JPH06126819A - ブロー成形金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弾性シートを用いたブロー成形において、弾
性シートのうち成形に必要な部分を全域にわたって均一
に伸長させ、成形品の肉厚を均一にする。 【構成】 弾性シートを用いたブロー成形金型であっ
て、分割型２２に、弾性シート１５が分割型２２の接合
面２６側からキャビティ内面２５側に容易に伸長するよ
うに弾性シート１５の周端部１５ａを保持する保持手段
３１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂容器のブロー成形
方法に用いられるブロー成形金型に関し、とくに樹脂容
器を均一な厚さに成形することのできるブロー成形金型
の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の樹脂容器のブロー成形では、容器
全体にわたって肉厚を均一化することは難しく、たとえ
ばボトル容器では、底部の角部の厚さが減少してしま
う。このような肉厚不均一が生じる理由は次の通りであ
る。ブロー成形では、溶融樹脂パリソンは金型に接触し
つつ膨張するので、いったん金型に接触した部分のパリ
ソンは、それ以上伸張せず、自由部分が膨張を続ける。
従って、初期接触部は厚肉となり、コーナ部等の後期接
触部は薄肉となる。

【０００３】そこで、樹脂容器のブロー成形において肉
厚の均一化をはかるため、分割型に弾性シートをその周
辺部で固定しておき、押し出された溶融樹脂パリソン内
にガスを吹き込み予備伸長させてパリソンを弾性シート
に添着させ、型閉じ後ガス圧を上げて本成形を行う成形
方法が開発されている。

【０００４】図１３は、弾性シートを用いたブロー成形
方法の一例を示している。図１３において、１、２は分
割型を示している。分割型１、２は成形時には互に結合
され、成形完了後には分離されるようになっている。分
割型１には、キャビティ３を構成するキャビティ内面３
ａが形成されている。分割型１の結合面４ａとキャビテ
ィ内面３ａとが交わる角部には、他方の分割型２の結合
面４ｂ側に突出するピンチオフ突起５が形成されてい
る。ピンチオフ突起５は、パリソン６のバリ６ａと成形
品６ｃとを分離するための肉薄部６ｂを形成するように
なっている。

【０００５】弾性シート７の周端部７ａは、分離型１の
結合面４ａに接着剤８により接合されている。弾性シー
ト７は、キャビティ３内に圧送されたガスの圧力によっ
て均一な伸長率をもって伸長するので、これに一体化さ
れているパリソン６も均一な伸長率で伸長し、パリソン
肉厚も全域にわたって均一化される。また、分離型から
成形品を取り出す際は、弾性シート７の復元力により、
弾性シート７と成形品６ｃとは容易に剥離し、成形品は
容易に型から取り出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１３
に示す弾性シートの保持構造にはつぎの問題が存在す
る。

【０００７】弾性シート７の周端部が接着剤８により分
割型１に固着されているため、キャビティ内面３ａの起
点Ａ₁ から角部Ａ₂ の範囲で弾性シート７の伸び率が大
きく変化し、この範囲で成形品６ｃは不均一な伸びを示
す。

【０００８】ブロー成形に関する先行技術として、表皮
フィルムを用いた実開昭６３−６０６２０号公報が知ら
れているが、この場合は、表皮フィルムの外周端が型外
周面に固定されているので、型閉じによって表皮フィル
ムの固定側の伸び率が大きくなる。したがって、このよ
うな固定構造を弾性シートの固定に適用した場合は、局
部的にパリソンの肉厚が薄くなるという問題が生じる。

【０００９】本発明は、上記の問題に着目し、弾性シー
トを用いたブロー成形において、弾性シートのうち成形
に必要な部分を全域にわたって均一に伸長させ、成形品
の肉厚を均一にすることが可能なブロー成形金型を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係るブロー成形金型は、弾性シートの周辺部
を分割型に固定し、押し出された溶融樹脂パリソン内に
ガスを吹き込みパリソンを伸長させてパリソンを前記弾
性シートに添着させ、型閉じ完了後ガス圧を上げて本成
形を行い、パリソンの冷却、固化後に、分割型を開いて
成形品を前記弾性シートから剥離させて分割型から取り
出すブロー成形方法に用いられるブロー成形金型であっ
て、前記分割型に、前記弾性シートが分割型の接合面側
からキャビティ内面側に容易に伸長するように弾性シー
トの周端部を保持する保持手段を設けたものから成る。

【００１１】

【作用】このように構成されたブロー成形金型において
は、保持手段によって弾性シートの周端部が保持される
ので、弾性シートを分割型の接合面側からキャビティ内
面側に容易に伸長させることが可能となる。そのため、
ガスの圧力によってキャビティ内面に沿って伸びる弾性
シートの伸長率を全域にわたってほぼ同一とすることが
できる。したがって、弾性シートと一体化されるパリソ
ンも均一な伸長率となり、パリソン肉厚は全域にわたっ
て均一化される。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明に係るブロー成形金型の望ま
しい実施例を、図面を参照して説明する。

【００１３】第１実施例 図１ないし図１０は、本発明の第１実施例を示してお
り、とくに樹脂容器のブロー成形方法に用いられるブロ
ー金型に適用した場合を示している。図４に示すよう
に、２２、２３はブロー金型２１を構成する分割型を示
している。分割型２３の構造は、分割型２２に準じるの
で、分割型２２の構造のみを説明し、分割型２３の説明
は省略する。

【００１４】分割型２２、２３は、樹脂成形時には互に
結合され、成形完了後には分離されるようになってい
る。分割型２２には、分割型２３との結合時にキャビテ
ィ２４を構成するためのキャビティ内面２５が形成され
ている。キャビティ内面２５は、凹状に形成されてい
る。分割型２２の外周部には、キャビティ内面２５と連
らなり、成形時に分割型２３と近接する接合面２６が形
成されている。

【００１５】接合面２６は、段差面に形成されている。
接合面２６のキャビティ内面２５側は、弾性シート１５
を保持する保持面２６ａに形成されている。接合面２６
の外周側は、後述する固定具３０を固定する固定面２６
ｂに形成されている。保持面２６ａおよび固定具３０
は、保持手段３１を構成する。保持面２６ａは、固定面
２６ｂよりも弾性シート１５の厚さ分だけ低くなってい
る。

【００１６】保持面２６ａの固定面２６ｂ側には、弾性
シート１５の周端部１５ａが挿入される保持溝２６ｃが
形成されている。分割型２２の保持面２６ａとキャビテ
ィ内面２５との交わる部分は、キャビティ内面２５の起
点部２５ａに構成されている。キャビティ内面２５の起
点部２５ａは、円弧状に構成されている。

【００１７】接合面２６の固定面２６ｂには、保持手段
３１を構成する固定具３０が取付けられている。固定具
３０は、分割型２２の接合面２６に沿って延びる帯状部
材から構成されている。固定具３０は、固定面２６ｂの
ほぼ中央から保持面２６ａの先端部まで延びている。つ
まり、固定具３０の先端は、キャビティ内面２５の延長
線上に位置している。固定具３０の下面には、保持面２
６ａに向って突出する受圧突起３０ａが形成されてい
る。

【００１８】受圧突起３０ａの高さは弾性シート１５の
厚さＴと同一に設定されており、受圧突起３０ａの先端
面は保持面２６ａと当接するようになっている。固定具
３０の上面には、上方に突出するピンチオフ突起３０ｂ
が形成されている。ピンチオフ突起３０ｂは、固定具３
０のキャビティ内面２５側の端部に位置している。ピン
チオフ突起３０ｂは不等辺台形となっており、受圧突起
３０ａ側に向って下りとなる傾斜面を有している。

【００１９】固定具３０のピンチオフ突起３０ｂと反対
側の端部には、ボルト穴３０ｃが形成されている。ボル
ト穴３０ｃにはボルト３２が挿入されている。ボルト３
２は、分割型２２の固定面２６ｂ側に形成されたねじ穴
３３に螺合されている。固定具３０は、ボルト３２によ
って分割型２２の固定面２６ｂに固定されている。固定
具３０がボルト３２によって固定面２６ｂに固定された
状態では、弾性シート１５の周端部１５ａが保持溝２６
ｃに押圧された状態で装着される。

【００２０】弾性シート１５の周端部１５ａには、固定
具３０の受圧突起３０ａが挿入される保持穴１５ｂが形
成されている。受圧突起３０ａと保持穴１５ｂは、弾性
シート１５の伸長方向に係合するようになっている。固
定具３０がボルト３２によって固定面２６ｂに固定され
た状態では、弾性シート１５の表面、裏面が分割型２２
の保持面２６ａと固定具３０の下面３０ｄとによって挟
まれるが、受圧突起３０ａの作用により弾性シート１５
の周端部１５ａは著しく圧縮されないようになってい
る。これにより、キャビティ２４内にガスが圧送された
状態では、弾性シート１５の周端部近傍がキャビティ内
面２５に沿って均一に伸長するようになっている。

【００２１】つぎに、上記のブロー成形金型を用いたブ
ロー成形の手順および作用について説明する。図４に示
すように、第１の工程では分割型２２、２３に弾性シー
ト１５が固定される。この弾性シート１５は繰返して使
用できるものであるが、使用回数が一定値を超えると取
り替えられる。

【００２２】第２の工程では、図５に示すように、押し
出し機１１から押し出された筒状の溶融樹脂パリソン１
６の開放下端部がピンチ板１７で挟まれ、パリソン内が
外部から遮断される。その後、ガス吹き込みノズル１４
からパリソン１６内にガス（通常はエア）を吹き込まれ
る。この時のガス圧は、比較的低圧で２ｋｇｆ／ｃｍ ²
（１９６ｋＰａ）程度である。これによって、パリソン
１６の予備伸長が行われ、膨張したパリソン１６は、そ
の溶融粘着性のため弾性シート１５に粘着し、弾性シー
ト１５と一体になったパリソン１６はさらにキャビティ
２４に突入していく。この予備伸長時に、ガスのパリソ
ン内への吹き込みと同時に、分割型２２、２３が閉じら
れていく。

【００２３】第３の工程では、図６に示すように、分割
型２２、２３の型閉じが完了した後、ガス圧を上げ、本
成形を行う。ガス圧は、たとえば３〜２０ｋｇｆ／ｃｍ
² （２９４〜１９６０ｋＰａ）程度に高められる。この
時、パリソン１６と一体化した弾性シート１５は、弾性
特性により張力が全域に均一に伝わり、分割型２２、２
３の表面のどの部分においても均一な膨張率で伸長、膨
満する。この時、弾性シート１５と分割型２２、２３の
表面はすべるが、このすべりを自在とするために、型表
面と弾性シート表面の少なくとも何れか一方に潤滑剤を
塗布したり、真空成形で用いられるエアクッション法の
様に分割型２２、２３と弾性シート１５間にガスを供給
したりしてもよい。

【００２４】弾性シート１５が均一な膨張をするため
に、弾性シート１５と一体とされたパリソン１６も均一
な膨張を示し、その結果、パリソン１６の厚みは全体に
わたって均一化する。また、弾性シート１５の周端部１
５ａは、受圧突起３０ａを有する固定具３０によって保
持されているので、固定具３０と分割型２２の保持面２
６ａによって挟まれる部分も、他の部分と同様に均一に
伸長される。つまり、固定具３０と保持面２６ａとの間
に位置する弾性シート１５の周端部１５ａは、受圧突起
３０ａが設けられているので、固定具３０と保持面２６
ａとによってほとんど圧縮されることはなく、キャビテ
ィ内面２５に沿って十分に伸長することが可能となる。

【００２５】したがって、図１３に示すように接着剤に
よって弾性シートを固定するような構造に比べて、保持
面２６ａからキャビティ内面２５へ移行する部分の弾性
シート１５の伸長率と、キャビティ内面２５の中央部付
近の弾性シート１５との伸長率をほぼ等しくすることが
可能となる。その結果、弾性シート１５に添着されたパ
リソン１６の伸長率も弾性シート１５と同様に均一化さ
れ、成形品１８の全域にわたって肉厚が確実に均一化さ
れる。

【００２６】第４の工程では、図７に示すように、パリ
ソン６の冷却、固化によって、成形品１８を得る。分割
型２２、２３は温水で１５℃程度に調温されており、型
表面に押し付けられたパリソン１６は弾性シート１５を
介して冷却され、固化する。

【００２７】第５の工程で、図８に示すように分割型２
２、２３が開かれ、成形品１８が取り出される。この
時、樹脂は十分に固化しているため、かつ弾性シート１
５が復元力で元の形に復元するとき弾性シート１５と成
形品１８の表面との間にすべりが生じるため、成形品１
８を弾性シート１５から容易に剥離させて型から取り出
すことができる。また、弾性シート１５は元の形に復元
し、その耐久性の範囲内で繰返し使用できる。

【００２８】弾性シート１５の材質としては、パリソン
温度（樹脂は高密度ポリエチレンの場合、２００〜２３
０℃）と型温度（１５℃）の間で十分な伸長度を長期間
保持し、固化した樹脂からの剥離性の良好なものがよ
い。たとえば、樹脂が高分子量ポリエチレンの場合、架
橋型シリコンゴムがよい。

【００２９】また、弾性シート１５がキャビティ２４内
に膨満する時の、弾性シート１５と型面とのすべりをよ
くするために、弾性シート１５と型面との少なくとも何
れか一方に塗布される潤滑剤としては、金属石鹸のパウ
ダ状滑剤あるいはグリス等の液状滑剤を用いることがで
きる。

【００３０】つぎに、上記実施例に特有な事項について
説明する。第１実施例の箱形（３００×３００×２０
０、底部に半径２０ｍｍのＲどり）容器のブロー成形に
よる肉厚均一化の効果を確認する試験を行った。パリソ
ン樹脂は高分子量ポリエチレン（昭和電工製ショーレッ
クス４５５１Ｈ）であり、箱形１８リットル容器を成形
した。使用した弾性シートは、架橋型シリコンゴム（富
士高分子製３ＦＬ）で厚さ１ｍｍであった。図９に示す
ように、容器の中心部を側面から底面にかけて１ｃｍピ
ッチで順に、、・・・とし、各部の厚さを測定し
た。

【００３１】測定結果は図１０に示す通りである。図１
０に示すように、本発明の場合は、図１３のように弾性
シートを接着剤にて分割型に固定した従来技術に対し
て、成形品の肉厚をさらに均一化することができる。ま
た、表１に示すように、標準偏差の点では、弾性シート
なしの場合が０．４５、図１３に示す従来技術の場合が
０．２２、本発明の場合が０．１１であった。また、肉
厚の最大／最小比の点では、弾性シートなしの場合が
２．５、図１３に示す従来技術の場合が１．５、本発明
の場合が１．２であった。

【００３２】

【表１】

【００３３】弾性シート１５の周端部１５ａには、保持
穴１５ｂが設けられており、この保持穴１５ｂには受圧
突起３０ａが挿入され、周端部１５ａが保持溝２６ｃに
押圧されているので、弾性シート１５の伸長時には、保
持穴１５ｂと受圧突起３０ａとが係合し、また周端部１
５ａが保持溝２６ｃに係合し、弾性シート１５の周端部
１５ａが固定具３０から脱落するのが防止される。

【００３４】弾性シート１５の伸長時には、弾性シート
１５の厚さが減少する分だけ弾性シート１５の表面と固
定具３０の下面３０ｄとの間に隙間Ｓが生じるが、予め
弾性シート１５の初期厚さと伸長後の厚さを勘案して受
圧突起３０ａの高さを適宜設定し、隙間Ｓの値を一定値
（たとえば１ｍｍ）以下にしておけば、パリソン１６の
隙間Ｓへの著しい侵入が抑えられ、成形上問題とはなら
ない。また、図３に示すように、保持面２６ａからピン
チオフ突起３０ｂまでの長さｈは、ピンチオフ突起３０
ｂからキャビティ内面２５の長さＨを勘案して適宜設定
するのが望ましい。

【００３５】図１３に示すように、従来ではピンチオフ
突起５を弾性シート７が覆うようになっているので、ピ
ンチオフ突起５に作用する２０〜５０ｋｇｆ／ｃｍ² の
圧力によってピンチオフ突起５と接触する弾性シート７
の部分に無理な力が繰返しかかり、弾性シート７が短期
間で破損してしまう。

【００３６】本実施例では、ピンチオフ突起３０ｂを固
定具３０の上面側に設け、弾性シート１５を分割型２２
の保持面２６ａとキャビティ内面２５とが交わる円弧状
の起点部２５ａを介してキャビティ内面２５側に伸長さ
せるようにしているので、弾性シート３０とピンチオフ
突起３０ｂとの接触を解消することができる。したがっ
て、図１３の従来構造に比べて、弾性シート１５の耐久
性が著しく高められる。

【００３７】第２実施例 図１１は、本発明の第２実施例を示している。第２実施
例が第１実施例と異なるところは、弾性シートの保持構
成のみであり、その他の部分は第１実施例に準じるの
で、準じる部分に第１実施例と同一の符号を付すことに
より準じる部分の説明を省略し異なる部分についてのみ
説明する。後述する他の実施例も同様とする。

【００３８】図１１に示すように、本実施例では保持面
２６ａの一部が傾斜面２６ｄに形成されている。この傾
斜面２６ｄに対向する固定具３０の部位は、傾斜面２６
ｄと平行となる傾斜面３０ｄに形成されている。このよ
うに、分割型２２の弾性シート１５を保持する部位に
は、保持面２６ａと傾斜面２６ｄとによって斜め方向に
延びる屈曲部３５が形成されている。屈曲部３５に位置
する弾性シート１５の部位は、両傾斜面２６ｄ、３０ｄ
によって圧接されておらず、キャビティ内面２５に沿っ
て伸長が容易となっている。

【００３９】このように構成された第２実施例において
は、弾性シート１５にガス圧が作用すると、弾性シート
１５の周端部１５ａは両傾斜面２６ｄ、３０ｄに沿って
伸長し、さらにキャビティ内面２５に沿って伸長する。
そのため、傾斜面２６ｄ、３０ｄにより弾性シート１５
の周端部１５ａからキャビティ内面２５の起点部２５ａ
まで十分長い距離を確保でき、より大きな型形状におい
ても、弾性シート１５との伸長率をほぼ等しくすること
ができる。

【００４０】また、傾斜面２６ｄ、３０ｄによって屈曲
部３５を形成しているので、弾性シート１５の伸長時に
屈曲部３５を抜け止め手段として機能させることがで
き、弾性シート１５の保持効果を高めることができる。
本実施例は、たとえば樹脂容器の容量が４０リットル以
上のような型閉じ力が大なる成形の場合に有利となる。

【００４１】第３実施例 図１２は、本発明の第３実施例を示している。第１実施
例および第２実施例では、固定具３０に受圧突起３０ａ
を形成し、弾性シート１５の保持穴１５ｂに受圧突起３
０ａを挿入して弾性シート１５を保持するようにしてい
たが、本実施例では別の構成によって弾性シート１５を
保持するようになっている。

【００４２】図１２に示すように、固定具３０の下面に
は保持面２６ａに向って突出する外れ止め突起３０ｅが
形成されている。外れ止め突起３０ｅの先端面は、弾性
シート１５の周端部１５ａを保持面２６ａ側に押圧する
ようになっている。外れ止め突起３０ｅの先端面は、保
持面２６ａまでは達しておらず、弾性シート１５は外れ
止め突起３０ｅの押圧力によって保持されている。

【００４３】保持面２６ａには、固定具３０の長手方向
に延びる凹状の逃げ溝２６ｅが形成されている。逃げ溝
２６ｅは、保持面２６ａのうち外れ止め突起３０ｅとキ
ャビティ内面２５の起点部２５ａとの間に位置してい
る。逃げ溝２６ｅは、弾性シート１５の伸長時における
弾性シート１５と保持面２６ａとの摩擦力を軽減すると
ともに、固定具３０による弾性シート１５の押圧による
弾性シート１５の弾性変形部位を吸収し、弾性シート１
５の周端部１５ａをキャビティ内面２５側へ伸長しやす
くする機能を有している。

【００４４】このように構成された第３実施例において
は、保持面２６ａに凹状の逃げ溝２６ｅが形成されるの
で、保持面２６ａと弾性シート１５との接触面積を減少
させることができる。したがって、弾性シート１５の伸
長時における弾性シート１５と保持面２６ａとの摩擦力
を低減することが可能となり、弾性シート１５の伸長を
さらに促進させることができる。

【００４５】本実施例は、第１実施例および第２実施例
のように固定具３０と弾性シート１５とを係合させるの
ではなく、単なる固定具３０と保持面２６ａとによる押
圧によって弾性シート１５を保持するので、上記実施例
の場合よりも弾性シート１５の保持力は小さくなる。し
たがって、本実施例は、たとえば樹脂容器の容量が２０
リットル以下のような型閉じ力が小さな成形の場合に適
する。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、つぎの効果が得られ
る。

【００４７】（１）分割型に、弾性シートが分割型の接
合面側からキャビティ内面側に容易に伸長するように弾
性シートの周端部を保持する保持手段を設けるようにし
たので、樹脂成形に必要な弾性シートのほぼ全域を均一
に伸長させることができる。したがって、弾性シートに
添着されるパリソンも均一に伸長させることができ、パ
リソン肉厚を全域にわたって均一化することができる。
その結果、肉厚の均一な樹脂容器を得ることができ、樹
脂容器の品質を高めることができる。

【００４８】（２）固定具と保持面とからなる保持手段
によって弾性シートを保持するので、従来のように接着
剤を用いる弾性シートの固定構造よりも弾性シートの取
付け、取外しが容易となり、弾性シートの取替作業が著
しく容易となる。したがって、弾性シートの取替時間を
短縮することができ、樹脂成形設備の稼動率を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るブロー成形金型の要
部拡大断面図である。

【図２】図１のブロー成形金型における分割型の全体斜
視図である。

【図３】図２の分割型の部分拡大断面図である。

【図４】図１のブロー成形金型を用いたブロー成形方法
の第１工程を示す断面図である。

【図５】図１のブロー成形金型を用いたブロー成形方法
の第２工程を示す断面図である。

【図６】図１のブロー成形金型を用いたブロー成形方法
の第３工程を示す断面図である。

【図７】図１のブロー成形金型を用いたブロー成形方法
の第４工程を示す断面図である。

【図８】図１のブロー成形金型を用いたブロー成形方法
の第５工程を示す断面図である。

【図９】図１のブロー成形金型を用いた、樹脂容器のブ
ロー成形方法の肉厚均一化確認試験における容器の肉厚
測定部位を示す斜視図である。

【図１０】図９の容器の肉厚分布を示す特性図である。

【図１１】本発明の第２実施例に係るブロー成形金型の
要部拡大断面図である。

【図１２】本発明の第３実施例に係るブロー成形金型の
要部拡大断面図である。

【図１３】従来のブロー成形金型の部分拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１５ 弾性シート １６ パリソン １８ 成形品 ２２、２３ 分割型 ２５ キャビティ内面 ２６ 接合面 ２６ａ 保持面 ３０ 固定具 ３１ 保持手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性シートの周辺部を分割型に固定し、
   押し出された溶融樹脂パリソン内にガスを吹き込みパリ
   ソンを伸長させてパリソンを前記弾性シートに添着さ
   せ、型閉じ完了後ガス圧を上げて本成形を行い、パリソ
   ンの冷却、固化後に、分割型を開いて成形品を前記弾性
   シートから剥離させて分割型から取り出すブロー成形方
   法に用いられるブロー成形金型であって、前記分割型
   に、前記弾性シートが分割型の接合面側からキャビティ
   内面側に容易に伸長するように弾性シートの周端部を保
   持する保持手段を設けたことを特徴とするブロー成形金
   型。