KR20210076850A

KR20210076850A - 컵형상 용기 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20210076850A
Application number: KR1020200173061A
Authority: KR
Inventors: 타다시 나에무라
Original assignee: 쇼와 덴코 패키징 가부시키가이샤
Priority date: 2019-12-16
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2021-06-24
Also published as: CN112978003A; CN112978003B

Abstract

[과제]
종이컵의 제조 설비를 이용하여 염가로 제조 가능하고, 내용물의 장기 보존성에 우수하고, 아셉틱 살균이나 레토르트 살균도 가능한 컵형상 용기로서, 동체와 저체 사이의 실 성에 우수한 것을 제공한다.
[해결 수단]
컵형상 용기(1)는, 동체용 블랭크(20A)의 양단 연부끼리를 겹쳐서 접합함에 의해 통형상으로 성형되어 있는 동체(2)와, 저체용 블랭크(30A)를 저부(31)와 수하부(32)가 형성되도록 성형하여 이루어지는 저체(3)로 이루어진다. 동체(2)의 하단부(2a)의 내면에 수하부(32)의 외면이 접합되어 있다. 동체용 블랭크(20A) 및 저체용 블랭크(30A)의 각각이, 금속박층(201, 301)과 금속박층(201, 301)의 양면에 적층된 열융착성 수지층(202, 203, 302, 303)으로 이루어지는 적층체(20, 30)로 형성되어 있다. 저체(3)의 수하부(32)의 외면 중 적어도 상측 부분에, 전둘레에 걸쳐 연속한 평활면부(32a)가 마련되어 있다.

Description

컵형상 용기 및 그 제조 방법{CUP-SHAPED CONTAINER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은, 예를 들면 아이스크림이나 요구르트와 같은 식품이나 음료 등을 내용물로 하는 컵형상 용기 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

예를 들면 아이스크림이나 요구르트 등의 반고형상(半固形狀) 유제품을 충전 포장하기 위한 용기로서, 종이제의 컵형상 용기, 즉 종이컵이 일반적으로 이용되고 있다.

종이컵은, 통상, 각각 소정 형상으로 커트된 종이제 블랭크로 이루어지는 동체(胴體)와 저체(底體)를 접합 일체화함에 의해 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 동체는, 개략 선형(扇形)의 동체용 블랭크의 양단 연부(緣部)끼리를 오버랩시켜서 접합함에 의해 통형상(筒狀)으로 성형함과 함께, 하단 개구(開口) 연부에 내방으로 접혀진 접힘부를 형성하고, 상단 개구 연부에 외방으로 컬 된 플랜지부를 형성하여 이루어진다. 저체는, 개략 원형의 저체용 블랭크를 그 외주부에 수하부(垂下部)가 형성되도록 스커트 성형하여 이루어지는 단면 개략 역U형의 것이다. 그리고, 저체의 수하부가 동체의 접힘부에 둘러싸여 접합됨에 의해, 동체 및 저체가 일체화되어 있다.

동체용 및 저체용의 각 블랭크는, 예를 들면, 일반 원지, 내산지, 코트지 등으로 이루어지는 종이층과, 종이층의 편면 또는 양면에 적층된 폴리에틸렌 수지(PE)층을 갖는 적층체로 이루어진다(예를 들면 하기한 특허 문헌 1 참조).

또한, 상기 각 블랭크의 재료로서, 종이층 및 폴리에틸렌 수지(PE)층에 더하여 알루미늄박 등으로 이루어지는 배리어층을 적층하여 이루어지는 적층체를 사용한 종이컵도 알려져 있다(예를 들면 하기한 특허 문헌 2 참조).

그 밖에, 아이스크림, 요구르트 등의 용기로서, 폴리프로필렌 수지(PP) 등의 플라스틱 성형체로 이루어지는 것도 알려져 있다(예를 들면 하기한 특허 문헌 3 참조).

특허 문헌 1: 특개소58-30955호 공보 특허 문헌 2: 특개2007-210639호 공보 특허 문헌 3: 특개2007-176505호 공보

그렇지만, 종이컵은, 생산성에 우수하고, 염가로 제조하는 것이 가능한 반면, 배리어성이 낮고, 내용물의 장기 보존에는 적합하지 않았다.

알루미늄박 등의 배리어층이 부가된 종이컵인 경우, 내용물의 장기 보존성은 향상하지만, 종이층의 단면(端面)부터 물이 침입하기 쉽고, 레토르트 살균을 행할 수가 없었다.

또한, 플라스틱제의 용기인 경우, 제조 설비의 코스트가 높게 드는데다가, 내용물의 장기 보존에는 적합하지 않았다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명자는, 동체용 블랭크 및 저체용 블랭크 각각의 재료로서, 금속박층과 그 양면 중 적어도 일방의 면에 적층된 열융착성 수지층으로 이루어지는 적층체를 사용한 컵형상 용기를 먼저 제안하였다(특원2019-106125호).

상기한 컵형상 용기에 의하면, 종이컵의 제조 설비를 이용하여 염가로 제조 가능하고, 내용물의 장기 보존성에 우수하고, 아셉틱 살균이나 레토르트 살균을 행할 수도 있다.

여기서, 상기한 컵형상 용기인 경우, 동체와 저체 사이의 실이 확실하게 행해지지 않으면, 내용물이 누설될 우려가 있다.

또한, 상기한 컵형상 용기인 경우, 동체용 블랭크의 양단 연부끼리를 열융착할 때, 충분한 실 강도를 얻기 위해서는 실 온도를 높게 하거나 실 시간을 길게 하거나 할 필요가 있는데, 그에 의해 당해 양단 연부에서의 열융착된 면과 반대측의 면, 즉, 동체의 이음매부의 표면이 열에 의해 거칠어져 버려, 동체의 외관이 손상될 우려가 있다.

본 발명의 목적은, 종이컵의 제조 설비를 이용하여 염가로 제조 가능하고, 내용물의 장기 보존성에 우수하고, 아셉틱 살균이나 레토르트 살균도 가능한 컵형상 용기로서, 동체와 저체 사이의 실 성에 우수한 것을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 또 하나의 목적은, 동체용 블랭크의 양단 연부끼리의 열융착에 의한 동체의 표면의 거침을 효과적으로 억제할 수 있고, 우수한 외관의 동체를 얻을 수 있는 컵형상 용기를 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 상기한 목적을 달성하기 위해, 이하의 양태로 이루어진다.

1) 동체용 블랭크의 양단 연부끼리를 겹쳐서 접합함에 의해 통형상으로 성형되어 있는 동체와, 저체용 블랭크를 저부와 저부의 외주 연부로부터 하방으로 늘어나는 수하부가 형성되도록 성형하여 이루어지는 단면 개략 역U형의 저체로 이루어지고, 동체의 하단부의 내면에 저체의 수하부의 외면이 접합됨에 의해 동체 및 저체가 일체화되어 있는 컵형상 용기로서,

동체용 블랭크가, 금속박층과 금속박층의 양면 중 적어도 동체의 내측이 되는 면에 적층된 열융착성 수지층으로 이루어지는 적층체로 형성된 것으로서, 동체용 블랭크의 양단 연부가, 이들의 서로에 겹침면을 구성하고 있는 열융착성 수지층끼리를 열융착함에 의해 접합되어 있고,

저체용 블랭크가, 금속박층과 금속박층의 양면 중 적어도 저체의 상측이 되는 면에 적층된 열융착성 수지층으로 이루어지는 적층체로 형성된 것으로서, 동체의 하단부의 내면 및 저체의 수하부의 외면이 이들의 면을 구성하고 있는 열융착성 수지층끼리를 열융착함에 의해 접합되어 있고,

저체의 수하부의 외면 중 적어도 상측 부분에, 전둘레에 걸쳐 연속한 평활면부가 마련되어 있는, 컵형상 용기.

2) 저체에서의 저부의 두께와 수하부의 상측 부분의 두께와의 차가 5㎛ 이하인, 상기 1)의 컵형상 용기.

3) 저체에서의 저부의 두께 및 수하부의 상측 부분의 두께가, 각각 성형 전의 저체용 블랭크의 두께의 0.9∼1.1배인, 상기 2)의 컵형상 용기.

4) 동체가, 그 하단 개구 연부로부터 저체의 수하부를 둘러싸도록 내방으로 접혀 상방으로 늘어나는 접힘부를 또한 가지고 있고,

동체의 접힘부 및 저체의 수하부가 이들의 서로에 겹침면을 구성하고 있는 열융착성 수지층끼리를 열융착함에 의해 접합되어 있는, 상기 1)∼3)의 어느 하나의 컵형상 용기.

5) 동체용 블랭크를 형성하고 있는 적층체가, 금속박층의 양면 중 동체의 외측이 되는 면에 적층된 내열성 수지층을 가지고 있고, 내열성 수지층은, 금속박층의 양면 중 동체의 내측이 되는 면에 적층된 열융착성 수지층을 구성하고 있는 수지의 융점보다도 10℃ 이상 높은 융점을 갖는 수지로 이루어지는, 상기 1)∼4)의 어느 하나의 컵형상 용기.

6) 동체용 블랭크의 양단 연부가, 합장형상(合掌狀)으로 겹쳐져서, 이들의 서로에 겹침면을 구성하고 있는 열융착성 수지층끼리를 열융착함에 의해 접합되어 있는, 상기 5)의 컵형상 용기.

7) 동체용 블랭크의 양단 연부끼리를 겹쳐서 접합함에 의해 통형상으로 성형되어 있는 동체와, 저체용 블랭크를 저부와 저부의 외주 연부로부터 하방으로 늘어나는 수하부가 형성되도록 성형하여 이루어지는 단면 개략 역U형의 저체로 이루어지고, 동체의 하단부의 내면에 저체의 수하부의 외면이 접합됨에 의해 동체 및 저체가 일체화되어 있는 컵형상 용기로서,

동체용 블랭크가, 금속박층과, 금속박층의 양면 중 동체의 내측이 되는 면에 적층된 열융착성 수지층과, 금속박층의 양면 중 동체의 외측이 되는 면에 적층되면서 상기 열융착성 수지층을 구성하고 있는 열융착성 수지의 융점보다도 10℃ 이상 높은 융점을 가지고 있는 수지로 이루어지는 내열성 수지층으로 이루어지는 적층체로 형성된 것으로서, 동체용 블랭크의 양단 연부가, 합장형상으로 겹쳐져서, 이들의 서로에 겹침면을 구성하고 있는 열융착성 수지층끼리를 열융착함에 의해 접합되어 있고,

저체용 블랭크가, 금속박층과 금속박층의 양면 중 적어도 저체의 상측이 되는 면에 적층된 열융착성 수지층으로 이루어지는 적층체로 형성된 것으로서, 동체의 하단부의 내면 및 저체의 수하부의 외면이 이들의 면을 구성하고 있는 열융착성 수지층끼리를 열융착함에 의해 접합되어 있는, 컵형상 용기.

8) 내열성 수지층이 열가소성 수지로 이루어지고,

동체의 합장부가, 동체의 외면과 겹쳐지도록 일방의 측으로 절곡되어 당해 외면에 열융착되어 있는, 상기 6) 또는 7)의 컵형상 용기.

9) 동체용 블랭크의 양단 연부끼리를 겹쳐서 접합함에 의해 통형상으로 성형되어 있는 동체와, 저체용 블랭크를 저부와 저부의 외주 연부로부터 하방으로 늘어나는 수하부가 형성되도록 성형하여 이루어지는 단면 개략 역U형의 저체로 이루어지고, 동체의 하단부의 내면에 저체의 수하부의 외면이 접합됨에 의해 동체 및 저체가 일체화되어 있는 컵형상 용기로서,

동체용 블랭크가, 금속박층과, 금속박층의 양면 중 동체의 내측이 되는 면에 적층된 열융착성 수지층과, 금속박층의 양면 중 동체의 외측이 되는 면에 적층되면서 상기 열융착성 수지층을 구성하고 있는 열융착성 수지의 융점보다도 10℃ 이상 높은 융점을 가지고 있는 수지로 이루어지는 내열성 수지층으로 이루어지는 적층체로 형성된 것으로서, 동체용 블랭크의 양단 연부가, 오버랩되어, 이들의 서로에 겹침면을 구성하고 있는 열융착성 수지층과 내열성 수지층을 열융착함에 의해 접합되어 있고,

10) 내열성 수지층의 두께가 5∼30㎛인, 상기 5)∼9)의 어느 하나의 컵형상 용기.

11) 상기 8)의 컵형상 용기의 제조 방법으로서,

동체의 합장부를, 동체의 외면과 겹쳐지도록 일방의 측으로 절곡하여 당해 외면에 고주파 실에 의해 열융착하는, 컵형상 용기의 제조 방법.

상기 1)의 컵형상 용기에 의하면, 저체의 수하부의 외면 중 적어도 상측 부분에, 전둘레에 걸쳐 연속한 평활면부가 마련되어 있고, 당해 상측 부분에는 성형에 수반하는 주름 등의 요철이 생기지 않기 때문에, 당해 상측 부분과 동체의 하단부의 내면이 열융착되어 이루어지는 실 부에 간극이 형성되지 않아, 우수한 실 성을 얻을 수 있고, 내용물의 누설이나 배리어성의 저하가 효과적으로 억제된다.

상기 2)의 컵형상 용기에 의하면, 상기 1)의 컵형상 용기에 의한 상기 효과가 보다 한층 확실하게 이루어진다.

상기 3)의 컵형상 용기에 의하면, 저체용 블랭크의 성형에 수반하여 금속박층이 얇아져서 저체의 강도가 저하되거나, 금속박층에 깨짐이나 핀 홀이 발생하거나 하는 것이 억제된다.

상기 4)의 컵형상 용기에 의하면, 동체의 하단부와 저체의 수하부와의 접합성이 높아져서, 양자의 접합부에서의 실 성 및 배리어성이 향상하고, 또한, 당해 용기의 하단부에서, 동체용 블랭크 및 저체용 블랭크의 단면이 하방으로 노출하지 않기 때문에, 디라미네이션(층간 박리)이나 부식에 의한 열화를 억제할 수 있다.

상기 5), 7) 또는 9)의 컵형상 용기에 의하면, 동체용 블랭크의 양단 연부에서의 열융착된 면과 반대측의 면, 즉 동체의 이음매부(합장부 또는 오버랩부)의 표면이 내열성 수지층에 의해 구성되어 있기 때문에, 동체용 블랭크의 양단 연부의 열에 의한 표면 거침이 효과적으로 억제되고, 우수한 외관의 동체를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명을 특정함에 있어서, 「융점」은, JIS K7121-1987에 준거하여 시차 주사 열량 측정(DSC)에 의해 측정된 융해 피크 온도(Tmp)를 가리키는 것으로 한다.

상기 6) 또는 7)의 컵형상 용기에 의하면, 합장형상으로 겹쳐진 동체용 블랭크의 양단 연부의 열융착성 수지층끼리가 열융착되어 있기 때문에, 예를 들면 동체용 블랭크의 양단 연부를 오버랩시켜서 접합한 경우 등에 비하여, 보다 높은 접합 강도를 얻을 수 있고, 동체의 실 성이 향상한다.

상기 8)의 컵형상 용기에 의하면, 동체의 절곡된 합장부와 이것에 포개지는 동체의 외면과의 접합을, 접착제를 이용하는 일 없이 열융착에 의해 용이하게 행할 수 있다.

또한, 상기 8)의 컵형상 용기에 의하면, 동체의 합장부는, 동체의 외면에 접합되어 있기 때문에, 당해 용기의 동체를 손으로 잡을 때나, 당해 용기에 충전된 액체를 동체의 상단 개구 연부로부터 음용(飮用)할 때에도 방해가 되지 않다.

상기 10)의 컵형상 용기에 의하면, 동체용 블랭크의 금속박층이 내열성 수지층에 의해 확실하게 보호되고, 또한, 상기 8)의 양태에서, 동체의 절곡된 합장부와 이것에 포개지는 동체의 외면과의 접합이 보다 확실하게 행해진다.

상기 11)의 컵형상 용기의 제조 방법에 의하면, 동체의 절곡된 합장부와 이것에 포개지는 동체의 외면과의 접합을, 열에 의한 표면 거침이 생기는 일 없이, 확실하게 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1의 실시 형태에 관한 컵형상 용기의 사시도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 수직 단면도로서, 동 도면 중, 1점쇄선(A)으로 둘러싸인 부분은 1점쇄선(a)으로 둘러싸인 부분을 확대하여 도시한 것이고, 1점쇄선(B)으로 둘러싸인 부분은 1점쇄선(b)으로 둘러싸인 부분을 확대하여 도시한 도면.
도 3의 (a)는 동체용 블랭크의 재료가 되는 적층체의 층 구조를 도시하는 확대 단면도이고, (b)는 저체용 블랭크의 재료가 되는 적층체의 층 구조를 도시하는 확대 단면도.
도 4는 상기 컵형상 용기에서의 동체의 오버랩부를 확대하여 도시하는 수평 단면도.
도 5는 (a)는 동체용 블랭크의 평면도이고, (b)는 동체용 블랭크로 성형된 동체의 사시도.
도 6의 (a)는 저체용 블랭크의 평면도이고, (b)는 저체용 블랭크로 성형된 저체의 사시도.
도 7은 저체의 수하부 외면의 2개의 양태를 도시하는 사시도.
도 8은 저체의 성형 공정을 순차적으로 도시하는 수직 단면도.
도 9는 저체의 일부를 확대하여 도시하는 수직 단면도.
도 10은 상기 컵형상 용기의 제조 공정의 일부를 도시하는 수직 단면도.
도 11은 상기 컵형상 용기에서의 동체와 저체와의 연결 구조의 변형례를 도시하는 부분 확대 수직 단면도.
도 12는 본 발명의 제2의 실시 형태에 관한 컵형상 용기의 사시도.
도 13은 도 12의 XⅢ-XⅢ선에 따른 수직 단면도로서, 동 도면 중, 1점쇄선(C)으로 둘러싸인 부분은 1점쇄선(c)으로 둘러싸인 부분을 확대하여 도시한 것이고, 1점쇄선(D)으로 둘러싸인 부분은 1점쇄선(d)으로 둘러싸인 부분을 확대하여 도시한 도면.
도 14는 도 13의 XⅣ-XⅣ선에 따른 수평 단면도로서, 동 도면 중, 1점쇄선(E)으로 둘러싸인 부분은 1점쇄선(e)으로 둘러싸인 부분을 확대하여 도시한 도면.
도 15는 (a)는 동체용 블랭크의 재료가 되는 적층체의 층 구조를 도시하는 확대 단면도이고, (b)는 저체용 블랭크의 재료가 되는 적층체의 층 구조를 도시하는 확대 단면도.
도 16의 (a)는 동체용 블랭크의 평면도이고, (b) 및 (c)은 동체용 블랭크로부터 동체를 성형하는 공정을 순차적으로 도시하는 수평 단면도.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도 1∼도 16을 참조하여 설명한다.

또한, 이하의 설명에서, 「상하」는, 컵형상 용기, 동체, 저체에서의 상하(예를 들면 도 2, 9∼11, 13 각각의 상하)를 말하는 것으로 하고, 또한, 「내(內)」는, 컵형상 용기, 동체, 저체에서의 중심에 가까운 측(예를 들면 도 4의 위, 도 9∼11의 각 오른쪽)을 말하고, 「외(外)」는, 컵형상 용기, 동체, 저체에서의 중심으로부터 먼 측(예를 들면 도 4의 아래, 도 9∼11의 각 왼쪽)을 말하는 것으로 한다.

<제1의 실시 형태>

도 1 및 도 2는, 본 발명의 제1의 실시 형태의 컵형상 용기(1)의 전체 구성을 도시하는 것이고, 당해 용기(1)는, 동체용 블랭크(20A)로 성형된 동체(2)와, 저체용 블랭크(30A)로 성형된 저체(3)를 접합 일체화하여 이루어진다.

동체(2)는, 테이퍼 통형상의 것으로, 도 5에 도시하는 바와 같이, 선형을 한 동체용 블랭크(20A)의 양단 연부끼리를 오버랩시켜서 접합함에 의해 성형되어 있다. 따라서 동체(2)에는, 그 높이 방향에 따라 늘어나는 오버랩부(21)가 존재한다.

동체(2)의 하단 개구 연부에는, 내방으로 접혀진 접힘부(22)가 형성되어 있다.

또한, 동체(2)의 상단 개구 연부에는, 외방으로 절곡된 플랜지부(23)가 마련되어 있다. 플랜지부(23)는, 하방으로 접혀 거의 수평한 편평형상으로 성형되어 있다. 또한, 플랜지부는, 도시 이외의 형태, 예를 들면, 하방으로 컬 되어 횡단면 개략 원호형상으로 성형되어 있어도 좋다.

저체(3)는, 원형을 한 수평한 저부(31)와, 저부(31)의 외주 연부로부터 하방으로 늘어난 수하부(32)를 갖는 단면 개략 역U형의 것으로, 도 6에 도시하는 바와 같이, 원형의 저체용 블랭크(30A)를 드로잉 성형하여 이루어진다.

그리고, 저체(3)의 수하부(32)의 외면이 동체(2)의 하단부(2a)의 내면에 접합됨과 함께, 동체(2)의 접힘부(22)가 수하부(32)의 내면에 접합됨에 의해, 동체(2) 및 저체(3)가 일체화되어 있다(도 2 및 도 10 참조).

또한, 도 11에 변형례로서 도시하는 바와 같이, 동체(2)의 하단 개구 연부에 접힘부(22)를 형성하지 않고, 동체(2)의 하단부(2a)의 내면에 저체(3)의 수하부(32)의 외면이 접합될 뿐의 연결 구조에 의해, 동체(2)와 저체(3)가 일체화된 구성으로 할 수도 있다.

동체용 블랭크(20A)는, 도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 금속박층(201)과, 금속박층(201)의 양면 중 동체(2)의 내측이 되는 면에 적층된 내측 열융착성 수지층(202)과, 금속박층(201)의 양면 중 동체(2)의 외측이 되는 면에 적층된 외측 열융착성 수지층(203)으로 이루어지는 적층체(20)로 형성되어 있고, 종이층을 갖지 않는다.

또한, 저체용 블랭크(30A)도, 도 3(b)에 도시하는 바와 같이, 금속박층(301)과, 금속박층(301)의 양면 중 저체(3)의 상측이 되는 면에 적층된 상측 열융착성 수지층(302)과, 금속박층(301)의 양면 중 저체(3)의 하측이 되는 면에 적층된 하측 열융착성 수지층(303)으로 이루어지는 적층체(30)로 형성되어 있고, 종이층을 갖지 않는다.

각 적층체(20, 30)의 두께는, 250㎛ 미만으로 하는 것이 바람직하고, 200㎛ 미만으로 하는 것이 보다 바람직하다. 각 적층체(20, 30)의 두께를 상기 범위로 함에 의해, 블랭크의 재료로서 두께 250∼400㎛ 정도의 적층체를 사용하는 종이컵과 같이, 동체(2)의 플랜지부(23) 중 오버랩부(21)에 의해 구성되어 있는 부분의 단차가 너무 커지거나, 동체(2)의 하단부(2a) 및 접힘부(22)와 저체(3)의 수하부(31)와의 접합이 안정되지 않는다는 문제가 확실하게 회피된다.

금속박층(201, 301)은, 내용물을 가스, 수증기, 광 등으로부터 보호하기 위한 배리어층으로서 기능하는 것이다.

금속박층(201, 301)을 구성하는 금속박으로서는, 알루미늄박, 철박, 스테인리스강박, 구리박 등을 사용할 수 있는데, 알맞게는 알루미늄박이 이용된다. 알루미늄박인 경우, 순알루미늄박, 알루미늄 합금박의 어느 것이라도 좋고, 또한, 연질, 경질의 어느 것이라도 좋다.

금속박층(201, 301)의 알맞은 양태로서, 당해 층(201, 301)을 구성하는 금속박에는, 인장강도: 60∼370㎫(바람직하게는 70∼200㎫), 0.2% 내력: 25∼370㎫(바람직하게는 30∼200㎫), 두께: 40∼200㎛(바람직하게는 70∼160㎛)의 알루미늄박이 이용된다. 알루미늄박의 인장강도 및 0.2% 내력을 상기 범위로 함으로써, 성형 가공성을 손상시키지 않는 범위에서 용기로서 요구되는 충분한 강도를 얻을 수 있다. 또한, 알루미늄박의 두께를 상기 범위로 함으로써, 충분한 배리어성과 성형 가공성을 얻을 수 있다.

상기 알루미늄박은, 바람직하게는, 질량비로 Si: 0.02∼0.5%, Fe: 0.05∼1.7%, Cu: 0.01∼0.3%, Mn: 1.5% 이하, Mg: 100ppm 이하, Al: 95 질량% 이상을 함유하는 것으로 이루어진다. 특히, Mg의 함유량을 100ppm 이하(바람직하게는 10ppm 이하)로 함으로써, 금속박층(201, 301)과 열융착성 수지층(202, 203, 302, 303)과의 접착성이 높아져서, 디라미네이션의 발생이 효과적으로 억제된다.

구체적으로는, 예를 들면, JIS H4140에서 분류되는 A8000계(A8079H, A8021H 등), A1000계(A1060H, A1100H 등), A3000계(A3004H 등)의 알루미늄박이 이용된다.

또한, 상기 알루미늄박으로서, 바람직하게는, 가공 경화된 경질재(질별(質別): H)가 이용된다. 이에 의해, 적층체(20, 30)의 강성이 보다 한층 높아지고, 용기의 동체에 홈 등의 변형이 생기기 어려워진다. 단, 상기 알루미늄박으로서, 연질재(질별: O)를 이용해도 좋으며, 그 경우, 우수한 성형 가공성을 얻을 수 있다.

금속박층(201, 301)의 양면에는, 필요에 응하여, 화성 처리 등의 하지 처리를 시행한다. 구체적으로는, 예를 들면, 탈지 처리를 행한 금속박의 표면에,

1) 인산과,

크롬산과,

불화물의 금속염 및 불화물의 비금속염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는 혼합물의 수용액

2) 인산과,

아크릴계 수지, 키토산 유도체 수지 및 페놀계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 수지와,

크롬산 및 크롬(Ⅲ)염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는 혼합물의 수용액

3) 인산과,

크롬산 및 크롬(Ⅲ)염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물과,

상기 1)∼3) 중의 어느 하나의 수용액을 도공(塗工)한 후, 건조함에 의해, 화성 처리를 시행하여, 피막을 형성한다.

상기 화성 처리에 의해 금속박층(201, 301) 표면에 형성되는 피막은, 크롬 부착량(편면당)을 0.1㎎/m²∼50㎎/m²로 하는 것이 바람직하고, 특히, 2㎎/m²∼20㎎/m²로 하는 것이 바람직하다. 금속박층(201, 301)의 두께는, 40∼200㎛로 하는 것이 바람직하고, 80∼160㎛로 하는 것이 보다 바람직하다. 금속박층(201, 301)의 두께를 상기 범위로 함에 의해, 충분한 배리어성과 성형 가공성을 얻을 수 있다.

열융착성 수지층(202, 203, 302, 303)은, 용기(1)의 내외면을 구성하는 것으로, 금속박층(201, 301)을 보호함과 함께, 적층체(20, 30)에 성형성을 부여하는 역할을 담당하는 것이고, 또한, 동체용 블랭크(20A)의 양단 연부끼리의 접합이나, 동체(2)의 하단부(2a) 및 접힘부(22)와 저체(3)의 수하부(32)와의 접합일 때에 열융착층으로서 기능하는 것이다.

열융착성 수지층(202, 203, 302, 303)은, 예를 들면, 열융착성을 갖는 폴리프로필렌(PP) 필름이나 폴리에틸렌(PE) 필름 등의 범용성 필름, 또는, 이들을 첩합한 복합 필름에 의해 구성되는데, 특히, 내열성이나 드로잉 성형성에 우수한 무연신 폴리프로필렌 필름(CPP)이 알맞다. 또한, 열융착성 수지층(202, 203, 302, 303)은, 상기 필름에 대신하여, 말레인산 변성 폴리에틸렌, 말레인산 변성 폴리프로필렌, 에틸렌-아세트산비닐, 에폭시 수지나 셀락 수지 등의 코트층에 의해 형성되어 있어도 좋다.

열융착성 수지층(202, 203, 302, 303)의 두께는, 5∼80㎛로 하는 것이 바람직하고, 10∼60㎛가 보다 바람직하다. 열융착성 수지층(202, 203, 302, 303)의 두께를 상기 범위로 함에 의해, 동체용 블랭크(20A)의 양단 연부끼리의 접합부나, 동체(2)의 하단부(2a) 및 접힘부(22)와 저체(3)의 수하부(32)와의 접합부에서 충분한 접착 강도를 얻을 수 있음과 함께, 동체(2)의 플랜지부(23) 상면 중 오버랩부(21)에 의해 구성되어 있는 부분의 단차를 완만하게 할 수 있고, 덮개재(蓋材)로 봉함(封緘)한 때의 밀봉성이 양호하게 된다.

금속박층(201, 301)을 구성하는 금속박과, 열융착성 수지층(202, 203, 302, 303)을 구성하는 필름과의 적층은, 예를 들면, 접착제층(도시 생략)을 통하여 드라이 라미네이트법에 의해 행해진다. 접착제층에는, 예를 들면, 2액 경화형의 폴리에스테르-폴리우레탄계 접착제나 폴리에테르-폴리우레탄계 접착제가 이용된다.

상기한 접착제층의 존재에 의해, 예를 들면 동체(2)의 오버랩부(21)에서, 동체용 블랭크(20A)의 양단 연부의 열융착성 수지층(202, 203)이 열융착에 의해 감육(減肉)한 경우에도, 금속박층(201)끼리가 접촉하는 것이 회피되기 때문에, 실 성이 유지된다. 또한, 상기한 접착제층이 있으면, 열융착성 수지층(202, 203, 302, 303)을 투과하는 내용물이 용기(1)에 충전된 경우라도, 금속박층(201, 301)이 부식되어 내용물이 누출되는 것을 회피할 수 있다.

또한, 동체용 블랭크(20A)를 구성하는 적층체(20)와, 저체용 블랭크(30A)를 구성하는 적층체(30)는, 통상, 동일한 것이 이용되지만, 재질 및/또는 두께가 다른 것으로 하여도 좋다.

다음에, 상기 적층체(20, 30)를 사용하여, 컵형상 용기(1)를 형성하는 방법의 한 예를 설명한다.

우선, 적층체(20)를 소정 사이즈의 선형으로 타발(打拔)하여, 동체용 블랭크(20A)를 형성한다(도 5(a) 참조).

또한, 적층체(30)를 소정 사이즈의 원형으로 타발하여, 저체용 블랭크(30A)를 형성한다(도 6(a) 참조).

그리고, 저체용 블랭크(30A)를, 도 8에 도시하는 성형 장치(4)를 이용하여 드로잉 성형 가공한다. 성형 장치(4)는, 상하를 마주 보도록 배치된 환형상의 다이(41) 및 블랭크홀더(42)와, 다이(41) 및 블랭크홀더(42)의 중심부를 승강시키는 펀치 (53)를 구비하고 있다. 성형 가공은, 다이(41)와 블랭크홀더(42)의 사이에, 필요에 응하여 표면에 윤활제가 도포된 저체용 블랭크(30A)를 배치하고, 저체용 블랭크(30A)의 외주부를 블랭크홀더(42)에 의해 소요되는 압력으로 다이(41)의 하면에 가압하면서, 펀치(43)를 상승시킴에 의해 행해진다. 이렇게 해서, 저부(31) 및 수하부(32)로 이루어지는 횡단면 개략 역U형의 저체(3)를 성형할 수 있다(도 6(b) 참조).

다음에, 개략 원추대형의 금형(도시 생략)의 정상면(頂面)에, 저체(3)를 그 저부(31) 상면이 포개지도록 세트해 두고 나서, 상기 금형의 외주면에 동체용 블랭크(20A)를 휘감고, 그 양단 연부끼리를 오버랩시킨 후, 오버랩부(21)의 서로에 겹침면을 구성하고 있는 내측 열융착성 수지층(202) 및 외측 열융착성 수지층(203)을 열융착시킴에 의해, 테이퍼 통형상의 동체(2)를 성형한다. 오버랩부(21)의 열융착의 수단은, 열판을 이용한 히트 실 외에, 고주파 실이나 초음파 실 등이라도 좋다.

뒤이어, 도 10에 도시하는 바와 같이, 동체(2)의 하단 개구 연부를 내측으로 접어, 그 접힘부(22)를 원반형상의 회전 금형(도시 생략)에 의해 저체(3)의 수하부(32)에 꽉누른 후, 동체(2)의 하단부(2a) 및 접힘부(22)와 저체(3)의 수하부(32)와의 서로에 겹침면을 구성하고 있는 내측 열융착성 수지층(202)과 상측 열융착성 수지층(302) 및 하측 열융착성 수지층(303)을 열융착시킴에 의해, 동체(2)와 저체(3)를 접합 일체화시킨다.

또한, 동체(2)의 상단 개구 연부를, 소정의 컬 성형 금형(도시 생략)을 이용하여 외방으로 컬 시킴과 함께 상하 방향으로 가압하여 편평형상으로 성형함에 의해, 플랜지부(23)를 형성한다(도 10 참조).

이렇게 해서, 도 1 및 도 2에 도시하는 컵형상 용기(1)를 얻을 수 있다.

이 실시 형태의 컵형상 용기(1)에서는, 저체(3)의 수하부(32)의 외면에, 전둘레에 걸쳐 연속한 평활면부(32a)가 마련되어 있다. 평활면부(32a)에서는, 성형에 수반하는 주름 등의 요철이 존재하지 않는다. 여기서, 「평활면부」란, 육안으로 주름 무늬 등의 요철을 확인할 수 없는 부분을 가리키는 것으로 한다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 수하부(32)의 수평 횡단면에서, 외면의 대부분이 포함되는 가상(假想) 원(圓)을 기준으로 하여 가상 원에 대해 1㎜(바람직하게는 0.5㎜)를 초과한 높이의 요철이 보여지지 않는 부분이 「평활면부」라고 말할 수 있다고 생각된다.

평활면부(32a)는, 도 7(a)에 도시하는 바와 같이, 수하부(32)의 외면 전체에 형성되어 있는 것이 가장 바람직하지만, 도 7(b)에 도시하는 바와 같이, 적어도 수하부(32)의 외면의 상측 부분의 일부에 형성되어 있으면 된다.

저체(3)의 외면에서의 저부(31)와 수하부(32) 사이의 코너 부분은, 종이컵인 경우에 비하여, 곡률 반경(아르)이 작게 되어 있다(도 9 등 참조).

도 9를 참조하면, 저체(3)에서, 저부(31)의 두께(T1)와 수하부(32)의 상측 부분의 두께(T2)와의 차(|T1-T2|)는, 20㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10㎛ 이하이다. 또한, 수하부(32)의 상측 부분의 두께(T2)는, 전둘레에 걸쳐 거의 균일한 것이 바람직하다. 상기한 두께 비율에 의하면, 수하부(32)와 동체(2)의 하단부(2a) 및 접힘부(22)의 사이에 간극이 생기기 어려워지고, 실 성이 향상한다고 생각된다.

수하부(32)의 하측 부분의 두께(T3)는, 바람직하게는, 저부(31)의 두께(T1) 및 수하부(32)의 상측 부분의 두께(T2)보다도 크게 되어 있다. 상기한 두께 비율에 의하면, 수하부(32)의 강도가 높아지는데다가, 수하부(32)와 동체(2)의 하단부(2a) 및 접힘부(22) 사이에 간극이 생기기 어려워지고, 실 성이 향상한다고 생각된다.

또한, 저부(31)의 두께(T1) 및 수하부(32)의 상측 부분의 두께(T2)는, 각각 성형 전의 저체용 블랭크(30A)의 두께의 0.9∼1.1배인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.95∼1.0배이다. 수하부(32)의 하측 부분의 두께(T3)는, 성형 전의 저체용 블랭크(30A)의 두께의 1.05∼1.4배인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.15∼1.30배이다. 상기한 두께 비율에 의하면, 저체용 블랭크(30A)의 성형에 수반하여 금속박층(301)이 얇아져서 저체(3)의 강도가 저하되거나, 금속박층(301)에 깨짐이나 핀 홀이 발생하거나 하는 것이 억제된다. 게다가, 상기한 두께 비율에 의하면, 드로잉 성형의 과정에서 저체용 블랭크(30A)의 외주부가 당겨 늘려지는 정도가 작기 때문에, 형성된 저체(3)의 수하부(32)의 하단에 귀(耳)가 발생하기 어렵게 된다. 이에 의해, 수하부(32)의 높이가 전둘레에 걸쳐 거의 동일하게 되든지, 또는 고저차가 약 2㎜ 이내로 억제되기 때문에, 수하부(32)와 이것에 접합되는 동체(2)의 하단부(2a) 및 접힘부(22) 사이에 간극이 생기는 것이 억제되고, 가령 간극이 생겼다고 하여도, 양자의 실 성에 영향을 미칠 우려가 없다.

도 4를 참조하여, 컵형상 용기(1)의 동체(2)의 오버랩부(21)에서, 동체용 블랭크(20A)의 양단 연부의 서로 열융착된 내측 열융착성 수지층(202) 및 외측 열융착성 수지층(203)의 합계 두께(T4)가 8∼150㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 16∼80㎛가 된다. 상기 합계 두께(T4)가 8㎛ 미만이면, 오버랩부(21)의 실 성이 불충분하게 될 우려가 있다. 한편, 상기 합계 두께(T4)가 150㎛를 초과하면, 오버랩부(21)의 배리어성이 손상될 우려가 있다.

또한, 동체(2)의 오버랩부(21)에서, 동체용 블랭크(20A)의 양단 연부의 금속박층(201, 201)끼리의 두께 방향에서 본 포개는 폭(W1)이 2∼10㎜인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 4∼8㎜가 된다. 상기 포개는 폭(W1)이 2㎜ 미만이면, 오버랩부(21)의 배리어성이 손상될 우려가 있고, 또한, 실 폭이 너무 작아져서 실 성이 불충분하게 될 우려가 있다. 한편, 상기 포개는 폭(W1)이 10㎜를 초과하면, 필요 이상으로 오버랩부(21)의 폭이 커져서 코스트 업에 이어지고, 또한, 오버랩부(21)의 내측 부분(동체용 블랭크(20A)의 일방의 단연부)와 외측 부분(동체용 블랭크(20A)의 타방의 단연부)에 걸리는 응력의 상위에 기인하여, 오버랩부(21)의 내측 부분에 주름이 들어가는 등의 외관 불량이 발생할 우려가 있다.

또한, 동체용 블랭크(20A)의 양단 연부끼리의 접합은, 상기한 바와 같은 오버랩의 양태로 하는 외에, 예를 들면, 당해 양단 연부끼리를 합장형상으로 포개어 접합하도록 하여도 좋고, 이 경우, 동체용 블랭크(20A)의 외측 열융착성 수지층(203)은 생략하는 것도 가능하다.

이 실시 형태의 컵형상 용기(1)에 의하면, 이하와 같은 효과가 이루어진다.

a) 동체용 블랭크(20A) 및 저체용 블랭크(30A)의 각각이, 금속박층(201, 301) 및 그 양면에 적층된 열융착성 수지층(202, 203, 302, 303)으로 이루어지는 적층체(20, 30)에 의해 형성되어 있기 때문에, 종이컵의 제조 설비를 이용하여 염가로 제조할 수 있다.

b) 각 블랭크(20A, 30A)의 재료가 되는 적층체(20, 30)가 금속박층(201, 301)을 가지고 있어서, 내용물의 장기 보존성이 우수하다.

c) 종이컵에 비하여 동체용 블랭크(20A)의 두께가 작아지기 때문에, 동체(2)의 플랜지부(23) 상면 중 오버랩부(21)에 의해 구성되어 있는 부분의 단차를 작게 할 수 있고, 따라서 용기(1)의 플랜지부(23) 상면에 덮개를 실 할 때에 실 불량이 일어나기 어렵다. 또한, 아셉틱(무균) 충전을 행하는 경우에, 플랜지부(23) 상면의 상기 단차에 살균액이 남기 어려워진다.

d) 저체(3)가 저체용 블랭크(30A)를 드로잉 성형하여 이루어지고, 저체(3)의 수하부(32)의 외면 중 적어도 상측 부분에, 전둘레에 걸쳐 연속한 평활면부(32a)가 마련되어 있고, 당해 평활면부(32a)에는 성형에 수반하는 주름 등의 요철이 생기지 않기 때문에, 저체(3)의 수하부(32)와 동체(2)의 하단부(2a) 및 접힘부(22)와의 실 성이 높아져서, 내용물의 누설이나 배리어성의 저하가 생길 우려가 없다.

e) 종이컵에 비하여 동체용 블랭크(20A) 및 저체용 블랭크(30A)의 두께가 작아지기 때문에, 동체(2)의 하단부(2a) 및 접힘부(22)와 저체(3)의 수하부(32)를 안정적으로 접합할 수 있다.

f) 종이컵에 비하여 저체(3)의 외면에서의 저부(31)와 수하부(32) 사이의 코너 부분의 곡률 반경(아르)을 작게 할 수 있기 때문에, 아셉틱(무균) 충전을 행하는 경우에, 컵형상 용기(1)의 저체(3) 상면과 동체(2) 내주면과의 경계 부분에 살균액이 남기 어려워진다.

g) 각 블랭크(20A, 30A)의 재료가 되는 적층체(20, 30)가 종이층을 갖지 않는 것이기 때문에, 레토르트 살균을 지장없이 행할 수 있다.

<제2의 실시 형태>

도 12∼도 16은, 본 발명의 제2의 실시 형태의 컵형상 용기(1X)를 도시하는 것이다.

이 실시 형태의 컵형상 용기(1X)는, 이하의 점을 제외하고, 도 1∼도 11에 도시하는 제1의 실시 형태의 컵형상 용기(1)와 실질적으로 같다.

즉, 컵형상 용기(1X)는, 동체(2)가, 선형을 한 동체용 블랭크(20A)(도 16(a) 참조)의 양단 연부끼리를 합장형상으로 겹쳐서 접합함에 의해 성형되어 있다. 따라서 동체(2)에는, 그 높이 방향에 따라 늘어나는 합장부(21X)가 존재한다. 또한, 합장부(21X)는, 동체(2)의 외면과 포개지도록 일방의 측으로 절곡되어 당해 외면에 접합되어 있다. 동체(2)의 합장부(21X)의 폭(포개는 값)은, 알맞게는 5∼20mm, 보다 알맞게는 10∼18㎜가 된다. 상기 폭이 5㎜ 미만이면, 합장부(21X)의 실 작업이 곤란하게 될 우려가 있다. 한편 상기 폭이 20㎜를 초과하면, 필요 이상으로 합장부(21X)의 폭이 커져서 코스트 업에 이어지고, 또한, 합장부(21X)를 동체(2)의 외면에 포개도록 일방의 측으로 절곡하여 당해 외면에 접합할 때에 합장부(21X)에 주름이 들어가는 등의 외관 불량이 발생할 우려가 있다.』

동체용 블랭크(20A)는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 금속박층(201)과, 금속박층(201)의 양면 중 동체(2)의 내측이 되는 면에 적층된 열융착성 수지층(202)과, 금속박층(201)의 양면 중 동체(2)의 외측이 되는 면에 적층된 내열성 수지층(203X)으로 이루어지는 적층체(20)로 형성되어 있고, 종이층을 갖지 않는다.

내열성 수지층(203X)은, 용기(1)의 동체(2)의 외면를 구성하는 것이고, 금속박층(201)을 보호함과 함께, 적층체(20)에 성형성을 부여하는 역할을 담당하는 것이다.

내열성 수지층(203X)을 구성하는 수지로서는, 열융착성 수지층(202)을 구성하는 열융착성 수지의 융점보다도 10℃ 이상, 바람직하게는 20℃ 이상 높은 융점을 갖는 수지가 이용된다. 이 수지는, 열가소성 수지인 것이 바람직하고, 그에 의해 동체(2)의 절곡된 합장부(21)와 동체(2)의 외면과의 접합을 열융착에 의해 용이하게 행할 수 있다.

내열성 수지층(203X)의 구체적인 예로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르(PS) 필름, 폴리아미드(PA) 필름, 2축연신 폴리프로필렌 필름(OPP) 등을 들 수 있다. 특히, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 내열성 수지층(203X)으로서 이용하면, 우수한 내수성을 얻을 수 있고, 또한, 인자성(印字性)이나 인쇄층을 적층한 때의 안정성을 갖기 때문에, 동체(2)의 표면에 식별성을 부여시키기 쉽게 된다.

내열성 수지층(203X)의 두께는, 5∼30㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 8∼20㎛이다. 상기 두께 범위로 하면, 동체용 블랭크(20A)의 금속박층(201)이 내열성 수지층(203X)에 의해 확실하게 보호되고, 또한, 동체(2)의 절곡된 합장부(21X)와 그곳에 포개지는 동체(2)의 외면과의 접합이 보다 확실하게 행해지고, 나아가서는, 동체용 블랭크(20A)의 두께를 얇게 할 수 있다.

금속박층(201)을 구성하는 금속박과, 내열성 수지층(203X)을 구성하는 필름과의 적층은, 예를 들면, 2액 경화형의 폴리에스테르-폴리우레탄계 접착제나 폴리에테르-폴리우레탄계 접착제로 이루어지는 접착제층(도시 생략)을 통하여 드라이 라미네이트법에 의해 행해진다.

상기한 컵형상 용기(1X)를 제조하는데 있어서는, 예를 들면, 정상면에 저체(3)가 세트된 금형(도시 생략)의 외주면에, 동체용 블랭크(20A)를 휘감고, 그 양단 연부끼리를 합장형상으로 겹친 후, 당해 양단 연부의 서로에 겹침면을 구성하고 있는 열융착성 수지층(202)끼리를 열융착시킴에 의해, 테이퍼 통형상의 동체(2)를 성형한다(도 16(b) 참조).

여기서, 동체용 블랭크(20A)의 양단 연부의 열융착은, 통상, 열판을 이용한 히트 실에 의해 행해지지만, 고주파 실이나 초음파 실 등에 의해 행해저도 좋다. 히트 실은, 예를 들면, 열융착성 수지층(202)이 무연신 폴리프로필렌 필름(CPP)으로 이루어지는 경우, 실 온도: 160∼220 ℃, 하중: 80∼200㎏f, 실 시간: 1∼5초의 조건하에서 행해지는 것이 바람직하다. 또한, 열융착성 수지층(202)이 폴리에틸렌 필름(PE)으로 이루어지는 경우, 실 온도: 140∼220 ℃, 하중: 80∼200㎏f, 실 시간: 1∼5초의 조건하에서 행해지는 것이 바람직하다. 즉, 히트 실의 경우, 합장형상으로 겹친 동체용 블랭크(20A)의 양단 연부의 양측에서, 열융착성 수지층(202)을 구성하는 수지의 융점보다도 20∼40℃ 높은 온도로 가열하면서 행하는 것이 바람직하다. 또한, 동체(2)의 합장부(21X)를 일방의 측으로 절곡하여 동체(2)의 외면에 겹쳤던 후, 양자를 열융착에 의해 접합한다(도 16(c) 참조). 동체(2)의 합장부(21X)와 동체(2)의 외면과의 열융착은, 고주파 실에 의해 행해지는 것이 바람직하다. 고주파 실은, 예를 들면, 출력: 0.5∼1.5㎾, 실 시간: 3∼5초, 코일과의 거리: 0.5∼15㎜, 하중: 100∼200㎏f의 조건하에서 행해지는 것이 바람직하다.

제2의 실시 형태의 컵형상 용기(1X)에 의하면, 제1의 실시 형태의 컵형상 용기(1)에 의한 상기 a)∼g)의 효과에 더하여, 이하와 같은 효과가 이루어진다.

h) 동체(2)의 합장부(21X)의 표면이 내열성 수지층(203X)에 의해 구성되어 있기 때문에, 동체용 블랭크(20A)의 양단 연부끼리의 열융착에 수반하는 표면 거침이 효과적으로 억제되고, 우수한 외관의 동체(2)를 얻을 수 있다.

i) 동체(2)의 절곡된 합장부(21X)와 그곳에 포개지는 동체(2)의 외면과의 접합을, 접착제를 이용하는 일 없이 열융착에 의해 용이하게 행할 수 있다. 또한, 동체(2)의 합장부(21X)는, 동체(2)의 외면에 접합되어 있기 때문에, 동체(2)를 손으로 잡을 때나, 용기(1)에 충전된 액체를 동체(2)의 상단 개구 연부로부터 음용(飮用)할 때에도 방해가 되지 않다.

j) 합장형상으로 겹쳐진 동체용 블랭크(20A)의 양단 연부의 열융착성 수지층(202)끼리가 열융착되어 있기 때문에, 예를 들면 동체용 블랭크의 양단 연부를 오버랩시켜서 접합하는 경우 등에 비하여, 보다 높은 접합 강도를 얻을 수 있고, 동체(2)의 실 성이 향상한다.

또한, 상세한 도시는 생략했지만, 동체(2)가 오버랩부(21)를 가지고 있는 제1의 실시 형태의 컵형상 용기(1)에서(도 1∼도 11 참조), 동체용 블랭크(20A)를 형성하고 있는 적층체(20)의 외측 열융착성 수지층(203)에 대신하여, 상기 제2의 실시 형태의 내열성 수지층(203X)을 적용해도 상관 없다.

상기 양태인 경우, 동체(2)의 오버랩부(21)에서는, 동체용 블랭크(20A)의 양단 연부에서의 서로에 겹침면을 구성하고 있는 내측 열융착성 수지층(202)과 내열성 수지층(203X)이, 예를 들면 히트 실에 의해 열융착되고, 내열성 수지층(203X)이 외측 열융착성 수지층을 형성하게 된다. 그때문에, 내열성 수지층(203X)은, 내측 열융착성 수지층(202)과 열융착 가능한 열가소성 수지에 의해 구성되어 있을 필요가 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 내측 열융착성 수지층(202)이 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)으로 이루어지는 경우, 내열성 수지층(203X)으로서 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이 이용된다. 또한, 내측 열융착성 수지층(202)이 폴리에틸렌 랜덤 공중합체(rPP)로 이루어지는 경우, 내열성 수지층(203X)으로서 폴리프로필렌 호모 중합체(hPP)나 폴리프로필렌 블록 공중합체(bPP)가 이용된다.

동체용 블랭크(20A)의 오버랩시킨 양단 연부끼리의 열융착은, 통상, 열판을 이용한 히트 실에 의해 행해진다. 단, 고주파 실이나 초음파 실 등에 의해, 상기 부분의 열융착을 행하는 것도 가능하다. 히트 실에 의하는 경우, 실 온도: 내열성 수지층(203)측=160∼200 ℃, 열융착성 수지층(202)측=80∼120℃, 하중: 80∼200㎏f, 실 시간: 2∼5초의 조건하에서 행해지는 것이 바람직하다. 즉, 내열성 수지층(203X)측의 실 온도는, 당해 층(203)을 구성하고 있는 수지의 융점보다도 10∼30℃ 높게 설정하는 것이 바람직하다. 단, 실 온도가 너무 높으면, 동체용 블랭크(20A) 표면의 피부 거침이 심해지고, 외관 불량이 될 우려가 있다. 한편, 열융착성 수지층(202)측의 실 온도는, 당해 층(202)을 구성하고 있는 수지의 융점 부근의 온도로 설정하면 금형으로부터 동체(2)가 빠지지 않게 될 우려가 있기 때문에, 당해 융점보다도 20∼40℃ 낮은 온도로 설정하는 것이 바람직하다.

[실시례]

다음에, 본 발명의 구체적 실시례에 관해 설명하는데, 본 발명은, 이들의 실시례로 한정되는 것이 아니다.

<실시례 1>

두께 100㎛의 알루미늄박(A8021H-O)의 화성 처리가 시행된 양면에, 각각 2액 경화형 우레탄계 접착제를 약 3g/m² 도포하여, 두께 30㎛의 무연신 폴리프로필렌 필름(CPP)을 드라이 라미네이트했다. 그리고, 접착제를 경화시키기 위해 소정의 에이징 처리를 행함에 의해, 적층체를 얻었다.

다음에, 얻어진 적층체를 소정 형상으로 타발하여, 동체용 블랭크 및 저체용 블랭크를 성형했다(도 5 및 도 6 참조).

그리고, 동체용 블랭크 및 저체용 블랭크를 이용하여, 전술한 제1의 실시 형태와 동일한 공정에 의해, 컵형상 용기를 제작하고, 이것을 실시례 1로 했다. 또한, 동체와 저체와의 접합은, 도 11에 도시하는 양태로 했다. 컵형상 용기는, 두께 100㎛의 알루미늄박을 사용하고 있기 때문에, 산소나 수증기의 투과가 거의 없는, 배리어성의 양호한 용기이다.

또한, 컵형상 용기의 치수는 하기한 바와 같이 했다.

(컵형상 용기의 치수)

·컵형상 용기 상부의 개구부의 내경: 65㎜

·컵형상 용기 하부의 내경: 50㎜

·플랜지부의 폭: 4㎜

·컵형상 용기의 높이: 95㎜

·컵형상 용기의 다리부(脚部)(수하부(32))의 높이: 6㎜

·동체의 오버랩부의 폭(포개는 값): 8㎜

또한, 컵형상 용기의 제조 과정에서, 저체용 블랭크(두께 160㎛)를 성형 장치에 의해 성형하여 얻어진 저체의 각 부분의 두께를 마이크로미터로 계측한 바, 저부의 두께(T1)가 160㎛, 수하부의 상측 부분의 두께(T2)가 162㎛, 수하부의 하측 부분의 두께(T3)가 185㎛였다(도 9 참조).

또한, 저체의 수하부의 외면을 육안으로 관찰한 바, 성형에 수반하는 주름 등의 요철의 발생은 보여지지 않고, 전체에 걸쳐 평활하였다.

<실 성의 검증>

상기 실시례 1의 컵형상 용기를 10개 준비하고, 각각에 50cc의 물을 넣은 상태에서 120분간 방치한 후, 동체의 하단부와 저체의 수하부와의 실 부분에서 물이 누설되어 있는지의 여부를 육안으로 확인한 바, 어느 용기에도 누수는 보여지지 않았다.

<실시례 2>

양면에 화성 처리가 시행된 두께 100㎛의 알루미늄박(A8021H-O)의 일방의 면에, 2액 경화형 우레탄계 접착제를 약 3g/m² 도포하여, 두께 30㎛의 무연신 폴리프로필렌 필름(CPP)(=열융착성 수지층)을 드라이 라미네이트했다. 또한, 상기 알루미늄박의 타방의 면에, 2액 경화형 우레탄계 접착제를 약 3g/m² 도포하여, 두께 12㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(=내열성 수지층)을 드라이 라미네이트했다. 그리고, 접착제를 경화시키기 위해 소정의 에이징 처리를 행함에 의해, 적층체를 얻었다. 다음에, 얻어진 적층체를 소정 형상으로 타발하여, 동체용 블랭크를 성형했다(도 16 참조).

또한, 두께 100㎛의 알루미늄박(A8021H-O)의 화성 처리가 시행된 양면에, 각각 2액 경화형 우레탄계 접착제를 약 3g/m² 도포하여, 두께 60㎛의 무연신 폴리프로필렌 수지 필름(CPP)을 드라이 라미네이트했다. 그리고, 접착제를 경화시키기 위해 소정의 에이징 처리를 행함에 의해, 적층체를 얻었다. 다음에, 얻어진 적층체를 소정 형상으로 타발하여, 저체용 블랭크를 성형했다(도 6 참조).

다음에, 동체용 블랭크 및 저체용 블랭크를 이용하여, 전술한 제2의 실시 형태와 동일한 공정에 의해, 도 12 및 도 13에 도시하는 컵형상 용기를 제작하고, 이것을 실시례 2로 했다.

여기서, 동체용 블랭크의 합장형상으로 겹친 양단 연부끼리의 접합은, 실 온도: 200 ℃, 하중: 150㎏f, 실 시간: 3초의 조건으로, 히트 실에 의해 행했다. 또한, 절곡한 합장부와 동체의 표면과의 접합은, 출력: 1.5㎾, 실 시간: 3 초, 코일과의 거리: 5㎜, 하중: 150㎏f의 조건으로, 고주파 실에 의해 행했다.

얻어진 컵형상 용기는, 두께 100㎛의 알루미늄박을 이용하고 있기 때문에, 산소나 수증기의 투과가 거의 없는, 배리어성의 양호한 용기이다.

또한, 컵형상 용기의 치수는, 실시례 1과 동일하게 했다.

·컵형상 용기 상부의 개구부의 내경: 65㎜

·컵형상 용기 하부의 내경: 50㎜

·플랜지부의 폭: 4㎜

·컵형상 용기의 높이: 95㎜

·컵형상 용기의 다리부(접힘부(22))의 높이: 6㎜

·동체의 합장부의 폭(포개는 값): 15㎜

<몸통부의 표면 상태의 검증>

상기 실시례 2의 컵형상 용기에 관해, 동체의 표면 상태를 육안으로 관찰한 바, 합장부의 히트 실에 수반하는 표면 거침은 보여지지 않고, 양호한 외관을 나타내고 있다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은, 예를 들면 유동상(流動狀) 식품이나 음료 등을 내용물로 하는 컵형상 용기 및 그 제조 방법으로서 알맞게 사용할 수 있다.

1, 1X: 컵형상 용기
2: 동체
2a: 동체의 하단부
21: 오버랩부
21X: 합장부
22: 접힘부
23: 플랜지부
20A: 동체용 블랭크
20: 적층체
201: 금속박층
202: 내측 열융착성 수지층
203: 외측 열융착성 수지층
203X: 내열성 수지층
3: 저체
31: 저부
32: 수하부
32a: 평활면부
30A: 저체용 블랭크
30: 적층체
301: 금속박층
302: 상측 열융착성 수지층
303: 하측 열융착성 수지층
T1: 저부의 두께
T2: 수하부의 상측 부분의 두께

Claims

동체용 블랭크의 양단 연부끼리를 겹쳐서 접합함에 의해 통형상으로 성형되어 있는 동체와, 저체용 블랭크를 저부와 저부의 외주 연부로부터 하방으로 늘어나는 수하부가 형성되도록 성형하여 이루어지는 단면 개략 역U형의 저체로 이루어지고, 동체의 하단부의 내면에 저체의 수하부의 외면이 접합됨에 의해 동체 및 저체가 일체화되어 있는 컵형상 용기로서,
동체용 블랭크가, 금속박층과 금속박층의 양면 중 적어도 동체의 내측이 되는 면에 적층된 열융착성 수지층으로 이루어지는 적층체로 형성된 것으로서, 동체용 블랭크의 양단 연부가, 이들의 서로에 겹침면을 구성하고 있는 열융착성 수지층끼리를 열융착함에 의해 접합되어 있고,
저체용 블랭크가, 금속박층과 금속박층의 양면 중 적어도 저체의 상측이 되는 면에 적층된 열융착성 수지층으로 이루어지는 적층체로 형성된 것으로서, 동체의 하단부의 내면 및 저체의 수하부의 외면이 이들의 면을 구성하고 있는 열융착성 수지층끼리를 열융착함에 의해 접합되어 있고,
상기 컵형상 용기는, 저체의 수하부의 외면 중 적어도 상측 부분에, 전둘레에 걸쳐 연속한 평활면부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 컵형상 용기.
제1항에 있어서,
저체에서의 저부의 두께와 수하부의 상측 부분의 두께와의 차가 5㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 컵형상 용기.
제2항에 있어서,
저체에서의 저부의 두께 및 수하부의 상측 부분의 두께가, 각각 성형 전의 저체용 블랭크의 두께의 0.9∼1.1배인 것을 특징으로 하는 컵형상 용기.
제1항에 있어서,
동체가, 그 하단 개구 연부로부터 저체의 수하부를 둘러싸도록 내방으로 접혀 상방으로 늘어나는 접힘부를 또한 가지고 있고,
동체의 접힘부 및 저체의 수하부가 이들의 서로에 겹침면을 구성하고 있는 열융착성 수지층끼리를 열융착함에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 컵형상 용기.
제1항에 있어서,
동체용 블랭크를 형성하고 있는 적층체가, 금속박층의 양면 중 동체의 외측이 되는 면에 적층된 내열성 수지층을 가지고 있고, 내열성 수지층은, 금속박층의 양면 중 동체의 내측이 되는 면에 적층된 열융착성 수지층을 구성하고 있는 수지의 융점보다도 10℃ 이상 높은 융점을 갖는 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 컵형상 용기.
제5항에 있어서,
동체용 블랭크의 양단 연부가, 합장형상으로 겹쳐져서, 이들의 서로에 겹침면을 구성하고 있는 열융착성 수지층끼리를 열융착함에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 컵형상 용기.
제6항에 있어서,
내열성 수지층이 열가소성 수지로 이루어지고,
동체의 합장부가, 동체의 외면과 겹쳐지도록 일방의 측으로 절곡되어 당해 외면에 열융착되어 있는 것을 특징으로 하는 컵형상 용기.
제5항에 있어서,
내열성 수지층의 두께가 5∼30㎛인 것을 특징으로 하는 컵형상 용기.
제7항의 컵형상 용기의 제조 방법으로서,
동체의 합장부를, 동체의 외면과 포개지도록 일방의 측으로 절곡하여 당해 외면에 고주파 실에 의해 열융착하는 것을 특징으로 하는 컵형상 용기의 제조 방법.