(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティ金型と、コア金型及びネック金型からなる回転金型内に溶融樹脂を射出充填し、充填位置より該回転金型を２７０°回転させてプリフォームを取り出すプリフォームの射出成形方法において、
射出充填前に該ネック金型に設けた加熱装置で前記ネック金型を加熱し、
前記キャビティ金型と回転金型内へ前記溶融樹脂を充填し、
前記溶融樹脂の充填完了後、前記回転金型が前記充填位置から１８０°回転位置までの所定の時間、前記プリフォームのネック部の加熱を続行させることを特徴とするプリフォームの射出成形方法。
【請求項２】
前記溶融樹脂の充填完了後、前記回転金型が前記充填位置から９０°回転するとき、前記コア金型に被着されているプリフォームを前記コア金型から微小間隙を空けることにより前記プリフォームの過冷却を防止するようにした請求項１記載のプリフォームの射出成形方法。
【請求項３】
キャビティ金型、コア金型及びネック金型からなるプリフォーム成形用金型内に溶融樹脂を射出充填してプリフォームを成形するプリフォームの射出成形装置において、
前記コア金型および前記ネック金型は支持枠に回転可能の回転金型に形成し、前記支持枠は型閉位置および型締位置へ摺動可能にするとともに、
前記ネック金型には、前記溶融樹脂の充填完了後、前記充填位置から１８０°回転位置までの所定の時間、前記プリフォームのネック部を加熱する加熱装置を付設し、
かつ、射出成形装置には、充填位置より前記回転金型を２７０°回転させた位置にプリフォーム取り出しシュートを設けたことを特徴とするプリフォームの射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック容器をブロー成形する際に使用する有底筒状をしたプリフォームの射出成形方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６ないし図１０は従来から公知のプリフォーム成形装置の概略説明図である。
図において１は固定プラテン、２は固定プラテンに取り付けられているキャビティ金型、３はタイバー４に挿通し案内される支持枠であって、該支持枠３には回転金型６が油圧モータ等の回転装置５で回転可能に軸支されている。
【０００３】
図６において、回転金型６の左右両面に夫々複数個のコア金型７、７、・・が突設されている。８は回転金型の支軸、９、９は固定プラテン１に設置されされている支持枠３の駆動用シリンダである。
【０００４】
１０はトグル機構等の公知の型締装置（図示せず）で駆動される可動プラテン。１１は可動プラテン１０にボルト付されている型締用の押圧盤で、該押圧盤１１には型締に際し回転金型８に突設されているコア金型７、７、・・が衝接しないように凹部１２が穿設されている。
【０００５】
上記装置でプリフォームを成形するには油圧シリンダ９、９を駆動して支持枠３をキャビティ金型２の方向へ引き寄せ、支持枠３に取り付けられている回転金型６のコア金型７、７、・・をキャビティ金型へ挿入するとともに型締装置を作動して可動プラテン１０を回転金型６へ近接させ、可動プラテン１０に取り付けている押圧盤１２を回転金型６に押圧し、図６、図７の型開き状態から図８、図９の型締状態にし、射出装置１３を前進させてキャビティ金型２内へ樹脂を充填しプリフォームが成形される。
【０００６】
そして、樹脂が所定温度に冷却されると、可動プラテン１０を元の位置へ後退させるとともに、シリンダ９、９を駆動して支持枠３をキャビティ金型２から離脱させ型開き位置へと移動させる。成形されたプリフォームはコア金型７、７、・・に装着されているため油圧モータ５を作動して回転金型６を１８０度回転させ、成形されたプリフォームはコア金型７、７・・から離脱され機外へ搬送される。かかる動作が反復されてプリフォームの成形作業が行なわれている。
【０００７】
なお、プリフォームのネック部にネジ部を形成する場合は図１０に示すようにコア金型７の基部に割型からなるネック金型７ａ、７ｂが付設されており、コア金型７からプリフォーム成形品を離脱するときには前記ネック金型がシリンダ機構等により拡開される構造になっている。ネック部にネジ部を形成しない場合はネック金型を付設する必要はない。
【０００８】
近年、ＰＥＴボトルに高温内容物が充填されるようになったため、ボトルのネック部を結晶化させて耐熱性ならびに機械的強度を向上させる必用がでてきた。
そこで、ボトルのネック部を結晶化させる手段として従来特公昭６２−２５４９１号公報に開示されているように成形されたプリフォームのネック部（非結晶状態）の周りにヒータを配置し、外部よりネック部を加熱することによりネック部の結晶化をはかっている。
【０００９】
しかしながら、かかる手段では加熱時に歪みや熱による収縮によりネック部が変形する。ネック部にはボトルのキャップが螺合されるネジが形成されているため、該部の寸法精度がよくないと内容物の漏れなどが起こり不良品になるおそれがある。
現在耐熱ボトルメーカは、プリフォームのネック部の結晶化を行なうための専用の高価な設備を使用している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、プリフォームのネック部を結晶化させる手段として高価な設備を必要とすることなく簡易にネック部の結晶化を行うことのできるプリフォームの射出成形方法とその装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明のプリフォームの射出成形方法は、キャビティ金型と、コア金型及びネック金型からなる回転金型内に溶融樹脂を射出充填し、充填位置より該回転金型を２７０°回転させてプリフォームを取り出すプリフォームの射出成形方法において、射出充填前に該ネック金型に設けた加熱装置で前記ネック金型を加熱し、前記キャビティ金型と回転金型内へ前記溶融樹脂を充填し、前記溶融樹脂の充填完了後、前記回転金型が前記充填位置から１８０°回転位置までの所定の時間、前記プリフォームのネック部の加熱を続行させるようにしたものである。
【００１２】
また、請求項２に係る発明のプリフォームの射出成形方法は、請求項１のプリフォームの射出成形方法において、前記溶融樹脂の充填完了後、前記充填位置から９０°回転するとき、前記コア金型に被着されているプリフォームを前記コア金型から微小間隙を空けることにより前記プリフォームの過冷却を防止するようにしたものである。
【００１３】
さらに、請求項３に係る発明のプリフォーム成形装置は、キャビティ金型、コア金型及びネック金型からなるプリフォーム成形用金型内に溶融樹脂を射出充填してプリフォームを成形するプリフォームの射出成形装置において、前記コア金型および前記ネック金型は支持枠に回転可能の回転金型に形成し、前記支持枠は型閉位置および型締位置へ摺動可能にするとともに、前記ネック金型には、前記溶融樹脂の充填完了後、前記充填位置から１８０°回転位置までの所定の時間、前記プリフォームのネック部を加熱する加熱装置を付設し、かつ、射出成形装置には、充填位置より前記回転金型を２７０°回転させた位置にプリフォーム取り出しシュートを設けたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明にかかるプリフォームの射出成形方法とその装置の実施形態について図１ないし図５を参照して説明する。図1はプリフォーム用射出成形機の平面図で金型が型開き状態を示している。図２は図１におけるＡ―Ａ断面図、図３は図１におけるＢ―Ｂ断面図、図４は図２におけるＤ部拡大図、図５は図４におけるＣ矢視図である。なお、図中公知の装置と同一部品には同一符号を付し説明の重複を省略する。
【００１５】
本発明の特徴はプリフォームの成形時にネック部を加熱して結晶化させることであって、そのために、割型からなるネック部金型７ａ、７ｂに加熱装置ｈを付設したことである。また、成形されたプリフォームの過冷却を防止する手段を講じたことである。以下詳細構造について説明する。
【００１６】
各コア金型７、７・・はバックプレート１４にボルト付されており、該コア金型７の基部にはコアリング７’がボルト付されている。割型からなるネック部金型７ａ、７ｂ、これらをそれぞれ上面に取り付けているホルダー７ａ’、７ｂ’はコア金型７及びコアリング７’を両側から挟んで突き出しプレート１５上にアリとアリ溝等の係合手段ｄで摺動可能に取り付けられている。１６は油圧シリンダ等で駆動される突出しロッド、１７、１７はバックプレート１４に植設されている突き出しプレート１５の案内ピンである。
【００１７】
ホルダー７ａ’、７ｂ’の両端にはローラ１８、１８が突設されており、該ローラ１８、１８は、バックプレート１４に取り付けられているガイドプレート１９、１９に形成されたカム溝１９’、１９’とそれぞれ係合している。したがって、突出しプレート１５の上下動に連動してホルダー７ａ’、７ｂ’が開閉動作を行ない、同時にネック部金型７ａ、７ｂが開閉動作を行なう構造となっている。
なお、その他の構造は従来のプリフォーム成形装置と同じ構造である。
【００１８】
以下、本発明装置を使用して本発明方法によるプリフォームネック部の結晶化方法について説明する。
図１、図２に示す型開き状態から油圧シリンダ９、９を駆動して支持枠３をャビティ金型２の方向へ引き寄せ、支持枠３に取り付けられている回転金型６のコア金型７、７、・・をキャビティ金型２へ挿入する（図３の状態）とともに型締装置を作動して可動プラテン１０を回転金型６へ近接させ、可動プラテン１０に取り付けている押圧盤１２を回転金型６に押圧型締し、射出装置１３を前進させてキャビティ金型２内へＰＥＴ樹脂を充填する。（第１工程）
【００１９】
ＰＥＴ樹脂は急冷すると透明になる性状がある。上記第１工程において、コア金型７内に設けてある冷却流体管路Ｗに冷却媒体を送給し樹脂を冷却する。図示していないがキャビティ金型の方も同様に冷却媒体が送給されており金型内に充填された樹脂は非晶質の状態で固化が始まる。冷却媒体として冷却水を使用する場合の水温は５℃〜３０℃である。
【００２０】
ネック金型７ａ、７ｂはこれらの金型に付設している加熱装置ｈにより１２０℃以上に加熱されているためネック金型７ａ、７ｂに接触している面から樹脂の結晶化が進行する。
【００２１】
キャビティ金型２内の樹脂が固化されると型締装置を作動して可動プラテン１０を後退させるとともに油圧シリンダ９、９を駆動して支持枠３をキャビティ金型２から離隔させコア金型７、７、・・にプリフォーム成形品を保持させた状態で型開位置へ移動する。そして、該位置で油圧モータ等の回転装置５を駆動して回転金型６を９０度回転させ、該位置でネック部の加熱を続行することによりネック部の結晶化を進行させる。（第２工程）
【００２２】
なお、第２工程において突出しロッド１６を作動して突出しプレート１５を若干上昇させることによりネック金型７ａ、７ｂとコアリング７’の接触面に微小間隙ができるとともにプリフォーム成形品とコア金型７間にも微小間隙が形成されるのでプリフォームのコア金型７及びコアリング７’に接触している部分の冷やし過ぎを防止している。
【００２３】
回転金型６は直方体の外周４面に夫々コア金型７、コアリング７’、ネック金型７ａ、７ｂ、ホルダー７ａ’、７ｂ’、突出しプレート１５、ガイドプレート１９等が配設されているので、プリフォーム成形品が第２工程で処理されている間に隣接せる後段のコア金型７、ネック金型７ａ、７ｂとキャビティ金型２により前記した第１工程の処理が行なわれている。
回転金型６が再び型開位置でさらに９０度回転されると、第２工程でのネック部の結晶化が第３工程においても継続され第３工程においてネック部の結晶化が完了する。
【００２４】
第３工程においてネック部の結晶化が完了すると、回転金型６は型開位置でさらに９０度回転され、プリフォーム成形品取出し位置へ回動されると突出しプレート１５が更に突き上げられることによりプリフォーム成形品はコア金型７から離型されるとともにホルダー７ａ’、７ｂ’、ネック金型７ａ、７ｂが大きく拡開されるので取り出しシュート２０から機外へと搬送される。（第４工程）
【００２５】
プリフォームのネック部の結晶化に要する時間はネック金型の加熱温度にもよるが一般に９０秒ないし１６０秒の範囲である。したがって、第１工程から第３工程終了までの時間を上記の時間となるように設定し、成形サイクルが選定される。
【００２６】
以上のように本発明は、第１工程において２７０℃以上に加熱溶融されたＰＥＴ樹脂を金型内へ射出充填し、プリフォーム成形品のネック部以外を急冷して非晶質に成形されると、型締装置および油圧シリンダを駆動して支持枠３を型開位置へ移動し、該位置で回転金型６を９０度回転してコア金型７、ネック金型７ａ、７ｂを第２工程位置へ回転させてから再び型締装置と油圧シリンダを駆動して支持枠３を型締位置へ復元させる。
【００２７】
そして、後段のコア金型、キャビティ金型で第１工程での樹脂の射出充填が行なわれている間に前段のコア金型に装着されているプリフォーム成形品は第２工程位置でネック部を結晶化させるための加熱処理とネック部以外の過冷却防止手段が行なわれる。このように、回転金型６が９０度毎に回転し、１回転する間に第１〜第４工程の処理が行なわれる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、プリフォームのネック部を結晶化させるための高価な設備を用意することなくプリフォームの成形の課程でネック部の結晶化が簡単容易にできる。したがって、不良品のないプリフォームを提供できるとともに、機器の設置スペース及び設備費を低減できる有用な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるプリフォーム用射出成形機の平面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ断面図。
【図４】図２におけるＤ部詳細図
【図５】図４におけるＣ矢視図。
【図６】従来から公知のプリフォーム用射出成形機の概略説明図で一部断面正面図。
【図７】同上一部断面平面図。
【図８】同上型締状態を示す一部断面正面図。
【図９】同上型締状態を示す一部断面平面図。
【図１０】公知のプリフォーム用射出成形機の金型のネック部の断面説明図。
【符号の説明】
１            固定プラテン            １２          凹部
２            キャビティ金型          １３          射出装置
３            支持枠                  １４          バックプレート
４            タイバー                １５          突出しプレート
５            回転装置                １６          突出しロッド
６            回転金型                １７          案内ピン
７、７・・    コア金型                １８          ローラ
７’          コアリング              １９          ガイドプレート
７ａ、７ｂ    ネック金型              １９’        カム溝
７ａ’、７ｂ’ホルダー                ２０          取り出しシュート
８            支軸                      ｄ          アリとアリ溝
９            油圧シリンダ              ｈ          加熱装置
１０            可動プラテン              Ｗ          冷却流体管路
１１            押圧盤
【図１】
0003793072.tif 000002
【図２】
0003793072.tif 000003
【図３】
0003793072.tif 000004
【図４】
0003793072.tif 000005
【図５】
0003793072.tif 000006
【図６】
0003793072.tif 000007
【図７】
0003793072.tif 000008
【図８】
0003793072.tif 000009
【図９】
0003793072.tif 000010
【図１０】
0003793072.tif 000011