JP3405209B2 - ブロー成形用予備成形物の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブロー成形用予備
成形物の製造方法に関するもので、より詳細には、熱可
塑性樹脂溶融物の圧縮成形で形成され、ゲート部がなく
しかもしわのない閉塞底部を有するブロー成形用予備成
形物の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】延伸ブロー成形プラスチック容器、特に
ポリエステル容器は今日では一般化しており、その優れ
た透明性と適度なガスバリヤー性とにより、液体洗剤、
シャンプー、化粧品、醤油、ソース等の液体商品の外
に、ビール、コーラ、サイダー等の炭酸飲料や、果汁、
ミネラルウオータ等の他の飲料容器やデザート類カッ
プ、ミソ用容器、カップ製品等に広く使用されている。

【０００３】ポリエステル容器の成形に際しては、ポリ
エステルの射出成形により、最終容器より寸法のかなり
小さい且つポリエステルが非晶質である有底プリフォー
ムを予め形成し、このプリフォームをその延伸温度に予
備加熱し、ブロー金型中で軸方向に引張延伸すると共
に、周方向にブロー延伸する方法が採用されている。

【０００４】この有底プリフォームの形状としては、容
器の口頚部に相当する口頚部と延伸ブロー成形されるべ
き有底筒状部とを備え、縦長な容器用としては全体とし
ての形状が試験管状のものが一般的である。口頚部に
は、例えば密封用開口端や蓋との係合手段が形成されて
いる。また、この底部には、射出成形の必要性から、底
部中心から外方に突出したゲート部が必ず形成されてい
る。

【０００５】有底プリフォームを樹脂の圧縮成形で製造
することも既に知られており、例えば国際公開ＷＯ９７
／３２７０６号には、閉塞底部とプリフォーム形状を形
成するキャビティとを有する圧縮型を準備し、熱可塑性
樹脂を前駆体に成形すると共に前駆体を圧縮型に入れ、
ここで、前駆体を、全体的にキャビティ内に固定され密
着されるようにすると共に、前駆体を、完全には圧縮型
を満たさないが、最終形状に圧縮される前に、圧縮型の
キャビティ内に所定の方法で支持されるような形状を有
するものとし、前駆体を圧縮型に入れるに先だって前駆
体を加熱し、加熱された前駆体を圧縮型内で圧縮成形す
ることからなるプリフォームの製造法法が記載されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、射出成
形による有底プリフォームに形成されるゲート部は、生
産性や製造コスト、最終的なブロー成形品の特性の点
で、多くの問題となっている。即ち、このゲート部を切
断するために、格別の切断工程が必要となり、生産性を
下げる一因となっている。また、切断されたゲート部は
スクラップ樹脂となり、資源の無駄になっている。更
に、このゲート残部は、最終ブロー成形品の結晶化や白
化を招きやすく、外観特性低下の原因となっていると共
に、成形時の流動配向や切断時の歪み発生等により、延
伸ブロー成形に際して配向むらや組織の不均一さを招
き、落下衝撃などにより底割れを発生する原因ともなっ
ている。

【０００７】また、射出成形では、成形時に大きな剪断
力が作用するので、高温での成形が必要となり、この熱
履歴により、樹脂の熱減成（熱劣化）が生じることが問
題である。このため、従来のＰＥＴ（ポリエチレンテレ
フタレート）容器の製造では、射出成形時に生じる固有
粘度の低下を予め見込んで、固相重合法による高い固有
粘度のＰＥＴを使用しなければならず、コストの増大を
もたらしている。更に、金型についても射出された樹脂
の冷却のみならず、樹脂の流動も同時に要求されるた
め、金型温度の設定にも自由度が小さく、射出成形時間
がどうしても長くなるという生産性上の問題もある。

【０００８】上記の圧縮成形法によるプリフォームの成
形では、射出成形に伴う樹脂の熱減成を軽減できるとい
う利点があるが、射出型への樹脂供給の過不足を避ける
ため、樹脂を一旦前駆体に熱成形し、この前駆体をまた
加熱して射出型に供給し、加熱された前駆体を射出型中
で圧縮成形しなければならないなど、熱成形の他に圧縮
成形のための再度の加熱が必要であるという点で未だ改
良すべき点がある。

【０００９】更に、圧縮成形では、圧縮型中での樹脂の
流動には余り配慮する必要がなく、成形圧も比較的低く
てよいという利点があるが、成形されるプリフォームの
閉塞底部にしわが発生しやすく、このようなプリフォー
ムからは耐衝撃性に劣るボトルが形成されるという問題
を有している。

【００１０】従って、本発明の目的は、熱可塑性樹脂溶
融物の圧縮成形で形成され、底部にしわの発生がなく、
またゲート残部も存在しなく、ブロー成形品底部への均
一且つ一様な延伸成形と底部の耐衝撃性の向上を可能に
するブロー成形用予備成形体の製造方法を提供するにあ
る。本発明の他の目的は、樹脂を溶融するための１回の
加熱で圧縮成形が可能であり、その結果として樹脂の熱
劣化が顕著に抑制されたブロー成形用予備成形体の製造
方法を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、熱可塑
性樹脂溶融物を押し出し且つほぼ定量の溶融塊に切断す
る工程と、雄型と雌型とを相対的に移動可能に配置し、
溶融塊をその重心位置よりも高い部位で把持して実質上
の温度低下なしに型内に供給する工程と、有底胴部と口
部とを備えた成形物に圧縮成形する工程と、圧縮成形物
を冷却固化し、成形物を型外に排出する工程とから成る
ことを特徴とするブロー成形用予備成形物の製造方法が
提供される。本発明の製造方法においては、熱可塑性樹
脂溶融物を、雄型及び雌型の軸方向と平行に押し出し、
切断された溶融塊をその平行な状態を実質上維持したま
ま、また溶融塊の予備成形物底部を形成する部分を冷却
することなく雌型内に供給すること、溶融塊が円柱乃至
円柱に近い形状であること、型内の残留空気を排出しな
がら圧縮成形すること、型の底部乃至その近傍に微細な
隙間ないし複数の細孔を備えた金型とすること、雄型
を、コア金型と、コア金型の周囲に、これと同軸に且つ
開閉可能に設けられた従動金型とからなるものとし、コ
ア金型と雌型とで有底テーパー部の成形を行い、コア金
型と従動金型とで口部の成形を行うこと、６．溶融塊を
型で成形する際にすみやかに底部乃至その近傍の残留空
気を排出すること、が好ましい。

【００１２】

【発明の実施形態】本発明では、雄型と雌型とを相対的
に移動可能に配置し、型に供給された樹脂の溶融塊を圧
縮成形するが、熱可塑性樹脂溶融物を押し出し且つほぼ
定量の溶融塊に切断して、この溶融塊をその重心位置よ
りも高い位置で把持して実質上の温度低下なしに型内に
供給すること、及び供給された溶融塊を実質上直ちに圧
縮し、口部と有底胴部とを備えた成形物に圧縮成形する
ことが特徴である。

【００１３】圧縮成形では、射出成形と異なり、比較的
低い温度での加工が可能となることは既に指摘したとこ
ろであるが、本発明では１回の加熱溶融と圧縮成形によ
り、ブロー成形用予備成形物が得られるので、樹脂の熱
劣化の程度が少なく、物性に優れたブロー成形品を製造
することができる。

【００１４】すなわち同一物性（強度・耐衝撃性）のブ
ロー成形品を製造するためにより安価な樹脂を使用で
き、同一原料樹脂を使用する場合にはより物性に優れた
ブロー成形品を製造する事が出来る。また樹脂粘度が高
く、射出成形には不適当な樹脂原料でも容易にブロー成
形用予備成形物に成形することが可能であり、特に高い
耐衝撃性が必要な大型ブロー成形品用の予備成形物を得
ることも可能である。

【００１５】本発明の一段圧縮成形法では、樹脂の溶融
押出時に樹脂の溶融塊が有する熱量を有効に利用すると
共に、この塊の局部的な冷却を可及的に阻止すること、
特に溶融塊の予備成形物底部を形成する部分を冷却しな
いこと及び圧縮成形時に樹脂の型表面における動きが制
約されないようにすることが、内部組織が均質で、延伸
ブロー成形性に優れた予備成形物を製造するために重要
である。

【００１６】この目的のために、本発明の方法では、押
し出し物を切断することにより形成されたほぼ定量の溶
融塊を実質上の温度低下なしに雌型内に供給すると共
に、供給された溶融塊を直ちに型で圧縮成形するように
する。また、圧縮成形に際しても、型内の残留空気をす
みやかに排出しながら、有底胴部と口部とを備えた成形
物に圧縮成形する。

【００１７】一段圧縮成形法では、溶融塊に切断した
後、型に投入するまでの間における樹脂の温度低下が、
予備成形物の延伸ブロー成形されるべき有底胴部の組織
の均一さ及び延伸配向性、更には最終ブロー成形品の物
性、特に耐衝撃性に重大な影響をもたらす。この温度低
下の影響は、予備成形物の底部（最終ブロー成形品の底
部）を形成する溶融塊の下部において特に顕著に表れ
る。即ち、この溶融樹脂塊の下部が局部的に冷却された
場合には予備成形物底部の歪みの程度が大きくなり、最
終ブロー成形品としたときの外観不良や耐衝撃性低下の
原因となる（後述する比較例１，２参照）。本発明で
は、溶融塊に切断した後、型に投入するまでの間におけ
る樹脂溶融塊の実質的な温度低下を抑制すること、特に
溶融樹脂塊の下部の上記時間内での温度低下を抑制する
ことにより、上記のトラブルを有効に解消することがで
きる。

【００１８】上記のように、溶融塊の温度低下を抑制す
るためには、溶融塊に切断した後、型に投入するまでの
間、例えば把持部を除いて、溶融塊と他の部材との接触
をさけるべきであり、特に溶融塊の下部と他の部材との
接触は極力さけるべきである。

【００１９】本発明の好適な態様では、この目的のため
に、熱可塑性樹脂溶融物を、雄型及び雌型の軸方向と平
行に押し出し、切断された溶融塊をその平行な状態を実
質上維持したまま型内に供給する。

【００２０】また、溶融塊をほぼ定量な状態で供給可能
にすると共に、下部の冷却を可及的に避けるために、樹
脂の溶融塊を円柱乃至円柱に近い形状で供給することが
好ましい。そして、溶融塊の下部における温度低下を可
及的に避ける目的と、溶融塊の供給を安定に行う、つま
り溶融塊の倒れなどを防止する目的で、溶融塊をその重
心よりも上の部位で把持して、切断位置から型位置まで
移動し、型内に供給することが重要である。

【００２１】溶融塊の冷却を避けるためには、切断から
型への投入及び型へ投入されてからの成形開始も可及的
に短時間で行うのがよく、一般に切断から型への投入は
１秒以内、型へ投入されてから成形開始までは０．５秒
以内で行うことが推奨される。

【００２２】本発明の一段圧縮成形法では、型の底部乃
至その近傍の残留空気を排除しながら、圧縮成型を行う
ことも至って重要である。即ち、型内部に空気が残留す
る条件では、型にくっついた部分乃至その近傍にしわが
発生する傾向がある。これに対して、成形を始めたら速
やかに空気を排除するようにすると、しわの発生が有効
に防止することができる。しわの発生は、型表面への密
着部分と非密着部分とが微細な間隔で生じるのがその原
因と考えられ、これは圧縮成形に特有の現象であると信
じられるが、空気を排除する条件では、金型表面と樹脂
とが再密着し、しわのない器壁が形成されると思われ
る。

【００２３】雌型表面の残留空気を排除するには、残留
空気に対する成形部位から外部への逃げ道を形成させれ
ばよく、その手段は特に限定されないが、例えば、雌型
を、底部乃至その近傍に微細な隙間乃至多孔質部を備え
た金型とするのがよい。また成形開始と共に強制的に外
部真空ポンプ等により残留空気を排除することは特に有
効である。

【００２４】本発明の一段圧縮成形法では、雌型及び雄
型の形状及び構造は、有底の胴部と口部との成形を行え
るものであればよく、特に制限を受けないが、一般に
は、雄型として、コア金型と、コア金型の周囲に、これ
と同軸に且つ開閉可能に設けられた従動金型とからなる
ものを使用し、コア金型と雌型（キャビティ型）とで有
底テーパー部の成形を行い、コア金型と従動金型とで口
部の成形を行うことが望ましい。この場合、従動金型は
コア金型と共に往復駆動されるが、従動金型はスプリン
グのような賦勢手段により、雌型の方へ常に賦勢されて
いるが、コア金型の下死点においては、コア金型と従動
金型とは、常に一定の当接状態に保たれるようになって
いる。このため、溶融樹脂塊に量の変動が若干ある場合
にも、常に一定高さ（底部内面から口部頂面までの高
さ）で、しかも密封上重要な口部形状が常に一定な予備
成形物が形成されることになる。また、溶融樹脂塊の量
の変動は、コア金型と雌型（キャビティ金型）との噛み
合わせ、即ち形成される予備成形物の有底胴部の厚みで
吸収できるようになっている。

【００２５】溶融樹脂塊は、押出機あるいは更にギアポ
ンプを通して樹脂を溶融押出し、これを一定のタイミン
グで切断することにより、ほぼ定量的に供給することが
可能ではあるが、それでも樹脂の供給量に一定の範囲の
ばらつきが発生するのは避けられない。本発明の上記の
成形方式では、このばらつきの吸収も容易である。

【００２６】本発明の一段圧縮成形法では、成形時のひ
け防止にある程度の圧力が必要であるとしても、成形力
そのものは一般にかなり少なくてよいという利点を有す
る。このため、射出成形装置に比して、装置自体をかな
り小型化し、装置コストを低減できるという利点があ
る。

【００２７】本発明の製造方法によって製造されるブロ
ー成形用予備成形物は、熱可塑性樹脂溶融物の圧縮成形
で形成され、最終成形体の口部に対応する形状及び寸法
の口部と、ブロー成形されるべき有底胴部とを備えてい
るが、閉塞底部はしわがなくしかもゲート部がないとい
う特徴を備えている。

【００２８】射出成形の有底プリフォームに存在するゲ
ート部が、生産性や製造コスト、最終的なブロー成形物
の特性の点で、多くの問題となっていることはすでに指
摘したが、本発明の製造方法によって製造される予備成
形物では、このゲート部が一切存在しないため、その切
断工程が不要であり、またスクラップ樹脂の発生もな
く、更に底中心部も滑らかで均質であり、結晶化や白化
の原因となるものが一切ないという利点がある。

【００２９】また、本発明の製造方法によって製造され
るブロー成形用予備成形物では、前述した厳密な温度管
理と残留空気排除条件下で成形が行われていることに関
連して、底部乃至その近傍にしわがないという特徴を有
している。

【００３０】本発明の製造方法によって製造されるブロ
ー成形用予備成形物を用いると、底部にゲートがなくし
かもしわの発生もなく、平滑性や組織の均一性に際だっ
て優れているため、これを延伸ブロー成形してなるブロ
ー成形物は、底部の外観特性や耐衝撃性に著しく優れて
いるという利点がある。

【００３１】また、この予備成形物では、樹脂の熱劣化
の程度が前述したように少なく、引張強度、耐圧強度、
耐衝撃性、耐熱性等の諸物性に優れたブロー成形物を製
造できるという利点を有している。

【００３２】［一段圧縮成形装置］本発明の一段圧縮成
形法に用いる装置の全体の配置を示す図１（平面図）及
び図２（側面図）において、この装置は、大まかにいっ
て、熱可塑性樹脂の押出装置１、溶融塊の切断及び供給
装置２及び予備成形物への圧縮成形装置３からなってい
る。

【００３３】押出装置１は、樹脂を溶融混練するための
押出機本体１１を備えており、この本体の入口側には、
成形すべき熱可塑性樹脂の粉末乃至ペレットを乾燥状態
に保持して押出機本体に供給するための真空ホッパー１
２が設けられ、本体の出口側には、樹脂中の分解ガス等
を吸引除去するための吸引ベント１３及び押し出される
溶融樹脂を受けるダイヘッド１４が設けられている。ダ
イヘッド１４は、配管１５を介して押出機ノズル１６に
接続されるが、ダイヘッド１４と押出機ノズル１６との
間には、溶融樹脂を定量供給するためのギアポンプ１７
を設けるのがよい。尚、図２においては、複雑になるの
を避けるため、ギアポンプ１７が省略されている。

【００３４】溶融塊の切断及び供給装置２は、図３（平
面図）及び図４（側面図）に示すとおり、回転ターレッ
ト２１に設けられたカッター２２と、溶融塊を把持する
ための外方把持部材２３及び内方把持部材２４の組み合
わせからなっている。カッター２２は、ターレット２１
の径方向に対して傾斜して設けられ、ターレット２１の
回転に伴って、押出機ノズル１６から押し出される樹脂
溶融物１８を押出方向とは直角方向に切断できるように
なっている。外方把持部材２３は、ターレットの径方向
に延びる部分と周方向に延びる外方部分とからなり、タ
ーレット２１に固定されている。一方、内方把持部材２
４は、外方把持部材２３に対して、ターレットの径方向
に移動可能に設けられている。

【００３５】切断及び供給装置２の回転ターレット２１
は、押出装置１の押出機ノズル１６の下方及び圧縮成形
装置３の雌型３２の上方を通るように設けられており、
押出機ノズル１６の下方で把持部材２３及び２４による
溶融物１８の把持とカッター２２による切断が行われ、
上記把持部材２３、２４による把持状態での溶融塊１９
の雌型上方への移動と、把持部材２３、２４の解放によ
る溶融塊１８の雌型３２への投入とが行われる。

【００３６】図２及び図４から、この一段圧縮成形装置
では、熱可塑性樹脂溶融物１８を、雄型３３及び雌型３
２の軸方向と平行に押し出し、切断された溶融塊１９を
その平行な状態を実質上維持したまま雌型３２内に供給
していること、溶融塊１８をギアポンプ１７によりほぼ
定量な状態で供給し、樹脂の溶融塊１９を円柱乃至円柱
に近い形状で供給していること、及び溶融塊１９をその
重心よりも上の部位で把持部材２３、２４により把持し
て、切断位置Ｃから金型位置Ｍまで移動し、金型３２内
に供給していることが明らかである。

【００３７】圧縮成形装置３は、大まかにいって、回転
ターレット３１とこの回転ターレットの周囲に配置され
た多数の雌型３２及び雄型３３との組み合わせからなっ
ている。この回転ターレット３１には、既に指摘した溶
融塊の切断及び供給機構２が付設されていると共に、成
形されたブロー成形用予備成形物の取り出し機構３４も
付設されている。

【００３８】回転ターレット３１は機台３５に対して垂
直軸３６により、水平方向に、且つ回転可能に支持され
ており、モーター３７及び駆動伝達機構３８により駆動
回転されるようになっている。雌型３２及び雄型３３の
組み合わせ（セット）は、回転ターレット３１の外周上
面に多数固定して設けられる。即ち、雌型３２は架台３
９上に固定されており、一方、雄型３３は、垂直支持部
材４０及び水平支持部材４１を介して、油圧機構等の昇
降駆動機構４２により、雌型３２と同軸に且つ昇降動可
能に設けられている。

【００３９】雌型３２及び雄型３３の詳細な構造と、成
形工程を段階的に示す図５及び図６において、雌型３２
はキャビティ４３を有していると共に、その底部には残
留空気を排除するためのベント部４４及び底部とテーパ
ー部との接続部にもベント部４５が設けられている。ま
た、キャビティ４３の上部の周囲には、上向きの小突起
部４６が形成されている。その動作については後述す
る。更に、雌型３２の周囲には、雌型と同軸に摺動可能
なリング状の従動部材４７が設けられ、この従動部材４
７は下方に延びる軸４８を有しその下方の端部にはスト
ッパー４９が形成されており、このストッパー４９は、
雌型３２の下方凹部５０の内部に収まっている。かくし
て、ストッパー４９は下方凹部５０の上面と下面との間
で昇降可能であることが了解されよう。また、ストッパ
ー４９はスプリング（図示せず）等の手段で上向きに賦
勢されている。更に、従動部材４７の上部内周面には、
上向きに径の大きくなる係合用テーパー部５１が形成さ
れている。

【００４０】一方、雄型３３は、昇降動可能な支持部材
５２に固定されたコア金型５３を備えている。このコア
金型５３は、予備成形物の口部頂面を形成するための部
分５４と、口部内周面を形成するための部分５５と、有
底テーパ状胴部の内面を形成させるための部分５６とを
備えている。

【００４１】コア金型３３の周囲には、これと同軸に且
つ開閉可能に設けられた従動金型５７が位置している。
この従動金型５７は、従動支持部材５８に固定されてお
り、図示していないが、支持部材５２と従動支持部材５
８の間には押しスプリングが設けられていて、従動金型
を下方向に賦勢している。従動金型５７の下方内周面に
は、予備成形物の口部外周面を形成する部分５９が設け
られ、一方下方外周面には、下向きに径の減少する係合
用テーパー部６０が形成されている。

【００４２】図５及び図６に示す圧縮成形装置におい
て、各部材の押圧力（絶対値）は、各操作を円滑に行う
ために、次の通り設定されている。 雄型３３の押圧力＞従動部材４７の押圧力＞従動金型５
７の押圧力

【００４３】上記装置による成形動作は次の通り行われ
る。 （Ａ）溶融押出工程：熱可塑性ポリエステル等の成形用
樹脂は、押出機１の真空ホッパー１２に供給され、真空
中で外気からの吸湿が遮断された状態で、押出機本体１
１中でばれるとスクリューとにより溶融混練され、ダイ
ヘッド１４及び配管１５を経て、ギアポンプ１７により
ノズル１６に定量供給され、ノズル１６から円柱状に押
し出しされる。

【００４４】（Ｂ）切断及び供給工程：ノズル１６から
溶融押出された樹脂流１８は、カッター２２で円柱状或
いは円柱に近い形状の溶融塊１９に切断されると共に、
溶融塊１９は、把持部材２３、２４により把持され、切
断位置Ｃから雌型３２への供給位置Ｍまで、実質上の温
度低下を生じることなしに、ターレットの回転に伴い移
動し、雌型３２内に投入される。

【００４５】（Ｃ）圧縮成形工程：図５のＩに示すアプ
ローチ工程において、キャビティ型４３とコア金型５３
とは未だ開いており、溶融塊１９はキャビティ４３内に
直立状態で収納されている。コア金型５３は下降始めて
いる。

【００４６】図５のIIに示すキャビティ型締め工程にお
いて、コア金型５３がキャビティ内に下降し、溶融樹脂
１９’はほぼキャビティ４３とコア５３とで規定される
空間に充満される。この圧縮成形開始と同時にキャビテ
ィ内の残留空気は、ベント部４４及び４５を介して速や
かに外部に放出される。同時に、従動金型５７も下降
し、従動部材４７と当接するが、従動支持部材５８の上
面と雄型支持部材５２の下面との間にはまだ間隔があ
る。

【００４７】図５のIII に示すコア型締め工程におい
て、コア金型５３は更に下降し、従動支持部材５８の上
面と雄型支持部材５２の下面とは接触する。これに伴
い、キャビティ内の溶融樹脂１９’はコア金型５３と従
動金型５７とで規定される空間内に流入する。

【００４８】図５のIVに示す高温での固化工程におい
て、コア金型５３は更に若干下降し、これに伴って従動
部材４７も下降して、キャビティ４３、コア金型５３及
び従動金型５７で規定される空間は樹脂で充満されるこ
とになる。

【００４９】図５のＶに示す低温での固化工程におい
て、樹脂温の低下により、樹脂の体積収縮、つまりひけ
が発生するが、この体積収縮に基づく歪みの発生は、雄
型（コア５３）に圧縮力を加えることにより、吸収する
ことができる。この場合、コア金型５３とキャビティ４
３とが噛み合うように移動することが当然必要となる
が、キャビティ４３の上向きの小突起部４６を従動金型
５７に噛み合わせることにより、体積収縮を吸収し、歪
みのないブロー成形用予備成形物を得ることができる。

【００５０】圧縮成形された予備成形物の取り出し工程
は、図６のステップＩ乃至Ｖで示される。ステップＩは
成形が終了した段階を示している。ステップII，IIでは
コア金型５３が上昇を開始し、型開きが開始される。ス
テップIII では、コア金型５３が従動金型５７よりも先
に上昇して、成形された予備成形物６０からのコア抜き
が行われる。ステップIVでは、コア金型５３が更に上昇
し、予備成形物６０がキャビティ４３の外部に取り出さ
れる。ステップＶでは、コア金型の再上昇位置で、従動
金型５７が径外方の位置（点線で示す位置）に移動し、
保持されているブロー成形用予備成形物６０を解放す
る。

【００５１】［樹脂原料］本発明のブロー成形用予備成
形物を形成させるための原料樹脂としては、成形可能な
熱可塑性樹脂であれば任意のものを用いることができ
る。このような樹脂として、ポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢ
Ｔ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の熱可塑
性ポリエステル、これらのエステル単位を主体とする共
重合ポリエステル或いはこれらのブレンド物；ポリカー
ボネート類；アクリル−ブタジエン−スチレン共重合体
（ＡＢＳ樹脂）；ポリアセタール樹脂；ナイロン６、ナ
イロン６６、それらの共重合ナイロン等のナイロン類；
ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂；アイソタ
クチック・ポリプロピレン；ポリスチレン等の他、低
−、中−、或いは高−密度ポリエチレン、エチレン−プ
ロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、ス
チレン−ブタジエン熱可塑性エラストマー等を挙げるこ
とができる。これらのプラスチックには、製品の品質を
損なわない範囲内で種々の添加剤、例えば着色剤、紫外
線吸収剤、離型剤、滑剤、核剤等を配合することができ
る。

【００５２】特に、熱可塑性樹脂としてポリエステルを
使用するのが好ましく、この場合、そのポリエステルの
固有粘度（η）は０．５ｄｌ／ｇ以上、特に１．３乃至
０．７ｄｌ／ｇの範囲にあるものが好適である。また、
ポリエステルとしては、ジエチレングリコール単位の含
有量が１．６０重量％以下、特に１．５０重量％以下の
範囲内にあるものが好適に使用される。

【００５３】［成形条件］熱可塑性樹脂の溶融押出温度
（ダイヘッドの温度）は、樹脂によっても相違するが、
一般に熱可塑性樹脂の融点（Ｔｍ）を基準として、Ｔｍ
＋１００℃乃至Ｔｍ＋１０℃、特にＴｍ＋４０℃乃至Ｔ
ｍ＋２０℃の範囲にあるのが好ましい。上記範囲よりも
低い温度では、剪断速度が大きくなりすぎて一様な溶融
押出物を形成することが困難となる場合があり、一方上
記範囲よりも高温では、樹脂の熱劣化の程度が大きくな
ったり、或いはポリエステルの場合にはドローダウンが
大きくなりすぎる傾向がある。

【００５４】切断する溶融塊の重量、即ち目付は、当然
最終ブロー成形品によって決定されるが、一般的に１０
０乃至２ｇ、特に４０乃至１０ｇの範囲から、要求され
る強度によって適当な値を選定するのがよい。

【００５５】また、溶融塊が円柱状乃至それに近い形状
であることが取り扱いの点で有利であるが、溶融塊の径
（Ｄ）と高さ（Ｈ）の比（Ｈ／Ｄ）は、一般に０．８乃
至４の範囲にあるのが、溶融塊の温度低下を可及的に防
止し且つ雌型への溶融塊の投入を容易に行う点で有利で
ある。即ち、Ｈ／Ｄが上記範囲外では溶融塊の表面積が
大きくなって、温度低下が生じやすくなる傾向がある。

【００５６】溶融樹脂塊の切断には、任意のカッターが
使用されるが、樹脂の粘着を防止できるようなものが好
適である。例えば、ショットブラスト等の表面処理は特
に有効である。

【００５７】溶融樹脂塊を移動させるための把持部材と
しては、熱伝導性の良い材料からなるものを使用して、
樹脂への接触面積を極力少なくしたものが好適に使用さ
れる。溶融樹脂塊の切断から型への投入までは、すみや
かにしかもすでに指摘した時間内で行うのがよい。

【００５８】圧縮成形金型としては、底部乃至その近傍
に微細な間隙或いは多孔質部を形成したものが使用さ
れ、微細間隙は、雌型の底部乃至その近傍をいくつかの
ピースに分割し、これらのピース間に空気を排除するた
めの微細な隙間を形成させるか、或いは金型に空気を排
除するための孔を形成させることにより、形成させるこ
とができる。また、多孔質部は、例えば焼結金属等を部
品加工することによって使用できる。

【００５９】圧縮成形型の表面温度は、溶融樹脂の固化
が生じる温度であればよく、例えばポリエステルの場
合、６５乃至３０℃の温度範囲が適当である。金型の表
面温度を上記範囲内に維持するために、金型内に冷却水
や、調温された水等の媒体を通すのがよい。

【００６０】圧縮成形に必要な成形力はかなり小さくて
よいのが特徴の一つである。具体的な成形力は、樹脂の
種類やブロー成形用予備成形物の大きさによってもかな
り相違するが、一般的にいって、８００乃至５０ｋｇ
ｆ、特に６００乃至１５０ｋｇｆの成形力が適当であ
る。

【００６１】本発明によれば、一段の圧縮成形により、
ゲート部やその他トリミング操作の一切必要のないブロ
ー成形用予備成形物が得られるので、この予備成形物
は、そのまま延伸ブロー成形工程に用いることができ、
工程の簡略化及び生産性の点で多くの利点を有する。

【００６２】［ブロー成形用予備成形物］ブ ロー成形用予備成形物を示す図７において、この予備
成形物６０は、大別して、口部６１とテーパ状有底胴部
６２とからなっている。口部６１は最終成形品であるボ
トルの口部となるものであり、口部６１の外周には、蓋
との密封に必要な蓋の係止部６３やサポートリング６４
が形成されている。有底胴部６２は延伸ブロー成形され
るべき部分であり、テーパー状の側壁部６５とこれに滑
らかに接続された下向きに凸の底部６６とからなってい
る。既に指摘したとおり、底部６６には、ゲート残部や
しわは一切存在しない。尚、上記口部６１と有底胴部６
２とは接続部６７を介して滑らかに接続されている。

【００６３】テーパー状の側壁部６５及び底部６６に
は、圧縮成形性や最終的に行う延伸ブローの際の成形性
の点で、その寸法及び形状に関して一定の好適範囲があ
る。一般に、側壁部６５の外面は円錐台面であり、底部
６６の外面は上記円錐台面に滑らかに接続された部分球
面であることが成形性の点で好ましいが、ブロー成形品
形状に応じた任意の形状であってさしつかえない。一
方、側壁部６５の内面も接続部内周から厚みの増大する
傾斜部６６を介して接続された円錐台面である。側壁部
外面のテーパ角度（θ）は０．５乃至８９．５゜となる
ようなものであることが成形性の点で好ましい。図９は
テーパー角度０．８゜の場合のブロー成形用予備成形物
の断面を示し、図１０はテーパー角度４５゜の場合のブ
ロー成形用予備成形物の断面を示している。側壁部６５
及び底部６６の肉厚は、前述した傾斜部６７を除いて一
様な厚さであってもよく、また厚さに変化があってもよ
く、例えば側壁部が底部に向けて厚さが増大するような
分布を有していてもよい。

【００６４】上記予備成形物は、そのまま延伸ブロー成
形に用いることもできるし、また予備成形物の口部に耐
熱性、剛性を与えるため、予備成形物の段階で口部を熱
処理により結晶化させ、白化させてもよく、また後述の
二軸延伸ブロー成形により予備成形物をボトルに成形
後、得られたプラスチックボトルの口部を結晶化させ、
白化させてもよい。

【００６５】［延伸ブロー成形］上記予備成形物を延伸
温度に加熱し、この予備成形物を軸方向に引っ張り延伸
すると共に周方向にブロー延伸し、ボトルを製造する。

【００６６】延伸ブロー成形に先だって、予備成形物
を、熱風、赤外線ヒーター、高周波誘導加熱等の手段で
延伸適性温度まで予備加熱する。その温度範囲は、ポリ
エステルの場合、８５乃至１２０℃、特に９５乃至１１
０℃の範囲にあるのがよい。

【００６７】この予備成形物を、それ自体公知の延伸ブ
ロー成形機中に供給し、金型内にセットして、延伸棒の
押し込みにより軸方向に引張延伸すると共に、流体の吹
き込みにより周方向へブロー延伸成する。

【００６８】最終ボトルにおける延伸倍率は、面積倍率
で１．５乃至２５倍が適当であり、この内でも、軸方向
延伸倍率を１．２乃至６倍とし、周方向延伸倍率を１．
２乃至４．５倍とするのがよい。

【００６９】ブロー成形用予備成形物から製造されるボ
トルの一例を示す図８（側面図）において、このボトル
７０は、口部６１、台錐状の肩部７１、上胴部７２、下
胴部７３及び底部７４から成る。口部６１の構造及び寸
法は予備成形物のそれと全く同一である。

【００７０】底部７４は、接地部７５と接地部から上に
盛り上がった上底７６とから形成されている。ボトルの
上胴部７２には、減圧変形吸収用のパネル部（ミラー
部）７７がリブ７８を介して形成されている。また、下
胴部７３及び肩部７１と上胴部７２との接続部には、補
強用の周状凹ビード７９が形成されている。

【００７１】本発明の製造方法によって製造されたブロ
ー成形用予備成形物から製造されるボトルは、形状及び
構造の発現性（型出し）に優れていると共に、強度や耐
衝撃性等の物性にも顕著に優れているという利点を有し
ている。

【００７２】

【実施例】［実施例１］ 本発明を次の例により説明する。カネボウ合繊（株）製
のポリエチレンテレフタレート樹脂ＥＦＳ−７Ｈを乾燥
機にて乾燥し、６５ｍｍ口径・Ｌ／Ｄが２７の押し出し
機を使用して口径２２ｍｍのノズルより垂直に押し出
し、水平に回転するカッターによって溶融状態の樹脂を
水平にカットし重量２０ｇの溶融塊をつくり、ただちに
搬送して、カッター回転と同期して回転している成形機
中の雌型に垂直に落下させ、高速で金型を閉じつつ同時
に金型内の残留空気を排出しながら圧縮成形し、約７０
０Ｋｇｆの力を加えつつ冷却固化したのち、金型を開
き、口径３８ｍｍ、高さ６３ｍｍ、平均厚み３ｍｍ、重
量２０ｇのブロー成形用予備成形物を得た。予備成形物
の底部およびその近傍にはしわおよび白化等がなく残留
空気排出部のあとは認められるもののゲート残部もなく
極めて平滑な表面であった。予備成形物底部を偏光によ
って観察したところ、ひずみが極めてすくなかったので
あった。この予備成形物を試験用の延伸ブロー成形機に
て１１０℃に加熱した後、ブロー金型内で縦方向に延伸
してから３５気圧の高圧エアーでブロー成形を行い、高
さ１４０ｍｍ、胴径６７．５ｍｍ、内容量３８０ｃｃの
ボトルを得た。ボトルの外観はしわ・すじ等がなく美麗
なものであった。ボトルに水３５０ｃｃを入れ、キャッ
プにより密封し１．２ｍ高さから落下させたところ１５
回のくりかえしにおいてもボトルは割れの発生はなかっ
た。

【００７３】［比較例１］金型内の残留空気を排出せず
に圧縮成形を行った以外は実施例と同じ条件においてブ
ロー成形用予備成形物を得た。予備成形物の底部および
その近傍にはしわおよび若干の結晶化による白化が認め
られた。この予備成形物を試験用の延伸ブロー成形機に
て１１０℃に加熱した後、ブロー金型内で縦方向に延伸
してから３５気圧の高圧エアーでブロー成形を行い、高
さ１４０ｍｍ、胴径６７．５ｍｍ、内容量３８０ｃｃの
ボトルを得た。ボトルの外観は底部の周辺にしわ・すじ
等があり商品価値のないものであった。ボトルに水３５
０ｃｃを入れ、キャップにより密封し１．２ｍ高さから
落下させたところ７回くりかえしにおいてボトルの底部
周辺から割れの発生があった。

【００７４】［比較例２］カットした溶融塊をいったん
粗型にうけ、その後金型内にうつしてから圧縮成形を行
った以外は実施例と同じ条件においてブロー成形用予備
成形物を得た。予備成形物の底部およびその近傍には極
めて大きなしわが認められた。この予備成形物を試験用
の延伸ブロー成形機にて１１０℃に加熱した後、ブロー
金型内で縦方向に延伸してから３５気圧の高圧エアーで
ブロー成形を行い、高さ１４０ｍｍ、胴径６７．５ｍ
ｍ、内容量３８０ｃｃのボトルを得た。ボトルの外観は
底部の周辺から胴部にかけて大きなしわ・すじ等があり
商品価値のないものであった。ボトルに水３５０ｃｃを
入れ、キャップにより密封し１．２ｍ高さから落下させ
たところ３回のくりかえしにおいてボトルの底部周辺か
ら割れの発生があった。

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば、溶融樹脂塊の温度低下
を可及的に防止し、且つ残留空気を排除しつつ圧縮成形
を行うことにより、樹脂を溶融するための１回の加熱で
圧縮成形が可能となり、その結果として樹脂の熱劣化が
顕著に抑制されたブロー成形用予備成形体を提供でき
る。このブロー成形用予備成形物では、底部にしわの発
生がなく、またゲート残部も存在しなく、ブロー成形品
の底部への均一且つ一様な延伸成形と底部の耐衝撃性の
向上とが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一段圧縮成形法に用いる装置の全体の
配置を示す平面図である。

【図２】図１の装置の側面図である。

【図３】溶融塊の切断及び供給装置の平面図である。

【図４】図３の装置の各段階を示す側面図である。

【図５】圧縮成形工程の各段階を説明するための側断面
図である。

【図６】圧縮成形後の予備成形物の取り出し工程の各段
階を説明するための側断面図である。

【図７】本発明によるブロー成形用予備成形物の断面図
である。

【図８】図７の予備成形物から製造されたボトルの一例
を示す側面図である。

【図９】本発明による別のブロー成形用予備成形物の断
面図である。

【図１０】本発明による別のブロー成形用予備成形物の
断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−234604（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−351526（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−134222（ＪＰ，Ａ) 実公 昭45−23330（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29B 11/12 B29C 49/02 B65D 1/00 B65D 1/09

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂溶融物を押し出し且つほぼ
   定量の溶融塊に切断する工程と、雄型と雌型とを相対的
   に移動可能に配置し、溶融塊をその重心位置よりも高い
   部位で把持して型内に供給する工程と、有底胴部と口部
   とを備えた成形物に圧縮成形する工程と、圧縮成形物を
   冷却固化し、成形物を型外に排出する工程とから成るこ
   とを特徴とするブロー成形用予備成形物の製造方法。
2. 【請求項２】 熱可塑性樹脂が固有粘度１．３乃至０．
   ５０までの熱可塑性ポリエステルである請求項１記載の
   製造方法。
3. 【請求項３】 熱可塑性樹脂溶融物を、雄型及び雌型の
   軸方向と平行に押し出し、切断された溶融塊をその平行
   な状態を実質上維持したまま雌型内に供給する請求項１
   乃至２の何れかに記載の製造方法。
4. 【請求項４】 溶融塊の予備成形物底部を形成する部分
   を冷却しないことを特徴とする請求項１乃至３の何れか
   に記載の製造方法。
5. 【請求項５】 型内の残留空気を排出しながら圧縮成形
   する請求項１乃至４の何れかに記載の製造方法。
6. 【請求項６】 予備成形物の底部を形成する型部分に微
   細な隙間ないし孔をもうけたことを特徴とする請求項１
   乃至５の何れかに記載の製造方法。
7. 【請求項７】 雄型を、コア金型と、コア金型の周囲
   に、これと同軸に且つ開閉可能に設けられた従動金型と
   からなるものとし、コア金型と雌型とで有底胴部の成形
   を行い、コア金型と従動金型とで口部の成形を行う請求
   項１乃至６の何れかに記載の製造方法。