JP3249787B2 - 複合容器の製造方法 - Google Patents

複合容器の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、容器本体の内面及
び/又は外面にフィルムが積層された複合容器の製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】耐水性
やガスバリア性等を向上させることを目的として容器本
体にフィルムを積層させて複合容器を製造する方法に関
する従来の技術としては、例えば特開昭53−7726
1号公報、特公昭60−17697号公報、特開平8−
309857号公報、特開平10−218152号公報
及び特開平10−218235号公報に記載のもの等が
知られている。これらの公報に記載の製造方法は、いわ
ゆる真空成形法又は圧空成形法と呼ばれるものである。
【0003】しかし、真空成形法や圧空成形法しいは、
容器本体の内面にフィルムを積層させる際、容器開口部
をフィルムで塞ぎ、容器本体内の空気を排気させつつ、
フィルムを容器本体内面に吸引するので、容器本体自身
に充分な通気性が要求されることから、積層の対象とな
る容器本体の材質に制限がある。そのため、真空吸引・
排気に時間がかかり生産性が良くない。更に、容器本体
の強度の弱い場合には真空吸引時に容器本体が変形して
しまう。
【0004】従って、本発明は、生産性良く低い製造経
費で、密着性良く容器本体にフィルムを積層させ得る複
合容器の製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、開口部を有す
る真空チャンバ内に容器本体を載置し、前以て予備延伸
されて所定の形状に成形された延伸性フィルムで該開口
部を閉塞した後、該真空チャンバ内を真空吸引するか又
は該真空チャンバの外部から内部へ向けて該延伸性フィ
ルムに圧力を加えて、該容器本体の内面又は外面に該延
伸性フィルムを積層させる複合容器の製造方法(以下、
第1発明というときにはこの発明をいう)を提供するこ
とにより上記目的を達成したものである。
【0006】
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の複合容器の製造方
法を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照して説
明する。図1には第1発明の一実施形態において用いら
れる容器本体1の斜視図が示されている。容器本体1
は、その上部に開口部2を有し、更に胴部3及び底部4
を有する中空体であり、粉状体や粒状体等の内容物の収
容に特に好適な中空容器として用いられる。この容器本
体1は、底部4の接地面と胴部3の側壁の外面とのなす
角が、何れの側壁においても略90°となっている。ま
た高さが50mm以上の深底となっている。更に容器本
体1の胴部3には、その全周に亘って連続した凹状部5
が形成されている。容器本体1は、その内側の面積に対
する開口部2の横断面の面積の比(前者/後者)が2以
上、特に4以上のものである。斯かる比がこのように大
きな値である中空容器にフィルムを積層することは従来
の方法では極めて困難であったが、本発明の方法によれ
ば容易にフィルムを積層することができる。
【0008】図2には、この容器本体1の内面にフィル
ムを積層する工程の模式図が順次示されている。フィル
ムを積層するに先立ち、図2(a)に示す予備延伸用真
空チャンバ10を用いて延伸性フィルム30を予備延伸
する。予備延伸用真空チャンバ10は、容器本体の内形
に略対応する形状の内形を有し且つその上部に開口した
開口部11を有している。また側壁及び底壁には多数の
貫通孔12が穿設されており、この貫通孔12は図示し
ない真空吸引手段に接続されている。
【0009】この予備延伸用真空チャンバ10の開口部
を未延伸状態の延伸性フィルムで閉塞する。この場合、
延伸性フィルム30を閉塞直前まで所定の加熱手段13
によって所定温度に加熱しておくと、次工程の予備延伸
を一層円滑に行うことができる。延伸性フィルム30の
加熱温度は、例えばガラス転移点(Tg)が常温23℃
以下であるPPやPE等を構成材料とする場合には、融
点+30〜融点−70℃、特に融点+5〜融点−30℃
の範囲内であり、例えばTgが常温超であるPETやP
S等を構成材料とする場合には、Tg+5〜Tg+15
0℃、特にTg+10〜Tg+100℃の範囲内である
ことが、延伸性フィルム30が破れること無く容器本体
1に密着した状態で積層されることから好ましい。延伸
性フィルム30が2種類以上の材料から構成されている
場合には、上記融点及びガラス転移点とは、上記材料の
うちで最も高い融点及びガラス転移点を有する材料の当
該融点及びガラス転移点を意味する。尚、延伸性フィル
ム30の閉塞の際には、予備延伸用真空チャンバ40の
開口部上端面において延伸性フィルム30を所定の固定
手段(図示せず)によって固定し、予備延伸の際に延伸
性フィルム30が移動しないようにする。
【0010】次に、図2(a)及び(b)に示すよう
に、プラグアシスト14を用いて延伸性フィルム30を
徐々に延伸させながら予備延伸用真空チャンバ10の内
部に押し入れる。これと共に貫通孔12に接続された真
空吸引手段(図示せず)によって予備延伸用真空チャン
バ10内を真空吸引する。これによって、延伸性フィル
ム30が更に延伸されて、予備延伸用真空チャンバ10
の内壁に密着し、予備延伸用真空チャンバ10の内形、
即ち容器本体の内形に略対応する形状に形成される。延
伸性フィルム30の予備延伸の程度は、積層される容器
本体1の形状等に応じて適宜決定することができる。一
般に、容器本体1に積層された後の延伸性フィルム30
の表面積に対する予備延伸された延伸性フィルム30の
表面積の比(前者/後者)が3〜0.7、特に2〜0.
9となるように延伸性フィルム30を予備延伸すると、
容器本体1と延伸性フィルム30とが一層密着した状態
で積層が行われる。また、複雑な形状の容器本体1への
積層が一層容易となる。
【0011】延伸性フィルム30に所定の形状が付形さ
れたら、真空吸引を停止し、延伸性フィルム30と予備
延伸用真空チャンバ10の内壁との間を大気圧まで戻し
て、予備延伸用真空チャンバ10から延伸性フィルム3
0を取り出す。
【0012】次いで、図2(c)に示すように、容器本
体の内面に延伸性フィルム30を積層する。積層には、
積層用真空チャンバ20が用いられる。積層用真空チャ
ンバ20は、その上部に開口した開口部21を有してい
る。また底部近傍の側壁には貫通孔22が穿設されてお
り、この貫通孔22は図示しない真空吸引手段に接続さ
れている。開口部21の横断面の内形は、容器本体1の
開口部2の横断面の外形よりもやや大きくなされてい
る。
【0013】この積層用真空チャンバ20内に、容器本
体1をその開口部2が上方を向くように載置する。積層
用真空チャンバ20の深さは容器本体1の高さと略同一
となっており、その結果、載置された状態の容器本体1
の開口部上端面と、積層用真空チャンバ20の開口部上
端面とは、略同一平面上に位置することになる。また、
積層用真空チャンバ20の内形は、容器本体1の外形と
ほぼ同様となされており、積層用真空チャンバ20の内
面と容器本体1の外面との間には、空隙がほとんど存在
しないが、両者は完全に密着した状態ではない。
【0014】この状態下に、容器本体1の内部に、予備
延伸によって付形された延伸性フィルム30を挿入す
る。更に、積層用真空チャンバ20の開口部上端面にお
いて延伸性フィルム30を板状の固定手段23によって
固定し、積層の際に延伸性フィルム30が移動しないよ
うにすると共に積層用真空チャンバ20内を気密状態に
保つ(即ち、延伸性フィルム30と積層用真空チャンバ
20の内面との間を気密状態に保つ)。上述の通り、延
伸性フィルム30は容器本体1の内形に略対応する形状
に形成されているので、容器本体1の内部に延伸性フィ
ルム30が挿入された状態においては、延伸性フィルム
30は容器本体1の内壁にほぼフィットした状態となる
(但し密着はしていない)。この状態下に、貫通孔22
に接続された真空吸引手段(図示せず)によって積層用
真空チャンバ20内を真空吸引する。
【0015】この場合、上述の通り、積層用真空チャン
バ20の内面と容器本体1の外面とは完全に密着してい
ないので、気体の流通に関して、積層用真空チャンバ2
0の内面と容器本体1の外面との間は、容器本体1の内
面と延伸性フィルム30とで画成される空間と連通した
状態にある。従って上記真空吸引によって、延伸性フィ
ルム30は、容器本体1の内面に向けて押圧・延伸さ
れ、該内面に密着して積層が行われる。
【0016】積層に際しては、上記真空吸引に代えて又
は上記真空吸引と共に積層用真空チャンバ20の外部か
ら内部へ向けて延伸性フィルム30に圧力を加えてもよ
い。圧力を加えるには、例えば固定手段23の所定箇所
を穿設して所定の大きさの貫通孔を設け、該貫通孔を通
じて空気等の加圧流体を圧入すればよい。この際の圧力
は、延伸性フィルムを容器本体1に密着性良く積層させ
る観点から100〜3000kPa、特に200〜10
00kPaであることが好ましい。
【0017】延伸性フィルム30の容器本体1への積層
を、容器本体1を所定の温度に加熱した状態下に行う
と、延伸性フィルム30が更に一層破れること無く該延
伸性フィルム30を容器本体1に更に一層密着性良く積
層することができる。この理由は積層時における延伸性
フィルム30の延伸性が良好に保たれるからである。容
器本体1を加熱するには、例えば積層用真空チャンバ2
0の側壁内面に所定の加熱手段を配設すればよい。容器
本体1の加熱温度は、延伸性フィルム30の再収縮防止
や生産効率の点から40〜150℃であることが好まし
い。
【0018】延伸性フィルム30が積層されたら、積層
用真空チャンバ20内の真空吸引を停止し、積層用真空
チャンバ20内を大気圧にまで戻す。また、加圧した場
合には、加圧状態を解放する。次いで積層用真空チャン
バ20内から延伸性フィルム30が積層された容器本体
1を取り出す。この時点では、容器本体1の開口部の周
りに積層されていない延伸性フィルム30が残っている
ので、これをトリミングする。このようにして得られた
複合容器6は図2(d)に示すように、容器本体1の内
面及びその開口部の上端面が、延伸性フィルム30で密
着被覆、積層されたものとなる。
【0019】延伸性フィルム30の延伸倍率を、容器本
体1に積層された後の延伸性フィルム30の表面積と予
備延伸用真空チャンバ10の開口部11の開口面積との
比(前者/後者)として定義すると、上記の製造方法に
おいては、該延伸倍率が4〜10倍の高延伸倍率条件下
で積層を行っても、延伸性フィルム30が破れること無
く該延伸性フィルム30を容器本体1に密着性良く積層
させることができる。
【0020】上記の製造方法によれば、容器本体1を外
面から真空吸引する場合、延伸性フィルム30が容器本
体1の内壁にほぼフィットしているので、吸引・排気す
る空気の量が少なく、真空吸引・排気に要する時間を従
来の真空成形法等よりも大幅に短縮することができ、生
産性を極めて向上させることができる。また、容器本体
1が充分な通気性を有している場合には、更に生産性を
向上させることができるという利点がある。
【0021】上記の製造方法の適用対象となる容器本体
の形状や構成材料に特に制限はない。容器本体の形状に
関しては、平型のトレーや浅底で大開口部を有する中空
容器は勿論のこと、深底で小開口部を有する中空容器に
ついてもフィルムの積層をすることができる。特に、上
記の製造方法は、従来の真空成形法等では容易でなかっ
た深底で小開口部を有する中空容器にフィルムを積層す
る場合に有効である。
【0022】一方、延伸性フィルムも、延伸性を有する
限りその材質等に特に制限はなく、積層の目的、例えば
耐水性やガスバリア性の付与等の目的に応じて適切な材
料が選択される。従って、斯かる目的等に応じて延伸性
フィルムは単層のものでもよく或いは多層のものでもよ
い。延伸性フィルムの厚みは、積層後において5〜20
0μm、特に20〜100μm程度であることが、耐水
性やガスバリア性等の所望の特性を容器本体に付与し得
る点から好ましい。また、積層前の厚みは、積層後の厚
み及び延伸倍率等にもよるが、50〜1000μm、特
に100〜500μm程度であることが生産時のハンド
リングや延伸性フィルムの加熱効率の点から好ましい。
【0023】次に、第1発明とは異なるが関連する発明
(以下、第2発明という)について説明する。第2発明
においては、延伸性フィルム30を前以て予備延伸せ
ず、未延伸状態の延伸性フィルムを直接容器本体に積層
すること、及び積層に際して容器本体を所定温度に加熱
すること以外は第1発明と同様である。従って、本発明
に関し特に説明しない点については第1発明に関して詳
述した説明が適宜適用される。
【0024】詳細には、図3に示すように、積層用真空
チャンバ20内に、容器本体1を載置し、開口部21を
未延伸状態の延伸性フィルム30で閉塞する。更にその
上に貫通孔24を有する板状の固定手段23を配する。
【0025】次に、容器本体1を所定の加熱手段によっ
て所定温度に加熱した状態下に、貫通孔22に接続され
た真空吸引手段(図示せず)によって積層用真空チャン
バ20内を真空吸引する。或いは、該真空吸引と共に又
は該真空吸引に代えて固定手段23に穿設された貫通孔
24を通じて空気等の加圧流体を圧入する。これによっ
て、延伸性フィルム30の延伸と容器本体1の内面への
積層が同時に行われる。容器本体1の加熱温度及び加圧
流体の圧力は、第1発明と同様とすることができる。そ
して、本発明においても第1発明と同様の効果が奏され
る。
【0026】本発明は上記実施形態に制限されず種々の
変更が可能である。例えば、第1発明において、容器本
体1の外面に延伸性フィルム30を積層する場合には、
予備延伸によって容器本体1の外形に略対応する形状に
形成された延伸性フィルム30を、倒立した状態(即
ち、容器本体1の開口部2が下方を向いた状態)で積層
用真空チャンバ20内に載置されている容器本体1の外
面に被せると共に延伸性フィルム30で積層用真空チャ
ンバ20の開口部21を閉塞して積層を行えばよい。ま
た、第2発明においては、積層用真空チャンバ20内
に、容器本体1を倒立させた状態で載置することによっ
て、容器本体1の外面に延伸性フィルム30を積層する
ことができる。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、容器本体の材質に制限
されず、生産性良く低い製造経費で容器本体にフィルム
を積層させ得る複合容器の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1発明の一実施形態において用いられる容器
本体を示す斜視図である。
【図2】第1発明の一実施形態において容器本体の内面
にフィルムを積層する工程を順次示す模式図である。
【図3】第2発明において容器本体の内面にフィルムを
積層する工程を示す模式図である。
【符号の説明】
1 容器本体 2 開口部 3 胴部 4 底部 6 複合容器 10 予備延伸用真空チャンバ 11 開口部 20 積層用真空チャンバ 21 開口部 30 延伸性フィルム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−218235(JP,A) 特開 平8−309857(JP,A) 特開 昭53−77261(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 63/00 - 63/48

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 開口部を有する真空チャンバ内に容器本
    体を載置し、前以て予備延伸されて所定の形状に成形さ
    れた延伸性フィルムで該開口部を閉塞した後、該真空チ
    ャンバ内を真空吸引するか又は該真空チャンバの外部か
    ら内部へ向けて該延伸性フィルムに圧力を加えて、該容
    器本体の内面又は外面に該延伸性フィルムを積層させる
    複合容器の製造方法。
  2. 【請求項2】 上記容器本体の内形又は外形に略対応す
    る形状に形成された上記延伸性フィルムを、該容器本体
    の内部に挿入するか又は該容器本体の外面に被せると共
    に該延伸性フィルムで上記開口部を閉塞する請求項1記
    載の複合容器の製造方法。
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