JP3510034B2

JP3510034B2 - 中空成形用吹込ピンおよび中空成形装置

Info

Publication number: JP3510034B2
Application number: JP02831696A
Authority: JP
Inventors: 建司長谷川; 秀則小野; 大三田淵
Original assignee: 日本ポリオレフィン株式会社
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1996-02-15
Publication date: 2004-03-22
Anticipated expiration: 2016-02-15
Also published as: JPH09216277A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、合成樹脂の中空成
形において成形品を冷却するための中空成形用吹込ピン
と中空成形装置並びに中空成形品の成形方法に関するも
ので、特に横吹き方式による中空成形において、成形品
を短時間に効率的に冷却しつつ、冷媒およびガスの噴射
と排出を１本のピンで行う中空成形用吹込ピンと中空成
形装置並びに中空成形品の成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】中空成形においては、成形品を冷却する
時間が成形サイクルの６０〜８０％を占めていた。した
がって近年成形品の大型化に伴い、この冷却時間の短縮
は、生産性の向上、生産コストの低減を行う上で重要な
課題となっており、種々の方法が考案されている。

【０００３】例えば、特開昭６２−２１５２０号公報な
どには、パリソン上下より吹込ピンを挿入し、冷媒を中
空成形品に注入して成形する方法が開示されている。と
ころが、成形品の形状や用途によっては、吹込ピンをパ
リソン上下より挿入できない場合がある。このような場
合は金型の側壁から、パリソンに冷媒あるいは冷媒とガ
スを注入する注入ピンと、これらをパリソン外へ排出す
る排出ピンを突き刺して成形品内に冷媒およびガスを吹
き込む方法、いわゆる横吹き方式が採用される。

【０００４】しかしながら、これらの方法では、成形品
に注入ピンと排出ピンの複数の孔が残るので、冷却後に
これらの孔を塞ぐ工程のための治具あるいは装置が必要
となり煩雑である。さらに孔塞ぎ工程により外観が損な
われたり、この孔を塞いだ部分の強度に対する信頼性が
損なわれる恐れがある。特に、自動車の燃料タンクなど
のような重要保安部品では、強度の信頼性が重要な問題
となる。

【０００５】一方、特開平６−１８２８６６号公報に
は、冷媒の注入ピンと排出ピンを兼ねて１本の吹込ピン
で中空成形を行う方法が記載されている。ところが、こ
の吹込ピンは、ガス注入のための開口部から同時に冷媒
の排出を行うため、開口部の断面積が広く、冷媒を十分
に霧状にして噴霧することができない。したがって冷却
効果が不十分で、製品の良好な外観を得ることは困難で
あるという問題がある。さらにガスを注入し賦形が完了
するまで、冷媒排出をすることができず、冷媒またはガ
スの注入と排出を同時進行させることができず効率的で
ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記事情に鑑
みてなされたもので、合成樹脂の中空成形において、パ
リソンの賦形のためのガスまたはガスと冷媒の噴射と、
この成形品の効率的な冷却のための冷媒または冷媒とガ
スの噴射と、このガスまたは冷媒の排出を１本のピンで
行うことが可能で、かつガスまたは冷媒の排出を上記冷
却と同時に行うことが可能な中空成形用吹込ピンと、こ
れを用いた中空成形装置並びに中空成形品の成形方法を
提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の中空成形用吹込
ピンは、金型内のパリソンに突き刺して該パリソン内に
冷媒とガスの少なくとも一方を噴出して該パリソンの賦
形および冷却を行う中空成形用吹込ピンであって、先端
部が鋭利で、該先端部の近傍に冷媒およびガスの少なく
とも一方を噴出する複数の噴射孔が形成された内筒部
と、該内筒部の外方に同軸にかつ軸方向に沿って相対移
動可能に設けられた外筒とを備え、該外筒と内筒部との
間に隙間を設け、上記外筒をその先端が内筒部先端に接
近した前進位置に相対移動させた時には該隙間が閉じら
れ、上記外筒を該前進位置より後退させた時には、該隙
間が金型内と連通して上記冷媒を排出する排出路となる
ように構成されたことを特徴としている。また本発明の
中空成形装置は、第一の金型と第二の金型から形成され
る分割金型と、この第一の金型に形成された貫通孔内に
挿入された上記中空成形用吹込ピンと、上記分割金型を
貫通孔軸方向に進退駆動させて上記中空成形用吹込ピン
の先端部を金型キャビティ面から突出または上記貫通孔
内に収納する第一の駆動手段と、上記内筒部を貫通孔軸
方向に進退駆動させて上記排出路を開閉する第二の駆動
手段を備えたことを特徴としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１ないし図３は本発明の中空成
形装置を示したものであり、第一の金型１と第二の金型
（図示せず）から形成される分割金型２と、この第一の
金型１に形成された貫通孔３内に挿入された中空成形用
吹込ピン４と、その分割金型２を前後方向に進退駆動さ
せる第一の駆動手段５，５と、内筒部を前後方向に進退
駆動させる第二の駆動手段６から概略構成されている。
上記分割金型２は、金属製に限られず、樹脂型でもよ
い。

【０００９】上記吹込ピン４は、内筒部Ａおよび外筒
（鞘体部）２３から構成されている。内筒部Ａは、パリ
ソン内部に突き刺され、霧状の冷媒とガスを噴射する部
分である噴射ノズル７と、冷媒とガスとを混合し霧状の
冷媒とするための混合ヘッド８と、この混合ヘッド８か
らの霧状の冷媒を同伴したスパイラルフローガスを噴射
ノズル７へ送る内筒９と、内筒先端に取り付けられるチ
ップ１３を、備えている。

【００１０】図４ないし図６は本発明の中空成形用吹込
ピン４の先端部分を例示したものである。噴射ノズル７
は略円柱状のもので、後端側に段差部１１が形成され、
さらに段差部の中間より縮径部１２が形成されている。
そして、縮径部１２の先端部にはテーパが形成されて縮
径部１２の内壁先端が鋭利に切り出された形状となって
いる。そして、噴射ノズル７の先端には略円錐状で先端
が鋭利なチップ１３が取り付けられている。チップ１３
の先端の角度は片側４５゜以下の円錐形であり、好まし
くは片側３０゜以下の円錐形とすることが好ましい。

【００１１】チップ１３および噴射ノズル７には多数の
噴射孔１４…が形成されている。そして、チップ１３側
の噴射孔１４…は斜め前方に向けて開口し、内筒９側の
噴射孔１４…は斜め後方に向けて開口し、中間にある噴
射孔１４…は側方に向けて開口しており、これによって
霧状の冷媒とガスが放射状に噴射され、賦形後のパリソ
ン内面に、前後、左右、上下方向に直角あるいはそれに
近い角度で冷媒が当たるようになっている。噴射孔１４
…は、噴射ノズルの周囲に均等に形成された直径０．３
〜５ｍｍ、好ましくは０．５〜１ｍｍの孔であって、少
なくとも２個以上、好ましくは６個以上さらに好ましく
は多数形成されている。噴射孔１４…の直径が小さくて
個数が少ないと、噴射できる冷媒の量が少なく、効率的
な冷却をすることができないので好ましくない。

【００１２】上記内筒９は、その先端部が噴射ノズルの
段差部１１および縮径部１２内壁面と嵌合し、基端部が
混合ヘッド８の接続孔（後述）に挿入して固着して設け
られており、こうして噴射ノズル７、内筒９、チップ１
３、および混合ヘッド８が内筒部Ａとして一体化されて
いる。

【００１３】上記第一の駆動手段５，５はシリンダー２
１，２１、第二の駆動手段はシリンダー２２を備えてい
る。そして第一の金型１にシリンダー２１，２１が接続
され、図１に示すようにシリンダー２１，２１が前進位
置にあるときは上記吹込ピン４は貫通孔３に収納され、
図２および図３に示すようにシリンダー２１，２１が後
退位置にあるときは、吹込ピン４の先端部が貫通孔３よ
り金型内部に向けて突出するようになっている。さらに
混合ヘッド８の基端部は、シリンダー２２に接続され、
内筒部Ａが一体となって前後方向に進退駆動されるよう
になっている。

【００１４】上記内筒９の外側には、内筒９外周面を覆
うように外筒（鞘体部）２３が設けられており、内筒９
と外筒２３が、その間に排出路２４となる隙間を有する
２重筒状として移送パイプを構成している。さらに外筒
２３の基端部は支持体２６によって固定されている。そ
して、内筒部Ａが最後退位置にある図１および図２にお
いては、外筒２３先端部が噴射ノズル７の段差部１１に
当接して、排出路２４が閉鎖されており（図４および図
５）、図３に示すように、シリンダー２２により内筒部
Ａが前進位置にあるときは、外筒２３は支持体２６によ
り固定されているので、噴射ノズル７と外筒２３の間が
開口して、排出路２４先端が外部に連通される。さらに
排出路２４の基端部は支持体２６内に形成された空間部
２７に開口、連通しており、空間部２７には図示しない
排出管および排出ポンプが接続されて、排出路２４から
の冷媒および／またはガスの排出ができるようになって
いる。

【００１５】そして排出路２４の開口状態（図３および
図６）から、シリンダー２２により内筒部Ａを後退させ
ると、外筒２３先端の内周面が、噴射ノズル７に形成さ
れた縮径部１２の外壁面を摺動した後、段差部１１に当
接して図２および図５に示すように、排出路２４を閉じ
ることができる。上述したように、縮径部１２の先端に
はテーパが形成され、かつ外筒２３先端部の端面は軸方
向に直交するように形成されているので、内筒部Ａの前
後移動による外筒２３先端の摩耗を減らすことができ、
吹込ピン４自身の耐久性を大幅に高めることができる。

【００１６】上記混合ヘッド８は、混合リング２８、ガ
ス供給リング２９、冷媒供給リング３０、および接合リ
ング３１とから概略構成されている。混合リング２８は
金属製の中空円筒状のもので、その内部空間は３つに仕
切られ、後方から截頭円錐状とされた冷媒供給孔３２
と、中間の截頭円錐状とされた混合室３３と前方の円柱
状の接続孔３４とからなっている。上記冷媒供給孔３２
の太径部は、混合リング２８の後部に向けて開口し、細
径部は前方の混合室３３に臨んで開口している。また混
合室３３の太径部は冷媒供給孔３２に開口し、細径部は
前方の接続孔３４に開口している。

【００１７】冷媒供給孔３２の細径部の内径は、混合室
３３の太径部の内径よりも小さくなっており、これによ
り冷媒供給孔３２と混合室との間には平坦な段差部３５
が形成されている。また混合室３３の細孔部の内径は接
続孔３４の内径よりも小さくされ、同様に段差部３６が
形成されている。接続孔３４には、内筒９の一端が挿入
され、その先端部が上記段差部３６に当接された状態で
接続孔３４に内筒９の一端がロウ付け、溶接などによっ
て固着されている。

【００１８】また混合リング２８の冷媒供給孔３２の周
方向の外方には中空管状のマニホールド３７が形成さ
れ、このマニホールド３７からは図に示すように複数の
ガス吹出孔３８…が上記段差部に開口するように形成さ
れている。ガス吹出孔３８…は、円周上等間隔に２〜１
０個形成されているとともに、各吹出孔３８…の中心軸
が混合リングの中心軸上の１点に集束するように、混合
リングの中心軸に対して傾斜するとともに、円周方向に
も傾斜するように形成されている。

【００１９】また混合リング２８の冷媒供給孔３２の後
側には、図１ないし図３に示すように接合リング３１が
回転自在に嵌め込まれ、この接合リング３１には冷媒供
給リング３０が接続されており、冷媒供給リング３０に
は図示しない冷媒供給源および冷媒供給パイプが接続さ
れ、加圧状態の冷媒が冷媒供給孔３２に送り込まれるよ
うになっている。

【００２０】ガス供給リング２９は混合リング２８の外
周に回動自在に嵌め合わせられた金属製の略円筒状のも
ので、その側部にガス供給パイプ３９が一体に設けられ
ている。このガス供給パイプ３９の基端部は、混合リン
グ２８に形成されたマニホールド３７に開口、連通して
おり、このガス供給パイプ３９に供給された加圧状態の
ガスがマニホールド３７を経てガス吹出孔３８…から噴
射するようになっている。またガス供給パイプ３９には
図示しないガスホースが接続され、加圧ガスが送り込ま
れるようになっている。

【００２１】かかる構成の混合ヘッド８により、大量の
冷媒を霧状にし、スパイラルフローのガスに同伴させ
て、移送パイプを経て噴射孔１４…より高速でパリソン
内に放射状に噴射することができるので、成形品を極め
て効率よく、短時間で冷却でき、成形品の冷却時間を大
幅に短縮できる。また成形品全体が均一かつ急速に冷却
されるので成形品の内面の光沢が良好となり、しかも寸
法安定性も良好なものとなる。

【００２２】次に、上記中空成形装置を用いて、本発明
の中空成形品の成形法の一例を説明する。本発明の中空
成形品の成形方法に用いる樹脂は、熱可塑性樹脂である
ことが好ましく、例えば、ポリオレフィン、ポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリ
エステル、ポリウレタンなどがあげられる。また、この
ポリオレフィンの例としては、プロピレン単独重合体、
プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体、プロピ
レン−α−オレフィンブロック共重合体、高密度ポリエ
チレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン（例
えば線状低密度ポリエチレンや分岐状低密度ポリエチレ
ンなど）、エチレンとα−オレフィン（例えばプロピレ
ン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１など）ま
たは他のコモノマー（例えば酢酸ビニル、無水マレイン
酸など）の１種類以上とを共重合させたものなどが挙げ
られる。

【００２３】上述の樹脂は、１種類あるいは、２種類以
上を混合して用いることができる。また、必要に応じ
て、エチレン−プロピレン共重合体エラストマー、エチ
レン−プロピレン−ジエン共重合体エラストマーなどを
混合して用いてもよい。また、無機物、結晶核剤、安定
剤、難燃化剤、加工性改良剤、滑剤、帯電防止剤、酸化
防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、顔料などの添加剤を、
その目的によって添加したものを用いることもできる。

【００２４】本発明の成形方法を実施するにあたって
は、まず、第一の金型１と第二の金型は開いた状態とし
て、図１に示すように第一の金型１に設けられた中空成
形用吹込ピン４を後退させておき、その先端が金型キャ
ビティ面内部より突出しないようにしておく。つぎに、
加熱して溶融した樹脂を、押出機によって、中空成形ダ
イコア（図示せず）よりチューブ状に押し出してパリソ
ン（図示せず）とし、このパリソン内部に空気を閉じこ
めるようにして、プリピンチ板（図示せず）によってそ
の端を封止する。このパリソンの端を封止するのは、こ
のパリソンが、第一の金型１と第二の金型のキャビティ
面に軽く接することができる程度の空気が、このパリソ
ン内部に閉じこめられる状態であれば、パリソンが中空
成形ダイコアより１ショット押し出された後でもよい
し、その１部分が押し出されたときでもよい。

【００２５】また、パリソンとしては、以下のようなも
のを用いることもできる。すなわち、この中空成形品の
成形前に、樹脂を長尺のパイプ状に押出成形によって成
形し、これを所定の寸法に切断し、再加熱して分割金型
２に挟んでパリソンとすることもできる。また、射出成
形などの他の成形方法によって形成したパリソンを用い
ることもできるし、２枚の加熱されたシートを分割金型
２に挟むことによってパリソンとすることもできる。ま
た、パリソン作成前の樹脂の溶融温度や、パリソン作成
時の温度、および、次の段階である、このパリソン内部
に成形用ガスを吹き込むときの、このパリソンの温度
は、樹脂の種類や、成形条件などに応じて、適宜に設定
することができる。

【００２６】この後、第一の金型１と第二の金型を閉め
始める。このとき、前記パリソン内部に閉じこめられた
空気によって、パリソン外部は、金型キャビティ面内部
に軽く接触した状態となる。この第一の金型１と第二の
金型が完全に閉じた状態になる前に、シリンダー２１，
２１を図２に示す位置まで後退させ、排出路２４を閉じ
た状態で、内筒部Ａおよび外筒２３の先端部を金型キャ
ビティ面より突出させて、パリソンに突き刺す。

【００２７】ここで、ガス供給リングのガス供給パイプ
に２〜１０ｋｇｆ／ｃｍ²、好ましくは５〜７ｋｇｆ／
ｃｍ²の圧力で、ガスを供給しつつ、前記第一の金型１
と前記第二の金型を閉め、このパリソンを賦形する。２
kgf/cm²未満であると、このガスの導入によるパリソン
の賦形に時間がかかるのに加えて、製造される中空成形
品の外観不良が発生することがある。また、１０kgf/cm
²を越えると、前記パリソンが破れてしまったり、前記
分割金型２の締め付け圧力を高くしなければならないた
め、装置的な改良を必要としたりする場合があり、好ま
しくない。上記ガスとしては、任意のものを用いること
ができるが、コストが安く、入手が容易であることから
空気を用いることが一般的である。

【００２８】上記ガスの吹き込み速度は、中空成形品の
大きさによって、任意に設定することができる。また、
このガスの吹き込みによって行われる賦形の時間や、こ
のガスの温度は、成形する中空成形品などによって任意
に設定することができる。また、上述のガスの導入を行
う際の分割金型２の温度は、任意に設定することでき
る。

【００２９】供給されたガスはマニホールド３７を経
て、複数のガス吹出孔３８…から混合室３２に高速で吹
き込まれるが、ガス吹出孔３８…の方向が上述のように
混合リングの中心軸上の１点に集束するように傾斜し、
かつ円周方向にも傾斜しているので、混合室に吹き込ま
れたガスは、図７に示すように、高速のらせん状の副流
（スパイラルフローガス）４１となり、移送パイプを経
て噴射ノズルに運ばれる。噴射ノズルでは多数の噴射孔
が斜め前方、側方、および斜め後方に開口しているた
め、ガスが噴射孔１４…から放射状にかつ全方向に均一
に噴射される。こうして、パリソンが金型の内面に接す
るまで賦形する（賦形工程）。

【００３０】賦形工程の時間は、所望の時間に随時変更
することができる。あるいは、この賦形工程を、以下の
冷却工程を兼ねて、冷媒を同伴したガスを噴射すること
により行うこともできる。パリソンが金型の内面に接す
るまでは、図７に示すように、外筒２３と内筒９との間
の排出路２４を閉じた状態で賦形を行うことが好まし
い。賦形工程において、排出路２４を開放状態にする
と、外筒２３と内筒９の間にパリソンが入り込む恐れが
あり好ましくない。

【００３１】賦形終了後、図３に示すようにシリンダー
２２で内筒部Ａを前進させてさらに刺し込んで、外筒２
３との間の排出路２４が開口する。この状態で、混合リ
ングの冷媒供給孔に冷媒を、ガス供給リング２９のガス
供給パイプ３９に空気などのガスをそれぞれ供給する。
ここで冷媒およびガスの圧力は、パリソン内部の圧力よ
りも０．５〜９ｋｇｆ／ｃｍ²、好ましくは０．５〜６
ｋｇｆ／ｃｍ²高くすることが好ましい。冷媒は先細り
の冷媒供給孔３２を進むにつれてその流速が増大して混
合室３３に高速で進入する。混合室では上述のごとく高
速のスパイラルフローガスが発生しており、このスパイ
ラルフローガスと高速の冷媒とが激しく攪拌、混合さ
れ、冷媒は霧化され、図８に示すように、主流（霧状の
冷媒）４２が副流（スパイラルフローガス）４１に同伴
されて移送パイプに送られ噴射ノズルに運ばれ、霧状の
冷媒とガスが噴射孔１４…から放射状にかつ全方向に均
一に噴射される。上記冷媒としては例えば水、液化窒
素、液化炭酸ガス、各種有機溶媒などがあげられるが、
水を用いることが好ましい。水を用いるとその比熱によ
り高い冷却効果が得られ、成形される中空成形品の収縮
率が小さくなり、またコストを低くおさえることができ
る。このようにして霧状の冷媒は成形品の内面全体に均
一に当たり成形品を短時間で冷却することができる（冷
却工程）。

【００３２】そして冷却工程と同時に、空間部２７に排
出管を介して接続された減圧弁を通して、排出路からの
冷媒の排水、ガスの排気を行う。ここで排出圧力は、
０．５〜５．９ｋｇ／ｃｍ²、好ましくは２．０〜４．
０ｋｇ／ｃｍ²とする。この排出圧力は低すぎると、内
圧が低い場合と同様に製品肌が悪くなり、高すぎると水
とガスの混合物の投入量が少なくなり効果が悪くなるの
で、好ましくない。

【００３３】このパリソン内部に導入する冷媒とガスの
温度は、目的によって任意に設定することができるが、
上述の成形ガスの導入時のパリソンの温度よりも低くす
る必要がある。特にこの冷媒の温度は、０〜２０℃とす
ると好ましい。また、その導入速度は、製造する中空成
形品の大きさなどによって任意に設定することができ
る。この冷媒とガスの導入時の前記分割金型２の温度
は、任意に設定することができ、必要があればこの分割
金型２外部を冷却水によって冷却して用いてもよい。

【００３４】成形品の冷却が完了した後、シリンダー２
２を後退させるとともにシリンダー２１，２１を前進さ
せて、吹込ピン４を図１の状態とした後、金型を開き成
形品を取り出す。上述のパリソンの冷却後、パリソンを
分割金型２より取り出す温度は、目的に応じて、任意に
設定することができる。

【００３５】前記パリソン内部に中空成形用吹込ピン４
によって冷媒とガスとを導入する場合、この冷却に用い
るガスは、必ずしも必須ではなく、冷媒のみを前記パリ
ソン内部に導入して、このパリソン内部よりパリソンを
冷却することもできる。しかし、ガスを導入することに
より、冷媒を霧状にしてを放出することができ、均一な
冷却が行われるので、冷媒とガスとを導入する方が好ま
しい。また、この冷媒、あるいは冷媒およびガスの導入
の際に、この冷媒とともに、例えば氷のような冷媒の凝
固物を導入すると、冷却効率が高まるという効果が得ら
れる。

【００３６】また、必要に応じて、中空成形品表面に張
り付ける材料を、この中空成形品の成形時、パリソン外
部と第一の金型１または第二の金型のどちらか一方との
間、または第一の金型１および第二の金型の間に挿入し
て、一度にこの材料を張り付けて、中空成形品の成形を
行うこともできる。このような材料を用いた場合は、前
記パリソン外部は、この材料を介して第一の金型１また
は第二の金型、または第一の金型１および第二の金型に
接することになるが、このこと以外は、上述の方法と同
様にして中空成形を行うことができる。このとき、上述
の材料と、前記パリソンおよび第一の金型１または第二
の金型、または第一の金型１および第二の金型とが接し
た状態となってから、上述の冷媒とガスの導入による冷
却を開始する。また、必要があれば、この材料がパリソ
ンと接する面に接着剤を塗布して、この中空成形品の成
形を行ってもよい。

【００３７】このように、中空成形品表面に張り付ける
材料としては、シート状など各種形状のものを用いるこ
とができる。シート状材料としては、布、皮および、樹
脂などから形成された連続気泡構造をもつスポンジ、多
孔性または非多孔性のシート、フィルムがあげられる。
上述の布としては、合成繊維、天然繊維、ガラス繊維、
無機繊維などからなる織布、不織布などが用いられ、上
述の皮としては、合成皮革または天然皮革が用いられ
る。また、上述のスポンジ、シートおよびフィルムを形
成する材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、レ
ーヨン、セルロース、炭素繊維各種などを、１種類また
は、２種類以上組み合わせて用いることができる。

【００３８】上述の中空成形品の成形方法の例において
は、パリソン内部より、大量の冷媒およびガスが、この
パリソン内部に速やかに行き渡り、パリソンを冷却する
ことができ、中空成形品の冷却時間を、従来の方法によ
る冷却時間の１／２〜１／４程度に短縮することができ
コストの低減を図ることができる。また、短時間で十分
に冷却できるので、中空成形品の収縮率のばらつきを小
さくすることができ、変形が少なく寸法変化のない、そ
の内部が均一な中空成形品を安定して製造することがで
きる。

【００３９】また、ピンチオフのヒケがないことから
も、応力の集中がなく、均一の強度をもつ中空成形品の
製品を製造できると共に、さらに寸法も均一な製品がで
きる。また、成形中に、パリソンの移動を必要としない
ので大型の中空成形品に対しても適用可能である。

【００４０】以上、図１ないし図８を用いて、本発明の
中空成形用吹込ピンおよび中空成形装置の一例を説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、要は、
少なくとも２段階の軸方向の移動が可能であるように吹
込ピンが構成され、かつ金型キャビティ面より突き刺し
た状態で排出路の開閉が可能であればよく、例えば外筒
を軸方向に移動させる構造としてもよい。特に中空成形
用吹込ピンを金型底部あるいは底部近くのコーナー等へ
刺す構造とすると、内部冷却後の冷媒の排出の効率が高
く、製品内部への冷媒の残留がなくなり好ましい。

【００４１】また上記実施例においては、図８に示すよ
うに、主流４２を冷媒（水）とし、副流４１をガス（空
気）としたが、冷媒とガスの供給パイプを交換して、副
流４１を冷媒（水）とし、主流４２をガス（空気）とし
てもよい。主流４２をガスとすると、冷媒の噴射量は減
少するが、冷媒をより細かい霧状として噴射することが
できる。

【００４２】

【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。以
下の実施例において、合成樹脂には密度０．９５４ｇ／
ｃｍ³、ＪＩＳ−Ｋ７６１０で測定した温度１９０℃、
荷重２１．６ｋｇにおけるメルトフローレートが５．０
ｇ／１０分である高密度ポリエチレンを使用した。成形
した中空成形品は縦２５０ｍｍ、横２００ｍｍ、高さ１
００ｍｍ、体積約５ｌの直方体状の中空成形品であり、
重量が１．０ｋｇである。また使用した吹込ピンの先端
の角度は片側３０℃で、外筒は外径１２ｍｍ、肉厚１ｍ
ｍ、また内筒は外径８ｍｍ、肉厚１ｍｍとし、内筒内部
の断面積と、内筒と外筒の間の空間部の断面積を同一と
し、注入と排気が略同一量となるようにした。

【００４３】（実施例）先端片側３０゜の円錐形とし周囲には孔径１．５ｍｍで
４５゜の角度に５個ずつ計４０個の孔を設けた。また先
端方向と手前方向の穴は先端および手前方向に傾けた穴
とした。２００℃に溶融した合成樹脂を押し出し機によ
り上記成形品を成形できる分割金型の間に外形８０ｍｍ
のダイからパリソンを押し出した。この時のパリソン厚
みは約１５ｍｍであった。このパリソンを金型の下であ
るプリピンチ板で挟み、パリソン内の空気を閉じこめて
金型内に収容した。この際金型内にあるパリソンは金型
のキャビティ面に軽く接触する状態になった。この状態
では図１の吹込ピン位置である。その後シリンダー２１
を作動させ、ノズル７以下の内筒部を金型キャビティ内
に刺し、パリソン内に挿入した（図２）。その後、ガス
として空気を吹込賦形する。賦形する時間は、５秒以下
でも成形ができ、さらに全く賦形工程を経ずにいきなり
水と空気を混合したものを噴霧状態にしてパリソン内に
噴霧しても成形することができた。

【００４４】その後、シリンダー２２を作動させ内筒の
み再度同軸方向に進み（約２０ｍｍ）外筒と内筒の間隙
をつくった。これにより先端の微細孔から冷媒としての
水とガスとしての空気を混合し噴霧状態にしてパリソン
内に噴霧し、冷却を行った。これと同時に外筒と内筒の
間の間隙より系外へ放出した。その圧力は、水７ｋｇ／
ｃｍ²、空気６ｋｇ／ｃｍ²、排気圧力３ｋｇ／ｃｍ²と
した。そして成形後の成形品の取り出し温度を６０℃か
ら９０℃まで変化させたときの冷却に要する時間（Ｂ）
を測定し、水による冷却を行わない場合の冷却時間
（Ａ）と比較した。結果を表１に示す。ただし表１での
冷却時間短縮効果は、以下のようにして求めたものであ
る。Ｃ（％）＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００

【００４５】

【表１】

【００４６】（比較例）本発明の中空成形装置に代え
て、注入ピンと排出ピンの２本を備えた従来の中空成形
装置を用いた以外は実施例と同様に成形品を作製し、冷
却時間短縮効果を調べた。その結果を表２に示す。

【００４７】

【表２】

【００４８】表１及び表２に示した結果より、実施例と
比較例の冷却時間短縮効果はいずれも約７０％と変わら
なかった。したがって、本発明の中空成形装置を用いれ
ば、従来の横吹き方式における冷却効果を保持しつつ、
吹込ピン跡の穴塞ぎ工程を不要にできることがわかる。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、合成樹脂中空成形品の
中空成形において、パリソンの賦形のためのガスまたは
ガスと冷媒の噴射と、この成形品の効率的な冷却のため
の冷媒または冷媒とガスの噴射と、このガスまたは冷媒
の排出を１本のピンで行うことが可能であるので、製品
のノズルの跡に残る穴が１個だけとなり、不要な穴を塞
ぐ工具や手間が省けるとともに、信頼性や外観の良好な
製品が得られる。また、ガスまたは冷媒の排出を、上記
パリソンの冷却と同時に行うことができるので、成形品
を短時間に効率的に冷却することができ、製造工程が短
縮化されるだけでなく、同一の冷却時間での収縮率が小
さいため製品形状も変形が少なく、内容量も大きく外観
良好な成形品が得られる。また、パリソンの賦形をガス
と霧状化された冷媒の噴出によって行うことにより、賦
形工程と冷却工程を同時進行させることができ、さらな
る製造工程の短縮化が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の中空成形装置の一例を示す断面図であ
って、中空成形用吹込ピンが金型内に収納された状態を
示す図である。

【図２】本発明の中空成形装置の一例を示す断面図であ
って、中空成形用吹込ピンが排出路を閉鎖しつつ金型内
に挿入された状態を示す図である。

【図３】本発明の中空成形装置の一例を示す断面図であ
って、中空成形用吹込ピンが排出路を開口しつつ金型内
に挿入された状態を示す図である。

【図４】本発明の中空成形用吹込ピンの一例を示す一部
断面図である。

【図５】本発明の中空成形用吹込ピンの一例を示す断面
図であって、排出路が閉鎖された状態を示す図である。

【図６】本発明の中空成形用吹込ピンの一例を示す断面
図であって、排出路が開口された状態を示す図である。

【図７】本発明の中空成形用吹込ピンの一例を示す断面
図であって、排出路が閉鎖した状態でガスを供給する様
子を示した動作説明図である。

【図８】本発明の中空成形用吹込ピンの一例を示す断面
図であって、排出路が開口した状態で冷媒とガスの噴射
および排出を行う様子を示した動作説明図である。

【符号の説明】

１…第一の金型、２…分割金型、４…中空成形用吹込ピ
ン、５…第一の駆動手段、６…第二の駆動手段、７…噴
射ノズル、８…混合ヘッド、９…内筒、１１…段差部、
１２…縮径部、１３…チップ、１４…噴射孔、２３…外
筒、２４…排出路、２８…混合リング、４１…副流、４
２…主流、Ａ…内筒部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田淵大三神奈川県川崎市川崎区千鳥町３番２号日本ポリオレフィン株式会社川崎研究所内 (56)参考文献特開平６−182866（ＪＰ，Ａ) 特開平５−96612（ＪＰ，Ａ) 特開平５−69476（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−117122（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 49/00 - 49/80

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】金型内のパリソンに突き刺して該パリソ
ン内に冷媒とガスの少なくとも一方を噴出して該パリソ
ンの賦形および冷却を行う中空成形用吹込ピンであっ
て、先端部が鋭利で、該先端部の近傍に冷媒およびガスの少
なくとも一方を噴出する複数の噴射孔が形成された内筒
部と、該内筒部の外方に同軸にかつ軸方向に沿って相対移動可
能に設けられた外筒とを備え、該外筒と内筒部との間に隙間を設け、上記外筒をその先
端が内筒部先端に接近した前進位置に相対移動させた時
には該隙間が閉じられ、上記外筒を該前進位置より後退
させた時には、該隙間が金型内と連通して上記冷媒を排
出する排出路となるように構成されたことを特徴とする
中空成形用吹込ピン。
【請求項２】第一の金型と第二の金型から形成される
分割金型と、この第一の金型に形成された貫通孔内に挿
入された請求項１記載の中空成形用吹込ピンと、上記分
割金型を貫通孔軸方向に進退駆動させて上記中空成形用
吹込ピンの先端部を金型キャビティ面から突出または上
記貫通孔内に収納する第一の駆動手段と、上記内筒部を
貫通孔軸方向に進退駆動させて上記排出路を開閉する第
二の駆動手段を備えた中空成形装置。