JP2006315266A - 二軸延伸ブロー成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】射出成形機を使用し成形設備が大掛かりでなく、成形された二軸延伸ブロー成形容器の品質が良好な二軸延伸ブロー成形方法を提供する。
【解決手段】射出成形機上で、順次、プリフォーム１０を射出成形する第１工程と、成形したプリフォームを延伸温度に調整する第２工程と、ブロー成形用割型内で延伸温度に調整したプリフォームを縦方向へ延伸する第３工程と、縦方向へ延伸したプリフォームをブロー成形する第４工程と、成形された二軸延伸ブロー成形容器を取り出す第５工程とを同一ステーション内で行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンなどの結晶性の熱可塑性樹脂を用いて、一つの射出成形機上で、他のステーションに移動することなく、プリフォーム（有底パリソン）の成形と二軸延伸ブロー成形容器の成形とを行う二軸延伸ブロー成形方法に関するものである。

従来、結晶性の熱可塑性樹脂を用いて二軸延伸ブロー成形容器を成形する方法には、一段法のホットパリソン・インライン成形法と二段法のコールドパリソン法とがあるが、一般的なホットパリソン・インライン成形法としては、一つの射出成形機上で、まず、プリフォーム射出成形ステーションでプリフォームを成形し、次に、この成形直後のプリフォームを口頸部成形割型で保持してプリフォーム加熱ステーションへ移し、プリフォームを加熱して延伸適性温度に調整し、次に、この温度を調整したプリフォームを延伸及びブロー成形ステーションへ口頸部成形割型で保持して移し、プリフォームを縦方向へ延伸したのちブロー成形して二軸延伸ブロー成形容器を成形し、次に、この二軸延伸ブロー成形容器を口頸部成形割型で保持して成形品取出ステーションへ移し、口頸部成形割型を開いて二軸延伸ブロー成形容器を取り出すものであった。

しかしながら、上述した従来の二軸延伸ブロー成形容器を成形するホットパリソン・インライン成形法においては、射出成形機上にプリフォーム射出成形ステーション、プリフォーム加熱ステーション、延伸及びブロー成形ステーション及び成形品取出ステーションを連設して設けるため、成形設備が大掛かりとなり、また、口頸部にコアピンを入れ直す必要があり、口頸部の口元内径が変化したり、内周面に傷が付き易く、また、プリフォームを他のステーションに移動するときに、温度が下がったり、大気の影響が受け易かった。

本発明は、上述の従来の二軸延伸ブロー成形方法の問題点を解決したものであり、射出成形機を使用し成形設備が大掛かりでなく、成形された二軸延伸ブロー成形容器の品質が良好な二軸延伸ブロー成形方法を提供するものである。

すなわち、本発明の第１の発明は、射出成形機上で、順次、プリフォームを射出成形する第１工程と、成形されたプリフォームを延伸温度に調整する第２工程と、ブロー成形用割型内で延伸温度に調整したプリフォームを縦方向へ延伸する第３工程と、縦方向へ延伸したプリフォームをブロー成形する第４工程と、成形された二軸延伸ブロー成形容器を取り出す第５工程とを同一ステーション内で行うことを特徴とする二軸延伸ブロー成形方法である。

次に、本発明の第２の発明は、プリフォーム射出成形用金型が、雌型側金型と雄型側金型とからなり、雌型側金型が、ゲートをもつ射出成形用雌型と口頸部成形割型とからなり、雄型側金型が、冷却水路もつセンターコアと、前記冷却水路と連通する冷却水路を形成する外側コアと、内周面側にエア路を形成する筒状スリーブと、外側コアを突設し前記冷却水路と連通する冷却水排出路をもち前記エア路に連通するエア給入路をもつ外側コア取付プレートと、外側コア取付プレートの下端のセンターコア周りを封鎖する環状封鎖プレートと、センターコアを突設し前記冷却水路と連通する冷却水給入路をもつセンターコア
取付プレートと、外側コア取付プレートを可動する当り内側ブロックを摺動可能に内蔵する当り外側ブロックと、所定位置に設ける複数個のバネからなり、二軸延伸ブロー成形用金型が、ブロー成形用雌型と延伸兼エア吹き金型とからなり、ブロー成形用雌型が、胴部左側割型と胴部右側割型と底部型とからなり、延伸兼エア吹き金型が、前記プリフォーム射出成形用金型の雄型側金型であり、かつ、第１工程及び第２工程においては、前記雄型側金型の外側コア取付プレートとセンターコア取付プレートとの間に、当り内側ブロックにより所定の間隔を保持し、第１工程において、雄型側金型に雌型側金型を型締めし、ゲートより溶融成形樹脂を射出して冷却してプリフォームを成形し、第２工程において、雌型側金型を型開きし口頸部成形割型を所定位置まで軸方向へ移動させて、プリフォームを筒状スリーブの外周面に摺接させながら外側コア取付プレートから離して口頸部成形割型を開き、第３工程において、ブロー成形用雌型を型締めし、同時に口頸部成形割型を閉じ、外側コア取付プレートとセンターコア取付プレート間の間隔を当り内側ブロックを外側ブロック内へ移動させて閉じ、センターコアの先端部と所定圧の一次エア吹きによりプリフォームを軸方向へ延伸し、第４工程において、所定圧の二次エア吹きによりプリフォームを二軸延伸ブロー成形し、第５工程において、ブロー成形用雌型及び口頸部成形割型を型開きし、成形された二軸延伸ブロー成形容器を取り出すことを特徴とする第１の発明に記載の二軸延伸ブロー成形方法である。

そして、本発明の第３の発明は、成形材料が、結晶性熱可塑性樹脂であることを特徴とする第１の発明又は第２の発明に記載の二軸延伸ブロー成形方法である。

本発明の二軸延伸ブロー成形方法は、射出成形機の同一ステーション内で、プリフォームを射出成形と、プリフォームの延伸温度調整と、ブロー成形用金型内のプリフォームの縦方向の延伸と、ブロー成形とを行うものであり、従来の二軸延伸ブロー成形機のように複数のステーションを必要としないため、成形装置が大掛かりでない。

また、本発明の二軸延伸ブロー成形方法は、従来の二軸延伸ブロー成形のように、プリフォームの口頸部にコアピンを入れ直してプリフォームを他のステーションに移動することがないため、口頸部の口元内径が変化したり、内周面に傷が付いたり、また、プリフォームの熱が奪われたり、大気の影響を受けてことが少なく肉厚分布が安定しており、この結果、成形された二軸延伸ブロー成形容器の品質が良好である。

次に、本発明の二軸延伸ブロー成形方法の一実施形態について、図を用いて詳細に説明する。

図１は、プリフォーム射出成形用金型の要部の構造を示し、図２は、射出成形直後のプリフォームを浮かせて、延伸温度調整する状態を示し、図３は、ブロー成形用割型内で、将にプリフォームを縦方向へ延伸する状態を示し、図４は、容器をブロー成形する状態を示し、図５は、成形された二軸延伸ブロー成形容器をブロー成形用金型から取り出す状態を示す。図６は、口頸部成形割型の作動状態を示すものである。

本実施形態の二軸延伸ブロー成形方法は、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンナフタレート、ナイロンなど結晶性熱可塑性樹脂又は結晶性熱可塑性樹のブレンド材料を用いて、射出成形機の同一ステーション内で、プリフォームの成形と二軸延伸ブロー成形容器の成形とを、プリフォームを他のステーションに移動することなく行うものである。

本実施形態の二軸延伸ブロー成形方法の成形工程は、５工程からなり、まず、第１工程
は、図１に示すように、射出成形用金型によりプリフォーム（１０）を射出成形する工程であり、次の第２工程は、図２示すように、成形したプリフォーム（１０）を延伸温度に調整する工程であり、次の第３工程は、図３に示すように、ブロー成形用割型（１２０）内で延伸温度に調整したプリフォーム（１０）を縦方向へ延伸（矢印で示す）する工程であり、次の第４工程は、図４に示すように、ブロー成形用割型（１２０）内で縦方向へ延伸したプリフォームをブロー成形により二軸延伸ブロー成形容器（２０）に成形する工程であり、そして、第５工程は、図５に示すように、ブロー成形用割型を型開きして成形された二軸延伸ブロー成形容器を成形品取出ロボットにより取り出す工程である。

次に、本実施形態の二軸延伸ブロー成形方法に使用するプリフォーム射出成形用金型は、雌型側金型と雄型側金型とからなり、図１に示すように、雌型側金型は、プリフォーム（１０）の底部外周面中心位置に対応する位置にゲート（１１１）をもつ射出成形用雌型（１１０）と口頸部成形割型（１５０）とからなり、雄型側金型は、上端に先端部（１３１）をもち下端に固定用フランジ部（１３３）をもち中心位置に冷却水路（１３２）をもつセンターコア（１３０）と、この冷却水路（１３２）と連通する冷却水路（１４１）をセンターコアの外周面と形成し下端に固定用フランジ部（１４２）をもつ外側コア（１４０）と、下端に固定用フランジ部（１７２）をもち内周面側に外側コアの外周面とエア路（１７１）を形成する筒状スリーブ（１７０）と、外側コアを突設し外側コアの冷却水路（１４１）と連通する冷却水排出路（１６１）をもち筒状スリーブのエア路（１７１）に連通するエア給入路（１６２）をもつ外側コア取付プレート（１６０）と、外側コア取付プレートの下端のセンターコア（１３０）周りを封鎖する環状封鎖プレート（１８０）と、センターコアを突設しセンターコアの冷却水路（１３２）と連通する冷却水給入路（１９１）をもつセンターコア取付プレート（１９０）と、外側コア取付プレートを可動する当り内側ブロック（２０１）を摺動可能に内蔵する当り外側ブロック（２０２）と、所定位置に設ける複数個のバネからなるものである。なお、各部材を必要に応じボルトで締着し、また、冷却水の水漏れを防ぐため、必要な箇所に０リングを埋設するものである。そして、二軸延伸ブロー成形用金型は、ブロー成形用雌型と延伸兼エア吹き金型とからなり、図４に示すように、ブロー成形用雌型（１２０）は、胴部左側割型（１２１）と胴部右側割型（１２２）と底部型（１２３）とから構成され、延伸兼エア吹き金型は、プリフォームを射出成形したプリフォーム射出成形用金型の雌型側金型をそのまま使用するものである。

次に、プリフォーム射出成形用金型及び二軸延伸ブロー成形用金型の各工程における作動を示す。第１工程においては、図１に示すように、雄型側金型に雌型側金型を型締めし、プリフォーム射出成形用雌型（１１０）のゲート（１１１）よりキャビティ（雄型と雌型の間の空間）内に溶融成形樹脂を射出して冷却し、プリフォーム（１０）を成形するものである。第２工程においては、図２に示すように、雌型側金型を型開きし口頸部成形割型を所定位置まで軸方向へ移動させて、プリフォームを筒状スリーブの外周面に摺接させながら外側コア取付プレートから所定位置だけ離したのち、口頸部成形左側割型（１５１）と口頸部成形右側割型（１５２）を開き、プリフォームを浮かせることにより、射出成形時の熱を均一にしてプリフォームを延伸適性温度にするものである。なお、図６に示すように、口頸部成形左側割型（１５１）と口頸部成形右側割型（１５２）の作動は、内設する３個のバネ（２１３，２１４，２１５）により行うものである。また、第１工程及び第２工程においては、雄型側金型の外側コア取付プレート（１６０）とセンターコア取付プレート（１９０）との間に、当り内側ブロック（２０１）により所定の間隔を保持するものである。第３工程においては、図３に示すように、ブロー成形用雌型（１２０）を型締めし、同時に口頸部成形割型（１５０）を閉じ、外側コア取付プレート（１６０）とセンターコア取付プレート（１９０）間の間隔を当り内側ブロック（２０１）を外側ブロック（２０２）内へ移動させて閉じ、結果として突出するセンターコア（１３０）の先端部（１３１）と所定圧の一次エア吹き（例えば１３〜１５ｂａｒで０．０１〜０．２０秒）
によりプリフォームを軸方向へ延伸するものである。第４工程においては、図４に示すように、軸方向へ延伸されたプリフォームを所定圧（例えば１５〜４５ｂａｒ）の二次エア吹きによりブロー成形して二軸延伸ブロー成形容器（２０）を成形するものである。そして、第５工程において、図５に示すように、ブロー成形用雌型の胴部左側割型（１２１）と胴部右側割型（１２２）及び口頸部成形割型の口頸部左側割型（１５１）と口頸部右側割型（１５２）を左右方向へ型開きし、成形された二軸延伸ブロー成形容器（２０）を例えば成形品取出ロボット（３００）により吸着して取り出すものである。

本発明の一実施形態の二軸延伸ブロー成形方法における第１工程のプリフォーム射出成形用金型の要部の構造を示す説明図である。 第２工程における射出成形直後のプリフォームを浮かせて、二軸延伸ブロー成形のための温度調整する状態を示す説明図である。 第３工程におけるブロー成形用割型内で、将にプリフォームを縦方向へ延伸する状態を示す説明図である。 第４工程におけるブロー成形用割型内で、容器をブロー成形する状態を示す説明図である。 第５工程における成形された二軸延伸ブロー成形容器を、ブロー成形用金型から取り出す状態を示す説明図である。 第２工程における口頸部成形割型の作動状態を示す説明図である。

符号の説明

１０……プリフォーム
１１……口頸部
２０……二軸延伸ブロー成形容器
１１０……射出成形用雌型
１１１……ゲート
１２０……ブロー成形用割型
１２１……胴部左側割型
１２２……胴部右側割型
１２３……底部型
１３０……センターコア
１３１……先端部
１３２，１４１……冷却水路
１３３，１４２，１７２……固定用フランジ部
１４０……外側コア
１５０……口頸部成形割型
１５１……口頸部成形左側割型
１５２……口頸部成形右側割型
１６０……外側コア取付プレート
１６１……冷却水排出路
１６２……エア吸入路
１７０……筒状スリーブ
１７１……エア路
１８０……環状封鎖プレート
１９０……センターコア取付プレート
１９１……冷却水吸入路
２０１……当り内側ブロック
２０２……当り外側ブロック
２１１，２１２，２１３，２１４，２１５……バネ
２２０……間隔
３００……成形品取出ロボット

Claims (3)

1. 射出成形機上で、順次、プリフォームを射出成形する第１工程と、成形したプリフォームを延伸温度に調整する第２工程と、ブロー成形用割型内で延伸温度に調整したプリフォームを縦方向へ延伸する第３工程と、縦方向へ延伸したプリフォームをブロー成形する第４工程と、成形された二軸延伸ブロー成形容器を取り出す第５工程とを同一ステーション内で行うことを特徴とする二軸延伸ブロー成形方法。
2. プリフォーム射出成形用金型が、雌型側金型と雄型側金型とからなり、雌型側金型が、ゲートをもつ射出成形用雌型と口頸部成形割型とからなり、雄型側金型が、冷却水路もつセンターコアと、前記冷却水路と連通する冷却水路を形成する外側コアと、内周面側にエア路を形成する筒状スリーブと、外側コアを突設し前記冷却水路と連通する冷却水排出路をもち前記エア路に連通するエア給入路をもつ外側コア取付プレートと、外側コア取付プレートの下端のセンターコア周りを封鎖する環状封鎖プレートと、センターコアを突設し前記冷却水路と連通する冷却水給入路をもつセンターコア取付プレートと、外側コア取付プレートを可動する当り内側ブロックを摺動可能に内蔵する当り外側ブロックと、所定位置に設ける複数個のバネからなり、二軸延伸ブロー成形用金型が、ブロー成形用雌型と延伸兼エア吹き金型とからなり、ブロー成形用雌型が、胴部左側割型と胴部右側割型と底部型とからなり、延伸兼エア吹き金型が、前記プリフォーム射出成形用金型の雄型側金型であり、かつ、第１工程及び第２工程においては、前記雄型側金型の外側コア取付プレートとセンターコア取付プレートとの間に、当り内側ブロックにより所定の間隔を保持し、第１工程において、雄型側金型に雌型側金型を型締めし、ゲートより溶融成形樹脂を射出して冷却してプリフォームを成形し、第２工程において、雌型側金型を型開きし口頸部成形割型を所定位置まで軸方向へ移動させて、プリフォームを筒状スリーブの外周面に摺接させながら外側コア取付プレートから離して口頸部成形割型を開き、第３工程において、ブロー成形用雌型を型締めし、同時に口頸部成形割型を閉じ、外側コア取付プレートとセンターコア取付プレート間の間隔を当り内側ブロックを外側ブロック内へ移動させて閉じ、センターコアの先端部と所定圧の一次エア吹きによりプリフォームを軸方向へ延伸し、第４工程において、所定圧の二次エア吹きによりプリフォームを二軸延伸ブロー成形し、第５工程において、ブロー成形用雌型及び口頸部成形割型を型開きし、成形された二軸延伸ブロー成形容器を取り出すことを特徴とする請求項１記載の二軸延伸ブロー成形方法。
3. 成形材料が、結晶性熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の二軸延伸ブロー成形方法。

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