JP3874056B2 - チューブ状容器及びその成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願の発明は、クリーム状をした練り製品や粘稠な液体を収容するのに適した柔軟な合成樹脂製のチューブ状をした容器とその成形方法に係わり、特に、柔軟なチューブ状容器の筒状側壁部の一部または全体に平滑な膨出面あるいは凹凸状をした膨出部を形成したチューブ状容器とその成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、クリーム等の化粧品や軟膏薬、糊その他の接着剤等の練り製品、あるいは、粘度の大きい液状物質等を収容した容器には、使用するのに便利な軟質の合成樹脂からなるチューブ状をした絞り出し容器が一般に広く使用されているが、これらの容器は、柔軟な熱可塑性樹脂を円筒状に押出し成形したものを成形マンドレルによりチューブ状容器に成形加工したり（特開平５−１３２５６０号）、熱可塑性樹脂を成形金型内に直接射出成形してチューブ状容器に成形したり（特開平６−１８２７９７号）、薄肉のパリソンを成形金型内でブロー成形して成形されている。
【０００３】
しかし、上記のマンドレル法によりチューブ状容器を成形するには、容器の形を多少は凹凸のある形状に成形することはできるが、それ以上の変化のある形状にしようとすれば、容器の形状等に合わせた専用の押出し成形装置や射出成形装置と特別なブロー成形金型や射出成形金型等が必要となり、生産コストが高くならざるを得ない。
【０００４】
また、チューブ状容器に収容した内容物の品質を維持するためには優れたガスバリヤー性を有するチューブ状容器を必要とするが、そのような場合には、空気の遮断性に優れたエチレンビニールアルコール共重合体樹脂等を中間層に用いて多層構造に成形したチューブ状容器が使用される。
従来、このような多層構造のガスバリヤー性に優れたチューブ状容器は、ポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂フィルムにエチレンビニールアルコール共重合体をラミネート成形してなる積層シート材を、予め円筒状に丸めて形成した胴部にキャップを螺合するための口頸部を接合してチューブ状容器に成形する方法（特公昭５４−３６５４２号）により成形されていた。
【０００５】
しかし、このようにして成形したチューブ状容器は、胴部が単純な円筒状をしていて、容器としての変化が乏しくて、容器の壁面に接合部分が現れるのを避けることができず、また、溶着工程を伴うので生産性を上げにくくて、コストの低減は望めない。
そこで、このような多層構造をしたチューブ状容器を、上記した従来の射出成形法またはブロー成形法を用いた共押し出し成形により成形するには、複雑な成形装置と高度の成形技術を必要とし、生産コストに跳ね上がることになるので、もう少し簡単に、且つ、安価に成形する方法が望まれる。
【０００６】
そこで、上記したような従来の技術に於けるような各種の問題点を改善して、胴壁部にパーティングラインのなくて見栄えがよいチューブ状容器を、安価に成形する方法として、製造すべきチューブ状容器の筒状胴部とほぼ同じ形状をした成形金型を用いて、軟化状態の合成樹脂からなるシート材を雄型やプラグ等により雌型のキャビティ内面に圧着させる方法（特開平７−１００９５１号）が提案されている。
【０００７】
上記の方法によれば、エチレンビニールアルコール共重合体からなる積層樹脂シート材を用いてチューブ状容器に成形することもできて、該容器の胴部表面にはパーティングラインの発生が見られないガスバリヤー性に優れたチューブ状の積層容器を簡単に成形することができるが、容器の胴部は依然として単純な円筒状をしたものであり、従来のチューブ状容器と同様に形状の変化が乏しいものであり、また、容器が単なる円筒体からなっているので、手に持とうとした場合に、容器を滑らせて落とし易い傾向がある。
そこで、上記した従来の成形方法により成形したチューブ状容器のように、容器の胴部の形状が単なる円筒状をしたものではなくて、膨らみ面や平坦面、その他の変化に富んで、且つ、手に馴染みやすい形状をしたチューブ状容器を安価に製造することができるチューブ状容器の成形方法の出現が望まれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の成形方法により成形した単層または複層の樹脂構造、あるいは、ガスバリヤー樹脂層を有する多層樹脂構造をした各種の合成樹脂からなるチューブ状の容器を再加工することにより、前記チューブ状容器の胴部の一部または全体に膨出変形加工を施され、膨らんだ面や平坦な面が胴壁部に形成された手に持ち易すくて、デザイン的にも変化に富んだ構造をした容器が成形できる成形方法を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
単層または複層の樹脂構造をした薄肉の円筒状の容器胴部と、該胴部の端部に肩部とネジ部を有する口頸部とからなるチューブ状容器を形成するための容器本体を、各種の熱可塑性合成樹脂材を用いて押出し成形や射出成形その他の周知の成形方法により、同時に一体成形するか、あるいは、胴部と口頸部とを別体に成形したものを圧着成形等により一体化するかして、周知の薄肉のチューブ状をした容器本体を成形する。
【００１０】
上記のように成形した熱可塑性合成樹脂からなる各種構造をした周知の薄肉のチューブ状容器本体を加圧成形金型内にセットしてから、該成形金型を回転させながら前記チューブ状容器本体の胴部を内部から加熱空気により加熱軟化せしめた後、前記成形金型内に膨出変形可能な中子を挿入して、該中子の芯棒中に加圧空気を供給して変形可能な中子部を膨出せしめることにより、前記加熱軟化したチューブ状容器本体の胴部を膨出変形する中子により前記成形金型のキャビティ内面に圧着せしめて膨出変形加工を施して、所定形状に成形したチューブ状の容器本体を形成する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本願の発明は、ポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を用いた押出し成形により単層または２層以上の複層のチューブ状に成形するか、あるいは、これら熱可塑性樹脂にポリビニールアルコールやエチレンビニールアルコール共重合体からなるガスバリヤー樹脂層を積層したガスバリヤー性複合シート材または筒状体を所定の大きさに裁断したものを、周知の加圧成形その他の成形方法により特公昭５４−３６５４２号や特開平７−１００９５１号公報その他に見るような周知の薄肉のチューブ状容器体を成形する。
【００１２】
続いて、上記のような薄肉のチューブ状容器体２１を加圧成形金型１０Ａ内に装着してから、該チューブ状容器体に内側から加熱空気を吹き付けて加熱軟化せしめた後、前記成形金型内に膨出変形可能な中子４０を挿入して、該中子芯棒に加圧空気を導入して中子を膨出せしめて、膨出変形した中子によりチューブ状容器本体を前記成形金型のキャビティ内面に押圧せしめて容器胴部を膨出変形させて、所定形状をした薄肉のチューブ状容器本体１を成形する。
【００１３】
【実施例】
以下に、本願発明について最適な一つの実施例に基にして、図面を参照しつつ説明する。
本願の薄肉のチューブ状容器を製造するに当たっては、先ず最初に、図８に示すような形状をした周知のチューブ状容器体２１を成形して、準備しておくことが必要であるが、このような薄肉のチューブ状容器体を得るには、周知技術である特開平６−１８２７９７号や特開平７−１００９５１号公報その他に記載されているような成形方法によって成形することができる。
【００１４】
本願発明は、周知の成形手段により図８に示したような形に成形された薄肉のチューブ状の容器体２１に、再び成形加工を施して独特の形状をしたチューブ状容器本体１に成形するのであるが、先ず図１に示すように、両側へ開いた状態にした成形金型１０Ａの内に、予め成形しておいた前記チューブ状容器体２１を供給してから成形金型１０Ａを閉じて、続いて、図２に示したように、該成形金型内１０Ａに保持されたチューブ状容器体２１の内部に熱風供給装置３１を備えた加熱手段３０を挿入して、前記チューブ状容器体２１の胴壁内面に前記加熱手段３０の噴射口スリット３３から高温に加熱した空気を吹き付けて、該チューブ状容器体２１が成形可能な温度に内側から加熱する。
この時、前記成形金型１０Ａを回転させながら噴射口スリット３３から熱風を噴射してやると、前記チューブ状容器体２１をむらがないように均一に加熱することができる。
【００１５】
前記チューブ状容器体２１が成形可能な適温に加熱されたら、成形金型１０Ａから前記加熱手段３０を引き抜いて、次に、図３に示すように、変形可能な膨出部４２を設けた中子（芯金）４０を成形金型１０Ａ内で加熱、軟化されたチューブ状容器体２１の内部に装着して、該中子４０に吸気管４１を経て高圧の加圧空気を供給すると、図４に示すように、中子４０に設けた弾性ゴム等からなる膨出変形部４２が次第に大きく膨張して変形する。
その結果、図４に示すように、中子の膨張した部分により、前記チューブ状容器体２１の胴壁部は成形金型１０Ａの滑らかなキャビティ内面に強く押し付けられて、該胴壁部分が金型のキャビティ面に沿うように変形加工されて所定形状をしたチューブ状容器本体１に成形される。
【００１６】
上記のようにして所定形状に膨出変形加工されたチューブ状容器本体１は、成形金型１０Ａ内でその形を保持した状態に冷却された後で、図５に示すように、前記中子４０の変形部４２内の加圧空気を抜いて元の芯型に収縮させた中子４０を成形金型１０Ａから引き抜いた後、図６に示すようにして、成形金型１Ａを開いて成形加工品となったチューブ状容器本体１を取り出す。
このようにして成形されたチューブ状容器本体１は、図７に示すように、容器胴部の壁面にパーティングライン等の成形痕も見られず、胴壁部２の一部が滑らかに膨らむように膨出部分２ａが形成されており、従来のチューブ状容器に比べてデザイン的な変化に富んだものとなり、見栄えが良好なものである。
【００１７】
実施例１．
共押出し成形装置を用いて低密度ポリエチレン樹脂と高密度ポリエチレン樹脂とを共押出し成形して、外側が低密度ポリエチレン樹脂層で形成され、内側が高密度ポリエチレン樹脂層で形成された２層構造の薄肉円筒体を形成した。
【００１８】
低密度及び高密度ポリエチレ層からなる前記薄肉積層円筒体を、通常使用している成形加工手段により成形するチューブ状容器本体の大きさに合わせた適正な長さに裁断して、該裁断した円筒体２２の一端部に口頸部２３にネジ部を形成した肩部２４を溶着等の手段により接合して、図８に示すような、薄肉のチューブ状容器体２１を成形した。
このように成形された薄肉の積層チューブ状容器体２１は、低密度ポリエチレンからなる外側層２２ａの肉厚が0.20mmと、高密度ポリエチレンからなる内側層２２ｂの肉厚が0.25mmとからなる肉厚が0.45mmの薄肉の積層チューブ状容器体であった。
【００１９】
続いて、上記薄肉のチューブ状容器体２１を、図１に示すように、膨出変形加工装置の成形金型１０Ａを開いてキャビティ内にセットしてから、図２に示すように、該チューブ状容器体２１内に加熱手段３０を挿入して、該加熱手段の送気管３２の先端に設けた噴射口３３からに適温に加熱された空気をチューブ状容器体２１の加工する部分の内面に吹き付けて、当該部分を加熱、軟化処理する。
【００２０】
そして、上記のようにしてチューブ状容器体２１を加熱処理する時に、成形金型１０Ａを回転させながら噴射口３３から熱風を吹き付けるか、あるいは、成形金型１０Ａを固定した状態にして送気管３２を回転させながら噴射口３３から熱風を吹き付けるれば、前記チューブ状容器体２１を均一に加熱することが可能であるが、この時に、成形金型１０Ａは樹脂の融点よりも低い温度に保温しておくことが肝要である。
上記した加熱軟化処理を行った条件は以下のようであった。
加熱空気の温度：１０６℃
空気の流量 ：１５０リットル／分
加熱の時間 ：２．５秒
成形金型の温度：３０℃
【００２１】
上記のようにして加熱、軟化されたチューブ状容器体２１は、図３に示すように、その内部に膨出変形が可能な中子４０が挿入されて、中子支持体４１に設けられた通気路を通して高圧の空気を送られると、図４に示すように、支持体４１の先端に設けられた膨出変形部４２が大きく膨張変形して、成形金型１０Ａ内に保持されたチューブ状容器体２１の内壁面に接する結果、中子の膨出した変形部４２により前記容器体２１の胴壁は成形金型１０Ａのキャビティ内面に強く押し付けられて、胴壁の一部がキャビティ面に沿うように膨出変形されて所定の形状をしたチューブ状容器本体１へ成形加工される。
【００２２】
上記のようにして所定形状に膨出変形加工されたチューブ状容器本体１は、成形金型１０Ａ内で保持したまま冷却して、形が変形しないような状態になったら、図５に示すように、前記膨張した中子４０内の加圧空気を抜いて、変形部４２を元の大きさに収縮させてから中子４０を成形金型１０Ａから引き抜いてから、図６に示すように、成形金型１Ａが両側へ開かれて最終成形品である薄肉のチューブ状容器本体１として取り出される。
【００２３】
上記のようにして成形加工された成形品は、図７（ａ）に示したように、薄肉のチューブ状容器本体１の胴壁部を円筒状のチューブ状胴壁の中程全体が環状に膨出されたものであったが、成形金型１０Ａ内のキャビティの形状を変えることにより、図７（ｂ）に示すように、薄肉のチューブ状容器本体１の胴壁の両側面または四側面に縦長の楕円形状に膨出した壁面２ｂを対称的に設けたり、あるいは、薄肉のチューブ状容器本体１の筒状胴壁の全体にわたって色々な形に膨出変形させたて、種々多様に色々と変化のある形状に成形することが可能である。
【００２４】
また、本願発明のチューブ状容器本体１は、薄肉円筒体を内側から外側へ向けて膨出変形せしめて成形するものであるから、チューブ状容器体２１の壁面に予め印刷や模様等を施しておくことも可能である。
【００２５】
尚、上記した実施例に於いては、低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンとを押出しラミネート成形した筒状積層体を用いてチューブ状容器体を成形したものを膨出変形加工したが、本願の発明は、これに限定されたものではなくて、ポリエチレンからなるシート材を用いて成形したものであっても良くて、また、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート、ナイロン、エチレンビニール共重合体等からなる熱可塑性合成樹脂層を積層体として用いた複合積層樹脂材からなるものであっても、実施例と同様に良好なチューブ状容器を成形することができることは、言うまでもないことである。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明の方法によれば、チューブ状容器の一部を部分的に膨出変形または凹凸状に変形させたり、あるいは、容器全体を膨出変形させたりして、色々な変化のある形状をしたチューブ状容器を成形することが可能である。
また、本願発明の方法は、単層構造のチューブ状容器に限らず、積層構造にしたチューブ状容器にも適用することができるので、形状の変化に富んだガスバリヤー性に優れたチューブ状容器を成形することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に於けるチューブ状容器体を金型に装着する工程を示す断面図である。
【図２】本願発明に於けるチューブ状容器体を加熱、軟化処理する工程を示す断面図である。
【図３】加熱、軟化したチューブ状容器体に膨出成するための中子を装着した断面図である。
【図４】チューブ状容器体を中子により膨出成形加工する工程を示す断面図である。
【図５】膨出成形加工が終了して成形金型から中子を抜き出した断面図である。
【図６】チューブ状容器本体を成形金型から取り出した断面図である。
【図７】本願発明のチューブ状容器本体の胴部が環状に膨出したもの（ａ）と、楕円状に膨出したもの（ｂ）を示す斜視図である。
【図８】本願発明に用いるチューブ状容器体を示す断面図（ａ）と斜視図（ｂ）図である。
【符号の説明】
１ チューブ容器本体
１０Ａ 成形金型
２１ チューブ状容器体
３０ 加熱手段
３１ 熱風供給装置
３３ 噴射スリット
４０ 中子
４１ 吸気管
４２ 膨出変形部

Claims (9)

1. 薄肉の筒状胴部と、該胴部の一端部に連接した肩部と口頸部とからなるチューブ状容器に於いて、前記筒状胴部の壁面の一部分または全体を凸状あるいは凹凸状に変形せしめた膨出壁面に形成されてなることを特徴とする注出可能な薄肉のチューブ状容器。
2. 前記膨出壁面は、薄肉の筒状胴部の両側壁に対称な楕円形状に膨出変形した平坦状に形成されてなることを特徴とする請求項１に記載する注出可能な薄肉のチューブ状容器。
3. 前記膨出面は、薄肉の筒状胴部の側面を環状に膨出変形した曲面状に形成されてなることを特徴とする請求項１に記載する注出可能な薄肉のチューブ状容器。
4. 前記チューブ状容器は、熱可塑性合成樹脂の単層体または積層体から構成されていることを請求項１乃至請求項３に記載する注出可能な薄肉のチューブ状容器。
5. 前記チューブ状容器は、少なくともガスバリヤー性樹脂層を含む熱可塑性合成樹脂の積層体から構成されていることを請求項１乃至請求項３に記載する注出可能な薄肉のチューブ状容器。
6. 薄肉の筒状胴部の一端部に口頸部を形成してチューブ状に形成した容器体を膨出成形可能な成形金型内にセットして、前記チューブ状容器体を加熱軟化せしめてから、該チューブ状容器体の胴壁部を内側から加圧して膨出変形せしめて、該胴部壁の一部分または全体に膨出壁面を形成することを特徴とする薄肉のチューブ状容器の成形方法。
7. 薄肉の筒状胴部の一端部に口頸部を形成してチューブ状に形成した容器体を膨出成形可能な成形金型内にセットして、前記チューブ状容器体内に加熱手段を挿入してチューブ状容器体の胴部壁を内側から加熱、軟化せしめた後、前記チューブ状容器体内に膨出変形手段を挿入して胴壁部を内側からキャビティ面に圧着して膨出変形せしめて、該チューブ状容器体の胴壁部の一部分または全体に膨出壁面を形成することを特徴とする薄肉のチューブ状容器の成形方法。
8. 薄肉の筒状胴部の一端部に口頸部を形成してチューブ状に形成した容器体を膨出成形可能な成形金型内にセットして、前記チューブ状容器体内に熱風式加熱手段を挿入して、前記成形金型を回転させながら熱風を噴射して胴壁部を内部から加熱、軟化せしめた後、前記チューブ状容器体内に膨張変形可能な膨出加工手段を挿入して胴壁部を内側からキャビティ面に圧着して膨出変形せしめて、該チューブ状容器体の胴壁部の一部分または全体に膨出面を形成することを特徴とする薄肉のチューブ状容器の成形方法。
9. 前記膨出変形手段として、膨張変形可能な中子をチューブ状容器体内に挿入し、該中子を加圧空気で膨張せしめることにより該チューブ状容器体の胴壁部を内側から成形金型のキャビティ面に圧着して膨出変形せしめて、前記胴壁部の一部分または全体に膨出面を形成することを特徴とする請求項７または請求項８に記載する薄肉のチューブ状容器の成形方法。

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