JP2016199313A - 合成樹脂線材 - Google Patents

Abstract

【課題】縦ピロー包装の流れ方向に対して垂直の方向に結紮する際の高速の超音波融着に対応できるポリオレフィン系樹脂を更には１２０℃以上のレトルト殺菌に耐えうるようなポリプロピレン系の合成樹脂線材。
【解決手段】ＤＳＣによる融解ピーク温度が８０℃以上かつ１５０℃以下であり、融解熱量が５Ｊ／ｇ以上かつ５０Ｊ／ｇ以下である、ポリオレフィン系樹脂からなる結紮用合成樹脂線材１ａ。
【選択図】図１

Description

本発明は、液状或いは練り状食品、特にソーセージ等の包装後に加熱処理を施す食品の包装に適した筒状包装体に使用する合成樹脂線材に関する。

漬け物やチーズ、ソーセージといった液状或いは練り状食品など、流動性を有する物品の包装形態として、長尺の合成樹脂フィルムの側端部同士を重ねて融着した筒状フィルム内に上記物品或いはその原料を充填し、該フィルムの両端部を封止してなる筒状包装体が広く用いられている。

この様な筒状包装体の包装作業は、通常、筒状フィルムの形成から封止まで連続工程で行われる。具体的には、帯状の合成樹脂フィルムを繰り出しながら側端部同士を融着させて筒状フィルムを形成し、該筒状フィルム内に被包装物を連続的に充填して筒状体を形成し、所定の間隔で外部より該筒状体を絞って内部の被包装物を押しのけ、押しのけた部分のフィルムを集束させて封止材により封止し、フィルムを切断する。

従来、筒状包装体の封止材としては、結紮工程において、カシメ易く、塑性変形して戻らないことから、気密性保持の目的でアルミウム線材が用いられていた。

しかしながら、金属線材を用いる場合、包装後に金属製夾雑物が混入しているかどうかを金属探知機により検知することができない。また、包装体の密封性を保つため、アルミニウム線材はフィルムに強固に取り付けられるため、包装体を開封後にフィルムからアルミニウム線材を取り外すことが容易でなく、フィルムやアルミニウム線材をリサイクルする上で好ましくない。さらに、結紮工程では、潤滑と冷却のために、アルミニウム線材には薄く油が塗布されており、該油の付着が食品衛生上好ましくなく、洗浄工程も必要となっている。

上記のような理由から、アルミニウムに代わる線材が求められていた。

特許文献１には合成樹脂線材としてポリ塩化ビニリデン系樹脂が、特許文献２には合成樹脂線材としてポリプロピレン系樹脂が開示されている。

特許第４７５７２０３号公報 国際公開第２０１３／００２１４８号パンフレット

しかしながら、上記特許文献１で用いられているポリ塩化ビニリデン系樹脂は熱安定性が悪く、合成樹脂線材を溶着させる際に熱劣化が起こり、合成樹脂線材が変色する問題があった。また、包装フィルムの最外層が異種の樹脂であると、フィルムと線材の材質が異なるために、結紮時にそれぞれが密着せずに、融着後に線材が抜け落ちる問題があった。特許文献２に記載されたポリプロピレンには融点以外の記載がなく、ポリプロピレン樹脂の中でも、高速の超音波シール法に不適な樹脂が大部分である。

本発明が解決しようとする課題は、結紮時の高速の超音波融着に対応でき、１２０℃以上のレトルト殺菌に耐えうるような結紮用の合成樹脂線材を提供する事を目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、下記の通りである。

［１］
ＤＳＣによる融解ピークが８０℃以上かつ１５０℃以下であり、融解熱量が５Ｊ／ｇ以上かつ５０Ｊ／ｇ以下である、ポリオレフィン系樹脂からなる結紮用合成樹脂線材。
［２］
結紮する際の合成樹脂線材同士の断面が超音波シールされている、（１）に記載の結紮用合成樹脂線材。
［３］
ＤＳＣによる融解ピークが１２０℃以上かつ１５０℃以下であり、ポリプロピレン系樹脂からなる、（１）または（２）に記載の結紮用合成樹脂線材。
［４］
最外層がポリプロピレン系樹脂である筒状フィルムの両端部が、（１）から（３）のいずれか１つに記載の合成樹脂線材により結紮された、筒状包装体。

本発明の結紮用合成樹脂線材は、結紮時の高速の超音波による融着速度に対応でき、１２０℃以上のレトルト殺菌に耐えうるという効果を有する。

本発明の一実施形態に係る結紮用合成樹脂線材により結紮された筒状包装体の外観図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。

図１に示すように、本実施形態における、結紮用合成樹脂線材１ａ、１ｂは、長尺の合成樹脂フィルムの側端部同士を重ねて融着した筒状フィルム２の両端部を結紮することにより、包装体３を形成する。

＜結紮用合成樹脂線材＞
結紮用合成樹脂線材１ａ、１ｂの、ＤＳＣによる融解ピーク温度は８０℃以上かつ１５０℃以下である。結紮用合成樹脂線材１ａ、１ｂの、ＤＳＣによる融解ピーク温度は、好ましくは、１２０℃以上かつ１５０℃以下である。ＤＳＣによる融解ピーク温度が数種類あるものは、その内でピーク強度が最大のものとする。なお、ＤＳＣによる融解ピーク温度は、１０℃から２００℃まで１０℃／分で昇温した時の結晶融解カーブのピーク値に対応する温度である。融解ピーク温度が８０℃以上であれば結紮用合成樹脂線材１ａ、１ｂの結紮融着時の融着強度が大きく、１５０℃以下であれば、融着させるエネルギーが小さくて良いので、融着スピードを速める事ができる。更に融解ピーク温度が１２０℃以上であれば、レトルト殺菌に対応する事ができるので好ましい。

結紮用合成樹脂線材１ａ、１ｂの、ＤＳＣによる融解熱量は５Ｊ／ｇ以上かつ５０Ｊ／ｇ以下である。結紮用合成樹脂線材１ａ、１ｂの、ＤＳＣによる融解熱量は、好ましくは、５Ｊ／以上かつ３０Ｊ／ｇ以下である。なお、ＤＳＣによる融解熱量は、１０℃から２００℃まで１０℃／分で昇温した時の結晶融解カーブの積分値である。ＤＳＣによる融解熱量が５Ｊ／ｇ以上であれば、結晶化度が適度であり結紮用合成樹脂線材１ａ、１ｂの融着強度を保つ事ができ、５０Ｊ／ｇ以下であれば、融着させるエネルギーが小さくて良いので融着スピードを速める事ができる。更に、融解熱量が３０Ｊ／ｇ以下であれば、融着スピードを更に速める事ができるので、包装機の包装スピードを更に速める事ができる。

結紮用合成樹脂線材１ａ、１ｂは、ポリオレフィン系樹脂からなる。ポリオレフィン系樹脂としては、高密度ポリエチレン樹脂（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン樹脂（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン樹脂（ＬＬＤＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）等を用いる事ができる。その中でも融点と融解熱量の関係からポリプロピレン系樹脂が好ましい。

ポリオレフィン系樹脂は１種類でも良いし、２種類以上をブレンドしても良い。また、ポリオレフィン系樹脂は１種類の単一ポリマーであっても良いし、２種類以上の共重合体であっても良い。

また必要に応じて、本実施形態の効果を阻害しない範囲で各種熱安定剤、各種光安定剤、各種滑剤、各種着色剤等を添加しても良い。

結紮用合成樹脂線材１ａ、１ｂの太さとしては、直径が２ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下の円柱形が好ましく、より好ましくは２．２ｍｍ以上かつ２．７ｍｍ以下である。結紮用合成樹脂線材１ａ、１ｂの直径が２ｍｍ以上であれば、結紮用合成樹脂線材１ａ、１ｂの両端を融着させる際の融着強度が強くなり、３ｍｍ以下であれば曲げ弾性力が小さいために、結紮用合成樹脂線材１ａ、１ｂを融着させるための、Ｕ字型への変形が容易となり得、包装機適性が良好となる。

結紮用合成樹脂線材１ａ、１ｂの融着方法は熱融着、高周波融着、超音波融着等があるが、短時間の高速融着には超音波シール法が適している。

＜合成樹脂フィルム＞
筒状フィルム２を形成する合成樹脂フィルムは、単層フィルムからなっても、多層フィルムからなっても良い。筒状フィルム２の形成時における合成樹脂フィルムの最外層は、ポリプロピレン系樹脂からなることが好ましい。合成樹脂フィルムの最外層がポリプロピレン系樹脂からなることにより、結紮用合成樹脂線材１ａ、１ｂが筒状フィルム２上を滑りにくく、結紮が外れにくい。

以下、実施例による本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

［融解ピーク温度Ｔｍ（℃）及び融解熱量 ΔＨ（Ｊ／ｇ）
Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ社製 Ｐｙｒｉｓ Ｄｉａｍｏｎｄ ＤＳＣを用いて、実施例１から３および比較例１から４に用いる合成樹脂線材の、融解ピーク温度および融解熱量の測定を行った。１０℃から２００℃まで１０℃／分で昇温した時の、結晶融解カーブのピーク値に対応する温度を融解ピーク温度（Ｔｍ）とし、結晶融解カーブの積分値を融解熱量（ΔＨ）とした。測定結果を表１に示す。

［超音波融着時間（高速融着）］
特許文献１に記載された、合成樹脂線材の長さ方向の中央部と両端部同士の接触部とを結ぶ方向に超音波を印加する方法で、実施例１から３および比較例１から４に用いる合成樹脂線材の超音波融着（超音波シール）を実施した。超音波融着の条件は、超音波振幅５５μｍ、振動数４０ＫＨｚ、超音波ホーンとアンビル間の押し付け力を７００Ｎ、出力を２００Ｗとした。融着させる超音波の発信時間を以下の基準によって評価した。評価結果を表１に示す。

＜評価基準＞
Ａ１：超音波の発信時間が０．３秒以内で融着が可能である。
Ａ２：超音波の発信時間が０．３秒を超え、かつ０．５秒以内で融着が可能である。
Ａ３：超音波の発信時間が０．５秒を超え、かつ０．７秒以内で融着が可能である。
Ａ４：融着不可である。

［レトルト適性］
１０００本の密封包装体について、加熱缶圧ゲージ圧が０．２５ＭＰａの条件で、１２０℃、２０分間のレトルト処理を行った、実施例１から３および比較例１から４の密封体について、合成樹脂線材の耐熱性の不足が原因で、線材が外れているものや密封体が破裂しているもの本数を数え、以下の基準に従って評価した。評価結果を表１に示す。

＜評価基準＞
Ｂ１：不良品が１０本以下である。
Ｂ２：不良品が１０本超かつ１００本以下である。
Ｂ３：不良品が１００本以上である。
Ｂ４：融着ができず、評価不能である。

［実施例１］
合成樹脂線材を押出法で紡糸した。プロピレン系共重合体のＰＣ５４０Ｒ（サンアロマー社製）をＬ／Ｄ＝３０の一軸の押出機で混練し、４ｍｍφのダイスから樹脂を押出した直後に２０℃の冷却水で冷やし、線材を巻き取った。押出レートと引き取りロールの速比で線材の直径を調整し、最終的には２．４ｍｍφの合成樹脂線材を作製した。

次に、特許文献１における実施例１の包装体の封止方法において、内容物には魚肉を、合成樹脂フィルムにはバリアロン−ＭＦ（旭化成ケミカルズ社製：最外層はポリプロピレン系樹脂）を用いて密封包装体を作製し、連続的に、上記合成樹脂線材により結紮を実施した。

［実施例２］
合成樹脂線材の樹脂として、プロピレン系共重合体の５Ｃ３７Ｆ（サンアロマー社製）を使用した以外は実施例１と同様にして評価を行った。

［実施例３］
合成樹脂線材の樹脂として、エチレン-ビニルアルコール共重合体のＮＵＣ−９４５２（ＮＵＣ社製）を使用した以外は実施例１と同様にして評価を行った。実施例３においては、合成樹脂線材の耐熱性が不足するために１２０℃のレトルト処理で、実施例１、２に比べて多くの不良品が発生した。

［比較例１］
合成樹脂線材の樹脂として、プロピレンホモポリマーのＰＬ−５００Ａ（サンアロマー社製）を使用した以外は実施例１と同様にして評価を行った。比較例１においては、合成樹脂線材の融解ピーク温度が高く、融解熱量が大きいために、比較的長い融着時間を要し、充填スピードが極端に低下した。

［比較例２］
合成樹脂線材の樹脂として、線状低密度ポリエチレンのユメリット２５２５Ｆ（宇部丸善ポリエチレン社製）を使用した以外は実施例１と同様に評価を行った。合成樹脂線材の融解熱量が大きいために、比較的長い融着時間を要し、充填スピードが極端に低下した。

［比較例３］
合成樹脂線材の樹脂として、高密度ポリエチレンのサンテックＳ３６２（旭化成ケミカルズ社製）を使用した以外は実施例１と同様に評価を行った。合成樹脂線材の融解熱量が非常に大きく、超音波融着ができなかったために包装体のレトルト適性も評価できなかった。

［比較例４］
合成樹脂線材の樹脂として、プロピレン系重合体のＦ７３０ＮＶ（プライムポリマー社製）を使用した以外は実施例１と同様に評価を行った。合成樹脂線材の融解ピーク温度は実施例１、２とほぼ同等であるが、融解熱量が大きいために、比較的長い融着時間を要し、充填スピードが極端に低下した。

本発明により、非包装物を充填した筒状フィルムの両端部を結紮する際の高速の超音波融着に対応できるポリオレフィン系樹脂を更には１２０℃以上のレトルト殺菌に耐えうるようなポリプロピレン系の合成樹脂線材を提供する事ができる。

１ａ、１ｂ 結紮用合成樹脂線材
２ 筒状フィルム
３ 包装体

Claims (4)

1. ＤＳＣによる融解ピーク温度が８０℃以上かつ１５０℃以下であり、融解熱量が５Ｊ／ｇ以上かつ５０Ｊ／ｇ以下である、ポリオレフィン系樹脂からなる結紮用合成樹脂線材。
2. 結紮する際の合成樹脂線材同士の断面が超音波シールされている、請求項１記載の結紮用合成樹脂線材。
3. ＤＳＣによる融解ピーク温度が１２０℃以上かつ１５０℃以下であり、ポリプロピレン系樹脂からなる、請求項１または２に記載の結紮用合成樹脂線材。
4. 最外層がポリプロピレン系樹脂である筒状フィルムの両端部が、請求項１から３のいずれか１項に記載の合成樹脂線材により結紮された、筒状包装体。

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