JP2015536883A - 破断開口部を有する単回投与密封パック - Google Patents
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Abstract
破断開口部を有する単回投与密封パック(1)は、半硬質プラスチック材料の第1のシート(2)と、第1のシート(2)に結合され、少なくとも1回分の投与量の製品を収納するための密封収納室(4)を規定する可撓性プラスチック材料の第2のシート(3)と、を備えている。第1のシート(2)は、少なくとも支持層(6)と、少なくともバリア層(7)とを備え、その各々は、それ自体の厚さを有している。バリア層(7)は、支持層(6)に対して室(4)の外側を向いて配置されており、単回投与パック(1)は、少なくとも第1のシート(2)の内側面上に規定され、製品が出て来られるような開口部の形成を決定するように、第1のシート自体の破断をガイドする少なくとも第1の切り込み部(5a)を備えており、第1の切り込み部(5a)は、パックの曲げ軸を規定する個々の直線状部分を含んでおり、バリア層(7)は、等方性の層であり、有孔タイプの層ではなく、パック自体の曲げに続いて、支持層(6)の厚さのみによって加えることが可能な最大伸びよりも低い破断伸びを有する。【選択図】図1
Description
本発明は、破断開口部を有する単回投与密封パックに関する。
周知のように、破断開口部を有する単回投与パックは、半硬質プラスチック材料のシートから構成されている。該半硬質プラスチック材料のシートは、1回分の投与量の液体製品を収納する密封収納室を規定するように可撓性プラスチック材料のシート上に重ね合わされ、密封されている。一般には、半硬質材料のシートは、後の破断を容易にし、ガイドするための中央プレ切り込み部を有する。
既知のタイプの単回投与パックのいくつかは、US2005/0178086、WO2009/040629およびWO2007/145535に記載されている。
特に、US2005/0178086は、単回投与パックについて記載しており、これの半硬質シートは、内側から外側に向かって、可撓性タイプの密封層と、バリア層(これもまた可撓性である)と、半硬質支持層と、外側被覆層と、から構成されている。US2005/0178086に記載のパックは、対向する両面に対応して規定され、その破断をガイドするのに適した2つの切り込み部を含む。特に、内側面上に規定された切り込み部は、最内密封層と、バリア層と、支持層とを含む。
このタイプのパックは、いくつかの欠点を有している。
特に、明示的に述べられているように、各種層の厚さはかなり厚く、そのため、製造コストが高くなる。層の余計な厚みは、特に、望ましくない製品の漏れ出しの発生を防止するために、半硬質シートの対向する両面上に規定された切り込み部の間に、充分な量の材料を維持するのに必要であると考えられている。
さらに、余計な厚みにもかかわらず、このように作られたパックは、その内側に製品を正確に密封することを保証していない。実際、バリア層は、パックそれ自体を曲げた後に確実に破断するように、半硬質シートの内側面上に規定された切り込み部による影響を受ける必要がある。しかしながら、これは、収納されている製品がバリア層に接触するリスクを含有し、このような事態は、特に反応性の高い(アグレッシブな)製品の場合、その特性の劣化を引き起こすまで、効果を弱めたり、バリア層と反応したりしてしまう。
これらの欠点を克服する目的を含む文献WO2009/040629は、単回投与パックについて記載しており、この単回投与パックでは、半硬質シートを構成する様々な層、すなわちこの場合は、内側密封層と、中間バリア層と、外側支持層とを同様に備えるが、これら様々な層は、局部的に変形されるものの、このような変形によって破断することはない。
しかしながら、この解決策もまた、パック開口を確実にする局部的変形の深さを的確な方法で決定することができない限り、欠点を有することになる。
実際には、密封層は高い破断伸びを有するため、層が一旦変形されると、パックを曲げた後に破断できなくなることがしばしば生じる。
パック破断が確実となるような変形量を特定するようにしている場合でさえ、その時その時で使用される材料の厚さ及び水平度の通常起きうる変動により、反復的で信頼のおける方法でのこのような変形の達成が困難である。
これは、この場合でも、パック開口を確実にする唯一の方法は、密封層およびバリア層にミシン目を入れるような切り込み部を形成することであることを意味する。層のバリア特性もまた、その厚さに依存するため、その変形は、気体に対する双方向の透過性に影響を及ぼすこととなるであろう。
次に、文献WO2007/145535は、バリア層を含む半硬質シートが、外側を向いている追加的な可撓性のシートに結合されている構成のパックについて記載している。WO2007/145535によれば、半硬質シートが、切り込まれているものであるか、またはそうではない一連のVまたはU字形切り込み部を有し、一方、外側可撓性シートは、完全に一体のものであってもよく、または半硬質シートの切り込み部と重ならないように配置された切り込み部を有していてもよい。外側可撓性シートの破断は、半硬質シートによって同様に加えられる単一の機械的作用によって、半硬質シートの破断に続いて、発生する。特に、半硬質シート上に規定された切り込み部は、2つの区別可能な部分を定めるパックの曲げに続いて開口し、2つの区別可能な部分は、上側可撓性シートに接触し、パックが徐々に曲がるにつれて相対的に運動する。したがって、このような2つの部分は、上側可撓性シート上に「レバー効果(lever effect)」を加える。これは支点と上側シート自体に接触する領域との間の距離が長くなるに伴い、増大する。上記フィルムを破るのに必要な力を加えるための、半硬質支持部の能力は、その撓み強度に依存する。
WO2007/145535に記載のパックもまた、欠点を有する。実際、外側可撓性シートを破断させるのに十分な機械的力を加えることを可能にするために、明確に規定された硬質仕様を有する材料の利用に加えて、よりずっと厚い半硬質シートが必ず必要となる。このような厚さおよびこのような材料は費用がかかり、これは、必然的に最終製品に影響を与えることになる。
さらに、半硬質シートは非常に脆弱である(壊れやすい)ため、パック製造および流通段階の間に、予想外の破断が生じる可能性がある。
特に、切り込み部の構造は、その鋭利さ、および、ある場合にはパックが破断することによって形成された尖った先端部により、エンドユーザにとって危険なものとなり得る。
文献US4,236,652は、密封パックについて述べており、パックの外層は、短軸方向に配置された相対繊維(relative fibers)を有しており、パックの外層上には、繊維自体に対して平行に延在する切り込み部が規定されている。
文献US2010/155284は、密封パックについて述べており、半硬質材料のシートは、曲げ軸に対して横断方向の少なくとも1つのコンポーネントを有するプレ切り込み部を有しており、最外層上にレバー効果が生じ、その破断がより容易となるようになっている。
本発明の主たる目的は、単回投与パックを提供することであり、この単回投与パックは、半硬質シートを形成する全ての層の破断を確実とすることを可能とし、同時に、収納されている製品が時折漏れることを防止するような密封を確実とする。
この目的に含まれるが、本発明の目的は、パック内に収納された製品の完全性を維持するように1つまたは複数のバリア層の損傷を防止することである。
本発明の目的の1つは、既知のタイプのパックの厚さよりも薄い厚さを有する単回投与パックを提供することである。
さらに他の目的は、既知のタイプのパックよりも製造コストが安い、したがって最終製品のコストが安く、しかも同時に、開口しやすいことに加えて、収納された製品を外部汚染から確実に保護する単回投与パックを提供することである。
本発明の他の目的は、シンプルで合理的、容易で効果的な使用および低コスト解決策の範囲内で、背景技術の上述の欠点を克服することが可能な、破断開口部を有する単回投与密封パックを提供することである。
上記目的は、請求項1に記載の本発明の破断開口部を有する単回投与密封パックによって達成される。
本発明の他の特徴および利点は、破断開口部を有する単回投与密封パックの、これに限られるものではないが、好適な実施形態の説明からより明白にされるであろう。本発明の破断開口部を有する単回投与密封パックは添付図面に示されるが、これは例示のためであり、これに限定されるものではない。
図面を参照すると、図面全部にわたり、「1」は破断開口部を有する単回投与密封パックを示している。
パック1は、半硬質プラスチック材料の第1のシート2と、一般に(しかし排他的ではない)、熱シールによって第1のシート2に結合され、1回分の投与量の液体製品を収納するための密封収納室4を規定する可撓性プラスチック材料の第2のシート3とを備える。
図示の実施形態では、パック1は、長尺状の形状および実質的に矩形の構造を有しており、そのため、互いに実質的に垂直な2つの中央面を有することになり、そのうちの1つは縦中央面であり、もう1つは横中央面である。しかしながら、パック1は、様々な幾何学形状で形成することが可能であり、図示の構造は単なる例として示されている。
本発明によれば、第1のシート2は、少なくとも支持層6と、支持層6に結合され、室4に対して外側に向いて配置された少なくともバリア層7とを備える。支持層6とバリア層7との両方は、相対的厚さを有する。
換言すれば、支持層6は、バリア層7に対して室4の側に配置され、バリア層7は、代わりに、支持層6に対して室自体の反対側に配置される。
より具体的には、支持層6は脆弱(壊れやすい)タイプの層である。換言すれば、支持層6は、曲げると破断するものでなければならない。
支持層6は、例えば、ポリスチレン(PS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンおよびガラス繊維、非晶質ポリエチレン−テレフタレート(APET)、ポリエチレン(PE)またはポリプロピレン(PP)を含む群から選択された材料から構成される。
支持層6は一般に、50μmから1000μmまでの間の厚さを有するが、このような範囲の両端より小さい、またはより大きい厚さを有するものを除外するものではない。
より一般的には、最良の支持層の厚さは、以下でより詳細に述べるように、材料の仕様にしたがって随時算出されなければならず、その材料も、バリア層7の機械的仕様に従って構成されることが指摘される。
本発明によれば、バリア層7は、等方性タイプの層であり、すなわち、全方向に対して同一の物理的特性を有する。換言すれば、バリア層7は、相対繊維の優越方位(preferential orientation)を有していない。
バリア層7は、例えば、アルミニウム(Al)もしくはエチレンビニルアルコールコポリマー(Evoh)、または酸化シリコン(SiOx)もしくは酸化アルミニウム(Al2O3)から構成される。
有益には、バリア層7は5μmから15μmまでの範囲の厚さを有し、好ましくは6μmから13μmまでの範囲の厚さを有する。しかしながら、このような範囲の両端より小さいまたはより大きい厚さの層の使用を除外するものではない。
より一般的には、既に上記のように、バリア層7の破断伸びが増加するのに伴い、伸びが増大し、支持層6がバリア層自体に設けることが可能である限りは、バリア層7のタイプおよび厚さもまた、支持層6の厚さに相当の影響を及ぼすことがわかるであろう。
したがって、本発明によれば、支持層6およびバリア層7は、パック1の曲げに続く、バリア層7上の支持層6の厚さのみによって加えることが可能な伸びが、バリア層自体の破断伸びよりも大きくなければならない。
破断伸びは材料の特性であり、一般に本分野の専門家に既知の方法を用いた実験室試験により算出される。
バリア層7上の支持層6によって加えることが可能な最大の伸びは、以下の構成に対応する。すなわち、この構成では、第1のシート自体を曲げるためオペレータによって力が加えられる第1のシート2の対向部は、相互接触する。恐らく、この状態では、支持層6に関する破断力は、支持層6が脆弱性(壊れやすい性質を有するもの)であると仮定した場合、既に超過している可能性が高い。したがって、支持層6が2つの部分に分割され、その外部フラップが互いに最長の距離、すなわち支持層自体の厚さの二倍の距離にあるということになる。
したがって、バリア層7の破断伸びは、支持層6の厚さの二倍以下でなければならない。
本分野の技術者には平凡に思えるかもしれないが、バリア層7が第1のシート2の背面に存在するため、その最外繊維の牽引が促されることがわかる。
実際、第1のシート2の背面側を向いているバリア層7は、以下の式にしたがって、最大の伸びとなる。
ε=(y/R)l
ここで、「R」は中立軸の曲率半径(ラジエントで表す)であり、「y」は中立軸自体から考慮される繊維の距離であり、「l」は中立軸の長さである。したがって、この式は、様々な繊維の伸び(または収縮)変形を規定する。
ε=(y/R)l
ここで、「R」は中立軸の曲率半径(ラジエントで表す)であり、「y」は中立軸自体から考慮される繊維の距離であり、「l」は中立軸の長さである。したがって、この式は、様々な繊維の伸び(または収縮)変形を規定する。
式を百分率(%)で表すと、伸び率は以下のようになる。
Δl%=(y/R)100
Δl%=(y/R)100
バリア層7が約9μm(ミクロン)の厚さのアルミニウムシートによって構成され、よって、約5〜10%の破断伸びを有し、厚さが約400μmのポリスチレンの半硬質シートの支持層6の場合、簡略化のために、中立軸が層6の厚さの実質的に半分の箇所に存在すると仮定すると、以下のようになる。
y=200μm
Δl%=5〜10%
y=200μm
Δl%=5〜10%
伸び率Δl%が10%の場合は、2mm以下の半径値の曲げにより、また伸び率Δl%が5%の場合は、4mm以下の値の曲げにより、バリア層7が破断する。
したがって、材料が同一であれば、バリア層7の破断伸びが増大するのに伴い、支持層6は厚くならなければならず、中立軸からの外側繊維の距離が増加するようにする必要がある。
好ましくは、支持層6およびバリア層7は、バリア層7上の支持層6の厚さによって加えることが可能な最大張力が、バリア層自体の引張強さσRよりも大きくなければならない。
支持層6によって加えることが可能な引張強さσRおよび張力は、予め定められた方向に関連し、さらに、第1のシート2上に加えられた曲げモーメントに関連しなければならない。より正確には、曲げモーメントが加えられる軸に応じて、第1のシート2の背面上に加えられる牽引力の方向が変化する。
「引張強さ」(または破断荷重)σRは、層の破断を超える張力の量を意味する。N/mm2で表されるこのような値は、一般に、本分野の専門家に既知の方法を用いた実験室試験により算出される。破断荷重は、例えば、UNI−EN−ISO標準によって提案されている分析方法により算出することが可能である。
支持層6により加えることが可能な「最大張力」は、支持層6が曲げで変形されたときに、支持層6に生ずる最大牽引応力を意味しており、バリア層7上に付加することができる。
この場合も、繊維が受ける引張強さ(または破断荷重)σfは、以下の式にしたがい、中立軸からの距離に応じて増大する。
σf=E(y/R)
ここで、「E」は材料の弾性係数であり、「R」は中立軸の曲率半径であり、「y」は中立軸自体から考慮される繊維の距離である。したがって、背面の繊維が最大応力をいかにして受けるかが容易に認識される。
σf=E(y/R)
ここで、「E」は材料の弾性係数であり、「R」は中立軸の曲率半径であり、「y」は中立軸自体から考慮される繊維の距離である。したがって、背面の繊維が最大応力をいかにして受けるかが容易に認識される。
支持層6によって加えることが可能な張力は、第1のシート自体の曲率が増加し、それによって曲率半径Rが減少する限り、第1のシート2が徐々に曲がるにつれてその大きさが増す。
したがって、支持層6によって加えることが可能な最大張力は、第1のシート自体を曲げるためにオペレータによって力が加えられる第1のシート2の対向部が相互接触する構成に対応することとなる。この構成において、実際には、回転中心が支持層自体の曲がった内側面の合流点に実際に対応する限り、曲率半径Rは、支持層6の厚さの約半分に等しい。
恐らく、この状態では、支持層6に関する破断力は、支持層6が脆弱性であると仮定した場合、既に超過している可能性が高い。したがって、支持層6は2つの部分に分割され、その外部フラップは互いに最大距離に存在し、それによって、上述のバリア層7に最大可能な応力を加えることになる。
したがって、支持層6の厚さを増加させることによって、伸びと背面で加えられる力の両方もまた増加する。これは、支持層6の厚さを増加させることによって、破断伸びがより大きく破断負荷がより大きいバリア層7用に材料を使用可能であることを意味する。
バリア層7が、支持層6によって加えることが可能であるものよりも小さい引張強さまたは破断伸びを有することもあり得る。この状態では、バリア層7は、支持層6よりも先に破断し、その破砕の瞬間に、追加的で急激な応力により、支持層自体の破断が容易とされる。
これもまた上記の例で発生するものであり、ここでは、バリア層7は、厚さが約9μm(ミクロン)のアルミニウムシートから形成され、支持層6は、厚さが約400μmである半硬質ポリスチレンのシートから形成される。中立軸が層6の実質的に半分の厚さの箇所に存在し、破断伸びが10%(悪化状態)であることもまた仮定可能である。そうすると、以下のようになる。
y=200μm
R=2mm(事前に算出されている)
Ea=110N/m2(アルミニウム弾性係数)
y=200μm
R=2mm(事前に算出されている)
Ea=110N/m2(アルミニウム弾性係数)
上述の張力の式(σ=Ey/R)を用いると、バリア層7が受ける引張強さσfaは以下のようになる。
σfa=110N/m2*(200/2000)=11N/m2
この値は、ポリスチレンの破断負荷の約27%に対応する(したがって、バリア層7の後に破断する)。
σfa=110N/m2*(200/2000)=11N/m2
この値は、ポリスチレンの破断負荷の約27%に対応する(したがって、バリア層7の後に破断する)。
記載の様々な層の厚さは、単に例示としてのみ与えられており、(したがって、同じ尺度ではない)、それらの間の寸法関係に関する任意の表示係数を提供できないことに留意するべきである。
本発明によれば、パック1は、製品が出て来られるような開口部の形状を決定するように第1のシート自体の破断をガイドするための、第1のシート2上に規定された少なくとも第1の切り込み部5aを備えている。
第1の切り込み部5aは、パック1の曲げ線を規定する実質的に直線状の個々の部分を有する。
図示の実施形態では、第1の切り込み部5aは、第1のシート2の中央領域に対応し、特に、その横方向中央面に対応して規定されている。
より詳細には、第1の切り込み部5aは、パック1の、すなわち第1のシート2の縦軸に対して横断方向に延在している。
第1の切り込み部5aは、支持層6を含むがバリア層7は含まないような深さを有しており、バリア層7は、完全体であり、バリア層7に穴はあいていない。
特に、支持層6上に形成された第1の切り込み部5aによって、曲率半径Rが減少し、それによって第1のシート2のより容易に破断が確実となることに留意するべきである。
実際、張力σに対して上で使用した式により、以下のようになる。
R=E(y/σ)l
ここで、「E」は支持層6の弾性係数であり、「y」は中立軸からの距離であり、「l」は第1のシート2の長さである。
R=E(y/σ)l
ここで、「E」は支持層6の弾性係数であり、「y」は中立軸からの距離であり、「l」は第1のシート2の長さである。
σは加えられた曲げモーメントの関数であるので、切り込み部自体に対応して支持層6上に切り込み部を形成することにより、中立軸からの繊維の距離が減少し、その結果、曲率半径Rもまた減少することになる。
第1の切り込み部5aは、支持層6の内側面のみを含むことが好ましく、これは、第1の切り込み部5aが室4側を向いていることを意味する。
しかしながら、第1の切り込み部5aは、支持層6の内側面および外側面の両方を含んでいてもよく、これは、第1の切り込み部5aがバリア層7側を向いていることを意味する。この場合、このように規定された第1の切り込み部5aは、支持層6をバリア層7に結合する前に形成され、バリア層7の完全性を維持する。
好適には、第1の切り込み部5aは一定の深さを有するが、その深さが変化する他の実施形態を排除するものではない。
図6に示す特定の実施形態では、パック1はまた、第1の切り込み部5aが得られる第1のシート2の同一面上に規定された少なくとも2つの追加的な切り込み部5bを備えている。このような追加的な切り込み部5bは、第1の切り込み部5aに対して横断方向に配置され、第1の切り込み部5aの両端側に配置されている。
追加的な切り込み部5bは、開放線タイプの切り込み部であってもよく、これは、直線状、曲線状等であってもよく、あるいは閉じた輪郭を規定するような形状であってもよく、この実施形態においては、形成がより困難である。
追加的な切り込み部5bは、第1の切り込み部5aの先端から離れていてもよく、またこれらに接してもよい。
上述のように、追加的な切り込み部5bの存在は、支持層6および/またはバリア層7の破断がパック1の全幅に沿って延在しないことを確実にしたいと望む場合に、特に重要となり、追加的な切り込み部5bは、割れ目の延在を中断し、破断を第1の切り込み部5aの延在部のみに限定するのに好適である。これによって、製品が出て来られる部分を、第1の切り込み部5aによって規定される望ましい寸法内に確実に収めることができる。
第1の切り込み部5aが第1のシート2上に規定されている場合、第1のシート自体は、このように規定された第1の切り込み部周りで曲がり、それによって、上述のパラメ―タ(伸びおよび張力)は、このような曲げ線周りに加えられる曲げモーメントに関連することとなる。
第1の切り込み部5aは、少なくとも支持層6を含む。
図1に示す第1の実施形態では、第1のシート2は、支持層6とバリア層7とを備えるのみである。
このような場合、支持層6およびバリア層7は、第1のシート2の内側面および外側面をそれぞれ規定する。
本実施形態では、第1の切り込み部5aは、支持層6を含むのみである。第1の実施形態では、上述のように第1の切り込み部5aおよび追加的な切り込み部5bの両方が支持層6上に規定されていることが特に有用である。なぜならば、支持層6およびバリア層7が脆弱性タイプの層であることを考慮すると、パック1を曲げることによって生じる割れ目が、その全幅に沿って延在する傾向があるからである。
したがって、追加的な切り込み部5bは、パック1の曲げに続いて生じる開口部の延在が第1の切り込み部5aに制限されたままにし、そして、破断が、層6および7の全幅に沿って延在することを防止するために好適である。
図2に示す第2の実施形態では、第1のシート2はまた、支持層6に結合され、室4側を向いている密封層8を備えている。換言すれば、本実施形態では、支持層6はバリア層7と密封層8との間に配置されている。
この場合、密封層8およびバリア層7は、第1のシート2の内側面および外側面をそれぞれ規定する。
密封層8は、例えば、ポリエチレン(PE)およびポリプロピレン(PP)を含む群から選択された材料から構成される。
好ましくは、密封層8は、10μmから70μmまでの範囲の厚さを有する。
一般に、密封層8は、支持層6よりも延性がある。
好適には、密封層8に結合された第2のシート3もまた、複数の層を備える。例えば、第2のシート3は、金属化ポリエチレンテレフタレート(PET)の層に結合されたポリエチレン(PE)またはポリプロピレン(PP)の層を備えていてもよく、またはアルミニウム(Al)の層およびポリエチレンテレフタレート(PET)の層に結合されたポリエチレン(PE)またはポリプロピレン(PP)の層を備えていてもよい。
第2の実施形態では、第1の切り込み部5aは、支持層6と密封層8との両方を含む。延性がより大きいために、パック1の曲げの最中に、密封層8が第1の切り込み部5aに対応してのみ破断する傾向があり、そのため、支持層6およびバリア層7に対する支持部として作用し、製品出口部分の制御機能を担う。このため、追加的な切り込み部5bの存在は、厳密には必要でないものと思われるが、これらが密封層8の存在下でも形成されることがいずれかの場合にも排除されるものではない。
各種層、特に密封層8の厚さが、パック1に収納される製品のタイプ、可撓性の第2のシート3の特徴、充填状態(例えば温度)ならびにシート2および3を共に密封するのに使用する技術等の様々なパラメータによって影響されるとしても、パック1の第2の実施形態の一例は、(内側から外側に向かって)以下のようになる。
50μmの厚さを有するポリエチレン(PE)またはポリプロピレン(PP)の密封層と、
200μmから400μmまでの範囲の厚さを有する、(ガラス繊維を有するか、または有さない)ポリスチレン(PS)またはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)の支持層と、
7μmから15μmまでの範囲の厚さを有するアルミニウムのバリア層と、を備えたパック1。
50μmの厚さを有するポリエチレン(PE)またはポリプロピレン(PP)の密封層と、
200μmから400μmまでの範囲の厚さを有する、(ガラス繊維を有するか、または有さない)ポリスチレン(PS)またはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)の支持層と、
7μmから15μmまでの範囲の厚さを有するアルミニウムのバリア層と、を備えたパック1。
有益には、第1のシート2はまた、バリア層7に結合され、外側を向いている保護層9を備える。したがって、この場合、バリア層7は、支持層6と保護層9との間に配置される。
保護層9は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ラッカーおよび保護塗料を含む群から選択された材料から形成される。
保護塗料9は、0.1μmから20μmまでの範囲の厚さ(可能な保護層の厚さを示す)を有し、好ましくは10μmから12μmまでの範囲の厚さを有する。
図3および図4にそれぞれ示す第3および第4の実施形態は両方とも、保護層9が存在しているとものと考える。
より詳細には、第3の実施形態では、第1のシート2は、パック1の内側から外側に向けて、支持層6と、バリア層7と、保護層9とを備えている。
この場合、支持層6および保護層9は、第1のシート2の内側面および外側面をそれぞれ規定する。
パック1の第3の実施形態の一例は(内側から外側に向かって)以下のようになる。
200μmから400μmまでの範囲の厚さを有する、(ガラス繊維を有するか、または有さない)ポリスチレン(PS)またはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)の支持層と、
7μmから15μmまでの範囲の厚さを有するアルミニウムのバリア層と、
10μmから12μmまでの範囲の厚さを有するポリエチレンテレフタレート(PET)の保護層と、を備えるパック1。
200μmから400μmまでの範囲の厚さを有する、(ガラス繊維を有するか、または有さない)ポリスチレン(PS)またはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)の支持層と、
7μmから15μmまでの範囲の厚さを有するアルミニウムのバリア層と、
10μmから12μmまでの範囲の厚さを有するポリエチレンテレフタレート(PET)の保護層と、を備えるパック1。
代替的に、第4の実施形態は、上記第2および第3の実施形態の組み合わせである。したがって、第1のシート2は、パック1の内側から外側に向かって、密封層8と、支持層6と、バリア層7と、保護層9と、を備ええている。
したがって、この場合、第1のシート2は、密封層8および保護層9の両方が互いに対向する側に配置され、密封層8および保護層9が第1のシート2の内側面および外側面をそれぞれ規定する。
パック1の第4の実施形態の一例は(内側から外側に向かって)以下のようになる。
50μmの厚さを有するポリエチレン(PE)またはポリプロピレン(PP)の密封層と、
200μmから400μmまでの範囲の厚さを有し、(ガラス繊維を有するか、または有さない)ポリスチレン(PS)またはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)の支持層と、
7μmから15μmまでの範囲の厚さを有するアルミニウムのバリア層と、
10μmから12μmまでの範囲の厚さを有するポリエチレンテレフタレート(PET)の保護層と、を備えるパック1。
50μmの厚さを有するポリエチレン(PE)またはポリプロピレン(PP)の密封層と、
200μmから400μmまでの範囲の厚さを有し、(ガラス繊維を有するか、または有さない)ポリスチレン(PS)またはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)の支持層と、
7μmから15μmまでの範囲の厚さを有するアルミニウムのバリア層と、
10μmから12μmまでの範囲の厚さを有するポリエチレンテレフタレート(PET)の保護層と、を備えるパック1。
保護層9は、完全体である、すなわちいずれの切り込み部も示さない、あるいは第2の切り込み部をその上に定めることが可能である。
第1の場合では、保護層9が、下層の厚さにより、すなわちバリア層7から成るユニットにより、支持層6により、さらに、もしあれば密封層8により、加えることが可能な伸びよりも低い破断伸びを有していることが好適である。
このような条件は、保護層9が少なくとも第1のシート2の対向部が第1のシート自体の曲げに続いて互いに接触するという、制約条件下で破断することを保証することが可能である。
好ましくは、保護層9もまた、下層の厚さにより加えることが可能な最大張力よりも小さい引張強さσRを有する。
上述のパラメータおよびそれらを測定する方法を規定するために、バリア層7と支持層6との間の関係に関して、上で述べた事柄を参照するべきである。
代替的に、上記のように、少なくとも第2の切り込み部10aを保護層9上に規定することが可能である。
このような第2の切り込み部10aは、例えば、好適に調整されたレーザビームにより形成可能であり、それによって、保護層9が切断されると、それがアルミニウムのバリア層によって反映される。
保護層9上に規定された第2の切り込み部10aは、第1のシート2の内側面に得られる第1の切り込み部5aに対応して配置されるのが好ましい。第2の切り込み部10aは、例えば、第1の切り込み部5a上に重ねることが可能である。
このような場合、保護層9は、そのように規定された第2の切り込み部10aに対応する以外に、第1のシート2の背面における伸びおよび破断負荷の値を減少させる。したがって、第1のシート2の外側面に沿って不連続性が規定され、結果として、第2の切り込み部10aに沿ってエネルギーが集中し、第1のシート自体の曲げ角度に対してバリア層7がより早く破断するようになる。この場合、保護層9の存在により、個々に考慮される保護層の脆弱性/延性に拘わらず、第1のシート2の全体としての脆弱性が増大する。
他の実施形態では、第2の切り込み部10aは、第1の切り込み部5aに対応してそれ自体を中断するように規定することが可能である。
第2の切り込み部10aは、様々な形状を取ることが可能であり、例えば、連続タイプであるか、あるいは、パック1の曲げ軸に沿って互いに連続して配置された複数の別々の部分10を含んでいてもよい。特に、部分10は開放可能であり、例えば、直線、曲線タイプ等の部分であり、あるいは、例えば(図9に示すように)小さい、実質的に円形の孔等、閉じた輪郭を規定するように形成されていてもよい。
図8に示すさらに他の実施形態では、パック1が、第2の切り込み部10aが規定されている同一層上に規定された少なくとも2つの追加的切り込み部10bを有していてもよい。2つの追加的切り込み部10bは、第2の切り込み部10aに対して横断方向であり、さらに第2の切り込み部自体の両側に配置されている。第2の切り込み部10aは直線状であるのが好ましいが、他の実施形態を除外するものではない。そこでは、曲線タイプまたは破線タイプであり、一方、追加的な切り込み部10bは、直線タイプか、あるいは閉じられた境界を定めるような形状となり得る。追加的な切り込み部10bが閉じられた境界を定めるような形状を有する場合、形成がより困難である。
追加的な切り込み部10bは、第1の切り込み部5aの先端部から離れているか、またはそれらと接してもよい。
第2の切り込み部10aおよび追加的な切り込み部10bの存在により、バリア層7の機械的特徴に近い機械的特徴を有する材料で保護層9を形成することが可能であり、同時に、製品が流れ出す部分の延在を確実に限定することも可能である。
第3および第4の実施形態の両方において、パック1は、第1の切り込み部5aと、必要な場合は、層8および9を形成する材料のタイプに依存して、追加的な切り込み部5bとを備える。特に、追加的な切り込み部5bは全ての場合に厳密に必要なわけではない。ここでは、層8および/または9が、層6および7よりも高い破断伸びを有する材料から形成され、そのため、第1の切り込み部5aに対応してのみ破断する傾向にあり、それによって支持層6およびバリア層7のための支持部として作用し、製品出口部分の制御機能を担う。
好ましくは、さらに、保護層9は、図10において参照符号11で示され、保護層自体の中央面に対して両側に対応し、さらに、一方の中央面に対して横断方向の別の中央面に対応して規定された1対のパンチ穴を有する。より詳細には、パンチ穴11は、第1のシート2の縦中央面の両側に、第1のシート自体の横方向中央面に対応して配置される。
好適には、パンチ穴11は、同一面上の両側に第2の切り込み部10aに近接して規定される。
パンチ穴11の機能は、室4に収納されている製品がその中央領域に集中しないようにすることであり、それによって、第1の切り込み部5aに沿ってパック1をより曲げ易くする。
厚さを選択する方法および各層の材料は、実験に基づくものである。すなわち、パック1の正しい動作をチェックすることを狙いとする一連の試験の実施によるものと考えられる。
特に、第1のシート2に用いる層の数が規定され、さらにこのような層の各々に関連する材料が一旦規定されると、得られたパック1は曲げられ、その正しい開口がチェックされる。
第1のシート2が正しく開口しない場合、特にバリア層7が破断しない場合、以下の方法で介在可能である。
第1の選択肢は、支持層6の厚さを変化させ、選択した材料および選択した層の数を変えることなく、バリア層7上に、より大きい伸び(および、より大きい張力)を加えるように、支持層6の厚さを増加させることである。
第2の選択肢は、まだ製造していないのであれば、バリア層7の下方に配置されている層の厚さを増加させるように、密封層8(好適にはカットされている)を導入することである。
第3の選択肢は、まだ製造していないのであれば、第1の切り込み部5aに沿ってバリア層7をより破断し易くするために、第1のシート2の外側面上で不連続性を生成するよう、保護層9(および関連の第2の切り込み部10aならびに、必要な場合には、対応する追加的な切り込み部10b)を導入することである。
第4の選択肢は、例えば、バリア層7用に、破断伸びがより低い材料を選択することにより、使用する材料を変更することである。
代わりに、第1のシート2が正しく開口する場合、使用する各種層の厚さを最適化するために、他の実験室試験を実行可能である。
このような場合、例えば、支持層6の厚さが減少可能であり、このようにバリア層7が第1のシート2の曲げに続いて破断し続けるかどうかを判別するためにチェック可能である。
同様に、他の層の厚さもまた減少可能であり、製造に、より費用のかかるものから始め、パック1内に収納されている製品が汚れないような安全状態に常に維持する。
本発明の動作は以下の通りである。
パック1自体の内部からその縦方向の先端部を共に接近させるように(すなわち、第1のシート2がこのように曲がったパックの背面となるように)行われるパックの曲げに続いて、第1のシート2の内側面が第1の切り込み部5aに対応して曲がる。このような曲げの効果により、第1のシート2上に作用する機械的応力は、実施形態に応じて、バリア層7または保護層9から構成可能であるその外側面に対応して、最大強度に到達する。
上述のように、バリア層7は、より大きい伸び、およびより高い強度が生じるのに対応する(中立軸の曲率半径がこの領域ではより小さい)限り、第1の切り込み部5aに対応して破断する。したがって、バリア層7の破断に続いて、運送部は支持層6、バリア層7、および上記第2および第4の実施形態の場合には、密封層8を横断する液体によって規定される。
既に上述のように、パック1の縦軸に対して横断方向である第1の切り込み部5aに加えて第1のシート2の構成に応じて、追加的な切り込み部5bも規定することが可能である。第1の切り込み部5aの構造は、一般に、最も脆弱な層である支持層6およびバリア層7の破断がその全幅に沿って延在しないことを確実にする必要性があるかどうかによって変化する。
(上記第3および第4の実施形態のように)第1のシート2の外側面が保護層9から構成される場合、第1の切り込み部5aに対応して余分に破断し、それによって、室4が外部と通じる。
上記発明が、提案した目的をいかにして達成するかを実際に確認し、特に、同時に本発明の主題を形成するパックが容易で安全に開口することと、そこに収納されている製品の偶発的な漏れ出しを密封することを確実にすることができるという事実が実際に確認された。
特に、バリア層の革新的レイアウトは、そのプレ切り込みの回避を可能にし、このような層が第1のシートの背面となり、またはそれに近接して配置されるので、より大きい伸び、およびより高い機械的応力を受ける限り、パック密封を確実にし、さらに同時に破断を確実にすることができる。
さらに、第1のシートを形成する層の具体的にクレームされる配置は、既知のタイプのパックと比較して、層自体の厚さをかなり減少させることが可能であり、それによって、製造コストが大幅に削減されることになり、それによって最終製品のコストがさらに削減される。
Claims (19)
- 破断開口部を有する単回投与密封パック(1)であって、
半硬質プラスチック材料の第1のシート(2)と、
前記第1のシート(2)に接合され、少なくとも1回分の投与量の製品を収納するための密封収納室(4)を規定する可撓性プラスチック材料の第2のシート(3)と、を備え、
前記第1のシート(2)は、少なくとも支持層(6)と、少なくともバリア層(7)とを備え、その各々は、それ自体の厚さを有し、
前記バリア層(7)は、前記支持層(6)に対して前記室(4)の外側を向いて配置されており、
前記単回投与パックは、少なくとも前記第1のシート(2)の内側面上に規定され、前記製品が出て来られるような開口部の形成を決定するように、前記第1のシート自体の破断をガイドする第1の切り込み部(5a)を備えており、
前記第1の切り込み部(5a)は、前記パックの曲げ軸を規定する個々の直線状部分を含んでおり、
前記バリア層(7)は、等方性の層であり、有孔タイプの層ではなく、前記パック自体の曲げに続いて、前記支持層(6)の厚さのみによって加えることが可能な最大伸びよりも低い破断伸びを有することを特徴とする単回投与密封パック(1)。 - 前記バリア層(7)の前記破断伸びは、前記支持層(6)の厚さの2倍よりも小さい請求項1に記載のパック(1)。
- 前記支持層(6)は、脆弱タイプの層である請求項1または2に記載のパック(1)。
- 前記支持層(6)は、150μmから500μmまでの範囲の厚さを有する請求項1ないし3のいずれかに記載のパック(1)。
- 前記バリア層(7)は、5μmから15μmまでの範囲の厚さを有する請求項1ないし4のいずれかに記載のパック(1)。
- 前記バリア層(7)の引張強さ(σR)は、前記支持層(6)の厚さにより加えることが可能な最大張力よりも小さい請求項1ないし5のいずれかに記載のパック(1)。
- 前記第1のシート(2)は、前記支持層(6)に結合され、前記支持層自体に対して前記室(4)の内側を向いている少なくとも密封層(8)を備える請求項1ないし6のいずれかに記載のパック(1)。
- 前記密封層(8)は、前記支持層(6)よりも高い破断伸びを有する材料から形成されている請求項7に記載のパック(1)。
- 前記密封層(8)は、10μmから70μmまでの範囲の厚さを有する請求項7または8に記載のパック(1)。
- 前記第1の切り込み部(5a)は、前記支持層(6)を含み、前記バリア層(7)にまで切り込まれていない請求項1ないし9のいずれかに記載のパック(1)。
- 前記第1の切り込み部(5a)は、前記密封層(8)も含む請求項10に記載のパック(1)。
- 前記第1のシート(2)は、前記バリア層(7)に結合され、外側を向いている少なくとも保護層(9)を備える請求項1ないし11のいずれかに記載のパック(1)。
- 前記保護層(9)は、少なくとも前記支持層(6)および前記バリア層(7)の厚さにより加えることが可能な最大の伸びよりも低い破断伸びを有する請求項12に記載のパック(1)。
- 前記第1のシート(2)は、前記第1のシート自体の外側面および内側面をそれぞれ規定する前記保護層(9)および前記密封層(8)を備える請求項1ないし13のいずれかに記載のパック(1)。
- 前記保護層(9)上に規定された少なくとも第2の切り込み部(10a)を備える請求項12ないし14のいずれかに記載のパック(1)。
- 前記第1および第2の切り込み部(5a、10a)の少なくとも1つは、前記第1のシート(2)の縦軸に対して横断方向に延在する請求項1ないし15のいずれかに記載のパック(1)。
- 前記第1および第2の切り込み部(5a、10a)の少なくとも1つの先端部に対応して規定された少なくとも1対の追加的な切り込み部(5b、10b)を備え、
前記追加的な切り込み部は、前記第1および第2の切り込み部自体、または第1または第2の切り込み部自体の延在部に対して横断方向に配置されている請求項16に記載のパック(1)。 - 前記第2の切り込み部(10a)は、前記第1の切り込み部(5a)上に実質的に重なっている請求項1ないし17のいずれかに記載のパック(1)。
- 前記第1のシート(2)は、その縦中央面の両側であって、前記保護層(9)上に規定された少なくとも1対のパンチ穴(11)を備える請求項1ないし18のいずれかに記載のパック(1)。
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