JP2013526460A - 射出成形チューブ - Google Patents

Abstract

本発明は、粘性物質を保持するための容器に関する。特に、本発明は、収納可能なヘッド（３）を備えたスクイーズチューブ（１）に関する。本発明の目的は、容易に再利用可能で、比較的より良好な応力亀裂耐性およびスクイーズ性を有するチューブを提供することである。驚いたことに、ある重量割合で使用された場合の鎖状低密度ポリエチレン、鎖状中密度ポリエチレン、およびエチレン酢酸ビニルの混合物が、チューブをヘッド／キャップと一体化させるために必要な応力亀裂耐性およびスクイーズ性の両方を付与することが本発明によって分かった。本発明のチューブは、ヘッド／キャップとともに再利用可能であり、それによってプロセスを利用可能にする。

Description

本発明は、チューブに関する。本発明は、より詳細には、スクイーズ可能でリクローズ可能なチューブに関する。

チューブは、チューブを形成するために巻き上げられる平坦な積層品から一般的になる。交互に、チューブは、また、チューブの壁に継ぎ目なしで同時押出し成形プロセスによって作製され、そのようなチューブは、シームレスチューブと呼ばれる。利用可能なチューブは、典型的には２つの中心構成材、チューブ本体、およびヘッド／キャップを有する。チューブ本体およびヘッド／キャップは、一般的に別々に製造され、次いで、組み立てられて完全なチューブを得る。２つの部品の構成材料は、それらが異なる目的に役立つので、典型的に異なる。

今日の世界で最も大きな問題の１つは地球温暖化である。特定のプロセス用の段階数が多ければ、カーボンフットプリントが多く、その結果、それは地球温暖化を表している。現在のチューブに関連した問題は、それらのリサイクル性である。チューブ本体およびヘッド／キャップが異なる材料からなるので、そのようなチューブは、もし異なる材料からなる部品が再利用前に互いに分離されなければ、完全に再利用されることができない。チューブ本体およびヘッド／キャップは、別々に再利用される必要がある。これは、労働集約型プロセスであり、長い時間がかかり、大量に実行するのが困難であり、再利用を利用不可能にし、不便にし、また非経済的にする。

クローズ可能なヘッドと一体化されたチューブまたは容器は、米国特許出願公開第２００６／００１６８３７号明細書から公知であり、それは、取り除かれる場合に分注開口を生成する除去可能なタブを有し、チューブを封じ直すために前記タブ上の側方向突起が使用されることができる容器について説明している。この種のチューブヘッドアセンブリーは、内容物を分注するために容器キャップを切断するためのはさみまたはナイフを使用するリスクを最小化するために開発されている。容器は、ブロー成形または射出成形によって作製されると言われている。

英国特許出願公開第２１２０６３０号明細書は、眼科手術用および呼吸管理用の液体薬剤の単位投薬用の容器について記載している。そのような容器または水薬瓶は、ポリプロピレンのような適切なプラスチック材料の射出成形によって作製されると言われている。しかしながら、この文献は、チューブにリクローズ可能なキャップを備える問題に対処していない。

上記先行技術以外に、捩じ切り破断ヘッドを備えたマルチチューブ容器も知られている。米国特許第５５７７６３６号明細書は、平行に多数のチューブを有するマルチチューブ容器について記載している。容器は、複数の本体部分を含み、各々は、内容物を含むための中空部分、各本体部分の一端に形成された複数の捩じれ可能ヘッド部分、各々が、ヘッド部分を捩じり、中空部分から内容物を押し出すための開口を作成することによって破断することができ、本体部分とヘッド部分との間に位置する複数のネック部分、および前記各本体部分の他端に形成された複数の密閉部分を含む。各密閉部分は、隣接する密閉部分に破断可能に接続されており、ヘッド部分およびネック部分の少なくとも１つは、互いに破断可能に接続されている。この文献は、単一材料からなるチューブを開示していない。

しかしながら、先行技術はすべて、チューブが、スクイーズ可能で、同時に良好な応力亀裂耐性をもたらすように、ヘッド／キャップでチューブを単一に作製するための組成物について語っていない。

先行技術は、材料のリサイクル性に関して何も教示せず、リサイクル性がより容易になり、プロセスが環境に優しくなり、カーボンフットプリントを低減することができるように同じ材料を使用することによって、チューブをヘッドまたはキャップと一体化させるのに必要な応力亀裂耐性およびスクイーズ性の両方に寄与することができる、特定の材料または組成物を全く開示していない。

米国特許出願公開第２００６／００１６８３７号明細書 英国特許出願公開第２１２０６３０号明細書 米国特許第５５７７６３６号明細書

前述を考慮して、本発明の目的は、容易に再利用可能なチューブを提供することである。

本発明の他の目的は、リクローズ可能で、比較的より良好な応力亀裂耐性およびスクイーズ性を有するチューブを提供することである。

本発明のさらなる目的は、射出成形によって一体的に作製されることが可能なチューブを提供することである。

驚いたことに、鎖状低密度ポリエチレン、鎖状中密度ポリエチレン、およびエチレン酢酸ビニル共重合体の混合物は、ある重量割合で使用された場合に、チューブをヘッド／キャップと一体化するのに必要な応力亀裂耐性およびスクイーズ性の両方を付与することが本発明によって分かった。本発明のチューブは、ヘッド／キャップとともに再利用可能であり、それにより、プロセスを利用可能にする。

発明の第１の態様によれば、脆弱な要素を介して破断ヘッドに接続された口を含むチューブ本体を含み、ヘッドは口を閉鎖するチューブであって、前記ヘッドは、プラグ要素を含み、前記プラグ要素の外輪郭および前記口の内輪郭は、適切に係合可能に構成されており、チューブは、
ａ）鎖状低密度ポリエチレン６０〜８０％ｗ／ｗ、
ｂ）鎖状中密度ポリエチレン５〜２５％ｗ／ｗ、
ｃ）エチレン酢酸ビニル共重合体５〜２５％ｗ／ｗを含む組成物を使用して射出成形プロセスによって一体成形されているチューブを提供する。

本発明の第２の態様によれば、第１の態様のチューブを作製するプロセスであって、
ａ）ｉ．鎖状低密度ポリエチレン６０〜８０％ｗ／ｗ、
ｉｉ．鎖状中密度ポリエチレン５〜２５％ｗ／ｗ、
ｉｉｉ．エチレン酢酸ビニル共重合体５〜２５％ｗ／ｗ
を含む組成物を含む溶解物を型に注入するステップと、
ｂ）型を冷却するステップと、
ｃ）チューブを取り出すステップと、
を含むプロセスを提供する。

これらおよび他の態様、特徴、および利点が、以下の詳細な説明を読むことから当業者に明らかとなる。疑念を回避するために、本発明の１つの態様のいずれかの特徴が、本発明のいずれかの他の態様で利用されてもよい。以下の説明で付与される図面は、本発明を明確にすることを目的とし、本発明をそれらの図自体に限定することを目的としないことが留意されたい。同様に、別段示されないなら、すべての割合は重量／重量割合である。

動作例および比較例以外で、またはさもなければ明確に示される場合、材料の量または反応の条件、材料の物理的特性および／または使用を示すこの説明でのすべての数字は、単語「約」によって加減されるように理解される。フォーマット「ｘ〜ｙ」で表現される数値範囲は、ｘおよびｙを含むと考えられる。特定の特徴について、多数の好ましい範囲がフォーマット「ｘ〜ｙ」で記載される場合には、異なる端点を組み合わせたすべての範囲も予期されると考えられる。

チューブの好ましい実施形態の斜視図である。 破断ヘッドを分離した後の図１のチューブの斜視図である。 チューブをリクローズした後の図２のチューブの斜視図である。

本発明は、脆弱な要素を介して破断ヘッドに接続された口を含むチューブ本体を含み、ヘッドは口を閉鎖するチューブであって、前記ヘッドは、プラグ要素を含み、前記プラグ要素の外輪郭および前記口の内輪郭は、適切に係合可能に構成されており、チューブは、
ａ）鎖状低密度ポリエチレン６０〜８０％ｗ／ｗ、
ｂ）鎖状中密度ポリエチレン５〜２５％ｗ／ｗ、
ｃ）エチレン酢酸ビニル共重合体５〜２５％ｗ／ｗを含む組成物を使用して射出成形プロセスによって一体成形されている。

鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）は、狭い分子量分布および最適水準の酸化防止剤を備えたブテンコモノマー系鎖状低密度ポリエチレン等級から選択されることが好ましい。組成物は、鎖状低密度ポリエチレン６０〜８０％、好ましくは６５〜７５％ｗ／ｗを含む。鎖状低密度ポリエチレンは、好ましくは４０〜６０ｇ／１０分、より好ましくは４５〜５５ｇ／１０分のメルトフローインデックス（ＭＦＩ）を有する。ＭＦＩは、ＡＳＴＭ標準Ｄ１２３８に従って測定される。

鎖状中密度ポリエチレン（ＬＭＤＰＥ）は、好ましくは、通常の量の酸化防止剤を備えたブテンコモノマー系鎖状中密度ポリエチレンから選択される。組成物は、鎖状中密度ポリエチレン５〜２５％、より好ましくは１０〜２０％ｗ／ｗを含む。鎖状中密度ポリエチレンは、好ましくは、３〜５．５ｇ／１０分、より好ましくは４〜５ｇ／１０分のメルトフローインデックスを有する。

本発明の組成物は、また、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含む。組成物は、エチレン酢酸ビニル共重合体５〜２５％、好ましくは１０〜２０％ｗ／ｗを含む。エチレン酢酸ビニル共重合体は、好ましくは、１０〜４０ｇ／１０分、より好ましくは２０〜３０ｇ／１０分のメルトフローインデックスを有する。

ポリマー組成物は、必要に応じて澄んだ／透明、乳白色、または有色であってもよいチューブを作製するために使用されてもよい。本発明のチューブ本体は、好ましくは円筒型である。チューブ本体は、好ましくは口に隣接し口の方に向けて先細りになっている肩部を有する。破断ヘッドは、脆弱な要素を介して口に接続されており、好ましくは、機械的な力を加えることによって、または捩じることによって、チューブから分離される。破断ヘッドがチューブから分離されるまで、口は閉じられたままである。この特徴は、チューブに不正開封を防がせる。破断ヘッドは、その機能に影響することなく異なる形状およびサイズを有することができる。破断ヘッドが分離される場合には、口は、チューブ内の材料のための分注穴として役立つ。

破断ヘッドは、プラグ要素を含む。プラグ要素は、好ましくは細長く、より好ましくは円筒状である。プラグ要素は、好ましくは、ヘッドから離れて先細りになる円錐台形の端部を有する。プラグ要素の外輪郭および前記口の内輪郭は、適切に係合可能に構成されている。一旦、破断ヘッドが分離され、口が露出されれば、プラグ要素は、挿入によって口をリクローズすることができる。当然、プラグ要素が再び取り除かれ、再挿入されて使用中にリクローズ性が繰り返されることを可能にすることができる。

チューブは、好ましくは口を囲むリング要素を含む。リング要素は、プラグ要素でチューブの口を閉じながら、プラグ要素をしっかり固定する。リング要素は、プラグ要素の外輪郭および口の内輪郭が適切に係合可能なように、プラグ要素および口に応じて異なる形状およびサイズとすることができる。

チューブ本体および破断ヘッドが接続される脆弱な要素は、十分に脆弱であり、機械的な力を加えることによって、またはヘッドを捩じることによって破断されることができる。一旦ヘッドが分離されれば、口は、チューブの内容物を放出するために露出される。この容易な破断性の特徴をもたらすために、脆弱な要素は、好ましくはチューブの軸に沿った最小断面を有する。

本発明は、図１〜図３の本発明によるチューブの特定の限定しない実施例を用いて以下に説明される。図面は、本発明の範囲を決して限定しない。

図１を参照して、チューブ（１）は、脆弱な要素（４）を介して接続されたチューブ本体（２）および破断ヘッド（３）を含む。チューブ本体は、好ましくは、口（６）に隣接し口（６）の方に向けて先細りになっている肩部（５）を有する。チューブ本体は、口を囲むチューブ本体にリング要素（７）を含む。破断ヘッドは、２つの翼（８）および（９）を含む。翼（８）および（９）は、捩じることによってヘッドを破断するための力を加えることに役立つ。破断ヘッドは、プラグ要素（１０）を含む。プラグ要素の外輪郭および口の内輪郭は、適切に係合可能である。プラグ要素は、ヘッドから離れて先細りになる円錐台形の端部を有する。破断ヘッドは、機械的な力を加える、またはそれを捩じることによってチューブ本体から分離される。

以下、図２を参照し、それは、破断ヘッド（３）を分離した後の図１のチューブの説明である。分離後、口は、チューブ本体（２）をスクイーズすることによってチューブ内容物を分注するために露出される。チューブの内容物を分注した後に、プラグ要素は、口に挿入されて、チューブをリクローズすることができる。

以下、図３を参照し、それは、口をリクローズした後の図２のチューブの斜視図である。リング要素は、プラグ要素を口に挿入しながらプラグ要素を支持し、しっかりプラグを固定状態にする。

当然、使用では、破断ヘッドの分離が、チューブ本体をスクイーズすることによってチューブ内容物が便利に分注されることができる口を露出する。分注後に、チューブは、口にプラグ要素を挿入することによってリクローズされることができる。リング要素は、閉鎖機構が漏れることなく適切に機能することを可能にする。

以下、本発明は、実施例を用いて説明される。以下の実施例は、実例にすぎず、本発明の範囲を決して限定しない。

実施例
本発明のチューブを作製するプロセス
射出成形プロセスによって図１のチューブを作製するプロセスは、以下のように記載される：
（ａ）ポリマー［ＬＬＤＰＥ（７０％）＋ＬＭＤＰＥ（１５％）＋ＥＶＡ（１５％）］のペレット／粉末が、ホッパーから射出成形機に供給される。

（ｂ）射出成形機は、回転スクリューを含む中空鋼バレルからなる。スクリューは、型にバレルに沿ってプラスチックを運ぶ。バレルを囲むヒーターは、プラスチックがバレルに沿って移動しているときにプラスチックを融解する。

（ｃ）スクリューは、融解されたプラスチックがバレルの端に集まるまで押し戻される。一旦十分なプラスチックが集められれば、油圧ラムは、スクリューを推進してスプルーを介してモールドキャビティにプラスチックを注入する。型は、注入前に暖められ、プラスチックは、型が一杯になる前に、プラスチックが硬化することを防ぐために速く注入される。

（ｄ）圧力は、セット（硬化）中に材料がゆっくり元に戻ることを防ぐために短時間維持される。これは、収縮および窪みを防ぎ、したがって、より良好な高級品を付与する。成形品は、残されて、型から移動（排出）する前に冷却する。

（ｅ）図１のチューブは、イジェクターピンまたはストリッパープレートを用いて型から取り出される（型外しされる）。成形品は、モールドキャビティの形状を呈する。

チューブ特性に対するポリマー組成物の影響
チューブのスクイーズ性は、チューブをＦａｉｒ＆Ｌｏｖｅｌｙ（Ｒ）（Ｈｉｎｄｕｓｔａｎ Ｕｎｉｌｅｖｅｒ）スキンクリームで満たし、底部をヒートシールすることによって測定された。破断ヘッドは、チューブ本体から分離されて口を露出した。チューブは、親指と人指し指の間で手動でスクイーズされて、チューブ口から材料を分注した。スクイーズ性は、「スクイーズすることが容易」（Ｙ）または「スクイーズすることが困難で難しい」（Ｎ）として定性的に評価された。

亀裂耐性をテスト測定するために、以下の手順に従った。２個のビーカーが取られ、水にＦａｉｒ＆Ｌｏｖｅｌｙ溶液６０％ｗ／ｗ（チューブ内に置かれる）でビーカーのうちの１つを満たし、別に水性洗浄剤（Ｈａｒｖｅｙ Ｗａｄｄｉｎｇｔｏｎ（英国）のＴｅｅｐｏｌ（Ｒ））溶液５０％ｗ／ｗで満たした。その後、２つの異なるチューブがそれぞれのビーカーに入れられた。ビーカーは、加熱炉内で５０℃で維持され、２４時間ごと後に割れについて観察され、４８時間維持されて、応力亀裂耐性を定性的に評価した。

図１のチューブは、表１で以下に表にされるように様々なポリマー組成物で作製された。

表１：チューブ特性に対するポリマー組成物の影響（ＬＤＰＥは１６ＭＡ４００であり、ＨＤＰＥは５０ＭＡ１８０であり、ＬＬＤＰＥはＭ２６５００であり、ＬＭＤＰＥはＬＬ３６ＲＡ０４５であり、すべて、Ｒｅｌｉａｎｃｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ Ｉｎｄｉａから入手可能であり、ＥＶＡは、Ｃｅｌａｎｅｓｅ ＥＶＡ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓから入手可能であるＡｔｅｖａ（Ｒ）２８２５Ａである）。

ＬＤＰＥ低密度ポリエチレン、ＨＤＰＥ−高密度ポリエチレン

表１で使用されたＬＬＤＰＥ、ＬＭＤＰＥ、およびＥＶＡは、それぞれ５０ｇ／１０分、４．５ｇ／１０分、および２５ｇ／１０分のＭＦＩを有していた。

表１では、実施例１は、本発明の組成物を使用して作製されたチューブであり、比較例Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥの組成物は、本発明の範囲の外の組成物から作製されたチューブである。上記表から、本発明によって作製されたチューブは、比較的より良好な応力亀裂耐性およびスクイーズ性を有することは明らかである。

図１のチューブの破断ヘッドについての破断力の測定
破断ヘッド用の破断力の測定は、万能試験機（ＵＴＭ）を使用して行われる。テスト用のテスト速度は、３３ｍｍ／分であった。実施例１のチューブは、備品に挿入され、ＵＴＭの移動プラテンのグリッパー／ホルダー間に取り付けられた。その後、テストが開始され、荷重（１０ｋｇ）が最高部で静止する間に、移動プラテンは上がり始めた。荷重がチューブ内に設けられた脆弱な要素で加えられるようにチューブの位置は調整される。次いで、破断ヘッドを分離するための破断力が記録された。破断ヘッド用の破断力は、１２〜１５Ｎの範囲にあることが分かった（１６サンプル）。この破断力は、チューブヘッドがチューブ本体から容易に分離されることができることを示す。

このように、当然、本発明は、容易に再利用可能なチューブを提供する。本発明は、また、リクローズ可能で、比較的より良好な応力亀裂耐性およびスクイーズ性を有し、射出成形によってヘッドと一体的に作製されたチューブを提供する。

Claims (9)

1. 脆弱な要素（４）を介して破断ヘッド（３）に接続された口（６）を含むチューブ本体（２）を含み、ヘッドは口を閉鎖するチューブ（１）であって、
   前記ヘッドは、プラグ要素（１０）を含み、前記プラグ要素の外輪郭および前記口の内輪郭は、適切に係合可能に構成されており、チューブは、
   ａ）鎖状低密度ポリエチレン６０〜８０％ｗ／ｗ、
   ｂ）鎖状中密度ポリエチレン５〜２５％ｗ／ｗ、
   ｃ）エチレン酢酸ビニル共重合体５〜２５％ｗ／ｗを含む組成物を使用して射出成形プロセスによって一体成形されている、チューブ。
2. 鎖状低密度ポリエチレンが、４０〜６０ｇ／１０分のメルトフローインデックスを有する、請求項１記載のチューブ。
3. 鎖状中密度ポリエチレンが、３〜５．５ｇ／１０分のメルトフローインデックスを有する、請求項１または２に記載のチューブ。
4. エチレン酢酸ビニル共重合体が、１０〜４０ｇ／１０分のメルトフローインデックスを有する、請求項１から３のいずれか一項に記載のチューブ。
5. チューブ本体が、口に隣接し口の方に向けて先細りになっている肩部（５）を有する、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載のチューブ。
6. 口を囲むリング要素（７）を含む、請求項１から５のうちのいずれか一項に記載のチューブ。
7. 破断ヘッド内のプラグ要素が、口用の閉鎖可能手段として使用される、請求項１から６のうちのいずれか一項に記載のチューブ。
8. 脆弱な要素が、チューブの軸に沿った最小断面を有する、請求項１から７のうちのいずれか一項に記載のチューブ。
9. 請求項１から８のうちのいずれか一項に記載のチューブを作製するプロセスであって、
   ａ）ｉ．鎖状低密度ポリエチレン６０〜８０％ｗ／ｗ、
   ｉｉ．鎖状中密度ポリエチレン５〜２５％ｗ／ｗ、
   ｉｉｉ．エチレン酢酸ビニルの５〜２５％ｗ／ｗ
   を含む組成物を含む溶解物を型に注入するステップと、
   ｂ）型を冷却するステップと、
   ｃ）チューブを型外しするステップと、
   を含むプロセス。

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