JP2005518316A - 包装方法及びそれにより作られた包装体 - Google Patents

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Abstract

MD方向に少なくとも一つの引裂き線を有する包装用フィルムのウェブを用いた物品を包装するための方法であって、(a)前記フィルム上にMD方向に規則的な間隔でタブを形成し、然も、前記タブは、前記フィルムに付いているタブの反対側の端部に自由な側部により結合された自由な端部を有し、MD方向の少なくとも一つの引裂き線の軸がタブの両端部を通過するように前記フィルム上に配置されており、(b)前記フィルムウェブを切断して前記ウェブのTDを横切る軸に実質的に沿って切断することによりシートを形成し、然も、その軸はその両端の間でタブを通り、この場合、前記軸に沿ってタブがそれを通って実質的に切断されておらず、タブがシートの前縁から突出するようになっており、(c)工程(b)から形成されたシートを物品の回りに巻いてシートの切断縁が重なり合った管を形成し、この場合、タブの自由端は前記管の外側の重複部の上にあり、シートの切断縁は、一番上の表面のフィルム中のタブが下のフィルムと重複する少なくともその程度まで重複し、(d)密封手段により重複領域内でフィルムを一緒に密封し、然も、その手段が、(i)重複部内部の引裂き線領域の外側の重複領域内で一層強く密封し、この場合、引裂き線領域は、重複領域の切断縁(TD方向)及びフィルムシートの非切断側に平行な(MD方向の)一対の軸によって定められ、夫々の軸は前記タブの側部の最も広い点を夫々通過しており、前記タブの自由端は密封されていないか、又はフィルムに弱くしか密封されておらず、そして(e)前記管の両端を前記物品の回りで包み、前記端部を密封して物品の回りに密封された包装体を形成し、前記包装体が、前記自由タブ端部を引張って、引裂き線に沿って引裂きを開始することにより、容易に開くことができる、諸工程を有する方法が記載されている。この方法による、フィルムで包んだ包装体(例えば、シガレット・カートン)も記載されている。

Description

本発明は、包装用フィルムで物品を包む方法、及びそれにより作られた包装体で、それらを開け易くする手段を有する包装体に関する。
可撓性重合体フィルムは、広い範囲の商品を包装する材料として広く用いられている。包装用材料として種々の合成重合体を用いることができ、例えば、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン及び/又はポリプロピレン)、ポリスチレン及び/又はポリエステルのような合成重合体から作られたフィルム、及び/又はセルロース材料及び/又は他のバイオポリマー(例えば、ポリ酢酸)のような天然重合体から作られたフィルムを用いることができる。
そのようなフィルムのための一つの具体的な包装用途は、種々の商品、例えば、シガレットパケット(packet)、ビデオテープ、食品等のための外装としてであり、それらフィルムは商品を覆って気密に密封されている。しかし、包装用材料としてそれらフィルムに望まれる性質、例えば、大きな強度及び引裂き抵抗を与える正にそれらの性質が、そのような包装体を開けにくくしている。なぜなら、それらが作られているフィルムは引裂きにくいからである。
そのような包装体を開け易くするために、包装用フィルムの内側表面に接着された狭い重合体フィルムの細い帯、開け易くするために包装体の外側に自由なままにした引裂きテープのタブを含む所謂「引裂きテープ」が提供されている。その場合、包装体は、その引裂きテープを包装用フィルムを通って引っ張ることにより開けることができる。
フィルムで包まれた包装体を開けるために提案されている別の方法は、フィルム中の固有のものとしてフィルムに一つ以上の弱い線を設けることである。一般に充分な幅のフィルム帯を定める2本の線が好ましく、それに取付けた自由なタブ端部を簡単に掴んで引っ張ることができるようになっている。包装体を開けるためには、そのタブを引っ張り、両方の弱い線に沿って引っ張り、包装体を一回りしてフィルムを引裂き、その帯を取り除いてフィルムを切断し、それにより包装体を開けることができる。
フィルムの弱い線は、別の引裂きテープを使用するよりも利点を有する。なぜなら、それらはフィルムに一体化されており、付加的処理工程又は別の材料を必要としないからである。引裂きテープは、フィルムの厚みを増し、それに加え不均一なフィルム表面をもたらし、それが包装体の密封の完全性を減ずることがある。別の引裂きテープに望まれる機械的性質は、外装用フィルムに要求されるものとは異なる。そこで、引裂きテープ及びフィルムは、異なった非相容性材料から屡々作られているので、引裂きテープに隣接した外装用フィルムの所の包装体領域に良好な熱密封を提供することが困難になることがある。
弱い線は、例えば、機械的切り込み(例えば、制御された刃又はローラーによるフィルム表面への圧力印加)、孔又は傷により入れたミシン目、レーザー又は他の放射線のような非接触手段による厚さ方向のフィルムの溶解及び/又は燃焼除去〔例えば、米国特許第3,909,582号;米国特許第5,630,308号(両方共アメリカン・カン(American Can)による)、又は米国特許第5,010,325号及び米国特許第5,010,231号(両方共LPF)に記載されている〕、レーザーを使用してフィルム表面を溶解除去することなく、配向フィルム上の一つの線に沿った配向の破壊(本出願人による同時係属中のPCT/EP 02/00075に記載されている)、及び/又はWO 01/15594〔ヘシュト(Hoescht)〕又はWO 01/94098〔ウォーウィク大学(University of Warwick)〕に記載されている方法によって、任意の適当な方法により作ることができる。
引裂きテープ及び引裂き線は、そのような包装体を開けるのに良好な効果的な方法であるが、それらは引裂きを開始させにくいことがある。このため、引裂きテープ又は線の回りのシートを切ってノッチ又はタブを形成し、そのタブを容易に掴んで引張り、弱い線又は引裂きテープに沿って引裂きを伝播させ、包装体を回って包装フィルムを完全に切断することができるようにしているのが典型的である。そのようなタブは、一般にU字形をして、側部が引裂き線に対し平行であるか、又は側部が自由端の方へ傾斜してV字型になっている。しかし、本出願人による、本願と同日に出願された同時係属中の英国特許出願(本出願人の参照ケース番号31.14GB)に記載されているタブのように、どのような形のタブでも本願発明で用いることができる。この係属中の出願の内容は参照により本明細書の記載の一部とする。
フィルムウェブは、物品を包装するのに用いる前に、ウェブを横断する方向(transverse direction,TD)にその幅に亙って切断し、各物品を包装するのに用いられるシートを形成する。簡単のため、この切断を本明細書では「シートライン(sheet line)」という。引裂き線又は引裂きテープは、シートを直角方向、即ち、機械方向(machine direction,MD)に通るようにシート上に配列される。タブはシートラインを横切って横たわるようにウェブに切込んで形成するとよい。即ち、タブは一つのシートの前縁から突出し、後続のシートの後縁の所に対応する形を形成するとよい。タブはまた、引裂きテープ又は引裂き線(単数又は複数)に跨がるように配置するのがよい。包装体を開ける過程中にタブがフィルムから切れて取れてしまうのを防ぐため、シートラインは引裂き線の位置に位置合わせされた非切断間隙(即ち、ウェブが未だ付いている場所)を有する。これは、適当な手段により達成することができ、例えば、細断ナイフが、引裂き線又は引裂きテープに位置合わせされた位置にノッチを持っていてもよい。
パック(例えば、シガレット・カートン)又は物品(例えば、管状に包まれた一列のビスケット)を包装するため、シートが物品の回りを包んだ時、シートの後縁と前縁との間に幾らかの重複部があり、このフィルムの重複部が、例えば加熱金属棒に押し付けることにより一緒に熱密封される場所である。重複したフィルムが一緒に密封されると、初めてフィルムは物品の回りの管を形成する。次に管の開口端を物品の回りに折り畳み、一緒に熱密封して、物品を取り囲み、保護する気密な密封を形成する。タブが重複領域よりも大きいと、シート後縁に切込まれた対応するノッチが重複部の密封領域を超えて突出し、密封の完全性が失われるであろう。従って、重複領域は次の理由から、出来るだけ小さく、良好な熱密封と両立させることが望ましい。各シートの重複領域が大きいと、それがフィルムを浪費して費用が高く付くばかりでなく、熱密封された重複部の透明性が低くなり(透明フィルムの場合)、包装の目で見た外観を悪くするか、及び/又は印刷しにくくなることがある。この理由から、シートラインはタブのほぼ半分までの所に位置し、重複領域が大き過ぎないようにする。
しかし、包装にタブ及び重複領域を使用することには問題があることが判明している。もし重複領域を熱密封すると、タブの自由端が重複領域中の下のフィルムに密封されるので、それを見つけにくくなる。重複領域中の密封が強過ぎると、重複領域を通って引裂きを伝播させるのが困難になる問題を起こすことがある。一方、タブの周りの重複領域を密封しないままにするか、又は重複領域中の密封強度を引裂きを助けるように減少させると、包装体の密封完全性を犠牲にし、それも望ましくないことであろう。
従って、任意選択的に、開ける前の包装体の良好な密封完全性を維持しながら、手で容易に開けることができる包装体を形成するため、物品を包装する改良された手段を提供することが望ましい。
従って、本発明によれば、MD方向に少なくとも一つの引裂き線を有する包装用フィルムのウェブを用いる物品を包装するための方法であって、
(a) 前記フィルムにMD方向に規則的な間隔でタブを形成する工程であって、前記タブは、前記フィルムに付いている前記タブの反対側の端部に自由な側部により結合された自由な端部を有し、MD方向の少なくとも一つの引裂き線の軸がタブの両端部を通過するように前記フィルム上に配置されている工程、
(b) 前記フィルムウェブを切断して前記ウェブのTDを通る軸に実質的に沿って切断することによりシートを形成する工程であって、前記軸はその両端の間でタブを横切り、前記軸に沿ってタブが実質的に切断されておらず、タブはシートの前縁から突出している工程、
(c) 工程(b)から形成されたシートを物品の回りに巻いてシートの切断側部が重なり合った管を形成する工程であって、タブの自由端は前記管の外側の重複部の上にあり、シートの切断側部は少なくとも、外側表面上のフィルムのタブが下にあるフィルムと重なり合う程度まで重なり、それに続く領域が密封領域として定められる工程、
(d) 密封手段により前記重複領域内でフィルムを一緒に密封する工程であって、その手段が、
(i) 重複部内の引裂き線領域の外側の重複領域内で一層強く密封し、このとき、引裂き線領域は、重複領域の切断縁(TD方向)及びフィルムシートの非切断側に平行な(MD方向の)一対の軸によって定められ、各々の軸は前記タブの側部の最も広い点を夫々通過しており、前記タブの自由端は密封されていないか、又はフィルムに弱くしか密封されていない工程、及び、
(e) 前記管の両端を前記物品の回りで包み、前記端部を密封して物品の回りに密封された包装体を形成する工程であって、前記包装体が、前記自由タブ端部を引張って引裂き線に沿って引裂きを開始することにより容易に開くことができる工程、
を含む、上記方法が提供される。
タブはフィルムウェブ中へ切込んであるのが好ましく、任意選択的には、シートが形成されると同時に、従って、工程(a)では、接触する手段(例えば、タブナイフ)又は接触しない手段(例えば、レーザー)によりフィルムを切ることによりフィルム上に設けることができる。
本発明の方法の任意選択的な特徴は、工程(b)で、フィルムウェブを切断して1枚のシートの前縁に部分的に突出するタブを有し、後続のシートの後縁に対応するノッチを有するシートを形成することを含む。
好ましくは、工程(c)において、シートの切断側部は、実質的に引裂き線領域内に間隔領域(spacing region)が存在する程度まで重複しており、前記間隔領域は、引裂き線領域の側部、及び一対の軸(TD方向)、夫々前記重複部の下側にあるシートの後縁、及び前記タブの付着端部を通過するそれに平行な軸によって定められている。一層好ましくは、もしタブ及びノッチがシート中に切込まれているならば、前記間隔領域を定める平行な軸は、ノッチの先端及びタブの取付け端部を夫々通過する。
工程(d)では、好ましくは、もし引裂き線領域が、間隔領域及び/又はノッチ領域(両者一緒に密封領域という)を含むならば、密封手段は更に(ii)タブ領域内よりも密封領域内部のフィルムを一層強く密封する。一層好ましくは、タブの自由端部の少なくとも一部分は、フィルムに対し実質的に密封されないままになっている。
密封手段は、重複領域に隣接して保持され、その中のフィルムを加熱密封する加熱手段であるのが好ましい。一層好ましくは、その加熱手段は、重複領域まで持っていける加熱金属棒であるが、放射線ヒーターのような他の非接触性手段を用いることもできる。重複部上の種々の規定された領域(タブ領域、間隔領域等)内に区別的な強度の熱密封部を提供するために最も好ましいのは、加熱手段で熱をフィルムに、重複領域全体にわたって不均一に供給することができることである。これは、例えば、異なった材料から構成されたヒーター棒により達成することができ、それゆえヒーター表面の規定された領域からの熱出力は異なる。例えば、絶縁材料及び/又は伝導性帯をヒーター表面に嵌め込み(又はそれを横切って配置する)ことができる(例えば、本明細書における図面及び例を参照)。別法として、放射線ヒーターに適当なパターン化された遮蔽マスクを配備し、重複部の種々の領域に区別的に加熱することもできる。本発明の方法で用いられるヒーター棒の加熱表面に嵌め込んだ絶縁体及び/又は伝導性材料の選択は、規定された領域の各々に対し所望の相対熱強度を与えるように調整し、本明細書に記載したように区別的に加熱することができることは認められるであろう。
タブは適当な手段(機械的ナイフ、レーザー切断機等)によりフィルムに切込みを入れ、タブがフィルムの一体的部分を形成するようにすることができることは分かるとおりである。しかし、接着剤、加熱密封、又は他のいずれかの適当な方法によりタブをフィルムに結合することも可能であり、その場合、重複領域を減少させることができるであろう。
本明細書で用いられる「引裂き線(tear line)」は、フィルムへ積層された別々の引裂きテープ及び/又はフィルムに一体化された一つ以上の弱い線を指し、その引裂き線は、本明細書に記載した方法のような、任意の適当な方法によって形成することができる。引裂き線は、タブの自由端部を掴み、フィルムから引き剥がした場合、指の圧力によりそれに沿って引裂くことができる。
本明細書に記載した引裂き線は、実質的に連続的及び/又は実質的に不連続的である全体又は部分的領域として含まれることができる(例えば、引裂き線は、規則的な間隔でフィルムにミシン目を定めるフィルムの複数の点及び/又は点線含んでいてもよい)。しかし、引裂き線が不連続な場合、それはやはり、いったん開始された引裂きが本質的にその線に沿って伝播し、その結果一つの弱い部分から次の弱い部分へ移動するようになっているべきである。或る用途に対しては、引裂き線はフィルムに孔を開けるものではないことが好ましい。なぜなら、孔を開けるとフィルムの障壁性を著しく低下させることがあるからである。本明細書に記載したタブは、包装体のフィルムの単一層のみを通って切込まれているのも好ましい(即ち、タブの下の包装フィルムはその包装体を保護している)。
本明細書に記載したような引裂き線は、外装した包装体を開け易くするために使用されるのみならず、フィルムの特定の領域を除去してそこに模様を形成し、及び/又はフィルムに美的及び/又は他の性質を生じさせるためのような他の目的のために用いることもできる。
シートラインの非切断領域は、規定された引裂きテープの幅よりも約1mm〜約2mm広く、タブを引張った時、フィルムが切れて取れないことを確保するのが好ましい。例えば、幅約4mm(即ち、二つの引裂き線の間隔4mm)である典型的な引裂きテープの場合、シートラインの非切断領域は約8mmの幅になるであろう。
シートを確実に完全に分離するため、タブの切込は、夫々の側で約1mm〜約2mmであるのが好ましい。例えば、約4mm幅の典型的な引裂きテープ(即ち、二つの引裂き線の間隔4mm)の場合で、シートラインの非切断領域が約8mmの幅を持つ場合、好ましいタブは約12mmの最大幅へ傾斜するように形作られ、切断シートラインが、タブの側部の切込へ夫々の側で約2mmだけ入っているようにする。そのようなタブの場合、タブがシートにしっかりと固定されている所に8mmの中心領域が存在するであろう。この種の形のタブは、本出願人の同時係属中の英国特許出願(本出願人のケース番号31.14GB)に一層完全に記載されている。
切込まれたタブの長さは、指で充分強く簡単に掴むことができることと両立させて、出来るだけ小さくし、重複領域を不必要に大きくすることなくタブを引張て引裂きを開始することができるようにすべきであることも認められるであろう。
タブは、引裂き線(単数又は複数)に平行な軸の回りに実質的に対称であるのが好ましい。
本発明の好ましいフィルムは、配向した材料、一層好ましくは配向した重合体材料、最も好ましくは二軸配向した重合体、例えば、BOPPを含む。
本出願人は、開く前の包装体に良好な密封完全性を維持しながら、重複領域を通って引裂き線を一層容易に引裂くことができるので、本明細書に記載した方法により形成した包装体は有利なものであることを見出したのである。
本発明の他の態様及びその好ましい特徴は、特許請求の範囲に与えられている。
物品の回りにフィルムを密封して包装体を形成したならば、引裂き線に実質的に沿ったフィルムの引裂きは、その密封の引き剥がしと共に行われるのが好ましい。フィルムは物品の回りに熱間又は冷間密封することができる。
任意選択的に引裂き線は、それに沿った引裂きを助けるために、包装体のフィルムの縁まで伸びている。
フィルムに一体化された場合、単一の引裂き線を用い、実質的にその線に沿ってそれを引裂いて開くことにより、包装体を開くことができるようにすることができる。しかし、一般に、実質的に互いに平行で、一本のフィルムの帯を定める少なくとも一対のそのような線を含め、その帯を、引裂きテープを有する包装体を開けるやり方であるが、そのようなテープを使う必要ないやり方で、フィルムの残りの部分から引裂いて取ることができようにするのが好ましい。そのような場合、タブは両方の線に跨がっている(即ち、完全な引裂き帯の幅に跨っている)のが好ましい。なぜなら、これにより、帯の両側に沿って引裂きを一層よく伝播させ、その完全な帯を除去して包装用フィルムを切断することができるからである。
2本以上の弱い引裂き線(フィルムに一体化されているもの)を用いた場合、個々の線の間の距離は、コストを考慮して限定されるものではなく、そのような考察は、別々の引裂きテープが用いられた場合に適用される。なぜなら、本発明によるフィルムの引裂き及び包装体は、そのようなテープを使用しなくても行うことができるからである。しかし、一般に、二つの線を用いた場合、包装体を開けようとした時にフィルムの縁の端を物理的に持つことができることを容易にするためには、そしてまた包装体を開ける時に引裂きが二つの線から単一の線に移行する危険を最小限にするためには、二つの線は少なくとも1mm離れているのが好ましい。認められるとおり、本明細書に記載したような形態の非密封切込タブは、これを容易にする。しかし、それらの線は更にもっと間隔を開けることができ、例えば、10mm以上離すことができるが、好ましい間隔は、約2mm〜約6mmの範囲にある。
テープの端を見やすくし、それにより包装体を開け易くするため、着色した引裂きテープを用いることがこれまで提案されてきた。もし一体的複数の引裂き線を用いた場合、2本の引裂き線の間のフィルム部分(引裂き帯)を着色することができる。また、例えば、引裂き帯の全体を着色するよりも、むしろ着色した引裂きタブを用いることもできる。他の適当な手段を用いて、フィルムを開くために引裂きを開始すべき場所のタブの位置を示すようにすることもできるであろう。例えば、タブ近くに印刷して表示し、フィルムの光学的性質を処理又は他の手段により調節することができ、或は取り巻くフィルムからタブを目立たせるための別の方法を用いることもできるであろう。
フィルム自身に対するここでの引裂き線(単数又は複数)の方向は一般に重要ではなく、特に釣り合いのとれた性質を有するフィルムではそうである。しかし、通常、フィルムを製造した方向(MD)に沿ってこれらの引裂き線(単数又は複数)を形成するのが便利であり、これは、フィルム製造工程に続く操作中、例えば、フィルムの一層大きなロールを細断して、包装用機械で用いることができるフィルムのリールを形成する間に、特に都合よく行うことができる。
本明細書に記載したように形づくられたタブを本発明に従い導入したフィルムは、次の材料のいずれか一つ以上のような、どのような適当な基体(単数又は複数)とすることができる:重合体材料:有機重合体、好ましくはバイオポリマーから製造された合成紙、フィルム、一層好ましくは一種類以上の適当な炭水化物から製造されたフィルム;多糖類(例えば、澱粉、セルロース、グリコーゲン、ヘミセルロース、キチン、フラクタンイヌリン;リグニン及び/又はペクチン物質);ガム;蛋白質、任意選択的に穀物、野菜及び/又は動物蛋白質〔例えば、グルテン(例えば、小麦からのもの)、乳漿蛋白質、及び/又はゼラチン〕;コロイド(例えば、ヒドロコロイド、例えば、天然ヒドロコロイド、例えば、ガム);ポリ乳酸系、ポリガラクト系(polygalactic)及び/又はセルロース系フィルム(例えば、微生物及び/又は再生セルロースフィルム);熱可塑性フィルム;重合体フィルム〔例えば、次のものを含むフィルム:ポリオレフィン(例えば、ポリプロピレン及び/又はポリエチレン)、ポリウレタン、ポリハロゲン化ビニル(例えば、PVC)、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート−PET)、ポリアミド(例えば、ナイロン)及び/又は非炭化水素重合体〕;及び/又は適当な組合せ及び/又はそれらの混合物により形成された多層及び/又は複合体シート。
本発明で用いるのに好ましいフィルムは、種々の合成重合体から製造することができ、例えば、ポリオレフィン系フィルム、例えば、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、又はポリスチレンから作られたフィルムとすることができ、或いはそれらはポリエステル系フィルムとすることができる。更に、本発明のフィルムは、特定の重合体の単層の形態とすることかできるが、好ましいフィルムは、共押出し及び/又は被覆により形成することができる二つ以上の層を含む。
フィルムは熱密封性であるのが好ましく、それらを熱密封した時、熱密封部分自身が、引裂き線(単数又は複数)に沿ってフィルムを引裂くのに必要な力よりも小さい剥離強度を有し、これらの引裂きが、熱密封部を通り、次に包装物品の回りの非密封フィルム領域へ伝播し易くされているようにするのが一般に好ましい。もし望むならば、包装体を密封するのに冷間密封を用いることができ、この場合も、そのような密封部が剥がれ、線(単数又は複数)及び/又はその中の模様(単数又は複数)に沿う引裂きがそれらの密封部を通って伝播できるようになっているのが好ましい。
二軸配向ポリプロピレン(BOPP)フィルムが、本発明による、及び/又は本発明に用いるシート、フィルム及び/又は包装体を製造するのに好ましい。BOPPフィルムは、例えば、実質的に同じ機械的方向及び/又は横断方向の延伸比を用いて製造することができるような、実質的に釣り合いの取れた物理的性質を有するのが一層好ましい。加熱ローラーが機械方向にフィルムを延伸する効果を与え、然る後、ステンターオーブン(stenter oven)を用いて横断方向の延伸を行う、連続的延伸を用いることができるが、一般に同時延伸、例えば、所謂二重バブル法、又は同時引張りステンターを用いて製造されている二軸配向フィルムを用いるのが好ましい。機械方向と横断方向の延伸比は、好ましくは4:1〜10:1、一層好ましくは6:1〜8:1の範囲にある。
本発明に従って用いられるフィルムは、製造すべき包装体の必要条件に従い、種々の厚さにすることができる。例えば、それらは約10〜約120μの厚さ、好ましくは約14〜約40μの厚さにすることができる。
引裂き線(単数又は複数)は、一度び開始させた引裂きが、線(単数又は複数)及び/又は模様(単数又は複数)に実質的に沿って伝播することを可能にするのに充分な性質(例えば、それに沿った或る程度の弱さ)を示すべきであり、その場合、その引裂きは、それからの実質的なずれを起こすことなく開始される。引裂きの起こし易さが不充分であると、それに沿った引裂きを開始させるのが、不可能ではないとしても困難になる。しかし、引裂きの起こし易さが過度になると(例えば、余りにも弱くなり過ぎると)通常の取扱い中、包装体が望ましくない開封を起こす結果になることがある。フィルムの引裂き易さを達成する方法が異なれば、異なった引裂き性をもたらすことになることは、当業者によって認められる通りである。
本発明による包装体は、実質的に引裂きを起こし易い線(単数又は複数)に沿ってフィルムを引裂くか、又は引裂きテープを用いて開けることができるが、弱い引裂き線及び引裂きテープの両方を一緒に用いて、そうしなければ引裂きテープで開けるのが困難なフィルム、例えば、特に厚いフィルム又は本来引裂きにくい重合体から作られたフィルムの引裂きをし易くすることができる。
文脈から別の意味を示さない限り、本明細書で(例えば、本発明の方法及び包装体に関連して)用いられている用語「効果的」及び/又は「適当な」とは、正しいやり方で用いられたならば、本明細書に記載した本発明に必要な性質(例えば、改良された引裂き可能な包装体)を提供する特徴をいうことが理解されるであろう。
明確のため別々の態様に関連して記載した本発明の一定の特徴は、単一の態様において組合せて提供することもできることは認められる。
逆に、簡単に示すために、一つの態様に関連して記載した本発明の種々の特徴は、別々に、及び/又は適当な任意の組合せで提供することもできる。
次に、本発明による方法及び包装体の態様を、添付の図面を参照して例として記載する。夫々の図面の特徴には、次の100番台で始まる番号が付けられている(すなわち、図1の場合の100s、図2の場合の200s等のように)。各図中の同様及び/又は類似の特徴は、100の整数倍によって区別された数値が付けられている(例えば、番号101、201、及び301は、図1、2及び3の中のヒーター棒のヒーター表面を、夫々指している)。
簡明にするため、図1〜5の各々で、使用中の包装用機械でのヒーター又はシートの配向を示すため、ウェブ軸MD(機械方向)及びTD(横断方向)が示されている。
図1は、本明細書で例1に記載するようにして製造した包装体中の重複領域を熱密封するのに用いられる型の加熱棒を示している。その棒は、加熱表面(101)を有し、それは本明細書に記載するようにフィルムを一緒に熱密封するために重複したフィルムに適用される。加熱表面(101)は、重複部の上のタブと位置合わせされた絶縁体(103)が嵌め込まれており、従って、重複部のこの部分はごく弱く密封される。絶縁体の上には、重複部の間隔領域と位置合わせされる薄い金属伝導性帯(105)が存在し、この領域を一層強く密封する働きをする。
図2は、例2で用いられているような絶縁体(203)が中に埋め込まれた加熱表面(201)を有する加熱棒を示している。図1とは異なって、加熱表面(201)の上には薄い伝導性帯は存在しておらず、そのため間隔領域を含むタブ領域の全てで弱く密封される。
図3は、比較例Bで用いられているような、間隙(303)が機械加工された加熱表面(301)を有する慣用的ヒーター棒を示している。熱密封部は間隙に相対しては形成されないので、包装体のタブ領域の全体が密封されない。
図4は、本明細書で記載するように物品を包装するために本発明の方法で用いることができるフィルムウェブから切断されたシート(409)の図である。シートは、MD(2本の点線で示されている)の方向に形成された引裂き帯(411)及びタブナイフ(図示されていない)により切込まれた引張りタブ(407)を有し、そのタブ(407)は、シートナイフ(やはり図示されていない)によりTDに沿って切断されたシートの縁の前縁(417)から突出した自由端部(406)を有する。シートの後縁(419)には、タブナイフで切込まれた対応するノッチ(413)が存在する。後縁(419)は、勿論シートナイフによりTD方向に、ウェブからの後続のシートの前縁を切断する時に切断されたものである。タブ(407)の自由端部(406)は、シートからごく僅かに突出しているのみである。タブの側部(415)は、MD方向にシート(409)中へ部分的に切り込まれ、(それらの側部が完成した時)シート(409)の前縁(417)から後方へ設定されたタブの付着端部(416)を定めている。引裂き帯(411)は、タブ(407)の自由端部(406)及び付着端部(416)の両方を通って、タブ(407)とノッチ(413)を二分している。
重複領域は、図5に一層詳細に示されている。本発明の方法では、シート(409)を、包装すべき物品の回りに巻いて最初に管を形成する。シートの切断縁(517及び519)が重ねられ、前縁(519)に隣接したシート部分(523)は、重複部の上側を通り(即ち、管の外側にあり、従って包装体の外側に存在し)、後縁に隣接するシート部分(533)は従って下にある(即ち、管の内側にあり、従って包装体の内側内に保護されている)。重複領域(全体に521で示されている、下記参照)は、フィルムの2倍の厚さを有し、その中には重複フィルムにより覆われたノッチ(513)と、重複領域(521)から突出する自由端部(507)を有するタブ(507)が一番上に存在する。タブ(507)は、重複領域(521)内にも存在するタブの付着端部(516)を定める切られたタブ側部(515)を有する。引裂き帯(511)は、一対の点線で示したように、MD方向に通っている。図5に示した重複領域の上及び下にシートは連続しており、このことは図5の上と下のTD方向にシートを通る点線及び波線で示されている。
図5には、次のように種々の軸及び領域が示されている。下に示すように、軸は点線で示されており、領域は種々の影を付けることにより示されている。
図5では、重複領域(521)は明瞭に示すため(殆ど)影が付けられておらず、次のものを境界とする領域である:
(a) シートのMD方向の縁、及び
(b) TD方向で、重複部の下側にあるシートの後縁(519)(ノッチ(513)がその中に切り込まれている)、及び重複部の上側にあるシートの前縁(517)(そこから突出するタブ(507)を有する)。
図5にはノッチ領域(528)が、斜めの点線で影を付けて示してあり、次のものによって囲まれた領域になっている:
(a) タブ(507)の最も広い部分の左(525)及び右(527)を丁度通る一対のMD軸(管の外側の重複領域の上から見た時)〔これらの軸は、今後MDタブ線(525、527)として言及する〕、及び
(b) シートの後縁(519)と、タブ(507)の付着端部(516)を通る平行な線(532)により定められた一対のTD軸。
図5には、間隔領域(537)が、狭い間隔の点で影を付けて示してあり、次のものを境界とする領域である:
(a) MDタブ線(525、527)、及び
(b) シートの後縁(519)から離れたノッチ(513)の先端を通る線(529)と、タブ(507)の付着端部(516)を通る平行な線(532)によって定められた一対のTD軸。
図5には、タブ領域(535)が、広い間隔の点で影を付けることにより示されており、次のものを境界とする領域である:
(a) MDタブ線(525、527)、及び
(b) シートの前縁(517)と、タブ(507)の付着端部(516)を通る平行な線(532)により定められた一対のTD軸。
図5には、密封領域(530)が、斜めの点線の影と、狭い間隔の点による影との両方によって示されており、次のものを境界とする領域である:
(a) MDタブ線(525、527)、及び
(b) シートの後縁(519)と、タブ(507)の付着端部(516)を通る平行な線(532)によって定められた一対のTD軸。
換言すれば密封領域(530)は、ノッチ領域(528)と、間隔領域(537)とを一緒にした領域である。
図5では、引裂き線領域(531)は、斜めの点線の影、狭い間隔の点線による影、及び広い間隔の点による影を付けて示されており、次のものを境界とする領域である:
(a) MDタブ線(525、527)、及び
(b) シートの後縁(519)と前縁(517)とにより定められた一対のTD軸。
換言すれば、引裂き線領域(531)は、ノッチ領域(528)、間隔領域(537)、及びタブ領域(535)を一緒にした領域である。
良好な密封完全性を提供するためには、引裂き線領域(531)の外側の重複領域(521)が、良好な熱密封を持つべきであり、少なくとも間隔領域(528)も或る程度密封されていることが望ましく、他の漏洩はタブ(507)の切られた側部(515)及びノッチ(513)を通って起こり得ることは認められるであろう。実際、一層良好な全密封を提供するためには、フィルムの2倍の厚さが存在する所で全密封領域(530)が密封されているのが好ましい。軸(529)と(532)の間の垂直距離は、間隔領域(537)が良好な密封完全性を提供するのに充分な大きさの面積になっているが、重複領域(521)を不必要に増大してフィルムを浪費する程大きくならないように選択するのが好ましいことは分かるであろう。
本発明の一つの態様として、図2に示され(例2で用いられ)ているように、ヒーター棒の加熱表面(201)を重複領域(521)へ適用するが、その重複領域は加熱表面(201)と同じか又はそれより小さい大きさになっている。加熱表面(201)上の絶縁体(203)の形は、引裂き線領域(531)と実質的に位置合わせされ、その結果、この領域が低下した温度に当たり、そのため一層高い温度へ加熱される残りの重複領域と比較して弱く熱密封される。このように、最終的包装体のタブは、引裂き帯(511)に沿って重複領域(521)を通る引裂きを開始するよりも、むしろフィルムから切れて取れる傾向は小さくなっている。引裂き線領域中の密封完全性は許容できるものである。
本発明の別の好ましい態様として、図1に示され(例1で用いられ)ているようなヒーター棒の加熱表面(101)を、重複領域(521)へ適用するが、その重複領域は加熱表面(101)と同じか又はそれより小さい大きさになっている。加熱表面(101)上の絶縁体(103)の形は、タブ領域(535)と実質的に位置合わせされており、伝導性帯(105)の形は密封領域(530)と実質的に位置合わせされており、任意選択的にTD方向に密封領域を超えて伸びている。これによりタブ領域(535)は低い温度に当たり、そのため、一層高い温度に加熱される残りの重複領域と比較して、弱く熱密封される(又は任意選択的に実質的に密封されない)。更に、密封領域(530)は、一層強く加熱され、そのためタブ領域(535)は一層よい熱密封を有する。
絶縁体(103)及び伝導性帯(105)夫々の材料の選択は、特定の包装体についてタブ領域(535)及び密封領域(530)の相対的熱密封強度を最適にするように選択することができる。例えば、密封完全性が重要な場合の包装体については多くの可能性が考えられ、タブ領域(535)を密封しないで、引裂きを助けるようにすることもでき、密封領域(530)を一層強く密封して(引裂き線領域の外側よりさえも)、重複領域の幅を全体的に横切る密封強度をそれに匹敵したものにすることもできる。別法として、フィルムが引裂きにくいならば、密封領域(530)の熱密封強度を減少し、フィルムの2倍の厚さを有する重複領域中を通る引裂きを助けるようにすることができる(許容可能な密封完全性を維持することと両立させて)。
従って、この好ましい態様では、最終的包装体は、引裂き線領域(531)中の良好な密封完全性と共に、重複領域(521)を通って引裂き帯(511)に沿って引裂きを開始するよりも、タブがフィルムから切れて取れる傾向は小さい利点を有する。
本発明を例示し、説明するために、本発明の方法の次の例を以下の如く行なったが、本発明はそれらに限定されるものではない。
例1
BOPPフィルムの製造
ポリプロピレン(本明細書ではPPとしても言及する)単独重合体の芯層と、前記芯層の両側の中密度ポリエチレン層とを同時に押出すことにより、3層重合体チューブを形成した。そのチューブを冷却し、次いで再加熱した後、吹き込みを行い、18.7μm厚の芯層と、夫々0.3μm厚の二つの外側層とを有する3層二軸配向ポリプロピレン(本明細書ではBOPPとしても言及する)フィルムを形成した。フィルム自身は19.3μmの厚さを持っていた。例えば、下に記載するように、この慣用的BOPPフィルムに引裂きを起こし易い線を形成するのに任意の適当な方法を用いることができる。フィルムの外側層はどちらの表面でも慣用的温度で熱密封することができるので、このBOPPフィルムは両面(即ち、AとB)を熱封着することができる。包装体の最終用途及び包装される内容物である物品の性質により(例えば、酸素又は湿分に対する障壁性を増大するため)、フィルムが依然としてA・B熱密封性である限り、フィルムは慣用的障壁被覆を提供することができる。しかし、本発明の方法を例示するためだけに用いられるこのフィルムについては、そのような被覆は不必要である。適切な比較を提供するため、全体を通して同じフィルムを用いた。
上に記載したようにして製造したBOPPフィルムのウェブを、波長10.6μの50WのCOレーザーに200ft/分の速度で通し、MD方向のフィルムウェブに沿って2本の平行な弱い線を形成し、それらの線の間隔を約4mmにし、MD方向にフィルムに沿って引裂き帯を定めた。それらの弱い線は、本出願人の同時係属中のPCT/EP 02/00075に一層完全に記載されているように、その線に沿ってBOPPフィルムの配向を破壊することにより形成した。
タブナイフを慣用的タブ切込機械に配置し、それを用いて規則的間隔でウェブに沿って11.5mmの幅のU字型タブを切込み、図に示したような引裂き帯を横切る自由端部を持った状態にあるように位置させた。同時に、フィルムウェブを、シートナイフを用いて、フィルムウェブをMDに対し垂直なTD方向に切断することにより、夫々のシートに切断した。シートナイフは、(シートナイフ刃に配置された対応するノッチにより)タブの最も広い部分に位置合わせされた8mmの間隙を除いて、フィルムウェブの全幅を通って切断し、タブの側部の方へ僅かに切込を入れるものである。これにより、図に示したようなタブ及びノッチを有する別々のシートが形成される。それらシートを包装用機械に送り、それらを用いて、下に記載するように、シガレット・カートンのようなパックを包装した。
シートをマンドレルの回りに巻き、切込側部、タブ、及びノッチを中に有する管を重複するように形成させ、重複領域(521)を形成した。その管の中にカートンを入れた。重複部(521)を、図1に示したように構成した横型金属熱密封用棒に適用した。その密封用棒は、重複領域(521)のタブ領域(535)と位置合わせするように配置された棒加熱表面(101)中に挿入された絶縁物質(103)を持っていた。その絶縁体(103)は、加熱表面(101)のその領域中の棒の温度を低下させ、そのためフィルムは加熱密封されず、棒を重複領域(521)に対して押し付けた時、絶縁体(103)の下に位置するタブ領域(535)には一層弱い熱密封を容易に提供することができた。伝導性材料から作られた薄い帯(105)も、棒加熱表面(101)中に埋め込まれ、重複領域の密封領域(530)と位置合わせされるように絶縁体(103)の直上に設定した。この帯(105)は絶縁されていない加熱表面(101)と同じ温度へ加熱され、従って密封領域(530)内のフィルムは熱密封されるのに充分に高い温度を受けたのに対し、絶縁体(103)に相対するタブ領域(535)は弱く密封されたままとなった。
包装体を開け易くするため、タブ(407、507)の自由端部(406、506)を、それが包装体の側部から突出し、従って、完全に密封されていないように、包装体上に配置した。
上に記載したように管を形成した後、両方の開口端部をカートンの回りに折り畳み、慣用的シガレット包装用装置を用いて慣用的やり方で熱密封し、熱収縮させたフィルムでカートンを気密に外装し、開け易くするため包装体の周囲を回る引裂き帯(411、511)に跨がる引張りタブを有する包装体を形成した。
例2
同様な包装体を、熱密封用棒を用いて例1に記載したようにして作ることができる。このとき、絶縁体(203)は加熱用表面(201)の全幅(短軸)を横切って挿入されている(即ち、薄い熱密封帯は埋め込まれていない−図2参照)。棒を重複領域に適用する時、絶縁体(203)は引裂き線領域(531)の全体と位置合わせされて保持され、従って、その引裂き領域は弱くしか密封されず、そのため包装体にフィルムの2倍の厚さが存在する重複領域(521)を通って、引裂き帯(511)に沿って容易に引裂きを伝播させることができる。
比較のため、二つの既知の方法によりパックを包装した。
比較例A
例1に記載したように包装体を作ることができる。この場合、絶縁体のない慣用的非中空金属棒ヒーター(図示しない)を用いて、重複領域(521)の全ての領域を均一な密封強度まで熱密封した。
比較例B
例1に記載したように包装体を作ることができる。この場合、用いたヒーターは、慣用的非中空金属棒ヒーター(図3に示してある)であり、間隙(303)が、引裂き線領域(531)に対応するように加熱表面(301)中に機械加工されており、従って、包装体のこの領域は加熱されず、全く密封されない。
結果
包装体の密封完全性を、AR−Jay密封完全性試験装置により測定することができ、この場合、包装体を低い圧力で装置の表面に保持し、次に装置に接する包装体の側面に穴を開け、その穴を通って空気を送る。包装体の内部へ送られた空気は、密封部の回りの漏洩により包装体から流れ出る空気を補充する。これにより、装置から供給された空気の定常状態圧力は、包装体の密封完全性に比例する。密封完全性が高い包装体ほど、それらの内容物に対する一層よい保護(例えば、酸素又は湿分からの保護)を一層長い間提供することは明らかである。
例1に記載したようにして作った包装体は、重複領域を通って容易に開けることができ、引裂きを開始するよりも、むしろタブが包装体から引きちぎれてしまう傾向が軽減されたので、タブの弱い密封が重大な問題を提供することはない。それらは良好な密封完全性を有することが判明した。
例2に記載したようにして作った包装体も、例1で作ったものと同様に開け易かったが、密封完全性は例1の場合よりも低かった。しかし、若干の密封がタブ領域中のフィルムに対する絶縁体を通る(低い)伝導性により起きることがあり、そのため、そのタブ領域は必ずしも完全に非密封状態になっているわけではない(比較例Bでも同様)。
比較例Aに記載したようにして作った包装体は、重複領域が完全に密封されていたので、許容可能な密封完全性を持っていたが、タブが一層頻繁に切れて取れてしまうか、又はそれらの端部を見つけるのが困難で、重複領域を通って奇麗に開くことは一層困難であった。
比較例Bに記載したようにして作った包装体は、重複領域を通って奇麗に開くことができたが、ヒーター棒が機械加工されて除去されてしまっていたタブ領域では効果的な密封が行われなかったので、包装体の密封完全性はよくなかった。
例1及び2で作った包装体は、両方共開け易かった。例1は、包装体が一層よい密封完全性を持っていたので、例2よりも好ましいものであった。
従って、例1又は2に従って作られた包装体は両方共、例1及び2よりも開けにくかった比較例Aで作られたもの、又は例1又は2のいずれかよりも密封完全性が悪い比較例Bで作ったものよりも改良されていることがわかる。
図1は、本明細書に記載した方法で重複領域を熱密封するのに用いられる種々のヒーター棒の加熱表面の斜視図である。 図2は、本明細書に記載した方法で重複領域を熱密封するのに用いられる種々のヒーター棒の加熱表面の斜視図である。 図3は、本明細書に記載した方法で重複領域を熱密封するのに用いられる種々のヒーター棒の加熱表面の斜視図である。 図4は、本発明の方法でパックを包装するのに用いられる典型的な切断シート図で、弱い線、切り込んだノッチ及びタブの好ましい配列を示す図である。 図5は、シートが一緒に熱密封される重複領域を詳細に示す図である。
符号の説明
101 加熱表面
103 絶縁体
105 伝導性金属帯
201 加熱表面
203 絶縁体
301 加熱表面
303 間隙
406 タブ自由端部
407 タブ
409 シート
411 引裂き帯
413 ノッチ
415 タブの切られた側部の線
416 付着端部
417 前縁
419 後縁
506 タブ
507 自由端部
511 引裂き帯
513 ノッチ
516 付着端部
517 前縁
519 後縁
521 重複領域
523 隣接部分
525 左の線
527 右の線
528 ノッチ領域
529 ノッチ先端線
530 密封領域
531 引裂き線領域
532 平行な線
533 隣接部分
535 タブ領域
537 間隔領域

Claims (23)

  1. MD方向に少なくとも一つの引裂き線を有する包装用フィルムのウェブを用いる物品を包装するための方法であって、
    (a) 前記フィルムにMD方向に規則的な間隔でタブを形成する工程であって、前記タブは、前記フィルムに付いている端部に自由な側部により結合された自由な端部を有し、MD方向の少なくとも一つの引裂き線の軸がタブの両端部を通過するように前記フィルム上に配置されている工程、
    (b) 前記フィルムウェブを切断して前記ウェブのTDを通る軸に実質的に沿って切断することによりシートを形成する工程であって、前記軸はその両端の間でタブを横切り、前記軸に沿ってタブが実質的に切断されておらず、タブはシートの前縁から突出している工程、
    (c) 工程(b)から形成されたシートを物品の回りに巻いてシートの切断側部が重なり合った管を形成する工程であって、タブの自由端は前記管の外側の重複部の上にあり、シートの切断側部は、間隔領域が完全に前記重複領域内に存在する程度まで重複し、前記間隔領域は、フィルムの側部と、夫々、重複部の下にあるシートの縁及び前記タブの付着端部を通る、管に平行な軸である、第一の一対の軸(TD方向)とによって定められる工程、
    (d) 密封手段により前記重複領域内でフィルムを一緒に密封する工程であって、その手段が、
    (i) 前記間隔領域を定める前記第一の対に直角な第二の対の軸(MD方向)と重複領域の縁によって定められたタブ領域の外側を実質的に完全に密封し、前記第二対は、タブの夫々の自由な側部に対し夫々最も広い点を通過しており、
    (ii) 実質的に間隔領域内だけでタブ領域内部を密封し、そのため、タブの自由端部は実質的にフィルムに密封されないままになっている工程、及び、
    (e) 前記管の両端を前記物品の回りで包み、前記端部を密封して物品の回りに密封された包装体を形成する工程であって、前記包装体が、前記自由タブ端部を引張って引裂き線に沿って引裂きを開始することにより容易に開くことができる工程、
    を含む、上記方法。
  2. 工程(a)で、接触手段(例えば、タブナイフ)又は非接触手段(例えば、レーザー)によりフィルムに切込を入れることによりタブを形成する、請求項1に記載の方法。
  3. 工程(b)で、フィルムウェブを切断してシートを形成し、一つのシートの前縁に部分的に突出したタブと後続のシートの後縁に対応するノッチとを形成する、請求項1〜2のいずれか1項に記載の方法。
  4. 工程(c)で、シートを物品の回りに包み、管を形成し、このとき、ノッチの先端及びタブの付着端部を夫々通る、重複部に沿った、管の軸に平行な第一の一対の軸(TD方向)及びフィルムの側部により間隔領域が定められている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 工程(d)で、重複領域のフィルムが一緒に熱密封される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  6. フィルムに対して加熱部材を押し付けることにより熱密封がなされ、前記部材が、タブ領域の外側及び間隔領域の内部の重複領域に亙り実質的に完全にフィルムを密封するよう形づくられており、タブ領域内部だけは自由になっている、請求項5に記載の方法。
  7. フィルムの引裂き線が、引裂きテープ、フィルムへの切込及び/又は部分的切込線、及び/又は前記線内のフィルム材料の異なった及び/又は破壊された配向により形成した弱い線を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
  8. 引裂き線内の材料が、フィルムの残りの部分の材料に対する実質的に異なった配向を有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 引裂き線に沿ったフィルムが、フィルムの残りの部分と実質的に同じゲージを有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
  10. フィルムが、重合体材料を含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
  11. フィルムが熱可塑性重合体を含む、請求項10に記載の方法。
  12. フィルムがポリオレフィン及び/又はポリエステルを含む、請求項11に記載の方法。
  13. フィルムがポリプロピレンを含む、請求項12に記載の方法。
  14. フィルムが、少なくとも一つの方向に実質的に配向されている、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。
  15. フィルムが、実質的に互いに直角な方向に二軸配向されている、請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法。
  16. 請求項1〜15のいずれか1項に記載の方法により得られ及び/又は得ることができる包装体。
  17. 引裂き線(単数又は複数)に沿って引裂きを開始する場合には、実質的に引裂き線(単数又は複数)に沿って指の圧力により開けることができる、請求項16に記載の包装体。
  18. フィルムが物品の回りに密封されており、シールを剥ぐことにより引裂きが行われる、請求項16又は17に記載の包装体。
  19. フィルムが物品の回りに熱密封されている、請求項16〜18のいずれか1項に記載の包装体。
  20. 印刷により、包装体を開けるためにフィルムの引裂きを開始する位置が示されている、請求項16〜19のいずれか1項に記載の包装体。
  21. タバコ商品、食品、記録媒体から選択される物品の入った、請求項16〜20のいずれか1項に記載の包装体。
  22. 物品が、シガレット・カートン、ビデオテープ、コンパクトディスク、菓子物品、又は焼いた食品を含む、請求項21に記載の包装体。
  23. 本発明の態様を記載する図面を参照して本明細書に記載したのと実質的に同じ方法及び/又は包装体。
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