(57)【要約】紙またはボール紙で形成されたカーカス層（４２）を含む形式で、カーカス層が折曲げ線、貫通穴、開口またはスリット（４３）を備え、またカーカス層がその片側にバリヤ層（２３）と、そのバリヤ層の外側に配置されたプラスチック製ライニング（３１）と、カーカス層およびバリヤ層の間に配置された層状の熱可塑材のフィルム（２５）とを備えている包装材料を製造する積層機械用のプレス・ロール（１０）であって、弾性材料で形成された表皮（４０）を有する円形−円筒形のジャケット面を備えたプレス・ロール（１０）。本発明によれば、前記表皮（４０）は、周囲の表皮（４０，４４）に対して局部的な変形能力を有する部分（４４，４４’）をジャケット面に含む。本発明はまた、包装材料を製造する方法、およびこの方法を使用して製造された包装材料に関する。
2004516197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙またはボール紙で形成されたカーカス層（４２）を含む形式で、カーカス層が折曲げ線、貫通穴、開口またはスリット（４３）を備え、またカーカス層がその片側にアルミニウム箔であることが好ましいバリヤ層（２３）と、そのバリヤ層の外側に配置された１以上の熱可塑材を含むプラスチック製ライニング（３１）と、層状熱可塑材で構成され、カーカス層およびバリヤ層の間に配置されたフィルム（２５）とを備えている形式のウェブとされる包装材料を製造する積層機械用のプレス・ロール（１０）で、円形−円筒形のジャケット面を備え、前記ジャケット面は弾性材料で形成された表皮（４０）を備えている包装材料を製造する積層機械用のプレス・ロール（１０）であって、
前記表皮（４０）が周囲の表皮（４０，４４）に対して局部的な変形能力を有する部分（４４，４４’）をジャケット面に含むことを特徴とするプレス・ロール。
【請求項２】
前記部分（４４）が多数配置され、ジャケット面の全体にわたって基本的に均等に分散されていることを特徴とする請求項１に記載されたプレス・ロール。
【請求項３】
ロール（１０）の周面のまわりに円筒セグメントのように延在する１以上の面積部分（３３，４４’）として、またはその面積部分の中に、前記部分（４４，４４’）が配置されていることを特徴とする請求項１に記載されたプレス・ロール。
【請求項４】
ジャケット面に前記セグメント（４４）が１ｃｍ当たり０．５〜２０、好ましくは１ｃｍ当たり１〜１０、さらに好ましくは１ｃｍ当たり３〜６の数量で少なくとも１つの延在方向に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載されたプレス・ロール。
【請求項５】
前記部分（４４）の間の空隙（４５）内が空間とされているか、またはそれらの空隙内に前記部分を形成する材料よりも弾性係数が小さく減衰率の小さい圧縮性材料が配置されていることを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載されたプレス・ロール。
【請求項６】
部分（４４）の全体積Ｖｓｅが前記部分の間の前記空隙（４５）の全体積Ｖｓｐに対して０．３×Ｖｓｐ＜Ｖｓｅ＜１０×Ｖｓｐ、好ましくは０．５×Ｖｓｐ＜Ｖｓｅ＜７×Ｖｓｐ、さらに好ましくはＶｓｐ＜Ｖｓｅ＜５×Ｖｓｐの関係を有していることを特徴とする請求項５に記載されたプレス・ロール。
【請求項７】
前記部分（４４）の１つの最大高さＨがその部分（４４）の各側の２つの空隙（４５）の底部の間の最短距離である長さＬに対して０．２×Ｌ＜Ｈ＜３×Ｌ、好ましくは０．３×Ｌ＜Ｈ＜２×Ｌ、さらに好ましくは０．５×Ｌ＜Ｈ＜１．５×Ｌの関係を有していることを特徴とする請求項６に記載されたプレス・ロール。
【請求項８】
前記部分（４４）が、円形、三角形、四角形または六角形の横断面を有して設計され、前記部分が隆起した半球形またはピラミッド形として設計され、または前記部分が伸長された波形またはジグザク形の形状に設計されていることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載されたプレス・ロール。
【請求項９】
前記表皮（４０）がジャケット面からロール（１０）のコアー内を下方に延在する貫通穴（４６）を含み、ロールは前記コアー内に負圧を発生させる手段を含んでいることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載されたプレス・ロール。
【請求項１０】
各部分はロール（１０）の周面をまわる方向およびジャケット面の軸線方向に基本的に均一な部分４４’によって構成され、前記軸線方向に３〜１５ｃｍの延在長さを有することが好ましいことを特徴とする請求項３に記載されたプレス・ロール。
【請求項１１】
前記部分（４４’）は第１の減衰率および第１の弾性係数を有する第１の弾性重合材料で形成され、周囲の表皮（４０）は第２の減衰率および第２の弾性係数を有する第２の弾性重合材料で形成されており、前記第１の減衰率および第１の弾性係数はそれぞれ前記第２の減衰率および第２の弾性係数よりも小さいことを特徴とする請求項１０に記載されたプレス・ロール。
【請求項１２】
前記部分（４４’）は表皮（４０）への挿入体によって構成され、挿入体はその厚さに表皮の厚さを加えた全厚の５〜２５％、好ましくは７〜２０％、さらに好ましくは８〜１５％の厚さを有しており、ロール（１０）は前記部分（４４’）において周囲の表皮（４０）の直径よりも大きな直径を有している請求項１０または請求項１１に記載されたプレス・ロール。
【請求項１３】
紙またはボール紙で形成されたカーカス層（４２）を含む形式で、カーカス層が折曲げ線、貫通穴、開口またはスリット（４３）を備え、またカーカス層がその片側にアルミニウム箔であることが好ましいバリヤ層（２３）と、そのバリヤ層の外側に配置された１以上の熱可塑材を含むプラスチック製ライニング（３１）と、層状熱可塑材で構成され、カーカス層およびバリヤ層の間に配置されたフィルム（２５）とを備えている形式のウェブとされる包装材料を製造する方法であり、前記プラスチック製ライニングおよび（または）前記層状熱可塑材の前記フィルムが溶融状態または半溶融状態の連続したフィルム（２５；３１）として押出し形成されて与えられるプレス・ニップ（２６；３２）において前記バリヤ層が前記カーカス層と同時に前記プラスチック製ライニングおよび（または）前記層状熱可塑材に対して接着される包装材料の製造方法であって、前記プレス・ニップ（２６；３２）が請求項１から請求項１２までのいずれか一項に記載されたプレス・ロール（１０；２８）を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記プレス・ニップ（２６；３２）が冷却カウンタ・ロール（４１；２９）も含むことを特徴とする請求項１３に記載された方法。
【請求項１５】
前記プレス・ロール（１０；２８）が８００ｍ／分までの周速、好ましくは３００〜７００ｍ／分、さらに好ましくは４００〜７００ｍ／分の周速を有することを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載された方法。
【請求項１６】
前記プレス・ニップ（２６；３２）が２０〜６０Ｎ／ｍｍ、好ましくは２０〜５０Ｎ／ｍｍの線荷重を有し、プレス・ニップ長さが少なくとも２０ｍｍ、好ましくは２０〜３５ｍｍ、さらに好ましくは２０〜３０ｍｍであることを特徴とする請求項１３から請求項１５までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項１７】
紙またはボール紙で形成されたカーカス層（４２）を含む形式で、カーカス層が折曲げ線、貫通穴、開口またはスリット（４３）を備え、またカーカス層がその片側にアルミニウム箔であることが好ましいバリヤ層（２３）と、そのバリヤ層の外側に配置された１以上の熱可塑材を含むプラスチック製ライニング（３１）と、層状熱可塑材で構成され、カーカス層およびバリヤ層の間に配置されたフィルム（２５）とを備えている形式の積層材である包装材料であって、請求項１３から請求項１６までのいずれか一項に記載された方法を使用して製造されたことを特徴とする包装材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、連続した積層ウェブの形態の、紙またはボール紙で形成されているカーカス層を含む形式の包装材料の製造方法であって、包装材料の片面はカーカス層よりも外側に配置された層を備えており、この層は一方ではバリヤ層を含み、また他方ではバリヤ層の外側に配置された１以上の熱可塑材材料を含むプラスチック製ライニング層を含み、表面の穴に沿ってカーカス層は前述の層で覆われると共に、その層は選ばれた部分に沿ってカーカス層の縁を超えて延在している包装材料の製造方法に関する。本発明の実施例で、バリヤ層は酸素に対するバリヤを第１に真先に構成する層を意味する。好ましいとされる層は、アルミニウム箔層であることが好ましい金属箔層で構成される。使い捨ての包装容器、特に液体を保存するための包装容器は、熱可塑材およびアルミニウム箔で覆われた紙製のカーカス層で構成された包装材料からしばしば製造されている。包装材料はしばしばウェブの形態で供給され、ウェブは保存リール上に巻付けられて、それらの保存リールから巻出された後に自動包装機械で折曲げて包装容器に変換される。この形式の一般的な包装は、テトラ・ブリツク（登録商標）の名称で市販されており、ミルク、フルーツ・ジュースなどの種類の液体充填材料に使用されることが好ましい。この包装容器は、保存リールから巻出されたウェブがその両縁を重なり合わせたシーム部にて結合されることでチューブに形状を変化された後、このように形成されたチューブが意図する充填材料を充填され、互いに或る距離を隔ててチューブに直角に配置される横方向シールを繰返して形成することで個々の包装容器に細分割される方法で、自動包装充填機械により製造される。このようにして供給した充填材料がチューブのシール済み部分に封入された後、それらの部分は前述の横方向シール領域内で切断されることによってチューブから分離される。これらの細分割した部分はその後包装材料に位置決めされている折曲げ線に沿って折曲げることで成形されて、例えば平行六面体のような望まれる形状の包装容器が形成される。
【０００２】
この形式の包装容器は、包装材料に形成されて引きちぎられる一般に「プルタブ」と称されるストリップで覆われた穴、開口またはスリットの形状をした開口切欠きをしばしば備えている。これに代えて、包装容器は、例えば再密閉することのできるねじ頂部を有するプラスチック製注ぎ口の形態をした外部開口装置を備え、この開口装置は包装容器を開口して食品を使用するために包装積層材を貫通できるようにされる。これに関係して、包装積層材はカーカス層の打抜き穴で形成される開口を備え、打抜き穴の上からアルミニウム箔および熱可塑性層が積層される。従って、充填材料が殺菌処理ミルクなどの殺菌処理食品や、オレンジ・ジュースなどの酸性食品で構成される場合、内容物を酸化させて品質を劣化させる酸素のようなガスの透過に対して包装容器を極度に不透過性とするアルミニウム箔層を含む包装積層材で包装容器がしばしば製造される。望まれる不透過性を達成するために、包装容器の出荷時や包装材料の製造時にアルミニウム箔層が破壊したり損傷しないことが非常に重要であり、また切取りストリップ開口（プルタブ）または突刺し開口装置の機能に関しては、開口穴の周辺の面積部分に対してアルミニウム箔層が極めて良好に接着していることが重要である。何故なら、そうでなければ開口操作が容易に失敗してしまうからである。従って、意図する開口の上からカバー・ストリップが取付けられている場合、このストリップはこの操作で切取られ得るが、それにも拘わらずにプラスチック製ライニングおよびアルミニウム箔が切取られて開口することはない。突刺し開口装置が使用される場合、この開口装置はアルミニウム箔および熱可塑性層をきれいに切断することに失敗して、ギザギザ縁を形成することになり得る。
【０００３】
本発明の目的は、包装材料ウェブの縁が上側のプラスチック製フィルムまたは縁領域のまわりに配置されるプラスチック製フィルムを使用して効果的にシールできるようにするために、簡単且つ効果的な方法で上述した形式の包装材料ウェブを処理し、準備することである。包装容器の内部に露出される液体吸収性材料の縁を、その両側にわたって熱可塑材製ストリップを差し渡すか、縁をまわして熱可塑材製ストリップを折曲げることによってシールすることは周知である。同じ目的で、固定されたプラスチック製縁ストリップと呼ばれる部分、すなわちボール紙ウェブの縁から突出し、縁をまわして反対側へ密着シールすることのできるプラスチック製ストリップ、を包装材料ウェブに備えることも知られている。このような「固定された縁ストリップ」は、ボール紙を互いの間にスリットまたは空隙を形成するように互いに並べて配置した後、プラスチック箔、或る場合にはプラスチック箔およびアルミニウム箔でそれらのウェブおよびスリットを覆って連結するようにし、その後にスリット領域を切断することで突出する固定されたストリップを形成することによって得ることができる。これまでは、例えばスリット領域におけるアルミニウム箔層とプラスチック層との間の接着を得ることができないか、またはいずれにしても弱い接着しか得られないということが欠点であった。何故なら、材料の厚さが変化するために、またその結果としてスリット領域内の材料をプレス・ロールで圧迫することが困難であるために、切断部の領域内で、特にスリットの境界縁に至るまでではないが、アルミニウム箔およびプラスチック層を互いにプレスすることができないからである。
【０００４】
本明細書で述べる形式の包装材料は、紙またはボール紙で構成されたカーカス層に対して幾つかの別々な積層作業において異なる層、すなわちアルミニウム箔層、内側プラスチック層などを取付けることにより、周知技術で製造することができるのであり、そのような積層工程は、カーカス層に穴、開口またはスリットが形成されていない、すなわちカーカス層の縁領域を超えてカバー層が延在する領域の形成されていない場合に非常に良好に作用する。紙またはボール紙で形成されたカーカス層にアルミニウム箔が層状に取付けられるとき、カーカス層に穴、開口、またはスリットが形成されている箇所では、積層を行うために結合用に積層される層がしばしば行われるように薄い押出し形成された熱可塑性フィルムで構成される場合には、アルミニウム箔層とカーカス層との十分な接着を達成するためにプレス・ロールまたは柔軟プレス・ロールを使用してアルミニウム箔をカーカス層である基材に押圧しなければならないという事実によって難しさが生じることが見い出された。アルミニウム箔層は一般に非常に薄い（約０．５〜１０μｍ）ので、プレス・ロールによってカーカス層の開口またはスリットの周縁に押圧され、前述の穴または開口内に部分的に押込められる。それらの穴は比較的鋭い縁を有しているので、アルミニウム箔が破れる危険や、いずれにしてもアルミニウム箔が開口やスリットの縁のまわりで皺になる危険があり、その結果として穴や開口の縁領域で弱化するか、カーカス層との正確な接着が損なわれることになる。さらに、プラスチック層とアルミニウム箔層との接着が、前述の穴やスリットの領域で弱くなる。何故なら、前述の穴やスリットにおける材料の厚さが減少することによって前述の領域でのプレス・ロールの圧力が制限されてしまうからである。
【０００５】
上述した状態により、先ず第１にアルミニウム箔層の破れを生じて包装の気密性が不適当となり、第２には開口のまわりの縁領域でのアルミニウム箔層とカーカス層との接着が弱いために開口機能に欠陥が生じ、第３には、アルミニウム箔層およびプラスチック層がカーカス層から外方へ突出し、互いにプレスされたときにカーカス層で支持されることのない箇所に沿って、アルミニウム箔層とプラスチック層との接着が弱まるという厳しい問題が生じている。
【０００６】
アルミニウム箔層と、このアルミニウム箔層をカーカス層に結合する積層熱可塑材製のフィルムとの接着、およびアルミニウム箔層とその外側に配置されるプラスチック製ライニング（すなわち、完成した包装容器内に保存される液体と直接に接触されるプラスチック製ライニング）との接着は特に重大である。前述の穴やスリットの領域では、この接着はしばしば弱くなる。何故なら、材料は穴やスリットにおいて厚さが減少し、この厚さの減少はそれらの箇所でプレス・ニップ圧力の低下を生じるからである。換言すれば、厚さの減少は、プレス・ロールおよび冷却ロールで構成されるプレス・ニップが穴やスリットで形成される領域の全体、特に穴の縁の近くにおいて基本的に要求される接着力を得るためにアルミニウム箔層と別の重合材層とを十分にプレスすることができないことを意味する。これは穴やスリットの縁に隣接した空気の閉込めと表現されており、これはアルミニウム箔の破れの問題を生じて気密性を損うことになり、その結果として無菌に関する問題を生じる。空気の閉込めは穴／スリットにおけるアルミニウム箔および重合材料フィルムで構成された膜の切取りまたは突刺しを困難にし、包装容器の開封性を制限し、および（または）突刺し時にきれいな切断を不可能としてギザギザな縁を形成することになる。
【０００７】
穴／スリットの領域でプレス・ニップの圧力が弱いという問題を解決することの難しさは、同時に、プレス・ニップにおける穴／スリットの領域外でのアルミニウム薄膜と別の重合材料層との接着を最適化するように配慮しなければならないという事実によってさらに悪化する。アルミニウム箔に積層される重合材料層は溶融状態または半溶融状態でプレス・ニップに対して直接に押出し形成され、その重合材料の温度が材料の凝固する温度に対して過大な温度降下を生じる前にニップで互いにプレスされねばならない。これは、ニップの線荷重が最初の比較的短いプレス・ニップ長さにわたる積層に有効なだけであることを意味する。この有効プレス・ニップ長さを超えるプレス・ニップ長さは、線荷重がより広い面積に分散されてしまい、プレス・ニップの圧力が低下するので不利益となることを意味するだけである。この理由で、従来のプレス・ロールはショアーＡ硬さが８０〜９０よりも通常大きい比較的高硬度の均質な表皮を有して製造されている。しかしながら、この比較的硬い均質な表皮によれば既に説明したように穴／スリットの領域における接着が弱くなる。
【０００８】
貫通穴、開口またはスリットを備えた、紙またはボール紙で形成されたカーカス層に重合材料フィルムを積層することに関連する他の問題は、重合材料がそれらの穴、開口またはスリットに関連して堆積する傾向を示すということである。
【０００９】
積層材における異なる層間の接着による問題も、紙またはボール紙で形成されたカーカス層の折曲げ線と組合わされて生じ得るのであり、それらの問題は穴、開口またはスリットが存在するときの問題と似ている。
【００１０】
（発明の概要）
本発明は、上述した複雑な問題に取組むことを目的とする。特に、本発明は、カーカス層の穴領域または折曲げ線領域においてアルミニウム箔層と、その層に接触する１以上の重合材料層、例えば１以上の熱可塑材で形成されたプラスチック製ライニングおよび（または）層状の熱可塑材で構成されたフィルム、との改良された接着を行うプレス・ロールの提供を目的とする。それらの層（１つまたは複数）は、押出し形成されて本発明によるプレス・ロールで構成されるプレス・ニップ内に直接に与えられる。これに関連して、有利な短いプレスニップ長さを有し、穴領域において良好な接着を行うと同時に最適化された線荷重を有するプレス・ニップの製造を可能にするべきことを目的とする。速い工程ライン速度、大きな線荷重および短いプレス・ニップ長さと組合わされて、本発明によるプレス・ロールは穴領域または折曲げ線の内部へ押込まれてそのような箇所に位置するフィルムおよび層を互いに積層するための時間を有するように配置されねばならない。
【００１１】
これらの目的は、請求項１に記載された本発明によるプレス・ロールを使用するときに達成される。
【００１２】
本発明はまた、本発明によるプレス・ロールを使用して包装材料を製造する方法、およびその方法を使用して製造された包装材料に関する。
【００１３】
このプレス・ロールは円形−円筒形のジャケット面を有する金属製コアーを含み、ジャケット面は弾性材料で構成された表皮で表面を形成されている。本発明によれば、この表皮は、ジャケット面に配置されて周囲の表皮に対して局部的な変形能力を有する部分を含む。本発明の実施例で、「局部的な変形能力」という表現は、全体的に均質なジャケット材料に生じる変形の拡がりと比較して、そのような部分内の変形が当該部分の外側の表皮に対して非常に限られた範囲に伝播するだけであることを意味する。
【００１４】
本発明の好ましい実施例によれば、局部的な変形能力を有する部分は多数であり、ジャケット面の全体に亘って主として均等に分散されている。
【００１５】
代替実施例によれば、局部的な変形能力を有する部分は、包装材料のカーカス層に形成されている穴、開口、スリットまたは折曲げ線に対応する位置にてロールの周面のまわりに円筒セグメントのように延在する１以上の領域として、またはその領域の中に配置される。これに関連して、この実施例の第１の変形形態によれば、そのような各々のセグメントは局部的な変形能力を有する均質な部分を構成しており、前述の部分／セグメントは第１の減衰率および第１の弾性係数を有する第１の弾性重合材料で形成され、またその周囲の表皮は第２の減衰率および第２の弾性係数を有する第２の弾性重合材料で形成されており、前述した第１の減衰率および第１の弾性係数はそれぞれ前述した第２の減衰率および第２の弾性係数よりも小さい。これに代えて、この実施例の他の変形形態によれば、ロールの周面を取囲むそのようなセグメントは、局部的な変形能力を有すると共にそれぞれのセグメントの全体にわたって主として均等に分散された多数の部分を有して形成されることができる。
【００１６】
局部的な変形能力を有する部分により、カーカス層、アルミニウム箔および重合材料層（１つまたは複数）がプレス・ニップを通過するときに、カーカス層の穴領域または折曲げ線領域に対する所望の押込みが達成されると同時に、プレス・ニップに所望の圧力を保持することができ、線荷重は穴領域または折曲げ線領域の外側領域で保持される。
【００１７】
以下に本発明は図面を参照してさらに詳細に説明される。
【００１８】
本明細書で引用する形式の包装積層材を製造するための、図１に模式的に示される工程ラインは、片面に例えばポリエチレンのような熱可塑性材料の薄い被覆を有すことができる例えば紙またはボール紙のような繊維材料のウェブ２１を収容する保存リール２０を含む。薄いアルミニウム箔のウェブ２３（５〜２０μｍ）を収容する保存リールは符号２２を付されており、溶融した層状熱可塑材２５（ポリエチレンであることが好ましい）を形成する押出機は符号２４を付されている。本発明によれば、プレス・ロール１０は積層機械における鋼表面を有する冷却カウンタ・ロール４１とプレス・ニップ２６で相互に作用しており、積層機械はそれらの部材と押出機２４とで構成される。この第１の積層機械１０，４１，２４から、既にそこで半仕上げ状態になされた包装積層材が第２の積層機械へ前進されるのであり、第２の積層機械はプレス・ロール２８および冷却カウンタ・ロール２９を有するプレス・ニップ３２と、押出機３０とを含み、押出機は２つの異なる熱可塑性材料で構成された両面フィルム３１を同時に押出し形成するように配置できる。第２の積層機械２８，２９，３０では、第１の積層機械１０，４１，２４から送られた半仕上げ状態の包装積層材が、アルミニウム箔を有する積層材料の側で両面フィルム３１と互いに積層される。例えば、両面フィルムはアルミニウム箔の最も近くに積層されるエチレン・アクリリック・アシド・エステルＥＡＡと、この外側に積層される低密度ポリエチレンＬＤＰＥで構成されることができる。図１に示す積層工程ラインの作動中、プレス・ロール１０は典型的に８００ｍ／分までの周速、好ましくは３００〜７００ｍ／分、さらに好ましくは４００〜７００ｍ／分の周速を有する。プレス・ニップ２６における線荷重は典型的に２０〜６０Ｎ／ｍｍ、好ましくは２０〜５０Ｎ／ｍｍであり、プレス・ニップ長さは少なくとも２０ｍｍ、好ましくは２０〜３５ｍｍ、さらに好ましくは２０〜３０ｍｍである。本発明の結果としてプレス・ニップ２６で行われることは図３〜図８に関連してより詳細に説明される。
【００１９】
図１ａは、図１の工程ラインにより仕上げられる包装積層材を断面図で見るように示している。カーカス層４２と初期被覆層（装飾）４７を含めて図１のウェブ２１に対応する。残りの層の符号は図１に示したウェブ／フィルムの場合と同じである。図１ａはまた包装積層材の空気の閉込め４８，４９，５０の問題も示しており、それらの空気の閉込めは本発明を使用することで減少させることができる。アルミニウム箔２３のいずれの側の空気の閉込め４８，４９も積層材料の機能に関して最も重要であり、また本発明が特に減少させようと意図するものである。
【００２０】
図２は、冷却ロール４１に対するプレス・ニップの位置での従来技術によるプレス・ロールの表皮４０’を通る断面を示しており、カーカス層に穴４３を有する包装材料４２がプレス・ニップに位置されている。カーカス層４２、従って穴４３の側壁は約０．２〜０．５ｍｍの高さ（厚さ）を典型的に示している。カーカス層の穴４３はいずれかの選ばれた形状を有することができ、通常は少なくとも約１０ｍｍで、最大約３０ｍｍとされる最大寸法（直径または長さ）を有するが、例えば吸飲ストロー用の小さな穴を採用することができる。認識されるように、均質で硬度が比較的高い表皮４０’は穴の縁のまわりで局部的に変形できないという事実によって穴４３の領域に問題が生じる。従ってプレス・ロールの表皮は、穴領域にて積層される異なる層を互いに完全に接着するためにその領域内に十分に押込められることができず、これにより上述したような問題がもたらされるのである。
【００２１】
図３は本発明による好ましいプレス・ロールを示しており、ロールは全体に符号１０で示される。このプレス・ロールは約２００〜４５０ｍｍの外径を典型的に有するが、本発明はこの直径に限定さないということを理解しなければならない。ロールのコアーは中実の金属製コアーで構成され、通常は鋼で形成されるが、このコアーが中実に設計されないことも当然ながら可能である。弾性材料で構成される表皮４０（断面で見られる）はコアーの円形−円筒形のジャケット面に配置される。表皮４０は本発明により局部的な変形能力を有する部分４４を含む。さらに詳しくは、局部的な変形能力を有するこれらの部分４４はプレス・ロール１０のジャケット面、すなわち表皮４０の外側部分に、ロールのコアーまで至らずに、或るパターンで形成される。これに関連して、各部分４４は表皮材料の残る部分から自由に起立する／境界を定められた単体で構成される。
【００２２】
プレス・ニップでは、或る数、すなわち穴４３の面積部分に対応する数の部分／単体４４１−ｉが穴４３内へ下方へ押込められ、穴内では包装積層材のカーカス層４２の穴４３上を延在する包装積層材の各ライニング層に冷却ロール４１に対する圧力を加える。これに代えて、穴４３の外側に位置する部分／単体４４＞ｉは局部的に変形可能であり、所望の線荷重が包装積層材の残りの面積部分にわたって得られる。部分４４の間には空間とされる空隙４５（図７に明確に示されている）がある。この代わりに、空隙４５は圧縮性材料、例えばゴムを充満でき、この材料が局部的な変形能力を有する部分に対する良好な接着を行う。この充填材料は部分を構成する材料よりも小さい弾性係数および減衰率を有することが好ましい。充填材料を充満される空隙４５の利点は、自由に起立した部分の損傷する危険が減じられること、また、製造時に起こり得る事故が生じた後にジャケット面で終わるであろう全ての溶融熱可塑材を容易に除去できるようにすることである。
【００２３】
図３では、ロールの周面のまわりの円筒セグメントで構成される面積部分３３内に部分４４が配置されており、面積部分３３の位置は包装積層材のカーカス層がロール上を走行するときのカーカス層の穴の位置に対応する。しかしながら、基本的に均等に分散（図示せず）されてジャケット面の全体、または基本的に全体、をカバーするという部分４４の考えは非常に確かに可能である。
【００２４】
ジャケット面がこのように形成される結果、「変形空間」が非常に局部的に形成される。ロールの表皮が局部的に変形されるとき、その変形は従来の均質なジャケット表皮と同じように伝播することはせず、その代わりに部分間の空間が周囲の変形部分によって充満されることにより、または部分間の充填材料が圧縮されて部分の変形力を弱めることにより、変形が局部的に制限されることになる。この理由により、周囲の接触面が縁よりも大きい影響を受けることなく、ジャケット表皮の非常に局部的な大きな変形の生じることが可能となる。
【００２５】
図４は図３のプレス・ロールを拡大された表皮材料の部分と共に示している。図５は、自由起立の部分４４１−ｉの群が包装積層材のカーカス層４２の概念的で図示していない穴と組合わされて、表皮の周囲の部分４４＞ｉが受ける変形に抵抗する様子を示している。図６は、プレス・ロール１０と冷却ロール４１との間のプレス・ニップを通る断面で見られるように、穴４３の面積部分の部分４４１−ｉが変形に抵抗する間に、部分４４＞ｉが包装積層材の穴４３のまわりの面積部分で変形される様子を示している。
【００２６】
図７ａ〜図７ｍは、部分４４が配置される多数の異なる考え得るパターンを示している。図７ａ〜図７ｃは部分が六角形の横断面を有する様子を示しており、図７ａの部分間の空隙４５は空間とされる一方、図７ｂの同じ空隙は圧縮性材料を充満されている。図７ｃは表皮が貫通穴４６を含む様子を示しており、貫通穴４６はロールのコアーまで延在することが好ましく、その後、コアーは有利なように負圧とされる。図７ｄ〜図７ｆは充填材料および貫通穴がある場合または無い場合の同じ形式の部分を示しており、部分は円形の断面形状を有している。図７ｇ〜図７ｈは部分４４が波形パターンまたはジグザク・パターン（図７ｈでは貫通穴４６が形成されている）に配列された様子を示しており、部分４４間の空隙４５を空間とするか、充填材料を充満することが可能である。同じことが同じように図７ｉの設計に適用されており、この設計は図７ｊに示された横断面と等しく、部分４４が四角形の断面形状を有するダイヤモンド・パターンを示している。例えば図７ｌに示す横断面で示されるように隆起した半球形で構成された部分、または図７ｋの横断面に示されるようにピラミッドで構成された部分を有する他の代替パターンを採用することは可能である。図示した形状に類似の多数の幾何形状を採用することも可能であることは理解されるであろう。
【００２７】
本発明の１つの概念によれば、前述の部分４４はジャケット面に１ｃｍ当たり０．５〜２０、好ましくは１ｃｍ当たり１〜１０、さらに好ましくは１ｃｍ当たり３〜６の数量で少なくとも１つの延在方向に配置される。さらに、その幾何形状は、部分４４の全体積Ｖｓｅがそれらの部分の間の前述の空隙４５の全体積Ｖｓｐに対して０．３×Ｖｓｐ＜Ｖｓｅ＜１０×Ｖｓｐ、好ましくは０．５×Ｖｓｐ＜Ｖｓｅ＜７×Ｖｓｐ、さらに好ましくはＶｓｐ＜Ｖｓｅ＜５×Ｖｓｐの関係を有するようになされなければならない。これに関連して、いずれの貫通穴４６も空隙４５の体積Ｖｓｐに含まれない。さらに、前述の部分４４の１つの最大高さＨはその部分４４の各側の２つの空隙４５の底部の間の最短距離である長さＬに対して、０．２×Ｌ＜Ｈ＜３×Ｌ、好ましくは０．３×Ｌ＜Ｈ＜２×Ｌ、さらに好ましくは０．５×Ｌ＜Ｈ＜１．５×Ｌの関係を有していなければならない。
【００２８】
表皮４０に貫通穴４６を有することの利点は、これにより、部分４４が変形したときにその部分４４のための付加的な膨張空隙が生じるということである。ロールのコアーが付加的に負圧とされ、貫通穴４６がコアー内を下方へ延在しているならば、これは包装積層材の脱気を達成し、これにより積層材料の内部の空気の閉込めを防止または減少させる。
【００２９】
図８は本発明のさらに他の代替実施例を示しており、この実施例では各々の局部的に変形可能な部分４４’は、プレス・ロール１０の周面をまわる方向およびジャケット面の軸線方向の両方において基本的に均一な面積部分またはセグメントで構成され、軸線方向に３〜１５ｃｍの延在長さを有することが好ましい。これらの部分４４’は第１の減衰率および第１の弾性係数を有する第１の弾性重合材料で形成されるのに対して、周囲の表皮４０は第２の減衰率および第２の弾性係数を有する第２の弾性重合材料で形成されており、前述の第１の減衰率および第１の弾性係数はそれぞれ前述の第２の減衰率および第２の弾性係数よりも小さい。表皮４０への挿入体によって構成された部分４４’が好ましいとされ、挿入体はその厚さに表皮４０の厚さを加えた全厚の５〜２５％、好ましくは７〜２０％、さらに好ましくは８〜１５％の厚さを有しており、ロール１０はそれらの部分４４’において周囲の表皮の直径よりも大きな直径を有し、これは部分４４’が周囲のジャケット面よりも外方へ短い長さで突出することを意味する。
【００３０】
包装積層材の穴、スリット、開口または折曲げ線の中へ押込まれるプレス・ロールの改良された能力に加えて、本発明の利点は必要な接触面および局部的変形を達成するために従来のプレス・ロールに比較してニップ圧力が低くできることである。局部的に変形可能な部分をセグメントに配置する利点は、従来のプレス・ロールの剛性を保持すると同時に、要求される大きな局部変形を達成できるということである。これは、ニップ圧力は一般に高く、包装積層材の穴に関して局部的に低くなるが、その代わりに変形が大きいことを意味する。
【００３１】
本発明は上述した好ましい実施例に限定されることはない。従って、例えば本発明によるプレス・ロールは図１の第２の積層機械のプレス・ロール２８として等しく良好に使用でき、それに関連して第１の積層機械のプレス・ロールは本発明による形式または従来形式のものにできるということを理解しなければならない。また理解しなければならないことは、本発明によるプレス・ロールは、包装積層材の異なる層の積層される順序が異なる積層工程ラインにも使用できるということである。要約すれば、積層工程ラインの形式に拘わらず、また積層材料の異なる層が積層される順序に拘わらずに、カーカス層に穴、スリット、開口または折曲げ線のある包装積層材を積層する場合に使用できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
少なくとも一方が本発明によるプレス・ロールを使用している２つのプレス・ニップを含む包装材料の積層工程ラインの図面を示し、図１ａは横断面で見た図１の工程ラインで製造される包装材料を示す。
【図２】
カーカス層に穴のある包装材料が位置されている冷却ロールに対するプレス・ニップの位置で、従来技術によるプレス・ロールの表皮層を通る断面を示す。
【図３】
側方から見た本発明の第１の好ましい実施例によるプレス・ロール、およびカーカス層に穴のある包装材料が位置されている冷却ロールに対するプレス・ニップの位置でプレス・ロールの表皮の断面を示す。
【図４】
斜視方向に見てロールの表皮の領域を拡大して図３のプレス・ロールを示す。
【図５】
図４の変形能力を有する部分のほとんどが局部的に変形可能であると同時に、それらの部分の僅かが変形に抵抗する様子を斜視図で示す。
【図６】
カーカス層に穴のある包装材料が通過するプレス・ニップにおいて冷却ロールと当接するプレス・ロールを通る横方向断面で見て図５と同じ基本を示す。
【図７】
図７ａ〜図７ｍは、ジャケット面に局部的な変形能力を与えるパターンである表皮のパターンのさまざまな変形形態を示す。
【図８】
カーカス層に穴のある包装材料が位置されている冷却ロールに対するプレス・ニップの位置で、側方から見て本発明の第２の実施例によるプレス・ロール、およびこのロールの表皮の１つの部分を示す。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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