JP4304726B2 - 発泡ブローボトルの成形方法 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/02—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
- B29C49/04—Extrusion blow-moulding
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- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡ブローボトルの成形方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
発泡剤を含有した合成樹脂を素材樹脂として、ブロー成形により成型された発泡ブローボトルは、従来知られていない。
従来、発泡ブローボトルを成形するために種々の方法が試みられてきたが、ダイレクトブロー成形で成型しょうとすると、吹込み空気圧によって押出時に形成された気泡が潰され、適性な発泡体を得ることができないという問題点があった。
【０００３】
また、二段ブロー成形により成型しようとすると、射出成形により成型されたプリフォームを用いる場合は、適性な発泡プリフォームを得ることが困難であり、また、押出成形により成型された発泡コールドパリソンを用いた場合は、パリソンの融着が弱く、底部の接着強度がでないという問題点があった。
このような問題点があるため、発泡ブローボトルの成形は、従来省みられなかったのである。
【０００４】
本発明は、上記の問題点を克服し、発泡ブローボトルを容易にブロー成形できるようにすることを技術的課題として、発泡ブローボトルとその成形方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題点は、二段ブロー成形、すなわちダイレクトブロー成形によって発泡プリフォームを成型し、該発泡プリフォームをコールドパリソンブロー成形により発泡ブローボトルに成型することによって克服することができた。
【０００６】
具体的な成形方法として、二段ブロー成形により発泡ブローボトルを成型する成形方法であって、−０．５〜１Ｋｇ／ｃｍ2 の吹込み空気圧を用いて胴部の発泡倍率が１．５〜２．０の発泡プリフォームを押出ブロー成形し、次いで該発泡プリフォームを所定の温度に再加熱し、１〜３Ｋｇ／ｃｍ2 の吹込み空気圧によって膨張比が１．５〜２．５となるようブロー成形することを特徴とする構成を採用し、容器口筒部は、実質的に無発泡であり、胴部は、発泡倍率が１．８〜２．５である発泡ブローボトルを成形する。
【０００７】
成形方法の実施態様として、再加熱した発泡プリフォームのブロー成形にあたって、発泡プリフォームの底部を押圧棒によりブロー金型のびん底形成面に圧着させるようにしたことを特徴とする構成を採用する。
【０００８】
発泡ブローボトルとして、−０．５〜１Ｋｇ／ｃｍ 2 の吹込み空気圧を用いた押出ブロー成形により成形された胴部の発泡倍率が１．５〜２．０である発泡プリフォームを、所定の温度に再加熱し、１〜３Ｋｇ／ｃｍ2 の吹込み空気圧によって膨張比が１．５〜２．５となるようブロー成形された発泡ボトルであって、容器口筒部は、実質的に無発泡であり、胴部は、発泡倍率が１．８〜２．５であることを特徴とする構成を採用する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
本発明の発泡ブローボトルは、前述のようにダイレクトブロー成形により発泡プリフォームを成型することと、該発泡プリフォームを用いて、コールドパリソンブロー成形により発泡ブローボトルを成型する二段ブロー成形法によって製造され、いずれも回転式成形機によって成形は能率的に行われる。
【００１０】
まず、発泡プリフォームの成形について図１を参照して説明すると、発泡剤と熱可塑性合成樹脂が、押出機１により溶融混練され、ダイヘッド２からパリソン３として押出され、ブロー金型４，４ａで型締めされ成型される。
【００１１】
素材樹脂として、ＰＥ，ＰＰなどポリオレフィン系樹脂、ＰＳ、ＰＥＴ等の熱可塑性樹脂が用いられ、
発泡剤として熱分解型の有機系の化学発泡剤、窒素，炭化水素等のガス発泡剤が使用される。
発泡剤の含有量は、発泡剤の種類、得ようとする発泡ブローボトルの発泡倍率によって適宜に設定することができる。
【００１２】
押出されたパリソン３は、常圧状態において発泡ガスの膨張により膨張し、金型の形状通りに成型されるが、成形時に気泡が押し潰されることを防ぐため、内圧を減圧状態にすることが好ましい。
実験によれば、低圧の吹込み空気圧も採用でき、減圧から低圧まで、−０．５〜１．０Ｋｇ／ｃｍ2 の範囲の吹込み圧を採用することができる。
また、パリソンは、主として発泡ガスの膨張により膨張させるので、発泡プリフォームの径は、パリソン径に対して１〜３倍の範囲であることが望ましい。
【００１３】
金型温度は、好ましくは１５°Ｃ、高くとも２０°Ｃ以下の常温範囲に設定されており、発泡プリフォームは、急速に冷却され固化される。
実施例では、発泡剤として有機系発泡剤を１．０重量％を含有させ、空気圧を減圧にすることによってブロー成形し、金型温度を１５°Ｃとし急冷することによって、発泡倍率が１．５倍の発泡プリフォームを得ることができた。
発泡プリフォームの発泡倍率として、１．５倍前後が好ましいが、２倍程度まで採用することができる。
【００１４】
図２に示すように、成型された発泡プリフォーム５は、ネジを設けた口筒部６と胴部７、および底部８とからなり、底部８には突条９が形成されている。
口筒部６は、成型時にパリソン３が膨張されないので、発泡が抑えられ、一定の強度をもったネジが形成されている。
前記突条９は、ブロー金型４，４ａのピンチオフ部によって形成され、パーティングラインにおける底部の接着性を高めるようにするものであるが、さらにパリソン３の融着部に接着層を配設するようにしてもよい。
【００１５】
次に発泡プリフォーム５を用い、発泡ブローボトルを成型する後段のブロー成形について、図３，４を参照して説明する。
後段のブロー成形は、公知のコールドパリソンブロー成形方法によって行われる。
【００１６】
発泡プリフォーム５は、その口筒部６が治具１０に挟持固定され、加熱装置によって樹脂の軟化温度に加熱される。
前記治具１０は、口筒部６内周に挿入される筒体１１と、挟持部材１２とを有しており、筒体１１には、先端が平坦または中央部に凹溝を設けた圧着部１３を具え、内部に空気流通孔（図示しない）を穿孔した押圧棒１４が上下動自在に嵌挿されている。
【００１７】
次に、加熱された発泡プリフォーム５は、ブロー成形機に搬送され、治具１０がブロー金型２０，２０ａによって位置決め挟持され、発泡プリフォーム５がブロー金型内に型締め閉鎖される。
次に、成形機の制御装置により押圧棒１４を上昇させて発泡プリフォームの底部８を衝き上げ、ブロー金型２０，２０ａのびん底形成面２１に圧着させる。
次いで、押圧棒１４に設けられた空気孔より圧縮空気を吹込み、ブロー成形する。
【００１８】
ブロー金型２０，２０ａのボトル型面２２は、前記発泡プリフォームを膨張比１．５〜２．５となるよう形成される。
前記びん底形成面２１は、型締め時に、発泡プリフォームの底部８よりわずかの間隙を有する位置にくるように形成されており、パーティングライン近辺の形状は、発泡プリフォーム５の底部形状とほぼ同一として、パーティングライン中央部は周辺部より深くなるように形成している。
そのことによって、圧着部１３が発泡プリフォーム５を押圧したときに、まずプリフォーム底部８の周辺部が、びん底形成面２１に圧接され、次いで、中央部の突条９が押し込まれることになるので、接着面を両側から圧着する力が働くようになり、接着強度を強めることができる。
【００１９】
吹込み空気圧は、通常の空気圧より低くとっており、２〜３Ｋｇ／ｃｍ2 である。
そのことによって、気泡が潰されることを防止するだけでなく、再加熱によって膨張した発泡プリフォーム内の気泡が、その状態を維持しつつブロー成形されるようにしている。
実施例では、発泡倍率が１．５倍の前記発泡プリフォームを、膨張比２となるようブロー金型で成形した結果、発泡倍率１．８倍の発泡ブローボトルが得られた。
【００２０】
以上の二段ブロー成形により、図５に示すような発泡ブローボトル３０が成型され、ソフト感のある軽量の発泡ブローボトルとなっている。
そのボトル口筒部３１は、前後の成形を通じて気泡の生成が抑えられ極わずかの発泡がみられる程度で実質的に無発泡であって、一定の強度が維持されている。
胴部３２は、所望の発泡倍率を有するソフト感のある胴部となっており、底部３３のパーティングラインは、強固に接着されており必要な接着強度が確保されている。
【００２１】
胴部３２の発泡倍率は、本実施形態では、１．８倍であったが、発泡剤の含有量、発泡プリフォームと発泡ブローボトルの成形時の膨張率、吹込み空気圧を適宜に設定することにより、２〜３倍程度の発泡倍率のボトルを得ることができる。
【００２２】
上記実施形態では、単層発泡ブローボトルの成形について説明したが、押出機から積層パリソンを押出し、ブロー成形することによって発泡層４１に対して、外層と内層に、あるいはいずれか一方に非発泡層４２を積層した積層発泡ブローボトル４０も簡単に成型できる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成されているから、次の効果を奏する。
発泡プリフォームを常圧以下でブロー成形しているので、パリソン中の気泡が潰されることがなく、適性な発泡プリフォームが簡単に得られるようになった。
そのことにより、ソフト感のある軽量の発泡ブローボトルが成形可能となった
。
【００２４】
後段のブロー形成時に、押圧棒で発泡プリフォームの底部をブロー金型のびん底形成面に圧着するので、成形時に底部接着部がはがれることを防止することができ、必要な接着強度を確保することができた。
【００２５】
ボトル口筒部は、前後の成形を通じて膨張が抑えられるので、発泡が極わずかであり、そのネジ部に必要な強度を確保することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 発泡プリフォームの成形方法の説明図である。
【図２】 発泡プリフォームの説明図である。
【図３】 発泡プリフォームの治具の説明図である。
【図４】 発泡ブローボトルの成形方法の説明図である。
【図５】 発泡ブローボトルの説明図である。
【図６】 積層発泡ブローボトルの説明図である。
【符号の説明】
１ 押出機
２ ダイヘッド
３ パリソン
４，４ａ，２０，２０ａ ブロー金型
５ 発泡プリフォーム
１０ 治具
１３ 圧着部
１４ 押圧棒
２１ びん底形成面
３０ 発泡ブローボトル
４０ 積層発泡ブローボトル
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡ブローボトルの成形方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
発泡剤を含有した合成樹脂を素材樹脂として、ブロー成形により成型された発泡ブローボトルは、従来知られていない。
従来、発泡ブローボトルを成形するために種々の方法が試みられてきたが、ダイレクトブロー成形で成型しょうとすると、吹込み空気圧によって押出時に形成された気泡が潰され、適性な発泡体を得ることができないという問題点があった。
【０００３】
また、二段ブロー成形により成型しようとすると、射出成形により成型されたプリフォームを用いる場合は、適性な発泡プリフォームを得ることが困難であり、また、押出成形により成型された発泡コールドパリソンを用いた場合は、パリソンの融着が弱く、底部の接着強度がでないという問題点があった。
このような問題点があるため、発泡ブローボトルの成形は、従来省みられなかったのである。
【０００４】
本発明は、上記の問題点を克服し、発泡ブローボトルを容易にブロー成形できるようにすることを技術的課題として、発泡ブローボトルとその成形方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題点は、二段ブロー成形、すなわちダイレクトブロー成形によって発泡プリフォームを成型し、該発泡プリフォームをコールドパリソンブロー成形により発泡ブローボトルに成型することによって克服することができた。
【０００６】
具体的な成形方法として、二段ブロー成形により発泡ブローボトルを成型する成形方法であって、−０．５〜１Ｋｇ／ｃｍ2 の吹込み空気圧を用いて胴部の発泡倍率が１．５〜２．０の発泡プリフォームを押出ブロー成形し、次いで該発泡プリフォームを所定の温度に再加熱し、１〜３Ｋｇ／ｃｍ2 の吹込み空気圧によって膨張比が１．５〜２．５となるようブロー成形することを特徴とする構成を採用し、容器口筒部は、実質的に無発泡であり、胴部は、発泡倍率が１．８〜２．５である発泡ブローボトルを成形する。
【０００７】
成形方法の実施態様として、再加熱した発泡プリフォームのブロー成形にあたって、発泡プリフォームの底部を押圧棒によりブロー金型のびん底形成面に圧着させるようにしたことを特徴とする構成を採用する。
【０００８】
発泡ブローボトルとして、−０．５〜１Ｋｇ／ｃｍ 2 の吹込み空気圧を用いた押出ブロー成形により成形された胴部の発泡倍率が１．５〜２．０である発泡プリフォームを、所定の温度に再加熱し、１〜３Ｋｇ／ｃｍ2 の吹込み空気圧によって膨張比が１．５〜２．５となるようブロー成形された発泡ボトルであって、容器口筒部は、実質的に無発泡であり、胴部は、発泡倍率が１．８〜２．５であることを特徴とする構成を採用する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
本発明の発泡ブローボトルは、前述のようにダイレクトブロー成形により発泡プリフォームを成型することと、該発泡プリフォームを用いて、コールドパリソンブロー成形により発泡ブローボトルを成型する二段ブロー成形法によって製造され、いずれも回転式成形機によって成形は能率的に行われる。
【００１０】
まず、発泡プリフォームの成形について図１を参照して説明すると、発泡剤と熱可塑性合成樹脂が、押出機１により溶融混練され、ダイヘッド２からパリソン３として押出され、ブロー金型４，４ａで型締めされ成型される。
【００１１】
素材樹脂として、ＰＥ，ＰＰなどポリオレフィン系樹脂、ＰＳ、ＰＥＴ等の熱可塑性樹脂が用いられ、
発泡剤として熱分解型の有機系の化学発泡剤、窒素，炭化水素等のガス発泡剤が使用される。
発泡剤の含有量は、発泡剤の種類、得ようとする発泡ブローボトルの発泡倍率によって適宜に設定することができる。
【００１２】
押出されたパリソン３は、常圧状態において発泡ガスの膨張により膨張し、金型の形状通りに成型されるが、成形時に気泡が押し潰されることを防ぐため、内圧を減圧状態にすることが好ましい。
実験によれば、低圧の吹込み空気圧も採用でき、減圧から低圧まで、−０．５〜１．０Ｋｇ／ｃｍ2 の範囲の吹込み圧を採用することができる。
また、パリソンは、主として発泡ガスの膨張により膨張させるので、発泡プリフォームの径は、パリソン径に対して１〜３倍の範囲であることが望ましい。
【００１３】
金型温度は、好ましくは１５°Ｃ、高くとも２０°Ｃ以下の常温範囲に設定されており、発泡プリフォームは、急速に冷却され固化される。
実施例では、発泡剤として有機系発泡剤を１．０重量％を含有させ、空気圧を減圧にすることによってブロー成形し、金型温度を１５°Ｃとし急冷することによって、発泡倍率が１．５倍の発泡プリフォームを得ることができた。
発泡プリフォームの発泡倍率として、１．５倍前後が好ましいが、２倍程度まで採用することができる。
【００１４】
図２に示すように、成型された発泡プリフォーム５は、ネジを設けた口筒部６と胴部７、および底部８とからなり、底部８には突条９が形成されている。
口筒部６は、成型時にパリソン３が膨張されないので、発泡が抑えられ、一定の強度をもったネジが形成されている。
前記突条９は、ブロー金型４，４ａのピンチオフ部によって形成され、パーティングラインにおける底部の接着性を高めるようにするものであるが、さらにパリソン３の融着部に接着層を配設するようにしてもよい。
【００１５】
次に発泡プリフォーム５を用い、発泡ブローボトルを成型する後段のブロー成形について、図３，４を参照して説明する。
後段のブロー成形は、公知のコールドパリソンブロー成形方法によって行われる。
【００１６】
発泡プリフォーム５は、その口筒部６が治具１０に挟持固定され、加熱装置によって樹脂の軟化温度に加熱される。
前記治具１０は、口筒部６内周に挿入される筒体１１と、挟持部材１２とを有しており、筒体１１には、先端が平坦または中央部に凹溝を設けた圧着部１３を具え、内部に空気流通孔（図示しない）を穿孔した押圧棒１４が上下動自在に嵌挿されている。
【００１７】
次に、加熱された発泡プリフォーム５は、ブロー成形機に搬送され、治具１０がブロー金型２０，２０ａによって位置決め挟持され、発泡プリフォーム５がブロー金型内に型締め閉鎖される。
次に、成形機の制御装置により押圧棒１４を上昇させて発泡プリフォームの底部８を衝き上げ、ブロー金型２０，２０ａのびん底形成面２１に圧着させる。
次いで、押圧棒１４に設けられた空気孔より圧縮空気を吹込み、ブロー成形する。
【００１８】
ブロー金型２０，２０ａのボトル型面２２は、前記発泡プリフォームを膨張比１．５〜２．５となるよう形成される。
前記びん底形成面２１は、型締め時に、発泡プリフォームの底部８よりわずかの間隙を有する位置にくるように形成されており、パーティングライン近辺の形状は、発泡プリフォーム５の底部形状とほぼ同一として、パーティングライン中央部は周辺部より深くなるように形成している。
そのことによって、圧着部１３が発泡プリフォーム５を押圧したときに、まずプリフォーム底部８の周辺部が、びん底形成面２１に圧接され、次いで、中央部の突条９が押し込まれることになるので、接着面を両側から圧着する力が働くようになり、接着強度を強めることができる。
【００１９】
吹込み空気圧は、通常の空気圧より低くとっており、２〜３Ｋｇ／ｃｍ2 である。
そのことによって、気泡が潰されることを防止するだけでなく、再加熱によって膨張した発泡プリフォーム内の気泡が、その状態を維持しつつブロー成形されるようにしている。
実施例では、発泡倍率が１．５倍の前記発泡プリフォームを、膨張比２となるようブロー金型で成形した結果、発泡倍率１．８倍の発泡ブローボトルが得られた。
【００２０】
以上の二段ブロー成形により、図５に示すような発泡ブローボトル３０が成型され、ソフト感のある軽量の発泡ブローボトルとなっている。
そのボトル口筒部３１は、前後の成形を通じて気泡の生成が抑えられ極わずかの発泡がみられる程度で実質的に無発泡であって、一定の強度が維持されている。
胴部３２は、所望の発泡倍率を有するソフト感のある胴部となっており、底部３３のパーティングラインは、強固に接着されており必要な接着強度が確保されている。
【００２１】
胴部３２の発泡倍率は、本実施形態では、１．８倍であったが、発泡剤の含有量、発泡プリフォームと発泡ブローボトルの成形時の膨張率、吹込み空気圧を適宜に設定することにより、２〜３倍程度の発泡倍率のボトルを得ることができる。
【００２２】
上記実施形態では、単層発泡ブローボトルの成形について説明したが、押出機から積層パリソンを押出し、ブロー成形することによって発泡層４１に対して、外層と内層に、あるいはいずれか一方に非発泡層４２を積層した積層発泡ブローボトル４０も簡単に成型できる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成されているから、次の効果を奏する。
発泡プリフォームを常圧以下でブロー成形しているので、パリソン中の気泡が潰されることがなく、適性な発泡プリフォームが簡単に得られるようになった。
そのことにより、ソフト感のある軽量の発泡ブローボトルが成形可能となった
。
【００２４】
後段のブロー形成時に、押圧棒で発泡プリフォームの底部をブロー金型のびん底形成面に圧着するので、成形時に底部接着部がはがれることを防止することができ、必要な接着強度を確保することができた。
【００２５】
ボトル口筒部は、前後の成形を通じて膨張が抑えられるので、発泡が極わずかであり、そのネジ部に必要な強度を確保することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 発泡プリフォームの成形方法の説明図である。
【図２】 発泡プリフォームの説明図である。
【図３】 発泡プリフォームの治具の説明図である。
【図４】 発泡ブローボトルの成形方法の説明図である。
【図５】 発泡ブローボトルの説明図である。
【図６】 積層発泡ブローボトルの説明図である。
【符号の説明】
１ 押出機
２ ダイヘッド
３ パリソン
４，４ａ，２０，２０ａ ブロー金型
５ 発泡プリフォーム
１０ 治具
１３ 圧着部
１４ 押圧棒
２１ びん底形成面
３０ 発泡ブローボトル
４０ 積層発泡ブローボトル
Claims (3)
- 二段ブロー成形により発泡ブローボトルを成型する成形方法であって、
−０．５〜１Ｋｇ／ｃｍ2 の吹込み空気圧を用いて胴部の発泡倍率が１．５〜２．０の発泡プリフォームを押出ブロー成形し、次いで該発泡プリフォームを所定の温度に再加熱し、１〜３Ｋｇ／ｃｍ2 の吹込み空気圧によって膨張比が１．５〜２．５となるようブロー成形することを特徴とする、容器口筒部は、実質的に無発泡であり、胴部は、発泡倍率が１．８〜２．５である発泡ブローボトルの成形方法。 - 再加熱した発泡プリフォームのブロー成形にあたって、発泡プリフォームの底部を押圧棒によりブロー金型のびん底形成面に圧着させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の成形方法。
- −０．５〜１Ｋｇ／ｃｍ 2 の吹込み空気圧を用いた押出ブロー成形により成形された胴部の発泡倍率が１．５〜２．０である発泡プリフォームを、所定の温度に再加熱し、１〜３Ｋｇ／ｃｍ2 の吹込み空気圧によって膨張比が１．５〜２．５となるようブロー成形された発泡ボトルであって、
容器口筒部は、実質的に無発泡であり、
胴部は、発泡倍率が１．８〜２．５であることを特徴とする発泡ブローボトル。
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