JPH08323851A - エクストルージョンブロー成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 押し出し成形されたパリソンのドローダウン
を防止すると共に、パリソンを延伸ブロー成形に適した
温度とすることを技術的課題とし、エクストルージョン
ブロー成形を飽和ポリエステル樹脂製壜体の成形手段と
して好適に適用させることにある。 【構成】 押し出し成形されつつある飽和ポリエステル
樹脂のパリソン１を外表面２側から強制冷却して、ドロ
ーダウンの発生しない粘度とすると共に、内表面３側を
溶融状態に維持したまま、パリソン１を延伸効果の現出
する温度まで冷却し、この状態で金型による喰切りと延
伸ブロー成形を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリエチレンテレフタ
レート樹脂製等の飽和ポリエステル樹脂製の合成樹脂製
壜体を成形する、強制冷却を加えたエクストルージョン
ブロー成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、ポリエチレンテレフタレ
ート樹脂（ＰＥＴ）から壜体等の中空容器を成形する場
合、加熱溶融したＰＥＴをプリフォーム成形型へ射出成
形してプリフォームを成形し、その後、自然冷却したプ
リフォームをブロー成形に適した温度まで再度加熱して
延伸ブロー成形しており、こうした複数の工程を経るこ
とによって、壜体として満足できる物性を得ていた。

【０００３】上記通常の延伸ブロー成形に対して、加熱
溶融したＰＥＴを押出し機から押し出したパリソンを、
プリフォームへの成形および再加熱の工程なしに、延伸
ブロー成形するエクストルージョンブロー成形方法とい
うものがあるが、このエクストルージョンブロー成形方
法は、溶融状態にあるパリソンを延伸ブロー成形するた
め、通常の延伸ブロー成形と比較して、壜体の形状を極
めて良好に成形することができる。

【０００４】また、通常の延伸ブロー成形では不可能で
あった、プリフォームを成形することなく壜体を成形す
ることや、一つのパリソンから把手を一体成形した壜本
体を成形できる、いわゆるワンマテリアルの把手付き壜
体の成形が可能という大きな長所を有する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
のエクストルージョンブロー成形方法によって成形され
た製品は、落下衝撃に弱い等、通常のブロー成形製品と
比較して、物性が劣るという問題がある。

【０００６】これは、押出し機で溶融したＰＥＴ樹脂等
をダイを通して押出したパリソンを延伸ブロー成形する
ため、そのパリソンは高温で当然樹脂の粘度が低く、そ
の自重で延びるいわゆるドローダウンを起こしてしま
い、壜体の下部が肉厚となり上部が肉薄になるという、
肉厚のコントロールができないことに一因がある。

【０００７】また、延伸ブロー成形時のパリソンは少な
くとも融点以上の温度、すなわち延伸に適した温度（延
伸温度）よりも高温であるため延伸された樹脂材の配向
結晶がうまく達成されないことにも原因がある。

【０００８】そこで、本発明は、上記した従来技術にお
ける問題点を解消すべく創案されたもので、エクストル
ージョンブロー成形方法において、押し出し成形された
パリソンのドローダウンの発生を防止すると共に、この
パリソンを延伸ブロー成形に適した温度にすることを技
術的課題とし、もってエクストルージョンブロー成形方
法を飽和ポリエステル樹脂製壜体の成形手段として好適
に適用させるのを可能とすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記、技術的課題を解決
する本発明の手段は、押出し機から押し出されつつあ
る、溶融状態にある飽和ポリエステル樹脂材のパリソン
の外表面を冷却すること、この冷却により、パリソンの
ドローダウンを防止すると共に、パリソンを延伸ブロー
成形に適した温度（延伸温度）に近づけること、このド
ローダウンが防止され、かつ延伸ブロー成形に適した温
度に冷却されたパリソンを、壜体に延伸ブロー成形する
こと、にある。

【００１０】押出し機から押し出されるパリソンが一定
長さに達し、その自重によってドローダウンが発生し始
める前に冷却を開始し、パリソンが所定長さまで押し出
された時点で冷却を停止するのが良い。

【００１１】冷却開始直後に冷却強さを最低とし、その
後、パリソンの押し出しが進むに従って、冷却強さを増
強させるのが望ましい。

【００１２】冷却を、エアーの吹付けによって達成する
のが有効である。

【００１３】

【作用】押出し機から押し出されつつあるパリソンの外
表面を冷却するので、パリソンの外表面部分の粘度が高
くなり、この外表面部分の高くなった粘度によりパリソ
ンにはドローダウンが発生しない。

【００１４】ドローダウンが発生しないことによって、
パリソンの肉厚はその全長にわたって設定通りとなり、
その後の延伸ブロー成形によって成形された壜体の肉厚
も設定通りとなるので、耐衝撃性等の物性は、通常の射
出成形したプリフォームから２軸延伸ブロー成形した壜
体とほぼ同等となる。

【００１５】また、パリソンの外表面を冷却することに
よって、溶融状態にあるパリソンの温度を延伸温度に近
づけて延伸ブロー成形するので、従来の高温な溶融温度
で延伸ブロー成形する場合と比較して、飽和ポリエステ
ル樹脂材の配向結晶が円滑に行われ、よって壜体の物性
が向上する。

【００１６】パリソンの外表面のみを冷却するので、そ
の内表面は間接的に冷却されるものの依然溶融温度を維
持し、延伸ブロー成形時の型締め時点におけるパリソン
（少なくとも内表面）の温度は溶融温度を維持してい
る。

【００１７】従って、金型による喰切り部の溶着を良好
に達成することができ、エクストルージョンブロー成形
本来の長所（壜体の形状を良好に成形でき、把手等の一
体成形ができる等）を依然発揮する。

【００１８】なお、押出し機から押し出されるパリソン
が一定長さに達し、その自重によってドローダウンが発
生し始める前に冷却を開始し、パリソンが所定長さまで
押し出された時点で冷却を停止することによって、パリ
ソンを必要以上に冷却することなく、すなわちパリソン
内表面を溶融状態に維持しながら、ドローダウンを未然
に防止することができる。

【００１９】また、冷却開始直後に冷却強さを最低と
し、その後、パリソンの押し出しが進むに従って、冷却
強さを増強させることによって、パリソンにドローダウ
ンを発生させることなく、パリソンをその全長さ範囲に
わたって適正に冷却することができると共に、パリソン
の内表面部分の蓄熱によるパリソンの外表面部分の加熱
により、パリソンの筒壁における温度分布形態を、延伸
成形に適した温度で均一化させることができる。

【００２０】冷却を、エアーの吹付けによって行うこと
で、冷却用エアーの温度設定および流量制御により、パ
リソンの冷却程度の制御を正確に達成することが容易と
なると共に、冷却の強弱制御が簡単となり、冷却設備の
構成を簡略化することが可能となる。

【００２１】

【実施例】本発明方法の一実施例を、図を参照しながら
説明する。本実施例においては、図１〜図３に示すよう
に、押出し機４のダイ５から溶融状態（２５０℃〜３０
０℃）にあるポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥ
Ｔ）を押出してパリソン１を成形しながら、このパリソ
ン１の外表面２を、押出し機４の下面に設けた冷却装置
６からエアー７を吹き付けることによって強制冷却して
いる。

【００２２】パリソン１の外表面２に対する強制冷却
は、本実施例においては、パリソン１の外表面２の温度
が、使用したＰＥＴ材料の溶融点よりも低い約２４０℃
までとなっているが、この冷却は通常、使用するＰＥＴ
材料の溶融点に従って約９０℃〜２４０℃の範囲で行わ
れる。

【００２３】この冷却は、図４に示すように、パリソン
１が押出し機４から押出され始めはほとんど冷却しない
が、パリソン１がさらに押し出されて下方に長くなり、
このパリソン１がその自重でドローダウンを起こす前に
開始し、その冷却強さは、パリソン１の押し出し長さが
大きくなるに従って増強される。

【００２４】それゆえ、押し出し成形されたパリソン１
は、その上部の外表面２ほど強く冷却されることにな
り、パリソン１が所定長さまで押し出されてカットされ
る直前に冷却は停止し、こうすることによって、パリソ
ン１のドローダウンを確実に防止している。

【００２５】図４に示すパリソン１は、本発明方法によ
って強制冷却が施されドローダウンが発生していないも
ので、逆に、図５に示すパリソン１は強制冷却が施され
ずドローダウンが生じて延びているものを示す。

【００２６】図６は、本実施例によって冷却されたパリ
ソン１と、冷却されていないパリソン１それぞれの内表
面３と外表面２の温度およびパリソン１壁内における温
度勾配分布の違いを示したもので、本実施例によって冷
却されたパリソン１の内表面３と外表面２の温度差を左
側のグラフに、冷却されていないパリソン１の内表面３
と外表面２の温度差を右側のグラフに示している。

【００２７】本実施例によって冷却されたパリソン１の
外表面２温度が、内表面３温度より極端に低く、冷却効
果が発揮されていることが確認でき、冷却されていない
パリソン１の内表面３と外表面２の温度差は殆ど見られ
ない。

【００２８】図７は、本実施例によって冷却されたパリ
ソン１下端部分の内表面３と外表面２の温度変化を示し
たもので、縦軸は温度（度）を、横軸は押出し機４から
押し出された後の時間（秒）を示しており、このグラフ
から、押出し機４から押し出された直後のパリソン外表
面２は、冷却装置６による冷却力を強く受けて、急激に
温度が低下しているが、押し出しが進行して下方に変位
するに従って冷却力は弱められるので、パリソン１が所
定の長さに達する時点におけるパリソン１下端部分の外
表面２の温度は、冷却強さが弱められること、およびパ
リソン内表面３側の熱の影響によって内表面３温度と同
程度まで上昇する。

【００２９】パリソン内表面３は、冷却装置６による冷
却を直接受けず、間接的に冷却されるだけであるので、
時間の経過と共に除々にその温度が低下するものの、そ
の温度は溶融温度に近い値を維持しているため、延伸ブ
ロー成形時の型締めによる喰切り部の溶着が良好に達成
される。

【００３０】なお、本実施例においては、冷却により温
度が低下したパリソン外表面２も内表面３の影響によっ
てその温度が上昇し、型締め時点においては、外気の低
温および外表面２に対する冷却に影響されて温度の低下
している内表面３と略同一温度となっている。

【００３１】パリソン１の外表面２を強制冷却すること
により、その内表面３も間接的に冷却されて温度が低下
し、型締め時のパリソン１の温度は延伸温度に近づく、
または少なくとも外表面２部分は延伸温度となっている
ので、その結果、延伸ブロー成形により延伸されたＰＥ
Ｔの配向結晶が達成され、製品の物性の向上により耐衝
撃性等が高められる。

【００３２】なお、本発明方法によるパリソン外表面２
の冷却は、大型ボトル（０．５リットル以上）のように
パリソン１が長く、ドローダウンの激しいものに対し、
そのドローダウンを防止するために特に有効である。

【００３３】また、パリソン１下部を溶着させるパフブ
ローにおけるパフブローパリソン１の肉厚は、通常のス
トレートパリソン１の肉厚より肉薄であるため、本発明
方法によって冷却されるとパリソン内表面３も冷却され
て型締めによる喰切り部の溶着が良好に達成されなくな
る懸念がある。

【００３４】しかし、このパフブローパリソン１は、そ
の下端が溶着閉鎖された状態で押し出し成形されるの
で、通常のストレートパリソン１よりもその内表面３は
冷え難く、内表面３の温度維持状態が良いので、金型に
より喰い切られる製品の底部、首部、把手部などの喰切
り部の溶着は良好に達成される。

【００３５】この場合も、本発明方法によるパリソン外
表面２の冷却によって、パリソン１をＰＥＴの延伸温度
に近づけることができ、その延伸効果により衝撃強度等
が向上し、従来のエクストルージョンブロー方法によっ
て成形した製品と比較して物性が向上する。すなわち、
ダイ５の出口近くでパフパリソン１に対する強制冷却を
するため、パフパリソン１が膨張するパフ形状には影響
されない。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、上記した構成となっているの
で、以下に示す効果を奏する。押出し機から押し出され
つつあるパリソンの外表面を強制的に冷却して、パリソ
ン外表面側部分の粘度を、この冷却程度に従って高める
ので、押し出し成形されたパリソンのドローダウンを未
然にかつ確実に防止することができ、もって設定通りの
肉厚分布でパリソンを押し出し成形することができる。

【００３７】パリソンに対する強制冷却は、パリソンの
外表面に施されるので、パリソンの押し出し成形完了時
に、パリソンの内表面部分の温度を溶融温度に保持する
ことができ、もって平均的に延伸効果を現出できる温度
に冷却されたパリソンの金型による喰切り部の確実で強
力な溶着を得ることができる。

【００３８】パリソンは設定通りの肉厚分布で押し出し
成形されると共に、延伸効果を現出させることのできる
温度に冷却されているので、延伸ブロー成形処理を受け
ることにより好適に配向結晶化を得ることができ、もっ
て耐衝撃性、耐内容物性等の物性の優れた延伸ブロー成
形品を得ることができる。

【００３９】パリソンを平均的に延伸効果を現出できる
温度に冷却した状態で、パリソンの内表面部分を局部的
に溶融温度とすることができるので、延伸効果を現出で
きる状態で延伸ブロー成形すると共に、喰切り部の確実
で強力な溶着を達成でき、もって把手を一体成形した２
軸延伸ブロー成形品の成形が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施するための装置を示す正面
図。

【図２】図１の要部拡大縦断正面図。

【図３】図２の要部拡大断面図。

【図４】本発明方法による強制冷却のエアー流量（冷却
強度）を示すグラフ、およびパリソンを示す説明図。

【図５】強制冷却をしない場合の押し出しパリソンの状
態を示す正面断面図。

【図６】本発明方法による強制冷却を受けたパリソンと
受けないパリソンの内表面と外表面の温度差を示すグラ
フおよび説明図。

【図７】本発明方法による強制冷却を受けたパリソン内
表面と外表面の、押出し後の時間と温度との関係を示す
グラフ。

【符号の説明】

１ ； パリソン ２ ； 外表面 ３ ； 内表面 ４ ； 押出し機 ５ ； ダイ ６ ； 冷却装置 ７ ； エアー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押出し機(4) から押し出されつつある、
   溶融状態にある飽和ポリエステル樹脂材のパリソン(1)
   の外表面(2) を冷却して、該パリソン(1) のドローダウ
   ンを防止すると共に、前記パリソン(1) を延伸ブロー成
   形に適した温度（延伸温度）に近づけた後、延伸ブロー
   成形して成るエクストルージョンブロー成形方法。
2. 【請求項２】 押出し機(4) から押し出されるパリソン
   (1) が一定長さに達し、その自重によってドローダウン
   が発生し始める前に冷却を開始し、前記パリソン(1) が
   所定長さまで押し出された時点で冷却を停止する請求項
   １に記載のエクストルージョンブロー成形方法。
3. 【請求項３】 冷却開始直後に冷却強さを最低とし、そ
   の後、パリソン(1)の押し出しが進むに従って冷却強さ
   を増強させる請求項１または２に記載のエクストルージ
   ョンブロー成形方法。
4. 【請求項４】 冷却をエアー(7) の吹付けによって達成
   する請求項１または２または３に記載のエクストルージ
   ョンブロー成形方法。