JPH09300442A - 多層ブロー成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂替えや色替え時に原料を節約することが
できると共に、多層状パリソンの厚みを制御することの
できる多層ブロー成形装置を提供すること。 【解決手段】 マンドレル１９、マンドレル１９外側に
内側環状流路４を介在させて配された内側スリーブ１
３、及び内側スリーブ１３外側に外側環状流路７を介在
させて配された外側スリーブ１４を有するダイ上方部１
ａと、ダイス１７を下端部に有するダイ下方部１ｂとを
備えた多層ブロー成形装置において、内側スリーブ１３
下端が外側スリーブ１４下端よりも上方に位置させてあ
り、ダイ下方部１ｂが、外側スリーブ１４の外側面に接
した状態でスライド可能に配されており、ダイス１７先
端とコアピン２１との隙間１０を調節するようになして
あることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層ブロー成形装
置、詳しくは、樹脂替えや色替え時に原料を節約するこ
とができると共に、ウェルドラインを発生させることな
く、多層状の中空パリソンの厚みをコントロールするこ
とのできる多層ブロー成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】異なっ
た種類の樹脂を多層状に用いてボトル等を成形する際
に、容器内部の層にはガスバリアー性を考慮した樹脂を
用い、容器外部の層には表面光沢性を考慮した樹脂を用
いることによってガスバリアー性及び表面光沢性を両立
させることなどが行われている。このように、使用する
樹脂の特性を生かした多層状容器をブロー成形する場合
には、中空パリソンを多層状に形成させ、該多層状の中
空パリソンを金型で挟んだ後に、エアーを吹き込み、冷
却後に取り出すことにより製造される。多層状の中空パ
リソンを形成させる装置としては、特開昭55-107429号
公報や特開昭52-12273号公報に記載の装置が知られてい
る。

【０００３】特開昭55-107429 号公報に記載の装置は、
中空パリソンの押出方向に対して直角な方向から樹脂を
供給するいわゆるサイドフィード方式の樹脂供給路を複
数有している。供給路から供給された溶融樹脂は、中空
パリソンの中空部を形成させるためのマンドレルに突き
当たった後に、該マンドレル周囲に形成された環状流路
に沿って該マンドレルを回り込んで該供給路の反対側で
樹脂流が合わさり、下方に流れていく。そして、同様に
して流れてきた他の樹脂流がそれぞれの合流点で合流
し、多層状に形成された中空パリソンがダイスの先端か
ら押し出される。尚、中空パリソンの肉厚は、上記マン
ドレルを上下方向に移動して該マンドレル先端のコアピ
ンと上記ダイスとの隙間量を調節して制御される。

【０００４】しかし、特開昭55-107429 号公報に記載の
上述の装置においては、溶融樹脂を側方から供給する方
式であるため、溶融樹脂を周方向に均等に分配するため
の流路設計が難しく、周方向の層厚み分布にムラが発生
したり、上記供給路の反対側にウェルドラインという成
形不良部が発生し易いという問題があった。また、樹脂
の種類や色を変更する樹脂替えや色替え時には、新しい
樹脂により中空パリソンを押し出して古い樹脂をダイ内
部から除去させなくてはならないが、上述の装置はサイ
ドフィード方式であるため、上記供給路の反対側等の樹
脂流が停滞し易く、樹脂替えや色替え時に、多くの時間
が必要となるといった問題や無駄となる樹脂が多くなる
といった問題もあった。

【０００５】また、特開昭52-12273号公報に記載の装置
は、上述したようなサイドフィード方式の樹脂供給路の
他に、中空パリソンの押出方向と同一軸上の同一方向か
ら最外層を形成する樹脂を供給するいわゆるセンターフ
ィード方式の樹脂供給路も併有している。センターフィ
ード方式により供給された溶融樹脂は、傘状に均一に環
状流路に導かれて下方に供給されるため、両方式を併用
することにより、成形後の容器表面にウェルドラインを
発生させることなく、樹脂替え・色替えを短時間で行
え、無駄となる樹脂を減少させることができる。尚、全
ての樹脂供給路をセンターフィード方式とすることは構
造上の制約から現実的でなく、複数の樹脂供給路のうち
の１つのみしかセンターフィード方式とすることはでき
ない。

【０００６】しかし、特開昭52-12273号公報に記載の上
述の装置においては、センターフィード方式による樹脂
供給路が配設されており、マンドレル先端のコアピンを
上下させる機構を配置することができないため、該コア
ピンとダイスとの隙間量を調節して中空パリソンの肉厚
を制御することができないという問題がある。このた
め、成形されるボトル等の形状に合わせて肉厚を変更し
て、樹脂の使用量を減らして軽量で冷却時間の短いボト
ル等の物品を成形することができないという問題があっ
た。また、コアピンを上下させるシャフトが配置できた
としても、該シャフトがセンターフィード方式により供
給される樹脂流を阻害してしまい、センターフィード方
式による利点が得られなくなってしまう。

【０００７】従って、本発明の目的は、樹脂替えや色替
え時に原料を節約することができると共に、ウェルドラ
インを発生させることなく、多層状の中空パリソンの厚
みをコントロールすることのできる多層ブロー成形装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、中空パリソンの中空部を形成させるマンドレル１
９、該マンドレル１９を囲繞するように内側環状流路４
を介在させて配された内側スリーブ１３、及び該内側ス
リーブ１３を囲繞するように外側環状流路７を介在させ
て配された外側スリーブ１４を有するダイ上方部１ａ
と、上記中空パリソンが押し出されるダイス１７を下端
部に有するダイ下方部１ｂとを備えた多層ブロー成形装
置において、上記内側スリーブ１３の下端が上記外側ス
リーブ１４の下端よりも上方に位置させてあり、上記ダ
イ下方部１ｂが、上記ダイ上方部１ａと別体に形成さ
れ、上記マンドレル１９の下方部を囲繞し且つ上記外側
スリーブ１４の外側面に接した状態でスライド可能に配
されて、上記ダイス１７先端と上記マンドレル１９先端
のコアピン２１との隙間１０を調節するようになしてあ
ることを特徴とする多層ブロー成形装置を提供すること
により上記の目的を達成したものである。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、上記外側スリーブ１４の下端部側方に
おける上記マンドレル１９の円形横断面直径がその上方
及び下方の円形横断面直径よりも小さくなるように、上
記マンドレル１９が絞り形状に形成されている、ことを
特徴とする多層ブロー成形装置を提供するものである。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の発明において、上記内側環状流路４への溶融樹
脂の供給方式がセンターフィード方式であり、上記外側
環状流路５への溶融樹脂の供給方式がサイドフィード方
式である、ことを特徴とする多層ブロー成形装置を提供
するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の多層ブロー成形装
置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１及び図２は本実施形態の多層ブロー成形装置を示し
ており、図１は本実施形態のパリソンを押し出すダイヘ
ッド断面図、図２は外側スリーブとダイスボディとの摺
動部付近を示す拡大断面図である。

【００１２】本実施形態の多層ブロー成形装置は、図１
に示されるように、中空パリソンの中空部を形成させる
マンドレル１９、該マンドレル１９を囲繞するように内
側環状流路４を介在させて配された内側スリーブ１３、
及び該内側スリーブ１３を囲繞するように外側環状流路
７を介在させて配された外側スリーブ１４を有するダイ
上方部１ａと、上記中空パリソンが押し出されるダイス
１７を下端部に有するダイ下方部１ｂとを備えている。
これらの構成は従来の装置と同様である。

【００１３】而して、本実施形態の多層ブロー成形装置
は、上記内側スリーブ１３の下端が上記外側スリーブ１
４の下端よりも上方に位置させてあり、上記ダイ下方部
１ｂが、上記ダイ上方部１ａと別体に形成され、上記マ
ンドレル１９の下方部を囲繞し且つ上記外側スリーブ１
４の外側面に接した状態でスライド可能に配されて、上
記ダイス１７先端と上記マンドレル１９先端のコアピン
２１との隙間１０を調節するようになしてある。

【００１４】また、本実施形態の多層ブロー成形装置に
おいては、上記外側スリーブ１４の下端部側方における
上記マンドレル１９の円形横断面直径がその上方及び下
方の円形横断面直径よりも小さくなるように、上記マン
ドレル１９が絞り形状に形成されており、更に、上記内
側環状流路４への溶融樹脂の供給方式がセンターフィー
ド方式であり、上記外側環状流路５への溶融樹脂の供給
方式がサイドフィード方式である。

【００１５】本実施形態の多層ブロー成形装置について
更に詳しく説明する。本実施形態の多層ブロー成形装置
は、内層及び外層の２層からなる中空パリソンを形成さ
せるために、図１に示されるようなダイヘッド１を有し
ている。上記ダイヘッド１は、上記ダイ上方部１ａ及び
上記ダイ下方部１ｂから構成されており、該ダイ下方部
１ｂは、該ダイ上方部１ａ下端においてスライド動可能
な状態で配設されている。

【００１６】上記ダイ上方部１ａは、ダイ本体１１、上
記内側スリーブ１３、上記外側スリーブ１４、上記マン
ドレル１９、及びリング状係止部１２とからなり、該ダ
イ本体１１の下方に、該マンドレル１９と結合された該
リング状係止部１２、該内側スリーブ１３、該外側スリ
ーブ１４が順に配置され、これらが複数のボルト２３
（図１には１本のみ示されている）により共締めされて
一体化されている。

【００１７】上記ダイ本体１１は、内層用の溶融樹脂を
供給する供給路２を有しており、該供給路２は、図示さ
れないバレルから水平方向に形成された後に、押し出さ
れる中空パリソンの中心軸Ａに沿って屈曲されて、傘状
流路３に連通されている。

【００１８】上記マンドレル１９は、その上端部が円錐
状に形成され、上記傘状流路３を形成しており、その下
方は円柱状に形成され、更にその下方は凹溝２０により
一部絞られた形状とされ、また更にその下方に上記コア
ピン２１が形成されている。上記マンドレル１９と上記
リング状係止部１２とは、該マンドレル１９の外側面か
ら放射状に突出された複数のスパイダー１８，１８・・
により結合されている。上記マンドレル１９は、その中
心軸が上記軸Ａと一致するように配されている。

【００１９】上記内側スリーブ１３は、ほぼ円筒状の形
態を有し、その上部に上記リング状係止部１２を係止し
且つ上記ダイ本体１１への取付部となる鍔状の部分が形
成されている。上記内側スリーブ１３の円筒状部分の内
径は上記マンドレル１９の円柱状部分の外径よりも大き
く、該内側スリーブ１３は該マンドレル１９との間に上
記内側環状流路４を形成させるようになしてある。上記
内側スリーブ１３の外周面には斜めに溝６が形成されて
おり、該溝６は、その最も上方に位置する部分におい
て、外層用の溶融樹脂を供給する供給路５と連通されて
いる。上記内側スリーブ１３の円筒状部分の肉厚は、上
記溝６より下方の部分が上方の部分より薄くなるように
形成されている。また、上記内側スリーブ１３の円筒状
部分の下端は、すぼめられ且つ薄くなるように形成され
ている。

【００２０】上記外側スリーブ１４は、ほぼ円筒状の形
態を有し、その上部に上記ダイ本体１１への取付部とな
る部分が形成されている。上記外側スリーブ１４の円筒
状部分の内径は、上記内側スリーブ１３の上記溝５より
上方の部分の外径に等しくされており、該外側スリーブ
１４は、該内側スリーブ１３の該溝５より下方の部分と
の間に上記外側環状流路７を形成させるようになしてあ
る。また、上記外側スリーブ１４の円筒状部分の下端
は、上記内側スリーブ１３と同様に、すぼめられ且つ薄
くなるように形成されている。

【００２１】上記内側環状流路４及び上記外側環状流路
７は、上記内側スリーブ１３の下端において合流し、合
流環状流路８となる。また、上述した上記マンドレル１
９外周面に形成された上記凹溝２０は、上記外側スリー
ブ１４下端の側方に位置するようになされている。この
ため、上記合流環状流路８は、その上方の上記内側環状
流路４（或いは上記外側環状流路７）よりもその流路幅
が広くされている。

【００２２】上記ダイ下方部１ｂは、ダイスボディ１
５、ダイスホルダー１６及び上記ダイス１７とからな
り、該ダイスボディ１５の下方に、該ダイスホルダー１
６、該ダイス１７が順に配置され、これらが複数のボル
ト２４（図１には１本のみ示されている）により共締め
されて一体化されている。また、上記ダイ下方部１ｂに
は、上記軸Ａに並行なシャフト２２が取り付けられてお
り、該シャフト２２は上記ダイ上方部１ａを貫通して図
示されないサーボモーターに結合されている。

【００２３】上記ダイスボディ１５は、その中央に上記
マンドレル１９の下方部の挿通される孔が形成され、該
孔の中央部の内径は上記外側スリーブ１４下端の外径に
等しくされており、上記マンドレル１９との間に上記合
流環状流路８を形成している。上記孔の下方はすぼめら
れており、これに伴って上記合流環状流路８の流路幅も
下方に行くに従って狭くされている。上記ダイスホルダ
ー１６は、その中央に形成された孔に上記ダイス１７を
挟むようにして上記ダイスボディ１５に取り付けられて
いる。

【００２４】上記ダイス１７は、ほぼ円筒状の形態を有
し、その上部に上記ダイスホルダー１６への係止部とな
る鍔状の部分が形成されている。上記ダイス１７は、そ
の中央に上記マンドレル１９下端の上記コアピン２１の
挿通される孔が形成されており、該孔の内径は、その上
方で上記ダイスボディ１５の孔から連続的となるように
ややすぼめられ、その中央で一定とされて上記コアピン
２１との間にダイランド９を形成し、その下端でやや広
げられて該コアピン２１下端との間に上記隙間１０を形
成している。上記ダイス１７は、上記ダイスホルダー１
６に対して、図示されない調節ネジによりその位置を微
妙に調節し得るようになされており、上記コアピン２１
との間の上記隙間１０が偏らないように調節される。

【００２５】次に、本実施形態の多層ブロー成形装置を
用いて、多層状の中空パリソンを形成させる手順を簡単
に説明する。

【００２６】図示されないバレルにおいて溶融され、図
示されないスクリュウにより上記供給路２に供給された
内層用の溶融樹脂は、該供給路２を伝って上記傘状流路
３に供給される。上記傘状流路３において、内層用の溶
融樹脂は均一にムラ無く分配され、複数の上記スパイダ
ー１８，１８・・間を通って下方の上記内側環状流路４
に供給される。

【００２７】同様にして、これと同時に、図示されない
バレルにおいて溶融され、図示されないスクリュウによ
り上記供給路５に供給された外層用の溶融樹脂は、該供
給路５を出たところで上記マンドレル１９の側面に突き
当たって上記溝６を伝い、該供給路５の反対側において
合わさり、下方の上記外側環状流路７に供給される。

【００２８】上記内側環状流路４を伝ってきた内層用の
溶融樹脂と、上記外側環状流路７を伝ってきた外層用の
溶融樹脂とは、上記内側スリーブ１３の下端において合
流し、上記合流環状流路８に供給される。この合流部に
おける上記合流環状流路８の流路幅が大きくされてお
り、合流された多層状の樹脂流は、下方に行くに従って
すぼまる該合流環状流路８によりその肉厚が薄くされ、
上記ダイランド９に供給される。

【００２９】上記ダイランド９において、押し出される
中空パリソンの形状が整えられ、該ダイランド９を通過
した樹脂流は、上記隙間１０を通って多層状の中空パリ
ソンとして押し出される。このとき、中空パリソンの厚
さは、上記シャフト２２を介してサーボモーターにより
上記ダイ下方部１ｂを上下させ、上記隙間１０の隙間量
を変化させることにより調節される。

【００３０】尚、本実施形態においては、上記内側スリ
ーブ１３の先端が上記外側スリーブ１４の先端よりも上
方に位置されているが、該内側スリーブ１３の先端が該
外側スリーブ１４の先端よりも上方に位置されていない
と、上記隙間１０から押し出された内層Ｉと外層Ｏとか
らなる中空パリソン外表面の上記ダイ下方部１ｂのスラ
イド動に対応した部分に、図４に示されるような傷Ｘが
発生することがある。これは、上記ダイ下方部１ｂがス
ライドしたときに溶融樹脂が引っ張られることにより、
上記内側スリーブ１３の先端と上記外側スリーブ１４の
先端とで内層と外層との境界の流れが乱されるためであ
ると思われる。

【００３１】本実施形態においては、上記内側スリーブ
１３の先端を上記外側スリーブ１４の先端よりも上方に
位置させることにより、該外側スリーブ１４と上記ダイ
スボディ１５とが摺動する部位においては既に内層樹脂
と外層樹脂と合流されており、上記内側スリーブ１３の
先端で内層と外層との合流点の流れが上記ダイスボディ
１５のスライドによる影響を受けないようになしてあ
る。また、本実施形態においては、更に上記外側スリー
ブ１４と上記ダイスボディ１５との摺動部側方における
上記合流環状流路８の流路幅を広くして外層樹脂層の厚
さを増すことによって、該外側スリーブ１４の先端にお
ける多層流れの境界面の流れが該ダイスボディ１５のス
ライドによる影響を受けないようになしてある。

【００３２】また、上記ダイスボディ１５の摺動速度が
速く、樹脂流量が多く、外層樹脂の粘度が高いほうが、
該ダイスボディ１５のスライドによる引っ張り力が大き
くなるため、中空パリソン外表面に図４に示されるよう
な傷Ｘが発生し易くなる。更に、外層樹脂層の厚みが薄
いほうが、上記ダイスボディ１５のスライドによる影響
を受け易くなるため、上記傷Ｘが発生し易くなる。

【００３３】本実施形態の多層ブロー成形装置は上述の
如く構成されており、本実施形態の多層ブロー成形装置
によれば、樹脂替えや色替え時に原料を節約することが
できると共に、ウェルドラインを発生させることなく、
多層状の中空パリソンの厚みをコントロールすることが
できる。

【００３４】本発明の多層ブロー成形装置は上記実施形
態に制限されるものではなく、例えば、本実施形態にお
いては、上記マンドレル１９に上記凹溝２０を形成させ
て、上記合流管状流路８の流路幅を更に拡幅させたが、
図３に示されるように、マンドレル１９’に凹溝を形成
させずに、合流管状流路８’を形成させても良い。ま
た、本実施形態の多層ブロー成形装置においては、上述
のダイヘッド１により２層の中空パリソンを形成させた
が、本発明の多層ブロー成形装置は、３層以上の多層パ
リソンを形成させるものであっても良く、この場合、ダ
イ下方部と摺動する外側スリーブ（即ち最も外側のスリ
ーブ）の下端が、内側スリーブ（即ちその１つ内側のス
リーブ）の下端より下方に位置されていれば良く、該内
側スリーブの内側において更に内層の樹脂層が合流され
ても良い。その他の点に関しても、本発明の趣旨を逸脱
しない限り適宜変更可能である。

【００３５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、多層ブ
ロー成形用のダイヘッドにおいて、外側スリーブ１４と
ダイスボディ１５との摺動部の上流にて溶融樹脂を合流
させ且つダイ下方部１ｂをスライドさせることにより、
パリソンの肉厚を調整することが可能となり、圧縮強
度、ＥＳＣＲ等の物性を満足して薄肉・軽量で冷却時間
の短い、外観の良好なボトル等の物品を成形することが
できる。また、中空パリソン表面に傷を発生させ難いた
め、ダイスボディ１５の摺動速度を速くすることがで
き、この点においても生産性を向上させることができ
る。

【００３６】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明による上述の効果に加えて、外側スリーブ
１４の下端部側方におけるマンドレル１９の円形横断面
直径をその上方及び下方の円形横断面直径よりも小さく
なるように、該マンドレル１９を絞り形状に形成するこ
と、即ち、該マンドレル１９の外表面に凹溝２０を形成
させることにより、外側スリーブ１４とダイスボディ１
５との摺動部側方における合流管状流路８の流路幅を拡
幅させて樹脂流（特に外層樹脂流）の厚さを増し、形成
される中空パリソンの外表面に傷を更に発生し難くする
ことができる。

【００３７】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２に記載の発明による上述の効果に加えて、センタ
ーフィード方式とサイドフィード方式を併用して溶融樹
脂を供給するため、樹脂の停滞する部分が少なく、樹脂
替えや色替えを短時間で行うことができると共に原料を
節約することができ、また、樹脂表面（特に外層樹脂表
面）にウェルドラインを発生させずに外観の優れた層厚
み分布の均一なボトル等の物品を成形することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層ブロー成形装置の一実施形態を示
す断面図である。

【図２】本発明の多層ブロー成形装置の一実施形態にお
ける外側スリーブとダイスボディとの摺動部付近を示す
拡大断面図である。

【図３】本発明の多層ブロー成形装置の他の実施形態に
おける外側スリーブとダイスボディとの摺動部付近を示
す拡大断面図である。

【図４】中空パリソン外表面に発生した傷を示す説明断
面図である。

【符号の説明】

１ ダイヘッド １ａ ダイ上方部 １ｂ ダイ下方部 ２ （内層樹脂の）供給路 ３ 傘状流路 ４ 内側管状流路 ５ （外層樹脂の）供給路 ６ 溝 ７ 外側管状流路 ８ 合流管状流路 ９ ダイランド １０ 隙間 １１ ダイ本体 １２ リング状係止部 １３ 内側スリーブ １４ 外側スリーブ １５ ダイスボディ １６ ダイスホルダー １７ ダイス １８ スパイダー １９ マンドレル ２０ 凹溝 ２１ コアピン ２２ シャフト ２３，２４ ボルト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空パリソンの中空部を形成させるマン
   ドレル１９、該マンドレル１９を囲繞するように内側環
   状流路４を介在させて配された内側スリーブ１３、及び
   該内側スリーブ１３を囲繞するように外側環状流路７を
   介在させて配された外側スリーブ１４を有するダイ上方
   部１ａと、上記中空パリソンが押し出されるダイス１７
   を下端部に有するダイ下方部１ｂとを備えた多層ブロー
   成形装置において、 上記内側スリーブ１３の下端が上記外側スリーブ１４の
   下端よりも上方に位置させてあり、 上記ダイ下方部１ｂが、上記ダイ上方部１ａと別体に形
   成され、上記マンドレル１９の下方部を囲繞し且つ上記
   外側スリーブ１４の外側面に接した状態でスライド可能
   に配されて、上記ダイス１７先端と上記マンドレル１９
   先端のコアピン２１との隙間１０を調節するようになし
   てあることを特徴とする多層ブロー成形装置。
2. 【請求項２】 上記外側スリーブ１４の下端部側方にお
   ける上記マンドレル１９の円形横断面直径がその上方及
   び下方の円形横断面直径よりも小さくなるように、上記
   マンドレル１９が絞り形状に形成されている、請求項１
   に記載の多層ブロー成形装置。
3. 【請求項３】 上記内側環状流路４への溶融樹脂の供給
   方式がセンターフィード方式であり、上記外側環状流路
   ５への溶融樹脂の供給方式がサイドフィード方式であ
   る、請求項１又は２に記載の多層ブロー成形装置。