中空吹塑成型技术专利分析

郝晨晖 王婷

（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南郑州 450002）

中空吹塑成型技术专利分析

郝晨晖 王婷

（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南郑州 450002）

本文主要针对中空吹塑成型技术专利进行分析，主要介绍了中空吹塑成型专利申请数量的分布趋势，并结合中空吹塑的生产特征重点介绍了挤出吹塑和注塑吹塑的专利申请情况。针对挤出吹塑和注塑吹塑的发展脉络进行了重点专利梳理，为我国的中空吹塑成型技术的发展提供一定的借鉴。

中空吹塑；挤出；注塑；重点专利

1 背景

中空吹塑（BLOW MOLDING,又称为吹塑模塑）是制造空心塑料制品的成型方法。它借鉴于历史悠久的玻璃容器吹制工艺，至20世纪30年代发展成为塑料吹塑技术。迄今已成为塑料的主要成型方法之一，并在吹塑模塑和成型机械的种类方面也有了很大的发展。

热塑性树脂经挤出或注塑成型得到的管状塑料型坯，趁热（或加热到软化状态）置于对开模中，闭模后立即在型坯内通入压缩空气，使塑料型坯吹胀而紧贴在模具内壁上，经冷却脱模，即得到各种中空制品。

吹塑制品包括塑料瓶、容器及各种形状的中空制品。现已广泛应用于化工、交通运输、农业、视频、饮料、化妆品、药品、洗涤制品、儿童玩具等领域中。中空容器的体积可到数千升，有的生产已采用了计算机控制。适用于吹塑的塑料有聚乙烯、聚氟乙烯、聚丙烯、聚酯等，所得中空容器广泛用作工业包装容器。

进入80年代中期，吹塑技术有长足发展，其制品应用领域已扩展到形状复杂、功能独特的办公用品、家用电器、家具、文化娱乐用品及汽车工业零部件，如保险杠、汽油箱、燃料油管等，具有更高的技术含量和功能性，因此，又被称为“工程吹塑”[1]。

2 中空吹塑成型专利申请概况

2.1 申请文件的国别分布

图1为相关专利申请的国别分布图，可以看出，CN、JP、US、EP四国是中空吹塑成型的主要申请国家。在中空吹塑成型领域，国外的专利占有较重的地位，我国（CN）的专利申请量约占到总申请量的13.19%，比重较小；日本（JP）的专利申请量最多，约为40.71%；其次是美国（US），为18.28%；欧洲（EP）的申请量基本在11.78%左右。以上数据表明，在中空吹塑成型领域，国内的研究尚还处于起步阶段，与国际上研发及保护的力度相比较弱。

2.2 申请趋势分布

图2是国内外专利申请趋势分布。由上图可以看出，日本（JP）在中空吹塑成型方面的研究起步较早，在2000年以前已经进行了大量的相关专利的申请，可见日本在该领域的研发实力；而美国（US）、欧洲（EP）都是在2000以前开始就有专利申请；在日本（JP）、美国（US）、欧洲（EP）等国家，中空吹塑成型从起步到2000年一直在不断引起大家的关注，随后发展脚步有所减缓；我国关于中空吹塑成型方面研究起步相对较晚，但是一直以很快的速度不断发展着，尤其是到2005年之后，我国的专利申请量大幅增加，随着中空吹塑成型技术的不断成熟，已经逐渐被市场所接受，同时也说明中空吹塑成型技术正在逐渐吸引社会的广泛关注，吸引了越来越多的企业投入到该行业中，也吸引了许多的研究机构，并且有了大量的相关专利申请，也足见我国对此的重视程度。

图1 中空吹塑成型专利申请国别分布图

图2 国内外专利申请趋势分布

3 中空吹塑成型重点技术分析

中空吹塑是借助气体压力使闭合在模具中的热熔塑料型坯吹胀形成空心制品的工艺，根据型坯的生产特征分为两种：

（1）挤出型坯：先挤出管状型坯进入开启的两瓣模具之间，当型坯达到预定的长度后，闭合模具，切断型坯，封闭型坯的上端及底部，同时向管坯中心或插入型坯壁的针头通入压缩空气，吹胀型坯使其贴近模腔壁经冷却后开模脱出制品。

（2）注射型坯：是以注塑法在模具内注塑成有底的型坯，然后开模将型坯移至吹塑模内进行吹胀成型，冷却后开模脱出制品。

3.1 挤出吹塑法

美国专利US2004115291A1公开了一种通过挤出吹塑成型制造以塑胶制成的中空体的装置。所述装置设有一挤出组件，其设有一沿所述装置长度方向设置的挤出机以及与挤出机连接的挤出机头，并安装于外框；最少一吹塑成型站设有一吹塑成型台，其最少设有一吹塑成型工具，吹塑成型工具于其远离挤出模具的一边设一模孔；吹塑成型工具能沿一横向路径来回移动，所述横向路径基本上垂直于由挤出机头横向侧的末端位置延伸至挤出机头下方的长度方向；这容许挤出模具及吹塑成型工具的模孔垂直地重迭；在轴向调节挤出机头的高度期间，这种装置定向准确，因而避免塑胶管材错误放置；其只需使用单一吹塑成型腔，故可提高生产过程的生产力；而且，亦可避免因横向调节吹塑成型工具组而导致系统停工。

专利EP2155468A1公开了一种挤出吹塑成型机和一种用于制造塑料空心体的方法，具有至少一个挤出头、至少两个并排设置的宽缝喷嘴用以挤出多个带状的塑料预成型坯件、一个多件式的成型模具用以将两个预成型坯件加工成一个基本上封闭的空心体以及一个用于操纵预成型坯件的装置。该用于操纵预成型坯件的装置包括至少两个在一共同的支架上并排设置的夹具用以接纳预成型坯件，其中各夹具彼此间的间距是能改变的。利用该布置结构可以以有利的方式和方法使各预成型坯件彼此间由操纵装置承接之后的距离是可变的，从而模具尺寸和挤出头的几何状况彼此间是解耦的。

中国专利CN1727170A公开了一种全自动塑料挤出吹瓶机，包括一挤出机，连接挤出机料筒的模头，与挤出机出料模头相配合的吹瓶机构，并有割料装置所组成，其吹瓶机构是安装在一个旋转工作台上，安装在旋转工作台上的吹瓶机构至少是一组，吹瓶机构由机架、固定模板、活动模板和合模机构及往复移动的吹气系统，机架的一侧安装固定模板，机架的另一侧安装合模机构，合模机构连接活动模板，活动模板与固定模板成单片钳式旋转开、合模；本方案将吹瓶机构安装在旋转工作台上，使整机体积小，特别是两模板呈单片又是钳式开、合模，当旋转工作台带动固定模板到挤出机模头下面，使坯料正好进入模具中，工作效率高。

3.2 注塑吹塑法

日本专利JP2012144300A公开了一种合成树脂制瓶体的成形方法，在上端部立起设置圆筒状的口筒部，该口筒部作为产品的瓶体的口筒部，注塑成型具有比该瓶体大的高度尺寸的试管状的预成型件，使该预成型件的除口筒部以外的部分的高度尺寸加热收缩到比瓶体的除口筒部以外的部分的高度尺寸小的高度尺寸，将该加热收缩后的预成型件置于吹塑模具上，并进行双轴延伸吹塑成型；因此能够创造出对预成型件的瓶身部的壁厚的上限所存在的限制进行充分补充的双轴延伸吹塑成型方法，进而提供一种双轴延伸吹塑成型瓶体，该瓶体为细口且为能够使瓶身部充分鼓出的形状。

美国专利US2008116620A1公开了一种注塑机中用于吹塑的方法和装置和方法，其合并具有模腔的模型，设置在该模腔内的模芯，以及可插入在该模芯和模腔之间的往复式套管；该装置和方法包括在该芯和套管之间注入熔化的塑料以形成预成型物体，然后缩进该套管，并且通过使用经由该模芯中的喷嘴提供的加压流体的吹塑扩展该预成型物体，直到该物体扩展充满该模腔；该装置和方法进一步包括当套管缩进时对其热调节，以便在该套管中产生温度轮廓，然后将其应用于预成型物体，由此在最终吹塑步骤之前提供对该预成型物体的温度轮廓更精密的控制。

中国专利CN204160751U公开了一种中空制品注射吹塑成型模具，它包括注射系统、型坯模具、吹塑模具、模架、脱模装置、支管装置、转位装置；型坯模具由上模板、方形销、型坯型腔体、芯棒温控介质出入口和、下模板、充模喷嘴、支管架组成；所述型坯型腔体上设有方形销、方形销伸入到上模板开设的方形孔中；所述吹塑模具由吹塑模型腔体、吹塑模颈圈、模底镶块、芯棒、上模板、下模板构成；所述吹塑模颈圈分为相等的两件，一件紧固在吹塑模型腔上，另一件紧固在吹塑模下方的吹塑模型腔体上，得到的制品厚度均匀，冲击韧度、刚度、表面硬度以及透气性能好。

4 结论

通过上述分析，可以得出以下结论：

（1）由于中空吹塑成型所生产的产品在各领域的广泛应用，此类成型方式的研究已经得到人们的广泛重视，因此发展出了丰富的制备方法和装置。

（2）就我国而言，虽然相关技术起步较晚，但是后续发展速度较快，高校和企业都对中空吹塑成型作了广泛研究，且相当一部分已经被授权保护。

（3）我们仍需要客观的对待中空吹塑成型技术，国际上对于中空吹塑成型技术的研究更加深入和广泛，技术研究也更加成熟，在后续的相关研发过程中值得国内相关行业、科研院所和机构相互借鉴。

［1］肖永清.吹塑成型工艺开发技术研究［J］.塑料包装, 2014（6）:10-13.

Analysis on the Patent of Blow-Molding Technology

Hao ChenhuiWang Ting
(Patent Examination Cooperation Henan Center of the Patent Office,SIPO,Zhengzhou Henan 450002)

The patent of blow-molding is introduced in this paper,while this study chiefly analyzes on the distribu⁃tion trend of the amounts of the patent applicants,and also introduces the patent application of extrusion and injec⁃tion blow molding in combination with the production characteristics of blow-molding.The key patents are discussed in view of the development of extrusion and injection blow-molding,aiming at providing some suggestions to the de⁃velopment of domestic technique.

blow-molding;extrusion;injection;key patent

TQ320

A

1003-5168（2016）11-0056-03

2016-10-28

郝晨晖（1989-），女，硕士，审查员，研究方向：材料领域发明申请的实质审查；王婷（1989-），女，硕士，审查员，研究方向：材料领域发明申请的实质审查（等同于第一作者）。