JP2001510747A - 液体食品用包装容器の製造方法と装置ならびに包装容器 - Google Patents

液体食品用包装容器の製造方法と装置ならびに包装容器

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JP2001510747A JP2000503990A JP2000503990A JP2001510747A JP 2001510747 A JP2001510747 A JP 2001510747A JP 2000503990 A JP2000503990 A JP 2000503990A JP 2000503990 A JP2000503990 A JP 2000503990A JP 2001510747 A JP2001510747 A JP 2001510747A
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テトラ ラバル ホールデイングス エ フイナンス ソシエテ アノニム
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Abstract

(57)【要約】 本開示は、ホットメルト接着剤を用いて包装容器ブランク40の縁部の少なくとも2つ61,65を永久的に統合して密封することによって、包装容器ブランクから液体食品用包装容器を製造するための方法と装置10に関し、ホットメルト接着剤は加熱された塗布ローラ11によって2つの縁部の一方に沿って塗布される。ホット・ローラの周囲表面21は、この周囲表面の周囲に沿って表面の溝の中に埋められた被覆22を有する焼き入れ鋼で作られることが好ましく、被覆はホットメルト接着剤に関して良好な滑り特性を有し、被覆は塗布しようとする領域に対応する幅を有する。塗布されたホットメルト接着剤のストランドの流出を制御するために、カウンタ・ローラ14が塗布ローラに対するように包装容器ブランクの反対側に作用する。ホットメルト接着剤は加熱されたノズル12によって塗布ローラに塗布され、包装容器ブランクに移されていない余剰分はドクタ・ブレード15によって塗布ローラから掻きとられる。ホットメルト接着剤は、少なくとも180℃で塗布される高い融点と高い粘性を有するエチレン酢酸ビニルを基材とする組成であることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) 本発明は、包装用ブランクを作り変え、この縁部の少なくとも2つをホットメ
ルト接着剤によって永久的に接合し密封することによって、シート形状またはウ
ェブ形状の包装用ブランクから液体食品用の包装容器を製造する方法に関する。
本発明はまた、本発明による方法を用いて製造された容器と、液体食品用包装容
器の製造においてホットメルト接着剤を塗布し包装用ブランクを密封する装置に
も関するものである。
【0002】 (背景技術) 包装業界においては長い間、液体食品などの製品の詰込みと輸送のために一回
使用型包装容器(すなわち使い捨て包装容器)が使用されてきた。非常に大きな
グループをなすこれらの使い捨て包装容器は、介在する紙または板紙の芯層と、
通常は低密度のポリエチレン(LDPE)などのすぐれた液体障壁特性を有する
ある熱密封可能なプラスチックの外部ラミネートとをベースとする、積層包装材
料から製造される。
【0003】 詰め込まれる食物製品が何であるかに応じて、すなわちその組成と貯蔵に対す
る敏感性つまり貯蔵寿命に応じて、追加のラミネート層すなわちLDPE以外の
ラミネート層を積層構造中に含めることができる。このような追加すなわち他の
ラミネート層の例としては、アルミニウム箔またはポリアミド層またはエチレン
とビニルアルコールとの共重合体の層などの、すぐれた気体遮蔽性を有する材料
層を挙げることができる。しかも、ジュースなどのある一定の食物製品は、包装
材料がすぐれた香気障壁特性を有する、すなわち無極性の風味物質および香気物
質が詰め込まれた製品から包装材料に吸収されるために風味が低下することを防
止するという効果についてさらに厳しい要件を課している。包装容器は製品に可
能な限り最良の保護特性を与えなければならないと同時に、このような一回使用
型包装容器の製造も、経済的に実行可能であるためには簡単でかつ合理的なもの
でなければならない。
【0004】 従来の技術において、詰め込まれた製品に直接接触する包装容器内の内側層に
適する、すぐれた香気障壁特性を有する材料として、例えばLDPEに対抗して
ポリエチレンテレフタレート(PET)がしばしば提唱されてきた。PETは、
Dリモネンなどの精油、および例えばオレンジ・ジュース中にある他の無極性風
味物質や滋養物質に対して極めてすぐれた障壁特性を有し、したがってこの目的
のためには非常に望ましい材料である。しかしながら、詰め込まれた製品に直接
接触する包装容器の最も内側のラミネート層として使用する場合、特にシート形
状のブランクの長手方向縁が互いに重なり合って内縁の外側が外縁の内側に対し
て密封される、シート形状の包装積層ブランクから製造される包装容器における
長手方向接合部の密封において、合理的な製造速度で熱密封することが困難であ
るという主な欠点を有する。従来の包装容器の合理的な製造では、このような長
手方向接合部の密封は非常な高速で行われ、シート形状のブランクは高速で進め
られ、作り変えられ、そして熱密封によって長手方向に密封されて管状の包装容
器ブランクとなる。以後「管状」という用語は、円形断面と四辺形すなわち方形
断面の両方を表すものとする。PETの熱密封には、シーリング・ジョーからの
圧力がほぼ0.5秒を要する加熱過程中に少なくとも約165℃に維持されるこ
とが必要である。しかしながら、長手方向接合部の密封に対する密封過程中の可
能持続時間すなわちシーリング・ジョーからの圧力が維持される間の時間はわず
かに約0.01秒であり、したがって十分ではない。しかるに、同じ包装容器の
頂部と底部の密封は容器中に満たされる製品と関連して断続的に行われ、これは
密封作業そのものにおけるより長い持続時間が可能であり、したがって2つのP
ET層間の表面融合による熱密封に役立つ。
【0005】 様々な方法で、例えば熱密封を容易にする改良PETを使用することによって
この困難を克服する試みがなされてきた。例えば欧州特許出願EP023723
5号から、グリコール改良PETいわゆるPETGを熱密封できることが知られ
る。しかし、このグリコール改良PETに固有の重大な欠点は、可とう性と耐久
性が低い一層もろい材料層をもたらし、したがって包装用ラミネートにおいては
標準的な不定形の非グリコール改良PETほど望ましくはないことである。さら
に、現在望ましいような高い製造速度においてPETGを使用して熱密封を行う
ことはできない。
【0006】 無定形PETなどの密封困難な内側層を有する包装用ブランクの熱密封におけ
る困難を回避することを試みる1つの方法は、ホットメル接着剤によって、すな
わちノズルを使用して1つの縁部に沿ってホットメルト接着剤を1本のストラン
ドの形状に塗布することによって、長手方向の重複接合部を密封し、次いでこの
縁部を他の縁部と2つの縁部間の重複接合部で圧着することであった。しかし、
この技術によって均一で作業上信頼性のある塗布を合理的な密封速度で達成する
ことはこれまで可能ではなかった。多量の廃棄ホットメルト接着材が出ること、
そしてホットメルト接着剤の塗布が不均一になり、必要とされる少ない量に制御
することが困難になり、その結果、粘着性のオーバーフローが出るという大きな
問題が生じた。ホットメルト接着剤をPETの表面およびPETに似た付着性を
有する表面に付着可能にするためには、接着剤が極度に粘着性であること、すな
わち接着の対象とされる表面に対する極度の付着力すなわち結合力が必要であり
、これはホットメルト接着剤が塗布において取扱い困難になること、そして塗布
された量の調節と流出する接着剤の問題が悪化することを必然的に伴う。不均一
な塗布の結果、接着された接合部の強度もまた不均一になり、したがって密封接
合部における包装容器の気密性は信頼できないものになる。さらに、高い粘着性
すなわち付着力は、塗布速度が非合理的な製造速度に制限され、そのため工業規
模における液体食品用包装容器のホットメルト接着剤密封が今日の市場に登場す
ることが困難になることを必然的に伴う。ホットメルト接着剤はある点では接着
領域の全幅をカバーするのに十分な量だけ塗布されず、他の点では過剰な量が塗
布され、したがって密封領域の外に流出して見苦しいホットメルト接着剤の塊が
密封接合部の外側に見えることになり、またある場合には過剰なホットメルト接
着剤が詰め込まれた製品に直接接触することになるので、塗布されたホットメル
ト接着剤ストランドの流出もまた不均一になる。
【0007】 塗布ノズルはシート形状包装用ブランクの間の空間を通って連続的にホットメ
ルト接着剤のストランドを供給し、その結果、シート形状包装用ブランクにホッ
トメルト接着剤を塗布することはほぼ不可能であるが、ホットメルト接着剤はど
の区域にも付着して粘着する。塗布ノズルは、一部には高粘性ホットメルト接着
剤を有するこのような系における慣性のためにシートの開始部と最終部で塗布さ
れる量を制御することが困難になるので、また一部には断続的に供給を行うノズ
ルがより容易に閉塞し、その他の形で作業に混乱をもたらすので、同じ速度で開
閉することはできない。
【0008】 すぐれた香気障壁特性を有する包装容器を製造するための努力におけるもう1
つの困難は、このようなホットメルト接着剤で密封された長手方向接合部が長期
間の冷蔵に耐えないことである。したがって、このような包装容器は、ホットメ
ルト接着剤で密封された長手方向接合部が気密性を失うため、すぐれた液体、気
体、および香気障壁特性で長期間の耐久貯蔵寿命を示さなかった。
【0009】 液体、気体、および香気障壁特性に関して、詰め込まれた製品に自由にさらさ
れるシート形状の包装用ブランクのこのような切り目縁部は、無極性風味物質の
ような気体および液体の分子がこのように自由にさらされる切り目縁部を通過し
て包装材料中に徐々に吸収されるという問題を生じる。
【0010】 したがって、従来の技術の範囲内では、費用効果のある合理的な方法で、熱密
封特性とホットメルト接着剤に対する付着に関してPETと同様な性質を有する
内部層と密封層を有するほぼ平面の包装用ブランクから包装容器を製造すること
は、これまで不可能であった。
【0011】 また、費用効果のある合理的な方法で、ホットメルト接着剤を使用して、例え
ばPETなどの非熱密封性または熱密封の困難なプラスチックの内部層を有する
包装用ブランクから密封包装容器を長手方向に接合することは、これまで不可能
であった。さらにこの内部層は従来のホットメルト接着剤に対する付着特性が不
十分である。
【0012】 (発明の目的) したがって本発明の一目的は、従来の技術に密接に係わる種類の問題のない、
冒頭に説明した形式の包装容器を製造し密封する新しい方法を実現することであ
る。
【0013】 本発明の別の目的は、熱密封およびホットメルト接着剤密封に関して、PET
の内部層および密封層を有するほぼ平面の包装容器ブランクまたはPETと同様
な性質を有する材料から、包装容器を簡単かつ合理的に製造するための新しい方
法を実現することである。
【0014】 本発明のさらに別の目的は、液体食品用包装容器を製造するための、ほぼ平面
の包装用ブランクを作り変えてホットメルト接着剤で密封することによる新しい
方法を実現することである。
【0015】 本発明のさらに別の目的は、合理的かつ高い製造速度で、ほぼ平面の包装用ブ
ランクから耐久性があって良好に密封された液体食品用の包装容器を簡単に製造
するための、ホットメルト接着剤で密封することによる新しい方法を実現するこ
とである。
【0016】 本発明の具体的な一目的は、PETの内部層および密封層を有する包装積層ブ
ランクまたは同様な密封特性と香気障壁特性とを有する材料から、すぐれた気体
および香気障壁特性を有する費用効果の高い液体食品用の包装容器を製造する新
しい方法を実現することである。
【0017】 本発明のさらに別の目的は、液体食品用包装容器の製造においてホットメルト
接着剤を使用して塗布および密封するための新しい装置を実現することである。
【0018】 (解決策) 上記その他の目的は、添付の請求項1の特徴部分に記載の特徴を有する方法に
よって達成されている。本発明による方法の好ましい実施例は添付の従属請求項
2ないし16から明らかである。
【0019】 本発明による方法を使用して製造される包装容器は添付の従属請求項17に記
載の特徴を有する。本発明による方法を実施するための装置は独立請求項18に
記載の特徴を有し、本発明による装置の好ましい実施例は添付の従属請求項19
ないし27から明らかである。
【0020】 したがって、ホットメルト接着剤を塗布し次いで包装用ラミネートのシート形
状またはウェブ形状ブランクを密封するための装置を用いた液体食品用包装容器
を製造するための簡単で合理的な方法が開発された。本発明によれば、このよう
な装置は、使用されるホットメルト接着剤に適合する温度にまで加熱される塗布
ローラを含んでいる。塗布ローラはローラ内部の電熱カートリッジによって加熱
可能であり、この電熱カートリッジはローラの所望の温度を調節するための制御
装置に接続されている。ローラの周囲表面は鋼製であることが好ましく、すぐれ
た耐摩耗性を有する、すなわち最低56のロックウェル硬さを有する焼き入れ鋼
製とすることは最も好ましい。加熱されたローラの周囲表面と低温、通常は室温
にあるホットメルト接着剤塗布の対象となる包装用ブランクの表面との温度差に
より、ホットメルト接着剤は包装用ブランクによく接着し、それによって包装用
ブランクに移る。
【0021】 加熱されたローラ上にホットメルト接着剤を塗布するには、従来型のホットメ
ルト接着剤装置を使用し、これは、溶融状態になって、ホットメルト接着剤ピス
トルまたは類似のノズル付き加熱装置を用いてローラ上に接着剤の溶融ストラン
ドを供給するように、ホットメルト接着剤に適したポリマー組成の顆粒、ペレッ
ト、またはバーの形の固体の低温出発材料を予熱および加熱する。ローラ上に塗
布されたホットメルト接着剤は加熱されたローラの周囲温度によって所定の塗布
温度にまで加熱され、薄くて狭いストランドの形で包装用ブランクの表面に部分
的に移る。
【0022】 包装用ブランクに塗布されたホットメルト接着剤のあふれは、対抗圧力をもっ
て塗布領域における包装用ブランクの他の側に作用するカウンタ・ローラを用い
て管理することが好ましい。この手段によって、塗布されたストランドの幅と厚
さがうまく制御される。
【0023】 ホットメルト接着剤は極端な粘着性を有するので、塗布ローラの表面に付いた
ホットメルト接着剤ストランドのすべてを包装用ブランクの表面に移すことはで
きない。包装用ブランクに移らなかったホットメルト接着剤、すなわち包装用ブ
ランクの表面に移った後の塗布ローラ上の余剰物は、ドクタ・ブレードによるか
き集めによって塗布ローラから除去することが好ましい。かき取られた余剰物は
余剰物容器中に集められて、ホットメルト接着剤塗布のための出発材料として顆
粒、ペレット、またはバーに変換されて再度リサイクルされる。このようなドク
タ・ブレードは、ホットメルト接着剤によく適合したかき取り温度、例えば塗布
温度とほとんど同じ温度に加熱された場合には、それだけよく機能する。さらに
、ドクタ・ブレードは、かき取られたホットメルト接着剤がドクタ・ブレードの
中心に向かって「誘導される」すなわち導かれて、ローラ表面から除去されるホ
ットメルト接着剤余剰物の狭い均一の流れを形成するように、ブレード、または
いわゆるプラウ、またはガイドの上に配置された横ガイド・エレメント付きで設
計すると有利である。
【0024】 本発明による方法のための適当なホットメルト接着剤は、PETの表面および
類似の特性を有する表面に付着することができる十分に高い粘着性とすぐれた付
着能力を有する。同時にこれは、薄い均一のストランドの形でこの目的に適合し
たあふれで塗布することができる十分な相互凝集力を有さなければならない。ホ
ットメルト接着剤はさらに、食品詰込みに使用される材料のためのFDA規格に
従って承認を受け、詰め込まれる各製品が要求する貯蔵および使用に適合した充
填包装容器におけるすぐれた密封性を有さなければならない。具体的には、すぐ
れた塗布と密封性を併せ持ち、かつ冷蔵中でもすぐれた長期の貯蔵寿命を有する
、本発明による方法のためのホットメルト接着剤が開発された。このような接着
剤は高いいわゆる粘着点と高い粘性を有し、従来のホットメルト接着剤に比べて
高い温度で接着しようとする表面に塗布される。
【0025】 主として、本発明による方法は、PET型のホットメルト接着剤密封の密封表
面、すなわち熱密封が困難である表面が、ホットメルト接着剤密封においても困
難である低い付着性を有するという問題を解決する。したがって、このような表
面の密封には、特別に高い粘着性が必要であり、またホットメルト接着剤の塗布
が比較的高い温度で行われることが必要である。しかしPET以外の材料でも、
液体食品用包装容器のための積層状密封層に適した類似の表面特性を有するもの
も、例えばポリエステルおよびポリアミドなどの本発明による方法と装置を使用
して密封することができる。
【0026】 本発明による方法の好ましい一実施形態によれば、無定形PETの内側層を有
する包装用積層体のシート形状またはウェブ形状のブランクを、密封作業におい
て2つのPET表面が互いに密封し合うように折り返し形成して密封する。好ま
しくは本発明による手段と方法によって長手方向に接合密封された、液体食品の
長期冷蔵用に特に開発された1つの包装容器が、同日に同じ出願人によって同時
出願された「Packaging Container For Cold S
torage Of Liquid Foods,And A Method For Producing The Packaging Containe
r」という名称の並行特許出願の主題となっている。
【0027】 本発明のための適当なホットメルト接着剤は、さまざまな基面に良好な付着を
もたらし、冷蔵において良好な耐久性を有する、すなわち低温においても可とう
性を有しなければならない。同時に接着剤は、PETに対する十分にすぐれた付
着性をもたらすために、すなわち溶融した接着剤を比較的高い温度で塗布しなけ
ればならないので高いいわゆる粘着点と高い粘性とを有することが必要である。
【0028】 2つのPET表面を密封するためにうまく機能するホットメルト接着剤は、ロ
ジンエステル樹脂を含む組成中のエチレンと酢酸ビニルとの共重合体をベースと
し、約80〜100℃、好ましくは約90〜100℃の軟化温度または溶融温度
と、190℃(375F)(27/5.0)で約30000〜45000cp、
より好ましくは36500cpの「Thermosel」サーマル・ビスコシテ
ィ、あるいはそれほど好ましくはないが177℃(375F)(27/2.5)
で約60000〜70000cp、204℃(400F)(27/5.0)で約
25000〜35000cpのThermoselビスコシティを有する。高い
粘着点または軟化点はまた、長手方向のホットメルト密封接合部が、接合部にお
けるホットメルトの再溶融または再軟化の際に以降の断続的な横断方向、頂部、
および底部の熱密封作業の高い密封温度によって悪影響を受けないようにする。
【0029】 このようなホットメルト接着剤をPET表面に付着させるために、接着剤の温
度は少なくとも約180℃、好ましくは約190〜200℃であるが約220℃
以下でなければならない。約180℃より低い温度では、接着剤は塗布ローラか
ら包装用積層体へ移ることを過度に嫌い、また約220℃より高い温度では、ホ
ットメルト接着剤と包装用積層体に含まれる他のポリマー層の両方の変色および
劣化の危険がある。
【0030】 本発明による方法と装置の好ましい実施形態によれば、塗布ローラの表面は焼
き入れ鋼製であり、ホットメルト接着剤に対してすぐれた滑り特性を有する被覆
を備え、この被覆はローラ表面の周辺に沿った表面における溝の中に埋められて
いる。溝と埋められた被覆は、ホットメルト接着剤を塗布しようとする包装用積
層体上の領域と同じ幅を有する。被覆は、食品を取り扱い食品と接触する材料の
ためのFDA規格に従って承認を受け、約230℃までは良好な化学的耐性なら
びに耐熱性を有する。このような被覆は、いわゆるプラズマ・コーティング、す
なわち放射エネルギーによって発生するプラズマからの材料層の蒸着によって塗
布されることが好ましく、実質的にセラミック材料から成る。これに代えて、そ
のような被覆は実質的にテフロン(商標)ベースの材料から成ることもできる。
ホットメルト接着剤に関する被覆の滑り特性は、塗布ローラから包装用積層体表
面へのホットメルト接着剤の移転を容易にするので、塗布ローラ上に塗られた接
着剤の大部分つまり約50〜70%が基面にも移転する。このような「滑り被覆
」のない塗布ローラはホットメルト接着剤の約30%を移すことができる。同時
に被覆は、ホットメルト接着剤を均一の幅と厚さの薄くて細いストランドの形で
包装用積層体の表面に塗布させることができる。被覆は、上述のドクタ・ブレー
ドに対する摩耗を受けないように塗布ローラの表面における溝の中に埋め込まれ
、この場合ローラ表面は、長期間の使用の後でも被覆を保護するために耐摩耗性
の焼き入れ鋼から成ることが好ましい。
【0031】 ホットメルト接着剤の塗布量は密封接合部のタイプに合せられるが、例えば無
定形PET表面間の長手方向接合部の密封にうまく機能する量は、約4〜5mm
の幅と約50〜100μm、好ましくは約60〜70μm、最も好ましくは65
μmの厚さを有するストランドである。
【0032】 塗布されたホットメルト接着剤ストランドと密封しようとする対向表面との間
の良好な付着および接着をさらに促進するために、これらの一方または双方を圧
縮密封段階の直前に1つまたは複数のガス・バーナーの火炎によって処理できる
ことが有利である。
【0033】 PET表面の密封のためにホットメルト接着剤を塗布して密封する上述の方法
は、約380〜400m/分の速度で、また多分約600m/分などの高速でも
実施することができ、この高速度は例えばポリエチレンなどの熱可塑性物質間の
熱密封には標準的な速度である。しかし本発明による方法のテストでは、ホット
メルト接着剤を塗布ローラに塗布するホットメルト接着剤装置の容量はこれまで
は約400m/分の生産速度に限られている。
【0034】 したがって、本発明による方法と装置は主として、ホットメルト接着剤密封と
、香気障壁内側層を含む包装用ブランクから包装容器を製造することであって、
この層は、無定形ポリエステル、好ましくはPET、または熱密封に関する同様
な特性とホットメルト接着剤密封性とを有する材料の包装用ラミネートから製造
される包装容器において内側に面するように向けられている、製造とを目的とす
るものである。包装用ラミネートにおけるPETの薄膜または層の押出し加工と
塗布を容易にするために、従来の技術において使用されている通常の工程促進添
加剤をこのような無定形PETに塗布することもできる。
【0035】 本発明による包装容器用の薄層状包装材料は、包装品質を有する紙の芯層また
はボール板を含むことができる。
【0036】 例えばオレンジ・ジュースにおけるビタミンC成分などの詰め込まれた製品を
保護するためのすぐれた気体障壁特性を得るために、すぐれた気体障壁特性を有
する材料でできた個別の層をこのような包装用ラミネートに備えることもできる
。今日、ポリマー気体障壁材料は、リサイクルと環境両方の観点および費用の観
点から好ましいと見られているので、包装材料の新しい開発において最も望まし
いものである。よく知られている気体障壁材料は、例えばポリアミド(PA)ま
たはエチレンとビニルアルコールの共重合体(EVOH)である。
【0037】 このような気体障壁は薄板状にして、例えば酸改質ポリエチレンなどの付着性
ポリマーの介在付着層によって上述の芯層と香気障壁層との間に配置されること
が好ましい周囲層にすることもできる。介在付着層を有する障壁層は、最適の付
着とラミネート層状形成の強度を得るために、例えばLDPEのラミネート層に
よって芯層に貼り合わされることが有利である。気体障壁層の品質と付着性に応
じて、これを押出し加工によって芯層に直接貼り付けることも考えられる。
【0038】 内側/香気障壁層を、同じ種類の酸改質ポリエチレンの介在付着層によって気
体障壁層に貼り合せることができるのは好ましい。
【0039】 包装用積層体の外側、すなわち包装用積層体から製造された包装容器の外側を
形成する側には、例えば液密の熱密封可能なポリマー好ましくはLDPEの層を
貼り付けることもできる。
【0040】 上記の包装用積層体は、気体障壁層、付着層、および香気障壁層の2つまたは
それ以上を芯層の片側に多層同時押出し加工することによって製造することが好
ましい。もちろん、芯層に貼り合わされた包装用積層体の内側に含まれる層の薄
膜を事前に製造することも可能である。
【0041】 本発明による方法によって製造される包装容器の長期貯蔵において必要なすぐ
れた気体および香気障壁特性を達成するという観点から、包装用ブランクの切り
目縁部が包装容器に詰め込まれた製品と接触しないようにすることはさらに有利
である。これは、さまざまなそれ自体周知の方法で、例えば切り目縁部の上に個
別の保護条片を貼り付けることによって実施することができる。密封困難なPE
T層による問題は解決されないままであるから、個別の条片で切り目縁部を覆う
ことは結果的には良い解決策ではない。
【0042】 代わりに、包装用ブランクから製造された容器の内側にある包装用ブランクの
長手方向縁部、すなわちPETの内側層を含む包装用積層体の厚さの半分である
突出条片を形成するために内側縁部を剥がして部分的に除去し、いわゆる「薄く
削り」、そして包装用積層体の外側に対して突出条片を折り返して密封すること
により、切り目縁部を外側縁部の後ろに隠し(図6を参照)、こうして詰め込ま
れた製品と接触しないようにする。薄く削られて二重に折りたたまれた条片は外
側の重なり合った縁部のPET内側に対して密封され、これは切り目縁部とPE
T以外の材料とが包装容器の内側の長手方向接合領域において詰め込まれた製品
と直接接触するという状態を防止する。
【0043】 PETの内側層を含む薄く削られて二重に折りたたまれた条片は、狭い領域に
沿って部分的に熱密封によって内側縁部の外側に対して密封され、この狭い領域
では、条片の最も外側の長手方向縁部が包装用積層体の削られていないLDPE
外側層と合致し、また部分的に、長手方向の接合密封部に塗布されたホットメル
ト接着剤は条片の最外縁部に流出し、最外縁部を内側縁部における削られていな
い包装用積層体に対して密封する。
【0044】 包装容器の頂部と底部もまた、詰め込まれた製品に切り目縁部が露出されない
ように折り曲げて形成される。本発明による可能な頂部と底部の折り曲げ形成の
1例は、「Tetra Rex」(商標)型のゲーブルトップ(屋根型頂部)パ
ックによって示される。このような包装容器の折り曲げ形勢された底部における
切り目縁部の露出を避けるために、底板の1つに、それ自体周知の方法で包装容
器の外側に向かって外向きに折り曲げられる小さな突出部を設け、切り目縁部を
包装容器の内側から外側に向けるために最外部の底板の真下で密封する。
【0045】 (好ましい実施形態の説明) 以下に本発明を、添付の図面を参照してさらに詳細に図解説明する。したがっ
て図1は、使用の際にはホットメルト接着剤に適合する塗布温度に過熱される塗
布ローラ11を含む、液体食品用の包装容器の製造において包装積層ブランクを
ホットメルト接着剤によって塗布および密封するための本発明による装置を示す
。ホットメルト接着剤は、ホットメルト接着剤ピストル、ギャップ・ノズル、ま
たは通常は顆粒、ペレット、またはバーの状態である固体の出発材料を溶融物質
に変える類似の加熱装置によってストランドの形で塗布ローラ11に塗布される
。出発材料は、顆粒、ペレット、またはバーの入った容器13から融解装置に供
給される。融解した接着剤は、塗布ローラの所定の速度に適合した量だけ塗布ロ
ーラに塗布される。それから融解したホットメルト接着剤は、塗布ローラ11か
ら包装用ブランク40に、均等に薄い均等な幅のストランドの形で移され、この
ストランドの流出は、ホットメルト接着剤と接着表面とに適合した圧力で包装用
ブランクの反対側に作用するカウンタ・ローラ14によって、接着しようとする
領域以内で管理される。カウンタ・ローラと塗布ローラとの間隔は、ローラ間隙
を進行して通過する包装用ブランクがないときにホットメルト接着剤が塗布ロー
ラからカウンタ・ローラへ移ることができないようになっている。したがって、
シート形状の包装用ブランクへのホットメルト接着剤塗布では、ホットメルト接
着剤は通過する包装用ブランクの間の空間では移されない。塗布ローラ上のホッ
トメルト接着剤の余剰物、すなわちローラから包装用ブランクの表面へ移らなか
ったホットメルト接着剤は、ローラに付いて戻り、ドクタ・ブレード15によっ
てそれを掻き落とし、受け入れ容器18中に集め、新しい出発材料に再変換する
ことによってリサイクルすることもできる。このようなドクタ・ブレードは焼き
入れ鋼製であり、ホットメルト接着剤に適合した適当な掻き取り温度に、例えば
塗布ローラの選択された塗布温度と全く同じ温度に加熱できることが好ましい。
【0046】 塗布されたホットメルト接着剤ストランドと密封しようとする対向表面との間
の良好な付着をさらに促進するために、その一方または両方を圧縮密封段階の直
前に1つまたは複数のガス・バーナー16の火炎によってすばやく処理できると
有利である。
【0047】 互いに密封することが困難である表面を有する包装用積層体から製造された、
湿気、気体、および無極性の香気および風味物質の貫通に対して完全に気密でな
ければならない包装容器における、重ね合せ接合部を密封する1つの好ましい方
法によれば、本発明による装置はまた、いわゆる削り器17、すなわち密封しよ
うとする包装用ブランクの縁部の1つが、包装用積層体の半分から成り且つすぐ
れた香気障壁特性を有する突出条片の形成のために、縁部に沿って狭い領域で除
去される包装用積層体の厚さの半分だけ薄く削り取るという削り器を有する第1
部ステージも包含する。突出条片は、香気障壁層が二重折り縁部上の最外部にあ
って、その後にホットメルト接着剤の塗布のために塗布ローラ11の方に進めら
れるように、二重に折り込まれている。
【0048】 塗布ローラ11から包装用積層体40への加熱されたホットメルト接着剤の移
転を容易にするために、ローラの表面21は、図2から概略的にわかるようにロ
ーラ表面の周囲に沿った溝の中に沈めた被覆22を備えることが好ましく、被覆
はホットメルト接着剤に関してすぐれた滑り特性を有している。
【0049】 ローラ表面21は、掻き取りによってローラ表面を摩耗させるドクタ・ブレー
ド15からの摩耗に耐えるために、鋼、好ましくは焼き入れ鋼から成る。被覆2
2はドクタ・ブレードからの摩耗を防ぐために鋼表面の中に沈められ、化学的に
耐性があり、少なくとも220℃の温度に耐えられる。このような被覆は、いわ
ゆるプラズマ・コーティング、すなわち高い放射エネルギーによって発生するプ
ラズマからの材料層の蒸着によって塗布されることが好ましく、実質的にセラミ
ック材料から成る。代替案として、このような被覆は実質的にテフロン(商標)
ベースの材料から成ることもできる。
【0050】 図3は、本発明による方法によって製造される包装容器のための薄板状包装材
料の1例を概略断面図で示し、包装材料には総称的な参照番号30が付けてある
。包装用積層体30は適当な包装品質の紙または板紙の芯層31を含む。
【0051】 したがって内側層32、すなわち詰め込まれた製品に直接接触するための包装
用積層体から製造される包装容器において内側に向くように返されている層は、
例えばDリモネンなどの精油やその他の無極性風味物質に対する障壁層として機
能し、例えばEastman Chemical社の「Eastapak992
1」などの無定形の密封困難なPETから成る。
【0052】 上述の香気障壁層32と芯層31との間に、包装用積層体に望まれる特性に応
じて追加の層を設けてもよい。本発明の一実施形態によれば、すぐれた気体障壁
特性を有する層、例えばポリアミドまたは異なるポリアミドの混合物を芯層と外
側層32との間に貼り付けることは有利である。DuPontの型式「Sela
rPA3508」(商標)のPA層、またはPA6とすぐれた加工性および気体
障壁特性を有する他のポリアミドとの混合物層が貼り付けられるのが有利である
【0053】 さらに、内側の芯層を、芯層と他の内側層との間の付着および貼り合せ強度を
増すために、LDPE層によって被覆することもできる。
【0054】 上述の気体障壁層、香気障壁層、および貼り合せ層との間に、さまざまなラミ
ネート層の間のすぐれた付着および貼り合せ強度を示すうまく一体化された包装
用積層体を得るために、介在付着層を貼り付けることも有利である。このような
付着層は、例えば型式Admer(商標)またはBynel(商標)の無水マレ
イン酸改質ポリエチレンから成ることもできる。適用できる場合には、ポリアミ
ドの品質に応じて、付着層を省くこともでき、上述のポリアミド層を芯層11の
上に直接押し出すこともできる。
【0055】 最後に、芯層の他の外側に、包装容器の外側の湿気やごみから紙芯層を保護す
るために、LDPEの外側層33を設ける。
【0056】 包装用積層体30として、包装用積層体から製造される包装容器の内側に面す
るように向けられた層が、芯層31または多層同時押し出しによってLDPEで
被覆された芯層に貼り付けられるものを作ることができる。さまざまな内側層を
事前に作られる薄膜を形成するために同時押し出しすることもでき、それからこ
の薄膜を熱間貼り合せまたは押し出し貼り合せによって従来の方法で芯層に貼り
合せる。
【0057】 図4は、例えば頂部折り曲げ部分41、底部折り曲げ部分42、および1つ以
上の側壁パネル47を有する包装容器50を製造するための、例えば包装用積層
体30用シート形状ブランク40の好ましい外観を示す。内側底パネル43の切
り目縁部46は通常は部分的に詰め込まれた製品と接触することになるが、本発
明によれば突出部44が設けられ、この突出部44は上述の切り目縁部を保護す
るために、包装容器の底部の下で外側に折り曲げられ、外側底パネル45に対し
て密封される。
【0058】 図5は、本発明による包装容器50の一例、いわゆるTetra Rex(商
標)パッケージを示す。典型的な屋根形頂部折り曲げ部分51の結果として、詰
め込まれた製品に曝される自由な切り目縁部はない。底部折り曲げ部分52では
、図4に示すような切り目縁部の露出は避けられ、この場合、底パネルの一つの
上にある小さな突出部が外側に折り曲げられ、この結果、突出部の切り目縁部が
最外部の底パネルの後ろに隠され、その代わりに切り目縁部のない折り曲げ縁部
は詰め込まれた製品に直接接触する。
【0059】 図6は、例えば包装用積層体30のシート形状ブランクを折り曲げて形成し、
長手方向に接合部を密封して、正方形断面または矩形断面の管状包装用ブランク
60にする好ましい方法を示す。内側長手方向縁部61は剥がされ、すなわち本
発明による装置における削り器によって縁部に沿って薄く削られているので、包
装用積層体の厚さの半分が除去されているが、PET層32を含む内側積層は突
出条片62を形成するために正しい位置に残されている。条片62は内側長手方
向縁部の外側に折り返され、ホットメルト接着剤を加熱し、薄く削られた長手方
向内側縁部64に沿って均一に塗布されたストランド状に塗布し、それから耐久
性があって気密の長手方向の密封接合部を形成するために重ね合せ外側長手方向
縁部65と共に圧縮することによって、削られた領域63の縁部におけるLDP
Eの削られていない外側層33に対して密封される。ホットメルト接着剤の塗布
は、少なくとも約380m/分の速度でローラ塗布によって行われることが好ま
しい。二重折り曲げ条片62は、削られていない包装用積層体とほぼ同じ厚さを
有するので、密封圧は重ね合せ密封接合部の全幅にわたって均一に配分される。
例えばPET表面とホットメルト接着剤との間の最適付着のために、密封接合部
の圧縮の直前に、外側縁部の内側65において、塗布されたホットメルト接着剤
と密封しようとする対向PET密封表面との火炎処理がさらに実施される。外側
長手方向縁部66の重ね合せ部分は、熱密封によって内側縁部のLDPE外側層
に対して密封され、この熱密封は、内側縁部61の重ね合わせ領域66に沿った
LDPE表面がある表面活性処理、好ましくはコロナ処理によって先ず事前処理
されている場合に可能になる。
【0060】 本発明による方法を使用して上述のように長手方向に接合密封された包装用積
層体30またはPET内側を有する包装用ブランクの包装容器によって、極めて
良好な香気障壁特性が妥当な生産コストで長期貯蔵中に達成される。
【0061】 こうして上記の説明から、本発明は確立された目的を簡単な方式と単純な手段
で満たし、シート形状またはウェブ形状の包装用ブランクをホットメルト接着剤
密封によって、液体食品用の包装容器を製造するための簡単で合理的な方法と装
置を実現することが明らかになろう。
【0062】 本発明を図面に示す特定の実施例を参照してかなり詳細に説明したが、添付の
請求の範囲に定義された発明の概念から逸脱することなくさまざまな改変と変形
ができることは当業者には理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 液体食品用包装容器の製造においてホットメルト接着剤を塗布して包装用積層
ブランクを密封するための、本発明による装置を示す概略図である。
【図2】 正面から斜めに見た場合(図2a)とローラ表面の幅を透視する断面で見た場
合(図2b)との、本発明による装置における加熱された塗布ローラの好ましい
実施形態を示す概略図である。
【図3】 本発明による包装容器のための好ましい積層状包装材料の概略断面図である。
【図4】 図5の本発明による好ましい包装容器のためのシート形状包装積層ブランクの
最終的な外観を示す概略図である。
【図5】 本発明による包装容器の好ましい例を示す概略図である。
【図6】 図4の包装積層ブランクから製造された長手方向に密封された管状カートンブ
ランクの断面によって、包装容器における内側長手方向縁部を薄く削りとり、二
重に折り曲げ、外側長手方向縁部に対して密封する方法を示す概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR ,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP, KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,U S,UZ,VN,YU,ZW 【要約の続き】 成であることが好ましい。

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 包装用ブランクを作り変えて、その縁部(61,65)の少
    なくとも2つをホットメルト接着剤によって永久的に接合し密封することにより
    、シート形状またはウェブ形状の包装用ブランクから液体食品用の包装容器を製
    造する方法であって、ホットメルト接着剤が加熱された塗布ローラ(11)を使
    用して2つの縁部の一方に沿って塗布されることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 ホットメルト接着剤が加熱された状態のホット・ローラ(1
    1)に塗布されること、そしてホット・ローラがホットメルト接着剤をホットメ
    ルト接着剤に適合した塗布温度にまで加熱することを特徴とする請求項1に記載
    の方法。
  3. 【請求項3】 ホット・ローラの表面(21)が(焼き入れ)鋼製であり、
    ローラ表面の周囲に沿って表面の溝中に埋められた被覆(22)を有し、前記被
    覆がホットメルト接着剤に対して良好な滑り特性を有し、前記被覆が塗布しよう
    とする領域に対応する幅であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 前記被覆(22)が化学薬品耐性を有し、少なくとも230
    ℃の温度に耐えることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記被覆(22)がいわゆるプラズマ被覆技法によって被覆
    されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記被覆(22)が実質的にセラミック材料から成ることを
    特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
  7. 【請求項7】 ホットメルト接着剤がホット・ローラ(11)から包装積層
    ブランク(40)へ、均一な幅および均一な厚さのストランドの形で移されるこ
    と、そしてホットメルト接着剤の塗布量すなわちストランドの厚さとあふれがカ
    ウンタ・ローラ(14)の圧力によって制御され、前記カウンタ・ローラが、前
    記ホットメルト接着剤ストランド用の塗布領域に対応する領域内で包装用積層ブ
    ランクの対向側に作用することを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法
  8. 【請求項8】 ホット・ローラからのホットメルト接着剤の塗布されなかっ
    た余剰分がドクタ・ブレード(15)によって掻き落とされ、再加熱してホット
    ・ローラに塗布するためにリサイクルされることを特徴とする前記請求項のいず
    れかに記載の方法。
  9. 【請求項9】 ドクタ・ブレード(15)がホットメルト接着剤に適合した
    掻き落し温度にまで加熱されることを特徴とする請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 ホット・ローラ(11)によるシート形状包装積層ブラン
    ク(40)へのホットメルト接着剤の塗布が、少なくとも380m/分の速度で
    行われることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
  11. 【請求項11】 ホットメルト接着剤が、エチレンと酢酸ビニルの共重合体
    とロジンエステルとを含む組成を有し、約80〜100℃の軟化温度と、177
    ℃(375F)(27/2.5)で60000〜70000cp、190℃(3
    75F)(27/5.0)で30000〜45000cp、204℃(400F
    )(27/5.0)で20000〜35000cpのサーマル・ビスコシティを
    有することを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
  12. 【請求項12】 所望の塗布温度が少なくとも180℃であることを特徴と
    する前記請求項のいずれかに記載の方法。
  13. 【請求項13】 塗布されたホットメルト接着剤ストランドと対向する縁部
    上の接着剤表面とが、密封しようとする縁部が圧着される前に火炎処理されるこ
    とを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記包装用積層体が紙または板紙の芯層(31)とPET
    の外側層(32)とを有することを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方
    法。
  15. 【請求項15】 第1段階において、シート形状包装積層ブランク(40)
    が重なり合った長手方向の縁部(61,65)を有する管状ブランク(60)に
    作り変えられ、第2段階において、前記縁部がホットメルト接着剤によって永久
    的に接合されて長手方向の密封接合部として密封され、第3段階において、管状
    ブランクの一端が作り変えられて底部を有する管状カートンを形成するように密
    封され、第4段階において、カートンがその後にその内容物によって満たされ、
    その端部で最終的に密封されて包装容器(50)を形成することを特徴とする前
    記請求項のいずれかに記載の方法。
  16. 【請求項16】 包装容器の内側に面する長手方向の縁部(61)がいわゆ
    る削りとりによって薄く剥がされ、包装用積層体の厚さの半分が除去されて、縁
    部から突出する長手方向の条片(62)を形成し、前記条片が二重に折り曲げら
    れ、包装用積層体の外側(63)に密封されること、そして削られて二重に折り
    曲げられた縁部(62)がホットメルト接着剤によって外側縁部(65)の対向
    する重ね合わせた内側に密封されることを特徴とする請求項15に記載の方法。
  17. 【請求項17】 請求項1から請求項16までのいずれか一項に記載の方法
    によって製造される包装容器(50)。
  18. 【請求項18】 包装容器の製造においてホットメルト接着剤を塗布し、包
    装用積層ブランク(40)を密封する装置(10)であって、使用の際にホット
    メルト接着剤に適合した塗布温度にまで加熱できる塗布ローラ(11)を含むこ
    とを特徴とする装置。
  19. 【請求項19】 包装用積層体の反対側に作用するカウンタ・ローラ(14
    )をさらに含むことを特徴とする請求項18に記載の装置。
  20. 【請求項20】 加熱可能なローラの表面(21)が焼き入れ鋼製であり、
    ローラ表面の周囲に沿って表面の溝中に埋められた被覆(22)を有し、前記被
    覆がホットメルト接着剤に対して良好な滑り特性を有し、前記被覆が塗布しよう
    とする領域に対応する幅であることを特徴とする請求項18または請求項19に
    記載の装置。
  21. 【請求項21】 前記被覆(22)が化学薬品耐性を有し、少なくとも23
    0℃の温度に耐えることを特徴とする請求項20に記載の装置。
  22. 【請求項22】 前記被覆(22)がいわゆるプラズマ被覆技法によって被
    覆されることを特徴とする請求項20または請求項21に記載の装置。
  23. 【請求項23】 前記被覆(22)が実質的にセラミック材料から成ること
    を特徴とする請求項20から請求項22までのいずれか一項に記載の装置。
  24. 【請求項24】 加熱されたローラから塗布されなかったホットメルト接着
    剤を掻きとるためのドクタ・ブレード(15)をさらに含むことを特徴とする請
    求項18から請求項23までのいずれか一項に記載の装置。
  25. 【請求項25】 ドクタ・ブレード(15)もホットメルト接着剤に適合し
    た掻き落し温度にまで加熱できることを特徴とする請求項24に記載の装置。
  26. 【請求項26】 塗布されたホットメルト接着剤および/または塗布される
    ホットメルト接着剤が塗布される表面を火炎処理するための、1つ以上のバーナ
    ー(16)をさらに含むことを特徴とする請求項18から請求項25までのいず
    れか一項に記載の装置。
  27. 【請求項27】 ホットメルト接着剤で密封しようとする包装用積層ブラン
    クの縁部の1つを削りとって二重に折り曲げるための、削りユニット(17)を
    さらに含むことを特徴とする請求項18から請求項26までのいずれか一項に記
    載の装置。
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