーが要望されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術課題を背景になされたもので、二酸化炭素低透
過性の性能を持たせたキャップライナーを含む成型体を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らが鋭意
検討した結果、熱可塑性樹脂とある数値以下の二酸化炭
素低透過性の性能を有する樹脂とから構成された成型体
を用いることにより、その成型体を用いた包装容器内の
内容物の風味を長期に渡り、持続させるということを見
い出し、発明を完成するに至った。

【００１０】すなわち本発明は、熱可塑性樹脂（イ）３
０〜９９重量％及び二酸化炭素気体透過係数（ＪＩＳ
Ｋ７１２６−８７）が１．０×１０^-17ｍｏｌ×ｍ／
（ｍ²×ｓ×Ｐａ）以下である二酸化炭素低透過性樹脂
（ロ）７０〜１重量％からなる成型体である。

【００１１】本発明に用いられる熱可塑性系樹脂（イ）
としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリオレフ
ィン系エラストマー、ポリエステル系樹脂、ＡＢＳ樹
脂、スチレン系樹脂、スチレン系エラストマー等が挙げ
られる。成型体の用途がキャップライナーの場合に
は、一般的に現在、公知であるキャップライナー材用組
成物を用いることができる。具体的には、ポリオレフィ
ン系樹脂、ポリオレフィン系エラストマー、スチレン系
エラストマーからなる群より選ばれた少なくとも１種類
以上の樹脂であり、詳しくは、高密度ポリエチレン、直
鎖状低密度ポリエチレン、分岐状低密度ポリエチレン、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン
共重合体ゴム、エチレン−ブテン共重合体ゴム、スチレ
ン−ブタジエンブロック共重合体ゴム、スチレン−エチ
レン−ブチレンブロック共重合体ゴム、スチレン−エチ
レン−プロピレンブロック共重合体ゴム、スチレン−イ
ソプレンブロック共重合体ゴム等がある。

【００１２】特にポリオレフィン系樹脂の中で、ゲル・
パーミエイション・クロマトグラフィー測定における単
分散性（重量平均分子量／数平均分子量）が１．５〜
３．０の範囲であることを特徴とするポリオレフィン系
樹脂を使用することが内容物への風味阻害が少なく、よ
り好ましい。尚、ＭｗとＭｎの測定方法は、ゲル・パー
ミエイション・クロマトグラフィー（日本ミリポア社
製、装置名「ＡＬＣ／ＧＰＣ１５０Ｃ」（カラム：東ソ
ー株式会社製、商品名「ＧＭＨＨＲ−Ｈ（Ｓ）」３本、
溶媒：１，２，４−トリクロルベンゼン、温度：１４０
℃、流量１．０ｍｌ／分、注入濃度１ｍｇ／１ｍｌ、注
入量３００μｌ）を用いて測定した。なお、東ソー株式
会社製標準ポリスチレンを用いて、ユニバーサルキャリ
ブレーション法によりカラム溶出体積は校正した。

【００１３】本発明に用いられる二酸化炭素低透過性樹
脂（ロ）は、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン−
ビニルアルコール共重合体、ポリアミド系樹脂、塩化ビ
ニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂等を挙げることがで
きる。

【００１４】その中でも、熱可塑性樹脂（イ）にコンパ
ウンドし易く、二酸化炭素低透過性の優れたエチレン−
ビニルアルコール共重合体（商品名；株式会社クラレ製
エバール、日本合成化学工業株式会社製ソアノール
等）、ポリアミド系樹脂（宇部興産株式会社製ナイロ
ン、ユニチカ株式会社製ナイロン、鐘紡株式会社製ナイ
ロン等）がより優れている二酸化炭素低透過性樹脂（ロ）の二酸化炭素気体透過係
数（ＪＩＳＫ７１２６−８７）は、１．０×１０^-17
ｍｏｌ×ｍ／（ｍ²×ｓ×Ｐａ）以下であり、１．０×
１０^-17ｍｏｌ×ｍ／（ｍ²×ｓ×Ｐａ）を越えると、成
型体の二酸化炭素の透過性を低下させることが困難であ
る。

【００１５】本発明の成型体は、前記の熱可塑性樹脂
（イ）が３０〜９９重量％、好ましくは、５０〜９０重
量％、二酸化炭素低透過性樹脂（ロ）が７０〜１重量
％、好ましくは、５０〜１０重量％から構成されてい
る。

【００１６】熱可塑性樹脂（イ）が３０重量％未満で
は、一般的に硬い二酸化炭素低透過性樹脂（ロ）の割合
が多いため、成型体が硬く、脆くなるため劣る。

【００１７】また、熱可塑性樹脂（イ）が９９重量％を
越えると二酸化炭素低透過性樹脂が少なすぎ、成型体の
二酸化炭素低透過性の効果が得られない。

【００１８】本発明の成型体は、フィルム、シート、プ
レス、ブロー、インジェクション等の成形方法で作製さ
れたフィルム、シート、トレー、カップ、ボトル、キャ
ップ、ガスケット等があるが、特にキャップライナーを
得るには、前記の熱可塑性樹脂（イ）及び二酸化炭素低
透過性樹脂（ロ）を前記の範囲で公知な種々の方法、例
えば、ヘンシェルミキサー、Ｖ−ブレンダー、リボンブ
レンダー、タンブラーブレンダー等で混合後、一軸押出
機、二軸押出機、ニーダー及びバンバリーミキサー等で
溶融混練し、造粒あるいは粉砕する方法か、もしくは事
前に溶融混練せずにドライブレンド品、もしくはオート
フィーダーによる方法を用い、シート成形機等で任意の
厚みのシートを作成し、それを任意の形状に打ち抜き、
キャップ内側天面に接着剤を用い貼り付けるか、打ち抜
いたものを溶融／半溶融させキャップ内側天面に接着さ
せるというシート打ち抜き法、もしくは押出機等にて溶
融混練りした後、一定量を溶融状態のまま、キャップ内
側天面に切り出し、この切り出した組成物をすぐさま型
押し、冷却して、キャップライナー形状に成形を行うと
いうインシェルモールド法によりキャップライナー及び
そのキャップライナーを備え付けたキャップを得るとい
う方法が好適に用いられる。

【００１９】本発明の成型体には必要に応じて耐熱安定
剤、耐候安定剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、ス
リップ剤、界面活性剤、防曇剤、流滴剤、架橋剤、核
剤、顔料、染料、シリカ、タルク、マイカ、カーボン、
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、金属ステアレー
ト、木粉、コルク粉末、セルロースパウダー等の無機あ
るいは、有機の添加剤、充填剤を本発明の目的を損なわ
ない範囲で配合しても良い。その中で、キャップライナ
ーには、キャップ開栓トルクを調整するためにスリップ
剤を用いる場合が多く、とりわけ高級脂肪酸アマイド、
高級脂肪酸、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂
肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、
高級アルコール脂肪酸エステル及びエチレンビス高級脂
肪酸アマイド等が用いられ、好適には、高級脂肪酸アマ
イドが用いられる。具体的に示すと、カプリル酸アマイ
ド、カプリン酸アマイド、ラウリン酸アマイド、ミリス
チン酸アマイド、パルミチン酸アマイド、ステアリン酸
アマイド、アラキド酸アマイド、ベヘン酸アマイド、オ
レイン酸アマイド、エルカ酸アマイド、リノール酸アマ
イド、リノレン酸アマイドが挙げられ、ステアリン酸ア
マイド、オレイン酸アマイド及びエルカ酸アマイドが好
ましい。

【００２０】本発明の成型体は、そのモルフォロジーに
おいて、二酸化炭素低透過性樹脂（ロ）が熱可塑性樹脂
（イ）に分散している構造を採ることが柔軟性、低吸水
性の面から好ましく、キャップライナーの場合には、開
栓トルクのコントロールがし易い。その分散粒形は、な
るべく大きい方が二酸化炭素低透過性の面からは、好ま
しく、しかも、成型体の成型表面に対し、扁平で層状に
分散させることがより好ましい。

【００２１】具体的な分散構造としては、二酸化炭素低
透過性樹脂の平均分散粒子形が成型体表面に平行な長さ
が５μｍ以上、同じく垂直な長さが２μｍ以下で、成型
体平面に対し、扁平で層状に分散する構造が二酸化炭素
の透過を抑制し、より効果がある。

【００２２】そのためには、熱可塑性樹脂（イ）に対す
る二酸化炭素低透過性樹脂（ロ）の溶融粘度比（二酸化
炭素低透過性樹脂（ロ）の溶融粘度／熱可塑性樹脂
（イ）の溶融粘度）を小さくすることが有効であり、ま
た、キャップライナーの場合には、インシェルモールド
法により成形されたキャップライナーで、好意的に得る
ことができる。

【００２３】本発明の成型体の特徴は、熱可塑性樹脂と
二酸化炭素低透過性樹脂の混合系であり、成型体の二酸
化炭素透過性を抑制させるもので、例えば、フィルム、
シート、プレス、ブロー、インジェクション成形等によ
り作製された成型体であり、特にキャップライナーであ
るとき、従来のキャップライナーにはない、容器内容物
の風味阻害を防止し、長期保存性において優れる点にあ
る。

【００２４】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、これら
の実施例に制約されるものではない。

【００２５】本発明で用いた試験測定方法は次の通りで
ある。

【００２６】＜サンプルキャップ作製方法＞下記の試験
用サンプルキャップの作製方法として、一般的にキャッ
プ成形に用いられるインシェルモールド法を採用した。
具体的には、材料を押出機により樹脂温度２００℃で溶
融押出し、一定量（約３００ｍｇ）をホットカットし
て、２８ｍｍφポリプロピレン製キャップのシェル内に
落下させた。すぐさま、押型で加圧冷却させ、ライナー
形状に整え、サンプルキャップを作製した。

【００２７】＜テスト用ボトル作製方法＞５００ｍｌ用
ＰＥＴ製ボトル（東洋製罐製）に二酸化炭素濃度が５０
０ｍｌに対し、４．２ｖｏｌｕｍｅとなる炭酸ガス水を
５℃の条件下で５００ｍｌ充填し、作製したサンプル樹
脂キャップを用い、キャップ巻き締めを１５ｋｇ−ｃｍ
のトルクで行い、テスト用ボトルを作製した。

【００２８】＜二酸化炭素低透過性樹脂分散性確認＞得
られたサンプルキャップのキャップライナー部分の中心
部分をキャップライナーの平面に垂直方向に切削する。
光学顕微鏡（１０００倍率）により、切削した中心中央
部分（０．１×０．１ｍｍ）に存在している二酸化炭素
低透過性樹脂の長さ、厚みを測定し、平均分散粒形の確
認を行った。

【００２９】＜キャップ開栓トルク測定＞テスト用ボト
ルを５℃で１週間保管した後、すぐさま、キャップ開栓
トルク測定器（シンポ工業株式会社製ＴＮＫ−６０Ｂ）
により、テスト用ボトルに巻締められたキャップの開栓
トルクの測定を行った。尚、キャップの開栓トルクの測
定値は、１０本のテスト用ボトルを用い、その平均値で
ある。

【００３０】また、キャップ開栓トルクの適正値は、８
〜１５ｋｇ−ｃｍである。

【００３１】＜二酸化炭素透過試験＞ＪＩＳＫ７１２
６−８７（Ａ法）に準じ、東洋精機製三個がけガス透過
試験機を用い、試験を行った。試験片の形状は、プレス
により、１５０×１５０×０．４ｍｍの平板を成形し、
中央部を直径７０ｍｍの円状に切り取り、試験片とし
た。現在、汎用的に炭酸飲料用として使用されている比
較例１の構成により作製された試験片の二酸化炭素透過
係数を１００とし、他のキャップライナー材との比較を
行った。

【００３２】尚、試験片の二酸化炭素低透過性樹脂の分
散粒形は、キャップライナー成形されたものと同等であ
ることを確認した。

【００３３】実施例１熱可塑性樹脂（東ソー株式会社製超直鎖状低密度ポリエ
チレン：ルミタック２２−１；メルトフローレート（Ｊ
ＩＳＫ７２１０−７６；１９０℃、２．１６ｋｇ荷
重）２ｇ／１０ｍｉｎ、密度（ＪＩＳＫ６７６０−８
１）０．９００ｇ／ｃｍ³、単分散性４．２、以下ＰＥ
−１という）を７０重量％、二酸化炭素低透過性樹脂
（株式会社クラレ製エチレン−ビニルアルコール共重合
体：エバールＥＰ−Ｇ１５６Ａ；二酸化炭素気体透過係
数２．８×１０^-18ｍｏｌ×ｍ／（ｍ²×ｓ×Ｐａ）、以
下ＥＶＯＨ−１という）が３０重量％及び、上記１００
重量部に対し、エルカ酸アマイドを０．３重量部添加
し、タンブラーブレンダーで１５分混合後、Ｌ／Ｄ＝３
６ｍｍ、５７ｍｍφの東芝機械株式会社製二軸押出機に
より樹脂温度２１０℃で溶融混練、造粒し、得られたキ
ャップライナー材を用い、二酸化炭素低透過性樹脂分散
性確認、キャップ開栓トルク測定及び二酸化炭素透過試
験を行い、試験結果を表１に示す。

【００３４】実施例２実施例１において、ＥＶＯＨ−１を二酸化炭素低透過性
樹脂（宇部興産株式会社製ポリアミド６：ＵＢＥナイロ
ン１０１１ＦＢ；二酸化炭素気体透過係数５．２×１０
^-18ｍｏｌ×ｍ／（ｍ²×ｓ×Ｐａ）、以下ＰＡ６−１と
いう）に変更し、実施例１の要領で各種試験を行った。
試験結果を表１に示す。

【００３５】実施例３実施例１において、ＰＥ−１９０重量％、ＥＶＯＨ−
１１０重量％に変更し、実施例１の要領で各種試験を
行った。試験結果を表１に示す。

【００３６】実施例４実施例１において、ＰＥ−１を５０重量％、ＥＶＯＨ−
１を５０重量％に変更し、実施例１の要領で各種試験を
行った。試験結果を表１に示す。

【００３７】実施例５実施例１において、熱可塑性樹脂をＰＥ−１４０重量
％及びエチレン−酢酸ビニル共重合体（東ソー株式会社
製：ウルトラセン５４１、以下ＥＶＡ−１という）３０
重量％のブレンド物に変更し、実施例１の要領で各種試
験を行った。試験結果を表１に示す。

【００３８】実施例６実施例１において、熱可塑性樹脂をポリプロピレン系樹
脂（チッソ株式会社製：チッソポリプロＫ１００８；メ
ルトフローレート（ＪＩＳＫ７２１０−７６；２３０
℃、２．１６ｋｇ荷重）１１ｇ／１０ｍｉｎ、単分散性
５．１、以下ＰＰ−１という）７重量％、水添スチレン
−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体ゴム
（シェルジャパン株式会社製：クレイトンＧ１６５１；
ＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０−７６；２３０℃、２．１
６ｋｇ荷重）＜０．１ｇ／１０ｍｉｎ、以下ＳＢＣ−１
という）３８重量％及び流動パラフィン（エッソ石油株
式会社製：クリストールＪ−３２２；粘度（ＪＩＳＫ
２２８３−８３）６４ｍｍ²／Ｓ（４０℃）、以下流パ
ラ−１という）２５重量％のブレンド物に変更し、実施
例１の要領で各種試験を行った。試験結果を表１に示
す。

【００３９】実施例７実施例１において、熱可塑性樹脂を直鎖状低密度ポリエ
チレン（ダウ・ケミカル製：アフィニティＰＴ１４５
０；メルトフローレート（ＪＩＳＫ７２１０−７６；
１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）７．５ｇ／１０ｍｉｎ、
密度（ＪＩＳＫ６７６０−８１）０．９０２ｇ／ｃｍ
³、単分散性１．９、以下ＰＥ−２という）に変更し、
実施例１の要領で各種試験を行った。試験結果を表１に
示す。

【００４０】比較例１ＰＰ−１を１０重量％、ＳＢＣ−１を５５重量％及び流
パラ−１を３５重量％の１００重量部に対し、エルカ酸
アマイドを０．３重量部添加してなるキャップライナー
材を実施例１の要領により各種試験を行った。試験結果
を表１に示す。

【００４１】比較例２実施例１において、ＥＶＯＨ−１をＰＰ−１（二酸化炭
素気体透過係数２．２×１０^-15ｍｏｌ×ｍ／（ｍ²×ｓ
×Ｐａ））に変更し、実施例１の要領で各種試験を行っ
た。試験結果を表１に示す。

【００４２】比較例３ＰＥ−１１００重量％及びエルカ酸アマイド０．３重
量部とし、実施例１の要領で各種試験を行った。試験結
果を表１に示す。

【００４３】比較例４実施例１において、ＰＥ−１を２０重量％、ＥＶＯＨ−
１を８０重量％に変更し、実施例１の要領で各種試験を
行った。試験結果を表１に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【発明の効果】本発明の成型体は、従来公知の成型体に
は無い、二酸化炭素低透過性という特性を持っており、
容器内容物の風味を長期に渡って損なうことがなく、有
用である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂（イ）３０〜９９重量％及
び二酸化炭素気体透過係数（ＪＩＳＫ７１２６−８
７）が１．０×１０^-17ｍｏｌ×ｍ／（ｍ²×ｓ×Ｐａ）
以下である二酸化炭素低透過性樹脂（ロ）７０〜１重量
％からなることを特徴とする成型体。
【請求項２】熱可塑性樹脂（イ）がポリオレフィン系樹
脂、ポリオレフィン系エラストマー及びスチレン系エラ
ストマーからなる群より選ばれた少なくとも１種類以上
の樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の成型
体。
【請求項３】熱可塑性樹脂（イ）のゲル・パーミエイシ
ョン・クロマトグラフィー測定における単分散性（重量
平均分子量／数平均分子量）が１．５〜３．０の範囲を
有するポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする請
求項１又は２のいずれかに記載の成型体。
【請求項４】二酸化炭素低透過性樹脂（ロ）がエチレン
−ビニルアルコール共重合体及び／又はポリアミド系樹
脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載の成型体。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の二酸化炭
素低透過性樹脂（ロ）の熱可塑性樹脂（イ）への平均分
散粒子形が成型体表面に対し、平行な長さが５μｍ以
上、同じく垂直な長さが２μｍ以下で、成型体表面に対
し、扁平に層状で分散している構造を有する請求項１〜
４のいずれかに記載の成型体。
【請求項６】成型体の用途がキャップライナーであるこ
とを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の成型
体。
【請求項７】請求項６に記載のキャップライナーを有す
ることを特徴とするキャップ。
【請求項８】インシェルモールド法によりキャップライ
ナー成形されることを特徴とする請求項７に記載のキャ
ップ。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の成型体も
しくは、キャップを有することを特徴とする包装容器。