JPS6366726B2 - - Google Patents

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JPS6366726B2
JPS6366726B2 JP5518181A JP5518181A JPS6366726B2 JP S6366726 B2 JPS6366726 B2 JP S6366726B2 JP 5518181 A JP5518181 A JP 5518181A JP 5518181 A JP5518181 A JP 5518181A JP S6366726 B2 JPS6366726 B2 JP S6366726B2
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JP
Japan
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opening edge
lid
heating coil
temperature
liquid
Prior art date
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Application number
JP5518181A
Other languages
English (en)
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JPS57169315A (en
Inventor
Tadahiko Kuzura
Masaki Morotomi
Kazuhisa Ishibashi
Kazusane Hirota
Sadaki Matsui
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Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Original Assignee
Toyo Seikan Kaisha Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Seikan Kaisha Ltd filed Critical Toyo Seikan Kaisha Ltd
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Publication of JPS57169315A publication Critical patent/JPS57169315A/ja
Publication of JPS6366726B2 publication Critical patent/JPS6366726B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は密封容器の製造方法に関し、さらに
詳しくは液体を含有する内容品を充填した容器本
体のフランジ部またはカール部等よりなる開口端
縁部に蓋部が気密に熱接着された密封容器の製造
方法に関する。
（従来の技術） 液体を含有する内容品を充填した容器本体のフ
ランジ部等に蓋部を熱接着する場合に、フランジ
部表面に該液体が付着残留することが多く、その
ため該液体の気化にもとづく気泡が熱接着部に生
成し、その気泡が熱接着部を貫通して容器の密封
性を損なうおそれがある。その対策としては従来
は例えば特公昭53−24869号に提案されているよ
うな、先ず熱板を用いて第１の温度と第１の圧力
で熱接着を行ない、次いで第１の温度より低い第
２の温度と第１の圧力より高い第２の圧力で熱接
着を行なうという２段操作法が採られている。
また高周波誘導加熱によつて容器の口部を金属
キヤツプで封緘するような密封容器の製造方法
も、例えば特公昭47−50156号公報に記載されて
いるように公知である。
（発明が解決しようとする問題点） しかし乍ら上述の特公昭53−24869号に記載さ
れたような２段操作による熱接着は、作業が複雑
で、所要時間が長く、従つて生産速度が遅く、完
全な気密性を確保するためには作業条件の厳密な
管理を必要とするという問題を有するものであ
り、また特公昭47−50156号に記載されたもので
は、液体を含有する内容品を特に満注充填した容
器本体のフランジ部又はカール部に蓋部を熱接着
する場合に生じる加熱封緘時の封緘部における気
泡の生成や水分の気化による内圧力の問題に関し
ては何らの解決もなされていないものである。
この発明は以上に述べたような従来技術の問題
点の解消を図ることを目的とするものである。
（問題点を解決するための手段及び作用） この発明は上記問題点に鑑みなされたものであ
つて、フランジ部またはカール部等よりなる開口
端縁部と該開口端縁部に対応する蓋部周辺部の少
なくともいずれかが金属層を有し、かつ該開口端
縁部と該蓋部周辺部の対向する面の少なくともい
ずれかが熱接着性層よりなるような上記開口端縁
部に上記蓋部を熱接着してなる液体を含有する内
容品を充填した密封容器の製造方法において、開
口端縁部に対応する形状を有する高周波誘導加熱
コイルを弾性薄膜を介して、開口端縁部上に載置
された蓋部周辺部に押圧し、高周波誘導加熱コイ
ルに通電して金属層を誘導加熱し、熱接着性樹脂
層が溶融又は軟化して熱接着が終了して熱接着部
が形成された後該高周波誘導加熱コイルの電流を
遮断し、熱接着部の温度が液体又は水の飽和蒸気
圧が大気圧とほぼ等しくなる温度以下に低下した
後に押圧を解除するようにしたもので、開口端縁
部に対応する形状を有する高周波誘導加熱コイル
により熱接着される部分の押圧と加熱を行ない、
冷却過程において熱接着部の温度が所定温度以下
に低下するまで押圧を継続することができ、一工
程で蓋部と開口端縁部との熱接着を短時間に、し
かも加熱封緘時の気泡の生成や水分の気化による
内圧の問題を解消できて完全な密封を実現でき
る。
（実施例） この発明において液体を含有する内容品とは、
密豆、サラダ、カレーライスあるいはジユース、
ネクター等の他に常温では固形であるが充填時に
加温され（例えば50〜60℃に）て液状である食
品、例えばプリン、ゼリー、水羊羹等を含む。こ
れらの内容品は容器本体にほぼ満注状態で充填さ
れることが多く、そのためフランジ部等の開口端
縁部に、該液状内容品が熱接着作業前に屡々付着
残留する。また上記付着残留を避けようとしてヘ
ツドスペース部を比較的大きくする場合には、該
部より酸素（空気）を排除するため80〜90℃での
所謂熱間充填、あるいは水蒸気噴射等を行なうこ
とが多いが、そのさい水蒸気がフランジ部等の表
面に凝結して水滴とし屡々残る。
この発明における容器本体とは、絞り成形、絞
りしごき成形、真空成形、圧空成形、ブロー成
形、延伸ブロー成形等によつて成形された有底の
１ピース容器本体、あるいは半田付、溶接、接着
剤接合、熱接着等によつて側面接合部を形成され
た筒状胴部に底板を２重巻締法、熱接着法等によ
つて接合された２ピース容器本体を含む。その材
料は、錫めつき鋼板（ぶりき）、テインフリース
チール（電解クロム酸処理鋼板）、アルミニウム
（合金）板等の金属板又は箔、あるいはポリプロ
ピレン、ポリスチレンその他のプラスチツクスお
よびそれらの積層体（感熱性接着剤層を有するも
のを含む）さらに板紙、アルミニウム、プラスチ
ツクの積層体等を含む。容器本体の開口端縁部は
通常フランジ部もしくはカール部よりなるが、胴
部が肉厚の場合は開口部端面をも含めて、この明
細書においては開口端縁部とよぶ。
この発明において蓋部とは、通常は比較的薄く
可撓性で、好ましくは引裂き容易な、金属（例え
ばアルミニウム箔、鋼箔、鉄箔、表面に塗膜が形
成されたものを含む）、プラスチツクス（例えば
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、塩化ビニリデン、エチレン−ビニ
ルアルコール共重合体、ポリエステル−エーテ
ル、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート）および
それらの積層体よりなる基層単体、もしくは該基
層の片面に熱接着性プラスチツクフイルム又は感
熱接着剤層（所謂ホツトメルトタイプのものを含
む）よりなる熱接着性層を形成したシート又はフ
イルムよりなるが、用途によつては必ずしも可撓
性もしくは引裂き容易性のものでなくてもよい。
熱接着が可能となるためには、開口端縁部の表
面および蓋部の開口端縁部に対向する周辺部の面
の少なくとも何れか（良好な熱接着を実現するた
めには、好ましくは両面とも）が、熱接着性樹脂
層よりなることが必要である。熱接着性樹脂層を
形成する材料としては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、酸変性ポリエチレン、酸変性ポリプロピ
レン、変性熱可塑性ポリエステル樹脂、比較的低
融点のポリアミド樹脂、エチレン−酢酸ビニル共
重合体にワツクス類および粘着賦与剤等を配合し
た組成物等が例示されるが、この発明はこれらに
よつて限定されるものでない。熱接着性樹脂層は
容器本体の内面全体、および／または蓋部の容器
本体に対向する面全体に形成されていてもよい
し、開口端縁部および／または蓋部周辺部のみに
形成されていてもよい。
この発明においては熱接着のための加熱を高周
波誘導加熱によつて行なう。従つて開口端縁部お
よび蓋部周辺部の少なくとも何れかが金属層を有
することが必要である。
以下図面を参照しながらこの発明の実施例につ
いて説明する。第１図において、１は液体を含有
する内容品Ａがほぼ満注された容器本体であつ
て、比較的剛性のある材料（この場合は0.22mmの
ぶりきよりなる）よりなる基層１ａに熱可塑性プ
ラスチツクフイルム（この場合は酸変性ポリプロ
ピレンよりなる）１ｂを貼着した積層体をフラン
ジ部２を残して絞り加工することによつて形成し
たものである。３は蓋部であつて、下層３ａは熱
可塑性プラスチツクフイルム１ｂと熱接着可能な
熱可塑性プラスチツクフイルム（この場合は酸変
性ポリプロピレンよりなる）よりなり、３ｂは基
層（この場合はアルミニウム箔よりなる）であ
る。蓋部３は、その周辺部４がフランジ部２上に
位置するように容器本体１に載置される。また容
器本体１のフランジ部２は有底円筒状の支承体５
（機械的強度の比較的大きい電気絶縁材料よりな
る）の側壁部６の上端面７上に載置されている。
上端面７は、第２図に示すように、複数の（図で
は16個）凹部７ａと各凹部７ａ間の凸部７ｂより
なり、各凸部７ｂの表面は同一平面上に位置す
る。凹部７ａには側壁部６を貫通する冷却水用の
導孔８が開口している。各導孔８には、給水源９
より、電磁弁１０（第４図参照）、導管１１およ
び主導孔１２を通つて冷却水が送られるように構
成されている。
１３は高周波誘導加熱コイル装置であつて、フ
ランジ部に対応する形状を有するリング状の高周
波誘導加熱コイル１４（以下加熱コイルと略称す
る）、電気絶縁性薄膜（例えばガラスウール布）
１５を介して加熱コイル１４に内設された高透磁
率材料（例えばフエライト）よりなる磁芯１６、
加熱コイル１４の下面に貼着された耐熱性弾性薄
膜１７（例えばシリコンゴムよりなる）、および
電気絶縁性で機械的強度の比較的大きい材料（例
えば布含浸フエノール樹脂）よりなる支持体１８
を備えている。加熱コイル１４には第３図に示す
ように冷却孔１９が設けられており、内部を冷却
水が矢印方向に還流するようになつている。また
リング状の加熱コイル１４の２本のフイーダ２０
の取付部は電気絶縁体２１によつて絶縁されてい
る。加熱コイル１４はフイーダ２０により高周波
発振装置２２に接続する（第４図）。なお支持体
１８は図示されない駆動機構（例えばクランク機
構、又はエアシリンダー等）によつて上下動し、
加熱コイル１４が弾性薄膜１７を介してフランジ
部２と蓋部周辺部４を所定の圧力で押圧しうるよ
うに構成されている。
通常は押圧開始以後、好ましくは直後に加熱コ
イル１４に通電し、熱接着終了後加熱コイル１４
を消勢し、熱接着部が所定温度に低下した後押圧
を解除する。しかし押圧開始直前に加熱コイル１
４に通電しても何ら差支えない。誘導加熱に要す
る時間はごく短時間（約0.05〜2.0秒）であるが、
自然冷却の場合は冷却に比較的長時間を要する
（特に開口端部又は蓋部周辺部が厚い場合）。従つ
て生産速度を高めるためには、凹部７ａより冷却
水を噴出させて強制冷却することが好ましい。そ
のための制御回路の例を第４図に示す。２３は電
源であり、その出力側は常時ONである。２４は
押圧期間中ON信号を出力するスイツチ（例えば
リミツトスイツチ）であり、２５はON信号の入
力とじ同時又は直後に一定の短時間（T1）ON信
号を出力するタイマー回路である。２６はAND
ゲート、２７はNANDゲートであり、２８はON
信号の入力後一定の短時間（T2）ON信号を出力
するタイマー回路である。電磁弁１０はタイマー
回路２８よりON信号が入力する期間中のみ開く
よう構成されている。
いま支持体１８が下降して加熱コイル１４によ
る押圧によつてスイツチ２４がON信号を出力す
ると、タイマー回路２５もON信号を出力し、
ANDゲート２６はON信号を出力し、高周波発
振装置２２はONとなり加熱コイル１４は付勢さ
れる。そのときNANDゲート２７の出力はOFF
であるため、電磁弁１０は閉じており、従つて導
孔８よりの冷却水の噴出はない。時間T1経過後
にタイマー装置２５はOFF信号を出力し、従つ
て、ANDゲート２６の出力信号はOFFとなつ
て、加熱コイル１４は消勢される。同時に
NANDゲート２７はON信号を出力するためタイ
マー装置２８が動作して時間T2の間電磁弁１０
が開き、導孔８より冷却水が噴出して熱接着され
たフランジ部２が急冷される。時間T2が経過し
た後支持体１８が上昇して加熱コイル１４による
押圧は解除される。
第５図は押圧および加熱サイクルの関係の例を
示した線図であつて、ａ曲線が押圧サイクル（押
圧力−時間曲線）、ｂ曲線が加熱サイクル（熱融
着層の温度−時間線図）を示す。先ず時点t0に押
圧がスタートし、時間t2後に所定の押圧力に達す
る。時点t0直後の時点t1後に加熱コイル１４が通
電され、フランジ部２の基層１ａのぶりきおよび
蓋部周辺部４の基層３ｂのアルミニウム箔が誘導
加熱され、熱伝導により該部の熱接着性樹脂層１
ｂおよび３ａを構成する酸変性ポリプロピレンの
温度が急激に上昇し、時点t3にその融点Tmに達
し、さらに若干温度が上昇した時点t4で加熱コイ
ル１４の電流が遮断され、その間熱接着性樹脂層
１ｂおよび３ａは完全に押圧下に熱融着（すなわ
ち熱接着）する。時点t1と時点t4の間の時間が前
記のT1に対応する。時点t4以後前述のように冷却
水によつて急冷され、時点t5において、熱接着性
樹脂１ｂ，３ａの温度はフランジ部２上に付着残
留した液体を含有する内容品Ａの該液体又は水滴
の飽和蒸気圧が大気圧と等しくなる温度Tn（液体
は通常水溶液、又は水懸濁液であり、この場合
Tnは大気圧が１気圧の場合100℃である）に下降
する。温度Tnは通常融点Tm又は軟化点より低
い。この発明においては少なくとも温度Tnに対
応する時点t5まで所定圧による押圧を続けること
が、貫通した気泡による密封不完全を防止するた
めに望ましい。すなわち押圧解除開始時点t7は時
点t5よりも遅いことが望ましい。これは第６ａ図
に模式的に示すように、フランジ部２上に残留し
た液体又は水分の大部分は上記押圧加熱中にフラ
ンジ部から蒸散するが、１部は時点t5に達するま
でに熱融着部２９内に気泡３０として閉じ込めら
れる。時点t5を通過後も押圧、冷却を行えば、気
泡３０は液体又は水分層としてそのまま大気と貫
通することなく残るが、もし時点t5に達する前に
押圧を解除すると、気泡３０内の圧力は大気圧よ
り高いため、第６ｂ図に示すように膨張し、まだ
比較的高温で変形し易い熱融着部（すなわち熱接
着部）２９を引裂いて、気泡３０は大気と連通し
易いからである。しかし、温度Tnより僅かに高
い温度T′nの場合は、気泡３０内と大気圧との圧
力差は僅かであるため、前記のような大気との連
通現象が起り難い場合が多い。従つてこのような
場合は上記温度T′nに対応する時間t′5において、
押圧を解除しても差支えない。また第５図におい
て時点t6は水冷停止の時点であり、従つて時点t4
と時点t6の間の時間が前記のT2に対応する。時点
t8は押圧が完全に解除された時点である。時点t0
とt2、および時点t7とt8の間の勾配が若干緩いの
は弾性薄膜１７の作用による。フランジ部２等の
開口端縁部は必ずしも前面平坦でなく、通常は若
干の起伏を有する。そのような場合に弾性薄膜１
７は押圧力の比較的均一化を確保し、熱接着部の
完全気密化の実現に貢献する。
この発明は以上の実施例によつて制限されるも
のではなく、例えば蓋部３の外径は開口端部の外
径より若干大きく（この場合は摘みによる熱接着
部の剥離が容易になる）てもよく、あるいは若干
小さくてもよい。さらに開口端部が比較的薄いフ
ランジ部２よりなる場合は、第２図のような上端
面７が凹凸部よりなる支承体５を用いることは押
圧力の均一性を損なうので好ましくなく、この場
合は、フランジ部２の熱容量が小さい故、上端面
が平坦で、側壁部内部が水冷される支承体を用い
ればよい。あるいは支承体５の代りに第２の加熱
コイルを設け（ただし弾性薄膜７を有しない）、
上下より誘導加熱してもよい。この場合の冷却は
主として第２の加熱コイル冷却孔１９を還流する
冷却水によつて行なわれる。さらに開口端縁部が
カール部又は開口部端面よりなり、かつ容器本体
の胴壁部が剛性を有する場合は支承体５を設ける
ことなく、該胴壁部によつて加熱コイルによる押
圧力を支えてもよい。この場合冷却速度を大にし
て、生産速度を高めたい場合は、第４図のような
制御回路において、導孔８の代りに開口端縁部を
包囲するスプレー装置を用いて、熱接着部を水冷
してもよい。内容品が食品の場合は、密封後通常
レトルト殺菌又は湯殺菌等の処理を行なうので、
容器表面への水分の付着は支障を生じない。また
開口端縁部がオール部等の場合は、加熱コイルの
下面は熱接着されるべきカール部部分の面と相補
的な形状を有すること、すなわち対応する形状を
有することが、押圧力の均一性と完全密封を確保
するため必要である。なお熱接着性樹脂層の固化
温度が、前記の温度Tnより低い場合は、熱接着
部の温度が前記固化温度以下に低下するまで押圧
を続けることが必要である。
（発明の効果） この発明によれば、開口端縁部に対応する形状
を有する高周波誘導加熱コイルにより熱接着され
る部分の押圧と加熱を行ない、加熱コイルの消勢
後の冷却過程において、熱接着部の温度が所定温
度以下に低下するまで、該押圧を継続することが
できるので、開口端縁部に液体等が残留していて
も、大気と貫通した気泡を生成することなく一工
程で蓋部と開口端縁部の熱接着を、極めて短時間
に、即ち高い生産速度で実現できるという効果を
有する。さらに該押圧は弾性薄膜を介して行なわ
れるので、開口端縁部に若干の凹凸が存しても、
ほぼ均一な押圧力が確保され、従つて熱接着によ
る完全密封を実現できるという利点を有する。
そしてこの発明では、高周波誘導加熱コイルの
電流を遮断し、熱接着部の温度が、内容品である
液体や水の飽和蒸気圧力が大気圧と等しくなる温
度以下に低下するまで押圧を、維持することによ
つて、従来問題とされた加熱封緘時の封緘部にお
ける気泡の生成や水分の気化による内圧力のため
に密封が不完全になるという点が完全に解消さ
れ、完全な密封容器を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の方法を実施する装置の例の
縦断面図、第２図は第１図の−線に沿う横断
面図、第３図は第１図の−線に沿う横断面
図、第４図はこの発明の方法を実施する装置の制
御回路の例のブロツク図、第５図はこの発明を実
施するさいの押圧サイクルと加熱サイクルの例を
示す線図、第６図は熱接着部付近に大気に貫通す
る気泡が発達する過程を説明するための要部縦断
面図であつて、第６図のａは押圧をしているとき
の状態を模式的に示し、第６図のｂは時点t5に達
する前に押圧を解除した場合の状態を模式的に示
した説明図である。 Ａ……液体を含有する内容品、１……容器本
体、１ａ……基層（ぶりき）、１ｂ……熱接着性
プラスチツクフイルム、２……フランジ部、３…
…蓋部、３ａ……熱接着性プラスチツクフイル
ム、３ｂ……基層（アルミニウム箔）、４……蓋
部周辺部、１４……高周波誘導加熱コイル、１７
……弾性薄膜、２９……熱融着部（熱接着部）、
Tn……液体又は水の飽和蒸気圧が大気圧と等し
くなる温度。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 液体を含有する内容品を充填した容器本体
    の、フランジ部またはカール部等よりなる開口端
    縁部と該開口端部に対応する蓋部周辺部の少なく
    とも何れかが金属層を有し、かつ該開口端縁部と
    該蓋部周辺部の対向する面の少なくとも何れかが
    熱接着性層よりなるような上記開口端縁部に上記
    蓋部を熱接着してなる密封容器の製造方法におい
    て、上記開口端縁部に対応する形状を有する高周
    波誘導加熱コイルを弾性薄膜を介して、上記開口
    端縁部上に載置された上記蓋部周辺部に押圧し、
    上記高周波誘導加熱コイルに通電して上記金属層
    を誘導加熱し、上記熱接着性樹脂層が溶融又は軟
    化して熱接着が終了して熱接着部が形成された後
    上記高周波誘導加熱コイルの電流を遮断し、上記
    熱接着部の温度が上記フランジ部又はカール部上
    に残留した液体又は水の飽和蒸気圧が大気圧とほ
    ぼ等しくなる温度以下に低下した後、上記押圧を
    解除することにより上記液体又は水の気化にもと
    づく気泡が上記熱接着部に生成するのを阻止して
    完全な密封を行うようにしたことを特徴とする密
    封容器の製造方法。
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JP7131219B2 (ja) * 2018-09-10 2022-09-06 三菱ケミカル株式会社 中空構造体及び中空構造体の製造方法、並びに冷蔵庫用扉、冷蔵庫

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