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WO2010070846A1 - 合成樹脂製容器の製造方法 - Google Patents

合成樹脂製容器の製造方法 Download PDF

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WO2010070846A1
WO2010070846A1 PCT/JP2009/006726 JP2009006726W WO2010070846A1 WO 2010070846 A1 WO2010070846 A1 WO 2010070846A1 JP 2009006726 W JP2009006726 W JP 2009006726W WO 2010070846 A1 WO2010070846 A1 WO 2010070846A1
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blow
mold
synthetic resin
preform
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PCT/JP2009/006726
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French (fr)
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前田耕二
引地紀敬
杉浦桂紹
宮川伸秀
森健司
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Toyo Seikan Group Holdings Ltd
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Toyo Seikan Kaisha Ltd
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Priority to US12/998,930 priority patent/US20110248429A1/en
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    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a synthetic resin container having improved moldability when a synthetic resin container having a predetermined container shape is formed by shaping the inner shape of a blow mold.
  • Patent Document 2 by using a blow molding die provided with a movable insert, by operating the movable insert waiting at a predetermined position toward the deepest position of the holding recess during the progress of blow molding.
  • a gripping recess that is deeply recessed in the container body is formed.
  • the blow mold provided with such a movable nest has a complicated mold structure, and requires adjustment and maintenance. For this reason, even if it is a shape deeply depressed in the container trunk
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and heat resistance and shapeability have been made suitable by blow molding a molding intermediate with reduced crystallinity while reducing internal residual stress.
  • An object is to provide a method for producing a synthetic resin container. Also, for example, even if the shape is deeply recessed in the container body, such as a holding recess deeply recessed in the container body, the shape of the inner surface of the blow mold is well shaped and the moldability is good. It is an object of the present invention to provide a method for producing a synthetic resin container capable of efficiently mass-producing a synthetic resin container molded into a predetermined container shape.
  • the method for producing a synthetic resin container according to the present invention includes a primary blowing step in which a bottomed cylindrical preform made of a thermoplastic resin is used as a first molding intermediate by blow molding, and the first molding by the primary blowing step.
  • a shrinking step in which the first molding intermediate is contracted by removing the blow air pressure in the intermediate body to form a second molding intermediate, and the second molding intermediate is placed in a blow molding die and blow molding is performed.
  • the secondary blow process of shaping the inner surface shape of the blow mold and forming it into a predetermined container shape.
  • the inner surface shape of a blow mold is shaped well, and a synthetic resin container molded into a predetermined container shape with good moldability is efficiently mass-produced. Can do.
  • FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows XX in FIG. 1. It is process drawing which shows an example of the primary blow process in the manufacturing method of the synthetic resin containers which concern on this invention. It is process drawing which shows an example of the shrinkage
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of an apparatus that can suitably implement the method for manufacturing a synthetic resin container according to the present embodiment.
  • 2 is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 1, and FIG. 1 corresponds to a cross-sectional view along line YY in FIG.
  • the blow molding die 1 has a role as a blow nozzle for blowing blow air to a single preform 10 and a role as a jig for supporting the preform 10.
  • the mandrel 5 includes at least fixed molds 2a and 2b for fixing the preform 10 supported by the mandrel 5 at a mold closing position, cavity molds 3a and 3b, and a base mold 4.
  • the preform 10 is supplied to a molding station in which such a blow mold 1 is installed, and the supplied single piece is at a position where the relative positional relationship with the blow mold 1 is constant.
  • Each process is performed on the preform 10 in the order of a primary blowing process, a shrinking process, and a secondary blowing process.
  • the inner surface of the blow mold 1 A synthetic resin container M formed into a predetermined container shape is formed by shaping the shape, that is, the shape of the cavity space formed when the blow mold 1 is closed.
  • a bottomed cylindrical preform 10 made of a thermoplastic resin prepared in advance is used as a first molding intermediate 11 by blow molding.
  • thermoplastic resin molded into a bottomed cylinder by injection molding or compression molding.
  • thermoplastic resin any resin can be used as long as blow molding is possible.
  • thermoplastic polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyarylate, polylactic acid or copolymers thereof, those blended with these resins or other resins are suitable. It is.
  • polyester resins such as polyethylene terephthalate are preferably used.
  • acrylonitrile resin, polypropylene, propylene-ethylene copolymer, polyethylene and the like can also be used. Functional materials such as known crystal nucleating agents and oxygen absorbers may be appropriately added to these resin materials.
  • FIG. 3 shows a process chart of an example of the primary blowing process.
  • the preform 10 is supported on the mandrel 5 so that the opening side is positioned below before the blow molding.
  • the cavity molds 3a and 3b are in an open state (see FIG. 3A).
  • the vicinity of the opening of the preform 10 is usually formed so as to become the mouth of the container as it is without being almost stretched.
  • the vicinity of the opening portion of the preform 10 is referred to as a nozzle portion, and a portion other than the nozzle portion is referred to as a body portion.
  • the preform 10 to be subjected to the primary blowing step is heated so that the portion to be stretched by blow molding, that is, the body portion of the preform 10 has a stretchable temperature equal to or higher than the glass transition point. If the preform 10 is in a state immediately after being molded by injection molding or compression molding, the above temperature may be reached due to residual heat during molding. In such a case, the preform 10 can be used for the primary blowing step as it is without being heated.
  • the preform 10 disposed between the cavity molds 3a and 3b has its opening side fixed at the mold closing position by the fixed molds 2a and 2b.
  • the base mold 4 moves down to the mold closing position, and moves downward through the press rod 6 that penetrates the base mold 4 and is movable up and down.
  • the press rod 6 is put on standby at a position where the tip of the press rod 6 approaches or contacts the preform 10. (See FIG. 3B).
  • the stretch rod 7 penetrating the inside of the mandrel 5 and moving up and down is moved upward, and a blow air supply source (not shown) Blow air is blown into the preform 10 through the inside of the mandrel 5 via the valve mechanism to start blow molding (see FIG. 3C).
  • a blow air supply source (not shown) Blow air is blown into the preform 10 through the inside of the mandrel 5 via the valve mechanism to start blow molding (see FIG. 3C).
  • the preform 10 is stretched to form the first molded intermediate body 11 (see FIG. 3D).
  • the stretching direction of the preform 10 is increased. It is possible to regulate so as not to shift.
  • the preform 10 is stretched by so-called free blow molding without performing molding on the mold (blow molding mold), and the first molding intermediate is formed. 11 is assumed. At this time, the size of the first molding intermediate 11 is 1.2 to 5.2 times the length of the body of the preform 10 from the viewpoint of preventing unevenness in the first molding intermediate 11. It is preferable to form the film so as to be sufficiently stretched so as to be 2 to 7 times in width.
  • FIG. 4 is a process diagram for an example of the contraction process.
  • the first molding intermediate 11 immediately after being formed in the primary blowing step is usually generated by stretching depending on conditions such as the heat and the stretching speed that the preform 10 had when subjected to blow molding. Due to the shear heat generation of the thermoplastic resin, a temperature higher than the glass transition point of the thermoplastic resin used as the material is maintained. Under such a high temperature, an internal pressure sufficient to balance the contraction force generated by the residual stress generated when the preform 10 is stretched is maintained in the first molding intermediate 11. Remaining.
  • a step corresponding to the primary blowing step of the present embodiment is provided, and the glass transition point is equal to or lower than the glass transition point of the thermoplastic resin used as the material without decompressing the molding intermediate obtained in such a step.
  • the glass transition point is equal to or lower than the glass transition point of the thermoplastic resin used as the material without decompressing the molding intermediate obtained in such a step.
  • the first molding intermediate 11 is formed by performing a primary blowing step between the molds of the blow mold 1 (between the cavity molds 3a and 3b waiting in the mold open state in the illustrated example).
  • the shrinking step is performed without moving the place where the body 11 is supported by the mandrel 5 to form the second molding intermediate 12, and then the blow molding die 1 is closed and the secondary blowing step described later is performed.
  • the relative positional relationship between the position where each of the above steps is performed and the blow mold 1 is prevented from changing. For this reason, it is possible to omit the cooling and solidification and reheating steps that have been performed in the prior art as described above, and to increase the energy efficiency.
  • the first molding intermediate 11 and the second molding intermediate 12 can be It is possible to simplify the apparatus, save space, and the like while omitting the trouble of carrying between each process.
  • the inside of the first molding intermediate 11 that is in a positive pressure state immediately after the primary blow process is released to the atmosphere via a valve mechanism (not shown).
  • the first molding intermediate 11 may be forcibly exhausted by connecting to a vacuum pump that does not. At this time, if the pressure is reduced so as to be lower than the pressure in the first molding intermediate 11 immediately after blow molding, and contracts to a size that can be accommodated in the product shape of the cavity molds 3a and 3b, at that time.
  • the second molding intermediate 12 formed by shrinking the first molding intermediate 11 can be used for the secondary blow step of the next step.
  • the first molding intermediate 11 is shrunk by depressurizing the inside of the first molding intermediate 11, so that the first molding intermediate naturally contracts without difficulty and the second molding intermediate 11. It will be 12. For this reason, it is possible to reduce the residual distortion caused by blow molding generated in the first molding intermediate 11 so that such residual distortion is not directly transferred to the second molding intermediate 12.
  • the size of the second molding intermediate 12 is the maximum circumference of the second molding intermediate 12 (in this embodiment, the maximum barrel diameter at the center of the height excluding the nozzle portion of the second molding intermediate 12). It is preferable that the circumference is slightly smaller than the maximum circumference of the product shape portion of the cavity molds 3a and 3b. This is preferable because the amount of stretching of the second molding intermediate 12 in the secondary blowing step described later can be reduced, and a large amount of new residual strain does not occur.
  • the peripheral length of the maximum peripheral length portion of the second molding intermediate 12 is preferably 85 to 99% of the maximum peripheral length of the product appearance portion of the cavity molds 3a and 3b. In the example shown in FIG. 4, an example in which the first molding intermediate body 11 is contracted in the radial direction (width direction) is shown, but the first molding intermediate body 11 is contracted appropriately in the height direction. May be.
  • the speed at which the pressure is reduced (ratio at which the pressure is reduced per unit time) is appropriately adjusted, for example, on the surface of the second molding intermediate 12.
  • the speed at which the pressure decreases is slowed in a range that does not hinder other operations and processes, such as preventing the molding time from exceeding the allowable range.
  • Such a speed adjustment is also preferable in terms of reducing residual distortion.
  • the shrinking step when the first molding intermediate 11 is shrunk, the first molding intermediate 11 is simply decompressed without applying heat to the first molding intermediate 11 from the outside. It is preferable that the one molding intermediate body 11 is contracted to form the second molding intermediate body 12. When contracted by heating from the outside, the degree of crystallinity of the second molded intermediate 12 becomes high and the second molded intermediate 12 becomes hard, but this is prevented by contracting without applying heat from the outside. Then, in the secondary blowing step of the next step, the followability to the molding surface when shaping the inner surface shape of the blow molding die 1 becomes good, which will be described later. In addition, it is efficient also in energy by omitting the heating from the outside.
  • FIG. 5 shows a process chart of an example of the secondary blow process.
  • the mold closing operation of the blow mold 1 is performed by moving the cavity molds 3a and 3b in directions close to each other. It has become so.
  • the fixed molds 2a and 2b and the base mold 4 are in a state of waiting in the mold closing position in the above-described primary blowing process.
  • the first molding intermediate 11 is moved in the height direction. If the base mold 4 is contracted after being greatly inflated, the base mold 4 may be moved as appropriate.
  • a projecting portion 30 that protrudes into the cavity space is formed on the inner surface of the cavity mold 3a, 3b (blow mold 1).
  • the protrusion 30 abuts on the second molding intermediate 12 when the mold closing operation is performed, and the second molding intermediate 12 is pressed and deformed.
  • the followability to the molding surface when shaping the inner surface shape of the blow molding die 1 is good.
  • the mold closing operation of the blow mold 1 it is preferable to seal the inside of the second molding intermediate 12.
  • the inside of the second molding intermediate body 12 is moderately pressurized, so the pressurization and the movement of the cavity molds 3a and 3b are synergistic.
  • the meat of the second molded intermediate body 12 is suitably wrapped around the portions other than the projecting portions 30, and the followability to the molding surface becomes better.
  • the press rod 6 When the mold closing operation is completed, the press rod 6 is moved back into the base mold 4 and blow air is blown into the second molding intermediate 12 through the inside of the mandrel 5 via a blow air supply source and a valve mechanism (not shown). Then, the second molding intermediate 12 is brought into intimate contact with the inner surface of the blow mold 1, and the inner surface shape of the blow mold 1 is shaped to form a container M (see FIG. 5B).
  • the press rod 6 is moved upward to match the position with the base mold 4 (lower end position in FIG. 5). At this time, blow air is blown.
  • the stretch rod 7 may be further moved in synchronization with the upward movement of the press rod 6. By doing in this way, it becomes possible to extend
  • Cooling blow can be performed, for example, by blowing cooling air into the container M from a cooling air supply hole (not shown) provided in the stretch rod 7.
  • the inside of the container M may be exhausted after the stretch rod 7 is retracted or retracted after the cooling blow is completed.
  • the fixed molds 2a and 2b, the cavity molds 3a and 3b, and the base mold 4 are moved to the mold opening position to perform the mold opening of the blow mold 1 and then the molded container M is taken out (FIG. 5D). )reference).
  • the present embodiment by passing through each step of the primary blowing step, the shrinking step, and the secondary blowing step, for example, as a holding recess deeply recessed in the container body, even if the shape is deeply recessed in the container body, the inner surface of the blow mold 1 is shaped well, and the synthetic resin container M molded into a predetermined container shape with good moldability is efficiently mass-produced. Can do.
  • the temperature of the blow molding die does not excessively lower the temperature of the first molding intermediate 11 to be molded, and the heat used as the material It is preferable to set the temperature so as not to overheat so as not to increase the crystallinity of the plastic resin.
  • the temperature is about the same as the temperature of the preform 10 at the time of blow molding (temperature of the preform 10 ⁇ 5 ° C.) to the temperature raised by the shear heat generation at the time of stretching described above. It is preferable that the temperature is set higher by (for example, the temperature of the preform 10 + about 20 ° C.).
  • blow molding can be performed in the cavity space formed by the blow molding die, so that the pressure of the blow air for forming the first molding intermediate 11 is set appropriately high. It is also possible to change the pressure to be removed accordingly.
  • blow mold for molding the first molding intermediate 11 and a blow mold for blow molding the second molding intermediate 12 into the container M are provided, for example, It is preferable to adopt a structure in which blow nozzles, stretch rods, etc. are made as common as possible, as in Kaihei 8-230026 and JP 2002-254502, and the former and the latter can be simply exchanged. Space can be achieved.
  • the cavity space of the mold used to mold the molding intermediate is smaller than the cavity space of the mold used to mold the final product.
  • the size of the cavity space is reversed, the cavity space for the molding intermediate is made larger than the cavity space for the final product, and the first molding intermediate 11 after blow molding is depressurized.
  • the size is slightly smaller than the product cavity, and the size is accommodated in the product mold.
  • the temperature of the blow air when the preform 10 is stretched in the primary blowing step, the temperature may be appropriately increased within a range in which the crystallinity of the first molding intermediate 11 does not become too high.
  • the temperature of the blow air when the container M is formed in the secondary blow process is a temperature within a range where the formability is not a problem when the hardness of the finally obtained container M is not particularly a problem.
  • the heat resistance of the container M may be further increased by increasing the crystallinity by using high-temperature hot air with increased resistance, or by reducing the residual strain.
  • the mold temperature of the final product blow mold (the mold for blow molding the second intermediate molded body 12, which is the blow mold 1 in the above-described embodiment)
  • the final product is softened.
  • the crystallinity of the container M may be increased by increasing the mold temperature within a range that does not become low, or the residual strain may be reduced.
  • the present invention is not limited to such a container shape, and various container shapes can be used. Even when a synthetic resin container is manufactured, the inner surface shape of the blow mold 1 can be well shaped and molded into a predetermined container shape with good moldability. Further, in this case, since the amount of processing is reduced by the absence of pressing by the projecting portions 30 of the cavity molds 3a and 3b for forming the depressions, a synthetic resin container having further reduced residual strain and excellent heat resistance can be obtained. It can be formed.
  • the present invention can be widely used in various product fields as a method for producing a synthetic resin container having a predetermined container shape by shaping the inner shape of a blow mold.

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Abstract

　熱可塑性樹脂からなる有底筒状のプリフォーム１０をブロー成形によって第一成形中間体１１とする一次ブロー工程と、第一成形中間体１１内を除圧して、第一成形中間体１１を収縮させることによって第二成形中間体１２とする収縮工程と、第二成形中間体１２をブロー成形型１内に収めてブロー成形に処することにより、ブロー成形型１の内面形状を賦形して所定の容器形状に成形する二次ブロー工程とを行う。これにより、容器胴部に深く窪んだ形状であっても、ブロー成形型の内面形状を良好に賦形して、成形性よく所定の容器形状に成形された合成樹脂製容器を効率よく量産することができる。

Description

合成樹脂製容器の製造方法
　本発明は、ブロー成形型の内面形状を賦形して所定の容器形状とされた合成樹脂製容器を成形するにあたり、その成形性が改善された合成樹脂製容器の製造方法に関する。
　従来、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂を用いて有底筒状のプリフォームを形成し、次いで、このプリフォームを延伸ブロー成形などによってボトル状に成形してなる合成樹脂製の容器が、各種飲料品をはじめとして、醤油、食用油、液体洗剤などの液状物を内容物とする容器として知られている。そして、このような合成樹脂製の容器において、内容物を加熱殺菌して充填するなどして用いられるものにあっては、熱収縮に対する高い耐熱性を備えた容器とするために、いわゆる二段ブロー成形を行うことが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　また、このような合成樹脂製の容器のなかでも比較的に容量の大きいものにあっては、その持ち運びを容易にするために、容器胴部に深く窪ませた把持用凹部を形成したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開昭６２－０３００１８号公報 特開２００３－１０３６１２号公報
　ところで、特許文献１では、二段ブロー成形における二次ブロー成形の際、一次中間成形品を加熱し内部残留応力（残留歪み）を強制的に消滅させている。そして、その際に熱結晶化度が上がらないよう、プリフォームから一次中間成形品への延伸成形の延伸倍率や、一次ブロー金型の型温度などを工夫している。
　しかしながら、内部残留応力を加熱により除去することで熱結晶化は進み、硬めになった二次中間成形品は、二次ブロー成形の際の賦形性が低下してしまう。そのため、角隅をくっきり賦形させる必要のある容器や、微細な凹凸や大きな凹部を賦形させる必要のある容器については、二次ブローエアーの圧力を高めるなどして対応していた。
　一方、特許文献２では、可動入子を設けたブロー成形型を用いて、ブロー成形の進行途中に、所定位置で待機する可動入子を把持用凹部の最深部位置に向けて作動させることによって、容器胴部に深く窪んだ把持用凹部を形成するようにしている。
　しかしながら、このような可動入子を設けたブロー成形型は、型構造が複雑となってしまい、その調整やメンテナンスに手間を要していた。このため、容器胴部に深く窪んだ形状であっても、可動入子を設けることなく、ブロー成形型の内面形状を賦形するだけで成形できるようにすることが望まれる。
　本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、内部残留応力を低減しつつも結晶化度を抑えた成形中間体をブロー成形することで、耐熱性と賦形性を好適とした合成樹脂製容器の製造方法の提供を目的とする。また、例えば、容器胴部に深く窪ませた把持用凹部などのように、容器胴部に深く窪んだ形状であっても、ブロー成形型の内面形状を良好に賦形して、成形性よく所定の容器形状に成形された合成樹脂製容器を効率よく量産することができる合成樹脂製容器の製造方法の提供を目的とする。
　本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法は、熱可塑性樹脂からなる有底筒状のプリフォームをブロー成形によって第一成形中間体とする一次ブロー工程と、前記一次ブロー工程による前記第一成形中間体内のブローエアー圧を除圧させることにより、前記第一成形中間体を収縮させて第二成形中間体とする収縮工程と、前記第二成形中間体をブロー成形型内に収めてブロー成形に処することにより、前記ブロー成形型の内面形状を賦形して所定の容器形状に成形する二次ブロー工程とを有する方法としてある。
　本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法によれば、ブロー成形型の内面形状を良好に賦形して、成形性よく所定の容器形状に成形された合成樹脂製容器を効率よく量産することができる。
本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法を好適に実施できる装置の一例を示す説明図である。 図１のＸ－Ｘ矢視図である。 本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法における一次ブロー工程の一例を示す工程図である。 本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法における収縮工程の一例を示す工程図である。 本発明に係る合成樹脂製容器の製造方法における二次ブロー工程の一例を示す工程図である。
　以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
　ここで、図１は、本実施形態に係る合成樹脂製容器の製造方法を好適に実施できる装置の一例を示す説明図である。また、図２は、図１のＸ－Ｘ矢視図であり、図１は、図２のＹ－Ｙ断面図に相当する。
　これらの図に示す装置において、ブロー成形型１は、１本のプリフォーム１０に対して、ブローエアーを吹き込むブローノズルとしての役割と、当該プリフォーム１０を支持する治具としての役割とを兼ね備えたマンドレル５と、このマンドレル５に支持されたプリフォーム１０を型閉め位置で固定する固定型２ａ，２ｂと、キャビティ型３ａ，３ｂと、ベース型４とを少なくとも備えている。
　本実施形態では、このようなブロー成形型１が設置された成形ステーションにプリフォーム１０を供給し、ブロー成形型１との相対的な位置関係が一定となる位置で、供給された１本のプリフォーム１０に対して一次ブロー工程、収縮工程、二次ブロー工程の順に各工程を行うようにしている。これにより、後述する第一成形中間体１１や第二成形中間体１２を各工程間で搬送する手間を省略するとともに、装置の簡素化、省スペース化などを図りつつ、ブロー成形型１の内面形状、すなわち、ブロー成形型１を閉じたときに形成されるキャビティ空間の形状を賦形して所定の容器形状に成形された合成樹脂製容器Ｍを製造する。
［一次ブロー工程］
　一次ブロー工程では、予め用意された熱可塑性樹脂からなる有底筒状のプリフォーム１０をブロー成形によって第一成形中間体１１とする。
　プリフォーム１０としては、例えば、射出成形や圧縮成形などによって、熱可塑性樹脂を有底筒状に成形したものが用いられる。
　熱可塑性樹脂としては、ブロー成形が可能であれば、任意の樹脂を使用することができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポリエチレンナフタレート，ポリカーボネート，ポリアリレート，ポリ乳酸又はこれらの共重合体などの熱可塑性ポリエステル，これらの樹脂あるいは他の樹脂とブレンドされたものなどが好適である。特に、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂が、好適に使用される。また、アクリロニトリル樹脂，ポリプロピレン，プロピレン－エチレン共重合体，ポリエチレンなども使用することができる。これらの樹脂材料には、公知の結晶核剤，酸素吸収剤などの機能性材料を適宜添加してもよい。
　一次ブロー工程の一例についての工程図を図３に示すが、図３に示す例では、ブロー成形に処する先だって、プリフォーム１０を、その開口部側が下方に位置するようにしてマンドレル５に支持し、型開き状態にあるキャビティ型３ａ，３ｂの間に配置させている（図３（ａ）参照）。
　なお、プリフォーム１０の開口部近傍は、通常、ほとんど延伸されずに、そのまま容器の口部となるように形成されている。以下の説明では、このようなプリフォーム１０の開口部近傍をノズル部といい、ノズル部以外の部位を胴部という。
　このとき、一次ブロー工程に供するプリフォーム１０は、ブロー成形によって延伸させようとする部位、すなわち、プリフォーム１０の胴部がガラス転移点以上の延伸可能な温度となるように加熱しておくが、プリフォーム１０が射出成形や圧縮成形によって成形された直後の状態にあれば、成形時の余熱で上記温度となっていることもある。このような場合には、プリフォーム１０を加熱することなく、そのままの状態で一次ブロー工程に供することも可能である。
　キャビティ型３ａ，３ｂの間に配置されたプリフォーム１０は、その開口部側が固定型２ａ，２ｂによって型閉め位置で固定される。そして、これと同時に、又はこれと前後して、ベース型４が、その型閉め位置に下動するとともに、ベース型４の内部を貫通して上下動可能に設けられたプレスロッド６を下動させて、プレスロッド６の先端がプリフォーム１０に近接又は当接する位置で待機させる。（図３（ｂ）参照）。
　次に、キャビティ型３ａ，３ｂを型開きの状態で待機させたままで、マンドレル５の内部を貫通して上下動可能に設けられたストレッチロッド７を上動させるとともに、図示しないブローエアー供給源と弁機構を介して、プリフォーム１０の内部にマンドレル５の内部を通してブローエアーを吹き込んでブロー成形を開始する（図３（ｃ）参照）。これによって、プリフォーム１０が延伸されて第一成形中間体１１となる（図３（ｄ）参照）。この際、延伸されるプリフォーム１０の先端側がプレスロッド６とストレッチロッド７とで挟持されるように、ストレッチロッド７と同期させてプレスロッド６を上動させることによって、プリフォーム１０の延伸方向がずれてしまわないように規制することができる。
　このように、本実施形態の一次ブロー工程にあっては、型（ブロー成形型）に賦形させずにブロー成形を行う、いわゆるフリーブロー成形によってプリフォーム１０を延伸させて第一成形中間体１１とする。このとき、第一成形中間体１１の大きさは、第一成形中間体１１に偏肉が生じないようにするという観点から、プリフォーム１０の胴部が、縦１．２～５．２倍、横２～７倍となるように十分に延伸される大きさに成形するのが好ましい。
［収縮工程］
　収縮工程では、一次ブロー工程でプリフォーム１０を延伸させて形成した第一成形中間体１１内のブローエアー圧を除圧させることにより（図４（ａ）参照）、第一成形中間体１１を収縮させて第二成形中間体１２とする（図４（ｂ）参照）。
　なお、図４は、収縮工程の一例についての工程図である。
　ここで、一次ブロー工程で形成された直後の第一成形中間体１１は、通常、ブロー成形に処する際にプリフォーム１０が有していた熱と、延伸速度などの条件によっては延伸によって発生する熱可塑性樹脂の剪断発熱とにより、材料として用いた熱可塑性樹脂のガラス転移点以上の高い温度を保っている。そして、このような高い温度下において、プリフォーム１０を延伸した際に発生した残留応力により生じている収縮力につり合って形状を保つのに十分な内圧が、第一成形中間体１１内に残っている。
　なお、本実施形態の一次ブロー工程に相当する工程を備え、そのような工程で得られた成形中間体内を除圧することなく、材料として用いた熱可塑性樹脂のガラス転移点以下、又はガラス転移点よりも若干高めの温度まで冷却固化させた後にブロー成形装置から取り出し、別工程において、例えば、オーブンなどの別装置により上記成形中間体を再加熱することによって収縮させ、さらに別の工程において、上記成形中間体を成形したのとは別のブロー成形装置によって最終製品形状にブロー成形する従来技術が知られている。
　このような従来技術に対して、本実施形態では、成形ステーションに設置された一組のブロー成形型１だけを用いて当該成形ステーションに１本のプリフォーム１０を供給し、型開き状態で待機する当該ブロー成形型１の型間（図示する例では、型開き状態で待機するキャビティ型３ａ，３ｂの間）で一次ブロー工程を行って第一成形中間体１１を形成し、第一成形中間体１１がマンドレル５に支持された状態のままの場所を移すことなく収縮工程を行って第二成形中間体１２としてから、ブロー成形型１を型閉めして後述する二次ブロー工程を行うようにして、上記各工程が行われる位置とブロー成形型１との相対的な位置関係が変動しないようにしている。このため、上記したような従来技術で行っていた冷却固化や、再加熱の工程を省略してエネルギー効率を高めることができ、さらには、第一成形中間体１１や第二成形中間体１２を各工程間で搬送する手間を省略するとともに、装置の簡素化、省スペース化などが可能となる。
　第一成形中間体１１内を除圧するには、図示しない弁機構を介して、一次ブロー工程直後の陽圧状態となっている第一成形中間体１１の内部を大気解放するほか、例えば、図示しない真空ポンプに接続して第一成形中間体１１内を強制的に排気するようにしてもよい。このとき、ブロー成形直後の第一成形中間体１１内の圧力よりも低くなるように除圧され、キャビティ型３ａ，３ｂの製品姿部に収まる大きさにまで収縮していれば、その時点で、第一成形中間体１１が収縮してなる第二成形中間体１２を、次工程の二次ブロー工程に供することができる。
　この収縮工程では、第一成形中間体１１内を除圧させることにより、第一成形中間体１１を収縮させているので、第一成形中間体が無理なく自然に収縮して第二成形中間体１２となっていく。このため、第一成形中間体１１に生じたブロー成形による残留歪みを低減させて、そのような残留歪みがそのまま第二成形中間体１２に引き継がれないようにすることが可能となる。
　また、第二成形中間体１２の大きさは、第二成形中間体１２の最大周長部（本実施形態では、第二成形中間体１２のノズル部を除く高さほぼ中央の最大胴径部）の周長が、キャビティ型３ａ，３ｂの製品姿部の最大周長に対し僅かに小さくなっているのが好ましい。このようにすると、後述する二次ブロー工程での第二成形中間体１２の延伸量が少なくて済み、新たな残留歪みが多量に発生せずに済むので好ましい。具体的には、第二成形中間体１２の最大周長部の周長は、キャビティ型３ａ，３ｂの製品姿部の最大周長の８５～９９％とするのが好ましい。
　なお、図４に示す例では、第一成形中間体１１の径方向（幅方向）について収縮させた例を示しているが、第一成形中間体１１の高さ方向についても適宜収縮させるようにしてもよい。
　また、第一成形中間体１１内を除圧させる際に、あまりにも急激に圧力を低下させると、第二成形中間体１２の表面にしわが生じてしまうことがある。このため、第一成形中間体１１内を除圧させる際には、圧力を低下させる速度（単位時間当たりに圧力が低減する割合）を適宜調整し、例えば、第二成形中間体１２の表面にしわが生じてしまうのを防止するためには、成形時間が許容範囲を超えて長くなってしまわないようにするなど、他の動作・工程に支障が生じない範囲で圧力が低下する速度を遅くするように調整するのが好ましく、このような速度調整は、残留歪みを低減させる上でも好ましい。
　また、収縮工程において、第一成形中間体１１を収縮させるに際しては、第一成形中間体１１に対して外部から熱を加えることなく、第一成形中間体１１内を除圧させるだけで、第一成型中間体１１を収縮させて第二成形中間体１２とするのが好ましい。外部からの加熱により収縮させると、第二成形中間体１２の結晶化度が高くなり、第二成形中間体１２が硬くなってしまうが、外部から熱を加えることなく収縮させることでこれを防止して、次工程の二次ブロー工程において、ブロー成形型１の内面形状を賦形する際の成形面に対する追従性が良好となるが、これについては後述する。
　なお、外部からの加熱を省略することで、エネルギー的にも効率的である。
［二次ブロー工程］
　二次ブロー工程では、第二成形中間体１２をブロー成形型１内に収めて、その状態で改めてブロー成形に処することにより、ブロー成形型１の内面形状を賦形して所定の容器形状に成形する。
　二次ブロー工程の一例についての工程図を図５に示すが、図５に示す例では、キャビティ型３ａ，３ｂが互いに近接する方向に移動することによって、ブロー成形型１の型閉め動作がなされるようになっている。
　なお、本実施形態では、固定型２ａ，２ｂとベース型４は、前述した一次ブロー工程において、型閉め位置で待機する状態となっているが、例えば、第一成形中間体１１を高さ方向にも大きく膨らませた後、収縮させる場合は、ベース型４を適宜移動させてもよい。
　また、キャビティ型３ａ,３ｂ（ブロー成形型１）の内面には、例えば、容器胴部に深く窪ませた把持用凹部などのように、容器胴部に深く窪んだ形状を形成するために、キャビティ空間内に突出する突状部３０が形成されている。そして、この突状部３０が、型閉め動作がなされる際に第二成形中間体１２に当接して、第二成形中間体１２を押圧変形させるようになっている。
　前述したように、収縮工程において、第一成形中間体１１に対して外部から熱を加えないようにすることで、ブロー成形型１の内面形状を賦形する際の成形面に対する追従性を良好となるようにすることができる。したがって、ブロー成形型１の型閉め動作がなされる際には、ブロー成形型１の内面に形成された突状部３０が当接して第二成形中間体１２を押圧変形させるときの追従性についても良好なものとすることができる。
　また、ブロー成形型１の型閉め動作がなされる際には、第二成形中間体１２の内部を密閉するのが好ましい。このようにすれば、第二成形中間体１２が押圧変形する際に、第二成形中間体１２内が適度に加圧されるので、その加圧とキャビティ型３ａ，３ｂの移動とが相乗的に功を奏し、突状部３０以外の箇所にも好適に第二成形中間体１２の肉が回り込むこととなり、成形面に対する追従性がより良好になる。
　型閉め動作が完了すると、プレスロッド６をベース型４内に後退させ、図示しないブローエアー供給源と弁機構を介して、第二成形中間体１２の内部にマンドレル５の内部を通してブローエアーを吹き込み、第二成形中間体１２をブロー成形型１の内面に密着させて、ブロー成形型１の内面形状を賦形して容器Ｍとする（図５（ｂ）参照）。
　なお、図５に示す例では、ブローエアーを吹き込む際に、プレスロッド６を上動させてベース型４との位置（図５では下端位置）を合わせているが、このとき、ブローエアーが吹き込まれるよりも前に、プレスロッド６が上動するのと同期させてストレッチロッド７をさらに上動させるようにしてもよい。このようにすることで、押圧変形された後の第二成形中間体１２の底部をさらに延伸することが可能となり、容器底部の薄肉化を図ることができる。
　次いで、ストレッチロッド７を後退させて、クーリングブローなどの後処理を経てから容器Ｍ内を排気する（図５（ｃ）参照）。クーリングブローは、例えば、ストレッチロッド７に設けられている図示しない冷却エアー供給孔から、冷却エアーを容器Ｍ内に吹き出すことによって行うことができる。このようにしてクーリングブローを行う場合には、クーリングブローが終了した後に、ストレッチロッド７を後退させてから、又は後退させながら容器Ｍ内を排気するようにしてもよい。
　その後、固定型２ａ，２ｂ、キャビティ型３ａ，３ｂ、ベース型４をそれぞれ型開き位置に移動してブロー成形型１の型開きを行ってから、成形された容器Ｍを取り出す（図５（ｄ）参照）。
　本実施形態によれば、上記したようにして、一次ブロー工程、収縮工程、二次ブロー工程の各工程を経ることで、例えば、容器胴部に深く窪ませた把持用凹部などのように、容器胴部に深く窪んだ形状であっても、ブロー成形型１の内面形状を良好に賦形して、成形性よく所定の容器形状に成形された合成樹脂製容器Ｍを効率よく量産することができる。
　以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
　例えば、前述した実施形態の一次ブロー工程では、プリフォーム１０をブロー成形により第一成形中間体１１とする際に、成形型を用いない例（ブロー成形型による賦形を行わずに延伸させるフリーブロー成形の例）を示した。このような例は、ブロー成形型１以外の他の成形型の使用や、その加熱手段などが不要になり、設備、エネルギーコストの点で有利であるが、第一成形中間体１１に求められる形状、大きさに応じてキャビティ空間が形成される別のブロー成形型を用いて第一成形中間体１１をブロー成形することも可能である。
　別のブロー成形型を用いて第一成形中間体１１をブロー成形する場合、当該ブロー成形型の温度は、成形する第一成形中間体１１の温度を下げ過ぎず、また、材料として用いた熱可塑性樹脂の結晶化度が上がらないように加熱し過ぎない温度に設定するのが好ましい。具体的には、ブロー成形に処する際のプリフォーム１０の温度に対して、これと同程度（当該プリフォーム１０の温度±５℃）の温度～前述した延伸の際の剪断発熱によって上昇する温度の分だけ高い温度（例えば、当該プリフォーム１０の温度＋２０℃程度）に設定するのが好ましい。
　また、このような態様で実施する場合、当該ブロー成形型が形成するキャビティ空間内でブロー成形を行うことができるので、第一成形中間体１１を形成するためのブローエアーの圧力を適宜高く設定することも可能となり、それに応じて除圧する圧力も適宜変更される。
　また、第一成形中間体１１を成形するためのブロー成形型と、第二成形中間体１２をブロー成形して容器Ｍとするためのブロー成形型との両方を備える場合には、例えば、特開平８－２３００２６や特開２００２－２５４５０２のように、ブローノズル、ストレッチロッドなどをできるだけ共通化し、前者と後者とを簡素に入れ換えられる構造を採るのが好ましく、これによって、設備コストの低減や省スペース化を図ることができる。
　なお、上記公報に開示された例では、成形中間体を成形するのに用いる型のキャビティ空間は、最終製品を成形するのに用いる型のキャビティ空間に対して小さくなっている。これに対して、本発明ではキャビティ空間の大きさは逆にして、成形中間体用のキャビティ空間を最終製品用のキャビティ空間に対し大きくし、ブロー成形後の第一成形中間体１１を除圧により収縮させ、製品用キャビティ空間より僅かに小さい大きさにして製品用型内に収めることになる。
　また、ブローエアーの温度について、プリフォーム１０を一次ブロー工程にて延伸させる際は、第一成形中間体１１の結晶化度が高くなりすぎない範囲内で適宜温度を上げてもよい。また、容器Mを二次ブロー工程にて成形する際のブローエアーの温度は、最終的に得られる容器Ｍの硬さが特に問題にならない場合には、賦形性が問題にならない範囲で温度を高めた高温のホットエアーを用いて結晶化度を高め、あるいは、残留歪みを低減させることで、容器Ｍの耐熱性をさらに高めるなどしてもよい。
　さらに、最終製品のブロー成形型（第二中間成形体１２をブロー成形するための型であって、前述の実施形態においてはブロー成形型１）の型温については、最終製品を柔らかめにしたり、賦形性を高めるためには低く設定するのが好ましいが、最終製品である容器Mが硬めになることに関しては問題にならず、耐熱性不良が問題となる場合は、賦形性が問題にならない範囲で型温を高めることで容器Mの結晶化度を上げたり、あるいは、残留歪みを低減させたりしてもよい。
　また、前述した実施形態では、容器胴部に深く窪んだ形状が形成された合成樹脂製容器Ｍの例を示したが、本発明は、このような容器形状に限らず、種々の容器形状の合成樹脂製容器を製造する場合であっても、ブロー成形型１の内面形状を良好に賦形して、成形性よく所定の容器形状に成形することができる。
　また、その場合、窪みを形成するためのキャビティ型３ａ，３ｂの突状部３０による押圧がない分、加工量が低減するため、残留歪みが更に低減し耐熱性により優れた合成樹脂製容器が形成可能となる。
　本発明は、ブロー成形型の内面形状を賦形して所定の容器形状とされた合成樹脂製容器を製造するための方法として、各種の製品分野に広く利用することができる。
　１　　　　　ブロー成形型
　３ａ，３ｂ　キャビティ型
　３０　　　　突状部
　６　　　　　プレスロッド
　７　　　　　ストレッチロッド
　１０　　　　プリフォーム
　１１　　　　第一成形中間体
　１２　　　　第二成形中間体
　Ｍ　　　　　容器

Claims (8)

  1. 　熱可塑性樹脂からなる有底筒状のプリフォームをブロー成形によって第一成形中間体とする一次ブロー工程と、
    　前記一次ブロー工程による前記第一成形中間体内のブローエアー圧を除圧させることにより、前記第一成形中間体を収縮させて第二成形中間体とする収縮工程と、
    　前記第二成形中間体をブロー成形型内に収めてブロー成形に処することにより、前記ブロー成形型の内面形状を賦形して所定の容器形状に成形する二次ブロー工程と
    を有することを特徴とする合成樹脂製容器の製造方法。
  2. 　外部から熱を加えることなく前記収縮工程を行う請求項１に記載の合成樹脂製容器の製造方法。
  3. 　前記一次ブロー工程において、型に賦形させずにブロー成形を行うフリーブロー成形によって前記プリフォームを前記第一成形中間体とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器の製造方法。
  4. 　フリーブロー成形によって前記プリフォームを前記第一成形中間体とするにあたり、ストレッチロッドと、前記ストレッチロッドと同期させたプレスロッドとによって前記プリフォームの先端側を挟持する請求項３に記載の合成樹脂製容器の製造方法。
  5. 　前記ブロー成形型が設置された成形ステーションに前記プリフォームを供給し、前記ブロー成形型との相対的な位置関係が一定となる位置で、供給された１本の前記プリフォームに対して前記各工程を行う請求項１～４のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器の製造方法。
  6. 　型開き状態で待機する前記ブロー成形型の型間で前記一次ブロー工程、及び前記収縮工程を行ってから、前記ブロー成形型を型閉めして前記二次ブロー工程を行う請求項５に記載の合成樹脂製容器の製造方法。
  7. 　前記二次ブロー工程において、前記ブロー成形型の型閉め動作がなされる際に、前記ブロー成形型の内面に形成された突状部が当接して前記第二成形中間体を押圧変形させる請求項１～６のいずれか一項に記載の合成樹脂製容器の製造方法。
  8. 　前記ブロー成形型の型閉め動作がなされる際に、前記第二成形中間体の内部を密閉する請求項７に記載の合成樹脂製容器の製造方法。
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