JP7024219B2 - 加熱用包装容器 - Google Patents

Description

本発明は、主として電子レンジや湯煎などで加熱調理する簡易的なレトルト食品などに用いられる加熱用包装容器に関するものである。

近年、プラスチックフィルムのシーラント側を合わせ、背シールと上下の端縁部をヒートシールしたピロー包装袋や、スタンディングパウチなどを使用して、レトルト食品などを収納し、電子レンジ等で包装袋に入れたまま加熱する包装袋容器がある。
このような包装袋を加熱するには、ピロー包装袋では、蒸気抜きする背シールを上方に向けて加熱する。スタンディングパウチでは、底部を下にして、上方に蒸気抜き部を予め加工しておき、加熱によって、蒸気抜き部が優先して開口し、包装袋内部が一定の内圧が上昇した時点で、内部の蒸気等を抜くようになっている。
上記包装袋では、蒸気抜き部が開口する直前において、球状に全体が膨らみ、かつ、蒸気抜き部が開口する衝撃で、包装袋全体が移動したりして、内部の液体や固定内容物が飛び散ったりするだけではなく、スタンディングパウチなども倒れたりするなどの問題が発生したりしていた。この為、大きな耐熱容器に包装袋を入れた状態で、加熱せざるを得ない状況になっていた。

そこで、包装袋ではなく、シートを真空成形、あるいは圧空成形したトレーや、射出成形したトレーなどに対し、前記トレーの開口部に融着して密閉可能な密封フィルムとからなる包装容器は、加熱中の変形は限定的であり、倒れや、蒸気抜き部の開口する衝撃における内容物の流出などは、回避可能であると考えられていた。

例えば、特許文献１では、
トレー、および、前記トレーの開口を密封する密封フィルムを有するパッケージであって、前記密封フィルムが前記トレーの天面に融着された部分である融着部に、前記トレーの外形に沿うように延びた一般部、および、前記トレーの内部の蒸気を外部に逃がすための通蒸予定部が存在し、
前記通蒸予定部は、その内縁が前記一般部の内縁に対して前記開口側に突き出るように形成されていることにより、その内縁に尖った部分である先端が形成された山型の部分であり、前記通蒸予定部の内縁のうちの前記先端に対して一方の側を構成する部分、および、前記通蒸予定部の内縁のうちの前記先端に対して他方の側を構成する部分が、互いに接近するように湾曲し、
前記通蒸予定部の外縁が前記内縁に相似した湾曲形状を有していることにより、その外縁に尖った部分である先端が形成され、
前記通蒸予定部における前記外縁の先端と前記内縁の先端との間の部分は、前記山型の頂上に相当する合流部であり、前記通蒸予定部のうちの前記合流部よりも前記一般部側の部分である非合流部は、前記一般部側から前記合流部に向かうにつれて幅が狭くなる包装容器を提案している。
また、前記内縁の先端および前記外縁の先端を通過する第１の線分と、前記第１の線分を通過するように前記一般部の内縁から延長される第２の線分との交点と、前記外縁の先端との距離が、前記一般部のシール幅よりも長い請求項１に記載の包装容器も合わせて提案している。

しかしながら、図３で示すような、長辺と短辺を持つ長方形形状のトレー２からなる包装容器１の場合には、長辺部分の中央に蒸気抜き部２４を設けると、加熱時には図４で示すように、中央の蒸気抜き部２４近傍が特に内圧で大きく変形する。
これは、向かい合った蒸気抜き部２４と蒸気抜き部２４との距離が容器のシール部分で形成される断面において部分的に一番短く、かつ、加熱用包装容器１の容器中心１１から蒸気抜き部２４との距離も局部的に一番短い距離になる為である。

加熱用容器を加熱すると、容器内部の気圧が上昇し、その内容物が沸騰等を起こして蒸気が充満する。その時、加熱用包装容器内部の水蒸気等により、その断面における容器とフィルムの寸法で最大の容量になるように変形しようとする。最大の容量になる変形形状は球体なので、向かい合った蒸気抜き部２４同士を結ぶ断面だけが、特に球形状に近いになろうと変形する。しかも、容器も加熱でガラス移転点を大きく超えると、容易に変形可能となる。

容器が球形に近い形状に変形すると、容器が倒れて、高温になった内容物が漏れてしまう恐れがあると共に、密封フィルム３を開封しにくい。密封フィルム３の開封後も容器が変形した状態で形状が固定してしまいやすいので、安定した状態で静置しにくく、内容物を取り出しにくいなどの問題が発生していた。

以上の問題に対し、図２で示すように、蒸気抜き部２４を、融着部外形形状の長辺に対して、それぞれ、長辺中央からずらした両側に、少なくとも１箇所ずつ有している加熱用包装容器１を検討した。
この包装容器１は、加熱時にトレー２の開口を密封する密封フィルム３が膨らみ、その後、蒸気抜き部２４近傍のシール部が剥離し、蒸気抜き部２４から内部の蒸気と共に空気を逃がし、形状を維持する。しかし、加熱後、冷却が開始されると、トレー内部の水蒸気は水になって結露する。この時、逃げた空気の容量に相当する圧力が容器内部を陰圧にさせる。そして、加熱時に付着した蒸気抜き部２４の水滴が蒸気抜き部２４を塞ぐと、密封フィルム３とトレー２が密着し、包装容器１が密封され、トレー２内部が高い陰圧が生じる。包装容器１内部が陰圧になると、図２で示すように、底部２１１に対する収納側壁２１２の立ちあがり角度が大きく広がる、長辺の収納側壁２１２が折れ曲がる、収納底部２１１中央が持ち上がる、など、過大な変形を起こす。この状態で冷却が進むと、トレー２が変形した状態で固定化し、加熱後のトレー２が変形したままの状態になり、密封フィルム３を開封すると内容物がこぼれる、テーブルに安定して置くことができない、などの問題が発生した。

特開２０１５－１５１１４２号公報

そこで、本発明は、長辺と短辺を持つ長方形形状のトレーからなる包装容器であっても、加熱時に包装容器が内圧で大きく変形して、容器が倒れたり、内容物が漏れたりしないだけではなく、冷却後も容器が変形せずに、安定した形状を維持できる加熱用包装容器を得ることが、本発明の課題である。

本発明の請求項１に係る発明は、
開口部が長辺と短辺から形成される方形形状のトレー、および、前記トレーの開口部を密閉する密封フィルムを有する包装容器において、
前記トレーは、前記密封フィルムがトレーの開口部全周に渡って融着する融着部を有し、
前記融着部の一部には、内部の蒸気を逃がす蒸気抜き部を有し、
蒸気抜き部は、融着部外形形状の長辺に対して、それぞれ、長辺中央からずらした両側に、少なくとも１箇所ずつ有していると共に、
トレーのシート厚みを０．６ｍｍ以下とし、
蒸気抜き部は、融着部外形形状の長辺において、蒸気抜き融着部の外側融着線が、他の
融着部内側の内側融着線に対して内側に入り込んだ融着部の形状によりなり、
かつ、蒸気抜き部の外側融着線より外側のトレー表面に、外側に通じる溝を複数設けたことを特徴とする加熱用包装容器である。

本発明の加熱用包装容器は、加熱後、冷却しても、形状を大きく変えることがなく、容器が倒れたりせず、内容物が漏れないので、包装容器をそのまま、電子レンジ等の加熱機器に投入して、加熱・冷却後、そのまま、器として使用することが可能である。

本発明に係る加熱用包装容器の第１実施形態例を示す平面図と、蒸気抜き部近傍の拡大図と、その蒸気抜き部で剥離し蒸気抜きする状態を示す図である。 加熱用包装容器を加熱後、冷却した状態を示す平面図と、その縦断面図である。 従来技術に係る加熱用包装容器で、高周波加熱する前の常温における平面図とその縦断面図である。 従来技術に係る加熱用包装容器の例で、高周波加熱した時の状態を示す平面図と、縦断面図である。 本発明に係る加熱用包装容器の第２実施形態例を示す平面図と、蒸気抜き部近傍の拡大図と、その蒸気抜き部で剥離し蒸気抜きする状態を示す図である。

以下、本発明の加熱用包装容器の実施形態について、図で説明する。
図１－１は、本発明に係る加熱用包装容器１の第１実施形態例を示す平面図で、図１－２はその蒸気抜き部近傍における部分拡大図である。
加熱用包装容器１は、トレー２と密封フィルムとから構成されている。
トレー２は、中央に長辺と短辺から形成される方形形状をした窪みで内容物を収納する収納部２１と、収納部２１の上端面である開口部２３周囲で密封フィルムと融着するフランジ２２と、から形成されている。

収納部２１は、フランジ２２内縁から下方側にのみ形成され、収納底部２１１と、収納側壁２１２とからなり、収納側壁２１２から収納底部２１１との境界近傍にかけて、内側に突起形状をしたリブ２１３を設けてもかまわない。

フランジ２２は、収納部２１上端である開口部２３周縁から外側に広がり、密封フィルムと開口部２３外側で、全周で融着し、加熱用包装容器１を密封可能としている。

フランジ２２と密封フィルムとの融着部２２１は、内側融着線２２１１と、外側融着線２２１２との間で融着している。内側融着線２２１１は開口部２３の周縁からほぼ一定に離れた位置に形成されているが、蒸気抜き部２４の融着部２２１では、周囲の内側融着線２２１１よりも開口部２３により近づいた位置に入り込んでいる。

第１実施形態例における蒸気抜き部２４は、開口部周囲の融着部にあって、その融着部外形形状の長辺に対して、長辺中央からずらした両側に、１箇所ずつ有し、容器全体では４箇所の蒸気抜き部２４を有している。

図１－３で示すように、蒸気抜き部２４は、融着部外形形状の長辺において、蒸気抜き融着部の外側の外側融着線２２１２が、蒸気抜き部２４ではない蒸気抜き部２４両側の内側融着線２２１１の延長線位置に対して内側に入り込んだ融着部の形状にしたものである。
この為、加熱用包装容器１が加熱され、内圧が上がると、中心に一番近い位置の融着部２２１内側端部である内側融着線２２１１に大きな負荷が掛かる。
内側融着線２２１１や外側融着線２２１２においては、シーラントが一旦融けて固まった部分なので、それらの間の融着部の融着強度に比べ、著しく高い融着強度を有している。本発明の加熱用包装容器１では、融着部２２１外形形状の長辺中心部に圧は一番掛かる。しかし、その長辺中心部には蒸気抜き部２４が無く、開封方向に対して垂直に内側融着線２２１１が一直線となって融着しているので、長辺中心部の融着強度は高く、開封しないで、耐えることができる。

加熱用包装容器の圧力が更に上昇し、内側融着線２２１１に大きな内圧が掛かる。この時、内側融着線２２１１で内側に飛び出している蒸気抜き部２４内側先端部２４１は、開封方向に対して、一点で融着しているだけなので、内圧の上昇に対して、耐えることができない。その為、内圧に対して、蒸気抜き部２４内側先端部２４１が一番先に剥離して、密封フィルムの剥離が始まり、さらに、蒸気抜き部２４内側先端部２４１に続く融着部２２１が剥離される。

ところで、本発明の蒸気抜き融着部２２１の外側融着線２２１２は、他の融着部内側の内側融着線２２１１に対して内側に入り込んだ融着部２２１を有している。
その為、剥離強度が著しく高く、剥離しにくい蒸気抜き部２４両側の内側融着線２２１１の延長線位置２２１０に剥離２４０が到達する前に、蒸気抜き部２４では剥離が外側融着線２２１２に達するので、加熱用包装容器１の内側が、外側と通じ、蒸気を逃がすことが出来る。（図１－４）
図１の第１実施形態例では、蒸気抜き部２４は、蒸気抜き部２４内側端部２４１と容器中心１１との距離Ｂが、融着部内側の長辺中央と容器中心１１との距離Ａに対して近くない、充分に遠い位置に配置されている。
加熱用包装容器１は、内圧が高くなっても、容器中心１１に近い融着部２２１外形形状の長辺中心部に剥離する圧が一番掛かるが、その長辺中心部は開封方向に対して垂直に一直線で融着しているので、長辺中心部の融着の強度は高く、開封しないで、内圧の上昇に耐えることができる。
この為、加熱用包装容器１は、大きな変形もせず、形状を維持することが出来る。
そして、さらに、内圧が上昇すると、蒸気抜き部２４内側端部２４１の融着部２２１が剥離し、蒸気抜き部２４外側の溝２４２を通って容器内側で発生した蒸気が抜ける。
この時、蒸気は部分的に抜けるだけなので、一定時間、加熱用包装容器１は高温と高圧を維持可能となり、この間に内容物を調理することが出来る。

図５は、本発明に係る加熱用包装容器１の第２実施形態例を示す平面図と、蒸気抜き部２４近傍の拡大図と、その蒸気抜き部２４で剥離し蒸気抜きする状態を示す図である。
この第２実施形態例では、蒸気抜き部２４が、融着部外形形状の長辺の両端に１箇所ずつ、合計４箇所に配置している。
この為、蒸気抜き部２４は、蒸気抜き部２４内側先端部２４１と容器中心１１との距離Ｂが、融着部内側の長辺中央と容器中心１１との距離Ａに対して、一番遠い位置にあり、確実に距離Ｂの方が距離Ａに比べ、遠い位置に配置されている。
なお、蒸気抜き部２４が、長辺端部に設けてあるので、この第２実施形態例では、延長線位置２２１０が曲線となり、蒸気抜き部２４近傍のみ外側融着線２２１２が、延長線位置２２１０よりもＬＡ寸法分、内側に入り込んでいることがわかる。

本発明の密封フィルムに使用する密封フィルムの基材層としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、２軸延伸ポリアミドフィルム、ポリビニリデンコート押出ポリアミドフィルム、ポリアミド／メタキシレンジアミン／ポリアミド共押し出しフィルム、２軸延伸ポリプロピレンフィルム、などが挙げられる。機械的強度や寸法安定性を有するものであれば、特に限定されない。特に二軸延伸されたフィルムが好ましい。また、これらのフィルムに酸化珪素などの酸化金属蒸着層を設けたものでもよい。

また、密封フィルムの基材層には、必要に応じて適宜印刷層を設けることができる。印刷層は、ウレタン系、アクリル系、ニトロセルロース系、ゴム系などのバインダー樹脂に各種顔料、体質顔料および可塑剤、乾燥剤、安定剤などを添加されてなるインキにより印刷された層である。印刷方法としては、グラビア印刷、シルクスクリーン印刷、インクジェット印刷などの公知の印刷方法を用いることができる。また基材層の表面を、予め前処理としてコロナ処理またはオゾン処理を施すことにより、印刷層の密着性を向上させることができる。
印刷は、内容物の表示等以外に、ピロー容器にする時に使用する低シール層の塗工位置合わせを正確に合わせる位置を示すことによって、品質も向上させることができる。

密封フィルムに使用するシーラント層としては、安全性に適合し、無味、無臭であること、耐熱性、密封性、シール強度、突刺し、耐圧等の強度が適合することが求められる。例えば、レトルト用未延伸ポリプロピレンフィルム、共押し出しポリプロピレン、ポリアミド／ポリプロピレン共押出しフィルム、等が考えられる。

また、トレーに使用するシートとしては、ポリプロピレンシート、ポリエチレンテレフタレートシートや、それらの樹脂にフィラーなどを混練したフィラー入りシートなどが考えられる。

以下に本発明の実施例について説明する。

＜実施例１＞
トレーの成形材料として、０．５５ｍｍのフィラー入りポリプロピレンシートを使用し、縦１５０ｍｍ、横２００ｍｍ、深さ６０ｍｍで、図１の形状に成形して、トレーを製作した。
密封フィルムは、２軸延伸熱固定のポリエチレンテレフタレート（厚み１２μｍ）／接着剤／イージーピールシーラント（厚み３０μｍ）の構成フィルムを使用した。密封フィルムを貼り合せる直前に、ポリエチレンテレフタレートフィルムにコロナ放電処理を行い、接着剤は二液硬化型ウレタン系接着剤を、ドライラミネート機にて貼り合わせた。
内容物は、３００ｇの冷凍パスタを入れ、シール形状は、長辺中心から左右にそれぞれ５０ｍｍ離した２箇所ずつ、合計４箇所に蒸気抜き部を設けた。（図１－１のＬが１００ｍｍとしたトレー）

＜実施例２＞
トレーの成形材料として、０．６０ｍｍのフィラー入りポリプロピレンシートを使用し、その他の条件は、実施例１に合わせた。

＜比較例１＞
トレーの成形材料として、０．７０ｍｍのフィラー入りポリプロピレンシートを使用し、その他の条件は、実施例１に合わせた。

＜比較例２＞
トレーの成形材料として、０．６５ｍｍのフィラー入りポリプロピレンシートを使用し、その他の条件は、実施例１に合わせた。

＜実施例３＞
トレーの成形材料として、０．５５ｍｍのフィラー入りポリプロピレンシートを使用し、縦１５０ｍｍ、横２００ｍｍ、深さ６０ｍｍで、図５の形状に成形して、トレーを製作した。（シール形状は４隅に蒸気抜き部を設けた。）その他の条件は、実施例１に合わせた
。

＜実施例４＞
トレーの成形材料として、０．６０ｍｍのフィラー入りポリプロピレンシートを使用し、その他の条件は、実施例３に合わせた。

＜比較例３＞
トレーの成形材料として、０．７０ｍｍのフィラー入りポリプロピレンシートを使用し、その他の条件は、実施例３に合わせた。

＜比較例４＞
トレーの成形材料として、０．６５ｍｍのフィラー入りポリプロピレンシートを使用し、その他の条件は、実施例３に合わせた。

＜評価方法＞
＜通蒸時間＞それぞれの加熱用包装容器を－１０℃の冷凍庫に４８時間入れた後、冷凍庫から取り出し、２０℃の室温に５分間放置し、その後、６００Ｗの電子レンジに投入し、蒸気抜き部が開封して、容器内部の蒸気が噴出するまでの時間を計測した。
＜通蒸状態＞加熱後、蒸気が噴出後、蒸気抜き部が開封して容器内部の蒸気が噴出するまでの通蒸時間に、加熱用包装容器が倒れたり、内容物が噴出したりしないかを観察した。＜容器の変形＞通蒸後、容器が冷却されて減圧した状態で１０分間以上放置した後、加熱用包装容器の変形の有無を観察した。

＜評価結果＞
＜通蒸時間＞どの容器も、３分１６秒～３分５３秒と、３分台で通蒸が開始した。
＜通蒸状態＞通蒸している間に加熱用包装容器が倒れたり、内容物が噴出したりしなかった。
＜容器の変形＞実施例では、どのタイプも大きな変形も無く、密封フィルムも安定して剥離し、テーブルに置きにくいとか、内容物がこぼれるなどの問題はなかった。
しかし、比較例では、加熱用包装容器の収納側壁で大きく折れ曲がったり、収納底部と収納側壁との角度が広がったりするなどの変形が起こり、開封後も変形した状態が固定化し、内容物がこぼれるなどの問題が生じた。

＜トレー厚みの影響＞原反厚み０．６０ｍｍ以下のトレーでは、蒸気抜き部間の影響も無く、容器の変形等の問題は発生しなかったが、原反厚み０．６５ｍｍ以上のトレーにおいて、通蒸後の減圧による容器の変形が発生した。

以上の結果から、本発明の加熱用包装容器は、シール面が縦、横の比が大きな長方形などの形状であっても、単に長辺の中央から左右に蒸気抜き部を離した位置に配置すると共に、原反厚みを０．６０ｍｍ以下にするだけで、加熱後の減圧による変形などが発生しない良好な容器である。また、特殊な素材や機械を使用することなく、内部圧力が一定の値に上昇すると、容易に剥離・開封し、スムーズに内部の水蒸気を排出することができる加熱用包装容器であり、汎用の設備を使用して、製造が可能であることなどから、価格を抑えやすく、本発明のメリットは大きい。

１・・・・・・・・加熱用包装容器
１１・・・・・・・容器中心
２・・・・・・・・トレー
２１・・・・・・・収納部
２１１・・・・・・収納底部
２１２・・・・・・収納側壁
２１３・・・・・・リブ
２２・・・・・・・フランジ
２２１・・・・・・融着部
２２１０・・・・・延長線位置（内側融着線の延長線）
２２１１・・・・・内側融着線
２２１２・・・・・外側融着線
２３・・・・・・・開口部
２４・・・・・・・蒸気抜き部
２４０・・・・・・剥離
２４１・・・・・・内側先端部（蒸気抜き部）
２４２・・・・・・溝（蒸気抜き部外側）
３・・・・・・・・密封フィルム
Ａ・・・・・・・・長辺中央－容器中心間距離
Ｂ・・・・・・・・蒸気抜き部内側先端部－容器中心間距離

Claims (2)

1. 開口部が長辺と短辺から形成される方形形状のトレー、および、前記トレーの開口部を密閉する密封フィルムを有する包装容器において、
   前記トレーは、前記密封フィルムがトレーの開口部全周に渡って融着する融着部を有し、
   前記融着部の一部には、内部の蒸気を逃がす蒸気抜き部を有し、
   蒸気抜き部は、融着部外形形状の長辺に対して、それぞれ、長辺中央からずらした両側に、少なくとも１箇所ずつ有していると共に、
   トレーのシート厚みを０．６ｍｍ以下とし、
   蒸気抜き部は、融着部外形形状の長辺において、蒸気抜き融着部の外側融着線が、他の融着部内側の内側融着線に対して内側に入り込んだ融着部の形状によりなり、
   かつ、蒸気抜き部の外側融着線より外側のトレー表面に、外側に通じる溝を複数設けたことを特徴とする加熱用包装容器。
2. 蒸気抜き部は、蒸気抜き部内側端部と容器中心との距離が、融着部内側の長辺中央と容器中心との距離に対して、近くない位置に有することを特徴とする請求項１に記載の加熱用包装容器。

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