JP4244637B2 - Cup-shaped container with lid - Google Patents

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    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性蓋がヒートシールにより接着一体化される蓋付カップ状容器に関し、より詳細には、落下時のフランジの割れ、蓋材の剥離やエッジ切れによる破損が有効に防止されている蓋付カップ状容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性ポリエステルは、耐衝撃性、耐熱性、透明性に優れており、ある程度のガスバリアー性をも有することから、各種の包装容器として広く使用されている。
このような包装容器の一例として、延伸或いは未延伸の熱可塑性ポリエステルのシートを熱成形して成るフランジ付容器がある。
【０００３】
このようなフランジ付容器としては、結晶化度３０％以下、面配向指数０．０２〜０．１５の二軸延伸ポリエステルシートを圧空により、該ポリエステルの結晶化温度（Ｔｃ）℃以下、（Ｔｃ−７０）℃以上の温度に加熱された加熱型に沿わせて成形し、得られた成形品を加熱型との接触により熱処理し、次いで加熱型に略対応する形状を有する冷却型を前記加熱型に嵌合させ、しかる後に加熱型側から圧空を吹き込んで成形品を冷却側に強制的に移し沿わせて、冷却型との接触により冷却することを特徴とするポリエステルシートの熱成形方法が提案されている（特許公報１参照）。
【０００４】
また、蓋材と熱接着させるための熱接着部を備えた、ポリエステル製シートを成形して成る容器であって、熱接着部の結晶化度が２０％未満、容器の底部及び側部の結晶化度が２０％以上であるポリエステル容器や（例えば、特許公報２参照）、熱可塑性ポリエステルシートの熱成形から成り、胴部の器壁の密度法による結晶化度が１５％以上と成るように配向結晶化され、胴部器壁が湾曲ＰＳＰＣマイクロディフラクトメータによるＸ線回折で測定した特定の配向特性を有する耐熱性及び耐衝撃性を有する容器（例えば、特許公報３参照）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５７−１４６６１７号公報
【特許文献２】
特公平４−３６５３４号公報
【特許文献３】
特開２００１−２５２９７２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術１は、成形用のシートとして二軸延伸シートを使用するものであるが、この成形法では、容器の耐熱性を向上させることは可能であっても、容器の耐衝撃性の点では未だ充分満足するものではない。
また、上記従来技術２では、加熱可塑化された非晶質のポリエステルシートを結晶化温度に維持された金型を用いて、トレイ等に成形し、底部及び／又は側部を熱結晶化させるものであるが、側部を延伸により分子配向させることの開示はなく、得られる容器は耐衝撃性などの点で未だ充分満足しえるものではない。
【０００７】
更に従来技術３は、耐熱性及び透明性に優れ、底部の落下衝撃に対する胴部下部の耐衝撃性には顕著に優れたものであるが、容器フランジ部付近の耐衝撃性、すなわち側方からの落下衝撃に対する耐衝撃性については改善の余地がある。
従って本発明の目的は、剛性に乏しい容器であっても、耐衝撃性、特にフランジ部付近の耐衝撃性に優れると共に、シール剥離等の不都合を生じることなくシール強度の低下による易開封性を図ることも可能な蓋付カップ状容器を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、フランジ部を有するカップ状容器及び該フランジ部にヒートシールにより接着される可撓性蓋から成る蓋付カップ状容器において、下記式（１）及び（２）
Ｓ／Ｗ≧（５０００Ｐ−１．９＋３）／１５０ …（１）
Ｔ≧５０００Ｐ−１．９＋３ …（２）
式中、Ｓは、フランジ部と蓋のヒートシール強度（Ｎ／１５ｍｍ）、
Ｗは、蓋付カップ状容器に内容物を充填した状態での総重量（ｇ）、
Ｐは、カップ状容器のフランジ部形成部位における口径が２０％圧縮する時までの最大荷重（Ｎ）、Ｔは、蓋の突き刺し強度（Ｎ）
を満足することを特徴とする蓋付カップ状容器が提供される。
【０００９】
本発明の蓋付カップ状容器によれば、
１．カップ状容器の蓋の突き刺し強度Ｔが８（Ｎ）以下であること、
２．カップ状容器のフランジ部と蓋とのヒートシール強度Ｓが１５（Ｎ／１５ｍｍ）以下であること、
３．カップ状容器が、少なくともエチレンテレフタレート単位を主体とする熱可塑性ポリエステル層を備えたシート又はプリフォームから熱成形されたものであること、
４．カップ状容器に、カップ状容器のフランジ部形成部位における口径が２０％圧縮する時までの最大荷重Ｐを増大させる保護具を取り付けたものであること、
５．保護具が、オーバーキャップであること、
６．オーバーキャップは天面及びスカート部から成り、該天面の少なくとも一部が容器側に凹んで蓋と接触可能な押さえ込み部が形成され、該押さえ込み部がフランジ部内周縁よりも内側に位置し、且つ押さえ込み部の外周縁がフランジ部近傍に位置し、特に押さえ込み部の形状がリング状であること、
７．保護具が、カップ状容器の胴部に取り付けられるリング状部材であること、
８．フランジ部に環状突起が形成されていること、
が好ましい。
【００１０】
【発明の実施形態】
本発明の蓋付カップ状容器は、カップ状容器のフランジ部に可撓性材料から成る蓋をヒートシールにより接着させて密封するものであり、ヒートシール強度及びフランジ部の剛性が一定の関係を有することにより、満足する耐衝撃性が得られるようにしたものである。さらに、ヒートシール強度の低減による易開封性やストローによる良好な突き刺し性能をも実現させることを可能にしている。
すなわち、カップ状容器に可撓性材料から成る蓋材をヒートシールにより接着した蓋付カップ状容器が側方から落下されると、カップや蓋材は剛性に乏しいため、ヒートシール部の剥離や、フランジ部内周縁に沿った蓋材の破断（エッジ切れ）や、或いはフランジ部の破断が生じることになる。このような蓋付カップ状容器の破損等の耐衝撃性を向上させるためには、カップの剛性、蓋材強度およびシール強度を向上させることが考えられるが、容器の軽量化の要望や使用材料の低減を図る必要から肉厚を増加させることによるカップの剛性や蓋材強度の向上には限界がある。一方、ヒートシール強度についても、フランジヒートシール面が高度に結晶化している場合や分子配向している場合にはヒートシール性が低下し、ヒートシール強度を高くできない場合がある。また、ヒートシール強度を高くできたとしても、引き剥がしにより蓋を開封する場合には、開封性の点からヒートシール強度を高くすることはできないため限界がある。
このような観点から、本発明の蓋付カップ状容器においては、後述するようにヒートシール強度及びフランジ部の強度の最適な相関関係を求め、この関係を満足することによって、耐衝撃性、易開封性、易突き刺し性を具備することが可能となるのである。
【００１１】
図１及び図２は、総重量Ｗ（図１：２４０ｇ及び図２：２００ｇ）の蓋付カップ状容器において、８０ｃｍ高さより側面落下試験を行った結果について、シール強度Ｓ（Ｎ／１５ｍｍ）及びフランジ部の剛性としてフランジ部が２０％圧縮（フランジ部内周縁によって形成される円の直径が２０％減少するまでフランジ部を圧縮）される時までの最大荷重（以下、単に２０％歪み荷重という）Ｐ（Ｎ）との関係を示したものである。
この試験結果によると、蓋材剥離及びフランジ割れが生じるまでの落下試験回数は、シール強度Ｓと２０％歪み荷重Ｐとの関係に左右されることが理解される。
すなわち、図１及び図２において、蓋材剥離及びフランジ割れが生じるまでの落下回数が８回以上と優れた結果を示すカップ状容器は、下記式（１Ｃ）を満たす位置にあり、また同様に落下回数が５〜７回の結果を示すカップ状容器は、下記式（１Ｂ）を満たし、下記式（１Ｃ）よりも下にほぼ位置する。同様に２〜４回では下記式（１Ａ）を満たし、下記式（１Ｂ）よりも下にほぼ位置する。１回では下記式（１）を満たし、下記式（１Ａ）よりも下にほぼ位置する。０回では、下記式（１）よりも下側に位置していることが明らかである。
【００１２】
Ｓ／Ｗ≧（５０００Ｐ−１．９＋３）／１５０ …（１）
Ｓ／Ｗ≧｛５０００（Ｐ−３）−１．９＋３．５｝／１５０ …（１Ａ）
Ｓ／Ｗ≧｛５０００（Ｐ−９）−１．９＋４｝／１５０ …（１Ｂ）
Ｓ／Ｗ≧｛５０００（Ｐ−１５）−１．９＋４．５｝／１５０…（１Ｃ）
本発明においては、上述したような結果から、上記式（１）を満たすことにより、側面落下による優れた耐衝撃性を有する蓋付カップ状容器とすることができる。
なお、必要な落下耐性は容器重量や用途などによって異なるが、一般に、昭和５７年の厚生省告示２０号の『落下試験』およびＪＩＳ Ｚ ０２３８の『落下強さ試験』を満足するレベルとされている。しかし、これらでは１００ｇ以上、４００ｇ未満の容器については５０ｃｍからの底面乃至ヒートシール面からの落下試験のみを規定しており、側面落下についての規定はない。更に、これらでは２回の落下で漏洩の有無を評価するものであるが、本発明では、実用性を考慮し、８０ｃｍ−１回以上の落下条件としており、この条件は５０ｃｍ−２回落下より厳しい条件となっている。
なお、高さＨ（ｃｍ）からの落下試験における（１）式、（１Ａ）式、（１Ｂ）式および（１Ｃ）式に対応する式は下式となる。
Ｓ／Ｗ≧（５０００Ｐ−１．９＋３）・Ｈ／１２０００ …（１’）
Ｓ／Ｗ≧｛５０００（Ｐ−３）−１．９＋３．５｝・Ｈ／１２０００…（１Ａ’）
Ｓ／Ｗ≧｛５０００（Ｐ−９）−１．９＋４｝・Ｈ／１２０００…（１Ｂ’）
Ｓ／Ｗ≧｛５０００（Ｐ−１５）−１．９＋４．５｝・Ｈ／１２０００…（１Ｃ’）
【００１３】
また本発明の蓋付カップ状容器においては、蓋材の突き刺し強度が下記式（２）を満足することも重要である。図３は上記式（１）を満たした蓋付きカップ状容器において、８０ｃｍ高さより側面落下試験を行った結果について、蓋材の突き刺し強度Ｔ（Ｎ）及び２０％歪み荷重Ｐ（Ｎ）との関係を示したものである。この試験結果によると、蓋材のエッジ切れの発生の有無は、蓋材の突き刺し強度Ｔと２０％歪み荷重Ｐとの関係に左右されることが理解される。
すなわち、図３において、側面落下により蓋材のエッジ切れが生じない優れた結果を示すカップ状容器は、下記式（２）を満たす位置にあり、蓋材のエッジ切れが生じるカップ状容器は、下記式（２）よりも下側に位置していることが明らかである。
Ｔ≧５０００Ｐ−１．９ ＋３ …（２）
【００１４】
本発明においては、上述したような結果から、上記式（２）を満たさない場合においては、シール強度及びフランジの２０％歪み荷重が本発明の範囲内にある場合でも、蓋材のエッジ切れが生じているのに対して、上記式（２）を満たす場合では、蓋材のエッジ切れ等の破損は全く生じていないのである。
本発明においては、上述したような結果から、上記式（１）及び（２）を満たすことにより、側面落下により蓋材剥離及びフランジ割れ、エッジ切れが生じない、優れた耐衝撃性を有する蓋付きカップ状容器とすることができる。
【００１５】
易開封性に優れた容器とするには、カップ状容器のフランジ部と蓋とのヒートシール強度Ｓを１５（Ｎ／１５ｍｍ）以下にすることが好ましい。ヒートシール強度Ｓがこの値を越えると引き剥がし開封が困難となるばかりでなく、蓋材が開封時に破断あるいはデラミネーションにより破損しやすくなるからである。
【００１６】
ストローの突き刺し性を良好にするには、カップ状容器の蓋の突き刺し強度Ｔを８（Ｎ）以下にすることが好ましい。突き刺し強度Ｔがこの値を越えると突き刺すのに大きな力を必要とするばかりでなく、一般的なストローでは、突き刺し時にストローの先が変形して、突き刺すこと自体ができなくなるからである。
【００１７】
フランジ部の２０％歪み荷重を向上させるには、フランジ部の厚みや幅を増加させ、スカート部を付与する他、フランジ部の結晶化度を上げる等種々の方法があるが、本発明においては、蓋付カップ状容器に保護具を取り付けるか、もしくはフランジ部あるいはその近傍に環状突起のような補強用リブを設けることによって、フランジ部及びその近傍を補強することが特に好ましい。
保護具としては、天面及びスカート部から成り、蓋材を覆い、フランジ部端縁に係合固定されるオーバーキャップや、カップ本体胴部のフランジ部直下に嵌め込まれるようなリング状部材を挙げることができ、これによりカップ状容器本体の２０％歪み荷重を増加させることが可能となる。このような保護具はフランジ部の圧縮変形を妨げるように作用して歪み量を低減させるため、カップ状容器の２０％歪み荷重を大きくすることが可能になるのである。
【００１８】
図４は、本発明の蓋付カップ状容器の一部の概略断面図であり、カップ状容器本体１は、胴部２の上端にフランジ部３が形成され、可撓性蓋４はフランジ部３の上面５とヒートシールされて接着されている。
オーバーキャップ１０は、天面１１及び天面周縁から垂下するスカート部１２から成り、この態様においては、フランジ部３の内周縁１３よりも内側の天面が容器側に凹んで蓋４と接触可能な押さえ込み部１４が形成されている。またスカート部下方には、フランジ部３と係合してオーバーキャップ１０をカップ状容器本体１に固定する係合部１５が形成されている。
【００１９】
このように、オーバーキャップには、蓋付カップ状容器に適用し、蓋に内圧がかかった時に、蓋を天面から支持することが可能な押さえ込み部が形成されていることが特に好ましく、これにより、カップ状容器のフランジ部と係合することにより側方からフランジ部を補強すると共に、天面からも蓋付カップ状容器を補強することが可能となる。
すなわち、カップ状容器に内容物が充填され、蓋材がヒートシールされた状態で側面から落下すると、カップ側面に荷重がかかると共に、内容物からの内圧が蓋にもかかり、この内圧は蓋材とフランジ部のシール部端縁が応力集中点となって作用するため、シール剥離や蓋材のエッジ切れ等が生じるおそれがある。
これに対し、外側から蓋を支持する押さえ込み部がオーバーキャップに形成されていることにより、蓋材を補強して、シール剥離やエッジ切れを有効に防止することが可能となる。
【００２０】
また図５は、図４と同様の蓋付カップ状容器に異なる形状のオーバーキャップを取り付けた態様であり、このオーバーキャップ１０では、天面１１に設けられる押さえ込み部１４がリング状であり、中央部１６は、蓋に内圧がかかった状態で蓋材と非接触になっている。
このようにオーバーキャップがリング状であると、オーバーキャップ天面に凹凸が形成され、天面が平板の状態よりも剛性が向上する。このため、内圧による蓋材の移動を有効に抑制でき、蓋材とフランジ部のシール部端縁に作用する応力を低減でき、シール剥離やエッジ切れがより有効に防止することが可能となる。
【００２１】
オーバーキャップは、押さえ込み部を有する限り、図４及び図５に示す具体例のほか、種々の態様を採用できるが、押さえ込み部の外周縁はフランジ部近傍に位置することが好ましい。これにより、シール部端縁に集中する応力を緩和することが可能となり、シール剥離やエッジ切れを有効に防止できる。
【００２２】
カップ状容器の補強という観点からは、保護具は、図６に示すように、カップ状容器１の胴部２のフランジ部３の下部に嵌合されるリング状部材１７であってもよい。これにより剛性に乏しいカップ状容器を補強することができ、特に側面からの衝撃による容器胴部の変形を有効に防止でき、２０％歪み荷重を増加することも可能になる。
【００２３】
（カップ状容器）
本発明のカップ状容器は、フランジ部、胴部及び閉塞底部を備えている限り、射出成形、押出成形、圧縮成形など種々の成形法により成形した容器に採用できるが、特に、分子配向可能で且つ熱結晶化可能な任意の熱可塑性樹脂から成るシート又はプリフォームを熱成形したものであることが好ましい。
これらのシート又はプリフォームは実質上非晶質で未配向の状態であることが好ましく、またこれらの中でも、特にエチレンテレフタレート単位を主体とする熱可塑性ポリエステルから成る層を少なくとも一層有するものであることが好ましい。
【００２４】
本発明において、シート又はプリフォームの少なくとも一層を構成するポリエステルとしては、熱可塑性ポリエステルが芳香族ジカルボン酸を主体とするカルボン酸成分と脂肪族ジオールを主体とするアルコール成分とから誘導されたポリエステル、特に前記カルボン酸成分の５０モル％以上がテレフタル酸成分からなり且つ前記アルコール成分の５０モル％以上がエチレングリコール成分からなるポリエステルが挙げられる。
上記条件を満足する限り、このポリエステルは、ホモポリエステルでも、共重合ポリエステルでも、或いはこれらの２種類以上のブレンド物であってもよい。
【００２５】
テレフタル酸成分以外のカルボン酸成分としては、イソフタール酸、ナフタレンジカルボン酸、Ｐ−β−オキシエトキシ安息香酸、ビフェニル−４，４’−ジカルボン酸、ジフェノキシエタン−４，４’−ジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等を挙げることができる。
【００２６】
一方、エチレングリコール以外のアルコール成分としては、１，４−ブタンジオール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビタンなどのアルコール成分を挙げることができる。
【００２７】
適当な熱可塑性ポリエステルの例は、決してこれに限定されないが、ポリエチレンテレフタレートが最も好適であり、他に、ポリエチレン／ブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート／２，６−ナフタレート、ポリエチレンテレフタレート／イソフタレートや、これらとポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート／イソフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリブチレンテレフタレート／アジペート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート／イソフタレート、ポリブチレンテレフタレート／アジペート、或いはこれらの２種以上とのブレンド物などが挙げられる。
【００２８】
ポリエステルは、フィルム形成範囲の分子量を有するべきであり、溶媒として、フェノール／テトラクロロエタン混合溶媒を用いて測定した固有粘度〔η〕は０．５以上、特に０．６乃至１．５の範囲にあるのが成形性や機械的性質、耐熱性などの点でよい。
【００２９】
その他、好適なポリエステルとして、生分解性を有するポリ乳酸、ポリグリコール酸や、これらの樹脂の共重合体などが挙げられる。
ポリエステル中には、エチレン系重合体、熱可塑性エラストマー、ポリアリレート、ポリカーボネートなどの改質樹脂成分の少なくとも１種を含有させることができる。この改質樹脂成分は、一般にポリエステル１００重量部当たり５０重量部迄の量、特に好適には５乃至３５重量部の量で用いるのが望ましい。
また本発明に用いるシート又はプリフォームには、それ自体公知のプラスチック用配合剤、例えば酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、充填剤、着色剤等を配合することができる。成形容器を不透明化する目的には、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、アルミナ、シリカ、各種クレイ、焼石膏、タルク、マグネシヤ等の充填剤やチタン白、黄色酸化鉄、ベンガラ、群青、酸化クロム等の無機顔料や有機顔料を配合することができる。
【００３０】
本発明に用いるプラスチックシートまたはプリフォームは、容器の大きさ等によっても相違するが、一般に０．５乃至５ｍｍ、特に１乃至３ｍｍの厚みを有することが、容器の強度や成形性の点で好ましい。
【００３１】
本発明の容器は、上記ポリエステル単層からなっていてもよく、またガスバリアー性樹脂等の他の樹脂層との積層体からなっていてもよい。
ガスバリアー性樹脂としては、公知の任意のもの、例えばエチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ナイロン樹脂（Ｎｙ）、ガスバリアー性ポリエステル樹脂（ＢＰＲ）、環状オレフィン系共重合体、酸素吸収性樹脂ないし樹脂組成物などを用いることができる。
他の樹脂層は、２層構成で内層或いは外層として用いることもできるし、また３層構成で中間層として用いることもできる。
【００３２】
本発明の容器は、上述したポリエステル樹脂層及びガスバリアー性樹脂層に加えて、任意の他の樹脂層を含有していることができる。
例えば、ポリエステル層とガスバリアー性樹脂層との間に熱接着性がない場合には、両樹脂層間に接着剤樹脂層を介在させることができる。
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などを用いることができる。
【００３３】
多層プラスチックシート又は多層プリフォームの断面構造の一例として、熱可塑性ポリエステル樹脂から成る内層及び外層、ガスバリアー性樹脂から成る中間層、及び必要により内外層と中間層とを強固に接着するために設けられた接着剤層の積層構造を有するものが挙げられる。
【００３４】
積層シートは、好適には上記熱可塑性ポリエステル樹脂、ガスバリアー性樹脂及び必要あれば接着剤樹脂を多層多重ダイスを通して上記多層構造に共押出することにより製造されるが、勿論サンドイッチラミネーション、押出コート法等の他の積層技術によっても製造することができる。
積層構造のプラスチックシートでは、熱可塑性ポリエステル内外層の厚み（tA）と酸素バリヤー性樹脂中間層の厚み（tB）とは、
tA：tB＝１００：１乃至４：１
特に ２５：１乃至５：１
の範囲内にあることが望ましい。
【００３５】
プリフォームは、射出成形や圧縮成形等により製造することができる。また、多層プリフォームの場合には、同時共射出成形法、逐次共射出成形法、および連続多層共押出成形法、非連続多層共押出成形法（ゴブと呼ばれる溶融樹脂塊の中心にガスバリアー層を位置させる成形方法）により製造することができる。
【００３６】
本発明のカップ状容器は、上記シートをそれ自体公知のプラグアシスト圧空乃至真空成形により成形されたものであることが特に好ましい。
プラグアシスト圧空乃至真空成形及び熱固定は、一段法でも二段法でも行うことができる。
一段法では、金型として熱固定温度に加熱された金型を使用し、金型内でプラグを前進駆動して絞りを行うと共に、圧空乃至真空で絞られたシートを膨張させ、金型と接触させて胴部の熱固定を行う。
一方、二段法では、金型として冷却された金型と、熱固定温度に加熱された金型を使用し、冷却された金型内でプラグを前進駆動して絞りを行うと共に、圧空乃至真空で絞られたシートを膨張させて予備成形体を製造し、この予備成形体を加熱された金型内に入れ、圧空乃至真空で予備成形体をさらに膨張させ、金型と接触させて、胴部の熱固定を行う。
【００３７】
本発明においては、フランジ部が非晶質乃至低結晶質である容器はフランジ部となるべき部分をクランプで把持してプラグアシスト成形を行うことにより製造できる。一方フランジ部が配向結晶化している容器は、フランジ形成用の段肩部を有するプラグを使用し、プラグの前進工程の大部分でフランジとなるべき部分をも延伸し、プラグの前進工程の終期でフランジとなるべき部分を前述した段肩部と金型とで型締めすることにより製造される。
図７は、本発明に用いるカップ状容器を、プラグ及び金型と共に示すものであり、この容器２０は、ポリエステルシート２１をプラグ２２で絞ると共に、金型２３内で圧空乃至真空で膨張させ、器壁を金型と接触させて、熱固定することにより製造される。この容器における胴部の高さ（Ｈ）と口径（Ｄ）との比（Ｈ／Ｄ）は、一般に０．８以上、特に１．０乃至２．０の範囲にあることが好ましい。
【００３８】
（蓋材）
本発明の蓋付カップ状容器に用いる可撓性蓋は、カップ状容器のフランジ部にヒートシールにより接着されることから、ヒートシール面がフランジ部とヒートシール性のある樹脂から成るものであることが好ましく、例えばカップ状容器のフランジ面がポリエステル樹脂から成る場合は、同系統の樹脂層を容器内面側表層として使用することが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレート系の樹脂容器に対しては、非晶性乃至は低結晶性のシクロヘキサンジメタノールをモノマーとして含むポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）、ポリエチレンテレフタレート／イソフタレート、ポリブチレンテレフタレート／イソフタレート、ポリブチレンテレフタレート／サクシネート、ポリブチレンテレフタレート／アジペートなどの共重合体や、これらの２種以上とのブレンド物などを使用することができる。
可撓性蓋材としては、従来この種のカップ状容器に用いられていたすべてのものを使用することができ、例えば、これに限定されないが、アルミ箔やスチール箔、ポリエステル樹脂、オレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂、紙等から成る積層体を使用することができる。
【００３９】
ポリエステル樹脂としては、カップ状容器で例示したものを使用することができ、またオレフィン系樹脂としては、低−、中−、高−密度のポリエチレン、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、アイソタクティックポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−１共重合体等を使用することができ、ポリアミド樹脂としては、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン６／ナイロン６，６共重合体、キシリレン基含有ポリアミドを挙げることができる。また各層間に接着性が乏しい場合は、カップ状容器について例示した接着剤を用いることもできる。
【００４０】
可撓性蓋材としては、これに限定されないが、以下の層構成を有する積層体を使用できる。
（容器側）ポリエステル系シーラント／アルミ箔／ＢＯ−ＰＥＴ（外側）
ポリエステル系シーラント／ＥＶＯＨ／ＢＯ−ＰＥＴ
ここで、ＢＯ−ＰＥＴは二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、ＥＶＯＨはエチレンビニルアルコール共重合体フィルムである。
可撓性蓋材の全体の厚みは適用すべき容器の大きさなどによっても相違するが、２０乃至１００μｍの範囲あることが好ましい。
【００４１】
（保護具）
本発明の蓋付カップ状容器の耐衝撃性を向上させるためにカップ状容器に取り付ける保護具としては、前述した通り、蓋材を覆い、フランジ部端縁に係合固定されるオーバーキャップや、カップ本体胴部のフランジ部直下に嵌め込まれるようなリング状部材を挙げることができる。
オーバーキャップは、これに限定されないが、ポリエステル樹脂やオレフィン系樹脂等から成るシートをカップ状容器と同様にプラグアシスト圧空乃至真空成形により成形することもできるし、また上記樹脂の射出成形や圧縮成形等によっても成形することができる。オーバーキャップの厚みは、一般に０．１乃至１．５ｍｍの範囲にあることが好ましい。
また押さえ込み部は、天面の面積の２０乃至８０％程度の面積であることが好ましい。
【００４２】
またリング状部材としては、これに限定されないが、上述したオレフィン系樹脂や、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂や、アルミ箔やスチール箔、ボール紙等から成るシートを接着したものを例示できる。特に、ポリオレフィン系樹脂から成るものを用いることが好ましい。
リング状部材の幅は、カップ状容器の大きさによっても相違するが、一般には、適用すべきカップ状容器の高さの少なくとも１乃至３０％程度の高さを有することが好ましい。またリング状部材の厚みは、使用する材料などによっても相違するが、０．５乃至３ｍｍの範囲にあることが好ましい。
さらに、飲用のための取っ手をつけたものでもよい。
【００４３】
【実施例】
（実験１）
［カップ状容器の作成］
ガラス転移温度７３℃の非晶性ポリエチレンテレフタレートのシート（シート厚さ１．２ｍｍ〜２．２ｍｍ）を使用し、プラグアシスト圧空成形法により、フランジ内径６８ｍｍで、フランジ厚及びフランジ外径の異なるカップ状容器を作成した。
カップ状容器のフランジ部の２０％歪み荷重Ｐ（Ｎ）をテンシロン（ＯＲＩＥＮＴＥＣ社製、型番ＵＣＴ−５Ｔ、圧縮速度５００ｍｍ／ｍｉｎ、雰囲気温度２３℃）で測定した。
［測定サンプルの作成］
作成したカップ状容器に、内容物として水を総重量Ｗが２４０ｇ及び２００ｇとなるように充填し、ヒートシール蓋により密封した。なおこのとき、異なるヒートシール温度（１４０℃〜２２０℃）でヒートシールすることにより、種々のヒートシール強度を持つ試料を作成した。
［蓋材］
蓋材には、５０μｍのアルミ箔に、接着樹脂として融点９４℃、軟化点６７℃のエチレン・メタクリル酸コポリマー（三井デュポン社製）と、シーラント樹脂として融点１２３℃、ガラス転移温度―７０℃のポリブチレンテレフタレート系コポリマー（東洋紡社製）をそれぞれ２０μｍと１０μｍの厚さとなるように共押出しコートしたラミネート材を用いた。
［蓋材シール強度の測定］
ＪＩＳ Ｚ ０２３８「ヒートシール軟包装袋および半剛性容器の試験方法」に従い、ヒートシール部に直交するように１５ｍｍ幅の短冊を切り出し、その両端を引張試験機により毎分３００ｍｍの速度で引っ張り、ヒートシール部を剥離したときの最大荷重を測定した。
［落下試験］
上記により作成したサンプルを用いて、５℃の雰囲気下において８０ｃｍの高さから１０回まで側面落下させ、容器破壊に至るまでの落下回数及び破壊形態を記録した。測定結果を表１に示した。なお、表１における保持回数とは、一つのサンプルが密封性を保持していた最大の落下回数（＝容器破壊に至ったときの落下回数−１）である。
【００４４】
【表１】

Figure 0004244637
【００４５】
得られた結果から、１回以上の落下保持回数を示す条件として次の（１）式が求められた。また、同じく２回以上、５回以上、８回以上の落下保持回数を示す条件としてそれぞれ（１Ａ）式、（１Ｂ）式、（１Ｃ）式
Ｓ／Ｗ≧（５０００Ｐ−１．９＋３）／１５０ …（１）
Ｓ／Ｗ≧｛５０００（Ｐ−３）−１．９＋３．５｝／１５０ …（１Ａ）
Ｓ／Ｗ≧｛５０００（Ｐ−９）−１．９＋４｝／１５０ …（１Ｂ）
Ｓ／Ｗ≧｛５０００（Ｐ−１５）−１．９＋４．５｝／１５０…（１Ｃ）
が得られた（図１及び図２）。これらの条件の内、少なくとも（１）式を満足させるものは、側面落下による蓋材剥離及びフランジ割れを生じない蓋付きカップ状容器であった。
【００４６】
（実験２）
［サンプル作成］
実験１におけるサンプルにおいて、蓋材のアルミ厚を７μｍ〜４０μｍに変更した以外は、同様の条件でサンプルを作成した。
［突き刺し強度］
昭和５７年の厚生省告示２０号に従い、試料を固定し、試料面に直径１．０ｍｍ、先端形状半径０．５ｍｍの半円形の針を毎分５０ｍｍの速度で突き刺し、針が貫通するまでの最大荷重を測定した。
［落下試験］
実験１と同様の落下試験を行い、破損形態がエッジ切れによるものか否かを記録した。（１）式を満たすカップ状容器の内、一例として、ヒートシール強度２４（Ｎ／１５ｍｍ）の場合の測定結果を表２に示した。
【００４７】
【表２】
Figure 0004244637
【００４８】
得られた結果をから、エッジ切れのないものを満たす条件として、下記式
Ｔ≧５０００Ｐ−１．９ ＋３ …（２）
を導き出した（図３）。
【００４９】
実施例１
（１）、（２）式を満たす条件（Ｓ：１３．２（Ｎ／１５ｍｍ）、Ｔ：６．２（Ｎ）、Ｐ：８２．１（Ｎ））のサンプルを作成し、落下試験を行ったところ、側面落下による蓋材剥離及びフランジ割れがなく、かつ、エッジ切れの生じない結果が得られた。
【００５０】
比較例１
実験２において、（１）式を満たさないＳ値、Ｐ値の関係の蓋付きカップ状容器を製造したこと以外は、実施例２と同様な試験を実施した。（１）式を満たさず、（２）式を満たす条件（Ｓ：１４．３（Ｎ／１５ｍｍ）、Ｔ：２０．２（Ｎ）、Ｐ：２４．１（Ｎ））で、５℃の雰囲気下において８０ｃｍの高さから側面落下させたところ、１回目の落下により、蓋材のエッジ切れは生じなかったものの、蓋材の剥離により容器が破損した。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の蓋付カップ状容器においては、フランジ部を有するカップ状容器及び該フランジ部にヒートシールにより接着される可撓性蓋から成る蓋付カップ状容器において、上記式（１）及び（２）を満足することにより、剛性に乏しいカップ状容器であっても、耐衝撃性、特にフランジ部付近の耐衝撃性に優れると共に、シール剥離等の不都合を生じることなくシール強度の低下による易開封性を図ることが可能になった。また、かかる蓋付カップ状容器にオーバーキャップ等の保護具を適用することにより、更なる耐衝撃性の向上を図ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】蓋付カップ状容器（総重量２４０ｇ）の側面落下試験の結果について、シール強度Ｓ及び２０％歪み荷重Ｐとの関係を示したものである。
【図２】蓋付カップ状容器（総重量２００ｇ）の側面落下試験の結果について、シール強度Ｓ及び２０％歪み荷重Ｐとの関係を示したものである。
【図３】蓋付カップ状容器（総重量２４０ｇ）の側面落下試験時の蓋材エッジ切れ発生の有無について、突き刺し強度Ｔ及び２０％歪み荷重Ｐとの関係を示したものである。
【図４】本発明の蓋付カップ状容器にオーバーキャップの一例を適用した状態の部分断面図を示す。
【図５】本発明の蓋付カップ状容器にオーバーキャップの他の一例を適用した状態の部分断面図を示す。
【図６】本発明の蓋付カップ状容器にリング状部材の一例を適用した状態の部分断面図を示す。
【図７】本発明に用いるカップ状容器の成形を説明するための図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cup-shaped container with a lid in which a flexible lid is bonded and integrated by heat sealing. More specifically, cracking of a flange at the time of dropping, peeling of a lid material, and breakage due to edge breakage are effectively prevented. It is related with the cup-shaped container with a lid.
[0002]
[Prior art]
Thermoplastic polyesters such as polyethylene terephthalate are excellent in impact resistance, heat resistance, and transparency, and have a certain degree of gas barrier properties, and thus are widely used as various packaging containers.
An example of such a packaging container is a flanged container formed by thermoforming a stretched or unstretched thermoplastic polyester sheet.
[0003]
As such a container with a flange, a biaxially stretched polyester sheet having a crystallinity of 30% or less and a plane orientation index of 0.02 to 0.15 is compressed, and the crystallization temperature (Tc) of the polyester is (Tc) or less. -70) Molding is carried out along a heating mold heated to a temperature of not lower than ° C, the obtained molded product is heat-treated by contact with the heating mold, and then the cooling mold having a shape substantially corresponding to the heating mold is heated. A polyester sheet thermoforming method characterized in that it is fitted into a mold and then blown with compressed air from the heating mold side to forcibly move the molded product to the cooling side and cool by contact with the cooling mold. It has been proposed (see Patent Publication 1).
[0004]
Also, a container formed by molding a polyester sheet, provided with a heat bonding part for heat bonding with a lid material, the crystallinity of the heat bonding part is less than 20%, and crystals at the bottom and sides of the container A polyester container having a degree of conversion of 20% or more (see, for example, Patent Document 2), or thermoforming a thermoplastic polyester sheet so that the degree of crystallinity of the body wall of the body portion is 15% or more. A container having heat resistance and impact resistance (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-86178) having specific orientation characteristics measured by X-ray diffraction with a curved PSPC micro diffractometer whose body wall is oriented and crystallized has been proposed. Yes.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-57-146617
[Patent Document 2]
Japanese Patent Publication No. 4-36534
[Patent Document 3]
JP 2001-252972 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The prior art 1 uses a biaxially stretched sheet as a sheet for molding. Although this molding method can improve the heat resistance of the container, the impact resistance of the container can be improved. But I'm still not fully satisfied.
Further, in the above-described prior art 2, a heat-plasticized amorphous polyester sheet is molded into a tray or the like using a mold maintained at a crystallization temperature, and the bottom and / or side portions are thermally crystallized. However, there is no disclosure of molecular orientation by stretching the side portions, and the resulting container is still not fully satisfactory in terms of impact resistance and the like.
[0007]
Furthermore, the prior art 3 is excellent in heat resistance and transparency, and remarkably excellent in the impact resistance of the lower part of the body against the drop impact at the bottom, but the impact resistance in the vicinity of the container flange, that is, from the side. There is room for improvement in impact resistance against drop impact.
Therefore, the object of the present invention is to provide excellent impact resistance, particularly impact resistance in the vicinity of the flange portion, even if the container has poor rigidity, and easy opening by reducing the sealing strength without causing inconvenience such as seal peeling. The object of the present invention is to provide a cup-shaped container with a lid that can be designed.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in a cup-shaped container having a flange part and a lid-shaped cup-shaped container bonded to the flange part by heat sealing, the following formulas (1) and (2)
S / W ≧ (5000P -1.9 +3) / 150 (1)
T ≧ 5000P -1.9 +3 (2)
In the formula, S is the heat seal strength (N / 15 mm) of the flange portion and the lid,
W is the total weight (g) of the cup-shaped container with lid filled with the contents,
P is the maximum load (N) until the diameter of the cup-shaped container flange portion is compressed by 20%, and T is the piercing strength of the lid (N)
The cup-shaped container with a lid characterized by satisfying the above is provided.
[0009]
According to the cup-shaped container with a lid of the present invention,
1. The piercing strength T of the lid of the cup-shaped container is 8 (N) or less,
2. The heat seal strength S between the flange and the lid of the cup-shaped container is 15 (N / 15 mm) or less,
3. The cup-shaped container is thermoformed from a sheet or preform provided with a thermoplastic polyester layer mainly comprising at least an ethylene terephthalate unit;
4). The cup-shaped container is attached with a protector that increases the maximum load P until the diameter of the flange-formed portion of the cup-shaped container is compressed by 20%,
5. The protective equipment is an overcap,
6). The overcap is composed of a top surface and a skirt portion, at least a part of the top surface is recessed on the container side to form a pressing portion that can come into contact with the lid, the pressing portion is located on the inner side of the inner peripheral edge of the flange portion, and The outer peripheral edge of the pressing part is located in the vicinity of the flange part, and in particular, the shape of the pressing part is a ring shape,
7). The protective device is a ring-shaped member attached to the body of the cup-shaped container;
8). An annular protrusion is formed on the flange,
Is preferred.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The cup-shaped container with a lid of the present invention is formed by adhering a lid made of a flexible material to the flange portion of the cup-shaped container by heat sealing, and has a certain relationship between the heat seal strength and the rigidity of the flange portion. By having it, satisfactory impact resistance can be obtained. Furthermore, it is possible to realize easy opening by reducing heat seal strength and good piercing performance by a straw.
That is, when a cup-shaped container with a lid in which a lid made of a flexible material is bonded to the cup-shaped container by heat sealing is dropped from the side, the cup and the lid are poor in rigidity. Then, the lid member breaks (edge breakage) along the flange inner peripheral edge, or the flange portion breaks. In order to improve impact resistance such as breakage of a cup-shaped container with a lid, it is conceivable to improve the rigidity, lid material strength and sealing strength of the cup. There is a limit to improving the rigidity of the cup and the strength of the lid by increasing the wall thickness because it is necessary to reduce the thickness. On the other hand, regarding the heat seal strength, when the flange heat seal surface is highly crystallized or molecularly oriented, the heat seal performance may be lowered and the heat seal strength may not be increased. Even if the heat seal strength can be increased, when the lid is opened by peeling off, there is a limit because the heat seal strength cannot be increased from the viewpoint of openability.
From such a viewpoint, in the cup-shaped container with a lid of the present invention, as described later, an optimum correlation between the heat seal strength and the strength of the flange portion is obtained, and by satisfying this relationship, impact resistance, easy It becomes possible to have an opening property and an easy piercing property.
[0011]
1 and 2 show the results of a side drop test from a height of 80 cm in a cup-shaped container with a lid having a total weight W (FIG. 1: 240 g and FIG. 2: 200 g), and the seal strength S (N / 15 mm) and As the rigidity of the flange, the maximum load until the flange is compressed by 20% (the flange is compressed until the diameter of the circle formed by the inner periphery of the flange decreases by 20%) (hereinafter simply referred to as 20% strain load). The relationship with P (N) is shown.
According to this test result, it is understood that the number of drop tests until the cover material peeling and the flange crack occur depends on the relationship between the seal strength S and the 20% strain load P.
That is, in FIG.1 and FIG.2, the cup-shaped container which shows the outstanding result with the frequency | count of dropping until the cover material peeling and the flange cracking are 8 times or more is in a position satisfying the following formula (1C), and similarly The cup-shaped container showing the result of the number of drops of 5 to 7 satisfies the following formula (1B) and is substantially located below the following formula (1C). Similarly, in the second to fourth times, the following formula (1A) is satisfied, and it is located substantially below the following formula (1B). At one time, the following formula (1) is satisfied, and it is located substantially below the following formula (1A). In 0 times, it is clear that it is located below the following formula (1).
[0012]
S / W ≧ (5000P -1.9 +3) / 150 (1)
S / W ≧ {5000 (P-3) -1.9 +3.5} / 150 (1A)
S / W ≧ {5000 (P-9) -1.9 +4} / 150 (1B)
S / W ≧ {5000 (P-15) -1.9 +4.5} / 150 (1C)
In this invention, it can be set as the cup-shaped container with a lid | cover which has the outstanding impact resistance by a side drop by satisfy | filling said Formula (1) from the above results.
Although the required drop resistance varies depending on the container weight and application, it is generally at a level that satisfies the “drop test” of the Ministry of Health and Welfare Notification No. 20 of 1982 and the “drop strength test” of JIS Z 0238. . However, in these containers, only a drop test from the bottom surface to the heat seal surface from 50 cm is specified for containers of 100 g or more and less than 400 g, and there is no specification for side drop. Furthermore, in these, the presence or absence of leakage is evaluated by two drops. However, in the present invention, the drop condition is 80 cm-1 or more in consideration of practicality, and this condition is more than the 50 cm-2 drop. It is a severe condition.
In addition, the expression corresponding to the expression (1), the expression (1A), the expression (1B), and the expression (1C) in the drop test from the height H (cm) is the following expression.
S / W ≧ (5000P -1.9 +3) · H / 12000 (1 ')
S / W ≧ {5000 (P-3) -1.9 +3.5} · H / 12000 (1A ′)
S / W ≧ {5000 (P-9) -1.9 +4} · H / 12000 (1B ′)
S / W ≧ {5000 (P-15) -1.9 +4.5} · H / 12000 (1C ′)
[0013]
In the cup-shaped container with a lid of the present invention, it is also important that the piercing strength of the lid material satisfies the following formula (2). FIG. 3 shows the results of a side drop test from a height of 80 cm in a lid-shaped cup-shaped container satisfying the above formula (1), with the piercing strength T (N) of the lid material and the 20% strain load P (N). It shows the relationship. According to this test result, it is understood that the occurrence of edge breakage of the lid member depends on the relationship between the piercing strength T of the lid member and the 20% strain load P.
That is, in FIG. 3, the cup-shaped container showing an excellent result in which the edge of the lid material does not break due to a side drop is in a position satisfying the following formula (2), and the cup-shaped container in which the edge break of the lid material occurs: It is clear that it is located below the following formula (2).
T ≧ 5000P -1.9 +3 (2)
[0014]
In the present invention, from the results described above, when the above formula (2) is not satisfied, even when the seal strength and the 20% strain load of the flange are within the scope of the present invention, the edge of the lid material is not cut. On the other hand, when the above formula (2) is satisfied, no damage such as edge breakage of the lid material occurs at all.
In the present invention, the above-described results (1) and (2) satisfy the above formulas (1) and (2) so that the lid material is not peeled off, the flange is cracked, and the edge is not cut off due to a side drop. A cup-shaped container can be provided.
[0015]
In order to make the container excellent in easy-openability, it is preferable that the heat seal strength S between the flange portion and the lid of the cup-shaped container is 15 (N / 15 mm) or less. This is because if the heat seal strength S exceeds this value, not only peeling and unsealing become difficult, but also the lid material is likely to be broken or broken by opening.
[0016]
In order to improve the piercing property of the straw, it is preferable that the piercing strength T of the lid of the cup-shaped container is 8 (N) or less. This is because when the piercing strength T exceeds this value, not only a large force is required for piercing, but also with a general straw, the tip of the straw is deformed at the time of piercing, and the piercing itself cannot be performed.
[0017]
In order to improve the 20% strain load of the flange portion, there are various methods such as increasing the thickness and width of the flange portion, adding a skirt portion, and increasing the crystallinity of the flange portion. It is particularly preferable to reinforce the flange portion and the vicinity thereof by attaching a protective device to the lid-shaped cup-shaped container or by providing a reinforcing rib such as an annular protrusion at or near the flange portion.
Examples of the protector include an overcap that includes a top surface and a skirt portion, covers the lid, and is engaged and fixed to the edge of the flange portion, and a ring-shaped member that is fitted directly under the flange portion of the cup body trunk portion. This makes it possible to increase the 20% strain load of the cup-shaped container body. Since such a protector acts to prevent the flange portion from compressive deformation and reduces the amount of strain, the 20% strain load of the cup-shaped container can be increased.
[0018]
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a part of a cup-shaped container with a lid according to the present invention. The cup-shaped container body 1 has a flange portion 3 formed at the upper end of the body portion 2 and the flexible lid 4 has a flange portion. 3 is heat-sealed and bonded.
The overcap 10 includes a top surface 11 and a skirt portion 12 that hangs down from the periphery of the top surface. In this aspect, the top surface on the inner side of the inner periphery 13 of the flange portion 3 is recessed toward the container and can come into contact with the lid 4. A pressing portion 14 is formed. An engaging portion 15 that engages with the flange portion 3 and fixes the overcap 10 to the cup-shaped container body 1 is formed below the skirt portion.
[0019]
As described above, the overcap is particularly preferably formed with a pressing portion that can be applied to a cup-shaped container with a lid and can support the lid from the top surface when an internal pressure is applied to the lid. Thus, the flange portion can be reinforced from the side by engaging with the flange portion of the cup-shaped container, and the cup-shaped container with lid can be reinforced from the top surface.
That is, if the cup-shaped container is filled with the contents, and the lid is dropped from the side in a heat-sealed state, a load is applied to the side of the cup, and the internal pressure from the contents is also applied to the lid. Since the seal edge of the flange portion acts as a stress concentration point, there is a possibility that seal peeling or edge cutting of the lid material may occur.
On the other hand, since the pressing portion that supports the lid from the outside is formed on the overcap, the lid member can be reinforced to effectively prevent seal peeling and edge breakage.
[0020]
FIG. 5 is a mode in which an overcap having a different shape is attached to a cup-shaped container with a lid similar to that in FIG. 4. In this overcap 10, the pressing portion 14 provided on the top surface 11 is ring-shaped, and the center The part 16 is not in contact with the lid member in a state where the internal pressure is applied to the lid.
When the overcap is ring-shaped in this way, irregularities are formed on the top surface of the overcap, and the rigidity is improved as compared with a flat top surface. For this reason, the movement of the lid material due to the internal pressure can be effectively suppressed, the stress acting on the edge of the seal portion between the lid material and the flange portion can be reduced, and seal peeling and edge breakage can be more effectively prevented.
[0021]
As long as the overcap has a pressing portion, various modes can be adopted in addition to the specific examples shown in FIGS. 4 and 5. However, the outer peripheral edge of the pressing portion is preferably located in the vicinity of the flange portion. Thereby, it is possible to relieve stress concentrated on the edge of the seal part, and it is possible to effectively prevent seal peeling and edge breakage.
[0022]
From the viewpoint of reinforcing the cup-shaped container, the protector may be a ring-shaped member 17 fitted to the lower portion of the flange portion 3 of the body portion 2 of the cup-shaped container 1 as shown in FIG. This makes it possible to reinforce the cup-like container having poor rigidity, effectively prevent the deformation of the container body due to the impact from the side surface, and increase the 20% strain load.
[0023]
(Cup-shaped container)
The cup-shaped container of the present invention can be used for containers molded by various molding methods such as injection molding, extrusion molding, and compression molding as long as it has a flange part, a body part, and a closed bottom part. In addition, a sheet or preform made of any thermoplastic resin that can be thermally crystallized is preferably thermoformed.
These sheets or preforms are preferably substantially amorphous and unoriented, and among them, at least one layer composed of a thermoplastic polyester mainly composed of an ethylene terephthalate unit. Is preferred.
[0024]
In the present invention, as a polyester constituting at least one layer of a sheet or a preform, a thermoplastic polyester is a polyester derived from a carboxylic acid component mainly composed of an aromatic dicarboxylic acid and an alcohol component mainly composed of an aliphatic diol, Particularly, a polyester in which 50 mol% or more of the carboxylic acid component is composed of a terephthalic acid component and 50 mol% or more of the alcohol component is composed of an ethylene glycol component can be mentioned.
As long as the above conditions are satisfied, the polyester may be a homopolyester, a copolyester, or a blend of two or more of these.
[0025]
Examples of carboxylic acid components other than the terephthalic acid component include isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, P-β-oxyethoxybenzoic acid, biphenyl-4,4′-dicarboxylic acid, diphenoxyethane-4,4′-dicarboxylic acid, 5 -Sodium sulfoisophthalic acid, hexahydroterephthalic acid, adipic acid, sebacic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc. can be mentioned.
[0026]
On the other hand, as alcohol components other than ethylene glycol, 1,4-butanediol, propylene glycol, neopentyl glycol, 1,6-hexylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, cyclohexane dimethanol, ethylene oxide adduct of bisphenol A And alcohol components such as glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, and sorbitan.
[0027]
Examples of suitable thermoplastic polyesters are in no way limited to this, but polyethylene terephthalate is most preferred, and other examples include polyethylene / butylene terephthalate, polyethylene terephthalate / 2,6-naphthalate, polyethylene terephthalate / isophthalate, and Polybutylene terephthalate, polybutylene terephthalate / isophthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, polybutylene terephthalate / adipate, polyethylene-2,6-naphthalate / isophthalate, polybutylene terephthalate / adipate, or two or more thereof Examples include blends.
[0028]
The polyester should have a molecular weight in the film forming range, and the intrinsic viscosity [η] measured using a phenol / tetrachloroethane mixed solvent as a solvent is 0.5 or more, particularly in the range of 0.6 to 1.5. It may be in terms of formability, mechanical properties, heat resistance, and the like.
[0029]
Other suitable polyesters include biodegradable polylactic acid, polyglycolic acid, and copolymers of these resins.
The polyester can contain at least one modified resin component such as an ethylene polymer, a thermoplastic elastomer, polyarylate, or polycarbonate. This modified resin component is generally used in an amount of up to 50 parts by weight, particularly preferably 5 to 35 parts by weight, per 100 parts by weight of polyester.
The sheet or preform used in the present invention can be blended with known plastic compounding agents such as antioxidants, heat stabilizers, UV absorbers, antistatic agents, fillers, colorants and the like. . For the purpose of making the molded container opaque, fillers such as calcium carbonate, calcium silicate, alumina, silica, various clays, calcined gypsum, talc, magnesia, titanium white, yellow iron oxide, bengara, ultramarine blue, chromium oxide, etc. Inorganic pigments and organic pigments can be blended.
[0030]
The plastic sheet or preform used in the present invention varies depending on the size of the container, but generally has a thickness of 0.5 to 5 mm, particularly 1 to 3 mm, from the viewpoint of the strength and moldability of the container. .
[0031]
The container of this invention may consist of the said polyester single layer, and may consist of a laminated body with other resin layers, such as gas barrier resin.
The gas barrier resin may be any known one, for example, ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH), nylon resin (Ny), gas barrier polyester resin (BPR), cyclic olefin copolymer, oxygen-absorbing property. Resins or resin compositions can be used.
The other resin layer can be used as an inner layer or an outer layer in a two-layer structure, or can be used as an intermediate layer in a three-layer structure.
[0032]
The container of the present invention can contain any other resin layer in addition to the above-described polyester resin layer and gas barrier resin layer.
For example, when there is no thermal adhesiveness between the polyester layer and the gas barrier resin layer, an adhesive resin layer can be interposed between the two resin layers.
The adhesive resin is not particularly limited, and acid-modified olefin resins such as maleic anhydride grafted polyethylene and maleic anhydride grafted polypropylene can be used.
[0033]
As an example of the cross-sectional structure of a multilayer plastic sheet or multilayer preform, provided to firmly bond the inner and outer layers made of thermoplastic polyester resin, the intermediate layer made of gas barrier resin, and if necessary, the inner and outer layers The thing which has the laminated structure of the obtained adhesive bond layer is mentioned.
[0034]
The laminated sheet is preferably manufactured by co-extrusion of the thermoplastic polyester resin, gas barrier resin and, if necessary, an adhesive resin into the multilayer structure through a multilayer multiplex die. Of course, sandwich lamination, extrusion coating method It can also be manufactured by other lamination techniques such as.
In the laminated plastic sheet, the thickness (tA) of the thermoplastic polyester inner and outer layers and the thickness (tB) of the oxygen barrier resin intermediate layer are:
tA: tB = 100: 1 to 4: 1
Especially 25: 1 to 5: 1
It is desirable to be within the range.
[0035]
The preform can be manufactured by injection molding or compression molding. In the case of multilayer preforms, simultaneous co-injection molding, sequential co-injection molding, continuous multilayer co-extrusion molding, and non-continuous multilayer co-extrusion molding (a gas barrier layer at the center of a molten resin mass called gob) Can be manufactured by a molding method).
[0036]
The cup-shaped container of the present invention is particularly preferably a product obtained by molding the above-mentioned sheet by known plug assist pressure air or vacuum forming.
Plug-assisted compressed air or vacuum forming and heat setting can be performed by a one-stage method or a two-stage method.
In the one-stage method, a mold heated to a heat fixing temperature is used as a mold, and the plug is moved forward in the mold to squeeze, and the sheet squeezed by compressed air or vacuum is expanded, The body is heat-fixed by contact.
On the other hand, in the two-stage method, a mold that has been cooled as a mold and a mold that has been heated to a heat-fixing temperature are used, and the plug is moved forward in the cooled mold to perform throttling. A sheet squeezed in vacuum is expanded to produce a preform, the preform is placed in a heated mold, the preform is further expanded with compressed air or vacuum, and contacted with the mold. The body is heat-fixed.
[0037]
In the present invention, a container having an amorphous or low crystalline flange portion can be manufactured by holding the portion to be the flange portion with a clamp and performing plug assist molding. On the other hand, a container with a flange portion oriented and crystallized uses a plug having a shoulder for forming a flange, and in the most part of the plug advancement process, the part that should become the flange is stretched, and the end of the plug advancement process. The part to be a flange is manufactured by clamping with the shoulder portion and the mold described above.
FIG. 7 shows a cup-shaped container used in the present invention together with a plug and a mold. This container 20 squeezes a polyester sheet 21 with a plug 22 and expands it in a mold 23 with compressed air or vacuum, It is manufactured by bringing a vessel wall into contact with a mold and heat fixing. The ratio (H / D) of the height (H) of the body portion in this container to the diameter (D) is generally 0.8 or more, and particularly preferably in the range of 1.0 to 2.0.
[0038]
(Cover material)
Since the flexible lid used for the cup-shaped container with a lid of the present invention is bonded to the flange portion of the cup-shaped container by heat sealing, the heat sealing surface is composed of a flange portion and a resin having heat sealing properties. For example, when the flange surface of the cup-shaped container is made of a polyester resin, it is preferable to use a resin layer of the same type as the surface of the container inner surface. For example, for polyethylene terephthalate resin containers, polyethylene terephthalate (PETG), polyethylene terephthalate / isophthalate, polybutylene terephthalate / isophthalate, polybutylene containing amorphous or low crystalline cyclohexanedimethanol as a monomer. Copolymers such as terephthalate / succinate and polybutylene terephthalate / adipate, and blends with two or more of these can be used.
As the flexible lid material, all those conventionally used in this type of cup-shaped container can be used. For example, but not limited to, aluminum foil, steel foil, polyester resin, olefin resin A laminate made of a thermoplastic resin such as polyamide resin, paper, or the like can be used.
[0039]
As the polyester resin, those exemplified in the cup-shaped container can be used, and as the olefin resin, low-, medium-, and high-density polyethylene, linear low density polyethylene (LLDPE), isotactic Polypropylene, ethylene-propylene copolymer, propylene-butene-1 copolymer, ethylene-propylene-butene-1 copolymer, etc. can be used. As polyamide resin, nylon 6, nylon 6,6, nylon 6 / Nylon 6,6 copolymer and xylylene group-containing polyamide. Moreover, when adhesiveness is poor between each layer, the adhesive agent illustrated about the cup-shaped container can also be used.
[0040]
Although it does not limit to this as a flexible lid | cover material, the laminated body which has the following layer structures can be used.
(Container side) Polyester sealant / Aluminum foil / BO-PET (Outside)
Polyester sealant / EVOH / BO-PET
Here, BO-PET is a biaxially stretched polyethylene terephthalate film, and EVOH is an ethylene vinyl alcohol copolymer film.
The total thickness of the flexible lid material varies depending on the size of the container to be applied, but is preferably in the range of 20 to 100 μm.
[0041]
(Protective equipment)
As a protector to be attached to the cup-shaped container in order to improve the impact resistance of the cup-shaped container with a lid of the present invention, as described above, an overcap that covers the lid and is engaged and fixed to the flange edge, A ring-shaped member that can be fitted directly under the flange portion of the cup body trunk portion can be exemplified.
The overcap is not limited to this, but a sheet made of polyester resin, olefin resin, or the like can be formed by plug-assisted compressed air or vacuum forming in the same manner as a cup-shaped container, and injection molding or compression molding of the resin. It can also be formed by such as. In general, the thickness of the overcap is preferably in the range of 0.1 to 1.5 mm.
The pressing portion preferably has an area of about 20 to 80% of the area of the top surface.
[0042]
Examples of the ring-shaped member include, but are not limited to, those obtained by adhering the above-described olefin-based resins, thermoplastic resins such as polyester resins and polyamide resins, and sheets made of aluminum foil, steel foil, cardboard, and the like. it can. In particular, it is preferable to use a polyolefin resin.
The width of the ring-shaped member varies depending on the size of the cup-shaped container, but in general, it preferably has a height of at least about 1 to 30% of the height of the cup-shaped container to be applied. The thickness of the ring-shaped member varies depending on the material used, but is preferably in the range of 0.5 to 3 mm.
Furthermore, the thing which attached the handle for drinking may be used.
[0043]
【Example】
(Experiment 1)
[Creating cup-shaped containers]
Using amorphous polyethylene terephthalate sheet with a glass transition temperature of 73 ° C (sheet thickness 1.2 mm to 2.2 mm), with a plug inner diameter of 68 mm, a cup with different flange thickness and flange outer diameter by the plug-assisted pressure forming method A container was created.
The 20% strain load P (N) of the flange portion of the cup-shaped container was measured with Tensilon (manufactured by ORIENTEC, model number UCT-5T, compression speed 500 mm / min, ambient temperature 23 ° C.).
[Create measurement sample]
The prepared cup-shaped container was filled with water so that the total weight W would be 240 g and 200 g, and sealed with a heat seal lid. At this time, samples having various heat seal strengths were prepared by heat sealing at different heat seal temperatures (140 ° C. to 220 ° C.).
[Cover material]
The lid material is 50 μm aluminum foil, an ethylene / methacrylic acid copolymer (manufactured by Mitsui DuPont) with a melting point of 94 ° C. and a softening point of 67 ° C. as an adhesive resin, and a melting point of 123 ° C. and a glass transition temperature of −70 ° C. as a sealant resin. A laminate material in which a polybutylene terephthalate copolymer (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was coextruded and coated to a thickness of 20 μm and 10 μm, respectively, was used.
[Measurement of lid seal strength]
In accordance with JIS Z 0238 “Testing methods for heat-sealing flexible packaging bags and semi-rigid containers”, a strip with a width of 15 mm is cut out so as to be orthogonal to the heat-sealing part, and both ends thereof are pulled at a speed of 300 mm by a tensile tester. The maximum load when the seal part was peeled was measured.
[Drop test]
Using the sample prepared as described above, a side drop was performed from a height of 80 cm to 10 times under an atmosphere of 5 ° C., and the number of times of dropping until the container was broken and the breaking mode were recorded. The measurement results are shown in Table 1. In addition, the holding | maintenance frequency in Table 1 is the maximum fall frequency | count (= fall frequency | count -1 when a container destruction was reached | attained) with which one sample was maintaining sealing performance.
[0044]
[Table 1]
Figure 0004244637
[0045]
From the obtained results, the following expression (1) was obtained as a condition indicating the number of times of holding one or more drops. In addition, the conditions (1A), (1B), and (1C) are the conditions indicating the number of times of holding the fall twice, 5 times, and 8 times, respectively.
S / W ≧ (5000P -1.9 +3) / 150 (1)
S / W ≧ {5000 (P-3) -1.9 +3.5} / 150 (1A)
S / W ≧ {5000 (P-9) -1.9 +4} / 150 (1B)
S / W ≧ {5000 (P-15) -1.9 +4.5} / 150 (1C)
Was obtained (FIGS. 1 and 2). Among these conditions, the one satisfying at least the expression (1) was a cup-shaped container with a lid that does not cause peeling of the lid material and cracking of the flange due to a side drop.
[0046]
(Experiment 2)
[Create sample]
In the sample in Experiment 1, a sample was prepared under the same conditions except that the aluminum thickness of the lid member was changed to 7 μm to 40 μm.
[Puncture strength]
According to the Ministry of Health and Welfare Notification No. 20 of 1982, the sample was fixed and a semicircular needle with a diameter of 1.0 mm and a tip shape radius of 0.5 mm was pierced at a speed of 50 mm per minute until the needle penetrated. The load was measured.
[Drop test]
The same drop test as in Experiment 1 was performed, and it was recorded whether or not the breakage was due to edge breakage. Table 2 shows the measurement results when the heat seal strength is 24 (N / 15 mm) as an example of cup-shaped containers satisfying the formula (1).
[0047]
[Table 2]
Figure 0004244637
[0048]
From the results obtained, the following formula is satisfied
T ≧ 5000P -1.9 +3 (2)
Was derived (Fig. 3).
[0049]
Example 1
Samples of conditions (S: 13.2 (N / 15 mm), T: 6.2 (N), P: 82.1 (N)) satisfying the expressions (1) and (2) are prepared, and a drop test is performed. As a result, there was obtained a result that the cover material was not peeled off and the flange was not cracked due to a side drop and no edge break occurred.
[0050]
Comparative Example 1
In Experiment 2, the same test as in Example 2 was performed except that a lid-shaped cup-shaped container having a relationship between the S value and the P value that did not satisfy the expression (1) was manufactured. The condition (S): 14.3 (N / 15 mm), T: 20.2 (N), P: 24.1 (N)) satisfying the expression (2) without satisfying the expression (1) is 5 ° C. When the side surface was dropped from a height of 80 cm in an atmosphere, the edge of the lid material did not break due to the first fall, but the container was damaged due to the peeling of the lid material.
[0051]
【The invention's effect】
In the cup-shaped container with a lid of the present invention, in the cup-shaped container with a lid comprising a cup-shaped container having a flange portion and a flexible lid bonded to the flange portion by heat sealing, the above formulas (1) and (2 ), It is excellent in impact resistance, especially in the vicinity of the flange, even in a cup-shaped container with poor rigidity, and easy opening due to a decrease in seal strength without causing problems such as seal peeling. It became possible to plan sex. Further, by applying a protective device such as an overcap to the lid-like cup-shaped container, it was possible to further improve the impact resistance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the relationship between a seal strength S and a 20% strain load P for a side drop test result of a cup-shaped container with a lid (total weight 240 g).
FIG. 2 shows the relationship between the seal strength S and the 20% strain load P regarding the results of a side drop test of a cup-shaped container with a lid (total weight 200 g).
FIG. 3 shows the relationship between the piercing strength T and the 20% strain load P regarding whether or not the lid material edge breakage occurred during the side drop test of the cup-shaped container with lid (total weight 240 g).
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a state where an example of an overcap is applied to a cup-shaped container with a lid according to the present invention.
FIG. 5 is a partial sectional view showing a state where another example of an overcap is applied to the cup-shaped container with a lid of the present invention.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a state where an example of a ring-shaped member is applied to a cup-shaped container with a lid according to the present invention.
FIG. 7 is a view for explaining molding of a cup-shaped container used in the present invention.

Claims (10)

フランジ部を有するカップ状容器及び該フランジ部にヒートシールにより接着される可撓性蓋から成る蓋付カップ状容器において、下記式（１）及び（２）
Ｓ／Ｗ≧（５０００Ｐ−１．９＋３）／１５０ …（１）
Ｔ≧５０００Ｐ−１．９＋３ …（２）
式中、Ｓは、フランジ部と蓋のヒートシール強度（Ｎ／１５ｍｍ）、
Ｗは、蓋付カップ状容器に内容物を充填した状態での総重量（ｇ）、
Ｐは、カップ状容器のフランジ部形成部位における口径が２０％圧縮される時までの最大荷重（Ｎ）、Ｔは、蓋の突き刺し強度（Ｎ）を示す、
を満足することを特徴とする蓋付カップ状容器。In a cup-shaped container having a flange portion and a lid-shaped cup-shaped container bonded to the flange portion by heat sealing, the following formulas (1) and (2)
S / W ≧ (5000P -1.9 +3 ) / 150 ... (1)
T ≧ 5000P −1.9 +3 (2)
In the formula, S is the heat seal strength (N / 15 mm) of the flange portion and the lid,
W is the total weight (g) of the cup-shaped container with lid filled with the contents,
P is the maximum load (N) until the diameter of the flange portion forming part of the cup-shaped container is compressed by 20%, T is the piercing strength (N) of the lid,
A cup-shaped container with a lid characterized by satisfying 前記カップ状容器のフランジ部と蓋とのヒートシール強度Ｓが１５（Ｎ／１５ｍｍ）以下であることを特徴とする請求項１記載の蓋付カップ状容器。The cup-shaped container with a lid according to claim 1, wherein a heat seal strength S between the flange portion and the lid of the cup-shaped container is 15 (N / 15 mm) or less. 前記カップ状容器の蓋の突き刺し強度Ｔが８（Ｎ）以下であることを特徴とする請求項１記載の蓋付カップ状容器。The cup-shaped container with a lid according to claim 1, wherein the piercing strength T of the lid of the cup-shaped container is 8 (N) or less. 前記カップ状容器が、少なくともエチレンテレフタレート単位を主体とする熱可塑性ポリエステル層を備えたシート又はプリフォームから熱成形されたものである請求項１乃至３の何れかに記載の蓋付カップ状容器。The cup-shaped container with a lid according to any one of claims 1 to 3, wherein the cup-shaped container is thermoformed from a sheet or preform provided with a thermoplastic polyester layer mainly composed of at least an ethylene terephthalate unit. 前記カップ状容器に、カップ状容器のフランジ部形成部位における口径が２０％圧縮される時までの最大荷重Ｐを増大させる保護具を取り付けた請求項１乃至４の何れかに記載の蓋付カップ状容器。The cup with a lid according to any one of claims 1 to 4, wherein a protective device for increasing the maximum load P until the diameter of the cup-shaped container at a flange portion forming portion is compressed by 20% is attached to the cup-shaped container. Container. 前記保護具が、オーバーキャップである請求項５記載の蓋付カップ状容器。The cup-shaped container with a lid according to claim 5, wherein the protective device is an overcap. 前記オーバーキャップが天面及びスカート部から成り、該天面の一部が容器側に凹んで蓋と接触可能な押さえ込み部が形成され、該押さえ込み部がフランジ部内周縁よりも内側に位置し、且つ押さえ込み部の外周縁がフランジ部近傍に位置する請求項６記載の蓋付カップ状容器。The overcap is composed of a top surface and a skirt portion, a part of the top surface is recessed on the container side to form a pressing portion that can contact the lid, the pressing portion is located on the inner side of the inner peripheral edge of the flange portion; and The cup-shaped container with a lid according to claim 6, wherein an outer peripheral edge of the pressing portion is located in the vicinity of the flange portion. 前記押さえ込み部の形状が、リング状である請求項７記載の蓋付カップ状容器。The lid-shaped cup-shaped container according to claim 7, wherein the shape of the pressing portion is a ring shape. 前記保護具が、カップ状容器本体の胴部に取り付けられるリング状部材である請求項５記載の蓋付カップ状容器。The cup-shaped container with a lid according to claim 5, wherein the protective device is a ring-shaped member attached to a body portion of the cup-shaped container main body. 前記フランジ部に、環状突起が形成されている請求項１乃至９の何れかに記載の蓋付カップ状容器。The cup-shaped container with a lid according to any one of claims 1 to 9, wherein an annular protrusion is formed on the flange portion.
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