JP5942001B1 - 閉鎖型チューブの頭部形成方法、開口部閉鎖材及び閉鎖型チューブ容器。 - Google Patents

Abstract

【課題】閉鎖材における凸状の先端部分近傍及び＼又は肩部における破れを防止する。【解決手段】本発明は、長尺の閉鎖材用原反を連続して送り出す工程と、垂直方向に送り出された閉鎖材用原反を水平方向に移動する打抜型を打ちつけ受型内に深絞り加工すると共に中央に凸部を有する閉鎖材を打ち抜き形成する工程と、当該工程において形成される閉鎖材の肩部における打抜型表面と受型の接触時のクリアランスが、閉鎖材の外周フランジ部における打抜型表面と受型の接触時のクリアランスよりも大きく調整されていることを特徴とする閉鎖型チューブの頭部形成方法である。【選択図】図２

Description

本発明は、食品、調味料、化粧品、薬剤、歯磨き、接着剤、クリームなどの収納に用いられるチューブ容器の頭部において、ガスバリヤ性を高めるために閉鎖材が使用された閉鎖型チューブの頭部形成方法及びチューブ容器の頭部構造である。

従来、食品、医薬品、工業用品、染毛料などを収納するチューブ容器に関して、内容物の変性防止等の観点から閉鎖型頭部を有するチューブ容器が開発されている。このようなチューブ容器は、例えばアルミチューブ、ラミネートチューブと呼ばれるタイプのものが代表的で、前者はキャビティ内にアルミスラグを入れ、マンドレルをキャビティ内に侵入させることによりアルミスラグをプレスすることにより頭部と胴体部とが一体となったアルミチューブが得られる（特許文献１）。後者は、予め平板状の積層シートを筒状に丸めてサイドシームにより筒状の胴体部を形成した後、この胴体部に口頭部を取り付けることによってラミネートチューブが得られる。ラミネートチューブにおける胴体部の裁断及び溶接方法については、特許文献２に記載されており、胴体部に口頭部を取り付ける頭部成形方法としては、特許文献３に示すようなコンプレッション法等が挙げられる。

ここで、食品、医薬品、工業用品、染毛料などを収納するチューブ容器には内容物保護性が要求される。すなわち外部からの酸素の侵入による内容物の酸化、内容物に含まれる揮発成分が外部へ飛散することを懸念するガスバリア性及び遮光性が問題となる。アルミチューブは開口部に閉鎖膜を伴った口頭部と胴体部とを高い内容物保護性を有するアルミニウムによって一体成形するため、内容物保護性については十分に要求特性を満たすことになる。
しかし、ラミネートチューブの場合は、コンプレッション法によって成形される口頭部の材料が可塑化プラスチック材料であることや、胴体部と口頭部とが一体成形されていないこと等が、内容物保護性についての懸念材料となっている。すなわち、ラミネートチューブの胴体部の内外層を構成する材料としては、熱加工性、化学的安定性、柔軟性、耐水性、汎用性、安全衛生性、材料コストの面等から、ポリオレフィン系樹脂、特に商業ベースではポリエチレンが用いられており、口頭部の材質としては胴体部との接着性の観点からポリエチレンが使用されることが多く、この部分の内容物保護性が問題となるのである。さらに内容物を保護するために閉鎖膜が形成されることが多いが、口頭部をポリエチレンによって閉鎖すると、使用時に開封するのが困難となることから、口頭部の開口部を別部材で閉鎖する必要性も生じる。上記観点より、高い内容物保護性が要求される医薬品を収納するチューブ容器としては、アルミチューブが用いられているのが現状であるが、アルミチューブはラミネートチューブに比較して復元力が弱いため使用時の変形による使いづらさや、印刷性に劣るといった問題があることから、当業界内ではラミネートチューブに対する需要も高い。

そこで近年、ラミネートチューブの内容物保護性について種々の工夫がなされている。例えば、ラミネートチューブの胴体部に関しては、積層シートの中間層にアルミニウム、無機酸化物蒸着フィルムあるいはＥＶＯＨ等のハイバリア性プラスチック材料等を用いることで内容物保護性を付与する。さらに、口頭部に関しては、口頭部の内側にアルミニウム製の中間部材を装入したり（特許文献４）、カップ状閉鎖材を有した、いわゆるメンブランチューブと呼ばれるものが開発されている（特許文献５）。
かかるメンブランチューブは、リシールが困難なことから改ざん防止という観点からも優れている。このラミネートチューブの製造方法は、Ａｌ箔等を芯材としたラミネート原反から深絞り加工によりカップ状の閉鎖材を作成し、この閉鎖材をマンドレルの先端である繋止部に嵌着する。閉鎖材のマンドレルへの嵌着に際しては、予めカップ状に成形された閉鎖材の凸部の内径を、マンドレルの先端である繋止部の外径よりやや小さくなるように成形し、マンドレルの繋止部に閉鎖材の凸部を無理バメすることにより、閉鎖材のもつ弾力、反撥力、デッドホールド性と摩擦力を利用してマンドレルに閉鎖材を脱落しないように保持せしめる。このようにしてマンドレルの先端に構造的に一体化せしめるように嵌着させた後、キャビティ内に定置された溶融樹脂を押圧し、ホールピンにて口頭部における開口部を形成しながらチューブ胴体部に閉鎖型頭部を成形するコンプレッション法が公知である。

このようにして製造される閉鎖型チューブ容器は、収納された内容物を使用する際に、まず針状物にて口頭部の開口部内に露出する閉鎖材の凸部先端面を突き破る必要がある。ここで閉鎖材には深絞り加工などに耐え得るための強度が必要であるため、針状物によって閉鎖材を突き破るための力が、その閉鎖材と口頭部との接合力よりも大となることがあり、閉鎖材がチューブ容器内部へ落ち込むという問題があった。すなわち閉鎖材には、（ｉ）深絞り加工に耐え得ること、（ii）深絞り加工後のコンプレッション工程における形状維持性が十分であること、（iii）針状物によって確実に開封できること、といった機能特性が要求されており、中でも（ｉ）と（iii）はトレードオフの関係を有している。

また、閉鎖材と口頭部との接合力を強化するために、閉鎖材の口頭部裏面に閉鎖材の凸部外周面を食い込ませる構造も知られていた（特許文献６参照）。このような閉鎖材は、深絞り加工において閉鎖材の凸部外周面に外方へ向かって突出部を形成した後、マンドレルに閉鎖材を嵌着し、コンプレッション法により口頭部が形成されていた。しかし、予め閉鎖材の凸部外周面に突出部を形成する工程が必要であり、また突出部を機械成形する際に突出部の先端が脆弱化したり、場合によっては破れることもあった。さらにコンプレッション法による口頭部形成の際に、閉鎖材の凸部外周面から外方へ向って形成されている突出部が邪魔となり、溶融樹脂が口頭部の先端側へうまく回りこまないという問題点もあった。
このような問題を解決するために、閉鎖型チューブの頭部形成方法が開発された（特許文献７）。この発明により、溶融樹脂が口頭部の先端側へ回りこまないという問題は解決されたが、新たに閉鎖型チューブの頭部構造に使用される閉鎖材における凸状の先端部分近傍及び＼又は肩部に破れが発生するという問題が発生した。

特開２００５−１６１３７０号公報 特公昭６１−２４８９号公報 特公昭６４−７８５０号公報 特公平３−２０３３７号公報 特開２００２−１９２５４６号公報 実開昭６２−６９４３８号公報 特許第４４１５０４８号公報

本発明者は、閉鎖材における凸状の先端部分近傍及び＼又は肩部に破れが発生する原因が、打抜型を閉鎖材用原反に打ちつけて受型に引き込む際の抵抗力と摩擦にあることを突き止めた。そこでこのような抵抗力と摩擦を軽減するための方法及び構造を試行錯誤の上に見出した。
さらに本発明は、閉鎖材の凸部先端面の外周部に角幅の細い環状角部を形成し、これを溶融樹脂で包囲するようにして口頭部を形成することによって、閉鎖材の突き破り容易性と脱落防止性とのトレードオフの関係を解決する。

本発明者は、上記課題を解決するために以下の頭部構造を発明した。
（１）マンドレルにチューブを形成する部材を取り付けてターンテーブル上を回転させながら閉鎖型チューブに頭部を形成する方法において、長尺の閉鎖材用原反を連続して送り出す工程と、垂直方向に送り出された閉鎖材用原反を水平方向に移動する打抜型を打ちつけ受型内に深絞り加工すると共に中央に凸部を有する閉鎖材を打ち抜き形成する工程と、当該工程において形成される閉鎖材の肩部における打抜型表面と受型の接触時のクリアランスが、閉鎖材の外周フランジ部における打抜型表面と受型の接触時のクリアランスよりも大きく調整されており、ターンテーブル上に外周方向に水平に配置されたマンドレルにチューブ胴体部を外挿し、当該マンドレルの先端の突起状の繋止部に前記工程で打ち抜き形成された凸部を有するカップ状の閉鎖材を該閉鎖材の凸部先端面の裏側とマンドレルの繋止部先端との間に空間を設けて嵌着した後、水平方向のマンドレルを先端が下方になるように垂直方向に９０°回転させ、ターンテーブル上に設けられた成形型のキャビティ内に溶融樹脂を配置すると共に、当該閉鎖材の凸部先端面の外周より小なる先端外周部を有するホールピンを閉鎖材の凸部先端面に圧接することにより閉鎖材の凸部先端面を襞折りすることによって外周部に環状角部を形成し、マンドレルを成形型のキャビティ内に圧入し溶融樹脂をキャビティ内に押圧充填しつつ環状角部を包囲することによって閉鎖材の取り付けられた口頭部を形成することを特徴とする閉鎖型チューブの頭部形成方法である。

本発明に使用される閉鎖材は、円盤状に加工されており、中央に凸状を有している。閉鎖材の外周フランジ部は、深絞り加工時に薄く折り畳まれるように形成する。そして、外周フランジ部から中央に向って斜め上方に深絞り加工された円周状の肩部は、円周部よりも厚くなるように折り畳んで深絞り加工する。そのような深絞り加工を行うために、閉鎖材の肩部における打抜型表面と受型の接触時のクリアランスを、閉鎖材の外周フランジ部における打抜型表面と受型の接触時のクリアランスよりも大きく調整することとした。このように受型を調整することによって、肩部を外周フランジ部よりも厚く折り畳むことができる。このように受型を調整することによって、閉鎖材用原反が受型に引き込まれる際の抵抗力を軽減することができる。すなわち、深絞り加工時に最も受型の表面と打抜型の表面が接触する面積が大きい部分が、前記閉鎖材の肩部である。そのような閉鎖材の肩部のクリアランスを他の部分より大きく調整しておくことにより、折り畳み部分に隙間が生じ、原反にかかる張力を吸収することができる結果、閉鎖材の肩部や凸状の先端部分近傍における破れを防止することができる。

（２）前記閉鎖材用原反を連続して送り出す工程において、前記打ち抜き形成する箇所の上流側と下流側の二箇所に板ばねを配置し、二箇所の板ばね上に閉鎖材用原反をＺ状に張り渡し、打抜型を受型に打ちつける際に生じる引張応力によって二箇所の板ばね上の閉鎖材用原反が互いに近接することによって深絞り加工における閉鎖材用原反を打ち抜く際に発生する打抜型への抵抗力を軽減させることを特徴とする上記（１）記載の閉鎖型チューブの頭部形成方法である。
閉鎖材用原反を送り出す工程において、打ち抜き加工する箇所を挟んで上流側と下流側の二箇所に板ばねを配置する。この板ばねに閉鎖材用原反を張り渡した上で、その中間点において閉鎖材用原反を打ち抜く。閉鎖材用原反を打抜型で受型内に引き込む際に、閉鎖材用原反が高い張力によって張り渡されていると、打抜型に対して高い抵抗力が発生する。発明者はこのような高い抵抗力が、閉鎖材における凸状の先端部分近傍及び＼又は肩部における破れの原因であることを突き止めた。そこで二箇所の板ばねを張り渡された閉鎖材用原反がＺ状になるように張り渡すことによって、閉鎖材用原反の送りの際に生じる抵抗力によって、板ばね同士を近接させることができる。これによって、張り渡された閉鎖材用原反の張力を軽減し、張力が軽減した状態で打抜型を打ち込むことができる。さらに閉鎖材用原反を打ち抜く際には、原反が受型に引き込まれる作用により、板ばね同士をさらに近接させることができる。これによって、閉鎖材用原反を打ち抜く際に発生する打抜型への抵抗力をより軽減させることができる。その結果、形成される閉鎖材における凸状の先端部分近傍及び＼又は肩部に破れを防止することができる。
また原反を打ち抜いた後、打抜型が閉鎖材用原反から離れることによって、二箇所の板ばねは打抜型による閉鎖材用原反が引き込こまれる力より開放され元の位置に移動する。そして、この際に生じる反発力を利用して次の閉鎖材を打ち抜く状態へ閉鎖材用原反を送ることができる。

（３）前記閉鎖材用原反が、形成された閉鎖材の外周面に相当する表面層を静摩擦係数が０．３０以下の合成樹脂で形成されていることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の閉鎖型チューブの頭部形成方法である。
上記摩擦係数は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２５−１９９９に準拠する滑り度に基づくものであり、スリップテスター（株式会社東洋精機製作所製）によって計測することによって得られた数値範囲である。
また上記合成樹脂としては、静摩擦係数が０．３０以下のポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。ここで、ポリオレフィン系樹脂としては、入手のし易さ、深絞り成形及び加工性の観点から直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）が好ましい。ただし、この他のポリオレフィン系樹脂であっても、静摩擦係数が０．３０以下でチューブ容器の口頭部樹脂とのヒートシール適性があればいずれの樹脂を用いても良い。例えば、低密度ＰＥ、中密度ＰＥ、高密度ＰＥ、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリプロピレン（ＣＰＰ）等が挙げられる。
また、ポリオレフィン系樹脂以外にも、静摩擦係数が０．３０以下でヒートシール適性がある合成樹脂を使用することもできる。例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリルニトリル（ＰＡＮ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）等が挙げられる。
閉鎖材用原反の外周面における摩擦係数を低減することにより、打ち抜き加工の際における、閉鎖材用原反の受型の表面に対する滑り性を向上させることによって、閉鎖材用原反を受型に引き込む際の摩擦量を軽減させることができる。摩擦を軽減させることにより、最終的に得られる閉鎖材の口頭部及び肩部の破れを防止することができる。

また本発明は、前記閉鎖材用原反の巾が、形成される閉鎖型チューブのチューブ直径の３．７倍以下であることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれか一に記載された閉鎖型チューブの頭部形成方法であってもよい。
本発明者は、閉鎖材の破れの原因が、閉鎖材を打ち抜き加工する際に閉鎖材用原反を引き込む際の抵抗値の高さにあることを見出した。このような抵抗力は、打ち抜いた後の閉鎖材用原反の余剰部が大きくなるに従って高くなることを突き止めた。具体的には、３．７倍を超えると打ち抜き加工の際における引き込みの抵抗力が高くなり閉鎖材に破れが発生することを見出した。一方、打ち抜いた後の原反余剰巾が片側１ｍｍ未満になると、原反を連続して打ち抜く際に、原反を連続して送り出す工程において端部が切れてしまい、欠損した閉鎖材が発生する要因になることが分かった。

（４）前記形成された閉鎖材の凸部先端面の裏側とマンドレルの繋止部先端との間隙が、０．５ｍｍ〜５．０ｍｍであることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれか一に記載された閉鎖型チューブの頭部形成方法である。
（５）チューブ容器の開口部を閉鎖するために使用される中央に凸部を有するチューブ容器の開口部閉鎖材において、前記閉鎖材はフランジ部より中央に向って斜め上方に深絞り加工された円筒状の肩部を有し当該肩部より略垂直に立設した凸部を有しており、当該凸部の先端外周面がＲ０．５〜２．０の範囲で曲折し、凸部の上面は平面であることを特徴とするチューブ容器の開口部閉鎖材である。
本発明は、閉鎖材の凸部の先端外周面をＲ０．５〜２．０で曲折する点に特徴を有する。このように数値範囲で曲折することによって、特に閉鎖材の凸部の先端部分近傍における剛性を向上させることができ、その後の閉鎖型チューブ容器の加工工程においても破れにくい閉鎖材を得ることができる。
ここで本発明における上記Ｒ０．５〜２．０は、数値範囲を特定する便宜上、閉鎖材を打ち抜く際の打抜型の先端部分のＲを基準として特定された数値である。完成した閉鎖材における凸部の先端外周面は、打抜型のＲ値を超えることがあり得る。そのため本発明における曲率の最大値であるＲ２．０は、完成した閉鎖材の曲折部を計測すると最大でＲ２．５になる場合があり得る。
（６）上記（５）に記載されたチューブ容器の開口部閉鎖材によって開口部が閉鎖された閉鎖型チューブ容器である。

本発明は、打抜型を閉鎖材用原反に打ちつけて受型に引き込む際の摩擦を軽減することによって、閉鎖材における凸状の先端部分近傍及び＼又は肩部における破れを防止する効果を奏する。
さらに本発明は、閉鎖材の突き破り容易性と脱落防止性を向上させることができる。

本発明に係る閉鎖型チューブの頭部形成方法に使用される工程を説明するためのターンテーブルの平面図である。 本発明に係る打ち抜き工程を説明する断面図である。 深絞り加工後の閉鎖材を示す斜視図である。（ａ）はマンドレルの先端に嵌着される閉鎖材を示し、（ｂ）はコンプレション成形後の口頭部に埋入された状態の環状角部を示す閉鎖材の斜視図である。 閉鎖材用原反を連続して送り出す工程の一部を説明するための概念図である。 平方向のマンドレルを先端が下方になるように垂直方向に９０°回転させる固定を示す概念図である。 チューブ胴体部に頭部を形成するための頭部成型機の断面図である。 チューブ胴体部に頭部を形成するための頭部成型機の断面図である。 本発明に係るチューブ容器における口頭部の構造を示す断面図である。

本発明に係る閉鎖型チューブの頭部形成方法、開口部閉鎖材及び閉鎖型チューブ容器の一例を図面に則して説明する。本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。
図１は本発明に係る閉鎖型チューブの頭部形成方法に使用される工程を説明するためのターンテーブルの平面図である。図１に示す如く、本発明はマンドレルにチューブを形成する部材を取り付けてターンテーブル上を時計回りに回転させながら閉鎖型チューブに頭部を形成する方法である。
符号１は、閉鎖材用原反を打ち抜く工程である。符号２は、符号１で作成された閉鎖材を水平方向に設置され、チューブの胴部を外挿されたマンドレルの先端の突起状の繋止部に符号１の打ち抜き工程で作成された凸部を有するカップ状の閉鎖材を嵌着する工程である。
符号３は、ターンテーブル上に形成された金型にチューブの口頭部を形成するための樹脂を落入する工程である。符号４は、樹脂を圧縮成形しチューブの口頭部を製造する工程である。符号５〜８は、圧縮プレートによる保圧冷却工程であるが、本発明には関連しない技術なので説明を省略する。

符号１の打ち抜き工程においては、図示しない装置によって、垂直方向に連続して送り出された閉鎖材用原反に、水平方向に移動する打抜型を打ちつけることによって閉鎖材を深絞り加工により製造する。この際、形成される閉鎖材の肩部における打抜型表面と受型の接触時のクリアランスが、閉鎖材の外周フランジ部における打抜型表面と受型の接触時のクリアランスよりも大きく調整する点が重要である。
図２は、かかる打ち抜き工程を説明する断面図である。図２に示す如く、打抜型１は芯−鞘構造となっている。芯２のフランジ３には、スペーサー８が設置されている。かかるスペーサー８の枚数を増やすことによって、打ち抜きピン２は矢印方向（図中、左方向）へ移動することにより閉鎖材の凸部を低く形成することができる。
また受型も芯−鞘構造となっており、コア部材１０と外筒部材１１とによって形成されている。外筒部材１１のフランジ部には、スペーサー１２が設置されている。かかるスペーサー１２の枚数を増やすことによって、形成される閉鎖材の外周フランジ部における打抜型表面と受型の接触時のクリアランスＬ₂を、閉鎖材の肩部における打抜型表面と受型の接触時のクリアランスＬ₁より小さくすることができる。

ターンテーブル上には、外周方向に水平に配置されたマンドレルにチューブ胴体部が外挿され、矢印方向に回転する装置が載置されている。符号１の打ち抜き工程は、ターンテーブル上に設けられており、形成された閉鎖材は、図示しないガイドを介して自由落下する。前記チューブ胴体部が外挿されたマンドレルの先端の突起状の繋止部に、落下した凸部を有するカップ状の閉鎖材を嵌着する。この際、閉鎖材の凸部先端面の裏側とマンドレルの繋止部先端との間に空間を設けて嵌着する点に特徴を有する。かかる空間を設けることにより作用効果については後述する。
図３（ａ）は、前記工程によって製造された閉鎖材を示す斜視図である。図３（ａ）に示す如く、本実施形態に係る閉鎖材２２は、中央に凸部を有するチューブ容器の開口部閉鎖材であって、フランジ部２３より中央に向って斜め上方に深絞り加工された円筒状の肩部２４を有し、かかる肩部２４より略垂直に立設した凸部２５を有しており、当該凸部２５の先端外周面２７が、Ｒ０．５〜２．０の範囲で曲折し、凸部２５の上面２８は平面に形成されている。
次に工程４に移行する前に、水平方向のマンドレルを先端が下方になるように垂直方向に９０°回転させる。工程３で、ターンテーブル上に設けられた成形型のキャビティ内に溶融樹脂が配置され、工程４のインジェクション工程に移行する。図５は、かかる工程を説明した図である。図５（ａ）に示す如く、水平方向に配置されたマンドレル５０にはチューブ胴体部５１が外挿され、先端の繋止部５２には閉鎖材５２が嵌着されている。この状態で、図５（ｂ）に示す如く、マンドレルの先端が下方になるように垂直方向に９０°回転させる。

図４は、閉鎖材用原反を連続して送り出す工程の一部を説明するための概念図である。
閉鎖材用原反を連続して送り出す工程においては、前記打ち抜き形成する箇所Ｘの上流側に第一の板ばね４０を配し、下流側に第二の板ばね４１を配置する。二箇所の板ばね４０，４１上に閉鎖材用原反４２をＺ状に張り渡している。
このような構成を採用することによって、閉鎖材用原反４２を連続して送り出す際に、上流側の板ばね４０は下流側へ移動する。同時に下流側の板ばね４１は上流側へ移動する。このように板ばね同士が近接することによって、張り渡された閉鎖材用原反４２の張力は軽減する。この状態で打抜型１を受型２０へ打ち込むことによって、閉鎖材用原反を打ち抜く際に発生する打抜型への抵抗力を軽減させることができる。
その後、閉鎖材用原反を打ち抜く際には、原反が移動した打抜型１’によって受型２０に引き込まれる作用により、板ばね４０はさらに下流側へ板ばね４０’の位置まで移動する。同時に下流側の板ばね４１は上流側へ板ばね４１’の位置まで移動する。このような作用によって、閉鎖材用原反を打ち抜く際に発生する打抜型への抵抗力をより軽減させることができる。
また原反を打ち抜いた後、打抜型１’が閉鎖材用原反から離れ元の打抜型１の位置に戻るため、二箇所の板ばねは打抜型１’による閉鎖材用原反が引き込こまれる力より開放され元の位置４０，４１に移動する。そして、この際に生じるばねの反発力を利用して、新しい閉鎖材を打ち抜く工程へ閉鎖材用原反を送ることができる。

閉鎖材用原反は、合成樹脂シートによって構成されるのが好ましい。特に外気に触れる表面層は、形成された閉鎖材の外周面に相当する表面層に対して静摩擦係数が０．３０以下の直鎖状低密度ポリエチレン等を使用するのが好ましい。
一方、内面層には２軸延伸ポリエステルフィルム等を用いることができる。ポリエステルとしては、入手のし易さや強靭であること等の理由からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好ましいが、この他にポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなども使用することができる。又、ポリエステルフィルム以外でも強靭性に優れる２軸延伸ナイロン系フィルム等を用いる事もできる。

図６及び図７は、コンプレッション法を用いたチューブ胴体部に口頭部を形成するための頭部成型機の断面図である。図６（ａ）に示すように、外周面にチューブ胴体部７２が被着されたマンドレル６０先端の突起状の繋止部６１に、上述した深絞り加工により成形されたカップ状の閉鎖材６２を嵌着する。この際に、閉鎖材６２の嵩高さをマンドレル６０の繋止部６１の高さより大きく形成してあるので（ｌ₁）、閉鎖材６２の凸部先端面の裏側とマンドレル６０の繋止部６１先端との間に空間Ｐが形成される。ここで空間Ｐを形成するｌ₁の最大長は、チューブ径、マンドレル先端径、閉鎖材の深さ及び口頭部のデザイン等に依存し、一般的にはチューブ径が大きいほどｌ₁を大きく設定するが、０．５〜５．０ｍｍが望ましい。より好ましくは、１．０〜３．５ｍｍである。０．５ｍｍ未満では、環状角部の角長が短くなり、５．０ｍｍを越えると環状角部の襞折りが困難となるか、口頭部の表面に環状角部の先端が突出してしまうおそれがある。

また成型機のキャビティ６５内に溶融樹脂６６をホールピン６７の周囲に配置する。溶融樹脂６６として高密度ポリエチレン樹脂を用いた。次に図６（ｂ）に示すように、マンドレル６０の繋止部６１の先端面の直径ｌ₂（φ１１．４ｍｍ）より小なる先端直径ｌ₃（φ８．０ｍｍ）を有するホールピン６７を閉鎖材６２の凸部先端面に圧接することにより、ホールピン６７の先端面が閉鎖材６２の凸部先端面の中央部分を押し込むことによって環状角部６０がある程度形成される。この際、ホールピン６７の基部にはコイルスプリング３２があり、閉鎖材に圧接することによりバネ圧が生じている。

そして、図７（ａ）に示すように、マンドレル６０を成形型のキャビティ６５内に圧入し、溶融樹脂６６をキャビティ６５内に押圧充填する。溶融樹脂６６は、マンドレル６０による押圧により、先ず矢印方向（図中、外周方向）に広がりチューブ容器の肩部に相当する部分を形成する。
その後、図７（ｂ）に示すように、溶融樹脂６６は環状角部８０の外側に沿って垂進し、環状角部８０の突端から矢印の方向へ回り込むように環状角部を包囲する。この際、環状角部８０は、環状部の外環および内環から均衡する押圧を受けることにより、閉鎖材６２の凸部先端面が襞折りされることによって、根元から先端まで均一に細く形成された環状角部８０が形成される。上記の工程により、チューブ胴体部に閉鎖材が十分な接合強度をもって取り付けられた口頭部を形成することができる。また、閉鎖材の裾部６４をチューブ胴体部７２の内側において、溶融樹脂６６に食い込ませておくことにより、溶融樹脂６６によって形成された口頭部の端部が露出することによって生ずる断面からの内容物の浸透を防ぐことができる。

図８は、形成された口頭部の状態を示す断面図である。図８に示すようにチューブ胴体部８３の先端には、溶融樹脂により口頭部８１が形成されている。口頭部８１には、キャップを螺着するための螺合部８８が形成されている。また口頭部８１の内側には閉鎖材６２が接着しており、開口部近傍に環状角部８０が形成されている。ここで環状角部８０の角長ｌ₄は、容器の大きさとデザインによって変わるが、一般的な胴径（ｌ₆）サイズであるφ１１ｍｍ〜φ４０ｍｍのチューブ容器において、０．１〜１．５ｍｍが好ましい。より好ましくは、０．２〜１．０ｍｍであり、さらに好ましくは０．３〜０．８ｍｍである。
図８に示す環状角部の角長ｌ₄は、閉鎖材の深さに依存するが、１．５ｍｍを超えると図７（ｂ）における矢印方向への溶融樹脂６６の回り込みの妨げとなり、また開口部先端より環状角部８０が口頭部先端より突出するおそれがある。また環状角部８０の角長ｌ₄が０．１ｍｍ未満では、係止効果が減少するために開封時に閉鎖材６２がチューブ容器内部へ落ち込む危険性がある。角幅（ｌ₅）は、閉鎖材用原反の厚みに依存するが、閉鎖材用原反厚の２倍から３倍に形成するのが望ましく、より好ましくは閉鎖材用原反厚の２倍から２．５倍に形成するのが好ましい。

以下、本発明に係る閉鎖型チューブの頭部形成方法について、閉鎖材における凸状の先端部分近傍及び＼又は肩部に破れについての試験結果を以下に記載する。
試験に使用した閉鎖材用原反は、アルミニウム箔［ＪＩＳ８０７９、厚み５０μｍ］の両面に接着剤を介して２軸延伸ＰＥＴ［厚み１２μｍ］をそれぞれ積層した。次に、片側の ＰＥＴ面にはＬ−ＬＤＰＥ／Ｎｙ／Ｌ−ＬＤＰＥの３層共押出フィルム［総厚み２０μｍ、各層の厚み５／１０／５μｍ］を、また、反対側のＰＥＴ面にはＬ−ＬＤＰＥ［厚み３０μｍ］をそれぞれ接着剤を介してドライラミネート法により積層した。接着剤としては２液反応型ウレタン系接着剤を用いた。作製した閉鎖材用原反の層構成は、外気に触れる側から、Ｌ−ＬＤＰＥ／２軸延伸ＰＥＴ／Ａｌ／２軸延伸ＰＥＴ／特殊複合フィルム（Ｌ−ＬＤＰＥ／Ｎｙ／Ｌ−ＬＤＰＥの共押出し２軸延伸フィルム）であり、総厚は１２４μｍであった。
上記の材料を用いて、原反巾３０〜７０における５種類の閉鎖材用原反を用意した。かかる閉鎖材用原反から、図２に示す打ち抜き方法によって、凸状の閉鎖材を製造した。かかる閉鎖材は、φ１１〜４０における１１種類のチューブ容器用のものを製造した。
その結果、閉鎖材における凸状の先端部分近傍及び＼又は肩部に破れを目視にて確認した試験結果を表１に示す。

基準 ○：破れが無く、安定して閉鎖材の成形が可能
△：破れの割合が少なく、閉鎖材の成形が可能
×：破れが多く、実用化には適さない

１ 打抜型
３ フランジ
８，１２ スペーサー
１０ コア部材
１１ 外筒部材
２０ 受型
４０ 第一の板ばね
４１ 第二の板ばね
４２ 閉鎖材用原反
６０ マンドレル
６２ 閉鎖材
７２ チューブ胴体部

Claims (4)

1. マンドレルにチューブを形成する部材を取り付けてターンテーブル上を回転させながら閉鎖型チューブに頭部を形成する方法において、長尺の閉鎖材用原反を連続して送り出す工程と、垂直方向に送り出された閉鎖材用原反を水平方向に移動する打抜型を打ちつけ受型内に深絞り加工すると共に中央に凸部を有する閉鎖材を打ち抜き形成する工程と、当該工程において形成される閉鎖材の肩部における打抜型表面と受型の接触時のクリアランスが、閉鎖材の外周フランジ部における打抜型表面と受型の接触時のクリアランスよりも大きく調整されており、ターンテーブル上に外周方向に水平に配置されたマンドレルにチューブ胴体部を外挿し、当該マンドレルの先端の突起状の繋止部に前記工程で打ち抜き形成された凸部を有するカップ状の閉鎖材を該閉鎖材の凸部先端面の裏側とマンドレルの繋止部先端との間に空間を設けて嵌着した後、水平方向のマンドレルを先端が下方になるように垂直方向に９０°回転させ、ターンテーブル上に設けられた成形型のキャビティ内に溶融樹脂を配置すると共に、当該閉鎖材の凸部先端面の外周より小なる先端外周部を有するホールピンを閉鎖材の凸部先端面に圧接することにより閉鎖材の凸部先端面を襞折りすることによって外周部に環状角部を形成し、マンドレルを成形型のキャビティ内に圧入し溶融樹脂をキャビティ内に押圧充填しつつ環状角部を包囲することによって閉鎖材の取り付けられた口頭部を形成することを特徴とする閉鎖型チューブの頭部形成方法。
2. 前記閉鎖材用原反を連続して送り出す工程において、前記打ち抜き形成する箇所の上流側と下流側の二箇所に板ばねを配置し、二箇所の板ばね上に閉鎖材用原反をＺ状に張り渡し、打抜型を受型に打ちつける際に生じる引張応力により二箇所の板ばね上の閉鎖材用原反が互いに近接することによって、閉鎖材用原反を打ち抜く際に発生する打抜型への抵抗力を軽減させることを特徴とする請求項１記載の閉鎖型チューブの頭部形成方法。
3. 前記閉鎖材用原反が、形成された閉鎖材の外周面に相当する表面層を静摩擦係数が０．３０以下の合成樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の閉鎖型チューブの頭部形成方法。
4. 前記形成された閉鎖材の凸部先端面の裏側とマンドレルの繋止部先端との間隙が、０．５ｍｍ〜５．０ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載された閉鎖型チューブの頭部形成方法。

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