JP4237906B2 - 積層シートを用いたチューブ容器およびその製造法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は積層シートを用いたチューブ容器、とくに最内層にポリエステル樹脂を採用した積層シート製のチューブ容器およびその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
積層シートを用いたチューブ容器は、熱融着性合成樹脂製の内層／アルミニウム箔などのガスバリア製の中間層／熱融着性合成樹脂製の外層からなる積層シートを胴部の材料に使用している。このようなチューブ容器では、積層シートの両側縁同士を重ねて加熱加圧し、たがいに熱融着して円筒状の胴部を構成する。そしてその胴部の一端に、熱可塑性樹脂製の頭部を成形固着してチューブ容器とする。そのため上記の合成樹脂層としては、ポリエチレンなどの熱融着性が高い合成樹脂を用いるのが一般的である。
【０００３】
しかし柑橘系の香料や揮発成分を含有する内容物を充填する場合は、香気成分が内層に吸着されて長期間の保存では香気が抜けたり、侵されたりすることがある。そのため、従来より、香気成分の吸着性が低いポリエステル樹脂を最内層に用いた積層シートで胴部を構成することが提案されている（たとえば特開昭６０−２２７４８号公報参照）。同様に、頭部についてもポリエステルを用いることが提案されている（特許第２７７２８７４号公報参照）。
【０００４】
なお、前述の特開昭６０−２２７４８号公報では、内層および外層の両方にポリエステル樹脂層を採用したチューブ容器を提案しているが、所定の効果を得ることができる厚さのポリエステル層を両層に用いると、硬くなるので押しつぶしにくい。他方、前述の特許第２７７２８７４号公報は、内層のみをポリエステルで構成し、外層は従来と同じくポリエチレンで構成したチューブ容器を開示しているが、このものは比較的押しつぶしやすい。
【０００５】
一方、一般的な積層シートを用いたチューブ容器の製造法として、本出願人は積層シートの側端縁を斜めに切断し、切断端面を斜めにずらせて突き合わせ溶着し、はみ出した斜面部をシート表面に押し倒して溶着する製造法を提案している（特開平８−１８３８号公報）。このものは重ね合わせ部分の厚さが他の部分とほとんど変わらず、継ぎ目を美麗にすることができる利点がある。さらに特開平５−１４７１２８号公報は、外層および内層がポリエチレンの長尺状のラミネートシートの両側縁を重ね合わせ、バンドヒータで上下から加熱加圧し、チューブ状に成形すること、およびそのときに内側の継ぎ目に補助テープを一体に積層することについて開示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、内層がポリエステルで、外層がポリエチレンの積層シートを用いて胴部を構成すると、押しつぶしやすい利点がある。しかしその積層シートの端縁同士を重ねて加熱加圧により溶着する場合、材質が互いに異なるため、溶着が難しく、溶着強度も低くなりがちである。すなわちガラス転移温度の低い（たとえば４０℃以下）ポリエステル製の内層を用いると、溶着は容易になるが、溶着強度が低くなり、しかも温度安定性が低下する。またガラス転移温度が高い（たとえば５０℃以上）ポリエステルを用いると、強度は高くなるが、溶着温度が高くなり、美麗な外観を得ることが難しい。
【０００７】
本発明は、内層にポリエステルを用い、外層にポリオレフィンを用いているにも関わらず、接合部の強度が強く、しかも外観が美麗なチューブ容器を提供することを技術課題としている。さらに本発明は、そのようなチューブ容器の効率的な製造法を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のチューブ容器（請求項１）は、ガラス転移温度が５０℃以上の非結晶性ポリエステルからなる最内層、ガスバリア性を有する中間層およびポリオレフィンからなる最外層を備えた積層シートの両側縁を、互いに対応する向きの傾斜面で斜めにカットし、上に乗る側をいくらか上向きにずらせて、傾斜面同士を突き合わせ、内面側の継ぎ目部分に沿って溶融ポリエステルを垂らして加熱圧着することにより、円筒状の胴部に形成すると共に、固定したポリエステルによる補強層により左右の継ぎ目部分を塞いで連続させたことを特徴としている。
【０００９】
本発明のチューブ容器の第２の態様（請求項２）は、ガラス転移温度が５０℃以上の非結晶性ポリエステルからなる最内層、ガスバリア性を有する中間層およびポリオレフィンからなる最外層を備えた積層シートの両側縁を垂直にカットし、切断端面同士を突き合わせ、最内層の継ぎ目部分に沿って、溶融ポリエステルを垂らして加熱圧着することにより、円筒状の胴部に形成すると共に、固定したポリエステルによる補強層により左右の継ぎ目部分を塞いで連続させたことを特徴としている。
【００１１】
前記いずれのチューブ容器においても、最内層の材質が、エチレングリコールとテレフタール酸またはテレフタール酸ジメチルとの縮合重合によるホモポリマーからなるものが好ましい（請求項３）。さらに、外側から、ポリエチレン／ホワイトポリエチレン／ポリエチレン／アルミニウム箔／ポリエチレン／非結晶性ポリエステル樹脂の順に積層している積層シートから形成した胴部を有するものが好ましい（請求項４）。また、外側から、ポリエチレン／ホワイトポリエチレン／ポリエチレン／アルミニウム箔／非結晶性ポリエステル樹脂の順に積層している積層シートから形成した胴部を有するものが好ましい（請求項５）。なお前記アルミニウム箔とポリエチレンとの間に接着層を介在させてもよい（請求項６）。さらに前記いずれのチューブ容器においても、前記胴部の上端に設けられる頭部が、ガラス転移温度が約５０℃以上のポリエステル樹脂のみを用いて構成されているものが好ましい（請求項７）。
【００１２】
本発明のチューブの製造法（請求項８）は、ガラス転移温度が５０℃以上の非結晶性ポリエステルからなる最内層、ガスバリア性を有する中間層およびポリオレフィンからなる最外層を備えた積層シートの両側縁を、互いに対応する向きの傾斜面でカットし、上に乗る側をいくらか上向きにずらせて、傾斜面同士を突き合わせ、内面側の継ぎ目部分に沿うように、上下から挟み着ける金属または合成樹脂性のベルトのうち、下側のベルト表面に、溶融ポリエステルを垂らし、その上下のベルトで加熱加圧して、両側縁同士を接着することにより円筒状の胴部を形成し、ついで、その胴部の一端に合成樹脂製の頭部を成形・接着することを特徴としている。
【００１３】
本発明のチューブの製造法の第２の態様（請求項９）は、ガラス転移温度が５０℃以上の非結晶性ポリエステルからなる最内層、ガスバリア性を有する中間層およびポリオレフィンからなる最外層を備えた積層シートの両側縁を垂直にカットし、切断端面同士を突き合わせ、最内層の継ぎ目部分に沿うように、上下から挟み着ける金属または合成樹脂性のベルトのうち、下側のベルト表面に、溶融ポリエステルを垂らし、その上下のベルトで加熱加圧して、両側縁同士を接着することにより円筒状の胴部を形成し、ついで、その胴部の一端に合成樹脂製の頭部を成形・接着することを特徴としている。
【００１４】
【発明の効果】
本発明のチューブ容器（請求項１）の第１の態様では、傾斜面でカットした積層シートの側縁の切断端面同士を突き合わせて、かつ、所定の状態にずらせて溶着する。そのためポリオレフィンの最外層同士が溶着され、ポリエステルの最内層同士が溶着する。したがって最内層と最外層の材質が異なるにも関わらず、溶着強度が強い。さらに傾斜面で突き合わせるので、上下の加圧力が接合部の端面に対して強く働く。また接合面積が広い。したがって一層接合強度が強くなる。さらに斜めの切断端面に対して上側を上にずらせるようにして突き合わせているので、上側のはみ出した部位が最外層の表面上に流れて広い範囲で接合され、下側のはみ出した部位が最内層の表面に接合されて円筒状の胴部が形成される。したがって一層接合強度が強くなり、また、表面の美観も損なわれない。
【００１５】
さらに最内層の内面に継ぎ目に沿って溶融ポリエステルを垂らして加熱圧着することによりポリエステル製の補強層を設けているので、この補強層が最内層のポリエステル層と融着する。そのため一層溶着強度が強い。また左右の端縁同士を対応する角度に切断しているので、突き合わせたとき、直線状に連続し、外観が損なわれない。また、最内層のポリエステルが継ぎ目部分でも連続するので、チューブ容器の内容物を保護し、含有されている香料などを吸着したり、変質させるおそれが少ない。しかも突き合わせのため、重ね合わせないので部分的に厚くなることがなく、継ぎ目部分は美麗な外観を呈する。
また前記補強層を溶融ポリエステルを垂らすことにより設けているので、加圧溶着により継ぎ目部の隙間を塞ぎ、両者が剥がれるのを防止する。さらに継ぎ目部にわずかな隙間がある場合でも、その隙間内に溶融ポリエステルが浸透し、しっかりと継ぎ目を補強する。そのため継ぎ目部の溶着強度が一層強くなる。また内面に補強層を設けると、その部位がいくらか厚くなるが、外側から見た形状はほとんど変わらず、外見が美麗に保たれる。なお厚くなることにより、上下の加圧力が補強層のある部分に集中し、一層しっかりと接合される。
【００１６】
本発明のチューブ容器の第２の態様（請求項２）は、積層シートの垂直にカットした切断端面同士を突き合わせて溶着する。そのためポリオレフィンの最外層同士およびポリエステルの最内層同士がそれぞれ溶着される。したがって最内層と最外層の材質が異なるにも関わらず、溶着強度が強い。さらに最内層の内面に継ぎ目に沿ってポリエステル製の補強層を設けているので、この補強層が最内層のポリエステル層と融着する。そのため一層溶着強度が強い。また左右の端縁同士を同じ角度（垂直）で切断しているので、突き合わせたとき、直線状に連続し、外観が損なわれない。また、最内層のポリエステルが継ぎ目部分でも連続するので、チューブ容器の内容物を保護し、含有されている香料などを吸着したり、変質させるおそれが少ない。しかも突き合わせのため、重ね合わせないので部分的に厚くなることがなく、継ぎ目部分は美麗な外観を呈する。
【００１７】
このチューブ容器の第２の態様においても、前記補強層を、溶融ポリエステルを垂らすことにより設けるので、加圧溶着により継ぎ目部の隙間を塞ぎ、両者が剥がれるのを防止する。さらに継ぎ目部にわずかな隙間がある場合でも、その隙間内に溶融ポリエステルが浸透し、しっかりと継ぎ目を補強する。そのため継ぎ目部の溶着強度が一層強くなる。また内面に補強層を設けると、その部位がいくらか厚くなるが、外側から見た形状はほとんど変わらず、外見が美麗に保たれる。なお厚くなることにより、上下の加圧力が補強層のある部分に集中し、一層しっかりと接合される。
【００１９】
最内層の材質が、エチレングリコールとテレフタール酸またはテレフタール酸ジメチルとの縮合重合によるホモポリマーからなるチューブ容器（請求項３）では、内容物が接触する面がポリエステル樹脂のみとなる。そのため内容物の有効成分、香料等が吸着されにくいという利点がある。さらに、外側から、ポリエチレン／ホワイトポリエチレン／ポリエチレン／アルミニウム箔／ポリエチレン／非結晶性ポリエステル樹脂の順に積層している積層シートから形成したチューブ容器（請求項４）では、ポリエチレン層を多く使用しているので、柔軟なチューブになるという利点がある。また、外側から、ポリエチレン／ホワイトポリエチレン／ポリエチレン／アルミニウム箔／非結晶性ポリエステル樹脂の順に積層している積層シートから形成した胴部を有するチューブ容器の（請求項５）の場合は、アルミニウム箔を高周波加熱して溶着する場合、外面層への熱の影響を少なくすることができる。そのため、外観がよいものが得られる。
前記アルミニウム箔とポリエチレンとの間に接着層を介在させる場合（請求項６）は、アルミ箔とポリエチレンとの間で層間剥離が生じにくい。とくに接着層をポリウレタン系の接着剤とする場合は、金属に対して高い接着性があり、繰り返し運動に対する疲労抵抗に優れているので、一層層間剥離が生じにくい。前記胴部の上端に設けられる頭部が、ガラス転移温度が約５０℃以上のポリエステル樹脂のみを用いて構成されているチューブ容器（請求項７）では、頭部の粘度が充分に高く、重ねあわせの時にしっかりと加工することができる。
【００２０】
本発明のチューブ容器の製造法（請求項８）は、端部同士を加圧するベルトの上に溶融ポリエステルを垂らすので、従来のようにあらかじめテープを製造しておく必要がなく、かつ、テープを搬送する装置を必要としない。そのため装置が簡易である。また、接合部の隙間に流れ込みやすく、そのため接合強度が強くなる。また、垂らす溶融ポリエステルの量を調節することにより、比較的容易に補強層の厚さや幅をコントロールすることができる。さらに切断面が斜めにカットされているので、上下の加圧力が接合部の端面に対して強く働く。また接合面積が広い。したがって一層接合強度が強くなる。さらに斜めの切断端面に対して上側を上にずらせるようにして突き合わせているので、上側のはみ出した部位が最外層の表面上に流れて広い範囲で接合され、下側のはみ出した部位が最内層の表面に接合される。したがって一層接合強度が強くなり、表面の美観も損なわれない。
本発明の製造法の第２の態様（請求項９）では、端部同士を加圧するベルトの上に溶融ポリエステルを垂らすので、あらかじめテープを製造しておく必要がなく、溶融ポリエステルが接合部の間に流れ込み易いなど、第１の態様と同様の作用効果を奏する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明のチューブ容器およびその製造法の実施の形態を説明する。図１は本発明の製造法の一実施形態における溶着工程を示す断面図、図２および図３はその製造法による溶着前と溶着後の接合構造を示す要部断面図、図４は図１の溶着工程で得られた胴部の斜視図、図５はその胴部の端部に頭部（ショルダー）を形成する工程を示す縦断面図、図６は得られたチューブ容器の断面図、図７および図８はそれぞれ本発明に関わる積層シートの他の実施形態を示す拡大断面図、図９および図１０はそれぞれ本発明のチューブ容器の他の実施形態の溶着後の接合構造を示す要部断面図、図１１は本発明の範囲外のチューブ容器の溶着前の接合構造を示す要部断面図である。
【００２２】
図１は本発明の製造法における溶着工程を示している。この溶着工程で用いる溶着装置１０は、たとえば特開平５−１４７１２８号公報などに記載されている装置と同じものでよい。この溶着装置１０は、積層シート１１を流す方向に延びている円柱状のマンドレル１２と、そのマンドレル１２の上面から底面にかけて長手方向に配置されている下ベルト１３と、マンドレル１２の上側に下ベルト１３と対向するように配置されている加熱装置１４と、加熱装置１４の下面に沿って配置されている上ベルト１５とを備えている。マンドレル１２は横断面で示されている。下ベルト１３および上ベルト１４は通常はそれぞれ無端状のスチールベルトにより構成されている。なおそれらの表面にフッ素樹脂などでコーティングしていてもよい。
【００２３】
なお図１では上ベルト１５と積層シート１１とが離れているが、実際には加熱装置１４が下降して上ベルト１４と下ベルト１３の間に積層シート１１の両端部を挟み込んでいる。そして両ベルト１３、１４がたとえば図面の手前側に走行することにより、積層シート１１を引っ張って走行させながら連続的に溶着していく。なおマンドレル１２の上下面には浅い凹溝１２ａが形成されており、それらの凹溝によって無端状の下ベルト１３が案内される。マンドレル１２の下側の凹溝１２ａ内には、下ベルト１３の戻り側が示されている。
【００２４】
この実施形態の特徴は、想像線で示すように積層シート１１の両側縁１１ａ、１１ｂが溶着工程の前の段階で斜めにカットされており、実線で示すように筒状に巻いたとき、切断端面同士を突き合わせている点である。さらにこの実施形態では、上側の側縁（図１のでは左側）がいくらか上向きにずれるようにして突き合わされている。さらに下ベルト１３の上面には、補強層を構成するための溶融ポリエステル１６が接合部に沿うように垂らされている。溶融ポリエステルは粘度が高いため、このように垂らしても、たとえば断面円形状を維持しながら棒状に延びている。
【００２５】
図２ではその状態を拡大して示している。積層シート１１はポリエステルの内層１７と、ガスバリア性を有する中間層１８と、ポリオレフィンの外層１９とを積層したものである。外層１９のポリオレフィンとしてはポリエチレンが通常用いられるが、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂などでもよい。外層１９の厚さは２５０〜４００μｍ程度である。
【００２６】
中間層１８はアルミニウム箔や、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（樹脂）など、ガスバリア性を備えたシートないしフィルムが単体で、あるいは熱可塑性樹脂フィルムとのラミネートシートとして用いられる。熱可塑性樹脂フィルムは、たとえばポリエチレン、ホワイトポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂などが用いられる。中間層１８の厚さは、アルミニウム箔単体の場合は、通常１０〜４０μｍ程度である。アルミニウム箔とポリエチレンとのラミネートの場合は、アルミニウム箔が１０〜４０μｍで、ポリエチレンが２００〜３００μｍ程度である。
【００２７】
本発明のチューブ容器で用いられる内層１７のポリエステルは、ガラス転移温度が５０℃以上、好ましくは６０〜８０℃の非結晶性ポリエステルである。ガラス転移温度が５０℃未満の場合は、粘度が低く、重ね合わせのときにしっかりと加圧しにくい。また製品の温度安定性が劣る。ガラス転移温度の上限はとくに限定されないが、通常は６５〜７５℃度程度である。また非結晶性のものを用いるのは、結晶性の場合は柔軟性が乏しく、押出し容器に向かないためである。
【００２８】
さらに本発明で用いる内層１７は、エチレングリコールとテレフタール酸との縮合重合によるホモポリマーか、エチレングリコールとテレフタール酸ジメチルとの縮合重合によるホモポリマーが好ましい。
【００２９】
下ベルト１３の上に垂らす溶融ポリエステル１６は、内層１７を構成するポリエステルと同じ材質が好ましく、ガラス転移温度が５０℃以上の非結晶性ポリエステルで、エチレングリコールとテレフタール酸またはテレフタール酸ジメチルとの縮合重合によるホモポリマーが用いられる。それにより溶着が容易になり、補強層（図３の符号２２）と内層１７とが剥離しにくくなる。
【００３０】
図２の積層シート１１の切断端面２０、２１の角度は、ベルトの幅やチューブ容器の大きさ、あるいは積層シートの厚さによって変わるが、通常は約２５〜５５゜程度が好ましい。大きい角度にすると、上下からの加圧作用が切断端面同士を押圧する力が弱くなる。小さい角度にすると、切断が困難である。しかし、角度の上限はとくになく、後述するように、直角にすることもできる（図１０参照）。側縁を斜めにカットするには、たとえばカット刃を固定し原反を流しながらカットするスリッター装置などを用いるのが好ましく、それにより連続して効率的に切断することができる。
【００３１】
上側の側縁は、たとえば積層シート１１を構成する各層、とくに内層１７および中間層１８の厚さより小さい寸法だけずらせるのが好ましい。それにより、外層１９同士および内層１７同士の溶着が確実になる。さらに内層１７の継ぎ目がポリエステルで連続するので、中間層１８が内容物によって侵されるおそれがない。また中間層１８が継ぎ目で連続するので、ガスバリア性が充分維持される。ただし外層１９については、後述するように薄く引き延ばされて相手の表面と融着するので、その厚さより大きくずらせることができる。具体的には０．３〜０．５ｍｍ程度である。
【００３２】
図２の状態で加熱装置１４を下降させ、上ベルト１５と下ベルト１３で積層シート１１の側端縁を挟みながら、加熱装置１４で加熱・加圧すると、図３に示すように、傾斜している切断端面２０、２１の外層１９同士および内層１７同士が溶融し、たがいに接合される。さらに下側の端縁の表面より突出している上側の最外層の先端部１１ｃが、加圧されることにより下側の最外層の上面に薄く引き伸ばされ、広い範囲で接合される。同様に突出している下側の最内層の先端部１１ｄが上側の最内層の内面に接合される。圧着される接着部の厚さは、たとえば０．４〜０．４５ｍｍ程度になる。圧着と同時に溶融ポリエステル１６も上下に加圧され、薄く引き延ばされて補強層２２となる。そしてこの補強層２２が継ぎ目部２３の隙間を塞ぐと共に、内面全体がポリエステルで覆われている状態を維持しながら接合部を補強する。補強層２２の厚さは通常０．０５〜０．２ｍｍ程度が好ましい。幅は２〜３ｍｍ程度が好ましい。
【００３３】
上記のようにして積層シート１１を筒状に形成した後は、所定の寸法に切断する。それにより、図４に示す胴部２４が得られる。ついでその胴部２４を、図５に示すような従来公知の頭部（ショルダー）を射出成形するための金型２５に挿入し、空洞部２６に頭部の材料、たとえば溶融している非結晶性ポリエステルを加圧充填する。なおポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂を用いることもできる。それにより図６に示すような、円錐台状肩部２７と円筒状の口部２８からなる頭部２９が胴部２４に一体に成形されたチューブ容器３０が得られる。また、ショルダーを事前に成形し、別成形した肩部と、高周波により溶着してもよい。
【００３４】
頭部２９はポリエチレンなどでもよいが、胴部２４と同じ非結晶性ポリエステルを採用すると、頭部２９内についても内容物の香気成分を吸着しないといった利点がある。頭部に使用するポリエステルのガラス転移温度は、胴部２４の内層のガラス転移温度より５〜１０ｄｅｇ程度低いのが好ましく、たとえば５０〜６０℃程度である。それにより胴部２４の内層をあまり溶融させずに、頭部２９を成形することができる。なおポリエステルのガラス転移温度が５０℃未満の場合は、粘度が低く、重ね合わせのときにしっかりと加圧しにくく、得られた製品の温度安定性が劣るので好ましくない。
【００３５】
得られたチューブ容器３０は、胴部２４の内面全体がポリエステルで覆われているため、香料の香気成分を吸着せず、内容物を変質させない。頭部２９もポリエステルで製造している場合は、その部分も香気成分を吸着させない。また胴部２４の上端が頭部２９によって包まれているため、胴部２４のアルミニウムなどの中間層が外気に触れず、腐蝕することも防ぐことができる。さらに胴部２４の継ぎ目部２３はほとんど段差がなく、しかも補強層２２は内面だけであるので、継ぎ目部２３の外観は平滑で、チューブ容器３０の外観を損なわない。
【００３６】
図７はチューブ容器の胴部を構成する積層シートの実施形態を示す断面図である。この積層シート１１は、最外側から順に、第１ポリエチレン層３１、ホワイトポリエチレン層３２、第２ポリエチレン層３３、アルミニウム箔３４、第３ポリエチレン層３５、非結晶性ポリエステル樹脂層３６の順に積層している。ここで第１ポリエチレン層３１は図３の外層１９に、アルミニウム箔３４が中間層１８に、非結晶性ポリエステル樹脂層３３が内層１７にそれぞれ相当する。なお第１ポリエチレン層３１とホワイトポリエチレン層３２が外層１９に相当し、第２ポリエチレン層３３、アルミニウム箔３４および第３ポリエチレン層３５が中間層１８に相当すると考えることもできる。
【００３７】
各層の厚さは、たとえば第１ポリエチレン層３１が６０μｍ、ホワイトポリエチレン層３２が１７０μｍ、第２ポリエチレン層３３が３０μｍ、アルミニウム箔３４が３０μｍ、第３ポリエチレン層３５が３０μｍ、非結晶性ポリエステル樹脂層３６が５０μｍである。その場合、積層シート１１の厚さは０．３７ｍｍとなる。なおアルミニウム箔３４と第２ポリエチレン層３３または第３ポリエチレン層３５との間にウレタン系などの接着剤を介在させてもよい。
【００３８】
図７では示していないが、内面側の接合部に設ける補強層の厚さは、たとえば５０μｍであり、幅は５ｍｍ程度である。このような積層シート１１で製造したチューブ容器は、内容物によるチューブ容器の腐蝕防止の効果が高く、さらシール強度を強く保つことができるなどの利点がある。そのためたとえば、消炎鎮痛剤、角化症クリームなどを充填するのに用いられる。
【００３９】
図８に示す積層シート１１は、最外側から順に、第１ポリエチレン層３１、ホワイトポリエチレン層３２、第２ポリエチレン層３３、アルミニウム箔３４、非結晶性ポリエステル樹脂層３６の順に積層している。各層の厚さは、たとえば第１ポリエチレン層３１が６０μｍ、ホワイトポリエチレン層３２が１７０μｍ、第２ポリエチレン層３３が６０μｍ、アルミニウム箔３４が３０μｍ、非結晶性ポリエステル樹脂層３６が５０μｍであり、全体の厚さは０．３７ｍｍとなる。すなわちこの実施形態では、図７の積層シートと比べると、第３ポリエチレン層３５を省略している。この場合もアルミニウム箔３４と第２ポリエチレン層３３との間にウレタン系などの接着剤を介在させてもよい。
【００４０】
このものは非結晶性ポリエステル樹脂層３４が薄いため、柔軟で絞り出し性が高い。そのためとくに小型のチューブ容器に用いるのが好ましい。このものも内層がポリエステルであるため、内容物に香料が含まれている場合に、その香気成分がチューブ容器に吸着を生ずるおそれが低い。
【００４１】
図９に示す接合構造は、図３の接合構造とほぼ同じであるが、補強層２２ａ、２２ｂが継ぎ目部の上下に設けられている。下側の補強層２２ａは前述の場合と同様にして下ベルトの上面に溶融ポリエステル樹脂を垂らして構成することができる。また、上側の補強層２２ｂは外層１９を構成する材料と同じもの、たとえばポリエチレンを使用するのが好ましい。上側の補強層２２ｂの厚さおよび幅も下側と同じく、たとえば厚さ５０〜２００μｍ、幅５ｍｍ程度とする。この補強層２２ｂは、たとえば図３のようにたがいに重ねた積層シート１１の側縁部の上面に、溶融ポリエチレン（図示していない）を垂らし、その後、下ベルトと上ベルトで圧着することにより効率的に形成しうる。なお、別個に製造したテープを重ねて圧着することによっても形成しうる。
【００４２】
この接合構造では上下の両方に補強層２２ａ、２２ｂを設けているので、接合強度が一層強い。また接合部へ外気が浸透しにくいため、中間層１８がアルミニウム箔などの金属箔の場合に錆を防ぐことができる。
【００４３】
図１０に示す接合構造は、図２と同様の積層シート１１の側端縁を垂直にカットし、その切断端面２０、２１同士を突き合わせ、継ぎ目部２３の内面側に補強層２２を設けたものである。内層１７、中間層１８、外層１９および補強層２２は図２の場合と同じ材料が用いられる。前述と同じように、補強層２２は溶融ポリエステルを下ベルト表面に垂らし、上下から積層シート１１の側端縁同士を圧着するときに扁平になる。なおこの実施形態では、上下の加圧力が切断端面２０、２１同士の加圧力にならない。そのため、たとえば平坦な積層シート１１を丸めるためのガイドから受ける反力などの作用により、切断端面同士を押圧させるようにする。
【００４４】
このものも各層同士が当接するので、溶着強度が強い。さらに補強層２２により左右の端縁同士の隙間が塞がれるとともに、しっかりと接合される。また、接合部の厚さが他の部分と実質的に同じであり、接合部の外側の表面が面一であるので好ましい外観を呈する。なお図１０に示す接合構造においても、図９のように上下に補強層を設けることができる。
【００４５】
図１１に示す接合構造は、本発明の範囲外であるが、積層シート１１の両側縁を、互いに対応する向きの傾斜面で斜めにカットし、最内層が鈍角になっている側（図１１では左側）の内面を最内層が鋭角になっている側（図１１では右側）の外面上に重ね合わせて加熱圧着して円筒状に形成する。通常は補強層は設けない。積層シート１１は図２の場合と同様であり、ガラス転移温度が５０℃以上の非結晶性ポリエステルからなる最内層１７、ガスバリア性を有する中間層１８およびポリオレフィンからなる最外層１９を備えている。
【００４６】
このものは直接接している部分はポリオレフィンとポリエステルであるので、溶着強度が弱い。しかし上下から加熱・加圧することにより、上側の側縁のポリオレフィンからなる最外層１９の先端部が、下側の側縁のポリオレフィンからなる最外層１９の表面に押しつけられ、その部分で溶着される。同様に、下側の側縁のポリエステルからなる最内層１７の先端部が、下側の側縁のポリエステルからなる最内層１７の表面に押しつけられ、その部分でも溶着される。それにより左右の側縁がしっかりと溶着される。さらに各切断端面２０、２１は相手側の差外表面または内表面に密接されて溶着されるので、中間層１８が外部に露出せず、腐蝕のおそれが少ない。このものは図３や図１０の突き合わせによる接合構造とは異なり、重ね合わせにより接合しているので、接合部の厚さが厚い。そのため補強層を設けない方が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の製造法の一実施形態における溶着工程を示す断面図である。
【図２】 その製造法における溶着前の接合構造を示す要部断面図である。
【図３】 その製造法における溶着前の接合構造を示す要部断面図である。
【図４】 図１の溶着工程で得られた胴部の斜視図である。
【図５】 その胴部の端部に頭部（ショルダー）を形成する工程を示す縦断面図である。
【図６】 その工程で得られたチューブ容器の断面図である。
【図７】 本発明に関わる積層シートの他の実施形態を示す拡大断面図である。
【図８】 本発明に関わる積層シートのさらに他の実施形態を示す拡大断面図である。
【図９】 本発明のチューブ容器の実施形態の溶着後の接合構造を示す、要部断面図である。
【図１０】 本発明のチューブ容器のさらに他の実施形態の溶着後の接合構造を示す要部断面図である。
【図１１】 本発明の範囲外のチューブ容器の溶着前の接合構造を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１０ 溶着装置
１１ 積層シート
１２ マンドレル
１３ 下ベルト
１４ 加熱装置
１５ 上ベルト
１６ 溶融ポリエステル
１７ 内層（最内層）
１８ 中間層
１９ 外層（最外層）
２０、２１ 切断端面
２２ 補強層
２３ 継ぎ目部
２４ 胴部
２５ 金型
２６ 空洞部
２７ 肩部
２８ 口部
２９ 頭部
３０ チューブ容器
３１ 第１ポリエチレン層
３２ ホワイトポリエチレン層
３３ 第２ポリエチレン層
３４ アルミニウム箔
３５ 第３ポリエチレン層
３６ 非晶質ポリエステル層
【発明が属する技術分野】
本発明は積層シートを用いたチューブ容器、とくに最内層にポリエステル樹脂を採用した積層シート製のチューブ容器およびその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
積層シートを用いたチューブ容器は、熱融着性合成樹脂製の内層／アルミニウム箔などのガスバリア製の中間層／熱融着性合成樹脂製の外層からなる積層シートを胴部の材料に使用している。このようなチューブ容器では、積層シートの両側縁同士を重ねて加熱加圧し、たがいに熱融着して円筒状の胴部を構成する。そしてその胴部の一端に、熱可塑性樹脂製の頭部を成形固着してチューブ容器とする。そのため上記の合成樹脂層としては、ポリエチレンなどの熱融着性が高い合成樹脂を用いるのが一般的である。
【０００３】
しかし柑橘系の香料や揮発成分を含有する内容物を充填する場合は、香気成分が内層に吸着されて長期間の保存では香気が抜けたり、侵されたりすることがある。そのため、従来より、香気成分の吸着性が低いポリエステル樹脂を最内層に用いた積層シートで胴部を構成することが提案されている（たとえば特開昭６０−２２７４８号公報参照）。同様に、頭部についてもポリエステルを用いることが提案されている（特許第２７７２８７４号公報参照）。
【０００４】
なお、前述の特開昭６０−２２７４８号公報では、内層および外層の両方にポリエステル樹脂層を採用したチューブ容器を提案しているが、所定の効果を得ることができる厚さのポリエステル層を両層に用いると、硬くなるので押しつぶしにくい。他方、前述の特許第２７７２８７４号公報は、内層のみをポリエステルで構成し、外層は従来と同じくポリエチレンで構成したチューブ容器を開示しているが、このものは比較的押しつぶしやすい。
【０００５】
一方、一般的な積層シートを用いたチューブ容器の製造法として、本出願人は積層シートの側端縁を斜めに切断し、切断端面を斜めにずらせて突き合わせ溶着し、はみ出した斜面部をシート表面に押し倒して溶着する製造法を提案している（特開平８−１８３８号公報）。このものは重ね合わせ部分の厚さが他の部分とほとんど変わらず、継ぎ目を美麗にすることができる利点がある。さらに特開平５−１４７１２８号公報は、外層および内層がポリエチレンの長尺状のラミネートシートの両側縁を重ね合わせ、バンドヒータで上下から加熱加圧し、チューブ状に成形すること、およびそのときに内側の継ぎ目に補助テープを一体に積層することについて開示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、内層がポリエステルで、外層がポリエチレンの積層シートを用いて胴部を構成すると、押しつぶしやすい利点がある。しかしその積層シートの端縁同士を重ねて加熱加圧により溶着する場合、材質が互いに異なるため、溶着が難しく、溶着強度も低くなりがちである。すなわちガラス転移温度の低い（たとえば４０℃以下）ポリエステル製の内層を用いると、溶着は容易になるが、溶着強度が低くなり、しかも温度安定性が低下する。またガラス転移温度が高い（たとえば５０℃以上）ポリエステルを用いると、強度は高くなるが、溶着温度が高くなり、美麗な外観を得ることが難しい。
【０００７】
本発明は、内層にポリエステルを用い、外層にポリオレフィンを用いているにも関わらず、接合部の強度が強く、しかも外観が美麗なチューブ容器を提供することを技術課題としている。さらに本発明は、そのようなチューブ容器の効率的な製造法を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のチューブ容器（請求項１）は、ガラス転移温度が５０℃以上の非結晶性ポリエステルからなる最内層、ガスバリア性を有する中間層およびポリオレフィンからなる最外層を備えた積層シートの両側縁を、互いに対応する向きの傾斜面で斜めにカットし、上に乗る側をいくらか上向きにずらせて、傾斜面同士を突き合わせ、内面側の継ぎ目部分に沿って溶融ポリエステルを垂らして加熱圧着することにより、円筒状の胴部に形成すると共に、固定したポリエステルによる補強層により左右の継ぎ目部分を塞いで連続させたことを特徴としている。
【０００９】
本発明のチューブ容器の第２の態様（請求項２）は、ガラス転移温度が５０℃以上の非結晶性ポリエステルからなる最内層、ガスバリア性を有する中間層およびポリオレフィンからなる最外層を備えた積層シートの両側縁を垂直にカットし、切断端面同士を突き合わせ、最内層の継ぎ目部分に沿って、溶融ポリエステルを垂らして加熱圧着することにより、円筒状の胴部に形成すると共に、固定したポリエステルによる補強層により左右の継ぎ目部分を塞いで連続させたことを特徴としている。
【００１１】
前記いずれのチューブ容器においても、最内層の材質が、エチレングリコールとテレフタール酸またはテレフタール酸ジメチルとの縮合重合によるホモポリマーからなるものが好ましい（請求項３）。さらに、外側から、ポリエチレン／ホワイトポリエチレン／ポリエチレン／アルミニウム箔／ポリエチレン／非結晶性ポリエステル樹脂の順に積層している積層シートから形成した胴部を有するものが好ましい（請求項４）。また、外側から、ポリエチレン／ホワイトポリエチレン／ポリエチレン／アルミニウム箔／非結晶性ポリエステル樹脂の順に積層している積層シートから形成した胴部を有するものが好ましい（請求項５）。なお前記アルミニウム箔とポリエチレンとの間に接着層を介在させてもよい（請求項６）。さらに前記いずれのチューブ容器においても、前記胴部の上端に設けられる頭部が、ガラス転移温度が約５０℃以上のポリエステル樹脂のみを用いて構成されているものが好ましい（請求項７）。
【００１２】
本発明のチューブの製造法（請求項８）は、ガラス転移温度が５０℃以上の非結晶性ポリエステルからなる最内層、ガスバリア性を有する中間層およびポリオレフィンからなる最外層を備えた積層シートの両側縁を、互いに対応する向きの傾斜面でカットし、上に乗る側をいくらか上向きにずらせて、傾斜面同士を突き合わせ、内面側の継ぎ目部分に沿うように、上下から挟み着ける金属または合成樹脂性のベルトのうち、下側のベルト表面に、溶融ポリエステルを垂らし、その上下のベルトで加熱加圧して、両側縁同士を接着することにより円筒状の胴部を形成し、ついで、その胴部の一端に合成樹脂製の頭部を成形・接着することを特徴としている。
【００１３】
本発明のチューブの製造法の第２の態様（請求項９）は、ガラス転移温度が５０℃以上の非結晶性ポリエステルからなる最内層、ガスバリア性を有する中間層およびポリオレフィンからなる最外層を備えた積層シートの両側縁を垂直にカットし、切断端面同士を突き合わせ、最内層の継ぎ目部分に沿うように、上下から挟み着ける金属または合成樹脂性のベルトのうち、下側のベルト表面に、溶融ポリエステルを垂らし、その上下のベルトで加熱加圧して、両側縁同士を接着することにより円筒状の胴部を形成し、ついで、その胴部の一端に合成樹脂製の頭部を成形・接着することを特徴としている。
【００１４】
【発明の効果】
本発明のチューブ容器（請求項１）の第１の態様では、傾斜面でカットした積層シートの側縁の切断端面同士を突き合わせて、かつ、所定の状態にずらせて溶着する。そのためポリオレフィンの最外層同士が溶着され、ポリエステルの最内層同士が溶着する。したがって最内層と最外層の材質が異なるにも関わらず、溶着強度が強い。さらに傾斜面で突き合わせるので、上下の加圧力が接合部の端面に対して強く働く。また接合面積が広い。したがって一層接合強度が強くなる。さらに斜めの切断端面に対して上側を上にずらせるようにして突き合わせているので、上側のはみ出した部位が最外層の表面上に流れて広い範囲で接合され、下側のはみ出した部位が最内層の表面に接合されて円筒状の胴部が形成される。したがって一層接合強度が強くなり、また、表面の美観も損なわれない。
【００１５】
さらに最内層の内面に継ぎ目に沿って溶融ポリエステルを垂らして加熱圧着することによりポリエステル製の補強層を設けているので、この補強層が最内層のポリエステル層と融着する。そのため一層溶着強度が強い。また左右の端縁同士を対応する角度に切断しているので、突き合わせたとき、直線状に連続し、外観が損なわれない。また、最内層のポリエステルが継ぎ目部分でも連続するので、チューブ容器の内容物を保護し、含有されている香料などを吸着したり、変質させるおそれが少ない。しかも突き合わせのため、重ね合わせないので部分的に厚くなることがなく、継ぎ目部分は美麗な外観を呈する。
また前記補強層を溶融ポリエステルを垂らすことにより設けているので、加圧溶着により継ぎ目部の隙間を塞ぎ、両者が剥がれるのを防止する。さらに継ぎ目部にわずかな隙間がある場合でも、その隙間内に溶融ポリエステルが浸透し、しっかりと継ぎ目を補強する。そのため継ぎ目部の溶着強度が一層強くなる。また内面に補強層を設けると、その部位がいくらか厚くなるが、外側から見た形状はほとんど変わらず、外見が美麗に保たれる。なお厚くなることにより、上下の加圧力が補強層のある部分に集中し、一層しっかりと接合される。
【００１６】
本発明のチューブ容器の第２の態様（請求項２）は、積層シートの垂直にカットした切断端面同士を突き合わせて溶着する。そのためポリオレフィンの最外層同士およびポリエステルの最内層同士がそれぞれ溶着される。したがって最内層と最外層の材質が異なるにも関わらず、溶着強度が強い。さらに最内層の内面に継ぎ目に沿ってポリエステル製の補強層を設けているので、この補強層が最内層のポリエステル層と融着する。そのため一層溶着強度が強い。また左右の端縁同士を同じ角度（垂直）で切断しているので、突き合わせたとき、直線状に連続し、外観が損なわれない。また、最内層のポリエステルが継ぎ目部分でも連続するので、チューブ容器の内容物を保護し、含有されている香料などを吸着したり、変質させるおそれが少ない。しかも突き合わせのため、重ね合わせないので部分的に厚くなることがなく、継ぎ目部分は美麗な外観を呈する。
【００１７】
このチューブ容器の第２の態様においても、前記補強層を、溶融ポリエステルを垂らすことにより設けるので、加圧溶着により継ぎ目部の隙間を塞ぎ、両者が剥がれるのを防止する。さらに継ぎ目部にわずかな隙間がある場合でも、その隙間内に溶融ポリエステルが浸透し、しっかりと継ぎ目を補強する。そのため継ぎ目部の溶着強度が一層強くなる。また内面に補強層を設けると、その部位がいくらか厚くなるが、外側から見た形状はほとんど変わらず、外見が美麗に保たれる。なお厚くなることにより、上下の加圧力が補強層のある部分に集中し、一層しっかりと接合される。
【００１９】
最内層の材質が、エチレングリコールとテレフタール酸またはテレフタール酸ジメチルとの縮合重合によるホモポリマーからなるチューブ容器（請求項３）では、内容物が接触する面がポリエステル樹脂のみとなる。そのため内容物の有効成分、香料等が吸着されにくいという利点がある。さらに、外側から、ポリエチレン／ホワイトポリエチレン／ポリエチレン／アルミニウム箔／ポリエチレン／非結晶性ポリエステル樹脂の順に積層している積層シートから形成したチューブ容器（請求項４）では、ポリエチレン層を多く使用しているので、柔軟なチューブになるという利点がある。また、外側から、ポリエチレン／ホワイトポリエチレン／ポリエチレン／アルミニウム箔／非結晶性ポリエステル樹脂の順に積層している積層シートから形成した胴部を有するチューブ容器の（請求項５）の場合は、アルミニウム箔を高周波加熱して溶着する場合、外面層への熱の影響を少なくすることができる。そのため、外観がよいものが得られる。
前記アルミニウム箔とポリエチレンとの間に接着層を介在させる場合（請求項６）は、アルミ箔とポリエチレンとの間で層間剥離が生じにくい。とくに接着層をポリウレタン系の接着剤とする場合は、金属に対して高い接着性があり、繰り返し運動に対する疲労抵抗に優れているので、一層層間剥離が生じにくい。前記胴部の上端に設けられる頭部が、ガラス転移温度が約５０℃以上のポリエステル樹脂のみを用いて構成されているチューブ容器（請求項７）では、頭部の粘度が充分に高く、重ねあわせの時にしっかりと加工することができる。
【００２０】
本発明のチューブ容器の製造法（請求項８）は、端部同士を加圧するベルトの上に溶融ポリエステルを垂らすので、従来のようにあらかじめテープを製造しておく必要がなく、かつ、テープを搬送する装置を必要としない。そのため装置が簡易である。また、接合部の隙間に流れ込みやすく、そのため接合強度が強くなる。また、垂らす溶融ポリエステルの量を調節することにより、比較的容易に補強層の厚さや幅をコントロールすることができる。さらに切断面が斜めにカットされているので、上下の加圧力が接合部の端面に対して強く働く。また接合面積が広い。したがって一層接合強度が強くなる。さらに斜めの切断端面に対して上側を上にずらせるようにして突き合わせているので、上側のはみ出した部位が最外層の表面上に流れて広い範囲で接合され、下側のはみ出した部位が最内層の表面に接合される。したがって一層接合強度が強くなり、表面の美観も損なわれない。
本発明の製造法の第２の態様（請求項９）では、端部同士を加圧するベルトの上に溶融ポリエステルを垂らすので、あらかじめテープを製造しておく必要がなく、溶融ポリエステルが接合部の間に流れ込み易いなど、第１の態様と同様の作用効果を奏する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明のチューブ容器およびその製造法の実施の形態を説明する。図１は本発明の製造法の一実施形態における溶着工程を示す断面図、図２および図３はその製造法による溶着前と溶着後の接合構造を示す要部断面図、図４は図１の溶着工程で得られた胴部の斜視図、図５はその胴部の端部に頭部（ショルダー）を形成する工程を示す縦断面図、図６は得られたチューブ容器の断面図、図７および図８はそれぞれ本発明に関わる積層シートの他の実施形態を示す拡大断面図、図９および図１０はそれぞれ本発明のチューブ容器の他の実施形態の溶着後の接合構造を示す要部断面図、図１１は本発明の範囲外のチューブ容器の溶着前の接合構造を示す要部断面図である。
【００２２】
図１は本発明の製造法における溶着工程を示している。この溶着工程で用いる溶着装置１０は、たとえば特開平５−１４７１２８号公報などに記載されている装置と同じものでよい。この溶着装置１０は、積層シート１１を流す方向に延びている円柱状のマンドレル１２と、そのマンドレル１２の上面から底面にかけて長手方向に配置されている下ベルト１３と、マンドレル１２の上側に下ベルト１３と対向するように配置されている加熱装置１４と、加熱装置１４の下面に沿って配置されている上ベルト１５とを備えている。マンドレル１２は横断面で示されている。下ベルト１３および上ベルト１４は通常はそれぞれ無端状のスチールベルトにより構成されている。なおそれらの表面にフッ素樹脂などでコーティングしていてもよい。
【００２３】
なお図１では上ベルト１５と積層シート１１とが離れているが、実際には加熱装置１４が下降して上ベルト１４と下ベルト１３の間に積層シート１１の両端部を挟み込んでいる。そして両ベルト１３、１４がたとえば図面の手前側に走行することにより、積層シート１１を引っ張って走行させながら連続的に溶着していく。なおマンドレル１２の上下面には浅い凹溝１２ａが形成されており、それらの凹溝によって無端状の下ベルト１３が案内される。マンドレル１２の下側の凹溝１２ａ内には、下ベルト１３の戻り側が示されている。
【００２４】
この実施形態の特徴は、想像線で示すように積層シート１１の両側縁１１ａ、１１ｂが溶着工程の前の段階で斜めにカットされており、実線で示すように筒状に巻いたとき、切断端面同士を突き合わせている点である。さらにこの実施形態では、上側の側縁（図１のでは左側）がいくらか上向きにずれるようにして突き合わされている。さらに下ベルト１３の上面には、補強層を構成するための溶融ポリエステル１６が接合部に沿うように垂らされている。溶融ポリエステルは粘度が高いため、このように垂らしても、たとえば断面円形状を維持しながら棒状に延びている。
【００２５】
図２ではその状態を拡大して示している。積層シート１１はポリエステルの内層１７と、ガスバリア性を有する中間層１８と、ポリオレフィンの外層１９とを積層したものである。外層１９のポリオレフィンとしてはポリエチレンが通常用いられるが、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂などでもよい。外層１９の厚さは２５０〜４００μｍ程度である。
【００２６】
中間層１８はアルミニウム箔や、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（樹脂）など、ガスバリア性を備えたシートないしフィルムが単体で、あるいは熱可塑性樹脂フィルムとのラミネートシートとして用いられる。熱可塑性樹脂フィルムは、たとえばポリエチレン、ホワイトポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂などが用いられる。中間層１８の厚さは、アルミニウム箔単体の場合は、通常１０〜４０μｍ程度である。アルミニウム箔とポリエチレンとのラミネートの場合は、アルミニウム箔が１０〜４０μｍで、ポリエチレンが２００〜３００μｍ程度である。
【００２７】
本発明のチューブ容器で用いられる内層１７のポリエステルは、ガラス転移温度が５０℃以上、好ましくは６０〜８０℃の非結晶性ポリエステルである。ガラス転移温度が５０℃未満の場合は、粘度が低く、重ね合わせのときにしっかりと加圧しにくい。また製品の温度安定性が劣る。ガラス転移温度の上限はとくに限定されないが、通常は６５〜７５℃度程度である。また非結晶性のものを用いるのは、結晶性の場合は柔軟性が乏しく、押出し容器に向かないためである。
【００２８】
さらに本発明で用いる内層１７は、エチレングリコールとテレフタール酸との縮合重合によるホモポリマーか、エチレングリコールとテレフタール酸ジメチルとの縮合重合によるホモポリマーが好ましい。
【００２９】
下ベルト１３の上に垂らす溶融ポリエステル１６は、内層１７を構成するポリエステルと同じ材質が好ましく、ガラス転移温度が５０℃以上の非結晶性ポリエステルで、エチレングリコールとテレフタール酸またはテレフタール酸ジメチルとの縮合重合によるホモポリマーが用いられる。それにより溶着が容易になり、補強層（図３の符号２２）と内層１７とが剥離しにくくなる。
【００３０】
図２の積層シート１１の切断端面２０、２１の角度は、ベルトの幅やチューブ容器の大きさ、あるいは積層シートの厚さによって変わるが、通常は約２５〜５５゜程度が好ましい。大きい角度にすると、上下からの加圧作用が切断端面同士を押圧する力が弱くなる。小さい角度にすると、切断が困難である。しかし、角度の上限はとくになく、後述するように、直角にすることもできる（図１０参照）。側縁を斜めにカットするには、たとえばカット刃を固定し原反を流しながらカットするスリッター装置などを用いるのが好ましく、それにより連続して効率的に切断することができる。
【００３１】
上側の側縁は、たとえば積層シート１１を構成する各層、とくに内層１７および中間層１８の厚さより小さい寸法だけずらせるのが好ましい。それにより、外層１９同士および内層１７同士の溶着が確実になる。さらに内層１７の継ぎ目がポリエステルで連続するので、中間層１８が内容物によって侵されるおそれがない。また中間層１８が継ぎ目で連続するので、ガスバリア性が充分維持される。ただし外層１９については、後述するように薄く引き延ばされて相手の表面と融着するので、その厚さより大きくずらせることができる。具体的には０．３〜０．５ｍｍ程度である。
【００３２】
図２の状態で加熱装置１４を下降させ、上ベルト１５と下ベルト１３で積層シート１１の側端縁を挟みながら、加熱装置１４で加熱・加圧すると、図３に示すように、傾斜している切断端面２０、２１の外層１９同士および内層１７同士が溶融し、たがいに接合される。さらに下側の端縁の表面より突出している上側の最外層の先端部１１ｃが、加圧されることにより下側の最外層の上面に薄く引き伸ばされ、広い範囲で接合される。同様に突出している下側の最内層の先端部１１ｄが上側の最内層の内面に接合される。圧着される接着部の厚さは、たとえば０．４〜０．４５ｍｍ程度になる。圧着と同時に溶融ポリエステル１６も上下に加圧され、薄く引き延ばされて補強層２２となる。そしてこの補強層２２が継ぎ目部２３の隙間を塞ぐと共に、内面全体がポリエステルで覆われている状態を維持しながら接合部を補強する。補強層２２の厚さは通常０．０５〜０．２ｍｍ程度が好ましい。幅は２〜３ｍｍ程度が好ましい。
【００３３】
上記のようにして積層シート１１を筒状に形成した後は、所定の寸法に切断する。それにより、図４に示す胴部２４が得られる。ついでその胴部２４を、図５に示すような従来公知の頭部（ショルダー）を射出成形するための金型２５に挿入し、空洞部２６に頭部の材料、たとえば溶融している非結晶性ポリエステルを加圧充填する。なおポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂を用いることもできる。それにより図６に示すような、円錐台状肩部２７と円筒状の口部２８からなる頭部２９が胴部２４に一体に成形されたチューブ容器３０が得られる。また、ショルダーを事前に成形し、別成形した肩部と、高周波により溶着してもよい。
【００３４】
頭部２９はポリエチレンなどでもよいが、胴部２４と同じ非結晶性ポリエステルを採用すると、頭部２９内についても内容物の香気成分を吸着しないといった利点がある。頭部に使用するポリエステルのガラス転移温度は、胴部２４の内層のガラス転移温度より５〜１０ｄｅｇ程度低いのが好ましく、たとえば５０〜６０℃程度である。それにより胴部２４の内層をあまり溶融させずに、頭部２９を成形することができる。なおポリエステルのガラス転移温度が５０℃未満の場合は、粘度が低く、重ね合わせのときにしっかりと加圧しにくく、得られた製品の温度安定性が劣るので好ましくない。
【００３５】
得られたチューブ容器３０は、胴部２４の内面全体がポリエステルで覆われているため、香料の香気成分を吸着せず、内容物を変質させない。頭部２９もポリエステルで製造している場合は、その部分も香気成分を吸着させない。また胴部２４の上端が頭部２９によって包まれているため、胴部２４のアルミニウムなどの中間層が外気に触れず、腐蝕することも防ぐことができる。さらに胴部２４の継ぎ目部２３はほとんど段差がなく、しかも補強層２２は内面だけであるので、継ぎ目部２３の外観は平滑で、チューブ容器３０の外観を損なわない。
【００３６】
図７はチューブ容器の胴部を構成する積層シートの実施形態を示す断面図である。この積層シート１１は、最外側から順に、第１ポリエチレン層３１、ホワイトポリエチレン層３２、第２ポリエチレン層３３、アルミニウム箔３４、第３ポリエチレン層３５、非結晶性ポリエステル樹脂層３６の順に積層している。ここで第１ポリエチレン層３１は図３の外層１９に、アルミニウム箔３４が中間層１８に、非結晶性ポリエステル樹脂層３３が内層１７にそれぞれ相当する。なお第１ポリエチレン層３１とホワイトポリエチレン層３２が外層１９に相当し、第２ポリエチレン層３３、アルミニウム箔３４および第３ポリエチレン層３５が中間層１８に相当すると考えることもできる。
【００３７】
各層の厚さは、たとえば第１ポリエチレン層３１が６０μｍ、ホワイトポリエチレン層３２が１７０μｍ、第２ポリエチレン層３３が３０μｍ、アルミニウム箔３４が３０μｍ、第３ポリエチレン層３５が３０μｍ、非結晶性ポリエステル樹脂層３６が５０μｍである。その場合、積層シート１１の厚さは０．３７ｍｍとなる。なおアルミニウム箔３４と第２ポリエチレン層３３または第３ポリエチレン層３５との間にウレタン系などの接着剤を介在させてもよい。
【００３８】
図７では示していないが、内面側の接合部に設ける補強層の厚さは、たとえば５０μｍであり、幅は５ｍｍ程度である。このような積層シート１１で製造したチューブ容器は、内容物によるチューブ容器の腐蝕防止の効果が高く、さらシール強度を強く保つことができるなどの利点がある。そのためたとえば、消炎鎮痛剤、角化症クリームなどを充填するのに用いられる。
【００３９】
図８に示す積層シート１１は、最外側から順に、第１ポリエチレン層３１、ホワイトポリエチレン層３２、第２ポリエチレン層３３、アルミニウム箔３４、非結晶性ポリエステル樹脂層３６の順に積層している。各層の厚さは、たとえば第１ポリエチレン層３１が６０μｍ、ホワイトポリエチレン層３２が１７０μｍ、第２ポリエチレン層３３が６０μｍ、アルミニウム箔３４が３０μｍ、非結晶性ポリエステル樹脂層３６が５０μｍであり、全体の厚さは０．３７ｍｍとなる。すなわちこの実施形態では、図７の積層シートと比べると、第３ポリエチレン層３５を省略している。この場合もアルミニウム箔３４と第２ポリエチレン層３３との間にウレタン系などの接着剤を介在させてもよい。
【００４０】
このものは非結晶性ポリエステル樹脂層３４が薄いため、柔軟で絞り出し性が高い。そのためとくに小型のチューブ容器に用いるのが好ましい。このものも内層がポリエステルであるため、内容物に香料が含まれている場合に、その香気成分がチューブ容器に吸着を生ずるおそれが低い。
【００４１】
図９に示す接合構造は、図３の接合構造とほぼ同じであるが、補強層２２ａ、２２ｂが継ぎ目部の上下に設けられている。下側の補強層２２ａは前述の場合と同様にして下ベルトの上面に溶融ポリエステル樹脂を垂らして構成することができる。また、上側の補強層２２ｂは外層１９を構成する材料と同じもの、たとえばポリエチレンを使用するのが好ましい。上側の補強層２２ｂの厚さおよび幅も下側と同じく、たとえば厚さ５０〜２００μｍ、幅５ｍｍ程度とする。この補強層２２ｂは、たとえば図３のようにたがいに重ねた積層シート１１の側縁部の上面に、溶融ポリエチレン（図示していない）を垂らし、その後、下ベルトと上ベルトで圧着することにより効率的に形成しうる。なお、別個に製造したテープを重ねて圧着することによっても形成しうる。
【００４２】
この接合構造では上下の両方に補強層２２ａ、２２ｂを設けているので、接合強度が一層強い。また接合部へ外気が浸透しにくいため、中間層１８がアルミニウム箔などの金属箔の場合に錆を防ぐことができる。
【００４３】
図１０に示す接合構造は、図２と同様の積層シート１１の側端縁を垂直にカットし、その切断端面２０、２１同士を突き合わせ、継ぎ目部２３の内面側に補強層２２を設けたものである。内層１７、中間層１８、外層１９および補強層２２は図２の場合と同じ材料が用いられる。前述と同じように、補強層２２は溶融ポリエステルを下ベルト表面に垂らし、上下から積層シート１１の側端縁同士を圧着するときに扁平になる。なおこの実施形態では、上下の加圧力が切断端面２０、２１同士の加圧力にならない。そのため、たとえば平坦な積層シート１１を丸めるためのガイドから受ける反力などの作用により、切断端面同士を押圧させるようにする。
【００４４】
このものも各層同士が当接するので、溶着強度が強い。さらに補強層２２により左右の端縁同士の隙間が塞がれるとともに、しっかりと接合される。また、接合部の厚さが他の部分と実質的に同じであり、接合部の外側の表面が面一であるので好ましい外観を呈する。なお図１０に示す接合構造においても、図９のように上下に補強層を設けることができる。
【００４５】
図１１に示す接合構造は、本発明の範囲外であるが、積層シート１１の両側縁を、互いに対応する向きの傾斜面で斜めにカットし、最内層が鈍角になっている側（図１１では左側）の内面を最内層が鋭角になっている側（図１１では右側）の外面上に重ね合わせて加熱圧着して円筒状に形成する。通常は補強層は設けない。積層シート１１は図２の場合と同様であり、ガラス転移温度が５０℃以上の非結晶性ポリエステルからなる最内層１７、ガスバリア性を有する中間層１８およびポリオレフィンからなる最外層１９を備えている。
【００４６】
このものは直接接している部分はポリオレフィンとポリエステルであるので、溶着強度が弱い。しかし上下から加熱・加圧することにより、上側の側縁のポリオレフィンからなる最外層１９の先端部が、下側の側縁のポリオレフィンからなる最外層１９の表面に押しつけられ、その部分で溶着される。同様に、下側の側縁のポリエステルからなる最内層１７の先端部が、下側の側縁のポリエステルからなる最内層１７の表面に押しつけられ、その部分でも溶着される。それにより左右の側縁がしっかりと溶着される。さらに各切断端面２０、２１は相手側の差外表面または内表面に密接されて溶着されるので、中間層１８が外部に露出せず、腐蝕のおそれが少ない。このものは図３や図１０の突き合わせによる接合構造とは異なり、重ね合わせにより接合しているので、接合部の厚さが厚い。そのため補強層を設けない方が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の製造法の一実施形態における溶着工程を示す断面図である。
【図２】 その製造法における溶着前の接合構造を示す要部断面図である。
【図３】 その製造法における溶着前の接合構造を示す要部断面図である。
【図４】 図１の溶着工程で得られた胴部の斜視図である。
【図５】 その胴部の端部に頭部（ショルダー）を形成する工程を示す縦断面図である。
【図６】 その工程で得られたチューブ容器の断面図である。
【図７】 本発明に関わる積層シートの他の実施形態を示す拡大断面図である。
【図８】 本発明に関わる積層シートのさらに他の実施形態を示す拡大断面図である。
【図９】 本発明のチューブ容器の実施形態の溶着後の接合構造を示す、要部断面図である。
【図１０】 本発明のチューブ容器のさらに他の実施形態の溶着後の接合構造を示す要部断面図である。
【図１１】 本発明の範囲外のチューブ容器の溶着前の接合構造を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１０ 溶着装置
１１ 積層シート
１２ マンドレル
１３ 下ベルト
１４ 加熱装置
１５ 上ベルト
１６ 溶融ポリエステル
１７ 内層（最内層）
１８ 中間層
１９ 外層（最外層）
２０、２１ 切断端面
２２ 補強層
２３ 継ぎ目部
２４ 胴部
２５ 金型
２６ 空洞部
２７ 肩部
２８ 口部
２９ 頭部
３０ チューブ容器
３１ 第１ポリエチレン層
３２ ホワイトポリエチレン層
３３ 第２ポリエチレン層
３４ アルミニウム箔
３５ 第３ポリエチレン層
３６ 非晶質ポリエステル層
Claims (9)
- ガラス転移温度が５０℃以上の非結晶性ポリエステルからなる最内層、ガスバリア性を有する中間層およびポリオレフィンからなる最外層を備えた積層シートの両側縁を、互いに対応する向きの傾斜面で斜めにカットし、上に乗る側をいくらか上向きにずらせて、傾斜面同士を突き合わせ、内面側の継ぎ目部分に沿って溶融ポリエステルを垂らして加熱圧着することにより、円筒状の胴部に形成すると共に、固定したポリエステルによる補強層により左右の継ぎ目部分を塞いで連続させたことを特徴とするチューブ容器。
- ガラス転移温度が５０℃以上の非結晶性ポリエステルからなる最内層、ガスバリア性を有する中間層およびポリオレフィンからなる最外層を備えた積層シートの両側縁を垂直にカットし、切断端面同士を突き合わせ、最内層の継ぎ目部分に沿って、溶融ポリエステルを垂らして加熱圧着することにより、円筒状の胴部に形成すると共に、固定したポリエステルによる補強層により左右の継ぎ目部分を塞いで連続させたことを特徴とするチューブ容器。
- 前記最内層の材質が、エチレングリコールとテレフタール酸またはテレフタール酸ジメチルとの縮合重合によるホモポリマーからなる非結晶ポリエステルである請求項１または２記載のチューブ容器。
- 外側から、ポリエチレン／ホワイトポリエチレン／ポリエチレン／アルミニウム箔／ポリエチレン／非結晶性ポリエステル樹脂の順に積層している積層シートから形成した胴部を有する請求項１、２または３記載のチューブ容器。
- 外側から、ポリエチレン／ホワイトポリエチレン／ポリエチレン／アルミニウム箔／非結晶性ポリエステル樹脂の順に積層している積層シートから形成した胴部を有する請求項１、２または３記載のチューブ容器。
- アルミニウム箔とポリエチレンとの間に接着層が介在されている請求項４または５記載のチューブ容器。
- 前記胴部の上端に、ガラス転移温度が約５０℃以上のポリエステル樹脂のみを用いて構成された頭部を設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６のいずれかに記載のチューブ容器。
- ガラス転移温度が５０℃以上の非結晶性ポリエステルからなる最内層、ガスバリア性を有する中間層およびポリオレフィンからなる最外層を備えた積層シートの両側縁を、互いに対応する向きの傾斜面でカットし、上に乗る側をいくらか上向きにずらせて、傾斜面同士を突き合わせ、内面側の継ぎ目部分に沿うように、上下から挟み着ける金属または合成樹脂性のベルトのうち、下側のベルト表面に、溶融ポリエステルを垂らし、その上下のベルトで加熱加圧して、両側縁同士を接着することにより円筒状の胴部を形成し、ついで、その胴部の一端に合成樹脂製の頭部を成形・接着することを特徴とするチューブ容器の製造法。
- ガラス転移温度が５０℃以上の非結晶性ポリエステルからなる最内層、ガスバリア性を有する中間層およびポリオレフィンからなる最外層を備えた積層シートの両側縁を垂直にカットし、切断端面同士を突き合わせ、最内層の継ぎ目部分に沿うように、上下から挟み着ける金属または合成樹脂性のベルトのうち、下側のベルト表面に、溶融ポリエステルを垂らし、その上下のベルトで加熱加圧して、両側縁同士を接着することにより円筒状の胴部を形成し、ついで、その胴部の一端に合成樹脂製の頭部を成形・接着することを特徴とするチューブ容器の製造法。
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