KR101301644B1

KR101301644B1 - 합성 수지제 용기의 제조 방법

Info

Publication number: KR101301644B1
Application number: KR1020117013576A
Authority: KR
Inventors: 코우지 마에다; 노리타카 히키치; 케이시 스지우라; 노부히데 미야카와; 켄지 모리
Original assignee: 토요세이깐 가부시키가이샤
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2013-08-29
Also published as: CN102256764A; EP2366528A4; KR20110089422A; WO2010070846A1; EP2366528A1; US20110248429A1; JP5691521B2; CN102256764B; JPWO2010070846A1

Abstract

열가소성 수지로 이루어진 바닥이 있는 통형상의 프리폼 (10)을 블로 성형에 의해서 제1 성형 중간체 (11)로 하는 일차 블로 공정과 제1 성형 중간체 (11)내를 제압하여, 제1 성형 중간체 (11)를 수축시키므로서 제2 성형 중간체 (12)로 하는 수축 공정과 제2 성형 중간체 (12)를 블로 성형틀 (1)내에 넣어 블로 성형하므로서, 블로 성형틀 (1)의 내면 형상을 부형해서 소정의 용기 형상으로 성형하는 2차 블로 공정을 실시한다. 이로서, 용기몸통부에 깊게 팬 형상이라도, 블로 성형틀의 내면 형상을 양호하게 부형하고, 성형성 좋게 소정의 용기 형상으로 성형된 합성 수지제 용기를 효율적으로 양산할 수 있다.

Description

합성 수지제 용기의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING SYNTHETIC RESIN CONTAINER}

본 발명은, 블로 성형틀의 내면 형상을 부형해서 소정의 용기 형상으로 된 합성 수지제 용기를 성형하는데 있어서, 그 성형성이 개선된 합성 수지제 용기의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 합성 수지를 사용해서 바닥이 있는 통형상의 프리폼을 형성하고, 이어서, 이 프리폼을 연신 블로 성형 등에 의해서 보틀형상으로 성형해서 이루어지는 합성 수지제 용기가, 각종 음료품을 비롯해서, 간장, 식용유, 액체 세제 등의 액상물을 내용물로 하는 용기로서 알려져 있다. 그리고, 이와 같은 합성 수지제 용기에 있어서, 내용물을 가열살균해서 충전하는 등으로 이용되는 것에 있어서는, 열수축에 대한 높은 내열성을 갖춘 용기로 하기 위해서, 이른바 2단 블로 성형을 하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

또한, 이와 같은 합성 수지제 용기 중에서도 비교적 용량이 큰 것에 있어서는, 그 운반을 용이하게 하기 위해서, 용기몸통부에 깊게 팬 파지용 요부를 형성한 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).

일본특허 공개공보 소 62-030018호 일본특허 공개공보 제2003-103612호

그런데, 특허 문헌 1에서는, 2단 블로 성형에 있어서의 2차 블로 성형시, 일차 중간 성형품을 가열해서 내부 잔류 응력(잔류 변형)을 강제적으로 소멸시키고 있다. 그리고, 그 때에 열결정화도(熱結晶化度)가 오르지 않게, 프리폼으로부터 일차 중간 성형품에의 연신 성형의 연신 배율이나, 일차 블로 금형의 금형 온도 등을 연구하고 있다.

그러나, 내부 잔류 응력을 가열에 의해서 제거하므로서 열결정화는 진행되고, 굳어진 2차 중간 성형품은, 2차 블로 성형시의 부형성이 저하되어 버린다. 그래서, 모서리를 선명하게 부형시킬 필요가 있는 용기나, 미세한 요철이나 큰 요부를 부형시킬 필요가 있는 용기에 대해서는, 2차 블로 에어의 압력을 높이는 등으로 대응하고 있었다.

한편, 특허 문헌 2에서는, 가동입자(可動入子)를 구비한 블로 성형틀을 사용하여, 블로 성형의 진행 도중에, 소정 위치에서 대기하는 가동입자를 파지용 요부의 최심부(最深部) 위치로 향해서 작동시키므로, 용기몸통에 깊게 팬 파지용 요부를 형성하도록 하고 있다.

그러나, 이러한 가동입자를 형성한 블로 성형틀은, 형태 구조가 복잡해져서, 그 조정이나 유지보수에 수고를 필요로 하고 있었다. 따라서, 용기몸통에 깊게 팬 형상이라도, 가동입자를 형성하는 일 없이, 블로 성형틀의 내면 형상을 부형 하는 것만으로 성형할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어질 것이며, 내부 잔류 응력을 저감 하면서도 결정화도를 억제한 성형 중간체를 블로 성형하므로서, 내열성과 부형성을 적합하게 한 합성 수지제 용기의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다. 또한, 예를 들면, 용기몸통부에 깊게 팬 파지용 요부 등과 같이, 용기몸통부에 깊게 팬 형상이라도, 블로 성형틀의 내면 형상을 양호하게 부형하고, 성형성 좋게 소정의 용기 형상으로 성형된 합성 수지제 용기를 효율적으로 양산할 수 있는 합성 수지제 용기의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 합성 수지제 용기의 제조 방법은, 열가소성 수지로 이루어진 바닥이 있는 통형상의 프리폼을 블로 성형에 의해서 제1 성형 중간체로 하는 일차 블로 공정과 상기 일차 블로 공정에 의한 상기 제1 성형 중간체 내의 블로 에어압을 제거시키므로서, 상기 제일 성형 중간체를 수축시켜서 제2 성형 중간체로 하는 수축 공정과 상기 제2 성형 중간체를 블로 성형틀내에 넣고 블로 성형하므로서, 상기 블로 성형틀의 내면 형상을 부형하여 소정의 용기 형상으로 성형하는 2차 블로 공정을 가지는 방법으로 되어 있다.

본 발명에 관한 합성 수지제 용기의 제조 방법에 의하면, 블로 성형틀의 내면 형상을 양호하게 부형 하고, 성형성 좋게 소정의 용기 형상으로 성형된 합성 수지제 용기를 효율적으로 양산할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 합성 수지제 용기의 제조 방법을 적합하게 실시할 수 있는 장치의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 2는 도 1의 X-X시시도이다.
도 3은 본 발명에 관한 합성 수지제 용기의 제조 방법에 있어서의 일차 블로 공정의 일례를 나타내는 공정도이다.
도 4는 본 발명에 관한 합성 수지제 용기의 제조 방법에 있어서의 수축 공정의 일례를 나타내는 공정도이다.
도 5는 본 발명에 관한 합성 수지제 용기의 제조 방법에 있어서의 2차 블로 공정의 일례를 나타내는 공정도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.

여기서, 도 1은, 본 실시 형태에 관한 합성 수지제 용기의 제조 방법을 적합하게 실시할 수 있는 장치의 일례를 나타내는 설명도이다. 또한, 도 2는, 도 1의 X-X시시도이며, 도 1은, 도 2의 Y-Y단면도에 해당된다.

이들 도면에 도시한 장치에 있어서, 블로 성형틀 (1)은, 1개의 프리폼 (10)에 대해서, 블로 에어를 불어넣는 블로 노즐로서의 역할과 해당 프리폼 (10)을 지지하는 지그(治具)로서의 역할을 겸비한 맨드릴 (5)과 이 맨드릴 (5)에 지지된 프리폼 (10)을 폐쇄 위치에서 고정하는 고정틀 (2a), (2b)과 캐비티틀 (3a), (3b)과 베이스틀 (4)을 적어도 갖추고 있다.

본 실시 형태에서는, 이와 같은 블로 성형틀 (1)이 설치된 성형 스테이션에 프리폼 (10)을 공급하고, 블로 성형틀 (1)과의 상대적인 위치 관계가 일정해지는 위치에서, 공급된 1개의 프리폼 (10)에 대해서 1차 블로 공정, 수축 공정, 2차 블로 공정 순으로 각 공정을 실시하도록 하고 있다. 이로서, 후술 하는 제1 성형 중간체 (11)나 제2 성형 중간체 (12)를 각 공정간에서 반송하는 수고를 생략하는 동시에, 장치의 간소화, 공간 절약화 등을 도모하면서, 블로 성형틀 (1)의 내면 형상, 즉, 블로 성형틀 (1)을 닫았을 때에 형성되는 캐비티 공간의 형상을 부형해서 소정의 용기 형상으로 성형된 합성 수지제 용기 (M)를 제조한다.

［1차 블로 공정］

1차 블로 공정에서는, 미리 준비된 열가소성 수지로 이루어진 바닥이 있는 통형상의 프리폼 (10)을 블로 성형에 의해서 제1 성형 중간체 (11)로 한다.

프리폼 (10)으로서는, 예를 들면, 사출 성형이나 압축 성형 등에 의해서, 열가소성 수지를 바닥이 있는 통형상으로 성형한 것이 사용된다.

열가소성 수지로서는, 블로 성형이 가능하면, 임의의 수지를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프타레이트, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리아릴레이트, 폴리 젖산 또는 이들 공중합체 등의 열가소성 폴리에스텔, 이들 수지 또는 다른 수지와 브랜드 된 것 등이 적합하다. 특히, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 폴리에스텔계 수지가, 적합하게 사용된다. 또한, 아크릴로니트릴 수지, 폴리프로필렌, 프로필렌 에틸렌 공중합체, 폴리에틸렌 등도 사용할 수 있다. 이들 수지 재료에는, 공지의 결정핵제, 산소 흡수제 등의 기능성 재료를 적당히 첨가해도 된다.

1차 블로 공정의 일례에 대한 공정도를 도 3에 도시하지만, 도 3에 도시한 예에서는, 블로 성형으로 함에 앞서, 프리폼 (10)을, 그 개구부측이 아래쪽에 위치하도록 하여 맨드릴 (5)에 지지하고, 형틀 개방 상태에 있는 캐비티틀 (3a), (3b)의 사이에 배치시키고 있다(도 3(a) 참조).

또한, 프리폼 (10)의 개구부 근방은, 통상, 거의 연신되지 않고 , 그대로 용기의 입구부가 되도록 형성되어 있다. 이하의 설명에서는, 이와 같은 프리폼 (10)의 개구부 근방을 노즐부 라고 하며, 노즐부 이외의 부위를 몸통부라고 한다.

이 때, 1차 블로 공정에 제공하는 프리폼 (10)은, 블로 성형에 의해서 연신 시키려고 하는 부위, 즉, 프리폼 (10)의 몸통부가 유리 전이점 이상의 연신 가능한 온도가 되도록 가열해 두지만, 프리폼 (10)이 사출 성형이나 압축 성형에 의해서 성형된 직후 상태에 있으면, 성형시의 여열로 상기 온도가 되어 있기도 한다. 이러한 경우에는, 프리폼 (10)을 가열하는 일 없이, 그대로의 상태로 1차 블로 공정에 제공하는 것도 가능하다.

캐비티틀 (3a), (3b)의 사이에 배치된 프리폼 (10)은, 그 개구부측이 고정틀 (2a), (2b)에 의해서 형틀 폐쇄 위치에서 고정된다. 그리고, 이와 동시에, 또는 이것과 전후 하여, 베이스틀 (4)이, 그 틀 폐쇄 위치에 아래로 이동하는 동시에, 베이스틀 (4)의 내부를 관통하여 상하동 가능하게 설치된 프레스 로드 (6)를 아래로 이동시키고, 프레스 로드 (6)의 첨단이 프리폼 (10)에 근접 또는 접촉하는 위치에서 대기시킨다.(도 3(b) 참조).

다음에, 캐비티틀 (3a), (3b)을 틀 개방 상태로 대기시킨 채로, 맨드릴 (5)의 내부를 관통해서 상하동 가능하게 설치된 스트레치 로드 (7)를 위로 이동시키는 동시에, 도시하지 않은 블로 에어 공급원과 벨브기구를 통해서, 프리폼 (10) 내부에 맨드릴 (5) 내부를 통해서 블로 에어를 불어넣어 블로 성형을 개시한다(도 3(c) 참조). 이로서, 프리폼 (10)이 연신되어 제1 성형 중간체 (11)가 된다(도 3(d) 참조). 이 때, 연신되는 프리폼 (10)의 선단측이 프레스 로드 (6)와 스트레치 로드 (7)로 협지(挾持)되도록, 스트레치 로드 (7)와 동기시켜서 프레스 로드 (6)를 위로 이동시키므로서, 프리폼 (10)의 연신 방향이 어긋나 버리지 않게 규제할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태의 일차 블로 공정에 있어서는, 틀(블로 성형틀)에 부형 시키지 않고 블로 성형을 하는, 이른바 프리 블로 성형에 의해서 프리폼 (10)을 연신시켜 제1 성형 중간체 (11)로 한다. 이 때, 제1 성형 중간체 (11)의 크기는, 제1 성형 중간체 (11)가 균일해지도록 한다는 관점에서, 프리폼 (10)의 몸통부가, 세로 1.2~5.2배, 가로 2~7배가 되도록 충분히 연신되는 크기로 성형하는 것이 바람직하다.

［수축 공정］

수축 공정에서는, 1차 블로 공정에서 프리폼 (10)을 연신시켜 형성한 제1 성형 중간체 (11)내의 블로 에어압을 제거 시킴으로서(도 4(a) 참조), 제1 성형 중간체 (11)를 수축시켜서 제2 성형 중간체 (12)로 한다(도 4(b) 참조).

또한, 도 4는, 수축 공정의 일례에 대한 공정도이다.

여기서, 1차 블로 공정에서 형성된 직후의 제1 성형 중간체 (11)는, 통상, 블로 성형으로 할 때에 프리폼 (10)이 가지고 있던 열과 연신 속도 등의 조건에 따라서는 연신에 의해서 발생하는 열가소성 수지의 절단 발열에 의해서, 재료로서 사용한 열가소성 수지의 유리 전이점 이상의 높은 온도를 유지하고 있다. 그리고, 이와 같은 높은 온도 하에서, 프리폼 (10)을 연신했을 때에 발생한 잔류 응력에 의해서 생긴 수축력에 균형잡힌 형상을 유지하는데 충분한 내압이, 제1 성형 중간체 (11)내에 남아 있다.

또한 본 실시 형태의 일차 블로 공정에 해당되는 공정을 갖추고 그러한 공정에서 얻은 성형 중간 체내를 제압(除壓)하지 않고, 재료로서 사용한 열가소성 수지의 유리 전이점 이하, 또는 유리 전이점보다 약간 높은 온도까지 냉각 고체화 시킨 후에 블로 성형 장치로부터 꺼내어, 별도공정에서, 예를 들면, 오븐 등의 별도장치에 의해서 상기 성형 중간체를 재가열하므로써 수축시키고, 다시 별도 공정에서, 상기 성형 중간체를 성형한 것과는 다른 블로 성형 장치에 의해서 최종 제품 형상으로 블로 성형하는 종래 기술이 알려져 있다.

이러한 종래 기술에 대해서, 본 실시 형태에서는, 성형 스테이션에 설치된 1조의 블로 성형틀 (1)만을 사용해서 해당 성형 스테이션에 1개의 프리폼 (10)을 공급하고, 틀 개방 상태로 대기하는 해당 블로 성형틀 (1)의 틀 사이(도시하는 예에서는, 틀 개방 상태로 대기하는 캐비티틀 (3a), (3b)의 사이)에서 일차 블로 공정을 실시하여 제1 성형 중간체 (11)를 형성하고, 제1 성형 중간체 (11)가 맨드릴 (5)에 지지된 상태인 채 장소를 옮기는 일 없이 수축 공정을 실시하여 제2 성형 중간체 (12)로 하고나서, 블로 성형틀 (1)을 폐쇄하고 후술하는 2차 블로 공정을 실시하도록 하여, 상기 각 공정이 실시되는 위치와 블로 성형틀 (1)과의 상대적인 위치 관계가 변동하지 않도록 하고 있다. 그래서, 상기와 같은 종래 기술로 실시하고 있던 냉각 고체화나, 재가열의 공정을 생략하여 에너지 효율을 높일 수 있고 또한, 제1 성형 중간체 (11)나 제2 성형 중간체 (12)를 각 공정간에서 반송하는 수고를 생략하는 동시에, 장치의 간소화, 공간절약화 등이 가능해진다.

제1 성형 중간체 (11)내의 제압(除壓)을 위해서는, 도시하지 않은 밸브기구를 통해서 일차 블로 공정 직후의 양압상태가 되어 있는 제1 성형 중간체 (11)의 내부를 대기(大氣) 해방하는 것 외에 예를 들면, 도시하지 않은 진공 펌프에 접속하여 제1 성형 중간체 (11)내를 강제적으로 배기하도록 해도 된다. 이 때, 블로 성형 직후의 제1 성형 중간체 (11)내의 압력보다 낮아지도록 제압 되어 캐비티틀 (3a), (3b)의 제품형태부에 들어가는 크기에까지 수축하고 있으면, 그 시점에서, 제1 성형 중간체 (11)가 수축하여 이루어지는 제2 성형 중간체 (12)를, 다음 공정의 2차 블로 공정에 제공할 수 있다.

이 수축 공정에서는, 제1 성형 중간체 (11)내를 제압(除壓)시키므로서, 제1 성형 중간체 (11)를 수축시키고 있으므로, 제1 성형 중간체가 무리없이 자연스럽게 수축해서 제2 성형 중간체 (12)가 되어 간다. 그래서, 제1 성형 중간체 (11)에 생긴 블로 성형에 의한 잔류 변형을 저감 시키고, 그러한 잔류 변형이 그대로 제2 성형 중간체 (12)에 이어지지 않게 하는 것이 가능해진다.

또한, 제2 성형 중간체 (12)의 크기는, 제2 성형 중간체 (12)의 최대둘레길이부(본 실시 형태에서는, 제2 성형 중간체 (12)의 노즐부를 제외한 높이 거의 중앙의 최대몸통지름부)의 둘레길이가, 캐비티틀 (3a), (3b)의 제품형태부의 최대둘레길이에 대해서 근소하게 작아져 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 후술 하는 2차 블로 공정에서의 제2 성형 중간체 (12)의 연신량이 적어도 되고, 새로운 잔류 변형이 다량으로 발생하지 않아도 되므로 바람직하다. 구체적으로는, 제2 성형 중간체 (12)의 최대둘레길이부의 둘레길이는, 캐비티틀 (3a), (3b)의 제품형태부의 최대둘레길이의 85~99%로 하는 것이 바람직하다.

또한, 도 4에 도시한 예에서는, 제1 성형 중간체 (11)의 지름 방향(폭방향)에 대해서 수축시킨 예를 나타내고 있으나, 제1 성형 중간체 (11)의 높이 방향에 대해서도 적당히 수축시키도록 해도 된다.

또한, 제1 성형 중간체 (11)내를 제압 시킬 때에, 너무 급격하게 압력을 저하시키면, 제2 성형 중간체 (12)의 표면에 주름이 생겨 버리는 일이 있다. 이 때문에, 제1 성형 중간체 (11)내를 제압 시킬 때에는, 압력을 저하시키는 속도(단위시간당 압력이 저감 하는 비율)를 적당히 조정하고, 예를 들면, 제2 성형 중간체 (12)의 표면에 주름이 생겨 버리는 것을 방지하기 위해서는, 성형 시간이 허용 범위를 넘어 길어지지 않게 하는 등, 다른 동작·공정에 지장이 생기지 않는 범위에서 압력이 저하하는 속도를 느리게 하도록 조정하는 것이 바람직하고, 이러한 속도 조정은, 잔류 변형을 저감시키는데 있어서도 바람직하다.

또한, 수축 공정에 있어서, 제1 성형 중간체 (11)를 수축시키는 데 있어서 는, 제1 성형 중간체 (11)에 대해서 외부로부터 열을 가하는 일 없이, 제1 성형 중간체 (11)내를 제압 시키는 것만으로, 제1 성형 중간체 (11)를 수축시켜 제2 성형 중간체 (12)로 하는 것이 바람직하다. 외부로부터의 가열에 의해서 수축시키면, 제2 성형 중간체 (12)의 결정화도가 높아지고, 제2 성형 중간체 (12)가 굳어 버리지만, 외부로부터 열을 가하는 일 없이 수축시키므로서 이것을 방지하고, 다음 공정인 2차 블로 공정에 있어서, 블로 성형틀 (1)의 내면 형상을 부형 할 때의 성형면에 대한 추종성이 양호해지지만, 이것에 대해서는 후술 한다.

또한 외부로부터의 가열을 생략 하므로서, 에너지적으로도 효율적이다.

［2차 블로 공정］

2차 블로 공정에서는, 제2 성형 중간체 (12)를 블로 성형틀 (1)내에 넣고, 그 상태로 재차 블로 성형하므로서, 블로 성형틀 (1)의 내면 형상을 부형해서 소정의 용기 형상으로 성형한다.

2차 블로 공정의 일례에 대한 공정도를 도 5에 도시하지만, 도 5에 도시한 예에서는, 캐비티틀 (3a), (3b)이 서로 근접하는 방향으로 이동하므로서, 블로 성형틀 (1)의 틀 페쇄 동작이 이루어지게 되어 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 고정틀 (2a), (2b)과 베이스틀 (4)은, 전술한 일차 블로 공정에 있어서, 틀 폐쇄 위치에서 대기하는 상태로 되어 있지만, 예를 들면, 제1 성형 중간체 (11)를 높이 방향으로도 크게 부풀린 후, 수축시키는 경우는, 베이스틀 (4)을 적당히 이동시켜도 된다.

또한, 캐비티형 (3a),(3b)(블로 성형틀 (1))의 내면에는, 예를 들면, 용기몸통부에 깊게 팬 파지용 요부 등과 같이, 용기몸통부에 깊게 팬 형상을 형성하기 위해서, 캐비티 공간내에 돌출하는 돌출부 (30)가 형성되어 있다. 그리고, 이 돌출부 (30)가, 틀 폐쇄 동작이 이루어질 때에 제2 성형 중간체 (12)에 접촉하고, 제2 성형 중간체 (12)를 압압 변형시키도록 되어 있다.

전술한 바와 같이, 수축 공정에 있어서, 제1 성형 중간체 (11)에 대해서 외부로부터 열을 가하지 않게 하므로서, 블로 성형틀 (1)의 내면 형상을 부형할 때의 성형면에 대한 추종성을 양호해지도록 할 수 있다. 따라서, 블로 성형틀 (1)의 틀 폐쇄 동작이 이루어질 때, 블로 성형틀 (1)의 내면에 형성된 돌출부 (30)가 당접(當接)해서 제2 성형 중간체 (12)를 압압 변형시킬 때의 추종성에 대해서도 양호한 것으로 할 수 있다.

또한, 블로 성형틀 (1)의 틀 폐쇄 동작이 이루어질 때에는, 제2 성형 중간체 (12)의 내부를 밀폐하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 제2 성형 중간체 (12)가 압압 변형할 때에, 제2 성형 중간체 (12)내가 적당히 가압되므로, 그 가압과 캐비티틀 (3 a), (3 b)의 이동이 상승적으로 효과를 나타내고, 돌출부 (30) 이외의 부위에도 적합하게 제2 성형 중간체 (12)가 두꺼워지게 되어, 성형면에 대한 추종성이 보다 양호해진다.

틀 폐쇄 동작이 완료되면, 프레스 로드 (6)를 베이스틀 (4)내에 후퇴시키고, 도시하지 않는 블로 에어 공급원과 밸브기구를 통해서, 제2 성형 중간체 (12)의 내부에 맨드릴 (5)의 내부를 통해 블로 에어를 불어넣어, 제2 성형 중간체 (12)를 블로 성형틀 (1)의 내면에 밀착시키고, 블로 성형틀 (1)의 내면 형상을 부형해서 용기 (M)로 한다(도 5(b) 참조).

또한 도 5에 도시한 예에서는, 블로 에어를 불어넣을 때에, 프레스 로드 (6)를 위로 이동시켜서 베이스틀 (4)과의 위치(도 5에서는 하단 위치)를 맞추고 있지만, 이 때, 블로 에어가 송풍되기 전에, 프레스 로드 (6)를 위로 이동하는 것과 동기 시켜서 스트레치 로드 (7)를 한층 위로 이동시키도록 해도 된다. 이와 같이 하므로서, 압압 변형된 후의 제2 성형 중간체 (12)의 저부를 한층 연신하는 것이 가능해지고, 용기 저부를 얇게 할 수 있다.

이어서, 스트레치 로드 (7)를 후퇴시키고, 쿨링 블로 등의 후처리를 거치고 나서 용기 (M)내를 배기한다(도 5(c) 참조). 쿨링 블로는, 예를 들면, 스트레치 로드 (7)에 설치되어 있는 도시하지 않은 냉각 에어 공급 구멍으로부터, 냉각 에어를 용기 (M)내에 분출하여 실시할 수 있다. 이와 같이 하여 쿨링 블로를 실시하는 경우에는, 쿨링 블로가 종료한 후에, 스트레치 로드 (7)를 후퇴시키고 나서, 또는 후퇴시키면서 용기 (M)내를 배기하도록 해도 된다.

그 후, 고정틀 (2a), (2b), 캐비티틀 (3a), (3b), 베이스틀 (4)을 각각 틀 개방 위치로 이동해서 블로 성형틀 (1)의 틀 개방을 하고 나서, 성형된 용기 (M)를 꺼낸다(도 5(d) 참조).

본 실시 형태에 의하면, 상기한 바와 같고, 1차 블로 공정, 수축 공정, 2차 블로 공정의 각 공정을 거치므로서, 예를 들면, 용기몸통부에 깊게 팬 파지용 요부 등과 같이, 용기몸통부에 깊게 팬 형상이라도, 블로 성형틀 (1)의 내면 형상을 양호하게 부형 하고, 성형성 좋게 소정의 용기 형상으로 성형된 합성 수지제 용기 (M)를 효율적으로 양산할 수 있다.

이상, 본 발명에 대해서, 바람직한 실시 형태를 설명하였으나, 본 발명은, 전술한 실시 형태에만 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 범위에서 다양한 변경 실시가 가능하다는 것은 말할 필요도 없다.

예를 들면, 전술한 실시 형태의 1차 블로 공정에서는, 프리폼 (10)을 블로 성형에 의해 제1 성형 중간체 (11)로 할 때에, 성형틀을 이용하지 않은 예(블로 성형틀에 의한 부형을 실시하지 않고 연신시키는 프리 블로 성형의 예)를 나타냈다. 이와 같은 예는, 블로 성형틀 (1)이외의 다른 성형틀의 사용이나, 그 가열 수단 등이 불필요하게 되어, 설비, 에너지 코스트의 점에서 유리하지만, 제1 성형 중간체 (11)에 요구되는 형상, 크기에 따라 캐비티 공간이 형성되는 별도의 블로 성형틀을 사용해서 제1 성형 중간체 (11)를 블로 성형하는 것도 가능하다.

별도의 블로 성형틀을 사용해서 제1 성형 중간체 (11)를 블로 성형하는 경우, 해당 블로 성형틀의 온도는, 성형하는 제1 성형 중간체 (11)의 온도를 과도하게 내리지 않고, 또한, 재료로서 사용한 열가소성 수지의 결정화도가 오르지 않도록 과도하게 가열하지 않은 온도로 설정하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 블로 성형으로 대처할 때의 프리폼 (10)의 온도에 대해서, 이것과 동일한 정도(해당 프리폼 (10)의 온도±5℃)의 온도 내지 전술한 연신시의 절단 발열에 의해서 상승하는 온도만큼 높은 온도(예를 들면, 해당 프리폼 (10)의 온도＋20℃정도)로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 이러한 양태로 실시하는 경우, 해당 블로 성형틀이 형성하는 캐비티 공간내에서 블로 성형을 실시할 수 있으므로, 제1 성형 중간체 (11)를 형성하기 위한 블로 에어의 압력을 적당히 높게 설정하는 것도 가능해지고, 그에 따라 제압하는 압력도 적당히 변경된다.

또한, 제1 성형 중간체 (11)를 성형하기 위한 블로 성형틀과 제2 성형 중간체 (12)를 블로 성형해서 용기 (M)로 하기 위한 블로 성형틀과의 양쪽 모두를 갖추는 경우에는, 예를 들면, 일본특허 공개공보 평성 8-230026호나 일본특허 공개공보 제2002-254502호 와 같이, 블로 노즐, 스트레치 로드 등을 가능한 한 공통화하고, 전자와 후자를 간소하게 바꿔 넣을 수 있는 구조를 취하는 것이 바람직하고, 이로서, 설비 코스트의 저감이나 공간절약화를 도모할 수 있다.

또한 상기 공보에 개시된 예에서는, 성형 중간체를 성형하는데 사용하는 틀의 캐비티 공간은, 최종 제품을 성형하는데 사용하는 틀의 캐비티 공간에 대해서 작아지고 있다. 이것에 대해서, 본 발명에서는 캐비티 공간의 크기는 반대로 하여, 성형 중간체용의 캐비티 공간을 최종 제품용의 캐비티 공간에 대해 크게 하여, 블로 성형 후의 제1 성형 중간체 (11)를 제압에 의해서 수축시키고, 제품용 캐비티 공간보다 약간 작은 크기로 하여 제품용 틀 내에 수용하게 된다.

또한, 블로 에어의 온도에 대해서, 프리폼 (10)을 일차 블로 공정에서 연신시킬 때는, 제1 성형 중간체 (11)의 결정화도가 과도하게 높지않은 범위내에서 적당히 온도를 높혀도 된다. 또한, 용기 (M)를 2차 블로 공정에서 성형할 때의 블로 에어의 온도는, 최종적으로 얻을 수 있는 용기 (M)의 굳기가 특히 문제가 되지 않는 경우에는, 부형성이 문제가 되지 않는 범위에서 온도를 높인 고온의 핫 에어를 사용해서 결정화도를 높히고 또는, 잔류 변형을 저감 시키므로서, 용기 (M)의 내열성을 한층 높혀도 된다.

또한 최종 제품의 블로 성형틀(제2 중간 성형체 (12)를 블로 성형하기 위한 틀이며, 상기 실시 형태에 있어서는 블로 성형틀 (1))의 온도에 대하여는, 최종 제품을 유연하게 하거나 부형성을 높이기 위해서는 낮게 설정하는 것이 바람직하지만, 최종 제품인 용기 (M)가 굳어지는 것에 관해서 문제가 되지 않고, 내열성 불량이 문제가 되는 경우는, 부형성이 문제가 되지 않는 범위에서 온도를 높이므로서 용기 (M)의 결정화도를 높이거나 또는, 잔류 변형을 저감 시키거나 해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 용기몸통부에 깊게 팬 형상이 형성된 합성 수지제 용기 (M)의 예를 나타냈지만, 본 발명은, 이러한 용기 형상에 한정하지 않고, 다양한 용기 형상의 합성 수지제 용기를 제조하는 경우라도, 블로 성형틀 (1)의 내면 형상을 양호하게 부형 하여, 성형성 좋게 소정의 용기 형상으로 성형할 수 있다.

또한, 그 경우, 요부를 형성하기 위한 캐비티틀 (3a), (3b)의 돌출부 (30)에 의한 압압이 없는 만큼 , 가공량이 저감 하므로, 잔류 변형이 더욱 저감 되고 내열성이 보다 뛰어난 합성 수지제 용기가 형성 가능해진다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은, 블로 성형틀의 내면 형상을 부형하여 소정의 용기 형상으로 된 합성 수지제 용기를 제조하기 위한 방법으로서 각종 제품 분야에 넓게 이용할 수 있다.

　1　　　　　블로 성형틀
　3 a, 3 b　 캐비티틀
　30　　　　 돌출부
　6　　　　　프레스 로드
　7　　　　　스트레치 로드
　10　　　　프리폼
　11　　　　 제1 성형 중간체
　12　　　　제2 성형 중간체
　M　　　　　용기

Claims

열가소성 수지로 이루어진 바닥이 있는 통형상의 프리폼을 블로 성형에 의해서 제1 성형 중간체로 하는 1차 블로 공정과
상기 1차 블로 공정에 의한 상기 제1 성형 중간체 내의 블로 에어압을 제압 시키므로서, 상기 제1 성형 중간체를 수축시켜서 제2 성형 중간체로 하는 수축 공정과
상기 제2 성형 중간체를 블로 성형틀 내에 넣어 블로 성형하므로서, 상기 블로 성형틀의 내면 형상을 부형하여 소정의 용기 형상으로 성형하는 2차 블로 공정을 가지며,
상기 수축 공정은 외부로부터 열을 가하는 일 없이 실시하며,
상기 1차 블로 공정은 틀에 부형시키지 않고 블로 성형을 실시하는 프리블로 성형에 의해서 상기 프리폼을 상기 제1 성형 중간체로 하는 것을 특징으로 하는 합성 수지제 용기의 제조 방법.
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제1항에 있어서, 프리 블로 성형에 의해서 상기 프리폼을 상기 제1 성형 중간체로 하는데 있어서, 스트레치 로드와 상기 스트레치 로드와 동기 시킨 프레스 로드에 의해서 상기 프리폼의 선단(先端)측을 협지(挾持)하는 합성 수지제 용기의 제조 방법.
제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 블로 성형틀이 설치된 성형 스테이션에 상기 프리폼을 공급하고, 상기 블로 성형틀과의 상대적인 위치 관계가 일정해지는 위치에서, 공급된 1개의 상기 프리폼에 대해서 상기 각 공정을 실시하는 합성 수지제 용기의 제조 방법.
제5항에 있어서, 틀 개방 상태로 대기하는 상기 블로 성형틀의 틀 사이에서 상기 일차 블로 공정, 및 상기 수축 공정을 실시하고 나서, 상기 블로 성형틀을 틀 폐쇄하고 상기 2차 블로 공정을 실시하는 합성 수지제 용기의 제조 방법.
제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 2차 블로 공정에 있어서, 상기 블로 성형틀의 틀 폐쇄 동작이 이루어질 때에, 상기 블로 성형틀의 내면에 형성된 돌출부가 접촉하여 상기 제2 성형 중간체를 압압 변형시키는 합성 수지제 용기의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 블로 성형틀의 틀 폐쇄 동작이 이루어질 때에, 상기 제2 성형 중간체의 내부를 밀폐하는 합성 수지제 용기의 제조 방법.