(57)【要約】  本発明は、正圧を有するか、輸送中または保管中に正圧を発生させる液体状媒体および／または気体状媒体に関する。缶の円筒形缶シェル（１０１）は、主に紙または厚紙材料からなり、底部が底部要素で、上部が蓋部要素で閉鎖される。缶は、少なくとも５バールの内部圧力に耐える。缶シェルの最内層（１０１）は、容器の長手方向に延びる折り畳まれた継ぎ目を有する直線巻きバリア層（１０２）を含む。バリア層（１０２）は、内側の拡散防止バリアフィルムまたは内側の拡散防止バリア積層体（１０８）および外側クラフト紙層（１０７）から作られた既成の積層体である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正圧がかかるか、輸送中または保管中に正圧を発生させる可能性のある液体および／または気体状媒体を含む缶（１）であって、前記缶の円筒形缶シェル（１０１）は主に紙または厚紙材料から成り、少なくとも２つの巻き層があり、底部が底部要素（４）で閉鎖され、上部が蓋部要素（５）で閉鎖され、前記缶（１）は少なくとも５バールの内圧に耐える、缶（１）において、
前記缶シェル（１０１）の最内層は、前記缶（１）の長手方向に延びる折り畳まれた継ぎ目を有する直線巻きのバリア層（１０２）で構成され、前記バリア層（１０２）は、内側の拡散防止フィルムまたは内側の拡散防止バリア要素（１０８）および外側クラフト紙層（１０７）から成る積層体であり、紙または厚紙材料で作られた少なくとも１つのさらなる巻き層が前記缶シェル（１０１）の前記バリア層（１０２）の周りに存在し、前記バリア層（１０２）の隣接する厚紙または紙の表面と、紙または厚紙材料で作られた前記巻き層とは、互いに直接に接着する、特にグルー接着することを特徴とする、缶。
【請求項２】
前記バリア層（１０２）の折り返し領域における前記折り畳まれた継ぎ目に、接着剤、特にグルー接着剤が導入されることを特徴とする、請求項１に記載の缶。
【請求項３】
前記バリア層（１０２）は、内側の拡散防止バリア積層体（１０８）と外側クラフト紙層（１０７）との既成の積層体であり、前記バリア層（１０２）は、０．０９８ｍｍ〜０．１４５ｍｍの層厚を有し、前記バリア層（１０２）の前記クラフト紙層（１０７）は０．０６５ｍｍ〜０．０９０ｍｍの層厚を有し、前記拡散防止バリアフィルムまたは前記拡散防止バリア積層体（１０８）は０．０３３ｍｍ〜０．０５５ｍｍの層厚を有することを特徴とする、請求項１から２のいずれか一項に記載の缶。
【請求項４】
前記バリア層（１０２）の外側に、少なくとも１つの巻きクラフト紙層（１０３、１０４）が取り付けられ、その前記内側クラフト紙の表面は、それに接している前記バリア層（１０２）の前記クラフト紙の表面に接着、特にグルー接着され、その前記外側クラフト紙の表面は、紙または厚紙材料で作られたさらなる巻き層の厚紙、紙またはクラフト紙の表面に接着、特にグルー接着されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の缶。
【請求項５】
前記第１の巻きクラフト紙層（１０３）の外側に第２の巻きクラフト紙層（１０４）が取り付けられ、その前記内側クラフト紙の表面は、それに接している前記第１の巻きクラフト紙層（１０３）のクラフト紙の表面に接着、特にグルー接着され、その前記外側クラフト紙の表面は、紙または厚紙材料で作られたさらなる巻き層の厚紙、紙またはクラフト紙の表面に接着、特にグルー接着されることを特徴とする、請求項４に記載の缶。
【請求項６】
前記第１のクラフト紙層（１０３）および／または前記第２のクラフト紙層（１０４）がそれ自体に重ならないか、またはそれとの重なり領域において少なくとも１つの厚さが減少した縁部領域を有することを特徴とする、請求項４または５いずれか一項に記載の缶。
【請求項７】
前記缶シェル（１０１）の最外層は、コーティングとしてまたはフィルム材料として存在する耐湿性の外側バリア層（１０６）であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の缶。
【請求項８】
前記缶シェル（１０１）の前記外側バリア層（１０６）が、前記層構造の前記最外層を巻くために使用されるその紙または厚紙材料上のコーティングまたは積層フィルムとして存在し、前記紙または厚紙材料は、それ自体との突合せ接続継ぎ目を有し、前記突合せ接続継ぎ目のギャップは、コーティングまたは積層フィルム自体、グルー接着または溶接されたストリップ、シール液、またはホットメルトによってシールされることを特徴とする、請求項７に記載の缶。
【請求項９】
前記缶シェル（１０１）の前記最外層は、コーティングとしてまたはフィルムまたは収縮フィルムの形態で、前記既に切断された単一の缶シェル（１０１）に適用されてきた耐湿性の外側バリア層（１０６）であることを特徴とする、請求項７に記載の缶。
【請求項１０】
前記缶の周囲にわたる前記缶シェル（１０１）の厚さが一定であるか、少なくとも１つの隆起を含む少なくとも偏差を有し、最大高さの位置にある前記缶シェル（１０１）の厚さは、前記厚さ一定の缶シェル（１０１）の残りの厚さの最大１６０％であり、絶対値での最大高さは最大２９０μｍであることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の缶。
【請求項１１】
少なくとも２つのさらなるクラフト紙層（１０３、１０４、１０５）のそれぞれの層厚が、それぞれ１４０μｍ〜１７５μｍの範囲から選択されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の缶（１）。
【請求項１２】
隆起のない領域における前記缶シェル（１０１）は、４００μｍ〜７００μｍ、特に５４０〜６６０μｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の缶。
【請求項１３】
前記缶シェル（１０１）は前記折り畳まれた継ぎ目の領域内に隆起を有し、前記缶シェル（１０１）は他の領域の厚さの１１０％〜１６０％の隆起の領域内の厚さを有することを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の缶。
【請求項１４】
前記クラフト紙層（１０７）および前記クラフト紙層（１０３、１０４）の紙材料が、８０Ｎｍ／ｇを超える引張指数ＭＤおよび４０Ｎｍ／ｇより大きい引張指数ＣＤを有することを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の缶。
【請求項１５】
前記さらなるクラフト紙層（１０３、１０４）の少なくとも１つが長手方向に巻かれ、前記缶シェル（１０１）の長手方向に突合せ接合部またはそれ自体と重なる領域を含むことを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載の缶。
【請求項１６】
前記缶が少なくとも６バール、特に少なくとも１０バールの内圧に耐えることができることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載の缶。
【請求項１７】
前記媒体が炭酸飲料であることを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載の缶。
【請求項１８】
前記底部要素（４）および前記蓋部要素（５）が、アルミニウム製の缶シェルをシールするのに適した、および／またはアルミニウム製の缶シェルをシールするシステムで処理するのに適した底部要素および蓋部要素であることを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載の缶。
【請求項１９】
第１のステップで、前記缶シェルは、前記個々の層が巻取りマンドレル上に適用され、互いに連続的に接続される連続巻取り機で作られ、前記バリア層（１０２）には、巻取り時に、長手方向に延びる折り畳まれた継ぎ目が設けられ、次いで、結果として生じるチューブ（２７）は、両側が開いた個々の円筒形中空体に切断され、
第２のステップで、前記円筒形中空体の前記２つの開口端が外向きに曲げられ、その結果、前記端部は残りの円筒形中空体よりも大きな直径の円形断面を有し、
第３のステップで、前記円筒形中空体の下端は、底部要素（４）を使って圧着装置（２２）によって閉鎖され、
第４のステップで、充填装置（３３）を使用して、前記閉鎖された中空体に媒体を充填し、第５のステップで、底部で閉鎖された前記中空体は、蓋部要素（５）を使って上部で圧着装置（２４）によって閉鎖され、
前記第４および第５のステップ、および好ましくは前記第３のステップも、既知のアルミニウム缶の充填および閉鎖に適した充填プラントで実施されることを特徴とする、請求項１から１８のいずれか一項に記載の缶の製造方法。
【請求項２０】
前記巻取り機（１１１）の前記第１のステップにおいて、接着剤、特にグルー接着剤が、前記折り畳まれた継ぎ目の前記２つのクラフト紙層（１０７）が互いに接する、前記直線状に巻かれたバリア層（１０２）の前記折り畳まれた継ぎ目の領域において選択的にノズルで塗布されることを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１のステップで、前記巻取り機で、接着剤、特にホットメルト（１１２）は、前記巻取り機において適用される最外層の長手方向の継ぎ目の領域においてノズル（１１３）で選択的に適用されるため、前記長手方向の継ぎ目は、前記接着剤、特にホットメルト（１１２）でシールされて後に、前記結果として得られたチューブ（２７）は両側が開いた個々の円筒形中空体に切断されることを特徴とする、請求項１９または２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１または第２のステップの後、いずれの場合にも前記第３のステップの前に、両側が開いている前記中空体の切断縁部がシールされ、紙または厚紙の層がその切断縁部で液体および／または気体を吸収する能力を減少させることを特徴とする、請求項１９から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記円筒形中空体の２つの開口端を処理するための巻取りシステムおよび機械が充填場所に設けられ、前記缶の製造は、長い輸送ルートなしで、および缶シェルの大量備蓄なしで行われることを特徴とする、請求項１９から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記缶シェルは、中間保管なしで、前記円筒形中空体の２つの開口端を処理するための機械から前記充填システムの輸送装置に供給されることを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記充填プラントが、請求項１〜１８のいずれか１つに記載の缶（１）および従来のアルミニウム缶の充填のために、時間をずらしてまたは時間的に交互に使用されることを特徴とする、請求項１９から２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記充填システムは、前記プラントを介して前記缶シェルを輸送するための輸送装置を備え、特定の比率で異なる缶を交互に充填するために、複合材料で作られた缶シェルとアルミニウム製の缶シェルが同時に前記輸送装置から輸送されることを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
缶の充填および閉鎖のためのプラントであって、
前記プラントは、主に紙または厚紙材料から成る缶シェル（１０１）用の供給装置（１１５）を有し、
前記プラントは、主にアルミニウムまたはブリキから成る缶シェル（１１５）用の供給装置（１１６）を有し、
前記プラントは缶シェル（１０１、１１７）を輸送するための輸送装置（１１９）を有し、
前記プラントは、一端（１０１、１１７）で閉鎖される缶シェルを充填するための少なくとも１つの充填装置（３３）を有し、
前記プラントは、前記缶シェル（１０１、１１７）の端部の少なくとも一方を閉鎖するための少なくとも１つの閉鎖装置を備え、
主に紙または厚紙材料から成る前記缶シェル（１０１）とアルミニウムまたはブリキから成る前記缶シェル（１１７）は、前記同じ輸送装置（１１９）によって少なくとも部分的に前記プラント内を運搬され、それによって前記同じ充填装置（３３）によって充填されることを特徴とする、プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材料で作られた缶シェルを備えた耐圧缶に関する。
【背景技術】
【０００２】
耐圧缶は、正圧を有する媒体、または保管、輸送または使用中に発生する可能性のある媒体の包装用の缶である。
【０００３】
したがって、本発明は、炭酸ミネラルウォータ、甘い飲み物、エナジードリンクまたはビールなどのガス放出缶飲料にも使用できる液体容器、特に、飲料容器に関するものであり、なぜならば、特別な機能として、これらの目的のために、圧力に対して十分な耐性があるからである。設計次第で、内部圧力がなお一層高いあらゆる種類のスプレー缶に適している。さらに、本発明は、技術的な製造および物流方法に関しており、このような飲料缶の使用により、飲料の充填、特に現場での容器の缶充填が容易になり、必要に応じて、好ましくは既存の充填プラントと同期して製造できる。これにより、スペースと保管コストが大幅に節約され、空の缶の配送に左右されない。好ましくは、従来の缶充填業者は、この新しい液体容器または飲料容器を導入するために缶充填プラントを変更する必要はないであろうし、それらを途切れなく使用し続けることができる。独自の缶製造が容易になり、これに必要なスペースは、以前ではその後の充填のために不可欠であった空のアルミ缶のバッファ保管に必要なスペースのほんの一部である。
【０００４】
現在の慣例によれば、アルミニウム缶は適切な場所で中心的に製造され、空の状態で様々な缶充填業者に供給される。膨大な量の空の缶を、したがって空気をランドスケープの周りに輸送することは不可欠であり、これはほとんど意味がない。缶充填業者は、充填時の障害を安全に回避するために常に十分な空の缶を在庫として有する必要があるので、十分なスペースとそれに対応する資本コミットメントを備えた大規模な倉庫を維持せざるを得ない。その後、缶は所定の位置に充填され、充填作業によって蓋部で閉じられる。
【０００５】
包装業界では、紙または厚紙の包装ラッパーを有する多層包装が知られており、その個々の層はマンドレルの長手方向に沿って一直線にまたは斜めに巻かれているので、いずれか一方は、包装シェルの長手方向に延びる接合エリア、または包装シェルの長手方向の周りに螺旋状に延びる接合エリアを有する。これらのパッケージには、内側バリア層があってもよく、その２つの縁部の接合エリアには、しっかりと折り畳まれた継ぎ目がある。層の複合材料として、一般に厚紙と紙の材料が使用される。このような缶シェルは、これまで一般的な包装目的、例えば洗剤、ココアパウダーなどの粉末の包装、またはポテトチップスなどのスナックに使用されており、食品の場合、バリア層は、外部からの液体および気体の侵入から食品を保護し、食品または包装シェルの内部からの液体および気体の漏れを防ぐ。
【０００６】
一方、食品や飲料用に複合材料で作られた缶シェルを備えた多くの複合パッケージがある。しかし、それらは圧縮強度の分野では限界に達しているため、加圧媒体、特に炭酸飲料には使用されていない。特許文献には、例えば国際公開第９９５９８８２Ａ９号パンフレットおよび欧州特許第０１０１１３９Ａ２号明細書など、炭酸飲料用の複合材料で作られたこのような缶シェルに関する提案があるが、これまでのところ、そのような製品は市場に出ていない。おそらく、提案された缶シェルおよび／または完成缶では、圧縮強度を十分に達成できなかったため、またはこれらの提案された缶シェルおよび／または完成缶は、従来の飲料缶、特にアルミニウム缶と競合できなかったためである。
【０００７】
国際公開第９９５９８８２Ａ９号パンフレットに記載されている炭酸飲料用のパッケージの欠点は、その特殊な形状であり、一方では独自の充填およびシーリング装置が必要であり、他方では消費者がなじみのある飲料缶の形態から逸脱している。
【０００８】
欧州特許第０１０１１３９Ａ２号明細書に記載されている炭酸飲料のパッケージの欠点は、特殊な形状であり、一方では独自の充填およびシーリング装置が必要であり、他方では消費者がなじみのある飲料缶の形状から、特に底部と蓋部の領域で、逸脱している。
【０００９】
独国実用新案第２０２００７０１０１９２Ｕ１号明細書から、炭酸飲料用の複合缶が知られており、そのシェルは主に紙または厚紙材料から成り、壁厚は０．５５４５ｍｍとして与えられる。独国実用新案第２０２００７０１０１９２Ｕ１号明細書の欠点は、シェルは、両側がコーティングされた厚い硫酸塩ボードから成り、重なり合っているため、シェルの残りの部分に比べて非常に幅広の部分が生じることである。別の欠点は、積層体の内側および外側の縁部の横方向の縁部が露出しているため、例えばテープでさらにシールする必要があることである。
【００１０】
国際公開第２０１２１５５８９０Ａ１号パンフレットでは、複合材料で作られたシェルを有する炭酸飲料パッケージが記載されており、シェルは主に紙または厚紙材料から成る。缶の複合シェルのシェル厚（または層厚）は０．５〜０．８ｍｍであり、バリアフィルムの厚さは５０〜１２０μｍである。国際公開第２０１２１５５８９０Ａ１号の欠点は、積層体全体が重なり合うことであり、その結果、シェルの残りの部分と比較して非常に幅広の部分が生じることである。別の欠点は、積層体の内側および外側の縁部の横方向の縁部が露出しているため、例えばテープでさらにシールする必要があることである。
【００１１】
米国特許第３６８７３５１Ａ１号明細書から、炭酸飲料用の複合缶が知られており、そのシェルは主に紙または厚紙材料から成り、シェルの厚さは約０．４８ｍｍであり、層構造が層厚約２５μｍの厚いアルミニウム層を含むという点で不利である。
【００１２】
米国特許第４６４２２５２号明細書は、複合シェルを備えた炭酸飲料包装を記載しており、シェルの大部分は紙または厚紙で作られている。図１、図８および図９による例示的な実施形態のシェルの厚さは、それぞれ約９００μｍ、すなわち０．９ｍｍである。米国特許第４６４２２５２号明細書の欠点は、最内層、すなわちバリア層が螺旋状に巻かれていることであり、これにより、折り畳まれた継ぎ目の長さが増加する。
【００１３】
米国特許第４７６６０１９号明細書では、プラスチック層のいくつかの層でできたシェルを有する炭酸飲料用の缶が提案されている。シェルのシェル厚（または層厚）は、例示的な一実施形態では、２２ミル、すなわち約０．５６ｍｍで与えられる。米国特許第４７６６０１９号明細書には、シェル厚を３０ミル（０．７６２ｍｍ）未満にして、従来のアルミニウム蓋部でプラスチックシェルを閉じることができると記載されている。欠点は、シェル全体がプラスチックで作られていることであり、これは持続可能性が低いように見える。米国特許第４７６６０１９号明細書の最も内側のバリア層は、マンドレル上に押し出されている。
【００１４】
米国特許第４１８１２３９Ａ号明細書はまた、プラスチックシェルを備えた缶を示しており、缶シェル全体がプラスチック層で構成されているという点で不利である。米国特許第４１８１２３９Ａ号明細書では、シェルの厚さは８５〜７７０μｍ、好ましくは１００〜４００μｍであるべきと述べられている。
【００１５】
従来技術から、今でもなお、缶シェルを従来のアルミ缶の標準的なアルミ缶蓋部で閉じるために、缶シェルが特定の厚さを超えてはならないと認められてきたことは明らかである。第二に、少なくともいくつかの巻き付けられた個々の層の缶シェルにおいて、缶シェルがその周囲のどこでも層厚が大きくずれてはならないことが認識されてきたようである。これを達成するために、最内層は薄いプラスチックフィルムとして、または米国特許第４１８１２３９Ａ号明細書、米国特許第４７６６０１９号明細書、米国特許第４６４２２５２号明細書から入手できる様々なプラスチックフィルムとたぶんアルミ箔との積層体から設計される。米国特許第４６４２２５２号明細書では、プラスチックフィルムとアルミニウム箔とのバリア積層体の螺旋状に折り畳まれた継ぎ目は、紙の中間層によって積層されることも提供されている。
【００１６】
巻き付けられた個々の層で作られた紙または厚紙の複合缶の場合、プラスチックフィルムとオプションのアルミニウム箔とのバリア積層体と、紙または厚紙材料の次の層との間の保持が、加圧媒体、特に炭酸飲料の包装として使用するには不十分であり、このことにより、特に折り畳まれた継ぎ目領域で損傷が発生する可能性があり、これが漏れの原因となり、次に、漏れが紙または厚紙材料の湿気による缶シェルの断裂または破裂の原因となることは不利であることが分っていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、加圧媒体、特に炭酸飲料用缶の複合材料で作られた市場性のある缶シェルを提供することであり、この缶シェルは、このような媒体の一般的なまたは可能な内圧に確実に耐えることができ、主に紙または厚紙材料から成る。さらに、液体容器は、タイムリーな方法で、必要なスペースをほとんど必要とせず、缶充填作業で現地で低コストの技術とエネルギーを使用して生産可能であるべきで、その生産はオプションとしてリアルタイムで充填プラントと結合されてもよい。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本目的を達成するために、正圧を有するか、輸送および保管中に正圧を発生させる可能性がある液体状および／または気体状媒体を含む缶が提案されており、缶の円筒形缶シェルは、主に紙または厚紙材料から成り、少なくとも２つの巻き層を備え、底部が底部要素で、上部が蓋部で閉じられ、缶は少なくとも５バールの内圧に耐えることができ、缶シェルの最内層は、缶の長手方向に走る折り畳まれた継ぎ目を含む直線巻きバリア層から成り、バリア層は、内側の拡散防止フィルムまたは内側の拡散防止バリア積層体と外側のクラフト紙層の積層体であり、缶シェルのバリア層の周りに、紙または厚紙材料の少なくとも１つのさらなる巻き層が存在し、バリア層の厚紙または紙の表面と、紙または厚紙材料で作られた巻き層は、互いに直接接着、特にグルー接着される。
【００１９】
最内層が真っ直ぐに巻かれているため、それ自体で真っ直ぐに折り畳まれた継ぎ目を持ち、クラフト紙の安定した層を含むという事実により、この最内層、特に折り畳まれた継ぎ目は、缶の高い内圧に耐えるために必要な安定性を有することが有利に達成される。
【００２０】
バリア層はフィルムとクラフト紙との積層体として形成されるという事実により、張力がクラフト紙から生じるため、フィルムは折り畳まれた継ぎ目領域で緩和され、張力は真っ直ぐな折り畳まれた継ぎ目によって円周方向に有利に作用し、最内層またはバリア層の螺旋巻きの場合のように、缶の長手方向に追加の力は導入されない。
【００２１】
最内層は外側の紙材料から成り、次の層が紙材料で作られているという事実により、これらの２つの紙材料は、互いに直接に接着する、特にグルー接着することができるので、接着剤が紙材料の繊維の両側に浸透することにより、一方の紙層の繊維は接着剤によって他方の紙層の繊維に直接結合される。これの利点は、特に堅固な保持であり、紙材料の間にプラスチックのバリア層が存在する場合、この方法では達成できない。したがって、本発明による特徴の組合せにより、クラフト紙層の紙材料は、プラスチックフィルムなどの中間層なしで直接一緒にグルー接着されるため、接着剤が紙材料の繊維マトリックスに浸透することができ、これによりクラフト紙の層同士の特に良好な保持が実現され、バリア層のクラフト紙層が実現される。介在するプラスチック層は、それら弾力性および／または流動的性質に起因して層構造の弱体化をもたらすと考えられる。
【００２２】
本発明による発明により標準的な巻取りシステムで缶シェルを製造できることが達成され、従来使用されている純粋なフィルムまたは積層体と比較して耐断裂性が大幅に高いことから、堅牢なバリア層は巻取りマンドレルでバリアフィルムとクラフト紙との積層体として高速で処理される。
【００２３】
本発明は、先行技術で知られているものとは異なるルートを取り、そこでは内側バリア層が可能な限り薄く作られ、したがってそれらの重なり合い、したがってシェル厚さの最大偏差が低く保たれる。本発明では、より厚い内側バリア層が意図的に選択されており、折り畳まれた継ぎ目の重なり合う領域での厚さの違いが大きいという欠点は、折り畳まれた継ぎ目および層構造全体の安定性に関する利点によって相殺されることに留まらず、主に厚紙または紙材料で形成される缶シェルを備えた市場性のある缶が初めて結果として生じる。
【００２４】
バリア層は、０．０６０ｍｍ〜０．１４５ｍｍの層厚を有することが好ましい。バリア層のクラフト紙層は、好ましくは、０．０６５ｍｍ〜０．０９０ｍｍの層厚を有する。バリア層のクラフト紙層は、好ましくは、少なくとも４．０ｋＮ／ｍの引張強度ＭＤおよび少なくとも２ｋＮ／ｍの引張強度ＣＤを有する。好ましくは、拡散防止バリアフィルムまたは拡散防止バリア積層体は、０．０３３ｍｍ〜０．０５５ｍｍの層厚を有する。
【００２５】
好ましくは、バリア積層体は、アルミニウム層と少なくとも２つのプラスチック層とを備え、当該アルミニウム層は２つのプラスチック層の間に存在する。
【００２６】
好ましくは、缶の周囲全体にわたるシェルの厚さは一定であるか、少なくとも１つの隆起を含む少なくとも１つの偏差を有し、最大隆起の位置でのシェルの厚さは、残りの一定厚さのシェルの厚さの最大１６０％であり、絶対的には最大隆起は最高２９０μｍである。
【００２７】
好ましくは、互いに別々に巻かれた少なくとも２つの追加のクラフト紙層がバリア層の上方に取り付けられる。
【００２８】
好ましくは、少なくとも２つのクラフト紙層は、それら自体と重ならないか、またはそれ自体と重なる領域において厚さが薄くなる少なくとも１つの縁部領域を有する。
【００２９】
本発明によるこの特徴により、それぞれの接合部または重なり合う領域にある少なくとも２つのさらなるクラフト紙の層は、それ自体の層厚の増加を引き起こさず、またはそれ自体の層厚の許容できる増加のみを引き起こすことが達成される。
【００３０】
好ましくは、少なくとも２つのさらなるクラフト紙層のそれぞれの層厚は、それぞれの場合において、１４０μｍ〜１７５μｍの範囲から選択される。クラフト紙層のクラフト紙のそれぞれの引張強度は、好ましくは、少なくとも１０ｋＮ／ｍ（ＭＤ）および少なくとも５ｋＮ／ｍ（ＣＤ）である。
【００３１】
好ましくは、さらなるクラフト紙層および／または紙または厚紙材料のさらなる層は、それぞれ長手方向に巻かれている。好ましくは、それらの接合エリアまたは重なりエリアは、異なる周辺領域に配置されるか、または２つのクラフト紙層の相互に面する接合縁部は、好ましくは互いにオフセットされる。
【００３２】
好ましくは、バリア層に隣接するクラフト紙層の接合部または重なり領域は、バリア層の折り畳まれた継ぎ目に対してオフセットされる。
【００３３】
あまり好ましくないが、より複雑な生産のため、バリア層に隣接するクラフト紙層は、バリア層の折り畳まれた継ぎ目を両側で接合するように設計され、折り畳まれた継ぎ目の拡大領域がこのクラフト紙層の接合部の間のギャップ内に受け入れられる。
【００３４】
好ましくは、缶は、例えば、フィルム、積層体、またはコート紙として存在し得るクラフト紙層の外側に適用される外側シール層を有する。好ましくは、バリア層、好ましくは少なくとも２つのさらなるクラフト紙層、および好ましくは巻取りシステム上の外側シール層も連続的に製造されて、中空チューブが形成され、そこから個々の中空円筒が切断される。
【００３５】
代替的に、少なくとも２つのクラフト紙層の最外層は、巻き取られる前に、クラフト紙層とバリアフィルムとの積層体として既に存在していてもよく、バリアフィルムは、巻取りが行われた後、複合缶シェルの外側に存在する。
【００３６】
複合缶シェルの外側の外側バリアフィルムまたは外側シール層は、水分を缶シェルから逃がすことができるが、水分が外側から缶シェルに入ることができない、半浸透性フィルムであってもよい。
【００３７】
複合缶シェルの外側の外側バリアフィルムまたは外側シール層の材料は、リサイクル可能または再生可能なＰＥ、生分解性ＰＥ、ＥＶＯＨまたは他の既知のバリア材料であってもよい。
【００３８】
代替の一実施形態では、個々の中空体の切断後にのみ、外側シール層が取り付けられる。これは、外側の防湿材料の管状シースを個々の中空体の上方に引っ張り、固定することにより実行できる。好ましくは、収縮フィルムから形成された収縮チューブは、円筒形中空体の上方に引っ張られ、熱とそれに伴う缶シェルの直径の縮小によって形成される。好ましくは、中空体の２つの切断された縁部は、水分がこの中に浸透できないように、管状シースで覆われる。スリーブまたは収縮チューブの配置は、個々の中空体の２つの端部が外側に形成される前に有利に実行される。中空体へのスリーブまたは収縮チューブの接着または取り付けは、中空体の端部の外側への曲げの前または間に行うことができる。
【００３９】
個々の中空体を切り落とした後、それらをコーティングするかフィルムで包むことによって、外側シール層を適用することができ、その場合、中空体の２つの切断縁部もコーティングまたはフィルムで覆うことが好ましい。
【００４０】
個々の中空体を切り落とした後の外側シール層の適用は、巻取りシステム内にある層構造の外側が既にシールされている場合で、使用する材料、特にグルー接着剤とその塗布量に起因して、中空体の２つの切断縁部上方の層構造が十分に乾燥していない場合、特に有利である。
【００４１】
フィルムの形態の外側バリア層の代わりに、少なくとも２つのクラフト紙層の最も外側の片側に、巻取り前に、その後の外側で、例えば塗料などのバリア材料を既にコーティングすることができる。
【００４２】
あまり好ましくないが、塗料などのバリア材料は、製造後に中空チューブまたは分離された中空円筒の外側に適用することができる。
【００４３】
例えば、水性ポリマーコーティングまたはＵＶペイントを塗料として使用できる。
【００４４】
好ましくは、クラフト紙層の紙材料が露出している個々の中空円筒の切断縁部は、例えば、テープまたはフィルムを適用することにより、または塗料、防水性グルー接着剤、または液体プラスチックなどのバリア材料でコーティングすることにより、シールされる。特に好ましくは、切断縁部は含浸により、すなわち切断縁部でクラフト紙層の繊維マトリックスにいくらか浸透するかまたは吸い込まれ、したがってクラフト紙に耐液性の縁部領域を形成する液体を適用することによりシールされる。そのような含浸は、缶の最外層が１つ（重なり合う場合）または２つ（突合せ接続継ぎ目の場合）露出した長手方向の吸収端部を有する場合にも使用することができる。
【００４５】
含浸のために、水溶液中でまたは水性エマルジョンとしてポリマー混合物を使用することが好ましい。
【００４６】
好ましくは、個々の中空円筒の切断縁部は、底部要素および蓋部の配置を容易にするため、または中空円筒上の底部要素および蓋部の保持を改善するために外向きに曲げられる。
【００４７】
本発明により、缶シェルは必要な最大層厚を超えず、折り畳まれた継ぎ目の領域では、バリア層にはまだシェル厚さの許容偏差があることから、缶シェルをアルミニウム缶の標準的な蓋部で閉鎖することができ、アルミニウム缶の標準的な充填で缶を充填および閉鎖することも可能であることが実現される。
【００４８】
これまで、関連業界では、分解性の非金属材料で作られた缶では、少なくとも永続的ではなく、十分に安全ではないため、必要な圧縮強度を達成できないという大きな懸念があった。しかし、数年の開発の後、市場に合わせて設計することができ、缶のダウンストリーム充填のためのシステムに円滑に統合できる、十分な圧縮強度を備えたこのような容器を製造することが可能になった。
【００４９】
飲料の充填業者の場合、既存のプラントに対する転換作業をまったくまたはほとんど行わずに缶を処理できるため、製品の転換のしきい値は、完全に新しい製造、充填、シールシステムを必要とする加圧媒体、特に炭酸飲料用の複合材料よりも大幅に低い。
【００５０】
シェルの厚さが薄く、少なくとも類似の形状であるため、缶は視覚的および触覚的にアルミニウム缶に類似しているため、消費者は一目で違いを認識しないか、新しいタイプのパッケージについてあまり懐疑的でない。
【００５１】
やや意外なことに、本発明による容器の中空円筒は、巻取りマンドレルが、製造コストと機械に関する開発の労力が低くなるように、製造される缶に従って成形または寸法決めされる場合、紙または厚紙材料で作られた一般的な包装体の巻取りに使用されるプラントで製造できることがわかった。
【００５２】
有利には、中空円筒の製造のために、本発明による缶シェルの個々の層がマンドレルの周りに置かれて供給され、好ましくは表面全体にわたってグルー接着される場合、既知の巻取りマンドレルシステムを丸い巻取りマンドレルを使って使用できるので、本発明による缶シェルの製造では、ほとんど適応労力なしで、連続操業する標準プラントを使用することができる。標準的な缶蓋部で閉鎖することができること、および円筒形の本体は他の形状、例えば、丸い角を有するほぼ長方形の本体よりも圧力に強いことから、本発明による缶の丸い構造は必要であり、このことは一般的な包装目的には非常に一般的である。
【００５３】
有利には、本発明による複合材缶シェルの構造により、従来の消費財の包装のために以前に使用されていたプラントで耐圧容器を製造することができる。驚くべきことに、本発明の好ましい厚さ範囲で、クラフト紙層およびバリアフィルムまたはバリア積層体からなるバリア層を使用することにより、バリアフィルムまたはバリア積層体の伸びがマンドレルで防止され、螺旋巻きよりも直線巻きの方がはるかに強くなるので、既知のプラントの動作速度が有利に増加することが示されている。
【００５４】
折り畳まれた継ぎ目は、バリア層の２つの縁部を巻取りマンドレルから離れて折り曲げ、それらをフィルム間で溶接し、次に溶接された縁部をバリア層の片側に折り曲げ、それらをバリア層自体のクラフト紙層に結合することによって生成することができる。代替的に、未試験の変形例による折り畳まれた継ぎ目は、最初にバリア層の一方の縁部でそれ自体を巻き取り、したがって、クラフト紙層をクラフト紙層にグルー接着または接着し、その後、巻取りマンドレル上で、バリアフィルムが下向きになったバリア層のほぐれた縁部を折り返し縁部のバリアフィルムに溶接またはグルー接着することによっても形成できる。
【００５５】
結果として、両方法により、同一構造でしっかりと折り畳まれた継ぎ目が実現される。
【００５６】
従来技術から知られている個々の層の少なくともわずかな変位は、重なりエリアが重なり合う場合に存在する構造的な脆弱性を生じさせないために適切であることが判明した。層の縁部における面取りまたは段差の既知の提供は、本発明による層構造の好ましくは少なくとも２つのさらなるクラフト紙層で有利に行われるので、少なくとも２つのクラフト紙層は重なり合うが、重なり合う領域での層の厚さの増加にはつながらない。
【００５７】
マンドレルの長手方向に少なくとも２つの他のクラフト紙層とバリア層を巻き付ける代わりに、少なくとも２つのさらなるクラフト紙層を直線巻きバリア層の周りに斜めに巻き付けることもでき、クラフト紙の変位エリアおよび縁部エリアの面取りまたは傾斜付けが行われる場合がある。少なくとも２つのさらなるクラフト紙層の斜め巻きは、各層に対して同じ方向に、または互いに反対に発生することもある。しかし、斜めに巻かれたさらなるクラフト紙層を備えたこの変形例は、クラフト紙層の接合エリアまたは重なりエリアがバリア層の長手方向の継ぎ目と交差し、その結果、これらの場所で弱い点が生じる可能性があるという欠点がある。逆巻きの場合、少なくとも２つのクラフト紙層の接合エリアまたは重なり合うエリアも交差するため、そこに弱い箇所が生じる可能性がある。
【００５８】
したがって、好ましくは、少なくとも２つのクラフト紙層も真っ直ぐに巻かれる。
【００５９】
既知のマンドレル巻取りシステムに加えて、マンドレルを冷却するための冷却装置が追加的に提供される場合、有利であることが証明されている。マンドレルには、付着防止表面が設けられていることが好ましい。冷却および／または付着防止表面により、潤滑剤の使用を省くことができ、またはその使用を少なくとも制限することができる。
【００６０】
本発明において特に重要なのは、バリア層であり、これは一方で厚すぎてはならず、普通なら、折り畳まれた継ぎ目が厚すぎて、蓋部および底部要素のエリアでクリープ漏れを引き起こす可能性があり、クラフト紙層の強度が水分と接触すると大幅に低下するため、加圧された缶が後で破裂する原因となる。他方、バリア層は、クリープ漏れがないように、折り畳まれた継ぎ目のエリアに作用する引張力に耐えるように、薄すぎてはならない。折り畳まれた継ぎ目の内側のギャップに作用する圧縮力は、バリア層の重なり合う領域の１８０°の折り畳みによって缶の周方向に作用する引張力に変換され、この引張力は互いに直接にグルー接着されたバリア層のクラフト紙層のエリアに吸収される。
【００６１】
本発明から生じるあまり好ましくないまたは有利な可能な変更は、片側または両側のクラフト紙層の代わりにプラスチック（特にＰＥ）で積層された紙またはクラフト紙ウェブを使用し、２つの層の隣接するプラスチック層が互いに溶接されて層の接続が行われるという点で、行われる。したがって、少なくとも１つの層は外側のＰＥフィルムを有し、少なくとも１つのさらなる層は内側のＰＥフィルムを有し、これらの層は、特に、超音波溶接により、特に、巻取り機のマンドレルに適用されるときに一緒に溶接される。もちろん、すべての層は、プラスチック−プラスチック（ＰＥ−ＰＥ）溶接で固定できる。この代替の実施形態は、本願では請求されていないが、これはバリア層の層厚が厚く、層同士の保持力が低いため、請求された代替実施形態ほど有利ではないと考えられるためであり、請求されていない代替実施形態も明示的に対処および開示されている。この代替実施形態に到達するために、２つの表面を結合するグルー接着剤が記載されているこの説明の少なくとも１つまたはすべての部分で、グルー接着剤をプラスチックフィルムに置き換えることが理論的に可能であり、したがって、グルー接着する表面は代わりに一緒に溶接される。ＰＥ−ＰＥ溶接は、飲料カートンの製造において一般的であり、飲料カートンは、炭酸飲料、または強い正圧を有するまたは発達させる媒体には適さないという欠点を有する。飲料カートンの層構造（バリア層（ＰＥまたはＰＥ−Ａｌｕ−ＰＥ）−紙−プラスチック層（ＰＥ））は、内側のプラスチック層（ＰＥ）と外側の厚紙または紙層を備えた少なくとも１つの追加層を巻き付けることができるために、理論的には、長手方向の継ぎ目（飲料カートンの通常の内側ストリップ、または折り畳まれた継ぎ目との単純な重なり）を持つ缶の最内層として使用でき、層構造の最外層は、例えば、ＰＥで作られた外側バリア層を有する。しかし、通常の飲料カートンとは異なり、層構造は円筒形であり、端部で層構造自体に溶接するのではなく、適切な閉鎖要素（缶底部および缶蓋部）で閉鎖される。
【００６２】
本発明を図面に基づいて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１の実施形態による飲料缶の形態の本発明による液体容器の分解図を示す。
【図２】大きく拡大して示した２層でできた図１の飲料缶の概略断面図を示す。
【図３】大きく拡大された層が示された第２の３層の実施形態による飲料缶の概略断面図を示す。
【図４】内側にバリア層を持つ第１の層を備えた飲料缶の概略断面図を示し、層の２つの縁部領域は巻付けに重なり、外側に導かれ、次にバリア層と一緒に溶接され、その後、巻き付けられた層にグルー接着剤が塗布され、グルー接着される。
【図５】円筒形缶シェルの製造プロセスを模式的に示す。
【図６】缶シェルの縁部の曲げを模式的に示す。
【図７】閉鎖要素の配置を模式的に示す。
【図８】シリコーンベースのシールリングを備え、事前成形された直径部分の輪郭の別の変形例を示す。
【図９】底部と蓋部にビードが付いたきちんと閉まった縁部を備えた完成缶の長手方向正面断面図を示す。
【図１０】厚紙または紙の複合缶シェルおよび／またはアルミニウム缶シェルを充填するための本発明によるプラントの第１の部分を概略的に示す。
【図１１】厚紙または紙の複合缶シェルおよび／またはアルミニウム缶シェルを充填するための本発明によるプラントの第２の部分を概略的に示す。
【図１２】厚紙または紙複合缶シェルおよび／またはアルミニウム缶シェルを充填するための本発明によるプラントの第３の部分を概略的に示す。
【図１３】本発明による円筒形缶シェルの特に好ましい実施形態の層構造であり、長手方向断面図を示す。
【図１４】本発明による円筒形缶シェルの特に好ましい実施形態の長手方向断面の詳細図を示す。
【図１５】本発明による円筒形缶シェルの層構造であり、バリア層の長手方向の折り畳まれた継ぎ目での断面詳細図を示す。
【図１６】１つのバリア層および２つのクラフト紙層を備えた本発明による円筒形缶シェルの代替実施形態の長手方向断面図を示す。
【図１７】１つのバリア層および３つのクラフト紙層を備えた本発明による円筒形缶シェルの代替実施形態の長手方向断面図を示す。
【図１８】１つのバリア層および４つのクラフト紙層を備えた本発明による円筒形缶シェルの代替実施形態の長手方向断面図を示す。
【図１９】本発明による円筒形缶シェルの層構造であり、外側継ぎ目にシールストリップを備えたバリア層の長手方向に折り畳まれた継ぎ目での断面詳細図を示す。
【図２０】クラフト紙層の重なり合う可能性のあるエリアを模式的に示す。
【図２１】本発明による円筒形缶シェルの層構造であり、外側バリア層の重なり継ぎ目を有するバリア層の長手方向に折り畳まれた継ぎ目での断面詳細図を示す。
【図２２】本発明による円筒形缶シェルの層構造であり、バリア層の長手方向の折り畳み継ぎ目および外側バリア層の折り畳み継ぎ目での断面詳細図を示す。
【図２３】本発明による円筒形缶シェルの層構造であり、外側の継ぎ目にシールストリップを備えたバリア層の長手方向に折り畳まれた継ぎ目での断面詳細図を示す。
【図２４】本発明による円筒形缶シェルの層構造であり、バリア層の長手方向に折り畳まれた継ぎ目での断面詳細図を示し、外側バリア層の接合継ぎ目の重なりシールを示す。
【図２５】外側の長手方向の継ぎ目をシールするための装置を備えた、本発明による巻取りプラントの拡大図を示す。
【図２６】折り畳まれた継ぎ目を折り畳む際に接着剤を導入するための装置を備えた本発明による巻取りプラントの拡大図を示す。
【図２７】外側バリア層の突合せ接合部のホットメルトシールを備えた、本発明による円筒形缶シェルの層構造を示す。
【図２８】折り畳まれた継ぎ目を通る長手方向断面における円筒形缶シェルの請求されていない層構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
個々の図を説明する前に、本発明による液体容器について一般的な用語で説明すべきである。液体容器は、特に飲料缶としての設計において、加圧容器として設計されており、この目的のために、飲料を収容するための内部、底部部材、および蓋部部材を備える中空の円筒形缶本体を有し、底部部材は形成された中空円筒形缶本体の第１の長手方向端部を閉鎖し、蓋部部材は中空円筒形缶本体の第２の長手方向端部を閉鎖する。缶本体は、少なくとも１つの巻かれた内側材料層と１つの巻かれた外側材料層、すなわち、厚紙複合材料またはクラフト紙の少なくとも２つのラップまたは層を取り囲み、層は、正確に３６０°延びるか、または別の実施形態では、ラップ全体よりわずかに長く延びる。正確に１ラップ長の層ともう少し長い層の組合せが可能である。これらの層は、製造される缶本体の軸に対して直角に巻かれることが好ましく、その結果、必要な重なり合い、したがって継ぎ目の長さが最小になるため、最大の圧縮強度が得られる。しかし、巻きバンドの長手方向の縁部が互いに接合されて緊密な重なりと継ぎ目を形成する螺旋状の巻き方では、より長い継ぎ目が必要になる。このような巻き方は螺旋巻きとも呼ばれ、これまでのところ、円筒形のテーブルボムや積み重ねられたポテトチップス用の容器、またはあらゆる種類の他の適切な商品の容器に見られる。本発明による耐圧性および好ましくは耐熱性でもある缶の巻かれた内側材料層は、軸方向に延びる内側継ぎ目を有し、厚紙複合材料層またはクラフト紙層によって形成され、缶内部に面する側面の片側にガスとアロマを遮断するバリア複合材がコーティングされており、そして巻かれた外側材料層は外側継ぎ目を有し、かつクラフト紙層によって形成されており、缶の周囲に関しては、重なりによって形成された継ぎ目を内側材料層の継ぎ目に対して位置をずらすことが好ましい。厚紙複合材料の第３の層が存在する場合、その重なりまたは継ぎ目は、缶の周囲に関しては、再び、中央層の継ぎ目に対して互い違いになることが好ましい。
【００６５】
この液体容器を使うと、飲料容器または円筒形飲料缶を、構造的に単純な方法で、および単純な構造およびリサイクル可能な材料の使用によって特徴付けられるコストで提供することができる。このような飲料缶は、驚くべきことに、特にいくつかの層とラップから成ることにより、十分に耐圧性があるように設計および製造することができるため、炭酸飲料だけでなく非炭酸飲料にも使用でき、主に裸の厚紙複合材料から製造されるにもかかわらず、最大１１バールの圧力に耐えることができる。最小限の内側のコーティングまたはバリア層を除き、シェルは主に厚紙材料またはクラフト紙から成る。この飲料缶は食品安全である。本発明による缶本体は、厚紙またはさらには紙、すなわちクラフト紙から成り、もはやアルミニウムではない。バリア複合材の助けを借りて内側の材料層をシールすることにより、完全に蒸気、アロマ、脂肪、および酸素を通さないバリアが得られる。このバリア複合材は、例えば、押出成形機によるホットキャスティング法によって適用される。バリア複合材に使用される材料は、ポリオレフィン層と少なくとも１つの接着剤層である。必要に応じて、アルミニウムの層を追加で使用することができ、この場合、この最内層の総表面重量は約６０ｇ／ｍ２〜１３０ｇ／ｍ２である。さらなる代替において、バリア複合材は、エチレン−ビニルアルコールコポリマーの層をさらに含んでもよく、これにより、総表面重量は５０ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２を達成することができる。
【００６６】
外側材料層のクラフト紙層は、好ましくは、缶内部とは反対側の片側にポリオレフィン層でコーティングされている。このポリオレフィン層の坪量は、少なくとも１０ｇ／ｍ２、最大で５０ｇ／ｍ２で、ポリエチレンＰＥまたはポリエチレンテレフタレートＰＥＴから成る。理想的な坪量は２０ｇ／ｍ２であることがわかっている。この場合、ポリエチレンテレフタレートＰＥＴの有利なバリア効果を使用できる。したがって、この飲料缶は、環境保護と廃棄物削減に重要な貢献をする。
【００６７】
飲料缶は包装として機能できるので外側に内容物のラベルを貼りたいという要望があることを考慮して、外部材料層のクラフト紙層は、缶の内部から離れて面する外側の片側に形成され、防水方式で印刷可能またはペイント可能である。したがって、広告メッセージを印刷またはペイントできる外面を利用できる。巻かれた内側材料層および巻かれた外側材料層は、好ましくは、表面全体にわたってグルー接着される。このようにして、缶の周囲に関しては、継ぎ目が相対的に位置ずれしたままであり、圧縮強度が増加することが保証される。
【００６８】
この液体容器または飲料缶の安定性を環境に優しい方法で高めるために、巻かれた内側材料層と巻かれた外側材料層との間に適用される少なくとも１つの巻かれた中間材料層によって三重包装が有利に生成され、これもまたクラフト紙層によって形成されるが、内側材料層と、少なくとも１つの中間材料層と、外側材料層とは、表面全体にわたって対向するクラフト紙層上でグルー接着される。少なくとも１つの巻かれた中間材料層は中間継ぎ目を有し、中間継ぎ目は、巻かれたものの周囲に関しては、内側継ぎ目および外側継ぎ目に対して位置をずらせることが好ましい。内側継ぎ目、中間継ぎ目、および外側継ぎ目を互い違いに配置することは、炭酸飲料を充填する際の気密性と耐圧性の点で特に有利であることがわかる。
【００６９】
特に有利なのは、ポリオレフィン層の最内層と少なくとも１つの接着促進剤層とのバリア複合材である。１１バール以上の圧力に対して特に高い圧縮強度を実現することに関して、内側材料層の機械的安定性を高めるために、バリア複合材は、アルミニウム層および少なくとも６０ｇ／ｍ２、最大１３０ｇ／ｍ２の総坪量を追加で備えてもよい。しかしながら、材料を選択することにより、液体容器の重量はわずかしか増加せず、その一方で内側の材料層は適切な材料を選択することで靭性が高まる。
【００７０】
代替的に、バリア複合材の機械的安定性を高めるためには、アルミニウム単層ではなくエチレン−ビニルアルコール共重合体の層を追加して使用してもよく、その結果、総坪量は少なくとも５０ｇ／ｍ２、最大１００ｇ／ｍ２である。エチレン−ビニルアルコール共重合体もまた、バリアを形成するために必要な特性を有する。機械的安定性が向上したさらに別の実施形態では、さらに、総坪量が少なくとも５０ｇ／ｍ２、最大で１００ｇ／ｍ２のポリビニルアルコールの層をバリア複合材として使用できる。この場合、ポリビニルアルコールは高い引張強度と柔軟性を有する。
【００７１】
液体容器の総重量が少ないことを考慮して、少なくとも６０ｇ／ｍ２、最大で１８０ｇ／ｍ２の坪量を有するクラフト紙層が適切である。底部要素および／または蓋部要素は、金属缶の良好な耐圧性のために製造することができ、従来のように、アルミニウム製が好ましい。
【００７２】
以下では、個々の図について詳細に記載し説明する。図１では、飲料缶１の形態の本発明による液体容器が、単一部品の概略図で示されている。飲料缶１は、管部分または中空円筒形缶本体２と、飲料を受け入れる役割を果たす缶内部３と、底部要素４と、蓋部要素５とを備える。底部要素４は、缶本体２の第１の長手方向端部６を閉鎖する働きをし、蓋部要素５は、缶本体２の第２の長手方向端部７を閉鎖するように設けられる。底部要素４および蓋部要素５は、好ましくは金属、好ましくはアルミニウムでできている。前記飲料缶１は、直径が３５ｍｍ〜６００ｍｍで高さが１００ｍｍ〜２５０ｍｍであってもよく、直径４５ｍｍ〜７０ｍｍで高さは１００ｍｍからが望ましい。
【００７３】
図２は、原則として、２層の缶本体を有する第１の変形例を断面で示し、層はかなり拡大して示されている。バリア複合材としてインラインポリオレフィン層を備えた第１のクラフト紙層１８は、中心の円筒形鋼製マンドレルの周りの内側層１１の周りに巻かれ、第１の継ぎ目１５と一緒に、巻き方向の縁部がグルー接着または溶接される。続いて、第２のクラフト紙層１８が外側材料層１２として第１の層１１上に巻かれ、巻き方向にある縁部が缶本体２の継ぎ目１５とは反対側の継ぎ目１６に溶接またはグルー接着されて、中空缶内部３を備えた缶本体２が生成される。
【００７４】
図３では、飲料容器１の第２の実施形態が缶本体２を通る断面で示されているので、図２の第１の実施形態のこの第２の実施形態は、この第２の実施形態における缶本体２の構造は、２つの層だけではなく、３つの材料層１１、１４、１２を有するという点で異なることがわかる。以下の説明は両方の実施形態に当てはまり、２つの実施形態の違いに対処する。
【００７５】
図２および３に示される両方の実施形態において、缶本体２は、巻かれた内側材料層１１および巻かれた外側材料層１２を備える。図３による第２の実施形態では、さらなる材料層、すなわち、内側材料層１１と外側材料層１２との間に配置される巻かれた中間材料層１４が存在する。内側材料層１１と外側材料層１２との間に２つ以上の中間材料層１４を配置することも可能であるが、３つの中間材料層１４は一種の最大値を表し、安定性を高めるために、中間層の数をさらに増やす必要はない。
【００７６】
内側材料層１１、外側材料層１２、および第２の実施形態での中間材料層１４は、材料ウェブロールから巻き出される。次に、好ましくは機械で、それらの縁部領域は、傾斜面または段差を形成するように削られ、後で重なり合う縁部領域が厚紙複合材料層自体の厚さよりも厚くならないようにする。その後、缶本体２と後に閉鎖される缶１の製造のために、材料ウェブは、マンドレル２３の周りで、コース方向に対して横方向に、缶本体２に対して直角に巻かれる。個々の材料層のそのとき重なり合う縁部領域は、グルー接着によって形状に適合した方法で互いに接続される。その結果、巻かれた内側材料層１１は内側継ぎ目１５を有し、外側材料層１２は外側継ぎ目１６を有する。したがって、第２の実施形態では、中間材料層１４は中間継ぎ目１７を有する。
【００７７】
液体容器、特にまた飲料缶の機能と美観のために、図３に示すように、個々の継ぎ目１５、１６、およびオプションで１７が同一の円周位置に配置されていない場合が有利であるが、図２の第１の実施形態における内側継ぎ目１５、外側継ぎ目１６、および図３の第２の実施形態における中間継ぎ目１７は、材料層１１、１２、およびオプションで１４がグルー接着された後、異なる円周位置に追加的に配置される。図２に示すように、内側継ぎ目１５が外側継ぎ目１６に対して１８０°だけ位置がずれて配置されているかどうか、または、図３に示すように、継ぎ目１５、１６および１７が互いに対して約１５°だけ位置がずれて配置されているかどうかは、それほど重要ではない。継ぎ目１５、１６およびオプションとして１７は、互いに相対的に位置がずれて配置され、缶本体２の同じ円周位置に配置されないことが有利である。
【００７８】
基材として、内側材料層１１および外側材料層１２はそれぞれクラフト紙層１８によって形成され、存在する場合、中間材料層１４はクラフト紙層１８によって形成される。この場合、それぞれのクラフト紙層１８は、好ましくは少なくとも４０ｇ／ｍ２、最大で１８０ｇ／ｍ２の坪量を有し、少なくとも８０ｇ／ｍ２、最大で１２０ｇ／ｍ２の坪量が好ましい。代替の基材として、引張強度の高い袋紙も検討される。
【００７９】
両方の実施形態において、図２および図３によれば、外側材料層１２のクラフト紙層１８は、缶内部３とは反対側の外側表面の片側に、バリア複合材としてのポリオレフィン層１９でコーティングされる。外側材料層１２のこの２層構造は破線で概略的に示されており、図２および図３の表示は実際の層の厚さを反映していない。ポリオレフィン層１９は、好ましくは少なくとも１０ｇ／ｍ２、最大で４０ｇ／ｍ２の坪量を有し、２０ｇ／ｍ２の坪量が好ましい。さらに、ポリオレフィン層１９は、半浸透性を備えていても備えていなくてもよい。ポリオレフィン層１９（図示せず）の代替として、外側材料層１２のクラフト紙層１８は、缶内部３とは反対側の外側表面の片側に印刷または塗装されてもよい。
【００８０】
さらに、両方の実施形態において、図２および図３によれば、内側材料層１１は、缶内部３に面する側面の片側が気密性および耐芳香性のバリア複合材２０でコーティングされる。重ねて、２層構造は、それぞれの図に破線で概略的に示されている。バリア複合材２０自体は、好ましくは多層であり、ポリオレフィン層と少なくとも１つの接着剤層とを含むことが好ましい。加えて、バリア複合材２０は、次いで、アルミニウム、エチレン−ビニルアルコールコポリマーまたはポリビニルアルコールの層を有してもよい。アルミニウムの追加層の場合、バリア複合材２０は、好ましくは少なくとも６０ｇ／ｍ２、最大１３０ｇ／ｍ２、好ましくは１１０ｇ／ｍ２の総坪量を有する。アルミニウムの代わりにエチレン−ビニルアルコールコポリマーまたはポリビニルアルコールの追加層の場合、バリア複合材２０は、好ましくは少なくとも５０ｇ／ｍ２、最大１００ｇ／ｍ２、好ましくは７０ｇ／ｍ２の総坪量を有する。
【００８１】
上記の層構造を考慮すると、図２による第１の実施形態では、巻かれた内側材料層１１および巻かれた外側材料層１２は、それぞれのクラフト紙層１８の反対側の側面の表面全体にわたってグルー接着されていることがわかる。図３による第２の実施形態では、対向するクラフト紙層１８上の内側材料層１１、中間材料層１４および外側材料層１２は、それらの表面全体にわたってグルー接着されている。
【００８２】
要約すると、飲料缶として説明されるこの例示的な液体容器は、主に厚紙材料で作られており、非炭酸飲料と炭酸飲料の両方に適している。５リットルのビール樽の形状など、理論的には他の外形も可能であるが、３つの片から成り、直線的に製造された、主に−均一な圧力吸収のために−円筒形の液体容器が好ましい。液体容器は、多層厚紙とバリア厚紙複合材で作られた缶本体２と、好ましくは金属、好ましくはアルミニウムで作られた底部要素４と、好ましくは金属、好ましくはアルミニウムでも作られた蓋部要素５とをそれぞれ備える。蓋部要素５にはさらに、既知の開放装置、好ましくはプルリングが設けられ、オプションとして、再閉鎖を可能にする手段を設けてもよい。
【００８３】
製造のために、図４および図５に示すように、最も内側の巻き、すなわちバリアウェブとして機能する最内層１１が、マンドレル２３の周りに形成される。この場合、巻きの外周を越えて突出する層の縁部領域は、好ましくは外側に折り曲げられ、その結果、内側バリア層、例えばＰＥが互いに接する。次に、２つの縁部領域のこれらのバリア層は、誘導溶接または超音波溶接によって合わせて溶接される。その後、合わせて溶接された２つの縁部領域は、層の片側で一緒に旋回される。したがって、画像の右側の縁部エリアは１８０°反転する。そのクラフト紙表面は、巻き付けられた層のクラフト紙表面と出合い、旋回中に形成されたチャネル５２にはグルー接着剤２２が供給され、２つの合わせて溶接された縁部領域が巻き付けられた層にしっかりとグルー接着し、したがってシールされる。したがって、ウェブはこのグルー接着のための接合部間寸法を有しないが、約８ｍｍ幅で３層の重なりが意図的に作られる。チャネル５２はグルー接着剤２２で満たされているため、後続の充填プロセスの過程での液体移動は効果的に回避される。
【００８４】
図５に示すように、次の厚紙複合材料の層１４は、マンドレル２３と図４のバージョンに従ってここで接続された既存の層１１との周りに、同時に、かつ空間的にわずかにずらして巻かれ、次の層１４は結合してそこに接続される。第２の層１４の端部領域は、好ましくは階段状に研磨され、重なり４５によって互いに確実に接続され、この重なり４５はグルー接着されて中央継ぎ目１７を形成する。図５では、厚紙複合材料の第３の層１２、すなわち外側層も、そのとき中央層１４の周りに時間的および局所的に非常にわずかにずらされて巻かれ、実在の重なりもまたグルー接着されて外側継ぎ目１６を形成できることも示されている。最外層は、外側の材料で、例えば、非常に細かい穴のある層でコーティングすることができ、その結果、水蒸気が缶本体から逃げることができ、逆に、缶への水蒸気の浸透は不可能である。このコーティングは、好ましくはポリエチレンＰＥ、ポリプロピレンＰＰまたはポリエチレンテレフタレートＰＥＴである。最も外側の継ぎ目１６は、結合剤または接着剤を含む／含まないＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴからなるシールストリップ（点線で示す）でシールすることができ、このシールストリップは熱の有無にかかわらずその形態に応じて適用される。マンドレル２３上を移動する結果として得られる連続チューブ２７にストリップ４６を貼り付ける代わりに、最外層の継ぎ目１６は、高温の、したがって液体ＰＥによって封止してもよい。
【００８５】
厚紙複合材料で作られた缶の工業生産の場合、この材料は、それぞれのコーティングがロール状になった既成のクラフト紙シートの形で供給され、材料はこれらから巻き出され、図５に示す巻取り装置に供給される。例えば、図５の例では、巻かれる３つの層１１、１４、および１２のウェブとして３つのローラーが存在する。巻き出しの後、好ましくは、ウェブ１４、１２の縁部領域は、傾斜面４４または段差２１を生成するために機械によって削られる。主にこれらのローラーと共にグルー接着剤、および底部要素と蓋部要素を、液体容器の製造のために缶充填業者に供給できるが、空の缶ではないため、かさばる商品ではない。
【００８６】
巻取り装置に供給される前に、ウェブ１１、１４、１２は、その平坦な側面の一方が接着剤、好ましくはグルー接着剤でコーティングされる。
【００８７】
その後、図５に示すように、個々の層１１、１４、１２の「連続」ウェブ、すなわち最内層１１を最初に形成するウェブは、固定式の円筒形スチール製マンドレル２３に沿って層を供給および引っ張ることにより、機械ステーションによって、スチール製マンドレル２３の周りに巻き付けられる。材料ウェブは、鋼製マンドレル２３と、それぞれがＵ字形断面を有する複数の隣接するローラー（図示せず）との間を走行する。図４に示すように、最内層１１で、外側に突出した縁部の溶接がバリア層で行われる。次に、チューブに巻かれた最内層１１は、鋼製マンドレル２３のさらなる部分を越えて前進する。コンタクトローラー（図示せず）は、マンドレル２３に供給された最内層１１を保持し、誘導または超音波によって生成された溶接継ぎ目は、最内層１１の厚紙複合材料の外側に結合されるように折り曲げられてプレスされる。そのとき完成した最内層１１は、マンドレル２３上に運ばれる。
【００８８】
次に、中心層１４は、最内層１１のすぐ後ろの同じ機械上で局所的に最も内側の包装または層１１に適用される。好ましくは段差２１またはこの中央層１４の長手方向縁部に切り込まれた傾斜面４４は、マンドレル２３の巻付けによって重なり合い、先に塗布されたグルー接着剤によってグルー接着される。そして最後に、外層も同時に適用され、以前に巻かれた層１４上で局所的にわずかに後退する。
【００８９】
次に、図５に示す３つの結合層からなる厚紙複合材料で作られたパイプ２７は、図５に示されるように、例えばクロック付きの前後ギロチンなどの切断装置２６に送られ、パイプ２７を所望の位置でパイプ部分２８に切断する。切断は、好ましくは可動式ギロチンだけでなく、既知の多回転刃機でも実行できる。この場合、複数の回転刃を備えたキャリッジが連続チューブ２７と一緒に生産速度で移動するため、１回の操作で複数のパイプ部分２８を切断できる。切断後、缶部分２８は、グルー接着剤の水分を除去するためにヒートトンネルを通過することが好ましい。熱は様々な方法で生成できる温風が優先される。
【００９０】
所望の缶の容量に応じて、パイプ部分２８を所望の長さに切断した後、パイプ部分２８の開口端の切断縁部は、機械によって突起に形成される。この目的のために、回転式拡張ツールが両側から開口端に挿入される。図６は、この拡張の可能性を示す。缶本体２は、丸みを帯びた内側縁部５１を有する中空円筒４８に挿入される。軸５０の周りを回転するスチールローラ４９により、この湾曲した内側縁部５１は後退し、軸５０は円錐の壁を画定するように移動する。スチールローラ４９は、湾曲した縁部５１上を１つ以上のパスで缶本体２の上縁部を転がり、層をわずかに拡張する。次の図７に示すように、結果は突起である。このカーディングまたは拡張が分散接着剤、例えば液体ポリエチレンＰＥまたは分散接着剤、または他の適切な速硬化性および食品グレードの接着剤で塗装することによって行われた後、後続の充填が必然的に湿気のある環境で行われるために、クラフト紙層の内部に水分が浸透できないように、切断縁部をシールすることが好ましい。その後、切断縁部を再度熱で処理して、硬化時間を最小限に抑える。この目的のために、この時点では、赤外線が好ましい。その後、これらのチューブ部分２８は、図１０に示されるように、輸送装置内で一列に直立位置に配置され、次にカルーセル３０を通過し、そこで、機械３２は、供給マガジン３１から、隔離された閉鎖要素、例えば、底部要素４を、各パイプ部分２８の開いている上側に、開始し、密閉する方法で、開口パイプ部分２８の縁部領域の周りの半径方向に、閉鎖要素の半径方向外向きの底縁部の外縁領域を形成する。
【００９１】
図７は、底部要素４または蓋部要素５の形態の閉鎖要素をしっかりと圧着するこのプロセスを示す。底部要素および蓋部要素は、従来のアルミニウム缶をシールするために使用され、次に同じ機械で組み立てることができる標準的な底部または標準的な蓋部であってもよい。底部要素４または蓋部要素５はアルミニウム製であり、半径方向に突出した縁部領域４１、すなわち缶本体２の直径を超えて突出するエリアを有する。縁部領域４１を備えた底部要素４または蓋部要素５は、機械によって缶本体２の縁部領域４２と重なるようにされる。その後、機械３２によって圧着が行われ、この目的のために、片持ちの２層部分４１、４２、すなわち縁部４１を缶本体の縁部４２と一緒に圧着する、すなわち約３６０°以上丸めて、堅く形成された継ぎ目を作る。図７に示されるように、缶本体２の切断縁部は、防湿材料から成るシール３７である。蓋部要素５または底部要素４は通常、複合材料３８を有し、これは缶本体２の縁部領域４２に面する突出した縁部領域４１の領域に適用される弾性シール材料である。
【００９２】
好ましくは、複合材料３８は、蓋部要素５または底部要素４のカール３９（縁部の最外下方湾曲）の内側から蓋部要素４０の肩部４０まで延び、複合材料３８は少なくとも部分的に肩部４０の高さ以上に、また少なくとも部分的にカール３９の内側半径を超えて延びる。好ましくは、複合材料３８は、肩部４０の高さの少なくとも半分を超えて延びる。
【００９３】
図８は、代替の底部または蓋部４を示しており、ここでは直径方向の断面で示されている。図からわかるように、シリコーンベースのシールリング４７は、それによって形成された下向きに開いたチャネルに挿入される。次に、同じ機械で、従来のアルミ缶のように蓋部を取り付ける。シリコーンシールは、適切な気密性をさらに提供し、重なり合うエリアは内側に向かって丸められる。
【００９４】
図１０は、上述のように、缶本体に底部要素を取り付け、缶本体の縁部で底部要素の縁部を圧着するカルーセル３０を備えた回転移送機３２を示す。次に、図１１に示すように、片側に開いたパイプ部分２８をコンベアチャネル内で上下逆さまにして、開いた側が上を向くようにする。その後、パイプ部分２８がカルーセル充填ステーション３３を通過し、カルーセル充填ステーション３３が、各パイプ部分２８に規定の充填量を充填する。最後に、図１２に示すように、底部で閉鎖され充填されたチューブ部分２８は、カルーセル３４を通過するが、その上で、機械３５は、プルリングクロージャを備えた単一の蓋部要素５を、供給マガジン３６から各充填されたチューブ部分２８の開いている上側に挿入し、次に、半径方向に半径方向に突出する蓋部要素５の縁部を、開いたパイプ部分２８の縁部領域の周りでシールするように圧着する。
【００９５】
図９に示されるように、充填されシールされた容器１は、その後に現れ、ここで、容器１は長手方向の軸に沿った断面で示される。缶本体２および上下のフランジ４３が見られ、これらにより、蓋部５および底部４がシールされた状態で固定される。
【００９６】
図１３では、特に好ましい缶シェル１０１が、円筒容器の長手方向断面で示されている。缶シェル１０１は、内側から外側に向かって、バリア層１０２、内側クラフト紙層１０３、中央クラフト紙層１０４、外側紙またはクラフト紙層１０５、および外側バリア層１０６を有する。
【００９７】
バリア層１０２は、円周の一点で、缶シェル１０１の長手方向に延びる折り畳み継ぎ目を有し、折り畳まれた継ぎ目では、バリア層１０２の３つの層が上下に重なるようになる。
【００９８】
折り畳まれた継ぎ目のエリアでは、缶シェル１０１は最大厚さＤｍａｘを有し、これは缶シェル１０１の残りの厚さＤ、すなわちバリア層１０２の厚さの２倍よりも大きい。したがって、厚さの差ΔＤは、バリア層１０２の厚さの２倍である。
【００９９】
厚さの違いは従来の包装ではほとんど役割を果たさないが、耐圧缶の場合、缶が蓋部のエリアで密着したままであるか、または厚さの差がある領域で、すなわち蓋部とバリア層１０２の間の折り畳まれた継ぎ目の領域で、水分が時間と共にクラフト紙層１０３に浸透できるかどうかは非常に重要である。従来技術によれば、バリア層１０２を可能な限り薄くするか、または折り畳まれた継ぎ目を中間層で隠すことが試みられてきた。折り畳まれた継ぎ目の隠蔽は手順的に複雑であり、中間層の２つの縁部の間には折り畳まれた継ぎ目が配置される大きなギャップがあるため、この隠蔽は弱い点につながる可能性がある。従来技術によれば、バリア層１０２は、可能な限り薄いフィルム、通常はプラスチックアルミニウムまたは複合フィルムとして設計することもできるが、これらは処理が単純でないか処理が遅く、しかもそれ自体の強度が低いこと、またはクリープ変形の影響を受ける可能性があるという欠点を有する。
【０１００】
従来技術にもかかわらず、本発明は、クラフト紙層１０７とバリアフィルムの複合体として、またはクラフト紙層１０７と複数のフィルム層のバリア積層体１０８の複合体として設計されるバリア層１０２を提供する。これは、必然的に、折り畳まれた継ぎ目の領域における厚さの差の本質的に不利な増加をもたらすが、有利には、バリア層１０２がより良好に巻かれ、折り畳まれた継ぎ目がより安定することをもたらす。
【０１０１】
好ましくは、缶シェル１０１の周方向における折り畳まれた継ぎ目の重なりの長さは、１〜６ｍｍ、特に好ましくは２〜４ｍｍ、特に３ｍｍである。
【０１０２】
図１４および１５には、特に好ましい缶シェル１０１が詳細に示されており、ここでは、バリア層１０２は、クラフト紙層１０７およびバリア積層体１０８の本発明による複合体として示されている。本発明によるバリア層１０２にとって、折り畳まれた継ぎ目の製造中に異物が一緒に結合されないことが特に有利であるが、なぜなら、例えば、紙材料とプラスチックの非型結合は一般により特定の接着剤を必要とし、かつ／またはより多くの時間がかかり、紙に紙を接着したり、プラスチックにプラスチックを接着したりするよりも弱い結合になるからである。
【０１０３】
図１４および１５に示されるように、缶シェル１０１の最内層は、クラフト紙層１０７上に積層されたバリア積層体１０８によって形成される。バリア積層体１０８とクラフト紙層１０７の結合は、円筒形缶シェル１０１の巻取りの前に既に行われている。バリア層１０２の材料は、クラフト紙層１０７とバリア積層体１０８の複合体の形態で製造され、続いてロールに巻かれ、次いで円筒形缶シェル１０１の巻取りプロセスのためのロールとして提供されることが好ましい。
【０１０４】
折り畳まれた継ぎ目のエリアでは、バリア層１０２はそれ自体と３重に重なり合っている。したがって、折り畳まれた継ぎ目のエリアでは、バリア積層体１０８は、内側から外側に向かって見られ、続いてクラフト紙層１０７が続き、これらは巻取り前に既に互いにしっかりと結合されている。クラフト紙層１０７には、さらなるクラフト紙層１０７が隣接しており、これらは、好ましくは、巻付けの直前または最中に、特にグルー接着によって互いに接着されていることが好ましい。さらなるクラフト紙層１０７の後にバリア積層体１０８が続き、これらは巻取り前に既に互いにしっかりと接続されている。バリア積層体１０８の後には、バリア積層体１０８の別の層が続き、バリア積層体１０８の２つの層は、好ましくは溶接によって、巻取りプロセス中に互いに接続される。バリア積層体１０８のさらなる層の後には、再度、クラフト紙層１０７が続き、これは折り畳まれた継ぎ目の最外層を形成する。したがって、バリア層１０２の外層は、クラフト紙層１０７によって全周にわたって形成される。クラフト紙層１０７は、外側がクラフト紙材料によって形成されるように、外側が処理されていない、すなわち、塗装も積層もされていない。
【０１０５】
内側クラフト紙層１０３は、巻取りプロセス中にバリア層１０２の外側の周りに配置され、処理されない、すなわち、内側および外側がコーティングまたは積層されない。内側クラフト紙層１０３の内側は、バリア層１０２の外側でその表面全体にグルー接着されているので、グルー接着剤が両方の層の繊維マトリックスに浸透できるように、クラフト紙材料はクラフト紙材料に直接にグルー接着され、これにより、接着結合の特に高い最終強度が実現される。
【０１０６】
あまり好ましくないが、ホットメルト接着剤や二液型接着剤などの他の接着剤も使用してもよいが、ホットメルトの最終強度は低いことと、二液型接着剤の処理の難しさが、グルー接着剤または水ベースの接着剤に関する大きな欠点として挙げられることがある。本明細書のグルー接着剤は、接着剤の水溶液であると理解される。特に、既知の紙グルー接着剤を使用することができる。
【０１０７】
あまり好ましくないが、２つ以上の異なる接着剤の組合せを使用してもよく、これらは２つの層を結合するために一緒に使用でき、または異なる層を結合するためにそれぞれ使用できる。例えば、ホットメルトと水ベースの接着剤は、２つの層を一緒に結合するために、層の上に並べて塗布できる。
【０１０８】
図１６に示されるように、少なくとも１つのさらなるクラフト紙層１０４は、巻取りプロセス中に内側クラフト紙層１０３の外側の周りに配置されるが、これは処理されない、すなわち内側にコーティングまたは積層されない。
【０１０９】
少なくとも２つのクラフト紙層１０３、１０４の使用は、缶シェルように厚いクラフト紙層のみを使用するよりも複雑であり、材料費が高くなるが、２つの薄いクラフト紙層を巻取り機でより速く処理でき、しかも缶本体の安定性を１つの厚い層の使用と比較して驚くほど向上させることができるという利点がある。
【０１１０】
好ましくは、図１３〜１５に示されるように、２つのクラフト紙層１０３、１０４および追加の紙またはクラフト紙層１０５が使用され、内側クラフト紙層１０３および各中央クラフト紙層１０４は両側がコーティングされておらず、外側紙またはクラフト紙層１０５は、少なくとも内側が未処理またはコーティングされていないことが好ましい。
【０１１１】
特に好ましい缶シェルは、高さが１３０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲、外径が５０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲、内径が４８．６ｍｍ〜５８．６ｍｍの範囲で製造される。
【０１１２】
特に好ましいシールされた缶の寸法は、外側高さ１３４ｍｍ、内側高さ１３３ｍｍ、外径５２．４ｍｍ、内径５１．２ｍｍ、内容量約２７０〜２７５ｍｌ、充填容量２５０ｍｌである。
【０１１３】
説明したように、缶は、フィルム材料とクラフト紙から形成される最内層としてバリア層１０２を有する。フィルム材料は、好ましくは、アルミニウム箔および少なくとも１つのプラスチックフィルムを含む複合フィルムであり、これらは一緒にバリア積層体１０８を形成する。バリア積層体１０８は、好ましくはアルミニウム箔を、特に好ましくは６〜９μｍの層厚を有し、このアルミニウム箔は２つのプラスチック層の間に存在し、したがって、バリア層１０２は、内側から外側へ、プラスチック層、アルミニウム層、プラスチック層、クラフト紙の構造を有する。
【０１１４】
バリア積層体１０８は、内側から外側へ、プラスチックフィルム、好ましくはＰＥ、アルミニウム箔、好ましくはサーリンの形態の接着促進剤、プラスチックフィルム、好ましくはＰＥの構造を有することが好ましい。バリア積層体１０８の個々の層厚は、特に好ましくは、プラスチックフィルム１０〜２５μｍ、結合剤２〜５μｍ、アルミニウム箔６．５〜７．５μｍ、プラスチックフィルム１０〜２５μｍである。
【０１１５】
バリア積層体１０８は、好ましくは、３０μｍ〜５５μｍの厚さを有する。バリア積層体１０８は、特に好ましくは、３５〜５０μｍ、特に４０〜４５μｍの厚さを有する。好ましくは、バリア積層体１０８は、４５〜７５ｇ／ｍ２、特に５０ｇ／ｍ２〜６５ｇ／ｍ２の坪量を有する。
【０１１６】
バリア層１０２のクラフト紙層１０７は、好ましくは６０μｍ〜９０μｍの厚さを有する。バリア層１０２のクラフト紙層１０７は、特に好ましくは７０〜８５μｍの厚さを有する。バリア層１０２のクラフト紙層１０７は、好ましくは４０〜８０ｇ／ｍ２、特に５０〜７０ｇ／ｍ２、特に６０ｇ／ｍ２の坪量を有する。
【０１１７】
バリア層１０２は、９０μｍ〜１４５μｍの好ましい層厚を有する。バリア層１０２は、１１０〜１３５μｍの特に好ましい層厚を有する。
【０１１８】
クラフト紙層１０７のクラフト紙の引張強度ＭＤは、好ましくは少なくとも４ｋＮ／ｍ、特に少なくとも５．０ｋＮ／ｍである。クラフト紙層１０７のクラフト紙の引張強度ＣＤは、好ましくは少なくとも２ｋＮ／ｍ、好ましくは少なくとも２．５ｋＮ／ｍである。
【０１１９】
バリア層１０２の第２の実施形態では、これは、内側から外側へ、ヒートシール塗料、好ましくはＰＥＴの形態のプラスチック層、アルミニウム箔の形態のアルミニウム層、接着剤の形態のプラスチック層とクラフト紙でできたクラフト紙層１０７を備えたバリア積層体１０８の構造を有する。クラフト紙層１０７のクラフト紙は、４０ｇ／ｍ２の坪量を有することが好ましい。ヒートシールラッカーは、好ましくは、坪量が１．６ｇ／ｍ２、アルミニウム箔、層厚が７．７μｍで坪量が２０．８ｇ／ｍ２、および接着剤のプラスチック層、坪量が２ｇ／ｍ２である。全体として、このバリア層１０２は、約６０μｍの層厚と約６５ｇ／ｍ２の坪量を有する。
【０１２０】
バリア層１０２は、マンドレルの周りに長手方向に巻かれて、折り畳まれた継ぎ目を形成するし、それにより、管状体を形成し、バリア積層体１０８の内側プラスチックフィルムがマンドレルに面し、クラフト紙層１０７がマンドレルから離れて面する。
【０１２１】
次の層、すなわち内側クラフト紙層１０３は、特に好ましくは１２５ｇ／ｍ２の坪量、＞１２ｋＮ／ｍの引張強度ＭＤおよび０．１６０μｍの厚さを有する。クラフト紙の両面は未処理である。好ましくは、内側クラフト紙層１０３は、９５ｇ／ｍ２〜１３５ｇ／ｍ２の坪量および／または１０ｋＮ／ｍを超える引張強度および／または０．１４０ｍｍ〜０．１７５ｍｍの厚さを有する。
【０１２２】
クラフト紙層は、特にグルー接着により、バリア層１０２の管状体の周りに巻き付けられることにより、バリア層１０２のクラフト紙層１０７に直接かつ完全に結合される。
【０１２３】
グルー接着のために、グルー接着剤、好ましくはポリ酢酸ビニルを、バリア層１０２の外側または内側クラフト紙層１０３の内側に、１０〜２５ｇ／ｍ２、特に１５〜２０ｇ／ｍ２の量で塗布することが好ましい。
【０１２４】
次の層は、例として、１２５ｇ／ｍ２の坪量、＞１２ｋＮ／ｍの引張強度、および０．１６０ｍｍの厚さを有する中央クラフト紙層１０４である。クラフト紙の両面は未処理である。好ましくは、中央クラフト紙層１０４は、９５ｇ／ｍ２から１２５ｇ／ｍ２の坪量および／または１０ｋＮ／ｍを超える引張強度ＭＤおよび／または０．１４０ｍｍ〜０．１７５ｍｍの厚さを有する。
【０１２５】
この中央クラフト紙層１０４は、バリア層１０２および内側クラフト紙層１０３の管状体の周りに巻き付けることにより、特にグルー接着することにより、直接、全体として、下層にある内側クラフト紙層１０３に結合される。
【０１２６】
グルー接着のために、グルー接着剤、好ましくはポリ酢酸ビニルを、内側クラフト紙層１０３の外側または中央クラフト紙層１０４の内側に、１０〜２５ｇ／ｍ２、特に１５〜２０ｇ／ｍ２の量で塗布することが好ましい。
【０１２７】
図１６に示されるこれらの３つの層によって形成される缶シェル１０１は、好ましくは３７８〜４９５μｍ、特に４３０〜４６０μｍの厚さＤを有する。厚さの差ΔＤは、好ましくは１９６μｍ〜２９０μｍ、好ましくは２２０〜２７０μｍである。折り畳まれた継ぎ目のエリアでは、缶本体は好ましくは６５０〜７３０μｍの厚さＤｍａｘを有し、Ｄｍａｘは隣接する缶シェル１０１の厚さＤの約１５０％である。
【０１２８】
好ましくは、缶本体は、外側紙またはクラフト紙層１０５から形成される第４の層を有する。外側の紙またはクラフト紙層１０５は、好ましくは８０〜１３０ｇ／ｍ２、特に１００〜１２０ｇ／ｍ２の坪量を有する。外側の紙またはクラフト紙層１０５は、好ましくは７０〜１２０μｍ、特に９０〜１１０μｍの厚さを有する。
【０１２９】
外側の紙またはクラフト紙層１０５は、中央のクラフト紙層１０４の上の巻取り装置で利用され、好ましくは１０〜２５ｇ／ｍ２、特に１５〜２０ｇ／ｍ２の量で、好ましくはグルー接着剤、好ましくはポリ酢酸ビニルで、表面全体に接着される。
【０１３０】
バリア層１０２、内側クラフト紙層１０３、中央クラフト紙層１０４、および外側の紙またはクラフト紙層１０５（バリア層１０６なし）から成る缶シェル１０１を図１７に示す。缶シェルの厚さＤは約５５０μｍであり、折り畳まれた継ぎ目の領域での最大厚さＤｍａｘは８００μｍであり、これは隣接する缶シェル１０１の厚さＤの約１４５％に相当する。厚さの差ΔＤは約２５０μｍである。バリア層１０２、内側クラフト紙層１０３、中央クラフト紙層１０４、および外側の紙またはクラフト紙層１０５から成る缶シェル１０１は、好ましくは５００〜６５０μｍ、より好ましくは５５０〜６２０μｍの全厚を有する。バリア層１０２、内側クラフト紙層１０３、中央クラフト紙層１０４、および外側の紙またはクラフト紙層１０５から成る缶シェル１０１は、好ましくは３００Ｎ／１５ｍｍより大きい、特に３５０Ｎ／１５ｍｍを超える、すなわち２０ｋＮ／ｍを超える、特に２３ｋＮ／ｍを超える引張強度ＣＤを有する。好ましくは、バリア層１０２、内側クラフト紙層１０３、中央クラフト紙層１０４、および外側の紙またはクラフト紙層１０５から成る缶シェル１０１は、少なくとも４００ｇ／ｍ２、特に少なくとも４５０ｇ／ｍ２の坪量を有する。
【０１３１】
好ましくは、この外側クラフト紙層１０５は、缶の外側に面する側に外側バリア層１０６、例えば、ピンホールの有無にかかわらず、単層バリアフィルム、好ましくは坪量１５ｇ／ｍ２および／または厚さ１５ミクロンのポリエチレン（ＰＥ）、またはワニスでコーティングされたものを備える。
【０１３２】
代替的に、外側層は、ピンホールの有無にかかわらず、好ましくは２５ｇ／ｍ２のＰＥのバリアフィルムの形態の外側バリア層１０６のみから成っていてもよい。この場合、内側クラフト紙層１０３および第２のクラフト紙層１０４は、缶シェルの全材料厚が維持されるように、それらの材料厚を調整することができる。
【０１３３】
缶の高さおよび直径に応じて、中央クラフト紙層１０４の数は、１より大きくてもよく、例えば、図１８に示すように、高さ２４５ｍｍおよび直径１７５ｍｍを有する缶の場合、いくつかの２つの中央層が好ましいことが想定される。クラフト紙層１０３、１０４、１０５当たりの好ましい厚さが０．１６０μｍであり、バリア層１０２の厚さが１２７μｍである場合、例えば、７６７μｍの全厚Ｄが得られる。
【０１３４】
缶の高さおよび直径に応じて、内側クラフト紙層１０３、中央のクラフト紙層１０４、および外側クラフト紙層１０５は、例えば、高さ２４５ｍｍおよび直径１７５ｍｍ、厚さ２６５μｍ有する缶の場合、より大きな強度を有することができる。例えば、バリア層１０２の厚さ１２７μｍでは、全厚さＤは９２２μｍという結果になる。
【０１３５】
層が薄いほど、使用するクラフト紙の全体の坪量に対する缶の処理速度はより速く、そして安定性はより高くなることを達成する可能性があることから、層の厚さを増すよりも層の数を増やす方が有利である。
【０１３６】
引張強度ＭＤと、クラフト紙層１０７およびクラフト紙層１０３、１０４、１０５に使用されるクラフト紙の坪量との商としての引張強度指数ＭＤは、好ましくは７０〜１２０Ｎｍ／ｇの範囲にある。
【０１３７】
引張強度ＣＤと、クラフト紙層１０７およびクラフト紙層１０３、１０４、１０５に使用されるクラフト紙の坪量との商としての引張強度指数ＣＤは、好ましくは３５〜７０Ｎｍ／ｇの範囲にある。
【０１３８】
使用されるクラフト紙の引張強度指数ＭＤは、好ましくは８０Ｎｍ／ｇより大きい。引張強度指数ＭＤは、特に好ましくは１００Ｎｍ／ｇより大きい。
【０１３９】
使用されるクラフト紙の引張強度指数ＣＤは、特に好ましくは４０Ｎｍ／ｇより大きい。引張強度指数ＣＤは、特に好ましくは５０Ｎｍ／ｇより大きい。
【０１４０】
クラフト紙層１０７に加えて、層構造は、好ましくは、特定の引張強度指数ＭＤおよびＣＤを有する少なくとも２つのさらなるクラフト紙層１０３、１０４を含む。クラフト紙層１０７またはさらなるクラフト紙層１０３、１０４の少なくとも一方は、特定の引張強度指数ＭＤおよびＣＤを有する別の厚紙材料から形成することもできる。クラフト紙は、より高い引張強度指数ＭＤおよび特にＣＤ（横方向）により、従来の紙と区別される。
【０１４１】
好ましくは、クラフト紙層１０７およびクラフト紙層１０３、１０４のクラフト紙は漂白されていない。外側の紙またはクラフト紙層１０５の紙またはクラフト紙は、漂白されてもよく、これは、その外側にデザインを印刷するのに有利であり得る。外側の紙またはクラフト紙層１０５は、巻かれる前に製品設計で既に印刷されていてもよく、この印刷は、紙またはクラフト紙層１０５と外側バリア層１０６との間に有利に存在してもよい。次に、切断装置２６での切断が印刷に関して位置合わせされる。
【０１４２】
図１９は、本発明による缶シェル１０１の特に好ましい構造の断面を示す。この構造において、内側クラフト紙層１０３および中間クラフト紙層１０４は、それぞれのウェブ材料に対向する層の２つの縁部が互いに重なり合うが、重なり合うエリア内の層の厚さは増加しないか、または実質的に増加しないように、斜めに形成された横方向の縁部を有する。斜めの形状の代替として、図２０に示すように、階段状の縁部やインターロック縁部など、他の形状の縁部も適している。一般的に言えば、クラフト紙層１０３、１０４、１０５の少なくとも１つの２つの縁部の少なくとも１つは、２つの縁部の重なり合う領域の厚さの減少をもたらす形状を備えることが好ましい。特に好ましくは、クラフト紙層１０３、１０４、１０５の少なくとも一方の両縁部は、重ねられた縁部の厚さが層自体の厚さに等しくなるような形状を備える。特に好ましくは、最も内側のクラフト紙層１０３にこのような構造が設けられる。好ましくは、少なくとも１つの既存の中央クラフト紙層１０４にこのような構造が提供され、特に好ましくは、すべての既存の中央クラフト紙層１０４に提供される。
【０１４３】
図１９に示すように、外側クラフト紙層１０５の縁部は接合部で出会うことが好ましく、ＰＥ、ＰＥＴまたはＰＰのストリップ１０９（ストライプとも呼ばれる）を塗布することにより、接合領域でギャップがシールされるか、または、缶本体が形成された後、スプレーヘッドによってシール材が塗布される。外側クラフト紙層１０５の隣接する縁部は、結果として生じるギャップがより規則的であり、したがって視覚的に魅力的であり、外側クラフト紙層１０５の縁部領域の層厚の減少がなく、外部からの機械的影響に対する安定性が低くなるので、有利である。
【０１４４】
あまり好ましくないが、内側クラフト紙層１０３の縁部および／または中間クラフト紙層１０４の縁部が接合部で出会う場合があり、これは層構造の安定性に悪影響を及ぼす可能性があると想定される。
【０１４５】
本発明による缶シェル１０１を製造するために、バリア層１０２は、最初に巻取り機のマンドレルの長手方向にウェブ材料として供給され、マンドレルの長手方向にさらに移動される。これらの縁部がマンドレルの反対側で出会うように、２つの縁部がマンドレルの周りに形成され、マンドレルはウェブ材料で囲まれる。
【０１４６】
折り畳まれた継ぎ目を生成するために、バリア層１０２のウェブ材料の２つの縁部は、好ましくは、互いに隣接するバリア積層体１０８に溶接される。この目的のために、２つの端部はマンドレルから離れるように曲げられ、互いの上に配置され、溶接される。溶接後、２つの溶接された縁部は一方の側に裏返され、合わせ溶接された縁部は、マンドレルを囲むバリア層１０２の部分のクラフト紙層１０７上のクラフト紙層１０７で静止し、前記クラフト紙層１０７の少なくとも１つは、２つのクラフト紙層１０７をしっかりと結合するためのグルー接着剤を既に備えていてもよい。しかしながら、好ましくは、バリア層１０２、すなわちクラフト紙層１０７は、その外側にグルー接着剤が供給されない。
【０１４７】
したがって、特に好ましくは、本発明による巻取り機は、折り畳まれた継ぎ目の領域内のクラフト紙層１０７の２つの並置された領域の少なくとも一方に、標的化された方法で、接着剤（例えば、グルー接着剤またはホットメルト）を塗布するアプリケータ、例えばノズル１１１を備えた既知の先行技術の改良として提供される。これを図２６に示す。好ましくは、接着剤は自由空間１１０に意図的に導入され、それはクラフト紙層１０７の縁部領域で相互に溶接された縁部を１８０°折り曲げる際にクラフト紙の剛性により生じるか、または生じる可能性がある。言い換えれば、接着剤は、好ましくは、バリア層１０２の外側に突出する重なり部分の折り目または少なくとも折り目の近くに塗布されるので、重なりがバリア層１０２に適用されると、接着剤は重なり部分とその下にある円筒形のバリア層１０２との間に広がる。
【０１４８】
これにより、缶シェル１０１の安定性に悪影響を及ぼす可能性のある、この自由空間１１０に空気が閉じ込められるのを効果的に防ぐことができる。導入された材料、好ましくはグルー接着剤２２は、１８０°曲げられた領域でクラフト紙層１０７を硬化状態で支持するので、缶内に生じる圧力によりクラフト紙層１０７の繊維が、曲げられた場所で断裂することにはならない。さらに、缶の内圧は、層構造内に閉じ込められた空気を加圧し、閉じ込められた空気の圧力は内部から層構造にストレスをかける、または閉じ込められた空気を蓋部で閉じられた端部に向かって逃げようとさせ、そこでクリープ損傷が生じる可能性がある。
【０１４９】
代替的に、バリア層１０２のウェブの縁部を最初に１８０°折り返し、次に、折り畳まれた縁部のクラフト紙層１０７をその下にあるクラフト紙層１０７にグルー接着することにより、折り畳みすることもできる。この場合にも、具体的には、折り畳み領域のクラフト紙層１０７の隣接エリアの少なくとも１つ、特に、クラフト紙の剛性のためにクラフト紙層１０７を１８０°折り曲げるときに発生する自由空間１１０にも接着剤を導入する、塗布装置、例えばノズルが提供されることが好ましい。折り返しおよびグルー接着は、ウェブ材料の供給中に巻取り機の直前で行うことが好ましい。したがって、マンドレルの周囲に配置された材料ウェブは、一方の側に通常または単層の縁部を有し、もう一方の側に層自体の縁部を折り返すことによって二重層を有し、二重縁部は、マンドレルから離れる方向に面する側にバリア積層体１０８を含む。巻取りマンドレルで、外側に面するバリア積層体１０８を備えた二重縁部は、最初、マンドレルの一方の側から来るように適用され、続いてマンドレルの他方の側から、バリア積層体１０８がマンドレルに面するように単層縁部領域がマンドレルの周りに配置されて、そのバリア積層体１０８は、曲げられた縁部のバリア積層体１０８上に載るようになり、それに溶接される。この製造の変形例の結果は、図１４、１５、１９、および２１〜２３に示すように、同様に折り畳まれた継ぎ目である。
【０１５０】
次のステップでは、内側クラフト紙層１０３をバリア層１０２の周りに配置するが、これは、巻取り機のマンドレルの長手方向にウェブ材料としても供給され、マンドレルの長手方向にさらに移動することが好ましいからである。内側クラフト紙層１０３の２つの縁部はマンドレル上に配置されたバリア層１０２の周りに形成されているため、これらの縁部はマンドレルの反対側で出会い、マンドレル上に配置されたバリア層１０２は内側クラフト紙層１０３のウェブ材料で囲まれる。上述のように、内側クラフト紙層１０３の縁部は、互いにグルー接着されるように、互いに重なり合うことが好ましい。内側クラフト紙層１０３には、例えば、ウェブ材料の供給中に接着剤を塗布することにより、内側に接着剤が供給され、内側クラフト紙層１０３がバリア層１０２のクラフト紙層１０７に嵌め込まれるか押し付けられると、接着剤は層間のエリア全体に広がる。
【０１５１】
次のステップでは、０からできれば最大３つの中央クラフト紙層１０４が内側クラフト紙層１０３の周りに連続的に配置され、これらはまた、巻取り機のマンドレルの長手方向にウェブ材料として供給され、マンドレルの長手方向に移動することが好ましい。各中央クラフト紙層１０４の２つの縁部は、これらの縁がマンドレルの反対側で出会うように、既にマンドレル上に配置されているクラフト紙層１０３の周りに形成され、マンドレル上に配置されたクラフト紙層１０３は、今やウェブ材料によって囲まれている。説明したように、各中央クラフト紙層１０４の縁部は、互いにグルー接着されるように互いに重なり合うことが好ましい。各中央クラフト紙層１０４には、例えば、ウェブ材料の供給中に接着剤を塗布することにより、内側に接着剤が供給され、中央クラフト紙層１０４が既にマンドレル上に配置されたクラフト紙層１０３に嵌め込まれるか押し付けられると、接着剤は層間のエリア全体に広がる。
【０１５２】
次のステップで、外側の紙またはクラフト紙層１０５は、既にマンドレルの周りに巻き付けられた外側クラフト紙層１０３、１０４の周りに形成され、また、巻付け機マンドレルの長手方向にウェブ材料として供給され、マンドレルの長手方向にさらに移動されることも好ましい。外側クラフト紙層１０５の２つの縁部は既にマンドレル上に配置された外側クラフト紙層１０３、１０４の周りに形成されているため、これらの縁部はマンドレルの反対側で接触し、マンドレル上に配置された外側クラフト紙層１０３、１０４は、今や、ウェブ材料で囲まれる。説明したように、外側クラフト紙層１０５の縁部は、接合部で出合うように、互いに重なり合わないことが好ましい。外側クラフト紙層１０５には、例えば、ウェブ材料の供給中にグルー接着剤を塗布することにより、内側に接着剤が供給され、外側クラフト紙層１０５が下方に巻かれたクラフト紙層１０３、１０４に嵌め込まれるか押し付けられると、グルー接着剤は層間のエリア全体に広がる。
【０１５３】
図１９に示されるように、外側クラフト紙層１０５は、好ましくは既に外側バリア層１０６を有することができる、すなわち、片面にコーティングされた積層体またはウェブ材料として供給され、耐液性または撥液性の外側を有する。例えば、外側クラフト紙層１０５には、防水または防湿印刷を施すことができる。
【０１５４】
外側クラフト紙層１０５が、供給中にまだ耐液性または撥液性の外側を有していない場合、巻取り機内または巻取り機の後にそれを設けることができる。例えば、耐液性または撥液性のフィルムまたは積層体を、巻取り機内の外側クラフト紙層１０５の周りに適用することができる。例えば、巻いた後、成形された中空円筒に、耐液性または撥液性物質、特に塗料を噴霧または印刷することができる。巻上げ機で耐液性または撥液性のフィルムまたは積層体を外側クラフト紙層１０５の周りに適用する場合、このフィルムまたは積層体をプラスチック側にプラスチック側を溶接して、外側クラフト紙層１０５をしっかりと囲むことができる。フィルムの場合、図２１に示すように、単純な重なりで十分である。例えば、フィルムと薄い印刷紙またはラベル紙で作られた積層体の場合、図２２に示すように、折り畳まれた継ぎ目がその上に提供されてもよい。図２３に示すように、バリア層１０６は、外側クラフト紙層１０５の上に、少なくともその外側が堅い印刷層またはラベル層の形態で適用されてもよく、次に、その印刷層またはラベル層は、例えば、その２つの縁部の隣接領域で接着剤の付いたストリップ１０９でシールされる。
【０１５５】
外側クラフト紙層１０５が供給中に既に耐液性または撥液性の外側を有している場合、次のステップで、図１９に示すように、外層の接合領域は、好ましくは、例えば液体としての耐液性または撥液性材料を適用することにより、またはストリップ１０９の形態、特に接着テープにより、巻取り機上でシールされる。
【０１５６】
したがって、外側の紙またはクラフト紙層１０５の外側の継ぎ目またはその上に配置されたさらなる層は、折り畳まれた継ぎ目、単純な重なり合い、または接合部（突合せ接合継ぎ目）として設計することができる。突合せ接合継ぎ目は、ホットメルト、ストライプ、テープ、またはシール液でシールすることができ、これらの手段は、最外層を巻き付けた後、個々の中空円筒を切断する前に巻取り機に適用することが好ましい。ストライプまたはテープは、自己接着性であるか、プラスチックストリップ、特に超音波溶接で固定されたＰＥストリップとして存在する。
【０１５７】
好ましくは、図２５に示すように、ホットメルト１１２は、マンドレル上に配置され、ノズル１１３を通過して移動する紙チューブにノズル１１３を備えた巻取り機に適用される。好ましくは、ノズルは、巻取り機に適用される紙チューブの最外層の長手方向に延びる突合せ接続継ぎ目１１４のギャップに対して垂直に向けられる。ノズル１１３は、断面が円筒形または長方形であってもよく、直線状または均一な開口面を有してもよい。
【０１５８】
しかし、好ましくは、ノズル開口面は、紙チューブの円周方向に見られるように凹状であり、チューブの円筒形状に適合し、ノズルの開口面は、チューブから均一な距離を有することが好ましい。
【０１５９】
ホットメルト１１２は、最外層を巻き取った後、巻取り機に直接適用することが好ましく、最外層は既に堅い外側バリア層１０６であるか、またはそれを有する。ホットメルト１１２は、最外層の吸水性切断縁部をシールするために、および／または突合わせ接合継ぎ目１１４に沿って露出する下層にあるクラフト紙層１０３または１０４をシールするために適用される。好ましくは、外層は、吸湿性材料、特に紙またはクラフト紙から形成され、その外側には耐湿性材料が設けられ、例えば、耐湿性フィルムで積層されるか、耐湿性物質でコーティングされる。突合せ接合継ぎ目１１４のギャップは、好ましくは０．５〜４ｍｍの範囲内である。ホットメルト１１２は、好ましくは、突合せ接合継ぎ目１１４のギャップ上に突出するストリップの形態で適用され、ホットメルト１１２のストリップの幅は、好ましくは少なくとも１ｍｍ、特に少なくとも突合せ接続継ぎ目１１４のギャップの幅より２ｍｍ広い。例えば、突合せ接続継ぎ目１１４のギャップの幅は３ｍｍであり、ホットメルトストリップの幅は６ｍｍである。ホットメルト１１２は、例えば１６０℃〜１９０℃の加熱状態で塗布され、個々の円筒が巻取り機のマンドレル２３から切断されるまで冷却することにより硬化する。これは、例えば、送風機の形態の冷却装置によって支援されることが好ましい。図２７は、最外層の突合せ接続継ぎ目のホットメルトシールを備えた本発明による例示的な缶シェル１０１を示す。バリア層１０２の折り畳まれた継ぎ目またはアナコンダシーリングにより、直接にグルー接着されたクラフト紙層１０３、１０４、外側バリア層１０６、および外側層のシールされた突合せ接合継ぎ目は、突き合わせ継ぎ目を接着剤でシールすると缶の外周が非常に平坦または均一になるため、特に好ましい缶本体をもたらす。接着剤またはホットメルト１１２によって外側バリア層１０６上に形成されるフィルムは、例えば、わずか０．０５〜０．１ｍｍの厚さである。バリア層１０６を含む外側クラフト紙層１０５の代わりに、異なる紙または厚紙材料、好ましくは再生紙または繊維材料から作られた、またはそれを含むものを使用することも可能である。
【０１６０】
図２４は、本発明によるさらなる外層シールの変形例を示し、外側クラフト紙層１０５には、フィルムの形態の外側バリア層１０６が設けられており、クラフト紙層１０５およびフィルムは、積層体として存在し、材料ウェブとして巻取り装置に一緒に供給される。フィルム層は、クラフト紙層１０５よりも材料ウェブの横方向に長くなるように設計されているため、片側に突出するフィルム層の縁部は、図２４に見られるように、フィルム層のもう一方の非突出縁部上に載るようになる。この場合、フィルム層の突出した縁部は、クラフト紙と重ならないフィルム層上で溶融または溶接されてもよいし、または、フィルム層をそれ自体に結合するために、接着剤、特に活性化可能な、特に熱活性化可能な接着剤を重なり領域の下側に塗布してもよい。
【０１６１】
層が巻かれて管状体に接合された後、既知の切断機を使用して個々の中空円筒がマンドレルから切断される。
【０１６２】
個々の中空円筒は、その後、縁部領域の両端で曲げられる。
【０１６３】
曲げは、好ましくは５ｍｍの長さ範囲で実施され、外側縁部は外向きに２．５ｍｍ曲げられる。外側縁部から、曲げられた領域は、好ましくは３〜４ｍｍ、特に３．３〜３．５ｍｍの半径を有する円形経路に沿って、曲げられていないシェル領域にマージすることが好ましい。
【０１６４】
切断された、または既に曲げられた縁部には、好ましくは、水分によって吸収能力が低下するように、シール液が供給される。これは、好ましくは、曲げプロセス中にこのシール液を適用することにより行われる。代替的に、テープまたは収縮チューブを適用することにより、切断縁部のシールを実行できる。
【０１６５】
曲げられ、最後にシールされた中空円筒は、その後、中空円筒の最初の一端、好ましくは下端が、第１の閉鎖要素、例えば最初に底部要素４で閉鎖される缶閉鎖機に移される。底部要素４は、好ましくは、従来のアルミニウム缶のアルミニウム底部要素であり、これは本缶と少なくともほぼ同じ容量または同じ直径を有する。
【０１６６】
その後、媒体、特に炭酸飲料が、底部が閉鎖された中空円筒に、好ましくは０．２５リットルの量で満たされる。
【０１６７】
続いて、充填された中空円筒は、第２の閉鎖要素２５、例えば、蓋部要素５で上部が閉鎖される。蓋部は、好ましくは、本缶と少なくともほぼ同じ容量または同じ直径を有する従来のアルミニウム缶のアルミニウム蓋部である。
【０１６８】
閉鎖および充填は、８０，０００缶／時間のスループットでクロック付きプラントで実行することが好ましい。
【０１６９】
好ましくは、巻取り機で４０，０００缶／時が製造され、これは、巻取マンドレルの方向に、完成したパイプの約１．５ｍ／ｓの速度を意味する。機械をミラーリングすることにより、８０，０００缶／ｈの所望の処理量を達成でき、両機械ユニットからのフランジ付き缶本体が缶底シーラーの前に集められる。
【０１７０】
好ましくは、より遅い巻取りシステムに由来する本缶シェル２は、同じより速い閉鎖および充填プラントで、より好ましくは同じ底部要素および同じ蓋部を備え、手直しや時間の中断なしに、従来のアルミニウム缶シェルと一緒に閉鎖することができる。このことは、巻取りシステムの速度はプロセスにとってもはや重要ではなく、充填プラントがこれとは独立して全プロセス性能で運転できることを意味する。
【０１７１】
本発明による複合缶および従来のアルミニウム缶は、バッチでまたは交互に同じプラントで充填および閉鎖することができ、単一の巻取りプラントのより低い生産速度は従来のアルミニウム缶の生産によって補償される。例えば、プラントで４０，０００缶／時および４０，０００アルミ缶／時で生産できるため、２つの製品ライン、つまり環境に優しい複合缶と実績のあるアルミ缶がプラントで同時に連続的に生産される。
【０１７２】
本発明による複合シェル缶の必要性は正確に満たすことができ、使用される標準缶の残りの容量は、本発明による複合缶の販売が、最初は従来の充填プラントの完全な利用をもたらさないため、製品導入に特に有利である。本発明による缶充填プラントおよび従来のアルミニウム缶の本発明による同時仕様または連続使用により、製品転換に対する阻害閾値はさらに低減するが、これは、アルミニウム缶は生産を続けることができ、かつ徐々に割合を増やして複合缶に置き換えることができるからである。
【０１７３】
図１０〜図１２には、本発明による充填およびシーリングプラントが示されており、これにより、主に紙または厚紙材料から成る複合材料で作られたパイプ部分２８と缶シェル１０１の両方およびアルミニウムまたはブリキで作られた缶シェル１１７は、オプションで充填され、シールされる。本発明による缶充填およびシーリングプラントは、複合材料で作られた缶シェル１０１を供給する第１の供給装置１１５を備え、従来の缶シェル１１７を供給する第２の供給装置１１６を有する。示されるように、供給装置１１５、１１６は、コンベヤなどのような線形供給装置であってもよい。供給装置１１５、１１６は、缶シェル１０１、１１７を輸送装置１１９上に持ち上げるロボットまたは他のハンドリング装置であってもよい。複合缶シェル１０１と従来の缶シェル１１７を交互にコンベア１１９上に配置するロボットまたは他のハンドリング装置の場合、供給装置１１５、１１６は、両方のタスクを達成する１つの装置として実装することもできる。
【０１７４】
リニアコンベアでの供給の場合、これらは、少なくとも１つの設定要素１１８によって制御されることが好ましく、これは、缶シェル１０１、１１７がどの供給装置１１５、１１６からシステムの輸送装置１１９に到達するか、またはどの順序でおよび／または比率で、缶シェル１０１、１１７が輸送装置１１９に到着するかを制御する。
【０１７５】
好ましくは、複合材料で作られた缶シェル１０１用の供給装置１１５は、これらの缶シェル１０１の製造装置に直接接続され、バッファゾーンを、有利に、設定要素１１８の上流に配置することができる。あまり好ましくないが、缶シェル１０１は、製造装置から供給装置１１５にバッチで配送され、そこで保管されてもよい。缶シェル１０１は、特に好ましくは、図１３〜２４、特に図２７の代替実施形態による本発明による缶シェル１０１である。
【０１７６】
供給装置１１６から、アルミニウムまたはブリキで作られた既製の従来の缶シェル１１７は、製品在庫から供給されるが、充填時点でのこれらの生産が事実上不可能だからである。
【０１７７】
好ましくは選択可能な比率で供給装置１１５および１１６から輸送装置１１９に輸送された缶シェル１０１、１１７は、好ましくは、この輸送装置１１９によってシステムのすべてのステーションを通って輸送される。
【０１７８】
第１のステーションは第１の閉鎖装置３０であり、これにより第１の閉鎖要素、例えば底部要素４は、両側で開いている缶シェル１０１、１１７に取り付けられる。閉鎖要素の取付けは、圧着装置３２を用いて行われ、それぞれ、閉鎖要素を缶シェル１０１、１１７に圧力をかけて圧着する。
【０１７９】
一端で閉鎖された缶シェル１０１、１１７は、輸送装置１１９によって第２ステーションである充填装置まで輸送され、缶シェル１０１、１１７は、缶の閉鎖された端部が下にあるようにその途中で回転される。回転装置は表示されていない。
【０１８０】
好ましくは、充填装置はカルーセル充填ステーション３３であり、ここでは、片側が閉鎖された複数の缶１０１、１１７が、特に好ましくは炭酸飲料、特にコーラや他の炭酸ソフトドリンクなどの強炭酸飲料で重ねて充填される。
【０１８１】
輸送装置１１９は、充填装置から、充填された缶シェル１０１、１１７を、さらなる閉鎖装置３４である第３のステーションに輸送する。
【０１８２】
第２の閉鎖装置３４により、第２の閉鎖要素、例えば蓋部５が、片側が開いている充填済み缶シェル１０１、１１７に取り付けられる。閉鎖要素の取付けは、圧着装置３５を用いて行われ、それぞれ、閉鎖要素を缶シェル１０１、１１７に圧力をかけて圧着する。
【０１８３】
第１の閉鎖要素は底部要素４であってもよく、第２の閉鎖要素は蓋部５であってもよく、逆もまた同様である。
【０１８４】
第２の閉鎖装置３４の後には、スイッチ１２７が続くことが好ましく、これにより、主に厚紙または紙材料で作られた缶シェル付き缶１０１と、アルミニウムまたはブリキ製の缶シェル付き缶１１７が別々の輸送装置１２８、１２９に分配される。代替的に、ロボットまたは他のハンドリング装置によって缶を輸送装置１１９から取り外すこともできる。その後、異なる缶はそれぞれ、さらに輸送するためにソートまたはパッケージ化されて保管される。
【０１８５】
代替的に、例えば、輸送容器に入れられる２つのタイプの缶が混じって、包装を一緒に行うこともできる。有利には、これは、既知のプラスチック製ラップまたは缶用の厚紙容器に、例えば、３つの従来のアルミニウム缶と１つの複合シェル缶を詰めて、懐疑的な消費者に新しい包装を納得させることができる。様々な缶の選択可能な混合比により、これは、例えば、４パックの場合は３：１、６パックの場合は５：１、パレットの場合は２３：１、２０：４、１８：６など、一般的なパッケージサイズに理想的に適合させることができる。
【０１８６】
缶シェル１０１、１１７がプラント内で連続的に処理される混合比は、異なる缶シェル１０１、１１７の大きなブロックで、例えば、２４個の複合缶シェル１０１を２４０個の従来のアルミナシェルと交互に、または４０，０００個の複合缶シェル１０１を４０，０００個のアルミナシェルと交互に、実行することもできる。巻取り装置と充填プラントとの間に缶シェル１０１を大量に保管することなく、巻取り装置の速度に従って充填できることから、複合缶シェル１０１をより小さなブロックサイズ（１つのタイプの缶シェルの一連の数字）にすることが好ましい。好ましくは、複合缶シェル１０１とアルミナシェルの混合比は１：ｘであり、ｘは１以上であり、複合缶シェル１０１のブロックサイズは好ましくは１０未満、特に好ましくは１である。既に塗布されたグルー接着剤は、中空円筒の層を取り付ける前に硬化するか、アプリケータまたはノズルを詰まらせることから巻取り装置のより長い停止が問題になるので、複合缶シェル１０１の連続的な供給および充填において、充填装置に接続された巻取り装置が連続的に作動できることが特に有利である。
【０１８７】
好ましくは、閉鎖装置３０、３４では、同じサイズのすべてのタイプの缶シェル１０１、１１７に対して１種類の閉鎖要素のみが使用される。
【０１８８】
あまり好ましくないが、必要な混合比のそれぞれの閉鎖要素は、厚紙または紙の複合材料で作られた缶シェル１０１と、アルミニウムまたはブリキで作られた缶シェル１１７とに提供される。この利点は、厚紙または紙の複合材料の缶シェル１０１用の閉鎖要素を使用できることであり、これはこの材料に特に適合している。
【０１８９】
図のように閉鎖要素に１つの供給ユニットを設ける代わりに、あまり好ましくないが２つあり、一方の供給ユニットは、厚紙または紙複合材料で作られた缶シェル１０１の閉鎖要素を提供し、他方は、アルミニウムまたはブリキで作られた缶シェル１１７の閉鎖要素を提供する。異なる閉鎖要素または缶シェル１０１、１１７が異なる圧着装置を必要とするかまたは有利である場合、同じことが、圧着装置３２、３５にも当てはまる。異なる圧着装置３２、３５は、好ましくは、輸送装置上に連続して配置され、各圧着装置３２、３５は、それが設計された缶シェル１０１、１１７のみを閉鎖することができる。
【０１９０】
あまり好ましくないが、異なる缶シェル１０１の融合または分割は、充填装置３３の直前または直後にのみ行うこともできる。これは、既に底部が閉じられている厚紙または紙複合材料製のシェル１０１は、充填装置３３の直前に供給装置１１５から輸送装置１１９に供給され、および／または、スイッチ要素１２７は、充填装置３３の直後に輸送装置１１９から充填された缶シェルを放出して、それ自体の閉鎖装置で別個に閉鎖することができる、ことを意味する。
【実施例１】
【０１９１】
図２７の特に好ましい層構造により、高さ１３４ｍｍ、外径５２．４ｍｍ、充填容量２５０ｍｌの炭酸飲料を有する飲料缶が製造される。紙またはクラフト紙層１０５として、耐断裂性の低い上質紙、特にＬｕｍｉｆｌｅｘＴＭ  １１０  ｇｓｍ  Ｓｔｏｒａ  Ｅｎｓｏ  ＡＧの紙層１０５が使用され、缶の外側にＰＥコーティングが施される。飲料缶の上部と底部は標準的な底部でシールされ、アルミニウム缶の蓋部は標準的な閉鎖装置でシールされる。
【０１９２】
使用される層と結果として得られた層構造は、次表に指定される。
【表１】
2020522442.tif 000003
【０１９３】
引張強度ＭＤ（機械方向）は、缶シェル１０１の長手方向におけるクラフト紙の引張強度を示し、引張強度ＣＤ（横方向）は、缶シェル１０１の円周方向におけるクラフト紙の引張強度を示す。特に横方向（ＣＤ）で使用される紙層１０５の従来の紙は、著しく低い引張強度を有することがわかる。
【０１９４】
缶シェル１０１の層構造全体の坪量は、グルー接着剤の層当たり１８ｇ／ｍ２のグルー接着剤塗布により個々の層の合計と比較して増加している。グルー接着剤の全表面層が３つあるため、グルー接着剤の塗布量は合計５４ｇ／ｍ２になる。
【０１９５】
バリア積層体１０８としては、厚さ２５μｍのＰＥプラスチックフィルム、厚さ７μｍのアルミニウム箔、３μｍ厚のサーリン接着剤、および厚さ１５μｍのＰＥプラスチックフィルムの構造を有する積層体が使用される。
【０１９６】
缶シェル１０１については、缶シェルの周方向の引張強度測定は、缶シェルを幅１５ｍｍのストリップに切断することにより実行される。この寸法では、３７４．３Ｎ／１５ｍｍの平均引張強度が測定され、これは２５ｋＮ／ｍの引張強度に相当する。
【０１９７】
このようにして調製された缶は、炭酸飲料の保管および輸送に適している。
【０１９８】
したがって、本発明による容器の特に好ましい層構造は、バリア積層体１０７で作られた内側バリア層１０２と、缶の長手方向に延びる折り畳まれた継ぎ目を有するクラフト紙層１０８とを有し、その上に２つの巻き付けられたクラフト紙層１０３、１０４があり、少なくとも片方の縁部で、継ぎ目領域内の缶クラフト紙層１０３、１０４の長手方向に走る重なり合う継ぎ目の厚さは減少しており、クラフト紙層１０３、１０４の上には、紙または厚紙材料の巻き層が続き、この巻き層には、外側に、缶の長手方向に延びる外側バリア層１０６と突き合わせ接続継ぎ目を形成するギャップとがあり、このギャップはホットメルトでシールされ、クラフト紙表面を有するクラフト紙層１０３、１０４は、直接、互いにおよび下層と上層に、接着され、特にグルー接着される。
【０１９９】
本発明による缶の利点は、リサイクル性と良好な生態学的評価である。使用する材料の缶はプラスチックでコーティングされた厚紙の包装に似ているため、アルミニウム部品、紙層、プラスチックフィルムを互いに分離し、これに類似した既知の溶解方法でリサイクルのために分離および仕分けすることができる。特に、特に紙の形の再生可能なシェアの割合が高いため、缶はアルミニウムおよび／またはプラスチック製の缶よりも有利になる。この缶の生態学的評価は、従来のアルミ缶よりも優れている。
【０２００】
ｉｆｅｕ−ハイデルベルグエネルギー・環境研究所は、３３０ｍｌの本缶のＣＯ２換算を２２５ｋｇ／１０００ｌと決定し、３３０ｍｌのアルミニウム缶のＣＯ２換算を３５０ｋｇ／１０００ｌと決定した。
【０２０１】
図２８は、正圧がかかる場合や輸送中または保管中にそのような状態になる場合がある、液体および／または気体状媒体を含む缶１で使用するための、バリア層の折り畳まれた継ぎ目を通る長手方向部分における缶シェル１０１の現在請求されていない変形例を示し、缶の円筒形缶シェル（１０１）は、主に紙または厚紙材料で構成され、少なくとも２つの巻き層を備え、底部が底部要素（４）で、上部がカバー要素（５）で閉鎖され、缶（１）は少なくとも５  バールの内圧に耐え、缶シェル１０１の最内層は、缶１の長手方向に延びる折り畳まれた継ぎ目を有する直線巻きバリア層から成り、バリア層は、内側の拡散防止フィルムまたは内側の拡散防止バリア要素１０８、中央の紙層または好ましくはクラフト紙層１０７、および外側プラスチック層１１５で作られた積層体であり、内側プラスチック層１１５を備えた紙または厚紙材料で作られた少なくとも１つのさらなる巻き層が缶シェル１０１のバリア層の周りに存在し、バリア層１０２の隣接するプラスチック層１１５と紙または厚紙材料で作られたさらなる巻き層とは、互いに直接に溶接される。
【０２０２】
この変形例について分割出願を行うとした場合、前の段落を請求項１に置き換え、それに応じて、接着剤またはグルー接着剤を２つの隣接する溶接プラスチック層１１５との層結合で置き換えることにより、従属請求項を適合させることができる。
【０２０３】
内側プラスチック層１１５を備えた紙または厚紙材料のさらなる巻き層はまた、外側プラスチック層１１５を有してもよい。
【０２０４】
さらに、それぞれが内側プラスチック層１１５および／または外側プラスチック層１１５を有する、好ましくは１つから最大２つの紙または厚紙材料のさらなる層が存在してもよく、層の隣接するプラスチック層１１５は互いに溶接される。
【０２０５】
プラスチック層１１５を備えた紙または厚紙材料で作られたさらなる巻き層は、好ましくは、それ自体との重なり領域の厚さが減少した長手方向の継ぎ目を有してもよい。再び、最外層は、ギャップの適切なシールを伴う突合せ接続継ぎ目を有してもよい。
【０２０６】
１つ以上またはすべての層の紙または厚紙材料は、好ましくは、同等の引張指数ＭＤ（機械方向）およびＣＤ（横方向）を有するクラフト紙または紙または厚紙材料であり得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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