JPH11278532A - 圧縮成形されたバリヤーライナーをもつプラスチッククロージャー - Google Patents

圧縮成形されたバリヤーライナーをもつプラスチッククロージャー

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JPH11278532A
JPH11278532A JP36792098A JP36792098A JPH11278532A JP H11278532 A JPH11278532 A JP H11278532A JP 36792098 A JP36792098 A JP 36792098A JP 36792098 A JP36792098 A JP 36792098A JP H11278532 A JPH11278532 A JP H11278532A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 容器封止面との嵌合のための封止機能と、ガ
ス透過、香気吸収（香気の収奪）および／または水蒸気
透過に対する改善されたバリヤー機能とを組み合わせ
た、プラスチッククロージャー用のライナー、およびこ
のようなライナーを製造する方法を提供する。 【解決手段】 プラスチッククロージャー用の封止ライ
ナー、および(a) ペレットを形成する工程と、ここで該
ペレットは本質的にマトリックスポリマー、バリヤーポ
リマー、および該マトリックスポリマーとバリヤーポリ
マーとの間の付着を促進する相容化剤のブレンドからな
り、(b) 該ペレットを圧縮成形して、ライナーディスク
20aを形成する工程とを含み、該ディスク内部で、圧縮
成形由来の熱および圧力が、該ポリマーを、該ディスク
と本質的に平行に配向した別々のプレートレットに成形
することを特徴とする、上記プラスチッククロージャー
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、飲料、食物、ジュー
ス、医薬品および同様な用途用のプラスチック容器クロ
ージャーに係わり、より具体的にはガス、水蒸気および
／または香気（香気の収奪）に対する透過抵抗性を有す
る、封止ライナーをもつクロージャーを製造するための
改良法に関するものである。「圧縮成形された封止／バ
リヤーライナーをもつプラスチッククロージャー」なる
名称の、同時に出願され、本発明の譲受け人に譲渡され
た、特許出願（事件番号 17155) を参照のこと。
【０００２】
【技術的背景】これまでに、容器用のプラスチッククロ
ージャーが提案されており、該クロージャーは、該容器
の封止表面との嵌合部を封止するための、内部ライナー
を有するプラスチックキャップを含む。例えば、米国特
許第4,984,703 号は、あるプラスチッククロージャーを
開示しており、これは周辺スカートおよびキャップを容
器に固定するためのネジ山をもつベースと、該キャップ
ベース内部に、その場で圧縮成形された封止ライナーと
を有するキャップを含む。該封止ライナーは、エチレン
−酢酸ビニル(EVA) および熱可塑性エラストマー物質、
例えばオレフィンまたはスチレン−ブタジエン−スチレ
ンのブレンドを含む。米国特許第5,451,360 号は、該キ
ャップ内部で、その場で該ライナーを圧縮成形するため
の方法並びに装置を開示している。同様に、熱可塑性オ
レフィンホモポリマーまたはコポリマー、例えばエチレ
ン−酢酸ビニル(EVA) または熱可塑性エラストマーと、
酸素および二酸化炭素透過に対するバリヤーポリマー、
例えばエチルビニルアルコール(EVOH)ポリマーとのブレ
ンドから、射出成形または押出し成形操作により、プラ
スチッククロージャー用のバリヤーライナーを形成する
方法も提案されている。該ブレンドは、典型的には該EV
OH粒子と該EVA 担体物質との間の付着を促進するための
相容化剤をも含む。一般的に、該EVOHバリヤー物質の粒
子は、ガスを、該EVOH粒子の回りの湾曲した通路に従っ
て、該EVA 担体を透過させ、あるいは該EVOHポリマーを
介して透過させ、かくしてガスの透過率を低下する。該
EVOH粒子は、一般的に該EVA 担体内に回転楕円面状に分
配させる。というのは、これら物質は非−混和性である
からである。一般的な主張として、ガス透過率における
減少率は、該ブレンド中のEVOHの含有率に対応してい
る。これまでのところ、この技術の結果は、許容される
コストでは、高いバリヤー特性および封止性能を与えな
かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の一般
的な目的は、容器封止面との嵌合のための封止機能と、
ガス透過、香気吸収（香気の収奪）および／または水蒸
気透過に対する改善されたバリヤー機能とを組み合わせ
た、プラスチッククロージャー用のライナーを提供する
ことにある。本発明のもう一つのより具体的な目的は、
記載された特性、即ち成形の容易性および安価な組成物
を含むライナーを提供することにある。更に別の本発明
の目的は、上記目標を達成し、かつ該ライナーを介し
て、該クロージャー上の印刷を読み取ることを可能とす
る、透明または半透明の構成をもつ、ライナーを提供す
ることを目的とする。更に別の本発明の目的は、このよ
うなライナーを製造する方法並びに該ライナーを使用す
るプラスチッククロージャーを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様によれ
ば、キャップ内部を画成する周辺スカートおよび該スカ
ート上の該クロージャーを容器に固定するための手段と
をもつベースを有する該キャップを含む、プラスチック
クロージャーが提供される。ライナーは該キャップの内
部に、好ましくはその場での圧縮成形により、固定され
る。このライナーは、本質的にマトリックスポリマー
と、バリヤー物質と相容化剤とのブレンドからなる。該
バリヤー物質は、連続マトリックス相中に、不連続に分
配された粒子の相として存在する。該圧縮成形に由来す
る熱および圧力は、該バリヤーポリマー粒子を、実質的
に二次元の薄い重なりあったプレートレット(platelet
s) に成形することを見出した。該プレートレットは、
該マトリックスポリマー内で、該ライナーの面と本質的
に平行に配向している。従って、該ライナーを透過する
ガスは、該プレートレットの回りのより一層湾曲した通
路を通る必要があり、このことがバリヤー効率を大幅に
増大する。
【０００５】該「マトリックスポリマー」は、熱可塑性
エラストマー、軟質のオレフィンポリマー、またはその
組み合わせである。熱可塑性エラストマーは、熱可塑性
物質の加工性と、公知の熱硬化性ゴムの機能特性および
性質を合わせもつ合成ポリマーである。市販品として入
手可能な熱可塑性エラストマーの６種の一般的な群があ
り、例えばスチレン系ブロックコポリマー(SBC) 、ポリ
オレフィンブレンド(TPO) 、エラストマーアロイポリマ
ー、熱可塑性ポリウレタン(TPU) 、熱可塑性コポリマー
および熱可塑性ポリマーアミドを包含する。熱可塑性エ
ラストマーは、モダンプラスチックエンサイクロペディ
アハンドブック(Modern Plastics Encyclopedia Handbo
ok),マグローヒル(McGraw-Hill) 刊、1994のp.64以降に
記載されている。このハンドブックの開示事項を本発明
の参考とする。熱可塑性エラストマーの例は、シェルケ
ミカル(Shell Chemical)社により、商品名クラトン(KRA
TON)として製造されているようなスチレンブロックコポ
リマーである。これらの合成ポリマーは、線形の即ちA-
B-A 型の３種の別々のブロック、例えばスチレン−ブタ
ジエン−スチレン、スチレン−イソプレン−スチレンお
よびスチレン−エチレン／ブチレン−スチレン−スチレ
ンからなっている。エラストマーアロイポリマーは、エ
チレン−プロピレン−ジエンターポリマー(EPDM)であ
る。もう一つのエラストマーアロイポリマーは、アドバ
ンストエラストマーシステムズ(Advanced Elastomer Sy
stems)により、商品名サントプレン(SANTOPRENE)および
トレフシン(TREFSIN) として製造されている、コンパウ
ンドEPDM/PP およびブチル/PP からなり、また該アロイ
ポリマーは米国特許第4,130,535 号、同第4,311,628
号、同第4,130,534 号および同第4,607,074 号に記載さ
れている。一般的に、熱可塑性エラストマーは、45〜95
の範囲内のショアＡ硬度および30,000〜100,000psi（約
2109〜7030Kg/cm2) の範囲の曲げ弾性率によって特徴付
けられる。
【０００６】軟質オレフィンポリマーは、熱可塑性オレ
フィンホモポリマーおよびコポリマーであり、これらは
可撓性かつ弾性であり、約100 に満たないショアＡ硬度
を有する。典型的な軟質オレフィンポリマーは、メタロ
センポリエチレン、エチレン−プロピレンゴム、エチレ
ンコポリマーおよびこれらのブレンド、エチレンコポリ
マー、例えばエチレン−酢酸ビニル、エチレン−メチル
アクリレートコポリマーおよびアイオノマー、並びにこ
れらの組み合わせである。軟質オレフィンポリマーの例
は、単一サイト触媒技術を利用して製造する、アルファ
オレフィン置換ポリエチレン（これらの物質は、当分野
においてメタロセンポリエチレンとして公知である）、
エチレン−酢酸ビニル(EAV) 、例えばデュポン(DuPont)
社により商品名エルバックス(ELVAX) として製造されて
いるもの、当分野でメタロセンポリプロピレンとして知
られている、単一サイト触媒技術により製造されるポリ
プロピレン、フィナオイル＆ケミカル(Fina Oil & Chem
ical) 社により市販されているようなシンジオタクチッ
クポリプロピレン、ダウケミカル(Dow Chemical)社によ
り市販されているエチレン／プロピレンコポリマーおよ
びスチレン−エチレン共重合体、およびデュポン社のサ
ーリン(SURLYN)製品系等のアイオノマーである。該マト
リックスポリマーは、典型的には当分野で公知の酸化防
止剤、潤滑剤および他の安定化物質と配合される。
【０００７】「相容化剤」は、反応性の（共有または双
極子−双極子）結合または非−反応性の（連鎖の絡み合
い）手段により２種の他の熱可塑性物質を結合する熱可
塑性物質である。その例は、無水マレイン酸グラフトポ
リマーまたはエチレン−酢酸ビニルグラフトポリマー、
例えばカンタムケミカルズ(Quantum Chemical)社のプレ
キサー(PLEXAR;商標）、ミツイペトロケミカル(Mitsui
Petrochemical)社のアドマー(ADMER; 商標）およびデュ
ポン社のバイネル(BYNEL; 商標) 製品系、エチレン−メ
チルアクリレート、およびアイオノマーを包含する。
「バリヤー物質」は、低いガスおよび／または水蒸気透
過率を有する熱可塑性物質であり、また芳香剤および精
油に対して高いバリヤー性を示す。以下の物質は、工業
的な標準的ライナー物質であるEVA よりも低いガス透過
率を有する：EVOH（エチレンビニルアルコール）、例え
ば日本合成(Nippon Goshei) 社のソアーノール(SOARNO
L) 製品系およびエバルカ(Evalca)社のEVAL（商標）製
品系、ナイロン例えばデュポン社のセラー(SELAR；商
標）PA、EMS 社のG21 およびミツビシガス(Mitsubishi
Gas)社のMXD6製品系、ブリティッシュペトロリウム(Bri
tish Petroleum) 社のバレックス(BAREX; 商標）アクリ
ロニトリル製品系、EVOHとアモルファスナイロンとのブ
レンド、EVOHとアイオノマー、例えばサーリン(SURLYN;
デュポン）とのブレンド、およびチコナ(Ticona)により
市販されているような環状オレフィンコポリマー。他の
適当なバリヤー物質およびブレンドは、米国特許第4,97
7,004 号および同第5,064,716 号に記載されている。こ
れら特許を本発明の参考文献とする。
【０００８】該ライナーは、また該ライナーと該容器の
表面封止部との間の摩擦係数を下げる添加物をも含むこ
とが一般的に好ましい。当分野においては、これらの添
加剤は「潤滑剤」と呼ばれる。典型的な添加剤としての
潤滑剤は、脂肪酸アミド、および脂肪酸エステル、マイ
クロクリスタリンワックスおよびポリエチレングリコー
ルを包含する。好ましい潤滑剤は、溶融状態から冷却し
た場合に、該ポリ物質の露出表面に曇りを生じ、結果と
して該ライナーと該容器の封止表面との間の摩擦係数を
減ずる、低分子量の脂肪酸アミド物質である。その例
は、一般的化学構造：R-CO-NH2（ここで、Ｒはアルキル
基である）で表される一級アミド、一般的化学構造：R-
CO-NH-R'（ここで、ＲおよびR'はアルキル基である）で
表される二級アミド、一般的化学構造：R-CO-NH-A-NH-C
O-R'（ここで、ＲおよびR'はアルキル基であり、Ａはア
ルキレン基である）で表される二級ビス−アミド、およ
び上記物質のブレンド、例えば米国特許第5,306,542 号
に記載されているブレンドである。該潤滑剤は、好まし
くは全ライナー組成物重量の約0.5 〜2.0 重量％、最も
好ましくは約１重量％の量で含まれる。該潤滑剤は、好
ましくは該材料の製造業者により、（任意の所定の着色
剤と共に）熱可塑性エラストマー物質内に配合される。
潤滑剤および／または着色剤の量は、本出願における組
成の計算には含まれない。
【０００９】マトリックスポリマー、バリヤー物質およ
び相容化剤の一般的に好ましいブレンドにおいて、該バ
リヤー物質は、約20〜60重量％の範囲の量で存在し、ま
た該相容化剤は約１〜10重量％の範囲の量で存在し、残
部は本質的に該マトリックスポリマー（潤滑剤を含む）
からなる。成分の相対的な割合は、用途に応じて変動
し、かつ硬度に依存し、従って封止性、該バリヤー物質
が該マトリックスポリマー内でプレートレットを形成す
る能力、および所定のトルク除去に依存するであろう。
硬度に関連して、約94〜95ショアＡ硬度よりも高いライ
ナー硬度は、高過ぎて、該容器との適正な封止を達成で
きないことが分かっている。比較的硬いエラストマー、
例えばEVA を使用した場合、該バリヤー物質の上限は、
35% EVOHのように比較的低い可能性がある。しかしなが
ら、比較的低い硬度をもつマトリックスポリマー、例え
ば熱可塑性エラストマーを使用する場合、該バリヤー物
質の上限は、50% 〜60% EVOH等のようにより高くするこ
とができる。同様に、該ブレンドに含めることのできる
該バリヤー物質の量は、部分的に該マトリックスポリマ
ーの極性にも依存することが分かっている。該マトリッ
クス物質に対する該バリヤー物質の混和性は、該マトリ
ックス物質の極性の低下に伴って低下するが、このこと
は、バリヤー物質を高い割合で、低い極性をもつマトリ
ックスポリマーとブレンドでき、しかも依然として不連
続なバリヤープレートレット相を維持できることを意味
する。相容化剤の量は、該バリヤー物質のプレートレッ
トを形成する能力にも影響を与える。相容化剤の含有率
が約10% 以上である場合、該バリヤー物質は該マトリッ
クスポリマーと極めて十分に混和され、本発明の特徴で
あるプレートレットを形成する。これが約1%以下の場合
には、該ライナーは良好な機械的特性を示さず、かつ該
クロージャーシェルと適切に混合されない。
【００１０】本発明のもう一つの局面によれば、プラス
チッククロージャー用のライナーの製法が提供され、該
方法は、本質的に熱可塑性エラストマー、高いバリヤー
特性をもつポリマーおよび該エラストマーと該バリヤー
ポリマーとの間、および該ライナーと該クロージャーシ
ェルとの間の付着を促進するための相容化剤のブレンド
からなるペレットを生成する工程を含む。次いで、好ま
しくはクロージャーシェル内で、該ペレットを圧縮成形
して、該クロージャーシェルに結合したライナーディス
クを形成し、かつその内部で、該圧縮成形に起因する熱
と圧力とは、該バリヤーポリマーからプレートレットを
形成し、該プレートレットは該ディスクの面に対して本
質的に平行に配向している。この生成するライナーは、
圧縮成形以外の操作により、同様なブレンドから生成さ
れたライナーと比較して、著しく低いガス透過率を示
す。本発明の第三の局面によれば、プラスチッククロー
ジャー用の封止ライナーが提供され、該封止ライナー
は、内部にガス透過に対するバリヤー物質のプレートレ
ットの分散体が、ディスクに対して本質的に平行な配向
状態で分配されているマトリックスポリマーから本質的
になる該ディスクを含む。該封止ライナーは、好ましく
は圧縮成形用の装入材料またはペレットから、プラスチ
ッククロージャー内でその場で圧縮成形され、該ペレッ
ト内には、該マトリックスポリマー、該バリヤー物質お
よび相容化剤が配合されており、該バリヤー物質は別々
の粒子からなり、該粒子は該圧縮成形操作中に、プレー
トレット状に平坦化される。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明並びにその付随的な目的、
特徴および利点は、以下の詳しい説明、上記特許請求の
範囲および添付図面を参照することにより、最もよく理
解されるであろう。図１は、本発明によるプラスチック
クロージャーの製造のための方法10を模式的に示す図で
ある。押出機12は出発物質を受け取るためのホッパー14
を有する。該押出機12の押出し物は、ペレットスライサ
ー16に供給され、そこから個々の装入ペレット20が与え
られる。装入ペレット20は、圧縮金型26の雌ダイ24中の
予備的に製造されたプラスチッククロージャーキャップ
22内に配置される。雄ダイ部分28はペレット20、キャッ
プ22およびダイ24に対して閉じられていて、ペレット20
をライナーに圧縮成形し、該ライナーは該キャップベー
スの内部表面に溶接または結合される。即ち、図２を参
照すると、該装入ペレットはキャップ22のベース30に対
して、その場で圧縮成形されて、ライナー20a を形成す
る。これは、手作業で、あるいはより好ましくは上記の
米国特許第5,451,360 号に記載されている装置を使用し
て達成できる。キャップ22は、またスカート部32をも含
み、該スカート部はベース30の周辺部から軸方向に伸
び、キャップ22を容器に対して固定するための、内部の
ネジ山34を有する。あるいはまた、ペレット20を別途に
圧縮成形して、ライナー20a を形成し、次いでベース30
に対してキャップ22内に接着により固定することも可能
である。かかる操作は、付随的な工程を必要とし、経費
がかかり、従って好ましくない。第二の別法として、該
ライナーは、米国特許第4,518,336 号に記載されている
ように、該クロージャー内で形成することができる。こ
れについては、米国特許第3,674,393 号、同第3,702,14
8 号、同第3,877,497 号および同第4,518,336 号をも参
照のこと。図６はもう一つのライナー20b を示し、これ
は厚みのある周辺部を有する図３のライナー20a とは異
なる、平坦な幾何形状をもつ。図７は、平坦な周辺部と
厚みのある中央部分とを有し、付随的なバリヤー物質を
支持するライナー20c を示す。
【００１２】本発明の現時点において好ましい態様によ
る、プラスチッククロージャーバリヤーの製造のために
は、ホッパー14における押出機12への投入物は、好まし
くは１種以上のバリヤーポリマー、１種以上のマトリッ
クスポリマー（好ましくは、潤滑剤および任意の所定の
着色剤と予め配合されている）、および１種以上の相容
化剤物質から本質的になる。該投入物質をホッパー14に
おいて混合かつ配合する。該バリヤーポリマーの投入物
は、好ましくはEVOH、ナイロン、アクリロニトリルコポ
リマー、例えばスチレン−アクリロニトリルおよびアク
リロニトリル−メチルアクリレートコポリマー、EVOHと
アモルファスナイロンとのブレンド、EVOHとアイオノマ
ーとのブレンド、アクリロニトリル−環状オレフィンコ
ポリマー、およびこれらのブレンドからなる群から選ば
れる。該マトリックスポリマーのホッパー14への投入物
は、好ましくはEVA 、エチレン／プロピレンコポリマ
ー、スチレンブロックコポリマー、ターポリマー、アイ
オノマー、熱可塑性ゴム、スチレン／エチレン／ブタジ
エン／スチレンブロックコポリマー、スチレン／エチレ
ン／ブタジエン／スチレンコンパウンド、スチレン／ブ
タジエン／スチレンブロックコポリマー、EPDM、メタロ
セン線状低分子量ポリエチレン、メタロセンシンジオタ
クチックポリプロピレン、ブチルゴム等のゴム、スチレ
ン／エチレンコポリマー等のスチレンコポリマーおよび
スチレン／エチレン／ブチレンターポリマー等のターポ
リマー、ポリプロピレン／ブチルゴム、およびこれらの
ブレンドからなる群から選ばれる。ホッパー14に対する
該相容化剤の投入物は、好ましくは無水マレイン酸グラ
フトポリマー、エチレン酢酸ビニルグラフトポリマー、
EVA 、エチレン−メチルアクリレートポリマー、アイオ
ノマー、およびこらのブレンドからなる群から選ばれ
る。上記のように、一級アミド、二級アミド、二級−ビ
スアミドおよびこれらのブレンドからなる群から選ばれ
る潤滑剤は、好ましくは予め該マトリックスポリマーと
ブレンドされる。
【００１３】本発明において、該ライナー物質は、マト
リックスポリマー(TPEまたは軟質オレフィン）と、縮合
ポリマーまたはバリヤーポリマー、相容化剤および適当
な潤滑剤との不均質ブレンドからなる。本発明の記載さ
れる実施例においては、該マトリックスポリマーはデュ
ポン社から商品名エルバック(ELVAC) 650 として市販さ
れているエチレン酢酸ビニルポリマー(EVA) であり、該
バリヤーポリマーは、エチレンビニルアルコール（エバ
ルカ(Evalca)社からE105B なる商品名の下で市販されて
いるEVOH）であり、また該相容化剤は、0.5 重量％のエ
ルカミド(erucamide)+0.5 重量％のエチレン−ビスオレ
アミドを潤滑剤として含む無水マレイン酸グラフトポリ
プロピレン（アドマー(ADMER) QF551)である。必須の要
件ではないが、該ライナーの該成分全ては、粒状形態で
使用し、かつ該成分を押出し前に粒状物として混合する
ことが好ましい。該粒子は、概して非−相容性ポリマー
の溶融ブレンドが、本発明を特徴付ける該バリヤー特性
を達成するのに必要な該不均質性を示すようなサイズを
もつべきである。該粒子サイズが極めて小さいか、ある
いは該ブレンドが極めて十分に混合されている場合に
は、該コンパウンドは殆ど酸素バリヤー特性を示さない
均質な組成物として機能するであろう。
【００１４】押出機12への装入材料を、実質上均一に配
合し、かつ該押出機12の押出物を実質的に均一な組成物
とすることが好ましい。組成の実質的な均一性は、特性
の均一性を達成する上で重要である。該バリヤー粒子は
均一に分配し、即ち実質的に均一に分配して、所定のバ
リヤー特性を達成すべきである。押出機12は、該混合物
の均質化を回避するために、低剪断かつ低混合押出機で
あるべきである。該均質な混合物においては、該不連続
相の該粒子またはドメインは極めて小さい。該バリヤー
物質が、該マトリックスポリマー内で、極めて十分に配
合されないことが望ましいことを見出した。該バリヤー
物質は、図４に示したように、装入ペレット中で、不連
続な粒子形状、本質的に回転楕円形状にあるべきであ
る。該バリヤー物質が該エラストマー内で極めて十分に
配合された場合、該エラストマーマトリックス中には不
連続な粒子は存在せず、圧縮成形中にプレートレットは
形成されない。図３のＡ、ＢおよびＣは、65% のEVA と
34% のEVOHと1%の相容化剤（無水マレイン酸グラフトポ
リマー）のブレンドから成形した、ライナー20a(図２）
の、中心部（図３のＢおよびC)および端部（図３のA)を
示す光学顕微鏡写真である。該バリヤー物質は、本質的
に、該ライナーの面に対して平行な、薄い平坦で重なり
あった、実質的に二次元のプレートレット（顕微鏡写真
の暗部）の形状にある。圧縮成形の力が、圧縮成形中の
半径方向の物質の流れとの組み合わせで、これらのプレ
ートレットを形成し、かつ該ライナーディスクの面に対
して平行に該プレートレットを配列するものと考えられ
る。図５のＡおよびＢは、同一の材料ブレンドから圧縮
成形したもう一つのライナーの、同様な光学顕微鏡写真
である。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれら具体的な実施例により何等制
限されない。数組のテストサンプルを、クロージャーに
圧縮成形したライナーとして製造した。該テスト物質
を、所定の重量比を与える割合で、メルト温度430 〜45
0 °F(約221.1 〜232.2 ℃）にて、図１の装置から押し
出した。ペレット20を該押出し物から手作業で切り出
し、クロージャーシェル22に入れた。これらのペレット
20が依然として溶融温度またはその近傍にある間に、該
クロージャーおよびペレットを図１のような圧縮成形金
型に入れ、該圧縮を実施して、該ペレットを圧縮した。
このライナー圧縮成形機は、上記米国特許第5,451,360
号に記載のものであった。これらのライナーを図２に示
す形状に成形したが、その位置3Aにおける厚みは0.025
〜0.028 インチ（約0.064 〜0.071cm)、位置3Bにおける
厚み0.015 〜0.018 インチ（約0.038 〜0.046cm)であっ
た。全てのクロージャーは、43mmのクロージャーであ
り、また全てのライナーは1.539 インチ（約3.909cm)の
径を有していた。このクロージャーを、更にテストする
前に、相対湿度100%にて約２週間状態調製した。次い
で、ライナーを有する各テストクロージャーを、工業的
な標準的適用トルク(25 〜30インチ-lb(約28.8〜34.6cm
-kg)) にて、PET ボトル最終製品にネジ切りをした。次
に、この最終製品を該ボトルから切取り、パージ管と結
合した孔を取り巻く金属プレート上に、エポキシ樹脂で
接着した。次いで、このクロージャーを有するプレート
を、モコン(Mocon) オキシトラン(OXYTRAN) 酸素透過率
テスターに配置した。該クロージャー外の酸素を１at、
23℃および100%相対湿度に維持し、該クロージャー内部
の容積をパージするのに窒素ガスを使用して、酸素濃
度、即ち該クロージャーを介する酸素透過率を測定し
た。酸素透過率が定常状態に達した時点で、該数値に0.
21を乗じて、大気中の酸素量について補正し、記録し
た。
【００１６】ポリマーブレンド中にEVOHを使用した場合
には、過去においては一般的に、ガス透過の減少割合
は、大雑把に該ブレンド中のEVOHの割合に対応すること
が分かっている。例えば、20% のEVOHを含むブレンド
は、典型的にはEVOHを含まない同一のライナー組成物と
比較して、酸素透過率において20% の減少を示すことが
予想されるであろう。しかしながら、驚いたことに、本
発明を実施した場合には、酸素透過率における減少が、
該テストブレンド中のEVOHの割合を大幅に越えることが
分かった。例えば、その場で圧縮成形したバリヤーライ
ナーを有するポリプロピレンキャップが、該ライナーが
重量基準で、65% のEVA 、34% のEVOHおよび1%の接着剤
／相容化剤からなる場合には、0.006 〜0.007cc/43mmク
ロージャー／日なる酸素透過率を有し、これに対して同
一の厚みをもち、同一の条件下でテストされた、圧縮成
形されたEVA ライナーをもつ同等なクロージャーについ
ては、該酸素透過率は0.013cc/43mmクロージャー／日で
あった。もう一つのテストを、79% のEVA 、20% のEVOH
および1%の相容化剤からなる、圧縮成形されたライナー
を有するクロージャーについて実施した。これらのサン
プルは、同様に匹敵するEVA ライナーに対する酸素透過
率0.013cc/43mmクロージャー／日に対して、0.010cc/43
mmクロージャー／日なる酸素透過率を示した。他のテス
トを、1.539 インチ（約3.909cm)のライナー径を有す
る、43mm径のポリプロピレンクロージャーに、圧縮成形
されたライナーについても実施した。これらのテストは
100%の相対湿度にて実施した。全てのライナーは厚み0.
015 インチ(0.038cm) であった。
【００１７】
【表１】テストサンプル 酸素透過率(cc/43mmクロージャー／日) (1) 100% EVA 0.013 (2) 79% EVA, 20% EVOH, 1% 相容化剤 0.010 (3) 65% EVA, 34% EVOH, 1% 相容化剤 0.007 (4) 65% EVA, 34% EVOH, 1% 相容化剤 0.010
【００１８】サンプル(2) 〜(4) における該相容化剤
は、前に記載した無水マレイン酸グラフトポリマーであ
った。テストサンプル(4) は、極めて十分に混合され、
従ってサンプル(3) のような良好な結果を与えなかっ
た。サンプルの硬度を以下の表に与える。
【００１９】
【表２】 材料 硬度（ショアＡ） 100% EVA 91 75% EVA/25% EVOH 92-94 50% EVA/50% EVOH 94-96 25% EVA/75% EVOH 97 100% EVOH 100+
【００２０】上記のように、該ブレンド中で使用できる
バリヤー物質の量は、部分的に該マトリックスポリマー
の硬度に依存している。例えば、以下の表において、EV
A とEVOH（ショアＡ硬度91）およびポリプロピレン／ブ
チルゴム（トレフシン(TREFSIN) 、ショアＡ硬度65）の
種々の混合物について、硬度および容器口部に対する封
止能力を比較する。マレイン酸処理したポリプロピレン
相容化剤および潤滑剤を、全てのサンプル中で同一量で
使用した。
【００２１】
【表３】 材料 硬度（ショアＡ） 機能的封止 EVA + 20% EVOH 92 あり EVA + 34% EVOH 92 あり EVA + 50% EVOH 94 なし ポリプロピレン／ブチルゴム＋20% EVOH 67 あり ポリプロピレン／ブチルゴム＋34% EVOH 75 あり ポリプロピレン／ブチルゴム＋50% EVOH 81 あり
【００２２】使用した該ポリプロピレン／ブチルゴム
は、アドバンストエラストマーシステムズ社により、ト
レフシン(TREFSIN) なる商品名の下で市販されているも
のである。かくして、より多量のバリヤー物質を、封止
として機能する能力を維持しつつ、より軟質のマトリッ
クス物質に配合できる。以上、上記の目標並びに目的を
完全に満たす、バリヤーライナー、バリヤーライナーを
もつクロージャー、およびこれらを製造する方法を説明
してきた。該ライナーは、上記以外については公知の物
質から、上記以外については公知の技術および装置を使
用して、容易に製造される。該ライナーは、使用したバ
リヤー物質の性能対ガス、例えば酸素および二酸化炭
素、水蒸気、および精油香気（香気の収奪）等の浸透お
よび透過率の点で、改善された有効性をもたらす。以
上、特定のバリヤー物質の組み合わせを記載してきた。
しかし、他の組み合わせも、異なる用途に対して想定さ
れており、また本明細書で論じた原理およびパラメータ
に基づいて、当業者にはそれ自体自明であろう。上で引
用した全ての特許および／または刊行物を、本発明の参
考文献として本明細書に組み入れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現時点において好ましい態様による、
プラスチッククロージャー中のバリヤーライナーの圧縮
成形を説明するための、模式的な図である。
【図２】図１に模式的に示した本発明の方法に従って製
造したバリヤーライナーを組み込んだ、プラスチックク
ロージャーの、図式的な断面正面図である。
【図３】本図のＡおよびＢは、それぞれ図２の円3Aおよ
び3B内の該ライナー部分の、倍率50X の光学顕微鏡写真
であり、また本図のＣは、図３のＢに示された該ライナ
ー部分の、倍率100Xの光学顕微鏡写真である。
【図４】装入ペレットの倍率100Xの光学顕微鏡写真であ
る。
【図５】本図のＡおよびＢは、それぞれ本発明のもう一
つの態様に係わる端部部分の倍率50X の光学顕微鏡写
真、および本図Ａの該ライナーの中央部分の倍率100Xの
光学顕微鏡写真である。
【図６】図２と同一であるが、変更されたライナー幾何
形状を示す図である。
【図７】図２と同一であるが、変更されたライナー幾何
形状を示す図である。
【符号の説明】
２０・・・・・ペレット 20a, 20b, 20c ・・・・・ディスク ２２・・・・・キャップ ３０・・・・・ベース ３２・・・・・周辺部スカート ３４・・・・・スカート上で、クロージャーと容器とを
固定する手段

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディスク(20a、20b または20c)を含み、
    該ディスクは、本質的にマトリックスポリマー全体に渡
    り分配された、別々の重なりあったプレートレットの分
    散体からなり、該プレートレットがバリヤーポリマーか
    らなり、かつ本質的に該ディスクと平行に配向している
    ことを特徴とする、プラスチッククロージャー用の封止
    ライナー。
  2. 【請求項２】 該ライナーが、該マトリックスポリマー
    と該バリヤープレートレットとの間の接着を促進する相
    容化剤を含む、請求項１記載のライナー。
  3. 【請求項３】 キャップ(22)と、該キャップはキャップ
    内部を画成する周辺スカート部(32)を有するベース部(3
    0)および該スカート部上の、容器に対して該クロージャ
    ーを固定するための手段(34)を有し、および該ベース部
    の内部に固定された請求項１または２に記載のライナー
    (20a、20bまたは20c)とを含み、該プレートレットが本
    質的に該ベースに対して平行に配向していることを特徴
    とする、プラスチッククロージャー。
  4. 【請求項４】 該ライナーが、その場で該ベース上に圧
    縮成形される、請求項３記載のクロージャー。
  5. 【請求項５】 該マトリックスポリマーが、熱可塑性エ
    ラストマー、軟質オレフィンポリマー、およびその混合
    物からなる群から選ばれる、上記請求項の何れかに記載
    の発明。
  6. 【請求項６】 該マトリックスポリマーが、ショアＡ硬
    度45〜95および曲げ弾性率30,000〜100,000psi（約2109
    〜7030kg/cm2）を有する熱可塑性エラストマーである、
    請求項５記載のクロージャー。
  7. 【請求項７】 該マトリックスポリマーが、スチレンブ
    ロックコポリマーおよび弾性ポリマーアロイからなる群
    から選択される、請求項５記載のクロージャー。
  8. 【請求項８】 該マトリックスポリマーが、100 未満の
    ショアＡ硬度を有するオレフィンポリマーである、請求
    項５記載のクロージャー。
  9. 【請求項９】 該オレフィンポリマーが、メタロセンポ
    リエチレン、エチレン−プロピレンゴム、エチレンコポ
    リマー、およびその混合物からなる群から選ばれる、請
    求項８記載のクロージャー。
  10. 【請求項10】 該バリヤー物質が、EVOH、ナイロン、ア
    クリロニトリルコポリマー、EVOHとアモルファスナイロ
    ンとのブレンド、EVOHとアイオノマーとのブレンド、ア
    クリロニトリル−環状オレフィンコポリマー、およびこ
    れらのブレンドからなる群から選ばれる、上記請求項の
    何れかに記載のクロージャー。
  11. 【請求項11】 該相容化剤が、無水マレイン酸グラフト
    ポリマー、エチレン酢酸ビニルグラフトポリマー、エチ
    レンメチルアクリレート、アイオノマーおよびこれらの
    ブレンドからなる群から選ばれる、上記請求項の何れか
    に記載のクロージャー。
  12. 【請求項12】 該バリヤー物質がEVOHを含み、かつ該マ
    トリックスポリマーがEVA またはポリプロピレン／ブチ
    ルゴムを含む、上記請求項の何れかに記載のクロージャ
    ー。
  13. 【請求項13】 該バリヤー物質が、約20〜60重量％の範
    囲内にあり、かつ該相容化剤が、約１〜10重量％の範囲
    内にあり、残部が該マトリックスポリマーからなる、請
    求項12に記載のクロージャー。
  14. 【請求項14】 該バリヤー物質が、約20〜60重量％の範
    囲内にあり、該相容化剤が、約１〜10重量％の範囲内に
    あり、残部が該マトリックスポリマーからなる、上記請
    求項の何れかに記載のクロージャー。
  15. 【請求項15】 該ライナーが、94未満のショアＡ硬度を
    有する、上記請求項の何れかに記載のクロージャー。
  16. 【請求項16】 該ライナーが、約0.5 〜2.0 重量％の量
    で、潤滑剤を含む、上記請求項の何れかに記載のクロー
    ジャー。
  17. 【請求項17】 該潤滑剤が約１重量％の量で存在する、
    請求項16に記載のクロージャー。
  18. 【請求項18】 該潤滑剤が、脂肪酸アミド、脂肪酸エス
    テル、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレング
    リコール、一級アミド、二級アミド、二級−ビスアミ
    ド、およびこれらの混合物からなる群から選ばれる、請
    求項17に記載のクロージャー。
  19. 【請求項19】 上記請求項の何れか１項に記載のプラス
    チッククロージャー用のライナーの製造方法であって、 (a) ペレット(20)を形成する工程と、ここで該ペレット
    は本質的にマトリックスポリマー、バリヤーポリマー、
    および該マトリックスポリマーとバリヤーポリマーとの
    間の付着を促進する相容化剤のブレンドからなり、 (b) 該ペレットを圧縮成形して、ライナーディスク(20a
    20b 20c)を形成する工程とを含み、該ディスク内部
    で、圧縮成形由来の熱および圧力が、該ポリマーを、該
    ディスクと本質的に平行に配向した別々のプレートレッ
    トに成形することを特徴とする、上記方法。
  20. 【請求項20】 更に、以下の諸工程： (c) ベース(30)およびキャップ内部を画成する周辺スカ
    ート(32)とを有するクロージャーキャップ(22)と、該ス
    カート上の、該キャップを容器に固定するための手段(3
    4)を生成する工程と、 (d) 該ライナーディスクを該キャップ内部に固定する工
    程とを含む、請求項19に記載の方法。
  21. 【請求項21】 上記工程(d) を、該ベース上で、その場
    にて該ライナーを圧縮成形することにより実施する、請
    求項20に記載の方法。
  22. 【請求項22】 該工程(a) が、該バリヤーポリマーを、
    該マトリックスポリマー内で、実質的に均一に、別々の
    粒子の不連続相として分散させるように、該ペレットを
    形成する工程を含む、請求項21に記載の方法。
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