JP6745727B2 - 包装チューブの押出成形およびラベル付けの方法およびデバイス - Google Patents

Description

本発明は、チューブまたは円柱体の分野に関し、より詳細には、スカートが押出成形によって得られる、粘性製品または液体製品のための包装チューブに関する。

可撓性包装チューブは、一般に、２つの別個の部分、具体的には、ネックを含みキャップによって閉鎖されるヘッドに結合されるスカートまたは可撓性の円筒形本体を有する。チューブのスカートは、管状本体の押出成形によって、または多層シートの溶接によって得られる。

チューブヘッドを予め押出成形されたスカートの端部に加える方法はいくつかある。チューブヘッドは、圧縮成形または射出成形され、オーバーモールドによってスカートに接合するように溶接される。他の方法は、射出成形または圧縮成形によってチューブヘッドを予め作成し、次いでチューブヘッドを溶接によってスカート上で組み立てることを含む。

次いで、こうして形成されたチューブは、スカートの周りに飾り付けられる。いくつかの場合、印刷作業は、スカートとチューブヘッドの組立て前に行われる。この印刷作業には、印刷が平らなところで行われるのではなく管状形状のスカート上で行われることに関連したいくつかの欠点がある。これは、一般的に、より複雑な方法を必要とし、したがって、設備が高価になり、生産速度が低下し、フレキシビリティが低減する。例えば、フレキシビリティが限られた印刷機では、スクリーン印刷または高温装飾のような複雑な装飾のために作業を繰り返す必要がある。

装飾の難しさを克服するために、方法は、予め印刷された接着ラベルを適用することを含む。ラベルは、一般的にＰＥＴから作られるキャリヤフィルムに関連付けられ、チューブの外面の適用の間にキャリヤから分離される。ラベルは、ラベルをチューブの表面に結び付ける粘着性の接着剤で予めコーティングされている。接着層は、ラベルがチューブに適用される前はキャリヤフィルムによって保護されている。

特許文献１の特許出願に開示される方法は、使用前にはキャリヤフィルムに貼り付いていない薄いラベルを適用することを含む。この方法によれば、接着層の塗布または起動は、ラベルがチューブの表面に適用されるときに行われる。この方法の変形形態は、適用のときにラベルに接着層を適用することを含む。他の変形形態は、ラベルの適用前にチューブの表面に接着層を適用することを含む。しかし、特許文献１に記載方法には、いくつかの欠点がある。ラベルの適用のときに塗布によって接着層を追加すること、または起動工程を追加することが、特に、連続的なチューブ押出成形ライン（特許文献１の図２）に適用されるとき、製造プロセスをより複雑にする。他の欠点は、この方法に必要とされる接着層の非常に短い起動時間に関し、それによって、接着剤の選択が高価な接着剤に限定されるようになる。他の欠点は、包装体（ｐａｃｋａｇｉｎｇ）：すなわちチューブの表面に加えられるラベルが包装体の壁部の一体部材ではないことに関連する。ラベルの縁は、ときどき、見える、または触ってわかり、包装体の装飾および美的品質に悪影響を有する。

特許文献２には、表面に積層フィルムを含む押出成形管状本体を作成する方法およびデバイスが開示されている。この方法は、フィルムから第１の管状本体を形成し、前記管状本体内にライニング部材を押出成形し、ライニング部材を径方向に引っ張り、管状本体に押し付けることを含む。この方法にはいくつかの欠点がある。第１の欠点は、ライニング部材がフィルムによって形成される管状本体内に押出成形されなければならないことに関連する。この作業は、押出成形に必要なツールおよび押出成形ライニング部材を径方向の引っ張るのに必要なツールをチューブに挿入することができるほどチューブの直径が十分に大きい必要がある。この従来技術の特許文献で提案されている方法は、直径が小さいチューブ、具体的には３５ｍｍ未満の直径のチューブの製造が不可能である。特許文献３では、やはりまたチューブの直径の内側較正が提案されている。上述したサイズの問題に加えて、この方法には、チューブの外径が少し変動するという欠点がある。これらの変動は、押出機からの流量の規則性によって決まり、結果的に装飾の欠陥になる恐れがある。さらに、高い品質の装飾を得るために、管状本体の外面の装飾フィルムを突き合わせて嵌めなければならない。上述した押出速度の変動は、結果的に管状本体の外径の変動になり、それによって、装飾フィルムの両端間の距離が増加または減少する。そうした変動は、結果的に、装飾フィルムの両端間の接合部における目に見える欠陥になる。

特許文献３および４の特許出願に記載の方法およびデバイスにも同様の欠点がみられる。

ＷＯ２００７／０９２６５２ ＥＰ０４５７５６１Ａ２ ＤＥ１５０４９１８ ＤＥ１０２００６００６９９３

したがって、上述した欠点を克服する必要がある。

定義
本明細書において、用語「ラベル付け」は、「装飾フィルム」または「ラベル」とも称されるフィルムのチューブへの取り付けを示している。

用語「装飾」は、情報および／または美的目的に使用される視覚的要素を示している。

本発明は、特許請求の範囲に定められるような方法、デバイスおよびチューブに関する。

本発明は、安価でフレキシブルな方法を用いた、押出成形チューブスカートの装飾を可能にする。本発明は、装飾管状本体を形成するように、押出成形作業とラベル付け作業を組み合わせることを含む。ラベルは、単一層または多層の装飾フィルムであってよい。装飾フィルムは、装飾包装体の外面が凹凸のない連続面を形成するように、押出成形中に管状本体が溶融状態にあるときに包装体に組み込まれる。本発明による方法では、装飾フィルムは、予め形成された包装体に加えられる普通のラベルとは異なり、包装体の一体部材である。

好ましくは、管状本体の外面のすべてまたは一部を形成する装飾フィルムは、押出成形された樹脂の熱によって管状本体に溶接される。一実施形態によれば、装飾フィルムは、冷却段階の前かつ較正工程の前に溶融押出品に接触される。

本発明による方法は、押出成形法とラベル付け法の組み合わせに由来する。方法は、好ましくはフィルムの管状形状を形成する作業の後に、ラベルを溶融状態の管状本体の周りに接触させることを含む。有利には、結果的に生じる管状多層構造は、装飾押出成形チューブを得るために、較正され、冷却される。

本発明の好ましい一実施形態によれば、方法は、フィルムが部分的または全体的に管状の形状に形成される第１の工程と、それに続く、溶融状態の管状本体が押出成形される第２の工程と、それに続く、溶融状態の管状本体の外面がラベルの内面（凹面）に接触される第３の工程と、最後に、チューブの外面の形成を目的とするラベルの外面が測定器の内面に適用される第４の較正工程とを含む。第３の工程は、管状本体の内面と外面の差圧を用いて実行される。第４の工程は、チューブの内面と外面の差圧を用いて実行される。

本発明による方法は、好ましい一実施形態ではその外面全体を形成する装飾フィルムラベルを有する、押出成形管状本体の製造を含む。この好ましい実施形態では、管状本体は、管状本体が測定器を通過し引き続いて冷却タンクを通過するときにラベルで全体的に覆われる。溶融材料は、冷えたツールと擦れ合わないので、そのことが包装製品の美的外観ならびに耐衝撃性および耐応力亀裂性を向上させる助けとなる。

本発明の一変形形態によれば、管状本体とラベルの接触には第１の差圧が使用される。この第１の差圧は、少なくとも、ツールのノズルからの押出品の出口と、フィルムの内面と押出品の外面との間の接触ゾーンとの間に及ぼされる。この第１の差圧は、ラベルと管状本体の外面との間における気泡の形成を防ぐ助けとなる。本発明の一実施形態によれば、差圧は、チューブ内の正空気圧によって生み出される。この差圧を生み出す一代替実施形態は、押出機と較正要素との間に負圧チャンバを作成することを含む。一実施形態によれば、管状本体およびラベルは、フィルムが管状形状に形成された直後に互いに接触する。

方法の一変形形態によれば、フィルムは、管状本体がフィルムの内面上へと膨張されるときに、同時に管状形状に形成される。この変形形態によれば、フィルムと管状本体との接触平面（接触ゾーンによって形成される平面）は、接触平面がチューブの軸に対して常に垂直な従来のものとは異なり、チューブの軸に対して傾斜している。

有利には、第２の差圧は、チューブの外面を較正要素の内面に押し付けるように及ぼされ、それによって、冷却中のチューブの後退が防止される。この較正工程は、チューブの外径を正確に調節する助けとなる。本発明による方法では、チューブの外面は、測定器の内面上を摺動するラベルによって形成される。次いで、チューブは、従来の方法を用いて冷却され切断される。

ラベルは、好ましくは、押出成形管状本体の厚さに比べて薄い。

ラベルは、多層フィルムであってよい。ラベルが溶融状態の押出成形本体に接触されると、管状本体との接触面を形成するフィルムの表面は、前記管状本体の装飾フィルムへの溶接を可能にする温度まで加熱される。好ましい実施形態によれば、溶接に必要な熱のすべては、管状本体によってもたらされる。ラベルは、薄いので、溶接作業のときに同時にその外面（凸面）が冷却される。冷却は、ラベルの外面と測定器の内面との接触によって、または水との接触によって達成される。溶接作業のときに同時にラベルが冷却されることは、装飾の質およびラベルの表面特性（光沢、艶消し効果、粗さなど）を保つ助けとなる。

有利には、ラベルは、包装体の厚さに組み込まれ、管状本体の外面全体を覆う。

本発明の他の実施形態によれば、ラベルは、管状本体の円周の一部上にしか形成されず、その縁は、管状本体の外面が連続面を形成するように押出成形された樹脂によって含まれる。

ラベルは、包装体に装飾をもたらすことができる。ラベルは、さらに、包装体の「感触」を変える表面特性を包装体にもたらすことができる。これに関連して、本発明によって、包装体の表面に、紙、織物、柔らかな手触りの樹脂など、押出成形不可能または困難な他の材料をもたらすことが可能になる。

ラベルは、有利には、包装体のバリア特性のために使用される。この実施形態によって、管状本体のために共押出デバイスを使用する必要がなくなる。

本発明の他の利点は、較正中にスティックスリップ現象に陥りやすい、表面欠陥になりやすい、または押出品の破損になりやすいという結果になるので押出成形が難しい樹脂グレードの押出成形が容易になることである。

より具体的には、本発明は、もはや溶融材料が測定器の表面に直接接触しないので、生産性を向上させるのに使用することができる。従来の押出成形法にみられる溶融材料と較正要素との摩擦はなくなり、それによって、生産速度を上げることができるようになる。

この製造方法により得られる包装体は、ラベルと管状本体との間の非常に強い結合が確実にされる。接着ラベルを用いて作成される従来技術の包装体とは異なり、包装体を使用している間にラベルがはがれる危険がなくなる。他の利点は、管状本体の表面に不連続な部分が一切ないことに関連し、それは、ラベルに関連した問題である、そのセクションにほこりがたまることがあり外観的な特性に悪影響を与える問題を防ぐ助けとなる。

本発明は、さらに、直径が小さなまたは大きな装飾チューブを生産することを可能にする。本発明は、非常にフレキシブルであり、新しい設備で、または既存の押出成形設備を修正して使用することができる。

本発明は、さらに、特許請求の範囲に記載されるような押出成形／ラベル付けデバイスを含む。好ましい一実施形態に従って作成されるデバイスは、溶融状態の管状本体を押出成形するための手段と、真空冷却較正タンクと、冷却されたチューブの輸送手段と、切断またはローリング（ｒｏｌｌｉｎｇ）手段と、フィルムの展開手段と、押出ヘッドと真空較正タンクとの間に配置されるグースネック形シェーパ（ｇｏｏｓｅｎｅｃｋ ｓｈａｐｅｒ）と、押出成形管状本体の内部と外部との間に第１の差圧を及ぼすための手段と、チューブが真空較正タンクを通過するときにチューブの内部と外部との間に第２の差圧を及ぼすための手段とを含む。

好ましくは、ラベルは、押出ノズルと較正要素との間に配置されるグースネック形シェーパを通過する。グースネック形シェーパがあるということは、ラベルが押出ツールを通過しないことを意味し、したがって装飾フィルムにダメージが引き起こされない。本発明では、グースネック形シェーパは、フィルムによって形成される管状形状内へと押出ツールを延ばす助けとなる。グースネック形シェーパの使用は、いくつかの理由から有利である。グースネック形シェーパは、フィルムと高温ツールが接触しないようにし、寸法が小さいのでその内部に置かれるノズルツールの長さを減少させる助けとなる。圧力損失、したがってツール内の溶融材料の流れによって生成される圧力は、大幅に減少される。

本発明の一変形形態によれば、グースネック形シェーパは、管状本体の内部と外部との差圧と相まって、グースネック内での管状本体と装飾フィルムの結合を助ける。この変形形態の１つの利点は、管状本体がツールを退出するときに管状本体に係合するために、押出ヘッド近くにグースネック形シェーパを配置することができることである。管状本体は、グースネック上を摺動すると同時に管状本体を輸送するフィルム上に配置される。グースネック形シェーパのサイズが小型であることが、大きな利点である。このシェーパは、押出ヘッドと較正要素との間に簡単に挿入される。

本発明の他の変形形態は、膨張剤を含む樹脂による管状本体を押出成形することを含む。これらの膨張剤によって、溶融状態の管状本体の膨張が引き起こされ、それによって溶融状態の管状本体の外面がフィルムの内面に接触されるようになる。この変形形態によれば、管状本体の外層とフィルムの内層との間の接触は、好ましくは、差圧ではなく樹脂に含まれる膨張剤によって引き起こされる。さらに、外径は、好ましくは、管状本体の内面とフィルムの外面の差圧によってではなく膨張剤の作用によって、または膨張剤の作用と差圧の組み合わせによって較正されることが好ましい。本発明のこの変形形態は、包装体の外観に悪影響を与える膨張剤の欠点なくして、包装体を軽量化するのに特に有利である。さらに、包装体の外面を形成する装飾フィルムは、装飾および表面特性をもたらし、膨張剤の使用は、押出成形管状本体の形成、および包装体の内層の形成に使用される樹脂の量を減少させる助けとなる。

本発明は、溶融状態の管状本体にフィルムを付着（ｄｅｐｏｓｉｔ）させることに限定されない。本発明の他の変形形態は、膨張剤を含む充実押出成形本体（ｆｕｌｌ ｅｘｔｒｕｄｅｄ ｂｏｄｙ）の外面に装飾フィルムを付着させることを含む。例えば、装飾フィルムは、膨張剤を含む押出成形された円柱形本体の外面に付着される。押出ツールの出口における円柱形本体の膨張によって、フィルムの内層が押出成形本体の外面に接触される。それと同時に、またはそれに引き続いて、装飾円柱形本体の外径が、円柱形本体が測定器および冷却タンクに通されることによって調節される。本発明のこの変形形態は、ガラス瓶に使用される合成コルクなどの包装部材を作るのに特に有利である。ワイン業界は、重要な市場である。このタイプのコルクを最適化するには、表面特性（摺動、封止、装飾）およびコア特性（ｃｏｒｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ）（ワインとの接触、弾力性、圧縮性、耐久性）の差異化が必要である。

装飾フィルムは、円形、楕円形もしくは正方形の断面、またはより複雑な形状の断面の押出成形本体に付着可能である。

ラベル１７がチューブ１３の表面上で組み立てられる直前に接着層１５が適用される工程にある、グルーのないラベル１７を管状本体１３の表面に適用することを含む、特許文献１に記載の従来技術の方法を示す図である。 特許文献１に記載の方法を用いて作成される、従来技術によるチューブ１４を示す図である。ラベル１７は、押出成形管状本体１３に埋め込まれていない。ラベル１７の縁１８は、包装体の外面に、その美的価値観に悪影響を及ぼす不連続部を引き起こしている。 本発明による方法の好ましい一実施形態を示す図である。この方法は、押出成形作業とラベル付け作業を組み合わせることを含む。 管状本体１３を押出成形し、前記管状本体の表面に装飾フィルム１２を付着させる、本発明による方法および例示的なデバイスを示す図である。 装飾フィルム１２を管状本体１３に接触させチューブ１４の外径を較正するのに使用される例示的なデバイスを示す図である。 本発明に記載される方法を用いて得られるチューブ１４を示す図である。装飾フィルム１２の端部１８は、管状本体１３に埋め込まれている。 表面に装飾フィルム１２を含むチューブ１４の部分断面図である。装飾フィルム１２の端部１８、１８’は、突き合わせ配置されている。端部１８、１８’は、管状本体１３に埋め込まれている。 端部１８、１８’が突き合わせ配置されている、装飾フィルム１２を含むチューブ１４の一変形形態の図である。この変形形態によれば、端部１８、１８’は、接触しており、チューブ１４の外面は、滑らかな連続面を形成している。

図３は、押出成形本体が溶融状態にある間に押出成形チューブの表面に装飾フィルムを付着させることによって、装飾チューブを形成することを含む、本発明の好ましい一実施形態を示す。方法は、有利には、押出成形作業Ｄ、Ｆ、Ｇ、ＨおよびＩとラベル付け作業Ａ、Ｂ、ＣおよびＥを組み合わせる。

押出成形作業Ｄは、既知の押出成形手段を用いて、溶融状態の管状本体を形成することを含む。好ましい一実施形態によれば、それらの手段は、押出機と、押出ヘッド２４とを含む。一代替実施形態によれば、これらの手段は、いくつかの押出機と、共押出ヘッドとを含む。好ましい一実施形態によれば、前記押出ヘッド２４からは、押出ノズル２７と称される管状部分が延びている。ノズル２７の直径は、シェーパ２０内に係合することができるように、形成予定のチューブの直径よりも小さい。押出成形される樹脂は、ノズル２７の端部から出され、装飾フィルムによって形成される管状形状内に位置するパリソン１３を形成する。

押出成形作業Ｄの上流にあるラベル付け作業Ａ、ＢおよびＣは、リールに巻かれた装飾フィルム（ラベル）を展開し、次いで、潜在的に、製造されるチューブの直径にラベルを合わせるために装飾フィルムの横縁を切断し、最後に、フィルムを管状形状に形成することをそれぞれ含む。管状形状の構造（ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）は、装飾フィルムによって形成される管状形状内に溶融状態の管状本体を押出成形可能にするようにコンパクトでなければならない。

作業Ｅは、溶融状態の管状本体の外面を、装飾フィルムの内面に接触させることを含む。図３に示される好ましい一実施形態では、作業ＣおよびＥは、順次実行される。溶融状態の管状本体と装飾フィルムの接触は、装飾フィルムが管状本体の周りに巻かれた後になされる。作業Ｃに使用される手段は、限られた空間を占用しながら溶融状態の管状本体の周りに装飾フィルムを配置することを可能にする、グースネック形シェーパであることが好ましい。押出成形された管状本体を装飾フィルムに接触させることを含む作業Ｅに使用される手段は、溶融状態の管状本体の内部と外部の差圧ΔＰ１である。この差圧が適用される好ましい実施形態は、溶融状態の管状本体に少なくとも部分的に栓をし、装飾フィルムに対して溶融状態の管状本体を「膨張させる」ために、管状本体内部に空気圧をもたらすことである。この実施形態によれば、栓と溶融状態の管状本体との間にエアークッションを生み出すために、栓の周りに若干の空気の漏れを生み出すことが有利である。このエアークッションによって、チューブの内面に跡（ｍａｒｋ）が付かなくなる。また、このエアークッションは、栓の過熱を防ぐ助けとなる。他の実施形態は、グースネックの周りに配置される箱の中に負圧を掛けることを含む。グースネックの出力側において、ラベル付けされる管状本体の直径は、製造チューブの直径と実質的に等しい。

一代替実施形態は、フィルム形成作業Ｃと接触作業Ｅを同時に実行することを含む。この場合、押出成形作業Ｄは、形成作業Ｃの前またはそれと同時に実行される。

作業ＤおよびＥの後にくる作業Ｆは、ラベル付けされたチューブの外径の較正を可能にする。作業Ｆは、押出成形パイプを、較正手段と冷却手段とを含む較正要素に通すことによって実行される。作業Ｆの間に、チューブの内部と外部との差圧ΔＰ２が及ぼされる。この差圧によって、チューブの外面は測定器の内面に押し付けられ、そのとき、チューブは冷却される。好ましい実施形態によれば、差圧ΔＰ２は、較正要素内の負圧によって生み出される。チューブの冷却には、通常、水が、バスかシャワーの形のいずれかで使用される。方法の主な利点は、較正作業の間の摩擦学が、実質的に、従来の押出成形方法と異なることに関する。さらに、本発明による方法では、ラベルが溶融状態の管状本体の全周にわたって位置するので、溶融状態のプラスチックが測定器にもはや接触しなくなる。これは、オンライン装飾（ｏｎ−ｌｉｎｅ ｄｅｃｏｒａｔｉｏｎ）に関連する利点に加えて：
− 障害なく生産速度の増加を選ぶことができる、および
− 広範な樹脂をチューブの生産に使用することができる、
といういくつかの利点をもたらす。

作業Ｇは、任意選択である。この作業は、一定の直径を確実にしながらチューブの冷却の完了を可能にする。作業Ｇは、特にチューブが厚い場合、および作業Ｆの結果、チューブが十分に冷却されなかった場合に特に有用である。冷却作業Ｇの間、チューブの内部と外部の差圧Δ３は、冷却中のチューブの直径を一定に保つのに使用される。作業Ｇは、従来の方法におけるチューブ押出成形によく使用される。

搬送作業Ｈは、チューブの押出成形に使用される作業に類似している。この作業は、プロファイルされたコンベヤベルトを用いてチューブを搬送することを含む。

長さ切断作業Ｉは、チューブを所望の長さに切断することを含む。本発明による方法では、切断作業は、チューブの装飾に同期しなければならない。

図４は、本発明による方法の一例および例示的なデバイスを示している。この方法は、管状本体１３を押出成形し、溶融状態にある前記管状本体の外面に装飾フィルム１２を付着させることを含む。

方法は、プラスチック業界で既知の方法による、管状本体１３の押出成形を含む。図３は、ノズル２７を含むツール２４内での管状本体のシェーピング（ｓｈａｐｉｎｇ）の前に押出機を用いて熱可塑性樹脂を溶融することを含む、最も一般的な方法を示している。好ましい一実施形態によれば、押出機は、押出軸に対して垂直に配置される。直径が製造チューブの直径よりも小さいノズル２７は、グースネック２０と称されるシェーパ内に係合される。ノズル２７の端部から管状本体１３を押出成形する作業は、グースネック２０の下流部分の近く、すなわち、装飾フィルム１２がそこから円筒形を形成する移行部の近くに位置する。

方法は、ロール１９に包装された装飾フィルム１２の使用を含む。装飾フィルムは、チューブの製造線速で連続的なプロセスで展開される。次いで、装飾フィルムは、グースネック形シェーパ２０を用いて、溶融状態の押出成形された管状本体１３の周りに管状形状に形成される。本発明の好ましい一実施形態の１つの利点は、フィルム１２が押出成形ツーリングユニット２４から完全に分離されていることに関し、それは、フィルム１２が高温にされるのを防ぎ装飾がダメージを受けるのを防ぐ助けとなる。グースネック２０は、非常に小さく、押出成形デバイス２４と、チューブ１４の較正要素および冷却要素２２、２１との間に挿入される。好ましい一実施形態では、グースネック形シェーパが使用される。

装飾フィルム１２がグースネック形シェーパ２０に入ると、装飾フィルムの内面は、押出ノズル２７の壁部に近づくことができ、その押出ノズルの表面からの放射により加熱される。使用するフィルムのタイプによっては、押出成形材料との接触前に、放射を使用してフィルム１２の内面を予熱することが有利なことがある。逆に、例えば装飾がダメージを受けないように押出ノズルからの放射から装飾フィルムを保護する必要があることもある。押出ノズル２７からの放射は、前記ノズルの放射表面を変更することによって制限することができる。

図５に示される本発明の好ましい一実施形態によれば、溶融状態の管状本体および装飾フィルムは、装飾フィルムが円筒形形状を形成するときに、グースネックの出口で互いに接触する。この接触は、溶融状態の管状本体の内部と外部の差圧ΔＰ１によって生じる。この好ましい実施形態によれば、前記押出成形された管状本体の内部セクションを少なくとも部分的にふさぐ栓２９を用いて、溶融状態の管状本体１３内に正圧が生み出される。好ましい一実施形態によれば、栓２９は、溶融状態の管状本体１３の壁部に少なくとも部分的な封止をもたらす可撓性部分３１を含む。本発明によれば、前記可撓性部分は、圧力の作用にわずかに負け、その結果、エアークッションが生み出され、栓２９と管状本体の壁部との間にわずかな下流漏れ３２が生み出される。前記栓は、好ましくは冷却され押出ヘッド２４に取り付けられる吹管２８の端部に取り付けられる。空気下流漏れ３２は、管状本体の内面を冷却するという二次的効果を有する。

本発明の一代替実施形態は、上流漏れ３３と称される、押出ヘッドからの第２の空気漏れを生み出すことを含む。上流漏れの流量は、正確に調節され、プロセス、具体的には管状本体と装飾フィルムとの接触の安定化を可能にする。

本発明の他の代替実施形態は、拡張可能栓２９を用いることを含む。拡張可能栓は、その限定されたセクションが管状本体の通過を容易にするので、スタートアップが容易になる。栓の拡張によって、下流漏れ３２の減少および制御が可能になる。

本発明の他の代替実施形態は、引き込み可能に収容可能な吹管を用いることを含む。この実施形態によれば、吹管２８および栓２９は、スタートアップのときは押出ツール内に位置するので、管状本体の押出成形が容易になる。吹管２８および栓２９は、次いで、作業位置へと徐々に前方に動かされる。

本発明の好ましい一実施形態によれば、管状本体１３および装飾フィルム１２は、管状本体からの熱で装飾フィルム１２の内面が溶融するように、管状本体１３が溶融状態にあるときに組み立てられる。能動的な冷却のない溶融管状本体１３と装飾フィルム１２との接触時間は、装飾にダメージを与えない最適な溶接を可能にするように調節される。能動的に冷却される較正ゾーンの中のチューブの通過を遅らせるようにツールを調節することによって、この接触時間を調節することができる。この接触時間は、使用されるフィルム１２の関数（厚さ、層の数、層のタイプ、厚さ内の装飾の位置、インクのタイプ、顔料など）、および、管状本体１３の関数（厚さ、層の数、層のタイプ）として最適化される。一般的に、この接触時間は、非常に短く、チューブ１４の外面近くの能動的な冷却は、管状本体と装飾フィルムの組立て後に急速に起動される。好ましい一実施形態によれば、チューブ１４の外面の冷却は、チューブ１４が測定器に入ったときから始まり、したがって、それは、装飾フィルムの印刷品質を守る助けとなる。本発明の好ましい一実施形態によれば、装飾フィルムの外面は、チューブ１４の製造中に溶融しない。具体的には、装飾表面は、支持層の溶融温度よりも少なくとも低い温度、またはインクもしくは顔料の分解温度よりも低い温度に保たれる。好ましくは、較正要素および冷却要素２２、２１の上流にあるグースネック２０は、やはりまた、水回路を用いて冷却または温度調節される。

溶融状態の管状本体を装飾フィルムに接触させる作業の間、溶融状態の管状本体は、その内部と外部の差圧ΔＰ１の結果、「膨張」される。接触後、管状本体は、装飾フィルムの動きの速度で搬送される。全体的に、管状本体は、押出ノズル２７の出口と、接触している時間とで径方向および軸方向に伸張される。この伸張作用は、管状本体の厚さの調節およびプロセスの安定化に使用される。

本発明の好ましい一実施形態によれば、溶融状態の管状本体１３および装飾フィルム１２によって形成されるチューブ１４の外径は、前記チューブ１４が較正要素２２に通され、それと同時にチューブ１４の内面と外面との間に及ぼされる差圧が作用することによって、較正される。この差圧は、チューブ１４が較正要素２２に入るときに生じ、それによって、チューブ１４の外面は、較正要素２２の内面に押し付けられる。次いで、溶融していない装飾フィルムの外面が測定器の表面に接触する。フィルムの外面と較正ツールとの摩擦を制限するために、較正ツールとフィルムの外面との間に水膜を生み出すことが有利である。

較正要素２２に対する栓２９の相対的な位置および冷却タンク２１に対する栓２９の相対的な位置によって、接触および較正ゾーンを決定することができる。栓２９が較正要素２２の上流に配置される場合、栓２９によって生み出される差圧ΔＰ１は、較正タンクの上流に位置する接触ゾーンを生み出す。較正要素２２における差圧ΔＰ２は、チューブ１４の外径の較正を可能にする。栓が較正要素２２内に配置される場合、差圧ΔＰ１による接触ゾーンがあり、次いで、差圧（ΔＰ１＋ΔＰ２）による外径についての較正ゾーンがあり、最後に、差圧ΔＰ２による外径についての較正ゾーンがある。較正要素２２に対する栓２９の相対的な位置は、装飾フィルムの関数および押出成形材料の関数として調節される。

本発明の好ましい一実施形態は、装飾フィルム１２と溶融状態の管状本体１３との間の接触を確実にするための少なくとも１つの第１の差圧ΔＰ１、およびチューブ１４の外径を較正するための差圧ΔＰ２の使用を含む。この装置（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）は、ラインの停止および開始、ならびにチューブの外径の較正の精度について特に有利である。

本発明の他の実施形態によれば、接触および較正作業の実行に単一の差圧ΔＰ１が使用される。この変形形態では、押出成形材料が冷却されて硬化する間にチューブの直径を維持するのに十分に長さが長い吹管２８が使用される。この実施形態は、引き込み可能に収容可能な吹管２８と組み合わせると有利である。

本発明の他の実施形態によれば、単一の差圧ΔＰ２が使用される。この実施形態は、膨張剤が押出成形材料に加えられる場合に使用すると有利である。この実施形態によれば、押出成形材料に膨張剤を加えることで管状本体１３とラベル１７との間に接触が引き起こされ、その間、差圧ΔＰ２は、チューブの直径の較正を可能にする。

本発明の特定の特徴は、較正ツール内におけるチューブ１４の摩擦面が、溶融状態にない装飾フィルム１２の外面によって形成されることである。これは、チューブの外径についての較正作業を容易にする助けとなる。測定器の内面とチューブの外面との間の摩擦学的特性は、従来の押出成形作業に比べて根本的に変わる。したがって、この方法は、新しい押出成形材料の使用、または押出速度の増加を可能にする。

図６は、本方法を使用して得られるチューブ１４を示している。装飾フィルム１２は、チューブ１４の外面のすべてまたは一部を形成する。詳細図６Ａは、管状本体１３の壁部への装飾フィルムの端部１８の埋め込みを示している。チューブ１４の外面は、装飾フィルム１２の端部の周りに続いている。ラベル１７の厚さは、管状本体１３に比べて薄い。

図７、８は、チューブの外周全体の周りにラベルがある、本発明の実施形態を示している。

図７は、ラベル１７の端部１８、１８’が若干間隔を置くかたちで突き合わせ配置されている、チューブの３６０°装飾の第１の例示的な実施形態を示している。ラベル１７の両端の間隔は、ラベル１７の横断ちの精度に関連することがある。端部１８と端部１８’との間には、１００μ未満であり肉眼で見えない小さな間隙２５がときどき得られる。間隙２５には、管状本体１３を形成する樹脂が充填され、それによって、端部１８、１８’の周りに滑らかで不連続部がないチューブ１４の外面が作成される。

図８は、ラベル１７の端部１８、１８’が互いに接触するかたちで突き合わせ配置されている第２の実施形態を示している。この配置では、装飾フィルムおよびチューブ１４の外面は連続している。ラベル１７がチューブ本体１３の厚さに比べて薄いので、端部１８、１８’は確認できない。この実施形態は、３６０°装飾の場合に特に有利であり、またはバリア層がラベル１７に担持される場合にバリア特性の連続性を確実にするのに特に有利である。この第２の実施形態には、グースネック２０の上流に位置するラベル１７のための横断ち手段が必要である。これらの横断ち手段は、図８に示される突き合わせ配置を達成するように装飾フィルムの幅を正確に調節することを確実にする。

本発明の他の例示的な実施形態は、装飾フィルムの端部１８と端部１８’との間にオーバーラップを形成することを含む。この実施形態は、フィルム１２の下面がフィルム１２の上面に溶接される場合に特に有利である。有利には、オーバーラップは、接触作業Ｅおよび較正／冷却作業Ｆの間に溶接される。この好ましい実施形態によれば、オーバーラップは、溶融状態の押出成形管状本体によってもたらされる熱によって溶接される。一代替実施形態は、作業Ｅの前、または作業Ｅの前、それと同時もしくは後のオーバーラップ溶接作業の前に予熱作業を加えることを含む。

装飾フィルムの端部１８、１８’の周りの管状本体を強くするために、本発明の他の例示的な実施形態は、フィルムの両端の接合ポイントにおける管状本体の厚さを増加させることを含む。チューブにおけるこの局所的な厚さの増加によって、チューブは、確実にその全周にわたって一様に強くなる。

本発明の他の例示的な実施形態は、装飾フィルム１２と管状本体１３との間に、装飾フィルムの両端を接合する補強ストリップを加えることを含む。有利には、補強ストリップは、溶融状態の管状本体１３によってもたらされる熱によって溶接される。必要なら、フィルム１２の内面に補強ストリップを取り付けるのに、予熱作業または溶接作業を追加することもできる。

押出成形または共押出成形される管状本体１３は、一般的に、ポリオレフィン類（例えば、線状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリエチレン混合物、ポリプロピレン）からの熱可塑性樹脂から作られるが、本発明は、上述の樹脂の使用に限定されない。例えば、酸素バリアとしてのエチレンビニルアルコール樹脂とポリオレフィン樹脂による多層構造が、包装体におけるバリア性能を向上させるのによく使用される。管状本体１３は、チューブ１４の厚さの少なくとも７０％を占め、好ましくは、チューブ１４の厚さの少なくとも８０％を占める。

ラベル１７は、チューブ１４の外面の少なくとも一部を形成する。この装飾フィルムは、例えば、包装されている製品および製造業者の識別を可能にし、また装飾などをもたらす。好ましい実施形態によれば、装飾フィルムは薄い。装飾フィルムは、単一層または多層であってよく、紙、アルミニウムおよびプラスチックを含む多種多様な材料から作られる。キャリヤフィルムは、特定の感覚特性をもたらすように、部分的に織物ファイルで作ることができる。装飾フィルム１２は、前記押出成形本体によってもたらされる熱の作用を受けて管状本体１３に貼り付くことを可能にする少なくとも１つの層を含む。装飾フィルムは、好ましくは、単一層である。多層構造は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、エチレンビニルアルコール、紙、アルミニウム、金属被膜、酸化ケイ素、または、とりわけ、接着層を含むことができる。好ましくは、装飾フィルムの厚さは、５〜１００μ、有利には１０〜５０μである。

本発明の好ましい一実施形態によれば、ラベル１７の構造は、溶融温度が１６０℃を超える少なくとも１つの層と、管状本体と同じタイプの少なくとも１つの層とを有する。良好な熱的安定性のある層は、例えば、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、アルミニウム（Ａｌｕ）または紙から作られる。ポリエチレン製の管状本体についての装飾フィルムの例示的な構造には、ＰＥＴ／ＰＥ、ＰＥ／ＰＥＴ／ＰＥ、ＰＡ／ＰＥ、Ａｌｕ／ＰＥ、ＰＥ／Ａｌｕ／ＰＥおよび紙／ＰＥＴ／ＰＥがある。

ラベル１７は、フレキソ印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、凸版印刷、オフセット印刷、デジタル印刷またはこれらの印刷技術の組み合わせなど、任意の既知の平坦印刷法（ｆｌａｔ ｐｒｉｎｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）を用いて印刷することができる。本発明は、有利には、フレキシビリティおよび迅速な装飾変更を必要とする製品のためのデジタル印刷と組み合わせられる。印刷は、一般的に、例えば、光沢または艶消し効果をもたらすことができる保護ワニスで覆われる。ワニスの選択は重要であり、特に、その摩擦係数は、シェーピングおよび較正ツールと同じである。

本発明は、有利には、ラベル１７のオンラインデジタル印刷と組み合わせられる。この場合、図４に示される装飾フィルムのロール１９は、ラベル付け／押出成形ラインと同調して動作するデジタル印刷機によって取って代わられる。この構成の一変形形態によれば、押出成形／装飾プロセスの前に、１つまたはそれ以上の積層作業をオンラインで実行することができる。例えば、積層作業は、印刷が装飾フィルム１２の厚さに含まれるようにする場合に必要になる。印刷が層に含まれることになる可能な配置は、以下の工程である：
− 第１の非装飾フィルムを展開する工程、
− 第１のフィルムのデジタル印刷工程、
− 印刷を含むように第１のフィルム上に第２のフィルムを積層する工程、− 装飾フィルムを得る工程、
− 装飾フィルムの縁の横断ちの工程、および
− 押出成形／装飾プロセス工程
を用いて達成することができる。

装飾フィルム１２は、印刷がチューブ１４の表面に見えるように、またはチューブの厚さに含まれるように、その前面または後面に印刷される。印刷は、装飾作業が薄いフィルム上で平らに実行されるので、低コストで複雑な装飾をもたらすのに有利である。

本発明は、特に、低コストで高品質な装飾をチューブにもたらすのに有利である。

本発明は、特に、特定の「感触」を有する表面層を装飾フィルムにもたらすことによって、チューブの感覚特性を向上させるのに有利である。これらの特性は、例えば、二軸延伸ポリプロピレンフィルムまたは織物フィルムによってもたらされる。

本発明は、特に、装飾フィルムを変えることによって、包装体の機能性を変更することが可能なので、有利である。これらの機能は、美的（装飾）機能、感覚的（感触）機能、技術的（バリア特性）機能、または情報（包装体に関する情報）提供機能であってよい。

本発明は、特に、装飾フィルムが包装体の一体部材を形成するので、有利である。包装フィルムは、包装体の構造に組み入れられ、また、包装体の特性に寄与する。

本発明は、本明細書に記載の例示的な多層構造に限定されない。当業者には、本発明が、可能な構造の数の増加および種々の材料（プラスチック、紙、アルミニウムなど）の使用を可能にすることが明確であろう。

デフォルトで、本発明は、表面フィルムを組み込んだ非装飾管状本体の製造を可能にする。この変形形態は、より詳細には、チューブの機械的特性、バリア特性または感覚特性（感触）を向上させるのに使用される。

本発明は、主に装飾をもたらすような包装の分野だけでなく、機械的特性またはバリア特性を向上させる技術分野においても使用可能である。本発明の有利な実施形態は、フィルムを用いてバリアおよび装飾をもたらすことを含む。バリアおよび装飾をもたらす多層フィルムは、多層押出成形本体に連結されるので、これは、押出機を簡素化する助けとなる。

難しい製品を押出成形するとき、本発明は、生産速度を上げつつ、生産コストを下げるのに使用される。

本発明の第１の変形形態は、以下の連続作業である：
− 単一層または多層のフィルムから第１の管状本体を溶接する作業、
− 前記第１の管状本体に、溶融状態の第２の管状本体を押出成形する作業、および
− 本発明による方法を用いて第２の管状本体の外面にラベルを同時に付着させる作業
を含む。

本発明の第２の変形形態は、チューブの壁部内にラベルを含むことを含む。そうするために、以下の作業である：
− 溶融状態の第１の管状本体を押出成形する作業、
− 本発明による方法を用いて第１の管状本体の外面にラベルを同時に付着させる作業、および
− 第２の管状本体を押出成形し、ラベルの外面に溶融状態の前記第２の管状本体を付着させる作業
が行われる。

溶融状態の第２の管状本体は、好ましくは第１の管状本体の少なくとも一部が冷えたら、ラベルの外面に付着される。

本発明の第３の変形形態は、フィルムを、膨張剤を組み込んだ押出成形管状本体の外面に取り付けることを含む。以下の方法：すなわち
− 膨張剤を組み込んだ樹脂から溶融状態の管状本体を押出成形すること、
− グースネック形シェーパを用いて管状本体の周りにフィルムを付着させること、
− 膨張剤を用いて管状本体を膨張させることによって、管状本体の外面をフィルムの内面に接触させること、ならびに
− 管状本体の較正および冷却
が使用される。

本発明の第４の変形形態は、膨張剤と表面フィルムを組み込んだ円柱形本体を製造するのに使用される。以下の方法：すなわち
− 膨張剤を組み込んだ樹脂から溶融状態の円柱形本体を押出成形すること、
− グースネック形シェーパを用いて円柱形本体の周りにフィルムを付着させること、
− 膨張剤を用いて円柱形本体を膨張させることによって、円柱形本体の外面をフィルムの内面に接触させること、ならびに
− 円柱形本体の較正および冷却
が使用される。

使用する膨張剤は、物理的または化学的な膨張剤であってよい。ポリマーと混合される物理的な膨張剤としては、例えば、二酸化炭素ガスまたは窒素ガスがあり、それらの状態（液体から気体）の変化により溶融状態ポリマーが膨張される。化学的な膨張剤としては、アゾジカルボンアミドまたはアゾビスホルムアミドがある。膨張される円柱形または管状の本体を作る場合、本発明によってもたらされる利点は、フィルムによってもたらされる表面特性および装飾と、膨張剤によってコアにもたらされる軽量化特性が組み合わされることである。

Claims (27)

1. 包装チューブ（１４）を押出成形しラベル付けする方法であって、押出成形／ラベル付けラインで実行される以下の連続的な工程、すなわち
   ａ）フィルム（１２）から部分的または完全に管状のラベル（１７）を形成する工程であって、完全に管状のラベルはフィルムの端部の接合部を含む、工程と、
   ｂ）ラベル（１７）を較正要素（２２）内に導入する工程と、
   ｃ）管状本体（１３）をラベル（１７）の凹面の側に押出成形する工程と、
   ｄ）管状本体（１３）の外面をラベル（１７）の凹面に接触させる工程と、
   を含み、
   工程（ｃ）は、較正要素（２２）内で実行される、
   前記方法。
2. 工程（ｄ）は、管状本体（１３）の内部と外部との間に生み出される第１の差圧（ΔＰ１）を用いて実行される、請求項１に記載の方法。
3. 第２の差圧（ΔＰ２）がチューブ（１４）の内部と外部との間に生み出される、請求項１または２に記載の方法。
4. 第２の差圧（ΔＰ２）は、チューブ（１４）の較正に使用される、請求項３に記載の方法。
5. 管状本体は、溶融状態にあるかまたは押出成形後のいずれかで、管状本体の膨張を引き起こすための、少なくとも１つの膨張剤を含む樹脂を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. ラベル（１７）は、突き合わせ配置されているか、または、オーバーラップして配置されているか、または、間隙（２５）により分離され配置されている、２つの端部（１８、１８’）を含み、前記間隙には管状本体（１３）を形成する樹脂が充填されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 管状本体の厚さの増加は、フィルムの端部の接合部または間隙（２５）において生み出される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 装飾フィルムの端部を接合する補強ストリップが加えられる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
9. 第２の管状本体を押出成形し、そしてそれを溶融状態でラベルの外面に適用することにより、ラベルがチューブの壁部内に含まれる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 管状本体は、単一層または多層構造を有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. ラベルは、単一層または多層構造を有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. フィルム（１２）は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、エチレンビニルアルコール、紙、アルミニウム、金属被膜または酸化ケイ素の層、および、接着層を含む、多層構造である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
13. ラベルは印刷されている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 押出成形／ラベル付けデバイスであって：
    ａ）フィルム（１２）から部分的または完全に管状のラベル（１７）を形成するためのデバイスと、
    ｂ）管状本体（１３）をラベル（１７）の凹面の側に形成するための押出ノズル（２７）を含む、押出機と、
    ｃ）較正要素（２２）と
    を含み
    押出ノズル（２７）は、較正要素（２２）の内部に配置される、
    前記押出成形／ラベル付けデバイス。
15. 管状本体（１３）の内部と外部との間に第１の差圧（ΔＰ１）を生み出すための手段を含む、請求項１４に記載の押出成形／ラベル付けデバイス。
16. 第１の差圧（ΔＰ１）は、管状本体（１３）内に配置される加圧ガス供給装置を用いて生み出される、請求項１５に記載の押出成形／ラベル付けデバイス。
17. チューブ（１４）の内部と外部との間に第２の差圧（ΔＰ２）を生み出すための手段を含む、請求項１５または１６に記載の押出成形／ラベル付けデバイス。
18. 押出成形されラベルが付けられた包装チューブであって、
    フィルムから作られた、凹面を有する部分的または完全に管状のラベル（１７）であって、完全に管状のラベルはフィルムの端部の接合部を含む、部分的または完全に管状のラベル（１７）と、
    管状本体（１３）の外面がラベル（１７）の凹面と接触している、ラベルの凹面の側に押し出された管状本体（１３）とを含み、
    フィルム（１２）が、押出成形された管状本体（１３）の壁部に溶接されているまたは埋め込まれている、前記押出成形されラベルが付けられた包装チューブ。
19. 管状本体は、溶融状態にあるかまたは押出成形後のいずれかで、管状本体の膨張を引き起こすための、少なくとも１つの膨張剤を含む樹脂を含む、請求項１８に記載の包装チューブ。
20. ラベル（１７）は、突き合わせ配置されているか、または、オーバーラップして配置されているか、または、間隙（２５）により分離されて配置されている、２つの端部（１８、１８’）を含み、前記間隙には管状本体（１３）を形成する樹脂が充填されている、請求項１８または１９に記載の包装チューブ。
21. フィルムの端部の接合部または間隙（２５）における管状本体の厚さの増加を含む、請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の包装チューブ。
22. 装飾フィルムの端部を接合する補強ストリップを含む、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の包装チューブ。
23. ラベルは、チューブの２つの壁部の間に含まれる、請求項１８〜２２のいずれか１項に記載の包装チューブ。
24. 管状本体は、単一層または多層構造で形成される、請求項１８〜２３のいずれか１項に記載の包装チューブ。
25. ラベルは、単一層または多層構造を有する、請求項１８〜２４のいずれか１項に記載の包装チューブ。
26. フィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、エチレンビニルアルコール、紙、アルミニウム、金属被膜または酸化ケイ素の層、および、接着層を含む、多層構造を含む、請求項１８〜２５のいずれか１項に記載のチューブ。
27. ラベルは印刷されている、請求項１８〜２６のいずれか１項に記載のチューブ。

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