(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する抄造成形体を成形し、該開口部を構成する周壁部に外向きに丸め加工を施してフランジ部を形成する工程を具備するフランジ付き抄造成形体の製造方法であって、
前記抄造成形体の内面を樹脂層で被覆して多層成形体とし、前記周壁部の抄造部分における前記丸め加工を施す部分に液体を含ませた後、該丸め加工を施す部分を加熱しながら又は加熱後に丸め加工を施し、前記丸め加工前における前記多層成形体の開口部の外径Ｌｂと前記丸め加工後における該開口部の外径Ｌａとの比（Ｌａ／Ｌｂ）が、１．０１〜１．０５となるように前記周壁部を丸めることを特徴とするフランジ付き抄造成形体の製造方法。
【請求項２】
予め加熱した丸め型で前記丸め加工を施す部分を前記樹脂層とともに加熱する請求項１記載のフランジ付き抄造成形体の製造方法。
【請求項３】
前記液体を含ませて前記丸め加工を施す前に、前記周壁部における前記丸め加工を施す部分に予め所定曲率の曲げ形状を付与しておく請求項１又は２記載のフランジ付き抄造成形体の製造方法。
【請求項４】
前記曲げ形状を、前記抄造成形体を抄造するときに付与するか又は前記抄造成形体を雄雌の型で挟持し所定の圧力でプレスすることにより付与する請求項３記載のフランジ付き抄造成形体の製造方法。
【請求項５】
前記液体が水であり、前記丸め加工を施すときの前記周壁部における前記丸め加工を施す部分の水の含有率が１０〜３０重量％である請求項１記載のフランジ付き抄造成形体の製造方法。
【請求項６】
前記抄造成形体が、個別に抄造された少なくとも二層の抄造層が合体されたものである請求項１〜５の何れかに記載のフランジ付き抄造成形体の製造方法。
【請求項７】
前記抄造層が、材質又は材料組成が異なるものであり、前記周壁部の端面以外の部分に前記液体を含ませる請求項６記載のフランジ付き抄造成形体の製造方法。
【請求項８】
前記丸め加工を施すときに、前記周壁部における前記丸め加工を施す部分で前記抄造層どうしをすべらせる請求項６又は７記載のフランジ付き抄造成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抄造成形体を用いたフランジ付き抄造成形体（以下、フランジ付き成形体ともいう。）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】
一般的な板紙製のフランジ付き容器の製造工程では、パルプ繊維の向きが容器胴部の周方向と略直交するように板紙をプレカットし、容器胴部の周方向の伸びを高めることによって、フランジ部にカール状の丸め加工を施す際にしわ、座屈、パルプ繊維の破断等が生じないようにしている。このような板紙容器の製造に関する従来技術としては、例えば、特開昭５２−１３９５７７号公報が挙げられる。
【０００３】
ところで、容器胴部の周方向の伸びを高めることは、丸め加工に対しては有効であるが、容器胴部における周方向の把持強度が低くならざるを得ないため、容器胴部を把持したときに容易に変形し易く、特に、インスタントカップ麺のように、熱湯を注いで調理するような容器に適用した場合には、容器が柔らかくなりすぎて持ちづらかった。
【０００４】
その一方で、資源、環境問題を背景としてパルプモールド成形体が注目されている。このパルプモールド成形体は、繊維の配向がランダムであるため、従来の板紙に比べて繊維の配向による弾性率の違いは少ないが、乾燥された成形体に直接丸め加工を行うと、座屈、しわの発生、パルプ繊維の破断（容器の部分的な破断）等が生じやすい問題があった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、フランジ部の丸め加工時にしわ、座屈、パルプ繊維の破断等を生じることなく成形体の製造が可能なフランジ付き成形体の製造方法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、開口部を有する抄造成形体を成形し、該開口部を構成する周壁部に外向きに丸め加工を施してフランジ部を形成する工程を具備するフランジ付き抄造成形体の製造方法であって、前記抄造成形体の内面を樹脂層で被覆して多層成形体とし、前記周壁部の抄造部分における前記丸め加工を施す部分に液体を含ませた後、該丸め加工を施す部分を加熱しながら又は加熱後に丸め加工を施し、前記丸め加工前における前記多層成形体の開口部の外径Ｌｂと前記丸め加工後における該開口部の外径Ｌａとの比（Ｌａ／Ｌｂ）が、１．０１〜１．０５となるように前記周壁部を丸めることを特徴とするフランジ付き抄造成形体の製造方法を提供することにより、前記目的を達成したものである。
【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き図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のフランジ付き成形体の製造方法を、飲食品用の容器の製造に適用した一実施形態により製造された容器の一形態を示したものである。同図において、符号１は、容器を示している。
【０００８】
図１に示すように、容器１は、抄造容器２の内面が樹脂製のフィルム（樹脂層）３で被覆された多層容器４の開口部４０を構成する周壁部４１が外向きに丸められてフランジ部１０が形成されたフランジ付き容器（フランジ付き成形体）である。
【０００９】
抄造容器２は、内層２０及び外層２１の二層の抄造層間に発泡剤層２２が形成されている。ただし、発泡剤層２２は、容器１のフランジ部１０を構成する多層容器４の周壁部４１には配設されていない。また、容器１には、お湯の注入目安１１及びスタック用の段差１２が形成されている。
【００１０】
次に、本発明のフランジ付き成形体の製造方法を、その好ましい実施形態として、前記容器１の製造方法に基づき、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００１１】
容器１の製造に当たっては、先ず、抄造容器（抄造成形体）２を作製する。
抄造容器２の作製では、内層２０及び外層２１を個別に抄造する。各抄造層は、後述のように、雄型５、６と雌型７とからなる一組の製造型（図２参照）を用いて抄造することができる。
雄型５，６には、例えば、下側に凸でその外面に所望形状を有するとともに該外面に通じる気液流通路を内部に有する抄紙部と、該抄紙部を被覆する所定の目開き及び線径を有する樹脂製のネットとを備えたものを用いる。この抄紙の際に用いられる雄型５，６の抄紙部は、耐熱・耐食性のゴム等の弾性体で形成されている。このように弾性体で形成された抄紙部を備えた型を用いることで、複雑な表面形状や、深い絞り部分を有する成形体を成形することができる。
一方、雌型７には、該雄型５，６の抄紙部に対応した内面形状を有する凹状の金属製の型を用いる。また、脱水の他、乾燥も行える点から雌型７には加熱手段を備えたものを用いることが好ましい。
【００１２】
内層２０及び外層２１は、例えば、図２（ａ）及び（ｃ）に示すように、雄型５，６を各層用のスラリー内を湛えたプールＰ１，Ｐ２内に浸漬した後、前記気液流通路（図示せず）を通じて該スラリーを吸引し、前記ネット（図示せず）でパルプ繊維を抄紙することによって、各雄型５，６の該ネットの外表面に湿潤状態で抄造される。
【００１３】
内層２０及び外層２１の形成に用いられるスラリーは、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。該パルプ繊維には、木材パルプ、非木材パルプの何れを用いることもでき、また、バージンパルプ、再生回収品の何れを用いることもできる。前記スラリーには、前記パルプ繊維と水に加え、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熱可塑性合成樹脂の粉末若しくは繊維、非木材若しくは植物質繊維、又は多糖類等の各成分を含有していてもよい。これらの成分の配合量は、前記パルプ繊維及び該成分の合計量に対して１〜７０重量％、特に５〜５０重量％であることが好ましい。また、前記スラリーには、前記パルプ繊維の分散剤、成形助剤、着色料、着色助剤等を適宜添加することができる。また、前記スラリーには、サイズ剤、顔料、定着剤等を適宜添加することができる。特に、サイズ剤を添加することにより、所定の含水率まで乾燥させた外層２１と、湿潤状態の内層２０とを一体化させる場合に、外層２１に内層２０の水分を吸収させることを防止することができ、外層２１の外表面にしみ等の外観不良が発生することを防止することができる。
【００１４】
外層２１は、発泡剤を効率よく発泡させて発泡剤層２２を形成できる観点から、内層２０と重ね合わせる前に予め乾燥させて高密度化させることが好ましい。具体的には、所定時間の抄紙後、雄型５をスラリーから引き上げ、図２（ｂ）に示すように、雄型５に対応する金属製の雌型６に突き合わせる。雌型６は、外層２１の外表面に後を残さないように、内面に排気孔を有していないものを用いることが好ましいが、乾燥時間の短縮を望む場合には排気孔を有するものを用いることもできる。そして、雄型５の抄紙部で湿潤状態の外層２１を雌型６の内面に押圧して脱水を行い、さらに雌型６をその加熱手段（図示せず）で加熱し、外層２１を乾燥して高密度化させる。外層２１の脱水・乾燥時には、雄型５の前記気液通路を通じて外層２１の水分（水及び蒸気）を吸引し、外部に排水する。外層２１の脱水・乾燥時における押圧力は、脱水効率を高めて高密度化を図る観点から、０．２〜３ＭＰａであることが好ましく、０．３〜１．５ＭＰａであることがより好ましい。また、外層２１の乾燥時における金型温度（雌型７の温度）は、乾燥による焦げ防止、乾燥効率等の点において、１５０〜２３０℃であることが好ましく、１７０〜２２０℃であることがより好ましい。外層２１の脱水・乾燥後、外層２１を雄型６から雌型７に受け渡す。受け渡し完了後は、雄型６は退避させる。
【００１５】
上述のように外層２１を高密度化等する一方で、内層２０の外表面を発泡剤で被覆する。発泡剤による被覆は、例えば、図２（ｄ）に示すように、発泡剤を含む液（発泡剤の分散液又は溶解液）を湛えたプールＰ３に内層２０を抄紙した雄型５を浸漬して該液を内層２０の外表面に含浸させることによって行うことができる。
【００１６】
発泡剤には、加熱により膨張するものを特に制限無く用いることができるが、加熱発泡による内層２０及び外層２１のパルプ繊維の焦げ等を抑える等の点から、発泡温度が１００〜１９０℃のものが好ましく、１１０〜１６０℃のものがより好ましい。
このような発泡温度や、水又はスラリーへの分散性等を備えた発泡剤としては、マイクロカプセル型発泡剤、発泡性樹脂、炭酸水素ナトリウム等の無機系発泡剤等が挙げられ、これらの中でも特に発泡倍率を高くでき、取り扱い性に優れる等の点でマイクロカプセル型発泡剤が好ましく用いられる。マイクロカプセル型発泡剤には、例えば、内容物がブタン、ペンタン等で、外皮が塩化ビニリデン、アクリロニトリル等のマイクロカプセル型発泡剤等が好ましく用いられる。このほかに、例えば、重曹、アゾ化合物、ニトロソ化合物、ヒドラジド化合物等（以下、重曹等という。）をデンプンや樹脂に練り込んだ混練物を用いることもでき、或いは該重曹等にパルプ及びデンプンを含む発泡ビーズを用いることもできる。
【００１７】
発泡剤の量は、発泡剤層２２を前記所定の密度、厚みにする点、製造コストの点等から、容器１の全重量に対する配合割合が、１〜２０重量％であることが好ましく、３〜１０重量％であることがより好ましい。
【００１８】
発泡剤を含む液は、前記発泡剤以外に、パルプ繊維、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熱可塑性合成樹脂の粉末又は繊維、非木材又は植物質繊維、多糖類等の他の成分を含有していてもよい。これら他の成分の配合量は、発泡剤層の密度が高くなり、断熱性を低下させたり、容器の重さを増大させたりしないように適宜設定する。
【００１９】
次に、発泡剤層２２が内層２０と外層２１との間に位置するように内層２０及び外層２１を重ね合わせる。すなわち、図２（ｅ）に示すように、雌型７内に配置された脱水・乾燥後の外層２１の上方より、発泡剤を含浸させた内層２０を重ね合わせる。この際、内層２０は雄型５からは脱型せず、雄型５をそのまま雌型７に突き合わせる。そして、雄型５の抄紙部で湿潤状態の内層２０を雌型７の内面に向けて押圧する一方で前記気液流通路を通じて内層２０の水分を排出して脱水を行いつつ内層２０及び外層２１を密着させる。
【００２０】
内層２０の脱水時における雄型５及び雌型７の押圧力は、脱水効率を高めることや内層と外層とを一体化して雄型５から内層を離脱し易くする点において、０．２〜３ＭＰａであることが好ましく、０．３〜１．５ＭＰａであることがより好ましい。
【００２１】
脱水終了後は、雄型５への加圧を解いて内層２０を雌型に残し、雄型５は退避させる。なお、このとき、雄型５内の前記気液流通路を通じて圧縮空気をパージし、雄型５から内層２０を離脱させやすくすることもできる。
【００２２】
次に、図２（ｆ）に示すように、前記容器１の段差を境とする全層厚み変化に対応する所定のクリアランスＣを有する金属製の雄型８を配置して雌型７と突き合わせて押圧する。この雄型８は、雄型５と同様に気液流通路（図示せず）を備えており、また、加熱手段（図示せず）を備えているものである。そして、雄型８及び雌型７をそれぞれの加熱手段で加熱し、内層２０に含浸させた発泡剤を発泡させて発泡剤層２２を低密度化させるとともに、内層２０と外層２１とを一体化させる。
その一方で、乾燥時における押圧力により、内層２０及び外２１層の略水平なフランジ部どうしを接合して一体化する。このとき、後述する二次曲げ加工（丸め加工）を施す部分となる部位における内層２０と外層２１との接着強度は、当該二次曲げ加工のときにこれら内層２０及び外層２１どうしが層間すべりを起こした状態で丸め加工が進行する接着強度とすることが好ましい。両フランジ部の接合には、接着強度を高める点において、接着剤を用いることが好ましく、特に食品容器としてデンプン等の接着剤を用いることが好ましい。
【００２３】
乾燥時における雄型８及び雌型７の押圧力は、フランジ部を強固に接合すると共に、フランジ部を平滑にする点において、０．２〜３ＭＰａであることが好ましく、０．３〜２ＭＰａであることがより好ましい。
【００２４】
乾燥時の押圧力にかかわらず、取り出す直前には所定のクリアランスが保たれていることが好ましい。また、この間、雄型８の気液流通路を通じて内層２０の水分を水蒸気として外部に排水する。乾燥時の金型温度は、発泡開始温度以上にし、且つ内層２０又は外層２１に焦げが生じないようにすると共に、乾燥効率を高く維持する観点から、１５０〜２３０℃であることが好ましく、１７０〜２２０℃であることがより好ましい。
【００２５】
発泡剤が所定の発泡倍率まで発泡し、内層２０が所定の含水率まで乾燥されたところで加熱・乾燥を終了する。そして、雄型８及び雌型７を開いて形成された抄造容器２を脱型する。
【００２６】
この抄造容器２の内層２０における少なくとも容器１の内面になる部分の表面平滑性は、フィルム３との密着性、フィルム３のピンホール発生防止等の点において、以下の測定方法で測定される中心線平均粗さＲａ及び最大高さＲmaxにおいて、Ｒaが１〜２０μｍ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に準拠して測定された値。以下同じ。）、Ｒmaxが１００μｍ以下（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に準拠して測定された値。以下同じ。）であることが好ましく、Ｒａが２〜１０μｍ、Ｒmaxが８０μｍ以下であることがより好ましい。
【００２７】
〔表面平滑性の測定〕
表面粗さの測定にはサーフコム１２０Ａ〔（株）東京精密社製〕を用い、測定条件は、カットオフ：２．５ｍｍ、測定長さ：１０．００ｍｍ、フィルタ：２ＣＲ、測定倍率：５００、傾斜補正：直線、極性：標準とした。
【００２８】
また、抄造容器の外層２１における、少なくとも容器１の外面となる部分の表面平滑性は、印刷適性を良好にする等の点において、前記内層２０と同様の測定方法で測定された中心線平均粗さＲa及び最大高さＲmaxにおいて、Ｒaが１〜８μｍ、Ｒmaxが６０μｍ以下であることが好ましく、Ｒaが２〜６μｍ、Ｒmaxが５０μｍ以下であることが好ましい。これに対し、外層２１における発泡剤層２２と接する部分は、外層２１と発泡剤層２２との接触面積を大きくして両者の接合強度を高める観点から、抄造時におけるネットの目を粗くして抄造し、表面を比較的粗く仕上げることが好ましい。
【００２９】
抄造容器２は、前述のように内層２０及び外層２１の間に発泡剤層２２が形成されており、所定の断熱性能を有するものである。具体的には、以下の測定方法により測定された温度差の値が２０〜４０℃、表面温度が５０〜６５℃であることが好ましく、温度差の値が２５〜３５℃、表面温度が５５〜６０℃であることがより好ましい。
【００３０】
〔断熱特性の評価〕
成形体を切り出し、９０〜１００℃の加熱プレートに押しつけ、成形体の表面温度を接触式温時計にて計測し、温度が一定になった時の加熱プレート表面と成形体の表面温度の差を求めた。
【００３１】
抄造容器２は、容器１を薄肉の容器にする観点から、特に、断熱性を必要とする部位における全層厚み（例えば、図１（ａ）における胴部の厚みＴ２）が０．８〜５ｍｍであることが好ましく、１．３〜５ｍｍであることがより好ましく、１．６〜４ｍｍであることが最も好ましい。
また、抄紙時の安定性、保形性、薄肉軽量で圧縮強度を持たせる、抄紙又は乾燥時間の短縮等の点から、内層２０の厚みは、０．２〜１ｍｍであることが好ましく、０．４〜１ｍｍであることがより好ましく、０．５〜１ｍｍであることが最も好ましい。また、内層２０と同様の点において、外層２１の厚みは、０．２〜１ｍｍであることが好ましく、０．４〜１ｍｍであることがより好ましく、０．５〜１ｍｍであることが最も好ましい。
【００３２】
〔厚みの測定方法〕
各層の厚み及び総厚みの測定は、成形体より一部断片を切り出して工具顕微鏡により各層の厚みを測定することで求めることができる。
【００３３】
内層２０及び外層２１と発泡剤層２２とは、内層２０と発泡剤層２２との境界においてはこれらの混合層が形成され、該混合層によって両者が強固に一体化されていることが好ましく、外層２１と発泡剤層２２との境界では発泡剤の融着により一体化されていることが好ましい。このようにして内層２０と発泡剤層２２とが強固に一体化されることによって、熱湯などを注ぎ入れた場合にも高い断熱性及び保形性が得られる。
【００３４】
次に、図３（ａ）に示す抄造容器２の内面を前記フィルム３で被覆する前に、一次曲げ加工（予備の丸め加工）を行う。このように予め一次曲げ加工を行うことにより、二次曲げ加工のときに各層のパルプ繊維を長く伸ばさずに済む（曲げ加工での延伸倍率を小さくできる）ため、パルプ繊維が破断するのを防ぐことができる。また、このように一次曲げ加工を行って予め所定の曲率の曲げ形状を付与することで、二次曲げ加工のときに丸め荷重が横方向に分散されるため、丸めが開始されるときの静摩擦力が少なくできるほか、フィルム面も丸め型に確実に接するようにできるので、丸め加工をスムーズに行え且つ座屈も防ぐことができる。この一次曲げ加工では、図３（ｂ）に示すように、抄造容器２の前記内層２０及び外層２１が接合されたフランジ部２３を外向きに丸める。
【００３５】
この一次曲げ加工は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、所定曲率の略半円形状の断面を有する環状溝９０が形成された金型９１と、環状溝９０に対応する環状凸部９２を有し抄造容器２を収容する金型９３とを用い、金型９３内に抄造容器２を収容し、所定温度に加熱した金型９１の環状溝９０と金型９３の環状凸部９２との間に抄造容器２のフランジ部２３を挟持し、所定の圧力でプレスすることで行う。
【００３６】
このようにして一次曲げ加工を施された、フランジ部２３の曲率半径ｒ（図３（ｃ）参照）は、０．５〜５ｍｍであることが好ましく、１〜３ｍｍであることがより好ましい。０．５ｍｍ未満であると曲げ加工時にパルプに過大なストレスがかかってパルプが破断する場合があり、５ｍｍを超えるとフランジ部が大きくなり、一次曲げ加工後に行う整形において切断部分が大きくなるほか、二次曲げ加工を行うときの丸めの推進力が低下してしわが発生しやすくなる。
この一次曲げ加工時における前記金型９１の加熱温度は、各層の焦げ防止、周壁部のパルプ繊維を柔軟にする点から７０〜１８０℃であることが好ましく、８０〜１５０℃であることがより好ましい。
【００３７】
また、一次曲げ加工は、金型９１を加熱する代わりに、フランジ部２３に熱風を吹き付けることもできる。吹き付ける熱風の温度は、同様に焦げ防止、パルプ繊維の柔軟化の点から７０〜１８０℃であることが好ましく、８０〜１５０℃であることがより好ましい。
【００３８】
次に、図３（ｃ）に示すように、抄造容器２の内面を樹脂製のフィルム３で被覆する。
フィルム３による被覆は、真空成形、圧空成形等の常法により行うことができる。真空成形による場合には、一次曲げ加工で使用した金型９３とほぼ同寸法で真空吸引路及びバンドヒーター（図示せず）を備えた真空成形型を用い、真空成形型内に半製品の容器をセットし、更に該容器の開口部を塞ぐように樹脂フィルムをセットする。そして、樹脂フィルムにその上方からヒーターを備えたプラグ（図示せず）を当接させて樹脂フィルムを軟化させて型を突き合わせる一方で、抄造容器２の内層２０及び外層２１の通気性を利用して該真空吸引路を通じて抄造容器２を外部から真空引きし、内層２０の内表面にフィルム３を密着させる。
【００３９】
前記フィルム３は、耐水性（防漏性）、ガスバリア性等の機能を付与できるものであれば、特にその材質、厚さ等に制限はないが、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製フィルムが好ましく用いられ、これらの中でもフィルム製造コスト、成形性等の点においてポリオレフィン系樹脂製のフィルムが特に好ましく用いられる。フィルム３は単層・多層のいずれの層構造を有するものであってもよい。
【００４０】
次に、フィルム３で内面が被覆された抄造容器２の開口部を構成する周壁部２１及びフィルム３を整形し、図３（ｄ）に示すような多層容器４を作製する。
フィルム３を被覆した後の整形は、多層容器を反転させて切断用の台座上に載置し、円筒状の刃を備えた切断ユニットを前記フランジ部２３（図３（ｃ））の裏面側から押し当てて、フランジ部２３及びフィルム３の周縁部を所定の位置で切断する。
【００４１】
ここで、整形後における多層容器４の開口部４０の外径Ｌｂは、最終的な成形体の開口端部における内径φ１（図１参照）、後述するＬａ／Ｌｂ、（Ｌａ−φ１）／φ１から決定されるが、フランジ部を最終的なカール状の形態とする際の丸めの推進力を大きくして、二次曲げ加工後にフランジ部の先端部にしわが発生することを防止する上では、小さくすることが望ましい。例えば、後述の実施例におけるように、φ１＝８８ｍｍ、Ｌａ＝９３．２ｍｍ、（Ｌａ−φ１）／φ１＝０．０５９の場合には、Ｌｂは、８８．８〜９２．３ｍｍであることが好ましく、８９．６〜９１．４ｍｍであることがより好ましい。Ｌｂが８８．８ｍｍ未満であると、二次曲げ加工時に周壁部の先端部の伸びが大きくなって破断しやすくなる場合があり、９２．３ｍｍを超えると周壁部４１に作用する引張力が小さすぎて丸めの推進力が低下し、最終的にカールされたフランジ部１０の先端部にしわが発生しやすくなる場合がある。
【００４２】
次に、図３（ｅ）に示すように、多層容器４の開口部４０を構成する周壁部４１における丸め加工を施す部分（端部）に液体を含ませる。この丸め加工を施す部分は、本実施形態では、周壁部４１の先端から３〜５ｍｍの幅の部分である。丸め加工を施す部分よりも広い幅で液体を含ませると、丸め加工のときに座屈が生じる。
このような液体を含ませて丸め加工を施すときにおける前記周壁部４１の丸め加工を施す部分の液体の含有率（水分のみを含ませる場合は重量含水率）は、１０〜３０重量％であることが好ましく、１５〜２５重量％であることがより好ましい。１０重量％未満であると、パルプの引張り弾性率が高いままとなり、二次曲げ加工において押し込み荷重が大きくなり、容器に座屈が発生し、またパルプの破断伸びの増加も少ない。一方、３０重量％を超えると、液体が周壁部の丸める部分だけでなく下方にまで浸透して液体の含有率が高くなるため、押し込み荷重によって座屈が発生しやすくなる。ここで、周壁部４１における丸め加工を施す部分の液体の含有率（水分を含ませる場合は重量含水率）は、後述の実施例の方法により求められる値である。
【００４３】
前記周壁部４１における丸め加工を施す部分の抄造部分に含ませる液体には、水、水よりも表面張力が低い低級アルコール（例えば、エタノール、メタノール）、水と低級アルコールの混合液を用いることが好ましい。該液体を含ませる手法は、特に限定されるものではないが、例えば、該抄造部分に液体そのまま又は蒸気にして吹き付ける手法、液体を含んだ刷毛等の液体含浸物を該抄造部分に接触させる手法、容器を上下に反転させて該抄造部分を液体槽に浸漬させる手法等の種々の手法等を用いることができる。
【００４４】
また、容器１は、多層容器４の周壁部４１又は外層パルプ２１の周方向の引張弾性率が１２００〜４０００ＭＰａであることが好ましく、１４００〜３５００ＭＰａであることがより好ましく、１５００〜３０００ＭＰａであることがさらに好ましい。該引張弾性率が１２００ＭＰａ未満であると容器の把持強度が低下し、容器に中身を入れたとき等変形が大きくなり、持ちづらくなる。また、該引張弾性率が４０００ＭＰａを超えると、パルプ材料の繊維長が長くなり、成形品の表面平滑性が低下して、外観が劣るものとなる。
ここで、周壁部及び外層パルプの周方向の引張弾性率は、周壁部及び外層パルプから所定寸法の試片を切り出し、この試験片を引張試験器（東洋ボールドウィン製、商品名「テンシロン」）のチャックに装着し、クロスヘッドスピード２０ｍｍ／ｍｉｎで測定して求めた値である。
【００４５】
また、前記液体を含ませて丸めるときにおける前記周壁部４１の周方向の引張弾性率Ｅａは、１００〜１２００ＭＰａであることが好ましく、２００〜１１００ＭＰａであることがより好ましく、３００〜１０００ＭＰａであることがさらに好ましい。１００ＭＰａ未満であると、周方向の張力が小さ過ぎて周壁部がうまく丸まらない場合がある。１２００ＭＰａを超えると、荷重が過大となり二次曲げ加工時に容器に座屈が発生する場合がある。
【００４６】
次に、図３（ｆ）に示すように、周壁部４１を加熱しながら外向きに丸めてフランジ部１０を形成する二次曲げ加工（丸め加工）を行う。
この二次曲げ加工は、多層容器を収容する凹状の金型９４と、多層容器４の周壁部４１を丸める丸め型９５とを用いる。丸め型９５の加工面には目的とする容器１のフランジ部１０に対応する所定曲率の略半円形状の断面を有する丸め加工用の環状溝９６が形成されている。そして、開口部４０を上方に向けて多層容器４を金型９４内に配置した後に、予め所定温度に加熱した丸め型９５を下方に移動させて、該環状溝に周壁部４１を当接させ、さらに周壁部４１を所定の速度で下方に押し込むことにより行う。このように、予め所定温度に加熱した丸め型９５を用いることにより、フィルム（樹脂層）３が効果的に加熱され、その弾性率を低下させて当該フィルム３の伸び加重を低くできるほか、丸め型９５とフィルム３との滑りも良好になるため、二次曲げ加工の際の丸め型の押し加重を低くすることができ、周壁部４１の座屈を防止することができる。また、二次曲げ加工中に丸め型９５を通じて加工部分に熱を供給できるので、加工部分の乾燥が促進され、丸め形状の安定化も図ることができる。また、このように丸め型９５を予め加熱していることにより、周壁部４１に熱風を吹き付けて二次曲げ加工を行う場合においても、加熱されていない丸め型による熱損失を抑えることができるので好ましい。
【００４７】
丸め型９５の押し込み速度は、１０〜１５０ｍｍ／ｍｉｎであることが好ましく、２０〜１００ｍｍ／ｍｉｎであることがより好ましい。１０ｍｍ／ｍｉｎ未満であると、後述する層間滑りが起こり難く、丸め加工時間が長くなり、生産性が低下する場合がある。また、１５０ｍｍ／ｍｉｎを超えると押し込み荷重が過大となり、二つの層どうしが滑り過ぎて容易に剥離してしまったり、容器に座屈が発生し易くなる場合がある。
【００４８】
この二次曲げ加工においては、周壁部４１の端部が環状溝９６に沿って外側に押し広げられる。このとき、周壁部４１の端部の周長さが徐々に増加し、当該周壁部４１には周方向に引張力が発生する。この引張力は、さらに周壁部４１が押し込まれて最大周長さ（約π×Ｌａ）となったところで最大となる。引き続き押し込みが行われると、周壁部４１の端部は環状溝９６の形状からの規制から開放され、引張力が開放されるように、即ち、周長さが初期周長さ（約π×Ｌｂ）に戻ろうとするように内側にカールする。これにより、カール状のフランジ部１０が形成される。
【００４９】
この二次曲げ加工においては、周壁部４１における丸め加工を施す部分のフィルム３の接着された内層２０及びフィルム３の接着されていない外層２１どうしが当該丸め加工のときに加わる後述する引張力の差によって層間すべりを起こさせることが好ましい。このような層間すべりが生じるようにすることで、押し込み荷重を低く抑えることができ、しわの発生を確実に抑えて外観を良好にできるとともに押し込みに伴う座屈を抑えるこができる。
【００５０】
また、この二次曲げ加工においては、環状溝９６に沿って丸め加工が進行している周壁部４１のパルプに過大なストレスをかけないで、破断、座屈、しわの発生を抑えるとともに、丸め加工された後の周壁部４１の先端部（フランジ部１０の先端部）にしわが発生するのを防止する点で、丸め加工前における前記開口部の外径Ｌｂと丸め加工後における前記開口部の外径Ｌａ（図３（ｆ）参照）との比（Ｌａ／Ｌｂ）が、１．０１〜１．０５、好ましくは１．０２〜１．０４となるように周壁部４１を丸める。なお、Ｌｂは、カットされた周壁部の最外径である。
【００５１】
また、丸め加工後における前記外径Ｌａと該開口部の内径φ１（図１参照）との差の前記開口部の内径φ１に対する比｛（Ｌａ−φ１）／φ１｝は、二次曲げ加工の際における開口部の破断防止、フランジ部１０の折れ、しわの発生防止、フランジ部１０をうまく丸める曲げ加工を可能とする点から０．０４５〜０．０９であることが好ましい。
【００５２】
この二次曲げ加工において曲げ加工された、周壁部４１の端部（フランジ１０）の曲率半径ｒは、１．０〜２．５ｍｍであることが好ましく、１．２〜２．０であることがより好ましい。１．０ｍｍ未満であるとパルプ繊維に過大なストレスがかかり、容器に破断が生じる場合がある。２．５ｍｍを超えると、パルプ繊維の伸びが大きくなりすぎて容器に破断が生じる場合がある。
【００５３】
丸め型９５の加熱温度は、フィルム３の溶融又は容器１の焦げは防止する点、パルプ繊維及びフィルムを柔軟化させて丸め型の前記環状溝内での滑りを良好にし、フィルムの破れを防止する点から５０〜１１０℃であることが好ましく、６０〜１００℃であることがより好ましい。また、丸め型９５の加熱に代えて又は丸め型９５の加熱とともに、周壁部４１に熱風を吹き付けることもできる。この場合、熱風の温度は、丸め型の加熱温度と同様の点から５０〜１１０℃であることが好ましく、６０〜１００℃であることがより好ましい。
【００５４】
そして、二次曲げ加工を終了し、必要に応じて、塗装、印刷等を施して、容器１の製造を完了する。
【００５５】
このようにして製造された容器１は座屈が生じず、フランジ部１０にしわ、折れ曲がり等も生じていないものである。また、容器１は、その外層の密度が０．４〜１．２ｇ／ｃｍ3であり、座屈強度、把持強度、表面平滑性に優れるほか、パルプ繊維の変色等の発生も抑えられ外観性が良好となる。
ここで、容器１の外層の密度は、成形した外層から所定寸法の試片を切り出し、その厚みと重さを測定して算出した値である。
【００５６】
また、多層容器４の周壁部４１の周方向の引張弾性率が上述の範囲となるため、容器に中身を入れたとき等において変形が低く抑えられて持ちやすくなるほか、成形品の表面平滑性が良好で、外観に優れたものである。さらに、容器１は、フランジ部１０の端部が外部に露呈しないため、浸水等も起こりにくく、口当たりや外観も良好であり、衛生的にも好ましい容器である。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態の容器１の製造方法は、多層成形体４の開口部４０を構成する周壁部４１における丸め加工を施す部分の抄造部分に液体を含ませた後に、当該部分を丸め型９５で加熱しながら丸め加工を行うことで、丸め加工時の押し込み荷重を低減させるとともに、フランジ部１０の形成を、しわ、座屈、パルプ繊維の破断等が生じることなく行うことができる。
【００５８】
また、本実施形態では、二次曲げ加工を行う前に抄造容器２の内面をフィルム３で被覆して樹脂層を設けたので、フランジ部１０の二次曲げ加工を行う際に丸め型と容器１のフィルム側の面との滑りが向上し、丸め型の押し荷重を低く抑えることができる。従って、二次曲げ加工のときに、多層容器４の開口部４０や周壁部４１等が座屈することを抑えることができ、フランジ部１０の折れ、しわの発生を防止することができる。また、樹脂層が補強層として作用し、二次曲げ加工のときのパルプ繊維の破断を防止することもできる。
【００５９】
また、丸め加工前における前記開口部の外径Ｌｂと丸め加工後における前記開口部の外径Ｌａとの比（Ｌａ／Ｌｂ）が、１．０１〜１．０５となるように前記周壁部を丸めることで、フランジ部１０の先端部の伸びすぎを抑制するとともに、フランジ部の先端に引張力を発生させて丸めの推進力を発生させるようにしたので、フランジ部１０の形成を、しわ、座屈、パルプ繊維の破断等がより確実に抑えることができる。
【００６０】
また、本実施形態により製造された容器１は、内層２０及び外層２１の間に発泡剤層２２が形成されて一体化されているため、薄型で、断熱性に優れるほか、機械的強度（圧縮強度）に優れている。
【００６１】
さらに、容器１は、表面が平滑であり、内表面及び外表面に接合部等がないため、樹脂層としてフィルムを用いた場合には良好な密着性が得られ、印刷適性も良好である。
【００６２】
加えて、発泡剤の発泡倍率に応じて前記全層厚み及び全層密度が該胴部の上下方向において異なり、断熱性をあまり必要としないフランジ部近傍では発泡倍率を抑えて強度を高くしてあり、断熱性を必要とする胴部中央から底部までにかけては発泡倍率を高くして断熱性を高くしてあり、必要な箇所に断熱性・強度を有する優れた容器である。
【００６３】
また、容器１は、優れた断熱性を有しており、高温の飲食品の容器として用いることができるほか、表面に結露等が生じにくいため、冷涼な飲食品の容器としても用いることができることはいうまでもない。
【００６４】
本発明は、前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、変更が可能である。
【００６５】
例えば、前記実施形態では、フランジ部を有する抄造容器を形成してその後一次曲げ加工（丸め加工）を行うようにしたが、抄造容器の抄造工程において、その開口部を構成する周壁部の端部が予め所定の曲率を有する形態の抄造容器を抄造しておけば、一次曲げ加工を省略することができるのでより好ましい。
【００６６】
また、本発明を容器の製造に適用する場合において、前記実施形態の容器１におけるように、カップ状の容器である場合には、発泡剤の発泡倍率に応じて全層厚み及び全密度が異なる部位を胴部（把持部）に形成することが好ましいが、発泡剤の発泡倍率に応じて全層厚み及び全密度が異なる部位は、容器の形状に応じて適宜設定することができ、例えば、容器の形状が皿状の容器である場合には、胴部及び底部等の他の部位に形成することができる。また、胴部にスタックを形成することが好ましいが、スタックは必要に応じて省略することもできる。
【００６７】
本発明を容器の製造に適用する場合には、用いられる抄造容器は、前記実施形態におけるように発泡剤層からなる断熱層を備えていることが好ましいが、内層及び外層の間の所定部位に隙間を設けて断熱層を形成することもできる。また、断熱層は容器の用途に応じて省略することもできる。
本発明を容器の製造に適用する場合には、用いられる抄造容器は、前記実施形態におけるように、内層及び外層の二層の抄造層を備えていることが好ましいが、一層のみで形成することもできる。
【００６８】
本発明を容器の製造に適用する場合には、用いられる抄造容器は、前述のように、予め外層を乾燥させて高密度化させた後に内層と重ね合わせ、両者を合体して製造することが好ましいが、外層を予め乾燥させずに内層と重ね合わせ、その後両者を乾燥させて製造することもできる。
【００６９】
また、内層の外表面を発泡剤で被覆する方法は、上述のように発泡剤を含有する液に内層の外表面を浸漬して該液を内層の外表面に含浸させることによって行うことが好ましいが、該液を内層の外表面にスプレー塗布などして被覆させることもできる。
【００７０】
本発明は、前記実施形態におけるように、フランジ付き容器の製造に特に好適であるが、フランジ付きの筒状体等の他のフランジ付き成形体の製造にも適用することができる。
【００７１】
【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。
下記の実施例１〜４、比較例１〜３について、図１に示す形態の容器（フランジ付き容器）を下記のように作製した。そして、丸め加工前の容器（多層成形体）の周壁部における丸め加工を施す部分の重量含水率、得られた容器について、その座屈の有無、破断の有無、しわの発生の有無を調べて下記のように評価した。それらの結果を表１に示す。
【００７２】
〔実施例１〕
＜容器寸法形状＞
高さＨ：１１０ｍｍ
開口部内径φ１：８８ｍｍ
底部外径φ２：７０ｍｍ
フランジ部最大外径Ｌａ：９３ｍｍ
フランジ部の高さＨ１：３．５ｍｍ
胴部上部厚みＴ１：０．８ｍｍ
胴部中央部厚みＴ２：１．５ｍｍ
胴部下部厚みＴ３：２．０ｍｍ
底部厚みＴ４：１．０ｍｍ
【００７３】
＜内層・外層の抄紙＞
抄造容器の内・外層に対応したシリコーンゴム製の抄紙部及び該抄紙部を覆うナイロン製のネット（５０メッシュ、線径１００μｍ）を備えた雄型を、下記組成のスラリー中に浸漬させ、各パルプ層を形成した。
外層用スラリー；
パルプスラリー：（パルプ繊維（バージンパルプ：模造古紙＝３：７）、パルプスラリー濃度０．５重量％）
サイズ剤（対パルプ重量比２％）
内層用スラリー；
パルプスラリー：（パルプ繊維（バージンパルプ：模造古紙＝３：７）、パルプスラリー濃度０．５重量％）
サイズ剤（対パルプ重量比２％）
【００７４】
＜外層の脱水・乾燥条件等＞
外層を前記雄型に対応する雌型との間に配置し、下記条件で押圧下に脱水・乾燥した。また、乾燥後の外層のフランジ部に対応する部位にデンプンのりを塗布した。
金型温度：２００℃
押圧力：０．４ＭＰａ（１８０秒間）
【００７５】
＜内層の外表面の発泡剤による被覆＞
内層を下記組成の発泡剤含有液に浸漬し、当該内層の胴部外表面に発泡剤を含浸させた。
発泡剤含有液；
発泡剤（松本油性製薬社製〔松本マイクロスフェア−F82〕：発泡温度１６０〜１７０℃）を１重量％（対成形体全重量に対する重量比５％）含有する水
【００７６】
＜加熱・乾燥条件＞
内・外層を重ね合わせた後に、下記金型温度・押圧下で乾燥させ、発泡剤を発泡させるとともに内層及び外層を一体化させた。
金型温度：２００℃
押圧荷重：１１７６０Ｎ（１８０秒間）
【００７７】
＜一次曲げ加工＞
下記の条件で抄造容器のフランジ部の曲げ加工を行い、外向きに丸め加工を行った。
金型（アルミニウム製）の表面温度：１３０℃
雄型（アルミニウム製）の表面温度：５０℃
押圧荷重：１１７６０Ｎ
曲率半径：１．５ｍｍ
【００７８】
＜多層容器の作製＞
下記の樹脂製の多層フィルムをその内層が抄造容器の内層に接するように配置して下記の成形条件で積層した。そして、余分なフィルムを積層後において切断した。
樹脂フィルム：外層／内層＝高密度ポリエチレン／低密度ポリエチレン
樹脂フィルム厚み：１５０μｍ
成形条件；
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：２５０℃（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１１０ｍｍ
プラグ材質：アルミニウム（表面にテフロン（登録商標）加工）
プラグ温度：１１５℃（プラグ実表面温度）
真空成形用金型：口部孔径φ８８ｍｍ、底部径φ７０ｍｍ、高さ１１０ｍｍ
真空成形用金型温度：１１５℃（金型内側実表面温度）
成形時間：１５秒
【００７９】
＜整形加工＞
内径φ９１ｍｍの打ち抜き刃を用い、周壁部の周縁部を打ち抜きによりカットして開口部の周壁部の最大外径Ｌａが約９１ｍｍの多層容器を作製した。
【００８０】
＜二次曲げ加工＞
多層成形体の開口部を構成する周壁部における丸め加工を施す部分に２２重量％の含水率で水分を含ませた後、下記の条件で多層容器４の開口部４０を構成する周壁部４１の二次曲げ加工を行い、フランジ部１０を形成した。
丸め型（アルミニウム製）表面温度：９０℃
丸め型押し込み速度２０ｍｍ／ｍｉｎ
【００８１】
〔実施例２〜４〕
二次曲げ加工前の周壁部における丸め加工を施す部分の含水率を表１に示すように設定し、加熱しながら二次曲げ加工を行った以外は、実施例１と同様にして容器を作製した。
【００８２】
〔比較例１〜３〕
比較例１、２は、二次曲げ加工前に周壁部における丸め加工を施す部分に水分を含ませなかった以外は、実施例１と同様にし、比較例３は、丸め加工前における多層成形体の開口部の外径Ｌｂと前記丸め加工後における該開口部の外径Ｌａとの比（Ｌａ／Ｌｂ）が、本発明の範囲外となるように前記周壁部を丸めた以外は、実施例１と同様にして容器を作製した。
【００８３】
〔二次曲げ加工前の含水率の測定方法〕
二次曲げ加工前における周壁部における丸め加工を施す部分の含水率は、図３（ｄ）に示すような抄造容器２の周壁部４１における丸め加工を施す部分に、図３（ｅ）に示すように水分を含ませ、表面の余分な水分を除いた後、下記寸法のリング状の試験片（重さ約０．５ｇ、そのうちフィルム約０．０５ｇ）を作製し、紙及び板紙の水分試験方法（ＪＩＳ  Ｐ  ８１２７）に準じて測定して求めた。
＜試験片の寸法形状＞
周壁部の端部の外径Ｌ０（図３（ａ）参照）：９０ｍｍ
幅Ｗ（図３（ａ）参照）：３ｍｍ
厚み：０．８ｍｍ
【００８４】
〔座屈の評価〕
得られた容器の座屈の有無を目視によって確認し、下記の３段階で評価した。
◎：座屈なし
○：フランジ部１０に小さな折れ、しわが発生するが容器１の胴部や底部には座屈、折れ、しわは発生しない
×：フランジ部１０近傍の胴部に座屈有り
【００８５】
〔破断の評価〕
得られた容器のフランジ部の先端部における破断の有無を目視によって確認し、下記の２段階で評価した。
◎：破断なし
○：小さなひび割れ有り
×：破れ、ひび割れが発生
【００８６】
〔しわの評価〕
得られた容器のフランジ部先端におけるフィルムのしわ（周方向に直交する方向のしわ、縦しわ）の有無を目視によって確認し、下記の２段階で評価した。
○：しわなし
×：しわあり
【００８７】
〔総合評価〕
得られた容器の総合評価を下記の３段階で行った。
◎：外観が良好で座屈、破断がない。
○：外観に劣るが、容器の使用上では問題ない。
×：破断、座屈が発生し、容器としての使用上問題があり、外観にも劣る。
【００８８】
【表１】
0004039879.tif 000002
【００８９】
表１に示すように、丸め加工前に周壁部における丸め加工を施す部分に水分を含ませ、加熱して丸め加工を行ってフランジ部を形成して製造した容器（実施例１〜４）では、座屈、破断が生じていないことが確認された。一方、周壁部における丸め加工を施す部分に水分を含ませずに丸め加工を行ってフランジ部を形成して製造した容器（比較例１，２）、前記比（Ｌａ／Ｌｂ）が本発明の範囲外となるように前記周壁部を丸めて製造した容器（比較例３）では、座屈、破断、しわが生じていることが確認された。
【００９０】
【発明の効果】
本発明によれば、フランジ部の丸め加工を、しわ、座屈、パルプ繊維の破断等を生じることなく行うことができるフランジ付き成形体の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフランジ付き成形体の製造方法の一実施形態により製造された容器を模式的に示した半断面図である。
【図２】本発明のフランジ付き成形体の製造方法をフランジ付き容器の製造に適用した一実施形態の工程を模式的に示す図であり、（ａ）は、外層の抄造工程を示す図、（ｂ）は外層の脱水・乾燥工程を示す図、（ｃ）は内層の抄造工程を示す図、（ｄ）は内層の外表面を発泡剤で被覆している工程を示す図、（ｅ）は内層と外層の重ね合わせ工程を示す図、（ｆ）は乾燥工程を示す図である。
【図３】本発明のフランジ付き成形体の製造方法をフランジ付き容器の製造方法に適用した一実施形態の工程を模式的に示す図であり、（ａ）は、一次曲げ工程前の抄造容器を示す図、（ｂ）は一次曲げ加工中の抄造容器を示す図、（ｃ）は樹脂フィルムで被覆した抄造容器を示す図、（ｄ）は整形後の抄造容器（多層容器）を示す図、（ｅ）は多層容器の周壁部に水分を含ませている状態を示す図、（ｆ）は二次曲げ加工中の多層容器（フランジ付き容器）を示す図である。
【符号の説明】
１  フランジ付き容器（フランジ付き成形体）
２  抄造容器
２０  内層
２１  外層
２２  発泡剤層
３  フィルム（樹脂層）
４  多層容器（多層成形体）
４０  開口部
４１  周壁部
【図１】
0004039879.tif 000003
【図２】
0004039879.tif 000004
【図３】
0004039879.tif 000005