JP2019525855A - ブロー成形用金型 - Google Patents

Abstract

本発明は、ａ）窪みを形作るべく提供された、少なくとも第１及び第２のブロー成形用金型要素と、ｂ）ブロー成形面に模様を付けるためにエンボス加工を施された面を有する少なくとも１つの挿入物とを備えたブロー成形用金型に関し、前記少なくとも１つの挿入物が、ブロー成形品の壁の一部を成形するために、第１及び／又は第２のブロー成形用金型要素のうちの少なくとも一方の面に取り付けられている。本発明によると、そのようなブロー成形用金型は、射出延伸ブロー成形（ＩＳＢＭ）用金型であり、前記ブロー成形用金型は、少なくとも１つの挿入物が、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍの壁厚を有する板であり、前記少なくとも１つの挿入物が、接着剤、好ましくは両面接着テープ、磁石、及び幾何学的手段からなる群から選択される可逆的固定手段により、第１及び／又は第２のブロー成形用金型要素のうちの一方に取り付けられる。【選択図】図２

Description

本発明は、ブロー成形用金型、ブロー成形用金型の製造方法、並びに、
射出延伸ブロー成形（ＩＳＢＭ：ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｓｔｒｅｔｃｈ ｂｌｏｗ ｍｏｕｌｄｉｎｇ）、射出ブロー成形（ＩＢＭ：ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｂｌｏｗ ｍｏｕｌｄｉｎｇ）、又は押出ブロー成形（ＥＢＭ：ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｂｌｏｗ ｍｏｕｌｄｉｎｇ）等のブロー成形におけるブロー成形用金型の使用、及び、これらの技術を用いてブロー成形されうる、ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＥＴＧ等）やポリオレフィン（ＰＰ、ＰＥ等）等のあらゆるプラスチックから作られる様々なブロー成形品にブロー成形用金型を使用することに関する。

エンボス加工を用いて模様を付けるブロー成形により製品を作る様々な方法がすでにあり、一般的に知られている。知られている方法は、大きく２つのグループに分けられる。１つ目のグループでは、ブロー成形用金型の壁に所望の模様が付けられる。そしてブロー成形中に、ボトルにこの形が付けられる。この方法には、２つの大きな欠点がある。一つは、模様のデザインを変更するたびに異なるブロー成形用金型を作る必要があることである。もう一つは、模様のデザインをブロー成形用金型の曲面に付ける必要があることである。このため、模様はフライス加工でしか付けることができない。この方法では、所望の細かい装飾を施すのに時間がかかる。よって、非常にコストがかかり、模様のデザインを柔軟に変更することができない。

２つ目のグループでは、まずエンボス加工を施さずに普通の金型を用いてボトルをブロー成形し、その後このボトルに押し型を押し付けることによりエンボス加工を施す。この時、押し型は容器の内側と外側のどちらに置いてもよい。金型にフライス加工を施す方法と比べて、この方法には押し型を柔軟に変更して生産の柔軟性を高めることができるという利点がある。しかし、押し型から細かい装飾のエンボス加工をきれいに写し取ることが非常に難しいという大きな欠点がある。

Ｏｂｒｉｓｔ＆Ｃｏ ＡＧを名義人とする特許文献１には、押し型を金属管の内側に置いた後で押し付けてエンボス加工を施す方法が開示されている。

Ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌａｔｅｘ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏｍｐａｎｙを名義人とする特許文献２には、ゴムのようなプラスチック材料から作られた薄くて可撓性のあるパス又は板であって、片面に適切な立体的デザイン部分を設け、他面にこのデザイン部分のデザイン成形精度に影響することなくデザイン部分の内側の空間に通じている通気手段を設けたものが開示されている。板は、デザイン部分の内側の空間が既設の通気路手段と通じるように、金型の物品成形面に適切に置かれて取り付けられる。この通気路手段は、通常、漆喰(plaster)の下面に対する通気手段により凹面として設けられる。このように製品を成形するデザイン部分の通気を行うことにより、エアポケットができないため、板により成形されるデザインが鋭利でつぶれのないものになる。

欧州特許第０６７６２５１号明細書 米国特許第３４７４４９８号明細書

特に、本発明は、背景技術の欠点を克服することを目的としている。とりわけ、本発明の実施形態のうちの少なくとも１つによる本発明の目的は、非常に柔軟で融通の利くエンボス加工を施した面を有するブロー成形用金型を提供することである。

更にとりわけ特に、本発明は、ブロー成形中に高圧の力、特に射出延伸ブロー成形中に高圧の力（５０バールに達する）を繰り返し受けるのに適したブロー成形用金型を提供することを目的としている。

本発明の実施形態のうちの少なくとも１つによる本発明の別の目的は、非常に柔軟で融通の利く方法でブロー成形品に模様を付けるためのブロー成形用金型の製造方法を実施することである。

本発明の実施形態のうちの少なくとも１つによる本発明の別の目的は、非常に柔軟で融通の利く方法でブロー成形品に模様を付けるための射出延伸ブロー成形用金型の製造方法を実施することである。

本発明の実施形態のうちの少なくとも１つにおいて、本発明は、非常に柔軟で融通の利く方法でエンボス面に模様を付けるためのブロー成形用金型の使用に関する。

本発明の実施形態のうちの少なくとも１つにおいて、本発明は、非常に柔軟で融通の利く方法でエンボス面に模様を付けるための射出延伸ブロー成形用金型の使用に関する。

本発明は、前記要求に対する解決策を提供することを目的としている。本発明は、窪みを彫るべく提供された少なくとも第１及び第２のブロー成形用金型要素と、ブロー成形面に模様を付けるためにエンボス加工を施された面を有する少なくとも１つの挿入物（インサート）とを備えるブロー成形用金型であって、前記少なくとも１つの挿入物が、ブロー成形品の壁の一部を成形するための前記第１及び／又は前記第２のブロー成形用金型要素のうちの少なくとも１つのブロー成形用金型要素の面に取り付けられるブロー成形用金型を提供する。本発明によると、そのようなブロー成形用金型の前記少なくとも１つの挿入物は、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍの壁の厚みを有する板であり、接着剤、好ましくは両面接着テープ、磁石、及び幾何学的手段からなるグループから選択された可逆的固定手段により、前記第１及び／又は前記第２のブロー成形用金型要素のうちの少なくとも１つに取り付けられる。

本発明は、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍの壁の厚みを有する挿入物であって、エンボス加工を施されたこのブロー成形用金型を用いて製品を安価に製造するために設置されうる挿入物について規定する。

本発明の一般原理は、所望の模様を有するブロー成形品を製造するために、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍの壁の厚みを有する平坦な挿入物を、ブロー成形用金型に付け足すことである。

本発明によると、驚くべきことに、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍの壁の厚みを有する平坦な挿入物を使用することにより非常に柔軟なシステムを作ることができることが分かった。

エンボス加工による様々な模様のデザインの形を非常に柔軟に変更できることは、このブロー成形用金型の大きな利点である。更なる利点は、原価面である。一方で、このようなブロー成形用金型は、エンボス加工をより安価に施すことができ、この挿入物に変更を加えることにより原価を大幅に制限（制約）することができる。

「幾何学的手段」とは、機械的又は寸法的固定手段を意味する。

「模様」とは、製品にエンボス加工を施した結果できるものである。

本発明の特定の一実施形態では、上記ブロー成形用金型が前記ブロー成形品の基部を成形するための第３のブロー成形用金型要素を備え、前記第１及び前記第２のブロー成形用金型要素が前記ブロー成形品の前記壁の一部を成形するために備えられる。

第３のブロー成形用金型要素には、ブロー成形用金型を開けて個別に成形品を取り出すことを可能とし、ブロー成形品の基部のデザインの自由度を上げることができるという利点がある。

特定の一実施形態では、本発明によるブロー成形用金型の前記ブロー成形用金型要素が、鋼とアルミニウムからなるグループから選択される金属、好ましくはアルミニウムから作られる。

金属製のブロー成形用金型要素には、キャビティあたり３，０００回／時間に達する高い動作回数、及びブロー成形に必要な５０バールに達する圧力に起因する力を吸収するために必要な強さを有しているという利点がある。

アルミニウム製のブロー成形用金型要素には、鋼製のブロー成形用金型要素よりも軽いため必要な動作を行うためのエネルギーとパワーが少なくて済むという更なる利点がある。

特定の一実施形態では、本発明によるブロー成形用金型の前記挿入物が、金属とプラスチックからなるグループから選択され、好ましくは金属である。

金属及びプラスチック製の挿入物には、キャビティあたり３，０００回／時間に達する高い動作回数に起因する力を吸収し、ブロー成形に必要な５０バールに達する圧力に耐えるために必要な強さを有しているという利点がある。挿入物はブロー成形用金型要素に支持され、挿入物にかかる力はブロー成形用金型要素にかかる力よりも弱い。よって、挿入物はプラスチックから作られてもよい。

化学エッチング、レーザーエッチング、又は感光性樹脂板の製造技術等の技術には、金属にもプラスチックにも用いることができることが知られており、これらの材料の平坦な面に非常に簡単かつ安価にエンボス加工を施すことができるという更なる利点がある。

金属を使用する場合の特定の一実施形態では、本発明によるブロー成形用金型の前記挿入物が、アルミニウム、鋼、及び銅からなるグループから選択される金属、好ましくは鋼、特に鋼板（鋼シート）から作られる。

金属製の挿入物には、より大きな耐摩耗性があり、より細かい装飾ができるという利点がある。ここでは、鋼板（鋼シート）が好ましい材料である。理由は、（１）所望の厚みのものが規格品として手に入ること、（２）化学エッチング等により非常に細かい装飾のエンボス加工を簡単に施すことができ、後処理も不要であること、（３）特に耐摩耗性がある材料であり、挿入物の寿命が長くなること、（４）曲げることによりブロー成形用金型の形を簡単に作れること、（５）ブロー成形用金型要素に対して磁石を用いて取り付けができる材料であることである。特定の一実施形態では、本発明によるブロー成形用金型の前記挿入物が、ブロー成形品の側壁の一部を形成すべく設けられた窪みの管状面（チューブ形状面）の大部分を形成する。

これにより、挿入物とブロー成形用金型要素の間の製品部分に目に見える分離線ができないという利点がもたらされる。

特定の一実施形態では、本発明によるブロー成形用金型の前記第１（２２）及び／又は前記第２（２３）のブロー成形用金型要素のうちの少なくとも１つが、挿入物を装着するための凹みを備える。

これにより、挿入物とブロー成形用金型の間の分離線が最小限になるという利点がもたらされる。

特定の一実施形態では、本発明によるブロー成形用金型の前記ブロー成形用金型要素がアルミニウムから作られ、前記挿入物が鋼から作られる。

これにより、アルミニウム製のブロー成形用金型要素が持つ利点と、鋼製の挿入物が持つ利点とが組み合わされるという利点がもたらされる。

特定の一実施形態では、本発明によるブロー成形用金型の前記挿入物が円柱形又は半円柱形である。

これには、挿入物を円柱形又は半円柱形に予め曲げて、ブロー成形用金型の形を非常に簡単に作ることができるという利点がある。

特定の一実施形態では、本発明によるブロー成形用金型の前記挿入物が、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ、特に０．６ｍｍ〜０．８ｍｍの壁の厚みを有する板である。

この板の厚みには、簡単に曲げてブロー成形用金型の形を作ることができると同時に、所望の細かい装飾をブロー成形品に写し取ることができるエンボス加工を施すために必要な厚みであるという利点がある。

特定の一実施形態では、本発明によるブロー成形用金型の前記エンボス加工の深さは、ＰＥＴ製のブロー成形品の場合、０．２ｍｍ〜０．８ｍｍ、好ましくは０．６ｍｍ〜０．８ｍｍであり、ＰＰ又はＰＥ製のブロー成形品の場合、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍである。

このようなエンボス加工の深さには、所望の細かい装飾の模様を対応する材料に写し取ることができるという利点がある。

本発明は、本発明によるブロー成形用金型の製造方法にも関する。

本発明の好ましい一実施形態の方法によると、前記方法は前記挿入物にエンボス加工を施すステップを少なくとも含み、前記挿入物は金属から作られることが好ましく、前記エンボス加工を施すステップは、化学エッチング、レーザーエッチング、及びタイディング（tidying，整面処理）からなるグループから選択され、好ましくは化学エッチングである。

前記エンボス加工の方法には、非常に細かい装飾を施せるという利点がある。前記化学エッチングには、他の方法と比べて非常に細かい装飾を余分なコスト（例えば、型彫りやフライス加工にかかるもの）を発生させることなく施せるという更なる利点がある。

本発明は、上記方法にも関し、そこでのエンボス加工を施すステップが、
ａ）模様付きマスクを前記金属製挿入物の表面に置くステップと、
ｂ）前記金属製挿入物の前記表面に前記模様付きマスクを用いて化学エッチングを施し、前記金属製挿入物の前記表面にエンボス加工を施すステップと、
ｃ）前記模様付きマスクを取り除くステップと、
を含む。

本発明は、前記挿入物を曲げるステップを含む上記方法にも関する。この方法には、平坦な板に用いることができ、その後板をブロー成形用金型の形を作るために曲げることができるという利点がある。

本発明の特定の一実施形態により、射出延伸ブロー成形用金型が提供される。この射出延伸ブロー成形用金型は、窪みを彫るべく提供された少なくとも第１及び第２のブロー成形用金型要素と、ブロー成形面に模様を付けるためにエンボス加工を施された面を有する少なくとも１つの挿入物とを備え、前記少なくとも１つの挿入物が、前記第１及び／又は前記第２のブロー成形用金型要素のうちの少なくとも１つのブロー成形用金型要素の面に取り付けられ、ブロー成形品の壁の一部を形成する。本発明によると、そのような射出延伸ブロー成形用金型の前記少なくとも１つの挿入物は、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍの壁の厚みを有する板であり、接着剤、好ましくは両面接着テープ、磁石、及び幾何学的手段からなるグループから選択された可逆的固定手段により、前記第１及び／又は前記第２の射出延伸ブロー成形用金型要素に取り付けられる。

本発明によると、驚くべきことに、この実施形態には、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍの壁の厚みを有する少なくとも１つの挿入物を有する射出延伸ブロー成形用金型が、射出延伸ブロー成形中に発生する圧力に対して十分な耐性を発揮することができるという利点があることが分かった。

本発明の少なくとも１つの実施形態による射出延伸ブロー成形用金型には、あまり摩耗することなく繰り返し使用することができるという利点がある。

本発明の実施形態のうちの少なくとも１つには、前記壁の厚みにより射出延伸ブロー成形用金型を非常に経済的な方法で作ることができるという利点がある。さらに、前記ブロー成形用金型は、労力をかけず、又は材料の集中的生産の必要なく、強い材料から作ることができる。「強い材料」とは、少なくとも５０バールの圧力に対して十分な耐性を発揮し、さらに年間で最低でも１，０００，０００回の十分な製造サイクルに耐えうるものである。エッチングにより、最大で２．０ｍｍの深さに達するエンボス加工を施すことができる。これは、射出延伸ブロー成形用金型に対するエンボス加工について意図する深さにほぼ匹敵する。

本発明の範囲は、「射出延伸ブロー成形」（ＩＳＢＭ）又は「押出ブロー成形」（ＥＢＭ）によりブロー成形品を作るために本明細書に従うブロー成形用金型を使用することも含んでいる。

本発明の特徴についての理解を深めるために、本発明によるブロー成形用金型の好ましい一実施形態について、添付の図面を参照しながら以下にいかなる制限も加えることなく例示する。

従来技術による現状のブロー成形用金型の図である。 本発明に従う、ブロー成形用金型要素、挿入物（インサート）およびブロー成形品を備えたブロー成形用金型の分解図である。

図１は、従来技術によるブロー成形用金型１１を示している。ブロー成形用金型は、窪み１２を形作る２つの要素（エレメント）を備えている。所望の模様１３が、ブロー成形用金型１１の要素の壁に付けられており、これによりブロー成形品１４に模様が付けられる。

図２は、本発明に従うブロー成形用金型２１の好ましい一実施形態を示している。この金型は、窪み２４を形作る２つのブロー成形用金型要素２２、２３からなっている。ブロー成形用金型２１は、アルミニウムから作られることが好ましい。

窪み２４は、ブロー成形品を成形するために設けられている。ブロー成形用金型要素のうちの１つ（一方）は、挿入物（インサート）２５を受け入れるための凹み２７を備えている。この挿入物２５は、ブロー成形品２６の壁の一部分を形成すべく提供されている。挿入物２５は、ブロー成形品に模様を付けるためにエンボス加工を施された面を有している。挿入物２５は、両面接着テープ、磁石、又は幾何学的手段により、第１のブロー成形用金型要素２２の面に取り付けられることが好ましい。

挿入物２５は、０．６ｍｍ〜０．８ｍｍの壁の厚みを有する鋼板（鋼シート）製の半円柱形金属板であることが好ましい。挿入物２５は、ブロー成形用の窪み２４の管状面（チューブ状面）の大部分を形成する。

エンボス加工は、ＰＥＴ製のブロー成形品２６の場合には０．６ｍｍ〜０．８ｍｍ、ＰＰ又はＰＥ製のブロー成形品２６の場合には０．２ｍｍ〜０．４ｍｍであることが好ましい。

図１と図２の主な違いは、発明に挿入物が追加されているか否かである。

好ましくは、ここに記載のブロー成形用金型２１は、
ａ）パターンマスク（模様付きマスク）を金属板２５の表面に置くステップと、
ｂ）前記パターンマスク（模様付きマスク）を用いて金属板２５の表面に化学エッチングを施し、金属板２５の表面にエンボス加工を施すステップと、
ｃ）前記パターンマスク（模様付きマスク）を取り除くステップと
を含む方法により作られる。

この方法は、板（プレート）２５を曲げるステップを更に含む。

本発明は、ブロー成形品２６を作るために記載のブロー成形用金型２１を使用することにも適している。当然、本発明は、上記の実施形態に限られるものではない。

２１ ブロー成形用金型
２２ 第１のブロー成形用金型要素
２３ 第２のブロー成形用金型要素
２４ 窪み
２５ 挿入物（インサート）または板（プレート）
２６ ブロー成形品
２７ 凹み

Claims (10)

1. ａ） 窪み（２４）を形作るべく提供された、少なくとも第１（２２）及び第２（２３）のブロー成形用金型要素と、
   ｂ） ブロー成形面に模様を付けるためにエンボス加工を施された面を有する少なくとも１つの挿入物（２５）であって、ブロー成形品（２６）の壁の一部を成形するために、前記第１（２２）及び／又は第２（２３）のブロー成形用金型要素のうちの少なくとも一方の面に取り付けられる少なくとも１つの挿入物（２５）と、
   を備えたブロー成形用金型（２１）において、
   前記ブロー成形用金型が、射出延伸ブロー成形（ＩＳＢＭ）用金型であり、
   前記少なくとも１つの挿入物（２５）が、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍの壁厚を有する板であり、前記少なくとも１つの挿入物（２５）が、接着剤、好ましくは両面接着テープ、磁石、及び幾何学的手段からなる群から選択される可逆的固定手段により、前記第１（２２）及び／又は第２（２３）のブロー成形用金型要素のうちの少なくとも一方に取り付けられ、前記挿入物（２５）が、鋼、特に鋼シートから作られている、ことを特徴とするブロー成形用金型。
2. 前記ブロー成形用金型（２１）は、前記ブロー成形品（２６）の基部を成形するための第３のブロー成形用金型要素を少なくとも備え、前記第１（２２）及び第２（２３）のブロー成形用金型要素は、前記ブロー成形品（２６）の前記壁の一部を成形するために備えられている、請求項１に記載のブロー成形用金型。
3. 前記ブロー成形用金型要素（２２，２３）は、鋼およびアルミニウムからなる群から選択される金属、好ましくはアルミニウムから作られている、請求項１〜２のいずれか一項に記載のブロー成形用金型。
4. 前記挿入物（２５）は、前記ブロー成形品（２６）の側壁の一部を成形すべく提供されるところの、前記窪み（２４）の管状面の大部分を形成する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のブロー成形用金型。
5. 前記第１及び／又は第２のブロー成形用金型要素（２２，２３）のうちの少なくとも一方が、前記挿入物（２５）を装着するための凹み（２７）を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のブロー成形用金型。
6. 前記挿入物（２５）が円柱形又は半円柱形である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のブロー成形用金型。
7. 前記挿入物（２５）は、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ、特に０．６ｍｍ〜０．８ｍｍの壁厚を有する板である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のブロー成形用金型。
8. 前記エンボス加工の深さが、ＰＥＴ製のブロー成形品（２６）の場合には、０．２ｍｍ〜０．８ｍｍ、好ましくは０．６ｍｍ〜０．８ｍｍであり、
   ＰＰ又はＰＥ製のブロー成形品（２６）の場合には、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍである、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載のブロー成形用金型。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のブロー成形用金型（２１）を製造する方法であって、
   当該方法は、前記挿入物（２５）にエンボス加工を施すステップを少なくとも含み、
   前記エンボス加工を施すステップが、
   ａ）鋼製の挿入物（２５）の表面に模様付きマスクを提供するステップと、
   ｂ）前記鋼製挿入物（２５）の表面にエンボス加工を施すべく、前記模様付きマスクを用いて前記鋼製挿入物（２５）の表面に化学エッチングを施すステップと、
   ｃ）前記模様付きマスクを取り除くステップと
   を含み、このエンボス加工の工程が、化学エッチング、レーザーエッチング、及びタイディングからなる群から選択され、好ましくは化学エッチングであり、
   当該方法は更に、前記挿入物（２５）を曲げるステップを含む、
   ことを特徴とする方法。
10. ブロー成形品（２６）を製造するための、請求項１〜８のいずれか一項に記載のブロー成形用金型（２１）の使用。

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