JP6938862B2 - 複合容器およびその包装体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は液体食品等を充填する複合容器およびその包装体の製造方法に関する。

従来より、内容物として牛乳、清涼飲料等の液体食品を充填する包装容器において、包装容器本体の上端に、射出成形によって形成され、頂部を構成する蓋部を備えた複合容器が提供されている。
この複合容器を製造するに当たり、カートンを所定の形状にあらかじめ切断することによって形成された板状のブランクが、長手方向にシールされて筒状カートンとされ、この筒状カートンが充填機にセットされるようになっている。前記筒状カートンの一端に、容器頂部がインジェクション成形によって一体的に成形され、底部の開口部から食品を充填し、前記底部をシールして複合容器が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１１９６０８号公報

しかしながら、特許文献１の複合容器においては、飲料等の内容物の製造ラインにインジェクション成形機を配置してインラインで複合容器を製造しているため、設備が大規模になり、設備費用も高額になってしまう。
また、前記複合容器を構成する筒状カートンの一端をインジェクション成形機の金型のキャビティ空間内にセットし、溶融させた樹脂をキャビティ空間に充填するようにしている。
前記インジェクション成形機において成形する際、溶融させた樹脂は常に流し続けていないと焦げ付きが発生するので、装置が一時的に停止する度に樹脂を廃棄しなければならず、段取りに時間がかり、小ロットの生産には適していなかった。

本発明は、このような状況においてなされたものであり、従来と比べて設備コストを削減でき、かつ、小ロット多品種生産に適した複合容器およびその包装体の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の複合容器の製造方法は、紙を主体とし、前記紙の両面に熱接着性樹脂層を備える胴部材を打抜いてなるブランクを長手方向に貼り合わせて多角形状胴部材を形成する工程と、これと別に熱可塑性樹脂を射出成形して注出口および前記注出口を封止する蓋部を備える容器頂部の部材を成形する工程と、前記多角形状胴部材の一方の開口部を覆うように、前記多角形状胴部材の内面と、前記容器頂部の部材の多角形状の開口周縁外面を超音波振動法で接合する工程と、前記多角形状胴部材の他方の開口部を貼り合わせて容器底部を形成する工程と、を備え、前記注出口は、前記多角形状胴部材と当接する前記多角形状の開口周縁外面の各片において、各片の上下方向に沿って折れ曲がって形成される角部から下端部に向けて徐々に縮径するテーパ状部を備え、前記テーパ状部は、前記注出口の中心線と並行する線と、前記テーパ状部側に接する線との間の角度が、０．５度以上、１．０度以下であることを特徴とする。

また、本発明の複合容器の包装体の製造方法は、紙を主体とし、前記紙の両面に熱接着性樹脂層を備える胴部材を打抜いてなるブランクを長手方向に貼り合わせて多角形状胴部材を形成する工程と、これと別に熱可塑性樹脂を射出成形して注出口および前記注出口を封止する蓋部を備える容器頂部の部材を成形する工程と、前記多角形状胴部材の一方の開口部を覆うように、前記多角形状胴部材の内面と、前記容器頂部の部材の多角形状の開口周縁外面を超音波振動法で接合する工程と、前記多角形状胴部材の他方の開口部から内容物を容器内部に充填する工程と、前記内容物の充填された開口部を貼り合わせて容器底部を形成する工程と、を備え、前記注出口は、前記多角形状胴部材と当接する前記多角形状の開口周縁外面の各片において、各片の上下方向に沿って折れ曲がって形成される角部から下端部に向けて徐々に縮径するテーパ状部を備え、前記テーパ状部は、前記注出口の中心線と並行する線と、前記テーパ状部側に接する線との間の角度が、０．５度以上、１．０度以下であることを特徴とする複合容器の包装体の製造方法。

また、本発明の複合容器の包装体の製造方法は、紙を主体とし、前記紙の両面に熱接着性樹脂層を備える胴部材を打抜いてなるブランクを長手方向に貼り合わせて多角形状胴部材を形成する工程と、これと別に熱可塑性樹脂を射出成形して注出口および前記注出口を封止する蓋部を備える容器頂部の部材を成形する工程と、前記多角形状胴部材の一方の開口部を覆うように、前記多角形状胴部材の内面と、前記容器頂部の部材の多角形状の開口周縁外面を超音波振動法で接合する工程と、前記多角形状胴部材の他方の開口部を貼り合わせて容器底部を形成する工程と、前記注出口の開口部から内容物を容器内部に充填後、前記注出口の開口部を前記蓋部で封止する工程と、を備え、前記注出口は、前記多角形状胴部材と当接する前記多角形状の開口周縁外面の各片において、各片の上下方向に沿って折れ曲がって形成される角部から下端部に向けて徐々に縮径するテーパ状部を備え、前記テーパ状部は、前記注出口の中心線と並行する線と、前記テーパ状部側に接する線との間の角度が、０．５度以上、１．０度以下であることを特徴とする。

本発明の複合容器およびその包装体の製造方法によれば、従来と比べて設備コストを削減でき、かつ、小ロット多品種生産に適した複合容器の包装体の製造方法を提供することが可能である。

本発明の複合容器の一実施形態を示す部分断面図である。 本発明の第１実施形態における複合容器およびその包装体の製造方法を示す概念図である。 本発明の第２実施形態における複合容器およびその包装体の製造方法を示す概念図である。 図１に示す注出口を示す概念図である。 図１に示す注出口を示す断面図である。 図５に示す容注出部の部分拡大図である。 図１に示す胴部材を組み立てる前のブランクの展開図である。 本発明の複合容器を構成する注出口の別の実施形態を示す概念図である。 本発明の複合容器を構成する胴部材用ブランクの別の実施形態を示す展開図である。

以下、本願発明による複合容器およびその包装体の製造方法の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明による複合容器の製造方法により作られた複合容器を示すものである。
この複合容器１０は、四つの側壁を備え、側壁間に稜線が形成された箱状体を構成する紙を主体とする筒状胴部材１と、筒状胴部材１の上端で接合される容器頂部の部材２とから構成される。この容器頂部の部材２は、熱可塑性樹脂を射出成形して注出口３と、この注出口３を封止する蓋部４とを備える。

図２は、本発明の第１実施形態における複合容器およびその包装体の製造方法を示す概念図である。
（ａ）打抜き工程において、紙を主体とする包装材を複合容器１０の寸法に対応する長さごとに切断されて、ブランクが形成される。当該ブランクには、打抜き工程にて所定の箇所に折り目が形成され、折り目に沿って折り畳み、ブランクの長手方向に貼り合わせて、断面が四角形の形状を有する筒状のカートン、すなわち、筒状胴部材１を形成する。

（ｂ）また、これとは別に射出成形工程において、射出装置の成形材料供給ユニットのホッパから供給された樹脂のペレットを溶融させて、金型装置のキャビティ空間に充填する。そして、キャビティ空間内の樹脂を冷却することによって、注出口３と、注出口を封止する蓋部４を備えた容器頂部の部材２を成形する。

（ｃ）次に、筒状胴部材１の一方の開口部を覆うように、筒状胴部材１の内面と、蓋部４で封止した注出口３の開口周縁外面とを重ね合わせ、超音波振動法で筒状胴部材１と容器頂部の部材２とを接合して、複合容器１０が製造される。

（ｄ）このようにして、複合容器１０を製造すると、内容物Ｍである液体食品を充填するための充填領域に搬送され、容器頂部を把持するように充填機に装着し、筒状胴部材１の他方の開口部５から内容物を充填する。内容物Ｍには、酒、ドレッシング、調味料、ドレッシング、ジュース等の液体食品や、シャンプー、リンス等の衛生用品の液状物や粘稠物等が挙げられる。

（ｅ）次に、内容物の充填された開口部５を貼り合わせて容器底部６を形成し、複合容器の包装体２０を製造する。
本発明の複合容器の包装体の製造方法によれば、紙を主体とする胴部材の打抜工程、その打抜工程で作製したブランクを貼り合せる筒状胴部材の形成工程、注出口と蓋部を備える容器頂部の部材を成形する工程を備えることで、従来の複合容器は成形工程で形成していた製造方法と比べて、設備コストを削減でき、かつ、小ロット多品種生産に適した製造方法となる。

図３は、本発明の第２実施形態における複合容器およびその包装体２０を製造方法を示す概念図である。
第１実施形態では、複合容器１０の底部となる開口部より、内容物を充填後、底部を貼り合せる製造方法としているが、第２実施形態では、底部を貼り合せて複合容器１０が製造され、次いで、注出口の開口部から内容物Ｍを充填して、キャッピングする製造方法である。なお、第２実施形態では、工程（ａ）〜工程（ｃ）以外は、第１実施形態と同一である。

以下、本願発明の実施形態にかかる複合容器１０を構成する各構成部材について説明する。

図４は、図１に示す注出口を示す概念図であり、図５は、その断面図である。図６は、図５に示す容注出部の部分拡大図である。
複合容器の容器頂部の部材２の成形において使用される射出成形用のプラスチックは、たとえば樹脂を射出成形して得られるものであり、成形材料である樹脂としては、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂などが使用できる。これらのなかでも、超音波溶着適性の点でポリスチレンが好ましい。

容器頂部の部材２を構成する注出口３は、筒状胴部材１と当接する外面側に徐々に縮径する斜めカット面（テーパ）を付加した形態となっている。このことにより、容器頂部の部材２は、筒状胴部材１に挿入しやすい。
注出口３のテーパ状部はその注出口の中心線と並行する線とテーパ状部側に接する線間の角度（テーパ角）は、０．５度以上、１．０度以下が筒状胴部材１に挿入しやすく、脱着しにくいので好ましい。テーパ角度が１．０度より大きいと、筒状胴部材１との接合性が劣るので、好ましくない。

蓋部４はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどのプラスチックから成形されている。なお、蓋部４と注出口３とはヒンジ部を介して接続されていてもよい。

図７は、図１に示す複合容器を構成する胴部材の展開図である。
筒状胴部材１を組み立てる前に図７に示すようなブランク７を作製する。
筒状胴部材１に使用する材料は、紙を主体とする材料からなる。紙を主体とする積層体の場合、その紙の一方の面に少なくとも熱接着性樹脂層を有する内層を、他方の面に少なくとも熱接着性樹脂層を有する外層を備えていることを基本構成としている。そして、紙と熱接着樹脂層との間にバリア性層を積層することもできる。

また、積層体の内層および外層に使用する熱可塑性樹脂は、内容物の保護、特に液状の物質を入れても洩れない機能、また、熱シールにより貼り合わせて容器の組み立てを可能にする機能を持っている必要がある。具体的には、例えば、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、直鎖状（線状）低密度ポリエチレン、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマ−樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマ−、ポリブテンポリマ−、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマ−ル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂などの樹脂を使用することができる。なかでも、メタロセン触媒を使用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体は、伸縮性があり、凹凸部を成形する際に、ひび割れ、ピンホールが発生しにくく、好適に使用することができる。なお、上記の熱接着性樹脂層の膜厚としては、２０μｍ〜１００μｍ位が好ましく、３０μｍ〜８０μｍ位がより好ましい。上記において、膜厚が、２０μｍ未満であると、接着不良が発生することから好ましくなく、また、膜厚が、１００μｍを越えると、底部の成形性やシール性が悪くなることから好ましくないものである。

また、積層体を構成するバリア性層として、機械的、物理的、化学的、その他において優れた性質を有し、特に、強度を有して強靱であり、かつ、耐熱性を有する樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。具体的には、例えば、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリ−ルフタレ−ト系樹脂、シリコ−ン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエ−テルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタ−ル系樹脂、セルロ−ス系樹脂、その他等の各種の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。さらに、これらのフィルムに金属蒸着膜あるいは無機酸化膜を設けたフィルム、金属箔などを使用することもできる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範
囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、注出口３は四角形の断面以外に、円形、楕円形、五角形等の多角形の断面であってもよい。図８は、具体的に、八角形の断面形状の注出口の実施形態を示す概念図である。

例えば、胴部材部分は四角形の断面と接合する以外に、円形、楕円形、五角形等の多角形の断面と接合する形状であってもよい。図９は、具体的に、八角形の断面形状の注出口３と接合可能な胴部材を組み立てる前のブランク７である。
このように、本実施形態の製造方法によれば、小ロット多品種生産に向いた複合容器に適用される。

１ 筒状胴部材
２ 容器頂部の部材
３ 注出口
４ 蓋部
５ 開口部
６ 容器底部
７ ブランク
８ 容器内部
１０ 複合容器
２０ 複合容器の包装体
Ｍ 内容物

Claims (3)

1. 紙を主体とし、前記紙の両面に熱接着性樹脂層を備える胴部材を打抜いてなるブランクを長手方向に貼り合わせて多角形状胴部材を形成する工程と、
   これと別に熱可塑性樹脂を射出成形して注出口および前記注出口を封止する蓋部を備える容器頂部の部材を成形する工程と、
   前記多角形状胴部材の一方の開口部を覆うように、前記多角形状胴部材の内面と、前記容器頂部の部材の多角形状の開口周縁外面を超音波振動法で接合する工程と、
   前記多角形状胴部材の他方の開口部を貼り合わせて容器底部を形成する工程と、
   を備え、
   前記注出口は、前記多角形状胴部材と当接する前記多角形状の開口周縁外面の各片において、各片の上下方向に沿って折れ曲がって形成される角部から下端部に向けて徐々に縮径するテーパ状部を備え、
   前記テーパ状部は、前記注出口の中心線と並行する線と、前記テーパ状部側に接する線との間の角度が、０．５度以上、１．０度以下であることを特徴とする複合容器の製造方法。
2. 紙を主体とし、前記紙の両面に熱接着性樹脂層を備える胴部材を打抜いてなるブランクを長手方向に貼り合わせて多角形状胴部材を形成する工程と、
   これと別に熱可塑性樹脂を射出成形して注出口および前記注出口を封止する蓋部を備える容器頂部の部材を成形する工程と、
   前記多角形状胴部材の一方の開口部を覆うように、前記多角形状胴部材の内面と、前記容器頂部の部材の多角形状の開口周縁外面を超音波振動法で接合する工程と、
   前記多角形状胴部材の他方の開口部から内容物を容器内部に充填する工程と、
   前記内容物の充填された開口部を貼り合わせて容器底部を形成する工程と、
   を備え、
   前記注出口は、前記多角形状胴部材と当接する前記多角形状の開口周縁外面の各片において、各片の上下方向に沿って折れ曲がって形成される角部から下端部に向けて徐々に縮径するテーパ状部を備え、
   前記テーパ状部は、前記注出口の中心線と並行する線と、前記テーパ状部側に接する線との間の角度が、０．５度以上、１．０度以下であることを特徴とする複合容器の包装体の製造方法。
3. 紙を主体とし、前記紙の両面に熱接着性樹脂層を備える胴部材を打抜いてなるブランクを長手方向に貼り合わせて多角形状胴部材を形成する工程と、
   これと別に熱可塑性樹脂を射出成形して注出口および前記注出口を封止する蓋部を備える容器頂部の部材を成形する工程と、
   前記多角形状胴部材の一方の開口部を覆うように、前記多角形状胴部材の内面と、前記容器頂部の部材の多角形状の開口周縁外面を超音波振動法で接合する工程と、
   前記多角形状胴部材の他方の開口部を貼り合わせて容器底部を形成する工程と、
   前記注出口の開口部から内容物を容器内部に充填後、前記注出口の開口部を前記蓋部で封止する工程と、
   を備え、
   前記注出口は、前記多角形状胴部材と当接する前記多角形状の開口周縁外面の各片において、各片の上下方向に沿って折れ曲がって形成される角部から下端部に向けて徐々に縮径するテーパ状部を備え、
   前記テーパ状部は、前記注出口の中心線と並行する線と、前記テーパ状部側に接する線との間の角度が、０．５度以上、１．０度以下であることを特徴とする複合容器の包装体の製造方法。

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