KR20070013304A

KR20070013304A - 밀봉 용기를 위한 파열 가능한 개구

Info

Publication number: KR20070013304A
Application number: KR1020067024148A
Authority: KR
Inventors: 스테판 제이. 휴잇; 카라 마리 구스타프손; 맨프레드 프리드리히 마우러; 론 듀안 놀우드; 알렉산더 크레이그 부시먼
Original assignee: 인터내셔널 페이퍼 컴퍼니
Priority date: 2004-05-18
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2007-01-30
Also published as: TWI341811B; CA2565760A1; ATE443004T1; EP1751026B1; BRPI0510913A; EP1751026A1; DE602005016672D1; IL179281A0; KR101194068B1; US7556191B2; JP2007537944A; US20050258222A1; WO2005113373A1; CA2565760C; TW200600421A; JP4668267B2; IL179281A; MXPA06013347A; ES2330024T3

Abstract

본 발명은 판지 라미네이트(10)로부터 형성되며, 용기의 내용물에 대한 접근을 획득하기 위해 용기의 벽 내의 엠보싱 패턴(28)에 의해 한정된 파열 가능한 개구를 포함하는 용기에 관한 것이다. 엠보싱은 라미네이트의 층들을 포함하지만, 라미네이트의 장벽/밀봉 층(18, 19)들 중 선택된 하나의 파괴 또는 열화가 없는 약화된 영역을 한정한다. 방법이 개시된다.

밀봉 용기, 파열 가능 개구, 판지 라미네이트, 장벽 층, 엠보싱

Description

밀봉 용기를 위한 파열 가능한 개구 {RUPTURABLE OPENING FOR SEALED CONTAINER}

본 발명은 밀폐(밀봉) 용기의 내용물에 대한 접근을 획득하는데 유용한 파열 가능한 개구 및 이를 형성하기 위한 방법에 관한 것이다.

액체 음식물은 일반적으로 적어도 하나 이상의 외 측 장벽 층을 갖는 판지 기판을 포함하는 라미네이트로부터 형성된 밀폐(밀봉) 용기 내에 담겨서 소비자에게 제공된다. 그러한 장벽 층은 판지를 용기의 내부 또는 외부에서 유래하는 습기에 대한 접근으로부터 격리시킨다. 때때로, 장벽 층(들)은 용기 벽을 통한 기체의 전달을 더욱 차단하거나 감소시킨다. 외층은 때때로 장벽 기능을 수행할 수 있는 열 밀봉 층을 포함할 수 있다.

용기의 내용물에 대한 접근은 일반적으로 용기의 상단부의 벽 내에 한정된 개구를 통해 일반적인 음료 빨대를 삽입함으로써 가능하다. 그러한 영역은 지금까지 중심 지점으로부터 퍼져서 용기의 벽을 통해 부분적으로 또는 완전히 연장되는 복수의 슬릿, 용기 벽을 통한 부분적인 천공부, 또는 다른 기술과 같은 많은 형태를 취했다. 가장 일반적으로, 그러한 영역은 용기 벽의 두께를 통한 부분적인 절단부를 채용하여 한정되고, 이에 의해 예를 들어 일반적인 음료 빨대를 사용하여 영역의 파열을 허용하여, 용기의 내부에 대한 접근을 획득한다. 또한, 종래 기술은 용기의 벽의 두께의 대부분 또는 전부를 통해 슬릿 또는 절단부를 제공하는 기술을 포함하고, 이러한 슬릿 또는 절단부는 제거 가능한 패치, 커버, 또는 용기의 플랩으로 일시적으로 밀봉된다.

업계에서, 뚜껑이 달린 컵의 형상으로 예를 들어 우유와 같은 음식물을 위한 용기가 존재한다는 것을 알아야 한다. 그러나, 이러한 용기들 중 몇몇에서, 용기의 내용물에 대한 접근을 획득하기 위한 개구는 용기의 바닥에, 즉 뚜껑에 대향한 용기의 단부에 위치된다. 본 명세서에서, 용기의 "상부 벽"이라는 용어는 용기의 내용물에 대한 접근이 본원에서 개시되는 바와 같은 개구를 채용하여 달성되는 용기의 벽을 지칭하는 것으로 해석되어야 한다. 따라서, 전술한 뚜껑이 달린 컵에서, 그러한 용기의 "상부 벽"은 컵의 실제 바닥 벽을 포함한다.

예를 들어 음료 빨대의 삽입을 위해 용기 벽을 약화시키기 위한 이러한 종래 기술은 다양한 문제점을 겪는다. 명백하게, 용기 벽의 두께를 통한 밀봉되지 않은 완전한 절단부는 허용 불가능하다. 벽의 두께를 통해 부분적으로 절단함으로써 용기 벽의 영역을 약화시키는 것은 궁극적으로 용기를 형성하는 블랭크의 정밀한 절단을 요구한다. 이러한 목적으로 사용되는 공지된 상업적인 제조 장비는 그러한 부분적 두께 절단을 생성하는데 있어서 신뢰할 수 없는 것으로 밝혀졌다. 그러한 신뢰할 수 없음은 절단되는 라미네이트의 두께의 변동 및 다른 인자에 의해 악화된다.

종래 기술에서, 용기 벽 내에 패턴을 엠보싱함으로써 용기 벽 내에 약화된 영역을 생성하기 위한 시도가 이루어졌다. 판지 라미네이트로부터 형성되고 액체를 담도록 의도된 몇몇 용기에서, 라미네이트의 층들 중 하나 이상이지만 전부는 아닌 층들이 용기의 내용물에 대한 이후의 접근을 위해 사용되는 개구를 한정하는 과정에서 파열되는 것이 허용될 수 있다. 이는 예를 들어 우유와 같은 짧은 보관 수명을 갖는 액체를 위한 용기에서 적용된다. 오렌지 주스와 같은 다른 액체를 위한 용기에서, 용기 내의 액체가 라미네이트의 판지 기판의 섬유에 대한 접근이 허용되는 것은 허용될 수 없다. 공지된 엠보싱 패턴 및 그의 제작 기술은 판지 기판의 대향 표면들 중 하나 또는 모두에 라미네이팅된 장벽 또는 밀봉 재료의 외층을 파열시키는 것으로 밝혀졌고, 이에 의해 판지의 흡수성 섬유를 노출시켜서 용기 내부로부터 액체를 흡수하거나 용기의 외부로부터 액체를 흡수하고, 그러한 경우들은 용기의 내용물을 용기 내에 담기 위한 라미네이트의 능력을 파괴하거나, 용기 벽의 약화된 영역의 우발적인 뚫림을 허용한다. 더욱 심한 경우에, 용기 내용물의 누출이 발생하고, 임의의 그러한 경우에, 용기 내용물의 순도, 맛 등이 훼손될 수 있다. 설명된 바와 같이, 액체를 위한 용기를 형성하는데 사용되는 판지 라미네이트의 장벽 또는 밀봉 층들 중 하나 이상의 파열은 몇몇 용기에서 허용될 수 있지만, 그러한 층의 파열은 액체를 위한 다른 용기에서는 허용될 수 없다. 공지된 엠보싱 패턴을 포함한 공지된 종래 기술은 판지 라미네이트를 채용한 액체를 위한 용기의 벽 내에 약화된 영역을 일관되게 제공하는 능력이 부족한 것으로 밝혀졌고, 약화된 영역은 용기 내의 내용물을 보유하고 그리고/또는 용기의 내용물의 원치 않는 변화에 대해 용기의 내용물을 보호하는데 필요한 정도로 원상태로 유지되고, 여전히 일 반적인 음료 빨대에 의해 쉽게 파열 가능하다.

본 발명에 따르면, 용기의 내용물에 대한 접근을 선택으로 획득하기 위해 용기의 벽 내에 개선된 파열 가능 영역이 제공되고, 그러한 개선은 대략 각각의 중간점에서 서로 교차하는 적어도 제1 및 제2의 신장된, 즉 선형의 엠보싱의 패턴을 포함한다. 각각의 엠보싱은 대체로 반원형, 예를 들어 라운딩된 단면 형상이고, 이에 의해 교차부에 바로 인접한 영역은 엠보싱의 교차부의 측방향 외측으로 배치된 엠보싱의 영역보다, 엠보싱의 교차부에 대해 압박되는 음료 빨대와 유사한 파열력의 인가 시에 파열에 대해 실질적으로 덜 저항성이다.

본 발명은 판지의 외측 표면들 중 하나 또는 모두에 결합된 중합체 재료의 장벽 또는 밀봉 외층을 갖는 판지 기판으로부터 형성된 용기의 내용물에 대한 선택적인 접근을 제공하기에 특히 유용하다. 이러한 후자의 실시예에서, 엠보싱은 용기가 형성되는 블랭크 상에 수행된다. 양호하게는, 엠보싱은 마무리된 용기의 벽의 외측 표면의 외측으로 돌출하지만, 엠보싱은 필요하다면 용기 블랭크의 외측 표면들 중 하나로부터 수행될 수 있다.

본 발명의 방법에서, 용기로 조립되도록 의도된 블랭크가 수형 및 암형 정합 다이를 채용한 본 발명에 따라 엠보싱되고, 수형 다이는 양호하게는 궁극적으로 조립된 용기의 내벽이 되는 블랭크의 표면 상에 배치된다. 라미네이트 판지가 사이에 배치되는 수형 및 암형 다이들 사이의 폐쇄 정도의 선택과, 수형 다이 상의 돌출부 및 암형 다이 내의 공동의 크기 및 형상의 선택을 통해, 본 방법은 라미네이트 판지의 전체 층들보다 적은 층들의 일관된 파열을 갖거나, 또는 필요하다면 라미네이트의 모든 층들의 비파열, 또는 기체 또는 액체의 용기 내로의 침입 또는 그로부터의 침출에 대한 장벽이 되도록 또는 블랭크로부터의 용기의 형성에 있어서 유용한 열 밀봉 층으로서 설계된 적어도 하나의 층 이외의 라미네이트의 하나 이상의 층의 비파열을 갖는, 균일한 엠보싱을 반복적으로 제공한다. 결과적인 엠보싱은 일반적인 음료 빨대를 사용하여 쉽게 파열된다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 블랭크는 복수의 눈금 선을 갖는 기판을 포함한다. 기판은 복수의 눈금 선을 따라 접혀서 밀봉된 봉입체를 형성하도록 구성된다. 구조적으로 약화된 영역이 기판의 일 부분 상에 한정된다. 구조적으로 약화된 영역은 기판의 대향 측면들 상에 작용하는 한 쌍의 수형 다이 삽입물에 의해 생성되도록 구성된 복수의 엠보싱을 포함한다. 구조적으로 약화된 영역은 기판의 두께보다 실질적으로 더 작은 두께를 포함한다. 구조적으로 약화된 영역은 그에 힘을 인가할 때 파열되어 밀봉된 봉입체의 내부 영역에 대한 접근을 허용하도록 구성된다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 용기는 대향된 표면들을 갖는 판지 층을 갖는 블랭크를 포함한다. 블랭크는 일체로 접혀서 상부 벽, 바닥 벽, 및 측벽을 갖는 밀봉된 봉입체를 형성하도록 구성된다. 복수의 장벽 및 밀봉 층들이 판지 층의 대향된 표면들 중 적어도 하나 상에 배치된다. 구조적으로 약화된 영역이 상부 벽의 일 부분 상에 한정된다. 구조적으로 약화된 영역은 한 쌍의 수형 다이 삽입물에 의해 생성되도록 구성된 복수의 엠보싱을 포함한다. 복수의 엠보싱 각각은 기판의 두께보다 실질적으로 더 작은 두께를 포함하고, 복수의 엠보싱은 라미네이트가 엠보싱될 때 복수의 장벽 및 밀봉 층들이 기능적으로 원상태로 유지되도록 선택된 형상을 더 포함한다. 구조적으로 약화된 영역은 복수의 엠보싱의 위치에서 구조적으로 약화된 영역에 대해 힘을 인가할 때 파열되도록 구성된다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 블랭크 성형 장치는 블랭크의 부분 상에 엠보싱을 생성한다. 장치는 블랭크 성형 장치 상에 종방향으로 장착되도록 구성된 복수의 다이 실린더를 포함한다. 복수의 엠보싱을 갖는 복수의 다이 삽입물이 복수의 다이 실린더 상에 종방향으로 해제 가능하게 장착된다. 복수의 다이 삽입물은 서로 협동하여 그들 사이로 통과되는 블랭크의 부분 상에 구조적으로 약화된 영역을 생성하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 블랭크를 만드는 방법이 제공된다. 방법은 복수의 눈금 선을 갖는 기판을 제공하는 단계와, 한 쌍의 수형 다이 삽입물을 사용함으로써 기판 상에 엠보싱 패턴을 생성하는 단계를 포함한다. 엠보싱의 패턴은 서로 교차하는 복수의 얕은 만입 엠보싱에 의해 한정된다. 복수의 얕은 만입 엠보싱의 교차 위치는 엠보싱의 패턴의 잔여부보다 파열에 대한 저항을 덜 갖는 구조적으로 약화된 영역을 한정한다.

도1은 본 발명에 따른 상부 벽 내에 한정된 파열 가능 영역을 갖는 용기를 형성하는데 유용한 블랭크의 일 실시예의 전개도이다.

도2는 본 발명의 엠보싱 패턴의 일 실시예의 평면도이다.

도3은 용기의 상부 벽의 일 부분의 도2의 선 3-3을 따라 취한, 본 발명의 다양한 태양을 채용한 엠보싱 패턴을 포함하는 단면도와, 도시된 엠보싱을 파열시킬 준비가 된 음료 빨대의 도면이다.

도4는 도3에 도시된 바와 같은 용기 벽의 일 부분의 단면도이며, 본 발명의 다양한 실시예를 채용한 벽 내의 파열 가능 개구를 거쳐 음료 빨대에 의한 벽의 관통을 개략적으로 도시한다.

도5는 본 발명의 다양한 특징을 실시하는, 용기 벽 내의 엠보싱의 사시도이다.

도6은 본 발명의 다양한 특징을 실시하는 다른 엠보싱 패턴의 도면이다.

도7은 본 발명의 다양한 특징을 실시하는 다른 엠보싱 패턴의 도면이다.

도8은 본 발명의 다양한 특징을 실시하는 다른 엠보싱 패턴의 도면이다.

도9는 본 발명의 다양한 특징을 실시하는 다른 엠보싱 패턴의 도면이다.

도10은 본 발명의 다양한 특징을 실시하는 다른 엠보싱 패턴의 도면이다.

도11은 본 발명의 다양한 특징을 실시하는 다른 엠보싱 패턴의 도면이다.

도12는 본 발명의 엠보싱의 형성에 채용되는 전형적인 다이의 측단면도이다.

도13은 본 발명에서 유용한 라미네이트 판지의 일 부분의 단면도이다.

도14는 본 발명에서 유용한 다른 라미네이트 판지의 일 부분의 단면도이다.

도15는 본 발명에 따른 라미네이트를 엠보싱하기 위한 장치의 일 실시예의 개략도이다.

도16은 본 발명의 엠보싱 패턴의 제2 실시예의 사시도이다.

도17은 도16에 도시된 엠보싱의 측면도이다.

도18은 서로 대면하는 한 쌍의 수형 다이의 측면도이다.

도19는 본 발명의 제2 실시예에서 유용한 기판의 일 부분의 단면도이다.

도20은 본 발명에 따른 블랭크를 엠보싱하기 위한 장치의 제2 실시예의 개략도이다.

본 발명은 용기의 벽(보통 상부 벽) 내의 비교적 작은 약화된 영역을 파열시켜서 용기의 내부로의 빨대의 통과를 허용하도록 채용된 일반적인 음료 빨대를 거쳐 용기의 내부로부터 접근되어 취출되도록 의도된 액체 음식물을 담는데 특히 유용한 용기에 관한 것이고, 이는 모두 종래 기술에서 공지되어 있으며 상세하게 설명될 필요는 없다.

도3 및 도4는 용기의 상부 벽(22)의 일 부분(20)과, 용기의 벽 내의 약화된 영역(38)을 거쳐 용기 내부로의 빨대(26)의 단부(24)의 진입을 도시하고, 약화된 영역은 빨대의 단부를 사용하여 파열된다.

본 발명의 일 실시예에서, 판지 라미네이트(10: 도13 및 도14)는 예를 들어 약 15 내지 약 17 mil 사이의 두께를 갖는 판지 기판(12)을 포함한다. 액체를 위한 용기의 형성에 사용되는 전형적인 판지에서, 판지의 대향 표면(14, 16)들 중 적어도 하나 및 일반적으로 모두는 기체 또는 액체의 용기의 벽 내로의 진입 또는 그를 통한 통과에 대한 장벽으로서 그리고/또는 블랭크의 용기로의 형성에서 밀봉체로서 역할할 수 있는 일반적으로 폴리에틸렌과 같은 중합체 재료인 장벽 층(18, 19)이 결합되어 있다. 이러한 장벽 또는 밀봉 층은 일반적으로 예를 들어 약 25 미크론 두께일 수 있다. 도13 및 도14에 도시된 라미네이트가 각각 단지 2개 및 3개의 층을 포함하지만, 라미네이트는 라미네이트의 특정 용도에 대해 요구되거나 필요한 대로, 추가의 층을 포함할 수 있다는 것이 인식될 것이다.

도1은 궁극적으로 용기의 상단부가 되는 블랭크의 상단부(34)의 하나의 패널(32) 내에 한정된 엠보싱 패턴(28)의 일 실시예를 포함하는 일반적인 탁상용 용기의 형성에 채용되는 전형적인 블랭크(30)를 도시한다. 도시된 블랭크는 예를 들어 블랭크의 두께 내로 눈금 선으로서 일반적으로 형성되는 다양한 접는 선(36)을 포함한다.

도2 - 도5를 참조하면, 본 발명의 일 태양에 따르면, 예를 들어 액체 음식물을 위한 용기의 벽(22)이 일반적인 음료 빨대(26)를 사용하여 파열되도록 설계된 구조적으로 약화된 영역(38)을 구비한다. 본 발명에서, 이러한 약화된 영역은 용기의 벽 내에 한정된 엠보싱(40)의 형태를 취하고, 예를 들어 대략 중간점에서 서로 교차(46)하는 적어도 제1 및 제2의 대체로 신장된 (예를 들어, 선형의) 부분(42, 44)을 포함한다. 도시되고 양호한 엠보싱에서, 엠보싱의 각각의 선형 부분은 도3, 도5, 도13, 및 도14에서 보이는 바와 같이 대체로 반원형 단면이다. 엠보싱에 의한 형성의 결과로서, 각각의 선형 섹션은 제1의 정도로 약화되어 용이한 파열을 받는다. 본 발명에서 중요하게는, 엠보싱의 그러한 교차하는 선형의 반원형 단면 부분(42, 44)들의 사용을 통해, 본 발명자는 선형 부분들의 교차부(46) 내에서, 엠보싱의 각각의 선형 부분의 잔여부의 파열에 대한 저항보다 파열에 대한 저 항을 덜 제공하는 제2의 정도로 약화된 영역을 제공한다. 따라서, 본 엠보싱 패턴은 엠보싱 패턴 내에, 대체로 선형인 엠보싱의 약화된 교차부의 파열의 용이하고 쉬운 개시를 제공하기 위해 일반적인 음료 빨대의 단부를 사용하여 그에 대한 힘을 인가함으로써 용이하게 파열되는 영역을 제공한다. 더 약한 교차 영역의 파열이 개시되면, 엠보싱 패턴의 교차 영역으로부터 발산하는 선형 부분들의 그러한 영역 내로 교차 영역의 측방향으로의 파열을 연장시키기 위해 힘이 덜 요구된다. 빨대가 용기의 내부로 삽입된 후의 엠보싱 패턴의 파열된 부분(52, 54)의 결과적인 변위가 도4에 도시되어 있다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 엠보싱의 패턴은 서로 상호 교차하는, 양호하게는 이분하는 적어도 제1 및 제2의 대체로 선형인 부분(42, 44)들을 포함하도록 선택된다. 선형 부분(42, 44)들은 양호하게는 판지 기판의 섬유 배향에 대해 45° 각도로 회전된다. 이러한 배향은 파열력이 섬유 상에 균일하게 작용하도록 보장한다. 그러나, 둘 이상의 선형 부분들이 채용될 수 있지만 요구되지는 않는다는 것이 예상된다. 양호하게는, 선형 부분들은 각각 동일한 길이이지만, 예를 들어 교대하는 길이를 포함하는 상이한 길이의 선형 부분들이 채용될 수 있다. 도2에 도시된 실시예에서, 제1 선형 부분(42)의 말단부(56, 58) 및 제2 선형 부분(44)의 말단부(60, 62)는 각각 테이퍼지고 그리고/또는 라운딩되어, 각각의 선형 부분의 말단부를 넘어 연장되는 약화된 영역의 임의의 파열 가능성을 감소시킨다. 전형적인 실시예에서, 엠보싱의 각각의 선형 부분의 중심선(64)은 엠보싱 패턴의 다른 각각의 선형 부분의 중심선(66)과 교차하고, 양호하게는 이를 이분한다. 도2의 실시예 에서, 2개의 선형 부분들의 말단부들은 선형 부분들의 교차 지점(46)과 동심인 가상의 원(68) 내에 놓인다. 여하튼, 가상의 원(도2)의 직경은 약화된 영역을 파열시키는데 사용되는 빨대의 직경을 초과하지만, 빨대가 용기의 내부로 삽입될 때 액체가 용기로부터 용이하게 누출될 정도의 최소 직경을 초과하지 않는다. 전형적인 용기에서, 가상의 원의 직경은 약 0.4 내지 약 0.6 인치 사이의 직경 범위일 것이다. 아울러, 엠보싱의 각각의 선형 부분이 동일한 폭을 포함하는 동일한 형상인 것이 양호하지만, 상이한 폭의 선형 부분들의 조합이 채용될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 엠보싱(70 - 79) 각각의 선형 부분(78 - 88)들의 상이한 배열의 예가 도5 - 도11에 도시되어 있다.

도3, 도5, 도13, 및 도14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 엠보싱의 각각의 선형 부분은 반원형 단면이다. 16 mil 두께의 판지 라미네이트를 채용하는 전형적인 실시예에서, 각각의 선형 부분의 폭("W₁")은 약 0.039 인치로 선택된다. 유사하게, 각각의 선형 부분의 높이("H₁")는 약 0.006 인치로 선택된다. 이러한 예에서, 엠보싱 패턴의 약화된 부분(교차부)의 면적은 약 0.002 in²이다. 이러한 실시예에서, 4 mm 직경의 음료 빨대를 사용하여 약화된 영역에 인가되는 약 4.7 lbf(중간값)의 파열력이 엠보싱을 용이하게 파열시켰다.

특히 도5를 참조하면, 엠보싱 패턴의 다중 선형 부분(42, 44)들의 교차부(46)는 개별적인 선형 부분들의 폭들의 조합인 패턴의 중심 내에 양호하게는 그 둘레에 영역(38)을 생성하는 것이 보일 것이다. 이러한 구조는 응력을 받지만 일 체인 판지 라미네이트를 포함하는 교차부 위의 한 가지 유형의 약한 브리지(90: 도13 및 도14 참조)를 한정한다. 본 발명자는 이러한 확대되고 약화된 영역이 엠보싱의 각각의 선형 부분의 잔여부보다 파열에 대한 저항을 덜 제공한다는 것을 발견했다. 따라서, 일반적인 음료 빨대의 단부가 그러한 확대된 영역(38)에 대해 가압될 때, 확대된 영역의 즉각적이고 용이한 초기 파열이 발생한다. 이러한 파열은 확대된 영역으로부터 측방향으로 각각의 선형 부분을 따라 용이하게 확산되어, 빨대의 대향 단부에 인가되는 흡입에 의한 용기 내용물의 취출을 위해 용기의 내부로의 빨대의 단부의 완전한 진입을 위해 충분한 개구를 생성한다.

중요하게는, 본 발명에서, 각각의 엠보싱 패턴은 블랭크를 용기로 조립하기 전에 블랭크(30)에 부가된다. 이러한 목적으로, 본 발명자는 반원형 단면의 원하는 엠보싱의 형성은 수형 및 암형 다이 세트를 채용하여 형성된다는 것을 발견했다. 하나의 적합한 다이 세트(92)의 단면도가 도12 및 도15에 도시되어 있다. 이러한 다이 세트에서, 암형 다이(94)는 수형 다이(102)의 절두 피라미드형 단면의 정합 돌출부(100)에 의해 공동 내로 가압되는 라미네이트 판지 블랭크의 부분을 내부에 수납하도록 적응된 절두 피라미드형 단면의 공동(96)을 구비한다.

일 실시예에서, 돌출부의 높이(h)는 암형 다이 공동의 깊이보다 약 60% 더 크다. 아울러, 수형 다이의 돌출부의 기부의 폭은 암형 다이 내의 공동의 개방부의 폭보다 약 57% 더 크다.

하나의 다른 실시예에서, 돌출부의 높이(h)는 암형 다이 공동의 깊이보다 약 22% 더 짧다. 아울러, 수형 다이의 돌출부의 기부의 폭은 암형 다이 내의 공동의 개방부의 폭보다 약 19% 더 좁다. 이러한 치수 관계는 수형 및 암형 다이들 사이에 개재된 판지 라미네이트에 인가되는 대체로 균일하게 분포된 압력과, 라미네이트 판지의 균일한 변위 및 구성요소들이 각각 균일한 두께인 엠보싱 패턴의 형성을 제공한다. 아울러, 절두 피라미드형 단면의 암형 다이 공동 및 수형 돌출부를 채용한, 이러한 치수 관계는 대체로 반원형 단면의 엠보싱을 형성한다. 양호한 실시예에서, 각각의 엠보싱은 양호하게는 라미네이트 판지의 대략적인 두께보다 더 큰 거리만큼 라미네이트 판지의 외측 (또는 경우에 따라 내측) 표면의 평면 위로 연장되지 않는다. 라미네이트 판지의 엠보싱된 부분의 최종 높이는 용이하게 달성되며 판지 라미네이트의 그의 시트 형태로부터 엠보싱으로의 변위의 균일성을 제공하는 것으로 밝혀진 기능인, 다이 세트의 폐쇄 정도의 제한에 의해 선택된다. 수형 및 암형 다이들은 기존의 용기 블랭크 형성 기계 내로 통합, 즉 용이하게 통합되고, 비교적 저렴하여, 본 발명에서의 그의 사용은 용기 블랭크의 제작에 대해 비교적 적은 추가 비용을 제시한다. 더욱 중요하게는, 수형 및 암형 다이들의 사용은 용기 블랭크의 자동화된 제작을 위해 필요한 엠보싱의 형성 중의 판지 라미네이트의 변위의 균일성에 대한 제어를 제공한다. 아울러, 반원형 단면의 엠보싱을 한정하는 다이를 채용하는 것은 라미네이트 판지의 외측 중합체 층(들)의 파괴의 범위 또는 정도와, 본 발명에 따른 파열 가능 영역을 갖는 용기의 내용물의 부패, 오염 등의 부재를 선택적으로 제어하는 능력에 대한 예상치 못한 이점을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 아울러, 라미네이트 판지의 외층의 그러한 유지되는 무결성은 용기의 외부 또는 내부로부터의 액체의 누출이 판지 자체의 노출된 섬유에 의해 흡수되는 것을 배제하고, 무엇보다도 용기의 강도의 결과적으로 잠재적인 손상을 배제한다. 특히, 본 발명자는 절두 피라미드형 암형 다이 공동과 상보적인 형상의 수형 다이 돌출부를 갖는 수형 및 암형 다이들 사이에서 판지 라미네이트를 엠보싱하는 것은 라미네이트의 임의의 외층의 파열이 없이 또는 라미네이트의 하나 이상이지만 전부는 아닌 층들의 제한된 파열을 가지고, 엠보싱의 원하는 대체로 반원형 단면 형상을 제공하는 방식으로, 그들 사이에서 라미네이트를 압착한다는 것을 발견했다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 도15에 개략적으로 도시된 장치를 참조하면, 용기를 형성할 수 있는 블랭크의 벽 내에 파열 가능 영역을 형성하기 위한 방법이 제공되고, 방법은 도13 및 도14에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 표면 상에 장벽 또는 밀봉 재료의 외층을 갖는 라미네이트 판지(10)의 일 부분을 대체로 반원형 단면의 엠보싱을 한정하도록 적응된 각각의 돌출부(100) 및 공동(96) 특징부를 각각 갖는 수형 및 암형 다이(94, 102)들 사이에 배치하는 단계와, 상기 엠보싱을 한정하지만 라미네이트의 장벽 재료의 상기 외층 또는 다른 층들의 완결성을 파괴하거나 달리 손상시키지 않을 정도로 상기 수형 및 암형 다이들을 서로 가압하는 단계를 포함한다. 도15에 도시된 장치에서, 수형 및 암형 다이들은 각각 닙 롤(104, 106)의 외측 원주부 상에 장착되어, 닙 롤을 통해 연속적으로 공급되는 라미네이트 판지의 시트 상에 한정되는 연속된 블랭크의 엠보싱을 제공한다.

양호한 방법에서, 용기 벽의 라미네이트 재료는 내부로부터 용기의 외측으로 엠보싱된다. 즉, 엠보싱은 용기의 내측으로 돌출하는 엠보싱과 반대로, 용기의 외측 표면으로부터 돌출한다. 본 발명의 이러한 특징은 파열 가능 영역들의 약화된 교차부의 더욱 깨끗한 파열과, 뒤이어 엠보싱의 개별 선형 부분들을 따른 파열의 균일한 확산을 제공한다. 그러나, 필요하다면, 엠보싱은 외부로부터 용기의 내측으로 형성될 수 있다.

도16 - 도20을 참조하면, 한 쌍의 수형 다이 삽입물(110) 중 하나가 도시되어 있다. 수형 다이 삽입물(110)은 복수의 엠보싱(112)을 포함한다. 복수의 엠보싱(112)은 서로 교차하는 4개의 얕은 만입 엠보싱(114a, 114b, 114c, 114d)을 포함한다. 각각의 얕은 만입 엠보싱(114a - 114d)은 도19에 도시된 바와 같이 대체로 반원형 단면(126)을 갖는다.

도17은 수형 다이 삽입물(110)의 측면도를 도시한다. 각각의 수형 다이 삽입물(110)은 2개의 교차하는 원통형 표면(120, 122)으로서 나타나도록 설계되고 제조된다는 것을 알아야 한다. 이러한 특별한 설계는 2개의 수형 다이 삽입물들이 도18에 도시된 바와 같이 블랭크 상에 압축될 때, 기판이 블랭크 내에서 약화되고 중합체 층(들)이 엠보싱 중에 원상태로 유지되도록 보장한다.

도19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 구조적으로 약화된 영역(38)을 갖는 블랭크(30)를 도시한다. 도20에 도시된 바와 같이, 2개의 수형 다이 삽입물(110)들이 모일 때, 이들은 블랭크 상에 압축되어 블랭크 내에 2개의 매끄러운 반구(126)를 생성한다. 이러한 반구의 중심은 블랭크 내의 가장 약한 영역(126)으로 고려된다. 가장 약한 영역(126)은 블랭크 상에 압축되는 2개의 수형 다이 삽입물(110)로부터 생성되었고, 이는 기판을 라미네이트의 일 부분 내에서 그의 최대의 허용 가능한 응력을 넘어 확장시킨다. 예를 들어, 라미네이트의 판지 부분은 약 2 내지 3%의 파단 연신율을 갖지만, 라미네이트의 다른 층들, 예를 들어 폴리에틸렌 층들은 65 내지 70%의 파단 연신율을 가져서, 그러한 층들은 손상되지 않는다. 이러한 방식으로, 파열 가능한 층들이 기판 구조물 내에 가공될 수 있다.

도20은 블랭크의 일 부분 상에 엠보싱을 생성하기 위한 블랭크 성형 장치(128)를 도시한다. 장치는 블랭크 성형 장치 상에 종방향으로 장착되도록 구성된 복수의 다이 실린더(130, 132)를 포함한다. 복수의 엠보싱을 갖는 복수의 다이 삽입물(110)이 복수의 다이 실린더(130, 132) 상에 종방향으로 해제 가능하게 장착된다. 복수의 다이 삽입물(110)은 구멍(134)을 통해 볼트 결합되고, 구멍(35)은 정렬 구멍이다. 복수의 다이 삽입물은 서로 협동하여 그들 사이로 통과되는 블랭크의 부분 상에 구조적으로 약화된 영역을 생성하도록 구성된다.

구조적으로 약화된 영역(38)은 블랭크의 두께보다 실질적으로 더 작은 두께를 갖는다는 것을 알아야 한다. 그러므로, 약화된 영역(38)에 인가되는 약 4.71 lbf의 힘이 가장 약한 영역에서 블랭크를 파열시킬 것이다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 도20에 도시된 바와 같은 블랭크를 만들기 위한 방법이 제공된다. 작업 시에, 방법은 복수의 눈금 선을 갖는 기판을 제공하는 단계를 포함한다. 다음으로, 한 쌍의 수형 다이 삽입물을 사용함으로써 기판 상에 엠보싱의 패턴을 생성한다. 엠보싱의 패턴은 서로 교차하는 복수의 얕은 만입 엠보싱에 의해 한정된다. 복수의 얕은 만입 엠보싱들의 교차 위치는 엠보싱의 패턴의 잔여부보다 파열에 대한 저항을 덜 갖는 구조적으로 약화된 영역을 한정한다.

본 발명이 특정 값 및 용어를 사용하여 설명되었지만, 당업자는 본 발명의 허용 가능한 변경 또는 변형을 인식할 것으로 예상되고, 본 발명은 단지 본원에 첨부된 청구범위에 설명된 바와 같이 제한되도록 의도된다.

Claims

판지 층과, 판지 층의 대향 표면들 중 적어도 하나 상에서 장벽 층 또는 밀봉 층 또는 장벽 및 밀봉 층 재료로서 역할하는 층을 갖는 라미네이트로부터 형성되고, 상단부를 갖는 개선된 용기이며,

용기의 벽과 관련되어 한정된 구조적으로 약화된 영역을 포함하고,

상기 약화된 영역은 서로 교차하는 적어도 제1 및 제2의 대체로 신장된 엠보싱들에 의해 한정되고,

각각의 상기 엠보싱은 원상태의 라미네이트의 각각의 층을 포함하는 만곡된 횡단면 형상을 갖고, 상기 적어도 제1 및 제2의 대체로 신장된 엠보싱들의 대략적인 교차 위치 내의 상기 약화된 영역에 대해 압박되는 음료 빨대와 유사한 파열력의 인가 시에 파열되는 약화된 영역을 한정하는 개선된 용기.
제1항에 있어서, 상기 적어도 제1 및 제2 교차 엠보싱 각각의 상기 단면 형상은 그의 단면 영역에 걸쳐 형상이 실질적으로 일정한 개선된 용기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 제1 및 제2 신장된 엠보싱들의 상기 교차부는 상기 교차부로부터 측방향으로 변위된 위치에서 상기 적어도 제1 및 제2 엠보싱들 중 하나의 파열에 대한 저항보다 실질적으로 더 작은 상기 교차부에서의 상기 라미네이트의 파열에 대한 약화된 저항의 영역을 한정하는 개선된 용기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 상기 엠보싱은 상기 용기의 외측으로 상기 라미네이트의 외측 표면의 평면을 넘어 돌출하는 개선된 용기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 상기 엠보싱은 대략 용기의 벽 두께보다 더 작은 거리만큼 상기 라미네이트의 외측 표면의 평면을 넘어 돌출하는 개선된 용기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라미네이트는 상기 라미네이트의 각각의 대향 표면 상에 폴리에틸렌 층을 포함하는 개선된 용기.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엠보싱은 상기 라미네이트 상의 상기 폴리에틸렌 층의 연속성을 파괴하지 않는 개선된 용기.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엠보싱은 대체로 선형인 개선된 용기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 라미네이트의 모든 층들은 기능적으로 원상태로 유지되는 개선된 용기.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 제1 및 제2 엠보싱은 상기 엠보싱의 영역 내에서 상기 라미네이트를 구조적으로 약화시키는 개선된 용기.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 약화된 영역은 약 4 mm 직경의 음료 빨대에 의해 상기 약화된 영역에 인가되는 약 4.7 lbf의 파열에 대한 저항을 나타내는 개선된 용기.
제11항에 있어서, 상기 빨대는 중합체 재료인 개선된 용기.
판지 라미네이트로부터 형성되고 상부 벽을 갖는 밀폐 용기의 액체 내용물에 대한 접근을 향상시키기 위한 방법이며,

각각의 길이를 따라 적어도 한 번 서로 교차하는 적어도 제1 및 제2의 신장된 엠보싱들을 포함하는 엠보싱 패턴을 용기의 상부 벽 내에 제공하는 단계를 포함하고,

각각의 상기 신장된 엠보싱은 만곡된 대체로 반원형 단면 형상을 갖고,

상기 엠보싱들의 교차부의 위치는 상기 신장된 엠보싱의 잔여부보다 파열에 대한 저항을 덜 갖는 구조적으로 약화된 영역을 한정하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 엠보싱을 용기의 내부를 한정하는 라미네이트의 외측 표면으로부터의 돌출부로서 위치시키는 단계를 포함하는 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 엠보싱은 용기의 상부 벽의 두께보다 더 작은 거리로 라미네이트의 외측 표면으로부터 돌출하는 방법.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 라미네이트의 모든 층들은 원상태로 유지되는 방법.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 약화된 영역은 상기 엠보싱의 잔여부의 파열 저항보다 더 작은 파열 저항을 나타내는 방법.
제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 약화된 영역은 4 mm 직경의 음료 빨대에 의해 상기 약화된 영역에 인가되는 약 4.7 lbf의 파열 저항 중간값을 나타내는 방법.
제18항에 있어서, 상기 빨대는 중합체 재료인 방법.
복수의 눈금 선을 가지며, 밀봉된 봉입체를 형성하기 위해 복수의 눈금 선을 따라 접히도록 구성된 기판과,

기판의 일 부분 상에 한정된 구조적으로 약화된 영역을 포함하고,

구조적으로 약화된 영역은 기판의 대향 표면들 상에서 한 쌍의 수형 다이 삽입물에 의해 생성되도록 구성된 복수의 엠보싱을 포함하고, 구조적으로 약화된 영역은 기판의 두께보다 실질적으로 더 작은 두께를 포함하고, 구조적으로 약화된 영역은 밀봉된 봉입체의 내부 영역에 대한 접근을 허용하도록 힘을 인가할 때 파열되도록 구성되는 블랭크.
제20항에 있어서, 기판은 내측 표면 및 외측 표면과, 기판의 내측 표면 상에 코팅된 중합체의 내층과, 기판의 외측 표면 상에 코팅된 중합체의 외층을 더 포함하고,

내층 및 외층은 복수의 엠보싱의 구조적으로 약화된 영역에 인가되는 약 4.7 lbf의 힘에 견디도록 구성되는 블랭크.
제20항 또는 제21항에 있어서, 기판은 기판의 내측 표면 상에 코팅된 중합체의 내측 표면 층을 더 포함하고,

기판은 구조적으로 약화된 영역에 인가되는 약 4.7 lbf의 힘에 견디도록 구성되는 블랭크.
제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 엠보싱은 구조적으로 약화된 영역 내에서 서로 교차하는 얕은 만입 엠보싱을 더 포함하고, 각각의 얕은 만입 엠보싱은 대체로 반원형 단면 형상을 갖는 블랭크.
제20항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 엠보싱은 기판의 내측으로 기판의 평면 내로 돌출하는 블랭크.
대향 표면들을 포함하는 판지 층을 가지며, 상부 벽, 바닥 벽, 및 측벽을 갖는 밀봉된 봉입체를 형성하도록 일체로 접히도록 구성된 블랭크와,

판지 층의 대향 표면들 중 적어도 하나 상에 배치된 복수의 장벽 및 밀봉 층과,

상부 벽의 일 부분 상에 한정된 구조적으로 약화된 영역을 포함하고,

구조적으로 약화된 영역은 블랭크의 대향 표면들 상에 한 쌍의 수형 다이 삽입물에 의해 생성되도록 구성된 복수의 엠보싱을 포함하고, 복수의 엠보싱 각각은 라미네이트의 두께보다 실질적으로 더 작은 두께를 포함하고, 복수의 엠보싱은 라미네이트가 엠보싱될 때 복수의 장벽 및 밀봉 층이 기능적으로 원상태로 유지되도록 선택된 형상을 더 포함하고, 구조적으로 약화된 영역은 복수의 엠보싱의 위치에서 구조적으로 약화된 영역에 대해 힘을 인가할 때 파열되도록 구성되는 용기.
제25항에 있어서, 선택된 형상은 서로 교차하는 복수의 얕은 만입 엠보싱을 포함하고, 각각의 얕은 만입 엠보싱은 대체로 반원형 단면을 갖는 용기.
제25항 또는 제26항에 있어서, 각각의 얕은 만입 엠보싱의 반원형 단면은 그 의 단면 영역에 걸쳐 형상이 실질적으로 일정한 용기.
제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 엠보싱은 라미네이트의 내측으로 판지 층의 평면 내로 돌출하는 용기.
제25항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 구조적으로 약화된 영역에 인가되는 힘은 약 4.7 lbf의 크기를 갖는 용기.
블랭크의 일 부분 상에 엠보싱을 생성하기 위한 블랭크 성형 장치이며,

블랭크 성형 장치 상에 종방향으로 장착되도록 구성된 복수의 다이 실린더와,

복수의 다이 실린더 상에 종방향으로 해제 가능하게 장착된 복수의 엠보싱을 갖는 복수의 다이 삽입물을 포함하고,

복수의 다이 삽입물은 서로 협동하여 그들 사이로 통과되는 블랭크의 부분 상에 구조적으로 약화된 영역을 생성하도록 구성되는 블랭크 성형 장치.
제30항에 있어서, 복수의 다이 삽입물은 한 쌍의 수형 다이 삽입물을 포함하고, 각각의 수형 다이 삽입물은 서로 교차하는 4개의 얕은 만입부를 갖는 표면 구성을 포함하는 블랭크 성형 장치.
제30항 또는 제31항에 있어서, 각각의 얕은 만입부는 대체로 반원형 단면 형상을 나타내는 블랭크 성형 장치.
블랭크를 만들기 위한 방법이며,

복수의 눈금 선을 갖는 기판을 제공하는 단계와,

한 쌍의 수형 다이 삽입물을 사용함으로써 기판 상에 엠보싱 패턴을 생성하는 단계를 포함하고,

엠보싱의 패턴은 서로 교차하는 복수의 얕은 만입 엠보싱에 의해 한정되고, 복수의 얕은 만입 엠보싱들의 교차 위치는 엠보싱 패턴의 잔여부보다 파열에 대한 저항을 덜 갖는 구조적으로 약화된 영역을 한정하는 방법.
제33항에 있어서, 용기를 형성하기 위해 복수의 눈금 선을 따라 기판을 접는 단계를 더 포함하는 방법.
제33항 또는 제34항에 있어서, 기판은 내측 표면 및 외측 표면과, 기판의 내측 표면 상에 코팅된 중합체의 내층과, 기판의 외측 표면 상에 코팅된 중합체의 외층을 더 포함하고, 내층 및 외층은 복수의 엠보싱의 구조적으로 약화된 영역에 인가되는 약 4.7 lbf의 힘에 견디도록 구성되는 방법.
제33항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 라미네이트의 내층 및 외층은 라미네이트가 엠보싱될 때 원상태로 유지되는 방법.