(57)【要約】      （修正有）【課題】連結部において空洞やピンホール等が形成されるのを抑制することができる回転成形法及び回転成形品を提供する。【解決手段】成形品は、互いに対向する第１の壁面１及び第２の壁面２と、第１の壁面１から第２の壁面２に向かって突出して設けられる第１の凸部３と、第２の壁面２から第１の壁面１に向かって突出して設けられる第２の凸部４と、第１の凸部３と第２の凸部４が連結して形成される連結部５と有しており、第１の突起部１３と、それに対向して設けられる第２の突起部１４とを有する金型を準備する工程と、金型内に樹脂を入れ、金型を回転させながら樹脂を溶融することにより、金型の内面に溶融した樹脂を付着させて成形品を製造する工程とを備え、第１の突起部１３及び第２の突起部１４の内の少なくとも一方が、先端部１４ａに向かうにつれて断面積が小さくなる形状を有し、かつ先端部の面積が５ｍｍ２以下であることを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型内に樹脂を入れ、金型を回転させながら樹脂を溶融し、金型の内面に溶融した樹脂を付着させて成形品を製造する回転成形法であって、
前記成形品は、互いに対向する第１の壁面及び第２の壁面と、前記第１の壁面から前記第２の壁面に向かって突出して設けられる第１の凸部と、前記第２の壁面から前記第１の壁面に向かって突出して設けられる第２の凸部と、前記第１の凸部と前記第２の凸部が連結して形成される連結部と有しており、
前記第１の凸部を形成するための第１の突起部と、前記第２の凸部を形成するため、前記第１の凸部と対向して設けられる第２の突起部とを有する金型を準備する工程と、
前記金型内に樹脂を入れ、前記金型を回転させながら樹脂を溶融することにより、前記金型の内面に溶融した樹脂を付着させて前記成形品を製造する工程とを備え、
前記第１の突起部及び前記第２の突起部の内の少なくとも一方が、先端部に向かうにつれて断面積が小さくなる形状を有し、かつ先端部の面積が５ｍｍ２以下である、回転成形法。
【請求項２】
前記先端部の面積が３ｍｍ２以下である、請求項１に記載の回転成形法。
【請求項３】
前記第１の突起部と前記第２の突起部との間の隙間が、前記金型の内面に付着する樹脂の平均膜厚の０．２〜３．０倍である、請求項１または２に記載の回転成形法。
【請求項４】
前記金型に孔部が形成されており、前記孔部に部材を嵌め込むことにより、前記第１の突起部及び／または前記第２の突起部が形成されている、請求項１〜３に記載の回転成形法。
【請求項５】
前記成形品が、液体または気体を収納するための容器である、請求項１〜４に記載の回転成形法。
【請求項６】
請求項1〜５に記載の回転成形法により製造される、回転成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器等の成形品を成形するための回転成形法及びその成形法を用いて製造した回転成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、薬品等の液体を入れるプラスチック製の大型容器は、回転成形法により製造されている。
【０００３】
回転成形品においては、内容液を入れた際の成形品の膨れ対策や成形品の強度を向上する目的として、対向する壁面間を連結部で連結するいわゆるキスオフ（kiss-off）構造が形成される場合がある（特許文献１）。しかしながら、このキスオフ構造は、空洞が生じやすく空洞部内のエアーの膨張により貫通穴（ピンホール）が生じ、成形の再現性に問題が生じていた（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１２−５０６７９８号公報
【特許文献２】米国特許出願公開２０１１／０２６５７０３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者は、回転成形法で形成される連結部には、空洞やピンホール等が形成されやすく、液体等を入れる容器では、この連結部における空洞やピンホール等から、内部の液体等が外部に漏れ出てしまうという問題があることを見出した。
【０００６】
本発明の目的は、連結部において空洞やピンホール等が形成されるのを抑制することができる回転成形法及び該回転成形法により製造される回転成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の回転成形法は、金型内に粉体樹脂を入れ、金型を回転させながら樹脂を溶融し、金型の内面に溶融した樹脂を付着させて成形品を製造する回転成形法であって、成形品は、互いに対向する第１の壁面及び第２の壁面と、第１の壁面から第２の壁面に向かって突出して設けられる第１の凸部と、第２の壁面から第１の壁面に向かって突出して設けられる第２の凸部と、第１の凸部と第２の凸部が連結して形成される連結部と有しており、第１の凸部を形成するための第１の突起部と、第２の凸部を形成するため、第１の凸部と対向して設けられる第２の突起部とを有する金型を準備する工程と、金型内に樹脂を入れ、金型を回転させながら樹脂を溶融することにより、金型の内面に溶融した樹脂を付着させて成形品を製造する工程とを備え、第１の突起部及び第２の突起部の内の少なくとも一方が、先端部に向かうにつれて断面積が小さくなる形状を有し、かつ先端部の面積が５ｍｍ２以下であることを特徴としている。
【０００８】
先端部の面積は、３ｍｍ２以下であることが好ましい。
【０００９】
第１の突起部と第２の突起部との間の隙間は、金型の内面に付着する樹脂の平均膜厚の０．２〜３．０倍であることが好ましく、さらに好ましくは、０．８〜２．０倍である。
【００１０】
金型に孔部が形成されており、該孔部に部材を嵌め込むことにより、第１の突起部及び／または第２の突起部が形成されていてもよい。
【００１１】
本発明の回転形成法で成形される成形品は、液体または気体を収納するための容器であることが好ましい。
【００１２】
本発明の回転成形品は、上記本発明の製造方法により製造されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、連結部において空洞やピンホール等が形成されるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態の容器を製造する際の容器下部の連結部近傍の金型と成形品を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態の容器下部の連結部近傍を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態の容器下部の連結部近傍を側方から見た断面図である。
【図４】比較例の容器を製造する際の容器下部の連結部近傍の金型と成形品を示す断面図である。
【図５】比較例の容器下部の連結部近傍を示す断面図である。
【図６】比較例の容器下部の連結部近傍を側方から見た断面図である。
【図７】ポンプを容器の上方に配置した従来の容器を示す模式的断面図である。
【図８】ポンプを容器の凹部内に配置した容器を示す模式的断面図である。
【図９】図８に示すＡ−Ａ線に沿う模式的断面図である。
【図１０】図９に示す容器下部に連結部を設けた状態を示す模式的断面図である。
【図１１】連結部に貫通孔を形成した参考例の容器を製造する工程を示す断面図である。
【図１２】連結部に貫通孔を形成した参考例の容器の連結部近傍を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図７は、ポンプを容器の上方に配置した従来の容器を示す模式的断面図である。容器２０は、薬品等の液体２１を収納するタンクである。容器２０の上には、ポンプ台３１を介して、ポンプ３０が設けられている。このような場合、ポンプ３０が容器２０の上方に設けられているので、ポンプ３０で容器２０内の液体２１を吸い上げる必要があり、ポンプ３０に負荷がかかり、液体２１をスムーズに外部に排出しにくくなる。
【００１６】
図８は、容器の側面に凹部を形成し、この凹部内にポンプを配置した容器を示す模式的断面図である。図９は、図８に示すＡ−Ａ線に沿う模式的断面図である。図８及び図９に示すように、容器２０の側面には、凹部２２が形成されている。この凹部２２内にはポンプ３０が配置されている。ポンプ３０には、液体等をポンプ３０内に吸入するための吸入口３２と、吸入した液体等を排出するための排出口３３が設けられている。吸入口３２には、図示されない吸入用パイプの一端が接続されており、この吸入用パイプの他方端は、容器２０の下部２０ａの部分に接続されている。排出口３３には、図示されない排出用パイプの一端が接続されており、この排出用パイプの他方端は、外部に接続されている。ポンプ３０は、容器２０の下部２０ａの部分から吸入口３２を介して液体２１を吸入し、排出口３３を介して外部に液体２１を排出している。
【００１７】
図９に示すように、容器２０の下部２０ａは、上方に位置する第１の壁面１と下方に位置する第２の壁面２とを有している。下部２０ａには、容器２０内の液体２１の圧力がかかるため、第１の壁面１は上方に、第２の壁面２は下方に膨らもうとする。ポンプ３０は第１の壁面１に取り付けられているため、第１の壁面１が上方に膨らむと、ポンプ３０の取り付け状態が悪くなるという問題を生じる。また、第２の壁面２が下方に膨らむと、容器２０の設置状態が悪くなるという問題を生じる。
【００１８】
このような問題を解決するため、第１の壁面１と第２の壁面２とを連結してキスオフ構造を形成することにより、第１の壁面１と第２の壁面２が膨らまないようにすることが考えられる。
【００１９】
図１０は、図９に示す容器下部に連結部を設けた状態を示す模式的断面図である。図１０に示すように、第１の壁面１からは第２の壁面２に向かって第１の凸部３が突出して設けられており、第２の壁面２からは第１の壁面１に向かって第２の凸部４が突出して設けられている。第１の凸部３と第２の凸部４とは、連結部５で連結されている。連結部５は、ここでは３カ所に設けられている。このように連結部５を設けることにより、液体２１の圧力による第１の壁面１及び第２の壁面２の膨らみを抑制することができる。
【００２０】
連結部５を形成する方法として、連結部５内に貫通孔を形成する方法が考えられる。図１１は、連結部５に貫通孔を形成した参考例の容器を製造する工程を示す断面図である。図１２は、連結部５に貫通孔を形成した参考例の容器の連結部近傍を示す断面図である。図１２に示すように、第１の壁面１から突出して設けられた第１の凸部３と、第２の壁面にから突出して設けられた第２の凸部４とが連結部５で連結されており、第１の凸部３、第２の凸部４及び連結部５の内部には、貫通孔１０が形成されている。
【００２１】
図１１に示すように、第１の凸部３は、金型の第１の壁部１１に第１の突起部１３を設けることにより形成されている。同様に、第２の凸部４及び連結部５は、金型の第２の壁部１２に第２の突起部１４を設けることにより形成されている。第２の壁部１２には、突出部１２ｂが形成されており、この突出部１２ｂに孔部１２ａが形成されている。この孔部１２ａに、嵌入部材１５が嵌め入れられることにより、第２の突起部１４が形成されている。嵌入部材１５のフランジ部１５ａが、孔部１２ａの周辺部に当接することにより嵌入部材１５が位置決めされている。
【００２２】
第２の突起部１４の先端部１４ａは、第１の突起部１３の先端部１３ａと当接している。このため、第１の凸部３、第２の凸部４及び連結部５の内部に貫通孔１０が形成される。
【００２３】
しかしながら、貫通孔１０が形成されると、第１の壁面１の上に設けられたポンプ３０やパイプなどから液漏れが生じた場合、この貫通孔１０を通り、薬品等の液体が下方に漏れ出るおそれが生じる。漏れ出た薬品などの液体により、容器２０を固定している固定具が腐食する場合や、容器２０の設置面の基礎側の腐食や液だまりが生じる場合がある。このため、貫通孔１０を形成することは好ましくない。
【００２４】
図４は、比較例の容器を製造する際の容器下部の連結部近傍の金型と成形品を示す断面図である。図５は、比較例の容器下部の連結部近傍を示す断面図である。図６は、比較例の容器下部の連結部近傍を側方から見た断面図である。
【００２５】
図４に示すように、金型の第１の突起部１３の先端部１３ａと、金型１２の第２の突起部１４の先端部１４ａとの間には、隙間が形成されている。このため、連結部５の内部には空洞部８が形成されている。第１の突起部１３及び第２の突起部１４は、図４の図面の手前及び奥の方向に延びる形状を有している。したがって、側方断面図である図６に示すように、空洞部８も、第１の突起部１３及び第２の突起部１４の延びる方向に延びている。また、第１の突起部１３よって形成される第１の凸部３内の第１の空間部６、及び第２の突起部１４よって形成される第２の凸部４内の第２の空間部７も、第１の突起部１３及び第２の突起部１４の延びる方向に延びている。
【００２６】
また、図４及び図５に示すように、空洞部８に連通するピンホール９が、連結部５に形成されている。このようなピンホール９は、空洞部８が形成される際に、空洞部内にあるエアーの膨張により形成されると考えられる。また、図５に示すように、第１の凸部３及び第２の凸部４のそれぞれの内部（第１の空間部６および第２の空間部７）に連通するピンホール９も形成される。このため、容器２０内に液体２１を入れると、液体２１が、図４の連結部５のピンホール９を通って、空洞部８に液体２１が溜まり、そして、図５の第１の凸部３及び５第２の凸部４に形成されたピンホール９を通り、外部に漏れ出る。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態の容器を製造する際の容器下部の連結部近傍の金型と成形品である容器を示す断面図である。図２は、本発明の実施形態の容器下部の連結部近傍を示す断面図である。図３は、本発明の実施形態の容器下部の連結部近傍を側方から見た断面図である。本発明によれば、上記の問題を解消することができる。
【００２８】
図１に示すように、金型の第１の壁部１１に第１の突起部１３を設けることにより、第１の凸部３が形成される。第２の凸部４は、金型の第２の壁部１２の孔部１２ａに、嵌入部材１５を嵌め入れることにより形成された第２の突起部１４により形成される。嵌入部材１５のフランジ部１５ａが、孔部１２ａの周辺部に当接することにより、嵌入部材１５が位置決めされている。
【００２９】
第２の突起部１４は、先端部１４ａに向かうにつれて断面積が小さくなる形状を有しており、本実施形態では、円錐台の形状を有している。本発明において、先端部１４ａの面積は、５ｍｍ２以下であり、好ましくは３ｍｍ２以下である。先端部１４ａの面積をこのような範囲とすることにより、連結部５内に空洞部やピンホール等が形成されるのをより抑制することができる。先端部１４ａの面積は、一般には、０．１ｍｍ２以上であることが好ましい。先端部１４ａの面積を小さくしすぎると、その加工が困難となり、また取り扱いが困難となる場合がある。本実施形態において先端部１４ａの面積は、０．８ｍｍ２である。本実施形態において、先端部１４ａの形状は、円形形状を有している。
【００３０】
先端部１４ａの面積が５ｍｍ２の場合（先端部１４ａが直径約２．５ｍｍの円形形状の場合）、空洞部８が形成されないことを確認している。また、先端部１４ａの面積が７ｍｍ２の場合（先端部１４ａが直径約３ｍｍの円形形状の場合）、空洞部８が形成されることを確認している。
【００３１】
第１の突起部１３と第２の突起部１４との間の距離すなわち隙間は、金型の内面に付着する樹脂の平均膜厚の０．２〜３．０倍であることが好ましく、さらに好ましくは、０．８〜２．０倍である。このような範囲とすることで、より確実に連結部５内に空洞やピンホール等を形成せずに、連結部５を形成することができる。なお、金型の内面に付着する樹脂の平均膜厚は、一般に成形品の膜厚となる。
【００３２】
回転成形法では、一般に、金型内に、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂などの熱可塑性樹脂からなる粉体樹脂を入れ、金型を回転させながら加熱し、この粉体樹脂を溶融させ、溶融させた樹脂を金型の内面に付着させた後、金型を冷却し、成形品を金型から取り出す。本発明においても、同様の方法で、成形品を成形することができる。
【００３３】
図２に示すように、第１の凸部３の内部には、第１の突起部１３の形状に沿う第１の空間部６が形成されており、第２の凸部４の内部には、第２の突起部１４の形状に沿う第２の空間部７が形成されている。第１の空間部６と第２の空間部７との間の連結部５の内部には、空洞部やピンホール等は形成されていない。このため、容器２０に収納された液体２１が外部に漏れ出すのを防止することができる。
【００３４】
図３に示すように、本実施形態においては、第１の凸部３と第２の凸部４との間に複数の連結部５を形成している。このように、連結部を特定の方向に延びるように形成する必要がある場合には、複数の連結部５を特定の方向に並べて形成すればよい。
【００３５】
上記実施形態においては、成形品として容器を例にして説明したが、本発明における成形品は容器に限定されるものではなく、第１の壁面と第２の壁面とを連結部で連結する構造を有するものであればよい。
【００３６】
上記実施形態においては、第２の突起部が、先端に向かうにつれて断面積が小さくなる形状を有しているが、本発明では、第１の突起部及び第２の突起部の少なくとも一方が、このような形状を有していればよい。
【００３７】
上記実施形態においては、金型に形成された孔部に、嵌入部材を嵌め込むことにより第２の突起部を形成しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、先端部に向かうにつれて断面積が小さくなる形状を有する突起部を、金型に一体的に形成してもよい。
【００３８】
上記実施形態においては、先端部に向かうにつれて断面積が小さくなる形状として、円錐台の形状を例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、角錐台の形状であってもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…第１の壁面
２…第２の壁面
３…第１の凸部
４…第２の凸部
５…連結部
６…第１の空間部
７…第２の空間部
８…空洞部
９…ピンホール
１０…貫通孔
１１…金型の第１の壁部
１２…金型の第２の壁部
１２ａ…孔部
１２ｂ…突出部
１３…第１の突起部
１３ａ…第１の突起部の先端部
１４…第２の突起部
１４ａ…第２の突起部の先端部
１５…嵌入部材
１５ａ…フランジ部
２０…容器
２０ａ…下部
２１…液体
２２…凹部
３０…ポンプ
３１…ポンプ台
３２…吸入口
３３…排出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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