自成形容器的制造方法
【專利說明】自成形容器 背景 1.技術領域
[0001] 本申請總體上設及包裝，并且更具體地，設及柔性合成聚合物包裝。 2.背景信息
[0002] 如食物、醫療保健、個人護理、辦公室、家庭和園藝用品等的制品可保持在一個容 器例如小袋內，W便于運輸和使用并且保護內容物免于微生物污染或與空氣、濕氣、灰塵等 接觸。該容器通常被密封W便提供對有害材料或能量的阻擋。
[0003] 已披露了具有多層結構的包裝，其中一個層是一個可熱收縮膜并且另一個層是一 個不可收縮膜。然而，存在很少將可熱收縮膜與不可收縮膜結合的包裝件。一個例子是轉 讓給微整形有限責任公司（Micro化aping,Ltd.)的美國專利號7, 964,255(芬克（Fink) 等人），該專利披露了使用具有可熱收縮材料的一個第一層和具有不可熱收縮材料的一個 第二層的組合的包裝，其中微波感受器W-個模式安排在其之間，W便在微波處理之后形 成具有增強的剛度的區域。另外，美國專利5, 302, 402 (杜登赫費爾值udenhoffer)等人） 披露了用于帶骨肉塊的包裝，其中一個雙軸的可熱收縮的熱塑性膜袋具有附著至該袋的一 個不可熱收縮的相對厚的貼片，W便提供耐刺穿性和耐磨損性。
[0004] 此外，一個包裝件使用收縮力的差異，W便當包裝易于變形的食物如肋骨時提供 耐卷曲性。運種耐卷曲包裝由用于帶骨肉產品的一個可熱收縮的層壓袋制成，并且已經在 美國專利申請公開號2006/0177612(彼得卡（Peterka))中披露。彼得卡的包裝件將一個 可熱收縮袋與在該袋的任一側上的相對的可熱收縮的層合物結合，其中一個層合物具有比 該袋或該袋相對側的層合物更高的總自由收縮值。 陽0化]在本領域中，已知的容器包括小袋，其中內容物保持在形成該小袋的兩個片材之 間。另外，一個典型的包裝件被稱為一個"直立"小袋（SUP)，只要該小袋填充有內容物，就 具有在一個穩定底座上直立的能力。SUP在各種各樣的結構中是可用的。
[0006] 該類型的直立小袋包裝件的一個例子披露于美國專利號3, 935,993(杜瓦揚 (Doyen)等人）中，該專利描述一種具有一對側壁的獨立式容器，運些側壁具有一對端片， 其中運些端片各自具有使用角撐板成形條和曲線熱密封縫的一個中央折疊部。其他直立 容器披露于例如美國專利號4, 837, 849 ;6, 722, 106 ;6, 060, 096 ;W及歐洲專利號823, 388 中。不利的是，前述包裝件依賴于它們的包裝件內容物為一個直立構型提供支撐，并且沒有 內容物的話可能易于塌縮。
[0007] 已進行了生產自膨脹容器和小袋的嘗試。例如，如可延伸撐條（美國專利號 5, 174, 658 ;5, 184, 896);可膨脹聚合物（美國專利公開號2004/0005, 100) ;W及手可變形 的增強元件（美國專利公開號2003/0002, 755)的機構均已被建議來產生穩定的直立小袋 或包裝件。
[0008] 運些先前的嘗試制造昂貴且復雜。另外，持續需要提供具有一個穩定的、直立的、 大體積構型的更有用的、有效且經濟的包裝。 簡述
[0009] 在本發明的一個形式中，提供了一種自成形容器，該容器具有（a) -個側壁，該側 壁具有通過一個內部側壁表面連接的相對的頂部邊緣和底部邊緣，W及化）一個連接壁， 該連接壁連接至該側壁的至少第一和第二相對部分并且與其形成一個容器，其中該連接壁 在至少一個方向上是可熱收縮的，并且該側壁是較不可熱收縮的且優選在該同一個方向上 不是可熱收縮的。因此，該容器被適配用于熱激活，從而自成形為具有連接至且支撐該側壁 的一個穩定底座的一個直立構型。 附圖簡要說明
[0010] 圖1是根據本發明的一個自成形容器的透視圖。 W11] 圖2是圖1的該自成形容器的頂視圖。
[0012] 圖3是描繪圖1的該自成形容器的底部的透視圖。
[0013] 圖4是根據本發明的一個自成形容器的底視圖。
[0014] 圖5是根據本發明的一個自成形容器的前視圖。
[0015] 圖6是沿圖5的線6-6截取的輕微膨脹的剖視圖。
[0016] 圖7是圖5的該容器的側視圖。 陽017] 圖8是圖5的該容器的頂視圖。 陽0化]圖9是圖5的該容器的底視圖。
[0019] 圖10是具有一個雙角撐板的本發明的一個實施例的前視圖。
[0020] 圖11是沿圖10的線11-11截取的輕微膨脹的橫截面，示出一個雙角撐板插入。
[0021] 圖12是圖10的該容器的側視圖。
[0022] 圖13是圖10的該容器的底視圖。
[0023] 圖14是圖10的該容器的頂視圖。
[0024] 圖15是在熱成形之后的圖10的該容器的透視圖。
[0025] 圖16是圖15的本發明容器的頂視圖。
[0026] 圖17是圖15的本發明容器的底視圖。
[0027] 圖18是示出熱激活的圖17的本發明容器的一部分的局部視圖，該視圖出于放大 目的被擴大W便示出層細節。
[0028] 圖19是根據本發明的一個容器的另一個實施例的示意性前視圖。
[0029] 圖20是圖19的示意性側視圖。
[0030] 圖21是本發明的自成形容器的一個替代性實施例的示意圖。
[0031] 圖22是具有一個搭接密封的側片的本發明的自成形容器的一個替代性實施例的 示意性平面圖。
[0032] 圖23是沿線23-23截取的圖22的本發明的自成形容器的一個替代性實施例的示 意圖。
[0033] 圖24是具有抵抗條（resistancestrips)的本發明的自成形容器的一個替代性 實施例的示意圖。
[0034] 圖25是沿圖24的線25-25截取的且出于例示輕微膨脹的示意性截面圖。
[0035] 圖26是可激活本發明的一個自成形方面的一個本發明力條的示意性前視圖。
[0036] 圖27是圖26的該力條的示意性端視圖。
[0037] 圖28是圖26的該力條的示意性頂視圖。
[0038] 圖29是在通過熱收縮激活之后的圖28的該力條的示意性平面圖。
[0039] 圖30是在通過熱收縮激活之后的本發明力條的一個替代性搭接密封實施例的示 意圖。 詳細描述
[0040] 存在許多現有技術包裝件設計，運些設計采用具有通過熟知工藝（包括擠出或共 擠出為片材或管、濕法成網或干法成網、成形、紡粘法、管狀吹塑或狹縫流延）制成的一個 或多個層的塑料的、聚合的、金屬的、纖維素的或非纖維素的片材、膜或錐，并且運些層可被 層壓、涂覆層壓、粘合層壓等。此類材料通常在寬泛范圍的條件和溫度內被形成為具有穩定 的尺寸。其中的確發生收縮，它被視為有待最小化和避免的缺陷。運些不收縮材料形成當 今商業用途中的柔性包裝的本體，并且可用于包裝一系列的商品，從面包袋到谷物盒、培根 小袋、糖果袋、W及用于飲料、糖果W及制備的食物混合物的直立小袋等。
[0041] 還存在已長期使用的一系列專業包裝，該系列專業包裝有意將熱收縮性構建到聚 合物膜結構中，由此一個包裝件可在高溫下被熱激活，W便使得該整個包裝收縮其尺寸，典 型地W適形和/或壓縮該包裝件的內容物，W便提供整潔的外觀、防拆封性或拆封顯示、保 持產品完整性W防進水（water purge)、脂肪出來等。運些可熱收縮膜通常用于包裝肉（例 如，牛肉、羊肉、W及豬肉），用于從屠宰場裝運至超市屠宰部Π，并且還用于火雞或家禽緊 貼包裝、乳酪包裝、冰凍食物如披薩，W及用于包裝大量的紙、書、DVD、盒子、W及不規則形 狀的制品、多個包衷等。
[0042] 在本發明中，新穎使用運兩個想法構成，運通過W下實現：W-種特定方式將一個 不收縮的包裝結構與一個可熱收縮的包裝結構聯接，W使得一個容器改變形狀并且形成一 個穩定的直立容器，該直立容器在正常的環境室溫下抵抗返回典型地是一個壓平構型的其 收縮前構型。對于本發明的包裝，許多用途和優點是可能的。它可例如替換一個較不穩定 的傳統直立柔性小袋，該傳統直立柔性小袋對于塌縮成一個壓平構型不具有抵抗能力，除 非填充有內容物。因此，一個空的直立小袋是固有地不穩定的，運限制了其實用性。本發明 的實施例也可有利地用于替代剛性或半剛性容器，例如熱成形的桶、瓶、金屬W及剛性塑料 罐等。運些容器在填充有內容物之前體積龐大，難W裝運和存儲。相比之下，本發明可便利 地平坦地裝運和存儲，并且在需要時膨脹至一個穩定的幾乎半剛性或不可塌縮狀態，W用 于產品填充、展示、或使用，其中在打開之后易于接近容器內容物。運些和其他優點，W及期 望的特性及其組合將從W下描述顯而易見。 陽0創如在此所使用的，術語"半剛性的"意指根據ASTM0747、0790、0638、或0882(45了1 0883)，在23°(：和50%的相對濕度下，材料處于曉曲或拉伸時具有在701?3與7001?3之間 的彈性模量。
[0044]根據ASTMD747、D790、D638、或D882(ASTMD883)，在 23°C和 50% 的相對濕度 下，剛性塑料處于曉曲或拉伸時具有大于700MPa的彈性模量。用于某些實施例的優選的 剛性塑料將具有大于lOOOMPa、或有利地在某些實施例中大于1. 4GPA的彈性模量。對于 某些實施例特別優選的是側壁由剛性塑料片材制成，運些塑料片材具有大于1. 4GPa的模 量且具有在lOmil至20mil之間的片材厚度，并且具有運種厚度（10-20mil)和彈性模量 (〉1. 4GPa)組合的塑料片材在此被定義為"tensiff"。
[0045]在本發明的一個實施例中，一種自成形容器通過進行若干熱塑性膜特性的新穎使 用來提供，運些特性包括一種類型的膜熱收縮的能力和另一種類型的膜抵抗熱收縮的能 力。運兩種特性安排在本發明中，W便使得一個容器在高溫下自成形為一個穩定成形的構 型，該構型抵抗返回其之前的構型，同時提供用于產品內容物的一個穩定的寬敞隔室，該隔 室自身抵抗塌縮。優選地，將一個收縮膜與一個非收縮膜聯接，但將變得顯而易見的是，也 可使用在相同方向收縮上具有差異的兩個收縮膜。
[0046] 因此，可提供一種自成形容器，該容器具有一個連續側壁，該連續側壁具有通過一 個內部側壁表面連接的相對的頂部邊緣和底部邊緣，運個側壁在90°C下具有小于10%的 收縮；W及一個連接壁，該連接壁連接至所述側壁的至少第一和第二相對部分并且與其形 成一個容器，該連接壁在至少一個方向上在90°C下具有至少10%的收縮；并且由此該容器 被適配用于熱激活，從而自成形為具有連接至且支撐該側壁的一個穩定底座的一個直立構 型。
[0047] 術語"連續側壁"意指從一個起點到遠離其的一個點并且返回形成一個回路、環、 或連續路徑的一個側壁。例如，一個連續側壁可通過W下提供：（i) 一個無縫管；（ii)連接 至自身的單個片材，例如通過一個搭接密封或翼密封或其他連接裝置；（iii)彼此附接W 便形成一個回路或環的多個側壁區段；或（iv) -個封閉的壁；并且該側壁可W是多孔的或 非多孔的，對于各種材料、物質、固體、液體、能量等可W是可滲透的或不可滲透的。
[0048] 在另一個實施例中，提供一種自成形容器，該容器包括：一個連續側壁，該側壁具 有通過一個內部側壁表面連接的相對的頂部邊緣和底部邊緣，該側壁在至少一個軸向上在 溫度"T"(例如，在80-150°C之間，并且優選90°C)下具有從0至"A"的收縮百分比；并 且進一步具有一個連接壁，該連接壁連接至該側壁的至少第一和第二相對部分并且與其形 成一個容器。該連接壁在至少一個方向上在例如在80-150°C之間的一個特定溫度下（如 在某些實施例中在90°C下）具有10+ "B"的最小收縮百分比；其中"A"是從0至30,并且 "B" > "A"。該容器被適配用于熱激活改變或自成形為具有連接至且支撐該側壁的一個穩 定底座的一個直立構型。 W例優選地，該側壁在MD和TD上將具有小于5%的收縮，更優選地，小于3%，最優選 地0%。該連接壁在一個方向上將具有至少10%的收縮，并且在一個方向（優選地機器方 向）上將適合地具有至少15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%或更高的收縮。優 選地，該連接壁在另一個方向（優選地橫向）上也將具有小于15%、10%、5%、或最優選地 小于3%的收縮。
[0050] 針對W上段落中的參數所選擇的溫度可基于選擇用于該包裝容器材料和/或內 容物的材料的考慮進行選擇。例如，聚締控如處于其各種形式的聚乙締和作為均聚物和共 聚物的聚丙締在一個溫度范圍內烙融（并且還具有軟化點和玻璃化轉變溫度）。運些溫 度范圍可在聚合物之間W及聚合物家族之間有所不同，例如，聚締控的烙點和/或烙點范 圍可W不同于其他聚合物，如尼龍或聚醋。根據本發明的容器可由要求蒸饋溫度和壓力 的材料制成，或由更適合于其中較低溫度處理是適當的其他應用的材料制成。鑒于本傳 授內容并且取決于期望的包裝應用，適合的材料可被選擇并且定向構建成一個可熱收縮 膜，用于在期望條件下激活，包括例如，在適當的相應溫度或溫度范圍下的熱激活和熱穩定 性。可測定自由或無約束的收縮值或收縮力的溫度可W是80°c、85°C、90°C、95°C、100°C、 105°(：、110°(：、115°(：、120°(：、125°(：、130°(：、135°(：、140°(：、145°(：或150°(：或甚至更高（或低 于80°C)，如通過所用材料的選擇和容器的預期用途所決定的。對于許多應用，預期90°C、 120°C、或130°C的溫度將是有用的。 一般來講，相對于該容器的該可熱收縮膜部件的材料的選擇，一個溫度將被選擇，該溫 度接近該收縮賦予材料或其共