JPS5962422A - パウチのヒ−トシ−ル方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパウチのヒートシール方法に関し、さらに詳し
くは内容物の充填されたパウチのベルト方式によるヒー
トシール方法の改良に関する。

内容物の充填物されたパウチを密封するためのヒートシ
ール方法として、従来第１図、第２図に示す装置Ａのう
ち冷却ロール１３ａ、１３ｂが設けられていない所謂ベ
ルトシール装置を用いる方法が採用されていた。第１図
、第２図において、１ａ、１ｂは無限金属ベルト（通常
ステンレス鋼よりなり、厚さ約０．１５〜０．３０關、
幅約９．５〜１８、Ｏｉ＃１ｌＩ）であって、駆動ｏ−
ル２ａｍ２ｂおよび案内ロール３ａ、３ｂによし、対向
する部分が対接しながら矢印方向に進行している。

４　ａ　＃　４　ｂは第１ヒータ（例えば抵抗発熱体が
内蔵された砲金よりなる）、５　ａ　＃　５　ｂは第１
圧着ロール（例えばステンレス鋼よりなる）、６　ａ　
。

６ｂは第２ヒータ、７ａ、７ｂは第２圧着ロールであっ
て、加熱ゾーンＢに配設され、８ａ、８ｂはゾーン（例
えば冷却管が内蔵された砲金よりなる）であって、冷却
ゾーンＣに配設される。

パウチ１０（この場合はスタンディングパウチ、すなわ
ち自立性袋）はホルダー１１に収納され、内容物を充填
４；（適当なヘッドスペースを残して）された後、コン
ベヤ９（進行速度は金属ベルト１ａ、１ｂの夫と等しい
）によりベルトシール装置に送られ、開口端部１０ａを
金属ベル）ｌａ。

１ｂの対接するスパンの部分において挾持されながら矢
印Ｘ方向に移送される。

第３図に示すように開口端部１０ａはヒートシール性プ
ラスチック（例えばポリゾロピレン、ポリエチレン等の
）よりなる対向する内層１２を有している。第１ヒータ
４ａ　、４ｂと接触しながら矢印方向に移動する金属ベ
ルトｌａ、ｌｂは当該プラスチックの融点よシ高い温度
に加熱され、それに伴ない開口端部１０ａの内層１２は
融点以上の温度に加熱され融解する。次いで開口端部１
０ａは第１圧着ロール５ａ、５ｂにょシ金属ベルト１ａ
、１ｂを介して押圧されて、内層１２は圧着され、対向
する内層１２は熱融着する。

不完全熱融着部を修復するため、次いで第２ヒータ６ａ
、６ｂおよび第２圧着ロール７ａ、７ｂにより同じプロ
セスが反復される。その後直ちにクーラ８ａ、８ｂによ
り冷却された金属ベルトｌａ、１ｂ（クーラ８ａ、８ｂ
に接触して移動する）を介して、熱融着した内層１２は
冷却固化されて、開口端部１０ａにヒートシール部が形
成される。その後開口端部１０ａは金属ベル）ｌａ。

１ｂの挟持から解放され、パウチ１０は次工程に送られ
る。

以上に述べた従来の方法では、内容物が液体性食品など
で水分を含み、この水分が開口端部の内層１２の内面に
充填のさいなどに付着した場合、次のような問題が起る
。すなわちこの付着した水分は、ヒータ４ａ　、４ｂお
よび６ａ、６ｂによって開口端部が加熱されるさい、大
部分が開口端部の間から蒸発する（内層１２を形成する
プラスチックの融点は通常１００℃より高い故）か、も
しくは圧着ロール５ａ、５ｂおよび７ａ、７ｂで圧着の
さい絞り出されるが、一部は融解した内層１２の内部に
溶解残留する。グラスチックは溶融状態において水分の
溶解度が急激に増大するからである。

このように水分を溶解した状態で熱融着した内層１２が
クーラ８ａ、８ｂによって冷却固化するさいに、溶解し
た水分が水蒸気として放出され（固化状態における水分
の溶解度はごく小さいから）るが、金属ベル）ｌａ、ｌ
ｂによる開口端部１０ａに対する押圧力は殆んど々いの
で、形成されたヒートシール部牢気泡が生成し、製品の
外観を損じ、極端な場合にはこの気泡がヒートシール部
の外部（大気）と内部（パウチの内部）を貫通して密封
性を損ない、保存中に内容物の変質もしくは変敗を招く
おそれがあるという問題を生ずる。

加熱ゾーンにおいて蒸発することなく、そのまま内層１
２の内面に水分が残留した場合にも、同様な問題が生ず
る。

本発明は以上に述べた従来技術の問題点の解消を図るこ
とを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は内容物が充（５） 填され、開口端部の内層がヒートシール性プラスチック
よりなるパウチの該開口端部をヒートシールする方法に
おいて、対接する２条の金属ベルトの間に該開口端部を
挾持して、該金属ベルトと共に該パウチを移送し々から
、加熱ゾーンにおいて、ヒータにより加熱された該金属
ベルトを介して該開口端部の内層を該プラスチックの融
点以上の温度に加熱した後、圧着ロールにより該開口端
部の対向する該内層を圧着し、次いで冷却ゾーンにおい
て、クーラにより冷却された該金属ベルトを介して圧着
された該内層を該プラスチックの部分融解温度に冷却し
、直ちに対向する冷却ロールにより該金属ベルトを介し
て該開口端部を押圧して、該内層を固化させることを特
徴とするパウチのヒートシール方法を提供するものであ
る。

以下本発明について説明する。

パウチ１０の開口端部１０ａの内層１２を形成するヒー
トシール性プラスチックは、通常ポリプロピレンやポリ
エチレン等の結晶性熱可塑性プラスチックよりなる。こ
れらの結晶性熱可塑性プラ（６） スチックは、第４図の示差熱分析曲線の例に示されるよ
うに、比較的広い融点範囲Ａ〜Ｂを有する。

低温側の量温度Ａとピーク温度Ｐ（本明細書においては
ピーク温度Ｐを融点とよぶ）の間の温度領域においては
、当該プラスチックを構成する微結晶の一部が融解（す
なわち規則的に配列していた高分子鎖が無秩序に動く）
シており、本明細書においては、この温度領域内の温度
を部分融解温度とよぶ。アイソタクチックポリプロピレ
ンの場合、例えば融点Ｐは約１６５℃、量温度Ａは約１
３５℃である。

内容物の充填されたパウチ１０の開口端部１０ａの内層
１２を、第１ヒータ４ａ＋４ｂ、第１圧着ロール５ａ＊
５ｂｓ第２ヒータ５　ａ　、　６　ｂ、第２圧着ロール
７ａ、７ｂによシ、金属ベル）ｌａ。

１ｂを介して、融点２以上の温度に加熱、圧着して、内
層１２の熱融着を行々う点については従来の方法と同様
である。

第２圧着ロール７ｈ、’ｌｂを出た開口端部１０ａの内
層１２は、次いで所定温度に冷却されたクーラ８ａ、８
ｂにより、部分融解温度、例えば第４図の点Ｃに対応す
る温度にクーラ８ａ、８ｂを出るまでに冷却される。そ
の後直ちに、すなわち内層１２が部分融解温度にある間
に、クーラ８ａ。

８ｂに接近してその下流に配設され、図示されな。い冷
却管を内蔵した対向する冷却ロール１３ａ。

１３ｂ（例えばステンレス鋼もしくは黄銅よシなる）に
より、金属ベルト１ａ、１ｂを介して開口端部１０ａが
押圧され、同時に、内層１２が量温度Ａよシ低い温度に
冷却されて固化し、ヒートシール部が形成される。

従って内容物を充填するさいなどに、内層１２の内面に
水分が付着し、そのため加熱ゾーンにおいて溶融状態の
内層１２に水分が溶解した場合であっても、クーラ８ａ
、８ｂで冷却されている間は内層１２はまだ部分融解の
状態にあるので水蒸気の放出は殆んどない。そして冷却
ロール１３ａ。

１３ｂで冷却されて固化のさい、水蒸気が放出されよう
としても、つｉＢ小気泡が形成されようとしても、同時
に冷却ロール１３ａ、１３ｂによって部分融解状態にあ
る内層１２が押圧されるため、該小気泡は押え込まれて
、該小気泡の部分は融着し、気泡は形成されない。かシ
にクーラ８ａ。

８ｂの位置で気泡が生成しても、同様にして冷却ロー／
１ｚ１３ａ、１３ｂ通過のさい消滅する。

冷却ロール１３ａ、１３ｂによる冷却時間はごく短時間
であるが、冷却ロール１３ａ、１３ｂに入るまでに、内
層１２は固化開始温度、すなわち量温度Ａ近くまで冷却
されているので、冷却ロール１３ａ、１３ｂを適当な低
い温度に保つことによって、内層１２を冷却ロール１３
ａ、１３ｂ通過のさい冷却固化することは可能である。

なお加熱ゾーン通過後も水分が内層１２の内面にそのま
ま残留した場合も、通常その量はごく僅かであるので、
上記と同様にして気孔の生成が防止される。

本発明は以上の例によって制約されるものでなく、例え
ば第２ヒータ６ａ、６ｂと第２圧着ロール７ａ、７ｂに
よる工程を省略してもよい。また通常のパウチのヒート
シールにも適用される。

本発明の方法によれば、パウチの開口端部の内（９） 層を圧着すなわち熱融着した後、熱融着した内層を部分
融解温度に冷却し、直ちに冷却ロールによシ開ロ端部を
押圧、内層を冷却固化してヒートシール部を形成するの
であるから、液体性内容物の充填などのさい、開口端部
の内層に水分が付着しても、ヒートシール部に気泡が生
成して、外観を損ねたシ、あるいは内容物の変質、変敗
を招くおそれがないという効果を奏することができる。

以下実施例について説明する。

実施例 内層１２が厚さ５０μｍのアイソタクチックポリノロピ
レン（融点約１６５℃、量温度Ａ約１３５℃）よシなシ
、その外側の層１４が内方よシ厚さ７μｍのアルミニウ
ム箔、および厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレー
トフィルムおよヒ厚す２５μｍのポリエチレンフィルム
よりなる、開口端部１０ａの幅が１３０１１１１１．高
さ１６０闘のスタンディングパウチ１０（ホルダー１１
に収納された）にオレンジジュースを充填し、このパウ
チ１０を第１図に示すタイプのベルトシール装置Ａを用
い（１０） てヒートシールした。なお充填のさい開口端部の内層１
２の内面全体にガーゼによりオレンジジュースを塗布し
た。

金属ベルト１　ａ　１　ｌ　ｂは厚さｏ、１５ｍｍ、幅
９．５ｍｍのステンレス鋼よりなり、その進行速度およ
びコンベヤ９の搬送速度を共に８Ｖ分にした。第１およ
び第２のヒータ４ａ、４ｂ、６ａ、６ｂの金属ベル）１
ａ、１ｂに接触する面の温度を２００℃に設定し、また
クーラ８ａｊ８ｂの金属ベルトｌａ、ｌｂに接触する面
の温度を６０〜７０℃に設定した。また第１および第２
の圧着ロール５　ａ。

５ｂ、７ａ、７ｂの表面温度を１６０〜２００℃、冷却
ロール１３ａ、１３ｂの表面温度を３０〜４０℃に設定
した。

以上の作業条件における内層１２の温度を、予め内層１
２の間に熱電対（熱容量のごく小さい箔状の）を挿入し
て測定したところ、第１および第２ヒータの出口温度は
夫々約１１５℃および約１６５℃、クーラの入口温度お
よび出口温度は夫夫１６３〜１６５℃および１３５〜１
４０℃、冷却ロールの出側温度は７０〜１００℃であっ
た。

以上の作業条件の下に上記パウチ１００個のヒートシー
ルを行なったが、肉視できる気泡の発生は皆無であり、
１だ常温で６ケ月貯蔵後の変敗も皆無であった。

比較のため、冷却ロール１３ａ、１３ｂを使用しない点
と、クーラ８ａ、８ｂの金属ベルトと接触する面の温度
を３０〜４０℃に設定した（この場合の内層１２のクー
ラ出口温度は約１００℃）点を除いては、前記と同様に
して１００個のパウチ１０のヒートシールを行なった。

この場合、肉視できる気孔が発生したパウチの数は３２
個で、室温で６ケ月間貯蔵後も内容物の異常のないパウ
チの数は８９個であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いられる装置の例の平面図、
第２図は第１図の■−■線からみた正面図、第３図は第
１図のＰ部のパウチ開口端部のレベルにおける要部拡大
横断面図、第４図は結晶性熱可塑性プラスチックの示差
熱分析曲線の模式図である。 １ａ、１ｂ・・・金属ベルト、４ａ、４ｂ・・・第１ヒ
ータ、５ａ、５ｂ・・・第１圧着ロール、６ａ、６ｂ・
・・第２ヒータ、７ａ、７ｂ・・第２圧着ロール、８ａ
、８ｂ・・・クーラ、１ｏ・・・パウチ、１ｏａ・・・
開口端部、１２・・・内層、１３ａ、１３ｂ・・・冷却
ロール。 （１３）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内容物が充填され、開口端部の内層がヒートシー
   ル性プラスチックよりなるパウチの該開口端部をヒート
   シールする方法において、対接する２条の金属ベルトの
   間に該開口端部を挾持して、該金属ベルトと共に該パウ
   チを移送しながら、加熱ゾーンにおいて、ヒータにより
   加熱された該金属ベルトを介して該開口端部の内層を該
   プラスチックの融点以上の温度に加熱した後、圧着ロー
   ルにより該開口端部の対向する該内層を圧着し、次いで
   冷却ゾーンにおいて、ゾーンによシ冷却された該金属ベ
   ルトを介して圧着された該内層を該プラスチックの部分
   融解温度に冷却し、直ちに対向する冷却ロールにより該
   金属ベルトを介して該開口端部を押圧して、該内層を固
   化させることを特徴とするパウチのヒートシール方法。