JP2018167860A - チューブ容器 - Google Patents

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Noriko Sakamoto
本 典 子 坂
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千鶴子 間世田
村 寛 美 大
Hiromi Omura
村 寛 美 大
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【課題】キャップを開栓する際のトルクを高めたチューブ容器を提供する。【解決手段】注出口部を有する頭部と、前記頭部と連接した胴部とを備えたチューブ容器本体、および前記チューブ容器本体の注出口部に着脱可能に装着して、注出口部を閉鎖するキャップ、を備えたチューブ容器において、少なくとも、前記チューブ容器本体の注出口部およびキャップが、主成分としてポリエチレンを含み、前記注出口部を構成するポリエチレンが高密度ポリエチレンであり、前記キャップを構成するポリエチレンは、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、および直鎖状低密度ポリエチレンからなる群より選択される少なくとも1種であるチューブ容器とする。【選択図】図1

Description

本発明は、チューブ容器に関し、より詳細には、注出口部を有する頭部と前記頭部と連接した胴部とを備えたチューブ容器本体および前記チューブ容器本体の注出口部に装着して注出口部を閉鎖するキャップを備えたチューブ容器に関する。
歯磨ペーストや洗顔クリームのようなペースト状の半流動体物を充填しておき、搾り出して使用するための包装容器として、チューブ容器が知られている。チューブ容器は、一般的に、一端が閉塞し、かつ他端が開口した筒状の胴部と、その胴部の開口他端に連接する注出口を有する頭部とを備えた構造を有しており、胴部に内容物を充填した後に一端を閉塞することで、内容物を収容したチューブ容器が製造される。上記したような半固形状の内容物を保護機能を備えたチュ−ブ容器として、種々のものが提案されている(例えば、特許文献1等)。
こうしたチューブ容器は、使用時に内容物が漏れ出さないように注出口を閉鎖できるようなキャップを備えている。一般的に、チューブ容器本体の注出口の外周面およびキャップ内周面には、注出口とキャップとが螺合ないし嵌合して注出口を閉鎖できるような構造を有しており、キャップの着脱の容易さと内容物の密閉性とを考慮して、種々の構造が提案されている(例えば特許文献2等)。
上記したようなチューブ容器本体の頭部(注出口)やキャップはポリオレフィン等の熱可塑性樹脂を用いて圧縮成形法や射出成形法によって成形されるのが一般的である。例えば、チューブ容器本体の頭部はポリエチレン等の樹脂が使用され、キャップはポリプロピレン等の樹脂を使用して成形されている(特許文献3)。
特開平10−166530号公報 特開2005−329966号公報 特開平10−1149号公報
近年、チューブ容器に充填される内容物として、上記したようなペースト状の半流動体物に加え、調味料等の食品のように油分を含むものや液状物と半固形物とを混合したような比較的粘度の低いものなどにも拡大される傾向がある。このような内容物では、チューブ容器のキャップを閉めた状態であっても注出口とキャップとの隙間から内容物がしみ出たり、落下などによりチューブ容器のキャップに衝撃が加わった場合にキャップないし注出口が変形して内容物が漏れ出す場合があった。
したがって、本発明の目的は、キャップを開栓する際のトルクを高めたチューブ容器を提供することである。
本発明者らは、上記課題に対して鋭意検討したところ、チューブ容器本体の注出口部およびそれと螺合ないし嵌合して脱着可能に設けられるキャップを、特定のポリエチレン樹脂から成形することにより、キャップを開栓する際のトルクを高めることができるとの知見を得た。本発明は係る知見によるものである。
本発明によるチューブ容器は、注出口部を有する頭部と、前記頭部と連接した胴部とを備えたチューブ容器本体、および
前記チューブ容器本体の注出口部に着脱可能に装着して、注出口部を閉鎖するキャップ、
を備えたチューブ容器において、
少なくとも、前記チューブ容器本体の注出口部およびキャップが、主成分としてポリエチレンを含み、
前記注出口部を構成するポリエチレンが高密度ポリエチレンであり、
前記キャップを構成するポリエチレンは、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、および直鎖状低密度ポリエチレンからなる群より選択される少なくとも1種であることを特徴とするものである。
本発明の実施形態によれば、前記キャップを構成するポリエチレンが、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーを重合してなるバイオマス由来のポリエチレンを含んでいてもよい。
また、本発明による実施形態によれば、前記チューブ容器本体の頭部を構成するポリエチレンが、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーを重合してなるバイオマス由来のポリエチレンを含んでいてもよい。
本発明によるチューブ容器は、注出口部およびキャップが主成分としてポリエチレンを含み、注出口部およびキャップが特定のポリエチレンから構成されることにより、キャップを開栓する際のトルクを高めることができるチューブ容器を実現することができる。
本発明の一実施形態によるチューブ容器の構成を簡略に示す斜視図。 図1のA―A断面図。 チューブ容器の胴部を構成する積層フィルムの部分断面図。
以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という)を図面に基づいて詳細に説明する。なお、下記実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
本発明による一実施形態のチューブ容器について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1の実施形態によるチューブ容器の構成を簡略に示す斜視図であり、図2は、図1のA−A断面図である。図1に示すように、本発明によるチューブ容器は、チューブ容器本体10とキャップ20とから構成される。チューブ容器本体10は、頭部11と、胴部12とを備えている。
<頭部>
頭部11は、胴部12の一端部と連接されており、注出口部14を有している。本発明の実施形態においては、頭部11は、胴部12の一端部と連接した肩部13と、肩部13に連接している注出口部14とを有している。頭部11の注出口部14は、主成分としてポリエチレンを含む樹脂組成物を用いて圧縮成形法や射出成型法等の成形法により形成される。特に、図1に示すように、頭部11が肩部13および注出口部14を有する場合、肩部13および注出口部14は、主成分としてポリエチレンを含む樹脂組成物を用いて圧縮成形法や射出成型法等の成形法により一体的に形成される。以下、チューブ容器本体10の頭部11に使用される樹脂組成物について説明する。
チューブ容器本体10の頭部11に使用される樹脂組成物は主成分としてポリエチレンを含む。本発明において主成分とは、頭部11がポリエチレンのみを用いて形成されたもの他、その特性が損なわれない範囲において、ポリエチレン以外の各種の樹脂や添加剤を含んでいてもよいことを意味する。
チューブ容器本体10の頭部11に使用されるポリエチレンとして、高密度ポリエチレン(HDPE)が用いられる。ここで、高密度ポリエチレンとは、密度が0.941g/cm以上であり、好ましくは0.941g/cm以上、0.965g/cm未満であり、低圧重合法(チーグラー・ナッタ触媒を用いた気相重合法またはメタロセン触媒を用いた液相重合法)によりエチレンを重合して得られるものを意味する。なお、ポリエチレンの密度は、JIS K6760−1995に記載のアニーリングを行った後、JIS K7112−1980のうち、A法に規定された方法に従って測定される値である。
上記した高密度ポリエチレンのメルトフローレート(MFR)は、1g/10分以上、30g/10分以下であることが好ましく、より好ましくは2.0g/10分以上、20.0g/10分以下である。MFRが上記範囲内にある高密度ポリエチレンを用いることにより、射出成形や圧縮成形して頭部11を成形した際、得られる頭部11を金型通りに成形することができ、安定した成形性を有することができる。なお、メルトフローレートとは、JIS K7210−1995に規定された方法において、温度190℃、荷重21.18Nの条件で、A法により測定される値である。なお、なお、直鎖状低密度ポリエチレンのMFRは、低密度ポリエチレンのMFRよりも低くなることがある。
上記した高密度ポリエチレンは化石燃料由来のものを使用してもよいが、環境負荷の低減のためカーボンニュートラル材料として知られるバイオマス由来の高密度ポリエチレンを使用してもよい。頭部やキャップはチューブ容器に占める質量割合が大きいため、頭部をバイオマス由来の高密度ポリエチレンを用いて成形することにより、チューブ容器全体として化石燃料の使用量を大幅に削減することができ、環境負荷を減らすことができる。また、チューブ容器本体10の頭部11は、従来の化石燃料から得られる原料から製造された頭部と比べて、機械的特性等の物性面で遜色がないため、従来の頭部を代替することができる。
環境負荷低減の観点からは、バイオマス由来のポリエチレンのみを用いることが好ましいと言えるが、製造コスト等を考慮して、化石燃料由来のポリエチレンとバイオマス由来のポリエチレンとをブレンドしたものを用いてもよい。ここで、バイオマス由来のポリエチレンとは、バイオマス由来のエチレンを含むモノマー重合体である。原料であるモノマーとしてバイオマス由来のエチレンを用いているため、重合されてなるポリエチレンはバイオマス由来となる。原料モノマー中のバイオマス由来のエチレンの含有量は、100質量%である必要は無く、例えば、好ましくは50質量%以上、より好ましくは80質量%以上である。原料モノマーには、化石燃料由来のエチレンが含まれていてもよく、ブチレン、ヘキセン、およびオクテン等のα−オレフィンのモノマーが含まれていてもよい。このような場合であっても、得られた重合体をバイオマスポリエチレンと呼ぶ。バイオマス由来のポリエチレンを使用する場合、異なるバイオマス度のポリオレフィンを2種以上含むものであってもよい。また、化石燃料由来のポリエチレンとバイオマス由来のポリエチレンとをブレンドする場合、混合方法は特に限定されず、ドライブレンドやメルトブレンドでもよい。また、両者を混合する場合の化石燃料由来のポリエチレンとバイオマス由来のポリエチレンとの混合割合は、質量比において1:9〜9:1が好ましく、より好ましくは2:8〜8:2である。
例えば、バイオマス由来のエチレンは、バイオマス由来のエタノールを原料として製造することができる。特に、植物原料から得られるバイオマス由来の発酵エタノールを用いることが好ましい。植物原料は、特に限定されず、従来公知の植物を用いることができる。例えば、トウモロコシ、サトウキビ、ビート、およびマニオクを挙げることができる。
本発明において、バイオマス由来の発酵エタノールとは、植物原料より得られる炭素源を含む培養液にエタノールを生産する微生物またはその破砕物由来産物を接触させ、生産した後、精製されたエタノールを指す。培養液からのエタノールの精製は、蒸留、膜分離、および抽出等の従来公知の方法が適用可能である。例えば、ベンゼン、シクロヘキサン等を添加し、共沸させるか、または膜分離等により水分を除去する等の方法が挙げられる。
本発明において、好適に使用できるバイオマス由来の高密度ポリエチレンとしては、ブラスケム社製のSHA7260(密度:0.955g/cm、MFR:20g/10分、バイオマス度94%)、同SHC7260(密度:0.959g/cm、MFR:7.2g/10分、バイオマス度94%)、同SHD7255LSL(密度:0.954g/cm、MFR:4.5g/10分、バイオマス度94%)、同SGE7252(密度:0.953g/cm、MFR:2.2g/10分、バイオマス度96%)等が挙げられる。
なお、バイオマス度とは、ASTM−D6866に準拠した放射性炭素(C14)測定法によって得られたC14含有量の値である。大気中の二酸化炭素には、C14が一定割合(105.5pMC)で含まれているため、大気中の二酸化炭素を取り入れて成長する植物、例えばトウモロコシ中のC14含有量も105.5pMC程度であることが知られている。また、化石燃料中にはC14が殆ど含まれていないことも知られている。したがって、ポリエステル中の全炭素原子中に含まれるC14の割合を測定することにより、バイオマス由来の炭素の割合を算出することができる。本発明においては、ポリエステル中のC14の含有量をPC14とした場合の、バイオマス由来の炭素の含有量Pbioは、以下のようにして求めることができる。
Pbio(%)=PC14/105.5×100
チューブ容器本体の頭部に使用される樹脂組成物には、上記したポリエチレンが主成分として含まれるものであれば、その特性が損なわれない範囲において、各種の添加剤を添加してもよい。添加剤としては、例えば、可塑剤、紫外線安定化剤、着色防止剤、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、耐候剤、帯電防止剤、糸摩擦低減剤、スリップ剤、離型剤、抗酸化剤、イオン交換剤、および着色顔料等を添加することができる。これら添加剤は、樹脂組成物全体に対して、好ましくは0.5質量%以上20質量%以下、より好ましくは1質量%以上10質量%以下の範囲で添加される。
頭部11は、上記した樹脂組成物を用いて従来公知の方法により製造することができ、例えば圧縮成形法(コンプレッション成形法)や射出成形法(インジェクション成形法)などにより一体的に成形することができる。
<キャップ>
キャップ20は、上記した頭部11の注出口部14に着脱可能に装着して、注出口部11を閉鎖する機能を有する。キャップとしては、注出口部14に打栓することで嵌合される打栓タイプのものであってもよいし、また、図1に示すような注出口部14の外周面に設けられた螺条15に螺合するように、キャップ内面に凹溝を備えたスクリュータイプのものであってもよい。また、打栓タイプ、スクリュータイプの何れにおいても、開口を有するキャップ本体と開口を閉塞する上蓋とがヒンジを介して接合されたヒンジキャップとすることもできる。
本発明によるチューブ容器は、チューブ容器本体10の注出口部14だけでなく、キャップ20も、主成分としてポリエチレンを含む樹脂組成物を用いて圧縮成形法や射出成型法等の成形法により一体的に形成することができる。キャップ20を構成するポリエチレンとしては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、または直鎖状低密度ポリエチレンを主成分とする樹脂組成物の他、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、または直鎖状低密度ポリエチレンのうち、1種を選択したもの、2種を選択したもの、3種を選択したもの、4種を選択したものとすることができる。なお、ブレンドする場合、混合方法は特に限定されず、ドライブレンドやメルトブレンドでもよい。
また、低温環境下における落下強度を高める観点から、キャップ20を構成する樹脂は高密度ポリエチレンを含むことが好ましい。ここで、高密度ポリエチレンとは、密度が0.941g/cm以上であり、好ましくは0.941g/cm以上0.965g/cm未満であり、低圧重合法(チーグラー・ナッタ触媒を用いた気相重合法またはメタロセン触媒を用いた液相重合法)によりエチレンを重合して得られるものを意味する。また、中密度ポリエチレンとしては、密度が0.930g/cm以上、0.942g/cm未満であるエチレンを重合して得られるものを意味する。また、低密度ポリエチレンとは、密度が0.93g/cm未満であり、好ましくは0.91g/cm以上、0.93g/cm未満であり、有高圧重合法によりエチレンを重合して得られるものを意味する。さらに、直鎖状低密度ポリエチレンとは、密度が0.93g/cm未満であり、好ましくは密度が0.91g/cm以上、0.93g/cm未満であり、低圧重合法によりエチレンおよび少量のα―オレフィンを重合して得られるものを意味する。従来、チューブ容器本体10の注出口部14はポリエチレンを用いていたものの、キャップ20はポリプロピレンを用いていた。その理由は、キャップを開栓するときのトルクを高くするためであった。本発明においては、キャップ20を構成するポリエチレンの密度を、注出口部14を構成するポリエチレンの密度と略同等かそれ以下とすることにより、従来に比べてキャップを開栓する際のトルクを高めることができることが判明した。このことにより、内容物に油分や液体などの低粘度の成分を含む内容物が充填されている場合であっても、チューブ容器から内容物が漏れにくくすることができる。なお、本発明において、密度が略同等とは、密度の差が0.01g/cm未満であることを指す。
また、上記したポリエチレンは化石燃料由来のものを使用してもよいが、環境負荷の低減のため上記したバイオマス由来のポリエチレンを使用してもよい。キャップはチューブ容器に占める質量割合が最も大きく、キャップをバイオマス由来のポリエチレンを用いて成形することにより、チューブ容器全体として化石燃料の使用量を大幅に削減することができ、環境負荷を減らすことができる。環境負荷低減の観点からは、バイオマス由来のポリエチレンのみを用いることが好ましいと言えるが、製造コスト等を考慮して、化石燃料由来のポリエチレンとバイオマス由来のポリエチレンとをブレンドしたものを用いてもよい。化石燃料由来のポリエチレンとバイオマス由来のポリエチレンとをブレンドする場合、混合方法は特に限定されず、ドライブレンドやメルトブレンドでもよい。また、両者を混合する場合の化石燃料由来のポリエチレンとバイオマス由来のポリエチレンとの混合割合は、質量比において1:9〜9:1が好ましく、より好ましくは2:8〜8:2である。
キャップに使用される樹脂組成物には、上記したように、その特性が損なわれない範囲において、各種の添加剤を添加してもよい。添加剤としては、例えば、可塑剤、紫外線安定化剤、着色防止剤、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、耐候剤、帯電防止剤、糸摩擦低減剤、スリップ剤、離型剤、抗酸化剤、イオン交換剤、および着色顔料等を添加することができる。これら添加剤は、樹脂組成物全体に対して、好ましくは0.5質量%以上20質量%以下、より好ましくは1質量%以上10質量%以下の範囲で添加される。
キャップ20は、上記した樹脂組成物を用いて従来公知の方法により製造することができ、例えば圧縮成形法(コンプレッション成形法)や射出成形法(インジェクション成形法)などにより一体的に成形することができる。
<胴部>
胴部12は、頭部11と連接されている。胴部12は、積層フィルムを筒状に丸めて、その両端を重ね合せ、その重合部分を溶着して溶着部16を形成し、筒状の容器を形成している。また、図示はしないが、胴部12は、インフレーション成形などにより熱可塑性樹脂を円筒体に成形した後、この円筒体を所定長さに裁断することで、筒状の胴部としてもよい。図3は、チューブ容器本体10の胴部12を構成する積層フィルムの部分断面図である。図3に示すように、胴部12を構成する積層フィルム30は、外層31、中間層32、および内層33を備え、外層31、中間層32、および内層33を、胴部12の外面側から内面側に向かってこの順に積層して構成されている。
外層31および内層33は、図3に示すように、中間層32の両面にそれぞれ設けられている。外層31および内層33は、熱によって相互に融着し得るヒートシール性樹脂のフィルムにより形成される層である。積層フィルム30を丸めてその重ね合わせた端部を溶着して胴部12を製造することから、加熱により溶融して相互に融着することができる樹脂のフィルムを使用することができる。外層31および内層33を形成する材料としては、熱によって融着し得る樹脂(ヒートシール性樹脂)であれば、特に限定されず、具体的には、例えば、上記したような低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンの他、メタロセン触媒を利用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体樹脂、エチレン・ポリプロピレンのランダムもしくはブロック共重合体樹脂、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体(EAA)樹脂、エチレン・アクリル酸エチル共重合体(EEA)樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)樹脂、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)樹脂、アイオノマー樹脂、ヒートシール性エチレン・ビニルアルコール樹脂、または、共重合した樹脂メチルペンテン系樹脂、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリブテンポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレンまたは環状オレフィンコポリマーなどのポリオレフィン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、その他の樹脂等が挙げられる。これらは、単独でも2種以上の混合物として使用してもよい。
外層31および内層33を形成する材料として、ポリエチレンを用いる場合は、環境負荷を低減できる観点から、化石燃料由来のポリエチレン樹脂に代えて、バイオマス由来のポリエチレン樹脂を用いてもよい。バイオマス由来のポリエチレン樹脂としては、上記したものを用いることができるが、フィルム成形用のポリエチレンとして、メルトフローレート(MFR)が、0.1g/10分以上10g/10分以下のものを好適に使用することができる。好適に使用できるバイオマス由来の低密度ポリエチレンとしては、ブラスケム社製のSBC818(密度:0.918g/cm、MFR:8.1g/10分、バイオマス度96%)、同SBF032HC(密度:0.923g/cm、MFR:0.32g/10分、バイオマス度95%)、同STN7006(密度:0.924g/cm、MFR:0.6g/10分、バイオマス度95%)、同SEB853(密度:0.923g/cm、MFR:2.7g/10分、バイオマス度95%)、同SPB681(密度:0.922g/cm、MFR:3.8g/10分、バイオマス度95%)等が挙げられる。また、化石燃料由来のポリエチレン樹脂に上記したバイオマス由来のポリエチレン樹脂を混合したものを用いてもよい。外層31および内層33をバイオマス由来のポリエチレンを含む樹脂材料を用いて形成することで、チューブ容器本体10の形成に用いるための化石燃料の使用量をより一層削減し、二酸化炭素の排出量を低減することができる。
なお、本実施形態では、外層31および内層33は一層としているが、二層以上であってもよい。外層31および内層33を二層以上とする場合、それぞれが、同一の組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。
外層31および内層33の厚さとしては、それぞれ20μm以上、300μm以下が好ましく、30μm以上、250μm以下がより好ましい。
中間層32は、胴部12を構成する積層フィルム30を支持する機能を有するものであり、積層フィルム30を支持できるような材料であれば特に制限なく使用することができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリビニルアルコ−ル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、フッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、その他等の各種の樹脂や、アルミニウム箔等の金属箔を使用することができる。また、上記した樹脂は、化石燃料由来のものだけでなく、バイオマス由来の樹脂を用いてもよい。例えば、上記したバイオマス由来のポリエチレン樹脂の他、特開2012−116082号公報に記載されているようなバイオマス由来のエチレングリコールをジオール成分として使用したバイオマスポリエステルや、ポリ乳酸樹脂、セロハン、でんぷん、セルロース等を使用することができる。また、中間層32は、二層以上であってもよい。中間層32を二層以上とする場合、それぞれが、同一の組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。
中間層32は、上記したような樹脂からなるフィルムを使用することができるが、強度等の観点からは、一軸ないし二軸方向に延伸されたフィルムを用いることが好ましい。以下、樹脂からなるフィルムを、基材フィルムともいう。
積層フィルム30は、外層31、中間層32、および内層33以外に、その他の層を少なくとも一層(図示せず)有してもよい。その他の層としては、例えば、ガスバリア層、遮光層、印刷層等を挙げることができる。その他の層を二層以上有する場合、それぞれが、同一の組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。ガスバリア層を構成する樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリビニルアルコ−ル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物、フッ素系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂等の樹脂を使用することができる。また、水蒸気バリア性を有する樹脂としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂が挙げられる。
また、ガスバリア層として、アルミニウム箔等の金属箔を設けたり、あるいはアルミニウム等の金属の蒸着層、または酸化アルミニウムや酸化珪素等の無機酸化物の蒸着層などを設けてもよい。また、基材フィルム上にポリ塩化ビニリデンやアクリル酸系樹脂等のバリアコーティング剤をコーティングしたバリアコーティングフィルムを中間層として用いてもよい。基材フィルムの表面に金属箔や蒸着層を設ける場合、基材フィルムの表面に予め不活性ガスによるプラズマ処理等を施しておいてもよい。このような表面処理により、基材フィルムと、金属箔または蒸着層との密着性が向上し、層間剥離の発生を防止することができる。
蒸着層を構成する金属としては、例えば、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、スズ(Sn)、ナトリウム(Na)、チタン(Ti)、鉛(Pb)、ジルコニウム(Zr)、イットリウム(Y)、金(Au)、クロム(Cr)等の金属の蒸着膜を使用することができる。
蒸着層を構成する無機酸化物としては、例えば、酸化珪素、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等を使用することができる。
上記の樹脂のフィルムの片面に上記の金属または無機酸化物の蒸着層を形成する方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、およびイオンプレ−ティング法等の物理気相成長法(Physical Vapor Deposition法、PVD法)、あるいは、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、および光化学気相成長法等の化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition法、CVD法)等を挙げることができる。金属または無機酸化物の蒸着層の膜厚としては、使用する材料の種類等によって異なるが、例えば、50Å以上2000Å以下、好ましくは、100Å以上1000Å以下の範囲内で任意に選択して形成することが望ましい。更に具体的に説明すると、アルミニウムの蒸着膜を設ける場合には、膜厚50Å以上600Å以下、更に、好ましくは、100Å以上450Å以下が好ましい。
ガスバリア性を高めるために、上記したような金属ないし金属酸化物の蒸着層を基材フィルムに設けた後、蒸着層上にガスバリア性塗布膜を設けてもよい。ガスバリア性塗布膜としては、一般式R M(OR(ただし、式中、R、Rは、炭素数1〜8の有機基を表し、Mは、金属原子を表し、nは、0以上の整数を表し、mは、1以上の整数を表し、n+mは、Mの原子価を表す。)で表される少なくとも1種以上のアルコキシドと、ポリビニルアルコ−ル系樹脂及び/又はエチレン・ビニルアルコ−ル共重合体とを含有し、さらに、ゾルゲル法触媒、酸、水、および、有機溶剤の存在下に、ゾルゲル法によって重縮合するガスバリア性組成物を調製する工程、基材フィルムの一方の面に設けた蒸着層の上に、必要ならば、酸素ガスによるプラズマ処理面を介して、上記のゾルゲル法によって重縮合するガスバリア性組成物を塗工して塗工膜を設ける工程、上記の塗工膜を設けた基材フィルムを、20℃〜180℃で、かつ、上記の基材フィルムの融点以下の温度で10秒〜10分間加熱処理して、上記の基材フィルムの一方の面に設けた蒸着層の上に、要すれば、酸素ガスによるプラズマ処理面を介して、上記のガスバリア性組成物によるガスバリア性塗布膜を形成する工程等を包含する製造工程により製造することができる。
ガスバリア性塗布膜を形成する一般式R M(ORで表されるアルコキシドとしては、アルコキシドの部分加水分解物、アルコキシドの加水分解縮合物の少なくとも1種以上を使用することができ、また、上記のアルコキシドの部分加水分解物としては、アルコキシ基のすべてが加水分解されている必要はなく、1個以上が加水分解されているもの、および、その混合物であってもよくさらに、加水分解の縮合物としては、部分加水分解アルコキシドの2量体以上のもの、具体的には、2〜6量体のものを使用される。
上記の一般式R M(ORで表されるアルコキシドにおいて、Mで表される金属原子としては、ケイ素、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、その他等を使用することができる。本発明において、好ましい金属としては、例えば、ケイ素、チタン等を挙げることができる。また、本発明において、アルコキシドの用い方としては、単独又は2種以上の異なる金属原子のアルコキシドを同一溶液中に混合して使うこともできる。
また、上記の一般式R M(ORで表されるアルコキシドにおいて、Rで表される有機基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、その他等のアルキル基を挙げることができる。また、上記の一般式R M(ORで表されるアルコキシドにおいて、Rで表される有機基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、その他等を挙げることができる。なお、本発明において、同一分子中にこれらのアルキル基は同一であっても、異なってもよい。
上記のガスバリア性塗布膜を形成するポリビニルアルコ−ル系樹脂及び/又はエチレン・ビニルアルコ−ル共重合体としては、ポリビニルアルコ−ル系樹脂、または、エチレン・ビニルアルコ−ル共重合体を単独で各々使用することができ、あるいは、ポリビニルアルコ−ル系樹脂およびエチレン・ビニルアルコ−ル共重合体とを組み合わせて使用することができる。本発明においては、ポリビニルアルコ−ル系樹脂及び/又はエチレン・ビニルアルコ−ル共重合体を使用することにより、ガスバリア性塗布膜のガスバリア性、耐水性、耐候性、その他等の物性を著しく向上させることができる。特に、本発明において、ポリビニルアルコール系樹脂と、エチレン・ビニルアルコール共重合体とを組み合わせて使用することにより、上記のガスバリア性に加えて、耐熱水性および熱水処理後のガスバリア性等に著しく優れた積層フィルムを形成することができる。
外層31、中間層32、内層33、およびその他の層は、ドライラミネーション法により接着層を介して、あるいは溶融押出しラミネーション法により接着樹脂層を介して互いに積層することができる。
接着層は、ドライラミネート法により2層を接着する場合、積層しようとする層の表面に、接着剤を塗布して乾燥させることにより形成される接着剤層とすることができる。接着剤としては、例えば、1液型あるいは2液型の硬化ないし非硬化タイプのビニル系、(メタ)アクリル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、エポキシ系、ゴム系、その他などの溶剤型、水性型、あるいは、エマルジョン型などの接着剤を用いることができる。2液硬化型の接着剤としては、ポリオールとイソシアネート化合物との硬化物を用いることができる。上記のラミネート用接着剤のコーティング方法としては、例えば、ダイレクトグラビアロールコート法、グラビアロールコート法、キスコート法、リバースロールコート法、フォンテン法、トランスファーロールコート法、その他の方法で積層体を構成する層の塗布面に塗布することができる。
接着層は、サンドラミネート法により2層を接着する場合や溶融押出しラミネート法に使用される接着樹脂層であってもよい。接着樹脂層に使用できる熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、または環状ポリオレフィン系樹脂、またはこれら樹脂を主成分とする共重合樹脂、変性樹脂、または、混合体(アロイでを含む)を用いることができる。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、上記したポリエチレン、ポリプロピレン(PP)、メタロセン触媒を利用して重合したエチレン−α・オレフィン共重合体、エチレン・ポリプロピレンのランダムもしくはブロック共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン・アクリル酸エチル共重合体(EEA)、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)、エチレン・マレイン酸共重合体、アイオノマー樹脂、また、層間の密着性を向上させるために、上記したポリオレフィン系樹脂を、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂などを用いることができる。また、ポリオレフィン樹脂に、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物、エステル単量体をグラフト重合、または、共重合した樹脂などを用いることができる。これらの材料は、一種単独または二種以上を組み合わせて使用することができる。環状ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン−プロピレン共重合体、ポリメチルペンテン、ポリブテン、ポリノルボネンなどの環状ポリオレフィンなどを用いることができる。これらの樹脂は、単独または複数を組み合せて使用できる。なお、上記したポリエチレン系樹脂としては、上記したバイオマス由来のエチレンをモノマー単位として用いたものを使用して、バイオマス度をさらに向上させることができる。
溶融押出しラミネート法により接着樹脂層を積層する場合には、積層される側の層の表面に、アンカーコート剤を塗布して乾燥させることにより形成されるアンカーコート層を設けてもよい。アンカーコート剤としては、耐熱温度が135℃以上である任意の樹脂、例えばビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンイミン等からなるアンカーコート剤が挙げられるが、特に、構造中に2以上のヒドロキシル基を有するポリアクリル系又はポリメタクリル系樹脂(ポリオール)と、硬化剤としてのイソシアネート化合物との硬化物であるアンカーコート剤を、好ましく使用することができる。また、これに添加剤としてシランカップリング剤を併用してもよく、また、硝化綿を、耐熱性を高めるために併用してもよい。
乾燥後のアンカーコート層は、0.1μm以上1μm以下、好ましくは0.3μm以上0.5μm以下の厚さを有するものである。乾燥後の接着剤層は、好ましくは1μm以上10μm以下、好ましくは2μm以上5μm以下の厚さを有するものである。接着樹脂層は好ましくは5μm以上50μm以下、好ましくは10μm以上30μm以下の厚さを有するものである。
中間層32は、チューブ容器に充填する内容物の種類、包装目的、包装形態、流通形態、販売形態、その他等の条件に応じて、種々の層構成を採用することができる。胴部12を構成する積層フィルム30の層構成の一例として、例えば、以下のような構成が挙げられる。
PE/PET/PE
PE/AL/PE
PE/PET/蒸着層/PE
PE/PET/蒸着層/ガスバリア性塗布膜/PE
PE/PET/AL/PE
PE/PET/蒸着層/CPP
PE/PET/AL/CPP
PE/PET/蒸着層/PET/PE
PE/PET/AL/PET/PE
PE/PET/蒸着層/PET/PE/PE/EMAA/AL/EMAA/PE
PE/PET/蒸着層/PET/PE/PE/EAA/AL/EAA/PE
PE/PE/蒸着層/PET/PE/PE/EMAA/AL/EMAA/PE
PE/PET/蒸着層/PET/PE/PE/蒸着層/PET/PE/PE
PE/PET/蒸着層/PET/CPP
PE/PET/AL/PET/CPP
PE/PET/蒸着層/AL/PE
PE/PET/蒸着層/AL/CPP
PE/PET/蒸着層/ONY/PE
PE/PET/AL/ONY/PE
PE/PET/蒸着層/ONY/CPP
PE/PET/蒸着層/紙/PE
PE/紙/AL/PET/蒸着層/PE
PE/PET/乳白PE/AL/PE
PE/PET/乳白PE/PET/蒸着層/PE
PE/PET/PE/PET/蒸着層/PE
なお、「/」の記号は各層の境界を示し、各層は、上述のようにドライラミネーション法または溶融押出しラミネーション法を用いて積層される。なお、各略称の名称は、以下のとおりである。PE:ポリエチレン、PET:ポリエチレンテレフタレート、AL:アルミニウム箔、EMAA:メタアクリル酸とエチレンとの共重合体、EAA:アクリル酸とエチレンの共重合体、CPP:未延伸ポリプロピレン、ONY:延伸ナイロン。
胴部12は、積層フィルム30を筒状に丸めて、図2に示すように、胴部12の両端部の外層31と内層33とを重ね合わせ、その重ね合わせ部分をヒートシールして溶着部16を形成して作製される。胴部12は、その一方の開口部の上部に頭部11が連結される。なお、胴部12の両端部は、外層31と内層33とを重ね合わせる方法に限定されるものではなく、内層33同士を重ね合わせてもよい。また、上記したように、インフレーション成形により円筒体に成形した後、この円筒体を所定長さに裁断することで、筒状の胴部としてもよい。
ヒートシールする方法としては、バーシール、回転ロールシール、ベルトシール、インパルスシール、高周波シール、超音波シール、火炎シールなどの従来公知の方法で行うことができる。
胴部12を、上記した注出口部14を有する頭部11と連結する方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を採用することができる。一例を挙げると、頭部を圧縮成形法や射出成形法を用いて成形する場合、頭部11を成形する際の金型内に筒状の胴部の一端を挿入しておき、ポリエチレン樹脂組成物を金型内に圧入することにより、頭部11を成形すると共に胴部12の一方の開口に接合させて、チューブ容器10を成形することができる。
チューブ容器10を成形した後、胴部12の頭部11と連結した他方の開放端から内容物を充填し、開口部を溶着して底シール部15を形成する。これにより、内容物が充填包装されたチューブ容器10を得ることができる。注出口部14に装着するキャップは、注出口部14の形状に対応して、例えば螺合または嵌合させるなど、各種の方法により着脱可能に装着される。
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<チューブ容器の作製>
(1)胴部用積層シートの準備
基材フィルムとして、片面がコロナ放電処理された厚み12μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績株式会社製、商品名「E5200」)を使用し、コロナ放電処理面側に、印刷インキを乾燥時の厚さが3μmとなるようにグラビア印刷により塗布した。
次いで、印刷面に乾燥時の塗布量が3g/mとなるように2液硬化型ウレタン系接着剤(ロックペイント株式会社製、商品名「アドロックRU004」)を塗布し、バリア性層として厚さ15μmのアルミニウム箔を積層し、更にそのアルミニウム箔の裏面に、乾燥時の塗布量が3g/mとなるように2液硬化型ウレタン系接着剤(ロックペイント株式会社製、商品名「アドロックRU004」)を塗布し、ヒートシール性フィルムとして厚さ130μmの低密度ポリエチレンフィルム、株式会社DNPテクノパック製、商品名「SR−WN2」)のフィルムを積層して積層体を得た。
次いで、上記積層体の表面側2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの上に、乾燥時の塗布量が3g/mとなるように2液硬化型ウレタン系接着剤(ロックペイント株式会社製、商品名「アドロックRU004」)を塗布し、更に、厚さ110μmの帯電防止剤入りの中密度ポリエチレンフィルム(株式会社DNPテクノパック製、商品名「MPR−AS」)を積層し、胴部用積層シートを得た。
なお、得られた胴部用積層シートの層構成は、最外層から最内層に向けて、中密度ポリエチレンフィルム110μm/2液硬化型ウレタン系接着剤層/2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム12μm/2液硬化型ウレタン系接着剤層/アルミニウム箔15μm/2液硬化型ウレタン系接着剤層/低密度ポリエチレンフィルム130μmである。
(2)筒状胴部の作製
上記のようにして得られた胴部用積層シートを、ボビンカッターを用いて幅120mmのスリットに加工し、幅方向の両端を、重ね幅が約1.5mmとなるようにして重ね合わせた後に、ヒートシール温度200〜250℃にて、重ね合わせた両端どうしを熱融着することにより、筒貼りした円筒状の原反を得た。得られた原反を長さ方向122mmとなるように切断してチューブ容器の胴部となる筒状胴部を製造した。
(3)頭部
筒状胴部をラミネートチューブ容器成形用のマンドレルに装着し、次に筒状胴部の一方の端部に、円錐台形状の肩部とそれに連続する筒状の注出口部からなる頭部を、下記表1に示す組成のポリエチレンを使用し、温度230℃において射出成形法にて成形して、図1に示すようなチューブ容器本体を作製した。表1中の数値は質量部を表す。得られたチューブ容器本体の頭部の注出口部は、外径を13mm、高さを11.5mmとし、注出口部の側面には螺条を設けた。螺条は2mmの間隔で注出口部の側面に3巻き設け、螺条の高さは1.5mmとした。また、肩部の外径は38mmとした。
(4)キャップ
上記した頭部の注出口部と螺合するように内面に凹溝を有するキャップを成形できる金型に、下記表1に示す組成の樹脂を使用し、温度230℃において射出成形法にて成形して、キャップを作製した。表1中の数値は質量部を表す。なお、キャップの外径は38mmとした。
<チューブ容器の評価>
(1)開栓トルクの評価
上記のようにして得られたチューブ容器本体の注出口部にキャップを螺旋し、次いで、筒状胴部の他方の開口部から、内容物として85gの水を充填し、次いで、筒状胴部の開口部をヒートシールして、図1に示すようなチューブ容器1を作製した。なお、キャップは設定締めトルク4.7kg・cmで閉栓を行った。次いで、チューブ容器1のキャップを開栓する際のトルクをトルクメーター(日本電産シンポ株式会社製、型式:TNK−20B−4)により測定した。5回の測定結果の平均値を開栓トルク値とした。結果は下記の表1に示されるとおりであった。
(2)落下試験評価
チューブ容器1を−25℃の環境下で1日間放置した後、20cmの高さから加速度を付けずにキャップが下になるように垂直に落下させて、目視にてキャップ外れやキャップの割れがないか確認した。この評価を3回行い下記評価基準にて総合評価を行った。
○:1度も、キャップ外れまたはキャップ割れは認められなかった
×:1回以上、キャップ外れまたはキャップ割れが認められた
また、チューブ容器1を−3℃の環境下で1日放置した後、上記と同様にして落下試験評価を行った。
さらに、常温環境下に放置した後、40cmの高さから加速度を付けずにキャップが下になるように垂直に落下させた後に上記と同様の落下試験評価を行った。この評価を5回行い、総合評価が○であったチューブ容器については、さらに100cmの高さから加速度を付けずにキャップが下になるように垂直に落下させた後に上記と同様の評価を行った。この評価を5回行い上記と同様にして総合評価を行った。総合評価の結果は下記の表1に示されるとおりであった。
(3)漏れ性評価
チューブ容器本体の注出口部にキャップを螺旋し、次いで、筒状胴部の他方の開口部から、内容物として練乳120g(森永乳業株式会社製)を充填し、次いで、筒状胴部の開口部をヒートシールして、図1に示すようなチューブ容器2を作製した。なお、キャップ閉栓時の設定締めトルクは、4.7kg・cmとした。また、内容物を、市販の油分を含む中華調味料56gに替えた以外は上記と同様にして図1に示すようなチューブ容器3を作製した。なお、キャップ閉栓時の設定締めトルクは、5.4kg・cmとした。
次いで、チューブ容器2および3を室温環境下にて2週間放置し、1日ごとに内容物の漏れがないか目視にて確認した。漏れ性の評価基準は以下のとおりとした。
○:2週間経過した後でも、キャップから内容物の漏れは見られなかった
×:2週間経過前に、キャップから内容物の漏れが見られた
評価結果は下記の表1に示されるとおりであった。なお、下記表1において、樹脂の欄における数字は質量部を指す。また、頭部またはキャップがブレンド樹脂である場合、樹脂の欄における密度はブレンド樹脂の密度を示す。
また、チューブ容器2および3を加温(50℃)環境下にて2週間放置し、1日ごとに内容物の漏れがないか上記と同様にして評価を行った。
Figure 2018167860
10 チューブ容器本体
11 頭部
12 胴部
13 肩部
14 注出口部
15 底シール部
16 溶着部
20 キャップ
30 積層フィルム
31 外層
32 中間層
33 内層

Claims (3)

  1. 注出口部を有する頭部と、前記頭部と連接した胴部とを備えたチューブ容器本体、および
    前記チューブ容器本体の注出口部に着脱可能に装着して、注出口部を閉鎖するキャップ、
    を備えたチューブ容器において、
    少なくとも、前記チューブ容器本体の注出口部およびキャップが、主成分としてポリエチレンを含み、
    前記注出口部を構成するポリエチレンが高密度ポリエチレンであり、
    前記キャップを構成するポリエチレンは、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、および直鎖状低密度ポリエチレンからなる群より選択される少なくとも1種であることを特徴とする、チューブ容器。
  2. 前記キャップを構成するポリエチレンが、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーを重合してなるバイオマス由来のポリエチレンを含む、請求項1に記載のチューブ容器。
  3. 前記チューブ容器本体の頭部を構成するポリエチレンが、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーを重合してなるバイオマス由来のポリエチレンを含む、請求項1または2に記載のチューブ容器。
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