JP2017526553A - 開封デバイス、このような開封デバイスを製造する方法、および前記方法で使用する包装材料 - Google Patents

開封デバイス、このような開封デバイスを製造する方法、および前記方法で使用する包装材料 Download PDF

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Abstract

本発明は、繊維ベースの包装積層品の一方の側における第1の部分と、繊維ベースの包装積層品の反対側における第2の部分と、を備える開封デバイスに関し、第1の部分および第2の部分が、1つの同じピースで形成されており、包装積層品を貫いて延びる少なくとも1つの材料架橋部によって結合されている。本発明は、開封デバイスを製造するための方法と、このような方法で使用される包装材料とにも関する。

Description

本発明は、開封デバイスおよび前記開封デバイスを製造する方法に関する。
知られているように、フルーツジュース、UHT(超高温処理)ミルク、ワイン、トマトソースなどの多くの注ぐことができる食品は、殺菌された包装材料から作られた包装で販売されている。
この種類の包装の典型的な例は、Tetra Brik Aseptic(登録商標)として知られる、液体または注ぐことができる食品のための平行六面体形とされた包装であり、この包装は、積層された帯状の包装材料を折り畳んで封止することで作られる。
包装材料は、例えば紙などの繊維材料、または、無機物の満たされたポリプロピレン材料の層を備え得る、剛性および強度のための基層と、基層の両側を覆う、例えばポリエチレン膜といった熱シールプラスチック材料のいくつかの積層とを実質的に備える多層構造を有している。長期保存製品のための無菌包装の場合、包装材料は、熱シールプラスチック材料の層に重ね合わされ、さらに、最終的に食品に接触する包装の内面を形成する熱シールプラスチック材料の別の層で覆われる、例えばアルミニウムまたはエチレンビニルアルコール(EVOH)膜といったガスバリア材料の層も、備え得る。このような層は、光バリアとしても作用し得る。
この種類の包装は、通常、完全に自動の包装機械において生産され、その包装機械では、連続的な管体がウェブ送込み包装材料から形成され、包装材料のウェブは、包装機械において、例えば、過酸化水素水などの化学的殺菌剤を適用することで殺菌され、化学的殺菌剤は、殺菌が完了されると、例えば熱によって蒸発されるといった、包装材料の表面から除去され、そのように殺菌された包装材料のウェブは、閉じられた殺菌環境において維持され、鉛直方向の管体を形成するために長手方向において折り畳まれて封止される。管体は、無菌化された食品または無菌処理された食品で充填され、ピロー包装を形成するために等間隔とされた断面に沿って封止されてから切断され、次に、ピロー包装は、例えば実質的に平行六面体形の、それぞれの完成した包装を形成するために、機械的に折り畳まれる。
前述の包装を開封するために、プラスチック材料から作られ、例えば包装の壁における穴に嵌められる貫通開口を定める管状構造体といった注ぎ口と、例えば捩じ込まれたりヒンジ留めで配置されたりする、注ぎ口に嵌められる取り外し可能な蓋とを実質的に備える再封止可能な開封デバイスを含む、様々な解決策が提案されている。
特許出願の特許文献１では、本出願人によって、代替の開封デバイスが提示されている。その特許出願では、注ぎ口と、対応する薄膜とが、同じ成形ステップにおいて、包装材料のシートに直接的に射出成形される。
Tetra Fino Aseptic(登録商標)(TFA)など、本出願人によって提供された他の種類の包装もある。TFA包装はピロー包装の形態で提供され、開封デバイスは、ストロー穴の形態で、または、単に切り口の指示として概して提供され、切り口は、どちらかというと薄く、そのため引き裂くことができる包装材料が使用されることで、容易にされる。先に引用された出願の相当に複雑な開封デバイス、または、具体的な出願において提示されている背景技術による開封デバイスを使用することは、ほとんどの場合において、完全に機能的である。しかしながら、後の種類の包装は、高容量(時間単位あたりの包装の意味において)で低コストな包装(包装材料の特性のため)であり、このような開封デバイスは、生産速度を阻害し、包装のコストにとって弊害となる可能性がある。
国際公開第２００９／０００９２７号
この理由のため、使用される材料の量と、各々の開封デバイスの生産のために必要とされる時間とに関して、高い効率を有する開封デバイスに対する要求がある。本発明が特定の問題を解決するために開発されたとしても、その結果は、一般的な間隔における包装に適用でき、この点において、特定の種類の包装に限定されるべきではないことは、強調されるべきである。
本発明の第1の態様によれば、開封デバイスを製造する方法が、第1の型穴を備える第1の型半体を、繊維ベースの包装積層品の第1の側に配置するステップと、第2の型穴を備える第2の型半体を、繊維ベースの包装積層品の反対側に配置するステップであって、第1の型穴が、1つまたは複数の重なる領域で第2の型穴に部分的に重なる、ステップと、溶融物を少なくとも第1の型穴へと射出するステップであって、溶融物が、前記型穴において上昇される圧力により、重なる領域において繊維ベースの包装積層品に浸透し、かつ包装積層品を貫いて延びる開封デバイスを生成するために少なくとも前記第2の型穴も満たす、ステップと、を含む。
本発明の製造方法は、包装材料に適用される開封デバイスの時間効率の良くて材料効率の良い生産を可能にする。射出された溶融物が包装積層品に浸透するため、先行技術の開封デバイスについての場合である、型半体を例えば包装材料における穴パターンなどと見当付けて配置する必要が、すぐにはない。しばしば十分なように、開封デバイスの位置決めは、包装材料に印刷される装飾、または、材料の折り畳みを容易にするために提供される折り目線から成る必要があり、それにもかかわらず、開封デバイスを穴パターンと見当付けて位置決めする必要性は、公差をさらに小さくする可能性がある。これは、本発明を用いることで回避され得る。
さらに、本発明は、包装材料の一方の側(例えば、包装容器の将来の内側)を他方の側(例えば、包装容器の将来の外側)と機械的に連結することになる。この方法では、外側において開封デバイスに加えられる引っ張り力が、開封デバイスの一部分が内側に配置されることによって、内側から包装積層品に加えられる押す力へと伝えられてもよい。包装積層品の良好に定められる開口が、一方の側のみから最上層において引っ張り力を加える代わりに、他方の側から積層品のすべての層へと押すことによって向上されることは、容易に理解される。後者の代替は、層間剥離の危険性、つまり、最上層が隣接する層から解放される危険性を高めてしまう。
溶融物は、重なる領域において包装積層品に浸透するとき(反力がないため)、包装積層品の露出される部分を覆うことができる。溶融物は、積層品の内側層に溶接されてもよい。これは、いくつかの有益な特徴をもたらす。将来の包装容器の内側は連続的な層から形成されることになり、これは、漏れ(容器内への漏れ、または、容器外への漏れ)の危険性を低減することになる。また、例えば繊維ベースの芯材などの露出部分を覆うことは、包装容器の完全性を脅かす可能性がある、繊維ベースの芯材が水分を吸収する危険性を、低減することになる。
なおもさらには、本発明の方法は、いずれの過剰な構成要素もなく、開封デバイスを製造する可能性を提供する。
1つまたは複数の実施形態によれば、第1の型穴と第2の型穴との間の重なりは、繊維ベースの包装積層品におけるマークに従って位置決めされてもよい。上記においては、本発明を用いることによって、繊維ベースの包装材料における制御マークに従ってなおも位置決めされる可能性のある型半体の位置決めをなおも向上するために、包装材料の表面または内部の穴パターンに対して型半体を配置することが必要ではないことが、強調された。
本発明の1つまたは複数の実施形態では、溶融物による繊維ベースの包装積層品の浸透が繊維ベースの包装積層品の内側から繊維ベースの包装積層品の外側に向かって方向付けられるように、溶融物の射出がアレンジされる。この様態の実施の便益は、後に来る詳細な記載から明らかとなる。しばしば十分なように、これは、プラスチックの溶融物を、包装材料の内側に配置される型穴のみに射出することで確保され、さらに追加の射出位置が、本発明から逸脱することなく、包装材料の外側に同じく配置される型穴に配置されてもよい。
1つまたはいくつかの実施形態では、射出された溶融物が、重なる領域に向かって直接的に方向付けられる。この方法では、射出された溶融物によって発生される圧力だけが、包装材料の浸透を支援することになるのではなく、重なる領域へと直接的に方向付けられる射出された溶融物の慣性も、支援することになる。
本発明は、本発明の方法で製造される開封デバイスにも関する。このような開封デバイスは、繊維ベースの包装積層品の一方の側における第1の部分と、繊維ベースの包装積層品の反対側における第2の部分と、を備え、第1の部分および第2の部分が、1つの同じピースで形成され、包装積層品を貫いて延びる少なくとも1つの材料架橋部によって結合される。本発明のこの態様は、第1の部分に加えられる力を第2の部分に直接的に伝えさせることができる。実際の例では、これは、包装の外側において第1の部分に加えられる引っ張り力が第2の部分に伝えられ、これによって包装積層品を内側から押すことになる。この押す力は、前述した層間剥離(積層品において組み合わされた層の分離)の危険性なく、包装材料を裂くことになる。
1つまたは複数の実施形態によれば、開封デバイスは2つの材料架橋部を備えてもよく、これは、開封デバイスについて可能な設計の数を増加する。2つの材料架橋部の使用、つまり、開封デバイスの材料が包装材料に浸透することになる2つの位置の使用は、機能的に複雑な解決策のほかに視覚的に訴求する解決策を得るための可能性を、簡単な本発明の技術で提供する。
本発明の1つまたはいくつかの実施形態によれば、材料架橋部および/または材料架橋部の隣接部分が、包装積層品の露出された縁と、特には包装積層品の繊維ベースの芯材の露出された縁とを高い度合いに埋め込んでもよい。繊維が包装容器の内側に露出されないことが重要であると共に、本実施形態が、露出された繊維が外側から水分を吸収するのを防止できる一方で、完全な被覆は包装容器の外側において重要ではなく、あらゆる場合において、開封デバイスの視覚的外観を向上することになる。
1つまたは複数の実施形態において、第1の部分は、タブ区域およびフレーム区域を備え、前記タブ区域およびフレーム区域の各々が少なくとも1つの材料架橋部を介して第2の部分に結合されるように、異なる作用部分に分割される。この構成は、作用部分が包装材料の外側において互いに直接的に連結される必要なく、包装材料の外側に異なる作用部分を提供する。これは、開封デバイスの機能性を阻害することなく視覚的外観を最適化することを可能にし、逆もまた然りである。タブ区域は、好ましくは、包装材料の外側に溶接されてもよい。
1つまたはいくつかの実施形態では、第2の部分の外周縁と、第1の部分の内周縁であって、特にフレーム部の内側縁とが、少なくともフレーム部の区域に沿って、互いに平行に延びる。この特徴は、開封デバイスを丈夫な包装材料に適用するとき、異なる部分の間の協働が丈夫な材料を切り開くハサミの作用を提供することになるため、特に重要であり得る。
1つまたはいくつかの実施形態では、第2の部分の外周縁とフレーム部の内周縁との間の距離dが0.1t〜0.75tの範囲内であり、ここでtは包装材料の厚さであるとする。この範囲内の距離を選択することで、開封デバイスを開封するために必要とされる力が最小とでき、開封デバイスに使用されるポリマー材料の量が非常に少なく保たれ得る。間隔の背景にある理由付けは、第1の実施形態に関連して明細書において記述されることになる。
本発明の予測可能な実施形態のほとんどにおいて、開封デバイスの材料が、包装積層品の積層されたプラスチック層に溶接可能であり得る。この特徴は、開封デバイスと包装積層品との間の接着を向上し、これはいくつかの利点をもたらす。先ず生産では、型は、プラスチックが完全に固まる前に開けられてもよい。これは、サイクル時間を短縮し、工程において使用される成形用具に必要とされる冷却を縮小もする。しかしながら、プラスチックが固まる前に型を開けることは、開封デバイスが変形される危険性を与えてしまう。しかしながら、増大された接着は、その土台の部分が包装材料にしっかりと固定されることになるため、プラスチックが固まる前に開封デバイスを位置決めすることを支援することになる。他の利点は、開封デバイスが包装積層品の外側層に効果的に溶接され、液体密封シールを形成することである。これは、このようにして容器の適切なシールを確保することになり、包装材料の繊維ベースの芯材が封入されるのを確保することにもなり、これは、開封デバイスの材料が包装材料に浸透した開口において特に重要なものである。
本発明の他の態様によれば、本発明は、本発明の方法で使用される包装積層品、または、本発明の開封デバイスが配置され得る包装積層品に関する。
任意の実施形態では、包装材料は、開封デバイスの正確な位置を指示する、視認可能または視認不可能なマークを備え得る。このマークは、開封デバイスの材料架橋部の位置がある状況においてより重要であり得る(つまり、第1の成形半体と第2の成形半体との間の重なりの位置が、装飾または印刷と並べられるべきである)。
開封デバイスのための典型的な材料は、包装積層品の外側層がポリエチレン(PE)から作られるときに使用され得るPEと、外側層がポリプロピレン(PP)から作られるときのPPとである。包装積層品の外側層がポリエチレンテレフタレート(PET)から作られる場合、開封デバイスもPETから作られ得る。本発明が、そのいくつかの実施形態において、本発明が適用される包装材料に溶接可能である材料から作られることから利益を得ることは、以下の詳細な記載から明らかとなる。これは、結果として得られる包装容器の内側において特に当てはまり、溶接能力が無菌状態の維持を向上する、外側については、具体的な実施形態では、溶接不可能な組み合わせが、例えば、開封デバイスの部品(タブ区域など)が包装積層品の外側層に接着するのを防止するために、故意に選択され得る。
本発明は、本発明の現在好ましいとされる実施形態の例を示す添付の概略的な図面を参照して、より詳細に記述されることになる。
包装容器の外側に配置された開封デバイスの一部分を示す、本発明の第1の実施形態による開封デバイスの平面図である。 包装容器の内側に配置された開封デバイスの一部分を示す、図1の開封デバイスの図である。 図1および図2の図を組み合わせた図である。 図3aの線V-Vに沿った断面図である。 ハサミの作用におけるグラフである。 開封デバイスが開封された後の図1〜図3cにおいて示した開封デバイスの平面図である。 本発明の第2の実施形態による開封デバイスの平面図である。 図5の線VI-VIに沿った断面図である。
図1は、本発明の第1の実施形態による開封デバイス101を示している。図は、開封デバイス101を、包装容器(包装材料102)の第1の側から見たときの平面図で示している。すべての予測可能な目的のために、この第1の側は、開封デバイスが配置され得る包装容器102の外側に対応している。包装容器102は包装材料積層品から作られている。包装材料は、例えば紙などの繊維材料、または、無機物の満たされたポリプロピレン材料の層を備える、剛性および強度のための基層と、基層の両側を覆う、例えばポリエチレン膜といった熱シールプラスチック材料のいくつかの積層とを有している。長期保存製品のための無菌包装の場合、包装材料は、熱シールプラスチック材料の層に重ね合わされ、さらに、最終的に食品に接触する包装の内面を形成する熱シールプラスチック材料の別の層で覆われる、例えばアルミニウムまたはエチレンビニルアルコール(EVOH)膜といったガスバリア材料の層も、備え得る。このような層は、光バリアとしても作用し得る。
基層は、おおよそ50〜200μmの厚さと、1m2あたりおおよそ40〜180グラムの重量とを有する紙である。厚さは、特定の容器については、400μmまでになることもある。
開封デバイスの第1の部分104は、図1において見ることのできる部分であり、一見すると別々の部品から形成されているように見えるタブ区域106とフレーム区域108とを有している。しかしながら、これは事実である必要はなく、本実施形態についてはまったく違う。使用者は、開封デバイス101のしっかりとした把持を得るためにタブ区域106を使用でき、フレーム区域108の具体的な機能は、後に記述されている。当業者は、開封デバイスの材料と、開封デバイスが配置される包装材料の外側層の材料とに好ましくは使用される材料の組み合わせについて、タブ区域106が外側層に接着することになり、溶接さえされることになることを理解している。この効果の利点は、タブ区域と外側層との間に隙間がないことであり、これは殺菌を容易にする。
図2は、包装材料の内側に配置された開封デバイスの一部分110を示している。一部分110の図は、包装容器の内側からではなく、図1の視点と同じ方向からであるが、一部分110以外のすべての構成要素が取り除かれている。その理由は、外側に配置された部分と内側に配置された部分との間の関係をより良く示すためであり、この関係は図3の視点からさらにより明らかである。
使用者がタブ区域106を引っ張るとき、引っ張り力が、包装容器の内側における一部分110へと、2つの部分103および110を連結する第1の材料架橋部を介して伝えられることになる。第1の材料架橋部の場所は、参照符号112によって指示されている。内側部分110は、この配置のおかげで、包装容器の開封を達成するために、包装積層品102の重ね合わされた層を押すことになる。第1の材料架橋部112から離れた内側部分の端において、第2の材料架橋部114が配置されており、内側部分110とフレーム区域108とを連結している。実際には、フレーム部108は、別々の部品から製造されてもよいが、全体の開封デバイスを一体品で形成するのが有利であり得る。フレーム区域108はすべての実施形態に必要でなくてもよく、本実施形態では、フレーム区域108の内側周囲が、ハサミの作用を達成するために、内側部分110の外側周囲と協働することになる。このハサミの作用は、例えば包装積層品102に含まれる任意の丈夫なポリマー層などのきれいな切断を可能にすると共に容易にする。さらに、ハサミの作用は、消費者が必要とする力が小さくされる点で開封を容易にするほかに、開封デバイスに必要とされるポリマー材料を最小に保つことを可能にする。
非常に効果的なハサミ作用を提供するために、図3bを参照して、この実施形態においては内側部分110とフレーム区域108とである「ハサミの刃」同士の間の距離dが、重要な役割を演じるほか、切断される包装材料の厚さtも重要な役割を演じることは、知られている。図3cのグラフは、開封力Fと、内側部分110の縁とフレーム区域108の縁との間の距離dと、包装材料の厚さtとの間の関係を示している。シミュレーションを通じて、内側部分110の縁とフレーム区域108の縁との間の距離d=0において、包装材料は、開封の間に高い圧縮力へとさせられる（exerted）ことが分かった。包装材料に垂直に作用するせん断力は存在しない。その結果は、開封デバイスは容易に開けることができないということである。消費者が打ち勝つ必要がある力Fが大き過ぎると考えられる。さらに、距離が包装材料の厚さの75%であることを意味する距離d=0.75tは、包装材料に折り目線を作るとき、折り目工具で使用される下限である。力Fはここでも消費者にとって大き過ぎると考えられるが、包装材料における紙の基層が薄い場合(約200μm未満の紙厚さ)、大き過ぎることもない。包装材料に折り目を付けるときに距離dが少なくとも0.75tとなるように選択される理由は、表面層における割れが回避できるためである。0.75t未満の距離dにおいて、割れは、最初に表面層において、そして続いて層のうちの残りにおいて、容易に生じることになる。
したがって、消費者が打ち勝つ最小の力Fを提供する理想的な距離dは、間隔0.1t〜0.75t内で、好ましくは0.1t〜0.5t内に見出されている。これらの間隔において、包装材料は、せん断のせいで破損することになり、つまり、材料が単に破断を開始するとき、せん断力が存在している。必要とされる小さい力についての理由は同じく、前述のように、包装材料の層がここでは実質的に連続して割れて破断するためである。
距離dが包装材料の厚さtの50%超の値(d>0.5t)へと増加する場合、消費者が打ち勝つ必要がある力Fは、急激に増加し始めることになる。
tより大きい距離d(d>t)において、破断の間の力Fは、包装材料の平面における単なる張力となる。このような張力は、包装材料における紙の基層が薄い場合(約200μm未満の紙厚さ)、消費者によって通常打ち勝つことができる。
距離dを0.1t〜0.75tの範囲内に留まらせることで、開封のために必要とされる力は最小とされ、これはさらに、より弱い開封デバイスを使用することを可能にし、つまり、必要とされるポリマー材料の量が非常に少なく保たれ得る。この実施形態では、量は数グラムほどの少なさである。
しかしながら、本発明が距離d=0.1t〜0.75tに限定されないことは、指摘されておくべきである。例えば包装材料における紙の基層が薄い場合(約200μm未満の紙厚さ)といった、開封デバイスが薄い包装材料に適用される場合、開封性は、0.75tを超える距離dについても満足できるものである。しかしながら、より大きな力Fに耐えるために、開封デバイスはより多くのポリマー材料から作られる必要があり得る。
さらに、ハサミ作用の効率を高めるために、開封デバイスは、好ましくは、包装材料に向かう鋭い縁を伴って形作られるべきである。開封デバイスの材料もパラメータである。ハサミ作用は、高い透明性を有する材料、または、ガラス転移温度Tgの下にある材料を選択することで「鋭利化」され得る。材料の例は、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、液晶ポリマー、ポリエチレン(鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン)の群において見出すことができる。
ハサミ作用に寄与していないフレーム区域108の部分、つまり、タブ区域106の径方向外側のフレーム区域108の部分は、開封の作用に関して開封デバイス101の機能に寄与することは概してないが、タブ区域106を不注意で作動させてしまうのを保護する目的を果たすことができる。また、このフレーム区域108の部分は、開封の間に起こり得る最も外側のプラスチック層の層間剥離が、フレーム区域108の制限内に限定されることを確保することもできる。このフレーム区域108の部分は、開封デバイス101の視覚的外観に寄与することもでき、使用者が開封デバイスの機能部を把持するのを容易にすることもできる。
図4は、開封状態における開封デバイス101を示している。使用者は、タブ区域を持ち上げて上方に(包装積層品から離すように)引っ張ってから右に引っ張ることで、包装容器の開封を達成する。この時点において、使用者は引っ張り続け、開封デバイスの緩んだ部分を取り外して廃棄できる。使用者は、開封を部分的に再び閉じるために、部分的に緩んだ区域を使用してもよい。開封デバイスのタブ区域および関連する開封された部分の取り外しが望まれない場合には、開封デバイスは、図4に示した実施形態により影響され得る、タブ区域と離れている第1の部分の「ヒンジ留めされた」端において補強されてもよく、ヒンジ留めされた端は、包装容器の内側に連結されることで、固定機能を提供する。本実施形態については、完全な液密な閉止は、再び閉じられた状態において期待されないが、本発明の範囲内において、再び閉じることができる開封デバイスは設計され得る。
開封デバイスは、2つの型穴のみを用いて製造され得る。第1の型半体は、開封デバイスの第1の部分として形作られた型穴を有し、第2の型半体は、開封デバイスの第2の部分として形作られた型穴を有する。それら型半体は、包装積層品の両側に見当付けて配置され、溶融物が、少なくとも1つの位置において、第2の型穴へと射出される。溶融物は、型穴を急激に満たし、第1の型穴と第2の型穴とが重なる場所では、支持体がないことで、溶融物が第2の型穴も充填できるように包装材料を裂くことになり、したがって、開封デバイスの製造を完了する。望まれる場合、または、特定の設計について必要とされる場合、3つ以上の型穴が使用されてもよい。
射出過程の間、流量は本質的に一定となり、射出されるプラスチックの量は型穴の容積に対応することになる。しかしながら、溶融物における圧力は、短い射出過程の間に大幅に変化することになる。溶融物が射出される型穴が充填される前、著しい圧力の増加はない。前記型穴が充填された場合、包装材料の裂けるまで、急激な圧力の上昇がある。圧力は、裂ける前の瞬間にピークに達し、圧力が低減される速度は、例えば、生成された開封の寸法に依存する。射出の流速が大きい場合、射出流速がより小さい場合よりも裂けるのがより激しくなり、より大きい流速はより大きい開封をもたらすと言えることは、理にかなっている。より大きな開封は、完全な型穴がより急激に充填されることをもたらすことができ、これは有益であり得る。最適な流速は、開封デバイスの設計、包装材料の特性、使用されるプラスチックの特性などで変化することができ、現在運用している実施形態においてでも、サイクル時間は約300ms未満であり、つまり、1秒間あたり約3つの開封デバイスが、本発明の技術を用いて単一の型によって製造できる。
開封デバイスの寸法は、包装容器の適切な開封だけを達成するために最適化されてもよく、材料のあらゆる過剰な使用が回避されてもよい。この方法では、比較的少量のプラスチックが、(既知の開封デバイスと比較して)必要とされる。これは、射出のために必要とされる時間が短いという有益な効果を有し、さらに、プラスチックがすぐに固まり始めるため(または、凝固し始めるため)、型が非常に長い間にわたって閉じられる必要がないという効果も有する。表面層だけが固まり始めた場合であっても、これは、開封デバイスが完全に固まるまで、開封デバイスの形を保持するのに十分であり、これはさらに、射出が終了されるとすぐに型が基本的に開けられることを暗示している。プラスチック溶融物の最も外側の表面薄層は、型穴の壁または包装材料の最も外側の層と接触するとすぐに固まることになる。複雑でない設計については、これは、型が充填されるとすぐに開けられることを保証する。例えば、急な縁または明確な隆条を組み込んでいる設計といった、より複雑な設計については、プラスチックが型を開ける前に表面から内向きに凝固するのが許容されるように、より長い時間が、プラスチックが固まるのに割り当てられる必要があり得る。この文脈において、プラスチックは固まるにつれて収縮し(外側から内向きに)、従来の射出成形工程では、完成された細部が型穴の正確な写しとなるように、固まっている間にプラスチックを射出し続けることが知られている。型がより長く閉じられたままだと、より多くの熱が溶融物から型へと伝えられることを理解するのも、重要であり得る。これは、冷却流体を型半体に通させるための通路など、冷却構成を設置する必要性をもたらす。本発明については、このような構成は、本質的に短いサイクル時間のため、必要にならない可能性がある。
包装材料の裂けるのが起こる領域は、まったく前処理されていない。この文脈における「前処理」とは、穿孔、折り曲げ、または、任意の他の方法で弱化されることを意味する。弱化のないことは、弱化との位置合わせが実施される必要がないため、型半体を包装材料と見当付けて配置するときに受入可能な公差を大きくすることになるので、有利である。弱化のないことによる結果は、包装積層品の案内されない裂けが、このように形成された開封の不均一な縁を発生させる可能性があることであり得る。このような状況では、溶融物の第2の型穴への射出において利点がある。利点は、繊維ベースの芯材材料が包装容器の内側に露出されるのが防止されるように、開封および任意の結果生じる突出した縁区域が外向きに方向付けられることである。また、開封が漏斗形とされるため、開封デバイスのプラスチックが、包装材料の最も内側の積層に接着し得るまたは溶接され得る包装材料の内側に、十分な表面積がある。この方法では、包装容器の内側の汚染の危険性が最小限にされる。本発明の方法の追加の効果、延いては、本発明のデバイスの特徴とは、包装材料の外側に見出すことができる。この効果は、繊維ベースの芯材の露出される縁が型穴の内側で捕捉され、したがって、射出過程の間に溶融材料によって覆われ得ることである。これは、繊維ベースの芯材が水分を吸収する危険性を排除または緩和し、不均一な縁が開封デバイスのプラスチックの内側に隠され得るため、視覚的外観を向上もする。
さらなる実施形態は、3つ以上の型部品が使用され、溶融物の射出が2つ以上の型部分で実施される解決策を提供できる。
型穴同士の間に重なりがない開封デバイスの区域では、開封デバイスは、包装積層品の表面層に接着することになる。温度および化学的組成がそれを可能にする場合、開封デバイスは表面層に溶接でき、他の例では、より弱い結合効果によって接着できる。したがって、包装積層品との間の結合は、包装積層品の表面層と任意の隣接する層との間の接着力より概して大きくなることはない。これは、層間剥離が、包装材料が開封の間に十分に浸透されないことをもたらし得るため、この接着のみに依存する開封デバイスにとって問題であり得る。本発明は、直接的な機械的連結を第1の材料架橋部の形態で提供するため、引っ張り力が押す力へと代わりに変換され、包装容器の信頼できる開封を可能にする。
図5および図6は、本発明の第2の実施形態による開封デバイス201を示している。一部の詳細において第1の実施形態が説明しているため、第2の実施形態はより少ない説明しか要しない。第2の実施形態の開封デバイスは、開封が引っ張りストラップの機能によってもたらされる点において、第1の実施形態より複雑でない。第1の部分204のタブ206を引っ張ることで、第2の部分210は、ジッパーのような様式で包装材料202にいきわたることになる。ここでも、第1の部分204は、第1の実施形態に従って記述されたものと同様に、第2の部分210と共にハサミ作用を達成するために配置され得るフレーム区域208を備え得る。しかしながら、ハサミ作用を利用しない非常に単純な開封デバイスを製造したい場合、開封デバイス201は、フレーム208なしで作られてもよい。薄い包装材料では、これは非常によく機能でき、このような開封デバイスは、例えば0.5グラム未満といった、非常に少量のポリマー材料を用いて製造できる。このような物は、例えば、第2の部分210を短くし、プルタブ206を小さくすることで、実現され得る。開封デバイスを開封するとき、ストロー穴または小さい注ぎ穴などの小さい穴が、包装に作られることになる。消費者については、このような開封デバイスの視認可能部のみがプルタブ206となる。
型または型穴の図面がないが、当業者は、型穴の形が製造される開封デバイスの形と相互に関連する(または、その逆も然り)ことになることを理解し、本発明が型穴を形作ることを対象としていないため、これはさらには説明しない。また、射出成形は、提案された材料、すなわち、PE、PP、およびPETの一部についてだけでなく、確立された技術である。そのため、射出成形過程またはその特徴の開示は、当業者が本発明を適用するために必須であるとは考えられず、そのため省略されている。
101 開封デバイス
102 包装材料、包装積層品
104 第1の部分
106 タブ区域
108 フレーム区域
110 開封デバイスの一部分、内側部分
112 第1の材料架橋部
201 開封デバイス
202 包装材料
204 第1の部分
206 プルタブ
208 フレーム区域
210 第2の部分
d 距離
F 開封力
t 厚さ

Claims (13)

  1. 開封デバイスを製造する方法であって、
    第１の型穴を備える第１の型半体を、繊維ベースの包装積層品の第１の側に配置するステップと、
    第２の型穴を備える第２の型半体を、前記繊維ベースの包装積層品の反対側に配置するステップであって、前記第１の型穴が、１つまたは複数の重なる領域で前記第２の型穴に部分的に重なる、ステップと、
    溶融物を少なくとも前記第１の型穴へと射出するステップであって、前記溶融物が、前記第１の型穴において上昇される圧力により、重なる領域において前記繊維ベースの包装積層品に浸透し、かつ前記包装積層品を貫いて延びる開封デバイスを生成するために少なくとも前記第２の型穴も満たす、ステップと、
    を含む方法。
  2. 前記第１の型穴と第２の型穴との間の重なりが、前記繊維ベースの包装積層品におけるマークに従って位置決めされる、請求項１に記載の方法。
  3. 前記溶融物による繊維ベースの包装積層品の浸透が前記繊維ベースの包装積層品の内側から前記繊維ベースの包装積層品の外側に向かって方向付けられるように、前記溶融物の射出がアレンジされる、請求項１に記載の方法。
  4. 前記溶融物が、前記繊維ベースの包装材料の内側に配置された型穴へと射出される、請求項３に記載の方法。
  5. 前記射出された溶融物が、重なる領域に向かって直接的に方向付けられる、請求項４に記載の方法。
  6. 請求項１の方法で製造された開封デバイス（１０１）であって、
    繊維ベースの包装積層品（１０２）の一方の側における第１の部分（１０４）と、繊維ベースの包装積層品（１０２）の反対側における第２の部分（１１０）と、を備え、
    前記第１の部分および前記第２の部分が、１つの同じピースで形成されており、かつ前記包装積層品（１０２）を貫いて延びる少なくとも１つの材料架橋部（１１２）によって結合されている、開封デバイス。
  7. 前記材料架橋部および／または前記材料架橋部の隣接部分が、前記包装積層品の露出された縁と、特には前記包装積層品の繊維ベースの芯材の露出された縁と、を埋め込む、請求項６に記載の開封デバイス。
  8. 前記第１の部分が、タブ区域およびフレーム区域を備えており、前記タブ区域および前記フレーム区域の各々が、少なくとも１つの材料架橋部を介して前記第２の部分に結合されている、請求項６または７に記載の開封デバイス。
  9. 前記第２の部分（１１０；２１０）の外周縁と、前記第１の部分の内周縁であって、特にフレーム部（１０８；２０８）の内周縁とが、少なくとも前記フレーム部の区域に沿って、互いに平行に延びている、請求項６から８のいずれか一項に記載の開封デバイス。
  10. 前記第２の部分（１１０；２１０）の外周縁と前記フレーム部（１０８；２０８）の内周縁との間の距離ｄが０．１ｔ〜０．７５ｔの範囲内であり、ここでｔは包装材料の厚さであるとする、請求項９に記載の開封デバイス。
  11. 前記開封デバイスの材料が、前記包装積層品の積層されたプラスチック層に溶接可能である、請求項６から１０のいずれか一項に記載の開封デバイス。
  12. 請求項６に記載の開封デバイスを位置決めするためのマークを備える、前記開封デバイスの射出を可能にする繊維ベースの包装積層品。
  13. ５０μｍ〜２００μｍの範囲の厚さを有する紙の基層を有する、請求項６に記載の開封デバイスの射出を可能にする繊維ベースの包装積層品。
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