(57)【要約】【課題】液体飲料用容器に内容物の液体を充填した後、容器を密閉した場合に容器ヘッドスペース内の気体が、温度低下や酸素消費などの原因でその容積を減じることで容器の一部が凹むことを防止出来る液体飲料用容器を提供することを課題とする。【解決手段】紙を主体とした積層材料からなる胴部と底板及び飲み口部を有する天板とを備えた容器本体と、前記飲み口部を覆って接着し、密封する柔軟性を有するタブ材とを具備し、内容物を充填密封するための液体飲料用容器であって、容器底部の底板を内容物充填後に下方から減圧して外側に一時的に膨らませた状態で飲み口部を密封したことを特徴とする液体飲料用容器。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙を主体とした積層材料からなる胴部と底板及び飲み口部を有する天板とを備えた容器本体と、前記飲み口部を覆って接着し、密封する柔軟性を有するタブ材とを具備し、内容物を充填密封するための液体飲料用容器であって、容器底部の底板を内容物充填後に下方から減圧して外側に一時的に膨らませた状態で飲み口部を密封したことを特徴とする液体飲料用容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、果汁飲料、お茶、液体スープなどの内容物を収納した、タブテープで密封した飲み口部を有する液体飲料用容器に関するものであり、とくに充填時の密閉の工夫により保存中に容器側面に凹みを発生させない液体飲料用容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、果汁飲料、お茶、液体スープなどの液体食品の分野で使用後における廃棄処理の簡便さなどの理由から、飲み口部が開封用タブ材で覆われた液体用紙製容器が広く使用されている。この液体用紙製容器の形状としては、例えば図４に示すような円筒状のものや、図５に示すような角筒状のものなどがある。
【０００３】
これら紙製容器は天板（２）に設けられた飲み口部となる開口部（３）から殺菌された果汁や液体飲料食品を充填し、その後開口部（３）の上面にタブ材（４）で密封することにより、内容物が充填された液体用紙製容器が得られる。
【０００４】
開封はタブ材（４）を容器から引き剥がして飲み口部を露出させるプルトップ方式で行い、タブ材を剥がした後内容液を注ぎ出すように構成されている（例えば、特許文献１および２）。
【０００５】
このような液体用紙製容器への飲料等の内容物の充填は現在無菌充填機を用いた方法が多く採られている。
【０００６】
無菌充填機での充填においては、液体用紙製容器を殺菌し、そこに瞬間加熱殺菌された内容物の液を常温で所定量充填する。
そして容器内上部にできる空間に窒素などの不活性ガスをブローすることによって空気を追い出して酸素と窒素を置換し、それと同時にタブ材によって開口部を密封している。
【０００７】
このときに充填した内容物の液がこぼれないように液面は天板面よりも下になるので、容器内上部には必ず一定程度以上の容積でヘッドスペースが出来る。
【０００８】
このヘッドスペースの気体は、内容物の液が常温で充填されている場合には、常温での保管時には温度による影響はないが、冷蔵保管時には冷却による収縮により減圧状態になる。
また常温保管においても追い出しきれなかった空気中の酸素がビタミンＣなどにより吸収・消費され、減圧状態になる場合がある。
【０００９】
保管中に液体用紙製容器の内部が減圧状態になると容器の凹みやすい部分（主に胴部）に凹みが発生し、美観を損ねてしまうだけでなく運搬や開封等の使用時にも取り扱いにくくなってしまう。
【００１０】
たとえば、液体用紙製容器に内容物の液体を充填した後、そのまま特別なんら処置を施さないで単に容器を密閉した場合、保存や運搬中に容器ヘッドスペース内の気体が温度低下や酸素消費などの原因でその容積を減じることで容器の一部が凹み、美粧性が損なわれることがある。
【００１１】
特許文献１ではこの問題に対して、板紙、アルミ箔またはプラスチックからなる断面円形の容器の胴部に対し、ホット充填前に予め変形ぐせを付与させるか、あるいはホット充
填後の工程において予め変形ぐせを付与させておいてから、最終的に内容物を冷却させて体積収縮を生じさせ、その体積収縮に伴って容器胴部を前記変形ぐせに対応した断面形状に変形させるようにした液体容器の製造法が提案されている。
【００１２】
このように、変形ぐせをつけてエアー容積の減少に対応する方法もあるが、これでは、内容物の温度変化により外形が変形しやすく、美粧性を保持することが難しい。また、内容物が充填された状態で円筒形状を保持することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開昭５９−７４００３号公報
【特許文献２】特開平９−２４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされたものであり、液体用紙製容器に内容物の液体を充填した後、容器を密閉した場合に容器ヘッドスペース内の気体が、温度低下や酸素消費などの原因でその容積を減じることで容器の一部が凹むことを防止出来る液体飲料用容器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の請求項１の発明は、紙を主体とした積層材料からなる胴部と底板及び飲み口部を有する天板とを備えた容器本体と、前記飲み口部を覆って接着し、密封する柔軟性を有するタブ材とを具備し、内容物を充填密封するための液体飲料用容器であって、容器底部の底板を内容物充填後に下方から減圧して外側に一時的に膨らませた状態で飲み口部を密封したことを特徴とする液体飲料用容器である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１に係る液体飲料用容器によれば、紙を主体とした積層材料からなる胴部と底板及び飲み口部を有する天板とを備えた容器本体と、前記飲み口部を覆って接着し、密封する柔軟性を有するタブ材とを具備し、内容物を充填密封するための液体飲料用容器であって、容器底部の底板を内容物充填後に下方から減圧して外側に一時的に膨らませた状態で飲み口部を密封したことによって、容器ヘッドスペース内の気体が、温度低下や酸素消費などの原因でその容積を減じることで容器の一部が凹むことを防止することが可能になった。
【００１７】
容器に内容物を充填後、底板を容器外側に変形させたことにより容器内容量が一時的に増加し容器ヘッドスペースの容積が大きくなり、密封後底板部分への減圧を解除することによって底板の弾性によってヘッドスペース部分の気体の内圧が高くなり、その結果たとえば冷蔵時の温度低下によるヘッドスペース部分の気体の収縮が少なくなるために、保存中に発生する容器側面の凹みを防止できる。
【００１８】
容器底部のこの変形は底板を内容物充填後に下部から吸引装置により減圧させることによって行われる。この時底板が一時的に外側に変形したことにより内容物の水面は下降するので密閉した時のヘッドスペースの容積が一時的に増加する。
【００１９】
タブ材を天板に接着してから、この状態で下部からの吸引装置による吸引を解除すると容器底部は自体の弾性により吸引前の形状に戻ろうとするのでヘッドスペースの中の気体は容積が減少して内圧が増加する。
【００２０】
このように、本発明の液体飲料用容器によれば、充填後の容器を密閉するときに、容器の一部を真空引きして容器の内部容積を一時的に増やすことで、密閉後の容器内ヘッドスペースの内圧が高まり、冷蔵時の温度低下や保存時の酸素消費による内圧低下が起こったとしても容器の側面が凹むことによる美粧性の劣化や取り扱い易さの低下を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る液体飲料用容器の一例を示す図である。（Ａ）は正面概観図（Ｂ）は垂直断面の略図。
【図２】液体飲料用容器の形成方法の一例を示す図である。（ａ）円筒状に成型した胴部を形成する工程。（ｂ）開口部を形成した天板と底板を胴部に接着させて容器を形成する工程。（ｃ）開口部から内容物を充填する工程。（ｄ）タブ材をシールする工程。
【図３】従来の円筒状紙製液体容器の一例を示す図である。
【図４】従来の角筒状紙製液体容器の一例を示す図である。
【図５】従来の液体飲料用容器の製造工程の一部を示す図である。（Ａ１）窒素ガスブロー工程、（Ａ２）タブ材による飲み口部シール工程、（Ａ３）内容物入り容器の排出工程
【図６】本発明の液体飲料用容器の製造工程の一部を示す図である。（Ａ１）窒素ガスブロー工程、（Ｂ）底板の減圧による変形工程、（Ａ２）タブ材による飲み口部シール工程、（Ａ３）内容物入り容器の排出工程
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の液体飲料用容器を実施の一形態に沿って図面を参照して説明する。なお、本発明に係る紙製液体容器の形状は図示したような円筒状に限定されるものではなく、角筒状、カップ状、円錐状など各種形状の容器を用いることが出来る。
【００２３】
本発明の液体飲料用容器は、例えば図１に示すように、紙を主体とした積層材料からなる胴部（６）と底板（５）及び飲み口部（３）を有する天板（２）とを備えた容器本体と、前記飲み口部を覆って接着し、密封する柔軟性を有するタブ材（４）とを具備し、内容物を充填密封するための液体飲料用容器であって、容器底部の底板（５）を内容物（９）の充填後に下方から減圧して外側に一時的に膨らませた状態で飲み口部（３）を密封した液体飲料用容器である。
【００２４】
すなわち、容器底部の底板（５）を内容物（９）の充填後に下方から減圧して外側に一時的に膨らませることで、ヘッドスペース内の気体の体積が一時的に増加する。
【００２５】
この状態で飲み口（３）を密封し、減圧状態を解消することで、底板（５）は自身の弾性によってもとの形状に戻り、ヘッドスペース内の気体の体積は減少し、ヘッドスペース内の気体の圧力は増加する。
【００２６】
このヘッドスペース内の気体圧力の増加によって本発明の液体飲料用容器の効果が引き起こされることになる。
【００２７】
次に、本発明の請求項１に係る液体飲料用容器の形成方法の一例の概略について、図２に基づいて説明する。
【００２８】
まず、紙を主体とした積層材料を成型機で円筒状に成型を行い胴部（６）を形成する（図２（ａ））。
【００２９】
次に、紙を主体とした積層材料に飲み口部となる開口部（３）を形成した天板（２）と底板（５）を胴部（６）に完全に接着させる（図２（ｂ））。
【００３０】
この状態で、窒素ノズルから窒素ガスをブローしながら内容物である果汁飲料、お茶、液体スープなどの液体食品を充填する（図２（ｃ））。
【００３１】
次に吸引装置を底板（５）の下部から圧接して減圧し底板を下方に凸の形状に一時的に変形させる。このときに内容物（９）の液面（８）は下降してヘッドスペース部分（１１）の容積は増加する。
【００３２】
最後に液面（８）が下降した状態で飲み口部（３）の全体を覆うように、タブ材（４）を容器外部より貼着することで、円筒状の液体飲料用容器を作成する（図２（ｄ））。
【００３３】
上記の工程を、内容物の充填が完了した段階以降の工程について図５、図６に基づいて説明する。
【００３４】
図５は円筒状の液体飲料用容器に内容物の液体を充填した後の窒素ガスブロー工程（Ａ１）からタブ材による飲み口部シール工程（Ａ２）を経て内容物入り容器の排出工程（Ａ３）に到る従来の液体飲料用容器の製造工程のそれぞれの垂直断面の略図を示している。
【００３５】
また、図６は円筒状の液体飲料用容器に内容物の液体を充填した後の窒素ガスブロー工程（Ａ１）から、減圧による底板の変形工程（Ｂ）、タブ材による飲み口部シール工程（Ａ２）を経て内容物入り容器の排出工程（Ａ３）に到る本発明の液体飲料用容器の製造工程のそれぞれの垂直断面の略図を示している。
【００３６】
従来の液体用紙容器の内容物充填後の工程は図５のＡ１に示すような窒素ガスブロー工程であり、飲み口部（３）がまだタブ材（４）によってシールされていない状態で窒素ノズル（１０）から吹き出す窒素ガスによって容器ヘッドスペース部（１１）の空気を窒素ガスで置換する。
【００３７】
これと同時にタブ材（４）を天板（２）に熱シールして飲み口部（３）を密封するためのシールユニット（１２）が天板（２）の上方から接近する。
【００３８】
次に図５のＡ２に示すような飲み口部シール工程で加熱されたシールユニット（１２）がさらに下降して、タブ材（４）を天板（２）に密着させ熱シールして飲み口部（３）を密封する。
【００３９】
次に図５のＡ３の工程で内容物が充填されて密封された液体用紙容器を排出して、集積や梱包等の次工程に排出する。
【００４０】
これに対して本発明の液体用紙容器の内容物充填後の工程は図６のＡ１に示すような窒素ガスブロー工程であり、飲み口部（３）がまだタブ材（４）によってシールされていない状態で窒素ノズル（１０）から吹き出す窒素ガスによって容器ヘッドスペース部（１１）の空気を窒素ガスで置換する。
【００４１】
これと同時にタブ材（４）を天板（２）に熱シールして飲み口部（３）を密封するためのシールユニット（１２）が天板（２）の上方から接近する。これとともに、容器底部の底板（５）を下方から減圧して外側に一時的に膨らませるための吸引装置（１４）が下方から接近する。
【００４２】
次に図６のＢに示すように、下方から脚部（７）の下方周囲に密着して気密性を保つためのゴムパッキン（１６）と底板（５）とゴムパッキンの間の空間の気体を吸引して減圧状態にするためのチューブ（１５）を備えた吸引装置（１４）を脚部（７）に押し付けて密着させポンプ（図示せず）によって吸引して底板を下方に凸の形状に一時的に変形させる。これによって内容物（９）の液面（８）は底板（５）の変形により増大した体積に対応する分だけ下降する。
【００４３】
この液面（８）の下降により液面（８）と天板（２）の間に存在するヘッドスペース部分（１１）の容積は増大する。
【００４４】
次に図６のＡ２に示すような飲み口部シール工程で、加熱されたシールユニット（１２）がさらに下降して、タブ材（４）を天板（２）に密着させ熱シールして飲み口部（３）を密封した後に下部の吸引装置（１４）による気体の吸引を解除する。
【００４５】
これによって、容積が増大した状態で飲み口部（３）で密封されたヘッドスペース部分（１１）は、吸引装置（１４）による吸引を解除されてもとの状態に戻る方向に作用する底板（５）の弾性力によって、ヘッドスペース部分（１１）の気体体積が減少して気体の圧力が大気圧よりも増加した、内容物（９）が充填されて密封された液体用紙容器が完成する。
【００４６】
次に図６のＡ３に示すような工程で、内容物が充填されて密封されたヘッドスペース部分（１１）の気体圧力が高い液体用紙容器を排出して、集積や梱包等の次工程に排出する。
【００４７】
図６に示す以上の工程で作成された本発明の液体用紙容器は図５の工程で作成された従来の液体用紙容器に比べて、ヘッドスペース部分の気体の内圧が大気圧よりも高いために温度低下による体積収縮の影響が少ない、また内容物中の酸素消費などの原因でその容積を減じることが少ないという特長を有している。
【００４８】
ここで、本発明で使用される天板、底板および胴部について説明する。天板、底板および胴部に用いる材料は紙を主体とした積層材料であり、紙以外に用いる構成材料としてはポリエチレンフィルム、ポリエステルフィルムなどの合成樹脂層、ガスバリア性フィルムなどが挙げられ、これらを接着剤により複数層積層したものを用いる。
【００４９】
前記の紙としては液体用容器に通常使われる紙であれば用いることが出来るが、加工性と保形性からみて坪量が５０〜５００ｇ／ｍ２の板紙が望ましい。
【００５０】
前記合成樹脂は、ヒートシールのため、紙材の含有水分安定のため、外部からの汚れ防止や衝撃緩和のため、さらには、内容物の紙材への浸透を妨げるために用いられ、たとえば１０〜１００μｍの合成樹脂層および／またはフィルムが多用される。
【００５１】
合成樹脂としては好ましくはポリエチレンなどのポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレートや２，６−ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル樹脂が挙げられる。
【００５２】
ガスバリア性フィルムは、内容物の保存性を高めるために用い、例えばプラスチックフィルムに酸化ケイ素や酸化アルミニウムなどの無機酸化物を蒸着した蒸着フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムなどが挙げられる。
【００５３】
ガスバリア性フィルムの前記蒸着フィルムに用いるプラスチックフィルムとしては１０〜１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムが、無機酸化物蒸着層の厚みとしては１０〜１００ｎｍが好ましい。
【００５４】
上記の積層材料の層構成は、天板、底板および胴部ともに共通した構成であっても、異なった構成であってもよく、内容物の保存性や容器形状などの実情に応じて使用すればよい。
【００５５】
また、タブ材（４）は天板および胴部と同様に紙を主体とした積層材料であることには変わりないが、天板と貼着可能で、かつ適度な強度で天板とはがれるピール層が必要であり、例えばポリプロピレン樹脂に高密度ポリエチレン樹脂と低密度ポリエチレン樹脂を適量ブレンドした低剥離強度タイプの無延伸ポリプロピレン樹脂を用い、加熱による貼着方法とすることが望ましい。
【実施例】
【００５６】
以下、本発明にかかる液体飲料用容器について具体的に実施例を挙げてさらに詳しく説明する。
＜実施例１＞
【００５７】
＜天板、底板および胴部用積層材料＞
積層用材料として
紙材：坪量３２０ｇ／ｍ２
合成樹脂層１：厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム
合成樹脂層２：密度０．９２０ｇ／ｃｍ３の低密度ポリエチレン
ガスバリア性フィルム：合成樹脂１上に酸化ケイ素薄膜を蒸着したポリエステルフィルムを用いた。
【００５８】
各層間を接着する接着剤にポリウレタン系接着剤を用い、（容器外側）合成樹脂層２／紙材／合成樹脂層１／ガスバリアフィルム／合成樹脂層２（容器内側）の構成からなる積層材料（Ａ）を得た。
【００５９】
＜タブ材用積層材料＞
積層用材料として
紙材：坪量８３ｇ／ｍ２
合成樹脂層１：厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム
ガスバリア性フィルム：合成樹脂１上に酸化ケイ素薄膜を蒸着したポリエステルフィルムピール層：高密度ポリエチレン樹脂と低密度ポリエチレン樹脂とをブレンドした、厚さ３５μｍの無延伸ポリプロピレンフィルムを用いた。
【００６０】
各層間を接着する接着剤にポリウレタン系接着剤を用い、（容器外側）ピール層／ガスバリアフィルム／紙材／合成樹脂層１（容器内側）の構成からなる積層材料（Ｂ）を得た。
【００６１】
＜液体飲料用容器の作成＞
上記にて得られた積層材料（Ａ）とタブ用積層材料（Ｂ）を用いて、紙容器製造機および液体充填機により、図２および図６に示したような工程で図１に示した本発明の請求項１に係る、直径５３ｍｍ、内容量２３５ｍｌの円筒状紙容器に、水を２００ｍｌ充填した液体飲料用容器（Ｃ）を得た。
【００６２】
＜比較例１＞
上記にて得られた積層材料（Ａ）、タブ用積層材料（Ｂ）を用いて、紙容器製造機および液体充填機により、図２および図５に示したような工程で、直径５３ｍｍ、内容量２３５ｍｌの円筒状紙容器に、水を２００ｍｌ充填した液体飲料用容器（Ｄ）を得た。
【００６３】
＜評価＞
実施例１で得られた液体飲料用容器（Ｃ）にて、１日間冷蔵保管後の容器外観を評価したところ異常は見られなかった。比較例１で得られた液体飲料用容器（Ｄ）では胴部に顕著な凹みが見られた。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
主に紙製の液体飲料容器の充填後の密閉方法に関するもので、充填後に容器内ヘッドスペース内エアーが温度低下や酸素消費などの物理的・化学的反応で減ずることがあっても、容器凹みを抑制するための技術であり、清涼飲料などを充填する液体用紙容器に利用できる。
【符号の説明】
【００６５】
１…液体飲料用容器
２…天板
３…開口部（飲み口部）
４…タブ材
５…底板
６…胴部
７…脚部
８…液面
９…内容物
１０…窒素ノズル
１１…ヘッドスペース部分
１２…シールユニット
１４…吸引装置
１５…チューブ
１６…ゴムパッキン
【図１】
2011006073.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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