JP4039908B2 - パルプモールド断熱容器、その製造方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、パルプモールド断熱容器（以下、パルプモールド成形体ともいう。）の製造方法及び装置に係わり、特に薄肉、軽量で断熱性能に優れたパルプモールド断熱容器、その製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
パルプモールド製の断熱容器に関する従来技術としては、例えば、特開平１１−３０１７５３号公報に記載の技術が知られている。
この技術は、容器本体とその外側に所定の隙間を有して配設された外層容器とからなる断熱性の二重容器に関する。
【０００３】
このような断熱容器は、断熱を付与するために容器本体の外側に外層容器を設けなければならない。従って、容器全体の厚みが厚くなる。また、容器が二重構造になっているため、容器重量の軽減にも限界があった。
【０００４】
本発明は、薄肉、軽量で断熱性能に優れた新規なパルプモールド断熱容器、並びに該パルプモールド断熱容器を効率よく製造するための製造方法及び装置を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、開口縁部にフランジ部が形成された、パルプモールド断熱容器の製造方法であって、単一の原料組成物からパルプ繊維層を抄造し脱水する抄造・脱水工程と、脱水された該パルプ繊維層を加熱手段を有する乾燥型内に配して乾燥する乾燥工程とを具備し、前記パルプモードル断熱容器の胴部部分に対応する前記乾燥型の内面に、外部に通じる排気孔を形成せず、前記フランジ部部分に対応する前記乾燥型の内面に、外部に通じる排気孔を形成し、前記排気孔を通して前記乾燥型内を排気しながら弾性変形可能な中子で該乾燥型内に配された前記パルプ繊維層を該乾燥型の前記内面に向けて押圧した後に、該中子の押圧力を低下させて前記排気孔を通した排気を停止し、前記中子を前記パルプ繊維層から離間させるパルプモールド断熱容器の製造方法に関する。
【０００６】
本発明は、上記本発明のパルプモールド断熱容器の製造方法の実施に用いるための製造装置であって、加熱手段を有し、パルプ繊維層が配設される乾燥型と、該乾燥型内に配されたパルプ繊維層をその内部より該乾燥型の内面に向けて押圧する弾性変形可能な中子とを備えており、前記パルプモードル断熱容器の胴部部分に対応する前記乾燥型の内面に、外部に通じる排気孔が形成されておらず、前記フランジ部部分に対応する前記乾燥型の内面に、外部に通じる排気孔が形成されているパルプモールド断熱容器の製造装置に関する。
【０００７】
また、本発明は、上記本発明のパルプモールド断熱容器の製造方法で製造されたパルプモールド断熱容器に関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明を、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。
図１は、インスタントカップ麺等の食品容器に用いられる断熱容器仕様とした本発明のパルプモールド成形体の一実施形態を示す。同図において、符号１は断熱容器、２３はお湯の入れ目線、２４はスタック用段差を意味する。
【０００９】
図１に示すように、断熱容器１は、パルプ繊維層２でカップ状の容器本体２０が形成される。該容器の開口縁部に所定の厚さのフランジ部２１が形成され、容器本体２０（パルプ繊維層２）の内面及びフランジ部２１は被覆層３で被覆されている。
【００１０】
パルプ繊維層２は、後述する単一のスラリー（原料組成物）から抄造され且つ厚み方向に内側から外側に向けてパルプ繊維層２の密度が小から大に変化する密度分布を、容器本体２０の胴部２２に有する単層構造である。
【００１１】
本明細書において、パルプ繊維層に密度分布を有するとは、パルプ繊維層内において結合するパルプ繊維間の空隙の大きさ（空隙量：空容積）が厚み方向に分布を持つことを意味する。空隙が大きい程パルプ繊維層の密度は小であり、空隙が小さい程該密度は大である。したがって、この繊維間の空隙の大きさが厚み方向に一定ならば、当該パルプ繊維層は前記密度分布を有していない。
【００１２】
パルプ繊維層２における密度は、高い強度を得る点からは、連続的に変化していることが好ましく、高い断熱性を得る点からは、ステップ状に非連続的に変化していることが好ましい。
【００１３】
前記密度分布を有する胴部２２の厚みは、容器強度、断熱性、容器の軽量化を考慮すると、０．５〜３．０mmが好ましく、０．５〜２．０mmがより好ましい。０．５mm未満ではカップ麺用の容器として必要な強度、断熱性が得られず、３．０mmを超えるとカップ麺用の容器としては重すぎるものとなる。
【００１４】
前記密度分布を有する胴部２２のかさ密度（乾燥後のかさ密度）は、０．１〜０．６ｇ／ｃｍ³が好ましく、０．２〜０．５ｇ／ｃｍ³がより好ましい。０．１ｇ／ｃｍ³未満ではカップ麺容器として必要な強度が得られなくなり、０．６ｇ／ｃｍ³を超えると断熱性が不十分となり、熱湯が入った容器を素手で持つことが困難となる。なお、密度分布を有する底部を形成する場合の底部の密度は、胴部と同様のかさ密度とすることが好ましい。
【００１５】
前記胴部２２以外の部分のかさ密度（乾燥後のかさ密度）は、０．２〜０．９ｇ／ｃｍ³が好ましく、特に、強度が必要な部位の密度は、０．３〜０．９ｇ／ｃｍ³にするのが好ましい。
【００１６】
前記パルプ繊維層２は、パルプ繊維のみで形成されるのが好ましい。該パルプ繊維としては、バージンパルプ、古紙パルプ等の木材パルプ、コットンパルプ、リンターパルプ、竹やわら等の非木材パルプ、又はこれらのパルプにマーセル化及び又は架橋化を施すことにより疎水性を付与したパルプ繊維が挙げられる。特に、該疎水性を付与したパルプ繊維としては、米国ウェハウザー社製「ＨＢＡ−ＬＡ」、「ＨＢＡ−Ｓ」、「ＨＢＡ−ＦＦ」等が好ましく用いられる。これらパルプ繊維を二種以上適宜の割合で混合して用いることもできる。
【００１７】
パルプ繊維層２は、前記パルプ繊維の他、断熱性及び表面性を向上させるため、嵩高剤を含有していることがより好ましい。該嵩高剤としては、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられる。これらの嵩高剤は、単独で又は混合して用いてもよい。特に、断熱性が向上する嵩高剤として、花王株式会社製「ＫＢ−１１５」、「ＫＢ−０８Ｗ」が好ましく用いられる。
【００１８】
前記パルプ繊維層２には、前記嵩高剤の他に、顔料、定着剤、防かび剤、サイズ剤等の添加剤を含有させることができる。
【００１９】
前記被覆層３は、断熱容器１に防水性、耐油性、ガスバリアー性等の機能を付与する。被覆層３の厚みは、これらの機能に応じて設定することができる。被覆層３は、樹脂フィルムを積層させることにより形成することができる。
【００２０】
前記被覆層３に用いられる樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル等のポリビニル系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂フィルム、変性ポリエチレンテレフタレート、脂肪族ポリエステル等の生分解性樹脂フィルムが挙げられる。製造コスト、成形性等を考慮すると、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、環境に配慮した廃棄性の点からは、生分解性樹脂フィルムが好ましい。被覆層は、これらの樹脂フィルムの二種以上を積層させて形成してもよい。
【００２１】
次に、本発明のパルプモールド成形体の好ましい製造装置を、断熱容器１の容器本体２０の製造装置に適用した場合につき、図２を参照しながら説明する。
図２は、本発明のパルプモールド成形体の製造装置を、インスタントカップ麺等の食品用断熱容器の製造に適用した一実施形態を示す。図中、符号１０は製造装置を示す。
【００２２】
製造装置１０は、パルプ繊維層２が配設される乾燥型１１と、該パルプ繊維層２の内部より乾燥型１１のキャビティ形成面に押圧する弾性変形可能な中子１６とを備えている。
【００２３】
乾燥型１１は、一組の割型１２、１２を備えており、これらの割型１２、１２を組み合わせることにより、前記容器本体２０の外形に対応したキャビティ１１０が形成される。
【００２４】
乾燥型１１の前記内面には、密度分布を付与しないパルプ繊維層２の部分に対応させて外部に通じる排気孔１３が形成されている。
本実施形態では、乾燥型１１のキャビティ形成面の前記容器本体２０の胴部２２に対応する部分には蒸気の排気孔がなく、該キャビティ形成面における容器本体２０のフランジ部２１、底部（底面及び底面から立ち上がる部分を含む）に対応する部分に外部に通じる蒸気の排気孔１３が設けられている。
【００２５】
前記の各排気孔の形状は、得られる成形体の表面平滑性、排気効率、排気孔の目詰まり防止の観点からスリット状が好ましい。排気孔の幅（スリット幅）は、０．１〜０．５mmが好ましく、０．１〜０．３mmがより好ましい。また、前記の排気孔の全開口面積は、本実施形態においては、容器強度、シミ防止の観点から１００〜１５００mm²が好ましく、２００〜１０００mm²がより好ましい。製造される成形体に角部や稜線等エッジを明瞭に出したい部分がある場合には、当該角部等エッジを出したい部分において排気孔１３を開口させることが好ましい。
排気孔１３は、開閉バルブ１３１を具備する排気管路１３０に接続されており、この排気管路１３０の端部は負圧源（図示せず）に接続される。
【００２６】
乾燥型１１は、上方開口部１１１を閉塞する蓋１５を備えており、蓋１５は、前記開口部１１１に通じ、中子１６の出し入れが可能な孔１４を有している。乾燥型１１を構成する各割型１２には、加熱手段１２０が取り付けられている。
【００２７】
前記中子１６は、弾性を有し膨張収縮自在で且つ袋状である。中子１６の材質としては引張強度、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を挙げることができる。中子１６には、当該中子１６内に加圧流体を供給する管路１７が付設されており、管路１７には開閉バルブ１８が設けられている。管路１７の端部には切り替え可能な負圧源及び加圧源（図示せず）が接続されている。
【００２８】
次に、本発明のパルプモールド成形体の好ましい製造方法を、前記断熱容器１の製造方法に基づいて説明する。
断熱容器１の製造方法は、容器本体２０を形成するパルプ繊維層２の抄造・脱水工程と、脱水されたパルプ繊維層２を乾燥する乾燥工程と、前記被覆層３の形成工程とを具備している。
【００２９】
パルプ繊維層２の抄造・脱水工程では、先ず、単一のスラリー（単一の原料組成物）から単層構造のパルプ繊維層２を抄造する。この抄造工程では、一対の割型の各割型を組み合わせることにより、前記容器本体２に対応した所定形状のキャビティが形成される抄造型が用いられる。該キャビティの上方には開口部が形成されている。
【００３０】
抄造型を構成する各割型には、前記キャビティと外部とを連通する複数の連通路が形成されている。各連通路は、吸引ポンプ等の吸引手段（図示せず）に接続されている。
割型の内面（キャビティ形成面）における連通路の全開口面積率は、排水時間の短縮、成形性の点から４〜２０％が好ましく、３〜５０％でがより好ましい。また、キャビティ形成面には、各連通路に通じる排水溝が形成されていることが好ましい。キャビティ形成面における排水溝の全開口面積率は、抄造ネットの変形防止、成形性、排水性、及び抄造ネットの目詰まり防止の点から５０〜９０％が好ましく、６０〜８０％がより好ましい。また、この排水溝の幅は、抄造ネットの変形防止、成形性、排水性、及び抄造ネットの目詰まり防止の点から１〜１０mmが好ましく、２〜５mmがより好ましい。排水溝は、各連通路を結ぶように格子状に形成されていることが好ましい。
【００３１】
各割型の内面は、所定の抄造ネットによって被覆されている。抄造ネットは、天然繊維、合成繊維又は金属繊維からなるネットを単一で又は複数組み合わせて用いることができる。また、上記素材の中では、ネットの形成のし易さ、耐久性の点から合成繊維が好ましい。前記天然繊維としては、植物繊維、動物繊維等が挙げられる。また、前記合成繊維としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、半合成樹脂からなる合成樹脂繊維が挙げられる。また、上記金属繊維としては、ステンレス繊維、銅繊維等が挙げられる。抄造ネットは、ネットの滑り性、耐久性を向上させる上で繊維表面の改質を行うことが好ましい。
製造される抄造体の成形性、耐久性、スラリー中の固形成分の通過や目詰まり防止などを考慮すると、抄造ネットの線径は好ましくは０．０５〜１．０mm、より好ましくは０．０５〜０．５mmで、該ネットの網目間隔は好ましくは０．１５〜２．０mm、より好ましくは０．１５〜１．５mmである。
【００３２】
所定量のスラリーがキャビティ内に加圧注入され、前記排水溝、前記連通路を通じて吸引ポンプでキャビティ内が減圧吸引される。そして、スラリー中の水分が吸引除去され、キャビティの形成面を被覆する前記抄造ネット上にパルプ繊維層が形成される。
キャビティ内へのスラリーの注入圧力は、スラリー注入時間の短縮、成形性の点から０．０５〜１．０ＭＰａが好ましく、０．０５〜０．５ＭＰａがより好ましい。
減圧された前記連通路を通じたキャビティ内の気圧は、脱水時間の短縮、成形性の点から１０〜９０ｋＰａが好ましく、２０〜７０ｋＰａがより好ましい。
【００３３】
パルプ繊維層２の抄造に用いられる単一のスラリーは、パルプ繊維と水のみからなるものが好ましく用いられる。
該パルプ繊維としては、バージンパルプ、古紙パルプ等の木材パルプ、コットンパルプ、リンターパルプ、竹やわら等の非木材パルプ、又はこれらのパルプにマーセル化及び又は架橋化を施すことにより疎水性を付与したパルプ繊維が挙げられる。特に、該疎水性を付与したパルプ繊維が好ましく、米国ウェハウザー社製「ＨＢＡ−ＬＡ」、「ＨＢＡ−Ｓ」、「ＨＢＡ−ＦＦ」等が好ましく用いられる。これらパルプ繊維が、単独で又は二種以上適宜の割合で混合されて用いられる。
該スラリー中のパルプ繊維の含有量は、０．０５〜１０ｗｔ％が好ましく、０．０５〜４ｗｔ％がより好ましい。
パルプ繊維層２の抄造に用いられる単一のスラリーには、前記嵩高剤、サイズ剤、顔料、定着剤、防かび剤等の添加剤を適宜の割合で添加することができる。
【００３４】
所定量のスラリーをキャビティ内に加圧注入した後、前記連通路を通してキャビティ内の減圧を継続するとともに、キャビティ内に加圧流体を供給して抄造されたパルプ繊維層２を脱水する。
脱水に用いられる加圧流体には、空気、蒸気、過熱蒸気等が用いられる。
脱水時の加圧流体の圧力は、脱水効率の点から０．０５〜１．０ＭＰａが好ましく、０．０５〜０．５ＭＰａがより好ましい。
【００３５】
脱水後のパルプ繊維層２の含水率は、乾燥効率、乾燥後の容器の表面平滑性及び断熱性、乾燥後の容器表面の焦げ発生防止の観点から、５０〜８５％が好ましく、６０〜８０％がより好ましい。
【００３６】
パルプ繊維層２が所定の含水率まで脱水された後、キャビティ形成面からパルプ繊維層２を離間させる。そして、未乾燥状態のパルプ繊維層２を前記乾燥型１１内に移行させる。
【００３７】
本実施形態のように、フランジ部２１を有する容器本体２０を形成する場合には、容器本体２０の胴部２２に対応する乾燥型１１のキャビティ形成面には、蒸気の排気孔が配されず、容器本体２０のフランジ部２１、底部（底面及び底面から立ち上がる部分を含む）に対応する該キャビティ形成面には外部に通じる蒸気の排気孔１３が配される。図３（ｂ）に示すように、乾燥型１１内に前記パルプ繊維層２がセットされ、乾燥型１１の上方開口部１１１が、挿通孔１４を有する蓋１５で閉塞された後、乾燥型１１が加熱手段１２０で所定温度にまで加熱される。
【００３８】
乾燥型１１の温度（金型温度）は、パルプ繊維層２の焦げ発生防止と乾燥効率向上の観点から１５０〜３００℃が好ましく、１７０〜２５０℃がより好ましい。
【００３９】
乾燥型でパルプ繊維層を加熱する一方、図３（ｂ）に示すように、前記中子１６を、前記蓋１５の前記挿通孔１４を通じて乾燥型１１のキャビティ１１０内に挿入し、キャビティ１１０を密閉する。そして、中子１６内に加圧流体を供給して中子１６をキャビティ１１０内で膨らませることにより、パルプ繊維層２をキャビティ形成面に押圧して加熱・乾燥させる。
【００４０】
加熱・乾燥時の中子１６の押圧力は、断熱性、乾燥効率、表面平滑性の点から、０．０５〜１．０ＭＰａが好ましく、０．１〜０．３ＭＰａがより好ましい。
【００４１】
この加熱・乾燥の際には、パルプ繊維層２から発生する蒸気を前記排気孔１３を通じて強制排気する。これにより、排気孔の形成されていない部分に対応するパルプ繊維層２の部位では、繊維間に残留する水分が排気孔に達する前に一部気化して繊維間の空隙を広げるのでパルプ繊維層２が内側で低密度化される。一方、容器本体２０の開口部及び底部に対応する排気孔１３が形成された部分では気化した水分が直ちに排気孔から排気されるため、中子の押圧力で圧縮され続けることによってパルプ層２の高密度化が進行する。
【００４２】
前述の強制排気の圧力は、乾燥効率、容器の嵩高化の点から、４〜６０ｋＰａが好ましく、４〜１０ｋＰａがより好ましい。
【００４３】
パルプ繊維層２が十分に乾燥できたら、図３（ｃ）に示すように、中子１６内から加圧流体を除去して中子１６を縮小させ、キャビティ１１０内を減圧する一方で排気孔１３を通した強制排気を停止する。
【００４４】
前述の強制排気をしながら中子１６でパルプ繊維層２を加圧する工程と、強制排気を中止して中子１６を収縮させる工程は、必要に応じて繰り返し行うことができる。
【００４５】
そして、容器本体２０の胴部２２に十分な密度分布が付与された後、図３（ｄ）に示すように、割型１２、１２を開いて容器本体２０を取り出し、必要に応じて容器本体にトリミング等を施す。
【００４６】
前記被覆層３の形成工程では、容器本体２０（パルプ繊維層２）の内面及びフランジ部２１が前記被覆層３で被覆される。
前記樹脂フィルムで被覆層３を形成するには、圧空成形、真空成形等の公知の方法を用いることができる。
【００４７】
真空成形による場合には、例えば、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、真空成型型５及びヒーター６０を備えたプラグ６を用いて被覆層を形成することができる。真空成型５は、前記パルプ繊維層２の乾燥工程で使用した前記乾燥型１０と略同寸法であり、そのキャビティ形成面５０に格子状の通気溝５１を有し、且つ通気溝５１から外部に通じる真空吸引路５２を有している。そしてこの真空成形型５内に容器本体２０がセットされ、更に容器本体２０の開口部を塞ぐように予め加熱され軟化した樹脂フィルム３０が該開口部にセットされる。そして、樹脂フィルム３０にその上方からプラグ６が当接されて樹脂フィルム３０が容器本体２０内に押し込まれる一方で、容器本体２０の通気性を利用して通気溝５１及び真空吸引路５２を通じて容器本体２０内が減圧され、樹脂フィルム３０が容器本体２０の内面及びフランジ部２１を覆うように貼り付けられる。そして、余分な樹脂フィルム３０を除去して、断熱容器１の製造が完了する。
【００４８】
このように、容器本体２０は、厚み方向に内側から外側に向けて密度小から密度大に変化する密度分布を胴部２２に有する単一構造のパルプ繊維層２で形成されているので、薄型、軽量で、断熱性に優れており、容器本体の外側において所望の強度を得ることができる。また、低密度化のための、発泡剤を使用しないので、パルプ繊維層及び被覆層に生分解性の材料を用いることで、環境保全に対応した優れた断熱容器が得られる。さらに、胴部２２及び底部につなぎ目が無く、フランジ部２１、胴部２２及び底部が一体的に形成されており、機械的強度（圧縮強度、耐性）にも優れている。加えて、パルプ繊維層２の外表面も高密度で表面が平滑であるため、印刷特性にも優れている。
【００４９】
単一のスラリーによる１回のみの抄造で形成されたパルプ繊維層２で容器本体２０は構成されているため、断熱容器１の製造工程は従来法よりも簡略化、短縮化される。従って、断熱容器１の生産効率は従来法によりも大幅に向上する。
【００５０】
本発明は、上記実施形態の断熱容器１に限定されるものではなく、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。
【００５１】
本発明のパルプモールド成形体は、前記実施形態のような断熱容器１の場合には、パルプ繊維層における前記密度分布を容器本体の胴部に有していることが好ましいが、前記密度分布を有する部位は、パルプモールド成形体の用途や形状等に応じて設定することができる。
また、どんぶり形状、トレー形状等容器全体的に断熱性が必要とされる場合には、パルプ繊維層全体に前記密度分布を有しているようにすることもできる。
01-606
【００５２】
本発明のパルプモールド成形体は、前記実施形態の断熱容器１のように、厚み方向に内側から外側に向けて密度小から密度大に変化する密度分布を有している単層構造のパルプ繊維層を備えていることが好ましい。一方、内容物を保護することを主目的とする容器、吸音機能を持たせた工業用部材等は、厚み方向に内側から外側に向けて密度大から密度小に変化する密度分布を有している単層構造のパルプ繊維層を備えていてもよい。
【００５２】
本発明のパルプモールド成形体は、前記実施形態のように、フランジ部２１は、パルプ繊維層２の抄造時に形成されることが好ましいが、パルプ繊維層の抄造後に曲げ加工によってフランジ部を形成することもできる。また、フランジ部の形態は、外向きに所定の曲率でカールする形態に限定されず、他の形態でもよい。
【００５３】
本発明のパルプモールド成形体は、前記実施形態のように、被覆層３を樹脂フィルムで形成することが好ましいが、塗料の塗工により該被覆層を形成することもできる。塗料の塗工手法としては、該塗料の塗布、該塗料内への容器本体２の浸漬等の手法が挙げられる。
また、本発明のパルプモールド成形体は、外面を前記繊維層２の密度以上の高密度の別のパルプ繊維層で被覆することにより、印刷適性、強度、耐水性等のさらなる向上を達成することができる。
【００５４】
本発明のパルプモールド成形体は、前記実施形態のように、一組の割型を組み合わせることで所定のキャビティが形成される抄造型を用いてパルプ繊維層を抄造することが好ましいが、製造されるパルプモールド成形体の形状によっては割型を用いる必要はない。また、他の抄造方法を用いることもできる。例えば、容器本体の外形に対応した凸状形態を有し且つその外表面において開口する多数の流体流通孔を有する抄造部と、該抄造部を覆う所定の抄造ネットとから構成された雄型を、前記スラリー中に浸漬し、前記流体流通孔を通じて該スラリーを吸引して前記抄造ネット表面にパルプ繊維を抄造させてパルプ繊維層を形成することもできる。雄型の材質は剛体でもよいし、弾性体でもよい。
【００５５】
また、本発明のパルプモールド成形体は、パルプ繊維層２の形状が複雑な場合でも、該パルプ繊維層を均一に押圧できる点から中空の中子を用いてパルプ繊維層２を加熱・乾燥することが好ましいが、パルプ繊維層２の加熱・乾燥には、中実の中子を用いることもできる。
本発明のパルプモールド成形体は、抄造されたパルプ繊維層の外形に対応する形状の雌型に該パルプ繊維層を配した後、該雌型とは一定のクリアランスを有する加熱された雄型を該雌型に組み合わせて該パルプ繊維層を乾燥させることによって形成することもできる。
更に、本発明のパルプモールド成形体は、あらかじめ雌型内に乾燥した高密度パルプの成形体（別のパルプ繊維層）を配し、該パルプの成形体と抄造された湿潤状態のパルプ繊維層とを合体させた後、該雌型とは一定のクリアランスを有する加熱された雄型を該雌型に組み合わせて該合体物を乾燥させることにより形成することもできる。このような乾燥方法を採用することにより、湿潤状態のパルプ繊維層から発生する蒸気によって該湿潤状態のパルプ繊維層が押し広げられると共に関そうするので、外側が高密度のパルプ繊維層で被覆され、外側から内側に向かって密度小から密度大に変化する密度分布を有するパルプモールド成形体が得られる。この成形体は、印刷適性、強度、耐水性に非常に優れ、内側の表面性にも優れる。なお、本発明に係る前記別のパルプ繊維層は、前記パルプ繊維層２の製造に使用される繊維を用いて通常の抄造方法によって形成することができる。
【００５６】
本発明のパルプモールド成形体は、前記実施形態のように、フランジ部を備えた断熱容器に特に好適であるが、本発明の成形体の適用対象は、これに限定されるものではなく、例えば、どんぶり状の容器、ボトル状の容器、トレー容器等の各種形状の容器、筒状成形体等の中空成形体、平板状の成形体等にも適用できる。
【００５７】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
実施例１及び比較例１の記載に準じて断熱容器を作製し、該容器の各性能評価を行った。評価の結果を表１に示す。
【００５８】
〔実施例１〕
＜容器本体寸法形状＞
高さＨ：１０６mm
開口部内径φ１：９０mm
底部外形φ２：６８．５mm
フランジ部最大外径φ３：９６mm
フランジ部厚さＴ：３mm
胴部厚みＴ２２：１．４mm
底部厚みＴ２５：１．２mm
【００５９】
上記寸法形状の容器本体に対応したキャビティが形成される一組の割型を備えた下記抄造型を用い下記条件でパルプ繊維層を抄造した。
【００６０】
＜抄造型＞
材質：アルミニウム
連通路の全開口面積：１２８７mm²（胴部、底部に対応する部分：φ３×５４個＝３８２mm²、フランジ部外周に対応する部分：スリット状に３mm幅で全周＝９０５mm²）
排水溝（格子状）の全開口面積：２５０７１mm²
排水溝幅：３mm
キャビティ形成面における排水溝の全開口面積率：７５％
抄造ネット：２０メッシュのＰＥＴ製ネット及び８０メッシュのＰＥＴ製ネットからなる二重抄造ネット
【００６１】
＜スラリー組成＞
パルプスラリー濃度：０．１重量％
パルプ繊維：架橋化パルプ（米国ウェハウザー社製「ＨＢＡ−ＬＦ」５０重量％＋ブリーチクラフトパルプ（ＢＫＰ）５０重量％）
嵩高剤：花王（株）製「ＫＢ１１５」（対パルプ繊維重量比５％）
サイズ剤：日本ＰＭＣ社製「ＡＳ２６２」（対パルプ繊維重量比２％）
【００６２】
＜抄造条件＞
スラリー供給量：１５リットル（１回のみ）
スラリー供給圧力：０．２ＭＰａ
キャビティの吸引圧：０．０６ＭＰａ
【００６３】
下記の条件でキャビティ内に加圧流体を供給し、含水率７５％となるまで脱水した。
＜脱水条件＞
加圧流体：圧縮空気
押圧力：０．２ＭＰａ（１５秒間）
キャビティの吸引圧：０．０６ＭＰａ
【００６４】
製造される容器本体のフランジ部外周及び底部（底面及び底面からの立ち上がり部分）に対応する部分に下記排気孔を有する乾燥型を用意し、該乾燥型内にパルプ繊維層を配し、排気孔を通じて強制排気をしながら下記中子で該パルプ繊維層を加圧する。その後強制排気を中止して中子を収縮させ、容器本体を作製した。
＜乾燥型＞
材質：アルミニウム
各排気孔のスリット幅：０．１５mm
フランジ部に対応する部分：フランジ部外周に縦に３mmピッチで４本（うち１本は、フランジ部の外周面と下面で形成される角部に対応する部分で開口）
底部に対応する部分：底面に５mmピッチで４本（一つの割型）、底面からの立ち上がり部分全周に縦に３mmピッチで５本
キャビティ形成面における排気孔の全開口面積：３９６mm²
キャビティ形成面における全排気孔の全開口面積率：１．２％
＜中子＞
材質：シリコーン系ゴム
加圧流体：圧縮空気
＜乾燥条件＞
金型温度：２００℃
中子押圧力：０．２ＭＰａ（１５秒間）
強制排気圧：５ｋＰａ
【００６５】
＜被覆層の形成＞
得られた容器本体に下記条件で被覆層を形成し、断熱容器を作製した。
樹脂フィルム：ポリエチレン（ＬＤＰＥ／ＨＤＰＥ二層構造）
樹脂フィルム厚み：１５０μｍ
真空成形機：三和興業製 商品名ＰＬＡＶＡＣ−ＦＥ３６ＰＨＳ
フィルム加熱方式：赤外線ヒーター（ヒーターと樹脂フィルムの間隔１１０mm）
フィルム加熱温度：２５５℃（成形機表示温度）
フィルム加熱時間：３５秒
プラグ寸法：直径６０mm×長さ１２７mm
プラグ材質：アルミニウム（表面はテフロン（登録商標）で加工されている）
プラグ温度：１１０℃（プラグ実表面温度）
真空成形用金型：口部孔径φ８９．８mm、底部径φ６８．５mm、高さ９３．５mm
真空成形用金型温度：１００℃（金型内側実表面温度）
成形時間：８秒
【００６６】
〔比較例１〕
容器本体の胴部に対応する部分にも排気孔（幅０．１５mm、胴部の略全周、縦に１０mm間隔）が形成された乾燥型を用いた以外は、実施例１と同様に断熱容器を作製した。
【００６７】
〔密度評価〕
得られた容器本体の各部位を切り出し、その見かけの体積及び重量からかさ密度を測定した。
【００６８】
〔密度分布の評価〕
電解放射型走査電子顕微鏡（日立社製「Ｓ−４０００型」）を用い、得られた容器の各部位を倍率５０倍で観察し、密度分布の有無を判定した。
【００６９】
〔重量評価〕
得られた容器を１００℃で１時間低湿度室内で乾燥させ、乾燥後の重量を測定した。
【００７０】
〔断熱特性評価〕
得られた容器の胴部の外側に熱電対を張り付け、容器内に８０℃の熱湯を注入し、注入してから３分経過後の容器の胴部外側の温度を測定した。また、熱湯を注入した容器を手で把持できるかどうかを調べた。
＜熱電対による温度測定＞
○：６０℃未満
△：６０〜６５℃
×：６５℃超
＜手による容器把持試験＞
○：温かく感じるレベル
△：少し熱く感じるが把持できるレベル
×：熱く感じ、把持できないレベル
【００７１】
〔強度評価〕
圧縮試験器（オリエンテック社製、テンシロン、「ＲＴＡ−５００」）を用い、得られた容器の縦圧縮強度及び横圧縮強度を下記の方法で評価した。
＜縦圧縮強度＞
得られた容器の開口部を下にして該容器を載置台に載置し、容器底部の上方からクロスヘッドスピード２０mm／minで押圧子を降下させたときの容器胴部の圧縮強度を求めた。
○：２５ｋｇｆ以上（包装時、搬送時、使用時に必要な強度）
×：２５ｋｇｆ未満
＜横圧縮強度＞
容器のフランジ部に対応する部分に該フランジ部を収納する溝が形成された載置台に、得られた容器を水平に載置し、容器胴部の上方からクロスヘッドスピード２０mm／minで直径１０mmの丸棒の押圧子を降下させたときの該容器胴部の圧縮強度を求めた。そして、得られた強度を、下記のように市販の発泡スチレン製容器の値と相対評価した。
＜評価＞
○：発泡スチレン容器と同等又はそれ以上（包装時、搬送時、使用時に耐える強度）
×：発泡スチレン容器以下
【００７２】
【表１】

【００７３】
表１に示すように、実施例１の断熱容器は、比較例１の断熱容器に比べ、薄肉、軽量で、断熱性に優れ、インスタントカップ麺用の容器として十分に使用できるものであることが確認された。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、薄肉、軽量で断熱性能に優れた、フランジ部を有する新規なパルプモールド断熱容器、並びに該パルプモールド断熱容器を効率よく製造することが可能なパルプモールド断熱容器の製造方法及び装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、断熱容器とした本発明のパルプモールド成形体の半断面図である。
【図２】図２は、本発明のパルプモールド成形体の製造装置の一実施形態を模式的に示した図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は、前記断熱容器における容器本体を形成するパルプ繊維層の乾燥工程を模式的に示す図である。図３（ａ）は抄造後のパルプ繊維層を乾燥型内に配設した状態を示す。図３（ｂ）は乾燥型のキャビティ内で中子によりパルプ繊維層を押圧している状態を示す。図３（ｃ）は中子を収縮させている状態を示す。図３（ｄ）は脱型した容器本体を示す。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は、前記断熱容器における被覆層の形成工程を模式的に示す。図４（ａ）は真空成形により容器本体の内面に樹脂フィルムを積層している状態を示す。図４（ｂ）は樹脂フィルムの積層についての要部の拡大である。
【符号の説明】
１ 断熱容器（パルプモールド成形体）
２ パルプ繊維層
２０ 容器本体
２１ フランジ部
２２ 胴部
３ 被覆層
１０ 製造装置
１１ 乾燥型
１１０ キャビティ
１１１ 開口部
１２ 割型
１２０ 加熱手段
１３ 排気孔
１３０ 排気管路
１３１ 開閉バルブ
１４ 挿通孔
１５ 蓋
１６ 中子
１７ 管路

Claims (5)

1. 開口縁部にフランジ部が形成された、パルプモールド断熱容器の製造方法であって、
   単一の原料組成物からパルプ繊維層を抄造し脱水する抄造・脱水工程と、脱水された該パルプ繊維層を加熱手段を有する乾燥型内に配して乾燥する乾燥工程とを具備し、
   前記パルプモードル断熱容器の胴部部分に対応する前記乾燥型の内面に、外部に通じる排気孔を形成せず、前記フランジ部部分に対応する前記乾燥型の内面に、外部に通じる排気孔を形成し、
   前記排気孔を通して前記乾燥型内を排気しながら弾性変形可能な中子で該乾燥型内に配された前記パルプ繊維層を該乾燥型の前記内面に向けて押圧した後に、該中子の押圧力を低下させて前記排気孔を通した排気を停止し、前記中子を前記パルプ繊維層から離間させるパルプモールド断熱容器の製造方法。
2. 前記中子による前記パルプ繊維層の押圧工程と、前記中子の押圧力を低下させて排気を停止する工程を繰り返して行いながら前記パルプ繊維層を乾燥する請求項１記載のパルプモールド断熱容器の製造方法。
3. 前記パルプ繊維層の少なくとも内面又は外面を被覆層で被覆する工程を具備している請求項１記載のパルプモールド断熱容器の製造方法。
4. 請求項１記載のパルプモールド断熱容器の製造方法の実施に用いるための製造装置であって、
   加熱手段を有し、パルプ繊維層が配設される乾燥型と、該乾燥型内に配されたパルプ繊維層をその内部より該乾燥型の内面に向けて押圧する弾性変形可能な中子とを備えており、
   前記パルプモードル断熱容器の胴部部分に対応する前記乾燥型の内面に、外部に通じる排気孔が形成されておらず、前記フランジ部部分に対応する前記乾燥型の内面に、外部に通じる排気孔が形成されているパルプモールド断熱容器の製造装置。
5. 請求項１に記載のパルプモールド断熱容器の製造方法で製造されたパルプモールド断熱容器。

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