JP2017065104A - 容器の製造方法、包装体の製造方法、容器および包装体 - Google Patents

Abstract

【課題】 撥液効果を適切に発揮しうる容器および包装体をより効率よく製造することが可能な容器の製造方法、包装体の製造方法、容器および包装体を提供すること。
【解決手段】 本発明に係る容器の製造方法は、凸面８１および該凸面８１を囲む環状面８２を有する金型８に、微細な凹凸形状が付与されたことにより撥液処理がされた撥液面１５Ａが面するようにシート材料１Ａを配置する工程と、金型８に沿うようにシート材料１Ａを伸展することにより、凸面８１に沿った部分であるカップ部１１１と環状面８２に沿った部分である環状部１１２とを形成する工程と、を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、容器の製造方法、包装体の製造方法、容器および包装体に関する。

液体である内容物を収容する包装体は、内容物を密閉状態で収容するとともに、内容物を注出する際には容器内面に内容物が残存しないことが好ましい。特許文献１に開示された包装体においては、カップ状の容器の内面が、撥液処理が施された撥液面とされている。このような包装体によれば、容器内面に内容物が付着することを防止可能である。

特許文献１においては、上述した包装体を製造する手法として、カップ状容器の内面の形状に予め整えられた撥液フィルムをインサート材としたインサート成形が採用されている。このような手法の場合、撥液フィルムの成形を行った後に、カップ状容器本体を形成するインサート成形を行うため、２段階の形成工程を経ることとなる。このため、容器および包装体の製造効率が低下するという問題がある。

特開２０１４−１５２３６号公報

本発明は、上述した事情のもとで考え出されたものであって、撥液効果を適切に発揮しうる容器および包装体をより効率よく製造することが可能な容器の製造方法、包装体の製造方法、容器および包装体を提供することをその課題とする。

本発明の第１の側面によって提供される容器の製造方法は、凸面および該凸面を囲む環状面を有する金型に、微細な凹凸形状が付与されたことにより撥液処理がされた撥液面が面するようにシート材料を配置する工程と、前記金型に沿うように前記シート材料を伸展することにより、前記凸面に沿った部分であるカップ部と前記環状面に沿った部分である環状部とを形成する工程と、を備えることを特徴としている。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記シート材料の伸展は、前記シート材料と前記金型との間を脱気することによって行う。

本発明の第２の側面によって提供される包装体の製造方法は、本発明の第１の側面によって提供される容器の製造方法の後に、前記カップ部に内容物を充填する工程と、前記カップ部を覆うように封止材を前記環状部に接合する工程と、を備えることを特徴としている。

本発明の第３の側面によって提供される容器は、膨出形状とされたカップ部および該カップ部を囲む環状部を有する主板部を備えた容器であって、前記カップ部の底部の内面は、撥液処理がされた撥液面であり、前記カップ部の前記底部の前記内面および前記環状部のうち前記カップ部の前記底部の内面に繋がる主面には、微細な凹凸形状が付与されており、前記カップ部の前記底部の前記内面における前記凹凸形状のピッチは、前記環状部の前記主面におけるピッチよりも小であることを特徴としている。

本発明の第４の側面によって提供される包装体は、本発明の第３の側面によって提供される容器と、前記カップ部を覆うように前記環状部に接合された封止材と、前記カップ部および前記封止材によって規定された流体貯留部と、前記流体貯留部に収容された内容物と、を備えることを特徴としている。

本発明によれば、前記凸面を有する前記金型に沿わせて前記シート材料を成形することにより前記カップ部を形成する。このような成形手法によれば、前記カップ部は極度に伸展されるおそれが少ない。特に、前記カップ部の底部は、ほとんど伸展させない状態とすることができる。このため、前記カップ部の前記内面においては、前記シート材料の前記撥液面の態様をほぼそのまま引き継いだ撥液面を維持することが可能である。また、本実施形態の製造方法によれば、従来技術による例のように撥液面を予め形取る工程を経た後に、樹脂成形する工程を実施するといった、二段階の成形工程を経ることなく、撥液面である前記内面を有する前記カップ部を一括して形成することができる。したがって、撥液効果を適切に発揮しうる前記容器および前記包装体をより効率よく製造することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明に係る容器の製造方法の一例を示す要部断面図である。 本発明に係る容器の製造方法の一例に用いられるシート材料を示す要部拡大断面図である。 本発明に係る容器の製造方法の一例における脱気工程を示す要部断面図である。 本発明に係る包装体の製造方法の一例における封止工程を示す要部断面図である。 本発明に係る容器および包装体の一例を示す斜視図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

本発明に係る容器および包装体の製造方法の一例を図１〜図６を参照しつつ、以下に説明する。まず、図１に示すようにシート材料１Ａを用意する。シート材料１Ａは、本発明に係る容器および包装体の主たる材料である。シート材料１Ａは、撥液面１５Ａを有する。

撥液面１５は、後述する内容物４を良好にはじく機能を果たす面であり、撥液処理が施された面である。なお、ここでいう撥液処理とは、撥液剤の塗布や混合等、あるいは表面加工により、当該処理を施す前に比して当該面に接した液体がはじかれる状態になるように処理することをいう。また撥液とは、撥水と撥油を含む概念である。すなわち、本発明における撥液面とは、撥水処理及び撥油処理の双方或いはいずれか一方の処理が施された面のことをいう。

図２は、シート材料１Ａを示す要部拡大断面図である。同図に示すように、本実施形態においては、撥液面１５Ａは、微細な凹凸加工が付与された態様とされている。また、微細な凹凸加工とともに内容物４をはじく機能を発揮する要素として、撥液面１５Ａのうち少なくとも凹凸形状とされた部分は、たとえばポリオレフィン系樹脂と撥液剤とを含有する樹脂組成物によって形成されている。前記撥液剤としては、たとえばシリコーン系撥液剤が挙げられる。また、撥液面１５Ａの凹凸形状の凸形状高さは特に限定されないが、好ましくは１０μｍ〜１５０μｍ程度であり、より好ましくは１５μｍ〜１００μｍ、さらに好ましくは２０μｍ〜９０μｍである。また、隣り合う凸部のピッチ（凸部頂点間の距離）は、通常１００μｍ以下であり、好ましくは８０μｍ以下である。

シート材料１Ａは、後述するカップ部１１１の成形手法、接合部２を形成するための接合手法を適切に行えるものであるとともに、少なくともカップ部１１１の内面を後述する撥液面１５とし得るシート材料が選択される。たとえば、シート材料の主たる部分となる基材を構成する材質は、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系、ポリスチレン系、ポリアミド系、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂が挙げられ、これらは一種単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。また、シート材料の基材としては、前記樹脂の単層の合成樹脂製シート、同種又は異種の複数の合成樹脂製シートが積層された積層シートなどが挙げられ、これらは熱成形性の良好な実質的に未延伸のシートであることが好ましい。ここで、「実質的に未延伸」とは、能動的に延伸が施されていないことを表す。「能動的に延伸が施されている」とは、ロール延伸機やテンターなどの公知慣用の延伸機で延伸が施されていることをいう。なお、実際のシート製造工程においては、例えば、シートを巻き取る際に、巻き取り方向に張力がかかるため不可避的にシートが延伸される場合があるが、かかる場合は延伸に含まない。具体的には、延伸倍率が１．２倍以下であることが好ましく、さらには１．１倍以下であることが好ましい。これら合成樹脂製シートには、必要に応じて金属や金属酸化物が蒸着された合成樹脂製シートやエチレン−ビニルアルコール（ＥＶＯＨ）などを積層したガスバリア機能を有するものを用いてもよい。また、シート材料は、収納された内容物４を透視するためには、透明又は半透明であることが好ましいが、非透明な材質を用いてもよい。さらに、シート材料は、必要に応じて商品名等のデザインが印刷されていてもよい。シート材料の厚みは、特に限定されず、たとえば０．０５〜１．０ｍｍであり、好ましくは０．１〜０．６ｍｍである。

撥液面１５Ａを設ける具体的手法としては、上述した基材の片面に上述した撥液のための具体的態様である微細な凹凸加工や表層への撥液剤の混入を行えばよい。あるいは、上述の通り例示された基材の片面に、撥液機能を発揮する撥液フィルムを積層させてもよい。係る撥液フィルムとしては、たとえば従来公知の特開２０１４−１１３７２１号公報に開示の撥液フィルムを採用しうる。また、同様の従来公知の撥液フィルムとして、特開２０１４−２１３９３７号公報、特開２０１４−２４１８８号公報等に開示の撥液フィルムや特開２０１５−２５０５３号公報に開示の撥液フィルムを適宜採用してもよい。一方、前記撥液剤は凹凸加工が施された面の上に設けられていてもよく、当該構成の従来公知の撥液フィルムとして、特開２０１３−２０８８１６号公報や特開２０１３−２０８８１７号公報に開示の撥液フィルムが挙げられる。本発明に係る凹凸形状を備える撥液面を備える包装体は、内容物に高粘度流体を用いる場合に特に好適に用いられる。

図１に示すように、シート材料１Ａを金型８の上方に配置する。金型８は、シート材料１Ａを所望の形状に成形するための型である。本実施形態においては、後述する脱気工程を経ることにより、シート材料１Ａが成形される。これに対応して、金型８は、複数の凸面８１、環状面８２および複数の吸引孔８４を有する。なお、成形方法については特に限定されないが、通常、真空成形、圧空成形、真空圧空成形などのいわゆる差圧成形により行われる。以下、真空成形で成形する場合を例に説明する。

凸面８１は、図中上方に突出する面である。凸面８１の形状は特に限定されず、図示された例においては、略円錐台形状である場合を例に説明する。また、本実施形態においては、複数の凸面８１が互いに間隔をおいて配置されている。環状面８２は、凸面８１を囲むとともに、隣り合う凸面８１の間に設けられた面であり、本実施形態においては平坦な面である。複数の吸引孔８４は、凸面８１および環状面８２の適所に開口しており、図示しないポンプなどの吸引源に接続されている。

図１においては、シート材料１Ａの撥液面１５Ａが金型８に面するように、図示された例においては、撥液面１５Ａが図中下方を向くように、シート材料１Ａを配置する。なお、このシート材料１Ａの配置工程においては、後述する脱気工程においてシート材料１Ａの成形を容易にすべく、所定の温度にシート材料１Ａを加熱して軟化させておく。

次いで、図３に示す脱気工程を行う。この脱気工程においては、シート材料１Ａと金型８との間を脱気する。具体的には、複数の吸引孔８４に接続された前記吸引源の吸引力を発揮させることにより、シート材料１Ａと金型８との間に存在する気体（空気）を複数の吸引孔８４から吸引する。すると、シート材料１Ａと金型８との間が負圧となることにより、シート材料１Ａが金型８に沿うように成形される。特に、上述したようにシート材料１Ａを所定温度に加熱しておくことにより、シート材料１Ａは、金型８の凸面８１に沿って好適に伸展する。この脱気工程により、シート材料１Ａのうち凸面８１に沿って成形された部分がカップ部１１１となる。

図３に示す脱気工程は、シート材料１Ａを金型８に沿わせて成形するのに適した一手法であり、上述したとおり、シート材料１Ａを成形する具体的手法は特に限定されない。なお、後述する本願が意図する効果を奏するためには、シート材料１Ａを成形する際に、シート材料１Ａがまず凸面８１に接した後に、環状面８２に接する形成過程となる形成手法が好ましい。

次いで、成形されたシート材料１Ａを図示された切断線ＣＬに沿って切断する。この切断工程を経ることにより、図４および図５に示す容器Ｂ１が得られる。シート材料１Ａのうち環状面８２に沿った部分であって、凸面８１と切断線ＣＬとの間の部分が、環状部１１２となる。すなわち、容器Ｂ１は、カップ部１１１および環状部１１２を有する主板部１１を備える。カップ部１１１の底部の内面１１１ａは、撥液面１５Ａの態様を引き継いでおり、撥液面となっている。環状部１１２の主面１１２ａも、脱気工程を終えた状態においては、撥液面１５Ａの態様を引き継ぎ得る。ただし、後述するように、少なくとも完成した容器および包装体の状態または該包装体が開封された状態においては、内面１１１ａと主面１１２ａとの撥液効果には、差異が生じると考えられる。

次いで、図４に示すように、カップ部１１１に内容物４を充填する。内容物４は、調味料などの食品、飲料、化粧品、薬品等に代表される液体である。内容物４の具体的構成は、特に限定されない。なお、本発明に係る容器および包装体は、後述する効果を奏することから、内容物４は、比較的高粘度の流体であっても好適に用いることができる。次いで、カップ部１１１を覆うように封止材１２を環状部１１２に接合する。これにより、接合部２が形成される。また、カップ部１１１と封止材１２とによって、流体貯留部３が規定される。

封止材１２は、平坦な部材であり、一部がカップ部１１１を覆っており、他の一部が環状部１１２と接合されている。なお、封止材１２は平坦な形状のものに限定されず、凹凸形状を有していてもよい。このような封止材１２は、いわばカップ部１１１（流体貯留部３）を封鎖する蓋として機能する。封止材１２の材質等は特に限定されないが、たとえば樹脂、紙材、あるいは金属シートやこれらの積層シート等を適宜採用できる。図示された例においては、樹脂を主材料とするフィルムが用いられている。なお、封止材１２のうちカップ部１１１を覆う内面は、撥液面１５Ａと同様の撥液面とされていてもよい。あるいは、蓋として機能する封止材１２には、内容物４が実質的に付着しないことが想定される場合は、封止材１２の内面は、撥液面とされていなくてもよい。

主板部１１の環状部１１２と封止材１２の一部とを接合する手法は特に限定されないが、たとえばヒートシールを用いることができる。接合部２が設けられることにより、流体貯留部３が密閉されている。なお、接合部２を設けるための接合手法は特に限定されず、主板部１１と封止材１２とを適切に接合しうる手法を適宜採用することができる。このような手法としては、上述のヒートシールのほか、接着剤を塗布する手法、接着テープ等の接着層を介在させる手法等が挙げられる。以上の工程を経ることにより、図５および図６に示す包装体Ａ１が得られる。

包装体Ａ１は、容器Ｂ１を用いて形成されており、主板部１１、封止材１２、接合部２、流体貯留部３および内容物４を備えている。

主板部１１は、シート材料１Ａを成形することにより形成されたものであり、カップ部１１１および環状部１１２を有する。カップ部１１１は、膨出形状であり、本実施形態においては、略円錐台形状であるが具体的な形状は特に限定されない。カップ部１１１の底部の内面１１１ａは、上述した通り撥液面１５Ａを引き継いだ撥液面である。環状部１１２は、カップ部１１１を囲む部分であり、本実施形態においては、円環形状であるがその具体的形状は特に限定されない。環状部１１２の主面１１２ａは、撥液面１５Ａの凹凸形状を引き継ぎ得るものの、シート材料１Ａを成形する過程において、あるいは接合部２を形成することによって、撥液面１５Ａの態様が変化し得る部位である。

接合部２は、環状部１１２と封止材１２とがヒートシール等によって接合されたものである。流体貯留部３は、カップ部１１１および封止材１２によって規定されている。内容物４は、流体貯留部３に収容されている。

本実施形態における、撥液面１５Ａの凹凸形状と、内面１１１ａおよび主面１１２ａにおける凹凸形状の一例を挙げる。脱気工程前のシート材料１Ａの撥液面１５Ａにおいては、隣り合う凸部の平均ピッチは、６２μｍであった。脱気工程を経た後のカップ部１１１の底部の内面１１１ａにおける平均ピッチは、成形前と変わらず６２μｍであった。一方、主面１１２ａにおける平均ピッチは、７３μｍであった。すなわち、脱気工程を経て成形された後のカップ部１１１の底部の内面１１１ａにおける平均ピッチは、脱気工程前のシート材料１Ａの撥液面１５Ａにおける平均ピッチと略同じであり、脱気工程を経て成形された後の主面１１２ａにおける平均ピッチは、脱気工程前のシート材料１Ａの撥液面１５Ａにおける平均ピッチの１．２倍程度に広がっている。また、図５において、カップ部１１１に付したグラデーションは、カップ部１１１全体の内面における凸部の平均ピッチの大小を概念的に表したものである。このグラデーションによって、相対的に濃い色が付されている箇所は、凸部の平均ピッチが相対的に小であり、相対的に薄い色が付されている箇所は、凸部の平均ピッチが相対的に大であることを表している。同図に示すように、カップ部１１１の底面の内面１１１ａにおいて、凸部の平均ピッチが最小であり、カップ部１１１のうち環状部１１２に近い部位の内面ほど平均ピッチが徐々に大きくなる傾向である。なお、成形後のカップ部１１１の底部の内面１１１ａにおいて、凸部の高さは、通常１０μｍ〜１００μｍであり、好ましくは２０μｍ〜８０μｍである。また、凸部のピッチは、通常１００μｍ以下であり、好ましくは８０μｍ以下である。

次に、本実施形態の容器の製造方法、包装体の製造方法、容器、および包装体Ａ１の作用について説明する。

本実施形態によれば、凸面８１を有する金型８に沿わせてシート材料１Ａを成形することによりカップ部１１１を形成する。このような成形手法によれば、カップ部１１１は極度に伸展されるおそれが少ない。特に、カップ部１１１の底部は、ほとんど伸展させない状態とすることができる。このため、カップ部１１１の底部の内面１１１ａにおいては、シート材料１Ａの撥液面１５Ａの態様をほぼそのまま引き継いだ撥液面を維持することが可能である。また、本実施形態の製造方法によれば、従来技術による例のように撥液面を予め形取る工程を経た後に、樹脂成形する工程を実施するといった、二段階の成形工程を経ることなく、撥液面である内面１１１ａを有するカップ部１１１を一括して形成することができる。したがって、撥液効果を適切に発揮しうる容器Ｂ１および包装体Ａ１をより効率よく製造することができる。

また、環状部１１２の主面１１２ａは、撥液面１５Ａやカップ部１１１の底部の内面１１１ａと比べて伸展されており、凸部の平均ピッチが広げられている。このため、撥液効果は減じられているものの、凹凸形状の急峻度合いが緩和されている。また、凸部の平均ピッチが広げられていることにより、単位面積あたりの凸部の間を埋める凹面の割合が増大している。これにより、ヒートシール等を用いた接合工程による環状部１１２の主面１１２ａと封止材１２との接合強度を高めることができるという利点がある。

特に、本実施形態においては、カップ部１１１の底部の内面１１１ａが、シート材料１Ａの撥液面１５Ａの態様（凸部の平均ピッチ）を良好に引き継いでいる。このため、カップ部１１１の底部には、内容物４が残存しにくい。したがって、流体貯留部３に収容された内容物４を、より多く注出することができる。

本発明に係る容器の製造方法、包装体の製造方法、容器および包装体は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る容器の製造方法、包装体の製造方法、容器および包装体の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

Ａ１ 包装体
Ｂ１ 容器
１１ 主板部
１１１ カップ部
１１１ａ 内面
１１２ 環状部
１１２ａ 主面
１２ 封止材
１Ａ シート材料
１５Ａ 撥液面
２ 接合部
３ 流体貯留部
４ 内容物
８ 金型
８１ 凸面
８２ 環状面
８４ 吸引孔
ＣＬ 切断線

Claims (5)

1. 凸面および該凸面を囲む環状面を有する金型に、微細な凹凸形状が付与されたことにより撥液処理がされた撥液面が面するようにシート材料を配置する工程と、
   前記金型に沿うように前記シート材料を伸展することにより、前記凸面に沿った部分であるカップ部と前記環状面に沿った部分である環状部とを形成する工程と、
   を備えることを特徴とする、容器の製造方法。
2. 前記シート材料の伸展は、前記シート材料と前記金型との間を脱気することによって行う、請求項１に記載の容器の製造方法。
3. 請求項１または２に記載の容器の製造方法の後に、
   前記カップ部に内容物を充填する工程と、
   前記カップ部を覆うように封止材を前記環状部に接合する工程と、
   を備えることを特徴とする、包装体の製造方法。
4. 膨出形状とされたカップ部および該カップ部を囲む環状部を有する主板部を備えた容器であって、
   前記カップ部の底部の内面は、撥液処理がされた撥液面であり、
   前記カップ部の前記底部の前記内面および前記環状部のうち前記カップ部の前記底部の内面に繋がる主面には、微細な凹凸形状が付与されており、
   前記カップ部の前記底部の前記内面における前記凹凸形状のピッチは、前記環状部の前記主面におけるピッチよりも小であることを特徴とする、容器。
5. 請求項４に記載の容器と、
   前記カップ部を覆うように前記環状部に接合された封止材と、
   前記カップ部および前記封止材によって規定された流体貯留部と、
   前記流体貯留部に収容された内容物と、を備えることを特徴とする、包装体。

Images