JP4662444B2 - チューブ容器の肩部および口頸部に一体化成形して用いる上部部材の製造方法、およびその製造方法で製造された上部部材を用いたチューブ容器 - Google Patents
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このようなチューブ容器は、用途の拡大に伴って充填される内容物も多様化し、内容物の保存性を向上させるため、チューブ容器のガスバリヤー性を高めることが求められるようになり、例えば、ラミネートチューブ容器などで、胴部をアルミニウム箔などのガスバリヤー性材料を積層した積層シートで形成すると共に、胴部の一端に一体化成形して形成する肩部および口頸部のうち、肩部の内面にロンデル部材と呼ばれるアルミニウム箔の両面にポリエチレンなどの熱接着性樹脂を積層した複合シートを円形に打ち抜き、且つその中心部に口頸部に相当する穴を設けたドーナッツ形の部材を笠状に成形して挿入し、一体化成形して作製したチューブ容器が使用されていた(例えば、特許文献1参照)。
しかし、前記のようなチューブ容器でも、口頸部に関しては、成形樹脂の厚みが厚いものの、特にガスバリヤー性の向上対策が採られておらず、且つチューブ容器に充填される内容物は、ペースト状物など流動性の低いもの多いため、酸素などの影響を受けやすい内容物の場合は、保存中に口頸部に充填されている内容物が変色、或いは変質し、使用の開始時にこれが押し出されるため、更に、口頸部に対しても、ガスバリヤー性を向上させることが要望されるようになった。
しかし、このようなチューブ容器でも、特許文献2に記載された発明のチューブ容器では、肩部および口頸部にガスバリヤー性を付与するインサート部材を胴部の一端に一体化成形する際、最初に肩部および口頸部の内側成形部を熱融着性樹脂で一体化成形して設けた後、その外面にインサート部材を被せて装着し、次いで、その外面に外側成形部を熱融着性樹脂で一体化成形して形成しているため、2段階の成形が必要となり、製品の完成度は高められるものの、設備費の増大に加えて生産性の低下があり、製造コストが高くなる問題があった。
即ち、請求項1に記載した発明は、チューブ容器の肩部とそれに連続する口頸部の内面に一体化成形して用いられるチューブ容器の上部部材の製造方法であって、少なくとも下記(1)〜(7)に記載された工程を含むことを特徴とするチューブ容器の上部部材の製造方法からなる。
(1)アルミニウム箔の両面にポリオレフィン系樹脂フィルムを貼り合わせた複合シートを所定の寸法の円形に打ち抜いて、円形の複合シートを作製する工程。
(2)前記円形の複合シートを、第1の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、外縁部を笠状に成形すると同時に中心部を筒部と頂部からなる有頂筒状に成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第1の成形体を得る工程。
(3)前記第1の成形体を、第2の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、筒部の径を小さくして所定の径に成形すると同時に、筒部の長さを増大させて所定の長さに成形しながら笠状部の面積を増大させるように成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第2の成形体を得る工程。
(4)前記第2の成形体を、第3の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、更に筒部の径を小さくして所定の径に成形すると同時に、筒部の長さを増大させて所定の長さに成形しながら笠状部の面積を増大させるように成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第3の成形体を得る工程。
(5)前記第3の成形体を、第4の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、更に筒部の径を小さくして所定の径に成形すると同時に、筒部の長さを増大させて所定の長さに成形し、且つ笠状部の面積を更に増大させるように成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第4の成形体を得る工程。
(6)前記第4の成形体を、第5の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、筒部の上端の角部および笠状部の周縁の形状を最終設定形状に成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第5の成形体を得る工程。
(7)前記第5の成形体を、所定の外周寸法になるように外周をトリミングして、最終形態の上部部材を得る工程。
また、上部部材のプレス成形は、常温、即ち、冷間プレス方式で前記工程(2)〜(6)までの5段階で徐々に行っているので、特に問題なく成形できるが、複合シートのアルミニウム箔の両面にラミネートされたポリオレフィン系樹脂フィルムは、成形による歪みを有しているので、特に成形後の上部部材を長期保管するような場合には、上部部材の成形後に、使用した樹脂の融点以下の温度で加熱処理を行って熱固定することができる。
(1)アルミニウム箔の両面にポリオレフィン系樹脂フィルムを貼り合わせた複合シートを所定の寸法の円形に打ち抜いて、円形の複合シートを作製する工程。
(2)前記円形の複合シートを、第1の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、外縁部を笠状に成形すると同時に中心部を筒部と頂部からなる有頂筒状に成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第1の成形体を得る工程。
(3)前記第1の成形体を、第2の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、筒部の径を小さくして所定の径に成形すると同時に、筒部の長さを増大させて所定の長さに成形しながら笠状部の面積を増大させるように成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第2の成形体を得る工程。
(4)前記第2の成形体を、第3の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、更に筒部の径を小さくして所定の径に成形すると同時に、筒部の長さを増大させて所定の長さに成形しながら笠状部の面積を増大させるように成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第3の成形体を得る工程。
(5)前記第3の成形体を、第4の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、更に筒部の径を小さくして所定の径に成形すると同時に、筒部の長さを増大させて所定の長さに成形し、且つ笠状部の面積を更に増大させるように成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第4の成形体を得る工程。
(6)前記第4の成形体を、第5の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、筒部の上端の角部および笠状部の周縁の形状を最終設定形状に成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第5の成形体を得る工程。
(7)前記第5の成形体を、所定の外周寸法になるように外周をトリミングして、最終形態の上部部材を得る工程。
また、前記胴部の一端に、前記上部部材を用いて肩部とそれに連続する口頸部を一体化成形する方法は、コンプレッション成形法によるのが金型の作製も容易で簡便であるが、射出成形法を用いて一体化成形することもできる。
(a)上部部材のプレス成形に用いる複合シートを、アルミニウム箔の両面にポリオレフィン系樹脂フィルムを貼り合わせた複合シートを用いているので、その貼り合わせをドライラミネーション法で行うことができ、使用する接着剤の選定により、成形適性を損なうことなくラミネート強度に優れた複合シートを得ることができる。
また、複合シートの中間層にアルミニウム箔を用いているのでガスバリヤー性に優れた上部部材を得ることができる。
(b)上部部材のプレス成形が、前記工程(2)〜(6)までの5段階で徐々に行われると同時に、常温で行われるので、全体が比較的均一な厚みで成形され、部分的な歪みの差も少なく安定した状態に成形することができる。
また、成形が常温で行われるため、成形金型の加熱装置、温度調節装置なども不要であり、金型の耐熱安定性、耐久性などを考慮する必要もないので、成形金型など成形装置を低コストで作製することができる。
(c)成形後の上部部材の形状は、前述したように、口頸部を有頂筒状に成形することを基本としているので、チューブ容器に一体化成形した後、口部をアルミシール材などで封止する必要もなく、優れたガスバリヤー性を付与することができる。
即ち、チューブ容器の胴部をガスバリヤー性を有する多層積層体で形成すると共に、肩部とそれに連続する口頸部も、その内側の面に、アルミニウム箔の両面にポリオレフィン系樹脂フィルムを貼り合わせてなる複合シートを、請求項1に記載した製造方法で予め肩部とそれに連続する口頸部の内面形状に合わせて成形した上部部材を挿入し、その外側に、外側成形樹脂を用いて一体化成形して形成しているので、チューブ容器全体のガスバリヤー性を向上できると同時に、製造コストの上昇も抑制することができ、ガスバリヤー性に優れると共に、経済性にも優れたチューブ容器を提供することができる。
また、前記胴部の多層積層体の両面、および上部部材の複合シートの両面、そして、肩部とそれに連続する口頸部の外側成形樹脂のそれぞれに、同系統のポリオレフィン系樹脂を用いることにより、上部部材とその外側成形樹脂との間はもとより、胴部と肩部およびそれに連続する口頸部との間も一体化成形により強固に熱溶着させることができる。
図1は、本発明のチューブ容器の肩部とそれに連続する口頸部に一体化成形して用いる上部部材の製造方法の工程を説明する図であり、工程別の上部部材の形状を正面図で示したものである。但し、工程(7)の第5の成形体の外周をトリミングする工程は省略して示した。
図2は、本発明のチューブ容器の一実施例の構成を示す要部の断面図である。
尚、本発明は、その要旨を超えない限り、これらの図面に限定されるものではない。
工程(3)では、前記第1の成形体11を、第2の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、筒部2の径を小さくして所定の径に成形すると同時に、筒部の長さを増大させて所定の長さに成形しながら笠状部1の面積を増大させるように成形し、第2の成形体12を作製し、工程(4)では、前記第2の成形体12を、第3の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、更に筒部2の径を小さくして所定の径に成形すると同時に、筒部の長さを増大させて所定の長さに成形しながら笠状部1の面積を増大させるように成形して第3の成形体13を作製し、次いで、工程(5)では、最終形状の上部部材に近づけるため、前記第3の成形体13を、第4の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、更に筒部2の径を小さくして所定の径に成形すると同時に、筒部2の長さを増大させて所定の長さに成形し、且つ笠状部1の面積を更に増大させるように成形して第4の成形体14を作製する。
そして、工程(6)では、前記第4の成形体14を、第5の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、図示したように、筒部2の上端の角部に傾斜を付けると共に、笠状部1の周縁部の形状を、一端傾斜を大きくした後、その下端に略水平な部分を有する最終設定形状に成形し、第5の成形体15を作製するものである。
尚、更に、工程(7)として、前記第5の成形体15を、所定の外周寸法になるように外周をトリミングして最終形態の上部部材とする工程が含まれるが、その形状が前記第5の成形体15と近似するため、図示することを省略した。
図2に示したチューブ容器100は、筒状の胴部50をガスバリヤー性を有する多層積層体で形成し、胴部50の上部の開口部に、肩部とそれに連続する口頸部60を一体化成形する際に、その内側の面に、前記工程(1)〜(7)に記載した製造方法で製造された上部部材70を挿入し、図示したように、その頂部の中心部を除く外側の面と周囲の端部を覆うように外側成形樹脂80をコンプレッション成形法または射出成形法で形成し、一体化成形して構成したものである。
只、絵柄等の印刷層を設ける位置は、外側から見える位置であれば特に限定はされず、多層積層シートを筒状に熱接着した時、外側のポリオレフィン系樹脂層の表面、即ち、最外層となる位置に設けることもできる。また、中間層に設ける場合でも、ガスバリヤー層が不透明な場合はガスバリヤー層の外側の面に限定されるが、ガスバリヤー層が透明な場合はガスバリヤー層の外側の面でも内側の面でもいずれでもよい。
上記多層積層シートの構成を、筒状に熱接着した時の外側から順に示すと、以下のような構成に分類される。
(イ)ポリオレフィン系樹脂層/接着層/二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルムと記載する)・絵柄等の印刷層/接着層/透明または不透明なガスバリヤー層/接着層/ポリオレフィン系樹脂層
(ロ)ポリオレフィン系樹脂層/接着層/透明なガスバリヤー層・絵柄等の印刷層/接着層/ポリオレフィン系樹脂層
(ハ)絵柄等の印刷層・ポリオレフィン系樹脂層/接着層/透明または不透明なガスバリヤー層/接着層/ポリオレフィン系樹脂層
ポリオレフィン系樹脂自体は、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)のほか、アイオノマー、シングルサイト系触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体、ポリプロピレンまたはその共重合体などを使用することができる。
透明なガスバリヤー層としては、例えば、エチレン−ビニルアルコール共重合体、MXD6(ポリメタキシリレンアジパミド)などのガスバリヤー性樹脂を製膜したフィルムや、ポリ塩化ビニリデンの塗布液を透明な基材フィルムに塗布して塗膜層を形成したポリ塩化ビニリデンコートフィルム、そして、アルミナ、シリカ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ITOなどの無機酸化物を透明な基材フィルムに蒸着した無機酸化物の蒸着フィルムなどを使用することができる。
不透明なガスバリヤー層としては、アルミニウム箔などの金属箔や、アルミニウムなどの金属を基材フィルムに蒸着した金属蒸着フィルムを使用することができる。
また、これらの無機酸化物の蒸着層は、その接着性を向上させ、或いは亀裂などの損傷を防止して優れたガスバリヤー性を有効に発揮させるため、その上下の面に接着性向上層、保護層、ガスバリヤー性向上層などの目的で、反応型アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シランカップリング剤を含有させたアクリル系樹脂、金属アルコキシドを含有させた水溶性高分子、エチレン−ビニルアルコール共重合体などの樹脂層を設けて複合層としてガスバリヤー層を形成することができる。
この場合、中間層のガスバリヤー性樹脂には、エチレン・ビニルアルコール共重合体(EVOH)を好適に使用できるが、MXD6やポリ塩化ビニリデンなどの樹脂も使用することができる。これらのガスバリヤー性樹脂層と両側のポリオレフィン系樹脂層との間には、必要に応じて接着性を向上させるための接着性樹脂層を設けることができる。
この点は、前記のように胴部50をガスバリヤー性を有する多層積層シートを筒状に熱接着して作製する場合でも、絵柄等の印刷層を胴部の最外層に設ける構成を採ることにより、同様な効果を得ることができる。
只、コンプレッション成形や射出成形のために加熱溶融された樹脂の熱を利用して、胴部50の端縁部および上部部材70に熱溶着させることから、外側成形樹脂80には溶融温度の高いポリオレフィン系樹脂を使用することが好ましく、前記必要性能を兼備させるためには、中密度ポリエチレンまたは高密度ポリエチレンを使用することがより好ましい。
〔1〕胴部50は、下記の構成の多層積層シートを用いて、直径が38mm、長さが160mmの円筒形に熱接着して作製した。
(多層積層シートの構成)
無延伸直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(厚み150μm)/接着剤/PETフィルム(厚み12μm)・絵柄等の印刷層/接着剤/アルミニウム箔(厚み9μm)/接着剤/無延伸直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(厚み150μm)
上記各フィルムの貼り合わせはドライラミネーション法で行い、接着剤には二液硬化型ポリウレタン系接着剤を用いたものである。
〔2〕上部部材70は、厚み50μmのアルミニウム箔の両面に、それぞれ厚み150μmの無延伸中密度ポリエチレンフィルムを二液硬化型ポリウレタン系接着剤を用いてドライラミネーション法で貼り合わせた複合シートを用いて、請求項1に記載した製造方法で、笠状部(肩部)の中心部に有頂筒状の口頸部を有する形状に作製した。
〔3〕肩部とそれに連続する口頸部60の外側成形樹脂80には、高密度ポリエチレン(HDPE)を用いた。
上記の胴部50と上部部材70および外側成形樹脂(HDPE)を用いて、コンプレッション成形法により、胴部50の上部の開口部に、その内側に上部部材70を挿入して肩部とそれに連続する口頸部60を外側成形樹脂80で一体化成形してチューブ容器を作製した。
前記実施例1のチューブ容器の構成において、上部部材70の形状のみを、従来のロンデル部材と同様に、肩部のみに挿入される形状に変更して一体化成形したほかは、総て実施例1と同様に作製して比較例1のチューブ容器を作製した。
前記実施例1のチューブ容器の構成において、上部部材70を取り除き、外側成形樹脂80の高密度ポリエチレンのみで肩部とそれに連続する口頸部を一体化成形したほかは、総て実施例1と同様に作製して比較例2のチューブ容器を作製した。
以上のように作製した実施例1、2および比較例1、2のチューブ容器について、そのガスバリヤー性を評価するため、それぞれのチューブ容器の一個当たりの酸素透過度と水蒸気透過度を測定した。
尚、測定方法は、酸素透過度は、JIS−K7126 プラスチックフィルム及びシートの気体透過度試験方法〔B法(等圧法)〕を準用し、水蒸気透過度は、JIS−K7129 プラスチックフィルム及びシートの水蒸気透過度試験方法〔B法(赤外センサー法)〕を準用した。
また、比較例1、2のチューブ容器については、口部が開口しているので、厚み40μmのアルミニウム箔を芯材としてその両面に厚み50μmの無延伸中密度ポリエチレンフィルムを貼り合わせたシール材を口部に熱接着して封止したものを測定試料とした。
酸素透過度 [単位: cc/(1個・24h ・atm)、23℃、40%RH]
実施例1 0.001〜0.002
実施例2 0.001〜0.002
比較例1 0.011〜0.017
比較例2 0.059〜0.065
実施例1 0.001以下
実施例2 0.001以下
比較例1 0.002〜0.003
比較例2 0.002〜0.004
また、上記のガスバリヤー性の測定とは別に、実施例1、2のチューブ容器について、その口部を閉鎖している上部部材70の突き破りによる開封性を、既成のキャップに設けられた突き刺し突起で突き刺して開封したところ、いずれも容易に開封することができ、口部の開封性は良好であった。
2 筒部
3 頂部
4 肩部
5 口頸部
10 円形の複合シート
11 第1の成形体
12 第2の成形体
13 第3の成形体
14 第4の成形体
15 第5の成形体
50 胴部
60 肩部とそれに連続する口頸部
70 上部部材
80 外側成形樹脂
100 チューブ容器
Claims (2)
- チューブ容器の肩部とそれに連続する口頸部の内面に一体化成形して用いられるチューブ容器の上部部材の製造方法であって、少なくとも下記(1)〜(7)に記載された工程を含むことを特徴とするチューブ容器の上部部材の製造方法。
(1)アルミニウム箔の両面にポリオレフィン系樹脂フィルムを貼り合わせた複合シートを所定の寸法の円形に打ち抜いて、円形の複合シートを作製する工程。
(2)前記円形の複合シートを、第1の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、外縁部を笠状に成形すると同時に中心部を筒部と頂部からなる有頂筒状に成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第1の成形体を得る工程。
(3)前記第1の成形体を、第2の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、筒部の径を小さくして所定の径に成形すると同時に、筒部の長さを増大させて所定の長さに成形しながら笠状部の面積を増大させるように成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第2の成形体を得る工程。
(4)前記第2の成形体を、第3の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、更に筒部の径を小さくして所定の径に成形すると同時に、筒部の長さを増大させて所定の長さに成形しながら笠状部の面積を増大させるように成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第3の成形体を得る工程。
(5)前記第3の成形体を、第4の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、更に筒部の径を小さくして所定の径に成形すると同時に、筒部の長さを増大させて所定の長さに成形し、且つ笠状部の面積を更に増大させるように成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第4の成形体を得る工程。
(6)前記第4の成形体を、第5の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、筒部の上端の角部および笠状部の周縁の形状を最終設定形状に成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第5の成形体を得る工程。
(7)前記第5の成形体を、所定の外周寸法になるように外周をトリミングして、最終形態の上部部材を得る工程。 - 筒状の胴部の一端に、肩部とそれに連続する口頸部が一体化成形されてなるチューブ容器において、胴部がガスバリヤー性を有する多層積層体で形成され、肩部とそれに連続する口頸部が、その内側の面に配置されたアルミニウム箔の両面にポリオレフィン系樹脂フィルムを貼り合わせてなる複合シートを予め肩部とそれに連続する口頸部の内面形状に合わせて成形された上部部材と、その外側を覆って一体化成形された外側成形樹脂とで形成されると共に、該上部部材に用いる複合シートのアルミニウム箔の厚みが40〜90μmであり、且つ該上部部材が、少なくとも下記(1)〜(7)に記載された工程を含む製造方法で製造されたものであることを特徴とするチューブ容器。
(1)アルミニウム箔の両面にポリオレフィン系樹脂フィルムを貼り合わせた複合シートを所定の寸法の円形に打ち抜いて、円形の複合シートを作製する工程。
(2)前記円形の複合シートを、第1の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、外縁部を笠状に成形すると同時に中心部を筒部と頂部からなる有頂筒状に成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第1の成形体を得る工程。
(3)前記第1の成形体を、第2の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、筒部の径を小さくして所定の径に成形すると同時に、筒部の長さを増大させて所定の長さに成形しながら笠状部の面積を増大させるように成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第2の成形体を得る工程。
(4)前記第2の成形体を、第3の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、更に筒部の径を小さくして所定の径に成形すると同時に、筒部の長さを増大させて所定の長さに成形しながら笠状部の面積を増大させるように成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第3の成形体を得る工程。
(5)前記第3の成形体を、第4の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、更に筒部の径を小さくして所定の径に成形すると同時に、筒部の長さを増大させて所定の長さに成形し、且つ笠状部の面積を更に増大させるように成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第4の成形体を得る工程。
(6)前記第4の成形体を、第5の雌雄の成形型を用いて常温でプレス成形により、筒部の上端の角部および笠状部の周縁の形状を最終設定形状に成形し、笠状部の中心に有頂筒部を有する第5の成形体を得る工程。
(7)前記第5の成形体を、所定の外周寸法になるように外周をトリミングして、最終形態の上部部材を得る工程。
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- 2005-02-17 JP JP2005041295A patent/JP4662444B2/ja active Active
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