JP2002079571A - 薄肉発泡ブロー成形品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブロー成形時でのパンクを減らしてさらに肉
厚を薄した薄肉発泡ブロー成形品およびその製造方法を
提供する。 【解決手段】 化学発泡剤を含んだ溶融樹脂又はガス混
入した溶融樹脂をダイス１からパリソン２として押し出
した後、該パリソン２の一部を引張手段３で把持して強
制的に引っ張りパリソン２を薄肉化し、続いて、型閉め
しブロー成形を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は肉厚を薄くできる薄
肉発泡ブロー成形品及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブロー成形で発泡品を造る場合、材料に
化学発泡剤を一緒に投入したり或いはスクリューの途中
からガス注入したりして発泡品を製造してきた。こうし
た発泡工程については射出成形や押し出し成形のものと
基本的に同じである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、発泡ブロー
成形の場合、ダイスからパリソンが出ると同時に発泡が
始まる。溶融樹脂が加圧状態から解放状態になり、また
発泡剤（ガス）の入った溶融樹脂がパリソンとして押し
出されると同時に外気に接し温度が下がり、大気圧に圧
力が下がるため発泡が始まるのである。発泡によりパリ
ソンの肉厚が厚くなるため当然ながら製品の肉厚も厚く
なる。そのため、肉厚の薄い製品を造るのが難しかっ
た。また、大気中で、樹脂温度が溶融温度から冷えて軟
化温度になるまでは、気泡セルが徐々に大きくなるた
め、型が閉まるときには押し出された直後に比べて気泡
セルがかなり大きくなった。該気泡セルが大きくなるこ
とによってブロー成形時にパンクしやすい状況にあっ
た。

【０００４】本発明は上記問題点を解決するもので、ブ
ロー成形時でのパンクを減らしてさらに肉厚を薄した薄
肉発泡ブロー成形品およびその製造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】上記目的を達成すべく、
請求項１に記載の発明の要旨は、化学発泡剤を含んだ溶
融樹脂又はガス混入した溶融樹脂をダイスからパリソン
として押し出した後、該パリソンの一部を引張手段で把
持して強制的に引っ張りパリソンを薄肉化し、続いて、
型閉めしブロー成形を行うことを特徴とする薄肉発泡ブ
ロー成形品の製造方法にある。請求項２に記載の発明の
要旨は、延伸処理した発泡パリソンでブロー成形された
ことを特徴とする薄肉発泡ブロー成形品にある。ここ
で、「発泡パリソン」とは、化学発泡剤を含んだ溶融樹
脂又はガス混入した溶融樹脂をダイスからパリソンとし
て押し出したものをいい、まだ溶融或いは軟化状態ある
ものをいう。

【０００６】請求項１の発明のごとく、パリソンの一部
を把持して強制的に引っ張ると、従来のパリソンの降下
速度より速いためにパリソンが引き伸ばされてパリソン
が薄肉化する。大気中にパリソンが存在する時間が短く
なり、発泡の進行途中で型閉め成形されれば気泡セルの
小さなブロー成形品を造ることができる。気泡セルが小
さいと、ブロー成形段階で樹脂が伸ばされても樹脂を横
断して孔を開けるようなことがないので、パンクし難く
なる。請求項２の発明のごとく、延伸処理するとパリソ
ンが引き伸ばされるので、延伸処理されない通常品より
その肉厚が薄くなった薄肉発泡ブロー成形品ができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の薄肉発泡ブロー成
形品およびその製造方法について詳述する。図１〜図５
は、本発明に係る薄肉発泡ブロー成形品およびその製造
方法の一形態で、図１はそのブロー成形の工程説明図、
図２は薄肉発泡ブロー成形品の断面図、図３はダイスか
ら押し出された直後のパリソンの状態を示す部分断面
図、図４はパンクの模様を示した説明断面図、図５はパ
ンクを誘発する模様を示す説明断面図である。

【０００８】（１）薄肉発泡ブロー成形品の製造方法 薄肉発泡ブロー成形品の製造方法の説明に先立ち、これ
に用いる装置について述べる。符号１はブロー成形用ダ
イス（ダイヘッド）で、該ダイス１からパリソン２を押
出す。符号３はダイス１から押出されたパリソン２の一
部を把持して引っ張る引張手段を示す。符号４はブロー
型で、型閉じによりキャビティが形成され所定形状のブ
ロー成形品を得ることができる。

【０００９】本薄肉発泡ブロー成形品の製造方法は、例
えば次のようにして行うことができる。まず、図示しな
い押出機で化学発泡剤を含んで加熱溶融させた熱可塑性
樹脂を、ダイス１から筒状のパリソン２として押出す
（図１のイ）。前記化学発泡剤を含ませる代わりにガス
を混入した加熱溶融樹脂をダイス１からパリソン２とし
て押出すこともできる。ブロー成形に使用される熱可塑
性樹脂にはＰＥ，ＰＰ，ＰＶＣ，ＰＳ（ポリスチレ
ン），ＰＥＴ等がある。前記化学発泡剤は公知品で、ア
ゾジカルボンアミド，ジニトロソペンタメチレンテトラ
ミン等の熱分解型発泡剤，ブタン，ペンタン等の揮発性
発泡剤などがある。なお、図１ではパリソン２中の気泡
セル９の図示を省略する。

【００１０】次に、前記パリソン２の下部（一部）を引
張手段３で把持して、パリソン２の降下速度より速いス
ピードでパリソン降下方向へ引っ張る(図１のロ）。引
張手段３には上端部３１にパリソン下部を掴む把持部が
あり、下端部３２はパリソン降下方向へ移動する図示し
ない移動装置に連結している。該移動装置をパリソンの
降下方向へ移動させることによって、ダイス１から出た
直前でまだ溶融状態又は半流動状態にある（或いはその
状態に近い）パリソン２を引き伸ばす。

【００１１】前記パリソン２は引張手段３によって引き
伸ばされその肉厚が薄くなっていく。模式的に描けば、
図１（イ），（ロ）のごとく通常のパリソン降下速度で
はパリソン肉厚がｔ_１であるが、引張手段３によりパリ
ソン２が延伸されることによってパリソン肉厚がｔ
_２（ｔ_１＞ｔ_２）となる。その具体的様子を図３に示
す。従来の発泡成形では、ダイス１からパリソン２が出
た時点で樹脂温度及び圧力が下がることにより発泡が始
まり、パリソン２自身の肉厚が厚くなっていく(図３の
イ）。この事態を防いで薄い肉厚のパリソン２を得るべ
く、本発明では、ダイス１から出た直後のパリソン２の
下部２１を引張手段３で把持し、パリソン降下方向へと
引っ張るのである（図３のロ）。パリソン２はまだ溶融
温度から冷えて軟化温度に移る段階にあり、パリソン２
の引張度合に応じてその肉厚が薄くなっていく。なお、
図３（ロ）では引張手段３によりパリソン２が図の上下
方向に延伸処理されているので、気泡セル９の形状は縦
長の紡錘状になるが、球体に描いて簡略図示する。

【００１２】その後、引張手段３でパリソン２を引き伸
ばすことによって、パリソン下端が従来のパリソン２よ
り短時間でブロー型４の設定地点に到達する(図１の
ハ）。パリソン２が従来より短時間で設定地点に到達す
るため、気泡セル９がまだ小さな状態にとどまる。パリ
ソン２がダイス１から大気中に出て、樹脂温度が溶融温
度から冷えて軟化温度になる間に気泡セル９が徐々に大
きくなっていくが、早く設定地点の到達するために該気
泡セル９が成長を終えず、未だ小さいのである。さら
に、引張手段３の強制的な引張で延伸されたパリソン２
はその大気との接触面積が増えるため、冷却スピードが
従来に比べて速くなる。パリソン２が従来に比し早く冷
えることにより気泡セル９が小さな状態でとどまるのを
助長する。

【００１３】続いて、速やかにブロー型４を型閉めし、
キャビティ内に図示しないブローピンを差込み、該ブロ
ーピンから圧縮空気を吹き込み、軟化状態にあるパリソ
ン２をキャビティ面に圧着して中空Ｓの薄肉発泡ブロー
成形品５を造る(図１のニ）。そして、冷却，固化工程
を経て薄肉発泡ブロー成形品を完成させる。キャビティ
内にあるパリソン２中に空気を吹き込んで膨らませ、キ
ャビティ面に押し付ける段階でパリソン肉厚はｔ_２から
ｔ_３へと更に薄くなる(図２参照）。図１中、符号４１
は食い切り部、符号６はバリを示す。前記引張手段３に
よってパリソン２が薄肉化しており、所望の薄肉発泡ブ
ロー成形品５が得られる。また、既述のごとく気泡セル
９が小さいうちにブロー成形，冷却を行うので、気泡セ
ル９のセル径が小さな製品が得られる。発泡の成長途中
で成形し冷却してしまうので、セル径が小さな成形品が
造られるのである。そして、この気泡セル９が小さいま
まの成形品が得られることが、ブロー成形過程でパンク
し難い特性を生み出している。例えば、図４（イ）のよ
うにパリソン２に大きな気泡セル９があると、図４
（ロ）のごとくパリソン２が伸ばされてブロー成形され
る過程でパンクＰしやすい。本発明のように気泡セル９
が小さいと、パリソン２が伸ばされてブロー成形されて
もパリソン２を横断連通するほどの大きさに変形するこ
とはないのでパンクＰを免れる。また、ときに発泡倍率
の高い製品を得たい場合があるが、発泡倍率を上げると
従来品では図５に示すように隣接する気泡セル９同士間
の樹脂層厚みα，β，γが小さくまた気泡セル数も少な
くなるので、ブロー成形過程で連通しパンクＰを誘発し
やすい状況下にある。しかし、本発明品では気泡セル９
が小さいことからそうした事態も起こらなくなってい
る。実際、数々の試験結果等でも、ブロー成形時のパン
クＰは従来に比べ非常に少なくなった。

【００１４】ところで、気泡セル９の小さな状態を確保
しようとして、ダイス１からパリソン２を押出す吐出圧
力を高めてパリソン２の降下速度を速くし、パリソン２
を早くブロー型４の設定地点に到達させることも考えら
れる。しかし、ダイス１からパリソン２を押出す吐出ス
ピードには限界があり、また吐出圧を高めてパリソン２
を押出すと、該パリソン２が波打つ不具合が見られ実施
困難であった。パリソン２が層流に近い状態でダイス１
から排出される本発明に対し、吐出圧を高めると、水道
蛇口をいっぱいにひねって水しぶきを飛ばして水が出る
ように、パリソンが不安定な乱流状態になってしまう。
さらに、吐出スピードを上げることによってダイス１出
口で発熱し発泡しやすい環境をつくり、本発明のように
気泡セル９の小さな成形品はできなかった。本発明のご
とく引張手段３でダイス１から出た直後のパリソン２を
引っ張ることに意義があることが判明した。また、発泡
剤を細かくして分散度合を高め、成形品の気泡セル９を
小さくする考え方もあるが、その分散，混練に技術的限
界があり不可能であった。本発明の薄肉発泡ブロー成形
品の製造方法においては、比較的簡単な装置（引張手段
３）を用いて、既述のごとく薄肉にしてしかも気泡セル
９の小さな発泡ブロー成形品を得ることができ有益な発
明技術となっている。

【００１５】（２）薄肉発泡ブロー成形品 例えば、前述のようにして製造された薄肉発泡ブロー成
形品５は、延伸処理した発泡パリソン２でブロー成形さ
れたものである。樹脂を溶融するときに、化学発泡剤
（又はガス）を練り込み、これをダイス１から押出して
まだ気泡セル９の成長段階にある発泡パリソン２は、こ
れを延伸処理することにより肉厚が薄くなる。この延伸
処理した発泡パリソンを用いてブロー成形すると、既に
述べたように小さな気泡セル９が分布する薄肉発泡品５
となる。さらに、引張手段３によりパリソン２が引っ張
られて発泡パリソン２が延伸処理される過程で、樹脂が
配向性を帯有するので機械的強度が高いものが造られ
る。

【００１６】（３）効果 このように構成した薄肉発泡ブロー成形品およびその製
造方法によれば、ダイス１から出たまだ溶融状態に近い
パリソン２を引張手段で強制的に引っ張るので、薄肉の
パリソン２となりそのままブロー成形へ進むことによっ
て薄肉の製品を得る。そして、ダイス１から出たところ
から発泡し気泡セル９が成長するが、引張手段３の引っ
張りでパリソン１が伸び、短時間でブロー型４の設定地
点に到達するので、気泡セル９がまだ成長段階中にブロ
ー成形を完了させることができる。従って、気泡セル９
の小さな所望の薄肉発泡ブロー成形品５を造ることがで
きる。しかも、パリソン２の延伸処理によって樹脂に配
向性が生まれるので、機械的強度がアップし、高強度の
製品が得られる。該パリソン２の延伸処理によって、ド
ローダウンによるパリソン２の肉厚のムラがなくなり、
製品の肉厚のバラツキも小さくなる。

【００１７】また、製品が薄肉化されているにもかかわ
らず、気泡セル９が小さいこと、延伸処理による強度ア
ップ等が図られるので、ブロー成形時でのパンク不良が
少なくなる。実際、本発明によればパンク不良が少な
く、製品の歩留まり向上に優れた効果が確認された。気
泡セル９が小さな製品が得られることから、該気泡セル
９が表面に出てもパンクしない、気泡セル９と気泡セル
９がつながっても図５で見られるようなパンク支障がで
ない長所を有する。こうしたことから発泡倍率を上げて
も問題が生じず、製品自由度が大きくなっている。高倍
率の薄肉発泡ブロー成形品５を容易に造ることができ
る。

【００１８】尚、本発明においては、前記実施形態に示
すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で
種々変更できる。ダイス１，パリソン２，引張手段３，
薄肉発泡ブロー成形品５等の形状，大きさ，個数，材質
等は用途に合わせて適宜選択できる。

【００１９】

【発明の効果】以上のごとく、本発明の薄肉発泡ブロー
成形品およびその製造方法は、肉厚を薄くでき、しかも
肉厚が薄いにもかかわらず成形時のパンクが極めて少な
くなり、薄肉の発泡ブロー製品の提供，歩留まり向上等
に優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る薄肉発泡ブロー成形品の製造方法
の一形態で、そのブロー成形の工程説明図である。

【図２】薄肉発泡ブロー成形品の断面図である。

【図３】ダイスから押し出された直後のパリソンの状態
を示す部分断面図である。

【図４】パンクの模様を示した説明断面図である。

【図５】パンクを誘発する模様を示す説明断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ダイス ２ パリソン ３ 引張手段 ５ 薄肉発泡ブロー成形品 ９ 気泡セル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化学発泡剤を含んだ溶融樹脂又はガス混
   入した溶融樹脂をダイスからパリソンとして押し出した
   後、該パリソンの一部を引張手段で把持して強制的に引
   っ張りパリソンを薄肉化し、続いて、型閉めしブロー成
   形を行うことを特徴とする薄肉発泡ブロー成形品の製造
   方法。
2. 【請求項２】 延伸処理した発泡パリソンでブロー成形
   されたことを特徴とする薄肉発泡ブロー成形品。