JP4140096B2

JP4140096B2 - 耐圧性紙容器

Info

Publication number: JP4140096B2
Application number: JP28926498A
Authority: JP
Inventors: 英夫福島; 克之大野; 浩人鹿島
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1998-10-12
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2018-10-12
Also published as: JP2000109048A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭酸を含む飲料などの内容物や加熱殺菌を必要とする内容物に使用したときに、容器内の内圧の増大や減少に耐え、密封性が良好な耐圧性紙容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ジュース、清涼飲料等のワンウェイ容器としては、種々の構成の容器が知られているが、一般には、紙カップなどの紙容器が広く使用されていた。この紙容器は、内容物を充填後に、容器の開口部を蓋材で密封するものであるが、開口部に、紙素材を重ね合わせた継ぎ目部分が残っており、段差を生じているため、密封性のよいシールが困難であった。
【０００３】
そこで、蓋材のシールによる密封性を改良するため、予め成形されたプラスチックリング部材を、紙容器の開口部に超音波等の手段でによって接着した紙容器が提案され、実用化されていた。更には、内容物の浸透等を防ぐ目的で、紙容器に直接、溶融プラスチックを射出し、容器胴部の重合部に保護部を、胴部の開口部にプラスチックリング部を一体成形した紙容器が提案され、これらのプラスチックリング付き紙容器は、開口部に強度があり、蓋材とのシール部分に段差がないので、密封性の優れたシールができるばかりでなく、開封性も考慮した構成とすることもでき、液体内容物を充填するのに適した容器であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の紙容器は、紙シート、積層フィルム、熱可塑性樹脂等の蓋材を、熱融着法のみによってプラスチックリング部の上面に接着させた容器であるため、容器本体に内容物を充填し、蓋材で密封した容器が、流通課程において、例えば、発泡性内容物の場合には、内圧上昇により、蓋材や容器本体が著しく変形したり、蓋材と容器本体との融着部が剥離して液漏れを発生するなどの問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述の従来の紙容器の問題点を解決したものであり、容器内の内圧の増大や減少などの変化により、蓋材や容器本体が著しく変形したり、融着部に剥離を生じることがなく、容器の密閉性が良好な耐圧性紙容器を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の発明は、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、紙を主体層とし、少なくとも容器内面側にプラスチック層を設けた胴部（１１１）及び底部（１１２）とからなる紙容器（１１０）を、射出成形金型内に載置し、型締めした後、溶融プラスチックを射出して、胴部上端の開口部に、胴部（１１１）を補強する周壁部（１２１）と、周壁部の上縁に蓋材と熱融着する熱融着部（１２２）と、周壁部の上側に一定間隔毎に等間隔で内方に突出して蓋材と係合する係合部（１２３）と、を有するプラスチックリング部（１２０）を設け、胴部の容器内面側の重合部上に柱状保護部を（１３０）を設け、胴部と底部との結合部上に環状保護部（１４０）を設けた容器本体（１００）の係合部（１２３）と係合部（１２３）の間に、図３に示すように、天板（２１０）の周縁に容器本体のプラスチックリング部の周壁部（１２１）とゆるく嵌合する蓋周壁部（２２１）と、蓋周壁部の上縁より外方に突出したプラスチックリング部の熱融着部（１２２）と熱融着する蓋熱融着部（２２２）と、蓋周壁部の下縁に一定間隔毎に等間隔で外方に突出して容器本体のプラスチックリング部の係合部（１２３）と係合する蓋係合部（２２３）と、を設けたプラスチック製蓋材（２００）の蓋係合部（２２３）を挿入して回転させ、容器本体の係合部（１２３）と嵌合させ、図３に示すように、容器本体の熱融着部（１２２）と蓋材の蓋熱融着部（２２２）とを熱融着して密封したことを特徴とする耐圧性紙容器（１０）である。
【０００７】
次に、本発明の第２の発明は、図１（ａ）に示すように、前記容器本体（１００）の底部（１１２）及び前記蓋材（２００）の天板（２１０）の容器内面側に、格子状又は環状の補強リブ（１４１、２４１）を設けたことを特徴とする第１の発明に記載の耐圧性紙容器（１０）である。
【０００８】
次に、本発明の第３の発明は、図１（ａ）に示すように、前記蓋材（２００）の天板（２１０）又は前記容器本体（１００）の底部（１１２）に開封可能な注出孔（２１１）を設けたことを特徴とする第１の発明又は第２の発明に記載の耐圧性紙容器（１０）である。
【０００９】
次に、本発明の第４の発明は、図３（ａ）に示すように、前記注出孔（２１１）を封止フィルム（２３０）で開封可能に封止したことを特徴とする第３の発明に記載の耐圧性紙容器（１０）である。
【００１０】
【作用】
本発明の耐圧性紙容器は、容器本体がインサート射出成形によって、紙容器の開口部にプラスチックリング部を設け、胴部の重合部上にプラスチック製の柱状保護部を設け、胴部と底部の結合部上にプラスチック製の環状保護部を設けて、強度が補強されており、この容器本体の開口部のプラスチックリング部の係合部と、蓋材の蓋係合部が、しっかりと嵌合されており、容器本体の開口部のプラスチックリング部の熱融着部と、蓋材の蓋熱融着部とは熱融着されている。このため、内容物によって容器の内圧が変動（増大又は減少）しても、容器本体と蓋材との封止状態が破損されることがなく、容器の密封性が良好である。
【００１１】
また、容器本体の底部及び蓋材の天板の容器内面側に、格子状又は環状の補強リブを設けた本発明の耐圧性紙容器は、補強リブの剛性により、容器の内圧の変動に対し、容器が変形しにくい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の耐圧性紙容器は、容器本体とこの容器本体の開口部に嵌合され、熱融着される蓋材とから構成される。容器本体は、まず、紙層を主体層とし、少なくとも容器内面側にポリエチレンなどのプラスチック層を設けた、例えば、ポリエチレン層／紙層／ポリエチレン層構成、ポリエチレン層／紙層／ポリエチレン層／アルミニウム箔層／接着剤層／ポリエチレンテレフタレート層／接着剤層／ポリエチレン層構成や、ポリエチレン層／紙層／エチレン−アクリル酸共重合体層／ポリエチレンテレフタレート層／酸化珪素蒸着層／接着剤層／ポリエチレン層構成などの積層材料を用いて、胴部の下方内周縁部に底部の周縁部とを加熱状態で巻締めして一体化した紙容器を作製し、次に、この紙容器を射出成形金型内に載置し、型締めした後、ポリエチレンなどの溶融プラスチックを金型のキャビティ（雌型と雄型の間の空間）内に射出して、紙容器の開口部に、胴部を補強する周壁部と、周壁部の上縁に蓋材と係合する係合部と、周壁部の上側に一定間隔毎に等間隔で内方に突出して蓋材と係合する係合部とを持ったプラスチックリング部を、胴部の重合部上に柱状保護部を、胴部と底部の結合部上に環状保護部をそれぞれ形成させて作製するものである。
【００１３】
蓋材は、ポリエチレンなどの溶融プラスチックを射出して、天板の周縁に容器本体のプラスチックリング部の周縁部とゆるく嵌合する壁周壁部と、蓋周壁部の上縁より外方に突出したプラスチックリング部の熱融着部と熱融着する蓋熱融着部と、蓋周壁部の下縁に一定間隔毎に等間隔で外方に突出して容器本体のプラスチックリング部の係合部と係合する蓋係合部と、をそれぞれ形成させて作製するものである。
【００１４】
そして、容器本体に内容物を充填した後、容器本体のプラスチックリング部の係合部と係合部の間に蓋材の蓋係合部を挿入し、回転させ、容器本体のプラスチックリング部の係合部と蓋材の蓋係合部とを嵌合装着した後、容器本体のプラスチックリング部の熱融着部と蓋材の蓋熱融着部とを超音波シール法などにより熱融着して容器を封止するものである。
【００１５】
本発明の耐圧性紙容器は、さらに、容器の強度を増すために、蓋材の天板の容器内面側に、格子状又は環状などの補強リブを設けても良く、また、同様に容器本体の底部の容器内面側にも格子状又は環状などの補強リブを設けても良い。この補強リブの形状は、特に限定するものではないが、断面形状が長方形、凸字状、Ｌ字状のものなどが好ましい。
【００１６】
また、内容物の注出時の使用し易さを考慮して、蓋材の天板に、開封可能な注出孔を設けても良く、また、容器本体の底部にも同様に開封可能な注出孔を設けても良い。通常では、この注出孔は、封止フィルムを容器外面側に剥離可能に貼着して封止するものである。
【００１７】
また、この封止フィルムは、蓋材接触層に蓋材との熱融着層を有する単体又は積層フィルムを用いれば良く、バリア性を必要とする場合には、熱融着層その外側層に金属箔層、金属又は酸化珪素等の無機物を蒸着した熱可塑性樹脂フィルム又は紙よりなる層、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂層、ポリアミド樹脂層、ポリ塩化ビニリデン樹脂層の少なくともいずれか一層を有する積層フィルムを用いるものである。
【００１８】
【実施例】
次に本発明の実施例をさらに具体的に説明する。
＜実施例１＞
まず、ポリエチレン層（２０μｍ）／紙層（３２０ｇ／ｍ²）／ポリエチレン層（２０μｍ）／ポリエチレン層（１５μｍ）／ポリエチレンテレフタレート層（１２μｍ）／酸化珪素蒸着膜（５００Å）／ポリエチレン層（６０μｍ）構成からなる積層材料を用い、胴部の下方周縁と底部の周縁とを加熱状態で巻締めして胴部と底部とを一体化した紙容器（１１０）を作製した。
【００１９】
次に、この紙容器を射出成形金型内に載置し、型締めした後、溶融ポリエチレンを金型のキャビティ内に射出して、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、紙容器（１１０）の開口部に胴部を補強する周壁部（１２１）と周壁部の上縁に蓋材と熱融着する熱融着部（１２２）と周壁部の上側に一定間隔毎に等間隔で内方に突出して蓋材と係合する係合部（１２３）とを持ったプラスチックリング部（１２０）を、胴部（１１１）の重合部上に柱状保護部（１３０）を、胴部と底部（１１２）の結合部上に環状保護部（１４０）を、底部の容器内面側に凸状の格子リブ（１４１）をそれぞれ形成させた容器本体（１００）を作製した。
【００２０】
また、これとは別個に、アルミニウム箔層（５０μｍ）／ポリエチレンテレフタレート層（１２μｍ）／積層フィルム（４５μｍ）（ポリエチレン層／ポリ塩化ビニリデン層／ポリエチレン層）構成の封止フィルムを、射出成形金型内に載置し、型締めした後、溶融ポリエチレンを金型のキャビティ内に射出して、天板の周縁に容器本体のプラスチックリング部の周壁部とゆるく嵌合する蓋周壁部（２２１）と、蓋周壁部の上縁より外方に突出したプラスチックリング部の熱融着部と熱融着する蓋熱融着部（２２２）と、蓋周壁部の下縁に一定間隔毎に等間隔で外方に突出して容器本体のプラスチックリング部の係合部と係合する蓋係合部（２２３）と、天板上に開封可能な注出孔（２１１）と、容器内側に補強リブ（２４１）とを持つ蓋材（２００）を作製した。
【００２１】
次に、充填機で炭酸飲料を容器本体に充填したのち、図２に示すように、容器本体（１００）の係合部（１２３）と係合部（１２３）の間に、蓋材（２００）の蓋係合部（２２３）を挿入後、回転させ、容器本体の係合部（１２３）に嵌合させた後、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、容器本体の熱融着部（１２２）と蓋材の蓋熱融着部（２２２）を超音波シール法で融着させ封止し、内容量３５０ミリリットルの実施例１の耐圧性紙容器（１０）を制作した。
【００２２】
＜比較例１＞
まず実施例と同様にして、紙容器を射出成形金型内に載置し、型締めした後、溶融ポリエチレンを射出して、図４に示すように、胴部（１１１）上端の開口部に蓋材と嵌合する係合部（１２４）を内周面に持つプラスチックリング部（１２０）を設け、胴部の容器内面側の重合部上に柱状保護部（１３０）を設け、胴部と底部との結合部上に環状保護部を設けた容器本体（１００）を作製した。
【００２３】
また、これとは別個に、実施例と同様な、封止フィルムを射出成形金型内に載置し、型締めした後、溶融ポリエチレンを射出して、天板の外周縁部に周壁（２４０）を垂設し、この周壁の外周面に容器本体との嵌合する係合部（２２４）を持つ蓋材を作製した。
【００２４】
次に、充填機で炭酸飲料を容器本体に充填したのち、容器本体の開口部に、蓋材を装着し、容器本体のプラスチックリング部の係合部と蓋材の周壁の係合部とを嵌合させ、さらに超音波シール法で、プラスチックリング部（１２０）の上面と蓋材の外周縁部との接合面（３００）を熱融着させて密封した内容量３５０ミリリットルの比較例１の耐圧性紙容器（２０）を作製した。
【００２５】
そして、上述した炭酸飲料を充填した実施例１及び比較例１の耐圧性紙容器を比較評価するために、各１０本ずつの容器を、１０〜７０°Ｃの水中に１時間浸漬させたのち、容器の外観と液漏れの状態を目視観察した。（試料数；ｎ＝１０）その結果を表１、表２に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
【表２】

【００２８】
【発明の効果】
本発明の耐圧性紙容器は、炭酸を含む飲料などの内容物や加熱殺菌を必要とする内容物に使用しても、容器内の内圧の増大や減少に耐え、外観性を損なうほどの著しい変形もなく、変形による封止部が破損されることがなく、密閉性が極めて良好である。
【００２９】
また、蓋材の天板又は容器本体の底部に開封可能な注出孔を設けることもでき、使用し易い容器である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の耐圧性紙容器の容器本体と蓋材の構造を示す断面説明図で、（ａ）は全体説明図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線断面説明図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ’線、Ｄ−Ｄ’線断面説明図である。
【図２】本発明の実施例の耐圧性紙容器の容器本体に蓋材を装着するときの状態を示す説明図である。
【図３】本発明の実施例の耐圧性紙容器の容器本体に蓋材を装着したときの状態を示す部分断面説明図で、（ａ）は容器本体の係合部（１２３）と蓋材の蓋係合部（２２３）が互いに係合している状態を示し、（ｂ）は容器本体の係合部（１２３）と蓋材の蓋係合部（２２３）が互いに係合が解除されている状態を示す。
【図４】比較例１の耐圧性紙容器の容器本体に蓋材を装着したときの状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１０、２０‥‥‥耐圧性紙容器
１００‥‥‥容器本体
１１０‥‥‥紙容器
１１１‥‥‥胴部
１１２‥‥‥底部
１２０‥‥‥プラスチックリング部
１２１‥‥‥周壁部
１２２‥‥‥熱融着部
１２３、１２４、２２４‥‥‥係合部
１３０‥‥‥柱状保護部
１４０‥‥‥環状保護部
１４１、２４１‥‥‥補強リブ
２００‥‥‥蓋材
２１０‥‥‥天板
２１１‥‥‥注出孔
２２１‥‥‥蓋周壁部
２２２‥‥‥蓋熱融着部
２２３‥‥‥蓋係合部
２３０‥‥‥封止フィルム
２４０‥‥‥周壁
３００‥‥‥接合面

Claims

紙を主体層とし、少なくとも容器内面側にプラスチック層を設けた胴部及び底部とからなる紙容器を、射出成形金型内に載置し、型締めした後、溶融プラスチックを射出して、胴部上端の開口部に、胴部を補強する周壁部と、周壁部の上縁に蓋材と熱融着する熱融着部と、周壁部の上側に一定間隔毎に等間隔で内方に突出して蓋材と係合する係合部と、を有するプラスチックリング部を設け、胴部の容器内面側の重合部上に柱状保護部を設け、胴部と底部との結合部上に環状保護部を設けた容器本体を、天板の周縁に、容器本体のプラスチックリング部の周壁部とゆるく嵌合する蓋周壁部と、蓋周壁部の上縁より外方に突出したプラスチックリング部の熱融着部と熱融着する蓋熱融着部と、蓋周壁部の下縁に一定間隔毎に等間隔で外方に突出して容器本体のプラスチックリング部の係合部と係合する蓋係合部と、を設けたプラスチック製蓋材で、前記容器本体のプラスチックリング部の係合部と前記蓋材の蓋係合部を一定方向に回転させて嵌合させ、かつ、前記容器本体のプラスチックリング部の熱融着部と前記蓋材の蓋熱融着部を熱融着させて密封したことを特徴とする耐圧性紙容器。
前記容器本体の底部及び前記蓋材の天板の容器内面側に、格子状又は環状の補強リブを設けたことを特徴とする請求項１記載の耐圧性紙容器。
前記蓋材の天板又は容器本体の底部に開封可能な注出孔を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の耐圧性紙容器。
前記注出孔を封止フィルムで開封可能に封止したことを特徴とする請求項３記載の耐圧性紙容器。