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JP2023098327A - 複合容器及び複合容器の製造方法 - Google Patents

複合容器及び複合容器の製造方法 Download PDF

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JP2023098327A
JP2023098327A JP2021215029A JP2021215029A JP2023098327A JP 2023098327 A JP2023098327 A JP 2023098327A JP 2021215029 A JP2021215029 A JP 2021215029A JP 2021215029 A JP2021215029 A JP 2021215029A JP 2023098327 A JP2023098327 A JP 2023098327A
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広 細越山
Hiroshi Saietsusan
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Yoshino Kogyosho Co Ltd
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Yoshino Kogyosho Co Ltd
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Abstract

【課題】樹脂量の大幅な低減と製造効率の向上を図ることができ、収容部に要求される機能を維持する。また、面体を樹脂リブで接合した収容部を有する新たな容器及び容器に関する新たな製造方法を提供する。【解決手段】紙製面体31、32の一の端部31aと他の端部32cとが樹脂製の接合リブ21により接合されることで構成された収容部10を有する複合容器100とし、一の端部31a及び他の端部32cのうち、少なくともいずれか一方には面の内側に凹む凹部31bが設けられ、接合リブ21は、所定の幅(Wn)を有し、凹部31b以外の部分において一の端部31aと他の端部32cとの間を所定の距離D1離間させた状態でこれらの両面が被覆されるようにして両者を接合する定常幅領域ANと、凹部31bにおいてその両面を被覆すると共に、所定の幅(Wn)に対して当該凹部31bの凹み量に応じて拡幅された拡幅領域AWとを設ける。【選択図】図1

Description

本発明は、複合容器及び複合容器の製造方法に関する。
近年、マイクロプラスチックをはじめとするプラスチック廃棄物による自然環境への負荷を抑制すべく、使い捨て容器における樹脂量削減に対する取り組みが進められている。具体的な取り組みとして、プラスチック製容器に使用する樹脂量の低減、プラスチック製品から紙製品等への代替等が行われている。さらに、プラスチック製容器と紙製部材とを組み合わせた複合容器なども提案されている。
例えば、特許文献1では樹脂製容器と紙製スリーブ(補強部材)とを組み合わせた複合容器が提案されている。当該複合容器では、樹脂製容器の胴部に厚みを0.01mm以上0.09mm以下の薄肉部を設けることで樹脂量の低減を図っている。しかしながら、胴部にこのような薄肉部を設けると、胴部は容易に変形し把持することができない。そこで、当該樹脂製容器では、胴部に連結されるフランジ部と、胴部においてフランジ部に連結される厚肉部と、厚肉部に径方向外方に突出する突出部とを設け、上記薄肉部を厚肉部よりも底部側に配置するものとしている。そして、筒状にした紙製のスリーブに樹脂製容器の胴部を挿入し、スリーブを突出部に支持させることで、樹脂製容器と紙製のスリーブとを容易に取り付けることができ、且つ、薄肉部により低下した樹脂製容器の剛性をスリーブにより補強するものとしている。
特開2021-116122号公報
上記特許文献1に開示の複合容器によれば、紙製スリーブにより剛性を得ることで、胴部の樹脂量が削減されている。しかしながら、胴部の上部には厚肉部が設けられており、底部についても所定の強度を維持すべく薄肉部よりも肉厚にされている。そのため、樹脂製部分が依然として多く、使用する樹脂量のより一層の低減が求められる。
さらに、上記複合容器では、樹脂製容器と、紙製スリーブとをそれぞれ別個に準備した後に、樹脂製容器に紙製スリーブを取り付ける作業を要する。樹脂容器はプリフォームを用いてブロー成形することにより作製されたものであり、紙製スリーブは、本体部と糊しろ部とを含む所定形状に切断された板紙等を丸めて、本体部と糊しろ部とを接着剤等により接着することにより作製されたものである。このように上記従来の複合容器は製造工程が煩雑であり、製造効率の向上が求められる。
また、上記紙製スリーブは、耐水等の機能を有する機能性フィルムが表面に積層された積層紙などが用いられている。上記のような複合容器には食品等の水分等を含む内容物が収容される。紙製スリーブの切断面は機能性フィルムで覆われていないため、切断面から水分等が侵入して紙製スリーブが水分等によりふやけるおそれがある。その場合、紙製スリーブに要求される剛性等を維持することができなくなる場合もある。また、切断面が露出していると、例えば、表面の機能製フィルムが端から剥がれてしまうなど、その積層構造を維持できず、やはり紙製スリーブに要求される剛性や外観を維持することができない場合も生じる。
そこで、本発明の課題は、樹脂量の大幅な低減と製造効率の向上を図ることができ、収容部に要求される機能を維持することのできる複合容器及びその製造方法を提供することにある。また、面体を樹脂リブで接合した収容部を有する新たな容器及び容器に関する新たな製造方法を提供する。
上記課題を解決するために、本発明に係る複合容器は、紙製面体の一の端部と他の端部とが樹脂製の接合リブにより接合されることで構成された収容部を有する複合容器であって、前記一の端部及び前記他の端部のうち、少なくともいずれか一方には面の内側に凹む凹部が設けられ、前記接合リブは、所定の幅を有し、前記凹部以外の部分において前記一の端部と前記他の端部との間を所定の距離D1離間させた状態でこれらの両面が被覆されるようにして両者を接合する定常幅領域と、前記凹部においてその両面を被覆すると共に、前記所定の幅に対して当該凹部の凹み量に応じて拡幅された拡幅領域とを有する、ことを特徴とする。
本発明に係る複合容器において、前記一の端部は、前記収容部の底面を構成する底面用紙製面体の外周端部であり、前記他の端部は、前記収容部の側面を構成する側面用紙製面体の底端部であり、前記凹部は、前記底面用紙製面体の外周端部又は前記側面用紙製面体の底端部に設けられ、前記接合リブは、前記底面用紙製面体の外周端部と、前記側面用紙製面体の底端部とを接合して前記底面の外縁を成す底リブである、ことが好ましい。
本発明に係る複合容器において、前記収容部の側面は、1枚又は複数枚の前記側面用紙製面体の一方の側端部と他方の側端部とを所定の距離D2離間させた状態で、前記一方の側端部と他方の側端部とをその両面側から接合する側面リブを有し、前記側面リブと前記底リブとは前記拡幅領域において接合されていることが好ましい。
本発明に係る複合容器において、前記接合リブは、前記拡幅領域に対応する位置から樹脂材料が射出されることにより成形された射出成形部材である、ことが好ましい。
上記課題を解決するために、本発明に係る複合容器は、紙製面体の一の端部と他の端部とが樹脂製の接合リブにより接合されることで構成された収容部を有する複合容器であって、前記接合リブは射出成形部材であり、当該接合リブにおける射出成形時のゲート痕に対して、所定の距離D3以上離間した位置に前記一の端部と前記他の端部とが配置された状態で、前記一の端部及び前記他の端部の両面が覆われている、ことを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る複合容器の製造方法は、紙製面体の一の端部と他の端部とが樹脂製の接合リブにより接合されることで構成された収容部を有する複合容器を製造するための複合容器の製造方法であって、前記一の端部及び前記他の端部のうち、少なくともいずれか一方には面の内側に凹む凹部を設け、前記接合リブは、所定の幅を有し、前記凹部以外の部分において前記一の端部と前記他の端部との間を所定の距離D1離間させた状態でこれらの両面が被覆されるようにして両者を接合する定常幅領域と、前記凹部においてその両面を被覆すると共に、前記所定の幅に対して当該凹部の凹み量に応じて拡幅された拡幅領域とを有するものとし、前記接合リブに応じた形状の樹脂充填部が形成される金型を用い、前記一の端部と前記他の端部とを所定の距離D1離間させた状態で前記紙製面体を前記金型の所定位置に配置し、前記樹脂充填部の前記拡幅領域に対応する位置をゲート部とし、当該ゲート部から前記樹脂充填部に樹脂材料を充填する、ことを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る複合容器の製造方法は、紙製面体の一の端部と他の端部とが樹脂製の接合リブにより接合されることで構成された収容部を有する複合容器の製造方法であって、前記接合リブに応じた形状の樹脂充填部が形成される金型を用い、前記樹脂充填部内に樹脂材料を射出するためのゲート部から前記一の端部と前記他の端部とがそれぞれ所定の距離D3以上離間するようにして前記紙製面体を前記金型に配置し、前記樹脂充填部に樹脂材料を充填する、ことを特徴とする。
本発明に係る複合容器によれば、収容部を紙製面体と、樹脂製の接合リブとにより構成しているため、収容部全体を樹脂で構成する場合と比較すると、使用する樹脂量を大きく低減することができる。また、接合リブは、紙製面体の一の端部と他の端部とをその両面を覆うようにして接合している。そのため、当該複合容器を食品等の水分を含む内容物、或いは、液体を収容するための容器に適用しても、この一の端部と他の端部との接合部分から水分が紙製面体の内側に侵入して、紙製面体の剛性が低下する等の不具合が生じることを防ぐことができる。
さらに、本発明に係る複合容器を製造する際には、例えば、射出成形法(インサート成形法)を応用することができる。すなわち、金型の所定の位置に紙製面体を設置して、金型の樹脂充填部に接合すべき一の端部と他の端部とを挿入した上で、樹脂材料を充填すればこれらの端部の両面を被覆した状態で両者を接合して一体化することができる。
その際に、本発明に係る複合容器のように、接合リブに拡幅領域を設けると共に紙製面体に凹部を設け、金型の当該拡幅領域に対応する位置をゲート部とすれば、定常幅領域の幅が狭い場合も、樹脂充填部内に良好に樹脂材料を射出可能な大きさとなるようにゲート径を設計することが容易になる。また、本発明に係る複合容器の製造方法を適用すれば、ゲート部から所定の距離D3以上離間した位置に、紙製面体の一の端部と他の端部とが配置されるようにすれば、これらの端部に樹脂材料の充填圧が直接加わることを抑制し、成形時でこれらの端部が折れ曲がるといった不具合が生じることを抑制することができる。従って、本発明に係る複合容器の製造方法によれば、通常の射出成形法(インサート成形法)と略同様の方法で、異種材料からなる当該複合容器を歩留まりよく製造することができる。
以上より本発明に係る複合容器及び複合容器の製造方法によれば、樹脂量の低減と製造効率の向上を図ることができ、収容部に要求される機能を維持することができる。また、面体を樹脂リブで接合した収容部を有する新たな容器及び容器に関する新たな製造方法を提供する。
本発明の実施の形態の複合容器を表す図であり、(a)は上面図であり、(b)は正面図であり、その一部は図1(a)(及び図3(a))のB-B断面を表す。 図1に示す複合容器の収容部を構成する紙製面体を示す平面図であり、(a)は収容部の底面を構成する底面用紙製面体を示し、(b)は収容部の側面を構成する側面用紙製面体を示す。 図1に示す複合容器を説明するための図であり、(a)は図1のA-A断面図であり、(b)は当該複合容器の底面図である。 本発明にいう定常幅領域A及び拡幅領域A等を説明するための図であり、図1に示す複合容器の底面の一部を示した図である。 図1に示す複合容器に関し、(a)は図3(a)のC-C断面図であり、(b)は図3(a)のD-D断面図である。 図1に示す複合容器の製造方法を説明するための模式図であり、(a)は金型に対して樹脂材料を充填する前の状態を示し、(b)は金型に対して樹脂材料が充填されるときの状態を示す。 本発明の比較例としての複合容器を示す図であり、(a)はその側面図であり、一部は図1(b)と同様の位置における断面を表し、(b)はその上面図である。 図6に示す比較例としての複合容器の底面の一部を表した図である。 比較例の複合容器の製造方法を説明するための模式図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の複合容器及び複合容器の製造方法について説明する。
1.複合容器
まず、図1~図3を参照しながら本実施の形態の複合容器100の概略構成を説明する。当該複合容器100は、図1(b)に示すように、底面11及び側面12を有し、天面13が開口する収容部10を備えている。収容部10は、接合リブ20により、紙製面体(底面用紙製面体31、側面用紙製面体32)の接合すべき端部同士(底面用紙製面体31の外周端部31aと側面用紙製面体32の底端部32c、側面用紙製面体32の一方の側端部32a、他方の側端部32b(図2(a)、(b)を併せて参照))の両面を覆うようにして接合することで有底筒状のカップ状に構成されたものである。このように、当該複合容器100は樹脂製材料と紙製材料の異種材料からなるハイブリッド容器として構成されている。
図1(a)及び図3(b)に示すように、底面11及び天面13はそれぞれ同軸の円形を呈し、図1(a)、(b)に示すように天面13は底面11に対して拡径されている。以下、底面11及び天面13の中心を通る線を中心軸線Oとし、中心軸線Oに沿う方向を軸方向と称し、中心軸線Oに直交する方向を径方向と称し、中心軸線Oを中心に周回する向きを周方向と称する。また、縦方向とは軸方向を示す。さらに、図1に示す状態で複合容器100を載置したときに軸方向において、底面11側を「下」側と称し、天面13側を「上」側と称する。なお、図1(b)では、図に向かって中心軸線Oよりも右側を断面図としている。
まず、紙製面体について説明する。当該収容部10の底面11は図2(a)に示す底面用紙製面体31を含み、側面12は図2(b)に示す側面用紙製面体32を含む。図2(a)に示すように、底面用紙製面体31は底面11の形状に応じた略円形を呈し、その一部に外周端部31a部分において、面の内側に凹む凹部31bが設けられている。図2(a)には、凹部31bとして底面用紙製面体31の外周端31a部分から、略半円形状に切り欠かれたような形状を呈するものを例示したが、凹部31bは例えば外周端部31a部分において面の内側に略V字状に切り欠かれたような形状であってもよいし、略矩形に切り欠かれたような形状であってもよく、凹部31bの形状は特に限定されるものではない。
一方、側面用紙製面体32は、図2(b)に示すように略扇形形状を呈する。図3(a)に示すように、側面用紙製面体32の一方の側端部32aと他方の側端部32bとが側面リブ22により接合されることで、図1(b)に示すように筒状とされる。
次に、接合リブ20について説明する。本実施の形態において接合リブ20は底面用紙製面体31及び側面用紙製面体32の少なくともいずれか一方に接合されており、図1(b)に示すように底リブ21、側面リブ22、天面リブ23及び補強リブ24を有する。本発明にいう接合リブは、本実施の形態の複合容器100では主として底リブ21に相当する。
底リブ21は、図1(a)、(b)に示すように収容部10の底面11の外縁を構成しており、底面用紙製面体31の外周端部31aと側面用紙製面体32の底端部32cとを接合する。図1(b)に示すように底リブ21は、底面11側に設けられ、底面用紙製面体31の外周端部31aに対してその両面を被覆する底環状枠21aと、側面12側に設けられ側面用紙製面体32の底端部32cに対してその両面を被覆する側環状枠21bとを有している。底環状枠21aと側環状枠21bとは連設部21cにより連設されることで一体化されており、全体として断面略L字状の環状枠として構成される。
次に、図4を参照しながら底リブ21についてさらに説明する。図4は収容部10の底面11の一部を示す底面図である。図4では、底面用紙製面体31の外周端部31aと、側面用紙製面体32の底端部32cを破線で示している。図4に示すように、底リブ21は底面11の外縁に沿って所定の幅Wnを有する定常幅領域Aと、底面用紙製面体31に設けられた凹部31bに対応する位置で拡幅された幅を有する拡幅領域Aとを有する。当該底リブ21では、側面用紙製面体32の一方の側端部32a付近から他方の側端部32bまでの間を定常幅領域Aとしており、定常幅領域Aでは底面用紙製面体31の外周端部31aと側面用紙製面体32の底端部32cとが所定の距離D1だけ離間した状態でこれらの両面を被覆すると共に接合している。
拡幅領域Aは定常幅領域Aと連設されており、拡幅領域Aと定常幅領域Aとは一体化されている。拡幅領域Aは凹部31bの面内への凹み量に応じて定常幅領域Aよりも拡幅された領域を挿す。拡幅領域Aにおいて凹部31bの両面は被覆されている。また、拡幅領域Aにおいて、凹部31bにおける外周端部31aと側面用紙製面体32の底端部32c(一方の側端部32a又は他方の側端部32b)との間は上記所定の距離D1よりも離間している。
ところで、図4においてこの拡幅領域A内に略円形で示しているのは、当該接合リブ20を射出成形(インサート成形)により製造する際に生じたゲート痕40である。射出成形品には、射出成形時に樹脂材料を金型50内に射出するためのゲート部54(図6参照)の痕跡がゲート痕40として残る。なお、図3(b)にも同様にゲート痕40を示している。但し、図3(b)、図4にはゲート痕40を実線で示しているが、実際の複合容器100、或いは、本発明に係る複合容器においてゲート痕40は円形である必要はなく、角形等の他の形状であってもよいし、必ずしも明瞭に視認される必要もない。
図4に示すように、本実施の形態の複合容器100では底面視において当該ゲート痕40の内側には底面用紙製面体31の外周端部31a及び側面用紙製面体32の底端部32cが配置されないようにし、これらの紙製面体(31、32)の各端部(31a、32c)はいずれもゲート痕40の外縁の外側に配置されている。本実施の形態では、紙製面体(31、32)の各端部(31a、32c)は所定の距離D3以上離間した位置に配置されるようにしている。但し、図4に示すD4はゲート痕40と側面用紙製面体32の他方の側端部32bとの間の離間距離を示し、ゲート痕40と側面用紙製面体32の一方の側端部32aとの間の離間距離もD4と同じ距離であり、D4≧D3である例を示した。しかしながら、当該離間距離D4は上記所定の距離D3未満であってもよく、所定の距離D3との大小関係は特に限定されるものではないが、図4に示したようにD4≧D3とすると好ましい。但し、離間距離D4が大きくなりすぎると、側面リブ22に要する樹脂量が増大するため、離間距離D4は0.1mm~2.5mmの範囲内であることが好ましく、0.5mm~2.0mmの範囲内であることがより好ましい。
側面リブ22は図1(b)及び図5(a)に示すように、一端が底リブ21に連結され、他端が天面リブ23に連結されている。但し、図5(a)は図3(a)のC-C断面図である。図3(a)に示すように、側面用紙製面体32の一方の側端部32aと他方の側端部32bとの間は図4に示す所定の距離D2だけ離間した状態で、側面リブ22により接合されている。また、側面用紙製面体32の一方の側端部32aと他方の側端部32bとはその両面が側面リブ22により覆われている。さらに図1(b)及び図5(a)に示すように側面リブ22は底リブ21の上記拡幅領域Aと接合されて一体化されている。また、底面視において、側面リブ22は上記ゲート痕40の外側に配置されている。
図3(a)等に示すように、収容部10の側面12には側面リブ22に対して中心軸線Oを挟んで対向する位置に補強リブ24が設けられている。図3(a)等に示す例では、補強リブ24は側面用紙製面体32の外面に貼着されるようにして接合されており、側面リブ22と同様に一端が底リブ21に連結され、他端が天面リブ23に連結されている。但し、補強リブ24は側面用紙製面体32の外面ではなく、側面用紙製面体32の内面に貼着されるようにしてもよい。
また、図3(a)等に示す例では、側面リブ22及び補強リブ24は側面用紙製面体32の外面よりも径方向外側に突出し、底リブ21から天面リブ23まで延びる凸リブとなっている。また、側面リブ22については、図3(a)等に示すように、径方向内側にも突出している。但し、図示例に限定されず、側面リブ22は側面用紙製面体32の外面よりも径方向外側にのみ突出するように設けられていてもよいし、内面から径方向内側にのみ突出するように設けられていてもよい。また、補強リブ24についても図示例に限定されず、側面用紙製面体32の内面側に設けられ、内面から径方向内側に突出するように設けられていてもよいし、側面用紙製面体32の両面に設けられていてもよい。また、図3(a)等に示す例において、補強リブ24を側面リブ22に置き換えて収容部10を2枚の側面用紙製面体32を接合することで構成してもよい。その場合も、図3(a)等に示すように側面リブ22が側面用紙製面体32の外面側及び内面側の双方に用いて径方向内側及び外側に突出していてもよいし、いずれか一方の側にのみ突出するようにしてもよい。
収容部10の側面12は、図3(a)及び図5(a),(b)に示すように、当該側面リブ22及び補強リブ24が設けられた位置以外は、側面用紙製面体32によってのみ構成される。
側面用紙製面体32を筒状にする際に当該側面リブ22を用いて上記のように接合することで、側面リブ22を単なる接合部材としてだけでなく、収容部10の強度(剛性)を補うための補強部材として機能させることができる。また、本実施の形態のように、補強リブ24を設ければ、収容部10の強度をさらに向上することができる。なお、補強リブ24は側面用紙製面体32の一方の側端部32aと他方の側端部32bとの略中間位置において、側面用紙製面体32の外面に接合(貼着)されている。
天面リブ23は、収容部10の天面13の外縁を構成する。天面リブ23は、図1(a)、(b)及び図3(b)に示すように、側面用紙製面体32の天端部32dに接合される内枠体23aと、内枠体23aの上端において外側に突出するフランジ部23bと、フランジ部23bの外縁から垂設される外枠体23cとを備えている。内枠体23a及び外枠体23cはそれぞれ軸方向に所定長を有し、径方向の厚みの薄いリング枠状に構成されている。すなわち、天面リブ23は、内枠体23a、フランジ部23b及び外枠体23cによって下方が開口する略コ字状の断面形状を有する。本実施の形態の複合容器100では、天面リブ23を断面視において略コ字状の形状に構成することで、内枠体23a、フランジ部23b及び外枠体23cの肉厚を薄く構成し、樹脂量を削減した場合も、必要な強度を維持しやすくしている。
また、本実施の形態では、外枠体23cの内周面の下端部には図1(b)及び図3(b)に示すように内周面に沿って内周リブ23dが周方向に等間隔に4箇所に設けられている。内周リブ23dは外枠体23cの内周面から径方向内側に突出すると共に、周方向に所定の幅を有する。内周リブ23dを外枠体23cの内周面に設けることで、天面リブ23の強度を増すことができる。また、内周リブ23dは、当該複合容器100を詰替容器(リフィル)として用いた場合に、その接合先部位に設けられたアンダーカットに嵌合させるために用いることもできる。さらに、外枠体23cの外周面の下端部には径方向外側に突出するように外周リブ23eが全周にわたって設けられている。これらの内周リブ23d及び外周リブ23eを設けることで、内枠体23a、フランジ部23b及び外枠体23cの肉厚を薄くしたときも、収容部10の天面13部分に要求される強度をより良好に維持することができる。
さらに、本実施の形態では、図1(a)、(b)に示すように、フランジ部23bの天面13には軸方向上方に突出する環状凸リブ23fが設けられている。当該環状凸リブ23fはパッキンシール用のコンタクトリングとして用いられる。
次に、当該複合容器100の構成材料について説明する。当該複合容器100において、接合リブ20を構成する樹脂の種類は特に限定されるものではないが、包装容器材料として用いられるポリプロピレン(ホモポリマー、ブロック共重合体、ランダム共重合体)、ポリエチレン(高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン等)、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の汎用樹脂を広く用いることができる。特に、後述する製造方法を採用する上で、ポリプロピレン、ポリエチレン等のオレフィン系樹脂を接合リブ20の構成材料とすることがより好ましい。
収容部10を構成する紙製面体(31、32)は、植物繊維その他の繊維を膠着させて薄く平らに成形されたものであればよく、いわゆる合成紙、グラビア紙、や各種プラスチック等のシートを複数積層した積層紙・複合紙でもよく、耐水や耐油等の機能を付与した機能紙でもよい。使用する紙の坪量は適宣設計することができる。特に、後述する製造方法を採用する上で、表層にポリエチレン樹脂等のオレフィン系樹脂シートやポリエチレンテレフタレート樹脂シート等が積層されることで、耐水や耐油等の機能が付与された積層紙であることがより好ましい。
本発明では樹脂量の削減を図るため、主として紙製面体(31、32)を接合リブ20により接合することで収容部10を構成したが、紙製面体(31、32)に代えて、各主容器包装用フィルム等の樹脂製面体に置き換えることもできる。この場合も、収容部10の底面11及び側面12の大部分を厚みの薄い樹脂フィルムに置換することで、樹脂量の削減を図ることができる。その際に、バリア層(EVOH層等)を中間層とし、ポリエチレン樹脂等のオレフィン系樹脂シートやポリエチレンテレフタレート樹脂シート等をバリア層の内面側及び外面側にそれぞれ積層した多層フィルム等を採用することができる。この場合も、次に説明する複合容器の製造方法と同様の方法で製造することができる。また、バリア層は一般にOH基等の親水性基を有するため、水分(水蒸気等含む)が接触すると好ましくない。このとき、上記のように接合リブ20により端面を被覆することで、バリア層と水分等との接触を抑制することができる。
2.複合容器の製造方法
次に、上記複合容器100の製造方法について説明する。当該複合容器100を製造する際には射出成形法を採用することができ、いわゆるインサート成形法を応用することができる。上記接合リブ20の形状に応じた樹脂充填部51と紙製面体(31、32)を挟持するための挟持部52とを有する金型50(図6(a)参照)と、予め所定形状に切断加工された底面用紙製面体31及び側面用紙製面体32(図2参照)を準備する。底面用紙製面体31には上記凹部31bを設けておくものとする。なお、金型50は適宜分割可能に構成されており、挟持部52を金型50の樹脂充填部51以外の分割面を利用してもよい。
図6(a)は、金型50の側断面を表し、当該側断面は図3(a)におけるB-B断面に対応する位置の断面を表す。金型50には、樹脂充填部51に溶融した樹脂材料を射出するためのランナー部53や、ランナー部53から樹脂充填部51に対する樹脂材料の入り口となるゲート部54が設けられる。本実施の形態では、上記底リブ21の拡幅領域Aに対応する位置にランナー部53及びゲート部54が設けられる。なお、ランナー部53は図示を省略する射出成形機と、同じく図示を省略するスプール部を介してその樹脂材料の流通通路と接続されている。
金型50の所定位置には底面用紙製面体31と側面用紙製面体32とがインサート品としてそれぞれ所定の位置に配置され、挟持部52により挟持される。図6(a)、(b)には底面用紙製面体31が金型50内の所定の位置に配置された状態を示している。図6(a)に示すように、底面用紙製面体31の外周端部31aは樹脂充填部51内に所定の挿入深さで挿入される。その際に、底面用紙製面体31の外周端部31aは軸方向において樹脂充填部51の厚み方向略中央に配置され、ゲート部54からの離間距離が図4に示した所定の距離D3と同じ距離になるように位置決めされる。
図示は省略するが、側面用紙製面体32の各端部(底端部32c、一方の側端部32a、他方の側端部32b、天端部32d)もそれぞれ樹脂充填部51内に所定の挿入深さで挿入される。その際に、上記底リブ21の定常幅領域Aに対応する領域では、底面用紙製面体31の外周端部31aと側面用紙製面体32の底端部32cとが図4に示した所定の距離D1離間するようにして位置決めされる。同様に、樹脂充填部51内において側面用紙製面体32の一方の側端部32aと他方の側端部32bとが図4に示した所定の距離D2離間した位置となるように位置決めされ、側面用紙製面体32の天端部32dについても所定の挿入深さになるように位置決めされる。
このように、金型50に対して各紙製面体(31、32)をそれぞれ所定の位置に設置した後、射出成形機から溶融した樹脂材料を射出すると、上記ランナー部53を通過した樹脂材料が、図6(b)において複数の矢印で示すように、ゲート部54から樹脂充填部51内に流れ込む。樹脂充填部51内に流れ込んだ樹脂材料は、底リブ21を成形するための領域及び側面リブ22を成形するための領域に向かって流れ、さらに補強リブ24を成形するための領域、天面リブ23を成形するための領域に向かって流れる。その際に、樹脂材料は紙製面体(31、32)の各端部(31a、32a~32d)の両面に周り込みつつ、樹脂充填部51内の各領域に充填される。その結果、各紙製面体(31、32)の各端部(31a、32a~32d)の両面が樹脂材料で覆われると共に接合リブ20が所定形状に成形される。そして金型50から成形品を取り外し、ゲート部54を切断することで、各紙製面体(31、32)の各端部(31a、32a~32d)の両面が接合リブ20に覆われると共に接合リブ20に接合されることで有底筒状を成す収容部10を備えた上記複合容器100が得られる。なお、ゲート部54を切断すると、上記ゲート痕40が底リブ21の底環状枠21aにおける拡幅領域Aに残る。
ここで、上記所定の幅Wn、各所定の距離D1、D2、D3、D4は、当該複合容器100の大きさや、収容部10に要求される強度、紙製面体(31、32)の種類や厚み、接合リブ20を構成する樹脂材料の種類や粘度等の物性等に基づいて、適宜適切な大きさとすることができる。
例えば、上記所定の距離D1は、底面用紙製面体31の外周端部31aと側面用紙製面体32の底端部32cとの間に、両者を十分な接合強度で接合すると共に両端面を樹脂材料で完全に被覆することができるような樹脂量を確保することのできる離間距離とすることが求められる。所定の幅Wn、所定の距離D2についても同様である。その際に、理論上では、両者を十分に接合することができたとしても、上記金型50内において、底面用紙製面体31の外周端部31aと側面用紙製面体32の底端部32cとの間に十分に樹脂材料を周り込ませることが困難であると、当該複合容器100を歩留まりよく製造することができない。従って、上記拡幅領域Aの拡幅量や凹部31bの凹み量などもこれらの点を考慮して適宜適切な大きさとすることが好ましい。
一方、所定の距離D3は、ゲート部54から樹脂充填部51内に樹脂材料が流し込まれる際に、その充填圧の影響によって樹脂充填部51内に挿入された各端部(31a、32c)が折れ曲がることのないような距離となるように設定することが好ましい。
離間距離D4は、例えば、当該所定の距離D3以上とすることが好ましいが、上述のとおり所定の距離D3未満であってもよく、適宜適切な値とすればよい。
ここで、金型50に充填する充填樹脂材としてポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂等を用い、底面用紙製面体31及び側面用紙製面体32として、表面の少なくとも接合リブ20と接合される側の面にポリエチレン層等のポリオレフィン系樹脂シート或いは、ポリエチレンテレフタレート樹脂シート等が積層された積層紙を用いることで、成形時に接合リブ20と各紙製面体(31、32)とが熱融着し、接着剤等を使用せずとも接合リブ20と各紙製面体(31、32)とを良好に接合することができる。
上記説明した複合容器100によれば、収容部10の底面11及び側面12の大部分を各紙製面体(31、32)により構成し、底面用紙製面体31の外周端部31aと底面用紙製面体31の底端部32c、側面用紙製面体32の一方の側端部32aと他方の側端部32bをそれぞれ樹脂製の底リブ21又は側面リブ22により接合することで有底筒状としている。そのため、収容部10全体を樹脂で構成する場合と比較すると、当該複合容器100では使用する樹脂量を大きく低減しつつ、接合リブ20により収容部10に要求される強度を維持することができる。
また、本実施の形態では、所定形状に切断された各紙製面体(31、32)の各端部(31a、32a~32d)を接合リブ20と接合している。切断端面に対して水分等が付着すると、各紙製面体(31、32)の内部に水分が侵入して、各紙製面体(31、32)の剛性が低下したり、紙製面体が積層紙である場合には積層したシートが表面から剥がれるといった不具合が生じ得る。しかしながら、上記実施の形態のように、紙製面体(31、32)の各端部(31a、32a~32d)を接合リブ20によりその両面を覆うようにして接合することで、各端部(31a、32a~32d)から水分が紙製面体(31、32)の内側に侵入することを抑制することができる。従って、当該複合容器100を食品等の水分を含む内容物、或いは、液体を収容するための容器としても好適に使用することができる。また、接合リブ20を、各紙製面体(31、32)の各端部(31a、32a~32d)を両面から覆うようにして接合しているため、接合リブ20と各紙製面体(31、32)との接合強度を良好に確保することができる。
さらに、当該複合容器100は上記のようにインサート成形法を応用して製造することができる。すなわち、接合リブ20を製造するための金型50に、所定形状に切断した底面用紙製面体31及び側面用紙製面体32をインサート品として所定位置に設置して、金型50の樹脂充填部51にゲート部54から樹脂を充填することで、樹脂製の接合リブ20と紙製面体(31、32)とが接合されて一体化した収容部10を有する上記複合容器100を製造することができる。
ここで、図7(a)、(b)及び図8に、上記実施の形態の複合容器100と対比するための比較例の複合容器200を示す。当該複合容器200は、底面用紙製面体201が上記凹部31bを備えず、底リブ202が拡幅領域Aを有さない点を除いては上記実施の形態の複合容器100と略同じ構成を有する。なお、当該比較例の複合容器200において、上記実施の形態の複合容器100と同じ符号は略同じ構成を示しているため、ここではその説明を省略する。また、図7(a),(b)については一部の符号のみを示している。また、図7(b)、図8に示す符号203はゲート痕を示し、図8に示す符号201bは側環状枠を示し、上記実施の形態の複合容器100の側環状枠21bと同様の構成及び機能を有し、符号201cは連設部であり、上記実施の形態の複合容器100の連設部21cと同様の構成及び機能を有する。
この比較例の当該複合容器200では、図7(b)及び図8に示すように、底リブ202が拡幅領域Aを有していないため、底リブ202の底環状枠202aには、上記実施の形態の複合容器100にいう定常幅領域Aのみ設けられる。また、金型210におけるゲート部213(図9参照)はこの定常幅領域Aに設けることになる。なお、射出成形品にはゲート痕が残るため、成形品の視認されにくい場所にゲート部を配置することが一般的であり、ゲート部は容器の底面側に設けられることが一般的である。
当該比較例の複合容器200では、図8(b)に示すように、底リブ202におけるゲート痕203の軸方向下方に底面用紙製面体201の外周端部201aが配置されている。そのため、図9(a)に示す金型210を用いて、その樹脂充填部211に対して、上記実施の形態と同様にして射出成形機から、ランナー部212、ゲート部213を介して樹脂材料を充填すると、その充填圧が底面用紙製面体201の外周端部201aに直接負荷される。そのため、図9(b)に示すように、底面用紙製面体201の外周端部201aが折れ曲がってしまうおそれがある。
一方、上記実施の形態の複合容器100のように、底リブ21に拡幅領域Aを設けると共に底面用紙製面体31に凹部31bを設け、金型50の当該拡幅領域Aに対応する位置をゲート部54とすれば、定常幅領域Aの幅を狭くして樹脂使用量の削減等を図りつつ、ゲート部54のゲート径を確保することが容易になる。さらに複合容器100(及び金型50)を設計する際にゲート部54の軸方向下方に各紙製面体(31、32)の各端部(31a、32a~32d)が配置されないように各端部の位置決めを行うことも容易になる。そのため、樹脂充填部51内全体に良好に樹脂材料を射出することができる流速、流量となるようにゲート径を設計することが容易になる。また、紙製面体(31,32)の接合すべき端部(31a(32a、32b))がゲート部54から上記所定の距離D3以上離間した状態で配置されるようにすれば、これらの端部に樹脂材料の充填圧が直接加わることを抑制し、成形時でこれらの端部が折れ曲がるといった不具合が生じることを抑制することができる。従って、本発明に係る複合容器の製造方法によれば、通常の射出成形法(インサート成形法)と略同様の方法で、紙製面体(31、32)と、接合リブ20とを接合した異種材料からなる当該複合容器を歩留まりよく製造することができる。
以上より、上記実施の形態の複合容器100及び複合容器100の製造方法によれば、樹脂製の接合リブ20と紙製の収容部10と組み合わせて収容部10を構成しつつ、樹脂量の低減と製造効率の向上を図ることができ、収容部10に要求される機能を良好に維持することができる。
上記実施の形態の複合容器100及び複合容器100の製造方法は、本発明に係る複合容器及び複合容器の製造方法の一態様に過ぎず、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。
例えば、上記実施の形態では、底面用紙製面体31の外周端部31aに凹部31bを設け、底リブ21の底環状枠21aに拡幅領域Aを設けるものとしたが、本発明に係る複合容器では、接合すべき一の端部と他の端部とが所定の距離D1離間させた状態で接合する定常幅領域Aと、この定常幅領域Aよりも拡幅された拡幅領域Aにより、接合すべき一の端部及び他の端部のうち、少なくともいずれか一方側が面の内側に凹む凹部を有していればそれでよい。従って、上記実施の複合容器100において、例えば、底環状枠21aに代えて側環状枠21bに拡幅領域Aが設けられていてもよい。
また、底リブ21に代えて、側面リブ22に拡幅領域Aが設けられていてもよい。この場合、例えば、一方の側端部32aと他方の側端部32bとを所定の距離D1離間させた状態で接合する定常幅領域Aとし、その一部を定常幅領域Aよりも拡幅させた拡幅領域Aとし、一方の側端部32a及び他方の側端部32bのうち少なくともいずれか一方に凹部を設け、拡幅領域Aによりその凹部の両面を覆うようにすればよい。上述したとおり、当該複合容器100を製造する際に、拡幅領域Aに対応する位置をゲート部とすれば、十分なゲート径を確保しつつ、定常幅領域Aの幅を狭くして使用樹脂量の削減等を図ることができて好ましい。当該複合容器100の使用形態によっては、底面11よりも側面12(例えば背面)にゲート部54を配置する方が好ましい場合などもある。従って、当該複合容器100の使用形態や形状に応じて、紙製面体(31、32)に設ける凹部31b及び接合リブ20の拡幅領域Aの位置は特に限定されるものではない。
また、上記実施の形態では、補強リブ24を除く接合リブ20(底リブ21、側面リブ22、天面リブ23)が各紙製面体(底面用紙製面体31、側面用紙製面体32)の両面を覆うようにしてそれぞれの端部(外周端部31a、底端部32c、一方の側端部32a、他方の側端部32b、天端部32d)に接合されるものとし、収容部10の内面側及び外面側にこれらの接合リブ20が突出するようにした。しかしながら、複合容器100の内容物や使用形態に応じて、例えば、各端部を収容部10の内面側又は外面側に折り曲げるなどして、収容部10の内面側又は外面側にのみ接合リブ20が突出するようにしてもよい。
例えば、内容物が液体や水分を多く含む食品等である場合には、収容部10の内面側にはこれらの接合リブ20が突出しない方が好ましい場合がある。また、当該複合容器100を浴室等で使用する容器として用いる場合、結露等により複合容器100の外面に水滴が付着することがあり、接合リブ20が収容部10の外面側に突出しない方が好ましい場合がある。このように、複合容器100の内容物や使用形態に応じて、接合リブ20をどのように設けるかは任意であり、各紙製面体(31、32)の端部(31a、32c等)が両面側から接合リブ20により覆われ、各紙製面体(31、32)の端部(31a、32c等)が切断端面を有する場合に、その切断端面の全面が接合リブ20により被覆されるようになっていればよい。なお、本発明にいう接合リブ20は、主として、底リブ21又は側面リブ22であり、天面リブ23及び補強リブ24は本発明において任意の構成である。
上記実施の形態では、収容部10の側面12には側面リブ22と補強リブ24とを設けたが、収容部10に要求される強度(剛性)に応じて側面リブ22を構成する補強リブ24の数は増減することができる。収容部10に要求される強度が側面リブ22等により確保される場合、補強リブ24は特に設ける必要はない。
上記実施の形態では収容部10が、その底面11及び天面13が円形のカップ状に形成された例を示したが、収容部10の具体的な形状は特に限定されるものではない。例えば、深皿状、或いは壜状等に形成されていてもよく、底面11及び天面13の形状についても円形に限らず、正方形、長方形等であってもよいし、多角形状等であってもよい。
上記実施の形態では、1枚の側面用紙製面体32を丸めて、一方の側端部32aと他方の側端部32bとを側面リブ22により接合して収容部10の側面12を構成したが、収容部10の側面12を構成するために用いる側面用紙製面体32の枚数は特に限定されるものではない。例えば、2枚以上の側面用紙製面体32を用いて、各側面用紙製面体32の端部同士を接合することにより筒状にしてもよい。また、1枚の側面用紙製面体32は切り込み部分を有していてもよく、その切断辺同士を上記実施の形態と同様に側面リブ22の一部を用いて接合するようにしてもよい。そのようにすれば多様な形状の収容部10を形成することができる。
10 :収容部
11 :底面
12 :側面
13 :天面
20 :接合リブ
21 :底リブ
21a :底環状枠
21b :側環状枠
21c :連設部
22 :側面リブ
23 :天面リブ
23a :内枠体
23b :フランジ部
23c :外枠体
23d :内周リブ
23e :外周リブ
23f :環状凸リブ
24 :補強リブ
31 :底面用紙製面体
31a :外周端部
31b :凹部
32 :側面用紙製面体
32a :側端部
32b :側端部
32c :底端部
32d :天端部
40 :ゲート痕
50 :金型
51 :樹脂充填部
52 :挟持部
53 :ランナー部
54 :ゲート部
100 :複合容器
200 :複合容器
201 :底面用紙製面体
201a:外周端部
202 :底リブ
202a:底環状枠
210 :金型
211 :樹脂充填部
213 :ゲート部
:定常幅領域
:拡幅領域
O :中心軸線

Claims (7)

  1. 紙製面体の一の端部と他の端部とが樹脂製の接合リブにより接合されることで構成された収容部を有する複合容器であって、
    前記一の端部及び前記他の端部のうち、少なくともいずれか一方には面の内側に凹む凹部が設けられ、
    前記接合リブは、所定の幅を有し、前記凹部以外の部分において前記一の端部と前記他の端部との間を所定の距離D1離間させた状態でこれらの両面が被覆されるようにして両者を接合する定常幅領域と、前記凹部においてその両面を被覆すると共に、前記所定の幅に対して当該凹部の凹み量に応じて拡幅された拡幅領域とを有する、複合容器。
  2. 前記一の端部は、前記収容部の底面を構成する底面用紙製面体の外周端部であり、
    前記他の端部は、前記収容部の側面を構成する側面用紙製面体の底端部であり、
    前記凹部は、前記底面用紙製面体の外周端部又は前記側面用紙製面体の底端部に設けられ、
    前記接合リブは、前記底面用紙製面体の外周端部と、前記側面用紙製面体の底端部とを接合して前記底面の外縁を成す底リブである、請求項1に記載の複合容器。
  3. 前記収容部の側面は、1枚又は複数枚の前記側面用紙製面体の一方の側端部と他方の側端部とを所定の距離D2離間させた状態で、前記一方の側端部と他方の側端部とをその両面側から接合する側面リブを有し、
    前記側面リブと前記底リブとは前記拡幅領域において接合されている、請求項2に記載の複合容器。
  4. 前記接合リブは、前記拡幅領域に対応する位置から樹脂材料が射出されることにより成形された射出成形部材である、請求項1又は請求項2に記載の複合容器。
  5. 紙製面体の一の端部と他の端部とが樹脂製の接合リブにより接合されることで構成された収容部を有する複合容器であって、
    前記接合リブは射出成形部材であり、当該接合リブにおける射出成形時のゲート痕に対して、所定の距離D3以上離間した位置に前記一の端部と前記他の端部とが配置された状態で、前記一の端部及び前記他の端部の両面が覆われている、複合容器。
  6. 紙製面体の一の端部と他の端部とが樹脂製の接合リブにより接合されることで構成された収容部を有する複合容器を製造するための複合容器の製造方法であって、
    前記一の端部及び前記他の端部のうち、少なくともいずれか一方には面の内側に凹む凹部を設け、
    前記接合リブは、所定の幅を有し、前記凹部以外の部分において前記一の端部と前記他の端部との間を所定の距離D1離間させた状態でこれらの両面が被覆されるようにして両者を接合する定常幅領域と、前記凹部においてその両面を被覆すると共に、前記所定の幅に対して当該凹部の凹み量に応じて拡幅された拡幅領域とを有するものとし、
    前記接合リブに応じた形状の樹脂充填部が形成される金型を用い、
    前記一の端部と前記他の端部とを所定の距離D1離間させた状態で前記紙製面体を前記金型の所定位置に配置し、前記樹脂充填部の前記拡幅領域に対応する位置をゲート部とし、当該ゲート部から前記樹脂充填部に樹脂材料を充填する、複合容器の製造方法。
  7. 紙製面体の一の端部と他の端部とが樹脂製の接合リブにより接合されることで構成された収容部を有する複合容器の製造方法であって、
    前記接合リブに応じた形状の樹脂充填部が形成される金型を用い、
    前記樹脂充填部内に樹脂材料を射出するためのゲート部から前記一の端部と前記他の端部とがそれぞれ所定の距離D3以上離間するようにして前記紙製面体を前記金型に配置し、前記樹脂充填部に樹脂材料を充填する、複合容器の製造方法。
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