JPS5952094B2 - 二重底容器ならびにその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は胴部が円筒形または円錐形の液体容器で、内底
板と外底板から成る二重底を具えたもの並びにその製造
法に関するもので、コップ成形機に使われている機構と
略同じ機構を用いて内底板・をとりつけることができる
ようにしたものである。

而して前記内底板を胴部にとりつけるに当つては、内底
板の周縁部に設けた取付代を胴部の下端縁で包み込むよ
うになし、かつその内底板をアルミ箔を主体とした材料
で、内圧（減圧）によりフ変形可能なように構成させ、
更に当該内底板を胴部にとりつけた後、その外側に比較
的剛性の高い板紙製の外底板を配設したことを特徴とす
る液体容器と、この容器の製造法に係るものである。ミ
ルク、ジュース、酒等の液体を収容する容器ｑには断面
角形のものも存在するが、胴部が円筒形または円錐形で
ある方が持ち易くもあり、体裁も優美で、しかも自動販
売機で取扱う際にも有利である。しかし乍ら、か・る形
態であると、内容物を後記のようにホツト充填した場合
には内容物の体積収縮に伴つて容器の胴部に凹みが生じ
、体裁を著しく損うという不具合が生ずる。本発明はこ
のような不具合を解消させると共に、容器を製造するに
当つてコツプ成形機の基本メカニズムをそのまま利用し
うるという利点をも発揮させるようにしたものである。
周知のように、常温流通の飲料用液体は概ね容器に充填
するに先立つて、これを殺菌する必要があり、この処理
は容器の内壁に対しても施されるのが普通である。

殺菌処理には過酸化水素を用いる方法も知られているが
、この方法は殺菌薬剤の残留を皆無にすることが困難で
ある処から、最も安全な殺菌処理方法としては、液体を
高温で処理した後、高温のまま液体を容器に光填して（
以下これを「ホツト充填」と略称する）からシールし、
当該液体の殺菌と当該液体を介して容器の内壁を同時に
殺菌する方法が採用されている。このようにすれば、酸
性飲料またはアルコール飲料に対しては、充分に常温で
の長期保存が可能となる。ところで容器内にホツト充填
を行つた後、蓋を施して密封シールしてから、これを冷
却すると容器内における液体の体積収縮、容器の上部空
間に・おける蒸気の凝固および空気の体積収縮等により
内容物の体積が減少する。

容器そのものがスチール缶のように剛性の高い材料でつ
くられているときには、缶内の減圧に耐えることができ
るが、剛性の低いプラスチツクやプラスチツクをラミネ
一 ・’卜した板紙製の容器であると、減圧に伴つて容
器がへこむという問題点がある。容器が直方体などの多
面体である場合には、容器全体がへこんでもあまり外観
を損うことはないが、容器が円筒状、円錐状もしくはそ
れに類似する形態の場合には、容器のへこみは外観を著
しく損ない、商品価値を減殺する。従来この問題を解消
せんとして、容器のトツプ部（蓋部）に比較的変形し易
い薄いＡｌ箔または環状の襞を設けたＡ１箔を施して、
この部分を体４積収縮に伴つてへこませたり、或いは特
開昭５６一２３４６１号公報に示されるように、容器の
壁体を硬質材料と軟質材料の二重の材料で構成させ、か
つその一部を不接着部として残りの大部分を接着させて
おき、不接着部における内側の軟質材のみを減圧時に内
側にへこませるようにした事例が知られている。

しかしながら前者の方法はトツプ部が著しくへこんでし
まうため、上から見たときの体ゝ裁を損ない、一方、後
者の方法は容器の製造過程で、面倒な手間を要する以外
に、次のような不具合があつた。すなわち内容物の冷却
に伴なう体積収縮分は、概ね、ホツト充填の体積の１／
１５〜ｌ／５０程度に及ぶが、その分だけの容積ロスに
ついてフは、対応がとれないという不便があつた。こ・
において本発明は容器の胴部および蓋部等はこれを剛性
の高い材料、例えばプラスチツク、板紙、金属板その他
これらの複合材料でつくり、底部のみを二重底として、
そのうちの内底板を容器内の減圧により容易にへこむよ
うな可撓性材料、すなわちベローズ状に形成させるか、
或いは略球面状に形成させたＡｌ箔を主体とした材料で
構成させた上で、この内底板の取付代を容器胴部の下端
縁で包み込むように固定してから、この内底板の外側に
、前記と同様な剛性の高い材料でつ＜つた外底板を後付
けするようにしてもので、この外底板は添付図面にも明
示したように胴部折返部の内側に嵌着（無理ばめ又は接
着）するものである。本発明において、内底板をＡｌ箔
とした理由は、後に各実施例に対応して詳しく述べるが
、こ・に略記するとＡｌ箔はガスバリヤー性が高いばか
りでな＜、成形が容易で、成形後の保形性にも優れてい
るからである。

またＡｌ箔は加工し易く、熱伝導率も高いといつた点に
着目して、その機能を十分に発揮させるようにしたため
である。また容器の胴部下端における折返部分に外底板
を後づけするようにしたのは、前記構成の容器を製造す
るに当つて、予め胴部下端に内底板をとりつけておいた
上で、内容物をホツト充填し、しかる後外底板をとりつ
けずに冷却することによつて冷却効果を高めることがで
きるからである。また、外底板を後づけすることによつ
て、先づけした場合よりも内底板のヒートシール部に与
える影響を少なくして、前記のシール部にピンホール等
が発生することを防ぎ、併せてこの外底板により輸送、
保管時等において容器が外部からの衝撃、変形をうけた
場合でも内底板に影響を与えないようにして当該内底板
の剥離を未然に防ぐように意図したものである。以下本
発明を図示の実施例に基づいて具体的に説明するが、そ
れに先立つて、本発明が解決をはかつたホツト充填用容
器における容積ロスの点について言及しておく。

第１図に示すように、直径並びに高さを一定とした容器
Ｃに対し、このものに液体を充填する場合、容器の高さ
一杯に内容物を充満させることができれば容積ロスはな
いといえるが、容器の上縁まで満杯になるようホツト充
填したとしても、充填後の冷却により体積収縮が起るの
で、上部空間Ｖが生ずる。

実際問題としては満杯にまで充填することはなく、一部
は空気層としたまま冷却するので、この空間部は相当の
高さを占める。か・る状態で内容物が充填されているの
が缶詰であつて、缶体にあつては内部で減圧状態が生じ
てもそれに打ち勝つだけの剛性を具えているので、外見
には殆んど影響を与えない。しかし金属に比べ、遥かに
剛性の低い紙容器にあつては、前記の減圧分は当然容器
の胴部に影響を与えてこれをへこませてしまう。そこで
、最近においては体積収縮に伴う減圧作用を容器の底部
に設けた可変底で吸収させようとする試みが行われてい
る。この可変底が本発明にいう内底板に相当するが、可
変底を設けようとすれば、それだけ底部のシール構造が
複雑となり、元来が金属缶に較べて密封しにくい紙容器
であるため、細心の配慮を必要とする。このようにホツ
ト充填用の紙容器には可変底を設ける必要があつたり、
或いはそのシール部が比較的複雑となる等の事情から、
底部には第２図お・よび第３図に符号Ｈで示す高さをも
つたスペースが必要となり、このスペースには内容物を
入れられないから、その部分は、いわゆる容積ロスとな
つてしまう。第３図の内底板Ａは外底板Ｂと同じ位置で
とりつけられているため、第２図のように外底板よリも
上方に内底板をとりつけたものに比べ容積ロスは少ない
。

しかし乍ら第３図のようにした場合にあつても外底板の
取付け位置は胴部Ｃの下端折返片Ｄよりも上方に配設せ
ざるを得ないから、外底板の取付位置を折返片Ｄの内側
としたものに較べれば、容積ロスは大きいことになる。
特に本発明のような紙容器にあつては、液洩れのないよ
うにシール強度を高める必要から折返部Ｄの高さを８〜
１５ｍｍ程度とする場合が多く、したがつて内容積に与
える影響も無視できない。換言すれば外底板の取付位置
を低くすることができれば、それだけ容積ロスが小さく
なり、惹いては輸送、保管の効率も高められるから、こ
の種の紙容器にあつてはゆるがせに出来ない重要課題で
ある。本発明者らが先に堤案した二重底容器（昭和５７
年３月１５日付出願）は第２図および゛第３図に示すよ
うな構成であつたから、容積ロスという点では前述の理
由から必ずしも満足のゆくものでなかつた。

この点に鑑み本発明は外底板のとりつけを内底板の取付
後として、外底板の取付位置をを可及的に低くしたもの
である。すなわち第４図に示す如く外底板Ｂを胴部折返
部Ｄの内側において後づけとすることにより符号Ｌ分だ
け、その位置を低めることができるようにしたもので第
５図のように断面コ字形の外底板を用いたときも同様で
ある。また第６図のように外底板Ｂとして断面コ字形の
部材を用い、かつこれを上向きにとりつけて、外底板の
上面に積極的にポケツトＥを成形させておけば、より一
層高い効果が得られ、容積ロスをなくすことができるの
である。その他本発明によれば、単に容積ロスを少なく
することができるだけでなく、シール効果も高まる等、
種々の利点を発揮する。

以下これらの点につき、図について具体的に説明する。
第７図において符号１は容器の胴部にして、一例として
厚さ４５０μの紙１ａと厚さ１０μのＡｌ箔］ｂとをは
り合せその両面にポリエチレン］Ｃを３０μの厚さでラ
ミネートしたものを用いたが、その素材としては耐水性
を有し、かつ剛性の高い材料であればよく、特に材質を
問わないが、少なくとも厚さ２００μ以上の板紙を用い
るのを可とする。蓋２についても同様である。すなわち
本発明にあつては、胴部１の下端部に第８図〜１０図に
示すような手順で、一例として第１］図の如く略球面状
に成形した内底板３の周囲に延長させた取付代５をヒー
トシール法によつて固着する。すなわち厚さ２０〜３０
μのＡｌ箔３ａにラミネートした熱可塑性樹脂膜３Ｃが
胴部］の内壁に接するように配設して、その接触面をヒ
ートシールする。次いで胴部延長端４を第９図に示すよ
うに内側に折返して、その折返部４ａを再びヒートシー
ルして前記内底板（３）の取付代５を両面から包み込む
ようにして接着させる。なお本発明においては当初から
第９図のように内底板の取付代５を胴部延長端で包み込
んだ後に、一挙にこれらをヒートシールしても差支えな
い。内底板３の材質としては、Ａｌ箔にポリエチレンフ
イルム等の合成樹脂をコートまたはラミネートし、もし
くは薄葉紙を貼合せたものでもよく、また場合によつて
は合成樹脂フイルムにＡｌを蒸着させたものを用いても
よい。符号３ｂはＡｌ箔の腐食を防ぐラツカ層または熱
可塑性樹脂膜である。なお前記内底板３を第９図のよう
にとりつけたならば、次いで当該内底板を第１０図の実
線で示すように下向きに変形させてから、内容物を充填
するように運用する場合がある。

このように使用する際は同図にも示すとおり内底板３を
下向きに変形させた後に外底板６を嵌着するが、上向き
のまま内容物を充填し、その重量により内底板を下向き
に変形させてもよい。ちなみに前記内底板３の形状は略
球面状であると説明したが、文字どおりの球面であつて
も、あるいは非球面であつてもよい。

例えば卵のような曲面としてもよく、また頂部のみが平
面で、残りの部分が曲面である等、その曲率および曲面
の均一性等には制限な＜、要するに容器内の減圧作用に
よつて変形可能な形態であればよい。ところで本発明に
あつては、上記のようにして容器内に内容物を充填して
から、外底板６をとりつけてもよいが（後記実施例参照
）、内底板の取付後に直ちに外底板６を嵌着してもよい
。

すなわち第１０図に示すように、胴部延長端の折返部分
４ａの内面に外底板５を無理ばめするか、或いは第１２
図に符号７で示すように、ホツトメルト系または酢酸ビ
ニール系の接着剤を用いてこれを接着させてもよい。何
れの場合にあつても、本発明によれば、外底板６が、胴
部折返片４ａを介在させた上で取付けられることになる
ので、前記折返片の内側に位置する内底板３の取付代５
に対しては、直接熱が加わらず、また外底板を加熱接着
させた場合でも、その熱は折返片４ａの断熱作用によつ
て内底板の取付部には及ばないので、前記取付部が再加
熱によつてピンホールが生ずる等の要因はとり除かれる
。その上一般に、内底板のヒートシール部における樹脂
の軟化温度は１３０℃前後であり、一方ホツトメルト系
樹脂の軟化温度は９０℃近辺であるから、その間に相当
の温度差があるので、内底板に対して熱による悪影響を
与えることがない。第１３図は本発明における内底板の
別の実施例を示すもので、内底板８を見掛け上平面的に
維持させた上で、該平面上に断面波形の凹凸８ａを同心
円状に多数形成させて、一種のベローズとした場合であ
る。

符号８ｂはベローズ形内底板８の周縁に設けた取付代で
ある。ベローズタイプの内底ノ板を第１４図のようにと
りつけた場合には、ホツト充填後の内容物が冷却に伴つ
て体積収縮すると、それに応じて同図に鎖線で示すよう
に該ベローズが上方に向つて変形して、前記の体積収縮
を吸収する。なお、ベローズタイプの内底板としては、
第１５図に示すように、エンボス加工によつてＡｌ箔の
表面に適宜の凹凸模様を付したもの９を用いてもよい。

この場合にも取付代９ａを介して、このものを胴部１の
下端に包みこむようにとりつける。第１６〜１８図は容
器本体の胴部に内底板３をとりつけてから、引続いて外
底板１０を後づけとした事例であり、しかもこの場合、
外底板の形状を図示のように断面コ字形にした上で、こ
れを上向きにとりつける。

しかるときは、図に符号１０ａで示すように外底板１０
の上方にポケツトが形成されるので、内底板３が変形す
るのに必要な空間が確保され、その分だけ容積ロスの少
ない容器を得ることができる。また同図は外底板１０の
ホツトメルト系接着剤でとりつける際の接着剤の適用の
仕方をも示している。符号７ａで示すように、胴部折返
部４ａと外底板１０の両者のみを接着させてもよいし、
或いは前記両者の内底板３とを一体に接着させてもよい
。この場合には該接着剤により内底板のシール部の隅が
補強されるので、好ましい効果が得られる。なお上記の
ようにしてホツトメルト系接着剤を使用するときは、矛
めスラリー状に溶融したホツトメルトワツクスを外底板
１０の周縁に余分に塗布しておいてから、これを折返部
４ａの内側に嵌めつけて、該ワツクスを固化させるか、
或いはスラリー状としたワツクスを折返部４ａの上方に
ノズルを介して射出しておいてから外底板を嵌めこんで
個化させてもよい。何れの場合にあつても該ワツクスは
折返部４ａと外底板３または５に浸透してこれらを強固
に架橋する。第］８図は前記外底板］０を容器底にとり
つけるに当つて距離１だけ突出させた場合であつて、こ
のようにしたときは、同図に鎖線で示すように、容器を
スタツキング（横上げ）するに当つて、前記突出部を容
器の天部に嵌込むことができるので、荷崩れの虞れが少
ない。

前記の各実施例にあつては、内底板３をとりつけた後に
外底板］０を後付けし、その後に容器内に内容物をホツ
ト充填して蓋２を施した後、冷却するものであるから、
内容物の体積収縮に伴つて内底板３を変形させるに当つ
ては、内底板と外底板との間が密封されていると内底板
の変形に支障を来たす。

外底板が板紙のみで構成されている場合には、それ自体
通気性を有するので差支えないが、この板紙に合成樹旨
皮膜１０ｂ等がラミネートされている場合には、第］７
図に示すように外底板に対して小孔１１を穿設しておく
のがよい。もつとも外底板のそれ自体には小孔をあけず
に、合成樹脂皮膜のみに小孔を設けてもよい。また第１
９図に示すように、外底板１０を折返部４ａに接着させ
るに当つて、その円周上を局部的に接着させれば、それ
によつて符号］０ｄで示すような通気路が形成されるか
ら、このようにして通気性を確保してもよい。第２０図
は容器底にとりつける外底板１２の形状を断面コ字形と
し、かつこれを下向きに配設して、外底板の取付代１２
ａを下側に露出させた場合である。

このようにすると、取付代１２ａが外側に出ているので
、ヒートシールによる接着が可能となる。したがつてこ
の場合には外底板の材料としては板紙の内面に加熱接着
を許容する熱可塑性合成樹脂フイルム１２ｂを予めラミ
ネートさせておく。前述のようにヒートシールを行つた
場合でも、ヒートシール時の熱は内底板３の取付代５の
部分には直接伝わらず、厚手の折返部４ａにより遮断さ
れるので、この部分が加熱により再溶融してピンホール
等を生じさせることはない。ところで本発明においては
、容器胴部に内底板３，８または９等をとりつけた上で
、ホツト充填してから冷却した後に外底板６または１０
等をとりつける場合を包含する。そこで、この場合につ
いて詳細に説明すると、第８〜９図に示すように、容器
胴部の下端に内底板３の取付代５を包み込むようにして
ヒートシールした後、外底板をとりつける前に、内容物
をホツト充填する。例えば上記の構成から成る内容量２
７０ｃｃの容器に、９３℃に加熱したオレンジジュース
を２５０ｇ充填した上でトツプ部を板紙とアルミニウム
とポリエチレンから成る比較的剛性の高い蓋２で密封し
、次いで２０℃の冷水をシヤワ一状に２０分間吹きつけ
て容器全体を内容物ごと冷却させた。充填時には第９図
に実線をもつて示す位置にあつた内底板３は、充填後に
おいては鎖線で示す位置まで下がるが、内容物が冷却さ
れるに従つて体積収縮により上方に持ちあがるが、体積
収縮分は、すべて内底板が変動することで吸収されてし
まい、容器本体の胴部１および蓋２には何らのへこみも
みられなかつた。上記のようにして内容物を充填した後
の容器底には、後から第１０図のように外底板６をとり
つけるもので、その際、外底板はこれを折返部４ａの内
側に圧入することによつて、いわゆる無理ノ嵌めとして
もよいが、前述のようにしてホツトメルト系の樹脂で接
着してもよい。上記実施例においては、内容物が冷却し
た後に外底板をとりつけるものであるから、その後は内
底板３を変形させる必要がない。

したがつて内底７板と外底板との間に空気が流通しない
ように、外底板を密封状態でとりつけることが可能とな
る。このようにしたときは容器を把持して強く抑えこん
だ場合でも、容器がへこまず、正常な形を保持する点で
有利である。９ 上に説明したとおり、本発明は内底板
をとりつけた後にホツト充填を行つてから冷却し、冷却
に伴う体積収縮を生じさせた上で、改めて外底板をとり
つけるようにした方法を包含する。

このようにした場合には内底板の材質がＡｌ箔を主体と
し５たもので構成されていることもあつて熱伝導率が高
く、そのため冷却作業を効果的に遂行することが可能と
なる。本発明によれば、以上のような作用効果に加えて
、その構成から生ずる特有の作用効果として次９の諸点
をあげることができる。

（１）可撓性を有する内底板と剛性を具えた外底板とを
組合せたものにおいて、特に内底板の取付代を容器胴部
下端において両面から包み込むように固定させた後、下
端折返部の内側露出面に外底板を後づけするようにした
から、外底板の取付けに当つて、加熱が必要な場合（ホ
ツトメルト系接着剤使用またはヒートシール）でも、そ
の熱は内底板の取付部位に影響を与えず、したがつて当
該部位が加熱により再溶融してピンホールを発生させる
ようなことがない。

（２）内底板はＡｌ箔を主体とした材料で構成されてい
るから、可撓性を有しながらもある程度の硬さも保有し
、したがつてこれを略球面状またはベローズ状に成形し
た後も保形性に優れているので、加工し易く作業性もよ
い。

また熱伝導率も高く冷却効率の向上に寄与する。（３）
次に本発明の眼目の一つである液洩れ防止の効果につき
、データにあげて具体的に説明する。

すなわち添付図面第３図と第４図に示す構造の液体容器
において、胴部、蓋、内底板および外底板の材料を次の
とおりとして、このものに［ＩｆＩ３．５のクエン酸液
をホツト充填した後、ｌケ月間放置した後、液洩れの有
無を測定した。胴部材：ＰＥ３Ｏμ／板紙３００ｇ／
ＰＥ２Ｏμ／Ａｌｌ２μ／ＰＥ３Ｏμの積層部材内底板
：ＰＥ３Ｏμ／Ａｌ４Ｏμ／ＰＥ３Ｏμ外底板：ＰＥ３
Ｏμ／板紙３００ｇ蓋部材：ＰＥ３Ｏμ／ＡＩＩＯＯμ
／ラツカー塗層測定の結果によると、第３図に示す構成
のもの．は１０００個中３個のピンホールを原因とする
液洩れが発見されたが、第４図のものには液洩れは全く
発見されなかつた。

（４）その他本発明によれば、外底板を後づけとしたの
で容器の有効高さを大きくとることができ、したがつて
容積ロスを極力少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は従来方式による液体容器の構成を示した略
図、第４〜６図は同じく本発明による容器の底部断面を
示す略図、第７〜１０図は本発明により容器底部を構成
させる際の順序を示す容器の一部縦断面図、第１１図は
内底板の形状を示す斜視図、第１２図は内底板と外底板
の取付部を示す一部の断面図、第１３図は内底板の他の
実施例を示す斜視図、第１４図は同上内底板の取付状態
を示す一部の断面図、第１５図は別の態様の内底板を示
す斜視図、第１６〜１８図は外底板をホツトメルト系接
着剤でとりつけた場合を示す説明図、第１９図は第１７
図のＸ−Ｘ線における横断平面図、第２０図は本発明に
おいて外底板をヒートシールによりとりつける場合の底
部構造を示す一部の断面図である。 １：容器胴部、２：蓋、３，８，９：内底板、１ａ：板
紙、１ｂ，３ａ：Ａｌ箔、ＩＣ，３ｃ：熱可塑性合成樹
脂膜、４：胴部延長端、４ａ：折返部、５，８ｂ，９ａ
゜取付代、６，１０，１２゜外底板、７，７ａ，７ｂ：
ホツトメルト接着剤、８ａ：波形状凹凸、１１：小孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 容器の胴部を剛性を具えた板紙を主体とする材料で
   円筒形または円錐状に形成させた上で、その底部に可撓
   性を有する内底板と剛性を具えた外底板とを二重にとり
   つけた液体容器において、前記内底板の取付代を胴部の
   下端部へ接着することと、当該取付代を胴部下端縁の折
   返部によつて包み込むこととを含み、かつ当該折返部を
   介在させた上で、その内側に外底板を後づけしたことを
   特徴とする二重底容器。 ２ 容器胴部ならびに外底板を材料として少くとも厚さ
   ２００μの板紙と厚さ２０μの熱可塑性合成樹脂フィル
   ムをラミネートさせたものを用いた特許請求の範囲第１
   項記載の二重底容器。 ３ 内底板として厚さ７〜１２０μのＡｌ箔を主体とし
   た材料を略球面状またはベローズ状を形成させたものを
   用いた特許請求の範囲第１項または第２項記載の二重底
   容器。 ４ 外底板を胴部下端縁よりも突出させて取付けて成る
   特許請求の範囲第１項第２項または第３項記載の容器。 ５ 内底板をとりつけた胴部の下端部に、通気性を有し
   ない外底板を接着させて、内底板と外底板との間を密封
   して成る特許請求の範囲第１項乃至第４項記載の何れか
   に記載の二重底容器。 ６ 剛性を具えた板紙を主体とする材料で円筒形または
   円錐形の容器胴部を形成させ、かつこの胴部下縁に延長
   させた折返部を介して可撓性を有する材料でつくつた内
   底板の取付代をその両面を覆うようにして固着した後、
   内容物をホット充填してから密封冷却し、冷却に伴つて
   内底板が変形してから剛性を有する外底板をとりつける
   ようにしたことを特徴とする二重底容器の製造法。 ７ Ａｌ箔を主体とする材料を略球面状またはベローズ
   状に形成させた内底板を使用する特許請求の範囲第６項
   記載の方法。 ８ 剛性を有する外底板をホットメルト系接着剤または
   ヒートシール法によつて接着して成る特許請求の範囲第
   ６項または第７項記載の容器の製造法。