JP7281403B2 - 包装材料および包装材料を提供する方法 - Google Patents

Description

本解決策は包装材料に関し、特に少なくとも１つの予め薄層で覆われた穴を備える包装材料に関する。本解決策はまた、そのような包装材料を提供するための方法、ならびにその包装材料によって形成される包装容器に関する。

板紙ベースの包装材料を使用して、液体食品を封入し保存するための容器などの製品容器を形成することは一般的に知られている。

例えば食品の安全性および完全性に関して最終包装容器に要求される品質を保証するために、包装材料は異なる層を含む。一例として、包装材料は、紙または板紙のコア層と、その片側に適用されて最終包装容器の外面を構成する少なくとも１つのポリマー組成物または層と、反対側すなわち内側に適用されたポリマー組成物または層とを含む。内側のポリマー組成物は、場合によっては、アルミニウムなどの保護フィルムを備えることもあり、ポリマー組成物は通常、最終包装容器に含まれることが意図される製品と接触する外層も含む。通常、追加のポリマー組成物が保護フィルムに適用され、包装容器に含まれる食品と保護層自体との間の直接接触を避けるようにし、食品がアルミニウムおよび積層材中の他の層を濡らすのを防ぐようにする。

上述の包装材料によって形成された製品容器に、予め薄層で覆われた穴が設けられることもあり、例えば、使用時に予め薄層で覆われた穴を介して包装容器に挿入されるストローの使用を容易にする。穴にはコア層がなく、任意選択的に保護フィルムが間に挟まれていてもよい外側および内側ポリマー層のみが穴を覆う。

このような包装材料の製造中、コア層に穴を打ち抜くことによって処理され、その後１つまたは複数の工程においてラミネーションが行われる。このプロセスは一般に「コンバーティング（ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ）」として知られている。

個々の製品容器または包装容器の形成および充填は、典型的には複数の連続したプロセスステーションを含む充填機の使用によって行われる。例えば、充填機は、包装材料のウェブを受け取るための送り込みステーションと、包装材料のウェブを滅菌するための滅菌ステーションと、ウェブの横方向縁部をシールすることによってウェブが連続的にチューブに形成されるチューブ形成ステーションと、製品をチューブに充填するための充填ステーションと、チューブに横方向のシールを提供し、シールされた包装容器を上流のチューブから切断するためのシールステーションと、包装容器をその最終形状に成形するための最終折り畳みステーションとを有し得る。

充填機の別の例は、予め製造されたブランクを用いて個々の包装容器を形成する。

予め薄層で覆われた穴は、通常、最終の包装容器の上部に配置され、上端部の一方の縁部と上部横線シールとの間に延在する領域に配置される。予め薄層で覆われた穴は包装材料の局所的な弱さをもたらすので、包装容器の上部が予め薄層で覆われた穴の近くで、望ましくないしわになるという危険性がある。いずれのしわも包装容器のシールおよび／または最終形成の間に発生し、特に充填機の製造速度が非常に高速であるため、製造中にこれらの充填機ステーションの動作を調整または微調整する可能性は非常に限られていることを意味する。

本解決策は、従来技術の上記で特定した制限のうちの１つまたは複数を少なくとも部分的に克服することを目的とする。特に、本解決策は、包装容器のシールおよび／または形成中に包装材料の予め薄層で覆われた穴の近くのしわの形成を低減することを目的とする。

本解決策の一態様は、コア材料層を有する積層材を含む包装材料であり、包装材料は、包装容器の面を形成するように意図された複数の区切られた領域を有する。少なくとも１つの区切られた領域には、少なくとも１つの予め薄層で覆われた穴と、この予め薄層で覆われた穴に隣接して配置された少なくとも１つの圧縮特徴部とが設けられる。少なくとも１つの特徴部は、予め薄層で覆われた穴の周囲の少なくとも一部に沿って延びる少なくとも１つの線を含む。

区切られた領域は、包装容器の上端部を形成するように意図されてもよい。好ましくは、予め薄層で覆われた穴は、包装容器のストロー穴を形成するように意図され、それによってストロー穴は顧客にとって容易にアクセス可能な領域に配置される。

少なくとも１つの圧縮特徴部は、０～６ｍｍ以内など、予め薄層で覆われた穴から１０ｍｍ以内に配置されてもよい。試験は、予め薄層で覆われた穴と圧縮特徴部との間のそのような距離が、最終包装容器におけるしわの形成を大幅に低減することを示した。

少なくとも１つの圧縮特徴部は、エンボス加工、デボス加工、または圧縮によって形成することができる。

上記の少なくとも１つの線に言及すると、それは直線であってもよく、２つの直線が予め薄層で覆われた穴の両側に延びてもよい。

少なくとも１つの線は湾曲していてもよく、２つの湾曲線が予め薄層で覆われた穴の両側に延びていてもよい。

各湾曲線は、予め薄層で覆われた穴の周囲に３０°～１５０°の間で延びてもよい。

湾曲線は、予め薄層で覆われた穴の全周に沿って延びる円形の線を形成してもよい。

少なくとも１つの特徴部は、予め薄層で覆われた穴の周囲から延在し、予め薄層で覆われた穴から半径方向に離れる少なくとも１つの線を含む。

第２の態様によれば、包装容器が提供される。包装容器は、第１の態様による包装材料を含み、包装材料はシールによって閉鎖されて閉鎖包装容器を形成する。

第３の態様によれば、包装材料を提供する方法が提供される。この方法は、コア材料層に少なくとも１つの穴を設けること、予め薄層で覆われた穴を有する積層包装材料を形成するためにコア材料層を薄層で覆うこと、およびコア材料層に少なくとも１つの穴が設けられる前または後、予め薄層で覆われた穴に隣接して少なくとも１つの圧縮特徴部を提供することを含む。少なくとも１つの特徴部は、予め薄層で覆われた穴の周囲の少なくとも一部に沿って延びる少なくとも１つの線を含む。

本解決策のさらに他の目的、特徴、態様および利点は、以下の詳細な記載、ならびに図面から明らかである。

次に本解決策の実施形態を添付の概略図を参照して例として記載する。

包装容器の等角図である。 包装材料の断面図である。 包装容器の上端部の上面図である。 ある実施形態による包装容器の上端部の上面図である。 ある実施形態による包装容器の上端部の断面図である。 ある実施形態による包装容器の上端部の断面図である。 様々な実施形態による包装容器の上端部の上面図である。 様々な実施形態による包装材料を提供するための方法の概略図である。

図１を参照すると、包装容器１の一例が示されている。包装容器１は、Ｔｅｔｒａ Ｐｒｉｓｍａ（登録商標）とよばれる市販の液体食品包装容器を表す。図１のとおり、包装容器１は、ストロー穴５を備えた比較的平坦な上端部３を備える。ストロー穴５は、以下で説明するように、包装容器１を製造するために使用される包装材料１０の予め薄層で覆われた穴によって形成される。

上端部３は、包装材料１０の複数の区切られた領域１１ａ～ｆの１つを表す。各区切られた領域１１ａ～ｆは、包装材料１０によって製造される包装容器１の面を形成するように意図されている。全ての区切られた領域１１ａ～ｆが図１に示されているわけではなく、各領域１１ａ～ｆは例えば折り目線によって隣接領域１１ａ～ｆから区切られてもよいことが理解されるべきである。

包装容器１は包装材料１０のウェブから成形され、包装材料１０のウェブは包装材料１０の長手方向縁部を互いにシールすることによってチューブに形成される。長手方向シール１２は、図１では上端部３に沿って延びているように見えるが、明らかなように長手方向シール１２は包装容器１全体に沿って延びている。チューブがその意図された内容物で満たされると、包装容器１は、上部と底部の横線シールを提供することによって、シールされ、チューブから切断される。図１では、上部横線シール１４のみが示されている。最終成形のために、２つの上部フラップ１６ａ、１６ｂが折り曲げられて包装容器１の本体１８に付着される。図示されていないが、底端部の最終形状は同様の方法で達成され、ただしフラップは内側に折り曲げられる。包装容器１の最終成形は、折り目線を利用することによって行われることが好ましい。

図２には、包装容器１を製造するために使用される包装材料１０がさらに詳細に示されている。断面は図１の線Ａ－Ａに沿ってとられている。

包装材料１０は、コア材料層２０、外層２２、および内層２４を含み、外層２２および内層２４は、少なくとも１つの穴が切断された後にコア材料層２０の両側に適用される。したがって、コア材料層２０には、コンバーティング前、すなわち最終の包装材料１０を製造するために１つまたは複数のラミネーションプロセスが行われる前に穴が設けられる。穴は、コア層のウェブに連続パターンで、または別個のブランクに個々に形成されるか、好ましくは打ち抜かれる。

コア材料層２０の一方の側に適用された外層２２は、製造される包装容器１の外面を提供するように適合されており、この外面および外層２２は包装容器の周囲に面している。内層２４はコア材料層２０の他方の側に適用され、包装容器１に含まれている製品と接触する包装容器１の内面を提供するように適合されている。

コア材料２０は、包装材料１０に剛性を付与するためのシートであってもよく、好ましくは紙板やボール紙などの材料から作られる。

外層２２は、ラミネーションプロセスにおいてコア材料層２０に適用される少なくとも１層のポリマー材料層を含んでもよい。さらに、外層２２を構成する層の１つは、成形される包装容器１の外面を構成する装飾層であってもよい。

印刷層が、外層２２に隣接してコア材料層２０上に含まれてもよい。

内層２４は、少なくとも１層のポリマー材料層を含んでもよい。図２に示されるように、第１の内層２４ａが包装容器１によって封入される製品に面して設けられる。保護層２４ｂがコア材料層２０と内層２４ａとの間に存在してもよい。保護層２４ｂは、金属箔、好ましくはアルミニウム箔などの箔であってもよい。保護層２４ｂは、酸素および光から保護して、包装容器１の内側の食品の栄養価および風味を周囲温度で維持する。

さらに、保護層２４ｂとコア材料層２０との間にラミネーション層２４ｃが存在してもよい。ラミネーション層２４ｃは、少なくとも１層のポリマー材料層であってもよい。

一実施形態によれば、包装容器１に含まれる製品と接触する完成包装容器１の内側に意図された包装材料１０の内層２４は、コア材料層２０から出発して、ラミネーション層２４ｃ、保護層２４ｂおよび密封層２４ａを備える。ラミネーション層２４ｃは、コア材料２０が、適用された任意の保護層２４ｂに接着することを可能にする。密封層２４ａは包装容器の密封を可能にする。

包装材料１０のポリマー層２２、２４ａ、２４ｃは、任意の適切な種類のポリマー材料、好ましくはポリエチレンなどのプラスチック材料であってもよい。

ここで図３を見ると、包装容器１の上端部３がさらに詳細に示されている。図３の上端部３は、包装材料１０に予め薄層で覆われた穴５を備えた包装容器１の任意の部分を表すことを意図しているので、以下の記載は図１に示されるもの以外の他のタイプの包装容器１にもあてはまることに留意されたい。そのような包装容器は、例えば、Ｔｅｔｒａ Ｂｒｉｋ（登録商標）のような平行六面体包装容器、Ｔｅｔｒａ Ｒｅｘ（登録商標）のような切妻屋根型包装容器、その他を含む。

予め薄層で覆われた穴５は、通常、上端部３の一方の横方向端部と、上端部３を横切って中央に位置し得る横線シール１４との間のどこかに配置される。

図３に示す上端部３のシールおよび／または成形中に、上記で説明したように、包装材料１０にしわＷが発生する可能性がある。しわは発生すると予め薄層で覆われた穴５の縁部と横線シール１４との間に延在する領域Ａに存在することが試験により示された。特に、領域Ａは、図３に示すように、予め薄層で覆われた穴と横線シール１４との間の最短距離を表す仮想線Ｘから約±６０°に広がる。これは、領域Ａの外側には実質的にしわが観察されていないことを意味する。さらに、予め薄層で覆われた穴５の直径が大きくなるにつれて、しわの問題がより顕著になることが観察された。

図４では、しわの形成を回避するための解決策の第１の実施形態が示されている。驚くべきことに、本発明者らは、予め薄層で覆われた穴５に隣接して１つまたは複数の特徴部３０を設けることによって、最終の包装容器１のシールおよび／または成形中に生じる包装材料１０中の圧縮力がより大きな程度吸収され、したがって包装材料１０中のしわの形成を防止することを見出した。

図４に示すとおり、このような特徴部３０は、予め薄層で覆われた穴５の各側において包装材料に２本の対称線３０ａ、３０ｂを設けることによって実現することができる。各線３０ａ、３０ｂはコア材料層２０を変化させることによって、例えば、エンボス加工、デボス加工、および／または圧縮によって形成され、各線３０ａ、３０ｂは、横線シール１４に向かう方向に、予め薄層で覆われた穴５の少なくとも全直径Ｄ１に沿って延びることが好ましい。しかしながら、いくつかの実施形態では、各線３０ａ、３０ｂの長さは、予め薄層で覆われた穴５の直径Ｄ１よりも短くてもよい。

特に、線３０ａ、３０ｂは横線シール１４と交差しないが、横線シール１４から所定の距離で中断される。好ましくは、線３０ａ、３０ｂは包装材料１０のラミネーションの前に設けられ、各線３０ａ、３０ｂの端部と横線シール１４の領域との間に所定の距離を有することによって、包装材料１０は横線シール１４において滑らかで均質であり、シール１４の完全性が向上する。

各線３０ａ、３０ｂの厚さＤ２は、０．５～２ｍｍの範囲内、またはそれよりわずかに大きくてもよい。さらに、予め薄層で覆われた穴５と線３０ａ、３０ｂとの間の最短距離Ｄ３は、３ｍｍなど、好ましくは１．５ｍｍを超えるべきである。予め薄層で覆われた穴の直径Ｄ１は、典型的には４～１０ｍｍの範囲内であってもよい。

特徴部３０を提供する方法は、図５ａおよび図５ｂに示すように、様々な方法で行うことができる。図５ａに示されるように、コア材料層２０は、通常であれば平坦な形状が線３０ａ、３０ｂの形状に対応するレリーフパターンに変えられるように処理されてもよい。これは、包装容器１の最終的なデザインに応じて、エンボス加工またはデボス加工のいずれかによって達成され得る。エンボス加工では、包装材料１０の外側が（図５ａに示されるように）持ち上げられる一方、デボス加工は包装材料１０の外側にくぼみパターンを提供する。

図５ｂでは、特徴部３０は、コア材料層２０を圧縮することによって形成されているが、平面アンビルを使用しているため、パターンが外側に突き出ることを防止している。

上述の例のいずれにおいても、コア材料層２０は、特徴部３０の領域である程度圧縮されることになる。図５ｂの例では、特徴部全体が圧縮パターンとなる。図５ａの特徴部３０は、コア材料層の両側に元々平らな形状からの撓みを形成するであろうが、外側の形状は内側の形状と同一ではないので、実際にはコア材料層の圧縮が存在する。

通常、包装材料１０には、包装容器１の成形およびシール中に使用される折り線を画定するための一連の折り目線が設けられている。有利なことに、特徴部３０は同じ折り目付け工程で設けることができ、したがって別々の工程の必要性がなくなる。

予め薄層で覆われた穴５の周囲の領域におけるしわの問題を軽減することが確認されている特徴部３０の他の例が、図６ａ～ｆに示されている。以下で考察される各特徴部３０は、コア材料層に圧縮をもたらし、内側または外側のくぼみ（すなわち純粋に圧縮された特徴部）として、内側のくぼみおよび外側のボス（すなわちエンボス加工された特徴部）として、または内側のボスおよび外側のくぼみ（すなわちデボス加工された特徴部）として形成することができる。各特徴部３０の厚さは、図４を参照して記載した厚さＤ２と本質的に同じである。

図６ａにおいて、包装材料１０は、予め薄層で覆われた穴５の近傍に２つの特徴部３０を備えている。各特徴部３０は、予め薄層で覆われた穴の周囲の一部を囲みそしてトレースするカーブ線３０ｃ、３０ｄとして形成される。各線３０ｃ～ｄの曲率は、線３０ｃ～ｄと予め薄層で覆われた穴５の周囲との間の距離が一定となるように設計されるのが好ましい。各線３０ｃ～ｄは３０～１５０°の範囲で延びることができ、線３０ｃ～ｄは両端で互いに分離されていることが好ましい。

図６ｂに別の例が示されている。ここでは、１つの特徴部３０のみが予め薄層で覆われた穴５を囲む円形線３０ｅを形成する。特徴部３０ｅと予め薄層で覆われた穴５との間の半径方向距離は、円形線３０ｅが横線シール１４と交差しないように選択されると好ましい。

図６ｃでは、特徴部３０は、予め薄層で覆われた穴５と横線シール１４との間の領域に配置された半円形の、または湾曲した線３０ｆとして設けられている。線３０ｆは３０～１５０°の範囲で、好ましくは線Ｘの周りで対称に延び得る。

図６ｄでは、特徴部３０が予め薄層で覆われた穴５から横線シール１４に向かって延びるストレート線３０ｇとして形成されている別の実施形態が示されている。好ましくは、線３０ｇは垂直線Ｘと一致する。上記で説明したように、線３０ｇは横線シール１４から少し離れたところで中断されるべきである。

別の例が図６ｅに示されている。特徴部３０は、ここでは、互いに角度をなして延びる２つの離間した線３０ｈ～ｉとして設けられている。線３０ｈ～ｉは仮想線Ｘに関して対称に配置され、それらは仮想線Ｘに対して約±６０°の角度距離をカバーするように配置されてもよい。図６ｄに示される線３０ｇの場合と同様に、線３０ｈ～ｉは横線シール１４と交差しないように中断される。

図６ｆでは、特徴部３０は予め薄層で覆われた穴５を囲む円形線３０ｊとして形成されている。図６ｂに示す特徴部３０ｅと比較して、円形線３０ｊは予め薄層で覆われた穴のすぐ隣に配置されている。円形線３０ｊはいくつかの利点と関連している。例えば、打ち抜き装置を使用して特徴部３０を形成することによって、線３０ｊを完全に中心に合わせることを確実にすることが可能である。さらに、打ち抜かれた穴を包装材料で覆うことがより簡単になる。それというのも、コア材料層２０の厚さが、特に特徴部３０ｊが圧縮によって形成される場合、減少するからである。

ここで図７ａ～ｃを参照すると、方法１００が記載され、それによって方法１００は、上述のように包装材料１０を提供するために実行される。図７ａによれば、方法１００は、コア材料層２０に少なくとも１つの穴が設けられる第１のステップ１０２によって実行される。次のステップ１０４において、予め薄層で覆われた穴５を有する積層包装材料１０を形成するために、コア材料層２０を薄層で覆う。方法１００はさらに、少なくとも１つの圧縮特徴部３０が予め薄層で覆われた穴５に隣接して配置されるステップ１０６を含む。

図７ｂに示すように、圧縮特徴部３０はコア材料層２０を薄層で覆う前に設けられてもよい。

図７ｃに示されるさらにより好ましい方法１００では、圧縮特徴部を提供するステップ１０６は、少なくとも１つの穴を提供するステップ１０２、およびコア材料層を薄層で覆うステップ１０４の前に実行される。

上記の説明により、本発明の様々な実施形態を記載し示してきたが、本発明はそれらに限定されず、以下の特許請求の範囲に定義された主題の範囲内で他の方法で実施されてもよい。

Claims (12)

1. コア材料層（２０）を有する積層材と、包装容器（１）の面を形成するように意図された複数の区切られた領域（１１ａ～ｇ）とを有する包装材料であって、
   少なくとも１つの区切られた領域（１１ｇ）が、少なくとも１つの予め薄層で覆われ、直径を有する穴（５）と、前記穴（５）に接触せず、隣接して配置された少なくとも１つの圧縮特徴部（３０）とを備え、前記少なくとも１つの特徴部（３０）が、前記穴（５）の周囲の少なくとも一部に沿って延びる少なくとも１つの線（３０ａ～ｄ、３０ｆ）を備え、前記線（３０ａ～ｄ、３０ｆ）の長さが前記穴（５）の前記直径以上の長さである、包装材料。
2. 前記区切られた領域（１１ｇ）が前記包装容器（１）の上端部（３）を形成するように意図されている、請求項１に記載の包装材料。
3. 前記穴（５）が前記包装容器（１）のストロー穴を形成するように意図されている、請求項１または２に記載の包装材料。
4. 前記少なくとも１つの圧縮特徴部（３０）が、前記穴（５）から１０ｍｍ以内、又は０～６ｍｍ以内に配置される、請求項１～３のいずれか一項に記載の包装材料。
5. 前記少なくとも１つの圧縮特徴部（３０）がエンボス加工、デボス加工または圧縮によって形成される、請求項１～４のいずれか一項に記載の包装材料。
6. 前記少なくとも１つの線（３０ａ～ｂ）が直線である、請求項５に記載の包装材料。
7. 前記穴（５）の両側に延びる２つの直線（３０ａ～ｂ）を含む、請求項６に記載の包装材料。
8. 前記少なくとも１つの線（３０ｃ～ｄ、３０ｆ）が湾曲している、請求項５に記載の包装材料。
9. 前記穴（５）の両側に延びる２つの湾曲線（３０ｃ～ｄ）を含む、請求項８に記載の包装材料。
10. 各湾曲線（３０ｃ～ｄ、３０ｆ）が前記穴（５０）の周囲に３０°～１５０°の間で延びる、請求項８または９に記載の包装材料。
11. 請求項１～１０のいずれか一項に記載の包装材料（１０）を含み、前記包装材料（１０）がシール（１２、１４）によって閉鎖されて閉鎖包装容器（１）を形成する、包装容器（１）。
12. 包装材料（１０）を提供する方法であって、
    コア材料層（２０）に少なくとも１つの穴を設けること、
    予め薄層で覆われ、直径を有する穴（５）を有する積層包装材料（１０）を形成するために前記コア材料層（２０）を薄層で覆うこと、および
    前記コア材料層（２０）に少なくとも１つの穴が設けられる前または後、前記穴（５）に接触せず、隣接して少なくとも１つの圧縮特徴部（３０）を提供すること、
    を含み、前記少なくとも１つの特徴部（３０）は、前記穴（５）の周囲の少なくとも一部に沿って延びる少なくとも１つの線（３０ａ～ｄ、３０ｆ）を含み、前記線（３０ａ～ｄ、３０ｆ）の長さが前記穴（５）の前記直径以上の長さである、方法。
    

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