JP6450776B2 - 可撓性容器及びそれを製作するためのプロセス - Google Patents

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ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
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Description

本開示は、流動性材料を分注するための可撓性容器、及び可撓性容器を製作するためのプロセスを対象とする。
ガセット付き本体セクションを有する可撓性容器が既知である。これらのガセット付き可撓性容器は現在、可撓性フィルムを使用して製作されており、可撓性フィルムは、ガセットを形成するように折り畳まれ、外周形状に熱シールされる。ガセット付き本体セクションは、開いて、方形断面または矩形断面を有する可撓性容器を形成する。ガセットは容器の底部で終端して、実質的に平坦なベースを形成し、これが、容器が部分的または完全に充填されたときの安定性を提供する。
充填されたガセット付き可撓性容器が落下すると、破裂または漏出が発生する可能性があり、製品の喪失、廃棄、流出による損傷、及び清掃コストをもたらす。改善された側面落下強度を含む、改善された落下強度を有するガセット付き可撓性容器が所望される。
本開示は、可撓性容器を製作するためのプロセスを提供する。
一実施形態において、可撓性容器を製作するためのプロセスが提供され、
A.後面パネルウェブ、前面パネルウェブ、第1の折り畳まれたガセットパネルウェブ、及び第2の折り畳まれたガセットパネルウェブを提供することであって、各パネルウェブが外周縁及び底面を有し、各底面が底端で相接する2つの対向する先細縁を有する、提供することと、
B.後面パネルウェブと前面パネルウェブとの間に折り畳まれたガセットパネルウェブを配置することであって、ガセットパネルウェブが互いに対向し、パネルウェブが共通の外周を形成するように構成され、かつ底部シール領域が各パネルの底端を含む、配置することと、
C.第1の熱シール条件下で、外周縁、先細縁、及び底部シール領域の第1のシールを行うことと、
D.第2の熱シール条件下で、底部シール領域の少なくとも一部分の第2のシールを行うことと、
E.可撓性容器を形成することと、を含む。
静止位置にある、頂部及び底部可撓性柄を有する充填された可撓性容器の透視図である。 図1の可撓性容器の底部平面図である。 その頂部及び底部柄が延伸した状態で示される、図1の可撓性容器の透視図である。 図1の可撓性容器の頂部平面図である。 内容物を移動させるために逆さ位置にある、図1の可撓性容器の側面平面図である。 図1の線6−6に沿って見た断面図である。 畳まれた構成にある、図1の容器の透視図である。 図7の底部シール領域の拡大図である。 ウェブサンドイッチの分解側正面図である。 畳まれた構成にある、シールされた可撓性容器の略図(頂部平面図)である。 本開示の一実施形態に従う、熱シール装置の一部分の斜視図である。
本開示は、可撓性容器を提供する。本可撓性容器は、以下を含む。
A.前面パネル、後面パネル、第1のガセット付き側面パネル、及び第2のガセット付き側面パネルを含み、ガセット付き側面パネルが、外周シールに沿って前面パネル及び後面パネルに接合して、チャンバを形成する。
B.各パネルは2つの対向する外周先細シールを含む底部区分を含み、各外周先細シールはそれぞれの外周シールから延伸し、各外周先細シールは内部縁を含み、外周先細シールは底部シール領域で収束する。
C.前面パネルの底部区分は、第1の外周先細シールの内部縁によって画定された第1の線と、第2の外周先細シールの内部縁によって画定された第2の線とを含み、第1の線は、底部シール領域内の尖点で第2の線と交差する。
D.前面パネルの底部区分は、内部縁上に底部最遠位内部シール点を有する。
E.尖点は、底部最遠位内部シール点から0mm〜8.0mm未満の距離だけ分離される。
図1〜2は、可撓性の頂部12及び底部14を有する可撓性容器10を示す。可撓性容器10は、4つのパネル、つまり、前面パネル22、背面パネル24、第1のガセットパネル18、及び第2のガセットパネル20を有する。4つのパネル18、20、22、及び24は、容器10の頂端44及び底端46に向かって延伸して、それぞれ頂部区分28及び底部区分26を形成する。容器10が逆さになるとき、容器10に対する頂部位置及び底部位置が変化する。しかしながら、一貫性のため、吐水口30に隣接する柄を頂部または上部柄12と呼び、反対の柄を底部または下部柄14と呼ぶ。同様に、頂部もしくは上部部分、区分、またはパネルは吐水口30に隣接する表面であり、底部もしくは下部部分、区分、またはパネルは頂部区分の反対の表面である。
4つのパネル18、20、22、及び24は、別個のフィルムウェブから各々成ってもよい。各フィルムウェブの組成物及び構造は、同一であっても、異なってもよい。代替的に、1つのフィルムウェブがまた、4つ全てのパネルならびに頂部及び底部区分を作製するのに使用されてもよい。更なる一実施形態において、2つ以上のウェブが、各パネルを作製するのに使用されてもよい。
一実施形態において、各それぞれのパネル18、20、22、及び24に対して1つのフィルムウェブで、4つのフィルムウェブが提供される。各フィルムの縁は、隣接するフィルムウェブにシールされて、外周シール41を形成する(図1)。外周先細シール40a〜40dは、図2に示すように、容器の底部区分26上に位置する。外周シール41は、容器10の側面縁上に位置する。
頂部区分28及び底部区分26を形成するために、4つのフィルムウェブがそれぞれの端でともに収束し、かつともにシールされる。例えば、頂部区分28は、頂端44でともにシールされたパネルの延伸部によって画定され得、容器10が静止位置にあるとき、それは、頂部区分28を画定するフィルムの4つの頂部パネル28a〜28d(図4)を有し得る。底部区分26はまた、ともにシールされたフィルムの4つの底部パネル26a〜26dを有し得、それはまた、図2に示すように、反対の端46のパネルの延伸部によって画定され得る。
一実施形態において、頂部区分28を成す4つのフィルムウェブの一部分は、吐水口30で終端する。4つのフィルムウェブの各々の頂端セクションの一部分は、吐水口30の外部下部リム52にシールされるか、または他の方法で溶接されて、気密シールを形成する。吐水口は、加圧熱シール、超音波シール、及びこれらの組み合わせによって可撓性容器にシールされる。吐水口30のベースは円形断面形状を有するものの、吐水口30のベースは、例えば、多角形断面形状などの他の断面形状を有し得ることが理解される。円形断面形状を有するベースは、従来の2パネル可撓性パウチに使用されるカヌー形ベースを有する付属部とは異なる。
一実施形態において、吐水口30のベースの外部表面は、表面テクスチャーを有する。表面テクスチャーは、頂部区分28の内部表面へのシールを促進するためのエンボス及び複数の放射状畝を含み得る。
一実施形態において、吐水口30は、楕円、翼形、目形、またはカヌー形ベースを有する付属部を除外する。
更に、吐水口30は、取り外し可能な栓32を含んでもよい。図5〜6に示すように、吐水口30は、頂部区分28を通した内部へのアクセス開口部50を有する。代替的に、吐水口30は、パネルのうちの1つの上に位置してもよく、その場合、頂部区分は、少なくとも2つのパネル端をともに接合することによって画定される上部シール領域として画定される。更なる一実施形態において、吐水口30は一般に、頂部区分28の中間点に位置し、吐水口30のアクセス開口部50が頂部区分28の総領域よりも小さい領域を有し得るように、容器10の幅よりも小さいサイズに作られてもよい。なお更なる一実施形態において、吐水口領域は、総頂部区分領域の20%以下である。これは、吐水口30及びその関連するアクセス開口部50が、それを通して手を挿入できるほどには大きくなく、故にその中に保管される製品58とのいかなる意図されない接触も避けることを確保し得る。
吐水口30は堅固な構築物から作製され得、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリプロピレン(PP)、及びこれらの組み合わせなどの任意の適切なプラスチックから形成され得る。吐水口30の場所は、容器10の頂部区分28上のどこであってもよい。一実施形態において、吐水口30は、頂部区分28の中央または中間点に位置する。栓32はアクセス開口部50を被覆し、製品が容器10から流出するのを防ぐ。キャップ32は、スクリュー式キャップ、フリップトップ式キャップ、または他の種類の取り外し可能な(かつ任意で再封可能な)栓であり得る。
図1〜2に示すように、可撓性底部柄14は、底部柄14が底部区分26の延伸部であるように、容器10の底端46に位置し得る。
各パネルは、それぞれの底面を含む。図2は、4つの三角形の底面26a、26b、26c、26dを示し、各底面は、それぞれのフィルムパネルの延伸部である。底面26a〜26dは、底部区分26を成す。4つのパネル26a〜26dは、底部区分26の中間点で集合する。底面26a〜26dは、熱シール技術の使用などによってともにシールされて、底部柄14を形成する。例えば、溶接が成されて、底部柄14を形成し、底部区分26の縁をともにシールしてもよい。好適な熱シール技術の非限定的な例としては、ホットバーシール法、ホットダイシール法、インパルスシール法、高周波シール法、または超音波シール法が挙げられる。
図2は、底部区分26を示す。各パネル18、20、22、24は、底部区分26内に存在する、それぞれの底面26a〜26dを有する。各底面は、2つの対向する外周先細シール40a、40b、40c、40dと境を接する。各外周先細シール40a〜40dは、それぞれの外周シール41から延伸する。前面パネル22及び後面パネル24の外周先細シールは、内部縁29a〜29d(図2)及び外部縁31(図8)を有する。外周先細シール40a〜40dは、底部シール領域33で収束する(図2、図7、図8)。
前面パネル底面26aは、第1の外周先細シール40aの内部縁29aによって画定される第1の線Aと、第2の外周先細シール40bの内部縁29bによって画定される第2の線Bとを含む。第1の線Aは、底部シール領域33内の尖点35aで第2の線Bと交差する。前面パネル底面26aは、底部最遠位内部シール点37a(「BDISP 37a」)を有する。BDISP 37aは、内部縁29a及び内部縁29bによって画定される内部シール縁上に位置する。
尖点35aは、BDISP 37aから、0ミリメートル(mm)〜8.0mm未満の距離Sだけ分離される。
一実施形態において、後面パネル底面26cは、前面パネル底面上の尖点に類似した尖点を含む。後面パネル底面26cは、第1の外周先細シール40cの内部縁29cによって画定される第1の線Cと、第2の外周先細シール40dの内部縁29dによって画定される第2の線Dとを含む。第1の線Cは、底部シール領域33内の尖点35cで第2の線Dと交差する。後面パネル底面26cは、底部最遠位内部シール点37c(「BDISP 37c」)を有する。BDISP 37cは、内部縁29c及び内部縁29dによって画定される内部シール縁上に位置する。尖点35cは、BDISP 37cから、0ミリメートル(mm)〜8.0mm未満の距離Tだけ分離される。
前面パネル底面に対する以下の説明は、後面パネル底面にも同等に適用され、後面パネル底面に対する参照数字が閉じ括弧内に示されることが理解される。
一実施形態において、BDISP 37a(37c)は、内部縁29a(29c)と内部縁29b(29d)とが交差する場所に位置する。BDISP 37a(37c)と尖点35a(35c)との間の距離は、0mmである。
一実施形態において、図2及び8に示すように、内部シール縁は、内部縁29a、29b(29c、29d)から分岐して、遠位内部シール弧39a(前面パネル)及び遠位内部シール弧39c(後面パネル)を形成する。BDISP 37a(37c)は、内部シール弧39a(39c)上に位置する。尖点35a(尖点35c)は、BDISP 37a(BDISP 37c)から、0mm超、または1.0mm、または2.0mm、または2.6mm、または3.0mm、または3.5mm、または3.9mmから、4.0mm、または4.5mm、または5.0mm、または5.2mm、または5.3mm、または5.5mm、または6.0mm、または6.5mm、または7.0mm、または7.5mm、または7.9mmまでの距離S(距離T)だけ分離される。
一実施形態において、尖点35a(35c)は、BDISP 37a(37c)から、0mm超〜6.0mm未満の距離S(距離T)だけ分離される。
一実施形態において、尖点35a(35c)からBDISP 37a(37c)までのSからの距離(距離T)は、0mm超、または0.5mm、または1.0mm、または2.0mmから、4.0mm、または5.0mm、または5.5mm未満までである。
一実施形態において、尖点35a(尖点35c)は、BDISP 37a(BDISP 37c)から、3.0mm、または3.5mm、または3.9mmから、4.0mm、または4.5mm、または5.0mm、または5.2mm、または5.3mm、または5.5mmまでの距離S(距離T)だけ分離される。
一実施形態において、遠位内部シール弧39a(39c)は、0mm、または0mm超、または1.0mmから、19.0mm、または20.0mmまでの曲率半径を有する。
一実施形態において、図7に示すように、各外周先細シール40a〜40d(外側縁)と、それぞれの外周シール41(外側縁)から延伸した線とが、角度Gを形成する。角度Gは、40°、または42°、または44°、または45°から、46°、または48°、または50°までである。一実施形態において、角度Gは45°である。
底部区分26は、そこに形成されたガセット54及びガセット56の対を含み、それらは本質的に、底面26a〜26dの延伸部である。ガセット54及び56は、可撓性容器10が直立する能力を促進し得る。これらのガセット54及び56は、ともに接合されて、ガセット54及び56を形成する、各底面26a〜26dからの余分な材料から形成される。ガセット54及び56の三角形部分は、ともにシールされ、そのそれぞれのガセットへと延伸する、2つの隣接する底部区分パネルを含む。例えば、隣接する底面26a及び26dは、交差する縁に沿ってそれらの底部表面の平面を越えて延伸し、ともにシールされて、第1のガセット54の一側面を形成する。同様に、隣接する底面26c及び26dは、交差する縁に沿ってそれらの底部表面の平面を越えて延伸し、ともにシールされて、第1のガセット54の反対の側面を形成する。同様に、第2のガセット56は、隣接する底面26a〜26b及び26b〜26cから同様に形成される。底部区分パネル26a及び26cが底端46で露出されたまま、ガセット54及び56は底部区分26の一部分に接触し得、そこでガセット54及び56はそれらを被覆する底面26b及び26dに接触し得る。
図1〜2に示すように、可撓性容器10のガセット54及び56は、底部柄14へと更に延伸し得る。ガセット54及び56が底部区分パネル26b及び26dに隣接して位置する態様において、底部柄14はまた、底面26b及び26dを横切って延伸し得、パネル18及び20の対間に延伸する。底部柄14は、前面パネル22と後面パネル24との間の底部区分26の中央部分または中間点に沿って位置し得る。
容器10を作製するのに4つのフィルムウェブが使用されるとき、底部柄14は、最大4層のともにシールされたフィルムを含み得る。容器を作製するのに4つ以上のウェブが使用されるとき、柄は容器を製作するのに使用されるのと同一の数のウェブを含むであろう。熱シール法によって4つ全ての層が完全にはともにシールされない底部柄14の任意の部分は、タックシールなどの任意の適切な様式でともに接着されて、完全にシールされた複層底部柄14を形成してもよい。底部柄14は任意の好適な形状を有し得、一般にフィルム端の形状を取るであろう。例えば、典型的には、フィルムウェブは、その端が直線状の縁を有するように、巻きを解くと矩形の形状を有する。したがって、底部柄14もまた、矩形の形状を有する。
更に、図3に見られるように、底部柄14は、ユーザの手をフィットさせるようなサイズに作られた柄開口部16または切り抜きセクションをその中に含んでもよい。開口部16は手をフィットさせるのに便利な任意の形状であってもよく、一態様において、開口部16は一般に楕円形状を有してもよい。別の態様において、開口部16は一般に矩形の形状をしてもよい。更に、底部柄14の開口部16はまた、開口部16を形成する切断された材料を含むフラップ38を有してもよい。開口部16を画定するために、柄14は、第4の側面または下部部分で付着していながら、3つの側面または部分に沿った複層柄14の切り抜きであるセクションを有し得る。これは、ユーザによって開口部16を通して押し出され得、開口部16の縁上に折り畳まれて、ユーザの手に接触する縁で比較的滑らかなグリップ表面をもたらす、材料38のフラップを提供する。材料のフラップが完全に切り抜かれる場合、これは、比較的鋭利であり得る露出した第4の側面もしくは下部縁を残し、そこに手が配置されたときに手を切るか、または引っ掻く可能性がある。
更に、図1及び3に示すように、底部区分26に付着する底部柄14の一部分は、柄14が一貫して同一の方向に折り畳まれることをもたらす永久機械折り目42または切り込み線を含んでもよい。機械折り目42は、前面側面パネル22に向かう第1の方向への折り畳みを可能にし、後面パネル24に向かう第2の方向への折り畳みを制限する折り畳み線を含んでもよい。本出願を通して使用される場合、用語「制限」は、反対の方向(第2の方向など)よりも、一方の方向または第1の方向に移動することがより容易であることを意味し得る。機械折り目42は、それが一般に、第2の方向Yではなく第1の方向Xに折り畳みやすい、柄における永久折り畳み線を提供するものと考えることができるため、柄14を一貫して第1の方向に折り畳ませることができる。底部柄14のこの機械折り目42は複数の目的を果たすことができ、1つは、ユーザが容器10から製品を移動させるとき、彼らが底部柄14を把持し得、注ぐのを助けるためにそれが第1の方向Xに容易に曲げられることである。第2に、図6に示すように、可撓性容器10が直立位置で保管されるとき、底部柄14が底部区分パネル26aのうちの1つに隣接して容器10の下に折り畳まれ得るように、底部柄14における機械折り目42は、柄14が機械折り目42に沿って第1の方向Xに折り畳まれることを助長する。製品の重量もまた、製品の重量が柄14を更に押し、第1の方向Xに折り畳まれた位置に柄14を維持し得るように、底部柄14に力を印加し得る。本明細書で論ずるように、頂部柄12もまた、それが底部柄14と同一の第1の方向Xに一貫して折り畳まれることをまた可能にする、類似した機械折り目34a〜34bを含んでもよい。
更に、可撓性容器10が空になり、残りの製品がより少なくなるにつれ、底部柄14は、可撓性容器10が、支持なくかつ転倒せずに直立したままであることに役立つように、支持を提供し続け得る。底部柄14は一般に、側面パネル18及び20の対間に延伸するその全長に沿ってシールされるため、それは、容器10が空になってもガセット54及び56(図1、図3)をともにまとめ、容器10を直立して立たせるための支持を提供し続けることに役立ち得る。
図3〜4に見られるように、頂部柄12は頂部区分28から延伸し得、特に、頂部区分28を成す4つのパネル28a〜28dから延伸し得る。頂部柄12へと延伸するフィルムの4つのパネル28a〜28dは全てともにシールされて、複層頂部柄12を形成する。頂部柄12は、U形状、特に水平上部柄部分12aが、そこから延伸する離間配置された脚部13及び15の対を有する逆さまのU形状を有してもよい。脚部13及び15は頂部区分28から延伸し、一方の13が吐水口30の一方の側面、他方の脚部15が吐水口30の他方の側面で吐水口30に隣接し、各脚部13、15は頂部区分28の反対の部分から延伸する。
上部柄部分12aの最底部縁は、吐水口30の上の位置で延伸されるとき、吐水口30の最上部縁に触れずに通過するのにちょうど十分に高くあり得る。柄12が頂部区分28に対して垂直な位置で延伸され、特に、上部柄部分12aの全体が吐水口30及び頂部区分28の上にあり得るとき、頂部柄12の一部分は、吐水口30の上及び頂部区分28の上に延伸し得る。脚部13及び15の2つの対ならびに上部柄部分12aは、ともに柄開口部を取り囲む柄12を成し、これは、ユーザが彼女の手をその中を通して配置し、柄12の上部柄部分12aを把持することを可能にする。
底部柄14と同様に、頂部柄12もまた、前面側面パネル22に向かう第1の方向への折り畳みを可能にし、後面側面パネル24に向かう第2の方向への折り畳みを制限する永久機械折り目34a〜34bを有し得る。機械折り目34a〜34bは、各脚部13、15内のシールが開始する場所に位置し得る。柄12は、機械折り目部分34a〜34bから開始して、柄12の水平上部柄部分12aを含むところまで、タック接着剤などによってともに接着され得る。機械折り目34a〜34bの位置付けは、吐水口30と、及び特に吐水口30の最底部部分と同一の緯度平面であり得る。柄12の2つの機械折り目34a〜34bは、柄12が傾いて、第2の方向Yではなく、底部柄14と同一の第1の方向Xに一貫して折り畳まれるか、または曲がることを可能にし得る。図1及び3に示すように、柄12は同様に、柄12の上部柄部分12aに向かって上向きに折り畳まれて、柄12の滑らかなグリップ表面を創出するフラップ部分36を含んでもよく、底部柄14と同様に、これは柄材料が鋭利ではなく、柄12の鋭利な縁でユーザの手が切られることから保護し得るためである。
図1に示すように、容器10がその底部区分26上に直立しているときなど、容器10が静止位置にあるとき、底部柄14は、それが底部区分26及び隣接する底部パネル26aに平行であるように、底部機械折り目42に沿って第1の方向Xに容器10の下に折り畳まれ得、頂部柄12は、柄12の前表面が頂部セクションまたは頂部区分28のパネル28aに平行に、その機械折り目34a〜34bに沿って同一の第1の方向Xに自動的に折り畳まれるであろう。頂部柄12は、機械折り目34a〜34bのために、まっすぐ上に延伸するのではなく、頂部区分28に対して垂直に、第1の方向Xに折り畳まれる。分注時、柄が同一の方向に、そのそれぞれの端パネルまたは端区分に比較的平行に折り畳まれて、分注をより容易かつより制御されたものとし得るように、柄12及び14の両方は傾いて、同一の方向Xに折り畳まれる。したがって、静止位置において、柄12及び14はともに、一般に互いに平行に折り畳まれる。更に、可撓性容器10は、底部柄14が直立する可撓性容器10の下に位置しても、直立することができる。
代替的に、別の態様において、可撓性容器は、側壁上に位置する付属部または注ぎ吐水口を含んでもよく、頂部柄は本質的に、頂部部分または区分内に、かつそこから形成される。延伸した柄の下ではなく、その側面に吐水口を有して、容器の頂部区分が柄へと収束し、それらが全く同一であるように、頂部柄は、各々がそのそれぞれの側壁から延伸し、容器の頂端に位置する側壁またはフラップへと延伸する、4つのフィルムウェブから形成され得る。
可撓性容器10の構築物の材料は、食品グレードのプラスチックを含み得る。後に論ずるように、例えば、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン(高密度ポリエチレン(HDPE)及び/または低密度ポリエチレン(LDPE)など)が使用されてもよい。可撓性容器10のフィルムは、製造、流通、製品有効期間、及び顧客使用中の製品及びパッケージ統合性を維持するのに十分な厚さを有し得る。一実施形態において、可撓性複層フィルムは、100マイクロメートル、または200マイクロメートル、または250マイクロメートルから、300マイクロメートル、または350マイクロメートル、または400マイクロメートルまでの厚さを有する。フィルム材料はまた、それが、少なくとも約180日間の製品有効期間を維持するのに適切な気圧を可撓性容器10内に提供するようなものであってもよい。そのようなフィルムは、23℃及び80%の相対湿度(RH)で、0または0超から、0.4または1.0cc/m/24時間/気圧)までの低い酸素透過率(OTR)を有するフィルムなどの酸素バリアフィルムを含み得る。更に、可撓性複層フィルムはまた、38℃及び90%のRHで、0、または0超、または0.2、または1.0から、5.0、または10.0、または15.0g/m/24時間までの低い水蒸気透過率(WVTR)を有するフィルムなどの水蒸気バリアフィルムを含んでもよい。更に、特にシール層において、しかしシール層だけに限らず、油及び/または化学物質耐性を有する構築物の材料を使用することが望ましくあり得る。可撓性複層フィルムは、印刷可能であるか、または可撓性容器10上に印を表示するための感圧性ラベルもしくは他の種類のラベルの受容に適合性であるかのいずれかであり得る。
一実施形態において、各パネルは、少なくとも1つ、少なくとも2つ、または少なくとも3つの層を有する可撓性複層フィルムから作製される。可撓性複層フィルムは、弾力性、可撓性、変形可能、かつ柔軟である。各パネル用の可撓性複層フィルムの構造及び組成物は、同一であっても、異なってもよい。例えば、4つのパネルの各々が、各ウェブが特有の構造及び/もしくは特有の組成物、仕上がり、または印刷を有する、別個のウェブから作製されてもよい。代替的に、4つのパネルの各々が、同一の構造及び同一の組成物であってもよい。
一実施形態において、各パネル18、20、22、24は、同一の構造及び同一の組成物を有する可撓性複層フィルムである。
可撓性複層フィルムは、(i)共押出複層構造、もしくは(ii)積層物、または(i)及び(ii)の組み合わせであってもよい。一実施形態において、可撓性複層フィルムは、少なくとも3つの層、つまり、シール層、外部層、及びその間の結合層を有する。結合層は、シール層を外部層に接合する。可撓性複層フィルムは、シール層と外部層との間に配設された1つ以上の任意の内部層を含んでもよい。
一実施形態において、可撓性複層フィルムは、少なくとも2つ、または3つ、または4つ、または5つ、または6つ、または7つから、8つ、または9つ、または10、または11、またはそれ以上の層を有する、共押出フィルムである。例えば、フィルムを構築するために使用されるいくつかの方法は、キャスト共押出法またはブロー共押出法によるもの、接着積層、押出積層、熱積層、及び蒸着などのコーティングである。これらの方法の組み合わせもまた、可能である。フィルム層は、ポリマー材料に加えて、包装産業において一般的に使用される安定剤、スリップ添加剤、粘着防止添加剤、加工助剤、清澄剤、核剤、顔料または着色剤、ならびに充填剤及び補強剤などの添加剤を含んでもよい。好適な感覚受容特性及びまたは光学特性を有する添加剤及びポリマー材料を選択することが特に有用である。
別の実施形態において、可撓性複層フィルムは、著しい衝撃中に内側フィルムが統合性を維持し、容器の内容物を保持し続けるように、1枚以上の重ねにいくらかの層間剥離が発生することを可能にするような様式で接着された2つ以上のフィルムである、内袋を含んでもよい。
シール層用の好適なポリマー材料の非限定的な例としては、オレフィン系ポリマー(直鎖もしくは分岐鎖の任意のエチレン/C−C10α−オレフィンコポリマーを含む)、プロピレン系ポリマー(プラストマー及びエラストマー、ランダムプロピレンコポリマー、プロピレンホモポリマー、ならびにプロピレンインパクトコポリマーを含む)、エチレン系ポリマー(プラストマー及びエラストマー、高密度ポリエチレン(「HDPE」)、低密度ポリエチレン(「LDPE」)、直鎖低密度ポリエチレン(「LLDPE」)、中密度ポリエチレン(「MDPE」)、エチレン−アクリル酸もしくはエチレン−メタクリル酸、及びそれらの亜鉛塩、ナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩とのイオノマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ならびにこれらの混成物が挙げられる。
外部層用の好適なポリマー材料の非限定的な例としては、積層用の二軸または単軸配向フィルム及び共押出フィルムを作製するのに使用されるものが挙げられる。いくつかの非限定的なポリマー材料の例は、二軸配向ポリエチレンテレフタレート(OPET)、単軸配向ナイロン(MON)、二軸配向ナイロン(BON)、及び二軸配向ポリプロピレン(BOPP)である。構造的利益のためのフィルム層の構築において有用な他のポリマー材料は、ポリプロピレン(プロピレンホモポリマー、ランダムプロピレンコポリマー、プロピレンインパクトコポリマー、及び熱可塑性ポリプロピレン(TPO)など、プロピレン系プラストマー(例えば、VERSIFY(商標)またはVISTAMAX(商標))など)、ポリアミド(ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン6,66、ナイロン6,12、ナイロン12など)、ポリエチレンノルボルネン、環状オレフィンコポリマー、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、コポリエステル(PETGなど)、セルロースエステル、ポリエチレン及びエチレンのコポリマー(例えば、DOWLEX(商標)などのエチレンオクテンコポリマー系のLLDPE、これらの混成物、ならびにこれらの複層の組み合わせである。
結合層用の好適なポリマー材料の非限定的な例としては、エチレン酢酸ビニル(「EVA」)などの官能化エチレン系ポリマー;任意のポリエチレン、エチレンコポリマー、もしくはポリプロピレンなどのポリオレフィンにグラフトされた無水マレイン酸を有するポリマー;及びエチレンメチルアクリレート(「EMA」)などのエチレンアクリレートコポリマー;グリシジル含有エチレンコポリマー;両方ともThe Dow Chemical Companyから入手可能なINTUNE(商標)(PP−OBC)及びINFUSE(商標)(PE−OBC)などのプロピレン及びエチレン系オレフィンブロックコポリマー(OBC);ならびにこれらの混成物が挙げられる。
可撓性複層フィルムは、構造的統合性に寄与するか、または特定の特性を提供し得る追加の層を含んでもよい。追加の層は、直接的手段によって、または隣接するポリマー層に対する適切な結合層を使用することによって追加されてもよい。剛性または乳白度などの追加の機械的性能を提供し得るポリマー、及び気体バリア特性または化学物質耐性を提供し得るポリマーが、この構造に追加されてもよい。
任意のバリア層用の好適な材料の非限定的な例としては、塩化ビニリデンと、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、または塩化ビニルとのコポリマー(例えば、The Dow Chemical Companyから入手可能なSARAN樹脂)、ビニルエチレンアルコール(EVOH)、金属箔(アルミニウム箔など)が挙げられる。代替的に、積層物複層フィルムにおいて使用されるとき、BON、OPET、またはOPPなどのフィルム上の蒸着アルミニウムまたは酸化シリコンなどの修正ポリマーフィルムが、バリア特性を得るために使用されてもよい。
一実施形態において、可撓性複層フィルムは、LLDPE(商品名DOWLEX(商標)(The Dow Chemical Company)で販売)、シングルサイトLLDPE(商品名AFFINITY(商標)またはELITE(商標)(The Dow Chemical Company)で販売されるポリマーを含む、実質的に直鎖もしくは直鎖のオレフィンポリマー)、例えば、VERSIFY(商標)(The Dow Chemical Company)などのプロピレン系プラストマーまたはエラストマー、及びこれらの混成物から選択されるシール層を含む。任意の結合層は、エチレン系オレフィンブロックコポリマーPE−OBC(INFUSE(商標)として販売)またはプロピレン系オレフィンブロックコポリマーPP−OBC(INTUNE(商標)として販売)のいずれかから選択される。外部層は、25℃から、30℃、または40℃、またはシール層におけるポリマーの融点よりも高い融点Tmを有する50重量%超の樹脂(複数可)を含み、外部層ポリマーは、VERSIFYもしくはVISTAMAX、ELITE(商標)、HDPE、またはプロピレンホモポリマー、プロピレンインパクトコポリマー、もしくはTPOなどのプロピレン系ポリマーなどの樹脂から選択される。
一実施形態において、可撓性複層フィルムは共押出される。
一実施形態において、可撓性複層フィルムは、LLDPE(商品名DOWLEX(商標)(The Dow Chemical Company)で販売)、シングルサイトLLDPE(商品名AFFINITY(商標)またはELITE(商標)(The Dow Chemical Company)で販売されるポリマーを含む、実質的に直鎖もしくは直鎖のオレフィンポリマー)、例えば、VERSIFY(商標)(The Dow Chemical Company)などのプロピレン系プラストマーまたはエラストマー、及びこれらの混成物から選択されるシール層を含む。可撓性複層フィルムはまた、ポリアミドである外部層も含む。
一実施形態において、可撓性複層フィルムは共押出フィルムであり、
(i)105℃未満の第1の融解温度(Tm1)を有するオレフィン系ポリマーから成るシール層と、
(ii)第2の融解温度(Tm2)を有するポリマー材料から成る外部層とを含み、
Tm2−Tm1>40℃である。
用語「Tm2−Tm1」は、外部層内のポリマーの融解温度とシール層内のポリマーの融解温度との間の差であり、それはまた、「ΔTm」とも称される。一実施形態において、ΔTmは、41℃、または50℃、または75℃、または100℃、または125℃、または150℃、または175℃、または200℃である。
一実施形態において、可撓性複層フィルムは、共押出フィルムであり、シール層は、直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマーなどのエチレン系ポリマー、または55℃〜115℃のTm、及び0.865〜0.925g/cm、もしくは0.875〜0.910g/cm、もしくは0.888〜0.900g/cmの密度を有する、エチレンと、1−ブテン、1−ヘキセン、もしくは1−オクテンなどのα−オレフィンモノマーとの、シングルサイト触媒された直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマーから成り、外部層は、170℃〜270℃のTmを有するポリアミドから成る。
一実施形態において、可撓性複層フィルムは、少なくとも5つの層を有する共押出フィルムであり、共押出フィルムは、直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマーなどのエチレン系ポリマー、またはエチレンと、1−ブテン、1−ヘキセン、もしくは1−オクテンなどのα−オレフィンモノマーとの、シングルサイト触媒された直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマーから成るシール層を有し、エチレン系ポリマーは、55℃〜115℃のTm、及び0.865〜0.925g/cm、もしくは0.875〜0.910g/cm、もしくは0.888〜0.900g/cmの密度を有し、最外層は、170℃〜270℃のTmを有するポリアミドから成る。
一実施形態において、可撓性複層フィルムは、少なくとも7つの層を有する共押出フィルムである。シール層は、直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマーなどのエチレン系ポリマー、またはエチレンと、1−ブテン、1−ヘキセン、もしくは1−オクテンなどのα−オレフィンモノマーとの、シングルサイト触媒された直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマーから成り、エチレン系ポリマーは、55℃〜115℃のTm、及び0.865〜0.925g/cm、もしくは0.875〜0.910g/cm、もしくは0.888〜0.900g/cmの密度を有する。外部層は、170℃〜270℃のTmを有するポリアミドである。
一実施形態において、可撓性複層フィルムは、エチレン系ポリマー、つまり直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマー、または65℃〜125℃未満の熱シール開始温度(HSIT)を有する、エチレンと、1−ブテン、1−ヘキセン、もしくは1−オクテンなどのα−オレフィンモノマーとの、シングルサイト触媒された直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマーから成るシール層を含む。更なる一実施形態において、可撓性複層フィルムのシール層は、65℃、または70℃、または75℃、または80℃、または85℃、または90℃、または95℃、または100℃から、105℃、または110℃、または115℃、または120℃、または125℃未満までのHSITを有する。出願人は、65℃〜125℃未満のHSITを有するエチレン系ポリマーを有するシール層が、有利に、可撓性容器の複合外周の周囲に確実なシール及び確実にシールされた縁の形成を可能にすることを発見した。65℃〜125℃未満までのHSITを有するエチレン系ポリマーは、破損する傾向のある堅固な付属部へのより良好なシールも可能にする頑強なシーラントである。65℃〜125℃のHSITを有するエチレン系ポリマーは、容器製造中のより低い熱シール圧力/温度を可能にする。より低い熱シール圧力/温度は、ガセットの折り畳み点でのより低い応力、ならびに頂部区分及び底部区分におけるフィルムの結合部でのより低い応力をもたらす。これは、容器製造中のしわを低減させることによって、フィルム統合性を改善する。折り畳み及び継ぎ目での低減した応力は、完成した容器の機械的性能を改善する。低HSITエチレン系ポリマーは、外部層を弱める温度未満の温度でシールされる。
一実施形態において、可撓性複層フィルムは、少なくとも2つのエチレン系ポリマーを含有する層を有する共押出された5層のフィルム、または共押出された7層のフィルムである。エチレン系ポリマーは、各層が同一であっても、異なってもよい。
一実施形態において、可撓性複層フィルムは、少なくとも2つのポリアミドポリマーを含有する層を有する、共押出された5層の、または共押出された7層のフィルムである。
一実施形態において、可撓性複層フィルムは、エチレン系ポリマー、つまり直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマー、または90℃〜104℃のTmを有する、エチレンと、1−ブテン、1−ヘキセン、もしくは1−オクテンなどのα−オレフィンモノマーとの、シングルサイト触媒された直鎖もしくは実質的に直鎖のポリマーから成るシール層を有する7層の共押出フィルムである。外部層は、170℃〜270℃のTmを有するポリアミドである。フィルムは、40℃〜200℃のΔTmを有する。フィルムは、シール層内のエチレン系ポリマーとは異なる、第2のエチレン系ポリマーから成る内部層(第1の内部層)を有する。フィルムは、外部層内のポリアミドと同一またはそれとは異なるポリアミドから成る内部層(第2の内部層)を有する。7層のフィルムは、100マイクロメートル〜250マイクロメートルの厚さを有する。
可撓性容器10は、広げられた構成(図1〜6に示す)及び図7に示す畳まれた構成を有する。容器10が畳まれた構成にあるとき、可撓性容器は、平坦な状態、または他の状態で空になった状態にある。ガセットパネル18、20は内向き折り畳まれ(図7の点線)、前面パネル22及び後面パネル24によって挟まれる。
図8は、図7の底部シール領域33及び前面パネル26aの拡大図を示す。それぞれのガセットパネル18、20の折り畳み線60及び62は、0mm、または0.5mm、または1.0mm、または2.0mmから、12.0mm、または60mm、または60mm超までの距離Uだけ分離される。一実施形態において、距離Uは、可撓性容器10のサイズ及び容積に基づいて変動する。例えば、可撓性容器10は、0mm超から、容器の容積(リットル)の3倍までの距離U(mm)を有してもよい。例えば、2リットルの可撓性容器は、0超から、6.0mm以下までの距離Uを有し得る。別の例において、20リットルの可撓性容器10は、0mm超から、60mm以下までの距離Uを有する。
図8は、尖点35aで(内部縁29bによって画定される)線Bと交差する(内部縁29aによって画定される)線Aを示す。BDISP 37aは、遠位内部シール弧39a上にある。尖点35aは、BDISP 37aから、0mm、または1.0mm、または2.0mm、または2.6mm、または3.0mm、または3.5mm、または3.9mmから、4.0mm、または4.5mm、または5.0mm、または5.2mm、または5.5mm、または6.0mm、または6.5mm、または7.0mm、または7.5mm、または7.9mmまでの長さを有する距離Sだけ分離される。
図8において、4つの外周先細シール40a〜40dが底部シール領域内で収束する、オーバーシール64が形成される。オーバーシール64は、各パネル(18、20、22、24)の一部分があらゆる他のパネルの一部分に熱シールされる、4枚重ねの部分66を含む。各パネルは、4枚重ねの熱シールにおける1枚重ねとなる。オーバーシール64はまた、2つのパネル(前面パネル22及び後面パネル24)がともにシールされる、2枚重ねの部分68を含む。結果的に、本明細書で使用される場合、「オーバーシール」は、外周先細シールが収束し、続く熱シール操作に供される(合わせて少なくとも2つの熱シール操作に供される)領域である。オーバーシール64は外周先細シール内に位置し、可撓性容器10のチャンバへは延伸しない。
一実施形態において、尖点35aは、オーバーシール64の上に位置する。尖点35aはオーバーシール64から分離され、それに接触しない。BDISP 37aは、オーバーシール64の上に位置する。BDISP 37aはオーバーシール64から分離され、それに接触しない。
一実施形態において、尖点35aは、BDISP 37aとオーバーシール64との間に位置し、オーバーシール64は尖点35aに接触せず、オーバーシール64はBDISP 37aに接触しない。
尖点35aとオーバーシール64の頂部縁との間の距離は、図8に示すように距離Wとして定義される。一実施形態において、距離Wは、0mm、または0mm超、または2.0mm、または4.0mmから、6.0mm、または8.0mm、または10.0mm、または15.0mmまでの長さを有する。
容器を作製するのに4つ以上のウェブが使用されるとき、オーバーシール64の部分68は、4枚重ね、または6枚重ね、または8枚重ねの部分であってもよい。
一実施形態において、可撓性容器10は、90%または95%〜100%の垂直落下試験及第率を有する。垂直落下試験は、以下のように実行される。容器を、その通常の容量まで水道水で充填し、25℃で少なくとも3時間調整し、その上部柄から1.5mの高さ(容器のベースまたは側面から地面)で直立位置に保持し、コンクリートスラブ床上に自由落下で放つ。落下後にいかなる漏出が検出された場合も、試験を落第として記録する。落下直後に漏出が検出されなかった場合、試験を成功または「及第」として記録する。最低20個の可撓性容を試験する。次いで、及第/落第した容器のパーセンテージを計算する。
一実施形態において、可撓性容器10は、90%または95%〜100%の側面落下及第率を有する。この側面落下試験は、以下のように実施される。容器を、その通常の容量まで水道水で充填し、25℃で少なくとも3時間調整し、その上部柄から直立位置に保持する。可撓性容器を、その側面を下にして、1.5mの高さからコンクリートスラブ床上に自由落下で放つ。落下後にいかなる漏出が検出された場合も、試験を落第として記録する。落下直後に漏出が検出されなかった場合、試験を成功または「及第」として記録する。最低20個の可撓性容を試験する。次いで、及第/落第した容器のパーセンテージを計算する。
一実施形態において、可撓性容器10は、パッケージを周囲温度の水で充填し、平坦な表面上に7日間配置する、直立試験に及第する。可撓性容器は、未変化の形状または位置で、7日間同一の位置にあり続ける。
一実施形態において、可撓性容器10は、0.25リットル(L)、または0.5L、または0.75L、または1.0L、または1.5L、または2.5L、または3L、または3.5L、または4.0L、または4.5L、または5.0Lから、6.0L、または7.0L、または8.0L、または9.0L、または10.0L、または20L、または30Lまでの容積を有する。
可撓性容器10は、その中に任意の数の流動性物質を保管するために使用され得る。特に、流動性食品製品が可撓性容器10内に保管され得る。一態様において、サラダドレッシング、ソース、乳製品マヨネーズ、マスタード、ケチャップ、他の調味料などの流動性食品製品;水、ジュース、牛乳、またはシロップ、炭酸飲料、ビール、ワイン、などの飲料、動物飼料、及びペット飼料などが、可撓性容器10の中に保管され得る。
可撓性容器10は、油、塗料、グリース、化学物質、液体中固体の懸濁液、及び固体微粒子状物質(粉末、粒子、顆粒固体)が挙げられるが、これらに限定されない他の流動性物質の保管に好適である。
可撓性容器10は、より高い粘度を有し、放出するために容器への圧搾力の適用を必要とする流動性物質の保管に好適である。そのような圧搾可能な流動性物質の非限定的な例としては、グリース、バター、マーガリン、石鹸、シャンプー、動物飼料、ソース、及び乳幼児食品が挙げられる。
本開示は、可撓性容器10などの可撓性容器を製作するためのプロセスを提供する。一実施形態において、可撓性容器を製作するためのプロセスは、
A.後面パネルウェブ、前面パネルウェブ、第1の折り畳まれたガセットパネルウェブ、及び第2の折り畳まれたガセットパネルウェブを提供することであって、各パネルウェブが外周縁及び底面を有し、各底面が底端で相接する2つの対向する先細縁を有する、提供することと、
B.後面パネルウェブと前面パネルウェブとの間に折り畳まれたガセットパネルウェブを配置することであって、ガセットパネルウェブが互いに対向し、パネルウェブが共通の外周を形成するように構成され、かつ底部シール領域が各パネルの底端を含む、配置することと、
C.第1の熱シール条件下で、外周縁、先細縁、及び底部シール領域の第1のシールを行うことと、
D.第2の熱シール条件下で、底部シール領域の第2のシールを行うことと、
E.可撓性容器を形成することと、を含む。
図9は、様々なウェブが製造プロセスを通過するときの、(「ワンアップ」構成にある)それらの相対位置を示す。明瞭さのために、ウェブは分離して、熱シールは作製されずに示される。構成ウェブは、第1のガセットパネルウェブ118、第2のガセットパネルウェブ120、前面パネルウェブ122、及び後面パネルウェブ124である。ウェブ118〜124は、本明細書で既に開示した任意の可撓性複層フィルムであってもよい。一実施形態において、ウェブ118〜124は、上に論ずる可撓性容器10において、第1のガセットパネル18、第2のガセットパネル20、前面パネル22、及び後面パネル24それぞれを形成する。一実施形態において、図9のガセット折り畳み線160及び162は、図8の可撓性容器10のガセット折り畳み線60、62に対応する。
ウェブ118〜124は、それらが別個の材料の部分であるかのように本明細書で論じられるものの、元となるウェブのうちの1つ以上を折り畳んで、継ぎ目(複数可)の効果を創出することによって、ウェブ間に任意の数の継ぎ目が「予め作製」され得ることが理解されるであろう。例えば、4つのウェブの代わりに2つのウェブから本可撓性容器を製造することが所望される場合、底部、左中央、及び右中央のウェブは、3つの別個のウェブの代わりに折り畳まれた単一ウェブであってもよい。同様に、各それぞれのパネルを製作するために、1つ、2つ、またはそれ以上のウェブが使用されてもよい(すなわち、バッグインバッグ構成または内袋構成)。
図9に示すように、折り畳まれたガセットパネルウェブ118、120は、後面パネルウェブ124と前面パネルウェブ122との間に配置されて、「ウェブサンドイッチ」を形成する。ガセットパネルウェブ118は、ガセットパネルウェブ120に対向する。図10に示すように、パネルウェブ118〜124の縁は、共通の外周110を形成するように構成されるか、または他の方法で配設される。共通の外周110は、各パネルの底端を含む底部シール領域を含む。各パネルウェブは、可撓性複層フィルムから作製される。可撓性複層フィルムは、本明細書で既に開示した任意の可撓性複層フィルムであり得る。各パネルウェブの可撓性複層フィルムは、熱シール層が互いに向かい合うように構成される。ガセット折り畳み線160、162は、外周縁から内向きに延伸する。
本発明のプロセスは、第1の熱シール条件下で、外周縁、先細外周縁、及び底部シール領域の第1のシールを行うことを含む。第1のシールステップは、熱シール装置を利用する熱シール手順である。熱シール装置は、開位置から閉位置へと移動される加熱可能シールジョーを含む。シールジョーは、対向する側面からウェブサンドイッチを協同的に係合させる。図10に示すように、シールジョーは、畳まれた可撓性容器の外周を画定する形状を有する。
図10は、シールジョーによって形作られ、折り畳まれたガセットパネルを有する、畳まれた構成にある可撓性容器の輪郭(付属部及び柄を有さないことを除く)を描写する。前面パネルウェブ122及び共通の外周110が理解され得る。セクション101は底部区分となるものの一部分であり、セクション102は前面パネルとなるものの一部分であり、セクション103は移行セクションの一部分であり、セクション104は(付属部が配置される)ボトルネックの一部分である。破線160及び162は、ガセット折り畳み線を示す。底部シール領域133は、本明細書で既に開示した底部シール領域33となる。
閉位置において、2つの対向するシールジョーはウェブサンドイッチの最外層(すなわち、頂部パネルウェブ122の最外層及び底部パネルウェブ124の最外層)と直接接触する。シールジョーは、所定のシール圧力及び所定のシール温度で、最外フィルム層に圧力下で一定期間(滞留時間)熱を適用する。滞留時間中、熱は、シールジョーからフィルムの最外層を通して移動して、対向する内部シール層を融解及び融着させて、熱シールを形成する。一般に、可撓性複層フィルムの最外層は、シール層よりも高い融解温度を有する。したがって、シール層が融解されて、シールを形成する一方で、フィルムの最外層は融解せず、シールジョーに粘着または実質的に粘着しない。シールジョーバーへの表面処理は、フィルムへの粘着効果を更に低減させるように適用され得る。シールジョーが再度開かれた後、フィルムは、室温まで冷却される。
第1のシールステップは、可撓性容器の外周シールを形成する。図10は、頂部柄及び底部柄が取り外された、畳まれた容器の外周シールを示す略図である。一実施形態において、外周シールは、上に開示される可撓性容器10の外周シール41及び外周先細シール40a〜40dを含む。第1のシールステップはまた、図10に示す底部シール領域133も形成する。
一実施形態において、第1のシールステップは、同時にまたは実質的に同時に外周シールを形成する。更なる一実施形態において、セクション101、102、103、及び104のうちの少なくとも1つにおける外周シールは、異なる時間に形成される。例えば、セクション102、103、104の外周シールは、第1の時間に形成され得る。付属部(吐水口など)は、未シールのセクション101を通して挿入され、ネックへと挿入され、同時にネックに熱シールされ得る。次いで、閉じた可撓性容器を形成するように、第1の時間の後の第2の時間にセクション101の外周シールが形成され得る。
一実施形態において、連続ウェブサンドイッチが熱シール装置へと進められる。本プロセスは、第2の可撓性容器のセクション102、103、104で同時にまたは実質的に同時に外周シールを形成(ウェブサンドイッチから作製)しながら、連続ウェブサンドイッチを進め、第1の容器のセクション101で外周シールを形成(ウェブサンドイッチから作製)することを含む。
本プロセスは、第2の熱シール条件下で、底部シール領域の少なくとも一部分の第2のシールを行い、可撓性容器を形成することを含む。図11は、熱シール装置140の一部分を示す。熱シール装置140の1つのシールジョー142のための底部シール部分を、図11に示す。熱シール装置140は、シールジョー142及びオーバーシールバー144を含む。対向するシールジョー(図示せず)と協同して、図11に示す熱シール装置の部分は、図10に示す可撓性容器の底部シール領域133を形成する。一実施形態において、底部シール領域133は、本明細書で既に開示した可撓性容器10の底部シール領域33に対応する。
オーバーシールバー144は、シールジョー142から離れて外向きに延伸する。「突起高さ」は、オーバーシールバー144がシールジョー142から離れて延伸する距離(ミリメートル)である。熱シール装置140の対向するシールジョーがウェブサンドイッチ上に閉じて、外周シールを形成するとき、オーバーシールバー144は、最外フィルム層に直接接触し、内部シール層を融着させて、底部シール領域133にオーバーシールを形成する。オーバーシールバー144は、シールジョーによって外周シールに与えられる圧力に追加の圧力を与えるため、シールジョー142からのオーバーシールバー144の突起は、(第1の熱シール条件とは異なる)第2の熱シール条件を創出する。シールジョーが閉じると、オーバーシールバー144がウェブサンドイッチと接触し、特に最外フィルム層と接触する。滞留時間中、熱は、オーバーシールバー144からフィルムの最外層を通して移動して、対向する内部シール層を融解及び融着させて、オーバーシールを形成する。オーバーシールバー(及び結果として得られるオーバーシール)の形状の非限定的な例としては、矩形、方形、長円形、楕円形、半月形、円形、錐体形が挙げられる。オーバーシールバーはまた、丸みのある縁及び丸みのある側面を有してもよい。
一実施形態において、オーバーシールバー144の突起高さは調節可能であるか、または他の方法で変更可能である。換言すると、オーバーシールバーがシールジョーから離れて延伸する程度(または距離)が変化または変動し得る、すなわち、オーバーシールバー144が上昇または低下され得るように、オーバーシールバー144は移動可能である。本プロセスは、底部シール領域内でシールされるウェブサンドイッチの総厚さを決定し、オーバーシールバー144の突起高さを、ウェブサンドイッチ厚さの25%〜50%または75%に調節することを含む。突起高さの調節によって、オーバーシールバーのシール圧力は、形成された可撓性容器の要求/用途に見合うように、変動するシール強度を有するオーバーシールを製作するように合わせられ得る。
一実施形態において、本プロセスは、底部シール領域内でシールされるウェブサンドイッチの総厚さを決定し、突起高さを、ウェブサンドイッチの総厚さの50%に調節することを含む。
一実施形態において、オーバーシールバー144は、図8に示すオーバーシール64を形成する。オーバーシール64は、(図7の底部シール領域33に対応する底部シール領域133の一部分内に形成される。このように、オーバーシールバー144は、底部シール領域133の一部分内に第2のシール−オーバーシール64を形成する。YY方向(図8を参照されたい)のオーバーシール64は、オーバーシールバー144の幅によって決定される。一実施形態において、オーバーシールバー144(及びオーバーシール64)は、1mmまたは2mm〜3mmまたは4mmの幅を有する。更なる一実施形態において、オーバーシール64の幅は、外周シールの領域を越えては延伸しない。
XX方向(図8を参照されたい)のオーバーシール64は、オーバーシールバー144の長さによって決定される。オーバーシールバー144は、60と62との中央を占める領域をXX方向に延伸し、被覆する長さを有する。一実施形態において、オーバーシールバー144は、距離Uよりも長いか、または60と62との間の長さよりも長い長さを有する。更なる一実施形態において、オーバーシールバー(及びオーバーシール64)は、0mm超、または0.5mm、または1mm、または2mmから、3mm、または4mm、または5mm、または5mm超までの長さを有する。更なる一実施形態において、オーバーシール64の長さは、外周シールの領域を越えては延伸しない。
一実施形態において、オーバーシールは、図8に示す矩形の形状を有するオーバーシール64であり得る。
一実施形態において、対向するシールジョー(図示せず)は、平坦であってもよい。
一実施形態において、対向するシールジョー(図示せず)はまた、図11に示すオーバーシールバー144と整列し、協同するオーバーシールバーも含む。シールジョーが閉じるとき、2つの対向するオーバーシールバーは、シールジョーによって与えられる圧力に加えてウェブサンドイッチに追加の圧力を適用する。この場合、合計突起高さが、オーバーシール圧力を提供する。2つのオーバーシールバーの合計突起高さは、ウェブサンドイッチの総厚さの25%〜50%または75%である。
一実施形態において、2つのオーバーシールバーの合計突起高さは、ウェブサンドイッチの総厚さの50%である。
一実施形態において、底部シール領域内で、ウェブサンドイッチは、2枚重ねの部分(後面パネルウェブに接触する前面パネルウェブ=2枚重ね)及び4枚重ねの部分(前面パネルウェブはガセットパネルウェブに接触し、後面パネルウェブはガセットパネルウェブに接触する=4枚重ね)を含む。オーバーシールバー144は、2枚重ねの部分及び4枚重ねの部分を横切って延伸して、2枚重ねの部分及び4枚重ねの部分を有するオーバーシールを形成する。一実施形態において、オーバーシールバー144は、図8に示す4枚重ねの部分66及び2枚重ねの部分68を有するオーバーシール64を形成する。
一実施形態において、熱シール装置140は、シールジョー142及びオーバーシールバー144が独立して加熱されるような、好適な熱及び制御ハードウェア/ソフトウェアを含む。この実施形態において、本プロセスは、オーバーシールバー温度(第2のシール温度)を、シールジョー(複数可)の温度(第1のシール温度)とは異なる温度に調節することを含む。更なる一実施形態において、本プロセスは、オーバーシールバー144の温度を、第1のシール温度よりも高い(すなわち、シールジョーの温度よりも高い)温度に調節することを含む。
一実施形態において、オーバーシールバー144(第2のシール温度)は、0℃、または0℃超、または5℃、または10℃、または20℃、または30℃、または50℃から、70℃、または100℃、またはシールジョーの熱シール温度(第1の熱シール温度)よりも高い温度までの熱シール温度を有する。
一実施形態において、本プロセスは、外周シール及びオーバーシールを同時に形成することを含む。シールジョー及びオーバーシールバー144は、同一の熱シール装置の構成要素である。オーバーシールバーは、図11に示す少なくとも1つのシールジョー142の構成要素である。結果的に、2つのシール手順(外周シール手順及びオーバーシール手順)は、同一の熱シールステーションで同時に実行される。
一実施形態において、本プロセスは、外周シール及びオーバーシールをハードシールとして形成することを含む。熱シールは、脆弱シールまたはハードシールであり得る。本明細書で使用される場合、「脆弱シール」は、フィルムを破壊することなく手作業で分離可能(または剥離可能)な熱シールである。本明細書で使用される場合、「ハードシール」は、フィルムを破壊することなく手作業で分離することができない熱シールである。一般的に、脆弱シールは、シールへの指圧または手圧の適用によって分離可能または開放可能であるように設計される。ハードシールは、シールへの指圧または手圧の適用でも未変化のままであるように設計される。換言すると、ハードシールは、フィルムの引っ張り強度よりも大きい剥離シール強度を有する。
一実施形態において、オーバーシールバー144はウェブサンドイッチをシールして、13N/25.4mmよりも大きい、または18N/25.4mmよりも大きいシール強度を有するシールを提供する。ここで、ASTM F88/F88M−09に従って、250mm/分の速度、50mmの間隙のINSTRON(登録商標)試験機上、23℃での180°剥離についてシールを試験する。
一実施形態において、可撓性容器の形成は、尖点及び底部最遠位内部シール点(BDISP)を有する可撓性容器を形成することを含む。更なる一実施形態において、上に説明し、図2及び図8に示すように、尖点は尖点35a(及び35c)であり、BDISPはBDISP 37a(及び37c)である。本プロセスは、BDISPの下または尖点の下の場所で、ウェブサンドイッチ上にオーバーシールバーを配置することを含む。本プロセスは、BDISP 37a(37c)の下または尖点35a(35d)の下から選択される場所に、オーバーシールバー144によってオーバーシール64を形成することを更に含む。
本発明のプロセスは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
定義
本明細書に開示される数値範囲は、下限値及び上限値からの、それらを含む全ての値を含む。明示的な値(例えば、1、または2、または3から、5、または6、または7まで)を含む範囲について、任意の2つの明示的な値の間のあらゆる下位範囲(例えば、1〜2、2〜6、5〜7、3〜7、5〜6など)も含まれる。
否定する記載がない限り、文脈から暗に、または本技術分野において慣習的に、全ての部及びパーセントは、重量に基づき、全ての試験方法は、本開示の出願日の時点で現行のものである。
本明細書で使用される場合、用語「組成物」は、組成物を含む材料の混合物、ならびに反応生成物及び組成物の材料から形成される分解生成物を指す。
用語「含む(comprising)」、「含む(including)」、「含む(having)」、及びそれらの派生語は、任意の追加の構成要素、ステップ、または手順が、本明細書で具体的に開示されているかに関わらず、それらの存在を除外するよう意図されない。曖昧さを避けるために、用語「含む」の使用を通じて主張される全ての組成物は、否定する記載がない限り、任意の追加の添加剤、アジュバント、またはポリマー化合物であるかに関わらず化合物を含み得る。対照的に、用語「から本質的に成る」は、実施可能性に不可欠でないものを除き、任意の次に続く詳説の範囲から、任意の他の構成要素、ステップ、または手順を除外する。用語「から成る」は、具体的に規定または列挙されていない任意の構成要素、ステップ、または手順を除外する。
本明細書で用いられる場合、「エチレン系ポリマー」は、(重合可能モノマーの総量に基づいて)50モルパーセント超の重合エチレンモノマーを含むポリマーであり、任意で、少なくとも1つのコモノマーを含み得る。
用語「熱シール開始温度」は、有意な強度、この場合、2lb/インチ(8.8N/25.4mm)の強度のシールを形成するのに必要とされる最低シール温度である。シールは、2.7バー(40psi)のシールバー圧力で、0.5秒の滞留時間を有するTopwave HT試験機内で実行される。シールされた試料は、10インチ/分(4.2mm/秒または250mm/分)のInstron Tensiomer内で試験される。
本明細書で使用される場合、Tmまたは「融点」(プロットされたDSC曲線の形状に関連して、融解ピーク温度とも称される)は典型的には、米国特許第5,783,638号に説明される、ポリオレフィンの融点または融解ピークを測定するためのDSC(示差走査熱量測定)技術によって測定される。2つ以上のポリオレフィンを含む多くの混成物は、1つ以上の融点または融解ピークを有し、多くの個々のポリオレフィンは1つのみの融点または融解ピークを含むことに留意されたい。
水分透過性は、まずフィルムの水蒸気透過率(WVTR)を測定し、次いでWVTRをフィルム厚さ(通常ミル単位での厚さ)で乗じることによって実行される正規化計算である。WVTRは、38℃、100%の相対湿度、及び1気圧でMOCON Permatran−W3/31によって測定される。90%の相対湿度でのWVTRの値には、測定される(100%の相対湿度での)WVTRを0.90で乗じる。この装置は、National Institute of Standards and Technology認証の、既知の水蒸気輸送特徴を有する25μmの厚さのポリエステルフィルムで較正する。試料を調製し、ASTM F1249に従ってWVTRを実行する。WVTR単位は、g/m/24時間である。
本明細書で用いられる場合、「オレフィン系ポリマー」は、(重合可能モノマーの総量に基づいて)50モルパーセント超の重合オレフィンモノマーを含むポリマーであり、任意で、少なくとも1つのコモノマーを含み得る。オレフィン系ポリマーの非限定的な例としては、エチレン系ポリマー及びプロピレン系ポリマーが挙げられる。
酸素透過性は、まず所与のフィルム厚さの酸素透過率(OTR)を測定し、次いでこの測定されたOTRをフィルム厚さ(通常ミル単位での厚さ)で乗じることによって実行される正規化計算である。OTRは、23℃、50%の相対湿度、及び1気圧でMOCON OX−TRAN 2/20によって測定される。この装置は、National Institute of Standards and Technology認証の、既知のO輸送特徴を有するMylarフィルムで較正する。試料を調製し、ASTM D 3985に従ってOTRを実行する。典型的なOTR単位は、cc/m/24時間/気圧である。
「ポリマー」は、同一の種類または異なる種類であるかに関わらず、重合モノマーによって調製される化合物であり、重合形態が、ポリマーを成す複数及び/もしくは反復「単位」または「構造単位」を提供する化合物である。したがって、一般的な用語ポリマーは、通常1種類のみのモノマーから調製されるポリマーを指すのに用いられる、用語ホモポリマー、及び通常少なくとも2種類のモノマーから調製されるポリマーを指すのに用いられる、用語コポリマーを包含する。それはまた、全ての形態のコポリマー、例えば、ランダムコポリマー、ブロックコポリマーなども包含する。用語「エチレン/α−オレフィンポリマー」及び「プロピレン/α−オレフィンポリマー」は、それぞれ重合エチレンまたはプロピレンと、1つ以上の追加の重合可能α−オレフィンモノマーとから調製される、上に説明するコポリマーを示す。ポリマーはしばしば、1つ以上の特定のモノマー「から作製される」、特定のモノマーもしくはモノマーの種類「に基づく」、または特定のモノマー含有量「を含む」として称されるものの、この文脈において、用語「モノマー」は、非重合種ではなく、特定のモノマーの重合レムナントを指していることが理解されることが留意される。一般的に、本明細書におけるポリマーは、対応するモノマーの重合形態である「単位」を有するに基づくものと称される。
「プロピレン系ポリマー」は、(重合可能モノマーの総量に基づいて)50モルパーセント超の重合プロピレンモノマーを含むポリマーであり、任意で、少なくとも1つのコモノマーを含み得る。
次に、いくつかの本開示の実施形態を、以下の実施例において詳細に説明する。
1.材料
Figure 0006450776
Figure 0006450776
ベース線フィルム(比較)及び実施例1のフィルムの特性を、以下の表2に提供する。
Figure 0006450776
各フィルム(実施例1のフィルム及びベース線フィルム)を使用して、3.875Lの容積を有する可撓性容器を作製する。以下の表3に提供する熱シール条件下で、可撓性容器を作製する。製造機器は、KRW Machinery Inc.(Weaverville,North Carolina)によって作製された機械モデルの「Bridget」である。可撓性容器における全てのシールは、1回の打ち付けで作製する。
Figure 0006450776
可撓性容器は、本明細書に説明する容器の幾何学的形状を有する。具体的には、試験される各可撓性容器は、図2及び図7に示す底部の幾何学的形状ならびに図8に示すオーバーシールを有する。尖点とBDISP(すなわち、距離S)との間の距離は変動する。
可撓性容器を、側面落下試験に供する。側面落下試験は、本明細書に開示するパラメータ下で実行する。側面落下試験の結果は、以下の表4に示す。
Figure 0006450776
本開示は、本明細書に包含される実施形態及び例示に限定されないが、以下の特許請求の範囲に入る、実施形態の一部及び様々な実施形態の要素の組み合わせを含む、それらの実施形態の修正された形態を含むよう特に意図される。
なお、本発明には以下が含まれることを付記する。
〔1〕
可撓性容器を製作するためのプロセスであって、
A.後面パネルウェブ、前面パネルウェブ、第1の折り畳まれたガセットパネルウェブ、及び第2の折り畳まれたガセットパネルウェブを提供することであって、各パネルウェブが外周縁及び底面を有し、各底面が底端で相接する2つの対向する先細縁を有する、提供することと、
B.前記後面パネルウェブと前記前面パネルウェブとの間に前記折り畳まれたガセットパネルウェブを配置することであって、前記ガセットパネルウェブが互いに対向し、前記パネルウェブが共通の外周を形成するように構成され、かつ底部シール領域が各パネルの前記底端を含む、配置することと、
C.第1の熱シール条件下で、前記外周縁、前記先細縁、及び前記底部シール領域の第1のシールを行うことと、
D.第2の熱シール条件下で、前記底部シール領域の少なくとも一部分の第2のシールを行うことと、
E.可撓性容器を形成することと、を含む、プロセス。
〔2〕
前記シールステップが、オーバーシールバーを有する熱シール装置を利用し、前記第2のステップが、前記オーバーシールバーによって、前記底部シール領域の一部分内にオーバーシールを形成することを含む、〔1〕に記載のプロセス。
〔3〕
前記第2のシールが、2枚重ねの部分及び4枚重ねの部分を有するオーバーシールを形成することを含む、〔2〕に記載のプロセス。
〔4〕
各熱シール条件が、それぞれのシール温度を含み、前記プロセスが、前記オーバーシールバー温度を前記第1のシール温度よりも高い温度に調節することを含む、〔2〕または〔3〕に記載のプロセス。
〔5〕
前記オーバーシールバーが、突起高さを有し、前記プロセスが、熱シールされる前記パネルウェブの総厚さを決定することと、前記突起高さを、前記パネルウェブの前記総厚さの25%〜75%であるように調節することと、を含む、〔2〕〜〔4〕のいずれかに記載のプロセス。
〔6〕
前記第1のシール及び前記第2のシールを、同一の熱シールステーションで実行することを含む、〔2〕〜〔5〕のいずれかに記載のプロセス。
〔7〕
前記外周シール及び前記オーバーシールを同時に形成することを含む、〔2〕〜〔6〕のいずれかに記載のプロセス。
〔8〕
前記外周シール及び前記オーバーシールをハードシールとして形成することを含む、〔2〕〜〔7〕のいずれかに記載のプロセス。
〔9〕
尖点及び底部最遠位内部シール点を有する可撓性容器を形成することと、
前記オーバーシールを、前記尖点の下及び前記底部最遠位内部シール点の下から成る群から選択される場所に形成することと、を含む、〔2〕〜〔8〕のいずれかに記載のプロセス。
〔10〕
前記可撓性容器がまた、1つ以上の可撓性の柄も含む、〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載のプロセス。
〔11〕
付属部を含む可撓性容器を形成することを含む、〔1〕〜〔10〕のいずれかに記載のプロセス。
〔12〕
内袋を含む可撓性容器を形成することを含む、〔1〕〜〔11〕のいずれかに記載のプロセス。
〔13〕
前記内袋の一部分が、オーバーシール内にある、〔1〕〜〔12〕に記載のプロセス。

Claims (13)

  1. 可撓性容器を製作するためのプロセスであって、
    A.後面パネルウェブ、前面パネルウェブ、第1の折り畳まれたガセットパネルウェブ、及び第2の折り畳まれたガセットパネルウェブを提供するステップであって、各パネルウェブが外周縁及び底面を有し、各底面が底端で相接する2つの対向する先細縁を有する、ステップと、
    B.前記後面パネルウェブと前記前面パネルウェブとの間に前記折り畳まれたガセットパネルウェブを配置するステップであって、前記ガセットパネルウェブが互いに対向し、前記パネルウェブが共通の外周と、各パネルの前記底端を含む底部シール領域とを形成するように構成されているステップと、
    C.第1の熱シール条件下で、前記外周縁、前記先細縁、及び前記底部シール領域の第1のシールを行うステップと、
    D.2つの対向するシールジョーを有する熱シール装置を用いて前記ウェブを協同的に係合することにより、第2の熱シール条件下で、前記底部シール領域の少なくとも一部分の第2のシールを行うステップであって、前記シールジョーのうちの少なくとも1つは、その各シールジョーから離れて延伸するオーバーシールバーを有し、前記オーバーシールバーは前記底部シール領域の一部分内にオーバーシールを形成する、ステップと、
    E.可撓性容器を形成するステップと、を含む、プロセス。
  2. 前記オーバーシールが、2枚重ねの部分及び4枚重ねの部分を有する、請求項に記載のプロセス。
  3. 各熱シール条件が、それぞれのシール温度を含み、前記プロセスが、前記オーバーシールバー温度を前記第1のシール温度よりも高い温度に調節するステップを含む、請求項またはに記載のプロセス。
  4. 前記オーバーシールバーが、突起高さを有し、前記プロセスが、熱シールされる前記パネルウェブの総厚さを決定するステップと、前記突起高さを、前記パネルウェブの前記総厚さの25%〜75%であるように調節するステップと、を含む、請求項1〜3のいずれかに記載のプロセス。
  5. 前記第1のシールを行うステップ及び前記第2のシールを行うステップを、同一の熱シールステーションで実行するステップを含む、請求項1〜4のいずれかに記載のプロセス。
  6. 前記外周縁の前記第1のシールを行うステップと、前記オーバーシールを形成するステップとが、同時に行われる、請求項1〜5のいずれかに記載のプロセス。
  7. 前記シールされた外周及び前記オーバーシールは、ハードシールとして形成される、請求項1〜6のいずれかに記載のプロセス。
  8. 前記底部シール領域内の点を有する可撓性容器を形成するステップであって、前記前面パネルウェブの底面は、前記2つの対向する先細線から分岐する遠位内部シール弧を含み、底部最遠位内部シール点が前記遠位内部シール弧上に位置する、ステップと、
    前記オーバーシールを、前記尖点の下及び前記底部最遠位内部シール点の下から成る群から選択される場所に形成するステップと、を含む、請求項1〜7のいずれかに記載のプロセス。
  9. 前記可撓性容器がまた、1つ以上の可撓性の柄も含む、請求項1〜のいずれかに記載のプロセス。
  10. 付属部を含む可撓性容器を形成するステップを含む、請求項1〜のいずれかに記載のプロセス。
  11. 内袋を含む可撓性容器を形成するステップを含む、請求項1〜10のいずれかに記載のプロセス。
  12. 前記内袋の一部分が、前記オーバーシール内にある、請求項11に記載のプロセス。
  13. 前記尖点は、前記底部最遠位点から1.0mm〜6.0mmの距離だけ離れている、請求項8〜12のいずれかに記載のプロセス。
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