JP2867519B2 - 射出成形用金型及びその保守方法 - Google Patents

射出成形用金型及びその保守方法

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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/34Moulds having venting means

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は延伸ブロー成形容器生産の途中段階におけ
る有底パリソンの射出成形用金型に関するものである。
[従来の技術] 延伸ブロー成形容器は予め射出成形等によりプリフォ
ーム(有底のパリソン)を作り、このプリフォームを軟
化させた状態で、軸方向の機械的延伸と空気吹込みによ
る半径方向の延伸とを施して、ボトル容器に成形するも
のであり、強度が大きいのが特長で、ファミリーサイズ
の飲料の包装容器等に適し、特にPET等の炭酸ガス透過
率が小さい材料で構成したものは、炭酸飲料等のための
容器に広く使用されている。
容器口部には、ねじ式キャップでの密封を可能とする
ように、ねじが形成され、この部分は大きな機械的強度
を要するため、プリフォームの段階で既に容器完成品の
寸度・形状に成形され、更に、耐熱強度を付加しかつ硬
度をを高めるため、後処理により約400℃で1〜5分間
加熱して結晶化させることが行われる。
これにより、加熱殺菌処理の際の85℃程度の高温に、
ねじ部が耐えるようにされる。
このようなプリフォームを射出成形するための金型と
して、従来使用されているものは第4図に示す金型101
のように構成されている。
すなわち金型101は、協働してプリフォームの形状の
キャビティ110を形成する次の各部よりなる。すなわ
ち、金型101は軸方向下方から、溶融樹脂の入口である
ゲート108を有する底部102(固定)、胴部103、ねじ部
を含めた口部を成形するネックリング部104(周方向に
2〜4個に分割した割金型)、以上の各部を上から押え
樹脂圧がかかってもネックリング部104が外方にはずれ
ないようにするロックリング部106、及びプリフォーム
の内面を成形するコアー部107からなる。
金型101においては1サイクル毎にゲート108から一定
量ずつ射出された溶融樹脂がキャビティ110内の空気を
金型101の外に排出しながらキャビティ110内を完全に満
たし得るようにするために、空気抜き機構120が設けら
れている。
空気抜き機構120の構成は、キャビティ110との接続部
では、空気を逃がし得てかつ溶融樹脂の侵入は許容せず
バリ取り等の後処理を要さないようにするため、前述し
た金型部分相互の合せ目に、金型合せ面より僅かに凹ん
だ面を設けこの面によって少なくとも一方の側を囲まれ
た狭い隙間を金型合せ目に形成するようにしたエアーベ
ント114として構成される。
すなわち、エアーベント114は、ネックリング部104の
分割による表面105のうち、キャビティ110の終端部すな
わちねじ部周縁部105aを金型の合せ面105bより僅かでは
あるが一段下がった低みとして形成され、下がる深さは
例えば0.02〜0.05mmであり、金型を合せたとき、他方の
金型は平坦とすれば、合せ目には0.02〜0.05mmの隙間が
キャビティ110に連通して形成され、この隙間の上端は
ロックリング部106との合せ目に開口する。
エアーベント114の外縁には溝118が接続する。溝118
は空気抜き機構120のうちエアーベント114から金型外部
に連通する部分であり、同じく金型合せ面より凹んだ面
をもつ溝として構成される。溝118はエアーベントから
の空気が迅速確実に外部に逃げるように、かつ金型の冷
却用も兼ねるようにするため、その寸度はエアーベント
より大きくされ、例えば深さ1.0mm、幅3.0mm、R2.0mmで
あり、金型を合せたとき通路121を形成する。
このように周方向に分離したエアーベント114と通路1
21を周方向に相互に接続させ、空気抜き機能を周方向に
平均化するため、他のエアーベント115が形成されてい
る。エアーベント115はロックリング部106のネックリン
グ部104との合せ目に金型合せ面より僅かに凹んだ面
(例えば凹み量0.05±0.002mm)を一周形成されネック
リング部104との合せ目に環状通路117を形成するもので
あり、エアーベント114の上端は環状通路117に接続す
る。
エアーベント115の外縁には溝119が接続し、溝119は
金型を合せたとき金型101を一周して、溝118が形成する
通路121の上端を相互に連通させる。
金型101を冷却するために、胴部103と底部102には溝1
24が設けられ、また、コアー部107にはパイプ125を挿入
してコアー部107内部に冷却水126を流通させる。キャビ
ティ110内の樹脂は、金型101内で冷却固化されて、取り
出し可能な状態になると、金型101から排出される。
このような金型101においてはエア−ベント114,115の
深さは、深いほど空気が抜けやすいが、深くし過ぎると
溶融樹脂が入り込み、バリと称される余分な樹脂部分が
形成されるため、前述の寸度に制約されているものであ
る。
[発明が解決しようとする課題] さて、通常、成形材料は、射出スクリュー及び金型の
ホットライナー内での加熱溶融時に、その一部分が熱劣
化して、プレートアウトと称される微小片となり、ある
ものは金型表面に付着し、あるものはエアーベント114,
115を通って排出される。
しかるにエアーベント114,115の深さは、前述の如く
あまり深くすることができないので、連続生産する間
に、このプレートアウトがエアーベントの壁に付着して
エアーベントを狭くする。
エアーベントが狭くなると、空気の抜けが悪くなり、
抜けなかった空気がプリフォーム口部の樹脂に入り込ん
で第6図に示すように気泡127を発生したり、或いは口
部の冷却が悪くなって、ねじ部を含む口部内外面にヒケ
と称される、表面積を縮小する傾向の変形が起るように
なる。
前述気泡は容器の強度や外観を損うばかりでなく、前
述口部の結晶化の際の加熱によりパンクし、このパンク
がシール部に発生した場合はシール不良の原因となり、
また前述の口部外面のヒケも、第5図に示すようにポー
ティングライン126に沿ってねじ部の凹み125として現れ
た場合、シール不良の原因となる。
このため従来は、定期的に生産ラインを停止し、エア
ーベント104,105の掃除を行っている。
この掃除は例えば空気抜き機構120内の圧搾空気を送
ってプレートアウトを吹飛ばす方法等で行なわれてお
り、その頻度や1回に要する時間は、例えば成形サイク
ル約30秒の成型機において通常ほぼ12〜48時間に1回
か、少なくとも3回に1回、成形材料によっては6〜8
時間に1回、1回につき1時間を要し、生産効率を大幅
に低下させる要因となっていた。
この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたものであ
って、キャビティ終端部からの空気の抜けが極めて良好
でプリフォーム口部の発泡やヒケを防止し、特にプレー
トアウトの付着しやすかったキャビティ終端部のエアベ
ント部の掃除の頻度を大幅に減少させ、生産効率を大幅
に増加させることのできるプリフォーム成形用の金型を
提供することを目的としている。
[課題を解決するための手段] この目的に対応して、本発明の射出成形用金型は、ね
じを有する口部を成形するための部分金型として分割部
において周方向に分割された割金型からなるネックリン
グ部を備えかつ前記ネックリング部の軸方向上方に隣接
する部分金型としてロックリング部を備え、前記ネック
リング部には、前記分割部の表面のうちの前記ねじ部の
周縁部が前記分割部の金型合せ面より凹んでなりキャビ
ティと連通した空間を作り得るエアーベントと、前記分
割部の金型合せ面より凹み前記エアーベントの外縁部に
接続する空気溜り溝とを、前記ロックリング部との合せ
目に達して形成されている射出成形用金型において、前
記ロックリング部は軸方向上向きの通気孔を有し前記通
気孔の一端は前記ロックリング部の外部に連通し他端は
前記ネックリング部との合せ目で前記空気溜り溝に連通
し得ることを特徴としている。
[作用] このように構成されたプリフォーム成形用の金型にお
いてはキャビティ内の熱せられた空気がエアーベントか
ら金型の外部に通ずる通路がエアーベント上端から軸方
向上向きに接続するように設けられているため、熱せら
れた空気の上昇力をそぐことがなく、空気の抜けが良好
になり、プリフォーム口部の発泡を防止し、エアーベン
ト部へのプレートアウトの付着を防止し、金型の掃除の
頻度を減少させ得る。加えて、前記通路がロックリング
部の冷却作用をもするため、プリフォーム口部の冷却が
良好になり、口部のヒケの発生を防止する。
前記通路の上端にバキューム発生装置を接続すれば金
型の掃除ができ、またこれを連続的若しくは射出成形サ
イクルに合せて間欠的に作動させ、射出成形型時の金型
の保守を行うこともできる。
[実施例] 以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面について
説明する。
まず、プリフォーム成形用の金型にこの発明を適用し
た実施例について説明する。
第1図及び第2図において1はプリフォーム成形用の
金型である。
金型1は協働して内部にプリフォームの形状のキャビ
ティ10を形成する次の各部よりなる。すなわち金型1は
軸方向下方から溶融樹脂の入口であるゲート8を有する
底部2(固定)胴部3、ねじ部を含めた口部を成形する
ネックリング部4(周方向に2〜4個に分割した割金
型)、以上の各部を上から押え、樹脂圧がかかった場合
にもネックリング部4が外方にはずれないようにするロ
ックリング部6、及びプリフォームの内面を成形するコ
アー部7からなる。
金型1においては1サイクル毎にゲート8から一定量
ずつ射出された溶融樹脂がキャビテイ10内の空気を金型
1の外に排出しながらキャビティ10内を完全に満たし得
るようにするために、空気抜き機構20が設けられてい
る。
空気抜き機構20の構成は、キャビティ10との接続部で
は、空気を逃がし得てかつ溶融樹脂の侵入は許容しない
狭い隙間を金型合せ目に形成すべきエアーベント14とし
て構成される。
すなわち、エアーベント14は、ネックリング部4の前
記分割による表面5のうち、キャビティ10の終端部、す
なわちねじ部周縁部5aが、金型の合せ面5bより僅かでは
あるが一段下がって低みをなした部分である。
この下がる深さは例えば0.02〜0.05mmであり、エアー
ベント14はこの深さのままキャビティ10の縁とネックリ
ング部4の上面に達しており、金側を合せたとき、合せ
目には0.02〜0.05mmの隙間がキャビティ10に連通して形
成され、この隙間の上端はロックリング部6との合せ目
に開口する。
エアーベント14の外縁には溝18が接続する。溝18は空
気抜き機構20のうちエアーベント14から金型外部に連通
する部分であり、同じく金型合せ面より凹んだ面をもつ
溝として構成される。溝18は、エアーベントからの空気
が迅速確実に外部に逃げるようにかつ金型の冷却用も兼
ねるようにするため、その横断面の寸度はエアーベント
より大きくされ、例えば深さ1.0mm、幅3.0mmであり、金
型を合せたとき、一端をロックリング部6との合せ目に
開口する軸方向上向きの穴状の通路21を形成する。
通路21から金型1の外部に連通する通路として、ロッ
クリング部7には軸方向上下に貫通する通気孔22が設け
られている。通気孔22の上端はロックリング部7の上面
に開口して金型1の外部に連通し、下端はネックリング
部4との合せ目に開口し、空気溜り溝18が形成する通路
21に連通し得る。
割金型の分割面に沿って形成された、エアーベント1
4、通路21、空気孔22によっても目的は達せられるが、
これらを相互に周方向に接続させ空気抜きと冷却の機能
をを周方向に平均化するために、他のエアーベント15と
環状溝17が形成されている。
エアーベント15はロックリング部6のネックリング部
5との合せ目に、金型合せ面より僅かに凹んだ(例えば
凹み深さ0.05±0.002mm)を一周して形成し、各エアー
ベント14の上端と連通し得るようにしたものである。エ
アーベント15の外縁には、溝19が接続して金型1を一周
し、溝19はエアーベント15より大きい縦断面をもって金
型合せ面より凹んでおり、金型を合わせたとき溝19は各
溝18が形成する各通路21の上端を相互に連通させる環状
通路を形成する。
なお、空気溜り溝18を設けずに、割金型の間に形成さ
れた狭幅のエアーベントを介してキャビティーと通気口
を連結させることもある。また、この発明はプリフォー
ム以外の射出成形用金型にも適用することができ、この
場合の樹脂材料はPET,PAN,PEN,PVC,AN等がある。
次にプリフォーム成形用の金型の保守方法について説
明する。
通気孔22の上端に各々管23を接続し、各管23を環状の
管24で接続し、管24にバキューム発生装置25を接続して
吸引すれば、金型1の掃除ができる。また吸引を連続的
若しくは射出成形サイクルに合せて間欠的に行えば、射
出成形中に常時、金型1の空気抜き機構20にプレートア
ウトが付着するのを予防して、金型1の保守を行うこと
ができる。
[実施例] 製品 耐熱PET 1.5ボトル 材料 PET材料 成形機 PET延伸成形機 金型 16ヶ取り 成形速度 30本/分 金型掃除頻度 1回/120H〜1回/144H 生産数 1,000,000本 気泡発生数 0本 ネックリング部 0本 ネックリング部より下方0本 実際、エアーベント面へのプレートアウトの付着も認
められない。
これは、従来金型による最近のデータ3,568,136本中
気泡発生数100本、金型掃除頻度1回/12H〜1回/24Hと
比較すると、著しい効果があったことを示す。
[発明の効果] 以上の説明から明らかな通り、この発明によれば、キ
ャビティ終端部からの空気の抜けが極めて良好でプリフ
ォーム口部の発泡やヒケを防止し、特にプレートアウト
の付着しやすかったキャビティ終端部のエアベント部の
掃除の頻度を大幅に減少させ、生産効率を大幅に増加さ
せることのできるプリフォーム成形用の金型及びその保
守方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明のプリフォーム成形用の金型の縦断面
図であって第2図におけるI−I部断面図、第2図は金
型のネックリング部における横断面図、第3図はロック
リング部の底面図、第4図は従来のプリフォーム成形用
の金型を示す縦断面図、第5図はパーティングライン上
のねじ部にヒケが発生したプリフォーム口部を示す斜視
図、及び第6図は気泡が発生した容器口部を示す縦断面
説明図である。 1……金型、2……底部、3……胴部、 4……ネックリング部、5……表面、 5a……ねじ部周縁部、6……ロックリング部、 8……ゲート、10……キャビティ、 14,15……エアーベント、 18,19……溝、20……空気抜き機構、 21……通路、22……通気孔、 25……バキューム発生装置、125……パイプ、 126……冷却水
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 45/26 - 45/44 B29C 33/00 - 33/76

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ねじを有する口部を成形するための部分金
    型として分割部において周方向に分割された割金型から
    なるネックリング部を備えかつ前記ネックリング部の軸
    方向上方に隣接する部分金型としてロックリング部を備
    え、前記ネックリング部には、前記分割部の表面のうち
    の前記ねじ部の周縁部が前記分割部の金型合せ面より凹
    んでなりキャビティと連通した空間を作り得るエアーベ
    ントと、前記分割部の金型合せ面より凹み前記エアーベ
    ントの外縁部に接続する空気溜り溝とを、前記ロックリ
    ング部との合せ目に達して形成されている射出成形用金
    型において、 前記ロックリング部は軸方向上向きの通気孔を有し前記
    通気孔の一端は前記ロックリング部の外部に連通し他端
    は前記ネックリング部との合せ目で前記空気溜り溝に連
    通し得ることを特徴とする射出成形用金型
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