JP7310312B2 - 包装体とその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、包装体とその製造方法に関するものであり、例えば、内容物として食品が密封包装された加熱殺菌対応の包装体と、その製造方法に関するものである。

家事の負担軽減のため、コンビニエンスストア等におけるトレイタイプの包装食品（惣菜製品等）の需要が増大している。そのような食品の包装では、加熱殺菌（例えば、レトルト加熱やボイル加熱）が行われることが多い。ただし、トレイ形状の容器を用いた包装では、容器と蓋との間のヘッドスペース（収容空間のうち内容物が占めていない空間）内の空気が、加熱殺菌により膨張して容器から蓋を剥離させるおそれがあるため、加熱殺菌中の加圧が必要になる。加圧加熱殺菌には密閉空間での加圧と加熱が可能な専用の設備が必要であるため、例えば、９０℃程度の加熱蒸気を用いたスプレー殺菌を連続式で行う製造工程のラインでは、トレイ形状の容器に対応することができない。

容器と蓋との接着強度を大きくすれば、加圧しなくても蓋の剥離を抑えることは可能である。その場合、加熱殺菌によりヘッドスペース内の空気圧が高くなって容器は膨張し、その後の冷却によりヘッドスペース内の空気圧が低くなって容器は収縮する。しかし、容器は収縮しても元の形状に復帰せず、局所的に凹みが残ることがある。この問題を解決するため、形状復元性の良好な形状を有する容器が特許文献１で提案されている。

特許第６４２９６３７号公報

特許文献１に記載の容器では、容器が変形前状態に復帰する際の局所的な凹みの発生を抑えることに重点が置かれている。そのため、ヘッドスペースが大きいと、ヘッドスペース内の空気が加熱殺菌により大きく膨張して、蓋や容器に大きく影響してしまう。例えば、蓋が変形して容器から剥離したり、その蓋の変形により容器がダメージ（割れ等）を受けたりするおそれがある。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、加熱殺菌によりヘッドスペース内の空気が膨張してもその影響が小さい包装体とその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明の包装体は、一方向に長い開口を有するトレイ形状の容器と、その容器内に収容された状態で加熱殺菌を必要とする内容物と、前記開口を覆うように前記容器をシールする蓋と、を備え、加熱殺菌処理に対応した包装体であって、
前記蓋が、ナイロン又はポリブチレンテレフタレートからなり、かつ、最外層を構成する基材フィルムと、前記容器をシールするために前記開口側に位置するシーラントフィルムと、の貼り合わせからなる積層構造を有し、
前記容器に対し前記蓋が前記シーラントフィルムで接着する領域をシール部とし、
前記容器に対し前記蓋が前記シーラントフィルムで接着しない領域を未シール部とすると、
前記容器には、前記開口の周縁から外側に突出するようにフランジ部が形成されており、そのフランジ部における同一平面上に前記シール部と未シール部が形成されており、前記開口の長手方向に沿った端部に前記未シール部が位置することを特徴とする。

第２の発明の包装体は、上記第１の発明において、前記シール部と前記未シール部との境界が、前記開口の長手方向に沿った端部において、前記開口側に凹の曲線形状を有することを特徴とする。

第３の発明の包装体は、上記第２の発明において、前記境界が円弧形状を有することを特徴とする。

第４の発明の包装体は、上記第１～第３のいずれか１つの発明において、前記容器が、前記開口と対向するように一方向に長い形状を有する底部と、その底部と前記フランジ部とを連結する側面部と、を備えたことを特徴とする。

第５の発明の包装体は、上記第４の発明において、前記底部と前記フランジ部と前記側面部とが一体的に形成された樹脂成形体であることを特徴とする。

第６の発明の製造方法は、上記第５の発明に係る包装体の製造方法であって、
前記開口から前記容器内に前記内容物を収容し、前記開口を覆うように前記容器に前記蓋を接着することにより前記内容物を前記容器内に収容された状態にシールし、加熱殺菌とその後の冷却を行うことを特徴とする。

本発明によれば、蓋に特徴的な積層構造とシール構造が採用されているため、蓋が高い柔軟性で変形容易になるとともに、蓋を剥がそうとする力が小さくなること等によってシール後退が抑制される。したがって、加熱殺菌によりヘッドスペース内の空気が膨張しても、その影響を小さくすることができる。例えば、加熱殺菌による蓋の剥離を防止したり、蓋の変形により容器がダメージ（割れ等）を受けることを防止したりすることが可能となる。

包装体の一実施の形態を示す平面図。 図１のＡ－Ａ’線断面図。 図１のＢ－Ｂ’線断面図。 図１の包装体の製造工程を示す断面図。

以下、本発明の実施の形態に係る包装体，その製造方法等を、図面を参照しつつ説明する。図１の平面図に、包装体１０の概略構成を示す。また、図１のＡ－Ａ’線断面図を図２に示し、図１のＢ－Ｂ’線断面図を図３に示す。包装体１０は、図１～図３に示すように、容器１，蓋８，内容物９等を備えており、加熱殺菌処理に対応した構成になっている。ここでは、内容物９として食品（例えば、ハンバーグ等の総菜類）を想定しているので、包装体１０は包装食品に相当するが、内容物９は食品に限定されるものではない。食品以外の内容物９の具体例としては、加熱殺菌処理の必要な医薬品，医療用具，衛生用品等が挙げられる。

容器１は、内部の収容空間１ｓに食品等の内容物９の収容が可能なトレイ形状を有している。この容器１は、主な構成要素として、底部２，フランジ部３及び側面部４を備えており、内容物９を出し入れするための開口１ａが底部２と対向するように形成されている。開口１ａと底部２は一方向に長い形状を有しており、フランジ部３は開口１ａの周縁から外側に突出するように形成されており、底部２とフランジ部３とは側面部４で連結されている。

容器１は、ポリプロピレン（ＰＰ）等の熱可塑性樹脂からなる樹脂成形体であり、射出成形，真空成形等の成形方法によって底部２とフランジ部３と側面部４とが一体的かつ薄肉（例えば、厚さ：０．４５ｍｍ）に形成されている。容器１の材料としては、ＰＰの他に、ＰＰ／ＥＶＯＨ（３％）／ＰＰ，フィラー入りＰＰ（フィラーは石灰系等の無機物からなる）等が挙げられる（ＥＶＯＨ：エチレン－ビニルアルコールプラスチック）。容器１は、収容する内容物９として食品を想定しているため、ボイル加熱（例えば、９０℃の加熱蒸気を用いたスプレー殺菌等）等の加熱殺菌処理に対応している。

底部２には、その一部として環状部５が設けられている。環状部５の外側形状とフランジ部３の内側形状（開口１ａの形状）と側面部４の内側形状及び外側形状は、曲線形状の４つの角部分とそれに隣接する２つの直線部分とを有する略矩形を成しており（ここでは略長方形を想定しているが、楕円形状等でもよい。）、互いに略相似の関係になっている。フランジ部３の外側形状に関しては、蓋８を手で容易に剥離可能とするため、一対の対角部分の曲率半径が小さくなっている。包装体１０をレンジ加熱する際には、その曲率半径の小さい角から蓋８を少し剥がすことによって、レンジ加熱中の安全な蒸気抜きを可能としている。

環状部５は、底部２の強度を向上させるために、底部２の周縁において容器１外（容器１の下方）に向けて突出するように形成されている。環状部５の内側には、トラック形状（つまり、長方形と２つの半円形との合成形状）を有する側壁５ａ及び底壁５ｂが位置しており、底壁５ｂが上方（開口１ａ側）に突出する形状によって環状部５が下方に向けて突出する形状を構成している。

側面部４には、上下方向の中間位置に段差４ａが形成されている。その段差４ａは、側面部４の強度を向上させるために設けられている。また側面部４には、容器１の積み重ねを適正にするためのスタック部４ｓが形成されている。スタック部４ｓがフランジ部３との境界部分に位置することにより、フランジ部３との連結も強化される。

容器１は、蓋８で開口１ａを覆うようにシールされている。蓋８は、図２に示すように、ナイロン又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）からなり、かつ、最外層を構成する基材フィルムＬ１と、容器１をシールするために開口１ａ側に位置するシーラントフィルム（熱接着性樹脂フィルム）Ｌ３と、の貼り合わせからなる積層構造を有している。基材フィルムＬ１とシーラントフィルムＬ３との間には接着層Ｌ２が位置しており、その接着層Ｌ２は、例えば、ドライラミネート法で一般的に用いられているドライラミネート用接着剤（ＤＬ）で形成される。

基材フィルムＬ１の具体例としては、二軸延伸ナイロン（ＯＮＹ）フィルム，無延伸ナイロン（ＣＮＹ）フィルム又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルムが挙げられる。シーラントフィルムＬ３の具体例としては、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム等のポリエチレン（ＰＥ）フィルム，無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）フィルム等のポリプロピレンフィルム，オレフィン系のブレンドフィルム等が挙げられる。接着層Ｌ２を構成する接着剤（ＤＬ）の具体例としては、ポリ酢酸ビニル系接着剤，ポリアクリル酸エステル系接着剤，シアノアクリレート系接着剤，エチレン共重合体系接着剤，セルロース系接着剤，ポリエステル系接着剤，ポリアミド系接着剤，アミノ樹脂系接着剤，エポキシ系接着剤，ポリウレタン系接着剤等が挙げられる。したがって、蓋８の積層構造としては、例えば、ＯＮＹ層（厚さ１５μｍ）／ＤＬ／シーラント層（厚さ２０～１００μｍ），ＣＮＹ層（厚さ１５μｍ）／ＤＬ／シーラント層（厚さ２０～１００μｍ），ＰＢＴ層（厚さ１０～３０μｍ）／ＤＬ／シーラント層（厚さ２０～１００μｍ）が挙げられる。

容器１のシールは、図１に示すように、蓋８がシーラントフィルムＬ３（図２）でフランジ部３に接着されることにより行われる。ただし、蓋８はフランジ部３の全面に接着されるわけではない。容器１に対し蓋８がシーラントフィルムＬ３で接着する領域をシール部Ｓ１（図１中のクロスハッチング部分）とし、容器１に対し蓋８がシーラントフィルムＬ３で接着しない領域を未シール部Ｓ０とすると、フランジ部３における同一平面上にシール部Ｓ１と未シール部Ｓ０が形成されて、シール部Ｓ１においてのみ蓋８がフランジ部３に接着される。そして、シール部Ｓ１と未シール部Ｓ０との境界は、開口１ａの長手方向に沿った両端部（略長方形の短辺側部分）において、開口１ａ側に凹の曲線形状を有するように形成される。なお、ここで想定している境界は円弧形状を有する構成になっている。

ここで、包装体１０の製造方法を説明する。図４の断面図は、包装体（包装食品）１０の製造工程を示しており、図４中、（Ａ）は容器１に内容物（食品）９を投入し蓋８で容器１を密封する様子を示しており、（Ｂ）は内容物９の入った容器１に蓋８が熱接着された状態を示しており、（Ｃ）は加熱殺菌によりヘッドスペース内の空気が膨張した状態の包装体１０を示している。

開口１ａから容器１の収容空間１ｓ内に内容物９を入れて、開口１ａを覆うように蓋８を容器１上に配し、フランジ部３に対して蓋８を押圧しながら所定温度（例えば、１５０～３００℃程度）で加熱する。蓋８は前述した樹脂製の積層フィルムからなっており、片面に熱接着性のシーラントフィルムＬ３を有している。そのシーラントフィルムＬ３により、フランジ部３の上面のシール部Ｓ１（図１）で蓋８が熱接着（ヒートシール）される。フランジ部３に蓋８が熱接着されることにより、図４（Ｂ）に示すように、内容物９は容器１内に収容された状態で密封包装される。

蓋８で開口１ａが閉じられた容器１に、スチーム殺菌工程で９０℃程度の加熱殺菌処理を施すと、収容空間１ｓのヘッドスペース内の空気圧が高くなって蓋８と底部２と側面部４が変形する。図４（Ｃ）中の破線は、変形前の蓋８と底部２と側面部４の外側形状を示している。

蓋８は、加熱殺菌によりヘッドスペース内の空気圧が高くなったときに変形し易い材料からなる積層構造（図２）を有している。つまり、蓋８の最外層を構成する基材フィルムＬ１は、ナイロン又はポリブチレンテレフタレートからなっており、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を含んでいないため、蓋８は耐熱性が低く、高い柔軟性で容易に変形が可能となっている。したがって、蓋８はヘッドスペース内の空気の膨張によって容易に膨らみ、結果として、容器１にかかる負担が軽減されて底部２と側面部４の変形が抑えられ、フランジ部３の割れも防止される。

フランジ部３に未シール部Ｓ０が無いと仮定した場合、ヘッドスペース内の空気の膨張によって蓋８が膨らむと、開口１ａの長手方向に沿った端部では、開口１ａの短手方向に沿った端部と比べて、シール部Ｓ１にかかる力（つまり、蓋８を剥がそうとする力）が集中し易く、シール後退により蓋８の剥離が生じ易くなる。これを解決するため、蓋８のシール形状は、前述したように、シール部Ｓ１と未シール部Ｓ０との境界が、開口１ａの長手方向に沿った両端部において、開口１ａ側に凹の曲線形状（好ましくは円弧形状）を有するように形成されている（図１）。この特徴的なシール形状によって、シール部Ｓ１の開口１ａ側にかかる力が均等化されてシール後退が発生しにくくなり、シール後退の開始が遅くなる。つまり、シール部Ｓ１の開口１ａ側の形状が蓋８の膨らんだ状態に近いため、シール部Ｓ１にかかる力の部分的な集中が回避されてシール後退が抑えられる。なお、開口１ａの短手方向に沿った端部においても、シール部Ｓ１と未シール部Ｓ０との境界が開口１ａ側に凹の曲線形状を有するようにしてもよい。

また、シール部Ｓ１と未シール部Ｓ０との境界で折れ曲がる蓋８の角度をα（図４（Ｃ））とすると、未シール部Ｓ０において開口１ａの長手方向に沿った幅（未シール幅）が小さいほど角度αは大きくなる。例えば、フランジ部３の上面に未シール部Ｓ０が無い場合（つまり、シール部Ｓ１が開口１ａの周縁まで形成されている場合）には、シール部Ｓ１と未シール部Ｓ０との境界で折れ曲がる蓋８の角度が最大角度βとなる（α＜β）。フランジ部３に未シール部Ｓ０を設けると、角度αが小さくなって蓋８を剥がそうとする力が小さくなる。結果としてシール後退は発生しにくくなり、シール後退の開始が遅くなる。

蓋８を剥がすのに必要な力は、剥離の初期に最も大きくなる。つまり、フランジ部３に対する蓋８のシール強度は、シール部Ｓ１と未シール部Ｓ０との境界で最も高く、初期のピークを過ぎると低下して一定に近い値を示すことになる。結果として、いったん剥離が発生するとシール後退が一気に進むことになる。したがって、フランジ部３の同一平面上にシール部Ｓ１と未シール部Ｓ０が形成されていることにより、シール強度の初期のピークに達するまでの時間を稼いで、シール後退の開始を遅くすることができる。

加熱殺菌後の冷却により収容空間１ｓのヘッドスペース内の空気圧が低くなると、蓋８と容器１は元の形状（図４（Ｂ））に復帰する。このようにして、一方向に長い開口１ａを有するトレイ形状の容器１と、その容器１内に収容された内容物９と、開口１ａを覆うように容器１をシールする蓋８と、を備えた加熱殺菌処理済みの包装体１０が得られる。

上記実施の形態によれば、前述したように、蓋８に特徴的な積層構造とシール構造が採用されているため、蓋８が高い柔軟性で変形容易になるとともに、蓋８を剥がそうとする力が小さくなること等によってシール後退が抑制される。したがって、加熱殺菌によりヘッドスペース内の空気が膨張しても、その影響を小さくすることができる。例えば、加熱殺菌による蓋８の剥離を防止したり、蓋８の変形により容器１がダメージ（割れ等）を受けることを防止したりすることが可能となる。

１ 容器
１ａ 開口
１ｓ 収容空間
２ 底部
３ フランジ部
４ 側面部
４ａ 段差
４ｓ スタック部
５ 環状部
５ａ 側壁
５ｂ 底壁
８ 蓋
９ 内容物（食品）
１０ 包装体（包装食品）
Ｌ１ 基材フィルム
Ｌ２ 接着層
Ｌ３ シーラントフィルム
Ｓ０ 未シール部
Ｓ１ シール部

Claims (6)

1. 一方向に長い開口を有するトレイ形状の容器と、その容器内に収容された状態で加熱殺菌を必要とする内容物と、前記開口を覆うように前記容器をシールする蓋と、を備え、加熱殺菌処理に対応した包装体であって、
   前記蓋が、ナイロン又はポリブチレンテレフタレートからなり、かつ、最外層を構成する基材フィルムと、前記容器をシールするために前記開口側に位置するシーラントフィルムと、の貼り合わせからなる積層構造を有し、
   前記容器に対し前記蓋が前記シーラントフィルムで接着する領域をシール部とし、
   前記容器に対し前記蓋が前記シーラントフィルムで接着しない領域を未シール部とすると、
   前記容器には、前記開口の周縁から外側に突出するようにフランジ部が形成されており、そのフランジ部における同一平面上に前記シール部と未シール部が形成されており、前記開口の長手方向に沿った端部に前記未シール部が位置し、前記開口の短手方向に沿った端部に前記未シール部が位置しないことを特徴とする包装体。
2. 前記開口の形状が、曲線形状の４つの角部分とそれに隣接する２つの直線部分とを有する略矩形を成しており、前記シール部と前記未シール部との境界が、前記開口の長手方向に沿った端部において、前記開口側に凹の曲線形状を有することを特徴とする請求項１記載の包装体。
3. 前記境界が円弧形状を有することを特徴とする請求項２記載の包装体。
4. 前記容器が、前記開口と対向するように一方向に長い形状を有する底部と、その底部と前記フランジ部とを連結する側面部と、を備えたことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の包装体。
5. 前記底部と前記フランジ部と前記側面部とが一体的に形成された樹脂成形体であることを特徴とする請求項４記載の包装体。
6. 請求項５記載の包装体の製造方法であって、
   前記開口から前記容器内に前記内容物を収容し、前記開口を覆うように前記容器に前記蓋を接着することにより前記内容物を前記容器内に収容された状態にシールし、加熱殺菌とその後の冷却を行うことを特徴とする製造方法。

Images