JP3691108B2 - 包装容器及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、包装容器及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、食品、例えば、液体食品を収容する包装容器としては、びん、紙容器、金属缶等が使用され、これら包装容器に所定量の液体食品が充填（じゅうてん）され、密閉されて市販されている。
このうち、びんは衝撃に弱く割れやすいので自動販売機等で販売するには適さない。また、紙容器は衝撃を受けても割れることがないので自動販売機等で販売するには適しているが、柔軟性が高いので開封時等に変形すると、紙容器に収容された液体食品が注出口から溢（あふ）れ出してしまう。
【０００３】
一方、金属缶は衝撃に強く剛性があるので自動販売機等で販売するには適している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の金属缶においては、廃棄された空き缶を潰（つぶ）すのが困難であるだけでなく、アルミ缶とスチール缶とを分別して回収する必要があるので回収作業が煩わしい。また、薄肉化されたスチール缶、アルミ缶等の場合でも軽量化するのに限界があり、流通コストが高くなってしまう。
【０００５】
そして、自動販売機において液体食品を加熱して販売する場合、誘電加熱によって金属缶を加熱することができないので、高温の空気によって間接的に加熱することになる。したがって、液体食品を十分な温度に加熱するまでに必要な時間が長くなってしまう。さらに、断熱性が低いので自動販売機から取り出した直後に金属缶を持つのが困難であるとともに、金属缶の中の液体食品が短い時間で冷却されてしまう。
【０００６】
本発明は、前記従来の包装容器の問題点を解決して、廃棄された後に容易に再資源化することができ、誘電加熱によって液体食品を加熱することができ、しかも、断熱性が高い包装容器及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の包装容器においては、上端及び下端が内側に折り返されたスリーブと、該スリーブに被覆され、スリーブと共に上端及び下端において内側に折り返されたフィルムと、前記スリーブ内に成形され、前記フィルムを介してスリーブの折り返された上端及び下端と一体的に融着させられた内側容器と、該内側容器を密閉する蓋（ふた）体とを有する。
そして、前記フィルムは、ガスバリヤ層を備えた多層フィルムから成り、前記内側容器は、ガスバリヤ層を備えた多層シートから成る。
また、前記多層フィルムの最外層は、前記多層シートの最外層を構成する樹脂に対して相溶性を有する樹脂によって形成される。
【０００８】
本発明の他の包装容器においては、さらに、前記多層シートの最外層を構成する樹脂、及び前記多層フィルムの最外層を構成する樹脂はポリプロピレンである。
そして、前記多層シートのガスバリヤ層及び前記多層フィルムのガスバリヤ層を構成する樹脂は、エチレンビニルアルコール共重合体である。
【０００９】
本発明の包装容器の製造方法においては、ガスバリヤ層を備えた多層フィルムから成るフィルムを、紙基材から成るスリーブの上端から下端まで被覆し、前記スリーブの上端及び下端を、前記フィルムと共に内側に折り返して成形型内に装填（てん）し、前記スリーブ内において、ガスバリヤ層を備えた多層シートを先端拡張法によってカップ状に変形させて内側容器を成形し、該内側容器を、成形時に加えられた熱によって、前記フィルムを介して前記スリーブの折り返された上端及び下端と一体的に融着させ、前記内側容器に食品を充填し、前記内側容器を蓋体で密閉する。
【００１０】
そして、前記多層フィルムの最外層は、前記多層シートの最外層を構成する樹脂に対して相溶性を有する樹脂によって形成される。
【００１１】
本発明の他の包装容器の製造方法においては、さらに、前記多層シートの最外層を構成する樹脂、及び前記多層フィルムの最外層を構成する樹脂はポリプロピレンである。
そして、前記多層シートのガスバリヤ層及び前記多層フィルムのガスバリヤ層を構成する樹脂は、エチレンビニルアルコール共重合体である。
【００１２】
【作用及び発明の効果】
本発明によれば、前記のように包装容器においては、上端及び下端が内側に折り返されたスリーブと、該スリーブに被覆され、スリーブと共に上端及び下端において内側に折り返されたフィルムと、前記スリーブ内に成形され、前記フィルムを介してスリーブの折り返された上端及び下端と一体的に融着させられた内側容器と、該内側容器を密閉する蓋体とを有する。
【００１３】
そして、前記フィルムは、ガスバリヤ層を備えた多層フィルムから成り、前記内側容器は、ガスバリヤ層を備えた多層シートから成る。
また、前記多層フィルムの最外層は、前記多層シートの最外層を構成する樹脂に対して相溶性を有する樹脂によって形成される。
【００１４】
この場合、前記スリーブと内側容器との間に熱活性接着材等を配設したり、スリーブの内側に熱活性接着剤等を塗布したりする必要がなくなるので、スリーブの保管、取扱い等が容易になる。
そして、前記スリーブにおける上端及び下端以外の部分においては、前記相溶性を有する樹脂以外の材料、例えば、紙基材と内側容器の最外層とが接触するので、前記内側容器とスリーブとは融着されず、分離させられる。
したがって、前記包装容器に加熱状態の食品を充填したときに、冷却後に発生する減圧現象を、内側容器だけが変形することによって吸収することができるので、スリーブが変形するのを防止することができる。その結果、前記スリーブの強度を包装容器の輸送時、又は包装容器の使用時に要求される最小値に設定することができるので、スリーブを薄肉化することができ、包装容器のコストを低くすることができる。
【００１５】
また、廃棄された包装容器を潰すのが容易になるだけでなく、包装容器の回収が容易になる。
そして、自動販売機において食品を加熱して販売する場合、誘電加熱によって包装容器を加熱することができるので、食品を十分な温度に加熱するまでに必要な時間を短くすることができる。さらに、紙基材等によって断熱性を高くすることができるので、自動販売機から取り出した直後に包装容器を持つのが容易になるとともに、包装容器の中の食品が短い時間で冷却されるのを防止することができる。
【００１６】
さらに、フィルムの多層フィルムにガスバリヤ層を形成する分だけ、内側容器の多層シートのガスバリヤ層の比率を低くし、厚さを小さくすることができる。したがって、包装容器のコストを低くすることができる。また、トリミングロスが発生したときの回収原料に含有されるガスバリヤ性材料の量が、ガスバリヤ層の比率を低くした分だけ少なくなるので、押出しを安定化することができる。
【００２１】
本発明の包装容器の製造方法においては、ガスバリヤ層を備えた多層フィルムから成るフィルムを、紙基材から成るスリーブの上端から下端まで被覆し、前記スリーブの上端及び下端を、前記フィルムと共に内側に折り返して成形型内に装填し、前記スリーブ内において、ガスバリヤ層を備えた多層シートを先端拡張法によってカップ状に変形させて内側容器を成形し、該内側容器を、成形時に加えられた熱によって、前記フィルムを介して前記スリーブの折り返された上端及び下端と一体的に融着させ、前記内側容器に食品を充填し、前記内側容器を蓋体で密閉する。
【００２２】
そして、前記多層フィルムの最外層は、前記多層シートの最外層を構成する樹脂に対して相溶性を有する樹脂によって形成される。
【００２３】
この場合、前記スリーブ内において内側容器を成形するようになっているので、先端拡張法による成形時に多層シートに加えられた熱が成形型に逃げるのを防止することができる。
また、前記先端拡張法においては、多層シートを融点以上に加熱した後に成形するので、食品を充填する前に内側容器を滅菌する必要がなくなる。また、レトルト時に、内側容器が分子配向効果によって収縮したり変形したりすることがない。さらに、先端拡張法を使用すると、内側容器の厚さを調整するのが容易になる。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施例における包装容器の部分断面図、図２は本発明の第１の実施例における包装容器の分解斜視図、図３は本発明の第１の実施例における包装容器の斜視図、図４は本発明の第１の実施例におけるフランジ部の近傍の断面図、図５は本発明の第１の実施例における底壁の近傍の断面図である。
【００２９】
これらの図において、１１は透明でガスバリヤ性の高い熱可塑性材料から成り、液体食品を収容する内側容器であり、上端が開口したカップ状の形状を有する。前記内側容器１１は、共押出成形法、ブローンフィルム成形法等によって成形された樹脂製の多層シートを、先端拡張法（メルトフェーズ圧空成形法）によってカップ状に変形させることにより成形され、断面が筒状の有底胴部１１ａ、及び該有底胴部１１ａの上端に径方向外方に延びるフランジ部１１ｂから成る。
【００３０】
本実施例においては、前記内側容器１１の外径を約５３〔ｍｍ〕に、高さを約１３５〔ｍｍ〕に、内側容器１１の有底胴部１１ａの厚さを約１５０〔μｍ〕に、内側容器１１の底壁の厚さを３５０〔μｍ〕にした。
前記先端拡張法においては、多層シートを融点以上の約１８０〔℃〕に加熱した後に成形するので、液体食品を充填する前に内側容器１１を滅菌する必要がなくなる。また、レトルト時に、内側容器１１が分子配向効果によって収縮したり変形したりすることがない。さらに、内側容器１１の厚さを調整するのが容易になる。
【００３１】
前記多層シートの外側表面の少なくとも一方にポリプロピレン（以下「ＰＰ」という。）層を有するとともに、エチレンビニルアルコール共重合体（以下「ＥＶＯＨ」という。）層を有していて、例えば、以下のような層構造を有する。
ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／ＰＰ層
また、これに代えて、
ＰＰ層／ＥＶＯＨ層／ＰＰ層
のような層構造にすることもできる。このように、層構造にガスバリヤ層としてＥＶＯＨ層を備えているので、多層シートのガスバリヤ性を高くすることができる。本実施例においては、多層シートの厚さを２．５〔ｍｍ〕とし、先端拡張法によってカップ状に変形させたとき、前記有底胴部１１ａの厚さを約１５０〔μｍ〕にする。なお、前記ＰＰ層は、多層シートをカップ状に変形させたときの最外層になる。
【００３２】
そして、前記内側容器１１の外側には内側容器１１より剛性及び断熱性が高い紙基材で形成されたスリーブ１２が配設される。該スリーブ１２は筒状の形状を有し、前記内側容器１１を保持するとともに、該内側容器１１に収容された液体食品と外気との間で熱の移動がないように断熱する。そして、前記スリーブ１２の強度を高くするために、上端及び下端が内側に折り返され、かつ、下端は包装容器の中心側に向けて湾曲させられる。
【００３３】
また、スリーブ１２を形成する際に、スカイダイビング＆ヘミング、フィックスフォールディングストリップ等の方法によって縦方向のシールが行われ、ガスバリヤ層を互いに十分に近づけた状態で溶着され接合される。
そして、前記内側容器１１とスリーブ１２とは二重構造を有する。この場合、スリーブ１２を形成し、次に、該スリーブ１２内において前記内側容器１１を先端拡張法によって成形し、続いて、内側容器１１に液体食品を充填した後、内側容器１１を蓋体１３で密閉する。前記スリーブ１２は内側容器１１の強度を補強するための構造材としても機能するので、内側容器１１をその分薄くすることができ、先端拡張法による加工が容易になる。
【００３４】
前記スリーブ１２の外側にはあらかじめフィルム１６が被覆され、該フィルム１６の裏面には所定の文字や絵などが裏印刷によって描かれる。そして、前記フィルム１６は多層フィルムから成り、前記スリーブ１２の上端及び下端を内側に折り返したときに前記内側容器１１と接触する最外層が、内側容器１１を構成する多層シートの最外層の樹脂に対して相溶性を有する樹脂によって形成される。本実施例においては、カップ状に変形させたときの前記多層シートの最外層はＰＰ層であり、一方、フィルム１６を構成する多層フィルムの最外層もＰＰ層である。
【００３５】
なお、前記スリーブ１２内に内側容器１１を成形した後、熱収縮法によって前記フィルム１６の表面に延伸ＰＰフィルムを更に被覆することもできる。
ところで、前記内側容器１１を先端拡張法によって成形する際に、多層シートは融点以上の約１８０〔℃〕に加熱される。そして、スリーブ１２の上端及び下端は内側に折り返されるので、前記フィルム１６のＰＰ層と前記多層シートのＰＰ層とが接触することになる。したがって、内側容器１１の成形時に加えられた熱によって内側容器１１とスリーブ１２とが融着され接合される。また、本実施例においては、前記フィルム１６及び前記多層シートにＰＰ層を設けた場合について述べたが、ＰＰ層をポリエチレン（以下「ＰＥ」という。）層に替えることもできる。この場合も十分な相溶作用が得られ、同様な効果が得られる。
【００３６】
また、先端拡張法においては、内側容器１１を成形する際に雄型と雌型とによって多層シートを挟持するようになっているので、前記フランジ部１１ｂの近傍が厚く成形される。この場合、フランジ部１１ｂの近傍は相当量の熱を保持したままフィルム１６に接触することになるので、該フィルム１６に十分な熱が加えられ、表面が熱活性化されて内側容器１１とスリーブ１２との融着性を向上させることができる。
【００３７】
そして、前記スリーブ１２によって補強されない内側容器１１の底壁は、有底胴部１１ａより厚くされる。さらに、スリーブ１２の下端は径方向内方に湾曲させられるので、内側容器１１の底壁と有底胴部１１ａとの間の角部が薄肉化するのを防止することができる。この場合、該角部の近傍は相当量の熱を保持したままフィルム１６に接触することになるので、該フィルム１６に十分な熱が加えられ、表面が熱活性化されて内側容器１１とスリーブ１２との融着性を向上させることができる。
【００３８】
このように、内側容器１１におけるスリーブ１２の上端及び下端に対応する部分を厚くすることによって、内側容器１１とスリーブ１２との融着性を向上させることができるので、包装容器の剛性を高くすることができるだけでなく、耐久性を向上させることができる。しかも、内側容器１１とスリーブ１２との間に熱活性接着材等を配設したり、スリーブ１２の内側に熱活性接着剤等を塗布したりする必要がない。
【００３９】
そして、スリーブ１２における上端と下端との間においては、紙基材と内側容器１１の最外層とが接触するので、該内側容器１１とスリーブ１２とは融着されず、分離している。したがって、前記包装容器に加熱状態の液体食品を充填すると、冷却後に発生する減圧現象を、内側容器１１だけが変形することによって吸収するので、スリーブ１２が変形するのを防止することができる。その結果、スリーブ１２の強度を包装容器の輸送時、又は包装容器の使用時に要求される最小値に設定することができるので、薄肉化してコストを低くすることができる。さらに、スリーブ１２の保管、取扱い等が容易になる。
【００４０】
次に、前記内側容器１１に液体食品が充填された後、前記フランジ部１１ｂの上側表面に固定される蓋体１３について説明する。
該蓋体１３は透明でガスバリヤ性の高い樹脂製フィルムから成り、ヒートシール、超音波シール等の融着手段によって前記フランジ部１１ｂに溶着される。この場合、前記樹脂製フィルムは透明であるので、内側容器１１に収容された液体食品を透視することができる。
【００４１】
前記樹脂製フィルムは、共押出成形法、ブローンフィルム成形法等によって３０〜５０〔μｍ〕の厚さに成形される。そして、共押出成形法によって成形された樹脂製フィルムは、例えば、以下のような層構造を有する。
ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／ＰＰ層
また、蓋体１３は透明でガスバリヤ性の高い樹脂製プレートで形成することもできる。この場合、該樹脂製プレートは熱プレス法、射出成形法等によって成形される。
【００４２】
ところで、前記蓋体１３の所定箇所には、内側容器１１に収容された液体食品を注出するための注出口１３ａが形成され、該注出口１３ａはプルタブ１５によって密閉される。該プルタブ１５は、ガスバリヤ性、剛性及び引張強度の高い材料から成り、着色することができる。
また、プルタブ１５は、例えば、以下のような層構造を有する。
【００４３】
二軸延伸ＰＰ層／ピーラブル接着層
このように、包装容器を樹脂及び紙基材によって形成することができるので、廃棄された包装容器を潰すのが容易になるだけでなく、包装容器の再資源化が容易になる。
また、自動販売機において液体食品を加熱して販売する場合、誘電加熱によって包装容器を加熱することができるので、液体食品を十分な温度に加熱するまでに必要な時間を短くすることができる。そして、紙基材によって断熱性を高くすることができるので、自動販売機から取り出した直後に包装容器を持つのが容易になるとともに、包装容器の中の液体食品が短い時間で冷却されるのを防止することができる。さらに、先端拡張法による成形時に、多層シートに加えられた熱が成形型に逃げるのを防止することができる。
【００４４】
そして、本実施例のように、ＰＰ層間にＥＶＯＨ層を挟持した構造を有する多層シートを内側容器１１の材料として使用した場合には、ＥＶＯＨの融点がＰＰの融点より高いのでＥＶＯＨ層によって多層シートが支えられる。したがって、多層シートを一層高温になるまで加熱することが可能になる。また、内側容器１１は、一層大きな熱量を保持した状態で成形されるので、該内側容器１１とスリーブ１２との融着性を向上させることができる。
【００４５】
ところで、前記スリーブ１２によって補強されない内側容器１１の底壁は、有底胴部１１ａより厚くされる。そして、前記内側容器１１の最も薄い有底胴部１１ａにおいて所定のガスバリヤ性を維持する必要があるので、比較的厚くされる底壁においては、ＥＶＯＨ層が必要以上に厚くなってしまう。したがって、包装容器のコストがその分高くなってしまう。
【００４６】
そこで、前記フィルム１６は、ガスバリヤ性を高くするために、ガスバリヤ層としてＥＶＯＨ層を備え、例えば、共押出成形法によって成形され、以下のような層構造を有する。
ＰＰ層／ＥＶＯＨ層／ＰＰ層
ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／ＰＰ層
このように、フィルム１６がＥＶＯＨ層を備え、ガスバリヤ性を有するので、前記内側容器１１を構成する多層シートのＥＶＯＨ層をその分薄くすることができる。すなわち、フィルム１６がＥＶＯＨ層を備えないときに、前記内側容器１１を構成する多層シートのＥＶＯＨ層の比率を１４〔％〕にし、厚さを約２０〔μｍ〕にする必要があるのに対して、本実施例においては、内側容器１１を構成する多層シートのＥＶＯＨ層の比率を７〔％〕にし、厚さを約１０〔μｍ〕にすることができる。したがって、包装容器のコストを低くすることができる。
【００４７】
また、前記スリーブ１２の上端及び下端が内側に折り返され、前記フィルム１６が内側容器１１に接触するので、該内側容器１１を構成するＥＶＯＨ層と、フィルム１６を構成するＥＶＯＨ層とは接続され、包装容器の全体に及ぶガスバリヤ層を構成する。
また、前記フィルム１６を構成する多層フィルムのＥＶＯＨ層の厚さを１０〔μｍ〕にすると、前記内側容器１１を構成する多層シートのＥＶＯＨ層と合わせて、包装容器全体で、２０〔μｍ〕の厚さのＥＶＯＨ層を得ることができる。したがって、包装容器の全体でガスバリヤ性が低下することがない。
【００４８】
ところで、湿度が高くなるとＥＶＯＨ層のガスバリヤ性は低下する傾向があるが、フィルム１６を構成する多層フィルムのＥＶＯＨ層は、包装容器に収容される液体食品から離れた位置に配設されるので、ガスバリヤ性が低下することはない。
また、フィルム１６を紙基材に貼（は）り合わせることによって、フィルム１６と紙基材との層構造を形成することができるので、熱成形加工を施す工程がなくなる。
【００４９】
したがって、２軸延伸したＥＶＯＨフィルムをフィルム１６の表面に更に被覆することができるので、ＥＶＯＨ層を一層薄くすることができるだけでなく、ガスバリヤ性を一層高くすることができる。
また、例えば、ＳｉＯｘが真空蒸着されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを使用することもできるので、湿度等の変化に依存しない更に安定したガスバリヤ性を得ることができる。
【００５０】
なお、あらかじめ紙基材にＰＥフィルムを貼り合わせ、その後、前記フィルム１６を加熱し圧着して貼り合わせることもできる。その場合、前記フィルム１６は、例えば、共押出成形法によって成形され、以下のような層構造を有する。
ＰＥ層／ＥＶＯＨ層／ＰＰ層
ＰＥ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／ＰＰ層
ところで、この種の包装容器を製造するに当たり、トリミングロスが高い比率（約５０〔％〕）で発生するので、トリミングロスを回収原料として回収し、粉砕して、共押出成形の工程に戻して再利用するようにしている。この場合、内側容器１１を構成する多層シートは再生ＰＰ層（スクラップ層）を備え、以下に示すような層構造を有する。
【００５１】
ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／再生ＰＰ層
ＰＰ層／再生ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／再生ＰＰ層／ＰＰ層
ＰＰ層／再生ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／ＡＰＥＴ層
ところが、前記トリミングロスにおけるＥＶＯＨの含有量があまり高いと、共押出成形時の押出しが不安定になってしまう。
【００５２】
そこで、従来、回収原料に押出安定剤を数〔％〕加えるようにしていて、それでも押出しが不安定になる場合にはＰＰをヴァージン原料して加え、見掛けのＥＶＯＨの含有量を低くするようにしている。
例えば、フィルム１６がＥＶＯＨ層を備えないときには、前記内側容器１１を構成する多層シートのＥＶＯＨ層の比率が１４〔％〕にされるが、この程度のＥＶＯＨを含有する回収原料を使用したときの押出しを安定させるためには、６５〔％〕の回収原料に５〔％〕の押出安定剤及び３５〔％〕のＰＰを加える必要がある。
【００５３】
これに対して、本実施例においては、前記内側容器１１を構成する多層シートのＥＶＯＨ層の比率が７〔％〕にされるので、回収原料に５〔％〕の押出安定剤を加えるだけで、押出しを安定させることができる。したがって、回収原料にＰＰを加える必要はない。
次に、先端拡張法について説明する。
【００５４】
図６は本発明の第１の実施例における包装容器の成形方法の第１工程図、図７は本発明の第１の実施例における包装容器の成形方法の第２工程図、図８は本発明の第１の実施例における包装容器の成形方法の第３工程図である。
図において、１２はスリーブ、２１は多層シート、３５は雌型、４１は先端拡張プラグである。該先端拡張プラグ４１は、前記雌型３５と対向させて配設され、該雌型３５に向けて開口する有底筒状の拡張カム５１、前記先端拡張プラグ４１の中央において昇降自在に配設されたロッド５３、及び該ロッド５３の先端部の支点５４を軸として揺動自在に取り付けられたカムブレード５５を有する。該カムブレード５５は前記ロッド５３の周縁に沿って複数個配設され、前記支点５４より上方のカム従動片部５５ａ及び下方の拡張片部５５ｂから成る。また、前記雌型３５内には、あらかじめスリーブ１２が装填される。
【００５５】
前記拡張カム５１の内周には、下方になるに従って径方向内方に迫り出すカム面５１ａが形成される。したがって、図７に示すように、前記ロッド５３を下降させると、前記カムブレード５５のカム従動片部５５ａが前記拡張カム５１に沿って移動し、徐々に径方向内方に位置するようになるので、カムブレード５５が揺動させられる。一方、前記拡張片部５５ｂは前記カムブレード５５の揺動に伴って先端が径方向外方に移動させられる。この間、前記雌型３５に形成された穴５８を介して前記雌型３５内を真空引きする。
【００５６】
このようにして、図８に示すように、肉厚バランスが良好で、底壁及び有底胴部１１ａ（図２）の厚さが小さくかつ均一な内側容器１１が成形され、該内側容器１１とスリーブ１２とが融着させられる。しかも、内側容器１１を軽量にすることができるとともに、気密性を高くすることができる。
次に、本発明の第２の実施例について説明する。
【００５７】
図９は本発明の第２の実施例における包装容器の部分断面図、図１０は本発明の第２の実施例におけるフランジ部の近傍の断面図、図１１は本発明の第２の実施例における底壁の近傍の断面図である。
図において、１１は内側容器、１１２はスリーブである。該スリーブ１１２は筒状の形状を有し、前記内側容器１１の形状を保持するとともに、内側容器１１に収容された液体食品と外気との間で熱の移動がないように断熱する。
【００５８】
前記スリーブ１１２は発泡ＰＰから成り、発泡によって形成される気泡の径を１５０〔μｍ〕程度にする。また、発泡ＰＰに代えて、ＰＰ層と発泡ＰＰ層とから成る層構造にすることもできる。その場合、内側容器１１に接触する側に発泡ＰＰ層が配設される。
前記スリーブ１１２を筒状に成形するために、あらかじめ所定の寸法に切断された発泡ＰＰから成る図示しないブランクシートがマンドレルに巻き付けられ、超音波シール等の融着方法によって縦方向のシールが行われる。本実施例においては、厚さが０．８〔ｍｍ〕の発泡ＰＰから成るブランクシートが使用される。
【００５９】
また、前記内側容器１１とスリーブ１１２とは二重構造を有する。この場合、スリーブ１１２を形成し、次に、該スリーブ１１２内において前記内側容器１１を先端拡張法によって成形し、続いて、内側容器１１に液体食品を充填した後、内側容器１１を蓋体１３（図２）で密閉する。前記スリーブ１１２は内側容器１１の強度を補強するための構造材としても機能するので、内側容器１１をその分薄くすることができ、先端拡張法による加工が容易になる。
【００６０】
前記スリーブ１１２の外側にはあらかじめフィルム１６が被覆され、該フィルム１６の裏面には所定の文字や絵などが裏印刷によって描かれる。
ところで、前記内側容器１１は先端拡張法によって成形されるので、多層シートは融点以上の約１８０〔℃〕に加熱される。また、カップ状に変形させたときの前記多層シートの最外層がＰＰ層又は再生ＰＰ層であり、スリーブ１１２における内側容器１１に接触する面が発泡ＰＰによって形成される。したがって、内側容器１１の成形時に加えられた熱が発泡ＰＰの発泡セルの薄膜を溶融させ、内側容器１１とスリーブ１１２とを融着する。
【００６１】
このように、スリーブ１１２における内側容器１１に接触する面を、カップ状に変形させたときの前記多層シートの最外層を構成する樹脂に対して相溶性を有する樹脂の発泡材料により形成することによって、内側容器１１を成形する際に、該内側容器１１とスリーブ１１２とを容易に一体的に融着することができる。したがって、内側容器１１とスリーブ１１２との間に熱活性接着材等を配設する必要がない。
【００６２】
ところで、前記スリーブ１１２によって補強されない内側容器１１の底壁は、有底胴部１１ａより厚くされる。そして、前記内側容器１１の最も薄い有底胴部１１ａにおいて所定のガスバリヤ性を維持する必要があるので、比較的厚くされる底壁においては、ＥＶＯＨ層が必要以上に厚くなってしまう。したがって、包装容器のコストがその分高くなってしまう。
【００６３】
そこで、前記フィルム１６は、ガスバリヤ性を高くするために、ガスバリヤ層としてＥＶＯＨ層を有し、例えば、共押出成形法によって成形される。
この場合、前記内側容器１１を構成するＥＶＯＨ層と、フィルム１６を構成するＥＶＯＨ層とは接続されないが、内側容器１１におけるスリーブ１１２の上端及び下端に対応する部分を厚くすると、包装容器の全体においてガスバリヤ性が低下することはない。
【００６４】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における包装容器の部分断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例における包装容器の分解斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施例における包装容器の斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施例におけるフランジ部の近傍の断面図である。
【図５】本発明の第１の実施例における底壁の近傍の断面図である。
【図６】本発明の第１の実施例における包装容器の成形方法の第１工程図である。
【図７】本発明の第１の実施例における包装容器の成形方法の第２工程図である。
【図８】本発明の第１の実施例における包装容器の成形方法の第３工程図である。
【図９】本発明の第２の実施例における包装容器の部分断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施例におけるフランジ部の近傍の断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施例における底壁の近傍の断面図である。
【符号の説明】
１１ 内側容器
１２、１１２ スリーブ
１３ 蓋体
１６ フィルム
２１ 多層シート
３５ 雌型
【産業上の利用分野】
本発明は、包装容器及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、食品、例えば、液体食品を収容する包装容器としては、びん、紙容器、金属缶等が使用され、これら包装容器に所定量の液体食品が充填（じゅうてん）され、密閉されて市販されている。
このうち、びんは衝撃に弱く割れやすいので自動販売機等で販売するには適さない。また、紙容器は衝撃を受けても割れることがないので自動販売機等で販売するには適しているが、柔軟性が高いので開封時等に変形すると、紙容器に収容された液体食品が注出口から溢（あふ）れ出してしまう。
【０００３】
一方、金属缶は衝撃に強く剛性があるので自動販売機等で販売するには適している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の金属缶においては、廃棄された空き缶を潰（つぶ）すのが困難であるだけでなく、アルミ缶とスチール缶とを分別して回収する必要があるので回収作業が煩わしい。また、薄肉化されたスチール缶、アルミ缶等の場合でも軽量化するのに限界があり、流通コストが高くなってしまう。
【０００５】
そして、自動販売機において液体食品を加熱して販売する場合、誘電加熱によって金属缶を加熱することができないので、高温の空気によって間接的に加熱することになる。したがって、液体食品を十分な温度に加熱するまでに必要な時間が長くなってしまう。さらに、断熱性が低いので自動販売機から取り出した直後に金属缶を持つのが困難であるとともに、金属缶の中の液体食品が短い時間で冷却されてしまう。
【０００６】
本発明は、前記従来の包装容器の問題点を解決して、廃棄された後に容易に再資源化することができ、誘電加熱によって液体食品を加熱することができ、しかも、断熱性が高い包装容器及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の包装容器においては、上端及び下端が内側に折り返されたスリーブと、該スリーブに被覆され、スリーブと共に上端及び下端において内側に折り返されたフィルムと、前記スリーブ内に成形され、前記フィルムを介してスリーブの折り返された上端及び下端と一体的に融着させられた内側容器と、該内側容器を密閉する蓋（ふた）体とを有する。
そして、前記フィルムは、ガスバリヤ層を備えた多層フィルムから成り、前記内側容器は、ガスバリヤ層を備えた多層シートから成る。
また、前記多層フィルムの最外層は、前記多層シートの最外層を構成する樹脂に対して相溶性を有する樹脂によって形成される。
【０００８】
本発明の他の包装容器においては、さらに、前記多層シートの最外層を構成する樹脂、及び前記多層フィルムの最外層を構成する樹脂はポリプロピレンである。
そして、前記多層シートのガスバリヤ層及び前記多層フィルムのガスバリヤ層を構成する樹脂は、エチレンビニルアルコール共重合体である。
【０００９】
本発明の包装容器の製造方法においては、ガスバリヤ層を備えた多層フィルムから成るフィルムを、紙基材から成るスリーブの上端から下端まで被覆し、前記スリーブの上端及び下端を、前記フィルムと共に内側に折り返して成形型内に装填（てん）し、前記スリーブ内において、ガスバリヤ層を備えた多層シートを先端拡張法によってカップ状に変形させて内側容器を成形し、該内側容器を、成形時に加えられた熱によって、前記フィルムを介して前記スリーブの折り返された上端及び下端と一体的に融着させ、前記内側容器に食品を充填し、前記内側容器を蓋体で密閉する。
【００１０】
そして、前記多層フィルムの最外層は、前記多層シートの最外層を構成する樹脂に対して相溶性を有する樹脂によって形成される。
【００１１】
本発明の他の包装容器の製造方法においては、さらに、前記多層シートの最外層を構成する樹脂、及び前記多層フィルムの最外層を構成する樹脂はポリプロピレンである。
そして、前記多層シートのガスバリヤ層及び前記多層フィルムのガスバリヤ層を構成する樹脂は、エチレンビニルアルコール共重合体である。
【００１２】
【作用及び発明の効果】
本発明によれば、前記のように包装容器においては、上端及び下端が内側に折り返されたスリーブと、該スリーブに被覆され、スリーブと共に上端及び下端において内側に折り返されたフィルムと、前記スリーブ内に成形され、前記フィルムを介してスリーブの折り返された上端及び下端と一体的に融着させられた内側容器と、該内側容器を密閉する蓋体とを有する。
【００１３】
そして、前記フィルムは、ガスバリヤ層を備えた多層フィルムから成り、前記内側容器は、ガスバリヤ層を備えた多層シートから成る。
また、前記多層フィルムの最外層は、前記多層シートの最外層を構成する樹脂に対して相溶性を有する樹脂によって形成される。
【００１４】
この場合、前記スリーブと内側容器との間に熱活性接着材等を配設したり、スリーブの内側に熱活性接着剤等を塗布したりする必要がなくなるので、スリーブの保管、取扱い等が容易になる。
そして、前記スリーブにおける上端及び下端以外の部分においては、前記相溶性を有する樹脂以外の材料、例えば、紙基材と内側容器の最外層とが接触するので、前記内側容器とスリーブとは融着されず、分離させられる。
したがって、前記包装容器に加熱状態の食品を充填したときに、冷却後に発生する減圧現象を、内側容器だけが変形することによって吸収することができるので、スリーブが変形するのを防止することができる。その結果、前記スリーブの強度を包装容器の輸送時、又は包装容器の使用時に要求される最小値に設定することができるので、スリーブを薄肉化することができ、包装容器のコストを低くすることができる。
【００１５】
また、廃棄された包装容器を潰すのが容易になるだけでなく、包装容器の回収が容易になる。
そして、自動販売機において食品を加熱して販売する場合、誘電加熱によって包装容器を加熱することができるので、食品を十分な温度に加熱するまでに必要な時間を短くすることができる。さらに、紙基材等によって断熱性を高くすることができるので、自動販売機から取り出した直後に包装容器を持つのが容易になるとともに、包装容器の中の食品が短い時間で冷却されるのを防止することができる。
【００１６】
さらに、フィルムの多層フィルムにガスバリヤ層を形成する分だけ、内側容器の多層シートのガスバリヤ層の比率を低くし、厚さを小さくすることができる。したがって、包装容器のコストを低くすることができる。また、トリミングロスが発生したときの回収原料に含有されるガスバリヤ性材料の量が、ガスバリヤ層の比率を低くした分だけ少なくなるので、押出しを安定化することができる。
【００２１】
本発明の包装容器の製造方法においては、ガスバリヤ層を備えた多層フィルムから成るフィルムを、紙基材から成るスリーブの上端から下端まで被覆し、前記スリーブの上端及び下端を、前記フィルムと共に内側に折り返して成形型内に装填し、前記スリーブ内において、ガスバリヤ層を備えた多層シートを先端拡張法によってカップ状に変形させて内側容器を成形し、該内側容器を、成形時に加えられた熱によって、前記フィルムを介して前記スリーブの折り返された上端及び下端と一体的に融着させ、前記内側容器に食品を充填し、前記内側容器を蓋体で密閉する。
【００２２】
そして、前記多層フィルムの最外層は、前記多層シートの最外層を構成する樹脂に対して相溶性を有する樹脂によって形成される。
【００２３】
この場合、前記スリーブ内において内側容器を成形するようになっているので、先端拡張法による成形時に多層シートに加えられた熱が成形型に逃げるのを防止することができる。
また、前記先端拡張法においては、多層シートを融点以上に加熱した後に成形するので、食品を充填する前に内側容器を滅菌する必要がなくなる。また、レトルト時に、内側容器が分子配向効果によって収縮したり変形したりすることがない。さらに、先端拡張法を使用すると、内側容器の厚さを調整するのが容易になる。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施例における包装容器の部分断面図、図２は本発明の第１の実施例における包装容器の分解斜視図、図３は本発明の第１の実施例における包装容器の斜視図、図４は本発明の第１の実施例におけるフランジ部の近傍の断面図、図５は本発明の第１の実施例における底壁の近傍の断面図である。
【００２９】
これらの図において、１１は透明でガスバリヤ性の高い熱可塑性材料から成り、液体食品を収容する内側容器であり、上端が開口したカップ状の形状を有する。前記内側容器１１は、共押出成形法、ブローンフィルム成形法等によって成形された樹脂製の多層シートを、先端拡張法（メルトフェーズ圧空成形法）によってカップ状に変形させることにより成形され、断面が筒状の有底胴部１１ａ、及び該有底胴部１１ａの上端に径方向外方に延びるフランジ部１１ｂから成る。
【００３０】
本実施例においては、前記内側容器１１の外径を約５３〔ｍｍ〕に、高さを約１３５〔ｍｍ〕に、内側容器１１の有底胴部１１ａの厚さを約１５０〔μｍ〕に、内側容器１１の底壁の厚さを３５０〔μｍ〕にした。
前記先端拡張法においては、多層シートを融点以上の約１８０〔℃〕に加熱した後に成形するので、液体食品を充填する前に内側容器１１を滅菌する必要がなくなる。また、レトルト時に、内側容器１１が分子配向効果によって収縮したり変形したりすることがない。さらに、内側容器１１の厚さを調整するのが容易になる。
【００３１】
前記多層シートの外側表面の少なくとも一方にポリプロピレン（以下「ＰＰ」という。）層を有するとともに、エチレンビニルアルコール共重合体（以下「ＥＶＯＨ」という。）層を有していて、例えば、以下のような層構造を有する。
ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／ＰＰ層
また、これに代えて、
ＰＰ層／ＥＶＯＨ層／ＰＰ層
のような層構造にすることもできる。このように、層構造にガスバリヤ層としてＥＶＯＨ層を備えているので、多層シートのガスバリヤ性を高くすることができる。本実施例においては、多層シートの厚さを２．５〔ｍｍ〕とし、先端拡張法によってカップ状に変形させたとき、前記有底胴部１１ａの厚さを約１５０〔μｍ〕にする。なお、前記ＰＰ層は、多層シートをカップ状に変形させたときの最外層になる。
【００３２】
そして、前記内側容器１１の外側には内側容器１１より剛性及び断熱性が高い紙基材で形成されたスリーブ１２が配設される。該スリーブ１２は筒状の形状を有し、前記内側容器１１を保持するとともに、該内側容器１１に収容された液体食品と外気との間で熱の移動がないように断熱する。そして、前記スリーブ１２の強度を高くするために、上端及び下端が内側に折り返され、かつ、下端は包装容器の中心側に向けて湾曲させられる。
【００３３】
また、スリーブ１２を形成する際に、スカイダイビング＆ヘミング、フィックスフォールディングストリップ等の方法によって縦方向のシールが行われ、ガスバリヤ層を互いに十分に近づけた状態で溶着され接合される。
そして、前記内側容器１１とスリーブ１２とは二重構造を有する。この場合、スリーブ１２を形成し、次に、該スリーブ１２内において前記内側容器１１を先端拡張法によって成形し、続いて、内側容器１１に液体食品を充填した後、内側容器１１を蓋体１３で密閉する。前記スリーブ１２は内側容器１１の強度を補強するための構造材としても機能するので、内側容器１１をその分薄くすることができ、先端拡張法による加工が容易になる。
【００３４】
前記スリーブ１２の外側にはあらかじめフィルム１６が被覆され、該フィルム１６の裏面には所定の文字や絵などが裏印刷によって描かれる。そして、前記フィルム１６は多層フィルムから成り、前記スリーブ１２の上端及び下端を内側に折り返したときに前記内側容器１１と接触する最外層が、内側容器１１を構成する多層シートの最外層の樹脂に対して相溶性を有する樹脂によって形成される。本実施例においては、カップ状に変形させたときの前記多層シートの最外層はＰＰ層であり、一方、フィルム１６を構成する多層フィルムの最外層もＰＰ層である。
【００３５】
なお、前記スリーブ１２内に内側容器１１を成形した後、熱収縮法によって前記フィルム１６の表面に延伸ＰＰフィルムを更に被覆することもできる。
ところで、前記内側容器１１を先端拡張法によって成形する際に、多層シートは融点以上の約１８０〔℃〕に加熱される。そして、スリーブ１２の上端及び下端は内側に折り返されるので、前記フィルム１６のＰＰ層と前記多層シートのＰＰ層とが接触することになる。したがって、内側容器１１の成形時に加えられた熱によって内側容器１１とスリーブ１２とが融着され接合される。また、本実施例においては、前記フィルム１６及び前記多層シートにＰＰ層を設けた場合について述べたが、ＰＰ層をポリエチレン（以下「ＰＥ」という。）層に替えることもできる。この場合も十分な相溶作用が得られ、同様な効果が得られる。
【００３６】
また、先端拡張法においては、内側容器１１を成形する際に雄型と雌型とによって多層シートを挟持するようになっているので、前記フランジ部１１ｂの近傍が厚く成形される。この場合、フランジ部１１ｂの近傍は相当量の熱を保持したままフィルム１６に接触することになるので、該フィルム１６に十分な熱が加えられ、表面が熱活性化されて内側容器１１とスリーブ１２との融着性を向上させることができる。
【００３７】
そして、前記スリーブ１２によって補強されない内側容器１１の底壁は、有底胴部１１ａより厚くされる。さらに、スリーブ１２の下端は径方向内方に湾曲させられるので、内側容器１１の底壁と有底胴部１１ａとの間の角部が薄肉化するのを防止することができる。この場合、該角部の近傍は相当量の熱を保持したままフィルム１６に接触することになるので、該フィルム１６に十分な熱が加えられ、表面が熱活性化されて内側容器１１とスリーブ１２との融着性を向上させることができる。
【００３８】
このように、内側容器１１におけるスリーブ１２の上端及び下端に対応する部分を厚くすることによって、内側容器１１とスリーブ１２との融着性を向上させることができるので、包装容器の剛性を高くすることができるだけでなく、耐久性を向上させることができる。しかも、内側容器１１とスリーブ１２との間に熱活性接着材等を配設したり、スリーブ１２の内側に熱活性接着剤等を塗布したりする必要がない。
【００３９】
そして、スリーブ１２における上端と下端との間においては、紙基材と内側容器１１の最外層とが接触するので、該内側容器１１とスリーブ１２とは融着されず、分離している。したがって、前記包装容器に加熱状態の液体食品を充填すると、冷却後に発生する減圧現象を、内側容器１１だけが変形することによって吸収するので、スリーブ１２が変形するのを防止することができる。その結果、スリーブ１２の強度を包装容器の輸送時、又は包装容器の使用時に要求される最小値に設定することができるので、薄肉化してコストを低くすることができる。さらに、スリーブ１２の保管、取扱い等が容易になる。
【００４０】
次に、前記内側容器１１に液体食品が充填された後、前記フランジ部１１ｂの上側表面に固定される蓋体１３について説明する。
該蓋体１３は透明でガスバリヤ性の高い樹脂製フィルムから成り、ヒートシール、超音波シール等の融着手段によって前記フランジ部１１ｂに溶着される。この場合、前記樹脂製フィルムは透明であるので、内側容器１１に収容された液体食品を透視することができる。
【００４１】
前記樹脂製フィルムは、共押出成形法、ブローンフィルム成形法等によって３０〜５０〔μｍ〕の厚さに成形される。そして、共押出成形法によって成形された樹脂製フィルムは、例えば、以下のような層構造を有する。
ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／ＰＰ層
また、蓋体１３は透明でガスバリヤ性の高い樹脂製プレートで形成することもできる。この場合、該樹脂製プレートは熱プレス法、射出成形法等によって成形される。
【００４２】
ところで、前記蓋体１３の所定箇所には、内側容器１１に収容された液体食品を注出するための注出口１３ａが形成され、該注出口１３ａはプルタブ１５によって密閉される。該プルタブ１５は、ガスバリヤ性、剛性及び引張強度の高い材料から成り、着色することができる。
また、プルタブ１５は、例えば、以下のような層構造を有する。
【００４３】
二軸延伸ＰＰ層／ピーラブル接着層
このように、包装容器を樹脂及び紙基材によって形成することができるので、廃棄された包装容器を潰すのが容易になるだけでなく、包装容器の再資源化が容易になる。
また、自動販売機において液体食品を加熱して販売する場合、誘電加熱によって包装容器を加熱することができるので、液体食品を十分な温度に加熱するまでに必要な時間を短くすることができる。そして、紙基材によって断熱性を高くすることができるので、自動販売機から取り出した直後に包装容器を持つのが容易になるとともに、包装容器の中の液体食品が短い時間で冷却されるのを防止することができる。さらに、先端拡張法による成形時に、多層シートに加えられた熱が成形型に逃げるのを防止することができる。
【００４４】
そして、本実施例のように、ＰＰ層間にＥＶＯＨ層を挟持した構造を有する多層シートを内側容器１１の材料として使用した場合には、ＥＶＯＨの融点がＰＰの融点より高いのでＥＶＯＨ層によって多層シートが支えられる。したがって、多層シートを一層高温になるまで加熱することが可能になる。また、内側容器１１は、一層大きな熱量を保持した状態で成形されるので、該内側容器１１とスリーブ１２との融着性を向上させることができる。
【００４５】
ところで、前記スリーブ１２によって補強されない内側容器１１の底壁は、有底胴部１１ａより厚くされる。そして、前記内側容器１１の最も薄い有底胴部１１ａにおいて所定のガスバリヤ性を維持する必要があるので、比較的厚くされる底壁においては、ＥＶＯＨ層が必要以上に厚くなってしまう。したがって、包装容器のコストがその分高くなってしまう。
【００４６】
そこで、前記フィルム１６は、ガスバリヤ性を高くするために、ガスバリヤ層としてＥＶＯＨ層を備え、例えば、共押出成形法によって成形され、以下のような層構造を有する。
ＰＰ層／ＥＶＯＨ層／ＰＰ層
ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／ＰＰ層
このように、フィルム１６がＥＶＯＨ層を備え、ガスバリヤ性を有するので、前記内側容器１１を構成する多層シートのＥＶＯＨ層をその分薄くすることができる。すなわち、フィルム１６がＥＶＯＨ層を備えないときに、前記内側容器１１を構成する多層シートのＥＶＯＨ層の比率を１４〔％〕にし、厚さを約２０〔μｍ〕にする必要があるのに対して、本実施例においては、内側容器１１を構成する多層シートのＥＶＯＨ層の比率を７〔％〕にし、厚さを約１０〔μｍ〕にすることができる。したがって、包装容器のコストを低くすることができる。
【００４７】
また、前記スリーブ１２の上端及び下端が内側に折り返され、前記フィルム１６が内側容器１１に接触するので、該内側容器１１を構成するＥＶＯＨ層と、フィルム１６を構成するＥＶＯＨ層とは接続され、包装容器の全体に及ぶガスバリヤ層を構成する。
また、前記フィルム１６を構成する多層フィルムのＥＶＯＨ層の厚さを１０〔μｍ〕にすると、前記内側容器１１を構成する多層シートのＥＶＯＨ層と合わせて、包装容器全体で、２０〔μｍ〕の厚さのＥＶＯＨ層を得ることができる。したがって、包装容器の全体でガスバリヤ性が低下することがない。
【００４８】
ところで、湿度が高くなるとＥＶＯＨ層のガスバリヤ性は低下する傾向があるが、フィルム１６を構成する多層フィルムのＥＶＯＨ層は、包装容器に収容される液体食品から離れた位置に配設されるので、ガスバリヤ性が低下することはない。
また、フィルム１６を紙基材に貼（は）り合わせることによって、フィルム１６と紙基材との層構造を形成することができるので、熱成形加工を施す工程がなくなる。
【００４９】
したがって、２軸延伸したＥＶＯＨフィルムをフィルム１６の表面に更に被覆することができるので、ＥＶＯＨ層を一層薄くすることができるだけでなく、ガスバリヤ性を一層高くすることができる。
また、例えば、ＳｉＯｘが真空蒸着されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを使用することもできるので、湿度等の変化に依存しない更に安定したガスバリヤ性を得ることができる。
【００５０】
なお、あらかじめ紙基材にＰＥフィルムを貼り合わせ、その後、前記フィルム１６を加熱し圧着して貼り合わせることもできる。その場合、前記フィルム１６は、例えば、共押出成形法によって成形され、以下のような層構造を有する。
ＰＥ層／ＥＶＯＨ層／ＰＰ層
ＰＥ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／ＰＰ層
ところで、この種の包装容器を製造するに当たり、トリミングロスが高い比率（約５０〔％〕）で発生するので、トリミングロスを回収原料として回収し、粉砕して、共押出成形の工程に戻して再利用するようにしている。この場合、内側容器１１を構成する多層シートは再生ＰＰ層（スクラップ層）を備え、以下に示すような層構造を有する。
【００５１】
ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／再生ＰＰ層
ＰＰ層／再生ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／再生ＰＰ層／ＰＰ層
ＰＰ層／再生ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／ＡＰＥＴ層
ところが、前記トリミングロスにおけるＥＶＯＨの含有量があまり高いと、共押出成形時の押出しが不安定になってしまう。
【００５２】
そこで、従来、回収原料に押出安定剤を数〔％〕加えるようにしていて、それでも押出しが不安定になる場合にはＰＰをヴァージン原料して加え、見掛けのＥＶＯＨの含有量を低くするようにしている。
例えば、フィルム１６がＥＶＯＨ層を備えないときには、前記内側容器１１を構成する多層シートのＥＶＯＨ層の比率が１４〔％〕にされるが、この程度のＥＶＯＨを含有する回収原料を使用したときの押出しを安定させるためには、６５〔％〕の回収原料に５〔％〕の押出安定剤及び３５〔％〕のＰＰを加える必要がある。
【００５３】
これに対して、本実施例においては、前記内側容器１１を構成する多層シートのＥＶＯＨ層の比率が７〔％〕にされるので、回収原料に５〔％〕の押出安定剤を加えるだけで、押出しを安定させることができる。したがって、回収原料にＰＰを加える必要はない。
次に、先端拡張法について説明する。
【００５４】
図６は本発明の第１の実施例における包装容器の成形方法の第１工程図、図７は本発明の第１の実施例における包装容器の成形方法の第２工程図、図８は本発明の第１の実施例における包装容器の成形方法の第３工程図である。
図において、１２はスリーブ、２１は多層シート、３５は雌型、４１は先端拡張プラグである。該先端拡張プラグ４１は、前記雌型３５と対向させて配設され、該雌型３５に向けて開口する有底筒状の拡張カム５１、前記先端拡張プラグ４１の中央において昇降自在に配設されたロッド５３、及び該ロッド５３の先端部の支点５４を軸として揺動自在に取り付けられたカムブレード５５を有する。該カムブレード５５は前記ロッド５３の周縁に沿って複数個配設され、前記支点５４より上方のカム従動片部５５ａ及び下方の拡張片部５５ｂから成る。また、前記雌型３５内には、あらかじめスリーブ１２が装填される。
【００５５】
前記拡張カム５１の内周には、下方になるに従って径方向内方に迫り出すカム面５１ａが形成される。したがって、図７に示すように、前記ロッド５３を下降させると、前記カムブレード５５のカム従動片部５５ａが前記拡張カム５１に沿って移動し、徐々に径方向内方に位置するようになるので、カムブレード５５が揺動させられる。一方、前記拡張片部５５ｂは前記カムブレード５５の揺動に伴って先端が径方向外方に移動させられる。この間、前記雌型３５に形成された穴５８を介して前記雌型３５内を真空引きする。
【００５６】
このようにして、図８に示すように、肉厚バランスが良好で、底壁及び有底胴部１１ａ（図２）の厚さが小さくかつ均一な内側容器１１が成形され、該内側容器１１とスリーブ１２とが融着させられる。しかも、内側容器１１を軽量にすることができるとともに、気密性を高くすることができる。
次に、本発明の第２の実施例について説明する。
【００５７】
図９は本発明の第２の実施例における包装容器の部分断面図、図１０は本発明の第２の実施例におけるフランジ部の近傍の断面図、図１１は本発明の第２の実施例における底壁の近傍の断面図である。
図において、１１は内側容器、１１２はスリーブである。該スリーブ１１２は筒状の形状を有し、前記内側容器１１の形状を保持するとともに、内側容器１１に収容された液体食品と外気との間で熱の移動がないように断熱する。
【００５８】
前記スリーブ１１２は発泡ＰＰから成り、発泡によって形成される気泡の径を１５０〔μｍ〕程度にする。また、発泡ＰＰに代えて、ＰＰ層と発泡ＰＰ層とから成る層構造にすることもできる。その場合、内側容器１１に接触する側に発泡ＰＰ層が配設される。
前記スリーブ１１２を筒状に成形するために、あらかじめ所定の寸法に切断された発泡ＰＰから成る図示しないブランクシートがマンドレルに巻き付けられ、超音波シール等の融着方法によって縦方向のシールが行われる。本実施例においては、厚さが０．８〔ｍｍ〕の発泡ＰＰから成るブランクシートが使用される。
【００５９】
また、前記内側容器１１とスリーブ１１２とは二重構造を有する。この場合、スリーブ１１２を形成し、次に、該スリーブ１１２内において前記内側容器１１を先端拡張法によって成形し、続いて、内側容器１１に液体食品を充填した後、内側容器１１を蓋体１３（図２）で密閉する。前記スリーブ１１２は内側容器１１の強度を補強するための構造材としても機能するので、内側容器１１をその分薄くすることができ、先端拡張法による加工が容易になる。
【００６０】
前記スリーブ１１２の外側にはあらかじめフィルム１６が被覆され、該フィルム１６の裏面には所定の文字や絵などが裏印刷によって描かれる。
ところで、前記内側容器１１は先端拡張法によって成形されるので、多層シートは融点以上の約１８０〔℃〕に加熱される。また、カップ状に変形させたときの前記多層シートの最外層がＰＰ層又は再生ＰＰ層であり、スリーブ１１２における内側容器１１に接触する面が発泡ＰＰによって形成される。したがって、内側容器１１の成形時に加えられた熱が発泡ＰＰの発泡セルの薄膜を溶融させ、内側容器１１とスリーブ１１２とを融着する。
【００６１】
このように、スリーブ１１２における内側容器１１に接触する面を、カップ状に変形させたときの前記多層シートの最外層を構成する樹脂に対して相溶性を有する樹脂の発泡材料により形成することによって、内側容器１１を成形する際に、該内側容器１１とスリーブ１１２とを容易に一体的に融着することができる。したがって、内側容器１１とスリーブ１１２との間に熱活性接着材等を配設する必要がない。
【００６２】
ところで、前記スリーブ１１２によって補強されない内側容器１１の底壁は、有底胴部１１ａより厚くされる。そして、前記内側容器１１の最も薄い有底胴部１１ａにおいて所定のガスバリヤ性を維持する必要があるので、比較的厚くされる底壁においては、ＥＶＯＨ層が必要以上に厚くなってしまう。したがって、包装容器のコストがその分高くなってしまう。
【００６３】
そこで、前記フィルム１６は、ガスバリヤ性を高くするために、ガスバリヤ層としてＥＶＯＨ層を有し、例えば、共押出成形法によって成形される。
この場合、前記内側容器１１を構成するＥＶＯＨ層と、フィルム１６を構成するＥＶＯＨ層とは接続されないが、内側容器１１におけるスリーブ１１２の上端及び下端に対応する部分を厚くすると、包装容器の全体においてガスバリヤ性が低下することはない。
【００６４】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における包装容器の部分断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例における包装容器の分解斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施例における包装容器の斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施例におけるフランジ部の近傍の断面図である。
【図５】本発明の第１の実施例における底壁の近傍の断面図である。
【図６】本発明の第１の実施例における包装容器の成形方法の第１工程図である。
【図７】本発明の第１の実施例における包装容器の成形方法の第２工程図である。
【図８】本発明の第１の実施例における包装容器の成形方法の第３工程図である。
【図９】本発明の第２の実施例における包装容器の部分断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施例におけるフランジ部の近傍の断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施例における底壁の近傍の断面図である。
【符号の説明】
１１ 内側容器
１２、１１２ スリーブ
１３ 蓋体
１６ フィルム
２１ 多層シート
３５ 雌型
Claims (4)
- （ａ）上端及び下端が内側に折り返されたスリーブと、
（ｂ）該スリーブに被覆され、スリーブと共に上端及び下端において内側に折り返されたフィルムと、
（ｃ）前記スリーブ内に成形され、前記フィルムを介してスリーブの折り返された上端及び下端と一体的に融着させられた内側容器と、
（ｄ）該内側容器を密閉する蓋体とを有するとともに、
（ｅ）前記フィルムは、ガスバリヤ層を備えた多層フィルムから成り、
（ｆ）前記内側容器は、ガスバリヤ層を備えた多層シートから成り、
（ｇ）前記多層フィルムの最外層は、前記多層シートの最外層を構成する樹脂に対して相溶性を有する樹脂によって形成されることを特徴とする包装容器。 - （ａ）前記多層シートの最外層を構成する樹脂、及び前記多層フィルムの最外層を構成する樹脂はポリプロピレンであり、
（ｂ）前記多層シートのガスバリヤ層及び前記多層フィルムのガスバリヤ層を構成する樹脂は、エチレンビニルアルコール共重合体である請求項１に記載の包装容器。 - （ａ）ガスバリヤ層を備えた多層フィルムから成るフィルムを、紙基材から成るスリーブの上端から下端まで被覆し、
（ｂ）前記スリーブの上端及び下端を、前記フィルムと共に内側に折り返して成形型内に装填し、
（ｃ）前記スリーブ内において、ガスバリヤ層を備えた多層シートを先端拡張法によってカップ状に変形させて内側容器を成形し、該内側容器を、成形時に加えられた熱によって、前記フィルムを介して前記スリーブの折り返された上端及び下端と一体的に融着させ、
（ｄ）前記内側容器に食品を充填し、
（ｅ）前記内側容器を蓋体で密閉するとともに、
（ｆ）前記多層フィルムの最外層は、前記多層シートの最外層を構成する樹脂に対して相溶性を有する樹脂によって形成されることを特徴とする包装容器の製造方法。 - （ａ）前記多層シートの最外層を構成する樹脂、及び前記多層フィルムの最外層を構成する樹脂はポリプロピレンであり、
（ｂ）前記多層シートのガスバリヤ層及び前記多層フィルムのガスバリヤ層を構成する樹脂は、エチレンビニルアルコール共重合体である請求項３に記載の包装容器の製造方法。
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