JP4524021B2 - 細菌汚染度の低い包装容器を製造する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、細菌汚染度の低い包装容器を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
１回使用の使い捨て型式の包装容器は、例えば牛乳や果汁等、種々の消費製品の包装用に使用されている。その場合、通常、使用される包装容器は、紙および熱可塑性プラスチックの層と、ことにより付加的な金属箔層または他のバリア材料層、例えばバリアプラスチック層とから成る積層材料によって製造される。この包装容器は、ウエブ状またはシート状の包装積層材料を筒形に再形成し、第１端部を閉鎖密封し、所望の内容物を充填し、最後に他端を密封することにより製造される。
【０００３】
前述の、または類似の種類の包装容器は、例えば低温殺菌牛乳の包装に使用される。その場合、充填されて密封された包装は、例えば、最高＋８゜Ｃで冷蔵しなければならず、品質保持期間は６日〜８日となる。生鮮食品が包装されて現存する途切れることのない冷蔵チェーンで扱われる場合、つまり充填し密封した後に直ちに冷却して冷蔵車で輸送し、冷蔵展示ケース内に陳列販売する場合には、前記の保持期間で概して十分である。
【０００４】
牛乳またはその他の食品をより長い品質保持期間が得られるように包装する場合、および／または冷蔵不要の取扱い並びに輸送ができるように包装する場合は、いわゆる無菌包装容器が使用されるが、この包装容器には、所望の内容物を充填する前に殺菌処理が施される。その場合、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）等の化学滅菌剤が使用されるか、または包装容器が、何らかの形で滅菌照射される。例えば滅菌可能な適当な波長の紫外線で内部が照射される（他の方法を組合わせることも可能である）。このように処理された包装容器に内容物を充填する場合、細菌による汚染度は、その後に細菌が増殖しない程度に低減されるが、その場合には、当然、内容物も、予め、例えば熱処理によって事実上無菌となる温度で滅菌されることが条件となる。このように滅菌された包装容器が無菌の内容物を滅菌条件下で充填されて密封された場合、包装容器は数カ月の品質保持期間を得ることになろう。特定の場合、例えば、オレンジジュース等のあまり経時変化の影響を受けない食品の包装の場合には、最長１年の品質保持期間が得られる。この保持期間は、冷蔵状態または特別の条件下での包装容器の取扱いを必要とすることなしに達せられる。
【０００５】
近年、上記したように製造された乳製品等のための無菌包装容器の使用範囲が拡張されてきており、特に気候や発展水準のために、包装容器を冷蔵状態で取扱い、貯蔵できない国々で使用されるようになってきた。しかしながら、包装容器と内容物との双方を滅菌処理することにより、製造がより複雑化しかつより高価になってきた。また、実際には、多くの国々で最長品質保持期間の一部の間でしか使用されないため、保持期間の点から言えば、低温殺菌内容物用の当初の非滅菌式包装容器と、極めて長い品質保持期間の無菌包装容器との間の中間段階の包装容器が必要とされるようになった。非無菌包装より幾分保持期間が長いが、同時に、少ない技術投入度および費用で製造できるようにするというこの妥協案が、通常、「延長品質保持期間（ＥＳＬ）」と称される。この種の包装容器は、限定された細菌低減処置を受け、滅菌されない内容物を充填されるが、細菌汚染度が極めて低くなるような安全規定の下で取扱われる。その場合、包装容器を冷蔵状態で取扱うという条件で、４〜６週間（製品に応じて）の品質保持期間が可能になる。
【０００６】
このＥＳＬ方式の包装容器製造の従来技術では、包装容器の細菌低減処置は、いわゆる無菌包装容器の場合の滅菌レベル以下で行われる。例えば包装材料ウエブの処理の場合、より迅速に処理を実施できる。また、例えば使用する滅菌剤（過酸化水素）の濃度または照射滅菌時の照射処理時間に関しては、既述の種類の無菌包装体を製造する場合に比して、投入度（ｉｎｐｕｔ）を低減することができる。即ち、使用する滅菌剤濃度や照射滅菌時の照射処理時間を減じることができる。しかしながら、既に部分的に完成している包装容器、例えばヨーロッパ特許明細書第２１７．２８２号に記載されている形式の包装容器の細菌低減処理の場合、実際には、十分な程度の細菌低減を保証するには、比較的長時間を要するか、高濃度の滅菌剤を必要とする。例えばこの包装容器の底部は複数壁区分を部分的に折り重ねて形成される設計になっているため、折り重ねて密封される区域に隣接して不均一で複雑な形状の部分およびポケットが生じ、そのため、所望の成果を得るような滅菌が困難になる。理論的には、無菌包装容器の製造に関して規定されるレベルから、「延長品質保持期間」を有する包装容器の製造に要するレベルまで要件を引下げれば所望の結果が得られるのであるが、そのような結果は実際には得られないことが判明した。結局、予想された利点は具体化できないことになる。その理由は、例えばより高い濃度の化学滅菌剤を使用すればその除去がより困難になり、また確実に残留量を低い値にするにはより高温および／または長時間を要することになる点にある。このことは、エネルギーや経済性の観点から、明らかな欠点である。これら欠点のすべては特に包装容器底部のポケットおよび互に重なる材料区域の存在に関係しているため、所望の利点は、包装容器の底部をより平坦で隠れた区域のないように設計構成し、また好ましくは最初から細菌の汚染または滞留が比較的僅かとなるように製造した場合にのみ得られるのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の１目的は、細菌汚染度の低い包装容器を製造する方法を実現し、その方法により、包装容器の細菌低減処理を簡単化かつ迅速化するようにすることである。
本発明の他の目的は、細菌汚染度の低い包装容器を製造する方法を実現し、その方法により、細菌低減処理を従来に比してより簡単かつ迅速に行えるような構造および形状の包装容器を実現できるようにすることである。
本発明のさらに他の目的は、包装容器を製造する方法を実現し、その製造方法により、後続の、包装容器内部の細菌低減処理を簡単化、最適化できるようにすることである。
本発明のさらに他の目的は、細菌汚染度の低い包装容器を製造する方法を実現し、その方法により、完成された包装容器の製造を簡単化して経済的にし、従来方法の固有の欠点を解消できるようにすることである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の方法の一好適実施例を詳細に説明する。図面には、本発明を理解する上で不可欠の部材および細部のみを示してある。
図１には、包装容器ブランク１が、段階的に異なる加工ステーションへ移動し、漸次に包装容器に形成され、内容物を充填され、密封されて、包装容器が延長品質保持期間を有するようにされる経過が示されている。包装容器ブランク１は、例えばテトラ・トップ（Ｔｅｔｒａ ＴｏｐR）の商標で市販されている包装容器製造用に使用される種類の材料である。この型式の包装容器、並びにこれを製造する方法とその方法を実施する装置は、ヨーロッパ特許明細書ＥＰ ９３８４９号に開示されており、次にこれを説明する。この型式の包装容器は、例えば牛乳または果汁用の多くの他の包装容器にように、積層包装材料製である。この積層包装材料は、例えば紙等の繊維材料製の中心担体層またはコア層と、この層の両側に貼付される薄手の液密プラスチック材料、例えばポリエチレン等の熱可塑性プラスチックから成る層とを含んでいる。この包装材料は、また付加層、例えばアルミニウム箔（アリフォイル Ａｌｉｆｏｉｌ）または何らかの種類のバリアプラスチック等の気密材料層を含んでいる。図１に示した包装容器ブランク１は、この種の材料またはそれに類似の材料から製造されるが、この材料は、ウエブ状の状態（図示せず）から、適当な寸法に切断される。ブランクは折り目線２のパターンを有し、これら折り目線によって、ブランク１が長方形横断面または方形横断面の筒形（図１のＢ）に折り曲げやすくなる。この場合、ブランクは、ヒートシールによりブランク自体に封止される。このヒートシールは、材料の外側の熱可塑性プラスチック層により可能になる。筒形の包装容器ブランク１の端部区域の少なくとも一方（図１のＢにおける上端部）には、付加的な折り目線２が、ブランク上に斜めに延び、複数の端部フラップを形成するのに利用される。これらの端部フラップは、包装容器の充填後、折り曲げてヒートシールすることにより、密封端壁を形成するのに利用される。この密封端壁が、完成された包装容器の底部を形成する。
【０００９】
本発明によれば、包装容器ブランク１は、熱可塑性材料の射出成形による端壁６を備えている。この射出成形は、外側と内側の金型半部３，４（図１のＣ）を用いて行われる。より詳しく言えば、筒形のブランクが、内側の金型半部４にはめ込まれる。この半部４は、射出成形金型の一部を形成するのに適するように成形された端部を有するマンドレルの形態をなす。内側金型半部４、即ちマンドレルにはめ込まれたブランクは、その後、一端が（続いて上端部が）外側金型半部３（必要とあれば複式に設計可能）内へ、ブランクの外側に金型半部３の上縁部が密封当接されるまで、移動せしめられる。金型半部３は、金型の他方の半部を形成する成形底面を有している。２つの金型半部３，４は、このように筒形の包装容器ブランク１の頂端部を密封包囲し、一方の金型半部３内の通路５を介して熱可塑性材料が金型内へ約２２０゜Ｃの温度で注入される。材料は２個の金型半部間の成形キャビティに充填され、筒形包装容器ブランク１の頂縁部を取囲み、それによって、液密の永久シールが、射出成形によって形成された端壁６と、包装容器ブランクとの間に形成される。金型半部３，４の成形部の形状は、端壁６（図２）に適当な開口装置７を形成できるようなものにするとよい。例えば金型半部３，４の狭窄部若しくはくびれ部が強度の弱められた環状の引裂き区域を成形するようにして開口装置７を形成することができる。また、端壁６は、筒形ブランクの積層材料の複数部分、例えば、開口可能な射出成形部分を取囲む内側へ折り曲げられた縁部分を含むことができる。開口装置７に何らかの形の外側取手または突出した掴み部材を設けることもできる。しかし、本発明の重要な点は、端壁６の内面、即ち後に包装容器の内容物と接触することになる表面が、比較的平面的若しくは平坦であり、引き続き行われる細菌低減処置を妨げるような凹凸を有していない点である。
【００１０】
筒形の包装容器ブランク１が射出成形による端壁６を備えている場合、その包装容器ブランク１は図１のＣに示した射出成形ステーションから閉鎖された空間またはチャンバ８内へ移動する。この空間またはチャンバ８は、射出成形ステーションの後方に位置し、前後に順次位置するブランクを加工する幾つかのステーションを取り囲んでいる。チャンバ８は、公知の形式で完全に密閉されたチャンバとすることもでき、また、制御可能な出口を設けて、（加熱された）過圧滅菌空気を連続的にチャンバ８内へ供給し、細菌濃度を確実に低減するようにしてもよい。図１から明らかなように、図示された好適実施例によれば、チャンバ８は５つの加工ステーションを有している。第１のステーション（図１のＤ）では、包装容器ブランク１が、その内部に気体状または蒸気状の化学滅菌剤を吹き込まれることにより、殺菌低減処置を受ける。その場合、濃度０．５〜１％の過酸化水素を用いるのが好ましい。過酸化水素は、約２００゜Ｃに加熱された後、内部が約１１０゜Ｃに加熱された包装容器ブランク内へ吹き込まれる。これにより、包装容器ブランク１の内部は、滅菌剤の薄膜で被覆される。包装容器ブランクはその後次のステーション（図１のＥ）へ送られ、そこで、ブランク内部が照射滅菌処置を受ける。照射滅菌は、好ましくは、包装容器ブランク１内へ全体または一部が延びている紫外線ランプ９からの紫外線によって行われる。このランプ９は、包装容器ブランクの上方に配置するとよい。また、光ビームが包装容器ブランク１の内部にくまなく達するように、反射器１０を用いることができる。ステーションＤおよびＥでの細菌低減処置は、包装容器ブランク１の端壁６の射出成形直後（僅か数秒後）に行われるので、端壁６は、照射滅菌ステーションＥを出るときには、まだ８０〜１００゜Ｃのプラスチック温度を有する。端壁６の内面にポケットや折目がないことは、化学滅菌剤と照射紫外線が確実に包装容器ブランク１の内側のあらゆる部分に達してそれに作用することを保証する。化学滅菌剤による処置および照射滅菌処置の一方だけを使用することも可能であるが、その場合には、濃度、温度、照射時間に一定の変更を加える必要があると考えられる。
【００１１】
実際の細菌低減処置が完了すると、包装容器ブランクは、次のステーション（図１のＦ）へ移動し、ここで、ブランク内へ空気管１１を介して約６０゜Ｃの温度の滅菌（濾過）温風が吹き込まれ、残留している殺菌剤を吹き飛ばす。適当な処置時間の後に包装容器ブランク１は次のステーション（図１のＧ）へ移動し、そこで充填管１２から所望の内容物、例えば牛乳がブランク内へ充填される。ブランク内へ内容物の目標量が充填されると、直ちに次のステーション（図１のＨ）へ移動し、そこで、上向きの底部が液密に密封される。その密封は、折り目線２によって画定若しくは区画されている底部折り曲げパネルを機械式に折り合わせ、互いにヒートシールすることにより行われる。この場合に形成される底部のフィンと、幾何学的な理由で生じる平らな(ｆｌａｔ−ｌａｉｄ)コーナーフラップとは、いずれも折り曲げられて包装の端壁を形成することで、包装容器には実質的に平らな底面が得られることになる。包装容器はその後チャンバ８から送出され、射出成形によって形成された端壁６が上にされ、包装容器の頂壁となるように立てられる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明による方法により、上述のように、実際に、最小限の細菌低減処置の投入によって、延長品質保持期間を有する包装容器を製造できることが証明された。包装容器の端壁（または端壁の一部、例えば開口装置）の形成に射出成形を採用したことによって、単一の段階で（すなわち殺菌濃度に悪影響をおよぼす折曲げ、成形、密封等の別個の処理なしで）、比較的滑らかな内面を有する端壁を形成することができる。その内面には、汚物を引き付ける作用を生じ、かつ、滅菌処置が化学滅菌剤、照射、およびそれらの組合わせのいずれで行われるかを問わず、その滅菌処置の妨げとなる折り目やシールが存在しない。また、端壁６の射出成形の直後に次の細菌低減処置が行われることにより、端壁（これは約２２０゜Ｃのプラスチック温度で射出成形されることにより事実上滅菌されると考えられる）は、チャンバ８を通過する初めの過程では、かなりの高温を維持していることになる。従って、包装内で細菌が生き延びる確率は僅かであり、化学滅菌剤と照射との双方による補足的細菌低減処置後には、包装内部の細菌濃度は、全体として、延長品質保持期間を有する包装容器に対する要求を満足させるレベルより更に高いレベルまで低減される。同時に、このことは、比較的迅速な処理に加えて、低濃度の化学滅菌剤（０．５〜１％のＨ₂Ｏ₂）によって達成できる。その濃度は、いわゆる切り妻型の、すなわち包装積層材料を折り曲げてシールすることにより端壁を形成する形式の、延長品質保持期間を有する包装容器の製造に使用される約３％の濃度に匹敵するものである。このことにより、単に費用と処理時間の低減のみでなく、包装容器内部からの滅菌剤除去を容易にすることで、包装容器内に滅菌剤が残留する危険を最小化するという大きな利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法により低細菌汚染の包装容器を製造する段階を示す図であり、Ａはウエブから適当な寸法に切断された包装容器ブランク、Ｂは筒形に形成された容器の底部折り線を示す図、Ｃは頂壁を射出成形する段階を示す図、Ｄは包装内への化学滅菌剤を吹き込む段階を示す図、Ｅは紫外線照射の段階を示す図、Ｆは温風により残留滅菌剤を除去する段階を示す図、Ｇは内容物を充填する段階を示す図、Ｈは容器底部を密封する段階を示す図、Ｉは完成した包装容器を示す図である。
【図２】本発明による方法により製造された包装容器の斜視図である。
【符号の説明】
１ 包装容器ブランク
２ 折り目線
３ 外側金型
４ 内側金型
５ 材料注入路
６ 端壁
８ チャンバ
９ 紫外線源
１０ 反射器
１１ 温風管
１２ 内容物の充填管

Claims (8)

1. 紙とプラスチック材料との少なくとも一方を積層したシートを筒形の容器ブランク（１）に再形成し、かつ熱可塑性材料の射出成形によって端壁を形成した細菌汚染度の低い包装容器を製造する方法において、
   その後、容器内部に細菌低減処置を施し、所定の内容物を充填して密封し、
   その細菌低減処置は、射出成形直後に連続して、射出成形された端壁が８０℃から１００℃のプラスチック温度で行なわれ、
   その細菌低減処置を滅菌照射によって行うことを特徴とする、細菌汚染度の低い包装容器を製造する方法。
2. 包装材料の一部を取囲む金型半部（３，４）の間に少なくとも２００℃の温度の熱可塑性材料を注入することによって端壁（６）を形成することを特徴とする、請求項１に記載された方法。
3. 射出成形の際に包装容器（１）に開口装置（７）を形成し、該開口装置（７）が端壁（６）と一体で端壁（６）の一部または全体を含むようにすることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載された方法。
4. 端壁（６）の、包装容器内部に向いた側を実質的に平面状に形成することを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された方法。
5. 前記細菌低減処置を、後続の充填および密封の段階と同様に、保護雰囲気内で行うことを特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された方法。
6. 前記細菌低減処置を、後続の充填および密封作業と同様に、取り囲まれた空間（８）内で行うことを特徴とする、請求項５に記載された方法。
7. 前記細菌低減処置を、化学滅菌剤、好ましくは、ガスまたは蒸気の形態の過酸化水素によって行うことを特徴とする、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載された方法。
8. 前記滅菌照射を、紫外線照射によって行うことを特徴とする、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載された方法。

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