(57)【要約】【課題】容器、特に広口容器のキャップ外部からの酸素の侵入を防ぐとともに、密封容器内に残存する酸素を低濃度まで吸収除去する機能を有する酸素吸収プラスチック製キャップを提供する。【解決手段】容器口の密封に用いるプラスチック製キャップにおいて、キャップシェル天面の内側に、天面側から順に酸素バリヤー層、酸素吸収層及びガスケット層を積層配置したことを特徴とする酸素吸収プラスチック製キャップ。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器口の密封に用いるプラスチック製キャップにおいて、キャップシェル天面の内側に、天面側から順に酸素バリヤー層、酸素吸収層及びガスケット層を積層配置したことを特徴とする酸素吸収プラスチック製キャップ。
【請求項２】
酸素バリヤー層が、５〜１００μｍのアルミニウムフィルムであることを特徴とする請求項１記載の酸素吸収プラスチック製キャップ。
【請求項３】
酸素バリヤー層が、５〜６０μｍのエチレンビニルアルコール共重合体フィルムであることを特徴とする請求項１記載の酸素吸収プラスチック製キャップ。
【請求項４】
酸素吸収層が、還元鉄であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の酸素吸収プラスチック製キャップ。
【請求項５】
還元鉄酸素吸収層とガスケット層との間に保護層を配置したことを特徴とする請求項４記載の酸素吸収プラスチック製キャップ。
【請求項６】
キャップシェル天面の内側の容器口部に接する円周上にガスケット層を配置し容器口部と係合して容器内を密封することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の酸素吸収プラスチック製キャップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器口の密封に用いるプラスチック製キャップに関する。さらに詳しくは、本発明は、食品を入れる比較的口径の大きい容器口の密封に適した、外部からの酸素の侵入を防ぐとともに容器内に残存する酸素を除去する機能を付与した、内容物保存機能に優れた酸素吸収プラスチック製キャップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来食品用広口びんのキャップにあっては、外部からの酸素の侵入を防ぐために金属製のキャップを用いるとともに空寸部（容器内の内容物上方の空隙部）の残存酸素をできる限り除去するように蒸気の吹き付けや窒素置換を行っている。さらに容器内に残存する酸素を吸収し内容物の酸化を防ぐ目的で、ガスケット層（密封部材）等に酸素吸収剤を練りこむことも行なわれている。一方、リサイクルや開け易さの面から、金属キャップよりプラスチック製キャップの方が好まれ、一般にはプラスチック製キャップが多用される傾向にある。しかしプラスチック製キャップの場合、一般に酸素（空気）のガスバリヤー性が低いため、ガスケット層に酸素吸収剤を練りこんだだけではキャップシェル天面からの酸素の侵入を防ぐことは難しい。特に広口容器の場合、キャップシェル天面の面積が大きいために、キャップシェル天面を通じて外部からの酸素透過により、ガスケット等に練りこんだ酸素吸収剤の作用効果が、外部から侵入した酸素で消耗してしまい、内部空寸部に対する酸素吸収効果が持続せず、ジャム等の食品容器のように長期保存性が求められるものには好適でない。そのため、広口容器へのプラスチック製キャップの使用は、酸素の影響をあまり受けない内容物を入れる容器に限られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、容器、特に広口容器のキャップ外部からの酸素の侵入を防ぐとともに、密封容器内に残存する酸素を低濃度まで吸収除去する機能を有する酸素吸収プラスチック製キャップを提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、空気との接触面積の大きいプラスチック製キャップ天面の内側に酸素の透過を防止する層を設け、その内側に酸素吸収層を置き、外部から侵入する空気による酸素吸収層の効力低下を遮断する構造にすることによって、上記の課題を解決しうることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するにいたった。
すなわち本発明は、
（１）容器口の密封に用いるプラスチック製キャップにおいて、キャップシェル天面の内側に、天面側から順に酸素バリヤー層、酸素吸収層及びガスケット層を積層配置したことを特徴とする酸素吸収プラスチック製キャップ、
（２）酸素バリヤー層が、５〜１００μｍのアルミニウムフィルムであることを特徴とする第１項記載の酸素吸収プラスチック製キャップ、
（３）酸素バリヤー層が、５〜６０μｍのエチレンビニルアルコール共重合体フィルムであることを特徴とする第１項記載の酸素吸収プラスチック製キャップ、
（４）酸素吸収層が、還元鉄であることを特徴とする第１項、第２項又は第３項記載の酸素吸収プラスチック製キャップ、
（５）還元鉄酸素吸収層とガスケット層との間に保護層を配置したことを特徴とする第４項記載の酸素吸収プラスチック製キャップ、及び
（６）キャップシェル天面の内側の容器口部に接する円周上にガスケット層を配置し容器口部と係合して容器内を密封することを特徴とする第１項、第２項、第３項、第４項又は第５項記載の酸素吸収プラスチック製キャップ、
を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は、広口びんのような比較的天面の面積が大きい容器のプラスチック製キャップにおいて、キャップシェル天面の内側に酸素バリヤー層、酸素吸収層、保護層、ガスケット層を積層配置したもので、それぞれの層はシェル天面側から上記の順番に積層されており、それぞれの層は接着層又は融着により密着している。
本発明の、プラスチック製キャップシェルは公知の素材及び方法によって製造されたものを使用することができる。すなわち、熱可塑性樹脂である、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、酢酸セルロース等を使用することができる。又、熱硬化性樹脂である、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ケイ素樹脂、ポリウレタン樹脂等を使用することができる。又、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、ポリウレタンエラストマー等の耐衝撃弾性体等も使用することができる。素材コスト、成形性、機能性などの点から通常ポリエチレン、ポリプロピレンやこれらの共重合体が好適である。又、これらの樹脂の混合物も使用することができる。又、通常フィラーとして使用される炭酸カルシウム、タルク、マイカ、酸化鉄等も共用できる。これらキャップシェルに使われるプラスチックは程度の差はあっても、いずれも酸素（空気）透過性が高く、プラスチックキャップのみでは、キャップシェル天面からの酸素透過が大きく、容器内容物の酸化による変質を防ぐことができず、キャップシェル天面を通しての外部からの酸素の侵入を遮断する必要がある。
【０００６】
本発明の、酸素バリヤー層は、キャップシェル天面から空気の拡散により容器内に空気とともに侵入する酸素を防ぐ目的で設けられる層で、酸素透過係数の低い公知の材料を使用することができる。すなわち、金属箔、塩化ビニリデン共重合体、エチレンビニルアルコール共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体等を使用することができる。キャップシェル天面の内面に積層するには、フィルム状に加工できる材料が適しており、アルミニウムフィルム及びエチレンビニルアルコール共重合体フィルムが特に好ましい。
アルミニウムフィルムは酸素（空気）をほとんど通さないため薄いフィルム（５μｍ以下）でも酸素透過に対し十分な性能を有するが、積層加工するにはある程度以上の厚みが必要であり、厚さ５〜１００μｍのアルミニウムフィルムが積層加工に適している。特に厚さ７〜５０μｍのアルミニウムフィルムが好適に使用することができる。
エチレンビニルアルコール共重合体フィルムはプラスチックのなかでは酸素透過性が低く、食品衛生上の観点から適した材料である。十分な性能を得るためにはエチレンビニルアルコール共重合体フィルムの厚みは５〜５０μｍがよい。好ましくは１０〜５０μｍがよい。５μｍより薄いと十分な性能が得られない。例えば、（株）クラレ製エバールフィルムが好適に使用することができる。
本発明の目的を達成するためには、酸素バリヤー層で天面からの酸素侵入を防止するだけでは十分ではない。容器内には空気とともに酸素があるので、これによる容器内容物の酸化を防ぐためには容器内に残った酸素を除去する必要がある。キャップ自身にこの機能を持たすべく検討した結果シェル天面内側に酸素吸収剤を積層させるにいたった。
【０００７】
本発明の酸素吸収剤は、酸素と反応して、酸素を吸収することのできる公知の物質を使用することができる。酸素吸収剤は被酸化性の主剤と、必要に応じて、助剤を併用使用することができる。本発明の酸素吸収剤の主剤は、金属粉、亜硫酸塩、亜二チオン酸塩、アスコルビン酸及びその塩、アスコルビン酸エステル、又はこれらの混合物等を使用することができる。平均粒径が１〜１００μｍの還元鉄（鉄の酸化反応を利用した酸素を吸収する鉄粉）が特に好適である。又、アスコルビン酸ナトリウムと亜硫酸ナトリウムの混合物も有効である。本発明に用いる酸素吸収剤の助剤は、酸素吸収剤の主剤が還元鉄粉の場合、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物、臭化物、ヨウ化物が使用でき、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、またはバリウムの塩化物、又はヨウ化物が好適である。本発明に用いる酸素吸収剤として還元鉄粉を用いる場合は、還元鉄粉１００重量部当たり助剤の配合量は０．１〜５重量部を使用することができる。例えば、三菱ガス化学（株）製のエージレスフィルムを使用することができる。これを上記酸素バリヤーフィルムに積層して、容器内の酸素吸収機能を付与することができる。本発明の酸素吸収剤が、万一逸脱して容器内の内容物へ混入することを防ぐ目的で、酸素吸収剤層の外側に保護層を設けることが好ましい。
【０００８】
本発明の保護層は、酸素吸収剤の万一の容器内への逸脱を防止する効果のあるものであれば特に制限なく使用することができ、例えば、公知のプラスチックフィルム等を適宜使用することができる。特に加工性の観点から２０〜７０μｍ厚みのポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系プラスチックフィルムを積層するのが特に好適である。この厚みであれば、積層された保護層を通して酸素（空気）が拡散し、内部の酸素吸収機能は十分維持することができる。
本発明のガスケット層は、キャップで蓋をしたときに、びん口部とキャップが密接に係合し容器内へ酸素が侵入することを防ぐように密封できるものであれば公知のものを使用することができる。すなわち、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、酢酸セルロース、ケイ素樹脂、ポリウレタン樹脂等が使用できる。又、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、ポリウレタンエラストマー等の弾性体等も使用することができる。これらの樹脂やエラストマーは単体でもよく、又、混合物としても使用することができる。さらに、これらの物質の発泡体も使用することができる。本発明のガスケット層の形状は、平板状でもよいが、びん口部に係合しやすい凹部形状にすることができる。
【０００９】
図１は、本発明の一態様のキャップの使用状態を示す部分断面図である。図１のキャップＡは、キャップシェル１の内部に、酸素バリヤー層３、酸素吸収剤層４及び保護層５の積層物とガスケット６を装着したもので、びん口部７の蓋をしたとき、ガスケット６がびん口部７と係合密着し、上記積層物の円周部分からの酸素の侵入が防止される構造を示す。キャップＡで、びん口部７を密封するには、ねじ込み方式が好ましい。図２は、本発明の他の態様のキャップの使用状態を示す部分断面図である。図２のキャップＡは、キャップシェル１の内部に、酸素バリヤー層３、酸素吸収剤層４及び保護層５の積層物とガスケット６を装着したもので、図２に示すように、上記積層物を装着するキャップシェル部分の内径は、ガスケット外縁直径より１〜３ｍｍ小さくしておくと、上記積層物を装着する際のセンターずれ、及びこれにより生じる可能性のある酸素吸収剤層端部からの還元鉄などの脱落、容器内への混入を防ぐことができ、またキャップシェル天面を通過した外気（酸素）が上記積層物の外周を経由して内部に侵入するのを確実に防御することができる。キャップシェル天面２と酸素バリヤー層３、酸素バリヤー層３と酸素吸収剤層４、酸素吸収剤層４と保護層５、酸素吸収剤層４又は保護層５とガスケット６をそれぞれ密着させる手段としては、接着剤を介して密着させることができる。またいずれも樹脂もしくは樹脂を含有しているため、溶融させて融着させ、密着することができるので、融着による方法が製造作業性の面から好ましい。本発明のガスケットは公知の方法によって製造したものをキャップシェル内にはめ込むことができ、又、インシェルモールディング等によって、キャップシェル内に直接注入成形することもできる。密封性及び作業性から、インシェルモールディングによって装着するのが好ましい。又、本発明のガスケット層がドーナッツ状でなく、円盤状であって容器内容物と酸素吸収剤層とを完全に隔離し、しかも、容器内に残留する酸素が該ガスケット層を通過し、酸素吸収剤層によって除去され得るものであれば、該ガスケット層が保護層の機能を果たし、保護層を別個に積層配置する必要はない。
【００１０】
【実施例】
以下に、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。
実施例１
１）酸素バリヤー層として厚さ１５μｍアルミニウムフィルムを用い、キャップとの接着層として厚さ２５μｍのポリプロピレンフィルムを押し出し法によりラミネートした積層フィルムを作成した。２）還元鉄を含む厚さ３０μｍの酸素吸収フィルム［三菱ガス化学（株）製；エージレスフィルム］に、酸素吸収剤層の保護層として厚さ４０μｍのポリプロピレンフィルムを押し出し法によりラミネートして酸素吸収剤層と保護層との積層フィルムを作成した。３）、１）で作成した酸素バリヤー層積層フィルムと、２）で作成した酸素吸収剤層と保護層との積層フィルムとを加熱積層した。４）、３）で作成した酸素バリヤー層積層フィルム、酸素吸収剤層と保護層との積層フィルムを、キャップシェルの装着すべき位置の内径に合わせて円盤状に打ち抜いた。５）、４）で作成した円盤状の酸素バリヤー層積層フィルム及び酸素吸収剤層と保護層との積層フィルムを、ポリプロピレンでできたキャップシェル天面の内面の所定部分に融着して酸素バリヤー層、酸素吸収剤層及び保護層を装着したキャップを得た。６）、５）で作成した酸素バリヤー層、酸素吸収剤層及び保護層を装着したキャップを射出成形の金型に設置して、その内側に熱可塑性エラストマーのガスケット層をインシェルモールディングによって装着し、本発明のプラスチック製キャップを完成した。なお、このキャップシェル天面の直径は７ｃｍある。満量１５４ミリリットルのガラスびんに、９０℃に加熱した市販のイチゴジャム１７０ｇを充填し、６）で作成したキャップにより密封した。このガラスびんは冷却した後、温度２２℃、湿度８０％に保持した恒温恒湿器中で保管し、容器内気相中の酸素濃度の変化を測定した。結果を第１表に示す。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
実施例２
実施例１において、酸素バリヤー層アルミニウムフィルムを、酸素バリヤー層２０μｍエチレンビニルアルコール共重合フィルム［（株）クラレ製；エバールフィルムＥＦ−Ｆ］に置き換え、酸素バリヤー層以外は実施例１と同じ条件で実施し、容器内気相中の酸素濃度の変化を測定した。結果を第２表に示す。
【００１３】
【表２】
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【００１４】
比較例１
実施例１において、酸素吸収剤層及び保護層を除去した以外は実施例１と同じ条件で実施し、容器内気相中の酸素濃度の変化を測定した。結果を第３表に示す。
比較例２
実施例２において、酸素吸収剤層及び保護層を除去した以外は実施例２と同じ条件で実施し、容器内気相中の酸素濃度の変化を測定した。結果を第３表に示す。
比較例３
実施例１において、酸素バリヤー層、酸素吸収剤層及び保護層を除去し、ガスケット層のみとした以外は実施例１と同じ条件で実施し、容器内気相中の酸素濃度の変化を測定した。結果を第３表に示す。
【００１５】
【表３】
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【００１６】
【発明の効果】
本発明のプラスチック製キャップは、容器、特に空寸部容積の大きい広口ガラスびんと組み合わせることで、容器内への酸素の透過を防ぐとともに、容器内に残存する酸素量を低減できる効果がある。食品のように酸素により品質低下を引き起こす内容物を、酸素と接触することを抑制した状態で保護、保存でき内容物の品質保持に大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一態様のキャップの使用状態を示す部分断面図である。
【図２】図２は、本発明の他の態様のキャップの使用状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１  キャップシェル
２  キャップシェル天面
３  酸素バリヤー層
４  酸素吸収剤層
５  保護層
６  ガスケット
７  びん口部
Ａ  キャップ
【図１】
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【図２】
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