JP7621790B2 - コップ状容器 - Google Patents
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Description
紙コップは、通常、それぞれ所定形状にカットされた紙製ブランクよりなる胴体と底体とを接合一体化することにより形成されている。より詳細には、胴体は、略扇形の胴体用ブランクの両端縁部どうしをオーバーラップさせて接合することにより筒状に成形するとともに、下端開口縁部に内方に折り返された折り返し部を形成し、上端開口縁部に外方にカールされたフランジ部を形成してなる。底体は、略円形の底体用ブランクをその外周部に垂下部が形成されるようにスカート成形してなる断面略逆U形のものである。そして、底体の垂下部が胴体の折り返し部に包み込まれて接合されることにより、胴体および底体が一体化されている。
胴体用および底体用の各ブランクは、例えば、一般原紙、耐酸紙、コート紙等よりなる紙層と、紙層の片面または両面に積層されたポリエチレン(PE)層とを有する積層体よりなる(例えば下記の特許文献1参照)。
アルミニウム箔等のバリア層が付加された紙コップの場合、内容物の長期保存性は向上するが、紙層の端面から水が侵入しやすく、レトルト殺菌を行うことができなかった。
また、プラスチック製の容器の場合、製造設備のコストが高くつく上、内容物の長期保存には適していなかった。
上記のコップ状容器によれば、紙コップの製造設備を利用して安価に製造可能であって、内容物の長期保存性に優れており、アセプティック殺菌やレトルト殺菌を行うこともできる。
この発明の目的は、紙コップの製造設備を利用して安価に製造可能であって、内容物の長期保存性に優れており、アセプティック殺菌やレトルト殺菌も可能なコップ状容器として、胴体に形成される継ぎ目のシール性に優れており、内容物の漏れを確実に防止することができるものを提供することにある。
胴体用ブランクが、金属箔層と金属箔層の両面のうち少なくとも胴体の内側となる面に積層された熱融着性樹脂層とよりなる積層体から形成されたものであって、胴体用ブランクの両端縁部がこれらの互いに重なり合う面を構成している熱融着性樹脂層どうしを熱融着することにより接合されており、
底体用ブランクが、金属箔層と金属箔層の両面のうち少なくとも底体の上側となる面に積層された熱融着性樹脂層とよりなる積層体から形成されたものであって、胴体の下端部の内面および底体の垂下部の外面がこれらの面を構成している熱融着性樹脂層どうしを熱融着することにより接合されており、
胴体の内面に、テープ状シール材が、胴体用ブランクの両端縁部どうしの継ぎ目を被覆するように接合されている、コップ状容器。
胴体用ブランクの両端縁部が、オーバーラップさせられて、これらの互いに重なり合う面を構成している熱融着性樹脂層どうしを熱融着することにより接合されており、
胴体用ブランクの両端縁部のうち胴体の内側に位置する内端縁部の端面が、テープ状シール材によって被覆されている、上記1)のコップ状容器。
また、上記2)のコップ状容器の場合、胴体用ブランクの両端縁部どうしがオーバーラップさせられて接合されているので、胴体の内面にテープ状シール材を接合させても、胴体のオーバーラップ部を構成する層の数が抑えられ、例えば、胴体の上端開口縁部におけるフランジ部の形成や胴体の下端開口縁部における折り返し部の形成といった加工を支障なく容易に行うことができる。
なお、この発明を特定するに当たり、「融点」は、JIS K7121-1987に準拠して示差走査熱量測定(DSC)により測定された融解ピーク温度(Tmp)を指すものとする。
なお、この発明を特定するに当たり、「メルトマスフローレート(MFR)」は、JIS K7210-1-2014に規定されたMFRの標準的試験方法に準拠して求めたものを指す。例えば、熱融着性樹脂がポリプロピレンである場合、そのMFRは、上記試験方法に準拠して、温度230℃、荷重2.16kgfの条件で測定した値となる。
また、テープ状シール材が2層以上の熱融着性樹脂層よりなる場合、「テープ状シール材を構成している熱融着性樹脂のメルトマスフローレート(MFR)」は、胴体の内面に熱融着されるシール側熱融着性樹脂層のMFRを指すものとする。
なお、以下の説明において、「上下」は、コップ状容器、胴体、底体における上下(例えば図2,3,8それぞれの上下)をいうものとし、また、「内」は、コップ状容器、胴体、底体における中心に近い側(例えば図5,11,13の各上、図8の右)をいい、「外」は、コップ状容器、胴体、底体における中心から遠い側(例えば図5,11,13の各下、図8の左)をいうものとする。
図1ないし図3は、この発明の第1の実施形態のコップ状容器(1)の全体構成を示すものであって、同容器(1)は、胴体用ブランク(20A)から成形された胴体(2)と、底体用ブランク(30A)から成形された底体(3)とを接合一体化してなる。
胴体(2)は、テーパ筒状のものであって、図6に示すように、略扇形をした胴体用ブランク(20A)の両端縁部(204)(205)どうしをオーバーラップさせて接合することにより成形されている。したがって、胴部(2)には、その高さ方向に沿ってのびるオーバーラップ部(21)が存在する。
胴体(2)の下端開口縁部には、内方に折り返された折り返し部(22)が形成されている。
また、胴体(2)の上端開口縁部には、外方に折り曲げられたフランジ部(23)が設けられている。フランジ部(23)は、下方に折り返されてほぼ水平な偏平状に成形されている。なお、フランジ部は、図示以外の形態、例えば、下方にカールさせられて横断面略円弧状に成形されていてもよい。
底体(3)は、円形をした水平な底部(31)と、底部(31)の外周縁部から下方にのびた垂下部(32)とを有する断面略逆U形のものであって、図7に示すように、円形の底体用ブランク(30A)を絞り成形してなる。
そして、底体(3)の垂下部(32)の外面が胴体(2)の下端部(2a)の内面に接合されるとともに、胴体(2)の折り返し部(22)が垂下部(32)の内面に接合されることにより、胴体(2)および底体(3)が一体化されている(図2、図3および図8参照)。
なお、図示は省略したが、胴体(2)の下端開口縁部に折り返し部(22)を形成せず、胴体(2)の下端部(2a)内面に底体(3)の垂下部(32)外面が接合されるのみの連結構造によって、胴体(2)と底体(3)とを一体化した構成とすることもできる。この構成によれば、底体(3)の成形時に垂下部(32)に若干のシワが発生していた場合でも、空気等を混入することなく、胴体(2)の下端部(2a)と底体(3)の垂下部(32)とを確実にシールすることができる。
また、底体用ブランク(30A)も、図4(b)に示すように、金属箔層(301)と、金属箔層(301)の両面のうち底体(3)の上側となる面に積層された上側熱融着性樹脂層(302)と、金属箔層(301)の両面のうち底体(3)の下側となる面に積層された下側熱融着性樹脂層(303)とよりなる積層体(30)から形成されており、紙層を有していない。なお、胴体(2)の下端開口縁部に折り返し部(22)を形成せず、胴体(2)の下端部(2a)内面に底体(3)の垂下部(32)
外面が接合されるのみの連結構造とする場合には、底体用ブランク(30A)の下側熱融着性樹脂層(303)を省略することも可能である。
各積層体(20)(30)の厚さは、250μm未満とするのが好ましく、200μm未満とするのがより好ましい。各積層体(20)(30)の厚さを上記範囲とすることによって、ブランクの材料として厚さ250~400μm程度の積層体を使用する紙コップのように、胴体(2)のフランジ部(23)のうちオーバーラップ部(21)によって構成されている部分の段差が大きくなりすぎたり、胴体(2)の下端部(2a)および折り返し部(22)と底体(3)の垂下部(32)との接合が安定しない、といった問題が確実に回避される。
金属箔層(201)(301)を構成する金属箔としては、アルミニウム箔、鉄箔、ステンレス鋼箔、銅箔などを使用することができるが、好適にはアルミニウム箔が用いられる。アルミニウム箔の場合、純アルミニウム箔、アルミニウム合金箔のいずれでもよく、また、軟質、硬質のいずれでもよいが、例えば、JIS H4160で分類されるA8000系(特に、A8079HやA8021H)の焼鈍処理済の軟質材(O材)であれば、成形性に優れているので、好適に用いることができる。また、金属箔層(201)(特に胴体用ブランク(20A)の金属箔層(201))を構成するアルミニウム箔として、硬質材(H材)を適用した場合、フランジ部(23)の強度が高められて、予期せぬ衝撃によるフランジ部(23)の変形が抑制され、さらにはコップ状容器(1)全体として保形性が向上すると考えられる。
金属箔層(201)(301)の両面には、必要に応じて、化成処理などの下地処理を行う。具体的には、例えば、脱脂処理を行った金属箔の表面に、
1)リン酸と、
クロム酸と、
フッ化物の金属塩およびフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含む混合物の水溶液
2)リン酸と、
アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂およびフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂と、
クロム酸およびクロム(III)塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含む混合物の水溶液
3)リン酸と、
アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂およびフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂と、
クロム酸およびクロム(III)塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、
フッ化物の金属塩およびフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含む混合物の水溶液
上記1)~3)のうちのいずれかの水溶液を塗工した後、乾燥することにより、化成処理を施して、皮膜を形成する。
なお、金属箔層(201)(301)として金属箔の軟質材(O材)を使用する場合、その表面に脱脂処理を行うことなく、直ちに化成処理を行っても構わない。
上記化成処理により金属箔層(201)(301)表面に形成される皮膜は、クロム付着量(片面当たり)を0.1mg/m2~50mg/m2とするのが好ましく、特に、2mg/m2~20mg/m2とするのが好ましい。
金属箔層(201)(301)の厚さは、40~200μmとするのが好ましく、80~160μmとするのがより好ましい。金属箔層(201)(301)の厚さを上記範囲とすることによって、充分なバリア性と成形加工性を得ることができる。
熱融着性樹脂層(202)(203)(302)(303)は、通常、例えば、熱融着性を有するポリプロピレン(PP)フィルムやポリエチレン(PE)フィルム等の汎用性フィルム、または、これらを貼り合わせた複合フィルムによって構成されるが、とりわけ、耐熱性や絞り成形性に優れている無延伸ポリプロピレンフィルム(CPP)が好適である。
また、熱融着性樹脂層(202)(203)(302)(303)は、変性ポリオレフィンよりなるフィルムまたはコート層によって構成することもできる。変性ポリオレフィンとしては、例えば、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アコニット酸、クロトン酸、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、リンゴ酸、チオマリン酸、酒石酸、アジピン酸、クエン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、及びセバシン酸等のカルボン酸や、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水コハク酸等の無水カルボン酸により変性されたポリオレフィン(ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、これらの共重合体等)が挙げられる。好ましくは、マレイン酸変性ポリオレフィンや無水マレイン酸変性ポリオレフィンが用いられる。
熱融着性樹脂層(202)(203)(302)(303)の厚さは、5~80μmとするのが好ましく、10~60μmがより好ましい。熱融着性樹脂層(202)(203)(302)(303)の厚さを上記範囲とすることによって、胴体用ブランク(20A)の両端縁部どうしの接合部や、胴体(2)の下端部(2a)および折り返し部(22)と底体(3)の垂下部(32)との接合部において十分な接着強度を得ることができると共に、胴体(2)のフランジ部(23)上面のうちオーバーラップ部(21)によって構成されている部分の段差を緩やかにすることができて、蓋材で封緘した際の密封性が良好となる。
上記の接着剤層の存在により、例えば胴体(2)のオーバーラップ部(21)において、胴体用ブランク(20A)の内側熱融着性樹脂層(202)および外側熱融着性樹脂層(203)が熱融着により減肉した場合でも、金属箔層(201)どうしが接触するのが回避されるので、シール性が保持される。また、上記の接着剤層があれば、熱融着性樹脂層(202)(203)(302)(303)を透過する内容物が充填される場合であっても、金属箔層(201)(301)が腐食して内容物が漏れ出すのを回避することができる。
すなわち、胴体(2)の内面に、熱融着性樹脂よりなるテープ状シール材(4)が、胴体用ブランク(20A)の両端縁部(204)(205)どうしの継ぎ目(211)を被覆するように熱融着されている。また、胴体用ブランク(20A)の両端縁部のうち胴体(2)の内側に位置する内端縁部(204)の端面も、テープ状シール材(4)によって被覆されている。
胴体(2)の内面へのテープ状シール材(4)の熱融着は、シールバーを用いたヒートシールによって行う他、高周波シールや超音波シールにより行うことも可能である。また、テープ状シール材(4)は、その裏面に粘着層(図示略)を積層したものとして、胴体(2)の内面に粘着させるようにしてもよい。
テープ状シール材(4)を構成する熱融着性樹脂フィルムとしては、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)等のポリオレフィンよりなるフィルムが用いられる他、変性ポリオレフィンよりなるフィルムであってもよい。変性ポリオレフィンとしては、例えば、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アコニット酸、クロトン酸、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、リンゴ酸、チオマリン酸、酒石酸、アジピン酸、クエン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、及びセバシン酸等のカルボン酸や、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水コハク酸等の無水カルボン酸により変性されたポリオレフィン(ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、これらの共重合体等)が挙げられる。
また、テープ状シール材(4)を構成する熱融着性樹脂(フィルム)としては、胴体(2)の内面を構成している胴体用ブランク(20A)の内側熱融着性樹脂層(202)と同一または同種のものが好適に用いられる。これにより、テープ状シール材(4)が胴体(2)の内面に強固に接合される。
より好ましくは、表面側熱融着性樹脂層(42)の融点は、シール側熱融着性樹脂層(41)の融点と比べて10℃以上高いものとなされる。両層(41)(42)が10℃以上の融点差を有していれば、胴体(2)の内面へのテープ状シール材(4)の熱融着をヒートシールによって行う場合に、シールバー(B)に溶融した樹脂が付着するのが確実に回避され、接合作業を容易に行うことができる(図6参照)。具体的には、例えば、表面側熱融着性樹脂層(42)の融点は135~165℃(好ましくは150~165℃)となされ、シール側熱融着性樹脂層(41)の融点は110~140℃(好ましくは115~135℃)となされる。
テープ状シール材(4)を構成する熱融着性樹脂(シール側熱融着性樹脂層(41))のMFRを上記範囲とすれば、胴体(2)の内面に生じる継ぎ目(211)とテープ状シール材(4)との間、あるいは、胴体用ブランク(20A)の内端縁部(204)の端面とテープ状シール材(4)との間に隙間が生じた場合であっても、その隙間が、胴体(2)の内面へのテープ状シール材(4)の熱融着時に溶融した前記熱融着性樹脂によって埋められるため、上記継ぎ目(211)や端面の被覆をより確実に行うことができる。
なお、テープ状シール材(4)が2以上の層を有する場合、表面側熱融着性樹脂層(42)のMFRは、0.5~10g/10分であるのが好ましく、より好ましくは1~7g/10分で、最も好ましいのは2~4g/10分である。
また、テープ状シール材(4)の長さは、継ぎ目(211)の全長のうち所定の一部のみを被覆しうるようなものとしてもよい。具体的には、テープ状シール材(4)の長さを、継ぎ目(211)の全長のうちフランジ部(23)を除いた部分を被覆しうる長さ、すなわち、胴体用ブランク(20A)の全高(H1)からフランジ部(23)を形成するための上部折返し代の高さ(H3)を引いた高さとほぼ等しいものとしたり、継ぎ目(211)の全長のうち折り返し部(22)を除いた部分を被覆しうる長さ、すなわち、胴体用ブランク(20A)の全高(H1)から折り返し部(22)を形成するための下部折返し代の高さ(H4)を引いた高さとほぼ等しいものとしたり、継ぎ目(211)の全長のうちフランジ部(23)および折り返し部(22)を除いた部分を被覆しうる長さ、すなわち、胴体用ブランク(20A)の全高(H1)から上部折り返し代の高さ(H3)および下部折返し代の高さ(H4)を引いた高さ(H2)とほぼ等しいものとしたり、あるいは、継ぎ目(211)の全長のうち胴体(2)の内面に位置する部分のみを被覆しうる長さ、すなわち、上記高さ(H2)から下部折返し代の高さ(H4)を引いた高さとほぼ等しいものとしたりすることができる。
テープ状シール材(4)の幅は、胴体用ブランク(20A)の厚さを考慮した上で、胴体(2)の内面における継ぎ目(211)の両隣部分と胴体用ブランク(20A)の内端縁部(204)の端面に熱融着されるように設定される。具体的には、テープ状シール材(4)の幅は、2~20mmとなされるのが好ましく、より好ましくは5~15mmである。
また、胴体(2)のオーバーラップ部(21)において、胴体用ブランク(20A)の両端縁部(204)(205)における金属箔層(201)(201)どうしの厚さ方向から見た重なり幅(W1)が2~10mmであるのが好ましく、より好ましくは4~8mmとなされる。上記重なり幅(W1)が2mm未満であると、オーバーラップ部(21)のバリア性が損なわれるおそれがあり、また、シール幅が小さくなりすぎてシール性が不十分となるおそれがある。一方、上記重なり幅(W1)が10mmを超えると、必要以上にオーバーラップ部(21)の幅が大きくなってコストアップにつながり、さらに、オーバーラップ部(21)の内側部分(胴体用ブランク(20A)の内端縁部(204))と外側部分(胴体用ブランク(20A)の外端縁部(205))とにかかる応力の相違に起因して、オーバーラップ部(21)の内側部分にシワが入るなどの外観不良が発生するおそれがある。
まず、積層体(20)を所定サイズの略扇形に打ち抜いて、胴体用ブランク(20A)を形成する(図6(a)参照)。
また、積層体(30)を所定サイズの円形に打ち抜いて、底体用ブランク(30A)を形成し(図7(a)参照)、このブランク(30A)を、金型(図示略)を用いて絞り成形加工することにより、底部(31)および垂下部(32)よりなる横断面略逆U形の底体(3)を成形する(図7(b)参照)。得られた底体(3)には、シワが生じていない。また、底体(3)の外面における底部(31)と垂下部(32)との間のコーナー部分は、角が出ている。
そして、略円錐台形の金型(図示略)の頂面に、底体(3)をその底部(31)上面が重なるようにセットしておいてから、上記金型の外周面に胴体用ブランク(20A)を巻き付けて、その両端縁部どうしをオーバーラップさせた後、オーバーラップ部(21)の互いに重なり合う面を構成している内側熱融着性樹脂層(202)および外側熱融着性樹脂層(203)を熱融着させることにより、テーパ筒状の胴体(2)を成形する(図6(b)参照)。オーバーラップ部(21)の熱融着の手段は、シールバーを用いたヒートシールの他、高周波シールや超音波シール等であってもよい。
ここで、ヒートシールは、例えば、内側熱融着性樹脂層(202)および外側熱融着性樹脂層(203)が無延伸ポルプロピレンフィルム(CPP)よりなる場合、シール温度:160~220℃、荷重:80~200kgf、シール時間:1~5秒の条件下で行われるのが好ましい。また、内側熱融着性樹脂層(202)および外側熱融着性樹脂層(203)がポリレチレンフィルム(PE)よりなる場合、シール温度:140~220℃、荷重:80~200kgf、シール時間:1~5秒の条件下で行われるのが好ましい。つまり、ヒートシールの場合、オーバーラップさせた胴体用ブランク(20A)の両端縁部の両側から、熱融着性樹脂層(202)(203)を構成する樹脂の融点よりも20~40℃高い温度で加熱しながら行うのが好ましい。
また、高周波シールは、例えば、出力:0.5~1.5kW、シール時間:3~5秒、コイルとの距離:0.5~15mm、荷重:100~200kgfの条件下で行われるのが好ましい。
また、胴体(2)の内面に、胴体用ブランク(20A)の両端縁部どうしの継ぎ目(211)にまたがるように、テープ状シール材(4)を配置して、シールバー(B)によりヒートシールを行う(図6(c)参照)。これにより、胴体(2)内面の継ぎ目(211)および胴体用ブランク(20A)の内側端縁部(204)の端面が、テープ状シール材(4)によって、両者の間に隙間を生じさせることなく被覆される(図5および図6(d)参照)。胴体(2)の内面にテープ状シール材(4)をヒートシールする際の好適な条件は、胴体(2)のオーバーラップ部(21)の熱融着の場合と同じである。
次に、図8に示すように、胴体(2)の下端開口縁部を内側に折り返して、その折り返し部(22)を円盤状の回転金型(図示略)によって底体(3)の垂下部(32)に押し付けた後、胴体(2)の下端部(2a)および折り返し部(22)と底体(3)の垂下部(32)との互いに重なり合う面を構成している内側熱融着性樹脂層(202)と上側熱融着性樹脂層(302)および下側熱融着性樹脂層(303)とを熱融着させることにより、胴体(2)と底体(3)とを接合一体化させる。これらの熱融着性樹脂層(202)(302)(303)どうしの熱融着も、通常、シールバーを用いたヒートシールによって行うが、その他、高周波シールや超音波シール等により行ってもよい。ヒートシールおよび高周波シールを行う際の好適な条件は、胴体(2)のオーバーラップ部(21)の熱融着の場合と同じである。
また、胴体(2)の上端開口縁部を、所定のカール成形金型(図示略)を用いて外方にカールさせるとともに上下方向に加圧して偏平状に成形することにより、フランジ部(23)を形成する(図8参照)。
こうして、図1ないし図3に示すコップ状容器(1)が得られる。
a)胴体用ブランク(20A)および底体用ブランク(30A)のそれぞれが、金属箔層(201)(301)およびその両面に積層された熱融着性樹脂層(202)(203)(302)(303)よりなる積層体(20)(30)から形成されているので、紙コップの製造設備を利用して安価に製造することができる。
b)各ブランク(20A)(30A)の材料とされる積層体(20)(30)が金属箔層(201)(301)を有しているので、内容物の長期保存性に優れている。
c)紙コップと比べて胴体用ブランク(20A)の厚さが小さくなるため、胴体(2)のフランジ部(23)上面のうちオーバーラップ部(21)によって構成されている部分の段差を小さくすることができ、したがって、容器(1)のフランジ部(23)上面に蓋をシールする際にシール不良が起こりにくい。また、アセプティック(無菌)充填を行う場合に、フランジ部(23)上面の上記段差に殺菌液が残りにくくなる。
d)底体(3)が底体用ブランク(30A)を絞り成形してなるので、底体(3)にシワが発生せず、したがって、従来の紙コップのように底体(3)の垂下部(32)と胴体(2)の下端部(2a)および折り返し部(22)との接合不良が生じたり、バリア性の低下を招いたりするおそれがない。
e)紙コップと比べて胴体用ブランク(20A)および底体用ブランク(30A)の厚さが小さくなるため、胴体(2)の下端部(2a)および折り返し部(22)と底体(3)の垂下部(32)とを安定的に接合することができる。
f)紙コップと比べて底体(3)の外面における底部(31)と垂下部(32)との間のコーナー部分の曲率半径(アール)を小さくすることができるので、アセプティック(無菌)充填を行う場合に、コップ状容器(1)の底体(3)上面と胴体(2)内周面との境界部分に殺菌液が残りにくくなる。
g)各ブランク(20A)(30A)の材料とされる積層体(20)(30)が紙層を有しないものであるので、レトルト殺菌を支障なく行うことができる。
h)胴体(2)の内面に、熱融着性樹脂よりなるテープ状シール材(4)が、胴体用ブランク(20A)の両端縁部(204)(205)どうしの継ぎ目(211)を被覆するように熱融着されているので、同継ぎ目(211)のシール性が飛躍的に高められ、内容物の漏れを確実に防止することができる。また、胴体用ブランク(20A)の内端縁部(204)の端面も、上記テープ状シール材(4)によって被覆されているので、同端面が内容物に晒されてデラミネーションや腐食を生じさせるのを効果的に抑制することができる。さらに、胴体用ブランク(20A)の両端縁部(204)(205)どうしがオーバーラップさせられて接合されているので、胴体(2)の内面にテープ状シール材(4)を熱融着させても、胴体(2)のオーバーラップ部(21)を構成する層の数が抑えられ、容器(1)の製造に際して、胴体(2)の上端開口縁部におけるフランジ部(23)の形成や胴体(2)の下端開口縁部における折り返し部(22)の形成といった加工を支障なく容易に行うことができる。
図9ないし図12は、この発明による第2の実施形態のコップ状容器(1X)を示すものである。この実施形態は、以下の点を除いて、図1~図8に示す第1の実施形態のコップ状容器(1)と実質的に同じである。
すなわち、図9ないし図11に示すように、この実施形態のコップ状容器(1X)では、胴体(2)が、胴体用ブランク(20A)の両端縁部(204)(205)どうしを合掌状に重ねて接合することにより筒状に成形されている(図12(a)参照)。より詳細には、胴体用ブランク(20A)の合掌状に重ねられた両端縁部(204)(205)がこれらの内側熱融着性樹脂層(202)どうしを熱融着することにより接合されている。
また、胴体(2)の合掌部(21X)は、胴体(2)の外面と重なるように一方の側に折り曲げられて同外面を構成している胴体用ブランク(20A)の外側熱融着性樹脂層(203)に熱融着されている(図11および図12(b)参照)。なお、合掌部(21X)を胴体(2)の外面に熱融着しない態様とする場合、胴体用ブランク(20A)の外側熱融着性樹脂層(203)を省略することも可能である。
胴体(2)の合掌部(21X)の幅(重なり代)は、好適には5~20mm、より好適には10~18mmとなされる。上記幅が5mm未満であると、合掌部(21X)のシール作業が困難になるおそれがある。一方、上記幅が20mmを超えると、必要以上に合掌部(21X)の幅が大きくなってコストアップにつながり、さらに、合掌部(21X)を胴体(2)の外面と重なるように一方の側に折り曲げて同外面に接合する際に合掌部(21X)にシワが入るなどの外観不良が発生するおそれがある。
そして、胴体(2)の内面に、熱融着性樹脂よりなるテープ状シール材(4X)が、胴体用ブランク(20A)の両端縁部(204)(205)どうしの継ぎ目(211X)を被覆するように熱融着されている。
テープ状シール材(4X)の熱融着は、通常、胴体(2)の内面に、胴体用ブランク(20A)の両端縁部(204)(205)どうしの継ぎ目(211X)にまたがるように、テープ状シール材(4X)を配置して、シールバー(B)を用いたヒートシールによって行う(図12(c)参照)。これにより、胴体(2)の内面の継ぎ目(211)が、テープ状シール材(4X)によって、両者の間に隙間を生じさせることなく被覆される(図11および図12(d)参照)。また、テープ状シール材(4X)は、その裏面に粘着層(図示略)を積層したものとして、胴体(2)の内面に粘着させるようにしてもよい。
また、上記のコップ状容器(1X)によれば、テープ状シール材(4X)の有無に関わらず、胴体用ブランク(20A)の両端縁部(204)(205)の端面が、容器(1X)に収容された内容物と接触することがないので、同端面でのデラミネーションや腐食等の発生が確実に抑制される。
さらに、上記のコップ状容器(1X)によれば、胴体(2)の合掌部(21X)が一方の側に折り曲げられて胴体(2)の外面に熱融着されているので、同部分のシール性およびバリア性が向上する。しかも、同コップ状容器(1X)によれば、合掌部(21X)が外側に張り出さないので、外観が向上し、持ちやすくなる。
図13は、この発明による第3の実施形態のコップ状容器(1Y)を示すものである。この実施形態は、以下の点を除いて、図9ないし図12に示す第2の実施形態のコップ状容器(1X)と実質的に同じである。
すなわち、図13に示すように、この実施形態のコップ状容器(1Y)では、胴体(2)の内面に熱融着されたテープ状シール材(4X)に加えて、胴体(2)の外面にも、テープ状シール材(4Y)が、胴体用ブランク(20A)の両端面(204a)(205b)を被覆するように熱融着されている。
テープ状シール材(4Y)の熱融着は、通常、テープ状シール材(4Y)を、折り曲げられた合掌部(21X)の外側面と、胴体用ブランク(20A)の両端面(204a)(205a)を挟んで合掌部(21X)の外側面と隣り合う胴体(2)の外面部分とにまたがるように配置して、ヒートシールや高周波シール等によって行う。これにより、胴体(2)の外側に位置する胴体用ブランク(20A)の両端面(204a)(205a)が、テープ状シール材(4Y)によって被覆される。
従って、この実施形態のコップ状容器(1Y)によれば、胴体用ブランク(20A)の両端面(204a)(205a)のデラミネーションや腐食による劣化が長期間にわたって効果的に抑制される上、胴体(2)の合掌部(21X)のシール性がさらに高められる、という効果が奏される。
テープ状シール材(4Y)の材料、構成、寸法等については、第1および第2の実施形態のテープ状シール材(4)(4X)と同様にすることができる。また、テープ状シール材(4Y)は、その裏面に粘着層(図示略)を積層したものとして、胴体(2)の外面に粘着させるようにしてもよい。
なお、この実施形態の場合、折り曲げられた合掌部(21X)と胴体(2)の外面との熱融着は、テープ状シール材(4Y)がほぼ同様の接合機能を奏するものであるため、省略しても構わない。
また、この実施形態において、胴体の外面に接合されるテープ状シール材(4Y)により十分なシール性が得られる場合、胴体(2)の内面に接合されたテープ状シール材(4X)については、省略することも可能である。
厚さ100μmのアルミニウム箔(A8021H-O)の化成処理が施された両面に、それぞれ2液硬化型ウレタン系接着剤を約3g/m2塗布して、厚さ30μmの無延伸ポリプロピレンフィルム(CPP)をドライラミネートした。そして、接着剤を硬化させるために所定のエージング処理を行うことにより、積層体を得た。
次に、得られた積層体をダイカット法により所定形状に打ち抜いて、胴体用ブランクおよび底体用ブランクを形成した(図6および図7参照)。
また、ランダムポリプロピレン(rPP)(融点:125℃、MFR:7g/10分)よりなる厚さ40μmのフィルムをテープ状に裁断して、テープ状シール材を作製した。テープ状シール材のサイズは、長さ109mm、幅10mmとした。
そして、上記の胴体用ブランク、底体用ブランクおよびテープ状シール材を用いて、前述した第1の実施形態と同一の工程により、図1ないし図3に示すコップ状容器を作製し、これを実施例1とした。
ここで、胴体用ブランクの両端縁部どうしの熱融着は、オーバーラップ部およびその周辺部を、幅5mmのシールバーを用いて、2回に分けてヒートシールすることにより行った。シール条件は、シール温度:180℃、荷重:150kgf、シール時間:2秒とした。
また、胴体の内面へのテープ状シール材の熱融着は、テープ状シール材の10mm幅を、幅5mmのシールバーを用いて、3回に分けてヒートシールすることにより行った。シール条件は、シール温度:180℃、荷重:150kgf、シール時間:2秒とした。
得られたコップ状容器は、厚さ100μmのアルミニウム箔を使用しているので、酸素や水蒸気の透過がほとんど無い、バリア性の良好な容器である。
尚、コップ状容器の寸法は下記の通りとした。
・コップ状容器上部の開口部の内径:65mm
・コップ状容器下部の内径:50mm
・フランジ部の幅:4mm
・コップ状容器の高さ:95mm
・コップ状容器の脚部(折り返し部)の高さ:6mm
テープ状シール材を適用せず、それ以外は実施例1と同じ要領でコップ状容器を作製し、これを比較例1とした。
厚さ12μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、厚さ20μmのアルミニウム箔(A8021H-O)、ヒートシール層を構成する厚さ30μmの無延伸ポリプロピレン樹脂フィルム(CPP)を、この順序で、それぞれ2液硬化型ウレタン系接着剤を用いてドライラミネート法で貼り合わせてなる積層体を形成し、この積層体を所定形状に打ち抜くことにより、蓋材を作製した。
次に、実施例1および比較例1のコップ状容器に、3質量%食塩水と醤油(キッコーマン社製)とを1:1の割合で混合してなる試験液を、フランジ部から10mm下方のレベルまで充填した。
そして、試験液入りの各コップ状容器のフランジ部に、上記蓋材をヒートシールすることにより、包装体サンプルを得た。
実施例1のコップ状容器では、胴体用ブランクの両端縁部どうしの継ぎ目からのシール漏れは見られなかった。また、テープ状シール材を剥離して、胴体用ブランクの内端縁部におけるアルミニウム箔の端面を観察したところ、醤油による着色は認められず、腐食やデラミネーションも発生していなかった。
一方、比較例1のコップ状容器の場合、胴体用ブランクの内端縁部において、アルミニウム箔の端面に腐食の発生が認められ、また、アルミニウム箔とCPPとの間のデラミネーションが発生しており、僅かにシール漏れが見られた。
(2):胴体
(2a):胴体の下端部
(20A):胴体用ブランク
(20):積層体
(201):金属箔層
(202):内側熱融着性樹脂層
(203):外側熱融着性樹脂層
(204):内端縁部(一方の端縁部)
(205):外端縁部(他方の端縁部)
(204a)(205a):(胴体用ブランクの)両端面
(21):オーバーラップ部
(21X):合掌部
(211)(211X):胴体の内面における胴体用ブランクの両端縁部どうしの継ぎ目
(23):フランジ部
(3):底体
(31):底部
(32):垂下部
(30A):底体用ブランク
(30):積層体
(301):金属箔層
(302):上側熱融着性樹脂層
(303):下側熱融着性樹脂層
(4)(4X)(4Y):テープ状シール材
(41):表面側熱融着性樹脂層
(42):シール側熱融着性樹脂層
Claims (4)
- 胴体用ブランクの両端縁部どうしを重ね合わせて接合することにより筒状に成形されている胴体と、底体用ブランクを底部と底部の外周縁部から下方にのびる垂下部とが形成されるように成形してなる断面略逆U形の底体とよりなり、胴体の下端部の内面に底体の垂下部の外面が接合されることにより胴体および底体が一体化されているコップ状容器であって、
胴体用ブランクが、金属箔層と金属箔層の両面のうち少なくとも胴体の内側となる面に積層された熱融着性樹脂層とよりなる積層体から形成されたものであって、紙層を有しておらず、胴体用ブランクの両端縁部がこれらの互いに重なり合う面を構成している熱融着性樹脂層どうしを熱融着することにより接合されており、
底体用ブランクが、金属箔層と金属箔層の両面のうち少なくとも底体の上側となる面に積層された熱融着性樹脂層とよりなる積層体から形成されたものであって、胴体の下端部の内面および底体の垂下部の外面がこれらの面を構成している熱融着性樹脂層どうしを熱融着することにより接合されており、
胴体の内面に、テープ状シール材が、胴体用ブランクの両端縁部どうしの継ぎ目を被覆するように接合されており、
テープ状シール材は、少なくとも胴体の内面との接合面側が熱融着性樹脂よりなるものであって、胴体の内面に熱融着されており、
胴体用ブランクにおいて、金属箔層を構成する金属箔と、熱融着性樹脂層を構成するフィルムとが、接着剤層を介して積層されており、
テープ状シール材が2層以上の熱融着性樹脂層よりなり、2層以上の熱融着性樹脂層のうち胴体の内面と反対側に位置する表面側熱融着性樹脂層の融点が、胴体の内面に熱融着されるシール側熱融着性樹脂層の融点よりも10℃以上高いものでありかつ135~165℃である、コップ状容器。 - 胴体用ブランクが、金属箔層と金属箔層の両面に積層された熱融着性樹脂層とよりなる積層体から形成されたものであり、
胴体用ブランクの両端縁部が、オーバーラップさせられて、これらの互いに重なり合う面を構成している熱融着性樹脂層どうしを熱融着することにより接合されており、
胴体用ブランクの両端縁部のうち胴体の内側に位置する内端縁部の端面が、テープ状シール材によって被覆されている、請求項1のコップ状容器。 - テープ状シール材のシール側熱融着性樹脂層を構成している熱融着性樹脂が、胴体の内面を構成している胴体用ブランクの熱融着性樹脂層と同一または同種のものである、請求項1または2のコップ状容器。
- テープ状シール材のシール側熱融着性樹脂層を構成している熱融着性樹脂のメルトマスフローレート(MFR)が1~20g/10分である、請求項1~3のいずれか1つのコップ状容器。
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