JPH09277364A

JPH09277364A - ブロー成形容器の製造方法

Info

Publication number: JPH09277364A
Application number: JP9413996A
Authority: JP
Inventors: Koki Terajima; 好己寺島; Tomoaki Kaneko; 友昭金子
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 1996-04-16
Filing date: 1996-04-16
Publication date: 1997-10-28

Abstract

(57)【要約】【課題】特別な設備が必要なく冷却エアの供給方法を
変えるだけという簡単な改善だけで、容器を成形型から
取り出し可能な温度まで冷却できる、冷却エアの量を削
減したブロー成形容器の製造方法を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂材料１を素材とし、高温に
保持した成形型２内でブロー成形すると共にブロー成形
した容器３を熱処理し、その後容器３内に冷却エア４を
供給して、容器３を成形型２から取り出し可能な温度ま
で冷却する際、冷却エア４の供給量を段階的に冷却開始
時よりも終了時に多くして、最初は冷却エア４を少なく
供給して容器２を徐々に冷却し、終了に近くなった時点
で冷却エア４を一気に供給して、高温の成形型２よりの
戻り熱を排除して、容器３を成形型２より取り出し可能
な温度に冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブロー成形容器の
製造方法に関するものであって、より詳しくは、高温に
保持した成形型内でブロー成形し熱処理した後の容器の
冷却を、容易にしてイニシャル及びランニングコストを
低下させ得るブロー成形容器の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のブロー成形容器の製造方法は、熱
可塑性樹脂材料を素材とし、高温に保持した成形型内で
ブロー成形すると共にブロー成形した容器を熱処理し、
その後該容器内に冷却エアを所定時間供給して、容器を
成形型から取り出し可能な温度に冷却することからな
る。ここで熱処理とは、耐熱性を有する容器を得るため
のものであって、ブロー成形された容器を所定時間高温
状態に維持して高分子の配列を調整させ、所謂熱固定さ
せることをいう。

【０００３】この熱処理をした後成形型から容器を取り
出す際、成形された容器は収縮変形するため、上述のよ
うに、容器内に冷却エアを供給して冷却するが、その冷
却方法として次のようなものが知られている。 (1) ブロー成形し熱処理した後の容器内に単に常温のエ
アを供給して、成形型から取り出し可能な温度まで冷却
する方法。 (2) ブロー成形し熱処理した後の容器内に液体二酸化炭
素、液体窒素などの常温ガス体の液化物を噴霧状に供給
して、成形型から取り出し可能な温度に冷却する方法
（特開昭５７−１２６１７号公報、特開昭５９−９３３
３０号公報参照）。 (3) ブロー成形し熱処理した後の容器内に５°Ｃ以下の
エアを噴霧状に供給して、成形型から取り出し可能な温
度に冷却する方法（特開平６−２９７５５２号公報参
照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(1) の冷却方法は最も単純であるが、最近の容器形状の
賦型性の問題からエア圧が高くなり、その分冷却時間は
短縮されたもののエア量が多くなり、設備面、操作面か
らは必ずしも満足のいくものではない。また、(2) の冷
却方法は、液体二酸化炭素、液体窒素などを高圧状態で
供給しなければならず、これら液体の運転管理面での困
難さを背負いこむことになる。(3) の冷却方法は、高圧
状態で供給するからエアはかなりの高温となっており、
このエアを５°Ｃ以下まで冷却するための設備が余分に
必要となり、加えてその運転管理が新たに必要となる。
これらの冷却方法での困難さは、いずれも、成形型では
高温を保持する一方、高圧状態を保持したまま容器を成
形型から取り出し可能な温度まで冷却する点にある。

【０００５】そこで、本発明の目的は、特別な設備を新
たに設置することなく、冷却媒体の供給手段を変えると
いう簡単な改善だけで、容器を容易に成形型から取り出
し可能な温度まで冷却するブロー成形容器の製造方法を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のブロー成形容器
の製造方法は、上記課題を解決するために提案されたも
のであって、冷却媒体の供給量を段階的に多くした点に
特徴を有するものである。すなわち、本発明によれば、
熱可塑性樹脂材料を高温に保持した成形型内でブロー成
形すると共にブロー成形した容器を熱処理し、その後該
容器内に冷却エアを所定時間供給して、前記容器を前記
成形型から取り出し可能な温度に冷却してなるブロー成
形容器の製造方法において、前記冷却エアの供給量を冷
却開始時よりも冷却終了時に多くすることを特徴とする
ブロー成形容器の製造方法が提供される。この方法は、
高温に保持した成形型内の容器に最初は冷却エアを少な
く供給して容器を徐々に冷却してゆき、冷却終了時に近
くなった時点で多くの冷却エアを一気に供給して、高温
に保持した成形型からの戻り熱を排除して、容器を成形
型から取り出し可能な温度に冷却するものであり、従来
の冷却方法に比べて最初に少なく供給した分の冷却エア
の量を減らすことが出来る。

【０００７】また、本発明によれば、前記冷却エアが、
前記成形型における容器の取り出し温度より少なくとも
低温の気体であるブロー成形容器の製造方法が提供され
る。

【０００８】また、本発明によれば、前記冷却エアがエ
アに液体を噴霧したものであるブロー成形容器の製造方
法が提供される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態を挙げて本発明
を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明方法を説
明するためのブロー成形容器の製造装置の一部を示す断
面図である。図に示したように、本発明のブロー成形容
器の製造方法は、熱可塑性樹脂材料１を素材とし、高温
に保持した成形型２内でブロー成形すると共にブロー成
形した容器３を熱処理し、その後容器３内に冷却エア４
を所定時間供給して、容器３を成形型２から取り出し可
能な温度まで冷却するものであるが、その際、冷却エア
４の供給量を段階的に冷却開始時よりも冷却終了時に多
くすることが重要な特徴である。

【００１０】前記熱可塑性樹脂材料１は、ポリエチレン
テレフタレート（以下「ＰＥＴ」という）、低密度また
は高密度のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリスチレンなどが使用されるが、一般にＰＥＴ
で代表される熱可塑性ポリエステルが使用されることが
多い。この熱可塑性樹脂材料１は、例えば、射出成形法
により有底パリソン（以下単に「プリフォーム１」とい
う。）とされ、前記成形型２内に装填される。

【００１１】この成形型２は、割り型構造の金型１０，
１１と底型１２とからなり、金型１０，１１は加熱媒体
流通路１０ａ，１１ａにより、プリフォーム１の熱処理
温度より高い温度に加熱される。そして、このプリフォ
ーム１は、ブロー成形用マンドレル１３及び口部挿入具
１４に挿入したままで、予めブロー成形し易い温度に余
熱された後、成形型２内に装填される。

【００１２】ブロー成形用マンドレル１３には延伸・冷
却用ロッド１５が貫通状態で取り付けられ、延伸・冷却
用ロッド１５の一方には冷却エア４の吐出孔１６が複数
穿設され、他方には冷却エア供給管１７が取り付けられ
ている。この冷却エア供給管１７は分岐して冷却エア供
給自動弁１８，１９に接続し、これら自動弁１８，１９
の一方が他方より口径が小さくなっている。ここでは、
自動弁１９の口径が自動弁１８の口径より小さく設定さ
れ、いずれも大容量の冷却エア供給源（図示せず）に接
続されている。

【００１３】また、ブロー成形用マンドレル１３には、
延伸・冷却用ロッド１５との間にブローエア流通路２０
が設けられている。このブローエア流通路２０はブロー
配管２１に接続し、ブロー配管２１にはブローエア供給
自動弁２２が取り付けられ、このブローエア供給自動弁
２２はブロー成形用エア源（図示せず）に接続してい
る。さらに、ブロー用配管２１は２本の配管２３，２４
により分岐して、冷却エア排出自動弁２５，２６がそれ
ぞれ取り付けられている。これら自動弁２５，２６の一
方が他方より口径が大きくなっている。ここでは、ブロ
ーエア流通路２０に近い自動弁２５の口径が遠い自動弁
２６の口径より大きく設定され、いずれも大気開放され
ている。なお、図１中１４ａは口部挿入具１４に設けら
れた加熱媒体流通路である。

【００１４】高温に加熱された成形型２内に、充填され
ブロー成形し易いように加熱されたプリフォーム１は、
ブロー成形用エア源から高温かつ高圧のブロー成形用エ
アが供給されると、直ちにブロー成形され容器３が形成
される。これは、ブロー用配管２１のブローエア供給自
動弁２２のみを開くことにより行われ、この状態を若干
継続して容器３を熱処理する。

【００１５】熱処理を終わった容器３を成形型２から取
り出すには、容器３を取り出し可能な温度、例えば、１
００ないし１２０°Ｃ程度まで冷却する必要があり、こ
れは容器３内に冷却エア４を供給して行う。最も簡単な
冷却方法は、図６に示すもので、従来から行われている
方法である。まず、ブロー用配管２１のブローエア供給
自動弁２２を閉じ、続いてブローエア流通路２０に近い
口径の大きい冷却エア排出自動弁２５を開き、同じく口
径の大きい冷却エア供給自動弁１８を開き、冷却エア供
給源から冷却エア供給管１７、延伸・冷却用ロッド１５
を通って吐出孔１６から冷却エア４を容器３内に供給す
る。この従来法では、自動弁１９，２６は必要ないこと
は当然である。

【００１６】本発明における冷却方法、すなわち、冷却
エア４の供給量を冷却開始時よりも冷却終了時に多くす
るパターンとしては、概略図２ないし５に示すようなも
のが例示される。ここで、冷却エア４の供給速度をｖと
し、冷却時間をｔとすると供給量Ｑはｖｔで与えられ
る。図２のものは、冷却時間０．５ｔ間を冷却エア４の
供給速度を０．５ｖとし、後半の０．５ｔ間を冷却エア
４の供給速度をｖとした場合である。冷却エア４の全供
給量は０．２５ｖｔ＋０．５ｖｔ＝０．７５ｖｔであ
り、０．７５Ｑとなる。

【００１７】図３のものは、冷却時間０．７５ｔ間を冷
却エア４の供給速度を０．５ｖとし、後半の０．２５ｔ
間を冷却エア４の供給速度をｖとした場合である。冷却
エア４の全供給量は０．３７５ｖｔ＋０．２５ｖｔ＝
０．６２５ｖｔであり、０．６２５Ｑとなる。

【００１８】図４のものは、冷却時間０．２５ｔ間を冷
却エア４の供給速度を０．２５ｖとし、次の０．２５ｔ
間経過する毎に冷却エア４の供給速度を０．２５ｖづつ
増加させた場合である。冷却エア４の全供給量は０．０
６２５ｖｔ＋０．１２５ｖｔ＋０．１８７５ｖｔ＋０．
２５ｖｔ＝０．６２５ｖｔであり、図３と同じ０．６２
５Ｑとなる。

【００１９】図５のものは、冷却時間０．５ｔ間を冷却
エア４の供給速度を冷却時間に比例させて増加させ、後
半の０．５ｔ間を冷却エア４の供給速度をｖとした場合
である。図２と同じく冷却エア４の全供給量は０．７５
Ｑとなる。

【００２０】つまり、上記図２ないし５に例示された本
発明の方法によれば、冷却エアの量は、従来方法に比べ
て２５％以上の削減になることが理解される。

【００２１】ところで、冷却エアの量が２５％削減でき
るということは、コンプレッサーなどの設備投資を２５
％減らすことができることを意味し、ひいては製造原価
の削減、つまりコストダウンに寄与することになり、そ
の意義は極めて大きいものがある。

【００２２】次に、図２ないし５に示す冷却方法を図１
に基づいて説明する。図２の場合は、まず、ブロー配管
２１のブローエア供給自動弁２２を閉じ、続いてブロー
エア流通路２０に遠い口径の小さい冷却エア排出自動弁
２６を開き、同じく口径の小さい冷却エア供給自動弁１
９を開き、冷却エア供給源から冷却エア供給管１７，延
伸・冷却用ロッド１５を通って吐出孔１６から冷却エア
４を供給速度０．５ｖで前半の０．５ｔ間容器３内に供
給する。後半の０．５ｔ間は、上記冷却エア排出自動弁
２６及び冷却エア供給自動弁１９を閉じ、ブロー用エア
流通路２０に近い口径の大きい冷却エア排出自動弁２５
を開き、同じく口径の大きい冷却エア供給自動弁１８を
開き、冷却エア供給源から冷却エア供給管１７，延伸・
冷却用ロッド１５を通って吐出孔１６から冷却エア４を
供給速度ｖで容器３内に供給する。

【００２３】図３の場合は、図２の場合と略同様で、口
径の小さい冷却エア排出自動弁２６からの冷却エア４
を、供給速度０．５ｖで前半の０．７５ｔ間供給し、後
半の０．２５ｔ間を口径の大きい冷却エア排出自動弁２
５からの冷却エア４を、供給速度ｖで供給する。

【００２４】図４の場合は、まず、ブロー用配管２１の
ブローエア供給自動弁２２を閉じ、続いてブロー用エア
流通路２０の口径の小さい冷却エア排出自動弁２６を開
き、同じく口径の小さい冷却エア供給自動弁１９を開
き、冷却エア供給源から冷却エア供給管１７，延伸・冷
却用ロッド１５を通って吐出孔１６から冷却エア４を供
給するまでは図２，３と同様である。相違点は、最初の
０．２５ｔ間は冷却エア４の供給速度を０．２５ｖと
し、次の０．２５ｔ間は冷却エア４の供給速度を０．５
ｖとして、前半の０．５ｔ間を終了することである。

【００２５】後半の０．５ｔ間は、上記冷却エア排出自
動弁２６及び冷却エア供給自動弁１９を閉じ、ブロー用
エア流通路２０の口径の大きい冷却エア排出自動弁２５
を開き、同じく口径の大きい冷却エア供給自動弁１８を
開き、冷却エア供給源から冷却エア供給管１７，延伸・
冷却用ロッド１５を通って吐出孔１６から冷却エア４を
容器３内に供給するまでは図２、３と同様である。相違
点は最初の０．２５ｔ間は冷却エア４の供給速度を０．
７５ｖとし、次の０．２５ｔ間は冷却エア４の供給速度
をｖとして、後半の０．５ｔ間を終了することである。

【００２６】図５の場合は、前半の０．５ｔ間は、ブロ
ー用配管２１のブローエア供給自動弁２２を閉じ、続い
てブロー用エア流通路２０の口径の小さい冷却エア排出
自動弁２６を開き、同じく口径の小さい冷却エア供給自
動弁１９を徐々に開いて、冷却エア４の供給速度を０か
らｖまで比例させて増加させ、冷却エア供給源から冷却
エア供給管１７，延伸・冷却用ロッド１５を通って吐出
孔１６から冷却エア４を供給する。後半の０．５ｔ間
は、図２の場合と同様に、口径の大きい冷却エア排出自
動弁２５からの冷却エア４を、供給速度ｖで供給する。

【００２７】本発明を実施するに当たっては、冷却エア
を段階的に供給するために、冷却エアのボトルへの入口
と排気口に２方向の切り替えバルブを付設してエアの供
給口と排気口の口径を多段階に切り替えればよく、あと
は切り替えのタイミングをシーケンサーのプログラムを
変更するだけで、任意のタイミング設定が可能になる。
したがって、本発明の方法を実施するに当たっての設備
面の変更に際しては、費用的に高価なものはほとんどな
く、これを実施することによって得られる冷却エアの削
減に伴う効果が大きいことがわかる。

【００２８】

【実施例】次に、上記構成になるブロー成形容器の製造
方法の有用性を実施例に基づいて説明する。＜実施例１＞冷却方法として図２を採用し、冷却後の容
器３の温度を有限要素法により算出すると共に成形型２
からの容器３の取り出し状況を見る。

【００２９】＜実施例２＞冷却方法として図３の方法を
採用し、実施例１と同じにして容器の冷却を行った。

【００３０】＜実施例３＞冷却方法として図４の方法を
採用し、実施例１と同じにして容器の冷却を行った。

【００３１】＜実施例４＞冷却方法として図５の方法を
採用し、実施例１と同じにして容器の冷却を行った。

【００３２】＜比較例１＞冷却方法として図６の方法を
採用し、実施例１と同じにして容器の冷却を行った。

【００３３】＜比較例２＞冷却方法として図７の方法を
採用し、実施例１と同じにして容器の冷却を行った。

【００３４】＜比較例３＞冷却方法として図８の方法を
採用し、実施例１と同じにして容器の冷却を行った。こ
れらの結果を

【表１】に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】従来例である比較例１の冷却エア量の比率
を１とする。表１から冷却直後のボトルの温度は１１８
°Ｃである。実施例１は、冷却エア量の比率は０．７５
で、温度は１１９°Ｃであり、実施例２は、冷却エア量
の比率は０．６２５で、温度は１２１．２°Ｃであり、
実施例３は、冷却エア量の比率は０．６２５で、温度は
１１９°Ｃであり、実施例４は、冷却エア量の比率は
０．７５で、温度は１１８．７°Ｃである。いずれの実
施例でも成形型２からきれいに容器３を取り出すことが
出来た。

【００３７】また、比較例２は、冷却エア量の比率は
０．７５で、温度は１２７°Ｃであり、比較例３は、冷
却エア量の比率は０．７５で、温度は１２７．５°Ｃで
ある。この場合は、いずれの比較例でも成形型２から容
器を取り出すことが出来なかった。

【００３８】なお、実施例１ないし４の結果は、低温の
気体、例えば、液体窒素、液体二酸化炭素を使用した場
合やエアに液体を噴霧した場合も同様であり、これらの
設備を小さく出来、その運転経費を下げ得る。

【００３９】以上、本発明の実施形態を図面に基づき説
明したが、具体的な構成はこれに限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、任意の変
更、追加が含まれることは理解されるべきである。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
高温に保持した成形型内の容器に最初は冷却エアを少な
く供給して容器を徐々に冷却してゆき、冷却終了時に近
くなった時点で多くの冷却エアを一気に供給して、高温
に保持した成形型からの戻り熱を排除して、容器を成形
型から取り出し可能な温度に冷却するから、最初に少な
く供給した分の冷却エア量を少なくすることが出来る。
したがって、既設の場合には特別な設備を新たに設置し
ないで、簡単な改善だけで冷却エアを少なくでき、ラン
ニングコストを下げ、新設の場合は冷却エアの供給設備
費及びランニングコストを削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を説明するためのブロー成形容器の
製造装置の一部を示す断面図である。

【図２】本発明の実施形態である冷却パターンを示す概
念図である。

【図３】本発明の実施形態である冷却パターンを示す概
念図である。

【図４】本発明の実施形態である冷却パターンを示す概
念図である。

【図５】本発明の実施形態である冷却パターンを示す概
念図である。

【図６】従来例の冷却パターンを示す概念図である。

【図７】比較例の冷却パターンを示す概念図である。

【図８】比較例の冷却パターンを示す概念図である。

【符号の説明】

１熱可塑性樹脂材料２成形型３容器４冷却エア１０，１１金型１０ａ，１１ａ，１４ａ加熱媒体流通路１２底型１３ブロー成形用マンドレル１４口部挿入部１５延伸・冷却ロッド１６吐出孔１７冷却エア供給管１８，１９冷却エア供給自動弁２０ブローエア流通路２１ブロー配管２２ブローエア供給自動弁２３，２４配管２５，２６冷却エア排出自動弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂材料を高温に保持した成形
型内でブロー成形すると共にブロー成形した容器を熱処
理し、その後該容器内に冷却エアを所定時間供給して、
前記容器を前記成形型から取り出し可能な温度に冷却し
てなるブロー成形容器の製造方法において、前記冷却エ
アの供給量を冷却開始時よりも冷却終了時に多くするこ
とを特徴とするブロー成形容器の製造方法。
【請求項２】前記冷却エアが、前記成形型における容
器の取り出し温度より少なくとも低温の気体である請求
項１記載のブロー成形容器の製造方法。
【請求項３】前記冷却エアが、エアに液体を噴霧した
ものである請求項１記載のブロー成形容器の製造方法。