WO1994011178A1 - Method for blow molding tubular container - Google Patents

Abstract

A method for blow molding a tubular container comprising the steps of blowing blow air into a parison to shape a tubular container (3), forming discharging ports (32) in that part of an unnecessary portion of a wall surface of the tubular container located opposite to a blow-in port (33) for blow air, and continuing to supply blow air so as to shorten cooling time for a molded piece after blow molding and to efficiently mold molded pieces superior in dimensional accuracy.

Description

明 糸田 チューブ容器のブロー成形方法 技術分野

本発明は、 チューブ容器のブロー成形方法に関するも のであ り 、 よ り詳し く は、 ブロー成形後の成形品の冷却 時間の短縮を可能にし、 寸法精度のすぐれた成形品を効 率よ く 成形するためのブロー成形方法に関する。 従来の技術

熱可塑性樹脂からブロー成形によってチューブ容器を 成形する場合、 押出機から溶融押出しされたパ リ ソ ンの 上方部にブローエアを吹込むためのブローノ ズルを突刺 して圧搾空気を吹込んだ り 、 あるいはパ リ ソ ンの上方向 あるいは下方向の軸方向から圧榨空気を吹き込み、 ノ \° リ ソ ンを金型壁面に押しつけて有底の筒状容器と して賦形 し、 冷却して金型から取 り 出し、 次いで下方部分を切断 してチューブ容器と して提供されるものである。

このよ う にして成形されたチューブ容器は、 その口部 にキ ヤ ッ プが係合されて充填機に供給され、 下方の切断 部分よ り 内容物を充填した後、 終端部が密封され、 市場 に出回る こ と になる。

特公昭 5 9 - 3 2 6 0号公報には、 中空容器をブロー 成形する際に、 軟化状態のパ リ ソ ンをはさみ込む割 り金 型の上方部分の挟圧板が、 相互に直接に接する こ と はな く 、 一部分に空隙を形成した状態で形成され、 この挟圧 板が相互に協同してパ リ ソ ンを挟み込み、 中空部を密封 状態に した状態で、 パ リ ソ ンの側壁に突刺したブローノ ズルからブローエアを連続.的に供給するこ と によ り、 中 空容器が賦形された後に、 前記挟圧板の空隙部分がブ口 一エアの圧力によ って破裂して排出口を形成し、 この排 出口から金型内に充満している加圧流体を排気する構成 にした中空容器のブロー成形方法が開示されている。 発明が解決すべき課題

こ の よ う な方法以外にも、 従来のブロー成形方法に よ ってチ ューブ容器な どの中空容器を成形する場合に は、 ブローエア吹込口から吹込まれたブローエアは、 軟 化状態のパ リ ソ ジを金型の壁面に押しつけて賦形させた のち、 ブローノ ズル突刺し部の上方に形成された排出口 を通って排気されるものである力 、 成形されるチューブ 容器は細長いものである上に容器終端部が有底状態で形 成されているために、 ブローエアはチューブ容器内を十 分に流動するこ とができないう ちに上方の排出口よ り排 気されて しま う こ と になる。 そのため、 チューブ容器の 下方部には賦形時のブローエアが流動せずに停滞してお り 、 その後のチューブ容器壁面の冷却は、 主と してチュ ーブ容器と接触状態にある金型内に冷却水を循環させる こ と によ って行われている。 しかしながら、 この方法では、 賦形状態でまだ高温に 保持されているチューブ容器を冷却し、 金型の開放が行 える状態になる までには相当の時間がかか り 、 成形効率 の点で重大な障害と なる。

つま り 、 従来のチューブ容器のブロー成形方法におい ては、 賦形後の成形品の冷却は金型を冷却する こ と によ つて行われているだけで、 それ以外に冷却効率について 配慮がなされていないばか り でな く 、 用いられるブロー ノ ズルは、 パ リ ソ ン壁面への突刺 し具合と力 エアの吹 込口の形状等に工夫を凝ら している ものの、 該ノ ズルか ら吹込まれるブローエアがどのよ う な状態の と き に、 パ リ ソ ンの賦形および成形品 （チューブ容器） の冷却ェ程 を最も効率よ く 行えるかについて考慮したものは知られ ていない。 発明の目的

そこ で、 本発明の目的は、 チューブ容器内に吹込まれ るブローエアが、 チューブ容器と して賦形された後も容 器内 効率よ く 流動 し、 賦形後のチューブ容器の冷却時 間の短縮化を可能に したチューブ容器のブロー成形方法 を提供する こ と にある。 発明の開示

本発明は、 前記目的を達成するために提案されたもの であ り 、 チ ューブ容器下方の、 成形後にカ ツ 卜 される不 要部分に、 チューブ容器賦形と同時に、 あるいは賦形さ れた直後にブローエア排気のための排出口が形成され、 引き続き供給されたブローエアを排気するよ う にした、 チューブ容器の成形方法を特徴とするものである。

すなわち、 本発明によれば、 押出機よ り押出されたパ リ ソ ンにブローエアの吹込みを行う方式のプロ一成形方 法において、 ノ リ ソ ン内にブローエアを吹込むこ とによ つてチューブ容器が賦形され、 ブローエアの吹込口と反 対側に位置するチューブ容器の不要部分の壁面の一部に 排出口を形成し、 引き続きブローエアを供給するこ とを . 特徴と するチューブ容器のブロー成形方法が提供され る 。

また、 本発明によれば、 押出機よ り押出されたパ リ ソ ンにブローエアの吹込みを行う方式のチューブ容器のブ ロ ー成形方法において、 ノ リ ソ ン内にブローエアを吹込 むこ と によってチューブ容器が賦形され、 チューブ容器 のカ ツ ト予定箇所の外側の壁面の一部に排出口を形成 し、 引続きブローエアを供給するこ とを特徴とするプロ —成形方法が提供される。

ブローエアの吹込み方式と しては、 押出機よ り押出さ れたパ リ ソ ン壁面にブローエア吹込用のブローノズルを 突き刺して行う横吹込み方式、 あるいは、 ノ \° リ ソ ンの軸 方向、 すなわち、 上方向または下方向からブローエアを 吹込むよ う にした、 所謂縦吹込み方式のいずれでも採用 する こ と がで き る 。 この排出口は、 チューブ容器に賦形と同時に、 あるい は賦形された直後に形成されるのが好ま しいが、 チュー ブ容器に賦形中に、 あるいは機械的な夕イ ミ ングをとる ために賦形後に若干の時間の経過を経た後に形成するこ と もできる。

排出口は、 金型壁面に形成された開孔部に軟化状態の チューブ容器の壁面がブローエアの圧力で押しつけら れ、 薄肉化された後に破裂するこ どによって形成される よ う にしてもよ く 、 また、 金型外から針状の器具を刺す こ と によって形成されてもよい。

また、 本発明を横吹込み方式でブロー成形した場合に は、 前記チューブ容器のカ ッ ト予定箇所の下方の壁面の —部に排出口を形成した後に、 プロ一ノ ズル突刺し部の 近傍またはその上方に同様な排出口を形成してもよい。

これによ つて、 ブローノ ズル突刺し部の近辺の冷却も 併せて効率的に行う こ とができるよ う になる。 図面の簡単な説明

第 1 図は、 チューブ容器を横吹込み方式でブローする 本発明のブロー成形方法の一態様を説明するための図、 第 2 図は同様に縦吹込み方式でブローする'本発明のブ口 —成形方法の他の態様を説明するための図、 第 3 図は、 本発明のブロー成形方法によ って賦形され、 ブローエア の排出口が形成された状態のチューブ容器を説明するた めの図、 第 4図は、 従来のブロー成形方法によって賦形 されたチューブ容器を説明するための概略図、 第 5 .及び 第 6図は、 本発明によ って賦形された 2個取 りの金型を 使用 してチューブ容器をブロー成形方法する方法を説明 するための図である。 発明を実施するための最良の形態

本発明の技術的特徴の第 1 は、 チューブ容器賦形後に カ ツ 卜 される予定箇所の下方に、 ブローエアが金型内に 充満しチューブ容器が賦形されたと同時に、 あるいは賦 形された直後にブローエアの排出口を形成するよ う に構 成したこ と にある。

この排出口がチューブ容器内に充満したブローエアの 排出を司どるため、 ブローエアはチューブ容器が賦形さ れた後も金型内に滞留するこ となく 、 チューブ容器内部 を流動し加熱状態のチューブ容器を急速に冷却するこ と ができる。

さ らに、 本発明の技術的特徴の第 2 は、 排出口を形成 した後も、 引 き続きブローエアが供給される こ と にあ る。

ブローエアの供給が引き続き行われるこ とによって、 ブローエアはチューブ容器内部を効率よ く 流動して排出 されるので、 高温状態にあるチューブ容器を急速に冷却 するこ とができる。

したがって、 上記 2つの技術的特徴が組み合わされる こ と によ り 、 チューブ容器の急速冷却が一層効率的に実 施されるよ う になる。

この点についてさ らに詳述する と、 吹込まれたブロー エアが、 チューブ容器の下方向へ一気に降下しチューブ 容器の底面に達するこ と になる。 ブローエアがチューブ 容器の底面に達した時に軟化状態にある材料は、 瞬時に 金型形状に応じて賦形され、 それと同時に、 あるいはそ れょ り もやや後の時点で成形後の力 ッ 卜予定箇所の下方 の壁面の一部に排出口を形成するこ とによ り 、 この排出 口が金型内に充満したブローエアを排気し、 引き続きブ ローエアのスムーズな流動が起こ り チューブ容器の冷却 が急速に行われる。

チューブ容器のブロー成形においては、 前述したよ う に、 一旦、 有底の管状容器が形成され、 金型から成形品 を取 り 出した後に、 容器の下方部分をカ ッ ト して、 その 部分から内容物を充填するチューブ容器とするものであ る。 と ころが、 チューブ容器に賦形された時点では、 吹 込まれるブローエアは、 容器内、 と く に容器の下方への 対流はほ とんど行われないま ま、 ブローノズル差し込み 部の近傍またはその上方に形成される排出口から外部に 放出されるため、 容器内、 と く に容器下方部の壁面は、 ブローエアによる冷却が行われず、 冷却した金型との接 角虫によ ってのみ冷却されるこ と になる。

したがって、 成形された容器を冷却するための時間が 長く な り 、 成形効率の点で劣る ものとなる。

本発明の方法によれば、 ブローノ ズルから吹込まれた ブローエアが下方向へ大量に流れ、 カ ツ ト予定箇所の下 方の壁面の一部に排出口を形成し、 この排出口が、 プロ 一エアのチューブ容器内での流動を促進し、 チューブ容 器全体の冷却が均一に、 しかも素早く 行われるために、 成形効率に優れたチューブ容器の成形方法を提供するこ とができる。

第 1 図において、 ブローノ ズル 1 をパ リ ソ ンの上方部 に突刺して形成された吹込口 3 3から吹込まれるブロー エアによって、 軟化状態のパ リ ソ ンが金型面に押しつけ られ、 チューブ容器 3 に賦形されるものである力 本発 明においては、 成形後にカ ツ 卜する予定箇所 3 1 よ り下 方部分の壁面の一部に排出口 3 2が形成される。 この排 出□ 3 2 は、 前述したよ う に、 成形後にカ ッ トする予定 箇所 3 1 よ り下方部分の壁面の一部がブローエアの圧力 によって薄肉化され、 次いで破裂するこ と によって形成 するこ とが好ま しいが、 それ以外にも、 該壁面を金型外 から針状物で突き刺すこ と によつても形成するこ とがで きる。

こ の排出口が容器内のブローエアの排気を司るため に、 ブローエアが容器内に滞留するこ となく スムーズに 流動し、 チューブ容器の冷却が急速に行われるこ と にな る。 前記排出□ 3 2 の形成は、 チューブ容器の側壁面で あっても、 底壁面であっても良いが、 できるかぎり下方 の壁面に形成されるこ とが好ま しい。

なお、 この図においては、 チューブ容器を 1 個取りの 金型の例で説明したが、 本発明の方法は、 第 5図及び第 6 図に示すよ う に、 第 1 図のチューブ容器と底部方向の 不要部分同士を介して対称的に倒立 した状態、 あるい は、 チューブ容器の口部の不要部分を介して対称的に両 端に底部を形成するよ う にした 2個取りの金型において も同様に適用するこ とができる。

すなわち、 第 5図の場合は、 2個のチューブ容器の口 部が形成される中間の不要部分にプロ一ノ ズルを突き朿 1J して、 この部分を吹込ロ 3 3 と し、 排出口 3 2 は上方及 び下方に位置するチューブ容器の底辺方向のカ ツ ト予定 箇所外側に形成すれば良いし、 また、 第 6図の場合は、 下方向に形成されるチューブ容器の首部の先端部近辺、 すなわち、 チューブ容器賦形後のカ ッ ト予定箇所の下方 部分に形成すれば良い。

従来のブロー成形方法においては、 パ リ ソ ンの上方力 > ら吹込まれたブローエアの大半は一旦吹込口の対面壁部 に当接して、 ついで下方向および上方向へ流動するが、 チューブ容器と して賦形された時点で、 容器下方へのブ ローエアの流動は停止し、 ブローノ ズル突刺し部の近傍 も し く は上方の薄肉部を破裂させ排出ロ 3 4を形成し、 その部分からブローエアが放出されるこ と になる。 つま り 、 この時点で、 ブローエアは該排出口から排気される よ う になるため、 下方向へのブローエアの流動はほとん ど行われず、 成形後のチューブ容器の冷却は、 容器本体 と接触している金型によ ってのみ行われるこ と にな り 、 冷却効率が著し く 低下する こ と になる。

これに対して、 本発明においては、 ノ リ ソ ンがチュー ブ容器に賦形されている途中、 あるいは、 賦形された後 にカ ツ 卜予定箇所 3 1 の下方の壁面の一部に形成した排 出□ 3 2からブローエアが排気されるため、 上方から吹 込まれるブローエアはチューブ容器内に停滞するこ とな く 、 効率的に流動して排出されるので、 チューブ容器 3 の冷却が急速に行われるこ と になる。

次に、 ブローエアの圧力によ って容器のカ ッ ト予定 箇所の下方壁面の一部に形成される排出口について説明 する。

チューブ容器成形用の金型 4内の前記カ ツ 卜予定箇所 の下方に位置する壁面には、 任意の位置に、 任意の方向 に、 かつ 1 箇所あるいは複数箇所に金型外に連通する開 孔部 4 1 , 4 1 ' が形成されてお り、 ブローエアによつ て賦形されたチューブ容器の壁面は、 この開孔部に押し 込められた状態で薄肉化され、 さ らに、 連続的に供給さ れるブローエアによって該薄肉部が破裂して、 この部分 がブローエアの排気を司る排出口 3 2 となる。

また、 この排出ロ 3 2 は、 前述したよ う に、 容器内か らのブローエアの圧力によって当該部分が破裂するこ と によ って形成されるばかり でな く 、 前記金型に形成され た連通開孔部 4 1 ， 4 1 ' の外部から針部材 （図示せ ず） 等によ って強制的に開口 してやる こ と もでき る.。 針部材は、 例えば注射針のよ う に先端が竹槍状で内部 が中空になっている管状の部材で、 管状部材の金型外に 位置する部分に排気のための連通開孔が形成されている ものや、 あるいは中実の針部材を用いるこ とができる。 管状の針部材を用いる時には、 容器壁面に針部材を突 き刺した途端に、 ブローエアは針部材の中空部を通り、 前記連通開孔部から金型外にブローエアが排気される。

また、 中実の針部材を用いた場合には、 針部材を容器 壁面に突き刺した後、 速やかに後退するこ と によって、 この開孔部からの排気がなされる こ とになる。

本発明において使用する こ とができる横吹込み方式の ブローノ ズル 1 は、 特に第 1 図に示されるよ うなものに 構造が限定されるわけではなく 、 ブローエア吹き出し口 がブローノ ズルの中央部に開口 している もの、 あるレヽ は、 上下方向または上下左右の 4方向にブローエア吹込 み口を有する ものなどが任意に使用するこ とができる。

例えばその一例と して、 第 2図に示したよ うな、 ) リ ソ ンの軸方向からブローエアを吹込む縦吹込み方式のブ 口 一ノ ズルを用いるこ と もできる。

第 1 図に示した横吹込み方式のブロー成形方法におい ては、 ブローノ ズル 1 をパ リ ソ ンの上部壁面に突刺し、 かつ、 ブローエア吹込口をパ リ ソ ン内の略中央部に配置 する こ と によ り 、 チューブ容器内にブローエアがパ リ ソ ンの横方向から吹込まれるこ と になるし、 また、 第 2図 に示したよ う な縦吹込み方式のブロー成形方法において は、 ノ リ ソ ンの軸方向、 すなわち、 上方向または下方向 からブローエアが吹込まれる こ と になる。

いずれの方式においても、 このブローエアが軟化状態 のパ リ ソ ン内に吹込まれる と、 ノ リ ソ ンは瞬時に金型の 形状に応じたチューブ容器と して賦形され、 その時点で 容器下方のカ ツ ト予定箇所よ り も下の部分に相当する金 型に形成した開孔部 4 1 に当接している壁面に排出口 3 2が形成される。 排出□ 3 2が形成された途端に、 容 器内に充満したブローエアが排気されるため、 ブローェ ァは賦形後も容器内を効率的に流動し、 成形後のチュー ブ容器の迅速でかつ均一な冷却に寄与するこ とになる。

ただし、 前記排出□ 3 2 は、 ブローエアがチューブ容 器内を流動するためのエアの流れを付与するためのもの であって、 チューブ容器内のすべてのブローエアを排気 するためのものではない。 チューブ容器内のブローエア の大半は、 ブローエアの吹込みが終了した時点で、 プロ 一ノ ズル 1 が素早く 後退する と同時に、 そこにブローェ ァ突刺し時に形成された吹込口 3 3から排気され、 これ によ って、 チューブ容器内の圧力ははじめて大気圧にま で回復する。 なお、 ブローエアの排気はそれ以外にも、 ブローノ ズルに連通する開孔部 （図示せず） からも行わ れる。

以上詳述したよ う に、 本発明によれば、 ブローエアを チューブ容器内に効率的に流動させる こ とが可能 と な り 、 ブローノ ズル後退後の孔を主たる排気孔と と して使 用するこ と によ り、 ブロー成形におけるサイ クルが著し く 短縮されるものであ り、 このよ うな効果は、 前記排出 □ 3 2 をチューブ容器下方のカ ツ ト予定箇所 3 1 の下の 部分に形成したこ と によ り はじめて達成されるものであ る。 実施例

以下、 実施例に基づいて本発明のチューブ容器のプロ 一成形方法の効果を説明する。

なお本実施例においては、 従来のブロー成形における ブローエア温度 2 3 °C、 金型の表面温度 1 4 °C、 冷却時 間 9 . 5秒という条件で成形品を冷却したと きに、 厚み 方向の平均温度が 3 9 . 1 °Cとなる条件を基準と した。

そこで、 同一原料を用いて同一形状の成形品を成形し た際の厚み方向の平均温度が 3 9 . 1 °Cになる条件を実 験した。

本実験において使用 したブローノ ズルは、 ブローエア 吹込み 0であ り、 カ ッ ト予定箇所の下方に形成 された排出口は、 Φ 0 · 7であった。 また、 ブロー終了 後にブローノ ズルの交代によ って形成される排出口は φ 2 . 0 であ り 、 したがって、 ブロー終了後の排出口 は、 Φ 0 . 7 + 2 . 0の両方の排出口が機能するこ と になる。

この実験によれば、 金型温度、 ブローエア温度を上記 従来条件と 同一にし、 厚み方向の温度が 3 9 . 1 °Cにな る時間を測定したと こ ろ、 6 . 5秒であった。 つま り 、 従来のブロー成形方法と、 本発明のブロー成 形方法では、 同じチューブ容器を成形するのに、 6 · 5 / 9 . 5 = 6 8、 つま り、 1 0 0 — 6 8 = 3 2 %の時間 短縮が達成されたこ と になる。

以上の実験結果からも明らかなよ う に、 本発明によれ ば、 吹込まれたブローエアを一気に吹込み、 成形品内面 に く まなく 、 しかもすばやく 流動させてやるこ と、 なら びに、 加圧状態で吹込まれたブローエアをすばやく 排気 させてやるこ と によ り、 著しいブロー成形サイ クルの短 縮が達成される。

したがって、 大量のブローエアを供給し、 賦形した後 に容器壁面の不要部分に排出口を形成する こ と によ つ て、 成形品内面でブローエアの効率的な流動を可能にし た本発明の構成上の意義は大きい。 発明の効果

以上詳述したよ う に、 本発明によれば、 ブローエアに よ って賦形されたチューブ容器下方のカ ツ 卜予定箇所よ り下の壁面の一部に排出口を形成し、 この排出口からブ 口一エアを排気するこ と によって、 成形品内面において ブローエアの効率的な流動がおこなわれる と と もに、 ブ ローノ ズル後退後の孔が主たる排出口と して作用 し、 成 形品内面の加圧状態のエアを一気に排出させるこ とが可 能と なる。 その結果、 成形品の冷却を、 均一に、 しか も、 迅速に実施し得るこ とができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 押出機よ り押出されたパ リ ソ ン にブローエアの吹込 みを行う方式のブロー成形方法において、 ノ リ ソ ン内に ブローエアを吹込むこ と によってチューブ容器が賦形さ れ、 ブローエアの吹込口 と反対側に位置するチューブ容 器の不要部分の壁面の一部に排出口を形成し、 引き続き ブローエアを供給するこ とを特徴とするチューブ容器の ブロー成形方法。

2 . ノ リ ソ ン内にブローエアを吹込むこ と によ ってチュ

—ブ容器が賦形され、 チューブ容器のカ ッ ト予定箇所よ り外側の壁面の一部に排出口を形成し、 引き続きブロー エアを供給する請求の範囲 1 記載のブロー成形方法。

3 . ブローエアの吹込み方式が、 押出機よ り押出された パ リ ソ ンの壁面にブローエア吹込み用のブローノズルを 突刺してブローエアの吹込みを行う横吹き込み方式であ る請求の範囲 1 記載のブロー成形方法。

4 . ブローエアの吹込み方式が、 押出機よ り押出された パ リ ソ ンの軸方向からブローエアの吹込みを行う縦吹き 込み方式である請求の範囲 1 記載のブロー成形方法。

5 . 前記ブローエアが、 上下左右の 4方向に略直角に開 口 した吹込口を有するブローノ ズルによって吹込まれる ものである請求の範囲 1 記載のブロー成形方法。

6 . 前記排出口が、 カ ッ ト予定箇所よ り下方の側壁面の 一部に形成されている請求の範囲 1記載のプロ一成形方 法。

7 . 前記排出口が、 カ ッ ト予定箇所よ り下方の底壁面の 一部に形成されている請求の範囲 1記載のブロー成形方 法。

8 . 前記排出口が、 金型内壁面に形成された開口部に軟 化状態のチューブ壁面がブローエアの圧力で押しつけら れ、 薄肉化した後に破裂するこ と によって形成されるも のである請求の範囲 1 ないし 7のいずれか 1 項記載のブ ロ ー成形方法。

9 . 前記排出口が、 金型外からの針入によって形成され るものである請求の範囲 1 ないし 7のいずれか 1 項記載 のブロー成形方法。

1 0 . 両端方向に口部を有し、 底部のカ ッ ト予定箇所を介 して対称的に配置された 2個取 りのチューブ容器のプロ 一成形方法であって、 一方のチューブ容器の口部の外側 にブローエアの吹込口を形成し、 他方のチューブ容器の 口部の外側にブローエアの排出口を形成した請求の範囲 1 記載のブロー成形方法。 .

1 1 . 両端方向に底部を有し、 口部の不要部分を介して対 称的に配置された 2個取 り のチューブ容器のブロー成形 方法であって、 口部同士の中間に位置する不要部分にブ ロ ーエアの吹込口を形成し、 両端方向のカ ッ ト線よ り外 側にブローエアの排出口を形成した請求の範囲 1 記載の ブロー成形方法。