JP2014125254A - 口栓付き容器、およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
量産性が高く、バリヤ性の高い構成を採ることが可能な形態で、かつ、充填後口元を融着することが可能であり、しかも、口径の変更でも、成形金型の新規製造を必要としないので、低価格が可能な容器及びその製造方法を得ることが、本発明の課題である。
【解決手段】
上部に開口部のある容器本体（１）と、開口部（１１）に設けられる口栓（２）とで構成される容器の製造において、順に、口栓をロールフィルム（３０）上に融着する工程、容器本体に口栓の融着したロールフィルムを融着する工程、ロールフィルムから容器毎にトリミングして、ロールフィルムから容器を切り分ける工程を有することを特徴とした口栓付き容器の製造方法である。
【選択図】図２

Description

本発明は、コーヒー、乳製品、ジュースなどの飲料、醤油、みりん、すり胡麻、ダシなどの調味料、液体や粉末の洗剤などの内容物を入れる容器で、必要に応じて、随時、適当量使用した後、キャップを閉められる口栓付き容器を製造する方法に関する。

濃縮コーヒーのような内容物は、必要に応じて、随時、適当量容器から取り出して使用し、取り出した後は、確実にキャップを閉められる容器が好ましい。特に紙容器を容器本体にすれば、環境にもやさしく、廃棄するには容易で、再利用の制度も活用でき、容器を構成する材質によっては、内容物の長期保存も可能であり、かつ、多種類の内容物を保存する性能を発揮できる可能性を持っている。
しかしながら、紙容器を効率よく自動化して口栓を融着するには、融着条件が出しにくいのに容器本体が座屈しやすい、口栓の形状が複雑で自動機にかけにくく、パーツフィーダーの設計・調整に時間が掛かるなど、多くの課題がある。

文献１では、紙製の上蓋部と注出口のフランジ部が接合される容器を提案しているが、注出口と上蓋との接合と、上蓋部と胴部との接合は、通常の融着であり、紙が内部にあるため、融着時間がかかり、バリヤ性も低く、量産性が低い問題がある。

文献２では、角筒状にされた胴部の両端に、胴部と別に作られた底部および口部を嵌め入れて接合する複合容器製造装置において、角筒状にされて胴部ホルダに保持された胴部の下方および上方に搬入された底部および口部を掴んで胴部１の下端および上端に嵌め入れる昇降自在なチャックと、底部および口部が胴部に嵌められるときに胴部の下部および上部の内側に進入する昇降自在なガイド板とを備えている複合容器製造装置における底部および口部の供給装置が提案されている。
しかし、この別に作られた底部および口部は、ポリエチレン樹脂等のプラスチックにより一体に成形されているので、多層化しておらず、厚みも厚いので、融着するのに過度の熱量を必要とする。
また、冷却に時間が掛かるため、量産性が低いと共に、ガスバリヤ性などの保存性能は高くないのに、製品として高価になってしまうなどのほか、口部から充填しなければならないので、充填後にキャップする機械が必要になる問題がある。
しかも、胴部の開口径が変わると、口部の成形金型を作り直さなければならないし、キャップする機械の変更や、大きな口径の場合はより、成形樹脂量が増大するなどの問題が発生する。

特開平５−３２２４９号公報 特許第１４１５７９１号公報

そこで、量産性が高く、バリヤ性の高い構成を採ることが可能な形態で、かつ、充填後口元を融着することが可能であり、しかも、口径の変更でも、成形金型の新規製造を必要としないので、低価格が可能な容器及びその製造方法を得ることが、本発明の課題である。

本発明の請求項１に係る口栓付き容器の製造方法は、
上部に開口部のある容器本体と、開口部に設けられる口栓とで構成される容器の製造において、順に、
口栓をロールフィルム上に融着する工程、
容器本体に口栓の融着したロールフィルムを融着する工程、
ロールフィルムから容器毎にトリミングして、ロールフィルムから容器を切り分ける工程を有することを特徴とした口栓付き容器の製造方法である。

また、本発明の請求項２に係る口栓付き容器の製造方法は、口栓を融着する前に、ロールフィルムに口栓挿入の穴を開口することを特徴とした口栓付き容器の製造方法である。

また、本発明の請求項３に係る口栓付き容器の製造方法は、口栓は、予めキャップが螺合あるいは嵌合させてから、ロールフィルム上に融着することを特徴とした口栓付き容器の製造方法である。

また、本発明の請求項４に係る口栓付き容器の製造方法は、ロールフィルムと容器本体とを、超音波シールで融着することを特徴とした口栓付き容器の製造方法である。

また、本発明の請求項５に係る口栓付き容器の製造方法は、ロールフィルムのトリミングは、鍔の径より大きい径とすることを特徴とした口栓付き容器の製造方法である。

また、本発明の請求項６に係る口栓付き容器は、上部に開口部のある容器本体と、開口部に設けられる口栓とで構成される容器において、口栓が融着されたフィルムを介して容器本体に融着されていることを特徴とした口栓付き容器である。

また、本発明の請求項７に係る口栓付き容器は、フィルムに口栓挿入の穴を開口していることを特徴とした口栓付き容器である。

また、本発明の請求項８に係る口栓付き容器は、フィルムに口栓挿入の穴を開口しないで外側に口栓を融着し、キャップを開栓してからフィルムを開口する機構を有することを特徴とした口栓付き容器である。

また、本発明の請求項９に係る口栓付き容器は、口栓がプルリングの付いた口栓であることを特徴とした口栓付き容器である。

また、本発明の請求項１０に係る口栓付き容器は、フィルムは、バリヤ層を含む多層フィルムからなることを特徴とした口栓付き容器である。

また、本発明の請求項１１に係る口栓付き容器は、容器本体がカップ形状であることを特徴とした口栓付き容器である。

本発明の口栓付き容器の製造方法は、口栓がロールフィルムに融着しているので、ロールフィルムを介して容器本体に融着するから、バリヤ性が高いフィルム構成を採れると共に、量産性が高く、容器本体の口径が変化しても新たな口栓成形金型は必要としない。
また、充填後の融着も可能であり、フィルム外面融着であれば、開封するまで、バリヤ性の高い包装状態を保持できるなどの効果がある。

本発明である口栓付き容器の一例を示す斜視図である。 本発明である口栓付き容器の一例を示す断面図である。 本発明である口栓付き容器の製造において、ロールフィルムに口栓を融着する製造工程を示した概略図で、フィルムの内側に口栓を融着するタイプの一例を示している。 本発明である口栓付き容器の製造において、ロールフィルムに口栓を融着する製造工程を示した概略図で、フィルム外側に口栓を融着し、フィルムの開口は、開封時に開口するタイプの一例を示している。 本発明である口栓付き容器の製造において、予め口栓を融着させたロールフィルムと、内容物を充填した容器本体とを融着し、その後、ロールフィルムから容器を切り離す製造工程を示した概略図である。 本発明である口栓付き容器の製造において、口栓を融着させたロールフィルムと、内容物を充填した容器本体とを融着したロールフィルムと一体になった容器を、ロールフィルムから容器を切り離す製造工程を示した断面図である。 本発明である口栓付き容器で、フィルム内側に口栓を融着したタイプの容器で、キャップを開けた状態を示す図である。 本発明である口栓付き容器で、フィルム内側に口栓を融着したタイプの容器で、キャップを開け、プルリングを引っ張って、口栓の閉鎖板を口栓から切り欠いた状態を示す図である。 本発明である口栓付き容器で、フィルム外側に口栓を融着したタイプの容器で、キャップ内側の切り刃で、閉鎖板とフィルムを切り欠いて開口する状態を示す断面図である。 本発明である口栓付き容器で、フィルム外側に口栓を融着したタイプの容器で、キャップ下端のＰＰバンドを切り外し、キャップをきつく閉めて、キャップ内側の切り刃で、閉鎖板とフィルムを切り欠いた状態の容器を示す断面図である。

以下、本発明の口栓付き容器における実施の形態例について、図を用いて詳細に説明する。
図１は本発明口栓付き容器を示す図で、蓋を閉めた状態における斜視図である。
口栓付き容器は、容器本体１と、口栓２、フィルム３、キャップ４から構成されている。さらに、詳しくは、図２の断面図で示すように、容器本体１には上部に開口部１１があり、内容物をこの開口部１１から充填する。
容器本体１の開口部１１には、フィルム３との容器融着部３０１が設けられ、通常は先端がフィルムに平行な面になっている。そして、フィルム３には口栓２が融着されている。この一例では、フィルムの内側に口栓融着部３００があり、その口栓融着部３００の中は開口されているが、フィルム３の外側に口栓融着部３００を設けてもかまわない。

図３は、製造工程の一部で、ロールフィルム３０に、口栓２用の穴３１を雄型３３と雌型３２で穴３１を開け、その穴３１に口栓２を通し、融着上治具２１と融着下治具２２で挟み、加熱と圧力で融着する。
この時、ヒートシールでもかまわないが、超音波ホーンを使用して、超音波シールしてもかまわない。超音波シールは、ヒートシールに比べ、シール時間が短くできる。
また、融着下治具２２に口栓を乗せて係止し、ロールフィルム３０を上下の治具で挟んで融着するようにすると、位置精度が正確に出すことができ、安定的に生産ができる。
また、ロールフィルムに口栓用穴３１を開けても、フィルム外側に融着してもかまわない。
この時は、口栓２を逆さにした形状で、融着下治具２２に口栓２とキャップの形状を彫っておくと、同じように、量産しやすくなる。
口栓融着のピッチは、少なくとも容器本体１との融着寸法より大きい必要がある。ロールフィルム３０の押さえや治具の厚み等も考慮したピッチにする。
なお、口栓２の位置は、容器本体１の開口部中心でも良いが、内容物６の排出しやすさや、こぼれにくさを考慮し、排出寄りにすることが好ましい。

図４は、ロールフィルム３０に口栓用穴３１を開けないで、口栓を外側に融着する状態を示している。口栓を下向きにして融着下向き治具２３に入れ、ヒートシールバー２４で容器本体１にロールフィルム３０を融着する状況を示した。もちろん、口栓が下側に向けても落下しない機構を入れば、フィルム外側を上向きにできるので、融着下治具２３を上側にして、溶着してもよい。または、ヒートシールバーの代わりに、超音波ホーンを使用してもいい。超音波ホーンの場合は、超音波ホーン自体がほとんど常温であり、加熱が局所的で、シール時間が短く、冷却時間もわずかなので、シールするサイクルが短く、生産性を上げることができる。

図５は、口栓１を融着したロールフィルム３０を、容器本体１に融着する製造の概略図である。
容器本体１は、下治具１３に装填し、ノズル５から内容物を充填する。
内容物を充填された容器本体１は、口栓２を融着したロールフィルム３と、ヒートシールバー１２によって、加熱融着される。この時、ヒートシールバーには、テフロン（登録商標）加工を施したり、または、テフロン（登録商標）含浸シートなどを介して融着するので、ヒーターには、ロールフィルム３０が溶融して付着することはない。
もちろん、ヒートシール方式ではなく、超音波シールでも可能である。

図６は、螺嵌する口栓２を有する一例で、ロールフィルム３０と容器本体１が融着させた後、容器本体の融着寸法よりも大きな寸法で、ロールフィルムをトリミングし、容器本体１をロールフィルム３０から切り離した状態を示す。
この切断は、ビク型でも、プレス型でも、超音波の抜き型でも、プラスチックフィルムに通常使用される抜き型であれば、抜くことができる。図６−２、図６−３では、ビク刃で抜く例を示す。
通常は、容器本体の融着部寸法は、シールする鍔の幅よりも狭く設定し、融着したその外側に合わせて、少し大きめに抜く。それは、図６−２で示すように、容器鍔外周に外治具３６を鍔高さに設定し、フィルム３をビク刃３５１で切断する。外治具３６は、高分子量ポリエチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、エチレン・プロピレン共重合樹脂や、硬度の高い各種加硫ゴムなどを用いる。また、外時具３６に溝３６１を設け、刃先に負担がないようにすると、刃や外時具の寿命を延ばすことができる。
トリミングすることでトリミング穴３４が開いたロールフィルム３は、巻き取ってラインから排出する。
ところで、シールは、口栓側シール部３８１では、図に示すように、口栓２の鍔における鍔外周より内側で、フィルム３の端部には掛からない位置が好ましい。
容器本体側シール部３８２では、鍔の内側と外側の間でシールする。
従って、容器鍔外周に外治具３６を鍔高さに設定した時、ビク刃３５１は、完全に外治具３６が当たる位置になるよう、鍔外周より外側に離れた箇所で切断するのが好ましい。
これを図６−３に、外下治具３７を使用し、鍔外周より内側に寄せたビク刃３５２でトリミングする場合は、容器本体の鍔自体に当てて切ることになる。もし、容器本体１の材質がクラックに弱い材料の場合、鍔が欠け易くなる恐れが出てくる。また、容器本体側シール部２８３（内側寄せカット）は、融着幅が細くなってしまう問題も出る。
ロールフィルム３０から容器本体１をトリミングすれば、容器の完成である。

図７は、フィルム３の内側に融着した口栓２を持つ本発明の容器の一例で、口栓は、プルリング２５が設けられ、さらに、その外側にヒンジキャップを設けた容器である。
図８で示すように、プルリング２５を引っ張って、閉鎖板２６を引き裂き、開栓できる。もちろん、通常のねじ式の口栓２とスクリューキャップとの組み合わせでもかまわない。

図９は、フィルム３を開口しないで、口栓２を外付けにした１例である。
図９のように、キャップ４は、ＰＰバンド４２で閉め切らない状態で販売される。
そして、図１０のように、消費者は使用直前に、キャップ４下部に設けられたＰＰバンドの薄肉接続部分から切り取って外し、キャップ４を閉め切って、キャップ内部に設けた切断リング４１で、フィルム３に切り込みを入れ、開口する。

フィルム３の例としては、
ポリエチレンテレフタレート樹脂／エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物／ポリエチレン樹脂、
ポリアミド樹脂／エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物／ポリエチレン樹脂、
ポリエチレンテレフタレート樹脂／ポリエチレン樹脂／ポリアミド樹脂／エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物／ポリエチレン樹脂、
ポリエチレン樹脂／ポリアミド樹脂／アクリロニトリル樹脂／ポリエチレン樹脂、
ポリエチレン樹脂／ポリアミド樹脂／エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物／エチレン酢酸ビニル共重合体などが考えられる。
もちろん、層の中には、アルミ、酸化珪素などの蒸着層を含むものであってもかまわない。
これらのフィルム３は、接着剤をコーティングして積層するドライラミネーションや、エクストルーダーラミネーションなどの方法で多層フィルムに加工される。

容器本体１の素材は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリスチレン樹脂、ハイインパクトスチレン樹脂などが考えられる。
また、容器本体１の形状は、特に開口部１に融着用の鍔を設けることが好ましいことや、融着性、充填の作業性を加味すると、カップの形状が本発明の容器における量産性、製造安定性にとって好ましい。

また、口栓２の素材は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体などが考えられる。

キャップ４の素材には、口栓２とは異種の材料を使用する。ポリプロピレン樹脂、エチレン・プロピレン共重合樹脂、アクリロニトリル樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂、ポリメチルペンテン樹脂などが考えられる。

本発明の口栓付き容器がフィルム３を介して口栓２を融着した容器であることは、容器本体１の口径、すなわち融着する鍔径が変化しても、同じ口栓２やキャップ４を使用することができる。場合によっては、同じラインで2種類以上の充填が可能である。
しかも、排出しやすいように、口栓を図６のごとく、容器本体１の中央部ではなく、排出しやすい方向に寄せて融着することも、容易である。

以下、本発明の実施例について記載する。
容器本体１は、エチレン・プロピレン共重合樹脂とし、射出成形により製造した。
口栓２は高密度ポリエチレン樹脂を使用し、図６の形状の金型で射出成形によって製造した。
ロールフィルム３０は、ポリエチレンテレフタレート樹脂／エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物／ポリエチレン樹脂の構成で、ウレタン系接着剤を使用したドライラミネーションで積層し、容器本体１の融着寸法より１６ミリメートル大きな幅にスリットして作成した。
キャップ４は、エチレン・プロピレン共重合樹脂とし、図６形状の金型で射出成形によって製造した。
ロールフィルム３０に、ビク型を使用して口栓２用の穴を開け、口栓２を穴に通してフィルム内側に口栓を超音波のホーンと下治具を使用して融着した。
容器本体１を融着下治具１３に入れ、容器本体１に内容物として粉末の胡椒を充填し、口栓２を融着したロールフィルム３０を容器本体１の開口部に当てた。
超音波ホーンでロールフィルム３０を容器本体１に融着し、容器本体を治具に挿入したまま、ビク刃を当てて、容器本体１の融着用鍔の外径よりも４ミリメートル大きな径で抜いて、ロールフィルム３０から容器を取り出した。

本発明は以上のようなもので、本発明の口栓付き容器は、主としてカップ状の容器本体１に、フィルム３を介して口栓２を融着した容器である。
このフィルム３は、ロールフィルム３０を用いることができるので、通常の成形品である口栓２そのものを直接融着することに比べ、薄肉であるので、極めて使用樹脂を少なくすることが可能なので、省資源であり、熱伝導しやすく、容易に溶融し、短時間で冷却できるので、量産性が高い。しかも、エネルギーが小さくても溶融できるので、省エネルギーである。
加えて、バリヤ性の高い素材を加えた多層フィルムを使用することができる。そのため、酸素ガスバリヤ性、油脂等のバリヤ性、水蒸気のバリヤ性、香料に対するバリヤ性など、内容物に合わせたバリヤ性のあるフィルムを含んだ多層フィルムを使用できる。
もちろん、強度が必要な場合には、引っ張り強度などが高い素材を選べることができる。しかも、フィルム内側に口栓２を融着の場合、フィルム外層には、融着性のない材料も選択可能である。
また、ロールフィルム３０の状態で使用できるから、カールしやすいフィルム構成であっても、比較的反らない状態のまま、融着が可能で、カールのケアが必要としないメリットがある。
また、ロールフィルム３０と口栓２の融着は、どんな治具でも使用できるので、強固で確実に付けることができる。
さらに、容器本体２の融着部の径が違うものであっても、融着ホーンや下治具、または、ヒートシールバーなどの変更だけで、容易に対応できるなど、本発明のメリットは大きい。

１・・・・・・・・・容器本体
１１・・・・・・・・開口部
１２・・・・・・・・ヒートシールバー
１３・・・・・・・・下治具
２・・・・・・・・・口栓
２１・・・・・・・・融着上治具
２２・・・・・・・・融着下治具
２３・・・・・・・・融着下向き治具
２４・・・・・・・・ヒートシールバー
２５・・・・・・・・プルリング
２６・・・・・・・・閉鎖板
３・・・・・・・・・フィルム
３０・・・・・・・・ロールフィルム
３００・・・・・・・口栓融着部
３０１・・・・・・・容器融着部
３１・・・・・・・・口栓用穴
３２・・・・・・・・雌型
３３・・・・・・・・雄型
３４・・・・・・・・トリミング穴
３５１・・・・・・・ビク刃（鍔外周より外側に寄せた）
３５２・・・・・・・ビク刃（内側に寄せた）
３６・・・・・・・・外治具
３６１・・・・・・・溝
３７・・・・・・・・外下治具
３８１・・・・・・・口栓側シール部
３８２・・・・・・・容器本体側シール部（外側寄せカット）
２８３・・・・・・・容器本体側シール部（内側寄せカット）
４・・・・・・・・・キャップ
４１・・・・・・・・切断リング
４２・・・・・・・・ＰＰバンド
５・・・・・・・・・ノズル
６・・・・・・・・・内容物

Claims (11)

1. 上部に開口部のある容器本体と、開口部に設けられる口栓とで構成される容器の製造において、順に、
   口栓をロールフィルム上に融着する工程、
   容器本体に口栓の融着したロールフィルムを融着する工程、
   ロールフィルムから容器毎にトリミングして、ロールフィルムから容器を切り分ける工程を有することを特徴とした口栓付き容器の製造方法。
2. 口栓を融着する前に、ロールフィルムに口栓挿入の穴を開口することを特徴とした請求項１に記載の口栓付き容器の製造方法。
3. 口栓は、予めキャップが螺合あるいは嵌合させてから、ロールフィルム上に融着することを特徴とした請求項１又は２に記載の口栓付き容器の製造方法。
4. ロールフィルムと容器本体とを、超音波シールで融着することを特徴とした請求項１〜３のいずれかに記載の口栓付き容器の製造方法。
5. ロールフィルムのトリミングは、鍔の径より大きい径とすることを特徴とした請求項１〜４のいずれかに記載の口栓付き容器の製造方法。
6. 上部に開口部のある容器本体と、開口部に設けられる口栓とで構成される容器において、口栓が融着されたフィルムを介して容器本体に融着されていることを特徴とした口栓付き容器。
7. フィルムに口栓挿入の穴を開口していることを特徴とした請求項６に記載の口栓付き容器。
8. フィルムに口栓挿入の穴を開口しないで外側に口栓を融着し、キャップを開栓してからフィルムを開口する機構を有することを特徴とした請求項６に記載の口栓付き容器。
9. 口栓がプルリングの付いた口栓であることを特徴とした請求項６〜８のいずれかに記載の口栓付き容器。
10. フィルムは、バリヤ層を含む多層フィルムからなることを特徴とした請求項６〜９のいずれかに記載の口栓付き容器。
11. 容器本体がカップ形状であることを特徴とした請求項６〜１０のいずれかに記載の口栓付き容器。

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