(57)【要約】【課題】熱板上、電磁誘導加熱機上で高速に加熱可能な複合体容器の提供。【解決手段】容器形状のアルミニウム合金形状物１（アルミニウム鍍金鋼板を含む）に特殊液処理を施し乾燥させる。これを射出成形金型にインサートし耐熱性熱可塑性樹脂であるＰＰＳ系樹脂組成物２を射出し接合させ複合体容器としての成形品３を得る。この複合体容器は、耐久性耐熱性があり、下部が剥き出しのアルミニウム合金またはアルミニウム鍍金鋼板であり、内部に調理済み食品を入れたまま熱板上又は電磁誘導加熱機上に置いて短時間で加熱できる。【選択図】  図３
2005205056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器形状に形成され、アンモニア、ヒドラジン、水溶性アミン化合物のいずれかの水溶液に浸漬されたアルミニウム合金と、
金型にインサートされた前記アルミニウム合金の所定部分と一体に射出成形される熱可塑性樹脂組成物と
からなる耐熱性複合体容器。
【請求項２】
請求項１に記載された耐熱性複合体容器において、
前記熱可塑性樹脂組成物は、ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物であることを特徴とする耐熱性複合体容器。
【請求項３】
請求項１に記載された耐熱性複合体容器において、
前記射出成形された成形容器は食品用容器であり、内部に食品を入れ加熱可能とする容器であることを特徴とする耐熱性複合体容器。
【請求項４】
請求項１に記載された耐熱性複合体容器において、
前記容器形状に形成されたアルミニウム合金はアルマイト化されていることを特徴とする耐熱性複合体容器。
【請求項５】
請求項１に記載された耐熱性複合体容器において、
前記アルミニウム合金の容器形状物はアルミニウム鍍金鋼板の容器形状物であって、前記アルミニウム合金の所定部分は前記アルミニウム鍍金鋼板のアルミニウム合金鍍金部の所定部分であり、前記容器形状物は電磁誘導加熱が可能な構成になっていることを特徴とする耐熱性複合体容器。
【請求項６】
アルミニウム合金を所定の容器形状に形成する工程と、
前記アルミニウム合金の容器形状物をアンモニア、ヒドラジン、水溶性アミン化合物のいずれかの水溶液に浸漬する工程と、
前記容器形状物を射出成形金型内にインサートする工程と、
前記インサートされた前記容器形状物の所定部位にポリフェニレンサルファイドを含む熱可塑性樹脂組成物を射出する工程と
からなる耐熱性複合体容器の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の耐熱性複合体容器の製造方法において、
前記アルミニウム合金の容器形状物は、アルミニウム鍍金鋼板容器形状物であることを特徴とする耐熱性複合体容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食器業界、サービス業界、家庭用品業界用等の容器に関する。更に詳しくは、特に給食業、食堂業、機内サービス、老人施設の食事サービス行為、又家庭等に使用される容器で、金属と樹脂を一体化した食品用の複合体容器とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属と樹脂を一体化する技術は、自動車、家庭電化製品、産業機器等の部品製造等で一般的であり、更に広い分野から求められており、このために多くの接着剤が開発されている。この中には非常に優れた接着剤がある。常温、又は加熱により機能を発揮する接着剤は、金属と金属や、金属と合成樹脂を一体化する接合に使われ、現在では一般的な技術である。
【０００３】
接着剤を使用しないで接合させる方法、特に金属を射出成形金型にインサートし樹脂を射出して金属と樹脂を一体化させる方法は、多くの困難な問題点があり色々試みがなされているが確実で安定した方法で確立されていない。もしこの方法が簡素で短時間に行えるものが確立されていれば、樹脂部分の成形と金属への接合が強固になる上、従来のような方法に比し簡素化され工程数が減るとともに接合時の位置ズレが皆無になる等、生産上、品質向上のメリットが期待される。
【０００４】
これらの問題点を解決する方法の一つとして同一出願人は、金属をアルミニウム合金とし、事前に特殊処理を施し、射出成形金型にインサートした後にポリブチレンテレフタレート（以下、「ＰＢＴ」という。）、又はポリフェニレンサルファイド（以下、「ＰＰＳ」という。）を主成分とする樹脂組成物である熱可塑性樹脂を射出すれば、強力に接合できることの技術を開発した。この技術は、アルミニウム合金を射出成形金型にインサートする前に、特定のアミン系化合物の水溶液に浸漬し水洗し乾燥する処理を行い、この処理によりアルミニウム合金形状物の表面に超微細凹凸面を形成し、同時にアミン系化合物を化学吸着させるものである。この処理を行なってから前述の熱可塑性樹脂を射出する。既にこの開発技術は公開されている（特許文献１、２、３）。
【０００５】
一方容器において、特に食品用の容器においては種々雑多で数多くの種類のものが使用されている。その材質は、例えば、紙、ガラス、ステンレス、ブリキ、プラスチック等であり、形状、使用目的に至っては枚挙に暇がない。しかし、このように多くある容器においても、金属と樹脂が一体化し耐久性があって耐熱性のある容器は限定されていて、その種類は限られている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１０３５６３号公報
【特許文献２】特開２００３−１０７５３１号公報
【特許文献３】特開２００３−０７０６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
容器を使用するサービスで、例えば、高齢者施設や航空機内の食事供与において温かい食品をタイミングよく多くの食事者に供すること等は広く行なわれている。現在、これら給食サービスの一部において、耐熱性の蓋付き深皿内に食品を盛り付けしたものをレンジやその他の加熱器等で加熱し食事に供することが為されている。使用されている容器は鉄製等の金属を使用したものや、磁器か耐熱樹脂製であり、前者は重く、後者の場合は熱伝導率がよくない。更なるサービス向上の為に耐久性があり高速加熱が可能な容器が求められている。
【０００８】
熱伝導率だけを考えれば金属製容器が優れているが、加熱金属容器は熱くて直接掴むことができない。樹脂製のみの容器として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタート）樹脂製のカップ等の透明で軽量な耐熱容器も市販されているが、大半は使い捨てのものであり耐久性、耐熱性では限界がある。金属を使用するものでは、金属と樹脂を接着剤で接合したものや、従来方法のインサート成形により金属と樹脂を一体化させたものがある。しかし、食品に使用されるという前提での安全性からみると、使用できる接着剤は限られることもあり、その容器は毎度の加熱の繰り返し、食後の食器洗浄やその乾燥の繰り返しに十分耐え得るものでなければならない。また、給食用食器は１０５〜１２０℃の水蒸気消毒が頻繁に行われ、水蒸気加熱にも十分に対応できる耐久性のある容器が要求されるが、従来の技術はそれに対応していない。このようなことから、従来の方法は前述の問題点を解消しておらず、確実に保障ができ、耐久性があって耐熱性のある容器を製造できる技術はまだ確立されていない。
【０００９】
同一出願人の提案した前述の射出成形の接合技術は、予め特定液処理したアルミニウム合金に対してＰＢＴやＰＰＳ系樹脂組成物を射出接合させるものであり、接合力は非常に強固なものであることが実証されている。本発明は、この技術を適用しアルミニウム合金とＰＰＳ系樹脂から深皿状の容器を一体化物として製造するようにして前述の問題点を解消したもので下記の目的を達成する。
【００１０】
本発明の目的は、アルミニウム合金の形状物に樹脂を射出成形してアルミニウム合金面を樹脂で被覆した状態の容器とし、ソフトイメージを有する食品用の複合体容器とその製造技術の提供にある。本発明の他の目的は、アルミニウム合金と樹脂の強固な固着により、固着性が高く、耐久性があり、耐熱性を有する複合体容器とその製造技術の提供にある。本発明の更に他の目的は、アルミニウム鍍金鋼板を使用することにより、電磁誘導加熱にも使用可能な複合体容器とその製造技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
本発明１の耐熱性複合体容器は、容器形状に形成され、アンモニア、ヒドラジン、水溶性アミン化合物のいずれかの水溶液に浸漬されたアルミニウム合金と、金型にインサートされた前記アルミニウム合金の所定部分と一体に射出成形される熱可塑性樹脂組成物とからなっている。
【００１２】
本発明２の耐熱性複合体容器は、本発明１において、熱可塑性樹脂組成物は、ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物であることを特徴としている。ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物は、流動性がよく耐熱性に優れた樹脂組成物である。
【００１３】
本発明３の耐熱性複合体容器は、本発明１において、前記射出成形された成形容器は食品用容器であり、内部に食品を入れ加熱可能とする容器であることを特徴としている。この構成によれば、調理中又は調理済み食品を容器に入れた後に、この容器を熱板上等において加熱するだけで、短時間で温かくして食事者に供することができる。又、この容器は繰り返し使用することができる。
【００１４】
本発明４の耐熱性複合体容器は、本発明１において、前記容器形状に形成されたアルミニウム合金はアルマイト化されていることを特徴としている。アルマイト化処理を施すことにより、アルミニウム合金の表面は耐候性に優れたものとなる。
【００１５】
本発明５の耐熱性複合体容器は、本発明１において、前記アルミニウム合金の容器形状物はアルミニウム鍍金鋼板容器形状物であって、前記アルミニウム合金の所定部分は前記アルミニウム鍍金鋼板のアルミニウム合金鍍金部の所定部分であり、前記容器形状物は電磁誘導加熱が可能な構成になっていることを特徴としている。この構成によれば、容器は電磁誘導加熱器の渦電流に対応できるので、調理中又は調理済み食品を容器に入れた後に、この容器を電磁誘導過熱器上において加熱するだけで、短時間で温かくして食事者に供することができる。
【００１６】
本発明６の耐熱性複合体容器の製造方法は、アルミニウム合金を所定の容器形状に形成する工程と、前記アルミニウム合金の容器形状物をアンモニア、ヒドラジン、水溶性アミン化合物のいずれかの水溶液に浸漬する工程と、前記容器形状物を射出成形金型内にインサートする工程と、前記インサートされた前記容器形状物の所定部位にポリフェニレンサルファイドを含む熱可塑性樹脂組成物を射出する工程とからなっている。
【００１７】
本発明７の耐熱性複合体容器の製造方法は、本発明６において、前記アルミニウム合金の容器形状物は、アルミニウム鍍金鋼板による容器形状物であることを特徴としている。
【００１８】
以下、前述した本発明のアルミニウム合金そのものとＰＰＳ樹脂塑性物またはアルミニウム鍍金鋼板とＰＰＳ樹脂組成物の複合体による容器とその製造方法について、その具体的手段を詳述する。アルミニウム合金にＰＢＴ系又はＰＰＳ系熱可塑性樹脂組成物を射出接合する技術は、前述の特許文献に記載されているので、これに関わる技術の詳細説明は省略する。本発明はこの発明の関連の技術である。
【００１９】
［アルミニウム合金のみのまたはアルミニウム鍍金鋼板の容器］
容器に使用するアルミニウム合金は、１０００〜７０００番系のもの、又ダイキャストグレードのＡＤＣ１２等である。複合体容器の基体を構成する製品としての容器とする必要がある。このアルミニウム合金は、素材から、切断、穴あけ、切削、圧縮、曲げ、絞り、研磨等の、鋸加工、フライス加工、放電加工、ドリル加工、鍛造、プレス加工、研削加工、研磨加工、等の加工により、必要な容器形状に仕上げられ、アルミニウム合金の容器形状物となる。
必要形状に加工されたアルミニウム合金形状物は、その表面に汚れがなく、厚く酸化や水酸化されていないことが必要である。長期間の放置等で表面に錆の存在があると思われるものは、研磨して取り除くことが必要である。又、ＡＤＣ１２等の鋳造用合金を使用し鋳造で形状化したものは表面層の組成が内部組成と異なっている上、表面層の組成が均一でない。従って、研磨等で表層を除去しておく必要がある。
【００２０】
又、アルミニウム合金形状物は、アルミニウム合金のみの形状物以外にアルミニウム鍍金鋼板の形状物も含まれる。アルミニウム鍍金鋼板（アルミニウム合金を鍍金した鋼板）は、鋼板の片面または両面がアルミニウム鍍金されているものである。従って、このアルミニウム鍍金鋼板の鍍金部はアルミニウム合金である。工業的には、鋼板を溶融アルミニウム浴に浸漬する方法で量産されており、量産品は両面がアルミニウム鍍金された鋼板であり、例えば「アルスター鋼板（日新製鋼社製）」がある。アルスター鋼板での両面当たりの付着アルミニウム量は４０〜１２０ｇ／ｍ2であり、これはアルミニウム層厚さで７〜２２μｍにあたる。
本発明ではアルミニウム付着量の多い方が射出成形による接合での安定性がよいのでアルミニウム付着量が１００ｇ／ｍ2以上のを使用する。鋼板自体の厚さとして本発明での制限はないが、アルスター鋼板として供給されているのは０．４〜２．０ｍｍ厚である。購入した鋼板をシャーリング等で大きく切断し、その後は前述のようにプレス切断機、プレス加工機など、又その他の加工機を使用して必要な容器形状に加工する。
【００２１】
〔脱脂洗浄工程〕
この工程の実施は、必要条件ではない。機械油や指油、その他の汚れがアルミニウム合金のみの形状物やアルミニウム鍍金鋼板形状物に付着していない状態であれば不要である。油剤の付着量が大きい場合は脱脂工程を２段とするのが好ましい。市販のアルミニウム合金用脱脂剤を使用した水溶液に水洗を挟んで２回脱脂する方法でよい。市販のアルミニウム合金用脱脂剤を使う場合、これを水に溶解し指定の温度と時間、即ち多くは６０〜８０℃、５分前後で、アルミニウム合金のみの形状物又はアルミニウム鍍金鋼板形状物をこのアルミニウム合金用脱脂剤水溶液に浸漬することになる。脱脂槽から引き上げたら水洗する。
【００２２】
〔前処理〕
アルミニウム合金のみの形状物やアルミニウム鍍金鋼板形状物を液処理して射出成形に適した処理をする場合、液処理を２段に分け、前処理、本処理と称することにする。前処理は本発明において殆ど必須である。ただ、アルミニウムが超高純度である場合には省略可能である。実際に市販されているアルミニウム合金を原材料として使用するのが一般であるので、この前処理は通常施される工程である。
【００２３】
前処理で使用する浸漬用の液は、酸性、塩基性、又はその双方の水溶液である。塩基性液としては、０．５〜３．０％濃度の水酸化アルカリ金属水溶液、特に苛性ソーダ水溶液を３５〜４０℃に温度制御して使うことが好ましい。酸性液としては、０．５〜５．０％濃度のハロゲン水素酸、弗化水素酸誘導体、硝酸が使用でき、特に塩酸、硝酸、又は１水素２弗化アンモニウムの水溶液を３５〜４０℃に温度制御して使うことが好ましい。これらの使い分けは各種合金が含む少量金属の組成によるので、個々には実際に試験をして最適の条件の水溶液を選ぶ。何れにせよ、酸性液、塩基性液に数分浸漬しておおまかにエッチングして表層を化学的に除去し、以降の本処理に適するようにするのが前処理の目的である。水洗してアルミニウム合金のみの形状物またはアルミニウム鍍金鋼板形状物を次工程に廻す。
【００２４】
〔本処理〕
前処理を終了したアルミニウム合金のみの形状物またはアルミニウム鍍金鋼板形状物をアンモニア、ヒドラジン、又は水溶性アミン化合物の水溶液に浸漬する。これが本処理である。前工程で得たアルミニウム合金形状物の表面を微細エッチングし、同時にこれらアミン系化合物を吸着させるのがこの工程の目的である。本処理で使用するアミン系化合物とは、広い意味でのアミン化合物であり、アンモニア、ヒドラジン、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、エタノールアミン、アリルアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アニリン、その他のアミン類が含まれる。
これらの内、特にヒドラジンが好ましい。その理由は臭気が小さいこと、低濃度で有効なこと、安価なこと、等による。このアミン系化合物の浸漬は、４０〜８０℃、特に好ましくは５０〜７０℃で行い、濃度は使用する化合物によって異なるが、ヒドラジンの場合は１水和ヒドラジンとして２〜１０％濃度、特に３〜５％の水溶液が好ましく、浸漬時間は３０〜９０秒が好ましい。この浸漬後、水洗し、４０〜９０℃で熱風乾燥する。
【００２５】
〔ＰＰＳ系樹脂組成物〕
次に、使用するＰＰＳ系樹脂組成物について説明する。一般にＰＰＳ系樹脂組成物は、耐熱性では熱変形温度が２６０℃以上であり、連続使用温度で１７０〜２００℃の高温に耐えられる。又、耐薬品性でもほとんどの酸、アルカリ、有機溶剤に侵されず、機械特性にも優れており、精密な成形が可能で流動性がよく寸法の安定した成形ができる。さらに難燃性であり、電気的にも誘電特性、絶縁破壊電圧などにも優れていて、耐久性のある結晶性プラスチックである。市販のＰＰＳ系樹脂組成物も使用できるが、基本的には、アルミニウム合金のみの形状物またはアルミニウム鍍金鋼板形状物と一体化することで線膨張率を金属並に小さくした組成物となるように再調整することが好ましい。
【００２６】
具体的には、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、その他の繊維系フィラーや、粘土、ガラス紛、シリカ、アルミナ、その他の粉末系フィラーを合計２５〜４０％含み、線膨張率として２〜３×１０-5Ｋ-1程度のものが好ましい。また、ポリマー成分としてＰＰＳ系樹脂組成物以外のポリマーを混入させることも接合力効果を上げる点で有効である。市販ＰＰＳ組成品についてＡ１１００アルミニウム合金に対する射出成形の接合試験をしてその接合強度を測定したところ、非ＰＰＳのポリマー成分を約１０％、ガラス繊維３０％含むＰＰＳ系樹脂組成物が非常に高い接合力を示した。この非ＰＰＳのポリマー成分が金型内で冷却されつつある樹脂中のＰＰＳ系樹脂組成物の結晶性固化速度を抑制したものと思われる。本発明の射出成形はアルミニウム表面にある超微細凹部に溶融ＰＰＳを入り込ませ固化することにあるので、結晶化速度を抑制する添加物は射出成形の接合に有効である。
【００２７】
［インサート射出成形］
射出成形金型を開き、前記の液処理済のアルミニウム合金のみの形状物またはアルミニウム鍍金鋼板形状物をインサートする。横型成形機でインサート物の位置固定が困難であれば、金型に数ｍｍ〜１０ｍｍ径の穴を開けて減圧できるようにし、金属形状物をインサートした後で減圧して真空の力でインサート物を吸い付けて固定するようにする。金型を閉めてＰＰＳ系樹脂組成物を射出する。金型温度は１１０〜１４０℃が好ましい。金型温度が高いほどＰＰＳ系樹脂組成物の成形部の肌は綺麗になるが、接合力は金型温度１２０〜１３０℃のときが最高であることが多い。接合面積が広くて強力な接合力を必要としないときは、金型温度を１３０〜１４０℃とすればＰＰＳ系樹脂組成物の成形品部分の肌合いは綺麗に出来上がる。射出温度は２６０〜２８０℃である。
【００２８】
特に注意しなければならないのは、射出成形金型でのガス抜き構造をしっかりさせることである。射出成形の接合では、高温高圧の溶融樹脂が確実にアルミ面に接触することが重要である。射出時の発生ガスが滞るなどして樹脂が円滑にアルミニウム面に接触しない状態は避けなければならない。樹脂流れの端部に当たる個所では０．０３ｍｍ程度の深さのガス抜き路を設けるとよい。
【００２９】
［一体化後の加工など］
アルミニウム合金とＰＰＳ系樹脂組成物の成形により一体化された接合部の境界線付近は、熱硬化性塗料やインキで塗布焼付けをした方がよい。これは、陽光や酸性液や塩基性液によってアルミニウム合金が酸化され水酸化物になって膨れたり削れ落ちて減損するからである。アルミニウム全体としては平坦部では大きな影響はないが、接合面に於いては境界線からの僅かなアルミニウム合金の変化が内部に向かって進行し、ＰＰＳ系樹脂組成物との接合力を次第に弱めることになるからである。
【００３０】
食品や洗剤、また塩素系消毒剤には酸性や塩基性の水溶液があり、陽光にあたることも当然予期しなければならない。熱硬化性ポリマーを塗布し焼き付けした場合、ミクロンレベルで隙間がある境界線部を埋めて酸塩基水溶液の浸入を防ぐ。なお、本発明に示した液処理を行ったアルミニウム合金形状物は化学的に活性になっており塗装等は非常にのり易く、むしろＰＰＳ系樹脂組成物部分の方が、塗装がのり難い。現在、ＰＰＳ系樹脂組成物に塗装可能な熱硬化性塗料が数種市販されているのでこれを使用するとよい。
【００３１】
アルミニウム合金が露出している部分をアルマイト化する場合について説明する。アルマイト化方法の一例は、樹脂と金属部分がなす境界線を塗料またはインキで塗装または筆塗りし焼き付け、その後にアルマイト化工程にかける方法である。この場合に使用する塗料やインキはアルマイト化時の薬品類に境界線部分が侵食するのを防ぐ効果がある。この塗料やインキとしては含有ポリマーの主鎖が塩ビであるものが使用できる。好ましくは、主鎖が塩ビで末端がＯＨ基等の活性水素基でありイソシアネート系の硬化剤でウレタン硬化するポリマー含有品がよい。
【００３２】
他の方法は、アルミニウム合金形状物の射出成形の接合すべき箇所にマスキングテープを貼ってからアルマイト化し剥がすか、アルミニウム合金形状物を全面的にアルマイト化してから回転砥石等で射出成形し接合すべき箇所のアルマイト面を削り取るかして、その後液処理し、射出成形して接合する方法である。アルマイト化されない部分が射出成形による接合部分より一回り小さければ（射出接合後に非アルマイト面が見えなければ）一体化品の表面は樹脂部とアルマイト面のみで覆われる。
【００３３】
［一体化品の使用方法］
図３（説明は後述）に示す深皿容器である成形品３を例に説明する。熱板４上にスープの入った成形品３を置いた状態である。熱板４の温度は１８０℃程度が好ましい。ＰＰＳ系樹脂組成物は２１０℃以上でやや軟化することから余裕見て熱板温度は１８０℃がほぼ上限である。
又、電磁誘導加熱の場合は図１３（説明は後述）に示すように樹脂部分が上部のみであり、電磁誘導加熱器との接触部は剥き出しの鉄板形状が好ましい。空炊きや誤った能力の電磁誘導加熱器に置かれたときに主発熱部の底部が３００℃以上の高温になる可能性があるので、接触部を剥き出しの形状にしたのは直接樹脂部分の接触を避けるためである。発熱部から離れている上部は放熱されるので温度がさほど上がらない。
【発明の効果】
【００３４】
以上詳記したように、本発明の耐熱性複合体容器とその製造方法は、アルミニウム合金のみの形状物またはアルミニウム鍍金鋼板形状物の表面に特殊処理を施しＰＰＳ系樹脂組成物と射出成形して接合させるようにしたので、その成形品は高い接合性によって耐久性があり強固で加熱可能な複合体容器となった。
【００３５】
又、射出成形された複合体容器は、耐熱性のものとなり、２００℃程度の熱板加熱又は小型の電磁誘導加熱に使用できるので、例えば予め食材をこの容器に盛り付けして用意しておき必要なタイミングで電磁誘導器等の加熱器に通電することもでき、短い時間で内部を温めて食事に供することができることとなった。短時間に処理できることから大量処理が求められる給食サービス、機内サービス等には特に有効である。又使用した複合体容器は繰り返し再使用が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は種々に適用可能であるが、実施の形態においての熱可塑性樹脂組成物は、ＰＰＳ系樹脂組成物として説明する。アルミニウム鍍金鋼板形状物とＰＰＳ系樹脂組成物が本発明にある液処理によって射出成形し接合することをダンベル状の形状品で確認した。続いて、アルミニウム合金のみの形状物とＰＰＳ系樹脂組成物の一体化成形による深皿状の容器で種々の試験を行った。次に実施の形態を実施例に代えて本発明の内容を説明する。又、本発明は、実施例に限定されないことはいうまでもない。実施例は３種の形状で説明しているが、本発明の技術は、実施例の形状に限らず使用できるとともに、食品用容器以外の分野にも適用可能である。
【実施例１】
【００３７】
本実施例を図１〜図３で説明する。市販のＡ１１００アルミニウム合金板を、図に示すように厚さ１．２ｍｍで、１２０ｍｍ×８０ｍｍの長方形にプレス切断する。これをアルマイト層の厚さが約１５μｍになるように先ず全面アルマイト加工した。続いて、その片面をＮＣフライス加工にて０．２ｍｍの厚さでアルマイト層を削り取った。この板が図に示す板状のアルミニウム合金形状物１である。このアルミニウム合金形状物１の一面はアルマイト層の削り取られたＡ１１００アルミ合金面１ａであり、他面はアルマイト層の面１ｂである。この板材の厚さは１．０ｍｍである。
【００３８】
一方、市販のアルミ脱脂剤「ＮＥ−６（メルテックス社製）」を１５％濃度で水に溶かし７５℃とした。この水溶液が入った脱脂槽に前記アルミニウム合金形状物１を５分間浸漬し水洗した。続いて、４０℃の１％１水素２弗化アンモニウム水溶液が入った水溶液槽にアルミニウム合金形状物１を１分浸漬し水洗した。次いで４０℃の１％硝酸水溶液が入った水溶液槽にアルミニウム合金形状物１を３分浸漬し水洗した。続いて６０℃の３．５％濃度の１水和ヒドラジン水溶液を入れた処理槽にアルミニウム合金形状物１を１分浸漬し、４０℃の０．５％濃度の１水和ヒドラジン水溶液を入れた第２の処理槽にアルミニウム合金形状物１を０．５分浸漬し水洗した。これを４０℃で１５分、６０℃で５分温風乾燥し乾燥空気下に保存した。
【００３９】
この液処理済みアルミニウム合金形状物１を１３０℃にした射出成形金型にインサートして金型を閉め、アルマイト層の削り取られたＡ１１００アルミ合金面１ａ側にＰＰＳ系樹脂組成物「ＢＧＸ１３０（東ソー社製）」２を射出温度２６０℃で射出した。このＰＰＳ系樹脂組成物２には３０％のガラス繊維と１０％の非ＰＰＳポリマーが含まれている。この射出成形で図３に示す深皿状の成形品３を得た。これが本発明の耐熱性複合体容器である。この容器の下部はアルマイト化されたアルマイト層の面１ｂである。
【００４０】
得られた成形品３を沸騰した水道水（群馬県新田町）中に１０分漬けてから取り出して通風よい水切り金網上に成形品３の下部を１０分置くことの繰り返し試験を４８サイクル実施したがアルミニウム合金の部分と樹脂の間の接合部に隙間が生じる等の異常は発生しなかった。
【００４１】
続いて、表面１８０℃としたホットプレート４を用意した。前記成形品３に２００ｃｃの水道水（東京都）を入れてこのホットプレート４上に成形品３の下部を１０分置き、水が７０〜８０℃に達した時点で成形品３から水を廃棄し、木製机上に移して１０分放置してから再度水道水を入れてホットプレート４上に移すことの繰り返し実験を９６サイクル行った。この試験においてもアルミニウム合金の部分と樹脂の間の接合部に隙間が生じる等の異常は発生しなかった。これにより射出成形された複合体容器は耐久性があり耐熱性に効果のあることを確認した。
【実施例２】
【００４２】
本実施例を図４〜図６によって説明する。厚さ１ｍｍのＡ１１００アルミニウム合金板をプレス加工して端部をせり上げ、図に示すアルミニウム合金形状物１１にした。このアルミニウム合金形状物１１を実施例１と全く同様にして液処理し乾燥した。これを射出成形金型にインサートし、アルミニウム合金形状物１１の所定部分にＰＰＳ系樹脂組成物「ＢＧＸ１３０」１２を射出成形しアルミニウム合金形状物１１と接合して、図６に示す深皿形状の一体化した成形品１３を得た。これが本発明の耐熱性複合体容器である。この容器の所定部分以外に相当する下部は、アルミニウム合金形状物１１の剥き出し部分となっている。
【００４３】
図６に示すようにアルミニウム合金形状物１１の端部せり上がり側に容器の主体をなすＰＰＳ系樹脂組成物１２が射出成形され一体となっている。次に図７に示すように一体化された成形品１３のアルミニウム合金形状物１１とＰＰＳ系樹脂組成物１２との境界線部分をインキ「ＶＩＣメジウム（セイコーアドバンス社製）」で筆塗りし塗布層部１４とし、１１０℃で２時間焼き付けた。この成形品１３を実施例１と全く同様な耐久性試験を行ったが、この試験においてもアルミニウム合金の部分と樹脂の間の接合部に隙間が生じる等の異常は発生しなかった。これにより射出成形された複合体容器は耐久性があり、耐熱性に効果のあることを確認した。
【実施例３】
【００４４】
本実施例を図８〜図１０によって説明する。厚さ１．２ｍｍのＡ１１００アルミニウム合金板をプレス加工して深皿形状のアルミニウム合金形状物２１を得た。これをアルマイト化し、全面に厚さ約１５μｍのアルマイト層を付けた。このアルミニウム合金形状物２１の立ち上がり部分の一部を回転砥石で削り取り、図８に示す深皿の形状物を得た。このアルミニウム合金形状物２１は全面がアルマイト化層２２になっているが、部分的に容器の上部立ち上がり部分の外壁の一部がアルマイト剥離層２３になっている。
【００４５】
一方、市販のアルミ脱脂剤「ＮＥ−６（メルテックス社製）」を１５％濃度で水に溶かし７５℃とした。この水溶液が入った脱脂槽に前記アルミニウム合金形状物２１を５分間浸漬し水洗した。続いて、４０℃の１％１水素２弗化アンモニウム水溶液が入った水溶液槽にアルミニウム合金形状物２１を１分浸漬し水洗した。次いで４０℃の１％硝酸水溶液が入った水溶液槽にアルミニウム合金形状物２１を３分浸漬し水洗した。続いて６０℃の３．５％濃度の１水和ヒドラジン水溶液を入れた処理槽にアルミニウム合金形状物２１を１分浸漬し、４０℃の０．５％濃度の１水和ヒドラジン水溶液を入れた第２の処理槽にアルミニウム合金形状物２１を０．５分浸漬し水洗した。これを４０℃で１５分、６０℃で５分温風乾燥し乾燥空気下に保存した。この液処理でアルマイト化層２２に異常を生じることはなかった。
【００４６】
これを射出成形金型にインサートしＰＰＳ系樹脂組成物「ＢＧＸ１３０」２４を射出成形し接合して図１０に示す深皿形状の一体化された成形品２５を得た。これが本発明の耐熱性複合体容器である。この成形品２５に対し実施例１と全く同様な耐久性試験を行ったが、この試験においてもアルミニウム合金の部分と樹脂の間の接合部に隙間が生じる等の異常は発生しなかった。これにより射出成形された複合体容器は耐久性があり、耐熱性に効果のあることを確認した。
【実施例４】
【００４７】
この実施例は図１１に示すように、アルミニウム合金として、表面にアルミニウム合金の鍍金されたアルミニウム鍍金鋼板を使用するものである。アルミニウム鍍金鋼板は、日新製鋼社製の１ｍｍ厚のアルスター鋼板である。この鋼板は厚さ１ｍｍで、両面合計のアルミニウム付着量が１００ｇ／ｍ2の深絞りタイプ品である。これを切断して４０ｍｍ×１５ｍｍのプレート状の形状物３１を２０個得た。
【００４８】
この形状物３１を実施例１と全く同様にして液処理し乾燥した。これを射出成形金型にインサートしＰＰＳ系樹脂組成物「ＢＧＸ１３０」３２を射出成形し接合して図１１に示す形状の一体化された成形品３３を得た。この成形品３３のハッチング部Ａが接着面である。この形状物３１とＰＰＳ系樹脂組成物３２を引っ張り試験機で引っ張り破断しせん断破断力を測定した。その結果、常温下では１７０〜１９０Ｋｇ／ｃｍ2で前述の展伸用アルミニウム合金同様の破断試験をした結果、良好な接合力を示した。
【００４９】
次いで８０℃に於ける破断試験を行ったところ１２０〜１４０Ｋｇ／ｃｍ2を示し樹脂自体の強度低下に比例するような低下レベルで強力な接合力を得た。この実験は部分的なものではあるが、アルミニウム鍍金鋼板もアルミニウム合金のみの場合とほぼ同様に耐久力を有して射出成形し接合できることが実証された。
【実施例５】
【００５０】
本実施例を図１２、図１３によって説明する。
実施例４で使用したと同じ材質のアルミニウム鍍金鋼板４１と厚さ０．２ｍｍの一般鋼板４２を所定の大きさに切断し、各々を７５℃とした１５％濃度の脱脂剤「ＮＥ−６」の水溶液槽に５分間浸漬し、十分に水洗し１００℃の熱風１０分で乾燥した。双方の板片を重ねて１００Ｋｇ／ｃｍ2の圧力でプレスし簡易的に接合した。この板片をプレス切断プレス加工して図１２に示す深皿状の形状物４３を得た。
【００５１】
これを実施例４と全く同様にして液処理し乾燥した。これを射出成形金型にインサートしＰＰＳ系樹脂組成物「ＢＧＸ１３０」４４を射出成形し接合して深皿形状の一体化された成形品４５を得た。これが本発明の耐熱性複合体容器である。更に、下部側に位置し、アルミニウム鍍金鋼板４１のアルミニウム合金部分とＰＰＳ系樹脂組成物４４の境界線部分を、図１３に示すように２液性ウレタン硬化型インキ「ＶＩＣ」で筆塗りし塗布層部４６とし、１１０℃で２時間焼き付け、塗布された成形品４５を得た。
この成形品４５に対し実施例１と全く同様な耐久性試験を行ったが、この試験においてもアルミニウム合金の部分と樹脂の間の接合部に隙間が生じる等の異常は発生しなかった。これにより射出成形された複合体容器は耐久性があり、耐熱性に効果のあることを確認した。更に、この容器に水道水２００ｃｃを入れて電磁誘導加熱型の調理器上に置いて調理器に通電したところ十分加熱できることも確認できた。この実施例は、アルミニウム合金、ＰＰＳ系樹脂組成物と複合させた鉄製の金属製品に適用しても同様の効果があることを示したものであり、この実施例で製造された容器は電磁誘導加熱であっても、耐久性があり耐熱性のあることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、実施例１のアルミニウム合金形状物の側面図である。
【図２】図２は、実施例１のアルミニウム合金形状物の平面図である。
【図３】図３は、実施例１の成形品を示す断面図である。
【図４】図４は、実施例２のアルミニウム合金形状物の平面図である。
【図５】図５は、実施例２のアルミニウム合金形状物の断面図である。
【図６】図６は、実施例２の成形品を示す断面図である。
【図７】図７は、実施例２の塗布層を設けた成形品を示す断面図である。
【図８】図８は、実施例３のアルミニウム合金形状物の断面図である。
【図９】図９は、実施例３のアルミニウム合金形状物の平面図である。
【図１０】図１０は、実施例３の成形品を示す断面図である。
【図１１】図１１は、実施例４のアルミニウム鍍金鋼板形状物とＰＰＳ系樹脂組成物との成形状態を示す説明図である。
【図１２】図１２は、実施例５の形状物を示す断面図である。
【図１３】図１３は、実施例５の成形品を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１，１１，２１：アルミニウム合金形状物
２，１２，２４，４４：ＰＰＳ系樹脂組成物
３，１３，２５：成形品
１４，４６：塗布層部
２２：アルマイト化層
２３：アルマイト剥離層
４１：アルミニウム鍍金鋼板
【図１】
2005205056.tif 000003
【図２】
2005205056.tif 000004
【図３】
2005205056.tif 000005
【図４】
2005205056.tif 000006
【図５】
2005205056.tif 000007
【図６】
2005205056.tif 000008
【図７】
2005205056.tif 000009
【図８】
2005205056.tif 000010
【図９】
2005205056.tif 000011
【図１０】
2005205056.tif 000012
【図１１】
2005205056.tif 000013
【図１２】
2005205056.tif 000014
【図１３】
2005205056.tif 000015