JP3136135B2 - パルプモールド成形体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パルプモールド成
形体の製造方法に関し、詳しくは開口部の横断面積が小
さい中空成形体の製造に特に好適なパルプモールド成形
体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】パルプ
モールド成形体の製造には、雄型と雌型とからなる一対
の割型を用い、両割型間にパルプスラリーを導入し、該
パルプスラリーを脱水して、浅底のトレーや皿等を製造
する方法や、同じく一対の割型を用いて割り子を成形
し、二つの割り子を貼り合わせることでボトル等の中空
状の成形体を製造する方法が知られている。

【０００３】しかし、雄型及び雌型を用いる方法では、
いわゆるアンダーカット部を有するような複雑な形状の
成形体を製造することが容易でなく、また貼り合わせ法
では、表面に貼り合わせによるつなぎ目が生じ、強度や
外観を損ねてしまい、更に、開口部の横断面積が小さい
中空状の成形体を製造することが容易でない。

【０００４】従って、本発明は、複雑な形状の成形体
を、表面に貼り合わせによるつなぎ目を生じさせること
なく製造し得るパルプモールド成形体の製造方法を提供
することを目的とする。また、本発明は、開口部の横断
面積が小さい中空状の成形体を容易に製造し得るパルプ
モールド成形体の製造方法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、金型のキャビ
ティ内面にパルプ層を形成し、該パルプ層を乾燥させて
開口部を有するパルプモールド成形体を得るパルプモー
ルド成形体の製造方法であって、予め、拡縮自在で且つ
中空状をなし、横断面形状において、折り襞が放射状に
形成されるように構成されている中子を、上記パルプ層
における上記開口部に対応する部分の横断面形状よりも
小さな横断面形状となるように折り畳んでおき、上記パ
ルプ層の形成後、折り畳まれた状態の上記中子を上記キ
ャビティ内に挿入し、挿入された該中子内に加圧流体を
供給して該中子によって上記パルプ層を上記キャビティ
の内面に押圧するパルプモールド成形体の製造方法を提
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、上記製造方法に好ましく用いられる中子
として、拡縮自在で中空状をなし、横断面形状におい
て、折り襞が放射状に形成されるように構成されてい
る、パルプモールド成形体の製造に用いられる中子を提
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
体の製造方法を、その好ましい実施形態に基づき図面を
参照しながら説明する。本実施形態のパルプモールド製
造方法は、開口部を有する中空状の成形体を製造する例
であり、図１には斯かる製造工程のうちの抄紙工程が示
されている。図１中、（ａ）は抄紙工程、（ｂ）は中子
挿入工程、（ｃ）は加圧・脱水工程、（ｄ）は抄紙用金
型を開き、成形体の中間体を取り出す工程である。

【０００７】先ず、図１（ａ）に示すように、一対の割
型２，３を突き合わせることにより所定形状のキャビテ
ィ４が形成される抄紙用金型１を用意する。両割型２，
３を突き合わせた状態では、図１（ａ）に示すように、
抄紙用金型１の上部にキャビティ４に通じる口部５が形
成される。各割型２，３には、その外側面とキャビティ
４とを連通させる複数の連通孔６がそれぞれ設けられて
いる。また、各割型２，３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。

【０００８】次に、口部５を通じてキャビティ４内にパ
ルプスラリーを注入する。これと共に連通孔６を通じて
割型２，３を外側から吸引してキャビティ４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４の内面を被覆する上記ネット上に堆積
させる。その結果、上記ネット上には、パルプ繊維が堆
積されたパルプ層７が形成される。このパルプ層７に
は、成形される成形体における開口部に対応する部分
（以下、この部分を開口部対応部という）７ａが、抄紙
用金型１の口部５付近に形成されている。開口部対応部
７ａの横断面形状は円形となっている。

【０００９】所定量のパルプスラリーがキャビティ４内
に注入されたら、パルプスラリーの注入を停止しキャビ
ティ４内を完全に吸引・脱水する。引き続き、図１
（ｂ）に示すように、キャビティ４内を吸引・減圧する
と共に、拡縮自在で且つ中空状をなす中子８を、抄紙用
金型１の口部５を通じてキャビティ４内に挿入する。本
実施形態で用いられる中子８は、弾性を有し膨張収縮自
在な材料から形成されている。中子８は予め、開口部対
応部７ａの横断面形状よりも小さな横断面形状となるよ
うに折り畳まれており、折り畳まれた状態でキャビティ
４内に挿入される。この際、中子８内を吸引により減圧
して、更に小さく折り畳むことが好ましい。本実施形態
においては、中子８は、キャビティ４内への挿入方向に
沿って多数の折り襞が形成されるように折り畳まれた状
態でキャビティ４内へ挿入される。

【００１０】図２（ａ）及び（ｂ）には中子８の側面図
及びＩ−Ｉ線断面図が示されている。中子８は、管状部
８ａと襞状部８ｂとが一体に形成されてなる中空体であ
り、管状部８ａの先端が外部と連通している。管状部８
ａの先端周面にはフランジ８ｃが形成されている。そし
て、フランジ８ｃが上部固定板９ａと下部固定板９ｂと
の間に挟持されることで中子８がこれらの固定板に固定
される。上部固定板９ａには、後述する加圧流体の供給
に用いられる接続部９ｃが形成されており、接続部９ｃ
を通じて中子８内に加圧流体が供給されるようになされ
ている。

【００１１】図２（ｂ）に示すように、襞状部８ｂは、
その横断面形状において８葉の折り襞８ｄが放射状に形
成されるように構成されている。更に各折り襞８ｄは、
その折り目８ｅが図２（ｂ）に示す点線で描かれた円Ｃ
に外接するように形成されている。この円Ｃの大きさ
は、開口部対応部７ａの横断面形状をなす円よりも小さ
くなっている。従って、中子８は、開口部対応部７ａに
接触すること無くキャビティ４内に挿入され、開口部対
応部７ａのパルプの剥落が防止される。

【００１２】本実施形態で用いられる中子８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の材料から
形成されている。また、これらの材料を伸縮性を有する
布等にコーティングして形成することもできる。中子８
における管状部８ａと襞部８ｂとが互いに異なる材料か
ら形成されている場合には、少なくとも襞部８ｂが上記
材料から形成されていることが好ましい。また、中子８
の形状（折り畳まれていない状態での形状）は、キャビ
ティ４の形状と略同形状であるか又はそれよりも大きい
ことが、中子８の拡張倍率を小さくでき、その耐久性を
向上させ得ることから好ましい。

【００１３】再び図１に戻ると、図１（ｃ）に示すよう
に、中子８をキャビティ４内に挿入し且つ下部固定板９
ｂによって口部５を閉塞した状態下に、接続部９ｃを通
じて、加圧流体の供給源から所定の加圧流体を中子８の
内部に供給すると共にキャビティ４内を吸引する。これ
により中子８の折り畳み状態を解放する。更に、加圧流
体を供給して中子８を膨張させ、膨張した中子８によっ
てパルプ層７をキャビティ４の内面に押圧する。膨張し
た中子８は、キャビティ４の形状と相似形となる。中子
８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。加圧流体の供給圧力は、０．０１〜
５ＭＰａ、特に０．１〜３ＭＰａとすることが好まし
い。

【００１４】中子８による押圧によってパルプ層７にキ
ャビティ４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、キャビティ４の内部からパルプ層
７がキャビティ４の内面に押し付けられるために、キャ
ビティ４の内面の形状が複雑であっても、精度良くキャ
ビティ４の内面の形状がパルプ層７に転写される。更
に、上述の通り膨張した中子８の形状はキャビティ４の
形状と相似形なので、パルプ層７はその何れの部位にお
いてもほぼ同じ圧力で押圧される。その結果、パルプ層
７の肉厚が均一となる。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、得られるパルプモールド成形体の強
度が高まると共に外観の印象が良好となる。

【００１５】パルプ層７にキャビティ４の内面の形状が
十分に転写され且つパルプ層７を所定の含水率まで脱水
できたら、図１（ｄ）に示すように、中子８内の加圧流
体を抜く。更に中子８内を減圧吸引する。その結果、中
子８が収縮して元の折り畳み状態に戻る。次いで中子８
をキャビティ４内より取り出す。中子８は、キャビティ
４に挿入される前の大きさと同じになっているので、開
口部対応部７ａに接触すること無くキャビティ４内から
取り出され、開口部対応部７ａのパルプの剥落が防止さ
れる。次いで中子８の取り出しと共に抄紙用金型１を開
いて所定の含水率を有する湿潤した状態のパルプモール
ド成形体の中間体７’を取り出す。

【００１６】取り出された中間体７’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
わず且つ加熱された状態の加熱用割型を用いること以外
は、図１に示す抄紙工程とほぼ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
すべきパルプモールド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加熱用金型を所定温度に加熱す
る。そして加熱された状態の加熱用金型のキャビティ内
に湿潤した状態の上記中間体を装填し、上記中子８と同
様の中子を用いて上記中間体を押圧して加熱乾燥させた
後、成形されたパルプモールド成形体を取り出す。

【００１７】このようにして得られたパルプモールド成
形体２０は図１（ｅ）に示すように開口部２１、胴部２
２及び底部２３を有し、開口部２１の横断面積が胴部２
２の横断面積よりも小さい円筒ボトル状の中空体であ
り、種々の内容物の収容に好適な中空容器として用いら
れる。またこのパルプモールド成形体２０においては、
底部２３の接地面と胴部２２の側壁の外面とのなす角が
略９０°となっている。また高さが５０ｍｍ以上、好ま
しくは１００ｍｍ以上となっている。このように深底の
容器であり且つ開口部２１の横断面積が小さいにもかか
わらず、上記の方法で製造されているので、この成形体
２０には、開口部２１の内壁にパルプの剥落がなく、胴
部２２に貼り合わせによるつなぎ目が存在していない。
また、その外面及び内面が平滑になっている。特に、中
心線平均粗さ（Ｒａ）が５０μｍ以下で、且つ最大高さ
（Ｒｙ）が５００μｍ以下となる。

【００１８】本発明は上述した実施形態に制限されな
い。例えば、本発明の製造方法は、開口部の横断面積
が、胴部の横断面積よりも小さいボトル状の成形体の製
造に好適であるが、それ以外の形状の成形体、例えば広
い開口部を有する箱形のカートン状成形体の製造に適用
してもよい。また、広い開口部を有し、中子８の拡縮を
あまり必要としない形状の成形体を成形する場合には、
中子８には拡縮可能な可撓性があればよく、弾性（膨張
収縮性）は要しない。そのような材料としては、例えば
ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。また、
抄紙工程と加熱乾燥工程でそれぞれ用いられる中子等
は、互いに異なる形状、材質のものを用いてもよい。ま
た、成形体２０の成形後、その外面及び／又は内面にプ
ラスチック層や塗工層等を設け、成形体２０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２０の使
用に際して負荷がかかる部分、例えば開口部２１や底部
２３にプラスチック等からなる補強部材を配して、成形
体２０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、成形体２０の開口部２１を多角形としてもよ
い。また、本発明の製造方法を、内容物の収容に用いら
れる中空体（中空容器）の製造方法以外に、置物等のオ
ブジェ等の製造方法に適用してもよい。

【００１９】

【発明の効果】本発明のパルプモールド成形体の製造方
法によれば、複雑な形状の成形体を、表面に貼り合わせ
によるつなぎ目を生じさせることなく製造することがで
きる。特に、本発明の製造方法は、開口部の横断面積が
小さい中空状の成形体を製造する場合に特に有効であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の製造工程うちの抄紙工程
を示す模式図である。

【図２】図２（ａ）は中子の側面図であり、図２（ｂ）
は図２（ａ）におけるＩ−Ｉ線断面図である。

【符号の説明】

１ 金型 ２，３ 割型 ４ キャビティ ５ 口部 ６ 連通孔 ７ パルプ層 ８ 中子 ８ａ 管状部 ８ｂ 襞部

フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭35−9669（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D21J 3/00 - 3/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型のキャビティ内面にパルプ層を形成
   し、該パルプ層を乾燥させて開口部を有するパルプモー
   ルド成形体を得るパルプモールド成形体の製造方法であ
   って、 予め、拡縮自在で且つ中空状をなし、横断面形状におい
   て、折り襞が放射状に形成されるように構成されている
   中子を、上記パルプ層における上記開口部に対応する部
   分の横断面形状よりも小さな横断面形状となるように折
   り畳んでおき、上記パルプ層の形成後、折り畳まれた状
   態の上記中子を上記キャビティ内に挿入し、挿入された
   該中子内に加圧流体を供給して該中子によって上記パル
   プ層を上記キャビティの内面に押圧するパルプモールド
   成形体の製造方法。
2. 【請求項２】 上記中子が、上記キャビティ内への挿入
   方向に沿って多数の折り襞が形成されるように折り畳ま
   れた状態で該キャビティ内へ挿入される請求項１記載の
   パルプモールド成形体の製造方法。
3. 【請求項３】 拡縮自在で中空状をなし、横断面形状に
   おいて、折り襞が放射状に形成されるように構成されて
   いる、パルプモールド成形体の製造に用いられる中子。