JP2005289425A - 密封容器の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 内蓋と外蓋とを形成する2層からなる蓋材を内容物が充填された容器本体にヒートシールして密封する密封容器の製造方法であって、(i)前記2層からなる蓋材を巻き出す巻き出し工程、(ii)前記2層からなる蓋材を内蓋材と外蓋材に剥離する剥離工程、(iii)前記容器本体のフランジ部に内蓋材のヒートシールを行う内蓋ヒートシール工程、(iv)前記内蓋材の上に外蓋材を重ね合わせてヒートシールを行う外蓋ヒートシール工程、(v)前記内蓋と外蓋以外を切り取るトリミング工程、を含むことを特徴とする密封容器の製造方法。
【選択図】 図1
Description
そして、このような容器の包装方法として、層間剥離を生じやすい構成の共押出しフィルムの層間を2層に連続的に剥離しながら片側のフィルムを容器用フィルムとし、該フィルムを加熱ゾーンで加熱後、成形ゾーンに移動させて容器を連続的に成形後、無菌室に移動させて充填シールする方法が開示されている(特許文献1等)。
本発明は、前記課題を解決し、前記した機能性の付与を容易、確実に行うことができる密封容器の製造方法を提供することを目的とする。
(i)前記2層からなる蓋材を巻き出す巻き出し工程、
(ii)前記2層からなる蓋材を内蓋材と外蓋材に剥離する剥離工程、
(iii)前記容器本体のフランジ部に内蓋材のヒートシールを行う内蓋ヒートシール工程、
(iv)前記内蓋材の上に外蓋材を重ね合わせてヒートシールを行う外蓋ヒートシール工程、
(v)前記内蓋と外蓋以外を切り取るトリミング工程
を含むことを特徴とする密封容器の製造方法に関する発明である。
(1)前記巻き出し工程後、殺菌工程を有すること、
(2)少なくとも前記巻き出し工程から内蓋ヒートシール工程までを無菌雰囲気下で行うこと、
(3)前記内蓋材の剥離界面を容器のフランジ部に重ね合わせ、前記外蓋材の剥離界面を前記内蓋にそれぞれヒートシールすること、
(4)内蓋ヒートシール工程と外蓋ヒートシール工程とを連続工程とし、これらのシールを同時に行うこと、
(5)前記内蓋が、外蓋よりも容器内圧の変化に追従して変形し易いこと、
(6)前記剥離工程と内蓋ヒートシール工程との間に、内蓋の成形加工工程を有すること、
(7)前記容器本体のフランジ部と内蓋とのヒートシールを易剥離性シールとし、内蓋と外蓋とのヒートシールを難剥離性シールとすること、
が望ましい。
(i)前記2層からなる蓋材を巻き出す巻き出し工程、
(ii)前記2層からなる蓋材を内蓋材と外蓋材に剥離する剥離工程、
(iii)前記容器本体のフランジ部に内蓋材のヒートシールを行う内蓋ヒートシール工程、
(iv)前記内蓋材の上に外蓋材を重ね合わせてヒートシールを行う外蓋ヒートシール工程、
(v)前記内蓋と外蓋以外を切り取るトリミング工程
を含むことを特徴とする。
(a)巻き出し工程
内蓋材3と外蓋材4の2層からなる蓋材2を原反ロール1から巻き出す巻き出し工程である。
内蓋材3と外蓋材4からなる2層の蓋材は、層間接着力が比較的弱く、層間剥離が生じやすいように共押出、押出ラミネート法等により複合フィルムを作製するのが望ましい。
このように内蓋材3と外蓋材4が同時に巻き出されるので、必要な蓋材量の管理および蓋材を消費した後の補充が容易にできる。
殺菌工程(b)は、本発明の密封容器の製造方法を無菌下で行う場合に必要な工程となり、前記した原反ロール1から巻き出した蓋材2の内外表面、即ち内蓋材3の外表面と外蓋材4の外表面の両外表面を殺菌する工程である。
前記蓋材2の内蓋材3と外蓋材4の剥離界面は、比較的高温で共押出又は押出ラミネートされるため無菌状態であるが、前記蓋材2の内蓋材3及び外蓋材の両外表面には雑菌が付着しており、前記両外表面の滅菌、殺菌を行う。
殺菌工程(b)における殺菌処理法としては、特に制限はないが、(1)加熱殺菌、(2)過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム、エチルアルコール、過酢酸、オゾンの少なくとも一種を利用した薬剤殺菌、(3)紫外線ランプ殺菌、(4)電子線殺菌、(5)パルス光放射殺菌(6)超音波等が例示できる。
これらの中でも、加熱殺菌、薬剤殺菌、紫外線ランプ殺菌、電子線殺菌、パルス光放射殺菌が特に望ましい。
薬剤殺菌において、過酸化水素水溶液を用いる場合は、洗浄浴22を省略してもよく、使用する過酸化水素の濃度は、30〜35質量%程度が望ましい。
また、他の液体の薬剤殺菌方法として、蓋材2両外表面に殺菌液噴霧装置により殺菌液を吹き付け、殺菌液中に浸漬した後、乾燥機により乾燥させるかエアーナイフにより付着の殺菌液を除去する方法を採用することもできる。
さらに、無菌下においては、殺菌工程(b)から後述する少なくとも内蓋シール工程(d)までは無菌雰囲気下にて行われるのが望ましい。なお、この例では、装置内で蓋材を殺菌しているが、予めガンマー線殺菌した蓋材を用いてもよい。ガンマー線殺菌の場合は、2層からなる蓋材2をロール状のまま梱包して、両面および層間までも殺菌でき、装置内の殺菌工程を簡略化できることから好適に適用される。
尚、無菌下で行わない場合は、ホットパック、ボイル殺菌、レトルト殺菌等の公知の殺菌方法を採用することができる。
剥離工程(c)は、前記内蓋材3と外蓋材4からなる2層の蓋材2を、内蓋材3と外蓋材4とに剥離する工程であり、内蓋材3と外蓋材4は、前記した共押出、押出ラミネート法等により得るので、剥離は比較的容易に行うことができる。
内蓋ヒートシール工程(d)は、内容物が充填された容器本体8のフランジ部に内蓋材3を重ね合わせた後に、ヒートシール装置9を用いてシールを行う工程である。
この場合、前述したように、前記蓋材2の内蓋材3と外蓋材4の剥離界面は、比較的高温で共押出又は押出ラミネートされるため無菌状態であるため、前記内蓋材3の剥離界面を容器のフランジ部に重ね合わせてヒートシールすることにより、容易に密封容器の無菌性を保つことができる。
図1に示すように、内蓋材3の剥離界面の容器のフランジ部への重ね合わせは、蓋材2を内蓋材3と外蓋材4とに剥離した後、前記内蓋材3の剥離面が下方になるように反転することによって達成できる。
特に、本発明の密封容器の製造方法を無菌下で行う場合は、蓋材2の両外表面は殺菌処理がなされるが、内蓋材3と外蓋材4との剥離界面は、前記両外表面と比較して殺菌性が高く、かつ殺菌液等が残存するおそれもないので、反転工程(h)を採用して、前記内蓋材3の剥離界面を容器本体のフランジ部にヒートシールするのが望ましい。
従って、本発明においては、少なくとも前記巻き出し工程から内蓋ヒートシール工程までを無菌雰囲気下で行うことも望ましい態様である。
尚、蓋材2における内蓋材3と外蓋材4の剥離面の無菌性を得るためには、押出温度が好ましくは120℃以上、より好ましくは150℃以上の高温で内蓋材3と外蓋材4を多層化することが望ましい。
外蓋ヒートシール工程(e)は、内蓋ヒートシール工程(d)後に、内蓋材3の上に更に外蓋材4を重ねて、外蓋用ヒートシール装置10を用いてヒートシールを行う工程である。
この場合も内蓋材3のヒートシールと同様、前述したように、内蓋材3及び外蓋材4の2層からなる蓋材2の剥離界面を形成していた面は、滅菌された状態であるので、外蓋材4の剥離界面が、内蓋材3と相対する面となるように重ねるのが望ましい。
尚、前述した内蓋ヒートシールと外蓋ヒートシールとのヒートシール工程は、同時に行うこともできる。
トリミング工程(f)は、トリミング装置11により、内蓋材3による内蓋と外蓋材4による外蓋の形成部以外を切り取る工程である。
尚、図1では、外蓋ヒートシール工程後に、内蓋材3と外蓋材4を同時に切り取っているが、内蓋材3については、必要に応じて、内蓋ヒートシール工程後にトリミング装置11’により切り取ってもよい。
トリミング後の内蓋材3及び外蓋材4からなるスクラップ材13は巻き取り機14で巻き取られる。
本発明の密封容器の製造方法においては、前記内蓋3が外蓋4よりも容器内圧の変化に追従して変形し易い構成とすることが望ましく、そのような構成としては、2層の蓋材3、4のうち、容器本体側に位置する内蓋材3を変形可能な可撓性に富む落とし蓋構造を採用することができる。
この場合、蓋材2を内蓋材3と外蓋材4とに剥離した後に、落とし蓋形態の立体的な形状7とするために、前記内蓋材3を成形加工する。
この成形加工は、内蓋材成形加工手段6を用いて、冷間成形、熱間成形等により行うことができるが、熱間成形を採用する場合には、内蓋材3を予め加熱装置5で加熱し、圧空成形、真空成形等により内蓋を成形することができる。
また、内蓋3が外蓋4よりも容器内圧の変化に追従して変形し易い構成とするには、他に、前記内蓋3の材料として、外蓋4よりも延伸強度が低く、かつ破断伸びが大きい材料を選択しても良い。
図2乃至図4に示す密封容器は、容器本体30がカップ状に形成された側壁部31及び底部32から成り、前記側壁部31の開口端部にフランジ部33が形成され、容器本体側の内蓋34と容器本体の外側の外蓋35とから構成され、前記内蓋34を変形可能な可撓性に富む落とし蓋構造としている。
また、容器本体30のフランジ部33と内蓋34とのシール部を易剥離性シール部36、外蓋35と前記内蓋34とのシール部を難剥離性シール部37とし、その位置関係を、その外端縁方向に沿って部分的に重なる位置関係とし、前記易剥離性シール部36の内側端縁38を、難剥離性シール部37の内側端縁39よりも内側に位置させている。
開封開始部においては、蓋材に把持部Tを設け、容器の外側に突出させ、開封部となる易剥離シール部36に外側からの剥離力が作用するように、2層の蓋34、35から成る摘み部Tを把持して上方に引き上げると、剥離力P’は易剥離性シール部9に作用し、手による剥離開封が容易に行える。
尚、前記摘み部Tは、内蓋34、或いは外蓋35の何れか一方に設けても良い。
更に、外蓋35に作用した剥離力あるいは破壊力は、易剥離性シール部36の内側端縁38が難剥離性シール部37の内側端縁39よりも内側に位置しているため難剥離性シール部37に作用し、例えば23N/15mm以上のような大きな剥離力あるいは破壊力に耐えることができる。
この通気孔42は、充填密封後の内容物をレトルト殺菌乃至ボイル殺菌する場合、前記通気孔42を介して内蓋34と外蓋35の空間部に水分等が入るのでこれを防止するため閉じた状態とし、流通時等において前記空間部43にある一定以上の内圧が発生した時点で開口するようにしても良い。
尚、前記通気部を設ける手段としては、内蓋34と外蓋35の難剥離性シール部37に未シール部として設けても良く、例えば前記難剥離性シール部37に部分的に易剥離シール部、容器内方に向く烏口状シール部、又は外蓋35に溝状の弱化部等を設け、内蓋34と外蓋35間の空間部に内圧が発生したときに外気と連通させるようにしても良い。
このような構成とすることにより、容器本体の剛性が比較的低い場合、容器本体30のフランジ部33と内蓋34間が易剥離性シール部36であっても、側面落下に伴う容器変形が、前記内蓋34上に難剥離シール部37を介してシールされた外蓋35によって防止され、容器の破損乃至は密封破壊が効果的に防止される。
即ち、難剥離シール部37を介しての外蓋35の存在により、側面落下時の容器の大きな変形、或いは破損、容器本体30のフランジ部33と内蓋34間の易剥離性シール部36の剥離による密封不良が防止される。
一方、外蓋35がない場合には、内蓋34の延伸強度にもよるが、側面落下によりフランジ部33が大きく変形し、容器本体30が破損したり、フランジ部33と内蓋34間の易剥離性シール部36が剥がれたりするおそれがある。
本発明の密封容器の製造方法に用いられる容器本体の材料としては、それ自体公知の任意の容器形成素材、例えば樹脂、金属、紙、ガラス、セラミックスあるいはこれらの積層体から形成されることができる。
容器本体は、ヒートシール性を有する樹脂単独から形成することができるが、アルミ箔、鋼箔、ブリキ箔等の金属箔の場合には、少なくともヒートシール性を有する樹脂をその容器内面の全面乃至はフランジのヒートシール面に積層させる必要がある。
ヒートシール性を有する樹脂としては、例えば、低、中、高密度ポリエチレン、アイソタクテイックポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン系不飽和カルボン酸乃至その無水物でグラフト変性されたオレフィン樹脂等のオレフィン系樹脂、比較的低融点又は低軟化点のポリアミド又は共重合ポリアミド、比較的低融点又は低軟化点のポリエステル又は共重合ポリエステル樹脂等が挙げられる。
1.容器本体側の内蓋
本発明の密封容器の製造方法に使用する容器本体側の内蓋としては、単層、多層のフィルム、シートのいずれであってもよいが、容器内圧の変化に追従して変形可能な可撓性に富む樹脂材料が望ましく、容器本体30のフランジ33との易剥離性シール部36、及び容器本体外側の外蓋35との難剥離性シール部37といった各シール部の形成、或いは内蓋34へのガスバリア性等の機能付与といった目的に応じて適宜選択すれば良い。
例えば、容器本体の構成材料として例示した低、中、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、アイソタクテイックポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン系不飽和カルボン酸又はその無水物でグラフト変性されたオレフィン樹脂等のオレフィン系樹脂、比較的低融点又は低軟化点のポリアミド又は共重合ポリアミド、比較的低融点又は低軟化点のポリエステル又は共重合ポリエステル樹脂が挙げられる。
これらを用いて、容器本体30のフランジ部33との易剥離性シール部36、容器本体外側の外蓋35との難剥離性シール部又は易剥離性シール部の形成を考慮して材料を選択する。
また、ガスバリアとして酸素吸収性を付与することも可能で、酸素吸収性樹脂としては、遷移金属触媒と酸化性有機成分、或いはそれらをバリア樹脂に含有する公知の任意のものが挙げられる。
接着剤樹脂としては、特に限定されないが、酸変性オレフィン系樹脂、例えば、無水マレイン酸グラフトポリエチレン、無水マレイン酸グラフトポリプロピレン、ウレタン系接着剤などを用いることができる。
容器本体の外側の外蓋35としては、前述した容器本体側の内蓋34と同様に単層、多層のフィルム、シートのいずれであってもよいが、容器本体側の内蓋34との難剥離性シール部37の形成を考慮して適宜選択される。
尚、前記外蓋は、容器に落下耐性を付与するために比較的引っ張り破断強度の高い金属箔層乃至は未延伸または延伸フィルムを使用するのが望ましい。また、外蓋には、容器本体の形状に対応する絵柄、文字等をグラビア印刷等の公知の方法で印刷した基材を用いることができる。
本発明で使用される蓋材は、少なくとも外蓋材と内蓋材となるべき2層が弱接着しており、層間剥離できるものである。かつ内蓋材は外蓋材あるいは容器本体のフランジヒートシール面と、ヒートシールすることによって、難剥離性シール部あるいは易剥離性シール部を形成しなければならない。
層間剥離するような弱接着を形成する方法としては、公知の任意の方法が適用できる。例えば、前記ヒートシール樹脂からなる面に同じ乃至は同種の樹脂を押出コート乃至共押出コートし、押し出し温度を低くし、エアギャップを大きくとる、あるいは加工速度を早くするなどすることにより、弱接着強度とすることができる。また、層間剥離すべき一方または両方に、接着を阻害する有機物乃至は無機物および樹脂などを、ヒートシール性を大きく阻害しない範囲でブレンドしてもよい。なお、押出コート乃至共押出コート時に反対側より別基材を挿入し、いわゆるサンドイッチラミネーションとしてもよい。
また、別方としては、内蓋材と外蓋材間のヒートシール樹脂と、内蓋材と容器本体のフランジヒートシール面間のヒートシール樹脂とをヒートシール性を示さない異なる樹脂系とし、これらのヒートシール樹脂間の弱接着を利用する方法が上げられる。例えば、内蓋材と外蓋材間のヒートシール樹脂をポリオレフィン系樹脂(PO)とし、内蓋材と容器本体のフランジヒートシール面間のヒートシール樹脂をポリエステル系樹脂(PEs)として、強接着が得られるドライラミネーションなどの方法で積層した外蓋材形成基材(基材/PO)と内蓋材形成基材(PEs/PO)をPOでサンドイッチラミネーションし、蓋材(基材/PO・PO・PEs/PO)を作成する。得られた蓋材は、PO・PEs間が弱接着となるので、この間で容易に剥離し、外蓋材(基材/PO・PO)と内蓋材(PEs/PO)が得られる。同様に、外蓋材形成基材(基材/PO)と内蓋材形成基材(PO)をPO/PEs/接着性樹脂/POの構成で共押出ししてサンドイッチラミネーションし、蓋材(基材/PO・PO/PEs/接着性樹脂/PO・PO)を作成する。得られた蓋材を剥離すると外蓋材(基材/PO・PO)と内蓋材(PEs/接着性樹脂/PO・PO)が得られる。この場合、剥離されるPO/PEs間は無菌性の高い面となる。なお、これらの例の場合、剥離後、外蓋材または内蓋材の一方を反転して用いる。
以上の例に限らず、様々な構成を採用することができる。
2:2層からなる蓋材
3:内蓋材
4:外蓋材
5:加熱装置
6:内蓋成形加工装置
8:内容物が充填された容器本体
9:内蓋材用ヒートシール装置
10:外蓋材用ヒートシール装置
11:トリミング装置
12:密封容器
13:スクラップ材
14:巻取り機
21:過酸化水素水溶液浴
22:洗浄浴
23:エアーナイフ
24:乾燥機
Claims (8)
- 内蓋と外蓋とを形成する2層からなる蓋材を内容物が充填された容器本体にヒートシールして密封する密封容器の製造方法であって、
(i)前記2層からなる蓋材を巻き出す巻き出し工程、
(ii)前記2層からなる蓋材を内蓋材と外蓋材に剥離する剥離工程、
(iii)前記容器本体のフランジ部に内蓋材のヒートシールを行う内蓋ヒートシール工程、
(iv)前記内蓋材の上に外蓋材を重ね合わせてヒートシールを行う外蓋ヒートシール工程、
(v)前記内蓋と外蓋以外を切り取るトリミング工程
を含むことを特徴とする密封容器の製造方法。 - 前記巻き出し工程後、殺菌工程を有することを特徴とする請求項1に記載の密封容器の製造方法。
- 少なくとも前記巻き出し工程から内蓋ヒートシール工程までを無菌雰囲気下で行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の密封容器の製造方法。
- 前記内蓋材の剥離界面を容器のフランジ部に重ね合わせ、前記外蓋材の剥離界面を前記内蓋それぞれヒートシールする請求項1乃至3の何れかに記載の密封容器の製造方法。
- 内蓋ヒートシール工程と外蓋ヒートシール工程とを連続工程とし、これらのシールを同時に行うことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の密封容器の製造方法。
- 前記内蓋が外蓋よりも容器内圧の変化に追従して変形し易いことを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の密封容器の製造方法。
- 前記剥離工程と内蓋ヒートシール工程との間に、内蓋の成形加工工程を有することを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の密封容器の製造方法。
- 前記容器本体のフランジ部と内蓋とのヒートシールを易剥離性シールとし、内蓋と外蓋とのヒートシールを難剥離性シールとすることを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の密封容器の製造方法。
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