(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出し機(4)から押し出されつつある、溶融状態にある飽和ポリエステル樹脂材のパリソン(1)の外表面(2)を冷却して、該パリソン(1)のドローダウンを防止すると共に、前記パリソン(1)を延伸ブロー成形に適した温度（延伸温度）に近づけた後、延伸ブロー成形するに際して、前記押出し機(4)から押し出されるパリソン(1)が一定長さに達し、その自重によってドローダウンが発生し始める前に冷却を開始し、前記パリソン(1)が所定長さまで押し出された時点で冷却を停止すると共に、冷却開始直後に冷却強さを最低とし、その後、前記パリソン(1)の押し出しが進むに従って冷却強さを増強させるエクストルージョンブロー成形方法。
【請求項２】
冷却をエアー(7)の吹付けによって達成する請求項１に記載のエクストルージョンブロー成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ポリエチレンテレフタレート樹脂製等の飽和ポリエステル樹脂製の合成樹脂製壜体を成形する、強制冷却を加えたエクストルージョンブロー成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）から壜体等の中空容器を成形する場合、加熱溶融したＰＥＴをプリフォーム成形型へ射出成形してプリフォームを成形し、その後、自然冷却したプリフォームをブロー成形に適した温度まで再度加熱して延伸ブロー成形しており、こうした複数の工程を経ることによって、壜体として満足できる物性を得ていた。
【０００３】
上記通常の延伸ブロー成形に対して、加熱溶融したＰＥＴを押出し機から押し出したパリソンを、プリフォームへの成形および再加熱の工程なしに、延伸ブロー成形するエクストルージョンブロー成形方法というものがあるが、このエクストルージョンブロー成形方法は、溶融状態にあるパリソンを延伸ブロー成形するため、通常の延伸ブロー成形と比較して、壜体の形状を極めて良好に成形することができる。
【０００４】
また、通常の延伸ブロー成形では不可能であった、プリフォームを成形することなく壜体を成形することや、一つのパリソンから把手を一体成形した壜本体を成形できる、いわゆるワンマテリアルの把手付き壜体の成形が可能という大きな長所を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来のエクストルージョンブロー成形方法によって成形された製品は、落下衝撃に弱い等、通常のブロー成形製品と比較して、物性が劣るという問題がある。
【０００６】
これは、押出し機で溶融したＰＥＴ樹脂等をダイを通して押出したパリソンを延伸ブロー成形するため、そのパリソンは高温で当然樹脂の粘度が低く、その自重で延びるいわゆるドローダウンを起こしてしまい、壜体の下部が肉厚となり上部が肉薄になるという、肉厚のコントロールができないことに一因がある。
【０００７】
また、延伸ブロー成形時のパリソンは少なくとも融点以上の温度、すなわち延伸に適した温度（延伸温度）よりも高温であるため延伸された樹脂材の配向結晶がうまく達成されないことにも原因がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記した従来技術における問題点を解消すべく創案されたもので、エクストルージョンブロー成形方法において、押し出し成形されたパリソンのドローダウンの発生を防止すると共に、このパリソンを延伸ブロー成形に適した温度にすることを技術的課題とし、もってエクストルージョンブロー成形方法を飽和ポリエステル樹脂製壜体の成形手段として好適に適用させるのを可能とすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記、技術的課題を解決する本発明の手段は、
押出し機から押し出されつつある、溶融状態にある飽和ポリエステル樹脂材のパリソンの外表面を冷却すること、
この冷却により、パリソンのドローダウンを防止すると共に、パリソンを延伸ブロー成形に適した温度（延伸温度）に近づけること、
このドローダウンが防止され、かつ延伸ブロー成形に適した温度に冷却されたパリソンを、壜体に延伸ブロー成形すること、
にある。
【００１０】
また、押出し機から押し出されるパリソンが一定長さに達し、その自重によってドローダウンが発生し始める前に冷却を開始し、パリソンが所定長さまで押し出された時点で冷却を停止すること、にある。
【００１１】
さらに、冷却開始直後に冷却強さを最低とし、その後、パリソンの押し出しが進むに従って、冷却強さを増強させること、にある。
【００１２】
冷却を、エアーの吹付けによって達成するのが有効である。
【００１３】
【作用】
押出し機から押し出されつつあるパリソンの外表面を冷却するので、パリソンの外表面部分の粘度が高くなり、この外表面部分の高くなった粘度によりパリソンにはドローダウンが発生しない。
【００１４】
ドローダウンが発生しないことによって、パリソンの肉厚はその全長にわたって設定通りとなり、その後の延伸ブロー成形によって成形された壜体の肉厚も設定通りとなるので、耐衝撃性等の物性は、通常の射出成形したプリフォームから２軸延伸ブロー成形した壜体とほぼ同等となる。
【００１５】
また、パリソンの外表面を冷却することによって、溶融状態にあるパリソンの温度を延伸温度に近づけて延伸ブロー成形するので、従来の高温な溶融温度で延伸ブロー成形する場合と比較して、飽和ポリエステル樹脂材の配向結晶が円滑に行われ、よって壜体の物性が向上する。
【００１６】
パリソンの外表面のみを冷却するので、その内表面は間接的に冷却されるものの依然溶融温度を維持し、延伸ブロー成形時の型締め時点におけるパリソン（少なくとも内表面）の温度は溶融温度を維持している。
【００１７】
従って、金型による喰切り部の溶着を良好に達成することができ、エクストルージョンブロー成形本来の長所（壜体の形状を良好に成形でき、把手等の一体成形ができる等）を依然発揮する。
【００１８】
なお、押出し機から押し出されるパリソンが一定長さに達し、その自重によってドローダウンが発生し始める前に冷却を開始し、パリソンが所定長さまで押し出された時点で冷却を停止することによって、パリソンを必要以上に冷却することなく、すなわちパリソン内表面を溶融状態に維持しながら、ドローダウンを未然に防止することができる。
【００１９】
また、冷却開始直後に冷却強さを最低とし、その後、パリソンの押し出しが進むに従って、冷却強さを増強させることによって、パリソンにドローダウンを発生させることなく、パリソンをその全長さ範囲にわたって適正に冷却することができると共に、パリソンの内表面部分の蓄熱によるパリソンの外表面部分の加熱により、パリソンの筒壁における温度分布形態を、延伸成形に適した温度で均一化させることができる。
【００２０】
冷却を、エアーの吹付けによって行うことで、冷却用エアーの温度設定および流量制御により、パリソンの冷却程度の制御を正確に達成することが容易となると共に、冷却の強弱制御が簡単となり、冷却設備の構成を簡略化することが可能となる。
【００２１】
【実施例】
本発明方法の一実施例を、図を参照しながら説明する。
本実施例においては、図１〜図３に示すように、押出し機４のダイ５から溶融状態（２５０℃〜３００℃）にあるポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）を押出してパリソン１を成形しながら、このパリソン１の外表面２を、押出し機４の下面に設けた冷却装置６からエアー７を吹き付けることによって強制冷却している。
【００２２】
パリソン１の外表面２に対する強制冷却は、本実施例においては、パリソン１の外表面２の温度が、使用したＰＥＴ材料の溶融点よりも低い約２４０℃までとなっているが、この冷却は通常、使用するＰＥＴ材料の溶融点に従って約９０℃〜２４０℃の範囲で行われる。
【００２３】
この冷却は、図４に示すように、パリソン１が押出し機４から押出され始めはほとんど冷却しないが、パリソン１がさらに押し出されて下方に長くなり、このパリソン１がその自重でドローダウンを起こす前に開始し、その冷却強さは、パリソン１の押し出し長さが大きくなるに従って増強される。
【００２４】
それゆえ、押し出し成形されたパリソン１は、その上部の外表面２ほど強く冷却されることになり、パリソン１が所定長さまで押し出されてカットされる直前に冷却は停止し、こうすることによって、パリソン１のドローダウンを確実に防止している。
【００２５】
図４に示すパリソン１は、本発明方法によって強制冷却が施されドローダウンが発生していないもので、逆に、図５に示すパリソン１は強制冷却が施されずドローダウンが生じて延びているものを示す。
【００２６】
図６は、本実施例によって冷却されたパリソン１と、冷却されていないパリソン１それぞれの内表面３と外表面２の温度およびパリソン１壁内における温度勾配分布の違いを示したもので、本実施例によって冷却されたパリソン１の内表面３と外表面２の温度差を左側のグラフに、冷却されていないパリソン１の内表面３と外表面２の温度差を右側のグラフに示している。
【００２７】
本実施例によって冷却されたパリソン１の外表面２温度が、内表面３温度より極端に低く、冷却効果が発揮されていることが確認でき、冷却されていないパリソン１の内表面３と外表面２の温度差は殆ど見られない。
【００２８】
図７は、本実施例によって冷却されたパリソン１下端部分の内表面３と外表面２の温度変化を示したもので、縦軸は温度（度）を、横軸は押出し機４から押し出された後の時間（秒）を示しており、このグラフから、押出し機４から押し出された直後のパリソン外表面２は、冷却装置６による冷却力を強く受けて、急激に温度が低下しているが、押し出しが進行して下方に変位するに従って冷却力は弱められるので、パリソン１が所定の長さに達する時点におけるパリソン１下端部分の外表面２の温度は、冷却強さが弱められること、およびパリソン内表面３側の熱の影響によって内表面３温度と同程度まで上昇する。
【００２９】
パリソン内表面３は、冷却装置６による冷却を直接受けず、間接的に冷却されるだけであるので、時間の経過と共に除々にその温度が低下するものの、その温度は溶融温度に近い値を維持しているため、延伸ブロー成形時の型締めによる喰切り部の溶着が良好に達成される。
【００３０】
なお、本実施例においては、冷却により温度が低下したパリソン外表面２も内表面３の影響によってその温度が上昇し、型締め時点においては、外気の低温および外表面２に対する冷却に影響されて温度の低下している内表面３と略同一温度となっている。
【００３１】
パリソン１の外表面２を強制冷却することにより、その内表面３も間接的に冷却されて温度が低下し、型締め時のパリソン１の温度は延伸温度に近づく、または少なくとも外表面２部分は延伸温度となっているので、その結果、延伸ブロー成形により延伸されたＰＥＴの配向結晶が達成され、製品の物性の向上により耐衝撃性等が高められる。
【００３２】
なお、本発明方法によるパリソン外表面２の冷却は、大型ボトル（０．５リットル以上）のようにパリソン１が長く、ドローダウンの激しいものに対し、そのドローダウンを防止するために特に有効である。
【００３３】
また、パリソン１下部を溶着させるパフブローにおけるパフブローパリソン１の肉厚は、通常のストレートパリソン１の肉厚より肉薄であるため、本発明方法によって冷却されるとパリソン内表面３も冷却されて型締めによる喰切り部の溶着が良好に達成されなくなる懸念がある。
【００３４】
しかし、このパフブローパリソン１は、その下端が溶着閉鎖された状態で押し出し成形されるので、通常のストレートパリソン１よりもその内表面３は冷え難く、内表面３の温度維持状態が良いので、金型により喰い切られる製品の底部、首部、把手部などの喰切り部の溶着は良好に達成される。
【００３５】
この場合も、本発明方法によるパリソン外表面２の冷却によって、パリソン１をＰＥＴの延伸温度に近づけることができ、その延伸効果により衝撃強度等が向上し、従来のエクストルージョンブロー方法によって成形した製品と比較して物性が向上する。すなわち、ダイ５の出口近くでパフパリソン１に対する強制冷却をするため、パフパリソン１が膨張するパフ形状には影響されない。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す効果を奏する。
押出し機から押し出されつつあるパリソンの外表面を強制的に冷却して、パリソン外表面側部分の粘度を、この冷却程度に従って高めるので、押し出し成形されたパリソンのドローダウンを未然にかつ確実に防止することができ、もって設定通りの肉厚分布でパリソンを押し出し成形することができる。
【００３７】
パリソンに対する強制冷却は、パリソンの外表面に施されるので、パリソンの押し出し成形完了時に、パリソンの内表面部分の温度を溶融温度に保持することができ、もって平均的に延伸効果を現出できる温度に冷却されたパリソンの金型による喰切り部の確実で強力な溶着を得ることができる。
【００３８】
パリソンは設定通りの肉厚分布で押し出し成形されると共に、延伸効果を現出させることのできる温度に冷却されているので、延伸ブロー成形処理を受けることにより好適に配向結晶化を得ることができ、もって耐衝撃性、耐内容物性等の物性の優れた延伸ブロー成形品を得ることができる。
【００３９】
パリソンを平均的に延伸効果を現出できる温度に冷却した状態で、パリソンの内表面部分を局部的に溶融温度とすることができるので、延伸効果を現出できる状態で延伸ブロー成形すると共に、喰切り部の確実で強力な溶着を達成でき、もって把手を一体成形した２軸延伸ブロー成形品の成形が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を実施するための装置を示す正面図。
【図２】図１の要部拡大縦断正面図。
【図３】図２の要部拡大断面図。
【図４】本発明方法による強制冷却のエアー流量（冷却強度）を示すグラフ、およびパリソンを示す説明図。
【図５】強制冷却をしない場合の押し出しパリソンの状態を示す正面断面図。
【図６】本発明方法による強制冷却を受けたパリソンと受けないパリソンの内表面と外表面の温度差を示すグラフおよび説明図。
【図７】本発明方法による強制冷却を受けたパリソン内表面と外表面の、押出し後の時間と温度との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１  ；  パリソン
２  ；  外表面
３  ；  内表面
４  ；  押出し機
５  ；  ダイ
６  ；  冷却装置
７  ；  エアー
【図１】
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【図２】
0003549171.tif 000003
【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】
0003549171.tif 000008