JP6657749B2 - 電子レンジ加熱用積層フィルム及び包装容器 - Google Patents

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袋のおそれがある。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に記載のものが知られている。特許文献１に記載の包装体は、外層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、外層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、レーザー加工によって形成している。この包装体においては、電子レンジで加熱すると、前記脆弱加工線が裂けて小さな貫通孔が形成され、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

ところで、特許文献１には、外層フィルムとして、ポリエチレンテレフタレートフィルムに加えて、二軸延伸ナイロンフィルムを使用できる旨記載されているが、この二軸延伸ナイロンフィルムを使用すると、次のような欠点があることが分かった。

すなわち、ナイロンは吸湿性の高い樹脂であるため、延伸ナイロンフィルムを外層フィルムとし、ポリオレフィン系樹脂の内層フィルムを積層して積層フィルムとすると、その保管中に延伸ナイロンフィルムが吸湿することがある。

一方、内層フィルムはポリオレフィン系樹脂で構成されており、吸湿性が乏しいため、これら外層フィルムと内層フィルムとのラミネート強度が低下する。もちろん、前述の線状蒸気抜き用脆弱加工線の周辺でも、これら内外層のラミネート強度が低下する。

このように蒸気抜き用脆弱加工線の周辺でラミネート強度が低下した包装体を電子レンジで加熱すると、蒸気抜き用脆弱加工線の全域で内層フィルムが破断して、大きな貫通孔
が形成される。

すなわち、外層のナイロンフィルムが吸湿した場合には、大きな貫通孔が形成されて、大量の水蒸気が外部に放出されてしまい、内容物の蒸らしが十分行われず、風味が落ちるのである。

そこで、本発明は、特許文献１に記載の技術を前提とし、外層フィルムとして延伸ナイロンフィルムを採用して、しかも、吸湿の有無によらず、電子レンジ加熱の際に、目的とする小孔が形成されて、内容物を十分に蒸熱することができると共に過剰の水蒸気を放出することができる技術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、熱融着可能な内層フィルムと、この内層フィルムに積層された外層フィルムとで構成され、前記外層フィルムの内部に達し、かつ、内層フィルムを貫通しない脆弱加工線を有する電子レンジ加熱用積層フィルムにおいて、
前記外層フィルムが延伸ナイロンフィルムから成り、
前記内層フィルムが密度０．９３０ｇ／ｃｍ^３以上の線状低密度ポリエチレンから成り、かつ、その面内において引張破断強度の高い方向と低い方向とを有しており、前記脆弱加工線が引張破断強度の低い方向に沿って延びている、
ことを特徴とする電子レンジ加熱用積層フィルムである。

また、請求項２に記載の発明は、前記引張破断強度の低い方向の引張破断強度が３０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ加熱用積層フィルムである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電子レンジ加熱用積層フィルムを包装材料の一部として使用した包装容器である。

また、請求項４に記載の発明は、包装袋である請求項３に記載の包装容器である。

また、請求項５に記載の発明は、上面に開口部を有し、かつ、この開口部の周囲にフランジを有する容器本体と、この容器本体のフランジにヒートシールして開口部を塞ぐ蓋材とから成り、この蓋材が前記電子レンジ加熱用積層フィルムで構成されている請求項３に記載の包装容器である。

後述する実施例から分かるように、外層フィルムとして延伸ナイロンフィルムを使用した場合、内層フィルムとして密度０．９３０ｇ／ｃｍ ^３ 以上の線状低密度ポリエチレンを採用すると、電子レンジ加熱の際に、脆弱加工線に沿って、内層フィルムに多数の微小な孔が開口する。この小孔から過剰の水蒸気を放出することができる。一方、これらの小孔はその径が小さいため、水蒸気放出速度が小さく、内容物を十分に蒸して調理することが
できるのである。

図１は本発明の積層フィルムに係り、図１（ａ）はその断面説明図、図１（ｂ）は平面説明図である。 図２は本発明の積層フィルムを使用した包装袋に係り、図２（ａ）は包装袋の説明用斜視図、図２（ｂ）は包装袋を電子レンジ加熱したときの包装袋の説明用斜視図である。 図３は本発明の積層フィルムを使用した包装容器の説明用斜視図である。

本発明の積層フィルムは外層フィルムと内層フィルムとの二層構造を有するものである。そして、この積層フィルムには、外層フィルムに達し、かつ、内層フィルムを貫通しない脆弱加工線が設けられている。

この積層フィルムは電子レンジ加熱用包装容器の一部として使用するのに適している。この積層フィルムを使用して作成した包装容器は、その内部に内容物を収容し、密封したまま、電子レンジ中で加熱して調理することができる。電子レンジ加熱に伴って包装容器内部に水蒸気が発生すると同時にその内圧が高まり、包装容器は外側に向けて膨らむ。そして、このため、外層フィルムは脆弱加工線で破断して、その両側の外層フィルム端部が広がるように引っ張られ、この外層フィルムに接着した内層フィルムが引き伸ばされる。引き伸ばされた内層フィルムには、多数の微小孔が発生し、この微小孔から過剰の水蒸気が包装容器外部に放出されるため、包装容器内部の内圧の上昇が抑制され、包装容器の破烈を防止することができる。ところで、引き伸ばされた内層フィルムに生じる微小孔は極めて小さいものであるから、この微小孔を通じて放出される水蒸気の放出速度も小さいものである。このため、包装容器の内部は適度な内圧を保ち、内容物を十分に蒸して調理することが可能である。

包装容器は、例えば、包装袋であってよい。また、剛性容器の蓋材として本発明の積層フィルムを使用することも可能である。以下、本発明の積層フィルムを包装袋の一部として使用する場合を例として、本発明の積層フィルムと、この積層フィルムの構成要素が果たす役割について説明する。図１は本発明の積層フィルムに係り、図１（ａ）はその断面説明図、図１（ｂ）は平面説明図である。また、図２はこの積層フィルムを使用した包装袋に係り、図２（ａ）は包装袋の説明用斜視図、図２（ｂ）は包装袋を電子レンジ加熱したときの包装袋の説明用斜視図である。

図１（ａ）に示すように、この積層フィルム１は、外層フィルム１１と内層フィルム１２とを必須の構成要素とするものである。

外層フィルム１１は延伸ナイロンフィルム１１１単独で構成されることが望ましいが、その引張破断強度に影響を与えない範囲で、他の層を積層することもできる。例えば、印刷インキ被膜、塗料の塗布被膜、アルミニウム蒸着膜等の金属蒸着膜、酸化アルミニウム蒸着膜等の無機蒸着膜等である。延伸ナイロンフィルムには一定の酸素バリア性があるが、金属蒸着膜あるいは無機蒸着膜を積層することにより、酸素バリア性と水蒸気バリア性を高めて、内容物保存性を高めることができる。図１（ａ）は、印刷インキ被膜１１２を延伸ナイロンフィルム１１１に積層して外層フィルム１１を構成した例である。

また、内層フィルム１２は密度０．９３０ｇ／ｃｍ ^３ 以上の線状低密度ポリエチレンで構成する必要がある。後述する比較例１から分かるように、内層フィルム１２をポリプロピレンで構成した場合には、電子レンジ加熱の際に脆弱加工線の全域で内層フィルムが破断して、大きな貫通孔が形成される。このため、内容物を十分に蒸らすことができない。

内層フィルム１２として密度０．９３０ｇ／ｃｍ ^３ に満たない線状低密度ポリエチレンを採用した場合も同様である。すなわち、電子レンジ加熱の際に脆弱加工線の全域で内層フィルムが破断して、大きな貫通孔が形成され、この結果、内容物を十分に蒸らすことができない。望ましくは、密度０．９４０ｇ／ｃｍ ^３ 以上の線状低密度ポリエチレンである。

脆弱加工線１１ａは電子レンジ加熱の際に、その一部に水蒸気放出孔を形成するもので、外層フィルム１１に達して内層フィルム１２を貫通しない深さに設ける必要がある。このように脆弱加工線１１ａは延伸ナイロンフィルム１１１を貫通して設けられるため、延伸ナイロンフィルム１１１の酸素バリア性が損なわれるが、脆弱加工線１１ｘは細い線状に設けられるから、その酸素バリア性の低下はわずかである。その長さは４０ｍｍ以下でよい。

図２（ａ）は、この積層フィルム１を使用して作成した包装袋２を示す説明用斜視図である。また、図２（ｂ）はこの包装袋２を電子レンジ加熱したときに、この脆弱加工線１１ａの果たす役割を説明するための説明用斜視図である。

前述のように、電子レンジ加熱した際には、水蒸気の発生に伴って内圧が増大し、包装袋２が外側に向けて膨らむため、外層フィルム１１が脆弱加工線１１ａで破断して、これを挟む外層フィルム１１の両端部１１ｘ，１１ｘが互いに離間するように引っ張られる。内層フィルム１２は外層フィルム１１に接着されているため、外層フィルム１１の両端部１１ｘ，１１ｘに付随して、脆弱加工線１１ａに直交する方向に引っ張られるが、この内層フィルム１２には脆弱加工線１１ａが貫通していないため、外層フィルム１１の両端部１１ｘ，１１ｘの間で薄く引き伸ばされる。そして、この薄く引き伸ばされた領域内に、規則的又は不規則に、内層フィルム１２には微小な孔が開くのである。図２（ｂ）において、１２ａは薄く引き伸ばされた内層フィルム１２を示しており、１２ｂはこの内層フィルム１２に開口した微小孔を示している。

なお、後述するように、脆弱加工線１１ａをレーザー照射によって形成した場合には、レーザー光線の周期的な出力変動に基づいて、脆弱加工線１１ａにはわずかに強度の高い部位と強度の低い部位とが形成されるから、その低強度の部位に微小孔１２ｂが形成される。この場合の微小孔１２ｂは、脆弱加工線１１ａに沿って、周期的かつ規則的に配置される。

ところで、内層フィルム１２が、その面内において引張破断強度の高い方向と低い方向とを有する場合、脆弱加工線１１ａが引張破断強度の高い方向に沿って延びていると、電子レンジ加熱に伴って、内層フィルム１２は、脆弱加工線１１ａに対して垂直な方向、すなわち、引張破断強度の低い方向に引き伸ばされる。このため、内層フィルムが速やかに破断して大きな孔が発生することがある。そして、このように大きな孔が生じた場合には、水蒸気の放出速度が大きくなり、内容物を十分に蒸すことができない。これに対して、脆弱加工線１１ａが引張破断強度の低い方向に沿って延びていると、電子レンジ加熱の際に、内層フィルム１２は引張破断強度の高い方向に引き伸ばされる。この場合には、内層フィルム１２は十分に伸びて破断することがなく、微小な孔１２ｂを発生する。このような理由から、脆弱加工線１１ａは引張破断強度の低い方向に沿って延びていることが望ましい。

例えば、内層フィルム１２が巻き取り形態のフィルムであって、その流れ方向（ＴＤ）の引張破断強度が幅方向（ＭＤ）より低い場合には、脆弱加工線１１ａは流れ方向（ＴＤ）に沿って延びていることが望ましい。図１（ｂ）はこのように引張破断強度の低い流れ方向（ＴＤ）に沿って延びている脆弱加工線１１ａを有する積層フィルム１を示している。

なお、引張破断強度の低い方向の引張破断強度、この例では流れ方向（ＴＤ）の引張破断強度は、３０ＭＰａ以下であることが望ましい。一方、引張破断強度の高い方向の引張破断強度、この例では幅方向（ＭＤ）の引張破断強度は、３０ＭＰａ以上であることが望
ましい。

次に、この積層フィルム１は、外層フィルム１１と内層フィルム１２とを積層した後、これに炭酸ガスレーザーを照射して脆弱加工線１１ａを形成することができる。外層フィルム１１と内層フィルム１２との積層は、例えば、接着剤１３を使用して可能である。

また、炭酸ガスレーザーを照射したとき、延伸ナイロンフィルム１１１はレーザー光線を吸収して溶融し、延伸が戻って、引張破断強度の低い脆弱加工線１１ａを形成することができる。一方、線状低密度ポリエチレンはレーザー光線を吸収することなく透過するから、脆弱加工線１１ａが内層フィルム１２を貫通することはない。

以上、本発明の積層フィルムを包装袋の一部として使用する場合を例として説明したが、本発明の積層フィルムは蓋材として使用することもできる。図３はこのような例を示すもので、この包装容器３は容器本体３１と蓋材とで構成されている。容器本体３１は、上面に開口部を有し、かつ、この開口部の周囲にフランジを有するもので、蓋材はそのフランジにヒートシールして開口部を塞ぐものである。なお、開封して内容物を取り出す際の便宜のため、図示の容器３では、蓋材にタブが設けられている。

以下、実施例に基づいて本発明を説明する。

（実施例１）
この例で使用した延伸ナイロンフィルム１１１は興人フィルム・アンド・ケミカルズ社製ボニールＲＸ（厚さ１５μｍ）である。そして、この延伸ナイロンフィルムに印刷インキ被膜１１２を設けて外層フィルム１１とした。

また、内層フィルム１２として東セロ社製線状低密度ポリエチレン（商品名：ＨＣＥ，密度：０．９３５ｇ／ｃｍ ^３ ，融点：１２３．６℃，厚さ：４０μｍ，透湿度：１０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）を使用した。なお、この内層フィルム１２は、流れ方向（ＴＤ）の引張破断強度が２６ＭＰａであり、幅方向（ＭＤ）の引張破断強度が４７ＭＰである。

そして、内層フィルム１２の片面をコロナ放電処理した後、その処理面に外層フィルム１１を接着して積層した。使用した接着剤１３は三井武田ケミカル社製Ａ６２６である。

そして、炭酸ガスレーザーを照射して、外層フィルム１１に達し、かつ、内層フィルム１２を貫通しない脆弱加工線１１ａを形成した。脆弱加工線１１ａの長さは３０ｍｍ、その延びる方向は流れ方向（ＴＤ）である。

次に、こうして得られた積層フィルム１を使用して三方シールシール袋を作成した。

（実施例２）
脆弱加工線１１ａの延びる方向を幅方向（ＭＤ）としたほかは実施例１と同様に包装袋を作成した。

（実施例３）
内層フィルム１２として東セロ社製線状低密度ポリエチレン（商品名：ＨＺ，密度：０．９４０ｇ／ｃｍ ^３ ，融点：１２４．０℃，厚さ：４０μｍ，透湿度：８ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）を使用したほかは実施例１と同様に包装袋を作成した。この内層フィルムの流れ方向（ＴＤ）の引張破断強度は２５ＭＰａであり、幅方向（ＭＤ）の引張破断強度が４４ＭＰである。

（実施例４）
内層フィルム１２として東セロ社製線状低密度ポリエチレン（商品名：ＨＺＲ２，密度：０．９５０ｇ／ｃｍ ^３ ，融点：１２８．０℃，厚さ：４０μｍ，透湿度：８ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）を使用したほかは実施例１と同様に包装袋を作成した。この内層フィルムの流れ方向（ＴＤ）の引張破断強度は２９ＭＰａであり、幅方向（ＭＤ）の引張破断強度が３８ＭＰである。

（比較例１）
内層フィルム１２として東セロ社製無延伸ポリプロピレンフィルム（商品名：ＲＸＣ−３，密度：０．８９０ｇ／ｃｍ ^３ ，融点：１４０．０℃，厚さ：４０μｍ，透湿度：１０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）を使用したほかは実施例１と同様に包装袋を作成した。この内層フィルムの流れ方向（ＴＤ）の引張破断強度は３４ＭＰａであり、幅方向（ＭＤ）の引張破断強度が４３ＭＰである。

（比較例２）
内層フィルム１２として東セロ社製線状低密度ポリエチレン（商品名：ＭＣＳ，密度：０．９２０ｇ／ｃｍ ^３ ，融点：１１６．０℃，厚さ：４０μｍ，透湿度：１４ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）を使用したほかは実施例１と同様に包装袋を作成した。この内層フィルムの流れ方向（ＴＤ）の引張破断強度は３４ＭＰａであり、幅方向（ＭＤ）の引張破断強度が４１ＭＰである。

（比較例３）
内層フィルム１２としてフタムラ社製線状低密度ポリエチレン（商品名：ＸＨＴ，密度：０．９２５ｇ／ｃｍ ^３ ，融点：１２１．０℃，厚さ：４０μｍ，透湿度：１２ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）を使用したほかは実施例１と同様に包装袋を作成した。この内層フィルムの流れ方向（ＴＤ）の引張破断強度は３３ＭＰａであり、幅方向（ＭＤ）の引張破断強度が４０ＭＰである。

（評価）
これら実施例１〜４、比較例１〜３の包装袋を、４０℃、９０％ＲＨの恒温恒湿槽中に６時間保存して、外層フィルムのナイロンフィルムに吸湿させた後、調理済み畜肉加工惣菜１００ｇを収容して密封した。そして、ボイル殺菌して冷凍した。そして、この冷凍した包装袋を、開封することなく、電子レンジ内に載置し、出力１９００ワットで２分間加熱した。こうして電子レンジ加熱した包装袋について、通蒸適性と発生した孔のサイズとを測定して評価した。

なお、通蒸適性は、積層フィルム１が脆弱加工線１１ａの全長又はそれ以上に渡って破断している場合を「×」、この範囲内である場合を「○」と評価した。

また、孔のサイズは、最大寸法が５ｍｍ未満の場合を「○」と評価し、５ｍｍ以上である場合を「×」と評価した。なお、積層フィルム１が脆弱加工線１１ａの全長又はそれ以上に渡って破断した場合には、孔のサイズを測定することは無意味なため、測定していない。

その評価結果を表１に示す。なお、表中、「ＬＬＤＰＥ」は線状低密度ポリエチレンフィルムを意味する。「ＣＰＰ」は無延伸ポリプロピレンフィルムである。

（考察）
まず、内層フィルム１２として無延伸ポリプロピレンフィルムを使用した比較例１においては、電子レンジ加熱によって、積層フィルム１が脆弱加工線１１ａの全長又はそれ以上に渡って破断した。このため、水蒸気の放出速度が大きく、畜肉加工惣菜はほとんど蒸されていない。内層フィルム１２として線状低密度ポリエチレンを採用した場合であっても、その線状低密度ポリエチレンの密度が０．９３０ｇ／ｃｍ ^３ に満たない比較例２〜３においても同様である。

これに対して、密度０．９３５ｇ／ｃｍ ^３ 〜密度０．９５０ｇ／ｃｍ ^３ 以上の線状低密度ポリエチレンを内層フィルム１２として採用した実施例１〜４においては、脆弱加工線１１ａに孔が開くことはあっても、その全長が破断することはなく、畜肉加工惣菜を蒸して調理することができた。

この結果から、外層フィルム１１としてナイロンフィルムを採用し、かつ、内層フィルムが密度０．９３０ｇ／ｃｍ ^３ 以上の線状低密度ポリエチレンで構成されている場合には、ナイロンフィルムが吸湿したとしても、電子レンジ加熱した際にも内容物を蒸して調理できることが理解できる。

中でも、脆弱加工線１１ａが引張破断強度の低いＴＤ方向に沿って延びている実施例１，３〜４の場合には、電子レンジ加熱で発生する孔１２ｂの大きさが小さく、内容物を十分に蒸して調理できると分かる。

１：積層フィルム
１１：外層フィルム １１１：延伸ナイロンフィルム １１２：印刷インキ被膜 １１ａ：脆弱加工線 １１ｘ：脆弱加工線を挟む両端部
１２：内層フィルム １２ａ：引き伸ばされた内層フィルム １２ｂ：微小孔
１３：接着剤
２：包装袋 ２ａ：シール線
３：包装容器 ３１：容器本体

Claims (5)

1. 熱融着可能な内層フィルムと、この内層フィルムに積層された外層フィルムとで構成され、前記外層フィルムの内部に達し、かつ、内層フィルムを貫通しない脆弱加工線を有する電子レンジ加熱用積層フィルムにおいて、
   前記外層フィルムが延伸ナイロンフィルムから成り、
   前記内層フィルムが密度０．９３０ｇ／ｃｍ^３以上の線状低密度ポリエチレンから成り、かつ、その面内において引張破断強度の高い方向と低い方向とを有しており、前記脆弱加工線が引張破断強度の低い方向に沿って延びている、
   ことを特徴とする電子レンジ加熱用積層フィルム。
2. 前記引張破断強度の低い方向の引張破断強度が３０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ加熱用積層フィルム。
3. 請求項１または２に記載の電子レンジ加熱用積層フィルムを包装材料の一部として使用した包装容器。
4. 包装袋である請求項３に記載の包装容器。
5. 上面に開口部を有し、かつ、この開口部の周囲にフランジを有する容器本体と、この容器本体のフランジにヒートシールして開口部を塞ぐ蓋材とから成り、この蓋材が前記電子レンジ加熱用積層フィルムで構成されている請求項３に記載の包装容器。