JP2002105897A

JP2002105897A - パルプモールド成形容器

Info

Publication number: JP2002105897A
Application number: JP2000301482A
Authority: JP
Inventors: Taiji Yamada; 泰司山田
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2002-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】吸水・吸湿に伴う強度低下を抑えることがで
きるパルプモールド成形容器を提供すること。【解決手段】パルプ繊維層Ａの透気抵抗／坪量が０．
５〜１０ｓ・ｍ²／ｇである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パルプ繊維を主体
として形成されたパルプモールド成形容器に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現在市
販されているパルプ繊維を主体として形成されたパルプ
モールド成形容器は、吸湿、吸水に伴って強度が低下す
る。このため、通常は、湿潤紙力強化剤やコート剤等を
用いて強度アップを図っている。しかしながら、これら
の方法では、パルプを再利用する際の離解性が悪くなる
ほか、コスト高にならざるを得なかった。また、パルプ
繊維層の密度のみを上げても必ずしも強度低下を抑える
ことができるものではなかった。

【０００３】従って、本発明の目的は、湿潤紙力強化材
やコート剤を用いなくても吸湿・吸水に伴う強度低下を
十分に抑えることができるパルプモールド成形体を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、パルプ繊
維層の透気抵抗と坪量とに着目し、透気抵抗／坪量を所
定の範囲とすることでパルプモールド成形容器の吸湿・
吸水に伴う強度低下を抑え得ることを知見した。

【０００５】本発明は、前記の知見に基づきなされたも
のであり、パルプ繊維層の透気抵抗／坪量が０．５〜１
０ｓ・ｍ²／ｇであるパルプモールド成形容器を提供す
るものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下本発明のパルプモールド成形
容器を、その好ましい実施形態に基づき説明する。

【０００７】本発明のパルプモールド成形容器は、パル
プ繊維層の透気抵抗／坪量（以下、Ｑ値ともいう。）が
０．５〜１０ｓ・ｍ²／ｇであり、０．９〜６であるこ
とが好ましい。Ｑ値が０．５ｓ・ｍ²／ｇ未満である
と、吸湿・吸水に伴って容易に強度低下が生じてしま
う。Ｑ値が１０ｓ・ｍ²／ｇを超えても効果の伸びは小
さく、逆にプレス圧力を高くするため等の製造コストが
高くなる。Ｑ値を大きくする手法としては、例えば、パ
ルプ繊維のカナディアン・スタンダード・フリーネス値
を小さくする方法、又は容器製造時のプレス圧力を高く
する方法がある。前記透気抵抗は、４００〜６０００秒
であることが好ましく、６００〜３３００秒であること
がより好ましい。透気抵抗が４００秒未満であると湿潤
や吸水により容器の強度低下が大きくなる場合があり、
また、透気抵抗が６０００秒を超えると、高いプレス圧
力が必要となる等のため製造コストが高くなる。また、
前記坪量は、３５０〜９００ｇ／ｍ²であることが好ま
しく、４００〜７００ｇ／ｍ²であることがより好まし
い。坪量が３５０ｇ／ｍ²未満であると強度が低くなる
場合があり、９００ｇ／ｍ²を超えると容器重量が増加
して使いづらくなる。

【０００８】本発明のパルプモールド成形容器において
は、下記の方法で測定された中心線平均粗さＲａ及び最
大高さＲmaxにおいて、Ｒaが１〜２０μｍ（ＪＩＳＢ
０６０１−１９７０、同Ｂ０６５１−１９７６に準
拠して測定された値。以下同じ。）、Ｒmaxが９０μｍ
以下（ＪＩＳＢ０６０１−１９７０、ＪＩＳ同Ｂ
０６５１−１９７６に準拠して測定された値、以下同
じ。）であることが好ましく、Ｒａが０．１〜６μｍ、
Ｒmaxが４０μｍ以下であることが好ましい。中心線表
面粗さＲａが０．１μｍ未満であると、成形に時間がか
かるほか、押圧力を上げて長時間加圧をしなければなら
ず、製造効率が悪くなる。また、表面粗さＲａが２０μ
ｍを超えると、パルプ繊維層に内容物が付着し易くな
り、また、パルプ繊維層の表面にコーティングを施す際
にも支障を来たしたり、ラベル等貼り付ける際の密着性
が悪くなる。

【０００９】〔表面粗さの測定〕表面粗さの測定は、Ｊ
ＩＳＢ０６０１−１９７０，同Ｂ０６５１−１９７
６に準じて測定した。測定器にはサーフコム１２０Ａ
〔（株）東京精密社製〕、３波器には２ＣＲフィター、
触針には先端曲率半径が５μｍのものを用いた。そし
て、測定力を４ｍＮとし、カットオフ：２．５ｍｍ、測
定長さ：１０ｍｍの条件で、容器の所定部位における表
面粗さを測定した。

【００１０】本発明のパルプモールド成形容器における
前記パルプ繊維層は、容器の主骨格をなすものである。
該パルプ繊維層はパルプ繊維のみで形成することができ
る。該パルプ繊維層に含まれるパルプ繊維には、透気抵
抗を高くする観点から叩解度が高いものを用いることが
好ましく、例えば、カナディアンスタンダードフリーネ
ス（ＣＳＦ）が４００ｍｌ以下であるものが好ましく、
３５０ｍｌ以下であることがより好ましい。該パルプ繊
維としては、古紙パルプ、バージンパルプ等のパルプ繊
維、アシ、バガス、ケナフ、ミツマタ等の非木材パルプ
等が挙げられる。そして、これらの中でも、入手の容易
性・安定性、製造コストの低減などの点から、無漂白古
紙パルプが好ましく用いられる。

【００１１】本発明のパルプモールド成形容器における
前記パルプ繊維層には、前記パルプ繊維のほかに、必要
に応じて、界面活性剤、防黴剤、填料、着色顔料、合成
繊維、合成樹脂粉末等の他の添加成分を適宜の割合で配
合することができる。

【００１２】本発明のパルプモールド成形容器は、より
高い吸湿・吸水に伴う強度低下をより抑え且つ内容物の
安定的に収容できるようにする点から、前記パルプ繊維
層の表面（容器の内面若しくは外面又は両面）にコーテ
ィング層を設けることが好ましい。コーティング層は、
アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、メ
ラミン系樹脂、オレフィン系樹脂、塩化ビニリデン系樹
脂、ポリエステル系樹脂等の樹脂で形成することができ
る。そして、これらの中でも、高い水蒸気バリヤー性、
廃棄性の点において、特にアクリル系樹脂、オレフィン
系樹脂が好ましく用いられる。これらの樹脂は、単独で
又は２種以上を混合して用いることができる。また、該
コーティング層には、該樹脂の他にモンモリロナイト等
の粘土鉱物等の無機フィラーを適宜の割合で配合して用
いることができる。該コーティング層は、該樹脂の液状
物（溶融液、溶液、エマルジョン（水系及び非水系を含
む）を含む）を前記パルプ繊維層の表面にスプレーする
か又は該液状物にこれらの表面を浸漬させ、その後乾燥
させる（溶融液の場合は固化させる）ことにより形成す
ることができる。また、これらの樹脂製フィルムを該パ
ルプ繊維層の表面に接着させることにより形成すること
もできる。該コーティング層には、着色顔料を適宜の割
合で配合することができる。

【００１３】本発明のパルプモールド成形容器における
コーティング層は、透湿度（ＪＩＳＺ０２０８）が１〜
３００ｇ／ｍ²・２４ｈであることが好ましく、１〜３
０ｇ／ｍ²・２４ｈであることがより好ましい。

【００１４】本発明のパルプモールド成形容器は、例え
ば、図１に示すように、開口部２の直径が胴部３の直径
よりも小さい円筒形状のボトル容器とすることができ、
パルプ繊維層Ａの外側表面にコーティング層Ｂを形成す
ることができる。本発明のパルプモールド成形容器の胴
部３における全厚みは、使用性、保管性、物流や店頭で
の安定性の点から０．４〜２ｍｍであることが好まし
く、０．６〜１ｍｍであることがより好ましい。

【００１５】また、本発明のパルプモールド成形容器に
収容される物品は、洗剤、漂白剤、入浴剤等の日用品、
菓子、乾物、香辛料等の日用食料品、湿気とり物品等の
日用雑貨等が挙げられ、特に、粉末洗剤、粉末漂白剤等
の粉粒状の物品の収容に好適である。

【００１６】本発明のパルプモールド成形容器の適用分
野は広く、通常のプラスチック成形体と同様の分野に適
用できる。例えば、本発明のパルプモールド成形容器
は、ボトル、カートン等の容器に好適に用いられる。

【００１７】次に、本発明のパルプモールド成形容器の
製造方法について図面を参照しながら説明する。図２
（ａ）〜（ｃ）には、本発明のパルプモールド成形容器
の製造工程における抄紙・脱水工程を順次示す概略工程
図が示されており、（ａ）はパルプ繊維層の抄紙工程、
（ｂ）は加圧・脱水工程、（ｃ）は脱型工程である。

【００１８】先ず、図２（ａ）に示すように、２個で一
組をなす割型１１，１２を突き合わせることにより、成
形すべきパルプモールド成形容器の外形に対応した形状
のキャビティ１３が内部に形成される金型１０の上部開
口部からキャビティ１３内に所定量のパルプ繊維層用ス
ラリー（以下、単にスラリーともいう。）を加圧注入す
る。これにより、キャビティ１３内を所定圧力に加圧す
る。各割型１１，１２には、その外側面とキャビティ１
３とを連通する複数の連通孔１４がそれぞれ設けられて
いる。また、各割型１１，１２の内面は、所定の大きさ
の網目を有するネット（図示せず）によってそれぞれ被
覆されている。スラリーの加圧注入には例えば圧送ポン
プが用いられる。スラリーの加圧注入の圧力は、注入時
間と割型の型締力の点から、好ましくは０．０１〜０．
５ＭＰａ、更に好ましくは０．０２〜０．２ＭＰａとす
る。

【００１９】前記スラリーは、水に、前記パルプ繊維
０．２〜４重量％を含むスラリーであることが好まし
く、水に、パルプ繊維０．５〜２重量％を含むスラリー
であることがより好ましい。上述の通り、キャビティ１
３内は所定圧力に加圧されているので、スラリー中の水
分は金型１０の外へ排出されると共にパルプ繊維がキャ
ビティ１３を被覆するネットに堆積されて、該ネットに
パルプ繊維層Ａが形成される。また、キャビティ１３内
が所定圧力に加圧されることで、立体的なボトル容器を
成形する場合でも、スラリーがキャビティ１３内で対流
してスラリーの撹拌作用が発現する。そのため、スラリ
ー濃度はキャビティ１３内の上下方向で均一化され、ネ
ットにパルプ繊維が均一に堆積する。

【００２０】前記パルプ繊維層用スラリーには、前記パ
ルプ繊維の他、分散剤、填料等の他の成分を配合するこ
とができる。パルプ繊維層用スラリー中の該他の成分の
配合量は、０．０１〜０．４重量％であることが好まし
く、０．０５〜０．３重量％であることがより好まし
い。

【００２１】所定厚みのパルプ繊維層Ａが形成された
ら、パルプ繊維層用スラリーの加圧注入を停止し、キャ
ビティ１３内に空気を圧入して加圧・脱水する。そし
て、空気の圧入を停止し、キャビティ１３内を吸引・減
圧する。次いで、図２（ｃ）に示すように、金型１０を
開いて所定の含水率を有する湿潤した状態のパルプ繊維
積層体１５を取り出す。

【００２２】取り出されたパルプ繊維積層体１５は次に
加熱・乾燥工程に付される。加熱・乾燥工程では、抄紙
・脱水を行わない以外は、図２に示す抄紙工程と同様の
操作が行われる。即ち、先ず、一組の割型を突き合わせ
ることにより成形すべき成形体の外形に対応した形状の
キャビティが形成される金型を所定温度に加熱し、該金
型内に湿潤した状態の前記パルプ繊維積層体１５を装填
する。

【００２３】次に、弾性を有し伸縮自在で且つ中空状を
なす中子をキャビティ内に挿入させる。中子は、キャビ
ティ内において風船のように膨らませて、パルプ繊維積
層体１５をキャビティの内面に押圧させることにより、
キャビティの内面形状を付与するのに使用される。従っ
て、中子は引張強度、反発弾性及び伸縮性等に優れたウ
レタン、フッ素系ゴム、シリコーン系ゴム又はエラスト
マー等によって形成されている。弾性を有する袋状の中
子を前記パルプ繊維積層体１５内に挿入させ、該中子内
に加圧流体を供給して該中子を膨張させ、膨張した該中
子により前記パルプ繊維積層体を前記キャビティの内面
に押圧させる。加圧流体の供給圧力は、該パルプ繊維積
層体の強度及び表面平滑性の点から０．５ＭＰａ以上と
することが好ましく、０．８ＭＰａ以上とすることがよ
り好ましい。この状態下に、パルプ繊維積層体を加熱乾
燥させる。

【００２４】金型の設定加熱温度は、外観のコゲや焼け
防止性、表面平滑性の点から、１８０〜２５０℃である
ことが好ましく、２００〜２３０℃であることがより好
ましい。

【００２５】前記パルプ繊維積層体が、所定の含水率
（０．１〜１５％）まで乾燥したら、前記中子内の加圧
流体を抜き、該中子を縮ませて取り出す。更に前記金型
を開いて、成形されたパルプ繊維積層体を取り出す。

【００２６】取り出されたパルプ繊維積層体の表面、す
なわち、パルプ繊維層の表面へのコーティング層の形成
は、以下のように行うことができる。コーティング層
は、樹脂の液状物（溶融液、溶液及びエマルジョン（水
系及び非水系を含む）を含む）をパルプ繊維層の表面に
スプレーするか又は該液状物に該表面を浸漬させ、その
後乾燥させる（溶融液の場合は固化させる）ことにより
形成することができる。また、樹脂のフィルムを、熱溶
着、超音波溶着、或いはバインダー接着によってパルプ
繊維層の表面に接着して形成することができる。コーテ
ィング層の形成に用いられる樹脂には、前記コーティン
グ層に用いられる前記樹脂を用いることができる。

【００２７】このようにして得られたパルプモールド成
形容器は、吸湿、吸水に伴って強度の低下が低く抑えら
れ、また、湿潤紙力強化剤やコート剤等を用いてないの
で、パルプを再利用する際の離解性も良好で、安価に製
造することができる。さらに、成形容器には、開口部、
胴部及び底部の何れにもにつなぎ目が無く、且つ開口
部、胴部及び底部が一体的に形成されている。従って、
成形容器の強度が高まると共に外観の印象が良好とな
る。

【００２８】本発明は上述した実施形態に制限されず、
本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変更する
ことができる。

【００２９】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。実施例１〜３並びに比較例１について、下記成形
条件において、それぞれ下記配合組成の原料組成物を用
いて総重量約４５ｇ（容量１０００ｍｌ）のボトル状の
パルプモールド成形容器を作製するとともに、比較例２
として、市販のパルプモールドトレイを用い、各パルプ
モールド容器について下記の手法で密度、透気抵抗、坪
量、引張強度を測定した。その結果を表１に示す。

【００３０】〔実施例１〕＜パルプ繊維層用スラリーの配合組成＞パルプ繊維：コートボール古紙カナディアンスタンダードフリーネス（ＣＳＦ）：３３
０ｍｌスラリー濃度：１重量％＜抄紙・脱水条件＞パルプ繊維スラリー注入圧力：０．０５ＭＰａ脱水：０．２ＭＰａの空気を３０秒圧入＜乾燥条件＞金型温度：２２０℃ 中子押圧：１．５ＭＰａ下、５０秒成形体の取り出し温度：１５０℃

【００３１】〔実施例２〕下記配合組成のパルプ繊維層
用スラリーを用い、金型温度２００℃、中子による押圧
力を０．８ＭＰａとした以外は、実施例１と同様にして
作製した。＜パルプ繊維層用スラリーの配合組成＞パルプ繊維：脱墨模造古紙／ＮＢＫＰ＝７／３（重量
比）ＣＳＦ：１９５ｍｌスラリー濃度：０．５重量％

【００３２】〔実施例３〕下記配合組成のパルプ繊維層
用スラリーを用い、中子による押圧力を０．５ＭＰａと
した以外は、実施例２と同様にして作製した。＜パルプ繊維層用スラリーの配合組成＞パルプ繊維：脱墨模造古紙／ＮＢＫＰ＝７／３（重量
比）ＣＳＦ：３２５ｍｌスラリー濃度：０．５重量％

【００３３】〔比較例１〕下記配合組成のパルプ繊維層
用スラリーを用い、中子による押圧力を０．８ＭＰａと
した以外は、実施例２と同様にして作製した。＜パルプ繊維層用スラリーの配合組成＞パルプ繊維：脱墨模造古紙／ＮＢＫＰ＝７／３（重量
比）ＣＳＦ：５４０ｍｌスラリー濃度：０．５重量％

【００３４】〔比較例２〕市販のパルプモールドトレイ
（株式会社エコファイブ社製、商品名ビューティーモー
ルド）を用いた。

【００３５】〔密度の測定〕各容器の胴部や底部等の平
面部５０ｍｍ平方を切り取って試験片を作製し、ＪＩＳ
８１１８に準じて測定した。

【００３６】〔透気抵抗の測定〕実施例及び比較例の各
容器について、胴部や底部等の平面部分５０ｍｍ平方を
切り取って試験片を作製し、ＪＩＳＰ８１１７に準じ
て透気抵抗の測定を行った。

【００３７】〔坪量の測定〕各容器の平面部分５０ｍｍ
平方を切り取って試験片を作製し、ＪＩＳＰ８１２４
に準じて測定した。

【００３８】〔引張強度の測定〕各容器の平面部分（１
５ｍｍ×７０ｍｍ）を切り出して試験片とし、２３℃、
ＲＨ５０％、又は４０℃、ＲＨ９０％の雰囲気に４８時
間静置した後、ＪＩＳＰ８１１３に準じ、引張強度試験
機（株式会社オリエンテック社製ＲＴＡ−５００）
を用い、チャック間隔３０ｍｍ、ロードセル速度２０ｃ
ｍ／分の条件で引張試験を行った。そして、その最大応
力を求めると共に、両者の比の百分率を応力維持率とし
て評価した。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１に示す結果から明らかなように、Ｑ値
が本発明の範囲内にある容器では、湿潤強度が高いこと
が確認された。特に、実施例２，３の容器では、密度が
さほど高くないのに湿潤強度が高いことが確認された。
これに対し、Ｑ値が本発明の範囲にない比較例１の容器
は、密度が高いにもかかわらず、湿潤強度が低いことが
確認された。引張強度値が１５ＭＰａ未満では、容器が
強度不足となるため、取り扱う際に容器が変形する等の
不具合が発生する。表１より、比較例１，２の容器は高
温高湿度下（４０℃，９０％ＲＨ）において容器として
充分な強度ではないことが判る。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、吸水・吸湿に伴う強度
低下を抑えることができるパルプモールド成形容器が提
供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパルプモールド成形容器の一実施形態
を示す図であり、（ａ）は一部を破断視した斜視図であ
り、（ｂ）はその断面の層構成を模式的に示した図であ
る。

【図２】本発明のパルプモールド成形容器の製造工程に
おける抄紙・脱水工程を順次示す概略工程図であり、
（ａ）はパルプ繊維層の抄紙工程、（ｂ）は加圧・脱水
工程、（ｃ）は脱型工程である。

【符号の説明】

１パルプモールド成形容器Ａパルプ繊維層Ｂコーティング層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パルプ繊維層の透気抵抗／坪量が０．５
〜１０ｓ・ｍ²／ｇであるパルプモールド成形容器。
【請求項２】前記パルプ繊維層の表面粗さＲａが０．
１〜２０μｍである請求項１記載のパルプモールド成形
容器。
【請求項３】前記パルプ繊維層の表面にコーティング
層が設けられている請求項１又は２記載のパルプモール
ド成形容器。