JP2016041250A - 多層材料及び容器並びにその作製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多層材料及び少なくとも１つの多層材料から形成された容器（飲料カプセルのような）を提供する。飲料容器を作る方法もまた提供する。
【解決手段】多層材料ＭＭは、一もしくは複数の望まない要素が通過するのを防止するのに適した材料から形成されたバリア層Ｂと、別の表面にシールを形成するのに適した材料から形成された密封層Ｓとを備える。多層材料又は容器１００は、また、密封層用の材料の少なくとも一部を受け入れるのに適した複数の経路を有する材料から形成されたガスケット層１２０あるいはガスケット片も備える。
【選択図】図１１

Description

記述された実施形態は、多層材料及び容器、並びにその作製方法に関し、特に、従来の多層材料及び容器を超える改善されたバリア特性、生産効率あるいは他の利点を有する、多層材料及び容器、並びにそれの作製方法に関する。

以下の背景技術の記述は、以下に記述するものがすべて従来技術あるいはありふれた一般知識として引用可能であるということを承認するものではない。以下に列記した文書は、それらを参照するこの言及によってそれらの全てがここに組み込まれる。

食物あるいは環境に敏感な他の製品用の容器は、しばしば、光、酸素、及び湿度のような一もしくは複数の環境要因に対抗するバリアを提供する一もしくは複数のバリア層を含む多層材料から作製される。酸素に敏感な製品は、例えば酸素バリア層を有するパッケージング内に含まれていてもよい。容器内の空気は排出され、及び／又は容器を密閉する前に窒素のような不活性ガスと置換されてもよい。このことは、品質保持可能期限が延長されたパッケージ化された製品を提供する。一般的に、容器に関するバリア保護がより良い程、品質保持可能期限はより長い。

バリア保護に関してそのような容器の短所は、食品あるいは他の腐敗しやすい製品を容器内に収容するために一もしくは複数の多層材料をともに密閉するのに使用される密封である。

例えばコーヒー豆では、コーヒー豆を収容するための同封の空間を形成するため、端の閉じ目に沿って折り畳まれ密封される多層材料シートから作られたバッグあるいは小袋に収容されるかもしれない。多層材料シートは、一般的に、ポリオレフィンあるいはポリエステルのような透明な保護材料（外側ベース層）の外側層、金属化されたポリエステルあるいはエチレン・ビニルアルコール（ＥＶＯＨ）のアルミ箔のようなバリア材料（バリア層）である別の中間層に、インクを塗布したようなグラフィックス材料（グラフィックス層）の中間層、及びポリエチレン（ＰＥ）あるいはポリプロピレン（ＰＰ）のような密封材料（密封層）の内側層から形成される。バリア層は、特に酸素の通過を制限するためのバリアとして作用する。

そのような容器における端の閉じ目は、一般的に、そのシートの一端部の密封層をそのシートの別の端部の密封層にヒートシーリング（溶着としても知られている）によって形成される。このヒートシーリングは、密封、接合、あるいは溶着を形成するために、それぞれの層もしくは表面の一もしくは両方を十分な溶融温度へ加熱するため、加熱されたワークピースを使用する直接接触あるいは超音波を使用する間接接触によるような、様々な技術によって達成されるかもしれない。

そのような容器の端の閉じ目は、一般的には密封材料の二重層を備える。ＰＥ及びＰＰのような密封材料は、アルミ箔、金属化されたポリエステルあるいはＥＶＯＨのようなバリア材料のバリア特性と比較して劣ったバリア特性を有する。結合した密封層は、閉じ目に沿って酸素にさらされ、よってバリア保護の点では短所になる。

別の例は、多層材料から形成され、コーヒーの粉、茶葉、あるいは他の所望の原料の所望量を収容する一つの飲料カプセルである。このようなカプセルは、一般的には、所望の原料を収容するカップ形状本体と、この本体の縁にヒートシールされるカバーとを備える。このようなカプセルは、さらに、カバーと本体との間の密封と干渉しないように本体の内側接面に一般的に付着されたフィルターを含んでもよい。

従来の飲料カプセル用の密封された端部が図１（先行技術）に示されている。そのようなカプセルの本体Ｂｄ用の多層材料ＭＭは、一般的に、ポリスチレン（ＰＳ）の外側ベース層Ｏ、ＥＶＯＨのバリア層Ｂ、及びＰＥあるいはＰＰの密封層Ｓから形成される。ＥＶＯＨのバリア層Ｂは、特に、酸素の通過を制限するためのバリアとして働く。そのようなカプセルのカバーＣ用の多層材料ＭＭは、一般的に、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）の外側ベース層Ｏ、アルミ箔のバリア層Ｂにインクを塗布したグラフィックス層Ｇ、及びＰＥあるいはＰＰの密封層Ｓから形成される。アルミ箔のバリア層Ｂは、特に、酸素の通過を制限するためのバリアとして働く。

カバーＣの密封層Ｓは、典型的に、密封を形成するために本体Ｂｄの縁にて密封層Ｓにヒートシールされる。ＰＥあるいはＰＰのような材料で形成された合成シールは、縁の幅にわたり、ＰＥＴのような材料で形成されたバリア層Ｂによって矢印Ｙ方向において横断して提供されるバリア性に比べて、矢印Ｘ方向におけるシール面に沿った酸素のような望まない要素に対して劣ったバリア性を提供する。

そのような一つの飲料カプセルの本体の内側接面へフィルターを付着することは、熱成形による本体材料の伸びのため弱体化する側壁への付着に関連する課題とともに生産非能率を含むさらなる不利益を提起する。

上述の課題に取り組む、あるいは従来の多層バリア材料及び容器を超える利点を提供するような材料で形成された多層バリア材料及び容器に関する必要性が存在する。

要約
一つの態様において、この発明は、以下のものを備えた多層材料を提供する。即ち、
ａ） 一もしくは複数の望まない要素が通過するのを防止するのに適した材料で形成されたバリア層；
ｂ） 密封の形成に適した材料で形成された密封層；及び
ｃ） 密封層用の材料の少なくとも一部を受け入れるのに適した複数の経路（channels）を有する材料で形成されたガスケット層、
を備え、ここで上記バリア層及び上記ガスケット層は、上記密封層よりも高い溶融温度を有する。

別の態様では、この発明は以下のものを備えた容器を提供する。即ち、
ａ）下記ｉ），ｉｉ）を有する少なくとも一つの多層材料；
ｉ）一もしくは複数の望まない要素が通過するのを防止するのに適した材料で形成されたバリア層、
ｉｉ）密封の形成に適した材料で形成された密封層、
ｂ）密封層用の材料の少なくとも一部を受け入れるのに適した複数の経路を有する材料で形成された少なくとも一つのガスケット片；
を備え、ここで上記バリア層及び上記ガスケット片は、上記密封層よりも高い溶融温度を有し、及び容器は、少なくとも一つのガスケット片が密封された端内に配置された状態で密封された端を形成する密封層を有する少なくとも一つ多層材料から形成されている。

別の態様では、この発明は、飲料準備機で使用される飲料カプセルを提供する。この飲料カプセルは、
内部空間を形成するため端壁から開口まで延在する側壁を有する本体と；ここで上記開口はフランジで囲まれている、
開口との間に内容物チャンバを形成するために本体に配置されるフィルターと；
所望の飲料を準備するための内容物チャンバに配置される一もしくは複数の原料と；
上記開口を覆うカバーと；
を備え、上記フィルターは、上記フランジと上記カバーとの間に配置されたガスケット部を含み、このガスケット部は、フランジとカバーとの間のガスケット部を密封するのに適した密封材料を収容する複数の経路を有する。

別の態様では、この発明は、飲料準備機で使用するための飲料カプセルを作る方法を提供する。この方法は、
成形可能なフィルターのガスケット部を本体のフランジへヒートシーリングすること；ここで本体は、内部空間を形成するために端壁から開口まで延在する側壁を有し、開口はフランジに囲まれている、
上記開口と上記フィルターとの間に内容物チャンバを形成するため、内部空間内に所望形状にフィルターを成形すること；
上記内容物チャンバを所望量の原料で満たすこと；及び
上記開口を覆うガスケット部へカバーをヒートシーリングすること；
を備え、ここで上記本体及び上記カバーの各々は、（ｉ）一もしくは複数の望まない要素が通過するのを防止するのに適した材料で形成されたバリア層と、（ｉｉ）別の表面への密封に適した材料で形成された密封層とを有する多層材料を備え、
上記ガスケット部は、本体及びカバー用の密封材料の少なくとも一部を受け入れるための複数の経路を有し、このガスケット部は、本体及びカバーの密封層よりも高い溶融温度を有する。

別の態様では、この発明は、飲料準備機で使用する飲料カプセルを作る方法を提供する。この方法は、
フィルターのガスケット部を本体のフランジへ固定すること；ここで上記本体は、内部空間を形成するため端壁から開口まで延在する側壁を有し、上記開口は上記フランジによって囲まれ、上記フィルターは、開口とフィルターとの間に内容物チャンバを形成するため内部空間内に配置されたフィルター部分を有する、
上記内容物チャンバを所望量の原料で満たすこと；及び
開口を覆うガスケット部へカバーをヒートシーリングすること；
を備え、ここで、上記本体及び上記カバーの少なくとも一つは、（ｉ）一もしくは複数の望まない要素が通過するのを防止するのに適した材料で形成されたバリア層と、（ｉｉ）別の表面への密封に適した材料で形成された密封層とを有する多層材料を備え、
上記ガスケット部は、本体及びカバーの少なくとも一つに関する密封材料の少なくとも一部を受け入れるための複数の経路を有し、このガスケット部は、本体及びカバーの密封層よりも高い溶融温度を有する。

他の態様及びここに開示された教示の特徴は、明細書における以下の具体例の記述を検討することで当業者に明らかになるであろう。

図１（先行技術）は、従来の飲料カプセルの端の閉じ目の概略の断面図である。 図２は、本発明の一つの実施形態による多層材料の拡大した概略の斜視図である。 図３は、ライン３−３に沿って見られるような図２の多層材料の概略の断面図である。 図４は、本発明の別の実施形態による多層材料の概略の断面図である。 図５は、本発明の別の実施形態による多層材料の概略の断面図である。 図６は、本発明の別の実施形態による多層材料の概略の断面図である。 図７は、本発明の一つの実施形態による容器を形成するために折り重ねられる多層材料の斜視図である。 図８は、図７に示されるような多層材料で形成された容器に関する閉じ目の断面図である。 図９は、本発明の別の実施形態による、ガスケット片とともに容器を形成するために折り重ねられる多層材料の分解斜視図である。 図１０は、図９に示すような多層材料及びガスケット片で形成された容器に関する閉じ目の断面図である。 図１１は、本発明の別の実施形態による容器の分解断面図である。 図１２は、本発明の別の実施形態による容器の分解断面図である。

ここに含まれる図面は、この明細書の記述、方法、及び装置の種々の例を説明するためのものであり、任意の方法で教示されるものの範囲を制限するようには意図されない。図示の単純性及び明瞭さのため、適切であると考えられた場合、対応するあるいは類似の構成部分を示すために各図において参照符号は繰り返して使用されるかもしれない。

特許請求された発明の例を提供するために、種々の装置あるいは方法が以下に述べられるだろう。特許請求された発明は、以下に記述する任意の装置あるいは方法の全ての特徴を有する装置あるいは方法に、もしくは以下に記述する複数のあるいは全ての装置に共通する特徴に限定されない。特許請求された発明は、以下に記述した装置構成あるいは方法ステップの組み合わせあるいは部分的組み合わせに属するかもしれない。以下に述べた装置あるいは方法が、特許請求された発明の例ではないことはありえる。出願人、発明者、及び／又は所有者は、この書類で特許請求していない以下に記述の装置あるいは方法にて述べられた任意の発明における、及びこの書類におけるその開示により公共へ提供せず、放棄せず、献呈しない発明における、全ての権利を留保する。

本発明による多層材料は、各図において全体として２０で示されている。多層材料は、バリア層２２及び密封層２４を備える。多層材料は、さらにガスケット層２６を含んでもよく、あるいは、後述するように多層材料が容器５０に形成されるとき、これは別のエレメントとして設けられてもよい。多層材料は、また、グラフィックス層２８、外側ベース層３０、及びサポート層Ｓｕ（例えば図１１及び図１２に示されるように）のように当該技術において知られるような、一もしくは複数の他の所望の層を含んでもよい。

当該技術において知られるように、バリア層２２は、酸素、光あるいは湿気のような一もしくは複数の望まない要素が多層材料２０を通過するのを防止するバリア保護を設けるのに適した、特に、矢印Ｙで示すようなバリア層２２の面を横方向に通る望まない要素の透過を防止するのに適した材料で形成される。バリア材料は、バリア特性を提供することが知られた材料は勿論、金属箔のような金属及び金属化されたポリエステル、エチレン・ビニルアルコール（ＥＶＯＨ）のような重合体あるいは共重合体を含んでもよい。

密封、接合あるいは溶着を形成するため十分な溶融温度までそれぞれの層もしくは表面の一つもしくは両方を加熱するために、加熱されたワークピースを使用する直接接触あるいは超音波を使用する間接接触によるような種々の技術の一つを用いた例えばヒートシール（あるいは溶着）によって別の面と密封を形成するのに適した材料で、密封層２４は形成される。後述するように容器を形成するために、多層材料２０は、自身にあるいは別の多層材料のような別の材料に折り重ねられかつ密封されてもよい。密封層２４の材料は、また、容器の内容物に悪影響を及ぼすことなく容器の内容物にさらされるのが好ましい。例えば、容器の内容物が食物製品である場合、密封層２４は好ましくは承認された食品等級材料で形成される。密封材料は、ポリエチレン（ＰＥ）あるいはポリプロピレン（ＰＰ）、もしくはシール特性を有する他の材料を含んでもよい。

ガスケット層２６は、少なくとも部分的に延在し、好ましくはガスケット層２６を完全に通り延在する複数の経路３４を有する材料で形成される。経路３４は、密封層２４の材料の少なくとも一部を受け入れるのに適し、また好ましくは、溶融温度に加熱されたときに密封層２４の材料がガスケット層の一方側から他方側まで経路３４を通り流れるのを可能にするのに適している。ガスケット層２６は、好ましくは、密封層２４の材料のバリア特性と比べて優れたバリア特性を有する材料で形成される。

ガスケット層２６は、またもしくは択一的に、多層材料２０にあるいは多層材料２０から作られた容器に、生産効率、改善された強度、耐引き裂き性、及び／又はライナーもしくはフィルター特性のような他の利点を提供するのに適していてもよい。

ガスケット材料は、経路３４を有するシート又は織物を形成するため束ねられ（bound）あるいは組み合わされ（interlocked）てもよい、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロンあるいは金属繊維のような複数の繊維（多成分繊維を含んでもよい）で形成されてもよい。一方ガスケット材は、繊維が互いに束ねられあるいは組み合わされることなく堆積されガスケット層を形成した複数の繊維のような非連続性の材料で形成されてもよい。ガスケット材料は、また、穴が開けられ複数の経路３４を形成する、ＰＥＴ、ナイロン、重合体あるいは金属シートのようなシートで形成されてもよい。

ガスケット層は、一部分を占め、また好ましくは、一もしくは複数の多層材料２０で形成された容器に関して密封層２４間で形成された密封の厚さのかなりの部分を占める。経路３４は、経路３４内に配置するようになる密封層２４の材料の少なくとも一部を有する一もしくは複数の密封層２４の材料内にガスケット層２６が一部あるいは完全に埋め込まれるのを可能にする。

本発明により優れたバリア特性を有する埋め込まれたガスケット層２６を有する一もしくは多層材料２０の密封層２４間で形成された結果としての密封は、従来の多層材料ＭＭに関する密封と比較して、矢印Ｘの方向における密封面に沿ったバリア特性を改善した。

例えば、従来の多層材料ＭＭの密封層Ｓは、厚さＴ及び浸透性Ｐを有する材料で形成されたかもしれない。したがって、２つの従来の多層材料ＭＭの同一の密封層Ｓ間で形成された密封の浸透性はＰである。本発明による多層材料２０は、厚さＴ及び浸透性Ｐを有する材料で形成された密封層２４、及び厚さＴ及びＰ／２の浸透性を有する材料で形成されたガスケット層２６を有するかもしれない。ガスケット層２６が、ガスケット層２６に形成された経路３４内に密封層２４の材料の半分が配置された状態で密封層２４内に完全に埋め込まれた場合、同一の多層材料２０間で形成された密封の浸透性は、３Ｐ／４である。密封の厚さによる密封層２４に対するガスケット層２６の比が大きいほど、密封に関するバリア特性はより良い。この例における浸透性Ｐは正確な量ではなく代表物であることを意図している点に注意してほしい。この例のポイントは、図１（先行技術）に示されるような従来の多層材料ＭＭと比較して、優れたバリア特性が、本発明による優れたバリア特性を有するガスケット層２６を有する多層材料２０を使用して提供されることを示すことである。

多層材料２０に関して必要かもしれない他の層に戻り言及すると、グラフィックス層２８では、多層材料２０で形成される容器に要求されるようなグラフィックスあるいは一もしくは複数の背景色を表示するのに適したインクあるいは他の適切な材料で形成される。外側ベース層３０は、グラフィックスまたは背景色が目に見えることを可能にしながら、
グラフィックス層２８をカバーし保護するのに適した透明材料から好ましくは形成される。外側ベース材料は、ポリオレフィンあるいはポリエステル又は当該技術にて知られているような他の材料で形成されてもよい。サポート層３２は、成形可能な金属あるいは高分子材料のような所望形状に形成可能な材料で好ましくは形成される。

ガスケット層２６及びバリア層２２（及びグラフィックス層２８、外側保護層３０及びサポート層Ｓｕのような適用可能なところの他の層）は、多層材料２０が密封を形成するために密封層２４の溶融温度あるいはそれを超える温度に加熱されたとき、それぞれの層の特性が不利を来さないために、密封層２４の溶融温度よりも十分に高い溶融温度を有する材料の少なくとも一部で形成される。例えばガスケット層２６は、経路３４を形成する複合繊維で形成されてもよい。複合繊維は、密封層２４の溶融温度よりも高い溶融温度を有する部分、及び密封層２４の溶融温度より低いか同じの溶融温度を有する部分を含んでもよい。その結果、多層材料２０が密封層２４の溶融温度にあるいはそれを超えて加熱されたとき、ガスケット層２６を形成する複合繊維部分は溶融するかもしれず、一方、複合繊維の残り部分は経路３４を形成し続けるように影響されないままかもしれない。

図２及び図３を参照して、本発明の一つの実施形態による多層材料２０ａが示されている。多層材料２０ａは、すべて上述したように、グラフィックス層２８及び外側ベースはもちろん、バリア層２２、密封層２４、及びガスケット層２６を含んでいる。ガスケット層２６は、密封層２４内に完全に埋め込まれる。多層材料２０ａが、同じ多層材料２０ａの部分上に折り重ねられる密封層２４のように別の表面に密封される場合、密封層２４は、その溶融温度（あるいはその溶融温度よりも高い温度で、他の層の溶融温度未満の温度）まで加熱され、及び、接触面と密封を形成可能にするために、所望のドウェル時間、所望の圧力で接触面に押圧される（図８に示されるように）。

この及び後述する他の実施形態に関して、所望の密封を形成するための所望の溶融温度、圧力、及びドウェル時間は、製作条件及び製作機器の選択はもちろん、材料の種類及び厚さに相互依存及び依存することが認識されるだろう。例えば、密封層２４がＬＤＰＥの場合、所望の溶融温度は１２０℃から２２０℃（他の層に関する溶融温度よりも低い限り）の範囲であってもよく、所望の圧力は２０ｐｓｉから１００ｐｓｉの範囲であってもよく、所望のドウェル時間は０．２ミリ秒から３秒の範囲であってもよい。

図４を参照して、多層材料の別の実施形態における拡大した概略断面図が全体として２０ｂで示されている。多層材料２０ｂは、すべて上述したような、グラフィックス層２８及び外側ベース層３０はもちろん、バリア層２２、密封層２４、及びガスケット層２６を含んでいる。多層材料２０ｂは、さらに、バリア層２２とガスケット層２６との間に配置され２つの層をともに接合するボンディング層３８を含んでいる。ボンディング層３８は、密封層２４と同じ材料で形成されてもよく、あるいはガスケット層２６をバリア層２２へ接合するのに適切な異なる材料で形成されてもよい。多層材料２０ｂが、同じ多層材料２０ｂの折り重ねられた部分の密封層２４のように、別の面に密封される場合、密封層２４は、その溶融温度（あるいはその溶融温度よりも高く他の層の溶融温度未満である温度）に加熱され、及び、隣接面と密封を形成するため十分に密封材料を維持しながらガスケット層２６の経路３４へ少なくとも部分的に好ましくは完全に流れることができるように、所望のドウェル時間、所望の圧力下で隣接面に押圧される。密封するために隣接面へ残る十分な材料を有しながら経路３４に流れ込む十分な材料を有するために、密封層２４の十分な厚さが必要であることが認識されるだろう。ボンディング層３８もまた密封層２４と同じ材料で形成される場合、経路３４は、ボンディング層３８からの材料で部分的に満たされてもよく、密封層２４に関する厚さは少なくてよい。

図５を参照して、多層材料の別の実施形態における拡大した概略の断面（必ずしも縮尺通りではない）が全体として２０ｃで示されている。多層材料２０ｃは、すべて上述したような、グラフィックス層２８及び外側ベース層３０はもちろん、バリア層２２、密封層２４、及びガスケット層２６を含んでいる。しかしながらこの実施形態では、密封層２４はバリア層２２に接触して配置され、よってガスケット層２６は密封層２４に接して配置され外表面を形成する（それはこのような多層材料２０ｃから形成される容器の内側面を形成するのに適している）。この実施形態では、ガスケット層２６は、密封層２４の材料の一部が経路３４内に受け入れられた状態で密封層２４内に部分的に埋め込まれるのが好ましい。同じ多層材料２０ｃの折り重ねられた部分のガスケット層２６のように、多層材料２０ｃが別の表面へ密封される場合、密封層２４は、その溶融温度（あるいはその溶融温度よりも高く他の層の溶融温度未満である温度）に加熱され、及び、隣接面と密封を形成するためガスケット層２６の経路３４を通り流れることができるために、所望のドウェル時間、所望の圧力下で隣接面に対して押圧される。あるいはまた多層材料２０ｃは、外表面に密封層を有する従来の多層材料のように、密封層を有する別の材料に密封されてもよい。ここでは、両方の材料の密封層は、それらの溶融温度（あるいはその溶融温度よりも高く他の層の溶融温度未満である温度）に加熱され、及び、密封を形成するためガスケット層２６の経路３４を通り流れることができるために、所望のドウェル時間、所望の圧力下で隣接面に対して押圧される。密封のために同じ多層材料２０ｃで形成された別の面まで経路３４を通り完全に流れるように十分な材料を有するために、十分な厚さの密封層２４が必要であることが認識されるだろう。その外表面に密封層を有する別の材料へ密封する場合には、少ない厚みの密封層２４が要求される。

図６を参照して、多層材料の別の実施形態における拡大した概略の断面（必ずしも縮尺通りではない）が全体として２０ｄで示されている。多層材料２０ｄは、すべて上述したような、グラフィックス層２８及び外側ベース層３０はもちろん、バリア層２２、密封層２４、及びガスケット層２６を含んでいる。この実施形態では、密封層２４は、再びバリア層２２に接触して配置され、また、ガスケット層２６は再び密封層２４に接して配置され外表面を形成する（それはこのような多層材料から形成される容器の内側面を形成するのに適している）。しかしながらこの実施形態では、ガスケット層２６は密封層２４に接して配置されるが、所望の指定密封ポイント４０以外では密封層２４に固定されない。例えば、多層材料２０ｄが形成され、次に所望の容器あるいは所望の容器の部分を形成するように構成されたブランクへカットされてもよい。そのようなブランクの所望の密封ポイント４０（そのような多層材料２０ｄから形成された容器の端の密封を後に形成するように意図された周端部分のような）は、ガスケット層２６が密封層２４に固定され、好ましくは少なくとも部分的に密封層２４内に埋め込まれるために、加熱され密封されてもよい。この密封操作は、ブランクをカットする操作と好ましくは共に行なわれる。多層材料２０ｄの結果としてのブランクは、所望の密封ポイント４０でのみ多層材料２０ｄの残余部に固定されるガスケット層を有するだろう。同じ多層材料２０ｄの折り重ねられた部分のガスケット層２６のように、多層材料２０ｄが別の表面へ密封される場合、密封層２４は、その溶融温度（あるいはその溶融温度よりも高く他の層の溶融温度未満である温度）に加熱され、及び、隣接面と密封を形成するためガスケット層２６の経路３４を通り流れることができるために、所望のドウェル時間、所望の圧力下で隣接面に対して押圧される。あるいはまた多層材料２０ｄは、外表面に密封層を有する従来の多層材料のように、密封層を有する別の材料に密封されてもよい。ここでは、両方の材料の密封層は、それらの溶融温度（あるいはその溶融温度よりも高く他の層の溶融温度未満である温度）に加熱され、及び、密封を形成するためガスケット層の経路３４を通り流れることができるために、所望のドウェル時間、所望の圧力下で隣接面に対して押圧される。密封のために同じ多層材料２０ｃで形成された別の面まで経路３４を通り完全に流れるように十分な材料を有するために、十分な厚さの密封層２４が必要であることが認識されるだろう。その外表面に密封層を有する別の材料へ密封する場合には、少ない厚みの密封層２４が要求される。

図７を参照して、本発明の一つの実施形態による容器の分解斜視図が５０ａで示されている。容器５０ａは、本発明による多層材料２０、この例では多層材料２０ａから作製されたバッグの形態をしている。容器は、密封されたカバーを有するカップ型容器のような他の形態を有してもよい。多層材料２０が所望形状に形成され、所望の内容物を収納する内部空間を形成するため、ヒートシーリングあるいは他の知られているシール処理によって重複隣接面は密封される。容器５０ａ内の空気は、容器５０ａ内に内容物を密封する前に排気され、及び／又は窒素のような不活性ガスで置換されてもよい。

図８を参照して、容器５０ａに関する密封された端部の拡大された概略断面図（これは必ずしも縮尺通りではない）が示されている。密封層２４からの材料は、ガスケット層２６に形成された経路３４内に配置される。ガスケット層２６は、望まない要素に対する改善されたバリア保護を設けるために、及び特に矢印Ｘで示すようなガスケット層２６の平面に沿った望まない要素の浸透を防止するために、バリア層２２と密封層２４との間の密封された端部における空間を実質的に満たす。

図９を参照して、本発明の別の実施形態による容器の分解斜視図が５０ｂで示されている。容器５０ｂは、隣接面をともに密封する密封層Ｓを有する従来の多層材料ＭＭから作製されてもよいバッグの形態をしている。容器は、密封されたカバーを有するカップ型容器のような他の形態を有してもよい。容器５０ｂは、さらに、シーリングの前に多層材料ＭＭの重なり面間に配置されるように大きさを決めたガスケット片５２を含む。ガスケット片５４は、示されるように細長い片であってもよいが、密封される容器５０ｂの部分の特定形状あるいは形態に適した、例えばリング形状のような他の形状を有してもよい。それぞれのガスケット片５２は、上述したガスケット層２６の材料に類似して、密封層Ｓの材料の少なくとも一部を受け入れるのに適した経路５４を有する材料で形成される。ガスケット片５２は、望まない要素に対するバリア保護を設けるのに適し、特に矢印Ｘで示すようなガスケット片５２の平面に沿った望まない要素の浸透を防止するのに適する。

図１０を参照して、容器５０ｂに関する密封した端部の拡大された概略の横断面図（必ずしも縮尺通りではない）が示されている。示されるように、隣接する密封層Ｓのそれぞれからの材料は、密封した端部を形成するためガスケット片５２の経路５４内に受け入れられる。ガスケット片５２は、望まない要素に対する改善されたバリア保護を設けるために、及び特に矢印Ｘで示すようなガスケット片５２の平面に沿った望まない要素の浸透を防止するために、バリアＢ間の密封された端部における空間を実質的に満たす。

図１１を参照して、本発明の別の実施形態による容器１００の分解斜視図が示されている。容器１００は、一回のみ提供の飲料カプセルとしての使用に適したカバーを有するカップ形状体の形態をしている。容器１００は、本体１０２、フィルター１０４、内容物１０６、及びカバー１０８を含んでいる。

本体１０２は、フィルター１０４及び内容物１０６を収容するための内部空間１１４を形成する側壁１１０及び端壁１１２をともに含んでいる。開口１１６は、本体１０２の一端に形成される。フランジ１１８は、開口１１６の周囲に延在する。内容物チャンバ１１９は、内容物１０６を受け入れるためにフィルター１０４と開口１１６との間に形成される。

フィルター１０４は、フランジ１１８とカバー１０８との間に配置されるのに適したガスケット部１２０を含んでいる。フィルター１０４は、さらに、ガスケット部１２０から内部に位置し内容物１０６からの飲料のろ過に適したフィルター部分１２２を含んでいる。フィルター１０４は、ガスケット部１２０及びフィルター部分１２２がその一体部分となる単一のろ過材料シートから好ましくは形成される。

フィルター１０４は、滑らかであるいは溝付きの側壁を有するタブもしくは他の所望の形状を形成するフィルター部分１２２、及びフィルター１０４を本体１０２の対応のフランジ１１８に支持するためフランジを形成するガスケット部１２０とともに、本体１０２に配置される前に、成形されてもよい。あるいは、図１２に示すように、フィルター１０４は、最初には本体１０２の内部空間１１４あるいは開口１１６を横切って延在し、滑らかであるいは溝付きの側壁を有するタブもしくは他の所望の形状（点線で示されるような）を形成するために、例えば加熱されたマンドレルを使用して成形される前にフランジ１１８に固定される。

容器１００の例示の飲料カプセルの実施形態用の内容物１０６は、コーヒーの粉、茶葉、チョコレートパウダー、粉乳、インスタントコーヒー、あるいは飲料もしくは他の消費可能な製品を準備するために使用可能な他の任意の内容物あるいは内容物の組み合わせであってもよい。

本体１０２は、当該技術にて知られるようなバリア層Ｂ及び密封層Ｓを含む従来の多層材料ＭＭで形成されてもよい。本体１０２は、本体が所望の形状に成形されるように、本体１０２に構造的支持を提供するのに適したサポート層Ｓｕを含んでいる。さらに、本体は、上述したようにグラフィックス層Ｇ及び外側ベース層Ｏを含んでもよい。

例えば、本体１０２は、エチレン・ビニルアルコール（ＥＶＯＨ）で形成されたバリア層Ｂ、ポリエチレン（ＰＥ）あるいはポリプロピレン（ＰＰ）で形成された密封層Ｓ、及び耐衝撃用ポリスチレン（ＨＩＰＳ）のサポート層Ｓｕを備えてもよい。あるいは、本体１０２は、アルミニウム・ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）あるいはポリラクチド（ＰＬＡ）あるいはこれらの材料の組み合わせ（本体１０２への構造的支持を提供するために十分な厚さ及び／又は剛性を有する）、及びＰＥあるいはＰＰの密封層Ｓを備えてもよい。

フィルター１０４は、好ましくは成形可能である、ポリエステル、ポリエチレン、あるいはナイロンの不織布から形成されてもよい。不織布フィルター１０４は、経路１２４を有するシートもしくは織物を形成するために、不織布の生産技術（好ましくはスパンボンド技術）によって結合されあるいは組み合わされた複数の繊維を好ましくは含む。あるいはまたフィルター１０４は、金属もしくはＰＥＴあるいはナイロンのような高分子シートで形成されてもよく、これは所望のフィルター形状を形成する前あるいは形成後に、経路１２４を形成するために穿孔されてもよい。

カバー１０８は、バリア層Ｂ及び密封層Ｓを含んでいる従来の多層材料ＭＭから好ましくは形成される。より具体的には、カバー１０８は、ポリオレフィンあるいはポリエステルの外側ベース層Ｏ、アルミ箔あるいは金属化されたポリエステルのバリア層Ｂにインクが塗布されたグラフィックス層Ｇ、及びポリオレフィンの密封層Ｓを備えてもよい。

本体１０２の密封層Ｓ及びカバー１０８の密封層Ｓは、多層材料ＭＭの他の部分、及び特にフィルター１０４のガスケット部１２０の溶融温度未満のそれぞれの溶融温度を有する。例えば、一般的にＰＥＴは、約２６０℃の融点を有し、またＰＥは、約１１０℃の融点を有し、あるいはＰＰは、約１６０℃の融点を有する。

容器１００の組立中に、フィルター１０４は、フィルターのガスケット部１２０をフランジ１１８に支持した状態で本体１０２に配置される。ガスケット部１２０が、内容物１０６の充填間、本体１０２内にフィルター１０４を支援するために十分な剛性の材料で形成される場合には、内容物１０６は、フィルター１０４内に配置され、カバー１０８は開口１１６を覆うようにガスケット部１２０を覆って位置決めされ、決まった場所に部分的に密封される。その後、カプセル１００の内部空間内の空気は、窒素のような不活性ガスで置換される。カプセル内の空気を不活性ガスで置換するための機械及びプロセスの一例は、WO 2010/007633に述べられている。その後、カプセルの内部空間を密封するために、カバー１０８は、ガスケット部１２０を覆い本体１０２に完全に密封される。特に、カバー１０８及び本体１０２は、密封層Ｓの溶融温度まで加熱される。冷却により密封を形成するため、密封層Ｓからの材料がガスケット部１２０の経路１２４を通り少なくとも部分的に流れる。

ガスケット部１２０が内容物１０６の充填中、本体１０２内にフィルター１０４を支持するのに十分に剛性を有しない場合には、密封層Ｓの材料がガスケット部１２０の経路１２４に少なくとも部分的に流れ込むように密封層Ｓの溶融温度までフランジ１１８を加熱することによって、ガスケット部１２０はフランジ１１８に最初に固定される。本体１０２内にフィルター１０４を支持するように、一旦、密封層Ｓが十分に冷えれば、フィルター１０４が前もって成形されていないときには、フィルター１０４は、内容物チャンバ１１９を形成するために、例えば加熱したマンドレルを用いることによって本体１０２の内部空間１１４内で所望の形状に成形されてもよい。その後、内容物１０６がフィルター１０４の内容物チャンバ１１９内に配置され、開口１１６を覆うためにカバー１０８がガスケット部１２０を覆って位置決めされ、決められた位置に部分的に密封される。その後、カプセル１００の内部空間内の空気は、例えば上述した機械及びプロセスを用いることによって排気され、窒素のような不活性ガスで置換される。その後、カプセルの内部空間を密封するために、カバー１０８は、ガスケット部１２０を覆い本体１０２に完全に密封される。特に、冷却で密封を形成するために密封層Ｓの材料がガスケット部１２０の経路１２４に少なくとも部分的に流れ込むように、カバー１０８は密封層Ｓの溶融温度まで加熱される。

上の記述は、一もしくは複数のプロセスあるいは装置の例を提供するが、添付の請求範囲の範囲内に他のプロセスあるいは装置があってもよいことは認識されるだろう。

Claims (20)

1. ａ）一もしくは複数の望まない要素が通過するのを防止するのに適した材料で形成されたバリア層と、
   ｂ）別の表面と密封を形成するのに適した材料で形成された密封層と、
   ｃ）上記密封層の材料の少なくとも一部を受け入れるのに適した複数の経路を有する材料で形成されたガスケット層と、
   を備え、
   上記バリア層及び上記ガスケット層は、上記密封層よりも高い溶融温度を有する、
   多層材料。
2. 上記密封層からの材料の少なくとも一部が複数の経路の一もしくは複数へ少なくとも部分的に配置された状態で、上記ガスケット層は密封層内に少なくとも部分的に埋め込まれる、請求項１に記載の多層材料。
3. 上記ガスケット層は密封層内に完全に埋め込まれる、請求項２に記載の多層材料。
4. 上記ガスケット層は当該多層材料の外表面に配置される、請求項２に記載の多層材料。
5. 上記ガスケット層は、ガスケット層の残余部が密封層に固定されずに残っている状態にて異なる密封ポイントで密封層内に少なくとも部分的に埋め込まれている、請求項２に記載の多層材料。
6. ａ）下記ｉ），ｉｉ）を有する少なくとも一つの多層材料と、
   ｉ）一もしくは複数の望まない要素が通過するのを防止するのに適した材料で形成されたバリア層、
   ｉｉ）別の表面と密封を形成するのに適した材料で形成された密封層、
   ｂ）上記密封層の材料の少なくとも一部を受け入れるのに適した複数の経路を有する材料で形成された少なくとも一つのガスケット片と、
   を備えた容器であって、
   上記バリア層及び上記ガスケット片は、上記密封層よりも高い溶融温度を有し、
   当該容器は、上記別の表面を有する密封された端部を形成する上記密封層を有する少なくとも一つの多層材料から形成され、
   上記少なくとも一つのガスケット片は上記密封された端部内に配置される、
   容器。
7. 飲料準備機において使用する飲料カプセルであって、この飲料カプセルは、
   内部空間を形成するため端壁から開口まで延在する側壁を有する本体と、ここで上記開口はフランジで囲まれている、
   上記開口との間に内容物チャンバを形成するため上記本体に配置されるフィルターと、
   上記内容物チャンバに配置され、所望の飲料を準備する一もしくは複数の内容物と、
   上記開口を覆うカバーと、
   を備え、
   上記フィルターは、上記フランジと上記カバーとの間に配置されるガスケット部を含み、
   このガスケット部は、上記フランジと上記カバーとの間の上記ガスケット部を密封するのに適した密封材料を収容する複数の経路を有する、
   飲料カプセル。
8. 上記ガスケット部は、上記密封材料よりも高い溶融温度を有する、請求項７に記載の飲料カプセル。
9. 上記本体は、（ｉ）一もしくは複数の望まない要素が通過するのを防止するのに適した材料で形成されたバリア層と、（ｉｉ）上記密封材料の少なくとも一部で形成された密封層と、を有する多層材料で形成される、請求項８に記載の飲料カプセル。
10. 上記カバーは、（ｉ）一もしくは複数の望まない要素が通過するのを防止するのに適した材料で形成されたバリア層と、（ｉｉ）上記密封材料の少なくとも一部で形成された密封層と、を有する多層材料で形成される、請求項８に記載の飲料カプセル。
11. 上記本体及び上記カバーは、それぞれ、（ｉ）一もしくは複数の望まない要素が通過するのを防止するのに適した材料で形成されたバリア層と、（ｉｉ）上記密封材料の少なくとも一部で形成された密封層と、を有する多層材料で形成される、請求項８に記載の飲料カプセル。
12. 上記フィルターは、成形可能な不織布フィルター材料で形成される、請求項７に記載の飲料カプセル。
13. 上記フィルターは、上記経路を形成するため穿孔された材料から形成される、請求項７に記載の飲料カプセル。
14. 飲料準備機において使用する飲料カプセルの作製方法であって、
    成形可能なフィルターのガスケット部を本体のフランジへヒートシーリングすること、ここで上記本体は、内部空間を形成するため端壁から開口まで延在する側壁を有し、上記開口は上記フランジで囲まれる、
    上記開口と上記フィルターとの間に内容物チャンバを形成するため上記内部空間内で所望形状に上記フィルターを成形すること、
    上記内容物チャンバを所望の内容物量で満たすこと、
    上記開口を覆う上記ガスケット部にカバーをヒートシーリングすること、
    を備え、
    上記本体及び上記カバーは、それぞれ、（ｉ）一もしくは複数の望まない要素が通過するのを防止するのに適した材料で形成されたバリア層と、（ｉｉ）別の表面へ密封するのに適した材料で形成された密封層と、を有する多層材料を備え、
    上記ガスケット部は、上記本体及び上記カバー用の密封材料の少なくとも一部を受け入れる複数の経路を有し、
    上記ガスケット部は、上記本体及び上記カバーの密封層よりも高い溶融温度を有する、
    飲料カプセルの作製方法。
15. 上記開口を覆い上記内部空間を密封するため上記ガスケット部へ上記カバーをヒートシーリングする前に上記カプセル内の空気を不活性ガスで置換することをさらに備えた、請求項１４に記載の飲料カプセルの作製方法。
16. 上記カプセル内の空気を不活性ガスで置換するステップの前に、上記カバーは、規定位置に保持されるように上記ガスケット部へ部分的に密封され、その後、上記内部空間を密封するためにガスケット部に完全に密封される、請求項１４に記載の飲料カプセルの作製方法。
17. 上記成形可能なフィルターは、成形可能な不織布フィルター材料で形成される、請求項１４に記載の飲料カプセルの作製方法。
18. 上記成形可能なフィルターは、上記経路を形成するため穿孔された成形可能な材料から形成される、請求項１４に記載の飲料カプセルの作製方法。
19. 上記成形可能なフィルターの上記ガスケット部は、上記経路を形成するために穿孔されている、請求項１４に記載の飲料カプセルの作製方法。
20. 飲料準備機において使用する飲料カプセルの作製方法であって、
    本体のフランジへフィルターのガスケット部を固定すること、ここで上記本体は内部空間を形成するため端壁から開口まで延在する側壁を有し、上記開口は上記フランジによって囲まれ、上記フィルターは上記開口との間に内容物チャンバを形成するため内部空間内に配置されるフィルター部分を有する、
    上記内容物チャンバを所望量の内容物で満たすこと、
    上記開口を覆う上記ガスケット部へカバーをヒートシーリングすること、
    を備え、
    上記本体及び上記カバーの少なくとも一つは、（ｉ）一もしくは複数の望まない要素が通過するのを防止するのに適した材料で形成されたバリア層と、（ｉｉ）別の表面へ密封するのに適した材料で形成された密封層と、を有する多層材料を備え、
    上記ガスケット部は、上記本体及び上記カバーの少なくとも一つ用の密封材料の少なくとも一部を受け入れる複数の経路を有し、
    上記ガスケット部は、上記本体及び上記カバーの密封層よりも高い溶融温度を有する、
    飲料カプセルの作製方法。

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