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プラスチック加工とは
プラスチックは加熱すると柔らかくなる熱可塑性樹脂（ねつかそせいじゅし）と、加熱により柔らかくなり更に加熱すると硬化する熱硬化性樹脂（ねつこうかせいじゅし）があります。 このような種類のほかに各プラスチックの特徴や用途によって、加工する方法も分けられます。
例えば、金型を使った射出成形やブロー成形のような成形加工、旋盤やマシニングを用いた切削加工のほか、立体データでプリントとする3Dプリンターなどがあります。 射出成形とは、プラスチックの最も一般的な成形法のひとつです。金型とよばれる製品と同じ形を開けた型に熱を加えて溶かしたプラスチックを射出し、中で固めます。量産性に優れることがメリットであり、自動車のバンパーやゲームのコントローラーなどに使用されます。
ブロー成形の概要
ブロー成形は熱で温めた樹脂をパイプ状に押し出し内側から空気を送り込み成形する方法です。 切削加工は主に金属材料を加工する方法ですが、金属だけでなくプラスチックも加工することもあります。金属よりもプラスチックは切削加工時の摩擦熱により変形しやすいため難易度が高くなっています。
射出成型などに比べ金型を必要とせず、小ロットで加工が可能であることがメリットです。 3Dプリンターは、3次元データを基に断面形状を積層し、立体造形することが可能な機械のことです。様々な素材で立体物を造形できることが強みであり、造形方式によって使用できる素材の種類が異なります。
ブロー成形とは、熱によって柔らかくした樹脂をパイプ状に押し出し、内側から空気を送り込み成形する加工方法で空気を吹き込む「blow」が由来しており、古くからガラス瓶の成形方法として活用されてきました。
空気を内部に吹き込み、中空な成形を行うことから、「吹込み成形」や「中空成形」と呼ばれることもあります。 ブロー成形では使い道や充填する物によって、樹脂の種類、成形物の形状や機能を分けてそれぞれに適した物を採用します。 例えば、食品関係の容器として使用する場合には、食品の酸化を防止するために酸素を通さない樹脂を採用します。ガソリンや灯油タンクには、成分が容器に透過しないような性質を持つ樹脂を採用します。
ペットボトルのブロー成形は内容によって耐圧ボトル、耐熱ボトル、非耐熱ボトル、耐熱圧ボトルに分類されます。耐圧ボトルは炭酸飲料のような他の飲み物よりもペットボトル内の圧力がかかる場合に採用されます。耐熱ボトルは充填する温度が高温でも耐えられるボトルであります。耐熱圧ボトルは、熱殺菌が必要な炭酸ガス入り飲料用のボトルです。耐熱性と耐圧性の両方の機能を備えることが求められます。
代表的なブロー成形の種類
ブロー成形は用途や容器によって、その成形方法が変化します。今回は代表的なブロー成形の種類である、「押出ブロー成形」、「射出ブロー成形」、「多層ブロー成形」をご紹介いたします。
押出ブロー成形
押出ブロー成形とは熱可塑性樹脂を熱で柔らかくし、押し出したパリソンが冷却しないうちに空気を内側に直接吹き込み、金型に合わせて樹脂を成形する方法です。パリソンに空気を直接吹き込むことからダイレクトブロー成形とも呼ばれます。ブロー成形の成形法の中では歴史のある方法です。押出ブロー成形で作られたプラスチックの容器には、底の部分に成形の跡として一本の線が入っていることが特徴的であり、食品容器の成形に広く用いられている方法です。
射出ブロー成形
射出ブロー成形とは、インジェクションブロー成形とも呼ばれます。射出成型でパリソンを成形し、成形したパリソンをブロー用の金型に移し、空気を吹き込み樹脂を成形する方法です。プラスチック加工の射出成型とブロー成形を複合させた成形方法です。押出ブロー成形に比べ、寸法精度などのボトル品質や量産性に優れる製法であり、「ヤクルト」の容器は、スチレン樹脂を用いてこの方法で成形しています。
多層ブロー成形
多層ブロー成形は、名前の通り複数の樹脂を重ねて容器を多層にする成形方法です。多層にする理由としては内容物の酸化や変質の予防を目的に、機体を通さないガスバリア性を持った樹脂を採用し層に織り込ませます。調味料などの樹脂容器の成形に用いられることが多いです。
ブロー成形の手法とまとめ
これまでブロー成形について概要と仕組み、種類についてご紹介させていただきました。 ブロー成形とは、 加熱して柔らかくした樹脂をパリソン状にし、内側から空気を送り込んで成形する方法です。 「押出ブロー成形」、「射出ブロー成形」、「多層ブロー成形」のような種類があり、用途や内容物によって、異なる樹脂と種類が採用されています。
