(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空成形品を複数個に分割した形状であって、それぞれの内面に複数個の突起物を設けた外殻分割片をブロー成形型内に装着し、該外殻分割片の内面を溶融させた後、中空内層をブロー成形することにより、外殻分割片内面と中空内層外面を融着一体化してなる樹脂中空成形品。
【請求項２】
中空成形品を複数個に分割した形状の外殻分割片をブロー成形型内に装着し、該外殻分割片の内面を溶融させた後、中空内層をブロー成形することにより、外殻分割片内面と中空内層外面を融着一体化してなる自動車の吸気系部品用の樹脂中空成形品。
【請求項３】
赤外線を照射することにより外殻分割片の内面を溶融させた請求項１または２に記載の樹脂中空成形品。
【請求項４】
熱板を用いることにより外殻分割片の内面を溶融させた請求項１または２に記載の樹脂中空成形品。
【請求項５】
外殻分割片がフランジ部を有する請求項１または２に記載の樹脂中空成形品。
【請求項６】
外殻分割片がナイロン６６を主要成分とする樹脂または樹脂組成物であり、中空内層がナイロン６を主要成分とする樹脂または樹脂組成物である請求項１または２に記載の樹脂中空成形品。
【請求項７】
中空内層が多層構造を有している請求項１または２に記載の樹脂中空成形品。
【請求項８】
樹脂中空成形品が自動車の吸気系多気管用である請求項１または２に記載の樹脂中空成形品。
【請求項９】
中空成形品を複数個に分割した形状の外殻分割片を射出成形によって成形し、この外殻分割片をブロー成形型内に装着し、該外殻分割片の内面を溶融させた後、中空内層をブロー成形することにより、外殻分割片内面と中空内層外面を融着一体化することを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、樹脂中空成形品およびその製造方法に係り、特に、成形品の中空内層と外殻が融着により密着し、シール面や取り付け孔等の寸法精度が要求される箇所および優れた外観の必要な箇所が射出成形の特徴を生かされた樹脂中空成形品およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より屈曲管状や分岐管状の中空体を成形する場合には、加熱したパリソンを２つ割りの金型で挟んで成形するブロー成形法が一般的である。このような中空成形法は、金型費が安価で、中空内部に障害部がなく、形状の自由度が高いという優れた点がある。しかし、この反面、他の部品との接合部分の接合方法が限られ、寸法精度の要求されるフランジ部分を形成出来ないという欠点があった。
【０００３】
これらの欠点を解決する方法として、例えばブローインサート射出成形法や、溶融コア射出法、２シェル射出成形法、射出／ブロー組み合わせ法が提案されている（特開昭６３−１１１０３１号公報等）。
ブローインサート射出成形法は、あらかじめブロー成形で管状の中空体を得て、フランジ部を射出金型で成形する方法でフランジ部の寸法精度に優れた成形法である。
【０００４】
溶融コア射出法は、コア（通常スズ・ビスマス合金）を金型内にセットし樹脂を射出成形した後、加熱してコアを溶かして中空の樹脂成形品を得る方法で、形状の自由度や内面の平滑性に優れた成形法である。
２シェル射出成形法は、中空体を２分割した外殻分割片を射出成形し、これらの分割片を振動溶着や熱板溶着などで張り合わせて中空体を得る方法で寸法精度に優れる特徴を有する。
【０００５】
射出／ブロー組み合わせ法は、２シェル法の分割片でブロー成形した中空成形体を挟み合わせた後、分割片を溶着する方法で、２シェル法の利点にブロー成形法の利点を合せ持つ優れた成形法である。
図４は、従来のブローインサート射出成形法により中空成形品を成形する状況を示す断面概略図であり、あらかじめブロー成形により成形された管状ブロー成形品１を射出成形金型２および３内にセットし、フランジ状のキャビティ４内にゲート５から溶融樹脂を射出し、フランジ部を有する中空成形品を得る。
【０００６】
図５は、従来のブローインサート射出成形法であるが、オーバーモールド法と呼ばれる方法で中空成形品を成形する状況を示す断面概略図であり、あらかじめブロー成形により成形された一端封止管状ブロー成形品６内に粒状充填物７を充填して栓８をし、これを射出成形金型９，１０，１１，１２の間にセットし、この周囲に形成されるフランジ付き管状のキャビティ１３内にゲート５から溶融樹脂を射出し、２層の中空成形品を得る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、図４，５に示すブローインサート射出成形法は、射出成形時の高圧に対し、ブロー成形品が変形しやすい欠点がある。
溶融コア射出法は、コアの重量が重く溶解設備も含め装置が大掛かりとなる欠点がある。２シェル射出成形法は、強化材充填樹脂では接合部の溶着強度が低く破損しやすいためシール性に問題がある。
【０００８】
射出／ブロー組み合わせ法は、射出成形のシェルとブロー成形の中空体の寸法が一致しにくい問題があり、溶着代が取れなかったり、隙間が大きすぎたりの欠点がある。
本発明の目的は、これら従来技術の欠点を解消し、ブロー成形品（中空内層）とシェル（外殻）が融着により密着し、シール面や取付け孔等の寸法精度を要求される箇所および優れた外観の必要な箇所は、射出成形の特長を生かした樹脂中空成形品およびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の樹脂中空成形品は、中空成形品を複数個に分割した形状であって、それぞれの内面に複数個の突起物を設けた外殻分割片をブロー成形型内に装着し、該外殻分割片の内面を溶融させた後、中空内層をブロー成形することにより、外殻分割片内面と中空内層外面を融着一体化することを特徴とするものであり、また、樹脂中空成形品の製造方法は、中空成形品を複数個に分割した形状の外殻分割片を射出成形によって成形し、この外殻分割片をブロー成形型内に装着し、該分割片の内面を溶融させた後、中空内層をブロー成形することにより、外殻分割片内面と中空内層外面を融着一体化することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明における樹脂中空成形品は、内層にブロー成形された中空成形品が存在し、外殻として射出成形された中空成形品が存在し、これらは融着により、一部または全部が密着している。中空成形品の形状は特に限定されないが、曲管、箱状部、フランジ部等を有する複雑な形状の中空品に適している。
成形に用いられる樹脂は、特に制約はないが、エンジニアリングプラスチック一般、具体的には、ポリアミド系（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、その他ポリアミド樹脂）、ポリエステル系（ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＣＴその他ポリエステル樹脂）、ポリサルファイド系（ＰＰＳ樹脂）などが適する。
【００１１】
さらに、必要に応じて染料、顔料、耐熱剤、あるいは充填材、補強材などを加えてもよい。このような充填材、補強材としては、より具体的には、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、炭素繊維、チタン酸カリウイスカ、シリカ、ケイ藻土、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、タルク、クレー、マイカ、アスベスト、ワラステナイト、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、モンモリナイト、ベントナイト、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維等を用いることができる。
【００１２】
射出成形とブロー成形には、夫々適した樹脂の溶融粘度が存在するが、樹脂の種類は限定されない。したがって、射出成形とブロー成形に用いる樹脂は夫々異なっていても、同種でもよい。しかし、本発明では射出成形による外殻分割片を耐熱性、剛性の高いナイロン６６樹脂で行い、内層樹脂は平滑性がより優れたナイロン６樹脂であることが好ましい。
【００１３】
また、外殻を構成する樹脂は繊維補強材を含有していることが好ましく、繊維補強材としてはガラス繊維、炭素繊維が好ましく、その含有量は５．０〜６０．０重量％が好ましい。
内層を構成する樹脂は内面平滑性を目的として非強化材が好ましく、必要に応じて無機充填材を含有させてもよい。ただ、内層は必要に応じてそれ自体多層構造にすることができ、その場合は外側に繊維補強材、内側に非強化材または無機充填材を含有させてもよい。
【００１４】
本発明における外殻分割片とは、所望の形状の中空成形品を複数個に分割した形状のもので、射出成形によって得られる。分割の数は２〜４個が好ましく、２個がより好ましい。分割片の射出成形は、複数個の金型で別々に成形することもできるが、一つの金型に複数の形状を形成させた相込めに成形してもよい。所望形状の中空成形品をどのように分割するかは、射出成形金型の設計のしやすさ、成形のしやすさを考慮して決定されるべきである。
【００１５】
成形された分割片を、ブロー型に装着する方法は特に限定されない。例えば、分割片を装着する際、ブロー型内で機械的に保持する方法や、型の表面を真空引きにして保持する方法などが一般的である。
分割片をブロー型内に装着したなら、この分割片の内面（モールドに接していない面）を溶融する。溶融方法は特に限定されないが、赤外線照射、加熱板、面状発熱体等をブロー型内中心部に挿入して分割片の内面のみを溶融することができる。特に、赤外線を放射する加熱エレメントと、反射多数の反射板を組合せたクオーツヒータは輻射熱により加熱するので、分割片が複雑な形状を有するものであるときに好ましく用いられる。
【００１６】
また、分割片の内面に複数個の突起物を形成させておくと、次の融着が容易で密着しやすいので好ましい。ヒータをブロー型内に挿入し、分割片の内面が溶融したなら、ヒータを型内から出し、分割片の内面が溶融している間に、今度はブロー樹脂のパリソンを押出し、金型を閉じ、吹込み圧力で所望の中空体を形成する。その結果、内層であるブロー中空体外面は溶融した分割片内面と全面において接し、融着する。
また、本発明は、具体的には、中空成形品を複数個に分割した形状の外殻分割片をブロー成形型内に装着し、該外殻分割片の内面を溶融させた後、中空内層をブロー成形することにより、外殻分割片内面と中空内層外面を融着一体化してなることを特徴とする自動車の吸気系部品用の樹脂中空成形品を提供するものである。
【００１７】
【作  用】
本発明の樹脂中空成形品は、分割片の内面が溶融状態にあるとき、内層のブロー成形が行なわれるため、内層と外殻分割片の密着性がよく、強度も保持することができる。
【００１８】
【実施例】
以下、図面に従って本発明の実施例を説明する。
図１Ａ，Ｂは、自動車用インテークマニホールドを２分割した外殻分割片の概略斜視図であり、射出成形によって得られたものである。樹脂はナイロン６６にガラス繊維を３０重量％混練した組成物を用いた。ナイロン６６の融点は２６５℃であった。上部外殻分割片１０１ａは、半箱状のバッファ部１０２ａと長手方向に連続する半管状の吸入ポート１０３ａと、その直角方向に延設する４本の半管状のデリバリー部１０４ａを有している。
【００１９】
一方、下部外殻分割片１０１ｂは、同じく半箱状のバッファ部１０２ｂと長手方向に連続する半管状の吸入ポート１０３ｂと、その直角方向に延設する４本の半管状のデリバリー部１０４ｂと、その先端に一枚板のフランジ部１０５を有する。
これらの上部外殻分割片１０１ａと下部外殻分割片１０１ｂは、上金型と下金型の２個の金型を有する射出成形機で成形することができる。そして、これらは蓋を閉じるように接合することによりインテークマニホールドの外殻を形成することができるようになっている。
【００２０】
図１Ａ，Ｂでは、外殻分割片の内壁が平滑なものを示したが、本発明においてはこの内壁に多数の突起を形成しておくこともできる。図２，３は本発明のブロー成形を説明する説明図である。
まず、図１Ａ，Ｂに示した上部外殻分割片１０１ａと下部外殻分割片１０１ｂを、図２に示すブロー成形金型１０６ａ，１０６ｂの内壁にセットした（分割片の形状は若干省してある）。金型へのセットは吸引によって行なった。１０７はブロー押出しヘッドである。
【００２１】
次に、ブロー成形金型内に赤外線クォーツヒータを下方から挿入した。
図３は、ブロー成形金型１０６ａ，１０６ｂの間に円筒状で周囲に赤外線を放射する赤外線クォーツヒータ１０９を下方から挿入し、外殻分割片１０１ａ，１０１ｂの内壁を加熱している状況を示す説明図である。
外殻分割片１０１ａ，１０１ｂの内壁が溶融してきたのを確認したなら、赤外線クォーツヒータ１０９を下方へ取除き、続いて押出ヘッド１０７から管状のパリソン１０８を下方に押出し、金型１０６ａ，１０６ｂを閉じると同時にブロー成形した（図示せず）。
【００２２】
パリソンはナイロン６（融点２２５℃）を用いた。その結果、パリソン１０８は外殻分割片１０１ａ，１０１ｂの内壁へ、それらの形状に沿って変形して密着した。
冷却後、取り出された成形品は、分割片の内壁が溶融しているうちに内層がブロー成形されたため、内層と外層が完全に融着していた。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の樹脂中空成形品は、外層である分割片の内壁が溶融している状態で、内層がブロー成形されるため、内層と外層が融着された強固な成形品となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における外殻分割片の斜視図であり、Ａは上部、Ｂは下部の分割片である。
【図２】本発明における外殻分割片を装着した状態のブロー成形の説明図である。
【図３】本発明の製造方法において、ヒータを挿入した状態のブロー成形の説明図である。
【図４】従来のブローインサート成形金型の断面概略図である。
【図５】従来のブローインサート成形金型（オーバーモールド）の断面概略図である。
【符号の説明】
１，６  ブロー成形品
４，１３  射出成形のキャビティ
７  粒状充填物
１０１ａ，１０１ｂ  外殻分割片
１０６ａ，１０６ｂ  ブロー成形金型
１０７  押出しヘッド
１０８  パリソン
１０９  赤外線クォーツヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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