JP6586325B2 - Ｐｔｐ包装体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、被収容物を収容するプレススルーパック（ＰＴＰ）包装体の製造方法に関する。特に、本発明は、樹脂層と金属層とが積層されたシートを深絞り成形することにより被収容物を収容する収容部を形成する、ＰＴＰ包装体の製造方法に関する。

従来、医薬用錠剤等の薬品、サプリメント、食品等を収容する包装体として、ＰＴＰ包装体とよばれる包装体が使用されている。このようなＰＴＰ包装体には、通常、被収容物を収容可能な凹状の収容部が形成されている。該収容部を形成する方法としては、例えば、基材となるシートに凸状のプラグを押し込むことにより、該シートを深絞りする方法が知られている。

ＰＴＰ包装体の基材として、樹脂層と金属層とが積層されたラミネートシートがよく用いられる。このようなシートに収容部を形成する際には、一般的に、シートを加熱しない冷間成形により深絞り加工が行われる。

しかしながら、深絞り冷間成形により該シートに深い凹状収容部を形成した場合、時間の経過と共に該収容部における樹脂層と金属層との間に剥離が生じることがある。このような剥離は、樹脂層と金属層とが深絞りにより引き伸ばされた後、樹脂層が時間の経過により収縮していくことにより生じると考えられる。従来の深絞り冷間成形では、このような剥離を避ける必要があるため、該シートに十分に深い凹状収容部を形成することができなかった。

上記のような樹脂層と金属層との剥離を抑制する方法として、例えば、特許文献１には、非水型電解質二次電池用の外装材を製造する際のアルミニウムと有機フィルムをラミネートしたアルミラミネート原反の深絞り加工において、ダイ穴の周囲の領域で原反の滑りを許容すると共に、該領域よりもダイ穴から遠い領域では原反を滑らないように固定しながら、原反をダイ穴に絞り込む深絞り加工方法が開示されている。斯かる方法では、ダイ穴の周囲の領域に鏡面仕上げによる平滑化処理を施したダイ及びしわ押え板を備えた装置を使用し、原反を該ダイと該しわ押え板とで挟持した状態で深絞り加工を行っている。このようにして原反の滑りを許容することにより、深絞り加工時に原反に作用する変形応力を軽減して、加工後に生じ得る剥離を抑制している。

特開２００２−１７８０４６号公報

しかしながら、特許文献１の深絞り加工方法は、使用する装置として、ダイ穴の周囲において、原反を挟持するダイ及びしわ押え板を単に鏡面仕上げしたものを用いたに過ぎない。そのため、ＰＴＰ包装体の収容部のように、より深さのある深絞り部分を形成する場合には、特許文献１の方法では樹脂層と金属層との間の剥離を十分に抑制することができないという問題があった。

本発明は、上記の問題点等に鑑み、樹脂層と金属層とが積層されたシートを深く深絞り成形しても、樹脂層と金属層との間の剥離を抑制することができる、ＰＴＰ包装体の製造方法を提供することを課題とする。

本発明に係るＰＴＰ包装体の製造方法は、使用する装置が第１のダイ穴が設けられた第１の下型と第１のプラグとを備え、第１の下型の表面がフッ素樹脂により覆われており、樹脂層と金属層とが積層されたシートを、樹脂層が設けられた面が第１の下型と接触するように、かつ、第１のダイ穴を覆うように第１の下型に設置する第１設置工程と、第１設置工程の後に、シートの第１のダイ穴を覆う部分と共に第１のプラグを第１のダイ穴内に嵌入することにより、シートの第１のダイ穴を覆う部分を成形して、シートに深絞り部分を形成する、第１成形工程とを備えている。

斯かる構成によれば、第１の下型の表面がフッ素樹脂に覆われているため、下型とシートとの摩擦が小さくなる。そのため、深絞り成形の際にシートに及ぼされる負荷が小さくなり、成形後に生じ得る樹脂の収縮が抑制される。したがって、該シートにおける樹脂層と金属層との間の剥離を効果的に抑制することができる。

また、本発明に係るＰＴＰ包装体の製造方法においては、好ましくは、第１の下型の表面と前記シートの第１の下型と接触する面との動摩擦係数が０．１以下であってもよい。斯かる構成によれば、該シートにおける樹脂層と金属層との間の剥離をより効果的に抑制することができる。

また、本発明に係るＰＴＰ包装体の製造方法においては、好ましくは、第１のプラグと前記シートの第１のプラグと接触する面との動摩擦係数が０．３以上であってもよい。斯かる構成によれば、第１成形工程において、シートの第１のプラグと接触する部分に作用する負荷が、該部分の周縁部分へと分散され易くなるため、該シートにおける樹脂層と金属層との間の剥離をさらに効果的に抑制することができる。

また、本発明に係るＰＴＰ包装体の製造方法においては、好ましくは、前記装置が、第２のダイ穴が設けられた第２の下型と第２のプラグとをさらに備え、第１成形工程の後に、前記シートを、前記樹脂層が設けられた面が第２の下型と接触するように、かつ、前記シートの深絞り部分が第２のダイ穴に位置するように第２の下型に設置する第２設置工程と、第２設置工程の後に、前記シートの深絞り部分と共に第２のプラグを第２のダイ穴内に嵌入することにより、前記シートの前記深絞り部分をさらに成形する第２成形工程とをさらに備えていてもよい。

斯かる構成によれば、第１成形工程において成形された深絞り部分を、さらに第２のプラグを嵌入して成形するため、シートにおける樹脂層と金属層との間の剥離を効果的に抑制しつつ、深絞り部分の容積をさらに大きくすることができる。

さらに、本発明に係るＰＴＰ包装体の製造方法においては、好ましくは、第１のプラグの先端形状が半球形状であり、第２のプラグの先端形状が円柱形状であってもよい。斯かる構成によれば、第１成形工程において、樹脂層と金属層との間の剥離を抑えつつ深絞り部分をより深く形成すると共に、第２成形工程において、深絞り部分を円筒形状に拡張することにより、深絞り部分の容積をより一層大きくすることができる。

本発明によれば、樹脂層と金属層とが積層されたシートを深く深絞り成形しても、樹脂層と金属層との間の剥離を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るＰＴＰ包装体の製造方法における第１設置工程を表す概略断面図である。 本発明の一実施形態に係るＰＴＰ包装体の製造方法における第１成形工程を表す概略断面図である。 本発明の一実施形態に係るＰＴＰ包装体の製造方法に使用される第１の下型の上面図、並びに第１の上型及び第１のプラグホルダーの底面図である。 本発明の一実施形態に係るＰＴＰ包装体の製造方法における第２設置工程を表す概略断面図である。 本発明の一実施形態に係るＰＴＰ包装体の製造方法における第２成形工程を表す概略断面図である。 本発明の一実施形態に係るＰＴＰ包装体の製造方法に使用される第２の下型の上面図、並びに第２の上型及び第２のプラグホルダーの底面図である。 本発明の他の実施形態に係るＰＴＰ包装体の製造方法に使用される第１の下型の上面図、並びに第１の上型及び第１のプラグホルダーの底面図である。 本発明の別の実施形態に係るＰＴＰ包装体の製造方法に使用される第１の下型の上面図、並びに第１の上型及び第１のプラグホルダーの底面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。ただし、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に限定されない。

（第１の深絞り成形）
本実施形態のＰＴＰ包装体の製造方法は、使用する装置Ｅが第１のダイ穴１５が設けられた第１の下型１０と第１のプラグ３５とを備え、下型１０の表面がフッ素樹脂により覆われており、樹脂層２，４と金属層３とが積層されたシート１を、樹脂層４が設けられた面が第１の下型１０と接触するように、かつ、第１のダイ穴１５を覆うように第１の下型１０に設置する第１設置工程と、第１設置工程の後に、シート１の第１のダイ穴１５を覆う部分５と共に第１のプラグ３５を第１のダイ穴１５内に嵌入することにより、シート１の第１のダイ穴１５を覆う部分を成形して、シート１に深絞り部分５’を形成する、第１成形工程とを備えている。

本実施形態において深絞り成形されるシート１は、樹脂層２，４と金属層３とが積層されてなる積層シートである。シート１は、１層の樹脂層と１層の金属層とが積層された２層構造であってもよく、さらに多くの樹脂層及び金属層が積層された多層構造であってもよい。本実施形態では、シート１は、金属層３の両面に樹脂層２と樹脂層４とが積層された３層構造となっており、樹脂層４の設けられた側が下型１０と接触するように、下型１０上に設置される。

樹脂層２，４を構成する樹脂は、特に限定されないが、例えば、ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンまたはそれらの組み合わせ等であってもよく、好ましくは、ナイロン、ポリプロピレンまたはポリ塩化ビニルであってもよい。本実施形態では、樹脂層２は、ポリ塩化ビニルより構成され、樹脂層４は、ナイロンより構成される。

金属層３を構成する金属は、特に限定されないが、例えば、アルミニウム合金、スチール、ステンレススチール、銅等を使用した合金等であってもよく、好ましくは、アルミニウム合金であってもよい。本実施形態では、金属層３は、アルミニウム合金より構成される。

また、本実施形態のシート１としては、特に、ポリ塩化ビニル層／アルミニウム層／ナイロン層、無延伸ポリプロピレン層／アルミニウム層／ナイロン層、高密度ポリエチレン層／アルミニウム層／ナイロン層がこの順番で積層された３層シート、ナイロン層／アルミニウム層／ナイロン層／ポリプロピレン層、ポリプロピレン層／アルミニウム層／ナイロン層／ポリプロピレン層が積層された４層シートまたはポリ塩化ビニル層／ナイロン層／アルミニウム層／ナイロン層／ポリ塩化ビニル層がこの順番で積層された５層シートなどが好適に使用され得る。

樹脂層２，４と金属層３とは、任意の方法で積層されていてもよい。本実施形態では、樹脂層２，４と金属層３とは、ドライラミネートにより積層されている。樹脂層２，４と金属層３とは、接着剤を介して積層されてもよく、接着剤を用いずに熱融着等により接着されて積層されてもよい。

シート１の厚さは、特に限定されないが、１００〜３００μｍが好ましい。また、シート１を構成する樹脂層２，４の厚さは１２〜１００μｍが好ましく、金属層３の厚さは、９〜１００μｍが好ましい。

本実施形態において使用する装置Ｅは、図１及び図２に示すように、第１の下型１０を備えている。下型１０は、その表面がフッ素樹脂により覆われている。フッ素樹脂は、シート１の接触する面（本実施形態では、樹脂層４の設けられた側の面）との摩擦が小さいという特徴を有する。このようなフッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の完全フッ素化樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等の部分フッ素化樹脂、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等のフッ素化樹脂共重合体などが挙げられる。これらのフッ素樹脂は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。好ましくは、該フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥを含むデュポン社製「テフロン（登録商標）」等を用いることができる。

下型１０の表面のフッ素樹脂とシート１の該フッ素樹脂と接触する面との静止摩擦係数は、０．１５以下が好ましく、０．１３以下がより好ましい。また、動摩擦係数は０．１０以下が好ましく、０．０９以下がより好ましい。これらの摩擦係数が当該数値以下の場合には、後述する深絞り加工時を行った後に生じ得るシート１の樹脂層と金属層と間の剥離を効果的に抑制できる。
なお、本明細書では、静止摩擦係数及び動摩擦係数は、ＪＩＳ Ｋ ７１２５に準じて得られた値をいう。より詳細には、後述する実施例に記載された条件により測定して得られた値をいう。

なお、下型１０は、表面がフッ素樹脂に覆われている限り、全体の材質は特に限定されない。例えば、下型１０は、鉄製のプレートの表面にフッ素樹脂をコーティングしたものであってもよい。また、下型１０の全体が、フッ素樹脂により構成されていてもよい。

下型１０には、ダイ穴１５が設けられている。本実施形態では、図３（ａ）に示されるように、下型１０には、縦３列横２列の格子配列上に、複数のダイ穴１５が形成されている。
ダイ穴１５の平面形状は、特に限定されず、例えば、円形、楕円形または矩形であってもよい。該平面形状は、後述するプラグ３５の平面形状に合わせた形状であることが好ましい。本実施形態では、ダイ穴１５の平面形状は、円形である。
ダイ穴１５の寸法は、特に限定されないが、好ましくは、７〜２００ｍｍ²程度である。また、ダイ穴１５の寸法は、後述するプラグ３５が適度な隙間を保ちつつ嵌入できるように、プラグ３５の外形寸法よりも若干大きいことが好ましい。例えば、ダイ穴１５の寸法は、幅及び奥行きがプラグ３５の外形寸法よりも０．２〜２ｍｍ大きいことが好ましい。
また、ダイ穴１５は、貫通穴であってもよく、非貫通穴であってもよい。ダイ穴１５が非貫通穴である場合には、ダイ穴１５の深さは、後の深絞り加工においてシート１に形成する深絞り部分５’の目的の深さよりも深いことが好ましい。好ましくは、ダイ穴１５の深さは、３〜３０ｍｍである。

本実施形態において使用する装置Ｅは、プラグ３５をさらに備えている。プラグ３５は、任意の材質であってもよいが、シート１のプラグ３５と接触する面（本実施形態では、樹脂層２の設けられた側の面）との摩擦が比較的大きいことが好ましい。その場合には、シート１を深絞り成形する際に、シート１のプラグ３５と接触する部分においてプラグ３５が滑り難いため、深絞り成形する際における該部分の伸びが抑制される。一方で、下型１０の表面ではシート１が滑り易いため、プラグ３５によりシート１の該部分を伸ばすような力が加えられると、シート１の該部分の周縁部分が伸び易くなる。そのため、シート１が深絞りされる際に、シート１の該部分に作用する負荷が、該部分の周縁部分に分散され易くなる。したがって、後に生じ得るシート１の樹脂層２，４と金属層３との間の剥離をさらに効果的に抑制することができる。
上記摩擦が比較的大きいプラグ３５の材質としては、例えば、亜鉛、マグネシウム及び銅を含むアルミニウム合金（超々ジュラルミン）、スチール、ステンレススチール等が挙げられる。本実施形態では、プラグ３５は、ＪＩＳ Ｈ ４１４０にＡ７０７５として規定される超々ジュラルミンにより構成される。
プラグ３５とシート１の該面との静止摩擦係数は、０．１５以上が好ましく、０．４以上がより好ましい。また、動摩擦係数は０．３以上が好ましく、０．４以上がより好ましい。その場合には、シート１における樹脂層２，４と金属層３との間の剥離をより効果的に抑制することができる。

本実施形態では、プラグ３５の先端形状は、半球形状である。その場合には、深絞り部分５’が比較的均一な肉厚を有する半球形状の凹部となるため、好ましい。もっとも、プラグ３５の先端形状は、形成する深絞り部分５’の目的の形状に合わせて、適宜選択することができる。例えば、比較的均一な肉厚を有する深絞り部分５’を形成可能なプラグ３５の先端形状は、必ずしも半球形状に限らず、半楕円体形状であってもよい。さらに、プラグ３５の先端形状は、円柱形状、楕円柱形状、矩形形状等の様々な形状であってもよい。
プラグ３５の先端の寸法は、形成する深絞り部分５’の目的の形状に合わせて、ダイ穴１５に嵌入可能な任意の寸法とすることができる。例えば、プラグ３５の先端形状の寸法は、幅及び奥行きが７〜５０ｍｍ程度であってもよい。また、プラグ３５の先端形状が半球形状の場合には、その直径が７〜５０ｍｍ程度であることが好ましい。
また、プラグ３５の長さは、上述のプラグ３５がダイ穴１５に嵌入される深さ以上であれば、特に限定されない。すなわち、プラグ３５の長さは、ダイ穴１５に嵌入される長さと等しくてもよく、より長くてもよい。

本実施形態において使用する装置Ｅでは、図３（ｃ）に示されるように、縦３列横２列の格子配列上に配列された複数のプラグ３５が、第１のプラグホルダー３０に設けられている。すなわち、各プラグ３５は、それぞれ下型１０の各ダイ穴１５に対応する位置に設けられている。そして、プラグホルダー３０を、シート１のダイ穴１５を覆う各部分５に各プラグ３５をそれぞれ押し当てるようにして、下型１０上のシート１に被せ、プラグホルダー３０を下型１０にプレスすると、各プラグ３５が各ダイ穴１５に嵌入して、各部分５がそれぞれ深絞りされる。
このとき、プラグ３５とシート１との摩擦が大きい場合には、深絞り時にシート１を複数の部分５において滑り止めすることができる。そのため、深絞り時に置けるシート１の滑りをより効果的に抑制することができる。
なお、プラグホルダー３０の材質は、特に限定されない。本実施形態では、プラグホルダー３０は、無電解ニッケルによりめっきされた鉄製のプレートからなる。

また、本実施形態において使用する装置Ｅは、さらに第１の上型２０を備えている。上型２０は、シート１を下型１０上に固定するために用いられるものであって、図１及び図２に示すように、シート１を介して下型１０上に設置することにより、下型１０と上型２０との間にシート１を挟持することができる。
上型２０の材質は、特に限定されない。本実施形態では、上型２０は、鉄製のプレートに、錆び付き防止のため無電解ニッケルによりめっきされたものであるが、アルミニウム合金、ステンレススチール合金製であってもよい。
また、上型２０の表面とシート１の上型２０と接触する面との摩擦係数は、下型１０の表面とシート１の下型１０と接触する面との摩擦係数よりも、大きくてもよい。

上型２０には、貫通穴２５が設けられている。本実施形態では、図３（ｂ）に示されるように、上型２０には、縦３列横２列の格子配列上に、複数の貫通穴２５が形成されている。各貫通穴２５は、それぞれ下型１０の各ダイ穴１５に対応する位置に設けられており、下型１０上に上型２０を設置する際、下型１０のダイ穴１５の位置と上型２０の貫通穴２５の位置とが重なるように、上型２０を設置することができる。
貫通穴２５の外形寸法は、下型１０上に上型２０を設置する際に下型１０の各ダイ穴１５が上型２０に覆われないように、ダイ穴１５の外形寸法と同じか若干大きいことが好ましい。例えば、貫通穴２５の寸法は、幅及び奥行きがダイ穴１５の外形寸法よりも０〜２ｍｍ大きいことが好ましい。
貫通穴２５の平面形状は、ダイ穴１５の平面形状に合わせた形状であることが好ましいが、ダイ穴１５の平面形状と異なっていてもよい。本実施形態では、貫通穴２５の平面形状は、円形である。

なお、上型２０は、シート１を下型１０上に固定することが可能であれば、上述の形態に限定されない。例えば、上型２０は、シート１の周縁を下型１０との間に挟持するフレーム状の部材であってもよい。また、他の手段によりシート１を下型１０上に固定できるのであれば、装置Ｅは上型２０を必ずしも備えていなくてもよい。

上述の装置Ｅを用いて、本実施形態の製造方法では、まず、図１に示すように、第１のダイ穴１５が設けられた第１の下型１０上に、シート１を設置する（第１設置工程）。このとき、シート１は、下型１０のダイ穴１５を覆うようにして、下型１０上に設置される。

次に、図１に示すように、第１の下型１０上に、シート１を介して第１の上型２０を設置することにより、下型１０と上型２０との間にシート１を挟持して固定する。このとき、上型２０は、下型１０のダイ穴１５上に上型２０の貫通穴２５が位置するように、下型１０上に設置される。
なお、上型２０を用いることは必ずしも必須ではなく、他の手段によりシート１を下型１０上において固定してもよい。また、後述する深絞り成形時に、シート１の下型１０に対する相対位置のずれが生じないのであれば、シート１は必ずしも下型１０上に固定されていなくてもよい。

次に、図２に示すように、下型１０のダイ穴１５内にプラグ３５を嵌入することにより、シート１のダイ穴１５を覆う部分５を成形する（第１成形工程）。具体的には、シート１のダイ穴１５を覆う部分５に、樹脂層２の設けられた側からプラグ３５を押し当て、当該部分５ごとプラグ３５をダイ穴１５内に嵌入する。それによって、当該部分５が深絞りされ、深絞り部分５’が形成される。
このようにして形成された深絞り部分５’は、ＰＴＰ包装体の収容部として使用することができる。

第１成形工程は、樹脂層と金属層とが積層されたシートを深絞りする際に通常用いられる、シート１を加熱せずに常温付近で深絞りする冷間成形であることが好ましい。

プラグ３５がダイ穴１５内に嵌入される深さは、形成する深絞り部分５’の目的の深さに応じて、適宜決定してもよい。もっとも、シート１に十分な深さの深絞り部分５’を形成すると共に、深絞り部分５’の割れやピンホールの発生及び成形後の樹脂層２と金属層３との間の剥離を効果的に抑制するためには、プラグ３５は、ダイ穴１５内の３〜３０ｍｍの深さの深さまで、または、プラグ３５の最も短い幅の１／３〜１／２倍の深さまで嵌入させるのが好ましい。その場合、形成される深絞り部分５’の深さは、プラグ３５が嵌入した深さと同じ深さとなる。

このようにして深絞り成形されたシート１は、深絞り成形後に樹脂層２，４と金属層３との間に生じる剥離が抑制されている。従来では、樹脂層と金属層とが積層されたシートを、従来の鉄製の下型を用いて深絞り成形する際に、樹脂層と金属層との間の剥離が成形後に生じることがある。これに対し、本実施形態の下型１０を使用した方法により深絞り成形したシート１では、従来の摩擦係数の高い材質からなる下型を用いて深絞り成形をした場合に剥離が生じ得る深さまで深絞り成形したとしても、成形後に樹脂層と金属層との間に剥離が生じることが極めて少ない。
すなわち、本実施形態の製造方法によれば、深絞りされたシート１に生じる樹脂層２，４と金属層３との間の剥離を効果的に抑制することができる。

（第２の深絞り成形）
本実施形態では、上述の第１深絞り工程の後に、深絞り部分５’をさらに成形することができる。それにより、剥離を抑制しつつ、深絞り部分５’をより深く成形することや、深絞り部分５’の形状を所望の形状に整えることができる。

本実施形態の製造方法は、装置Ｅが、第２のダイ穴４５が設けられた第２の下型４０と第２のプラグ６５とをさらに備え、第１成形工程の後に、シート１を、樹脂層４が設けられた面が第２の下型４０と接触するように、かつ、シート１の深絞り部分５’が第２のダイ穴４５に位置するように第２の下型４０に設置する第２設置工程と、第２設置工程の後に、シート１の深絞り部分５’と共に第２のプラグ６５を第２のダイ穴４５内に嵌入することにより、シート１の深絞り部分５’をさらに成形する第２深絞り工程とをさらに備えていてもよい。

本実施形態の製造方法に用いる装置Ｅは、上述の装置Ｅに加えて、第２の下型４０をさらに備えていてもよい。下型４０の材質は、特に限定されない。本実施形態では、下型４０は、鉄製のプレートに、錆び付き防止のため無電解ニッケルによりめっきされたものであるが、アルミニウム合金、ステンレススチール合金製であってもよい。
また、下型４０の表面とシート１の下型４０と接触する面との摩擦係数は、下型１０の表面とシート１の下型１０と接触する面との摩擦係数よりも大きくてもよい。

下型４０には、ダイ穴４５が設けられている。本実施形態では、図６（ａ）に示されるように、下型４０には、下型１０と同様に、縦３列横２列の格子配列上に、複数のダイ穴４５が形成されている。各ダイ穴４５は、その中にそれぞれシート１に形成された各深絞り部分５’を配置可能な位置に設けられている。すなわち、下型４０の各ダイ穴４５は、下型１０の各ダイ穴１５に対応する位置に設けられている。
本実施形態では、ダイ穴４５の平面形状は円形であり、ダイ穴４５の寸法はダイ穴１５の寸法と実質的に等しい。このように、ダイ穴４５の平面形状及び寸法は、シート１の深絞り部分５’の全体がダイ穴４５内に入り込めるように、ダイ穴１５の平面形状及び寸法と実質的に等しいことが好ましい。もっとも、シート１の深絞り部分５’の全体がダイ穴４５内に入り込めるのであれば、ダイ穴４５の寸法は、ダイ穴１５の寸法より大きくてもよく、その場合には、ダイ穴４５の平面形状も特に限定されない。ダイ穴４５の寸法がダイ穴１５の寸法より大きい場合には、ダイ穴１５の寸法は、幅及び奥行きがプラグ３５の外形寸法よりも０．２〜０．５ｍｍ大きいことが好ましい。
ダイ穴４５は、貫通穴であってもよく、非貫通穴であってもよい。ダイ穴４５が非貫通穴である場合には、ダイ穴４５の深さは、後の深絞り加工においてシート１に形成する深絞り部分５’の目的の深さよりも深いことが好ましい。好ましくは、ダイ穴４５の深さは、８ｍｍ以上である。

本実施形態では、装置Ｅは、第２のプラグ６５をさらに備えていてもよい。本実施形態では、プラグ６５の先端形状は、面取りされた円柱形状である。その場合には、第１成形工程において第１のプラグ３５により半球形状の凹部として形成された深絞り部分５’の容積を、効率的に広げることができるため、好ましい。もっとも、プラグ６５の先端形状は、深絞り部分５’の最終的な目的の形状に合わせて、適宜選択することができる。例えば、第１のプラグ３５が半楕円体形状であった場合には、半楕円体形状の凹部として形成された深絞り部分５’の容積を効果的に広げるために、プラグ６５の先端形状は該深絞り部分５’の形状に対応した楕円柱形状であることが好ましい。さらに、プラグ６５の先端形状は、半球形状、半楕円体形状、矩形形状等の様々な形状であってもよい。
プラグ６５の先端の寸法は、形成する深絞り部分５’の最終的な目的の形状に合わせて、ダイ穴４５に嵌入可能な任意の寸法とすることができる。例えば、プラグ６５の先端形状の寸法は、幅及び奥行きが７〜５０ｍｍ程度であってもよい。また、プラグ６５の先端形状が円柱形状の場合には、その直径が７〜５０ｍｍ程度であることが好ましい。
また、プラグ６５の長さは、上述のプラグ６５がダイ穴４５に嵌入される深さ以上であれば、特に限定されない。すなわち、プラグ６５の長さは、ダイ穴４５に嵌入される長さと等しくてもよく、より長くてもよい。

プラグ６５は、任意の材質であってもよいが、シート１の下型４０と接触する面と反対側の面（本実施形態では、樹脂層２の設けられた側の面）との摩擦が比較的小さいことが好ましい。そのようなプラグ６５の材質としては、例えば、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。本実施形態では、プラグ６５は、ＰＴＦＥにより構成される。
プラグ６５とシート１の該面との静止摩擦係数は、０．４以下が好ましく、０．３７以下がより好ましい。その場合には、シート１の深絞り部分５’を成形する際に、深絞り部分５’の形状を整え易くなる。

本実施形態では、図６（ｃ）に示されるように、縦３列横２列の格子配列上に配列された複数のプラグ６５が、第１のプラグホルダー６０に設けられている。すなわち、各プラグ６５は、それぞれ下型４０の各ダイ穴４５に対応する位置に設けられている。そして、プラグホルダー６０を、下型４０上のシート１に被せてプレスすると、各プラグ６５が各ダイ穴４５に嵌入して、シート１の深絞り部分５’に各プラグ６５をそれぞれ押し当てられて成形される。
なお、プラグホルダー６０の材質は、特に限定されない。本実施形態では、プラグホルダー６０は、無電解ニッケルによりめっきされた鉄製のプレートからなる。

また、本実施形態において使用する装置Ｅは、さらに第１の上型５０を備えている。上型５０は、シート１を下型４０上に固定するために用いられるものであって、図３及び図４に示すように、シート１を介して下型４０上に設置することにより、下型４０と上型５０との間にシート１を挟持することができる。
上型５０の材質は、特に限定されない。本実施形態では、上型５０は、鉄製のプレートに、錆び付き防止のため無電解ニッケルによりめっきされたものであるが、アルミニウム合金、ステンレススチール合金製であってもよい。
また、上型５０の表面とシート１の上型５０と接触する面との摩擦係数は、下型４０の表面とシート１の下型４０と接触する面との摩擦係数よりも、大きくてもよい。

上型５０には、貫通穴５５が設けられている。本実施形態では、図６（ｂ）に示されるように、上型５０には、縦３列横２列の格子配列上に、複数の貫通穴５５が形成されている。各貫通穴５５は、それぞれ下型４０の各ダイ穴４５に対応する位置に設けられており、下型４０上に上型５０を設置する際、下型４０のダイ穴４５の位置と上型５０の貫通穴５５の位置とが重なるように、上型５０を設置することができる。
貫通穴５５の外形寸法は、下型４０上に上型５０を設置する際に下型４０の各ダイ穴４５が上型５０に覆われないように、ダイ穴４５の外形寸法と同じか若干大きいことが好ましい。例えば、貫通穴５５の寸法は、幅及び奥行きがダイ穴４５の外形寸法よりも０〜２ｍｍ大きいことが好ましい。
貫通穴５５の平面形状は、ダイ穴４５の平面形状に合わせた形状であることが好ましいが、ダイ穴４５の平面形状と異なっていてもよい。本実施形態では、貫通穴５５の平面形状は、円形である。

なお、上型５０は、シート１を下型４０上に固定することが可能であれば、上述の形態に限定されない。例えば、上型５０は、シート１の周縁を下型４０との間に挟持するフレーム状の部材であってもよい。また、他の手段によりシート１を下型４０上に固定できるのであれば、装置Ｅは上型５０を必ずしも備えていなくてもよい。

上述の装置Ｅを用いて、本実施形態の製造方法では、第１成形工程の後に、図４に示すように、第２のダイ穴４５が設けられた第２の下型４０上に、深絞り部分５’が設けられたシート１を設置する（第２設置工程）。このとき、シート１は、シート１の深絞り部分５’が下型１０のダイ穴１５内に位置するように、下型４０上に設置される。本実施形態では、シート１は、樹脂層４の設けられた側が下型４０と接触するように、下型４０上に設置される。

次に、図４に示すように、第２の下型４０上に、シート１を介して第２の上型５０を設置することにより、下型４０と上型５０との間にシート１を挟持して固定する。このとき、上型５０は、下型４０のダイ穴４５上に上型５０の貫通穴５５が位置するように、下型４０上に設置される。
なお、上型５０を用いることは必ずしも必須ではなく、他の手段によりシート１を下型４０上に固定してもよい。また、後述する深絞り成形時に、シート１の下型４０に対する相対位置のずれが生じないのであれば、シート１は必ずしも下型４０上に固定されていなくてもよい。

次に、図５に示すように、下型４０のダイ穴４５内にプラグ６５を嵌入することにより、シート１のダイ穴４５内の深絞り部分５’をさらに成形する（第２成形工程）。具体的には、シート１の深絞り部分５’に、樹脂層２の設けられた側からプラグ６５を押し当て、当該部分５ごとプラグ６５をダイ穴４５内に嵌入することにより、ダイ穴４５内に位置するシート１の深絞り部分５’の樹脂層２の設けられた側にプラグ６５を押し当て、それによって深絞り部分５’をさらに深絞りしたり、深絞り部分５’の形状を整えたりする。

第２成形工程もまた、第１成形工程と同様に、シート１を加熱せずに常温付近で深絞りする冷間成形であることが好ましい。

プラグ６５がダイ穴４５内に嵌入される深さは、深絞り部分５’の目的の最終深さに応じて、適宜決定してもよい。例えば、プラグ６５は、ダイ穴４５内の３〜３０ｍｍの深さまで、または、プラグ６５の最も短い幅の１／３〜１／２倍の深さまで嵌入させることができる。もっとも、第１成形工程とは異なり、第２成形工程ではあまり深く深絞りしない方が好ましい。すなわち、プラグ６５は、第１成形工程においてプラグ３５を嵌入した深さと実質的に同じ深さまで嵌入させるか、プラグ３５を嵌入した深さよりも若干浅い位置または若干深い位置まで嵌入させることが好ましい。プラグ３５を嵌入した深さよりも深い位置までプラグ６５を嵌入させる場合には、プラグ６５は、プラグ３５を嵌入した深さよりも０．２〜１ｍｍ深い位置まで嵌入させるのが好ましい。
本実施形態では、プラグ６５は、プラグ３５を嵌入した深さと同じ深さまで、ダイ穴４５内に嵌入される。このようにして嵌入されたプラグ６５の深さが、形成される深絞り部分５’（すなわち、ＰＴＰ包装体の収容部）の最終深さと同じ深さとなる。

このようにして深絞り成形されたシート１は、樹脂層２，４と金属層３との間に生じる剥離を抑制しつつ、深絞り部分５’をさらに深く成形すること、または、深絞り部分５’を拡張するように形状を整えることができる。本実施形態では、第１成形工程において、シート１に先端形状が半球形状の第１のプラグ１５を嵌入することにより十分な深さを備えた半球形状の深絞り部分５’を形成した後、第２成形工程において、該深絞り部分５’に先端形状が円柱形状の第２のプラグ３５を嵌入することにより深絞り部分５’を円筒形状に整えて、深絞り部分５’の容積を拡張することができる。このようにして、本実施形態では、従来の深絞り成形による製造では割れやピンホールが生じていた程度の深さ及び容積を備えた深絞り部分５’を、割れやピンホールの発生を抑制しつつ、効果的に形成することができる。
すなわち、本実施形態の製造方法によれば、深絞り部分５’の割れやピンホールの発生及び深絞りされたシート１に生じる樹脂層２，４と金属層３との間の剥離を効果的に抑制しつつ、深絞り部分５’の容積をさらに大きくすることができる。したがって、本実施形態の製造方法によれば、収容部の損傷が少なく容積が大きいＰＴＰ包装体を製造することができる。

本実施形態の製造方法により製造されたＰＴＰ包装体は、第１成形工程及び第２成形工程の両方を行うことにより、その深絞り部分５’の伸び率（成形前のダイ穴１５を覆っていた部分５の断面の周長に対する、成形後に形成された深絞り部分５’の断面の周長の大きさの比率）を一層高くすることができる。該伸び率は、好ましくは１４０％以上、より好ましくは１４５％以上、さらに好ましくは１５０％程度とすることができる。

なお、本実施形態では、先端形状が半球形状の第１のプラグを用いて、深絞り部分５’を半球形状の凹部に形成しているが、第１のプラグの先端形状は、半球形状とは異なる形状であってもよい。例えば、第１のプラグの先端形状は、半楕円体形状であってもよい。その場合には、深絞り部分５’が半楕円形状の凹部に形成されるため、楕円形状の錠剤を収容するのに適したＰＴＰ包装体を製造することができる。このとき、第１成形工程に用いられる装置は、図７及び図８に示されるように、第１のプラグホルダー３０”に設けられた第１のプラグ３５”の先端形状にあわせて、半楕円形の平面形状を有するダイ穴１５”を備えた第１の下型１０”と、半楕円形の平面形状を有する貫通穴２５”を備えた第１の上型２０”とを備えていることが好ましい。
上記のように、第１成形工程において半楕円体形状の先端形状を有する第１のプラグを用いた場合には、第２成形工程において用いる第２のプラグの先端形状は、第１のプラグにより形成された深絞り部分５’の平面形状に対応した楕円柱形状であることが好ましい。その際、第２成形工程において用いられる装置に含まれる第２の下型及び上型は、上記先端形状にあわせた半楕円形の平面形状を有するダイ穴及び貫通孔をそれぞれ有していることが好ましい。

また、本実施形態では、第１成形工程により形成された深絞り部分５’を、さらに第２成形工程において第２のプラグを嵌入することにより成形しているが、深絞り部分５’は、第２成形工程以外の他の方法によりさらに成形されてもよい、例えば、深絞り部分５’は、空気圧力によりさらに成形されていてもよい。また、第１成形工程及び第２成形工程により深絞り部分５’を成形した後に、さらに深絞り部分５’を成形してもよい。

以下、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。

（摩擦係数試験）
ポリ塩化ビニル層６０μｍ／アルミニウム層４０μｍ／ナイロン層２５μｍがこの順番で積層されたラミネートシート（該シートの各層はドライラミネートにより接着されている）のシートを用いて、該シートのナイロン層が設けられた側の面と、以下に示す材質のプレートとの静止摩擦係数及び動摩擦係数を測定した。
プレート１：ＰＴＦＥを含むフッ素樹脂製
プレート２：無電解ニッケルめっきされた鉄製
測定には、島津製作所製テンシロン型引張試験機「ＡＧＳ−５００Ｎ」を下記の条件で用いて、測定重量及び接触面積を下記の値とした以外はＪＩＳ Ｋ ７１２５に従い、摩擦係数を測定した。具体的には、それぞれのプレートについて３度の試験を行って静摩擦力及び動摩擦力を測定し、その平均値に基づいて静止摩擦係数及び動摩擦係数を算出した。
スピード：１５０ｍｍ／分
測定重量 ３５５ｇ
接触面積 ３８ｃｍ²
結果を表１に示す。

（深絞り成形試験）
上述の摩擦係数試験に用いたシートと同様の積層構造を有するラミネートシート（幅２００ｍｍ×長さ３００ｍ）について、以下の実施例１及び比較例１に記載の方法により、深絞り成形を行った。

実施例１
以下に示される下型、上型及びプラグホルダーを用いて、上記シートに深絞り部分を形成した（第１成形工程）。具体的には、該シートの一部を該下型に設置した後、該シートの上から該上型を設置することにより該シートを該下型と該上型との間に挟持し、その後、該プラグホルダーに設けられた各プラグを、該シートの上から該下型に設けられた各ダイ穴内に５．５ｍｍの深さまで嵌入して、該シートに６つの直径１１ｍｍ深絞り部分を形成した。
下型：図３（ａ）に示す形状のプレート（１１０ｍｍ×４０ｍｍ）
ダイ穴：円形の平面形状を有する６つの貫通穴
各ダイ穴は３×２格子状に配列（各ダイ穴の中心同士の間隔：１８ｍｍ）
材質：ＰＴＦＥを含むフッ素樹脂製
上型：図３（ｂ）に示す形状のプレート（１１０ｍｍ×４０ｍｍ）
貫通穴：円形の平面形状を有する６つの貫通穴
各貫通穴は３×２格子状に配列（各貫通穴の中心同士の間隔：１８ｍｍ）
材質：無電解ニッケルめっきされた鉄製
プラグホルダー：図３（ｃ）に示す形状のプレート（１１０ｍｍ×４０ｍｍ）
プラグ：半球状の先端形状を有する６つのプラグ
各プラグは３×２格子状に配列（各プラグの中心同士の間隔：１８ｍｍ）
プラグ材質：超々ジュラルミン

上記第１成形工程により形成された上記シートの深絞り部分について、以下に示される下型、上型及びプラグホルダーを用いて、さらなる成形を行った（第２成形工程）。具体的には、上記第１成形工程において形成された深絞り部分が該下型の各ダイ穴内に位置するように上記各シートを該下型に設置した後、該シートの上から該上型を設置することにより該シートを該下型と該上型との間に挟持し、その後、該プラグホルダーに設けられた各プラグを、該下型に設けられた各ダイ穴内に５．５ｍｍの深さまで嵌入して、上記深絞り部分をさらに成形した。
下型：図６（ａ）に示す形状のプレート（１１０ｍｍ×４０ｍｍ）
ダイ穴：円形の平面形状を有する６つの貫通穴
各ダイ穴は３×２格子状に配列（各ダイ穴の中心同士の間隔：１８ｍｍ）
材質：無電解ニッケルめっきされた鉄製
上型：図６（ｂ）に示す形状のプレート（１１０ｍｍ×４０ｍｍ）
貫通穴：円形の平面形状を有する６つの貫通穴
各貫通穴は３×２格子状に配列（各貫通穴の中心同士の間隔：１８ｍｍ）
材質：無電解ニッケルめっきされた鉄製
プラグホルダー：図６（ｃ）に示す形状のプレート（１１０ｍｍ×４０ｍｍ）
プラグ：面取りされた円柱状の先端形状を有する６つのプラグ
各プラグは３×２格子状に配列（各プラグの中心同士の間隔：１８ｍｍ）
プラグ材質：ＰＴＦＥを含むフッ素樹脂製

上記の第１及び第２成形工程による深絞り成形を行った後、上記シートを自動機により定ピッチで長さ方向に送り、該シートの異なる部分を上記第１成形工程における下型に設置して、該シートの該部分付近についてさらに上記深絞り成形を行った。
このようにして、上記の第１及び第２成形工程による深絞り成形を、上記シートの異なる５０の位置に対して行い、上記シートに直径１１ｍｍ、深さ５．５ｍｍの略円筒形状の深絞り部分を合計３００箇所形成した。

比較例１
第１成形工程に用いた下型の代わりに以下の下型を用いた以外は、実施例１と同様にして、上記シートに直径１１ｍｍ、深さ５．５ｍｍの略円筒形状の深絞り部分を合計３００箇所形成した。
下型：図３（ａ）に示す形状のプレート（１１０ｍｍ×４０ｍｍ）
ダイ穴：円形の平面形状を有する６つの貫通穴
各ダイ穴は３×２格子状に配列（各ダイ穴の中心同士の間隔：１８ｍｍ）
材質：無電解ニッケルめっきされた鉄製

剥離確認試験
実施例１及び比較例１により得られた各ＰＴＰ包装体を、温度４０℃、相対湿度７５％の条件下に６か月放置して、各ＰＴＰ包装体の深絞り部分に生じるポリ塩化ビニル層／アルミニウム層／ナイロン層間の剥離を観察した。

その結果、実施例１のＰＴＰ包装体では、６か月経過後においても、該ＰＴＰ包装体に形成された合計３００箇所の深絞り部分のいずれにも全く剥離が生じなかった。これに対し、比較例１のＰＴＰ包装体では、１週間放置後には、該ＰＴＰ包装体に形成された合計３００箇所の深絞り部分のうち２箇所に剥離が生じていた。さらに、３週間放置後には、さらに多数の深絞り部分に剥離が生じていた。

以上の結果から明らかなように、実施例１では、第１成形工程において、上記シートのナイロン層との摩擦係数が小さいフッ素樹脂からなる下型を用いたことにより、６か月という長期間放置しても剥離が生じない、深絞り部分を備えたＰＴＰ包装体を成形することができる。

１：シート、２，４：樹脂層、３：金属層、５：ダイ穴１５を覆う部分、５’：深絞り部分、
１０，４０：下型、１５，４５：ダイ穴、
２０，５０：上型、２５，５５：貫通穴
３０，６０：プラグホルダー、３５，６５：プラグ

Claims (4)

1. 使用する装置が第１のダイ穴が設けられた第１の下型と第１のプラグとを備え、前記第１の下型の表面がフッ素樹脂により覆われており、
   樹脂層と金属層とが積層されたシートを、前記樹脂層が設けられた面が前記第１の下型と接触するように、かつ、前記第１のダイ穴を覆うように前記第１の下型に設置する第１設置工程と、
   前記第１設置工程の後に、前記シートの前記第１のダイ穴を覆う部分と共に前記第１のプラグを前記第１のダイ穴内に嵌入することにより、前記シートの前記第１のダイ穴を覆う部分を成形して、前記シートに深絞り部分を形成する、第１成形工程とを備えており、
   前記第１のプラグと前記シートの前記第１のプラグと接触する面との動摩擦係数が０．３以上である、ＰＴＰ包装体の製造方法。
2. 前記第１の下型の表面と前記シートの前記第１の下型と接触する面との動摩擦係数が０．１以下である、請求項１に記載のＰＴＰ包装体の製造方法。
3. 前記装置が、第２のダイ穴が設けられた第２の下型と第２のプラグとをさらに備え、
   前記第１成形工程の後に、前記シートを、前記樹脂層が設けられた面が前記第２の下型と接触するように、かつ、前記シートの前記深絞り部分が前記第２のダイ穴に位置するように前記第２の下型に設置する第２設置工程と、
   前記第２設置工程の後に、前記シートの前記深絞り部分と共に前記第２のプラグを前記第２のダイ穴内に嵌入することにより、前記シートの前記深絞り部分をさらに成形する第２成形工程とをさらに備える、請求項１又は２に記載のＰＴＰ包装体の製造方法。
4. 前記第１のプラグの先端形状が半球形状または半楕円体形状であり、前記第２のプラグの先端形状が円柱形状または楕円柱形状である、請求項３に記載のＰＴＰ包装体の製造方法。

Images