(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
連続気泡性発泡層を有する樹脂発泡シートを板状に成形してなる食品載置部を備え、食品載置部は連続気泡性発泡層に至る吸水孔または吸水スリットが形成された起伏部分を有し、かつ、食品載置部の周縁部が平坦な構造を有し、周縁部が容器の平坦な底に対して平行になるように食品載置部を容器内に設置したとき、周縁部が容器の底から離れているか、または容器の底に接触していることを特徴とする吸水マット。
【発明を実施するための形態】
【0011】
この発明による吸水マットは、連続気泡性発泡層を有する樹脂発泡シートを板状に成形してなる食品載置部を備え、食品載置部は連続気泡性発泡層に至る吸水孔または吸水スリットが形成された起伏部分を有することを特徴とする。
【0012】
この発明による吸水マットは、水の吸収のみを目的とするものではなく、広く液体全般の吸収を目的とするものである。したがって、食品載置部に形成された吸水孔または吸水スリットは水の吸い込みのみを目的とするものではなく、液体全般の吸い込みを目的とするものである。
【0013】
この発明による吸水マットにおいて、連続気泡性発泡層を有する樹脂発泡シートとしては、従来より公知の樹脂発泡シートを用いることができ、例えば、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂を主成分とした樹脂組成物を発泡押出しさせてなるポリオレフィン系樹脂発泡シートや、スチレン単独重合体や、スチレンに共重合させることができるモノマーとスチレンとの共重合体などのポリスチレン系樹脂を主成分とした樹脂組成物を発泡押出しさせてなるポリスチレン系樹脂発泡シートなどを用いることができる。
【0014】
ここで、連続気泡性発泡層とは隣接する気泡の間に気泡膜に破れが生じて連通状態となった連続気泡を多数有する発泡層のことであり、連続した気泡を吸水した水(ドリップ液)の貯蔵空間として利用できる。
連続気泡率の目安としては、特に限定されるものではないが、ASTM D2856−87に記載の測定方法により測定した値で60〜90%程度が好ましい。というのは、連続気泡率が約60%より低くなると吸水性能が不十分となり、約90%を超えると機械的強度が低くなり過ぎるからである。
【0015】
連続気泡性発泡層を有する樹脂発泡シートとしてポリスチレン系樹脂発泡シートを用いる場合、該ポリスチレン系樹脂発泡シートを構成する樹脂組成物としては、例えば、汎用ポリスチレン樹脂(GPPS)などと呼ばれるスチレン単独重合体と、スチレンと共役ジエンとの共重合体の水素添加物と、ポリオレフィン系樹脂との混合物に発泡のための成分を加えたものが挙げられる。
【0016】
ここで、共役ジエンとしては、例えば、ブタジエン、イソプレン、2−エチルブタジエンなどの炭素数4〜10の共役ジエンが挙げられ、好ましいスチレン−共役ジエン共重合体の水素添加物としては、スチレン−イソプレンブロック共重合体の水素添加物、スチレン−ブタジエンブロック共重合体の水素添加物、スチレン−ブタジエンランダム共重合体の水素添加物が挙げられる。
また、上記のポリオレフィン系樹脂は、発泡の際に気泡膜に破泡を生じさせて連続気泡を形成させやすくする成分であり、該ポリオレフィン系樹脂としては、高密度ポリエチレン樹脂や、ポリプロピレン樹脂などを用いることができる。
【0017】
ポリスチレン樹脂と、スチレンと共役ジエンとの共重合体の水素添加物と、ポリオレフィン系樹脂との割合は、通常、その全量を100質量%とした場合に、ポリスチレン樹脂が50〜94質量%、スチレンと共役ジエンとの共重合体の水素添加物が5〜49質量%、ポリオレフィン系樹脂が1〜10質量%の範囲から選択される。
【0018】
また、上記の発泡のための成分としては、タルク、マイカ、モンモリロナイトなどの無機フィラー、フッ素樹脂などの有機微粒子などといった気泡調整剤と、プロパン、イソブタン、ノルマルブタン、ペンタンなどの炭化水素、窒素、二酸化炭素などの不活性ガスなどといった発泡剤とを組み合わせて使用することができる。
なかでも発泡剤としては、樹脂発泡シートの製造時(1次発泡時)および2次発泡時における発泡性を考慮すると、イソブタンとノルマルブタンを50:50〜80:20の割合で混合した混合ブタンが好ましい。
【0019】
なお、上述の連続気泡性発泡層を有する樹脂発泡シートは連続気泡性発泡層と独立気泡性発泡層との積層構造であってもよい。樹脂発泡シートが連続気泡性発泡層に加えて独立気泡性発泡層を有することにより、成形後の機械的強度を向上させることができ、食品載置部に安定して食品を載せることができる。
この場合、吸水孔または吸水スリットは連続気泡性発泡層に至るように形成される限りにおいて、連続気泡性発泡層側または独立気泡性発泡層側のどちらに形成されていてもよいし、或いは連続気泡性発泡層側と独立気泡性発泡層側の両方に形成されていてもよい。但し、吸水経路を短縮する観点からすれば、連続気泡性発泡層側に形成されることが好ましい。
【0020】
樹脂発泡シートを連続気泡性発泡層と独立気泡性発泡層との積層構造とする場合、独立気泡層を構成する樹脂組成物としては、例えば、汎用ポリスチレン樹脂(GPPS)に上述の発泡成分を配合したものを用いることができる。
このような積層構造の樹脂発泡シートは、連続気泡性発泡層を構成する樹脂組成物と独立気泡性発泡層を構成する樹脂組成物をそれぞれ別々の押出機で溶融混練し、合流させた後でサーキュラーダイから共押出しさせることによって得られる。
独立気泡性発泡層の連続発泡率は、特に限定されるものではないが、ASTM D2856−87に記載の測定方法により測定した値で0〜30%程度が成形後の機械的強度の観点から好ましい。
また、樹脂発泡シートを連続気泡性発泡層と独立気泡性発泡層との積層構造とした場合、連続気泡性発泡層の厚みは2次発泡前で0.5〜1.5mm程度、独立気泡性発泡層の厚みは2次発泡前で1〜3mm程度とすることができる。
【0021】
この発明による吸水マットにおいて、起伏部分は複数の畝状の突起が平行に並んだ波形であってもよい。
このような構成によれば、吸水マットの機械的強度を向上させることができるだけでなく、複数の畝状の突起によって食品を支持できるので食品に加わる圧力が分散され、食品の形状を崩すことなく安定して載置できる。
【0022】
起伏部分が波形とされる上記構成において、畝状の突起は食品載置部の一方の表面側と他方の表面側にそれぞれ形成されていてもよい。
このような構成によれば、食品載置部の一方の表面側に形成された突起の頂点から食品載置部の他方の表面側に形成された突起の頂点までの高低差が大きくなり、食品を食品トレイの底から高く持ち上げることができる。この結果、ドリップ液に食品が浸かったり接触したりすることをより確実に防止できるようになる。
【0023】
起伏部分が波形とされる上記構成において、畝状の各突起は高さが幅の約20〜50%の範囲内であってもよい。
このような構成によれば、樹脂発泡シートを無理なく成形することができ、吸水マット全体の強度を適切に維持できる。
というのは、畝状の各突起の高さが幅の約50%を超える高さに設定された場合、樹脂発泡シートの性質上、成形時に樹脂発泡シートが突起の頂点部分で折り重ねられたような状態となり、突起の頂点付近において肉厚が極端に厚くなる一方で、隣接する突起の間となる部分は過度に延伸させられ、肉厚が薄くなるからである。
【0024】
隣接する突起の間の肉厚が薄くなると、吸水マット全体としての強度が適切に維持できなくなり、強い荷重を受けた際に肉厚の薄い部分で割れたり折れ曲がったりし易くなるため、重量のある食品に適用することが困難になる。
一方、畝状の各突起の高さが幅の約20%よりも低い高さに設定された場合、食品を食品トレイの底から持ち上げる作用が不足し、ドリップ液に食品が浸かったり接触したりすることを防止する本発明の効果が得られ難くなる。
このため、畝状の各突起の高さは幅の約20〜50%の範囲内とされることが好ましい。
【0025】
以下、図面に基づいてこの発明の実施形態に係る吸水マットとその製造方法について説明する。
【0026】
本発明の実施形態に係る発泡樹脂製トレイについて
図1〜7に基づいて説明する。
図1は本発明の実施形態に係る吸水マットの斜視図、
図2は
図1に示される吸水マットの正面図、
図3は
図1のA−A矢視断面図、
図4は
図3のB部拡大図、
図5は本発明の実施形態に係る吸水マットを食品トレイの底に敷いて食品を載せた状態を示す説明図、
図6および
図7は本発明の実施形態に係る吸水マットにおいて、波形部分の高さと幅の設定方法を説明する説明図である。
【0027】
図1〜3に示されるように、本発明の実施形態に係る吸水マット1は、連続気泡性発泡層31を有する樹脂発泡シート30(
図8参照)を板状に成形してなる食品載置部2を備えている。食品載置部2は連続気泡性発泡層31に至る吸水孔3が形成された起伏部分4を有している。
起伏部分4は複数の畝状の突起5が平行に並んだ波形であり、突起5は食品載置部2の一方の表面側2aと他方の表面側2bにそれぞれ形成されている。
【0028】
図3に示されるように、吸水マット1は連続気泡性発泡層31と、独立気泡性発泡層32との積層構造を有している。連続気泡性発泡層31は隣接する気泡の間に気泡膜に破れが生じて連通状態となった連続気泡を多数有する発泡層のことであり、連続した気泡を吸水した水(ドリップ液)の貯蔵空間として利用することができる。
一方、独立気泡性発泡層32は気泡膜に破れが生じていない独立した気泡を多数有する発泡層のことであり、機械的な強度に優れた層である。
【0029】
このように、吸水マット1を連続気泡性発泡層31と独立気泡性発泡層32との積層構造とすることにより、連続気泡性発泡層31を吸水層として利用しつつ、独立気泡性発泡層32により吸水マット1全体の機械的な強度を確保することができる。
なお、
図3では連続気泡性発泡層31と独立気泡性発泡層32との境界を明確に描いているが、実際には連続気泡性発泡層31と独立気泡性発泡層32との境界では連続発泡率が徐々に変化しており明確な境界は表れない。
【0030】
また、
図4に示されるように、連続気泡性発泡層31の表面側には独立気泡率が高く気泡径の小さな表面スキン層31aが形成されている。表面スキン層31aは気泡径の小さな独立した気泡が密集して形成されているため、通常、疎水性を有し、水を通さない。
このため、吸水孔3は表面スキン層31aを貫通して連続気泡性発泡層31に至るように形成されている。
【0031】
図5に示されるように、食品トレイ50の底50aに本実施形態に係る吸水マット1を敷いて、その上に食肉等の食品Fを載せると、食品Fは食品載置部2の一方の表面側2aに形成された突起5によって支持される。
この際、食品Fは複数の突起5によって支持されるため、安定して吸水マット1上に載置される。
食品Fから滲出したドリップ液(図示せず)は吸水孔3を介して連続気泡性発泡層31に吸収され、連続気泡性発泡層31の連続気泡(図示せず)に貯蔵される。
ここで、吸水孔3は連続気泡性発泡層31側に形成されているので、吸水孔3が独立気泡性発泡層32側に設けられる場合と比較して吸水経路が短縮されている。
このため、食品Fから滲出したドリップ液は吸水孔3を介して速やかに連続気泡性発泡層31に吸収される。
【0032】
また、仮に、連続気泡性発泡層31でドリップ液を吸収しきれず、食品トレイ50の底50aにドリップ液が溜まるような事態が生じても、食品Fは吸水マット1によって食品トレイ50の底50aから持ち上げられているため、食品Fがドリップ液に浸かったり接触したりすることはない。
ここで、本実施形態では、食品載置部2の他方の表面側2bにも突起5が形成されているので、一方の表面側2aに形成された突起5の頂点から他方の表面側2bに形成された突起5の頂点までの高低差が大きく、食品Fは食品トレイ50の底50aから十分な高さで持ち上げられる。
【0033】
ここで、突起5の高さH1と幅W1(
図2参照)の設定方法について、
図6および
図7に基づいて説明する。
図6および
図7は本発明の実施形態に係る吸水マットにおいて、波形部分の高さと幅の設定方法を説明する説明図である。
【0034】
図6(a)に示されるように、一対の雄型61と雌型62からなる金型60で樹脂発泡シートを挟んで波形の突起を加熱成形する場合を考える。
波形の突起に対応する部分は2つの直角三角形の底辺(b)同士が接触し、対辺(a)が同一直線状に繋がった形状と仮定することができる。
ここで、樹脂発泡シートは多数の気泡の集合体であることからその性質上、尖った形状には成形し難く、直角三角形の底辺(b)と斜辺(c)とのなす角度θは約20°が限度とされ、角度θが20°より小さくなると成形に支障が生じる。
このため、樹脂発泡シートを波形の突起形状に加熱成形する場合、突起の頂点の内角は最低でも40°以上に設定する必要がある。
【0035】
また、樹脂発泡シートは予めシート状に成形されていることから波形の突起形状に加熱成形しようとすれば波形の頂点と対応する部分において折り重ねられたような状態となる。
このため、
図6(b)に示されるように、加熱成形された樹脂発泡シート70は波形の頂点部分において樹脂発泡シートの厚さT1の2倍程度の厚さT2を有することとなる。
つまり、頂点の内角を40°として波形の突起を加熱成形しようとすれば、少なくとも樹脂発泡シート70の厚さT1の2倍の高さH2が自ずと得られることになる。
【0036】
また、波形の突起形状に加熱成形された樹脂発泡シート70は、頂点部分の厚さが厚くなる分、突起の根元付近(立ち上がり部分)が頂点部分に引き込まれるように過剰に延伸させられ、突起の根元付近で機械的強度が不足する。
このような現象は波形の突起の幅に対する高さの比率が高くなるほど発生し易くなり、
図6(b)に示される例では、波形の突起の高さH2は幅W2の約100%となっている。
【0037】
このため、突起の頂点の内角を40°とした場合、必然的に得られる突起の高さH2に対し、幅W2を広げる必要が生じる。
また、本実施形態において食品載置部2に形成された突起5は食品Fに接する部分であり、食品Fを傷つけないようにするためには突起5の頂点部分の曲率半径を大きくとり、食品Fに対する接触圧を低くすることが好ましい。
【0038】
上記のような知見から、本実施形態では
図7(a)に示されるように、一対の雄型81と雌型82からなる金型80で樹脂発泡シートを挟んで波形の突起を加熱成形するに際し、直角三角形の底辺(b)が互いに離れるように底辺(b)同士の間に適切な間隔D1を設定する。
これにより、
図7(b)に示されるように、波形の突起形状に加熱成形された樹脂発泡シート90は幅W3に対する高さH3の比率が低くなり、突起の根元付近において過剰に延伸させられることもなく全体的に適切な肉厚が維持される。また、頂点部分における曲率半径も大きくなり、食品Fに対する接触圧も低くなる。
【0039】
なお、
図7(a)に示される例において、直角三角形の底辺(b)同士の間に設けられる間隔D1は、
図2に示される波形の突起5の高さH1が幅W1の20〜50%程度となるように設定することが吸水マット1(
図1参照)の全体的な機械的強度を確保する観点から好ましい。本実施形態において、突起5の高さH1は幅W1の約30%である。
【0040】
以上、突起5の高さH1と幅W1の設定方法について、突起の頂点の内角を40°とした場合を例に説明したが、このような知見は突起の頂点の内角が40°の場合に限られるものではなく、突起の頂点の内角が40〜120°程度となる場合に広く適用できるものである。
但し、突起の頂点の内角が大きくなるほど、突起の幅に対する高さの比率は低くなり、突起の根元付近における過剰な延伸は発生し難くなるので、上述の設定方法は突起の頂点の内角を小さく設定する場合に特に有用である。
突起の頂点の内角は小さく設定するほど隣接する突起5の間隔を小さくすることができ、食品Fとの接触箇所を増やすことができる。このため、突起の頂点の内角を小さく設定することは食品Fに対する接触圧を低減し、より安定した状態で食品Fを載置するうえで効果的である。
【0041】
上述のような構成よりなる吸水マット1の製造方法について
図8に基づいて説明する。
図8は本発明の実施形態に係る吸水マットの製造方法を説明する説明図である。
【0042】
図6に示されるように、成形機20は、成形前の樹脂発泡シート30を加熱する加熱炉21と、加熱された樹脂発泡シート30を上下から挟み付ける一対の雄型23と雌型24からなる金型22と、成形された樹脂発泡シート30から個々の吸水マット1を切り出すカッター(図示せず)とから主に構成されている。
図示しないが、雄型23と雌型24はそれぞれ真空ポンプに接続され、表面に形成された多数の微細な真空引き孔から真空引きを行うことができるように構成されている。また、雄型23と雌型24はシリンダ機構27,28にてそれぞれ昇降可能に構成されている。
【0043】
成形機20には原料として連続気泡性発泡層と独立気泡性発泡層との積層構造を有するポリスチレン系樹脂発泡シート(PSPシート)をロール状に巻き取った原反ロールR1がセットされる。
原反ロールR1から繰り出された樹脂発泡シート30は、互いに対向するように配された一対の穿孔ローラ25と支持ローラ26との間に通される。
【0044】
穿孔ローラ25は、連続気泡性発泡層の厚さとほぼ等しい長さを有する多数の針(図示せず)が表面から突き出た構成を有し、平らな周面を有する支持ローラ26に対して樹脂発泡シート30の厚さとほぼ等しい間隔を空けて対向している。
穿孔ローラ25と支持ローラ26との間に通された樹脂発泡シート30は穿孔ローラ25の針によって多数の孔が空けられた後、加熱炉21に通されて加熱され可塑化と二次発泡が始まる。
【0045】
加熱炉21から出た樹脂発泡シート30は、一対の雄型23と雌型24の間に通され、雄型23と雌型24に挟まれる。この際、雄型23と雌型24によって真空引きが行われ、樹脂発泡シート30は速やかに雄型23と雌型24の形状に倣って速やかに加熱成形される。
その後、雄型23と雌型24の嵌合が解かれ、冷却により形状を安定させた後、図示しないカッターで個々の吸水マット1に切り出すことにより一連の工程が終了する。
【0046】
〔変形例1〕
本発明による吸水マットの変形例1について
図9〜12に基づいて説明する。
図9は本発明の変形例1に係る吸水マットの斜視図、
図10は
図9に示される吸水マットの正面図、
図11は
図9のC−C矢視断面図、
図12は変形例1に係る吸水マットを食品トレイの底に敷いて食品を載せた状態を示す説明図である。
【0047】
図9〜11に示されるように、本発明の変形例1に係る吸水マット101は、食品載置部102の一方の表面側102aにのみ複数の畝状の突起105が平行に並ぶように形成され、他方の表面側102bは平坦になっている。その他の構成は上述の実施形態に係る吸水マット1(
図1参照)と同様である。
【0048】
変形例1に係る吸水マット101は他方の表面側102bが平坦になっているため、
図12に示されるように食品トレイ150の底150aに吸水マット101を敷いてその上に食肉等の食品Fを載せると、食品Fから滲出したドリップ液は食品載置部102に形成された吸水孔103からだけでなく、吸水マット101の側面101aからも速やかに連続気泡性発泡層31に吸収される。
このため、変形例1に係る吸水マット101は、より速やかなドリップ液の吸収が求められる食品Fに対して好適に用いられる。
【0049】
〔変形例2〕
本発明による吸水マットの変形例2について
図13〜15に基づいて説明する。
図13は本発明の変形例2に係る吸水マットの斜視図、
図14は
図13のD−D矢視断面図、
図15は
図14のE部拡大図である。
【0050】
図13〜15に示されるように、本発明の変形例2に係る吸水マット201は、実施形態1に係る吸水マット1(
図1参照)の平面視円形の吸水孔3を平面視V字形の吸水スリット(切り込み)203に置換したものである。その他の構成は上述の実施形態1に係る吸水マット1と同様である。
図14および
図15に示されるように、吸水スリット203は表面スキン層31aを貫通して連続気泡性発泡層31に至るように形成されている。これにより、変形例2に係る吸水マット上に食肉等の食品を載置すれば、食品から滲出したドリップ液は吸水スリット203を介して連続気泡性発泡層31に速やかに吸収される。
【0051】
変形例2では実施形態1に係る吸水マット1の吸水孔3に代えて平面視V字形の吸水スリット203を採用したが、吸水スリットの形状はこれに限定されるものではなく、平面視U字形、平面視I字形など様々な形状の吸水スリットを採用できる。また、これらの吸水スリットは変形例1に係る吸水マット101の吸水孔103の代わりに採用されてもよい。
【0052】
以上、本発明に係る吸水マットについて詳細に説明したが、食品載置部に形成される吸水孔と吸水スリットはいずれか一方に限定されるものではなく、吸水孔と吸水スリットは組み合わせて用いられてもよい。また、本発明に係る吸水マットは食品トレイの敷物としてだけではなく、速やかな吸水を必要とする様々な用途に好適に利用できる。