JP2012531334A

JP2012531334A - 容器の製造方法

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Publication number: JP2012531334A
Application number: JP2012517757A
Authority: JP
Inventors: ベッカー、アルベルト、ヨット; ドブマイヤー、アンドレアス、ヴェー; エーラー、アレックス; グミュンド、パトリック; グラウアー、ペーター; アウアラ、モエ; オルブリッヒ、マティアス、ベー; デルバーレ、ピエール、イー
Original assignee: TI Automotive Technology Center GmbH
Current assignee: TI Automotive Technology Center GmbH
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2012-12-10
Anticipated expiration: 2030-06-25
Also published as: BRPI1015116B1; BR122020003478B1; WO2010151724A2; BR122020003472B1; WO2010151724A3; KR20120111720A; CN102802914A; JP5667179B2; KR101812523B1; BRPI1015116A2; CN102802914B

Abstract

製品を製造する方法は、パリソンを押し出す工程と、部分的に膨張したパリソンをカットすることによって、あるいは、長手方向に薄い部分を引っ張ることによって、パリソンを半分に分割する工程と、対応する分割金型に対して分割パリソンを成形する工程と、を有する。また、製品を製造する方法は、分割パリソンおよび／または分割金型にフィルムを貼る工程と、多層製品の各半分を製造するために、分割金型に対してフィルと分割パリソンを成形する工程と、を有する。前記方法を行う装置についても、開示されている。

Description

本発明は、プラスチック容器の製造方法、より詳細には、プラスチック製品の成形工程に関するものである。

ブロー成形は、さまざまなプラスチック製品、特に燃料タンクや容器等の中空容器を製造する方法としてよく知られている。通常、多層燃料タンクをブロー成形する一般的な工程では、スプレッダピンやブローピンを囲んで、多層のチューブ状パリソンを開いた金型に押し出すことが行われる。スプレッダピンは、分割金型に向かって半径方向にホットパリソンを広げるために、動作する。分割金型は、伸張したパリソンを囲むように閉じる。そして、ブローピンによって、圧力ガスがパリソン内部に注入され、分割金型の内面に合わせてパリソンが変形される。また、キャリアや、燃料計、ガス抜き装置、燃料ポンプ、燃料フィルタなどのさまざまな燃料システム部品は、ブローピンによって運ばれて、所定の場所で成形される。しかしながら、金型を閉じて、分割金型にパリソンを押し付けて成形する際、構成部品が、成形される燃料タンクの内面に付着する。このため、ブロー成形中、燃料タンク内に構成部品を配置することは難しい。

また、燃料タンクは、構造層、バリア層、接着剤層などを有する多層のパリソンを押し出して、ブロー成形することにより、しばしば製造される。しかしながら、その押し出しは、一般的に専用の押出装置を必要とする。専用の押出装置は、固定サイズ、固定構造のパリソン層の固定量を生成する。したがって、可変的な量、サイズ、層の構成を有する燃料タンクを製造するにあたって、柔軟性が制限される。

本発明に係る製品を製造する方法における好ましい１つの実施形態によれば、パリソンを押し出す工程と、一対の分割金型を備えた金型に前記パリソンを位置付ける工程と、前記パリソンの密閉内部を画定するために、前記パリソンの上部および下部をつぶす工程と、前記分割金型の間のギャップを保持するために、不完全に前記金型を閉じる工程と、前記パリソンを膨張させるために、前記パリソンの密閉内部に圧力ガスを挿入する工程と、製品を最初に成形するために、不完全に閉じた前記金型の分割金型に対して膨張した前記パリソンを成形する工程と、前記最初に成形される製品を前記分割金型の間のギャップに沿って半分に切断する工程と、を有する。

本発明に係る別の実施形態によれば、製品を製造する方法は、長手方向に一対の薄い部分をパリソンに設けるために、パリソンを押し出す工程と、対向する一対のグリッパを用いて、前記パリソンに設けられた一対の薄い部分の対向する端部で前記パリソンを把持する工程と、前記パリソンを分割するために、前記一対のグリッパを収縮する工程と、を有する。

また、本発明に係る別の実施形態によれば、製品を製造する方法は、パリソンを押し出す工程と、前記パリソンを半分に分割する工程と、分割された一対の分割パリソンを金型の一対の分割金型の間に位置付ける工程と、前記一対の分割パリソンまたは前記一対の分割金型の少なくとも一方にフィルムを貼り付ける工程と、多層製品の半分を前記一対の分割金型でそれぞれ製造するために、前記一対の分割金型に前記フィルムおよび前記一対の分割パリソンをそれぞれ成形する工程と、を有する。

さらに、本発明に係る別の実施形態によれば、製品を製造する装置は、パリソンを押し出す押出機と、一対の分割金型を有する金型と、前記パリソンの密閉内部を画定するために、前記パリソンの上部および下部をつぶす１組のペンチと、前記パリソンを前記金型に配置する一対のグリッパと、前記一対の分割金型の間のギャップに沿って、前記膨張したパリソンを半分に切断するカッターと、を備え、前記一対の分割金型の間のギャップを保持するために、前記金型が不完全に閉じられ、そして、前記パリソンを膨張させるために、圧力ガスが、前記パリソンの密閉内部に挿入される。

また、本発明に係るさらに別の実施形態によれば、製品を製造する装置は、長手方向に一対の薄い部分をパリソンに設けるために、パリソンを押し出す押出機と、前記パリソンに設けられた一対の薄い部分の対向する端部で前記パリソンを把持するために伸び、かつ、前記パリソンを分割するために収縮する、対向する一対のグリッパと、を備えている。

本発明の好ましい実施例については、明細書に添付した図面に基づいて詳細に説明する。

本発明の実施形態に係るブロー成形装置の長手方向の断面図である。図１中の２−２線に沿った断面図であり、破線で膨張していないパリソンを示し、実線で部分的に膨張しているパリソン示す。図１に示されたブロー成形装置の部分拡大図であり、閉じたパリソンの上部および下部を挟んで把持している一対のグリッパを示す。図１に示されたブロー成形装置の断面図であり、完全に膨張したパリソンと、ブローニードルと、パリソンを二等分に切るために用いられるカッターと、を示し、そして、図４Ａは、図４に示されたブロー成形装置の部分拡大図である。図１に示されたブロー成形装置の断面図であり、開いた分割金型の間に位置付けられる燃料システム部品とキャリアとを示す。図５に示されたブロー成形装置の横断面図であり、前記燃料システム部品と前記キャリアとを一緒に囲んで閉じた分割金型を示し、そして、図６Ａは、図１に示されたブロー成形装置の長手方向の断面図であり、金型を開いて成形される製品のバリを除去するために、分離された分割金型を示す。本発明の別の実施形態に係るブロー成形装置の上面図であり、押し出されたパリソンと、そのパリソンを保持するグリッパと、を示す。図７に示されたブロー成形装置の部分拡大図である。図７に示されたブロー成形装置の上面図であり、グリッパによって、半分に分割されて、対応する分割金型の方にそれぞれ引っ張られるパリソンを示す。図９に示されたブロー成形装置の断面図であり、分割金型に接して成形される分割パリソンを示す。図１０に示されたブロー成形装置の断面図であり、分割パリソンを溶融するために、互いに閉じた分割金型を示す。本発明のさらに別の実施形態に係るブロー成形装置の上面図であり、押し出されたパリソンの分離された分割パリソンと、分割金型間にフィルム材を位置付けるために追加された一対のグリッパと、を示す。図１２に示されたブロー成形装置の断面図であり、分割金型に接して成形される分割パリソンと、分割パリソンの内側に接して成形される対応するフィルムと、を示す。図１３に示されたブロー成形装置の断面図であり、フィルムと分割パリソンとを一緒に溶融するために、互いに閉じた分割金型を示す。図１３に示されたブロー成形装置の別の構成の断面図であり、分割パリソンの外側と分割金型とに接して成形されるフィルムを示す。図１５に示されたブロー成形装置の断面図であり、分割パリソンとフィルムとを一緒に溶融するために、互いに閉じた分割金型を示す。図１３に示されたブロー成形装置のさらに別の構成の断面図であり、分割パリソンの内側に接して成形される外側フィルムと、分割パリソンの外側に接して成形される内側フィルムとを示す。図１７に示されたブロー成形装置の断面図であり、分割パリソンとフィルムとを一緒に溶融するために、互いに閉じた分割金型を示す。

図面について具体的に説明すると、図１には、代表的なブロー成形装置２０が示されている。ブロー成形装置２０は、単層または多層プラスチック製品などを製造するために用いられる。具体的には、本発明の方法で、１つ以上の構成部品を製品の製造中に挿入することが可能なプラスチック燃料タンクなどを製造するために、ブロー成形装置２０が使用される。以下に説明する装置は、単に１つの代表的な装置の概要を説明しているだけであり、ここで示されていない他の装置においても、本発明で開示された方法を用いることは可能である。

通常、ブロー成形装置２０は、パリソン２４を作る押出機２０と、パリソン２４を燃料タンク（図示せず）などの製品に成形するブロー成形用および／または深絞りブロー成形用の金型２６と、を有する。金型２６は、一般的に、互いに対向する一対の分割金型２６ａ、２６ｂを有する。ここで用いられているように、その分割金型は、単一の構成部品、または、複数の構成部品を備えたアセンブリ、を有してもよい。つまり、一対の分割金型２６ａ、２６ｂは、成形面を構成する複数の金型部品を有することができる。押出機２２は、金型２６の上に直接配置されている。必要に応じて、金型２６から離れて横に間隔をおいて押出機２２を配置してもよい。また、ロボット（図示せず）を押出機２２や金型２６の近くに配置することも可能である。そのロボットは、上部グリッパ２８ａおよび／または下部グリッパ２８ｂを有する。上部グリッパ２８ａおよび下部グリッパ２８ｂによって、パリソン２４が把持されて、押出機２２から金型２６まで運ばれる。上部グリッパ２８ａおよび下部グリッパ２８ｂは、真空のグリッパでもよい。ブロー成形装置２０は、さらに、圧力ガスをパリソン２４に注入するブローピン３０と、パリソン２４を外側に向かって放射状に伸ばすスプレッダ３２と、を有する。一般的に、押出機、成形機、延伸機、グリッパ、スプレッダ、ブローピンは、当業者において公知の構造と機能を有する装置であり、本明細書においては詳細な説明は省略する。本発明に係る方法の１つの実施形態は、ブロー成形装置２０を含む適切な装置を用いて実行される。

パリソンは、押出装置または共押出装置によって公知の方法で作られ、グリッパによって金型まで運ばれる。具体的には、押出機２２は、パリソン２４を押し出し、上部グリッパ２８ａおよび下部グリッパ２８ｂでそのパリソン２４を金型２６まで運ぶ。パリソン２４は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）やポリエステルなどの熱可塑性物質で構成されている。パリソン２４を合成熱硬化性プラスチックであるデュロプラスト（duroplast）で構成してもよい。また、パリソン２４は、成形される燃料タンクを介して燃料蒸気の拡散に対して、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）やポリアミドなどの１つ以上のバリア層で構成されている。なお、バリア層がなくてもよい。ここで用いられている「パリソン」は、押出装置または共押出装置から押出される可塑性物質で構成された少なくとも１層を有する柔らかく、熱い、成形加工物（molding workpiece）を含む。また、ここで用いられている「押出加工」は、単層パリソンの押し出し、または、多層パリソンの共押し出しを含む。

押し出されたパリソン２４は、金型２６に挿入されて、位置付けられる。そして、スプレッダ（spreader）３２によって、パリソン２４の縦軸において、パリソン２４を伸ばしたり、広げたりする。スプレッダ３２は、図２に示すように、パリソン２４の内部に挿入されている。パリソン２４が、金型２６の内側に配置された後、スプレッダ３２は、下からパリソン２４に挿入される。そのスプレッダ３２は、固定された中心部と、横に移動可能な２つ以上の拡散指（spreading fingers）と、を有する。２つの拡散指は、別々に動くことができ、その動きは、パリソン２４を細長い楕円形状に広げることができる。固定された中心部は、パリソン２４の向かい合う壁部の中心領域が、互いに接して一緒に溶融しないように、用いられる。固定された中心部には、ブローピン３０が設けられている。拡散指は、必要に応じて成形の間、パリソン２４内に残しておいてもよい。拡散指に隣接する材料は、成形されたタンクから分離され、必要に応じて、リサイクルされる。

パリソン２４の上部および下部は、ペンチでその上下部を圧迫するか、または、ペンチでその上下部を挟んで締め付けて、つぶされる。本実施形態では、そのペンチが、図３に示すように、上部グリッパ２８ａおよび下部グリッパ２８ｂである。別の実施形態では、ペンチが、別の一対のグリッパ、一対のアーム、一対の刃、または、他の適切な装置を有し、それらが、パリソン部分を圧迫したり、挟んで締め付けたりする。パリソン２４の上下部をつぶすことにより、パリソン２４の密閉内部を画定することができる。

また、図２に示すように、パリソン２４は、スプレッダ３２の中心部に設けられたブローピン３０を通して圧力ガスをパリソンの密封内部に注入することにより、部分的に膨らむ。パリソン２４は、その最終的な容積のごく一部まで膨らむ。例えば、ブローピンによって、最終的な容積の約２０〜４０％までパリソン２４を膨らませることが可能である。パリソン２４を部分的に膨らますために、さまざまな適切な正圧を用いることができる。例えば、ある実施形態では、約０〜３バール（０〜４３psi）の圧力、または、２〜３バールの圧力で、パリソンを膨らませる。

図２および図３に示すように、金型２６が完全に閉じる前に、約２０〜７０ｍｍのギャップ３４を分割金型２６ａ、２６ｂに保持するため、金型２６を完全に閉じるのではなく、不完全に閉じる、あるいは、金型２６が閉じる位置に向かって移動する。金型２６は、パリソン２４の部分的な膨張前、膨張後、または、膨張中に、閉じてもよく、適切な方法で閉じられる。例えば、スペーサブロック（図示せず）は、分割金型２６ａ、２６ｂの対向する部分の間、成形機械の取り付け盤（図示せず）の間、成形支持部の間、または、分割金型２６ａ、２６ｂと前記取り付け盤との間に設けられる取り付け具（図示せず）の間などに、配置することができる。そのような配置は、ギャップ３４を画定するために、肯定的なハードストップ（hard stop）を提供する。別の適切な配置もギャップ３４を定義するために用いられてもよく、例えば、ハードストップを金型機械の閉鎖装置（図示せず）に組み込んだり、「ソフトストップ（soft stops）」を成形機械の制御装置などにプログラム化したりすることができる。

また、図２を参照すると、ブロー成形装置２０には、シールド３３が設けられている。シールド３３は、金型２６の外側に設けられている。金型２６が不完全に閉じているとき、シールド３３は、パリソン２４の部分的な膨張中にギャップ３４を通るパリソン２４の噴出を防ぐ。シールド３３は、対向する一対のプレート（またはパネル）３５ａ、３５ｂを有し、分割金型２６ａ、２６ｂの側面に沿ってスライド自在に設けられている。対向するプレート３５ａ、３５ｂは、アクチュエータ３５ｃによって、互いに前進および後退する。また、プレート３５ａ、３５ｂは、ギャップ３４を塞ぐために、互いに接するまで、または、隣接するまで前進する。アクチュエータ３５ｃは、油圧アクチュエータ、空気圧式アクチュエータ、または、電気機械アクチュエータであることが好ましい。図２に示すように、シールド３３は、金型２６の長手方向の側面に沿って位置付けられているが、同じ目的で、他のシールドを金型２６の上部および／または下部に隣接する位置に設けてもよい。

図３を参照すると、ブロー成形装置２０には、さらに、パリソン２４の上部および下部を切断するカッター２９が、設けられている。カッター２９は、例えば、刃、ナイフ、レーザー、および／または、加熱されたワイヤー、を含み、他の適切なカッターであってもよい。アクチュエータ３１は、例えば、油圧アクチュエータ、空気圧式アクチュエータ、または、電気機械アクチュエータであり、そのアクチュエータ３１によって、カッター２９を前進させたり、後退させたりする。パリソン２４の上部および下部は、適切な時間に切断される。切断は、最初に成形される製品５０（図４を参照）にパリソン２４を作る間、もしくは、成形後に行うことが好ましい。

図４に示すように、部分的に膨らんだパリソン２４（図２および図３を参照）は、金型２６でさらに成形されてもよい。例えば、ブローピン３０やブロー針３０′を通じて圧力ガスをパリソン２４の内部にさらに導入することによって、または、分割金型２６ａ、２６ｂの真空通路（図示せず）を通じてパリソン２４の外部を真空にすることによって、パリソン２４を成形することができる。１つの実施形態では、ブローピン３０によって約３バール（４３psi）の圧力でパリソン２４を膨らませている。分割金型２６ａ、２６ｂのどちらか一方と部分的に膨らんだパリソン２４の壁とを貫通し横方向に突き出ているブロー針３０′によって、約１．５バール（２１〜２２psi）の追加の圧力で膨らんだパリソン２４の内部をさらに膨張させてもよい。適した圧力としては、パリソン２４が分割金型２６ａ、２６ｂの内面にぴったりと押し付けられ膨張する圧力が好ましい。具体的には、３〜１０バール（４３〜１４５psi）の圧力でパリソン２４を膨らませるのが好ましい。最初に成形される製品５０を作る際、この圧力を適切な時間で維持することが好ましい。少なくとも初めのうちは、最初に成形される製品５０の過剰な冷却を避け、製品の内面が熱くかつ粘着性を有したままにするために、例えば、約１５〜２５秒間圧力を維持することが望ましい。１つの実施形態では、２つのブロー針３０′が用いられている。

図４に示すように、最初に成形される製品５０は、分割金型２６ａ、２６ｂの間に設けられたギャップ３４で切断することができる。例えば、膨らんだパリソン２４の残り、または、最初に成形される製品５０の一部が、カッター３６によって切断されてもよい。具体的には、金型２６のピンチライン（pinch line）の外側に突出する部分を、例えば、刃、ナイフ、レーザー、加熱されたワイヤーなどで切断してもよい。アクチュエータ３７は、金型２６に沿って、シールド３３のプレート３５ａ、３５ｂ間でカッター３６を動かすために、用いられる。このため、カッター３６が、分割金型２６ａ、２６ｂの間に設けられたギャップ３４に入ることができるように、シールド３３のプレート３５ａ、３５ｂは、アクチュエータ３７によって後退される。別の実施形態では、カッター３６が、まだ少なくとも部分的にプレート３５ａ、３５ｂ間に突出することができる間は、プレート３５ａ、３５ｂが、できるだけ近くに配置されるように前進する。この後の実施形態では、密閉されたチャンバー３９が、シールド３３の対向する側面で画定される。また、プレート３５ａ、３５ｂの間を通って、吹込みがパリソン２４に入ることを防止するために、密閉されたチャンバー３９に圧力ガスを提供してもよい。いずれにしても、前進するプレート３５ａ、３５ｂにおいて、互いに対向する部分が接近することは、パリソン２４がプレート間を通じて吹きつけられることを防ぐのに十分である。切断作業は、完全な膨張の前ではなく、パリソンの部分的な膨張後に行うことが好ましい。あるいは、圧力が最初に成形される製品５０の成形中に保持されている間、または、保持した後に、切断作業を行うことが望ましい。すなわち、切断作業は、工程において、適した時期で実行するのが好ましい。

図５に示すように、膨らんだパリソン２４の分割された分割パリソン２４ａ、２４ｂが、それらに対応する分割金型２６ａ、２６ｂにそれぞれ保持された状態で、金型２６が開いている。１つの実施形態では、分割パリソン２４ａ、２４ｂが、グリッパ（図示せず）によって金型２６に保持される。別の実施形態では、分割パリソン２４ａ、２４ｂの周りに設けられたアンダーカット、溝、ピン（図示せず）により、分割パリソン２４ａ、２４ｂが金型２６に保持される。さらに別の実施形態では、分割パリソン２４ａ、２４ｂに設けられた真空孔（図示せず）を通じて適用される真空により、分割パリソン２４ａ、２４ｂが金型２６に保持される。

一般的に、構成部品は、完成した成形物の中に位置付けるために、金型２６に挿入される。例えば、１つ以上の構成部品４０、４２、４４、４６が、キャリア３８に集合的に配置されて、金型２６の中に導入される。そして、それら構成部品を有するキャリア３８は、分割パリソン２４ａ、２４ｂのいずれか一方に接続される。具体的には、ロボットやグリッパ（図示せず）を用いて、１つ以上の構成部品が分割パリソン２４ａ、２４ｂの内面や壁に取り付けられるように、分割パリソン２４ａ、２４ｂのいずれか一方の内面や壁、または、分割パリソン２４ａ、２４ｂの両方の内面や壁に配置される。別の実施形態では、それら構成部品が、分割パリソン２４ａ、２４ｂの壁に取り付けられないように、大まかに配置されている。そのような構成部品は、燃料計、ガス抜き装置、燃料ポンプ、および、燃料フィルタであり、それらは、共通のキャリア３８に事前に取り付けられている。同様に、支え部４８（bracing element）は、燃料タンクの領域と間隔をあけて設けられており、例えば、キャリア３８の１つ以上の角領域に設けることができる。また、このようなタイプの共通キャリアの例としては、２００９年９月１９日に出願された「燃料タンク支持部（fuel tank support）」と称する米国特許出願第１２／５６２，２６６に開示されており、そこで開示されている内容は本明細書に組み込まれる。１つ以上の構成部品は、ロボットによって燃料タンクの内部に保持される。その後、ロボットは、金型２６から離れるように動かされる。

図６に示すように、まだ熱い分割パリソン２４ａ、２４ｂが、それらに対応する縁部または端部に沿って互いに溶融して、成形される製品１５０を画定するために、金型２６が閉じられる。必要に応じて、その縁部や端部の溶融を高めるために、ヒーター（図示せず）を用いてもよい。

成形される製品１５０の最終的な形状を作ったり、適切な冷却を行ったりするために、ブロー針３０′によって、成形される製品１５０の内部に圧力を加えることができる。例えば、製品１５０は、約６〜２０バール（８６〜２９０psi）範囲内の圧力を加えることが好ましく、さらに具体的に述べると、約８〜１０バール（１１５〜１４５psi）の圧力を加えることが好ましい。伸縮可能なブロー針３０′により、成形される製品１５０の内部が膨張される。

その後、金型２６は、開いた状態になり、成形された製品１５０は、金型２６から取り出される。同時に、バリ（不要部分）１５１が除去され、製品１５０が、終了工程の目的地まで移動される。例えば、図６Ａに示すように、適切なインモールドバリ取りの配置(in-mold deflashing arrangement)によって、タンク１５０におけるバリが自動的に除去される。したがって、インモールドバリ取り(in-mold deflashing)と連動するカッター２９、３６が、さらなる除去をすることなく、完成品を提供することができる。

図７〜１１には、本発明に係る方法の別の実施形態が示されており、適切な装置を用いて実行される。具体的には、この実施形態では、本発明の方法が、１つの例となる装置２２０と連動して実行される。なお、この実施形態では、図１〜図６の実施形態と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

図７および図８に示すように、パリソン２２４は、押出成形機または共押出成形機によって作られ、長手方向に伸びる２つの薄い部分（weakened portions）２２５ａ、２２５ｂを有する。その２つの薄い部分２２５ａ、２２５ｂは、向かい合って配置されている。１つの実施形態では、薄い部分２２５ａ、２２５ｂが、切り込み、または、薄い壁部を有する。その切り込み、または、薄い壁部は、パリソン２２４の全長に沿って長手方向に伸びている。図８に示すように、薄い部分２２５ａ、２２５ｂは、パリソン２２４の内面、外面、または、その両方に沿って、形成されている。例えば、図１を参照すると、押出機２２は、図８に示す薄い部分２２５aのような雌型形状に対応する雄型形状の押出部（図示せず）を備えたノズル２３、を有している。別の実施形態では、雄型形状の押出部が、ノズル２３の下部、例えばノズル２３に搭載されるリングに設けられている。また、別の実施形態では、図示はしていないが、薄い部分が、長手方向に伸びるミシン目（perforations）で構成されてもよい。そのミシン目は、押出機のノズル２３で、スポークホイール（spoked wheels）によって作り出される。さらに別の実施形態では、図示はしていないが、薄い部分が、長手方向に伸びる部分的な切断部であってもよい。その部分的な切断部は、パリソン２２４の壁を貫通しておらず、押出機のノズル２３において、ピザカッターのような回転式のナイフによって作られる。

多くの場合、その後、パリソン２２４は、図１に示すグリッパ２８ａ、２８ｂによって、図７に示す開いた金型２６に運ばれて離される。この実施形態では、図７および図８に示すように、金型に配置されている対向する一対のグリッパ２５２ａ、２５２ｂが、薄い部分２２５ａ、２２５ｂに隣接するパリソン２２４を、薄い部分２２５ａ、２２５ｂの対向する側面でかみ合うように、前進する。グリッパ２５２ａ、２５２ｂは、真空グリッパであるが、適切なタイプのグリッパであればよい。パリソン２２４は、対向する一対のグリッパ２５２ａ、２５２ｂによって、開いた金型２２６に挿入されて、分割金型２２６ａ、２２６ｂの間に位置付けられる。

対向する一対のグリッパ２５２ａ、２５２ｂは、薄い部分２２５ａ、２２５ｂに沿ってパリソン２２４を分離するために、互いに離れるようにパリソン２２４を引っ張る。具体的には、少なくとも一対の一方のグリッパ２５２ａによって、分割された一方の分割パリソン２２４ａが保持されると共に、少なくとも対向する一対の他方のグリッパ２５２ｂによって、他方の分割パリソン２２４ｂが保持される。適切な数およびサイズで構成されたグリッパが、用いられる。この実施形態では、グリッパは、完全なパリソン２２４から分割パリソン２２４ａ、２２４ｂに分割することが十分できるように、パリソン２２４を保持するさまざまな構成部品を含む。

図９を参照すると、分割パリソン２２４ａ、２２４ｂが、分割金型２２６ａ、２２６ｂの内側部分に対応する分割パリソン２２４ａ、２２４ｂの外側を成形するために、分割金型２２６ａ、２２６ｂに対してそれぞれ位置付けられている。例えば、グリッパ２５２ａ、２５２ｂは、分割パリソン２２４ａ、２２４ｂをそれぞれ引っ張り続けることができると共に、分割金型２２６ａ、２２６ｂの開いている内面に分割パリソン２２４ａ、２２４ｂを位置付けるために、移動することができる。図９および１０に示すように、分割パリソン２２４ａ、２２ｂと分割金型２２６ａ、２２６ｂとの間の隙間２２７ａ、２２７ｂは、分割金型２２６ａ、２２６ｂの凹状面に接して２つの分割タンク２２８ａ、２２８ｂを成形するために、減圧または真空にされる。

１つ以上の個々の構成部品、または、集団的にキャリア３８に設けられた複数の構成部品４０、４２、４４、４６は、金型２２６に挿入されて、成形される分割タンク２２８ａ、２２８ｂのいずれか一方、または、両方に接続される。図１１に示すように、その後、金型２２６は、互いに対応する端部に沿って、構成部品とキャリアを含む分割タンク２２８ａ、２２８ｂを溶融するために、閉じられる。構成部品とキャリアは、分割タンクの間に保持される。そして、金型２２６は開いて、成形されたタンク２５０が移動される。

図１２〜図１６には、本発明に係る方法のさらに別の実施形態が示されており、適切な装置を用いて実行される。具体的には、上述した方法の実施形態において、本発明の方法が、装置３２０と連動して実行される。なお、この実施形態では、図１〜１１の実施形態と同一構成部分には同一の符号を付して説明を省略する。

最初に、図１２に示すように、フィルム３５２が、開いた金型３２６の一対の分割金型３２６ａ、３２６ｂの間に位置付けられている。この実施形態では、フィルム３５２は、フィルム、溶射フィルム、フィルムコーティングなどのシートを含む。例えば、フィルム３５２のロール３５４は、分割金型３２６ａ、３２６ｂの上端部に位置付けられている。対向する一対のフィルム用グリッパ３５６ａ、３５６ｂは、フィルムのロール３５４からフィルム３５２の対応する部分を挟み、そして、開いた分割金型３２６ａ、３２６ｂのそれぞれの前にフィルム３５２を位置付けるために、フィルム３５２を分割金型３２６ａ、３２６ｂの下端部まで引っ張る。

１つの実施形態では、図１２に示すように、フィルム３５２は、分割した分割パリソン３２４ａ、３２４ｂの内側に配置されている。すなわち、分割パリソン３２４ａ、３２４ｂの内面に対してフィルム３５２が位置付けられている。分割パリソン３２４ａ、３２４ｂは、カットしたり、裂いたりして適切な方法で相互に分割される。そして、分割パリソン３２４ａ、３２４ｂと分割金型３２６ａ、３２６ｂとの間の隙間３２７ａ、３２７ｂは、図１３に示すように、分割金型３２６ａ、３２６ｂの凹状面に対して、２つの分割タンク３２８ａ、３２８ｂを成形するために、真空または減圧される。その後、金型３２６は、図１４に示すように、互いにそれらの対応する端部に沿って、成形される分割タンク３２８ａ、３２８ｂを溶融するために、閉じられる。そして、燃料タンク３５０が、成形される。この実施形態における変化例としては、フィルムの代わりに、分割パリソン３２４ａ、３２４ｂの内面に対して噴射可能なコーティングを用いてもよい。例となる噴射（spray）は、ポリビニルアルコール、ポリアミドなどを含む。別の実施形態では、フィルム付き、または、フィルム無しの成形された分割タンク３２８ａ、３２８ｂが、浸透に対するバリアまたは抵抗を提供するために、フッ素化化学反応において、フルオロガス（fluoro-gas）と一緒に処理される。

別の実施形態では、図１５に示すように、フィルムが、分割金型３２６ａ、３２６ｂに対して設けられている。この実施形態によれば、分割した分割パリソン３２４ａ、３２４ｂが、その後、フィルム３５２の内面に対して配置される。この実施形態の異なる（説明されてない）状況によれば、パリソンは、不完全に開いた金型において、フィルムと接触して膨張させることができる。そして、図４および図４Ａを参照して上述したように、パリソンは分割金型の間のギャップに沿って切断されることができる。図１５に示すように、フィルム３５２と分割金型との間の隙間は、分割金型３２６ａ、３２６ｂの凹状面に対して、２つの分割タンク４２８ａ、４２８ｂを成形するために、真空または減圧される。その後、金型３２６は、図１６に示すように、互いにそれらの対応する端部にそって、成形される分割タンク４２８ａ、４２８ｂを溶融するために、閉じられる。そして、燃料タンク３５０が成形される。

さらに別の実施形態では、図１７に示すように、第１フィルム３５２が分割パリソン５２４ａ、５２４ｂの外側に設けられると共に、第２フィルム３５３が、分割パリソン５２４ａ、５２４ｂの内側に設けられている。すなわち、第１フィルム３５２は、分割金型３２６ａ、３２６ｂと分割パリソン５２４ａ、５２４ｂとの間に配置されており、第２フィルム３５３は、分割金型３２６ａ、３２６ｂの内側に配置されている。ゆえに、分割パリソン５２４ａ、５２４ｂは、第１フィルム３５２と第２フィルム３５３との間にそれぞれ挟まれている。その後、金型３２６は、図１８に示すように、互いに対応する端部に沿って、成形される分割タンク５２８ａ、５２８ｂを溶融するために、閉じられる。そして、燃料タンク５５０が、成形される。この実施形態では、第１フィルムおよび第２フィルムは、異なる構成の層で構成することができ、また、異なる材料で構成してもよい。以下に、さまざまなフィルムの構成および材料を記述する。

フィルムは、１つ以上の接着剤層（ａ）と、バリア層（ｂ）と、構造層（ｃ）と、を有する構成にすることが好ましい。１つの実施形態では、フィルムが、次の基本的な構成：ｃ／ａ／ｂ／ａ／ｃを有する５層以上のフィルムである。別の実施形態では、フィルムが、次の基本的な構成：ａ／ｂ／ａを有する３層以上のフィルムである。さらに、別の実施形態では、フィルムが、次の基本的な構成：ａ／ｂを有する２層以上のフィルムである。接着剤層（ａ）は、その対応する分割パリソンと接して配置されてもよい。フィルムは、適切な数の層を有することができ、ここで記載されていない追加の層を有することも可能である。

１つの実施形態では、フィルム３５２、３５３は、接着剤層（ａ）を含む多層フィルムを有する。接着剤層（ａ）は、対応する２つの分割タンクのうちの１つに配置される。そして、比較的温かい分割タンクが、分割タンクとフィルムとの好ましい溶融を行うために、少なくとも部分的に接着剤層を溶かす。接着剤層の例となる樹脂としては、無水マレイン酸グラフト線形低密度ポリエチレン（maleic anhydride grafted linear low density polyethylene）がある。

また、多層フィルムは、バリア層（ｂ）を有する。そのバリア層（ｂ）は、フィルムの構造的整合性を保つために、分割タンクからの熱によって溶けても溶けなくてもよい。バリア層の例となる樹脂としては、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥｓ）がある。熱可塑性ポリエステルエラストマーには、米国デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）社が開発した熱可塑性ポリエーテルエステルエラストマーであるハイトレル製品（ＨＹＴＲＥＬ）を用いてもよい。別の実施形態では、バリア層が、多数のポリアミド（ＰＡ）を有する。ポリアミドとしては、例えば、ポリアミド１２（ＰＡ１２）、１９５℃〜２００℃の融点を有するＰＡ６／６−６共重合体、または、２２０℃〜２２５℃の融点を有するポリアミド６（ＰＡ６）、がある。他のポリアミド材料としては、例えば、三菱ガス化学株式会社の半芳香族ポリアミドであるＭＸＤ６が挙げられる。さらに、他のポリアミド材料としては、ポリアミドとポリエチレンの混合や合金などがある。具体的には、例えば、アルケマ（Ａｒｋｅｍａ）社のポリアミドアロイであるオルガロイ（ＯＲＧＡＬＬＯＹ）、米国デュポン社のザイテル（ＺＹＴＥＬ）がある。別の実施形態では、バリア層は、ナノコンポジット材料（nanocomposite material）を有する。そのナノコンポジット材料としては、例えば、ナノ粘士材料（nanoclay material）、ナノチューブ材料などがあり、バリア性能を向上させることができる。さらに、別の実施形態では、バリア層が、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）とアルケマ（Ａｒｋｅｍａ）社のオルガロイ（ＯＲＧＡＬＬＯＹ）ＦＴ−１０４との組合せであってもよい。

また、多層フィルムは、フィルムの構成的整合性を強化するために、構造層（ｃ）を有することができる。構造層（ｃ）に対して例となる樹脂は、押し出されたパリソンと同じ構成、例えば、高密度ポリエチレンであってもよい。内側の構造層に対して例となる樹脂は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアミド（ＰＡ）、他のポリマーなどがある。それらの導電性は、それらのベースの樹脂と、導電性フィルタまたはナノチューブとを混合させることによって、得ることができる。また、構造層および／または１つ以上の別の層は、未使用材料または製品からの粉砕再生材料（reground material）として提供されることができる。

１つの実施形態では、構造層（ｃ）は、導電性の層ではない。その代わり、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で構成することができる。また、異なる導電性の材料は、薄い内層の形で設けることができる。

多層フィルムの構造層（ｃ）を有する別の実施形態では、構造層は、構造層と分割パリソンとの間のスペースを残すために、分割パリソンの材料と溶融しない材料で構成されている。この実施形態では、フィルムは溶かされる。あるいは、成形される燃料タンクのピンチラインで、フィルム自体が溶接される。例えば、加熱された金型インサート（図示せず）は、ピンチラインでその材料の温度を上げるのに用いられ、フィルムが一緒に溶かされる。この場合、特に、加熱される金型インサートが誘導型ヒーターであるならば、フィルムが導電性ポリマーで構成されることが望ましい。

前述の段落に関連した別の実施形態では、フィルムが、バリア層だけを有する単層フィルムとして提供される。この実施形態では、バリア層が、バリア層と分割パリソンとの間のスペースを保持するために、設けられている。また、バリア層で構成される単層フィルムは、溶かすことができる。あるいは、成形される燃料タンクのピンチラインでフィルム自体が溶接されることができる。例えば、加熱された金型インサート（図示せず）は、ピンチラインでその材料の温度を上げるのに用いられ、フィルムが一緒に溶かされる。この場合、特に、加熱される金型インサートが誘導型ヒーターであるならば、フィルムが導電性ポリマーで構成されることが望ましい。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

例えば、燃料タンクに関して記載したが、本発明における方法および装置は、さまざまな種類の容器に用いることができる。

２０ブロー成形装置
２２押出機
２４、２２４パリソン
２４ａ、２４ｂ、２２４ａ、２２４ｂ、３２４ａ、３２４ｂ分割パリソン
２６金型
２６ａ、２６ｂ、３２６ａ、３２６ｂ分割金型
２９カッター
２８ａ上部グリッパ（グリッパ）
２８ｂ下部グリッパ（グリッパ）
２５２ａ、２５２ｂ、３５６ａ、３５６ｂグリッパ
２９、３６カッター
３０ブローピン
３１、３５ｃ、３７アクチュエータ
３２スプレッダ
３３シールド
３４ギャップ
３５ａ、３５ｂプレート（パネル）
３８キャリア
４０、４２、４４、４６構成部品
５０、１５０製品
２２５ａ、２２５ｂ薄い部分
２２７ａ、２２７ｂ、３２７ａ、３２７ｂ隙間
２５０、５５０燃料タンク（製品）
３２８ａ、３２８ｂ、４２８ａ、４２８ｂ、５２８ａ、５２８ｂ分割タンク
３５２フィルム（第１フィルム）
３５３フィルム（第２フィルム）

Claims

製品を製造する方法において、
パリソンを押し出す工程と、
一対の分割金型を備えた金型に前記パリソンを位置付ける工程と、
前記パリソンの密閉内部を画定するために、前記パリソンの上部および下部をつぶす工程と、
前記分割金型の間のギャップを保持するために、不完全に前記金型を閉じる工程と、
前記パリソンを膨張させるために、前記パリソンの密閉内部に圧力ガスを挿入する工程と、
製品を最初に成形するために、不完全に閉じた前記金型の分割金型に対して膨張した前記パリソンを成形する工程と、
前記最初に成形される製品を前記分割金型の間のギャップに沿って半分に切断する工程と、
を有することを特徴とする製品を製造する方法。
前記パリソンの密閉内部に上昇した圧力ガスをさらに挿入することによって、前記パリソンが、前記一対の分割金型で成形されることを特徴とする請求項１に記載の製品を製造する方法。
前記パリソンの密閉内部に圧力ガスを挿入する工程は、約３バール（３×１０⁵Ｐａ）の圧力まで上昇するガスを有し、前記最初に成形される製品を成形するために上昇した圧力が、約６バール（６×１０⁵Ｐａ）まで上昇することを特徴とする請求項２に記載の製品を製造する方法。
前記パリソンの上部または下部の少なくとも１つを除去する工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の製品を製造する方法。
前記除去する工程が、前記分割金型に対して膨張したパリソンを成形する工程中に行われることを特徴とする請求項４に記載の製品を製造する方法。
前記不完全に閉じた金型を開く工程と、
前記一対の分割金型の間に１つ以上の構成部品を挿入する工程と、
パリソンの半分である一対の分割パリソンが、対応する端部に沿って互いに溶融し、溶融された製品となるように、１つ以上の構成部品を囲んで前記金型を閉じる工程と、
前記溶融された製品の内部に圧力を加える工程と、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の製品を製造する方法。
前記パリソンが、前記金型に配置された後、前記パリソンの押し出される長手方向に対して直角方向にパリソンを広げる工程をさらに有することを特徴とする請求項６に記載の製品を製造する方法。
前記１つ以上の構成部品が、前記一対の分割金型の一方または両方の内壁に取り付けられることを特徴とする請求項６に記載の製品を製造する方法。
前記分割パリソンまたは前記分割金型の少なくとも一方に対して、フィルムを貼り付ける工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の製品を製造する方法。
製品を製造する方法において、
長手方向に一対の薄い部分をパリソンに設けるために、パリソンを押し出す工程と、
対向する一対のグリッパを用いて、前記パリソンに設けられた一対の薄い部分の対向する端部で前記パリソンを把持する工程と、
前記パリソンを分割するために、前記一対のグリッパを収縮する工程と、
を有することを特徴とする製品を製造する方法。
前記対向する一対のグリッパを用いて、分割された一対の分割パリソンを金型の一対の分割金型にそれぞれ位置付ける工程と、
前記製品の半分を真空成形するために、前記分割パリソンと前記分割金型との間の隙間を取り除く工程と、
前記一対の分割金型の間に１つ以上の構成部品を挿入する工程と、
前記一対の分割パリソンを互いに対応する端部に沿って溶融するために、前記１つ以上の構成部品を囲むように前記分割金型を閉じる工程と、
を有することを特徴とする請求項１０に記載の製品を製造する方法。
前記一対の分割パリソンまたは前記一対の分割金型の少なくとも一方に対して、フィルムを貼り付ける工程をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の製品を製造する方法。
製品を製造する方法において、
パリソンを押し出す工程と、
前記パリソンを半分に分割する工程と、
分割された一対の分割パリソンを金型の一対の分割金型の間に位置付ける工程と、
前記一対の分割パリソンまたは前記一対の分割金型の少なくとも一方にフィルムを貼り付ける工程と、
多層製品の各半分を前記一対の分割金型で製造するために、前記一対の分割金型に前記フィルムおよび前記一対の分割パリソンをそれぞれ成形する工程と、
を有することを特徴とする製品を製造する方法。
前記多層製品の各半分を真空形成するために、前記一対の分割金型と前記一対の分割パリソンとの間の隙間をそれぞれ取り除き、
前記多層製品の各半分を対応する端部に沿って互いに溶融するために、前記一対の分割金型を互いに閉じることによって、
前記多層製品の各半分が成形されることを特徴とする請求項１３に記載の製品を製造する方法。
前記製品の各半分を対応する端部に沿って互いに溶融するために、前記一対の分割金型を互いに閉じて、
閉じた前記一対の分割金型内に圧力ガスを加えることにより、
前記製品の各半分が成形されることを特徴とする請求項１３に記載の製品を製造する方法。
前記一対の分割金型の間のフィルムシートを把持して広げることにより、前記フィルムが配置されることを特徴とする請求項１３に記載の製品を製造する方法。
前記フィルムが、前記一対の分割パリソンの内側だけに配置されることを特徴とする請求項１３に記載の製品を製造する方法。
前記フィルムが、前記一対の分割パリソンの外側だけに配置されることを特徴とする請求項１３に記載の製品を製造する方法。
前記フィルムが、前記一対の分割パリソンの内側および外側の両方に配置されることを特徴とする請求項１３に記載の製品を製造する方法。
前記パリソンの密閉内部を画定するために、パリソンの上部および下部をつぶす工程と、
前記分割金型の間のギャップを保持するために、不完全に前記金型を閉じる工程と、
前記パリソンを部分的に膨張させるために、前記パリソンの密閉内部に圧力ガスを挿入する工程と、
部分的に膨張したパリソンを前記分割金型の間のギャップに沿って半分に切断する工程と、を行うことにより、
前記パリソンが、分割されることを特徴とする請求項１３に記載の製品を製造する方法。
長手方向に一対の薄い部分を設けるために、パリソンを押し出す工程と、
対向する一対のグリッパを用いて、前記パリソンに設けられた一対の薄い部分の対向する端部で前記パリソンを把持する工程と、
前記パリソンを分割するために、前記一対のグリッパを収縮する工程と、を行うことにより、
前記パリソンが、分割されることを特徴とする請求項１３に記載の製品を製造する方法。
前記フィルムが、少なくとも１つのバリア層と、少なくとも１つの接着剤層と、で構成されることを特徴とする請求項１３に記載の製品を製造する方法。
前記少なくとも１つのバリア層が、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリアミド（ＰＡ）系材料、または、ナノコンポジット材料の少なくとも１つから成ることを特徴とする請求項２２に記載の製品を製造する方法。
前記ポリアミド系材料が、ポリアミド１２（ＰＡ１２）、ポリアミド６／６（ＰＡ６／６）、６共重合体（６ copolymers）、ＭＸＤ６、または、ポリアミドとポリエチレンとの混合の少なくとも１つを有することを特徴とする請求項２３に記載の製品を製造する方法。
前記少なくとも１つの接着剤層が、無水マレイン酸グラフト線形低密度ポリエチレンから成ることを特徴とする請求項２２に記載の製品を製造する方法。
前記フィルムが、少なくとも１つの構造層で構成されることを特徴とする請求項２２に記載の製品を製造する方法。
前記少なくとも１つの構造層が、未使用材料またはリグラインド高密度ポリエチレン（regrind ＨＤＰＥ）の少なくとも１つから成ることを特徴とする請求項２６に記載の製品を製造する方法。
前記少なくとも１つの構造層が、導電性ポリマーから成ることを特徴とする請求項２６に記載の製品を製造する方法。
前記少なくとも１つの構造層が、前記少なくとも１つの構造層と前記構造層に対応する分割パリソンとの間のスペースを保つために、前記分割パリソンに接着しない材料から成ることを特徴とする請求項２６に記載の製品を製造する方法。
前記フィルムが、前記製品のピンチラインで溶接されることを特徴とする請求項２９に記載の製品を製造する方法。
製品を製造する装置において、
パリソンを押し出す押出機と、
一対の分割金型を有する金型と、
前記パリソンの密閉内部を画定するために、前記パリソンの上部および下部をつぶす１組のペンチと、
前記パリソンを前記金型に配置する一対のグリッパと、
前記一対の分割金型の間のギャップに沿って、前記膨張したパリソンを半分に切断するカッターと、を備え、
前記一対の分割金型の間のギャップを保持するために、前記金型が不完全に閉じられ、そして、
前記パリソンを膨張させるために、圧力ガスが、前記パリソンの密閉内部に挿入される
ことを特徴とする製品を製造する装置。
製品を製造する装置において、
長手方向に一対の薄い部分をパリソンに設けるために、パリソンを押し出す押出機と、
前記パリソンに設けられた一対の薄い部分の対向する端部で前記パリソンを把持するために伸び、かつ、前記パリソンを分割するために収縮する、対向する一対のグリッパと、を備えたことを特徴とする製品を製造する装置。