JP2678299B2 - 多層プラスチックチューブの処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、最内層にポリオレフィン系樹脂層を備え、
被包装物たる加工肉類等との密着性を良好にした多層プ
ラスチックチューブの処理方法に関する。

＜従来の技術＞ 従来加工肉等の食品等を包装するための包装材として
熱収縮性及びガスバリヤー性を有する種々の多層プラス
チックフィルムが知られているが、その１つに包装され
るべき加工肉類等と接触する面にポリオレフィン系樹脂
層を備えた熱収縮性及びガスバリヤー性多層プラスチッ
クフィルムがあり、加工肉類等との密着性を改良する方
法も種々提案されている。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 被包装食品等と接する最内層にポリオレフィン樹脂層
を有する多層プラスチックフィルムのシームレスチュー
ブは、汎用されているにも拘らず、該樹脂層が食品殊に
ハム、ソーセージ等の加工肉類との密着性に乏しく、そ
の為に熱収縮包装直後又は経時により、加工肉類と包装
材との間に隙間が生じ、該隙間に肉汁、水分等がたまる
いわゆる離水現象が生じ、雑菌が繁殖し易くなり加工肉
類の保存性を低下させるという欠点があった。

特にポリオレフィン系樹脂は一般に極性基が少なく親
水性に乏しいため、加工肉類との密着性に不足する傾向
があり、こうした問題点を補うべく従来はポリオレフィ
ン系樹脂層に加工肉類との密着性の良好な物質を塗布し
たり、更に肉密着性の良好な最内層を別に設ける等の方
策がなされていた。更には最内層にコロナ放電処理を施
し、加工肉類との密着性を改良する方法も行われていた
が、これらはいづれも一長一短があり、問題であった。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は前記した問題点を改良するべくなされたもの
で、最内層にポリオレフィン系樹脂層を有する多層プラ
スチックフィルムのシームレスチューブにおいて、最内
層の処理を均一に施すと共に、加工肉類との密着性にも
優れた多層プラスチックチューブの処理方法を提供せん
とするものである。即ち本発明の特徴とするところは、
最内層にポリオレフィン系樹脂層を備えた熱収縮性及び
ガスバリヤー性を有する多層プラスチックフィルムのシ
ームレスチューブを内部に気体を封入し、最内層同志が
接触しないように積極的に押してつぶした状態で、かつ
一対の電極を一方の電極がチューブ最外層と接触し、他
方の電極がチューブ最外層と接触しないよう配置してコ
ロナ放電を行い、次いで別の一対の電極を前記と逆に配
置してコロナ放電を行うことにより、最内層表面の濡れ
張力を35ダイン/cm以上に増大せしめる点にある。

本発明に係る多層プラスチックフィルムのシームレス
チューブへのコロハ放電はチューブ内に気体を封入し、
チューブの最内層同志が放電処理中に接触しないように
積極的に押しつぶした状態で、少なくとも二対の電極を
特定の配置状態とすることによりチューブの外部からコ
ロナ放電を行なう方法であり、これによりシューブ最内
層のポリオレフィン系樹脂層表面の濡れ張力が向上し、
放電処理が概ね均一に施されるのである。これに反し気
体を封入しない状態等でチューブ外部からコロナ放電処
理しても最内層のポリオレフィン系樹脂層表面の濡れ張
力を増大させることはできない。

コロナ放電処理によりポリオレフィン樹脂層の加工肉
類に対する密着性が改善される理由は明らかではない
が、ポリオレフィン樹脂層表面の濡れ張力の向上が一因
と考えられ、従ってコロナ放電により処理された最内層
表面の張れ張力が35ダイン/cm以上、好ましくは37ダイ
ン/cm以上、より好ましくは40〜50ダイン/cmとなるよう
な条件でコロナ放電を行う必要がある。コロナ放電条件
は処理されるべきフィルムの種類、厚さ、送り速度等の
条件に応じ、上記値となるように適宜に定めればよく、
特に制限はない。

コロナ放電を行うに際しては、少なくとも二対の電極
が必要で、一対の電極とは放電電極と対電極（アース電
極）とを有しているものである。本発明ではこうした二
対の電極のうち、一対の電極を、その一方の電極がチュ
ーブ最外層と接触し、その他方の電極がチューブ最外層
と接触しないように配置して、コロナ放電を行い、次い
で別の一対の電極を前記と逆に配置してコロナ放電を行
う必要がある。一対の電極のうちチューブ最外層と接触
する側の電極には放電電極、アース電極のどちらを用い
てもよいが、放電電極が接触した状態ではアース電極は
接触しないようにし、放電電極が接触しない状態ではア
ース電極は接触するようにすればよい。次いで設置され
る別の一対の電極については前記と逆になるような構成
に放電電極とアース電極との配置を考えればよく、こう
することにより、積極的に押しつぶされたチューブの最
内層における表裏両面が概ね均一にコロナ放電処理が施
されることになる。一対の電極間の間隔は特に制限はな
いが、好ましく5mm以下、より好ましくは1.8mm以下程度
を例示することができる。

次に最内層同志が接触しないように積極的に押しつぶ
すには、例えば絶縁板等の絶縁部材を対向して配置せし
め、その間隙中に気体の封入されたチューブ状フィルム
を配置することにより行われ得る。積極的に押しつぶす
方法としては、前記絶縁部材のほかにエアー噴出法、そ
の他適宜の方法を例示でき、特に制限はない。この際、
エアー噴出法とはエアーナイフの如き方法により電極の
周囲からエアーを噴出せしめる方法や、ロール表面に加
圧エアーを噴出する孔の設けられたエアーロールを電極
として用いる方法等である。更に前記絶縁板等の絶縁部
材とエアー噴出法とを併用することも可能であり、この
ことは後述する。絶縁部材は前記の通り対の状態で対向
して設けるのが好ましいが、対でなくてもよく、その形
状、素材等は特に制限はない。この際、積極的に押しつ
ぶされた状態でのチューブのコロナ放電処理時における
最内層同志の間隔は特に制限はないが、好ましくは5.0m
m以下、より好ましくは1.8mm以下、更に好ましくは1.0m
m以下程度で、かつ直接接触しないようにすればよい。

また、チューブを積極的に押しつぶす箇所はコロナ放
電時であっても、その前後であってもよく、特に制限は
ないし、またチューブの片側もしくは両側等であっても
よく、要はコロナ放電時にチューブが積極的に押しつぶ
された状態を維持していればよい。

気体を封入するには特に制限はないが、連続的に行う
には２組のニップロール間に気体を封入した状態で長尺
のチューブを送行せしめるればよく、しかる後必要に応
じた所定長にカットすれば、必要とする包装材が作成さ
れ、通常はこのような連続法によっている。この際、気
体としては空気、窒素、炭酸ガス、不活性ガス等を例示
でき、特に制限はない。

次に本発明に方法を第１図に示す具体例をもとに概略
的に説明することにする。

図において１はインフレーション法により形成された
熱収縮性ガスバリヤー性多層プラスチックフィルムのシ
ームレスチューブであり、最内層はポリオレフィン系樹
脂で形成されている。かかるチューブ１はピンチロール
２、２と３、３とにより気体が封入された状態て、矢印
の方向に連続的に進行するようになっている。４はチュ
ーブ１を積極的に押しつぶすために相対向して設けられ
たフッソ樹脂製の絶縁部材（絶縁板）であり、この絶縁
板４相互の間隔により第２図の如くチューブ１が押しつ
ぶされた状態となる。絶縁板４は、コロナ放電効果を高
めるためにコロナ放電部、８、18の箇所でくぎれた状態
（第３図参照）となっているが、この部分ではチューブ
が若干ふくらむ程度で、絶縁板４により積極的に押しつ
ぶされた状態は維持されたいる。このように絶縁板４等
の絶縁部材を用いる場合はコロナ放電部８、18では絶縁
部材を除いておくようにした方が望ましいが、絶縁部材
の設置方法は適宜でよく、また相対向する絶縁板等の絶
縁部材の一方を除いてもよいし、適宜でよい。

更に７は案内ロールであり、電極５、15は放電電極、
電極６、16はアース電極で、この際、一対の電極５、６
でコロナ放電部８を形成し、同じく一対の電極15、16
で、前記と逆に配置された別のコロナ放電部18を形成し
ている。この際本例では、放電電極がチューブ最外層と
接触せず、アース電極がチューブ最外層と接触する構成
となっている。

コロナ放電は第３図の破線の如く放電電極５からアー
ス電極６に向かって行われ、この作用でチューブの最内
層両面の表面にコロナ放電処理が施される。コロナ放電
は一対の電極を用いて行なうと片側からの処理になるた
め、最内層両面で処理が不均一になるおそれもあるの
で、少なくとも二対の電極を用い、放電電極をそれぞれ
反対側に対称的に取り付けるのが好ましい。

コロナ放電による処理の方法は第１図の装置による方
法に限られず、各種の方法を採ることができる。例えば
第４図に示す如き方法により行なうこともできる。かか
る第４図のものは、放電電極５、15、アース電極６、16
共に電極ロールを用い、放電電極がチューブ最外層と接
触し、アース電極がチューブ最外層と接触しない構成と
なっている以外第１図のものと同様で、これら電極ロー
ルは必要ならば表面にゴム、フッソ等の被覆されたもの
であってよい。

ちなみに第１図で示す放電電極はプレート状、バー状
等のものであり、このように放電の形状については適宜
でよく、こうしたコロナ放電装置は公知のもの等を自由
に使用し得る。

この際、第４図に例示する方法においてアース電極
６、16にエアーロール電極を用いると当該部分のチュー
ブ１の内圧による突出部９（絶縁部材４が当該部分で欠
けているために生ずる現象）を適宜におさえることも可
能で便利である。このようなエアーロール電極は放電電
極側にも利用でき、この場合エアーロール電極側がチュ
ーブ最外層と接触しないような配置とする必要がある。

また押しつぶされた際その両側、即ち折り目の所で処
理が不十分となる恐れがある時は、更に必要ならば、所
定数のコロナ放電部８、18等を別方向等に配置してもよ
い。

次に第５図には、アース電極６の両側からエアーパイ
プ10を通じて加圧エアーを噴出せしめ、チューブ１を積
極的に押しつぶす方法の要部のみを例示したものであ
り、ここではチューブ最外層と電極６との接触を避けな
がら、コロナ放電が行なわれている。この際、第１図も
しくは第４図等で示す方法、及び第５図等で示す方法を
併用することにより、絶縁部材とエアー噴出力との両方
の作用が働き、より有利に積極的に押しつぶして、コロ
ナ放電を行なうこともできる。

本発明は、これらの態様を取ることも可能であり、そ
の応用範囲は広範に及ぶ。

本発明に係る多層プラスチックチューブは、例えば加
工肉類と接する面にポリオレフィン系樹脂層を備えてい
る。ポリオレフィン系樹脂としてはたとえばオレフィン
類の単独重合体、相互共重合体、他の共重合可能なモノ
マーたとえば他のビニル系モノマー等との共重合体及び
これらの変性重合体等を例示できる。具体的にはたとえ
ば低密度から高密度に亘る各種密度のポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリブテン、これらの相互共重合体、ア
イオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、変性ポリオレフィン系樹脂
等を例示できる。ここで変性ポリオレフィン系樹脂に
は、上記オレフィン類の単独又は共重合体等にたとえば
マレイ酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸又はその酸無
水物、エステル若しくは金属塩等の誘導体を共重合たと
えばグラフト共重合した変性重合体を代表的なものとし
て例示でき、上記変性重合体の単独又は他の成分、例え
ば他のポリオレフィン系樹脂との混合物が含まれる。特
に好ましいポリオレフィン系樹脂は低密度ポリエチレ
ン、線状低密度ポリエチレン、アイオノマー樹脂、変性
ポリオレフィン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体
等である。上記ポリオレフィン系樹脂は単独で或は２種
以上混合して用いられ得る。

本発明多層チューブは、要求される強度やガスバリヤ
ー性等の程度に応じ、２層〜５層或はそれ以上の樹脂層
を以って構成される。被包装食品等と接触する面を形成
するポリオレフィン系樹脂は、それ自身酸素等に対する
ガスバリヤー性に乏しいものがあり、そのような場合に
はこれに積層される樹脂層の少くとも１つはガスバリヤ
ー性を有する樹脂が用いられる。ガスバリヤー性を有す
る樹脂には、ナイロン６、ナイロン6.6、これらの共重
合体等のポリアミド系樹脂（ナイロン）、芳香族系ポリ
アミド系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリ塩化
ビニリデン系樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合
体等を例示することができる。またガスバリヤー性に乏
しい樹脂として、前記に例示した如きポリオレフィン、
その相互重合体、酢酸ビニルやアクリル酸との共重合
体、変性ポリオレフィン系樹脂、アイオノマー樹脂等の
ポリオレフィン系樹脂等を例示することができ、更にガ
スバリヤー性につき上記両者の中間的な樹脂としてポリ
エステル系樹脂等を例示することもできる。

好ましい多層チューブの態様は、被包装食品等と接触
する最内層を形成するポリオレフィン系樹脂層に中間層
を介し又は介さずに耐衝撃性及び耐摩耗性に優れた樹脂
層を最外層であるベースフィルムとして積層したフィル
ムであり、好ましい１例としてたとえば最外層ベースフ
ィルム、中間接着層、ポリオレフィン系樹脂最内層の三
層構成のフィルムをあげることができる。上記性質を有
するベースフィルムとしては、好ましくはナイロン６、
ナイロン6.6及びその共重合体等のポリアミド系樹脂、
ポリエステル系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂等が
用いられる。特に好ましいのはナイロン６、ナイロン6.
6及びその共重合体等のポリアミド系樹脂等である。ベ
ースフィルムが充分なガスバリヤー性を有し且つ最内層
ポリオレフィン系樹脂層に接着性を有するときは、両者
の間に中間層を介在させる必要はない。しかし両者が接
着性を有しないか乏しい時、両者に接着性を有する中間
層を接着層として介在させる必要がある。またベースフ
ィルムがガスバリヤー性を有しないか或は有しても更に
高度のガスバリヤー性を要求される時中間層としてガス
バリヤー性を有する樹脂層を介在させて要求されるガス
バリヤー性を充足させることができる。中間層は層であ
ってもよいが、２層以上であってもよい。中間層として
は各種の樹脂を使用でき、たとえば変性ポリオレフィン
系樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン−エチルアクリレ
ート樹脂、エチレン−アクリル酸樹脂、エチレン−ビニ
ルアルコール共重合体、芳香族ポリアミド樹脂、エチレ
ン−メタアクリル酸共重合体及びこれらの混合物等を例
示できる。中間層樹脂としては隣れる樹脂層に良好な接
着性を有する樹脂が選択使用される。また中間層にガス
バリヤー性や強度が要求される場合はその程度に応じて
適当な性質を有するものが選択使用される。たとえば最
外層ベースフィルムとしてガスバリヤー性に優れ且つ強
靭なナイロン６、ナイロン6.6等のポリアミド系樹脂が
用いられた時、中間層としては、最内層ポリオレフィン
系樹脂層及び上記ポリアミド系樹脂層に良好な接着性を
有する変性ポリオレフィン系樹脂、アイオノマー樹脂、
エチレン−ビニルアルコール共重合体等が用いられる。
これらのうち殊に中間層として変性ポリオレフィン系樹
脂或はそれ自身ガスバリヤー性と保香性を有するエチレ
ン−ビニルアルコール共重合体樹脂を用いるのは好まし
い態様である。中間層を２層以上設け多層チューブのガ
スバリヤー性を向上させたり、或は用途面から要求され
る各種特性を多層チューブに付与したりすることができ
る。

多層チューブは構成する各層の樹脂としては、種々の
組合わせを採用できる。好ましい組合わせ例を最外層/1
又は複数の中間層／最内層の順に表示すると以下の通り
である。尚下記に於て各アルファベット記号は下記の樹
脂を表示するものとする。

A:ポリアミド系樹脂 B:変性ポリオレフィン系樹脂 C:ポリオレフィン系樹脂 D:ポリアミド系樹脂以外のガスバリヤー性樹脂 A/B/C、A/D/C、 B/A/B、B/D/B、A/D/B、 B/A/B/C、B/D/B/C、 A/D/B/C、A/B/D/B、 B/D/A/B、B/A/D/B、 C/B/D/B/C、A/B/D/B/C、 B/A/D/B/C、B/D/A/B/C、 B/D_-1/D_-2/B/C、D/A/B/C、 A/B/C_-1/C_-2 尚上記に於てC_-1及びC_-2は、夫々異なるポリオレフィ
ン系樹脂をD_-1及びD_-2は夫々異なるガスバリヤー性樹脂
を示す。

上記組合わせに於てＢをアイオノマー樹脂に代えたも
の、また最外層を塩化ビニリデン樹脂層（Ｄ）におきか
えたもの又は塩化ビニリデン樹脂層を更にコートしたも
のも包含される。またＤとしてエチレン−ビニルアルコ
ール共重合体（ガスバリヤー性を有する）を使用するこ
ともできる。

本発明に係るチューブを包装材として用いる際、その
対象とする被包装物品としてはハム、ソーセージ、ベー
コン等の食肉加工品、魚肉加工品、並びにカマボコ、チ
クワ等のねり加工品等を例示できる。この際包装材の形
態としては、ケーシング、袋状物等を例示できる。長尺
のシームレスチューブを用いてコロナ放電処理を施す際
は、処理後に適宜長にカットし、そのままケーシング、
袋状物、一般包装材等として用いる等任意の方法を採れ
ばよく、要は常法ににり適宜形態の包装材とすればよ
い。

また、本発明における包装されるべき食品類等と接触
する面のポリオレフィン系樹脂層は包装材の形態によっ
てはヒートシーラント層として作用する場合もある。

本発明に係るチューブがコロナ放電処理によりいわゆ
るブロッキング現象を起し、開封しにくくなる場合は、
必要ならば内部にスターチ等のブロッキング防止剤を散
布する等公知の方法を講ずればよい。内部散布を小尾な
う場合は、コロナ処理に引き続き、気体を封入した状態
でチューブ体を、上下もしくは、上下方向に進行させつ
つ行なえばよいが、特に制限はないことは勿論である。

次に本発明の実施例を挙げる。

実施例−１ 表面のベースフィルム層としてナイロン６とナイロン
66との共重合体、中間の接着層として線状低密度ポリエ
チレンに無水マレイン酸をグラフト共重合した変性共重
合体を含む変性ポリオレフィン系樹脂、内面層として線
状低密度ポリエチレンを用い、環状ダイスより共押出し
てなるインフレーション法により成形した三層フィル
ム、即ち三層チューブを２軸延伸を施して80℃（熱水）
×30秒に於ける熱収縮率が、縦、横20％程度のガスバリ
ヤー性を有するシームレス状の熱収縮性多層チューブを
得た。この方法により得たチューブは試料No.1のものは
厚さが表面から20/5/20μで折径（扁平にした状態での
巾）160mmであり、試料NO.2は表面から25/5/25μで折径
100mmのものであった。

こうして得られたチューブを第４図に示すコロナ放電
処理装置を用いて15m/minのスピードで、放電電極ロー
ル５及び15から放電を行ない、コロナ処理を施した。こ
の際、放電電極ロール（ゴム被覆ロールを使用、長さ42
0mm）とアース電極ロール（金属ロールを使用、長さ420
mm）との間隔は2.5mmであり、チューブ体にはピンチロ
ール２、２と３、３との作用で空気が封入された絶縁板
４の作用でチューブ体が押しつぶされた状態でコロナ放
電を行なった。かくして放電時のチューブは約1.5mmの
間隔に絞られ、内面同志は接していないが略々扁平に近
い状態にあり、電極６、16とチューブ最外層との間隔は
約1.0mmであった。続いて図面は省略するがNO.1のチュ
ーブに対しては径97mmの筒体及びNO.2のチューブに対し
ては径59mmの筒体であって、多孔性の底面の付設された
粉収納筒体をチューブ内部に挿入し、コーンスターチ粉
末の撤布を行なったところ、粉体はチューブの内面に撤
布された。

このようにして製造された多層チューブをNO.1、NO.2
共に長さ40cmに切断して加工肉用ケーシングとした。そ
のそれぞれにハムとソーセージを脱気充填して金環状の
クリップに両側を密閉して80℃で２時間（又は100℃で
１時間）の加熱殺菌を行い、冷却したところ加工肉とチ
ューブ内面とは好ましい状態で密着していた。またチュ
ーブの熱収縮性の為に包装状態も良好であった。しかも
加工肉を充填する際チューブの開口性は十分であり、ブ
ロッキングは認められなかった。

また、第４図に示す装置において、放電電極側をチュ
ーブ最外層と接触させないで（電極５、15とチューブ最
外層との間隔は約1.0mm）、アース電極側をチューブ最
外層と接触せしめる構成以外は、全て同様にコロナ放電
を行なったが、その結果は前記とおおむね同じであっ
た。

これらの結果を第１表に示す。

なお、第１表には前記の実施例に於ける本発明に系る
チューブを用いて加工肉包装を行なった結果を、対照と
して未処理シームレスチューブを用いた場合の結果と併
記する。

＜発明の効果＞ 本発明に係るチューブを包装材として用いる時は、加
工肉等の包装食品に対し著しく優れた密着性を発現し、
いわゆる離水現象を伴うことなく食品の長期保存を可能
にする。更に本発明の処理方法によれば、包装材等とし
て用いる多層プラスチックフィルムのシームレスチュー
ブをそのままの形態で外部からコロナ放電処理して最内
層表面に概ね均一にその効果を発現せしめることがで
き、シームレスチユーブに対するコロナ放電処理を著し
く容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための装置の１例を示す
概略説明図であり、第２図、第３図は第１図のＡ−Ａ
線、Ｂ−Ｂ線における断面図であり、第４図、第５図は
他の例を示す概略説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 房三 滋賀県守山市森川原町163番地 グンゼ 株式会社男子寮 (56)参考文献 特開 昭51−18770（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−76674（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】最内層にポリオレフィン系樹脂層を備えた
   熱収縮性及びガスバリヤー性を有する多層プラスチック
   フィルム製シームレスチューブの内部に気体を封入し、
   最内層同志が接触しないように積極的に押しつぶした状
   態で、かつ一対の電極の一方の電極がチューブ最外層と
   接触し、他方の電極がチューブ最外層と接触しないよう
   に配置してコロナ放電を行い、次いで別の一対の電極を
   前記と逆に配置してコロナ放電を行うことにより、最内
   層表面の濡れ張力を35ダイン/cm以上に増大せしめるこ
   とを特徴とする多層プラスチックチューブの処理方法
2. 【請求項２】コロナ放電時の最内層同志の間隔を5.0mm
   以下とした請求項１記載の多層プラスチックチューブの
   処理方法。
3. 【請求項３】気体の封入されたチューブを、絶縁部材を
   用いて押しつぶした構成を有する請求項１、２のいずれ
   かに記載の多層プラスチックチューブの処理方法。
4. 【請求項４】一対の電極間の間隔を5.0mm以下とした請
   求項１記載の多層プラスチックチューブの処理方法。