JP3118706B2

JP3118706B2 - パルプモールド中空成形体

Info

Publication number: JP3118706B2
Application number: JP37371398A
Authority: JP
Inventors: 憲一大谷; 吉晃熊本
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2000-12-18
Anticipated expiration: 2018-12-28
Also published as: JP2000190936A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パルプを主原料と
するパルプモールド中空成形体に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】蓋を有
する容器やボトル等の如き中空容器の原料には、成形性
に優れると共に生産性の面でも有利なことから、一般的
にプラスチックが使用されている。しかし、プラスチッ
ク製の中空容器は廃棄処理上種々の問題があることか
ら、これに代わるものとして、パルプ製の中空容器が考
えられる。パルプ製の中空容器は、廃棄処理が容易であ
ることに加え、古紙を原料として製造することが可能で
あることから経済的にも優れている。

【０００３】パルプモールド容器に関する技術として、
例えばボトル本体の外周面にリング凸状リブが設けられ
ているもの等が知られている。しかし、そのようなボト
ルは、一対の割型の各表面に個別にパルプ層を形成し、
次いで、両割型同士を突き合わせ、二つのパルプ層を貼
り合わせて形成されたものなので、貼り合わせ部につな
ぎ目が生じてしまい、ボトル強度が低下し、またボトル
の外観も良好でない。

【０００４】従って、本発明は、ボトル強度の低下がな
く、外観の印象が良好であり、開口部又は胴部に所定形
状の凹又は凸部を有するパルプモールド中空成形体を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、底部、胴部及
び開口部を有し、該胴部に凹状部若しくは凸状部が形成
されており、且つ該凹状部及び該凸状部は、直線的に連
続している場合には成形体の水平方向又は斜め方向にの
み連続しており、該胴部につなぎ目が存在せず、縦断面
及び／又は横断面におけるコーナー部の肉厚Ｔ２が、そ
れ以外の部分の肉厚Ｔ１よりも大きいパルプモールド中
空成形体を提供することにより、上記目的を達成したも
のである。また、本発明は、底部、胴部及び開口部を有
し、該開口部の周縁部に内方に延出する延出部が形成さ
れており、該胴部につなぎ目が存在せず、縦断面及び／
又は横断面におけるコーナー部の肉厚Ｔ２が、それ以外
の部分の肉厚Ｔ１よりも大きいパルプモールド中空成形
体を提供することにより、上記目的を達成したものであ
る。また、本発明は、底部、胴部及び開口部を有し、該
胴部に凹状部若しくは凸状部が形成されており、且つ該
凹状部及び該凸状部は、直線的に連続している場合には
成形体の水平方向又は斜め方向にのみ連続しており、該
胴部につなぎ目が存在せず、その内面及び外面が平滑で
あり、縦断面及び／又は横断面におけるコーナー部の密
度ρ２が、それ以外の部分の密度ρ１よりも小さいパル
プモールド中空成形体を提供することにより、上記目的
を達成したものである。また、本発明は、底部、胴部及
び開口部を有し、該開口部の周縁部に内方に延出する延
出部が形成されており、該胴部につなぎ目が存在せず、
その内面及び外面が平滑であり、縦断面及び／又は横断
面におけるコーナー部の密度ρ２が、それ以外の部分の
密度ρ１よりも小さいパルプモールド中空成形体を提供
することにより、上記目的を達成したものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明のパルプモールド中
空成形体を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照
して説明する。図１及び図２には本実施形態のパルプモ
ールド中空成形体（以下、単に成形体という）１の斜視
図及び縦断面図が示されている。この成形体１は、粉状
体や粒状体等の内容物の収容に好適な中空容器であり、
その上部に開口部２を有し、更に胴部３及び底部４を有
している。

【０００７】胴部３と底部４とは、曲面部５を介して連
設されており、これにより成形体１の衝撃強度が高めら
れている。曲面部５の曲率は０．５ｍｍ以上、特に５ｍ
ｍ以上であることが、衝撃強度の向上、乾燥効率の向上
及び成形体の表面仕上げ向上等の点から好ましい。成形
体１の横断面の形状は、成形体１の高さ方向に亘ってほ
ぼ同じであり、四隅が丸みを帯びた矩形状となってい
る。これによっても成形体１の衝撃強度が高められてい
る。この四隅の曲率は、曲面部５の場合と同様の理由に
より、０．５ｍｍ以上、特に５ｍｍ以上であることが好
ましい。

【０００８】胴部３を構成する前後壁の外面は、成形体
１を側面方向から視たときに、成形体１の高さ方向に亘
って直線をなすような形状となっている（但し、後述す
る凹状部６は除く）。同様に、胴部３を構成する左右側
の外面も、成形体１を正面方向から視たときに、成形体
１の高さ方向に亘って直線をなすような形状となってい
る（同様に凹状部６は除く）。

【０００９】底部４は、中央凹部７と、中央凹部７を取
り囲む連続したヒール部８とから構成されている。ヒー
ル部８の外面は、成形体１の接地部となっている。底部
４がこのような構成を有していることによって、成形体
１の載置安定性（いわゆる座り）が向上する。

【００１０】胴部３には、その全周に亘って連続した凹
状部６が形成されている。図２に示すように凹状部６は
その縦断面の形状が円弧状になっている。これによって
成形体１の把持性が高められている。また、開口部２の
周縁部には、内方に延出する延出部９が全周に亘って連
続して形成されている。この延出部９は、開口部２の強
度を高める作用を有する。またその上面は、開口部２を
封緘紙等で封鎖するときに、該封緘紙の糊代部として用
いられる。成形体１における凹状部６及び延出部９は、
プラスチックの射出成形の分野でアンダーカット部と呼
ばれる部位に相当するものであり、本発明にいう凹状
部、凸状部及び延出部は、斯かるアンダーカット部と呼
ばれる部位に相当する部位をすべて包含する。従って、
成形体１の垂直方向に直線的に連続して形成されている
凹状部及び凸状部は、アンダーカット部に相当するもの
ではないので、本発明における凹状部及び凸状部から除
外される。換言すれば、凹状部及び凸状部が直線的に連
続している場合には、成形体１の水平方向又は斜め方向
にのみ連続している。従来のパルプモールド法を用いた
場合に、上記の凹状部６及び／又は延出部９を有する容
器を、貼り合わせによるつなぎ目を生じさせること無く
製造することは出来なかった。これに対して本発明の成
形体は、凹状部６及び延出部９を有しているにもかかわ
らず、貼り合わせによるつなぎ目が無いので、強度の低
下が防止され、また外観の印象が良好となる。

【００１１】成形体１には貼り合わせによるつなぎ目が
無いので、その外面及び内面が平滑になされている。こ
れにより、例えばその外面及び／又は内面にプラスチッ
ク層や塗工層を形成する場合に密着性が良好になり、ま
た外面への印刷を容易に且つきれいに行うことができ
る。更に、外観の印象も一層良好となる。本明細書にお
いて「平滑」とは、成形体の外面又は内面の表面凹凸形
状についての中心線平均粗さ（Ｒａ）が５０μｍ以下
で、且つ最大高さ（Ｒｙ）が５００μｍ以下であること
をいう。また、成形体１は、その肉厚が、成形体１の縦
断面及び横断面の何れにおいても均一になされている。

【００１２】成形体１においては、図２に示すように底
部４の接地面Ｂと胴部３の側壁の外面とのなす角θが、
前後壁及び左右壁の何れにおいても略９０°となってい
る。また胴部３の高さｈ（図２参照）が５０ｍｍ以上、
好ましくは１００ｍｍ以上となっている。従来のパルプ
モールド法によれば、このように側壁の立ち上がり角度
が大きく且つ底の深い容器を、貼り合わせによるつなぎ
目を生じさせること無く製造することは出来ず、容器の
デザインに関し種々の制約があったが、本発明によれば
そのような不都合が無い。尚、角θの測定対象となる胴
部の側壁の外面とは、成形体１を正面方向又は側面方向
から視たときに、該側壁の外面において、成形体１の高
さ方向に亘って直線をなす部分をいう。従って、上記の
角θの測定に際しては、胴部３に形成された凹状部６の
外面は測定対象とならない。上記の角θは、成形体１の
用途等に応じて９０°以下でもよいし、或いは９０°以
上でもよい。

【００１３】成形体１は、パルプを主原料として形成さ
れている。勿論パルプ１００％から形成されていてもよ
い。パルプに加えて他の材料を用いる場合には、他の材
料の配合量を１〜７０重量％、特に５〜５０重量％とす
ることが好ましい。他の材料としてはタルクやカオリナ
イト等の無機物、ガラス繊維やカーボン繊維等の無機繊
維、ポリオレフィン等の合成樹脂の粉末又は繊維、非木
材又は植物質繊維、多糖類等が挙げられる。

【００１４】上述の原料から形成された成形体１におい
ては、その密度（即ち、成形体１の肉部の密度）を０．
４〜２．０ｇ／ｃｍ³とすることで、成形体１の引張強
度、圧縮強度、落下強度及び間口強度等の機械的物性が
満たされ、中空容器としての適切な剛性をもった成形体
にすることができる。成形体１の密度を更に好ましくは
０．６〜１．５ｇ／ｃｍ³することで、その使用感を向
上させることができる。

【００１５】また、成形体１のＪＩＳＺ０２０８に基
づく透湿度を１００ｇ／（ｍ²・24hr）以下、好ましく
は５０ｇ／（ｍ²・24hr）以下にすることで、大気中の
水分が吸収されにくくなり、中空容器としての適切な剛
性を保つことができ、内容物の品質が水分の吸収によっ
て損なわれるのを効果的に防止すること、即ち内容物の
保存安定性を向上させることができる。

【００１６】成形体１は、その引張強度が５ＭＰａ以
上、特に１０ＭＰａ以上であると、衝撃等による破断を
抑えることができることから好ましい。ここでいう引張
強度は、ＪＩＳＰ８１１３に準じ、成形体１の任意
の部分から長さ１４０ｍｍ×幅１５ｍｍの測定片を切り
出し、引張試験機にチャック間距離１００ｍｍで装着さ
せて、引張速度２０ｍｍ／ｍｉｎで引っ張ったときの破
断強度を意味する。但し、上記大きさの測定片が得られ
ない成形体では、測定片の大きさ等を適宜変更して測定
する。

【００１７】また、成形体１は、その比圧縮強度が１０
０Ｎｍ²／ｇ以上、特に１１０Ｎｍ ²／ｇ以上である
と、成形体１を積み上げても潰れにくくなる観点から好
ましい。ここでいう比圧縮強度は、ＪＩＳＰ８１２
６に準じた方法で測定したものである。

【００１８】更に、成形体１は、その落下強度をＪＩＳ
Ｚ０２１７に準じた方法で測定した場合に、１０回
の落下でも割れない強度を有していることが好ましい。
また、成形体１の間口強度の測定として、成形体１の開
口部２を側面から押圧して３０ｍｍ変形させた場合に、
その押圧力が１０Ｎ以上であることが好ましい。

【００１９】更に、成形体１においては、その縦断面及
び／又は横断面におけるコーナー部の肉厚が、それ以外
の部分の肉厚よりも大きく、これによって両肉厚が同じ
場合に比して成形体１全体としての圧縮強度（挫屈強
度）が向上する。例えば図２に示す成形体１の縦断面図
において、コーナー部、即ち曲面部５の肉厚Ｔ２が、胴
部３の肉厚Ｔ１よりも大きい（即ち、Ｔ２＞Ｔ１であ
る）。この場合、Ｔ２／Ｔ１が１．５〜２であると成形
体１全体の圧縮強度が更に向上する。また、Ｔ１自身の
厚みが０．１ｍｍ以上であることが、成形体１に要求さ
れる最低限の圧縮強度を発現させる点から好ましい。成
形体１が所定の圧縮強度を有することは、成形体１の輸
送、及び倉庫や店頭における成形体１の積み上げ等の観
点から必要とされる。同様に、図５に示す成形体１の胴
部における横断面図においても、コーナー部の肉厚Ｔ２
が、それ以外の部分の肉厚Ｔ１よりも大きい。

【００２０】Ｔ１とＴ２との間に上記の関係があること
に加えて、成形体１の縦断面及び／又は横断面における
コーナー部の密度ρ２が、それ以外の部分の密度ρ１よ
りも小さいと（即ちρ１＞ρ２であると）、成形体１の
圧縮強度が向上し且つ使用する材料の量を減らすことが
できるという二律背反の現象を同時に満たすという効果
が奏される。この場合、０．１×ρ１＜ρ２＜ρ１であ
ると、この効果が一層際だったものとなる。これらの関
係を満たす成形体１においては、その圧縮強度が１９０
Ｎ以上となる。尚、この圧縮強度は成形体１を、その高
さ方向から速度２０ｍｍ／ｍｉｎで圧縮したときの最大
強度である。Ｔ１とＴ２、及びρ１とρ２との間に上記
の関係を成立させるためには、例えば後述する成形体１
の好ましい製造方法において、中子１６による押圧の際
の加圧流体の圧力や流量、中子１６の材質や形状、成形
体の形状等を適切なものとすればよい。

【００２１】一例として、胴部の横断面（図５参照）に
ついてＴ１及びＴ２、並びにρ１及びρ２が下記の表１
に示す値となるように製造した成形体１の圧縮強度は同
表に示す通りとなり、Ｔ２／Ｔ１の値が大きい程、且つ
ρ２／ρ１の値が小さい程、圧縮強度が向上しているこ
とが判る。しかも、圧縮強度の大きい例２の方が重量が
軽くなっている。同表に示すＴ１、Ｔ２、ρ１及びρ２
の値は、胴部の高さ方向４カ所について測定された値の
平均値である。

【００２２】

【表１】

【００２３】次に、本発明の成形体の好ましい製造方法
を、上記実施形態の成形体１の製造を例にとり図３を参
照して説明する。上記実施形態の成形体１は、パルプモ
ールド法によって製造され、特に、内部にキャビティを
有する金型の該キャビティ内面にパルプを堆積させるこ
とによって好適に製造される。図３（ａ）〜（ｄ）に
は、斯かる方法によって成形体１を製造する工程のうち
の抄紙工程が順次示されており、具体的には（ａ）は抄
紙工程、（ｂ）は中子挿入工程、（ｃ）は加圧・脱水工
程、（ｄ）は金型を開き、成形体の中間体を取り出す工
程である。

【００２４】先ず、図３（ａ）に示すように、一対の割
型１１，１２を突き合わせることにより、成形すべき成
形体１の外形に対応した形状のキャビティ１３が形成さ
れる金型１０にパルプスラリーを注入させる。各割型１
１，１２には、その外側面とキャビティ１３とを連通さ
せる複数の連通孔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。

【００２５】次に、割型１１，１２の外側より吸引して
キャビティ１３内を減圧し、パルプスラリー中の水分を
吸引すると共にパルプ繊維をキャビティ１３の内面に堆
積させる。その結果、キャビティ１３の内面には、パル
プ繊維が堆積されたパルプ層１５が形成される。

【００２６】所定厚みのパルプ層１５が形成されたら、
パルプスラリーの注入を停止し、キャビティ１３内を完
全に吸引・脱水する。引き続き、図３（ｂ）に示すよう
に、キャビティ１３内を吸引・減圧すると共に、弾性を
有し伸縮自在で且つ中空状をなす中子１６をキャビティ
１３内に挿入させる。中子１６は、キャビティ１３内に
おいて風船のように膨らませてパルプ層１５をキャビテ
ィ１３の内面に押圧させることにより、キャビティ１３
の内面形状を付与するのに使用される。従って、中子１
６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。また中子１６は、中空状を
なす袋状のものであってもよい。

【００２７】次に、図３（ｃ）に示すように、中子１６
内に加圧流体を供給して中子１６を膨張させ、膨張した
中子１６によりパルプ層１５をキャビティ１３の内面に
押圧させる。すると、パルプ層１５は、膨張した中子１
６によってキャビティ１３の内面に押し付けられ、パル
プ層１５にキャビティ１３の内面形状が転写されると共
に脱水が更に進行する。このように、本製造方法におい
てはキャビティ１３の内部からパルプ層１５をキャビテ
ィ１３の内面に押し付けることでキャビティ１３の内面
の形状を転写させるので、凹状部６及び延出部９を有す
る成形体であっても容易に成形することができる。その
上、従来の製造方法と異なり、貼り合わせ工程を用いる
必要が無いので、得られる成形体には貼り合わせによる
つなぎ目及び肉厚部は存在しない。その結果、得られる
成形体の強度が高まると共に外観の印象が良好となる。
中子１６を膨張させるために用いられる加圧流体として
は、例えば圧縮空気（加熱空気）、油（加熱油）、その
他各種の液が使用される。また、加圧流体を供給する圧
力は、０．０１〜５ＭＰａ、特に０．１〜３ＭＰａとな
すことが好ましい。

【００２８】パルプ層１５にキャビティ１３の内面の形
状が十分に転写され且つパルプ層１５を所定の含水率ま
で脱水できたら、図３（ｄ）に示すように、中子１６内
の加圧流体を抜く。すると、中子１６が自動的に縮んで
元の大きさに戻る。次いで、縮んだ中子１６をキャビテ
ィ１３内より取出し、更に金型１０を開いて所定の含水
率を有する湿潤した状態の成形体の中間体１５’を取り
出す。

【００２９】取り出された中間体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３に示す抄紙工程と同様の操作が行
われる。即ち、先ず、一対の割型を突き合わせることに
より成形すべき成形体１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
湿潤した状態の上記中間体を装填する。

【００３０】次に、上記抄紙工程で用いた中子１６と同
様の中子を上記中間体内に挿入させ、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
上記中間体を上記キャビティの内面に押圧させる。中子
の材質及び加圧流体の供給圧力は、上記抄紙工程と同様
とすることができる。この状態下に、上記中間体を加熱
乾燥させる。上記中間体が、十分に乾燥したら、上記中
子内の加圧流体を抜き、該中子を縮ませて取り出す。更
に上記金型を開いて、成形された成形体１を取り出す。

【００３１】このようにして製造された成形体１は、胴
部３に凹状部６が形成されており、また開口部２の周縁
部に延出部９が形成されている。そして、胴部３に貼り
合わせによるつなぎ目が存在していない。

【００３２】本発明は上述した実施形態に制限されるこ
となく、例えば、図２に示す凹状部６に代えて又はそれ
に加えて、図４に示すように、胴部３に、その全周に亘
って連続した凸状部６’を形成してもよい。この凸状部
６’も、上述したアンダーカット部と呼ばれるものに相
当する。また、胴部３に立体的な文字、図形又は記号が
形成されるように、凹状部６及び／又は凸状部６’を形
成してもよい。また、成形体１における延出部９は、開
口部２の周縁部において断続的に形成されていてもよ
い。また、成形体１の外面及び／又は内面にプラスチッ
ク層若しくはシュリンクフィルムの層又は塗工層等を設
け、成形体１の強度を一層高めたり、内容物の漏れ出し
等を効果的に防止したり、或いは加飾を施してもよい。
また、成形体１の使用に際して負荷がかかる部分、例え
ば開口部２や底部４にプラスチック等からなる補強部材
を配して、成形体１の耐久性を向上させるようにしても
よい。また、これらの部分の一部をプラスチック等から
形成してもよい。また、本発明の成形体は、開口部の開
口面積が、胴部の断面積よりも小さいボトル型の容器と
なしてもよい。また、本発明の成形体を、内容物の収容
に用いられる中空容器としての用途以外に、置物等のオ
ブジェ等の用途に適用してもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、ボトル強度の低下がな
く、外観の印象が良好であり、開口部又は胴部に所定形
状の凹又は凸部を有するパルプモールド中空成形体が得
られる。斯かる成形体は製造経費が低く、しかも使用後
には再利用又は焼却が可能であることから、ゴミの減量
化にもつながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパルプモールド中空成形体の一実施形
態を示す斜視図である。

【図２】図１に示すパルプモールド中空成形体の縦断面
図である。

【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は図１に示す実施形態のパ
ルプモールド中空成形体を製造する工程のうちの抄紙工
程を順次示す工程図である。

【図４】本発明のパルプモールド成形体の他の実施形態
を示す縦断面図（図２相当図）である。

【図５】図１に示すパルプモールド中空成形体の胴部の
横断面図である。

【符号の説明】

１パルプモールド中空成形体２開口部３胴部４底部６凹状部６’凸状部９延出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65D 1/00 - 1/48 B21J 1/00 - 7/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】底部、胴部及び開口部を有し、該胴部に
凹状部若しくは凸状部が形成されており、且つ該凹状部
及び該凸状部は、直線的に連続している場合には成形体
の水平方向又は斜め方向にのみ連続しており、該胴部に
つなぎ目が存在せず、縦断面及び／又は横断面における
コーナー部の肉厚Ｔ２が、それ以外の部分の肉厚Ｔ１よ
りも大きいパルプモールド中空成形体。
【請求項２】底部、胴部及び開口部を有し、該開口部
の周縁部に内方に延出する延出部が形成されており、該
胴部につなぎ目が存在せず、縦断面及び／又は横断面に
おけるコーナー部の肉厚Ｔ２が、それ以外の部分の肉厚
Ｔ１よりも大きいパルプモールド中空成形体。
【請求項３】底部、胴部及び開口部を有し、該胴部に
凹状部若しくは凸状部が形成されており、且つ該凹状部
及び該凸状部は、直線的に連続している場合には成形体
の水平方向又は斜め方向にのみ連続しており、該胴部に
つなぎ目が存在せず、その内面及び外面が平滑であり、
縦断面及び／又は横断面におけるコーナー部の密度ρ２
が、それ以外の部分の密度ρ１よりも小さいパルプモー
ルド中空成形体。
【請求項４】底部、胴部及び開口部を有し、該開口部
の周縁部に内方に延出する延出部が形成されており、該
胴部につなぎ目が存在せず、その内面及び外面が平滑で
あり、縦断面及び／又は横断面におけるコーナー部の密
度ρ２が、それ以外の部分の密度ρ１よりも小さいパル
プモールド中空成形体。
【請求項５】上記パルプモールド中空成形体の上記縦
断面及び／又は上記横断面における上記コーナー部の肉
厚Ｔ２が、それ以外の部分の肉厚Ｔ１よりも大きい請求
項３又は４記載のパルプモールド中空成形体。
【請求項６】Ｔ２／Ｔ１が１．５〜２である請求項
１、２又は５記載のパルプモールド中空成形体。
【請求項７】内部にキャビティを有する金型の該キャ
ビティ内面にパルプ繊維を堆積させることにより得られ
る請求項１〜６の何れかに記載のパルプモールド中空成
形体。
【請求項８】堆積された前記パルプ繊維を、中空状を
なす中子の膨張によって押圧し乾燥させる請求項７記載
のパルプモールド中空成形体。
【請求項９】上記縦断面及び／又は上記横断面におけ
る上記コーナー部の密度ρ２が、それ以外の部分の密度
ρ１よりも小さい請求項１又は２記載のパルプモールド
中空成形体。
【請求項１０】前記密度ρ２と前記ρ１とが、０．１
×ρ１＜ρ２＜ρ１の関係を満たす請求項１〜４の何れ
かに記載のパルプモールド中空成形体。