JP3471934B2

JP3471934B2 - 包装容器の製造方法

Info

Publication number: JP3471934B2
Application number: JP30104794A
Authority: JP
Inventors: 正道金子; 秀俊近野; 淳一里吉
Original assignee: 日本テトラパック株式会社
Priority date: 1994-12-05
Filing date: 1994-12-05
Publication date: 2003-12-02
Anticipated expiration: 2018-12-02
Also published as: JPH08156976A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、包装容器の製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、食品、例えば液体食品を収容する
包装容器としては、びん、紙容器、金属缶等が使用さ
れ、前記包装容器に所定量の液体食品が充填（じゅうて
ん）され、密閉されて市販されている。このうち、びん
は衝撃に弱く割れやすいので自動販売機等で販売するに
は適さない。また、紙容器は衝撃を受けても割れること
がないので自動販売機等で販売するには適しているが、
柔軟性が高いので開封時等に変形すると、紙容器に収容
された液体食品が注出口から溢（あふ）れ出してしま
う。

【０００３】一方、金属缶は衝撃に強く剛性があるので
自動販売機等で販売するには適している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の金属缶においては、廃棄された空き缶を潰（つぶ）
すのが困難であるだけでなく、アルミ缶とスチール缶と
を分別して回収するのが煩わしい。そして、自動販売機
において液体食品を加熱して販売する場合、誘電加熱に
よって金属缶を加熱することができないので、高温の空
気によって間接的に加熱することになる。したがって、
液体食品を十分な温度に加熱するまでに長い時間が必要
となってしまう。さらに、断熱性が低いので自動販売機
から取り出した直後に金属缶を持つのが困難であるとと
もに、金属缶の中の液体食品が短い時間で冷却されてし
まう。

【０００５】本発明は、前記従来の金属缶の問題点を解
決して、廃棄された後に容易に回収することができ、誘
電加熱によって液体食品を加熱することができ、しか
も、断熱性が高い包装容器の製造方法を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の包
装容器の製造方法においては、成形型内に外装体を装填
（そうてん）し、該外装体内において、樹脂製の多層シ
ートを先端拡張法によってカップ状に変形させて収容容
器を成形し、成形時に加えられた熱によって前記外装体
と収容容器とを一体的に融着させる。

【０００７】そして、該収容容器に食品を充填し、前記
収容容器を蓋体（ふたたい）で密閉する。また、前記外
装体における前記収容容器と接触する面は、カップ状に
変形させたときの前記多層シートの最外層を構成する樹
脂に対して相溶性を有する樹脂の発泡材料によって形成
される。

【０００８】本発明の他の包装容器の製造方法において
は、カップ状に変形させたときの前記多層シートの最外
層を構成する樹脂はポリプロピレンであり、前記発泡材
料は発泡ポリプロピレンである。また、前記多層シート
はエチレンビニルアルコール共重合体層を有する。

【０００９】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、前記のように
包装容器の製造方法においては、成形型内に外装体を装
填し、該外装体内において、樹脂製の多層シートを先端
拡張法によってカップ状に変形させて収容容器を成形
し、成形時に加えられた熱によって前記外装体と収容容
器とを一体的に融着させる。したがって、前記外装体と
収容容器との間に熱活性接着剤等を配設する必要がな
い。

【００１０】そして、前記収容容器に食品を充填し、前
記収容容器を蓋体で密閉する。また、前記外装体におけ
る前記収容容器と接触する面は、カップ状に変形させた
ときの前記多層シートの最外層を構成する樹脂に対して
相溶性を有する樹脂の発泡材料によって形成される。こ
の場合、前記多層シートの最外層を構成する樹脂に対し
て、前記外装体における収容容器と接触する面を形成す
る樹脂が相溶性を有するので、収容容器と外装体とを融
着させることができる。

【００１１】また、廃棄された包装容器を潰すのが容易
になるだけでなく、包装容器の回収が容易になる。そし
て、自動販売機において食品を加熱して販売する場合、
誘電加熱によって包装容器を加熱することができるの
で、食品を十分な温度に加熱するまでに必要な時間を短
くすることができる。さらに、前記発泡材料によって断
熱性を高くすることができるので、自動販売機から取り
出した直後に包装容器を持つのが容易になるとともに、
包装容器の中の食品が短い時間で冷却されるのを防止す
ることができる。そして、先端拡張法による成形時に多
層シートに加えられた熱が成形型に逃げるのを防止する
ことができる。

【００１２】また、前記先端拡張法においては、多層シ
ートを融点以上に加熱した後に成形するので、食品を充
填する前に収容容器を滅菌する必要がなくなる。また、
レトルト時に収容容器が分子配向効果によって収縮した
り変形したりすることがない。さらに、先端拡張法を使
用すると、収容容器の厚さを調整するのが容易になる。

【００１３】本発明の他の包装容器の製造方法において
は、カップ状に変形させたときの前記多層シートの最外
層を構成する樹脂はポリプロピレンであり、前記発泡材
料は発泡ポリプロピレンである。また、前記多層シート
はエチレンビニルアルコール共重合体層を有する。した
がって、該エチレンビニルアルコール共重合体の融点が
ポリプロピレンの融点より高いので、エチレンビニルア
ルコール共重合体層によって多層シートが支えられる。
その結果、多層シートを高温になるまで加熱することが
可能になる。また、収容容器は大きな熱量を保持した状
態で成形されるので、収容容器と外装体との融着性を向
上させることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例における
包装容器の部分断面図、図２は本発明の実施例における
包装容器の分解斜視図、図３は本発明の実施例における
包装容器の斜視図、図４は本発明の実施例におけるフラ
ンジ部の近傍の断面図、図５は本発明の実施例における
底壁の近傍の断面図である。

【００１５】図において、１１は透明でガスバリヤ性の
高い熱可塑性材料から成り、食品としての液体食品を収
容する収容容器であり、上端が開口したカップ状の形状
を有する。該収容容器１１は、共押出成形法、ブローン
フィルム成形法等によって成形された樹脂製の多層シー
トを、先端拡張法（メルトフェーズ圧空成形法）によっ
てカップ状に変形させることにより成形され、断面が筒
状の有底胴部１１ａ及び該有底胴部１１ａの上端に径方
向外方に延びるフランジ部１１ｂから成る。

【００１６】本実施例においては、前記収容容器１１の
外径を約５３〔ｍｍ〕に、高さを約１３５〔ｍｍ〕にし
た。前記先端拡張法においては、多層シートを融点以上
の約１８０〔℃〕に加熱した後に成形するため、液体食
品を充填する前に収容容器１１を滅菌する必要がなくな
る。また、レトルト時に収容容器１１が分子配向効果に
よって収縮したり変形したりすることがない。さらに、
収容容器１１の厚さを調整するのが容易になる。

【００１７】前記多層シートの外側表面の少なくとも一
方をポリプロピレン（以下「ＰＰ」という。）層にする
とともに、エチレンビニルアルコール共重合体（以下
「ＥＶＯＨ」という。）層を使用していて、例えば、以
下のような層構造を有する。ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／再生ＰＰ層また、これに代えて、ＰＰ層／再生ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／再
生ＰＰ層／ＰＰ層ＰＰ層／ＥＶＯＨ層／ＰＰ層ＰＰ層／再生ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／Ａ
ＰＥＴ層のような層構造にすることもできる。このように、層構
造にＥＶＯＨを使用しているので、多層シートのガスバ
リヤ性を高くすることができる。本実施例においては、
多層シートの厚さを２．５〔ｍｍ〕とし、ＥＶＯＨ層の
比率を１４〔％〕とした。

【００１８】そして、前記収容容器１１の外側には収容
容器１１より剛性及び断熱性が高い発泡材料で形成され
た外装体としてのスリーブ１２が配設される。本実施例
においては、収容容器１１の有底胴部１１ａとスリーブ
１２とを合わせた厚さを約１５０〔μｍ〕に、収容容器
１１の底壁の厚さを３５０〔μｍ〕にする。前記スリー
ブ１２は筒状の形状を有し、前記収容容器１１の形状を
保持するとともに、収容容器１１に収容された液体食品
と外気との間で熱の移動がないように断熱する。なお、
スリーブ１２に代えて有底筒状体を使用することもでき
る。該有底筒状体を使用する場合、先端拡張法による成
形時に収容容器１１を真空引きするための開口が底壁に
形成される。

【００１９】前記スリーブ１２は発泡ＰＰから成り、発
泡によって形成される気泡の径を１５０〔μｍ〕程度に
する。また、発泡ＰＰに代えて、ＰＰ層と発泡ＰＰ層と
から成る層構造にすることもできる。この場合、収容容
器１１と接触する側に発泡ＰＰ層が配設される。前記ス
リーブ１２を筒状に成形するために、あらかじめ所定の
寸法に切断された発泡ＰＰから成る図示しないブランク
シートがマンドレルに巻き付けられ、超音波シール等の
融着方法によって縦シールが施される。本実施例におい
ては、厚さが０．８〔ｍｍ〕の発泡ＰＰから成るブラン
クシートが使用される。

【００２０】前記収容容器１１とスリーブ１２とは二重
構造を有する。この場合、スリーブ１２を形成し、次
に、該スリーブ１２内において前記収容容器１１を先端
拡張法によって成形し、続いて、液体食品を充填した
後、収容容器１１を蓋体１３で密閉する。前記スリーブ
１２は収容容器１１の強度を補強するための構造材とし
ても機能するので、収容容器１１をその分薄くすること
ができ、先端拡張法による加工が容易になる。

【００２１】前記スリーブ１２の外側にはあらかじめフ
ィルム１６が被覆され、該フィルム１６の裏面には所定
の文字や絵などが裏印刷によって描かれる。本実施例に
おいては、前記フィルム１６はＰＰフィルムから成り、
発泡ＰＰ製のスリーブ１２の表面にあらかじめ被覆され
る。したがって、発泡ＰＰが有するパール光沢とＰＰフ
ィルムが有する光沢とによって、印刷仕上がりの美観を
向上させることができる。

【００２２】また、前記フィルム１６として、延伸ＰＰ
フィルムを使用することもできる。この場合、前記スリ
ーブ１２内に収容容器１１を成形した後、熱収縮法によ
ってスリーブ１２の表面に前記フィルム１６を被覆する
ことができる。なお、前記スリーブ１２の表面に印刷を
施す場合は、フィルム１６は不要である。このように、
包装容器の全体を樹脂によって形成することができるの
で、廃棄された包装容器を潰すのが容易になるだけでな
く、包装容器の回収が容易になる。

【００２３】そして、自動販売機において液体食品を加
熱して販売する場合、誘電加熱によって包装容器を加熱
することができるので、液体食品を十分な温度に加熱す
るまでに必要な時間を短くすることができる。さらに、
発泡ＰＰによって断熱性を高くすることができるので、
自動販売機から取り出した直後に包装容器を持つのが容
易になるとともに、包装容器の中の液体食品が短い時間
で冷却されるのを防止することができる。そして、先端
拡張法による成形時に多層シートに加えられた熱が成形
型に逃げるのを防止することができる。

【００２４】ところで、前記多層シートは先端拡張法に
よって成形されるので、多層シートは融点以上の約１８
０〔℃〕に加熱される。また、カップ状に変形させたと
きの前記多層シートの最外層がＰＰ層又は再生ＰＰ層で
あり、スリーブ１２における収容容器１１と接触する面
が発泡ＰＰによって形成される。したがって、収容容器
１１の成形時に加えられた熱が発泡ＰＰの発泡セルの薄
膜を溶融させ、収容容器１１とスリーブ１２とを融着す
る。

【００２５】この場合、成形した後の収容容器１１が十
分に厚いと、該収容容器１１は相当な量の熱を保持した
ままスリーブ１２の発泡ＰＰと接触することになる。し
たがって、発泡ＰＰの発泡セルの薄膜に十分な熱が加え
られるので、収容容器１１とスリーブ１２との融着性を
向上させることができる。このように、スリーブ１２に
おける収容容器１１と接触する面を、カップ状に変形さ
せたときの前記多層シートの最外層を構成する樹脂に対
して相溶性を有する樹脂の発泡材料により形成すること
によって、収容容器１１を成形する際に収容容器１１と
スリーブ１２とを容易に一体的に融着することができる
ので、収容容器１１とスリーブ１２との間に熱活性接着
剤等を配設する必要がない。

【００２６】そして、本実施例のように、ＰＰ層間にＥ
ＶＯＨ層を挟持した構造を有する多層シートを収容容器
１１の材料として使用した場合には、ＥＶＯＨの融点が
ＰＰの融点より高いのでＥＶＯＨ層によって多層シート
が支えられる。したがって、多層シートを一層高温にな
るまで加熱することが可能になる。また、収容容器１１
は、一層大きな熱量を保持した状態で成形されるので、
収容容器１１とスリーブ１２との融着性を向上させるこ
とができる。

【００２７】なお、先端拡張法においては、収容容器１
１を成形する際に雄型と雌型とによって多層シートを挟
持するようになっているので、前記フランジ部１１ｂの
近傍を厚く成形することは容易である。この場合、フラ
ンジ部１１ｂの近傍は相当な量の熱を保持したままスリ
ーブ１２の発泡ＰＰと接触することになる。したがっ
て、発泡ＰＰの発泡セルの薄膜に十分な熱が加えられる
ので、収容容器１１とスリーブ１２との融着性を向上さ
せることができる。

【００２８】また、スリーブ１２によって補強されない
収容容器１１の底壁は、図５に示すように、有底胴部１
１ａより厚くされる。さらに、スリーブ１２の下端縁は
径方向内方に湾曲させられる。したがって、収容容器１
１の底壁と有底胴部１１ａとの間の角部が薄肉化するの
を防止することができる。この場合、該角部の近傍は相
当な量の熱を保持したままスリーブ１２の発泡ＰＰと接
触することになる。したがって、発泡ＰＰの発泡セルの
薄膜に十分な熱が加えられるので、収容容器１１とスリ
ーブ１２との融着性を向上させることができる。

【００２９】このように、収容容器１１におけるスリー
ブ１２の上端及び下端に対応する部分を厚くすることに
よって、収容容器１１とスリーブ１２との融着性を高く
することができるので、包装容器の剛性及び座屈強度を
高くすることができるだけでなく、耐久性を向上させる
ことができる。また、収容容器１１を構成する多層シー
トを以下のような層構造にすることもできる。

【００３０】ポリスチレン（以下「ＰＳ」という。）層
／ポリエチレン（以下「ＰＥ」という。）層ＰＳ層／ＥＶＯＨ層／ＰＥ層この場合、カップ状に変形させたときの多層シートの最
外層をポリエチレン層にするとともに、スリーブ１２に
おける収容容器１１と接触する面を発泡ポリエチレンに
よって形成する。

【００３１】さらに、カップ状に変形させたときの前記
多層シートの最外層をＡＰＥＴ層にするとともに、スリ
ーブ１２における収容容器１１と接触する面を発泡ＰＥ
Ｔにすることもできる。そして、前記収容容器１１に液
体食品が充填された後、前記フランジ部１１ｂの上側表
面に蓋体１３が固定され、収容容器１１が密閉される。
前記蓋体１３は透明でガスバリヤ性の高い樹脂製フィル
ムから成り、ヒートシール、超音波シール等の融着手段
によって前記フランジ部１１ｂに溶着される。この場
合、前記樹脂製フィルムは透明であるので、収容容器１
１に収容された液体食品を透視することができる。

【００３２】また、前記樹脂製フィルムは、共押出成形
法、ブローンフィルム成形法等によって３０〜５０〔μ
ｍ〕の厚さに成形される。そして、前記樹脂製フィルム
は、例えば、以下のような層構造を有する。ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／ＰＰ層さらに、蓋体１３は透明でガスバリヤ性の高い樹脂製プ
レートで形成することもできる。この場合、樹脂製プレ
ートは熱プレス法、射出成形法等によって成形される。

【００３３】前記蓋体１３の所定箇所には、収容容器１
１に収容された液体食品を注出するための注出口１３ａ
が形成され、該注出口１３ａはプルタブ１５によって密
閉される。該プルタブ１５は、ガスバリヤ性、剛性及び
引張強度の高い材料から成り、着色することができる。
そして、プルタブ１５は、例えば、以下のような層構造
を有する。

【００３４】二軸延伸ＰＰ層／ピーラブル接着層このように、包装容器に金属を使用しないので、廃棄さ
れた包装容器を潰すのが容易であるだけでなく、回収も
容易になる。そして、収容容器１１が樹脂製であり、ス
リーブ１２が非金属材料製であるので、自動販売機にお
いて液体食品を加熱して販売する場合、誘電加熱によっ
て直接的に加熱することができる。したがって、液体食
品を十分な温度に加熱するまでに必要な時間を短くする
ことができる。

【００３５】さらに、スリーブ１２は断熱性が高いので
自動販売機から取り出した直後に包装容器を持つのが容
易になるとともに、包装容器の中の液体食品が短い時間
で冷却されるのを防止することができる。次に、先端拡
張法について説明する。図６は本発明の実施例における
包装容器の成形方法の第１工程図、図７は本発明の実施
例における包装容器の成形方法の第２工程図、図８は本
発明の実施例における包装容器の成形方法の第３工程図
である。

【００３６】図において、１２はスリーブ、２１は多層
シート、３５は雌型、４１は先端拡張プラグである。該
先端拡張プラグ４１は、前記雌型３５と対向させて配設
され、雌型３５に向けて開口する有底筒状の拡張カム５
１、前記先端拡張プラグ４１の中央において昇降自在に
配設されたロッド５３、及び該ロッド５３の先端部の支
点５４を軸として揺動自在に取り付けられたカムブレー
ド５５を有する。該カムブレード５５は前記ロッド５３
の周縁に沿って複数個配設され、前記支点５４より上方
のカム従動片部５５ａ、及び支点５４より下方の拡張片
部５５ｂから成る。また、前記雌型３５内には、あらか
じめスリーブ１２が装填される。

【００３７】前記拡張カム５１の内周には下方になるに
従って径方向内方に迫り出すカム面５１ａが形成され
る。したがって、図７に示すように、前記ロッド５３を
下降させると、前記カムブレード５５のカム従動片部５
５ａが前記拡張カム５１に沿って移動し、徐々に径方向
内方に位置するようになるのでカムブレード５５が揺動
させられる。一方、前記拡張片部５５ｂは前記カムブレ
ード５５の揺動に伴って先端が径方向外方に移動させら
れる。この間、前記雌型３５に形成された穴５８を介し
て雌型３５内を真空引きする。

【００３８】このようにして、図８に示すように、肉厚
バランスが良好で、底壁及び有底胴部１１ａ（図２）の
厚さが小さくかつ均一な収容容器１１が成形され、該収
容容器１１とスリーブ１２とが融着させられる。しか
も、収容容器１１を軽量にすることができるとともに、
気密性を高くすることができる。なお、本発明は前記実
施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づい
て種々変形することが可能であり、これらを本発明の範
囲から排除するものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における包装容器の部分断面図
である。

【図２】本発明の実施例における包装容器の分解斜視図
である。

【図３】本発明の実施例における包装容器の斜視図であ
る。

【図４】本発明の実施例におけるフランジ部の近傍の断
面図である。

【図５】本発明の実施例における底壁の近傍の断面図で
ある。

【図６】本発明の実施例における包装容器の成形方法の
第１工程図である。

【図７】本発明の実施例における包装容器の成形方法の
第２工程図である。

【図８】本発明の実施例における包装容器の成形方法の
第３工程図である。

【符号の説明】

１１収容容器１２スリーブ１３蓋体２１多層シート

フロントページの続き (56)参考文献特開平６−134849（ＪＰ，Ａ) 特開平２−276620（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−159572（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65D 81/24 B65D 1/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）成形型内に外装体を装填し、
（ｂ）該外装体内において、樹脂製の多層シートを先端
拡張法によってカップ状に変形させて収容容器を成形
し、成形時に加えられた熱によって前記外装体と収容容
器とを一体的に融着させ、（ｃ）該収容容器に食品を充
填し、（ｄ）前記収容容器を蓋体で密閉するとともに、
（ｅ）前記外装体における前記収容容器と接触する面
は、カップ状に変形させたときの前記多層シートの最外
層を構成する樹脂に対して相溶性を有する樹脂の発泡材
料によって形成されることを特徴とする包装容器の製造
方法。
【請求項２】（ａ）カップ状に変形させたときの前記
多層シートの最外層を構成する樹脂はポリプロピレンで
あり、（ｂ）前記発泡材料は発泡ポリプロピレンである
とともに、（ｃ）前記多層シートはエチレンビニルアル
コール共重合体層を有する請求項１に記載の包装容器の
製造方法。