JP2010531252A - 流動食品包装用のシート材料に開口装置を射出モールド成形する方法、およびこの方法で形成された包装材料およびパッケージ - Google Patents

Abstract

流動食品包装用の包装材料シート（２）に開口装置（３）を射出モールド成形する方法で、包装材料シート（２）は少なくとも第１（４）および第２（５，６）の層を含み、第１の層（４）を通して形成されて第２の層（５，６）のカバー部分（１０）でシールされた開口（９）を有している方法であって、第２の層（５，６）のカバー部分（１０）の第１の側（１０ａ）に溶融プラスチック材料を射出する段階と、第１の側（１０ａ）でカバー部分（１０）に沿って覆うように溶融プラスチック材料を給送する段階と、カバー部分（１０）の第１の側（１０ａ）と反対の第２の側（１０ｂ）から突出する開口装置（３）の注ぎ口（１２）を形成するためにカバー部分（１０）の環状円周部分を通して前記溶融プラスチック材料を給送する段階とを含み、前記カバー部分（１０）を覆う溶融プラスチック材料はカバー部分（１０）とともに注ぎ口（１２）の使用者除去用シール部分（１５）を形成する方法。

Description

本発明は、流動食品包装用のシート材料に開口装置を射出モールド成形する方法、およびこの方法で形成された包装材料およびパッケージに関するものである。

公知のように、フルーツジュース、ＵＨＴ（超高温処理）ミルク、ワイン、トマトジュース等の多くの流動食品は殺菌済み包装材料で形成されたパッケージに詰めて販売されている。

この形式のパッケージの典型例はテトラ・ブリック・アセプティック（登録商標）で知られた液体または流動食品用の平行六面体形状のパッケージであり、積層された包装材料ストリップを折曲げ加工およびシール加工することで形成されている。

この包装材料は、剛性と強度を得るために紙のような繊維質材料や鉱物含有ポリプロピレン材料の層とすることのできる基層と、その基層の両側を覆う多数のポリエチレンフィルムのような熱シール可能なプラスチック材料の積層される層とを実質的に含んで成る。

ＵＨＴミルクのような長期保存食品用の無菌パッケージの場合には、包装材料はさらにまた熱シール可能なプラスチック材料層に重ねられるアルミニュウム箔やエチルビニルアルコール（ＥＶＯＨ）フィルムのようなガス遮断材料の層を含み、そのガス遮断材料層はさらに最終的に食品と接触するパッケージ内面を形成することになる別の熱シール可能なプラスチック材料の層で覆われる。

この種のパッケージは、通常、給送される包装材料ウェブで連続チューブを形成する全自動包装機械において製造され、包装材料ウェブは包装機械において例えば過酸化水素溶液のような化学殺菌剤を塗付することで殺菌され、殺菌剤は殺菌が終了した後に例えば加熱することで蒸発させて包装材料から除去されるのであり、また、このように殺菌された包装材料は閉じた無菌環境内に保持され、折曲げ加工および長手方向にシール加工されて垂直方向に配向されたチューブに形成される。

チューブは殺菌済みまたは殺菌処理した食品を充填され、シールされ、引続き等間隔に形成された横断部分に沿って切断されて枕形パックに形成され、この枕形パックがその後それぞれの完成形状の、例えば実質的に平行六面体形状のパッケージを形成するように機械的に折曲げられる。

これに代えて、包装材料は切断されてブランクに形成されて成形スピンドル上でパッケージに形成され、このパッケージに食品が充填されてシールされることができる。この形式のパッケージの一例はいわゆる「山形頂部」パッケージであり、テトラブリック（登録商標）の名称で知られている。

充実のパッケージを開口するためにさまざまな解決方法が提案されており、それらの方法には、プラスチック材料で作られ、例えば導出開口を形成してパッケージ壁の穴に対して取付けられる筒状の注ぎ口と、その注ぎ口に取付けて外部に対して密閉できる例えばねじ式またはヒンジ式の取外し可能なキャップとを実質的に含んで成る繰返し密閉可能な開口装置が含まれる。

開口装置の製造時には注ぎ口の開口はプラスチック製膜でシールされており、このプラスチック製膜は注ぎ口に一体に連結されて通常は円形の切断線に沿って切取ることのできるようになっており、この膜はキャップに向かう側に一体化された突出したプルリングを備え、その自由端を使用者が引張ることで膜が切断線に沿って注ぎ口から切離され、食品注ぎ口を開封させるようになっている。さらに詳しくは、このプルリングは注ぎ口の内側を所定の長さにつき伸長している。

記載した開口装置を使用すれば、パッケージは使用者に手頃な捩じりを要求することで容易に開口でき、膜を注ぎ口からきれいに切離すことができる。

しかしながらこの開口装置は、それが包装材料に取付けられる箇所での液体遮断のみならずガス遮断をも必要とするパッケージには適用することができない。

そのような場合、開口装置の膜は包装材料の予め積層されている穴、すなわち基層に形成され、他のガス遮断材料層を含む積層された層で覆われている穴の上方に直接に取付けられる解決方法が知られている。

上記解決方法を用いると、パッケージの開封は注ぎ口からの膜の切離しのみならず基層を貫通する穴の縁に対する遮断材料層の切離しも必要としないが、アルミニュウムのような一般的に使用される遮断材料の場合、この方法は必ずや穴の縁をギザギザにしてささくれ立った状態となし、食品の滑らかな注ぎ出しを損なうことになる。

本発明の１つの目的は、上述した公知パッケージに比べて開封性および注ぎ性の改善された流動食品用の密封パッケージを達成するために、包装材料シートに安価且つ容易にプラスチック製開口装置を取付ける射出モールド成形方法を提供することである。

他の目的は、効果的なガス遮断を保証できる流動食品用の密封パッケージを達成するために、包装材料シートに安価且つ容易にプラスチック製開口装置を取付ける射出モールド成形方法を提供することである。

上述した目的の少なくとも１つは、請求項１に記載されるような流動食品包装用の包装材料シートに開口装置を射出モールド成形する方法に関する本発明によって達成される。

本発明はまた、請求項８に記載されるような流動食品包装用のシート材料にも関するものである。

本発明はまた、請求項１５または請求項１６に記載されるような流動食品包装用の密封パッケージに関するものである。

本発明の方法を使用して開口装置が射出モールド成形されたシート材料で作られた流動食品用の密封パッケージの部分的に断面とされた分解側を示す。 開口装置が取付けられる前の図１のシート材料の断面を示す。 開口装置のモールド成形における或る段階での図２のシート材料の断面を示す。 開口装置のモールド成形における図３の次の段階での図２のシート材料の断面を示す。 開口装置のモールド成形における図４の次の段階での図２のシート材料の断面を示す。 開口装置のモールド成形における図５の次の段階での図２のシート材料の断面を示す。 開口装置のモールド成形における図６の次の段階での図２のシート材料の断面を示す。

図１において符号１は、上述で詳細に説明した公知方法により折曲げおよびシール加工され、本発明の射出モールド成形方法を使用してプラスチック材料製の開口装置３が取付けられる複層シート材料２によって形成された流動食品用の密閉パッケージを全体的に示している。

図示例では、パッケージ１は平行六面体の形状をした、テトラ・ブリック・アセプティック（登録商標）の名称で知られている形式のものである。しかしながら本発明の方法は、テトラ・レックス（登録商標）の名称で知られている山形頂部パッケージのような他の形式のパッケージに対しても有利に適用できる。

特に図２を参照すれば、材料２は剛性と強度を得るために紙のような繊維質材料や鉱物含有ポリプロピレン材料で形成することのできる基層４と、基層４の両側を覆う多数の例えばポリエチレンフィルムのような熱シール可能なプラスチック材料の層５とを含んで成る。

ＵＨＴミルクのような長期保存食品用の無菌パッケージ１の場合には、包装材料２はさらにまた熱シール可能なプラスチック材料の層５に重ねられるアルミニュウム箔やエチルビニルアルコール（ＥＶＯＨ）フィルムのようなガス遮断材料の層６を含み、そのガス遮断材料層はさらに最終的に食品と接触するパッケージ１の内面を形成することになる別の熱シール可能なプラスチック材料の層５で覆われる。

換言すれば、層５，６は、連続ストリップの形態をした材料２を製造するときに基層４に付加されるそれぞれの積層用の層を形成する。

ストリップ材料２はさらに、その長手方向Ａに等間隔に隔てられた多数の除去可能部分８（図面には１つのみ示されている）を含み、このストリップ材料に対して開口装置３がその後に射出モールド成形される。

以下の説明では、簡略にするために１つの除去可能部分８と１つの開口装置３とを参照する。

図示例では、除去可能部分８は、いわゆる予め積層されている穴、すなわち材料２の基層を貫通して形成され、積層された層５，６で覆われている穴（または開口）９で定められ、穴９はそれぞれのシートカバー部分１０でシールされる。

図示していないが代替実施例において、カバー部分１０は幾つかの層５，６のうちの１つで形成されることも出来る。

他の代替実施例において、カバー部分１０はこの例では材料２の全厚を通して形成された穴をシールするために材料２の残る部分に対して取付けられるパッチとして形成することができる。

特に図１に示されるように、開口装置３はストリップ材料２の長手方向Ａに直角な軸線Ｂを有し、また、図示例では最終的にパッケージ１の内方へ向かう側となるカバー部分１０の一方の側１０ａに接着された膜取付け部分１１と、穴９の周囲で材料２に取付けられてパッケージ１から食品を注ぎ出す開口１６を形成し、カバー部分の両側１０ａ，１０ｂで伸長するようにカバー部分１０を通して伸長する円筒形の注ぎ口１２とを含んで成る。開口装置３はさらにキャップ１３（図１）を含み、キャップ１３は外部に対して開口１６を閉じるために注ぎ口１２に対して取外し可能に取付けられる。

さらに詳しくは、取付け部分１１および注ぎ口１２は１つの部品として射出モールド成形され、キャップ１３は取付け部分１１および注ぎ口１２を含む全体部分とは別に形成される。

取付け部分１１および穴９のカバー部分１０は一緒になって注ぎ口１２の開口１６をシールするシール部分１５を形成する。

特に図１に示されるように、注ぎ口１２は穴９の周囲で材料２に取付けられた環状フランジ部分１７と、フランジ部分１７の内側側縁から軸線方向に突出し、カバー部分１０の周辺環状部分を通して伸長する円筒形ネック部分１８とを含む。換言すれば、ネック部分１８は取付け部分１１が取付けられる側（１０ａ）の反対の側１０ｂで材料２から突出する。

図１に示されるように、取付け部分１１およびフランジ部分１７は部分１１，１７よりも小さい断面の環状部分１９で結合されて、注ぎ口１２からシール部分１５を取外すために容易に切離せるようになされている。換言すれば、環状部分１９は注ぎ口１２から取付け部分１１を切離すための切断線を形成する。

キャップ１３に向かう側に取付け部分１１は一体の突出するプルリング２１を有し、このプルリング２１により環状部分１９に沿って注ぎ口１２からシール部分１５を切離して食品を注ぎ出すための開口１６が開封される。

さらに詳しくは、プルリング２１はネック部分１８の内側を所定の長さにつき伸長し、また、タブ２２で取付け部分１１に結合される。

図１に示されるように、キャップ１３はねじ式のもので、内ねじ２４を有する円筒形の側壁２３を有し、この内ねじは注ぎ口１２のネック部分１８の協働する外ねじ２５と係合する。

材料２に対して開口装置３を射出モールド成形する方法は以下のとおりである。

図２の形状のストリップ材料２は、本発明の方法を明確に理解するために必要とされるためにのみ示された公知の型ユニット３０（図３〜図７）の内側に除去可能部分８を位置決めするために方向Ａに段階的に送られる。

図３〜図７を参照すれば、型ユニット３０は多数の型３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄを含み、これらの型は形成する開口装置３の軸線Ｂと同軸とされ、材料２の両側に配置され、また、方向Ａへの材料２の送りを可能にする開かれた状態（図示せず）と、閉じた型キャビティ３１を形成する閉じた状態との間で移動できるのであり、閉じた型キャビティ３１に溶融したプラスチック材料が充填されて、その材料が凝固したときに取付け部分１１および注ぎ口１２を含む全体部分が形成される。

図示例では、型３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは型３０ａとは材料２の反対側に配置され、また、図３〜図７に示されるように型３０ｃは半径方向に型３０ｂと型３０ｄとの間に配置される。

型キャビティ３１は、軸線Ｂの実質的にディスク形状の第１部分３２と、第１部分３２の平坦な円周環状部分３４の一方の側から軸線Ｂと同軸に伸長する円筒形の第２部分３３、取付け部分１１のプルリング２１を形成し、第２部分３３と同じ側から、また円周環状部分３４に対して部分３２の半径方向の内側位置から伸長する第３部分３５とを含んで成る。

部分３２は部分３３，３５に向かって湾曲した凸形状の中央部分３６を含み、これは円周環状部分３４に連結され、また、軸線Ｂにおいて溶融プラスチック射出導管３７に連結されている。

図３〜図７の例において、部分３２は一方の側を型３０ａ、他方の側を型３０ｂ，３０ｃ，３０ｄで形成され、部分３３は型３０ｃ，３０ｂで形成され、部分３５は型３０ｃ，３０ｄで形成されるのであり、また、導管３７は型３０ａを通って伸長する。

以下に詳細に説明するように、部分３２は注ぎ口１２の取付け部分１１およびフランジ部分１７を形成し、また、部分３３は注ぎ口１２のネック部分１８を形成する。

開口装置３をモールド成形するために、材料２は図３の状態の型ユニット３０内で停止され、これにおいてカバー部分１０は完全に収容され、型キャビティ３１のディスク形状部分３２の内側で全体的に損傷されない。さらに詳しくは、カバー部分１０は側１０ｂを型キャビティ３１の部分３３，３５に向けて位置決めされる。

この点で、カバー部分１０の側１０ａから溶融プラスチック材料が導管３７に沿って型キャビティ３１の部分３２内へ射出され、円周環状部分３４へ向けて中央部分３６から次第に充満される。

型キャビティ３１の部分３２内へ射出された溶融プラスチック材料の圧力は材料２のカバー部分１０を型３０ｄに押圧し、カバー部分１０の側１０ｂを型３０ｄに接触させる。

この段階で、型３０ａに向いたカバー部分１０の熱シール可能なプラスチック材料の層５は型キャビティ３１内に射出されたプラスチック材料と完全に融合される。

溶融プラスチック材料は最終的に部分３２，３５に達するまで部分３２半径方向内方へ広がり、型３０ｄ，３０ｃで支持された固体部分のないカバー部分１０は溶融プラスチック材料の圧力で巧妙に穴あけされ、部分３５の全体を充満してプルリング２１を形成する。

ちょうど同じ方法で、溶融プラスチック材料が部分３２，３３の交差する環状部分に達すると、カバー部分１０は有用プラスチック材料の圧力で巧妙に穴あけされ、したがって材料は部分３３の内方へ流動して注ぎ口１２のネック部分１８およびねじ２５を形成する。

換言すれば、溶融プラスチック材料は型キャビティ３１の部分３２と部分３３，３５との間の交差する位置にカバー部分１０を通して穴あけして貫通開口を形成し、これら開口はその後に材料２の一体性を完全に修復するためにプラスチック材料でシールされる。

特に図６および図７に示されるように、部分３２，３３の交差する環状領域の特定形状により、また、その部分での溶融プラスチック材料速度が高速であるために、カバー部分１０は前記箇所から完全に除去されて、注ぎ口１２と差し渡される連結部分は形成されない。

型キャビティ３１を全体的に充満するプラスチック材料が凝固したならば、型３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは開いた状態へ移動され、材料２が再び方向Ａへ送られ、それぞれ開口装置３が形成された除去可能部分８を型ユニット３０から引張り、他の除去可能部分８が挿入されて、キャビティ３１内で他のモールド成形作動が遂行される。

本発明の方法および完成される包装材料の利点は、前述の説明で明白となるであろう。

特に、記載した方法は材料２のカバー部分１０に強固に連結された開口装置３を得ることができるが、これにおいてカバー部分は先ず穴あけされた後に注ぎ口１２およびプルリング２１を形成するプラスチック材料で再シールされる。この結果、パッケージ１は必然的にガス遮断性を得るのであり、同時にガス遮断層のないパッケージと同様に容易に開封できる。すなわち、本発明の方法を使用して製造されたパッケージを開封するために、使用者は開口装置３のモールド成形時に既に穴あけされているガス遮断材料に対向するものとしてプラスチック部分を連結する環状部分１９を切離すだけでよい。さらに詳しくは、図６および図７に示されるように、ガス遮断材料は環状部分１９から完全に除去され、注ぎ口１２と連結する橋渡し部分は形成されない。

さらに、カバー部分１０はプラスチック材料の高い圧力で巧妙にささくれなく穴あけされ、食品の滑らかな注ぎ出しを著しく改善する。

明確なことは、添付請求項に記載の範囲から逸脱せずに、本明細書に記載した方法および完成した包装材料に変更を加えることは可能ということである。

特に、記載した方法は、スピンドル上で開いた容器に形成された後、および流動食品を充填されて記される前の包装材料ブランクに対して直接に遂行することもできる。

１ パッケージ
２ シート材料
３ 開口装置
４ 基層
５，６ 層
８ 除去可能部分
９ 穴
１０ シートカバー部分
１１ 取付け部分
１２ 注ぎ口
１３ キャップ
１５ シール部分
１６ 開口
１７ フランジ部分
１８ ネック部分
１９ 環状部分
２１ プルリング
２２ タブ
２３ 側壁
２４ 内ねじ
２５ 外ねじ
３０ 型ユニット
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ 型
３１ 型キャビティ
３２ 第１部分
３３ 第２部分
３４ 円周環状部分
３５ 第３部分

Claims (16)

1. 流動食品包装用の包装材料シート（２）に開口装置（３）を射出モールド成形する方法であり、前記包装材料シート（２）は少なくとも第１（４）および第２（５，６）の層を含み、前記第１の層（４）を通して形成されて前記第２の層（５，６）のカバー部分（１０）でシールされた開口（９）を有している前記方法であって、
   前記第２の層（５，６）の前記カバー部分（１０）の第１の側（１０ａ）に溶融プラスチック材料を射出する段階と、
   前記第１の側（１０ａ）で前記カバー部分（１０）に沿って覆うように前記溶融プラスチック材料を給送する段階と、
   前記カバー部分（１０）の前記第１の側（１０ａ）と反対の第２の側（１０ｂ）から突出する前記開口装置（３）の注ぎ口（１２）を形成するために前記カバー部分（１０）の環状円周部分を通して前記溶融プラスチック材料を給送する段階とを含み、前記カバー部分（１０）を覆う前記溶融プラスチック材料はカバー部分（１０）とともに前記注ぎ口（１２）の使用者除去用シール部分（１５）を形成する方法。
2. 前記第２の層（６）がガス遮断材料を含む請求項１に記載の方法。
3. 前記包装材料（２）が射出側で前記第２の層（６）に付与された熱シール可能なプラスチック材料の第３の層（５）を含み、前記第３の層（５）は前記カバー部分（１０）に沿って流動する前記溶融プラスチック材料と融合される請求項２に記載の方法。
4. 前記注ぎ口（１２）から前記シール部分（１５）を除去するために使用者が引張り操作する前記シール部分（１５）のプル手段（２１）を形成するために、前記カバー部分（１０）の他の部分を通して前記溶融プラスチック材料を給送するさらなる段階を含む請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の方法。
5. 流動時に溶融プラスチック材料が前記カバー部分（１０）の貫通部分（単数まま複数）をシールする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の方法。
6. 溶融プラスチック材料が前記注ぎ口（１２）のねじ（２５）を形成し、このねじはねじキャップ（１３）の協働するねじ（２４）と係合する請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の方法。
7. 前記注ぎ口（１２）と前記シール部分（１５）との間に切断可能な連結部分を形成するために小断面部分（１９）を通して前記カバー部分（１０）の前記円周部分に直ぐ近い部分に溶融プラスチック材料が流入する請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の方法。
8. 少なくとも第１の層（４）および第２の層（５，６）を含み、前記第１の層（４）を通して形成されて前記第２の層（５，６）のカバー部分（１０）でシールされた開口（９）を有する流動食品包装用のシート材料（２）であって、前記カバー部分（１０）に射出モールド成形されたプラスチック材料製の開口装置（３）をさらに含み、開口装置は前記カバー部分（１０）の第１の側（１０ａ）に接着された取付け部分（１１）と、前記カバー部分（１０）の前記第１の側（１０ａ）と反対の第２の側（１０ｂ）から突出するように前記カバー部分（１０）の円周部分を通って伸長する注ぎ口（１２）とを一体的に含み、前記取付け部分（１１）は前記カバー部分（１０）とともに使用者が除去できる前記注ぎ口（１２）のシール部分（１５）を形成しているシート材料。
9. 前記第２の層（６）がガス遮断材料を含む請求項８に記載の材料。
10. 前記第１の側（１０ａ）で前記第２の層（６）に付与された熱シール可能なプラスチック材料製の第３の層（５）を含み、この層は射出モールド成形時に前記開口装置（３）の前記取付け部分（１１）と融合された請求項９に記載の材料。
11. 前記開口装置（３）は前記取付け部分（１１）から前記第２の層（５，６）の前記カバー部分（１０）を通って一体的に突出するプル手段（２１）をさらに含み、前記プル手段（２１）は前記注ぎ口（１２）から前記シール部分（１５）を除去するために使用者によって引張られる請求項８から請求項１０までのいずれか一項に記載の材料。
12. 前記開口装置（３）のプラスチック材料が流れる前記カバー部分（１０）の部分（単数まま複数）が前記プラスチック材料でシールされた請求項８から請求項１１までのいずれか一項に記載の材料。
13. 前記注ぎ口（１２）が、ねじキャップ（１３）の対応するねじ（２４）と係合されるねじ（２５）を備えている請求項８から請求項１２までのいずれか一項に記載の材料。
14. 前記開口装置（３）の前記取付け部分（１１）および前記注ぎ口（１２）が切断可能な連結部を形成する小断面部分（１９）により連結されている請求項８から請求項１３までのいずれか一項に記載の材料。
15. 請求項８から請求項１４までのいずれか一項に記載の包装材料シート（２）を含んで成ることを特徴とする流動食品用の密封パッケージ。
16. 請求項８から請求項１４までのいずれか一項に記載の包装材料シート（２）形成されたことを特徴とする流動食品用の密封パッケージ。

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