JP2006264005A

JP2006264005A - ラミネートチューブ容器の製造方法

Info

Publication number: JP2006264005A
Application number: JP2005083020A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Takao; 幸博高尾; Shinichi Fujimura; 慎一藤村
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2006-10-05

Abstract

【課題】樹脂を主とする積層材で金属箔の層を含むラミネートシートを使用したラミネートチューブ容器の製造について、筒状体を作る際のシャフトに沿ったラミネートシートの移動や、筒状体に口部材を固着する際のマンドレルに対する筒状体の挿入・抜き取りをスムーズに行なうことができて、ラミネートチューブ容器を歩留まり良く効率的に製造できるようにする。
【解決手段】ラミネートシート１Ａを筒状に丸め、その端部同士を重ね合わせて接合し、所定の長さの筒状体１Ｂにしてから、この筒状体１Ｂの一端に口部材を固着するようなラミネートチューブ容器の製造方法において、ラミネートシート１Ａを筒状に丸めて筒状体１Ｂとする工程よりも前に、ラミネートシート１Ａに対して、（上下の各エンボスローラ４，５により）シート１Ａの表裏に亘るようにエンボス加工を施しておく。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂を主とする薄膜の積層材でガスバリア性のあるアルミ箔のような金属箔を少なくとも一層含むラミネートシートを使用して、このラミネートシートを筒状体にしてから、その一端に口部材を固着する（更に、口部材にキャップを装着する）ことで、内容物の充填・密封が可能な状態のチューブ容器に形成するようなラミネートチューブ容器の製造方法に関する。

柔軟な可撓性のある筒状の胴部を備えたチューブ容器で、樹脂を主としてガスバリア性のある金属箔の層を含む積層材の薄膜で胴部が形成されるラミネートチューブ容器については、これを製造する場合に、樹脂を主とする薄膜の積層材で金属箔の層を少なくとも一層含むように予め製造されているラミネートシートを使用して、このラミネートシートを筒状に丸め、その端部同士を重ね合わせて接合し、所定の長さの筒状体にしてから、この筒状体の一端に口部材を固着して、更に、口部材にキャップを装着することで、内容物の充填・密封が可能な状態のチューブ容器にするということが従来から一般的に行なわれている。

すなわち、具体的には、例えば、金属箔の層を含むように予め製造された帯状のラミネートシートを使用して、ロールに巻かれた帯状のシートを連続的に繰り出しながら、シートを外側から断面円形のシャフトに押し当てて筒状に丸め、丸めたシートの端部同士を重ね合わせて、この重ね合せ部分をヒートシールによる溶着で接合して筒状に固定してから、長手方向で連続する筒状体をカッターで切断して、一つのチューブ容器の胴部の長さに対応した所定の長さの筒状体としている。

そして、そのようにして所定の長さの筒状体を作る一方、肩部と口頸部とを備えた口部材を円柱状のマンドレルの端部にセットして、この口部材がセットされたマンドレルに、所定の長さにした筒状体を嵌挿させて、口部材の肩部の下端に筒状体の一端側をヒートシールによる溶着で固着してから、更に、口部材の口頸部にキャップを装着した後、キャップ付きの口部材が一体的に結合された筒状体をマンドレルから抜き取ることで、内容物の充填・密封が可能な状態のチューブ容器としている。

なお、そのように製造されたラミネートチューブ容器は、内容物充填工場において、密閉された口部側とは反対側の開口部分から内容物を充填してから、この開口部分を合掌させてヒートシールによる溶着で接合して密封することにより、内容物が充填・密封されたチューブ容器入り製品とされる。

一方、上記のようなラミネートチューブ容器の製造の際に使用される積層材（ラミネートシート）について、金属光沢の有る立体的装飾効果が付与されるように、金属箔に対して予めエンボス加工を施しておき、このエンボス加工が施された金属箔の層の内側と外側とにそれぞれ樹脂層を積層させるということが下記の特許文献１により従来公知となっている。
実公平７−１９７８７号公報

ところで、上記のようなラミネートチューブ容器の製造において、帯状のラミネートシートを丸めて端部同士の重ね合せ部分をヒートシールする際に、長手方向に連続したラミネートシートを断面円形のシャフトに押し当てた状態で連続的に移動させることから、その際のシャフトに対するラミネートシートの滑りを良くするために、従来は、ニッカリ粉と呼ばれている澱粉の微細な粉末をラミネートシートの表面に静電塗布したり、或いは、液状の滑剤をラミネートシートの表面に塗ったりすることがあるが、製造されたチューブ容器に充填する内容物との関係から、それらの使用は極力避けたいものであって、さらには、ニッカリ粉を使用した場合、シャフトの継ぎ目等に粉が蓄積して塊となり、これが製造されたチューブ容器に付着することで、チューブ容器が汚れてしまうことがある。

また、ヒートシールにより口部材を固着するために筒状体をマンドレルに挿入したり、或いは、口部材を固着してキャップを装着した筒状体をマンドレルから抜き取ったりする際に、筒状体を構成するラミネートシートの厚さを薄くしていると、マンドレルと筒状体との摩擦により、マンドレルに対する筒状体の挿入や抜き取りがスムーズに行えず、滑剤を使用したとしても、マンドレルへの挿入時に筒状体が挫屈して破損してしまうようなことがある。

なお、筒状体を構成するラミネートシートの厚さを薄くした場合には、製造されたラミネートチューブ容器の胴部の腰が弱くなることで、ラミネートチューブ容器から内容物を注出する際には、注出のために容器の胴部を押圧したり丸めたりするのが容易となり、また、内容物の注出後には、樹脂を主とする胴部の復元力による容器内への空気の吸い込み（エアバック）を少なくすることができるという利点がある。

本発明は、上記のような問題の解消を課題とするものであり、具体的には、樹脂を主とする積層材で金属箔の層を含むラミネートシートを使用したラミネートチューブ容器の製造について、ニッカリ粉や滑剤などを使用することなく、筒状体を作る際のシャフトに沿ったラミネートシートの移動や、筒状体に口部材を固着する際のマンドレルに対する筒状体の挿入・抜き取りをスムーズに行なうことができて、ラミネートチューブ容器を、汚したり破損したりすることなく、歩留まり良く効率的に製造できるようにするということを課題とするものである。

本発明は、上記のような課題を解決するために、樹脂を主とする薄膜の積層材で金属箔を少なくとも一層含むラミネートシートを使用して、このラミネートシートを筒状に丸め、その端部同士を重ね合わせて接合し、所定の長さの筒状体にしてから、この筒状体の一端に口部材を固着するようなラミネートチューブ容器の製造方法において、ラミネートシートを筒状に丸めて筒状体とする工程よりも前に、ラミネートシートに対して、該シートの表裏に亘るようにエンボス加工を施しておくことを特徴とするものである。

上記のような本発明のラミネートチューブ容器の製造方法によれば、ラミネートシートに表裏に亘るように施されたエンボス加工により、ラミネートシートを筒状体にしたり、筒状体に口部材を固着したりする際に、装置のシャフトやマンドレルとの接触面積が少なくなって摩擦抵抗が少なくなることで、シャフトに沿ったラミネートシートの移動や、マンドレルに対する筒状体の挿入・抜き取りをスムーズに行なうことができる。その結果、ニッカリ粉や液状滑剤などの使用により容器を汚すようなことなく、また、製造中に筒状体を挫屈・破損させるようなことなく、ラミネートチューブ容器を歩留まり良く効率的に製造することができる。

さらに、製造された後のラミネートチューブ容器による製品についても、容器の胴部にエンボス加工が施されていることで、容器を手で持ったときに、冷たい感じが無くて手に良く馴染み、また、エンボス加工に識別性を付与しておけば、目が不自由な人々でも、容器を手で持っただけで、内容物の種類を識別することができるというような付帯的な効果も得ることができる。

また、ラミネートチューブ容器の胴部にエンボス加工が施されていることで、金属光沢のある立体的な装飾による意匠的な効果も得ることができる。なお、この意匠的な効果については、上記の特許文献１（実公平７−１９７８７号公報）に開示された従来公知のものと比べて格別に相違するものとは言えないかもしれないが、上記の特許文献１に開示されたものでは、金属箔にだけ施されたエンボス加工が、金属箔の内側と外側とにそれぞれ積層された樹脂層の中に埋没した状態となっており、積層材（ラミネートシート）の両面は樹脂層による平坦面となっていて、本発明のようにラミネートシートの表裏に亘るようなエンボス加工が施されていないことから、上記のような本発明の効果と同様の効果を得ることはできない。

樹脂を主とする積層材で金属箔の層を含むラミネートシートを使用したラミネートチューブ容器の製造について、ニッカリ粉や滑剤などを使用することなく、筒状体を作る際のシャフトに沿ったラミネートシートの移動や、筒状体に口部材を固着する際のマンドレルに対する筒状体の挿入・抜き取りをスムーズに行なうことができて、ラミネートチューブ容器を、汚したり破損したりすることなく、歩留まり良く効率的に製造できるようにするという目的を、最良の形態として以下の実施例に具体的に示すように、樹脂を主とする薄膜の積層材で金属箔を少なくとも一層含むラミネートシートを使用して、このラミネートシートを筒状に丸め、その端部同士を重ね合わせて接合し、所定の長さの筒状体にしてから、この筒状体の一端に口部材を固着するようなラミネートチューブ容器の製造方法において、ラミネートシートを筒状に丸めて筒状体とする工程よりも前に、ラミネートシートに対して、該シートの表裏に亘るようにエンボス加工を施しておくということで実現した。

本発明のラミネートチューブ容器の製造方法の一実施例について以下に説明すると、樹脂を主とする積層材で金属箔の層を含むラミネートシート（アルミ箔等の金属箔を少なくとも一層含んでいて、最外層と最内層が熱可塑性樹脂層であれば、どのような積層構造であっても良い）を使用して、先ず、図１に示すように、ロール２に巻かれた帯状のシート１Ａを連続的に繰り出しながら、シートを外側から断面円形のシャフト８に押し当てて筒状に丸め、丸めたシートの端部同士を重ね合わせて、この重ね合せ部分をヒートシールユニット９により溶着して接合することで筒状に固定してから、長手方向で連続した長い筒状のシートを、一つのチューブ容器の胴部の長さに対応した長さとなるように、カッター１０で切断して所定の長さの筒状体１Ｂとしている。

上記のように帯状のラミネートシート１Ａを所定の長さの筒状体１Ｂにするための工程について更に詳しく説明すると、本実施例の方法では、ロール２から駆動ローラ３により引き出された帯状のラミネートシート１Ａは、上側エンボスローラ４と下側エンボスローラ５との間を通ることで、シャフト８やヒートシールユニット９が設置された移送下流側に送られると共に、ラミネートシート１Ａには、シートの表裏に亘るようにエンボス加工が施されることとなる。

すなわち、上側エンボスローラ４と下側エンボスローラ５とは同期的に駆動されており、上側エンボスローラ４の表面に刻設されたエンボス加工のための凹凸に対して、下側エンボスローラ５の表面には、上側エンボスローラ４の凹凸に嵌合するように、エンボス加工のための凸凹が刻設されていて、この上側エンボスローラ４と下側エンボスローラ５とによって施されたエンボス加工は、図３に示すように、ラミネートシート１Ａの表側の凸部に対応して裏側に凹部が形成されるように、ラミネートシート１Ａの表裏に亘るようなエンボス加工となっている。

上側エンボスローラ４と下側エンボスローラ５とによるエンボス加工で、各ローラ４，５に刻設される凸部の高さや凹部の深さについては、表面から３０μｍ程度、換言すれば、凹部の底から凸部の頂上までの距離が６０μｍ程度が望ましい。そのようなエンボス加工による効果については、エンボス加工が施されていないラミネートシートの動摩擦係数は０．２５５であったが、表面から３０μｍ程度のエンボス加工が施されたラミネートシートの動摩擦係数は、０．１９３であって、エンボス加工によるラミネートシートの動摩擦係数の減少は明らかなものである。

また、ラミネートシート１Ａで各ローラ４，５によりエンボス加工を施す範囲については、ラミネートシートの全面に施すような場合に限らず、筒状に丸めたラミネートシートの重ね合せ部分や、口部材を固着させる部分や、底部の合掌させて接合（溶着）する部分など（何れもヒートシールする部分）にはエンボス加工を施さなくても良く、そのようにするには、上側エンボスローラ４と下側エンボスローラ５との表面で、エンボス加工を施さない部分（ヒートシールする部分）に対応する部分を、凹凸を刻設しない部分として残しておくことで実施可能である。

さらに、ラミネートシートでエンボス加工を施さない部分については、ヒートシールする部分に限らず、装飾的な効果を得るために、ヒートシールしない部分でも適宜にエンボス加工を施さない部分を残したり、或いは、ラミネートシートの幅方向や長手方向でエンボス加工を施す部分と施さない部分とを交互に形成してストライプ状のエンボス模様を形成する等、適宜の模様にエンボス加工するようにしても良いものである。

なお、エンボス加工が施されるラミネートシートについては、樹脂を主とする積層材でアルミ箔等の金属箔の層を少なくとも一層含んでいて、最外層と最内層が熱可塑性樹脂層であれば、どのような積層構造であっても良いものであり、ラミネートシートの材料構成や層の数や各層の厚さについては、ラミネートチューブ容器の使用目的に応じて任意に選択できるものであって、９層前後であっても上記のようなエンボス加工を施すことは可能ではあるが、好適なラミネートシートの一例としては、図３に示すような５層の積層構造によるものがある。

すなわち、図３に示すようなラミネートシート１Ａでは、厚さが５０〜１３０μｍの熱可塑性オレフィン樹脂による最内層１１と、最内層１１の外側で酸素の透過を防止する厚さが１５〜５０μｍのアルミ箔層１２と、剛性を持たせると共に印刷が映えるように酸化チタン顔料等を混入して乳白色にしたオレフィン樹脂による着色層１３と、着色層１３の外側で模様や標章を印刷した印刷層１４と、厚さが２０〜５０μｍの熱可塑性オレフィン樹脂による最外層１５とからなる５層の積層構造になっている。なお、補強のために、任意の層の間に更に接着剤層を設ける場合もあるが、ラミネートシートの全体の厚さとしては、２５０〜３５０μｍ程度とするのが好ましい。

本実施例の方法では、上記のようにラミネートシート１Ａに対して上側エンボスローラ４と下側エンボスローラ５とによりシートの表裏に亘るようなエンボス加工が施された後において、ラミネートシート１Ａは、案内リング６の内側を通って丸められ、重合リング７により両端を重ね合わされた状態で、断面円形のシャフト８に巻き付けられてから、シャフト８に沿って移送下流側に移動させられながら、ヒートシールユニット９によって両端の重ね合せ部が溶着されて接合させることで、連続した長い筒状に形成される。

なお、ヒートシールユニット９は、高周波誘導コイル９ａと駆動無端ベルト９ｂと複数の加熱ブロック９ｃと、複数の冷却ブロック９ｄとを備えたものであって、筒状に丸められたラミネートシートの両端の重ね合せ部は、高周波誘導コイル９ａの下を通って熱せられ、駆動無端ベルト９ｂによりシャフト８に押し付けられて仮接着されてから、更に、電熱により加熱された加熱ブロック９ｃの下面側で、案内用溝に案内された状態で加熱ブロック９ｃにより熱せられた駆動無端ベルト９と、シャフト８内に設けられたローラとで強く挟み込まれることにより、段差のない滑らかな状態に接合された後で、水を通した冷却ブロック９ｄにより冷却される。

そのように丸められたシートの端部同士の重ね合せ部が溶着されて接合された長い筒状のラミネートシートは、ヒートシールユニット９の駆動無端ベルト９ｂにより、シャフト８に沿って移送下流側に移動させられ、シャフト８の末端でカッター１０によりに切断されることで、所定の長さ（一つのチューブ容器の胴部に対応した長さ）の筒状体１Ｂとして切り離される。

上記のようにして得られたラミネートシートの所定の長さの筒状体１Ｂは、マンドレルを使用した製造工程によってラミネートチューブ容器に製造される。すなわち、図２（Ａ）に示すように、口頸部２１ａと肩部２１ｂとを備えた口部材２１を円柱状のマンドレル２０の端部にセットして、図２（Ｂ）に示すように、口部材２１がセットされたマンドレル２０に所定の長さの筒状体１Ｂを嵌挿させ、図２（Ｃ）に示すように、口部材２１の肩部２１ｂの下端に筒状体１Ｂの一端側をヒートシールによる溶着で固着してから、図示していない冷却工程を経て、図２（Ｄ）に示すように、口部材２１にキャップ２２を装着（ネジ付きの口頸部にキャップ２２を螺着）させた後で、図２（Ｅ）に示すように、キャップ２２付きの口部材２１が一体的に結合された筒状体１Ｂからマンドレルを抜き取ることにより、内容物の充填・密封が可能な状態のラミネートチューブ容器１としている。

上記のようにして製造されたラミネートチューブ容器１は、内容物充填工場において、密閉された口部側とは反対側の開口部分から内容物を充填してから、この開口部分を合掌させてヒートシールによる溶着で接合して密封することで、図２（Ｆ）に示すように、容器内に内容物が充填・密封されたチューブ容器入り製品とされる。

なお、キャップ２２を装着するため手段（口頸部のネジ等）を設けた口部材２１については、オレフィン樹脂等による周知のキャップ用樹脂材料から射出成形法により製造されるものであり、口部材２１は、その内側全体（或いは肩部の内側）がアルミ箔で覆われたり、開口端がヒートシール蓋の溶着により密封されたりしている。一方、装置のマンドレル２０は、その上端形状が口部材２１の内面形状に合致していて、このマンドレル２０の上端に、口頸部２１ａと肩部２１ｂとを備えた口部材２１が確りと固定された状態でセットされることとなる。

また、口部材２１がセットされたマンドレル２０に筒状体１Ｂが挿入された状態では、図２（Ｂ）に示すように、筒状体１Ｂの上端は、口部材２１の肩部２１ｂの下端よりも僅かに突き出た状態となっており、この僅かに突き出た状態の筒状体１Ｂの上端が、高周波加熱法やホットエアーの吹き付け等により、口部材２１の肩部２１ｂの外側に加熱溶着されて、筒状体１Ｂが口部材２１に固着されることとなる。

以上に説明したような本実施例のラミネートチューブ容器の製造方法によれば、ラミネートシート１Ａに表裏に亘るように施されたエンボス加工により、ラミネートシート１Ａを筒状体１Ｂにする際には、シャフト８との接触面積が少なくなって摩擦抵抗が少なくなることで、シャフト８に沿ったラミネートシート１Ａの移動を一定の速度でスムーズなものにすることができて、その結果、筒状体１Ｂの接合部分（重ね合せ部）の厚さや幅の品質を一定に維持することができる。

また、筒状体１Ｂに口部材２１を固着してラミネートチューブ容器１にする際に、マンドレル２０との接触面積が少なくなって摩擦抵抗が少なくなることで、マンドレル２０に対する筒状体１Ｂの挿入・抜き取りをスムーズなものにすることができて、ラミネートシート１Ａの厚さを薄くしても、マンドレル２０への挿入時に筒状体１Ｂが挫屈して破損するようなことはない。そして、全工程を通して摩擦抵抗を減らすためにニッカリ粉や液状滑剤などを使用する必要がないため、それらによる容器の汚れを防止することができる。

以上、本発明のラミネートチューブ容器の製造方法の一実施例について説明したが、本発明は、上記のような具体的な実施例にのみ限定されるものではなく、例えば、上記の実施例では、帯状のラミネートシートにエンボス加工を施してから、これを連続的に丸めて長手方向に連続した筒状体とした後で、これを所定の長さに切断しているが、そのような方法以外にも、ラミネートシートにエンボス加工を施してから、これを所定の大きさのシートに裁断して、このシートを丸めてその両端同士を接合させて筒状体とする方法や、ラミネートシートを所定の大きさのシートに裁断してから、このシートにエンボス加工を施した後で、これを丸めてその両端同士を接合させて筒状体とする方法等の適宜の方法が考えられ、どのような方法を採用するかは、保有する装置（ラミネートシートから筒状体を作る装置）との関係から適宜に選択できるものである等、適宜に変更可能なものであることはいうまでもない。

ラミネートチューブ容器の製造方法について、ラミネートシートから所定の長さの筒状体を製造するための装置を概念的に示す説明図。ラミネートチューブ容器の製造方法について、所定の長さの筒状体からチューブ容器を製造するための工程を段階的に示す説明図。本発明のラミネートチューブ容器の製造方法によりエンボス加工を施されたラミネートシートの一例について、シートの一部分を切断して積層構造を示す断面模式図。

符号の説明

１ラミネートチューブ容器
１Ａラミネートシート
１Ｂ筒状体
１１熱可塑性オレフィン樹脂による最内層（樹脂層）
１２アルミ箔層（金属箔層）
１３オレフィン樹脂による着色層（樹脂層）
１４印刷層（樹脂層）
１５熱可塑性オレフィン樹脂による最外層（樹脂層）
２１口部材
２２キャップ

Claims

樹脂を主とする薄膜の積層材で金属箔を少なくとも一層含むラミネートシートを使用して、このラミネートシートを筒状に丸め、その端部同士を重ね合わせて接合し、所定の長さの筒状体にしてから、この筒状体の一端に口部材を固着するようなラミネートチューブ容器の製造方法において、ラミネートシートを筒状に丸めて筒状体とする工程よりも前に、ラミネートシートに対して、該シートの表裏に亘るようにエンボス加工を施しておくことを特徴とするラミネートチューブ容器の製造方法。