JPH10510790A - 再閉可能なパウチ及びその製作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の再閉可能な製品小出し用パウチ包装容器（８０）は、折り曲げ端部（４２）にフィットメント（６０）を有するものである。実質的に剛性のあるフィットメント（６０）は、内端と、外端と、内端から外端まで貫通するオリフィス（６２）とを有する。また、このフィットメント（６０）は、前記内端に平面フランジ（６４）を有する。本パウチ包装容器（８０）は、略矩形の熱可塑性フィルム片（４０）から形成されており、このフィルム片（４０）には、穴（５２）が設けられている。また、この穴（５２）の回りに、熱成形又は常温成形により凹部（４８、５０）が形成されている。この凹部（４８、５０）は、フィットメントの平面フランジ（６４）が前記フィルム片（４０）の穴に接着され、前記フィルム片（４０）がフィットメントから離れる方向に折り曲げられ、フィンシールされて閉じられたときに、パウチ包装容器の折り曲げ端部（４２）が小さな窪みとなり、パウチ包装容器が平行な側方シールを持つような大きさとされる。

Description

【発明の詳細な説明】 再閉可能なパウチ及びその製作方法 技術分野 本発明は、再閉可能なフィットメントを有する変形可能なパウチ包装容器と 、成形／充填／シール機で形成されるパウチとに関する。 発明の背景 パウチ包装容器は、通常は、フロリダ州サラソタのクロックナー・バーテルト （Klockner-Bartelt）製のモデルＩＭ等の標準的な成形／充填／シール機で形成 されている。この様な機械では、材料の連続ウェブがシーリング・ステーション に供給され、ここで通常は矩形のパウチが順送りに成型され、３辺が閉じられる 。開いている一辺は、一定量の流動性の材料で満たされる。下流側のステーショ ンで、その開いている一辺はシール閉じされ、次に、連続ウェブから個々のパウ チを分離する工程が行われる。成形／充填／シール機は、断続動作機でも、また 連続動作機であってもよい。それらは安価な小型包装容器を製造するための高度 の生産力を提供する。 成形／充填／シール機で形成される殆どの包装容器は、流動物を内蔵し、この 流動物は、パウチの破けた隅または裂け目から絞り出されるようにされている。 ありふれた例は、地方のハンバーガースタンドで揚げ物を注文したときに渡され るケチャップ包装容器である。このパウチは、一回使うと捨てられる。 最近、パウチ包装容器は、再閉可能で、安く、使用材料が最小限に押さえられ た構造に設計され、同じ包装容器から幾度にも分けて流動物を小出しすることが 必要な製品に使用されるようになってきた。再閉性を得るるために、フィットメ ントがパウチに形成されるか又はパウチに接着されており、これらフィットメン トは、取り付け取り外し可能なネジ式又はその他の摩擦式の閉塞手段が付けられ ている。例えば、１９８３年７月２６日付のシャヴィット（Shavit）の米国特許 第４、３９４、９３６号は、厚紙の筒状包装容器が開示されている、また、ネジ 付きフィットメントが包装容器の折り曲げ端部に封入されるように、この筒上包 装容器を形成し、充填し、封止する方法を開示している。 矩形のシート材又は平行な縁を有するウェブから作られたパウチは、１端にフ ィットメントが付けられているために、歪んでいる。即ち、フィットメントは、 矩形のパウチの一端で一方向の厚みを持っているのに対して、他端は平面的に密 封されている。この平面的な端部は、フィットメント端より幅広くなりがちであ る。シャヴィットは、厚紙パウチのフィットメントとは反対の側の端部に折り目 を付けて、この反対側の端部を狭め、フィットメント端と同じ幅にしている。こ の様に、シャヴィットの完成した包装容器は矩形となっている。 シャヴィットが開示した成形／充填／シール機の場合、連続ウェブをこの機械 に真っ直ぐに向けて通すことができるように、パウチの相対する端部間の側部シ ールを平行に保つ必要がある。パウチの１端の幅が他端より広ければ、形成、充 填、シールが順次行われるパウチの線が、狭い方の端部の方向に曲がってゆくこ とになる。容易に変形するプラスチックフィルム製パウチの場合は、シャヴィッ トの厚紙パウチのように容易に折り目を付けることができない。むしろ、シール を妨げるしわができたり、側部シールを平行に保てなくなることがある。 シャヴィットの図面から、１端にフィットメントのあるパウチのもう一つの問 題が分かる。パウチのフィットメント端は、側方シール部を平面的にしながら、 中央部でフィットメントの厚みを確保するために、くぼんだ形状となっている。 シャヴィットは、パウチのくぼんだ形状を克服するために、可撓性のあるフィッ トメントフランジを明示している。くぼんだパウチ端部の欠点は、フィットメン トがパウチの周囲部に対して相対的にくぼむことである。即ち、フィットメント の小出し端が、パウチの側方シールの最外側の隅によって囲まれてしまうことで ある。製品をフィットメントから小出しするとき、この側方シールの隅によって 、製品の小出し先が見えなくなることがしばしば生ずる。その結果、より長く、 より高価なフィットメントが必要となる。 従って、必要なのは、フィットメント端の窪みが小さいパウチを開発すること であり、フィットメント付きパウチの側方シールを平行に保持するための成形／ 充填／シール機の問題を解決することである。 発明の要約 本発明の一つの視点として示された製品小出し用の再閉可能なパウチ包装容器 は、実質的に剛性のあるフィットメントを有している。そして、このフィットメ ントは、内端と、外端と、この内端から外端まで貫通するオリフィスとを有する 。このフィットメントは、前記内端に平面フランジを有する。また、前記包装容 器は、穴が設けられた熱可塑性フィルム片を有し、該フィルム片の穴の周囲に、 成形手段によって凹部が形成されている。前記フィットメントの平面フランジは 、前記フィルム片の穴の部分に接着される。前記フィルム片は、前記フィットメ ントから離れた位置で折り曲げられて、折り曲げ端部と、重ね合わせフィルム縁 とが形成される。重ね合わせフィルム縁は、互いに熱接着されて、前記フィット メントのオリフィスの部分を除いて前記パウチを閉じる。前記フィルム縁の凹部 は、剛性のあるフィットメントの平面フランジを受け入れる形状に形成され、こ のような形状とすることにより、前記パウチの折り曲げ端部は小さな窪みを有す るものとされ、折り曲げ端部に隣接した実質的に平行な重ね合わせ側縁を有する パウチとして形成される。成形手段は熱成形、又は常温成形何れでもよい。 前記凹部の形状は、フィルム片と共通の面となっている菱形平面の回りに、同 心的に形成された平らな半球形としてもよい。この菱形平面は、前記フィットメ ントの平面フランジを据え付けるのに充分な大きさを有する。また、前記菱形平 面の長軸が、前記半球形の外周を横切って、前記凹部を２つの半割部に分離する 。 本発明の別の視点として示された再閉可能なパウチ包装容器を製作する方法は 、成形手段によって、熱可塑性プラスチックフィルム片に凹部を形成する工程と 、前記実質的に剛性のあるフィットメントとパウチとの間を流動物が流通できる ように、前記フィルム片に穴を開ける工程とを有する。前記剛性のあるフィット メントは、平面フランジと、それを貫通するオリフィスとを有する。付加的な工 程として、前記フィットメントの平面フランジを前記フィルム片の凹部に接着す る工程と、前記フィルム片を前記フィットメントから離れる方向に折り曲げて、 折り曲げ端部と重ね合わせフィルム縁とを作る工程と、前記重ね合わせフィルム 縁同士を接着して、前記フィットメントのオリフィスの部分を除いて前記パウチ を閉じる工程とを含めてもよい。 本発明の方法は、重ね合わせフィルム縁同士を接着する前に、製品をパウチに 充填する工程を含んでいてもよいし、或いは、重ね合わせフィルム縁同士を接着 した後に、前記剛性のあるフィットメントのオリフィスを通して製品をパウチに 充填する工程を含んでいてもよい。 図面の簡単な説明 本明細書は、本発明を特に指摘し、明確に主張するクレームで終わっているが 、好ましい実施例について添付図面を参照しながら説明した以下の記述から、本 発明はよりよく理解されると考えられる。尚、添付図面においては、同一参照符 号は同一要素を示している。図面において、 図１は、従来の包装容器の正面図であって、窪んだ折り曲げ端部と、該折り曲 げ端部の曲面部に取り付けられた弾力性のあるフィットメントとが示されている 。 図２は、従来の包装容器の側断面図である。 図３は、従来の包装容器の上面図である。 図４は、フィルム片に凹部を形成するために使用される二つの隆起した半割部 を有する熱成形押し型の上面図である。 図５は、図４の５−５線断面図であり、一つの隆起した半割部の平らな半球形 を示す。 図６は、本発明に係るフィルム片の上面図で、熱成形により、前記熱成形ダイ ス型の隆起した半割部の形状に対応して凹部が形成されている。 図７は、本発明に係るフィルム片の上面図で、前記凹部のほぼ中央に穴が開け られた状態を示す。 図８は、本発明に係るフィルム片の上面図で、前記穴に前記ネジ付きフィット メントの平面フランジが取り付けられ、該フィットメントのネジ部が前記穴に挿 着された状態を示す。 図９は、本発明に係る前記フィルム片及び前記フィットメントの上面図であり 、フィルムがフィットメントから離れる方向に折り曲げられて、フィルムの内側 にフランジが留まっている状態を示す。 図１０は、本発明に係るフィルム片及びフィットメントの正面図で、従来技術 と比較し折り曲げ線の窪みが小さく、前記凹部が折り曲げ線付近に膨らみを生じ ている状態を示す。 図１１は、本発明に係るフィルム片及びフィットメントの正面図で、折り曲げ られたフィルム片の重ね合わせ縁が３片で互いに接着されて、パウチを閉じ、折 り曲げ線に隣接した二つの縁が実質的に平行であることを示す。 図１２は、本発明フィルム片及びフィットメントの側面図であり、折り曲げ線 付近の膨らみと、製品が充填されて膨張したパウチとを示す。 発明の詳細な説明 次に、特に図１〜３を参照すると、従来技術の再閉可能なパウチ包装容器が包 括的に１として示されている。パウチ包装容器１は、厚紙本体３を有し、この本 体３には折り曲げ端部５が設けられ、この折り曲げ端部５には弾力性のあるフィ ットメント７が取り付けられている。本体３は、側面３ａ、側方シール３ｂ、底 部シール３ｃを有する。フィットメント７は、ネジ付き端部７ａとフランジ７ｂ とを有する。折り曲げられたときに、折り曲げ端部５は窪んだ状態となる。これ は、折り曲げ端部５がフランジ７ｂの幅に順応しなければず、また、互いにフィ ンシールされる縁を持っているためである。そして、そのフィンシール部に生ず るギャザリングにより窪みが生ずる。また、フランジ７ｂの接着のために、折り 曲げ端部５にしわが寄らないように保つ必要があり、厚紙本体には前もって折り 線が形成されている。同じく、パウチ包装容器１の底端にも折り線が見られる。 これらの折り線があるために、パウチ１は、全長にわたって割合均一に膨張でき 、側方シール３ｂが実質的に平行な縁を有することとなる。この様な平行な縁を 形成するために、この種の包装容器は、成形／充填／シール機でインライン(in- line)製造する必要があると考えらている。 図４及び５は、本発明の熱成形ダイス型の雄型を示し、包括的表示２０で示さ れている。ダイス型２０は、基底面２２と隆起部２４とを有する。隆起部２４は 、後述するフィルム片を成形するものであれば如何なる形状でもよい。しかしな がら、この形状は、基底面２２と同じ高さレベルの菱形平坦凹部２６と、平らな 半球形とが同心的に形成されているのが好ましい。この菱形平坦凹部２６は、前 記半球形の外周を横切る長さを有し、半割部２８、３０を対称的に形成している 。この結果、菱形平坦凹部２６は１対の開いた唇のように見える。 図６は、概ね矩形のプラスチックフィルム片を示し、包括的に４０として示さ れている。このフィルム片４０は、熱成形ダイス型の隆起部２４の鏡像となった 形状を呈するように熱成形されている。熱成形のプロセスは、周知のもので、フ ィルムを軟化温度付近まで熱し、この軟化したフィルムを真空装置によりダイス 型に吸引する工程を含む。フィルム加熱手段と軟化フィルム成型用ダイス型の上 で吸引するための手段は示されていない。、尚、フィルム片４０を常温加工する ことは可能であるが、迅速なプロセスとなり、フィルムに与える残留応力が少な くなる点から、熱成形の方が好ましい。 所望の凹部は、フィットメントの平面フランジに順応し、しかも、パウチが折 り曲げられてシールされるときに、折り曲げ端部４２（最初に図１０に示されて いる）が極めて小さな窪みを有するものとなるように、フィルム片４０を引き延 ばすような形状であれば、如何なる形状でもよい。また、所望の凹部が形成され ると、実質的に平行で、折り曲げ端部に隣接した重ね合わせが縁が得られる。と ころで、好ましい形状は、図４及び５の熱成形ダイス型により形成される。即ち 、平らな半球形凹部が、フィルム片４０と共通の面となっている菱形平面４４の 回りに、同心的に形成される。この菱形平面４４は、フィットメントの平面フラ ンジを密着させて取り付けるのに充分な大きさを持っている。また、この菱形平 面４４の長手軸４６は、半球形の外周を横切り、二つの半割部からなる凹部、即 ち、凹部４８と凹部５０とに分離する。この凹部４８、５０の壁は、成形プロセ スによって、ある程度薄くなるが、プラスチックフィルムが充分に厚ければ、凹 部４８、５０には割れや穴はできない。 図７は、凹部４８及び５０を有するフィルム片４０を示しており、フィットメ ントを据え付けるために、このフィルム片４０の菱形平面４４に円形の穴５２が 開けられている。穴５２は、凹部４８、５０を成形する前、あるいは後いずれで 開けてもよいが、成形後の方が好ましい。穴開けは、例えば穴ポンチで行うこと ができる。或いは、共通中心点から放射状のスリットを作って、円筒状のフィッ トメントをその穴に挿着するようにしてもよい。後者の方法にすると、処理すべ き切れ端ができない。 図８は、穴５２にフィットメント６０を挿着したフィルム片４０を示す。フィ ットメント６０は、中心にオリフィス６２を有するとともに、フィットメント６ ０の内端にはフランジ６４が同心的に取り付けられている。フィットメント６０ の外端には、図示されていないフィットメントの閉塞部材のネジに調和するネジ が切られた端部６６（図１０に初めて図示される）が有る。 図９は、菱形平面４４の長手軸を中心として折り曲げられたフィルム片４０の 外面側を示しており、フィットメントのフランジ６４がフィルム片４０の内側に 接着されている。即ち、フィルム片４０は、フィットメント６０から離れる方向 に半分に折り曲げられ、重ね合わせフィルム縁６８及び７０が形成される。また 、図９には、オリフィス６２、菱形平面４４、及び、各凹部４８、５０の外面側 にできた膨らみ７２、７４が見られる。 図１０は、折り曲げられたフィルム片４０の正面図である。この図でみられる ように、折り曲げ端部４２には、外側からは膨らみ７２、７４として見える凹部 ４８、５０の部分で、フィルムが引き延ばされることにより小さな窪みが生じて いることが分かる。ネジ６６が切られた実質的に剛性のあるフィットメント６０ は、折り曲げ端部４２の上方に延びている。フィットメント６０の平面フランジ ６４は、折り曲げられたフィルム片４０の内側に接着されていることが分かる。 尚、フランジ６４は、フィルム片４０の外側に接着することもできる。しかし、 平面フランジ６４を内側に接着すれば、より完全な結合性が得られると考えられ る。 図１１及び１２は、包括的に８０として示されたパウチ包装容器を示している が、この包装容器は８０は、折り曲げられたフィルム片４０の重ね合わせ縁６８ 、７０をフィンシールして、実質的に平行な縁８２、８４と底縁８６とを形成す ることにより形成されたものである。このフィンシール部の接着は、熱接着また は接着剤接着でよい。また、この接着を行うと、最外側の隅８８及び９０が実質 的に平行な縁８２及び８４にそれぞれ形成される。次に、図１と比べると、最外 側の隅８８及び９０は、フィットメント６０から流動物を目的の場所へ流出させ るときに、従来技術の包装容器の隅ほど邪魔にならない。パウチ包装容器８０の 折り曲げ端部４２は、従来技術の包装容器の折り曲げられて窪んだ端部５と比べ ると殆ど平らである。また、従来技術の場合のように、フィットメントのフラン ジが位置する折り曲げ端部の幅を大きくするために、包装容器８０の底部に折り 目を設ける必要は全くない。図１２は、製品が充填された再閉可能なパウチ包装 容器８０を示す。 本発明の実施例のプラスチックフィルムとしては、ペンシルバニア州チャルフ ォント（Chalfont）のパラマウント・パッケージング（Paramount Packaging） が製造しているもので、４８ゲージのＰＥＴ層が０．６ミルのＥＶＯＨ層に貼り 合わされ、この０．６ミルのＥＶＯＨ層が３．０ミルのＬＤＰＥ層に接着貼り合 わされたラミネート構造のものが特に好ましい。概ね矩形の、平らなフィルム片 は、５１ｍｍ×２０４ｍｍの寸法を有し、厚みは０．１１ｍｍである。また、フ ィルム片の中心に、フィットメントのネジ部分を挿着する直径１３．３ｍｍの穴 がで打ち抜かれている。この穴周辺の凹部は、好ましくは、熱成形でフィルム片 に設けられている。また、この凹部は、爾後に形成される菱形平面の回りに対称 的に形成され、２個のインゲン豆又は１対の開いた唇のような形状にされる。こ の凹部の外周は円で、その外径は４４ｍｍであり、その最大深さは６．７ｍｍで ある。また、この凹部の最大深さをフィットメントのフランジの直径の少なくと も半分とすることにより、フィットメントを定位置に維持しながらフィルムを半 分に折り曲げるための空間が形成される。尚、熱成形の深さを調整して、パウチ の折り曲げ端部の窪みを変えることができる。 熱成形工程は、実験用卓上型のアトラス バキューム マシン モデル Ｒ− １２型熱成型機（a laboratory benchtop Atlas Vac. Machine model R-12 ther moformer）を使って、加熱及び真空引きされて行われる。成形は、好ましくは、 フィルム加熱温度が１４０〜２２０℃し、次に、図４の雄ダイス型で５〜１０秒 間フィルムを真空引きして延ばされる。 フィットメントは、ＥＶＡを２０％混合したＬＤＰＥから作られており、この 樹脂はオハイオ州シンシナティのクオンタム・ケミカル（Quantum Chemical）で 製造されている。直系１３ｍｍ、１インチあたりネジ山１２の標準的閉塞部材を ネジ止めできるように、フィットメントにネジが切られる。フィットメントの外 端の直径は１２．７ｍｍである。また、フィットメントは、フィットメントを軸 方向に貫通する直径６．４ｍｍのオリフィスを有するとともに、その内端に平面 フランジを有する。このフィットメントの平面フランジは、厚みが０．５ｍｍ、 直径が１６．５ｍｍである。フィットメントは、フィルムが折り曲げられたとき にフランジがパウチの内側に留まるように、フィットメントのネジ部に面する側 のフランジ表面でフィルムのＬＤＰＥ層に接着されるのが好ましい。接着方法は 、テフロンで被覆された金床でフィットメントを押さえながら、ほぼフランジと 同じ大きさの熱いダイス型をフィルムに当てるという方法が好ましい。シール条 件は、温度１６０〜１７０℃、圧力２０ｐｓｉ、時間２秒である。 側部と底部のフィンシールの幅は、好ましくは、３ないし５ｍｍである。これ らシールは、ニューヨーク州ブルックリンのヴァートロッド・コーポレーション （Vertrod Corporation）により製造されているモデル２４ＬＡＢヒートシーラ ーによって形成される。縁シール条件は、温度１７０℃、圧力２０ｐｓｉ、時間 １−３秒である。 パウチに製品を充填するのは、底がシールされる前が好ましく、フィットメン トに閉塞部材が取り付けられ、側部のシールが行われた後で行われる。底部シー ルを作るための条件及び装置は、側方シールのものと同じである。 内部に製品を充填して閉じたパウチは、フィットメントと閉塞部材とを含めて 、幅が約５１ｍｍ、長さが１１９ｍｍ、一番厚い部分の厚みが約２０ｍｍである 。 本発明の特別の実施例について図示し、解説したが、本発明の範囲から逸脱せ ずに種々の変更及び修正を行えることは当業者にとっては明白であり、本発明の 範囲内にあるその様な修正は全て添付のクレームで保護されるべきものとする。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．製品小出し用の再閉可能なパウチ包装容器であって、該包装容器は、 ａ）実質的に剛性のあるフィットメントを有し、該フィットメントは、内端と 、外端と、この内端から前記外端まで延びるオリフィスとを有するとともに、前 記内端に平面のフランジを有し、 ｂ）包装容器を構成する熱可塑性フィルム片には穴が設けられ、前記フィルム 片の前記穴の周囲に成形手段によって凹部が形成され、前記フィットメントの前 記平面フランジが前記フィルム片の前記穴部分に接着され、前記フィルム片が前 記フィットメントから離れる方向に折り曲げられて、折り曲げ端部と重ね合わせ フィルム縁とが形成され、前記重ね合わせフィルム縁が互いに接着されて、前記 フィットメントの前記オリフィスの部分を除いて前記パウチが閉じられており、 前記フィルム片の前記凹部が前記フィットメントの前記平面フランジを収容する 形状とされている ことを特徴とする再閉可能なパウチ包装容器。 ２．前記折り曲げ端部が小さな窪みを有するものとして形成されるように、前記 フィルム片の前記凹部の形状を形成したことを特徴とする請求項１記載の再閉可 能なパウチ包装容器。 ３．パウチ包装容器が前記折り曲げ端部に隣接する実質的に平行な重ね合わせフ ィルム縁を有するように、前記フィルム片の前記凹部の形状を形成したことを特 徴とする請求項１記載の再閉可能なパウチ包装容器。 ４．前記構成の成形手段を熱成形としたことを特徴とする請求項１、２または３ 記載の再閉可能なパウチ包装容器。 ５．前記構成の成形手段を常温成形としたことを特徴とする請求項１、２または ３記載の再閉可能なパウチ包装容器。 ６．前記凹部は、平らな半球形状であって、その外周は同心の菱形平面を取り囲 んでおり、該菱形平面は前記フィルム片と共通の面であって、前記フィットメン トの前記平面フランジを取り付けるのに充分な大きさを有し、更に、前記菱形平 面は、前記の平らな半球形状の前記外周を横切って、前記凹部を分離した半割部 とする長軸を持っていることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の 再閉可能なパウチ包装容器。 ７．ａ）成形手段により熱可塑性フィルム片に凹部を形成する工程と、 ｂ）平面フランジ及び自身を貫通するオリフィスを有する実質的に剛性のある フィットメントと、前記パウチとの間で、流動物を流通させるための穴を、前記 凹部に開ける工程と、 ｃ）前記フィットメントの前記平面フランジを、前記フィルム片の前記凹部に 接着する工程と、 ｄ）前記折り曲げ端部と前記重ね合わせフィルム縁とを形成するように、前記 フィットメントから離れる方向に前記フィルム片を折り曲げる工程と、 ｅ）前記重ね合わせフィルム縁同士を接着して、前記のフィットメントの前記 オリフィスの部分を除いて前記パウチを閉じて、前記フィルム片の前記凹部が、 前記フィットメントの前記平面フランジを取り付けるのに適合した形状とされる 工程と を備えたことを特徴とする再閉可能なパウチ包装容器製作方法。 ８．前記重ね合わせフィルム縁同士を接着する前に、前記パウチ包装容器に製品 を充填する工程を有することを特徴とする請求項７記載の再閉可能なパウチ包装 容器製作方法。 ９．前記重ね合わせフィルム縁同士を接着した後に、前記剛性のあるフィットメ ントの前記オリフィスを通して製品を前記パウチに充填する工程を有することを 特徴とする請求項７記載の再閉可能なパウチ包装容器製作方法。 １０．前記工程における成形手段が熱成形であることを特徴とする請求項７、８ または９記載の再閉可能なパウチ包装容器製作方法。