JP2022162330A - 蓋材 - Google Patents

Abstract

【課題】電子レンジで加熱したとき、過剰の水蒸気を放出し、破袋を防ぎつつ蒸らしを行うことができる蓋材であって、しかも、輸送時の不用意な開口を防ぐことができる蓋材を提供すること。【解決手段】基材フィルム１１にシーラント層１２を積層した積層フィルムで蓋材を構成する。そして、基材フィルム１１の内部に達し、かつ、シーラント層１２を貫通しない深さの蒸気抜き用脆弱加工線１０ｘを設け、この脆弱加工線１０ｘの引張破断強度を１８Ｎ／１５ｍｍ以下とすると共に、先端が丸いネジを蓋材の中央に突き刺して前記脆弱加工線１０ｘが裂けたときの負荷を突刺し破断強度として、これを６０Ｎ以上とする。【選択図】図１

Description

本発明は、内容物を包装したまま電子レンジで加熱して、加熱に伴って発生した水蒸気を包装体外部に放出する技術に関する。

従来、調理済み又は半調理済みの食品を常温、低温、あるいは冷凍保存可能に包装容器に収容密封し、開封せずに電子レンジで加熱して、食べられる状態にする包装体が知られている。

包装体を開封せずに電子レンジで加熱すると、包装体内の水分が水蒸気になり、体積が増加する。したがって、水蒸気が逃げられる隙間がないと破裂のおそれがある。一方、内容物が半調理状態等の場合には、単に加熱するだけでなく、発生した水蒸気による蒸らし等が必要となる場合がある。この場合、蒸気が逃げる孔が過度に大きいと、蒸らしが十分行われず、風味が落ちる等の問題がある。

この用途に対応した包装体はいくつか知られている。いずれも積層フィルムから構成された包装容器を用いるのが一般的であり、内圧が高まると、積層フィルムの一部に裂け目ができて、この裂け目を蒸気抜き孔として水蒸気を逃がすことにより破袋を防止する。

電子レンジによる加熱時に蒸らしも可能な包装体としては、例えば、特許文献１～４に記載のものが知られている。特許文献１～４に記載の包装体は、ポリエステルフィルム等の基材フィルムの内側にポリオレフィン系樹脂の内層フィルムを積層した積層フィルムから蓋材を構成して、その蓋材に、基材フィルム側からレーザーを照射することにより、基材フィルムの内部に達し、かつ、内層フィルムを貫通しない深さの蒸気抜き用脆弱加工線を形成している。この包装体においては、電子レンジで加熱すると、基材フィルムが前記脆弱加工線で開くと共に内層フィルムが薄く引き延ばされ、こうして薄く引き延ばされた内層フィルムが部分的に裂けてそこに小さな貫通孔が形成される。そして、この結果、過度に水蒸気が逃げず、破袋を防ぎつつ蒸らしを行うことが可能となる。

国際公開第２０１４／０６１６５１号 特開２０１５－１３４４１号公報 特開２０２０－２６０９５号公報 特許第６１６７７０２号公報

このように、前記蒸気抜き用脆弱加工線を設けた蓋材を使用することにより、過剰の水蒸気を放出して、しかも、破袋を防ぎつつ蒸らしを行うことができる。しかし、その一方、この蓋材を適用した包装体を輸送したとき、例えば、落下等の原因で外部から掛かる衝撃や外力によって、前記蒸気抜き用脆弱加工線に裂け目ができることがあった。

そこで、本発明は、前記蒸気抜き用脆弱加工線を設けた蓋材の利点を生かしたまま、輸送時の不用意な開口を防ぐことができる蓋材を提供することを目的とする。

すなわち、請求項１に記載の発明は、基材フィルムにシーラント層を積層した積層フィルムで構成され、前記基材フィルムの内部に達し、かつ、シーラント層を貫通しない深さの蒸気抜き用脆弱加工線が設けられた蓋材であって、
この脆弱加工線の引張破断強度が１８Ｎ／１５ｍｍ以下であり、
先端が丸いネジを蓋材の中央に突き刺して前記脆弱加工線が裂けたときの負荷を突刺し破断強度として、これが６０Ｎ以上であることを特徴とする蓋材である。

次に、請求項２に記載の発明は、前記突刺し破断強度が１５０Ｎ以下であることを特徴とする請求項１に記載の蓋材である。

次に、請求項３に記載の発明は、前記脆弱加工線が基材フィルムを貫通していることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓋材である。

次に、請求項４に記載の発明は、前記基材フィルムが多層構造を有することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の蓋材である。

後述する実施例及び比較例から分かるように、脆弱加工線の引張破断強度が１８Ｎ／１５ｍｍ以下の場合、この蓋材を適用した包装体を電子レンジ加熱したとき、脆弱加工線に貫通孔が発生して、破袋を防ぎつつ蒸らしを行うことができる。

しかし、この場合であっても、前記突刺し破断強度が６０Ｎに満たない場合には、前記包装体を収容した段ボール箱が落下したとき、脆弱加工線で開いてしまうことがある。

一方、本発明の蓋材にあっては、脆弱加工線の引張破断強度が１８Ｎ／１５ｍｍ以下であり、しかも、突刺し破断強度が６０Ｎ以上であるため、この蓋材を適用した包装体を電子レンジ加熱したとき破袋を防ぎつつ蒸らしを行うことができ、しかも、輸送の際に落下等の衝撃や外力が掛った場合でもその不用意な開口を防ぐことができる。

図１は本発明の蓋材の具体例に係り、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）は要部断面図である。 図２は本発明の蓋材を適用したカップ容器の具体例の斜視図である。 図３は本発明の蓋材の具体例に係り、脆弱加工線に貫通孔が発生したときの説明用平面図である。 図４は本発明の蓋材の他の具体例の要部断面図である。 図５は突刺し破断強度の測定方法を説明するための説明用斜視図である。 図６は落下試験の方法を説明するもので、図６（ａ）は、紙箱に収容したカップ容器の配列状態を示す説明用平面図、図６（ｂ）は前記紙箱の積み重ね状態を示す説明用斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の具体例を説明する。図１は本発明の蓋材の第１の具体例に係り、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）は要部断面図である。また、図２は脆弱加工線に貫通孔が発生したときを説明するための説明用平面図である。

図１（ａ）及び図１（ｂ）から分かるように、この蓋材１０は、基材フィルム１１にシーラント層１２を積層した積層フィルムで構成されている。そして、その基材フィルム１１には、脆弱加工線１０ｘが設けられている。

シーラント層１２は包装体製造の際にヒートシール層としての役割を果たすものである。また、この包装体を電子レンジ加熱した際には、脆弱加工線１０ｘの位置で適度に伸びて多数の微小孔を発生させる役割を果たす。また、脆弱加工線１０ｘをレーザー照射によって形成する場合には、このレーザー光を吸収しないことを必要とする。このような内層フィルム１１としては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、無延伸ポリプロピレン、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等が使用できる。また、シールされた後に被着体から容易に剥離が可能なイージーピールフィルム等を用いて形成しても良い。具体的には、熱接着性のある樹脂（例えばポリオレフィン系樹脂）と、この樹脂に非相溶もしくは難相溶の樹脂とが混合され海島構造を形成したポリマーアロイからなる樹脂フィルムや、このような樹脂層を含む多層フィルムがイージーピールフィルムとして市販されている。

基材フィルム１１は単層構造又は多層構造の樹脂フィルムで構成することができる。単層構造の樹脂フィルムとしては、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルムあるいはポリプロピレンフィルム等が例示できる。また、多層構造の樹脂フィルムとしては、これらポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリプロピレンフィルム等を複数積層して多層構造としたものを使用することもできる。また、これらに他の樹脂層を積層して多層構造としたものを使用することも可能である。図１に示す基材フィルム１１は、外層フィルム１１_１と中間層フィルム１１_２との２層構造を有するものである。

基材フィルム１１には印刷インキ層を設けることができるが、この場合には、基材フィルム１１として多層構造のフィルムを採用して、これら基材フィルム１１を構成する各層の間に印刷インキ層を配置することが望ましい。例えば、外層フィルム１１_１に印刷インキ層を印刷し、その印刷面に中間層フィルム１１_２を積層して蓋材１０用の積層フィルムとすることができる。また、逆に、中間層フィルム１１_２に印刷インキ層を印刷し、その印刷面に外層フィルム１１_１を積層して蓋材１０用の積層フィルムとすることもできる。

なお、金属箔や真空蒸着層を一部に含む多層構造のフィルムを基材フィルム１１としてもよい。真空蒸着層としては、金属の真空蒸着層のほか、無機酸化物の真空蒸着層が例示できる。例えば、酸化ケイ素又は酸化アルミニウムの真空蒸着層である。

前述のように基材フィルム１１には蒸気抜き用脆弱加工線１０ｘが設けられている。この脆弱加工線１０ｘは電子レンジ加熱の際に、その一部に微小な貫通孔を形成して、この微小孔から水蒸気を放出する役割を果たすもので、基材フィルム１１の内部に達してシーラント層１２を貫通しない深さに設ける必要がある。この脆弱加工線１０ｘは基材フィルム１１を貫通する深さに設けてもよいし、貫通しない深さに設けてもよい。この第１の具体例では、図１（ｂ）に示すように、外層フィルム１１_１と中間層フィルム１１_２との２層構造を有する基材フィルム１１を貫通するように脆弱加工線１０ｘが設けられている。一方、図４に示す第２の具体例では、脆弱加工線１０ｘは、外層フィルム１１_１と中間層フィルム１１_２との２層構造を有する基材フィルム１１を貫通しておらず、外層フィルム１１_１を貫通して中間層フィルム１１_２の中間部に達する深さに設けられている。

このような脆弱加工線１０ｘは、例えば基材フィルム１１とシーラント層１２とを積層した後、レーザー光線を照射して基材フィルム１１の全部又は大部分を除去することによって、煩雑な工程を要することなく、安定して脆弱加工線１０ｘを設けることが可能である。また、レーザー光線によって脆弱加工線１０ｘを線状に形成した場合には、レーザー光線の出力の周期的変動により、脆弱加工線１０ｘを形成する際にできる溝に深い部分と浅い部分とが繰り返し形成され、このため、電子レンジ加熱した際に、溝の深い部分、すなわち、脆弱加工線１０ｘの薄い部分が早く裂けて、比較的短い間隔で多数の水蒸気放出孔が開くことになる。レーザー光線としては、例えば、炭酸ガスレーザーが使用できる。

なお、このようにレーザー光線を照射して脆弱加工線１０ｘを形成する場合には、基材フィルム１１として、このレーザー光線を吸収する材質のフィルムを採用することが望ましい。例えば、ポリエステルフィルムあるいはポリアミドフィルムである。基材フィルム１１がレーザー光線を吸収し、一方、シーラント層１２がレーザー光線を吸収しない場合、これら基材フィルム１１とシーラント層１２とを積層して積層フィルムを製造した後、レーザー光線を照射して脆弱加工線１０ｘを形成することができる。レーザー光線は基材フィルム１１側から照射してもよいし、シーラント層１２側から照射してもよいが、図４に示すように脆弱加工線１０ｘを中間層フィルム１１_２の中間部に達する深さに設ける場合には、基材フィルム１１側から照射することが望ましい。

次に、こうして脆弱加工線１０ｘを設けた蓋材１０は、その脆弱加工線１０ｘの位置における引張破断強度が１８Ｎ／１５ｍｍ以下であることが必要である。この位置の引張破断強度が１８Ｎ／１５ｍｍをこえる場合には、後述する実施例や比較例から分かるように、この蓋材１０を容器にシールして形成した包装体を電子レンジで加熱したとき、この脆弱加工線１０ｘに微小な貫通孔が生じ難く、このため、包装体が破裂するおそれがある。そうでなくても、包装体内側からそのシール線が剥がれて外側に向かって後退する。

また、この蓋材１０を容器にシールして包装体を形成した後、先端が丸いネジを蓋材１０の中央に突き刺して脆弱加工線１０ｘが裂けたときの負荷を突刺し破断強度とするとき、この突刺し破断強度は６０Ｎ以上であることが必要である。この突刺し破断強度が６０Ｎ未満である場合には、後述する実施例や比較例から分かるように、輸送中の落下等の原因で前記脆弱加工線１０ｘに裂け目ができて開口してしまうことがある。なお、突刺し破断強度は１５０Ｎ以下であってよい。

脆弱加工線１０ｘにおけるこれら引張破断強度や突刺し破断強度は、蓋材１０を構成する基材フィルム１１とシーラント層１２の材質や脆弱加工線１０ｘの深さによって変化する。このため、これら基材フィルム１１とシーラント層１２の材質、脆弱加工線１０ｘの深さは実験によって決定すべきである。

図２に示すように、内容物が充填されたカップ容器Ａの開口部に蓋材１０を重ね、熱シールにより蓋材１０とカップ容器Ａの周縁フランジ部とを接合することにより、内容物が充填された密閉状態のカップ容器Ａが完成する。

内容物が充填されたカップ容器Ａを電子レンジに入れて加熱すると、内容物に含まれる水分が水蒸気となって膨張し、カップ容器Ａの内圧が上昇する。カップ容器Ａの内圧の上昇により、脆弱加工線１０ｘの位置でシーラント層１２に裂け目が生じて、蓋材１０を厚さ方向に貫通する貫通孔１２ａが形成される（図３参照）。そして、この貫通孔１２ａから過剰の水蒸気がカップ容器Ａ外部に放出されるため、その結果、カップ容器Ａの内圧の過度の増大を防いで、カップ容器Ａの破裂を防止する。なお、蓋材１０に形成される貫通孔１２ａはシーラント層１２に形成された裂け目であり、微小なものであるから、内容物を十分に蒸すことができる。

（試験例１）
この例では、基材フィルム１１として、外層フィルム１１_１と中間層フィルム１１_２との２層構造を有するものを使用した。外層フィルム１１_１と中間層フィルム１１_２とは、いずれも、厚さ１２μｍのポリエステルフィルムである。

また、シーラント層１２として、厚さ３０μｍのイージーピールフィルム（住化プラス
チック（株）製：ＥＸ０２）を使用した。

そして、これら基材フィルム１１とシーラント層１２とを積層して積層フィルムを製造し、この積層フィルムに炭酸ガスレーザーを照射して、長さ３０ｍｍの直線状脆弱加工線１０ｘを形成した。なお、形成された脆弱加工線１０ｘは、図１（ｂ）に示すように、外層フィルム１１_１と中間層フィルム１１_２とを貫通している。一方、炭酸ガスレーザーを吸収しないシーラント層１２は傷ついていない。そして、この積層フィルムを所定の形状に打ち抜いて試験例１の蓋材１０を製造した。

（試験例２）
この例は、中間層フィルム１１_２として厚さ１５μｍのポリアミドフィルムを使用した他は試験例１と同様である。

すなわち、基材フィルム１１は２層構造で、この２層のうち、外層フィルム１１_１は厚さ１２μｍのポリエステルフィルム、中間層フィルム１１_２は厚さ１５μｍのポリアミドフィルムである。また、シーラント層１２は試験例１のシーラント層１２と同じ厚さ３０μｍのイージーピールフィルム（住化プラスチック（株）製：ＥＸ０２）である。

そして、脆弱加工線１０ｘが長さ３０ｍｍの直線状である点、脆弱加工線１０ｘが外層フィルム１１_１と中間層フィルム１１_２とを貫通している点も試験例１と同様である。

（試験例３）
この例は、イージーピールフィルムの厚さを５０μｍとしたもので、その他は試験例２と同様である。イージーピールフィルムとしては住化プラスチック（株）製：ＥＸ０２を使用した。

（試験例４）
この例は、シーラント層１２を別銘柄の厚さ４０μｍのイージーピールフィルムとしたもので、その他は試験例２，３と同様である。イージーピールフィルムとしては、オカモト（株）製：ＴＰＦ０１を使用した。

（試験例５）
この例は、シーラント層１２を更に別銘柄の厚さ５０μｍのイージーピールフィルムとしたもので、その他は試験例２～４と同様である。イージーピールフィルムとしては、ジェイフィルム（株）製：ＬＭＸを使用した。

（評価）
これら試験例１～５の蓋材について、まず、脆弱加工線１０ｘの引張破断強度と突刺し破断強度とを測定した。なお、突刺し破断強度は、次のように測定した。

すなわち、まず、内容物を収容したカップ容器Ａの開口部にそれぞれの蓋材１０を重ね、周縁フランジ部とヒートシールして密封した。そして、図５に示すように、その中央にネジＢを突き刺して、脆弱加工線１０ｘが裂けたときの負荷を突刺し破断強度とした。使用したネジＢは、Ｍ６溝無しトラスネジで、先端が丸まったものである。また、その突き刺し速度は３００ｍｍ／ｍｉｎである。

次に、それぞれの蓋材１０で密封したカップ容器Ａを電子レンジで加熱して、その適性を評価した。そして、脆弱加工線１０ｘの位置に微小な貫通孔１２ａが多数形成されて、ここから水蒸気が放出されたものを「〇」と評価した。一方、脆弱加工線１０ｘの位置に貫通孔１２ａが形成されることがなく、カップ容器Ａの周縁フランジ部と蓋材１０とのヒ
ートシールで形成されたシール線が破断したり、カップ容器Ａの内側から外側に向かってそのシール線が剥がれて後退したものを「×」と評価した。

次に、蓋材１０で密封したカップ容器Ａの落下試験を行った。すなわち、まず、図６（ａ）に示すように、紙箱Ｃ中に、２行３列１段に前記カップ容器Ａを収容した。なお、図示のように、各カップ容器Ａの間には厚紙の仕切りが設けられている。

そして、こうして６個のカップ容器Ａを収容した紙箱Ｃを、図６（ｂ）のように、１行２列２段に積み重ねて紙箱集積体とした。この紙箱集積体に含まれるカップ容器Ａは、６個×２列×２段＝２４個である。

そして、コンビニエンスストア店頭の冷凍売り場を想定して、この紙箱集積体を約１ｍの高さから落下させた。落下する向きを変化させてこの落下試験を複数回繰り返した後、梱包を解いて、収容された前記カップ容器Ａが脆弱加工線１０ｘの位置で開いていないかどうか確認した。そして、この紙箱集積体に含まれる２４個のカップ容器Ａのうち、脆弱加工線１０ｘの位置で開いたカップ容器Ａが存在する場合を「×」と評価し、存在しない場合を「〇」と評価した。

これら脆弱加工線１０ｘの引張破断強度、突刺し破断強度、電子レンジ加熱適性及び落下試験の結果を表１に示す。

この結果から、まず、脆弱加工線の引張破断強度が１８Ｎ／１５ｍｍを越える場合（試験例５）には、電子レンジ加熱適性がなく、蓋材１０で密封したカップ容器Ａを電子レンジで加熱したとき、脆弱加工線１０ｘの位置に貫通孔１２ａが形成されることがなく、カップ容器Ａの周縁フランジ部と蓋材１０とのヒートシールで形成されたシール線が破断したり、カップ容器Ａの内側から外側に向かってそのシール線が剥がれて後退する。これに対して、前記引張破断強度が１８Ｎ／１５ｍｍ以下である場合（試験例１～４）には、蓋材１０で密封したカップ容器Ａを電子レンジで加熱すると、脆弱加工線１０ｘの位置に貫通孔１２ａが形成されて、ここから過剰の水蒸気がカップ容器Ａ外部に放出され、このため、カップ容器Ａの破裂を防止できることが分かる。

次に、このように前記引張破断強度が１８Ｎ／１５ｍｍ以下である場合（試験例１～４）でも、突刺し破断強度が６０Ｎに満たない場合（試験例１，２）には、蓋材１０で密封したカップ容器Ａを紙箱Ｃに収容して、この紙箱Ｃを輸送したとき、不用意に落下させると、カップ容器Ａが脆弱加工線１０ｘの位置で開いてしまう。これに対して、突刺し破断強度が６０Ｎ以上である場合（試験例３，４）には、輸送中に前記紙箱Ｃが落下する等の事故があった場合でも、その開口を防ぐことができる。そして、このため、引張破断強度が１８Ｎ／１５ｍｍ以下であり、しかも、突刺し破断強度が６０Ｎ以上である場合（試験例３，４）には、蓋材１０を適用したカップ容器Ａを電子レンジ加熱したとき脆弱加工線１０ｘの位置に貫通孔１２ａが形成されて、過剰の水蒸気を放出することができ、しかも、輸送の際に落下等の衝撃や外力が掛った場合でもその不用意な開口を防ぐことができることが理解できるのである。

なお、以上の試験例では、カップ容器Ａを使用したが、カップ容器の代わりにトレー等の容器を使用しても同様の結果が得られることは明らかである。

１０： 蓋材 １０ｘ：脆弱加工線
１１：基材フィルム １１_１：外層フィルム １１_２：中間層フィルム
１２：シーラント層 １２ａ：貫通孔
Ａ：カップ容器 Ｂ：ネジ Ｃ：紙箱

Claims (4)

1. 基材フィルムにシーラント層を積層した積層フィルムで構成され、前記基材フィルムの内部に達し、かつ、シーラント層を貫通しない深さの蒸気抜き用脆弱加工線が設けられた蓋材であって、
   この脆弱加工線の引張破断強度が１８Ｎ／１５ｍｍ以下であり、
   先端が丸いネジを蓋材の中央に突き刺して前記脆弱加工線が裂けたときの負荷を突刺し破断強度として、これが６０Ｎ以上であることを特徴とする蓋材。
2. 前記突刺し破断強度が１５０Ｎ以下であることを特徴とする請求項１に記載の蓋材。
3. 前記脆弱加工線が基材フィルムを貫通していることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓋材。
4. 前記基材フィルムが多層構造を有することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の蓋材。

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