JP2006341869A

JP2006341869A - 多層容器

Info

Publication number: JP2006341869A
Application number: JP2005168154A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Takao; 幸博高尾; Shoji Uehira; 庄治植平
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd
Priority date: 2005-06-08
Filing date: 2005-06-08
Publication date: 2006-12-21

Abstract

【課題】複数のシート材料を積層した多層シート材から形成される多層容器について、容器の端部での層間剥離を確実に防止できる多層容器を提供する。
【解決手段】複数のシート材料を積層した多層シート材で、且つ、少なくとも表裏両面の最上層が何れも熱可塑性樹脂による樹脂層である多層シート材から形成される多層容器において、少なくとも最内層１１の樹脂層と最外層１５の樹脂層とを、容器の端部（フランジ部２の外周端部）でのみ溶融により一体化する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数のシート材料を積層した多層シート材から形成される多層容器に関し、特に、容器の端部での層間剥離を確実に防止できるような多層容器に関する。

レトルト食品を収納するための容器として、中間層にガスバリア層や酸素吸収層を有する多層シート材を真空成形等の適宜の成形方法によりカップ状に一体成形した容器で、シート状の蓋材をヒートシールすることで密封されるような、カップ状の多層容器が従来から一般的に使用されている。また、そのようなカップ状の多層容器において、内容物の殺菌のためのレトルト処理の際に、切断端面に積層構造が露出している容器の端部（蓋材がヒートシールされるフランジ部の外周端部）で、露出した積層構造の各層の間の部分に水分が浸入して層間剥離が発生するのを防止するために、容器の端部での切断端面の厚さをできるだけ薄くする、ということが下記の特許文献１により従来公知となっている。
特開２００１−３０３９０号公報

ところで、上記のように容器の端部で切断端面の厚さを薄くした従来公知の多層容器では、容器の端部に露出している積層構造の各層の間を狭くすることで、各層の間に水分を浸入させ難くしているものの、容器の端部では積層構造が依然として露出していることから、各層の間に水分が浸入するのを完全には防止できず、そのような水分の浸入に起因して発生する層間剥離を確実には防止できないという問題がある。

本発明は、上記のような問題の解消を課題とするものであり、具体的には、複数のシート材料を積層した多層シート材から形成される多層容器について、容器の端部での層間剥離を確実に防止できるようにすることを課題とするものである。

本発明は、上記のような課題を解決するために、複数のシート材料を積層した多層シート材で、且つ、少なくとも表裏両面の最上層が何れも熱可塑性樹脂による樹脂層である多層シート材から形成される多層容器において、少なくとも最内層の樹脂層と最外層の樹脂層とが、容器の端部でのみ溶融により一体化されていることを特徴とするものである。

上記のような本発明の多層容器によれば、容器の端部で、樹脂層同士を溶融一体化した部分により、切断端面に露出する積層構造を覆っていることから、各層の間に水分が浸入するのを樹脂（樹脂層同士を溶融一体化した部分）により完全に防止することができて、容器の端部での層間剥離を確実に防止することができる。

また、多層容器での各層同士の接着力が弱くても、容器の端部が樹脂層同士の溶融一体化により強力に接合されていることで、容器に層間剥離が起きるようなことはなく、そのため、各層同士の接着力を適当に弱くしておけば、使用済みの容器をリサイクルする際に、容器の端部を取り除くことで、容器を各層毎に簡単に分離することができて、材料毎の分別を容易に行なうことができる。
さらに、そのように各層同士の接着性の強度がそれほど要求されないことから、多層容器に成形するための多層シート材に使用する各層のシート材料や接着剤についての選択肢を広くすることができる。

複数のシート材料を積層した多層シート材から形成される多層容器について、容器の端部での層間剥離を確実に防止できるようにするという目的を、最良の形態として以下の実施例に具体的に示すように、複数のシート材料を積層した多層シート材で、且つ、少なくとも表裏両面の最上層が何れも熱可塑性樹脂による樹脂層である多層シート材から形成される多層容器において、少なくとも最内層の樹脂層と最外層の樹脂層とを、容器の端部でのみ溶融により一体化するということで実現した。

本実施例の多層容器は、真空成形，圧空成形，深絞り成形，型押し成形等の適宜の成形方法により多層シート材をカップ状に成形した、所謂カップ容器と云われるものであって、図１に示すように、フランジ部２と胴部３と底部４とが一体的に形成されたカップ容器１では、フランジ部２の外周端部が容器の端部となっている。なお、カップ容器１のフランジ部２の上面側には、図示していないが、容器内に内容物を収納した後で、別部材であるシート状の蓋材がヒートシールされることとなる。

そのような本実施例のカップ容器１は、三層の積層構造を有する多層シート材から一体成形されたものであり、カップ容器１の壁部は、図２に示すように、内層１１と中間層１３と外層１５との三層の積層構造を有するものであって、各層１１，１３，１５の間には、各層同士を接着するための接着剤層１２，１４が介装されている。

そのような本実施例のカップ容器１の各層の材料について、内層１１と外層１２には、何れも、ポリプロピレンやポリエチレン等のような熱可塑性樹脂によるシート材料が使用され、中間層１３には、例えば、ガスバリア性を有するＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体）樹脂や、酸素吸収性を有する還元性鉄を配合した熱可塑性樹脂等、用途に応じた適宜の材質のシート材料が使用される。また、各層同士を接着するための接着剤層１４，１５には、オレフィン系樹脂による接着剤が使用される。

ところで、上記のような本実施例のカップ容器１において、容器の端部となるフランジ部２の外周端部では、内層１１の熱可塑性樹脂層と外層１５の熱可塑性樹脂層とが溶融されて一体化された状態となっており、この溶融一体化された部分の樹脂により、中間層１３および接着剤層１２，１４の各端部が覆われて、積層構造が露出しないようになっている。

すなわち、多層シート材をカップ状に成形した段階では、図３（Ａ）に示すように、カップ容器のフランジ部２の外周端部（容器の端部）は、切断端面に積層構造が露出したままの状態となっており、この状態（従来のカップ容器の状態）のままでは、容器内に内容物を収納して密封してから周知のレトルト処理を施した際に、容器端部の切断端面から各層の間に水分が浸入して、図３（Ｂ）に示すように、フランジ部２の外周端部（容器の端部）で層間剥離が生じるような虞がある。

そこで、本実施例のカップ容器１では、切断端面のあるフランジ部２の外周端部（容器の端部）に対して、図４（Ａ）に示すように、レーザー光を照射することで、或いは、図４（Ｂ）に示すように、熱風を吹き付けることで、図２に示すように、内層１１の熱可塑性樹脂層と外層１５の熱可塑性樹脂層とが、フランジ部２の外周端部（容器の端部）で部分的に溶融されて一体化されるようにしている。

なお、本実施例のカップ容器１では、レーザー光の照射や、熱風の吹き付けにより、内層１１と外層１５の樹脂層を溶融一体化した後で、更に、図５に示すように、フランジ部２の外周端部（容器の端部）に対して、当該部分を成形工具５，６により略均一に成形することで、最終的にはフランジ部２の外周端部（容器の端部）を図２に示すような形状に成形している。

樹脂層の溶融については、レーザー光により溶融する場合には、細かい部分のみを精密に溶融することができる。それにより、例えば、図４（Ａ）に示すように、切断端面の中間層の部分にレーザー光を照射することによって、中間層の樹脂が窪むように溶融すると共に、窪んだ中間層に対して、その両側の内層と外層とが相対的に突出した状態で溶融一体化することから、中間層の端面を確実に覆うように内層と外層とを溶融一体化することができる。

一方、熱風により溶融する場合には、簡素な設備により樹脂を溶融することができて、生産効率を上げることができる。なお、その場合には、例えば、図４（Ｂ）に示すように、容器の半径方向外方に向かって、容器の端部の内層と外層との表面に沿って熱風を吹き付けることによって、中間層の端面を覆うように溶融した樹脂を流動させて内層と外層とを溶融一体化することができる。

また、容器の端部（フランジ部２の外周端部）に対して、樹脂層を溶融一体化した後で、成形工具により略均一に成形する場合については、具体的には、例えば、レーザー光を照射したり熱風を当てたりして樹脂層を溶融する箇所に対して、その反対側の付近に、成形面の周縁部にテーパー面を有する成形ロールを配置しておき、図５に示すように、溶融一体化された容器端部（フランジ部２の外周端部）の角部を、上下から成形ロール５，６のテーパー面により押圧して、該角部の樹脂材料を容器端部の先端方向に向けて移動させることで、移動させた樹脂により中間層の被覆が一層確実なものとなるように成形している。

上記のようなカップ容器１による本実施例の多層容器によれば、内層１１と外層１５の樹脂層を溶融して一体化した部分により、容器の端部（フランジ部２の外周端部）で切断端面に露出する積層構造を覆っていることから、積層構造の各層の間に水分が浸入するのを樹脂（樹脂層同士を溶融一体化した部分）により完全に防止することができて、容器の端部での層間剥離を確実に防止することができる。

なお、そのように容器の端部（フランジ部２の外周端部）でのみ樹脂層を溶融させていることにより、隣り合った樹脂層同士が熱溶着性を有するような容器で、容器の大部分で樹脂層を溶融させて各層同士の接着力を強化するような場合と比べて、溶融のためのエネルギーを少なく済ませることができる。

また、本実施例の多層容器では、容器の端部（フランジ部２の外周端部）で、内層１１と外層１５の樹脂（樹脂層同士を溶融一体化した部分）により中間層１３の端部を覆っている（中間層１３を露出させていない）ことから、例えば、中間層１３がガスバリア性を有するＥＶＯＨ樹脂の場合には、中間層１３からの樹脂成分の溶出を、また、中間層１３が酸素吸収性を有する還元性鉄を配合した熱可塑性樹脂の場合には、その中に含有されている鉄粉の錆の発生を、何れも確実に防止することができる。

また、本実施例の多層容器では、各層同士の接着力が弱くても、容器の端部（フランジ部２の外周端部）が樹脂層同士の溶融一体化により強力に結合されていることで、容器に層間剥離が起きるようなことはなく、そのため、各層同士の接着力を適当に弱くしておけば、使用済みの容器をリサイクルする際に、容器の端部を取り除くことで、容器の各層を簡単に分離することができて、材料毎の分別を容易に行なうことができる。また、そのように各層同士の接着性の強度がそれほど要求されないことから、容器を形成するための多層シート材に使用する各層のシート材料や接着剤についての選択肢を広くすることができる。

さらに、本実施例の多層容器では、容器の端部（フランジ部２の外周端部）を、溶融により樹脂層を一体化した後で、成形工具により略均一に成形されていることから、溶融一体化した部分が不規則に変形してバリが発生することで容器の密封性が阻害されたり、容器の見栄えが悪くなったりするのを防止することができると共に、特に、本実施例では、溶融により樹脂層を一体化した後の容器端部の角部の樹脂材料を容器端部の先端方向に向けて移動させるように成形していることから、移動させた樹脂により中間層の被覆を一層確実なものとすることができる。

以上、本発明の多層容器の一実施例について説明したが、本発明は、上記のような実施例にのみ限定されるものではなく、例えば、対象となる容器については、カップ容器に限らず、袋状容器やボトル状容器やチューブ容器等のような他の容器であっても良く、容器の積層構造については、三層に限らず、少なくとも二層以上を有するものであれば良く、三層以上の場合には、中間層として、樹脂成分を有する樹脂系のシート材だけでなく、アルミ箔のような金属系のシート材でも使用可能なものである。

また、容器の端部での樹脂層の溶融については、三層以上の樹脂層を有する場合に、最内層の樹脂層と最外層の樹脂層とを溶融一体化するだけでなく、中間層の樹脂層をも共に溶融一体化しても良く、さらに、樹脂層を溶融するための手段については、レーザー光の照射や熱風の吹き付けに限らず、例えば、ヒーターが内蔵された成形工具により樹脂層を溶融しながら容器の端部を成形する等のような他の手段によるものであっても良い等、適宜に設計変更可能なものであることはいうまでもない。

本発明の多層容器の一実施例に係るカップ容器の全体を示す断面側面図。図１に示した多層容器の端部付近（フランジ部の付近）を示す拡大断面図。多層容器の従来例について、（Ａ）切断端面のある容器端部の付近を示す拡大断面図、および、（Ｂ）容器端部の付近で層間剥離が生じた状態を示す拡大断面図。容器の端部で樹脂層を部分的に溶融するための手段について、（Ａ）レーザー光の照射による場合と、（Ｂ）熱風の吹き付けによる場合とをそれぞれ示す断面説明図。容器端部の樹脂層を溶融一体化した後での容器端部の成形の状態を示す断面説明図。

符号の説明

１多層容器（カップ容器）
２フランジ部
３胴部
４底部
５成形工具（成形ロール）
６成形工具（成形ロール）

Claims

複数のシート材料を積層した多層シート材で、且つ、少なくとも表裏両面の最上層が何れも熱可塑性樹脂による樹脂層である多層シート材から形成される多層容器において、少なくとも最内層の樹脂層と最外層の樹脂層とが、容器の端部でのみ溶融により一体化されていることを特徴とする多層容器。
三層以上の積層構造を有する多層シート材から形成される多層容器の端部で、最内層と最外層の樹脂層同士を溶融一体化した部分によって中間層の端部が被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の多層容器。
容器の端部での樹脂層の溶融がレーザー光の照射によるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の多層容器。
容器の端部での樹脂層の溶融が熱風の吹き付けによるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の多層容器。
容器の端部が、溶融により樹脂層が一体化された後で、成形工具により略均一に成形されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の多層容器。