JP3026333B2 - 樹脂容器のブロー成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂容器のブロー成形
方法に関し、とくに均一な厚さに成形することのできる
ブロー成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の樹脂容器のブロー成形では、容器
全体にわたって肉厚を均一化することは難しく、たとえ
ばボトル容器では、底部の角部の厚みが減少してしま
う。このような肉厚不均一が生じる理由は次の通りであ
る。ブロー成形では、溶融樹脂パリソンは金型に接触し
つつ膨張する。いったん型に接触した部分のパリソン
は、それ以上伸張せず、自由部分が膨張を続ける。従っ
て、初期接触部は厚肉となり、コーナ部等の後期接触部
は薄肉となる（図１４参照）。

【０００３】このようなコーナ部の肉厚減少を軽減する
ために、従来のブロー成形では、次のような対策がとら
れていた（たとえば、「プラスチック加工技術便覧」、
株式会社日刊工業新聞社、初版発行昭和４４年１２月５
日、第３１０−３１３頁）。

【０００４】従来技術１： ボトル容器でもっとも大き
な膨張率を示す底部のラウンド部の肉厚を所定厚さに確
保するために、ネック部を含みパリソン全体の厚さを増
す。 従来技術２： 可動マンドレル付ダイスを用いてブロー
成形を行い、パリソンの肉厚を部分的に可変とすること
によって、角部の厚さを局部的に増す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
１、２には次の問題がある。従来技術１には、不必要な
厚肉部が発生し、重量増加、冷却時間の延長によるサイ
クルタイムの増大、外形寸法の制限された自動車用ガソ
リンタンクにおいては内容積の減少という問題がある。

【０００６】従来技術２には、押出し機構造が複雑とな
り、設備コストが高いという問題がある。また、樹脂の
流動特性が大きく作用するため、所望の部位の肉厚を制
御するには、試行錯誤で最適条件を見つける必要があ
り、調整工数が大である。

【０００７】本発明の目的は、不必要な厚肉部を生じさ
せることなく、型の複雑化を伴なうことなく、均一な厚
さに成形できる樹脂容器のブロー成形方法を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、次の樹脂容器のブロー成形方法によって達成され
る。すなわち、弾性シートを該弾性シートの周辺部で分
割型に固定しておき、押し出された溶融樹脂パリソン内
にガスを吹き込みパリソンを伸長させてパリソンを弾性
シートに添着させ、型閉じ完了後、ガス圧を上げて本成
形を行い、パリソンの冷却、固化により成形品を得、型
を開き成形品を弾性シートから剥離させて型から取り出
す、樹脂容器のブロー成形方法。

【０００９】

【作用】上記ブロー成形方法においては、予備伸長時、
パリソンと一体化した弾性シートは、型面と弾性シート
間にすべりを伴って、その弾性特性により型面のどの部
分においても均一な伸長率をもって伸長するため、それ
に一体化されているパリソンも均一な伸長率で伸長し、
パリソン肉厚も全域にわたって均一化される。

【００１０】また、型から成形品を取り出す際、弾性シ
ートの復元力により、弾性シートと成形品とは容易に剥
離し、成形品を容易に型から取り出せ、成形品の変形、
傷付きを防止できる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明に係る樹脂容器のブロー成形
方法の望ましい実施例を図面を参照して説明する。図１
−図７は、本発明の第１実施例に係わり、ボトル容器の
ブロー成形を示している。図８−図１４は、本発明の第
２実施例に係わり、自動車用ガソリンタンクのブロー成
形を従来法の場合との比較も入れて示している。

【００１２】はじめに各実施例に共通な方法の構成を、
たとえば第１実施例を参照して、説明する。ただし、各
実施例において、互いに準じる部材には同一の符号を付
してある。

【００１３】第１の工程では、図１に示すように、従来
のブロー成形装置に準じる装置に、弾性を有するシート
（以下、弾性シートという）５を固定する。弾性シート
５以外の装置部分は、従来公知であり、パリソン押し出
し機１、閉開可能な分割型２、３、ガス吹き込みノズル
４から成る。弾性シート５は、各型２、３にそれぞれ設
けられ、各弾性シート５は、各型２、３に弾性シート５
の周辺部で固定される。弾性シート５の周辺部以外の部
分は型２、３から離れている。

【００１４】第２の工程では、図２に示すように、押し
出し機１から押し出された筒状の溶融樹脂パリソン６の
開放下端部をピンチ板７で挟んでパリソン内を外部から
遮断し、ガス吹き込みノズル４からパリソン６内にガス
（通常はエア）を吹き込む。この時のガス圧は比較的低
圧で２ｋｇｆ／ｃｍ² （１９６ｋＰａ）程度である。こ
れによって、パリソン６の予備伸長が行われ、膨張され
たパリソン６は、その溶融粘着性のため、弾性シート５
に粘着し、弾性シート５と一体になったパリソン６はさ
らに型キャビティ２´、３´に突入していく。この予備
伸長時に、ガスのパリソン内への吹き込みと同時に、型
２、３が閉じられていく。

【００１５】第３の工程では、図３に示すように、型
２、３閉じが完了した後、ガス圧を上げ、本成形を行
う。ガス圧は、たとえば３−２０ｋｇｆ／ｃｍ² （２９
４−１９６０ｋＰａ）程度に高められる。この時、パリ
ソン６と一体化した弾性シート５は、弾性特性により張
力が全域に均一に伝わり、型２、３の表面のどの部分に
おいても均一な膨張率で伸長、膨満する。この時弾性シ
ート５と型２、３の表面はすべるが、このすべりを自在
とするために、型表面と弾性シート表面の少なくとも何
れか一方に潤滑剤を塗布したり、真空成形で用いられる
エアクッション法の様に型２、３と弾性シート５間にガ
スを供給したりしてもよい。

【００１６】弾性シート５が均一な膨張をするために、
弾性シート５と一体とされたパリソン６も均一な膨張を
示し、その結果、パリソン６の厚みは全体にわたって均
一化する。

【００１７】第４の工程では、図４に示すように、パリ
ソン６の冷却、固化によって、成形品８を得る。型２、
３は温調水で１５°Ｃ程度に調温されており、型表面に
押し付けられたパリソン６は弾性シート５を介して冷却
され、固化する。

【００１８】第５の工程では、図５に示すように、型
２、３を開き、成形品８を取り出す。この時、樹脂は十
分に固化しているため、かつ弾性シート５が復元力で元
の形に復元するとき弾性シート５と成形品８の表面との
間にすべりが生じるため、成形品８を弾性シート５から
容易に剥離させて型から取り出すことができる。また、
弾性シート５は元の形に復元し、その耐久性の範囲内で
繰返し使用できる。

【００１９】弾性シート５の材質としては、パリソン温
度（樹脂が高密度ポリエチレンの場合、２００〜２３０
°Ｃ）と型温度（１５°Ｃ）の間で十分な伸長度を長期
間保持し、固化した樹脂からの剥離性の良好なものがよ
い。たとえば、樹脂が高分子量ポリエチレンの場合、架
橋型シリコンゴムがよい。

【００２０】また、弾性シート５がキャビティ２´、３
´内に膨満する時の、弾性シート５と型面とのすべりを
よくするために、弾性シート５と型面との少なくとも何
れか一方に塗布される潤滑剤としては、金属石鹸のパウ
ダ状滑剤あるいはグリス等の液状滑剤を用いることがで
きる。

【００２１】つぎに、各実施例に特有な事項について説
明する。第一実施例の箱形（３００×３００×２００、
底部に半径２０ｍｍのＲどり）容器のブロー成形による
肉厚均一化の効果を確認する試験を行った。パリソン樹
脂は高分子量ポリエチレン（昭和電工製ショーレックス
４５５１Ｈ）であり、箱形１８リットル容器を成形し
た。使用した弾性シートは、架橋型シリコンゴム（富士
高分子製３ＦＬ）で厚さ１ｍｍであった。図６に示すよ
うに、容器の中心部を側面から底面にかけて１ｃｍピッ
チで順に、、・・・とし、各部の厚さを測定した。

【００２２】測定結果は図１５に示す通りである。測定
結果を整理すると、標準偏差の点では、弾性シートなし
の場合が０．４５、弾性シート有りの場合が０．２２、
肉厚の最大／最小比の点では、弾性シートなしの場合が
２．５、弾性シート有りの場合が１．５であることがわ
かった。上に示すように、弾性シートなしの場合（従来
法）に比べて、弾性シートありの場合（本発明）は、大
幅な肉厚の均一化が得られる。

【００２３】また、容器形状を種々に変えて試験した結
果、下記条件に合致する形状を有する成形品において、
良好な肉厚均一化が得られることが判明した。すなわ
ち、型の半分を示した図７において、パリソン６の上下
端は型に挟まれて拘束される。この拘束点を９、１０で
示す。拘束点９と型コーナ部１１を結ぶ型面が水平面と
なす仰角θ₁ が０°−４５°で、かつ、コーナ部１１を
挟む型の２面のなす角度θ₂ が１８０°未満である場合
に、良好な肉厚均一化が得られた。

【００２４】第２実施例では、自動車用ガソリンタンク
が、車両搭載状態では上下方向となる方向を水平方向に
して、ブロー成形が実施される。ここで、図８が弾性シ
ート５の張設の第１工程に対応し、図９がパリソン６の
予備伸長を行う第２工程に対応し、図１０が本成形を行
う第３工程に対応し、図１１がパリソンの冷却、固化が
行われる第４工程に対応し、図１２が成形品の取り出し
を行う第５工程に対応する。

【００２５】第２工程では、図２と同様にピンチ板でパ
リソン下端を挟んで予備伸長した後（図示せず）、図９
に示すように、型閉めして引き続きガス圧を上げて本成
形が行われる。

【００２６】図１０の本成形において、コーナ部（図１
０で円Ａで囲んだ部分）の肉厚均一化が、弾性シート５
がある場合（本発明）とない場合（従来）とで、どのよ
うな差異が生じるかを、図１３（弾性シートありの場
合）と図１４（弾性シートなしの場合）に示してある。

【００２７】弾性シートがない場合には、図１４に示す
ように、型に粘着したパリソン６´は、そこで膨張する
ことなく固化するため、コーナの奥へ肉を寄せることが
できず、コーナの奥にいくに従って肉厚が薄くなる。

【００２８】これに対し、本発明では、図１３に示すよ
うに、弾性シート５と型面との間はすべることができる
ため、弾性シート５はその弾性によって全体にわたって
均一な張力がかかり、均一な膨張率で伸長する。溶融し
たパリソン６も、弾性シート５と一体化されているた
め、均等に引き伸ばされるため、パリソン肉厚が均一化
する。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば次の効果を得る。 （イ） 型に弾性シートを張設して、溶融樹脂パリソン
にガスを吹き込みパリソンを予備伸長させて弾性シート
に添着させ、ガス圧を上げて本成形を行うようにしたの
で、弾性シートが均一な伸長率で伸長するとき、弾性シ
ートに一体化したパリソンも均一な伸長率で伸長、膨満
し、肉厚を均一化できる。

【００３０】（ロ） この肉厚均一な成形により、成形
品に不必要な厚肉部を生じさせることがなくなり、しか
も、型の複雑化を伴なうことなく肉厚均一化を達成でき
る。

【００３１】（ハ） 型から成形品を取り出す際、弾性
シートの復元力により成形品が弾性シートから容易に剥
離し、成形品を型から取り出す際に成形品の変形、傷つ
きを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る樹脂容器のブロー成
形方法の第１工程を示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る樹脂容器のブロー成
形方法の第２工程を示す断面図である。

【図３】本発明の第１実施例に係る樹脂容器のブロー成
形方法の第３工程を示す断面図である。

【図４】本発明の第１実施例に係る樹脂容器のブロー成
形方法の第４工程を示す断面図である。

【図５】本発明の第１実施例に係る樹脂容器のブロー成
形方法の第５工程を示す断面図である。

【図６】本発明の第１実施例に係る樹脂容器のブロー成
形方法の肉厚均一化確認試験における容器の肉厚測定部
位を示す断面図である。

【図７】本発明の第１実施例における良好な結果を得る
ための条件を示す容器形状図である。

【図８】本発明の第２実施例に係る樹脂容器のブロー成
形方法の第１工程を示す断面図である。

【図９】本発明の第２実施例に係る樹脂容器のブロー成
形方法の第３工程のうち（パリンの伸長段階）を示す断
面図である。

【図１０】本発明の第２実施例に係る樹脂容器のブロー
成形方法の第３工程のうちパリソンの膨満完了時を示す
断面図である。

【図１１】本発明の第２実施例に係る樹脂容器のブロー
成形方法の第４工程を示す断面図である。

【図１２】本発明の第２実施例に係る樹脂容器のブロー
成形方法の第５工程を示す断面図である。

【図１３】図１０のＡ部分の拡大断面図である。

【図１４】弾性シートなしの場合の図１３に対応する部
分の断面図である。

【図１５】図６の容器の試験結果を示す、弾性シート有
りの場合と弾性シートなしの場合の容器肉厚分布図であ
る。

【符号の説明】

１ パリソン押し出し機 ２ 型 ３ 型 ４ ガス吹き込みノズル ５ 弾性シート ６ パリソン ７ ピンチ板 ８ 成形品

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性を有するシートを該弾性シートの周
   辺部で分割型に固定しておき、 押し出された溶融樹脂パリソン内にガスを吹き込みパリ
   ソンを伸長させてパリソンを前記弾性シートに添着さ
   せ、 型閉じ完了後、ガス圧を上げて本成形を行い、 パリソンの冷却、固化により成形品を得、 型を開き成形品を前記弾性シートから剥離させて型から
   取り出す、ことを特徴とする樹脂容器のブロー成形方
   法。