JP2006512258A - フレキシブルポーチの製造及び充填のための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

フレキシブルポーチが、プリフォームから前記ポーチを製造する方法を含め、開示されている。前記ポーチを製造及び充填する方法が開示されており、ここでプリフォーム／ポーチは生産ラインを通してネック部からハンドルされる。ある実施形態において、充填されたポーチはさらに飾られ、装飾され、あるいは硬い外側の容器、例えば箱に挿入される。好ましい実施形態において、生産ラインは、ソフトドリンクの製造及び充填のために用いられる生産ラインなどの、硬い容器をハンドリングに共通に使用されるタイプの修正されたバージョンである。

Description

発明の背景
発明の分野
本発明は、フレキシブルポーチの製造及び充填のための方法に関し、前記ポーチは１層またはそれ以上の層を有する。さらに特定的には、多層のポーチにおいて、層は互いに直接貼り合わされており、強度があって様々なパッケージの応用に適しているけれども、高い可撓性を有する。これらのポーチは単独製品として使用されうる。あるいは、それらは内側（ｌｉｎｉｎｇ）容器として使用されうる。

関連技術の記載
現在、フレキシブルポーチは、液体、液体飲料及び液体食品用の使い捨てパッケージとして使用される。これらのポーチは好ましくは、折りたたみ可能性、光学的クラリティ（ｃｌａｒｉｔｙ）、透明性、及び使用環境の厳しさに耐えるのに十分な機械強度を含むいくつかの性能の基準を満たす。フレキシブルポーチは好ましくは、そこに含まれる種類の混合を避けるために、水蒸気及び他のガスの通過への十分なバリアを提供する。

フレキシブルポーチに通常使用される多層の膜は、アルミニウムで被覆されたポリエチレンまたはポリプロピレンである。酸素や二酸化炭素の移動を防止するために、多層の膜の上に、ＥＶＯＨまたはＭＸＤ６などのバリアポリマーを含むものなどが用いられる。そのような膜構造は、遅くて充填しにくい熱シール（ｓｅａｌｉｎｇ）／閉じ合わせ（ｓｅａｍ）技術を代表的に利用してポーチへと製造されなければならない。必要なストローの使用で、飲料内容物の配達もまた困難となりうる。

ある応用において、出荷の箱または他の容器は、食品や他の腐りやすい商品の棚寿命を延ばすために、あるいはシールした出荷容器からの生産物の漏れや流出を防止するために、しばしば薄いプラスチックライナー（ｌｉｎｅｒ）で裏打ちされる。そのようなプラスチックライナーはしばしばバッグ（ｂａｇ）の形状である。バッグ／ライナーを箱の中に配置し、それからバッグを充填するために、いくつかの方法や工程が利用されてきた。しかし、多くのこれらの工程の１つの重大な不利益は、成し遂げられうる遅い充填速度である。
米国特許６，３５２，４２６号公報 米国特許６，３９１，４０８号公報 米国特許６，３１２，６４１号公報 ＰＣＴＷＯ０３／０８０７３１号パンフレット ＰＣＴＷＯ９９／２０４６２号パンフレット 米国特許６，４５５，１１６号公報 米国特許６，１８０，７１５号公報 米国特許６，０１１，１１１号公報 米国特許５，８３４，０７８号公報 米国特許５，８１４，３７３号公報 米国特許５，４６４，９２４号公報 米国特許５，２７５，８５３号公報 ＰＣＴＷＯ９９／４８９６２号パンフレット ＰＣＴＷＯ９９／１２９９５号パンフレット ＰＣＴＷＯ９８／２９４９１号パンフレット ＰＣＴＷＯ９８／１４４９８号パンフレット 米国特許５，０８９，５８８号公報 米国特許５，１４３，９９８号公報 米国特許５，１３４，２１８号公報 米国特許５，１１５，０７５号公報 米国特許５，２１８，０７５号公報 米国特許５，１６４，４７２号公報 米国特許５，１４９，７６８号公報 米国特許５，１７１，８２０号公報 米国特許４，５７８，２９５号公報 ＰＣＴＷＯ００／６２９９８号パンフレット ＰＣＴＷＯ０１／４０６１８号パンフレット ＰＣＴＷＯ０１／４６５２３パンフレット 米国特許５，６０３，９９６号公報 米国特許５，９８１，０１１号公報 米国特許６，１３２，８２２号公報 米国特許６，１８７，３８９号公報 米国特許６，１９３，８３１号公報

発明のまとめ
それゆえに、フレキシブルポーチを製造及び充填するための迅速で信頼できる方法及び装置が必要とされている。

ある実施形態では、連続的な生産ラインにおいて、フレキシブルポーチを製造及び充填するための方法が提供される。好ましくはこの方法が商業的に成功するほどに、この方法は製造及び充填速度を速めることを可能にし、それによって製造コストを大きく削減する。好ましい実施形態において、連続的な生産ラインは、ボトルを製造するのに使用されうるようなネック部及びボディを有するポリフォームで字始まる。プリフォームはフレキシブルポーチへとブロー成形される。ポーチは望ましい生産物で充填され、それから最終使用のために蓋が閉められ、またはキャップが付けられる。ある実施形態において、充填されたポーチはさらに飾られ（ｄｒｅｓｓｅｄ）、装飾され（ｄｅｃｏｒａｔｅｄ）、及び／あるいは硬い外側の容器、例えば箱に挿入される。ある実施形態において、生産ラインは、ソフトドリンクの製造及び充填のために用いられる生産ラインなどの、硬い容器のハンドリング（ｈａｎｄｌｉｎｇ）に共通に使用されるタイプの修正されたバージョンであり、ここでシステムはネック部を用いてフレキシブルポーチをハンドルするように修正されている。

ポーチは、単層あるいは多層でネック部を有する折りたたみ可能なポーチであってよい。好ましい実施形態において、ポーチの内側の層はポリエチレンテレフタレート（“ＰＥＴ”）またはポリプロピレンを有する。ある実施形態において、ポリプロピレンは好ましくは浄化されたポリプロピレンである。他の実施形態において、適した内側の層の材料は、これに限定されないが、ポリエステル、ポリプロピレン及びポリエチレンを含むポリオレフィン、ポリカーボネート、アミド樹脂を含むポリアミド、あるいはアクリル樹脂などの様々なポリマーを含む。これらの材料は単独で、であるいは互いに結合して使用されてよい。

ある実施形態のＰＥＴは、これに限定されないが、他の材料と混合されたＰＥＴと同様に、変性ＰＥＴを含む。変性ＰＥＴの一例は、高ＩＰＡ ＰＥＴまたはＩＰＡ−変性ＰＥＴである。ここでは、減じられた結晶性などの方法の利点を提供するために、ＰＥＴが高いＩＰＡ（イソフタル酸）のレベルで含有する。他の例は、これに限定されないが、高伸縮ＰＥＴ、リサイクルされた高伸縮ＰＥＴ、及びリサイクルされたＰＥＴを含む。

他の実施形態では、適したポーチは、これに限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリオレフィン、変性エラストマー、ポリスチレン、熱可塑性ポリウレタン、共重合エステルバリア材料、フェノキシ型熱可塑性樹脂、ポリアミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンナフタレート共重合体、ポリエチレンナフタレート／ポリエチレンテレフタレート混合物、ポリエチレンテレフタレート、適合されたポリマー混合物、及びそれらの組み合わせを含む材料を有する１層または多層の外側の層を有する。もう一つの実施形態において、外側の層は物理的及び化学的ブロー剤のいずれかを利用して形成された層として供せられる。

ある実施形態において、ネック端部を有する多層のポーチは、（ａ）ポリエチレンテレフタレートを有する第１の内側の層、（ｂ）限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性したポリオレフィン、変性したエラストマー、ポリスチレン、熱可塑性ポリウレタンを含む１以上の材料を有する第２の外側の層を有する。ここで、上記のポーチはプリフォームの適切なブロー成形操作によって製造される。もう１つの実施形態では、外側の層は物理及び化学ブロー剤のいずれかを利用して形成された層として供されている。好ましい実施形態のポーチはさらに、高い生産高で適切な充填ラインで充填できるボトルネック端部を有する。ある実施形態のボトルネック端部は、好ましくは、ネジ山が付けられているか、王冠が付けられている。王冠が付けられたボトルネック端部を利用した実施形態において、王冠タイプのネック端部は好ましくは、パチンと（ｓｎａｐ−ｏｎ）開閉する備品が装着できるタイプである。ある実施形態では、好ましいポーチはさらに“プッシュプル式（ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ）”または非スピル式（ｎｏｎ−ｓｐｉｌｌ）の備品、あるいは、他の適切なボトルの蓋を有する。

ある実施形態では、ネック端部を有するフレキシブルポーチにブロー成形するのに適したネック端部を有するプリフォームは、これに限定はされないが、上乗せ成形（ｏｖｅｒｍｏｌｄｉｎｇ）、共射出成形（ｃｏ−ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）、射出成形層上への射出成形（ｉｎｊｅｃｔ−ｏｖｅｒ−ｉｎｊｅｃｔ）法を含む、当業者に知られた従来の方法で準備できる。例えば、１９９９年４月２１日に出願された特許文献１、１９９８年１０月１９日に出願された特許文献２、１９９７年１０月１７日に出願された特許文献３、２００２年３月４日に出願された米国特許出願１０／０９０，４７１号、２００３年３月２１日に出願された米国特許出願１０／３９５，８９９号に対応する特許文献４、及び、２００３年７月３日に出願された米国特許出願１０／６１４，７３１号に記載された方法を使用でき、参照により、それらの全てにおいてここに組み込まれる。

ある実施形態において、製造及び充填ラインは、コンベヤ／ハンドラ／フレキシブルポーチをネック部で保持するトランスポータを用いて、互いに接続された様々なモジュールあるいはシステムを有する。適切なシステムは、限定されないが、ハンドリング、製造、充填のシステムを有する。ある実施形態において、フレキシブルポーチを形成及び充填する装置は、（ａ）製造及び充填システムを通してフレキシブルポーチを運搬するハンドリングシステムと、（ｂ）ネック端部を有するプリフォームと前記プリフォームがネック端部を有するフレキシブルポーチにブロー成形されるブロー成形機を有する製造システムと、（ｃ）前記フレキシブルポーチが望ましい生産物で充填される充填機と充填されたフレキシブルポーチが蓋をされる蓋閉めまたはキャップ付け機を有する充填システムとを有し、ハンドリングシステムは、ネック部を用いて全システムを通してプリフォーム及びフレキシブルポーチを運搬する。

他の実施形態において、好ましい製造及び充填ラインは、装飾し、飾り、及び／またはポーチを硬い容器に挿入する工程をさらに有する。ポーチが充填される前あるいは後に、ポーチは飾られ、装飾され、及び／または高い容器に挿入される。

好ましい実施形態の詳細な説明
正しく理解できるように、従来技術では増加した強度及び可撓性、充填の容易性、流出を防止するための信頼できる運搬（ｄｅｌｉｖｅｒｙ）システムを有するフレキシブルポーチに対する継続的な必要性が存在する。同時に、そのようなポーチは、例えば良好な光学特性、化学的中性、強度、剛性及び漏れ耐性などの特定の応用に対して必要となる他の特性を提供できる必要がある。経済的な方法でなしえられるフレキシブルポーチの高速充填を可能にする方法に対する必要性もある。

ある実施形態では、連続的生産ラインでフレキシブルポーチを製造及び充填する方法が開示される。この方法は、製造及び充填速度の増加を許容し、それによって製造コストが大幅に減少し、経済的に実現できる方法にする。好ましい実施形態では、ある連続的な生産ラインが、容器を作るのに共通に用いられるタイプのプリフォームとともに開始し、プリフォームはそれからブロー成形されてフレキシブルポーチとされ、ポーチは所望の生成物で充填され、それから最終的な使用のために閉じられる。ある実施形態では、充填されたポーチはそれからさらに飾られ、装飾され、及び／あるいは硬い外側の容器、例えば箱に挿入される。他の実施形態では、ポーチは、充填及び／あるいは飾られ、装飾される前に、硬い外側の容器内に配置される。好ましい実施形態では、生産ラインは、ソフトドリンクの製造及び充填のために用いられる生産ラインなどの、硬い容器のハンドリングに使用されるタイプの修正されたバージョンである。好ましい充填方法は、ＰＥＴボトルを充填するのに従来技術で知られているタイプである。そのようなシステムは、それに限定されないが、無菌のライン、熱い内容物の充填ライン、冷蔵の充填ラインを含む。

Ａ．材料
１．好ましいポーチの物理特性
以下の利点の１つ以上が好ましい実施形態によって付与されうる。拡張ブロー成形機でブロー成形されてプリフォームから形成された軽量のポーチは、ネック部で捉えられ、保持され、製造方法の各工程を通して直接移送される。ポーチは、ほとんど追加の資産投資なしに、通用しているＰＥＴまたはガラス充填ライン上で経済的な充填速度で充填されることが可能である。そのような充填ラインは従来の容器とフレキシブルポーチのいずれかを効率的に充填するように設計されうる。ネック部を捉え、充填とパッケージ化を経てフレキシブルポーチに変換するこの能力は、フレキシブルポーチの高速ハンドリングと製造コストの明らかな削減を可能にする。さらに、好ましい実施形態のネック端部は、飲料の分配に対して従来技術で知られている高価なゲーブルトップ（ｇａｂｌｅ ｔｏｐ）材料に対する必要性を回避する。

ポーチのより適切で完璧な排水をもたらすために折りたたみ可能であることが望ましい。排水を空気の置換に頼っている硬い液体容器と異なり、フレキシブルポーチは排水を折りたたみ可能であることに頼っている。ポーチが排水するとき、排水の速度に比例する速度で大気圧がポーチを折りたたむ。この方法で、ポーチは完全に排水される。ポーチが折りたたみ可能であるために、ポーチはフレキシブルな壁部を有するべきである。もし壁部が余りに硬かったら、ポーチは完全に排水されないだろう。このように、フレキシブルなポーチは完全には排水しない。このように、フレキシブルポーチのデザインの一つの考慮は、壁構造が完全に十分な可撓性を有し、完全に排水するのに十分折りたたみ可能であることである。

ある実施形態では、充填したポーチを例えば店舗や販売配達者というエンドユーザーに送る前に、フレキシブルポーチ、ポーチ内容物あるいはポーチとその内容物の両方を殺菌することが望ましい。これは、ポーチと内容物に実質的に汚染がないことを保証することの助けとなる。このように、ある実施形態のフレキシブルポーチのもう一つの考慮は、ポーチは実質的な悪化なしに好ましく殺菌工程を進行することである。

好ましい実施形態のフレキシブルポーチは、好ましくは、使用環境において典型的に出くわす誤用に耐えるのに十分な機械強度を有する。そのような環境は充填ライン、パッケージ化及び配達システム、及び、エンドユーザーの在庫／移送を含む。ポーチはこれらの環境で、かつもれ、破損及び流出が実質的にない条件下において使用可能であるべきである。

フレキシブルポーチが硬い外側の容器に挿入されている実施形態では、ポーチ／硬い外側の容器系が、酸素あるいはＣＯ_２に対するバリア性及び熱い内容物の充填特性などの様々な特性を提供するように、機能的に最適化できる。

２．プリフォームの詳細
ある実施形態では、フレキシブルポーチへのブロー成形に適したプリフォームは、これに限定されないが、バリア樹脂、酸素除去剤及び抗微生物剤を利用するものを含む単層あるいは多層のプリフォームを含む。（１９９９年４月２１日に出願された特許文献１、１９９８年１０月１９日に出願された特許文献２、１９９７年１０月１７日に出願された特許文献３、２００２年３月４日に出願された米国特許出願１０／０９０，４７１号、２００３年３月２１日に出願された米国特許出願１０／３９５，８９９号に対応する特許文献４、及び、２００３年７月３日に出願された米国特許出願１０／６１４，７３１号を参照されたい。この参照により、それらの開示がその全てにおいてここに組み込まれる。）

ポーチは単層あるいは多層のポーチでよい。好ましい実施形態では、ポーチの内側の層がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）あるいはポリプロピレンを有する。ある実施形態では、ポリプロピレンは好ましくは浄化されたポリプロピレンである。他の局面に加えて、ポリプロピレンから製造された単層あるいは多層のポーチは、上昇した充填温度あるいは“熱い充填”を必要とする生産物に利用されてもよい。

ある実施形態のＰＥＴは、これに限定されないが、他の材料と混合されたＰＥＴと同様に、変性ＰＥＴ、リサイクルされたＰＥＴを含む。変性ＰＥＴのある例は、低減した結晶性などの加工の利点を提供するために高い準位でＩＰＡ（イソフタル酸）をＰＥＴが含有する“高ＩＰＡ ＰＥＴ”またはＩＰＡ−変性ＰＥＴである。もう一つの例は、ＰＥＴがその伸縮能力を高めるように変性した高伸縮ＰＥＴである。

好ましい実施形態がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）あるいはポリプロピレンの用語で記載されているけれども、他の適した内側の層の材料は、これに限定されないが、ポリエステル、ポリプロプレンとポリエチレンを含むポリオレフィン、ポリカーボネート、アミド樹脂及びアクリル樹脂を含むポリアミドなどの種々のポリマーを含む。これらの材料は単独であるいは互いに結合して使用されてよい。

他の実施形態では、適したポーチは、これに限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリオレフィン、変性エラストマー、ポリスチレン、熱可塑性ポリウレタン、共重合エステルバリア材料、フェノキシ型熱可塑性樹脂、ポリアミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンナフタレート共重合体、ポリエチレンナフタレート／ポリエチレンテレフタレート混合物、ポリエチレンテレフタレート、適合されたポリマー混合物、及びそれらの組み合わせを含む１つまたは多数の材料を有する１層または多層の外側の層を有する。もう一つの実施形態において、外側の層は物理的及び化学的ブロー剤のいずれかを利用して形成された層として供せられる。外側の層はリサイクルされた材料を有してもよい。

“フェノキシ”樹脂は、これらの用語がここで用いられているように、“フェノキシ型熱可塑性樹脂”とも称され、特許文献５に議論されているものを含む広い種類の材料を含む。フェノキシ樹脂のさらなる部分集合及び熱可塑性エポキシ樹脂は、好ましいヒドロキシフェノキシエーテルポリマーであり、その中のポリヒドロキシアミノエーテル共重合体（ＰＨＡＥ）がさらに好ましい材料である。例えば、好ましいＰＨＡＥ樹脂はダウケミカル社（ミッドランド、ＭＩ、米国）から購入できるＢＬＯＸ樹脂を含む。例えば、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、及び、特許文献１２を参照されたい。また、特許文献１３、特許文献１４、特許文献１５、及び特許文献１６を参照されたい。他のフェノキシ樹脂の適した部分集合及び熱可塑性エポキシ樹脂は、これに限定されないが、特許文献１７及び特許文献１８に記載されたものなどのヒドロキシ機能性のポリアミドエーテル、特許文献１９に記載のものなどのポリヒドロキシアミドエーテル、特許文献２０及び特許文献２１に記載のものなどのポリエーテル、特許文献２２に記載のものなどのヒドロキシ機能性のポリエーテル、特許文献２３に記載のものなどのヒドロキシ機能性のポリエーテルスルホンアミド、特許文献２４に記載のものなどのポリヒドロキシエステルエーテルを含む。

“共重合エステルバリア材料”は、Ｊａｂａｒｉｎに対する特許文献２５に開示されたものなどである、テレフタル酸、イソフタル酸、及び、少なくともＰＥＴに対して良好なバリア特性を有するジオールの共重合エステルを含み、Ｂ−０１０、Ｂ−０３０及びこの一群として商業的に入手可能である。（三井石油化学株式会社、日本）
好ましいポリアミド材料の例は三菱ガス化学（日本）のＭＸＤ−６を含む。他の好ましいポリアミド材料はポリアミドとポリエステルの混合物であり、約１〜１０重量％のポリエステルを有するものを含み、ここでポリエステルはＰＥＴあるいは変性したＰＥＴである。混合物は通常の混合物でよく、あるいは抗オキシダントなどの材料と適合されてよい。そのような材料の例は２００３年３月２１日に出願された米国特許出願１０／３９５，８９９号に記載されたものを含み、これによってその全てにおいて参照により組み込まれる。ポリアミド材料は基板材料として用いてもよい。

他の好ましい材料は、これに限定されないが、ポリアミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ＰＥＮ共重合体、ＰＥＮ共重合エステル、ＰＥＴ／ＰＥＮ混合物、及びそれらの組み合わせを含む。好ましい材料はまた、これに限定されないが、ポリアクリロニトリルポリマー、アクリロニトリルとスチレンの共重合体を含むアクリル樹脂を含む。ＰＥＮ材料はシェル化学社から購入できる。

もう一つの実施形態では、ポリアミド、ＰＥＴまたは共重合体を含むＰＥＴ、及び少なくとも１つの適合化剤を含む適合したポリマーの混合物が、ポリフォーム／ポーチの１層または多層として用いられうる。好ましい実施形態では、適合化したポリマー混合物がポリアミド、好ましくはＭＸＤ−６、ＰＥＴまたはＰＥＴを含有する共重合体、及び、ＩＰＡ変性のＰＥＴ及びＰＥＴイオノマーから選択された少なくとも１つの適合化剤を有する。（２００３年３月２１日に出願された米国特許出願１０／３９５８９９号参照）

ある実施形態において、多層のポーチが（ａ）ポリエチレンテレフタレートを有する第１の内側の層、（ｂ）限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性したポリオレフィン、変性したエラストマー、ポリスチレン、及び熱可塑性ポリウレタンを含む１以上の材料を有する第２の外側の層を有する。ここで、上記のポーチはプリフォームの適切なブロー成形操作によって製造される。もう１つの実施形態では、外側の層は物理及び化学ブロー剤のいずれかを利用して形成された層として供されている。好ましい実施形態のポーチはさらに、高い生産高で適切な充填ラインで充填できるボトルネック端部を有する。ある実施形態のボトルネック端部は、好ましくは、ネジ山が付けられているか、王冠が付けられている。王冠が付けられたボトルネック端部を利用した実施形態において、王冠タイプのネック端部は好ましくは、パチンと開閉する備品が装着できるタイプである。ある実施形態では、好ましいポーチはさらに“プッシュプル式”または非スピル式の備品、あるいは、他の適切なボトルの蓋を有する。

ある実施形態では、フレキシブルポーチにブロー成形するのに適したプリフォームは、これに限定はされないが、上乗せ成形、共射出成形、射出成形層上への射出成形法を含む、当業者に知られた従来の方法で準備できる。例えば、１９９９年４月２１日に出願された特許文献１、１９９８年１０月１９日に出願された特許文献２、１９９７年１０月１７日に出願された特許文献３、２００２年３月４日に出願された米国特許出願１０／０９０，４７１号、２００３年３月２１日に出願された米国特許出願１０／３９５，８９９号に対応する特許文献４、及び、２００３年７月３日に出願された米国特許出願１０／６１４，７３１号に記載された方法を使用でき、参照により、それらの全てにおいてここに組み込まれる。ある実施形態において、上乗せ成形されたプリフォームは、好ましくは、特許文献３、特許文献５、特許文献２６、及び、特許文献２７に詳細に記載された技術を用いて形成される。上乗せ成形工程によりプリフォームが形成できる実施形態において、上乗せ成形工程は、構造的な強度、多層膜の正確な制御、及び、こぼれなし（ｎｏ ｓｐｉｌｌ）の容器を工程の柔軟性の高い自由度を許容する。

ある実施形態では、自立する飲料の保存に対して十分な剛性のあるフレキシブルな多層のポーチは、（ａ）第１の、ＰＥＴまたはポリプロピレンからの材料を有する内側の層、
（ｂ）第２の、ポリオレフィン、ポリスチレンあるいはポリウレタン膜を有する外側の層のコーティングあるいは泡立たれた（ｆｏａｍｅｄ）構造、及び、（ｃ）適切なボトルの蓋、プッシュプルの蓋、あるいは“こぼれなし”の備品の蓋、を有し、上記のポーチはネック端部を完備したプリフォームを利用して適切なブロー成形工程で製造され、適切なボトル充填ラインで充填されたものである。

３．装飾
ある実施形態において、フレキシブルポーチはさらに飾られ（ｄｒｅｓｓｅｄ）、装飾され（ｄｅｃｏｒａｔｅｄ）、及び／あるいは硬い外側の容器、例えば箱に挿入される。好ましい実施形態では、硬い外側の容器はライナーボード（ｌｉｎｅｒｂｏａｒｄ）または成形された繊維を有する。ある実施形態では、外側の容器内に配置されるように製造されたポーチは、外側の容器により支持が提供されるので、軽量化された重量で製造されてよい。例えば、３８ｍｍのネック端部を有する１６オンスのＰＥＴジュースボトルは、ボトルとしての生産物のハンドリング、運搬、及び貯蔵に対する必要な支持／構造を提供するために、総計３０ｇの重量を持つ。しかし、外側の容器により自己支持の容器特性がポーチ／ライナーに供されるので、同様な容量のポーチ／ライナーは、（例えば約２０ｇの）軽量化したプリフォームでブロー成形できる。ある実施形態において、ポーチ／ライナーは、充填されたポーチ／ライナーが箱／容器中に落とされたときに空気が容易に放出されるような形状に形成されてもよい。

ある実施形態において、外側の大箱（ｃａｒｔｏｎ）は、前処理された、あるいは未処理の材料を有してもよい。好ましくは外側の大箱は、次の特性、高いウェットストレンクス（ｗｅｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）、構造的強度、及び／または防水性のうちの１つまたはそれ以上を示す。ある実施形態において、これらの特性は、外側の大箱へのポリマー注入またはコーティングによってなしとげられる。ある実施形態では、ポリヒドロキシアミノエーテルまたはＰＥＴの注入またはコーティングは、リサイクル可能な容器の提供と同様に、１つまたはそれ以上の望ましい特性を提供できる。（特許文献２８を参照されたい。この参照により、その開示全体が組み込まれる。）もう一つの実施形態において、物理特性または外見（グラフィクス）を高めるために、再び、処理されて、または未処理のいずれかとして、ちょうつがいとともに成形された繊維物品が利用可能である。ある実施形態のポーチは、前もって成形された繊維構造によって、成形された繊維の基礎部にちょうつがいの頂部が接続され、２つの部品がネック端部の下で互いに接着された状態で、カプセルにされてよい。もう一つの実施形態において、次の特性、グラフィクス、強度、及び／または防水特性のうちの１つまたはそれ以上に影響を与えるために、熱収縮ラベルが成形された繊維構造に適用することができる。

好ましい外側の大箱／箱は、食品と直接接触する心配がなく、種々のパルプまたは紙製品から構成できる。他の実施形態において、成形された繊維構造物、古い波状のカードボード（ｃａｒｄｂｏａｒｄ）、未漂白あるいは漂白されたパルプライナーボードが、ボトルで実現できない風変わりなデザイン及び形状を提供するために望まれて使用できる。好ましい実施形態の被膜あるいは多層の積層構造は、食品と直接接触する問題の心配がなく、物理的強度あるいは外観のためにデザインできる。Ｋｙｍｅｎｅのような結合している（ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ）製品、フェノキシ製品、あるいは散布されたＰＥＴエマルジョンは、成形された繊維構造、構造強度及び防水性を付与できる。この適応性が、機能的なパッケージの提供において、最高の外見、最低のコストで、最高の経済性を提供する。

ある実施形態において、外側の容器の外見と強度は、Ｏｖｅｒｃａｓｈらに与えられた特許文献２９、特許文献３０、特許文献３１、特許文献３２及び特許文献３３で教示されたフィルム転写コーティングでさらに高めることができる。厳密に組み立てられ、適用された転写コーティングが、像の受容力があり（ｉｍａｇｅ−ｒｅｃｅｐｔｉｖｅ）、高い光沢があり、バリアで被覆された表面を容器に提供でき、それは完全にリサイクル可能である。これらのタイプのコーティングは、ペーパーボードの外側の容器の完全なリサイクル可能性を維持しながら、金属化した外見を提供できる。さらに、偽造に対する予防手段の助けとなるため、あるいは不法改変の証拠を提供するため、ホログラムや他のセキュリティの特徴をフィルム転写コーティングに含めることができる。

パッケージは、現状のプラスチックまたは紙のゲーブルトップの大箱と異なり、完全にリサイクル可能にデザインできる。パッケージは単純に大箱からポーチまたはライナーを引っ張り、個々のリサイクルの流れにおける使用のために、プラスチックライナーを大箱／箱から分離するだけで完全にリサイクル可能である。

Ｂ．修正された生産ライン
上記のように、好ましい実施形態において、連像的な生産ラインがプリフォームで開始し、それはフレキシブルポーチにブロー成形され、それからポーチは望ましい生産物で充填され、最終使用のために蓋が閉められる。ある実施形態において、充填されたポーチはそれからさらに飾られ、装飾され、及び／あるいは硬い外側の容器、例えば箱に挿入される。他の実施形態において、ポーチは充填に先立って硬い外側の容器内へ配置される。好ましい実施形態において、生産ラインは、ソフトドリンクを製造及び充填するのに用いられるものなど、硬い容器のハンドリングに共通に用いられるタイプに修正されたバージョンである。好ましい実施形態の生産ラインは、生産ラインを通してフレキシブルポーチのネック部をハンドルするように修正される。好ましい充填ラインはＰＥＴボトルの充填に対して従来技術で知られているタイプである。そのようなシステムは、それに限定されないが、無菌のライン、熱い内容物の充填ライン、冷蔵の充填ラインを含む。

既述のように、好ましい実施形態の生産ラインは、硬い容器のハンドリングに共通に用いられるタイプに修正されたバージョンである。従来の充填ラインにおいて、プリフォームが一度硬い容器またはボトルにブロー成形されると、容器／ボトルはテーブルトップ（ｔａｂｌｅ ｔｏｐ）のコンベヤあるいは強制空気（ｆｏｒｃｅｄ ａｉｒ）のコンベヤ上に配置され、そこで容器／ボトルは互いに直接接触する。硬い容器／ボトルが自分で支持するので、このタイプのコンベヤはそれらに適している。しかし、好ましい実施形態のフレキシブルポーチの性質を考慮に入れると、特に速められた製造速度が維持されるならば、このタイプのハンドリングは可能ではない。従って、好ましい実施形態のフレキシブルポーチをハンドルするため、従来の生産ラインは製造工程を通してネック部からプリフォーム／ポーチをハンドルするために修正される。この修正は、硬い容器に対して用いられていたのと同様なシステム上でのフレキシブルポーチの高速の製造及び充填を可能にする。好都合に、好ましい実施形態の修正されたハンドリングシステムは、従来のブロー成形及び充填システムと使用されうる。好ましい実施形態において、適切な充填システムは当業者に知られており、Ｋｒｏｎｅｓ ＡＧ（ドイツ）あるいはＳｉｄｅｌ（Ｌｅ Ｈａｒｖｅ，フランス）により製造されたタイプであってよい。例えば、ＫｒｏｎｅｓのＭｅｃａｆｉｌｌ ＶＫＰ−ＰＥＴは、好ましい実施形態での使用に適したタイプの充填機である。好ましい実施形態の適したブロー成形機は当業者に知られており、Ｓｉｇ Ｃｏｒｐｏｐｌａｓｔ（ドイツ）により製造されたタイプであってよい。例えば、Ｓｉｇ ＣｏｒｐｏｐｌａｓｔのＢＬＯＭＡＸ（商標）シリーズＩＩＩブロー成形機は好ましい実施形態において利用してよい。さらに、従来の生産ラインの中心線の空間は好ましい実施形態において同じく残されている。

好ましい実施形態において、従来の生産ラインのハンドリングシステムは、製造及び充填ラインを通して、フレキシブルポーチのネック部を個々の単位としてハンドルするように修正される。好ましい実施形態のポーチは、好ましくはまったくの移動システムで生産ラインを通して移動され、それは常にラインの特定の点で故意にポーチをつかむシステムである。例えば、移動システムは各移動ポイントにおいて、ネック端部のピルファーバンド（ｐｉｌｆｅｒ ｂａｎｄ）でポーチをつかんでよい。他の実施形態において、移動システムはネックシリンダあるいは支持リングにおいてポーチをつかむ。当業者は、固いネック部上のたくさんの点が適切な移動の点を提供する、と識別するだろう。好ましい実施形態の適切な移動のメカニズムは、それに限定されないが、スプリングで負荷をかけたフォーク（ｆｏｒｋｓ）、ポーチ内でつかんでいるピストン、ネック端部の頂部上のシリンダを含む。他の適切な移動メカニズムは当業者に知られている。適したハンドリングシステムは、Ｐｒｏｃｏｍａｃ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ（Ｃｏｌｌｅｃｃｈｉｏ（ＰＡＲＭＡ）イタリア）から得られうる。例えば、ある実施形態において、ＰｒｏｃｏｍａｃのＣＯＮＶＡＩＲ２０００ハンドリングシステムが用いられてよい。

図１は、好ましい生産ラインのある実施形態を図解する。システムにおけるステーション（ｓｔａｔｉｏｎ）を接続するハンドリングシステムは、色々な要素に接続する平行な線の対で表示される。好ましい製造ラインにおいて、プリフォーム１０はブロー成形システム中へと生産ラインに入り、そこでは後にフレキシブルポーチへとブロー成形２０される。ポーチはそれから充填システムに進行する前に任意にリンス３０される。充填システムに入ると、ポーチは望ましい生産物で充填４０され、キャップ５０される。充填されたポーチは任意に乾燥６０されてよい。ポーチは、ネック部ハンドリングシステム８０から放される前に、飾られ、装飾され、及び／あるいは硬い外側の容器７０内に配置されてよい。あるいは、飾られ、装飾され、及び／あるいは硬い外側の容器内に配置されるのは、生産ラインの１つあるいはそれ以上の他の場所で起こってもよく、あるいはネックがシステムから放された後に起こってもよい。ポーチはそれから配布のために箱あるいはパレタイザ（ｐａｌｌｅｔｉｚｅｒ）９０へと送られてよい。他の要素はシステムに任意に含まれてよい。

図２は好ましいプリフォーム１００の断面のある実施形態を図解する。プリフォーム１００はネック端部１１０及びボディ部１２０を有する。ネック端部１１０はプリフォーム１００の内側への開口部１３０で始まり、支持リング１４０を含んでここまで延伸する。ネック端部１１０は、図解の実施形態では、ネジ山１５０の存在によりさらに特徴付けられ、プリフォーム１００から製造されるボトルにキャップを閉める方法を提供する。他の実施形態において、ネック端部１１０はネジ山なし及び／または他の方法で蓋を受けるように適合されうる。ネック端部１１０のすぐ下がネックシリンダ１９０である。ネック端部はネックシリンダとともにここで“ネック部”と称されるものを形成し、それによってハンドリングシステムがプリフォームを好ましくハンドルするプリフォームの部分を有する。ボディ部１２０は延伸され、好ましくは円筒状の形状のネックシリンダ１９０から広がっており、遷移部（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）１８０を通して、丸められたエンドキャップ（ｅｎｄ ｃａｐ）１６０に達する構造である。

好ましいポーチにおいて、ポーチの壁の厚みは標準的な容器またはボトルよりは薄く、それはブロー成形後のより短い冷却期間を可能にし、それによって製造速度を速める。例えば、ボトル／容器をブロー成形するのに適した条件の下では、ブロー成形機の各キャビティがキャビティごとに約１５００個の容器を製造する。好ましいフレキシブルポーチの実施形態においては、短縮された冷却期間により、これを約２０００個以上の容器にまで増加できる。好ましい実施形態において、フレキシブルポーチの側壁の平均の厚みは、約０．００３〜約０．０１０インチ（約０．００７６〜約０．０２５センチメートル）の範囲である。このより短い冷却期間が固定した（ｒｉｇｉｄ）充填ラインの速度と組み合わされて、好ましい実施形態に対して１時間あたり５０，０００〜７０，０００個のポーチの製造速度を可能にする。

上述の種々の方法及び技術がライナー及びそのようなライナーを有する容器を提供する方法を提供する。もちろん、ここに記載された特定の実施形態のいずれに対しても、記載された全ての目的あるいは利点が必ずしも達成されえないことが理解されるべきである。このように、例えば、当業者は、ここで教示または示唆されうるような他の目的や利点を必ずしも達成せずに、ここに教示された一つの利点または一群の利点を達成あるいは最適化するようにして、装置が組み立てられ、及び／または方法が実施されてよい、と認識するであろう。

さらに、熟練した職人は、異なった実施形態からの様々な特徴の互換性を認識するであろう。同様に、ここに記載された原理に従う方法を実施するために、この技術分野の通常の技術を有する者によって、上述の様々な特徴及び工程が、そのような特徴あるいは工程に対する他の知られた等価なものと同様に、混合され、及び組み合わされうる。

この発明はある実施形態及び実施例に沿って開示されたが、本発明は、特定の開示された実施形態を超えて、他の代わりの実施形態及び／または使用、及び明らかな修正とその等価なものにまで拡がることが当業者により理解されるだろう。従って、本発明はここの好ましい実施形態の特定に開示によって限定されるものではない。

図１は好ましい生産ラインの限定されない実施形態を図解する。 図２は好ましいプリフォームの限定されない実施形態を図解する。

Claims (21)

1. ネック部を有するプリフォームをネック端部を有するフレキシブルポーチにブロー成形する工程と、
   前記フレキシブルポーチを望ましい生産物で充填する工程と、
   充填されたポーチに蓋をし、あるいはキャップをする工程と
   を有し、
   前記プリフォーム及びポーチの前記ネック部は方法を通して前記プリフォーム及びポーチをハンドルするのに用いられる
   フレキシブルポーチを製造及び充填する方法。
2. 前記方法が、前記ポーチを装飾し、及び／または飾る工程をさらに有する
   請求項１に記載の方法。
3. 前記方法が、前記ポーチを装飾し、及び／または飾る工程に先立って前記ポーチが充填される
   請求項２に記載の方法。
4. 前記方法が、前記ポーチを硬い容器内に配置する工程をさらに有する
   請求項１に記載の方法。
5. 前記ポーチが硬い容器内に配置する工程に先立って充填される
   請求項４に記載の方法。
6. 前記硬い容器が箱である
   請求項４に記載の方法。
7. 前記ポーチが少なくとも１つの層を有する
   請求項１に記載の方法。
8. 少なくとも１つの層が、ポリエチレンテレフタレートまたはポリプロプレンを有する
   請求項７に記載の方法。
9. 前記ポーチが、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリオレフィン、変性エラストマー、ポリスチレン、熱可塑性ポリウレタン、共重合エステルバリア材料、フェノキシ型熱可塑性樹脂、ポリアミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンナフタレート共重合体、ポリエチレンナフタレート／ポリエチレンテレフタレート混合物、ポリエチレンテレフタレート、適合されたポリマー混合物、及びそれらの組み合わせ、からなるグループから選択された材料を有する１層または多層の外側の層を有する
   請求項１に記載の方法。
10. 製造及び充填システムを通してプリフォーム及び／またはフレキシブルポーチを運搬するハンドリングシステムを有し、
    前記製造システムはブロー成形機を有し、
    前記充填システムは、
    充填機と、
    蓋閉めまたはキャップ付け機と、
    を有し、
    前記ハンドリングシステムは、ネック部をつかんで全システムを通して前記プリフォーム及びフレキシブルポーチを運搬する
    フレキシブルポーチを形成及び充填する装置。
11. 前記ブロー成形機は、ネックを有するプリフォームを、ネックを有するフレキシブルポーチにブロー成形する
    請求項１０に記載の装置。
12. 前記充填機は、フレキシブルポーチを望ましい生産物で充填する
    請求項１０に記載の装置。
13. 前記蓋閉めまたはキャップ付け機は、充填されたフレキシブルポーチの蓋をする
    請求項１０に記載の装置。
14. 前記装置は、前記フレキシブルポーチを装飾し、及び／または飾るシステムをさらに有する
    請求項１０に記載の装置。
15. 前記ポーチを装飾し、及び／または飾る前記システムは、前記充填システムの前に配置される
    請求項１４に記載の装置。
16. 前記装置は、前記フレキシブルポーチを硬い容器内に配置するシステムをさらに有する
    請求項１０に記載の装置。
17. 前記フレキシブルポーチを硬い容器内に配置する前記システムは、前記充填システムの前に配置される
    請求項１６に記載の装置。
18. 前記硬い容器は箱である
    請求項１６に記載の装置。
19. 前記ポーチは、少なくとも１つの層を有する
    請求項１０に記載の装置。
20. １つの層は少なくともポリエチレンテレフタレートまたはポリプロピレンを有する
    請求項１９に記載の装置。
21. 前記ポーチが、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリオレフィン、変性エラストマー、ポリスチレン、熱可塑性ポリウレタン、共重合エステルバリア材料、フェノキシ型熱可塑性樹脂、ポリアミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンナフタレート共重合体、ポリエチレンナフタレート／ポリエチレンテレフタレート混合物、ポリエチレンテレフタレート、適合されたポリマー混合物、及びそれらの組み合わせ、からなるグループから選択された材料を有する１層または多層の外側の層を有する
    請求項１０に記載の装置。

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