JP2018052599A - 包装袋のシール方法及び包装食品 - Google Patents

Abstract

【課題】金属箔層と、最内層に熱可塑性樹脂層を有する積層フィルムを包装材とする合掌袋を用いて、シール部分の密封性が向上し、食品等の内容物の長期保存が可能な包装袋のシール方法及びそれを用いた包装食品を提供する。【解決手段】包装袋のシール方法は、金属箔層と、最内層１１に熱可塑性樹脂層を有する積層フィルムを包装材とする合掌袋１０の開口部１２をシールする包装袋のシール方法で、合掌袋１０の開口部１２を、最内層１１の熱可塑性樹脂の溶融温度よりも高い温度で熱圧着し、ヒートシール部１６’を形成する第１の工程と、第１の工程で形成されたヒートシール部１６の温度が前記溶融温度よりも高温である間に、ヒートシール部１６’の冷却を行う第２の工程とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、合掌袋の密封性を向上させる包装袋のシール方法及びそれを用いて製造される包装食品に関する。

地震や風水害等の自然災害の発生時の、物流や、いわゆるライフライン（水、電気、ガス等）の途絶に伴う食料や生活物資の供給、確保の重要性に対する認識が近年高まっている。

備蓄食品に対する要望として、自治体等における保管スペース及び購入・更新予算の制約、被災地域において、輸送手段が制約を受けたり、ゴミの収集や水の供給が不十分になったりする可能性に鑑みて、軽量で嵩張らないこと、長期保存が可能であること、利用後の廃棄物がより少量であること、開封が容易で、手等を汚すことなく喫食が可能である点等が挙げられる。

長期保存食品として広く用いられている缶詰は、長期保存性に優れる反面、嵩張る上に使用後の空き缶の処理が問題となる。樹脂製のフィルムや袋に密封された食品は、軽量で嵩張らず、使用後の廃棄物が少量であるという利点は存在するものの、水分透過性、ガスバリヤー性、遮光性（本発明において、これらを総称して「バリヤー性」と称する場合がある。）の点で金属容器に劣るため、長期保存性の点で缶詰に劣っている。長期保存性については、金属箔層や金属蒸着層を有する積層フィルムを用いることにより、包装材のバリヤー性を向上させることである程度の改善が可能になっている。

樹脂層及び金属箔層又は金属蒸着層を含む積層フィルムを包装材として、袋状の密封包装を行う場合、最内層にポリプロピレン等の熱可塑性樹脂層を配置し、シール部を熱可塑性樹脂の溶融温度以上に加熱し、熱可塑性樹脂を溶融接合させるヒートシール（熱圧着）による密封が通常広く行われている。使用される包装材のバリヤー性に加え、ヒートシール部の密封性が、包装材の内部に密封包装された食品の保存性を大きく左右することになる。

上部が開口した包装材からなる包装袋は、その製袋方法により、１枚のフィルムを２つ折りにして折り部を底部とし、両側面をシールする二方袋、二枚のフィルムを重ね合わせ、底部及び両側面をシールする三方袋、１枚のフィルムを長手方向に沿って巻き、両端を合掌状に合わせてシールしてこれを背部（合掌部）とし、次いで底部をシールする合掌袋等に分類される。その他、底部又は側部にマチを有するガゼット袋、底部を円状等の形状にして自立性を持たせたスタンド袋等が存在する。

二法袋や三方袋の場合、開口部のシール部は、包装材が２枚重ねの状態であるのに対し、合掌袋やガゼット袋等の場合、シール部に包装材が４枚重ねになる部分が存在するため、その部分の厚みが増し、４枚重ねの部分のヒートシールが不十分になり、ヒートシール部のバリヤー性の低下に伴う内容物のリークや、長期保存に伴う食品等の内容物の劣化の問題が生じるおそれがある。例えば、特許文献１には、背貼合掌袋及びガセット袋の底部及び開口部をシールする場合に好適な包装袋のシール方法として、最内面に熱接着性樹脂層を有する背貼合掌袋又はガセット袋の底部を閉塞し又は開口部を封緘する際に、上記袋の底部又は開口部を上記熱接着性樹脂層の溶融温度以上の加熱温度でヒートシールして一次シール部を形成し、この一次シール部の熱接着性樹脂層の溶融状態において該一次シール部を更に上記加熱温度より低温で、かつそのシール幅より狭い幅で加圧シールすることを特徴とする包装袋のシール方法が開示されている。そして、製袋材料として、最外面を二軸延伸ナイロン層（１５μｍ）、中間層をアルミニウム箔層（７μｍ）、最内面の熱接着性樹脂を直鎖状低密度ポリエチレン層（６０μｍ）とし、ウレタン系接着剤を使用してこれらをドライラミネートした積層シートを使用し、上記方法によりシールすることにより、シール部の外観に異常がなく、液体材料を充填してもリークが発生しない包装袋が得られる旨開示されている。

特開平９−２２１１１１号公報（請求項１、実施例）

しかしながら、特許文献１記載の方法を用いて、中間層にアルミニウム箔等の金属箔層を有する積層フィルムを包装材とする合掌袋の開口部ヒートシールを行う場合、樹脂層と金属箔層の熱伝導率及び熱膨張率の違いにより、樹脂層と金属箔層の剥離や樹脂層の膨張が発生しやすくなり、内容物の長期保存に必要な密封性の確保が困難になり、更には外観が損なわれる等の問題が生じる。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、金属箔層と、最内層に熱可塑性樹脂層を有する積層フィルムを包装材とする合掌袋を用いて、シール部分の密封性が向上し、食品等の内容物の長期保存が可能な包装袋のシール方法及びそれを用いた包装食品を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明の第１の態様は、金属箔層と、最内層に熱可塑性樹脂層を有する積層フィルムを包装材とする合掌袋の開口部をシールする包装袋のシール方法において、前記合掌袋の開口部を、前記最内層の熱可塑性樹脂の溶融温度よりも高い温度で熱圧着し、ヒートシール部を形成する第１の工程と、前記第１の工程で形成された前記ヒートシール部の温度が前記溶融温度よりも高温である間に、該ヒートシール部の冷却を行う第２の工程とを有することを特徴とする包装袋のシール方法を提供することにより上記課題を解決するものである。

本発明の第１の態様に係る包装袋のシール方法において、前記第２工程における前記ヒートシール部の冷却が、低温の気体を該ヒートシール部に噴射することにより行われることが好ましい。

本発明の第２の態様は、金属箔層と、最内層に熱可塑性樹脂層を有する積層フィルムを包装材として筒状に形成された合掌袋の両端にヒートシール部が形成されることにより密封され、その内部に食品が密封された包装食品において、前記ヒートシール部が請求項１又は２に記載の包装材のシール方法を用いてシールされたことを特徴とする包装食品を提供することにより上記課題を解決するものである。

本発明の第２の態様に係る包装食品において、前記積層フィルムが、耐レトルト性を有していてもよい。

本発明の第２の態様に係る包装食品において、室温で３年間保存後の重量損耗率が０％であることが好ましい。

本発明の第２の態様に係る包装食品において、前記ヒートシール部の少なくとも一方の近傍に、前記合掌袋の短手方向に沿って、前記包装材のバリヤー性を低下させない易開封性の加工が施されていてもよい。

本発明によると、バリヤー性に優れた金属箔層を有する積層フィルムを包装材として用い、ヒートシール部の形成後に、速やかにヒートシール部を冷却することにより、樹脂層と金属箔層の剥離や樹脂層の膨張の発生を防止できる。そのため、十分な密封性を確保するために高い温度で長時間ヒートシールを行っても、シール不良の発生を抑制することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る包装袋のシール方法が適用される合掌袋の構造を示す概略図である。

本発明の第１の実施の形態に係る包装袋のシール方法（以下、単に「シール方法」と略称する場合がある。）は、図１に示すような構造を有する、図示しない金属箔層と、最内層１１に熱可塑性樹脂層を有する積層フィルムを包装材とする合掌袋１０の開口部１２をシールする包装袋のシール方法である。シール方法は、合掌袋１０の開口部１２を、最内層１１の熱可塑性樹脂の溶融温度よりも高い温度で熱圧着し、ヒートシール部１６’（図１において、一点鎖線で示した領域に形成される。）を形成する第１の工程と、第１の工程で形成されたヒートシール部１６’の温度が最内層１１の熱可塑性樹脂の溶融温度よりも高温である間に、ヒートシール部１６’の冷却を行う第２の工程とを有する。

シール方法が適用される合掌袋１０は、図１に示すように、長方形状の積層フィルムを長手方向に沿って巻き、両端を合掌状に合わせてヒートシールして合掌部１４とし、次いで円筒状の胴部１３の底部１５をシールして底部側のヒートシール部１６が形成され、底部１５の他端側が開口部１２となった構造を有している。開口部１２から胴部１３の内部に、食品等の内容物を充填し、開口部１２がヒートシールされ、開口部側のヒートシール部１６’が形成される。ヒートシール部１６’（図示していないが、底部側のヒートシール部１６についても同様である。）の形成時には、図１中Ａで示した部分において、開口部１２及び合掌部１４を形成する積層フィルムが４枚重なり合った状態となる。本実施の形態に係るシール方法は、底部１５側及び開口部１２側のヒートシール部１６、１６’の形成に適用される。

合掌袋１０の形成（製袋）、内容物の充填及びヒートシールによる密封は、製袋機を用いてこれらを同時かつ連続的に行ってもよい。この場合において、ロール状の積層フィルムが、これを長手方向に沿って製袋機に供給され、合掌部１４の形成、開口部１２（図１に示したものと異なり、長手方向に沿って巻かれていない状態の積層フィルムが上方に連続している。）から胴部１３の内部への内容物の充填、ヒートシール部１６の形成が一連の工程として連続的に行われる。形成されたヒートシール部１６を長手方向に沿って二等分するように切断することにより、開口部１２側のヒートシール部１６’と、次に製袋される合掌袋１０の底部側１５のヒートシール部１６の形成が同時に行われる。

合掌袋１０を構成する積層フィルムは、最内層１１に熱可塑性樹脂層を有し、バリヤー性に優れた金属箔層を更に有している。最内層１１の熱可塑性樹脂としては、レトルトパウチ袋の最内層等に通常用いられる任意の公知の合成樹脂を用いることができるが、好ましい例としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。金属箔層としては、同様に、レトルトパウチ袋等に通常用いられる任意の公知の金属箔を用いることができるが、好ましい例としては、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔等が挙げられる。金属箔は、バリヤー性を確保できる十分な厚さを有している必要があるが、厚すぎると積層フィルムの可撓性が損なわれ、内容物の充填や、合掌部１４、ヒートシール部１６、１６’の形成時等に加わる応力により破断するおそれがあるため、例えば、アルミニウム箔の場合、５から１０μｍの厚さであることが好ましい。積層フィルムは、更に、金属箔層の外層に、二軸延伸ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン等の１又は複数の樹脂層を有している。合掌袋１０を長期保存食品の包装材として用いる場合、積層フィルムは、レトルト殺菌に対応可能な材質であることが好ましい。

合掌部１４及びヒートシール部１６、１６’の形成は、任意の公知の方法、例えば、最内層１０を構成する熱可塑性樹脂の溶融温度よりも高い所定の温度に加熱した矩形板状のシールバーを両側から所定の圧力で圧着し、所定時間熱圧着する方法により行われる。シールバーの加熱温度、圧着時の圧力及び時間は、積層フィルムの構成材料、厚さ等に応じて適宜決定される。

第１の工程において形成されたヒートシール部１６’は、最内層１１の熱可塑性樹脂の溶融温度よりも高温である間に冷却される。このように、形成直後のヒートシール部１６’を速やかに冷却することにより、特に４枚重ね部Ａにおいて熱が放散されずに残留することにより、樹脂層と金属箔層とが剥離したり、樹脂層が膨張したりすることによる外観の劣化やシール不良の発生を抑制でき、樹脂積層フィルムを用いた合掌袋１０では従来困難であった高い密封性を達成できる。ヒートシール部１６’の冷却は、任意の手段、装置を用いて行うことができるが、シールバーの片側又は両側の近傍に複数のノズルを設け、シールバーがヒートシール部１６’から離れた直後に、低温のガス（空気、二酸化炭素、窒素等）を所定時間噴射することに行うのが、ヒートシール部１６’のみを迅速に冷却でき、ヒートシール部の温度低下によるシール不良や生産性の低下を回避できる点で好ましい。低温空気の発生装置は、既存の製袋機に組み込むことが可能な小型のものが容易に入手可能であり、低温の二酸化炭素及び窒素は、それぞれ、ドライアイス及び液体窒素から容易に製造可能である。低温のガスの噴射によるヒートシール部１６’の冷却は、冷却速度や冷却温度を、噴射するガスの温度、流量及び噴射時間で容易に制御できるという利点も有している。

本発明の第２の実施の形態に係る包装食品は、金属箔層と、最内層１１に熱可塑性樹脂層を有する積層フィルムを包装材として筒状に形成された合掌袋１０の両端にヒートシール部１６、１６’が形成されることにより、その内部に食品が密封された包装食品であって、ヒートシール部１６、１６’が上述の本発明の第１の実施の形態に係るシール方法を用いてシールされている。バリヤー性の高い金属箔層を有する積層フィルムからなる合掌袋１０と、本発明の第１の実施の形態に係るシール方法を組み合わせることにより、水蒸気、酸素及び光が遮断されるため、密封された食品は、従来の樹脂フィルムを用いた包装では達成が困難であった高い保存性を有しており、数年間にわたり品質の劣化を伴うことなく常温での保存が可能となる。また、缶詰等に比べ軽量であり、保存場所も取らず、使用後の廃棄物もより少量である。したがって、災害時等の備蓄用非常食品として好適に用いることができる。

密封される食品は特に制限されず、合掌袋１０に用いられる積層フィルムが、レトルト殺菌や加熱調理に対応可能なものである場合には、製造時に加熱調理前の食品であってもよい。

このようにして得られる包装食品は、高い保存性を有しており、例えば、魚肉ソーセージの場合、３５℃で１年間保存後における重量損耗率及び脂質の酸化をほぼゼロに抑えることも可能である。

合掌袋１０の他の利点として、合掌部１４に開封用のノッチを設け、そこから力を加えることにより、均一に力が加わるため、きれいに開封できる点が挙げられる。したがって、水等が不足するため、手洗いが困難になる災害避難時等において、手を汚したり、内容物が汚れた手に触れたりするリスクを低減できる。この場合、包装材のバリヤー性を低下させない限りにおいて、ヒートシール部１６’の近傍の、ノッチの切断面と連続する位置に、レーザーカット加工等の易開封性の加工を行ってもよい。

次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
最外面：二軸延伸ポリエステル（厚さ１２μｍ）、中間層：アルミニウム箔（厚さ７μｍ）、内面層：二軸延伸ナイロン（厚さ１５μｍ）、最内面：リニアローデンポリエチレン（厚さ６０μｍ）とし、ウレタン系接着剤を使用してこれらをドライラミネートした積層シートを使用し、胴部を１６０℃でヒートシールした背貼合掌法（合掌部の幅１０ｍｍ）で形成し、内容物として魚肉ソーセージ（５０から８０ｇ）を充填すると共に、底部形成部をフラット刃型のシールバーを用いて２００℃、幅２５ｍｍ、２秒間ヒートシール後、シールバーが離れた直後に、０℃に冷却した空気を、シールバーの両側にシールバーに沿って設けられ、ヒートシール部に向かって噴射した。その後、ヒートシール部を中央で切断し、両端に１２．５ｍｍ幅のヒートシール部が形成された合掌袋の内部に魚肉ソーセージが収容された包装食品を得た。

このようにして得られた包装食品を３５℃で１年間保存した。重量損耗率の経時変化を調べたところ、１年経過後においても、重量損耗率０％という結果が得られた。比較例として、従来の方法でヒートシールしたもの、ポリ塩化ビニル及びナイロンフィルムを用いて、本実施例と同様の方法を用いて魚肉ソーセージを包装し、同様の試験を行ったが、１年経過後の重量損耗率は、２から５％であった。３５℃での１年間の保存試験は、室温での３年間程度に相当すると言われており、室温で数年間程度の保存が可能であることが示唆された。

３５℃で１年間保存後の魚肉ソーセージ中の油脂の酸値及び過酸化物価についても、それぞれ、１ＫＯＨ ｍｇ／ｇ、１ｍｅｑ／ｋｇ程度の非常に低い値が観測された。

本願発明は、災害時の非常食用の保存食品の製造以外にも、ウェットティッシュやインクジェットプリンター用インクカートリッジ等の包装材等の用途にも適用することができる。

１０ 合掌袋
１１ 熱可塑性樹脂層
１２ 開口部
１３ 胴部
１４ 合掌部
１５ 底部
１６、１６’ ヒートシール部
Ａ ４枚重ね部

Claims (6)

1. 金属箔層と、最内層に熱可塑性樹脂層を有する積層フィルムを包装材とする合掌袋の開口部をシールする包装袋のシール方法において、
   前記合掌袋の開口部を、前記最内層の熱可塑性樹脂の溶融温度よりも高い温度で熱圧着し、ヒートシール部を形成する第１の工程と、
   前記第１の工程で形成された前記ヒートシール部の温度が前記溶融温度よりも高温である間に、該ヒートシール部の冷却を行う第２の工程とを有することを特徴とする包装袋のシール方法。
2. 前記第２工程における前記ヒートシール部の冷却が、低温の気体を該ヒートシール部に噴射することにより行われることを特徴とする請求項１に記載の包装袋のシール方法。
3. 金属箔層と、最内層に熱可塑性樹脂層を有する積層フィルムを包装材として筒状に形成された合掌袋の両端にヒートシール部が形成されることにより密封され、その内部に食品が密封された包装食品において、前記ヒートシール部が請求項１又は２に記載の包装材のシール方法を用いてシールされたことを特徴とする包装食品。
4. 前記積層フィルムが、耐レトルト性を有することを特徴とする請求項３に記載の包装食品。
5. 室温で３年間保存後の重量損耗率が０％であることを特徴とする請求項３又は４に記載の包装食品。
6. 前記ヒートシール部の少なくとも一方の近傍に、前記合掌袋の短手方向に沿って、前記包装材のバリヤー性を低下させない易開封性の加工が施されていることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の包装食品。

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