JPH09150449A

JPH09150449A - 中空成形品の成形方法

Info

Publication number: JPH09150449A
Application number: JP25714596A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hasegawa; 建司長谷川; Hidenori Ono; 秀則小野; Daizo Tabuchi; 大三田淵
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1995-09-28
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1997-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】大型の中空成形品に対しても適用可能で、簡
単な装置で、製造される中空成形品の外観や強度に対す
る信頼性を損なうことなく、従来よりその冷却時間を短
縮化でき、効率的な中空成形品の成形方法を提供する。【解決手段】分割金型１内の合成樹脂製パリソン６の
外部から刺した第１のピン１０より、該パリソン内７に
流体（賦形用ガス）を導入して該パリソン６を賦形し、
該パリソン６の外部から刺した第２のピン１３より、該
パリソン内７に冷却用流体を導入して該パリソン６を冷
却し、この冷却と同時あるいはこの冷却後に、前記第１
のピン１０と前記第２のピン１３のどちらか一方あるい
は両方より、該パリソン内７の冷却用流体を排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は中空成形品の成形方
法に関し、特に、この中空成形品成形時の冷却を、均一
にかつ短い時間で行うことができる中空成形品の成形方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に中空成形品の成形時における冷却
は、金型面側すなわちこの中空成形品の外部面のみに対
して行われるため、この中空成形品全体を冷却するため
には長時間を要し、この冷却時間は、全成形工程時間の
６０〜８０％を占めている。近年成形品の大型化に伴
い、この冷却時間の短縮化が特に求められ、その生産性
の向上と生産コストの低減を目的として、以下のような
方法が提案されている。

【０００３】すなわち、多数個の金型を用いて順次成形
することによって中空成形品１個あたりの見かけ上の成
形時間を短くしたり、まだ中空成形品が十分に冷却され
ていない時点で、冷却用金型を用いて冷却したり、空気
や冷却用液体（冷媒）を中空成形品に吹き付けて冷却す
る方法などが行われている。また、特公平６−３６５号
公報には、パリソンの上下からピンを挿入して、このピ
ンから冷却用液体（冷媒）を導入して冷却する方法が開
示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
多数個の金型を用いる方法においては、中空成形品を成
形時に移動する必要があり、大型の中空成形品の場合、
移動のための装置が必要となり不経済である。また、中
空成形品が十分に冷却されていない時点で冷却用金型を
用いて冷却する方法は、冷却用金型が新たに必要であ
る。さらに、空気や冷却用液体（冷媒）を中空成形品に
吹き付けて冷却する方法においては、中空成形品の形状
によって吹き付け装置の位置を変えなければならず、中
空成形品の変形防止のための固定用治具が必要であった
りする場合があり不経済である。

【０００５】また、上述のパリソンの上下からピンを挿
入して、このピンから冷却用液体（冷媒）を導入して冷
却する方法は、冷却時間短縮化の効果はあるものの、中
空成形品の形状によっては、前記ピンの挿入が難しい場
合があり、全ての中空成形品の形状に対応できるもので
はない。このようにピンの挿入が難しい形状の中空成形
品に、無理にこのピンを挿入すると、中空成形品に必要
以上に大きな孔が開いてしまい、中空成形品の冷却後に
この孔を十分に塞ぐ必要が生じるという問題を有してい
る。また、たとえこの孔を塞いだとしても、この孔が大
きいことから、外観が損なわれたり、この孔を塞いだ部
分の強度に対する信頼性が損なわれたりすることが起こ
りやすい。特にこの信頼性は、自動車の燃料タンクのよ
うな重要保安部品などにおいては、重大な問題となる場
合がある。

【０００６】本発明においては、中空成形品の成形方法
において、大型の中空成形品に対しても適用可能で、成
形に必要な装置以外の高価な装置を必要とせず、また、
中空成形品の外観や強度に対する信頼性を損なうことな
く、従来よりその冷却を均一にかつ冷却時間を短縮化で
き、効率的な中空成形品の成形方法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】前記課題は以下のような
中空成形品の成形方法によって解決される。すなわち、
金型内の合成樹脂製パリソンの外部から刺したピンよ
り、合成樹脂製パリソン内に冷却用流体を導入し、該合
成樹脂製パリソンを冷却することにより、効率的に、短
時間で前記合成樹脂製パリソンを冷却することができ
る。また、金型内の合成樹脂製パリソンの外部から刺し
た第１のピンより、該合成樹脂製パリソン内に流体を導
入して該合成樹脂製パリソンを賦形し、該合成樹脂製パ
リソンの外部から刺した第２のピンより、該合成樹脂製
パリソン内に冷却用流体を導入して該合成樹脂製パリソ
ンを冷却することもできる。また、金型内の合成樹脂製
パリソンの外部から刺した第１のピンより、該合成樹脂
製パリソン内に流体を導入して該合成樹脂製パリソンを
賦形し、該合成樹脂製パリソンの外部から刺した第２の
ピンより、該合成樹脂製パリソン内に冷却用流体を導入
して該合成樹脂製パリソンを冷却し、この冷却と同時あ
るいはこの冷却後に、前記第１のピンと前記第２のピン
のどちらか一方あるいは両方より、該合成樹脂製パリソ
ン内の冷却用流体を排出することにより、冷却の役目を
終えた冷却用流体を容易に排出することができる。ま
た、金型内の合成樹脂製パリソンの外部から刺した第１
のピンより、該合成樹脂製パリソン内に流体を導入して
賦形し、前記合成樹脂製パリソンの外部より刺した第２
のピンより冷却用流体を導入して冷却し、この冷却と同
時あるいはこの冷却後に、前記合成樹脂製パリソン外部
から刺した第３のピンより、該合成樹脂製パリソン内の
冷却用流体を排出すると、さらに容易に、かつ十分に前
記冷却用流体の排出を行うことができるようになり、中
空成形品の連続的な成形が容易となる。また、上述のい
ずれかの中空成形品の成形方法において、冷却用流体の
重量は中空成形品（合成樹脂製パリソン）の重量の０．
０５〜１０倍とすると、合成樹脂製パリソンの冷却を十
分に行うことができ、好ましい。また、合成樹脂製パリ
ソン内に導入する冷却用流体の圧力は、該合成樹脂製パ
リソン内部の圧力よりも０．５〜９kgf/cm² 高く設定す
ることによって、該合成樹脂製パリソン内への冷却用流
体の導入をスムーズに行うことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明において、流体とは、ガ
ス、液体、液体およびガスの他、液体と寒冷剤などの流
動性を有するものを包含するものである。また、冷却用
流体とは前記流体を冷却用として使用するものをいい、
気体、液体、その混合物などを包含するものである。図
１、２は、本発明の中空成形品の成形方法の一例におけ
る成形初期の状態を示したものである。この図１、２に
基づいて、この中空成形品の成形方法に用いる装置につ
いて説明する。図１において、冷却用ジャケット付きの
分割金型１を構成する第１の金型２と第２の金型４は、
開いた状態になっており、中空成形ダイコア５より下方
に合成樹脂がチューブ状に押し出され、その先端をプリ
ピンチ板８によって内部に空気が含まれるように封止さ
れてパリソン６が形成され、前記第１の金型２と第２の
金型４に挟まれている。また、これら第１の金型２と第
２の金型４の内側には、キャビティ９ａが形成されるよ
うになっている（図２参照）。

【０００９】前記第１の金型２のキャビティ面の中央部
付近にはピン１３Ａが設けられている。このピン１３Ａ
は、油圧、空気圧などによって作動するピストンシリン
ダー１６Ａによって前進と後退とが行われ、前記パリソ
ン６を刺して冷却用流体の導入ができるようになってい
る。また、前記ピン１３Ａはガス導入管１４Ａと液体導
入管１５Ａとを具備し、このガス導入管１４Ａより冷却
用ガスなどが導入され、この液体導入管１５Ａより冷却
用液体（冷媒）として水などの液体などが導入され、こ
れら冷却用流体が前記ピン１３Ａより放出されるように
なっている。

【００１０】つぎに、図１、２にしたがって、この中空
成形品の成形方法について、具体的に説明する。まず、
図１のように、第１の金型２と第２の金型４は開いた状
態とし、第１の金型２に設けられたピン１３Ａを後退さ
せておき、その先端が金型キャビティ面９ｂより突出し
ないようにしておく。つぎに、加熱して溶融した合成樹
脂を、押出機によって中空成形ダイコア５よりチューブ
状に押し出してパリソン６とし、このパリソン内部７に
空気を閉じこめるようにして、プリピンチ板８によって
その端を封止する。

【００１１】この後、図２のように第１の金型２と第２
の金型４を閉め始める。このとき、中空成形ダイコア５
の吹き込み口（図示せず）より空気などの流体（賦形用
ガス）を導入し、パリソン内部７に閉じこめられた空気
などのガスによって、パリソン６外部が金型キャビティ
面９ｂに軽く接触した状態になるように賦形する。この
第１の金型２と第２の金型４が完全に閉じた状態になる
前に、ピン１３Ａを、ピストンシリンダー１６Ａによっ
て前進させて、パリソン６の外部よりパリソン６を刺
す。

【００１２】ついで、前記パリソン内部７に、前記ピン
１３Ａに設けられたガス導入管１４Ａおよび液体導入管
１５Ａにより、パリソン内部７の圧力、すなわち、流体
（賦形用ガス）導入時の圧力より高い圧力で冷却用ガス
および冷却用液体（冷媒）などの冷却用流体を導入す
る。この冷却用流体は、前記ガス導入管１４Ａおよび液
体導入管１５Ａを通って、ピン１３Ａの内部で混合さ
れ、このピン１３Ａ先端部分に設けられた複数の微細な
噴射孔から霧状となってパリソン内部７に放射状に放出
され、パリソン６が冷却される。

【００１３】ついで、前記冷却用流体の導入を停止して
パリソン６の冷却を終了した後、前記ピン１３Ａを前記
ピストンシリンダー１６Ａによって後退させて、成形開
始時の位置、すなわち、金型キャビティ面９ｂよりその
先端が突出しない位置にもどす。つぎに、前記第１の金
型２と前記第２の金型４を開いて、前記パリソン６を取
り出し、中空成形品の製品とする。この際パリソン内部
７の下部には、前記パリソン６冷却時に導入した冷却用
液体が残っているが、この液体は任意の方法で排出すれ
ばよく、後の工程中や、この製品に付属具を組み付ける
際に排出してもよい。また、可能であれば、前記ピン１
３Ａによる冷却用流体の導入後に、このピン１３Ａから
排出することもできる。さらに、前記パリソン６を分割
金型１から取りだした後に、その下部に、適宜孔を設
け、この孔からチューブなどを挿入し、パリソン内部７
の圧力を利用して排出したり、屈曲管などのサイフォン
を利用したりして排出することもできる。

【００１４】上述の中空成形品の成形方法においては、
溶融した樹脂を、押出機によって中空成形ダイコア５よ
りチューブ状に押し出してパリソン６とし、このパリソ
ン内部７に空気を閉じこめるようにして、プリピンチ板
８によってその端を封止している。このパリソン６の端
を封止するのは、このパリソン６が第１の金型２と第２
の金型４のキャビティ面に軽く接することができる程度
の空気がパリソン内部７に閉じこめられる状態であれ
ば、パリソン６が中空成形ダイコア５より１ショット押
し出された後でもよいし、その一部分が押し出されたと
きでもよい。また、パリソン６としては、以下のような
ものを用いることもできる。すなわち、この中空成形品
の成形前に、合成樹脂を長尺のパイプ状に押出成形によ
って成形し、これを所定の寸法に切断し、再加熱して分
割金型１に挟んでパリソン６とすることもできる。ま
た、射出成形などの他の成形方法によって形成したパリ
ソン６を用いることもできるし、２枚の加熱されたシー
トを分割金型１に挟むことによってパリソン６とするこ
ともできる。さらに、パリソン６作成前の合成樹脂の溶
融温度や、パリソン６作成時の温度、および、次の段階
であるこのパリソン内部７に流体（賦形用ガス）を導入
するときのこのパリソン６の温度は、合成樹脂の種類や
成形条件などに応じて、適宜に設定することができる。

【００１５】前記ピン１３Ａは、その先端に鋭角部分を
有しており、パリソン６に容易に刺すことができるよう
になっている。また、その先端部分には複数の微細な噴
射孔が形成され、冷却用ガスおよび冷却用液体（以下ま
とめて冷却用流体という）が、それぞれ前記パリソン内
部７に向かって放射状に放出される。このようにして、
パリソン６がパリソン内部７から均一に冷却されるよう
になっている。また、前記ピン１３Ａをパリソン６の外
部から刺すタイミングは、パリソン６の賦形完了前、完
了後のいずれでもよい。さらに、流体（賦形用ガス）を
導入するのと並行して、このピン１３Ａから冷却用流体
を導入することもできる。

【００１６】上述の流体（賦形用ガス）の圧力は任意に
設定することができるが、通常２〜１０kgf/cm²とし、
好ましくは５〜７kgf/cm²とする。この圧力が２kgf/cm²
未満であると、前記パリソン６の賦形に時間がかかるの
に加えて、製品の外観不良が発生することがある。ま
た、この圧力が１０kgf/cm ²を越えると、前記パリソン
６が破れてしまったり、前記分割金型１の締め付け圧力
を高くしなければならないため、装置的な改良を必要と
したりする場合があり、好ましくない。この流体（賦形
用ガス）の導入速度は、中空成形品の大きさによって任
意に設定することができる。また、賦形時間や、この流
体（賦形用ガス）の温度は、中空成形品の大きさなどの
条件によって任意に設定することができる。また、前記
流体（賦形用ガス）の導入を行う際の分割金型１の温度
は、任意に設定することできる。

【００１７】上述の冷却用流体は、冷却用ガスを必ずし
も必須ではなく、冷却用液体（冷媒）のみを用いてパリ
ソン６を冷却することもできる。しかし、冷却用ガスと
冷却用液体（冷媒）とを同時に導入することにより、こ
の冷却用液体（冷媒）を霧状にしてを放出することがで
き、パリソン６が均一に冷却されるので、冷却用ガスと
冷却用液体（冷媒）とを導入することが好ましい。ま
た、この冷却用液体（冷媒）とともに、例えば氷のよう
な液体の凝固物を導入すると、冷却効率が高まるという
効果も得られる。この冷却用流体の温度は、目的によっ
て任意に設定することができるが、上述の流体（賦形用
ガス）導入時のパリソン６の温度よりも低くする必要が
ある。特に冷却用液体（冷媒）の温度は、０〜６０℃、
さらに好ましくは０℃〜室温とする。また、その導入速
度および冷却時間は、中空成形品の大きさなどによって
任意に設定することができる。冷却前の前記分割金型１
の温度も、任意に設定することができるが、必要があれ
ばこの分割金型１外部を冷却水によって冷却してもよ
い。このパリソン６の冷却後、このパリソン６を分割金
型１から取り出す温度は、目的に応じて、任意に設定で
きる。

【００１８】前記パリソン内部７に導入する冷却用流体
の圧力は、前記パリソン内部７の圧力よりも０．１kgf/
cm²以上、好ましくは０．５〜９kgf/cm²、さらに好まし
くは０．５〜６kgf/cm²高いことが望ましい。この圧力
が０．１kgf/cm²未満であると、この冷却用流体の導入
を十分に行うことができない。また、この圧力が９kgf
/cm²を越えると、通常の金型を長時間使用した際に、
その強度が低下したり、金型の型締め能力を高くしなけ
ればならなくなる場合がある。

【００１９】前記パリソン内部７に導入される冷却用液
体（冷媒）の重量は、製造する中空成形品の重量の０．
０５倍以上、好ましくは０．０５〜１０倍、より好まし
くは０．０５〜２０倍、さらに好ましくは０．１〜１０
倍、より好ましくは０．５〜８倍であるように設定す
る。０．０５倍未満であると十分な冷却効果が得られ
ず、２０倍を越えると、この冷却用液体（冷媒）の導入
時間が長くなり、総合的に成形サイクルが長くなり、好
ましくない。成形サイクルを考慮すると実質的には１０
倍を越えない範囲とする。

【００２０】本発明の他の実施態様を図３〜８に示す。
この図３〜８は、第１のピン１０と第２のピン１３を設
け、第１のピン１０から賦形用の流体（賦形用ガス）を
導入して賦形すると同時あるいはこの賦形後に、第２の
ピン１３から冷却用流体を導入する方法である。
すなわち、図３に示すように第１の金型２のキ
ャビティ面に、ガス導入管１４、液体導入管１５、およ
びピストンシリンダー１６を具備する第２のピン１３を
設けてこの第２のピン１３より導入される冷却用流体に
よって冷却し、この冷却と同時あるいは冷却後に、冷却
の役目を終えた冷却用流体を、前記第１のピン１０と第
２のピン１３の一方または両方から迅速かつ容易に排出
する方法である。

【００２１】この第１のピン１０および第２のピン１３
を設けた場合の中空成形品の成形方法の一例について、
図３〜８に基づいて、以下に説明する。まず、図３に示
した成形工程初期の段階においては、第１の金型２およ
び第２の金型４を開いた状態と、第１のピン１０および
第２のピン１３はピストンシリンダー１２、１６によっ
て後退させておき、それらの先端が金型キャビティ面９
ｂより突出しない状態としておく。ついで、図４に示し
たように、前記第１の金型２と第２の金型４を閉め始
め、前記第１のピン１０を前進させて、パリソン６の外
部からパリソン６に刺し、この第１のピン１０に設けら
れた流体導入管１１から空気などの流体（賦形用ガス）
をパリソン内部７に導入し、パリソン６の賦形を行う。
この賦形完了後、図５に示したように、前記第２のピン
１３をピストンシリンダー１６によって前進させて、パ
リソン６の外部からこのパリソン６に刺す。

【００２２】この第２のピン１３をパリソン６に刺すの
とほぼ同時に、図６に示したようにパリソン内部７に、
前記第２のピン１３に設けられたガス導入ピン１４と液
体導入ピン１５とから空気と水などの冷却用流体を、上
述のパリソン内部７の圧力、すなわち、流体（賦形用ガ
ス）の導入時の圧力より高い圧力で導入する。このと
き、同時に、前記第１のピン１０より、所定の圧力で、
前記パリソン内部７の圧力を保ちつつ、前記パリソン内
部７から冷却の役目を終えた冷却用流体を連続的に排出
する。このようにすると、冷却の役目を終えた冷却用流
体（冷却用ガスおよび液体２６）は、前記パリソン６外
部に排出され、常に新たに導入される冷却用流体による
冷却を行うことができるので、その冷却効果が最大限に
引き出されることになる。ついで、上述の液体導入管１
５からの冷却用液体（冷媒）の導入のみを停止し、引き
続きガス導入管１４からの冷却用ガスの導入と前記排出
操作を並行して所定時間行い、液体２６を十分に排出す
る。

【００２３】このようにしてパリソン６を冷却した後、
図７に示したように前記第１のピン１０と第２のピン１
３とを前記ピストンシリンダー１２、１６によって後退
させて、成形開始時の位置にもどす。つぎに、図８に示
したように第１の金型２と第２の金型４を開いて前記パ
リソン６を取り出し、中空成形品の製品２７とする。図
９は、上述の中空成形品の成形方法の例の成形サイクル
を、タイミングチャートに示したものである。

【００２４】上述の排出操作は、パリソン６の冷却時に
並行して行われることが冷却効率上最も良い方法である
が、これに限定することはなく、前記図１、２に示した
方法と同様にしてパリソン６を分割金型１から取り出し
た後に、残った液体２６を排出することもできる。ま
た、第２のピン１３からの冷却用液体の導入を停止した
後、前記第１のピン１０と第２のピン１３の一方あるい
は両方から前記液体２６を排出することもできる。

【００２５】前記第２のピン１３を前進させて、パリソ
ン６に刺す時期は特に限定することはなく、前記第１の
ピン１０と同時でもよいし、上述のようにこの第１のピ
ン１０を刺した後、時間差を設けて刺してもよい。ま
た、前記第１のピン１０から流体（賦形用ガス）を導入
するのと並行して、前記第２のピン１３から冷却用流体
を導入することもできる。これら第１のピン１０と第２
のピン１３をパリソン６に刺す時期に時間差を設けるか
否かは、中空成形品の形状や、これら第１のピン１０と
第２のピン１３の設置位置によって判断される。例え
ば、図１０は、大型燃料タンクのように、製品形状や設
計上、第１のピン１０と第２のピン１３の設置位置が限
定される場合の例を示したものであり、パリソン６の賦
形前の状態を、第２の金型４側から見たものである。こ
のようにパリソン６の賦形前の段階では、第２のピン１
３が、パリソン６に刺すことができない位置に配置され
ている場合でも、パリソン６の賦形後、すなわち前記第
１のピン１０を刺す時期と時間差を設けて、この第２の
ピン１３をパリソン６に刺すことによって、十分に対応
することができる。

【００２６】図１１および図１２は、本発明の他の実施
態様を示したものである。すなわち、分割金型１内のパ
リソン６に、その外部より刺した第１のピン１０、第２
のピン１３、第３のピン２０を設け、この第１のピン１
０より流体（賦形用ガス）を導入して賦形すると同時あ
るいはこの賦形後に、前記第２のピン１３より冷却用流
体を導入してパリソン６を冷却し、この冷却と同時ある
いこの冷却後に、前記第３のピン２０より前記流体（賦
形用ガス）と冷却用流体を排出する方法である。すなわ
ち、この第３のピン２０より冷却の役目を終えた冷却用
流体の排出が効率よく、かつ十分に行われ、常に前記第
２のピン１３より導入される新しい冷却用流体の効率よ
い冷却効果が引き出される。この方法によれば、より効
率よく冷却用流体の排出を行うことができるため、連続
的に成形することが容易となる。

【００２７】図１１は、第１の金型２と第２の金型４と
の合接下部に第３のピン２０を設けた場合の例を示した
もので、図１２は、第２の金型４の側方下部に第３のピ
ン２０を設けた例を示したものである。この方法による
中空成形品の成形は、例えば、以下のようにして行われ
る。すなわち、上述の図３〜８に示した方法と同様にし
て第１のピン１０から空気などの流体（賦形用ガス）を
導入して賦形を行った後、第２のピン１３と第３のピン
２０とを、それぞれピストンシリンダー１６、２０ａに
よって前進させて、パリソン６の外部からこのパリソン
６に刺す。そして、この第２のピン１３と第３のピン２
０とをパリソン６に刺すのとほぼ同時に、パリソン内部
７に前記第２のピン１３から冷却用流体を、このパリソ
ン内部７の圧力より高い圧力で導入する。

【００２８】この冷却用流体の導入と同時に、前記第３
のピン２０を介し、この第３のピンに設けられた流体排
出管２０ｂ、２０ｃより所定の圧力で、前記パリソン内
部７の圧力を保ちつつ、前記パリソン内部７から流体を
連続的に排出する。このとき前記第１のピン１０からも
同時に流体の排出を行ってもよい。ついで、上述の第２
のピン１３からの冷却用液体（冷媒）の導入のみを停止
し、引き続き冷却用ガスの導入と前記排出操作を並行し
て所定時間行い、液体２６を十分に排出する。この後、
前記第１のピン１０、第２のピン１３、第３のピン２０
を後退させ、分割金型１より前記パリソン６を取り出し
て製品２７とする。

【００２９】前記第３のピン２０を前進させて、パリソ
ン６に刺す時期は特に限定することはなく、前記第１の
ピン１０と第２のピン１３の一方または両方と同時でも
よいし、これらと時間差を設けて刺してもよい。また、
流体の排出は、前記第３のピン２０のみから行ってもよ
いし、この第３のピン２０からの排出操作と同時あるい
は別々に、第１のピン１０と、冷却用流体導入終了後の
第２のピン１３の一方あるいは両方から行うこともでき
る。

【００３０】前記第１のピン１０、第２のピン１３は目
的とする中空成形品の大きさや形状によって種々異なる
が、それぞれ分割金型１（第１の金型２または第２の金
型４）の任意の位置に複数本設置することもできる。こ
れらの設置位置は、これらを前進させてパリソン６の外
部からパリソン６に刺すことができ、製品２７に影響の
ない位置であれば特に限定することはない。例えば、図
３に示したように必ずしも金型の同じ側に設ける必要は
なく、第１の金型２の任意の位置に複数本の第１のピン
１０を設け、第２の金型４の任意の位置に複数本の第２
のピン１３を設けることもできる。また、第１の金型２
と第２の金型４のそれぞれに、第１のピン１０と第２の
ピン１３とを複数本ずつ設けることもできる。また、こ
の分割金型１は二分割の金型であるが、四分割の金型を
用いる場合、この四分割の金型を構成する４つの金型
に、第１のピン１０と第２のピン１３を、それぞれ設け
てもよい。前記第３のピン２０の位置や本数は特に限定
されないが、分割金型１の下部付近に設けることによっ
て、特に冷却用液体（冷媒）の排出が効率的に行われ
る。

【００３１】前記第１のピン１０、第２のピン１３、第
３のピン２０は、上述のピン１３Ａと同様に、パリソン
６外部からパリソン６に容易に刺すことができるよう
に、その先端に鋭角部分を有すると共に、ピストンシリ
ンダー１２、１６、２０ａによって前進と後退が行われ
るようになっている。また、１本または２本以上の流体
を導入または排出する管（図中符号１１、１４、１５、
２０ｂ、２０ｃ）を有し、流体を速やかに放出あるいは
排出することができるように、内部抵抗が極力ないよう
になっている。

【００３２】上述の中空成形品の成形方法においては、
分割金型１のキャビティ９ａ内のパリソン６の外部より
刺したピン１３Ａあるいは第２のピン１３より冷却用流
体を導入してパリソン６を冷却することによって冷却を
行うことができる。すなわち、前記冷却用流体がパリソ
ン内部７に速やかに行き渡り、パリソン６を均一に効率
よく短時間に冷却することができるので、この冷却時間
を短縮化でき、成形サイクルが短縮され、コストの低減
を図ることができる。また、分割金型１のキャビティ９
ａ内のパリソン６の外部より刺した第１のピン１０より
流体（賦形用ガス）を導入してパリソン６の賦形を行
い、さらに第２のピン１３より冷却用流体を導入してパ
リソン６を冷却することによって賦形と冷却とを行うこ
とができる。さらに、前記パリソン６の冷却時に、パリ
ソン６に刺した第１のピン１０と第３のピン２０のどち
らか一方あるいは両方より冷却の役目を終えた冷却用流
体を排出することにより、大量の冷却用流体をこのパリ
ソン内部７に行き渡らせることができ、より冷却効率を
向上させることができ、この冷却時間を従来法による冷
却時間の１／２〜１／４程度にすることができる。ま
た、流体排出用の第３のピン２０を設けることによっ
て、さらに効率的、かつ十分に排出操作を行うことがで
き、連続的な成形が容易となる。また、短時間で十分に
冷却できるので、中空成形品の収縮率のばらつきを小さ
くすることができ、変形が少なく寸法安定性に優れ、そ
の内部容積が均一な中空成形品を安定して製造すること
ができる。

【００３３】また、上述の方法はいずれもピン１３Ａあ
るいは、第１のピン１０、第２のピン１３、第３のピン
２０を、パリソン６の外部からこのパリソン６に刺すの
で、色々な形状の中空成形品に対して応用可能である。
さらに、これらピン１３Ａ、第１のピン１０、第２のピ
ン１３、第３のピン２０によるパリソン６の開孔は小さ
なものであるので、塞ぐ必要があれば簡単に塞ぐことが
でき、かつこれらピン１３Ａ、第１のピン１０、第２の
ピン１３、第３のピン２０の設置位置は任意に設定でき
るので、製品２７の強度に対して影響のない位置とすれ
ば、後に製品２７の外観を損ねたり、その強度に対する
保安安全性の信頼性を失ったりする心配がない。

【００３４】また、ピンチオフのヒケがないことから
も、応力の集中がなく、均一の強度をもつ中空成形品の
製品２７を製造できると共に、さらに寸法も均一な製品
２７を製造できる。さらに、成形中に、パリソン６の移
動を必要としないので大型の中空成形品に対しても適用
可能である。また、それぞれ流体を導入排出することが
できる１本以上の管を有するピン１３Ａあるいは、第１
のピン１０、第２のピン１３、第３のピン２０以外に特
別な装置を必要しない点で経済的である。

【００３５】また、必要に応じて、中空成形品表面に張
り付ける材料を、パリソン６外部と、第１の金型２およ
び第２の金型４の少なくとも一方との間に挿入して、一
度にこの材料の張り付けと中空成形品の成形を行うこと
もできる。この場合、前記パリソン６外部はこの材料を
介して第１の金型２および第２の金型４に接することに
なるが、これ以外は上述と同様にして中空成形品の成形
を行うことができる。このとき、上述の材料が、前記パ
リソン６と第１の金型２および第２の金型４とに接した
状態となってから、上述の冷却用流体の導入による冷却
を開始する。また、必要があれば、この材料がパリソン
６と接する面に接着剤を塗布してもよい。

【００３６】このように、中空成形品表面に張り付ける
材料としては、シート状など各種形状のものを用いるこ
とができる。シート状材料としては、布、皮および、樹
脂などから形成された連続気泡構造をもつスポンジ、多
孔性または非多孔性のシート、フィルムなどがあげられ
る。上述の布としては、合成繊維、天然繊維、ガラス繊
維、無機繊維などからなる織布、不織布などが用いら
れ、上述の皮としては、合成皮革、天然皮革などが用い
られる。上述のスポンジ、シートおよびフィルムを形成
する材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、レー
ヨン、セルロース、炭素繊維各種などを、１種類または
２種類以上組み合わせて用いることができる。また、同
種または異種の樹脂からなる層を多層化して用いること
もできる。

【００３７】ところで、上述のように、本発明におい
て、流体とは、ガス、液体、液体およびガスの他、液体
と寒冷剤などの流動性を有するものを包含するものであ
る。また、冷却用流体とは前記流体を冷却用として使用
するものをいい、気体、液体、その混合物などを包含す
るものである。上述の中空成形品の製造方法において
は、賦形のために流体（賦形用ガス）を用い、冷却のた
めに冷却用ガスと冷却用液体（冷媒）のどちらか一方ま
たは両方を用いているが、これらに限るわけではなく、
流体として定義される、液体、ガス、液体およびガスの
他、流動性を有するものであれば任意に用いることがで
きる。前記流体（賦形用ガス）と冷却用ガスとは特に区
別する必要はなく任意のものを用いることができる。例
えば空気、窒素、酸素、炭酸ガスなどがあげられるが、
経済性、安全性、入手の容易さなどから空気が好まし
い。また、冷却用液体（冷媒）として効果的な液体とし
ては、例えば、水（水または氷水）、液化窒素、液化炭
酸ガス、各種有機溶媒などがあげられるが、水が最も好
ましい。水を用いると、比熱により高い冷却効果が得ら
れ、中空成形品の収縮率が小さくなり、コストも低くお
さえることができる。

【００３８】前記パリソン６を形成する合成樹脂は、熱
可塑性樹脂、熱硬化性樹脂など特に限定することはない
が、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、ポリフェニレンエ
ーテル、ポリカーボネートなどがあげられる。前記ポリ
オレフィンの例としては、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、超低密度ポリエチレン、分岐
状低密度ポリエチレンなど）、エチレンとα−オレフィ
ン（例えばプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１
−ヘキセンなど）または他のコモノマー（例えば酢酸ビ
ニル、無水マレイン酸など）の１種類以上とを共重合さ
せたものなどがあげられる。前記合成樹脂は、１種類あ
るいは２種類以上を混合して用いることができる。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
ーなどを混合して用いてもよい。また、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、顔料などの添
加剤を、その目的によって添加したものを用いることも
できる。

【００３９】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明を実施例を示して詳しく説明
する。原料合成樹脂として、密度０．９５４g/cm³、Ｍ
ＦＲ５．０ｇ／１０分（温度１９０℃、荷重２１．６k
g、ＪＩＳＫ７６１０準拠）の高密度ポリエチレンを
用い、図３〜８に示した中空成形品の成形方法にしたが
って、縦２５０ｍｍ、横２００ｍｍ、高さ１００ｍｍの
直方体直方体で、その体積は５リットルであり、重量は
１．０kgである中空成形品を成形した。

【００４０】まず、図３に示したように、冷却用ジャケ
ット付きの分割金型１を構成する第１の金型２と第２の
金型４とを開いた状態としておき、２００℃に溶融した
上述の高密度ポリエチレンを、押出機によって、外径８
０ｍｍの中空成形ダイコア５よりチューブ状に押し出し
てパリソン６とし、このパリソン内部７に空気を閉じこ
めるようにして、プリピンチ板８によってその端を封止
した。このときパリソン６の膜厚は約１５ｍｍであっ
た。この後、図４に示したように第１の金型２と第２の
金型４を閉め始めると、前記パリソン内部７に閉じこめ
られた空気によって、このパリソン６外部は、金型キャ
ビティ面９ｂに軽く接触した状態となるが、これら第１
の金型２と第２の金型４が完全に閉じた状態になる前
に、ピストンシリンダー１２によって内径７ｍｍのノズ
ルを有する第１のピン１０を前進させて、前記パリソン
６に刺した。この第１のピン１０の流体導入管１１よ
り、流体（賦形用ガス）として、このパリソン内部７に
６kgf/cm²の圧力で空気を導入しつつ、前記第１の金型
２と前記第２の金型４を閉め、賦形時間１０秒でパリ
ソン６を賦形した。このとき第１の金型２と第２の金型
４の温度は２２℃であった。また、第２のピン１３は、
この賦形終了後、図５に示したように、第２のピン１３
をピストンシリンダー１６によって前進させ、パリソン
６に刺した。

【００４１】つぎに図６のように、前記パリソン内部７
に、前記第２のピン１３のガス導入管１４および液体導
入管１５より、圧力６．５kgf/cm²の空気（冷却用ガ
ス）と、冷却用液体（冷媒）として水圧７kgf/cm²の水
との混合冷却用流体を導入して冷却を行い、一方、前記
第１のピン１０から圧力３kgf/cm²で、前記パリソン内
部７より冷却用流体（空気および水）を排出した。上述
の冷却用流体の導入を３０秒行った後、水の導入のみを
停止し、このパリソン内部７に残溜した水を排出しつ
つ、３０秒間空気のみによる冷却を行い、合計６０秒の
冷却を行った。この空気の導入を停止すると同時に、前
記水と空気の排出を停止した。このとき導入した水の量
は、２．３kg、すなわち、この中空成形品の重量の２．
３倍であった。

【００４２】この後、図７のように、前記第１のピン１
０と前記第２のピン１３とを前記ピストンシリンダー１
２、１６によって後退させて、成形開始時の位置にもど
し、ついで、図８のように、前記第１の金型２と前記第
２の金型４を開いて、前記パリソン６を取り出し、中空
成形品の製品２７とし、この製品２７の平均温度、収縮
率、内容積、外観について評価し、結果を表１に示した
（表１に示した平均温度はサーモグラフィによってその
表面の１０点について測定した温度の平均をとったもの
である。収縮率は縦方向の値を測定した。また、内容積
は、中空成形品内部に水を入れて測定し、外観は目視に
よるものである。）。

【００４３】（実施例２〜６）上述の実施例１におい
て、空気のみによる冷却時間を代えて中空成形品を成形
した。空気のみの冷却時間と合計の冷却時間は、それぞ
れ、１５秒、合計４５秒（実施例２）；６０秒、合計９
０秒（実施例３）；９０秒、合計１２０秒（実施例
４）；１２０秒、合計１５０秒（実施例５）；１５０
秒、合計１８０秒（実施例６）とした。評価結果を表１
にあわせて示した。

【００４４】（比較例１）上述の実施例１において、パ
リソン内部７からの冷却を行わず、空気による賦形が終
了した時点で、第１の金型２と第２の金型４からはず
し、放置してパリソン６を冷却した。このときの冷却時
間は６０秒であった。評価結果を表１に示した。（比較例２〜４）比較例１の冷却時間をかえて、１２０
秒（比較例２）、１８０秒（比較例３）、２４０秒（比
較例４）とした。評価結果を表１に示した。

【００４５】

【表１】

【００４６】（評価結果）表１に示されるように、実施
例１〜４の冷却時間と、これらとほぼ同様の平均温度が
得られてる比較例２〜４の冷却時間を比較すると、本発
明に係る実施例では、冷却時間が１／２〜１／３に短縮
されていることがわかる。また、実施例４〜６において
は、その冷却時間は比較例４よりも短いが、比較例４の
平均温度より低い温度にまで十分に冷却されていること
がわかる。また、実施例１〜６の中空成形品の外観は良
好で、内容積もほぼ均一なものが得られている。これに
対して比較例１、２では、冷却時間は実施例１、４とそ
れぞれ同じであるが、変形が発生しており、内容積のば
らつきが大きい。また、冷却時間が同じである実施例
１と比較例１、実施例４と比較例２、実施例６と比較例
３の収縮率を比較すると、明らかに本発明に係る実施例
では、収縮が起こりにくいことがわかる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の中空成形品
の成形方法においては、金型キャビティ内の合成樹脂製
パリソンにその外部から刺した１本以上のピンより流体
を導入して、このパリソンを冷却、あるいは賦形および
冷却するので、パリソン内部からパリソンを冷却するこ
とができ、冷却時間を短縮化でき、成形サイクルが大幅
に短くなり、コストの削減を図ることができる。さら
に、冷却と同時に金型キャビティ内の合成樹脂製パリソ
ンにその外部から刺した１本以上のピンより流体を排出
すれば、より冷却効率を向上させることができ、従来法
によるこのパリソンの冷却時間を１／２〜１／４に短縮
することができる。また、この中空成形品の成形方法
は、種々の複雑な形状の中空成形品に対しても適応可能
で、ピンによるパリソンの開孔も小さいので、中空成形
品の外観が損なわれず、その強度においても安全性の高
いものとすることができる。さらに大規模な装置を必要
とせず、冷却時間が短いため、収縮率のばらつきがな
く、寸法安定性に優れ、内容積が均一な中空成形品を安
定して製造することができる。また、ピンチオフのヒケ
がないことからも、応力の集中がなく、均一の強度をも
つ中空成形品を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１本のピンを用いた中空成形品の成
形方法の一例の工程を示した図である。

【図２】本発明の１本のピンを用いた中空成形品の成
形方法の一例の工程を示した図である。

【図３】本発明の第１のピンと第２のピンを用いた中
空成形品の成形方法の例の工程を示した図である。

【図４】本発明の第１のピンと第２のピンを用いた中
空成形品の成形方法の例の工程を示した図である。

【図５】本発明の第１のピンと第２のピンを用いた中
空成形品の成形方法の例の工程を示した図である。

【図６】本発明の第１のピンと第２のピンを用いた中
空成形品の成形方法の例の工程を示した図である。

【図７】本発明の第１のピンと第２のピンを用いた中
空成形品の成形方法の例の工程を示した図である。

【図８】本発明の第１のピンと第２のピンを用いた中
空成形品の成形方法の例の工程を示した図である。

【図９】図３〜８に示した中空成形品の成形方法の成
形サイクルをタイミングチャートに示した図である。

【図１０】本発明の中空成形品の成形方法の例におい
て、第１のピンおよび第２のピンの配置位置が限定され
る場合のパリソンの賦形前の状態を、第２の金型側から
見た状態を示した図である。

【図１１】本発明の第１のピン、第２のピンおよび第
３のピンを用いた中空成形品の成形方法の例の工程を示
した図である。

【図１２】本発明の第１のピン、第２のピンおよび第
３のピンを用いた中空成形品の成形方法の例の工程を示
した図である。

【符号の説明】

１・・・分割金型２・・・第１の金型４・・・第２の金型５・・・中空成形ダイコア６・・・パリソン７・・・パリソン内部８・・・プリピンチ板９ａ・・・キャビティ９ｂ・・・金型キャビティ面１０・・・第１のピン１１・・・流体導入管１２・・・ピストンシリンダー１３・・・第２のピン１３Ａ・・・ピン１４・・・ガス導入管１４Ａ・・・ガス導入管１５・・・液体導入管１５Ａ・・・液体導入管１６・・・ピストンシリンダー１６Ａ・・・ピストンシリンダー２０・・・第３のピン２０ａ・・・ピストンシリンダー２０ｂ・・・流体排出管２０ｃ・・・流体排出管２６・・・液体２７・・・製品

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型内の合成樹脂製パリソンの外部から
刺したピンより、該合成樹脂製パリソン内に冷却用流体
を導入し、該合成樹脂製パリソンを冷却することを特徴
とする中空成形品の成形方法。
【請求項２】金型内の合成樹脂製パリソンの外部から
刺した第１のピンより、該合成樹脂製パリソン内に流体
を導入して該合成樹脂製パリソンを賦形し、該合成樹脂
製パリソンの外部から刺した第２のピンより、該合成樹
脂製パリソン内に冷却用流体を導入して該合成樹脂製パ
リソンを冷却することを特徴とする中空成形品の成形方
法。
【請求項３】金型内の合成樹脂製パリソンの外部から
刺した第１のピンより、該合成樹脂製パリソン内に流体
を導入して該合成樹脂製パリソンを賦形し、該合成樹脂
製パリソンの外部から刺した第２のピンより、該合成樹
脂製パリソン内に冷却用流体を導入して該合成樹脂製パ
リソンを冷却し、この冷却と同時あるいはこの冷却後
に、前記第１のピンと前記第２のピンのどちらか一方あ
るいは両方より、該合成樹脂製パリソン内の冷却用流体
を排出することを特徴とする中空成形品の成形方法。
【請求項４】金型内の合成樹脂製パリソンの外部から
刺した第１のピンより、該合成樹脂製パリソン内に流体
を導入して賦形し、前記合成樹脂製パリソンの外部より
刺した第２のピンより冷却用流体を導入して冷却し、こ
の冷却と同時あるいはこの冷却後に、前記合成樹脂製パ
リソン外部から刺した第３のピンより、該合成樹脂製パ
リソン内の冷却用流体を排出することを特徴とする中空
成形品の成形方法。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか一項に記載の中
空成形品の成形方法において、冷却用流体の重量は中空
成形品の重量の０．０５〜１０倍であることを特徴とす
る中空成形品の成形方法。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか一項に記載の中
空成形品の成形方法において、合成樹脂製パリソン内に
導入する冷却用流体の圧力は、該合成樹脂製パリソン内
部の圧力よりも０．５〜９kgf/cm² 高いことを特徴とす
る中空成形品の成形方法。