JPS5812139B2 - 金属蒸着樹脂シ−トを素材にした電子レンジ用容器類の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属蒸着樹脂シート（フィルム・板も含むもの
とする）を素材にした電子レンジ用容器類の製造方法に
関するもので、電子レンジに使用しても放電（マイクロ
波による火花放電）を生じない安全なものを安価に量産
することを目的とする。

金属蒸着樹脂シート、即ち母材樹脂シート１（第１図）
の片面或は両面にアルミニウムを一般とする金属蒸着層
２を常法に従って一様に形成したもの（蒸着層２の厚さ
一般に０．０５μ程度）。

或は更にその金属蒸着層２面に樹脂３（トップコート層
）をラミネートしたもの（この場合層１゜３は一方或は
双方が透明・有色透明・半透明）は片面或は両面とも金
属光沢を呈し美麗である等のことから装飾用材料、包装
用材料、建材、その他に広く活用されている。

例えば、生鮮食品・調理食品・半調理食品等各種食品類
のパック包装用容器、駅弁・仕出しの使い捨て弁当箱、
簡易食堂・屋台・模擬店等に於ける各種の使い捨ての簡
易食器などは上記のような金属蒸着樹脂シートを素材に
して作る（通常、真空成形又は圧空成形）と重厚・華麗
な金属器風の高尚な趣味感、清潔感に富んだものが得ら
れ、容器そのもの或は収容した食品の商品価値・品位が
高まり、又食器としても異和感・抵抗感のない体裁のよ
いものが得られることから、食品用の樹脂製簡易軽量容
器としては普通の合成樹脂充実シート・同発泡シート・
同各種ラミネートシートを素材とするものの他に、上記
金属蒸着樹脂シートを素材とするものも大量に製造され
賞月されている。

ところで昨今の調理用電子レンジの普及は著るしく一般
家庭に於てもその普及・利用度は高まりつつあり、電子
レンジを活用した調理法も様々開発されている。

このような状況下に於てパック食品と電子レンジの結び
つきは必至であり、例えば食品製造業者に於て調理或は
半調理されたパック食品を飲食業者或は一般家庭に於て
これをパック詰めのまま電子レンジで加熱調理し、パッ
ク容器はそのまま食器として活用して食卓に供する合理
的なシステムが成り立つ。

現に例えばパック弁当の小売業者の中にはそのパック弁
当を電子レンジに入れて加温して客に渡すサービスを行
なっているものもあり、又簡易飲食店に於ても食器であ
る使い捨て簡易容器に食品を盛付けしその容器ごと電子
レンジに入れて加熱調理するところもある。

ただこのような場合に於て問題となるのはそのパック容
器或は簡易食器が前記のような金属蒸着樹脂シートを素
材にして作られたものである場合である。

即ちこの種の容器或は食器は金属蒸着層２が樹脂トップ
コート層３で覆われているものであっても電子レンジに
使用した場合マイクロ波により放電（火花）を起すこと
があり、一般金属容器、編んだ金網、リングのついた金
型、金粉・銀粉をぬった容器などと共に電子レンジには
向かない容器類とされ、電子レンジへの使用は避けた方
がよいとされるものである。

本発明は上記に鑑みて提案されたもので、電子レンジに
使用しても放電を生じない安全な金属蒸着樹脂シート製
簡易軽量容器類を簡単・安価に量産することができる方
法を提供することを目的とする。

以下具体的に説明する。

（１）前述したように金属蒸着樹脂シートを素材にして
これを真空或は圧空成形して得た従来容器は電子レンジ
に使用すると、金属蒸着層２面がトップコート層３で覆
れているものでも放電を生じる。

トップコート層３があっても容器開口縁部ｃ（第２図）
のトリーミング端面には金属蒸着層２の端面が露出して
いるのでそのために放電を生じるかと考え、第３図示の
ように容器開口縁部ｃの端面を樹脂被覆処理ｃ′したも
のを或は容器全体を樹脂袋で包んで電子レンジに使用し
てみたが、それ等の処置にかかわらず放電を見た。

（２）一方成形容器が比較的底深かのものである場合は
放電は容器の開口縁部ｃに於て生じ、容器の底面ａ・側
壁す部分には放電が見られない。

因みにその底深かの容器について放電を生じる縁部ｃを
切除ｃ−ｃ“（第３図）したものを電子レンジに使用し
たところその容器にはもはや放電は見られなかった。

一方かなり底浅の容器については容器の底面ａ・側壁ｂ
・開口縁部ｃの随所に於て放電が見られた。

（３）そこで試みに容器の各部についてその各部に於け
る金属蒸着層２の状態を顕微鏡で拡大観察したところ、
底深か容器の場合は、その底面ａ及び側壁す部に於ける
金属蒸着層２はその連続一様層に第４図示のように全面
的に顕微鏡的な極めて細かい網目状亀裂（クラック）２
“を生じ、その結果蒸着層２は互に面方向に不連続の細
かい不定形の数多の小面積層２′（例えば縦横２０〜３
０μ範囲）として分裂化していたが、容器開口縁部ｃに
於ける金属蒸着層はほとんど亀裂がない、或は第５図の
ような縦縞或は横縞的な亀裂で縁部ｃ全体的に実質連続
層の形態が保持されていた。

一方底浅容器の場合は底面ａ・側壁ｂ・開口縁部ｃの何
れの部分の金属蒸着層も亀裂がないか或は局部的に亀裂
が見られる程度で容器全体に実質連続層の形態が保持さ
れていた。

上記深絞り容器の場合に於て見られる底面ａ側壁すに於
ける蒸着層２の細分裂は、底深か容器の場合底面ａ・側
壁すに対応する素材シート部分が真空或は圧空成形によ
り縦横にかなりの高率に引き伸ばされて成形が達せられ
るが、そのシート部分の金属蒸着層についてはシート（
母材樹脂シート１、又は母材樹脂シート１とトップコー
ト層３）の上記高率の縦横の伸びに追随できず、結果と
して上記のように全面的に亀裂を生じて細分裂化するも
のである。

これに対して容器開口縁部ｃに対する素材シート部分は
成形時そのような高率の伸びがないためその部分の金属
蒸着層２は実質的に連続層状態が保持されるものである
。

又底浅容器の場合は成形特容器の底面ａ・側壁ｂ・開口
縁部ｃに対応する素材シート部分の何れにも高率の伸び
を生じないので金属蒸着層２は容器全体にその連続性が
実質的に保持されるものである。

（４）又母材樹脂シート１の片面に一様に金属蒸着連続
層２を施こしたシート（トップコート層３のないもの）
を素材としてこれを従来法に従って真空成形又は圧空成
形して得た底深か容器（蒸着面を内面とした）について
その底面ａ・側壁ｂ・開口縁部ｃ各部の蒸着面にテスタ
ーの正・負両極針を当てることにより導通の有無を調べ
たところ、底面ａ・側壁すの蒸着面については両極針を
可及的に接近させて（間隔／ｍｍ以下）蒸着面に接触さ
せても導通がなく、一方開口縁部ｃの蒸着面については
両極針の相互間隔に関係なく導通があった。

以上（１）〜（４）の事実から本発明者は金属蒸着樹脂
シートについてその金属蒸着層２が連続層タイプである
と放電を生じるが、第４図のような互に不連続の細分製
状態のものであると理由は定かではないが少なくとも一
般電子レンジ出力程度（例えば高周波出力６００Ｗ、発
振周波数２４５０ＭＨｚ、消費電力１２５ ＫＷ）の強
さのマイクロ波を受けても放電を生じない性質のものと
なることを見出した。

又別途素材シート（金属蒸着樹脂シート）の引張り試験
により素材シートの引き伸ばし率と金属蒸着層２の細分
製状態について調べた結果、従来金属器風容器製造のた
め利用されている一般的な金属蒸着シートについては大
概の場合その素材シートを縦横に５％以上引き伸ばせば
金属蒸着層２の伸びが破断限界以上になって蒸着層２に
第４図例のように全面的に顕微鏡的な極めて細かい網目
状亀裂２″を生じ、その結果蒸着層２は互に面方向に不
連続の細かい数多の不定形小面積層２′（例えば縦横２
０〜３０μ範囲）に分裂化することを見出した。

この場合その縦横の引き伸ばし率を５％以下の小さいも
のにする。

或は一方向的に引き伸ばすと、蒸着層２には亀裂を生じ
ないか、或は局部的に亀裂が見られる程度か、或は第５
図例のように縦横或は横縞的な亀裂状態となり何れも全
体的にマイクロ波により放電を生じる実質連続層の形態
が保持される。

又縦横の引き伸ばし量を大きくしていくと網目状亀裂線
２″の巾も大きくなるので、その結果として金属蒸着層
２を全体的に見たときその反射率が低下し、又艶が低下
することになる。

そこで引き伸ばし量は極端に大きくするのは避けた方が
よく金属蒸着シートとしての良好な反対率・艶等のかね
合いから一般には５〜１００％程度なかんずく１０〜５
０％程度の縦横引き伸はし量にするを可とする。

本発明は上記のような事実・知見を基礎として、金属蒸
着樹脂シートを真空或は圧空成形して容器を製造するに
当り、底浅容器の場合はとも角として、底深か容器の場
合その成形特容器開口縁部ｃのシー 上部分を積極的に
引き伸はして容器の底面ａ・側壁すと同様にその開口縁
部ｃに於ける金属蒸着層についても放電を生じない細分
製状態となし、これにより容器全体的に放電を生じるこ
とのないものを得るようにしたものである。

そして上記容器開口縁部ｃのシート部分を積極的に引き
伸ばす手段として、第６，７図にその一例を示すように
容器の開口縁部ｃを成形する金型部分１２の外側に該金
型部分１２を囲んで環状に凹溝１３を形成する。

図示例の金型１０は容器成形用凹部１１を金型面に複数
個形成した所謂多数個取りの真空成形型を示す。

／１はその各容器成形用凹部１１に開口させた真空孔
を示す。

そして素材シートＡを常法に従って加熱軟化処理して該
金型１０にかぶせ目的容器の真空成形（実線）をすると
共に、上記環状凹溝１３に対応する素材シート部分を凹
溝１３内に引き込ませる或は突入させる。

図示例は凹溝１３内に真空孔１３１を開口させて真空吸
引により上記シート部分を凹溝１３内に引き込むように
したものであるが、その他例えば環状凹溝１３に嵌合す
る環状の上下動押子１４を装置して上記シート部分を凹
溝１３内に押圧突入させるようにしてもよい。

このようにすると上記環状凹溝１３内へのシート引き込
み或は突入に基づいて容器の開口縁部ｃを成形する金型
部分１２のシート面には幅方向に、容器成形に基づき作
用する成形用凹部１１方向の引張り力Ｆ１と反対方向の
凹溝１３方向への引張り力Ｆ２が作用し、各長さ方向に
もその両端側の凹溝１３に於けるシート引き込み或は突
入に基づく引張り力Ｆ３・Ｆ３（第７図）が作用し、そ
の結果上記シート部分は幅方向及び長さ方向（即ち縦横
方向）に積極的な引き伸ばしを受ける。

凹溝１３の深さｄを深くして該凹溝１３に対するシート
引き込み或は突入度合を大きくすれば上記のシート引張
り力Ｆ２・Ｆ３・Ｆ３は強くなる。

そこで本発明はその環状凹溝１３に対する上記シート引
き込み或は突入により容器開口縁部ｃのシート面に作用
する引張力Ｆ２・Ｆ３・Ｆ３で該シート面に縦横に夫々
金属蒸着層の伸び限界以上の積極的な引き伸ばし、つま
り約５％以上の伸びが生じるように上記環状凹溝１３の
深さｄを設定するもものである。

具体的には素材シートＡ全体の加熱軟化処理状態時の抗
張力、全体厚さ、成形する容器の全体形状、容器開口縁
の幅・長さ寸法等の諸条件の違いによりその設計深さｄ
は種々に異なったものとなり、ケースバイケースでその
適正深さｄを決定する。

以上の如くすることにより容器の開口縁部ｃについても
その部分の金属蒸着層２が容器底面ａ・側壁すに於ける
場合と同様に細分裂化した、従ってマイクロ波を受けて
も容器全体に放電を生じない、金属蒸着樹脂シート製容
器類が成形される。

該成形後は一連につながって成形されている各成形品を
トリーミングプレス刃（図に省略）にて何個の単体に例
えば第６図中ｅ１、或はｅ２或はｅ３位置に於て打抜い
て分離し製品とする。

尚圧空成形法による場合も上記と同様にその金型の容器
開口縁部ｃを成形する金型部分１２の外側に該金型部分
を囲んで適当深さの環状凹溝１３を形成し、該成形型に
素材シートを適用して容器の圧空成形をすると共に環状
凹溝に対応するシート部分を圧空力或は押子部材１４で
突入させることにより上記と同様の原理で容器全体に於
てマイクロ波による放電を生じない容器を成形製造する
ことができる。

実施例 第６，７図例の真空成形金型１０に於て、個々の容器成
形用凹部１１を底面寸法縦約１５５ｍｍ、横約１０１
ｍｍ、開口寸法縦約１６８ｍｍ、横約１１６ｍｍ、深さ
約３３ｍｍに設計し、又その開口につらなる容器開口縁
部成形用金型部分１２の幅寸法を約４ｍｍとした。

又上記例々の容器成形用凹部１１について容器開口縁部
成形用金型部分１２の外側にそれを囲んで深さ１０ｍｍ
、幅１０ｍｍの環状凹溝１３を形成した。

その環状凹溝１３の底面には、真空孔１３１を開口させ
た。

素材シートＡとして厚さ約０．３ｍｍの硬質バイインパ
クトスチレン樹脂シートの片面に常法により純度９９．
９８％のアルミニウムを厚さ約０．０４μで一様に蒸着
処理したものを用いた。

そして該素材シートＡを約１４０℃に加熱軟化処理して
上記真空成形型１０に適用し、容器の真空成形を行なう
と共に、各環状凹溝１３に対応するシート部分も真空孔
１３．の吸引力で凹溝１３内に十分に引き込ませた。

次いで個々の成形容器をｅ１位置に於てトリーミングプ
レス刃により打ち抜いて分離し容器単体を得た。

上記で得た容器内に （１）冷飯を８分目入れたもの、 （２）生魚を３尾大れたもの、 （３）２つ割りのジャガイモを６切入れたもの、を夫々
（１）は３分、（２）は６分、（３）は１０分設定で一
般家庭用電子レンジ（２４５０ＭＨｚ）にて加熱処理し
た。

設定時間中終始監視するもスパーク現象、容器の変形等
の異状は全く認められず、（１）〜（３）の各内容物は
何れも良好に加熱処理された。

比較例 実施例に於て各環状凹溝１３の真空孔１３、を塞いで該
凹溝１３に対応するシート部分の引込みを行なわせずに
容器の真空成形を行ない、ｅ１位置で打ち抜いて得た容
器は、これを実施例と同様に電子レンジに使用したとこ
ろ容器開口縁部ｃに於て放電をみた。

尚、この種の容器はそれに入れた内容物を電子レンジで
加熱処理したときその熱で容易には変形等しない比較的
耐熱性の樹脂を素材にしたものが望ましく、例えば母材
シート１としてはポリプロピレン・ポリエステル・ポリ
カーボネートなどが、又トップコート樹脂としてはポリ
プロピレン・ポリエチレンなどが有効である。

従来母材シート１として一般に使用されているポリスチ
レン系シートは耐熱性の点では上記例のものよりも劣る
。

しかしその耐熱限界内での加温使用であれば問題はない
。

尚参考として金属蒸着層２の個々の分裂層２′の放電を
生じない上限の大きさ値を知るために次のような実験を
行なった。

即ち母材樹脂シートの片面に常法により一様にアルミニ
ウム等の金属蒸着連続層（厚さ０．０５μ程度）を形成
したものを元資料とし、該資料の金属蒸着面を先端の細
いけがき針で第８，９図のような方眼模様にけがき、こ
の場合線２″部の蒸着金属は完全に削り取つてけがくこ
とにより金属蒸着層２を面方向に互に不連続の小分割層
２′形態のものにする。

そしてその方眼模様の刃口寸法をｍｍ単位で異ならせた
ものを各稲作り、その各資料を一般的な電子レンジ（例
えば高周波出力６００Ｗ、発振周波数２４５０ＭＨｚ。

消費電力１．２５ＫＷ）に入れてマイクロ波を作用させ
ることにより放電の有無を観測したもので、その結果と
して方眼寸法約５ｍｍを境としてそれ以上の方眼寸法の
ものは放電を起すがそれ以下のものは何れも放電を生じ
ないことを見出した。

又この場合縦横方眼寸法の一方を５ｍｍ以下とし、他方
は５ｍｍ以上にした長方形の方眼模様に層２を分割した
もの各種についても同様の放電観測を行なったが、この
場合は放電が認められた。

このことから各分割層２のマイクロ波による放電の有無
はその面積の大小が関係する他に、長さ寸法も関係して
おり、結局各分割層２′の大きさが縦横に夫々約５ｍｍ
範囲以下であればその金属蒸着シートは全体にマイクロ
波による放電を生じなくなるものと考えられる。

又分割層２′の形状は面積範囲以下であれば放電には無
関係で、任意である。

又各分割層２′の蒸着厚さも少なくとも通常美麗な金属
光沢を得るために行なわれる蒸着厚さ範囲に於ては放電
には無関係である。

【図面の簡単な説明】

第１図は金属蒸着樹脂シートの一例の層構成図、第２図
は成形容器の一例の斜面図、第３図はその開口縁部のト
リーミング端面に絶縁被覆処理した例の拡大断面図、第
４図は金属蒸着シートを縦横に５％以上引き伸ばしたと
きに蒸着層面に生じる微細網目状亀裂模様の拡大平面図
、第５図は一方向的に引き伸ばしたときに同蒸着層面に
生じる縦縞或は横縞的亀裂模様の拡大平面図、第６図は
本発明方法により素材シートを真空形成した状態の多数
個取り金型の一部の断面図、第７図はその金型の一部の
平面図、第８図は金属蒸着面を方眼模様に分割したシー
トの平面図、第９図はその断面図。 １は母材樹脂シート、２は金属蒸着層、３はトップコー
ト層、２′に蒸着層の分裂層又は分割層、２“はその分
裂クラック又は分割線、１０は真空成形金型、１１は容
器成形用凹部、１２は縁部成形部、１３はその縁部成形
部を囲んで設けた環状凹溝、１１、．１３１は真空孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属蒸着樹脂シートＡを素材にしてこれを真空又は
   圧空成形して電子レンジ用容器類を製造するに当り、成
   形容器が比較的深絞りで容器底面ａ及び側壁すに対応す
   る素材シート部分は深絞り成形力で縦横に金属蒸着層２
   の伸び限界以上の高率の引き伸ばしを受けて金属蒸着層
   ２が縦横面割れして互に不連続の縦横約５ｍｍ範囲面積
   以下の数多の小面積分裂層２′となるが、容器の開口縁
   部ｃに対応する素材シート部分は成形による引き伸ばし
   の率が小さく、又は実質的になくその素材シート部分の
   金属蒸着層２に実質的に小面積部製層化を生じない場合
   に於て、容器の開口縁部ｃを成形する金型部分１２の外
   側に該金型部分１２を囲んで環状に凹溝１３を形成し、
   容器の真空或は圧空成形と共に、その環状凹溝１３部分
   に対応する素材シート部分を凹溝１３内に引き込ませる
   或は突入させるものとし、この場合そのシート引き込み
   或は突入により容器開口縁部ｃの素材シート部分が縦横
   に金属蒸着層２の伸び限界以上の積極的な引き伸ばし力
   を受けてその素材シート部分の金属蒸着層２についても
   小面積分裂層化を生じさせるように前記環状凹溝１３の
   深さｄを設定する、ことを特徴とする金属蒸着樹脂シー
   トを素材にした電子レンジ用容器類の製造方法。