JPH0459221A - ２軸延伸ブロー成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、合成樹脂製壜体の２軸延伸ブロー成形方法に
関し、さらに評言すれば、外方に膨出した半球殼状の底
壁を有する合成樹脂製壜体の２軸延伸ブロー成形方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

合成樹脂製の大型な耐圧または耐熱増体は、そのほとん
どが飽和ポリエステル樹脂、特にポリエチレンテレフタ
レート樹脂（以下、単にＰＥＴと称する）であり、例外
なしに２軸延伸ブロー成形方法により成形されている。

この２軸延伸ブロー成形方法は、ブロー成形温度に加熱
した有底筒形状をしたプリフォームを、延伸ブロー金型
を組付けた状態で、延伸ピンにより軸方向に強制的に延
伸変形させると共に、プリフォーム内に圧力流体を圧入
して延伸ブロー変形させ、所望の増体に成形するのであ
るが、延伸変形の最後まで延伸ピンの先端が接触してい
る増体の底部中心部分は、延伸ピンとの接触により延伸
変形しないので、最終成形品である２軸延伸ブロ一成形
壜体の底部中心部に肉厚な無延伸部分が形成されると云
う不都合が生じていた。

すなわち、底部中心部に残留形成された無延伸部分は、
他の充分に延伸された部分と比べて物理的および化学的
物性に劣り、このため底部の耐衝撃性等の機械的強度が
不足すると共に、耐熱性が劣ると云う不都合を生じてい
る。

この不都合を解消する従来技術として、実公昭５８−５
２９１３号公報がある。この実公昭５８５２９１３号公
報に示された技術は、中間成形品であるプリフォームの
底部を、内外面が球状でかつ中心に向かい次第に肉薄に
なる形状とすると共に、その底部内面の中心部に小面積
部分を平坦に形成したものであり、成形される２軸延伸
ブロ一成形壜体の底壁を、比較的充分に延伸させた状態
で最終形状にＦ＆形できるようにしている。

また、２軸延伸ブロー成形に関する従来技術として、増
体の底壁の無延伸を完全になくす従来技術としては、“
ダブルブロー”と称される技術がある。この従来技術は
、中間成形品であるプリフォームを、延伸ピンを使用し
た通常の２軸延伸ブロー成形手段により準成形品に成形
した後、この準成形品を再度ブロー成形温度まで加熱し
、特に底部を重点的に最終形状にブロー延伸成形するも
のであり、この二度目のブロー成形操作の際に、無延伸
部分であった底部中心部に延伸変形が集中し、もって底
部中心部の延伸変形の不足を解消するものとなっている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、実公昭５８−５２９１３号公報に示され
た従来技術にあっては、確かにプリフォームの底部に充
分な延伸変形を与えることができる可能性があるが、底
部の延伸中心部に延伸ブロー成形操作完了まで延伸ピン
が接触した状態のままであるので、この延伸ピンが接触
している底壁中心部の延伸変形は本質的に不可能であり
、このため成形品である増体の底壁には、確かに従来よ
りも肉薄とはなっているものの、中心部は延伸変形不充
分な肉厚部分となったままとなると云う問題があった。

また、従来の“ダブルブロー”と称される成形技術にあ
っては、−次成形操作である延伸ピンを使用した２軸延
伸ブロ一成形操作時に、この延伸ピンに接触して延伸変
形できなかった底部中心部を、二次成形操作であるブロ
ー成形操作により充分に延伸変形させることが可能なの
であるが、この二次成形操作時に、肉厚な底部中心部の
周囲部分が過剰に延伸変形し、このため底壁中心部の周
囲の肉厚が不足する場合があると云う問題があると共に
、この底壁中心部周囲部分の過剰延伸により、底壁中心
部の延伸変形量が不足する場合があると云う問題がある
。

さらに、この“ダブルブロー”成形技術は、次成形操作
と二次成形操作とを必要とし、かつ二次成形操作には、
２軸延伸ブロー成形品である準成形品全体を均一にブロ
ー成形温度まで加熱すると云う、加熱制御の難しい加熱
操作を必要とするので、手間がかかると共に、成形操作
が面倒となると云う問題がある。

そこで、本発明は、上記した従来技術における問題点を
解消すべく創案されたもので、単一のブロー金型を使用
した一回の２軸延伸ブロ一成形摸作により、底壁中心部
を充分に延伸変形させることを技術的課題とし、もって
底壁全域が充分に延伸されて均一な肉厚となった増体を
得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記技術的課題を達成する本発明の手段は、外方に膨出
した半球殼状の底壁を有する合成樹脂製堰体の２軸延伸
ブロー成形方法であること、延伸ピンの前進限を、底型
面中心から、成形型面の胴部最大型面径または底型面曲
率径のいずれか一方の３７４〜１／２の位置に設定する
こと、にある。

また、上記手段に、軸芯方向の合計延伸倍率を２．５〜
３．０の範囲に設定すること、なる手段を加えるのが良
い。

なお、延伸ピンが上記した前進限に停止した後も、ブロ
ーによる延伸成形操作は継続されることは云うまでもな
く、この延伸ピンの前進動作停止後のブロー成形は、径
方向と軸方向との延伸変形を行うことになる。

〔作用〕

有底直線筒形状をしたプリフォームを、ブロー成形温度
に加熱した状態でブロー金型に組付け、次いで延伸ビン
を前進させて軸方向に延伸変形させる。この際、延伸ビ
ンによる軸方向への延伸変形と同時に、ブローによる径
方向への延伸変形を並行して行うのが一般である。すな
わち、延伸ビンが前進移動している間、プリフォームは
、はとんど延伸ビンの作用だけにより強制的に軸方向に
延伸変形され、その変形部分である底部を含めた胴部は
縦長な形状となる。

この状態で、延伸ビンが、底型面中心から、成形型面の
胴部最大型面径または底型面曲率径のいずれか一方の３
７４〜１／２の位置である前進限で停止すると、以降の
プリフォームに対する延伸変形はブローだけで達成され
る。

この延伸ビンが停止した後におけるブローによるプリフ
ォームの延伸変形は、当初、径方向への延伸変形が主体
となるが、プリフォームの先端部分、すなわち底部が半
球殼状になったところで、軸方向への延伸変形も始まり
、延伸ビンの先端に接触していたプリフォームの底部中
心部は、このプリフォームの底部の半球殼状の曲率半径
の増大に従って、延伸ビン先端から浮き上がって底型面
中心に向かって移動する。

このプリフォームの底部の半球殼状となっての延伸変形
は、プリフォーム全体を球状に膨らませる延伸変形の途
中の過程であるので、プリフォームの胴部の径方向への
膨らみ速度の方が、プリフォームの底部の底型面に向か
う速度よりも速く、このためプリフォームの底部に比べ
て胴部の方が早期にその成形型面に接触し、その延伸変
形を停止する。

プリフォームの底部の延伸変形は、成形型面への接触に
よる胴部の延伸変形停止後も継続して行われ、その延伸
変形形態は局部変形となり、最後まで延伸変形するのは
底部中心部となる。

なお、ブローによる延伸変形により、底部中心部が延伸
ピン先端から浮き上がった当初においては、延伸ビンに
接触していた底部中心部が全くの無延伸部分であったの
で、この底部に作用する延伸力はこの底部中心部に集中
して作用し、底部中心部を他の底部部分とほぼ同等まで
延伸変形させる。

また、ブローだけによる軸方向の延伸変形量が大きいほ
ど、底部の延伸変成量が大きくなることは云うまでもな
い。

さらに、前記したように、プリフォームの底部に比べて
胴部の方が早期に成形型面に接触して固定状態となるの
で、延伸変形途中の底部はこの成形型面に接触して固定
状態となった胴部によりその周囲を固定されることにな
り、これによりその延伸変形姿勢を保持されることにな
る。

さて、このようにプリフォームの底部は、その延伸変形
の途中で延伸ビンから離脱するので、延伸ビンから離脱
した後は、その延伸中心、すなわち底部中心部の位置を
機械的に中心軸芯上に保持する手段がなく、このため例
え早期に成形型面に接触したプリフォームの胴部が底部
に対する姿勢保持作用を発揮するとは言え、その延伸中
心保持作用は、延伸ビンによる延伸中心保持作用はどに
強力で安定したものではなく、延伸中心のずれによる偏
肉の発生と言う不都合を生じる。

この偏肉は、プリフォームのブローだけによる軸方向へ
の延伸変形距離が大きくなるほど、その発生率が高くな
り、反対にブローだけによる軸方向への延伸変形距離が
小さくなるほど、発生率と低くなる。そこで、偏肉発生
率を許容できる範囲内に抑えて、ブローだけにより底部
に充分な延伸変形量を与えることができる、ブローだけ
による軸方向の延伸距離を多くの実験により求めると、
成形型面の胴部最大型面径または底型面曲率径のいずれ
か一方の３７４〜１／２の範囲であることか求められた
。

ブローだけによる軸方向の延伸変形距離が、成形型面の
胴部最大型面径または底型面曲率径のいずれか一方の３
７４以上であると、ブローだけによる延伸変形動作中に
、延伸中心の偏心発生率が高くなると共に、偏心が発生
した際における偏肉程度が許容範囲を越えることになり
、反対にブローだけによる軸方向の延伸変形距離が、成
形型面の胴部最大型面径または底型面曲率径のいずれか
一方の１７２以下であると、底部の延伸変形量が充分で
はなく、底部を充分に肉薄にすることができないと共に
、底部中心部に肉厚部がわずかに残存して底壁全体を均
一な肉薄に成形することができなくなる。

また、ブローだけによる軸方向の延伸距離を、成形型面
の胴部最大型面径または底型面曲率径のいずれか一方の
３７４〜１／２の範囲とすると共に、軸芯方向の合計延
伸倍率を２．５〜３．０の範囲に設定することにより、
プリフォームの底部により充分な延伸変形を与えること
ができることになり、特に２．８〜３．０の範囲に設定
した場合には、成形される堰体の底壁は、その肉厚が全
域が均一となると共に、胴壁とほぼ等しい肉厚とするこ
とかできる。

なお、この軸方向の合計延伸倍率に従った底部の延伸変
形程度は、プリフォームの成形材料であるＰＥＴ材料の
ＩＶ値およびプリフォームの加熱温度により上下するＰ
Ｅ’Ｔ材料の粘度により変化するものであるので、ＰＥ
Ｔ材料のＩＶ値およびプリフォームの加熱温度によって
は、軸方向の合計延伸倍率が２．５程度であっても、堰
体の底壁を、全体が均一な肉厚でかつ胴壁と等しい肉厚
に成形することが可能である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を、図面を参照しながら説明す
る。

ＰＥＴ製プリフォーム７は、その全体を底部１１を半球
殼状に膨出させた有底直線円筒形状をしていて、外周面
に螺条を刻設した口筒部９と胴部８との境界部分の外周
面に鍔片１０を周設して構成されている。

このプリフォーム７は、延伸ピン５を有する延伸治具４
の組付は保持部６に、その口筒部９で逆立姿勢で組付は
保持され、この延伸治具４に保持された状態で底部１１
を含む胴部８全体をブロー成形温度に均一に加熱され、
そのままブロー金型１に延伸治具４と一緒に組付けられ
る。

図示実施例の場合、ブロー金型１は、一対の割り金型２
と一つの底部金型３とから構成されており、底部金型３
が形成する底型面は曲率半径ｒの半球弧面となっている
。

プリフォーム７のブロー金型１への組付けは、一対の割
り金型２の型締めによる延伸治具４の割り金型２への組
付けにより達成されるが、この際に、割り金型２の首部
成形型面部分が鍔片１ｏの下面に当接して、延伸治具４
からプリフォーム７が抜は出すのを阻止する。

ブロー金型１の型締めが完了すると同時に延伸ピン５が
前進（図において上昇）して、プリフォーム７の底部１
１を含む胴部８を軸方向に延伸変形させると共に、ブロ
ーにより径方向に延伸変形させる。この初期の延伸変形
に際しては、延伸ピン５による軸方向への延伸変形が優
先させ、もって延伸中心の偏位の発生を皆無とするのが
良い。

延伸ピン５の先端が底型面中心Ｍから、割り金型２が形
成する成形型面の最大型面径２ｄ、または底部金型３が
形成する底型面の底型面曲率径２ｒの３／４〜１／２に
達したところで延伸ピン５を停止させるが、この延伸ピ
ン５の前進限位置を最大型面径２ｄを基準に設定するか
、または底型面曲率径２ｒを基準に設定するかは、適当
な選択により設定すれば良い。例えば、底型面曲率径２
ｒに対して最大型面径２ｄが極端に大きい場合には、底
型面曲率径２ｒを基準に設定し、逆の場合は反対とすれ
ば良いのである。しかしながら、最大型面径２ｄと底型
面曲率径２ｒとが大きく異なることはまずなく、殆ど例
外なしにほぼ等しい値となるので、何方を選択しても大
差はない。

第２図は、底型面曲率径２ｒを基準として３／４の位置
に延伸ピン５前進限を設定し、軸方向の合計延伸倍率を
３．０に設定して本発明方法により成形された２１の大
型堰体の底壁１１°の全体縦断面図を示すもので、底壁
１１′　の肉厚分布は全域にわたってほぼ均一となり、
延伸中心部に肉厚部分が残存することは全くなく、この
底壁１１゛　の肉厚は胴壁の肉厚よりもやや薄い値であ
った。

〔発明の効果〕

本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す
効果を奏する。

プリフォームの底部に、延伸ピンに接触しない状態で充
分な延伸変形量を与えることができるので、この底部全
域を均一にかつ充分に延伸変形させることかでき、これ
により底部全域を充分に延伸変形させて均一な肉厚の底
壁に成形することができ、もって増体の胴壁と同様に、
増体の底壁にも同等な延伸効果を発揮させることができ
る。

成形された増体の胴壁と底壁とに、同等の延伸効果を発
揮させることができるので、増体全体の耐熱性、耐衝撃
性、透明性等の物性を飛躍的に高めることができ、これ
により容器としての機能が大幅に高められる。

一つのブロー金型を使用し、延伸ピンの前進限位置を規
制するだげであるので、既存の延伸ブロー成形装置をそ
のまま使用して実施することができ、かつその実施は単
に延伸ビンの前進限位置を規制設定するだけで良いので
、簡単にかつ安全にそして確実に達成することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法の実施形態を説明するためのブロ
ー金型装置の一例を示す全体縦断面図である。 第２図は、本発明方法により成形された増体の一例の底
壁全体縦断面図である。 符号の説明 １；ブロー金型、２；割り金型、３；底部金型、４；延
伸治具、５；延伸ビン、６；組付は保持部、７；プリフ
ォーム、８；胴部、９；口筒部、１０；鰐片、１１；底
部、１１”　；底壁、Ｍ；底型面中心、２ｄ；最大型面
径、２ｒ；底型面径。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）外方に膨出した半球殼状の底壁を有する合成樹脂
   製壜体の２軸延伸ブロー成形方法であって、延伸ピン（
   ５）の前進限を、底型面中心（Ｍ）から、成形型面の胴
   部最大型面径（２ｄ）または底型面曲率径（２ｒ）のい
   ずれか一方の３／４〜１／２の位置に設定した２軸延伸
   ブロー成形方法。
2. （２）外方に膨出した半球殼状の底壁を有する合成樹脂
   製壜体の２軸延伸ブロー成形方法であって、延伸ピン（
   ５）の前進限を、底型面中心（Ｍ）から、成形型面の胴
   部最大型面径（２ｄ）または底型面曲率径（２ｒ）のい
   ずれか一方の３／４〜１／２の位置に設定すると共に、
   軸芯方向の合計延伸倍率を２．５〜３．０の範囲に設定
   した請求項１に記載の２軸延伸ブロー成形方法。