JP2020163731A - 包装チューブ、包装チューブの製造方法、および製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】胴部表面に使用できる材料が限定されたり胴部を形成するフィルムの厚みが大きくなったりすることなく、突き合わせ部における胴部の変形や隙間の発生を抑制することができる包装チューブ、包装チューブの製造方法、および製造装置を提供する。【解決手段】包装チューブは、樹脂材料で形成されたパイプおよびパイプの外面に貼り付けられた積層フィルムを含む胴部を備える包装チューブであって、胴部は、パイプの長手方向に沿って積層フィルムの端面どうしが突き合わされた突き合わせ部と、胴部の長手方向に沿って、積層フィルムの突き合わせ部を含む帯状の領域の外面または内面に貼り付けられた帯状のテープ材とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、押し出し成型されるパイプに巻き付けて使用される包装チューブ、包装チューブの製造方法、および製造装置に関する。

特許文献１には、押出成形直後の溶融状態にあるチューブの周りに帯状のバリア装飾用のフィルムを巻き付けて貼り付ける包装チューブの製造方法が開示されている。特許文献１の製造方法では、押出成型ライン内でパイプの形成とフィルムの貼り付けを連続して行うことができるため、効率的に包装チューブを製造することができる。

特表２０１７−５１６６８３号公報

このような方法で製造される包装チューブでは、パイプの長手方向に沿ってフィルムの端面どうしが突き合わされた突き合わせ部が形成される。このため、パイプとフィルムとの熱収縮量の差により突き合わせ部において端面どうしが近づくことで、突き合わせ部周辺が包装チューブの内方に凹むように胴部が変形してしまい、包装チューブの外観が悪化するという課題があった。また、包装チューブを使用する際の胴部の押圧（スクイーズ）操作により、パイプを形成する樹脂が延びることで、フィルムの端面どうしが離れて端面間に隙間が発生してしまい、包装チューブのバリア性や遮光性が悪化するという課題もあった。

胴部の端縁どうしを所定幅オーバーラップさせて互いに貼り付けることにより上記の課題の発生は防止できるが、この場合、端縁どうしを貼り付けるためにフィルムの表面にポリエチレン等の接着層を設ける必要がある。このため、フィルムの表面に使用できる材料が限定されたり、フィルム全体の厚みが大きくなることで熱伝導が低下して、溶着部の強度が低下したりするという課題がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、胴部表面に使用できる材料が限定されたり胴部を形成するフィルムの厚みが大きくなったりすることなく、突き合わせ部における胴部の変形や隙間の発生を抑制することができる包装チューブ、包装チューブの製造方法、および製造装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の一局面は、樹脂材料で形成されたパイプおよびパイプの外面に貼り付けられた積層フィルムを含む胴部を備える包装チューブであって、胴部は、パイプの長手方向に沿って積層フィルムの端面どうしが突き合わされた突き合わせ部と、胴部の長手方向に沿って、積層フィルムの突き合わせ部を含む帯状の領域の外面または内面に貼り付けられた帯状のテープ材とを備える、包装チューブである。

また、本発明の他の局面は、積層フィルムを、端面どうしを突き合わせた突き合わせ部を形成しながら筒状に形成する工程と、筒状に形成された積層フィルムの内周に、樹脂材料を押し出してパイプを形成する工程と、パイプの外面に、積層フィルムを貼り付ける工程と、積層フィルムの突き合わせ部を含む帯状の領域に、積層フィルムの外面または内面から帯状のテープ材を貼り付ける工程とを含む、包装チューブの製造方法である。

また、本発明の他の局面は、積層フィルムを、端面どうしを突き合わせた突き合わせ部を形成しながら筒状に形成するシェーパーと、筒状に形成された積層フィルムの内周に、樹脂材料を押し出してパイプを形成する押出成型装置と、パイプの外面に、積層フィルムを貼り付ける積層フィルム溶着部と、積層フィルムの突き合わせ部を含む帯状の領域に、積層フィルムの外面から帯状のテープ材を貼り付けるテープ材貼り付け部とを含む、包装チューブの製造装置である。

また、本発明の他の局面は、積層フィルムを、端面どうしを突き合わせた突き合わせ部を形成しながら筒状に形成するシェーパーと、筒状に形成された積層フィルムの内周に、樹脂材料を押し出してパイプを形成する押出成型装置と、パイプの外面に、積層フィルムを貼り付けるとともに、積層フィルムの突き合わせ部を含む帯状の領域に、積層フィルムの外面または内面から帯状のテープ材を貼り付ける胴部形成部とを含む、包装チューブの製造装置である。

本発明によれば、胴部表面に使用できる材料が限定されたり胴部を形成するフィルムの厚みが大きくなったりすることなく、突き合わせ部における胴部の変形や隙間の発生を抑制することができる包装チューブ、包装チューブの製造方法、および製造装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る包装チューブの正面図および断面図 本発明の変形例に係る包装チューブの正面図および断面図 包装チューブ製造装置の模式図 包装チューブ製造装置の要部を説明するための断面図 テープ材を貼り付けた積層フィルムの断面図 テープ材を貼り付けた積層フィルムの断面図

本発明の実施形態に係る包装チューブ、包装チューブの製造方法、および製造装置について、図を参照して説明する。なお、実施形態および変形例において、同様の構成については同じ参照符号を付して適宜説明を省略する。

＜包装チューブ＞
図１に、本発明の一実施形態に係る包装チューブ１００の正面図、Ａ−Ａ’線で切断した断面図、点線で囲ったＢ部の拡大図を示す。図１に示すように、包装チューブ１００は、一端が閉塞された筒状の胴部１０と、胴部１０の他端に取り付けられた注出口部２０とを含む。

注出口部２０は、胴部１０の他端に取り付けられ、胴部１０の他端を閉塞可能とする部材である。注出口部２０は、一例として胴部１０の他端に取り付けられ、胴部１０から離れるにしたがって外径が小さくなるテーパ部２１と、テーパ部２１に連接する円筒部２２とにより構成される。円筒部２２の外周面には、一例として外ネジ２３が形成され、図示しないキャップを螺着することにより円筒部２２の開口を閉塞することができる。注出口部２０の材料は、特に限定されないが、低密度ポリエチレン等の樹脂材料を好適に用いることができる。注出口部２０は、例えばヒートシールにより胴部１０への取り付けることができる。なお、注出口部２０の形態は、胴部１０の他端を閉塞可能であれば上記に限定されず適宜周知の形態を採用できる。

胴部１０は、一端が閉塞され、かつ他端が注出口部２０を取り付け可能に開口した筒状の部材であって、内部には図示しない内容物を収容することができる。胴部１０は、図１に示すように、パイプ１１と、積層フィルム１２と、テープ材１３とを備える。胴部１０の一端を閉塞する方法は、特に限定されないが、例えば一端を押し潰してヒートシールして閉塞することができる。

パイプ１１は、樹脂材料を用いて押出成形された筒状の部材である。パイプ１１の材料には、後述する積層フィルム１２の最内層１２ａとの溶着が可能なポリエチレン等の材料を好適に用いることができる。

積層フィルム１２は、パイプ１１の外面に貼り付けることにより、胴部１０にガスバリア性等の機能や装飾性を付与するためのフィルムである。積層フィルム１２は、積層フィルム１２をパイプ１１の外面に接着、溶着により貼り付けるための最内層１２ａと、最内層１２ａに積層された表面層１２ｂとを含む。積層フィルム１２は、パイプ１１の長手方向（図１の正面図において紙面上下方向）に沿って積層フィルム１２の端面どうしが対向するようにして突き合わされた突き合わせ部１４を形成している。最内層１２ａの厚みは、一例として３０μｍ程度とすることができ、表面層１２ｂの厚みは、一例として１２μｍ程度とすることができるが、特に限定されない。

最内層１２ａの材料には、パイプ１１に積層フィルム１２を接着、溶着することが可能な、ポリエチレン、ヒートシールニス、易接着コート等を用いることができる。また、積層フィルム１２に必要な機能に応じてＡＣコート等を行ってもよい。表面層１２ｂの材料には、延伸ポリエチレンテレフタレート、延伸ポリプロピレン、延伸ナイロン等を用いることができ、これらの材料を用いることで積層フィルム１２にバリア性、光沢、耐傷性、耐ピンホール性等の機能を付与することができる。

積層フィルム１２には、最内層１２ａおよび表面層１２ｂに加えて、さらにガスバリア性を向上させるために、ＥＶＯＨ樹脂フィルム、プラスチックの延伸または未延伸のフィルムにアルミニウムなどの金属やアルミナ、酸化珪素などの金属酸化物の薄膜を蒸着した透明蒸着加工フィルム、アルミニウム箔等を含むバリア層を追加してもよい。

テープ材１３は、突き合わせ部１４における胴部１０の変形および積層フィルム１２の端面間に隙間が発生することを抑制するために設けられる帯状のフィルムである。テープ材１３は、積層フィルム１２の突き合わせ部１４を含む帯状の領域の外面（表面層１２ｂ）に貼り付けられている。テープ材１３の幅は、一例として３ｍｍ〜１０ｍｍ程度とすることができ、厚みは、１２μｍ程度とすることができるが、特に限定されない。

テープ材１３の材料は、突き合わせ部１４における胴部１０の変形および積層フィルム１２の端面間の隙間の発生を抑制できればよく、例えば積層フィルム１２の表面層１２ｂと同じ材料を用いることができる。テープ材１３を積層フィルム１２に貼り付ける方法は、例えばテープ材１３および表面層１２ｂの材料に、ヒートシール可能なポリエチレンテレフタレートやレーザーによりヒートシール性を付与したポリエチレンテレフタレートを用いたヒートシールや、粘着剤、ヒートシールニス、ホットメルト等を用いた接着等がある。また、テープ材１３は、上述のような単層フィルムであってもよいし、複数のフィルムを積層した積層フィルムであってもよく、例えば、ポリエチレンテレフタレート層の両面にポリエチレン層を積層した積層フィルムを用いることができる。

（変形例）
テープ材１３は、突き合わせ部１４を含む帯状の領域の内面（積層フィルム１２の最内層１２ａ）に貼り付けてもよい。図２には、テープ材１３を帯状の領域の内面に貼り付けた変形例に係る包装チューブ１０１の正面図、Ｃ−Ｃ’線で切断した断面図、点線で囲ったＤ部の拡大図を示す。包装チューブ１０１は、一端が閉塞された筒状の胴部１０’と、胴部１０’の他端に取り付けられた注出口部２０とを含む。胴部１０と胴部１０’との相違は、テープ材１３を貼り付ける位置である。図２の拡大図に示すように、胴部１０’ではテープ材１３は突き合わせ部１４を含む帯状の領域の内面側に貼り付けられ、パイプ１１の外面と積層フィルム１２の内面との間に位置している。

包装チューブ１０１に用いるテープ材１３の材料は、突き合わせ部１４における胴部１０の変形および積層フィルム１２の端面間の隙間の発生を抑制できるとともに、パイプ１１の外面に接着、溶着により貼り付け可能であることが好ましく、例えば積層フィルム１２の最内層１２ａと同じくポリエチレン等を用いることができる。テープ材１３を積層フィルム１２に貼り付ける方法は、例えばヒートシールや、粘着剤、ヒートシールニス、ホットメルト等による接着がある。

このように、包装チューブ１００、１０１は、胴部１０、１０’の突き合わせ部１４を含む帯状の領域の外面または内面にテープ材１３が貼り付けられているため、突き合わせ部１４において端面が互いに近づいたり、離れたりすることを抑制できる。このため、包装チューブ１００、１０１は、突き合わせ部１４における胴部１０、１０’の変形および積層フィルム１２の端面間の隙間の発生を抑制することができる。また、胴部１０、１０’では、端縁どうしのオーバーラップが不要であるため、表面層１２ｂに用いることができる材料の自由度が高く、積層フィルム１２の厚みが大きくなくことを抑制できる。

（包装チューブの製造方法および製造装置）
次に、包装チューブ１００、１０１の胴部１０、１０’の製造方法を、これを実現する包装チューブの製造装置の一例に係る包装チューブ製造装置５００を参照して説明する。

胴部１０、１０’の製造方法においては、初めに、積層フィルム１２を、端面どうしを突き合わせた突き合わせ部１４を形成しながら筒状に形成する工程と、筒状に形成された積層フィルム１２の内周面に、樹脂材料を押し出してパイプ１１を形成する工程とにより積層フィルム１２とパイプ１１とを所定の形状に形成する。その後、パイプ１１の外面に、積層フィルム１２を貼り付ける工程と、パイプ１１の外面に貼付けられた積層フィルム１２の突き合わせ部１４を含む帯状の領域に、積層フィルム１２の外面または内面から帯状のテープ材１３を貼り付ける工程とにより積層フィルム１２の突き合わせ部１４にテープ材１３が貼り付けられた胴部１０、１０’を製造することができる。

図３に、包装チューブ製造装置５００の模式図を示し、図４に、包装チューブ製造装置５００の要部を説明するための断面図を示す。図３、図４に示すように、包装チューブ製造装置５００は、押出成型装置５１０と、シェーパー５２０と、積層フィルム溶着部５３０と、テープ材貼り付け部５４０とを含んで構成される。

押出成型装置５１０は、押出機５１１及びダイス５１２を含んで構成され、後述のシェーパー５２０により筒状に形成された積層フィルム１２の内周に、円筒状の樹脂材料を押し出してパイプ１１を形成する装置である。押出機５１１は、樹脂材料を溶融した後、溶融した樹脂材料をダイス５１２に押し出す。ダイス５１２は、円筒状の隙間を有し、押し出された樹脂材料を円筒状の隙間を通過させることによって、円筒状のパイプ１１に形成して積層フィルム溶着部５３０の後述するガイド５３１の内周に押し出す。

シェーパー５２０は、積層フィルム１２を、突き合わせ部１４を形成しながら筒状に形成し、ダイス５１２から押し出される円筒状の樹脂材料の回りを覆うように積層フィルム溶着部５３０の後述するガイド５３１の内周に送り出す装置である。

積層フィルム溶着部５３０は、ガイド５３１、吹管５３２、および栓５３３を含んで構成され、形成されたパイプ１１の外面に積層フィルム１２を貼り付ける装置である。ガイド５３１は、円筒状の内周面を備えて、ダイス５１２から押し出された円筒状の樹脂材料とシェーパー５２０から送り出された積層フィルム１２を、内周面に沿わせることにより所定の方向に誘導して積層フィルム溶着部５３０の外方に送り出す。吹管５３２はガイド５３１の内側に設けられ、孔５３２ａからダイス５１２から押し出された樹脂材料の内周に気体を吹き出す。吹管５３２の一端には、樹脂材料の内側を部分的に閉塞する栓５３３が設けられ、栓５３３により樹脂材料の内周に吹き出された気体の外部への漏れ出しが規制されるため、樹脂材料の内部と外部との間に所定の差圧を発生させる。

テープ材貼り付け部５４０は、テープロール５４１と、加熱加圧部５４２とを含んで構成され、積層フィルム溶着部５３０から送り出された積層フィルム１２の突き合わせ部１４を含む帯状の領域に、積層フィルム１２の外面からテープ材１３を貼り付けて送り出す装置である。テープロール５４１には、帯状のテープ材１３がロール状に巻き取られている。加熱加圧部５４２は、一例としてパイプ１１の内方に設けられたロールおよび積層フィルム１２の外方に設けられたヒートロールにより構成され、これらが図４に矢印で示す方向に回転して、テープロール５４１からテープ材１３を引き出し、テープ材１３を積層フィルム１２の突き合わせ部１４を含む帯状の領域に重ねて加熱および加圧しながら送り出すことができる。なお、加熱加圧部５４２は、ヒートロールを用いることなく、ヒーターとロールとにより構成してもよい。

次に、包装チューブ製造装置５００の動作について説明する。包装チューブの製造装置５００では、初めに、シェーパー５２０によって積層フィルム１２を、端面どうしを突き合わせた突き合わせ部１４を形成しながら筒状に形成してガイド５３１の内周に送り出す。また、これと並行して、筒状に形成された積層フィルム１２の内周に、押出成型装置５１０によって円筒状に形成された樹脂材料を押し出す。これにより、樹脂材料と積層フィルム１２とがガイド５３１の内周に送り出される。

ダイス５１２から押し出された直後の樹脂材料は、吹管５３２、および栓５３３により内部と外部との間に発生した差圧により径方向に拡がる。外方に向かって拡がった樹脂材料は、外周面が積層フィルム１２の内周面に押し付けられる。ダイス５１２から押し出された直後の樹脂材料は高温であるため、樹脂材料を押し付けられた積層フィルム１２の内周面の最内層１２ａが溶融する。その後、ガイド５３１の内周面において積層フィルム１２と樹脂材料とが冷却される。この結果、樹脂材料はパイプ１１となり、パイプ１１の外面に積層フィルム１２が溶着して貼り付けられる。なお、この間、パイプ１１および積層フィルム１２は、押出機５１１によって樹脂材料が押し出される方向に向かって移動を続けている。

積層フィルム１２が貼り付けられたパイプ１１がガイド５３１の外方まで送り出されると、テープ材貼り付け部５４０において、積層フィルム１２の突き合わせ部１４を含む帯状の領域にテープロール５４１から引き出されたテープ材１３が重ねられる。その後、テープ材１３の外方とパイプ１１の内方とから加熱加圧部５４２により加熱および加圧される。これにより、積層フィルム１２の突き合わせ部１４を含む帯状の領域にテープ材１３が貼り付けられる。積層フィルム１２の外面にテープ材１３が貼り付けられたパイプ１１を、所定の長さに切断することにより胴部１０を製造することができる。製造された胴部１０は、例えば、一端を押し潰してヒートシールし、他端に注出口部１２０をヒートシールして取り付けることにより包装チューブ１００を製造することができる。

なお、積層フィルム１２が貼り付けられたパイプ１１を所定の長さに切断した後に、テープ材１３を貼り付けてもよい。具体的には、例えば、ガイド５３１の外方まで押し出された積層フィルム１２が貼り付けられたパイプ１１を所定の長さに切断した後、マンドレル等の固定治具に固定して、突き合わせ部１４を含む帯状の領域にテープ材１３を貼り付けることができる。

このように、包装チューブ製造装置５００によれば、パイプ１１の成形、積層フィルム１２、およびテープ材１３の貼り付けを連続して行うことができるため、効率的に胴部１０および包装チューブ１００を製造することができる。

（変形例）
上述した製造方法においては、積層フィルム１２を貼り付ける工程と、テープ材１３を貼り付ける工程とを同時に行ってもよい。具体的には、例えば、包装チューブ製造装置５００において、テープ材貼り付け部５４０を積層フィルム溶着部５３０の前に設けて、積層フィルム１２とテープ材１３とを積層フィルム溶着部５３０に送り込むように構成することができる。この際、積層フィルム１２の外面にテープ材１３を供給することで、ガイド５３１内でパイプ１１の外面に積層フィルム１２を貼り付けるとともに、積層フィルム１２の突き合わせ部１４を含む帯状の領域に、積層フィルム１２の外面からテープ材１３を貼り付ける胴部形成部を構成することができるため、さらに効率的に胴部１０および包装チューブ１００を製造することができる。

また、上記の構成においては、積層フィルム１２とテープ材１３とを積層フィルム溶着部５３０に送り込む際に、パイプ１１（またはダイス５１２から押し出される樹脂材料）の外面と積層フィルム１２の内面との間にテープ材１３を供給するようにしてもよい。これにより、ガイド５３１内でパイプ１１の外面に積層フィルム１２を貼り付けるとともに、積層フィルム１２の突き合わせ部１４を含む帯状の領域に、積層フィルム１２の内面からテープ材１３を貼り付けることができるため、胴部１０’および包装チューブ１０１を効率的に製造することができる。

さらに、積層フィルム１２を貼り付ける工程と、テープ材１３を貼り付ける工程とを同時に行って包装チューブ１００の胴部１０を製造するために、図５に断面図を示すように、あらかじめテープ材１３を表面層１２ｂに貼り付けた積層フィルム１２を用いてもよい。図５に示した積層フィルム１２では、テープ材１３の幅方向における半分の領域が、表面層１２ｂの、パイプ１１に貼り付けた状態で長手方向に沿う端縁に貼り付けられている。この積層フィルム１２を用いることにより、積層フィルム溶着部５３０内において積層フィルム１２を貼り付ける工程と、テープ材１３を貼り付ける工程とを同時に行うことができるため、包装チューブ製造装置５００においてテープロール５４１を設ける必要がない。このため、シンプルな構造の包装チューブの製造装置とすることができる。

同様にして、包装チューブ１０１の胴部１０’を製造する場合には、図６に示す断面図のように、あらかじめテープ材１３の幅方向における半分の領域を、最内層１２ａの、パイプ１１に貼り付けた状態で長手方向に沿う端縁に貼り付けた積層フィルム１２を用いることができる。

本発明は、食品、化粧品等の衛生用品を包装する包装チューブ、包装チューブの製造方法、および製造装置に有用である。

１０、１０’ 胴部
１１ パイプ
１２ 積層フィルム
１２ａ 最内層
１２ｂ 表面層
１３ テープ材
１４ 突き合わせ部
２０ 注出口部
２１ テーパ部
２２ 円筒部
２３ 外ネジ
１００、１０１ 包装チューブ
５００ 包装チューブ製造装置
５１０ 押出成型装置
５２０ シェーパー
５３０ 積層フィルム溶着部
５４０ テープ材貼り付け部

Claims (5)

1. 樹脂材料で形成されたパイプおよび前記パイプの外面に貼り付けられた積層フィルムを含む胴部を備える包装チューブであって、
   前記胴部は、
   前記パイプの長手方向に沿って前記積層フィルムの端面どうしが突き合わされた突き合わせ部と、
   前記胴部の長手方向に沿って、前記積層フィルムの前記突き合わせ部を含む帯状の領域の外面または内面に貼り付けられた帯状のテープ材とを備える、
   包装チューブ。
2. 積層フィルムを、端面どうしを突き合わせた突き合わせ部を形成しながら筒状に形成する工程と、
   筒状に形成された前記積層フィルムの内周に、樹脂材料を押し出してパイプを形成する工程と、
   前記パイプの外面に、前記積層フィルムを貼り付ける工程と、
   前記積層フィルムの前記突き合わせ部を含む帯状の領域に、前記積層フィルムの外面または内面から帯状のテープ材を貼り付ける工程とを含む、
   包装チューブの製造方法。
3. 前記積層フィルムを貼り付ける工程と、前記テープ材を貼り付ける工程とを、同時に行う、
   請求項２に記載の包装チューブの製造方法。
4. 積層フィルムを、端面どうしを突き合わせた突き合わせ部を形成しながら筒状に形成するシェーパーと、
   筒状に形成された前記積層フィルムの内周に、樹脂材料を押し出してパイプを形成する押出成型装置と、
   前記パイプの外面に、前記積層フィルムを貼り付ける積層フィルム溶着部と、
   前記積層フィルムの前記突き合わせ部を含む帯状の領域に、前記積層フィルムの外面から帯状のテープ材を貼り付けるテープ材貼り付け部とを含む、
   包装チューブの製造装置。
5. 積層フィルムを、端面どうしを突き合わせた突き合わせ部を形成しながら筒状に形成するシェーパーと、
   筒状に形成された前記積層フィルムの内周に、樹脂材料を押し出してパイプを形成する押出成型装置と、
   前記パイプの外面に、前記積層フィルムを貼り付けるとともに、前記積層フィルムの前記突き合わせ部を含む帯状の領域に、前記積層フィルムの外面または内面から帯状のテープ材を貼り付ける胴部形成部とを含む、
   包装チューブの製造装置。

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