WO2014125828A1 - 合成樹脂製容器の製造方法 - Google Patents

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mold
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molding intermediate
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前田　耕二
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東洋製罐グループホールディングス株式会社
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    • B29C2049/4879—Moulds characterised by mould configurations
    • B29C2049/4892—Mould halves consisting of an independent main and bottom part

Definitions

  • the present invention makes it possible to more uniformly control the thickness distribution in the vicinity of the bottom of the container when molding a synthetic resin container having a predetermined container shape by shaping the inner shape of the blow mold,
  • the present invention relates to a method for producing a synthetic resin container having improved moldability.
  • the present applicant uses a preform as a first molding intermediate by blow molding, and removes the blow air pressure in the first molding intermediate to obtain a final product.
  • the second molding intermediate that has been shrunk to fit in the cavity space of the blow mold for use is blow-molded into the final product, so that the shape of the inner surface of the blow mold can be shaped well and the moldability is improved to a predetermined value.
  • a method for manufacturing a synthetic resin container capable of efficiently mass-producing a synthetic resin container molded into a container shape has been previously proposed (see Patent Documents 1 and 2).
  • the present invention has been made in view of the above knowledge, can more uniformly control the thickness distribution near the bottom of the container, and reduce sink marks due to thick wall, whitening due to thin wall, lack of strength, and the like.
  • a synthetic resin container capable of efficiently mass-producing a synthetic resin container molded into a predetermined container shape with good moldability by forming the inner shape of the blow mold. For the purpose of provision.
  • the method for producing a synthetic resin container according to the present invention comprises fixing a bottomed cylindrical preform made of a thermoplastic resin at a mold closing position of a blow mold that is waiting in a mold open state, and free-blowing the preform.
  • the blow air pressure in the first molding intermediate is reduced, and the base mold provided in the blow molding mold is pressed against the bottom of the first molding intermediate to the mold closing position.
  • the second molding intermediate is formed by shrinking to a size that can be accommodated in the blow molding die, closing the cavity mold provided in the blow molding die, and blow molding the second molding intermediate. .
  • the thickness distribution near the bottom of the container can be controlled more uniformly, and sinking due to thick wall, whitening due to thin wall, lack of strength, etc. can be reduced. It is possible to efficiently mass-produce a synthetic resin container that has been molded into a predetermined container shape with good moldability by favorably shaping the inner shape of the blow mold.
  • the blow molding apparatus shown in FIG. 1 supports a blow mold 1 having cavity molds 3a and 3b and a base mold 4 and a preform 10, and a blow for blowing blow air into the supported preform 10.
  • a mandrel 5 functioning as a nozzle
  • fixed molds 2a and 2b for fixing the preform 10 supported by the mandrel 5 at the mold closing position of the blow mold 1
  • a press rod for guiding the extending direction of the preform 10. 6 and a stretch rod 7 that extends the preform 10 in the longitudinal direction.
  • such a blow molding apparatus is installed in a molding station, and the preform 10 supplied to the molding station is in a mold closing position (a position that should be present when the blow molding mold 1 is closed). To be fixed.
  • the preform 10 is molded into a bottomed cylindrical shape as illustrated by injection molding or compression molding using a thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin any resin can be used as long as blow molding is possible.
  • thermoplastic polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyarylate, polylactic acid or copolymers thereof, those blended with these resins or other resins are suitable. It is.
  • polyester resins such as polyethylene terephthalate are preferably used.
  • acrylonitrile resin, polypropylene, propylene-ethylene copolymer, polyethylene and the like can also be used. Functional materials such as known crystal nucleating agents and oxygen absorbers may be appropriately added to these resin materials.
  • the preform 10 When supplying the preform 10 to a molding station, the preform 10 is usually heated so that the portion to be stretched by blow molding has a temperature at which the glass transition point or higher can be stretched. If the preform 10 is in a state immediately after being molded by injection molding or compression molding, it may be the above temperature due to residual heat during molding. In this case, without heating the preform 10, You may supply to a shaping
  • the preform 10 supplied to the molding station and fixed at the mold closing position is subjected to the following steps in the order of a primary blow step, a shrinkage step, and a secondary blow step described below. Perform in one station. This eliminates the trouble of transporting a molding intermediate during molding between each step as in the case of 2-mold molding, and at the same time simplifies the device and saves space, etc.
  • a resin container can be manufactured.
  • the preform 10 is stretched in the vertical direction and the horizontal direction by so-called free blow molding in which blow molding is performed without shaping by the blow mold 1 to form the first molding intermediate 11.
  • the preform 10 is supported on the mandrel 5 so that the opening side is positioned below, and between the cavity molds 3 a and 3 b in the mold open state. It arrange
  • the preform 10 arranged between the cavity molds 3a and 3b is sandwiched between the fixed molds 2a and 2b and fixed at the mold closing position (see FIG. 2B).
  • the press rod 6 penetrating the inside of the base mold 4 and capable of moving up and down is moved down to a position where its tip approaches or comes into contact with the preform 10. (See FIG. 2 (c)).
  • the fixed molds 2a and 2b are for fixing the preform 10 at the mold closing position of the blow molding mold 1.
  • a cavity space of the final product may be formed together with the cavity molds 3a and 3b. In that case, a part of the first molding intermediate 11 may be shaped by the fixed molds 2a and 2b.
  • blow air is blown into the preform 10 from a mandrel 5 connected to a blow air supply source (not shown) to perform free blow molding.
  • the stretch rod 7 penetrating the inside of the mandrel 5 and capable of moving up and down is moved upward to promote the stretching of the preform 10 in the longitudinal direction.
  • the front end side of the preform 10 to be stretched is sandwiched between the press rod 6 and the stretch rod 7, and the press rod 6 is moved up in synchronization with the stretch rod 7 so as to guide the stretching direction. It may be.
  • the extending direction of the preform 10 can be regulated to prevent the extending direction from being inclined.
  • the size of the first molding intermediate 11 is set so that the longitudinal stretching ratio of the first molding intermediate 11 is 1.6 to 5.0 from the viewpoint of preventing uneven thickness in the first molding intermediate 11. 2 times, preferably 2.4 to 3.0 times, and the transverse draw ratio is 1.6 to 5.0 times, preferably 2.0 to 4.5 times, and molded into a sufficiently stretched size. Is preferred.
  • the base mold 4 is made to wait above the mold closing position, and the preform 10 is stretched by free blow molding, and the longitudinal stretching length of the preform 10 is increased accordingly. And high stretching is possible. For this reason, the bottom side of the preform 10 can also be sufficiently stretched to form the first molded intermediate body 11 having a more uniform thickness distribution. Furthermore, the stretching ratio in the transverse direction can be lowered as necessary as long as high stretching in the longitudinal direction is possible, and it is possible to set suitable molding conditions in a wider range. Taking these into consideration, the draw ratio when the preform 10 is stretched is 3 to 25 times, preferably 5 times, the product of the stretch ratio in the longitudinal direction and the stretch ratio in the transverse direction of the first molding intermediate 11. It is preferable to adjust appropriately so that it becomes 13 times.
  • the preform 10 is stretched so as to be larger in the vertical direction and the horizontal direction than the product appearance portions of the cavity molds 3a and 3b, and the first molding intermediate The body 11 is formed.
  • the draw ratio of the first molding intermediate 11 can be adjusted by the pressure of blow air blown into the preform 10 and the draw speed, but the draw ratio in the longitudinal direction is standby above the mold closing position. It can also be adjusted by the position of the base mold 4 to be adjusted.
  • shrinking process In the shrinking step, the blow air pressure in the first molding intermediate body 11 is removed, and the base mold 4 is moved to the mold closing position while pressing the bottom of the first molding intermediate body 11. As a result, the bottom shape of the container is shaped by the base mold 4 to form the second molded intermediate body 12 contracted to a size that can be accommodated in the product shape of the cavity molds 3a and 3b (blow mold 1).
  • the first molding intermediate 11 immediately after being formed in the primary blowing step is usually the heat that the preform 10 had at the time of blow molding, and the shear heat generation of the resin caused by stretching depending on conditions such as the stretching speed.
  • the temperature above the glass transition point of the resin used as the material is maintained for a while. Under such a temperature, sufficient pressure remains in the first molding intermediate 11 to keep the shape in balance with the shrinkage force resulting from the residual stress generated when the preform 10 is stretched. Yes.
  • the first molding intermediate 11 is contracted in a high temperature state by removing the pressure remaining in the first molding intermediate 11, so that the first molding intermediate is impossible. It shrinks naturally. For this reason, it becomes possible to reduce the residual distortion which arose in the 1st shaping
  • the inside of the first molding intermediate 11 In order to depressurize the inside of the first molding intermediate 11, it is preferable to release the inside of the first molding intermediate 11 that is in a positive pressure state immediately after the primary blowing step through the valve mechanism (not shown). If necessary, the inside of the first molding intermediate 11 may be forcibly exhausted.
  • the first molding intermediate 11 is formed so as to be larger in the vertical direction and the horizontal direction than the product appearance portions of the cavity molds 3a and 3b.
  • the bottom side is deformed so as to be crushed by the base mold 4 and is sized to fit in the product form part.
  • the bottom of the first molded intermediate body 11 molded into a dome-like shape that protrudes outward is pressed by the base mold 4 to be
  • the second molding intermediate body 12 is molded so that the bottom shape is a raised bottom shape that is inwardly convex like the final product.
  • the stretch rod 7 is retracted so as not to prevent the shrinkage of the first molding intermediate body 11.
  • the stretch rod 7 is made of the base mold 4. It can be configured such that it can be shortened in the longitudinal direction as it moves. In order to be able to shorten the stretch rod 7 in the longitudinal direction, for example, as shown in FIG. 3A, the stretch rod 7 has a sufficient elastic force to resist the stress at the time of promoting the stretching of the preform 10.
  • the elastic member 7a urged by the elastic member 7b that is compressed and contracted with the movement of the base mold 4 may be provided at the distal end portion of the stretch rod 7, for example. Further, as shown in FIG.
  • an elastic member 7a urged in the shortening direction by the elastic member 7b is provided on the distal end side of the stretch rod 7, and the stretch rod 7 is stretched when the preform 10 is stretched. Air may be introduced into the expansion member 7a to maintain the expanded state, and when the base mold 4 is moved, the expansion member 7a may be shortened by releasing the air.
  • the stretch rod 7 can be configured to be shortenable by using an air cylinder or the like.
  • the base mold 4 is kept waiting above the mold closing position, and the first molding intermediate body 11 is set so as to be larger than the product appearance portions of the cavity molds 3a and 3b. After the formation, the first molding intermediate 11 is contracted. Then, by moving the base mold 4 to the mold closing position and shaping the shape of the container bottom, the portion corresponding to the container bottom of the second molding intermediate 12 formed in the shrinking process is substantially the same as the final product. It is shape
  • molding intermediate body 12 can be decreased (refer Fig.4 (a) and (b)). ), It is also possible to suppress the occurrence of sink marks at the bottom of the container and its vicinity after the completion of the secondary blowing process. In particular, it is possible to further reduce the processing amount of the bottom part in the secondary blowing step by reversing the bottom part of the second molded intermediate body 12 into a shape that protrudes inward similarly to the bottom part shape of the final product. it can.
  • the thickness distribution near the bottom can be controlled more uniformly so that the thickness at the bottom of the container and its vicinity becomes more uniform, and sink marks due to thick walls, whitening due to thin walls, and insufficient strength are reduced.
  • the thickness difference between the major axis side and the minor axis side can be reduced.
  • the size of the second molding intermediate body 12 in the lateral direction is such that the circumferential length of the maximum circumferential length portion of the second molding intermediate body 12 is slightly smaller than the maximum circumferential length of the product shape portions of the cavity molds 3a and 3b. It is preferable. More specifically, it is preferable that the peripheral length of the maximum peripheral length portion of the second molding intermediate 12 is 85 to 99% of the maximum peripheral length of the corresponding product shape portion of the cavity molds 3a and 3b.
  • mold 3a, 3b contains a bead and embossing, the magnitude
  • rate ratio in which a pressure reduces per unit time
  • a pressure is adjusted suitably.
  • a muffler muffler is provided at the exhaust outlet of the blow air to reduce the exhaust speed, so there is no need to add a special adjustment valve or the like.
  • the surface of the second molded intermediate 12 is wrinkled.
  • the speed at which the pressure decreases is slowed in a range that does not interfere with other operations and processes, such as preventing the molding time from exceeding the allowable range. You may adjust it. Such speed adjustment is also preferable for reducing residual distortion.
  • the shrinking step when the first molding intermediate 11 is shrunk, the first molding intermediate 11 is simply decompressed without applying heat to the first molding intermediate 11 from the outside. It is preferable that the one molding intermediate body 11 is contracted to form the second molding intermediate body 12.
  • the crystallinity of the second molding intermediate 12 increases and the second molding intermediate 12 becomes hard. This is prevented by shrinking without applying heat from the outside, and in the secondary blow step of the next step, the followability to the molding surface when shaping the inner surface shape of the blow molding die 1 becomes good, and from the outside By omitting the heating, it is energy efficient.
  • the cavity molds 3 a and 3 b are closed by moving in directions close to each other. Since the base mold 4 has already moved to the mold closing position, the mold closing operation of the blow mold 1 is performed thereby, and the second molding intermediate 12 is placed in the blow mold 1.
  • the inner surfaces of the cavity molds 3a and 3b protrude into the cavity space in order to form a shape that is deeply recessed in the container body, such as a holding recess that is deeply recessed in the container body.
  • a protruding portion 30 is formed. The protrusion 30 abuts on the second molding intermediate 12 when the mold closing operation is performed, and the second molding intermediate 12 is pressed and deformed.
  • the followability to the molding surface when shaping the inner surface shape of the blow molding die 1 is good.
  • the protrusion part 30 can also make the followability
  • the mold closing operation of the blow mold 1 it is preferable to seal the inside of the second molding intermediate 12.
  • the inside of the second molding intermediate body 12 is moderately pressurized, so the pressurization and the movement of the cavity molds 3a and 3b are synergistic.
  • the meat of the second molded intermediate body 12 is suitably wrapped around the portions other than the projecting portions 30, and the followability to the molding surface becomes better.
  • blow air is blown into the second molding intermediate body 12 from a mandrel 5 connected to a blow air supply source (not shown), and the second molding intermediate body 12 is brought into close contact with the inner surface of the blow molding mold 1. Then, the inner shape of the blow mold 1 is shaped to form a container M (see FIG. 4B).
  • the stretch rod 7 is retracted, and after the post-treatment such as cooling blow, the inside of the container M is exhausted (see FIG. 4C). Cooling blow is introduced through the stretch rod 7 when cooling blow is performed. You can also Thereafter, the fixed molds 2a and 2b, the cavity molds 3a and 3b, and the base mold 4 are moved to the mold opening position to perform the mold opening of the blow mold 1 and then the molded container M is taken out (FIG. 4D). )reference).
  • the base mold 4 waits above the mold closing position, particularly in the contraction process, through the primary blow process, the contraction process, and the secondary blow process.
  • the first molding intermediate body 11 formed so as to be larger than the product shape portions of the cavity molds 3a and 3b is contracted to a size that can be accommodated in the product shape portions of the cavity molds 3a and 3b.
  • the mold 4 By moving the mold 4 to the mold closing position while pressing the bottom of the first molding intermediate body 11, the bottom side of the first molding intermediate body 11 is deformed so as to be crushed by the base mold 4, and the product appearance section is formed. It is supposed to fit.
  • the second molding intermediate 12 can be accommodated in the blow mold 1 without hindrance while the bottom side is sufficiently stretched, and the bottom of the container and its vicinity are made more uniform. The thickness distribution in the vicinity can be controlled more uniformly.
  • the example of the synthetic resin container M in which the container body is formed with a deeply recessed shape is shown.
  • the present invention is not limited to such a container shape, and various container shapes can be used. Even when a synthetic resin container is manufactured, the thickness distribution near the bottom of the container can be more uniformly controlled, the inner shape of the blow mold 1 is well shaped, and the moldability is good. It can be formed into a predetermined container shape. In this case, since there is no pressing by the projecting portions 30 of the cavity molds 3a and 3b for forming the depressions, the amount of processing is reduced, so that a residual resin can be further reduced and a synthetic resin container excellent in heat resistance can be formed It becomes.
  • the present invention can be widely used in various product fields as a method for producing a synthetic resin container having a predetermined container shape by shaping the inner shape of a blow mold.

Abstract

　容器の底部付近の肉厚分布をより均一に制御することを可能とし、ブロー成形型の内面形状を良好に賦形して、成形性よく所定の容器形状に成形された合成樹脂製容器を効率よく量産するために、型開き状態で待機するブロー成形型１の型閉め位置にプリフォーム１０を固定し、プリフォーム１０をフリーブロー成形によって第一成形中間体１１としてから、第一成形中間体１１内のブローエアー圧を除圧するとともに、ベース型４を第一成形中間体１１の底部に押圧させつつ型閉め位置まで移動させて、ブロー成形型１内に納まる大きさまで収縮した第二成形中間体１２を形成し、キャビティ型を型閉めして第二成形中間体１２をブロー成形する。

Description

合成樹脂製容器の製造方法
　本発明は、ブロー成形型の内面形状を賦形して所定の容器形状とされた合成樹脂製容器を成形するにあたり、容器の底部付近の肉厚分布をより均一に制御することを可能とし、その成形性が改善された合成樹脂製容器の製造方法に関する。
　従来、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂を用いて有底筒状のプリフォームを形成し、次いで、このプリフォームをブロー成形などによってボトル状に成形してなる合成樹脂製の容器が、各種飲料品をはじめとして、醤油、食用油、液体洗剤などの液状物を内容物とする容器として広い分野で一般的に利用されている。そして、この種の合成樹脂製容器の利用が広い分野でより一般的なものとなってきた近年の状況下にあっては、他の商品との差別化、ユーザビリティの向上などの観点から様々な形状の容器が望まれるようになってきている。
　このような容器形状の多様化に対応するために、本出願人は、プリフォームをブロー成形によって第一成形中間体とし、この第一成形中間体内のブローエアー圧を除圧させて、最終製品用のブロー成形型のキャビティ空間に納まる大きさに収縮させた第二成形中間体を最終製品にブロー成形することで、ブロー成形型の内面形状を良好に賦形して、成形性よく所定の容器形状に成形された合成樹脂製容器を効率よく量産することができる合成樹脂製容器の製造方法を先に提案した（特許文献１及び２参照）。
特開２００３－１０３６１２号公報 国際公開第２０１０／０７０８４６号公報
　しかしながら、特許文献１及び２で提案した方法について、本出願人が更なる鋭意検討を重ねたところ、容器の底部付近の肉厚分布を均一にするために、特に、横断面矩形状又は楕円状の偏平容器において、長径側と短径側の肉厚差を小さくするためには、未だ改善すべき余地があるという知見を得るに至った。
　本発明は、上記の知見に鑑みてなされたものであり、容器の底部付近の肉厚分布をより均一に制御することができ、厚肉によるヒケや、薄肉による白化及び強度不足なども軽減させることを可能とし、ブロー成形型の内面形状を良好に賦形して、成形性よく所定の容器形状に成形された合成樹脂製容器を効率よく量産することができる合成樹脂製容器の製造方法の提供を目的とする。
　本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法は、熱可塑性樹脂からなる有底筒状のプリフォームを、型開き状態で待機するブロー成形型の型閉め位置に固定し、前記プリフォームをフリーブロー成形によって第一成形中間体としてから、前記第一成形中間体内のブローエアー圧を除圧するとともに、前記ブロー成形型が備えるベース型を前記第一成形中間体の底部に押圧させつつ型閉め位置まで移動させて、前記ブロー成形型内に納まる大きさまで収縮した第二成形中間体を形成し、前記ブロー成形型が備えるキャビティ型を型閉めして前記第二成形中間体をブロー成形する方法としてある。
　本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法によれば、容器の底部付近の肉厚分布をより均一に制御することができ、厚肉によるヒケや、薄肉による白化及び強度不足なども軽減させることを可能とし、ブロー成形型の内面形状を良好に賦形して、成形性よく所定の容器形状に成形された合成樹脂製容器を効率よく量産することができる。
本発明の実施形態に係る合成樹脂製容器の製造方法を好適に実施するためのブロー成形装置の一例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る合成樹脂製容器の製造方法における一次ブロー工程及び収縮工程の一例を示す工程図である。 ベース型の移動に伴って長手方向に短縮可能としたストレッチロッドの一例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る合成樹脂製容器の製造方法における二次ブロー工程の一例を示す工程図である。
　以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
　図１に示すブロー成形装置は、キャビティ型３ａ，３ｂとベース型４とを備えるブロー成形型１と、プリフォーム１０を支持するとともに、支持したプリフォーム１０の内部にブローエアーを吹き込むためのブローノズルとして機能するマンドレル５と、このマンドレル５に支持されたプリフォーム１０をブロー成形型１の型閉め位置に固定するための固定型２ａ，２ｂと、プリフォーム１０の延伸方向を案内するプレスロッド６と、プリフォーム１０を縦方向に延伸するストレッチロッド７とを備えている。
　本実施形態では、このようなブロー成形装置を成形ステーションに設置し、成形ステーションに供給されてきたプリフォーム１０が、型閉め位置（ブロー成形型１を型閉めしたときに在るべき位置）に固定されるようにする。
　ここで、プリフォーム１０は、熱可塑性樹脂を使用して射出成形や圧縮成形などにより、図示するような有底筒状に成形される。熱可塑性樹脂としては、ブロー成形が可能であれば、任意の樹脂を使用することができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポリエチレンナフタレート，ポリカーボネート，ポリアリレート，ポリ乳酸又はこれらの共重合体などの熱可塑性ポリエステル，これらの樹脂あるいは他の樹脂とブレンドされたものなどが好適である。特に、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂が、好適に使用される。また、アクリロニトリル樹脂，ポリプロピレン，プロピレン－エチレン共重合体，ポリエチレンなども使用することができる。これらの樹脂材料には、公知の結晶核剤，酸素吸収剤などの機能性材料を適宜添加してもよい。
　プリフォーム１０を成形ステーションに供給するにあたり、通常は、ブロー成形によって延伸させようとする部位が、ガラス転移点以上の延伸可能な温度となるようにプリフォーム１０を加熱しておく。プリフォーム１０が、射出成形や圧縮成形によって成形された直後の状態にあれば、成形時の余熱で上記温度となっていることもあり、この場合には、プリフォーム１０を加熱することなく、そのままの状態で成形ステーションに供給してもよい。
　そして、本実施形態にあっては、成形ステーションに供給され、型閉め位置に固定されたプリフォーム１０に対して、次に説明する一次ブロー工程、収縮工程、二次ブロー工程の順に各工程を１ステーションで行う。
　これにより、２モールド成形のように各工程間で成形途中の成形中間体を搬送する手間を省略するとともに、装置の簡素化、省スペース化などを図りつつ、所定の容器形状に成形された合成樹脂製容器を製造することができる。
［一次ブロー工程］
　一次ブロー工程では、ブロー成形型１による賦形をせずにブロー成形を行う、いわゆるフリーブロー成形によって、プリフォーム１０を縦方向及び横方向に延伸させて第一成形中間体１１を形成する。
　図２に示す例では、まず、フリーブロー成形に先だって、プリフォーム１０を、その開口部側が下方に位置するようにしてマンドレル５に支持し、型開き状態にあるキャビティ型３ａ，３ｂの間に配置させている（図２（ａ）参照）。
　次いで、キャビティ型３ａ，３ｂの間に配置されたプリフォーム１０は、その開口部側が固定型２ａ，２ｂによって狭持されて、型閉め位置に固定される（図２（ｂ）参照）。これと同時に、又はこれと前後して、ベース型４の内部を貫通して上下動可能に設けられたプレスロッド６を、その先端がプリフォーム１０に近接又は当接する位置まで下動させる。（図２（ｃ）参照）。
　なお、本実施形態において、固定型２ａ，２ｂは、プリフォーム１０をブロー成形型１の型閉め位置に固定するためのものであるが、プリフォーム１０を型閉め位置に固定することに加え、キャビティ型３ａ，３ｂとともに最終製品のキャビティ空間を形成するものであってもよい。その場合、第一成形中間体１１の一部分が固定型２ａ，２ｂによって賦形されてもよい。
　そして、キャビティ型３ａ，３ｂ及びベース型４を型開きの状態で待機させたまま、図示しないブローエアー供給源に接続されたマンドレル５から、プリフォーム１０の内部にブローエアーを吹き込んでフリーブロー成形を開始する。
　この際、図２（ｄ）に示すように、マンドレル５の内部を貫通して上下動可能に設けられたストレッチロッド７を上動させて、プリフォーム１０の縦方向の延伸を促すことができる。これとともに、延伸されるプリフォーム１０の先端側をプレスロッド６とストレッチロッド７とで挟持して、その延伸方向を案内するように、ストレッチロッド７と同期させてプレスロッド６を上動させるようにしてもよい。これにより、プリフォーム１０の延伸方向を規制して、延伸方向が傾いてしまうのを抑止することができる。
　第一成形中間体１１の大きさは、第一成形中間体１１に偏肉が生じないようにするという観点から、第一成形中間体１１の縦方向の延伸倍率を１．６～５．０倍、好ましくは２．４～３．０倍、横方向の延伸倍率を１．６～５．０倍、好ましくは２．０～４．５倍とし、十分に延伸された大きさに成形するのが好ましい。
　特に、本実施形態では、ベース型４を型閉め位置よりも上方に待機させて、フリーブロー成形によってプリフォーム１０を延伸させており、その分だけプリフォーム１０の縦方向の延伸長を長くすることができ、高延伸が可能となる。このため、プリフォーム１０の底部側も十分に延伸させて、より均一な肉厚分布とされた第一成形中間体１１を形成することができる。さらに、縦方向の高延伸が可能な分だけ横方向の延伸倍率を必要に応じて低くすることもでき、より広い範囲で好適な成形条件を設定することが可能になる。
　これらのことを考慮して、プリフォーム１０を延伸させる際の延伸倍率は、第一成形中間体１１の縦方向の延伸倍率と横方向の延伸倍率との積が３～２５倍、好ましくは５～１３倍になるように適宜調整するのが好ましい。
　また、本実施形態では、図２（ｅ）に示すように、キャビティ型３ａ，３ｂの製品姿部よりも縦方向及び横方向に大きくなるようにプリフォーム１０を延伸させて、第一成形中間体１１を形成している。第一成形中間体１１の延伸倍率は、プリフォーム１０の内部に吹き込むブローエアーの圧力、及び延伸速度などによって調整することができるが、縦方向の延伸倍率は、型閉め位置よりも上方で待機するベース型４の位置によっても調整することができる。
［収縮工程］
　収縮工程では、第一成形中間体１１内のブローエアー圧を除圧するとともに、ベース型４を第一成形中間体１１の底部に押圧させつつ型閉め位置まで移動させる。これにより、ベース型４によって容器の底部形状が賦形され、キャビティ型３ａ，３ｂ（ブロー成形型１）の製品姿部に納まる大きさまで収縮した第二成形中間体１２を形成する。
　一次ブロー工程において形成された直後の第一成形中間体１１は、通常、ブロー成形の際にプリフォーム１０が有していた熱と、延伸速度などの条件によっては延伸により生じる樹脂の剪断発熱とにより、材料として用いた樹脂のガラス転移点以上の温度を暫時保っている。そして、このような温度下で、プリフォーム１０を延伸した際に発生した残留応力に起因する収縮力につり合って形状を保つのに十分な圧力が、第一成形中間体１１内に残っている。
　本実施形態では、このような第一成形中間体１１内に残っている圧力を除圧することにより、第一成形中間体１１を高温の状態で収縮させているので、第一成形中間体が無理なく自然に収縮していく。このため、ブロー成形により第一成形中間体１１に生じた残留歪みを低減させて、そのような残留歪みがそのまま第二成形中間体１２に引き継がれないようにすることが可能となる。
　第一成形中間体１１内を除圧するには、一次ブロー工程の直後に陽圧状態となっている第一成形中間体１１の内部を、図示しない弁機構を介して大気解放するのが好ましいが、必要に応じて、第一成形中間体１１内を強制的に排気するようにしてもよい。
　また、本実施形態では、第一成形中間体１１を、キャビティ型３ａ，３ｂの製品姿部に納まる大きさまで収縮させる際に、ベース型４を第一成形中間体１１の底部に押圧させつつ型閉め位置まで移動させる。このとき、第一成形中間体１１は、キャビティ型３ａ，３ｂの製品姿部よりも縦方向及び横方向に大きくなるように形成されているところ、その縦方向の大きさは、除圧による収縮に加え、底部側がベース型４に押し潰されるように変形して当該製品姿部に納まる大きさとされる。このようにして第二成形中間体１２を形成するにあたり、好ましくは、外方に凸となるドーム状の形状に成形された第一成形中間体１１の底部が、ベース型４で押圧されて内方に反転して、その底部形状が最終製品と同様に内方に凸となる上げ底状の形状となるように第二成形中間体１２を成形する。
　このような収縮工程では、第一成形中間体１１の収縮を妨げないようにストレッチロッド７を退避させるが、ストレッチロッド７の位置制御の簡略化のために、ストレッチロッド７は、ベース型４の移動に伴って長手方向に短縮可能となるように構成することができる。ストレッチロッド７を長手方向に短縮可能とするには、例えば、図３（ａ）に示すように、ストレッチロッド７がプリフォーム１０の延伸を促す際の応力に抗するのに十分な弾性力を発揮するが、ベース型４の移動に伴って押し縮められる弾性部材７ｂによって付勢された伸縮部材７ａをストレッチロッド７の先端部に設けるなどすればよい。また、図３（ｂ）に示すように、弾性部材７ｂによって短縮方向に附勢された伸縮部材７ａをストレッチロッド７の先端側に設けておき、プリフォーム１０を延伸する際にはストレッチロッド７内にエアーを導入して伸縮部材７ａが伸張した状態を維持し、ベース型４の移動に際してはエアーを解除することにより伸縮部材７ａが短縮した状態となるようにしてもよい。特に図示しないが、エアーシリンダなどを利用して、ストレッチロッド７を短縮可能に構成することもできる。
　このように、本実施形態にあっては、ベース型４を型閉め位置よりも上方で待機させておき、キャビティ型３ａ，３ｂの製品姿部よりも大きくなるように第一成形中間体１１を形成してから、この第一成形中間体１１を収縮させるようにしている。そして、ベース型４を型閉め位置まで移動させて容器底部の形状を賦形することにより、収縮工程において形成された第二成形中間体１２の容器底部に相当する部位は、最終製品とほぼ同じ形状となるように成形され、キャビティ型３ａ，３ｂの製品姿部内に確実に収まるようにすることができる。
　これにより、後述する二次ブロー工程において、第二成形中間体１２をブロー成形する際の容器底部に相当する部位付近の加工量を少なくすることができ（図４（ａ）及び（ｂ）参照）、二次ブロー工程終了後の容器底部及びその付近におけるヒケの発生を抑制することもできる。特に、最終製品の底部形状と同様に内方に凸となる形状に第二成形中間体１２の底部を反転させるようにすることで、二次ブロー工程における底部の加工量をさらに少なくすることができる。
　さらに、本実施形態によれば、容器底部の賦形性を向上させて、ベース型４による良好な形状賦形をすることができる範囲を広くすることができる。その結果、容器底部及びその付近の肉厚がより均一となるように、底部付近の肉厚分布をより均一に制御することができ、厚肉によるヒケや、薄肉による白化及び強度不足なども軽減させることが可能になり、特に、横断面矩形状又は楕円状の偏平容器にあっても、その長径側と短径側の肉厚差を小さくすることができる。
　また、二次ブロー工程における第二成形中間体１２の加工量を少なくすることで、新たな残留歪みが発生してしまうのを抑止することができる。このため、第二成形中間体１２の横方向の大きさは、第二成形中間体１２の最大周長部の周長が、キャビティ型３ａ，３ｂの製品姿部の最大周長に対し僅かに小さくなっているのが好ましい。より具体的には、第二成形中間体１２の最大周長部の周長は、これに対応するキャビティ型３ａ，３ｂの製品姿部の最大周長の８５～９９％とするのが好ましい。
　なお、キャビティ型３ａ，３ｂの製品姿部がビードやエンボスを含む場合は、これらも考慮して第二成形中間体１２の横方向の大きさを決定する。
　また、第一成形中間体１１内を除圧させる際に、あまりにも急激に圧力を低下させると、第二成形中間体１２の表面にしわが生じてしまうことがある。このため、第一成形中間体１１内を除圧させる際には、圧力を低下させる速度（単位時間当たりに圧力が低減する割合）を適宜調整する。一般に、ブローエアーの排気出口には消音マフラーが備えられていて排気速度を低下させているので、特段の調整弁などを追加する必要はないが、例えば、第二成形中間体１２の表面にしわが生じてしまうのを防止するためには、成形時間が許容範囲を超えて長くなってしまわないようにするなど、他の動作・工程に支障が生じない範囲で圧力が低下する速度を遅くするように調整してもよい。このような速度調整は、残留歪みを低減させる上でも好ましい。
　また、収縮工程において、第一成形中間体１１を収縮させるに際しては、第一成形中間体１１に対して外部から熱を加えることなく、第一成形中間体１１内を除圧させるだけで、第一成型中間体１１を収縮させて第二成形中間体１２とするのが好ましい。外部からの加熱により収縮させると、第二成形中間体１２の結晶化度が高くなり、第二成形中間体１２が硬くなってしまう。外部から熱を加えることなく収縮させることでこれを防止して、次工程の二次ブロー工程において、ブロー成形型１の内面形状を賦形する際の成形面に対する追従性が良好となり、外部からの加熱を省略することで、エネルギー的にも効率的である。
［二次ブロー工程］
　二次ブロー工程では、キャビティ型３ａ，３ｂを型閉めすることにより、ブロー成形型１内に第二成形中間体１２を納めて、その状態で改めてブロー成形することにより、ブロー成形型１の内面形状を賦形して所定の容器形状に成形する。
　図４に示す例では、キャビティ型３ａ，３ｂが互いに近接する方向に移動することによって型閉めされるようになっている。ベース型４は既に型閉め位置に移動しているので、これによりブロー成形型１の型閉め動作がなされ、第二成形中間体１２がブロー成形型１内に納められる。
　また、キャビティ型３ａ,３ｂの内面には、例えば、容器胴部に深く窪ませた把持用凹部などのように、容器胴部に深く窪んだ形状を形成するために、キャビティ空間内に突出する突状部３０が形成されている。そして、この突状部３０が、型閉め動作がなされる際に第二成形中間体１２に当接して、第二成形中間体１２を押圧変形させるようになっている。
　前述したように、収縮工程において、第一成形中間体１１に対して外部から熱を加えないようにすることで、ブロー成形型１の内面形状を賦形する際の成形面に対する追従性を良好となるようにすることができる。したがって、ブロー成形型１の型閉め動作がなされる際には、ブロー成形型１の内面に形成された突状部３０が当接して第二成形中間体１２を押圧変形させるときの追従性についても良好なものとすることができる。
　なお、突状部３０は、可動入子として第二成形中間体１２を押圧変形させるときの追従性をより良好にすることもできる。
　また、ブロー成形型１の型閉め動作がなされる際には、第二成形中間体１２の内部を密閉するのが好ましい。このようにすれば、第二成形中間体１２が押圧変形する際に、第二成形中間体１２内が適度に加圧されるので、その加圧とキャビティ型３ａ，３ｂの移動とが相乗的に功を奏し、突状部３０以外の箇所にも好適に第二成形中間体１２の肉が回り込むこととなり、成形面に対する追従性がより良好になる。
　型閉め動作が完了すると、図示しないブローエアー供給源に接続されたマンドレル５から第二成形中間体１２の内部にブローエアーを吹き込み、第二成形中間体１２をブロー成形型１の内面に密着させて、ブロー成形型１の内面形状を賦形して容器Ｍとする（図４（ｂ）参照）。
　次いで、ストレッチロッド７を退避させて、クーリングブローなどの後処理を経てから容器Ｍ内を排気する（図４（ｃ）参照）が、クーリングブローに際しては、ストレッチロッド７を介して冷却エアーを導入することもできる。その後、固定型２ａ，２ｂ、キャビティ型３ａ，３ｂ、ベース型４をそれぞれ型開き位置に移動してブロー成形型１の型開きを行ってから、成形された容器Ｍを取り出す（図４（ｄ）参照）。
　本実施形態によれば、上記したようにして、一次ブロー工程、収縮工程、二次ブロー工程の各工程を経ることで、特に、収縮工程において、ベース型４を型閉め位置よりも上方で待機させておき、キャビティ型３ａ，３ｂの製品姿部よりも大きくなるように形成された第一成形中間体１１を、キャビティ型３ａ，３ｂの製品姿部に納まる大きさに収縮させる際に、ベース型４を第一成形中間体１１の底部に押圧させつつ型閉め位置まで移動させることにより、第一成形中間体１１の底部側がベース型４に押し潰されるように変形して当該製品姿部に納まる大きさとされる。このため、第二成形中間体１２は、その底部側が十分に延伸されながらもブロー成形型１内に支障なく納めることができ、容器底部及びその付近の肉厚がより均一となるように、底部付近の肉厚分布をより均一に制御することが可能になる。
　以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
　例えば、前述した実施形態では、容器胴部に深く窪んだ形状が形成された合成樹脂製容器Ｍの例を示したが、本発明は、このような容器形状に限らず、種々の容器形状の合成樹脂製容器を製造する場合であっても、容器の底部付近の肉厚分布をより均一に制御することを可能とし、ブロー成形型１の内面形状を良好に賦形して、成形性よく所定の容器形状に成形することができる。この場合、窪みを形成するためのキャビティ型３ａ，３ｂの突状部３０による押圧がない分、加工量が低減するため、残留歪みが更に低減し耐熱性により優れた合成樹脂製容器が形成可能となる。
　本発明は、ブロー成形型の内面形状を賦形して所定の容器形状とされた合成樹脂製容器を製造するための方法として、各種の製品分野に広く利用することができる。
　１　　　　　ブロー成形型
　３ａ，３ｂ　キャビティ型
　４　　　　　ベース型
　６　　　　　プレスロッド
　７　　　　　ストレッチロッド
　１０　　　　プリフォーム
　１１　　　　第一成形中間体
　１２　　　　第二成形中間体
　Ｍ　　　　　容器
 
 
 

Claims (4)

  1. 　熱可塑性樹脂からなる有底筒状のプリフォームを、型開き状態で待機するブロー成形型の型閉め位置に固定し、前記プリフォームをフリーブロー成形によって第一成形中間体としてから、
    　前記第一成形中間体内のブローエアー圧を除圧するとともに、前記ブロー成形型が備えるベース型を前記第一成形中間体の底部に押圧させつつ型閉め位置まで移動させて、前記ブロー成形型内に納まる大きさまで収縮した第二成形中間体を形成し、
    　前記ブロー成形型が備えるキャビティ型を型閉めして前記第二成形中間体をブロー成形することを特徴とする合成樹脂製容器の製造方法。
  2. 　前記第一成形中間体の底部を外方に凸となる形状に成形し、
    　前記ベース型を前記第一成形中間体の底部に押圧させることにより、当該底部を内方に反転させて、前記第二成形中間体の底部を内方に凸となる形状に成形する請求項１に記載の合成樹脂製容器の製造方法。
  3. 　前記第一成形中間体の縦方向の延伸倍率と横方向の延伸倍率との積を３～２５倍とする請求項１又は２に記載の合成樹脂製容器の製造方法。
  4. 　前記プリフォームをフリーブロー成形によって前記第一成形中間体とするにあたり、同期させたストレッチロッドとプレスロッドとによって前記プリフォームの延伸方向を案内するとともに、
    　前記ストレッチロッドを前記ベース型の移動に伴って長手方向に短縮可能とした請求項１～３のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器の製造方法。
     
     
     
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