JP6263947B2 - 包装体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、二重袋からなる容器の中間部分にガスを充填することにより、ガスの種類に応じた機能、効果を発揮するガス充填包装体の製造方法に関する。

二重袋からなる包装容器に内容物を収納し、二重袋の中間部分にガスを封入する例としては、特許文献１に記載された食品包装体の製造方法がある。特許文献１に記載された方法は、炭酸ガス不透過性材料で形成された外容器と、該外容器内に、炭酸ガス透過性材料で形成された仕切り部を設け、食品収納部と炭酸ガス収納部を具備した包装容器を用いて、食品収納部に食品を収納し、炭酸ガス収納部に炭酸ガスを充填密封し、保存することにより、炭酸ガス入り食品包装体を製造する方法である。

この方法を用いると、例えば微炭酸ゼリー飲料のように、充填時には、ある程度高温にする必要があり、炭酸ガスを同時には充填できないような内容物に対して適用し、充填後に冷蔵保存することにより、中間部分の炭酸ガスがゼリー飲料に溶け込み、微炭酸入りゼリー飲料入りの包装体が効率的に得られる。

図７は、このような目的に用いられる二重包装袋の例である。二重袋からなる本体と、口栓（５）とキャップ（６）、口栓に連設されたストロー（７）を有し、ガス充填口（８）から吹き込まれた炭酸ガスが、内袋と外袋の隙間である連通部（２３）を通って、二重袋の中間部全体に行き渡るようになっている。図８は、この二重袋にガスを吹き込む状態を模式的に示した断面説明図である。

特開2011-105317号公報

特許文献１に記載された食品包装体の製造方法によれば、炭酸ガスの充填方法として、「炭酸ガス収納部に空気が存在する場合には、その空気を極力吸引排除し、素早く高濃度の炭酸ガスを吹き込む。さらに吹き込んだ炭酸ガスを逃さない様に熱シール等で開口部をシールして炭酸ガス収納部を密閉する」という手順が記載されている。

一般的に閉空間にガスを充填する際には、その空間に存在する空気をいかにして目的とするガスに完全に置換するかということが課題となるが、図７、図８のようにガス充填口が１箇所であると、空気の吸引と炭酸ガスの吹き込みを同じ口から行わなければならないため、切替えを素早く行ったとしても、多少の空気の混入は避けられず、包装体に封入されたガスの純度を十分に高めることができなかった。

また、吸引工程と吹き込み工程の２工程を必要とするため、ガス充填に要する時間が長くかかり、生産効率が悪いという問題があった。

またさらに、別の問題として、外袋を構成する積層体の腰が強すぎる場合には、ガスの吹き込み自体が円滑になされ難いという問題があった。

本発明の解決しようとする課題は、二重袋からなる包装容器の中間部分にガスを充填し
た包装体を製造するに当って、外袋を構成する積層体の腰が強すぎる場合であっても、充填されたガスの純度が高い包装体を、能率良く製造する方法を提案するものである。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、目的とするガスに対して透過性を有する内袋と、ガス透過性を有しない外袋とからなる二重構造を有する包装容器の内袋に内容物を収納し、内袋と外袋の間の空間に目的とするガスを充填してガス収納部を形成した包装体の製造方法であって、前記包装体の上部には、ガス充填口シール部によって区画された部分にガス充填口が開口しており、ガス充填口シール部がトップシール部からＬ字形をしてサイドシール部に達しており、この部分が表面側の外袋と内袋とが熱シールによって接着され、且つ、裏面側では、ガス排出口シール部がトップシール部からＬ字形をしてサイドシール部に達しており、表面側と同じく裏面側の外袋と内袋とが熱シールによって接着されており、表面側の外袋と内袋との間に形成されるガス収納部は、裏面側の外袋と内袋との間に形成されるガス収納部と、包装体の底部において連通部によって連通しており、該ガス充填口からガスを吹き込むと同時に、前記ガス収納部の他方の端部に設けたガス排出口からガス収納部内の空気と一部のガスを排出させ、次いでガス排出口を閉じ、しかる後にガス排出口とガス充填口を密封することを特徴とする包装体の製造方法である。

本発明に係る包装体の製造方法によれば、ガス収納部の一方の端部からガスを吹き込み、内部の空気を他方の端部から排出するので、内部の空気が効率的に排出されるため、ガス収納部に充填されたガスの純度を短時間のうちに高めることが可能である。また、ガス充填口の周囲を、加熱して軟化させた後に、該ガス充填口からガスを吹き込むようにしたので、外袋を構成する積層体の腰が強い場合であっても、円滑にガスを吹き込むことができる。

また、請求項２に記載の発明は、前記ガス充填口からガスを吹き込むと同時に、周囲を前記内袋と溶着しない温度に加熱して軟化させた前記ガス排出口から、空気とガスを吸引することを特徴とする請求項１に記載の包装体の製造方法である。

また、請求項３に記載の発明は、前記ガスが炭酸ガスであり、内容物が食品または飲料であることを特徴とする請求項１または２に記載の包装体の製造方法である。

また、請求項４に記載の発明は、前記包装容器が、口栓と、口栓を封止するキャップと、口栓に連設され前記内袋に挿入されるストローとを有する口栓付包装容器であることを特徴とする請求項３に記載の包装体の製造方法である。

また、請求項５に記載の発明は、前記ガスが窒素ガスであり、内容物が酸化されやすい食品または物品であることを特徴とする請求項１または２に記載の包装体の製造方法である。

また、請求項６に記載の発明は、前記外袋が、アルミニウム箔を含む積層体から構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の包装体の製造方法である。

本発明に係る包装体の製造方法によれば、ガス収納部の一方の端部に設けたガス充填口からガスを吹き込むと同時に、前記ガス収納部の他方の端部に設けたガス排出口からガス収納部内の空気と一部のガスを排出させるので、ガス収納部の空気が効率的にガスによって追い出され、置換されるため、ガス収納部におけるガスの純度が短時間のうちに高まるという効果を有する。

本発明に係る包装体の製造方法においては、目的とするガスに対して透過性を有する内袋と、ガス透過性を有しない外袋とからなる二重構造を有する包装容器の内袋に内容物を収納し、内袋と外袋の間の空間に目的とするガスを充填してガス収納部を形成したので、ガス収納部に充填された高純度のガスは、効率的に内袋内に移動し、内袋内のガス濃度が高まる。従って、本発明の方法は、何らかの理由で内容物に対して直接ガスを吹き付ける
ことができないような内容物を包装容器に収納して、充填後にガス置換したいような場合に有効に利用できる。

また、ガス充填口の周囲を、前記内袋と溶着しない程度の温度に加熱して軟化させた後に、ガス充填口からガスを吹き込むようにしたので、外袋として例えばアルミニウム箔を含むような腰の強い積層体を用いた場合であっても、ガスの吹き込みを円滑にまた迅速に行うことができる。

請求項２に記載の発明のように、ガス充填口からガスを吹き込むと同時に、周囲を前記内袋と溶着しない温度に加熱して軟化させたガス排出口から、空気とガスを吸引するようにした場合は、外袋として例えばアルミニウム箔を含むような腰の強い積層体を用いた場合であっても、ガス収納部の空気置換がより迅速に行われる。

また請求項３に記載の発明においては、炭酸ガス透過性を有する内袋と炭酸ガス透過性を有しない外袋とからなる二重構造を有するので、内袋に飲料を充填し、内袋と外袋の間に炭酸ガスを封入することにより、保存中に炭酸ガスが内袋の飲料に移行し、飲料を炭酸飲料にすることができる。この時、請求項４に記載したような、口栓と、口栓を封止するキャップと、口栓に連設され前記内袋に挿入されるストローとを有する口栓付包装容器を用いることにより、口栓に直接口を付けて摂取するような微炭酸飲料を収納した包装体として好適に利用できる。

請求項５に記載の発明においては、酸化されやすいが、直接窒素ガスを吹き付けることができない内容物、例えば飛散しやすい飲料などを収納し、ヘッドスペースに残された酸素を置換して、酸素濃度を下げる用途などに利用することができる。

また請求項６に記載の発明のように、前記外袋が、アルミニウム箔を含む積層体から構成されている場合には、外袋のガスバリア性がほぼ完全なものとなるため、本発明の方法を最も良く活かせるものとなる。

図１は、本発明に係る包装体の製造方法に用いる包装容器の一例を示した斜視説明図であり、口栓付包装容器の例を示す。 図２は、図１のＡ−Ａ’断面を示した断面模式図である。 図３は、図１のＢ−Ｂ’断面を示した断面模式図である。 図４は、本発明に係る包装体の製造方法に用いる包装容器の他の例を示した平面説明図である。 図５は、本発明に係る包装体の製造方法を示した断面説明図であり、図５（１）は、ガス充填口をヒーターで予熱する状態を、また図５（２）は、ガスの吹き込みと排出の状態を模式的に示したものである。 図６は、本発明に係る包装体の製造方法を示した断面説明図であり、図６（１）は、ガス充填口と、ガス排出口をヒーターで予熱する状態を、また図６（２）は、ガスの吹き込みと吸引の状態を模式的に示したものである。 図７は、従来の口栓付包装容器の例を示した斜視説明図である。 図８は、図７に示した包装容器にガスを充填する従来の方法を示した断面説明図である。

以下図面を参照しながら、本発明に係る包装体の製造方法について詳細に説明する。
図１は、本発明に係る包装体の製造方法に用いる包装容器（１）の一例を示した斜視説明図であり、口栓付包装容器の例を示す。図２は、図１のＡ−Ａ’断面を示した断面模式図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ’断面を示した断面模式図である。また図５は、本発明に係る包装体の製造方法を示した断面説明図であり、図５（１）は、ガス充填口をヒーターで予熱する状態を、また図５（２）は、ガスの吹き込みと排出の状態を模式的に示したものである。

本発明に係る包装体の製造方法は、目的とするガスに対して透過性を有する内袋（２）と、ガス透過性を有しない外袋（３）とからなる二重構造を有する包装容器（１）の内袋（２）の内容物収納部（２１）に内容物（２４）を収納し、内袋（２）と外袋（３）の間の空間に目的とするガスを充填してガス収納部（２２）を形成した包装体の製造方法であって、ガス収納部（２２）の一方の端部に設けたガス充填口（８）の周囲を、内袋（２）と溶着しない程度の温度に加熱して軟化させた後に、ガス充填口（８）からガスを吹き込むと同時に、ガス収納部（２２）の他方の端部に設けたガス排出口（９）からガス収納部内の空気と一部のガスを排出させ、次いでガス排出口（９）を閉じ、しかる後にガス排出口（９）とガス充填口（８）を密封することを特徴とする包装体の製造方法である。

図１に示した包装容器（１）は、口栓付包装袋の例であり、内袋（２）と外袋（３）とが、二重袋を形成し、サイドシール部（１２）において一体に熱シールされている。外袋（３）は、底テープ（４）を有するスタンディングパウチ形状であり、ボトムシール部（１３）では、内袋（２）は一体にシールされておらず、外袋（３）との間に連通部（２３）が形成されており、ガス充填口（８）から吹き込まれたガスがガス収納部（２２）全体に行き渡るようになっている。

包装容器（１）の上部には、ガス充填口シール部（１５）によって区画された部分にガス充填口（８）が開口している。ガス充填口シール部（１５）は、図１の例では、Ｌ字形をしており、この部分では表面側の外袋（３）と内袋（２）とが熱シールによって接着されている。一方、裏面側では、同じ形状のガス排出口シール部（１６）が形成されており、同様に裏面側の外袋（３）と内袋（２）とが熱シールによって接着されている。

ガス充填口シール部（１５）とガス排出口シール部（１６）は、いずれも単純なＩ字形のシールでも良いが、Ｌ字形とすることにより、ガス収納部（２２）におけるデッドスペースを無くす効果を持っている。デッドスペースが存在すると、内部に空気が残留しやすくなるため好ましくない。

図１のようにガス充填口シール部（１５）とガス排出口シール部（１６）をＬ字形とすることにより、デッドスペースが無くなり、ガス充填口（８）から吹き込まれたガスは、表面側のガス収納部（２２）内の空気を追い出しながら、連通部（２３）を通過し、裏面側のガス収納部（２２）内の空気をガス排出口（９）から追い出すので、空気が残留しにくい。

図７は、図１に示した包装容器と同様の用途に用いられる従来の口栓付包装容器の例を示した斜視説明図である。また図８は、図７に示した包装容器にガスを充填する従来の方法を示した断面説明図である。従来は、ガス充填ノズル（１７）から一旦内部の空気を吸
引した後にガスを吹き込んでいた。しかし内部の空気を完全に吸引することはできないし、切替え時に多少の空気が混入することは避けられなかった。

また、内部の空気を吸引する工程とガスを吹き込む工程の２工程が必要であるため、ガス充填に時間がかかるという問題もあった。本発明の方法によれば、吹き込まれたガスは、ガス収納部（２２）の中を、空気を押出しながら一方向に進むため、空気の置換とガスの充填がほぼ同時に行われ、極めて能率が良い。また、ガスの充填に要する時間はほぼ半分に短縮され、しかもガスの純度が向上する。

なお、内袋（２）が、薄く柔らかいフィルムであり、外袋（３）がある程度腰のあるフィルムである場合には、ガス充填ノズル（１７）をガス充填口（８）に挿入せず、外袋（３）の外から吹くだけでも、内袋（２）が撓むため、ガスの充填が可能である。

図１の例では、トップシール部（１１）の中央部の口栓シール部（１４）に口栓（５）が、熱シールされている。口栓（５）には、キャップ（６）が螺合し、口栓に連設されたストロー（７）が内袋（２）の内部に挿入されている。内袋（２）の中に収納された飲料は、口栓（５）に直接口をつけて吸引することができる。

図１に示した包装容器の使用方法としては、例えば内容物として飲料を殺菌の意味から８０℃〜９０℃に加熱した状態で口栓（５）から充填し、キャップ（６）を封緘する。その後、ガス充填口（８）から炭酸ガスを吹き込み、ガス収納部（２２）内に十分充填する。この時、図５（１）、（２）に示したように、予めガス充填口（８）の周囲をヒーター（１０）などによって予熱した上で、ガス充填ノズル（１７）を挿入すると、外袋（３）を構成する積層体として、アルミニウム箔を含むような腰のある積層体を用いた場合であっても、ガス充填ノズル（１７）の挿入が円滑に行われる。このような外袋の予熱は、前述のように、ガス充填ノズル（１７）を挿入しない場合でも同様に有効に作用する。

なお、この予熱時の温度としては、内袋（２）と外袋（３）が熱融着しない程度の温度であることが必要であり、例えば内袋（２）がポリエチレン樹脂単体フィルムであり、外袋の内層がポリエチレン樹脂系であれば、１００℃程度である。この予熱温度は、内袋と外袋の材質によって決定される。

図５に示したように、内部の空気をガス排出口（９）から炭酸ガスによって自然に押し出しても良いが、図６（１）、（２）に示したように、ガス排出口（９）に吸引ノズル（１８）を取り付けて強制的に吸引することにより、さらにガス置換の効率を上げることができる。この場合も、ガス充填ノズル（１７）と吸引ノズル（１８）を挿入する前に、ガス充填口（８）とガス排出口（９）の周囲をヒーター（１０）などによって予熱することにより、アルミニウム箔を含むような腰のある積層体を用いた場合であっても、ノズルの挿入が円滑に行われる。なお、前述のように、ガス充填ノズル（１７）をガス充填口（８）に挿入しない場合でも予熱の効果はある。

ガス収納部（２２）内が高純度の炭酸ガスによって満たされた状態で、ガス充填口（８）とガス排出口（９）を密封する。密封方法としては、開口部を潰すように熱シールすることにより、余分な開口部を残すことなく密封ができて、衛生上も好ましい。

図４は、本発明に係る包装体の製造方法に用いる包装容器（１）の他の例を示した平面説明図である。この例では、トップシール部（１１）が未シール状態であり、ここから内袋内に内容物を収納してから、トップシール部を熱シールする。ガス充填口シール部（１５）、ガス排出口シール部（１６）、ガス充填口（８）、ガス排出口（９）の構造は、図１の例と同様である。

本発明に係る包装体の製造方法によれば、ガス種として窒素ガスを用いることもできる。窒素ガスを用いることにより、例えば緑茶飲料などのような酸化しやすい内容物を収納して、鮮度を保持することが可能となる。袋状の容器に液体を収納すると、どうしても上部に空間（ヘッドスペース）が残るがこのヘッドスペース内の空気を窒素ガスに置換しようとすると吹き込む窒素ガスによって液が飛散したりすることがある。

本発明に係る包装体の製造方法によれば、このような液体のみならず、茶葉やコーヒー粉末などのように、窒素ガスを直接吹き付けると飛散してしまうような内容物に対して、好ましく適用できる。なお固体の内容物の場合には、内袋内の空気を吸引除去して真空包装としてもよい。

窒素ガスを用いる場合の内容物としては、上記のような食品以外にも、酸化されやすいさまざまな内容物に適用することができる。例としては、鉄粉などの金属粉や薬品類が挙げられる。

本発明の方法に用いる包装容器の材質としては、目的とするガスの種類によって適宜選択する必要がある。内袋（２）の材質は、目的とするガスの透過性が高い材質が好ましいことは言うまでもないが、熱シール性や衛生性、コスト等も考慮する必要がある。外袋（３）の材質としては、目的とするガスに対して不透過性を有するばかりでなく、それ以外のガス、例えば酸素や水蒸気に対しても不透過性を有することが望ましい。

目的とするガスが炭酸ガスである場合には、内袋の材質としては、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）などの単体フィルムが適している。目的とするガスが窒素ガスである場合には、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂の単体フィルムが適している。

上記の他、内袋としてＰＥ／ＰＰ／ＰＥの多層フィルムやＰＥ／Ｎｙ（ポリアミドフィルム）／ＰＥの多層フィルムが、いずれのガスに対しても使用できる。

外袋（３）の材質としては、アルミニウム箔を含む積層材料や、プラスチックフィルムに金属、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材料、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等のバリア樹脂層を設けた積層材料であってもよい。

外袋（３）を構成する積層体の例としては、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（以下ＰＥＴと略す）／印刷層／接着剤層／延伸ポリアミド樹脂フィルム（以下ＯＮｙと略す）／接着剤層／ＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン樹脂）からなる構成のフィルムや、ＯＮｙ／接着剤層／ＬＬＤＰＥ、ＯＮｙ／接着剤層／ＯＮｙ／接着剤層／ＬＬＤＰＥ、ＰＥＴ／印刷層／接着剤層／アルミニウム箔／接着剤層／ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン樹脂）などが挙げられる。

１・・・包装容器
２・・・内袋
３・・・外袋
４・・・底テープ
５・・・口栓
６・・・キャップ
７・・・ストロー
８・・・ガス充填口
９・・・ガス排出口
１０・・・ヒーター
１１・・・トップシール部
１２・・・サイドシール部
１３・・・ボトムシール部
１４・・・口栓シール部
１５・・・ガス充填口シール部
１６・・・ガス排出口シール部
１７・・・ガス充填ノズル
１８・・・吸引ノズル
２１・・・内容物収納部
２２・・・ガス収納部
２３・・・連通部
２４・・・内容物

Claims (6)

1. 目的とするガスに対して透過性を有する内袋と、ガス透過性を有しない外袋とからなる二重構造を有する包装容器の内袋に内容物を収納し、内袋と外袋の間の空間に目的とするガスを充填してガス収納部を形成した包装体の製造方法であって、前記包装体の上部には、ガス充填口シール部によって区画された部分にガス充填口が開口しており、ガス充填口シール部がトップシール部からＬ字形をしてサイドシール部に達しており、この部分が表面側の外袋と内袋とが熱シールによって接着され、且つ、裏面側では、ガス排出口シール部がトップシール部からＬ字形をしてサイドシール部に達しており、表面側と同じく裏面側の外袋と内袋とが熱シールによって接着されており、表面側の外袋と内袋との間に形成されるガス収納部は、裏面側の外袋と内袋との間に形成されるガス収納部と、包装体の底部において連通部によって連通しており、該ガス充填口からガスを吹き込むと同時に、前記ガス収納部の他方の端部に設けたガス排出口からガス収納部内の空気と一部のガスを排出させ、次いでガス排出口を閉じ、しかる後にガス排出口とガス充填口を密封することを特徴とする包装体の製造方法。
2. 前記ガス充填口からガスを吹き込むと同時に、周囲を前記内袋と溶着しない温度に加熱して軟化させた前記ガス排出口から、空気とガスを吸引することを特徴とする請求項１に記載の包装体の製造方法。
3. 前記ガスは炭酸ガスであり、内容物が食品または飲料であることを特徴とする請求項１または２に記載の包装体の製造方法。
4. 前記包装容器は、口栓と、口栓を封止するキャップと、口栓に連設され前記内袋に挿入されるストローとを有する口栓付包装容器であることを特徴とする請求項３に記載の包装体の製造方法。
5. 前記ガスは窒素ガスであり、内容物が酸化されやすい食品または物品であることを特徴とする請求項１または２に記載の包装体の製造方法。
6. 前記外袋は、アルミニウム箔を含む積層体から構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の包装体の製造方法。