JP4103474B2

JP4103474B2 - Container molding method

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Publication number: JP4103474B2
Application number: JP2002196293A
Authority: JP
Inventors: 孝之相川; 公一石坂; 憲司吉弘; 耕二前田
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2022-07-04
Also published as: JP2004034557A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエチレンテレフタレート等からなるプラスチック製カップやプラスチック製ボトルのような容器の成形方法に関し、特に、所定の容器形状に形成されたキャビティ内で、溶融樹脂を遠心力によって流動，配向させることにより、予備成形品（プリフォーム，パリソン）の形成やブロー用の高圧エア，金型に対する強い型締め力やそのための強力な型締め装置等を必要とする延伸ブロー成形方法を用いることなく、より簡易な工程，方法によって精度良く所望の樹脂製容器を成形することができる容器の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレートやポリエステル，ポリプロピレン，ポリアミド，ポリエチレン等のプラスチック樹脂からなるプラスチックカップやプラスチックボトル等のプラスチック容器が知られている。プラスチック容器は、透明性，ガスバリヤー性に優れ、コーラ，サイダー等の炭酸飲料、果汁飲料、ミネラルウォーターに代表される飲料水等の飲料用のカップ容器やボトル容器として使用されている。
ここで、この種のプラスチックボトル容器は、一般に、延伸ブロー成形方法と呼ばれる方法により形成，製造されるようになっている。
延伸ブロー成形方法とは、まず、射出成形，押出成形等によりプリフォーム，パリソンと呼ばれる予備成形品を形成し、この予備成形品を延伸温度に加熱して所定形状のキャビティ金型にセットした後、内部に高圧エアを吹き込んで延伸成形し、これを冷却することにより最終成形品を形成するという方法で、量産性に優れた成形方法として広く用いられている。
【０００３】
なお、この種の延伸ブロー成形方法には、ホットパリソン法（一段ブロー成形法）とコールドパリソン法（二段ブロー成形法）の二つの方法があり、ホットパリソン法は、ポリエステル樹脂を射出成形等することにより有底プリフォーム（パリソン）を形成し、このプリフォームを完全に冷却することなく軟化状態で延伸ブローすることによりカップやボトル等の最終成形品に形成するもので、生産性に優れている。
コールドパリソン法は、ポリエステル樹脂を射出成形等することにより、最終形状より寸法が小さく、かつ、ポリエステルが非結晶である冷却有底プリフォームを予め形成し、この冷却プリフォームを延伸温度に予備加熱して、ブロー成形金型内で延伸することで最終成形品を形成する方法で、容器の寸法等の精度に優れている。
このようなプラスチック容器の延伸ブロー成形方法は、例えば、特開昭５３−０４４２６７号公報や特開昭５４−１４０６８７号公報等に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような延伸ブロー成形方法では、予め予備成形品を形成しておき、その後、これに高圧エアをブローするという工程が取られるため、必ず予備成形品を形成する必要があった。このため、最終成形品を直接に形成することができず、製造工程が煩雑であるという指摘があった。
また、延伸ブロー成形方法では、予備成形品をブロー成形するための高圧エアが必要であり、例えば１０ｋｇｆ／ｃｍ²以上の高圧の吹込みエアがブロー成形のたびに消費されることになっていた。このため、省エネルギーの面からの改善も指摘されていた。
さらに、延伸ブロー成形では、一般に、二つ割りに構成された金型内に高圧エアをブローするため、二つ割りの金型を堅固に閉じ合わせて保持しておかなければならなかった。このため、強い型締め力が必要となり、強力な型締め装置頭による型締め作業が煩雑で、容器の製造装置全体が大型化，複雑化するという問題が指摘されていた。
本発明者は、このような事情に鑑み鋭意研究を重ねた結果、溶融樹脂を遠心力を利用して流動，配向させることにより、従来の延伸ブロー成形方法を用いることなく、プラスチック容器を得ることができることに想到した。
【０００５】
すなわち、本発明は、上述した従来の技術が有する問題を解決するために提案されたものであり、所定の容器形状に形成された金型のキャビティ内で、溶融樹脂を遠心力によって流動，配向させることにより、予備成形品（プリフォーム，パリソン）の形成やブロー用の高圧エア，強力な型締め装置等を必要とする延伸ブロー成形方法を用いることなく、より簡易な方法によって精度良く所望の樹脂成形品を得ることができる容器の成形方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、所定の中空容器形状に形成された金型のキャビティ底部に溶融したプラスチック樹脂を投入する工程、又は当該金型のキャビティ底部にプラスチック樹脂を投入して溶融させる工程と、前記金型をキャビティの軸線を中心に回転させ、溶融樹脂を遠心力により流動ないし配向させてキャビティ内壁面に沿って行き亘らせて容器を形成する工程と、を有する方法がある（以下、「金型を回転させる方法」という。）。
【０００７】
このような金型を回転させる方法による容器の成形方法によれば、所望のカップ容器等の形状に対応した、例えば中空逆截頭円錐形状（「截頭円錐形状」とは円錐体の頭部を底面と平行な平面で切り取った残りの部位がなす立体形状）等の容器形状にキャビティを形成した金型に、延伸適温で溶融したプラスチック樹脂を投入し、又は投入した非溶融プラスチック樹脂をキャビティ内で延伸適温で溶融させ、その後、金型全体をキャビティの軸線を中心に回転させることで、溶融樹脂は遠心力によりキャビティ内に広がり、キャビティ内壁面に沿って流動ないし配向される。そして、流動，配向された溶融樹脂は逆截頭円錐形状等に広がる壁面を上昇してキャビティ内に行き亘り、上昇力と重力が釣り合う点で容器形状に成形されることになる。
【０００８】
従って、この状態で金型等を介して樹脂を冷却して硬化させることで、そのまま所望の容器を形成することができ、従来の延伸ブロー成形方法を用いることなく、所望の容器を得ることができるようになる。
このように、金型を回転させる方法では、溶融樹脂をそのまま容器に形成できることから、予備成形品（プリフォーム，パリソン）も、ブロー用の高圧エアも一切不要となる。また、高圧エアによるブロー成形が不要となることから、例えば二つ割り等に構成された金型を強い型締め力で保持する必要もなくなる。
これにより、金型を回転させる方法では、きわめて簡易な工程，方法によって高精度に所望の容器を成形することが可能となり、従来の延伸ブロー成形方法における工程の煩雑さ，複雑さ，装置の大型化，省エネルギー性等の問題をすべて解消することができるようになる。
なお、金型を回転させる方法により成形される容器は、キャビティに投入する樹脂量，金型の回転速度を調整することにより所望の肉厚に形成することができる。
例えば、金型の回転速度は、成形初期段階では、回転速度を遅くすることで容器底部の厚みを大きくすることができ、溶融樹脂が容器側部に流動，配向して上昇した段階で回転速度を上げることにより、容器側部の肉厚を小さくすることができる。
【０００９】
一方、請求項１記載の容器の成形方法は、上部に開口する所定の中空容器形状に形成された金型のキャビティに、先端から溶融したプラスチック樹脂を押出するノズルを挿入し、当該ノズル先端を前記キャビティの底部近傍に位置させる工程と、前記ノズルを軸回りに回転させつつ当該ノズル先端からキャビティ底部に向かって溶融したプラスチック樹脂を押出させ、溶融樹脂を遠心力により流動ないし配向させて容器底部を形成する工程と、前記ノズルを回転させつつ軸方向に沿って前記キャビティの底部近傍から上部開口まで移動させ、当該ノズル先端から押出した溶融樹脂をキャビティ内壁面に沿って行き亘らせて容器胴部を形成する工程と、を有する方法としてある。
【００１０】
このような工程からなる本発明の容器の成形方法によれば、所望のボトル容器等の形状に対応した中空形状のキャビティを形成した金型に、先端から溶融したプラスチック樹脂を押出するノズルを挿入するとともに、ノズルを回転させつつ、ノズル先端からキャビティ底部に向かって溶融樹脂を押出することで、溶融樹脂は遠心力によりキャビティ内に流動ないし配向する。その後、ノズルを回転させた状態で、キャビティの底部から上部開口まで移動させると、溶融樹脂がキャビティ内壁面に沿って流動，配向してキャビティ内に行き亘り、容器形状に成形される。従って、この状態で金型等を介して樹脂を冷却して硬化させることで、そのまま所望の容器を形成することができる。
【００１１】
これにより、金型を回転させる方法と同様、従来の延伸ブロー成形方法を用いることなく、所望の容器を得ることができ、簡易な工程，方法によって高精度に所望の容器を成形でき、従来の延伸ブロー成形方法における工程の煩雑さ，複雑さ等を解消することができる。
特に、請求項１に係る本発明では、溶融樹脂を押出するノズルを移動させることによりキャビティ内に樹脂を行き亘らせることができ、容器の肉厚調整も容易となるので、キャビティの形状、すなわち、成形する容器の形状は、特定の形状に限られず、任意の所望の形状とすることができ、特に、口部や肩部を有するボトル容器の成形に好適となる。
なお、上述した金型を回転させる方法と同様、本発明により成形される容器は、ノズルから押出する樹脂量，ノズルの回転速度，上下方向への移動速度を調整することにより所望の肉厚に形成することができる。
例えば、キャビティの底部近傍では、ノズルの回転速度，上下方向への移動速度を遅くすることで、容器底部の厚みを大きくすることができ、その後、ノズルの上方への移動速度を上げることで容器側部の肉厚を小さくすることができる。さらに、キャビティの上部開口近傍で移動速度を下げることで、ボトル容器の口部となる肉厚を大きく形成することができる。
【００１２】
また、請求項２記載の容器の成形方法は、上部に開口する所定の中空容器形状に形成された金型のキャビティに、先端から溶融したプラスチック樹脂を押出するノズルを挿入し、当該ノズル先端を前記キャビティの底部近傍に位置させる工程と、前記ノズルを軸回りに回転させつつ当該ノズル先端からキャビティ底部に向かって溶融したプラスチック樹脂を押出させ、溶融樹脂を遠心力により流動ないし配向させて容器底部を形成する工程と、前記金型をキャビティの軸線を中心に回転させて溶融樹脂を遠心力により流動ないし配向するとともに、前記ノズルを回転させつつ軸方向に沿って前記キャビティの底部近傍から上部開口まで移動させ、当該ノズル先端から押出した溶融樹脂をキャビティ内壁面に沿って行き亘らせて容器胴部を形成する工程と、を有する方法としてある。
【００１３】
このような工程からなる本発明の容器の成形方法によれば、金型を回転させる方法と請求項１記載の発明を組み合わせることができる。すなわち、本発明によれば、例えばカップ容器に好適な逆截頭円錐形状のキャビティを形成した金型を回転させると同時に、溶融樹脂を押出するノズルを上下移動させることで、キャビティ内に溶融樹脂を行き亘らせつつ、回転する金型の遠心力によって流動，配向することができ、短時間でキャビティ内に溶融樹脂を満遍なく行き亘らせることができるとともに、容器を構成する樹脂層の肉厚調整をより精度良く調節することが可能となり、本発明を更に効率よく高精度に実施することができるようになる。
【００１４】
また、特に請求項３では、前記容器が形成された後に、前記金型の上方から、前記容器に嵌合する容器形状の吸引コアを挿入し、当該容器を吸引する工程と、この容器を吸引した吸引コアを前記金型上方に移動させることにより、前記容器を前記金型から取り出す工程と、を更に有する方法としてある。
【００１５】
このような工程からなる本発明の容器の成形方法によれば、上述した金型を回転させる方法と組み合わせて本発明を実施するにあたって、所定の中空容器形状のキャビティ内に成形された容器に、金型上方から吸引コアを挿入することで、吸引コアの吸引力により容器を金型から取り出すことができる。これにより、容器の取出し工程を自動化できるとともに、吸引コアの吸引力を利用することで、容器に変形，破損等を生じさせることなく、容易かつ確実に容器を取り出すことができ、より信頼性の高い容器の成形方法を提供することができる。
また、このように吸引コアを容器に挿入，嵌合させることで、吸引コアによって容器を容器内側から冷却することも可能となり、より迅速，確実に容器を冷却することができ、冷却温度の調整等もより容易かつ柔軟に行えるようになり、汎用性，拡張性に優れた容器の成形方法を実現することができるようになる。
【００１６】
さらに、請求項４では、前記金型のキャビティに、底部から少なくとも二層以上積層される多層プラスチック樹脂を遠心力により流動ないし配向することにより、前記容器を多層容器に形成する方法としてある。
【００１７】
このような工程からなる本発明の容器の成形方法によれば、本発明を実施するにあたって、例えば逆截頭円錐形状等の容器形状に形成されたキャビティ内に投入するプラスチック樹脂を、キャビティ底部から上部に向かって積層される多層プラスチック樹脂とすることで、この多層プラスチック樹脂を回転するノズルや金型の遠心力によって流動，配向させることで、多層樹脂からなる容器を成形することが可能となる。これにより、多層容器を成形する場合にも本発明を適用することができ、従来の延伸ブロー成形方法を用いることなく、簡易な工程により、透明性やガスバリヤー性等に優れた多層の容器を製造することができる。
【００１８】
なお、本発明により成形される容器としては、最終成形品としての容器、あるいは予備成形品としての容器がある。すなわち、本発明の容器の成形方法では、カップやボトル等の最終成形品を直接的に成形することができるとともに、延伸ブロー成形に用いられる予備成形品（プリフォーム，パリソン）を成形することもでき、金型に備えられるキャビティの形状，大きさ等を変更することにより、任意の用途の容器を成形することができるものであり、それが最終成形品であっても良く、また、予備成形品であっても良い。
このように、本発明によれば、汎用性，拡張性に優れた容器の成形方法を提供することができ、従来の延伸ブロー成形方法に代わる成形方法として実施できると同時に、従来からの延伸ブロー成形方法等の一部を補完，置換する成形方法としても活用することができるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る容器の成形方法の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
［第一実施形態］
まず、本発明に係る容器の成形方法の第一実施形態について、図１〜図５を参照しつつ説明する。
［プラスチック容器の製造装置］
図１は、本発明の第一実施形態に係る容器の成形方法を実施するための製造装置を模式的に示す要部断面正面図である。
同図に示す本実施形態のプラスチック容器の製造装置は、金型１１０と金型駆動手段１２０とを備えている。
金型１１０は、所定の容器形状に対応する中空部を構成するキャビティ１１１，フランジキャビティ１１２及びボトム金型兼ノックアウト部材１１３を備えており、この金型１１０の中空部に溶融されたプラスチック樹脂が投入され、所定形状の容器が成形されるようになっている。
【００２０】
金型１１０に投入されるプラスチック樹脂１０は、熱可塑性樹脂であって、延伸及び熱結晶化に適した樹脂であれば任意のものを使用することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポリエチレンナフタレート，ポリカーボネート，ポリアリレート、又はこれらの共重合体等の熱可塑性ポリエステル、これらの樹脂あるいは他の樹脂とのブレンド物が好適であり、特に、ポリエチレンテレフタレート等のエチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルが好適に使用される。
また、アクリロニトリル樹脂，ポリプロピレン，プロピレン−エチレン共重合体，ポリエチレン等も使用することができる。これらの樹脂には、成形品の品質を損なわない範囲内で種々の添加剤、例えば、着色剤，紫外線吸収剤，離型剤，滑剤，核剤，酸化防止剤，帯電防止剤等を配合することができる。
【００２１】
また、プラスチック樹脂１０を構成するエチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルは、エステル反復単位の大部分、一般に７０モル％以上をエチレンテレフタレート単位を占めるものであり、ガラス転移点（Ｔｇ）が５０〜９０℃、融点（Ｔｍ）が２００〜２７５℃の範囲にあるものが好適である。
エチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が耐圧性，耐熱性，耐熱圧性等の点で特に優れているが、エチレンテレフタレート単位以外にイソフタル酸やナフタレンジカルボン酸等の二塩基酸とプロピレングリコール等のジオールからなるエステル単位の少量を含む共重合ポリエステルも使用することができる。
そして、このようなプラスチック樹脂１０が、ガラス転移点（Ｔｇ）以上の延伸温度、例えば８５〜１２０℃に加熱，溶融されて金型１１０のキャビティ１１１に投入されることになる。
【００２２】
キャビティ１１１は、上部に開口した所定の容器形状に形成された金型で、本実施形態では、カップ容器に対応した中空逆截頭円錐形状（「截頭円錐形状」とは円錐体の頭部を底面と平行な平面で切り取った残りの部位がなす立体形状）となっており、このキャビティ１１１底部に溶融されたプラスチック樹脂１０が投入されるようになっている。
このように所定の容器に対応した逆截頭円錐形状のキャビティ１１１を備えることで、後述するように、溶融されたプラスチック樹脂１０は、遠心力によって上方に向かって広がるキャビティ１１１の内壁斜面を上昇することができ、内壁斜面に沿って流動ないし配向されることになる。
ここで、キャビティ１１１の中空部の形状は、カップ容器等の所望の容器の外形に対応しており、投入されたプラスチック樹脂１０がキャビティ１１１の内壁に沿って流動，配向されることにより、所望のカップ形状等の容器が成形されることになる。従って、キャビティ１１１の中空部の形状を変更することで成形される容器の形状を任意のものに変更することができ、例えば、キャビティ１１１の内壁に凹凸を設けることで、容器外形に凹凸形状を形成することができるようになる。
【００２３】
なお、図１では図示を省略してあるが、金型１１０には、キャビティ１１１の底部に投入されたプラスチック樹脂を加熱，溶融させる加熱手段を備えることもできる。
このようにキャビティ１１１内のプラスチック樹脂１０を加熱，溶融させる加熱手段を備えると、キャビティ１１１には、予め延伸適温で溶融させた溶融樹脂を投入することができるとともに、溶融していないプラスチック樹脂１０を投入後、加熱手段を用いて加熱，溶融させることも可能となり、より汎用性，拡張性に富んだ製造装置とすることができる。ここで、キャビティ１１１内のプラスチック樹脂１０を加熱、溶融させる加熱手段としては、例えば、ヒータや誘導加熱装置等、公知の加熱手段を用いることができる。
【００２４】
フランジキャビティ１１２は、キャビティ１１１の上部開口に嵌合する蓋状に形成された金型であり、キャビティ１１１内で流動，配向されるプラスチック樹脂１０のキャビティ１１１外部への飛出しを規制するストッパとなっている。
具体的には、フランジキャビティ１１２とキャビティ１１１が連続する接続部分には、カップ容器等の縁部が形成されるように、中空状の膨大部が形成されており、キャビティ１１１の内壁に沿って延伸されたプラスチック樹脂１０が膨大部に溜まることで、容器縁部が形成されることになる。
また、フランジキャビティ１１２は、中心部が開口した環状に形成されており、この開口から、プラスチック樹脂１０をキャビティ１１１内に投入できるようになっている。これにより、キャビティ１１１には、フランジキャビティ１１２を嵌合させた後においても、プラスチック樹脂１０を自由に投入できるようになる。
但し、フランジキャビティ１１２は開口のない蓋状のものとすることもできる。このようにすると、フランジキャビティ１１２を嵌合させた状態でキャビティ１１１の上部開口が完全に覆われることになり、遠心力により溶融樹脂が外部に飛散することを完全に防止できるようになる。なお、この場合には、溶融樹脂は、フランジキャビティ１１２がキャビティ１１１に取り付けられる前にキャビティ１１１内に投入されることになる。
【００２５】
ボトム金型兼ノックアウト部材部材１１３は、キャビティ１１１の底部を構成する金型であり、キャビティ１１１の内壁に連続する、いわゆる面一状に配設されている。そして、このボトム金型兼ノックアウト部材１１３は、キャビティ１１１の底部から上方に向かって上下動するようになっており、キャビティ１１１内で延伸，成形された容器の突出し手段、すなわち、ノックアウトとなるように構成されている。
ここで、ボトム金型兼ノックアウト部材１１３は、本実施形態ではキャビティ１１１の底部に面一状に配設されるようにしてあるが、これを、キャビティ１１１の底部から突出するように配設することもできる。このようにすると、キャビティ１１１内壁に沿って成型される容器の底部に台座（袴）を形成できるようになる。
【００２６】
このようなボトム金型兼ノックアウト部材１１３を備えることで、キャビティ１１１内で成形された容器は、フランジキャビティ１１２を外した後、ボトム金型兼ノックアウト部材１１３が上方に駆動されることによりキャビティ１１１の外部に突き出されることになり、容易に容器を取り出せるようになる。
なお、本実施形態では、後述するように、容器の取出し手段として吸引コア１３０を備えることができるようになっており（図５）、このような吸引コア１３０を備える場合には、ボトム金型兼ノックアウト部材１１３のノックアウト構造を省略することができる。勿論、ボトム金型兼ノックアウト部材１１３のノックアウト構造を吸引コア１３０とともに併設するようにしても良い。
【００２７】
金型駆動手段１２０は、金型１１０をキャビティ１１１の逆截頭円錐形状の軸線を中心にして、所定の回転数で回転及び停止させる回転駆動手段である。
この金型駆動手段１２０によって回転されることにより、金型１１０には遠心力が付与され、キャビティ１１１内に投入された溶融樹脂が遠心力により流動，配向され、溶融樹脂はキャビティ１１１の内壁面を上昇して所定形状の容器が成形されることになる。ここで、金型駆動手段１２０は、金型１１０を所定の回転速度で回転及び停止させることができる限り、どのような駆動手段であっても良く、例えば、モータ等の公知の回転駆動手段を用いることができる。
【００２８】
［容器の成形方法］
次に、以上のような構成からなる製造装置を用いて実施する本実施形態の容器の成形方法について、図２及び図３を参照しつつ説明する。
図２及び図３は、図１で示した製造装置を用いて実施する本実施形態に係る容器の成形方法の各工程を示す説明図である。
まず、図２（ａ）に示すように、金型１１０のキャビティ１１１内の底部に、ガラス転移点（Ｔｇ）以上の延伸適温に加熱，溶融したプラスチック樹脂１０を投入する。このとき、非溶融状態のプラスチック樹脂１０をキャビティ１１１内に投入後、加熱手段によってキャビティ１１１内のプラスチック樹脂１０を加熱，溶融されるようにしても良い。なお、プラスチック樹脂１０の投入は、金型１１０のフランジキャビティ１１２の開口から容易に行うことができる。
【００２９】
次に、図２（ｂ）に示すように、金型駆動手段１２０により、金型１１０をキャビティ１１１の軸線を中心に所定の回転数で回転させる。これにより、金型１１０には遠心力が付与され、キャビティ１１１底部の溶融樹脂は遠心力によりキャビティ１１１内で広がり、キャビティ内壁面に沿って流動，配向される。
流動，配向された溶融樹脂は、図２（ｂ）〜（ｃ），図３（ａ）に示すように、逆截頭円錐形状に広がる壁面を上昇し、キャビティ１１１内に行き亘っていく。
そして、溶融樹脂は、フランジキャビティ１１２とキャビティ１１１の連続部分の膨大部で流動，配向が規制され、これによって、キャビティ１１１及びフランジキャビティ１１２の内壁形状に沿った容器が成形される。
ここで、キャビティ１１１に投入する樹脂量及び金型１１０の回転速度は任意に調整可能で、成形される容器を所望の肉厚に形成することができる。例えば、金型１１０の回転速度を成形初期段階で回転速度を遅くすることで、容器底部の厚みを大きくすることができる。そして、溶融樹脂が容器側部に流動，配向して上昇した段階で回転速度を上げることで、容器側部の肉厚を小さくすることができる。
【００３０】
このようにして、溶融樹脂は、遠心力による上昇力と重力とが釣り合う点で容器形状に成形されることになる。
この状態で、金型１１０等を介して公知の冷却方法により溶融樹脂を冷却することで、樹脂を固化ないし結晶化させることで、容器が得られる。
その後は、図３（ｂ）〜（ｃ）に示すように、キャビティ１１１からフランジキャビティ１１２を外して、ボトム金型兼ノックアウト部材１１３を上方に移動させることにより、容器（プラスチック樹脂１０）を金型１１０から取り出す。以上により、従来の延伸ブロー成形方法を用いることなく、所望の容器を得ることができる。
【００３１】
なお、以上の成形方法によれば、カップ等の最終成形品を直接的に成形することができるとともに、得られた容器を延伸ブロー成形等に用いられる予備成形品（プリフォーム，パリソン）とすることもできる。すなわち、本実施形態に係る容器の成形方法によれば、金型１１０に備えられるキャビティ１１１の大きさ，形状等を変更することにより、任意の用途の容器を成形することができるものであり、容器は最終成形品であっても、予備成形品であっても良い。
このように、本実施形態に係る成形方法は、汎用性，拡張性に優れた容器の成形方法であり、従来の延伸ブロー成形方法に代わる成形方法として実施できると同時に、従来からの延伸ブロー成形方法等の一部を補完，置換する成形方法としても活用することができる。
【００３２】
なお、図２〜図３では、容器を形成するプラスチック樹脂１０として、熱可塑性ポリエステル等が単層（一層）で構成される場合を示したが、これを二層以上の熱可塑性ポリエステル層により構成することもできる。
すなわち、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、金型１１０のキャビティ１１１に、底部から少なくとも二層以上（図４では三層）に積層される多層プラスチック樹脂１０ａを投入し、この多層プラスチック樹脂１０ａを遠心力により流動，配向することで、容器を多層容器に形成することができる。
このように、本実施形態に係る成形方法は、カップ容器等として多層容器を成形する場合にも適用することができ、従来の延伸ブロー成形方法を用いることなく、簡易な工程により、透明性やガスバリヤー性等に優れた多層の容器を得ることができる。なお、多層プラスチック樹脂１０ａは、少なくとも二層以上に積層される限り任意の構成とすることができ、例えば、二層以上の熱可塑性ポリエステル層からなる内層及び外層の間に封入される中間層を備えることができ、中間層を酸素吸収層とすることができる。このように酸素吸収層を備えることにより、ボトル容器内への外部からの酸素の透過を抑制し、ボトル容器内の内容物の外部からの酸素による変質を防止することができ、特に炭酸ガス入り飲料用のボトル容器に好適となる。
【００３３】
また、図２〜図３では、固化ないし結晶化された容器の取出しにボトム金型兼ノックアウト部材１１３を用いるようにしてあるが、容器の取出し方法としては、特にこの場合に限定されるものではなく、他の方法によることもできる。
例えば、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、金型１１０の上方に、キャビティ１１１内に形成される容器に嵌合可能な逆截頭円錐形状の吸引コア１３０を備えるとともに、この吸引コア１３０を金型１０に対して昇降自在に移動させるシリンダ等の吸引コア駆動手段（図示せず）を備えることにより、容器を金型１１０から取り出すことができる。
【００３４】
吸引コア１３０は、キャビティ１１１内で成形される容器とほぼ同形状に形成され、上方から容器に挿入，嵌合できる形状に形成されるとともに、表面にエア吸引用の吸い込み孔が形成され、図示しない吸引ポンプ等に接続されるようになっている。
この吸引コア１３０を用いて容器を金型１１０から取り出す場合には、まず、図２〜図３と同様の方法により容器を成形した後（図５（ａ）に示す状態）、キャビティ１１１からフランジキャビティ１１２を取り外し、吸引コア１３０を吸引コア駆動手段によって金型上方から容器に挿入する（図５（ｂ）に示す状態）。
この状態で、吸引コア１３０の吸い込み孔からエア吸引を行い、容器を吸引しつつ、吸引コア１３０を金型上方に移動させ（図５（ｃ））、これによって、容器を金型１１０から取り出すことができる。
【００３５】
このような吸引コア１３０を用いて容器の取出しを行うと、容器の取出し工程が自動化できるとともに、吸引コア１３０の吸引力を利用することで、容器に変形，破損等を生じさせることなく、容易かつ確実に容器を取り出すことができるようになる。
また、このように吸引コア１３０を容器に挿入，嵌合させることで、吸引コア１３０によって容器を容器内側から冷却することも可能となり、より迅速，確実に容器を冷却することができ、冷却温度の調整等もより容易かつ柔軟に行えるようになる。
なお、上述したように、容器の取出し手段として吸引コア１３０を備える場合には、金型１１０のボトム金型兼ノックアウト部材１１３のノックアウト構造を省略することができ、また、ボトム金型兼ノックアウト部材１１３のノックアウト構造を吸引コア１３０とともに併用することもできる（図５（ｃ）参照）。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態に係る容器の成形方法によれば、所望のカップ容器等の形状に対応した容器形状のキャビティ１１１を備えた金型１１０に、延伸適温で溶融したプラスチック樹脂１０を投入し、又は投入したプラスチック樹脂１０をキャビティ内で溶融させ、その後、金型１１０全体をキャビティ１１１の軸線を中心に回転させることで、溶融樹脂が遠心力によりキャビティ１１１内に広がり、キャビティ１１１内壁面に沿って流動，配向される。そして、流動，配向された溶融樹脂は逆截頭円錐形状に広がる壁面を上昇してキャビティ１１１内に行き亘り、上昇力と重力が釣り合う点で容器形状に成形されることになり、この状態で金型等を介して樹脂を冷却して硬化させることで、そのまま所望の容器を形成することができる。
【００３７】
このように、本実施形態によれば、従来の延伸ブロー成形方法を用いることなく、所望の容器を得ることができる。これにより、本実施形態の製造装置及び成形方法を実施することで、溶融樹脂をそのまま容器に形成できることから、予備成形品（プリフォーム，パリソン）も、ブロー用の高圧エアも一切不要となる。また、高圧エアによるブロー成形が不要となることから、分割構成された金型を強力な型締め装置等で保持，型締めする必要もなくなる。
従って、本実施形態によれば、きわめて簡易な工程，方法によって高精度に所望の容器を成形することが可能となり、従来の延伸ブロー成形方法における工程の煩雑さ，複雑さ，装置の大型化，省エネルギー性等の問題をすべて解消することができるようになる。
【００３８】
［第二実施形態］
次に、本発明に係る容器の成形方法の第二実施形態について、図６〜図１１を参照しつつ説明する。
［プラスチック容器の製造装置］
図６は、本発明の第二実施形態に係る容器の成形方法を実施するための製造装置を模式的に示す要部断面正面図である。
同図に示すように、本実施形態に係るプラスチック容器の製造装置は、金型２１０と溶融樹脂押出用のノズル２２０を備えている。
金型２１０は、所定の容器形状に対応する中空部を構成するキャビティ２１１（２１１ａ，２１１ｂ）を備えており、このキャビティ２１１の中空部形状に沿って所定の容器が形成されるようになっている。
【００３９】
キャビティ２１１ａ，２１１ｂは、上部に開口した所定の中空形状に形成された金型で、本実施形態では、容器縦方向に二分割された一対の金型からなり、一体的に組み合わされて所定の容器形状の中空部を形成するようになっている。
ここで、本実施形態では、キャビティ２１１によって形成される中空部の形状は、上述した第一実施形態におけるような容器胴部が直線状をなす容器形状に限定されず、任意のボトル容器やカップ容器等に対応する所望の形状にすることができる。
すなわち、本実施形態では、後述するように、溶融樹脂を押出するノズル２２０を移動させることによりキャビティ２１１内に樹脂を行き亘らせるようにしてあるので、第一実施形態で示したような樹脂が上昇可能な逆截頭円錐状の斜面形状等、キャビティ２１１の中空部の形状には特に拘束されない。従って、本実施形態では、図６に示すように、キャビティ２１１の中空部を口部や肩部を有するボトル容器形状に対応する形状としてある。勿論、キャビティ２１１の中空部の形状は、図６に示すボトル容器形状に限定されるものではなく、第一実施形態におけるカップ形状やその他の形状等、任意の形状とすることができる。
【００４０】
ノズル２２０は、キャビティ２１１の上部開口から挿抜自在に挿入される管状部材からなり、キャビティ２１１の底部に向かって溶融したプラスチック樹脂１０を押出する樹脂押出手段である。
図７に本実施形態に係る製造装置に備えられる溶融樹脂押出用のノズル２２０の要部断面斜視図を示す。
同図に示すように、ノズル２２０は、溶融樹脂が流動可能な円筒管状部材に樹脂押出用の先端部を備えた構成となっている。先端部は溶融樹脂が下向き及び水平方向に押出されるようにスリット状の切欠きが形成してある。
そして、このノズル２２０が、ノズル駆動手段２２１（図１０及び図１１参照）によって所定の速度で昇降移動されるとともに、所定の回転速度で軸回り方向に回転されるようになっている。
【００４１】
具体的には、ノズル２２０は、ノズル駆動手段２２１によって金型２１０の上方から降下され、ノズル先端がキャビティ２１１の底部に位置するように挿入され、この位置から軸回りに回転されつつキャビティ２１１の底部から上部開口まで移動される。そして、この回転及び上方移動する際に、ノズル２２０の先端からは溶融したプラスチック樹脂１０が押出されるようになっている。
図８及び図９にノズル２２０から押出される溶融樹脂の状態を示す。
図８は、ノズル２２０の先端がキャビティ２１１の底部に位置している状態を示しており、この状態でノズル２２０の先端から押出された溶融樹脂は、キャビティ２１１の底部に流出するとともに、回転するノズル２２０によって付与される遠心力により軸回り方向に流動ないし配向され、容器底部が形成される。
図９は、ノズル２２０が回転しつつキャビティ２１１内を上方に移動している状態を示しており、この状態では、ノズル２２０の先端から押出された溶融樹脂は、ノズル２２０の先端から落下しつつ回転するノズル２２０によって付与される遠心力により軸回り方向に流動，配向され、容器胴部が形成されることになる。
【００４２】
これにより、ノズル２２０から押出された溶融樹脂は、ノズル２２０の回転による遠心力でノズル軸回り方向に流動，配向され、かつ、ノズル２２０が、キャビティ２１１の底部から上部開口まで移動されることにより、溶融樹脂はキャビティ内壁面に沿って行き亘り、所定の中空形状の容器が形成されることになる。ここで、ノズル２２０から押出する樹脂量，ノズル２２０の回転速度，上下方向への移動速度は任意に調整することができ、これによって、成形される容器の肉厚を所望の大きさに形成することができる。例えば、キャビティ２１１の底部近傍では、ノズル２２０から押出する樹脂量を多くし、ノズルの回転速度，上下方向への移動速度を遅くすることで、容器底部の厚みを大きくすることができる。そして、ノズル２２０の上方への移動速度を上げるとともに、押出樹脂量を少なくすることで容器側部の肉厚を小さくすることができる。さらに、キャビティ２１１の上部開口近傍で押出樹脂量を多くしつつ移動速度を下げることで、ボトル容器の口部となる肉厚を大きく形成することができる。
なお、ノズル２２０から押出される溶融状態のプラスチック樹脂１０は、上述した第一実施形態におけるプラスチック樹脂１０と同様のものが用いられる。
【００４３】
［容器の成形方法］
次に、以上のような構成からなる本実施形態に係る製造装置を用いて実施する容器の成形方法について、図１０及び図１１を参照しつつ説明する。
図１０及び図１１は、図６〜図９で示した製造装置を用いて実施する本実施形態に係る容器の成形方法の各工程を示す説明図である。
まず図１０（ａ）に示すように、金型２１０の上方に配設されたノズル２２０を、ノズル駆動手段２２１によって降下させ、金型２１０の上部開口からノズル２２０をキャビティ２１１内に挿入し、ノズル２２０の先端がキャビティ２１１の底部に位置するように降下させる。
この状態で、図１０（ｂ）に示すように、ノズル駆動手段２２１によりノズル２２０を軸回りに回転させるとともに、ノズル先端から溶融したプラスチック樹脂１０を押出させる。これにより、ノズル先端から押出された溶融樹脂は、キャビティ２１１の底部に流出するとともに、回転するノズル２２０によって付与される遠心力により軸回り方向に流動，配向され、容器底部が形成されることになる。
【００４４】
そして、ノズル２２０を回転させつつ溶融樹脂を押出させた状態のまま、図１０（ｃ）及び図１１（ａ）に示すように、ノズル２２０をキャビティ２１１の底部から上部開口まで移動させる。このようにすると、ノズル先端から押出された溶融樹脂は、回転するノズル２２０によって付与される遠心力により、ノズル先端から軸回り方向に流動，配向され、溶融樹脂はキャビティ２１１の内壁に沿って行き亘り、容器胴部が形成される。これにより、所定の中空形状の容器が形成されることになる。
溶融樹脂がキャビティ２１１の全体に行き亘った後は、図１１（ｂ）に示すように、ノズル２２０の樹脂押出を停止させ、ノズル２２０を金型２１０内から退避させるとともに、金型２１０等を介して溶融樹脂を冷却して、樹脂を固化ないし結晶化する。その後は、図１１（ｃ）に示すように、キャビティ２１１ａ，２１１ｂを開き、硬化した容器を取り出すことにより、所望の容器が得られる。
【００４５】
なお、容器の肉厚は、上述したように、ノズル２２０から押出する樹脂量，ノズル２２０の回転速度，上下方向への移動速度は任意に調整することで所望の肉厚に形成することができる。
また、図１０〜図１１では、プラスチック樹脂１０により単層（一層）の容器を形成する場合を示したが、図１０（ａ）〜（ｃ）及び図１１（ａ）〜（ｂ）の工程を繰り返すことにより、任意の層数の多層容器を形成することができる。
また、以上のようにして得られる容器は、第一実施形態における場合と同様、カップ容器等の容器の最終成形品であっても良く、また、容器の予備成形品であっても良いことは言うまでもない。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態に係る容器の成形方法によれば、所望のボトル容器等の形状に対応した中空形状のキャビティ２１１を形成した金型２１０に、先端から溶融したプラスチック樹脂１０を押出するノズル２２０を挿入するとともに、ノズル２２０を回転させつつ、ノズル先端からキャビティ２１１の底部に向かって溶融樹脂を押出させることで、溶融樹脂を遠心力によりキャビティ内に行き亘らせることができる。そして、ノズル２２０を回転させた状態で、キャビティの底部から上部開口まで移動させることで、溶融樹脂をキャビティ内壁面に沿って流動，配向させ、キャビティ内に行き亘らせて、容器形状に成形することができる。従って、この状態で金型等を介して樹脂を冷却して硬化させることで、そのまま所望の容器を形成することができる。
【００４７】
このようにして、本実施形態においても、上述した第一実施形態の場合と同様に、従来の延伸ブロー成形方法を用いることなく、所望の容器を得ることができ、簡易な工程，方法によって高精度に所望の容器を成形することが可能となり、従来の延伸ブロー成形方法における工程の煩雑さ，複雑さ，装置の大型化，省エネルギー性等を解消することができる。
また、特に本実施形態に係る成形方法では、溶融樹脂を押出するノズル２２０を上下方向に移動させることによりキャビティ２１１内に樹脂を行き亘らせることができ、肉厚も任意に調整可能となるので、キャビティ２１１の形状、すなわち、成形する容器の形状は、第一実施形態におけるようなカップ形状の場合に限られず、任意の所望の形状とすることができる。従って、本実施形態は、特に口部や肩部を有するボトル容器の成形に好適となる。
【００４８】
［第三実施形態］
さらに、本発明に係る容器の成形方法の第三実施形態について、図１２を参照しつつ説明する。
本発明の第三実施形態に係る容器の成形方法を実施するための製造装置を模式的に示す要部断面正面図である。
同図に示すように、本実施形態では、図１〜図５に示した第一実施形態に係る製造装置に、図６〜図１１に示した第二実施形態に係る製造装置に備えられるノズル２２０（及びノズル駆動手段２２１）を組み合わせた構成となっている。
このような構成からなる製造装置を用いて容器を成形するには、まず、所定の中空逆截頭円錐形状に形成された金型１１０のキャビティ１１１に、先端から溶融したプラスチック樹脂１０を押出するノズル２２０を挿入し、ノズル先端をキャビティ１１１の底部に位置させた状態でノズル２２０を軸回りに回転させつつノズル先端からキャビティ１１１の底部に向かって溶融したプラスチック樹脂１０を押出させる。これにより、溶融樹脂が遠心力によりノズル軸回り方向に流動，配向してキャビティ１１１内に広がる。
同時に、金型駆動手段１２０により、金型１１０全体をキャビティ１１１の軸線を中心に回転させる。これにより、押出された溶融樹脂は遠心力によりキャビティ１１１の内壁に沿って流動，配向される。
そして、金型１１０を回転させた状態で、ノズル２２０を回転させつつ軸方向に沿ってキャビティ１１１の底部近傍から上部開口まで移動させる。これにより、ノズル先端から押出された溶融樹脂をキャビティ内壁面に沿って行き亘らせることができ、所定形状の容器を形成することができる。
【００４９】
このように、本実施形態によれば、上述した第一実施形態と第二実施形態に係る容器の成形方法を組み合わせて実施することができる。
そして、このような本実施形態では、カップ容器に好適な逆截頭円錐形状のキャビティ１１１を備える金型１１０を回転させると同時に、溶融樹脂を押出するノズル２２０を上下移動させることで、キャビティ１１１内に溶融樹脂を押出させつつ遠心力によって流動，配向することができるので、より短時間にキャビティ１１１内に溶融樹脂を行き亘らせることができるとともに、容器を構成する樹脂層の肉厚調整をより精度良く調節することが可能となる。
従って、本発明に係る成形方法を更に効率よく高精度に実施することができるようになる。
【００５０】
以上、本発明の容器の成形方法について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る容器の成形方法は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した第一及び第三実施形態では、金型１１０をキャビティ１１１，フランジキャビティ１１２及びボトム金型１１３からなる横方向に三分割された構成とし、第二実施形態では、金型２１０をキャビティ２１１ａ，２１１ｂからなる縦方向に二分割された構成としてあるが、金型の分割構成自体は、上記の第一〜第三実施形態の場合に限定されるものではない。
すなわち、本発明は、成形する容器形状に対応した所定の形状の中空部が形成される金型であり、金型の分割方向や分割数には限定はなく、例えば、第一実施形態で示した金型１１０を縦方向の二分割構成等とするようにしても本発明の適用が妨げられるものではない。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の容器の成形方法によれば、所定の容器形状に形成された金型の中空部内で、溶融樹脂を遠心力によって流動，配向させることにより、延伸ブロー成形における予備成形品（プリフォーム，パリソン）の形成やブロー用の高圧エア，金型の強い型締め力やそのための型締め装置等を必要とする延伸ブロー成形方法を用いることなく、より簡易な工程，方法によって精度良く所望の樹脂成形品を成形することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る容器の成形方法を実施するための製造装置を模式的に示す要部断面正面図である。
【図２】図１に示す製造装置を用いた本発明の第一実施形態に係る容器の成形方法の各工程を示す説明図である。
【図３】図２に続いて本発明の第一実施形態に係る容器の成形方法の各工程を示す説明図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る容器の成形方法において多層プラスチック樹脂により多層容器を成型する場合の工程の一部を示す説明図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る容器の成形方法において容器を吸引コアを用いて取り出す場合の工程の一部を示す説明図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る容器の成形方法を実施するための製造装置を模式的に示す要部断面正面図である。
【図７】図６に示す製造装置に備えられる溶融樹脂押出用のノズルを示す要部断面斜視図である。
【図８】（ａ）は、図６に示す製造装置に備えられる金型のキャビティ底部までノズルを挿入させた状態の要部断面斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す状態のノズル先端から溶融樹脂が押出される状態の要部拡大断面図である。
【図９】（ａ）は、図６に示す製造装置に備えられる金型のキャビティ内で挿入したノズルを上昇させた状態の要部断面斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す状態のノズル先端から溶融樹脂が押出される状態の要部拡大断面図である。
【図１０】図６に示す製造装置を用いた本発明の第二実施形態に係る容器の成形方法の各工程を示す説明図である。
【図１１】図１０に続いて本発明の第二実施形態に係る容器の成形方法の各工程を示す説明図である。
【図１２】本発明の第三実施形態に係る容器の成形方法を実施するための製造装置を模式的に示す要部断面正面図である。
【符号の説明】
１０プラスチック樹脂
１０ａ多層プラスチック樹脂
１１０金型
１１１キャビティ
１１２フランジキャビティ
１１３ボトム金型兼ノックアウト部材
１２０金型駆動手段
１３０吸引コア
２１０金型
２１１（２１１ａ，２１１ｂ）キャビティ
２２０ノズル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for forming a container such as a plastic cup or a plastic bottle made of polyethylene terephthalate or the like, and in particular, a molten resin is flowed and oriented by centrifugal force in a cavity formed in a predetermined container shape. Without using a stretch blow molding method that requires high pressure air for forming or preforming a preformed product (preform, parison), a strong clamping force against the mold, or a powerful clamping device therefor The present invention relates to a container molding method capable of accurately molding a desired resin container by a simple process and method.
[0002]
[Prior art]
Plastic containers such as plastic cups and plastic bottles made of plastic resins such as polyethylene terephthalate, polyester, polypropylene, polyamide, and polyethylene are known. Plastic containers are excellent in transparency and gas barrier properties, and are used as cup containers and bottle containers for beverages such as carbonated beverages such as cola and cider, fruit juice beverages, and drinking water represented by mineral water.
Here, this type of plastic bottle container is generally formed and manufactured by a method called a stretch blow molding method.
The stretch blow molding method involves first forming a preform called a preform or a parison by injection molding, extrusion molding or the like, and heating the preform to a stretching temperature and setting it in a cavity mold having a predetermined shape. It is widely used as a molding method excellent in mass productivity by a method in which high-pressure air is blown into the interior and stretch-molded to form a final molded product by cooling.
[0003]
This type of stretch blow molding method includes two methods, a hot parison method (single-stage blow molding method) and a cold parison method (two-stage blow molding method). By forming a bottomed preform (Parison), and forming the preform into a final molded product such as a cup or bottle by stretching and blowing in a softened state without completely cooling, it is excellent in productivity. ing.
The cold parison method uses a polyester resin such as injection molding to preliminarily form a cooled bottomed preform that is smaller than the final shape and the polyester is amorphous, and preheats this cooled preform to the stretching temperature. And it is the method of forming the final molded product by stretching in a blow molding die, and is excellent in the accuracy such as the dimensions of the container.
Such a plastic container stretch blow molding method is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 53-044267 and 54-140687.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a stretch blow molding method, a preformed product is formed in advance, and then a step of blowing high-pressure air to the preformed product is performed. Therefore, a preformed product must be formed. For this reason, it was pointed out that the final molded product could not be formed directly and the manufacturing process was complicated.
Further, the stretch blow molding method requires high-pressure air for blow molding the preform, for example, 10 kgf / cm. ² The above high-pressure blowing air was to be consumed every time blow molding was performed. For this reason, improvement from the aspect of energy saving was pointed out.
Further, in stretch blow molding, generally, high pressure air is blown into a mold that is divided into two parts, so that the two parts of the mold must be firmly closed and held. For this reason, a strong clamping force is required, and the clamping operation by a powerful clamping device head is complicated, and the whole container manufacturing apparatus is increased in size and complexity.
As a result of intensive research in view of such circumstances, the present inventor obtains a plastic container without using a conventional stretch blow molding method by flowing and orienting a molten resin using centrifugal force. I thought that I could do it.
[0005]
That is, the present invention has been proposed to solve the above-described problems of the prior art, and the molten resin is flowed and oriented by centrifugal force in a mold cavity formed in a predetermined container shape. Therefore, it is possible to accurately form a desired product by a simpler method without using a stretch blow molding method that requires formation of a preform (preform, parison), high-pressure air for blowing, a powerful clamping device, and the like. It aims at providing the molding method of the container which can obtain a resin molded product.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above purpose The given A step of pouring molten plastic resin into the bottom of the cavity of the mold formed in the shape of a hollow container, or a step of pouring plastic resin into the bottom of the cavity of the die to melt it, and the mold is centered on the axis of the cavity And forming a container by flowing or orienting the molten resin by centrifugal force and extending along the inner wall surface of the cavity. (Hereinafter referred to as “method of rotating the mold”) .
[0007]
like this Depending on how the mold is rotated According to the container molding method, for example, a hollow inverted truncated cone shape corresponding to the shape of the desired cup container or the like (“the truncated cone shape” is the rest of the cone head cut off in a plane parallel to the bottom surface). A plastic resin melted at a suitable temperature for stretching is poured into a mold in which a cavity is formed in a container shape such as a three-dimensional shape formed by the above-mentioned site), or the injected non-melted plastic resin is melted at a suitable temperature for stretching in the cavity, and thereafter By rotating the entire mold around the axis of the cavity, the molten resin spreads in the cavity by centrifugal force and flows or is oriented along the inner wall surface of the cavity. Then, the molten and flown molten resin rises on the wall surface spreading in a reverse frustoconical shape and the like, reaches the inside of the cavity, and is molded into a container shape in terms of the balance between the rising force and gravity.
[0008]
Therefore, in this state, the desired container can be formed as it is by cooling and curing the resin through a mold or the like, and the desired container can be obtained without using the conventional stretch blow molding method. become able to.
in this way, How to rotate the mold Then, since the molten resin can be formed in the container as it is, no preformed product (preform, parison) nor high-pressure air for blowing is required. In addition, since blow molding with high-pressure air is not required, it is not necessary to hold a mold configured in, for example, a half or the like with a strong clamping force.
This How to rotate the mold Now, it is possible to form a desired container with high accuracy by extremely simple processes and methods, and all the problems such as complexity and complexity of processes and enlargement of equipment and energy saving in the conventional stretch blow molding method are all solved. Can be resolved.
In addition, How to rotate the mold By adjusting the amount of resin put into the cavity and the rotational speed of the mold, the container formed by can be formed to have a desired thickness.
For example, the rotational speed of the mold can be increased in the initial stage of molding by increasing the thickness of the bottom of the container by lowering the rotational speed, and when the molten resin flows and orients to the side of the container and rises. By raising the thickness, the thickness of the container side can be reduced.
[0009]
on the other hand, Claim 1 According to the container forming method described above, a nozzle for extruding molten plastic resin from the tip is inserted into a cavity of a mold formed in a predetermined hollow container shape opened at the top, and the tip of the nozzle is positioned near the bottom of the cavity And a step of extruding a molten plastic resin from the tip of the nozzle toward the bottom of the cavity while rotating the nozzle about an axis, and forming a container bottom by flowing or orienting the molten resin by centrifugal force; The container body is formed by moving the nozzle from the vicinity of the bottom of the cavity to the upper opening along the axial direction while rotating the nozzle, and spreading the molten resin extruded from the tip of the nozzle along the inner wall surface of the cavity. And a process.
[0010]
According to the container molding method of the present invention comprising such steps, a nozzle for extruding molten plastic resin from the tip is inserted into a mold having a hollow cavity corresponding to the shape of a desired bottle container or the like. At the same time, the molten resin is extruded from the tip of the nozzle toward the bottom of the cavity while rotating the nozzle, so that the molten resin flows or is oriented in the cavity by centrifugal force. Thereafter, when the nozzle is rotated and moved from the bottom of the cavity to the upper opening, the molten resin flows and is oriented along the inner wall surface of the cavity, reaches the inside of the cavity, and is formed into a container shape. Therefore, in this state, a desired container can be formed as it is by cooling and curing the resin through a mold or the like.
[0011]
This How to rotate the mold Similarly, the desired container can be obtained without using the conventional stretch blow molding method, the desired container can be molded with high accuracy by a simple process and method, and the steps in the conventional stretch blow molding method are complicated. , Complexity can be eliminated.
In particular, According to claim 1 In the present invention, the resin can be spread in the cavity by moving the nozzle for extruding the molten resin, and the thickness of the container can be easily adjusted. Therefore, the shape of the cavity, that is, the shape of the container to be molded Is not limited to a specific shape, and can have any desired shape, and is particularly suitable for forming a bottle container having a mouth portion or a shoulder portion.
As mentioned above How to rotate the mold Similarly, the container molded by the present invention can be formed to have a desired thickness by adjusting the amount of resin extruded from the nozzle, the rotation speed of the nozzle, and the movement speed in the vertical direction.
For example, in the vicinity of the bottom of the cavity, the thickness of the bottom of the container can be increased by slowing the rotational speed of the nozzle and the moving speed in the vertical direction, and then the container can be increased by increasing the moving speed of the nozzle upward. The thickness of the side portion can be reduced. Furthermore, by reducing the moving speed in the vicinity of the upper opening of the cavity, it is possible to increase the thickness of the bottle container.
[0012]
Also, Claim 2 According to the container forming method described above, a nozzle for extruding molten plastic resin from the tip is inserted into a cavity of a mold formed in a predetermined hollow container shape opened at the top, and the tip of the nozzle is positioned near the bottom of the cavity And a step of extruding a molten plastic resin from the tip of the nozzle toward the bottom of the cavity while rotating the nozzle about an axis, and forming a container bottom by flowing or orienting the molten resin by centrifugal force; The mold is rotated about the axis of the cavity to flow or orient the molten resin by centrifugal force, and the nozzle is rotated to move from the vicinity of the bottom of the cavity to the upper opening along the axial direction. A step of forming a container body by spreading the molten resin extruded from the nozzle tip along the inner wall surface of the cavity; and There as a way to.
[0013]
According to the method for forming a container of the present invention comprising such steps, How to rotate the mold When Claim 1 The described inventions can be combined. That is, according to the present invention, for example, by rotating a mold in which a reverse frustoconical cavity suitable for a cup container is formed and simultaneously moving a nozzle for extruding the molten resin, the molten resin is placed in the cavity. It is possible to flow and orientate by the centrifugal force of the rotating mold, while spreading the molten resin evenly in the cavity in a short time, and the thickness of the resin layer constituting the container The thickness adjustment can be adjusted with higher accuracy, and the present invention can be implemented more efficiently and with high accuracy.
[0014]
Also especially Claim 3 Then, after the container is formed, a container-shaped suction core that fits into the container is inserted from above the mold, and the container is sucked, and the suction core that sucks the container is used as the mold. And a step of removing the container from the mold by moving the mold upward.
[0015]
According to the method for forming a container of the present invention comprising such steps, The book in combination with the method of rotating the mold described above In carrying out the invention, the container can be taken out of the mold by the suction force of the suction core by inserting the suction core from above the mold into a container formed in a cavity of a predetermined hollow container shape. As a result, the container removal process can be automated, and by using the suction force of the suction core, the container can be easily and reliably removed without causing deformation or breakage of the container. A high container molding method can be provided.
In addition, by inserting and fitting the suction core into the container in this way, the container can be cooled from the inside of the container by the suction core, and the container can be cooled more quickly and reliably, and the cooling temperature can be adjusted. Etc. can be performed more easily and flexibly, and a method for forming a container having excellent versatility and expandability can be realized.
[0016]
further, Claim 4 Then, the container is formed into a multilayer container by flowing or orienting a multilayer plastic resin laminated at least two layers from the bottom in the mold cavity by centrifugal force.
[0017]
According to the method for forming a container of the present invention comprising such steps, Book In carrying out the invention, for example, a plastic resin to be put into a cavity formed in a container shape such as a reverse frustoconical shape is a multilayer plastic resin that is laminated from the bottom to the top of the cavity. Rotating resin Nozzles and By flowing and orienting by the centrifugal force of the mold, a container made of a multilayer resin can be formed. Thus, the present invention can be applied to a case of forming a multilayer container, and a multilayer container excellent in transparency, gas barrier property, etc. can be obtained by a simple process without using a conventional stretch blow molding method. Can be manufactured.
[0018]
In addition, as a container shape | molded by this invention, there exists a container as a final molded product or a container as a preformed product. That is, in the container molding method of the present invention, final molded products such as cups and bottles can be directly molded, and preformed products (preforms, parisons) used for stretch blow molding can be molded. It is possible to form a container for any application by changing the shape, size, etc. of the cavity provided in the mold, and it may be a final molded product, or it may be preformed. It may be a product.
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a method for forming a container having excellent versatility and expandability, which can be implemented as a molding method in place of the conventional stretch blow molding method, and at the same time, a conventional stretch blow. It can also be used as a molding method that complements or replaces part of the molding method.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of a method for forming a container according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[First embodiment]
First, a first embodiment of a container forming method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[Plastic container manufacturing equipment]
FIG. 1 is a cross-sectional front view of an essential part schematically showing a manufacturing apparatus for carrying out a method for forming a container according to a first embodiment of the present invention.
The plastic container manufacturing apparatus of the present embodiment shown in the figure includes a mold 110 and a mold driving means 120.
The mold 110 includes a cavity 111, a flange cavity 112, and a bottom mold / knockout member 113 that form a hollow portion corresponding to a predetermined container shape. A molten plastic resin is contained in the hollow portion of the mold 110. A container having a predetermined shape is formed.
[0020]
The plastic resin 10 put into the mold 110 is a thermoplastic resin, and any resin suitable for stretching and thermal crystallization can be used. For example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, Thermoplastic polyesters such as polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyarylate, or copolymers thereof, and blends with these resins or other resins are suitable. Particularly, ethylene terephthalate thermoplastic polyesters such as polyethylene terephthalate are preferred. Preferably used.
Further, acrylonitrile resin, polypropylene, propylene-ethylene copolymer, polyethylene and the like can also be used. These resins are blended with various additives such as colorants, ultraviolet absorbers, mold release agents, lubricants, nucleating agents, antioxidants, antistatic agents, etc. within the range that does not impair the quality of the molded product. be able to.
[0021]
The ethylene terephthalate-based thermoplastic polyester constituting the plastic resin 10 occupies most of the ester repeating units, generally 70 mol% or more, and the ethylene terephthalate unit, and has a glass transition point (Tg) of 50 to 90 ° C. Those having a melting point (Tm) in the range of 200 to 275 ° C. are preferred.
As an ethylene terephthalate-based thermoplastic polyester, polyethylene terephthalate (PET) is particularly excellent in terms of pressure resistance, heat resistance, heat pressure resistance, etc. In addition to ethylene terephthalate units, dibasic acids such as isophthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid Copolyesters containing a small amount of ester units composed of diols such as propylene glycol can also be used.
Then, such a plastic resin 10 is heated and melted at a drawing temperature equal to or higher than the glass transition point (Tg), for example, 85 to 120 ° C., and is put into the cavity 111 of the mold 110.
[0022]
The cavity 111 is a mold formed in a predetermined container shape opened in the upper part. In this embodiment, the hollow inverted truncated conical shape corresponding to the cup container (“the truncated conical shape” is the head of the cone). 3 is a three-dimensional shape formed by a remaining portion cut out by a plane parallel to the bottom surface), and a molten plastic resin 10 is introduced into the bottom of the cavity 111.
By providing the inverted frustoconical cavity 111 corresponding to the predetermined container in this way, as will be described later, the molten plastic resin 10 ascends the inner wall slope of the cavity 111 spreading upward by centrifugal force. It will flow or be oriented along the inner wall slope.
Here, the shape of the hollow portion of the cavity 111 corresponds to the outer shape of a desired container such as a cup container, and the plastic resin 10 that has been charged flows and is oriented along the inner wall of the cavity 111, so that the desired shape is obtained. A container having a cup shape or the like is formed. Therefore, by changing the shape of the hollow portion of the cavity 111, the shape of the molded container can be changed to any shape. For example, by providing irregularities on the inner wall of the cavity 111, the outer shape of the container can be made irregular. Can be formed.
[0023]
Although not shown in FIG. 1, the mold 110 may be provided with a heating unit that heats and melts the plastic resin thrown into the bottom of the cavity 111.
When the heating means for heating and melting the plastic resin 10 in the cavity 111 is provided as described above, the cavity 111 can be charged with a molten resin that has been previously melted at an appropriate stretching temperature, and the plastic resin 10 that is not melted. After charging, it is possible to heat and melt using a heating means, so that a manufacturing apparatus with more versatility and expandability can be obtained. Here, as a heating means for heating and melting the plastic resin 10 in the cavity 111, for example, a known heating means such as a heater or an induction heating device can be used.
[0024]
The flange cavity 112 is a lid-shaped mold that fits into the upper opening of the cavity 111, and a stopper that restricts the plastic resin 10 flowing and oriented in the cavity 111 from jumping out of the cavity 111. It has become.
Specifically, a hollow enormous portion is formed at the connection portion where the flange cavity 112 and the cavity 111 are continuous so that an edge portion of a cup container or the like is formed, along the inner wall of the cavity 111. When the stretched plastic resin 10 accumulates in the enormous portion, a container edge portion is formed.
The flange cavity 112 is formed in an annular shape with an opening at the center, and the plastic resin 10 can be poured into the cavity 111 through this opening. As a result, the plastic resin 10 can be freely charged into the cavity 111 even after the flange cavity 112 is fitted.
However, the flange cavity 112 may have a lid shape without an opening. If it does in this way, the upper opening of the cavity 111 will be completely covered in the state which fitted the flange cavity 112, and it will become possible to completely prevent the molten resin from being scattered outside by centrifugal force. In this case, the molten resin is introduced into the cavity 111 before the flange cavity 112 is attached to the cavity 111.
[0025]
The bottom mold / knockout member member 113 is a mold that constitutes the bottom of the cavity 111, and is disposed so-called flush with the inner wall of the cavity 111. The bottom mold / knockout member 113 moves up and down upward from the bottom of the cavity 111, and serves as a means for projecting a container stretched and molded in the cavity 111, that is, a knockout. It is configured.
Here, in the present embodiment, the bottom mold / knockout member 113 is arranged flush with the bottom of the cavity 111, but this is arranged so as to protrude from the bottom of the cavity 111. You can also. If it does in this way, a base (saddle) can be formed now in the bottom of a container fabricated along the inner wall of cavity 111.
[0026]
By providing such a bottom mold / knockout member 113, the container molded in the cavity 111 removes the flange cavity 112, and then the bottom mold / knockout member 113 is driven upward to cause the cavity 111. So that the container can be easily taken out.
In this embodiment, as will be described later, a suction core 130 can be provided as a container take-out means (FIG. 5), and when such a suction core 130 is provided, a bottom mold is provided. The knockout structure of the cum knockout member 113 can be omitted. Of course, the knockout structure of the bottom mold / knockout member 113 may be provided together with the suction core 130.
[0027]
The mold driving means 120 is a rotation driving means for rotating and stopping the mold 110 at a predetermined rotational speed around the axis of the inverted frustoconical shape of the cavity 111.
By being rotated by the mold driving means 120, a centrifugal force is applied to the mold 110, and the molten resin thrown into the cavity 111 is flowed and oriented by the centrifugal force, and the molten resin becomes the inner wall surface of the cavity 111. As a result, the container having a predetermined shape is formed. Here, the mold driving means 120 may be any driving means as long as the mold 110 can be rotated and stopped at a predetermined rotational speed. For example, a known rotational driving means such as a motor may be used. Can be used.
[0028]
[Molding method of container]
Next, a method for forming a container according to this embodiment, which is performed using the manufacturing apparatus configured as described above, will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
2 and 3 are explanatory views showing respective steps of the container forming method according to the present embodiment, which is performed using the manufacturing apparatus shown in FIG.
First, as shown in FIG. 2A, a plastic resin 10 heated and melted at an appropriate stretching temperature equal to or higher than the glass transition point (Tg) is poured into the bottom of the cavity 111 of the mold 110. At this time, after the unmelted plastic resin 10 is put into the cavity 111, the plastic resin 10 in the cavity 111 may be heated and melted by the heating means. The plastic resin 10 can be easily introduced from the opening of the flange cavity 112 of the mold 110.
[0029]
Next, as shown in FIG. 2 (b), the mold driving means 120 rotates the mold 110 around the axis of the cavity 111 at a predetermined rotational speed. Thereby, a centrifugal force is applied to the mold 110, and the molten resin at the bottom of the cavity 111 spreads in the cavity 111 by the centrifugal force, and flows and is oriented along the inner wall surface of the cavity.
As shown in FIGS. 2 (b) to 2 (c) and FIG. 3 (a), the flowed and oriented molten resin ascends the wall surface spreading in a reverse truncated cone shape and reaches into the cavity 111.
The molten resin is regulated in flow and orientation at the enormous portion of the continuous portion of the flange cavity 112 and the cavity 111, thereby forming a container along the inner wall shape of the cavity 111 and the flange cavity 112.
Here, the amount of resin charged into the cavity 111 and the rotation speed of the mold 110 can be arbitrarily adjusted, and the molded container can be formed to a desired thickness. For example, the thickness of the bottom of the container can be increased by reducing the rotational speed of the mold 110 at the initial stage of molding. And the thickness of a container side part can be made small by raising a rotational speed in the step which the molten resin flowed, orientated to the container side part, and rose.
[0030]
In this way, the molten resin is molded into a container shape in that the ascending force due to centrifugal force balances with gravity.
In this state, the container is obtained by solidifying or crystallizing the resin by cooling the molten resin through a mold 110 or the like by a known cooling method.
Thereafter, as shown in FIGS. 3B to 3C, the flange cavity 112 is removed from the cavity 111, and the bottom mold / knockout member 113 is moved upward, whereby the container (plastic resin 10) is molded into the mold. Remove from mold 110. As described above, a desired container can be obtained without using a conventional stretch blow molding method.
[0031]
In addition, according to the above shaping | molding method, final molded articles, such as a cup, can be directly shape | molded, and let the obtained container be a preformed article (preform, parison) used for stretch blow molding etc. You can also That is, according to the container molding method according to the present embodiment, by changing the size, shape, etc. of the cavity 111 provided in the mold 110, a container for any application can be molded. The container may be a final molded product or a preformed product.
As described above, the molding method according to this embodiment is a method for forming a container having excellent versatility and expandability, and can be implemented as a molding method instead of the conventional stretch blow molding method, and at the same time, the conventional stretch blow molding. It can also be used as a molding method that complements or replaces part of the method.
[0032]
In FIGS. 2 to 3, the case where a thermoplastic polyester or the like is constituted by a single layer (single layer) is shown as the plastic resin 10 forming the container, but this is constituted by two or more thermoplastic polyester layers. You can also
That is, as shown in FIGS. 4A to 4C, a multilayer plastic resin 10a laminated in at least two layers (three layers in FIG. 4) from the bottom is poured into the cavity 111 of the mold 110. By flowing and orienting the multilayer plastic resin 10a by centrifugal force, the container can be formed into a multilayer container.
As described above, the molding method according to the present embodiment can also be applied to the case of molding a multilayer container as a cup container or the like, and without using a conventional stretch blow molding method, transparency and A multilayer container having excellent gas barrier properties and the like can be obtained. The multilayer plastic resin 10a can have any configuration as long as it is laminated in at least two layers. For example, an intermediate layer enclosed between an inner layer and an outer layer composed of two or more thermoplastic polyester layers is provided. The intermediate layer can be an oxygen absorbing layer. By providing the oxygen absorbing layer in this way, it is possible to suppress the permeation of oxygen from the outside into the bottle container, and to prevent the deterioration of the contents in the bottle container due to the oxygen from the outside, especially containing carbon dioxide gas. It is suitable for a bottle container for beverages.
[0033]
2 to 3, the bottom mold and knockout member 113 is used for taking out the solidified or crystallized container. However, the method for taking out the container is not particularly limited to this case. However, other methods can also be used.
For example, as shown in FIGS. 5A to 5C, a suction core 130 having a reverse frustoconical shape that can be fitted to a container formed in the cavity 111 is provided above the mold 110, and By providing suction core driving means (not shown) such as a cylinder for moving the suction core 130 up and down with respect to the mold 10, the container can be taken out from the mold 110.
[0034]
The suction core 130 is formed in substantially the same shape as the container molded in the cavity 111, and is formed into a shape that can be inserted and fitted into the container from above, and a suction hole for air suction is formed on the surface. It is designed to be connected to a suction pump that does not.
When the container is taken out from the mold 110 using the suction core 130, the container is first molded by the same method as in FIGS. 2 to 3 (the state shown in FIG. The cavity 112 is removed, and the suction core 130 is inserted into the container from above the mold by the suction core driving means (state shown in FIG. 5B).
In this state, air is sucked from the suction hole of the suction core 130, and the suction core 130 is moved to the upper side of the mold while sucking the container (FIG. 5C), whereby the container is taken out from the mold 110. be able to.
[0035]
When the container is taken out using such a suction core 130, the container take-out process can be automated, and by using the suction force of the suction core 130, the container is not easily deformed or damaged. In addition, the container can be reliably removed.
Further, by inserting and fitting the suction core 130 into the container in this way, the container can be cooled from the inside of the container by the suction core 130, and the container can be cooled more quickly and reliably. Adjustment and the like can be performed more easily and flexibly.
As described above, when the suction core 130 is provided as the container take-out means, the knockout structure of the bottom mold / knockout member 113 of the mold 110 can be omitted, and the bottom mold / knockout member can be omitted. The knockout structure 113 can be used together with the suction core 130 (see FIG. 5C).
[0036]
As described above, according to the container molding method according to the present embodiment, the plastic resin 10 melted at an appropriate stretching temperature in the mold 110 having the container-shaped cavity 111 corresponding to the shape of a desired cup container or the like. Or the injected plastic resin 10 is melted in the cavity, and then the entire mold 110 is rotated around the axis of the cavity 111, so that the molten resin spreads in the cavity 111 by centrifugal force, and the cavity 111 Flows and is oriented along the inner wall. Then, the molten and flown molten resin rises up the wall surface spreading in the shape of a reverse truncated cone and reaches the inside of the cavity 111, and is shaped into a container shape in that the rising force and gravity are balanced. By cooling and curing the resin through a mold or the like, a desired container can be formed as it is.
[0037]
Thus, according to this embodiment, a desired container can be obtained without using a conventional stretch blow molding method. Thereby, since the molten resin can be formed in the container as it is by carrying out the manufacturing apparatus and the molding method of the present embodiment, no preformed product (preform, parison) nor high-pressure air for blowing is required. Further, since blow molding with high-pressure air is not required, it is not necessary to hold and mold-clamp the divided molds with a powerful mold clamping device or the like.
Therefore, according to this embodiment, it becomes possible to form a desired container with high accuracy by a very simple process and method, and the complexity and complexity of the process in the conventional stretch blow molding method, the enlargement of the apparatus, All problems such as energy saving can be solved.
[0038]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the container molding method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[Plastic container manufacturing equipment]
FIG. 6 is a principal cross-sectional front view schematically showing a manufacturing apparatus for carrying out the container forming method according to the second embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the plastic container manufacturing apparatus according to this embodiment includes a mold 210 and a nozzle 220 for extruding molten resin.
The mold 210 includes cavities 211 (211a, 211b) that constitute a hollow portion corresponding to a predetermined container shape, and a predetermined container is formed along the hollow portion shape of the cavity 211. Yes.
[0039]
The cavities 211a and 211b are molds formed in a predetermined hollow shape opened in the upper part. In this embodiment, the cavities 211a and 211b are composed of a pair of molds divided into two in the container vertical direction, and are integrally combined to form a predetermined mold. A container-shaped hollow portion is formed.
Here, in this embodiment, the shape of the hollow part formed by the cavity 211 is not limited to the container shape in which the container body part forms a straight line as in the first embodiment described above, and any bottle container or cup can be used. It can be made into the desired shape corresponding to a container etc.
That is, in this embodiment, as will be described later, since the resin is spread in the cavity 211 by moving the nozzle 220 for extruding the molten resin, the resin as shown in the first embodiment is used. There is no particular restriction on the shape of the hollow portion of the cavity 211, such as an inverted truncated conical slope shape that can rise. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the hollow part of the cavity 211 is made into the shape corresponding to the bottle container shape which has a mouth part and a shoulder part. Of course, the shape of the hollow portion of the cavity 211 is not limited to the bottle container shape shown in FIG. 6, and may be any shape such as a cup shape or other shapes in the first embodiment.
[0040]
The nozzle 220 is a resin extrusion means that is formed of a tubular member that can be inserted and removed from the upper opening of the cavity 211 and that extrudes the molten plastic resin 10 toward the bottom of the cavity 211.
FIG. 7 is a cross-sectional perspective view of a main part of a nozzle 220 for extruding a molten resin provided in the manufacturing apparatus according to this embodiment.
As shown in the figure, the nozzle 220 has a configuration in which a cylindrical tubular member capable of flowing molten resin is provided with a tip portion for resin extrusion. A slit-shaped notch is formed at the tip so that the molten resin is extruded downward and horizontally.
The nozzle 220 is moved up and down at a predetermined speed by the nozzle driving means 221 (see FIGS. 10 and 11) and rotated around the axis at a predetermined rotation speed.
[0041]
Specifically, the nozzle 220 is lowered from above the mold 210 by the nozzle driving means 221, inserted so that the nozzle tip is located at the bottom of the cavity 211, and rotated around the axis from this position while being rotated around the axis. It is moved from the bottom to the top opening. Then, during this rotation and upward movement, the molten plastic resin 10 is extruded from the tip of the nozzle 220.
8 and 9 show the state of the molten resin extruded from the nozzle 220. FIG.
FIG. 8 shows a state in which the tip of the nozzle 220 is located at the bottom of the cavity 211, and the molten resin extruded from the tip of the nozzle 220 in this state flows to the bottom of the cavity 211 and rotates. The container bottom is formed by flowing or orienting in the direction around the axis by the centrifugal force applied by the nozzle 220.
FIG. 9 shows a state where the nozzle 220 is moving upward in the cavity 211 while rotating, and in this state, the molten resin extruded from the tip of the nozzle 220 is falling from the tip of the nozzle 220. The container body is formed by flowing and orienting in the direction around the axis by the centrifugal force applied by the rotating nozzle 220.
[0042]
As a result, the molten resin extruded from the nozzle 220 flows and is oriented in the direction around the nozzle axis by the centrifugal force generated by the rotation of the nozzle 220, and the nozzle 220 is moved from the bottom of the cavity 211 to the upper opening. The molten resin spreads along the inner wall surface of the cavity, and a predetermined hollow container is formed. Here, the amount of resin extruded from the nozzle 220, the rotational speed of the nozzle 220, and the moving speed in the vertical direction can be arbitrarily adjusted, and thereby the thickness of the container to be molded is formed to a desired size. be able to. For example, in the vicinity of the bottom of the cavity 211, the thickness of the bottom of the container can be increased by increasing the amount of resin extruded from the nozzle 220 and decreasing the rotational speed of the nozzle and the moving speed in the vertical direction. And while raising the moving speed to the upper direction of the nozzle 220, the thickness of a container side part can be made small by reducing the amount of extrusion resin. Furthermore, by increasing the amount of extruded resin in the vicinity of the upper opening of the cavity 211 and lowering the moving speed, it is possible to increase the thickness that becomes the mouth of the bottle container.
The molten plastic resin 10 extruded from the nozzle 220 is the same as the plastic resin 10 in the first embodiment described above.
[0043]
[Molding method of container]
Next, a container forming method that is performed using the manufacturing apparatus according to the present embodiment having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
10 and 11 are explanatory views showing each step of the container forming method according to the present embodiment, which is performed using the manufacturing apparatus shown in FIGS. 6 to 9.
First, as shown in FIG. 10A, the nozzle 220 disposed above the mold 210 is lowered by the nozzle driving means 221, and the nozzle 220 is inserted into the cavity 211 from the upper opening of the mold 210, The nozzle 220 is lowered so that the tip of the nozzle 220 is located at the bottom of the cavity 211.
In this state, as shown in FIG. 10B, the nozzle 220 is rotated around the axis by the nozzle driving means 221, and the molten plastic resin 10 is extruded from the nozzle tip. As a result, the molten resin extruded from the nozzle tip flows out to the bottom of the cavity 211 and flows and is oriented in the direction around the axis by the centrifugal force applied by the rotating nozzle 220 to form the container bottom. Become.
[0044]
Then, the nozzle 220 is moved from the bottom of the cavity 211 to the upper opening as shown in FIGS. 10C and 11A while the nozzle 220 is rotated and the molten resin is extruded. In this way, the molten resin extruded from the nozzle tip flows and is oriented around the axis from the nozzle tip by the centrifugal force applied by the rotating nozzle 220, and the molten resin goes along the inner wall of the cavity 211. A container body is formed. As a result, a predetermined hollow container is formed.
After the molten resin has spread over the entire cavity 211, as shown in FIG. 11B, the resin extrusion of the nozzle 220 is stopped, the nozzle 220 is retracted from the mold 210, and the mold 210 and the like are moved. Then, the molten resin is cooled to solidify or crystallize the resin. Thereafter, as shown in FIG. 11C, the cavities 211a and 211b are opened, and the cured container is taken out to obtain a desired container.
[0045]
In addition, as above-mentioned, the thickness of a container can be formed in desired thickness by adjusting arbitrarily the resin amount extruded from the nozzle 220, the rotational speed of the nozzle 220, and the moving speed to an up-down direction. .
10 to 11 show the case where a single layer (single layer) container is formed from the plastic resin 10, but the steps shown in FIGS. 10 (a) to 10 (c) and FIGS. 11 (a) to 11 (b). By repeating the above, it is possible to form a multilayer container having an arbitrary number of layers.
Further, the container obtained as described above may be a final molded product of a container such as a cup container as in the first embodiment, or may be a preformed product of a container. Needless to say.
[0046]
As described above, according to the container molding method according to the present embodiment, the plastic resin 10 melted from the tip is formed on the mold 210 in which the hollow cavity 211 corresponding to the shape of a desired bottle container or the like is formed. While inserting the nozzle 220 to be extruded and rotating the nozzle 220, the molten resin is extruded from the nozzle tip toward the bottom of the cavity 211, so that the molten resin can be spread in the cavity by centrifugal force. . Then, while the nozzle 220 is rotated, it is moved from the bottom of the cavity to the top opening, so that the molten resin flows and is oriented along the inner wall surface of the cavity and spreads into the cavity to be molded into a container shape. can do. Therefore, in this state, a desired container can be formed as it is by cooling and curing the resin through a mold or the like.
[0047]
In this way, in this embodiment as well, as in the case of the first embodiment described above, a desired container can be obtained without using a conventional stretch blow molding method. It becomes possible to form a desired container with high accuracy, and it is possible to eliminate the complexity and complexity of the process, the enlargement of the apparatus, the energy saving and the like in the conventional stretch blow molding method.
In particular, in the molding method according to this embodiment, the resin can be spread in the cavity 211 by moving the nozzle 220 for extruding the molten resin in the vertical direction, and the wall thickness can be arbitrarily adjusted. Therefore, the shape of the cavity 211, that is, the shape of the container to be molded is not limited to the cup shape as in the first embodiment, and can be any desired shape. Therefore, the present embodiment is particularly suitable for forming a bottle container having a mouth portion and a shoulder portion.
[0048]
[Third embodiment]
Furthermore, a third embodiment of the container molding method according to the present invention will be described with reference to FIG.
It is a principal part cross-sectional front view which shows typically the manufacturing apparatus for enforcing the molding method of the container which concerns on 3rd embodiment of this invention.
As shown in the figure, in this embodiment, the nozzle provided in the manufacturing apparatus according to the second embodiment shown in FIGS. 6 to 11 is added to the manufacturing apparatus according to the first embodiment shown in FIGS. 220 (and nozzle driving means 221) are combined.
In order to mold a container using the manufacturing apparatus having such a configuration, first, the molten plastic resin 10 is extruded from the tip into the cavity 111 of the mold 110 formed in a predetermined hollow inverted frustoconical shape. The nozzle 220 is inserted, and the molten plastic resin 10 is extruded from the nozzle tip toward the bottom of the cavity 111 while rotating the nozzle 220 around the axis with the nozzle tip positioned at the bottom of the cavity 111. As a result, the molten resin flows and orients in the direction around the nozzle axis due to centrifugal force and spreads in the cavity 111.
At the same time, the entire mold 110 is rotated about the axis of the cavity 111 by the mold driving means 120. As a result, the extruded molten resin flows and is oriented along the inner wall of the cavity 111 by centrifugal force.
Then, while the mold 110 is rotated, the nozzle 220 is moved from the vicinity of the bottom of the cavity 111 to the upper opening along the axial direction while rotating the nozzle 220. Thereby, the molten resin extruded from the nozzle tip can be spread along the inner wall surface of the cavity, and a container having a predetermined shape can be formed.
[0049]
Thus, according to this embodiment, it can carry out combining the molding method of the container which concerns on 1st embodiment mentioned above and 2nd embodiment.
In this embodiment, the cavity 110 is rotated by rotating the mold 110 including the inverted truncated cone-shaped cavity 111 suitable for the cup container and simultaneously moving the nozzle 220 for extruding the molten resin. Since the molten resin can be flowed and oriented by centrifugal force while being extruded, the molten resin can be spread in the cavity 111 in a shorter time and the thickness of the resin layer constituting the container can be adjusted. Can be adjusted with higher accuracy.
Therefore, the molding method according to the present invention can be carried out more efficiently and with high accuracy.
[0050]
As mentioned above, although the preferable embodiment was shown and demonstrated about the molding method of the container of this invention, the molding method of the container concerning this invention is not limited only to embodiment mentioned above, Various in the range of this invention. Needless to say, it is possible to implement this change.
For example, in the first and third embodiments described above, the mold 110 is configured to be divided into three in the lateral direction including the cavity 111, the flange cavity 112, and the bottom mold 113, and in the second embodiment, the mold 210 is formed. Although it is set as the structure divided into the vertical direction which consists of the cavities 211a and 211b, the division structure itself of a metal mold | die itself is not limited to the case of said 1st-3rd embodiment.
That is, the present invention is a mold in which a hollow portion having a predetermined shape corresponding to the shape of a container to be molded is formed, and there is no limitation on the division direction and the number of divisions of the mold, for example, shown in the first embodiment Further, even if the mold 110 has a vertically divided configuration, etc., application of the present invention is not hindered.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the container molding method of the present invention, the molten resin is flowed and oriented by centrifugal force in the hollow portion of the mold formed in a predetermined container shape, so that the preliminary in stretch blow molding High-pressure air for forming and blowing molded products (preforms, parisons), simpler processes and methods without using a stretch blow molding method that requires a strong mold clamping force and a mold clamping device therefor Therefore, a desired resin molded product can be molded with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional front view of an essential part schematically showing a manufacturing apparatus for carrying out a method for forming a container according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing each step of the container forming method according to the first embodiment of the present invention using the manufacturing apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing each step of the container molding method according to the first embodiment of the present invention, following FIG. 2;
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a part of a process when a multilayer container is molded with a multilayer plastic resin in the container molding method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view showing a part of a process when a container is taken out using a suction core in the container forming method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional front view of an essential part schematically showing a manufacturing apparatus for carrying out a container forming method according to a second embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional perspective view of a main part showing a nozzle for extruding molten resin provided in the manufacturing apparatus shown in FIG.
8A is a cross-sectional perspective view of a main part in a state where a nozzle is inserted to the bottom of a cavity of a mold provided in the manufacturing apparatus shown in FIG. 6, and FIG. 8B is a state shown in FIG. It is a principal part expanded sectional view of the state by which molten resin is extruded from the nozzle front-end | tip.
9A is a cross-sectional perspective view of a main part in a state in which a nozzle inserted in a cavity of a mold provided in the manufacturing apparatus shown in FIG. 6 is raised, and FIG. 9B is a perspective view of FIG. It is a principal part expanded sectional view of the state where molten resin is extruded from the nozzle tip of the state shown.
10 is an explanatory view showing each step of a container forming method according to the second embodiment of the present invention using the manufacturing apparatus shown in FIG. 6. FIG.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing each step of the container forming method according to the second embodiment of the present invention, following FIG. 10;
FIG. 12 is a cross-sectional front view of an essential part schematically showing a manufacturing apparatus for carrying out a method for forming a container according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Plastic resin
10a Multilayer plastic resin
110 Mold
111 cavities
112 Flange cavity
113 Bottom mold and knockout member
120 Mold drive means
130 Suction core
210 mold
211 (211a, 211b) Cavity
220 nozzles

Claims

Inserting a nozzle for extruding a molten plastic resin from the tip into a mold cavity formed in a predetermined hollow container shape opening at the top, and positioning the nozzle tip near the bottom of the cavity;
A step of extruding a molten plastic resin from the tip of the nozzle toward the cavity bottom while rotating the nozzle around an axis, and flowing or orienting the molten resin by centrifugal force to form a container bottom; and
A step of moving the nozzle from the vicinity of the bottom of the cavity to the top opening along the axial direction while rotating the nozzle, and forming the container body by spreading the molten resin extruded from the tip of the nozzle along the inner wall surface of the cavity. And a method for forming a container.

Inserting a nozzle for extruding a molten plastic resin from the tip into a mold cavity formed in a predetermined hollow container shape opening at the top, and positioning the nozzle tip near the bottom of the cavity;
A step of extruding a molten plastic resin from the tip of the nozzle toward the cavity bottom while rotating the nozzle around an axis, and flowing or orienting the molten resin by centrifugal force to form a container bottom; and
The mold is rotated around the axis of the cavity to flow or orient the molten resin by centrifugal force, and the nozzle is moved along the axial direction from the vicinity of the bottom of the cavity to the upper opening. And a step of forming a container body by spreading the molten resin extruded from the tip along the inner wall surface of the cavity.

After the container is formed,
From above the mold, inserting a container-shaped suction core that fits into the container, and sucking the container;
The method for forming a container according to claim 2 , further comprising a step of removing the container from the mold by moving the suction core that has sucked the container above the mold.

4. The container molding according to claim 1 , wherein the container is formed into a multilayer container by flowing or orienting a multilayer plastic resin laminated at least two layers from the bottom in the cavity of the mold by centrifugal force. Method.