JP2017007733A - 蓋材、及びそれを融着した容器 - Google Patents

Abstract

【課題】
引き裂き始めるつまみ部分が明確で、つかみ易く、かつ、途中で切れずに、安定して開口可能な蓋材を得る。
【解決手段】
内側からシーラント（２３１）／金属箔（２３２）／外側樹脂層（２３３）からなる積層フィルム（２３）の外側樹脂層と、熱可塑性樹脂からなるプラスチックリング（２１）とが、融着した蓋材（２）であって、積層フィルムの外側樹脂層に脆弱線（２４）を設け、プラスチックリングの一端に基部から破断して取り出し可能な破断突起（２２）を設け、前記脆弱線脇の積層フィルムと、プラスチックリングの前記破断突起とが、融着したことを特徴とする蓋材。
【選択図】図１

Description

本発明は、剥取り式蓋に関し、プリン、アイスクリーム、チーズなどの半凝固食品、粉末コーヒー、粉末のココアや塩、砂糖、顆粒状調味料などの粉体や粒体、あるいは粒入りや果肉入り飲料などの内容物を収納する容器などに使用する蓋材であって、積層フィルムを主体にして、容器の開口部外側にシールし、密封性が高く、かつ、開封性の良い蓋材に関する。

従来から、容器の上端に接着された蓋材で、容器の外側に延設されたつまみ部を有するものが知られている。
このような容器では、蓋材を容器に強く接着された場合、開封時に蓋材が途中で切れて全開できなかったり、シーラント層が伸びてシーラントのカスが生じるなどの問題があった。

上記問題に対し、特許文献１では、金属、プラスチック、紙その他の材料からなる弾性率の低いフィルムと、熱可塑性のフィルムとの組み合わせから成り、容器又は包装をこれらに溶着した際溶着密封する働きをする、容器又は包装に被せる引き裂き式封止キャップ用の溶着自在被覆フィルムを提案している。

この特許文献１では、外周につまみを設けずに、蓋材の内側につまみ部を設け、蓋材の中で引き裂いて開封する方法で対応している。
そのように蓋材を容器から直接剥がすことがないので、蓋材が途中で切れてしまうなどの問題は発生しにくい。しかし、ひと目見ただけでは開封用のつまみ部が分かりにくい上に、つまみをつかみにくく、かつ、開封しにくいという問題があった。

特開昭５８−１７１３５８号公報

そこで、引き裂き始めるつまみ部分が明確で、つかみ易く、かつ、途中で切れずに、安定して開口可能な蓋材を得ることが本発明の課題である。

本発明の請求項１に係る発明は、
内側からシーラント／金属箔／外側樹脂層からなる積層フィルムの外側樹脂層と、
熱可塑性樹脂からなるプラスチックリングとが、融着した蓋材であって、
積層フィルムの外側樹脂層に脆弱線を設け、
プラスチックリングの一端に基部から破断して取り出し可能な破断突起を設け、
前記脆弱線脇の積層フィルムと、
プラスチックリングの前記破断突起とが、融着したことを特徴とする蓋材である。

本発明の請求項２に係る発明は、蓋材の積層フィルムが、深絞り成形されていることを特徴とする請求項１に記載の蓋材である。

本発明の請求項３に係る発明は、積層フィルムの深絞りが、真空成形、あるいは圧空成
形、あるいはプレス成形によって形状を作られていることを特徴とする請求項２に記載の蓋材である。

本発明の請求項４に係る発明は、
プラスチックリングの成形において、積層フィルムをインサートインジェクション成形によって、射出成形金型内部でプラスチックリング及び破断突起と積層フィルムとを融着したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の蓋材である。

本発明の請求項５に係る発明は、破断突起と積層フィルムとの融着部周縁で、脆弱線がコの字状に囲んだ開口開始点を形成してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の蓋材である。

本発明の請求項６に係る発明は、脆弱線が、破断突起をコの字状に囲んだ開口開始点から一端を延長し、プラスチックリングの内周縁に沿って開口部を形成してなることを特徴とする請求項５に記載の蓋材である。

本発明の請求項７に係る発明は、プラスチックリングが、ポリエチレン系樹脂であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の蓋材である。

本発明の請求項８に係る発明は、積層フィルムがポリアミド系樹脂層を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の蓋材である。

本発明の請求項９に係る発明は、蓋材と容器本体とを、超音波融着法、あるいは高周波融着法で融着したことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の蓋材を融着した容器である。

本発明の蓋材は、プラスチックリングの一端に設けた破断部が引き裂き始めるつまみになっていて、引き裂き始める所が明確で、つかみ易く、かつ、途中で蓋材が切れてしまわずに、安定して開口することができる。

本発明の蓋材を融着した容器の第１実施形態を示す斜視図と、蓋材と容器との融着状態を説明する拡大断面図である。 本発明の蓋材を融着した容器の第１実施形態で、破断部を破断し、蓋材の積層フィルムを脆弱線で、プラスチックリングから切り取り、開口し始めた状態を示す斜視図と、蓋材と容器の開口開始状態を説明する拡大断面図である。 本発明の蓋材を融着した容器の第１実施形態で、破断部を破断し、蓋材の積層フィルムをプラスチックリングから切り取った状態を示す斜視図と、蓋材と容器の開口状態を説明する拡大断面図である。 本発明の蓋材の製造工程を示す断面図である。

以下、本発明の蓋材の実施の形態例について、図を用いて詳細に説明する。
図１−１は、本発明の蓋材を融着した容器の一例を示す外観図で、図１−２は、蓋材２と容器本体１０との融着状態を説明する容器上部の拡大縦断面図である。
本発明の蓋材２を用いた容器１は、図１−１で示すように、容器上面に内容物を注出可能な開口部３を設け、開口部３の上側周囲の融着面１１に蓋材２をシールしている。
図１には、容器として、カップ形状を有する円錐台形の紙容器で示したが、円柱形状の紙筒形状や、横断面が円形や楕円状、四角形、多角形などの筒状の紙容器や、テーパーを持
ったカップ状の神容器であっても、主にシートを成形した、開口部を有する形状であれば、どのような紙容器にも使用できる。
蓋材２は、開口部３の周囲に設けられたプラスチックリング２１と、積層フィルム２３から構成され、深絞りで中央が周囲に比べ、下がっている。
図には記載していないが、通常、蓋材２の上に被せるように、オーバーキャップを嵌める。
オーバーキャップを蓋材の上に被せるので、蓋材の外側が汚れたりしにくくできる。しかし、それ以上に、蓋材が深絞りで中央が周囲に比べて下がっているので、蓋材に外から当てて、破断しにくくできる。また、ストローやスプーン、フォークなどの付属品を収納することができる。
図１−３は、蓋材２と容器本体１０とを超音波融着させる時の容器上部拡大縦断面図である。蓋材と容器本体との融着については、後述する。

プラスチックリング２１は、図１−２で示すように、容器１の開口上面形状に沿った平面部２１１と、そこから内側に傾斜した傾斜部２１２を有し、傾斜部の下端は平面になって、積層フィルム２３と強固に融着している。
また、プラスチックリングの傾斜部内側の一端には、傾斜部から破断可能な突起からなる破断突起２２を設けている。合わせて破断突起２２下端は、傾斜部２１２下端と同じ高さで、傾斜部と同様、積層フィルム２３と強固に融着している。

積層フィルム２３は、プラスチックリング２１傾斜部下端と外側面、及び平面部２１１下端と融着し、かつ、破断突起下端と融着して、プラスチックリング２１と一体になっている。
同時に、積層フィルム２３は、容器本体１０の上端の融着面１１や開口部３内側周縁とも融着している。
さらに、図１−１で示すように、破断突起２２周縁には、破断突起をコの字状に囲んだ脆弱線２４が設けられ、開口開始点２５を形成している。

図２は、本発明の蓋材を融着した容器の第１実施形態で、開口を開始する工程を説明する斜視図と、その拡大断面図である。
図２−１で示すように、まず、破断突起２２の先端を強く水平方向に押す。
すると、図２−２で示すように、プラスチックリング２の傾斜部２１２と破断突起２２との間に設けた破断部２２０が破断する。
同時に、破断突起２２と強固に融着していた積層フィルム２３において、破断突起２２の周縁にコの字状に設けた脆弱線２４が千切れ、開口開始点２５より開口し始める。
この破断部２２０は、プラスチックリング２の厚みや破断突起２２の厚みの３〜２０パーセント、好ましくは、５〜１０の厚みで繋げ、容易に破断できるように、ゲート位置を適切に調整する。

図３は、本発明の蓋材を融着した容器の第１実施形態で、破断部を破断し、蓋材の積層フィルムをプラスチックリングから切り取った状態を示す斜視図と、蓋材と容器の開口工程を説明する拡大断面図である。
開口し始めた当初、積層フィルム２３は脆弱線に沿って破断する。
その後、脆弱線の加工がなくなるが、容器１の融着面１１に対して垂直方向に引き上げられると、図３−２で示すように、プラスチックリング２１における傾斜部２１２の下端内側周縁２１２０に沿って破断するようになる。
前記下端内側周縁２１２０は、傾斜部２１２下端と傾斜部側面との角度が、鋭角に設けられている。すなわち、積層フィルム２３がプラスチックリングの内側下端に設けられた鋭角の端部が刃のようになって、積層フィルム融着面に対して垂直方向に引き上げられると、積層フィルムが切断され、図３−１のように開口部を開口させることが出来る。
特に、融着部は再加熱されているので、積層フィルムは、下端内側周縁２１２０で物性が大きく変化し、容易に破断しやすくなっている。

図４は、本発明の蓋材の製造工程を示す断面図である。
図４−１は、積層フィルム単体２３０を示していて、内側から、シーラント２３１、金属箔２３２、外層樹脂層２３３の構成になっている。
外層樹脂層２３３は、最外層にプラスチックリングと融着可能な融着層２３５と、その内側に易延伸性のあるポリアミド系樹脂層２３４を有する多層のフィルムからなる。
外形は、ロール状であっても、枚様であってもかまわない。

図４−２は、積層フィルムを深絞りする工程である。
深絞りは、真空成形、圧空成形、真空・圧空成形、プレス成形などで加工する。冷間で加工しても、加熱状態で加工しても良い。
深絞りすることで、オーバーキャップをかぶせるなどした時に、外からの衝撃があっても、積層フィルムが破断して穴が開くなどの問題が起きにくくなると共に、スプーンやフォーク、ストローなどの付属品を、蓋材とオーバーキャップとの間に収納することができる。

図４−３は、深絞りした積層フィルムに脆弱線を加工する工程である。
脆弱線は、外側から金属箔までの、外層樹脂層だけのハーフカットにする。
すなわち、手切れしやすい金属箔やシーラントを残し、他の樹脂層を切断しておく。特に、ポリアミド系樹脂層２３４を切断しておくことで、樹脂が伸びて、バリ状に残ることを避けることができるので、ポリアミド系樹脂層まで切断して、金属箔層を残すハーフカットにする。
脆弱線の加工は、レーザー加工や、ビク刃、プレス刃などによるプレス加工が考えられる。
イットリウム・アルミニウム・ガーネットからなるＹＡＧレーザーや、そのＹＡＧ結晶のイットリウムの一部を希土類元素で置き換えたレーザーのように、金属箔で反射するレーザーを使用すれば、金属箔より上の樹脂層のみ溶断できるメリットがあるので、金属箔を痛めずに、バリア性を確保しながら、易切断性を持つ脆弱線に加工することができる。

脆弱線は、破断部周囲をコの字に囲んで開口開始点を作るが、その一方の脆弱線一端はプラスチックリング内側の際を通る位置に設ける。もちろん、プラスチックリング内側の際全周囲に回しても良い。
他方の脆弱線一端は始めの部分はプラスチックリング内側に平行に設け、その後、破断部から離れた所で、終端としても良いし、蓋材の中心に向かって延ばしても良い。
また、破断部周辺では、角にＲを付けることが望ましく、Ｕの字のようになっていてもかまわない。

外形形状の抜きは、脆弱線と同時に外形形状をビク刃やプレス型などで抜いておいても良い。又は、この外形形状の抜きは、プラスチックリングを融着後に、抜く工程を入れてもかまわないし、深絞りの前に抜いておいてもかまわない。

図４−４は、深絞りした積層フィルムに脆弱線を施し、外周形状を抜いた積層フィルム上面にプラスチックリングを成形、及び、融着する工程である。
深絞りした積層フィルムに脆弱線を施し、外周形状を抜いた積層フィルムを、射出成形金型に挿入し、プラスチックリングを射出成形する。金型内に溶融樹脂を射出した時に、その溶融樹脂の温度で、最外層に設けられたプラスチックリングと融着可能な融着層２３５の表面が高温になって、プラスチックリングの樹脂と融着させる。
射出成形の溶融樹脂の圧力は高く、強固に積層フィルムとプラスチックリングを融着させ
ることができる。
以上の工程によって、蓋が製造できる。

蓋材２と容器本体１０とは、図１で示した状態に、内容物充填後、高周波融着、あるいは超音波融着して閉鎖する。
高周波で金属箔２３２を高温に加熱し、直ぐ内側のシーラント層２３１を溶融させ、その熱で容器本体の開口部に融着させる。この場合、脆弱線が再溶融で再融着しないように、深絞りで段差を大きくしておき、上端側だけ溶融可能にしておくと良い。
あるいは、超音波で容器本体の最内層と蓋材のシーラント層とを超音波振動させて融着させる。この場合は、容器の開口部を図１−３のように、平らな融着面１１０にして振動を受け易くすると共に、シーラント層や容器本体最内層の表面に微細な凹凸を設けておくことが望ましい。

本発明に使用される蓋に使用される積層フィルム２３のシーラント２３１には、直鎖状低密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン・プロピレン共重合樹脂、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体などが考えられるが、使用する容器本体の最内層樹脂層と融着可能な樹脂とする。

また、蓋材２に使用される積層フィルム２３の金属箔２３２は、銅箔、ニッケル箔、銀箔、金箔なども考えられるが、アルミニウム箔が安価で、展伸性も高く、好ましい。アルミ箔の場合、厚みは、深絞り成形の深さや角Ｒ、深絞りの傾斜角度などにもよるが、１２μｍ〜５０μｍ、好ましくは１８〜３５μｍが良い。
深絞りによって箔が破断したり、孔が開いたりし難いこと、手で簡単に切ることができることなどの条件を試作して確認し、決定する。
高周波によって、容易に加熱できることも、蓋を容器本体に融着させる為に必要なことである。

さらに、蓋材に使用される積層フィルム２３の易延伸性の高いポリアミド系樹脂層２３４が用いられている。
ポリアミド系樹脂層２３４は、耐突き刺し性の高い樹脂系を使用し、深絞りで全体の強度を落とさないこと、わずかな衝撃で破断させないこと、貼り合せし易い事などを目標に選定する。
例えば、６−ナイロン、１１−ナイロン、１２-ナイロン、６，６−ナイロン、６，１２−ナイロン、４，６−ナイロン、６−６，６−共重合ナイロンなどが考えられる。
これらのフィルムは、貼り合わせする時などにテンションをあまり掛けると伸びやすいが、低いガラス転移点を有するので、延伸したフィルムであっても、耐突き刺し性などに対応できる。特に製造後、一定の吸湿があった場合には、ガラス転移点が低下し、耐突き刺し性が向上する。

蓋材に使用される積層フィルム２３の最外層に用いられるプラスチックリングと融着可能な融着層２３５には、プラスチックリングの材質にもよるが、直鎖状低密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体などが考えられる。できるだけ強度の高い融着性が望まれる。

また、プラスチックリング２１も、直鎖状低密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体などのオレフィン系樹脂が考えられる。

容器本体は、紙製であっても、プラスチックシートの成形加工したものや、真空成形や圧空成形したものであっても、射出成形したものでも、開口部が蓋を融着可能な融着面を
持っていれば、材質や形状はどのような容器であってもかまわない。
基材を紙の場合、本体として、坪量が２００ｇ／ｍ^２から８００ｇ／ｍ^２で、密度を０．６〜１．１ｇ／ｃｍ^３の紙を基材にして、紙の表裏を１５μｍ〜８０μｍのポリエチレン系のシール適性に優れた熱可塑性フィルムで覆い、ビク刃で打ち抜き、周囲を貼りあわせた積層シートを用いると良い。

本発明は以上のようなもので、密封性が高く、かつ、引き裂き始める所が明確で、つかみ易く、かつ、途中で蓋材が切れてしまわずに、安定して開封することができる。特にプラスチックリングがあるので、大きな開口部を確実に開口し易く、口部の強度も高く、口当たりを良くする事ができるなど、本発明のメリットは大きい。

１・・・・・・・・・容器
１０・・・・・・・・容器本体
１１・・・・・・・・融着面
１１０・・・・・・・（平らな）融着面
２・・・・・・・・・蓋材
２１・・・・・・・・プラスチックリング
２１１・・・・・・・平面部
２１２・・・・・・・傾斜部
２１２０・・・・・・下端内側周縁
２２・・・・・・・・破断突起
２２０・・・・・・・破断部
２３・・・・・・・・積層フィルム
２３０・・・・・・・積層フィルム単体
２３１・・・・・・・シーラント
２３２・・・・・・・金属箔
２３３・・・・・・・外層樹脂層
２３４・・・・・・・ポリアミド樹脂層（易延伸性樹脂層）
２３５・・・・・・・（プラスチックリングと融着可能な）融着層
２４・・・・・・・・脆弱線
２５・・・・・・・・開口開始点
３・・・・・・・・・開口部

Claims (9)

1. 内側からシーラント／アルミニウム箔／外側樹脂層からなる積層フィルムの外側樹脂層と、
   熱可塑性樹脂からなるプラスチックリングとが、融着した蓋材であって、
   積層フィルムの外側樹脂層に脆弱線を設け、
   プラスチックリングの一端に基部から破断して取り出し可能な破断突起を設け、
   前記脆弱線脇の積層フィルムと、
   プラスチックリングの前記破断突起とが、融着したことを特徴とする蓋材。
2. 蓋材の積層フィルムが、深絞り成形されていることを特徴とする請求項１に記載の蓋材。
3. 積層フィルムの深絞りが、真空成形、あるいは圧空成形、あるいはプレス成形によって形状を作られていることを特徴とする請求項２に記載の蓋材。
4. プラスチックリングの成形において、積層フィルムをインサートインジェクション成形によって、射出成形金型内部でプラスチックリング及び破断突起と積層フィルムとを融着したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の蓋材。
5. 破断突起と積層フィルムとの融着部周縁で、脆弱線がコの字状に囲んだ開口開始点を形成してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の蓋材。
6. 脆弱線が、破断突起をコの字状に囲んだ開口開始点から一端を延長し、プラスチックリングの内周縁に沿って開口部を形成してなることを特徴とする請求項５に記載の蓋材。
7. プラスチックリングが、ポリエチレン系樹脂であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の蓋材。
8. 積層フィルムがポリアミド系樹脂層を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の蓋材。
9. 蓋材と容器本体とを、超音波融着法、あるいは高周波融着法で融着したことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の蓋材を融着した容器。

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