CN106536155A - 中空容器的注射吹塑成形方法和注射吹塑成形装置 - Google Patents

Abstract

在将预成形件以保持于注射空间内的状态冷却至规定温度的冷却调整工序中，使针对注射芯模(124)的冷却强度小于针对注射腔模(123)的冷却强度。

Description

中空容器的注射吹塑成形方法和注射吹塑成形装置

技术领域

本发明涉及利用注射吹塑成形法来成形中空容器的注射吹塑成形方法和注射吹塑成形装置。

背景技术

以往，提出了各种由树脂制的中空容器的成形方法，作为其代表性的方法，公知有一种注射吹塑成形方法，在该注射吹塑成形方法中，利用注射成形来形成预成形件(型坯)，通过对该预成形件进行吹塑成形来成形中空容器。采用该注射吹塑成形方法的注射吹塑成形装置包括注射成形部和吹塑成形部，利用注射成形部来注射成形预成形件，保持着该预成形件的颈部并将该预成形件自注射成形部移送至吹塑成形部，利用吹塑成形部来对预成形件进行吹塑成形，从而形成中空容器。另外，这样的注射吹塑成形装置被称作例如一步法注射吹塑成形装置或热型坯法注射吹塑成形装置。

在此，在注射吹塑成形装置中，若在注射成形部不将预成形件冷却至规定温度之后就需对预成形件进行脱模，则有可能产生脱模不良。例如，在将预成形件自构成注射成形部的注射吹塑模脱模时，有可能产生浇口部的伸长、断裂这样所谓的拉丝等脱模不良。

因此，在吹塑成形装置中，在注射成形部对预成形件进行适当冷却，使得预成形件达到适当的温度。例如，存在如下一种方法：使冷却水等调温冷却介质在构成注射成形部的腔模和注射芯模上形成的流路中流通，以便将填充到腔内的树脂(预成形件)冷却(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开平5－41761号公报

发明内容

发明要解决的问题

通过如上述那样在注射成形部冷却预成形件，能够良好地脱模、移送预成形件。然而，在移送至吹塑成形部的预成形件所保有的保有热量较少时，存在吹塑成形时的赋形性降低这样的问题。即，当预成形件的温度过低时，有可能不能利用吹塑成形来形成期望形状的中空容器。

本发明是鉴于这样的情况而做出的，其目的在于，提供能够抑制注射成形后的预成形件的脱模不良并谋求提高吹塑成形时的赋形性的中空容器的注射吹塑成形方法和注射吹塑成形装置。

用于解决问题的方案

用于解决上述问题的本发明的第1技术方案提供一种吹塑成形方法，其特征在于，该吹塑成形方法包括以下工序：注射成形工序，在该注射成形工序中，一边冷却注射腔模和注射芯模，一边向由所述注射腔模和所述注射芯模划分出来的注射空间内注射树脂材料而形成预成形件；冷却调整工序，在该冷却调整工序中，将所述预成形件以保持于所述注射空间内的状态冷却至规定温度；移送工序，在该移送工序中，将所述预成形件以插入有所述注射芯模的状态自所述注射腔模脱模并将所述预成形件移送至吹塑腔模；以及吹塑成形工序，在该吹塑成形工序中，在所述吹塑腔模内对所述预成形件进行吹塑成形而形成中空容器，至少在所述冷却调整工序中，使针对所述注射芯模的冷却强度小于针对所述注射腔模的冷却强度。

在该第1技术方案中，在冷却调整工序中，通过以规定的冷却强度冷却注射腔模，能够充分地冷却预成形件的外周面。因此，能够使预成形件自注射腔模良好地脱模。另一方面，通过减弱注射芯模的冷却强度，能够较高地维持脱模后的预成形件的保有热量。因而，能提高吹塑成形时的赋形性。

本发明的第2技术方案为吹塑成形方法，其特征在于，在第1技术方案的吹塑成形方法中，通过在所述冷却调整工序中的至少一部分的期间使所述注射芯模的冷却中止，从而减弱针对所述注射芯模的冷却强度。

在该第2技术方案中，能够比较容易地调整针对注射芯模的冷却强度。

本发明的第3技术方案为吹塑成形方法，其特征在于，在第2技术方案的吹塑成形方法中，在所述冷却调整工序的整个期间使所述注射芯模的冷却中止。

在该第3技术方案中，由于能够更大地减弱针对注射芯模的冷却强度，因此能够进一步可靠地保持预成形件的保有热量。

本发明的第4技术方案为吹塑成形方法，其特征在于，在第1技术方案～第3技术方案中任意一个技术方案的吹塑成形方法中，通过使调温冷却介质向设于所述注射腔模和所述注射芯模的流路中流通，从而使所述注射腔模和所述注射芯模冷却，与所述注射腔模的所述调温冷却介质的流通量相比使所述注射芯模的所述调温冷却介质的流通量减少，从而减弱针对所述注射芯模的冷却强度。

在该第4技术方案中，能够比较容易地调整针对注射芯模的冷却强度。

本发明的第5技术方案提供一种吹塑成形装置，其特征在于，该吹塑成形装置包括：注射成形部，其具有注射腔模和注射芯模，用于向由所述注射腔模和所述注射芯模划分出来的注射空间内注射树脂材料而形成预成形件；移送部，其用于将所述预成形件以插入有所述注射芯模的状态自所述注射腔模脱模并将所述预成形件移送至吹塑腔模；吹塑成形部，在该吹塑成形部的所述吹塑腔模内对所述预成形件进行吹塑成形而形成中空容器；以及冷却部件，其用于冷却所述注射腔模和所述注射芯模，在所述注射成形部中冷却所述预成形件的冷却期间，所述冷却部件使针对所述注射芯模的冷却强度小于针对所述注射腔模的冷却强度。

在该第5技术方案中，通过利用冷却部件以规定的冷却强度冷却注射腔模，能够充分地冷却预成形件的外周面。因此，能够使预成形件自注射腔模良好地脱模。另一方面，通过减弱注射芯模的冷却强度，容易较高地维持脱模后的预成形件的保有热。因而，能提高吹塑成形时的赋形性。

发明的效果

如上所述，采用本发明，能够抑制注射成形出的预成形件的脱模不良并谋求提高吹塑成形时的赋形性。

附图说明

图1是表示本发明的中空容器的一个例子的立体图。

图2是表示本发明的预成形件的一个例子的剖视图。

图3是表示本发明的一实施方式的注射吹塑成形装置的概略结构的框图。

图4是表示本发明的一实施方式的注射成形模具的剖视图。

图5是表示本发明的一实施方式的吹塑成形模具的剖视图。

图6是对本发明的一实施方式的注射吹塑成形方法进行说明的图。

图7是表示实施例的中空容器和比较例的中空容器的表面状态的照片。

图8是说明本发明的一实施方式的注射吹塑成形方法的其他例子的图。

图9是说明本发明的一实施方式的注射吹塑成形方法的其他例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明的一实施方式。

图1是表示本发明的中空容器的一个例子的立体图，图2是表示注射成形出的预成形件的一个例子的剖视图。

图1所示的中空容器10由在上端具有口部11的颈部12、自颈部12连续的筒状的主体部13、自主体部13连续的底部14构成。本实施方式的中空容器10是例如被用作收纳护肤液、乳液等的比较细的细口且小型的圆筒状容器，主体部13、底部14形成为比较厚的壁厚(例如为4mm～8mm左右)。该中空容器10由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等树脂材料制成，是通过对规定形状的预成形件进行吹塑成形而形成的。另外，中空容器10的外观形状只是一个例子，并不限定于该形状。

如图2所示，用于成形本实施方式的中空容器10的预成形件20由在上端具有开口部21且在外周部形成有螺纹槽的颈部22、与颈部22相连续的筒状的主体部23、以及与主体部23相连续的半球状的底部24构成。该预成形件20的主体部23具有：大径部23a，其构成为颈部22侧的端部且直径与中空容器10的主体部13的直径大致相同；以及小径部23b，其直径小于大径部23a的直径。另外，大径部23a与小径部23b之间的交界部分形成为主体部23的直径自大径部23a至小径部23b逐渐减少。另外，预成形件20的主体部23和底部24的壁厚与中空容器10的壁厚相对应地形成得比较厚(例如2mm～4mm左右)。

另外，预成形件20具有自底部24突出的浇口部25。该预成形件20通过注射成形树脂材料而形成，之后，通过吹塑成形而形成上述那样的中空容器10。该浇口部25是在利用注射成形来形成预成形件20时自底部24突出而形成的。

接着，说明用于成形中空容器10的注射吹塑成形装置。图3是表示本实施方式的注射吹塑成形装置的框图，图4是表示构成注射成形部的注射成形模具的一个例子的剖视图，图5是表示构成吹塑成形部的吹塑成形模具的一个例子的剖视图。

如图3所示，注射吹塑成形装置100具有：注射成形部120，其连结有注射装置110，用于注射成形预成形件20；吹塑成形部130，其用于对预成形件20进行吹塑成形而形成中空容器10；以及移送部140，其用于将预成形件20自注射成形部120移送至吹塑成形部130。例如，在本实施方式中，注射成形部120和吹塑成形部130配置在移送部140的周围，通过使移送部140旋转规定角度(例如180°)，从而将预成形件20自注射成形部120移送至吹塑成形部130。

如图4所示，注射成形部120包括用于注射成形预成形件20的注射成形模具121。注射成形模具121由以下部分构成：颈模122，其由能够在水平方向上开闭的分型模具构成且规定预成形件20的颈部22的外周面；注射腔模123，其规定预成形件20的主体部23的外周面；以及注射芯模124，其规定预成形件20的颈部22的内壁面和主体部23的内壁面。在注射成形部120中，通过自注射腔模123的中心部下侧的浇口126向由这样的注射腔模123、注射芯模124等划分出来的注射空间125内供给树脂材料，从而注射成形预成形件20。

移送部140将利用注射成形部120注射成形出的预成形件20移送至吹塑成形部130。具体而言，在注射成形部120将预成形件20自注射腔模123脱模后，移送部140以颈部22被颈模122保持且在预成形件20的内部插入有注射芯模124的状态将预成形件20自注射成形部120移送至吹塑成形部130。

此外，为了将填充到注射空间125内的树脂材料(预成形件20)冷却，注射吹塑成形装置100还包括用于对构成注射成形模具121的注射腔模123和注射芯模124进行冷却的冷却部(冷却部件)150(参照图3、图4)。冷却部150包括用于冷却调温冷却介质的冷却装置151和用于将被冷却装置151冷却后的调温冷却介质供给至注射腔模123和注射芯模124的、由例如泵等构成的供给装置152。即，冷却部150通过将例如冷却水等调温冷却介质适当供给至在注射腔模123和注射芯模124形成的流路中而将注射腔模123和注射芯模124冷却至规定温度，从而将预成形件20冷却至规定温度。另外，冷却部150构成为在利用移送部140移送预成形件20的过程中也能够冷却注射芯模124。

在本实施方式中，在注射腔模123的注射空间125的周围连续地形成有供调温冷却介质流通的流路123a。另一方面，注射芯模124形成为中空，在注射芯模124的内部配置有冷却管127。冷却管127具有比注射芯模124的内径细的外径，配置于注射芯模124内的冷却管127的内外的空间成为供调温冷却介质流通的流路124a。

并且，冷却部150在规定时刻利用供给装置152将被冷却装置151冷却至规定温度后的规定量的调温冷却介质供给至各流路123a、124a。另外，使在注射腔模123和注射芯模124的冷却中使用过的调温冷却介质返回到冷却部150，在利用冷却装置151将其冷却至规定温度之后，再次利用供给装置152将该调温冷却介质供给至各流路123a、124a。

另外，冷却部150构成为能够单独调整针对注射腔模123的冷却强度和针对注射芯模124的冷却强度。例如，在供给装置152与各流路123a、124a之间分别设有开闭阀153、154。冷却部150通过适当控制这些开闭阀153、154的开闭动作而分别控制调温冷却介质的向各流路123a、124a的供给，从而调整针对注射腔模123的冷却强度或针对注射芯模124的冷却强度。在后面详细叙述，通过适当调整针对注射腔模123的冷却强度和针对注射芯模124的冷却强度，能够良好地维持预成形件20的自注射腔模123脱模的脱模性并提高在吹塑成形部130处的赋形性。

如图5所示，吹塑成形部130包括用于构成预成形件的吹塑成形模具131。吹塑成形模具131包括由能够在水平方向上开闭的分型模具构成的吹塑腔模133和吹塑腔底型134。被移送部140自注射成形部120移送过来的预成形件20如上述那样以颈部22保持于颈模122且插入有注射芯模124的状态配置在吹塑腔模133内。

在此，本实施方式的注射芯模124具有第1成孔销128a和第2成孔销128b。在第1成孔销128a与第2成孔销128b之间形成有空气流路129a和空气吹出口129b。并且，在吹塑成形部130中，经由这些空气流路129a和空气吹出口129b向预成形件20内供给高压的吹塑空气。利用该吹塑空气使预成形件20主要沿横轴方向拉伸并使该预成形件20按压于吹塑成形模具131的内壁面135，从而成形中空容器10。

接下来，参照图6来说明使用这样的所谓的一步法注射吹塑成形装置100的、中空容器10的注射吹塑成形方法，尤其是预成形件20的调温控制方法。

如图6所示，在本实施方式的注射成形部120中，执行向注射空间125内注射树脂材料而形成预成形件20的注射成形工序和将该树脂材料(预成形件20)以保持于注射空间125内的状态冷却至规定温度的冷却调整工序。另外，在本实施方式中，在注射成形工序中包含向注射空间125内注射树脂的注射工序和用于将填充到注射空间125内的树脂材料(预成形件20)保持为规定压力的压力保持工序。另外，压力保持工序只要根据需要执行即可，并不是一定要执行。

并且，在本实施方式中，冷却部150在注射成形工序(注射工序和压力保持工序)中，使开闭阀153、154为打开状态，分别向注射腔模123的流路123a和注射芯模124的流路124a供给调温冷却介质。即，在注射成形工序中，分别冷却注射腔模123和注射芯模124(进行冷却)。因此，针对注射腔模123的冷却强度和针对注射芯模124的冷却强度实质上一致。

之后，在注射成形部120中，当自注射成形工序过渡到冷却调整工序时，冷却部150使针对注射芯模的冷却强度小于针对注射腔模的冷却强度。在本实施方式中，当过渡到冷却调整工序时，冷却部150在冷却调整工序的全部期间将开闭阀154切换到关闭状态而停止向注射芯模124的流路124a供给调温冷却介质(不进行冷却)。因此，在冷却调整工序中，树脂材料(预成形件20)的外表面被注射腔模123冷却(进行冷却)，而树脂材料(预成形件20)的内表面不会被注射芯模124冷却(不进行冷却)。

在冷却调整工序结束后，使预成形件20自注射腔模123脱模，并利用移送部140将预成形件20自注射成形部120移送至吹塑成形部130(移送工序)。在该时刻，注射腔模123作用下的预成形件20的冷却结束(不进行冷却)。另一方面，注射芯模124作用下的预成形件20的冷却也在移送预成形件20时中止(不进行冷却)。在本实施方式中，由于注射芯模124作用下的预成形件20的冷却在冷却调整工序中已经停止，因此，在移送工序中仍维持该状态(针对注射芯模124的冷却强度)。即，在移送工序中，仍维持冷却部150停止向注射芯模124的流路124a供给调温冷却介质的状态(不进行冷却)。

此外，在本实施方式的移送工序中，停止了注射腔模123作用下的预成形件20的冷却，但注射腔模123作用下的预成形件20的冷却并不是一定要停止。当然，在该情况下，在移送工序中，注射腔模123成为温度比注射芯模的温度低的状态、即成为冷却强度比注射芯模的冷却强度相对高的状态。

之后，在向吹塑成形部130移送预成形件20的操作结束后，执行通过在吹塑成形模具131内对预成形件20进行吹塑成形来形成中空容器10的吹塑成形工序。另外，将成形后的中空容器10自吹塑成形部130或另外设置的取出部向装置外取出。

在以上那样的本实施方式的中空容器的注射吹塑成形方法中，至少在冷却调整工序中使针对注射芯模124的冷却强度小于针对注射腔模123的冷却强度，因此能够良好地维持预成形件20的脱模性并提高赋形性。尤其是，在如本实施方式那样使用比较厚的壁厚的预成形件20来成形中空容器10的情况下是有效果的。

详细而言，在冷却调整工序结束并将预成形件20自注射腔模123脱模时，预成形件20的外表面已被注射腔模123充分地冷却。因而，能够抑制例如浇口部25的伸长、断裂这样所谓的拉丝等脱模不良。另一方面，注射芯模124如上述那样连同预成形件20一起被自注射成形部120移送至吹塑成形部130。也就是说，在冷却调整工序结束时，预成形件20未自注射芯模124脱模。因此，即使在冷却调整工序中使针对注射芯模124的冷却强度小于针对注射腔模123的冷却强度，也能够将预成形件20自注射成形部120良好地移送至吹塑成形部130。并且，通过在冷却调整工序中使针对注射芯模124的冷却强度小于针对注射腔模123的冷却强度，从而在将预成形件20移送至吹塑成形部130之后，预成形件20也保有较多的热量。因而，能够利用吹塑成形使预成形件20变形为期望形状的中空容器10。

在此，对利用本发明的注射吹塑成形方法成形的实施例的中空容器的表面状态和利用以往的注射吹塑成形方法成形的比较例的中空容器的表面状态进行了比较。

另外，对于实施例的中空容器，如上述那样，注射成形为包括主体部的预成形件，该主体部具有小径部和与中空容器10的主体部13大致相同直径的大径部，此时，在冷却调整工序和移送工序中的整个期间停止向注射芯模供给调温冷却介质。之后，对该预成形件进行吹塑成形而形成了中空容器。另一方面，对于比较例的中空容器，在冷却调整工序和移送工序中不对向注射芯模供给调温冷却介质的供给量(流通量)进行调整，除此以外，以与实施例相同的条件形成了中空容器。

如图7所示，在比较例的中空容器的相当于预成形件的大径部的端部的部分上形成有槽部，与此相对，在实施例的中空容器上不存在该槽部。由该结果也可得知，采用本发明的注射吹塑成形方法，能提高吹塑成形时的赋形性，能够使中空容器形成为期望形状。另外，作为形成有槽部的原因，考虑到在吹塑成形前，在预成形件的大径部产生了过冷却，该部位失去所需的保有热量而成为大致固化状态，大径部的拉伸程度和小径部的拉伸程度产生了显著的差。

另外，在本实施方式中，在冷却调整工序的整个期间使注射芯模124的冷却中止，但并不特别限定停止冷却的期间，也可以在冷却调整工序中的一部分的期间使注射芯模124的冷却停止。

也可以是，例如，如图8的(a)所示，在冷却调整工序的后半段的期间，将开闭阀154自打开状态切换至关闭状态，使注射芯模124的冷却停止。另外，也可以是，例如，如图8的(b)所示，在冷却调整工序中，间歇性地执行注射芯模124的冷却。

另外，在本实施方式中的冷却调整工序和移送工序中，使注射芯模124的冷却停止，但也可以是，例如，在压力保持工序的一部分的期间，使注射芯模的冷却停止。也可以是，例如，如图9所示，在压力保持工序的后半段的期间，使注射芯模124的冷却停止。

另外，在本实施方式中，在冷却调整工序和移送工序中均使注射芯模124的冷却停止，但也可以是，在移送工序中执行注射芯模124的冷却。

并且，在本实施方式中，至少在冷却调整工序的一部分的期间停止向注射芯模124供给调温冷却介质，但未必需要使调温冷却介质的供给完全停止。也可以是，例如，作为开闭阀154而采用能够调整流量的阀，使向注射芯模124供给的调温冷却介质的供给量减少。

另外，也可以是，使冷却部150包括与注射腔模123和注射芯模124分别独立的供给装置152，增加向注射腔模123供给的调温冷却介质的供给量，由此使针对注射芯模124的冷却强度相对地小于针对注射腔模123的冷却强度。

总之，在冷却调整工序中，针对注射芯模124的冷却强度小于针对注射腔模123的冷却强度。因而，如上述那样，能够良好地维持预成形件20的脱模性并提高赋形性。

以上，说明了本发明的一实施方式，但本发明并不限定于上述实施方式。

在上述实施方式的冷却调整工序等中，通过对向注射芯模供给的调温冷却介质的供给量进行控制，从而使针对注射芯模的冷却强度小于针对注射腔模的冷却强度。然而，使针对注射芯模的冷却强度小于针对注射腔模的冷却强度的方法并不受特别限定。

也可以是，例如，使向注射芯模供给的调温冷却介质的温度低于向注射腔模供给的调温冷却介质的温度。具体而言，既可以使向注射芯模供给的调温冷却介质的温度降低，也可以使向注射腔模供给的调温冷却介质的温度上升。另外，在该情况下，冷却部包括与注射腔模和注射芯模分别独立的冷却装置。

另外，在上述实施方式中，作为注射吹塑成形装置而例示了如下的装置，即，注射成形预成形件，利用高压空气使该预成形件主要沿横轴方向拉伸而成形中空容器，本发明也能够应用于利用拉伸杆和高压空气使预成形件沿纵轴方向和横轴方向拉伸而形成中空容器的、所谓的双轴拉伸吹塑成形装置。

附图标记说明

10、中空容器；11、口部；12、颈部；13、主体部；14、底部；20、预成形件；21、开口部；22、颈部；23、主体部；23a、大径部；23b、小径部；24、底部；25、浇口部；100、注射吹塑成形装置；110、注射装置；120、注射成形部；121、注射成形模具；122、颈模；123、注射腔模；123a、流路；124、注射芯模；124a、流路；125、注射空间；126、浇口；127、冷却管；128a、第1成孔销；128b、第2成孔销；129a、空气流路；129b、空气吹出口；130、吹塑成形部；131、吹塑成形模具；133、吹塑腔模；134、吹塑腔底型；135、内壁面；140、移送部；150、冷却部；151、冷却装置；152、供给装置；153、154、开闭阀。

Claims (5)

1.一种吹塑成形方法，其特征在于，

该吹塑成形方法包括以下工序：

注射成形工序，在该注射成形工序中，一边冷却注射腔模和注射芯模，一边向由所述注射腔模和所述注射芯模划分出来的注射空间内注射树脂材料而形成预成形件；

冷却调整工序，在该冷却调整工序中，将所述预成形件以保持于所述注射空间内的状态冷却至规定温度；

移送工序，在该移送工序中，将所述预成形件以插入有所述注射芯模的状态自所述注射腔模脱模并将所述预成形件移送至吹塑腔模；以及

吹塑成形工序，在该吹塑成形工序中，在所述吹塑腔模内对所述预成形件进行吹塑成形而形成中空容器，

至少在所述冷却调整工序中，使针对所述注射芯模的冷却强度小于针对所述注射腔模的冷却强度。

2.根据权利要求1所述的吹塑成形方法，其特征在于，

通过在所述冷却调整工序中的至少一部分的期间使所述注射芯模的冷却中止，从而减弱针对所述注射芯模的冷却强度。

3.根据权利要求2所述的吹塑成形方法，其特征在于，

在所述冷却调整工序的整个期间使所述注射芯模的冷却中止。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的吹塑成形方法，其特征在于，

通过使调温冷却介质向设于所述注射腔模和所述注射芯模的流路中流通，从而使所述注射腔模和所述注射芯模冷却，

与所述注射腔模的所述调温冷却介质的流通量相比使所述注射芯模的所述调温冷却介质的流通量减少，从而减弱针对所述注射芯模的冷却强度。

5.一种吹塑成形装置，其特征在于，

该吹塑成形装置包括：

注射成形部，其具有注射腔模和注射芯模，用于向由所述注射腔模和所述注射芯模划分出来的注射空间内注射树脂材料而形成预成形件；

移送部，其用于将所述预成形件以插入有所述注射芯模的状态自所述注射腔模脱模并将所述预成形件移送至吹塑腔模；

吹塑成形部，在该吹塑成形部的所述吹塑腔模内对所述预成形件进行吹塑成形而形成中空容器；以及

冷却部件，其用于冷却所述注射腔模和所述注射芯模，

在所述注射成形部中冷却所述预成形件的冷却期间，所述冷却部件使针对所述注射芯模的冷却强度小于针对所述注射腔模的冷却强度。