JPS62208302A

JPS62208302A - 熱充填用熱可塑性容器

Info

Publication number: JPS62208302A
Application number: JP63887A
Authority: JP
Inventors: ポール・マハニー・コフマン; チヤールズ・ラルフ・ミラー
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1986-01-09
Filing date: 1987-01-07
Publication date: 1987-09-12
Also published as: AU6719087A; DE3666207D1; EP0229420A1; EP0229420B1; CA1287605C; ES2011617B3; AU581796B2

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】本発明は、熱可塑性容器の熱充填方法に関する。

更に詳しくは、本発明は、充填後の容器及び内容物の冷
却に起因する内部真空下で容器が変形したり、潰れたり
するのを避けるための熱可塑性容器の熱充填方法に関す
る。

食料品が硬質容器に詰込まれる場合、細菌を殺すために
、約１９０下又は２００下の高温で液状食料を充填する
ことが屡々ある。これは“熱充填”と呼ばれている。充
填後、頭部空間は、酸素量を減じるため、屡々不活性ガ
スでパージされ、内容物が未だ熱い中に、蓋或はクロー
ジヤーが封止されて、其後封止された容器は常温に冷却
される。

熱充填温度では、水の蒸気圧は、約１０ρｓｉ又は５０
０ＩＩＩｓ）Ｉｇである。封止は気圧１５ｐｓｉで行わ
れるので、缶の頭部空間は、空気或は不活性ガスで占め
られるよりも、寧ろ当然水蒸気（容量による）によって
占められる０缶が冷却されると、水蒸気圧は僅か約０．
５ｐｓｉのレベルに滅じ、頭部空間の水蒸気は凝縮する
ので真空を生じる。若し空気空間が水蒸気で飽和すると
、真空は９ｐｓｉにも達する。然し通常は、空気空間は
飽和点に接近しないので、生じた真空は、大抵１〜３ρ
ｓｉの範囲である。然しこれでもまだ、多くのプラスチ
ック容器を真空によって潰すのに充分である。

内部真空の発達に適応する軟質の底壁をもったプラスチ
ック容器がよく知られており、市場で入手できる。米国
特許第４，２５５，４５７号及び米国特許第４，２１９
，５７８号は何れもビール缶の屈曲防止装置に関する。

これ等の特許は缶のベース間装（ｉｎｔｅｒｂａｓｅ　
ｗａｌｌ）及び第１、第２半径部分を、実質的に半径間
の変位（ｉｎｔｅｒｒａｄｉａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅ
ｎｔ）から支える屈曲防止リングの使用を開示している
。

米国特許第４，１２５．６３２号は、最初に作られた時
は凸底をもっている容器本体の製造方法を開示している
。凸底の材料は側壁の材料より薄い。

米国特許第３．４０９，１６７号はＪｌ真空に適応する
軟質の底を開示している。

米国再発行特許第３１，７６２号は、最初作られた時は
、側壁の凸“張り出し”（ｂｕｌｇｅ）’を含む容器を
開示している。

米国特許第４，４５９，７９３号は、最初のメタル缶の
容量の制御変化なしに、真空収縮を吸収するために、メ
タル缶の中に、プラスチック間ライナー（ｉｎｔｅｒｐ
ｌａｓｔｉｃ　１ｉｎｅｒ）を使用することに関する。

米国特許第４，１２５，６３２号は容量の制御変化なく
又真空引落しも使用せずに、側壁よりも先に潰れる脆弱
な底を提供している。

容器の壁と底を、圧潰に抵抗できる様に、非常に厚く作
ることは、１解決方法であったが、これは経済的に興味
あるものではなく、又場合によっては困難である。出願
人の着想は、容器内の内圧を人為的に高めて、真空を減
少し、側壁の潰れる傾向を減じることを意図している。

出願人の発明は、容器の変形と圧潰を避けるために、熱
可塑性の容器に熱充填し、結果としては凹座をもった容
器を生じる方法を含み、その方法は、容器の底を引き落
して凸形にするために、熱可塑性の容器の底に連続的に
真空手段を用いる工程；該真空手段を連続的に用いなが
ら、容器に所望の内容物を充填する工程；該真空手段を
連続的に用いながら、適当な封止手段によって、容器を
封止する工程；該真空手段を停止する工程；容器を冷却
する工程、の諸工程を含むが、ここで外部真空がなくな
れば、容器の底は、原成形の凹形に反転する。

容器は一般に熱充填し、充分に空気空間をもって包装し
、冷却後に容器の容量の少なくとも１０％（或は更にそ
れ以上）が、酸素量を減じるために用いた不活性ガスの
雰囲気で満されて、残るようにする。これは消費者が容
器を開けるとすぐにこぼれるのを防止するためである。

冷却前の平衡状態にある空気空間は、水蒸気を容量で約
２７３含んでいるが、冷却後は、僅か約３％の水蒸気を
含んでいるに過ぎない。若しメタル缶の場合のように、
容器が硬いままであると、約１０ｐｓｉの真空が生じる
。プラスチック容器はメタル缶の剛性を有しないので、
掻く僅かな１ｐｓｉ程の真空下でも屡々潰れる。この事
は真空を除去するには初めの空気の容積の１７２以上に
等しい容量変化が必要であることを意味する。

本発明の容器８は、第１図に示す如く、上方へ弓なりに
曲って凹型になった底ｌＯをもって構成されている。こ
れは勿論、容器がテーブル上に平らに置かれ、輸送や貯
蔵のために容易に積み重ねられるための、容器の普通の
形状である。熱充填の際に、容器８の底１０を凸型に引
き落すために、第２図で示す如く、熱可塑性容器８の底
１０の裏側に、連続的に真空を供給する。これによって
、容器８の容積が増大する。次に、真空手段１１を連続
的に用いながら所望の内容物１２を容器８に充填する。

第３図に示す如く、容器８のカバーシール１３は、連続
的に真空にしながら、適当な封止手段によって取付ける
。

第４図に於ては、真空にすることを中止し、容器８は冷
却されるので、容器８の底１０は凹型に反転する。封止
後容器８の容積を減じることによって、頭部空間が減少
するので、その中の空気は圧縮され、正の内圧を生し、
これが冷却後生じた真空を減少させる。生じた正圧の量
は吸引真空を解除する前、及び解除後の頭部空間の割合
に正比例する。大抵の場合、底１０の反転は自動的に行
われる。若しそうでない場合には、何らかの機械的補助
手段を用いて反転を行う。

第５図は、容器８についての所望の引落し量を調節でき
るように調節可能な正の停止装置を、任意に使用するこ
とを示す。正の停止装ｆｉ１４は容器の引落しが、むら
な・く行われるようにするものである。容器８の底１０
の面積に相当する開口１８を内部にもった構造物１６の
上に容器を置（。

上向凹型から下向凸型に底ＩＯを吸引又は引落しするた
めに、構造物１６の下に真空を引く、正の停止装置１４
を使用するのは、底１０を所望するだけ引落すために使
用される幾多の方法の中の１つに過ぎない。最初に作ら
れた容器の原底ｌＯは凹型、又は平坦であってよい、最
初の底１０は好ましくは凹型以外の型がよい、凹型とは
、「内方に丸くなっていること、又はカーブしているこ
と」と定義される。凸型とは、「外方に丸（なっている
こと、又はカーブしていること」と定義される。

ｌ施斑土５０ミル（５０ａ＋１ｌｓ）の頭部空間をもった、通常
５００ミルの製品を入れる５００ミル　マーガリンのタ
ブを例として使用した。容器に溢れるまで満した容積は
５５０ミルである。この容器は容積が６００ミルになる
まで吸落し又は引落しできる。この容器は、２００下で
５００ミルの液体で満たされ、封止される。（これは結
果として、１００ミルの頭部空間を生肉・、この頭部空
間には、１５ρｓｉａで空気と水蒸気を１００ミル含ん
でいる。飽和度によって水蒸気は無視できる量から蒸気
６５モル％までである０例えば、水蒸気は全１５ρｓｉ
の中７．５ｐｓｉであれば空気は残りの７，５ρｓｉで
ある。）真空を解除すれば、底はポンと上にあがり頭部
空間は５０ミルに減少するので、空気は２の係数で圧縮
され、その分圧は１５ボンドに上る。内容物が冷却され
ると、水蒸気は凝縮し、分圧約、５ポンドにまで下がる
。勿論引落し真空を変化させることによって、その容積
を変化させることが可能である。これを行う１つの方法
は、勿論、引落し率を変えるために調整可能の正の停止
装置を使用することである。結果として生じた容器は、
側壁の変形や潰れが明かにない。

１施盟主１００１１１の蒸気空間をもった、５００ａｌｌの製品
を入れるように設計された５００１１１の製品容量の溝
つき（Ｈｕｔｅｄ）クランベリカップ、容積が７００ミ
ルになるように、真空によって凸型に底を引落しである
。２００下で５００ミルの製品を満し、上部に真空をも
って封止すると、１５ｐｓｉの空気と水蒸気よりなる２
００ミルの頭部空間が生じる。宕し頭部空間の水蒸気圧
を７．５　ｐｓｉと想定すれば、空気又は窒素の圧力も
又７．５ｐｓｉである。真空を解除すると、底はポンと
上にあがり、頭部空間は１００ミルになる。従って真空
の容積を２の係数によって圧縮し、全圧力を約３０ｐｓ
ｉに上げる。内容物が冷却されると、水蒸気は凝縮し、
約、５ρｓｉの水の分圧に落ちる。窒素の圧力は１５ｐ
ｓ＋なので、全内圧は約１５．５ｐｓｉである。

出来た容器は明らかに側壁の変形や潰れかない。

容器の封止は、紙、箔、其他接着剤、熱溶接、音波溶接
、二重継ぎ合せ、或は其他の方法により張付けることの
できるカバーの形のものを含む、すべての標準的な封止
機構を使用して行う。

幾つかの特許に於ては、最初に凸底をもった容器の製造
を提供しているが、この様に全く新しい位置にポンと転
するよりは、元の、なじみの場所にポンと戻る方が、底
にとって容易であることは明らかであろう。更に、出願
人の発明に係る底は厚壁の材料で作る必要がない、同様
に五皿真空を用いて、凸底にするのに必要な引落し及び
圧力の量を、容器に充填される内容物の高さに依って制
御することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、最初に製造された状態の凹底を有する熱可望
性の容器を示す。第２図は、底を凸型に引くために、容器の底に連続的に
真空手段を使用することを示す。第３図は、真空手段を連続的に使用する間に、充填した
容器の封止をすることを示す。第４図は、真空を中止後の容器の冷却を示すが、ここで
は容器の底は元の凹型、或はそれに近い型に反転してい
る。第５図は、真空手段によって容器の底を引落しながら、
正の停止装置を使用することを示す。８・・・容器、１０・・−底、１２−・内容物、１４−
・正の停止装置、１６・・・構造物、１８−・開口。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）容器の変形と潰れを避けるために、結果として凹
底を伴った容器になる熱可塑性の容器に、熱充填する方
法に於て、該容器の原底を凸型に引落す様に、熱可塑性容器の原底
に真空手段を連続的に通用する工程；該真空手段を連続
的に通用する間に、所望の内容物を容器に充填する工程
；該真空手段を連続的に適用する間に、適当な封止手段に
よって、該容器を封止する工程；該真空手段を停止する工程；該容器を冷却して、その結果、該容器の該底を凹型に反
転する工程；を含むことを特徴とする熱可塑性の容器に熱充填する方
法。
（２）該真空手段を該原底に通用する時に正の停止装置
が該容器の該原底の下に位置され、該真空手段を該熱可
塑性容器の該原底へ連続的に適用することによって該容
器の該原底を凸底に引落す特許請求の範囲第１項記載の
方法。
（３）該熱可塑性容器の該原底に該真空手段を連続的に
適用する前に、該容器の該原底に相当する開口を内部に
含む構造物の上に該容器を載置する特許請求の範囲第１
項又は第２項のいずれかに記載の方法。
（４）始めに製造された該容器が、凹型以外の原底をも
っている特許請求の範囲第１〜３項の何れか１項に記載
の方法。
（５）始めに製造された該容器が凹型の原底をもってい
る特許請求の範囲第１〜４項の何れか１項に記載の方法
。