KR101028908B1 - 포장 방법 및 이에 의해 제조되는 팩 - Google Patents

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Abstract

기계 방향으로 하나 이상의 인열 라인을 가지는 포장용 필름의 웨브를 사용하는 물품 포장 방법으로서, 상기 방법은 (a) 탭을 기계 방향으로 규칙적인 간격을 두고 상기 필름 상에 형성하는 단계로서, 상기 탭이 자유 측부에 의해 상기 필름에 부착되는 부착 단부에 연결되는 자유 단부를 가지고, 상기 탭이 상기 필름 상에 위치되어 하나 이상의 인열 라인의 축선이 기계 방향으로 상기 탭의 양 단부를 통과하여 지나는 단계, (b)
상기 웨브의 횡 방향을 가로지르는 축선을 따라 절단하여 시트를 형성하기 위해 상기 필름 웨브를 자르는 단계로서, 상기 축선은 상기 탭의 양 단부 사이에서 상기 탭을 가로질러 진행하고, 상기 탭이 실질적으로 상기 축선을 따라 잘리지 않으므로 상기 탭이 상기 시트의 전방 엣지로부터 돌출되는 단계, (c) 겹치는 상기 시트의 절단 측부를 구비하는 튜브를 형성하기 위해 단계(b)로부터 형성된 시트를 물품에 포장하는 단계로서, 상기 탭의 자유 단부가 상기 튜브의 외측부 상의 겹침부의 상부에 놓여 있고, 상기 시트의 절단 측부는 이격 영역이 상기 겹침부 영역 내부 전체에 존재하는 정도로 겹치고, 상기 이격 영역이 각각 상기 겹침부 아래 상기 시트의 엣지 및 상기 탭의 부착 단부를 통과하여 지나는 상기 튜브에 평행한 축선인 상기 필름의 측부 및 한 쌍의 제 1 축선(예, 횡 방향)에 의해 형성되는 단계, (d) 상기 겹침부 영역 내에서, (ⅰ) 겹침부 영역의 엣지 및 상기 이격 영역을 형성하는 한 쌍의 상기 제 1 축선에 수직하는 한 쌍의 제 2 축선(예, 기계 방향)에 의해 형성되는 탭 영역 외부에서 실질적으로 완전하게 밀봉되고, 상기 한 쌍의 제 2 축선은 상기 탭의 각각의 자유 단부를 위해 각각 가장 폭이 넓은 지점을 통과하여 지나는, 그리고 (ⅱ) 상기 탭 영역 내에서 실질적으로 상기 이격 영역 내에서만 밀봉되어 상기 탭의 자유 단부가 실질적으로 필름에 밀봉되지 않는 밀봉 수단에 의해 함께 상기 필름을 밀봉하는 단계, 및 (e) 상기 튜브의 단부를 상기 물품에 감싸서 물품을 감싸는 밀봉된 패키지를 형성하도록 상기 단부를 밀봉하는 단계로서, 상기 패키지가 상기 인열 라인을 따라 인열을 개시하도록 상기 자유 탭 단부를 당김으로써 용이하게 개봉되는 단계를 포함한다.

Description

포장 방법 및 이에 의해 제조되는 팩 {PACKAGING METHODS AND PACKS MADE THEREBY}
본 발명은 포장용 필름 및 상기 필름에 의해 생산되는 패키지로 물품을 포장하는 방법으로서 개봉을 용이하게 하기 위한 수단을 포함하는 방법에 관한 것이다.
가요성 고분자 필름(flexible polymeric film)은 다양한 제품에 대한 포장재로서 널리 사용된다. 다양한 합성 고분자가 포장재료로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 필름은 폴리올레핀(예를 들어, 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌), 폴리스티렌 및/또는 폴리에스터와 같은 합성 고분자; 및/또는 셀룰로오스 재료 및/또는 다른 생체 고분자[예를 들어, 폴리랙틱 산(polylactic acid)]와 같은 천연 고분자로 제조된다.
이러한 필름에 대한 하나의 특별한 포장 사용예는 예를 들어, 담배갑, 컴팩트 디스크, 비디오 테이프, 식품류 등의 다양한 제품을 위한 겉포장으로서의 사용되고 있으며, 필름은 물품을 견고하게 포장한다. 그러나, 예를 들어, 고 강도 및 인열 저항(tear resistance)과 같은 포장재로서의 필름에 요구되는 바로 이러한 특성으로 인해 패키지를 개봉하는 것이 어려워지며 이는 포장이 제조되는 필름을 인열시키는 것이 어렵기 때문이다.
이러한 패키지의 개봉을 용이하게 하기 위해, 이른바 "인열 테이프(tear tape)"가 제공되며, 상기 인열 테이프는 포장 필름의 내부면에 부착되는 고분자 필름의 폭이 좁은 스트립으로 구성되며, 인열 테이프의 탭(tab)은 개봉을 용이하게 하기 위해 포장지의 외부에 자유로운 상태로 있게 된다. 그 후, 패키지는 포장용 필름 전반에 걸쳐 인열 테이프를 잡아당김으로써 개봉될 수 있다.
필름으로 포장된 패키지를 개봉하기 위해 제안되는 또 다른 방법은 필름에 처음부터 하나 이상의 취약부 라인(line of weakness)을 제공하는 것이다. 상기 필름에 부착되는 자유 탭 단부가 용이하게 파지되고 당겨질 수 있도록 충분한 폭을 가지는 필름 스트립을 형성하는 것이 일반적으로 바람직하다. 팩(pack)을 개봉하기 위해, 탭이 팩에서 취약부 라인을 따라 완전하게 필름을 인열하도록 당겨지며 이로 인해 필름이 절단되어 팩이 개봉되도록 스트립을 제거한다.
필름 상의 취약부 라인은 필름에 일체형을 이루고 추가적인 처리 단계 또는 추가 재료를 필요로 하지 않기 때문에 별도의 인열 테이프의 사용에 비해 여러 장점을 갖는다. 인열 테이프가 추가되면, 이로 인해 필름의 두께가 증가되고 결과적으로 불균일한 필름면을 생성하게 되어, 이러한 필름으로 포장되는 포장지의 밀봉 완성도를 감소시킨다. 별도의 인열 테이프를 위해 요구되는 기계적 특성은 겉포장 필름을 위해 요구되는 특성과 상이하다. 따라서, 인열 테이프 및 필름은 종종 상이하고 양립 불가한 재료로 제조되어, 겉포장 필름이 인열 테이프에 인접하는 팩 부분에 우수한 열 봉합(heat seal)을 제공하는 것이 어렵게 될 수 있다.
취약부 라인은 예를 들어, 기계적 스코어링(scoring)(예를 들어, 필름면에 압력을 가하기 위한 제어된 블레이드 또는 로울러에 의해), 커트 또는 스코어링된 천공(cut or scored perforation), 필름 재료를 제거 또는 연소시키는 레이저 또는 다른 방사선과 같은 비 접촉 수단[예를 들어, US 3,909,582 호 및 US 5,630,308 호[모두 아메리칸 캔(American Can) 사] 또는 US 5,010,325 호 및 US 5,010,231 호[모두 엘피에프(LPF) 사], 필름면을 제거하지 않고 지향된 필름 상의 라인을 따라 지향하게 하는 레이저(본 출원인의 동시 계속 출원 PCT/EP02/00075 호에 개시된 것과 같이) 및/또는 WO 01/15594[회쉬트(Hoescht)] 나 WO 01/94098[워릭 대학교(University of Warwick)]과 같은 소정의 적합한 방법에 의해 제조될 수 있다.
비록 인열 테이프 및 인열 라인이 이러한 포장지를 개봉하는 우수하고 효율적인 방식일 수 있으나, 인열을 시작하는 것이 어려울 수 있다. 이를 위해, 노치(notch) 또는 탭이 통상적으로 인열 테이프 또는 라인의 시트 상에 절단되며 이는 패키지를 감싸는 필름을 완전하게 절단하기 위해 인열 테이프 또는 취약부 라인을 따라 개봉을 진행시키기 위해 상기 탭이 용이하게 파지되고 당겨질 수 있게 하기 위해서이다. 이러한 탭은 일반적으로 인열 라인에 평행한 탭 측부를 구비하는 U자형 또는 탭 측부가 자유단을 향해 내측으로 테이퍼진 V자형이다. 그러나, 소정의 형상화된 탭은 본 출원과 동일자로 출원된 본 원의 출원인의 동시-계속 영국 특허 출원(출원인 사건 참조번호 31.14 GB)에 개시된 탭과 같은 것이 본 발명에 사용될 수 있다. 상기 동시-계속 출원의 내용은 본 원에서 참조로 인용된다.
물품을 포장하기 위해 사용되기 전에, 필름 웨브는 횡 방향(TD)으로 웨브의 폭을 가로질러 절단되어 각각의 물품을 포장하기 위해 사용되는 시트를 형성한다. 편의를 위해, 이러한 절단부는 본 원에서는 "시트 라인"으로 언급된다. 인열 라인(tear line) 또는 인열 테이프가 수직 방향 즉, 기계 방향(TD)으로 진행하기 위해 시트 상에 배열된다. 탭은 상기 시트를 가로질러 놓이도록 웨브 내에서 절단 즉, 탭이 하나의 시트의 전방 엣지(leading edge)로부터 돌출되어 다음의 시트의 후방 엣지(trailing edge)에 상응하는 형상을 형성할 것이다. 또한, 탭은 인열 테이프 또는 인열 라인(또는 다수의 인열 라인)에 걸치도록 위치된다. 탭이 팩의 개봉 과정동안 필름으로부터 떨어져 나가는 것을 방지하기 위해, 시트 라인은 인열 라인의 위치에 있는 절단되지 않은 갭(즉, 웨브가 여전히 부착되어 있는)을 갖는다. 이것은 예를 들어, 인열 라인 또는 인열 테이프에 위치되는 노치(notch)를 가질 수 있는 슬리팅 나이프(slitting knife)와 같은 소정의 적합한 수단에 의해 얻어질 수 있다.
팩(예를 들어, 답배갑) 또는 물품(예를 들어, 튜브로 포장된 비스킷의 라인)을 포장하기 위해, 시트의 전방 엣지 및 후방 엣지 사이에 어느 정도 겹칠 것이며, 이러한 겹침부가 물품을 감싸고 필름의 이러한 겹침부는 예를 들어, 가열된 금속 바아에 이르도록 함으로써 함께 열 봉합되는 경우에 존재한다. 겹치는 필름이 함께 밀봉될 때, 필름은 초기에 물품 둘레에 튜브를 형성한다. 그 후, 튜브의 개봉 단부는 물품 주위에 접히고 함께 열 봉합되어 물품을 보호하고 에워싸는 기밀 밀봉을 형성한다. 만약, 탭이 겹침부 영역보다 더 크다면, 시트의 후방 엣지 내의 상응하는 노치는 겹침부의 밀봉된 영역을 넘어 돌출되어 밀봉 완전성은 상실되게 될 것이다. 그러나, 겹침부 영역이 다음과 같은 이유로 우수한 열 봉합에 부응하는 한도에서 되도록 작은 것이 바람직하다. 각각의 시트에 대한 큰 영역의 겹침부는 필름을 낭비하기 때문에 낭비적이며, 열 봉합된 겹침부는 덜 투명(투명 필름에 비해)하고, 포장의 외관을 손상하고 및/또는 인쇄가 어렵게 될 수 있다. 이러한 이유로, 시트 라인은 겹침부 영역이 너무 크지 않도록 탭의 대략 절반에 위치된다.
그러나, 패키지 상의 겹침부 영역 및 탭의 사용에는 여러 문제가 발견된다. 만약, 겹침부 영역이 열 봉합된다면, 탭의 자유 단부는 그것이 겹침부 영역의 하부 필름에 밀봉될 것이기 때문에 찾기가 어려울 것이다. 겹침부 영역에서의 너무 강한 밀봉 역시 문제를 발생시킬 수 있으며, 인열이 겹침부 영역을 지나 진행하는 것을 어렵게 할 수도 있다. 다른 한편으로, 만약 탭의 겹침부 영역이 밀봉되지 않은 채로 남겨지거나 겹침부 영역의 밀봉 강도가 인열을 돕기 위해 감소된다면, 이것은 또한 바람직하지 않은 팩의 밀봉 완전성과 절충하게 될 것이다.
따라서, 손으로 용이하게 개봉될 수 있는 그러면서도 개봉 전에 패키지의 우수한 밀봉 완전성을 유지하는 패키지를 형성하도록 물품을 포장하는 개선된 수단을 제공하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명에 따라, 기계 방향(MD)으로 하나 이상의 인열 라인을 가지는 포장용 필름의 웨브를 사용하여 물품을 포장하는 방법이 제공되며, 이러한 방법은 (a) 자유 측부에 의해 상기 필름에 부착된 상기 탭의 맞은편 단부에 연결되는 자유 단부를 가지며, 기계 방향(MD)으로 하나 이상의 인열 라인의 축선이 상기 탭의 양 단부를 통과하여 지나도록 위치되는 탭을 기계 방향으로 규칙적인 간격을 두 고 상기 필름 상에 형성하는 단계, (b) 실질적으로 상기 웨브의 횡 방향(TD)을 가로지르는 축선을 따라 절단함으로써 시트를 형성하기 위해 상기 필름을 자르는 단계로서, 상기 축선은 단부 사이에서 상기 탭을 가로질러 진행하며, 상기 축선을 따르는 탭은 상기 탭이 상기 시트의 전방 엣지로부터 돌출되기 때문에 실질적으로 잘려지지 않는, 필름을 자르는 단계, (c) 단계(b)로부터 형성된 시트를 겹친 시트의 절단 측부를 구비하는 튜브를 형성하기 위해 물품에 포장하는 단계로서, 상기 탭의 자유 단부는 상기 튜브의 외부에 겹침부의 상부에 놓이고, 상기 시트의 절단 측부는 적어도 필름 상부면의 상기 탭이 하부의 필름을 겹쳐 다음의 영역이 밀봉 영역을 형성하는 정도로는 겹치는, 물품에 포장하는 단계, (d) (ⅰ) 겹침부 내부의 인열 라인 영역 외부의 겹침부 영역에 보다 강하게 밀봉하며, 상기 인열 라인 영역은 겹침부 영역[예, 횡 방향(TD)]의 절단 엣지에 의해 형성되고 한 쌍의 축선은 상기 필름 시트[예, 기계 방향(MD)]의 비 절단 측부에 평행하며, 각각의 축선은 상기 탭 측부의 각각의 가장 폭이 넓은 지점을 통과하여 지나며, 상기 탭의 자유 단부가 상기 필름에 부착되지 않거나 약하게 부착되는 밀봉 수단에 의해 겹침부 영역 내에서 함께 상기 필름을 밀봉하는 단계, 및 (e) 물품에 튜브 단부를 포장하고 물품에 밀봉되어 상기 인열 라인을 따라 인열을 개시하기 위해 상기 자유 탭 단부를 잡아당김으로써 용이하게 개봉될 수 있는 패키지를 형성하기 위해 상기 단부를 밀봉하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 탭은 필름 웨브로 절단되고, 선택적으로는 시트가 형성됨과 동시에 절단되어 단계(a)에서, 상기 탭이 접촉 수단(예를 들어, 탭 나이프) 또는 비-접촉 수단(예를 들어, 레이저)에 의해 필름을 절단함으로써 필름 상에 있을 수 있다.
본 발명의 방법의 선택적인 특징은 단계(b)에서, 상기 필름 웨브가 하나의 시트의 전방 엣지 상에 부분적으로 돌출되는 탭 및 다음 시트의 후방 엣지에 상응하는 노치를 구비하는 시트를 형성하기 위해 잘려지는 것을 포함한다.
바람직하게는, 단계(c)에서, 시트의 절단 측부는 이격 영역이 실질적으로 인열 라인 영역 내에 존재하는 정도로 겹치고, 상기 이격 영역은 겹침부 아래 시트의 후방 엣지 각각의 한 쌍의 축선 및 인열 라인 영역의 측부에 의해 형성되고, 평행한 축선은 탭의 부착 단부를 통과하여 지난다. 보다 바람직하게는, 만약, 탭 및 노치가 시트 내에서 절단되면, 이격 영역을 형성하는 상기 평행 축선은 각각 상기 노치의 상부 및 탭의 부착 단부를 통과하여 지난다.
바람직하게는, 단계(d)에서, 만약, 인열 라인 영역이 이격 영역 및/또는 노치 영역(합쳐서 밀봉 영역으로 언급됨)을 포함한다면, 상기 밀봉 수단은 추가적으로 (ⅱ) 탭 영역 내에서보다 밀봉 영역 내부에서 더 강하게 필름을 밀봉한다. 보다 바람직하게는, 탭의 자유 단부의 적어도 일부는 실질적으로 밀봉되지 않은 채로 필름에 유지된다.
바람직하게는, 밀봉 수단은 필름을 열 봉합하기 위해 겹침부 영역 인근에 수용되는 가열 수단이다. 보다 바람직하게는, 상기 가열 수단은 겹침부 영역까지 제공되는 가열 금속 바아이지만, 복사 가열기와 같은 다른 비 접촉 수단도 사용될 수 있다. 가장 바람직하게는, 겹침부 상의 다양하게 형성된 영역(탭 영역, 이격 영역 등) 내에 상이한 강도의 열 봉합을 제공하기 위해, 가열 수단이 겹침부 영역 전반에 걸쳐 비-균일하게 필름에 열을 공급할 수 있다. 이것은 예를 들어, 상이한 재료로 구성된 가열기 바아에 의해 달성될 수 있어 가열기 면 상에 형성된 영역으로부터 출력된 열이 상이하다. 예를 들어, 절연 재료 및/또는 전도성 스트립이 가열기 면(예를 들어, 본 원의 도면 및 예 참조)에(또는 맞은편에 위치) 내재될 수 있다. 대안적인 복사 가열기는 겹침부의 다양한 영역을 차등적으로 가열하기 위해 적합하게 유형화된 섀도우 마스크가 제공될 수 있다. 본 발명의 방법에서 사용된 가열기 바아의 가열면에 내재된 절연체 및/또는 전도성 물질이 본 원에서 개시된 것처럼 차등적으로 가열 및 형성되는 각각의 영역에 요구되는 상대적 열 세기를 제공하기 위해 구성될 수 있다.
알 수 있는 바와 같이, 탭은 소정의 적합한 수단(기계식 나이프, 레이저 절단기 등)에 의해 필름 내에서 절단될 수 있어 필름의 전체로서 일부를 형성한다. 그러나, 접착제, 열 봉합 또는 소정의 다른 적합한 방법에 의해 탭을 필름에 부착하는 것도 가능할 수 있으며, 이러한 경우에 겹침부 영역은 감소될 수 있다.
본 원에서 사용된 것과 같은 "인열 라인"은 필름에 적층되는 별도의 인열 테이프 및/또는 필름에 일체형인 하나 이상의 취약부 라인을 의미하고 인열 라인은 본 원에서 개시된 것과 같은 소정의 적합한 방법에 의해 제조될 수 있다. 인열 라인은 탭의 자유 단부가 파지되어 필름으로부터 제거될 때, 손가락 힘에 의해 상기 인열 라인을 따라 인열될 수 있다.
본 원에서 개시된 것과 같은 인열 라인은 실질적으로 연속 및/또는 실질적으로 불연속인 전체 또는 일부 영역을 포함할 수 있다(예를 들어, 인열 라인은 필름 상에 구멍을 형성하는 규칙적인 간격을 가지는 다수의 점 및/또는 선을 포함할 수 있다). 그러나, 만약 인열 라인이 불연속이라면, 일단 개시된 인열이 실질적으로 상기 라인을 따라 진행하여 하나의 취약부로부터 다음 취약부로 이동되는 방식이어야 한다. 일부 적용예에 대하여, 인열 라인은 필름 상에 구멍을 형성하지 않는 것이 바람직한데, 이는 이러한 구멍이 필름의 배리어 특성(barrier property)을 심각하게 감소시킬 수 있기 때문이다. 본 원에서 개시된 탭이 팩 상의 단일 필름층만 절단하는 것(즉, 탭 아래 포장된 필름은 팩을 보호함)이 바람직하다.
포장된 팩의 개봉을 용이하게 하기 위해 사용하는 것 뿐 아니라, 본 원에서 개시된 것과 같은 인열 라인은 또한 패턴(pattern)을 만들기 위해 및/또는 심미적 특성 및/또는 필름의 다른 특성을 발생시키기 위해 필름의 어떠한 영역을 제거하는 것과 같은 다른 목적을 위해 사용될 수 있다.
시트 라인의 절단되지 않은 영역은 형성된 인열 테이프의 폭보다 약 1mm 내지 약 2mm 더 폭이 넓어 탭이 당겨질 때 필름에서 떨어지지 않게 될 것이다. 그래서, 예를 들어, 약 4mm 폭의 통상적인 인열 테이프(또는 4mm 이격된 두개의 인열 라인)에 있어, 시트 라인의 절단되지 않은 영역은 약 8mm 의 폭일 것이다.
탭 내의 절단은 시트들 사이에 완벽한 분리를 보장하기 위해 각 측부에 약 1mm 내지 약 2mm인 것이 바람직하다. 예를 들어, 약 4mm의 폭을 가지는 통상적인 인열 테이프(또는 4mm 이격된 두개의 인열 라인) 및 약 8mm 폭의 시트 라인의 절단되지 않은 영역을 위해, 바람직한 탭은 약 12mm의 최대 폭까지 테이퍼진 형상이고 절단 시트 라인은 각각의 측부에 약 2mm 만큼 탭의 절단 측부를 관통할 것이다. 이러한 탭을 위해, 탭은 8mm의 중심 영역에서 고정적으로 시트에 부착될 것이다. 이러한 유형의 형상화된 탭은 본 출원인의 공동 계속 출원인 영국 특허 출원(출원인 사건 참조 번호 31.14GB)에 보다 상세하게 개시된다.
절단 탭의 길이가 또한 손으로 충분히 강하게 그리고 용이하게 파지될 수 있는 것에 부합하는 한도에서 되도록 작아서 탭이 불필요한 겹침부 영역을 방지하도록 인열을 개시하기 위해 당겨질 수 있다는 것을 이해할 것이다.
바람직하게는, 탭은 실질적으로 인열 라인(또는 다수의 인열 라인)에 평행한 축선을 중심으로 대칭적이다.
본 발명의 바람직한 필름은 방향성 재료(oriented material), 보다 바람직하게는 방향성 고분자 재료 및 가장 바람직하게는 비오피피(BOPP)와 같은 이축 방향성 고분자를 포함한다.
출원인은 인열 라인이 개봉 전에 팩의 우수한 밀봉 완전성을 유지하면서 겹침부 영역을 통해 보다 용이하게 인열될 수 있기 때문에 본 원에서 개시된 방법에 의해 형성된 패키지가 유리하다는 것을 발견하였다.
본 발명의 다른 측면 및 바람직한 특징은 청구항에서 제시된다.
필름이 패키지를 형성하기 위해 물품에 일단 밀봉되면, 필름의 인열은 실질적으로 인열 라인을 따라 바람직하게는 밀봉부의 제거로 발생한다. 필름은 물품에 열 봉합 또는 냉각 봉합될 수 있다.
선택적으로, 인열 라인은 인열을 돕기 위해 패키지 상의 필름의 엣지까지 연 장된다.
단일 인열 라인은 필름에 일체형을 이룰 때 사용될 수 있어, 패키지가 인열에 의해 실질적으로 상기 라인을 따라 개봉된다. 그러나, 필름의 스트립을 형성하고 실질적으로 상호 평행한 한 쌍 이상의 이러한 라인을 포함하는 것이 일반적으로 바람직하며, 상기 스트립은 필름의 나머지 부분으로부터 제거될 수 있고 인열 테이프를 구비하는 패키지는 이러한 방식으로 개봉되지만, 이러한 테이프를 구비할 필요성은 없다. 이러한 경우에, 탭이 양 라인에 걸치는 것이 바람직하며(즉, 완전한 인열 스트립을 가로질러 놓임), 이는 이러한 것이 인열을 스트립의 양 측부를 따라 진행하도록 보다 잘 안내하여 완전한 스트립이 포장용 필름을 자르기 위해 제거될 수 있기 때문이다.
하나 이상의 취약부 인열 라인(필름에 일체형)이 사용될 때, 각각의 라인 사이의 간격은 본 발명에 따른 필름 및 패키지의 인열이 이러한 테이프의 사용 없이 효율적일 수 있기 때문에 별도의 인열 라인이 사용될 때 고려되는 비용적 측면에 의해 한정되지 않는다. 그러나, 일반적으로 두개의 라인이 사용되는 경우에, 패키지가 개봉될 때 필름의 엣지 단부의 수용을 물리적으로 가능하게 하는 것을 용이하게 하고, 패키지 개봉 시에 두개의 라인으로부터 단지 하나의 라인으로만 인열이 진행하는 위험을 최소화하도록 상기 두 라인은 적어도 약 1mm 이격된다. 알 수 있는 바와 같이, 본 원에서 개시된 것과 같은 형상의 밀봉되지 않은 절단 탭은 이것을 보다 용이하게 할 것이다. 그러나, 상기 라인은 예를 들어, 약 10mm 또는 그 이상 이격될 수 있으나, 바람직한 이격 거리는 약 2mm 내지 약 6mm 이다.
종래에는 테이프의 단부를 용이하게 인지할 수 있게 하여 포장의 개봉을 용이하게 하기 위해 염색 인열 테이프를 사용하는 것이 제안되어 왔다. 만약, 일체형 인열 라인이 사용된다면, 두개의 인열 라인(인열 스트립) 사이의 필름의 일부는 염색될 것이다. 또한, 예를 들어, 염색된 인열 탭이 오히려 인열 스트립 전체를 염색한 것보다 사용될 수 있다. 다른 적합한 수단이 필름의 개봉이 시작되는 탭의 부분을 표시하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 탭 근처의 인쇄된 표시 즉, 필름의 광학적 특성이 처리된 또는 다른 수단에 의해 조절될 수 있거나, 그 외 다른 수단이 주변 필름으로부터 탭을 표시하기 위해 사용될 수 있다.
필름 자체와 관련한 본 원의 인열 라인(또는 다수의 인열 라인)의 방향은 일반적으로 특히, 균형 특성(balanced property)을 가지는 필름에 있어서 중요하지 않다. 그러나, 필름이 제조[기계 방향(MD)]되는 방향을 따라 이러한 인열 라인(또는 다수의 인열 라인)을 만드는 것이 일반적으로 편리하며, 이것은 필름 제조 공정에 후속하는 작업 예를 들어, 포장용 기계에 사용될 수 있는 필름의 릴을 제조하기 위해 크기가 큰 필름의 롤을 절단하는 동안 특히 편리한 효과를 갖는다.
본 원에서 개시된 것과 같은 형상의 탭이 본 발명에 따라 도입된 필름이 이하에서 제시되는 것 중 하나 이상의 것과 같은 소정의 적합한 기판(또는 다수의 기판)일 수 있다.
고분자 물질 : 합성지, 유기 고분자, 바람직하게는 생체 고분자로 제조된 필름, 보다 바람직하게는 하나 이상의 적합한 탄수화물로 제조된 필름 ; 다당류[예를 들면, 녹말, 셀룰로오스, 글리코겐, 헤미-셀룰로오스(hemi-cellulose), 키틴, 프락 탄 이눌린(fructan inulin) ; 리그닌 및/또는 펙틴 물질] ; 껌(gum) ; 단백질, 선택적으로는 곡류, 채소 및/또는 동물성 단백질[예를 들어, 밀에서 추출한 글루텐, 유장 단백질(whey protein), 및/또는 겔라틴] ; 콜로이드[예를 들면, 껌과 같은 천연 하이드로콜로이드 같은 하이드로-콜로이드] ; 폴리락틱, 폴리갤라틱 및/또는 셀룰로오직 필름[예를 들어, 미생물(microbal) 및/또는 재생 셀룰로오스 필름] ; 열가소성 필름 ; 고분자 필름[예를 들어, 폴리올레핀(예를 들어, 폴리프로필렌 및/또는 폴리에틸렌), 폴리우레탄, 폴리비닐할라이드(예를 들어, 피브이씨{PVC}), 폴리에스터(예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트- 피이티{PET}), 폴리아미드(예를 들어, 나일론) 및/또는 비 탄화수소 고분자] 및/또는 다중층 및/또는 소정의 적합한 결합체에 의해 형성되는 복합 시트 및/또는 이들의 혼합물.
본 발명의 바람직한 필름은 예를 들어, 폴리에틸렌 기반, 폴리프로필렌 기반의 폴리올레핀 기반 필름과 같은 다양한 합성 고분자 또는 폴리프로필렌 또는 폴리에스터 기반 필름으로부터 제조될 수 있다. 추가적으로, 본 발명의 필름은 비록, 바람직한 필름이 공압출 및/또는 코팅에 의해 형성될 수 있는 두개 이상의 층을 포함하지만, 특별한 고분자의 단일층의 형태일 수 있다.
필름은 바람직하게는 열 봉합 가능하며, 상기 필름이 열 봉합될 때, 열 봉합 자체가 열 봉합을 통한 이러한 개봉의 진행 및 그 후의 포장된 물품의 필름의 비-봉인 부분으로의 진행을 용이하게 하기 위해 상기 인열 라인(또는 다수의 인열 라인)을 따라 필름을 개봉하는데 요구되는 힘보다 적은 제거 강도를 갖는 것이 일반적으로 바람직하다. 만약 요구된다면, 냉각 봉합이 포장을 봉인하기 위해 사용될 수 있으며, 이러한 봉인은 본 원의 라인(또는 다수의 라인) 및/또는 패턴(또는 다수의 패턴)을 따르는 개봉이 이러한 봉인을 통해 진행되도록 제거되어야 하는 것이 바람직하다.
이축 방향성 고분자(BOPP) 필름은 본 발명에 따른 시트, 필름 및/또는 포장을 생산하는데 바람직하다. 이축 방향성 고분자(BOPP) 필름이 실질적으로 균형 잡힌 물리적 특성 예를 들어, 실질적으로 동일한 기계 방향 및 횡방향 연신 비율을 사용하여 생산될 수 있는 물리적 특성을 갖는 것이 보다 바람직하다. 비록, 순차적인 연신성이 사용될 수 있으며, 여기서 가열된 로울러가 기계 방향으로 필름의 연신성에 영향을 미치고 그 후에, 스텐터 오븐(stenter oven)이 횡방향 연신성에 영향을 미치기 위해 사용되지만, 동시 연신(simultaneous stretching) 예를 들어, 소위 이중 버블 프로세스 또는 동시 드로우 스텐터(simultaneous draw stenter)를 사용하여 생산되는 이축 방향성 고분자를 사용하는 것이 바람직하다. 기계 방향 및 횡 방향 연신 비율은 바람직하게는 4:1 내지 10:1, 보다 바람직하게는 6:1 내지 8:1 이다.
본 발명에 따라 사용된 필름은 생산되는 포장의 필요에 따라 다양한 두께가될 수 있다. 예를 들어, 약 10 내지 약 120 미크론의 두께 및 바람직하게는 약 14 내지 약 40 미크론의 두께일 수 있다.
인열 라인(또는 다수의 인열 라인)은 일단 개시되면 개봉이 실질적 이탈 없이 실질적으로 상기 라인(또는 다수의 라인) 및/또는 패턴(또는 다수의 패턴)을 따라 진행할 수 있기에 충분한 특성(예를 들어, 취약 정도)을 나타내어야 한다. 불 충분한 인열 감수율은 개봉의 개시를 불가능하게 또는 어렵게 만들 것이다. 그러나, 과도한 인열 감수율(예를 들어, 과도한 취약 정도)은 통상의 운반 동안 포장의 의도되지 않은 개봉의 결과를 가져온다. 당업자들에게 잘 알려진 바대로, 필름의 인열 감수율을 얻는 상이한 방법은 상이한 인열성을 도출할 수 있다.
비록, 본 발명에 따른 포장이 실질적으로 인열 취약 라인(또는 다수의 라인)을 따라 또는 인열 테이프의 사용으로 필름을 개봉함으로써 개봉될 수 있지만, 취약 인열 라인 및 인열 테이프 모두가 예를 들어, 특히 두꺼운 필름 또는 본래 찢김에 저항성을 갖는 고분자로 제조된 필름을 구비하는 인열 테이프로 개봉하는 것이 어려운 필름의 개봉을 용이하게 하기 위해 함께 사용될 수 있다.
만약, 문장이 다른 것을 의미하는 것이 아니라면, 본 원에서 사용된(예를 들어, 본 발명의 패키지 및 방법에 참조된) '효과적인' 및/또는 '적합한' 이라는 용어는 올바른 방식으로 사용되는 경우에 요구되는 특성(예를 들어, 개선된 찢기 가능한 필름)을 본 원에 개시된 본 발명에 제공하는 요소를 의미하는 것으로 이해될 것이다.
명확하게 하기 위해 별도의 실시예의 내용에 개시된 본 발명의 어떠한 특징은 또한 단일 실시예의 결합으로 제공될 수도 있다는 것이 이해된다.
역으로, 간략화를 위해 단일 실시예의 내용에 개시된 본 발명의 다양한 특징은 또한 별도의 및/또는 소정의 적합한 부 결합으로 제공될 수 있다.
도 1, 2, 3은 본 원에서 개시된 방법으로 겹침부 영역을 열 봉합하기 위해 사용된 다양한 가열기 바아의 가열면의 사시도이며,
도 4는 절단 탭 및 노치의 바람직한 배열 및 취약부 라인을 보여주는 본 발명의 방법으로 팩을 포장하기 위해 사용된 통상적인 절단 시트를 도시하며,
도 5는 시트가 함께 열 봉합되는 겹침부 영역의 상세도이다.
본 발명에 따른 팩 및 방법의 실시예들이 이제 첨부되는 도면을 참조하여 예시적 방식에 의해 설명될 것이다. 각각의 도면의 특징부는 백 단위로 각각의 도면에 숫자 매김된 주어진 번호 표시(즉, 도 1에 있어 100으로, 도 2에 있어 200으로 시작되는 것)된다. 각 도면의 유사하고 비슷한 특징은 다수의 100 단위 정수에 의해 분리되는 숫자(예를 들어, 특징부 101, 201 및 301은 각각 도 1, 2 및 3에서 가열기 바아의 가열면을 나타냄)에 의해 표시된다.
편리를 위해, 본 원의 도 1 내지 도 5 각각에서, 기계 방향(MD) 및 횡 방향(TD) 웨브 축선은 사용시 포장용 기계 내의 가열기 또는 시트의 방향성을 표시하도록 도시된다.
도 1은 본 원의 예 1에서 개시된 것과 같이 제조된 팩의 겹침부 영역을 열 봉합하기 위해 사용된 유형의 가열 바아를 도시한다. 상기 바아는 본 원에서 개시된 것처럼, 필름을 함께 열 봉합하기 위해 겹친 필름까지 제공되는 가열면(101)을 포함한다. 가열면(101)은 겹침부 상에서 내부에 삽입되는 절연체(103)를 가지며, 겹침부의 상기 부분은 단지 취약하게 밀봉된다. 절연체의 상부에는, 이러한 영역을 보다 강하게 밀봉하도록 작용하는 겹침부 상의 이격 영역에 얇은 전도성 금속 스트립(105)이 있다.
도 2는 예 2에서 사용된 것과 같이, 내부에 삽입된 절연체(203)를 가지는 가열면(201)을 구비하는 가열 바아를 도시한다. 도 1과 달리, 가열면(201) 상에 얇은 전도성 스트립이 없어서 이격 영역을 포함하는 전체 탭 영역이 취약하게 밀봉된다.
도 3은 비교 방식의 비교예 B에 사용된 것과 같이 내부에 가공된 갭(303)을 가지는 가열면(301)을 구비하는 종래의 가열기 바아를 도시한다.
도 4는 본 원에서 개시된 것과 같이 물품을 포장하기 위해 본 발명의 방법에서 사용될 수 있는 필름 웨브로부터 절단된 시트(409)이다. 상기 시트는 기계 방향(MD)으로 형성되는 인열 스트립(411)(한 쌍의 파선으로 도시됨) 및 탭 나이프(도시되지 않음)에 의해 절단되는 당김 탭(407)을 포함하며, 상기 탭(407)은 시트 나이프(역시 도시되지 않음)에 의해 횡 방향(TD)을 따라 절단된 시트 엣지의 전방 엣지(417)로부터 돌출되는 자유 단부(406)를 가진다. 시트의 후방 엣지(419) 내에 탭 나이프에 의해 절단되는 상응하는 노치(413)가 있다. 시트 나이프가 이어지는 시트의 전방 엣지를 웨브로부터 절단함에 따라, 상기 후방 엣지(419) 또한 시트 나이프에 의해 횡 방향(TD)으로 절단된다. 상기 탭(407)의 자유 단부(406)는 시트로부터 약간만 돌출된다. 탭 측부(415)는 시트(409)의 전방 엣지(417)로부터 후퇴되어 위치되는 탭(416)의 부착 단부를 형성(측부의 말단에)하기 위해 기계 방향(MD)으로 시트(409)를 부분적으로 절단된다. 인열 스트립(411)은 탭(407)의 부착 단부(416) 및 자유 단부(406) 모두를 통과하여 지나며 탭(407) 및 노치(413)를 양분한 다.
겹침부 영역은 도 5에 보다 상세하게 도시된다. 본 발명의 방법에 있어, 시트(409)는 물품에 포장되어 튜브 형성을 개시하기 위해 포장된다. 시트의 절단 측부(517, 519)는 전방 엣지(519)에 인접하는 시트(523)의 일부가 겹침부의 상부를 통과하여 지나고(즉, 튜브의 외측 및 팩의 외부에 놓임) 후방 엣지에 인접하는 시트(533)의 일부가 아래에 놓이게(즉, 튜브의 내부에 놓여 팩의 내부에서 보호됨)되도록 겹친다. 겹침부 영역(일반적으로 521로 표시된 이하 참조)은 겹치는 필름에 의해 덮히는 노치(513)가 놓이는 필름의 이중 두께부 및 겹침부 영역(521)으로부터 돌출되는 자유 단부(506)를 구비하는 탭(507)을 포함한다. 탭(507)은 겹침부 영역(521) 내에 놓이는 탭(516)의 부착 단부를 형성하는 절단 탭 측부(515)를 갖는다. 인열 스트립(511)은 한 쌍의 파선이 가리키는 것과 같이 기계 방향(MD)으로 지난다. 상기 시트는 도 5에 도시된 겹침부 영역 위 및 아래로 계속되며, 이는 도 5의 상부 및 하부에서 횡 방향(TD)으로 시트를 가로지르는 이점쇄선에 의해 표시된다.
다양한 축선 및 영역이 이하에서처럼 도5에 도시된다. 축선들은 이하에서 가리키는 것처럼 다양한 음영으로 점선 및 영역에 의해 표시된다.
겹침부 영역(521)은 명확화를 위해 (대부분)음영 처리되지 않은 상태로 도 5에 도시되며, (a) 시트의 기계 방향(MD) 측부 및 (b) 횡 방향에 있어, 겹침부 아래 놓이는 시트의 후방 엣지(519)[내부에 절단된 노치(513)를 구비함] 및 겹침부의 상부에 놓이는 시트의 전방 엣지(517)[그로부터 돌출되는 탭(507)을 구비함]에 의해 경계지어지는 영역이다.
노치 영역(528)은 사선(빗금)에 의해 도 5에 표시되어 있는데, 이는 (a) 탭(507)의 가장 폭이 넓은 부분의 좌측 및 우측을 직면하여 지나는 한 쌍의 기계 방향(MD) 축선(튜브 외부 겹침부 영역 위로부터 관측된 경우)- [상기 축선들은 이하 기계 방향 탭 라인(525, 527)으로 언급됨] 및 (b) 시트의 후방 엣지(519) 및 상기 시트의 후방 엣지(519)로부터 이격되어 있는 노치(513)의 상부를 지나는 평행 라인(529)에 의해 형성되는 한 쌍의 횡 방향 축선에 의해 경계지어지는 영역이다.
이격 영역(537)은 조밀하게 위치되는 점에 의해 도 5에 표시되어 있는데, 이는 (a) 기계 방향에서 탭 라인(525, 527) 및 (b) 상기 시트의 후방 엣지(519)로부터 이격되어 있는 노치(513)의 상부를 지나는 라인(529) 및 탭(507)의 부착 단부(516)를 지나는 평행 라인(532)에 의해 형성되는 한 쌍의 횡 방향 축선에 의해 경계지어지는 영역이다.
탭 영역(535)은 조밀하지 않은 점에 의해 도 5에 표시되어 있는데, 이는 (a) 기계 방향 탭 라인(525, 527), 및 (b) 시트의 전방 엣지(517) 및 탭(507)의 부착 단부(516)를 지나는 평행 라인(532)에 의해 경계진 영역이다.
밀봉 영역(530)은 조밀하게 위치되는 점과 사선으로 표시된 부분의 두 개의 부분으로 도 5에 표시되어 있는데, 이는 (a) 기계 방향에서 탭 라인(525, 527), 및 (b) 시트의 후방 엣지(519) 및 탭(507)의 부착 단부(516)를 지나는 평행 라인(532)에 의해 형성되는 한 쌍의 횡 방향(TD) 축선에 의해 경계진 영역이다. 다시 말해, 밀봉 영역(530)은 이격 영역(537)과 노치 영역(528)을 합친 영역이다.
인열 라인 영역(531)은 사선 표시부분, 조밀한 점 표시부분 및 조밀하지 않은 점 표시 부분에 의해 도 5에 표시되어 있는데, 이는 (a) 기계 방향 탭 라인(525, 527) 및 (b) 시트의 전방 엣지(517) 및 후방 엣지(519)에 의해 형성되는 한 쌍의 횡 방향(TD) 축선에 의해 경계지어지는 영역이다. 다시 말해, 인열 라인 영역(531)은 노치 영역(528), 이격 영역(537) 및 탭 영역(535)을 합친 영역이다.
겹침부 영역(521)에 우수한 밀봉 완전성을 제공하기 위해, 인열 라인 영역(531)은 우수한 열 봉합성을 가져야 하며, 적어도 이격 영역(528)은 다른 누설이 탭(507) 및 노치(513)의 절단 측부(515)를 통해 발생할 수 있는 정도로 밀봉되는 것이 바람직하다는 것이 이해될 것이다. 사실상, 보다 우수한 전체적인 밀봉을 제공하기 위해, 전체 밀봉 영역(530)이 필름의 이중 두께가 존재하는 데에 밀봉되는 것이 바람직하다. 축선(529, 532) 사이의 수직 간격은 바람직하게는 밀봉되어야 하며, 이격 영역(537)은 우수한 밀봉 완전성을 제공하기에 충분한 크기를 가지지만, 너무 크기가 커서 겹침부 영역(521)을 불필요하게 증가시켜 필름을 낭비하는 정도는 바람직하지 않다.
본 발명의 일 실시예에서, 도 2에 도시된(그리고 예 2에 사용된) 것과 같은 가열기 바아의 가열면(201)은 가열면(201)보다 작거나 동일한 크기인 겹침부 영역(521)까지 제공된다. 가열면(201) 상의 절연체(203)의 형상은 실질적으로 인열 라인 영역(531)과 일치됨으로써, 이러한 인열 영역이 감소된 온도를 나타내어 고온으로 가열되는 겹침부 영역의 나머지 부분과 비교하여 취약하게 열 봉합된다. 따라서, 최종 팩 상의 탭은 필름으로부터 떨어져 나가기 보다는 인열 스트립(511)을 따라 겹침부 영역(521)을 통해 안정적으로 인열을 개시하는 경향을 갖는다. 인열 라인 영역을 통한 밀봉 완전성이 허용된다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 도 1에 도시된 것(그리고 예 1에 사용된 것)과 같은 가열기 바아의 가열면(101)은 가열면(101)보다 작거나 동일한 크기인 겹침부 영역(521)까지 제공된다. 가열면(101) 상의 절연체(103)의 형상은 실질적으로 탭 영역(535)에 일치하고 전도성 스트립(105)의 형상은 실질적으로 밀봉 영역(530)에 일치하며, 선택적으로 횡 방향(TD)으로 밀봉 영역을 넘어 연장된다. 따라서, 탭 영역(535)은 감소된 온도를 나타내어, 고온까지 가열되는 겹침부 영역의 나머지 부분과 비교하여 취약하게 열 봉합(또는 선택적으로는 실질적으로 밀봉되지 않은)된다. 추가적으로, 밀봉 영역(530)은 탭 영역(535)보다 더 강하게 가열되어 보다 우수한 열 봉합을 갖게 된다.
절연체(103) 및 전도성 스트립(105) 각각의 재료의 선택은 특별한 팩을 위한 밀봉 영역(530) 및 탭 영역(535)의 열 봉합의 상대적인 강도를 최적화 하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 완전성이 중요한 팩을 위해 탭 영역(535)이 인열을 돕기 위해 밀봉되지 않을 수 있고 겹침부 영역의 폭 전반에 걸쳐 밀봉의 강도가 유사하도록 밀봉 영역(530)이 보다 강하게(심지어 인열 라인 영역보다 강하게) 밀봉될 수 있는 것과 같은 많은 가능성이 고려된다. 그와 달리, 만약 필름이 인열되기 어렵다면, 밀봉 영역(530)의 열 봉합 강도는 겹침부 영역의 필름의 이중 두께부를 통한 인열을 돕기 위해(허용 가능한 밀봉 완전성을 유지하면서) 감소될 수 있다.
따라서, 이러한 바람직한 실시예에서, 최종 팩은 인열 라인 영역(531)을 통해 우수한 밀봉 완전성과 함께, 필름으로부터 탭이 파열되는 경향보다 인열 스트립(511)을 따라 겹침부 영역(521)을 통해 안정적인 인열을 개시하는 장점을 갖는다.
본 발명을 설명하고 예증하기 위해, 이하의 본 발명의 방법의 비-한정적 예들이 수행된다.
예 1
비오피피(BOPP) 필름의 제조
삼중층 고분자 튜브는 코어층의 양 측면에 중밀도 폴리에틸렌층을 구비하는 폴리프로필렌[본 원에서는 피피(PP)로 언급되기도 함] 단일 중합체의 코어층을 공압출시킴으로써 형성된다. 상기 튜브는 냉각되고 그 후, 18.7㎛의 두께인 코어층 및 0.3㎛의 두께인 두개의 외부층을 가져 자체 두께가 19.3㎛인 삼중층의 이축 방향성 폴리프로필렌[본 원에서는 비오피피(BOPP)로 언급되기도 함] 필름을 제공하기 위해 블로잉되기 전에 재-가열된다. 소정의 적합한 방법이 예를 들어, 이하 설명되는 것과 같은 종래의 비오피피(BOPP) 상에 인열 취약 라인을 발생시키기 위해 사용될 수 있다. 양 측면의 필름의 외부층은 이러한 비오피피(BOPP)가 맞은편 면(즉, A 내지 B) 상에 열 봉합될 수 있도록 종래의 온도로 열 봉합할 수 있다. 필름은 팩의 궁극적인 사용 및 내용물이 포장되는 물품의 특성에 따라 그리고 필름이 A 내지 B 열 봉합이라면, 종래의 배리어 코팅(예를 들어, 산소 또는 수분을 증가시키는)이 제공될 수 있다. 그러나, 이러한 코팅은 본 발명의 방법을 설명하는 데만 사용되는 필름을 위하여는 불필요하다. 동일한 필름이 공정한 비교를 제공하기 위해 전반적으로 사용된다.
전술한 바와 같이 제조되는 비오피피(BOPP) 필름의 웨브는 파장 10.6 미크론의 50 W 이산화탄소 레이저를 지나 분당 200 피트의 속도로 공급되어 기계 방향(MD)으로 필름 웨브를 따라 평행한 두개의 취약부 라인을 형성하며 상기 취약부 라인은 기계 방향으로 필름을 따라 인열 스트립을 형성하도록 약 4mm 이격되어 있다. 상기 취약부 라인은 본 출원인의 동시 계속 출원 PCT/EP02/00075 호에 보다 상세하게 개시된 것처럼 상기 라인을 따라 비오피피(BOPP)의 방향성(orientation)을 분열시킴으로써 형성된다.
탭 나이프는 종래의 탭 절단 기계에 위치되고 도면에 도시된 것처럼 인열 스트립을 가로지르는 자유 단부를 구비하여 놓이도록 위치되는 11.5mm 폭의 U자형 탭을 상기 웨브를 따라 규칙적인 간격으로 절단하기 위해 사용된다. 동시에, 필름 웨브는 기계 방향에 수직한 횡 방향으로 필름 웨브를 가로질러 절단하는 시트 나이프에 의해 시트로 절단된다. 시트 나이프는 탭의 측부 내에 약간 절단하기 위해 탭의 가장 폭이 넓은 부분(시트 나이프 블레이드 상에 위치되는 상응하는 노치에 의해)에 일치하는 8mm 의 갭을 제외하고는 필름 웨브 전체에 걸쳐 절단한다. 이것은 도면에 도시된 것과 같은 노치 및 탭을 구비하는 개별 시트를 만든다. 시트는 포장용 기계에 공급되고 이하 설명되는 것처럼 담뱃갑과 같은 팩을 포장하기 위해 사용된다.
시트는 내부의 탭 및 노치가 겹침부 영역(521)을 형성하기 위해 겹쳐지며, 절단 측부를 구비하는 튜브를 형성하기 위해 굴대(mandrel)를 감싸게 된다. 카툰(carton)이 튜브 내부에 위치된다. 겹침부(521)는 도 1에서 도시된 것과 같이 구성된 측부 금속 가열 밀봉 바아까지 제공된다. 밀봉 바아는 겹침부 영역(521)의 탭 영역(535)에 일치하도록 위치되는 바아 가열면(101)에 삽입되는 절연체(103)를 갖는다. 절연체(103)는 바아가 겹침부(521)에 대해 가압될 때 절연체(103) 아래 위치되는 탭 영역(535)의 보다 약한 열 봉합을 용이하게 제공하도록 열 봉합되는 가열면(101) 영역이 되도록 바아의 온도를 감소시킨다. 전도성 물질로 제조되는 얇은 스트립(105)은 또한 바아 가열면(101)에 내재되고 겹침부의 밀봉 영역(530)에 일치되도록 절연체(103) 바로 위에 놓인다. 이러한 스트립(105)은 비 절연성 가열면(101)에 유사한 온도까지 가열되어 밀봉 영역(530) 내의 필름이 열 봉합되도록 충분히 고온에 놓이며, 절연체(103) 맞은편의 탭 영역(535)은 약하게 밀봉된 상태를 유지한다.
팩의 개봉을 돕기 위해, 탭(407, 507)의 자유 단부(406, 506)가 팩 상에 위치되어, 팩의 측부로부터 돌출되고 완전히 밀봉되지 않는다.
튜브가 상기 개시된 것과 같이 형성된 후에, 양 개봉 단부는 카툰에 접히고 종래의 담배 포장용 장치를 사용하는 종래의 방식으로 열 봉합되어 카툰이 개봉이 용이하도록 팩 주위를 지나는 인열 스트립(411, 511)에 걸치는 당김 탭을 가지는 팩을 형성하기 위해 열 주름 필름(heat shrunk film)으로 견고하게 포장된다.
예 2
유사한 팩이 가열 밀봉 바아를 사용함으로써 예 1의 개시된 것처럼 제조될 수 있으며, 절연체(203)는 가열면(201)의 전체 폭(짧은 축선)에 걸쳐 삽입된다(즉, 어떠한 얇은 열 봉합 스트립도 존재하지 않음- 도 2 참조). 바아가 겹침부 영역에 제공될 때, 절연체(203)는 인열 라인 영역(531)의 전체에 일치하여 수용되고, 상기 인열 라인 영역(531)은 인열이 팩 상에 필름의 이중 두께부가 있는 경우에 겹침부 영역(521)을 지나 인열 스트립(511)을 따라 용이하게 진행할 수 있도록 약하게 밀봉된다.
비교를 위해, 팩이 두개의 공지된 방법에 따라 포장된다.
비교 A
패키지는 예 1에 개시된 것처럼 제조될 수 있으며, 여기서 절연체(도시되지 않음)를 구비하지 않은 종래의 고체 금속 바아 가열기가 겹침부 영역(521)의 전체를 균일한 밀봉 강도로 열 봉합하기 위해 사용된다.
비교 B
패키지는 예 1에 개시된 것처럼 제조될 수 있으며, 여기서 사용된 가열기는 종래의 고체 금속 바아 가열기(도 3에 도시됨)이며, 상기 가열기에서 갭(303)이 인열 라인 영역(531)에 상응하도록 가열면(301) 내에서 가공되어 팩 상의 이러한 영역은 가열되지 않고 완전하게 밀봉되지 않는다.
결 과
팩의 밀봉 완전성은 에이알-제이 밀봉 완전성 시험 유니트(AR-Jay seal integrity test unit)에 의해 측정될 수 있으며, 여기서 팩은 감소된 압력에 의해 상기 유니트의 표면 상에 수용되며, 그 후, 상기 유니트에 대응하는 팩의 측부는 관통되고 상기 구멍을 통해 공기가 공급된다. 패키지 내부에 공급된 공기는 밀봉부 주위의 누설을 통해 패키지 외부로 흘러 나가는 공기와 균형을 유지한다. 따라서, 이러한 유니트로부터 제공되는 공기의 정상 상태 압력은 패키지의 밀봉 완전성에 비례한다. 분명히, 고도의 밀봉 완전성을 구비하는 팩은 보다 오랜 기간 동안 그 내용물에 대한 보다 우수한 보호(예를 들어, 산소 또는 수분으로부터)를 제공한다.
예 1에 개시된 것처럼 제조된 팩은 겹침부 영역을 통해 개봉이 용이하며 탭의 약한 밀봉이 중대한 문제를 일으키지 않기 때문에 인열의 개시보다 오히려 탭이 팩으로부터 떨어져 나가려는 것에 대한 감소된 경향을 갖는다. 또한 이러한 팩들은 우수한 밀봉 완전성을 갖는 것으로 알려져 있다.
예 2에 개시된 것처럼 제조된 팩은 예 1에 개시된 것처럼 용이하게 개봉되지만 예 1보다 낮은 밀봉 완전성을 갖는다. 그러나, 어느 정도의 밀봉이 절연체를 통해 (빈약한)전도성을 통해 탭 영역 내의 필름에 발생할 수 있어 상기 영역이 완전히 밀봉되지 않은 상태(비교 B처럼)는 아니다.
비교 A에서 개시된 것처럼 제조된 팩은 비록, 겹침부 영역이 완전히 밀봉되기 때문에 팩이 허용 가능한 밀봉 완전성을 갖게 되지만, 탭이 보다 자주 떨어져 나가고 탭의 단부를 찾기 어려워져 겹침부 영역을 통해 깔끔하게 개봉되는 것이 보다 어렵게 된다.
비교 B에 개시된 것처럼 제조된 팩은 겹침부 영역을 지나 깔끔하게 개봉될 수 있으나 가열기 바아가 가공되는 탭 영역에서 어떠한 효율적인 밀봉도 발생되지 않기 때문에 팩은 열등한 밀봉 완전성을 갖는다.
예 1 및 예 2에서 제조된 팩은 모두 용이하게 개봉된다. 예 1은 팩이 보다 우수한 밀봉 완전성을 갖기 때문에 예 2보다 더 바람직하다.
따라서, 예 1 또는 예 2에 따라 제조된 팩이 예 1 및 예 2보다 개봉하기에 더 어려운 비교 A에 따라 제조된 것 또는 예 1 또는 예 2 중 어느 하나보다 열등한 밀봉 완전성을 갖는 비교 B에 따라 제조된 것보다 개선된 것이라는 것이 이해될 수 있다.

Claims (24)

  1. 기계 방향(MD)으로 하나 이상의 인열 라인을 가지는 포장용 필름의 웨브를 이용하여 물품을 포장하는 방법으로서,
    (a) 탭(407,507)을 기계 방향(MD)으로 규칙적인 간격을 두고 상기 필름 상에 형성하는 단계와,
    (b) 상기 웨브의 횡 방향(TD)을 가로지르는 축선(417,517)을 따라 절단하여 시트를 형성하며, 상기 시트의 전방 엣지(417,517) 상에 부분 돌출하는 탭 및 상기 시트의 후방 엣지 내에 대응 노치를 형성하도록 상기 필름을 절단하는 단계와,
    (c) 겹침부 영역(521)을 형성하도록 겹쳐지는 상기 시트의 절단 측부(417,419;517,519)를 구비하는 튜브를 형성하기 위해 상기 (b)단계로부터 형성된 시트(409)로 물품을 감싸는 단계와,
    (d) 상기 겹침부 영역 내에 있는 상기 필름을 밀봉 수단에 의해 함께 밀봉하는 단계, 및
    (e) 상기 튜브의 단부로 상기 물품의 주위를 감싸서 물품 주위에 밀봉 패키지를 형성하도록 상기 단부를 밀봉하는 단계를 포함하며,
    상기 (a)단계에서, 상기 탭이 자유 측부(415,515)에 의해 상기 필름에 부착되는 부착 단부(416,516)에 연결되는 자유 단부(406,506)를 가지며, 상기 탭이 상기 필름 상에 위치되어 하나 이상의 인열 라인의 축선이 기계 방향으로 상기 탭의 양 단부를 통과하며,
    상기 (b)단계에서, 상기 축선은 상기 탭의 양 단부 사이에서 상기 탭을 가로질러 진행하고, 상기 탭이 상기 축선을 따라 잘리지 않으므로 상기 탭이 상기 시트의 전방 엣지로부터 돌출되며,
    상기 (c)단계에서, 상기 탭의 자유 단부가 상기 튜브의 외측부 상의 겹침부의 상부에 놓여 있으며, 상기 시트의 절단 측부는 이격 영역(537)이 상기 겹침부 영역 내부에 포함되도록 겹쳐지며, 상기 이격 영역은 상기 탭의 가장 넓은 부분에서 탭의 자유 측면(515)에 인접하게 통과하는 기계 방향 탭 라인(525,527) 및 한 쌍의 횡방향(TD) 축선에 의해 형성되며, 상기 한 쌍의 횡방향(TD) 축선은 상기 시트의 후방 엣지(519)로부터 이격된 상기 노치(513)의 상부를 통과하는 라인(529) 및 상기 탭의 부착 단부(516)를 통과하는 평행 라인(532)에 의해 형성되며,
    상기 (d)단계에서, 상기 밀봉 수단이,
    (ⅰ) 상기 기계 방향(MD) 탭 라인(525,527), 및 상기 기계 방향 탭 라인에 수직하며 상기 시트의 전방 엣지(517)와 후방 엣지(519)에 의해 형성되는 한 쌍의 횡방향(TD) 축선에 의해 형성되는 인열 라인 영역(531)의 외부를 강력하게 밀봉하며,
    (ⅱ) 상기 인열 라인 영역 내측에서, 상기 탭의 자유 단부가 상기 필름에 대해 밀봉되지 않은 상태로 유지되도록 상기 이격 영역(537), 및 상기 탭 라인(525,527)과 상기 후방 엣지 라인(519) 및 라인(529)에 의해 형성되는 노치 영역(528)을 포함하는 밀봉 영역(530) 내부만을 밀봉하거나, 상기 인열 영역 전체를 가로질러 약하게 밀봉하며,
    상기 (e)단계에서, 상기 패키지가 상기 인열 라인을 따라 인열을 개시하도록 상기 자유 탭 단부를 당김으로써 용이하게 개봉되는,
    물품 포장 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a)단계에서, 상기 탭(407,507)은 접촉 수단 또는 비-접촉 수단에 의해 상기 필름을 절단함으로써 형성되는,
    물품 포장 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 (d)단계에서, 겹침부 영역(521) 내의 필름은 함께 열 봉합되는,
    물품 포장 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름 상의 상기 인열 라인은 인열 테이프(411,511), 또는 상기 필름 내에서 부분적으로 절단되거나 스코어링되는 라인(scored line), 또는 상기 인열 라인 내에서 필름 재료의 상이하거나 변화되는 방향성에 의해 발생되는 취약부 라인을 포함하는,
    물품 포장 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 인열 라인 내의 상기 필름 재료는 상기 필름의 나머지 부분의 재료와 상이한 방향성을 가지는,
    물품 포장 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 인열 라인을 따르는 상기 필름이 상기 필름의 나머지 부분과 동일한 두께를 가지는,
    물품 포장 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름은 고분자 물질을 포함하는,
    물품 포장 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 고분자 물질은 열가소성 고분자를 포함하는,
    물품 포장 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 열가소성 고분자는 폴리올레핀과 폴리에스터 중 어느 하나 이상을 포함하는,
    물품 포장 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 폴리올레핀은 폴리프로필렌을 포함하는,
    물품 포장 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름은 하나 이상의 방향으로 지향되는,
    물품 포장 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름은 상호 수직한 방향으로 이축으로 지향되는,
    물품 포장 방법.
  16. 제 1 항 또는, 제 2 항 또는, 제 5 항 또는, 제 7 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻어지는,
    패키지.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 인열 라인을 따라 인열이 개시될 때, 손가락 힘에 의해 상기 인열 라인을 따라 개봉되어 질 수 있는,
    패키지.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 필름이 상기 물품 주위에 밀봉되고 상기 밀봉은 인열에 의해 해제되는,
    패키지.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 필름은 상기 물품 주위에 열적으로 밀봉되는,
    패키지.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 패키지 상의 인쇄물이 상기 패키지의 개봉을 위해 상기 필름의 인열을 개시하는 위치를 표시하는,
    패키지.
  21. 제 16 항에 있어서,
    담배 제품, 식료품, 기록 매체로부터 선택되는 물품을 포함하는,
    패키지.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 물품은 담뱃갑, 비디오 테이프, 컴팩트 디스크, 과자류 또는 구운 식료품을 포함하는,
    패키지.
  23. 삭제
  24. 제 2 항에 있어서,
    상기 접촉 수단은 탭 나이프이며, 상기 비접촉 수단은 레이저인,
    물품 포장 방법.
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