JP4976078B2

JP4976078B2 - シュリンクフィルムからなる蓋材

Info

Publication number: JP4976078B2
Application number: JP2006225199A
Authority: JP
Inventors: 昌弘上田; 栄志村田; 純松本; 雅也長谷川
Original assignee: Toyo Aluminium Ekco Products Co Ltd
Current assignee: Toyo Aluminium Ekco Products Co Ltd
Priority date: 2006-08-22
Filing date: 2006-08-22
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2026-08-22
Also published as: JP2008050015A

Description

この発明は、シュリンクフィルムからなる蓋材、およびこの蓋材を用いた食品包装体、およびこの蓋材の製造方法に関する。

アルミニウム箔鍋などの容器に、鍋焼きうどんなどの食品を収納し、これをプラスチックシートなどからなる蓋で封緘した食品包装体は、開封後そのまま火にかけることで簡単に加熱調理することができ、食後は容器を使い捨てにできる。
そのため、昨今の利便性を追及する市場のニーズに合致し、このような食品包装体は、コンビニエンスストア、スーパーなどの食料品店へ多く出回っている。

ここで、容器が、アルミ箔鍋など収納した食品が外から見えない素材でできている場合には、見栄えを良くするため、食品（たとえば鍋焼きうどんである場合にはその具材）が容器の開口よりも上まで盛り上がるようにして盛り付けることがよく行われている。
このような、食品を容器の開口よりも上まで盛り上げる方法としては、具体的には、直接容器に山盛りに盛り付けたり、特許文献１に記載されているように、容器開口上に中皿を開口から突出した状態で支持し、この中皿に盛り付けたりすることが考えられる。
この場合、蓋がフラットであると閉まらないため、従来は、プラスチックシートを圧空成型または真空成型することによって製造された、ドーム状等に盛り上がった蓋が用いられている。

しかし、このような圧空成型または真空成型により盛り上がった蓋を製造する場合、フィルム状の厚みの薄い素材を、思い通りの形状にうまく成型することができない。
この圧空成型や真空成型による成型に困難を伴う問題は、フィルム状素材の厚みが１８０μｍ以下である場合に顕著である。

また、ドーム状の蓋に用いることのできる素材の厚みに一定の制限がある以上は、材料コストを一定以下に削減することができない。
また、蓋の素材の厚みが大きいと、蓋の嵩が高くなるため、包装体の容積が大きくなり場所をとる。
そのため、コンビニエンスストアなどの売り場面積が限られた小型の店舗からは、減容を求める声が大きい。
さらに、このような蓋の場合、蓋が外れないように、蓋外面から容器外面にかけて封緘テープを巻き回す必要があり、封緘テープの材料の分も無駄が出る。

一方、ほぼフラットなシュリンクフィルムを蓋材として用い、これを容器の開口に被せ、熱収縮させることで封緘することも良く行われている。
シュリンクフィルムは、厚みが１８０μｍ以下のものでも良好な収縮性を発揮し、成形性の点を除けば問題なく用いることができる。
このような、シュリンクフィルムを蓋材として用いれば、厚みが薄いため材料コストがかからず、嵩張らず、しかも容器に密着するため外れにくいという利点がある。

しかし、上記したような、食品が容器の開口よりも上に盛り上がっている状態で、ほぼフラットなシュリンクフィルムを被せ、加熱しても、収縮の中途でフィルムが食品に引っかかるなどして、収縮がうまくいかず、密封状態に封緘することができない。
このように、容器と蓋との間に隙間が生じると、隙間を通じて外気が容器内に侵入するため衛生上問題があり、また見栄えも悪い。
登録実用新案第３１１８８６８号公報

そこで、この発明は、シュリンクフィルムからなる蓋材において、食品が容器の開口よりも上に盛り上がっている状態での封緘性を向上させることをその課題とする。

上記した課題を解決するため、本発明者らは、頂部と、頂部周縁から広がって垂下するスカート部とを有するシュリンクフィルムからなる蓋材を発明したのである。

このような蓋材を食品が容器の開口よりも上に盛り上がっている状態の容器に被せて加熱すると、蓋材の頂部とスカート部とからなる上に凸の空間に、食品の開口から盛り上がった部分が収納される。
そのため、蓋材の収縮時には、蓋材が食品に干渉せずに均等に収縮し、容器に密着することにより、隙間なく密封状態に封緘することができる。

また、蓋材の材料であるシュリンクフィルムは厚みを薄くできるため、材料コストが低廉であり、嵩も低い。
さらに、蓋材は、熱収縮により容器に密着させることができるため、容器から外れにくく、別途テープ等を巻き回す必要もない。

このような蓋材を製造するには、ほぼフラットなシュリンクフィルムを、頂部と、頂部周縁から広がって垂下する縁部とからプレス面が形成された雄型と、この雄型のプレス面とほぼ補完形状をなすようにプレス面が形成された雌型とからなる金型で挟み込み、加熱することによる。
このようにすれば、圧空成型や真空成型などと異なり、複雑高価な装置を用いる必要がないため、安価である。
また、その際に、ほぼフラットなシュリンクフィルムを複数枚重ね合わせて温間プレス加工を行うと、一度に複数の蓋材を製造できるため、効率がよく製造コストが低廉で済む。
さらにこのとき、複数枚のシュリンクフィルム間に紙を介在させるとシュリンクフィルムがゆるやかに加熱されるため、熱収縮が抑えられ、蓋材の形状が安定する。

なお頂部やスカート部は、それぞれフラットである場合のみならず、盛り上がり部の内側や外側に向かい湾曲し、すなわち膨らみまたは凹んでいていてもよく、金型の頂部やスカート部の形状を適宜変更することにより製造できる。
なお、頂部とスカート部とは、その境界における接線の傾きが異なることにより区別される。

蓋材のスカート部に多数のしわを形成すると、蓋材を容器に被せ熱収縮させるとしわ付き部分が重なり合うため容器への密着性が向上する。
スカート部のしわは、上記した温間プレス時に特にしわ抑えの手段を講じない限りは、自然に形成されるが、容器封緘時の密着性を一層高めるためには、強制的により多くの大きなしわを形成するのがよい。
強制的に大きなしわを多数形成するには、プレスを行う金型の雄型の縁部および雌型の縁部のいずれか一方または双方に縁部の全周に傾斜方向に延びる多数の凸条を設け、この金型でほぼフラットなシュリンクフィルムを挟み込み、加熱することによりしわ付け加工を施すとよい。
ここで、凸条には、断面外縁Ｖ字型やＵ字型など様々な形状が含まれる。

頂部の表面積を２５．０ｃｍ^２〜９００．０ｃｍ^２、より好ましくは２８．０ｃｍ^２〜７１０．０ｃｍ^２とし、スカート部と頂部とのなす角度を１０度〜９０度、より好ましくは２０度〜６０度とし、スカート部の長さを２ｃｍ〜１２ｃｍ、より好ましくは３ｃｍ〜１０ｃｍとすると、一人前の食品を収納する通常サイズ(一人前食べきりサイズ)の容器に、通常の範囲で食品を盛り上げて収納してなる食品包装体に用いる場合に、その大きさや盛り上がり具合が密封するために丁度よい。
ここで、スカート部と頂部とのなす角度とは、スカート部と頂部との境界におけるそれぞれの接線のなす鋭角の角度のことをいい、スカート部の長さとは、スカート部の上縁である頂部との境界と、スカート部の下縁である外縁とを結ぶ直線の最大長さのことをいう。
このような蓋材の頂部の表面積やスカート部の長さは、プレスを行う金型のサイズを適宜調節することにより自由に形成可能である。

ところで、蓋材のスカート部と頂部とのなす角度は、金型の雄型の頂部と縁部とのなす角度を調節することによりある程度形成可能であるが、蓋材のスカート部と頂部とのなす角度が大きい場合には、以下の製造方法により形成するのが、大きな角度を付けることができ、その状態での形状が安定するために好ましい。
すなわち、金型の雄型を頂部型と縁部型とに分割し、頂部型を縁部型に対して進退可能とし、雌型のプレス面を、雄型の頂部型が挿通可能な貫通孔からなる底部と、底部周縁から広がって立ち上がる縁部とから形成し、雄型の縁部型と雌型の縁部とでほぼフラットなシュリンクフィルムを挟み込み、雄型の頂部型を縁部型に対して前進させて雌型の底部貫通孔に挿通させ、フィルム中央部を貫通孔に押し込んだ状態で加熱することにより、蓋材のスカート部と頂部とのなす角度が大きい状態で安定させることができる。

蓋材を、厚み１０μｍ〜１００μｍ、より好ましくは２５μｍ〜５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム製とすると、特に、シュリンク性が良好であり、通常の使用状態（使用環境）においては強度も十分である。

このような蓋材を、収納部と収納部に通じる開口とを有する容器に、開口から上に盛り上がるように食品を盛り付け、容器の開口部に蓋材を盛り上げ部が開口から突出する向きに被せて熱収縮させ封緘すると簡単に低コストで食品包装体を製造することができる。

頂部と、頂部周縁から広がって垂下するスカート部とを有するシュリンクフィルムからなる蓋材を発明したことにより、この蓋材を、食品が容器の開口よりも上に盛り上がっている状態でその開口に被せて加熱すると、蓋材の収縮時に蓋材と食品とが干渉することなく均等に収縮するため、蓋材が容器に密着し、密封状態に封緘することができる。

また、この蓋材を上記した製造方法により製造することにより、圧空成型や真空成型などの場合のような複雑高価な装置を用いる必要がないため、低コストでの製造が可能となる。

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。
実施形態の蓋材１０は、厚さ約２５μｍの熱収縮性を有するＰＥＴフィルム製であって、図１のように、ほぼフラットな平面視円形の頂部１１と、この頂部１１の周縁から広がって垂下するスカート部１２とからなる。
この頂部１１とスカート部１２とにより、蓋材１０は一方向に対してほぼドーム状に盛り上がっている。
図示のように、頂部１１とスカート部１２とのなす角度αは約３０度であり、スカート部１２には、多数のしわ１２ａが形成されている。
また、スカート部１２の長さＬは、約４．５ｃｍであり、頂部１１の表面積は約９５ｃｍ^２である。

このような蓋材１０は、以下のようにして製造される。
まず、図２のような、一対の上方の可動金型である雄型２１と下方の固定金型である雌型２２とからなる金型２０を用意する。
雄型２１は、プレス面を構成する円筒状の頂面を有する円柱状の頂部型２１ａと、頂部型２１ａの周縁から広がって垂下する外面がプレス面を構成する台錐状の縁部型２１ｂとからなり、雌型２２は、この雄型２１の頂部型２１ａが挿通可能な平面視円形の貫通孔からなる底部２２ａと、底部２２ａ周縁から広がって立ち上がるプレス面を構成する内面が雄型２１の縁部型２１ｂとほぼ補完形状をなす縁部２２ｂとからなる。
雄型２１の頂部型２１ａと縁部型２１ｂとはこのように別体に形成されており、それぞれ上下方向に進退可能となっている。
そのため、頂部型２１ａと縁部型２１ｂの進退のスピードを違えることで、頂部型２１ａは縁部型２１ｂに対して相対的に進退可能となっている。
また、雌型２２は図示しない台座に固定されている。
また、雄型２１の縁部型２１ｂと、雌型２２の縁部２２ｂには、その全周にわたって傾斜方向に延びる多数の凸条が形成されている。

この金型２０に、ほぼフラットなＰＥＴフィルムｆを複数枚挟みこんで加熱する。
ここで、原反となるＰＥＴフィルムｆは、図２のように、一定枚数ずつ重ね合わせられたものが、晒しクラフト紙などの紙ｐ(紙ｐも重ね合わせてもよい。)を介して、さらに多層に積層されている。

金型２０は、図２（ｂ）から図２（ｃ）のように、その雄型２１の縁部型２１ｂと、雌型２２の縁部２２ｂとでＰＥＴフィルムｆを挟み込んだ状態で、雄型２１の頂部型２１ａが図中下方に向けて進出し（前進し）、雌型２２の底部２２ａをなす貫通孔に挿通され、これによりＰＥＴフィルムｆの中央部分は図中下方に向けて押し込まれる。

ＰＥＴフィルムｆは、こうして金型２０に挟み込まれた状態で７０℃〜８０℃の温度下（金型温度）で約２０秒加熱されるが、このように比較的低温下で短時間、しかも紙ｐの間に挟み込まれて加熱されるため、加熱は徐々に、ゆるやかに行われる。
そのため、加熱により、ＰＥＴフィルムｆはほとんど熱収縮することなく塑性変形して、金型２０に挟み込まれた部分が型付けられる。
このとき、上述したように、雄型２１の頂部型２１ａによりＰＥＴフィルムｆの中央部分が押し込まれて蓋材１０の頂部１１が形成され、雄型２１の縁部型２１ｂおよび雌型２２の縁部２２ｂに挟み込まれてスカート部１２が形成される。
また、上述したように、雄型２１の縁部型２１ｂおよび雌型２２の縁部２２ｂには凸条２１ｃ、２２ｃが設けられているため、これに型付けされ、蓋材１０のスカート部１２には、その傾斜方向に延びる多数の大きなしわ１２ａが強制的に形成されることになる。
また、上述したように雄型２１の頂部型２１ａの頂面は円筒状となっているので、フィルムｆの蓋材１０の頂部１１となる部分にはその外縁以外はほとんど熱が加わらない。
そのため、蓋材１０の頂部１１は特に収縮が抑えられ、フラットな状態を維持することができる。
なお、スカート部１２下縁（外縁）に連続するフラットな未成型部分が存する場合には、この部分は不要であるため、カットしておいてもよい。
また、紙ｐを重ね合わせて用いている場合には、重ね合わせ枚数を適宜調節することで、加熱の度合いを調節することが可能である。

図３に、食品３０と、これを収納する容器４０を示す。
容器４０は、通常の一人前食べきりサイズのアルミニウム箔製であって、図示のように、平面視円形の底壁４１と、底壁４１の周縁から広がって立ち上がる周壁４２と、周壁４２の上縁からほぼ水平に張り出すフランジ４３とからなり、フランジ４３の周縁部はカールして縁巻部４３ａとなっている。
食品３０は、容器４０の収納部に山盛りに盛り付けられ、図示のように、フランジ４３よりも（開口よりも）上に盛り上がった状態となっている。
なお、ここで、食品３０は図面上模式的に表したものであって、その形状や種類は特に限定されず、鍋焼きうどん、ちゃんぽん、タンメンなどの具材の豊富な麺類をはじめとする山盛り状態に盛り付けられる種々多様の食品が考えられる。

図４のように、この食品３０が収納された容器４０に、盛り上がり方向が上を向くようにして蓋材１０を被せ、加熱して収縮させると、蓋材１０のスカート部１２が容器４０のフランジ４３および周壁４２外面に密着し、容器４０が封緘されて食品包装体１が完成する。
このとき、盛り上がった食品３０に対応して、蓋材１０も盛り上がっている(上に凸である)ため、蓋材１０の熱収縮時に食品３０と干渉することなく、均等に収縮して、図示のように、食品包装体１を隙間なく密封することが可能である。
特に、蓋材１０のスカート部１２には多数の大きなしわ１２ａが形成されているため、しわ１２ａ付き部分が重なり合うことでより密着性が高まっている。
さらに、蓋材１０のスカート部１２の長さは、約４．５ｃｍであり、頂部１１の表面積は約９５ｃｍ^２であり、頂部１１とスカート部１２とのなす角度は約３０度であるためこのような一人前食べきりサイズの容器４０を封緘するのに好適な寸法となっている。
さらに、上述したように、蓋材１０の厚みは約２５μｍであるため、シュリンク性が良好であり、しかも通常の使用状態では強度も十分である。

この実施形態では、蓋材１０として、厚さ約２５μｍの熱収縮性を有するＰＥＴフィルムを用いたが、厚みや種類はこれに限定されず、たとえば、延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリオレフィンフィルムを用いても、良好なシュリンク性を発揮する。
これらを用いる場合には、金型２０に挟み込んで加熱する際の、加熱温度、加熱時間等の条件を、ほとんど収縮が生じず、頂部とスカート部とからなる盛り上がりがうまく形成されるように適宜変更調節すればよいが、比較的低温（通常は金型温度が７０度〜８０度）で、短時間（通常は数十秒）、紙ｐなどに挟み込んでゆるやかに加熱するのが好ましい。

また、実施形態では、容器４０に食品３０を直接山盛りに盛り付けて開口よりも上に盛り上げているが、容器４０の開口上に中皿を開口から突出した状態で支持し、この中皿に食品を盛り付けることにより、開口よりも上に食品が盛り上がっている場合にも、この蓋材１０は用いられる。
また、食品３０を開口から盛り上がった状態に盛り付けた容器４０を、開口から突出する中蓋で仮封緘し、その上に蓋材１０を被せて熱収縮させ本封緘してもよい。
また、実施形態では、容器４０をその底壁４１が平面視円形のアルミニウム箔製としたが、形状や材質はこれに限定されず、たとえば、食品３０が冷やし中華、ざるうどん、ざるそばなど加熱する必要がない場合には、見栄えを考えて透明の合成樹脂製や厚紙製としてもよく、また底壁を平面視楕円形や平面視方形などにしてもよい。
蓋材１０の頂部１１もこの形状に対応させて、楕円形や方形等にしてもよい。
また、蓋材１０のスカート部１２の外縁形状も特に限定されることはなく、容器の形状等に応じて、正方形、長方形、円形、楕円形、長円形などの形状に適宜調整することができる。

実施形態では、蓋材１０のスカート部１２に強制的にしわ１２ａを形成するために、雄型２１の縁部型２１ｂ、雌型２２の縁部２２ｂに凸条２１ｃ、２２ｃを設けたが、金型２０の製造コスト等を勘案して、これを省略することもできる。
そして、その場合にも、特にしわ抑えの手段を講じない限りは、蓋材１０のスカート部１２には、小じわが多数形成される。
ただし、この小じわは、実施形態のしわ１２ａと比較して小さいため、容器４０封緘時の密着性がやや劣る。

また、実施形態では、雄型２１の頂部型２１ａと縁部型２１ｂとを別体に形成しているが、蓋材１０の頂部１１とスカート部１２とのなす角度を小さく形成する場合には、頂部型２１ａと縁部型２２ｂとを一体に形成してもよく、そのようにすれば構造が単純であるため、金型２０の製造コストを抑えることができる。

さらに、この実施形態では、蓋材１０の寸法を、一人前食べきりサイズおよび通常の形状の容器４０の封緘に好適なようにしているが、これに限られず、容器のサイズや形状に応じて、頂部１１の表面積、スカート部１２の長さ、頂部１１とスカート部１２のなす角度などを、密封性を高めるために適宜調節するとよい。

以下に、さらに詳細な実施例および比較例を挙げ、この発明の内容を一層明確にする。
実施例として、厚さ２５μｍの熱収縮性ＰＥＴフィルム（グンゼ社製ＴＮＳ２５μｍ）を実施形態と同様に晒しクラフト紙を介して雌雄一対の金型に挟み込んで７０℃〜８０℃で約２０秒間加熱成型することにより、頂部と頂部周縁から広がって垂下するしわ付きスカート部とからなる盛り上がり部が形成された蓋材を作製した。
比較例としては、同じく厚さ２５μｍの熱収縮性ＰＥＴフィルム（グンゼ社製ＴＮＳ２５μｍ）を加熱成型等の加工を施さず、ほぼフラットな状態のままの蓋材を準備した。

実施例および比較例の蓋材を、開口から上部に食品が盛り上がった状態で収納した容器に被せ、加熱して収縮させ、容器の開口を封緘した。
その結果、実施例の場合、１０個の蓋材についてこの封緘作業を行ったところ、そのすべてについて、ほぼ密封状態に封緘することができた。
これに対し、比較例の場合、１０個の蓋材についてこの封緘作業を行ったところ、そのすべてについて、収縮がうまくいかず、蓋材と容器との間に隙間が生じて密封性が不十分であった。

（ａ）は蓋材の斜視図、（ｂ）は蓋材の縦断面図蓋材の製造工程を示す図（ａ）は食品と容器の斜視図、（ｂ）は食品を容器に収納した状態における正面図食品包装体の製造工程を示す図

符号の説明

１実施形態の食品包装体
１０蓋材
１１頂部
１２スカート部
１２ａしわ
２０金型
２１雄型
２１ａ頂部型
２１ｂ縁部型
２１ｃ凸条
２２雌型
２２ａ底部（貫通孔）
２２ｂ縁部
２２ｃ凸条
３０食品
４０容器
４１底壁
４２周壁
４３フランジ
４３ａ縁巻部
ｆシュリンクフィルム（ＰＥＴフィルム）
ｐ紙（晒しクラフト紙）
α スカート部と頂部とのなす角度
Ｌスカート部の長さ

Claims

底壁４１、底壁４１から立ち上がる周壁４２、および周壁４２の上縁に連設されるフランジ４３を有し、上向きに開口する容器４０と、
この容器４０に対し、前記開口から上に盛り上がるように盛り付けられて収納された食品３０と、
表面積が２５．０ｃｍ^２〜９００．０ｃｍ^２の頂部１１およびこの頂部１１の周縁から頂部１１と１０度〜９０度の角度をなして広がって垂下する長さ２ｃｍ〜１０ｃｍのしわ付きスカート部１２を有するプレス成型されたシュリンクフィルムからなり、前記食品３０が収納された容器４０の開口に、前記頂部１１を上向きにして前記頂部１１が前記開口より上方に離間した状態でスカート部１２の中間部が前記容器のフランジ４３の縁に当接して支持されるように被せられ、前記スカート部１２を加熱収縮することでそのしわ１２ａが重なり合った状態で前記容器４０のフランジ４３から周壁４２にかけて密着した蓋材１０と、からなる食品包装体。
上記蓋材１０は、厚みが１０μｍ〜１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム製である請求項１に記載の食品包装体。