JP2005153894A - 飲料・食品等の密封用容器 - Google Patents
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Abstract
【課題】密封した場合内容物の長期保存を可能とし、多数を輸送するに際し相互にはめ合わせて嵩張らない状態になし得るようにする。
【解決手段】飲料・食品等の密封用容器は、巾2.2mmのカール縁1を備えた巾6.2mm(カール縁幅を含む)のフランジ2と口部に段部3を有するテーパ付きコップ状容器Aが、厚さ120μのアルミニウム箔芯層4とその内外両面に形成せられた厚さ200μと30μのともにフィルムよりなる未延伸ポリプロピレン被覆層5、6よりなりかつアルミニウム箔芯層4の厚さの全厚さに対する比率が、34.3%である積層シート7を冷間多段深絞り成形することにより形成せられたものであり、容器Aの口部内径D1が63mm、同底部内径D2が52mm、同深さHが100mmであり、口部内径D1に対する深さHの比が1:1.58となされているものである。
【選択図】図1
【解決手段】飲料・食品等の密封用容器は、巾2.2mmのカール縁1を備えた巾6.2mm(カール縁幅を含む)のフランジ2と口部に段部3を有するテーパ付きコップ状容器Aが、厚さ120μのアルミニウム箔芯層4とその内外両面に形成せられた厚さ200μと30μのともにフィルムよりなる未延伸ポリプロピレン被覆層5、6よりなりかつアルミニウム箔芯層4の厚さの全厚さに対する比率が、34.3%である積層シート7を冷間多段深絞り成形することにより形成せられたものであり、容器Aの口部内径D1が63mm、同底部内径D2が52mm、同深さHが100mmであり、口部内径D1に対する深さHの比が1:1.58となされているものである。
【選択図】図1
Description
本発明は、コーヒ、紅茶、スープ、デザートのような飲料・食品等の密封用容器に関する。
カール縁を備えたフランジを有するアルミニウム箔製テーパ付き密封用容器は、下記特許文献1に示されているように、既に知られている。この容器は、その口部内径に対する深さの比が1:1未満であるため、デザートや調理済み食品の包装用にはよいが、コーヒ、紅茶、スープのような飲料の包装用としては適当でない。もっとも上記の比が1:1以上である飲料の包装用容器としては、従来から合成樹脂製容器が知られてはいる。
実公平6−047773号公報
上記合成樹脂製容器は、しかしながら、ガスバリヤ性および遮光性に劣るので、内容物がコーヒや紅茶のように味、香りおよび色が尊ばれる飲料では、これらを長期にわたり安定的に保持することが困難であるし、流通時に味が変わる内容物の場合には冷蔵流通に頼らなければならなかったばかりか、耐熱性にも劣るので、飲食時に加熱の必要な内容物の場合、コンビニエンス・ストアに設置されている加熱器で容器のまま加熱することができないという難点があった。これらの問題のないアルミニウム製容器でアルミニウム缶の胴体のように有底ストレート円筒状であれば、しごき成形によりその口部内径に対する深さの比を1:1以上にすることができるが、有底ストレート円筒状であると、複数個はめ合わせて輸送することができず、多くの空間を占めるという問題があった。
本発明の目的は、密封した場合、内容物の長期保存および常温流通が可能でしかも容器のまま加熱することができかつ多数を輸送するに際しても相互にはめ合わせて嵩張らない状態になし得る飲料・食品等の密封用容器を提供するにある。
請求項1の発明による飲料・食品等の密封用容器は、カール縁を備えたフランジを有するテーパ付きコップ状容器が、厚さ60〜200μのアルミニウム箔芯層とその両面に形成せられたそれぞれ厚さ1〜300μの合成樹脂被覆層とよりなる積層シートを多段深絞り成形することにより形成せられたものであり、容器の口部内径が50〜100mmで、同深さが50〜150mmであり、口部内径に対する深さの比が1:1以上となされているものである。
請求項2の発明は、請求項1記載の飲料・食品等の密封用容器において、各合成樹脂被覆層がコーティング層であり、その厚さが1〜10μであるものである。
請求項3の発明は、請求項1記載の飲料・食品等の密封用容器において、 各合成樹脂被覆層がフィルムであり、その厚さが10〜300μであるものである。
請求項4の発明は、アルミニウム箔芯層の厚さの積層シートの全厚さに対する比率が、25〜80%であるものである。
請求項5の発明は、請求項1記載の飲料・食品等の密封用容器において、テーパ付きコップ状容器のテーパ角度が、1〜5゜であるものである。
請求項6の発明は、請求項1ないし5項のうちいずれか一項に記載の飲料・食品等の密封用容器において、フランジの上面が、平滑面となされており、下面に熱封緘材層を有するアルミニウム箔製の蓋が、容器に内容物を充填した後、フランジ上面に加熱融着し得るようになっているものである。
請求項1の発明において、アルミニウム箔芯層の厚さを60〜200μに限定したのは、同厚さが60μ未満では、容器の深絞り成形時に材料に破断が生じたり、フランジに凹凸が生じたりし、同厚さが200μを超えると、アルミニウムの使用量が増えるだけで不経済であるからであり、この範囲のうち、より好ましい厚さは100〜140μである。アルミニウム箔芯層の両面に形成せられた合成樹脂被覆層の厚さをそれぞれ1〜300μに限定したのは、同厚さが1μ未満では、容器の深絞り成形時に材料に破断が生じるおそれがあり、同厚さが300μを超えると、深絞り成形が困難となって容器の生産性が悪くなるからである。アルミニウム箔芯層の両面に合成樹脂被覆層を形成する方法としては、アルミニウム箔に合成樹脂フィルムを接合する方法とアルミニウム箔に合成樹脂をコーティングする方法があるが、前者の場合の厚さは10〜300μ、好ましくは50〜250μであり、後者の場合の厚さは1〜10μ、好ましくは3〜8μである。請求項4の発明において、アルミニウム箔芯層の厚さの積層シートの全厚さに対する比率を25〜80%に限定したのは、同比率が25%未満では、材料が破断するおそれがあり、同比率が80%を超えると、容器側面に折れ重なったしわが発生し易くなるからである。容器の外面側に使用される合成樹脂の具体例としては、フィルムの場合、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルおよびこれらの共重合体があげられ、コーティングの場合、熱硬化型アクリル樹脂およびエポキシ樹脂があげられる。また、容器の内面側に使用される合成樹脂はフランジ部分に熱封緘性が要求されるので、その具体例としては、フィルムの場合、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルおよびこれらの共重合体があげられ、コーティングの場合、塩化酢酸ビニールおよび酸変性ポリオレフィンがあげられる。本発明の容器は、主として、コーヒ、紅茶、スープ等の飲料を充填密封して販売されるものであり、購入者が熱封緘蓋を容器のフランジから剥ぎ取って内容物を飲むものであるから、請求項1の発明において、容器の口部内径を50〜100mm、同深さを50〜150mm、口部内径に対する深さの比を1:1以上に限定したのは、これらの範囲以外では前記用途の容器として不適当であるからである。フランジの巾は、カール縁を含めて熱封緘のための必要巾、保管スペースおよび飲み易さの点から3から10mmがよい。カール縁は容器の強度確保と飲み口の安全上必要である。請求項5の発明において、テーパ付きコップ状容器のテーパ角度を1〜5゜に限定したのは、テーパ角度が1゜未満では、容器輸送時に複数の容器をはめ重ねたさい相互に密着しすぎて取り外しにくくなり、テーパ角度が5゜を超えると、容器周面にしわが生じるからである。
上記テーパ付きコップ状容器は、つぎのようにして製造される。すなわち、アルミニウム箔芯層とその両面に形成せられた合成樹脂被覆層とよりなる積層シートを深絞り成形してフランジを備えたテーパ付きコップ状容器を形成するに当たり、その深絞り成形工程が、ブランクを有底ストレート円筒状に成形する有底ストレート円筒体成形工程と、この工程の後に続く有底ストレート円筒体を有底テーパ付き円筒状に成形する有底テーパ付き円筒体成形工程よりなる多段工程となされている。そして、有底ストレート円筒体成形工程は、ブランクを有底ストレート円筒状に成形する第1段の工程と、第1段の工程で得られた有底ストレート円筒体にさらに深絞りを施す1段または複数段の工程よりなる。有底テーパ付き円筒体成形工程において、円筒体に付けるテーパ角度は1〜5゜であり、絞り率は80%以上である。有底テーパ付き円筒体成形工程における絞り率が80%未満では容器の側壁に破断が生じるおそれがあるからである。生産性の点からは、80〜90%がより好ましい。
上記有底テーパ付き円筒体成形工程には、つぎの金型が用いられる。すなわち、この金型は、パンチのRp部の加工仕上げ粗度Raが0.3〜3μであるとともに、ダイのテーパ角度に対してパンチのテーパ角度が0.01〜0.5゜小さくなされており、パンチのRp部の曲率半径が0.5〜15mmとなされているものである。パンチのRp部の加工仕上げ方法としては、やすりまたはサンドブラストで磨く方法がある。一般に金型の成形材料接触部分は、成形材料が金型上を移動し易いように摩擦係数をできるだけ小さくする方が成形上有利であるとされている。しかしながら、パンチのRp部は、その粗度をある程度大きくした方が、パンチ先端部において成形材料に加わる引張り力を低減でき、成形材料が破断しにくくなるので、パンチのRp部の加工仕上げ粗度Raは0.3〜3μが好ましい。加工仕上げ粗度Raが0.3μ未満では、表面を粗くした効果が認められず、成形材料が破断するおそれがあり、加工仕上げ粗度Raが3μmを超えると、成形開始時にパンチのRp部の凹凸によって成形材料が破断する。前記範囲のなかでもより好ましい加工仕上げ粗度Raは、0.5〜2μである。一般に絞り成形の場合、容器側壁の厚さは高さ方向で異なり、底に近いほど薄くなる。ところが側壁にテーパを付ける場合、成形材料の円周方向に対する縮みは底に近いほど大きいので、成形中に材料が折れ込んでしわが発生しやすくなる。このしわの発生は、パンチとダイの間の空間で円周方向に縮む材料が成形の最後でパンチとダイの周面に密着するときに起こる。そこで、縮んでいく材料が最後に折れ重ならないようにパンチとダイの隙間を狭くすればよいが、この隙間を狭くしすぎると、材料が破断するおそれがある。ただし、開口部近傍では材料はほとんど縮まないので、隙間を狭くする必要はない。したがつて、容器側壁のダイのRd近傍とパンチのRp近傍における成形材料厚さの差に起因する容器側壁のしわ発生を防止するためには、ダイのテーパ角度に対してパンチのテーパ角度を0.01〜0.5゜小さくするのがよい。ダイのテーパ角度に対して小さくするパンチのテーパ角度が0.01゜未満であると、しわ発生の防止効果が小さくなり、ダイのテーパ角度に対して小さくするパンチのテーパ角度が0.5゜を超えると、容器側壁のダイのRd近傍にしわが発生する。成形材料は、成形時パンチの先端部で固定され、パンチのRp部分では絞り荷重の大部分が支えられた状態で引張り力が働き成形されていくので、パンチのRp部分で成形材料は薄くなる。パンチのRp部の曲率半径は、0.5〜15mmが好ましい。パンチのRp部の曲率半径が0.5mm未満では、この部分での成形材料の厚さの減少が大きく、パンチのRp部の曲率半径が15mmを超えると、成形材料がパンチの先端部になじまず、所定のシャープな形状を得ることが困難となる。
本発明の飲料・食品等の密封用容器は、合成樹脂被覆層で腐食が防止されたバリヤ性のあるアルミニウム箔芯層を有しているから、容器を熱封緘蓋で密封すれば、ガスバリヤ性、遮光性および耐熱性に優れており、内容物の味、香りおよび色が飲食時までに変わるというようなことがなく安価な常温流通が可能であるし、飲食時に加熱の必要な場合には、加熱器で容器のまま加熱することもできる。しかも、有底テーパ付き円筒体であるため、複数個はめ合わせて輸送することができ、占める空間が有底ストレート円筒体に比べて大きく減少するので、それだけ有利である。また、口部内径に対する深さの比が1:1以上あるテーパ付き容器は、1段の深絞りによっては成形不可能なところ、多段深絞りにより成形せられたものであるから、飲料容器にも適した形状のものとなる。
本発明をどのように実施するかを具体的に説明するために、以下に実施例を示す。
図1ないし図3に示す本発明による飲料・食品等の密封用容器は、巾2.2mmのカール縁1を備えたカール縁幅を含む巾6.2mmのフランジ2と口部に垂直断面略L形の段部3を有するテーパ付きコップ状容器Aが、厚さ120μのアルミニウム箔芯層4とその内面に形成せられた厚さ200μのフィルムよりなる未延伸ポリプロピレン被覆層5とその外面に形成せられた厚さ30μのフィルムよりなる未延伸ポリプロピレン被覆層6よりなりかつアルミニウム箔芯層4の厚さの全厚さに対する比率が、34.3%である積層シート7を冷間多段深絞り成形することにより形成せられたものであり、容器Aの口部内径D1が63mm、同底部内径D2が52mm、同深さHが100mmであり、口部内径D1に対する深さHの比が1:1.58となされ、容器Aのテーパ角度θが3゜となされてる。
フランジ2の上面は、平滑面となされており、下面にシーラントよりなる熱封緘材層8を有するアルミニウム箔9製の蓋Bが、容器Aに内容物を充填した後、フランジ2上面に加熱融着し得るようになっており、加熱融着した状態は、図2および図3に示されている。
テーパ付きコップ状容器Aの口部に垂直断面略L形の段部3が存在することにより、密封用容器を複数個はめ合わせて輸送するさい、内側の容器が外側の容器に深く入り込まずに取り出しやすくなるが、この段部3はなくてもよい。
上記冷間多段深絞り成形は、ブランクを有底ストレート円筒状に成形する第1段の工程(図4)と、第1段の工程で得られた第1有底ストレート円筒体A1にさらに深絞りを施し、口部を狭めかつ深さを深くして第2有底ストレート円筒体A2を得る第2段の工程(図5)を含む有底ストレート円筒体成形工程と、この工程の後に続く第2有底ストレート円筒体A2を有底テーパ付き円筒状に成形してテーパ角度は3゜の有底テーパ付き円筒体A3を得る第3段の有底テーパ付き円筒体成形工程(図6)よりなる3段工程となされており、その絞り率は85%である。なお、フランジ2のカール縁1は、多段深絞り成形後形成せられる。
上記有底ストレート円筒体成形工程の第1段の工程では、図7に示されているような成形金型10が用いられる。図7において、11は内周面がストレートなダイ、12は外周面がストレートなパンチ、13はパンチ台、14はブランクホルダーである。同第2段の工程は、図示されていないが、第2有底ストレート円筒体A2が得られるように、図7に示されている成形金型10の寸法が変えられただけのものである。上記有底テーパ付き円筒体成形工程では、図8に示されているような成形金型15が用いられる。図8において、16は内周面にテーパを有するダイ、17は外周面にテーパを有するパンチ、18はパンチ台、19はブランクホルダーである。
成形金型15において、パンチ17のRp部の加工仕上げ粗度Raは1μとなされており、ダイ16のテーパ角度θ1が3.0゜であるのに対してパンチ17のテーパ角度θ2は2.8゜であって0.2゜小さくなされている。また、パンチのRp部の曲率半径は3mmである。
1 カール縁
2 フランジ
4 アルミニウム箔芯層
5、6 未延伸ポリプロピレン被覆層(合成樹脂被覆層)
7 積層シート
A 容器
D1 口部内径
H 深さ
θ 容器のテーパ角度
8 熱封緘蓋
9 アルミニウム箔
B 蓋
2 フランジ
4 アルミニウム箔芯層
5、6 未延伸ポリプロピレン被覆層(合成樹脂被覆層)
7 積層シート
A 容器
D1 口部内径
H 深さ
θ 容器のテーパ角度
8 熱封緘蓋
9 アルミニウム箔
B 蓋
Claims (6)
- カール縁を備えたフランジを有するテーパ付きコップ状容器が、厚さ60〜200μのアルミニウム箔芯層とその両面に形成せられたそれぞれ厚さ1〜300μの合成樹脂被覆層とよりなる積層シートを多段深絞り成形することにより形成せられたものであり、容器の口部内径が50〜100mmで、同深さが50〜150mmであり、口部内径に対する深さの比が1:1以上となされている飲料・食品等の密封用容器。
- 各合成樹脂被覆層がコーティング層であり、その厚さが1〜10μである。請求項1記載の飲料・食品等の密封用容器。
- 各合成樹脂被覆層がフィルムであり、その厚さが10〜300μである請求項1記載の飲料・食品等の密封用容器。
- アルミニウム箔芯層の厚さの積層シートの全厚さに対する比率が、25〜80%である請求項1記載の飲料・食品等の密封用容器。
- テーパ付きコップ状容器のテーパ角度が、1〜5゜である請求項1記載の飲料・食品等の密封用容器。
- フランジの上面が、平滑面となされており、下面に熱封緘材層を有するアルミニウム箔製の蓋が、容器に内容物を充填した後、フランジ上面に加熱融着し得るようになっている請求項1ないし5項のうちいずれか一項に記載の飲料・食品等の密封用容器。
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JP2003391141A JP2005153894A (ja) | 2003-11-20 | 2003-11-20 | 飲料・食品等の密封用容器 |
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-
2003
- 2003-11-20 JP JP2003391141A patent/JP2005153894A/ja active Pending
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