(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024143599
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】頭部部材、チューブ容器及びキャップ付きチューブ容器
(51)【国際特許分類】
B65D 35/10 20060101AFI20241003BHJP
B65D 65/00 20060101ALI20241003BHJP
【FI】
B65D35/10 A
B65D65/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023056361
(22)【出願日】2023-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000002897
【氏名又は名称】大日本印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100127465
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 幸裕
(74)【代理人】
【識別番号】100202304
【弁理士】
【氏名又は名称】塙 和也
(72)【発明者】
【氏名】勝又 淑江
(72)【発明者】
【氏名】大村 寛美
【テーマコード(参考)】
3E065
3E086
【Fターム(参考)】
3E065AA02
3E065BA16
3E065BA40
3E065BB01
3E065CA09
3E065DA04
3E065DB05
3E065DD05
3E065FA20
3E065HA10
3E086AA22
3E086AB03
3E086AD03
3E086AD23
3E086BA15
3E086BA24
3E086BA25
3E086BA29
3E086BA33
3E086BB02
3E086BB05
3E086BB15
3E086BB23
3E086BB35
3E086BB51
3E086BB62
3E086BB63
3E086CA40
(57)【要約】
【課題】酸素バリア性を容易に向上させることが可能な、頭部部材、チューブ容器及びキャップ付きチューブ容器を提供する。
【解決手段】チューブ容器10用の頭部部材40は、ポリエチレンと、エチレン-ビニルアルコール共重合体と、改質剤とを含んでいる。ポリエチレンの含有量は、20重量%以上80重量%以下である。エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量は、20重量%以上50重量%以下である。酸素透過度は、
0.010cc/pkg・day・atm以上0.030cc/pkg・day・atm以下である。
【選択図】
図1A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
チューブ容器用の頭部部材において、
ポリエチレンと、
エチレン-ビニルアルコール共重合体と、
改質剤とを含み、
前記ポリエチレンの含有量は、20重量%以上80重量%以下であり、
前記エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量は、20重量%以上50重量%以下であり、
酸素透過度は、0.010cc/pkg・day・atm以上0.030cc/pkg・day・atm以下である、頭部部材。
【請求項2】
前記ポリエチレンの含有量は、前記エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量の0.5倍以上5倍以下である、請求項1に記載の頭部部材。
【請求項3】
前記エチレン-ビニルアルコール共重合体において、エチレンの含有量は、30モル%以上45モル%以下である、請求項1に記載の頭部部材。
【請求項4】
前記ポリエチレンの密度は、910kg/m3以上970kg/m3以下であり、前記ポリエチレンのメルトフローレートは、0.5g/10min以上15.0g/10min以下である、請求項1に記載の頭部部材。
【請求項5】
肩部と、前記肩部に連結された口部とを有し、前記肩部の厚みは、0.25mm以上2.0mm以下である、請求項1に記載の頭部部材。
【請求項6】
胴部チューブと、
前記胴部チューブの一端に接合された、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の頭部部材とを備える、チューブ容器。
【請求項7】
請求項6に記載のチューブ容器と、
前記頭部部材に取り付けられたキャップとを備える、キャップ付きチューブ容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、頭部部材、チューブ容器及びキャップ付きチューブ容器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、内容物を充填する容器として、チューブ容器が知られている(例えば、特許文献1及び特許文献2)。特許文献1には、チューブ容器の頭部部材に、アルミニウム箔などの金属箔層を設けることにより、ガスバリア性を向上させたチューブ容器が開示されている。特許文献2には、頭部部材が内層、中間層(ガスバリア層)及び外層を備える多層構造をなすチューブ容器が開示されている。このようなチューブ容器では、特に内容物が果実等を含む場合、酸化を防ぐために高い酸素バリアが求められ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第5509551号公報
【特許文献2】特許第6976032号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、昨今、包装材料においては、循環型社会の構築を求める声の高まりとともに、アルミニウムからの脱却が望まれている。このため、アルミニウムを用いることなく、高い酸素バリア性を有するチューブ容器が求められている。また、頭部部材を多層構造にした場合、頭部部材の製造工程が増えるため、チューブ容器の製造コストが高くなる可能性がある。
【0005】
本開示はこのような点を考慮してなされたものであり、酸素バリア性を容易に向上させることが可能な、頭部部材、チューブ容器及びキャップ付きチューブ容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の第1の態様は、チューブ容器用の頭部部材において、ポリエチレンと、エチレン-ビニルアルコール共重合体と、改質剤とを含み、前記ポリエチレンの含有量は、20重量%以上80重量%以下であり、前記エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量は、20重量%以上50重量%以下であり、酸素透過度は、0.010cc/pkg・day・atm以上0.030cc/pkg・day・atm以下である、頭部部材である。
【0007】
本開示の第2の態様は、上述した第1の態様による頭部部材において、前記ポリエチレンの含有量は、前記エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量の0.5倍以上5倍以下であっても良い。
【0008】
本開示の第3の態様は、上述した第1の態様又は上述した第2の態様による頭部部材において、前記エチレン-ビニルアルコール共重合体において、エチレンの含有量は、30モル%以上45モル%以下であっても良い。
【0009】
本開示の第4の態様は、上述した第1の態様から上述した第3の態様のそれぞれによる頭部部材において、前記ポリエチレンの密度は、910kg/m3以上970kg/m3以下であっても良く、前記ポリエチレンのメルトフローレートは、0.5g/10min以上15.0g/10min以下であっても良い。
【0010】
本開示の第5の態様は、上述した第1の態様から上述した第4の態様のそれぞれによる頭部部材において、頭部部材は、肩部と、前記肩部に連結された口部とを有していても良く、前記肩部の厚みは、0.25mm以上2.0mm以下であっても良い。
【0011】
本開示の第6の態様は、胴部チューブと、前記胴部チューブの一端に接合された、上述した第1の態様から上述した第5の態様のそれぞれによる頭部部材とを備える、チューブ容器である。
【0012】
本開示の第7の態様は、上述した第6の態様によるチューブ容器と、前記頭部部材に取り付けられたキャップとを備える、キャップ付きチューブ容器である。
【発明の効果】
【0013】
本開示によれば、頭部部材の酸素バリア性を容易に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1A】
図1Aは、内容物が充填された、本実施の形態によるキャップ付きチューブ容器を示す部分垂直断面図である。
【
図1B】
図1Bは、酸素透過度の測定方法を説明する概略斜視図である。
【
図1C】
図1Cは、酸素透過度の測定方法を説明する概略断面図(
図1BのIC-IC線断面図)である。
【
図2】
図2は、本実施の形態による積層体の層構成の一例を示す断面図である。
【
図3】
図3は、本実施の形態によるチューブ容器の製造方法を示す概略図である。
【
図4】
図4(a)-(b)は、本実施の形態によるチューブ容器の製造方法を示す概略図である。
【
図5】
図5は、本実施の形態によるチューブ容器の製造方法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照して一実施の形態について説明する。
図1A乃至
図5は一実施の形態を示す図である。以下に示す各図は、模式的に示した図である。そのため、各部の大きさ、形状は理解を容易にするために、適宜誇張している。また、技術思想を逸脱しない範囲において適宜変更して実施できる。なお、以下に示す各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。また、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名は、実施の形態としての一例であり、これに限定されず、適宜選択して使用できる。本明細書において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば平行や直交、垂直等の用語については、厳密に意味するところに加え、実質的に同じ状態も含めて解釈することとする。なお、本明細書中、「上」および「下」とは、それぞれキャップ付きチューブ容器10Aを正立させた状態(
図1A)における上方および下方のことをいう。
【0016】
まず、
図1Aにより、本実施の形態によるキャップ付きチューブ容器10Aについて説明する。
【0017】
図1Aに示すように、本実施の形態によるキャップ付きチューブ容器10Aは、チューブ容器10と、チューブ容器10の後述する頭部部材40に取り付けられたキャップ20とを備えている。
【0018】
このうち、チューブ容器10は、ラミネート成形チューブである胴部チューブ30と、胴部チューブ30の一端31に接合された頭部部材40とを備えている。
【0019】
ここでは、まず、チューブ容器10の頭部部材40について説明する。
【0020】
図1Aに示すように、頭部部材40は、肩部41と、肩部41に連結された口部42とを有している。このうち肩部41は、径方向へ延びる部分と、当該部分の径方向外側に位置し、下方へ延びる部分とを含んでいる。下方へ延びる部分は、上述した胴部チューブ30が接合される部分である。肩部41の厚みTは、1.0mm以上2.0mm以下であることが好ましい。肩部41の厚みTが1.0mm以上であることにより、頭部部材40のバリア性を効果的に向上できる。また、肩部41の厚みTが1.0mm以上であることにより、頭部部材40の強度を保つことができるとともに、頭部部材40の成形性を向上できる。また、肩部41の厚みTが2.0mm以下であることにより、頭部部材40の成形性を向上できる。肩部41の厚みTは、径方向へ延びる部分の厚みである。肩部41の厚みTは、頭部部材40の外縁から径方向内側へ1mm以上10mm以下の領域で測定した値である。
【0021】
口部42は、肩部41から上方に延びる部分である。また、口部42には、キャップ20が装着されるように構成されている。
【0022】
本実施の形態では、頭部部材40は単層である。この頭部部材40は、ポリエチレン(PE)と、エチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)と、改質剤とを含んでいる。このうち、ポリエチレンは、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)であっても良い。また、ポリエチレンは、バイオマス由来成分を含んでいても良い。
【0023】
低密度ポリエチレンは、密度が910kg/m3以上930kg/m3以下のポリエチレンである。中密度ポリエチレンは、密度が930kg/m3以上942kg/m3以下のポリエチレンである。高密度ポリエチレンは、密度が942kg/m3以上のポリエチレンである。低密度ポリエチレンは、例えば、1000気圧以上2000気圧未満の高圧でエチレンを重合することにより得られる。中密度ポリエチレン及び高密度ポリエチレンは、例えば、1気圧以上1000気圧未満の中圧又は低圧でエチレンを重合することにより得られる。
【0024】
直鎖状低密度ポリエチレンは、中圧又は低圧でエチレンを重合することにより得られる直鎖状ポリマーにα-オレフィンを共重合させて短鎖分岐を導入することによって得られる。α-オレフィンの例としては、1-ブテン(C4)、1-ヘキセン(C6)、4-メチルペンテン(C6)、1-オクテン(C8)などを挙げることができる。直鎖状低密度ポリエチレンの密度は、例えば915kg/m3以上945kg/m3以下である。
【0025】
頭部部材40に含まれるポリエチレンの密度は、910kg/m3以上970kg/m3以下であることが好ましい。ポリエチレンの密度が910kg/m3以上970kg/m3以下であることにより、複数の樹脂を混合しながら所望の形状に成形する際に、容易に成形できる。なお、ポリエチレンの密度が低い方が、胴部チューブ30と、頭部部材40を構成する樹脂との間の接着強度が上がる傾向にある。また、ポリエチレンの密度が高い方が、頭部部材40の水蒸気バリアを高めることができる傾向にある。ポリエチレンの密度は、JIS K7112B法(Heガス置換法)により測定する。Heガス置換法では、まず、1個の頭部部材40を、10cm3サイズの測定容器に入る大きさに切断した。次に、切断された頭部部材40の全てを測定容器内に収容し、ポリエチレンの密度を測定した。そして、繰り返し5回測定し、その平均値を頭部部材40に含まれるポリエチレンの密度とした。
【0026】
また、ポリエチレンのメルトフローレート(MFR)は、0.5g/10min以上15.0g/10min以下であることが好ましい。ポリエチレンのメルトフローレートが0.5g/10min以上であることにより、頭部部材40を圧縮成形する際に、頭部部材40を構成する樹脂の流動性を確保できる。また、ポリエチレンのメルトフローレートが15.0g/10min以下であることにより、頭部部材40を圧縮成形する際に、頭部部材40の成形性を確保できる。ポリエチレンのメルトフローレートは、JISK6922-2:2018の「プラスチック-ポリエチレン成形用及び押出用材料-第2部:試験片の作製方法及び特性の求め方」に準拠して測定する。
【0027】
頭部部材40において、ポリエチレンの含有量は、20重量%以上80重量%以下である。ポリエチレンの含有量が20重量%以上であることにより、頭部部材40と胴部チューブ30との接合性を向上できる。また、ポリエチレンの含有量が80重量%以下であることにより、頭部部材40における改質剤の含有量が少なくなりすぎることを抑制できる。このため、ポリエチレンとエチレン-ビニルアルコール共重合体とを相溶させやすくできる。
【0028】
頭部部材40において、ポリエチレンの含有量は、エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量の0.5倍以上5倍以下であることが好ましい。ポリエチレンの含有量が、エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量の0.5倍以上であることにより、頭部部材40と胴部チューブ30との接合性を効果的に向上できる。また、ポリエチレンの含有量が、エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量の5倍以下であることにより、頭部部材40の酸素バリア性を高めることができる。
【0029】
頭部部材40において、エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量は、20重量%以上50重量%以下である。エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量が20重量%以上であることにより、頭部部材40のバリア性を効果的に向上できる。また、エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量が50重量%以下であることにより、頭部部材40における改質剤の含有量が少なくなりすぎることを抑制できる。このため、ポリエチレンとエチレン-ビニルアルコール共重合体とを相溶させやすくできる。
【0030】
エチレン-ビニルアルコール共重合体において、エチレンの含有量は、30モル%以上45モル%以下であることが好ましい。エチレンの含有量が30モル%以上であることにより、頭部部材40の酸素バリアを向上できる。また、エチレンの含有量が45モル%以下であることにより、エチレンービニルアルコール共重合体とポリエチレンとの混合性を向上できる。このため、頭部部材40を構成する樹脂において、ポリエチレン及びエチレン-ビニルアルコール共重合体を均一に分散させることができる。この結果、頭部部材40と胴部チューブ30との接合性を向上できる。また、頭部部材40と胴部チューブ30との接合性を向上できることにより、チューブ容器10のバリア性も担保できる。
【0031】
頭部部材40の酸素透過度は、0.010cc/pkg・day・atm以上0.030cc/pkg・day・atm以下である。ここで、頭部部材40の酸素透過度は、以下のようにして測定する。まず、頭部部材40の肩部41のうち、扁平となっている部分(径方向へ延びる部分)をくり抜き、試験片S(
図1B及び
図1C参照)を5つ作製する。試験片Sの形状は、円柱とする。このとき、肩部41の厚み方向が、円柱の高さ方向となるように、試験片Sを作製する。肩部41の厚みTが1.0mmよりも厚い場合、円柱の高さが1.0mmとなるように、試験片Sを作製する。また、円柱の底面の直径は、8.0mmとする。
【0032】
次に、平面視で正方形(100mm×100mm)のステンレス板(厚み1.0mm)90を準備する。このステンレス板90には、ステンレス板90を厚み方向に貫通する5つの貫通孔90aが形成されている。5つの貫通孔90aのうちの1つは、ステンレス板90の中央に形成されている。残りの4つは、ステンレス板90の4隅に形成されている。各々の貫通孔90aの形状は、平面視で円である。この円の直径は、8.0mmとする。
【0033】
次いで、各々の貫通孔90aの内面に接着剤を塗布する。接着剤としては、2液型エポキシ系接着剤(ボンドクイック5(コニシ製))を使用する。2液型エポキシ系接着剤は、貫通孔90aの内面に塗布する直前に混ぜるようにする。このとき、2液型エポキシ系接着剤を混ぜた後、10秒以内に貫通孔90aの内面に塗布する。そして、各々の貫通孔90a内に試験片Sをそれぞれ挿入することにより、試験片Sをステンレス板90に固定する。
【0034】
次に、
図1B及び
図1Cに示すように、試験片Sが固定されたステンレス板90を測定装置91に取り付ける。このとき、ステンレス板90を接着剤で測定装置91に取り付ける。接着剤としては、2液型エポキシ系接着剤(ボンドクイック5(コニシ製))を使用する。2液型エポキシ系接着剤は、貫通孔90aの内面に塗布する直前に混ぜるようにする。このとき、2液型エポキシ系接着剤を混ぜた後、10秒以内に貫通孔90aの内面に塗布する。このようにして、ステンレス板90が接着剤で測定装置91に取り付けられ、ステンレス板90と測定装置91によって囲まれた空間95が形成される。このような測定装置91としては、MOCON社製の酸素バリア測定器(OX-TRAN2/61)を使用する。この測定装置91は、窒素供給部92と酸素測定部93とを有している。
【0035】
次いで、頭部部材40の酸素透過度を測定する。このとき、室温は23℃とし、湿度は40%RHに保つ。測定の際、まず、窒素供給部92から空間95内に窒素を供給することにより、空間95内の窒素の濃度を100%にする。その後、1日放置し、試験片Sを透過した酸素の量を測定する。すなわち、空間95内に入り込んだ酸素の濃度を測定する。このとき、酸素測定部93が、空間95内の酸素の濃度を測定する。ここで、試験片Sを透過する酸素は、空気中の酸素である。空気中の酸素の濃度は、約20%である。このため、酸素の濃度が100%である場合に換算するために、得られた測定値を5倍する。そして、得られた測定値を5倍した値を頭部部材40の酸素透過度とする。なお、以下の説明において、試験片Sを使用する上述した酸素透過度の測定方法を、単に透過度測定方法とも記す。
【0036】
また、チューブ容器10の水蒸気透過度は、0.001g/pkg・day以上0.008g/pkg・day以下であることが好ましい。チューブ容器10の水蒸気透過度は、以下のようにして測定する。まず、チューブ容器10に、塩化カルシウムを容量の70%程度充填し、温度40℃、湿度90%RHの環境下に7日以上保存する。次に、チューブ容器10の重量変化量を測定する。そして、測定された重量変化量を保存した日数で割ることにより、1日当たりの重量変化量を算出し、この1日当たりの重量変化量をチューブ容器10の水蒸気透過度とする。
【0037】
改質剤は、ポリエチレンとエチレン-ビニルアルコール共重合体(以下、単にEVOHとも記す)との相構造を改質の目的に応じて変化させる役割を果たす。すなわち、改質剤は、ポリエチレン及びEVOHの相溶化剤として機能する。改質剤は、エチレン-酢酸ビニル共重合体のケン化物であっても良い。この場合、改質剤における酢酸ビニル及びビニルアルコール量を調整することにより、改質剤とエチレン-ビニルアルコール共重合体との相互作用を制御できる。また、改質剤がエチレン-酢酸ビニル共重合体のケン化物である場合、改質剤とEVOHとの相互作用は、主に水素結合によるものである。このため、改質剤とEVOHとを溶融混合させた際に、改質剤とEVOHとが相互作用した場合であっても、改質剤は、反応及びゲル化しない。そして、改質剤がポリエチレンとエチレン-ビニルアルコール共重合体との相構造を改質の目的に応じて変化させることにより、頭部部材40を構成する樹脂を作製する際に、ポリエチレンとエチレン-ビニルアルコール共重合体とを容易に混合できるようになる。
【0038】
ここで、頭部部材40を構成する樹脂は、海島構造を有していても良い。海島構造とは、ポリエチレンが連続する領域内に、エチレン-ビニルアルコール共重合体が不連続に分散している構造をいう。このように、頭部部材40を構成する樹脂が海島構造を有していることにより、頭部部材40を構成する樹脂において、エチレン-ビニルアルコール共重合体を均一に分散させることができる。このため、頭部部材40のバリア性を効果的に向上できる。
【0039】
このような頭部部材40は、後述するように、例えば圧縮成形法により成形される。
【0040】
次に、チューブ容器10の胴部チューブ30について説明する。
図1Aに示す胴部チューブ30は、全体として略円筒形状を有している。この胴部チューブ30は、ラミネート成形された積層体50(
図2参照)から構成されている。また、胴部チューブ30は、積層体50の対向する端部35(
図3参照)同士を重ね合わせて互いに接合した胴部シール部(接合部)32を有している。この胴部シール部32は、胴部チューブ30の長手方向に沿って形成されている。このような胴部チューブ30は、積層体50を円筒状に丸め、対向する端部35同士を重ね合わせて、例えばヒートシールにより互いに接合して得られたものである。
【0041】
また、胴部チューブ30は、積層体50同士を互いに接合した底シール部34を有している。この底シール部34は、胴部チューブ30の他端33に形成された開口部50B(
図3及び
図5参照)から、例えば、アルコールを含有するクレンジング用剤、日焼け止め、練り歯磨き、トリートメント、ボディクリーム、整髪剤(いわゆるヘアワックス)、その他の内容物Cを適量分充填した後に、当該開口部50B近傍の積層体50同士を互いに接合したものである。
【0042】
次に、積層体50の層構成について説明する。
図2は、胴部チューブ30を構成する積層体50の層構成の一例を示している。
図2に示すように、積層体50は、外面501から内面502に向かって順に配置された第1シーラント層51と、第1接着層54aと、基材層52と、第2接着層54bと、第2シーラント層53とを備えている。
【0043】
具体的には、
図2に示すように、積層体50は、外面501から内面502に向かって、第1シーラント層51と、第1接着層54aと、バリア層55と、基材層52と、印刷層56と、第2接着層54bと、第2シーラント層53とをこの順に備えている。
図2に示す例においては、第1シーラント層51が、胴部チューブ30の外面を構成し、第2シーラント層53が、胴部チューブ30の内面を構成する。
【0044】
以下、積層体50の各層について説明する。
【0045】
(第1シーラント層)
第1シーラント層51は、積層体50同士を接着させるための層である。第1シーラント層51を構成する材料としては、熱によって溶融し、融着する材料が用いられる。第1シーラント層51には、例えばポリオレフィンが用いられる。より具体的には、第1シーラント層51としては、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、ポリプロピレン、ポリエチレン若しくはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、その他の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル、飽和ポリエステル又はポリビニルアルコール等のその他の樹脂の1種以上からなる樹脂が用いられても良い。なお、第1シーラント層51がポリエチレンを含む場合、ポリエチレンは、バイオマス由来成分を含んでいても良い。
【0046】
本実施の形態において、上記の第1シーラント層51を作製する場合、例えば、まず、上記の樹脂の1種以上を主成分とする樹脂組成物に対して、所望の添加剤が任意に添加され得る。このようにして、所望の樹脂組成物が調製される。次に、上記で調製した樹脂組成物を使用し、例えば、インフレーション法、その他の成形法を用いて、第1シーラント層51としてのフィルム又はシートが成形される。
【0047】
なお、第1シーラント層51の材料として、例えば、アンチブロッキング剤、滑剤(脂肪酸アミド等)、難燃化剤、無機又は有機充填剤等を任意に添加した材料が用いられても良い。
【0048】
本実施の形態において、第1シーラント層51の厚みは、50μm以上250μm以下であることが好ましい。
【0049】
(基材層)
基材層52は、例えば、第1シーラント層51や第2シーラント層53を支持するとともに積層体50全体の強度を高めるための層である。基材層52を構成する材料としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアラミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、フッ素系樹脂、その他の強靱な樹脂のフィルムないしシート、その他を使用できる。一例として、基材層52は、ポリエチレンテレフタレートを含んでいても良い。基材層52がポリエチレンテレフタレートを含む場合、ポリエチレンテレフタレートはバイオマス由来成分を含んでいても良い。
【0050】
また、上述した樹脂のフィルムないしシートとしては、未延伸フィルム、あるいは一軸方向又は二軸方向に延伸した延伸フィルム等のいずれのものでも使用できる。中でも、本実施の形態において、二軸延伸ポリエステル系樹脂フィルムが、印刷適正の面で優れるので好ましい。
【0051】
本実施の形態において、基材層52の厚みは、10μm以上25μm以下であることが好ましい。
【0052】
(第2シーラント層)
第2シーラント層53は、積層体50同士を接着させるための層であり、第2シーラント層53を構成する材料としては、例えば上述した第1シーラント層51と同様の材料を用いることができる。
【0053】
本実施の形態において、第2シーラント層53の厚みは、50μm以上250μm以下であることが好ましい。
【0054】
(第1接着層及び第2接着層)
第1接着層54a及び第2接着層54bといった接着層は、第1シーラント層51、基材層52、第2シーラント層53などを互いに接着するための層である。接着層を構成する材料は、接着する層を構成する樹脂によって適宜選択できる。
【0055】
接着層としては、例えば、イソシアネート系(ウレタン系)、ポリエチレンイミン系、ポリブタジエン系又は有機チタン系等のアンカーコーティング剤が用いられても良い。また、接着層としては、例えば、ポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロース系又はその他のラミネート用接着剤等が任意に用いられても良い。
【0056】
また、接着層を構成する材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-ビニルアルコール、エチレン-メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン-アクリル酸共重合体、アイオノマー又は無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂等を好適に使用できる。
【0057】
本実施の形態において、接着層の厚みは、それぞれ3μm以上60μm以下であることが好ましい。
【0058】
また、第1シーラント層51、基材層52又は第2シーラント層53などを互いに積層する方法は、例えば、ウエットラミネーション法、ドライラミネ-ション法、無溶剤型ドライラミネーション法、押し出しラミネーション法、共押し出しラミネーション法、インフレーション法又はその他の任意の方法であっても良い。また、上述したラミネートを行う際に、フィルムに、例えば、コロナ処理又はオゾン処理等の前処理が施されても良い。
【0059】
(印刷層)
印刷層は、絵柄等の印刷が施された層であり、積層体50の意匠性を向上させるための層である。印刷層としては、通常のインキビヒクルの1種ないし2種以上を主成分とし、必要ならば、可塑剤、安定剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、硬化剤、架橋剤、滑剤、帯電防止剤、充填剤、その他の添加剤の1種ないし2種以上を任意に添加し、更に、染料・顔料等の着色剤を添加し、溶媒、希釈剤等で充分に混練してインキ組成物を調整して得たインキ組成物を使用できる。このようなインキビヒクルとしては、例えば、あまに油、きり油、大豆油、炭化水素油、ロジン、ロジンエステル、ロジン変性樹脂、シェラック、アルキッド樹脂、フェノール系樹脂、マレイン酸樹脂、天然樹脂、炭化水素樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アクリル又はメタクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アミノアルキッド系樹脂、ニトロセルロース、エチルセルロース、塩化ゴム、環化ゴム、その他などの1種又は2種以上を併用できる。印刷方法は、グラビア印刷のほか、凸版印刷、スクリーン印刷、転写印刷、フレキソ印刷、その他の印刷方式であっても良い。
【0060】
(バリア層)
バリア層は、酸素ガス及び水蒸気などの透過を抑制するための層である。バリア層としては、例えば、酸素ガス、水蒸気等に対するガスバリア性素材、太陽光等に対する遮光性素材、あるいは、内容物に対する保香性等を有する材料を使用できる。具体的には、バリア層としては、例えば、スズ、鉛、銅、鉄、ニッケル、又はこれらの合金等あるいは、アルミニウム等の金属蒸着薄層を使用できる。バリア層としてアルミニウム箔を使用する場合、バリア層の厚みは、5μm以上20μm以下程度とすることができる。バリア層としてアルミニウム箔を使用することにより、積層体50を容易に作製できる。
【0061】
また、バリア層としてアルミニウム等の金属蒸着層を使用する場合、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、クラスターイオンビーム法等の物理気相成長法(PhysicalVapor Deposition法、PVD法)等を利用して、中間層57上に、アルミニウム等の金属の蒸着薄膜を形成できる。
【0062】
バリア層として、アルミニウムの金属蒸着層を使用する場合、バリア層の厚みは、通常、50Å以上3000Å以下程度であることが好ましく、特に、100Å以上2000Å以下程度であることが好ましい。また、上記のアルミニウムの蒸着薄膜を支持する中間層57の表面は、予め、蒸着膜の密着性を高めるために、例えば、蒸着プライマー等をコーティングでき、その他、所要の前処理を任意に施すことが可能である。
【0063】
また、バリア層は、従来公知の方法により形成できる透明蒸着層及びガスバリア層であっても良い。バリア層が、透明蒸着層及びガスバリア層であることにより、積層体50を透明にすることもできる。この場合、バリア層の透明蒸着層は、無機酸化物の蒸着層からなる透明蒸着層であっても良い。
【0064】
透明蒸着層としては、例えば、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、カリウム(K)、スズ(Sn)、ナトリウム(Na)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、鉛(Pb)、ジルコニウム(Zr)、イットリウム(Y)等の酸化物の蒸着層を使用できる。特に、チューブ容器用としては、酸化アルミニウム又は酸化ケイ素の蒸着層を備えることが好ましい。
【0065】
無機酸化物の表記は、例えば、SiOX、AlOX等のようにMOX(ただし、式中、Mは、無機元素を表し、Xの値は、無機元素によってそれぞれ範囲が異なる。)で表される。Xの値の範囲としては、ケイ素(Si)は、0~2、アルミニウム(Al)は、0~1.5、マグネシウム(Mg)は、0~1、カルシウム(Ca)は、0~1、カリウム(K)は、0~0.5、スズ(Sn)は、0~2、ナトリウム(Na)は、0~0.5、ホウ素(B)は、0~1.5、チタン(Ti)は、0~2、鉛(Pb)は、0~2、ジルコニウム(Zr)は0~2、イットリウム(Y)は、0~1.5の範囲の値をとることができる。上記において、X=0の場合、完全な無機単体(純物質)であり、透明ではなく、また、Xの範囲の上限は、完全に酸化した値である。包装用材料には、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)が好適に使用され、ケイ素(Si)は、1.0~2.0、アルミニウム(Al)は、0.5~1.5の範囲の値のものを使用できる。
【0066】
透明蒸着層の厚みとしては、使用する無機酸化物の種類等によって異なるが、例えば、50Å以上2000Å以下、好ましくは、100Å以上1000Å以下の範囲内で任意に選択して形成することが望ましい。例えば、酸化アルミニウムあるいは酸化ケイ素の蒸着層の場合には、厚みは、50Å以上500Å以下、更に、好ましくは、100Å以上300Å以下が望ましい。
【0067】
透明蒸着層は、中間層57上に以下の形成方法を用いて形成できる。蒸着層の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、及びイオンプレ-ティング法等の物理気相成長法(Physical Vapor Deposition法、PVD法)、あるいは、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、及び光化学気相成長法等の化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition法、CVD法)等を挙げることができる。具体的には、ローラー式蒸着層形成装置を用いて、成形ローラー上において蒸着層を形成できる。
【0068】
(その他の層)
なお、図示はしないが、積層体50は、例えば、積層体50全体の強度を高めるための中間層等の他の層を備えていても良い。
【0069】
次に、
図3乃至
図5を参照して、キャップ付きチューブ容器10Aの製造方法について説明する。
【0070】
【0071】
次に、例えば、
図3に示すように、積層体50を円筒状に丸めることにより、その端部35同士が重ね合わされる。次いで、端部35において積層体50の外面501と内面502とがヒートシールされて胴部チューブ30が作製される。
【0072】
この場合、積層体50の外面501側に設けられた第1シーラント層51(
図2参照)と、内面502側に設けられた第2シーラント層53(
図2参照)とが溶融して接合され、胴部チューブ30が得られる。
【0073】
次に、圧縮成形法により上述したチューブ容器10を製造する。この際、
図4(a)に示すように、円筒状の積層体50(胴部チューブ30)をマンドレル72に巻き付け、マンドレル72の一端に、頭部部材40の圧縮成形用の金型71を装着する。すなわち、予め筒状に成形された積層体50(胴部チューブ30)を、先端部が頭部部材40を圧縮成形するためのコアとなっているマンドレル72に差し込んだ状態で、頭部部材40を成形する金型71のキャビティ内に所定の位置まで進入させる。
【0074】
続いて、金型71内に、図示しない樹脂供給装置から溶融した樹脂を供給することにより、胴部チューブ30の一方の開口部50A(
図3参照)に、頭部部材40を圧縮成形する。この場合、頭部部材40が成形されると同時に、頭部部材40に胴部チューブ30が一体的に融着される。その後、金型71及びマンドレル72から一体化された頭部部材40及び胴部チューブ30を取り出すことにより、チューブ容器10が得られる(
図4(b)参照)。
【0075】
また、キャップ付きチューブ容器10Aを製造する際には、チューブ容器10を作製することと並行して、キャップ20を準備する。この場合、例えば図示しない射出成形機を用いて、射出成形法によりキャップ20を作製する。そして、キャップ20をチューブ容器10の頭部部材40の口部に螺着させることにより、
図5に示すように、キャップ付きチューブ容器10Aが得られる。
【0076】
その後、内容物Cが、胴部チューブ30の開口部50B(
図5参照)から、適量充填される。そして、開口部50Bを溶着することにより、底シール部34(
図1A参照)が形成される。このようにして、内容物Cを充填包装したキャップ付きチューブ容器10Aが得られる。
【0077】
以上のように本実施の形態によれば、頭部部材40が、ポリエチレンと、エチレン-ビニルアルコール共重合体と、改質剤とを含んでいる。また、頭部部材40において、ポリエチレンの含有量が、20重量%以上80重量%以下であり、エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量が、20重量%以上50重量%以下である。さらに、頭部部材40の酸素透過度が、0.010cc/pkg・day・atm以上0.030cc/pkg・day・atm以下である。これにより、頭部部材40のバリア性を向上できる。なお、頭部部材40のバリア性を向上できることは、後述する実施例によって説明する。
【0078】
また、本実施の形態では、頭部部材40は、単層である。そして、単層の頭部部材40において、ポリエチレンと、エチレン-ビニルアルコール共重合体と、改質剤とが混合されている。この場合、頭部部材が多層である場合と比較して、頭部部材40を容易に作製できる。このため、頭部部材40のバリア性を容易に向上できる。
【実施例0079】
次に、上記実施の形態における具体的実施例について述べる。
【0080】
(実施例1)
(1)成形性評価
まず、
図2に示す積層体50を作製した。この際、まず、第1シーラント層51として、静電気防止機能を有するポリエチレンフィルム(厚み130μm)を準備した。
【0081】
また、基材層52として、酸化アルミニウムの蒸着層及びガスバリア層(バリア層55)が設けられたポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み12μm)を準備した。続いて、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に、印刷層56を形成した。
【0082】
さらに、第2シーラント層53として、乳白ポリエチレンフィルム(厚み130μm)を準備した。
【0083】
次に、第1シーラント層51用のポリエチレンフィルム、基材層52用のポリエチレンテレフタレートフィルム、及び第2シーラント層53用のポリエチレンフィルムをドライラミネート法により接着させて、積層体50を作製した。得られた積層体50の層構成は、以下の通りである。
PE/DL/バリア/PET/印/DL/PE
上記において、「PE」は、ポリエチレンフィルムを意味している。また、「DL」は、ドライラミネート法による接着層を意味している。また、「PET」は、ポリエチレンテレフタレートフィルムを意味している。また、「印」は印刷層を意味している(以下同様)。
【0084】
また、得られた積層体50を用いて、
図1Aに示すチューブ容器10を作製した。このとき、頭部部材40を構成する樹脂としては、ポリエチレン(密度913kg/m
3、メルトフローレート8.0g/10min)と、エチレン-ビニルアルコール共重合体(密度1180kg/m
3、メルトフローレート8.5g/10min、エチレンの含有量35モル%)と、改質剤(エチレン-酢酸ビニル共重合体のケン化物、東ソー社製、メルセンH3029A(製品名))とを混合させた樹脂を使用した。
【0085】
頭部部材40において、ポリエチレンの含有量は、36重量%であり、エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量は、40重量%であり、改質剤の含有量は、24重量%であった。
【0086】
(2)バリア性評価試験
また、頭部部材40の酸素透過度を測定することにより、頭部部材40のバリア性を評価した。このとき、上述した透過度測定方法により、頭部部材40の酸素透過度を測定した。
【0087】
(実施例2)
頭部部材40において、ポリエチレンの含有量が40重量%であり、エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量が30重量%であり、改質剤の含有量が30重量%であったこと、以外は実施例1と同様にして、成形性評価及びバリア性評価試験を行った。
【0088】
(実施例3)
頭部部材40を構成する樹脂に使用するポリエチレンとして、密度911kg/m3、メルトフローレート12.0g/10minのポリエチレンを使用したこと、頭部部材40において、ポリエチレンの含有量が40重量%であり、エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量が30重量%であり、改質剤の含有量が30重量%であったこと、以外は実施例1と同様にして、成形性評価及びバリア性評価試験を行った。
【0089】
(実施例4)
頭部部材40を構成する樹脂に使用するポリエチレンとして、密度955kg/m3、メルトフローレート2.3g/10minのポリエチレンを使用したこと、頭部部材40において、ポリエチレンの含有量が40重量%であり、エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量が30重量%であり、改質剤の含有量が30重量%であったこと、以外は実施例1と同様にして、成形性評価及びバリア性評価試験を行った。
(実施例5)
頭部部材40を構成する樹脂に使用するポリエチレンとして、密度925kg/m3、メルトフローレート8.0g/10minのポリエチレンを使用したこと、頭部部材40において、ポリエチレンの含有量が30重量%であり、エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量が40重量%であり、改質剤の含有量が30重量%であったこと、改質剤として、改質剤として、メルセンH4031A(製品名)、(エチレン-酢酸ビニル共重合体のケン化物、東ソー社製)を使用したこと、以外は実施例1と同様にして、成形性評価及びバリア性評価試験を行った。
(実施例6)
頭部部材40を構成する樹脂に使用するポリエチレンとして、密度925kg/m3、メルトフローレート8.0g/10minのポリエチレンを使用したこと、頭部部材40において、ポリエチレンの含有量が40重量%であり、エチレン-ビニルアルコール共重合体の含有量が30重量%であり、改質剤の含有量が30重量%であったこと、改質剤として、改質剤として、メルセンH4031A(製品名)、(エチレン-酢酸ビニル共重合体のケン化物、東ソー社製)を使用したこと、以外は実施例1と同様にして、成形性評価及びバリア性評価試験を行った。
【0090】
(比較例1)
頭部部材において、ポリエチレンの含有量が100重量%であったこと、以外は実施例1と同様にして、成形性評価及びバリア性評価試験を行った。
【0091】
(比較例2)
頭部部材を構成する樹脂に使用するポリエチレンとして、密度911kg/m3、メルトフローレート12.0g/10minのポリエチレンを使用したこと、頭部部材において、ポリエチレンの含有量が100重量%であったこと、以外は実施例1と同様にして、成形性評価及びバリア性評価試験を行った。
【0092】
(比較例3)
頭部部材を構成する樹脂に使用するポリエチレンとして、密度955kg/m3、メルトフローレート2.3g/10minのポリエチレンを使用したこと、頭部部材において、ポリエチレンの含有量が100重量%であったこと、以外は実施例1と同様にして、成形性評価及びバリア性評価試験を行った。
【0093】
(比較例4)
頭部部材を構成する樹脂に使用するポリエチレンとして、密度955kg/m3、メルトフローレート2.3g/10minのポリエチレンを使用したこと、頭部部材において、ポリエチレンの含有量が100重量%であったこと、頭部部材の内面に、ガスバリア性を有する積層体を取り付けたこと、以外は実施例1と同様にして、成形性評価及びバリア性評価試験を行った。ガスバリア層を有する積層体の層構成は、以下の通りである。
PE(厚み150μm)/DL/ALM(厚み15μm)/DL/PE(厚み150μm)
上記において、「ALM」は、アルミニウム箔を意味している。
【0094】
以上の結果を表1及び表2に示す。表1は、実施例1乃至実施例6による頭部部材40を構成する樹脂における、ポリエチレン(PE)、エチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)及び改質剤の種類及び混合比を示す。また、表1は、比較例1乃至比較例4による頭部部材を構成する樹脂における、ポリエチレン(PE)の種類を示す。表2は、成形性評価及びバリア性評価試験の結果を示す。
【0095】
【0096】
なお、上記表1の「PE」の欄において、「A」は、密度913kg/m3、メルトフローレート8.0g/10minのポリエチレンを意味する。また、表1の「PE」の欄において、「B」は、密度911kg/m3、メルトフローレート12.0g/10minのポリエチレンを意味する。また、表1の「PE」の欄において、「C」は、密度955kg/m3、メルトフローレート2.3g/10minのポリエチレンを意味する。さらに、表1の「PE」の欄において、「D」は、密度925kg/m3、メルトフローレート8.0g/10minのポリエチレンを意味する。
【0097】
【0098】
なお、上記表2の「成形性」の欄において、「○」は、頭部部材を問題無く成形できたことを意味する。また、上記表2の「バリア性」の欄において、「◎」は、酸素透過度が0.030cc/pkg・day・atm未満であったことを意味する。また、表2の「バリア性」の欄において、「○」は、酸素透過度が0.030cc/pkg・day・atm以上0.035cc/pkg・day・atm未満であったことを意味する。さらに、表2の「バリア性」の欄において、「×」は、酸素透過度が0.035cc/pkg・day・atm以上であったことを意味する。
【0099】
この結果、比較例1乃至3によるチューブ容器では、酸素透過度が0.051cc/pkg・day・atmであった。これに対して、実施例1乃至6によるチューブ容器10では、酸素透過度が0.030cc/pkg・day・atm以下であった。とりわけ、実施例1、5及び6によるチューブ容器10では、酸素透過度が0.023cc/pkg・day・atm以下であった。このように、実施例1乃至6によるチューブ容器10では、頭部部材の内面にガスバリア性を有する積層体を取り付けた、従来のチューブ容器(比較例4によるチューブ容器(酸素透過度が0.033cc/pkg・day・atm))よりも、酸素透過度を小さくできた。
【0100】
このように、本実施の形態によれば、頭部部材40のガスバリア性(酸素バリア性)を容易に向上できることがわかった。
【0101】
上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。