(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
角部及び平坦部を有する容器であるパルプモールド成形体の表面に塗膜を形成するに際し、前記角部表面の単位面積当たりの塗工量を、前記平坦部表面の単位面積当たりの塗工量より多くして塗工し、少なくとも、該塗料の塗工後からパルプモールド成形体の表面に形成した未乾燥の該塗膜がタックフリーになるまで、該パルプモールド成形体を所定軸まわりに回転させ続けることを特徴とするパルプモールド成形体の塗膜形成方法。
【請求項２】
前記未乾燥の塗膜を、前記塗料をスプレーして形成する請求項１記載のパルプモールド成形体の塗膜形成方法。
【請求項３】
前記未乾燥の塗膜を、前記塗料を湛えた槽内に前記パルプモールド成形体を浸漬した後に該槽から引き上げて形成する請求項１記載のパルプモールド成形体の塗膜形成方法。
【請求項４】
前記パルプモールド成形体が有底筒状の容器であり、前記表面が該容器の外表面又は／及び内表面である請求項１記載のパルプモールド成形体の塗膜形成方法。
【請求項５】
前記パルプモールド成形体が容器であり、前記未乾燥の塗膜を、該容器内に塗料を注入した後排出して形成する請求項１記載のパルプモールド成形体の塗膜形成方法。
【請求項６】
前記未乾燥の塗膜を形成する塗料の膜厚が２０〜３００μｍである請求項１〜５のいずれか記載のパルプモールド成形体の塗膜形成方法。
【請求項７】
請求項１記載のパルプモールド成形体の塗膜形成方法により塗膜を形成したパルプモールド成形容器であって、胴部回り又は該胴部と底部との間に角部を有し、該角部表面の単位面積当たりの塗料の塗工量が該胴部表面の単位面積当たりの塗料の塗工量より多いパルプモールド成形容器。
【請求項８】
（前記角部表面における塗膜の厚み）／（前記胴部表面における塗膜の厚み）が１．０５〜２．０である請求項７記載のパルプモールド成形容器。
【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、特に、パルプモールド成形容器の塗膜形成方法及び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】
資源・環境問題を背景に、パルプモールド成形品が注目されている。パルプモールド成形品はパルプ繊維を主体として形成されているため、そのままでは、プラスチック成形品に比べて十分な防水、防湿性、強度等の諸性能が得られない。このため、通常はパルプモールド成形品の表面に塗膜を形成し、その用途に応じた所望の性能を付加する必要がある。
【０００３】
しかしながら、パルプモールド成形品は、プラスチック容器と異なり、その表面に塗料が含浸しやすく、また、成形品が角部を有する場合等成形品においては部分的に、特に角部において十分な表面平滑性が得られずに毛羽立ち等が生じている場合もあり、塗料の塗工量を多くしなければ、所望の性能が得られない問題がある。
斯かる問題の解決策として、所望の性能が得られるまで塗料を重ね塗りすることが考えられるが、製造工程が多くなるため、製造効率が低く成らざるを得ず、またコスト的にも得策ではない。また、従来の方法では、一度の塗工によって厚膜の塗膜を形成すると、塗布後に塗料のタレが起こり、乾燥後に前述の諸性能が不均一となる。
【０００４】
従って、本発明は、パルプモールド成形体の表面に、所望の性能が均一に得られる塗膜を効率よく形成し得るパルプモールド成形体の塗膜形成方法及びパルプモールド成形容器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、角部及び平坦部を有する容器であるパルプモールド成形体の表面に塗膜を形成するに際し、前記角部表面の単位面積当たりの塗工量を、前記平坦部表面の単位面積当たりの塗工量より多くして塗工し、少なくとも、該塗料の塗工後からパルプモールド成形体の表面に形成した未乾燥の該塗膜がタックフリーになるまで、該パルプモールド成形体を所定軸まわりに回転させ続けることを特徴とするパルプモールド成形体の塗膜形成方法を提供することにより、前記の目的を達成したものである。
【０００６】
また、本発明は、前記本発明のパルプモールド成形体の塗膜形成方法により塗膜を形成したパルプモールド成形容器であって、胴部回り又は該胴部と底部との間に角部を有し、該角部表面の単位面積当たりの塗料の塗工量が該胴部表面の単位面積当たりの塗料の塗工量より多いパルプモールド成形容器を提供するものである。
【０００７】
【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いて図面を参照しながら説明する。
【０００８】
本発明のパルプモールド成形体の塗膜形成方法は、角部及び平坦部を有する容器であるパルプモールド成形体の表面に塗膜を形成するに際し、前記角部表面の単位面積当たりの塗工量を、前記平坦部表面の単位面積当たりの塗工量より多くして塗工し、少なくとも、塗料の塗工後からパルプモールド成形体の表面に形成した未乾燥の該塗膜がタックフリーになるまで、該パルプモールド成形体を所定軸まわりに回転させ続けることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明における前記塗膜を形成する塗料は、成形体の表面（内表面又は及び外表面）に付与する性能により選択される。例えば、パルプモールド成形体の表面に防水・防湿性を付与する場合には、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、エポキシ系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂等の樹脂を固形分に含む水系エマルジョン塗料、又はこれらの樹脂の水溶液塗料若しくは有機溶剤系塗料等が挙げられる。
【００１０】
本明細書において、塗料の塗工後からパルプモールド成形体の表面に形成した未乾燥の該塗膜がタックフリーになるまでとは、成形体の回転を留めて静止した状態で、塗膜の流動により、タレや膜厚ムラが生じなくなる状態になることをいい、具体的には、指又はパウダーフリーのテックス製等の手袋を着用した指で該塗膜に触れても指の痕跡が付かなくなる時点をもってタックフリーになったと判断することができる。タックフリーの確認は、成形体の回転を停止した直後に行う。塗料の塗工直後からタックフリーとなるのに要する時間（タックフリータイム）は、塗料の種類、塗膜の形成条件（温度、湿度等）、又は、パルプモールド成形体に塗布する直前の成形体の含水率等に依存する。例えば、アクリル計樹脂を固形成分として含む水系エマルジョン型塗料を、含水率４％のパルプモールド成形体の表面に塗布し、約１００℃で乾燥した場合、タックフリータイムは、３０〜１５０秒となるのが一般的である。
【００１１】
前記未乾燥の塗膜を形成する方法としては、前記塗料をスプレーして形成する方法、前記塗料を湛えた槽に前記パルプモールド成形体を浸漬して形成する方法が挙げられる。この他に、前記パルプモールド成形体が容器である場合には、該容器内に前記塗料を注入した後該塗料を排出して形成する方法が挙げられる。
【００１２】
また、未乾燥の塗膜を形成する塗料の膜厚は、防水性、防湿性、ガスバリア性を十分に付与する点、又は、厚膜で均一に防水性、防湿性、ガスバリア性の諸性能を備えた塗膜を形成する点において、２０〜３００μｍであることが好ましく、４０〜２００μｍであることがより好ましい。
【００１３】
前記未乾燥の塗膜を形成する塗料の塗工量は、防水性、防湿性、ガスバリア性を十分に付与する点、又は、厚膜で均一に防水性、防湿性、ガスバリア性の諸性能を備えた塗膜を形成する点において、２０〜３００ｇ／ｍ2であることが好ましく、４０〜２００ｇ／ｍ2であることがより好ましい。
【００１４】
本発明において、前記未乾燥の塗膜を形成したパルプモールド成形体を所定軸まわりに回転させる場合における、該所定軸とは、成形体の重心を通る軸をいう。また、本発明においては、該所定軸に対して所定角度を有する他の軸を加えた２軸周りに該パルプモールド成形体を回転させ続けることもできる。該所定軸周りの最高回転周速度は、塗料のタレ等を防ぎ、前述の諸性能を均一にする点から、７〜１３００ｍ／ｍｉｎであることが好ましく、１５〜８０ｍ／ｍｉｎであることがより好ましい。また、回転速度は塗膜を形成する容器の形態により、一定にすることもでき、断続的にすることもできる。
【００１５】
また、パルプモールド成形体が角部及び平坦部を有する容器であるので、前記のように成形体を所定の角度に回転させることによって、該角部表面の単位面積当たりの塗工量を、該平坦部表面の単位面積当たりの塗工量より多くする。例えば、図３に示すように、胴部に角部を有するような容器の表面に未乾燥の塗膜を形成する場合には、成形体の回転による遠心力を利用して回転数を適宜調整することにより、該角部表面の単位面積当たりの塗工量を、該平坦部表面の塗料の塗工量よりも多くすることができる。
【００１６】
上述のようにパルプモールド成形体の表面に形成した未乾燥の塗膜がタックフリーになるまで、該パルプモールド成形体を所定軸まわりに回転させ続けた後、該塗膜を乾燥させる。該塗膜を乾燥させる手法は、該塗膜を形成する塗料に応じて適宜選択することができるが、該塗膜に加熱した空気等の気流を吹き付けて乾燥する方法、該塗膜に、赤外線、遠赤外線、マイクロ波、紫外線、電子線等を照射して乾燥する方法等が挙げられる。これらの中でも、製造設備の規模、取り扱い性等の点から赤外線、加熱した空気等の気流を吹き付ける方法、赤外線、遠赤外線等を照射する方法が好ましく用いられる。乾燥時間は、塗膜の組成、塗膜の膜厚及び乾燥方法により適宜設定することができる。
【００１７】
また、本発明においては、塗膜をムラ無く乾燥し、防水性、防湿性、ガスバリア性等の諸性能をより均一にできる点において、パルプモールド成形体の表面に形成した未乾燥の塗膜がタックフリーになるまで、該パルプモールド成形体を前記所定軸まわりに回転させ続けた後、該塗膜を乾燥させる工程においても、該所定軸まわりに回転させることが好ましい。
【００１８】
本発明のパルプモールド成形体の塗膜形成方法に用いられるパルプモールド成形体には、例えば、紙繊維のスラリーを原料とし、一組の割型を組み付けてキャビティを形成し、該キャビティ内面を所定の抄紙ネットで覆った状態で該キャビティ内に該スラリーを所定圧力で加圧注入しつつ、抄紙型外からスラリー中の液体成分を負圧吸引してキャビティ内面に紙繊維積層体を形成し、該紙繊維積層体内に弾性の中子を挿入して該中子内に圧縮空気を供給し、該中子を膨出させて該紙繊維積層体をその内から所定圧力で押圧して脱水し、脱水後の紙繊維積層体を別の乾燥型へ受け渡して該乾燥型内に装填し、該紙繊維積層体の内側に弾性の中子を挿入して該紙繊維積層体をその内側から該中子で所定圧力で押圧しつつ該紙繊維積層体を該乾燥型の加熱手段で加熱・乾燥することにより製造したものを用いることが好ましい。また、本発明のパルプモールド成形体の塗膜形成方法に用いられるパルプモールド成形体の形態は、特に制限されないが、例えば、有底筒状のボトル容器、同カップ容器、筒状体等が挙げられる。また、成形体の胴部の水平断面形状が楕円形状である場合は、長軸の両端部に位置する曲率の大きな部位が角部である。
【００１９】
本発明のパルプモールド成形容器について説明する。本発明のパルプモールド成形容器は、上述の本発明のパルプモールド成形体の塗膜形成方法により塗膜を形成した容器である。
本発明のパルプモールド成形容器は、胴部回り又は該胴部と底部との間に角部を有しており、該角部表面の単位面積当たりの塗料の塗工量が該胴部の平坦部表面の単位面積当たりの塗料の塗工量より多いものである。
【００２０】
また、本発明のパルプモールド容器においては、角部を含めて防水性、防湿性、ガスバリア性等の諸性能が成形体全体で均一になるように、乾燥後の容器における、（前記角部表面における塗膜の厚み）／（前記胴部表面における塗膜の厚み）が１．０５〜１．５であることが好ましく、１．１〜２．０であることがより好ましい。
【００２１】
次に、本発明のパルプモールド成形体の塗膜形成方法の一実施形態について、説明する。図１及び２は、上述した本発明のパルプモールド成形体の塗膜形成方法の一実施形態を示す概略図である。本実施形態は、中空ボトル形状のパルプモールド成形容器（以下、端にボトル容器という。）１の内表面及び外表面に塗膜を形成するものである。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、容器内表面に塗膜を形成する場合は、ボトル容器１をその底面部側において所定の把持手段（図示せず）で、水平に且つその中心軸Ｃ周りに回転自在に支持しておき、ボトル容器１の開口部１０からスプレー装置２のノズルヘッド２０を挿入する。
【００２３】
次に、同図（ｂ）に示すように、前記把持手段によりボトル容器１をその中心軸Ｃ周りに所定の回転速度で回転させる。そして、当該ボトル容器１内に挿入したノズルヘッド２０を水平方向に移動させてボトル容器１の胴部から口頸部にかけて塗料を塗布する。このスプレーによる塗布工程においては、該ボトル容器１とノズルヘッド２０とを相対的に回転させればよく、該ボトル容器１を固定して、ノズルヘッド２０を回転させることもできる。
【００２４】
引き続き、同図（ｃ）に示すように、ボトル容器１を所定の回転速度で回転させながら、ノズルヘッド２０を所定位置に位置決めした状態で、ボトル容器１の底面部に塗料を塗布する。そして、その表面に形成した未乾燥状態の塗膜がタックフリーになるまでボトル容器１の回転を続ける。前記スプレー容器２は、エアスプレー、エアレススプレー、静電スプレー等を用いることができる。また、ノズルヘッド２０の容器に対する吐出方向や吐出幅は、当該ボトル容器１等の成形体の形状等によって適宜選択することができる。例えば、容器の角部を吐出幅の狭いノズルヘッド用いて塗布したり、吐出幅が広く放射状に吐出できるノズルヘッドを用いて容器内表面を広範囲に一度に塗布させることができる。
【００２５】
次に、同図（ｄ）に示すように、塗装ブースＳから乾燥ブースＤにボトル容器１を移動させ、乾燥ブースＤ内において、前記同様にボトル容器１を水平且つその中心軸Ｃ周りに所定の回転速度で回転させる。そして、同図に示すように、所定温度のホットエアーをカーテン状に吹き付けるノズル３をボトル容器１内に挿入し、ボトル容器１の内表面に形成された前記未乾燥の塗膜を乾燥させる。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、容器外表面に塗膜を形成する場合は、ボトル容器１を外表面塗装用の乾燥ブースＳ’に移動する。この場合、ボトル容器１をその開口から把持手段（図示せず）を挿入して容器を固定し、容器を水平に且つその中心軸Ｃ周りに回転自在に支持しておく。また、容器開口部側に余分に把持部を成形し（該把持部は後工程で削除する。）該把持部を把持手段で把持させることもできる。そして、該ボトル容器１を水平且つその中心軸周りに所定の回転速度で回転させる。そして、ボトル容器１の上方の所定位置において、ノズルヘッド２０水平移動させてボトル容器１の口頸部から胴部にかけての外表面に塗料を所定塗工量塗布する。
【００２７】
次に、同図（ｂ）に示すように、引き続きボトル容器１を所定の回転速度で回転させ続け、ボトル容器１の底面部から所定位置離れた位置において、ノズルヘッド２０でボトル容器１の底面部の外表面に塗料を所定塗工量塗布する。そして、その表面に形成した未乾燥状態の塗膜がタックフリーになるまでボトル容器１の回転を続ける。
【００２８】
次に、同図（ｃ）に示すように、塗装ブースＳから乾燥ブースＤにボトル容器１を移動させ、乾燥ブースＤ内において、前記同様にボトル容器１を水平且つその中心軸Ｃ周りに所定の回転速度で回転させる。この塗装ブースＳから乾燥ブースＤへのボトル容器の移動に際しても、該回転を継続することが好ましい。そして、同図に示すように、ボトル容器１の上方の所定位置において、ホットエアーをカーテン状に吹き付けるノズルから所定温度のホットエアーを所定時間吹き付けて、ボトル容器１外表面に形成された前記未乾燥の塗膜を乾燥させる。
【００２９】
このように、本実施形態のパルプモールド成形体の塗膜形成方法によれば、ボトル容器の内表面及び外表面に、所望の性能が均一に得られる塗膜を効率よく形成することができる。また、このようにして得られたボトル容器は、その内表面又は外表面に均一に所望の性能を備えたものである。
【００３０】
図３は、上述の本発明のパルプモールド成形体の塗膜形成方法により形成された本発明のパルプモールド成形容器の一実施形態を示すものである。同図において、符号１’は、パルプモールド成形容器を示している。
【００３１】
このパルプモールド成形容器１’は、胴部に角部１ａ’及び平坦部１ｂ’を有する容器であり、容器１’を、その中心軸を水平にして回転させながら塗料をスプレーし、容器１’の内表面に未乾燥の塗膜を形成し、容器の内表面に形成した未乾燥の塗膜がタックフリーになるまで回転させ続けることで、角部１ａ’の塗膜の膜厚を平坦部１ｂ’よりも厚くしたものである。
【００３２】
同図（ｂ）に示すように、パルプモールド成形容器１は、その内表面において角部１ａ’内表面の塗膜の膜厚が平坦部１ｂ’内表面の塗膜の膜厚より厚く形成されており、このようにすることで、角部及び平坦部において均一に所望の性能が得られるようになしてある。
【００３３】
本発明は、上記実施形態に限定されず、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。
【００３４】
例えば、図４に示すように、パルプモールド成形体（容器）１１の内表面に未乾燥の塗膜を形成することもできる。同図（ａ）に示すように、容器１１の開口部を上方に向けてその中心軸Ｃを鉛直軸から所定角度傾けた状態において、把持手段（図示せず）で該容器１１を該中心軸周りに回転自在に支持し、容器１１の開口部から塗料の充填ノズル４を挿入し、容器１１を該中心軸周りに所定の回転速度で回転させ、充填ノズル４から該容器内に塗料を注入する。そして、同図（ｂ）に示すように、充填ノズル４を容器１１内から退避させた後に、同図（ｃ）に示すように、容器１１を引き続き回転させつつ鉛直面内において水平軸周りに反転させ、この状態で該容器１１の中心軸Ｃ周りに容器１１内の排出して形成する。
【００３５】
また、例えば、図５に示すように、パルプモールド成形体（容器）１１’の外表面に未乾燥の塗膜を形成することもできる。同図（ａ）に示すように、容器１１’を、その開口部側を把持手段（図示せず）で把持しておき、塗料を湛えた槽Ｐ内に所定時間浸漬する。そして、容器１１’を槽Ｐから引き上げて、同図（ｂ）に示すように、容器１１’を鉛直軸から所定角度傾けた状態でその中心軸Ｃ周りに回転させながら外表面に付着した余分な塗料を取り除く。このように塗膜を形成することで、容器１１の外表面の胴部と底部との間の角部１１ａ’における塗膜の膜厚を胴部（他の部分に）比べて厚くすることができ、その性能を胴部と均一にすることができる。また、このほかに、槽Ｐ内に容器を浸漬して塗料を塗布するのに代えて、容器外表面に向けてシャワーノズルから吐出させた塗料をシャワリングさせることで塗工することもできる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明のパルプモールド成形体の塗膜形成方法によれば、パルプモールド成形体の表面に、所望の性能が均一に得られる塗膜を効率よく形成することができる。また、本発明のパルプモールド成形容器は、その表面に均等に所望の性能を備えたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパルプモールド成形体の表面の塗膜形成方法における容器の内表面の未乾燥の塗膜形成工程を示す概略図であり、（ａ）はスプレー装置のノズルヘッドをパルプモールド成形容器内に挿入する前の状態を示す図、（ｂ）はノズルヘッドを挿入して容器の内周面に塗料をスプレーしている状態を示す図、（ｃ）はノズルヘッドを挿入して容器の底面内面に塗料をスプレーしている状態を示す図であり、（ｄ）は塗膜を乾燥している状態を示す図である。
【図２】本発明のパルプモールド成形体の表面の塗膜形成方法における容器の外表面の未乾燥の塗膜形成工程を示す概略図であり、（ａ）はスプレー装置のノズルヘッドをパルプモールド成形容器内に挿入する前の状態を示す図、（ｂ）はノズルヘッドを挿入して容器の外周面に塗料をスプレーしている状態を示す図、（ｃ）はノズルヘッドを挿入して容器の底面外面に塗料をスプレーしている状態を示す図であり、（ｄ）は塗膜を乾燥している状態を示す図である。
【図３】本発明のパルプモールド成形体の塗膜形成方法により塗膜を成形したパルプモールド成形容器の一実施形態を示す概略図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は胴部の水平断面図である。
【図４】本発明のパルプモールド成形体の塗膜形成方法における未乾燥の塗膜の形成手順を示す概略図であり、（ａ）は充填ノズルによる塗料の注入状態を示す図、（ｂ）は充填ノズルを容器から退避させた状態を示す図、（ｃ）は容器内から塗料を排出させている状態を示す図である。
【図５】本発明のパルプモールド成形体の塗膜形成方法における未乾燥の塗膜の形成手順を示す概略図であり、（ａ）は塗料を湛えた槽内に容器を浸漬している状態を示す図、（ｂ）は余分な塗料を取り除いている状態を示す図である。
【符号の説明】
１，１’，１１，１１’  パルプモールド成形容器
１ａ  角部
１ｂ  胴部平坦部
【図１】
0004002053.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004002053.tif 000004
【図４】
0004002053.tif 000005
【図５】
0004002053.tif 000006