▶ テトラ ラバル ホールディングス アンド ファイナンス エス エイの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-09-29
(54)【発明の名称】包装材料及びその製造プロセス
(51)【国際特許分類】
B65D 65/40 20060101AFI20220921BHJP
【ＦＩ】
B65D65/40 D
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022502827
(86)(22)【出願日】2020-07-16
(85)【翻訳文提出日】2022-03-07
(86)【国際出願番号】 EP2020070171
(87)【国際公開番号】W WO2021009296
(87)【国際公開日】2021-01-21
(31)【優先権主張番号】19186675.5
(32)【優先日】2019-07-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】391053799
【氏名又は名称】テトラ ラバル ホールディングス アンド ファイナンス エス エイ
【住所又は居所原語表記】７０ Ａｖｅｎｕｅ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｇｕｉｓａｎ，ＣＨ－１００９ Ｐｕｌｌｙ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
(74)【代理人】
【識別番号】100151105
【弁理士】
【氏名又は名称】井戸川 義信
(72)【発明者】
【氏名】ニルス・トフト
(72)【発明者】
【氏名】ペル・ヨハンソン
【テーマコード（参考）】
3E086
【Ｆターム（参考）】
3E086AB01
3E086AC31
3E086AD08
3E086BA04
3E086BA13
3E086BA14
3E086BA15
3E086BB01
3E086BB51
3E086BB71
3E086CA11
3E086DA08
(57)【要約】
包装材料であって、コア層（２０１、２０１’、４０１、５０１）と、包装材料（２００、２００’、４００、５００）で作られた包装容器の外部に面するように配置された最外層（２０２、２０２’、４０２、５０２）と、包装容器の内部に面するように配置された最内層（２０３、２０３’、４０３、５０３）とを含む包装材料が提供される。最外層（２０２、２０２’、４０２、５０２）及び前記最内層（２０３、２０３’、４０３、５０３）は、コア層（２０１、２０１’、４０１、５０１）に積層される。積層包装材料（２００、２００’、４００、５００）は、最内層（２０３、２０３’、４０３、５０３）上に配置された局所的に分布するヒートシール可能材料部分（２０４、２０４’、４０４、５０４）をさらに含む。
【選択図】 図３ａ
【選択図】 図３ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
包装材料であって、コア層（２０１、２０１’、４０１、５０１）と、前記包装材料（２００、２００’、４００、５００）で作られた包装容器の外部に面するように配置された最外層（２０２、２０２’、４０２、５０２）と、前記包装容器の内部に面するように配置された最内層（２０３、２０３’、４０３、５０３）とを含み、前記最外層（２０２、２０２’、４０２、５０２）及び前記最内層（２０３、２０３’、４０３、５０３）は、前記コア層（２０１、２０１’、４０１、５０１）に積層される、包装材料において、前記最内層（２０３、２０３’、４０３、５０３）上に配置された局所的に適用されたヒートシール可能材料部分（２０４、２０４’、４０４、５０４）をさらに含むことを特徴とする包装材料。
【請求項2】
前記ヒートシール可能材料部分（２０４、２０４’、４０４、５０４）は、前記結果として生じる包装容器の横断方向シール（ＴＳ）の位置に対応するシーリング領域に配置される、請求項１に記載の包装材料。
【請求項3】
前記ヒートシール可能材料部分（２０４、２０４’、４０４、５０４）は、射出成形プロセス、焼結プロセス、溶接プロセス、溶射プロセス、インクジェットタイプのポリマー印刷プロセス、圧縮成形プロセス又は３Ｄ印刷プロセスである熱適用プロセスによって前記最内層（２０３、２０３’、４０３、５０３）に接着される、請求項１又は２に記載の包装材料。
【請求項4】
前記ヒートシール可能材料部分（２０４、２０４’、４０４、５０４）は、前記最内層（２０３、２０３’、４０３、５０３）に向かって増加する幅を有する断面を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項5】
前記ヒートシール可能材料部分（２０３、２０３’、４０３、５０３）の厚さは、２～５０μｍ、好ましくは３～３０μｍ、例えば３～２０μｍ又は５～２０μｍ、最も好ましくは５～１５μｍである、請求項１～４のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項6】
前記ヒートシール可能材料部分は、三角形又は切頭三角形の形状を有する断面を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項7】
前記ヒートシール可能材料部分は、非対称形状を有する断面を有する、請求項１～６のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項8】
前記ヒートシール可能材料部分（２０４、２０４’、４０４、５０４）は、前記横断方向シーリング領域の拡張部全体に沿って配置される、請求項２に記載の包装材料。
【請求項9】
前記ヒートシール可能材料部分は、前記横断方向シーリング領域の前記拡張部に沿って変化する断面を有するように配置される、請求項１～８のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項10】
前記ヒートシール可能材料部分は、前記横断方向シーリング領域の前記拡張部に沿った所定の位置においてより多い量のポリマー材料を提供する断面を有する、請求項１～９のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項11】
より多い量のヒートシール可能材料は、前記横断方向シーリング領域の前記拡張部に沿って前記包装材料の長手方向縁に近い位置に適用される、請求項１～１０のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項12】
前記局所的に適用されたヒートシール可能材料部分の熱可塑性ポリマーのシール開始温度、すなわち軟化温度、例えばビカットポイント又はガラス温度（Ｔｇ）及び／若しくは融解温度（Ｔｍ）は、前記最内層の熱可塑性ポリマーの対応するシール開始温度未満である、請求項１～１１のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項13】
前記ヒートシール可能材料部分（２０４、２０４’、４０４、５０４）は、ポリオレフィン及びポリエステルからなる群から選択される熱可塑性ポリマーで作られる、請求項１～１２のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項14】
前記コア層（２０１、２０１’、４０１、５０１）と前記最内層（２０３、２０３’、４０３、５０３）との間に配置された遮蔽層（２０５’）をさらに含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項15】
前記コア層（２０１、２０１’、４０１、５０１）は、セルロース系材料、例えば紙又は板紙である、請求項１～１４のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項16】
包装材料（２００、２００’、４００、５００）から包装容器を作製するための方法であって、最内層（２０３、２０３’、４０３、５０３）及び最外層（２０２、２０２’、４０２、５０２）をコア層（２０１、２０１’、４０１、５０１）に積層すること（６１０）により、前記包装材料を提供するステップと、
ヒートシール可能材料部分（２０４、２０４’、４０４、５０４）を前記最内層（２０３、２０３’、４０３、５０３）に局所的に熱適用する（６５０）ステップと、
前記包装材料（２００、２００’、４００、５００）から包装容器を形成するステップと、
前記包装容器に充填するステップと、
閉鎖された包装容器を形成するために、前記ヒートシール可能材料部分（２０４、２０４’、４０４、５０４）によって前記包装容器をヒートシールするステップと
を含む方法。
【請求項17】
熱適用するステップ（６５０）は、射出成形プロセス、焼結プロセス、溶接プロセス、溶射プロセス、圧縮成形プロセス、インクジェットタイプのポリマー印刷プロセス又は３Ｄ印刷プロセスを使用して実施される、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記最内層（２０３、２０３’、４０３、５０３）は、ヒートシール可能なポリマー、好ましくはポリオレフィン、例えばポリエチレン及びポリエステルから選択される熱可塑性ポリマーから選択される、請求項１６又は１７に記載の方法。
【請求項19】
前記ヒートシール可能材料部分（２０４、２０４’、４０４、５０４）は、断面が、前記最内層（２０３、２０３’、４０３、５０３）に向かって増加する幅を有するように適用される、請求項１６～１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項20】
コア層（２０１、２０１’、４０１、５０１）と、それに積層された最外層（２０２、２０２’、４０２、５０２）及び最内層（２０３、２０３’、４０３、５０３）とを含む、請求項１～１５のいずれか一項に記載の包装材料で作られた包装容器であって、ヒートシール可能材料部分（２０４、２０４’、４０４、５０４）は、前記最内層（２０３、２０３’、４０３、５０３）上に局所的に配置される、包装容器。
【請求項21】
前記ヒートシール可能材料部分は、前記包装容器の１つ又は複数の横断方向シール（ＴＳ）の位置に局所的に配置される、請求項２０に記載の包装容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、包装材料、特に積層包装材料及び積層包装材料を製造するための方法に関する。
【0002】
さらに、本発明は、積層包装材料で作られる包装容器に関する。
【背景技術】
【0003】
液状食品製品のためのカートンベース包装容器がよく知られている。例えば、Ｔｅｔｒａ Ｂｒｉｋ（登録商標）包装容器は、世界の多くの地域において牛乳、ジュース及び他の飲料のために使用されている。カートンをベースとした包装が人気を得ている理由は、いくつかある。例えば、包装が主に再生可能材料によって作製されるという包装の環境上の利点及びれんが形包装の効率的な物流は、消費者が、プラスチックボトルの代わりに、カートンをベースとした包装を選択するいくつかの理由である。カートンをベースとした包装に人気がある他の理由は、包装容器を作製する包機械が他の代替形態と比べて堅牢且つ費用効率的であり、及びカートンベース包装機械を稼働させるための総コストが、極めて競争力が高いことである。
【0004】
注ぐことのできる食品製品のための包装容器は、充填されており、開かれていない包装容器が適切に保存され得るためにいくらかの遮蔽特性を有しなければならない。必要とされる保存可能期間及び必要とされる遮蔽のタイプは、食品製品のタイプ、包装材料のタイプ、包装容器のタイプ、包装容器の開口デバイスのタイプなど、並びにまた無菌態様及び意図された収容条件に依存する。概して、全ての場合において、ある程度の酸素遮蔽が必要とされる。
【0005】
包装材料は、複数のポリマー層をカートン又は板紙のコア材料層に積層することによって作製される。ポリマー層は、典型的には、カートン又は板紙で作られたコア材料層を、結果として生じる包装容器の液体内容物及び湿気のある外部環境から保護する。包装材料製造プロセスが速度及び品質の点で改良され、且つポリマー層がなおより薄い層において積層されるように改良及び開発されると、包装材料の積層された層のためのポリマー材料の総量を減らすことが可能となる。しかしながら、内側ポリマー層は、独立した包装容器が形成及び充填されるときに包装材料をシールするためにも使用される。包装材料の内側のポリマー層厚さを減らすという一般的な要望は、したがって、包装材料の適切なシーリングを確実にするために十分に厚いポリマー層を有するという要件と相容れない。
【0006】
したがって、堅牢なシーリングを確実にする一方、ポリマー層材料の総量を依然として減らすことを可能にする改良された包装材料が必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
先行技術の上で特定された制限の１つ又は複数を少なくとも部分的に克服することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【0008】
これらの目的を解決するために、液状食品製品のための包装材料が提供される。包装材料は、コア層と、包装材料で作られた包装容器の外部に面するように配置された最外層と、包装容器の内部に面するように配置された最内層とを含み、前記最外層及び前記最内層は、コア層に積層される。積層包装材料は、最内層上に配置された局所的に適用されたヒートシール可能材料部分をさらに含む。
【0009】
ヒートシール可能材料部分は、結果として生じる包装容器の横断方向シールの位置に対応するシーリング領域に配置されてもよい。
【0010】
ヒートシール可能材料部分は、熱適用プロセスによって最内層に接着されてもよい。
【0011】
熱適用プロセスは、射出成形プロセス、焼結プロセス、溶接プロセス、溶射プロセス、インクジェットタイプのポリマー印刷プロセス又は３Ｄ印刷プロセスであってもよい。
【0012】
ヒートシール可能材料部分は、最内層、すなわち基体表面のそのベースに向かって増加する幅を有する断面を有してもよい。
【0013】
ヒートシール可能材料部分は、三角形又は切頭三角形の形状を有する断面を有し得る。代替的に、ヒートシール可能材料部分は、円又は半円の頂部の形状を有する断面を有してもよい。
【0014】
ヒートシール可能材料部分は、非対称形状を有する断面を有してもよい。
【0015】
ヒートシール可能材料部分は、横断方向シーリング領域の拡張部に沿って変化する断面を有するように配置されてもよい。
【0016】
ヒートシール可能材料部分は、横断方向シーリング領域の拡張部に沿った所定の位置においてより多い量のポリマー材料を提供する断面を有してもよい。特に、このような断面は、より幅広のベース、すなわち最内層に向かってより大きい幅及び／又は断面の最高点若しくは頂部に向かってより急な傾きを有してもよい。
【0017】
ヒートシール可能部分は、横断方向シーリング領域の拡張部に沿ったいくつかの部分にのみ又は横断方向シーリング領域の拡張部全体に沿って適用されてもよい。
【0018】
ヒートシール可能材料部分は、囲まれた空洞を有してもよく、すなわち内部が空洞であってもよい。
【0019】
ヒートシール可能材料部分の厚さは、２～５０μｍ、好ましくは３～３０μｍ、例えば３～２０μｍ又は５～２０μｍ、最も好ましくは５～１５μｍであってもよい。
【0020】
ヒートシール可能材料部分は、熱可塑性材料、例えば熱可塑性ポリマーで作られてもよい。
【0021】
熱可塑性ポリマーは、ポリオレフィン及びポリエステルからなる群から選択されてもよい。
【0022】
熱可塑性ポリマーは、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（ＰＥＴ）、ポリエチレンフラノエート（ＰＥＦ）、ポリ乳酸ポリマー又はコポリマー（ＰＬＡ）、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）及びその２つ以上のブレンド又はコポリマーからなる群から選択されてもよい。
【0023】
局所的に適用されたヒートシール可能材料部分の熱可塑性ポリマーは、低密度ポリエチレンＬＤＰＥ、高密度ポリエチレンＨＤＰＥ、リニア低密度ポリエチレンＬＬＤＰＥ又はシングルサイト触媒によるリニア低密度ポリエチレンｍ－ＬＬＤＰＥ、極低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）並びにその２つ以上のブレンド及びコポリマーからなる群から選択されてもよい。
【0024】
熱可塑性ポリマーは、ポリ乳酸ポリマー又はコポリマー（ＰＬＡ）、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、セルロース又はセルロース誘導体及びその２つ以上のブレンド又はコポリマーからなる群から選択される生物分解性ポリマーであってもよい。ＰＨＡの例は、とりわけ、ポリ－３－ヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシ吉草酸（ＰＨＶ）及びポリヒドロキシカプロン酸（ＰＨＨ）である。
【0025】
ヒートシール可能材料部分は、横断方向シーリング領域の拡張部全体又は横断方向シーリング領域の拡張部に部分的に沿って配置されてもよい。
【0026】
ヒートシール可能材料部分は、横断方向シーリング領域の拡張部に沿って変化する断面を有するように配置されてもよい。
【0027】
包装材料は、コア層と最内層との間に配置された遮蔽層をさらに含んでもよい。
【0028】
遮蔽層は、アルミニウム箔又は金属化アルミニウム層であってもよい。遮蔽体は、代替的に、非アルミニウム箔（「非箔」）遮蔽体、例えば無機酸化物、金属酸化物又はダイヤモンド状炭素（ＤＬＣ）の蒸着コーティングなど、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、デンプン若しくはデンプン誘導体、セルロース若しくはセルロース誘導体（例えば、ミクロ／ナノ繊維状セルロース）の分散被膜層又は例えばポリマー遮蔽体、例えばポリアミド若しくはエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）であってもよい。
【0029】
コア層は、セルロース系材料、例えば紙又は板紙であってもよい。
【0030】
第２態様によると、積層包装材料を使用して包装容器を作製するための方法が提供される。方法は、最内層及び最外層をコア層に積層するか、又はコア層に積層された最内層及び最外層を有する積層包装材料を提供するステップと、ヒートシール可能材料部分を前記最内層に局所的に熱適用するステップと、前記包装材料から、一端が開いた包装容器を形成するステップと、開いた端部を通して包装容器に充填するステップと、閉鎖された包装容器を形成するために、ヒートシール可能材料部分によって包装容器をヒートシールするステップとを含む。
【0031】
熱適用するステップは、射出成形プロセス、焼結プロセス、溶接プロセス、溶射プロセス、インクジェットタイプのポリマー印刷プロセス、圧縮成形プロセス又は３Ｄ印刷プロセスを使用して実施されてもよい。好ましい熱適用プロセスは、射出成形、例えば高圧ミクロ射出成形、インクジェットタイプのポリマー印刷及び３Ｄ印刷であり、なぜなら、これらのプロセスは、局所的に適用されたヒートシール可能材料部分の最終形状の成形をより良好な方法で可能にするからである。高圧ミクロ射出成形は、最も好ましいプロセスであり、なぜなら、それは、より高速の熱適用を可能にし、且つ極めて少量のポリマーを必要とし、したがって充填及び包装機械における高速の包装プロセスに好適であるからである。
【0032】
最内層は、ヒートシール可能なポリマー、好ましくはポリオレフィン、例えばポリエチレン及びポリエステルから選択される熱可塑性ポリマーであってもよい。
【0033】
最内層は、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（ＰＥＴ）、ポリエチレンフラノエート（ＰＥＦ）、ポリ乳酸ポリマー又はコポリマー（ＰＬＡ）、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）及びその２つ以上のブレンド又はコポリマーからなる群から選択されるヒートシール可能な熱可塑性ポリマーであってもよい。
【0034】
最内層は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンフラノエート（ＰＥＦ）及びその１つ若しくは複数の任意のブレンド又はコポリマーからなる群から選択されるヒートシール可能な熱可塑性ポリマーであってもよい。最内層は、ポリエチレン（ＰＥ）又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる群から選択される熱可塑性ポリマーであり得、及びヒートシール可能材料部分の材料は、ポリエチレン（ＰＥ）であってもよい。
【0035】
最内層及び局所的に適用されたヒートシール可能材料部分の熱可塑性ポリマーは、同じタイプ又は異なるタイプのポリマーであってもよい。
【0036】
最内層は、低、中及び高密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＨＤＰＥ）、リニア低密度ポリエチレン及びシングルサイト又はメタロセン触媒によるリニア低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ、ｍ－ＬＬＤＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）並びにその２つ以上のブレンド及びコポリマーからなる群から選択される熱可塑性ポリマーを含んでもよい。
【0037】
ヒートシール可能材料部分の材料は、高／中密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ、ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、リニア低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ、ｍ－ＬＬＤＰＥ）並びにその２つ以上のブレンド及びコポリマーからなる群から選択される熱可塑性ポリマーを含んでもよい。
【0038】
最内層の熱可塑性ポリマーは、低密度ポリエチレンＬＤＰＥ、高密度ポリエチレンＨＤＰＥ、リニア低密度ポリエチレンＬＬＤＰＥ又はシングルサイト触媒によるリニア低密度ポリエチレンｍ－ＬＬＤＰＥ並びにその２つ以上のブレンド及びコポリマーからなる群から選択されてもよい。局所的に適用されたヒートシール可能材料部分の熱可塑性ポリマーのシール開始温度、すなわち軟化温度、例えばビカットポイント又はガラス温度（Ｔｇ）は、最内層の熱可塑性ポリマーの対応するシール開始温度以下であってもよい。局所的に適用されたヒートシール可能材料部分の熱可塑性ポリマーのシール開始温度は、最内層のそれぞれの又は対応する温度より４Ｋ、例えば５Ｋ、例えば１０Ｋ低いことができる。
【0039】
局所的に適用されたヒートシール可能材料部分の熱可塑性ポリマーの融解温度（Ｔｍ）は、最内層の熱可塑性ポリマーの対応する融解温度以下であってもよい。局所的に適用されたヒートシール可能材料部分の熱可塑性ポリマーの融解温度は、最内層の融解温度より４Ｋ、例えば５Ｋ、例えば１０Ｋ低いことができる。ヒートシール可能材料部分は、断面が、最内層に向かって増加する幅を有するように適用されてもよい。実施形態において、局所的に適用されたヒートシール可能材料部分は、三角形の断面又は切頭三角形の形状を有する断面を有する。局所的に適用されたヒートシール可能材料部分の三角形又は切頭三角形の断面構成は、運転効率、使用される材料の量及び結果として生じるヒートシールジョイントの強度に関して最適なヒートシール作業を提供する。
【0040】
ヒートシール可能材料部分は、三角形又は切頭三角形の形状を有する断面を有してもよい。代替的に、ヒートシール可能材料部分は、円の頂部又は半円の形状を有する断面を有してもよい。
【0041】
ヒートシール可能材料部分は、非対称形状を有する断面を有してもよい。
【0042】
ヒートシール可能材料部分は、横断方向シーリング領域の拡張部に沿って変化する断面を有するように配置されてもよい。
【0043】
ヒートシール可能材料部分は、横断方向シーリング領域の拡張部に沿った所定の位置においてより多い量のポリマー材料を提供する断面を有してもよい。特に、このような断面は、より幅広のベース、すなわち最内層に向かって増加した幅及び／又は断面の最高点若しくは頂部に向かってより急な傾きを有してもよい。
【0044】
ヒートシール可能部分は、横断方向シーリング領域の拡張部に沿っていくつかの部分にのみ又は拡張部全体に沿って適用されてもよい。
【0045】
ヒートシール可能材料部分は、囲まれた空洞を有し得、すなわち中空構造を有してもよい。
【0046】
第３態様によると、コア層と、それに積層された最外層及び最内層とを含む包装材料で作られた包装容器が提供される。ヒートシール可能材料部分は、最内層上に局所的に配置される。
【0047】
本発明のなお他の目的、特徴、態様及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から明らかとなる。
【0048】
ここで、本発明の実施形態は、添付の概略図を参照して例として説明される。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1】液状食品製品の連続的ロール給紙包装のための包装機械の原理の概略図である。
【図2a-b】異なる実施形態による包装材料の断面図である。
【図3a】一実施形態による包装材料の平面図である。
【図4a-c】一実施形態による、ヒートシール可能材料部分を包装材料の最内層に提供するための射出成形プロセスの３つの段階を説明する。
【図5a-c】一実施形態による、ヒートシール可能材料部分を包装材料の最内層に提供するための射出成形プロセスの３つの段階を示す。
【図6】包装材料を作製するための方法のフローチャートである。
【図8a】従来の積層包装材料から横方向にシールされることになる、先行技術の折り畳んで形成されたチューブの断面を示す。
【図8b-c】代わりに積層包装材料の内側にヒートシール可能材料の極めて薄い層のみを有し、加えて、少なくとも横断方向シール領域の拡張部のいくつかの部分に沿って適用された、局所的に適用されたヒートシール可能材料部分を有する折り畳まれたチューブの断面の変形形態を示す。
【図9】平らな包装材料のウェブの内側で上から見た横断方向シーリング領域を示す。
【図10】局所的に適用されたヒートシール可能材料部分を備えた横断方向シール領域の拡張部に沿った等角図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0050】
図１から開始すると、ロール給紙カートンベース包装機械の基本原理が示されている。包装機械は、液状食品製品などの連続的包装のために形成され、且つ様々な異なる包装システム、例えば商業的に成功したＴｅｔｒａ Ｂｒｉｋ（登録商標）包装システムのために使用される一般的な技術的概念を形成する。包装機械は、包装材料１００を連続的なウェブの形態のいずれかで受ける（図１に示されるとおり）。
【0051】
包装材料１００をリール１１０から巻き戻した後、その長手方向側縁１０１ａ～ｂが合わされて長手方向シールＬＳを形成し、それにより包装材料１００の連続的なチューブ１４０も形成する。より詳細には、長手方向側縁１０１ａ～ｂは、互いに連続的に重複する方法で取り付けられる。チューブ１４０は、充填パイプ１５０から所望の製品、好ましくは液状食品製品を充填される。
【0052】
一連の包装１６０は、チューブ１４０の端部で横断方向シーリングＴＳを作り、且つシールされた部分を切り離すことによってチューブ１４０から形成され、それらが形成されると、それぞれのシールされた部分は、独立した包装１６０を表す。包装１６０を成形するために、異なる形成工具は、横断方向シーリング作業中に使用されるか、又は個別の形成プロセスは、横断方向シーリングが実施された後に実施されてもよい。
【0053】
代替的に、ブランク供給包装機械が使用される。折り畳まれてシールされたチューブ状スリーブが形成されるように２つの端部が一緒に溶接された、包装材料の予め切断された片の形態のブランクが充填機械に供給される。ブランクは、開いたスリーブ内に立てられ、次いで閉鎖された頂部又は底部が形成されるように折り畳まれてシールされる。これは、その後、製品を充填され、充填された包装容器が得られるように、開いた端部でシールされ且つ折り畳まれる。
【0054】
図２ａは、一実施形態による積層包装材料２００の断面を示す。これは、繊維系材料、例えばセルロース系材料であり得るバルク又はコア層２０１を含む。バルク層は、セルロース系材料、例えば紙又は板紙を含んでもよい。積層包装材料２００は、バルク層２０１の外側に最外層２０２をさらに含む。したがって、最外層２０２は、前記積層包装材料２００から形成された包装１６０の外部に面するように構成される。最外層２０２は、好ましくは、液体に対して遮蔽体として作用する保護熱可塑性ポリマー層であり、ヒートシール目的で熱可塑特性も有する。加えて、図２ａにおける積層包装材料２００は、バルク又はコア層２０１の内側に最内層２０３を含む。最内層２０３は、したがって、積層包装材料２００から作られた包装１６０の内部に面し、且つその内容物、例えば牛乳、ジュース又は他の食品製品と直接接触するように構成される。最内層２０３は、従来、ヒートシール可能材料部分であり、積層包装材料２００の最内層２０３の２つの表面が互いに直接接触するように置かれ、圧縮され、加熱されると、それらは、少なくとも部分的に融解し、且つ互いに付着して、強い接合シールを形成する。これは、図１を参照して説明された横断方向シールＴＳを形成するときに起きることである。最内層２０３は、ヒートシール可能なポリマー、好ましくはポリオレフィン、例えばポリエチレン及びポリエステルから選択される熱可塑性ポリマーであり得る。最内層２０３は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンフラノエート（ＰＥＦ）及びその１つ若しくは複数の任意のブレンド又はコポリマーからなる群から形成されてもよい。最内層２０３は、充填された液状食品製品に向かって液密層を提供するために液体遮蔽特性も有する。図２ａにおける包装材料２００は、最内層２０３の１つ又は複数の部分の頂部に配置されたヒートシール可能材料の局所的に適用された部分２０４をさらに含む。局所的に適用されたヒートシール可能部分２０４は、ポリオレフィン、例えばポリエチレン又はポリプロピレン及びポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリエチレンフラノエート（ＰＥＦ）から選択されるヒートシール可能な熱可塑性ポリマーも含む。実施形態において、最内層及び局所的に適用されたヒートシール可能材料は、ポリエチレン、例えば低密度ポリエチレンＬＤＰＥ、高密度ポリエチレンＨＤＰＥ、リニア低密度ポリエチレンＬＬＤＰＥ又はシングルサイト触媒によるリニア低密度ポリエチレンｍ－ＬＬＤＰＥ又はそのブレンド若しくはコポリマーを含む。
【0055】
図２ｂは、積層包装材料２００’の断面のなお別の実施形態を示す。図２ａにおける積層包装材料２００と同様に、図２ｂにおける包装材料２００’は、バルク層２０１’、最外層２０２’、最内層２０３’及びヒートシール可能材料部分２０４’を含む。加えて、包装材料２００’は、最内層２０３’とバルク又はコア層２０１’との間に積層された遮蔽層２０５’、例えばアルミニウム箔又は薄い金属化アルミニウム層をさらに含んでもよい。図２ａ及び２ｂの断面は、横断方向シールＴＳ及び／又はシーリング要素２０４、２０４’の長手方向拡張部に垂直な方向のものである。これは、以下で図３を参照してさらに示される。
【0056】
図２ａ及び２ｂに示された積層包装材料２００、２００’は、液密でガスの遮蔽として作用する層を提供する。積層包装材料２００、２００’は、追加的なプラスチック層又は他の遮蔽（図示せず）をバルク層２０１、２０１’の両側に含んでもよい。
【0057】
ヒートシール可能材料部分２０４、２０４’の寸法は、例証目的で誇張されていることに留意されたい。ヒートシール可能材料部分２０４、２０４’の幅は、包装１６０の長手方向において十分なシーリングを提供するように選択されるべきである一方、ヒートシール可能材料部分２０４、２０４’の長さは、包装１６０のシーリング全体に沿って延在するように選択されるべきである。ヒートシール可能材料部分２０４、２０４’の厚さは、十分な接合が得られるように選択されるべきであり、５～５０μｍ、例えば５～３０μｍ、例えば５～２０μｍであってもよい。
【0058】
図３ａは、包装１６０に折り畳まれ、形成され、且つシールされることになる積層包装材料３００を示す。包装材料３００の最内層３０３の内面が示されている。包装材料３００の最内層３０３の特定の横断方向シール領域ＴＳＡは、包装容器１６０を作製するときに形成される横断方向シールＴＳの部分である。これらの領域ＴＳＡは、図３ａにおいて散点領域によって示されている。散点領域ＴＳＡは、図３ａにおいて矢印によって示されている横断方向（ＴＤ）に延在し、ヒートシール可能材料部分３０４は、包装材料３００の横断方向シール領域ＴＳＡに適用される。包装材料３００には、図３ｂに示されるとおり、包装１６０を形成するためにいずれの箇所で包装材料３００を折り畳むかを示す折り目が設けられる。図３ｂは、開示された積層包装材料２００、２００’で作られた、頂部が平らな包装１６０を示す。包装１６０は、長手方向シーリングＬＳと２つの横断方向シーリングＴＳとを含む（上の横断方向シーリングＴＳのみが示されている）。これは、最外面３０２、コーナ３０６及び底部側縁３０７を含む。図３ｂに示された包装は、頂部が平らな包装であるが、本発明の包装材料２００、２００’は、横断方向シールＴＳを有するいずれのタイプの包装にも適用可能であることが理解されるべきである。包装１６０を形成する前に包装材料によって薄い液体遮蔽層を提供する場合、十分な液体遮蔽効果が包装１６０の全ての異なる部分で得られることが確実にされなければならない。横断方向シールＴＳを形成する最内層２０３、２０３’の厚さは、所望のシールを提供するために十分に厚い必要がある。しかしながら、ヒートシール可能なプラスチックである熱可塑性ポリマーの連続的な厚い最内層２０３、２０３’を適用することは、費用がかかり、実際には、ヒートシール性能のため及び結果として生じる包装の完全性のため、実際に必要とされるよりも多くのそのような熱可塑性ポリマーを必要とすることが分かっている。
【0059】
本発明者らは、したがって、最内層２０３、３０３’の総厚さを減少させるだけでなく、代わりに、例えば図２ａ及び２ｂに示されたとおり、積層包装材料２００、２００’に、包装材料の最内層２０３、２０３’の特定の領域に局所的に適用されたヒートシール可能材料部分２０４、２０４’を提供すれば十分であり且つ資源節約的である、すなわち総原材料熱可塑性ポリマー量を節約することを驚くべきことに発見した。ヒートシール可能材料部分２０４、２０４’は、形成された包装のシール、例えば横断方向シールＴＳとなるものであり、堅牢なシールを得るために十分な量の熱可塑性ポリマー材料を提供する。このようにして、最内層２０３、２０３’のためにより少ない材料が使用され得、より薄い最内層２０３、２０３’、それによってより環境的に持続可能な包装を形成する。加えて、最内層２０３、２０３のために使用される材料がより少ないため、製造費も減少され得る。局所的に適用される追加的な量の熱可塑性ポリマーは、さらなる保護及び機械的特性が必要とされ得る包装の領域、例えば角を折り畳む領域及び積層包装材料が互いの上に複数回折り畳まれるように折り畳まれることになる領域（例えば、底部フラップ及びＴＳ折り目の下）に適用されてもよい。
【0060】
ヒートシール可能材料部分２０４、２０４’は、積層包装材料２００、２００’上に非均一に適用されるため、それらは、好ましくは、包装材料１１０、３００が作製された後に包装材料２００、２００’に提供されてもよい。ヒートシール可能材料部分２０４、２０４’なしで積層包装材料１００、２００、２００’を形成するプロセスは、よく知られた製造プロセス、いわゆる積層作業を含む変換を通して実施される。バルク層２０１、２０１’、最内層２０３、２０３’及び最外層２０２、２０２’並びに任意選択的に遮蔽層２０５’、例えばアルミニウム箔若しくは金属化フィルム又は酸素遮蔽を提供する他の層と、追加的な積層とが変換プロセス中に一緒に積層される。最内層２０３、２０３’の厚さは、１～５０μｍ、２～５０μｍ、好ましくは２～４０μｍ、２～３０μｍ、３～３０μｍ、３～２０μｍ、５～２０μｍ、３～１５μｍ、５～１５μｍの範囲であってもよい。
【0061】
射出成形を使用するヒートシール可能材料部分２０４、２０４’、４０４の例示的な形態が図４ａ～４ｃに示されている。ヒートシール可能材料部分２０４、２０４’、４０４を積層包装材料１１０、３００の最内層２０３、２０３’、４０３に形成するために、射出成形ユニット４０は、包装１６０を形成する前に用いられる。
【0062】
図４ａ～ｃにおいて、ヒートシール可能材料部分４０４がどのように射出成形プロセスを通して形成され得るかの第１例が示されている。本例における積層包装材料４００は、バルク層４０１、最外層４０２及び最内層４０３を含む。図４ａに示された第１段階において、融解プラスチック材料４１０、例えばポリエチレンは、第１モールド４１４と第２モールド４１６との間に形成された空洞４１２内に移動される。
【0063】
図４ｂに示されたこの例の第２段階において、融解プラスチック材料４１０は、最内層４０３を、それが少なくとも部分的に融解するように加熱し、固形材料を示す散点領域が、融解した材料を示す破線領域に取って代わられたことで示されている。
【0064】
図４ｃに示されたこの例の第３段階において、プラスチック材料４１０及び最内層４０３は、両方とも固化し、第１モールド４１４及び第２モールド４１６は、除去されている。この段階において、ヒートシール可能材料部分４０４は、形成されている。ヒートシール可能材料部分４０４及び最内層４０３は、最内層４０３がヒートシール可能材料部分４０４の射出成形中に少なくとも部分的に融解したことに起因して一緒に接合される。
【0065】
図４ｃに示されたヒートシール可能材料部分４０４は、長方形断面を有する。しかしながら、いくつかの実施形態では、ベース及び基体、すなわち最内層に向かって増加する幅を有するために、すなわち三角形断面又は図５ａ～ｃに示されるとおり切頭三角形の形状を有する断面を有するために、ヒートシール可能材料部分４０４を提供することが好ましい場合がある。ヒートシール可能部分の材料４０４が合わせられてシールを形成すると、連続的に増加した圧力が得られるため、これは、好ましい。これは、したがって、ポリマーが横断方向シール領域ＴＳＡの外側に流れ出ることを防ぐ。
【0066】
加えて、ヒートシール可能材料部分４０４と最内層４０３との間のより大きいインターフェイス領域は、最内層４０３に向かって増加する幅を有するヒートシール可能材料部分４０４の形状を使用して達成される。ヒートシール可能材料部分４０４の横断方向ＴＤに垂直な三角形断面又は切頭三角形の形状を有する断面を提供することにより、より多くの熱エネルギーがインターフェイスに注がれ、それにより最内層４０３へのヒートシール可能材料部分４０４の接合を向上させる。これは、図５ａ～ｃに示されている。
【0067】
図５ａ～ｃにおいて、積層包装材料５００は、バルク層５０１、最外層５０２及び最内層５０３を含む。図５ａに示された第１段階において、融解プラスチック材料５１０、例えばＰＥは、モールド５１４と最内層５０３との間に形成された空洞５１２内に移動される。
【0068】
図５ｂに示された第２段階において、融解プラスチック材料５１０は、最内層５０３を加熱し、少なくとも部分的にそれを融解させている。これは、図４ｂにおけるのと同じ方法において破線及び散点領域で示されている。
【0069】
図５ｃに示された第３段階において、プラスチック材料５１０及び最内層５０３は、両方とも固化され、モールド５１４は、除去されている。ヒートシール可能材料部分５０４は、形成されている。
【0070】
【0071】
最内層２０３、４０３、５０３とヒートシール可能材料部分２０４、４０４、５０４との間の接合の成功を促進するために、最内層２０３、４０３、５０３とヒートシール可能材料部分２０４、４０４、５０４との間のインターフェイスは、可能な限り長い間、所望の温度を有するべきである。断面の三角形形状又は切頭三角形の形状を有する断面は、シールを形成するためのヒートシール可能材料部分２０４、４０４、５０４の接合が増加した圧力を生じるため、ヒートシール可能材料部分２０４、４０４、５０４が横断方向シール領域ＴＳＡの外側に流出することを防ぐ。シーリング要素２０４、４０４、５０４を形成する同じ容積の材料が使用される場合、断面はまた、断面の長方形形状よりも、２つの表面間のインターフェイスにおいてより大きい表面領域を生じる。
【0072】
図６は、一実施形態による１つ又は複数のヒートシール可能材料部分２０４、２０４’、４０４、５０４を含む積層包装材料２００、２００’、４００、５００を形成するための方法６００のブロック図を示す。方法は、積層包装材料１００、３００、例えば図１に示されたウェブを提供するステップを含む。積層包装材料１００、３００は、例えば、同じ出願人による欧州特許第３４０９４６２Ａ１号明細書又は国際公開第２０１８２２０１３４Ａ１号パンフレットにおいて開示されたとおりに処理された変換を使用する変換プロセスで作製されてもよい。
【0073】
変換プロセスにおいて作製された提供される包装材料１００、３００は、そのロール１１０から巻き戻され、ヒートシール可能材料部分２０４、４０４、５０４を形成するために、ヒートシール可能材料部分を形成するステーション４０、５０に配置６２０される。ステーション４０、５０は、充填機械の内側又は充填機械に入る直前に置かれる。ステーション４０、５０は、図４ａ～ｃ及び５ａ～ｃに示される射出成形ステーションであるか、又は溶射ステーション、インクジェットタイプのポリマー印刷ステーション、焼結ステーション、溶接ステーション若しくは３Ｄ印刷ステーションであってもよい。
【0074】
任意選択的に、積層包装材料１００、３００は、少なくとも１つのモールド４１４、４１６、５１４と接触した状態で置かれる６３０。モールド４１４、４１６、５１４は、様々な形状を有してもよく、異なる幾何学的形状のヒートシール可能材料部分２０４、２０４’、４０４、５０４を形成する。モールド４１４、４１６、５１４は、例えば、三角形、長方形、半球状であるか、又は切頭三角形の形状を有するシーリング要素２０４、２０４’、４０４、５０４の拡張部に垂直な断面を有してもよい。好ましくは、図５ａ～ｂに示されるとおり、前記断面は、最内層に向かって増加する幅を有する。
【0075】
続いて、ヒートシール可能材料部分２０４、２０４’、４０４、５０４は、ヒートシール可能材料４１０、５１０を積層包装材料１１０、３００の最内層２０３、２０３’、４０３、５０３に適用することによって形成６４０される。任意選択的に、ヒートシール可能材料４１０、５１０は、図４ａ～ｃ及び５ａ～ｃに示されるモールド４１４、４１６、５１４の空洞４１２、５１２内に材料を注入することによって適用される。ヒートシール可能材料４１０、５１０は、液体又は固形材料であってもよい。例えば、これは、射出成形、溶射、コーティング中又はインクジェットプロセス中に使用される融解された材料であってもよく、これは、最内層２０３、２０３’、４０３、５０３に適用され、且つ最内層２０３、２０３’、４０３、５０３に付着するように焼結される粉末であってもよい。
【0076】
射出成形は、とりわけ、提案された材料、すなわちＰＥ、ＰＰ及びＰＥＴのいくつかのために十分に確立された技術である。高圧ミクロ射出成形を使用して、充填及び包装機械において前進包装積層体材料上でこれらの材料から小さいデバイスのみを製造するとき、第１空洞を有する第１モールド半体は、繊維系包装積層体の第１側に配置され、第２空洞を有する第２モールド半体は、繊維系包装積層体の対向する側に配置される。通常、第１モールド空洞は、１つ又は複数の重複領域において第２モールド空洞に部分的に重複する。少量のポリマー融解物は、次いで、少なくとも第１空洞に注入される。圧力が第１空洞において高まることに起因して、融解物は、重複領域において繊維系包装積層体を貫通し、また包装積層体を通して延在する開口デバイスの生成のために第２空洞を充填する。
【0077】
この技術によって用いられる少量のプラスチックは、表面層のみが固化し始めたとしても、これが、デバイスの形状をそれが完全に固化するまで保持するために十分であることを保証し、これは、したがって、注入が終了すると直ちにモールドが開かれることを示唆する。プラスチック融解の最外表皮層は、モールド空洞の壁又は包装材料の最外層に接触すると直ちに固化する。複雑ではない設計について、これは、モールドが充填されると直ちに開かれ得ることを保証する。
【0078】
包装材料の各側に１つずつの２つの部分の接続、すなわち成形されたいわゆる「ブリッジ」により、開口デバイスの成形された部分のために極めて少ないポリマー材料を依然として使用しつつ、容易に開くことを促進するために相互作用的な方法において、開いている間に材料の両側に力をかけ得る開口デバイスが作り出されてもよい。さらに、高圧ミクロ射出成形技術は、包装が形成、充填及びシールされるのと同じ作業で高速充填機械において極めて時間効率的な成形プロセスを確実にする。
【0079】
ヒートシール可能材料４１０、５１０は、完成された積層包装材料２００、２００’、４００、５００から形成された包装で横断方向シールＴＳになるものに沿って適用される。
【0080】
ヒートシール可能材料４１０、５１０を適用した後、材料４１０、５１０は、積層包装材料１００の最内層２０３、４０３、５０３と直接接触する。最内層２０３、４０３、５０３とヒートシール可能材料４１０、５１０との間のインターフェイスでの大きい表面領域は、ヒートシール可能材料部分４１０、５１０と最内層２０３、４０３、５０３の表面との間にシールを形成するために有利である。
【0081】
最後に、前記ヒートシール可能材料４１０、５１０が固化するとき、ヒートシール可能材料部分２０４、２０４’、４０４、５０４は、最内層に接合される。包装材料２００、２００’、３００、４００、５００は、続いて、充填ステーションに進むことができ、包装容器１６０、例えば図３ｂに示される包装容器１６０に形成されてもよい。
【0082】
局所的に分布するヒートシール可能材料部分２０４、２０４’、３０４、４０４、５０４を含む積層包装材料２００、２００’、３００、４００、５００を作製するための方法６００は、変換プロセス後に実施される。方法６００は、充填機械の内部で実施されるか、又は包装材料１００が充填機械に入る直前に、リール１１０から巻き戻された後に実施されるかのいずれかである。したがって、積層包装材料２００、２００’、３００、４００、５００の供給は、取り付けられたヒートシール可能材料部分２０４、２０４’、３０４、４０４、５０４が固化することを可能にするために十分に遅くなければならない。包装材料の速度は、例えば、０．５ｍ／ｓの範囲であり得る。速度が、包装材料が変換ステーションを通過するときと比べて低いとしても、より低い速度は、ヒートシール可能材料４１０、５１０を最内層２０３、２０３’、３０３、４０３、５０３に適用するためのいくつかの異なる適用方法の使用を可能にする。
【0083】
局所的に分布するヒートシール可能材料部分２０４、２０４’、３０４、４０４、５０４を含む積層包装材料２００、２００’、３００、４００、５００は、もはや均一に平らでなくなるため、変換の積層／製造プロセス中にヒートシール可能材料部分２０４、２０４’、３０４、４０４、５０４を適用することは、同様に満足のいくものにならない。したがって、積層包装材料２００、２００’、３００、４００、５００は、損傷及び問題のない材料リール１１０として巻き取られ得ない。追加されたヒートシール可能材料部分２０４、２０４’、３０４、４０４、５０４は、巻き取り中に「蓄積され」、一様でないリール１１０を提供する場合がある。
【0084】
さらに、上で言及したとおり、通常、変換時の運転速度は、充填機械においてよりもはるかに速く、これは、ヒートシール可能材料部分２０４、２０４’、３０４、４０４、５０４を適用することを困難にする。変換中に追加のヒートシール可能材料部分２０４、２０４’、３０４、４０４、５０４を局所的に適用することは、したがって、はるかに好ましくない。
【0085】
【0086】
図７ａにおいて、断面は、三角形であり、これは、超音波ヒートシール方法の利点である。上で言及したとおり、断面は、代替的に、同じ効果を提供する、切断されたそのような三角形の形状であってもよい。追加的な材料部分の適用されたプロファイルの最高点又はより幅が狭い頂部は、発熱がより集中する方法で生じることを確実にする。最高点又は頂部は、代替的に、丸い形、すなわち略三角形である断面であってもよい。
【0087】
図７ｂは、同じ目的のための、同様であるが、追加された材料のバルクがヒートシール可能材料の適用された部分の断面内で横方向にシフトされている非対称な断面図を示す。このプロファイルは、横断方向ヒートシールの拡張部全体又は追加された材料の量の追加が所望の位置でその一部に沿って使用されてもよい。液体内容物の大きい包装のヒートシールのために、より多い量のポリマー材料を加えるが、以下で図１０に関連して説明されるとおり、依然として、そのような余分な材料がシーリングフィン領域に流れ出して切断動作を妨害することを回避することが望ましい場合がある。
【0088】
【0089】
図７ｄ、７ｅ及び７ｆにおいて、それぞれ図７ａ、７ｂ及び５ｃと同様の断面を有するが、中空内部を有する実施形態が示されている。これらの実施形態は、より強度の低いヒートシールが好適であるか、又は最内層に向かってシールのより幅広のベースが望ましいとき、より小さい包装、例えば最大で３００ｍｌの液体飲料又は食品の部分的包装のヒートシールに適し得る。これらの実施形態により、より少ない量のヒートシール可能材料を有するが、同時に最適なシーリングプロセスのための熱の集中した発生のある広範な横断方向シールが可能となる。
【0090】
図８ａは、最内ヒートシール可能層８１が対向するチューブの壁でそれ自体に対してシールされるように横方向にシールされるプロセスにおいて、最内ヒートシール可能層８１を有する従来の積層包装材料８０からの先行技術の折り畳まれたチューブ（そのうち、折り畳まれた横断方向縁領域は図示せず）の断面を示す。チューブの内側の積層包装材料の開いた縁８３を覆うために、ヒートシール可能材料の長手方向帯８２が長手方向縁８３の内側に適用されている。長手方向重複シール領域が、長手方向帯８２により、チューブの内側で確実にシールされ、且つ充填された液体製品との接触から保護されるように、長手方向帯８２は、開いた内側長手方向縁８３上にシールされ、且つ包装材料８０の外側縁８４の内側にさらにシールされる。
【0091】
図８ｂ～ｃは、積層包装材料の内側にヒートシール可能材料の極めて薄い層のみを有する代わりに及びそれに加えて、横断方向シール領域の拡張部に沿って少なくとも部分的に適用された、局所的に適用されたヒートシール可能材料部分を有する、横方向にシールされることになる折り畳まれたチューブの断面の変形形態を示す。チューブの内側の積層包装材料の開いた縁８３を覆うために、依然としてヒートシール可能材料の長手方向帯８２が上述のとおり内側長手方向縁８３に適用されるが、可視性を理由として、これらの図では、長手方向帯８２は、図示されない。
【0092】
図８ｂは、最内ヒートシール可能層８１ｂを備えた内側表面が対向するチューブの壁でそれ自体にシールされ得るように横方向にシールされるプロセスにおいて、極めて薄い最内ヒートシール可能層８１ｂを有する積層包装材料８０ｂからの折り畳まれたチューブの断面（そのうち、折り畳まれた横断方向縁領域は図示せず）を示す。最内層８１ｂの適用された厚さは、包装積層体の内側層、例えば板紙バルク又はコア層及び遮蔽層又はコーティングを担持しているフィルム又は箔を湿気及びゴミに対して保護するために十分であるが、液体カートン包装のための強くて耐久性があるヒートシールを提供するために十分ではない。局所的に適用されたヒートシール可能材料部分８５は、予め適用された最内層８１ｂに加えた局所的厚さとして、この図における観点から見られた横断方向シール領域の拡張部に沿って適用される。局所的に適用されたヒートシール可能材料部分８５は、材料のストランドとして横断方向シールの拡張部全体領域に沿って適用される。断面プロファイルとは無関係に、適用されたストランドは、単にこの観点から追加的なより厚い層として現れる。加えて、強くて耐久性がある重複シール８６ｂを同様に包装材料チューブの長手方向シームに沿って形成するために、ヒートシール可能材料の追加的な量８７ｂ及び８８ｂは、包装材料のウェブの長手方向縁８３及び８４を閉じるために適用される。横断方向シーリングジョーのバーがチューブの壁を互いに押して、平らな横断方向シールを形成するとき、重複シームでの材料の二重層に起因してより高い圧力が長手方向シールＬＳの領域に作用することになる。十分にヒートシール可能材料がＬＳ重複領域内に留まることを確実にするために、図示のとおり、追加的な量が縁領域に適用される。少なくともシール領域におけるより厚い最内層に対応するために、追加的な材料８５ｂが横断方向シールの拡張部全体に沿って適用される。
【0093】
図８ｃは、最内ヒートシール可能層８１ｃを備えた内面が対向するチューブの壁でそれ自体シールされ得るように横方向にシールされるプロセスにおいて、極めて薄い最内ヒートシール可能層８１ｃを有する積層包装材料８０ｃからの折り畳まれたチューブの代替的断面図（そのうち、折り畳まれた横断方向縁領域は図示せず）を示す。最内層８１ｃの適用された厚さは、包装積層体の内側層、例えば板紙バルク又はコア層及び遮蔽層又はコーティングを担持しているフィルム又は箔を湿気及びゴミに対して保護するために十分であるのみであり、液体カートン包装のための強くて耐久性があるヒートシールを提供するために十分ではない。局所的に適用されたヒートシール可能材料部分８５ｃは、この図における観点から、予め適用された最内層８１ｃに加えた局所的な厚さとして見られる横断方向シール領域の拡張部のいくつかの部分に沿って適用される。局所的に適用されたヒートシール可能材料部分８５ｃは、したがって、横断方向シール領域の拡張部の一部に沿った材料のストランドとして適用される。断面プロファイルとは無関係に、適用されたストランドは、単にこの観点から追加的なより厚い層として現れる。加えて、上述のとおりの同じ目的のために、強くて耐久性がある重複シール８６ｃを同様に包装材料チューブの長手方向シームに沿って形成するために、追加的な量８７ｃ及び８８ｃのヒートシール可能材料は、包装材料のウェブの長手方向縁８３ｃ及び８４ｃの近くに適用される。
【0094】
図９は、平らな包装材料のウェブの内側で上から見た、上端部シール５ａ（その将来の位置は、太い線によって示されている）及び下端部シール５ｂ（その将来の位置は、太い線によって示されている）を囲む横断方向シーリング領域１４０を示す。包装材料１３２ａの、上端部シール５ａの上方の領域は、１つの包装ユニットに対応し、後にその包装を折り畳んで形成することを可能にする、それに適用された折り目のセットを有する。端部シール５ａは、通常、その形成された包装の頂部シールになり、これは、本発明者らがそれを「上」端部シールとも呼ぶ理由である。これは、しかしながら、代替的に、どのように充填機械が構成されるかに依存して、形成された包装の底部シールになり得る。包装材料１３６ａの、下端部シール５ｂの下方の領域は、したがって、別の包装ユニットに対応し、後にその他の包装を折り畳んで形成することを可能にする、それに適用された折り目のセットを有する。端部シール５ｂは、通常、その形成された包装の底部シールとなり、これは、本発明者らがここでそれを「下」端部シールと呼ぶ理由である。
【0095】
チューブの、後に形成されることになる切断領域５ｃは、上端部シール５ａと下端部シール５ｂとの間に延在する。
【0096】
したがって、横断方向シーリング領域１４０は、充填時にチューブにおいて位置付けられたとおり、下方の包装の下シールを形成するための下シーリング領域１４２と、充填時にチューブにおいて位置付けられたとおり、上方に包装の上シールを形成するための上シーリング領域１４４と、下及び上シーリング領域１４２、１４４間に配置された切断領域１４６とを含む。
【0097】
包装は、横断方向切断領域１４６の中心線、すなわち横断方向線形切断部１４８に沿って包装材料のチューブから切り離される。包装がチューブから切り離されると、それらは、それぞれ上及び下横断方向シール５ａ及び５ｂの下方及び上方に延在する包装材料の狭いフィンを有する。
【0098】
追加的なヒートシール可能材料は、下及び上端部シール５ａ及び５ｂの拡張部に沿って局所的に適用される。
【0099】
概して、より多い量のヒートシール可能材料は、チューブ１５０ａ、１５０ｂの長手方向シールの位置に対応する側方位置で端部シール領域５ａ、ｂの拡張部に沿って配置されてもよく、そこで、ウェブ形包装材料の長手方向縁は、互いに重複することになる。横断方向シーリングジョーのバーがチューブの壁を互いに押して、平らな横断方向シールを形成すると、重複シーム８６での材料の二重層に起因して長手方向シールＬＳの領域により高い圧力がかかる。いくつかのヒートシール可能材料が重複部内で停止することを確実にするために、追加的な量がこの領域に適用される。追加的な量は、局所的に適用された部分でより高いか、又はこの図におけるとおり上から見られると、重複シームのすぐそばの位置でより幅が広い部分として目に見える。
【0100】
より多い量のヒートシール可能材料も、チューブがシーリング中に折り畳まれる位置に対応する側方位置、すなわちチューブの側稜に対応する位置で端部シール領域５ａ、ｂの拡張部に沿って配置され得る。追加的な量の熱可塑性ポリマー材料は、そのような位置１５０ｃ、１５０ｄでのチューブのシール強度を高めることが分かっており、したがって最終的な包装の完全性及び外観も向上させる。
【0101】
同様のより多い量のヒートシール可能材料も、チューブ充填及びシーリング作業において形成された包装における適切で耐久性がある横断方向シールを確実にするために、端部シール領域５ａ、５ｂの拡張部に沿った他の位置に適用されてもよい。
【0102】
図１０は、上横断方向シール５ａ、すなわち包装ユニット１１から形成された第１包装の上シールになる横断方向シールで、ヒートシール可能材料の局所的に適用された部分１０の拡張部に沿った等角図を示す。横断方向線形切断部１４８となる線形領域１２が点線のそばに示されている。線形領域１２の他方の側には、下横断方向シール５ｂ、すなわち第１包装の下の隣接する包装ユニットから形成された包装の下シールを含む横断方向シール領域に、図示されていない対応するヒートシール可能材料の局所的に適用された部分がある。図１０に示されるとおり、シールされたとき、局所的に適用された追加的な材料が上シール５ａの下方の、上シーリングフィン１３内に流れ込み過ぎることを回避するために、ヒートシール可能材料の局所的に適用された部分１０は、非対称断面を有する。シーリング中にこの方向において流れるヒートシール可能材料が多すぎる場合、これは、作動中の切断ナイフに到達し得、且つ例えば融解したヒートシール可能材料が切断動作中に固化し得ること、例えば切り取られた包装が依然として互いに付着するようにさせ得ること、鋭いナイフの追加的な摩耗を引き起こし得ること、及びナイフの前進及び格納機構の目詰まりを引き起こし得ることなどの問題を生じ得る。図示のこの特定の実施形態において、ヒートシール可能材料の局所的に適用された部分の断面は、三角形であり、したがって切断ラインに向かって傾いている表面を有する。加えて、上述のとおり、端部シールの拡張部に沿ったいくつかの位置、例えば長手方向重複シールを形成するための位置及び横断方向シール領域におけるチューブの折り畳まれた縁でより多い量のヒートシール可能材料が追加されてもよい。
【0103】
上の説明から、本発明の様々な実施形態が説明及び図示されたが、本発明は、それらに限定されず、むしろ以下の特許請求の範囲において定義される主題の範囲内の他の方法でも実現されてもよい。
【図1】
【図2a】
【図2b】
【図3a】
【図3b】
【図4a】
【図4b】
【図4c】
【図5a】
【図5b】
【図5c】
【図6】
【図7a】
【図7b】
【図7c】
【図7d】
【図7e】
【図7f】
【図8a】
【図8b】
【図8c】
【図9】
【図10】
【国際調査報告】