JPS59134144A - 熱可塑性プラスチツク食品容器及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 プラスチック容器に関し、さらに詳細には多層の熱可塑
性プラスチック材料から成る熱可塑性容器に関するもの
である。

食品包装の現状においては、たとえばスープ及びツユー
又のような多くの食料品は未だに主として金属かん中に
包装する。強い酸性及び酸素による侵害による劣化に対
する高い感受性の故に、多くの食料品は、酸に対する多
少の付加的な化学的耐性を表わし且つしっかりと密封し
た金属容器中に包装しなければならない。金属かんの場
合には、これは食料品中の酸度がかんの金属を攻撃する
のを防ぐための金属かんに対する何らかの内部被覆を包
含している。

他の種類の食品包装容器は、金属キャップを有するガラ
ス容器である。ガラス容器は、酸に対する化学的な耐性
と容器中への酸素の進入に刻する高度に不透過性のバリ
ヤーとしての性質の両方を４１ｆｔｉ元でいる。残念な
が呟ガラス容器は製造に費用を要し且つこわれやすく、
それに伴なってガラスによって消費者がけがをする危険
かある。内部被覆を有する金属かん及びガラス容器は共
に、同一の食料品に対する熱可塑性のプラスチック容器
よりも製造にかなり多くの費用を要し且つより望ましく
ないものである。

プラスチック容器を用いる現在の食料品包装は、人間か
消費するための製品との接触に対してＦＤＡによって許
可されている大多数のプラスチック材料が、容器として
望ましいすべての特性を有してはいないという欠点をま
ぬがれない。たとえば、食料品容器のためにきわめて望
ましい一材料はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
である。この重合体は良好な強度特性と適度なバリヤー
性を有する強靭な透明プラスチック材料である。残念な
二とにこの材料は、酸素の侵害とそれによる劣化を受け
やすい製品を保護するために必要な不透過性を有してい
ない。たとえは酸素分子の進入に対しでＰＥＴが比較的
多孔性であるために、純粋なＰＥＴ容器中に入れたスー
プやジュースは迅速な劣化を受ける。このように、食料
容器包装としての］”　ＩＥ　Ｔにはなお多くの問題が
ある。

本発明は、たとえばＣＯ２及び酸素のような気体の透過
に対してぎわめて不透過性であり、比較的強靭且つ弾性
であり、しかも安価に製造できる多層、多部分容器を提
供することによって従来の容器の欠点を克服する。

本発明は、たとえばエチレン−ビニルアルコール（Ｅ　
Ｖ　Ａ　Ｌ　）のようなバリヤー重合体の層を含有して
いる、ポリエチレンテレフタレート又はポリプロピレン
のような望ましい包装用重合体から成る多層の熱可塑性
プラスチック材料から製造した２部品食品包装用容器を
開示する。本発明の容器は、容器重合体の゛サンドイッ
チ゛の内側でバリヤー重合体をシー）４ｊ４料として共
押出しし、次いで容器を別々の２部分に熱成形したのち
、それらをような熱い食料品を包装するために特に適し
ている熱可塑性プラスチック容器１０１を示して（・る
。

容器１０１は、上方の本体部分１（）２と底の部分１０
３から成ってνする。」三方の本体部１０２は、へこん
だ首の部分１０４と周囲の縁１０５を上端ｉこ有する先
細りの円錐台形壁部分から成って（・る。

縁１０５は充填口１０７を限るへこんだへり部分］（）
６を有している。

基底カップ１０３は」三方にのびる円錐台壁部分１０８
を包含し、その上端に、それと一体として成形させた周
囲の回転）容器７ランノ１　（、＋　９を有している。

カップ１０３は底の支持縁１１０及び隔膜底部１１１を
有している。

隔膜底１１コは、−月の互い違いの可撓みぞ］１２及び
１１３１こよって縁コ］（）から隔てである中心の隔膜
円盤］１１を包含する。円盤１１１とみぞ１１２及び１
１３を設ける二とによって、容器１０１の体積含量にあ
る程度の融通性が与えられる。

可撓性の金属キャップ１１４が光填緑１０５上のぴった
つと適合したはめ合いのために用意しである。頭部１１
４は、たとえばアルミニウム薄板のような延性の材料か
ら成ることが好ましい。頭部１１４から僅かに高まって
いる落ち込み可能な中心部１１５を形成せしめることに
よって、容器中に詰めた製品上に融通空間を提供する。

本体１０２の円錐部分の上方の部分中に複数の凹み１１
６を形成せしめるが、上方の本体部の壁中に少なくとも
３の凹みを設けることが好ましい。同様に下方のカップ
部分１０３中にも１組の凹み１１７を形成せしめるが、
これは少なくとも３の凹みからなっている。凹み１１６
及び１１７は、嵌め合わせた同じ形状の多数の成分が、
それを取り出して使用する前に、取れなくなったり又は
動かなくなったりしないように、嵌め合わせの積み重ね
を管理するためのものである。

本発明の容器の形成に対する好適材料は、中間に結合さ
せたＥ〜ｒＡＬの内層を有するプロピレンの内層と外層
を有している多層熱可塑性プラスチ果は、ポリプロピレ
ンから成る容器の内側における防水層及びポリプロピレ
ンの強靭で装飾的な外層並びに両ポリプロピレン層の間
に狭まれた、すなわち′°サンドイッチ状にした゛、Ｅ
　Ｖ　Ａ　Ｌの層に帰着する。ＥＶＡＬの層は、酸素の
進入を防いで食料品を早期の劣化から守るために、容器
に対する酸素バリヤーを提供する役目を果す。−好適実
施形態においては、多層の熱可塑性プラスチック祠料を
、たとえば米国特許第４　、１０　（、）　、　２３７
号並びにバーン及びラットレッジによる１９８２年８月
１６日出願の”多層シートの製造装置及び方法゛につい
ての特許願Ｓ、Ｎ、４．０８，１０５号中に開示するよ
うに、シーＩ・共押出しグイ中で押出し、然るのち、た
とえば吹込み成形のような手段によって、最終的な上方
及び下方の本体部分に熱成形する。容器に２軸的な配向
を与えるという付加的な利益をも提供するこのような容
器の熱成形のための一方法は、′°２軸的に配向させた
熱可塑性プラスチック製品゛と題して、１９８２年７月
１日にＧ、Ｊ、バーン；ｃＲ，Ｎ、ラットレッジによっ
て出願された特許）領第３９．１　、３８２号中に開示
されているが、その特３７１願を参考のために全体的に
本明細書中に編入せしめる。たとえば真空成形及び更に
一般的な吹込み成形方法のような、容器部分の加熱成形
のための池の方法を使用して、これらの容器部分を形成
せしめることもできる。」三方の部分１０２を熱成形し
たのち、打抜機を用り・てそれに上端の穴１０７を切る
ことができる。

上方及び下方の容器部分を複合シートから成形したのち
、各部分をそれぞれの回転溶接マンドレル中に置き、そ
れらを回転溶接法によって結合することによって、気密
に封した一体の容器１０１を生成せしめる。７ランジ１
０９と円錐壁１０２の下方の縁部分の間において、これ
らの容器部分中に僅かな干渉はめ合いを設計することが
好ましい。これは２容器部分のそれぞれの間の寸法の僅
かな変動を許容すると共に、回転溶接方法によるそれら
の結合を助ける。両容器部分中のポリプロピレン又はポ
リエチレンテレフタレート外層及び内層の使用は、これ
らの重合体が回転溶接方法を受は入れやすいために、両
部分間の良好な監固な摩擦溶接を確実なものとする。

次いで第４図を参照すると、容器］　０１を、その充填
し且つ冷却した状態で示している。従来の容器に伴なう
一問題は、滅菌温度まで加熱すなわちレトルトした祠料
を食品容器中に入れる（熱充填方法と呼ばれる）と外に
生じる収縮である。この問題は一般に２００’Ｆを起え
る温度の加熱食料品を容器中に入れ、次いでその容器を
蜜月するとぎ５こ生じる。容器中の加熱材料とその上の
空気か冷却するにつれて、温度変化に伴なって容器が自
然に収縮する。多くの場合に、それが容器の外壁又は頭
部及び底部のゆがみを生しさせる。これはガラス及び金
属よりも大きい柔軟性を有する熱可塑性プラスチック容
器において特に厄介である。

本発明においては、底部の上方への湾曲を許す膨張みぞ
１１２及び１１３を有する独特の隔膜底部分を設けるこ
とによって、これを克服する。同様に、頭部シール１↑
４は、頭部空気及び食品の収縮を補償する役目を果す。

第４図に示すように、頭部１１４の１１５の部分は、食
品が冷却に応して収縮するときに容器の日中に下方に引
き込まれるために充分なほど柔軟である。かくして、食
品か収縮するにつれて、」一方のシール１１４の頂部１
１５は頭部１０４のへり区域１０６．１０７中に下方に
引き込まれる。

すなわち、第４図において食品の冷却によって如何にし
て頭部のシール１１４が下方に引き込まれ且つ底の隔膜
部分１１１が容器中に上方に湾曲して液体の収縮を相殺
するかを見ることかでトる。

本発明の主な利息の一つは、これ９の２効果が消費者の
目に付かないということである。従来の熱可塑性プラス
チック容器のデザインの大きな欠点の一つは、冷却によ
る収縮が一般に側壁又は頭部／底部の内側への一様でな
い湾曲を生じさせるということであった。プラスチック
容器のこの湾曲すなわち°”ゆがみ゛は、消費者が誤ま
って内容物が悪くなっていることを示す乙のと受けとる
ことが多かった。かくして本発明は湾曲する隔膜底部と
落ち込み可能な頭部のシールを設けることによって、容
器内容物の収縮作用を補償する。底の湾曲は一般消費者
には見分けが付かず且つ頭部のシールの下方の引ぎ込み
は頭部の自然な蜜月状態であるように見える。

第５図及び第６図は、金属薄板のふたに対して異なる構
造を使用している本発明の好適実施形態を示す。第５図
に示したふたにおいては、ふた２１４は、外側の円形の
７ランノ部分２１５と同心のうねのある隔膜部分２１６
から成っている。うね２１６と円蓋２１７は容器のほう
に下側にのびて容器中の材料上の頭部空間の大部分を排
除する。

頭部空間のこの大きな低下は、内容物及び中に入ってい
る空気が冷却するときの減圧作用を低減させる。それは
一方、容器中の内容物が冷却するときに金属薄板のふた
のよく調節された下側への湾曲を提（Ｊ（する。第６図
は容器の充填口中に完全に落ち込んだのちのシールの最
終的な下向きの位置を示す。

かくして本発明は、バリヤーが埋め込んである複合熱可
塑性プラスチックシート材料から製造したプラスチック
製食料及び飲料容器を開示するが、この容器は、多層シ
ートから上方及び下方の部分を加熱成形し、次いで画部
分を単一の一体容器（こ回転溶接することによって形成
せしめる。容器の底部分は見せかけの可撓性の隔膜部分
を包含し七つ頭部は上部空間の空気と熱充填した内容物
の冷却による体積の収縮を補償するための落ち込み可能
な薄板シールを有している。

上記の本発明の利点に加えて、ここに開示する容器の設
計は輸送に対して特に有利である。大部分の従来の通常
の容器は一般的に単一の繰作で形成せしめ且つ特定の場
所で形成せしめるか又は空で輸送しなければならないの
に対して、本発明は嵌め合わせ可能であり且つ通常の容
器の何分の−かの費用で輸送することかで゛きる容器を
開示する。

従来の大部分の容器は空で輸送しなければならないから
、従来の容器を積んでいるトラック又はトレーラ−はほ
とんど空気が占めているようなもので゛ある。たとえば
′４！ｆ通の製品の一般的なセミ）レーラー積載量は一
般に約２０　、　Ｏｃｉ　ｏボンド′の重量である。空
のプラスチック容器で一杯としたセミトレーラ−の積載
量は２，０００ボンドに過ぎない。かくして容器の荷主
は全トラック荷重の費用を払うが実際には主として空気
を運んでいるようなものである。本発明においては、容
器は分離した部分として輸送することができ、それらは
円錐台形をしているからきわめてぎっ［、りと嵌め合せ
た配置で収めることができる。頭部１０２をぴったりと
嵌め合わせて−コンテナ中で輸送し且つ底部１０３をぴ
たりと重ね合わせて別のコンテナ中で゛輸送することが
できる。かくして容器の使用者は、各成分を嵌め合わせ
ることができることによりて、輸送に際して莫大な経済
性を達成することができる。充填者すなわちびん詰め製
造業者は、嵌め合わせた部品を受は取り、それらを比較
的簡単で且つ安価な回転溶接装置中に入れて容器部品を
単一の溶封した一体の容器に成形する。本発明の容器の
溶接において特に有用な回転溶接装置は、ミスターズら
による米国特許第３　、８００　、４　ｏ　。

号、ノヨーンズによる第３，７９９＋８２１号；ミスタ
ーズによる第３，７０８，３７６号；及びフラウンらに
よるＲＥ２９，４４８号に開示されている。

本発明の特定の好適実施形態を以上の詳細な記述におい
て説明したが、この記述は本発明をここに開示した特定
の形態又は実施形態に限定するためのものではなく、こ
れらの特定の実施形態は制限的というよりも例証として
認識すべきであって、この分野の熟練者には本発明はそ
れに限定されるものではないということは明白であろう
。たとえば、容器材料をポリエチレンテレフタレート（
ＰＥＴ）又はポリプロピレンとして記述したが、他の公
知の熱可塑性容器祠料を使用することができるというこ
とは明らかである。たとえば、ポリエチレン、ポリエチ
レンテレツクレートグリコール（ＰＥＴＧ）、ポリ塩化
ビニル、ポリスチレン及びその他の種類のポリオレフィ
ン及びポリエステルを容器材料として用いることができ
る。同様に、たとえばサラン（Ｐ　Ｖ　Ｉ）　Ｃ）及び
バレツクスのような池のバリヤーを、壁組合体の間のサ
ンドイッチにおいて使用することか゛できる。

さらに、容器を一般に円筒形として図示しており且つ相
互に回転溶接させているけれども、たとえば卵形、長円
形又は多角形のような池の幾何学的断面形状を使用する
こと、及びそれらを回転溶接装置の手段によって、すな
わち振動結合又は溶接によって摩擦溶接することもまた
可能である。

振動的接合方法と装置は、マツクラフリン及び７オーチ
ユナによる１９８２年４月２３日出願の“振動接合方法
゛と題するわれわれの共願特許願第３７１．３６３号に
開示されている。このように本発明は本発明の精神及び
範囲からの逸脱を構成しない、例１ｔｉＥのためにここ
に開示した本発明の特定実施例のすべての変更及び修飾
を包含するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って製造した容器の一実施形態の
部分的１１１面側面図である。 第２・図は、第１図の２−２線における同図の容器の軸
的末端図である。 第３図は、第１図の容器の軸的底面図である。 第４図は、容器に充填したのちの第１図の容器の部分的
断面側面図である。 第５図は、第１図の容器のための別の実施形態のふたの
断面的側面図である。 第６図は、熱充填後の第５図の容器の断面的側面図であ
る。 黛９岨（よ、３スｈ勅干斗から一ンう噌；しの一部断葡
ら′〕穐・１向記ズ゛ｈα

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱充填した材料を収容するための複合熱可塑性プラ
   スチック容器であって、該容器は：」一端における充填
   口と該充填部分よりも大きな開いた酸末端を有する先細
   りの上方本体部分；及び閉鎖した底及び該上方本体部分
   とぴったり適合する関係を与える開いた」一端とを有す
   る先細りの下方本体部分から成り； 該側本体部分の中の少なくとも一つは多／Ｉの熱可塑性
   プラスチック材料から成り、その中の少なくとも一層は
   低い気体透過性を有するバリヤー重合体から成り；且っ 該側本体部分は相互に摩擦溶接され車−の容器を形成し
   ていることを特徴とする複合容器。 ２、該熱可塑性プラスチック材料はポリプロピレンから
   成り且つ該バリヤー材料はエチレン−ビニルアルコール
   から成る特許請求の範囲第１項記載の複合容器。 ３、該容器は中間のバリヤ一層と共に共押出しされた強
   靭な熱り塑性プラスチックの内層及び外層から成る特許
   請求の範囲第１項記載の複合容器。 ４、　該容器の一端に、冷却によって該容器中に生しる
   減圧に応して、内側に湾曲する減圧補償手段をさらに包
   含している特許請求の範囲第１項記載の複合容器。 ５、該減圧補償手段は該熱可塑性プラスチック本体の閉
   鎖底中に形成せしめた可撓性の７ランノを有する隔膜か
   ら成る特許請求の範囲第４項記載の複合容器。 ６、　該減圧補償手段は該充填口上にシールした薄い金
   属キャップを包含し、該キャップはその中に形成せしめ
   ン落ち込み可能な隔膜部分を有する特許請求の範囲第４
   項記載の複合容器。 ７、該減圧補償手段は、該充填口上にシールされ且−〕
   落ち込みｕＪ能な隔膜を有する薄い金属キャップ、及び
   該閉ｊｒｉ底中に形成せしめられ且つ該容器中の減圧に
   応して内側に湾曲するように配置されたり抗性の７ラン
   ノを有する隔膜部分とから成る特許請求の範囲第４項記
   載の複合容器。 ８、熱充填した製品をｆ！容するための、減圧補償能力
   を有する、バリヤ一層を包含する、嵌め合わせ可能な、
   複合熱可塑性プラスチック容器の製造方法であって、該
   方法は： 強靭な構造重合体材料の少なくとも１層とバリヤー重合
   体の少なくとも１層とを有する複合熱−ｉＪ塑性プラス
   チックシートを共押出しし；該シートから、開いた比較
   的大きい末端及び充」坑口を伸なう比較的細い末端とを
   有する先細の上方の本体部分を熱成形し： 該シートが呟比較的大きい開いた上端及び閉鎖底とを有
   する先細の下方の本体部分を熱成形し、その際該閉鎖底
   は該容器中の減圧に応して内側に湾曲するように配置し
   た７ランジ伺きの、内偵１に湾曲しうる隔膜部分を含有
   するように熱成形し；そして該上方及び下方の本体部分
   を相互に摩擦溶接して一体の容器を形成せしめる ことを特徴とする方法。 ９、　該容器内の減圧に応して内側に湾曲するようにそ
   の中に形成せしめた湾曲手段を有する、該容器に対する
   蜜月可能な頭部のふたを与えるための段階をさらに包含
   する特許請求の範囲第８項記載の方法。 １０、該共押出し段階は、構造重合体の外側の層とバリ
   ヤー重合体の内部層を有する少なくとも３層の重合体の
   共押出しから成る特許請求の範囲第８項記載の方法。 １１、該構造重合体はポリプロピレン、ポリエチレン、
   ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレ
   ートグリコール、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル及びそ
   れらの共重合体から放る群から選択される特許請求の範
   囲第１０項記載の方法。 １２、該バリヤーｆＣ合体はエチレン−ビニルアルコー
   ル、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ＰＶ
   Ｃ／ＰＶｄＣ共重合体及びスチレン−アクリロニトリル
   共重合体から成る群から選択される特許請求の範囲第１
   ０項記載の方法。 １３、　　該摩擦溶接段階は回転溶接から成る特許請求
   の範囲第８項記載の方法。 １４、該摩擦溶接段階は振動溶接から成る特許請求の範
   囲第８項記載の方法９ ］５．嵌め合わせ可能な成分及び減圧補償系を有するこ
   とによって特徴づけられる熱充填製品を収容するための
   容器であって；該容器はニ一端の充填口及び該」二端の
   反対側の摩擦溶接する末端を有する熱可塑性プラスチッ
   クの嵌め合わせ可能な先細の上方部分；及び 一端のｒｊ！′１鎖底及び該閉鎖底の反対側の摩擦溶接
   する１］を有する熱可塑性プラスチックの嵌め合わせ可
   能な先細の下方の部分；ここで該下方部分は該−に方部
   分に対して摩擦溶接せしめられている、から成り； 該閉鎖底は該容器の中の減圧に応して内側に湾曲する、
   内部に形成させた一体の隔膜減圧湾曲部分を包含する、 ことを特徴とする容器。 １６、　　該充填口上への取除くことができる密封的な
   かみ合いに対して適合し且つ容器内部の減圧に応じて該
   容器中に内側に落ち込むように設計された落ち込むこと
   ができる隔膜部分を有する、可撓性の頭部ふたをさらに
   包含する特許請求の範囲第１５項記載の容器。 １７、　　核酸の隔膜は、その周りに形成させた周囲Ｕ
   字形７ランノを有するほぼ円形の盤から放る特許請求の
   範囲第１５項記載の容器。 １８、該可撓性の頭部のふたは金属薄板密封キャンプが
   ら成る特許請求の範囲第１６項記載の容器。