JPS59142909A - 充「てん」密封容器の製造方法 - Google Patents

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】 本発明は充填密封容器の製造方法に関し、さらに詳しく
は液体を含む内容物が充填され、ヒートシールによって
密封された充填密封容器の製造方法に関する。

液体を含有する内容物を充填した、特にほぼ滴注状態に
充填した容器本体のフランツ部に、蓋部をヒートシール
して密封する場合に、フランツ部媚 表面に該液体が付着残外することが多く、そのため該液
体の気化にもとづく気泡がヒートシール部に生じて、そ
の気泡がヒートシール部を貫通して容器の密封性を損な
うおそれがある。

ヒートシールを熱板方式で行なう場合は、ヒートシール
時間をある程度長くすることができるので、ヒートシー
ル温度と圧力等を適当に調節することにより、ヒートシ
ール中に気泡を消失あるいは分散せしめて、密刺性を確
保することが不可能ではない。

しかしながら生産性が高いという利点を有する高周波誘
導加熱方式の場合は、加熱温度は時間とともに急速に上
昇するので、被ヒートシール部の液体が付着した熱容量
の大きい部分がヒートシール可能温度に達しないうちに
他の部分はヒートシール可能温度に達してしまう。この
時点で加熱を停止すると、前者の部分は未ヒートシール
部又は不完全ヒートシール部となる。一方液体の付着し
た部分がヒートシール可能温度に達するまで加熱すると
、他の部分は一過熱されてヒートシール性樹脂の分解等
の変質によシ、ヒートシール強度の低下を生じたり、液
体の付着した部分のヒートシール部には気泡が発生して
智封性が低下するおそれがあるという問題が起る。

本発明は以上に述べた従来技術の問題点の解消を図るこ
とを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、液体を含む内容物
が充填され、開口端部の上端部から半径方向外方に延び
るフランジ部を有し、該開口端部の内面と該フランツ部
の外面がヒートシール性樹脂層よりなる容器本体に、パ
ネル部、該・母ネル部の周縁部から立上り、外径が該開
口端部の内径に実質的に等しい周壁部、および該周壁部
の上端力・ら半径方向外方に延びる鍔部を有し、該周壁
部の外面と該鍔部の下面がヒートシール性樹脂層よりな
る蓋部をヒートシールして充填密封容器を製造する方法
において、該胴壁部を該開口端部内に挿入して、該フラ
ンツ部と該鍔部を係合させた後、該胴壁部と該開口端部
をヒートシールし、次いで該鍔部と該フランツ部をヒー
トソールすることを特徴とする充填密封容器の製造方法
を提供するものである。

以下図面を参照しながら、本発明について説明する。

第１図、第２図において、１は容器本体であシ、胴部２
と、胴部２の下端部にヒートシールされた底部３とより
なっている。胴部２の上端部は、開口端部２ｍと、開口
端部２ｍの上端から半径方向外方に延びるフランツ部２
ｎを備えている。

第３図に示すように、本例においては力面部２は、外層
２ａ（ヒートシール性樹脂、例えば厚さ約５０μｍのポ
リエチレンフィルム）、外側中間層２ｂ（例えば厚さ約
３００μｍの紙材）、中央中間層２Ｃ（例えば厚さ約３
０μｍのポリエチレンフィルム）、内側中間層２ｄ（例
えば厚さ約１５μｍのアルミニウム箔）、内層２ｅ（ヒ
ートシール性樹脂、例えば厚さ約５０μｍのポリエチレ
ンフィルム）よりなっており（層２ｃ、２ｄ、２ｅは酸
変性ポリエチレン等の図示されない接着剤層によって接
着されている）、ブランクを円筒状に丸めだ後、重ね合
せ部のヒートシール性樹脂（この場合はポリエチレン）
よりなる外層２ａと内層２ｅをヒートシールすることに
よって形成される。

蓋部４は、パネル部４ｍ、・ぐネル部４ｍの周縁部よシ
立上る周壁部４ｎ１周壁部４ｎの上端から半径方向外方
に延び、幅がフランツ部２ｎと実質的に等しい鍔部４ｐ
よりなっており、周壁部４ｎの外径は、周壁部４ｎが開
口端部２ｍ内にほぼピッタリと挿入できるように、開口
端部２ｍの内径と実質的に等しく定められている。周壁
部４ｎの高さは、通常約３〜１０薗である。

蓋部４は、本例においては外層４’ａ（例えば厚さ約５
μｍのエポキシ・ウレア系焼伺塗膜、もしくは厚さ約１
２μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルム
）、中間層４　ｂ　（金属箔２例えば厚さ約１００１１
ｍのアルミニウム箔）、および内面層４ｃ（ヒートシー
ル性樹脂２例えば厚さ約５０μｍのポリエチレンフィル
ム）よりなっており、各層（外層４ａが焼付塗膜又は印
刷膜よシなる場合は、中間層４ｂと内面層４ｃ間のみ）
は、醒変性ポリエチレン等の図示され々い接着剤層によ
って接着されている。そして蓋部４は、通常絞り加工に
よって形成される。従って中間層４ｂの金属箔の厚さは
絞り加工後も自己保形性が保たれる程度の厚さく通常３
０〜１５０μｍ）に定められる。

６は高周波誘導加熱装置であって、高周波誘導加熱コイ
ル７（以下加熱コイルとよぶ）、加熱コイル７に内接す
る高透磁率材料、例えばフェライトよりなる磁芯８、加
熱コイル７の下部外周面を包囲する耐熱性弾性薄膜９（
例えばシリコンゴムよシなる）および電気絶縁性材料（
例えばベークライト又はエポキシ樹脂等の）よりなる支
持体１０を備えている。

加熱コイル７は、本体７ａと水冷却バイブ７ｂを有し、
本体７ａは短円筒状の立上シ部７ａＪと、立上シ部７ａ
Ｉの上端よシ半径方向外方に、蓋部の鍔部４ｐのほぼ外
端まで延びる、はぼ水平な水平部７ａ２よりなっている
。加熱コイル７は銅材よシなり、水平部７ａ２の上面に
水冷却パイｆ７ｂが固着されている。

立上り部７ａ１の底面７ａ１′より水平部７ａ２までの
高さは、蓋部の周壁部４ｎより高くし、蓋の鍔部４ｐと
加熱コイルの水平部７ａ２．とが接しないようになって
いる。蓋の鍔部４ｐと加熱コイルの水平部７ａ２との間
隙１８ば、主に蓋の鍔部４ｐの厚さによって決まり、厚
さが薄いほど間隙１８を大きくし、鍔部４ｐの温度が異
常に上昇しないようにしている。通常その間隙１８は２
〜５ｒＭｌであり、蓋の鍔部４ｐの厚さが博い場合（１
００μｍ以下）には、必ずしも加熱コイルの水平部７ａ
２Ｑ設ける心安はなく、立上り部７ａｌが鍔部４ｐの鴨
にほぼ等しい制さだけ、鍔部４ｐのレベルより上方に延
びるようにしてもよい。また水平部７ａ２に対応する部
分が斜外上方に延びるように構成されていてもよい。

弾性薄膜９（厚さは通常０５〜３　ｒｎｍ　）の外径は
、蓋部の周壁部４ｎの内径に実質的に等しく定められて
いる。なお１１は、高周波誘導加熱装置６の蓋部４への
挿入、取外しを容易にするだめのエア導孔である。支持
体１０は、フレーム１２に固着されている。

１３は押圧部材であって、複数の（この場合は４個）割
片である押圧体］、　３　ａよりなシ、弾性向膜９に対
向する位置に配設されておシ、それらの内面１３ａ１は
、開口端部２ｍの外面と対応する形状をしている。各抑
圧体１３ａは、図示されない駆動装置（例えばエアシリ
ンダー）に接続するン゛ヤフト１４を介して、半径方向
に往復動可ｈニに構成されている。

押圧体１３ａはテフロンやベークライトのような耐熱性
樹脂、又は金属（例えばアルミニウム合金や真鍮のよう
な電気伝導度の大きい）よりなる。

耐久性および加熱効率の点からは金属が好ましいが、こ
の場合は内部を円周方向に流れる循環誘導電流にもとづ
く加熱効率の低下を防止するため、抑圧体１３ａを半径
方向に延びる電気絶縁性膜（図示されない、例えば工Ｉ
キシ樹脂よシなる）で区分して、上記循虫篭流が流れな
いようにする必要がある。

なお弾性薄膜９は、重ね合せ接合部の段差部のような凹
凸のある部分に対しても、比較的均一な押圧力を加えて
、押圧力不足にもとづく不完全ヒートシール部の発生を
防止する作用を有する。

以北の装置において、液体を含む内容物Ａ（例エバジュ
ース類、スープ、カレー等）がほぼ滴注され、鍔部４ｐ
が７ランノ部２ｎ上に載置された容器本体１を支持盤１
５に載置した後、抑圧部材］３が開いた状態で、支持盤
１５を上昇させ、加熱コイル本体の底面７ａｌとパネル
部４ｍの上面間の間隔ｇが所定値に達した所で停止する
。加熱コイル本体７ａＨの下方に位置するパネル部４ｍ
の周辺部４ｍ１は、ヒートシールされるべき周壁部４１
１と開口端部２ｍにくらべて熱容量が小さいので、ヒー
ト７−ルのさい過熱されて、内面層４ｃのヒートシール
性樹脂が溶融、流動して、内面層４ｃが薄くなって、内
容物Ａによって中間層４ｂの金属箔が腐食され易くなる
おそれがある。

これを防止するため間隔ｇは約１陥以上であって、上記
現象を防止できる範囲で可及的小さい値に定められる。

なお上記過熱を防止するため底面７ａ】の幅（半径方向
の）は２間以下であることが望ましい。

次いで抑圧体１３ａを開口端部２ｒｒＢＩＤ方向に移行
させ、押圧部材１３を閉じて、加熱コイル７と押圧部材
１３によシ、弾性薄膜９を介して、開口端部２ｍと周壁
部４ｎに所定の押圧力を加え、これと殆んど同時に加熱
コイル７を通電して、核部の金属箔層（２ａ、４ｂ）を
誘導加熱して、内層２ｅと内面層４ｃのヒートシール樹
脂ヲヒート７−ル可能温度、すなわち該樹脂の融点（結
晶性樹脂の場合）又は軟化点（無定形樹脂の場合）以上
の温度に加熱、溶融して、ヒート／−ルを行ない、側面
ヒートシール部１６を形成する。

とのさい開口端部２ｍの内面に付着していた内容物Ａに
もとづく液体の気化による気泡や、液体の付着していた
部分の温度上昇不足にもとづく不完全シール部、または
隣接する押圧体１３ａ間の隙間３４にもとづく局部的押
圧力不足、もしくは抑圧による半径方向収縮のための縦
皺発生等による不完全シール部が、ヒートシール部１６
に発生し易い。従って側面ヒートシール部１６のみでの
完全な密封性を確保することは困難である。

そのため次にフランツ部２ｎと鍔部４ｐ間のヒートシー
ルを行なうのであるが、そのさいフランツ部りｎ上に付
着していた液体が大部分、好ましくは実質的に全部除去
されていることが望ましい。

そのため加熱コイル本体７ａに水平部７ａ２が設けられ
てるようになっている。この加熱によってフランツ部２
ｎと鍔部４ｐ間に残留していた液体が、実質的に全部蒸
発により除去されるように（押圧力が加わっていないの
でこの除去は容易である）、前記のヒートシール条件（
出力、時間等）は定められる。

第４図はフランジ部２ｎと鍔部４ｐをヒートシールする
装置の例を示しだものであって、２６は高周波誘導加熱
装置、２７はＨ環状の加熱コイル、２７ａは水冷却・や
イブ、２８は磁芯、２９は弾性薄膜、３０は支持体、３
２はラムである。各々の作用は第２図の場合と、はぼ同
様である。３３は支承体であり、半割片３３ａよりなる
。

第２回目のヒートシールは、支承体３３を開いて、凹部
３３ｂ内に胴部２と底部３を入れた後、支承体３３を図
示のように閉じて、支承体３３の上面にフランツ部２ｎ
を載置する。次いでラム３２を降下させ、鍔部４ｐとフ
ランツ部２ｎを、弾性薄膜２９を介して押圧し、殆んど
同時に加熱コイル２７を通電して、核部の内面層４ｃと
内／＊２ｅ（７）　ヒ−）　シール性樹脂を溶融してヒ
ートシールを行ない、ヒートシール部３６を形成する。

その後加熱コイル２７を消勢し、ヒートシール部３６が
冷却固化した後、ラム３２を上昇して抑圧を解除する。

ヒートシール前に、鍔部４ｐとフランツ部２ｎの界面に
実質的に液体は存在せず、まだすでに側面ヒートシール
部１６が形成されているので、ヒートシール中に内容物
Ａの液体が内側から上記界面に滲透するおそれもない。

よって液体の気化にもとづく気孔、あるいは液体の存在
にもとづく不完全ヒートシール部分や過熱部分を生ずる
ことなく、さらにまた割片間の隙間３４にもとづく抑圧
不足部、又は縦皺等を発生することもなく、健全な密封
性の優れたヒートシール部３６を得ることができる。

なお必要に応じて、ヒートシール部３６が形成された鍔
部４ｐとフランツ部２ｎを、周溝付ロール（図示されな
い）によって半径方向内方に押圧して、フランジ部２ｎ
が開口端部２ｍの外面に接触するまで折曲げることによ
って、外観を向上させ、かつ半径方向の強度を上昇せし
めることができる０ 以上は高周波誘導加熱によってヒートシールする場合に
ついて述べたが、図示されないが、加熱コイルの代シに
、電気抵抗加熱体によって伝導加熱してヒートシールを
行なってもよい。すなわち伝導加熱によって先づ側面ヒ
ートシール部１６を形成し、次いで鍔部４ｐとフランジ
部２ｎを伝導加熱によってヒートシール部３６を形成す
る。この場合は、側面ヒートシール部１６を形成後に、
鍔部４ｐとフランジ部２ｎの界面に内容物Ａにもとづく
液体が若干残留することがあっても、側面ヒートシール
部１６（不完全なシール部であるとしても）が形成され
ているので、ヒートシール部−３６を形成のだめのヒー
トシール中に内側から液体が上記界面に滲透するおそれ
がない。従ってヒートシールのだめの加熱時間を十分に
とることによって（必要に応じ当該ヒートシール性樹脂
の融点又は軟化点よシ低い温度で十分加熱して）、ヒー
トシール前に、もしくはヒートシール中に、残留した液
体を気化させて、上記界面より逃失させることにより、
気泡のない健全な密封性のないヒ−トシール部３６を形
成することができる。

本発明は以上の例に制約されるものでなく、例えば高周
波誘導加熱の場合、蓋部のヒートシールされるべき部分
（周壁部および鍔部）、および胴部２のヒートシールさ
れるべき部分（開口端部およびフランツ部）の何れがか
、金属ン百層を鳴しておればよい。また鍔部とフランク
部の幅は異なったカップ状のものであってもよい。

本発明によれば、先づ蓋部の周壁部と容器本体の開口端
部をヒートシールして側面ヒートシール部を形成してか
ら、蓋部の鍔部と容器本体のフランツ部を軸線方向の押
圧力下にヒートシールして半径方向に延びるヒート／−
胴部を形成するのでるるから、内容物の液体が開口端部
やフランツ部に、充填のさい等に付着残留しても、最後
に形成される半径方向に延びるヒートシール部は、密封
性の優れた、健全なものになるという効朱を秦すること
ができる。

内圧が加わったさいに、あるいは蓋部が引裂き開口部と
摘みタブを有する開口容易な蓋の場合は開口のさいに、
蓋部が変形し難いというメリットを有する。

以下実施例について説明する。

実施例 第３図に示される材料構成の胴部２を有する、内径５２
調の内容量２ｏｏｍｌの容器本体１にオレンツノユース
をほぼ満注し、開口端部を、第３図に示される材料構成
の蓋部４にょシ、ヒートシールした。容器の周壁部４ｎ
の高ざは６ｍｍ、鍔部４ｐの幅は４胴としだ。

加熱コイルは第２図に示されるタイプ０のものを用いた
。本体７ａの立上り部７ａ１の簡さは７　ｍｍ　。

水平部７ａ２の幅は４咽、底面７ａ１！の幅は１閣、蓋
部４と加熱コイル７の間隙ｇは１．２■、蓋の鍔部４ｐ
と加熱コイルの水平部７ａ２との間隙１８は、最も内側
で２．２　ｍｍ　、鍔部４ｐの外縁で３配、弾性薄膜９
（シリコーンゴム）の厚さは１陥である。

上記加熱コイルによシ、第１回目のヒートシールを行っ
た。そのときの高周波電源の周波数は１００　ｋＨｚで
あり、高周波電源からの出力は２．５ｋＷでめ９、その
電力は電流変流器（ＣＴ）を介して加熱コイル７へ供給
された。このときの力ｄ熱時間は０．３秒で、ヒートシ
ール部の温度は２２０℃で、鍔部４ｐの温度は１８０℃
であり、ヒートシール部に加えられた圧力は２０ｋｇ＾
　であった。

第１回目のヒートシールの０７秒後に、第２回目のヒー
トシールを行った。加熱コイルの形状は第４図に示され
るタイプのものであり、円環状の加熱コイル２７の内径
を５２’　ｉｎ　’、’外径を６０ｙｎ＋＋とし、弾性
薄膜であるシリコーンゴムの厚さを３＋ｎ＋ｎとした。

周波数が１００　ｋＨｚの高周波電源より電流変流器（
ＣＴ）を介して、加熱コイル２７へ置周波電力を供給し
た。２　ｋＷの筒周波電力を０．３秒間供給し、フラン
ツ部２ｎをヒートシールした。このときのヒートシール
部に加えられた圧力は１５ｋｇ／ｃｒｎ２で、ヒートシ
ール部の温度は２２０℃であった。

その後、押圧を解除することなしに０４秒間抑圧を続け
た。抑圧を解除する直前のヒートシー胴部の温度は１２
０℃であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において、蓋部と容器本体の間に側面ヒ
ートシール部が形成された直後の状態を示す平面図、第
２図は第１図の■−■線に沿う縦断面図、第３図は第２
図の・開口端部近傍の要部拡大縦断面図、第４図は、第
１図の蓋部と容器本体の、鍔部とフランク部の間にヒー
トシール部が形成された直後の状態を示す縦断面図であ
る。 １・・容器本体、２ｍ・・・開口端部、２ｎ・・フラン
ク部、２ｅ・・・内層（ヒートシール性樹脂層）、４・
・・蓋部、４ｍ・・・・ぐネル部、４ｎ・・・周壁部、
４ｐ・・・鍔部、４ｃ・・・内面層（ヒート７−ル性樹
脂層）、Ａ・・・内容物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体を含む内容物が充填され、開口端部の上端部
   から半径方向外方に延びるフラング部を有し、該開口端
   部の内面と該フランジ部の外面がヒートシール性樹脂層
   よシなる容器本体に、・やネル部、該パネル部の周縁部
   から立上シ、外径が該開口端部の内径に実質的に等しい
   周壁部、および該周壁部の上端から半径方向外方に延び
   る鍔部を有し、該周壁部の外面と該鍔部の下面がヒート
   シール性樹脂層よシなる蓋部をヒートシールして充填密
   封容器を製造する方法において、該胴壁部を該開口端部
   内に挿入して、該フランジ部と該鍔部を係合させた後、
   該胴壁部と該開口端部をヒートシールし、次いで該鍔部
   と該フラング部をヒートシールすることを特徴とする充
   填密封容器の製造方法。