JP2003312603A - 合成樹脂製密閉容器およびその製造方法 - Google Patents

合成樹脂製密閉容器およびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 開封を容易にすべく、薄い合成樹脂フィルム
で口元部の開口部がシールされた合成樹脂製密閉容器を
提供する。 【解決手段】 口元部３と、その口元部３の表面に溶着
され口元部３の開口部４をシールする合成樹脂フィルム
５を有する合成樹脂製密閉容器において、合成樹脂フィ
ルム５の溶着部６が口元部３の表面に対して超音波ねじ
り振動によって溶着されている合成樹脂製密閉容器。ま
た、合成樹脂フィルム５の厚さを１００μｍ以下とする
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、口元部と該口元部
の開口部をシールする合成樹脂フィルムを有する合成樹
脂製密閉容器及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】内容物を注入するための口元部を有する
合成樹脂製密閉容器（以下、容器ということがある。）
が使用されている。例えば、医療用容器においては、輸
液などが容器内に注入される。食品用容器においては、
飲料、食品などが容器内に注入される。
【０００３】しかし、容器の製造と内容物の注入は、同
じ場所で行われるとは限らないので、容器を輸送する必
要がある。そのため、輸送時に無菌状態を維持し、異物
の混入を防止するため、あるいは輸送時において容器の
変形を防止するため、容器内に無菌空気を充填した後、
容器の口元部の表面に合成樹脂フィルム（以下、フィル
ムということがある。）を熱溶着により溶着し、開口部
をシールしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】輸液注入時の作業性を
考慮すると、フィルムは薄いほうがよい。例えば、フィ
ルムの厚さが薄ければ、加熱により収縮するので、剥離
せずに容易に開封が可能となる。そのため、できるだけ
薄いフィルムにより開口部をシールすることが必要とさ
れる。
【０００５】しかしながら、熱溶着による方法では、フ
ィルム自体が収縮してしまうため、フィルムの厚さを薄
くすることができず、厚さ３０μｍ以下のフィルムを溶
着することは困難であった。そのため、加熱により従来
の厚いフィルムを収縮させて開封しようとすると、多大
な熱量が必要であるため口元部まで変形するおそれがあ
った。
【０００６】また、縦振動による超音波溶着により、フ
ィルムを溶着することは可能ではあるが、口元部表面に
溶着代として、突条を設ける必要があり、口元部の設計
変更が必要となる。また、溶着部に大きな凹凸が生じる
ため、内容物の注入後、キャップなどを溶着により取り
付ける際に、凹凸により溶着が不十分になるおそれもあ
った。
【０００７】本発明の目的は、口元部に薄い合成樹脂フ
ィルムが、溶着部の凹凸が小さく溶着され、開口部がシ
ールされた合成樹脂容器とその製造方法を提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に鋭意検討した結果、本発明は、口元部と、その口元部
の表面に溶着され口元部の開口部をシールする合成樹脂
フィルムを有する合成樹脂製密閉容器において、前記合
成樹脂フィルムの溶着部が前記口元部の表面に対して超
音波ねじり振動によって溶着されていることを特徴とす
る合成樹脂製密閉容器を採用した。
【０００９】口元部の表面に合成樹脂フィルムが、超音
波ねじり振動によって溶着されているため、超音波縦振
動に比べて溶着部の凹凸が小さい。その結果、内容物を
注入後、容器の口元部に対するキャップなどの溶着が容
易となり、溶着が不十分となることはない。
【００１０】さらに、溶着部が１又は複数とすることも
可能である。すなわち、溶着部を複数にすれば、内側に
溶着部に溶着不良が起こっても、外側の溶着部により開
口部を確実にシールすることができる。
【００１１】また、口元部がフランジを有し、前記フラ
ンジの表面に合成樹脂フィルムが溶着されている合成樹
脂製密閉容器も採用できる。口元部の厚さが薄く、溶着
部を複数にすることができなくても、口元部にフランジ
を設け、溶着可能な口元部表面を広くすることにより、
複数の溶着部によりフィルムの溶着を可能とすることが
できる。
【００１２】本発明において、合成樹脂フィルムの厚さ
は限定されないが、１００μｍ以下が好ましく、３０μ
ｍ以下が最適である。超音波ねじり振動による溶着であ
るので、溶着による発熱は局所的であり、発熱によりフ
ィルムに収縮することはない。したがって、従来の熱溶
着では困難であった３０μｍ以下のフィルムによるシー
ルも可能となる。その結果、フィルム開封作業が容易と
なるので、内容物注入の作業効率が向上する。
【００１３】本発明に係る合成製樹脂容器は、１又は複
数の突条を有する超音波ねじり振動子の振動により、合
成樹脂製密閉容器の口元部の表面に合成樹脂フィルムを
溶着する合成樹脂製密閉容器の製造方法により製造する
ことができる。
【００１４】超音波ねじり振動子により、突条が口元部
表面に対して略平行に振動する。かかる方向の振動によ
り、合成樹脂フィルムと口元部とが摩擦が生じ、摩擦熱
により、合成樹脂フィルムと口元部とが溶解し、両者が
溶着される。
【００１５】なお、超音波ねじり振動子の辺縁部に刃部
を設けることもできる。合成樹脂製密閉容器の口元部の
表面に合成樹脂フィルムを溶着すると共に、前記刃部に
より前記合成樹脂フィルムを切断する合成樹脂製密閉容
器の製造方法により製造することもできる。
【００１６】超音波ねじり振動子の辺縁部に刃部を有す
るので、突条と同様に、刃部はフィルムに対しても略平
行に振動する。したがって、振動する刃部がフィルムに
接触すれば、容易にフィルムを切断することができる。
その結果、熱溶着や超音波縦振動による溶着において
は、別途不可欠であったフィルム切断作業を省略するこ
とができる。
【００１７】また、前記口元部がフランジを有し、前記
フランジの表面に合成樹脂フィルムを溶着する合成樹脂
製密閉容器の製造方法も採用できる。口元部の厚さが薄
く、複数の突条により溶着ができなくても、口元部にフ
ランジを設け、溶着可能な口元部表面を広くできる。そ
の結果、複数の突条によるフィルムの溶着を可能とする
ことができる。
【００１８】フィルム厚さは限定されないが、本発明の
製造方法は、厚さ１００μｍ以下の合成樹脂フィルムに
対して好適である。すなわち、超音波ねじり振動による
溶着であるので、溶着による発熱は局所的であり、発熱
によりフィルムに収縮することはない。特に、従来に熱
溶着では困難であった３０μｍ以下のフィルムによるシ
ールも可能となる。
【００１９】本発明の合成樹脂製密閉容器及び製造方法
は、いずれの用途の容器に対しても適するが、特に、内
容物の注入まで、無菌状態あるいは清潔な状態が維持さ
れていることが必要とされる医療用容器又は食品用容器
に対して好適である。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る合成樹脂製
密閉容器の一実施形態を示す概略断面図である。図１
（ａ）において、１は合成樹脂製密閉容器、２は容器
部、３は口元部、４は開口部、５は合成樹脂フィルムで
ある。合成樹脂製密閉容器１は、容器部２に略円筒状の
口元部３が取り付けられた構造を有する。口元部３を介
して、容器部２に内容物が注入される。図では、容器部
２は、ボトル形状を有しているが、バッグ形状や内容物
に応じて他の形状とすることができる。
【００２１】口元部３はフランジ３ａを有し、フランジ
３ａの表面に合成樹脂フィルム５が超音波ねじり振動に
より溶着され、開口部４がシールされている。さらに、
円内の拡大図である図１（ｂ）で説明すると、フランジ
３ａの表面に合成樹脂フィルム５が、２箇所の溶着部6
により溶着されている。
【００２２】超音波縦振動による溶着に比べ、溶着部の
凹凸が小さい。その結果、内容物を注入後、容器の口元
部に対するキャップなどの溶着が容易となり、溶着が不
十分となることはない。また、予め口元部表面に溶着代
として、突条や突起などを設ける必要がないという利点
がある。
【００２３】なお、図では、溶着部６は２箇所である
が、１箇所又は３箇所以上であってもよい。溶着部６が
複数箇所であれば、内側の溶着部６に溶着不良が発生し
ても、外側の溶着部６により密閉状態を保ち開口部４を
封止することができる。この場合、溶着部６同士を離間
する必要があるので、図１で説明したように、口元部３
にフランジ３ａを設けることが好ましい。また、口元部
３の形状は、円筒形状に限らず、用途に応じた形状とす
ることができる。
【００２４】また、フィルムの厚さは特に限定されない
が、３０μｍ以下であれば、フィルムは加熱により容易
に収縮する。熱風を当てたり、発熱体に近づけたりする
ことにより容易に開封可能であり、内容物の注入におけ
る作業効率が向上する。容器製造時に、容器内を無菌状
態にし、開口部を封止することができる。そのため、輸
送時の雑菌や異物の混入を防止できるので、医療用容器
または食品用容器として好適に使用できる。さらには、
輸送時において、容器部の変形も防止でき、内容物の注
入が容易となる。
【００２５】次に、本発明に係る合成樹脂製密閉容器の
製造方法について説明する。図２は、本発明に係る合成
樹脂製密閉容器の製造方法の一形態を示す図である。図
２において、合成樹脂製密閉容器１の口元部３は、アン
ビル１１により固定されている。さらに、口元部３の上
には合成樹脂フィルム５が配され、開口部４を覆ってい
る。超音波ねじり振動子１０が上下に移動可能に配置さ
れている。（移動機構は図示せず）なお、巻き取り装置
１２とローラ１３とを備えていれば、フィルム５を順次
供給できるので、フィルム溶着の効率が向上する。
【００２６】図２（ｂ）は超音波ねじり振動子１０を図
２（ａ）の矢印Ａ方向から見た図である。超音波ねじり
振動子１０は、８個の扇状部１０ｂに分割されている。
そして、辺縁部１ａに刃部１５を、刃部１５の内側に２
つの突条１６を有している。振動子１０に発振電源が供
給されると、扇状部１０ｂは、各々Ｔ方向に振動する。
該振動により、合成樹脂フィルムの溶着及び切断が行わ
れる。なお、分割数は必ずしも８分割である必要はな
い。
【００２７】図３は、フィルムの溶着及び切断の様子を
示す図である。超音波ねじり振動子１０の辺縁部１０ａ
が振動しながら下降し、アンビル１１上のフランジ３ａ
とフィルム５に接近する。更に下降すると、刃部１５が
フィルム５に当接するので切断が開始し、次に突条１６
の平坦部１６ａがフィルム５に当接し、フィルム５とフ
ランジ３ａとの間に摩擦を生じせしめる。該摩擦によ
り、フィルム５とフランジ３ａとは溶解するので、互い
に溶着される。
【００２８】なお、図２のおけるローラ１３をフランジ
３ａの位置より上方に配置すると、フィルム５が斜上方
に引き上げられるので、刃部１５による切断が容易とな
る。突条１６の平坦部１６aの幅は０．２ｍｍ以上あれ
ば、良好な溶着が可能である。また、口元部３とフィル
ム５の材質は、同質の材料であることが好ましく、ポリ
プロピレン又はポリエチレンが好適である。
【００２９】
【実施例】直径３０ｍｍのフランジ付きの口元部に、厚
さ３０、４０μｍのフィルムを本発明に係る方法により
溶着した。超音波の周波数は１９ｋＨｚで、振動子根元
外周の振幅は１６０μｍで、発振時間は０．２５ｓで、
冷却時間は０．５０ｓとし、溶着部は２箇所とした。
【００３０】フィルムを溶着された合成樹脂製密閉容器
を、５５０℃の燃釜の中を通過させて、フィルムの溶解
（開封）に要する時間を測定した。４０μｍのフィルム
に対しては、溶解開始まで２．１ｓを要し、溶解完了ま
で更に０．５ｓを要した。３０μｍのフィルムに対して
は、溶解開始まで１．８ｓを要し、溶解完了まで更に
０．３ｓを要した。フィルムが薄いために、開封に長時
間を要しない。
【００３１】
【発明の効果】本発明の合成樹脂製密閉容器の製造方法
によれば、超音波ねじり振動による溶着であるので、溶
着による発熱は局所的であり、発熱によりフィルムに収
縮することはない。したがって、特に限定されないが、
合成樹脂フィルムの厚さが１００μｍ以下とすることが
可能である。特に、従来の熱溶着では困難であった３０
μｍ以下のフィルムによるシールも可能となる。その結
果、フィルム開封作業が容易となるので、内容物注入の
作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る合成樹脂製密閉容器の一実施形態
を示す概略断面図で、図１（ａ）は全体で、図１（ｂ）
は、図１（ａ）円内の拡大断面図である。
【図２】本発明に係る合成樹脂製密閉容器の製造方法の
一実施形態を示す概略図である。
【図３】合成樹脂フィルムが溶着される様子を示す図で
ある。
【符号の説明】
１ 合成樹脂製密閉容器 ２ 容器部 ３ 口元部 ４ 開口部 ５ 合成樹脂フィルム ６ 溶着部 １０ 超音波ねじり振動子 １１ アンビル １２ 巻き取り部 １５ 刃部 １６ 突条

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 口元部と、その口元部の表面に溶着され
    口元部の開口部をシールする合成樹脂フィルムを有する
    合成樹脂製密閉容器において、前記合成樹脂フィルムの
    溶着部が前記口元部の表面に対して超音波ねじり振動に
    よって溶着されていることを特徴とする合成樹脂製密閉
    容器。
  2. 【請求項２】 前記溶着部が１又は複数である請求項１
    に記載の合成樹脂製密閉容器。
  3. 【請求項３】 前記口元部がフランジを有し、前記フラ
    ンジの表面に合成樹脂フィルムが溶着されている請求項
    １又は２に記載の合成樹脂製密閉容器。
  4. 【請求項４】 前記合成樹脂フィルムの厚さが１００μ
    ｍ以下である請求項１乃至３にいずれかに記載の合成樹
    脂製密閉容器。
  5. 【請求項５】 前記合成樹脂製密閉容器が医療用容器又
    は食品用容器である請求項１乃至４のいずれかに記載の
    合成樹脂製密閉容器。
  6. 【請求項６】 １又は複数の突条を有する超音波ねじり
    振動子の振動により、合成樹脂製密閉容器の口元部の表
    面に合成樹脂フィルムを溶着する合成樹脂製密閉容器の
    製造方法。
  7. 【請求項７】 超音波ねじり振動子が辺縁部に刃部を有
    し、合成樹脂製密閉容器の口元部の表面に合成樹脂フィ
    ルムを溶着すると共に、前記刃部により前記合成樹脂フ
    ィルムを切断する合成樹脂製密閉容器の製造方法。
  8. 【請求項８】 前記口元部がフランジを有し、前記フラ
    ンジの表面に合成樹脂フィルムを溶着する請求項６又は
    ７に記載の合成樹脂製密閉容器の製造方法。
  9. 【請求項９】 前記合成樹脂フィルムの厚さが１００μ
    ｍ以下である請求項６乃至８のいずれかに記載の合成樹
    脂製密閉容器の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記合成樹脂製密閉容器が医療用容器
    又は食品用容器である請求項６乃至９のいずれかに記載
    の合成樹脂製密閉容器の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2269807A1 (de) * 2009-06-30 2011-01-05 Telsonic Holding AG Vorrichtung, Verwendung der Vorrichtung und Verfahren zum torsionalen Ultraschallschweissen
WO2015107484A1 (en) * 2014-01-17 2015-07-23 I.M.A. Industria Macchine Automatiche S.P.A. Ultrasound device for sealing and cutting
WO2019206424A1 (de) * 2018-04-27 2019-10-31 Telsonic Holding Ag Verfahren und vorrichtung zum applizieren eines flexiblen flächengebildes auf ein basisformteil, sowie bauteil mit einem flexiblen flächengebilde auf einem basisformteil

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