KR101040950B1 - 스파우트를 가요성 막 파우치에 부착하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

가요성 막 파우치는 그 내용물에 대한 접근성을 제공하는 구멍을 포함하고, 개방 후에, 내용물의 밀봉 저정을 허용하도록 구멍에 대해서 재밀봉성 스파우트로서의 폐쇄 수단이 제공된다. 폐쇄 수단은 구멍에 인접한 파우치의 내부에 접착된 패치에 의해서 가요성 막 파우치에 부착된다. 패치는 파우치의 내면과 접착되는 메이팅 면을 구비하도록 선택되고, 여기서 상기 접착은 양호하게는 초음파 용접 또는 접착제 에 의해서 실행된다. 패치는 파우치의 내용물에 대한 접근성을 허용하는 구멍을 자체적으로 구비할 수 있거나 또는 폐쇄 수단이 접근성을 허용하도록 패치의 일부를 파열시키는 컷팅면을 포함한다.

적층형 파우치, 전벽, 구멍, 패치, 컷팅용 치형체, 폐쇄 수단

Description

스파우트를 가요성 막 파우치에 부착하기 위한 방법{A method for attaching a spout to a flexible film pouch}

본 발명은 일반적으로 "가요성 막 파우치(flexible film pouch)"에 관련된 용기에 관한 것이며, 특히 스파우트(spout)가 파우치의 내용물에 접근하기 위한 수단으로서 사용될 수 있게 하고 그후에 파우치의 내용물을 고정하도록 재밀봉될 수 있게 하기 위하여, 재밀봉성 스파우트를 가요성 막 파우치에 부착하는 방법에 관한 것이다.

가요성 파우치는 유리 또는 플라스틱 병, 알루미늄 캔 및 카튼(carton)을 포함하는, 다른 형태의 소비자 패키징에 대한 매력적인 대안 수단이다. 파우치는 비어있을 때 평탄해져서 저장 공간이 감소하고 적은 적하 비용뿐만 아니라 취급 및 운반 비용이 감소한다는 점에서 확실히 실용적이고 경제적인 장점을 가진다. 가요성 파우치는 통상적으로 처리과정없이 재활용되고 단단한 용기와 비교할 수 있을 만큼의 비용으로 제조될 수 있다. 단단한 용기에 대해서 소비자들에 대한 가요성 파우치의 호소력은 편리성을 포함한다: 가요성 파우치들은 경량이고 작은 공간에 설치가 용이하며; 확실히 촉각적인 호소력을 가지며 더욱 친환경적이므로 많은 소비자들과 일치하는 라이프스타일 이미지를 전달한다. 가요성 막 파우치는 또한 그 래픽을 표시하는 큰 표면적을 가지는 경향이 있으며 이것은 제품을 더욱 개선하는 상품화를 위한 추가 공간을 생성하여서, 공급자와 소비자 모두에게 유리하다.

현재 패키징 산업에서 사용되는 가요성 파우치는 종래 2 내지 10층 사이, 특히 4 내지 6층 사이의 공동 압출 재료의 멀티층으로 구성된다. 상기 층들은 인접층들을 결합시키기 위하여, 솔벤트(solvent) 또는 솔벤트 기반 접착제와 함께, 폴리에틸렌(PE), 에틸렌 비닐 알콜 공중합체(EVOH), 금속 포일 또는 폴레에스테르(PET)로 구성될 수 있다.

현재의 기술은 폐쇄된 파우치를 밀봉시키는 공정 동안 파우치 몸체의 상부 개방부에 용접된 스파우트와 함께 설계된 파우치들을 포함한다. 대부분의 스파우트들은 고밀도 PE로 제조되고 이 재료는 비유사성 조성(non-similar composition)의 다른 재료들에 용이하게 접착되지 않는다. 이것은 파우치에 대한 스파우트의 부착을 불확실하게 한다. 이는 파우치에 대한 스파우트의 누설방지식 밀봉을 달성하는데 있어서의 어려움에 의해서 더욱 복잡해진다.

밀봉 품질의 문제점 이외에도, 일부 경우에는 스파우트가 파우치에 부착된 후에 파우치의 내용물이 스파우트 개방부를 통해서 채워진다. 이 방법은 비교적 느려서, 제조 및 패키징에 있어서 고비용을 초래한다. 결과적으로, 스파우트 파우치는 경쟁품의 단단한 용기들보다 더욱 많은 비용이 소요되어서 비교적 높은 가격으로 책정될 필요가 있으며, 많은 소비자들은 스파우트 파우치의 탁월한 디자인 및 호소력에도 불구하고 기꺼이 추가 비용을 지불하려 하지 않는다.

스파우트에 대해서 사용되는 다른 재료는 폴리프로필렌(PP)이지만, 상기 스파우트를 파우치의 몸체에 부착시키는데 있어서의 관련 비용은 매우 고가이여서 소비자 관심을 크게 얻지 못한다. 마찬가지로, 현재 기술의 스파우트는 공통 디자인을 따르므로, 브랜드 소유자로 하여금 그 패키징에 있어서 전체 외형에서 원하는 제품의 차별성을 얻는 것을 제한하였다. 또한, 가정용품, 화장품, 로션 등 뿐 아니라 액체 식료품과 같은 음료수 이외의 다른 용도에 대하여 스파우트를 파우치에 적용하는 것은 제한된 범위의 스파우트 크기 및 제조에 있어서의 적당하고 경제적인 수단의 결핍에 의해서 억제되었다. 따라서, 스파우트와 함께 파우치에 대한 수요는 증가하고 있지만, 스파우트 파우치는 패키징 형태로서 제한된 선호도만을 얻어왔다. 본 발명은 스파우트를 파우치에 밀봉하고 스파우트를 파우치의 외측에 적용하기 위하여, 다른 기술을 사용함으로써 다른 스파우트 구성에 대한 새로운 기회에 있어서의 상기 단점을 해결하는 것이다. 이러한 혁신으로 인하여, 매력적이고 실용적인 재밀봉가능한 스파우트를 가요성 파우치에 적용하는 신뢰성있고 저렴한 방법을 얻게 되었고 스파우트 및 파우치의 크기 범위에서, 스파우트 파우치가 저산성 음료수 뿐 아니라, 건강 및 미용 용품, 가정용품, 의약품, 자동차 및 산업용 제품을 포함하는 광범위한 제품에 대해서 사용될 수 있는 새로운 기회를 만들게 되었다.

종래 기술의 단점은 본 발명에 있어서 스파우트를 파우치에 밀봉시키는 방법의 조합을 통해서 극복된다. 밀봉 방법은 스파우트가 신뢰성있게 부착될 수 있는 파우치의 내면에 부착된 박막의 패치(또는 스트립)와 함께 가요성 파우치가 제조되는 것을 요구한다. 양호하게는 고밀도 PE로 조성되는 스파우트는 파우치 몸체보다 패치 또는 스트립에 접착된다. 예를 들어, 파우치는 PE의 외부층을 포함할 수 있고 패치 또는 스트립은 양호하게는 파우치의 내면에 용접될 수 있는 PE의 표면을 포함한다. 양호한 실시예에 있어서, 열 및 접착제를 인가하는 공정을 사용하는 접착 공정을 포함하는 다른 유형의 접착 공정이 사용될 수 있지만, 용접은 초음파 접착에 의해서 달성된다. 파우치의 섹션은 패치 또는 스트립을 노출시키도록 절단된다. 스파우트 플랜지가 패치 또는 스트립에 대해서 밀봉될 때, 노출 패치 또는 스트립 재료에 적용될 수 있도록, 스파우트 플랜지는 파우치의 원형 절단 부분에 대해서 직접 배치된다. 제 1 양호한 실시예에서, 패치 또는 스트립은 재밀봉성 스파우트가 개방될 때, 내용물에 대한 접근성을 제공할 뿐 아니라, 파우치를 채우는데 사용될 수 있는 제 1 구멍을 포함한다. 스파우트 캡이 처음 사용하는 동안 비틀어 개방하여 제거될 때, 파우치의 내용물은 제 1 구멍 및 스파우트를 통해서 흐를 수 있게 된다. 제 2 실시예에서, 패치 또는 스트립은 스파우트에 위치한 컷팅 메카니즘에 의해서 파열될 때까지 상기 파우치를 밀봉하는 배리어(barrier)를 제공한다. 스파우트 캡이 처음 사용하는 동안 비틀어져 개방될 때, 컷팅 링 상의 예리한 돌출 치형체가 맞물려서 패치 또는 스트립 재료를 천공시키도록 낮추어지고, 그후 컷팅 링이 선회할 때, 치형체는 제 1 구멍을 생성하도록 패치 또는 스트립 재료를 컷팅한다. 제 1 구멍으로 인하여, 파우치의 내용물이 제 1 구멍 및 스파우트를 통해서 흐를 수 있다.

본 발명의 기타 형태 및 장점들은 실시예를 통해서 첨부된 도면과 연관하여 기술된 하기 상세한 설명에서 더욱 명확해진다.

도 1a는 본 발명의 방법에 따라 구성된 박막 파우치 및 스파우트 조합의 제 1 양호한 실시예의 부분 전면도.

도 1b는 도 1a의 스파우트의 저면도.

도 2는 스파우트를 패치에 부착하기 이전의 도 1의 스파우트, 패치 및 파우치 조합의 확대 횡단면도.

도 3은 스파우트를 패치에 부착한 이후의 도 1의 스파우트, 패치 및 파우치 조합의 확대 횡단면도.

도 4a는 본 발명의 방법에 따라 구성된 박막 파우치 및 스파우트 조합의 제 2 양호한 실시예의 부분 전면도.

도 4b는 도 4a의 스파우트의 저면도.

도 5는 스파우트를 패치에 부착하기 이전의 도 4의 스파우트, 패치 및 파우치 조합의 확대 횡단면도.

도 6은 스파우트를 패치에 부착한 이후의 도 5의 스파우트, 패치 및 파우치 조합의 확대 횡단면도.

도 1a 및 도 1b는 유체 밀봉식 저장소를 형성하기 위하여, 양호하게는 각 에 지에서 밀봉된 전벽(12) 및 후벽(14)을 구비한 파우치(10)를 포함하는, 본 발명의 제 1 양호한 실시예를 도시한다. 파우치는 용적을 팽창시키기 위하여 측면 패널(도시생략)을 포함할 수 있고, 파우치의 형상 및 패널들의 수는 본 발명의 특정 구성에 역할을 하지 않지만, 파우치의 용적을 증가시키는 바닥부를 추가로 포함할 수 있다.

전벽(12) 및 후벽(14)은 양호하게는 2 내지 10층 사이, 특히 통상적으로 4 내지 6층 사이의 공동 압출 재료의 멀티층으로 구성된다. 상기 층들은 폴리에틸렌(PE), 에틸렌 비닐 알콜 공중합체(EVOH), 금속 포일, 폴레에스테르(PET), 및 인접층들을 결합시키기 위한 솔벤트(solvent) 또는 솔벤트 기반 접착제로 구성될 수 있다. 패치 또는 스트립 재료가 적용되는 파우치 막에 개방부를 형성하기 위하여, 제 1 구멍(16)이 전벽(12)에 형성된다. 파우치가 조립된 후에 제 1 구멍이 절개될 수 있지만, 제 1 구멍(16)은 통상적으로 파우치 형성 동안 전벽에 형성된다.

전벽(12)의 내면과 접착하도록 선택된 패치(18)는 전벽(12)의 내면에 고정된다. 파우치 및 패치(18) 사이의 두개의 메이팅 면(mating surface)을 접착하는(bonding) 양호한 방법은 가열 및 접착제 기술이 사용될 수도 있지만, 초음파 접착 기술이 사용된다. 도 2 및 도 3에 명확하게 도시된 바와 같이, 전벽(12)의 내면(22)과 접착하도록 계획된 패치(18)의 메이팅 면(20)은 양호하게는 적어도 두 표면들 사이의 접착을 도모하도록 선택된 재료 또는 내면(12)과 유사한 재료로 구성된다. 다른 재료도 가능하지만, 양호한 재료는 PE이다. 초음파 접착, 접착제 접착, 가열 용접 또는 다른 접착 기술을 사용함으로써, 패치(18)가 파우치(10)의 내면(22)에 부착되므로 패치(18)는 제 1 구멍(16) 뒤에 있으며 제 1 구멍에 의해서 형성된 영역을 지나서 연장될 수 있고 패치(18)는 전벽(12)에 의해서 완전히 가려진다. 패치(18)는 작은 제 2 구멍(21)을 포함할 수 있으며, 이 구멍들(16, 21)을 통해서 파우치(10)의 내용물들이 흐를 수 있다. 패치(18)와 파우치(10)의 내면(22)과의 접착에 의해서 유체 기밀식 밀봉이 이루어진다.

패치(18)가 파우치(10)의 전벽(12)에 제자리에 접착된 상태에서, 패치와 동일 재료의 폐쇄 수단이 부착될 수 있다. 예를 들어, 스파우트 유닛(24)은 주입용 스파우트로 작용하는 재밀봉성 폐쇄 수단을 제공하기 위하여, 패치(18)에 직접 부착될 수 있다. 스파우트 유닛(24)은 스포츠 음료수 병에서 사용되는 것과 같은 당김 스파우트 또는 스냅잠금식 캡도 역시 사용될 수 있지만, 그 베이스에 플랜지(28)를 구비한 나사형 스파우트(29)와 협력하는 나사형 캡(26)으로 구성될 수 있다. 플랜지(28)는 양호하게는 도 3에 도시된 바와 같이, 패치와 접착되도록 플랜지(28)에 대한 접촉점을 형성하는 일체 형성된, 하향 돌출형 링 부분(32)을 갖는 실질적으로 평탄한 환형 베이스(30)를 포함한다. 플랜지(28)가 링 부분(32)의 패치(18)에 접착된 상태에서, 나사형 캡(26)은 파우치의 내용물을 비우기 위하여 개방될 수 있고, 스파우트 유닛을 밀봉하고 그에 따라서 파우치 내의 내용물을 고정하도록 나사형 스파우트에서 폐쇄될 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 2 실시예 또는 다른 실시예를 도시하고, 여기서 패치(38)는 파우치의 일 에지(40)에서 대향 에지(42)로 연장되는 직사각형 스트립 재료를 포함할 수 있고, 전벽(12) 및 후벽(14)의 용접부에 부착될 수 있다. 이전 실시예와는 다르게, 패치(38)는 제 1 구멍(16)을 가로질러 연속되는 개구를 포함하지 않는다. 스파우트 유닛(24)과 같은 폐쇄 수단이 상술한 바와 같이, 패치(38)에 접착될 때, 파우치의 일체성이 침해되지 않고 파우치는 완전한 상태를 유지한다. 이 실시예에서, 스파우트 유닛(24)은 환형 베이스(30)의 표면 밑에서 하향으로 및/또는 반경방향의 내향으로 돌출하는 스파우트 캡(26)의 하위 부분 상의 패치 파열 돌출부(44)(도 4b 참조)를 구비한다. 스파우트 유닛(24)은 스페이서 링(도시생략)을 갖출 수 있는데, 파우치가 개방될 준비가 될 때 상기 스페이서 링은 버려져서 상기 스페이서 링이 제거될 때 캡이 패치(38)에 대해서 지탱할 수 있게 가압될 수 있게 한다. 스파우트 캡(26)을 패치(38)에 대해서 비틀음으로써, 패치 파열 돌출부(44)는 패치 표면을 찢어서 파우치를 개방시키고 그 내용물에 접근할 수 있게 한다. 패치(38)에서 찢어진 부분은 상술한 방식으로 플랜지(28)에 대해서 스파우트 캡(26)을 밀폐시킴으로써 밀봉될 수 있고, 스파우트 캡(26)의 개방과 폐쇄를 반복함으로써, 파우치(10)가 계속해서 재밀봉될 수 있게 한다.

도 5 및 도 6은 제 2 양호한 실시예의 연결부를 도시하며, 여기서 링 상의 패치 파열 돌출부(44)는 파우치의 내부를 향하여 내향으로 지향된 패치 플랩(50)을 생성하도록, 패치(38)를 파열시키는 것으로 도시되어 있다. 제 1 실시예의 패치(18) 또는 제 2 실시예의 패치(38)는 패치 파열 돌출부(44)와 함께 또는 상기 패치 파열 돌출부(44) 없이 사용될 수 있으며, 상기 패치 파열 돌출부(44)는 양 패치 구성과 함께 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 상술한 폐쇄 수단의 다른 유형 이외에도, 패치를 컷팅 또는 파열시키는 형태는 본 발명의 제 2 실시예의 결정적 사항은 아니며, 패치 파열 돌출부는 예시적으로 컷팅 치형체일 수 있다. 파우치에 개방부를 생성하는 다른 수단 및 천공, 당김-탭은 본 발명의 범주 내에 있는 것으로 고려된다.

Claims (9)

1. 내부 용적을 사이에 형성하는 전벽 및 후벽을 구비한 적층형 파우치로서, 상기 전벽이 내면, 상기 내면과 상이한 재료의 외면 및 상기 내부 용적에 대한 접근성을 제공하는 제 1 구멍(16)을 구비하는, 상기 적층형 파우치와;

   상기 내면과 동일한 재료로 형성된 접착면을 구비하고, 상기 내면의 전벽에 접착되는 패치로서, 상기 제 1 구멍이 상기 패치에 의해 전체적으로 밀봉가능하게 폐쇄되는, 상기 패치와;

   상기 전벽의 제 1 구멍을 재밀봉가능하게 폐쇄하기 위한 스파우트로서, 상기 스파우트는 상기 제 1 구멍를 통해서 상기 패치에만 부착되고 상기 파우치에는 부착되지 않으며, 상기 스파우트는 상기 적층형 파우치의 제 1 구멍보다 작은 내경을 갖는 환형 베이스를 구비하는 플랜지를 포함하고, 상기 환형 베이스는 상기 패치의 외면에 부착되는, 상기 스파우트와;

   상기 패치를 개방하기 위하여 상기 스파우트 내에 배치된 패치 파열 돌출부; 및

   캡의 길이방향 축선에 관해 상기 패치 파열 돌출부를 회전시키기 위한 부재를 갖는 상기 스파우트 상에 배치된 캡을 포함하는, 재밀봉성 박막 파우치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 패치는 상기 전벽에 초음파로 접착되는, 재밀봉성 박막 파우치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 패치는 원형이고 상기 제 1 구멍의 인접부에 접착되는, 재밀봉성 박막 파우치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 패치는 세장형 스트립이고 상기 제 1 구멍의 원위에 있는 상기 전벽의 상기 내면에 접착되는, 재밀봉성 박막 파우치.
5. 폐쇄 스파우트를 박막 파우치에 부착하는 방법으로서,

   용적을 사이에 형성하는 전벽 및 후벽을 구비하는 박막 음료수용 파우치로서, 상기 전벽이 제 1 구멍(16), 내면 및 외면을 포함하는, 상기 박막 음료수용 파우치를 제공하는 단계와;

   패치의 메이팅 면을 상기 제 1 구멍 뒤의 전벽의 내면에 접착시키는 단계로서, 상기 메이팅 면은 상기 내면과 접착되도록 선택되고 상기 전벽과 상기 패치의 접착에 의해서 유체 기밀식 밀봉이 되는, 상기 패치의 메이팅 면을 접착시키는 단계와;

   상기 제 1 구멍을 통해서 폐쇄 스파우트를 통과시켜서, 상기 폐쇄 스파우트 상의 패치 파열 돌출부가 상기 패치에 인접하게 이동하는 단계; 및

   폐쇄 수단을 상기 패치에 부착시키는 단계를 포함하는, 폐쇄 스파우트를 박막 파우치에 부착하는 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 전벽에 대하여 상기 패치를 접착시키는 단계는 초음파 접착에 의해서 달성되는, 폐쇄 스파우트를 박막 파우치에 부착하는 방법.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 패치의 메이팅 면과 상기 전벽의 내면은 공통 재료인, 폐쇄 스파우트를 박막 파우치에 부착하는 방법.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 폐쇄 스파우트 및 상기 패치의 메이팅 면은 공통 재료인, 폐쇄 스파우트를 박막 파우치에 부착하는 방법.
9. 내부 용적을 사이에 형성하는 전벽 및 후벽을 구비한 적층형 파우치로서, 상기 전벽이 내면, 상기 내면과 상이한 재료의 외면 및 상기 내부 용적에 대한 접근성을 제공하는 제 1 구멍(16)을 구비하는, 상기 적층형 파우치와;

   상기 내면과 동일한 재료로 형성된 접착면을 구비하고, 상기 내면의 전벽에 접착되는 패치로서, 상기 전벽의 제 1 구멍(16)의 직경보다 작은 직경의 제 2 구멍(21)을 가지는 상기 패치와;

   상기 패치의 제 2 구멍(21)을 재밀봉가능하게 폐쇄하기 위한 스파우트;

   상기 전벽의 제 1 구멍(16)의 직경보다는 작으나 상기 패치의 제 2 구멍(21)의 직경보다는 큰 직경을 갖는 상기 스파우트 상의 환형 링; 및

   캡의 길이방향 축선에 관해 회전가능한 패치 파열 돌출부 갖는 상기 스파우트 상에 배치된 캡을 포함하는, 재밀봉성 박막 파우치.

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