JP6736124B2 - 耐圧容器の製造方法並びに当該製造方法に用いる予備成形体および容器 - Google Patents
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Description
熱可塑性樹脂からなる容器を製造する容器製造工程と、
前記容器の外周面に補強用の繊維フィラメントを巻き付けて当該容器の耐圧力を高める
フィラメント巻き付け工程と
を含んでおり、
前記容器製造工程において、筒状胴部の一方が底部によって封鎖され、他方が口部を介して開口している前記容器を製造するに当たり、前記底部の外周面部分に、前記口部の中心を通る軸線上に位置する突出部を形成し、
前記フィラメント巻き付け工程では、前記突出部および前記口部を利用して、前記容器の軸芯を、前記繊維フィラメントを巻き付けるための回転軸芯に一致させることを特徴としている。
樹脂との接触面が表れる。接触面には、容器に充填される内容物が接触することになり、接触面に内容物が浸み込み、口金などが劣化するなどの可能性がある。
図1は耐圧容器の一例を示す半断面図である。耐圧容器1は、二軸延伸ブロー成形によって製造された口金付きの容器2の外周面が補強層3によって覆われた2層構造の容器である。補強層3は、容器2の外周面に補強用の繊維フィラメントを巻き付けて接着剤によって固化して形成したものである。繊維フィラメントとしてはガラス繊維フィラメント、カーボン繊維フィラメントなどを用いることができる。
上記構成の耐圧容器1の製造に用いる口金付きの容器2(以下、単に「容器2」という。)の製造工程を説明する。
図2Aは容器2を二軸延伸ブロー成形によって製造するために用いる予備成形体の一例を示す断面図である。予備成形体10は、熱可塑性樹脂、例えば、ポリエチレンナフタレート(PEN)樹脂の射出成形品であり、細長い円筒状胴部11の一端が略半球状の底部12によって封鎖され、その他端が円形に開口した口部13となっている。円筒状胴部11の肉厚に比べて底部12の肉厚は僅かに薄く、口部13は大幅に薄肉となっている。口部13には同軸に円筒状の口金14がインサート成形により一体化されている。
僅かに上側の部位には、円環状突部14eが形成されている。
(1)予備成形体用の射出成形型の開状態で、リップ型を開く(エジェクトプレートは後退限位置にある)。
(2)口金14(金属インサート)をインサート冶具に装着する。
(3)口金14が装着されたインサート冶具をリップ型のコアの根元まで挿入する。
(4)リップ型を閉じて口金14を挟んで固定した後に、インサート冶具をコアから抜く。
(5)射出成形型を閉じて射出成形を行う。口金14は、一部を除き、樹脂で包み込まれた状態で固定化される。
(6)射出成形が完了した後に型開きを行う。
(7)リップ型を閉じたままでエジェクタープレートを所定量だけ前進させる。その状態で、リップ型を開き、口金14がインサートされた状態の射出成型品である予備成形体の取り出しを行う。
次に、図3は上記構成の予備成形体10に二軸延伸ブロー成形を施して得られる容器2を示す半断面図である。容器2は、円筒状胴部21と、この円筒状胴部21の一端を封鎖している略半球状の底部22と、円筒状胴部21の他端に形成されている口金14付きの口部23とを備えている。また、底部22には突出部25が形成されている。
口部13が二軸延伸ブロー成形を施されることなくそのまま残った部分である。同様に、突出部25は、予備成形体10のゲート跡部15が二軸延伸ブロー成形を施されずにそのまま残った部分である。
図4は、図2Aに示す予備成形体10に二軸延伸ブロー成形を施して図3に示す容器2を得るために用いる成形型を示す説明図である。
上記のようにして製造された口金14および突出部25を備えた容器2には、接着用の樹脂を含浸させた補強用の繊維フィラメントを巻き付けて樹脂を固化することにより、容
器2の外周面を覆う補強層3が形成される。
図5(a)、(b)は、容器2に補強繊維フィラメントを巻き付けるフィラメント巻き付け工程において使用するフィラメント巻き付け装置の概略構成を示す平面図および側面図である。
本実施の形態に係る耐圧容器の製造方法においては、二軸延伸ブロー成形により容器2を製造している。二軸延伸ブロー成形に用いる予備成形体10として射出成形時のゲート跡部15がそのまま残したものを使用し、製造された容器2に、ゲート跡部15をそのまま芯出し用の突出部25として残してある。
なお、上記の実施の形態では二軸延伸ブロー成形により容器2を製造している。容器2の製造を、射出成形、ダイレクトブロー成形、回転成形などにより行うことも可能である。この場合にも容器2に突出部25を形成しておくことにより、繊維フィラメント巻き付け時における容器2の芯出しを簡単に行うことができる。
2 容器
3 補強層
10 予備成形体
10a 中心軸線
11 円筒状胴部
12 底部
13 口部
13a、13b 口部樹脂部分
14 口金
14a 口金本体部
14b スカート部
14c 円環状先端面
14d 雄ねじ部
14e 円環状突部
15 ゲート跡部
21 円筒状胴部
22 底部
23 口部
25 突出部
30 成形型
31、32 開閉型
31a、32a 口部把持部
31b、32b ゲート跡部装着用凹部
33 キャビティ
33a 軸線
34 延伸ロッド
40 フィラメント巻き付け装置
41 装置架台
42 容器回転部
43 チャック
44 回転シャフト
44a 中心軸線
45 サーボモータ
46 芯出し治具
47 センター押しユニット
50 スライダ
51 X−Yローダー
52 接着剤塗布・テンションユニット
53 繊維フィラメント
54 吹き出し口
55 制御盤
56 操作盤
57 操作部材
58 表示部
Claims (9)
- 熱可塑性樹脂からなる容器を製造する容器製造工程と、
前記容器の外周面に補強用の繊維フィラメントを巻き付けて当該容器の耐圧力を高めるフィラメント巻き付け工程と
を備え、
前記容器製造工程では、射出成形品である筒状の予備成形体に二軸延伸ブロー成形を施して、筒状胴部の一方が底部によって封鎖され、他方が口部を介して開口している前記容器を製造するに当たり、
前記予備成形体として、射出成形のための成形型のゲートによって形成されたゲート跡部が残っているものを使用し、
前記予備成形体の口部を、前記二軸延伸ブロー成形を施すことなく、そのまま前記容器の口部として残すと共に、
前記予備成形体の前記ゲート跡部を、前記二軸延伸ブロー成形を施すことなく、そのまま前記容器の前記底部の外周面部分において前記口部の中心を通る軸線上に位置する突出部として残し、
前記フィラメント巻き付け工程では、前記突出部および前記口部を利用して、前記容器の軸芯を前記補強用の繊維フィラメントを巻き付けるための回転軸芯に一致させる耐圧容器の製造方法。 - 請求項1において、
前記予備成形体に前記二軸延伸ブロー成形を施すために用いるブロー型として、そのキャビティにおける前記容器の底部中央に対応する部位に、前記ゲート跡部を受け入れるゲート跡装着用凹部が形成されている開閉型を用いる耐圧容器の製造方法。 - 請求項1または2において、
前記予備成形体として、当該予備成形体の口部に口金が同軸にインサート成形されたものを使用する耐圧容器の製造方法。 - 請求項3において、
前記口金は、前記予備成形体の内周面に露出しないように、前記予備成形体の前記口部を形成している口部樹脂部分によって覆われている耐圧容器の製造方法。 - 請求項4において、
前記口部樹脂部分によって、前記口金の先端面における少なくとも一部も覆われている耐圧容器の製造方法。 - 請求項1ないし5のうちのいずれか一つの項において、
前記熱可塑性樹脂として、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、または、ポリプロピレン樹脂を用いる耐圧容器の製造方法。 - 請求項1ないし6のうちのいずれか一つの項において、
前記フィラメント巻き付け工程の後に、前記突出部を切断する切断工程を備えている耐圧容器の製造方法。 - 請求項3、4または5に記載の耐圧容器の製造方法に用いる前記予備成形体であって、
前記ゲート跡部および前記口金を備えている予備成形体。 - 請求項3、4または5に記載の耐圧容器の製造方法に用いる前記容器であって、
前記突出部および前記口金を備えている容器。
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