JP2006198959A - ２重壁の箱状ブロー成形品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 底が深く、抜き勾配が少なく、２重壁が薄い２重壁の箱状ブロー成形体を、内外壁の無秩序な溶着を生じさせることなく製造する。断熱性の優れた２重壁の箱状ブロー成形体を得る。
【解決手段】 矩形の中央部板状体５ａの各辺に矩形の周辺部板状体５ｂ〜５ｅが連結して展開及び箱状に折り込み可能とした板状物５を、パリソン２の内部に展開状態で配置する。型締めに際し、雄金型７及び雌金型９によりパリソン２とともに板状物５を挟んで、雄金型７によりパリソン２及び板状物５を雌金型９内に押し込むとともに板状物５を箱状に折り込む。続いて、パリソン２及び板状物５を、雄金型７及び雌金型９により構成されるキャビティ内に保持した後、パリソン２内に加圧エアを吹き込んでブロー成形する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば移送用保温容器、クーラーボックス、簡易冷蔵庫、大型液体コンテナー等に用いて好適な２重壁の箱状ブロー成形品及びその製造方法に関する。

プラスチックのブロー成形により２重壁の容器（例えばクーラーボックス）を製造することが知られているが、特に底が深く、抜き勾配が小さく、２重壁の厚みの薄い容積効率の高い容器を製造しようとした場合、型締めを行う過程で、パリソン同士（２重壁の内外壁に相当する部分）が互いに接触して溶着するため、２重壁の内外壁が無秩序に溶着した不良品の２重壁容器ができてしまうという問題があった。これは、パリソンを雄型により雌型のキャビティ内に絞り込んでいく過程で（このときパリソン内にはブロー圧より低い内圧が掛けられている）、パリソンが長さ方向に強く引っ張られて破れ、破れ目からエアが抜け、パリソンの内圧が下がってパリソンの雌型側に張り出していた部分がしぼみ、雄型側にくっつくためである。
これを改善するため、下記特許文献１〜５に示す方法が考案されているが、これらの方法でも、パリソンをキャビティ内に絞り込んでいく過程で、パリソンが破れる可能性があり、そうなるとパリソンの内圧が下がり、パリソンの雌型側に張り出していた部分がしぼんでパリソン同士が接触し溶着する。

一方、保温容器やクーラーボックス等の断熱性容器をブロー成形により製造する場合、ブロー成形品の断熱性を高めるため、下記特許文献６に示すように、ブロー成形品の適所に開口を形成し、そこから断熱性を有する発泡ビーズを２重壁内部に充填している。しかし、発泡ビーズの断熱性は十分ではなく、２重壁の厚みを厚くして（内外壁の間隔を大きくして）多量の発泡ビーズを内部に充填する必要があり、そのため、容積効率の悪い断熱性容器しか得られていない。
また、ブロー成形で得た２重壁の容器を内壁側と外壁側に切断分離し、内壁側内面（５面）に真空パネルを貼り付けた後、再び内壁側と外壁側を接続して２重壁の断熱性容器を製造することも知られている。真空パネルは断熱性に優れるため、この方法で製造した断熱性容器は断熱性に優れるが、この方法は工程数が多くなってコスト高となるため、ブロー成形の低コスト性が生かせないという問題がある。なお、真空パネルとは内部を真空にした断熱性の高いパネルであり、例えばアルミニウムやステンレス鋼等からなる金属製の２枚の板を所定の隙間を開けて対置させ、周囲をシーム溶接し、内部を真空に引き密閉して製造され、それ自体、公知のものである。２枚の板の間には必要に応じて圧壊防止用のリブが介在し、内部空間には必要に応じてグラスウール等の断熱材が充填される。

特公昭４６−１４１５３号公報 特開昭６０−６７１３０号公報 特開平６−３１７９７号公報 特開平７−１５６３号公報 特開平１１−９０９７６号公報 実開平６−４６４８３号公報

本発明は、プラスチックのブロー成形により２重壁の容器（箱状ブロー成形品）を製造する場合の従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、ブロー成形に際してパリソン同士（ブロー成形品の内外壁に相当する部分）の溶着を防止して、２重壁の内外壁が無秩序に溶着した不良品の２重壁容器が製造されるのを防止することを主たる目的とする。また、２重壁が薄くても断熱性が高い箱状ブロー成形品を低コストで製造することを他の目的とする。

本発明に係る２重壁の箱状ブロー成形品は、一体成形された２重壁の箱状ブロー成形品の底壁及び４つの周壁の２重壁内部に、それぞれ１枚ずつの板状体が保持され、各周壁内の板状体は底壁内の板状体の周囲に連結し、前記底壁内の板状体の周囲で上方に折り込まれ、前記底壁内の板状体を含めて５面のほぼ閉じた箱形状をなすことを特徴とする。前記板状体は、パリソンのプラスチックと溶着しない材質からなる。また、板状体として、真空パネルのような断熱板を用いることが望ましい。

本発明に係る２重壁の箱状ブロー成形品の製造方法は、矩形の中央部板状体の各辺に矩形の周辺部板状体が連結して展開及び箱状に折り込み可能とした板状物を、パリソン内部に展開状態で、かつ中央部板状体の面が雄金型と雌金型の型締めの移動方向に対し略垂直に向くように配置し、型締めに際し雄金型及び雌金型によりパリソンとともに前記板状物を挟んで、前記板状物を箱状に折り込むとともに、パリソン及び板状物を雄型及び雌型により構成されるキャビティ内に保持し、続いてパリソン内に加圧エアを吹き込んでブロー成形することを特徴とする。製造されたブロー成形品において、箱状に折り込まれた板状物の中央部板状体が底壁の２重壁内部に保持され、周辺部板状体が周壁の２重壁内部に保持される。
前記板状物が展開した状態のとき、各周辺部板状体は、隣接するもの同士の間に隙間があるが、板状物が箱状に折り込まれる過程でその隙間は小さくなり、最終的にはほぼ閉じた状態となる。

本発明に係る２重壁の箱状ブロー成形品の製造方法によれば、板状物が筒状のパリソンの内部に配置され、型締めに際し箱状に折り込まれ、それによりパリソンの雄型側と雌型側（成形品の内外壁に相当する部分）が互いに隔てられるため、パリソンの溶着が防止される。従って、製造する箱状ブロー成形品の底が深く、抜き勾配が少なく、２重壁が薄い場合であっても、内外壁の無秩序な溶着が防止された２重壁の箱状ブロー成形品を製造することができる。
また、本発明の製造方法によれば、型締めが開始され板状物が箱状に折り込まれる過程で、雄型に押されたパリソンの一部が隣接する周辺部板状体の隙間に入り込み、このパリソンが箱状ブロー成形品のコーナー部に内壁と外壁をつなぐ縦方向のリブを形成するので、箱状ブロー成形品の剛性が高められる。

本発明によれば、ブロー成形に際してパリソンの無秩序な溶着が防止されるので、底が深く、抜き勾配が少なく、２重壁が薄い成形品でも製造でき、容積効率の高い２重壁の箱状ブロー成形品が得られる。そして、板状体として断熱板を用いることにより、断熱性の優れた箱状ブロー成形品となる。特に断熱板として真空パネルを用いた場合、その優れた断熱性により、２重壁が薄くても断熱性の優れた箱状ブロー成形品となる。箱状ブロー成形品の断熱性を高めるには、箱状ブロー成形品の４つの周壁に保持される各板状体（断熱板）は、隣接するもの同士が互いにほぼ閉じていることと、前記４つの周壁の内壁の高さにほぼ等しい高さを有することが必要である。

以下、図１〜図１１を参照して、本発明に係る２重壁の箱状ブロー成形品及びその製造方法について、具体的に説明する。
図１〜図６は、２重壁の箱状ブロー成形品の製造工程を示す。図１は、押出ダイ１からパリソン２が下向きに押し出された時点のものである。パリソン２の両側には雄型装置３と雌型装置４が対向配置され、押出ダイ１の下に板状物５が支持部材６により垂下支持され、押し出されたパリソン２の中空内部に位置している。
板状物５は、矩形の中央部板状体５ａの各辺に矩形の周辺部板状体５ｂ〜５ｅが連結したもので、図１に示すように展開した状態（周辺部板状体同士間に大きく隙間がある状態）から箱状に折り込まれた状態（図６参照）まで、周辺部板状体５ｂ〜５ｅと中央部板状体５ａは連結部において屈曲自在である。板状物５が箱状に折り込まれたとき、周辺部板状体５ｂ〜５ｅのうち隣接するもの同士は互いにほぼ閉じた状態となる。なお、中央部板状体５ａと周辺部板状体５ｂ〜５ｅは、例えば接着テープなどにより隙間なく連結する。

雄型装置３は、雄金型７と支持部材８及びこれらを水平移動させる図示しない水平駆動手段からなり、雄金型７は中央部に突出するコア部分７ａを有する。雌型装置４は分割型である雌金型９（中央金型１１と上下金型１２，１３）と支持部材１４及びこれらを水平移動させる図示しない水平駆動手段からなり、支持部材１４には、上下金型１２，１３をその中心に対して内外方向（上下方向）に駆動させる図示しない上下駆動手段が設置されている。中央金型１１は底壁形成部１１ａ及び側壁形成部１１ｂ，１１ｃからなり、これらの部位には、図示しない駆動手段によりキャビティ内部に突出可能な突出型１５が設置され、また、上下金型１２，１３の内面には、キャビティ内部に突出した突出型１６が形成されている。
雄金型７のコア部分７ａはほぼ直方体状で、板状物５が箱状に折り込まれたとき、パリソン２を介してちょうどその内部に収まる外側形状を有する。また、雌金型９は、分割した上下金型１０，１１が内側に集まって中央金型９と組み合わさったとき、雄金型７（特にコア部分７ａ）との間に所定のキャビティ空間が構成されるような内側形状に仕上げられている。

次に、２重壁の箱状ブロー成形品の製造方法及び製造したブロー成形品について順に説明する。
（１）図１に示すように、板状物５が押出ダイ１の下方の所定位置に設置される。このとき、中央部板状体５ａの面が雄金型７と雌金型９の移動方向に対して垂直に向き、かつ必須ではないが周辺部板状体５ｂ〜５ｅが雄金型７側にやや屈曲した状態となるように配置される。
（２）押出ダイ１からパリソン２が押し出され、板状物５はパリソン２の中空内部に位置する。
（３）雄金型７及び雌金型９を内向きに水平移動させて型締めを開始する。このときは、雌金型９は分割状態であり、中央金型１１に設置された突出型１５は全て後退して、底壁形成部１１ａ及び側壁形成部１１ｂ，１１ｃの内面と面一の位置にある。

（４）型締めの進行に伴い、図２に示すように、パリソン２及び板状物５は雄金型７及び雌金型９に挟まれ、板状物５は雄金型７によりパリソンとともに雌金型９内に押し込まれながらしだいに箱状に折り込まれ、一方、雄金型７は箱状に折り込まれつつある板状物５の内部にパリソン２を押し入れる。雌金型９内に押し込まれたパリソン２の一部は、中央金型１１の側壁形成部１１ｂ，１１ｃと上下型１２，１３の隙間に入り込み、板状物５の内部に押し込まれたパリソン２の一部は、板状物５の周辺部板状体５ｂ〜５ｅ相互の隙間に入り込む。
このとき、パリソン２に大きい張力が作用してパリソン２が破れ（図２では押出ダイ１の出口で破れている、破れ目を矢印Ｓで示す）、パリソン２内の内圧が抜けるが、板状物５に阻まれてパリソン２の無秩序な溶着は起こらない。
（５）続いて、図３に示すように、上下型１２，１３を内側に移動させる。この間も継続して、パリソン２と板状物５は雌金型９内に押し込まれ、板状物５は箱状に折り込まれつつあり、かつ折り込まれつつある板状物５内に雄金型７側のパリソン２が押し込まれ、さらに雌金型９内に押し込まれたパリソン２の一部が、中央金型１１の側壁形成部１１ｂ，１１ｃと上下型１２，１３の隙間に入り込み、かつ板状物５の内部に押し込まれたパリソン２の一部が、板状物５の周辺部板状体５ｂ〜５ｅ相互の隙間に入り込んでいる。

（６）図４に示すように、上下型１２，１３が中央金型１１に当接して雌金型９の組み合わせ（雌金型９の型締め）が完了し、続いて、雄金型７と雌金型９が当接して全体の型締めが完了する。型締めの完了の前後の適宜タイミングで突出型１５がキャビティ内部に突出し、パリソン２内に加圧エアが吹き込まれ、ブロー成形が行われる。
雌金型９の型締めにより、パリソン２のうち雌金型９側の、中央金型１１の側壁形成部１１ｂ，１１ｃと上下型１２，１３の隙間に入り込んでいた部分２ａと、雄金型７側の、板状物５の周辺部板状体５ｂ〜５ｅの隙間に入り込んでいた部分２ｂが一緒にピンチオフされる（前記部分２ａ，２ｂについては図７参照）。
（７）ブロー成形品が固化した後、図５に示すように、雄金型７及び雌金型９を後退させるとともに、突出型１５を後退させて上下型１２，１３を外側に後退させ、さらに図６に示すように、雄金型７及び雌金型９を後退させて、ブロー成形品１７（バリ付き）を取り出す。

図７に示すように、ブロー成形品１７（バリ付き）において、雄金型７側と雌金型９側のコーナー部にだぶついたパリソン（雌金型９側の、中央金型１１の側壁形成部１１ｂ，１１ｃと上下型１２，１３の隙間に入り込んでいた部分２ａと、雄金型７側の、板状物５の周辺部板状体５ｂ〜５ｅの隙間に入り込んでいた部分２ｂ）が、中央金型１１と上下型１２，１３の型締めにより一緒にピンチオフされ、バリとして除去される。これはブロー成形品１７（バリ取り後）の軽量化にも役立つ。ただし、前記部分２ｂのうち、ブロー成形体１７の内壁（図８〜１０参照）から箱状に折り込まれた板状物５のコーナー部（周辺部板状体５ｂ〜５ｅの辺同士が閉じた箇所）を通りピンチオフのラインＰまでの間に存在するパリソンは、このブロー成形品１７における隠しリブ２５（図１０参照）として２重壁内部に残留する。なお、前記部分２ｂは、箱状に折り込まれた板状物５の前記コーナー部において、周辺部板状体５ｂ〜５ｅの辺同士の間に挟まれて薄肉化している。

図８〜１０はブロー成形品１７（バリ取り後）の斜視図及び断面構造を示すものである。ブロー成形品１７は、それぞれが２重壁（内壁１７ａ，外壁１７ｂ）からなる底壁１８及び４つの周壁１９〜２２により構成される箱状の成形品であり、２重壁の内部に箱状に折り込まれた板状物５が保持されている。板状物５の中央部板状体５ａは、底壁１８の内壁側とほぼ等しい輪郭を有し、周辺部板状体５ｂ〜５ｅは、各周壁１９〜２２の内壁側とほぼ等しい輪郭とされている。

２重壁の外壁１７ｂはその一部が内側に向けて凹入し、それにより形成された凹状のリブ２３，２４の先端が板状体５ａ〜５ｅの背面に接触し、一方、板状物５の内面側は２重壁の内壁１７ｂに接触し、板状物５は両方から挟まれた状態で２重壁の内部に保持されている。なお、リブ２３，２４は、雌金型９の中央金型１１に設置された突出型１５と、上下型１２，１３に設置された突出型１６により形成されたものであり、板状物５の保持とブロー成形品１７の剛性を向上させる作用も有し、さらに、リブ２４のくぼみはブロー成形品１７の取っ手としての機能も有する。
また、ブロー成形品１７の各コーナー部において、内壁１７ａと外壁１７ｂの間に先に述べた隠しリブ２５が形成されている。この隠しリブ２５はブロー成形品１７の剛性を著しく向上させる。

なお、上記の例では、雌金型９の中央金型１１の側壁形成部１１ｂ，１１ｃが支持部材１４に対して固定されているが、これらを上下型１２と同様に内外に可動としてもよい。その場合、雄金型７及び雌金型９の移動に対する側壁形成部１１ｂ，１１ｃ及び上下型１２の移動のタイミングは、適宜設定できるので、例えば、雄金型７と雌金型９を型締め寸前まで移動させた後、側壁形成部１１ｂ，１１ｃ及び上下型１２を内側に移動させ、それにより板状物５の箱状への折り込みを行うようなタイミング設定も可能である。なお、側壁形成部１１ｂ，１１ｃを内外に可動とした場合、突出型１５は、上下型１２，１３における突出型１６と同様に、側壁形成部１１ｂ，１１ｃに固定されていてもよい。
また、上記ブロー成形品１７において、２重壁の内外壁１７ａ，１７ｂの隙間に、特許文献６に記載されたように、断熱性の発泡ビーズを充填して、断熱性をさらに改善することもできる。

図１１に示すブロー成形品２６は、本発明に係る２重壁のブロー成形品の別の例であり、ブロー成形品１７における凹状のリブ２３，２４に相当するものがなく、２重壁の厚みが薄く、２重壁の内部に保持された板状物５が、内壁２６ａと外壁２６ｂにより挟まれた状態になっている点で、ブロー成形品１７と異なる。

本発明の方法を説明するための模式的斜視図（工程開始前）である。 同じく工程途中の模式的斜視図である。 同じく工程途中の模式的斜視図である。 同じく工程途中の模式的斜視図である。 同じく工程途中の模式的斜視図である。 同じく工程途中の模式的斜視図である。 本発明の方法で製造されたブロー成形品（バリ付き）の模式的斜視図である。 同じくバリ取り後のブロー成形品の斜視図である。 図８のＡ−Ａ断面図である。 図８のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の方法で製造された別のブロー成形品の断面図である。

符号の説明

２ パリソン
５ 板状物
５ａ 中央部板状体
５ｂ〜５ｅ 周辺部板状体
７ 雄金型
９ 雌金型

Claims (9)

1. 一体成形された２重壁の箱状ブロー成形品の底壁及び４つの周壁の２重壁内部に１枚ずつの板状体が保持され、各周壁内の板状体は底壁内の板状体の周囲に連結し、前記底壁内の板状体の周囲で上方に折り込まれ、前記底壁内の板状体を含めて５面のほぼ閉じた箱形状をなすことを特徴とする２重壁の箱状ブロー成形品。
2. 前記板状体は２重壁の内壁に接触していることを特徴とする請求項１に記載された２重壁の箱状ブロー成形品。
3. 前記２重壁の外壁の一部が内側に向けて凹入し、それにより形成された凹状のリブの先端が前記板状体の背面に接触していることを特徴とする請求項２に記載された２重壁の箱状ブロー成形品。
4. 前記板状体は２重壁の内部の隙間とほぼ等しい厚みを有し、内壁及び外壁の間に挟まれていることを特徴とする請求項１に記載された２重壁の箱状ブロー成形品。
5. 箱状ブロー成形品のコーナー部の２重壁内部に、内壁から外壁につながるリブが縦方向に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された２重壁の箱状ブロー成形品。
6. 前記板状体が真空パネルであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載された２重壁の箱状ブロー成形品。
7. 矩形の中央部板状体の各辺に矩形の周辺部板状体が連結して展開及び箱状に折り込み可能とした板状物を、パリソン内部に展開状態で、かつ中央部板状体の面が雄金型と雌金型の型締めの移動方向に対し略垂直に向くように配置し、型締めに際し雄金型及び雌金型によりパリソンとともに前記板状物を挟んで、前記板状物を箱状に折り込むとともに、パリソン及び板状物を雄金型及び雌金型により構成されるキャビティ内に保持し、続いてパリソン内に加圧エアを吹き込んでブロー成形することを特徴とする２重壁の箱状ブロー成形品の製造方法。
8. 型締めの際にパリソンの一部が隣接する周辺部板状体の間に入り込み、板状物が箱状に折り込まれるとき隣接する周辺部板状体の隙間が閉じてパリソンを挟み込むことを特徴とする請求項７に記載された２重壁の箱状ブロー成形品の製造方法。
9. 雌金型がキャビティ内部に突出する突出部を備え、前記突出部が板状物の背面にパリソンを介して当接し、２重壁の外壁の一部に前記板状体の背面に接触する凹状のリブを形成することを特徴とする請求項７又は８に記載された２重壁の箱状ブロー成形品の製造方法。

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