JPH0911322A

JPH0911322A - 合成樹脂中空成形品の成形方法、その成形金型及び成形装置

Info

Publication number: JPH0911322A
Application number: JP10830696A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Mito; 隆俊三戸; Daizo Tabuchi; 大三田淵
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1995-04-27
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 1997-01-14

Abstract

(57)【要約】【課題】成形品の肉厚分布をより均一にさせる中空成
形方法、成形金型および成形装置。【解決手段】金型内に配置したパリソンを膨張させる
ことにより中空成形品を得るブロー成形法において、パ
リソンを膨張させつつ、キャビティ面に形成されキャビ
ティ１６内に流体を導入する流入口２からパリソンの肉
厚変化量の小さい部分に向けて流体を吹き付け、パリソ
ンの肉厚変化量の大きい部分に対応する位置のキャビテ
ィ面に形成された流出口３から流体を強制排出する。成
形品の肉厚分布を均一化でき、製品形状が複雑なもので
も肉厚の均一化を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は合成樹脂中空成形品
の成形方法、成形金型及び成形装置に関するもので、成
形品の肉厚分布のバランスを良好にした合成樹脂中空成
形品を得ることに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ブロー成形法は、幾つかの種類がある
が、その代表的な方法は、図１６に示すように、溶融軟
化された樹脂からなる円筒状に押し出されたパリソン７
を金型２２で挟み（ａ）、そのパリソン内にブローピン
（ブローノズル）８から空気を吹き込む（ｂ）ことによ
りパリソンを膨張（ブローアップ）・変形させ（ｃ）、
金型のキャビティ形状に賦形させた（ｄ）後に冷却する
ものである。こうしたブロー成形法は、ボトルのような
中空成形品をはじめ複雑形状のガソリンタンク、さらに
はシート状の成形品まで幅広く適用することができる
上、成形が簡単で、また金型等を含めた成形費用が安価
であることから広く利用されている。

【０００３】しかしながら、パリソンを自由変形させて
成形するために成形品の肉厚が均一にならず偏肉が生じ
易いという問題がある。すなわち、成形品の形状に応じ
て、パリソンの膨張比（ブローアップ比）は部分的に異
なり、成形品の全面においてブローアップ比が均等にな
ることはまずない。その為、ブローアップ比の小さいと
ころ、例えば、図１６中、成形品の胴部に対応した箇所
２６や、ピンチオフに近い箇所２８等においては、膨張
したパリソンが短時間で金型２２に到達、接触するもの
の、ブローアップ比の大きい箇所、例えば、図１６中、
成形品の肩部に該当する箇所３０等においてはパリソン
が十分にキャビティ面に追随、賦形するまでに長時間を
要する。この間、ブローアップされるパリソンは金型キ
ャビティ面に接触する迄は膨らまされ引き延ばされるも
のの、金型キャビティ面に既に接触している箇所は、金
型キャビティ面に圧着し、それ以後に引き延ばされるこ
とはほとんどない。その為、このようなブロー成形法に
より容器を成形すると、図１７に示すように、容器２１
のネック部２３、胴部２５、底面中央部２７は肉厚が厚
いものの、肩部２９や底面ラウンド部３１はかなり肉厚
が薄くなってしまう。こうした偏肉は、ポリエチレン製
ガソリンタンク等のように製品形状が複雑なほど顕著に
なり易く、特に、そのコーナー部や、バッフル用のリブ
形状付近では薄肉となってしまう。このような偏肉が生
じると、肉厚の薄い箇所は強度が低下したりするので、
これを防止すべく、最低肉厚を確保するために全体の肉
厚を厚くすることが必要となる。その為、肉厚の厚い箇
所においては必要以上に厚くなり、樹脂材料が無駄に使
用される上、全体としても重量増加となり、さらに、厚
肉部は冷却に長時間を要するので、成形サイクルが長く
なってしまう。また、偏肉があることにより、ソリやヒ
ケが生じやすくなる。

【０００４】こうした偏肉現象を改善するため、例え
ば、可動マンドレル付ダイス等を利用する手段も考えら
れるが、これは装置が複雑かつ高価になるなど、不都合
な諸点のあるものである。また、エアークッション法を
このブロー成形法に応用することにより、この偏肉現象
を抑制することが提案されている。エアークッション法
とは、プラグアシスト成形の一改良手法であり、加熱シ
ートをプラグで押込む際に、プラグ及び金型から空気を
噴出し、シートがプラグや金型にあまり接触せずに成形
できるようにしたものである（参照「プラスチック加工
技術便覧」第４４０頁発行：日刊工業新聞社昭和４
４年１２月５日）。

【０００５】特開平６−２８５９６２号公報には上記の
エアークッション法をブロー成形に適用すべく、金型内
に主パリソンとその外側に高粘度の副パリソンを押出
し、キャビティ面より副パリソンに向けてエアーを吹き
出しつつブロー成形する方法が示されている。この方法
であると、エアーの吹き出しによる荷重は高粘度の副パ
リソンに広範囲にわたって受け止められるので、パリソ
ンの局部的変形とそれによる偏肉が軽減される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法であると、副パリソンが必要であり、製造過程が複雑
になると共に、製造設備が高価となり、また、二重にし
たパリソン間にエアーが残り、剥離が生じて不都合が多
い。本発明は、上記課題を解決するためになされたもの
で、中空成形品の肉厚分布をより均一にさせる中空成形
方法、成形金型および成形装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意研究を重ねた結果、上記課題を流入
口から流入させた流体を流出口から強制的に流出させて
パリソンの肉厚を制御すること、また、上記方法を特定
の位置に流体の流入口及び流出口を設けた金型を使用す
ることにで容易に達成することにより解決した。

【０００８】本発明の成形方法は、金型内に配置したパ
リソンを膨張させることにより中空成形品を得るブロー
成形法において、パリソンを膨張させつつ、キャビティ
面に形成されキャビティ内に流体を導入する流入口から
パリソンの肉厚変化量の小さい部分に向けて流体を吹き
付け、パリソンの肉厚変化量の大きい部分に対応する位
置のキャビティ面に形成された流出口から前記流体を強
制排出することを特徴とするものである。この際、流入
口から流出口へと向かう流体の流動を形成し、該流動に
より、パリソンの肉厚変化量の小さい部分から肉厚変化
量の大きい部分へとパリソンを構成する樹脂材料を誘導
することが望ましい。

【０００９】また、複数形成された流入口のうち、流出
口に遠い位置の流入口からの流体の導入量を流出口に近
い位置の流入口からの流体の導入量よりも増加すること
が望ましい。パリソンの肉厚変化量の大きい部分をキャ
ビティ面に接触させた後に、肉厚変化量の小さい部分を
キャビティ面に接触させることが望ましい。さらに、流
出口からパリソンの肉厚変化量の大きい部分を吸引する
ことが望ましい。さらにまた、キャビティ内に導入され
る流体が、パリソンを構成する樹脂材料の結晶化温度よ
り６０℃低い温度以上に、またはガラス転移温度より６
０℃低い温度以上に加熱されたものであることが望まし
い。さらに、金型を閉じきる前から、パリソンのピンチ
オフ近傍部分に流入口から流体を吹き付けることが望ま
しい。

【００１０】本発明での成形金型は、金型内に配置した
パリソンを膨張させて中空成形品を得るブロー成形用の
成形金型において、パリソンの肉厚変化量の小さい部分
に対応する位置のキャビティ面に流体を導入する流入口
を形成し、肉厚変化量の大きい部分に対応する位置のキ
ャビティ面に前記流体を排出する流出口を形成したこと
を特徴とするものである。ここで、少なくともピンチオ
フ近傍に流入口が形成されていることが望ましい。ま
た、流入口からの流体の導入角度を流出口側に傾けたこ
とが望ましい。さらに、少なくとも型板の内部または外
部のいずれかに、複数の流入口と連通した流入流体調整
室または複数の流出口と連通した排出流体調整室を設け
ておくことが望ましい。本発明での成形装置は、本発明
での成形金型と、該成形金型に形成された流入口に接続
され、キャビティ内に流体を導入する流体導入手段と、
成形金型に形成された流出口に接続され、キャビティ内
から流体を排出する流体排出手段と、流体導入手段によ
る流体の導入および流体排出手段による流体の排出を制
御する流体コントローラとを具備することを特徴とする
ものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の方法の一例を図１
に示す金型に基づいて詳述する。本発明においては、使
用する金型として、図１に示すように、キャビティ１６
内に流体を導入する流入口２と、そのキャビティ１６内
から流体を排出する流出口３を形成したものを用いる。
流入口２の形成位置は、成形品の形状に応じて適宜設定
され、ブロー成形したときに、パリソンの肉厚変化量が
小さくなる部分に対応した位置のキャビティ面に形成さ
れる。

【００１２】本発明において肉厚変化量とは、従来から
の通常の、即ち、本発明のように肉厚均一化手段を伴わ
ないブロー成形を行なった場合に、金型内に配置したパ
リソンの肉厚と、そのパリソンを賦形した成形品の肉厚
とを比較したときの肉厚の変化量をいい、成形品の肉厚
がパリソンの該当箇所の肉厚に比して大きく薄くなって
いる箇所が肉厚変化量の大きい部分となり、成形品の肉
厚がパリソンの該当箇所の肉厚に比して薄くなっている
度合いが少ない箇所が肉厚変化量の小さい部分となる。
一般的に、ピンチオフ４に近い位置１１やキャビティ内
に配置されるパリソンの側面にほぼ対向した位置１２が
肉厚変化量の小さい箇所となる。特に、ピンチオフ近傍
に流入口を形成しておくことは重要である。この場合、
ピンチオフに近い位置には、ブローノズルやブローピン
等に近い位置１１も含まれる。

【００１３】流出口３の形成位置も、成形品の形状に応
じて適宜設定され、ブロー成形したときに、パリソンの
肉厚変化量が大きくなる部分に対応した位置のキャビテ
ィ面に形成される。図１に示すようなキャビティ形状で
成形される成形品であれば、その肩部や底面ラウンド部
に対応する箇所１３に形成される。このような肉厚変化
量の大小は、成形品の形状ないしキャビティ形状に応じ
て、相対的に決定される。例えば、成形品全体の平均肉
厚変化量を求め、その平均肉厚変化量から基準肉厚変化
量を決定し、その基準肉厚変化量よりも大きい部分は肉
厚変化量の大きい部分とし、基準肉厚変化量よりも小さ
い部分を肉厚変化量の小さい部分とすれば良い。基準肉
厚変化量は成形品の目的とする肉厚に応じて定められ、
原則として平均肉厚変化量と同値となるが、必要に即し
て、平均肉厚変化量よりも大きいまたは小さい値ともな
り得る。肉厚変化量は、従来からの通常のブロー成形を
行なうことにより求められる他、コンピュータ等を利用
してシミュレーションすることによっても容易に求ま
る。

【００１４】また例えば、図２に示す形状のキャビティ
１７であると、パリソン７側に突き出た突起の頂面１
８，１８に比して、それらに挟まれた箇所１９は、パリ
ソン７をブローアップさせた際に大きく引き延ばされ肉
厚変化量の大きい箇所となるので、流出口が形成され
る。また、図３に示すような形状のキャビティ３２をも
つ金型であると、パリソン７の側面中央に対応する位置
３４は肉厚変化量の大きい箇所となるので、流出口が形
成され、パリソン７の側面端部近傍に対応する位置３６
は肉厚変化量の小さい箇所となるので、流入口が形成さ
れる。

【００１５】これら流入口及び流出口の形状、大きさ及
び数は成形品の大きさ、成形条件等に応じて適宜設定さ
れるが、それぞれ、内径１.０mm以下、好ましくは内径
０.５mm以下の孔を金型キャビティ面の表面積に対して
１〜４０％、好ましくは３〜１０％設けることが好まし
い。内径が１.０mmよりも大きくなると成形品に流入口
や流出口の跡が残ったり、４０％を超えると金型強度が
低下するからである。また、流入口の占める割合が１％
未満では流体を導入することによる効果が小さく、流出
口の占める割合が１％未満では流体の排出が不十分とな
りパリソンの膨張に不具合が生じるからである。金型キ
ャビティ内のパリソンへ流体を吹きつけて流入させる時
の流体の圧力はパリソンのブロー圧よりも低いことが好
ましく、特にブロー圧よりも０.５〜３.０Kg/cm²低いこ
とが好ましい。上記範囲の圧力であると、ブロー圧によ
るパリソンの膨張を妨げることなく成形できる。

【００１６】本発明においては、図４に示すように、ブ
ロー成形において、パリソン７を膨張させると共に、流
入口２からパリソンの肉厚変化量の小さい部分に向けて
流体を吹き付け、かつ流出口３からその流体を強制排出
することによって、パリソンの肉厚変化量の小さい部分
を構成する樹脂材料がパリソンの肉厚変化量の大きい部
分に誘導されるようになる。したがって、膨張したパリ
ソンの全面が同一時にキャビティ面に到達、接触するこ
とが可能となり、パリソンのキャビティ面への接触時の
相違に基づく成形品の偏肉が低減される（図５）。

【００１７】しかも、図６，７に示すように、流入口２
から流出口３へと向かう流体の流動（流れ）を形成する
ように流体の導入及び強制排出を行うことにより、キャ
ビティ内に導入された流体は強制的にキャビティ外に排
出され、流体がキャビティ内で滞留したりパリソンの膨
張の妨げとなることがない上に、膨張するパリソンが流
出口３に向かって強制的に引き寄せられ、パリソンを構
成する樹脂材料がその肉厚変化量の大きい部分へと誘導
される。その結果、肉厚変化量の大きいところに樹脂材
料が多くまわり、その分だけ肉厚変化量の小さいところ
の樹脂量が減少することとなり、成形品の肉厚をより均
一にすることが可能となる。また、単にパリソンに対し
キャビティ面側からエアーを吹き付けると、パリソンに
窪み等の局所的変形が生じるおそれがあるが、本発明の
ように流出口に向けた流動を積極的に形成するように流
体を導入することにより、そのような不具合は回避され
る。

【００１８】このように流入口から流出口への流動を積
極的に形成するためには、図８に示すように、流出口３
から遠い位置に形成された流入口の流体の導入量を増加
する（２ａ＞２ｂ＞２ｃ）ことが望ましい。このように
することで、流入口２から流出口３への流体の流動を円
滑に形成しやすくなると同時に、流体もより強制的に排
出される。また、流入口から流出口への流体の流動を形
成し、流体を円滑に排出し、樹脂を誘導する為に、図９
に示すように、流入口２からの流体の導入角度（キャビ
ティ面に垂直な方向と流体の吹出方向で挟まれる角度
θ）を流出口３側に傾けておくことが好ましい。さら
に、図１０に示すように、このような流入口の導入角度
θは、流出口３に近い位置に形成されたものほど大きく
することが良く、θ₀＜θ₁＜θ₂とすることが好まし
い。さらにまた、流出口３も流入口側に傾けて形成して
おくことが好ましい。

【００１９】また、このような流体の流動による強制排
出の他、流出口から吸引することなどによる流体の強制
排出により、さらに、その吸引によりパリソンを強制的
に引き寄せることにより、図８に示すように、肉厚変化
量の大きい部分３８を肉厚変化量の小さい部分４０より
も先にキャビティ面に接触させることができる。このよ
うに、肉厚変化量の大きい部分を先行してキャビティ面
に到達、接触させることにより、肉厚変化量の大きい部
分の薄肉化及び肉厚変化量の小さい部分の厚肉化を共に
抑制でき、成形品の偏肉をより防止できるようになる。
さらにまた、成形品に意図的に肉厚の厚い部分と薄い部
分とを形成するには、厚肉とする部分に対応する箇所に
流出口を設け、強制排出する流量を調整することによ
り、キャビティ面への到達、接触するまでの時間を短縮
すれば可能で、種々の肉厚分布を有する製品を成形する
ことができる。このように流出口にパリソンを先に到達
させる場合には、その到達と同時（若しくはその直前）
に、流入口からの流体の導入を停止し、流出口が塞がれ
た後は流入口からキャビティ内に残された流体を排出す
るようにする。

【００２０】本発明において、流体としては各種の気
体、液体を用いることができ、なかでも気体が好まし
く、さらにコストが安価である空気が好適である。流体
は各種のものを混合して用いることができる。流体とし
て加熱したもの、例えば、加熱した空気を用いることに
より、肉厚変化量の小さい部分の冷却を抑え、その部分
の膨張を促進し、肉厚変化量の大きい部分への樹脂の誘
導を円滑にする。この場合、流体の温度としては、パリ
ソンを構成する樹脂材料の結晶化温度（例えば、ポリプ
ロピレンの場合、１１０〜１２０℃）よりも６０℃低い
温度以上、またはパリソンを構成する樹脂材料のガラス
転移温度（例えば、ポリスチレンの場合、約１００℃）
よりも６０℃低い温度以上が望ましい。結晶化温度より
も６０℃低い温度以上またはガラス転移温度よりも６０
℃低い温度以上の熱をもつ流体をパリソンに吹き付ける
ことにより、キャビティ面に追随する前のパリソンの肉
厚を効果的に制御することができる。さらにまた、ブロ
ー成形においては、特にピンチオフ近傍において膨張し
たパリソンが早期にキャビティ面に接触しやすく、その
箇所が厚肉になりやすい。そこで、金型を閉じる前から
ピンチオフ近傍に設けられた流入口よりパリソンに流体
を吹き付け始め、流体を吹き付けながら金型を閉じ、ブ
ロー成形を開始することで、このピンチオフ近傍におけ
るパリソンのキャビティ面への早期接触を回避し易くな
る。

【００２１】また、本発明の成形金型においては、図
１，２に示すように、複数の流入口２，２，２，・・・に
連通した流入流体調整室１４や、複数の流出口３，３，
３，・・・に連通した排出流体調整室１５を設けておくこ
とが望ましい。この際、流体の導入圧力を等しくする流
入口２毎に流入流体調整室１４を設けておくことは勿論
である。また、これら流入流体調整室１４及び排出流体
調整室１５は上記のように各々独立した複数個を形成さ
せていても良いし、またはまとめて共通させてもよい。
このような流入流体調整室１４または排出流体調整室１
５を設けておくことにより、コスト低減や成形金型の簡
易化を図ることができる。このような流入流体調整室１
４または排出流体調整室１５は、図１，２に示すよう
に、金型の型板４２の内部に設け、キャビティ内への流
体の導入直前またはキャビティからの排出直後の位置に
配置しておくことが望ましいが、成形金型の外部に配置
することも可能ではある。

【００２２】本発明の成形装置においては、少なくとも
前記成形金型と、流体導入手段および流体排出手段を有
し、かつ該各手段を制御する流体コントロール装置を具
備するものである。例えば図１１に示すように、成形金
型１の他に、種々の周辺機構を具備したもので構成され
る。尚、図示していないが、パリソンの押出し機や吹込
装置等の通常のブロー成形に必要とされるものも包含さ
れることは勿論のことである。上記流体導入手段は、成
形金型１に形成された流入口２，２，・・・に連通した流
入流体調整室１４に接続された流体導入ライン４４から
なり、この流体導入ライン４４は種々のコントロール弁
等（図示略）と共に空気等の流体供給手段５０とを少な
くとも具備し、ポンプ等の種々の機器、装置を包含す
る。尚、図示例では複数の流体導入ライン４４を設けて
いるが、各流入流体調整室１４への流体の導入圧力が等
しいときには、流体導入ライン４４を共通させてもよ
い。

【００２３】また、流体排出手段は成形金型１に形成さ
れた流出口３，３，・・・に連通した排出流体調整室１５
に接続された流体排出ライン５２からなり、この流体排
出ライン５２は、種々のコントロール弁等の種々の機
器、装置を包含する。また、これらの流体導入手段およ
び流体排出手段は流体コントローラ６０の制御盤により
流体の導入および流体排出が制御される。流体コントロ
ールユニット６２は流体導入ライン４４の弁等や、流体
排出ライン５２の弁等およびこれらを制御する流体コン
トローラ６０を少なくとも含む機器類により構成され
る。また、必要により流出口からの流体の吸引のために
吸引ポンプ等の吸引手段５８が流体排出ライン５２に接
続されている。さらに加熱流体を使用する場合には、流
体温度コントローラ６４が流体導入ライン４４に接続さ
れ，この流体温度コントローラ６４は、空気等の流体供
給手段６６とスチーム等の熱源供給手段６８と熱交換器
７０とを具備している。

【００２４】キャビティ１６内への流体の導入について
は、電磁弁により導入開始および停止、流量調整弁によ
り導入量、圧力調整弁により導入圧力等の制御をそれぞ
れ行い、キャビティ１６からの流体の排出については、
電磁弁により排出開始および停止、流量調整弁により排
出量（排出速度）等をそれぞれ制御する。これらの弁等
は成形吹込開始、または金型型締め開始の信号により流
体コントローラ６０に具備しているタイマーで予め設定
されたプログラムに基づいて制御される。尚、設定され
たプログラムは流入口から流出口への強制排出により流
体の流動を形成し、パリソンを構成する樹脂材料を肉厚
変化量の小さい部分から肉厚の大きい部分へと誘導する
ように調整されている。キャビティ１６内への加熱流体
の導入については、ポンプ等を具備した流体供給手段６
６からの流体をスチーム等の熱源供給手段６８からの熱
源により熱交換器７０にて適当な温度に加熱した後、該
加熱流体を流体導入ライン４４に供給している。熱交換
器７０における加熱温度調節は、加熱コントローラ７２
による流量調節弁により熱源供給量を制御している。

【００２５】また、ブロー成形中の成形状態、例えば、
パリソンがキャビティ面に接触したかどうかはキャビテ
ィ面の温度変化をモニタすることにより検知することが
できる。具体的には、金型のキャビティ面に複数の熱電
対を設けておき、モニタした温度が上昇すれば、その熱
電対の位置にパリソンが到達、接触したことがわかる。
従って、例えば、パリソンをキャビティ面に同一時に接
触させようとする場合、温度が上昇した部位の流入口に
流体の導入量を増加するようにし、パリソンをキャビテ
ィ面から離間させることで、パリソンがキャビティ面に
部分的に接触し続け部分的に膨張が停止する箇所が生じ
るようなことを回避できる。このようにブロー成形中に
得られる計測データをフィードバックし、流体の導入量
を制御することにより、より肉厚が均一な成形品を製造
することが可能となる。また、この技術を応用すれば、
成形品の部分的な肉厚を意図的に厚くまたは薄く調整す
ることが容易となる。

【００２６】本発明において使用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）または他のコモノマー（例えば、酢酸ビニル、無水
マレイン酸等）の一種類以上とを共重合させたもの等が
挙げられる。合成樹脂は一種類でも二種類以上混合して
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良
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、顔料等の各種添加剤
を必要に応じて添加したものを用いることができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが本発明は
これらの実施例に限定されるものではない。

【００２８】［実施例１］図１１に示す成形金型を具備
した成形装置を用いてブロー成形を行なった。キャビテ
ィ１６は、３００×２００×２００mmのほぼ長方体状の
中空成形品を得られる形状、大きさのものとし、各コー
ナー部の曲率半径はＲ＝１０mmとした。パリソンの肉厚
変化の比、即ち、（成形品の肉厚）／（パリソンの肉
厚）が０.２５未満となる部分に対応する箇所のキャビ
ティ面に流出口を、肉厚変化の比が０.２５〜１となる
部分に対応する箇所に流出口を設けた。即ち、ピンチオ
フに近い位置及びパリソン側面とほぼ対向する位置であ
る図１２中の（ア）〜（セ）で示す領域内に流入口２を
形成し、パリソンから遠い位置である各角部〜に流
出口３を形成した。また、金型１の型板４２の内部に、
複数の流入口２，２，・・・と連通し、かつ流体導入手段
（図示略）と接続された流入流体調整室１４と、複数の
流出口３，３，・・・と連通し、かつ流体排出手段（図示
略）と接続された排出流体調整室１５が形成されてい
る。各流入口２及び流出口３の内径は０.３mmであり、
金型キャビティ内の表面積に対してそれぞれ４０％とな
るようにポーラスな孔を設けた。さらに、実施例１にお
いては、流入口を隣接する流出口側に傾けて形成した金
型を用いた。

【００２９】パリソンの成形機としては、日本製鋼所製
ＮＢ３０を使用し、ダイス径は１５０mmφのものとし
た。また、使用した合成樹脂は、高密度ポリエチレン
（昭和電工（株）製４５５１Ｈ）で、JIS K7210の条件
７で測定したメルトフローレート（１９０℃，２１.６k
gf）が５g/10minであるものを使用した。

【００３０】パリソンをダイスから押し出し、金型を完
全に閉じて押出したパリソンを金型内に挟持させた後、
ブローピンからパリソン内に空気を吹き込みパリソンを
金型内で膨張・変形させ製品形状に賦形させ、冷却を行
なった。ブローピンは内径１５mmφの管状のピンで、上
吹きで行なった。また、この成形工程においてパリソン
内に空気を吹き込んでブローを開始すると共に、流入口
２からキャビティ１６内に流体としてエアーを流入し、
かつ流出口３から排出を行なった。ブロー圧は６kg/cm²
で、流体の流入圧は４ｋｇ／cm²とした。また、樹脂温
度は２００〜２１０℃で行った。また、金型内に熱電対
を取り付け、パリソンの金型への接触のタイミングをモ
ニタし、適当な条件となる流量を調整して行なった。
尚、本実施例においては、パリソンへのエアーの吹き付
け時間は３秒とした。これより短いと効果がなく、これ
より時間が長いと流入口の跡が製品表面上に残った。ま
た、流体の吹付け、排出が完了した後も、ブローは継続
して行った。本実施例では冷却時間は９０秒であった。

【００３１】［実施例２］実施例２においては、パリソ
ンのピンチオフ近傍部分１１に流体を吹き付けながら成
形金型を閉じたこと以外は実施例１と同様にして中空成
形品を成形した。尚、流入口が流出口側に傾いていない
成形金型を使用した。［実施例３］実施例３においては、ブロー成形時に、流
出口から吸引を行なったこと以外は実施例１と同様にし
て中空成形品を成形した。尚、流入口が流出口側に傾い
ていない成形金型を使用した。［実施例４］実施例４においては、流体として８０℃に
加熱された空気を使用したこと以外は実施例１と同様に
して中空成形品を成形した。尚、流入口が流出口側に傾
いていない成形金型を使用した。

【００３２】〔肉厚測定〕上記実施例１〜４の成形品の
肉厚（mm）を測定した。流体の導入及び排出を用いない
従来からの通常成形である比較例による成形品ととも
に、結果を表１〜３及び図１３、１４に示す。測定は、
図１２に示す成形品において、上下方向中央にて切断
し、各ポイントＡ〜Ｎ及び〜の肉厚（mm）を測定す
ることにより行なった。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】

【表３】

【００３６】表１，２及び図１３から明らかなように、
比較例の通常成形による成形品であると肉厚のばらつき
が大きく、特に、肉厚変化量の小さいポイントＣ、Ｄ、
Ｅ、Ｊ、Ｋ、Ｌにおいて肉厚が厚く、肉厚変化量の大き
いポイントＢ、Ｆ、Ｉ、Ｍにおいて肉厚が薄くなってし
まっていることが顕著に表われている。しかしながら、
実施例１〜４による成形品であると、全体的に肉厚が均
一化されている。また、表３およびび図１４から、肉厚
が不足しがちな箇所（〜）において、通常成形によ
る比較例の成形品であると、平均肉厚が０.５mmである
のに対し、実施例１〜４の成形品であると、平均肉厚が
厚くなっていることがわかる。中でも、流出口からの吸
引を行なった実施例３であると特に薄肉化を防止できて
いる。

【００３７】〔重量測定〕成形品の最低肉厚とその成形
品の重量とを測定し、その関係を図１５に示した。図１
５から、実施例１の成形品「●」であると、比較例の成
形品「■」と比較して、同一最低肉厚において、その重
量を格段に削減できていることがわかる。例えば、最低
肉厚が１mmのものであると、８００ｇの軽量化が達成さ
れている。またその為、冷却時間が約２０％短縮でき
た。また、この軽量化は確保する最低肉厚が厚くなるほ
ど顕著になっていることから、特に、肉厚の大きいまた
は重量の大きいもの、例えば大型な成形品ほど軽量化の
効果が著しい。

【００３８】

【発明の効果】本発明によると中空成形品の肉厚分布を
均一化させることができ、製品形状が複雑なものでも肉
厚の均一化を達成できる。また、最低肉厚を保持しなが
らも全体の肉厚分布を均一化できるので、製品重量を軽
減でき、これにより製品の冷却サイクルも短縮できるの
でコストダウンを図ることができる。また、肉厚を均一
化できることから、ソリやヒケの発生を抑制できる。ま
た、パーティングライン付近での肉厚もコントロールで
きるので、望ましいピンチオフ形状が得られる。さら
に、流体の流入口・流出口は任意に金型に形成できるの
で、リブ形状等の複雑部位の肉厚の均一化も図れる。

【００３９】また、流入口から流出口へと向かう流体の
流動（流れ）を形成するように流体の導入及び強制排出
を行うことにより、キャビティ内に導入された流体は強
制的にキャビティ外に排出されるので、流体がキャビテ
ィ内で滞留したりパリソンの膨張の妨げとなることがな
い上に、膨張するパリソンが流出口に引き寄せられ、パ
リソンを構成する樹脂材料がその肉厚変化量の大きい部
分へと誘導される。その結果、肉厚変化量の大きいとこ
ろに樹脂材料が多くまわり、その分だけ肉厚変化量の小
さいところの樹脂量が減少し、成形品の肉厚をより均一
にすることが可能となる。また、エアーの吹付けを原因
としたパリソンの局所的変形を回避できる。また、流出
口から遠い位置に形成された流入口ほど流体の導入量を
増加することで、流入口から流出口への流体の流動を円
滑に形成しやすくなる。さらにまた、流入口からの流体
の導入角度を流出口側に傾けることで、流入口から流出
口への流動の形成をより円滑に行なえる。さらにまた、
肉厚変化量の大きい部分を肉厚変化量の小さい部分より
も先にキャビティ面に接触させることで肉厚変化量の大
きい部分の薄肉化及び肉厚変化量の小さい部分の厚肉化
を共に抑制でき、成形品の偏肉をより防止できるように
なる。また、流体としてパリソンを構成する樹脂材料の
結晶化温度よりも６０℃低い温度以上またはガラス転移
温度よりも６０℃低い温度以上に加熱した空気を用いる
ことにより、膨張時のパリソンの冷却を抑え、パリソン
の膨張、賦形を促進させることができる。また、金型を
閉じる前からパリソンに流体を吹き付けておくことで、
特にピンチオフ近傍においてパリソンが金型キャビティ
面に早期に接触することを防止できる。また、流入流体
調整室または排出流体調整室を設けておくことにより、
コスト低減や装置の簡易化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる成形金型の一例を示す側断面図
である。

【図２】成形金型の一例を示す側断面図である。

【図３】成形金型の一例を示す側断面図である。

【図４】本発明によるブロー成形を示す工程図である。

【図５】本発明による成形品の一例を示す側断面図であ
る。

【図６】流体の流動を示す部分側断面図である。

【図７】流体の流動を示す部分側断面図である。

【図８】成形時の成形金型内の流体の流動を示す側断面
図である。

【図９】流入口の一例を示す側断面図である。

【図１０】流入口の一例を示す側断面図である。

【図１１】本発明の成形装置の一例を示す概略構成図で
ある。

【図１２】実施例の成形品の肉厚測定箇所を示す透視斜
視図である。

【図１３】実施例の成形品の肉厚分布図である。

【図１４】実施例の成形品の肉厚分布図である。

【図１５】最低肉厚と製品重量の関係を示すグラフであ
る。

【図１６】従来例によるブロー成形を示す工程図であ
る。

【図１７】従来例による成形品の一例を示す側断面図で
ある。

【符号の説明】

１金型２流入口３流出口４ピンチオフ７パリソン８ブローピン１１金型キャビティ面のピンチオフに近い位置１２金型キャビティ面のパリソン表面とほぼ対向する
位置１３金型キャビティ面のパリソン表面から遠い位置１４流入流体調整室１５排出流体調整室１６キャビティ１７キャビティ２２金型３２キャビティ３８肉厚変化量の大きい部分４０肉厚変化量の小さい部分４２型板４４流体導入手段５２流体排出手段６０流体コントローラ６４流体温度コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ２９Ｌ 22:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型内に配置したパリソンを膨張させる
ことにより中空成形品を得るブロー成形法において、パ
リソンを膨張させつつ、キャビティ面に形成されキャビ
ティ内に流体を導入する流入口からパリソンの肉厚変化
量の小さい部分に向けて流体を吹き付け、パリソンの肉
厚変化量の大きい部分に対応する位置のキャビティ面に
形成された流出口から前記流体を強制排出することを特
徴とする合成樹脂中空成形品の成形方法。
【請求項２】流入口から流出口へと向かう流体の流動
を形成し、該流動により、パリソンの肉厚変化量の小さ
い部分から肉厚変化量の大きい部分へとパリソンを構成
する樹脂材料を誘導することを特徴とする請求項１記載
の合成樹脂中空成形品の成形方法。
【請求項３】複数形成された流入口のうち、流出口に
遠い位置の流入口からの流体の導入量を流出口に近い位
置の流入口からの流体の導入量よりも増加することを特
徴とする請求項１または２記載の合成樹脂中空成形品の
成形方法。
【請求項４】パリソンの肉厚変化量の大きい部分をキ
ャビティ面に接触させた後に、肉厚変化量の小さい部分
をキャビティ面に接触させることを特徴とする請求項
１、２、３のいずれかに記載の合成樹脂中空成形品の成
形方法。
【請求項５】流出口からパリソンの肉厚変化量の大き
い部分を吸引することを特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載の合成樹脂中空成形品の成形方法。
【請求項６】キャビティ内に導入される流体が、パリ
ソンを構成する樹脂材料の結晶化温度より６０℃低い温
度以上に、またはガラス転移温度より６０℃低い温度以
上に加熱されたものであることを特徴とする請求項１〜
５のいずれかに記載の合成樹脂中空成形品の成形方法。
【請求項７】金型を閉じきる前から、パリソンのピン
チオフ近傍部分に流入口から流体を吹き付けることを特
徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の合成樹脂中空
成形品の成形方法。
【請求項８】金型内に配置したパリソンを膨張させて
中空成形品を得るブロー成形用の成形金型において、パ
リソンの肉厚変化量の小さい部分に対応する位置のキャ
ビティ面に流体を導入する流入口を形成し、肉厚変化量
の大きい部分に対応する位置のキャビティ面に前記流体
を排出する流出口を形成したことを特徴とする成形金
型。
【請求項９】少なくともピンチオフ近傍に流入口が形
成されていることを特徴とする請求項８記載の成形金
型。
【請求項１０】流入口からの流体の導入角度を流出口
側に傾けたことを特徴とする請求項８または９記載の成
形金型。
【請求項１１】少なくとも型板の内部または外部のい
ずれかに、複数の流入口と連通した流入流体調整室また
は複数の流出口と連通した排出流体調整室を設けたこと
を特徴とする請求項８、９、１０のいずれかに記載の成
形金型。
【請求項１２】請求項８に記載の成形金型と、該成形
金型に形成された流入口に接続され、キャビティ内に流
体を導入する流体導入手段と、成形金型に形成された流
出口に接続され、キャビティ内から流体を排出する流体
排出手段と、流体導入手段による流体の導入および流体
排出手段による流体の排出を制御する流体コントローラ
とを具備することを特徴とする合成樹脂中空成形品の成
形装置。