(57)【要約】【課題】バリをリサイクル可能に構成される構造体の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明によれば、パリソンと表皮シートとをパーティング面で分割される第１及び第２分割金型の間に配置して第１及び第２分割金型を型締めする工程を備える、構造体の製造方法であって、第１及び第２分割金型は、第１及び第２成形キャビティと、その間に配置されたバリキャビティとを備え、Ｓ１／Ｓ２≦０．８を満たすもので、前記Ｓ１は、前記パリソンの垂下方向に垂直な断面での前記バリキャビティ内における前記パリソンの断面積であり、前記Ｓ２は、前記断面方向での前記バリキャビティの断面積である、方法が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パリソンと表皮シートとをパーティング面で分割される第１及び第２分割金型の間に配置して第１及び第２分割金型を型締めする工程を備える、構造体の製造方法であって、
第１及び第２分割金型は、第１及び第２成形キャビティと、その間に配置されたバリキャビティとを備え、
Ｓ１／Ｓ２≦０．８を満たすもので、
前記Ｓ１は、前記パリソンの垂下方向に垂直な断面での前記バリキャビティ内における前記パリソンの断面積であり、
前記Ｓ２は、前記断面方向での前記バリキャビティの断面積である、
方法。
【請求項２】
前記バリキャビティは、第１分割金型の第１バリキャビティと、第２分割金型の第２バリキャビティとによって構成され、
前記バリキャビティの断面積について、第１バリキャビティの断面積は、第２バリキャビティの断面積よりも大きく、
前記表皮シートは、前記パリソンと第１分割金型の間に配置される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１バリキャビティの最深部の深さは、第２バリキャビティの最深部の深さよりも大きい、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記バリキャビティ内の前記断面において、前記パーティング面の長さは、前記パリソンの長さよりも小さい、
請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記パリソンは、筒状である、
請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の方法。
【請求項６】
前記バリキャビティは、前記垂下方向に沿って延在する、
請求項１〜請求項５の何れか１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パリソンと表皮シートとを一対の分割金型の間に配置して前記分割金型を型締めして成形することで、成形体に表皮材が溶着された構造体を製造する方法が開示されている（特許文献１）。
【０００３】
特に、小型の自動車部品等においては一度の成形工程によって複数の当該構造体を成形する多数個取りが行われている。以下簡単のため、２個取りの場合について議論する。構造体の２個取りにおいて、分割金型には、２つの成形キャビティと、その間に配置されたバリキャビティとが設けられる。所望の構造体は、２つの成形キャビティ内において成形されるが、分割金型の型締め時に２つのキャビティの間に挟まれる余分なパリソンが成形キャビティ内に流入しないように、２つの成形キャビティの間に余分なパリソン（バリ）を収容させるためのキャビティ（便宜上「バリキャビティ」と呼ぶ。）を設ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８２２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は、バリキャビティの容積を小さくすることでバリの量を小さくしていた。一方で、バリを粉砕してリサイクルすることも考えられるが、本構造体に係るバリにあってはバリと表皮シートが溶着されていてこれを剥離させることが困難であるため、バリをリサイクルすることができなかった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、バリをリサイクル可能に構成される構造体の製造方法を提供するものである。
【０００７】
本発明によれば、パリソンと表皮シートとをパーティング面で分割される第１及び第２分割金型の間に配置して第１及び第２分割金型を型締めする工程を備える、構造体の製造方法であって、第１及び第２分割金型は、第１及び第２成形キャビティと、その間に配置されたバリキャビティとを備え、Ｓ１／Ｓ２≦０．８を満たすもので、前記Ｓ１は、前記パリソンの垂下方向に垂直な断面での前記バリキャビティ内における前記パリソンの断面積であり、前記Ｓ２は、前記断面方向での前記バリキャビティの断面積である、方法が提供される。
【０００８】
本発明に係る構造体用金型によれば、表皮シートとバリとの間の溶着度合いが低下するため、従来に比して表皮シートをバリから容易に剥離させることができる。その結果、バリのリサイクルを可能とする。
【０００９】
以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記バリキャビティは、第１分割金型の第１バリキャビティと、第２分割金型の第２バリキャビティとによって構成され、前記バリキャビティの断面積について、第１バリキャビティの断面積は、第２バリキャビティの断面積よりも大きく、前記表皮シートは、前記パリソンと第１分割金型の間に配置される。
好ましくは、第１バリキャビティの最深部の深さは、第２バリキャビティの最深部の深さよりも大きい。
好ましくは、前記バリキャビティ内の前記断面において、前記パーティング面の長さは、前記パリソンの長さよりも小さい。
好ましくは、前記パリソンは、筒状である。
好ましくは、前記バリキャビティは、前記垂下方向に沿って延在する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る構造体１を示す図であって、図１Ａは斜視図であり、図１Ｂは、平面図であり、図１Ｃは、底面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る成形機６を示す概念図である。
【図３】本発明の実施形態に係る第１及び第２分割金型１９、２０の主たる構造を示す斜視図であり、特に図３Ａは第１分割金型１９の詳細を示す図で、図３Ｂは第２分割金型２０の詳細を示す図である。
【図４】図３に示した第１及び第２分割金型１９、２０の更なる詳細を示す図であり、図４Ａは、Ａ平面を示し、図４Ｂは、当該Ａ平面に係る第１及び第２分割金型１９、２０の断面を示し、図４Ｃは、図４Ｂの正面図であり、図４Ｄは、図４Ｃの状態から、第１及び第２分割金型１９、２０を型締めした状態を示している。
【図５】図４Ｃの拡大図であって、第１及び第２分割金型１９、２０に加えてこれらの間に配置されたパリソン２３及び表皮シート３ｓを示す図である。
【図６】図５の第１及び第２分割金型１９、２０を片締めした際の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴について独立して発明が成立する。
【００１２】
１．構造体１の構成
図１Ａ〜図１Ｃを用いて、本発明の一実施形態の構造体１の構成について説明する。本実施形態において構造体１は、板状を有し、例えば、自動車におけるサイドボードとして使用されうる。構造体１は、成形体２と表皮材３とから成り、これらが溶着された状態で成形されている。本実施形態では、図１に示されるように、表皮材３は成形体２の片側の表面を覆うように構成されるものである。
【００１３】
２．成形機６の構成
図２を用いて、本発明の一実施形態の構造体１の製造方法の実施に利用可能な成形機６について説明する。成形機６は、樹脂供給装置７と、ヘッド１８と、第１及び第２分割金型１９、２０を備える。樹脂供給装置７は、ホッパー１２と、押出機１３と、アキュームレータ１７を備える。押出機１３とアキュームレータ１７は、連結管２５を介して連結される。アキュームレータ１７とヘッド１８は、連結管２７を介して連結される。以下、各構成について詳細に説明する。
【００１４】
＜ホッパー１２、押出機１３＞
ホッパー１２は、原料樹脂１１を押出機１３のシリンダ１３ａ内に投入するために用いられる。原料樹脂１１の形態は、特に限定されないが、通常は、ペレット状である。原料樹脂１１は、例えばポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂であり、ポリオレフィンとしては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体及びその混合物などが挙げられる。原料樹脂１１は、ホッパー１２からシリンダ１３ａ内に投入された後、シリンダ１３ａ内で加熱されることによって溶融されて溶融樹脂になる。また、シリンダ１３ａ内に配置されたスクリューの回転によってシリンダ１３ａの先端に向けて搬送される。スクリューは、シリンダ１３ａ内に配置され、その回転によって溶融樹脂を混練しながら搬送する。スクリューの基端にはギア装置が設けられており、ギア装置によってスクリューが回転駆動される。シリンダ１３ａ内に配置されるスクリューの数は、１本でもよく、２本以上であってもよい。
【００１５】
＜アキュームレータ１７、ヘッド１８＞
溶融樹脂１１ａは、シリンダ１３ａの樹脂押出口から押し出され、連結管２５を通じてアキュームレータ１７内に注入される。アキュームレータ１７は、シリンダ１７ａとその内部で摺動可能なピストン１７ｂを備えており、シリンダ１７ａ内に溶融樹脂１１ａが貯留可能になっている。そして、シリンダ１７ａ内に溶融樹脂１１ａが所定量貯留された後にピストン１７ｂを移動させることによって、連結管２７を通じて溶融樹脂１１ａをヘッド１８内に設けられたダイスリットから押し出して垂下させてパリソン２３を形成する。ここではパリソン２３の形状は、特に限定されないが筒状であることが好ましい。これについては後に詳述する。
【００１６】
＜第１及び第２分割金型１９、２０＞
パリソン２３及び表皮シート３ｓは、第１分割金型１９と第２分割金型２０との間に導かれる。第１及び第２分割金型１９、２０を用いてパリソン２３と表皮シート３ｓの一体成形を行うことによって、構造体１が得られる。パリソン２３が成形されて成形体２が形成され、表皮シート３ｓが成形体２に溶着されて表皮材３となる。第１及び第２分割金型１９、２０を用いた成形の方法は特に限定されず、第１及び第２分割金型１９、２０のキャビティ内にエアーを吹き込んで成形を行うブロー成形であってもよく、第１及び第２分割金型１９、２０のキャビティの内面からキャビティ内を減圧してパリソン２３の成形を行う真空成形であってもよく、その組合せであってもよい。溶融樹脂が発泡剤を含有する場合、パリソン２３は、発泡パリソンとなり、成形体２は、発泡成形体となる。本実施形態では、パリソン２３は筒状であるが、パリソン２３はシート状であってもよい。
【００１７】
３．構造体１の製造方法
構造体１は、パリソン形成工程、成形工程、及び後処理工程を備える方法によって形成可能である。以下、各工程について詳細に説明する。
【００１８】
＜パリソン形成工程＞
パリソン形成工程では、図２に示されるように、溶融樹脂をヘッドから押し出して垂下させてパリソン２３を形成し、パリソン２３を第１及び第２分割金型１９、２０の間に配置する。第１分割金型１９は、図３Ａに示されるように、ピンチオフ部１９ｅで囲まれたキャビティ１９ａ、１９ｂと、これらの間に設けられる第１バリキャビティ１９ｃを備える。図３Ｂに示されるように、第２分割金型２０は、ピンチオフ部２０ｅで囲まれたキャビティ２０ａ、２０ｂと、これらの間に設けられる第２バリキャビティ２０ｃを備える。
【００１９】
第１及び第２分割金型１９、２０を型締めすると、図４Ｃ及び図４Ｄに示されるように、キャビティ１９ａ、２０ａから成る第１成形キャビティ３９ａと、キャビティ１９ｂ、２０ｂから成る第２成形キャビティ３９ｂと、第１及び第２バリキャビティ１９ｃ、２０ｃから成るバリキャビティ３９ｃとが形成される。バリキャビティ３９ｃは、図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、パリソン２３の垂下方向に延在している。図４Ｄに示されるように、バリキャビティ３９ｃは、第１及び第２分割金型１９、２０の境界であるパーティング面ＰＰ（図４Ｄの一点鎖線）に関して非対称な形状を成す。例えば本実施形態にあっては、バリキャビティ３９ｃの断面は六角形である。更に、図５に示されるように、第１バリキャビティ１９ｃの最深部の深さｄ１は、第２バリキャビティ２０ｃの最深部の深さｄ２よりも大きい。好ましくは、ｄ２／ｄ１≦０．８であり、更に好ましくは、ｄ２／ｄ１＝０．０５、０．１０、０．１５、０．２０、０．２５、０．３０、０．３９ｃ、０．４０、０．４５、０．５０、０．５５、０．６０、０．６５、０．７０、０．７５、０．８０の何れかの数値であり、更にこれらの数値のうちの何れか２つの間であってもよい。
【００２０】
したがって、図５に示されるように、第１バリキャビティ１９ｃの断面積Ｓ２ａ（例えばＡ平面上）は、第２バリキャビティ２０ｃの断面積Ｓ２ｂよりも大きい。好ましくは、Ｓ２ｂ／Ｓ２ａ≦０．８であり、更に好ましくは、ｄ２／ｄ１＝０．０５、０．１０、０．１５、０．２０、０．２５、０．３０、０．３９ｃ、０．４０、０．４５、０．５０、０．５５、０．６０、０．６５、０．７０、０．７５、０．８０の何れかの数値であり、更にこれらの数値のうちの何れか２つの間であってもよい。容積についても同様である。
【００２１】
第２分割金型２０とパリソン２３の間には表皮材３を構成する表皮シート３ｓが配置される。表皮材３が不織布で構成される場合、表皮シート３ｓは、不織布シート（特許請求の範囲における「表皮シート」の一例）である。
【００２２】
＜成形工程＞
成形工程では、図５の状態から図６に示されるように、第１及び第２分割金型１９、２０の型締めを行う。このとき、パリソン２３の一部であるパリソン２３ａ、２３ｂと表皮シート３ｓの一部である表皮シート３ｓａ、３ｓｂが、第１及び第２成形キャビティ３９ａ、３９ｂ内にそれぞれ挟まれて収容される。これらに対して成形が行われて成形体２と表皮材３とが一体成形された所望の構造体１が２個形成される（いわゆる２個取り）。一方、パリソン２３の他の一部であるパリソン２３ｃと表皮シート３ｓの他の一部である表皮シート３ｓｃは、バリキャビティ３９ｃの内部に収容されることとなるが、これに対しては成形が行われない。そして、パリソン２３ｃが凝固するとバリ２ｃとなる。更に本実施形態では、図３Ｂ等に示されるように第２分割金型２０が型締めの際にバリ２ｃの所定箇所を凹ませるピン２０ｐを備えている。かかる所定箇所とは、パリソン２３ｃ上で表皮シート３ｓの端部境界（図３におけるＱ−Ｑ線）付近で且つ表皮シート３ｓに覆われることがない部分である。これを凹ませることで、そこに指等を入れることができるようになり、後ほど互いに溶着されたバリ２ｃと表皮シート３ｓｃとを剥がす際にこれを容易に実現しうる。
【００２３】
本実施形態にあっては、バリキャビティ３９ｃの内部に位置するパリソン２３ｃの断面積Ｓ１（例えばＡ平面上）は、バリキャビティ３９ｃの断面積Ｓ２に比して小さい。好ましくは、Ｓ１／Ｓ２≦０．８であり、更に好ましくは、Ｓ１／Ｓ２＝０．０５、０．１０、０．１５、０．２０、０．２５、０．３０、０．３９ｃ、０．４０、０．４５、０．５０、０．５５、０．６０、０．６５、０．７０、０．７５、０．８０の何れかの数値であり、更にこれらの数値のうちの何れか２つの間であってもよい。更に、バリキャビティ３９ｃの内部に位置するパリソン２３ｃの断面積Ｓ１は、第１バリキャビティ１９ｃの断面積Ｓ２ａに比して小さい。好ましくは、Ｓ１／Ｓ２ａ≦０．９５であり、更に好ましくは、Ｓ１／Ｓ２＝０．０５、０．１０、０．１５、０．２０、０．２５、０．３０、０．３９ｃ、０．４０、０．４５、０．５０、０．５５、０．６０、０．６５、０．７０、０．７５、０．８０、０．８５、０．９０、０．９５の何れかの数値であり、更にこれらの数値のうちの何れか２つの間であってもよい。
【００２４】
従来方法では、Ｓ２を小さく実施していたためパリソン２３ｃはバリキャビティ３９ｃ内で圧縮されて、パリソン２３ｃ（バリ２ｃ）と表皮シート３ｓｃとが固く溶着されてしまっていた。その結果、バリ２ｃから表皮シート３ｓｃを適切に剥がすことができず、バリ２ｃをリサイクルすることができなかった。一方、本実施形態ではＳ１とＳ２の比を上述のように調整することで、パリソン２３ｃがバリキャビティ３９ｃ内では圧縮されず、パリソン２３ｃ（バリ２ｃ）と表皮シート３ｓｃとの溶着度合いを従来よりも小さくすることができる。その結果、バリ２ｃから表皮シート３ｓｃを適切に剥がすことができ、バリ２ｃをリサイクルすることが可能となる。
【００２５】
ここで、バリキャビティ３９ｃを囲むピンチオフ部間との距離Ｌ２（特許請求の範囲における「パーティング面の長さ」の一例）は、バリキャビティ３９ｃ内に収容されるパリソン２３ｃのＡ平面での長さＬ１（特許請求の範囲における「パリソンの長さ」の一例）よりも短くなっている。また、上述の通り第１バリキャビティ１９ｃの断面積（又は容積）は第２バリキャビティ２０ｃの断面積（又は容積）よりも大きい。このような構成の下では、型締めがなされたときに、バリキャビティ３９ｃ内に収容されたパリソン２３ｃは、図６にも示されるようにパーティング面よりも第１分割金型１９側に偏って位置する傾向がある。更に、パリソン２３が筒状（好ましい形状）であれば、バリキャビティ３９ｃに収容される２つのパリソン２３ｃの長さが異なるため、かかる偏りがより顕著に現れる。これにより、溶着度合いを従来よりも特に小さくすることができる。好ましくは、型締めを行ってもパリソン２３ｃの少なくとも一部が表皮シート３ｓｃと離間している状態を実現することができる。
【００２６】
＜後処理工程＞
後処理工程では、成形されたバリ（バリ２ｃ以外も含む）のついた構造体１を第１及び第２分割金型１９、２０から取り出してバリを除去する。これによって、図１に示す構成の構造体１が２個得られる。今回の２個取りについてはあくまでも例であり、それ以上の個数に係る多数個取りであってもよい。特に、４個取り、６個取りといった偶数個の多数個取りが好ましい。バリについては、これに溶着した表皮シート（表皮シート３ｓｃを含む）を剥がして、粉砕してリサイクルすることができる。
【００２７】
４．結言
本発明の実施形態を説明したが、あくまでも例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２８】
１      ：構造体
２      ：成形体
２ｃ    ：バリ
３      ：表皮材
３ｓ    ：表皮シート
３ｓａ  ：表皮シート
３ｓｂ  ：表皮シート
３ｓｃ  ：表皮シート
６      ：成形機
７      ：樹脂供給装置
１１    ：原料樹脂
１１ａ  ：溶融樹脂
１２    ：ホッパー
１３    ：押出機
１３ａ  ：シリンダ
１７    ：アキュームレータ
１７ａ  ：シリンダ
１７ｂ  ：ピストン
１８    ：ヘッド
１９    ：第１分割金型
１９ａ  ：キャビティ
１９ｂ  ：キャビティ
１９ｃ  ：第１バリキャビティ
１９ｅ  ：ピンチオフ部
２０    ：第２分割金型
２０ａ  ：キャビティ
２０ｂ  ：キャビティ
２０ｃ  ：第２バリキャビティ
２０ｅ  ：ピンチオフ部
２０ｐ  ：ピン
２３    ：パリソン
２３ａ  ：パリソン
２３ｂ  ：パリソン
２３ｃ  ：パリソン
２５    ：連結管
２７    ：連結管
３９ａ    ：第１成形キャビティ
３９ｂ    ：第２成形キャビティ
３９ｃ    ：バリキャビティ
【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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【図６】
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