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JP2023111045A - 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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JP2023111045A
JP2023111045A JP2022012669A JP2022012669A JP2023111045A JP 2023111045 A JP2023111045 A JP 2023111045A JP 2022012669 A JP2022012669 A JP 2022012669A JP 2022012669 A JP2022012669 A JP 2022012669A JP 2023111045 A JP2023111045 A JP 2023111045A
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広 細越山
Hiroshi Saietsusan
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Yoshino Kogyosho Co Ltd
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Abstract

【課題】樹脂製の骨組体とフィルム体と組み合わせることで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、フィルム体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。【解決手段】底面11及び側面12を有し、樹脂製の骨組体20と、フィルム体30とを用いて構成された収容部10を有し、フィルム体30は、一又は複数のフィルム体31を筒状にしたものであり、骨組体20は、フィルム体31の一の端辺部31aと他の端辺部31bとの間に介在するとともに一の端辺部31a及び他の端辺部31bにおいてフィルム体31の端面全面を覆う接合部21aを有する複合容器100とする。【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等が行われている。
例えば、特許文献1には胴部を厚みが0.01mm以上0.09mm以下の薄肉部と、径方向外側に突出する突出部を有する厚肉部とにより胴部を構成した樹脂容器が開示されている。しかしながら、胴部をこのような薄肉部により構成すると、胴部は容易に変形し把持することができない。そこで、当該樹脂容器では、厚肉部に連結部を介して厚みが0.5mm以上2.0mm以下のフランジ部を設けると共に、筒状にした紙製のスリーブに樹脂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、当該樹脂容器の強度を維持している。
特開2021-116122号公報
上記特許文献1に開示の樹脂容器によれば、胴部の樹脂量が削減されているものの、厚肉部やスリーブなどを要し樹脂量のより一層の低減が求められる。また、当該容器では胴部の強度を維持するために紙製スリーブを要するが、紙製スリーブと樹脂容器とはそれぞれ別々に製造した上で両者を組み合わせる必要があり、製造工程が煩雑となっていた。
そこで本発明の課題は、樹脂量の一層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。
上記課題を解決するために、本発明に係る複合容器は、底面及び側面を有し、樹脂製の骨組体と、前記骨組体に端辺部が接合されるフィルム体とを用いて構成された収容部を有し、
前記骨組体は、前記フィルム体の一の端辺部と他の端辺部との間に介在すると共に前記一の端辺部及び前記他の端辺部の端面全面を覆う接合部を有する、ことを特徴とする。
上記複合容器において、前記フィルム体は単層フィルム又は多層フィルムであり、ポリエチレン樹脂層、ポリプロピレン樹脂層、ポリエチレンテレフタレート樹脂層、ポリアミド樹脂層、エチレンビニルアルコール樹脂層及びアルミニウム層のうちいずれか一層以上を含む、ことが好ましい。
上記複合容器では、前記接合部において前記端辺部は前記骨組体に埋設されていることが好ましい。
上記複合容器において、前記骨組体は、前記底面の外縁を構成する底骨組体と、当該収容部の天面の外縁を構成する天骨組体と、前記接合部を含み、前記底骨組体と前記天骨組体とに連結される側骨組体とを備え、前記収容部の前記側面は、前記側骨組体と、前記接合部に前記一の端辺部及び前記他の端辺部が接合されることで筒状を成す側面用フィルム体とにより構成され、前記収容部の前記底面は、前記底骨組体と、当該底骨組体に外縁端部分が接合される底面用フィルム体とにより構成され、筒状にされた前記側面用フィルム体の底端辺部は前記底骨組体に接合され、天端縁部は前記天骨組体に接合されており、底端辺部及び天端縁部の端面はそれぞれ前記底骨組体及び天骨組体により全面が被覆されている、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の製造方法は、上記複合容器を製造するための方法であって、分割面を介して分割される一方の金型部材と、他方の金型部材とを有し、当該一方の金型部材と当該他方の金型部材とを組み合わせることで、前記骨組体に応じた形状の樹脂充填部が形成される金型を用い、前記樹脂充填部において前記接合部に対応する形状を有する接合部形成領域に、前記フィルム体の端辺部が挿入されるようにして前記フィルム体を前記一方の金型部材と前記他方の金型部材との間に設置して両金型部材により挟持させ、前記樹脂充填部に樹脂を充填することにより、前記フィルム体の前記一の端辺部と前記他の端辺部とが前記接合部により接合されて、前記骨組体と前記フィルム体とが一体化された前記複合容器を得ることを特徴とする。
本発明に係る複合容器の製造方法では、前記接合部形成領域内において、前記一方の金型部材の前記分割面から前記他方の金型部材側に突出する凸部が設けられ、前記凸部により前記フィルム体の端辺部が前記他方の金型部材側に押し上げられた状態で、前記樹脂充填部に樹脂が充填される、ことが好ましい。
本発明に係る複合容器の製造方法では、前記接合部形成領域内の前記端辺部が配置される位置において、前記一方の金型部材の前記分割面には前記凸部の近傍に凹部が設けられ、前記端辺部の端面側から前記凸部、前記凹部の順に配置されており、前記樹脂充填部に前記樹脂を充填すると、樹脂充填圧と前記凹部及び前記凸部とにより、前記端辺部が折り曲げられることが好ましい。
本発明に係る複合容器によれば、収容部を樹脂製の骨組体とフィルム体とを用いて構成することで、収容部の大部分をフィルム体により構成しつつ、骨組体によりフィルム体のみでは不足する分の強度を補うことができる。また、骨組体も強度を補うに足りる樹脂量とすればよいため、当該複合容器を構成するために必要な樹脂量を削減することができる。
また、本発明に係る複合容器では、フィルム体の一の端辺部と他の端辺部との間には骨組体の接合部が介在し、接合部により各端辺部の端面全面が覆われて接合されている。例えば、フィルム体が親水性の高い層を含む多層フィルムである場合に、フィルム体の端面が切断面であると、フィルム体の端面においてそのような親水性の高い層が露出する場合がある。当該複合容器では、樹脂製の接合部により各端辺部の端面全面を被覆しつつ、一の端辺部と他の端辺部とを接合するため、接合部においてフィルム体の端面から水分等が侵入することを防止し、フィルム体がふやけて剛性が低下したり、多層フィルムの場合にフィルムが端面側から剥がれてきたり、端辺部間の接合強度が低下するといった不具合を抑制することができる。
さらに、本発明に係る複合容器の製造方法によれば、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フィルム体を設置して、金型の樹脂充填部に樹脂を充填すれば、接合部形成領域にフィルム体の端辺部が挿入されているため、骨組体を成形すると同時に、フィルム体の一の端辺部と他の端辺部とが接合部により接合されて一体化された複合容器を得ることができ、製造工程が極めて簡略であり、製造効率の向上を図ることができる。
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、樹脂製の骨組体とフィルム体と組み合わせることで樹脂量の低減と製造効率の向上を図ることができ、且つ、収容部に要求される機能を維持することができる。
本発明の実施の形態の複合容器を説明するための図であり、(a)は当該複合容器の正面図(一部断面図)であり、(b)は当該複合容器の底面図である。 図1に示す複合容器を表す図であり、(a)は上面図であり、(b)は側面図(一部断面図)である。 図1に示す複合容器のフィルム体を構成するフィルム体を示す図であり、(a)は収容部の側面を構成する側面用フィルム体を示し、(b)は収容部の底面を構成する底面用フィルム体を示す。 図1に示す複合容器に関し、(a)は図1(a)のA-A矢視断面図であり、(b)は当該部分を成形するために用いる金型の側断面構造を表す模式図であり、(c)は成形方法を説明するための模式図である。 図1に示す複合容器と比較するための比較例に関し、(a)は比較例における図4(a)に対応する図であり、(b)は当該部分を成形するために用いる金型の側断面構造を表す模式図であり、(c)は成形方法を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態の複合容器についての変形例を説明するための図であり、(a)は変形例における図4(a)に対応する図であり、(b)は当該部分を成形するために用いる金型の側断面構造を表す模式図であり、(c)は成形方法を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態の複合容器についてのさらに別の変形例を説明するための図であり、(a)は当該変形例における図4(a)に対応する図であり、(b)は当該部分を成形するために用いる金型の側断面構造を表す模式図である。
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
図1~図3を参照しながら、まず、本実施の形態の複合容器100の概略構成を説明する。なお、図1(a)は当該複合容器100の正面図(一部断面図)であり、図1(b)は底面図であり、図2(a)は上面図であり、図2(b)は側面図(一部断面図)である。なお、図2(a)においてハッチングで示す部分は、後述する環状凸リブ23fを示し、断面を示すものではない。
当該複合容器100は、図1(a)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。当該複合容器100は、収容部10が樹脂製の骨組体20と、フィルム体30とにより構成されている。図1(b)及び図2(a)に示すように、収容部10はカップ状に構成されており、底面11及び天面13はそれぞれ同軸の円形であり、天面13の方が底面11よりも大径になっている。
フィルム体30は、図3に示すように予め所定形状とされた側面用フィルム体31と、底面用フィルム体32とを有し、これらが骨組体20に接合されることで、有底筒状の当該収容部10を構成する。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、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(a)及び図2(a)では、それぞれ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。以下、骨組体20、フィルム体30の構成を順に説明する。
図1(a)、(b)及び図2(a)、(b)に示すように、骨組体20は、収容部10の側面部分の骨組を構成する側骨組体21と、底面部分の骨組を構成する底骨組体22と、天面部分の骨組を構成する天骨組体23とを備えている。
側骨組体21は、図1(a)、(b)に示すように、一端が底骨組体22に連結され、他端が天骨組体23に連結される2本の支柱部21a、21bから構成される。2本の支柱部21a、21bは中心軸線Oを挟んで対向配置されている。接合支柱部21a及び補強支柱部21bは、フィルム体30の外面、すなわち側面用フィルム体31の外面よりも径方向外側に突出し、軸方向に沿って底骨組体22から天骨組体23まで延びる凸リブとして設けられている。
この2本の支柱部21a、21bのうち、一方の支柱部21aは本発明にいう接合部に相当する。他方の支柱部21bは収容部10の強度(剛性)を補うための補強部として機能する。以下、一方の支柱部21aを接合支柱部21aと称し、他方の支柱部21bを補強支柱部21bと称する。接合支柱部21aにおいて、フィルム体30を構成する側面用フィルム体31の一の端辺部31aと他の端辺部31bとが接合される。また、補強支柱部21bはフィルム体30(側面用フィルム体31)の外面に接合(貼着)されている。但し、図1(a)、(b)等に示す例において、補強支柱部21bは任意の構成であり、収容部10に要求される強度上、補強支柱部21bが不要であれば補強支柱部21bはなくてもよい。この場合、より一層の樹脂量削減を図ることができる。また、当該補強支柱部21bを接合支柱部21aに置き換えて収容部10を2枚の側面用フィルム体31を接合することで構成してもよい。収容部10の大きさ等に応じて、これらは任意に変更することができ、3枚以上の側面用フィルム体31を接合するようにしてもよいし、補強支柱部21bの数を増加させてもよい。
底骨組体22は、収容部10の底面11の外縁を構成する。底骨組体22は、図1(a)、(b)に示すように底面11側に配置される底環状枠22aと側面12側に配置される側環状枠22bとを備えている。底環状枠22aは軸方向における厚みの薄い平環状に構成されている。側環状枠22bは径方向における厚みが薄く、軸方向に所定長を有するリング枠状の形状を呈する。底骨組体22は、底環状枠22aの外縁端と側環状枠22bの下端とが底骨接合部22cにより連結されることで、断面が略L字状を呈する(図1(a)参照)。
また、底骨組体22は連結部22dにより、側骨組体21の接合支柱部21a及び補強支柱部21bにそれぞれ連結されている。連結部22dは図1(a)、(b)に示すように、底骨接合部22cの収容部10の底面11側から側面12側にわたって設けられ、収容部10の側面12において接合支柱部21aと一体化されている。さらに、図1及び図2に示すように、底環状枠22aの内縁部分には底面用フィルム体32の外縁が、底環状枠22aの内面側から接合され、側環状枠22bの上端部分には側面用フィルム体31の底端辺部31cが、側環状枠22bの外面側から接合される。
天骨組体23は、収容部10の天面13の外縁を構成する。天骨組体23は、図1(a)及び図2(b)に示すように、側面用フィルム体31の天端辺部31d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、天骨組体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、天骨組体23を断面視において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(a)及び図1(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、天骨組体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。
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)、図2(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、骨組体20とフィルム体30(フィルム体(31、32))との接合状態について説明する。本実施の形態においてフィルム体30は、図3(a)に示す扇形等の所定形状に切断加工された側面用フィルム体(フィルム体)31を丸め、その一の端辺部31aと他の端辺部31bとを接合支柱部21aにより接合することで筒状にされたものである。また、底面用フィルム体32は、収容部10の底面形状に応じた形状(本実施の形態では円形)を呈する。
まず、側面用フィルム体31の両端辺部31a、31bと接合支柱部21aとの接合状態について説明する。図4(a)は、当該部分の接合状態を示す図であり、図1(a)のA-A矢視断面図である。図4(a)に示すように、接合支柱部21aは、側面用フィルム体31の一の端辺部31aと他の端辺部31bとの間に介在し、これらを接合している。本実施の形態では、一の端辺部31aと他の端辺部31bとがフィルム体30の外面から径方向外側に突出するように折り曲げられた状態で接合支柱部21a内に埋設されている。このようにして両者を接合することで、側面用フィルム体31の各端辺部31a、31bの内面側及び外面側も樹脂で覆うことができ、側面用フィルム体31の端面全面を樹脂で完全に被覆することができる。
本実施の形態では、図4(a)に示すように側面用フィルム体31の一の端辺部31a及び他の端辺部31b部分には、それぞれ複合容器100の外面側からみたときに山折形状を成す第一折曲部31eと、谷折形状を成す第二折曲部31fとが設けられている。側面用フィルム体31において、各端辺部31a、31bの端面に対して第一折曲部31eは第二折曲部31fよりも内側に配置されている。また、第一折曲部31e、第二折曲部31fはそれぞれ各端辺部31a、31bの端面(端辺)から所定の距離離間した位置に略平行に設けられている。これらの第一折曲部31e及び第二折曲部31fを設けることで、上述のように側面用フィルム体31の各端辺部31a、31bをフィルム体30の外面から径方向外側に突出するように折り曲げられた状態となっている。
また、本実施の形態では側面用フィルム体31を展開したとき(図3(a)参照)に幅方向(周方向)における一の端辺部31a及び他の端辺部31bの略中間位置において、補強支柱部21bは側面用フィルム体31の外面に接合される。
図1(b)に示すように、側面用フィルム体31の底端辺部31cは底骨組体22の側環状枠22bの上端部に接合される。また、側面用フィルム体31の天端辺部31dは天骨組体23の内枠体23aの下端部に接合される。ここで、本実施の形態では、側面用フィルム体31の四隅は角に丸みを付けたいわゆる角丸形状とされている。本実施の形態では、側面用フィルム体31の底端辺部31c及び天端辺部31dは、上記一の端辺部31a及び他の端辺部31bとは異なり、折り曲げることなく、底骨組体22及び天骨組体23に接合される。側面用フィルム体31の四隅に角があると、底骨組体22の側環状枠22b、天骨組体23の内枠体23aの内面に対して側面用フィルム体31の外面側を接合させたときに、角の部分から剥がれる場合がある。本実施の形態では、四隅を角丸にすることで、側面用フィルム体31を骨組体20に対して片面側のみ接合する場合も、側面用フィルム体31の底端辺部31c及び天端辺部31dを底骨組体22及び天骨組体23に埋設してその端面全面を被覆すると共に角の部分を剥がれにくくすることができる。
また、底骨組体22の底環状枠22aの内縁部分には、図3(b)に示す円形の底面用フィルム体32の外縁端部分が接合される。底骨組体22及び天骨組体23はそれぞれ側面用フィルム体31の外面側に接合されている。また、底骨組体22は底面用フィルム体32の外面側に接合される。
当該複合容器100において、骨組体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樹脂(ホモポリマー、ブロック共重合体、ランダム共重合体;以下、PP(但し、延伸ポリプロピレン(OPP)、無延伸ポリプロピレン(CPP)であってもよいものとする)、ポリエチレン樹脂(高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)等;以下、PE)、ポリエチレンテレフタレート樹脂(以下、PET)等の汎用樹脂を広く用いることができる。
フィルム体30(31、32)は、厚みの薄い面体を意味する。フィルム体30と称するが一般にフィルム状、シート状のものであればフィルム体30に含まれるものとする。フィルム体30の厚みは特に限定されるものではないが、例えば、0.01mm以上1mm以下程度とすることができる。収容部10に収容する内容物やその用途、収容部10の大きさ等に応じて適宜適切な厚みとすればよい。
フィルム体30は単層フィルム又は多層フィルムより構成される。フィルム体30の層構成や層構成材料は特に限定されるものではないが、PE層、PP層、PET層、PA(ポリアミド樹脂/ナイロン(Ny))層、EVOH(エチレンビニルアルコール樹脂)層及びアルミニウム層(Al層)のうちいずれか一層以上を含むことが好ましい。フィルム体30が単層フィルムよりなる場合、これらのうちいずれか一層から構成される。フィルム体30が多層フィルムよりなる場合、これらのうちいずれか一層以上含めばよい。
PA層及びEVOH層は、食品包装用フィルムにおいてガスバリア性層として用いられている。また、Al層は例えばPET層等にアルミニウムを蒸着したアルミ蒸着フィルム層(PET蒸着層(VM-PET))としてもよい。Al層は、ガスバリア性層、防湿層、遮光層等の各種機能層として用いられている。その他、フィルム体30は、ポリスチレン(PS)層、セロハン(PT)層などを含んでいてもよい。
フィルム体30が多層フィルムである場合、これらのうちいずれか一層を含めばよく、これらの層のうちいずれか二層以上含んでいてもよい。ガスバリア性層の場合、ポリエチレン樹脂や、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂との相溶性が低く、両者の密着性が悪い場合がある。そのため、ガスバリア性層と骨組体20、或いは、ガスバリア性層と他のポリオレフィン系樹脂層との多層フィルムとする場合には、必要に応じて両者の密着性(接合性、接着性)を確保するために、アドマー(登録商標)等の官能基をポリオレフィン樹脂に導入して接着性を付与した、変性ポリエチレン樹脂、変性ポリオレフィン樹脂等より構成される接着性層を最表層又は内層に含む構成としてもよい。
多層フィルムの層構成の一例として、PE/EVOH/PE、PE/PA、PE/VM-PET/PE/EVOH/PE、PE/Al/PE、接着性樹脂層/EVOH等を挙げることができる。その他、食品包装用フィルム等の各種包装用フィルムで用いられている種々の層構成を適宜採用することができる。どのような層構成であっても、後述する製造方法を採用する上で、骨組体20と接合される側の面が骨組体20の構成材料と相溶性(密着性)の高い材料からなる層であることが好ましい。
また、多層フィルムの場合、上記各層と共に、遷移金属やラジカル捕捉剤等の脱酸素剤や、その他の樹脂以外の成分を含む機能性成分を含む酸素吸収層等の機能層を中間層として備えていてもよい。上記複合容器100では各フィルム体30の端面全面が骨組体20により覆われる。そのため、収容部10に収容された内容物(水分、油分、アルコール分等)と、これらの層とが直接接触することを防ぐことができる。そのため、これらの機能層の含有成分が収容部10側に溶出することを防ぐことができる。
また、各フィルム体30の端面全面を骨組体20で覆うことにより、Al層や遷移金属などを含む層を中間層に含む場合も、電子レンジ等で加熱した際の端面からの放電現象を抑制することができる。従って、Al層や遷移金属を含む機能性層を中間層に備える場合も、電子レンジでの使用が可能な複合容器100とすることができる。
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。上記骨組体20に応じた金型50(図4(b)参照)と、予め所定形状に切断加工された側面用フィルム体31及び底面用フィルム体32とを準備する。そして、金型50に側面用フィルム体31及び底面用フィルム体32をそれぞれインサート品として所定位置に設置して、樹脂を金型50に充填する。当該方法により上記複合容器100を得ることができる。
図4(b)に示すように、金型50は、分割面を介して分割される一方の金型部材51と他方の金型部材52とを備え、一方の金型部材51と他方の金型部材52とを組み合わせることで骨組体20の形状に応じた樹脂充填部が構成される。なお、図4(b)には、樹脂充填部として、上記接合支柱部21aに応じた形状を有する接合支柱部形成領域53付近の金型50の側断面構造を示す。その他、図示は省略するが、金型50には、樹脂充填部として、補強支柱部21bに応じた形状を有する補強支柱部形成領域、底骨組体22に応じた形状を有する底骨組体形成領域、天骨組体23に応じた形状を有する天骨組体形成領域などが設けられている。
図4(b)に示すように、一方の金型部材51と他方の金型部材52との分割面の所定位置にはフィルム体(31、32)が設置される。なお、図4(b)には側面用フィルム体31が所定の位置に設置された状態を示している。金型50において所定位置に設定されたフィルム体(31、32)は両金型部材51、52により挟持される。
このとき、図4(b)に示すように、側面用フィルム体31の一の端辺部31a及び他の端辺部31bは接合支柱部形成領域53内にそれぞれ挿入される。接合支柱部形成領域53内に側面用フィルム体31の一の端辺部31a及び他の端辺部31bを挿入させた状態で、金型50に樹脂を充填することにより、側面用フィルム体31の一の端辺部31aと他の端辺部31bとが接合支柱部21aにより接合されて、側面用フィルム体31が筒状とされる。同様に、底骨組体形成領域、天骨組体形成領域内に、それぞれ側面用フィルム体31、底面用フィルム体32の底端辺部31c、天端辺部31d、外縁端部を挿入し、補強支柱部用形成領域には側面用フィルム体31を挿入しておくことで、金型50に樹脂が充填された際にこれらが接合されて、フィルム体30と骨組体20とが一体化された上記複合容器100を得ることができる。
図4(b)に示すように、本実施の形態では、接合支柱部形成領域53において、一方の金型部材51の分割面には他方の金型部材52側に突出する凸部51aが設けられている。また、一方の金型部材51の分割面には、この凸部51aの近傍に凹部51bが設けられている。側面用フィルム体31の両端辺部31a、31bに対して、端辺部31a、31bの端面側から凸部51a、凹部51bの順にそれぞれ配置されている。
ここで、図4(c)を参照しながら、樹脂充填時の作用について説明する。図4(c)は、図中示す一点鎖線よりも下部は金型50に側面用フィルム体31を設置した状態を示し、当該一点鎖線よりも上部は金型50に樹脂を充填し、金型50を取り外した状態を示している。それぞれ、図4(b)、(a)に対応する。
図4(c)に示すように、金型50に側面用フィルム体31を設置した状態では、側面用フィルム体31の一の端辺部31aは凸部51aによって、他方の金型部材52側に端面側が押し上げられた状態となる(図4(c)白抜矢印A参照)。また、側面用フィルム体31の一の端辺部31aと凹部51bとの間には空間が生じた状態となる(図4(c)白抜矢印B参照)。他方の端辺部31bも同様である。この状態で、金型50に樹脂を充填すると、側面用フィルム体31の一の端辺部31a及び他の端辺部31bは樹脂充填圧によって白抜矢印Bで示す位置において一方の金型部材51の分割面側に押圧される。このとき、分割面には凸部51aと凹部51bとが設けられているため、側面用フィルム体31の一の端辺部31a及び他の端辺部31bは凹部51b内に折り曲げられることで外面側から見たときに山折形状を成す上記第一折曲部31eが形成される。また、凹部51bと凸部51aとによって側面用フィルム体31の一の端辺部31a及び他の端辺部31bが折り曲げられることで外面側から見たときに谷折形状を成す上記第二折曲部31fが形成される(図4(c)白抜矢印C参照)。金型50の一方の金型部材51にこのような凸部51a及び凹部51bを設けることで、図3(a)に示すように単に扇形等の所定形状に切断した側面用フィルム体31を金型50に設置するだけで、側面用フィルム体31の両端辺部31a、31bが折り曲げられた状態で接合支柱部21aに接合される。すなわち、予め側面用フィルム体31の両端辺部31a、31bを所定形状に折り曲げて金型50に設置する必要がない。
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、側面用フィルム体31及び底面用フィルム体32として、ポリエチレン層等のポリオレフィン系樹脂層或いは、ポリエチレンテレフタレート樹脂層等による単層フィルム又は、これらの層又は接着性層が最表面に配置された多層フィルムを用いることで、成形時に骨組体20と各フィルム体(31、32)とが熱融着し、接着剤等を使用せずとも骨組体20と各フィルム体(31、32)とを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、所定形状に切断された側面用フィルム体31を筒状にし、底面用フィルム体32を設けることで有底筒状を成すフィルム体30により主として収容部10を構成しつつ、樹脂製の骨組体20によりフィルム体30の強度を補うことができる。骨組体20の厚みに対して、側面用フィルム体31の厚みを1/2~1/20程度にすることができ、収容部10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。さらに、骨組体20についてもフィルム体30のみでは不足する分の強度を補うことができる程度の厚み等にすればよいため、骨組体20に要する樹脂量も少なくて済む。
上記実施の形態では、側面用フィルム体31の一の端辺部31aと他の端辺部31bとはその間に介在し、且つ、当該端辺部31a、31bの内面側及び外面側から接合支柱部21aにより覆われるようにして接合されている。このように各端辺部31a、31bの端面全面が完全に被覆されている。そのため、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に適用した場合も、内容物が接合部から漏れ出すのを防ぐことができる。
側面用フィルム体31の端面全面が接合支柱部21aにより覆われているため、側面用フィルム体31の端面が切断面であっても当該切断面から水分等が侵入して剛性が低下することを防ぐことができる。また、側面用フィルム体31が多層フィルムからなる場合であっても、端面全面が完全に覆われているため、多層フィルムの表層などが剥がれやすくなったり、一の端辺部31a及び他の端辺部31bと接合支柱部21aとの接合強度が低下するといった不具合を抑制することができる。また側面用フィルム体31がガスバリア性層を含む場合、ガスバリア性層は一般に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。しかしながら上記複合容器100では、フィルム体30の端面全面が被覆されるため、ガスバリア性層と水分等とが直接接触することを抑制することができる。さらに、上述したとおり、各端辺部31a、31bから側面用フィルム体31の層構成成分が収容部10の内側に漏れ出すのを防ぐことができる。そのため、フィルム体30に要求される剛性や、当該複合容器100の外観を良好に維持しつつ、ガスバリア性層、Al層、酸素吸収層等の各種機能層を有する多層フィルムからなるフィルム体30を用いることで、収容部10全体をブロー成形等により製造することが困難な層構成を実現することも容易である。
また、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、骨組体20を製造するための金型50に、所定形状の側面用フィルム体31及び底面用フィルム体32をインサート品として所定位置に設置して、金型50の樹脂充填部に樹脂を充填することで、樹脂製の骨組体20とフィルム体30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。
本実施の形態では、上述のように、金型50を構成する一方の金型部材51の分割面に凸部51aと凹部51bとを設けておくだけで、側面用フィルム体31の一の端辺部31aと他の端辺部31bとを金型50の分割面の所定の位置に設置して樹脂を充填すれば、側面用フィルム体31の両端辺部31a、31bを折り曲げることができ、各端辺部31a、31bの内面及び外面を両側から接合支柱部21aにより被覆することができる。このように本実施の形態によれば、各端辺部31a、31bを折り曲げた状態で、接合支柱部21aにより接合する場合も、事前に各端辺部31a、31bを折り曲げるといった作業が不要であり、製造効率の向上を図ることができる。さらに、側面用フィルム体31の両端辺部31a、31bを折り曲げた状態で接合することで、側面用フィルム体31の両端辺部31a、31bの間及び、側面用フィルム体31の片面(本実施の形態では収容部10の外面)側に接合支柱部21aを配置し、側面用フィルム体31の他面(本実施の形態では内面)側に接合支柱部21aが突出しないようにすることができる。
従って、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、樹脂製の骨組体20とフィルム体30と組み合わせることで樹脂量の低減と製造効率の向上を図ることができ、且つ、樹脂製の骨組体20とフィルム体30の天端辺部31dとの接合状態を良好に維持することができる。
一方、例えば、図5(b)、(c)に示す金型60は、一方の金型部材61と他方の金型部材62とを組み合わせることで接合支柱部形成領域63等の骨組体20の形状に応じた樹脂充填部が構成されている。当該金型60は、一方の金型部材61に、上述した凸部51a、凹部51bが設けられていない点を除いては、上記図4(b)、(c)に示す金型50と略同様の構成を有する。このような金型60を用いた場合も、上記実施の形態と同様に、側面用フィルム体31及び底面用フィルム体32を所定の位置に設置し、金型60の樹脂充填部に樹脂を充填することで、樹脂製の骨組体20とフィルム体30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。
しかしながら、この場合、図5(b)に示すように側面用フィルム体31は一方の金型部材61の分割面に内面全面が当接された状態で、接合支柱部形成領域63に樹脂が充填される。そのため、側面用フィルム体31の一の端辺部31a及び他の端辺部31bについてはその外面側は接合支柱部64を構成する樹脂充填材により被覆されるが、図5(c)において白抜矢印Dで示すように内面側には樹脂充填材が十分に周り込まず、そのため各端辺部31a、31bの端面全面を樹脂充填材で被覆することが困難になる。その結果、得られた複合容器100では、側面用フィルム体31の一の端辺部31aと他の端辺部31bの端面は内面側が樹脂で覆われていない露出した状態となる場合がある。端面の一部でも露出していると、当該端面に水分が付着すると、当該端面から水分等が側面用フィルム体31の内側に侵入して剛性が低下するおそれがある。また、側面用フィルム体31が複数フィルムからなる場合には、多層フィルムの表層が剥がれやすくなったり、或いは、両端辺部31a、31bの接合強度が低下したり、といった不具合が生じるおそれがある。これに対して、上記実施の形態の複合容器100では、各端辺部31a、31bを接合支柱部21aに埋設したような状態で、両端辺部31a、31bを接合しているため、このような不具合が生じることを防ぐことができる。
以上説明した複合容器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、骨組体20が主としてフィルム体30(側面用フィルム体31、底面用フィルム体32)の外面側において接合されるようにしたが、本発明に係る複合容器は当該態様に限定されるものではない。例えば、骨組体20が主としてフィルム体30の内面側において接合され、収容部10の外面側に骨組体20が配置されないようにしてもよいし、骨組体20の一部がフィルム体30の外面側から接合され、残りがフィルム体30の内面側から接合されるなど種々の態様を適用することができる。
上記実施の形態のように骨組体20を主としてフィルム体30の外面側に接合するようにすれば、収容部10の内側に骨組体20が突出して存在しないため、例えば、収容部10にヨーグルト、プリン、或いはクリーム等の化粧品等を収容したときに、骨組体20とフィルム体30との接合部分にこれらの内容物が付着して内容物をきれいに取り出すことができないといった不具合が生じることを抑制することができる。
一方、骨組体20を主としてフィルム体30の内面側から接合し、骨組体20をフィルム体30で覆うように構成すれば、外部から骨組体20が視認されないようにすることができる。
上記実施の形態では、側骨組体21を接合支柱部21aと補強支柱部21bにより構成したが、例えば、フィルム体30に要求される強度(剛性)に応じて側骨組体21を構成する補強支柱部21bの数を増加させた場合など、フィルム体30の外面における骨組体20の本数が増加すると外観を損なう場合がある。そのような場合には、骨組体20がフィルム体30の主として内側に配置されるように両者を接合することが好ましい。
また、当該複合容器100を浴室等で使用する複合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る。複合容器100の外側に骨組体20が配置されていると、骨組体20に付着した水滴が複合容器100の外面に付着した状態のままになり、側面用フィルム体31等の端辺部31a、31b部分等から水が浸入しやすくなるおそれがある。従って、浴室等の水滴が付着したり、雰囲気中の湿度の影響で結露が生じやすい環境などで使用する容器に対しては、骨組体20はフィルム体30の内側に配置されることが好ましい。
このように内容物や当該複合容器100に求められる外観等に応じて、骨組体20をフィルム体30の内側に配置するか、或いは外側に配置するか等については適宜選択することができる。
また、上記実施の形態では、側面用フィルム体31の一の端辺部31a及び他の端辺部31bを径方向外側に突出するように折り曲げた状態で、その外面及び内面を覆うように接合支柱部21aにより両端辺部31a、31bを接合したが、例えば、骨組体20がフィルム体30の主として内側に配置されるように両者を接合する場合には、側面用フィルム体31の一の端辺部31a及び他の端辺部31bを径方向内側に突出するように折り曲げた状態で、その外面及び内面を覆うように接合支柱部21aにより側面用フィルム体31の内面側から接合すればよい。
さらに、側面用フィルム体31の一の端辺部31aと他の端辺部31bを折り曲げる際に、例えば、図6(a)に示すように、各端辺部31a、31bから所定の距離だけ離間した位置を折曲部31gとして、各端辺部31a、31bと略平行にフィルム体30の外面から突出するように折り曲げてもよい。この場合、図6(b)に示すように、一方の金型部材71と他方の金型部材72とを有する金型70を用い、上記実施の形態と同様に、側面用フィルム体31の一の端辺部31a及び他の端辺部31bを接合支柱部形成領域73に挿入し、当該接合支柱部形成領域73において一方の金型部材71の分割面に設けられた凸部71aにより、一の端辺部31a及び他の端辺部31bを他方の金型部材72側に押し上げた状態で樹脂を充填することにより、側面用フィルム体31の両端辺部31a、31bが折り曲げられた状態で、接合支柱部74に接合される。
また、上記実施の形態では、側面用フィルム体31の両端辺部31a、31bが折り曲げられた状態で、その内面及び外面の両側が接合支柱部21aにより被覆されるようにして両者を接合する例について説明したが、上記複合容器100において、側面用フィルム体31の両端辺部31a、31bを必ずしも折り曲げる必要はない。
例えば、図7(a)に示すように、側面用フィルム体31を丸めて筒状にする際に、その一の端辺部31aと他の端辺部31bとが、その間に介在し、且つ、一の端辺部31a及び他の端辺部31bにおいて側面用フィルム体31の端面を含む両面側から覆う接合部(接合支柱部84)により接合されていてもよい。このとき、図7(b)に示すように、一方の金型部材81と他方の金型部材82とを有し、側面用フィルム体31の内面側及び外面側に樹脂が充填される凹部を有する接合支柱部形成領域83が設けられた金型80を用い、上記実施の形態と同様に、側面用フィルム体31の一の端辺部31aと他の端辺部31bとが所定の距離D1離間するようにしつつ、接合支柱部形成領域83に挿入し、当該接合支柱部形成領域83に樹脂を充填することにより、側面用フィルム体31の両端辺部31a、31bが接合支柱部84に接合させることができる。
上記実施の形態で用いた金型50及び変形例で示す金型60とは異なり、図7(b)に示す金型80は、一の端辺部31a及び他の端辺部31bの外面側だけでなく、内面側にも凹部が設けられている。そのため、接合支柱部形成領域83内に一の端辺部31aと他の端辺部31bの挿入深さが大きくなると、樹脂充填圧によって一の端辺部31aと他の端辺部31bとが意図しない形状に折れ曲がるおそれがある。このように、一の端辺部31aと他の端辺部31bの両面側に突出させるようにして接合支柱部21aを設ける場合、一の端辺部31aと他の端辺部31bの両面側に樹脂を充填する場合、側面用フィルム体31の剛性等に応じて、接合支柱部形成領域83に対する挿入深さや、一の端辺部31aと他の端辺部31bとの間の上記所定の距離D1、樹脂充填圧、金型80に樹脂を充填するためのゲート部と一の端辺部31a及び他の端辺部31bとの距離(所定の距離D2)を適宜調整することが好ましい。
但し、この場合、上記実施の形態とは異なり接合支柱部84の厚みが大きくなる。従って、樹脂量削減といった観点からは、上記実施の形態で示すように、側面用フィルム体31の片面側に接合支柱部21aを設け、一の端辺部31a及び他の端辺部31bを折り曲げるようにして、接合支柱部21aに埋設させることが好ましい。
さらに、上記実施の形態では、角丸形状とされた側面用フィルム体31及び円形の底面用フィルム体32を、それぞれ底骨組体22、天骨組体23と接合することで、側面用フィルム体31及び底面用フィルム体32が底骨組体22、天骨組体23との接合部分から剥がれにくくしているが、これらの箇所についても上記一の端辺部31a及び他の端辺部31bと同様に、その内面側及び外面側が各骨組体(22、23)で覆われるようにして接合することも好ましい。またその際に接合端辺部が折り曲げられた状態で、その接合端辺部が骨組体内に埋め込まれるようにして骨組体20と各フィルム体(31、32)とが接合されて一体化されるようにしてもよい。
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枚の側面用フィルム体31を丸めて、一の端辺部31aと他の端辺部31bとを接合するものとしたが、収容部10の側面12を構成する際に用いる側面用フィルム体31の枚数は特に限定されるものではなく、2枚以上を用いて、各側面用フィルム体31の端辺同士を接合することによりフィルム体30を得てもよい。また、1枚の側面用フィルム体31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骨組体21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。
さらに、上記実施の形態では、底骨組体22と底面用フィルム体32とを用いて、収容部10の底面11を構成したが、底骨組体22の形状は特に限定されるものではない。底骨組体22には、例えば、十文字等の補強骨が設けられていてもよいし、底面11の全面が樹脂製の底面材により構成されていてもよく、底面11の構成は特に限定されるものではない。なお、底面11の全面を樹脂製の底面材により構成したときは、底面用フィルム体32を用いる必要はなく、このような態様でも本発明に係る複合容器に含まれる。
また、上記実施の形態では、側骨組体21を接合支柱部21aと補強支柱部21bとから構成したが、本発明に係る複合容器において、骨組体はフィルム体の一の端辺部と他の端辺部との間にこれらを接合するための接合部を有していればよく、その他の点については任意である。すなわち、フィルム体30がそれ自体で要求される強度を満たしていれば、補強支柱部21bを設ける必要はなく、側骨組体21は接合支柱部21aのみから構成してもよい。また、側骨組体21、底骨組体22、天骨組体23の構成についても本発明にいう接合部がいずれかに存在する限り、これらの具体的な構成については任意である。
また、底面用フィルム体32との外縁についても、側面用フィルム体31の一の端辺部31a及び他の端辺部31bと同様に折り曲げた状態で、底環状枠22aに埋設するようにして両者が接合されていてもよいし、外縁を折り曲げない状態でその内面側も底環状枠22aにより被覆するようにしてもよい。側面用フィルム体31の底端辺部31c及び天端辺部31dについても同様である。
10 :収容部
11 :底面
12 :側面
13 :天面
20 :骨組体
21 :側骨組体
21a :接合支柱部(接合部)
21b :補強支柱部
22 :底骨組体
22a :底環状枠
22b :側環状枠
22c :底骨接合部
22d :連結部
23 :天骨組体
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
30 :フィルム体
31 :側面用フィルム体
31a :端辺
31b :端辺
31c :底端辺
31d :天端辺
31e :第一折曲部
31f :第二折曲部
31g :折曲部
32 :底面用フィルム体
50 :金型
51 :一方の金型部材
51a :凸部
51b :凹部
52 :他方の金型部材
53 :接合支柱部形成領域(接合部形成領域)
60 :金型
61 :金型部材
62 :金型部材
63 :接合支柱部形成領域(接合部形成領域)
64 :接合支柱部
70 :金型
71 :一方の金型部材
71a :凸部
72 :他方の金型部材
73 :接合支柱部形成領域(接合部形成領域)
74 :接合支柱部
80 :金型
81 :一方の金型部材
82 :他方の金型部材
83 :接合支柱部形成領域(接合部形成領域)
84 :接合支柱部
100 :複合容器

Claims (7)

  1. 底面及び側面を有し、樹脂製の骨組体と、前記骨組体に端辺部が接合されるフィルム体とを用いて構成された収容部を有し、
    前記骨組体は、前記フィルム体の一の端辺部と他の端辺部との間に介在すると共に前記一の端辺部及び前記他の端辺部の端面全面を覆う接合部を有する、複合容器。
  2. 前記フィルム体は、単層フィルム又は多層フィルムであり、ポリエチレン樹脂層、ポリプロピレン樹脂層、ポリエチレンテレフタレート樹脂層、ポリアミド樹脂層、エチレンビニルアルコール樹脂層及びアルミニウム層のうちいずれか一層以上を含む、請求項1に記載の複合容器。
  3. 前記接合部において前記端辺部は前記骨組体に埋設されている請求項1又は請求項2に記載の複合容器。
  4. 前記骨組体は、前記底面の外縁を構成する底骨組体と、当該収容部の天面の外縁を構成する天骨組体と、前記接合部を含み、前記底骨組体と前記天骨組体とに連結される側骨組体とを備え、
    前記収容部の前記側面は、前記側骨組体と、前記接合部に前記一の端辺部及び前記他の端辺部が接合されることで筒状を成す側面用フィルム体とにより構成され、
    前記収容部の前記底面は、前記底骨組体と、当該底骨組体に外縁端部分が接合される底面用フィルム体とにより構成され、
    筒状にされた前記側面用フィルム体の底端辺部は前記底骨組体に接合され、天端縁部は前記天骨組体に接合されており、前記底端辺部及び前記天端縁部の端面はそれぞれ前記底骨組体及び前記天骨組体により全面が被覆されている、請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の複合容器。
  5. 請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の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、
    分割面を介して分割される一方の金型部材と、他方の金型部材とを有し、当該一方の金型部材と当該他方の金型部材とを組み合わせることで、前記骨組体に応じた形状の樹脂充填部が形成される金型を用い、
    前記樹脂充填部において前記接合部に対応する形状を有する接合部形成領域に、前記フィルム体の端辺部が挿入されるようにして前記フィルム体を前記一方の金型部材と前記他方の金型部材との間に設置して両金型部材により挟持させ、前記樹脂充填部に樹脂を充填することにより、前記フィルム体の前記一の端辺部と前記他の端辺部とが前記接合部により接合されて、前記骨組体と前記フィルム体とが一体化された前記複合容器を得る複合容器の製造方法。
  6. 前記接合部形成領域内において、前記一方の金型部材の前記分割面から前記他方の金型部材側に突出する凸部が設けられ、
    前記凸部により前記フィルム体の端辺部が前記他方の金型部材側に押し上げられた状態で、前記樹脂充填部に樹脂が充填される、請求項5に記載の複合容器の製造方法。
  7. 前記接合部形成領域内の前記端辺部が配置される位置において、前記一方の金型部材の前記分割面には前記凸部の近傍に凹部が設けられ、前記端辺部の端面側から前記凸部、前記凹部の順に配置されており、
    前記樹脂充填部に前記樹脂を充填すると、樹脂充填圧と前記凹部及び前記凸部とにより、前記端辺部が折り曲げられる請求項6に記載の複合容器の製造方法。
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