JPH08267558A

JPH08267558A - 中空成形品の製造装置

Info

Publication number: JPH08267558A
Application number: JP7070048A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Hirai; 義隆平井; Hiroshi Eto; 寛衛藤; Hironori Honma; 博徳本間; Toshinori Edahiro; 俊憲枝広
Original assignee: Showa Denko KK; Showa Engineering Co Ltd
Current assignee: Showa Engineering Co Ltd; Resonac Holdings Corp
Priority date: 1995-03-28
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1996-10-15

Abstract

(57)【要約】【目的】合成樹脂中空成形品の中空成形において、パ
リソンを均一にかつ速やかに冷却するための装置を提供
する。【構成】パリソンを膨張させる加圧ガスを供給するブ
ローガス経路Ａと、パリソンを冷却しパリソン内の圧力
よりも高い圧力の加圧ガスを供給する冷却ガス経路Ｂ
と、パリソンを冷却しパリソン内の圧力よりも高圧の冷
媒を供給する冷媒経路Ｃと、パリソン内の圧力を維持し
つつパリソン内のガスと冷媒を排出する排出経路Ｄを設
え、ブローガス経路Ａからの加圧ガスの供給の停止後、
冷媒経路Ｃからの冷媒と冷却ガス経路Ｂからの加圧ガス
を供給するとともにパリソン内のガスと冷媒とをパリソ
ン内の圧力を維持しつつ排出経路Ｄから排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、合成樹脂中空成形品
の製造装置に関し、特に大型の中空成形品を短い成形サ
イクルで製造できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】中空成形法（ブロー成形法）において、
パリソンの冷却時間を短縮し、成形サイクルを短くする
技術としては、例えば特開平６−３９９１１号公報、特
開平６−２７０２３８号公報に開示されているものがあ
る。これらの先行公知発明はパリソンの冷却を−１００
℃程度の低温窒素ガスなどの低温ガスを用いて行うもの
である。

【０００３】一方、同様の課題解決のため、先に特願平
６−２８３５５０号（平成６年１１月１７日出願，未公
開）として、パリソン内にガスを吹き込んで膨張させ、
パリソンが金型のキャビティ−面に接触した後、パリソ
ン内部の圧力よりも高圧のガスおよび冷媒をパリソン内
に導入するとともにパリソン内の圧力を維持しつつパリ
ソン内のガスおよび冷媒を外部に排出する成形方法が特
許出願されている。

【０００４】この成形方法によれば、パリソン内に大量
の冷媒を送り込むことができ、この大量の冷媒がパリソ
ン内部に速やかにかつ均一にゆきわたってパリソンから
熱を奪い去るため、冷却時間が短縮され、外観が良好な
成形品が得られる効果がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明における課題
は、上述の先願発明の成形方法に好適に適用できる中空
成形品の製造装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題は、パリソン
を膨張させる加圧ガスを供給するブローガス経路と、パ
リソンを冷却しパリソン内の圧力よりも高い圧力の加圧
ガスを供給する冷却ガス経路と、パリソンを冷却しパリ
ソン内の圧力よりも高い圧力の冷媒を供給する冷媒経路
と、パリソン内の圧力を維持しつつパリソン内のガスと
冷媒を排出する排出経路を有してなり、上記ブローガス
経路からの加圧ガスの供給の停止後、冷媒経路からの冷
媒と冷却ガス経路からの加圧ガスとをパリソンに供給す
るとともに、パリソン内のガスと冷媒とをパリソン内の
圧力を維持しつつ排出経路から排出するようにした製造
装置により解決できる。

【０００７】以下、図面を参照して本発明を詳しく説明
する。以下の実施例においては、ガスとして空気、冷媒
として水を使用したものについて説明するが、これ以外
のガスとしては窒素ガス、炭酸ガスなどが用いられ、こ
れ以外の冷媒としては液化窒素、液化炭酸ガス、アルコ
ールやフロン等の有機溶媒などが用いられる。

【０００８】図１は本発明の製造装置の第１の例を示す
ものである。図示しない加圧空気源からの圧力９〜１５
ｋｇ／ｃｍ²の加圧空気は管１から開閉弁２、減圧弁３
を経て圧力２〜６ｋｇ／ｃｍ²、流量２０００〜８００
０リットル／分で管４を流れ、吹込みピン５に送られる
ようになっており、管４、開閉弁２、減圧弁３でブロー
ガス経路Ａが構成されている。吹込みピン５は、図２に
示すように三重管構造のもので、成形用金型６に挟まれ
るように設けられ、パリソン７を貫通している。そし
て、内管８には水が、中間管９には冷却ガスである空気
が供給され、外管１０からはブローガスである空気が供
給され、または水および空気が排出されるようになって
いる。したがって、上記ブローガス経路の管４は、吹込
みピン５の外管１０に接続されることになる。

【０００９】また、加圧空気源からの加圧空気は、管１
から分岐されて管１１に流れ、開閉弁１２、減圧弁１３
を経て圧力３〜８ｋｇ／ｃｍ²、流量７００〜３０００
リットル／分で管１４を流れ、吹込みピン５の中間管９
に送られるようになっており、管１１、開閉弁１２、減
圧弁１３、管１４で冷却ガス経路Ｂが構成されている。

【００１０】また、管１５からの水道水、井水等の水が
水槽１６に一旦定量貯留され、この水槽１６の水はその
底部よりポンプ１７で抜き出され、圧力センサ、圧力コ
ントローラなどからなる圧力制御装置１８により圧力３
〜８ｋｇ／ｃｍ²の範囲の一定圧力に保持され、管１９
から再び水槽１６に戻され、水は常時定圧で循環するよ
うになっている。管１９は、管２０に分岐し、管２０に
は開閉弁２１、流量調節弁２２が設けられ、吹込みピン
５の内管８に接続され、圧力３〜８ｋｇ／ｃｍ²、流量
５〜３０リットル／分、温度５〜６０℃の水が吹込みピ
ン５に送られるようになっており、水槽１６、ポンプ１
７、圧力制御装置１８、管１９，２０、開閉弁２１、流
量調節弁２２で冷媒経路Ｃが構成されている。

【００１１】さらに、吹込みピン５の外管１０には管２
３が接続され、この管２３は途中で管２４，２５に二分
され、一方の管２４には開閉弁２６、背圧弁２７が設け
られ、成形品内部からの空気および水が、成形品の内圧
を３〜８ｋｇ／ｃｍ²に維持したまま大気中に開放され
るようになっている。他方の管２５には開閉弁２８が設
けられて、成形品内部の残余の空気および水が急速に大
気開放されるようになっている。ここで、管２３，２
４、開閉弁２６、背圧弁２７で排出経路Ｄが構成され、
管２５、開閉弁２８で副排出経路Ｅが構成されている。
本発明において成形品とは、金型で挟んだ後にブローガ
スで膨張させたパリソン７をいう。

【００１２】次に、この例の装置の動作例について図３
のタイミングチャートを参照して説明する。中空成形機
のダイスからパリソン７が吐出され、このパリソン７が
成形用金型６に挟まれた時点を時刻ｔ₀とする。この時
刻ｔ₀において、ブローガス経路Ａの開閉弁２が開とさ
れ、その他の経路の開閉弁１２、開閉弁２１、開閉弁２
６および開閉弁２８はいずれも閉となっている。開閉弁
２が開となることで管４から圧力２〜６ｋｇ／ｃｍ²、
流量２０００〜８０００リットル／分の空気（ブローガ
ス）が吹込みピン５の外管１０に吹き込まれ、この空気
によってパリソン７が膨張し、成形用金型６のキャビテ
ィ表面に接触する。この時の時刻をｔ₁とする。

【００１３】時刻ｔ₁と時刻ｔ₀との時間は、通常２〜
２０秒程度である。時刻ｔ₁において、ブローガス経路
Ａの開閉弁２が閉となり、冷却ガス経路Ｂの開閉弁１２
が開となって、管１４から圧力３〜８ｋｇ／ｃｍ²、流
量７００〜３０００リットル／分の空気（冷却ガス）が
吹込みピン５の中間管９に吹き込まれ、パリソン７がこ
の空気で冷却される。この場合、吹き込まれる空気の圧
力はパリソン７内の圧力、すなわち先に吹き込まれたブ
ローガスの空気の圧力よりも当然高くされる。また、時
刻ｔ₁において、冷媒経路Ｃの開閉弁２１も同時に開と
なり、圧力３〜８ｋｇ／ｃｍ²、流量５〜３０リットル
／分の水が冷媒経路Ｃから吹込みピン５の内管８に送ら
れ、ここから噴出する。この水は吹込みピン５の中間管
に供給される空気によって霧化し、パリソン７の内部に
均一に拡がり、パリソン７を均一に冷却する。水の圧力
をパリソン７内の圧力よりも高くせねばならないことは
同様である。

【００１４】さらに時刻ｔ₁において、排出経路Ｄの開
閉弁２６が同時に開となり、パリソン７内の空気および
水が管２４を経て排出されることになるが、背圧弁２７
により、パリソン７内の圧力が２〜６ｋｇ／ｃｍ²以下
にならないように、圧力を維持したまま排出されるよう
になっている。この排出経路の部分的な開放により、パ
リソン７には新しい低温の空気と水とを次々と供給する
ことができ、パリソン７を極めて効率よく、急速に冷却
することが可能となる。

【００１５】ついで、時刻ｔ₁から約３０〜１２０秒後
の時刻ｔ₂において、冷媒経路Ｃの開閉弁２１が閉とな
って水のパリソン７への供給が停止される。しかし、冷
却ガス経路Ｂの開閉弁１２および排出経路Ｄの開閉弁２
６は依然開とされ、パリソン７内に空気が供給され、パ
リソン７内部から空気および水が内圧を維持したまま排
出される。

【００１６】時刻ｔ₂から約１０〜６０秒経過した時刻
ｔ₃において、冷却ガス経路Ｂの開閉弁１２が閉となっ
て、空気の供給が停止されるとともに副排出経路Ｅの開
閉弁２８が開となって、パリソン７内の内圧が大気開放
され、パリソン７内の空気および水が排出される。この
時点ｔ₃においても排出経路Ｄの開閉弁２６は開となっ
ている。また、ブローガス経路Ａの管４から分岐した管
２９に設けられた開閉弁３０が時刻ｔ₃において同時に
開となり、管４内に溜まっている水を排出する。この管
４内の水を排出しないと、工程初期のブローガス経路Ａ
からのブロー用空気の吹き込みに際して、管４内に残っ
た水が直接膨張していないパリソン７に接触するため、
パリソン７が部分的に冷却され、その部分の伸びが低下
して、パリソン７の膨張過程でパリソン７が破裂して成
形できなくなる。

【００１７】時刻ｔ₃から約５〜３０秒経過した時刻ｔ
₄において、排出経路Ｄの開閉弁２６、副排出経路Ｅの
開閉弁２８が閉じられ、開閉弁３０も同時に閉じられ
て、１サイクルの成形工程が終了し、初めの状態に復帰
する。以上の一連の操作において、開閉弁の開閉操作
は、周知のシーケンスタイマーやマイクロプロセッサー
によって自動的に行うことができ、中空成形機からの動
作信号によってディレイタイマーを作動させて一連の操
作を行うこともできる。

【００１８】このような製造装置によれば、空気と水と
を同時にパリソン７に供給するとともに、これと同時に
パリソンの冷却に用いられて加温された空気と水を排出
するようにしているので、低温の水と空気を順次大量に
パリソン７に供給することができ、大量の水と空気でパ
リソン７を冷却することになって冷却時間が大幅に短縮
される。

【００１９】図４は、この発明の製造装置の第２の例を
示すもので、第１の例と同一構成部分には同一符号を付
してその説明を省略する。この例では、ブローガス経路
Ａが冷却ガス経路を兼ねるようにしたものである。管４
の開閉弁２の上流側に減圧弁３１とニードル弁３２とが
設けられている点で先の例のブローガス経路Ａと一部異
なっている。

【００２０】この装置の動作は、成形開始前において減
圧弁３１およびニードル弁３２を調節し、加圧空気源か
らの空気の圧力を２〜６ｋｇ／ｃｍ²、流量を２０００
〜８０００リットル／分の範囲に調整しておく。そし
て、時刻ｔ₀となった時に開閉弁２を開として管４から
吹込みピン５にパリソン７のブロー用の空気が送られ
る。ついで、時刻ｔ₁になった時に開閉弁２６が開とな
り、圧力２〜６ｋｇ／ｃｍ²、流量７００〜３０００リ
ットル／分の空気が吹込みピン５に送られ、パリソン７
の冷却が行われる。時刻ｔ₁において冷却用の水が冷媒
経路Ｃから吹込みピン５に送られることおよび排出経路
Ｄが開となって、パリソン７内の圧力を維持したままパ
リソン７内の空気と水が排出されることならびにこれ以
後の動作は先の例と同様である。

【００２１】図５は、この発明の第３の例を示すもので
ある。この例にあっては、排出経路Ｄの管２３に気液分
離装置３３を設け、パリソン７から排出される水と空気
との混合流体から水を回収し、管３４、開閉弁３５を経
て水槽１６に返送するようにした冷媒回収経路Ｆを設け
たものである。また、水槽１６には冷却水を通す経路Ｇ
が設けられ、回収した水を冷却するようにしたものであ
る。このものでは、水に種々の添加剤を添加した場合に
有効である。分離された空気は、排出経路により排出さ
れる。この例の装置の動作は、特に第１の例と異なると
ころはない。

【００２２】図６は、この発明の第４の例を示すもので
ある。この例にあっては、排出経路Ｄの管２３に気液分
離装置３３を設け、パリソン７から排出される水と空気
との混合流体から水を回収し、管３４、開閉弁３５を経
て水槽１６に返送するようにした冷媒回収経路Ｆを設
け、さらに気液分離装置３３に、回収した水の水位によ
って開閉弁３５を開閉することができるレベルコントロ
ーラー３６を設け、回収した水を冷却するための冷却水
通路Ｈを設けたものである。また、気液分離装置３３の
上部には管２４及び背圧弁２７で空気の排出経路Ｄが構
成され、管２４から分岐して、管２５及び開閉弁２８で
空気の排出経路Ｅが構成されている。この例の装置も、
水に種々の添加剤を添加した場合に有効である。

【００２３】この第４の例の装置の動作は、図７のタイ
ミングチャートに従う。本例においては第３の例のよう
な開閉弁２６を設けておらず、背圧弁２７によりパリソ
ン内の圧力が２〜６ｋｇ／ｃｍ²以下にならないよう
に、圧力を維持したまま空気が排出されるようになって
いる。時刻ｔ₀から時刻ｔ₄までの動作については、開
閉弁２６がない事以外は第３の例と同様である。本例に
おいては、気液分離装置３３にレベルコントローラー３
６を設けているので、気液分離装置３３内の水を適当な
水位に制御することができる。また、気液分離装置３３
内の回収した水は、冷却水通路Ｈを通る冷却水により冷
却され、水槽１６に戻れて再使用することができる。

【００２４】また、上述の例の装置にあっては、いずれ
もブローガス経路Ａ、冷却ガス経路Ｂおよび排出経路Ｄ
にそれぞれ図示しない安全弁（逃し弁）が設けられてお
り、成形品内の圧力の異常上昇を防止し、金型の型締め
機構と金型を保護するようになっている。さらに、以上
の例において、水、空気の圧力および流量ならびに動作
時間は例示であり、この範囲に限られることはなく、成
形品の大きさ、形状、合成樹脂の種類、成形温度条件な
どによって最適値が選定されることは言うまでもない。

【００２５】また、この製造装置の成形に供される合成
樹脂としては、熱可塑性樹脂が好ましく、例えばポリオ
レフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹
脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン等が挙げ
られる。また、ポリオレフィンの具体例としてはプロピ
レン単独重合体、プロピレン−α−オレフィンランダム
共重合体、プロピレン−α−オレフィンブロック共重合
体、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度
ポリエチレン（例えば線状低密度ポリエチレン，分岐状
低密度ポリエチレン等）、エチレンとα−オレフィン
（例えばプロピレン，ブテン−１，ペンテン−１，ヘキ
セン−１等）又は他のコモノマー（例えば酢酸ビニル，
無水マレイン酸等）の１種類以上とを共重合させたもの
等が挙げられる。合成樹脂は１種類でも２種類以上混合
しても使用することができる。また、必要に応じてエチ
レン−プロピレン共重合体エラストマー、エチレン−プ
ロピレン−ジエン共重合体エラストマー等を混合しても
よい。またこれらの樹脂に例えば無機物、結晶核剤、安
定剤、難燃化剤、加工性改良剤、滑剤、帯電防止剤、酸
化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、顔料の各種添加剤を
必要に応じて添加したものを用いることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の中空成形
品の製造装置によれば、多量の冷媒とガスとをパリソン
内に導入することが可能となり、パリソンを短時間にか
つ均一に冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造装置の第１の例を示す構成図で
ある。

【図２】本発明での吹込みピンの構造を示す概略断面
図である。

【図３】本発明の第１の例の動作を示すタイミングチ
ャートである。

【図４】本発明の製造装置の第２の例を示す構成図で
ある。

【図５】本発明の製造装置の第３の例を示す構成図で
ある。

【図６】本発明の製造装置の第４の例を示す構成図で
ある。

【図７】本発明の第４の例の動作を示すタイミングチ
ャートである。

【符号の説明】

Ａブローガス経路Ｂ冷却ガス経路Ｃ冷媒経路Ｄ排出経路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者本間博徳神奈川県川崎市川崎区扇町５番３号昭和エンジニアリング株式会社京浜事業所内 (72)発明者枝広俊憲神奈川県川崎市川崎区扇町５番３号昭和エンジニアリング株式会社京浜事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パリソンを膨張させる加圧ガスを供給す
るブローガス経路と、パリソンを冷却しパリソン内の圧力よりも高い圧力の加
圧ガスを供給する冷却ガス経路と、パリソンを冷却しパリソン内の圧力よりも高い圧力の冷
媒を供給する冷媒経路と、パリソン内の圧力を維持しつつパリソン内のガスと冷媒
を排出する排出経路を有してなり、上記ブローガス経路からの加圧ガスの供給の停止後、冷
媒経路からの冷媒と冷却ガス経路からの加圧ガスとをパ
リソンに供給するとともに、パリソン内のガスと冷媒と
をパリソン内の圧力を維持しつつ排出経路から排出する
ようにしたことを特徴とする中空成形品の製造装置。
【請求項２】請求項１記載の製造装置において、ブロ
ーガス経路が冷却ガス経路を兼ねるようにしたことを特
徴とする中空成形品の製造装置。
【請求項３】請求項１または２記載の製造装置におい
て、排出経路に、パリソンから排出された冷媒を気液分
離し、分離した冷媒を冷媒経路に戻す冷媒回収経路を付
設したことを特徴とする中空成形品の製造装置。