(57)【要約】【課題】  フランジ付容器のフランジに突起部を形成するにあたり、形成される突起部の寸法管理を容易にし、フランジに蓋材をヒートシールする際に、突起部が溶融押圧されて形成される樹脂溜まり片を、形状再現性よく形成できるフランジ付容器、及びそのような樹脂溜まり片が形成された易開封性容器を提供する。【解決手段】  一対の下金型１２及び上金型１３を備え、下金型１２と上金型１３は、熱可塑性樹脂シート１６のフランジ４に対応する部分をフランジ把持面１２２，１３２にて把持し、協動してフランジ付の容器１のフランジ４を成形する成形型１０において、上金型１３のフランジ把持面１３２に溝部１３３を形成し、かつ、溝部１３３に連通するとともに型外に開口する通気孔１３４を上金型１３に備える。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に沿って連続的又は断続的に溝部が形成された把持面を有し、前記溝部内の雰囲気ガスを前記溝部から排出可能な通気構造を備えた上金型を用い、
前記上金型の把持面と、前記上金型と対をなす下金型の把持面とにより、熱可塑性樹脂からなる成形素材のフランジに対応する部分を把持しつつ、前記成形素材を所定の容器形状に熱成形することによって、
容器開口部の周縁にフランジを形成するとともに、前記フランジの天面に前記溝部に対応する突起部を成形することを特徴とするフランジ付容器のフランジ成形方法。
【請求項２】
周方向に沿って連続的又は断続的に溝部が形成された把持面を有し、前記溝部内の雰囲気ガスを前記溝部から排出可能な通気構造を備えた上金型を用い、
前記上金型の把持面と、前記上金型と対をなす下金型の把持面とにより、容器開口部の周縁に形成された、少なくとも天面に熱可塑性樹脂層を備えたフランジを把持して熱成形することによって、
前記フランジの天面に前記溝部に対応する突起部を成形することを特徴とするフランジ付容器のフランジ成形方法。
【請求項３】
周方向に沿って連続的又は断続的に溝部が形成されるとともに、前記溝部に隣接させて凸部が形成された把持面を有する上金型を用い、
前記上金型の把持面と、前記上金型と対をなす下金型の把持面とにより、容器開口部の周縁に形成された、少なくとも天面に熱可塑性樹脂層を備えたフランジを把持して熱成形することによって、
前記フランジの天面に前記溝部に対応する突起部を成形することを特徴とするフランジ付容器のフランジ成形方法。
【請求項４】
前記上金型の少なくとも前記溝部が形成された部位が、多孔性素材からなる請求項１又は２に記載のフランジ付容器のフランジ成形方法。
【請求項５】
前記上金型が、前記溝部に連通するとともに型外に開口する通気孔を備えている請求項１又は２に記載のフランジ付容器のフランジ成形方法。
【請求項６】
前記通気孔が、前記溝部の最深部に連通されている請求項５に記載のフランジ付容器のフランジ成形方法。
【請求項７】
前記溝部に隣接する凸部が、前記上金型の把持面に形成された請求項１，２，４，５，又は６のいずれかに記載のフランジ付容器のフランジ成形方法。
【請求項８】
前記溝部に隣接する凸部が、前記凸部が前記溝部に向かって肉薄となるような傾斜面を備えている請求項３又は７に記載のフランジ付容器のフランジ成形方法。
【請求項９】
前記下金型の把持面における前記溝部に対応する位置に、凸部を形成した請求項１〜８のいずれかに記載のフランジ付容器のフランジ成形方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載のフランジ付容器のフランジ成形方法により製造されたフランジ付容器であって、
フランジの天面に、幅０．３〜２．０ｍｍ、高さ０．２〜０．７ｍｍの突起部が形成されていることを特徴とするフランジ付容器。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれかに記載のフランジ付容器のフランジ成形方法により製造されたフランジ付容器のフランジの天面に、易開封性ヒートシール層を内面に有する蓋材を、前記フランジの天面に前記易開封性ヒートシール層を対向させてヒートシールしてなる易開封性容器であって、
前記フランジの天面に形成された前記突起部がヒートシール時に溶融押圧されることにより容器内方に向けて突出形成された、長さ０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ未満、厚さ０．０４〜０．３ｍｍの樹脂溜まり片を備え、
前記樹脂溜まり片が、立ち上がり可能となるように前記蓋材の易開封性ヒートシール層と接合していることを特徴とする易開封性容器。
【請求項１２】
突起部が形成された熱可塑性樹脂層を天面に備えたフランジが容器開口部の周縁に形成されているフランジ付容器の前記フランジの天面に、易開封性ヒートシール層を内面に有する蓋材を、前記フランジの天面に前記易開封性ヒートシール層を対向させてヒートシールしてなる易開封性容器であって、
前記フランジの天面に形成された前記突起部がヒートシール時に溶融押圧されることにより容器内方に向けて突出形成された、長さ０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ未満、厚さ０．０４〜０．３ｍｍの樹脂溜まり片を備え、
前記樹脂溜まり片が、立ち上がり可能となるように前記蓋材の易開封性ヒートシール層と接合していることを特徴とする易開封性容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジに蓋材をヒートシールしたときに、易開封性を保持しつつ、シール強度を大きくすることができるフランジ付容器のフランジ成形方法、フランジ付容器、及び易開封性容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
カップ状又はトレイ状などの所定の容器形状に成形するとともに、容器開口部の周縁に沿ってフランジを形成し、フランジに蓋材をヒートシールすることで内容物を密封収容するフランジ付の容器が、食品類や薬品類などの密封容器として広く用いられている。この種の容器にあっては、容器を開封して内容物を取り出す際に、蓋材が容易に剥離できる易開封性が求められているが、内容物を密封収容した後の加熱殺菌により、密封された容器の内部には圧力が発生する。このとき、蓋材は外方に持ち上げられ、容器と蓋材とのヒートシール部に強い剥離力が作用することにより、ヒートシール部の剥離が発生してしまう。
【０００３】
その解決のため、容器内部からの圧力に抗する強いヒートシール強度を有する一方、容器の外部から中心方向へは蓋材を容易に剥離できる易開封性容器が各種提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２等）。
【０００４】
これらの容器は、容器外方から内方への剥離については、蓋材のヒートシール樹脂層の凝集破壊、又はフランジの熱可塑性樹脂と蓋材のヒートシール樹脂層との界面剥離により、人力により開封が容易に行われ、一方、容器内部から外方への剥離力に対しては、フランジ樹脂の樹脂溜まり片の立ち上がりにより剥離力を剪断応力に変換することにより、ヒートシール部の剥離を防止するものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２５３６５６号公報
【特許文献２】特開平９−９９９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１には、樹脂溜まり（開口立ち上がり片）は、容器の成形時にフランジ上面に設けた突起をフランジ面にそって容器内方に向けて薄板状に押し潰して形成すること（実施例１、図２等）や、フランジの外周側を厚肉に成形し、段差部を容器内方に切り開いてあるいは押し潰して形成すること（比較試験４）が記載されている。しかしながら、これらの方法では、樹脂溜まりの形状再現性に問題があった。特許文献２も同様である。
【０００７】
本発明は、以上のような従来の技術が有する問題を解決するために提案されたものであり、フランジ付容器のフランジに突起部を形成するにあたり、形成される突起部の寸法管理を容易にし、フランジに蓋材をヒートシールする際に、突起部が溶融押圧されて形成される樹脂溜まり片が、形状再現性よく形成されるフランジ付容器を得ることができるフランジ付容器のフランジ成形方法、上記樹脂溜まり片を形状再現性よく形成することができるフランジ付容器、及び上記樹脂溜まり片が形成された易開封容器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るフランジ付容器のフランジ成形方法は、周方向に沿って連続的又は断続的に溝部が形成された把持面を有し、前記溝部内の雰囲気ガスを前記溝部から排出可能な通気構造を備えた上金型を用い、前記上金型の把持面と、前記上金型と対をなす下金型の把持面とにより、熱可塑性樹脂からなる成形素材のフランジに対応する部分を把持しつつ、前記成形素材を所定の容器形状に熱成形することによって、容器開口部の周縁にフランジを形成するとともに、前記フランジの天面に前記溝部に対応する突起部を成形する方法としてある。
【０００９】
このような構成を採用することにより、成形素材のフランジに対応する部分に、形状再現性よく、上金型の把持面に形成された溝部に対応する突起部を賦形することができ、フランジ付容器のフランジに突起部を形成するにあたり、形成される突起部の寸法管理が容易になる。その結果、本発明に係るフランジ付容器のフランジ成形方法により得られるフランジ付容器は、フランジに蓋材をヒートシールする際に、突起部が溶融押圧されて形成される樹脂溜まり片が形状再現性よく形成され、蓋材と樹脂溜まり片とが良好に結合されたものとなる。
【００１０】
したがって、このような樹脂溜まり片が形成されることによって、容器内方から外方へ向けて蓋材を剥がそうとする力に対してはシール強度が大きく、容器外方から内方に向かって蓋材を剥がす際には、蓋材を容易に剥離することができるようにした易開封性容器を安定して製造するのに好適なフランジ付容器を提供することができる。
【００１１】
また、本発明に係るフランジ付容器のフランジ成形方法は、容器開口部の周縁にフランジが形成されたフランジ付容器のフランジを成形する場合にも適用できる。すなわち、周方向に沿って連続的又は断続的に溝部が形成された把持面を有し、前記溝部内の雰囲気ガスを前記溝部から排出可能な通気構造を備えた上金型を用い、前記上金型の把持面と、前記上金型と対をなす下金型の把持面とにより、容器開口部の周縁に形成された、少なくとも天面に熱可塑性樹脂層を備えたフランジを把持して熱成形することによって、前記フランジの天面に前記溝部に対応する突起部を成形する方法とすることもできる。
【００１２】
さらに、容器開口部の周縁にフランジが形成されたフランジ付容器のフランジを成形する場合には、周方向に沿って連続的又は断続的に溝部が形成されるとともに、前記溝部に隣接させて凸部が形成された把持面を有する上金型を用い、前記上金型の把持面と、前記上金型と対をなす下金型の把持面とにより、容器開口部の周縁に形成された、少なくとも天面に熱可塑性樹脂層を備えたフランジを把持して熱成形することによって、前記フランジの天面に前記溝部に対応する突起部を成形する方法とすることもできる。
【００１３】
このような本発明に係るフランジ付容器のフランジ成形方法にあっては、溝部内の雰囲気ガスを前記溝部から排出可能な通気構造の具体的態様として、少なくとも前記溝部が形成された部位が、多孔性素材からなるように前記上金型を構成してもよく、また、前記溝部に連通するとともに型外に開口する通気孔を前記上金型が備える構成としてもよい。後者の場合、前記通気孔が、前記溝部の最深部に連通されているのが好ましい。これにより、突起部を賦形する際に、溝部内の雰囲気ガスを、通気孔から効率よく排出させることができ、形状再現性よく突起部を賦形することができる。
【００１４】
また、本発明に係るフランジ付容器のフランジ成形方法では、前記溝部に隣接する凸部を前記上金型の把持面に形成することで、周辺の樹脂が溝部側に押し寄せられ、溝部内に入り込むことができる樹脂を増やすことができ、突起部の賦形性がさらに向上する。この場合、前記凸部は、前記凸部が溝部に向かって肉薄となるような傾斜面を備えているのが好ましい。これにより、溝部に向かって押し寄せられる樹脂の動きに方向性が生じ、溝部内に入り込むことができる樹脂をより多くすることができる。
【００１５】
さらに、前記下金型の把持面における前記溝部に対応する位置には、凸部を形成しておくこともできる。これにより、フランジの裏面側の樹脂を押し寄せ、溝部内に入り込むことができる樹脂を増やすことができ、突起部の賦形性がより一層良好になる。
【００１６】
一方、本発明に係るフランジ付容器は、上記したフランジ成形方法により製造されたフランジ付容器であって、フランジの天面に、幅０．３〜２．０ｍｍ、高さ０．２〜０．７ｍｍの突起部が形成された構成としてある。フランジの天面に形成される突起部をこのような範囲で形成することにより、樹脂溜まり片の形状再現性が向上する。
【００１７】
また、本発明に係る易開封容器は、上記したフランジ成形方法により製造されたフランジ付容器のフランジの天面に、易開封性ヒートシール層を内面に有する蓋材を、前記フランジの天面に前記易開封性ヒートシール層を対向させてヒートシールしてなる易開封性容器であって、前記フランジの天面に形成された前記突起部がヒートシール時に溶融押圧されることにより容器内方に向けて突出形成された、長さ０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ未満、厚さ０．０４〜０．３ｍｍの樹脂溜まり片を備え、前記樹脂溜まり片が、立ち上がり可能となるように前記蓋材の易開封性ヒートシール層と接合している構成としてある。
【００１８】
また、本発明に係る易開封性容器は、突起部が形成された熱可塑性樹脂層を天面に備えたフランジが容器開口部の周縁に形成されているフランジ付容器の前記フランジの天面に、易開封性ヒートシール層を内面に有する蓋材を、前記フランジの天面に前記易開封性ヒートシール層を対向させてヒートシールしてなる易開封性容器であって、前記フランジの天面に形成された前記突起部がヒートシール時に溶融押圧されることにより容器内方に向けて突出形成された、長さ０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ未満、厚さ０．０４〜０．３ｍｍの樹脂溜まり片を備え、前記樹脂溜まり片が、立ち上がり可能となるように前記蓋材の易開封性ヒートシール層と接合している構成とすることもできる。
【００１９】
このようにして形成された本発明に係る易開封性容器は、容器内方から外方へ向けて蓋材を剥がそうとする力に対してはシール強度が大きく、容器外方から内方に向かって蓋材を剥がす際には蓋材を容易に剥離することができるものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、上金型の把持面に形成された溝部に対応する突起部が、形状再現性よくフランジに形成され、突起部の寸法管理が容易になる。その結果、得られたフランジ付容器のフランジに蓋材をヒートシールする際に、突起部が溶融押圧されて形成される樹脂溜まり片が形状再現性よく形成され、蓋材と樹脂溜まり片とが良好に結合されたものとなる。
【００２１】
したがって、本発明によれば、フランジに蓋材をヒートシールしたときに、フランジと蓋材との間に樹脂溜まり片を形成させて、イージーピール性を保持しつつ、シール強度を大きくした易開封性容器を安定して製造するのに好適なフランジ付容器、及びそのような易開封性能を備えた易開封性容器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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。
［フランジ付容器及び易開封性容器］
図１（ａ）は、本発明に係るフランジ付容器の一実施形態を概略的に示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１に示す例において、容器１は、胴部２、胴部２の下端に連なる底部３及び胴部２の上端に連なるヒートシール用のフランジ４を有している。フランジ４は、容器開口部１ａの周縁に沿って水平方向に張り出している。また、フランジ４の天面４ａには、図１（ｂ）に示すような断面形状を有する突起部５が形成されている。
【００２３】
また、本発明に係る易開封性容器９は、図２に示すように、上記したような容器１のフランジ４の天面４ａに、ヒートシール性樹脂層７を内面に備えた蓋材６がヒートシールしてなるものである。ヒートシールは、フランジ４の天面４ａに、ヒートシール性樹脂層７が接するように蓋材６を載置し、ヒートシールバー、高周波誘導加熱ヒートシールヘッド、誘電加熱ヒートシールヘッド、超音波ヒートシールヘッド等により、ヒートシール部を加熱加圧することにより行う。
【００２４】
なお、図２（ａ）は、本発明に係る易開封性容器の一実施形態を概略的に示す斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。また、図２（ｂ）では、作図上、後述する樹脂溜まり片８より容器内方（図２（ｂ）において左側）において、蓋材６とフランジ４とを離間させているが、通常は、樹脂溜まり片８の近傍を除く樹脂溜まり片８より容器内方においても、蓋材６はフランジ４にシールされている。
【００２５】
一般的な蓋材６としては、外層／内層／内層（ヒートシール性樹脂層７）の３層構成、又は外層／内層（ヒートシール性樹脂層７）の２層構成で、ヒートシール性樹脂層７とフランジ４とのシール強度は、開封性を考慮して０．５〜３．０Ｎ／１５ｍｍに設定される。ヒートシール条件は、蓋材６がフランジ４に確実にシールされるように適宜設定されるが、通常は、１６０〜２００℃のヒートシール温度で行う。また、シールヘッドの押圧力は、通常、１〜２．５ＭＰａ（１０〜２５ｋｇ／ｃｍ２）程度であり、ヒートシール時間は、通常、０．５〜２．０秒程度である。
【００２６】
蓋材６をフランジ４にヒートシールするに際して、フランジ４の天面４ａに形成された突起部５は溶融する。溶融した突起部５はシールヘッドに押圧され、図３（ａ）に示すように、容器内方に突出する樹脂溜り片８を形成し、蓋材６のヒートシール性樹脂層７と接合する。
【００２７】
したがって、たとえば、容器内の圧力が高くなるなどして、容器内方から外方へ向けて蓋材６を剥がそうとする力が働くと、図３に示すように、蓋材６とともに樹脂溜まり片８が立ち上がる。このとき、蓋材６と樹脂溜まり片８との間には図中矢印方向に剪断力が発生するが、両者を剥離しようとする力はほとんど生じない。これにより、フランジ４と蓋材６との剥離は、樹脂溜まり片８がフランジ４から引き裂かれるか、蓋材６が破れるなどの材料破断によってなされるようになるため、シール強度が大きくなる。
【００２８】
一方、容器外方から内方に向かって蓋材６を剥がそうとする力が働くと、蓋材６のヒートシール性樹脂層７の凝集破壊、又はフランジ４とヒートシール性樹脂層７との界面剥離が生じ、蓋材６を容易に剥離することができるため、イージーピール性が確保される。
【００２９】
このとき、ヒートシール性樹脂層７の樹脂がヒートシール時に加熱により溶融流動して樹脂溜り片８とフランジ４の天面４ａとの間に入り込み、当該樹脂が樹脂溜り片８の先端を覆うようにして、樹脂溜まり片８とヒートシール性樹脂層７とが接合しているのが、接合強度を高める上で好ましいが、樹脂溜まり片８とヒートシール性樹脂層７とは、樹脂溜まり片８が蓋材６とともに立ち上がることができる程度に接合されていればよい。
【００３０】
また、樹脂溜まり片８の長さＬは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ未満であるのが好ましい。上記範囲に満たないと樹脂溜まり片８の長さが不十分となり、蓋材６とともに樹脂溜まり片８が立ち上がらなくなり、蓋材６と樹脂溜まり片８の界面に加わる応力が大きくなって十分なシール強度が得られなくなってしまう。逆に、上記範囲を超えて樹脂溜まり片８が長くなってしまうと、シールヘッドに押圧された樹脂溜り片８の先端部分がフランジ４の天面４ａに密着して、両者の間に溶融したヒートシール性樹脂が入り込み難くなってしまう。
【００３１】
また、樹脂溜まり片８の厚みｔは、０．０４〜０．３ｍｍであるのが好ましい。上記範囲に満たないと、樹脂溜まり片８の強度が不十分となり、フランジ４から引き裂かれ易くなり、十分なシール強度が得られなくなってしまう。逆に、上記範囲を超えると、樹脂溜まり片８が弾性変形し難くなり、樹脂溜まり片８の立ち上がりに支障をきたしてしまう。
【００３２】
ところで、図１に示す例では、フランジ４の全周にわたって突起部５が形成されているが、突起部５は、周方向に沿って断続的に形成してもよい。突起部５を断続的に形成する場合には、所定長さの複数の突起部５を周方向に沿って等間隔に形成するなどしてもよい。また、突起部５は、フランジ４の幅方向ほぼ中央に形成されているが、突起部５の形成位置は、必要に応じて容器内方（図１（ｂ）において左側）又は容器外方（図１（ｂ）において右側）にずらしてもよい。このように、突起部５をどのように形成するかは、前述したような樹脂溜まり片８を形成することによる効果が得られる限り、特に限定されない。
【００３３】
また、突起部５の断面形状も、樹脂溜まり片８を前述した範囲で形状再現性よく形成できるものであればよい。たとえば、半円形状、三角形状、矩形状等とすることができるが、樹脂溜まり片８を形状再現性よく形成するには、容器内方側にエッジが形成されるような形状とするのが好ましく、当該エッジは、欠けが生じたり、丸みをおびたりすることなく、明瞭に形成されているのが好ましい。
【００３４】
具体的には、図１（ｂ）に示すように容器外方から容器内方に向けて厚肉となるような傾斜面を備えたほぼ三角形状とするのが好ましい。そのなかでも特に、容器内方側の辺がフランジ４の天面４ａに対してほぼ垂直に立ち上がっているものが好ましい。突起部５の断面形状をほぼ三角形状とする場合、傾斜面は上凸状又は下凸状の湾曲面とすることもできる。また、傾斜の異なる複数の斜面を組み合わせて傾斜面を形成してもよい。なお、突起部５の他の例を図４に示しておく。図４（ａ）は、突起部５の断面形状を矩形状とした例であり、図４（ｂ）は、複数の突起部構成体５ａを連設して突起部５を形成した例である。
【００３５】
突起部５の幅Ｌ０及び高さｔ０は、突起部５を形成する材料や、ヒートシールの条件等によっても異なるが、幅Ｌ０は、０．３〜２．０ｍｍであるのが好ましく、特に好ましくは０．５〜１．５である。高さｔ０は、０．２〜０．７ｍｍであるのが好ましく、特に好ましくは０．３〜０．６である。また、突起部５を断面ほぼ三角形状に形成する場合、傾斜面の傾斜角度αは、突起部５を形成する材料や、ヒートシールの条件等によっても異なるが、好ましくは５〜６５度であり、特に好ましくは２０〜５０度である。
【００３６】
このような範囲で、突起部５の寸法を管理することで、樹脂溜まり片８を形状再現性よく形成することができ、前述したような効果が有効に得られる。すなわち、樹脂溜まり片８を形成することによる効果を確実に得るには、樹脂溜まり片８の寸法を厳しく管理する必要があり、ヒートシール条件や、突起部５の寸法にばらつきがあると、ヒートシール時に形成される樹脂溜まり片８の寸法もばらついてしまい、樹脂溜まり片８を形成することによる効果が安定して得られなくなってしまう。このため、突起部５の寸法を上記範囲で厳しく管理しておけば、ヒートシール条件に多少のばらつきがあっても、樹脂溜まり片８を形状再現性よく形成することができ、樹脂溜まり片８を形成することによる効果を安定して得ることができる。
【００３７】
［フランジ成形方法］
次に、本発明に係るフランジ付容器のフランジ成形方法の一実施形態について説明する。図５及び図６は、本実施形態における成形工程を示す概略図である。また、本実施形態では、成形素材として熱可塑性樹脂シート１６を用いる。
【００３８】
成形装置１０は、主に、プラグ１１、下金型１２、上金型１３、及びシート固定具１４から構成されている。５図は、成形前の準備状態を示すものであり、このとき、プラグ１１、下金型１２、及び上金型１３は、最も離れた位置関係にある。この状態で、プラグ１１と下金型１２との間に、シート固定具１４で支持された溶融状態にある熱可塑性樹脂シート１６が供給される。このときの熱可塑性樹脂シート１６の温度は、使用する樹脂にもよるが、ポリプロピレン系樹脂の場合、一般的には１７０〜２００℃である。約１７０℃より低いと成形不良になったり、加熱加圧殺菌で容器変形をおこしたりする。また、約２００℃より高いと、溶融シートのたれが大きくなり、多数個取り成形の場合、部分的にしわが発生したり、容器壁が薄肉になったりする。
【００３９】
プラグ１１は、熱可塑性樹脂シート１６を下金型１２内に延伸しながら案内するためのものであり、成形する容器とほぼ相似形を有している。また、図示しない駆動軸に接続され、軸方向に相対的に移動できるようになっている。さらに、上金型１３に対してプラグ１１が最も下方に移動した状態においても、両者の間には環状の気体通路１１１が形成されるようになっている（図６参照）。また、上金型１３の内部は、図示しない加圧気体機構と接続され、気体通路１１１を介して加圧気体を型内に供給し得るようになっている。
【００４０】
下金型１２は、開口した空洞を内部に有し、成形される容器の底壁を規定する底壁面、及び容器側壁を規定する側壁面を有している。下金型１２の上端面には、上金型１３と協動してフランジ４を成形するフランジ把持面１２２が設けられている。また、下金型１２の底壁部には、成形されつつある容器壁と下金型１２内面との間の空気を排出し、又は減圧するための気体通路１２１が形成されている。下金型１２は、図５において、上下方向に移動可能に設けられており、図５においては最下降位置にある。
【００４１】
上金型１３は、下金型１２と協動して、フランジ４を成形するものであり、中空の筒状体となっている。また、上金型１３は、下金型１２の開口した空洞とほぼ同じ径の内面を有するとともに、その下端面には、下金型１２のフランジ把持面１２２と対向するフランジ把持面１３２が設けてある。
【００４２】
真空及び／又は圧空成形状態を示す図６において、プラグ１１は下金型１２内に最も深く挿入された状態にある。このとき、上金型１３も下降して、上金型１３と下金型１２との間が、熱可塑性樹脂シート１６を挟み込んだ状態で密封される。これと同時に、上金型１３とプラグ１１との間の気体通路１１１を介して、絞り込まれた熱可塑性樹脂シート１６とプラグ１１との間に加圧空気が吹き込まれるとともに、下金型１２の空洞部は気体通路１２１を介して真空（減圧）になる。これにより絞り込まれた熱可塑性樹脂シート１６は膨張され、下金型１２の内面に接触して冷却され、フランジ付の容器１が成形される。
【００４３】
このとき、下金型１２と上金型１３は、熱可塑性樹脂シート１６のフランジ４に対応する部分をフランジ把持面１２２，１３２にて把持し、協動してフランジ４を成形する。上金型１３のフランジ把持面１３２には、溝部１３３が形成されている。溝部１３３は、フランジ４の天面４ａに突起部５を形成するためのものであり、下金型１２と上金型１３のフランジ把持面１２２，１３２の間でフランジ４が形成される際に、フランジ４を形成する樹脂の一部が溝部１３３内に入り込み、突起部５が形成される（図６参照）。
【００４４】
ここで、図７（ａ）は、上金型１３のフランジ把持面１３２の拡大断面図である。溝部１３３は、突起部５に対応する形状に形成される。すなわち、図１（ｂ）に示すような断面三角形状の突起部５を形成する場合には、図７（ａ）に示すように、当該突起部５に対応するように溝部１３３を形成すればよい。
【００４５】
このとき、フランジ４の全周にわたって突起部５を形成するのであれば、フランジ把持面１３２の周方向に沿って連続的に溝部１３３を形成すればよい。また、突起部５をフランジ４の周方向に沿って断続的に形成する場合は、フランジ把持面１３２の周方向に沿って断続的に溝部１３３を形成すればよく、所定長さの複数の突起部５を周方向に沿って等間隔に形成する場合も同様に、突起部５に対応させて溝部１３３を形成すればよい。さらに、溝部１３３を形成する位置も、突起部５の形成位置に対応させて適宜選定される。
【００４６】
このように、突起部５は、溝部１３３の形状をフランジ４に賦形することで形成されるが、フランジ４を形成する樹脂が溝部１３３の奥まで十分に入り込んでいかないと、突起部５を形状再現性よく形成することができない。前述したように、突起部５は、容器内方側に明瞭なエッジが形成されるようにするのが好ましいが、溝部１３３内に雰囲気ガスが残留して、溝部１３３の奥まで十分に樹脂が入っていかないと、エッジの形成に支障をきたし、エッジに欠けが生じたり、丸みをおびたりしてしまう。
【００４７】
本実施形態では、このような不具合が生じないようにするために、上金型１３に、溝部１３３に連通するとともに、型外に開口する通気孔１３４を備える。したがって、本実施形態によれば、溝部１３３内の雰囲気ガスは、溝部１３３内に留まらずに通気孔１３４から型外に排出され、フランジ４を形成する樹脂は溝部１３３の奥まで容易に入り込むことができる。
【００４８】
ここで、通気孔１３４は、溝部１３３内の雰囲気ガスを、通気孔１３４から効率よく排出することができるように、樹脂が最後に充填される部位に連通させるのが好ましく、通常は、図示するように溝部１３３の最深部に連通させておくのが好ましい。また、通気孔１３４に樹脂が入り込んで、突起部５の賦形の妨げとならないように、通気孔１３４の直径は、０．１〜０．５ｍｍ程度であるのが好ましい。
【００４９】
このような通気孔１３４を上金型１３に備えることで、突起部５の賦形性が向上して、突起部５を形状再現性よく形成することができるようになり、突起部５の寸法管理が容易になる。その結果、本実施形態により得られるフランジ付の容器１は、フランジ４に蓋材６をヒートシールする際に、ヒートシール条件に多少のばらつきがあっても、樹脂溜まり片８を形状再現性よく形成することができ、前述したような樹脂溜まり片８を形成することによる効果が安定して得られる。このように、本実施形態には、温度、圧力等のヒートシール条件の幅が広がるという効果もある。
【００５０】
したがって、本実施形態によれば、このような樹脂溜まり片が形成されることによって、容器内方から外方へ向けて蓋材６を剥がそうとする力に対してはシール強度が大きく、容器外方から内方に向かって蓋材６を剥がす際には、蓋材６を容易に剥離することができるようにした易開封性容器９を安定して製造するのに好適なフランジ付の容器１を提供することができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、溝部１３３内の雰囲気ガスを溝部１３３から排出可能な通気構造として、溝部１３３に連通するとともに、型外に開口する通気孔１３４を上金型１３に備える構成を採用するが、上金型１３の少なくとも溝部１３３が形成される部位をステンレス、真ちゅう、チタン等の多孔性素材により構成することで、当該多孔性素材の内部を連通する孔を通じて、溝部１３３内の雰囲気ガスを溝部１３３から排出する方法も有効である。このような通気構造を採用すれば、通気孔の跡を目立たなくすることができる。この場合、例えば、溝部１３３を形成した多孔性素材からなる型駒を上型１３に組み付けるなどすればよいが、上型１３の全体を多孔性素材により形成することもできる。
【００５２】
また、本実施形態では、図７（ｂ）に示すように、溝部１３３に隣接する凸部１３５を形成してもよい。これにより、フランジ４が形成される際に、周辺のフランジ４の樹脂が溝部１３３側に押し寄せられ、溝部１３３内に入り込むことができる樹脂を増やすことができ、突起部５の賦形性がさらに向上する。溝部１３３に隣接させて凸部１３５を形成する場合、凸部１３５は、図示するように溝部１３３に向かって肉薄となるような傾斜面を備えているのが好ましい。凸部１３５の形状をこのようにすることで、溝部１３３に向かって押し寄せられる樹脂の動きに方向性が生じ、溝部１３３内に入り込むことができる樹脂をより多くすることができる。図７（ｃ）に示すように、突起部５の断面形状を矩形状とする場合も同様である。
【００５３】
また、溝部１３３に隣接させて凸部１３５を形成する場合、凸部１３５で押出された樹脂がテーパに沿って移動するため、凸部１３５は、溝部１３３に対して容器外方側に対応する位置（図７において右側）に形成するのが好ましい。
【００５４】
また、突起部５の賦形性をより一層良好ならしめるためには、図８に示すように下金型１２のフランジ把持面１２２の溝部１３３に対応する位置に、凸部１２３を形成しておくこともできる。これにより、フランジ４が形成される際に、フランジ４の裏面側の樹脂が天面４ａ側に押し寄せられて、溝部１３３内に入り込むことができる樹脂を増やすことができ、突起部５の賦形性がより一層良好になる。
【００５５】
本実施形態では、成形素材として熱可塑性樹脂シート１６を用いたが、熱可塑性樹脂シート１６は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド４６等のポリアミド系樹脂等の結晶性樹脂からなるシート、又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート、ポリアリレート、環状オレフィン系共重合体等の非晶性樹脂からなるシートのどちらであってもよい。また、これらのシートとしては、単層シートのみならず、複数の層を有するシートでもよい。なお、本実施形態では、用いる樹脂のメルトインデックス（ＭＩ）が約１．０以下となるような、通常の方法では突起部５の形状賦形が困難な素材に対しても、形状賦形性良く突起部５を形成することができる。
【００５６】
また、上記熱可塑性樹脂には、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、焼せっこう、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。
【００５７】
熱可塑性樹脂シート１６は、得られる容器に各種機能を付与するため、ガスバリアー層、酸素吸収性樹脂層等の他の層を有することができる。他の層は、二層構成で内層又は外層として用いることもできるし、三層構成で中間層として用いることもできる。これにより、本実施形態により得られる樹脂製容器に、各種機能を付与することができる。また、熱可塑性樹脂シート１６の厚さは、容器の大きさ等によっても相違するが、０．５〜５ｍｍ、特に、１〜３ｍｍであることが、容器の強度や成形性の点で好ましい。
【００５８】
ガスバリアー層は、公知の任意のもの、たとえばエチレン−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などにより形成することもできるが、アルミ箔、スズ箔、鋼箔、ブリキ箔等の金属箔からなる層としてもよい。
【００５９】
酸素吸収性樹脂層としては、金属系の酸化触媒と酸化性有機成分とを含有するものが使用される。酸化性有機成分としては、遷移金属系触媒の触媒作用により、空気中の酸素により酸化を受ける樹脂であり、（ｉ）炭素側鎖（ａ）を含み、且つ主鎖又は側鎖にカルボン酸基、カルボン酸無水物基、カルボン酸エステル基、カルボン酸アミド基及びカルボニル基から成る群より選択された少なくとも１個の官能基（ｂ）を含む樹脂、（ｉｉ）ポリアミド樹脂、（ｉｉｉ）エチレン系不飽和基含有重合体などが使用される。
【００６０】
金属系の酸化触媒としては、鉄、コバルト、ニッケル等の周期律表第ＶＩＩＩ族金属成分が好ましいが、他に銅、銀等の第Ｉ族金属：錫、チタン、ジルコニウム等の第ＩＶ族金属、バナジウムの第Ｖ族、クロム等ＶＩ族、マンガン等のＶＩＩ族の金属成分を挙げることができる。これらの金属成分の内でもコバルト成分は、酸素吸収速度が大きく、特に好適なものである。遷移金属系触媒は、上記遷移金属の低価数の無機酸塩あるいは有機酸塩あるいは錯塩の形で一般に使用される。これらの触媒は、樹脂当たり１００〜１０００ｐｐｍの量で用いるのがよい。
【００６１】
さらに、本実施形態により得られるフランジ付容器は、上記熱可塑性樹脂からなる層及びガスバリアー層等に加えて、任意の他の樹脂層を有していてもよい。たとえば、上記熱可塑性樹脂からなる層とガスバリアー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、たとえば、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。
【００６２】
次に、具体的な実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。
【００６３】
［実施例１〜４］
（１）成形素材
通常の共押出しシート成形により、外層：ポリプロピレン（ＰＰ,ＭＩ＝０．５）＋チタン白顔料（６３０μｍ）／接着剤層：無水マレイン酸変性ポリプロピレン（３０μｍ）／バリア層：エチレン−ビニルアルコール共重合体（１８０μｍ）／接着剤層：同上（３０μｍ）／内層：ＰＰ（６３０μｍ）からなる３種５層で総厚さ１．５ｍｍの多層シート（ラミコンシート）を作製した。
（２）蓋材
通常のドライラミネート法により、外層：２軸延伸ポリエステルフィルム（１２μｍ）／中間層：２軸延伸ナイロンフィルム（１５μｍ）／内層：ポリプロピレン系複合材料（５０μｍ）構成の蓋材を作製した。
【００６４】
前記多層シートを遠赤外線ヒータにより約１８０℃に加熱し、通常の真空・圧空成形機により、型締め力２０ｋＮ（金型面積６００ｍｍ×６００ｍｍ）で、容器外径７５ｍｍ、高さ８５ｍｍ（内容量２１５ｍｌ）のフランジ付き丸形容器を成形した。その際、周方向に沿って連続的又は断続的に溝部が形成された把持部を有し、溝部に連通し型外に通気孔を備えた上金型と、下型の把持面とにより、フランジ天面に微小突起を形成した。
【００６５】
得られたフランジ付容器にスープ２００ｇを充填した後、前記蓋材を１８０℃、シール圧力１．５ＭＰａ、１．５秒のヒートシール条件で、フランジにヒートシールした。この際、ヒートシール部に、前記微小突起を溶融流動させてフランジ内方に向け樹脂溜まり片を形成するとともに、蓋材の易開封ヒートシール層から溶融流動したはみ出し樹脂部とが密着して形成された充填容器を作製した。
【００６６】
ここで、実施例１，２では、図７（ａ）に示すような溝部を、上金型の把持面の全周にわたって連続的に形成した。実施例３では、図７（ａ）に示すような溝部を、周方向に沿って６ｍｍの間隔をあけ、２．６ｍｍの長さで３６個断続的に形成した。実施例４では、図７（ｃ）に示すような溝部を、上金型の把持面の全周にわたって連続的に形成した。また、フランジ天面に形成された微小突起の寸法、及びヒートシール時に形成された樹脂溜まり片の寸法を表１に併せて示した。
【００６７】
得られた充填容器を１２０℃−３０分の条件で等圧レトルト殺菌処理し、開封性、シール強度などの容器性能を試験した。実施例１〜４のそれぞれについて、その結果を表１に示す。なお、試験の内容は次の通りである。
開封強度試験：得られた充填容器の外側から内側へ向けて蓋材を剥離するのに要する力を引張り試験装置で測定した。サンプル数（ｎ＝）１０の平均値を表１に示す。
【００６８】
シール強度試験：得られた充填容器のヒートシール部を１５ｍｍの長さに切り取って、内側から外側へ向けて蓋材を剥離するのに要する力を引張り試験装置で測定した。サンプル数（ｎ＝）１０の平均値を表１に示す。
落下強度試験：任意に選んだ２０個の充填容器温度を５℃に調温して、１．２ｍの高さから倒立状態で１０回落下させた。２０個のうち何個の容器にシール破袋が生じたかを表１に示す。
【００６９】
［比較例１〜４］
上金型の構成を変更した以外は、実施例と同様にして充填容器を作製した。ここで、比較例１では、把持面に溝部が形成されていない上金型を使用した。比較例２，３では、それぞれ実施例１，２と同様の溝部を形成した。比較例４では、実施例４と同様の溝部を形成した。いずれの比較例においても、溝部内の雰囲気ガスを型外に排出するための通気構造は設けなかった。また、フランジ天面に形成された微小突起の寸法、及びヒートシール時に形成された樹脂溜まり片の寸法を表１に併せて示した。
【００７０】
得られた充填容器を１２０℃−３０分の条件で等圧レトルト殺菌処理し、実施例と同様にして、開封性、シール強度などの容器性能を試験した。比較例１〜４のそれぞれについて、その結果を表１に示す。
【００７１】
【表１】
2006088669.tif 000003
【００７２】
実施例１〜４では、突起部が形状賦形性よく形成されており、樹脂溜まり片の形状再現性も良好であった。一方。比較例１〜４にあっては、突起部の形状賦形性が悪く、樹脂溜まり片を形状再現性よく形成することができなかった。また、表１に示すように、本発明にしたがってヒートシール部に所定の樹脂溜まり片を形成した実施例１〜４の容器は、易開封性を保持しつつ、シール性能及び落下性能も大幅に向上することが確認された。一方、本発明以外の方法で作製した比較例１〜４の容器は、シール部の樹脂溜まり片の形成が不安定で、所定の形状を維持していないため、シール性能、落下性能とも改善がみられなかった。
【００７３】
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言うまでもない。たとえば、本発明は、上記方法に限らず、種々の成形方法を用いて行うことができる。
【００７４】
具体的には、熱可塑性樹脂を、押出成形、射出成形、圧縮成形等の方法により、プリフォーム又はメンコ等の容器形成用中間体に成形し、これらの容器成型用中間体を成形素材として用い、このような成形素材のフランジに対応する部分を、上金型１３の把持面１３２と、下金型１２の把持面１２２とにより把持しつつ、圧空成形、プラグアシスト成形、張出成形、プレス成形、絞り成形、絞りしごき成形、ブロー成形等により所定の容器形状に成形することもできる。
【００７５】
さらに、本発明は、容器開口部の周縁にフランジが形成されたフランジ付容器のフランジを成形する場合にも適用できる。この場合、上金型１３の把持面１３２と、下金型１２の把持面１２２とにより、フランジ付容器のフランジを把持して熱成形し、フランジ４の天面４ａに溝部１３３に対応する突起部５を成形すればよい。また、このときに用いる容器は、少なくともフランジ４の天面４ａに熱可塑性樹脂層を備え、フランジ４の天面４ａに突起部５を賦形することができるものであれば、主たる素材が紙又は金属等からなるものであってもよい。また、このような場合には、上金型１３の把持面１３２に、溝部１３３に隣接させて凸部１３５を形成しておけば、溝部１３３内の雰囲気ガスを排出する通気構造を上金型１３に備えておかなくてもよい。
【００７６】
また、容器形状としてはカップ状のものを一例として挙げたが、トレイ状又はボトル状等、その他の形状を有する樹脂製容器にも適用することがきる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上説明したように、本発明は、容器内方から外方へ向けて蓋材を剥がそうとする力に対してはシール強度が大きく、容器外方から内方に向かって蓋材を剥がす際には、蓋材を容易に剥離することができる易開封性容器を安定して製造するのに好適なフランジ付容器、及びそのような易開封性容器を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明に係るフランジ付容器の一実施形態の概略を示す図である。
【図２】本発明に係る易開封性容器の一実施形態の概略を示す図である。
【図３】容器内方から蓋材を剥がそうとする力が作用した状態を概念的に示す説明図である。
【図４】突起部の他の例を概略的に示す断面図である。
【図５】本発明に係るフランジ付容器のフランジ成形方法の一実施形態における成形工程を示す概略図であり、成形前の準備状態を示している。
【図６】本発明に係るフランジ付容器のフランジ成形方法の一実施形態における成形工程を示す概略図であり、真空及び／又は圧空成形状態を示している。
【図７】上金型の下端面の概略拡大断面図である。
【図８】上金型の下端面の概略拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１      容器
１ａ    容器開口部
４      フランジ
４ａ    天面
５      突起部
６      蓋材
７      易開封性ヒートシール層
８      樹脂溜まり片
９      易開封性容器
１２    下金型
１２２  フランジ把持面
１２３  凸部
１３    上金型
１３２  フランジ把持面
１３３  溝部
１３４  通気孔
１３５  凸部
１６    熱可塑性樹脂シート（成形素材）
【図１】
2006088669.tif 000004
【図２】
2006088669.tif 000005
【図３】
2006088669.tif 000006
【図４】
2006088669.tif 000007
【図５】
2006088669.tif 000008
【図６】
2006088669.tif 000009
【図７】
2006088669.tif 000010
【図８】
2006088669.tif 000011