(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプモールド成形体の製造に用いられる樹脂製の抄紙用ネットの成形方法であって、所定形状の押圧面を有する一対の雄・雌型の少なくとも何れか一方を所定温度に加熱し、該雄・雌型の該押圧面間に樹脂製の線材で織成されたネットを狭持して該所定形状を付与した後、前記ネットを前記雄・雌型の押圧面間に狭持した状態で冷却する抄紙用ネットの成形方法。
【請求項２】
前記ネットを前記雄・雌型の押圧面間に狭持した状態で冷媒に直接投入して冷却する請求項１に記載の抄紙用ネットの成形方法。
【請求項３】
前記雄型又は雌型の前記押圧面のいずれかに対応する形状の抄紙面を有する抄紙型に、該抄紙面を覆うように前記ネットを配設し、該抄紙型の該抄紙面と前記雄型又は前記雌型の前記押圧面とで該ネットを狭持する請求項１又は２に記載の抄紙用ネットの成形方法。
【請求項４】
前記ネットを一対の前記雄・雌型で狭持する際に、該ネットに所定の張力を付与しておく請求項１〜３のいずれかに記載の抄紙用ネットの成形方法。
【請求項５】
前記ネットの冷却後に該ネットを再度加熱・冷却処理する請求項１〜４の何れかに記載の抄紙用ネットの成形方法。
【請求項６】
請求項１に記載の抄紙用ネットの成形方法で成形され、パルプモールド成形体の製造に用いられる抄紙用ネットであって、樹脂製の線材で織成されたネットから形成されており、該ネットにおける一対の雄型と雌型とにより狭持されつつ加熱されて成形された部位の少なくとも一部の該線材どうしがその交点で融着されているか又は熱変形に伴って係合されている抄紙用ネット。
【請求項７】
請求項１に記載の抄紙用ネットの成形方法で成形され、パルプモールド成形体の製造に用いられる抄紙用ネットであって、樹脂製の線材で織成されたネットから形成されており、該ネットにおける一対の雄型と雌型とにより狭持されつつ加熱されて成形された部位の該線材の結晶化度が、該ネットにおける加熱されていない部位の該線材の結晶化度よりも高くなしてある抄紙用ネット。
【請求項８】
ネジ山を有する抄造品の該ネジ山に対応する凹条が付与されている請求項６又は７に記載の抄紙用ネット。
【請求項９】
ＤＳＣ（Differential Scanning Calorimetry）により求められる成形後における線材単位重量当たりの溶融吸熱ピークの面積（ＳB／ＷB）と成形前における線材単位重量当たりの溶融吸熱ピークの面積（ＳA／ＷA）との比（ＳB／ＷB）／（ＳA／ＷA）が、１．０１〜５である請求項６〜８の何れかに記載の抄紙用ネット。
【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に用いられる樹脂製の抄紙用ネットの成形方法及び抄紙用ネットに関する。
【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用いられる抄紙用型は、通常、製造すべき成形体の外形又は内形に対応した抄紙面を備えた抄紙型本体と、該抄紙面を被覆する抄紙用ネットとを備えている。そして、抄紙用型内にパルプスラリーを供給し、該抄紙用ネットで所定のパルプ繊維を抄紙し、脱水・乾燥して所望の成形体を得ている。抄紙用ネットは、金属製のものが多用されているが、加工性、製造コスト等の点から、樹脂製の抄紙用ネットも使用されている。
【０００３】
斯かる樹脂製の抄紙用ネットに関する従来技術としては、例えば、特開平７−１８９２００号公報に記載の技術が知られている。この技術では、平らなプラスチック網を予備加熱ヒーターで予備加熱して軟化させた後に、凹凸部を有する金型で該プラスチック網を狭持し、所定の立体形状を付与している。
【０００４】
ところで、前記の従来技術では、平坦部分の比較的多い浅底容器の抄紙用ネットの成形は可能であるが、予備加熱した網の熱が金型に奪われて網が硬化し易くなるため、例えば、口部の外周にネジ部を有するような複雑な立体形状や、ボトル容器の肩部、底部等の深い絞り部分を有するような立体形状の抄造品の製造に用いる抄紙用ネットを成形した場合には、加熱成形に偏りが生じて網目が不揃いになり、抄造品に肉厚ムラが生じる問題があった。また、従来技術により得られた抄紙用ネットは、保形性にも劣るものであった。
【０００５】
従って、本発明の第１の目的は、複雑な立体形状や深い絞り部分を有するような立体形状を備え、該立体形状の保形性に優れた抄紙用ネットを容易に成形することができる抄紙用ネットの成形方法を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、複雑な立体形状や深い絞り部分を有し、肉厚ムラのほとんどない抄造品を製造可能な抄紙用ネットを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パルプモールド成形体の製造に用いられる樹脂製の抄紙用ネットの成形方法であって、所定形状の押圧面を有する一対の雄・雌型の少なくとも何れか一方を所定温度に加熱し、該雄・雌型の該押圧面間に樹脂製の線材で織成されたネットを狭持して該所定形状を付与した後、前記ネットを前記雄・雌型の押圧面間に狭持した状態で冷却する抄紙用ネットの成形方法を提供することにより、前記第１の目的を達成したものである。
【０００７】
また、本発明は、上記本発明の抄紙用ネットの成形方法で成形され、パルプモールド成形体の製造に用いられる抄紙用ネットであって、樹脂製の線材で織成されたネットから形成されており、該ネットにおける一対の雄型と雌型とにより狭持されつつ加熱されて成形された部位の少なくとも一部の該線材どうしがその交点で融着されているか又は熱変形に伴って係合されている抄紙用ネットを提供することにより、前記第２の目的を達成したものである。
【０００８】
また、本発明は、上記本発明の抄紙用ネットの成形方法で成形され、パルプモールド成形体の製造に用いられる抄紙用ネットであって、樹脂製の線材で織成されたネットから形成されており、該ネットにおける一対の雄型と雌型とにより狭持されつつ加熱されて成形された部位の該線材の結晶化度が、該ネットにおける加熱されていない部位の該線材の結晶化度よりも高くなしてある抄紙用ネットを提供することにより、前記第２の目的を達成したものである。
【０００９】
【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。
【００１０】
図１は、本発明の抄紙用ネットの一実施形態を示したものである。同図において、符号１は抄紙用ネットを示している。
【００１１】
抄紙用ネット１は、パルプモールド成形体の製造に用いられる樹脂製の抄紙用ネットであって、樹脂製の線材で織成された平らなネット２（図２参照）から形成されており、ネット２における抄紙部１０及び抄紙部１０から外方に延出する被覆部１１（一対の雄型３と雌型４（図２参照）とにより狭持されつつ加熱されて成形された部位）の少なくとも一部の該線材どうしがその交点で融着されているか又は熱変形（交点における線材の少なくとも何れかの断面積の変形）に伴って係合されているものである。
抄紙用ネット１における一対の雄型３と雌型４とにより狭持されつつ加熱されて成形された部位において該線材どうしがその交点で融着されているか又は熱変形に伴って係合されている割合は、成形体の肉厚が均一になるようにネットの目開きを一定にし、且つネットの耐久性を得る点から３０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましいが、生産性の点からその上限は、９５％である。
【００１２】
また、抄紙用ネット１は、抄紙部１０及び被覆部１１の線材の結晶化度が加熱されていない部位の線材の結晶化度よりも高くなしてあるものである。このように成形後における線材の結晶化度が成形前の線材の結晶化度よりも高いことで保形性、耐久性に優れた抄紙用ネット１が得られるようになっている。
線材の結晶化度の大小は、ＤＳＣ（Differential  Scanning  Calorimetry）により求められる線材単位重量当たりの融解吸熱ピークの面積で判断することができる。
本発明において用いられる線材は、上述のような抄紙用ネットを得る上で、ＤＳＣにより求められる成形後における線材単位重量当たりの溶融吸熱ピークの面積（ＳB／ＷB）と成形前における線材単位重量当たりの溶融吸熱ピークの面積（ＳA／ＷA）との比（ＳB／ＷB）／（ＳA／ＷA）が、１を超えるものであることが好ましい。特に、（ＳB／ＷB）／（ＳA／ＷA）が、１．０１〜５であるものが好ましく、１．０５〜２であるものがより好ましく、１．１〜１．５であるものが更に好ましい。なお、ＤＳＣ測定の昇温過程において、溶融吸熱ピークの低温側に結晶化に伴う発熱ピークが生じる場合には、成形前における線材単位重量当たりの溶融吸熱ピークの面積は、溶融吸熱ピークの面積から該発熱ピークの面積を差し引いた値を用いる。
【００１３】
図３に示すように、抄紙用ネット１は、所定温度に加熱された所定形状の押圧面３０，４０を有する一対の雄・雌型３，４により押圧面３０，４０間において平らなネット２が狭持されて該所定形状を有する抄紙部１０が形成されたものである。
【００１４】
抄紙用ネット１は、口部の外周にネジ山を有する中空のボトル状容器の抄紙に用いられるものであり、２個で一組をなす割型を突き合わせることにより、成形すべき容器の外形に対応した形状のキャビティが内部に形成される抄紙型の内面（抄紙面）に配設されて使用されるものである。
【００１５】
抄紙用ネット１は、その抄紙部１０に前記口部の外周のネジ山に対応する凹条１０ａを備えており、また、抄紙部１０に前記ボトル状容器の肩部、胴部及び底部に対応する深い絞り部分１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを備えている。また、抄紙用ネット１は、抄紙部１０の周縁部から外方に延出し抄紙型の突き合わせ面を被覆する被覆部１１及び固定部材で固定される周縁部１２を備えている。
【００１６】
本発明の抄紙用ネットに用いられる、樹脂製の線材は、湿式紡糸、乾式紡糸、溶融紡糸などの一般的な紡糸方法で製造されたものを用いることができる。特に、延伸処理と熱処理を行って線材の分子配向や結晶化度を高くし、ネット自体の耐久性を高め得ると同時に目開きの安定したネットの成形が可能な点から、熱可塑性樹脂製の線材を用いることが好ましく、中でも、熱風や蒸気を用いたパルプモールド成形体の脱水及び乾燥に対する高い耐久性、良好なネットの成形性、良好なネットの形状安定性が得られる点から、溶融温度（ＤＳＣにおける溶融ピーク温度）が１８０〜３５０℃、より好ましくは、２２０〜３３０℃、さらに好ましくは２４０〜３３０℃である結晶性の熱可塑性樹脂が好ましい。
該線材の具体的な材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の各種ポリオレフィン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリアミド（ナイロン−６、ナイロン−６，６、ケブラー（登録商標）、Ｎｏｍｅｘ（登録商標）等）、ポリアクリロニトリル、フッ素樹脂、レーヨン、ポリウレタン等が挙げられる。
【００１７】
また、成形前の該ネットは、抄造品の肉厚を均一にでき、ネットの目詰まりを防止でき、耐久性が十分得られる等の点において、網目の数が１０〜２００メッシュ（ＪＩＳ  Ｇ３５５５、以下同じ。）であることが好ましく、２０〜１００メッシュであることがより好ましい。また、成形前の該ネットは、成形性、保形性、耐久性又はネットの目詰まりを防止できる等の点において、線径が０．０５〜１．０ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．５ｍｍであることがより好ましい。成形前の該ネットは、平織り、綾織り、朱子織り、二重織り等で織成されたものが好ましい。
【００１８】
また、本発明の抄紙用ネットにおいては、抄造品の肉厚を均一にできる等の点から前記深い絞り部分１０ｂ〜１０ｄを含めた抄紙部１０の網目の目開きが成形後においてもほぼ一定であることが好ましい。抄紙用ネットの抄紙部における（最大目開き面積／最小目開き面積）は、肉厚ムラのない抄造品を得る点において、好ましくは１．０〜２５であり、より好ましくは１．０〜９であり、更に好ましくは１．０〜４．０である。
【００１９】
斯かる構成の抄紙用ネット１は、例えば、以下に述べる本発明の抄紙用ネットの成形方法によって形成することができる。
【００２０】
次に、本発明の抄紙用ネットの成形方法の好ましい実施形態について説明する。
【００２１】
先ず、図２に示すように、樹脂製の線材で織成されたネット２に所定の張力を付与する。張力は、抄紙用ネットのしわを抑え、ネットの目開きを一定にする等の点から全方向に付与することが好ましい。また、より深く絞りった形状を付与する部位は、他の部位よりも張力を小さくなるようにすることが好ましい。ネット２に付与する前記所定の張力は、抄紙用ネットのしわを抑え、ネットの目開きを一定にする等の点において、０〜１０ＭＰａであることが好ましく、０．０１〜５ＭＰａであることがより好ましく、０．０５〜２ＭＰａであることが更に好ましい。該ネット２に張力を付与する手法としては、例えば、ネットの外縁部を全周に亘って所定間隔をおいてクリップで摘み、該ネットの外形寸法よりも大きなフレームに所定間隔をおいて該フレームを水平に貫通するネジ孔を複数設けておき、該ネジ孔に先端にコイルバネを有するネジを該コイルバネがフレーム内に配置されるように螺着させ、該コイルバネの先端部に前記クリップを取り付て該ネジの締め具合を調整することによって該ネットに所定の張力を付与する手法が挙げられる。
【００２２】
本発明の抄紙用ネットの成形方法に用いられる、樹脂製の線材で織成されたネットには、前記本発明の抄紙用ネットに用いられる前記ネットと同様のものを用いることができる。
【００２３】
次に、図３に示すように、所定温度に加熱した所定形状の押圧面３０，４０を有する一対の雄・雌型３，４における押圧面３０，４０間において所定の張力を付与した状態の前記ネット２を狭持する。この際、ネット２が押圧面３０，４０内に持ち込まれる一方でネット２を構成する線材どうしの交点も移動して、所定形状が付与されるため、成形後のネットは、その目開きが殆ど揃った状態が保たれる。雄・雌型３，４には、加熱・冷却効率、加工性等の点からアルミ等の金属製のものを用いることが好ましい。なお、同図においては、雄・雌型の発熱・冷却ユニットの図示は省略している。
【００２４】
雄・雌型の押圧面の加熱温度は、成形後のネットの目開きを一定にし、ネットに精度良く所定形状を転写し得る等の点において、前記樹脂の熱変形温度以上且つ前記樹脂の融点以下であることが好ましい。また、プレス圧力は、ネットの破損を防ぎ、且つネットに精度良く所定形状を転写し得る等の点から、０．１〜１０ＭＰａであることが好ましく、０．１〜５ＭＰａであることがより好ましい。さらに、上記温度に加熱した雄・雌型の押圧面において前記ネットを狭持する時間は、１〜１８０秒であることが好ましく、１０〜１２０秒であることであることで好ましく、２０〜６０秒であることが更に好ましい。ここでプレス圧力とは、該ネットに所定形状を付与させる際の最大力をいう。
【００２５】
次に、所定の狭持時間が終了した後、直ちにネット２を冷却して該所定形状を付与する。特に、前記抄紙ネットの保形性、耐久性を向上させる点で、該ネットを徐冷させて前記樹脂を結晶化させることが好ましい。
ネットの冷却温度は、保形性の点で、使用する樹脂の熱変形温度以下まで冷却することが好ましい。例えば、取扱い易さの点から、５０℃以下であることが好ましい。冷媒には、冷却効率、取り扱い易さ等の点から水が好ましく用いられる。
【００２６】
冷却の手法は、冷却効率、取り扱い易さ、費用等の点から、例えば、図３に示すように、ネット２を雄・雌型３，４の押圧面３０，４０間に狭持した状態で、冷媒に直接投入して冷却することが好ましく、冷媒を撹拌しながら冷却することがさらに好ましい。
【００２７】
このようにして、所定温度に加熱した雄・雌型３，４の押圧面３０，４０で樹脂製のネット２を狭持することにより、各線材が偏りなく押圧面に沿って伸張するように塑性変形する。そして、この状態でネット２を冷却することで、各線材どうしがその交点において融着したり熱変形に伴って係合したりして交点のズレが起こりにくくなり、押圧面３０，４０に対応する所定形状が付与されても、網目が成形前のネット２における網目と殆ど変わらず、付与された所定形状の保形性に優れた抄紙用ネット１が形成される。斯かる抄紙用ネット１を用いることによって、複雑な形状で深い絞り部分を有する肉厚ムラの殆どない均一な成形体を製造することが可能になる。
【００２８】
また、上記の加熱・冷却処理（一次成形）に加えて、以下の手順によって再度加熱・冷却処理（二次成形）を行うことで、線材に生じた残留応力を緩和し、抄紙用ネット１の抄紙部における線材の結晶化度を抄紙部以外の部位における線材の結晶化度より高くすることができ、立体形状の保形性に優れた、より網目が揃った、抄紙型５の抄紙面５０の形状に対応した抄紙用ネット１を得ることができる。
【００２９】
先ず、図４に示すように、雄型３の押圧面３０に対応する形状の抄紙面５０を有する抄紙型５に、その抄紙面５０を覆うように冷却後の前記ネット１を配設する。本実施形態では、抄紙型５の抄紙面５０には通水溝５１が形成されており、抄紙型５の内部には通水溝５１に通じる通液路５２が形成されている。抄紙型５の側面部には隙間５３を形成するように固定部材６が取り付けられている。ネット１は、その周縁部１２が押さえ板６０とともに隙間５３に挿入され、固定部材６のネジ孔に螺着させたネジ６１を締め付けて周縁部１２を押さえ板６０をで押圧することによって固定されている。
【００３０】
次に、図５に示すように、抄紙型５の抄紙面５０と雄型３の押圧面３０とによりネット１を狭持して雄型の押圧面３０を所定温度に再加熱する。
【００３１】
雄型の押圧面の再加熱温度は、形状付与、目開きを一定にする、強度の点において、前記樹脂の熱変形温度以上で且つ前記樹脂の融点以下であることが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレートの場合は、１８０〜２２０℃、ポリエチレンやポリプロピレンの場合は１６０〜２００℃であることが好ましい。また、プレス圧力は、０．１〜５ＭＰであることが好ましい。さらに、上記温度に再加熱した雄・雌型の押圧面又は抄紙型の抄紙面間においてネットを狭持する時間は、１０〜１８０秒であることが好ましく、１０〜６０秒であることがより好ましい。
【００３２】
その後直ちに雄型３及び抄紙型５でネット１を狭持した状態において冷却させてネット１を再冷却する。
ネットの再冷却温度は、取り扱い易さ、ネットの保形性等の点から、前記樹脂の熱変形温度以下であることが好ましく、例えば、５０℃以下であることが好ましい。また、ネットの狭持時における雄型の温度（押圧面の再加熱温度）から再冷却温度までの冷却速度は、前記樹脂の結晶化温度及び結晶化速度により適宜決定することができる。冷媒には、冷却効率、取り扱い易さ等の点から水が好ましく用いられる。
【００３３】
このようにして成形された抄紙用ネットは、抄紙用ネットの抄紙部における線材の結晶化度を抄紙部以外の部位における線材の結晶化度を高くすることができ、立体形状の保形性に更に優れ、網目がより揃っている。従って、より肉厚ムラのほとんどない均一な成形体を製造することができる。
【００３４】
本発明は上記実施形態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。
【００３５】
例えば、上記実施形態では、再加熱・再冷却時に雄型の押圧面に対応する抄紙面を有する抄紙型を用いたが、雌型の押圧面に対応する抄紙面を有する抄紙型を用いることもできる。また、上記実施形態では、中空ボトル状の容器の製造に用いられる抄紙用ネットについて説明したが、本発明は、これ以外の各種容器の製造に用いられる抄紙用ネットにも適用することができる。また、容器以外にも、各種トレイ、置物の製造に用いられる抄紙用ネットにも適用できることは言うまでもない。また、本発明は、焼き鈍した金属製の抄紙用ネットを用いた場合にネットに損傷が生じたり、精度よく形状転写が行えないような大きく絞り込んだ形状を有する容器等の抄造に、特に好適である。
【００３６】
また、上記実施形態では、抄紙用ネットの成形時に、雄型及び雌型の両方の型を所定温度に加熱するようにしたが、雄型又は雌型のいずれか一方のみを加熱して成形することもできる。この場合には、抄紙用ネットの成形性の点から、雌型のみを加熱することが好ましい。
【００３７】
【実施例】
〔実施例１〕
下記の条件で内容量１リットルのボトル状中空容器の外形形状に対応した雄・雌型を用い、図１に示す形態の抄紙用ネットを成形した。そして、得られた抄紙ネットの網目の形態を調べるとともに、保形性を評価した。
＜ネット＞
ネットの材質：ポリエチレンテレフタレート
成形前ネットの形態：５０メッシュ、線径０．２３ｍｍ
＜成形条件：一次成形＞
ネットの張力：０．０５〜１ＭＰａ（部位により調整、例えばＡＡ方向（図１参照）１．０ＭＰａ、ＢＢ方向０．０５ＭＰａ）
金型の加熱温度：２００℃
プレス圧力：１ＭＰａ
狭持時間：１０秒
冷却温度：２０℃
冷媒：水（常温）
冷却：３０リットルの水を湛えた水槽内に３０リットル／ｍｉｎで水を循環させ、金型温度が４０℃に達したところで水槽から金型と共にネットを取り出す。
＜成形条件：二次成形＞
金型の再加熱温度：２００℃（２０℃に冷却した一次成形ネットを再加熱）
プレス圧力：１ＭＰａ
再冷却温度：２０℃
冷媒：水（常温）
冷却：３０リットルの水を湛えた水槽内に３０リットル／ｍｉｎで水を循環させ、金型温度が４０℃に達したところで水槽から金型と共にネットを取り出す。
【００３８】
〔比較例１〕
実施例１と同様のネット及び雄・雌型を用い、該ネットを１８０℃に予備加熱する一方において該雄雌型の押圧面を加熱しなかった以外は、実施例１と同様にして抄紙用ネットを作製した。
【００３９】
実施例１で得られた抄紙用ネットは、網目が成形前と殆ど変わらず、また、網目も揃った保形性の高いものであるのに対し、比較例で得られる抄紙用ネットは、深絞り部やエッジ部で破損が生じ、また、デザイン線等の転写が不十分であった。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の抄紙用ネットの成形方法によれば、複雑な立体形状や深い絞り部分を有するような立体形状を有する、網目の揃った保形性に優れた抄紙用ネットを容易に成形することができる。
本発明の抄紙用ネットによれば、複雑な立体形状や深い絞り部分を有し、肉厚ムラのほとんどない抄造品を製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の抄紙用ネットの一実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の抄紙用ネットの一実施形態の成形工程における成形前の状態を示す概略断面図である。
【図３】同実施形態の成形工程における加熱状態を示す概略断面図である。
【図４】同実施形態の成形工程における抄紙型にネットを配設した状態を示す概略断面図である。
【図５】同実施形態の成形工程における再加熱状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１  抄紙用ネット
２  樹脂製のネット
３  雄型
４  雌型
５  抄紙型
１０  抄紙部
２０  凹条
３０，４０  押圧面
５０  抄紙面
【図１】
0004039817.tif 000002
【図２】
0004039817.tif 000003
【図３】
0004039817.tif 000004
【図４】
0004039817.tif 000005
【図５】
0004039817.tif 000006