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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-02
(45)【発行日】2022-11-11
(54)【発明の名称】包装容器
(51)【国際特許分類】
   B65D 81/34 20060101AFI20221104BHJP
【FI】
B65D81/34 U
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2017144873
(22)【出願日】2017-07-26
(65)【公開番号】P2018024476
(43)【公開日】2018-02-15
【審査請求日】2020-04-08
(31)【優先権主張番号】P 2016154056
(32)【優先日】2016-08-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000003296
【氏名又は名称】デンカ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100127513
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 悟
(72)【発明者】
【氏名】佐野 光信
(72)【発明者】
【氏名】富澤 孝
【審査官】家城 雅美
(56)【参考文献】
【文献】特開2017-081599(JP,A)
【文献】特開2014-091542(JP,A)
【文献】実開平02-116985(JP,U)
【文献】特開平11-011543(JP,A)
【文献】特開2014-144796(JP,A)
【文献】特開2014-227185(JP,A)
【文献】特開平11-227123(JP,A)
【文献】特開2007-191161(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2008/0210686(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65D 81/34
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
上方に開口部を有する容器本体と、該容器本体に密着嵌合させて前記開口部を塞ぐ合成 樹脂製の蓋体とから構成される包装容器であって、
前記蓋体は複数の微細孔を有し、
前記微細孔は、最大径が1.5mm以下で、孔面積が1.8mm以下(但し、孔面積が「0.2735mm 以下」のものを除く。)であり、
前記微細孔の孔面積の合計が6mm以上であり、
前記容器本体と前記蓋体との開蓋嵌合力が500~2000cNであることを特徴とす
る包装容器。
【請求項2】
前記容器本体の開口部の面積が300cm以下である請求項1に記載の包装容器。
【請求項3】
前記容器本体と前記蓋体とが内嵌合方式で嵌合されている請求項1または請求項2に記
載の包装容器。
【請求項4】
前記微細孔が前記蓋体の傾斜面部および曲面部のいずれかまたは両方に形成されている
請求項1~3のいずれか1項に記載の包装容器。
【請求項5】
前記蓋体が透明合成樹脂製である請求項1~4のいずれか1項に記載の包装容器。
【請求項6】
前記蓋体がビカット軟化点が107℃以上の合成樹脂製である請求項1~5のいずれか 1項に記載の包装容器。
【請求項7】
食品を収納し、電子レンジで加熱して使用することを特徴とする請求項1~6のいずれ
か1項に記載の包装容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、包装容器に関する。より詳しくは、食品の包装用途に有用な密着嵌合方式の包装容器に関する。
【背景技術】
【0002】
食品等を包装する合成樹脂製の包装容器において、容器内に収納した内容物が容器外に漏れることを防止するために、容器本体と蓋体との嵌合部の密着性を高めた密着嵌合方式の包装容器が一般的に使用されている。密着嵌合方式の包装容器は通常、加熱した合成樹脂シートを真空成形加工や圧空成形加工を行うことによって製造することができる。
【0003】
密着嵌合方式の包装容器においては、蓋体を閉める際に、容器内の空気を排出できず容器内の圧力が高くなるため蓋体を閉めにくいという現象が発生することがある。さらに、容器本体と蓋体との嵌合力が小さいと、一旦蓋体を閉めても容器内の圧力により蓋体が外れるという現象も生じることがある。
【0004】
また、密着嵌合方式の包装容器に収納した食品等の内容物を電子レンジで加熱する場合には、内容物から発生する水蒸気を容器外に排出させることが必要である。水蒸気を容器外に排出させるためには、容器に通気用の孔を穿孔したり、通気路を形成したりする必要がある。発生した水蒸気をスムーズに排出できないと、容器内の圧力が高くなり容器本体から蓋体が外れてしまう虞がある。
【0005】
従来、蓋体の閉めにくさの回避策や水蒸気の排出手段として、蓋体の天面にU字形状のスリットを入れていた。特許文献1には、天板部に切込みを入れて舌片部が形成された包装容器の蓋が開示されている。特許文献2には、蓋の蒸気抜き部を覆うように貼着され、電子レンジで加熱すると変形する熱収縮フィルムの開閉ラベルを有した電子レンジ用食品容器の蓋が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開2007-191161号公報
【文献】特開2014-91543号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献1や特許文献2に開示された、舌片状のスリットを包装容器の蓋体に形成する方法は、水蒸気を排出することはできても、スリットから埃や虫等が侵入したり、店頭においていたずらによって異物を混入されたり、舌片状のスリットが割れて容器内に切片が混入するといった問題があった。
【0008】
本発明は、このような状況に鑑みてなされた発明である。すなわち、本発明の課題は、蓋体の閉めにくさを回避することができ、電子レンジで加熱しても内容物から発生する水蒸気圧によって蓋体が外れることがなく、異物の侵入や蓋体の割れの発生を防止することが可能な包装容器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者は、蓋体に形成する孔の形状について検討を進めた。蓋体の閉めにくさを回避したり、電子レンジで加熱した際の水蒸気圧を低減させるためには、十分に大きな孔を形成すればよい。しかし、大きな孔であると、異物の侵入を防いだり、割れが発生することを防止することが難しい。さらに、外観の商品性の観点からは、孔の大きさを極力小さくすることが求められている。そして、電子レンジで加熱した際の水蒸気圧によって蓋体が外れることがないようにするためには、密着嵌合方式の包装容器の嵌合強度と孔の大きさとの関係を子細に検討することが必要であった。本発明はこのような検討を重ねた結果、到達することができたものである。
【0010】
すなわち、本発明の包装容器は、以下のような構成を有するものである。
(1)上方に開口部を有する容器本体と、該容器本体に密着嵌合させて前記開口部を塞ぐ合成 樹脂製の蓋体とから構成される包装容器であって、前記蓋体は複数の微細孔を有し、前記微細孔は、最大径が1.5mm以下で、孔面積が1.8mm以下(但し、孔面積が「0.2735mm 以下」のものを除く。)であり、前記微細孔の孔面積の合計が6mm以上であり、前記容器本体と前記蓋体との開蓋嵌合力が500~2000cNであることを特徴とする包装容器である。
【0011】
(2)前記容器本体の開口部の面積が300cm以下である前記(1)に記載の包装容器である。
【0013】
)前記容器本体と前記蓋体とが内嵌合方式で嵌合されている前記(1)又は(2)に記載の包装容器である。
【0014】
)前記微細孔が前記蓋体の傾斜面部および曲面部のいずれかまたは両方に形成されている前記(1)~()のいずれか1項に記載の包装容器である。
【0015】
)前記蓋体が透明合成樹脂製である前記(1)~()のいずれか1項に記載の包装容器である。
【0016】
)前記蓋体がビカット軟化点が107℃以上の合成樹脂製である前記(1)~()のいずれか1項に記載の包装容器である。
【0017】
)食品を収納し、電子レンジで加熱して使用することを特徴とする前記(1)~()のいずれか1項に記載の包装容器である。
【発明の効果】
【0018】
本発明の包装容器は、蓋体の閉めにくさを回避することができ、電子レンジで加熱しても内容物から発生する水蒸気圧によって蓋体が外れることがなく、異物の侵入や蓋体の割れの発生を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】包装容器の一例の形状を示す斜視図である。上の図は蓋体であり、下の図は容器本体である。
図2】包装容器の一例の形状を示す断面図である。上の図は蓋体の断面図であり、下の図は容器本体の断面図である。
図3】蓋体に形成された微細孔の位置の具体例(a)~(d)を示す。
図4】実施例における容器本体(i)および(ii)の断面図である。
図5】実施例における容器本体(iii)および(iv)の断面図である。
図6】包装容器の一例の形状を示す斜視図である。(a)は蓋体であり、(b)は当該蓋体の微細孔の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明の実施形態について以下説明する。但し、本発明の実施形態は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【0021】
本実施形態の包装容器は、上方に開口部を有する容器本体と、該容器本体に密着嵌合させて前記開口部を塞ぐ合成樹脂製の蓋体とから構成される包装容器である。嵌合方式とは、包装容器を構成する容器本体と蓋体とが互いに嵌合して結合する方式である。嵌合方式の中でも、空気の漏れを低減するように容器本体と蓋体との嵌合部の密着性を高めた嵌合方式を密着嵌合方式という。本実施形態の包装容器は、密着嵌合方式の包装容器であり、電子レンジで加熱しても内容物から発生する水蒸気圧によって蓋体が外れることがないという性能を有するものである。
【0022】
密着嵌合方式としては、内嵌合、外嵌合および内外嵌合の何れの方式であってもよい。内嵌合方式とは、容器本体の開口部の内周嵌合面に蓋体の外周嵌合面が面接触する嵌合方式である。外嵌合方式とは、容器本体の開口部の外周嵌合面に蓋体の内周嵌合面が面接触する嵌合方式である。内外嵌合方式とは、容器本体に形成された環状凸条又は環状凹溝と、蓋体に形成された環状凹溝又は環状凸条とが、環状凸条の内側嵌合面および外側嵌合面の両面で接触する嵌合方式である。内嵌合、外嵌合および内外嵌合の各方式の中では、内嵌合方式が、蓋体の外周縁が容器本体の外周縁の内側に収めることができ、蓋体が不用意に外れる虞が少ないため、より好ましい。
【0023】
図1は、包装容器5の一例の形状を示す斜視図である。図1の上の図は蓋体2の斜視図であり、微細孔3を複数有している。図1の下の図は容器本体1の斜視図であり、上方に開口部4を有している。図2は、包装容器の一例の形状を示す断面図である。図2の上の図は蓋体2の断面図であり、図1の上の図のA-Aの位置における断面図である。図2の下の図は容器本体1の断面図であり、図1の下の図のB-Bの位置における断面図であり、容器本体1の開口部4の位置が示されている。
【0024】
容器本体1および蓋体2の嵌合形状の成形には、通常、公知の真空成形法、圧空成形法、真空圧空成形法、プレス成形法等が使用される。また、真空成形法、圧空成形法または真空圧空成形法において、シートの加熱手段として熱板を用いる方法を熱板成形法ということがある。
【0025】
図1および図2で示した包装容器5は、発泡させた合成樹脂シートを真空成形して形成された円形の開口部4を有する丼形状の内嵌合方式の容器本体1と、合成樹脂シートを熱板成形して形成された容器本体1の開口部4に密着内嵌合する蓋体2とから構成されている。
【0026】
本実施形態の包装容器5では、蓋体2は5×5=25個の微細孔3を有している。当該微細孔3によって、包装容器5内部の空気を外部に放出することができるため、蓋体2の閉めにくさを回避することができ、電子レンジで加熱したときに発生する水蒸気圧によって蓋体2が外れることを抑制することができる。また、蓋体2が複数の微細孔3を有していることによって、1つの微細孔3あたりの大きさを小さくすることが可能となり、外観上の見栄えを改善し、蓋体2の割れの発生を防止することができる。
【0027】
微細孔3は、最大径が1.5mm以下である。微細孔3の最大径が1.5mmを超えると、埃や虫等が侵入する虞がある。微細孔3の最大径は、好ましくは0.3mm以上であり、1.0mm以下である。最大径が0.3mmより小さいと、容器外へのスムーズな水蒸気の排出が困難となる懸念がある。ここで、最大径とは、微細孔3の内周を結ぶ直線距離の中で最長の長さをいう。
【0028】
微細孔3は、孔面積が1.8mm以下である。微細孔3の孔面積が1.8mmを超えると、埃や虫等が侵入する虞がある。微細孔3の孔面積は、好ましくは0.05mm以上であり、0.8mm以下である。微細孔3の孔面積が0.05mm未満であると、容器外へのスムーズな水蒸気の排出が困難となる懸念がある。微細孔3の孔面積は、微細孔3の内周で形成される面の面積として求められる。通常は、光学顕微鏡による拡大写真を撮り、微細孔3の寸法から算出される。
【0029】
微細孔3の孔面積の合計は、6mm以上である。微細孔3の孔面積の合計を6mm以上とすることによって、1500Wの電子レンジを使用した場合であっても内容物から発生する水蒸気圧によって蓋体2が外れることを低減させることができる。微細孔3の孔面積の合計は、好ましくは30mm以下である。微細孔3の孔面積の合計が30mmを超えると、微細孔3の孔面積を確保するために微細孔3を多数形成することが必要となり、生産性の点で好ましくなく、また外観上も好ましくない。
【0030】
蓋体2に形成した微細孔3の孔面積の合計が大きいほど、包装容器5内部に発生した水蒸気を多く排出でき、包装容器5内部の圧力上昇を抑えることができる。一方、包装容器5内に発生する水蒸気の量が微細孔3から包装容器5外に排出される水蒸気の量を超えると、包装容器5内の圧力が上昇していき、蓋体2が外れる虞が出てくる。開蓋押力が容器本体1と蓋体2との開蓋嵌合力を超えると蓋体2が容器本体1から外れる。
【0031】
本実施形態において、容器本体1と蓋体2との開蓋嵌合力は、500~2000cNであることが好ましく、1000~1500cNがより好ましい。開蓋嵌合力が500cN未満であると蓋体2が外れ易くなり、2000cNを超えると蓋体2を外し難くなり、実用的に懸念がある。開蓋嵌合力は、容器本体1と蓋体2とを反対方向に引っ張ったときに、両者が外れたときの最大力(cN)として求めることができる。開蓋嵌合力の測定には、通常、引張試験機が使用される。
【0032】
微細孔3の穿孔方法は、特に限定されるものではない。例えば、トリミング機を使用して穿孔する方法(トリミング法)や、炭酸ガスレーザー、YAGレーザー、半導体レーザー、アルゴンレーザー等の各種レーザーを照射して穿孔する方法(レーザー法)がある。但し、トリミング法においては、細い抜き刃治具を使用すると抜き刃治具が折れ易いという問題がある。また、トリミング法では、穿孔の際に発生した抜きカスが容器内に混入し易かったり、破断面から割れが発生し易い傾向にある。そのため、微細孔3の穿孔方法としては、トリミング法よりもレーザー法の方が好ましく、特に、波長領域9~11μmの炭酸ガスレーザーを用いることが好ましい。
【0033】
微細孔3の形状は、特に限定されない。しかし、トリミング法であってもレーザー法であっても、加工のし易さから、通常は円形が好ましい。
【0034】
レーザー法の場合は、10~100Wの出力の炭酸ガスレーザー光源による照射が好ましい。炭酸ガスレーザーの出力範囲が、10Wよりも低出力である場合には、作業性が悪く、また、樹脂を貫通できないことがあり、100Wを超えると過負荷な状態となり、所望の径の穿孔を達成できないことがある。
【0035】
また、レーザーの移送速度については、樹脂表面に5~30000mm/sの移送速度で照射光線を動作することで行われるものであれば、穿孔を円滑に形成することができる。レーザー光の移動速度が5mm/sより低速になると、作業性が悪く、また、過剰な照射となることがあり、好ましくない。一方、レーザー光の移動速度が30000mm/sを超える場合には、所望の径の穿孔を達成できない場合がある。
【0036】
本実施形態において、微細孔3を形成する位置は特に限定されず、包装容器5の任意の位置に形成することができる。複数の微細孔3を蓋体2に形成するとき、微細孔3は蓋体2の特定の箇所にすべてまとめて形成してもよいし、複数のグループに分けて、複数箇所に形成してもよい。また、複数の微細孔3の並べ方のパターンについても特に限定されない。図3は、蓋体2に形成された微細孔3の位置の具体例(a)~(d)を示す。
【0037】
蓋体2に微細孔3を形成するとき、微細孔3を形成する位置は蓋体2の天面の水平面部であっても、蓋体2の側面等の傾斜面部や曲面部であってもよい。微細孔3が蓋体2の傾斜面部および曲面部のいずれかまたは両方に形成されていると、外観上の見栄えが改善でき、包装容器5に帯封を掛けたときに微細孔3が塞がれにくく、また埃等がより侵入し難くなるため、好ましい。
【0038】
食品を収納した包装容器5においては、包装容器5の中央部に容器本体1から蓋体2まで全体に一周させて帯封を掛けることがある。この場合、帯封によって微細孔3が塞がれるのを防止するため、蓋体2の天面に他の天面よりも高くした凸部を設けて、帯封が掛からない天面の部分に微細孔3を形成してもよい。また、帯封の下に微細孔3を設ける場合は、帯封によって微細孔3が直接塞がれるのを防ぐため、その位置に他の天面より低くした凹部を設けて、当該凹部に微細孔3を形成してもよい。
【0039】
本実施形態の包装容器5は、容器本体1の開口部4の面積が300cm以下であることが好ましい。開口部4の面積が300cmよりも大きいと、電子レンジで加熱した際に内容物から発生する水蒸気圧によって容器内の蓋体2を押し上げる開蓋力が容器本体1と蓋体2との嵌合力を上回り蓋体2が外れてしまう虞がある。より好ましくは、開口部4の面積は、100cm以上で、300cm以下である。開口部4の面積が100cmより小さいと包装容器5の内容積が小さ過ぎて実用性に欠ける。ここで、容器本体1の開口部4の面積とは、容器本体1の開口部4の嵌合面と蓋体2の嵌合面とが面接触している帯部の最下線で囲まれた面積のことをいう。
【0040】
開口部4の面積が300cmより大きい場合であっても、容器本体1と蓋体2との嵌合力を大きくすれば、水蒸気圧による開蓋力が増大しても蓋体2が外れないようにすることはできる。しかし、嵌合力をあまりに大きくすると、蓋体2の開閉のために大きな力が必要となるため、実用的に懸念がある。
【0041】
本実施形態の蓋体2の素材は、合成樹脂であれば特に限定されるものではない。しかし、包装容器5内の内容物を目視で確認できることから、透明合成樹脂を使用することが好ましい。透明合成樹脂としては、スチレン系、ポリプロピレン系、ポリエステル系、ポリエチレン系の合成樹脂が通常よく使用される。特に延伸したスチレン系の合成樹脂は、剛性、耐熱性、透明性、環境性、加工性においてバランスのとれた性能を有しており、蓋体2の素材として適している。合成樹脂の透明性は、Hazeにより、評価でき、5%以下が好ましく、3%以下がより好ましい。Hazeは、JIS-K7361に準拠して測定される。Haze Meterは、NDH5000(日本電色工業株式会社製)を用いた。
【0042】
本実施形態の容器本体1の素材は、特に限定されない。合成樹脂、紙類、金属類、セラミックス類、これらの複合材料等、種々の素材を使用することができる。しかし、蓋体2と密着嵌合することが可能な形状を形成することができ、軽量であり、量産性に優れていることから、合成樹脂を使用することが好ましい。さらに、発泡させた合成樹脂を使用すると、容器本体1に断熱性を付与することができるのでより好ましい。
【0043】
本実施形態の包装容器5は、食品を収納して、電子レンジ加熱用として使用する場合には、耐熱性を有する必要がある。電子レンジとしては業務用の1500Wの電子レンジを用いたときの加熱に耐え得ることが必要とされる。特に蓋体2においては、水蒸気による温度上昇を考慮すると、蓋体2を構成する合成樹脂は、ビカット軟化点で107℃以上の耐熱性を有することが好ましく、110℃以上であることがより好ましく、115℃以上であることがさらに好ましい。ビカット軟化点が107℃以上の耐熱性を有するスチレン系樹脂の一例としては、(メタ)アクリル酸等を共重合させたスチレン系樹脂等がある。
【0044】
ここで、ビカット軟化点は、JIS-K7206:1999に準拠して測定される。すなわち、試験片として厚み3.2mmの射出成形品を成形後、23℃×50%RHの恒温恒湿槽にて24時間放置して状態調整を行い、5kgfのウェイトを使用し、50℃/hrの昇温速度で温度上昇させ、試験片に圧子が1mm進入したときの温度として測定される。本実施形態では、この操作を3回繰り返し、その平均値としてビカット軟化点を規定する。
【0045】
本実施形態の包装容器5の形状は、図1には丼形状の容器本体1とそれに対応する形状の蓋体2とを例示したが、特に限定されない。開口部4の形状も、円形、楕円形、矩形、三角形、五角形、六角形等、種々の形状にすることが可能であり、特に限定されない。
【0046】
以上説明してきたように、本実施形態の包装容器5は、蓋体2が微細孔3を複数有しているため、蓋体2を閉める際に包装容器5内の空気が排出され、包装容器5内の圧力上昇によって蓋体2を閉めにくくなるという現象を回避することができる。また、微細孔3は、最大径が1.5mm以下であり、孔面積が1.8mm以下であるため、埃や虫等の異物の侵入を防止することができ、蓋体2の割れの発生も防止することができる。
【0047】
また、包装容器5内に収納された食品を電子レンジで加熱する場合は、微細孔3の孔面積の合計が6mm以上であるため、内容物から発生する水蒸気を微細孔3によって容器外に排出することができ、容器内の圧力上昇によって蓋体2が外れることを防止することができる。特に、内嵌合方式の密着嵌合包装容器を使用すれば、蓋体2の外周縁が容器本体1の外周縁の内側に収まるため不用意に蓋体2が外れる虞が少なくなる。
【0048】
また、微細孔3は、最大径や孔面積が小さいものであるため、外観上見栄えの優れたものとなり、包装容器5内の収納物を視認し易くなる。さらに、微細孔3を蓋体2の天面の水平面部以外の傾斜面部や曲面部に設けることによって、異物がより侵入し難くなると共に、水平な天面部に微細孔3がないために包装容器5内の収納物をより一層視認し易くなる。
【実施例
【0049】
以下に実施例と比較例を用いて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【0050】
実験Iに用いた試料の作製条件は以下の通りである。
(容器本体)
図1に記載した形状であって、次の寸法を有した2種類の容器本体(i)、(ii)を作製した。いずれも耐熱・耐圧試験用であるため、モデル的にベークライトを用いて作製した。
(i)開口部の直径125mm、開口部の面積123cmの容器本体
(ii)開口部の直径175mm、開口部の面積240cmの容器本体
図4は、容器本体(i)および(ii)の断面図である。図4(a)は容器本体(i)の断面図であり、図4(b)は容器本体(ii)の断面図である。
【0051】
(蓋体)
厚さ0.25mmの耐熱性二軸延伸ポリスチレンシート(デンカ社製、デンカサーモシート高耐熱BOPS(R反)(Haze1.2%、ビカット軟化点122℃))を熱板成形することによって、図1に記載した形状であって、直径の異なる2種類の蓋体を作製した。これらは、上記2種類の容器本体(i)および(ii)に密着内嵌合する形状を有した2種類の蓋体である。蓋体の天面には、表1および表2に記載の種々の微細孔を形成した。当該微細孔は炭酸ガスレーザーを用いて穿孔し、微細孔の形状はすべて円形であった。炭酸ガスレーザーとしては、ビデオジェット社製Videojet 3340を用いた。レーザーの照射条件は、波長10.6μm、最大平均出力45Wとした。レーザーの平均出力とレーザー光の移動速度を適度に調整することにより、所望の穿孔を達成した。
【0052】
容器本体に水100ccを入れ、蓋体を閉めて、1500Wの電子レンジで2分間加熱し、容器本体から蓋体が外れるか否かを確認した。蓋体が外れたときは×、蓋体が外れなかったときは○と表示した。加熱前の容器本体と蓋体との開蓋嵌合力を測定した。さらに、加熱後に蓋体が外れた後に、あらためて蓋体を容器本体に嵌合させてから加熱後の容器本体と蓋体との開蓋嵌合力を測定した。開蓋嵌合力の測定には、(株)大場計器製作所製 丸型テンションゲージを用いた。開蓋嵌合力は50cNを単位として測定される。結果を表1および表2に示した(実験No.1~26)。
【0053】
【表1】
【0054】
【表2】
【0055】
表1は、微細孔の数を16個で一定としたとき、微細孔の最大径および孔面積を変化させた場合における電子レンジ加熱時の蓋外れの有無を検討したものである。実験No.1~6は開口部の面積が123cmの場合であり、実験No.7~12は、開口部の面積が240cmの場合である。実験No.3~6、実験No.9~12においては電子レンジで加熱した際に蓋体が外れることはなかったが、実験No.1、2、7、8においては電子レンジで加熱した際に蓋体が外れた。すなわち、開口部の面積に拘らず、微細孔の孔面積の合計が6mm以上であるときは、蓋体が外れることはなかったが、微細孔の孔面積の合計が6mm未満であるときは、蓋体が外れた。
【0056】
表2の実験No.13~20は、微細孔の最大径を1.5mm、孔面積を1.77mmと一定とし、微細孔の数を変化させた場合における電子レンジ加熱時の蓋外れの有無を検討したものである。実験No.13~16は開口部の面積が123cmの場合であり、実験No.17~20は開口部の面積が240cmの場合である。実験No.14~16、18~20においては電子レンジで加熱した際に蓋体が外れることはなかったが、実験No.13、17においては電子レンジで加熱した際に蓋体が外れた。すなわち、開口部の面積に拘らず、微細孔の孔面積の合計が6mm以上であるときは、蓋体が外れることはなかったが、微細孔の孔面積の合計が6mm未満であるときは、蓋体が外れた。
【0057】
表2の実験No.21~26(参考例)は、微細孔の最大径を0.4mm、孔面積を0.13mmと一定とし、微細孔の数を変化させた場合における電子レンジ加熱時の蓋外れの有無を検討したものである。実験No.21~23は開口部の面積が123cmの場合であり、実験No.24~26は開口部の面積が240cmの場合である。実験No.22、23、25、26においては電子レンジで加熱した際に蓋体が外れることはなかったが、実験No.21、24においては電子レンジで加熱した際に蓋体が外れた。すなわち、実験No.13~20に比べて、微細孔の最大径を約4分の1、微細孔1つあたりの孔面積を約14分の1にしたときであっても、微細孔の孔面積の合計が6mm以上であるときは、蓋体が外れることはなかったが、微細孔の孔面積の合計が6mm未満であるときは、蓋体が外れた。
【0058】
表1および表2から分かるように、電子レンジで加熱する前では、容器本体と蓋体との開蓋嵌合力は850~900cNであったが、電子レンジで2分間加熱後では、容器本体と蓋体との開蓋嵌合力が500~600cNにまで低下した。加熱後に開蓋嵌合力が低下した原因は、加熱によって蓋体の寸法が収縮したためと考えている。加熱前後の蓋体の寸法を測定したところ、加熱後に蓋体の直径は0.1~0.2%収縮していた。尚、実験No.1、2、7、8、13、17、21、24の加熱後の開蓋嵌合力が800乃至850cNであり、加熱前の開蓋嵌合力と同等の値であるのは、加熱によって蓋体の寸法が収縮する前に蓋体が外れてしまったためである。
【0059】
上記の電子レンジで2分間加熱する実験とは別に、同等の包装容器を用いて電子レンジで6分間加熱する実験も行った。その結果、実験No.3、9、14、18、22、25の包装容器は、加熱開始から2分間を超えて6分間に達するまでの間に容器本体から蓋体が外れた。また、実験No.4~6、10~12、15、16、19、20、23、26の包装容器は、6分間加熱を行った後も容器本体から蓋体が外れなかった。6分間加熱を行った後でも容器本体から蓋体が外れなかった原因は、本実験における包装容器が密着嵌合方式による包装容器であるためと考えている。
【0060】
実験IIに用いた試料の作製条件は以下の通りである。
(容器本体)
図1に記載した形状であって、次の寸法を有した2種類の容器本体(iii)、(iv)を作製した。いずれもスチレン系樹脂発泡シートにて作製した。
(iii)開口部の直径155mm、開口部の面積190cmの容器本体
(iv)開口部の直径170mm、開口部の面積227cmの容器本体
図5は、容器本体(iii)および(iv)の断面図である。図5(a)は容器本体(iii)の断面図であり、図5(b)は容器本体(iv)の断面図である。
【0061】
(蓋体)
厚さ0.25mmの耐熱性二軸延伸ポリスチレンシート(デンカ社製、デンカサーモシート高耐熱BOPS(R反)(Haze1.2%、ビカット軟化点122℃))を熱板成形することによって、図1に記載した形状であって、直径の異なる2種類の蓋体を作製した。これらは、上記2種類の容器本体(iii)および(iv)に密着内嵌合する形状を有した2種類の蓋体である。蓋体の天面には、表3および表4に記載の種々の微細孔を形成した。当該微細孔は炭酸ガスレーザーを用いて穿孔し、微細孔の形状はすべて円形であった。炭酸ガスレーザーとしては、ビデオジェット社製Videojet 3340を用いた。レーザーの照射条件は、波長10.6μm、最大平均出力45Wとした。レーザーの平均出力とレーザー光の移動速度を適度に調整することにより、所望の穿孔を達成した。
【0062】
容器本体に水400ccを入れ、蓋体を閉めて、1500Wの電子レンジで2分間加熱し、容器本体から蓋体が外れるか否かを確認した。蓋体が外れたときは×、蓋体が外れなかったときは○と表示した。加熱前の容器本体と蓋体との開蓋嵌合力を測定した。結果を表3および表4に示した(実験No.27~52)。
【0063】
【表3】
【0064】
【表4】
【0065】
表3は、微細孔の数を16個で一定としたとき、微細孔の最大径および孔面積を変化させた場合における電子レンジ加熱時の蓋外れの有無を検討したものである。実験No.27~32は開口部の面積が190cmの場合であり、実験No.33~38は、開口部の面積が227cmの場合である。実験No.29~32、実験No.35~38においては電子レンジで加熱した際に蓋体が外れることはなかったが、実験No.27、28、33、34においては電子レンジで加熱した際に蓋体が外れた。すなわち、開口部の面積に拘らず、微細孔の孔面積の合計が6mm以上であるときは、蓋体が外れることはなかったが、微細孔の孔面積の合計が6mm未満であるときは、蓋体が外れた。
【0066】
表4の実験No.39~46は、微細孔の最大径を1.5mm、孔面積を1.77mmと一定とし、微細孔の数を変化させた場合における電子レンジ加熱時の蓋外れの有無を検討したものである。実験No.39~42は開口部の面積が190cmの場合であり、実験No.43~46は開口部の面積が227cmの場合である。実験No.40~42、44~46においては電子レンジで加熱した際に蓋体が外れることはなかったが、実験No.39、43においては電子レンジで加熱した際に蓋体が外れた。すなわち、開口部の面積に拘らず、微細孔の孔面積の合計が6mm以上であるときは、蓋体が外れることはなかったが、微細孔の孔面積の合計が6mm未満であるときは、蓋体が外れた。
【0067】
表4の実験No.47~52(参考例)は、微細孔の最大径を0.4mm、孔面積を0.13mmと一定とし、微細孔の数を変化させた場合における電子レンジ加熱時の蓋外れの有無を検討したものである。実験No.47~49は開口部の面積が190cmの場合であり、実験No.50~52は開口部の面積が227cmの場合である。実験No.48、49、51、52においては電子レンジで加熱した際に蓋体が外れることはなかったが、実験No.47、50においては電子レンジで加熱した際に蓋体が外れた。すなわち、実験No.39~46に比べて、微細孔の最大径を約4分の1、微細孔1つあたりの孔面積を約14分の1にしたときであっても、微細孔の孔面積の合計が6mm以上であるときは、蓋体が外れることはなかったが、微細孔の孔面積の合計が6mm未満であるときは、蓋体が外れた。
【0068】
上記の電子レンジで2分間加熱する実験とは別に、同等の包装容器を用いて電子レンジで6分間加熱する実験も行った。その結果、実験No.29、35、40、44、48、51の包装容器は、加熱開始から2分間を超えて6分間に達するまでの間に容器本体から蓋体が外れた。また、実験No.30~32、36~38、41、42、45、46、49、52の包装容器は、6分間加熱を行った後も容器本体から蓋体が外れなかった。6分間加熱を行った後でも容器本体から蓋体が外れなかった原因は、本実験における包装容器が密着嵌合方式による包装容器であるためと考えている。
【0069】
実験IIIに用いた試料の作製条件は以下の通りである。
(容器本体)
実験IIにおいて用いた容器本体(iii)、(iv)と同じものを用いた。
【0070】
(蓋体)
微細孔3の形状と位置を図6に記載したものとした以外は、実験IIにおいて用いた蓋体)と同等の直径の異なる2種類の蓋体を用いた。蓋体の天面には、表5に記載の種々の微細孔を形成した。当該微細孔は炭酸ガスレーザーを用いて穿孔した。炭酸ガスレーザーとしては、実験IIと同じものを用いた。微細孔の形状はすべて図6に示された最大径と最小径を有する細長い孔であった。
【0071】
ここで、最大径とは、微細孔3の内周を結ぶ直線距離の中で最長の長さ(孔の長さ)をいい、最小径とは、微細孔3の内周を結ぶ直線距離の中で最短の長さ(孔の幅)をいう。最大径と最小径は、画像測定器((株)ミツトヨ製、QS250Z)を用いて測定される。測定方法は、ディスプレイ上で拡大された孔の画像を最大径の位置および幅の位置(最小径)を指定することにより自動計測される。各実験No.毎に5サンプルを作成し、各サンプルに穿孔されている全ての孔(10個および15個)を測定し、それらの平均値を求めた。
【0072】
開蓋嵌合力および蓋外れの有無の評価方法は、実験IIと同様である。結果を表5に示した(実験No.53~58)。
【0073】
【表5】
【0074】
表5は、微細孔の形状を細長い孔としたときの、微細孔の最大径、最小径および孔数を変化させた場合における電子レンジ加熱時の蓋外れの有無を検討したものである。実験No.53~55は開口部の面積が190cmの場合であり、実験No.56~58は、開口部の面積が227cmの場合である。
【0075】
実験No.54と実験No.57においては、孔面積の合計が6mm以上であり、開蓋嵌合力も適切であって、電子レンジで加熱した際に蓋体が外れることはなかった。しかし、実験No.53と実験No.56においては、孔面積の合計が少ないため、電子レンジで加熱した際に蓋体が外れた。一方、実験No.55と実験No.58においては、孔面積の合計が6mm以上であり、電子レンジで加熱した際に蓋体が外れることはなかったが、最大径が2mmであるため、埃や虫等の異物が侵入する懸念を有するものであった。
【符号の説明】
【0076】
1 容器本体
2 蓋体
3 微細孔
4 開口部
5 包装容器
図1
図2
図3
図4
図5
図6