JPH04312832A - 中空成形品とその製造方法と金型の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、食品、医薬、化粧品等
の中空容器や自動車部品等の工業用中空成形部品であっ
て、表面光沢を必要とする中空成型品と、この中空成型
品を製造するための製造方法と、この製造方法に使用さ
れる金型の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、溶融パリソン等を吹込成形して得
られる中空成形品において、成形品の表面に光沢を付与
して商品価値を高める技術が提供されている。たとえば
、光沢性のある樹脂を外層とする多層成形、成形品の表
面に塗装などのコーテイングを施し、光沢を二次的に付
与する方法などが主に知られている。さらには、中空成
形時に金型内の残留空気により生じるメルトフラクチャ
ーやあばた模様を消し去り、型面をそのまま転写する方
法（特公平２ー４０４９８号）も提案されている。この
方法は、金型面を鏡面仕上げし、金型温度を使用する樹
脂の結晶化温度以上に加熱しておき、微細な凹凸をもっ
た溶融パリソンを吹き込み空気圧により、金型面に押し
付け、溶融状態で金型面に完全密着させ、しかる後、金
型温度を結晶温度以下に低下させ成形品を固化させて取
り出す方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最初の
多層成形においては、使用する樹脂に制限を受けたり、
多層成形を可能とする高度かつ複雑な成形装置および技
術を必要とするため、単層成形とは別な多層成形管理や
外層用管理等を必要とし、単層成形に比較して設備およ
び管理の各費用が当然に高くつき、また多層成形品の不
良品の発生率や多層成形品の製造コストが高いという欠
点があった。

【０００４】また、２番目のコーテイングを施す方法に
おいては、通常の成形装置と別途に塗装などの二次加工
設備を必要とするため、通常の成形とは別な塗装などの
条件管理を必要とし、不良品の発生率や製造コストが高
いという欠点があった。

【０００５】さらには、最後の方法においては、溶融パ
リソンの表面に予め微細な凹凸を形成することで、膨ら
んだ状態の溶融パリソンと金型面との間で脱気しやすい
工夫がなされてはいるが、この膨らんだ状態の溶融パリ
ソンと金型面との間に残留する空気を根本的にまた完全
に除去するには至らず、この点で改良の余地が残されて
いた。また、表面の荒れたパリソンから平滑な表面状態
の中空成形品を得るために、前記したような各種の成形
条件を設定せざるを得ず、種々の中空成形品へ広く適用
できるものではなく、また簡単に表面光沢が得られるよ
うな方法ではなかった。

【０００６】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、汎用の単層成形用の中空成形機をそのまま使用す
ることが出来、二次加工を必要とすることなく、また優
れた表面光沢を容易に得ることのできる中空成形品と、
この中空成形品を製造するための製造方法と、この製造
方法に使用される金型の構造を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
吹き込み空気により膨らんだパリソン等と型面との間に
介在する空気が通気性を有する型面を通過して外に逃が
され、当該膨らんだパリソン等が型面に密着されて成形
されることを特徴とするものである。

【０００８】請求項２記載の発明は、パリソン等を金型
内で吹込成形する際に、吹き込み空気により膨らんだパ
リソン等と型面との間に介在する空気を通気性を有する
型面を通過させて外に逃がすことを特徴とするものであ
る。

【０００９】請求項３記載の発明は、型面の少なくとも
一部を形成する型材が通気性を有する多孔質の金属体か
ら構成されていることを特徴とするものである。この場
合、型内に挿入される入れ子を通気性を有する多孔質の
金属体から構成する場合もある。

【００１０】

【作用】本発明によれば、パリソン内に加圧空気が吹き
込まれ、膨らんだパリソンと型面との間の残留空気が通
気性を有する型面を通過して外に逃がされることにより
、膨らんだパリソンが型面に完全密着する。その結果、
型面が成形品の表面に正確に転写される。したがって、
型面を鏡面仕上げする等所定の表面粗さに設定すること
により表面光沢の優れた中空成形品が得られる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を、図面を参照して説明
する。

【００１２】図１ないし図３は本発明の第１実施例を示
すもので、本実施例では全表面に光沢のある中空成形品
（瓶容器）を得ることを目的としている。図１は製造方
法に使用される金型の構造を示している。同図に示すよ
うに、本発明にかかる金型の構造は、左右に二分割され
る型１、２から大別され（図１では一方のみ表示する）
、これら型１、２をパーティング面７で密着させたとき
に所望の中空成形品を成形するためのキャビティ３が形
成されるようになっている。

【００１３】型１、２の具体的構成を説明すると、型１
、２は、中空成形品の底部を形成するキャビティ面３ａ
を有する底型４と、中空成形品の胴部を形成するキャビ
ティ面３ｂを有する胴型５と、中空成形品の口部を形成
するキャビティ面３ｃを有するねじ型６とからそれぞれ
構成され、これら底型４、胴型５、ねじ型６の各キャビ
ティ面（型面）３ａ、３ｂ、３ｃから前記キャビティ３
が形成されている。

【００１４】上記構造の金型においては、全表面に光沢
のある中空成形品（瓶容器）を得るべく、各型１、２の
各底型４、胴型５、ねじ型６のすべてが通気性を有する
多孔質の金属（以下、通気性金属と略す）から構成され
ている。

【００１５】この通気性金属は、金型のキャビティ３内
に吹き込まれる空気を型表面から通過させて外部に逃が
すことのできる程度の通気性を備えた多孔質燒結金属か
ら成るものである。この多孔質燒結金属の空孔径は０．
３ミリメートル以下であればよい。本実施例に使用され
る通気性金属は、フェライト系ステンレス鋼から成るも
ので、平均空孔径が７μｍ、空孔率が約２５パーセント
、比重が６．０〜６．２の各特性値を備えている。また
、通気性金属はこれに限定されるものでなく、例えばア
ルミニウム系、銅（合金）系なども可能である。さらに
は、通気性金属の代わりに、セラミックス系（ファイバ
ー、金属粉、セラミックス粉などを燒結させたもの）を
用いても同様の作用を得ることができる、

【００１６】
また、各キャビティ面３ａ、３ｂ、３ｃは、中空成形品
の表面光沢を出すために型面の表面粗さを５０μｍ以下
に設定し、型面を鏡面仕上げている。

【００１７】また、各型１、２の底型４、胴型５、ねじ
型６には型を加熱・冷却するための温度調節孔８が、型
に温度むらができないようにキャビティ３を囲むように
して適宜な手段により設けられている。この温度調節孔
８には温度調節された水または油等を送り込むようにな
っている。なお、通気性金属の場合には水または油がキ
ャビティ３内に浸透する恐れがあるため、温度調節孔８
の内部をコーティングし、また流通路用のパイプを挿入
する。さらにこれらの工夫を施さなくても、水また油を
減圧により吸引する方法で温度調節孔８内を引込むよう
にしてもよい。この場合、減圧効果により水また油がキ
ャビティ３内に浸透する恐れはない。

【００１８】次に、図２及び図３を参照しつつ、上記構
造の金型を用いて中空成形品を製造する手順を示す。

【００１９】（１）　　型１、２の温度調節孔８に加圧
された水を送り込み、型１、２を所望の温度に調節する
。 （２）　　型１、２を開いた状態で、パリソンを型１、
２のキャビティ３内の所定位置に押出成形し、型１、２
を閉じてパリソンをくわえる。 （３）　　この状態で、図２に示すように、型上端の開
口から加圧空気をパリソン１０内に吹き込み、図３に示
すように、パリソン９を膨らませてキャビティ３の各キ
ャビティ面３ａ、３ｂ、３ｃに溶融状態で圧着させる。 （４）　　加圧空気の吹き込みに伴い、各キャビティ面
３ａ、３ｂ、３ｃに膨らんで圧着するパリソン９と各キ
ャビティ面３ａ、３ｂ、３ｃとの間には残留空気が介在
するが、この残留空気は通気性金属から成る各型、底型
、胴型、ねじ型における多数の空孔を通過して外部へ逃
がされる。即ち、パリソン９と各キャビティ面３ａ、３
ｂ、３ｃとの間に介在する空気は各型の表面をそのまま
通過して外部へ逃げ、パリソン９と各キャビティ面３ａ
、３ｂ、３ｃとの間で脱気されることになる。これによ
りパリソン９は、各キャビティ面３ａ、３ｂ、３ｃに正
確に密着し、各キャビティ面３ａ、３ｂ、３ｃが成形品
表面に忠実に転写される。 （５）その後、温度調節孔８に所定の時間加圧空気を吹
き込み、中空成形品を冷却することにより、中空成形品
が固化し、型１、２を開くことにより表面に所望の光沢
を有する中空成形品が取り出される。

【００２０】本実施例によれば、パリソン９を型１、２
のキャビティ面３ａ、３ｂ、３ｃに完全密着することに
より表面粗さが５０μｍ以下のいわば鏡面に仕上げられ
たキャビティ面３ａ、３ｂ、３ｃを忠実に転写すること
ができ、極めて優れた平滑な表面状態をもち、著しく光
沢の有る中空成形品を得ることができる。このようにし
て得られた中空成形品は非常に美しい外観を呈する。

【００２１】また本実施例の金型は、パリソンと型面と
の間に介在する空気を通気性金属の空孔をそのまま通過
させて外部に逃がす構造であるため、極めて簡単な構造
でパリソンと型面との間で脱気が完全に行なわれる。し
たがって、パリソンと型面との間で脱気を図るに当たり
、パリソンの表面に微細な凹凸を形成したり、細かい成
形条件を設定したり、細い空気抜穴を型面から型１、２
を貫通して外部に向けて数多く穿つような必要がなくな
る。その結果、中空成形品の表面光沢を極めて簡単な方
法で実現することができる。

【００２２】また、金型が非常に簡単な構造となり、制
作上有利である。これにより金型の制作コストが安くな
り、中空成形品を安価に提供することができる。さらに
、光沢成形品に付随する空気抜穴の痕跡が表面に残る不
具合がまったく生じないので、中空成形品の商品価値が
非常に高いものとなる。

【００２３】なお、本実施例では、型１、２の各底型４
、胴型５、ねじ型６のすべてに通気性金属を用いて中空
成形品の全表面を光沢あるものとしているが、中空成形
品の一部、たとえば胴部のみを光沢あるものとする場合
には、胴型５のみに通気性金属を用いればよい。これに
より、通気性金属を用いる部分を限定して、たとえば中
空成形品の表面に模様を現すこともできる。

【００２４】図４は本発明の第２実施例を示している。 本実施例では上半部のみ光沢の有る中空成形品を得るこ
とを目的としている。従って、本実施例で使用される金
型はパーティング面１２を境に上下に２分割される構造
をしており、口部のキャビティ面３ｃと胴部のキャビテ
ィ面３ｂの上部分を形成する上型１０と、胴部のキャビ
ティ面３ｂの下部分と底部のキャビティ面３ａを形成す
る下型１１とから構成され、上型１０に通気性金属が使
用され、下型１１には一般型材が使用されている。

【００２５】図５は本発明の第３実施例を示している。 本実施例では中空成形品の胴部の一部に光沢部分を形成
することを目的としている。従って、本実施例で使用さ
れる金型は基本的に第１実施例で使用される金型と同じ
構造を有し、これらの型材には一般型材を使用している
。そして、キャビティ３における中空成形品の胴部の一
部に光沢部分を形成する部分に通気性金属から成る入れ
子２０を挿入する構造としている。

【００２６】図６は本発明の第４実施例を示している。 本実施例では中空成形品の表面全体を光沢あるものとし
、胴部の下半部に梨地模様を形成することを目的として
いる。従って、本実施例で使用される金型は基本的に第
１実施例で使用される金型と同じ構造を有し、これらの
型材には通気性金属を使用している。そして、中空成形
品の梨地模様を形成する部分にあたるキャビティ面３ａ
、３ｂには予め表面に多数の微細な凹凸を形成させて成
る梨地加工部３０を形成する構造としている。なお、中
空成形品の胴部分のみ光沢表面とする場合には胴型のみ
通気性金属とすればよい。

【００２７】本出願人らは本発明により得られた中空成
形品の表面光沢度の評価を先に行なった。本発明により
得られた中空成形品の表面光沢度は９２．６パーセント
であった。本評価に使用した樹脂はＨＤＰＥ（三井石油
化学（株）ＨｉーＺｅｘ６２１４Ｂ）である。評価の比
較対象として、鋼材型を本発明の型と同一表面粗さまで
磨いた場合に得られる中空成形品の表面光沢度は６７．
１パーセント、２層成形の場合は８６．５パーセントで
あり、いずれも本発明品より表面光沢度が低いという結
果が得られた。なお、クリアトップコートの場合は９２
．８パーセントという高い光沢度が得られたが、本発明
の成形品はこれと同等の光沢度が得られることが証明さ
れた。

【００２８】以上の実施例は、食品、医薬、化粧品等の
中空容器に適用した例を示した。しかし、本発明は上記
の実施例に限定されるものではない。例えば、本発明の
金型を使用して自動車部品を成形したところ、従来では
ガス抜き不良による寸法不良、ガス腐食によるアンダー
カット、ガス焼け等の問題が生じていたが、これらの問
題点を解消することができた。またその他にも、ブロー
成形品の模様部の明確化、ＡＢＳ樹脂の成形品のガス焼
け、ウエルドラインの防止、ガスひげの防止、バリの消
滅など広範囲において　　大きな効果が得られた。

【００２９】なお、上記の実施例では、押出パリソンを
中空成形する押出中空成形法について述べたが、本発明
はその他の中空成形方法についても適用できる。たとえ
ば、有底パリソンをそのまま膨らませる射出成形法、有
底パリソンを軸方向に延伸させつつ膨らませる二軸延伸
成形法へ適用した場合、いずれについても優れた結果が
得られた。また、本発明により中空成形されるパリソン
は、中空成形される直前の軟化状態の被成形樹脂を指し
ており、その範囲に含まれるものとしては、例えば押出
パリソン、射出パリソン、ホットパリソン、コールドパ
リソン、溶融パリソンなどがある。これらのパリソンを
用いて本発明により中空成形品を得たが、いずれのパリ
ソンについても優れた結果が得られた。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような優れた効果を奏することができる。パリソン等
を金型内で吹込成形する際に、吹き込み空気により膨ら
んだパリソン等と型面との間に介在する空気を通気性を
有する型面を通過して外に逃がすようにしたから、パリ
ソン等と型面との間に介在する空気を完全に脱気するこ
とができ、膨らんだパリソン等を型面に完全密着させて
型面を忠実に成形品の表面に転写できる。これにより、
表面状態が極めて優れ、一部また全部の表面光沢に優れ
、さらにその部分の表面光沢度が非常に高い中空成形品
を得ることができる。しかも、かかる優れた中空成形品
は、汎用の中空成形機をそのまま用いて二次加工を必要
とすることなく、一回の吹込成形により、細かい成形条
件を設定することなく簡単に得ることができ、安価にか
つ大量に供給することができる。また本発明の金型の構
造によれば、型面の少なくとも一部を形成する型材を通
気性を有する多孔質の金属体から構成するようにしたか
ら、上記の優れた中空成形品を得るに当たり、金型を非
常に簡単な構造とすることができ、制作上有利であると
共に金型の制作コストを安くすることができる。また全
ての中空成形用の金型に対して適用が可能であり、その
汎用性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１実施例に使用される金型の
構造を示す図である。

【図２】図２は同金型を用いて中空成形品を製造する手
順を示す金型断面図である。

【図３】図３は同手順を示す金型の断面図である。

【図４】図４は本発明の第２実施例に使用される金型の
構造を示す図である。

【図５】図５は本発明の第３実施例に使用される金型の
構造を示す図である。

【図６】図６は本発明の第４実施例に使用される金型の
構造を示す図である。

【符号の説明】

１　　　　型 ２　　　　型 ３　　　　キャビティ ３ａ　　　　キャビティ面（型面） ３ｂ　　　　キャビティ面（型面） ３ｃ　　　　キャビティ面（型面） ９　　　　パリソン ２０　　　　入れ子。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　パリソン等を金型内で吹込成形して得
   られる中空成形品において、吹き込み空気により膨らん
   だパリソン等と型面との間に介在する空気が通気性を有
   する型面を通過して外に逃がされ、当該膨らんだパリソ
   ン等が型面に密着されて成形されることを特徴とする中
   空成形品。
2. 【請求項２】　　パリソン等を金型内で吹込成形する際
   に、吹き込み空気により膨らんだパリソン等と型面との
   間に介在する空気を通気性を有する型面を通過させて外
   に逃がすことを特徴とする中空成形品の製造方法。
3. 【請求項３】　　型面の少なくとも一部を形成する型材
   が通気性を有する多孔質の金属体から構成されているこ
   とを特徴とする金型の構造。
4. 【請求項４】　　型内に挿入される入れ子が通気性を有
   する多孔質の金属体から構成されていることを特徴とす
   る金型の構造。
5. 【請求項５】　　前記金属体は多孔質の燒結金属から構
   成されていることを特徴とする請求項３または請求項４
   記載の金型の構造。
6. 【請求項６】　　前記金属体の孔径は０．３ミリメート
   ル以下に設定されていることを特徴とする請求項３また
   は請求項４若しくは請求項５記載の金型の構造。
7. 【請求項７】　　型面の表面粗さは５０μｍ以下に設定
   されていることを特徴とする請求項３または請求項４若
   しくは請求項５記載の金型の構造。