KR20220159244A

KR20220159244A - 사출 성형 금형과 사출 연신 블로우 성형기, 및 중공 성형체의 제조 방법

Info

Publication number: KR20220159244A
Application number: KR1020210157575A
Authority: KR
Inventors: 시게토 아오키
Original assignee: 가부시키가이샤 아오키가타시겐큐쇼
Priority date: 2021-05-25
Filing date: 2021-11-16
Publication date: 2022-12-02
Also published as: EP4094920A1; JP2022180954A; CA3134346A1; CN115383983A; US20220379542A1; ES2967733T3; US11541591B2; TW202246038A; EP4094920C0; EP4094920B1

Abstract

[과제] 사출 코어 금형의 외표면을 거칠게 하는 것의 이점을 살리면서, 바닥부를 박육으로 하여 성형하는 프리폼을 이용하여 중공 성형체를 제조할 때, 중공 성형체의 바닥부에 러프닝 가공면의 전사 흔적이 발생하지 않도록 해, 바닥부의 미관이 정돈된 중공 성형체를 얻는다.
[해결 수단] 사출 코어 금형(12)의 선단부의 외표면이, 프리폼 바닥부(10)와 프리폼 몸통부(14)의 하단(14a)에 대응하고 있고, 이 프리폼 바닥부(10)와 프리폼 몸통부(14)의 하단(14a)에 대응하는 면을 경면 가공면(20)으로 하고, 경면 가공면 이외의 프리폼 대응면을 조면 가공면(15)으로 했다.

Description

사출 성형 금형과 사출 연신 블로우 성형기, 및 중공 성형체의 제조 방법{INJECTION MOLDING MOLD, INJECTION STRETCH BLOW MOLDING MACHINE, AND METHOD FOR MANUFACTURING HOLLOW MOLDED BODY}

본 발명은, 프리폼을 성형하기 위한 사출 성형 금형과, 이 사출 성형 금형을 구비하여 프리폼으로부터 중공 성형체를 제조하는 사출 연신 블로우 성형기, 및 중공 성형체의 제조 방법에 관한 것이다.

특허 문헌 1에 있어서, 프리폼은 테이퍼가 작고, 가늘고 길기 때문에, 프리폼을 성형하는 사출 성형 금형에서의 사출 코어 금형을 빼내기 어럽다는 문제가 거론되어 있다. 대책으로서 단순히 빼내기 쉽게 하기 위해서 사출 코어 금형의 외표면을 경면 연마로 마무리해도, 공기의 배출이 불가능하고, 봉입된 공기 갇힘 흔적이 발생하는 것이 기재되어 있다.

그리고, 특허 문헌 1에서는, 사출 코어 금형의 외표면에 에칭 가공에 의해 가죽 모양, 배껍질 모양 등의 미세한 요철을 형성하는 것도 거론되어 있다. 이 기술을 이용하여 사출 코어 금형의 외표면에 엠보스 가공, 블라스트 가공을 행하여, 표면을 거칠게 해, 사출된 수지와 코어 금형 사이에 공기층을 만들어, 코어 선단 측에 공기가 흐르도록 하는 것도 기재되어 있다. 블라스트의 경우, 표면에 미세한 투사재 입자를 뿜어 거칠게 해 미세한 요철을 표면에 만들면, 용융 수지는 그 요철의 패턴을 전사하지 않고, 공기층을 형성하고, 이 공기층이, 금형으로부터의 빼내기 적성을 향상시킨다고 설명하고 있다.

또한 이 특허 문헌 1에서는, 프리폼 구부(口部)의 선단 근방의 프리폼 내면에 대응하는 부위의 표면과, 플랜지나 커플러 등의 돌기에 대향하는 프리폼 내면에 대한 표면을 경면 가공면으로 하고, 그 이외의 표면을 엠보스 가공면으로 하는 기술도 기재되어 있으며, 경면 부분에서 코어 금형과 프리폼이 밀착하여 프리폼의 수지가 냉각되고, 싱크 마크를 발생시키지 않도록 하는 고안이 기재되어 있다.

또, 특허 문헌 2에는, 사출 성형한 프리폼으로부터 사출 코어 금형을 빼내기 쉽게 하는 고안으로서, 사출 코어 금형의 몸통부 규정부의 표면에, 상기 몸통부 규정부로부터 네크부 규정부로 연장되는 홈을 형성하고, 사출 코어 금형의 몸통부 규정부의 표면 중, 홈이 형성되어 있는 부분의 둘레 방향의 중심선 평균 조도를 0.2μm 이상 15μm 이하로 하는 점이 기재되어 있다.

또, 특허 문헌 3에도, 사출 성형한 프리폼으로부터 사출 코어 금형을 빼내기 쉽게 하는 고안으로서, 사출 코어 금형의 구부 성형부보다 하측의 표면층에 다수의 미세한 오목한 부분을 형성하는 것이 기재되어 있고, 그 오목한 부분에, 프리폼 성형 시에 공기의 체재를 허용하여, 부드러운 프리폼와 사출 코어 금형 사이에 공기층을 단속적으로 체재시킴과 더불어, 그 부드러운 프리폼의 내면과 사출 코어 금형의 외표면의 접촉을 사출 코어 금형의 오목한 부분에서 부분적으로 해, 사출 코어 금형을 뽑아낼 때의 마찰 저항을 작게 하는 점이 기재되어 있다.

특허 문헌 4는 프리폼으로부터의 빼냄을 양호하게 하는 기술을 나타내는 것은 아니지만, 이 특허 문헌 4에 있어서는 사출 코어 금형의 선단의 반구면에 미세한 요철로 형성된 조면에서 형성되는 텍스처 부여 패턴을 형성하는 점이 기재되어 있다. 특허 문헌 4의 발명 자체는 보틀 개봉 시에 발포를 효과적으로 발생시키는 것을 목적으로 하는 것으로, 사출 성형한 프리폼의 프리폼 바닥부에 사출 코어 금형으로부터 패턴을 전사시키는 기술이 기재되어 있다.

일본국 특허 제6326790호 공보 일본국 특허 제6780155호 공보 일본국 특허공개 평 04-085007호 공보 일본국 특허공개 2017-088209호 공보

PET 보틀 등의 중공 성형체를 핫 패리슨 형식으로 성형하는 성형기는, 사출 장치로부터 용융 수지가 사출되어 프리폼을 사출 성형하는 사출 성형부와, 사출 성형부로부터 이동해 온 고온도 상태의 프리폼을 연신함과 더불어, 기체를 취입(吹入)하여 중공 성형체를 블로우 성형하는 블로우 성형부와, 중공 성형체를 성형기 밖으로 송출하는 취출부(取出部)를 구비하고 있다.

사출 성형부와 블로우 성형부와 취출부는 회전판의 회전 방향을 따라서 순서대로 위치하도록 하여 설치되어 있다. 회전판은 소정의 각도마다 회전하여 립 금형이 사출 성형부와 블로우 성형부와 취출부로 순서대로 대응 위치하면서 이동하고, 사출 성형부에서는, 이 사출 성형부가 구비하는 사출 성형 금형의 사출 코어 금형과 사출 캐비티 금형, 그리고 이것에 립 금형이 조합된 상태로 용융 수지가 사출되어, 프리폼을 사출 성형한다.

사출 성형된 프리폼은, 립 금형에 의해서 블로우 성형부로 반송되고, 분할 금형의 블로우 성형 금형에 립 금형이 조합되어 금형 내에 프리폼이 배치된다. 블로우 성형부에서는, 연신 로드에 의해서 프리폼 바닥부가 눌러 내려지도록 해 높이 방향으로 연신됨과 더불어, 기체의 취입을 행하여 프리폼으로부터 중공 성형체를 블로우 성형한다.

그리고, 블로우 성형된 중공 성형체는, 회전판의 회전에 의해 이동하는 립 금형에 의해서 취출부로 반송된다. 취출부에 있어서, 립 금형이 중공 성형체의 구부를 해방함으로써 성형기 밖으로 송출되도록 하고 있다.

중공 성형체를 해방한 립 금형은, 회전판의 상기 회전에 의해서 사출 성형부로 이동하고, 이 사출 성형부에서는, 상술한 바와 같이 사출 성형 금형에 립 금형을 장착하여 프리폼의 사출 성형이 행해지도록 하고 있다.

사출 연신 블로우 성형기에서는, 프리폼의 성형 사이클을 짧게 함으로써, 중공 성형체의 생산 효율이 높아지게 된다. 그 때문에, 상술한 바와 같이 사출 코어 금형의 외표면을 거칠게 해 이형성을 높여, 프리폼의 성형 사이클을 짧게 할 수 있다.

또, 사출 성형 금형으로부터 프리폼을 이형하는 타이밍을 앞당김으로써 프리폼의 성형 사이클을 짧게 하고, 조기에 블로우 성형 금형으로 옮겨 블로우 성형을 행함으로써, 중공 성형체의 생산 효율을 높일 수 있다.

프리폼을 이형하는 타이밍을 앞당겨, 고온도 상태의 프리폼을 블로우 성형 금형으로 블로우 성형하는 경우, 프리폼 바닥부가 프리폼 몸통부와 같은 정도로 두께가 있으면, 열을 계속 가지는 정도가 높아, 연신 로드로 찢어지기 쉽다. 그 때문에, 프리폼 바닥부를 박육으로 설계하여 사출 성형 금형에서 냉각이 진행되기 쉽게 해, 프리폼 바닥부의 강도가 높아지도록 하고 있다.

예를 들면, 프리폼 바닥부의 최하단에서의 두께를 1.0mm로 하고(게이트 부분은 제외한다), 중공 성형체(보틀)의 어깨 위치를 포함하는 몸통의 부분을 부형(賦形)하는 프리폼 몸통부의 두께를 2.1~2.2mm로 하고 있고, 프리폼 바닥부의 두께와 프리폼 몸통부의 두께의 비를 1 대 2 정도로 해, 프리폼의 형상을 설정하는 것도 많이 행해진다.

사출 코어 금형의 외표면을 거칠게 해 프리폼의 이형성을 양호하게 함과 더불어, 프리폼 바닥부의 두께를 얇게 함으로써 프리폼의 이형의 타이밍을 앞당겨도 연신 시의 찢어짐을 발생시키지 않도록 함으로써, 프리폼의 성형 사이클을 줄여 중공 성형체의 생산 효율을 높일 수 있다.

그러나, 사출 코어 금형의 외표면은 프리폼에 대응하는 면 전면에 조면 가공(러프닝 가공)이 실시되어 있기 때문에, 블로우 성형한 중공 성형체의 바닥면에, 러프닝 가공 흔적이 전사되어, 길게 늘어진 상태로 나타난다는 문제가 있다.

즉, 프리폼 몸통부에서는 성형체 몸통부로 부형할 때의 신장, 퍼짐이 크기 때문에, 사출 코어 금형 측으로부터 전사된 러프닝 가공 흔적은 퍼져 사라지지만, 프리폼 바닥부에서는, 어느 정도의 경도가 확보된 상태로 연신하기 때문에 신장이나 퍼짐은 작고, 전사된 러프닝 가공 흔적이 남아 바닥면 전면에 퍼진 상태가 된다.

따라서, 러프닝 가공 흔적이 남은 상태로 중공 성형체의 바닥부가 형성되는 경우가 있어, 중공체의 외관을 해친다는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여, 사출 코어 금형의 외표면을 거칠게 하는 것의 이점을 살리면서, 바닥부를 박육으로 하여 성형하는 프리폼을 이용하여 중공 성형체를 제조할 때, 중공 성형체의 바닥부에 러프닝 가공 흔적이 나타나지 않도록 하는 것을 과제로 하고, 바닥부의 미관을 정돈한 중공 성형체를 얻는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기 과제를 고려하여 이루어진 것으로, 사출 코어 금형과 사출 캐비티 금형을 구비하고, 프리폼 바닥부가 프리폼 몸통부보다 박육인 프리폼을 성형하는 사출 성형 금형으로서,

사출 코어 금형의 선단부의 외표면이, 프리폼 바닥부와 프리폼 바닥부가 연속되는 프리폼 몸통부의 하단에 대응하고 있고, 이 프리폼 바닥부와 프리폼 몸통부의 하단에 대응하는 면이 경면 가공면이며, 사출 코어 금형의 상기 경면 가공면 이외의 프리폼 대응면이 조면인 것을 특징으로 하는 사출 성형 금형을 제공하여, 상기 과제를 해소하는 것이다.

또한, 경면이란, 예를 들면 JIS B 0601:2001에서의 산술 평균 조도 Ra를 0.2μm 이하로 하거나 최대 높이 Rz를 0.8μm 이하로 하는 표면 조도(구 표기에 있어서의 삼각 기호인 ▽▽▽▽)에 상당하는 표면 마무리 상태이다. 단, 이 값으로 한정되는 것은 아니다.

그리고, 상기 사출 성형 금형의 발명에 있어서, 조면은, 사출 코어 금형의 외표면을 사출 코어 금형의 높이 방향을 따르는 세로의 미세 홈을 형성하도록 러프닝을 한 가공면인 것이 양호하다.

또, 또 하나의 발명은, 프리폼을 사출 성형하는 사출 성형 금형을 갖는 사출 성형부와,

사출 성형된 프리폼을 연신하고, 중공 성형체를 블로우 성형하는 블로우 성형부

를 구비하고,

사출 성형부의 사출 성형 금형은, 사출 코어 금형과 사출 캐비티 금형을 구비하고 있고,

프리폼 바닥부가 프리폼 몸통부보다 박육인 프리폼을 성형하는 사출 성형 금형으로서,

사출 코어 금형의 선단부의 외표면이, 프리폼 바닥부와 프리폼 바닥부가 연속되는 프리폼 몸통부의 하단에 대응하고 있고, 이 프리폼 바닥부와 프리폼 몸통부의 하단에 대응하는 면이 경면 가공면이며, 사출 코어 금형의 상기 경면 가공면 이외의 프리폼 대응면이 조면인 것을 특징으로 하는 사출 연신 블로우 성형기이며, 이 사출 연신 블로우 성형기를 제공하여, 상기 과제를 해소하는 것이다.

그리고, 상기 사출 연신 블로우 성형기의 발명에 있어서, 조면은, 사출 코어 금형의 외표면을 사출 코어 금형의 높이 방향을 따르는 세로의 미세 홈을 형성하도록 러프닝을 한 가공면인 것이 양호하다.

또한, 또 하나의 발명은, 프리폼을 사출 성형하는 사출 성형 공정과, 사출 성형 공정으로 얻어진 프리폼을 연신함과 더불어, 기체를 취입하여 중공 성형체를 블로우 성형하는 블로우 성형 공정을 갖는 중공 성형체의 제조 방법에 있어서,

사출 성형 공정은, 사출 코어 금형과 사출 캐비티 금형을 구비하는 사출 성형 금형으로, 프리폼 바닥부가 프리폼 몸통부보다 박육인 프리폼을 사출 성형하는 것이며,

사출 코어 금형의 선단부의 외표면이, 프리폼 바닥부와 프리폼 바닥부가 연속되는 프리폼 몸통부의 하단에 대응하고 있고, 이 프리폼 바닥부와 프리폼 몸통부의 하단에 대응하는 면이 경면 가공면이며, 사출 코어 금형의 상기 경면 가공면 이외의 프리폼 대응면이 조면인 것을 특징으로 하는 중공 성형체의 제조 방법이며, 이 중공 성형체의 제조 방법을 제공하여, 상기 과제를 해소하는 것이다.

그리고, 상기 중공 성형체의 제조 방법에 있어서, 블로우 성형 공정 시에, 사출 코어 금형의 경면 가공면이 대응하는 프리폼의 프리폼 바닥부와 프리폼 몸통부의 하단에서, 중공 성형체의 바닥부와 이 중공 성형체의 바닥부로부터 중공 성형체의 몸통부를 향하여 연속되는 상승부를 형성하는 것이 양호하다.

또한, 조면은, 사출 코어 금형의 외표면을 사출 코어 금형의 높이 방향을 따르는 세로의 미세 홈을 형성하도록 러프닝을 한 가공면인 것이 양호하다.

본 발명의 사출 성형 금형은 프리폼 바닥부가 프리폼 몸통부보다 박육인 프리폼을 성형하는 금형이며, 프리폼 바닥부와 프리폼 몸통부의 하단에 대응하는 사출 코어 금형의 선단부의 외표면이 경면 가공면이기 때문에, 프리폼 몸통부의 하단으로부터 프리폼 바닥부에 걸치는 부분(내표면)에 경면 가공면의 면 형상이 전사되게 된다.

그리고, 사출 코어 금형에서의 프리폼 대응면 중, 경면 가공면 이외의 부분은 조면이므로, 사출 코어 금형이 프리폼으로부터 빠지는 이형이 원활하게 되어, 고온도로 연질 상태의 프리폼이 이형 시에 형태가 무너지는 경우가 없다.

또한, 사출 성형이 행해지는 단계에서는, 프리폼 몸통부의 하단으로부터 프리폼 바닥부가 박육이기 때문에 냉각이 진행되기 쉽고, 블로우 성형의 단계로 나아가도 프리폼 바닥부의 찢어짐이 억제되어, 적정하게 중공 성형체를 제조할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은, 본 발명의 사출 연신 블로우 성형기의 일례를 개략적으로 나타낸 설명도이다.
도 2는, 검토 기술에서의 사출 성형 금형을 나타낸 설명도이다.
도 3은, 마찬가지로 검토 기술에서의 블로우 성형 금형을 나타낸 설명도이다.
도 4는, 사출 성형 금형의 일례를 나타낸 설명도이다.
도 5는, 블로우 성형 금형에 프리폼을 배치한 상태와 중공 성형체를 블로우 성형한 상태를 아울러 나타낸 설명도이다.

도면 중 도 1은 PET 보틀이나 광구 보틀 등의 합성 수지제의 중공 성형체를 제조하는 사출 연신 블로우 성형기(1)를 개략적으로 나타내고 있다.

(사출 연신 블로우 성형기)

사출 연신 블로우 성형기(1)는 핫 패리슨 형식으로 중공 성형체를 제조하는 장치이며, 도 1에 나타내는 바와 같이 사출 장치(2)로부터 용융 수지를 보내는 사출 성형부(3)와, 중공 성형체를 블로우 성형하는 블로우 성형부(4)와, 중공 성형체를 성형기 밖으로 송출하는 취출부(5)가, 립 금형(8)을 가진 도시하지 않은 회전판의 회전 방향으로 순서대로 배치되어 있다. 도 1에서 화살표를 붙인 이동은, 회전판의 회전 방향을 나타내고, 립 금형(8)의 이동 방향을 나타내고 있다.

이하에 본 발명에 이를 때에 검토한 검토 기술과 본 발명의 실시형태를 설명한다. 또한, 검토 기술과 본 발명의 실시형태에서의 사출 연신 블로우 성형기(1)는, 도 1에서 나타내는 기본적인 구성은 동일하다.

(검토 기술)

우선, 검토 기술에서는, 도 2에 나타내는 사출 성형 금형(7)을 이용하여 프리폼(6)을 사출 성형하고, 이 프리폼(6)의 볼록하게 되어 있는 방향으로 연신하고, 기체의 취입을 행하여 광구의 컵형 용기(A)를 블로우 성형하는 것이다.

검토 기술에서 이용하는 사출 성형 금형(7)에서는, 하방으로 볼록하게 한 돔형의 사출 코어 금형(12)과 유발 형상으로 상방으로 열린 사출 캐비티 금형(13)으로 이루어지고, 사출 성형을 행할 때에 립 금형(8)을 조합하여 구성된다.

그리고, 사출 성형 금형(7)이 사출 성형하는 프리폼(6)은, 도 3에 나타내는 바와 같이 상방으로 열리는 유발 형상이며, 프리폼 바닥부(10)와 이 프리폼 바닥부(10)로부터 상방을 향하여 우산 형상으로 확산되어 연속되는 프리폼 몸통부(14)로 이루어지고, 상측 가장자리에 구부를 구비한다.

또한 프리폼(6)은, 프리폼 바닥부(10)의 두께를 프리폼 몸통부(14)의 두께보다 작게 하고 있는 형상이다. 구체적인 예로서는, 프리폼 바닥부(10)의 두께는 1.2mm, 프리폼 몸통부(우산이 펴지는 부분)의 두께는 2.0mm이다.

이 사출 성형 금형(7)에서는, 프리폼 바닥부(10)의 두께를 프리폼 몸통부(14)의 두께보다 얇게 하여 프리폼(6)을 사출 성형하여, 프리폼 바닥부(10)의 냉각이 진행되기 쉬워지도록 하고 있다. 프리폼 바닥부(10)의 냉각을 진행되기 쉽게 함으로써, 사출 성형 금형(7)으로부터 이형하여 블로우 성형 금형(9) 내에 배치한 시점에서도, 프리폼 바닥부(10)가 단단한 상태로 유지되고 있으므로, 연신의 조작이 행해져도 찢어지는 경우가 없다.

도 3은, 검토 기술로서 구성되어 있는 사출 연신 블로우 성형기(1)에서의 블로우 성형 금형(9)에 유발 형상의 프리폼(6)이 배치된 상태와, 블로우 성형된 컵형 용기(A)를 나타내고 있다. 블로우 성형 금형(9)에 있어서는 상술한 바와 같이 프리폼 바닥부(10)가 박육이고 단단한 상태이기 때문에, 연신과 공기 등의 취입에 의한 블로우를 받음으로써 프리폼(6)의 경방향(프리폼(6)의 높이 방향과 직교하는 방향)으로 퍼져, 컵형 용기(A)의 용기 바닥부(B)를 형성한다.

한편, 프리폼 몸통부(14)는 프리폼 바닥부(10)에 비해 두께가 두꺼움과 더불어 연질 상태가 유지되어 있으므로, 연신과 블로우에 의해서 상하 방향과 경방향으로 신전되어 용기 몸통부(C)를 형성한다.

이 검토 기술에 있어서, 사출 코어 금형(12)에서의 프리폼 바닥부(10)에 대응하는 하단의 외주면은 조면 가공면(15)이며, 최하단부의 위치로부터 코어 금형 표면을 따르면서 상방을 향하는 세로의 미세 홈을 많이 형성한 면이다. 구체적인 가공예를 든다고 하면, 필요로 하는 번수의 사포를 이용하여 세로 러프닝을 행하도록 하면 된다.

또, 프리폼 몸통부(14)에 대응하는 사출 코어 금형(12)의 외표면은 경면 가공면(20)으로서 형성되어 있고, 소정의 표면 조도 이하의 매끄러운 면이 형성되도록 연마제나 연마 페이스트 등을 이용한 연마를 행하여 형성한 경면이다. 또한, 도 3에서, 프리폼 바닥부(10)의 외주 부분과 용기 바닥부(B)의 외주 부분을 일점쇄선으로 잇고 있고, 프리폼 바닥부(10)가 용기 바닥부(B)를 형성할 때의 퍼짐 정도를 알기 쉽게 하고 있다.

이 검토 기술에 의하면, 유발 형상의 프리폼(6)을 성형하는 사출 성형 금형(7)에 있어서, 프리폼 바닥부(10)의 두께를 얇게 하여 성형함으로써, 프리폼(6)을 블로우 성형할 때에 프리폼 바닥부(10)의 찢어짐을 방지할 수 있는 것을 확인할 수 있다.

또, 사출 코어 금형(12)의 하단에 조면 가공면(15)을 형성한다는 점은, 금형 형개 시에 프리폼(6)에 인열력(引裂力)이 가해져 프리폼 코어층에 공기가 들어가 버리는 문제를 억제하여, 이형이 양호하게 행해지도록 도모한 것이다. 그리고, 프리폼 바닥부(10)의 두께를 얇게 하는 설정하에서, 이형의 타이밍을 앞당겨도 프리폼(6)으로부터 사출 코어 금형(12)이 문제 없이 분리될 수 있는 것을 알 수 있었다.

다음에 본 발명에 있어서의 실시형태를 도 4와 도 5에 의거하여 설명한다. 상술한 바와 같이 사출 연신 블로우 성형기(1)에서의 기본적인 구성은 검토 기술에서의 설명과 같다.

실시형태의 사출 연신 블로우 성형기(1)에 있어서의 사출 성형부(3)는 사출 장치(2)로부터의 용융 수지에 의해서 프리폼(6)을 사출 성형하는 사출 성형 금형(7)을 가지고 있다. 프리폼(6)은, 사출 성형 금형(7)에 조합되는 립 금형(8)에 지탱되어 사출 성형 금형(7)으로부터 떨어져, 블로우 성형부(4)로 이동하도록 형성되어 있다.

블로우 성형부(4)는 분할 금형의 블로우 성형 금형(9)을 가지고 있고, 립 금형(8)이 블로우 성형 금형(9)에 조합되어 프리폼(6)이 이 블로우 성형 금형(9)의 내부에 배치되고, 이후, 도시 하지 않은 연신 로드가 프리폼(6)의 내측에 진입하여 프리폼 바닥부(10)를 눌러 내리는 연신을 행하고, 또, 기체를 취입하여 프리폼(6)으로부터 중공 성형체(11)를 블로우 성형한다.

블로우 성형된 중공 성형체(11)는, 블로우 성형 금형(9)으로부터 떨어진 립 금형(8)의 이동에 의해서 블로우 성형부(4)로부터 취출부(5)로 이동한다. 취출부(5)로 이동한 립 금형(8)이 열려 중공 성형체(11)의 구부에 대한 유지를 해제하여, 중공 성형체(11)는 성형기 밖으로 송출된다.

립 금형(8)은 다시 닫혀 사출 성형부(3)로 이동하도록 설치되어 있다. 사출 성형부(3)로 이동한 립 금형(8)은 사출 성형 금형(7)과 조합되고, 그리고, 상술한 바와 같이 사출 성형 금형(7)에서는 용융 수지가 보내져 프리폼(6)을 사출 성형한다.

(중공 성형체의 제조 방법)

이와 같이 사출 연신 블로우 성형기(1)에 의한 중공 성형체의 제조에서는, 프리폼(6)을 사출 성형하는 사출 성형부(3)에 있어서의 사출 성형 공정과, 사출 성형부(3)에서 얻어진 프리폼(6)을 연신하고, 취입으로 중공 성형체(11)를 블로우 성형하는 블로우 성형부(4)의 블로우 성형 공정과, 블로우 성형부(4)에서 블로우 성형된 중공 성형체(11)가 취출부(5)에 이르러, 이 취출부(5)로부터 성형기 밖으로 송출되는 취출부 공정이 있으며, 사출 성형 공정과 블로우 성형 공정과 취출 공정을 순서대로 진행함으로써 중공 성형체(11)를 얻을 수 있도록 하고 있다.

그리고, 립 금형(8)의 이동은 상기 회전판의 소정의 각도마다의 회전에 의해서 행해지는 것이며, 사출 성형 공정으로부터 블로우 성형 공정으로의 이행에서는, 립 금형(8)이 프리폼(6)을 물도록 지지하면서 이동하고, 블로우 성형 공정으로부터 취출 공정으로의 이행에서는, 동일하게 립 금형(8)이 중공 성형체를 지지하면서 이동하며, 또한, 취출 공정으로부터 사출 성형 공정으로의 이행에서는, 중공 성형체를 해방한 립 금형(8)만이 사출 성형부로 이동하도록 하고 있다.

이와 같이 립 금형(8)이 사출 성형부(3)로부터 블로우 성형부(4), 블로우 성형부(4)로부터 취출부(5), 취출부(5)로부터 상기 사출 성형부(3)로 순서대로 이동함으로써, 사출 성형 공정과 블로우 성형 공정과 취출 공정이 연속되어 중공 성형체(11)를 제조한다. 또한, 회전판은 사출 성형부(3)와 블로우 성형부(4)와 취출부(5)에 대응하도록 하여 3개소에 립 금형(8)을 구비하고 있으며, 이 3개소 각각의 립 금형(8)에서 상기 공정이 상이하면서 중공 성형체의 제조가 진행되도록 하고 있다.

(사출 성형 금형)

도 4에 나타내어져 있는 바와 같이 사출 성형부(3)의 사출 성형 금형(7)은 사출 코어 금형(12)과 사출 캐비티 금형(13)을 구비하고 있고, 상기 립 금형(8)을 조합하여 용융 수지가 사출된다. 이 사출 코어 금형(12)과 사출 캐비티 금형(13)과 립 금형(8)으로 구성하는 사출 성형 금형(7)은, 프리폼 바닥부(10)가 프리폼 몸통부(14)보다 박육이며, 프리폼 몸통부(14)의 하단(14a)으로부터 프리폼 바닥부(10)에서의 최하단(10a)에 걸쳐서 점차 박육이 되도록 성형한다.

프리폼 몸통부(14)의 하단(14a)으로부터 프리폼 바닥부(10)의 최하단(10a)에 걸쳐서 점차 박육이 되도록 성형함으로써, 사출 성형 금형(7) 내에서의 프리폼 몸통부(14)의 하단(14a)으로부터 프리폼 바닥부(10)의 냉각의 진행을 앞당겨 프리폼 바닥부(10) 주변에서의 경도가 높아지도록 하고, 블로우 성형부(4)에서 연신을 행했을 때에, 프리폼 바닥부(10) 측에서 연신 로드에 의한 찢어짐이 발생하지 않도록 하고 있다.

도 4에 나타내는 사출 성형 금형(7)은, 상술한 바와 같이 프리폼 몸통부(14)의 하단(14a)으로부터 프리폼 바닥부(10)의 최하단(10a)에 걸쳐서 서서히 박육이 되어 최하단(10a)의 위치에서 가장 얇아지는 프리폼(6)이 사출 성형되도록 하고 있다. 또한, 최하단(10a)의 박육의 상태에 대해서는 게이트의 부분은 포함하지 않고 설명하고 있다.

(사출 코어 금형)

또한 본 발명의 실시형태의 사출 성형 금형(7)에서는, 사출 코어 금형(12)의 외표면에는 이하에 설명하는 일부분을 제외하고 조면 가공면(15)이 형성되어 있다. 조면 가공면(15)은, 경면 마무리가 되는 소정의 표면 조도까지 연마된 사출 코어 금형(12)의 외표면을, 프리폼(6)의 높이 방향을 따른 방향인 세로의 미세 홈을 형성하도록 세로의 러프닝을 행한 면이다.

(조면 가공면)

조면 가공면(15)은, 사출 성형 금형(7) 내에 보내지는 용융 수지의 흐름을 양호하게 함과 더불어, 이형 시에 있어서의 사출 코어 금형(12)의 빠짐을 양호하게하기 위한 가공이며, 이 목적에 따르는 표면 조도로 마무리된다.

조면 가공면(15)의 구체적인 위치가 도 4에 사선을 그린 영역으로서 나타내어지고, 프리폼(6)에서의 조면 가공면(15)에 대응하는 부분이 도 5에 나타내어져 있으며, 프리폼(6)의 프리폼 구부(16)의 내면과, 중공 성형체(11)로 했을 때의 어깨부(17)와 몸통부(18)와 아랫부분 시작단(19)이 되는 프리폼 몸통부(14)의 일반부(14b)의 내면에 대응하는 개소가, 세로의 러프닝을 실시하여 이루어지는 조면 가공면(15)이다.

(경면 가공면)

한편, 사출 코어 금형(12)의 외표면의 선단부(사출 코어 금형의 하단 부분)는 러프닝을 행하지 않고 경면 마무리된 경면 가공면(20)이다. 경면 가공면(20)은, 프리폼(6)에서의 프리폼 몸통부(14)의 하단(14a)의 내면으로부터 프리폼 바닥부(10)의 최하단(10a)의 내면에 대응하는 면이며, 이들 내면에 대해서, 경면 가공면(20)의 경면 상태를 전사하도록 하고 있다.

경면 가공면(20)의 경면 상태를 전사한 프리폼 몸통부(14)의 하단(14a)으로부터 프리폼 바닥부(10)의 최하단(10a)의 부분은, 블로우 성형 공정에서는, 중공 성형체(11)의 바닥부(21)와 이 바닥부(21)의 외주변인 접지부(실굽)(22)로부터 프리폼 몸통부(14)를 향하여 확경되면서 아랫부분 시작단(19)에 연속되는 상승부(23)로서 형성된다.

도 5에 있어서 프리폼 몸통부(14)의 하단(14a)의 외주 부분과 중공 성형체(11)의 상기 상승부(23)의 외주 부분을 일점쇄선으로 잇고 있고, 프리폼 몸통부(14)의 하단(14a)까지의 영역이 중공 성형체(11)의 상승부(23)까지의 영역이 될 때의 퍼짐 정도를 알기 쉽게 하고 있다.

도 4와 도 5에 나타내어지는 바와 같이 프리폼 바닥부(10)의 최하단(10a)으로부터 프리폼 몸통부(14)의 하단(14a)까지의 영역에 대해서는, 사출 코어 금형(12)의 경면 가공면(20)이 전사되는 상태가 되므로, 중공 성형체(11)의 바닥부(21)와 상승부(23)에는 러프닝 흔적은 전사되지 않고, 바닥부의 미관을 해치지 않는 중공 성형체(11)를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 경면 가공면(20)을 형성하기 위한 마무리의 수법은 한정되지 않는다.

또, 경면 가공면(20)의 표면 상태에 대해서도, 상술한 바와 같이 JIS B 0601:2001에서의 산술 평균 조도 Ra를 0.2μm 이하로 한 상태나 최대 높이 Rz를 0.8μm 이하로 한 표면 조도에 상당하는 표면 마무리 상태라고 표현하는 것이 가능한데, 상기 조도를 나타내는 수치로 한정되는 것은 아니다.

1…사출 연신 블로우 성형기
3…사출 성형부
4…블로우 성형부
5…취출부(取出部)
6…프리폼
7…사출 성형 금형
8…립 금형
9…블로우 성형 금형
10…프리폼 바닥부
10a…프리폼 바닥부의 최하단
11…중공 성형체
12…사출 코어 금형
13…사출 캐비티 금형
14…프리폼 몸통부
14a…프리폼 몸통부의 하단
14b…프리폼 몸통부의 일반부
15…조면 가공면
16…프리폼 구부(口部)
17…어깨부
18…몸통부
19…아랫부분 시작단
20…경면 가공면
21…바닥부
22…접지부
23…상승부

Claims

사출 코어 금형과 사출 캐비티 금형을 구비하고, 프리폼 바닥부가 프리폼 몸통부보다 박육인 프리폼을 성형하는 사출 성형 금형으로서,
사출 코어 금형의 선단부의 외표면이, 프리폼 바닥부와 프리폼 바닥부가 연속되는 프리폼 몸통부의 하단에 대응하고 있고, 이 프리폼 바닥부와 프리폼 몸통부의 하단에 대응하는 면이 경면 가공면이며, 사출 코어 금형의 상기 경면 가공면 이외의 프리폼 대응면이 조면인 것을 특징으로 하는 사출 성형 금형.
청구항 1에 있어서,
조면은, 사출 코어 금형의 외표면을 사출 코어 금형의 높이 방향을 따르는 세로의 미세 홈을 형성하도록 러프닝을 한 가공면인, 사출 성형 금형.
프리폼을 사출 성형하는 사출 성형 금형을 갖는 사출 성형부와,
사출 성형된 프리폼을 연신하고, 중공 성형체를 블로우 성형하는 블로우 성형부
를 구비하고,
사출 성형부의 사출 성형 금형은, 사출 코어 금형과 사출 캐비티 금형을 구비하고 있고,
프리폼 바닥부가 프리폼 몸통부보다 박육인 프리폼을 성형하는 사출 성형 금형으로서,
사출 코어 금형의 선단부의 외표면이, 프리폼 바닥부와 프리폼 바닥부가 연속되는 프리폼 몸통부의 하단에 대응하고 있고, 이 프리폼 바닥부와 프리폼 몸통부의 하단에 대응하는 면이 경면 가공면이며, 사출 코어 금형의 상기 경면 가공면 이외의 프리폼 대응면이 조면인 것을 특징으로 하는 사출 연신 블로우 성형기.
청구항 3에 있어서,
조면은, 사출 코어 금형의 외표면을 사출 코어 금형의 높이 방향을 따르는 세로의 미세 홈을 형성하도록 러프닝을 한 가공면인, 사출 연신 블로우 성형기.
프리폼을 사출 성형하는 사출 성형 공정과, 사출 성형 공정으로 얻어진 프리폼을 연신함과 더불어, 기체를 취입(吹入)하여 중공 성형체를 블로우 성형하는 블로우 성형 공정을 갖는 중공 성형체의 제조 방법에 있어서,
사출 성형 공정은, 사출 코어 금형과 사출 캐비티 금형을 구비하는 사출 성형 금형으로, 프리폼 바닥부가 프리폼 몸통부보다 박육인 프리폼을 사출 성형하는 것이며, 사출 코어 금형의 선단부의 외표면이, 프리폼 바닥부와 프리폼 바닥부가 연속되는 프리폼 몸통부의 하단에 대응하고 있고, 이 프리폼 바닥부와 프리폼 몸통부의 하단에 대응하는 면이 경면 가공면이며, 사출 코어 금형의 상기 경면 가공면 이외의 프리폼 대응면이 조면인 것을 특징으로 하는 중공 성형체의 제조 방법.
청구항 5에 있어서,
블로우 성형 공정 시에, 사출 코어 금형의 경면 가공면이 대응하는 프리폼의 프리폼 바닥부와 프리폼 몸통부의 하단에서, 중공 성형체의 바닥부와 이 중공 성형체의 바닥부로부터 중공 성형체의 몸통부를 향하여 연속되는 상승부를 형성하는, 중공 성형체의 제조 방법.
청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
조면은, 사출 코어 금형의 외표면을 사출 코어 금형의 높이 방향을 따르는 세로의 미세 홈을 형성하도록 러프닝을 한 가공면인, 중공 성형체의 제조 방법.