(57)【要約】【課題】容器本体の開口部に合成樹脂製リングを接合するときに、容器本体の胴部を形成する積層材料の両端が重なる接合部の合成樹脂層にピンホールの発生がなく、品質が安定した合成樹脂製リング付紙容器を提供すること。【解決手段】紙層を主体とし最内層が合成樹脂層の積層材料からなり、前記積層材料の両側端部を重ねた貼り合せ部を有する容器本体と、該容器本体の開口部に、周壁及び該周壁から外方へ延びるフランジ部を有する合成樹脂製リングを超音波溶着接合した合成樹脂製リング付紙容器において、前記合成樹脂製リングは、前記フランジ部下面と前記容器本体の開口部上端との間に隙間を設けた状態で溶着固定することにより解決した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙層を主体とし最内層が合成樹脂層の積層材料からなり、前記積層材料の両側端部を重ねた貼り合せ部を有する容器本体と、該容器本体の開口部に、周壁及び該周壁から外方へ延びるフランジ部を有する合成樹脂製リングを超音波溶着接合した合成樹脂製リング付紙容器において、前記合成樹脂製リングは、前記フランジ部下面と前記容器本体の開口部上端との間に隙間を設けた状態で溶着固定されていることを特徴とする合成樹脂製リング付紙容器。
【請求項２】
前記隙間は、０．５ｍｍ以上有することを特徴とする請求項１記載の合成樹脂製リング付紙容器。
【請求項３】
前記合成樹脂製リングは、前記内周壁内面に環状融着突起を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の合成樹脂製リング付紙容器。
【請求項４】
前記容器本体は、扁平形状の開口部を有する縦長な形状の胴部を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のである合成樹脂製リング付紙容器。
【請求項５】
前記貼り合せ部は、容器本体形成時内側となる端縁が、紙層の側端縁から延出する樹脂部を有する積層材料の、前記樹脂部により紙層端面を被覆したる被覆部を形成したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の合成樹脂製リング付紙容器。
【請求項６】
前記貼り合せ部は、容器本体の内側となる端縁が、紙層を厚さ方向に削除し、約半分の厚さとした折り返し部を紙層が重なるように折り返した端縁部を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の合成樹脂製リング付紙容器。
【請求項７】
紙層を主体とし最内層が合成樹脂層の積層材料からなり、前記積層材料の両側端部を重ねた貼り合せ部を有する容器本体の開口部に、周壁及び該周壁から外方へ延びるフランジ部を有する合成樹脂製リングを、前記容器本体の胴部上端内側の開口部に、前記フランジ部の下面と前記開口部の上端との間に隙間を設けて、前記合成樹脂製リングの周壁を挿入して挿着し、前記合成樹脂製リングの周壁面をホーンで押圧しながら超音波振動エネルギーを与え、合成樹脂製リングの周壁の環状融着突起と容器本体の内面との接合面を溶融し、接合したことを特徴とする合成樹脂製リング付紙容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙層を主体とする積層材料からなる開口部を有する容器本体の、前記開口部に、合成樹脂製リングを接合した合成樹脂製リング付紙容器及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙層を主体とする積層材料からなる開口部を有する紙容器は、軽量や易廃棄性などの特性から、酒類、果汁飲料などに広く使用されていたが、強度が弱く、流通保管時に潰れやすく、また、蓋を安定した一定の強度で固着しにくいことがあった。
このため、開口部を有する紙容器に強度を付与するために、前記開口部に合成樹脂製リングを溶着した合成樹脂製リング付紙容器が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この合成樹脂製リング付紙容器は、一般に図６に示すように、紙層を主体とし最内層が合成樹脂層の積層材料からなり、前記積層材料の両側端部を重ねた貼り合せ部（１１５）を、上部に開口部（１３０）を有する胴部（１１０）をもつ紙容器本体（１００）の、前記胴部上方内面に、周壁（２１０）の上端外周にフランジ部（２２０）をもつ合成樹脂製リング（２００）の、前記周壁（２１０）接合面を接合したものであり、前記フランジ部（２２０）下面が、開口部（１３０）上端に密接した状態で接合し、一体化したものである。
【０００４】
そして、この合成樹脂製リング付容器（１０）は、内容物を充填後、封止するための蓋材（３００）として、封止用シートを合成樹脂製リング（２００）の上面に剥離可能に熱融着して封止し、あるいは、キャップを合成樹脂製リングに螺合又は咬合して封止していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭６３−２４４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の合成樹脂製リング付容器は、合成樹脂製リングの傾斜する周壁外周に設けられた垂直断面形状が横三角形状で融着面が線状の環状融着突起と、容器本体の胴部の傾斜する開口部内面とをホーンからの超音波振動エネルギーで融着して接合するものであり、容器の寸法のバラツキと補強リングの寸法のバラツキによりホーン圧を適正に設定することが難しく、また、接合するときに、容器の胴部を形成する積層材料の両端が重なる接合部の合成樹脂層にピンホールを生じて、流通保管時に液漏れ事故を発生することなどがあった。
【０００７】
本発明は、上述の従来の問題を解決したものであり、容器本体に合成樹脂製リングを接合するときの作業が容易で、接合するときに、容器の胴部を形成する積層材料の両端が重なる貼り合せ部の合成樹脂層にピンホールの発生がなく、品質が安定した合成樹脂製リング付カップ状容器及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明の第１の発明は、紙層を主体とし最内層が合成樹脂層の積層材料からなり、前記積層材料の両側端部を重ねた貼り合せ部を有する容器本体と、該容器本体の開口部下方内面に、周壁及び該周壁から外方へ延びるフランジ部を有する合成樹脂製リングの、前記周壁を超音波溶着接合した合成樹脂製リング付紙容器において、前記合成樹脂製リングのフランジ部と前記容器本体の開口部上端との間に隙間を設けた状態で溶着固定されていることを特徴とする合成樹脂製リング付紙容器である。
【０００９】
次に、本発明の第２の発明は、前記隙間が、０．５ｍｍ以上有することを特徴とする合成樹脂製リング付紙容器前である。
【００１０】
次に、本発明の第３の発明は、前記合成樹脂製リングは、前記周壁内面に環状融着突起を有することを特徴とする合成樹脂製リング付紙容器である。
【００１１】
次に、本発明の第４の発明は、前記容器本体が、扁平形状の開口部を有する縦長な形状であることを特徴とする合成樹脂製リング付紙容器である。
【００１２】
次に、本発明の第５の発明は、前記貼り合せ部は、容器本体形成時内側となる端縁が、紙層の側端縁から延出する樹脂部を有する積層材料の、前記樹脂部により紙層端面を被覆したる被覆部を形成したことを特徴とする合成樹脂製リング付紙容器である。
【００１３】
次に、本発明の第６の発明は、前記貼り合せ部は、容器本体の内側となる端縁が、紙層を厚さ方向に削除し、約半分の厚さとした折り返し部を紙層が重なるように折り返した端縁部を有することを特徴とする合成樹脂製リング付紙容器である。
【００１４】
次に、本発明の第７の発明は、紙層を主体とし最内層が合成樹脂層の積層材料からなり、前記積層材料の両側端部を重ねた貼り合せ部を有する容器本体の開口部に、周壁及び該周壁から外方へ延びるフランジ部を有する合成樹脂製リングを、前記容器本体の胴部上端内側の開口部に、前記前記合成樹脂製リングを、前記フランジ部の下面と前記開口部の上端との間に隙間を設けて挿入して挿着し、前記合成樹脂製リングの周壁面をホーンで押圧しながら超音波振動エネルギーを与え、合成樹脂製リングの環状融着突起と容器本体の内面との接合面を溶融し、接合したことを特徴とする合成樹脂製リング付紙容器の製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の合成樹脂製リング付紙容器は、容器本体の上部開口部の内面に、合成樹脂製リングの周壁の外面を、超音波溶着機で接合するものであり、接合作業が容易であり、容器本体の胴部貼り合せ部に超音波溶着に起因するピンホールの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の合成樹脂製リング付紙容器の一実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明の合成樹脂製リング付紙容器の他の実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明の合成樹脂製リング付紙容器の製造方法の一実施形態を示す説明図である。
【図４】容器本体の貼り合せ部の一実施形態を示す説明図である。
【図５】容器本体の貼り合せ部の他の実施形態を示す説明図である。
【図６】従来の合成樹脂製リング付紙容器を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の合成樹脂製リング付紙容器（１０）は、図１に示すように、紙層を主体とし最内層が合成樹脂層の積層材料からなり、前記積層材料の両側端部を重ねた貼り合せ部（１１５）を、上部に開口部（１３０）を有する胴部（１１０）をもつ紙容器本体（１００）の、前記胴部上方内面に、周壁（２１０）の上端外周にフランジ部（２２０）をもつ合成樹脂製リング（２００）の、前記周壁（２１０）接合面を接合したものであり、前記フランジ部（２２０）下面が、開口部（１３０）上端に接しないように隙間（１８０）を設けた状態で接合したものである。
そして、内容物を充填した後に、封止するための蓋材（３００）として、使用目的に合わせて、封止用シートを、前記合成樹脂製リング（２００）の上面に剥離可能に熱融着して封止するか、あるいは、キャップを合成樹脂製リングに螺合又は咬合して封止するものである。
【００１８】
次に、本発明の合成樹脂製リング付紙容器の実施の形態について詳細に説明する。
容器本体（１００）は、図１に示すように、紙層を主体とし、通常、最外層と最内層にポリエチレンなどの合成樹脂層をもつ積層材料からなり、扇状の胴部材を筒状に巻いて両側端部を重ねた貼り合せ部（１１５）を有する胴部（１１０）とし、この胴部は、上方に開口部（１３０）を有しており、下方は、胴部の下方に円形状の底部材を組み合わせ、胴部の下方周縁と底部（１２０）の周縁とを加熱状態で胴部と底部とを一体化したカップ形状とした紙容器である。
ここで、前記開口部（１３０）は、上端を外側へ巻き込んで環状巻込部を形成した構成としてもよい。
【００１９】
また、容器本体は、図２に示すように、前記カップ形状の底部材を設けて密封した構成でなく、底部材を設けないで、胴部下方にシール部（１９０）を設けて密封した構成としてもよい。
そして、図２に示した、容器本体が扁平形状の開口部を有する縦長な形状の紙容器の場合、前記胴部上方内面に、周壁（２１０）の上端外周にフランジ部（２２０）をもつ合成樹脂製リング（２００）の、前記周壁（２１０）接合面を接合する場合、前記フランジ部（２２０）下面が、開口部上端に接しないように隙間（１８０）を設けた状態で接合することが好ましい。
ここで、扁平形状の開口部とは、円形でなく、長円形、楕円形のように、長径と短径を有する形状を指す。
【００２０】
また、合成樹脂製リング（２００）は、図３に示すように、周壁（２１０）の上端外周にフランジ部（２２０）を設け、この周壁（２１１）の外面に環状融着突起（２２１）を設けたものである。そして、環状融着突起（２２１）の垂直断面形状は、通常、長方形、三角形、台形状のいずれであってもよい。
この合成樹脂製リング（２００）は、通常、剛性をもつ高密度ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂を用いて、射出成形法により作製されるものである。
【００２１】
そして、積層材料の両側端部を重ねた貼り合せ部（１１５）を有する容器本体に合成樹脂製リングを接合する方法は、図３に示すように、容器本体（１００）をアンビル（３０）（受け台）に挿着し、上端の開口部外面を外側から固定し、容器本体（１００）の胴部（１１０）上端内側の開口部（１３０）に、周壁（２１０）の上端外周にフランジ部（２２０）をもつ合成樹脂製リング（２００）を、前記フランジ部（２２０）より下方の周壁（２１０）を挿入し、前記フランジ部（２２０）の下面と前記開口部の上端との間に隙間（３０）を設けて挿着する。
【００２２】
次に、合成樹脂製リングリングの周壁（２１０）をホーン（２０）で押圧しながら振動エネルギーを与え、合成樹脂製リングの環状融着突起（２２１）と容器本体の開口部内面との接合面を溶融し、容器本体の胴部の内面に、合成樹脂製リングの周壁（２１０）外面を接合するものである。
【００２３】
上述した本発明の合成樹脂製リング付紙容器は、従来の合成樹脂製リング付カ紙容器のように、容器本体の胴部の開口部の傾斜する内面に、合成樹脂製リングの周壁の傾斜する外周を、前記フランジ部（２２０）の下面と前記開口部の上端とが密接した状態で接合するものでなく、前記フランジ部（２２０）の下面と前記開口部の上端との間に隙間（１８０）を設けて挿着し接合するものであり、しっかりと融着しても、胴部貼り合せ部（１１０）にピンホールの発生に起因する液漏れがなく、品質が安定する。
【００２４】
なお、容器本体に用いる積層材料は、容器の使用目的に合わせて、紙層を主体にして最内層に合成樹脂層を設けるほか、その他の層に新たな合成樹脂層、金属箔層、蒸着層など設けた積層材料としてもよい。
【００２５】
また、紙容器は、液体を充填密封しても液漏れがないように、容器本体の胴部の貼り合せ部（１１５）は、図４に示すように、胴部を構成する紙層（１１８）を主体とし最内層に合成樹脂層（５０１）を設けた積層材料のうち、容器本体の内側となる端縁（５１０）は、紙層（１１８）を厚さ方向に削除し、約半分の厚さとした折り返し部（５０５）を形成し、この折り返し部（５０５）を紙層が重なるように折り返した端縁部（５０６）を形成することで、容器本体の貼り合せ部（５００）から液体が漏れるのを防止することができる。
【００２６】
さらに、前記貼り合せ部（１１５）は、図５（ａ）に示すように、積層材料の容器本体形成時内側となる端縁の合成樹脂層（１１４）を紙層（１１８）の側端縁から延出する樹脂部（１１６）を形成し、図５（ｂ）に示すように、前記樹脂部（１１６）を紙層側に折り返し、端面を被覆する被覆部（１１７）を形成し、外側となる端縁と一体化することで、液体が漏れるのを防止することができる。
【実施例】
【００２７】
（実施例１）
まず、ラミネート加工法によって、〔容器外側〕ポリエチレン層（２０μｍ）／印刷層／紙層（３００g/m２）／接着剤層／アルミニウム箔層（９μｍ）／ポリエチレンテレフタレート層（１２μｍ）／接着剤層／ポリエチレン層（６０μｍ）〔容器内側〕構成の積層材料を作製し、ＰＭＣ社製カップ成形機で、胴部上端の外周に環状巻込部をもつカップ状容器本体を作製した。次に、高密度ポリエチレン（三井化学２１００Ｋ）を用いて射出成形法により、周壁の上端外周にフランジ部を設けた合成樹脂製リングを作製した。
この補強リングのフランジ下面には、幅が２．０ｍｍで高さが１．０ｍｍの垂直断面形状が長方形状の環状融着突起を、フランジのほぼ中程に周壁の外周面に沿わして設けた。
なお、〔上側〕ポリエチレンテレフタレート層（１２μｍ）／接着剤層／アルミニウム箔（９μｍ）／接着剤層／ポリエチレン層（２０μｍ）／ポリエチレン系接着性樹脂（４０μｍ）〔下側〕構成の積層材料を作製し、この積層材料を用いて封止用シートを作製した。
【００２８】
次に、上述の紙容器本体をアンビルに挿着して、胴部上端の環状巻込部を下側から胴部を外側から固定し、胴部上端内側の開口部に、合成樹脂製リングをフランジ部より下方の周壁を挿入して、前記フランジ部下面が、前記容器本体の開口部上端と０．５ｍｍの隙間を設けて挿着し、オービタル溶着機（ＢＲＡＮＳＯＮ１０７）を用い、補強リングの周壁面をホーン（２０）で押圧しながら振動エネルギーを与え、容器本体の上部開口部内面に、補強リングの周壁外面を接合して、合成樹脂製リング付紙容器を作製した。
【００２９】
そして、上述の合成樹脂製リング付紙容器に、浸透液を注入し、合成樹脂製リングの上面に、ヒートシール法で前述の封止用シートを熱融着して容器を密封し、１時間倒立静置した後に、浸透液の漏れの有無を調べたところ、合成樹脂製リングと容器本体との接合部に係わる浸透液の漏れ、及び容器本体の胴部貼り合せ部にピンホールに起因する液漏れがないことが確認された。
【００３０】
（実施例２）
合成樹脂製リングを容器本体の開口部に挿着した時、前記合成樹脂製リングのフランジ部下面が、前記容器本体の開口部上端と１．０ｍｍの隙間を設けて挿着した以外は、実施例１と同様にして合成樹脂製リング付紙容器を作製した。
そして、実施例１と同様に、１時間倒立静置した後に、合成樹脂製リングと容器本体との接合部に係わる浸透液の漏れ、及び容器本体の胴部貼り合せ部にピンホールに起因する液漏れがないことが確認された。
【００３１】
（比較例１）
合成樹脂製リングを容器本体の開口部に挿着した時、前記合成樹脂製リングのフランジ部下面が、前記容器本体の開口部上端と隙間がなく、密着するように挿着した以外は、実施例１と同様にして合成樹脂製リング付カップ状容器を作製した。
そして、実施例１と同様に、１時間倒立静置した後に、合成樹脂製リングと容器本体との接合部に係わる浸透液の漏れはないが、容器本体の胴部貼り合せ部にピンホールに起因する液漏れが確認された。
【符号の説明】
【００３２】
１０……合成樹脂製リング付紙容器
２０……ホーン                                  ３０……アンビル
１００……容器本体                            １１０……胴部
１１１……環状巻込部                        １１５……貼り合せ部
１１６……樹脂部                              １１７……被覆部
１２０……底部                                  １３０……開口部
１８０……隙間                                  １９０……シール部
２００……合成樹脂製リング                  ２１０……周壁
２２１……環状融着突起                      ２２０……フランジ部
３００……蓋材                                  ５０６……折返部  
５０６……端縁部                                ５１０……端縁 
【図１】
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【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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