JP6679060B2 - 射出延伸ブロー成形機の射出成形型とプリフォームの成形方法、及び容器の成形方法 - Google Patents
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Description
本発明は上記課題を考慮してなされたもので、射出成形部と、プリフォーム口部の外周面成形用兼プリフォーム搬送用のリップ型を下面に有する回転板を含む回転板部と、を備える射出延伸ブロー成形機であって、
前記リップ型が前記射出成形部の上方に至るまで前記回転板が回転すると、前記リップ型が前記射出成形部に向かうよう前記回転板部が降下し、
前記射出成形部には、キャビティ型とこのキャビティ型内に入り込み可能に昇降するコア型とが配置されていて、降下した前記リップ型と前記キャビティ型とリップ型を通してキャビティ型に入り込んだコア型とで射出成形型が形成可能に設けられている射出延伸ブロー成形機での前記射出成形型において、
射出成形型は、リップ型とキャビティ型とコア型とで囲まれるプリフォーム形成空間を有し、
前記プリフォーム形成空間は、プリフォーム口部形成部と、前記プリフォーム口部形成部に連続し、間隙幅が前記プリフォーム口部形成部の間隙幅より幅広とされて一様とされているプリフォーム胴部形成部と、前記プリフォーム胴部形成部に連続し、下端がゲート側となるプリフォーム底部形成部とからなり、
前記コア型は、前記プリフォーム口部形成部に対応するプリフォーム口部内面形成部と、前記プリフォーム胴部形成部に対応するプリフォーム胴部内面形成部と、前記プリフォーム底部形成部に対応するプリフォーム底部内面形成部とを備えているとともに、前記プリフォーム胴部内面形成部から前記プリフォーム口部内面形成部に亘ってコア型径を漸次拡径した拡径部を備えていて、
前記拡径部におけるコア型外周面は、前記プリフォーム胴部内面形成部におけるコア型外周面に沿う上方側への延長線の位置より外方に向けて傾斜したテーパー状とされて、
この拡径部におけるコア型外周面が、プリフォーム胴部内面形成部からプリフォーム口部内面形成部におけるリップ型に相対する部分に連続しており、
上記拡径部におけるコア型外周面は、該拡径部におけるコア型外周面に沿う上方側への延長線が上記プリフォーム口部形成部の上端位置を交差するようにして傾斜していることを特徴とする射出延伸ブロー成形機の射出成形型を提供して、上記課題を解消するものである。
また、本発明において、上記拡径部は、上記プリフォーム胴部内面形成部における上記キャビティ型に相対する部分から上記キャビティ型と上記リップ型とのパーティングラインの高さ位置を経て上記プリフォーム口部内面形成部における上記リップ型に相対する部分に亘って設けられていることが良好である。
また、本発明において、上記プリフォーム胴部形成部と上記プリフォーム底部形成部との間には、下方に向けて縮径する筒状部が設けられていて、
前記筒状部は、該筒状部の上下方向下方側への接線が前記プリフォーム胴部形成部の下方側への延長線に対して上記プリフォーム形成空間の中心線に向けて傾斜するテーパー状とされていることが良好である。
そして、一つの発明は、上記射出延伸ブロー成形機の射出成形型に樹脂を射出し、射出成形型との接触による冷却によって上記プリフォーム形成空間に充填された樹脂の表層にこの充填された樹脂の中層より低温度となるスキン層を形成した状態のプリフォームを成形するプリフォームの成形方法であって、
充填された樹脂の上記コア型の拡径部との対応部分に、前記拡径部と接触して中層より低温度とされたスキン層が上方に向けてテーパー状に拡径してなる応力分散面部を形成し、
上記応力分散面部は、応力分散面部に沿う上方側への延長線がプリフォーム口部の上端面の位置を交差するようにして傾斜することを特徴とするプリフォームの成形方法であり、このプリフォームの成形方法を提供して上記課題を解消するものである。
また、上記発明において、上記応力分散面部を、上記プリフォーム形成空間のコア型側におけるプリフォーム胴部形成部からコア型側におけるプリフォーム口部形成部までに亘って連続して形成することが良好である。
また、上記発明において、上記応力分散面部は、型開きで上昇するコア型に伴ってプリフォーム胴部形成部に充填された樹脂が上方移動するのを抑止することが良好である。
また、もう一つ発明は、射出延伸ブロー成形機を用い、上記射出成形型で得られたプリフォームから容器を成形することを特徴とする容器の成形方法であり、この容器の成形方法を提供して上記課題を解消するものである。
また、上記発明において、コア型の上記拡径部は、上記プリフォーム胴部内面形成部における上記キャビティ型に相対する部分から上記キャビティ型と上記リップ型とのパーティングラインの高さ位置を経て上記プリフォーム口部内面形成部における上記リップ型に相対する部分に亘って設けられていることが良好である。
また、上記発明において、射出成形型の上記プリフォーム胴部形成部と上記プリフォーム底部形成部との間には、下方に向けて縮径する筒状部が設けられていて、
前記筒状部は、該筒状部の上下方向下方側への接線が前記プリフォーム胴部形成部の下方側への延長線に対して上記プリフォーム形成空間の中心線に向けて傾斜するテーパー状とされていることが良好である。
つぎの本発明を図1から図11に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。図中1は射出延伸ブロー成形機で、該射出延伸ブロー成形機1は、図1に示すように下部基盤の上に射出成形部2と延伸ブロー成形部3と取り出し部4との三つのステーションを備えるとともに、これら三つのステーションの上方となる位置に上下方向に昇降可能にした回転板部5を備えている。
図5は、上記射出成形部2の射出成形型10を表していて、上述したようにリップ型6とキャビティ型8とコア型9とからなる。この射出成形型10は、最終成形形状が容器口部の径に対して容器胴部の径が大きいペットボトルタイプの容器とするプリフォームを成形するための金型である。そのため、リップ型6はネジ形成用凹部16とフランジ形成用凹部17とを備えている。
そして上記プリフォーム形成空間18で成形されるプリフォームに対して上述した型開き(離型)の際の崩れが生じないようにするために、上記コア型6に工夫が施されている。コア型6は、プリフォーム口部内面形成部22とプリフォーム胴部内面形成部23とプリフォーム底部内面形成部24とからなる。
拡径部25は、コア型径の拡径の度合を、上述したようにプリフォーム胴部内面形成部23におけるコア型上方に向けての拡径度合よりやや大きくしていることから、拡径部25におけるコア型外周面26は、プリフォーム胴部内面形成部23におけるコア型外周面27に沿う上方側への延長線28の位置より外方に向けて傾斜したテーパー状とされている。
上記射出延伸ブロー成形機1にあっては、射出成形部2で構成される上記射出成形型10に射出装置から樹脂を射出し、射出成形型10の上記プリフォーム形成空間18に送り込みすることで、充填された樹脂の中層の部分が高温度でありながらも、表層が回りの射出成形型との接触で低温度となって硬さの増したスキン層となるプリフォームが成形される。このプリフォームの成形は数秒程度で行なうように設けられていて、型開きしてつぎの延伸ブロー成形部3へとリップ型6にて搬送し、延伸ブローが行なえるプリフォームを得るようにしているものである。
図6は上記射出成形型10で成形されるプリフォーム30を示している。このプリフォーム30は、プリフォーム口部31と、このプリフォーム口部31に連続するプリフォーム胴部32と、このプリフォーム胴部32に連続するプリフォーム底部33とからなる有底のものである。そして表層のスキン層34が中層35より低温度とされていて、延伸ブロー成形部3での延伸ブローにより最終形状であるペットボトルタイプの形状が得られるようにプリフォーム胴部32とプリフォーム底部33とがプリフォーム内方からプリフォーム外方に向けて膨出変形可能とされている。
そして、拡径部25のコア型外周面26に接して成形されたスキン層34は、プリフォーム胴部32の内面のスキン層34の上方への延長線38に対して外方に向けて傾斜してテーパー状に上開きした形状となっており、拡径部25のコア型外周面26に接して成形されたスキン層34を応力分散面部39としている。
図7は対比として従来のプリフォーム30を示している。なお、同一の部分を示す符号を同じにして説明を容易にしている。射出延伸ブロー成形機の射出成形部にて成形していたこの従来のプリフォーム30にあっては、プリフォーム口部31の肉厚とプリフォーム胴部32の肉厚との差を吸収するためにプリフォーム胴部32のプリフォーム口部31側の内面に段差部分42を有していた。
図8は、本発明のプリフォームの成形に際し、射出成形型のプリフォーム形成空間に樹脂をより充填し易くなるようにプリフォーム形成空間の形状に工夫を施した例を示している。
上記実施の例では最終成形品が口部径に対して胴部径が大きいペットボトルタイプの成形品を得るプリフォームの成形について説明しているが、本発明は上述の例に限定されるものではない。図9は広口瓶が最終成形品となるプリフォームの成形の例を示している。最終成形品の広口瓶自体は、口部に蓋体を被せ付けるタイプの広口瓶であり、プリフォーム口部成形部の外周面側には嵌合突起成形用凹部46を有している。なお、先に説明した例と同種の部位については同符号を付してその説明を省略する。
拡径部25は、コア型径の拡径の度合を、プリフォーム胴部内面形成部23におけるコア型上方に向けての拡径度合よりやや大きくしている。そして拡径部25のコア型外周面26は、プリフォーム胴部内面形成部23におけるコア型外周面27に沿う上方側への延長線28の位置より外方に向けて傾斜したテーパー状とされている。
図10は上記他の例での射出成形型10で成形されるプリフォーム30を示している。このプリフォーム30も、表層のスキン層34が中層35より低温度とされていて、延伸ブロー成形部3での延伸ブローにより最終形状である広口瓶の形状が得られるようにプリフォーム胴部32とプリフォーム底部33とがプリフォーム内方からプリフォーム外方に向けて膨出変形可能とされている。
拡径部25のコア型外周面26に接して成形されたスキン層34は、プリフォーム胴部32の内面のスキン層34の上方への延長線38に対して外方に向けて傾斜してテーパー状に上開きした形状であり、上記実施の例と同じようにコア型外周面26で成形されたスキン層34を応力分散面部39としている。
上述した各実施の例によりコア型の引き上げのタイミングを早めることができることから、この実施の例における構成の射出延伸ブロー成形機で容器成形のハイサイクル化(成形サイクルの短縮化)を行なうことができると考えられた。そこでこの上記構成の射出延伸ブロー成形機において、コア型の引き上げのタイミングを早めることが可能であり、従来の方法より射出冷却時間を短くすること(高温離型)が可能であることから、この射出冷却時間を短くして成形品を成形してその成形品の透明度を測定する試験を行なった。この試験の結果、以下に説明するように上記構成の射出延伸ブロー成形機にて射出冷却時間を短くして成形することにより、透明性を高めた成形品(厚肉PET容器)を成形できることが判った。
測定に用いる成形品としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂を材料としてプリフォーム肉厚7.5mmを賦形させ、図11に示す形状の容器Aを成形した。この容器Aの形状において、容器胴部は平面形状が長円状であって最長の幅広部分の幅は50mmであり、容器高さは95mmである。この容器の胴部等の賦形された部分の肉厚は1.6〜2.1mmである。そして得られた容器の胴部を透明度の測定個所とした。
透明度をHazeとして求めるものとし、Hazeの値を測定する試験方法は、以下の通りである。
・試験規格:JIS K7136(HAZE);2000に準ずる
・試験装置:ヘーズ・トランス試験機HM−150(株式会社村上色彩技術研究所製)
・光源:D65
・試験数(試料数):n=5
・照射面:外側より
・試験環境:23℃ 50%RH(RH:相対湿度relative humidity)
2…射出成形部
3…延伸ブロー成形部
4…取り出し部
5…回転板部
6…リップ型
7…回転板
8…キャビティ型
9…コア型
10…射出成形型
12…延伸ブロー型
18…プリフォーム形成空間
18a…プリフォーム形成空間の中心線
19…プリフォーム口部形成部
19a…プリフォーム口部形成部の上端位置
20…プリフォーム胴部形成部
21…プリフォーム底部形成部
22…コア型のプリフォーム口部内面形成部
23…コア型のプリフォーム胴部内面形成部
24…コア型のプリフォーム底部内面形成部
25…拡径部
26…拡径部のコア型外周面
27…プリフォーム胴部内面形成部のコア型外周面
30…プリフォーム
31…プリフォーム口部
32…プリフォーム胴部
33…プリフォーム底部
34…スキン層
35…中層
39…応力分散面部
41…プリフォーム口部31の上端面
43…筒状部
Claims (9)
- 射出成形部と、プリフォーム口部の外周面成形用兼プリフォーム搬送用のリップ型を下面に有する回転板を含む回転板部と、を備える射出延伸ブロー成形機であって、
前記リップ型が前記射出成形部の上方に至るまで前記回転板が回転すると、前記リップ型が前記射出成形部に向かうよう前記回転板部が降下し、
前記射出成形部には、キャビティ型とこのキャビティ型内に入り込み可能に昇降するコア型とが配置されていて、降下した前記リップ型と前記キャビティ型とリップ型を通してキャビティ型に入り込んだコア型とで射出成形型が形成可能に設けられている射出延伸ブロー成形機での前記射出成形型において、
射出成形型は、リップ型とキャビティ型とコア型とで囲まれるプリフォーム形成空間を有し、
前記プリフォーム形成空間は、プリフォーム口部形成部と、前記プリフォーム口部形成部に連続し、間隙幅が前記プリフォーム口部形成部の間隙幅より幅広とされて一様とされているプリフォーム胴部形成部と、前記プリフォーム胴部形成部に連続し、下端がゲート側となるプリフォーム底部形成部とからなり、
前記コア型は、前記プリフォーム口部形成部に対応するプリフォーム口部内面形成部と、前記プリフォーム胴部形成部に対応するプリフォーム胴部内面形成部と、前記プリフォーム底部形成部に対応するプリフォーム底部内面形成部とを備えているとともに、前記プリフォーム胴部内面形成部から前記プリフォーム口部内面形成部に亘ってコア型径を漸次拡径した拡径部を備えていて、
前記拡径部におけるコア型外周面は、前記プリフォーム胴部内面形成部におけるコア型外周面に沿う上方側への延長線の位置より外方に向けて傾斜したテーパー状とされて、
この拡径部におけるコア型外周面が、プリフォーム胴部内面形成部からプリフォーム口部内面形成部におけるリップ型に相対する部分に連続しており、
上記拡径部におけるコア型外周面は、該拡径部におけるコア型外周面に沿う上方側への延長線が上記プリフォーム口部形成部の上端位置を交差するようにして傾斜していることを特徴とする射出延伸ブロー成形機の射出成形型。 - 上記拡径部は、上記プリフォーム胴部内面形成部における上記キャビティ型に相対する部分から上記キャビティ型と上記リップ型とのパーティングラインの高さ位置を経て上記プリフォーム口部内面形成部における上記リップ型に相対する部分に亘って設けられている請求項1に記載の射出延伸ブロー成形機の射出成形型。
- 上記プリフォーム胴部形成部と上記プリフォーム底部形成部との間には、下方に向けて縮径する筒状部が設けられていて、
前記筒状部は、該筒状部の上下方向下方側への接線が前記プリフォーム胴部形成部の下方側への延長線に対して上記プリフォーム形成空間の中心線に向けて傾斜するテーパー状とされている請求項1又は2に記載の射出延伸ブロー成形機の射出成形型。 - 請求項1から3の何れか一項の射出延伸ブロー成形機の射出成形型に樹脂を射出し、射出成形型との接触による冷却によって上記プリフォーム形成空間に充填された樹脂の表層にこの充填された樹脂の中層より低温度となるスキン層を形成した状態のプリフォームを成形するプリフォームの成形方法であって、
充填された樹脂の上記コア型の拡径部との対応部分に、前記拡径部と接触して中層より低温度とされたスキン層が上方に向けてテーパー状に拡径してなる応力分散面部を形成し、
上記応力分散面部は、応力分散面部に沿う上方側への延長線がプリフォーム口部の上端面の位置を交差するようにして傾斜することを特徴とするプリフォームの成形方法。 - 上記応力分散面部を、上記プリフォーム形成空間のコア型側におけるプリフォーム胴部形成部からコア型側におけるプリフォーム口部形成部までに亘って連続して形成する請求項4に記載のプリフォームの成形方法。
- 上記応力分散面部は、型開きで上昇するコア型に伴ってプリフォーム胴部形成部に充填された樹脂が上方移動するのを抑止する請求項4または5に記載のプリフォームの成形方法。
- 射出延伸ブロー成形機を用い、請求項1から3のいずれか一項に記載の射出成形型で得られたプリフォームから容器を成形することを特徴とする容器の成形方法。
- コア型の上記拡径部は、上記プリフォーム胴部内面形成部における上記キャビティ型に相対する部分から上記キャビティ型と上記リップ型とのパーティングラインの高さ位置を経て上記プリフォーム口部内面形成部における上記リップ型に相対する部分に亘って設けられている請求項7に記載の容器の成形方法。
- 射出成形型の上記プリフォーム胴部形成部と上記プリフォーム底部形成部との間には、下方に向けて縮径する筒状部が設けられていて、
前記筒状部は、該筒状部の上下方向下方側への接線が前記プリフォーム胴部形成部の下方側への延長線に対して上記プリフォーム形成空間の中心線に向けて傾斜するテーパー状とされている請求項7又は8に記載の容器の成形方法。
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