WO2019208498A1 - 射出成形用金型及びそれに含まれるリップ型並びに射出成形方法 - Google Patents

射出成形用金型及びそれに含まれるリップ型並びに射出成形方法 Download PDF

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敦 中原
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日精エー・エス・ビー機械株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/72—Heating or cooling
    • B29C45/73—Heating or cooling of the mould

Definitions

  • the present invention relates to an injection mold, a lip mold included therein, and an injection molding method.
  • Patent Document 1 discloses a lip mold that is divided into left and right parts (referred to as “Patent Document 1”, which is referred to as “mouth neck” in Patent Document 1). It has been proposed to supply a cooling liquid so as to penetrate the interior of the “slide insert mold”.
  • a hot parison type (sometimes referred to as “one-stage type”) in which pre-heating of the injection-molded preform is maintained and blow-molded as it is.
  • a cold parison type (sometimes referred to as “two-stage type”) in which the injection-molded preform is once cooled and then reheated and blow-molded.
  • a lip mold that is separate from the cavity mold is clamped to the cavity mold during injection molding, and the mold clamping is released after injection molding and transported to another device.
  • the configuration restrictions for the lip type are likely to increase in order to cope with operations that are not possible with the parison type.
  • the lip type used in the hot parison type is similar to the lip type used in the hot parison type due to a demand for thinning of each part including the lip type due to the desire to increase the production amount per unit area.
  • improvement of the cooling efficiency of the neck portion is required in order to manufacture the final molded product in a high cycle.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and in injection molding in a hot parison type, an injection mold that can improve the cooling efficiency of the neck portion of the preform in a suitable mode, and
  • the present invention relates to a lip mold and an injection molding method included therein.
  • An aspect of the present invention that solves the above-described problem is an injection mold suitable for injection molding a bottomed cylindrical preform having an opening at one end side as a neck portion, and an outer peripheral surface of the neck portion.
  • a lip mold comprising a plurality of split molds, and a cavity mold having an engagement recess capable of engaging the lip mold, the lip mold surrounding the outer peripheral surface of the neck portion
  • An annular portion, a tapered portion that rises continuously from the annular portion, and communicates with a predetermined refrigerant supply device when the annular portion and the tapered portion of the lip type are engaged with the engagement recess
  • the present invention provides an injection mold, comprising: a coolant channel formed to include at least a part of the surface of the annular portion.
  • the annular portion has an inner peripheral surface corresponding to the outer peripheral surface of the neck portion, and includes the refrigerant flow path along a circumferential direction of the inner peripheral surface.
  • a part of the annular portion is formed in a hollow shape, and a portion formed in the hollow shape is used as the refrigerant flow path.
  • the lip mold is composed of a first split mold and a second split mold, and each of the first split mold and the second split mold includes the refrigerant flow path.
  • the cavity mold preferably includes a second refrigerant flow path formed including at least a part of the surface of the cavity mold.
  • first refrigerant channel and the second refrigerant channel overlap each other.
  • a lip type suitable for injection molding of the outer peripheral surface of the neck portion of a bottomed cylindrical preform whose one end side that opens is a neck portion.
  • the lip mold is engageable with an engagement recess of a cavity mold and surrounds the outer peripheral surface of the neck portion; and a tapered portion that rises continuously from the annular portion; and Refrigerant flow formed in communication with a predetermined refrigerant supply device when the lip-shaped annular portion and the tapered portion are engaged with the engaging recess, and including at least a part of the surface of the annular portion.
  • a lip type suitable for injection molding of the outer peripheral surface of the neck portion of a bottomed cylindrical preform whose one end side that opens is a neck portion.
  • the lip mold is engageable with an engagement recess of a cavity mold and surrounds the outer peripheral surface of the neck portion; and a tapered portion that rises continuously from the annular portion; and Refrigerant flow formed in communication with a predetermined refrigerant supply device
  • Still another aspect of the present invention that solves the above-described problem is an injection molding method suitable for injection molding a bottomed cylindrical preform having an opening at one end side as a neck portion, wherein the cavity type engagement is performed.
  • An outer peripheral surface of the neck portion is formed that includes an annular portion that is engageable with a recess and surrounds the outer peripheral surface of the neck portion, and a tapered portion that rises continuously from the annular portion.
  • a lip type is used, and when the annular portion and the tapered portion of the lip type are engaged with the engaging recess, the lip type communicates with a predetermined refrigerant supply device and includes at least a part of the surface of the annular portion.
  • a predetermined refrigerant is supplied from the refrigerant supply device to the formed refrigerant flow path.
  • an injection mold, a lip mold included therein, and an injection molding method can improve the cooling efficiency of the neck portion of the preform in a suitable mode. Can be provided.
  • FIG. 1 The figure which shows the structural example of the molded article by the injection blow molding apparatus of Embodiment 1.
  • FIG. The figure which shows the structural example of the injection blow molding apparatus containing the metal mold
  • FIG. The figure which shows the structural example of the metal mold
  • FIG. The figure which shows the structural example of a lip type
  • FIG. The figure which shows the structural example of a lip type
  • FIG. The figure which shows the structural example of a lip type
  • FIG. The figure which shows the structural example of the cavity type
  • FIG. The figure which shows the structural example of the metal mold
  • FIGS. 1A and 1B show configuration examples of the preform 1 and the final molded product 5 molded by a hot parison type injection blow molding apparatus I (see FIG. 2).
  • the preform 1 is a bottomed cylinder shape by which the one end side which opens is the neck part 2.
  • the preform 1 has a neck portion 2, a body portion 3 that is continuous with the neck portion 2, and a bottom portion 4 that is continuous with the body portion 3.
  • the injection blow molding apparatus I blow-molds as it is while maintaining the preheating of the injection-molded preform 1, thereby forming a final molded product 5 as shown in FIG.
  • the final molded product 5 is a resin container used for storage of beverages, and is typically a PET bottle.
  • FIG. 2 is a view showing a configuration example of a hot parison type injection blow molding apparatus I including an injection mold 10.
  • the injection blow molding apparatus I includes an injection mold 10 (injection molding unit 10), a temperature control unit 30, a blow molding unit 40, and an extraction unit 50. Each part is provided at a position rotated about a predetermined angle (90 degrees in the example of FIG. 2) in the horizontal direction around the transport mechanism 60.
  • a predetermined angle 90 degrees in the example of FIG. 2
  • the injection blow molding apparatus I is comprised only by the injection molding part 10 and the blow molding part 40, when it is comprised by the injection molding part 10, the blow molding part 40, and the taking-out part 50, every 180 degree
  • the injection molding unit 10 molds the preform 1 using a resin material such as PET supplied from the nozzle of the injection apparatus 100 as a raw material (injection molding process).
  • the temperature adjustment unit 30 adjusts the temperature of the preform 1 to an appropriate temperature (temperature adjustment step).
  • the bottom portion 4 of the preform 1 may be pushed down by a predetermined rod member or the like to extend the preform 1 in the vertical axis direction.
  • the blow molding unit 40 pushes down the bottom 4 of the preform 1 with a stretching rod to stretch the preform 1 in the vertical axis direction, blows high-pressure air into the preform 1 and stretches it in the horizontal axis direction,
  • the final molded product 5 is molded (blow molding process).
  • the take-out unit 50 takes out the final molded product 5 to the outside (take-out process).
  • the transfer mechanism 60 is provided with four transfer plates (not shown) as many as the processing units including the injection molding unit 10, the temperature control unit 30, the blow molding unit 40, and the take-out unit 50. ing.
  • the transport mechanism 60 intermittently rotates these transfer plates (in the example of FIG. 2, rotates counterclockwise) and arranges them in the processing unit.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration example of the injection molding unit 10.
  • the injection molding unit 10 includes a lip mold 11, a cavity mold 12, and a core mold 13.
  • the lip mold 11 includes a plurality of split molds (first split mold 11 ⁇ / b> A and second split mold 11 ⁇ / b> B), and molds the outer peripheral surface of the neck portion 2 of the preform 1.
  • the lip mold 11 is provided on the transfer plate, and is sequentially conveyed while holding the neck portion of the preform 1 and the final molded product 5 according to the rotation of the conveying mechanism 60.
  • the transport mechanism 60 also serves as a lifting device (not shown) that lifts and lowers the lip mold 11 relative to the cavity mold 12.
  • the cavity mold 12 includes a first cavity mold 14 (lip mold contact cavity mold) and a second cavity mold 15.
  • the first cavity mold 14 is provided on the upper part of the second cavity mold 15 and forms an engagement recess 16 with which the lip mold 11 is engaged.
  • the lip mold 11 is lowered with respect to the first cavity mold 14, and the lip mold 11 is engaged (fitted) with the engagement recess 16, whereby the lip mold 11 is clamped by the first cavity mold 14. become.
  • the core mold 13 is lowered with respect to the first cavity mold 14 to which the lip mold 11 is clamped. At this time, the lip mold 11, the cavity mold 12 (the first cavity mold 14 and the second cavity mold 15), A space 17 is formed with the core mold 13. The space 17 is filled with a resin material via a gate 18 provided at the center of the bottom of the second cavity mold 15, whereby the preform 1 can be molded.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a configuration example of the lip mold 11 constituting the injection molding unit 10.
  • FIG. 5 is a side view showing a configuration example of the lip mold 11 constituting the injection molding unit 10.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration example of the lip mold 11 constituting the injection molding portion 10, and is a cross-sectional view corresponding to the line AA in FIG.
  • the lip mold 11 is composed of a first split mold 11A and a second split mold 11B, which are divided into two equal parts with the vertical direction being a cutting line (parting line).
  • the first split mold 11A and the second split mold 11B Each of the split molds 11B is formed with an inner peripheral surface 19 for molding the outer peripheral surface of the neck portion 2 of the preform 1.
  • the shape of the outer peripheral surface of the neck portion 2 is defined according to the shape of the inner peripheral surface 19 of each of the first split mold 11A and the second split mold 11B.
  • the lip mold 11 includes an annular part (thick part) 20 surrounding the outer peripheral surface of the neck part 2 and a tapered part (thin part) 21 rising continuously from the annular part 20.
  • the annular portion 20 is a plate-like member that extends in the normal direction of the inner peripheral surface 19.
  • the tapered portion 21 rises from the outer edge of the annular portion 20 to one side (in the example shown in FIGS. 4 and 5, the upper side in the drawing), and increases in diameter as the distance from the annular portion 20 increases.
  • the thickness of the vertical cross section of the annular portion 20 is formed larger than the thickness of the horizontal cross section of the tapered portion.
  • the annular portion 20 is provided with a refrigerant flow path (gas flow path) 22 (first refrigerant flow path 22a (first gas flow path)) configured to include at least a part of the surface thereof.
  • the cooling efficiency of the neck portion 2 of the preform 1 can be improved by supplying a predetermined gas serving as a refrigerant to the refrigerant flow path 22.
  • coolant air is mentioned, for example.
  • the refrigerant includes one that is handled as a liquid and one that is gasified by heat in the refrigerant flow path 22 such as low-temperature carbon dioxide gas or liquid nitrogen.
  • a plurality of openings 24 are provided on the outer peripheral surface 23 of the annular portion 20 (a peripheral surface opposite to the inner peripheral surface 19 across the annular portion 20), and these openings 24 are provided in the first refrigerant flow path 22a.
  • the opening 24 (opening 24a) communicating with one end side of the first refrigerant flow path 22a is the upstream side (inlet side) of the gas serving as the refrigerant, and the opening communicating with the other end side of the first refrigerant flow path 22a.
  • 24 (opening 24b) is the downstream side (outlet side) of the gas that serves as the refrigerant.
  • Part of the annular portion 20 is formed in a hollow shape, and the portion formed in the hollow shape serves as a first refrigerant flow path 22a. Further, the first refrigerant flow path 22 a is formed along the circumferential direction of the inner peripheral surface 19 of the lip mold 11. Furthermore, the first refrigerant flow path 22a is formed in each of the first split mold 11A and the second split mold 11B.
  • first refrigerant flow paths 22a are formed in each of the first split mold 11A and the second split mold 11B. Any of the first refrigerant flow paths 22 a is formed along the circumferential direction of the inner peripheral surface 19 of the lip mold 11.
  • the refrigerant flow path 22 is provided in the lip mold 11 as close to the inner peripheral surface 19 as possible, and the refrigerant gas and the lip mold 11 It is advantageous to increase the number of contact chances (heat exchange opportunities) and to increase the number of refrigerant channels 22 that function effectively.
  • the lip mold 11 needs to have a certain thickness.
  • the portion of the lip mold 11 that surrounds the outer peripheral surface of the neck portion 2 can be configured to be relatively thick.
  • a path 22 is formed.
  • the lip mold 11 includes the annular portion 20, a space that can constitute the refrigerant flow path 22 can be secured.
  • the annular part 20 comprises the refrigerant
  • strength is acquired and the deformation
  • the taper portion 21 tends to be formed thin, it is very difficult to secure a space that can constitute the refrigerant flow path 22 in consideration of strength.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a configuration example of the first cavity mold 14 in which the lip mold 11 is clamped in the injection molding part 10.
  • the first cavity mold 14 is formed with a groove 25 that opens to the inner peripheral surface (the surface of the engagement recess 16).
  • the first cavity mold 14 is provided with through holes 26 that are opened on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface thereof. One end side of the through hole 26 communicates with the upper end side of the groove portion 25.
  • the opposite side to the groove part 25 of the through-hole 26 is connected to the predetermined
  • coolant supply apparatus should just be what can supply the gas etc. which become a refrigerant
  • the lip die 11 is engaged with the engagement recess 16 of the first cavity die 14, that is, the annular portion 20 and the taper portion 21 of the lip die 11 are clamped to the first cavity die 14.
  • the second refrigerant channel 22b (second gas channel) is formed.
  • the second refrigerant flow path 22 b is formed by the groove 25, the through hole 26, and the outer peripheral surface 23 of the lip mold 11. Further, by engaging the lip mold 11 with the engagement recess 16, the lower end side of the groove 25 of the first cavity mold 14 faces the opening 24a of the lip mold 11, and the second refrigerant flow path 22b is the first refrigerant flow path 22a. And a cooling channel 22 is formed.
  • a refrigerant such as a cooling gas can be supplied to the refrigerant flow path 22 or the supply thereof can be stopped.
  • a part of the second refrigerant flow path 22b (a part corresponding to the groove part 25) is also defined by the outer peripheral surface 23 of the lip mold 11. That is, the first refrigerant flow path 22a and the second refrigerant flow path 22b partially overlap each other.
  • the refrigerant such as gas introduced into the second refrigerant flow path 22 b of the first cavity mold 14 is introduced into the first refrigerant flow path 22 a on the lip mold 11 side along the outer peripheral surface 23 of the lip mold 11. Is done. Therefore, the chances of contact between the gas serving as the refrigerant and the lip mold 11 can be increased, so that the cooling efficiency can be easily improved.
  • the water leakage since gas is used as the refrigerant, water leakage does not occur, for example, when cooling water is used as the refrigerant.
  • the water leakage here means that when the lip mold is separated from the cavity mold by releasing the water leakage from the clearance between the lip mold and the cavity mold or releasing the clamping between the lip mold and the cavity mold. This includes water leakage when cooling water remaining in the flow path leaks.
  • the refrigerant can be supplied and discharged (replaced) between the lip mold 11 and the cavity mold 12 (first cavity mold 14) that are separated (separated) during the molding operation. There is also no need to implement.
  • the injection molding unit 10 separates the cavity mold 12 and the core mold 13 from the preform 1 after completing the injection molding of the preform 1. That is, the preform 1 is released from the cavity mold 12 and the core mold 13. Then, the neck portion 2 of the preform 1 is held by the lip mold 11 and the preform 1 is conveyed from the injection molding portion 10 to the temperature adjustment portion 30.
  • the temperature of the body part 3 of the preform 1 is adjusted to a predetermined temperature suitable for blow molding. Then, the preform 1 adjusted to a predetermined temperature is conveyed from the temperature adjustment unit 30 to the blow molding unit 40 while being held by the lip mold 11 again.
  • the blow molding unit 40 supplies high-pressure air to the inside of the preform 1 disposed in the blow molding die via the blow core mold, so that the body 3 of the preform 1 is moved in the vertical axis direction and the horizontal axis. Stretch in the direction. Thereby, the final molded product 5 is molded.
  • the blow molded final molded product 5 is then released from the blow cavity mold and the blow core mold.
  • the neck portion moves to the take-out section 50, and finally the final molded product 5 is removed from the lip mold 11.
  • the cooling efficiency of the neck portion 2 of the preform 1 can be improved in a suitable manner in the hot parison type injection molding. Can do.
  • FIGS. 8A, 8B, and 8C show modifications of the injection molding unit 10 and the lip mold 11 according to the first embodiment, respectively.
  • a groove 27 may be formed in the lip mold 11 so as to correspond to the groove 25 of the first cavity mold 14.
  • the second coolant channel 22 b is defined by the groove 25 of the first cavity mold 14, the groove 27 of the lip mold 11, and the through hole 26. Is done.
  • first refrigerant flow path 22a and the second refrigerant flow path 22b may be formed linearly.
  • the first refrigerant flow path 22a and the second refrigerant flow path 22b do not overlap, but are effective in improving the cooling efficiency of the neck portion of the preform in the hot parison type injection molding. .
  • the contact surface of the second cavity mold 15 contacting the lip mold 11 is You may form the recessed part 28 used as the 1 refrigerant flow path 22a.
  • the first refrigerant flow path 22a can be formed including at least a part of the surface of the annular portion 20.
  • the injection molding part 10 As mentioned above, although the injection molding part 10, the lip type
  • the configuration of the shape, position, number, and the like of the first refrigerant flow path 22a and / or the second refrigerant flow path 22b is only one aspect, and the first refrigerant flow path 22a is an annular portion of the lip mold 11.
  • the second coolant channel 22b may be formed so as to include at least a part of the surface of the cavity 20, and at least a part of the surface of the cavity mold 12 (the first cavity mold 14 and / or the second cavity mold 15). As long as it is formed.
  • the present invention can be used in the industrial field related to an injection mold, its lip mold, and an injection molding method.

Abstract

開口する一端側がネック部２とされる有底筒状のプリフォーム１を射出成形するのに適した射出成形用金型１０であって、ネック部２の外周面を成形する、複数の割型（例えば、第１の割型１１Ａ及び第２の割型１１Ｂ）から構成されるリップ型１１と、リップ型１１を係合可能な係合凹部１６を有するキャビティ型１２と、を備え、リップ型１１は、ネック部２の外周面を包囲する、環状部２０と、環状部２０から連続して立ち上がる、テーパー部２１と、リップ型１１の環状部２０及びテーパー部２１を係合凹部１６に係合したときに所定の冷媒供給装置に連通し、かつ、環状部２０の表面の少なくとも一部を含んで形成される、冷媒流路２２と、を備える構成とする。

Description

射出成形用金型及びそれに含まれるリップ型並びに射出成形方法
　本発明は、射出成形用金型及びそれに含まれるリップ型並びに射出成形方法に関する。
　特許文献１には、プリフォームのネック部（特許文献１では「口頸部」と称されている）を射出成形するのに用いられる、左右に２分割されたリップ型（特許文献１では「スライドインサート金型」と称されている）の内部を貫通するように、冷却液を供給することが提案されている。
特許第５５４０８６１号公報
　ところで、射出成形したプリフォームをブロー成形する手法として、例えば、射出成形したプリフォームの予熱を維持してそのままブロー成形する、ホットパリソン式（「１ステージ式」と称されることもある）と、射出成形したプリフォームを一旦冷ましてその後に再加熱してブロー成形する、コールドパリソン式（「２ステージ式」と称されることもある）と、がある。
　ホットパリソン式では、キャビティ型とは別体のリップ型を、射出成形時にはキャビティ型に型締めさせる、また、射出成形後には該型締めを解除して別の装置に搬送させる、等という、コールドパリソン式では採られない動作に対応できるよう、コールドパリソン式と比べて、リップ型に対する構成上の制約が多くなりやすい。
　近年、単位面積あたりの生産量を高めたいという要望からリップ型をはじめとする各部の薄肉化が求められている状況も相まって、ホットパリソン式で用いられるリップ型には、特許文献１のような冷却液の回路を単純に適用するのが困難である、という問題があった。一方、ホットパリソン式であっても、最終成形品をハイサイクルで製造するのにネック部の冷却効率の向上が求められる場合がある。
　本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ホットパリソン式での射出成形において、プリフォームのネック部の冷却効率の向上を好適な態様で図ることができる、射出成形用金型及びそれに含まれるリップ型並びに射出成形方法に関する。
　上記課題を解決する本発明の態様は、開口する一端側がネック部とされる有底筒状のプリフォームを射出成形するのに適した射出成形用金型であって、前記ネック部の外周面を成形する、複数の割型から構成されるリップ型と、前記リップ型を係合可能な係合凹部を有するキャビティ型と、を備え、前記リップ型は、前記ネック部の前記外周面を包囲する、環状部と、前記環状部から連続して立ち上がる、テーパー部と、前記リップ型の前記環状部及び前記テーパー部を前記係合凹部に係合したときに所定の冷媒供給装置に連通し、かつ、前記環状部の表面の少なくとも一部を含んで形成される、冷媒流路と、を備えることを特徴とする射出成形用金型にある。
　ここで、前記環状部は、前記ネック部の前記外周面に対応する内周面を有し、前記内周面の周方向に沿って、前記冷媒流路を備えることが好ましい。
　また、前記環状部は、その一部が中空状に形成され、前記中空状に形成された部分が、前記冷媒流路とされることが好ましい。
　また、少なくとも二以上の前記冷媒流路を備えることが好ましい。
　また、前記リップ型は、第１の割型及び第２の割型から構成され、前記第１の割型及び前記第２の割型の各々が、前記冷媒流路を備えることが好ましい。
　また、前記冷媒流路を第１冷媒流路としたとき、前記キャビティ型は、前記キャビティ型の表面の少なくとも一部を含んで形成される、第２冷媒流路を備えることが好ましい。
　また、前記第１冷媒流路と、前記第２冷媒流路と、の少なくとも一部が重複してなることが好ましい。
　上記課題を解決する本発明の他の態様は、開口する一端側がネック部とされる有底筒状のプリフォームの、前記ネック部の外周面を射出成形するのに適したリップ型であって、前記リップ型は、キャビティ型の係合凹部に係合可能であり、かつ、前記ネック部の前記外周面を包囲する、環状部と、前記環状部から連続して立ち上がる、テーパー部と、前記リップ型の前記環状部及び前記テーパー部を前記係合凹部に係合したときに所定の冷媒供給装置に連通し、かつ、前記環状部の表面の少なくとも一部を含んで形成される、冷媒流路と、を備えることを特徴とするリップ型にある。
　上記課題を解決する本発明の更に他の態様は、開口する一端側がネック部とされる有底筒状のプリフォームを射出成形するのに適した射出成形方法であって、キャビティ型の係合凹部に係合可能であり、かつ、前記ネック部の前記外周面を包囲する、環状部と、前記環状部から連続して立ち上がる、テーパー部と、を備える、前記ネック部の外周面を成形するリップ型を用い、前記リップ型の前記環状部及び前記テーパー部を前記係合凹部に係合したときに所定の冷媒供給装置に連通し、かつ、前記環状部の表面の少なくとも一部を含んで形成される、冷媒流路に、前記冷媒供給装置から所定の冷媒を供給することを特徴とする射出成形方法にある。
　本発明によれば、ホットパリソン式での射出成形において、プリフォームのネック部の冷却効率の向上を好適な態様で図ることができる、射出成形用金型及びそれに含まれるリップ型並びに射出成形方法を提供することができる。
実施形態１の射出ブロー成形装置による、成形品の構成例を示す図。 実施形態１の射出成形用金型を含む射出ブロー成形装置の構成例を示す図。 実施形態１の射出成形用金型の構成例を示す図。 実施形態１の射出成形用金型を構成する、リップ型の構成例を示す図。 実施形態１の射出成形用金型を構成する、リップ型の構成例を示す図。 実施形態１の射出成形用金型を構成する、リップ型の構成例を示す図。 実施形態１の射出成形用金型を構成する、キャビティ型の構成例を示す図。 変形例に係る射出成形用金型の構成例を示す図。
　以下、本発明の一態様について、図面を参照して説明する。同一の部材については、同じ符号が付され、適宜説明が省略されている。各図における各部の縮尺や形状は、便宜的に設定されている場合がある。
　（実施形態１）
　図１（ａ）及び図１（ｂ）は、ホットパリソン式の射出ブロー成形装置Ｉ（図２参照）により成形される、プリフォーム１及び最終成形品５の各々の構成例を示している。図１（ａ）に示すように、プリフォーム１は、開口する一端側がネック部２とされる有底筒状である。すなわち、プリフォーム１は、ネック部２と、ネック部２に連続する胴部３と、胴部３に連続する底部４と、を有している。射出ブロー成形装置Ｉは、射出成形したプリフォーム１の予熱を維持してそのままブロー成形し、これにより、図１（ｂ）に示すような、最終成形品５を成形する。最終成形品５は、飲料等の保存に用いられる樹脂容器であり、代表的には、ＰＥＴボトルである。
　図２は、射出成形用金型１０を含む、ホットパリソン式の射出ブロー成形装置Ｉの構成例を示す図である。射出ブロー成形装置Ｉは、射出成形用金型１０（射出成形部１０）と、温調部３０と、ブロー成形部４０と、取出部５０と、を備えて構成されている。各部は、搬送機構６０を中心として、水平方向に所定角度（図２の例では９０度）毎に回転した位置に設けられている。なお、射出ブロー成形装置Ｉは、射出成形部１０とブロー成形部４０のみで構成される場合は１８０度毎に、射出成形部１０とブロー成形部４０および取出部５０とで構成される場合は１２０度毎に、搬送機構６０を中心に水平方向へ回転した位置に各々設けるようにしても良い。
　射出成形部１０は、射出装置１００のノズルから供給されるＰＥＴ等の樹脂材料を原料にして、プリフォーム１を成形する（射出成形工程）。温調部３０は、プリフォーム１の温度を適正な温度に調整する（温調工程）。温調部３０において、温度を調整するほか、所定のロッド部材等によりプリフォーム１の底部４を押し下げてプリフォーム１を縦軸方向に延伸させてもよい。
　ブロー成形部４０は、延伸ロッドによりプリフォーム１の底部４を押し下げてプリフォーム１を縦軸方向に延伸させるとともに、プリフォーム１の内部に高圧エアをブローして横軸方向に延伸させて、最終成形品５を成形する（ブロー成形工程）。取出部５０は、最終成形品５を外部に取り出す（取出し工程）。
　搬送機構６０には、射出成形部１０と、温調部３０と、ブロー成形部４０と、取出部５０と、からなる処理ユニットと同数の、４枚の移送板（図示は省略）が配されている。搬送機構６０は、これらの移送板を間欠的に回転（図２の例では、反時計回り方向に回転）させ、処理ユニットに配置させる。
　図３は、射出成形部１０の構成例を示す断面図である。射出成形部１０は、リップ型１１と、キャビティ型１２と、コア型１３と、を備えて構成されている。リップ型１１は、図４に示すように、複数の割型（第１の割型１１Ａ及び第２の割型１１Ｂ）から構成されており、プリフォーム１のネック部２の外周面を成形する。また、リップ型１１は上記移送板に設けられており、搬送機構６０の回転に応じて、プリフォーム１や最終成形品５のネック部を保持した状態で順次搬送されるようになっている。なお、搬送機構６０は、リップ型１１をキャビティ型１２に対して昇降させる、昇降装置（図示せず）を兼ねている。
　キャビティ型１２は、第１キャビティ型１４（リップ型接触キャビティ型）と、第２キャビティ型１５と、を備えて構成されている。第１キャビティ型１４は、第２キャビティ型１５の上部に設けられ、リップ型１１が係合する係合凹部１６を形成する。第１キャビティ型１４に対してリップ型１１が下降し、リップ型１１が係合凹部１６に係合（嵌合）することで、リップ型１１が、第１キャビティ型１４により型締めされることになる。
　リップ型１１が型締めされた第１キャビティ型１４に対して、コア型１３が下降し、このとき、リップ型１１と、キャビティ型１２（第１キャビティ型１４及び第２キャビティ型１５）と、コア型１３と、で空間１７が形成される。この空間１７内に、第２キャビティ型１５の底部中央に設けられたゲート１８を介して樹脂材料を充填させ、これにより、プリフォーム１を成形することができる。
　図４は、射出成形部１０を構成する、リップ型１１の構成例を示す斜視図である。図５は、射出成形部１０を構成する、リップ型１１の構成例を示す側面図である。また図６は射出成形部１０を構成する、リップ型１１の構成例を示す断面図であり、図５のＡ－Ａ線に対応する断面図である。リップ型１１は、上下方向を切断線（パーティングライン）として２等分された、第１の割型１１Ａ及び第２の割型１１Ｂから構成されており、第１の割型１１Ａ及び第２の割型１１Ｂの各々に、プリフォーム１のネック部２の外周面を成形する、内周面１９が形成されている。第１の割型１１Ａ及び第２の割型１１Ｂの、各々の内周面１９の形状に応じて、ネック部２の外周面の形状が規定されることとなる。
　リップ型１１は、ネック部２の外周面を包囲する環状部（厚肉部）２０と、環状部２０から連続して立ち上がるテーパー部（薄肉部）２１と、を備えて構成されている。環状部２０は、内周面１９の法線方向に延在する、プレート状の部材である。テーパー部２１は、環状部２０の外縁から一方側（図４及び図５に示す例では紙面上側）に立ち上がり、環状部２０から離れるにつれて拡径している。なお、環状部２０の鉛直断面の厚さは、テーパー部の水平断面の厚さよりも大きく形成されている。
　ここで、環状部２０には、その表面の少なくとも一部を含んで構成される冷媒流路（ガス流路）２２（第１冷媒流路２２ａ（第１ガス流路））が設けられている。冷媒流路２２に、冷媒となる所定のガスを供給することで、プリフォーム１のネック部２の、冷却効率の向上を図ることができる。ホットパリソン式での射出成形においても、このような冷却効率の向上を図ることで、最終成形品５をハイサイクルで製造するのに有利となる場合がある。なお冷媒となるガスとしては、例えば空気が挙げられる。ただし冷媒は、液体として取り扱われるものや、低温炭酸ガスや液体窒素等、冷媒流路２２内で熱によりガス化するものも含むものとする。
　環状部２０の外周面２３（環状部２０を挟んで内周面１９とは反対側の周面）には、複数の開口２４が設けられ、これらの開口２４が、第１冷媒流路２２ａに連通している。例えば、第１冷媒流路２２ａの一端側に連通する開口２４（開口２４ａ）が、冷媒となるガスの上流側（入口側）とされ、第１冷媒流路２２ａの他端側に連通する開口２４（開口２４ｂ）が、冷媒となるガスの下流側（出口側）とされる。
　環状部２０は、その一部が中空状に形成され、その中空状に形成された部分が、第１冷媒流路２２ａとされている。また、第１冷媒流路２２ａはリップ型１１の内周面１９の周方向に沿って形成されている。更に、第１冷媒流路２２ａは、第１の割型１１Ａ及び第２の割型１１Ｂの各々に形成されている。
　しかも、第１冷媒流路２２ａは、第１の割型１１Ａと第２の割型１１Ｂとの各々に、複数（ここでは２つ）形成されている。何れの第１冷媒流路２２ａも、リップ型１１の内周面１９の周方向に沿って形成されている。
　プリフォーム１のネック部２の冷却効率の向上を図るには、リップ型１１のうち、なるべく内周面１９に近い位置に冷媒流路２２を設け、また、冷媒となるガスとリップ型１１との接触機会（熱交換の機会）を増やし、更に、有効に機能する冷媒流路２２の数を増やすのが有利である。一方、そのような冷媒流路２２を形成するには構成上、リップ型１１は、ある程度の肉厚が必要になる。
　本実施形態では、リップ型１１の、ネック部２の外周面を包囲する部分（環状部２０）であれば、これを比較的厚肉に構成し得ることに注目し、ここに狙って冷媒流路２２を形成したものである。逆に言えば、リップ型１１は、環状部２０を備えるからこそ、冷媒流路２２を構成し得るスペースを確保できる。また環状部２０は、冷媒流路２２を構成したとしても十分な強度が得られ、しかも、上記のような冷媒流路２２の各種の態様の変形や応用が可能になる。一方、テーパー部２１は肉薄に形成される傾向にあるため、強度を考慮すると、冷媒流路２２を構成し得るスペースを確保するのは非常に困難になる。
　図７は、射出成形部１０のうち、リップ型１１が型締めされる、第１キャビティ型１４の構成例を示す斜視図である。図７に示すように、第１キャビティ型１４には、その内周面（係合凹部１６の表面）に開口する溝部２５が形成されている。また、第１キャビティ型１４には、その内周面及び外周面のそれぞれに開口する貫通孔２６が設けられている。この貫通孔２６の一端側は、溝部２５の上端側に連通している。なお、貫通孔２６の溝部２５とは反対側は、所定の冷媒供給装置（図示せず）に接続されている。なお、冷媒供給装置は、冷媒となるガス等を供給できるものであればよく、従来公知の各種装置を用いることができる。
　射出成形部１０では、第１のキャビティ型１４の係合凹部１６にリップ型１１を係合することで、すなわちリップ型１１の環状部２０及びテーパー部２１を第１キャビティ型１４に型締めすることで、第２冷媒流路２２ｂ（第２ガス流路）が形成される。第２冷媒流路２２ｂは、上記の溝部２５と、上記の貫通孔２６と、リップ型１１の外周面２３と、によって形成される。また係合凹部１６にリップ型１１を係合することで、第１キャビティ型１４の溝部２５の下端側が、リップ型１１の開口２４ａに向かい合い、第２冷媒流路２２ｂが第１冷媒流路２２ａと連通されて冷却流路２２が形成される。
　この状態で、例えばエアジェットクーラー等の冷媒供給装置をオンオフすることで、冷媒流路２２に冷却ガス等の冷媒を供給し、又はその供給を停止させることができる。特に、本実施形態では、第２冷媒流路２２ｂの一部（溝部２５に対応する部分）は、リップ型１１の外周面２３によっても画成されている。つまり、第１冷媒流路２２ａと第２冷媒流路２２ｂとは、その一部が重複している。この構成では、第１キャビティ型１４の第２冷媒流路２２ｂに導入されたガス等の冷媒は、リップ型１１の外周面２３に沿って、リップ型１１側の第１冷媒流路２２ａに導入される。従って、冷媒となるガスとリップ型１１との接触機会を増やすことができるので、冷却効率の向上を図りやすくなる。
　本実施形態では、冷媒としてガスを用いるので、例えば冷媒として冷却水を用いる場合のような水漏れは生じない。なお、ここでいう水漏れは、リップ型とキャビティ型とのクリアランスからの水漏れや、リップ型とキャビティ型との型締めを解除し、キャビティ型に対してリップ型を離間させたときに、流路内に残存する冷却水が液だれする場合の水漏れを含む。また冷媒としてガスを用いることで、冷却水を供給するための給排水システムを設ける必要もない。たとえリップ型とキャビティ型との間にクリアランスが生じる場合でも、空冷式であれば有効に機能させることができる。さらに、成形運転時に離型（分離）させられるリップ型１１とキャビティ型１２（第１キャビティ型１４）との間で冷媒が給排（交換）できる構成になっており、成形機側で大きな改造を実施する必要性も無い。
　なお射出成形部１０では、プリフォーム１を射出成形し終えると、キャビティ型１２及びコア型１３をプリフォーム１から引き離す。つまり、プリフォーム１をキャビティ型１２及びコア型１３から離型させる。そして、プリフォーム１のネック部２がリップ型１１によって保持された状態とし、射出成形部１０から温調部３０にプリフォーム１を搬送させる。
　温調部３０では、プリフォーム１の胴部３の温度をブロー成形に適した所定温度に調整する。そして、所定温度に調整されたプリフォーム１を、ここでもリップ型１１で保持された状態で、温調部３０からブロー成形部４０に搬送させる。ブロー成形部４０は、ブロー成形金型内に配置されているプリフォーム１の内部に、ブローコア型を介して高圧エアを供給することで、プリフォーム１の胴部３を縦軸方向及び横軸方向に延伸させる。これにより、最終成形品５が成形される。
　ブロー成形部４０では、その後、ブロー成形された最終成形品５をブローキャビティ型及びブローコア型から離型させる。リップ型１１により最終成形品５が保持された状態で、ネック部が取出部５０に移動して、最終的にリップ型１１から最終成形品５を取り外す。
　以上説明した射出成形部１０及びそれに含まれるリップ型１１並びに射出成形方法によれば、ホットパリソン式での射出成形において、プリフォーム１のネック部２の冷却効率の向上を好適な態様で図ることができる。
　（変形例）
　図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）は、各々、実施形態１に係る射出成形部１０及びリップ型１１の変形例を示している。例えば、図８（ａ）に示すように、第１キャビティ型１４の溝部２５に対応するように、リップ型１１にも溝部２７を形成してもよい。この構成では、リップ型１１を第１キャビティ型１４に型締めしたとき、第１キャビティ型１４の溝部２５及びリップ型１１の溝部２７と貫通孔２６と、によって第２冷媒流路２２ｂが画成される。　
　また、図８（ｂ）に示すように、第１冷媒流路２２ａと、第２冷媒流路２２ｂと、を直線的に形成してもよい。この場合、第１冷媒流路２２ａと、第２冷媒流路２２ｂと、は重複しないが、ホットパリソン式での射出成形において、プリフォームのネック部の冷却効率の向上を図る上で有効ではある。
　また、図８（ｃ）に示すように、リップ型１１を第１キャビティ型１４に型締めした際に、リップ型１１（環状部２０）に接触する第２キャビティ型１５の接触面に、第１冷媒流路２２ａとなる凹部２８を形成してもよい。この場合でも、環状部２０の表面の少なくとも一部を含んで、第１冷媒流路２２ａを形成することができる。
　（他の実施形態）
　以上、本実施形態に係る、射出成形部１０及びそれに用いられるリップ型１１並びに射出成形方法の一態様について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。特に、第１冷媒流路２２ａ及び／又は第２冷媒流路２２ｂの形状、位置、数等の構成は、上記はあくまで一態様であり、第１冷媒流路２２ａは、リップ型１１の環状部２０の表面の少なくとも一部を含んで形成されていればよいし、第２冷媒流路２２ｂは、キャビティ型１２（第１キャビティ型１４及び／又は第２キャビティ型１５）の表面の少なくとも一部を含んで形成されていればよい。
　本発明は、射出成形用金型及びそのリップ型並びに射出成形方法に関する産業分野で利用することができる。
１　　プリフォーム
２　　ネック部
３　　胴部
４　　底部
５　　最終成形品
１０　射出成形用金型（射出成形部）
１１　リップ型
１１Ａ　第１の割型
１１Ｂ　第２の割型
１２　キャビティ型
１３　コア型
１４　第１キャビティ型（リップ型接触キャビティ型）
１５　第２キャビティ型
１６　係合凹部
１７　空間
１８　ゲート
１９　リップ型の内周面
２０　環状部（厚肉部）
２１　テーパー部（薄肉部）
２２　冷媒流路（ガス流路）
２２ａ　第１冷媒流路（第１ガス流路）
２２ｂ　第２冷媒流路（第２ガス流路）
２３　リップ型の外周面
２４　開口
２４ａ　冷媒（ガス）の上流側（入口側）の開口
２４ｂ　冷媒（ガス）の下流側（出口側）の開口
２５　溝部
２６　貫通孔
２７　溝部
２８　凹部
３０　温調部
４０　ブロー成形部
５０　取出部
６０　搬送機構
１００　射出装置

Claims (9)

  1. 　開口する一端側がネック部とされる有底筒状のプリフォームを射出成形するのに適した射出成形用金型であって、
    　前記ネック部の外周面を成形する、複数の割型から構成されるリップ型と、
    　前記リップ型を係合可能な係合凹部を有するキャビティ型と、を備え、
    　前記リップ型は、
    　前記ネック部の前記外周面を包囲する、環状部と、
    　前記環状部から連続して立ち上がる、テーパー部と、
    　前記リップ型の前記環状部及び前記テーパー部を前記係合凹部に係合したときに所定の冷媒供給装置に連通し、かつ、前記環状部の表面の少なくとも一部を含んで形成される、冷媒流路と、を備える
    ことを特徴とする射出成形用金型。
  2. 　前記環状部は、前記ネック部の前記外周面に対応する内周面を有し、
    　前記内周面の周方向に沿って、前記冷媒流路を備える
    ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
  3. 　前記環状部は、その一部が中空状に形成され、
    　前記中空状に形成された部分が、前記冷媒流路とされる
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の射出成形用金型。
  4. 　少なくとも二以上の前記冷媒流路を備える
    ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の射出成形用金型。
  5. 　前記リップ型は、第１の割型及び第２の割型から構成され、
    　前記第１の割型及び前記第２の割型の各々が、前記冷媒流路を備える
    ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の射出成形用金型。
  6. 　前記冷媒流路を第１冷媒流路としたとき、
    　前記キャビティ型は、
    　前記キャビティ型の表面の少なくとも一部を含んで形成される、第２冷媒流路を備えることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の射出成形用金型。
  7. 　前記第１冷媒流路と、前記第２冷媒流路と、の少なくとも一部が重複してなる
    ことを特徴とする請求項６に記載の射出成形用金型。
  8. 　開口する一端側がネック部とされる有底筒状のプリフォームの、前記ネック部の外周面を射出成形するのに適したリップ型であって、
    　前記リップ型は、キャビティ型の係合凹部に係合可能であり、かつ、
    　前記ネック部の前記外周面を包囲する、環状部と、
    　前記環状部から連続して立ち上がる、テーパー部と、
    　前記リップ型の前記環状部及び前記テーパー部を前記係合凹部に係合したときに所定の冷媒供給装置に連通し、かつ、前記環状部の表面の少なくとも一部を含んで形成される、冷媒流路と、を備える
    ことを特徴とするリップ型。
  9. 　開口する一端側がネック部とされる有底筒状のプリフォームを射出成形するのに適した射出成形方法であって、
    　キャビティ型の係合凹部に係合可能であり、かつ、
    　前記ネック部の外周面を包囲する、環状部と、
    　前記環状部から連続して立ち上がる、テーパー部と、を備える、前記ネック部の外周面を成形するリップ型を用い、
    　前記リップ型の前記環状部及び前記テーパー部を前記係合凹部に係合したときに所定の冷媒供給装置に連通し、かつ、前記環状部の表面の少なくとも一部を含んで形成される、冷媒流路に、前記冷媒供給装置から所定の冷媒を供給する
    ことを特徴とする射出成形方法。
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