JP2014094758A - 気体の封入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】二重袋において、外袋内への気体の封入方法であって、圧入される気体の純度を低下させない気体の封入方法を提供することにある。
【解決手段】気体不透過性材料からなり気体を収納する外袋３と、気体透過性材料からなり前記気体を取り込める内容物が収納された内袋２とからなる二重袋で、外袋に気体を封入する封入方法であって、外袋の上端シール部の下方部位に、構成するフィルム面に袋内と袋外を連通させる切り込みまたは穴からなる気体流通口１１が形成され、気体吸引源および圧力気体供給源に接続されたノズル１２を気体流通口に当接し、ノズルから外袋内の気体を脱気する工程、次いで気体を圧入する工程をとり、圧入工程継続中に、気体流通口の下方位置を外袋の両面から遮断用グリップパーにて挟持し、外袋内への気体の流通を遮断した後、気体流通口をシールし気体を封入することを特徴とする気体の封入方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、炭酸ガスを取り込める食品や飲料などを収納する包装袋や、酸化し易い食品や飲料、鉄などの金属を含む製品を収納する包装袋を内袋とし、それを包装する外袋からなる二重袋で、外袋に封入する気体の封入方法に関する。

従来、炭酸ガスを含ませた食品や飲料などを収納する包装袋は、炭酸ガスを封入して使用されているものがある。また酸化され易い食品や飲料、鉄など金属を含む製品などを収納する包装袋でも不活性ガスである窒素ガスを封入して使用されているものがある。食品の場合は、シェルフライフの延長、流通範囲の拡大のために、炭酸ガスや窒素ガスなどの気体を包装袋に封入して使用されている。

また、更に製品の品質維持を向上させるために、気体を含ませた内容物を収納する包装袋を内袋とし、該内袋を包装する外袋を設け、該外袋内に気体を封入し、内袋を通して気体を内容物に取り込めるようにした二重袋が提案されている。

しかし、気体を外袋に封入する際に、空気が混入されると気体の純度が低下し、内袋に収納された内容物の品質維持を妨げる要因になる問題がある。

袋内への気体（空気）を封入する方法としては、袋内に内容物を充填する前段階として袋内に気体（空気）を圧入させ、開口部を開口させると同時に、ヒートシール板を用いて、陽圧になっている空隙部の上部と内側サイドシール部をシールして気体（空気）が封入された空隙部を形成する提案がある（特許文献１）。

また、外袋のシール部の一部に、外袋内と外と連通する気体封入口を形成して、圧力気体供給源に接続されたノズルを挿入して気体（空気）を圧入し、ノズルを抜きとりシールし封入する提案（特許文献２）もある。

また、エアバッグのエア吹き込み用の切り込み部を形成し、気体吹き込みノズルを切り込み部に当接し、かつ受け部材により袋の背面側を支持し、エアバック内に気体（空気）を吹き込み、吹き込み継続中に、切り込み部の下方位置を袋の両面から遮断用グリッパーで挟持した後、切り込み部をシールする封入方法の提案がある（特許文献３）。

しかし、特許文献１〜３の提案は、空気を袋内に封入する方法である。本発明の炭酸ガスや窒素ガスの単体ガスを封入する趣旨からすると難しい問題がある。それは袋内の空気を全て脱気して炭酸ガスや窒素ガスに置換するには難しく、封入される気体の純度が低下してしまう問題がある。

また、特許文献３では、気体吹き込みノズルから気体（空気）を圧入する際、周囲の空気を抱き込む問題がある。図１０で説明する。表フィルム９と裏フィルム１０からなる袋で、表フィルム９に形成された切り込み部１９に、圧力気体供給源Ｄに接続された気体吹き込みノズル１２から気体を圧入させる際、ノズル先端の周囲の気体（空気）Ｅを抱き込みながら圧入してしまう問題がある。気体の純度を低下させてしまう問題がある。矢印Ｃは、気体の流れ（圧入）を示している。

上記の提案などでは、袋内の空気の脱気を全て脱気できない、また気体の圧入時に、ノズル先端の周囲の気体（空気）を抱き込むなどの問題から、本発明の炭酸ガスや窒素ガス
の気体を外袋内に圧入しても気体の純度が低下する問題がある。封入された気体の純度が低下すると、例えば、内袋内の内容物の品質維持を妨げる要因になる。よって外袋内に封入される気体の純度を低下させない封入方法の必要がある。

よって、圧入される気体の純度を低下させない気体封入方法が要望されている。

特開２０１２−２５３９４号公報 特開２０１２−１１１５５６号公報 特開２００７−１１８９６１号公報

本発明は、二重袋において、外袋内への気体の封入方法であって、圧入される気体の純度を低下させない気体の封入方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、発明者らは鋭意検討を行い、本発明を完成した。

本発明の請求項１に係る発明は、気体不透過性材料からなり気体を収納する外袋と、気体透過性材料からなり前記気体を取り込める内容物が収納された内袋とからなる二重袋で、外袋に気体を封入する封入方法であって、
外袋の上端シール部の下方部位に、構成するフィルム面に袋内と袋外を連通させる切り込みまたは穴からなる気体流通口が形成され、
気体吸引源および圧力気体供給源に接続されたノズルを前記気体流通口に当接し、
前記ノズルから前記外袋内の気体を脱気する脱気工程、次いで気体を圧入する圧入工程をとり、
該圧入工程継続中に、前記気体流通口の下方位置を外袋の両面から遮断用グリップパーにて挟持し、外袋内への気体の流通を遮断した後、前記気体流通口をシールし気体を封入することを特徴とする気体の封入方法である。

本発明の請求項２に係る発明は、前記脱気工程と前記圧入工程を１サイクルとし、該サイクルを複数繰り返すことを特徴とする請求項１記載の気体の封入方法である。

本発明の請求項３に係る発明は、前記ノズルの先端に、気体を流動させるための通路を有した低弾性材料からなる当接部材を装着したことを特徴とする請求項１または２に記載の気体の封入方法である。

本発明の請求項４に係る発明は、前記気体が炭酸ガスまたは窒素ガスであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の気体の封入方法である。

本発明の気体の封入方法は、気体を外袋に圧入をする前に、外袋内の気体を脱気する脱気工程、次いで気体を圧入する圧入工程をとることで、気体の純度の低下を防ぐことができる。また、ノズルの先端に低弾性材料の当接部材を装着することで、外袋との密着を高め、ノズル先端の周囲の気体（空気）が混入するのを防ぎ、気体の純度の低下を更に防ぐことができる。

本発明の請求項１によれば、内袋と外袋からなる二重袋で、内袋には、気体を含み、外
袋内の気体を取り込むことができる内容物が収納されたものである。外袋に気体を封入する封入方法は、外袋の上端シール部の下方部位に、構成するフィルム面に袋内と袋外を連通させる切り込みまたは穴からなる気体流通口が形成され、気体吸引源および圧力気体供給源に接続されたノズルを気体流通口に当接し、ノズルから外袋内の気体（空気）を脱気する脱気工程、次いで気体を圧入する圧入工程をとり、圧入工程継続中に、前記気体流通口の下方位置を外袋の両面から遮断用グリップパーで挟持し、外袋内への気体の流通を遮断した後、気体流通口をシールし、気体を外袋内に封入することで、外袋内の気体の純度の低下を防ぐことができる。特に脱気する工程をとることで、外袋内の気体（空気）を脱気することができ、外袋内へ圧入される気体の純度の低下を防ぐことができる。

本発明の請求項２によれば、脱気工程と圧入工程を１サイクルとし、該サイクルを複数繰り返すことで、更に封入された気体の純度の低下を防ぐことができる。

本発明の請求項３によれば、ノズルの先端に、気体を流通させるための通路を有した低弾性材料からなる当接部材を装着したことにより、外袋との密着を向上させ、ノズル先端の周囲の空気を抱き込むことがなく、圧入される気体の純度の低下を防ぐことができる。

本発明の請求項４によれば、気体が炭酸ガスまたは窒素ガスであることにより、炭酸ガスの場合、内袋内に収納する内容物が、炭酸ガスを含む食品や飲料などには好適であり、シェルフライフの延長、流通範囲の拡大などができる。また窒素ガスの場合は、酸化され易い食品や飲料、鉄などの金属を含む製品などには好適であり、シェルフライフの延長、流通範囲の拡大などができる。

本発明の気体の圧入方法の一例を示す説明図である。 本発明の気体の圧入方法の一例を示す説明図である。 本発明の気体の封入方法を使用する前の状態の自立性二重袋の一例を示す斜視図である。 図３の自立性二重袋のＬ−Ｌ´線の断面の一例を示す説明図である。 図４の自立性二重袋に気体を圧入している状態の一例を示す説明図である。 図５の自立性二重袋に気体を封入している状態の一例を示す説明図である。 図６の自立性二重袋に気体を封入している状態の一例を示す説明図である。 図７の自立性二重袋に気体を封入した状態の一例を示す説明図である。 本発明の気体の封入方法で形成された口栓付き二重袋の一例を示す説明図である。 従来の気体の封入方法の一例を示した説明図である。

以下、本発明を実施するための形態につき説明する。

図１は、本発明の気体の圧入方法の一例を示す説明図である。二重袋１は、外袋３と内袋２からなり、上端シール部５近傍を示している。外袋３の上端シール部５の下方部位の非シール部のフィルム面に、袋内と袋外を連通される切り込みまたは穴からなる気体流通口１１が形成されている。外袋３は、気体を収納する気体収納部６になっている。図１−１は、気体吸収源Ｂに接続されたノズル１２を気体流通口１１に当接し、ノズル１２から外袋内の気体（空気）を脱気する脱気工程を示している。矢印Ａは、気体に流れ（脱気）を示している。

図１−２は、外袋内の気体を脱気した後に、圧力気体供給源Ｄに接続変換されノズルから気体が圧入される圧入工程を示している。外袋３内の気体（空気）を脱気してから気体
を圧入することで圧入される気体の純度の低下を防ぐことができる。矢印Cは、気体の流れ（圧入）を示している。

図２は、本発明に気体の圧入方法の一例を示す説明図である。図２は、ノズル１２の先端に低弾性材料からなる当接部材２０を装着した一例を示している。図２−１は、気体を圧入する時、ノズル１２の周囲の気体（空気）の抱き込みを防ぐことができる。また図２−２に示すように、当接部材２０を気体流通口１１に当接することで、外袋３との密着を高め、ノズル１２の先端の周囲の気体（空気）の抱き込みを防ぎ、気体の純度の低下を更に防ぐことができる。矢印Cは、気体の流れ（圧入）を示している。

次に、本発明の気体の封入方法の一例を説明する。

図３は、本発明の気体の封入方法を使用する前の状態の自立性二重袋の一例を示す斜視図である。自立性二重袋を一例として説明する。自立性二重袋３０は、外袋３と内袋２からなり、自立性二重袋の上端シール部５近傍の非シール部のフィルム面には、気体流通口１１が形成されている。

図４は、図３の自立性二重袋のＬ−Ｌ´線の断面の一例を示す説明図である。内袋２は、一枚のフィルムを折り畳んで底部７が形成されている。また外袋３は、底テープ４を表裏フィルム９，１０の間に挟んでシールされ底部８が形成されている。内袋を外袋に挿入し両側部をシールし、内袋に内容物を収納後、内袋および外袋の上端部をシールして、内袋に内容物（図には示していない）を収納し自立性二重袋３０が形成される。外袋の上端シール部５の下方部位に、構成するフィルム面に袋内と袋外を連通させる気体流通口１１が形成されている。

図５は、図４の自立性二重袋に気体を圧入している状態の一例を示す説明図である。気体を圧入する前に、外袋内の気体（空気）を脱気する脱気工程（図には示していない）がある。脱気工程の後、図５に示すように、圧力気体供給源Ｄに接続されたノズル１２を気体流通口１１に当接し、気体を圧入していく。矢印Ｃは、気体の流れ（圧入）を示している。外袋内には純度の低下のない気体１６が圧入される。この際には、受け部材１４により外袋の背面側を支持して行うことで安定して圧入できる。

図６は、図５の自立性二重袋に気体を封入している状態の一例を示す説明図である。気体の圧入工程継続中に、気体流通口１１の下方位置を外袋の両面から遮断グリッパー１３で挟持した状態を示している。外袋３内への気体１６の流通を遮断した状態である。

図７は、図６の自立性二重袋に気体を封入している状態の一例を示す説明図である。遮断グリッパー１３で気体の流通を遮断した後、気体流通口１１をヒートシール板１５にてシールして気体流動口１１を密封した状態を示している。

図８は、図７の自立性二重袋に気体を封入した状態の一例を示す説明図である。気体流通口１１をヒートシール板１５にてシールし密封することで、外袋３内には純度の低下のない気体１６が封入された状態を示している。内袋への気体の取り込みが効率よく行われ、内容物の品質維持を長くすることができる。

図９は、本発明の気体の封入方法で形成された口栓付き二重袋の一例を示す説明図である。飲み口である口栓１７を装着したことにより、手軽に内容物を食飲することができる。例えば、炭酸ガス入りゼリー状飲料などの炭酸溶解性のある食品などに使用できる。

本発明を実施するための形態につき、更に詳しく説明する。

内袋を形成する気体透過性材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル酸エステルまたはメタアクリル酸エステルを主成分とするアクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル樹脂、ポリアセタ―ル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの熱可塑性樹脂からなるフィルムが使用できる。また、これらのフィルムの積層フィルムであってもよい。内袋としてのヒートシール性および外袋とのヒートシール性が必要である。例えば、ポリエチレンフィルム単体や、ポリエステルフィルムの両面にポリエチレンフィルムを積層した積層フィルムを用いることができる。

外袋を形成する気体不透過性材料としては、アルミニウム箔を含む積層フィルム、金属または金属酸化物の蒸着層を設けた蒸着フィルムを含む積層フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデンなどのバリア樹脂層を設けた積層フィルムなどが使用できる。これら積層フィルムをシートシールして密封できればよい。

金属酸化物としては、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化ジルコニウムなどを用いることができる。積層フィルムの構成としては、例えば、酸化珪素を蒸着したポリエステルフィルムの蒸着面に接着剤を介してポリエチレンフィルムを積層したものが使用できる。

また、アルミニウム箔をポリエステルフィルムに接着剤を介して積層し、その後アルミニウム箔面に接着剤を介してポリエチレンフィルムを積層した積層フィルム、またエチレン−ビニルアルコール樹脂からなるフィルムを挟んで両面をポリプロピレンフィルムで積層した積層フィルムなどが使用できる。

気体流通口の形状として、切り込みや穴を形成すればよく、特に形状に限定しない。形成方法としては、金属刃を用いたトムソン抜き機、ロータリ―ダイ、レーザーなどの公知の方法で可能である。

当接部材の材料として、低弾性材料からなるゴム系材料がよい。ゴム系材料としては、天然ゴムや、アクリルゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、エチレン−ポロピレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ブタジエンゴムなどの合成ゴムなどが挙げられる。また当接部材は、気体を流通される通路が形成され、ノズルの先端に装着されて使用される。外袋に密着し易い弾性を持つことが好ましい。また形状も密着し易いものがよい。

本発明の二重袋の形状は、ピロータイプの袋、ガゼットタイプの袋、および自立性袋など様々な形状でも可能である。また飲み口用の口栓付き自立性袋、ガゼット袋でもよい。これら二重袋は、通常に用いられる製袋機にて製袋することで可能である。

次に、外袋内に気体を封入した自立性二重袋の製造方法の一例について説明する。

内袋を形成するために、気体透過性材料であり、熱融着性を有するフィルムをＺ折りに折り畳み、底部を形成した状態にする。気体透過性材料として、例えば、ポリエチレンフィルムが使用することができる。

次に外袋を形成するために、底テープを表裏フィルムの間に折り畳んで挿入し、表裏フィルムの下端部と底テープの端部をシールし底部を形成する。この際に、予め外袋のフィルム面の気体流通部を形成する部位に、切り込みまたは穴を形成しておく。外袋には、気体不透過性材料として、例えば、酸化珪素を蒸着したポリエステルフィルムの蒸着面に接着剤を介してポリエチレンフィルムを積層した積層フィルムが使用できる。

次に、外袋の底部と、内袋の底部を合わせるように外袋の中に挿入し、内袋のサイド部と外袋のサイド部をそれぞれ合わせシールして、上端部に袋口を有する状態に形成する。

次に、内袋の袋口から内容物を充填する。この際には、例えば、炭酸ガスを圧入し内容物に含ませ、または気体を圧入して袋口をシールして封入し密封する。この際、外袋の袋口を同様にシールする。

次に、予め形成された気体流通口に、気体吸収源に接続されたノズルを当接し、外袋内の気体（空気）を脱気する。

次に圧入気体供給源に接続を変換し、ノズルから気体を外袋内へ圧入する。外袋内の圧入された気体は、純度の低下がない状態になる。

また、ノズルの先端に低弾性材料からなる当接部材を装着するとよい。外袋と密着が高まり、圧入された気体は、更に純度の低下がない状態になる。

気体が圧入されている状態で、気体流通口の下方位置に配された遮断グリッパ―にて外袋の両面から挟持することにより、気体の流通を遮断した状態にする。この状態のまま、気体流通口をヒートシール板にて内袋とシールし、図９で示すように、外袋内に気体が封入された自立性二重袋を形成することができる。

内袋に収納する食品としては、炭酸ガスを取り込める飲料や食品が挙げられる。例えば、炭酸飲料やゼリー状飲料などが挙げられる。これらの製品のシェルフライフの延長、流通範囲の拡大などをするために、本発明の二重袋は好適である。また酸化されやすい食品や鉄を含む製品などが挙げられる。窒素ガスを封入された食品や鉄を含む製品などがある。これらの製品のシェルフライフの延長、流通範囲の拡大などをするために、本発明の二重袋は好適である。

１ 二重袋
２ 内袋
３ 外袋
４ 底テープ
５ 上端シール部
６ 気体収納部
７ 底部（内袋）
８ 底部（外袋）
９ 表フィルム
１０ 裏フィルム
１１ 気体流通口
１２ ノズル
１３ 遮断グリッパー
１４ 受け部材
１５ ヒートシール板
１６ 気体
１７ 口栓
１８ 内容物
１９ 切り込み部
２０ 当接部材
３０ 自立性二重袋
Ａ 気体の流れ（脱気）
Ｂ 気体吸引源
Ｃ 気体の流れ（圧入）
Ｄ 圧力気体供給源
Ｅ 周囲に気体（空気）

Claims (4)

1. 気体不透過性材料からなり気体を収納する外袋と、気体透過性材料からなり前記気体を取り込める内容物が収納された内袋とからなる二重袋で、外袋に気体を封入する封入方法であって、
   外袋の上端シール部の下方部位に、構成するフィルム面に袋内と袋外を連通させる切り込みまたは穴からなる気体流通口が形成され、
   気体吸引源および圧力気体供給源に接続されたノズルを前記気体流通口に当接し、
   前記ノズルから前記外袋内の気体を脱気する脱気工程、次いで気体を圧入する圧入工程をとり、
   該圧入工程継続中に、前記気体流通口の下方位置を外袋の両面から遮断用グリップパーにて挟持し、外袋内への気体の流通を遮断した後、前記気体流通口をシールし気体を封入することを特徴とする気体の封入方法。
2. 前記脱気工程と前記圧入工程を１サイクルとし、該サイクルを複数繰り返すことを特徴とする請求項１記載の気体の封入方法。
3. 前記ノズルの先端に、気体を流通させるための通路を有した低弾性材料からなる当接部材を装着したことを特徴とする請求項１または２に記載の気体の封入方法。
4. 前記気体が、炭酸ガスまたは窒素ガスであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の気体の封入方法。

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