JPH0592476A

JPH0592476A - ブロー成形ボトルの製造法

Info

Publication number: JPH0592476A
Application number: JP15626391A
Authority: JP
Inventors: Naoteru Hirotomi; 直輝廣冨; Masanori Toyoda; 正紀豊田
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 1991-05-31
Filing date: 1991-05-31
Publication date: 1993-04-16
Anticipated expiration: 2015-06-19
Also published as: JP3054233B2

Abstract

(57)【要約】【構成】二軸延伸ブロー成形法によって、ボトルを成
形し、金型内に保持したまゝ熱処理し、更にボトル内に
高圧の気体状の冷却媒体を吹込みつつ部分的に排気して
ボトル内壁を冷却し、この冷却媒体の吹込みを続けたま
ゝ成形ボトルの口部から一挙に冷却媒体を排出し、しか
る後、冷却媒体の吹込みを停止し、型開きする。【効果】成形ボトルの口部からの冷却媒体の排出によ
って生ずる断熱膨張に基ずく冷却効果を利用し、ボトル
の冷却を効率化し、成形サイクルを短縮すると共に、成
形ボトルの変形が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ブロー成形によって
熱可塑性ポリエステル樹脂からなるボトルを製造する方
法の改良に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートのような熱
可塑性ポリエステル樹脂を素材とし、このものから二軸
延伸ブロー成形によって得られるボトルは透明性、強
度、衛生面において優れているので各種用途に広く用い
られているが、高温にさらすときは熱収縮をおこすとい
う難点がある。この難点を解消し、ボトルの耐熱性、寸
法安定性を高めるため、ブロー成形したボトルを高温で
熱処理（熱固定）すること、例えばブロー成形時の金型
を熱処理に適する高温度に保持しておき、ブローによっ
てこの金型に接したボトル壁面を加熱して熱固定をはか
ることが知られている。

【０００２】しかしながら、その成形ボトルを金型から
取出すときは、収縮変形を起すので、この不都合をなく
すため、成形ボトル内に冷却媒体を供給する方法、例え
ば液化炭酸ガス或いは水滴入りの空気を噴入するとか、
又は低温例えば常温の空気を吹込むとかして、成形ボト
ルを冷却固定する方法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように冷却媒体を成形ボトル内に噴入させる際、成形ボ
トルは高温に保持された金型壁に密着しているので成形
ボトルの冷却効率が悪く、変形を起すことなくブロー成
形ボトルを取出すことは困難である。また変形を起すこ
となくボトルを金型から取出すためにボトルの冷却を充
分にすればよいが、このためには冷却に要する時間が長
くなり、即ち成形サイクルが長くなって商業的生産には
不向きという問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
消し、冷却媒体による成形ボトルの冷却を効率的に行な
い、成形サイクルを短縮し、しかも金型からボトルを取
出すときに変形を起さない方法を提供することを目的と
するものであって、その発明の要旨とするところは二軸
延伸ブロー成形によって熱可塑性ポリエステル樹脂ボト
ルを製造する方法であって、ブロー成形後、引続きボト
ル内に内圧をかけたまゝで、かつ成形金型を高温に保持
することによって成形ボトルを熱処理し、しかる後、高
圧の気体状の冷却媒体をボトル内に吹きこみつつ部分的
に排出することにより、ボトル内を高圧に保ちながら冷
却媒体を流通させてボトル内壁を冷却し、上記冷却媒体
の吹き込みを続けたまゝ、成形ボトルの口部から一挙に
冷却媒体を排出し、しかる後、冷却媒体の吹き込みを停
止し、この停止と実質的に同時期に成形金型を開いて、
ボトルを取出すことを特徴とする方法に存する。

【０００５】本発明は、ポリエステル樹脂、特に好まし
くはポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略記
する）からなる有底パリソンを出発材料とし、これをブ
ロー成形装置によってブロー成形し、金型を熱処理に適
する温度に保持しておいて、成形ボトルをブロー成形金
型に押しつけて熱処理し、しかる後、冷却媒体を成形ボ
トル内に導入してボトルの冷却を行なうものであるが、
上記の熱処理を行なうまでの操作は従来知られている方
法に準じて行なえばよい。そして本発明方法は、その後
の冷却媒体による成形ボトルの冷却に特徴を有するが、
以下、これを添付図面によって説明する。

【０００６】図１は本発明方法の実施の態様を示す説明
図であり、金型部分を垂直断面略図で示してある。図２
は図１に示す金型において、延伸ロッドを支持している
ノズルタッチ部を下方に下げ、金型から離脱している状
態を示す説明図である。図中、１及び２は割型構造から
なるブロー成形用の金型、３は同じく底型、４は有底パ
リソンを支持するマンドレル、５はノズルタッチ部、６
はパリソンの口部の先端縁部を密封するパッキングであ
って、マンドレル４に組み込まれている。７はマンドレ
ル４とノズルタッチ部５との間の隙間を密封するパッキ
ングであって、ノズルタッチ部５に組み込まれている。

【０００７】８は管状の延伸ロッド、９は圧空タンク、
１０は圧空タンク９から延伸ロッド８に圧空を送る導
管、１１は導管１０に設けられた電磁弁、１２はノズル
タッチ部５に形成されている通路であって、ブロー成形
されるパリソンに通じている。１３は通路１２に通ずる
配管、１４は配管１３から分岐している排気管、１５は
電磁弁、１６及び１７はそれぞれ配管１３から分かれて
いる分岐管、１８は弁、１９は減圧弁、２０は弁、２１
は減圧弁、２２はブロー成形されたボトル、２３はボト
ル２２の口部、２４は消音器、２５〜３０は延伸ロッド
８に設けられた冷媒噴出口である。

【０００８】次に、上記装置において、本発明方法を実
施する態様を説明する。金型は、図示されていないが、
金型内に形成されている加熱媒体通路に加熱媒体を通し
て８０〜２５０℃、好ましくは１２０〜１９０℃に加熱
され、一方マンドレル４に支持された有底パリソンはそ
の素材のガラス転移温度以上（例えばＰＥＴの場合９０
〜１１０℃）に加熱されて金型内に装填され、金型が型
閉じされた後、延伸ロッド８を保持するノズルタッチ部
５が金型に装着される。

【０００９】次いで、パリソン内に延伸ロッド８を突出
させてパリソンを縦方向に延伸すると共に、パリソン内
に加圧気体を吹込む。このパリソン内への加圧気体（通
常、常温の空気）の吹込みは、比較的低圧（例えば１０
〜１５kg/cm²ゲージ圧、以下パリソン内へ吹込む気体圧
力はゲージ圧で示す）の第１次ブローと、これより高圧
にした（例えば２５〜６０kg/cm²）第２次ブローとから
なり、第１次ブローの高圧気体は圧空タンク９に連通す
る分岐管１６から、また第２次ブローの高圧気体は圧空
タンク９に連通する分岐管１７から、それぞれ配管１
３、通路１２、マンドレル４と延伸ロッド８との間に挟
まれている管状の隙間を経てパリソン内に導入され、ブ
ロー成形が行なわれる。第１次のブローはパリソンを概
略のボトル形状まで膨らませ、第２次のブローで圧力を
高め、ボトルの外表面の細部まで成形するものである。
このブローでは金型に密着したボトルが熱処理を受ける
ので、この熱処理の時間を含ませるように時間を設定す
る。

【００１０】ブロー成形が終れば、弁１８及び２０を閉
じる。そして電磁弁１５が開いて、排気管１４から、ボ
トル内の高圧気体を排出する。同時に電磁弁１１が開
き、ボトル内へ気体状の冷却媒体が導入される。即ち、
図示の場合、圧空タンク９内の常温の空気が冷却媒体と
して用いられるものであって、この圧空タンク９内の圧
空が、電磁弁１１の開放によって導管１０を経て、管状
の延伸ロッド８の管内へ送られ、延伸ロッド８に設けた
冷媒の噴出口２５〜３０から冷却媒体としてボトル内壁
面に向って噴出される。ボトル内へ噴出した冷却媒体
は、マンドレル４と延伸ロッド８との間の管状隙間から
ノズルタッチ部５に形成された通路１２に入り、配管１
３、次いで排気管１４を経て大気中に放出される。

【００１１】冷媒の噴出は、図１中、噴出口２５，２
６，２７，２８，２９及び３０から、それぞれ矢印ａ
１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５及びａ６で示される方向に
向けて行なわれる。そして噴出口２５と２６、２７と２
８、２９と３０が組となって、ボトルの内壁面中、特に
早急に冷却したい箇所に冷気が向かうような位置に設置
され、それぞれの組において、図示のように、例えば２
５の噴出口と２６の噴出口とでは、延伸ロッド８の管状
体において、長さ方向に若干ずれ、かつ管の円周方向に
は９０°ずれた位置に設置される。これによって管状の
延伸ロッド８の強度を低下させることなく、しかも所望
のボトル内壁箇所をそれぞれ集中的に冷却させることが
できる。

【００１２】上記の気体状の冷却媒体のボトル内への吹
込みは通常２５kg/cm²以上、好ましくは２８〜３５kg/c
m²の高圧とし、排気管１４からの排気はしぼり、ボトル
内をなお高圧に保持するようにしてボトルの変形を阻止
する。その状態で冷却媒体を、例えば１．０〜３．０秒
噴出し続けた後、更に冷却媒体の圧入を続けながら、ボ
トルの口部２３から冷却媒体を一挙に排出する。これに
より急激な高圧冷却媒体の断熱膨張による温度低下が生
じ、ボトルは有効に冷却される。

【００１３】上記のボトルの口部２３から一挙に冷却媒
体を排出する態様を図２に示す。即ち金型１，２及び底
型３は閉じたまゝ、かつマンドレル４の装着もそのまゝ
の状態を維持し、ノズルタッチ部５をマンドレル４から
はずし、矢印ｄの方向に下げ、パッキング７及び６の箇
所における密封部を開放する。そうするときは、図中、
矢印ｂ及び矢印ｃの方向にボトル内の高圧気体は排出さ
れ、ボトル内の圧力は急速に低下し、断熱膨張による冷
却効果が奏せられる。

【００１４】上記のようにノズルタッチ部５をブロー成
形型からはずしてボトルの急速冷却を、例えば０．１〜
１．０秒行った後、直ちに冷却媒体の通入を止め、この
冷却媒体の通入停止と実質的に同時にブロー成形型を開
き、上記冷却された成形ボトルが再び成形型によつて加
熱される前に、ボトルを金型から取り出す。

【００１５】上記の冷却媒体の通入停止とブロー成形型
の型開きとを実質的に同時に行なうというのは、工業的
生産において全く同時ということは困難であり、どうし
ても僅かの時間的ずれをまぬかれることができず、かか
る時間的ずれのあることを意味するものである。本発明
において種々試みた結果、同じ時間的ずれであっても、
ブロー成形型の型開き後にまで冷却媒体の通入時期がま
たがるよりも、成形型の型開きよりも冷却媒体通入停止
が先行しがちの方が好ましいことを知った。具体的には
冷却媒体通入停止と成形型型開きとの間には０．２秒以
内の時間的ずれがあってもよいことがわかった。

【００１６】上記本発明のブロー成形における各工程の
時間的関係を例示する図表（タイムチャート）を図３に
示す。図中、Ａは成形金型にパリソンが装着され、金型
が閉じられている期間を示す。点線ｅは金型が閉じられ
る時点、点線ｆは閉じられた金型が開かれる時点を示
す。Ｂはノズルタッチ部（図１中、符号５で示す部分）
がブロー成形型に装着されている期間を示すもので、点
線ｈで示す時点は、ノズルタッチ部が図２に示されるよ
うに、金型からはずされ、ボトル内の高圧気体が大量排
出される時点を示す。Ｃは延伸ロッドがボトル内に突出
され、突出状態が維持されている期間を示す。Ｄは１次
ブローのブロー期間、Ｅは２次ブローのブロー期間を示
し、点線ｇはブローを停止した時点を示す。Ｆはブロー
が停止し、ボトル内の高圧気体を排出するため、排気管
の電磁弁（図１中の１５）を開放している期間を示す。
Ｇは気体状の冷却媒体をボトル内に吹込んでいる期間を
示す。

【００１７】図３において、Ａ〜Ｇのそれぞれに付して
あるｔ１〜ｔ９はそれぞれの操作の時間（ｔ４及びｔ６
はそれぞれ、型閉じ後、１次ブロー及び２次ブローが始
まるまでの時間）を表わすもので、それぞれの時間を例
示すると次の通りである。なお、これは図１に示す形状
の１．５リットル容量のＰＥＴボトルを製造する場合の
例である。ｔ１＝５．０〜１２．５秒ｔ２＝５．０〜１１．０秒ｔ３＝５．５〜１３．０秒ｔ４＝０．０５〜０．２５秒ｔ５＝０．５〜５．０秒ｔ６＝０．５〜３．０秒ｔ７＝２．０〜５．０秒ｔ８＝１．０〜３．０秒ｔ９＝０．１〜１．０秒排気の期間Ｆ及び冷却媒体の吹込期間Ｇは、ノズルタッ
チ部を金型からはずす前の時間とはずした後の時間に分
けて示してある。

【００１８】本発明方法で用いられる気体状の冷却媒体
としては、空気、窒素などが挙げられ、またこれら気体
にミストを含ませたものでもよい。一般的には常温の空
気を用いるのがよい。

【００１９】

【実施例】

実施例１及び比較例１これらの実施例及び比較例では図１に示した装置を用
い、図１について説明した方法に従った。この方法に従
い、重量６０．５ｇのパリソンを９０℃に加熱し、予め
１４５℃に保持した成形金型内で、冷却媒体として３０
kg/cm²の常温空気を用い、各工程における所要時間を変
えて行なった実施例１並びに比較例１を後記表１に示
す。この表１におけるｔ１〜ｔ９の項目は、上記に説明
した図３のタイムチャートにおけるＡ（ｔ１）〜Ｇ（ｔ
８，ｔ９）に相当するものである。

【００２０】これら実施例１及び比較例１で得られた容
器について、その取出し時の満注容量（２０℃の水で測
定した）とその容量のフレ（ｎ＝１０本で行った容量測
定の標準偏差σ_n=1）及び熱湯充填後の変形を調べた。
熱湯充填後の変形とは、成形容器に８７℃の熱水を規定
量充填した後、（例えば１．５リットル用の容器であれ
ば１．５リットルを充填する）キャップをし、横倒し状
態で３０秒、次いで直立状態に２分間置いた後、シャワ
ー冷却し、変形の有無を肉眼観察したものである。

【００２１】

【表１】

【００２２】実施例１では、冷却媒体の吹きこみ停止と
成形型の型開きとを実質的に同時に行った（なおこの両
操作の時点を精密に調べたところ、冷却媒体の吹きこみ
停止後、成形型の型開き開始までに０．１０秒の間隔が
あったが、作用、効果の面からみても実質的に同時とみ
られる）。一方比較例１では、ｔ１の時間が実施例１の
それに比べて０．３秒長く、冷却媒体の吹きこみ停止か
ら０．３秒の時間が経過して成形型の型開きが行なわれ
た。上記の差により、実施例１では満注容量が規定通り
であり、容量のフレも２．７２と小さく、さらに熱湯充
填後の変形もない。これに対し比較例１では上記のよう
に冷却媒体の吹き込み停止後、０．３秒経過してから成
形型が開かれ、これにより成形型の熱のためボトルが収
縮し、満注容量は小さくなり、容量のフレも８．３５と
大きく、しかもボトル収縮のため金型から取出したと
き、既に変形を起していた。

【００２３】

【発明の効果】本発明方法によれば、二軸延伸ブロー成
形によるボトルの製造において、冷却媒体による成形ボ
トルの冷却を効率的に行ない、成形サイクルを短縮し、
しかも成形後、金型からボトルを取出すときの変形を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の実施の態様を示す説明図である。

【図２】図１に示す成形用金型において、ボトル内の高
圧気体を一挙に排出するため、ノズルタッチ部を金型か
らはずしたときの状態を示す説明図である。

【図３】本発明方法における各工程の時間的関係を例示
する図表である。

【符号の説明】

１及び２金型３底型４マンドレル５ノズルタッチ部８延伸ロッド９圧空タンク２２ブロー成形されたボトル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二軸延伸ブロー成形によって熱可塑性ポ
リエステル樹脂ボトルを製造する方法であって、ブロー
成形後、引続きボトル内に内圧をかけたまゝで、かつ成
形金型を高温に保持することによって成形ボトルを熱処
理し、しかる後、高圧の気体状の冷却媒体をボトル内に
吹きこみつつ部分的に排出することにより、ボトル内を
高圧に保ちながら冷却媒体を流通させてボトル内壁を冷
却し、上記冷却媒体の吹き込みを続けたまゝ、成形ボト
ルの口部から一挙に冷却媒体を排出し、しかる後、冷却
媒体の吹き込みを停止し、この停止と実質的に同時期に
成形金型を開いて、ボトルを取出すことを特徴とする方
法。
【請求項２】成形ボトル内に吹きこむ気体状の冷却媒
体は２５kg/cm²（ゲージ圧）以上の高圧とする請求項１
記載の方法。