JPS59199460A - 密封容器とその製造方法 - 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】 らに詳しくは、容器本体の外側フランジ部に内層が熱融
着により接合された、耐内圧性の優れた密封容器とその
製造方法に関する。

従来第１図に示すような、例えば熱可塑性プラスチック
よシなる容器本体】の外側フランツ部１ａの上面に、蓋
部２の周縁部２ａが熱融着され、熱融着部４を形成する
ことによって製造された密封容器３が知られている。こ
のタイプの密封容器３は、内容物５がジュース類や酒類
等の正内圧を発生しない種類の場合は実用に供し得るが
、ビールや炭酸飲料等の充填密封後圧内圧を発生する種
類のものである場合は、次に述べるように、容器内部の
正内圧（例えば３ｋｇ／Ｃｍ２）によって、熱融着部４
が剥離して密封性が損われ易いという問題を生ずる。

第１図は正内圧性の内容物５を低温（例えば５℃）で容
器本体ｌに充填後直ちに蓋部２で密封した直後の状態を
示したものであるが、この状態では内容物５が低温で、
その発生する内圧は大気圧にほぼ近いため、蓋部２およ
び容器本体１の底部ＩＣは変形していない。しかしその
後数分経過して、内容物の温度が室温に近づくにつれて
内圧が上昇して、第２図に示すように、蓋部２の中央部
２ｂおよび底部１ｃは外方に膨み、胴部１ｂも図示しな
いが、僅かに半径方向外方に膨らむ。

そして１〜２時間経過すると、第３図に示すよを支点と
して内側上方に曲ってくる。これは内圧（例えば３ｋｐ
／ｃｔｎ）によって蓋部２内に発生した半径方向内方に
向う張力と、フランツ部１ａ直下の胴部１ｂの部分の内
圧による膨みに基づくものと推測される。以上のように
曲った場合の熱融着部４における剥離角度β（第３図）
は、曲らない正常の場合の剥離角度α（第２図）よりも
遥かに大きく、そのため第４図に示すように、熱融着部
４の剥離が促進烙れるものと推測きれる。

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、本発明は容器本体の外側フラ
ンツ部に、内層が熱可塑性樹脂よりなる蓋部が接合きれ
た密封容器において、該外側フランツ部は、該外側フラ
ンジ部の内周面に開口部を有し、該蓋部の周縁部に対応
する形状の、かつ少なくともその下面を形成する層が該
蓋部の内層の熱可塑性樹脂と熱融着可能な熱可塑性樹脂
よりなる環状溝を備えており、該蓋部の周縁部の内層と
該環状溝の下面を形成する層が熱融着されていることを
特徴とする密封容器を提供するものである。

さらに本発明は、上面を形成する層が、熱可塑性樹脂よ
り々るフランジ状の外方突出部を、開口端部に形成され
た容器主部の該外方突出部の上に、外径が該外方突出部
の外径より不埒く、少なくとも内層が該上面を形成する
層の熱可塑性樹脂と熱融着可能な熱可塑性樹脂よシなる
蓋部の周縁部を載置し、さらに該蓋部の周縁部の上に外
径と内径が夫々該外方突出部の外径と内径にほぼ等しく
、かつその下面を形成する層が該上面を形成する層の熱
可塑性樹脂と熱融着可能な熱可塑性樹脂よりなるリング
体を載置し、該外方突出部の上面と、該蓋部の周縁部の
内層および該リング体の該外方突出部に対向する部分の
下面を熱融着することを特徴とする密封容器の製造方法
を提供するものである。

また本発明は、上面を形成する層が熱可塑性樹脂よりな
るフランジ状の外方突出部を、開口端部に形成された容
器主部の該外方突出部の上に、該上面を形成する層の熱
可塑性樹脂と熱融着可能な熱可塑性樹脂よりなり、その
外径と内径が夫々該外方突出部の外径と内径にほぼ等し
い環状体に、該環状体を形成する熱可塑性樹脂と熱融着
可能な内層を有する蓋部の周縁部が埋設され、かつ少な
くとも該内層が該環状体に熱融着でれた閉鎖体の該環状
体を載置し、該環状体と該外方突出部を熱融着すること
を特徴とする密封容器の製造方法を提供するものである
。

以下実施例である図面を参照しながら本発明に　　４つ
いて説明する７゜ 第５図に示す密封容器１３は、容器本体１１と蓋部１２
を備えており、容器本体１１の半径方向外方に延びる外
側フランジ部１１ａの環状溝１６に、蓋部１２の周縁部
１２ａが熱融着されている。

フランツ部１１ａのうち、蓋部の周縁部１．２　ａより
ほぼ下方の半径方向外方に延びる部分１１ａ＋（以下フ
ランツ下方部とよぶ）、円筒状の胴部１、１　ｂおよび
底部１１ｃよりなるカップ状の容器主部１１　ｘは、熱
可塑性フ０ラスチックよりなる。

そして内容物５が例えばビール等の正内圧性液体である
が、その保存期間が１〜２週間程度で差支えない用途に
向けられる場合は、密封容器１：３には特に大きなガス
（炭酸ガスおよび酸素、水蒸気等の）バリヤー性は要求
されないので、容器主部１１ｘはポリエチレンやポリプ
ロピレン等の汎用熱可塑性樹脂単体より形成される。し
かし２週間より長い比較的長期の保存の用途に向けられ
る場合は、ガスバリヤ−性を有する材料、例えばポリプ
ロピレン層−酸変性ポリプロピレン層−エチレン番ビニ
ルアルコール共重合体層−酸変性ポリプロピレン層−ポ
リプロピレン層の５層構成の積層体・　もしくはポリエ
チレンテレフタレート等より形成されることが望ましい
。

フランジ下方部１１ａ１より上方のフランジ部の部分（
以下フランジ上方部１１ａ２とよぶ）は、フランジ下方
部１１ａ１の上面を形成する熱可塑性樹脂と強固な熱融
着部１４（第６図参照）を形成可能な熱可塑性樹脂より
形成てれている、すなわち例えば前者がポリプロピレン
の場合は、後者もポリス０ロピレンより形成てれている
。従ってフランジ上方部１１ａ２とフランツ下方部１１
　ａｚ　（ｒ”；、、熱融着部１４を介して一体化され
て、外側フランツ部１１ａを形成している。フランツ部
１１ａの熱融着部１４の内側には、蓋部の周縁部１２ａ
と対応する形状を有して、半径方向外方に延び、開口部
１６ａをフランジ部１１ａの内周面に有する、環状溝１
６が形成されていて、環状溝１６の内部に蓋部の周縁部
１２ａが埋設てれて、熱融着されている。

蓋部１２の内層１２ｘは、第６図に示すように、フラン
ツ下方部１１　ａｌの上面を形成する熱可塑性樹脂（例
えばポリプロピレン）と強固な熱融着部１７を形成可能
な熱可塑性樹脂（例えばポリノロピレン）よりなってお
り、その厚さは例えば２０〜５００μｍ好ましくは５０
〜２５０μｍである。

蓋部の中間層１２ｙは金属箔（例えは厚さ５０〜２５０
μｍ１好１しくけ７０〜１５０μｍのアルミニウム箔）
よりなっており、そのため蓋部１２のガスバリヤ−性が
確保され、かつ後述のように高周波誘導加熱による熱融
着部１４．１７の形成が可能になっている・ 蓋部の外層１２ｚは、中間層１２ｙの金属箔の防食、お
よび蓋部の補強のため主として設けられルモのであり、
例えばエポキシフェノール系％の塗膜又は印刷膜、もし
くはポリエチレンテレフタレート、ポリアミド等のプラ
スチックフィルムよりなるが、外層１２ｚが、フランツ
上方部１１　ａ２を形成する熱可塑性樹脂（例えばポリ
プロピレン）と強固な熱融着部１８を形成可能な熱可塑
性樹脂（例えば厚さ１０〜２００μｍのポリノロピレン
）よりなる場合は、密封容器１３の密封性はより高めら
れる。

第５図において、２０は外筒であって、密封直後の膨出
前の容器本体の胴部１”ｌｂが挿入可能の程度に、胴部
１１ｂの外径と実質的に等しい内径を有しており、底部
ｌｉｅが膨出した密封容器１３の王立安定性の確保と１
、材料費節減のため比較的薄肉の（例えば０２〜０５聾
）胴部１１ｂの半径方向外方への膨出を抑制する機能を
有する。密封容器１３と外筒２０によって、容器複合体
ｌＯが構成される。

外筒２０は、材料費が比較的小さい紙材を主とする積層
体からなることが好捷しい。すなわちその胴部は、好ま
しくは図示されない紙材層（例えはクラフト紙よりなる
）の液温、ＩＩＫよる軟化を防ぐ７ヒめと、丸めた後の
側面重ね合せ部をヒートシールするため、好捷しくに耐
水性かつヒートシール性の材料（例えばポリエチレン）
よりなる外層、中間層である紙材層、および耐水性かつ
ヒートシール性の材料よりなる内層よシなる積層体より
形成されており、上端面２０ａｌも耐水性層（図示ちれ
ない、例えばワックスよりなる）Ｋよって保護されてい
る。

胴部２０ａの厚さは必要な強度を確保するため、約０３
〜１．０　ｍｍであることが望ましい。なお第５図の場
合、胴部２０ａの補強のため、胴部２０ａと同じ積層体
よりなる底部２０ｂが、胴部２０ａの下端部にヒートシ
ールにより接合されている。

密封容器１３は、フランジ部１１ａが比較的厚い（好ま
しくは３〜１０　ｗｎ　）ので、元々その基部１１ａ３
を支点とする内側上方への曲りが生じ難い。

その上蓋部の周縁部１２ａとの熱融着部１７がフランツ
部の上面１１ａ４でなく、その下方に形成されているの
で、上面１１ａ４に形成された場合よりモーメントが小
さくなる。従ってフランツ部１１ａは内圧によって、第
３図に示きれるような内側上方に向う曲りを生じ難い。

従って上記的りによってヒートシール部１７の剥離が促
進されるおそれがない。さらに仮りに第４図に示される
ような剥離が生じようとしても、フランツ上方部１１ａ
２によって抑制されて、このような剥離の発生は起らな
い０ 従って熱融着部１７には主として、蓋部１２内に生ずる
半径方向内側に向う張力にもとづくすり力が作用するが
、熱融着部は一般にすり力に対する抵抗が大きいので、
熱融着部１７にずれが生じて、密封性が損われるおそれ
がない。熱融着部１８が形成されている場合は、一層こ
のずれが生じ難い。

以上述べたように、蓋部］２による曲げモーメントを小
さくするために（ｄ　、蓋部１２の周縁部１２ａは可及
的フランツ部１１ａの下方に位置するのが好ましい。し
かし余９下方に位置すると、フランジ下方部１１ａ１が
薄くなって変形し易くなり、そのため内圧によって下方
部１１ａ＋の外端近傍を支点としてその熱融着部１７に
対応する部分が、下側外方に曲って熱融着部１７が剥離
し易くなるので好ましくない。フランツ上方部１１　ａ
２およびフランツ下方部１１　ａ、の好ましい厚さは、
これらを形成する材料の強度によって異なるが、フラン
ジ部１１ａがポリプロピレン等のポリオレフィンよりな
る場合、夫々通常約１〜１０ｍ１より好ましくは１，５
〜７０■、および０．５〜４．５　ｍ、より好ましくは
１，５〜３．０　ｍｍで、かつフランジ部１１ａの全体
の厚さは３〜ｌＯｗｎであることが好ましい。

さらに上記の場合熱融着部１７の幅（半径方向の長さ）
は、前記ずり力によるずりが生じないためには、約３咽
以上であることが望ましい。また熱融着部１４の幅（半
径方向の長さ）も、前記の曲りと剥離防止のため約２順
以上であることが好ましい。

次に容器複合体ｌＯの製造方法の例について説明する。

第７図の２１は熱融着装置を示したものであって、容器
主部１１ｘ（底部ｌｉｅが平坦である）のフランツ状の
外方突出部１１ｘ＋（第６図のフランジ下方部１１　ａ
ｌに対応する）の支承体２２、支承体２２を上下動する
だめのエアシリンダー２３、およびフレーム２５に固着
された高周波誘導加熱コイル装置２４を備えている。

高周波誘導加熱コイル装置２４は、加熱コイル２４ａ１
、加熱コイル２４ａに電流を供給するフィーダ２４ｂ１
および加熱コイル２４ａの下面に貼着された、耐熱性弾
性薄膜２４Ｃ（例えばシリコーンゴムよりなる；後記の
押圧のさい外方突出部１１　Ｘｉの円周方向に沿い均一
な押圧力が加わるよう機能する）を備えている・ 低温の（例えば５℃）のビール等の正内圧性内容物５を
充填された容器主部１１ｘは、直ちにその外方突出部１
ｌｘ１を支承体２２の上に載置される。殆んど同時に、
外方突出部１１Ｘ＋の上に外径が外方突出部１１ＸＩの
夫れより小さい蓋部１２の周縁部１２ａを、さらに周縁
部１２ａの上に、内径と外径が夫々外方突出部１１　Ｘ
ｉの内径と外径にほぼ等しいリング体２６（第６図のフ
ランジ上方部１１ａ２に対応する）を、容器主部ｌｌｘ
と同軸に載置する。

その後直ちにエアシリンダー２３によって、支承体２２
を上昇させて、外方突出部１１ＸＩ、蓋部周縁部１２ａ
およびリング体２６を弾性薄膜２４ｃを介して、第８図
に示すように、支承体２２と加熱コイル２４ａの間で所
定圧力が加わるように押圧し、殆んど同時に加熱コイル
２４ａに通電する。

この通電によって蓋部周縁部１２ａの中間層］、２ｙの
金属箔が高周波誘導加熱されて温度が上昇し、周縁部１
２ａの内層１２ｘ１および内層１２ｘに対接する外方突
出部１１ｘ＋の部分の上面近傍の熱可塑性樹脂が溶融し
て熱融着部１７が形成される。外層１２ｚも熱可塑性樹
脂よりなる場合は、同様にして熱融着部１８が形成され
る。さらに加熱コイル２４の出力および通電時間を適当
に定めることによって、周縁部１２ａよシ半径方向外方
の、外方突出部１１　ｘｌの上面近傍、およびリング体
２６の下面近傍の熱可塑性樹脂も溶融して、第６図に示
される熱融着部１４を形成することができる。

その後加熱コイル２４ａを消勢し、熱融着部の樹脂が冷
却固化した後、エアシリンダー２１によシ支承体２２を
降下させて抑圧を解除する。以上のようにして、第９図
に示すような容器本体１１のフランジ部１１ａの環状溝
１６の下面（好ましくは上面も）と蓋部周縁部１２ａが
熱融着部１７（好ましくは熱融着部１８も）を形成した
密封容器１３が製造される。

次いで直ちに、好捷しくは内容物５の温度が上昇する前
に、密封容器１３の胴部１１ｂを外筒２０に挿入して、
容器複合体１０が製造される。

経時によシ内容物５の温度が室温に達した状態では、第
５図に示すように内圧により、蓋部１２の中央部１２ｂ
および底部１１　ｃｉｊ外方に膨出する。

第１０図に示す密封容器３３ｉｌ−ｉｌ、密封容器１３
と製造方法が異なるため、熱融着部３４が蓋部周縁部１
２ａの下方に半径方向外方に延びて形成されている点を
除いては、その構造、効果は密封容器１３とほぼ同様で
ある。密封容器３３は次のようにして製造される。

容器本体３１のフランツ部３１ａの熱融着部３４より上
方の部分（以下フランジ上方部３１ａ２とよぶ）と、蓋
部１２よシなる閉鎖部３５′に対応する形状のキャビテ
ィ４０’ａを有する、第１１図に示す上下の割型よりな
る金型４０の下型４０ｂ上に蓋部１２を載置した後、金
型４０を閉じて、キャビティ４０ａ内にポート４０Ｃよ
シ溶融樹脂を射出して、フランジ上方部３１　ａ２Ｖｃ
対応する環状体４６に蓋部周縁部１２ａが埋設され、か
つ周縁部１２ａの内層１２Ｘ（第１１図では図示されな
い）と環状溝３６の下面が熱融着されて熱融着部３７（
好ましくは熱融着部３８も）が形成された閉鎖体３５を
形成する。

次にフランツ部３１ａの熱融着部３４より下方の部分（
以下フランジ下方部３１ａ＋とよぶ）に対応する形状の
外方突出部３１ｘ１を有する容器主部３１ｘに内容物５
を充填した後、閉鎖体３５の環状体４６を外方突出部３
１Ｘ＋の上に載置して、超音波法又は熱板法等によって
、環状体４６の下面と外方突出部３１ｘｌの上面を熱融
着し、熱融着部３４を形成して、密封容器３３も製造す
る。

本発明は以上の実施例によって制約烙れるものでなく、
例えばフラン・ゾ下方部は下層が比較的薄い金属、上層
が熱可塑性樹脂（上層と下層は適当な接着剤を介して接
着されている）よシなる積層体より形成されたものであ
ってもよい０またリング体２６も、下層が熱可塑性樹脂
、上層が金属又は熱硬化型樹脂よりなる積層体より形成
されたものであってもよい。さらに蓋部１２は金属箔を
含捷ない熱可塑性樹脂単体、もしくは中間層１２ｙがガ
スバリヤ−性樹脂よりなる積層体より形成されたもので
あってもよい。この場合の密封容器１３を製造するため
の熱融着は超音波法又は熱板法等によって行なう。

また容器主部の底部は半球状に形成されたものであって
もよい。きらに蓋部１２の中央部１２ｂ（周縁部１２ａ
より内側の部分）が、予めプレス成形等によシ、第５図
に示すように、球面状に外方に突出して形成されたもの
であってもよい。

本発明の密封容器および本発明の方法により製造された
密封容器は、容器本体のフランジ部に熱融着された蓋部
が剥離して密封性が失われるおそれがないという効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、１ｌ−１ｔ従来の密封容器の
例の縦断面図であって、第１図は密封直後の状態、第２
図は密封径内圧が上昇して間もない状態、第３図は内圧
が上昇して暫らく経過した後の状態を示す図面、第４図
は第３図の密封容器の蓋部がフランジ部から剥離してい
る状態を示す要部縦断面図、第５図は本発明の第１の実
施例である密封容器を示す縦断面図、第６図は第５図の
Ａ部の拡大縦断面図、第７図は第５図の密封容器を製造
するための熱融着装置の例を示す１部切断正面図、第８
図は第７図の装置を用いて熱融着を行なう直前の状態を
示す要部縦断面図、第９図は第５図の密封容器が製造さ
れた直後の状態を示す縦断面図、第１０図は本発明の第
２の実施例である密封容器の要部縦断面図、第１１図は
第１０図の密封容器を製造するための部材である閉鎖体
を形成するための金型の例を示す縦断面図である。 １１　、３１−・・容器本体、ｌ　１　ａ　、　３１　
ａ　−・・外側フランジ部、１１ｘ、３１ｘ・・・容器
主部、１１ｘ１．。 ３１Ｘ１・・・外方突出部、１２・・・蓋部、１２ａ・
・・周縁部、１２　ｘ−内層、１３　、３３　・・・密
封容器、１６゜３６・・・環状溝、１６ａ・・・開口部
、１７．３７・・・熱融着部、２６・・リング体、３５
・・・閉鎖体、４６・環状体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）容器本体の外側フランジ部に、内層が熱可塑性樹
   脂よりなる蓋部が接合された密封容器において、該外側
   フランジ部は、該外側フランジ部の内周面に開口部を有
   し、該蓋部の周縁部に対応する形状の、かつ少なくとも
   その下面を形成する層が該蓋部の内層の熱可塑性樹脂と
   熱融着可能々熱可塑性樹脂よりなる環状溝を備えており
   、該蓋部の周縁部の内層と該環状溝の下面を形成する層
   が熱融着されていることを特徴とする密封容器。
2. （２）上面を形成する層が熱可塑性樹脂よりなるフラン
   ジ状の外方突出部を、開口端部に形成された容器主部の
   該外方突出部の上に、外径が該外方突出部の外径より小
   さく、少なくとも内層が該上面を形成する層の熱可塑性
   樹脂と熱融着可能な熱可塑性樹脂よりなる蓋部の周縁部
   を載置し、ざらに該蓋部の周縁部の上に外径と内径が夫
   々該外方突出部の外径と内径にほぼ等しく、かつその下
   面を形成する層が該上面を形成する層の熱可塑性樹脂と
   熱融着可能な熱可塑性樹脂よシなるリング体を載置し、
   該外方突出部の上面と、該蓋部の周縁部の内層および該
   リング体の該外方突出部に対向する部分の下面を熱融着
   することを特徴とする密封容器の製造方法。
3. （３）上面を形成する層が熱可塑性樹脂よりなるフラン
   ツ状の外方突出部を、開口端部に形成された容器主部の
   該外方突出部の上に、該上面を形成する層の熱可塑性樹
   脂と熱融着可能な熱可塑性樹脂よりなり、その外径と内
   径が夫々該外方突出部の外径と内径にほぼ等しい環状体
   に、該環状体を形成する熱可塑性樹脂と熱融着可能な内
   層を有する蓋部の周縁部が埋設され、かつ少なくとも該
   内層が該環状体に熱融着された閉鎖体の該環状体を載置
   し、該環状体と該外方突出部を熱融着することを特徴と
   する密封容器の製造方法。