JP7379865B2 - 複合容器及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、容器本体及び該容器本体の開口端部に設置される環状部材から成る複合容器及びその製造方法に関する。

食品用途の包装容器として、樹脂シートを熱成形して成るフランジ付き容器が広く使用されており、かかるフランジ付き容器は、フランジ部にヒートシールで溶着された蓋を剥離して開封するものであり、いったん蓋を引き剥がした後は、再密封（リシール）できない。
このような樹脂シートを熱成形して成る容器においても、内容物が残った場合等に、リシールできることが望まれており、このため落とし蓋形状の成形蓋を使用することにより、リシール性を持たせた密閉容器も提案されている（特許文献１）。
しかしながら、落し蓋形状の成形蓋による密閉では、通常の使用では問題ないとしても、落下衝撃が加わった場合等には不十分であり、樹脂シートを熱成形して成る容器においても、容器と蓋を螺子係合により密閉できることが望まれている。

樹脂シートを熱成形して成る容器に螺子部を形成した容器も提案されており、例えば下記特許文献２には、円形状開口部を有する容器本体と、容器本体の内周面の開口部付近に備え、周方向に伸びる突条又は凹溝を有するねじ部と、容器本体の外縁に備えた本体フランジ部と、周方向に伸びる凹溝又は突条を有する対向ねじ部を天板部の周縁部に立ち上がる立ち上げ面に備え、前記対向ねじ部により前記ねじ部に締結できる蓋と、容器本体に蓋を閉蓋した際、本体フランジ部に圧接する蓋の外縁に備えた蓋フランジ部と、を備えた、シート厚０．１ｍｍ～１ｍｍの合成樹脂シートから形成してなる食品包装用容器が提案されている。

また別体で成形された容器に螺子部を形成することも提案されており、例えば下記特許文献３には、紙製カップ容器であって、紙製カップ容器本体、密封シール、密閉蓋部からなり、該紙製カップ容器本体は、円形の底部と、側面を形成する円筒形の胴部とからなり、該円筒形胴部の上部は、円形のカップリムが紙製カップ容器本体の開口部を形成しており、該密封シールは、その周縁部において紙製カップ容器本体の開口部のカップリムに接合して、紙製カップ容器本体を密封し、該密閉蓋部は、密閉蓋とプラスチックリングからなり、密閉蓋は紙製カップ容器の開口部とカップリムとを覆って配置され、該プラスチックリングは、紙製カップ容器本体の開口部の外側でカップリムより下方に配置されて、胴部外側を周回する形状で接合されており、該密閉蓋の内周と、該プラスチックリングの外周とは、それぞれ螺子構造を有して、紙製カップ容器本体の開口部のカップリムの下方で螺合することができることを特徴とする、紙製カップ容器が提案されており、前記プラスチックリングがインサートインジェクションによりカップ胴部外側に接合されることが記載されている。

特開２００４－３３１１５６号公報 特許第５９３８５０９号公報 特許第３１３４７７６号公報

上記特許文献２に記載された容器においては、容器及び螺子部が一体で成形されているとしても、容器胴部と同一厚みの部分に螺子部を形成するものであることから、螺子部の厚みが薄く、密封性の点で未だ十分満足するものではない。
また上記特許文献３に記載された容器のように、螺子部を有するプラスチックリングをインサートインジェクションによりカップと一体化する方法は、インサート材であるカップの位置決めが難しいと共に、射出成形時に溶融樹脂が漏れてしまうという問題もあり、寸法精度に優れた螺子付き容器を生産性良く成形することが難しいという問題がある。

従って本発明の目的は、容器、特に樹脂シートからの熱成形による容器に、優れた寸法精度を有する係合部が形成され、密封性能に優れた複合容器を提供することである。
本発明の他の目的は、インサート成形において容器の位置決めが容易であると共に、溶融樹脂の漏れが有効に防止されており、寸法精度に優れた係合部を効率よく容器に一体成形可能な複合容器の製造方法を提供することである。

本発明によれば、少なくとも底部及び側壁部から成り、該側壁部に段差部が形成されている容器と、環状部材とから成る複合容器であって、前記環状部材が前記容器の側壁部内面又は外面の何れか片方を被覆し且つ前記容器開口部の先端を覆っており、容器開口部には蓋部材との係合のための係合部が形成されており、 前記段差部が、容器の軸方向に対してほぼ垂直方向に延びる段差部であることを特徴とする複合容器が提供される。
本発明の複合容器においては、
１．前記係合部が、周方向に延びる凹溝又は凸状の螺子部であること、
２．前記容器と環状部材の接触面が、同一の熱可塑性樹脂から成ること、
が好適である。

本発明によればまた、上記複合容器の製造方法であって、前記容器を射出金型に導入し、前記段差部により容器を射出金型内に位置決めし、該位置決めされた段差部を段差部の内面及び外面の両方から型締めした後、熱可塑性樹脂を射出することにより、前記環状部材を成形することを特徴とする複合容器の製造方法が提供される。
本発明の複合容器の製造方法においては、前記容器が、熱可塑性樹脂から成るシートを熱成形することにより成形されたものであることが好適である。

本発明の複合容器においては、環状部材の成形及び容器との一体化を行うインサート成形の際に、容器の段差部が位置決めの基準となり、この段差部を上下方向から固定して型締めすることにより、環状部材を容器の所望の位置に正確に一体成形することができると共に、金型及び容器により環状部材成形のためのキャビティを溶融樹脂の漏れを生じることなく形成できる。
また本発明の複合容器においては、樹脂シートの熱成形により成形された容器であっても、寸法安定性及び機械的強度に優れた螺子部を備えることができるため、リシール時においても優れた密封性能を発現できる。
更に容器の段差部は、容器同士をスタッキングする際に、容器同士が過度に嵌合することを抑制することができ、スタッキング状態から容易に容器同士を取り外すことができる。

本発明の複合容器の一例を示す断面図である。 図１のＸ部分を拡大して示す断面図（ａ）、及び図１のＸ部分の別の態様を拡大して示す断面図（ｂ）である。 本発明の複合容器の一例の成形を説明するための図である。 実施例１で成形した複合容器の開口端部付近の断面図である。

（複合容器）
本発明の複合容器を添付図面図１、図１のＸ部分を拡大して示す図２（ａ）、及び図１のＸ部分の別の態様を拡大して示す図２（ｂ）に基づき説明する。
図１に示すように、本発明の複合容器１は、容器本体２、及び容器本体２の開口部に位置し、容器本体２とは別体の環状部材１０とから成り、環状部材１０が容器本体２と一体となって、蓋部材（図示せず）との係合部を有する密封性に優れたリシール可能な容器を構成する。
容器本体２は、底部３及び側壁部４から成り、側壁部４の上方には、容器本体２の内径を拡大する半径方向外方に延びる段差部５が形成されており、段差部５から開口部先端７までの間に軸方向に延びる開口端部６が形成されている。
環状部材１０は、容器本体２の開口端部６の内面或いは外面の何れか一方を被覆する環状壁１１を有しており、図２（ａ）に示す具体例では、容器本体の開口端部６の内面と密着する内側環状側壁１１ｂが形成されており、容器開口部先端７を完全に覆っている。また図２（ｂ）に示す具体例では、容器本体の開口端部６の外面と密着する外側環状側壁１１ａが形成されており、容器開口部先端７を完全に覆っている。
容器開口部には蓋部材（図示せず）との係合のための係合部が形成されており、図２（ａ）に示す具体例では、容器本体開口端部６に凸状の螺子条１３が形成されている。また図２（ｂ）に示す具体例では、外側環状側壁１１ａに凸状の螺子条１３が形成されている。

環状部材１０は、後述するインサート成形により、金型内に設置された容器の開口端部６に溶融樹脂を供給して成形されることから、容器の開口端部６と環状部材１０は隙間なく密着して一体的に成形されている。
特に容器と環状部材の接触面が同一の樹脂から形成されていることにより、両者の接着は強固となり、環状部材が容器口部から離脱することが防止できる。また容器と環状部材の接触面が同一の樹脂から形成されていない場合でも、図２（ａ）の具体例のようにインサート成形時の螺子条１３形成による外側環状側壁６の凹みによりアンダーカットを形成するような形状の場合や、図２（ｂ）に示した具体例のように、容器本体の開口先端部が外側に突出し、アンダーカットを形成するような形状の場合には、環状部材は容器から容易に離脱しない。

［容器］
本発明の複合容器に用いる容器は、環状部材と接合可能である限り、その材質や成形方法は問わず、ポリオレフィン樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂等の容器に使用されていた従来公知の各種樹脂を用い、射出成形、圧縮成形、熱成形、ブロー成形、二軸延伸ブロー成形や、前記樹脂から成るシートを用いた圧空成形、真空成形、プラグアシスト成形等の熱成形等の従来公知の成形法で成形した容器の他、ガラス製容器、金属製容器、陶器、紙製容器等から成っていてもよい。また容器の形状も、カップ型、トレイ型、ボトル型等、制限なく採用できる。
本発明においては、螺子部等の形成が難しい容器であっても、螺子部を形成可能であると共に、金型内での容器本体の位置決めに厚みの影響を受けないことから、肉厚の個体差が大きい熱成形により成形される容器を容器本体として好適に使用できる。
熱成形は、圧空成形、真空成形、或いは真空成形と圧空成形を組み合わせた真空圧空成形、プラグを使用しながら又は使用した後、真空及び／又は圧空成形するプラグアシスト成形等、従来公知の熱成形を挙げることができる。

本発明の複合容器において、容器の段差部は、後述する環状部材の成形及び容器との一体化を行うインサート成形の際に、容器を金型に位置決めするために使用されると共に、段差部を容器の内面及び外面の両側から金型で固定するものであることから、段差部は、容器の軸方向（金型の型締め方向）に対してほぼ垂直方向に延びることが望ましい。これにより後述する環状部材を形成するためのキャビティからの溶融樹脂の漏れも有効に防止できる。また容器の軸方向に対してほぼ垂直に延びることにより、同一容器をスタッキングした場合に、上方の容器が下方の容器に深く入り込むことが防止でき、容易に取り外すことができる。
段差部の幅は、段差部の内外面を金型で固定する観点から、０．５ｍｍ以上であることが望ましく、一方上限は、容器の形状やその内径、或いは用途等によって異なり一概に決めることができないが、経済性や成形性等の観点から２．０ｍｍ以下であることが望ましい。

［環状部材］
本発明の複合容器に用いる環状部材は、前述したように、図に示す具体例では、容器本体の開口先端部に接合され、蓋部材との係合部を形成し得る限り、外側環状側壁１１ａ又は内側環状側壁１１ｂの何れか一方に形成されていればよい。好適には、図２（ｂ）に示したように、容器の側壁部外面に密着する外側環状側壁を有している形状であることが望ましく、これにより容器本体の開口端縁を被覆することが可能になる。したがって、例えば容器本体が、エチレンビニルアルコール共重合体等のガスバリア性樹脂や酸素吸収性樹脂組成物から成る中間層を有する積層体から成る場合に、容器本体の開口端縁に中間層が露出することを防止でき、レトルト殺菌の際等にガスバリア性樹脂等が溶出することを有効に防止できる。また、中間層の露出することを防止できるのでレトルト釜の汚染を抑制することができる。
また図２（ｂ）に示した具体例では、係合部として環状部材の外側環状側壁１１ａに凸状の螺子条１３が形成されていたが、これに限定されず、蓋側に凸状の螺子条が形成され、環状部材に凹状の螺子溝が形成されていてもよい、また係合部は螺子係合に限定されず、容器本体及び環状部材のそれぞれに径方向に突出する環状突部が形成されこれらが上下方向に係合する係合部であってもよいし、或いは周方向に係合するラチェット状の係合部であってもよい。

［使用樹脂］
前述したとおり、本発明において容器本体は、種々の材料のものから形成することができるが、特に熱可塑性樹脂のシートを熱成形して成る容器であることが好適であり、環状部材はインサート成形により成形及び容器本体の一体化が可能である限り種々の熱可塑性樹脂を使用することができる。
本発明においては、容器と環状部材との接触面は、両者が隙間なく密着した状態で形成されることから、必ずしも接着されている必要はないが、接着されていることが好適であり、環状部材と容器本体の開口端部との接触面は同一の熱可塑性樹脂から形成されていることが、両者の接着性の点から望ましい。尚、環状部材の形状及び／又は容器本体の先端の形状等によっては、必ずしも環状部材を同一の樹脂から形成しなくてもよい。例えば、図２（ａ）または図２（ｂ）に示す具体例では、容器本体の開口端部付近にアンダーカットが形成されていることから、環状部材及び容器本体が非接着であっても、環状部材は容易に容器本体から離脱しない。

容器本体としては、ポリオレフィン又はポリエステル等の熱可塑性樹脂から成るシート、或いは熱可塑性樹脂の内外層に、中間層としてガスバリア性樹脂や酸素吸収性樹脂等の機能性樹脂から成る層を有する多層シートを熱成形することにより成形された容器を好適に使用できる。
環状部材としては、容器本体と同一の熱可塑性樹脂、或いは容器本体を構成する多層シートの内外層を構成する熱可塑性樹脂と同一の熱可塑性樹脂から成ることが好適である。
また容器及び環状部材を互いに接着性のない材料から形成する場合には、接触面を同種の樹脂で成形しておくことが好ましい。例えば、容器が金属製、紙製等の場合には、環状部材と接着性を有するコーティング剤を塗布しておくこともできる。また容器本体の環状部材との接触面に接着性樹脂から成る層を部分的に形成してもよい。

（複合容器の製造方法）
本発明の複合容器の製造方法において、環状部材の成形及び容器本体との一体化を行うインサート成形を、図３を用いて説明する。
金型内に導入する容器本体２は、予め別工程で成形されており、前述したとおり、底部３及び側壁部４から成り、側壁部４の上方に段差部５が形成されている。下金型２１は、容器本体２の段差部５に合致した凹部２２が形成されており、容器本体２が下金型２１内に導入されると、容器本体２の段差部５が凹部２２に嵌合することによって、容器本体２は下金型２１内の所望の位置にずれを生じることなく設置される。本発明においては、容器本体の段差部５によって位置決めを行っていることから、容器本体の側壁部の厚みにバラつきがあった場合にも金型内での容器本体の位置決めに影響を与えるおそれがない。容器本体２が精度よく下金型内にセットされることにより、後述する開口端部６の所望の位置に、環状部材を形成するためのキャビティ３０を寸法精度よく形成することが可能になる。

次いで上金型２３が図の上方から下降し、容器本体２の段差部５の上面を上方から押圧することにより、容器本体２は段差部５において、下方から下金型２１、上方から上金型２３によって挟み込まれて金型内に固定される。また上金型２３は、環状部材を形成する溶融樹脂Ｒをキャビティ３０に供給する樹脂流路２４を備えており、この樹脂流路２４から、下金型２１及び上金型２３並びに容器本体の開口端部６で形成される環状部材を形成するためのキャビティ３０内に溶融樹脂Ｒが射出される。この際、容器本体２は、段差部５の下面（容器外面）が下金型２１で支持された状態で、上金型２３で段差部５の上面（容器内面）から、すなわち型の移動方向に互いに押圧し合うことから、下金型２１、上金型２３、及び開口端部６で区画されるキャビティ３０は密閉性に優れており、溶融樹脂Ｒがキャビティ内に供給された場合に、溶融樹脂の漏えいを生じることがなく、寸法精度に優れた環状部材１０を形成できる。
また容器本体は段差部により金型内での位置決めがなされることから、容器本体の肉厚等に個体差があった場合でも影響を受けることなく、安定して環状部材の成形及び容器本体への一体化を行うことが可能になる。

（実施例１）
押出機で樹脂を溶融しＴダイより多層構造の樹脂を吐出させ、圧延ロールにより厚み１．２ｍｍのシート状にして巻き取った。さらにその多層シートを１８５℃まで加熱し、真空圧空成形を行い、口径φ７６ｍｍ－フランジ上面から段差部下面まで８．３ｍｍのカップ形状に賦形を行った。その後フランジ幅が１ｍｍ以下になるようトリミングを行い、容器本体を作成した。この容器本体を射出金型の下金型にインサートし、側壁段差部で位置決めし、型締め力４５ｔｏｎで型締めを行い、射出速度３ｍｍ／ｓｅｃ， 射出圧力１ＭＰａにて溶融樹脂を射出して環状部材を成形し、複合容器とした。
尚、多層シートは、ホモＰＰ（プライムポリマー製Ｅ１１１Ｇ）、接着性樹脂（三井化学製アドマーＱＦ５５１）、バリア性樹脂（クラレ製エバールＬ１７１Ｂ）からなり、ＰＰ／接着性樹脂／バリア性樹脂／接着性樹脂／ＰＰの３種５層の構成である。また環状部材はホモＰＰ（プライムポリマー製Ｊ－１０６Ｇ）から成る。

成形した複合容器の開口端部付近の断面写真を図４に示す。わかりやすいようにバリア性樹脂をよう素液にて染色している。図４を見ると環状部材が容器本体側壁部の内側にあることがわかる。これは図３のように容器本体側壁部外側の開口部付近にある樹脂流路から溶融樹脂が流れ込み、そのままの勢いで容器本体側壁部の内側に流入する。そして流入した溶融樹脂は容器本体側壁部の内側に満たされていき、同時に容器本体側壁部を加熱し軟化させ樹脂圧力により下金型に押し付けたためと推察される。このように実施例１では環状部材は容器本体側壁部の内側にあるが、樹脂流路が容器本体の内側の開口端部付近にあり溶融樹脂が内側から流入する場合や、また樹脂流路が容器本体の外側であっても段差部付近にあった場合などは、環状部材は容器本体側壁部の外側にある状態となると推察される。

本発明は、螺子部の形成が難しい、樹脂シートからの熱成形による容器においても螺子部を形成することが可能であり、熱成形により成形される容器に好適に利用できる。
また環状部材の成形及び容器本体との一体化を容器本体の肉厚等の個体差に影響を受けず、容器本体をインサート成形の金型内に正確に設置できることから、生産性に優れていると共に、容器本体はスタッキング性にも優れていることから、連続的に生産させる汎用製品に好適に利用できる。

１ 複合容器、２ 容器本体、３ 底部、４ 側壁部、５ 段差部、６ 開口端部、１０ 環状部材、１１ 環状側壁、１２ 開口端部上部被覆部、１３ 螺子条、２１ 下金型、２２ 凹部、２３ 上金型、２４ 樹脂流路、３０ キャビティ。

Claims (5)

1. 少なくとも底部及び側壁部から成り、該側壁部に段差部が形成されている容器と、環状部材とから成る複合容器であって、前記環状部材が前記容器の側壁部内面又は外面の何れか片方を被覆し且つ前記容器開口部の先端を覆っており、容器開口部には蓋部材との係合のための係合部が形成されており、前記段差部が、容器の軸方向に対してほぼ垂直方向に延びる段差部であることを特徴とする複合容器。
2. 前記係合部が、周方向に延びる凹溝又は凸状の螺子部である請求項１記載の複合容器。
3. 前記容器と環状部材の接触面が、同一の熱可塑性樹脂から成る請求項１又は２記載の複合容器。
4. 請求項１～３の何れかに記載の複合容器の製造方法であって、
   前記容器を射出金型に導入し、前記段差部により容器を射出金型内に位置決めし、該位置決めされた段差部を段差部の内面及び外面の両方から型締めした後、熱可塑性樹脂を射出することにより、前記環状部材を成形することを特徴とする複合容器の製造方法。
5. 前記容器が、熱可塑性樹脂から成るシートを熱成形することにより成形されたものである請求項４記載の複合容器の製造方法。