JPH09239819A

JPH09239819A - 中空成形品の成形方法

Info

Publication number: JPH09239819A
Application number: JP4780996A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hasegawa; 建司長谷川; Hidenori Ono; 秀則小野; Daizo Tabuchi; 大三田淵
Original assignee: NIPPON PORIOREFUIN KK; Japan Polyolefins Co Ltd
Current assignee: NIPPON PORIOREFUIN KK; Japan Polyolefins Co Ltd
Priority date: 1996-03-05
Filing date: 1996-03-05
Publication date: 1997-09-16

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】金型キャビティ内の合成樹脂製パリソン
６にその外部から貫通させた流体導入ピン１０より流体
を導入して、このパリソン６を賦形および冷却し、この
賦形および冷却と並行して、またはこの賦形および冷却
後に、前記金型キャビティ９ａ内のパリソン６または賦
形後の中空成形品にその外部から貫通させた流体排出ピ
ン１４より流体を排出する。

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
方法が考案されている。

【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、このピンから冷媒を注
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、このピンから冷媒を注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もある。

【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】本発明は前記事情に鑑み
てなされたもので、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貫通させた流体導入ピンより流体を
導入してこのパリソンを賦形および冷却することを前記
課題の解決手段とした。また、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貫通させた流体導入ピン
より流体を導入してこのパリソンを賦形および冷却し、
この賦形および冷却と並行して、またはこの賦形および
冷却の後に、前記金型キャビティ内のパリソンまたは賦
形後の中空成形品にその外部から貫通させた流体排出ピ
ンより流体を排出することもできる。前記流体として、
ガス、液体、液体およびガスのいずれかを用いることも
できる。前記流体は、少なくとも１種類の液体を含み、
この液体の重量を、中空成形品の重量の０．０５倍以上
とすることもできる。上記導入する流体の圧力を、パリ
ソン内部の圧力よりも、０．１kgf/cm²以上高くするこ
ともできる。

【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、流動性を有するものを
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分割金型１を構成する第一の金型
２と第二の金型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
第一の金型２と第二の金型４に挟まれている。また、こ
れら第一の金型２と第二の金型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】前記第一の金型２のキャビティ面の中央部
付近には流体導入ピン１０が設けられている。この流体
導入ピン１０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１３によって前進と後退とが行われ、
前記パリソン６を貫通することができるようになってい
る。また、前記流体導入ピン１０はガス注入管１１と液
体注入管１２とを具備し、このガス注入管１１より賦形
用ガス、冷却用ガスなどのガスが導入され、この液体注
入管１２より冷媒として水などの液体などが導入され、
これらが前記導入ピン１０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、第一の金型２と第二の金型４は開いた状
態とし、第一の金型２に設けられた流体導入ピン１０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のように第一の金型２と第二
の金型４を閉め始める。このとき、前記パリソン内部７
に閉じこめられた空気によって、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。この第一
の金型２と第二の金型４が完全に閉じた状態になる前
に、流体導入ピン１０を、ピストンシリンダー１３によ
って前進させて、パリソン６の外部よりパリソン６を貫
通させる。ついで、前記ガス注入管１１より賦形用ガス
をパリソン内部７に導入しつつ、前記第一の金型２と前
記第二の金型４を閉め、このパリソン６を賦形する。賦
形が完了したらこの賦形用ガスの導入を終了する。この
ときのパリソン内部７の圧力は、この賦形用ガス導入の
際の圧力と同圧としてもよい。

【００１２】ついで、前記パリソン内部７に、前記流体
導入ピン１０に設けられたガス注入管および液体注入管
１２より、パリソン内部７の圧力、すなわち、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媒を
導入する。この冷却用ガスおよび冷媒は、前記ガス注入
管および液体注入管１２を通って、流体導入ピン１０中
で混合され、この流体導入ピン１０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】つぎに、前記冷却用ガスおよび冷媒の導入
を停止して、このパリソン６の冷却を終了した後、前記
流体導入ピン１０を前記ピストンシリンダー１３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、前記第一の金型２と前記第二の金型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媒（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、
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が第一の金型２と第
二の金型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】上述の流体導入ピン１０は賦形用ガスの導
入と、冷却用ガスおよび冷媒の導入という２つの動作
を、１本で兼用して行うものである。この流体導入ピン
１０は、その先端に鋭角部分を有しており、パリソン６
に容易に貫通させる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、
これらの噴射孔から、賦形時には賦形用ガスが、冷却時
には冷却用ガスおよび冷媒が、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から均一に賦形され、さら
に均一に冷却されるようになっている。

【００１６】上述の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/cm²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。

【００１７】この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。上述の冷却用ガ
スは、必ずしも必須ではなく、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
媒とを同時に導入することにより、この冷媒を霧状にし
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、冷却用ガスと冷媒とを導入することが好まし
い。また、この冷媒とともに、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。この冷却用ガスと冷媒の温度は、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
この冷媒の温度は、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に導入する冷却用ガス
と冷媒の圧力は、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、この冷却用ガス
と冷媒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０．０５〜２０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。

【００２０】上述のような中空成形品の製造方法におい
ては、図３に示すように第一の金型２のキャビティ面
に、流体排出管１５とピストンシリンダー１６とを具備
する流体排出ピン１４を設けて冷却の役目を終えた冷却
用ガスおよび冷媒などを、迅速かつ容易に排出すること
ができる。

【００２１】この流体排出ピン１４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、第一の金型２および第二の金型４を
開いた状態と、流体導入ピン１０および流体排出ピン１
４はピストンシリンダー１３、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９ｂ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
記第一の金型２と第二の金型４を閉め始め、流体導入ピ
ン１０を前進させて、パリソン６の外部からパリソン６
に貫通させ、この流体導入ピン１０から賦形用ガスをパ
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、前記流体排出ピン１
４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に貫通させる。

【００２２】この流体排出ピン１４をパリソン６に貫通
させるのとほぼ同時に、図６に示したようにパリソン内
部７に、前記流体導入ピン１０より、上述のパリソン内
部７の圧力、すなわち、賦形用ガスの導入時の圧力より
高い圧力で冷却用ガスおよび冷媒を導入する。このと
き、同時に、前記流体排出ピン１４に設けられた流体排
出管１５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より冷却用ガスおよ
び冷媒を連続的に排出する。すなわち、冷却の役目を終
えた冷媒（液体２６）および冷却用ガスは前記パリソン
６外部に排出され、常に新たに導入される冷却用ガスお
よび冷媒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。

【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流体排出ピン１４と前記流体導
入ピン１０とを前記ピストンシリンダー１３、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に示したように前記第一の金型２と前記第二の金型
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
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、冷却効率上が最も良い方法で
あるが、これに限定することはなく、パリソン６の冷却
完了後に残った液体２６を排出することもできる。

【００２５】前記流体排出ピン１４を前進させて、パリ
ソン６に貫通させる時期は特に限定することはなく、前
記流体導入ピン１０と同時でもよいし、上述のようにこ
の流体導入ピン１０を貫通させた後、時間差を設けて貫
通させてもよい。これら流体導入ピン１０と流体排出ピ
ン１４をパリソン６に貫通させる時期に時間差を設ける
か否かは、中空成形品の形状や、これら流体導入ピン１
０と流体排出ピン１４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、流体導入ピン１０と流体排出ピン１４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、第一の金型２の流体導入ピン１
０および流体排出ピン１４が設けられた面から見たもの
である。このようにパリソン６の賦形前の段階では、流
体排出ピン１４が、パリソン６に貫通させることができ
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、すなわち前記流体導入ピン１０の貫通時期と時間差
を設けて、この流体排出ピン１４をパリソン６に貫通さ
せることによって、十分に対応することができる。

【００２６】また、前記流体導入ピン１０と流体排出ピ
ン１４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（第一の金型２ま
たは第二の金型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に貫通させることがで
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３〜８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、第一の金型２の任意の
位置に複数本の流体導入ピン１０を設け、第二の金型４
の下部に複数本の流体排出ピン１４を設けることもでき
る。また、第一の金型２と第二の金型４のそれぞれに、
流体導入ピン１０と流体排出ピン１４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、流体導入ピンと流体排出
ピンを、それぞれ設けてもよい。

【００２７】前記流体排出ピン１４は、上述の流体導入
ピン１０と同様に、パリソン６外部からパリソン６に容
易に貫通させる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１６によって前
進と後退が行われるようになっている。また、流体（冷
却用ガスおよび冷媒）を速やかに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。

【００２８】上述の中空成形品の成形方法の例において
は、分割金型１のキャビティ９ａ内のパリソン６の外部
より貫通させた流体導入ピン１０より賦形用ガスを導入
してパリソン６の賦形を行い、さらに冷却用ガスと冷媒
を導入してパリソン６を冷却するので、流体導入ピン１
０を設けることのみによって、賦形と冷却とを行うこと
ができる。また、前記冷却用ガスと冷媒がパリソン内部
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。さらに、前記パリソン６の冷却時に、パ
リソン６に貫通させた流体排出ピン１４より冷却の役目
を終えた冷却用ガスおよび冷媒を排出することにより、
大量の冷却用ガスおよび冷媒をこのパリソン内部７に行
き渡らせることができ、さらに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、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。

【００２９】また、流体導入ピン１０と流体排出ピン１
４を、パリソン６の外部からこのパリソン６に貫通させ
るので、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、これら流体導入ピン１０と流体排出ピン１
４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、かつこれら流体
導入ピン１０と流体排出ピン１４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。

【００３０】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、ガス注入管１１と液体注入管１２と
を具備する流体導入ピン１０と、ガス排出管１５を具備
する流体排出ピン１４以外に特別な装置を必要しない点
で経済的である。

【００３１】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、第一の金型２およ
び第二の金型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
介して第一の金型２および第二の金型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と第一の金型２および第二の金型４とに接した
状態となってから、上述の冷却用ガスと冷媒の導入によ
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。

【００３２】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。

【００３３】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、流動
性を有するもの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、賦形のために賦形用ガスを用
い、冷却のために冷却用ガスと冷媒とを用いているが、
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。

【００３４】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。

【００３５】

【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に示した流体排出ピン１４を設けた場合
の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。

【００３６】まず、図３に示したように、冷却用ジャケ
ット付き分割金型１を構成する第一の金型２と第二の金
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８０
ｍｍ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１０ｍｍであっ
た。この後、図４のように第一の金型２と第二の金型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、これら第一の金型
２と第二の金型４が完全に閉じた状態になる前に、ピス
トンシリンダー１３によって内径７ｍｍのノズルを有す
る流体導入ピン１０を前進させて、前記パリソン６に貫
通させた。この流体導入ピン１０のガス注入管１１よ
り、賦形用ガスとして、このパリソン内部７に６fkg/cm
²の圧力で空気を導入しつつ、前記第一の金型２と前記
第二の金型４を閉め、賦形時間１０秒でパリソン６を賦
形した。なお、流体排出ピン１４は、この賦形終了前
に、図５に示したように、流体排出ピン１４をピストン
シリンダー１６によって前進させ、パリソン６に貫通さ
せた。このとき第一の金型２と第二の金型４の温度は２
２℃であった。

【００３７】つぎに図６のように、前記パリソン内部７
に、前記流体導入ピン１０のガス注入管および液体注入
管１２より、圧力６．５kgf/cm²の空気と、冷媒として
水圧７kgf/cm²の水との混合流体を導入して冷却を行
い、一方、前記流体排出ピン１４から圧力３kgf/cm
²で、前記パリソン内部７より冷媒および空気を排出し
た。上述の水と空気の導入を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。

【００３８】この後、図７のように、前記流体導入ピン
１０と前記流体排出ピン１４とを前記ピストンシリンダ
ー１３、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、前記第一の金型２と前
記第二の金型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。）。

【００３９】（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。

【００４０】（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、第一の金型２と第二の金型４からパリソ
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。

【００４１】

【表１】

【００４２】（評価結果）表１に示されるように、実施
例１〜４の平均温度と、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、それらの冷却時間は実施例
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。

【００４３】

【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貫通させた流体導入ピンより流
体を導入して、このパリソンを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、前記冷
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
の外部から貫通させた流体排出ピンより流体を排出すれ
ば、さらに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、
流体導入ピンと流体排出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】本発明の流体排出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】本発明の流体排出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】本発明の流体排出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】本発明の流体排出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】本発明の流体排出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】本発明の流体排出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、流体導入ピンおよび流体排出ピンの配置位置が限定
される場合のパリソンの賦形前において、第一の金型の
流体導入ピンおよび流体排出ピンが設けられた面から見
た状態を示したものである。

【符号の説明】

１・・・分割金型２・・・第一の金型４・・・第二の金型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・・・流体導入ピン１１・・・ガス注入管１２・・・液体注入管１３・・・ピストンシリンダー１４・・・流体排出ピン１５・・・流体排出管１６・・・ピストンシリンダー２６・・・液体２７・・・製品

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【手続補正書】

【提出日】平成８年５月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】前記流体排出ピン１４を前進させて、パリ
ソン６に貫通させる時期は特に限定することはなく、前
記流体導入ピン１０と同時でもよいし、上述のようにこ
の流体導入ピン１０を貫通させた後、時間差を設けて貫
通させてもよい。これら流体導入ピン１０と流体排出ピ
ン１４をパリソン６に貫通させる時期に時間差を設ける
か否かは、中空成形品の形状や、これら流体導入ピン１
０と流体排出ピン１４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、流体導入ピン１０と流体排出ピン１４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、第二の金型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、流体
排出ピン１４が、パリソン６に貫通させることができな
い位置に配置されている場合でも、パリソン６の賦形
後、すなわち前記流体導入ピン１０の貫通時期と時間差
を設けて、この流体排出ピン１４をパリソン６に貫通さ
せることによって、十分に対応することができる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】本発明の中空成形品の成形方法の例におい
て、流体導入ピンおよび流体排出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、第二の金型側
から見た状態を示したものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型キャビティ内の合成樹脂製パリソン
にその外部から貫通させた流体導入ピンより流体を導入
して、このパリソンを賦形および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】金型キャビティ内の合成樹脂製パリソン
にその外部から貫通させた流体導入ピンより流体を導入
してこのパリソンを賦形および冷却し、この賦形および
冷却と並行して、またはこの賦形および冷却後に、前記
金型キャビティ内のパリソンまたは賦形後の中空成形品
にその外部から貫通させた流体排出ピンより流体を排出
することを特徴とする中空成形品の成形方法。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の中空成形
品の成形方法において、流体はガス、液体、液体および
ガスのいずれかであることを特徴とする中空成形品の成
形方法。
【請求項４】請求項１〜３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、流体は少なくとも１種以
上の液体を含み、この液体の重量は、中空成形品の重量
の０．０５倍以上であ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、導入する流体の圧力が、
パリソン内部の圧力よりも、０．１kgf/cm²以上高いこ
とを特徴とする中空成形品の成形方法。