(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
940 kg/m3を越える標準密度を持つポリエチレンを、少なくとも94.5質量％、炭素原子数8〜30の少なくとも1種の飽和脂肪酸アミドを0.05〜0.5質量％、脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸塩、モノ-不飽和脂肪酸アミド、炭素原子数少なくとも4のポリオール、モノ-またはポリ-アルコールのモノエーテル、グリセロールのエステル、パラフィン、ポリシロキサン、フッ化ポリマーおよびこれらの混合物からなる群から選択される、補助的潤滑剤を0〜0.15質量％および酸化防止剤、耐酸剤、UV-遮断剤、着色剤および帯電防止剤からなる群から選択される、1または複数の添加剤を0〜5質量％含み、ゼオライトを含まないことを特徴とする、組成物を含むボトル用の捻じ込み式キャップ。
【請求項２】
該飽和脂肪酸アミドが、炭素原子数少なくとも12の、直鎖飽和脂肪酸アミドおよびその混合物からなる群から選択される、請求項1記載のキャップ。
【請求項３】
該脂肪酸アミドが、ベヘン酸アミドである、請求項2記載のキャップ。
【請求項４】
該飽和脂肪酸アミドの含有率が、少なくとも0.07質量％、かつ0.4質量％を越えない、請求項1〜3の何れか1項に記載のキャップ。
【請求項５】
該ポリエチレンが、948〜960 kg/m3なる範囲の、標準密度を持つ、請求項1〜4の何れか1項に記載のキャップ。
【請求項６】
該ポリエチレンが、少なくとも0.05 g/10分であり、かつ10g/10分を越えないフローインデックスMI2を持つ、請求項1〜5の何れか1項に記載のキャップ。
【請求項７】
該酸化防止剤の含有率が、少なくとも0.01質量％である、請求項1〜6の何れか1項に記載のキャップ。
【請求項８】
該補助的潤滑剤が、炭素原子数8〜30のモノ-不飽和脂肪酸アミドからなる群から選択される、請求項1〜7の何れか1項に記載のキャップ。
【請求項９】
該補助的潤滑剤の含有率が、0.1質量％を越えない、請求項1〜8の何れか1項に記載のキャップ。
【請求項１０】
補助的潤滑剤を含まない、請求項1〜7の何れか1項に記載のキャップ。
【請求項１１】
請求項1〜10の何れか1項に記載の、ボトル用の捻じ込み式キャップの製造方法。
【請求項１２】
射出成型による請求項１１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
一般に、ポリエチレンから、ボトル用のキャップを製造することは公知である。滑り特性を最適化し、かつ該キャップの滑りを容易にするために、該ポリエチレン中に潤滑剤を配合することが、一般的に公知である。米国特許第5,948,846号は、該キャップを製造するために、潤滑剤として13-ドコセンアミドを含む組成物を使用することを、開示している。しかし、この組成物は、該組成物を主成分とするこのキャップと接触した際に、保存された食品に、悪臭および雑味を与えるという欠点を示す。この問題は、粒状ゼオライトを、これらの味および匂いを捕獲する量で、該組成物に添加することによって解決されている。
ところで、ゼオライト等の味および匂いの捕獲剤を使用しなくとも、上記の諸欠点を示さず、しかも良好な滑り特性を与える組成物を、今や見出した。
【０００２】
【発明の開示】
そのために、本発明は、940 kg/m3を越える標準密度を持つポリエチレンを、少なくとも94.5質量％、炭素原子数8〜30の少なくとも1種の飽和脂肪酸アミドを0.05〜0.5質量％、脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸塩、モノ-不飽和脂肪酸アミド、炭素原子数少なくとも4のポリオール、モノ-またはポリ-アルコールのモノエーテル、グリセロールのエステル、パラフィン、ポリシロキサン、フッ化ポリマーおよびこれらの混合物からなる群から選択される、補助的潤滑剤を0〜0.15質量％および酸化防止剤、耐酸剤、UV-遮断剤、着色剤および帯電防止剤からなる群から選択される、1または複数の添加剤を0〜5質量％含むことを特徴とする、組成物に関するものである。
【０００３】
ここで、ポリエチレンとは、エチレンのホモポリマーおよびエチレンと1または複数のコモノマーとのコポリマー並びにこれらの混合物を意味するものとする。これらコモノマーは、通常3〜12個の炭素原子を含むα-オレフィンである。これらコモノマーは、好ましくはブテン-1およびヘキセン-1であり、ブテン-1が特に好ましい。一般に、このコポリマー中の該コモノマーの量は、少なくとも0.01モル％、特に少なくとも0.05モル％に等しく、少なくとも0.15モル％なる量が、より一層有利である。該コモノマーの量は、通常最大で5モル％、より正確には最大で3モル％に等しく、多くとも1モル％なる量が推奨される。0.1〜0.7モル％なるコモノマーの量によって、特に良好な結果を得た。
本発明において使用する、該ポリエチレンは、940 kg/m3を越える標準密度(MVS)を示す。本発明の範囲内において、このMVSは、標準規格ISO 1183-3 (1999)に従って測定する。この値は、好ましくは少なくとも948 kg/m3である。一般に、このMVSは、960 kg/m3を越えない。
【０００４】
大抵の場合、このポリエチレンは、更に少なくとも0.05 g/10分、特に少なくとも0.1 g/10分なる、標準規格ASTM D 1238 (1998)に従って、2.16 kg なる負荷の下で190℃にて測定した、フローインデックス(MI2)によって特徴付けられる。少なくとも0.2 g/10分なる値が、より一般的である。このフローインデックスは、一般に10 g/10分を越えず、好ましくは8 g/10分を越えず、多くとも5 g/10分なる値が推奨される。1〜3 g/10分、例えば約2 g/10分なる値が好ましい。
本発明の組成物は、8〜30個の炭素原子を含む、少なくとも1種の飽和脂肪酸アミドを含む。これら飽和脂肪酸アミドは、式：CH3(CH2)nCONH2 (ここでn=6〜28)で表される、直鎖脂肪酸アミドであることが好ましい。少なくとも12個の炭素原子を含むこれら直鎖飽和脂肪酸アミド、およびこれらの混合物の使用を推奨する。ベヘン酸アミドが、特に好ましい。
【０００５】
本発明の組成物における、該飽和脂肪酸アミドの含有率は、好ましくは少なくとも0.07質量％、より好ましくは少なくとも0.08質量％である。一般に、この含有率は、0.4質量％を越えない。好ましくは、この含有率は、0.35質量％を越えない。
該ポリエチレンおよび該飽和脂肪酸アミド以外に、本発明の組成物は、同様に脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸塩、モノ-不飽和脂肪酸アミド、炭素原子数少なくとも4のポリオール、モノ-またはポリ-アルコールのモノエーテル、グリセロールのエステル、パラフィン、ポリシロキサン、フッ化ポリマーおよびこれらの混合物からなる群から選択される、補助的潤滑剤を0〜0.15質量％含むことができる。この補助的潤滑剤が、モノ-不飽和脂肪酸アミドから選択される場合、式：CH3(CH2)xCH=CH(CH2)yCONH2 (ここで、x＋yは4〜26である)で示される、炭素原子数8〜30のモノ-不飽和脂肪酸アミドが好ましく、炭素原子数少なくとも12のモノ-不飽和脂肪酸アミドおよびこれらの混合物が特に好ましい。良好な結果は、エルカ酸アミドによって得られる。
【０００６】
この補助的な潤滑剤の含有率は、0.15質量％を越えない。好ましくは、この含有率は、0.1質量％を越えない。1変更によれば、本発明の組成物は、上記のような補助的潤滑剤を含まない。
本発明の組成物は、酸化防止剤、耐酸剤、UV-遮断剤、着色剤および帯電防止剤等の通常の添加剤を含むことができる。これら添加剤の全含有率は、5質量％を越えず、好ましくは4質量％以下である。
本発明の組成物において使用する該酸化防止剤は、一般にヒンダードフェノール、ホスファイト、ホスホナイト型の酸化防止剤およびこれらの混合物から選択される。
【０００７】
該ヒンダードフェノール型の酸化防止剤は、o-位で置換されたフェノール、2,6-ジアルキルフェノール、ビスフェノール、β-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオン酸、β-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオン酸と一価または多価アルコールとのエステルからなる群から選択できる。該ヒンダードフェノール型の酸化防止剤の例は、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、ステアリルβ-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、ペンタエリスルチルテトラキス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオネート)、ビス(β-3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルエチル)スベレートおよびN,N'-ビス((3-(3'、5'-ジ-t-ブチル-4'-ヒドロキシフェニル)-プロピオニル))ヘキサメチレンジアミンである。
【０００８】
該ホスファイト型の酸化防止剤は、一般に、アルキル-およびアリールホスファイトからなる群から選択され、また特に対称性トリホスファイトからなる群から選択される。このホスファイト型酸化防止剤の例は、トリス-(2,４-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス-(2-t-ブチル-４-メチルフェニル)ホスファイト、トリス-p-ノニル-フェニルホスファイト、トリス-(2,４-ジノニルフェニル)ホスファイト、ビス(2,４-ジ-t-ブチル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイトおよびビス(2,４-ジクミルフェニル) ペンタエリスリトールジホスファイトである。特に、トリス-(2,４-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイトの使用を推奨できる。
該ホスホナイト型の酸化防止剤は、アリールホスホナイト、ジホスホナイトからなる群から選択でき、特にアリールホスホナイトから選択できる。このホスホナイト型酸化防止剤の一例は、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)-4,4'-ビフェニレンジホスホナイトである。
【０００９】
良好な結果は、本発明の組成物が、該酸化防止剤を少なくとも0.01質量％含む場合に得られる。この酸化防止剤の含有率は、一般に1.5質量％を越えない。好ましくは、本発明の組成物は、0.02〜0.5質量％なる範囲の量で、該酸化防止剤を含む。
本発明による該組成物において使用する、該耐酸剤は、脂肪酸塩(例えば、ステアリン酸のナトリウム、カルシウムまたは亜鉛塩)、マナセアイト、金属酸化物(例えば、マグネシウム、カルシウムまたは亜鉛の酸化物)およびこれらの混合物からなる群から選択できる。ステアリン酸カルシウムが好ましい。この耐酸剤の含有率は、好ましくは3質量％未満である。この含有率は、有利には1質量％未満である。
【００１０】
本発明による該組成物において使用する、該UV-遮断剤は、2-(2'-ヒドロキシフェニル)-ベンゾトリアゾール、2-ヒドロキシベンゾフェノン、ヒンダードアミンおよびこれらの混合物からなる群から選択し得る。該2-(2'-ヒドロキシフェニル)-ベンゾトリアゾールの例は、2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-3'-t-ブチル-5'-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-アミルフェニル)ベンゾトリアゾールである。2-ヒドロキシベンゾフェノンの一例は、2-ヒドロキシ-4-n-オクトキシ-ベンゾフェノンである。該ヒンダードアミンの例は、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、琥珀酸の重縮合物および1-(2-ヒドロキシエチル)-2,2,6,6-テトラメチル-4-ヒドロキシピペリジンである。このUV-遮断剤の含有率は、1質量％未満であることが好ましい。この含有率は、有利には0.5質量％未満である。
【００１１】
本発明の組成物において使用する着色剤は、有機着色剤(例えば、フタロシアニン、アンスラキノン、モノ-およびジアゾ化合物、ジアジン、キナクリドンおよびインジゴ)、および無機着色剤(例えば、金属酸化物および金属塩)から選択できる。
一般に、これら着色剤の含有率は、4質量％を越えない。好ましくは、この含有率は、3.5質量％を越えない。
本発明の組成物において使用する、該帯電防止剤は、カチオン性化合物(例えば、４級アンモニウムの塩)、アニオン性化合物(例えば、アルキルスルホネート、アルキルサルフェート、アルキルホスフェート、ジチオカルバメート、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のカルボキシレート)、ノニオン性化合物(例えば、ポリエチレングリコールのエーテルおよびエステル、脂肪酸のエステル、エトキシル化アルキルアミン、モノ-およびジ-グリセライド、エトキシル化脂肪酸およびこれらの混合物)、並びにこれらの混合物から選ぶことができる。該ノニオン性化合物が好ましい。この帯電防止剤の含有率は、3質量％未満であることが好ましい。この含有率は、有利には1質量％未満である。
【００１２】
本発明による組成物は、ゼオライトを含まないものである。これは、グリセリンを含まない。
本発明の組成物は、十分に公知のあらゆる手段によって、得ることができる。例えば、連続する2段階で実施することができ、その第一段階は、該ポリエチレン、飽和脂肪酸アミド、および場合により補助的潤滑剤並びに1または複数の添加剤を、周囲温度にて混合することからなり、その第二段階は、押出機内で、溶融状態にて混合を継続することからなる。該第二段階の温度は、一般に100〜300℃であり、特に120〜250℃、より特定的には約130〜210℃である。一変法は、該飽和脂肪酸アミドおよび場合により他の化合物を、既に溶融されているポリエチレンに導入する工程を含む。
【００１３】
また、第一の時点において、ポリエチレンの第一部分、飽和脂肪酸アミドおよび場合により補助的潤滑剤並びに他の添加剤を含む主混合物を調製する。この主混合物は、飽和脂肪酸アミドおよび場合により他の化合物に富むものである。この主混合物を、次に、例えば該組成物の顆粒を製造する場合には、該ポリエチレンの残りの部分と混合する。
本発明の組成物は、同時に、該組成物を、ボトル用の捻じ込み式キャップを製造するのに適したものとする、良好な滑り特性と、該組成物を、食品用途で利用可能なものとする、良好な微生物抑制特性をもつ。
本発明の組成物は、ポリエチレン製の加工物品の、あらゆる古典的な製造方法によって、特に押出し法、押出し-吹込み成型法、押出し-熱成型法および射出成型法で実施するのに有利である。該組成物は、特にボトル用の捻じ込み式キャップを、射出成型法によって製造する場合に、特に満足な結果を与える。
【００１４】
従って、本発明は、同様に本発明の組成物から、該組成物の射出成型によって、加工物品、特にボトル用キャップを製造する方法にも関連する。この方法によれば、一般に顆粒状態にある該組成物を、押出機に導入し、この押出機内で、可塑化装置によって、該組成物を溶融する。一軸スクリュー押出し機により、良好な結果が得られる。該押出機のスリーブおよびスクリューの温度は、一般に100〜300℃、特に130〜270℃、とりわけ200〜250℃なる範囲内にある。該可塑化段階中、溶融状態にある本発明の組成物は、該スクリューの先端部前方に蓄積される。次いで、該組成物は、冷却された金型内に、迅速に注入される。この充填段階の直後に、該組成物は、その収縮を補償するために、加圧下に維持される。短期間の冷却の後、これら加工物品を、該金型を開放して取り出す。この方法によって製造したこれらキャップは、ボトル、特に食品を含有するボトルを密封するために、有利に使用できる。
【００１５】
【実施例】
以下に記載される実施例は、本発明を例示するのに役立つ。
実施例３は、比較例として与えられる。これら実施例において使用される記号、記載された大きさを表す単位、およびこれら大きさを測定する方法を、以下に説明する。
MI2 = 標準規格ASTM D-1238 (1998) に従って、負荷2.16 kg の下で、190℃にて測定した、g/10分単位で表される、ポリエチレンのフローインデックス。
MVS = 標準規格ISO 1183-3 (1999) に従って測定した、kg/m3 単位で表される、ポリエチレンの標準密度。
OT = 以下のような方法により測定した、開放トルク。10個のキャップを、33センチリットル(cl)の、ガラス製ボトルに、実験室用の単一ヘッドザルキン(Zalkin)装置により、1.5回転に相当する、540°なる回転角度で、これらキャップを閉じるように、捻じ込む。この開放トルクを測定する。このOTの値は、これら10個のキャップについて得た、平均値である。このテストは、これらキャップの製造後、1週間(OT1)および3週間(OT3)行う。
【００１６】
OI =以下のような方法により測定した、抗菌指数。顆粒状態にある、該ポリエチレンを主成分とする組成物33 g を、1 Lの水に、60℃にて4時間に渡り懸濁させる。次いで、6名の異なるオペレータに、周囲温度まで冷却した、この懸濁液を賞味させ、その風味を評価させる。これらオペレータは、該顆粒または平板の不在下で、同様に処理されたサンプル水と比較して、各々に1〜4の等級を与えた。等級1は、このサンプル水の風味に相当する。1等級高い評価値は、一段階低い風味に相当する。この抗菌指数(OI)は、6名のオペレータによる評価値の平均値である。
OIS = 以下の方法により測定された、日光に暴露した後の、抗菌指数。33センチリットル(cl)の、ガラス製ボトルを、水で満たし、1週間前に射出成型したキャップを取り付ける。これらボトルを、サン(Sun)テスト装置内で、40℃、550 Watt/m2 にて、太陽光スペクトルに、42時間暴露させる。次いで、この水の風味を、上記方法と同様な方法でテストして、そのOIを決定する。
【００１７】
実施例１(本発明)
押出機内で、以下の成分によって構成される組成物を、混合し(190℃)、かつ造粒した。
- 99.4質量部の、1.9 g/10分なるMI2および952 kg/m3 なるMVSによって特徴付けられる、ポリエチレン(約0.4モル％のブテン-1を含む)、
- 0.2質量部の耐酸剤(ステアリン酸カルシウム)、
- 0.1質量部の酸化防止剤(トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト)、
- 0.1質量部のUV-遮断剤(無水琥珀酸と1-(2-ヒドロキシエチル)-2,2,6,6-テトラメチル-4-ヒドロキシピペリジンとの重縮合物)、および
- 0.2質量部のベヘン酸アミド(ドコサン酸アミド)。
この顆粒は、1.3なるOIを有していた。
密閉用のキャップは、18個のキャビティーを備えた、ネスタル(Netstal)装置で、射出成型することにより製造する。
この組成物から得たこれらキャップは、1.98 NmなるOT1および1.47 NmなるOT3を有していた。これらキャップについて測定したOISの値は、1.7であった。
【００１８】
実施例２(本発明)
0.2質量部のベヘン酸アミドを、0.08質量部のエルカ酸アミド(13-ドコセンアミド)と0.12質量部のベヘン酸アミドとの混合物で置換して、実施例1の操作を繰り返した。
得られた顆粒は、2.0なるOIを示した。
この組成物から得たこれらキャップは、2.1 NmなるOT1および1.70 NmなるOT3を有していた。これらキャップについて測定したOISの値は、2.2であった。
実施例３(比較例)
0.2質量部のベヘン酸アミドを、0.2質量部のエルカ酸アミド(13-ドコセンアミド) で置換して、実施例1の操作を繰り返した。
得られた顆粒は、2.7なるOIを示した。
この組成物から得たこれらキャップは、1.64 NmなるOT1および0.96 NmなるOT3を有していた。これらキャップについて測定したOISの値は、2.7であった。
実施例3の結果と、実施例1および2の結果とを比較すると、抗菌特性に係わる、本発明によってもたらされた進歩が、明らかとなる。