JPH08156903A - 包装容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】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成形方法を
提供する。 【構成】上端及び下端が内側に折り返されたスリーブ１
２を成形型内に装填（そうてん）し、該スリーブ１２内
において、樹脂製の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収容容器１１を成形し、成形時に加
えられた熱によって前記スリーブ１２の上端及び下端と
収容容器１１とを一体的に融着させる。前記スリーブ１
２の内側に折り返されて前記収容容器１１と接触する面
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。前記スリーブ１２と収容容器１１との間に
熱活性接着剤等を配設したり、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くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、包装容器の製造方法に
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などに変形すると、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のが煩わしい。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長い時間が必要
となってしまう。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。

【０００５】本発明は、前記従来の金属缶の問題点を解
決して、廃棄された後に容易に回収することができ、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の製造方法を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の包
装容器の製造方法においては、上端及び下端が内側に折
り返されたスリーブを成形型内に装填（そうてん）し、
前記スリーブ内において、樹脂製の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収容容器を成形し、
成形時に加えられた熱によって前記スリーブの上端及び
下端と収容容器とを一体的に融着させる。

【０００７】そして、該収容容器に食品を充填し、前記
収容容器を蓋（ふた）体で密閉する。また、前記スリー
ブの内側に折り返されて前記収容容器と接触する面は、
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の製造方法において
は、前記スリーブは、前記相溶性を有する樹脂のフィル
ムによって外側表面が被覆された筒体を、上端及び下端
において折り返すことによって形成される。本発明の更
に他の包装容器の製造方法においては、カップ状に変形
させたときの前記多層シートの最外層を構成する樹脂、
及び前記スリーブの内側に折り返されて前記収容容器と
接触する面を形成する樹脂はポリプロピレンである。

【０００９】また、前記多層シートはエチレンビニルア
ルコール共重合体層を有する。

【００１０】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、前記のように
包装容器の製造方法においては、上端及び下端が内側に
折り返されたスリーブを成形型内に装填し、前記スリー
ブ内において、樹脂製の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収容容器を成形し、成形時に加
えられた熱によって前記スリーブの上端及び下端と収容
容器とを一体的に融着させる。

【００１１】そして、該収容容器に食品を充填し、前記
収容容器を蓋体で密閉する。また、前記スリーブの内側
に折り返されて前記収容容器と接触する面は、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。
したがって、前記スリーブと収容容器との間に熱活性接
着剤等を配設したり、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。

【００１２】そして、前記スリーブにおける上端と下端
との間においては、前記相溶性を有する樹脂以外の材
料、例えば、紙材料と収容容器の最外層とが接触するの
で、該収容容器とスリーブとは融着されず、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収容容器だけ
が変形することによって吸収するので、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、薄肉化してコ
ストを低くすることができる。

【００１３】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、紙材料によって断熱性を
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。そして、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。

【００１４】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
填する前に収容容器を滅菌する必要がなくなる。そし
て、レトルト時に収容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、前記先端拡
張法を使用すると、収容容器の厚さを調整するのが容易
になる。

【００１５】本発明の他の包装容器の製造方法において
は、前記スリーブは、前記相溶性を有する樹脂のフィル
ムによって外側表面が被覆された筒体を、上端及び下端
において折り返すことによって形成される。通常、包装
容器の外側表面には装飾用及び保護用のフィルムが被覆
されるが、該装飾用及び保護用のフィルムと前記相溶性
を有する樹脂のフィルムとを兼用することができる。し
たがって、製造工程を少なくすることができ、コストを
低減することができる。

【００１６】本発明の更に他の包装容器の製造方法にお
いては、カップ状に変形させたときの前記多層シートの
最外層を構成する樹脂、及び前記スリーブの内側に折り
返されて前記収容容器と接触する面を形成する樹脂はポ
リプロピレンである。また、前記多層シートはエチレン
ビニルアルコール共重合体層を有する。この場合、該エ
チレンビニルアルコール共重合体の融点がポリプロピレ
ンの融点より高いので、エチレンビニルアルコール共重
合体層によって多層シートが支えられる。したがって、
前記多層シートを高温に加熱することが可能になる。ま
た、収容容器は大きな熱量を保持した状態で成形される
ので、収容容器とスリーブとの融着性を向上させること
ができる。

【００１７】

【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は本発明の実施例における
包装容器の部分断面図、図２は本発明の実施例における
包装容器の分解斜視図、図３は本発明の実施例における
包装容器の斜視図、図４は本発明の実施例におけるフラ
ンジ部の近傍の断面図、図５は本発明の実施例における
底壁の近傍の断面図である。

【００１８】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、食品としての液体食品を収
容する収容容器であり、上端が開口したカップ状の形状
を有する。前記収容容器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。

【００１９】本実施例においては、前記収容容器１１の
外径を約５３〔ｍｍ〕に、高さを約１３５〔ｍｍ〕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ため、液体食
品を充填する前に収容容器１１を滅菌する必要がなくな
る。また、レトルト時に収容容器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、
収容容器１１の厚さを調整するのが容易になる。

【００２０】前記多層シートの外側表面の少なくとも一
方をポリプロピレン（以下「ＰＰ」という。）層にする
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。）層を使用していて、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／再生ＰＰ層 また、これに代えて、 ＰＰ層／再生ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／再
生ＰＰ層／ＰＰ層 ＰＰ層／ＥＶＯＨ層／ＰＰ層 ＰＰ層／再生ＰＰ層／接着層／ＥＶＯＨ層／接着層／Ａ
ＰＥＴ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ＥＶＯＨを使用しているので、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、ＥＶＯＨ層の
比率を１４〔％〕とした。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。

【００２１】そして、前記収容容器１１の外側には収容
容器１１より剛性及び断熱性が高い紙材料で形成された
スリーブ１２が配設される。本実施例においては、収容
容器１１の有底胴部１１ａとスリーブ１２とを合わせた
厚さを約１５０〔μｍ〕に、収容容器１１の底壁の厚さ
を３５０〔μｍ〕にする。前記スリーブ１２は筒状の形
状を有し、前記収容容器１１を保持するとともに、該収
容容器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
強度を大きくするために、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。

【００２２】前記収容容器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内において前記収容容器１１を先端
拡張法によって成形し、続いて、液体食品を充填した
後、収容容器１１を蓋体１３で密閉する。前記スリーブ
１２は収容容器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、収容容器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。

【００２３】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。したがっ
て、包装容器の美観を良くすることができるとともに、
スリーブ１２の耐水性を高くすることができる。前記フ
ィルム１６は、カップ状に変形させたときの前記多層シ
ートの最外層を構成する樹脂に対して相溶性を有する樹
脂により形成される。本実施例において、前記最外層を
構成する樹脂はＰＰであるので、フィルム１６はＰＰフ
ィルムから成る。

【００２４】そして、前記スリーブ１２は、あらかじめ
前記フィルム１６が被覆された用紙を設定された幅に裁
断し、裁断した用紙を図示しないマンドレルに何層かス
パイラル状に巻き付け、各層の用紙間を互いに糊（の
り）付けすることによって筒体にされる。なお、前記ス
リーブ１２内に収容容器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。

【００２５】このように、包装容器を樹脂及び紙材料に
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、包装容器の回収が容
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、紙材
料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。

【００２６】ところで、前記多層シートは先端拡張法に
よって成形されるので、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
シートの最外層はＰＰ層又は再生ＰＰ層であり、一方、
スリーブ１２の上端及び下端は内側に折り返されるの
で、ＰＰフィルムから成る前記フィルム１６と前記多層
シートの最外層とが接触することになる。したがって、
収容容器１１の成形時に加えられた熱によって収容容器
１１とスリーブ１２とが融着される。

【００２７】この場合、成形した後の収容容器１１が十
分に厚くされると、該収容容器１１は相当量の熱を保持
したままフィルム１６と接触することになる。したがっ
て、該フィルム１６に十分な熱が加えられ、表面が熱活
性化されるので、収容容器１１とスリーブ１２との融着
性を向上させることができる。このように、スリーブ１
２の上端及び下端において内側に折り返されて収容容器
１１と接触する面を、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
する樹脂により形成することによって、収容容器１１を
成形する際に、該収容容器１１とスリーブ１２の上端及
び下端とを一体的に融着することができる。したがっ
て、収容容器１１とスリーブ１２との間に熱活性接着剤
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。

【００２８】さらに、スリーブ１２の保管、取扱い等が
容易になる。そして、本実施例のように、ＰＰ層間にＥ
ＶＯＨ層を挟持した構造を有する多層シートを収容容器
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、収容容器１１
は、一層大きな熱量を保持した状態で成形されるので、
該収容容器１１とスリーブ１２との融着性を向上させる
ことができる。

【００２９】なお、先端拡張法においては、収容容器１
１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
近傍を厚く成形することは容易である。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と接触することになる。したがって、該フィルム
１６に十分な熱が加えられるので、収容容器１１とスリ
ーブ１２との融着性を向上させることができる。

【００３０】また、スリーブ１２によって補強されない
収容容器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、収容容器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と接触することになる。したがって、フィルム
１６に十分な熱が加えられので、収容容器１１とスリー
ブ１２との融着性を向上させることができる。

【００３１】このように、収容容器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、収容容器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。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、紙材料と収容容器１１の最外層とが接触する
ので、該収容容器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収
容容器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、薄肉化してコストを低くすることができる。

【００３２】また、収容容器１１を構成する多層シート
を以下のような層構造にすることもできる。 ポリスチレン（以下「ＰＳ」という。）層／ポリエチレ
ン（以下「ＰＥ」という。）層 ＰＳ層／ＥＶＯＨ層／ＰＥ層 この場合、カップ状に変形させたときの多層シートの最
外層をＰＥ層にするとともに、フィルム１６をＰＥによ
って形成する。

【００３３】さらに、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ＡＰＥＴ層にするとともに、フィ
ルム１６をＰＥＴにすることもできる。そして、前記収
容容器１１に液体食品が充填された後、前記フランジ部
１１ｂの上側表面に蓋体１３が固定され、収容容器１１
が密閉される。前記蓋体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、収容容器１１に収容された液体食品を透視すること
ができる。

【００３４】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 さらに、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。

【００３５】ところで、前記蓋体１３の所定箇所には、
収容容器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。

【００３６】二軸延伸ＰＰ層／ピーラブル接着層 このように、包装容器に金属を使用しないので、廃棄さ
れた包装容器を潰すのが容易になるだけでなく、回収も
容易になる。そして、収容容器１１が樹脂製であり、ス
リーブ１２が非金属材料製であるので、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
て加熱することができる。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を短くすることがで
きる。

【００３７】さらに、スリーブ１２は断熱性が高いので
自動販売機から取り出した直後に包装容器を手で持つこ
と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。次に、
先端拡張法について説明する。図６は本発明の実施例に
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。

【００３８】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５
３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。

【００３９】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５
５ａ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
て雌型３５内を真空引きする。

【００４０】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収容容器１１が成形され、該収
容容器１１とスリーブ１２とが融着させられる。しか
も、収容容器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。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
て種々変形することが可能であり、これらを本発明の範
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】本発明の実施例における包装容器の斜視図であ
る。

【図４】本発明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。

【符号の説明】

１１ 収容容器 １２ スリーブ １６ フィルム ２１ 多層シート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）上端及び下端が内側に折り返され
   たスリーブを成形型内に装填し、（ｂ）前記スリーブ内
   において、樹脂製の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収容容器を成形し、成形時に加えら
   れた熱によって前記スリーブの上端及び下端と収容容器
   とを一体的に融着させ、（ｃ）該収容容器に食品を充填
   し、（ｄ）前記収容容器を蓋体で密閉するとともに、
   （ｅ）前記スリーブの内側に折り返されて前記収容容器
   と接触する面は、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。
2. 【請求項２】 前記スリーブは、前記相溶性を有する樹
   脂のフィルムによって外側表面が被覆された筒体を、上
   端及び下端において折り返すことによって形成される請
   求項１に記載の包装容器の製造方法。
3. 【請求項３】 （ａ）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、及び前記スリーブ
   の内側に折り返されて前記収容容器と接触する面を形成
   する樹脂はポリプロピレンであるとともに、（ｂ）前記
   多層シートはエチレンビニルアルコール共重合体層を有
   する請求項１に記載の包装容器の製造方法。