JPH02109872A - 熱可塑性樹脂容器 - Google Patents

熱可塑性樹脂容器

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JPH02109872A
JPH02109872A JP1233079A JP23307989A JPH02109872A JP H02109872 A JPH02109872 A JP H02109872A JP 1233079 A JP1233079 A JP 1233079A JP 23307989 A JP23307989 A JP 23307989A JP H02109872 A JPH02109872 A JP H02109872A
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JP
Japan
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lip
lid
heatable
container
thermoplastic resin
Prior art date
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Pending
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JP1233079A
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English (en)
Inventor
David R Stewart
デヴイツド・ラルフ・スチユワート
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
Original Assignee
Shell Internationale Research Maatschappij BV
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱可塑性樹脂容器に関するものである。
〔従来の技術〕
多くの熱可塑性樹脂容器は、所望のバリヤ特性を得るた
め種々異なるプラスチックの複数層で作成される。たと
えばタブ、カップ、ジャーおよびペイル（以下、容器と
称する）は、水および溶剤のバリヤとして作用するプラ
スチックと酸素もしくは空気のバリヤとして作用する第
２プラスチツクとの複数層ラミネートよりなる出発物質
で作成される。これらのバリヤ層は、一般に複数層を単
一シートもしくはビレットに形成して、これから容器を
作成するのを容易化させる接着剤または結合層により合
体させる。典型的な水分もしくは溶剤のバリヤプラスチ
ックはたとえばポリプロピレンもしくはポリエチレンの
ようなポリオレフィンの種類であり、かつ典型的な酸素
のバリヤプラスナックはポリビニルアルコール、ポリ塩
化ビニリデン、ナイロン、ポリアクリロニトリルもしく
はポリエステルである。一般に、結合層は典型的には酸
部分もしくは酸無水物部分を有する成る種の極性単量体
をグラフトさせたポリオレフィンで作成され、たとえば
無水マレイン酸をグラフトさせたポリプロピレンである
。
この種のラミネートの作成は周知されている。
２種の熱可塑性樹脂が適合性であれば、これらは材料片
の少なくとも表面を互いに接触させながら溶融させると
共に圧力を加えて積層することができる。２種の熱可塑
性樹脂が適合性でなければ、これらは非適合性層の間に
結合層を介在させてラミネートに作成することができる
。
容器が形成されかつ充填された後、蓋を容器のリップに
固定する。蓋は、少なくとも容器と同じバリヤ特性を与
える物質で作成すべきである。蓋と容器との間の結合は
、好ましくは酸素および水に対し強力なバリヤを与える
べきであるが、容器の内容物を消費者が入用とする際妃
容易に除去するのに充分な弱さとすべきである。
この封止問題を解決する１つの方法は、アルミニウム蓋
を用いてこれを容器に加熱封止することであり、蓋には
容易に開放されるフラップを設ける。たとえばアルミニ
ウム蓋を容器に対し溶着させ或いは接着させ、かつ螺旋
状引裂タブを設けることができる。プラスチック蓋の場
合も同様な解決策を用いることができ、すなわちプラス
チック蓋を容器リップに溶着させかつ容器に結合されて
ない蓋の部分を介し切断もしくは引裂いて蓋を開放する
ことができる。これら解決策はいずれも再使用しうる蓋
を与えず、しばしば容器には一方が破壊除去しうる蓋と
他方では容器を再封止すべく使用される蓋とよりなる２
種の蓋が設けられる（例えばコーヒーまたはビーナツツ
の容器に現在。
使用されている）。
複数層プラスチック容器に蓋を結合させる典型的方法は
接着剤、スピン溶着、慣用の対流／伝導加熱および誘電
加熱の使用を含む。
蓋もしくは容器における材料の一方もしくは両者がポリ
オレフィンである容器に蓋を封止すべく誘電加熱を用い
る場合、これらポリオレフィンはその表面に関し或いは
接着剤を含ませることにより処理してカップのリップと
蓋リップとを高周波もしくはマイクロ波（０，１〜１０
．０００ＭＨｚ）で加熱する。単味ポリオレフィンは高
周波もしくはマイクロ波に対し実質的に透過性であり、
充分に加熱されない、たとえばビニルアルコールもしく
は塩化ビニリデンまたはエチレンとＣＯとの共重合体の
ような極性部分を有する重合体は、マイクロ波および／
または高周波を受けると加熱する。
誘電加熱しうる熱可塑性樹脂は約０．１〜約３００ＭＨ
ｚ、好ましくは約０．１〜約２００ＭＨｚの周波数にて
溶融し、アーク強度よりも低い電界強度で溶融するのに
充分な電力を唆収する樹脂である。
この種の熱可塑性樹脂は一般に約０．０８以上、好まし
くは約０．０９以上、特に好ましくは約０．１以上の損
失指数を有するものである。［誘電加熱しえない熱可塑
性樹脂は、加えられた電界および周波数にて溶融しない
樹脂である。一般に、これらの熱可塑性樹脂は、加えら
れた電界および周波数にて約０．０７以下、好ましくは
約０．０６以下、特に好ましくは０．０５以下の損失指
数を有するものである。］ 蓋と容器との組合せにおけるバリヤ層は完全に内容物を
包囲して、これらを保護することが望ましい、したがっ
て、蓋と容器とに複数層の極性および非極性プラスチッ
クを使用する場合、蓋を容器に封止する際に非極性層の
少なくとも１つと極性層の１つとの間に接着を生ぜしめ
ることが望ましい、他方、蓋または容器に損傷を与える
ことなく蓋を容易に除去しうることか望ましい。さらに
、蓋を再使用しうること、すなわち容器に反復固定する
ことができ、容器に結合せずに容器に対しスナップ結合
する能力を有することが望ましい。
複数層のプラスチック蓋と容器との間に用いる慣用の接
着剤および慣用の接着法は妥協の産物である。複数層の
少なくとも１層、恐らく２層に裂目が存在することも許
容される。すなわち、従来の層状蓋および容器は、酸素
バリヤ層がこの酸素バリヤ層と環境との間および酸素バ
リヤ層と内容物との間に少なくとも１つの水分バリヤ層
を備えるように作成される。しかしながら、蓋と容器と
の間の溶着部において、典型的には蓋および容器の酸素
バリヤ層は連続せず、かつしばしば１つもしくはそれ以
上の水分バリヤ層が不連続となる。
しかしながら、典型的には蓋と容器との間の溶着ライン
におけるパッケージの厚さは、容器本体の厚さよりも相
当大となり、たとえば１０倍以上となる。この厚さの増
大は、酸素バリヤ層における破壊を部分的に補う。すな
わちポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリプロ
ピレンの層状パッケージの場合、ポリプロピレンはカッ
プ本体に存在すると思われる厚さ１０ミルの場合、格別
良好な酸素バリヤになると思われない、しかしながら、
溶着ラインにおける厚さが１００ミルである場合、これ
はカップと蓋との間の溶着ラインで生ずるポリビニルア
ルコールでの破壊を部分的に補償する。
さらに、食品汚染の危険性および／またはポツリ又スの
発生は、酸素バリヤが破壊した容器につき長期間の非冷
凍保存寿命を低下させる。破壊されない酸素バリヤ層を
もたらし、しかも蓋を除去し、次いでこれを容器に再装
着しうるような容器と蓋との組合システムを開発する必
要がある。
〔発明の要点〕
したがって本発明は、第１リップと第２リップを有する
蓋とを備え、前記両リップが封止結合されてなるカップ
からなり、少なくとも第１リップは少なくとも１種の誘
電加熱しうる熱可塑性樹脂と少なくとも１種の誘電加熱
しえない熱可塑性樹脂とで作成されたラミネートであり
、かつ第２リップの少なくとも１部は第１リップの誘電
加熱しうる熱可塑性樹脂に対し適合性である熱可塑性樹
脂で作成され、前記リップの配置および前記ラミネート
における層の順序は蓋がカップ上に位置する際に第１リ
ップの加熱しうる熱可塑性樹脂の少なくとも連続部分が
第２リップにおける適合性の熱可塑性樹脂の連続部分と
接触するようにし、さらに前記リップは 前記両リップを互いに接触させ、 第１リップにおける加熱しうる熱可塑性樹脂の少なくと
も前記部分を溶融するまで誘電加熱し、かつ 圧力を加えて両リップ間の結合領域を増大させる ことにより封止結合され、前記結合領域を蓋がカップか
ら容易に剥離されうるよう選択することを特徴とする熱
可塑性樹脂容器を提供する。
単一層から作成される容器もしくは蓋の場合、この単一
層は誘電加熱しうる熱可塑性樹脂であって複数層のラミ
ネート部分における誘電加熱しうる層の少なくとも１つ
に対し適合性とする。少なくとも１つの誘電加熱しうる
層は他の部分の誘電加熱しうる層に対し、蓋が容器上に
存在する際に、直接接触する。この種の組合せの例はポ
リプロピレンの層と、ポリプロピレンおよび無水マレイ
ン酸のグラフト重合体の結合層と、ポリ塩化ビニリデン
の他の層とのラミネートで作成された容器、並びにポリ
塩化ビニリデンで作成された蓋部分で構成される。この
種の組合せにおける他の例は、ポリプロピレン層とポリ
プロピレン／無水マレイン酸グラフト共重合体の結合層
とポリ塩化ビニル層とのラミネートで作成された蓋、お
よびポリ塩化ビニルで作成された容器で構成される。
本発明の一好通具体例は、それぞれ少なくともＩＮの適
合性かつ誘電加熱しうる熱可塑性樹脂と少なくとも１種
の誘電加熱しえない熱可塑性樹脂とで作成されたラミネ
ート容器とラミネート蓋とからなり、容器の少なくとも
１つの誘電加熱しうる層は、蓋が容器上に位置する際、
この蓋の少なくとも１つの適合性の誘電加熱しうる層と
直接接触する。
特に好適な組合せは、容器と蓋との両者が熱可塑性樹脂
の同じ一致した層の順序を有するラミネートであるもの
、および蓋が容器上に位置する際に加熱しうる層と加熱
しえない層とが均衡接触したものである。この具体例は
、加熱しうる層が２つの加熱しえない層の間に存在しか
つ加熱しうる層が空気バリヤであり、加熱しえない層が
水バリヤである場合、特に有用である。上記の例は、両
者とも４０ミルのポリプロピレン層と５ミルのポリプロ
ピレンおよび無水マレイン酸のグラフト共重合体の層（
結合層）と１０ミルのビニルアルコールとエチレンとの
共重合体の層と５ミルのポリプロピレンと無水マレイン
酸とのグラフト共重合体の層（結合層）と４０ミルのポ
リプロピレンの層とを有するラミネートから作成された
蓋と容器とで構成される。
蓋のリップおよび容器のリップの配置は、組合体の一方
の部分における加熱しうる層の少なくとも１部と他方の
部分における加熱しうる層の部分とが接触し、これら２
つの加熱しうる層が適合性となるようにせねばならない
、さらに、ラミネートにおける加熱しえない層の部分を
他方の部分と接触させることも好ましい０組合体の特に
好適な５ｃ’ｆは互いに接触する各部分の少なくと、も
工つの適合性かつ加熱性の層と、接触している各部分の
加熱しうる層から離間した結合層でない少なくとも１つ
の適合性の加熱しえない層とを設けることである。最も
好適な配置は、各部分における適合性の加熱しうる層と
、この加熱しうる層の両側における適合性の加熱しえな
い層とが接触するものである。
さらに本発明の蓋は剥離自在であり、かつ蓋を容器に保
持するのに充分な強さの結合にて容器に取付けられ、し
かも手で破壊して剥離除去しうるちのである。平均的人
間により力をかける場合、約５〜約１０ｐｓ＋、好まし
くは約５〜約８ｐｓｉの剥離抵抗を結合の幅により発生
する抵抗とすべきである。用いうる力を機械的手段（壜
オブナーなど）で加える場合、剥離可能な結合抵抗は若
干高くすることができる。
したがって本発明の目的は、着脱自在な蓋を備えた開放
しうる容器を提供することにある。
本発明の特徴は、高周波を用いて容器と蓋との誘電加熱
しうる酸素バリヤ層を結合させることにある。
〔実施例〕
以下、添付図面を参照して本発明の特徴、目的および利
点につき詳細に説明する。
第１図は、シートもしくはビレットから熟成形、減圧成
形もしくは固相成形により作成された典型的な容器２０
と蓋２１との図面である。容器リップ２２は蓋リップ２
３に封止される。
第２図は第１図の容器および蓋の２−２線二次元断面図
であり、蓋２１は単一の加熱しうる熱可塑性樹脂層２４
で作成され、かつ容器は結合層２７により分離された加
熱しうる熱可塑性樹脂層２４と加熱しえない層２５とで
作成されたラミネートである。
容器の加熱しうる部分の厚さは、容器リップと蓋リップ
との適合性の加熱しうる部分間における結合領域２８が
剥離しうるような厚さであり、すなわち約５〜約Ｅｌｐ
ｓｉの力で結合を破壊しかつ蓋を剥離しうるような厚さ
である。加熱しえない層２５と蓋２１との間には結合が
存在しない、何故なら、加熱しえない層は熔融せずかつ
／または加熱しうる熱可塑性樹脂蓋２１は加熱しえない
層に対し適合性でないからである。
第３図は第２図の容器の代案実施例であり、蓋２１と容
器２０とはラミネートであり、さらに適合性の加熱しろ
る層２４と適合性の加熱しえない層２５とが接触し、か
つ蓋２１と容器２０との間の結合領域２８は加熱しうる
層２４と結合層２７と小部分の加熱しない層２５との間
に位置する。
第２図および第３図の再実施例においては、蓋を把持し
かつ蓋に力を加えて剥離させるための便利な個所として
作用する突出部２６が存在する。
第４図は第２図の第３実施例であって、容器２０と蓋２
１とはステップ状に形成されたリップを備える。この種
の容器２０および蓋２１は、種々異なる寸法のビレット
の積層物を熱および圧力によりラミネートさせて作成さ
れたビレットから形成することができる０層２４．２５
および２７の順序および層２４．２５および２７の寸法
は、蓋２１の加熱しうる層２４が容器２０の加熱しろる
層２４と接触するような寸法である。第４図において、
これらの層２７は結合層を形成する。第４図に示した組
合体において、加熱しろる層２４は、たとえばビニルア
ルコールとエチレンとの共重合体もしくはポリ塩化ビニ
リデンのような酸素バリヤとすることができる。加熱し
えない結合層２７は、たとえばポリプロピレンと無水マ
レイン酸とのグラフト共重合体のような水バリヤとする
ことができ、かつ加熱しえない層はポリプロピレンとす
ることができる。
第５図は第４図における結合領域２日の拡大図である。
高周波にて加熱しうる層２４を加熱して発生する熱は、
伝導によって他の層の小部分を溶融させることができる
。小さい圧力により加熱しえない結合層２７と加熱しえ
ないポリプロピレン層２５との小部分で結合領域２８の
端部２９を形成させる。これは、結合領域２８に酸素バ
リヤと水バリヤとの両成分を付与すると共に、手で剥離
するのに充分な狭さ、すなわち弱さを残留させる。
第３図および第４図の実施例は本発明の他の特徴を示し
ている。蓋を剥離するためのハンドルとして作用する突
出部２６は、蓋を容器に再封止す°るような形状とする
ことができる。蓋２１は剥離することができ、すなわち
結合領域２８を破壊するが、蓋２１をその後に再設置す
ることができかつ柔軟性である突出部２６が蓋を容器上
に保持する。第３図の実施例は、結合領域２８が破壊さ
れた後に蓋２１を裏返して容器を再封止せねばならない
ように突出部２６が設けられた点でタンパ−耐性である
。他の多くの突出部２６の設計を用いて、容器を再封止
するという同じ機械的効果が得られることも了解すべき
である。
粘着する突出部２６または１１２１の下側３０に位置す
る信号が存在しなければ、蓋２１が容器２０上で開放さ
れたことを消費者に知らせる。
再び第３〜５図を参照して、容器リップ２２と蓋リップ
２３とは結合領域２８よりも厚いことが判る。蓋２１を
容器２０から除去可能にするのが、結合領域の厚さであ
る。結合領域の幅は加熱しうる層２４の幅を変えること
により変化させることができる。この幅は、加熱しうる
熱可塑性樹脂の強度と共に、１１２１を容器２０から剥
離するのに要する力を決定する。
リップ２２および２３の配置、並びに画部分がラミネー
トである場合にラミネートにおける層の順序は、どの程
度に相容性かつ加熱しうる層２４が接触するか、すなわ
ち結合領域を形成するかを決定する。これらの層は、一
方の部分における加熱しうる熱可塑性樹脂の層がリップ
上の全ゆる個所において他の部分の適合性かつ加熱しう
る熱可塑性樹脂と接触すれば、任意の形状とすることが
できる。容器の外周も、蓋が同じ形状を有しかつ上記の
接触が行なわれれば、任意の形状、たとえば曲線状もし
くは多角形または曲線と多角形との組合せとすることが
できる。これら２つの部分における加熱しうる層の積層
は、第１高周波電極を容器リップ２２と蓋リップ２３と
の接合部の上方に配置しかつ第２電極を前記接合部の下
に配置し、次いで電界を与えると共に圧力を加えて、高
周波加熱により行なうことができる。電界の周波数は約
０．１〜約３００ＭＨｚ、好ましくは約０．１〜約２０
０ＭＨｚの範囲である。電界の強さは、所望の温度上昇
速度およびアークシステムの強度に依存する。
第１．３および４図は電極３１の好適配置を示している
。第１図は、電極３１をその好適位置に備えた容器２０
上の蓋２１を示している。これら電極を当業界で周知さ
れた高周波発生器（図示せず）に接続する。電極をリッ
プ２２および２３に隣接配置して、電極間の加熱しうる
重合体の量を最少化させる。容器と蓋との全体をＲＦｔ
ＪＩ間に設置することもできる。しかしながら、これは
加熱しうる熱可塑性樹脂の全体を加熱することになり、
電力の無駄である。容器２０とＭＢ２との全体を電極間
に配置しうるが、リップのみを電極間に配置し、特に好
ましくは最終的に結合領域２８となるリップの部分のみ
を電極間に配置する。
結合を形成させるには、表面を溶融させかつ圧力を加え
て蓋２１を容器２０上に押圧する必要がある。極少量の
圧力しか必要とせず、好ましくは約０．５ｐｓｉ以上、
より好ましくは５ｐｓｉ以上、特に好ましくは約５〜１
００ｐｓｉの圧力が用いられる。圧力は、特に好ましく
は結合領域２８の両側における電極３１によりリップ２
２および２３にのみ加えるのが好適である。第１図は、
プレス（図示せず）に接続して所要圧力を供給するプレ
ス接続部３２を備えた電極３１を示している。
以上、本発明を好適実施例につき説明したが、本発明は
その思想および範囲を逸脱することなく多くの改変をな
しうることが当業者に了解されよう。
【図面の簡単な説明】
第１図は熱可塑性樹脂のシートもしくはビレットから熟
成形、減圧成形もしくは固相成形により作成され、容器
と蓋とが容器／蓋結合領域に隣接配置された電極を有す
る典型的な容器および蓋の斜視図であり、 第２図は第１図の容器および蓋の２−２線部分断面図で
あり、蓋は単一の加熱しうる熱可塑性樹脂層で作成され
かつ容器は結合層により分離された加熱しうる熱可塑性
樹脂層と加熱しえない層とで作成されたラミネートであ
り、 第３図は第２図の容器の他の具体例による部分断面図で
あって、蓋と容器とはラミネートでありかつ適合性の加
熱しうる層と適合性の加熱しえない層とが接触し、さら
に蓋と容器との間の結合領域が加熱しうる層と結合層と
小部分の加熱しえない層との間に存在し、 第４図は第２図の容器における他の具体例の部分断面図
であって、容器と蓋とがそのリップをステップ状に形成
され、 第５図は第４図の結合領域の拡大断面図である。 ２０・・・容器　　２１・・・Ｍ　　　２２・・・容器
リップ２３・・・蓋リップ　　２４・・・加熱しうる熱
可塑性樹脂Ｎ　　２５・・・加熱しえない層　　２７・
・・結合層２日・・・結合領域 ３１・・・電極

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）第１リップと第２リップを有する蓋とを備え、前
    記両リップが封止結合されているカップからなり、少な
    くとも第１リップは少なくとも１種の誘電加熱しうる熱
    可塑性樹脂と少なくとも１種の誘電加熱しえない熱可塑
    性樹脂とで作成されたラミネートであり、かつ第２リッ
    プの少なくとも１部は第１リップの誘電加熱しうる熱可
    塑性樹脂に対し適合性である熱可塑性樹脂で作成され、
    前記リップの配置および前記ラミネートにおける層の順
    序は蓋がカップ上に位置する際に第１リップの加熱しう
    る熱可塑性樹脂の少なくとも連続部分が第２リップにお
    ける適合性の熱可塑性樹脂の連続部分と接触するように
    し、さらに前記リップは−前記両リップを互いに接触さ
    せ、 −第１リップにおける加熱しうる熱可塑性樹脂の少なく
    とも前記部分を溶融するまで誘電加熱し、かつ −圧力を加えて両リップ間の結合領域を増大させる ことにより封止結合され、前記結合領域を蓋がカップか
    ら容易に剥離されうるよう選択することを特徴とする熱
    可塑性樹脂容器。
  2. （２）第１リップの誘電加熱しうる熱可塑性樹脂層と接
    触する第２リップの適合性熱可塑性樹脂が誘電加熱自在
    である請求項１記載の容器。
  3. （３）両リップが少なくとも１つの誘電加熱しうる熱可
    塑性樹脂層と少なくとも１つの誘電加熱しえない熱可塑
    性樹脂層とのラミネートである請求項２記載の容器。
  4. （４）少なくとも１つの加熱しうる層の両側に加熱しえ
    ない層が存在する請求項３記載の容器。
  5. （５）蓋リップにおける複数層の順序がカップのリップ
    における複数層の順序に一致し、かつ蓋リップにおける
    各層がカップのリップにおける対応層と実質的に同じ寸
    法を有する請求項４記載の容器。
  6. （６）加熱しうる熱可塑性樹脂がポリビニルアルコール
    、ポリ塩化ビニリデンおよびナイロンよりなる群から選
    択され、かつ加熱しえない熱可塑性樹脂がポリオレフィ
    ン重合体もしくは共重合体であり、さらに層の順序にお
    ける材料がポリプロピレン、ポリプロピレン／無水マレ
    イン酸グラフト共重合体、ビニルアルコールとエチレン
    との共重合体、ポリプロピレン／無水マレイン配グラフ
    ト共重合体もしくはポリプロピレンである請求項１〜５
    のいずれか一項に記載の容器。
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