JP2799317B2 - 包装容器及びそれを製造する方法 - Google Patents

包装容器及びそれを製造する方法

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、包装容器及びそれを製造する方法に関する
ものである。
［従来の技術］ 改質雰囲気包装（MAP）または調節雰囲気包装（CAP）
は、食品の劣化や変質を防止または遅らせて新鮮な食品
の陳列寿命を延ばすことができるように設計された包装
システムを表す言葉である。これらの包装システムの中
心になるものは、酸化、呼吸及び成熟の自然過程を遅ら
せることができるように組成された気体環境で食品を包
囲するという原理である。そのような環境の代表的な構
成要素は、酸素、窒素、二酸化炭素、エチレン及び水蒸
気である。この気体環境は、封入容積内に維持すべきこ
れらの気体及び／またはそれから排除すべき気体に対し
て所定の透過性を備えた隔壁材からなる包装容器によっ
て食品の周囲に封入される。
MAP及びCAP用の従来の包装容器は完全にプラスチック
製であり、20〜50ミル厚さで一般的に積層構造になって
いる熱成形されたトレーをプラスチックフィルムからな
るヒートシール蓋で覆ったものが一般的である。隔壁を
含む容器の構造体はポリマー材によって造られている。
包装模様は、紙ラベルや別個の板紙を独立的に付着させ
て施される。
そのような包装容器で気体に対する隔膜が必要とされ
る場合、３〜５ミル厚の（前熱成形された）ポリマー膜
で十分であり、従来のプラスチック包装容器の厚さの残
りの部分は構造的機能のためのものである。しかし、同
じ構造的機能は、プラスチックよりもはるかに低価格で
あるだけでなく生物学的分解が可能でもある７〜35ミル
厚さの板紙で十分に達成される。さらに、内容識別及び
販売促進用の模様も、容器ブランクを切り取って成形す
る前に、板紙に付けることができる。
他方では、板紙は堅く、容器、トレー及びその他の入
れ物の湾曲した表面を成形するために必要な伸縮性が少
ないほぼ平坦な素材である。需要が比較的少ない包装シ
ステムであるが、折り曲げたラップジョイントを接着剤
で固定してそのような入れ物が形成されている。しか
し、そのようなジョイントは離れてしまうことが多く、
流体が漏れ易い。
予め組み立てた板紙容器の内側に連続状のポリマーフ
ィルムを真空で延伸させることによってMAP及びCAPシス
テムを形成する試みも行われていることがわかっている
が、そのようなシステムでの成功には限界があった。真
空分散が不均一であるため、容器内部のコーナー部分ま
でフィルムを十分に接触させることができない。また、
真空で形成された隔膜には、ピンホールができたり、隔
膜の付着性が悪いという不都合がある。
板紙容器を熱成形ポリスチレンまたはポリ塩化ビニル
フィルムで裏打ちしたものの製造市販が相当に成功して
いる。しかし、これらのポリマーはマイクロ波オーブン
の高温環境には厳しい使用制限を受ける。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、ほとんどの食品と一緒にマイクロ波
処理できる板紙容器の内部に、薄いが十分に気体の隔膜
となる、例えばポリプロピレンを主成分とした素材など
の熱成形ポリマーフィルムを付着させた容器及びそれを
製造する方法を提供することである。
本発明の別の目的は、食品処理販売産業に対して、現
在入手できる全プラスチック製の容器よりも相当に低価
格で高品質のMAPまたはCAPの食品包装容器を提供するこ
とである。
本発明のさらに重要な目的は、容器の形に成形された
板紙製外側基材が容器の周縁に外方へ突出したフランジ
部を含み、ブロー成形されるポリマーの被膜が容器の全
内側表面から周縁のフランジ部分まで連続して一体状に
接着され、食品を劣化・変質させないための流体不透性
を有するフランジ付きの包装容器を提供することであ
る。
［課題を解決するための手段とその作用］ この発明は前記目的を達成する包装容器及びその製造
方法より成る。まずその包装容器はブロー成形された複
合材料より成る流体不透性容器であって、内側を容器表
面として容器の形に折り曲げて成形される適度の厚さの
板紙製外側基材を有し、この成形された板紙基材がその
全内側容器表面に実質的にブロー成形されたポリマーの
連続的な流体不透被膜を一体状に接着されており、かつ
このポリマーの皮膜が前記板紙基材の周縁に形成された
外方への突出フランジ部分の上に連続して一体状に接着
されていることを特徴とする。また必要に応じて容器の
一辺のフランジ部のみが対応する蓋に接続するヒンジ部
分を形成しており、このヒンジ部分は互いに溶着された
２層のポリマー皮膜より成る。
次にその容器の製造方法は、基本的に分割型の成形ユ
ニットの開いた状態の１対の半割型の各キャビティ壁面
に対して容器用板紙基材を皿状としてはめ込み、両方の
板紙基材の内面の間にブロー成形用のポリマーパリソン
を位置させて成形ユニットを閉じるとともにパリソンを
気体送入によって膨らませてポリマー層を皿状板紙基材
の内表面に密着させ、前記成形ユニットを開いてポリマ
ー層によって流体不透性となった板紙製容器を取り出す
包装容器の製造方法であって、前記成形ユニットにおけ
る１対の半割型がパソコンを囲んで閉じられたとき、１
対の半割型の各キャビティ内に予めはめ込まれて対向し
ている１対の板紙基材の周縁フランジ部は互いに離間し
ており、これらのフランジ部の内表面およびこれに隣接
した前記キャビティ壁の露出面にも膨張されたパリソン
のポリマー層より成る流体不透性被膜がそれぞれの容器
内表面から連続的に形成されていることを特徴とする。
さらに前記成形ユニットから取り出された容器は、必
要に応じてその板紙基材のフランジ部外周で切断されて
対向する２体に分割され、あるいはその板紙基材のフラ
ンジ部外周を、一部にパリソンのポリマー層より成るヒ
ンジ部分を残すように部分的に切断され、次いでヒンジ
部分のポリマー層が互いに溶融される。
かくて本発明の前記包装容器は、その外側の板紙基材
によって十分な強度の皿形乃至箱形を維持し、その内側
のブロー成形ポリマー層（ポリプロピレン等が望まし
い）によって流体すなわち液体および気体を不透的に遮
断する。しかも本発明の包装容器においては、容器周縁
の外方突出フランジ部分の内面にも残すところなくポリ
マー被膜が一体状に接着されているので、容器内の食品
を変質、劣化させるおそれは全くない。なお、前記フラ
ンジ部分は容器の一辺で容器本体と蓋体とを上下２層の
ポリマー被膜の熱溶着によるヒンジ部分で開閉可能に接
続することもできる。
［実施例］ 次に、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する
が、幾つかの図面に渡って同一または同様部分に同一番
号が付けられている。
第１図に示されている本発明の代表例は、フランジ付
きのトレー10である。以下の説明から明らかになるよう
に、立方体、円筒形、円錐形、切頭形、及びおけ形など
の様々な形状の容器を本発明の原理に基づいて製造でき
る。これらの様々な他の形状は当業者には明白であるの
で、変更例としてここに個別に説明することはしない。
トレー10の基材は、厚さＰが0.007〜0.035インチ（0.
18〜0.89mm）の板紙ｐである。一般的に、板紙材は、第
２図に示されているような所定のポリマーの押し出しカ
ーテン被膜ｔで前処理される。この前処理ポリマーは、
以下に詳細に説明する後続の付着フィルムｆに対する化
学的及び接着的受容性に基づいて選択される。例えば、
フィルムｆがポリプロピレンである場合、接着層ｔはポ
リプロピレン、またはポリプロピレンに接着し易いその
他のポリマーまたは被膜にすることが妥当である。対照
的な例として、高密度ポリエチレン（S.G.0.94）のブロ
ー成形フィルムｆは、通常は板紙との接着性が弱い。し
かし、低密度ポリエチレン（S.G.0.923）の押し出しフ
ィルムは、高密度ポリエチレン及び板紙の両方に対して
接着性が良好である。従って、最終的に付着させるフィ
ルムｆが高密度ポリエチレンの場合、低密度ポリエチレ
ンなどの中間受容フィルムｔを付着させる必要がある。
一般的に、接着層の厚さＴは0.0005〜0.0010インチ（0.
013〜0.025mm）で十分である。
板紙ｐの接着層前処理は、最終的に付着されるフィル
ムｆの組成によっては必ずしも絶対に必要な段階という
わけではない。必要であると思われる場合、接着層ｔは
従来より連続状に押し出されるカーテンｃを、その下を
移動するように繰り出されて大きいリールに巻取られる
不定長さの板紙ウェブに付着させている。あるいは、接
着膜の種類によっては、印刷プレスで付着させることも
できる。印刷プレスで付着させた接着膜は0.001インチ
（0.025mm）の薄さにすることができる。
トレー用板紙の外面に文字や模様を付ける場合、内面
に接着層を付加処理して巻き上げられた板紙を印刷プレ
スで処理し、これによって同時に図形模様と一緒に位置
合わせマークも付ける。
図形模様と位置合わせマークとを付けたウェブから、
例えば回転ダイスによって第３図に示されている板紙ブ
ランク11を切り取る。各ブランク11の表面には、予め折
り曲げ成形し易くするための折り目線、すなわちミシン
目線が付けられる。ミシン目線12がトレー底部20とトレ
ー側部21との間の区画線になっている。ミシン目線13が
トレー底部20とトレー端部22との間の区画線になってい
る。同様に、ミシン目線14がトレー側部21と側部フラン
ジ23との間の区画線に、ミシン目線15がトレー端部22と
端部フランジ24との間の区画線になっている。トレー側
部パネル21の各端部には、組み立てたトレー（第４図）
の各コーナー部分に沿って円錐形に折り曲げて接着剤ま
たは熱溶着によって対応の端部パネル22に接着できるよ
うに設計されているコーナータブ25が設けられている。
切り取って組み立てた後、最終フィルム層ｆが以下に
説明するようにして板紙製のトレーブランク11の内表面
に押し出しブロー成形される。最終フィルムｆの厚さＦ
は、平均的に板紙ｐの厚さＰの約半分に過ぎないが、フ
ィルムｆは底部のコーナーからフランジの外縁部まで連
続している。しかし、フィルム厚さＦは、個々のトレー
や容器形状に応じて特定の位置で大幅に変えることもで
きる。
第６〜第10図は、半割型31及び32を備えた対称的分割
型30によるブロー成形工程の各段階を順次示している。
これらの半割型は機械的に連結されて、第６、第７及び
第10図に示されている開放位置から第８及び第９図に示
されている閉鎖位置まで往復動できるようになってい
る。ブロー型の特徴として、完成品の半分の外表面の寸
法及び形状に合わせた対称的なキャビティ33が、各半割
型内に設けられている。半割型の一端部では、製品キャ
ビティが膨張バルブを封入できる形状のプレナム部34に
開いている。半割型31には、中空の膨張針35も設けられ
ている。前記プレナム部34の存在によって、相対した１
対の板紙ブランク11,11の端部フランジが互いに離間し
ており、従ってすべてのフランジ部内側にもポリマーフ
ィルムが被覆される。
本発明の特徴として、両方の半割型31及び32に真空導
管36が設けられ、オリフィス37がキャビティ33に開いて
いる。この真空導管装置36が、フィルムｆを付着させる
前に組立てトレーブランク11の位置を各成形キャビティ
内で固定する。これらのトレーブランクは、型30が第６
図に示すように開いている間に各々のキャビティ内にセ
ットされる。
また、型が開いてる間に、当業者間ではパリソン40と
呼ばれている細長い管状のフィルム材が、第７図に示す
ように、開放している半割型の間に押し出される。
トレーブランク11及びパリソン40を所定配置してか
ら、第８図に示すように、半割型が閉じられて、パリソ
ン40の上側押し出しヘッド（図示せず）が溶着接合部42
に沿って密封される。パリソンの下側すなわち先端部
は、前の成形サイクルにおける同密封作業によって接合
部43に沿って密封されたものであり、これら２つの接合
部分42及び43は、前サイクルの最後にパリソン切断線44
に沿って切断することによって分割される。
半割型31及び32を閉鎖することにより、膨張針35が押
されて膨張バルブ41のパリソンフィルム壁を貫通する。
この状態で、５〜90p.s.i.（0.35〜6.3kg/cm2）程度の
圧縮空気またはその他の気体が膨張針を介して膨張バル
ブ41内へ、従ってパリソン40の閉鎖内部へ送り込まれ
る。リソン40内のそのような圧力によって、高温で展性
のあるポリマー管が膨張して、第９図に示されているよ
うに、成形キャビティ壁及びトレーブランク11の内表面
に緊密状に押し付けられる。
短時間の冷却後、２つの半割型31及び32を第10図に示
されているように分離させると、２つのトレーブランク
11は膨張したパリソン40に固着して、１つのユニット50
になっている。次に、溶着接合部分42及び43間の切断線
44でこのユニット50を押し出しパリソン連続体から切り
離す。
工程のこの時点でのユニット50は、２つのトレー半製
品10が膨張バルブ41を含むフィルムｆの連続非積層帯で
結合したものである（第10図参照）。
パリソンの端部切断後、切り離されたユニット50を切
断ダイス60のアンビル部材61に載置する。第11図に示す
ように、押圧枠部材62を上側トレー10aのフランジ部分2
3a/24aの裏側に当接させてから、下側トレー10bのフラ
ンジ部分23b/24bの上面に押し付ける。切断ダイス60で
この状態を保持しながら、帯45になっていた余分な周縁
のポリマー材を幾つかの方法のいずれかで切り落とす。
２つの方法が第12及び第13図にそれぞれ示されている。
第12図は、フィルム帯45をフランジ23a/24a及び23b/24b
の周縁部に沿って切断する１つのナイフ63を示してい
る。
第13図は、二重ナイフ配置を示しており、内側ナイフ
刃64がフィルム帯45と共にフランジ23/24を少し切断す
る。同時に、外側ナイフ65がフランジ23/24の周縁部の
外側でフィルム帯45を切断する。
いずれの切り落とし方法によっても、２つのトレー10
a及び10bをきれいに切断することができる。経済的理由
から、帯45の切り落としたポリマー材は再利用すること
が望ましい。板紙の端部がそのような再利用ポリマー材
に混入するとポリマーを不純にする。第13図の二重ナイ
フ式の切り落とし方法によれば、フランジ23/24の最終
サイズの寸法的変動が大きい場合でも、再利用の際の純
度を高くすることができる。
第14図は、帯45の切り落とし段階での第３変更例を示
しており、ここではトレーユニット50の三方のフランジ
部分23/24だけが切り落とされて、１つのフランジ部分
はカバー10aをつなぐヒンジとして残されている。この
部分において、上下のトレー10a及び10bは内張りのポリ
マーフィルム帯によって連結したままになっているの
で、カバートレイ10aの開閉が容易な蓋付き包装容器を
提供することができる。同様に、第15図は切り落としナ
イフ66と組み合わせた電気加熱部材67を示しており、部
分68に沿ってフィルムを溶着すると同時に、その溶着部
分より外側の余分なポリマーを切り落とすことにより、
蓋ヒンジの位置を設定し直すことができる。
これらのトレーの使用目的が無菌包装である場合、パ
リソンを生物学的に殺菌した気体で膨張させ、膨張バル
ブ41の針穴を離型時に閉鎖する。このように内部を殺菌
した気密状のユニット50は、充填時までこの状態で搬
送、保管される。切り落とし、充填及び密封段階は殺菌
環境で実施される。
以上に、本発明の基本的な製品及びそれを製造する方
法を記載してきた。この製品を上記方法で大量生産する
ためには、従来技術ではそれぞれ独立的に実施されてい
た幾つかの段階及びその実践位置を系統的に一体化する
必要がある。
次に本発明のための総合的製造装置を幾つかの図面に
よって説明する。第16図の立面配置図は、同時押し出し
パリソンヘッド110を備えた回転ブロー成形機100を示し
ている。同時押し出しヘッド110には、２種以上の樹脂
が個々の樹脂流れ管112で複数の一体化樹脂押し出し機1
11から供給される。供給ホッパ113が押し出し機111の各
々の区画室へ固体状の樹脂ビードを供給する。
予め組み立てたトレーブランク11を供給マガジンに載
せて搬送機構121へ送ると、それは、向き合わせて対に
したトレーブランク11を各割型ユニット30の開放してい
る半割型31及び32内へ挿入する。これらのトレーブラン
クは、前述したように真空装置36によって成形キャビテ
ィ内の所定位置に保持され、該ホィールが回転前進して
パリソン40の位置に達した時点で、半割型が閉鎖して、
パリソンが膨張する（第17図、第19図）。
適当な冷却時間後、回転離型部で該ユニット30が開か
れ、一体化したパリソン及びトレーブランクユニット50
が第２搬送機構130に受け取られる（第18図）。
搬送機構130の受取端部に配置された切り落としユニ
ット140には、第11、第12及び第13図を参照しながら説
明した切断ダイスユニット60が設けられている。目的の
製品が単体のトレーユニット10である場合、切り落とし
ユニット140に反転機構（図示せず）も向けて、向き合
って一体化しているユニット50の各々の２つの分離した
トレーを並べることができるようにしてもよい。このよ
うに並べられた完成トレー10は第３搬送機構150へ送ら
れて、積み重ねホッパ151に受け取られる。
押し出しフィルムｆは均質な１種のポリマー材として
説明してきたが、本発明がそれに限定されないことを理
解されたい。溶融ポリマー押し出し技術では、単一のパ
リソン流内に異なったポリマーからなる複数の層を押し
出すことができる。従って、フィルムｆ複合体は、特定
の気体または複合気体に対して最大の隔壁となり得る特
性に基づいて各々選択された幾つかの異なった複合層を
含む構造にすることができる。
［発明の効果］ この発明は基本的にその包装容器が板紙製外側基材と
その全内側表面に実質的にブロー成形されたポリマーの
連続的な流体不透被膜を一体状に接着されており、しか
も基材及びポリマー被膜の厚さが合理的に選定されてお
り、蓋付容器として強度が十分で、しかも内装した食品
の劣化や変質を有効に防止する。特にトレー縁部の構造
と成形にパリソンポリマーの圧着作用を利用しており、
従ってその製造方法は、各段階が比較的簡単に実施で
き、板紙製容器形の基材の１対の割型内への搬入、ポリ
マーパリソンの挿入、割型閉鎖とパリソンの加圧膨張、
被膜接着後の割型開放と容器の取出しを行うことがで
き、さらに取り出された上下１対の各包装容器は、用途
に応じて容器の周縁フランジ部を選択的に切断され、分
離型、一辺にヒンジを有する型などに合理的に形成され
うる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の製品の斜視図、第２図は本発明の付加
的な前処理段階を示す概略図、第３図は切り取られた板
紙トレーブランクの斜視図、第４図は折り曲げられた板
紙トレーブランクの斜視図、第５図は第１図のＶ−Ｖ線
拡大部分断面詳細図、第６図は本発明による開放位置に
あるブロー成形割型ユニットの断面図、第７図は１対の
トレーブランク及び押し出されたパリソンをはめ付けた
本発明による開放位置にあるブロー成形割型ユニットの
断面図、第８図はパリソンを膨張させる前で閉鎖位置に
ある本発明のブロー成形ユニットの断面図、第９図はパ
リソンを膨張した後で閉鎖位置にある本発明のブロー成
形ユニットの断面図、第10図はパリソンを膨張した後で
開放位置にある本発明のブロー成形ユニットの断面図、
第11図は切り落としダイスに入れた本発明のブロー成形
品の断面図、第12図は単一ナイフ型の切り落としダイス
の詳細断面図、第13図は二重ナイフ型の切り落としダイ
スの詳細断面図、第14図は本発明のヒンジ式カバーの実
施例の斜視図、第15図はヒンジ付き製品の溶着及び切り
落としダイスの詳細断面図、第16図は本発明のための一
体型製造ユニットの立面図、第17図は本発明のための一
体型製造ユニットの拡大詳細立面図、第18図は本発明の
ための一体型製造ユニットの拡大詳細立面図、第19図は
本発明のための回転ブロー成形ユニットの拡大平面図で
ある。 11……トレーブランク 23a,23b,24a,24……フランジ部分 31,32……半割型 33……キャビティ 40……パリソン 50……成形ユニット 100……ブロー成形機構 120,130……搬送機構 140……切り落としユニット ｆ……ポリマー被膜層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−159031（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−104820（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−188433（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−53536（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−53537（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭46−9314（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭37−22276（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】容器の形に折り曲げてブロー成形用の相対
    する半割型に互いに対向しかつ離間して装着された１対
    の板紙製外側基材の全内側容器表面にブロー成形された
    ポリマーの連続的な流体不透被膜が一体状に接着された
    複合材料よりなる流体不透性容器であって、前記一対の
    板紙製外側基材の各々が容器の周縁に外方へ突出したフ
    ランジ部分を含み、前記ブロー成形ポリマーの被膜が前
    記一対の板紙製外側基材の一方の容器の内側表面から前
    記フランジ部周縁まで一体状に、さらに前記一対の板紙
    製外側基材の他方のフランジ部周縁まで連続的に接着さ
    れている包装容器
  2. 【請求項２】前記容器がそのフランジ部分の１つの外縁
    に沿って前記ブロー成形ポリマーの被膜によって形成さ
    れるヒンジ部分を有する請求項１に記載の包装容器。
  3. 【請求項３】分割型の成形ユニットの開いた状態の１対
    の半割型の各キャビティ壁面に対して容器用板紙基材を
    皿状としてはめ込み、両方の板紙基材の内面の間にブロ
    ー成形用のポリマーパリソンを位置させて成形ユニット
    を閉じるとともにパリソンを気体送入によって膨らませ
    てポリマー層を皿状板紙基材の内表面に密着させ、前記
    成形ユニットを開いてポリマー層によって液体不透性と
    なった板紙製容器を取り出す包装容器の製造方法であっ
    て、前記成形ユニットにおける１対の半割型がパリソン
    を囲んで閉じられたとき、１対の半割型の各キャビティ
    内に予めはめ込まれて対向している１対の板紙基材の周
    縁フランジ部は互いに離間しており、これらのフランジ
    部の内表面およびこれに隣接した前記キャビティ壁の露
    出面にも膨張されたパリソンのポリマー層より成る流体
    不透性被膜がそれぞれの容器内表面から連続的に形成さ
    れている包装容器の製造方法。
  4. 【請求項４】前記成形ユニットから取り出された容器
    は、その板紙基材のフランジ部外周で切断されて対向す
    る２体に分離される請求項３に記載の包装容器の製造方
    法。
  5. 【請求項５】前記成形ユニットから取り出された容器
    は、その板紙基材のフランジ部外周を、一部にパリソン
    のポリマー層より成るヒンジ部分を残すように部分的に
    切断される請求項３に記載の包装容器の製造方法。
  6. 【請求項６】前記板紙基材のフランジ部外周が一部に前
    記ポリマー層より成るヒンジ部分を残して切断され、次
    いでヒンジ部分のポリマー層が互いに溶融される請求項
    ５に記載の包装容器の製造方法。
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