(57)【要約】【課題】    高速押出ができない耐熱性の低い樹脂材料を使用した場合であっても、確実にインサート部品を本体と一体化させることのできるブロー成形用金型およびブロー成形方法を提供する。【解決手段】  インサート部品Ｗをセットされた部品装着孔１２は、金型１０を形成する材料よりも比熱の高い材料からなるブロック１１に形成されているため温度が下がりにくい。実施例のようにパリソン３が多層の場合には、ノズルから半割型１０ａと１０ｂとの間に押し出されるパリソンの速度が遅くなり、長時間インサート部品Ｗが外気に曝されることになるが、上記したようにブロック１１を比熱の高い材料で構成することでインサート部品の温度が低下しにくくなり、パリソンと結合しやすい。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融した樹脂を押し出してパリソンを形成し、このパリソンを金型のキャビティー内に閉じこめ、ブロー成形によって中空製品を成形するためのブロー成形用金型であって、前記キャビティーを形成する金型の内壁の一部にはブロックが嵌め込まれ、このブロックには前記中空製品にインサートする部品を装着するための係止部が設けられ、更に前記ブロックは金型を構成する材料よりも比熱の高い材料からなることを特徴とするブロー成形用金型。
【請求項２】
請求項１に記載のブロー成形用金型において、この金型は複数の押出口を有する押出成形機を使用して多層パリソンを形成し、ブロー成形によって多層中空製品を成形することを特徴とするブロー成形用金型。
【請求項３】
キャビティーを形成する金型の内壁に設けた部品係止部にインサート部品を装着し、押出機によって溶融した一種または二種以上の樹脂を押し出して単層または多層のパリソンを形成し、このパリソンを前記金型のキャビティー内に閉じこめ加圧膨張させて金型内壁に押圧してインサート部品付きの中空製品を成形し、この後成形された中空製品を金型内で冷却し脱型するブロー成形方法であって、前記部品係止部は金型形成材料よりも比熱の高い材料で構成されたブロックに形成され、前記冷却時に、インサート部品取り付け部分の冷却速度のみを遅延させることを特徴とするブロー成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空樹脂成形品を製造するためのブロー成形用金型およびブロー成形方法に関し、特に、インサート部品と本体とを確実に一体化させることのできるブロー成形用金型およびブロー成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融した熱可塑性樹脂を押し出してパリソンを成形し、これを金型のキャビティー内に閉じこめ、エアー等で膨張させることにより金型内壁に押圧し、インサート部品付きの中空製品を製造することが行われている。こうして製造されるプラスチック製の中空製品としては、たとえば燃料タンク、灯油缶、洗剤やシャンプーのボトル、飲料用ペット・ボトルがあり、燃料注入口、飲み口、注入・排出口等がインサート法により取り付けられている。
【０００３】
特許文献１の「ブロー成形体へのインサート部品溶着成形方法」では、ブロー成形体にインサート部品を溶着する際、インサート部品の溶着部位に鍔状に溶着座を設け、その周縁端部を傾斜角度で面取りすることで、膨張中のパリソンにインサート部品を密着させている。
【０００４】
また、特許文献２の「熱シールドを組み込んだ燃料タンク」では、熱シールドと燃料コンテナの間の密着を、熱シールドに設けた爪様の突出によって行っている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２３６９２０号公報
【特許文献２】特表２００２−５０５２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
プラスチック製のタンクやボトルに、揮発性の内容物を詰めた場合、プラスチック壁を透過して揮発性の内容物、あるいは内容物中の揮発成分が逃げてしまうという問題がある。そのため、たとえばガソリンタンクを製造する場合、ガソリンの透過を防ぐために、タンク成形材料としてシーラー層を含む多層成形材を使用する必要がある。
【０００７】
しかし、シーラー層形成用樹脂は熱に弱いことが多いため、従来の手段、すなわち押出機内で完全に溶融させて貯留しておいた樹脂を一挙に高速押出してパリソンを形成するという手段が使えない。熱に弱いシーラー層を含む多層製品をブロー成形する場合、少なくともシーラー用樹脂については、加熱制御した押出機内を少しずつ移動させ熱分解を避けながらパリソンを形成させる必要がある。そのため所要時間が増加して、形成されたパリソンは温度が低下した状態で金型内に入り、インサート部品との溶着一体化が不十分となる。特許文献１および２には、このような課題が挙げられておらず解決もされていない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため本発明に係るブロー成形用金型は、溶融した樹脂を押し出してパリソンを形成し、このパリソンを金型のキャビティー内に閉じこめ、ブロー成形によって中空製品を成形するためのブロー成形用金型であって、前記キャビティーを形成する金型の内壁の一部にはブロックが嵌め込まれ、このブロックには前記中空製品にインサートする部品を装着するための係止部が設けられ、更に前記ブロックは金型を構成する材料よりも比熱の高い材料からなる構成とした。
ここで、ブロックを金型の材料よりも比熱の高い材料で被覆する場合も上記比熱の高い材料にて構成される場合に含めて考える。
【０００９】
また本発明に係るブロー成形用金型は、複数の押出口を有する押出成形機を使用して多層パリソンを形成し、ブロー成形によって多層中空製品を成形することができる。このような多層中空製品として、高密度ポリエチレン層／接着剤層／エチレンビニルアルコール共重合体層／接着剤層／再生ポリエチレン層／高密度ポリエチレン層の６層からなる多層中空製品がある。更に、より具体的な中空製品としては燃料タンクを挙げることができ、インサートする部品としては燃料注入口が挙げられる。
【００１０】
また本発明に係るブロー成形方法は、キャビティーを形成する金型の内壁に設けた部品係止部にインサート部品を装着し、押出機によって溶融した一種または二種以上の樹脂を押し出して単層または多層のパリソンを形成し、このパリソンを前記金型のキャビティー内に閉じこめ加圧膨張させて金型内壁に押圧してインサート部品付きの中空製品を成形し、この後成形された中空製品を金型内で冷却し脱型するブロー成形方法であって、前記部品係止部は金型形成材料よりも比熱の高い材料で構成されたブロックに形成され、前記冷却時に、インサート部品取り付け部分の冷却速度のみを遅延させるようにした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ブロー成形金型の部品係止部を、金型材料よりも比熱の高い材料からなるブロックに形成しているため、インサート部品の温度が下がりにくくパリソンと結合しやすい。特に、パリソンが異なる特性の樹脂層が積層される多層パリソンの場合には、ノズルから金型内に出てくるパリソンの速度が遅くなり、長時間インサート部品が外気に曝されることになりインサート部品の温度が低下しやすいが、本発明のように金型材料よりも比熱の高い材料からなるブロックを用いることで、斯かる不利を有効に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の詳細を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明のブロー成形用金型を組み込んだブロー成形装置の平面図、図２は同ブロー成形装置の側面図である。
【００１３】
ブロー成形装置はノズルヘッド１と金型１０から構成され、ノズルヘッド１には溶融樹脂をパリソンとして押し出す円環状のノズル孔が同心状に形成され、各ノズル孔に向けて溶融樹脂を送り込む押出機２ａ〜２ｆが接続されている。
【００１４】
押出機２ａ〜２ｆは樹脂を押し出すためのスクリューフィーダを備えるとともに個別に温度コントロール可能にされ、各押出機２ａ〜２ｆから特定の樹脂がそれぞれ所定の粘度で押し出され、パリソン３を形成するようにされている。
【００１５】
また金型１０は半割型１０ａ，１０ｂで構成され、一方の半割型１０ａの内壁の一部にブロック１１が嵌め込まれ、このブロック１１にインサート部品用の部品装着孔１２が穿設されている。図に示すように、インサート部品Ｗは、ブロー成形前に部品装着孔１２にセットされる。尚、図示例ではインサート部品の係止部として装着孔１２を示しているが、インサート部品に係止する突起などでもよい。
【００１６】
図３にも示すように、前記部品装着孔１２を形成したブロック１１は、金型１０を形成する材料よりも比熱の高い材料で構成されている。金型１０の材料としては、鋼、アルミニウム合金、亜鉛合金等が用いられる。また金型１０は電鋳等の方法によって作ることができる。一方、ブロック１１の材料としては、金型１０の材料よりも比熱の高いものを選定している。このような材料の例としては、金型１０をアルミニウム合金やマグネシウム合金で製造した場合、ブロック１１を鋼材で製造することが挙げられる。
【００１７】
以上においてブロー成形方法を実施するには、まず半割型１０ａに嵌め込んだブロック１１に形成した部品装着孔１２にインサート部品Ｗをセットする。また金型１０内には水を循環させ、金型１０が一定の温度（たとえば４０℃）を保てるようにする。
【００１８】
次に、溶融した熱可塑性樹脂をノズルヘッド１に設けられたノズル孔から押し出してパリソン３を形成させる。本実施例にあっては図４に示すように、容器最内側から順に、ＨＤＰＥ層３ａ／接着剤層３ｂ／ＥＶＯＨ層３ｃ／接着剤層３ｄ／再生ポリエチレン層３ｅ／ＨＤＰＥ層３ｆとなった６層からなる多層ブロー製品を成形するため、それぞれ押出機２ａ〜２ｆから加熱溶融した熱可塑性樹脂を供給している。
【００１９】
すなわち、押出機２ａおよび２ｆからは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、押出機２ｂおよび２ｄからは接着剤、押出機２ｃからはシール材、押出機２eからは再生ポリエチレンを供給している。
【００２０】
上記再生ポリエチレンはパリソン成形後のバリ取り等により回収されたＨＤＰＥを再利用することができ、押出機２ａ、２ｆから供給するＨＤＰＥと共に構造材としての役目を持つ。
【００２１】
また、シール材としては、成形した製品に詰める揮発性の内容物、あるいは内容物中の揮発成分が逃げないものであればどのような樹脂であっても良い。たとえばガソリンタンクに使用するのに好適な熱可塑性樹脂としてエチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）を挙げることができる。なお、揮発成分や浸出成分を含まない内容物を詰めるためのタンクやボトルであれば、単層、２層程度のパリソン３を使用することもできる。
【００２２】
バリソン３の形成後、半割型１０ａと１０ｂとを嵌合させてパリソン３を封じ込め、金型１０の上部または下部から供給するエア等でパリソン３を加圧膨張させて金型１０の内壁に押圧する。この押圧によりパリソン３が中空製品形状となる。
【００２３】
また、インサート部品Ｗをセットされた部品装着孔１２は、金型１０を形成する材料よりも比熱の高い材料からなるブロック１１に形成されているため温度が下がりにくい。実施例のようにパリソン３が多層の場合には、ノズルから半割型１０ａと１０ｂとの間に押し出されるパリソンの速度が遅くなり、長時間インサート部品Ｗが外気に曝されることになるが、上記したようにブロック１１を比熱の高い材料で構成することでインサート部品の温度が低下しにくくなり、パリソンと結合しやすい。
【００２４】
続いて、成形された中空製品を金型１０内で一定時間置くことにより、半溶融状態であった中空製品は冷却されるので、割型１０ａ、１０ｂを開放して脱型し、その後、バリ取りを行って中空製品を完成する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のブロー成形用金型を組み込んだブロー成形装置の平面図
【図２】同ブロー成形装置の側面図
【図３】図２の要部拡大図
【図４】パリソンの断面図
【符号の説明】
【００２６】
１…ノズルヘッド、２ａ〜２ｆ…押出機、３…パリソン、３ａ…ＨＤＰＥ層、３ｂ…接着剤層、３ｃ…ＥＶＯＨ層、３ｄ…接着剤層、３ｅ…再生ポリエチレン層、３ｆ…ＨＤＰＥ層、１０…金型、１０ａ，１０ｂ…半割型、１１…ブロック、１２…係止部としての挿着孔、Ｗ…インサート部品。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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