特開 2024-118331 合成樹脂製発泡容器、及び製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024118331

(43)【公開日】2024-08-30

(54)【発明の名称】合成樹脂製発泡容器、及び製造方法

(51)【国際特許分類】

   B65D 1/02 20060101AFI20240823BHJP

   B65D 17/40 20060101ALI20240823BHJP

   B65D 75/62 20060101ALI20240823BHJP

【ＦＩ】

B65D1/02 211

B65D17/40

B65D75/62 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023024694

(22)【出願日】2023-02-20

(71)【出願人】

【識別番号】000003768

【氏名又は名称】東洋製罐グループホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002354

【氏名又は名称】弁理士法人平和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】飯野 裕喜

(72)【発明者】

【氏名】市川 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】平松 健太

【テーマコード（参考）】

3E033

3E067

3E093

【Ｆターム（参考）】

3E033AA02

3E033BA14

3E033BA17

3E033BB08

3E033CA08

3E033CA20

3E033DA01

3E033DB01

3E033DD01

3E033EA04

3E033FA03

3E033GA02

3E067AB16

3E067BA03A

3E067BB15A

3E067BB16A

3E067BB17A

3E067BB25A

3E067CA12

3E067CA18

3E067EB11

3E067EE59

3E067FC01

3E067GA01

3E093AA04

3E093AA26

3E093BB13

3E093BB15

3E093CC01

3E093DD09

(57)【要約】

【課題】所定の方向に沿って引き裂かれて開封される開封部を含む所定の容器形状の形成された発泡樹脂からなる層を有する合成樹脂製発泡容器において、その開封性を良好とする。
【解決手段】気泡を内包する発泡樹脂からなる層を含む単層又は複数層の合成樹脂製発泡容器であって、所定の方向に沿って引き裂かれて開封される開封部を備え、前記開封部に、開封補助用の溝が設けられており、前記溝が設けられた部位において、前記発泡樹脂からなる層の厚みが周囲と比較して相対的に薄肉になっているか、又は前記発泡樹脂からなる層が存在しない合成樹脂製発泡容器。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

気泡を内包する発泡樹脂からなる層を含む単層又は複数層の合成樹脂製発泡容器であって、
所定の方向に沿って引き裂かれて開封される開封部を備え、
前記開封部に、開封補助用の溝が設けられており、
前記溝が設けられた部位において、前記発泡樹脂からなる層の厚みが周囲と比較して相対的に薄肉になっているか、又は前記発泡樹脂からなる層が存在しない
ことを特徴とする合成樹脂製発泡容器。

【請求項2】

前記発泡樹脂からなる層の内周側と外周側との少なくとも一方に、気泡を内包しない非発泡樹脂からなる層を含む、請求項１に記載の合成樹脂製発泡容器。

【請求項3】

前記発泡樹脂からなる層及び前記非発泡樹脂からなる層は、同一樹脂から形成されている、請求項２に記載の合成樹脂製発泡容器。

【請求項4】

内容物として氷菓を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の合成樹脂製発泡容器。

【請求項5】

気泡を内包する発泡樹脂からなる層を含む単層又は複数層の合成樹脂製発泡容器の製造方法であって、
所定の容器形状に成形された容器の開封予定部の表面にレーザー光を照射して、前記発泡樹脂からなる層の少なくとも一部に到達する深さで前記開封予定部を溶融しつつ、レーザー光を照射した部位に開封補助用の溝を形成する
ことを特徴とする合成樹脂製発泡容器の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、開封が容易な合成樹脂製発泡容器及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、軸方向の一端が開口する開口部を有し、軸方向の他端側が閉塞されるように成形され、開口部から内容物を充填した後に、開口部を封止するように構成された合成樹脂製の容器が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００－３１８７２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種の容器にあっては、一般に、容器の一部を引き裂くことによって開封できるように、周方向に沿って溝状の切り込み開封部が設けられている。
しかしながら、容器壁に気泡を多数存在させた、いわゆる発泡容器について同様の切り込み開封部を設け、この箇所を引き裂くことによって開封しようとすると、非発泡容器に比べて、開封に力を要したり、きれいに引き裂くことができずに、開封口がささくれ立ってしまったりするなどの不具合が生じる虞があることが、本発明者らによって見出された。

【0005】

そこで、本発明者らは、所定の方向に沿って引き裂かれて開封される開封部を含む所定の容器形状の形成された、発泡樹脂からなる層を有する合成樹脂製発泡容器において、その開封性を良好ならしめるべく鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る合成樹脂製発泡容器は、気泡を内包する発泡樹脂からなる層を含む単層又は複数層の合成樹脂製発泡容器であって、所定の方向に沿って引き裂かれて開封される開封部を備え、前記開封部に、開封補助用の溝が設けられており、前記溝が設けられた部位において、前記発泡樹脂からなる層の厚みが周囲と比較して相対的に薄肉になっているか、又は前記発泡樹脂からなる層が存在しない構成としてある。

【0007】

また、本発明に係る合成樹脂製発泡容器の製造方法は、気泡を内包する発泡樹脂からなる層を含む単層又は複数層の合成樹脂製発泡容器の製造方法であって、所定の容器形状に成形された容器の開封予定部の表面にレーザー光を照射して、前記発泡樹脂からなる層の少なくとも一部に到達する深さで前記開封予定部を溶融しつつ、レーザー光を照射した部位に開封補助用の溝を形成する方法としてある。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、所定の方向に沿って引き裂かれて開封される開封部を含む所定の容器形状の形成された、発泡樹脂からなる層を有する合成樹脂製発泡容器において、その開封性を良好とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態の一例に係る合成樹脂製発泡容器の概略を示す説明図である。

【図2】本実施形態の一例に係る合成樹脂製発泡容器の要部拡大断面図である。

【図3】本実施形態の一例に係る合成樹脂製発泡容器の要部拡大断面図である。

【図4】本実施形態の他の例に係る合成樹脂製発泡容器の要部拡大断面図である。

【図5】本実施形態の他の例に係る合成樹脂製発泡容器の要部拡大断面図である。

【図6】レーザー光を照射した照射部の拡大断面画像である。

【図7】レーザー光を照射した照射部の引き裂き開封性を確認した画像である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0011】

［第一実施形態］
まず、本発明の第一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る合成樹脂製の容器１の概略を示す説明図である。図１は、容器１の右側の一部を切り欠いて、その断面を示している。図１及び以降の図面の断面にあらわれる部材の肉厚は、誇張して模式的に描写されている。

【0012】

図１に示す容器１は、上端が開口して開口部２とされた筒状の首部３と、首部３に対して拡径し、下端側に底部５が形成された胴部４とが一体に成形されており、開口部２から内容物を充填した後に、ヒートシールによって開口部２を封止して内容物を密封できるように構成されている。首部３は、周方向に沿って引き裂くことによって容器１を開封することができる開封部６を備え、首部３の側方に張り出すように形成された摘まみ片７を摘まみ上げながら開封部６を引き裂くことができるように構成されている。しかしながら、所定の方向に沿って引き裂かれて開封される開封部６を含むように構成されていれば、容器１の形状などの具体的な形態は、図示する例に限定されない。

【0013】

本実施形態において、容器１は発泡容器として成形されており、気泡を内包する発泡樹脂からなる層１ａを含む。より具体的には、図２に示すように、発泡樹脂からなる層１ａを中間層として、その内周側及び外周側に、気泡を内包しない非発泡樹脂からなる層１ｂが内層及び外層として積層された複数層の発泡容器となっている。
なお、図２は、本実施形態に係る容器１の要部拡大断面図であり、容器１において、発泡樹脂からなる層１ａを有する層構造を備える任意の部位の断面を模式的に示している。

【0014】

このような発泡樹脂からなる層１ａを含む領域（以降では、発泡樹脂含有領域３０とも称する）では、内部に含まれる気泡によって不透明な外観を呈するとともに、遮光性や断熱性を有している。このため、図１に示す容器１にあっては、容器全体に発泡樹脂含有領域３０が形成されるようにすることで、遮光層を設けたり、印刷を施したりせずとも、光によって品質が劣化し得る内容物に好適に用いることができるようにしている。さらに、氷菓などを内容物とする場合には、容器１を把持して喫食する際に、手に伝わる冷感を低減させることもできる。

【0015】

容器１の発泡樹脂含有領域３０の気泡率ｒ_０は、容器１の目的、所望の機能に従って適宜設定することができるが、例えば１０～６０％とすることができる。

【0016】

ここで、本実施形態における気泡率とは、気泡率を求める所定の領域（試験片）の比重と、試験片と同一樹脂材料からなる非発泡状態の樹脂片の比重から、下記式（１）を用いて算出した数値である。
気泡率＝（１－（試験片の比重／非発泡状態の樹脂片の比重））×１００・・・（１）

【0017】

図３は、本実施形態に係る容器１の要部拡大断面図であり、図１の破線で囲った部分、すなわち容器１の開封部６近傍の断面を模式的に示している。
本実施形態において、容器１の開封部６には、引き裂き開封性を補助するために開封補助用の溝６１が設けられており、溝６１が設けられた部位において、発泡樹脂からなる層１ａの厚みが周囲と比較して相対的に薄肉になっている。より詳細には、溝６１が設けられた部位では、外周側の非発泡樹脂からなる層１ｂ（外層）を貫通して発泡樹脂からなる層１ａ（中間層）まで溝６１が到達する深さで、かつ、発泡樹脂からなる層１ａを溝６１が貫通しない深さで溶融された状態となっており、発泡樹脂からなる層１ａでは、厚み方向の少なくとも一部の領域で気泡それぞれの体積が減少して又は消失することにより、気泡率が周囲より相対的に低下している。

【0018】

発泡樹脂からなる層１ａを含む発泡容器では、開封部６に溝６１が設けられていたとしても、当該開封部６を引き裂くことによって開封しようとすると、非発泡容器に比べて、開封に力を要したり、きれいに引き裂くことができずに、開封口がささくれ立ってしまったりするなどの不具合が生じる虞がある。これは発泡樹脂からなる層１ａで開封時の応力集中が阻害されることに起因すると考えられる。
例えば、非発泡樹脂からなる層１ｂで構成された容器では開封時の最大引張荷重（Ｎ）が２０未満であるところ、発泡樹脂からなる層１ａを中間層として、その内周側及び外周側に非発泡樹脂からなる層１ｂが内層及び外層として積層された三層構造とされた発泡容器（気泡率３０％）では開封時の最大引張荷重（Ｎ）が６０程度となることが、本発明者によって確認されている。

【0019】

そこで、本実施形態では、容器１の開封部６に、発泡樹脂からなる層１ａの厚みが周囲と比較して相対的に薄肉になっている溝６１を備えている。このようにして容器１の開封部６に溝６１を備えることで、開封部６の引き裂き開封性を良好なものにするようにしている。

【0020】

このような合成樹脂製の容器１は、気泡を内包する発泡樹脂からなる層１ａを含む複数層のパリソンを押出成形し、成形したパリソンを一対の分割金型間に挟み込み、パリソン内にブローエアーを吹き込んで所定の容器形状にブロー成形し、次いで、所定の容器形状に成形された容器の開封予定部の表面にレーザー光を照射して、発泡樹脂からなる層１ａの少なくとも一部に到達する深さで開封予定部を溶融しつつ、レーザー光を照射した部位に開封補助用の溝６１を形成することで、製造することができる。

【0021】

気泡を内包する発泡樹脂からなる層１ａを含む発泡樹脂含有領域を備える複数層のパリソンは、発泡剤を含浸させた発泡性の樹脂材料と、発泡剤を含まない非発泡性の樹脂材料とをダイヘッド内で合流させて、中間層が発泡樹脂からなる層、内外層が非発泡樹脂からなる層の複数層構造となるようにダイヘッド吐出口から押し出すことによって形成することができる。

【0022】

容器１（パリソン）を形成する樹脂材料としては、任意の熱可塑性樹脂を用いることができ、具体的には、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン－ポリプロピレン共重合体等のポリオレフィン系樹脂、又はこれらの混合物、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンフラノエート又はこれらの共重合体などのポリエステル系樹脂などが好ましく用いられる。

【0023】

容器１（パリソン）の発泡樹脂からなる層１ａと非発泡樹脂からなる層１ｂとは、容器成形の観点から、同じ樹脂によって形成されるのが好ましい。

【0024】

発泡樹脂からなる層１ａは、上記した樹脂を熔融混錬する際に、炭酸ガス、窒素ガスなどの不活性ガスを物理発泡剤として、又は熱分解により炭酸ガスを発生する炭酸塩、熱分解により窒素ガスを発生するアゾ化合物などの熱分解性化合物を化学発泡剤として、熔融された樹脂に溶解させるなどして、所定量の発泡剤を樹脂中に含有させた発泡性樹脂材料によって形成することができる。

【0025】

レーザー光の照射は、容器１の開封予定部の表面に、発泡樹脂からなる層１ａの少なくとも一部に到達する深さで開封予定部を溶融しつつ、レーザー光を照射した部位に開封補助用の溝６１を形成する熱量であればよく、発泡樹脂からなる層１ａを含む容器壁の気泡率や、容器壁の層構造等の構成を適宜考慮して設定された条件によって行うことができる。

【0026】

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
図４は、実施形態に係る容器１の要部拡大断面図であり、容器１の開封部６の溝６１近傍の断面を拡大して示した説明図である。
前述した第一実施形態にかかる容器１では、容器１の開封部６の溝６１が設けられた部位において、発泡樹脂からなる層１ａを溝６１が貫通しない深さで溶融された状態として、発泡樹脂からなる層１ａの厚みが周囲と比較して相対的に薄肉になっている構成とした。これに対して、本実施形態の容器１の溝６１が設けられた部位では、溝６１が外層である非発泡樹脂からなる層１ｂと中間層である発泡樹脂からなる層１ａを貫通し、内層である非発泡樹脂からなる層１ｂの一部に達しており、発泡樹脂からなる層１ａが存在しない構成となっている。

【0027】

第二実施形態によれば、発泡樹脂からなる層１ａが存在しない溝６１によって、開封部６の引き裂き開封性を高めることができる。

【0028】

このような第二実施形態にかかる容器１は、レーザー光を照射する際に、前述の構成となる熱量で行い、溝６１を形成すること以外は、第一実施形態と同様にして作製することができる。
本実施形態は、上記の点で第一実施形態と異なっているが、他の構成は第一実施形態と同様であるため、重複する説明は省略する。

【0029】

［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について説明する。
図５は、本実施形態及び以降に説明する実施形態に係る容器１の要部拡大断面図であり、容器１の開封部６の溝６１近傍の断面を拡大して示した説明図である。
前述した第一実施形態にかかる容器１では、容器１の発泡樹脂含有領域３０を、発泡樹脂からなる層１ａを中間層とし、中間層の内周側及び外周側に非発泡樹脂からなる層１ｂが積層された複数層構造とした。これに対して、本実施形態の容器１の発泡樹脂含有領域３０は、非発泡樹脂からなる層１ｂを含まない単層構造となっている。
本実施形態の容器１の開封部６には、引き裂き開封性を補助するために開封補助用の溝６１が設けられており、溝６１が設けられた部位において、発泡樹脂からなる層１ａの厚みが周囲と比較して相対的に薄肉になっている。また、発泡樹脂からなる層１ａの厚み方向の少なくとも一部の領域で溶融して気泡それぞれの体積が減少し又は消失することにより、気泡率が周囲より相対的に低下している。

【0030】

このような第三実施形態にかかる容器１は、発泡樹脂からなる層１ａからなる単層のパリソンを押出成形し、成形したパリソンを、一対の分割金型間に挟み込み、パリソン内にブローエアーを吹き込んでブロー成形し、次いで、所定の容器形状に成形された容器の開封予定部の表面にレーザー光を照射して、開封予定部の発泡樹脂からなる層１ａを溶融しつつ、レーザー光を照射した部位に開封補助用の溝６１を形成することで、製造することができる。
本実施形態は、上記の点で第一実施形態の製造方法と異なっているが、他の構成は第一実施形態と同様であるため、重複する説明は省略する。

【0031】

このように、容器１の開封部６に溝６１を設け、溝６１が設けられた部位において、発泡樹脂からなる層１ａの厚みが周囲と比較して相対的に薄肉になっているか、又は発泡樹脂からなる層１ａが存在しないようにすることで、当該領域では、引き裂き開封性を高めることができる。

【実施例0032】

以下、具体的な実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。

【0033】

［実施例１］
パリソンをダイレクトブロー成形して、発泡樹脂からなる層１ａを中間層として、その内周側及び外周側に、気泡を内包しない非発泡樹脂からなる層１ｂが内層及び外層として積層された複数層の発泡容器を製造した。気泡率は３０％であった。製造した容器の胴部から、縦８ｃｍ×横８ｃｍの試験片を切り出し、ＣＯ_２レーザーマーカー（ＫＥＹＥＮＣＥ ＭＬ－Ｚ９５００）を用いて、出力８０％で直線状にレーザー光を１回照射した。その際の印字速度は、２５０ｍｍ／ｓであった。

【0034】

照射部の拡大断面画像を、図６（ａ）に示す。実施例１では、レーザー光の照射によって、発泡樹脂からなる層１ａの少なくとも一部が溶融されて、表面がＶ字状に浅く凹んだ溝６１が形成されている。溝６１が設けられた部位においては、発泡樹脂からなる層１ａの厚みが周囲と比較して相対的に薄肉になっていること、発泡樹脂からなる層１ａの照射部近傍の気泡が小さくなり又は消失し、気泡率が低下していることが確認できた。

【0035】

＜引き裂き開封性の評価＞
試験片を手で把持し、レーザー光の照射により形成された溝６１を引き裂いた。結果を、図７（ａ）に示す。
図６（ａ）に示した断面画像では、溝６１の深さはそれほど深くない状態であったが、実施例１の試験片の溝６１の引き裂き性は良好であった。開封箇所がささくれ立ってしまったりするなどの不具合もなく、きれいに引き裂くことができた。

【0036】

［実施例２］
レーザー光を照射する際の印字速度を、１５０ｍｍ／ｓとした以外は、実施例１と同様にして、溝６１が設けられている試験片を得た。
照射部の断面画像を、図６（ｂ）に示す。実施例２では、レーザー光の照射によって、発泡樹脂からなる層１ａの大部分が溶融されて、表面がＶ字状に深く凹んだ溝６１が形成されている。溝６１が設けられた部位においては、発泡樹脂からなる層１ａはほとんど存在しないことが確認できた。
また、実施例１と同様にして、実施例２について引き裂き開封性を評価した。結果を、図７（ｂ）に示す。実施例２の試験片の溝６１の引き裂き性は良好であった。開封箇所がささくれ立ってしまったりするなどの不具合もなく、きれいに引き裂くことができた。

【0037】

［比較例１］
レーザー光を照射する際の印字速度を、５００ｍｍ／ｓとした以外は、実施例１と同様にして、溝６１ａが設けられている試験片を得た。
照射部の断面画像を、図６（ｃ）に示す。比較例１では、レーザー光の照射エネルギーが実施例１及び実施例２よりも小さく、溝６１ａが設けられた部位において、発泡樹脂からなる層の厚みが周囲と比較して相対的に厚肉になっていることが確認できた。また、照射部近傍の発泡樹脂からなる層１ａの気泡が膨らんでいることが確認できた。
また、実施例１と同様にして、比較例１について引き裂き開封性を評価した。結果を、図７（ｃ）に示す。比較例１の試験片では、レーザー光を照射された直線状の部位（溝６１ａ）に沿って最後まで引き裂くことができなかった。また、開封箇所がささくれ立ってしまったりするなどの不具合があった。

【0038】

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

【0039】

例えば、本実施形態では、パリソンを所定の容器形状にダイレクトブロー成形することによって容器１を作製する方法を例示したが、引き裂き開封部６が溝６１を有するように作製することができれば、容器１を作製する方法はダイレクトブロー成形に限定されない。発泡樹脂からなる層１ａを備えるフィルムを所定の形状にパウチした容器であってもよい。
また、気泡を内包する発泡樹脂からなる層１ａを含む複数層の発泡容器１として、発泡樹脂からなる層１ａを中間層とし、中間層の内周側及び外周側に非発泡樹脂からなる層１ｂが積層された三層構造の発泡樹脂含有領域３０を備える容器１を例示したが、複数層の発泡容器１は、このような三層構造に限定されない。発泡樹脂からなる層１ａが内層又は外層に積層された二層構造としてもよいし、その他の層構造としてもよい。

【符号の説明】

【0040】

１ 容器
１ａ 発泡樹脂からなる層
１ｂ 非発泡樹脂からなる層
３ 首部
３０ 発泡樹脂含有領域
６ 開封部
６１ 溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】