JP2015145256A - 溶着手段および溶着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シール不良の発生を抑制できる溶着手段を提供する。【解決手段】第１の溶着部（１３ａ）および第２の溶着部（１３ｂ）によって連続筒状フィルム（Ｆ１）を挟圧しながら搬送することにより溶着する溶着手段（１３）において、第１の溶着部において、第２の溶着部との接触箇所は窪み（Ａ）を有しており、第２の溶着部において、第１の溶着部との接触箇所は、第１の溶着部の窪みに入る凸形状（Ｂ）を有している。【選択図】図２

Description

本発明は、第１の溶着部および第２の溶着部を、被溶着物を介して接触させることにより、上記被溶着物を溶着する溶着手段および当該溶着手段を備える溶着装置に関する。

ソーセージまたはスティックチーズ等の内容物が充填された包装体は、筒状に形成された筒状体に内容物を充填し、両端を結紮することによって製造されている。この筒状体は、１つの帯状のフィルムを筒状に巻き、当該フィルムの両側端部を重ね合わせて溶着（縦シール）することで形成される。

この溶着に関して、例えば、特許文献１には、帯状フィルムの両側縁を重ね合わせた重ね合わせ部において、フィルムの表面と裏面とを重ね合わせ部の全長にわたって溶着する方法が開示されている。

また、特許文献２には、帯状フィルムの両側縁を重ね合わせた重ね合わせ部を押圧しながら溶着する方法が開示されている。

特開２００１−２０６３９２号公報（２００１年７月３１日公開） 特開２００５−２３１６３９号公報（２００５年９月２日公開）

特許文献１および２に開示されているような溶着を行う溶着装置では、高周波誘電加熱溶着によって溶着を行う場合、一対の電極によってフィルムの重ね合わせ部を挟圧しながら、一対の電極間に高周波の電界を印加して当該重ね合わせ部を溶着する。また、超音波溶着によって溶着を行う場合、ホーンおよびアンビルによってフィルムの重ね合わせ部を挟圧しながら、ホーンから超音波振動を出力して当該重ね合わせ部を溶着する。重ね合わせ部を持つフィルムを挟圧しながら搬送することにより、当該フィルムの重ね合わせ部に対して連続的に溶着を行い、連続して筒状体を形成することができる。

上記一対の電極の一方およびホーンは、一般的に先端が曲面を有しており、上記一対の電極の他方およびアンビルは、一般的に表面が平面である。そのため、従来の溶着装置は、溶着時に一対の電極とホーンおよびアンビルとが左右（搬送方向と略垂直な方向）に蛇行し、溶着する位置が安定しないという問題がある。特に、高速で上記のフィルムを搬送する場合は、溶着のシール強度が低下し、シール不良が発生するという問題がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シール不良の発生を抑制できる溶着手段を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る溶着手段は、第１の溶着部および第２の溶着部を備えており、搬送されてくる被溶着物を上記第１の溶着部および上記第２の溶着部によって挟圧しながら連続的に溶着する溶着手段において、上記第１の溶着部において、上記被溶着物を介して上記第２の溶着部と接触する接触箇所は、窪みを有しており、上記第２の溶着部において、上記被溶着物を介して上記第１の溶着部と接触する接触箇所は、上記第１の溶着部の上記窪みに入る凸形状を有している。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係る溶着手段は、第１の溶着部の窪みに第２の溶着部の凸形状が入り込んで被溶着物を溶着するので、いずれの溶着部も左右（搬送方向に略垂直な方向）に蛇行することなく被溶着物を溶着することができる。また、被溶着物が高速で搬送される場合でも、いずれの溶着部も左右に蛇行することなく被溶着物を溶着することができる。したがって、本発明の一態様に係る溶着手段は、被溶着物の溶着位置が安定するので、シール不良の発生を抑制することができる。

さらに、本発明の一態様に係る溶着手段においては、上記第１の溶着部の上記窪みは、円弧面からなる形状を有していてもよい。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係る溶着手段では、第１の溶着部において、被溶着物を介して第２の溶着部と接触する接触箇所は滑らかである。したがって、本発明の一態様に係る溶着手段は、被溶着物に傷をつけることなく溶着することができるので、シール不良の発生をより抑制することができる。

さらに、本発明の一態様に係る溶着手段においては、上記第１の溶着部の被溶着物の搬送方向と垂直な方向の断面において、上記第１の溶着部の上記窪みが形成する２つの縁部各々は、円弧面を有していてもよい。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係る溶着手段では、第１の溶着部において、被溶着物との接触箇所は滑らかになるため、被溶着物に傷をつけずに溶着することができる。したがって、本発明の一態様に係る溶着手段は、被溶着物に傷をつけることなく溶着することができるので、シール不良の発生をより抑制することができる。

さらに、本発明の一態様に係る溶着手段においては、上記第２の溶着部の上記凸形状は、円弧面からなる形状を有していてもよい。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係る溶着手段では、第２の溶着部において、被溶着物を介して第１の溶着部と接触する接触箇所は滑らかになるため、被溶着物に傷をつけずに溶着することができる。したがって、本発明の一態様に係る溶着手段は、被溶着物に傷をつけることなく溶着することができるので、シール不良の発生をより抑制することができる。

さらに、本発明の一態様に係る溶着手段においては、上記第２の溶着部の上記凸形状が有する円弧面は、正円弧面であってもよい。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係る溶着手段では、第２の溶着部は、適切な剛性および強度を有し、また、被溶着物を適切な強さで押圧することができる。したがって、本発明の一態様に係る溶着手段は、被溶着物を傷つけたり、被溶着物が削れたり、第１の溶着部と第２の溶着部とが摩耗したりするのを防ぐことができるので、シール不良の発生をより抑制することができる。

さらに、本発明の一態様に係る溶着手段においては、上記第１の溶着部の上記窪みおよび上記第２の溶着部の上記凸形状は、互いに同じ曲率を持つ正円弧面からなる形状を有していてもよい。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係る溶着手段では、第１の溶着部と第２の溶着部とがより高い嵌合度で嵌合すると共に、第１の溶着部および第２の溶着部において、被溶着物と接触する接触箇所は滑らかになるため、本発明の一態様に係る溶着手段による溶着位置がより安定すると共に被溶着物に傷をつけることなく溶着することができ、シール不良の発生をより効果的に抑制することができる。

さらに、本発明の一態様に係る溶着手段においては、上記第１の溶着部の被溶着物の搬送方向と垂直な方向の断面において、上記第１の溶着部の上記窪みは、四角形状にくりぬかれた形状を有しており、当該窪みが形成する２つの隅各々および２つの縁部各々は円弧面を有し、上記第１の溶着部の被溶着物の搬送方向と垂直な方向の断面において、上記第２の溶着部の上記凸形状は、四角形状を有しており、上記第１の溶着部に上記被溶着物を介して接触する、当該四角形状の２つの角各々は円弧面を有していてもよい。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係る溶着手段では、第１の溶着部の窪みおよび第２の溶着部の凸形状が、それぞれ四角形状を有していても、第１の溶着部の窪みが形成する２つの隅各々および２つの縁部各々の形状ならびに第２の溶着部の凸形状が形成する２つの角各々の形状を円弧面にすればよい。これにより、第１の溶着部および第２の溶着部において被溶着物と接触する接触箇所は滑らかになるため、本発明の一態様に係る溶着手段による溶着位置がより安定すると共に被溶着物に傷をつけることなく溶着することができ、シール不良の発生をより効果的に抑制することができる。

さらに、本発明の一態様に係る溶着手段においては、上記第１の溶着部の被溶着物の搬送方向と垂直な方向の断面における上記第１の溶着部の上記窪みの深さは、０．１ｍｍよりも大きく、１．０ｍｍよりも小さくてもよい。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係る溶着手段では、第１の溶着部の窪みに第２の溶着部の凸形状が適切に入り込み、いずれの溶着部も左右に蛇行することなく被溶着物を溶着できる。また、本発明の一態様に係る溶着手段では、第１の溶着部と第２の溶着部とが被溶着物を適切な強さで押圧することができる。したがって、本発明の一態様に係る溶着手段は、被溶着物を傷つけたり、被溶着物が削れたり、第１の溶着部と第２の溶着部とが摩耗したりするのを防ぐことができるので、シール不良の発生をより抑制することができる。

さらに、本発明の一態様に係る溶着手段においては、上記第１の溶着部の被溶着物の搬送方向に垂直な方向の断面における上記第２の溶着部の幅は、１ｍｍよりも大きく、１０ｍｍよりも小さくてもよい。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係る溶着手段では、第２の溶着部は、適切な剛性、および強度を有し、また、溶着時のパワー、および溶着幅が適切な溶着をすることができる。したがって、本発明の一態様に係る溶着手段は、シール不良の発生をより抑制することができる。

さらに、本発明の一態様に係る溶着手段においては、上記第１の溶着部および上記第２の溶着部は、高周波または超音波を使って被溶着物を溶着してもよい。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係る溶着手段では、溶着手段として高周波または超音波を使用することができる。

さらに、本発明の一態様に係る溶着手段においては、上記被溶着物は、塩化ビニリデン系共重合体樹脂であってもよい。

上記の構成によれば、本発明の一態様に係る溶着手段では、ソーセージまたはチーズ等を充填するための筒状体を提供することができる。

本発明の一態様に係る溶着装置は、上記の課題を解決するために、被溶着物を供給する供給手段と、上記の何れかに記載の溶着手段と、を備えることを特徴とする。

上記の溶着手段と同じ効果を奏する溶着装置を実現することができる。

本発明の一態様に係る溶着手段では、第１の溶着部および第２の溶着部が左右（搬送方向に略垂直な方向）に蛇行することなく被溶着物を溶着するので、被溶着物の溶着位置が安定し、シール不良の発生を抑制することができる。

本発明の実施形態１に係る溶着手段を備える筒状体製造装置の構成図である。 本発明の実施形態１に係る溶着手段のＸ１−Ｘ２矢視断面を部分的に示す図である。 本発明の実施形態１に係る溶着手段の斜視図である。 本発明の実施形態２に係る溶着手段のＸ１−Ｘ２矢視断面を部分的に示す図である。

図面に基づいて、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、以下の説明において、「溶着」とは単にフィルム同士を溶かしてつけることをいい、「シール」とは筒状体（あるいは包装体）内の内容物を密封する目的でフィルムおよびテープ、あるいはフィルムまたはテープを溶着することをいうものとする。通常は溶着してもシールされるとは限らないが、シールした場合には溶着を伴う。また、図面に描かれた様々な要素の寸法は、実際のスケールではなく、明瞭に描くことを目的として、修正を加えて描かれている。

〔第１の実施形態〕
（筒状体製造装置１の構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る溶着手段１３を備える筒状体製造装置１（溶着装置）の構成図である。筒状体製造装置１は、ソーセージまたはスティックチーズ等の内容物を充填するための筒状体を製造する装置である。図１の構成図を参照して、筒状体製造装置１について、説明する。

図１の紙面上の上下は実際の鉛直方向の上下に対応し、筒状体は図中において上から下に流れるように走行する。すなわち、図中の上が充填作業における筒状体の走行方向の上流側に相当し、図中の下が走行方向の下流側に相当する。

筒状体製造装置１では、フィルム原反２１、ガイドローラ２２Ａ、およびガイドローラ２２Ｂにより、フィルム原反供給装置２０（供給手段）が構成されている。フィルム原反供給装置２０では、帯状のフィルムＦは、ロール状に巻かれたフィルム原反２１から引き出され、ガイドローラ２２Ａおよびガイドローラ２２Ｂに案内されて走行し、フォーミングプレート１１に導かれる。フィルムＦは、塩化ビニリデン系共重合体樹脂から構成されていることが好ましい。塩化ビニリデン系共重合体樹脂の詳細については、後述する。

フォーミングプレート１１は、上下に開口する円筒形状を有しており、周方向の一箇所において縦方向に延びる円周方向の隙間を有している。また、フォーミングプレート１１の上端縁は湾曲傾斜しており、フィルムＦは、フォーミングプレート１１の内面に沿うように案内され、側縁同士を重ね合わせた重ね合わせ部を有する連続筒状フィルムＦ１（被溶着物）が形成される。

フォーミングプレート１１の下流側には案内筒１２が垂下げられ、連続筒状フィルムＦ１は、筒状の形を保ったまま案内筒１２へと走行案内される。案内筒１２に案内された連続筒状フィルムＦ１は、溶着手段１３によって重ね合わせ部を溶着される。なお、溶着手段１３の詳しい構造については、後述する。

フォーミングプレート１１の上流側には、形成された連続筒状フィルムＦ１に内容物Ｃを充填するポンプ３１とノズル３２とを備える充填装置３０が設けられている。ノズル３２は、一方の先端が案内筒１２内へ導入され、もう一方の先端がポンプ３１に接続されている。案内筒１２内へ導入されたノズル３２の先端は、溶着手段１３より下流側において開口している。なお、ポンプ３１の位置は、フォーミングプレート１１の上方に限定されず、内容物を適宜補充し易い他の位置に設置され、配管によってノズル３２に接続されてもよい。

案内筒１２およびノズル３２の下流側に、送り装置である送りローラ１４が設けられている。送りローラ１４では、連続筒状フィルムＦ１内に内容物Ｃが充填された筒状体１５ａを、一対の円柱状の送りローラ１４が内容物Ｃを押圧した状態で筒状体１５ａを下方へ連続して挟圧搬送する。

なお、挟圧搬送された筒状体１５ａは、しごき装置によって扁平されることにより内容物Ｃが存在しない不在部が形成される。筒状体１５ａは、この不在部を封止したり結紮したりして閉じ、カッター等で切断することにより、包装体に個片化される。

（溶着手段１３の構造）
以下では、溶着手段１３の構造について詳細に説明する。図２は、本発明の実施形態１に係る溶着手段１３のＸ１−Ｘ２矢視断面を部分的に示す図である。また、図３は、本発明の実施形態１に係る溶着手段１３の斜視図である。

溶着手段１３は、図２および図３に示すように、導電性金属からなる第１の溶着部１３ａと、導電性金属からなる第２の溶着部１３ｂと、を備えている。溶着手段１３は、第１の溶着部１３ａおよび第２の溶着部１３ｂによって連続筒状フィルムＦ１を挟圧しながら、連続筒状フィルムＦ１を搬送することにより、連続筒状フィルムＦ１の側縁同士を重ね合わせた重ね合わせ部を連続的に溶着する。溶着手段１３としては、高周波誘電加熱によって溶着する溶着手段、または超音波溶着によって溶着する溶着手段が例として挙げられる。溶着手段１３が高周波誘電加熱溶着を行う場合、第１の溶着部１３ａおよび第２の溶着部１３ｂは一対の電極である。また、溶着手段１３が超音波溶着を行う場合、第１の溶着部１３ａはアンビルであり、第２の溶着部１３ｂはホーンである。

第１の溶着部１３ａは、図２および図３に示すように、連続筒状フィルムＦ１を介して第２の溶着部１３ｂと接触する接触箇所が窪んでいる窪みＡを有している。なお、窪みＡの形状は限定されず、例えば、半球がくり抜かれた形状であっても、多面体がくり抜かれた形状であってもよく、また、連続筒状フィルムＦ１の搬送方向に伸展する溝であってもよい。また、第２の溶着部１３ｂは、図２および図３に示すように、連続筒状フィルムＦ１を介して第１の溶着部１３ａと接触する接触箇所が、第１の溶着部１３ａの窪みＡに入る凸形状Ｂを有している。なお、ここでいう「凸形状」とは、第２の溶着部１３ｂにおいて、第１の溶着部１３ａの窪みＡに入る先端部分の形状を表しており、第２の溶着部１３ｂの全体形状を表しているわけではない。

このように、溶着手段１３は、第２の溶着部１３ｂの凸形状Ｂが第１の溶着部１３ａの窪みＡに入り込む形状であるため、溶着時に第２の溶着部１３ｂが左右（搬送方向に略垂直な方向）に蛇行することなく、連続筒状フィルムＦ１の重ね合わせ部を溶着することができる。したがって、溶着手段１３は、溶着する位置が安定しているので、シール不良の発生を抑制することができる。また、連続筒状フィルムＦ１が高速で搬送される場合でも、第２の溶着部１３ｂが左右に蛇行することなく、連続筒状フィルムＦ１の重ね合わせ部を溶着することができるので、溶着のシール強度は低下せず、シール不良の発生を抑制することができる。

（形状例１）
以下では、溶着手段１３の具体的な形状例をいくつか挙げる。まず、図２に示す断面図（第１の溶着部１３ａの連続筒状フィルムＦ１の搬送方向と垂直な方向の断面図）において、第１の溶着部１３ａの窪みＡの深さＬ２は、０．１ｍｍよりも大きく、１．０ｍｍよりも小さいことが好ましい。Ｌ２が０．１ｍｍ以下の場合、第１の溶着部１３ａの窪みＡへの第２の溶着部１３ｂの凸形状Ｂの入り込みが不十分となるため、第２の溶着部１３ｂが左右に蛇行してしまう。また、Ｌ２が１．０ｍｍ以上の場合、溶着時における連続筒状フィルムＦ１の重ね合わせ部の変形が大きくなり、重ね合わせ部が第１の溶着部１３ａの窪みＡから浮いてしまい、シール不良が発生する。または、Ｌ２が１．０ｍｍ以上の場合、重ね合わせ部が第１の溶着部１３ａの窪みＡから浮かないように第２の溶着部１３ｂを強く押し付ける必要があり、その場合、第２の溶着部１３ｂを強く押し付けることによりフィルムを傷つけたり、フィルムが削れたり、電極が摩耗したりするという問題が発生する。なお、第２の溶着部１３ｂによる押圧は、４００ｇ〜８００ｇの荷重であることが好ましく、さらに好ましくは６００ｇの荷重である。第２の溶着部１３ｂによる押圧が６００ｇの荷重である場合、フィルムとの接点における接点圧は約４５０ｇとなる。

（形状例２）
さらに、図２に示す断面図において、第２の溶着部１３ｂの幅Ｌ１は、１ｍｍよりも大きく、１０ｍｍよりも小さいことが好ましい。Ｌ１が１ｍｍ以下の場合、第２の溶着部１３ｂの剛性および強度が低下してしまう。また、Ｌ１が１０ｍｍ以上の場合、溶着時のパワーが大きくなり過ぎたり、溶着の幅が太くなって溶着が不安定になったりするという問題が発生する。Ｌ１の長さは、１ｍｍよりも大きく、８ｍｍよりも小さいことがより好ましく、１ｍｍよりも大きく、５ｍｍよりも小さいことがさらに好ましい。

（形状例３）
また、連続筒状フィルムＦ１は、溶着時に、第１の溶着部１３ａと第２の溶着部１３ｂとの接触によって傷つけられる場合がある。この場合、連続筒状フィルムＦ１の傷つけられた部分は、容易に破断してしまうため、シール不良となる。そこで、まず図２に示す断面図において、第１の溶着部１３ａの窪みＡを、窪みＡの最深部Ａ１、凹んでいない領域と凹んでいる領域との境に位置する角（窪みＡが形成する２つの縁部）である窪みの縁部Ａ２，Ａ３に区画した場合、第１の溶着部１３ａの最深部Ａ１は円弧面からなっていることが好ましい。この場合、第１の溶着部１３ａの最深部Ａ１において、連続筒状フィルムＦ１を介して第２の溶着部１３ｂと接触する接触箇所は滑らかになるため、連続筒状フィルムＦ１に傷をつけずに溶着することができる。したがって、溶着手段１３は、連続筒状フィルムＦ１を傷つけることなく溶着することができるので、シール不良の発生を抑制することができる。

なお、ここで「円弧面」とは、円弧が所定の方向に沿って延在することにより形成される凸状の曲面である。すなわち、以下で称される「正円弧」とは、正円弧が所定の方向に沿って延在することにより形成される凸状の曲面である。

（形状例４）
さらに、第１の溶着部１３ａの窪みＡの２つの縁部Ａ２，Ａ３は、円弧面を有することが好ましい。この場合、第１の溶着部１３ａにおいて、連続筒状フィルムＦ１との接触箇所は滑らかになるため、連続筒状フィルムＦ１に傷をつけずに溶着することができる。したがって、溶着手段１３は、連続筒状フィルムＦ１を傷つけることなく溶着することができるので、シール不良の発生をより抑制することができる。

（形状例５）
さらに、第２の溶着部１３ｂの凸形状Ｂは、円弧面からなる形状を有していることが好ましい。この場合、第２の溶着部１３ｂにおいて、連続筒状フィルムＦ１を介して第１の溶着部１３ａと接触する接触箇所は滑らかになるため、連続筒状フィルムＦ１に傷をつけずに溶着することができる。したがって、溶着手段１３は、連続筒状フィルムＦ１に傷をつけずに溶着することができるので、シール不良の発生をより抑制することができる。

（形状例６）
また、第２の溶着部１３ｂの凸形状Ｂが円弧面からなる形状を有している場合、円弧面は正円弧面であることが好ましい。さらに、第２の溶着部１３ｂの凸形状Ｂが正円弧面からなる形状を有している場合、図２に示す断面図において、第２の溶着部１３ｂの正円弧面がなす部分円形状の半径Ｒは、第２の溶着部１３ｂの幅Ｌ１の半分の長さであることが好ましい。すなわち、第２の溶着部１３ｂの凸形状Ｂの断面形状が半円形状になることが好ましい。この場合、第２の溶着部１３ｂは、適切な剛性および強度を有し、また、連続筒状フィルムＦ１を適切な強さで押圧することができる。したがって、溶着手段１３は、連続筒状フィルムＦ１を傷つけたり、連続筒状フィルムＦ１が削れたり、第１の溶着部１３ａと第２の溶着部１３ｂとが摩耗したりするのを防ぐことができるので、シール不良の発生をより抑制することができる。

（形状例７）
さらに、図２に示す断面図において、第１の溶着部１３ａの窪みＡと、第２の溶着部１３ｂの凸形状Ｂとは、互いに相補的な形状を有していることが好ましい。この場合、第１の溶着部１３ａと第２の溶着部１３ｂとがより高い嵌合度で嵌合するため、溶着手段１３による溶着位置がより安定し、シール不良の発生をより効果的に抑制することができる。特に、第１の溶着部１３ａの窪みＡの円弧面と、第２の溶着部１３ｂの凸形状Ｂの円弧面との曲率は互いに等しいことが好ましい。この場合、第１の溶着部１３ａと第２の溶着部１３ｂとがより高い嵌合度で嵌合すると共に、第１の溶着部１３ａおよび第２の溶着部１３ｂにおいて、連続筒状フィルムＦ１と接触する接触箇所は滑らかになるため、溶着手段１３による溶着位置がより安定すると共に連続筒状フィルムＦ１に傷をつけることなく溶着することができ、シール不良の発生をより効果的に抑制することができる。

ここで、第１の溶着部１３ａの窪みＡの円弧面と、第２の溶着部１３ｂの凸形状Ｂの円弧面と、第１の溶着部１３ａの窪みＡの２つの縁部Ａ２，Ａ３の円弧面とは、互いに等しい曲率を有していることがさらに好ましい。この場合、第１の溶着部１３ａおよび第２の溶着部１３ｂにおいて、連続筒状フィルムＦ１と接触する接触箇所がより滑らかになる。

（塩化ビニリデン系共重合体樹脂）
塩化ビニリデン系共重合体樹脂は、塩化ビニリデン共重合体を主成分として含有する。塩化ビニリデン共重合体は、塩化ビニリデン６０〜９８質量部および塩化ビニリデンと共重合可能な単量体の少なくとも一種２〜４０質量部から形成される共重合体であり、塩化ビニリデンモノマー（単量体）と塩化ビニリデンと共重合可能な単量体とを、懸濁重合または乳化重合して製造されるものである。上記の塩化ビニリデンと共重合可能な単量体（以下、「共単量体」と称すことがある）としては、例えば塩化ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリルまたはアクリル酸ステアリル等のアクリル酸アルキルエステル（アルキル基の炭素数１〜１８）；メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、またはタクリル酸ステアリル等のメタクリル酸アルキルエステル（アルキル基の炭素数１〜１８）；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル；スチレン等の芳香族ビニル；酢酸ビニル等の炭素数１〜１８の脂肪族カルボン酸のビニルエステル；炭素数１〜１８のアルキルビニルエーテル；アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のビニル重合性不飽和カルボン酸；マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のビニル重合性不飽和カルボン酸のアルキルエステル（部分エステルを含み、アルキル基の炭素数１〜１８）；その他、ジエン系単量体、官能基含有単量体、多官能性単量体等を挙げることができる。これらの共単量体は、単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。共単量体の中でも、塩化ビニル、アクリル酸メチル、またはアクリル酸ブチルが好ましい。塩化ビニリデンモノマー（単量体）と共重合可能な単量体として特に好ましくは塩化ビニルモノマー（単量体）であり、したがって、特に好ましい塩化ビニリデン共重合体は、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体である。塩化ビニリデン共重合体における塩化ビニリデンの含有比率は、好ましくは７０質量部以上、より好ましくは８０質量％以上である。塩化ビニリデンの含有比率の上限は、特にないが、押出加工性等の観点から、通常９９質量％、多くの場合９５質量％である。

本明細書では、塩化ビニリデン共重合体は、還元粘度が、通常０．０３５〜０．０７、好ましくは０．０４〜０．０６５、より好ましくは０．０４５〜０．０６の範囲である。還元粘度が小さすぎると、熱収縮フィルム等の成形品への押出加工性が不足し、大きすぎると、着色傾向を有したり、溶融成形が困難となったりすることがある。

本明細書では、塩化ビニリデン系共重合体樹脂は、押出加工性を改善したり、該組成物から形成される熱収縮性フィルムの諸特性を目的に応じてバランスよく改良したりするために、さらに種々の添加剤を含有することができる。添加剤としては、有機物質（重合体でもよい）または無機物質のいずれも使用することができる。例えば、可塑剤、安定剤、抗酸化剤、界面活性剤、フィラー（充填剤）、顔料等が挙げられ、用途に応じて、最適の組み合わせが選択される。用途または所望によっては、滑剤を含有することができる。

可塑剤としては、例えば、アセチルトリブチルサイトレート（ＡＴＢＣ）、グリセリンジアセチルモノラウレート（ＧＤＡＭＬ）、ジブチルセバケート（ＤＢＳ）、ジオクチルセバケート及びジアセチル化モノグリセライド（ＤＡＬＧ）等が挙げられる。可塑剤を含有させる場合は、塩化ビニリデン共重合体を含む樹脂成分１００質量部に対して、通常０．０５〜１０質量部の割合で用いられる。安定剤としては、例えば、エポキシ化大豆油（ＥＳＢＯ）またはエポキシ化亜麻仁油（ＥＬＯ）等のエポキシ化油；脂肪酸アルキルエステルのアミド誘導体；水酸化マグネシウム；ピロリン酸四ナトリウム等が挙げられる。安定剤は、樹脂成分１００質量部に対して、通常０．１〜５質量部の割合で用いられる。抗酸化剤としては、２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチル−フェノール（ＢＨＴ）、トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，４−ジメチル−６−Ｓ−アルキルフェノール、２，４−ジメチル−６−（１−メチルペンタデシル）フェノール、及びこれらの混合物等のフェノール系抗酸化剤；チオジプロピオン酸、ジステアリルチオジプロピオネート等のチオエーテル系抗酸化剤；トリスノニルフェニルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト等のホスファイト系抗酸化剤；等が挙げられる。抗酸化剤は、樹脂成分１００質量部に対して、通常０．０００１〜０．０５質量部の割合で用いられる。

これらの添加剤の含有量が大きすぎると、添加剤がブリードしたり、塩化ビニリデン共重合体組成物のガスバリア性が低下したりすることがある。これらの添加剤を含有することは、本明細書において必須ではない。

本明細書では、所望により滑剤を含有することができる。特に、本発明の塩化ビニリデン共重合体組成物から、自動充填包装用である熱収縮性フィルムを形成する場合、滑剤を含有することは、自動充填包装適性を有するものとすることができるので、好ましい。

本明細書では、塩化ビニリデン共重合体組成物に含有することができる滑剤としては、一般に使用される滑剤を選択することができる。すなわち、滑剤としては、二酸化珪素、ゼオライト、炭酸カルシウム等の無機滑剤または有機滑剤を使用することができるが、好ましくは有機滑剤である。

上記の有機滑剤としては、従来有機滑剤として使用されている飽和脂肪酸アミド、不飽和脂肪酸アミド、置換アミド等を好ましく使用することができる。飽和脂肪酸アミドとしては、例えば、ブチルアミド、吉草酸アミド、カプロン酸アミド、カプリル酸アミド、カプリン酸アミド、ラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、アラキジン酸アミド、ベヘニン酸アミド等を使用することができる。不飽和脂肪酸アミドとしては、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド等を使用することができる。また、Ｎ−オレイルパルチミン酸アミド、Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド、Ｎ−ステアリルオレイン酸アミド、Ｎ−オレイルステアリン酸アミドまたはＮ−ステアリルエルカ酸アミド等の置換アミド、メチロールステアリン酸アミド等のメチロールアミド、メチレンビスステアリン酸アミドまたはエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド等の飽和脂肪酸ビスアミド、エチレンビスエルカ酸アミド等の不飽和脂肪酸ビスアミド、ｍ−キシリレンビスヒドロキシステアリン酸アミド等の芳香族系ビスアミド等を使用することができる。

本明細書では、塩化ビニリデン共重合体組成物は、射出成形、押出成形、延伸成形その他慣用の成形方法によって、成形品を得ることができる。フィルムとしては、溶融押出とインフレーション延伸によって得られる、二軸延伸熱収縮性フィルムである。また、得られるフィルムをガスバリア層として配置して、共押出法またはラミネート法により、多層フィルムを形成することもできる。

塩化ビニリデン共重合体組成物を用いる場合、フィルムＦは、一つの例示として以下のようにして製造される。塩化ビニリデン共重合体組成物を、単軸押出機を使用して、樹脂温度約１８５℃で環状に溶融押出し、温度１０℃の冷却槽で急冷した後、室温にてインフレーション二軸延伸を行い、厚み１０〜１００μｍ、幅約１２００ｍｍの熱収縮性フィルムを作製する。

〔第２の実施形態〕
第１の実施形態では、図２および図３に示すように、第１の溶着部１３ａの窪みＡと第２の溶着部１３ｂの凸形状Ｂとがそれぞれ円弧面からなる形状を有している場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるわけではない。そこで、第１の溶着部１３ａの窪みＡおよび第２の溶着部１３ｂの凸形状Ｂが他の形状からなる場合について、図４を用いて説明する。図４は、本発明の実施形態２に係る溶着手段１３のＸ１−Ｘ２矢視断面を部分的に示す図である。

第１の溶着部１３ａには、図４に示す断面図（第１の溶着部１３ａの連続筒状フィルムＦ１の搬送方向と垂直な方向の断面図）において、四角形状にくりぬかれた窪みＡが形成されている。図４に示す断面図において、窪みＡの最深部に位置する隅（窪みＡが形成する２つの隅）である隅Ａ１１，Ａ１２、および凹んでいない領域と凹んでいる領域との境に位置する角（窪みＡが形成する２つの縁部）である縁部Ａ１３，Ａ１４はそれぞれ円弧面を有しているが、それ以外はフラットな形状を有している。

第２の溶着部１３ｂは、第１の溶着部１３ａの窪みＡに入る凸形状Ｂを有しており、図４に示す断面図において、台形状（四角形状）の凸形状Ｂを有している。第２の溶着部１３ｂの凸形状Ｂにおいて、第１の溶着部１３ａに接触する、台形の２つの角Ｂ１，Ｂ２はそれぞれ円弧面を有しているが、それ以外はフラットな形状を有している。

このように、溶着手段１３は、第１の溶着部１３ａの窪みＡおよび第２の溶着部１３ｂの凸形状Ｂが円弧面からならない場合においても、第２の溶着部１３ｂの凸形状Ｂが第１の溶着部１３ａの窪みＡに入り込んで連続筒状フィルムＦ１を溶着するので、第２の溶着部１３ｂは左右（搬送方向に略垂直な方向）に蛇行することなく、溶着することができる。また、溶着手段１３は、第２の溶着部１３ｂの凸形状Ｂが形成する２つの角Ｂ１，Ｂ２各々の形状、ならびに第１の溶着部１３ａの窪みが形成する２つの隅Ａ１１，Ａ１２各々および２つの縁部Ａ１３，Ａ１４各々の形状を円弧面にすることにより、連続筒状フィルムＦ１を傷つけることなく、溶着することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

以下、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これら実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
クレハ社製の自動充填包装機（ＫＡＰ８０００型）にて、上述した実施形態にて説明した溶着手段を用いて包装体を製造した。具体的には、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体樹脂組成物からなる二軸延伸フィルム（幅８０ｍｍ、厚み４０μｍ）の側縁同士を重ね合わせて筒状に形成し、重ね合わせた部分を以下の溶着部を用いて高周波誘電加熱によって溶着し、筒状体を得た。得られた筒状体に魚肉ソーセージを充填し、常法のレトルト殺菌処理（１２０℃、２０分）をして包装体（約８０ｇ、約φ２３ｍｍ、長さ約２００ｍｍ）を得た。

・第１の溶着部：半径１ｍｍの円形状の断面を有する窪み（深さ０．５ｍｍ）を有する
・第２の溶着部：幅２ｍｍおよび長さ６０ｍｍであり、半径１ｍｍの部分円形状の凸形状を有する
包装体を２００〜２５０本／分の速度で充填する高速充填においても、自動充填包装機の第２の溶着部は左右（搬送方向に略垂直な方向）に蛇行せず、十分なシール強度で溶着された包装体が得られ、自動充填包装機は良好な運転状況で稼働した。

（実施例２）
クレハ社製の自動充填包装機（ＫＡＰ８０００型）にて、上述した実施形態にて説明した溶着手段を用いて包装体を製造した。具体的には、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体樹脂組成物からなる二軸延伸フィルム（幅８０ｍｍ、厚み４０μｍ）の側縁同士を重ね合わせて筒状に形成し、重ね合わせた部分を以下の溶着部を用いて超音波溶着によって溶着し、筒状体を得た。得られた筒状体にチーズかまぼこを充填し、常法のレトルト殺菌処理（１２０℃、２０分）をして包装体（８０ｇ、φ２３ｍｍ、長さ２００ｍｍ）を得た。

・第１の溶着部：半径２．５ｍｍの円形状の断面を有する窪み（深さ０．５ｍｍ）を有するアンビル
・第２の溶着部：幅５ｍｍおよび長さ６０ｍｍのホーンであり、半径２．５ｍｍの部分円形状の凸形状を有する
包装体を約２００本／分の速度で充填する高速充填においても、自動充填包装機の第２の溶着部は左右に蛇行せず、十分なシール強度で溶着された包装体が得られ、自動充填包装機は良好な運転状況で稼働した。

（比較例１）
クレハ社製の自動充填包装機（ＫＡＰ８０００型）にて、第１の溶着部として、窪みが形成されていない従来の第１の溶着部を用いて包装体を製造した。他の条件は実施例１と同じ条件とし、魚肉ソーセージを充填した包装体を得た。

包装体を２００〜２５０本／分の速度で充填する高速充填において、自動充填包装機の第２の溶着部はわずかに左右に蛇行し、得られた包装体の溶着のシール強度が低下し、当該包装体のレトルト殺菌処理においてパンクが発生した。

（比較例２）
クレハ社製の自動充填包装機（ＫＡＰ８０００型）にて、第１の溶着部として、半径４ｍｍの部分円形状の断面を有する窪み（深さ２ｍｍ）を有する第１の溶着部を用いて包装体を製造した。他の条件は実施例１と同じ条件とし、魚肉ソーセージを充填した包装体を得た。

包装体を２００〜２５０本／分の速度で充填する高速充填において、フィルムが第１の溶着部の窪みに沿わない部分があり、フィルムが蛇行してシール不良が発生した。また、フィルムを窪みに沿わせるため、第２の溶着部の押圧を強くした場合には、溶着部においてスパークが発生したり、シール部のフィルムに傷がついたり、シール部の厚みが薄くなったりしたため、得られた包装体の溶着のシール強度が低下した。

このように、実施例１および２では、第２の溶着部の凸形状が第１の溶着部の窪みに入り込むので、包装体を約２００本／分の速度で充填する高速充填においても第２の溶着部は左右に蛇行せず、十分なシール強度で溶着された包装体が得られる。一方、比較例１では、第２の溶着部が左右に蛇行するため、得られた包装体の溶着のシール強度が低下した。また、比較例２では、第１の溶着部の窪みが深いため、フィルムが第１の溶着部の窪みに沿わない部分があり、シール不良が発生し、フィルムを第１の溶着部の窪みに沿わせるために第２の溶着部の押圧を強くすると、シール強度が低下した。

本発明は、ソーセージまたはスティックチーズ等の内容物を充填する包装体を製造する製造装置に適用することができる。

１ 筒状体製造装置
１３ 溶着手段
１３ａ 第１の溶着部
１３ｂ 第２の溶着部
Ａ 窪み
Ｂ 凸形状
Ｆ１ 連続筒状フィルム（被溶着物）

Claims (12)

1. 第１の溶着部および第２の溶着部を備えており、搬送されてくる被溶着物を上記第１の溶着部および上記第２の溶着部によって挟圧しながら連続的に溶着する溶着手段において、
   上記第１の溶着部において、上記被溶着物を介して上記第２の溶着部と接触する接触箇所は、窪みを有しており、
   上記第２の溶着部において、上記被溶着物を介して上記第１の溶着部と接触する接触箇所は、上記第１の溶着部の上記窪みに入る凸形状を有していることを特徴とする溶着手段。
2. 上記第１の溶着部の上記窪みは、円弧面からなる形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の溶着手段。
3. 上記第１の溶着部の被溶着物の搬送方向と垂直な方向の断面において、上記第１の溶着部の上記窪みが形成する２つの縁部各々は、円弧面を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の溶着手段。
4. 上記第２の溶着部の上記凸形状は、円弧面からなる形状を有していることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の溶着手段。
5. 上記第２の溶着部の上記凸形状が有する円弧面は、正円弧面であることを特徴とする請求項４に記載の溶着手段。
6. 上記第１の溶着部の上記窪みおよび上記第２の溶着部の上記凸形状は、互いに同じ曲率を持つ正円弧面からなる形状を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶着手段。
7. 上記第１の溶着部の被溶着物の搬送方向と垂直な方向の断面において、上記第１の溶着部の上記窪みは、四角形状にくりぬかれた形状を有しており、当該窪みが形成する２つの隅各々および２つの縁部各々は円弧面を有し、
   上記第１の溶着部の被溶着物の搬送方向と垂直な方向の断面において、上記第２の溶着部の上記凸形状は、四角形状を有しており、上記第１の溶着部に上記被溶着物を介して接触する、当該四角形状の２つの角各々は円弧面を有していることを特徴とする請求項１に記載の溶着手段。
8. 上記第１の溶着部の被溶着物の搬送方向と垂直な方向の断面における上記第１の溶着部の上記窪みの深さは、０．１ｍｍよりも大きく、１．０ｍｍよりも小さいことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の溶着手段。
9. 上記第１の溶着部の被溶着物の搬送方向に垂直な方向の断面における上記第２の溶着部の幅は、１ｍｍよりも大きく、１０ｍｍよりも小さいことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の溶着手段。
10. 上記第１の溶着部および上記第２の溶着部は、高周波または超音波を使って被溶着物を溶着することを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の溶着手段。
11. 上記被溶着物は、塩化ビニリデン系共重合体樹脂であることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の溶着手段。
12. 被溶着物を供給する供給手段と、
    請求項１〜１１の何れか１項に記載の溶着手段と、を備えることを特徴とする溶着装置。

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