(57)【要約】【課題】繊維が含浸されていない樹脂材料を用いたブロー成形品においても、周方向の強度を高めることが可能な技術を提供する。【解決手段】ブロー成形品２５は、配向性を有する樹脂材料からなり、配向（液晶分子２６）の向きが軸線２５Ａに対して斜めをなしている。このブロー成形品２５は、ダイ１３から押し出して得られた配向性を有する樹脂材料からなるパリソン２７を、空気圧により金型２１に押し付けることによって成形される。成形工程では、パリソン２７が、その軸線２７Ａを略中心として捻った状態で金型２１に押し付けられてブロー成形品２５が成形する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配向性を有する樹脂材料からなり、配向の向きが軸線に対して斜めをなしていることを特徴とするブロー成形品。
【請求項２】
配向性を有する樹脂材料を押し出してパリソンを形成するブロー成形機と、
前記パリソンを、その軸線を略中心として捻る捻転機構と、
捻られた前記パリソンを空気圧により成形してブロー成形品にする金型とを備えていることを特徴とするブロー成形装置。
【請求項３】
配向性を有する樹脂材料からなるパリソンを押し出し、
押し出された前記パリソンを、その軸線を略中心として捻り、
捻られた前記パリソンを空気圧により金型に押し付けてブロー成形品を成形することを特徴とするブロー成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロー成形品、ブロー成形装置及びブロー成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ポリマーや繊維強化樹脂等の配向性を有する樹脂材料を用いて成形されるブロー成形体では、分子や繊維が軸線方向と平行に配向されるため、軸線方向においては高い強度が有するが、周方向に関して強度が低いためにブロー成形品に軸線方向の亀裂が生じることが懸念される。この対策として、特許文献１には、配向性を有する樹脂材料を用いて成形されるブロー成形体において、周方向の強度を高める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１３６５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された強度アップ手段は、比較的長い繊維を含浸させた樹脂材料を用いたブロー成形品において、その樹脂材料に、比較的短い繊維を更に含浸させるようにしたものである。しかし、この方法は、樹脂材料に繊維を含浸させることを前提とした技術であるため、樹脂材料に繊維を含浸させない液晶ポリマー等を用いたブロー成形品には、適用することができない。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、繊維が含浸されていない樹脂材料を用いたブロー成形品においても、周方向の強度を高めることが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明のブロー成形品は、
配向性を有する樹脂材料からなり、配向の向きが軸線に対して斜めをなしているところに特徴を有する。
【０００７】
第２の発明のブロー成形装置は、
配向性を有する樹脂材料を押し出してパリソンを形成するブロー成形機と、
前記パリソンを、その軸線を略中心として捻る捻転機構と、
捻られた前記パリソンを空気圧により成形してブロー成形品にする金型とを備えているところに特徴を有する。
【０００８】
第３の発明のブロー成形方法は、
配向性を有する樹脂材料からなるパリソンを押し出し、
押し出された前記パリソンを、その軸線を略中心として捻り、
捻られた前記パリソンを空気圧により金型に押し付けてブロー成形品を成形するところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００９】
第２の発明に係るブロー成形装置及び第３の発明に係るブロー成形方法によれば、配向の向きが軸線に対して斜めを向いたブロー成形品を成形することができる。配向の向きが軸線に対して斜めを向いたブロー成形品は、配向の向きが軸線と平行な場合に比べると、周方向の強度が高いので、軸線方向の亀裂が生じるような破壊や変形が防止される。本願発明は、液晶ポリマーのように繊維が含浸されていない樹脂材料を用いた場合でも、ブロー成形品の周方向の強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１のブロー成形装置においてパリソンを押し出す工程をあらわす一部切欠正面図
【図２】ブロー成形品の成形工程において、押し出されたパリソンを捻った状態をあらわす正面図
【図３】捻られたパリソンを金型にセットした状態をあらわす断面図
【図４】ブロー成形品の成形が完了した状態をあらわす断面図
【図５】実施例２のブロー成形装置においてパリソンの押出を開始した直後の状態をあらわす正面図
【図６】ブロー成形品の成形工程において、パリソンを押し出しながら捻っている状態をあらわす正面図
【図７】ブロー成形品の成形工程において、パリソンの押出と捻りが完了した状態をあらわす正面図
【図８】捻られたパリソンを金型にセットした状態をあらわす断面図
【図９】ブロー成形品の成形が完了した状態をあらわす断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図４を参照して説明する。本実施例１のブロー成形装置１０は、配向性を有する樹脂材料からなるブロー成形品２５を成形するものである。配向性を有する樹脂材料として、本実施例１では、液晶分子２６を有する液晶ポリマーを用いている。
【００１２】
ブロー成形装置１０は、ブロー成形機１１と、捻転機構１４と、金型２１とを備えて構成されている。ブロー成形機１１は、ペレット状の樹脂材料を溶融して下流側へ送り出す押出機１２と、押出機１２により溶融状態とされた樹脂材料を円筒状に押し出してパリソン２７を形成するダイ１３とを備えて構成されている。パリソン２７は、ダイ１３から下向きに押し出されるので、パリソン２７の軸線２７Ａは上下方向（鉛直方向）となる。
【００１３】
捻転機構１４は、シリンダ１５と、シリンダ１５の上端面から上向きに突出したロッド１６と、ロッド１６の上端部に設けたモータ１７と、モータ１７の上下方向の出力軸（図示省略）に取り付けたホルダ１８とを備えて構成されている。ロッド１６は、パリソン２７の軸線２７Ａと同軸状に配されて、パリソン２７の軸線２７Ａと平行に伸縮する。ホルダ１８は、モータ１７により低速度で回転される。ホルダ１８の回転中心軸は、パリソン２７の軸線２７Ａと同軸状に配される。したがって、ホルダ１８は、パリソン２７の軸線２７Ａと同軸状に回転する。
【００１４】
ホルダ１８には、上面を円形に凹ませた形態の収容凹部１９が形成されている。収容凹部１９はパリソン２７と同心状に配されており、収容凹部１９の内径はパリソン２７の外径と同じかそれよりも少し大きい寸法である。収容凹部１９の内周面には、複数の吸盤２０が周方向に間隔を空けて設けられている。吸盤２０は、図示しないバキューム装置に接続されている。
【００１５】
次に、ブロー成形品２５の成形工程を説明する。まず、図１に示すように、ダイ１３からパリソン２７を下向きに所定寸法だけ押し出す。この状態では、液晶ポリマーの液晶分子２６は、パリソン２７の軸線２７Ａと平行な方向、つまり、パリソン２７の押出方向（上下方向）に沿って並んでいる。
【００１６】
パリソン２７の押出しが完了した後、ロッド１６が伸長してホルダ１８が上昇する。そして、収容凹部１９内にパリソン２７の下端部（押出方向先端部）を収容するとともに、バキューム装置によりパリソン２７の下端部の外周を複数の吸盤２０に吸着させる。吸盤２０によりパリソン２７の下端部を吸引・吸着する工程は、パリソン２７の下端部を収容凹部１９に収容する工程と同時に行ってもよく、パリソン２７の下端部を収容凹部１９に収容した後に行ってもよい。パリソン２７の下端部を収容凹部１９内に収容して吸盤２０で吸着する工程が行われている間、パリソン２７の上端部はダイ１３に繋がったままである。
【００１７】
上記のようにしてパリソン２７の下端部をホルダ１８で保持した後、モータ１７を駆動し、ホルダ１８を回転させるとともに、ホルダ１８と一体にパリソン２７の下端部を回転させる。パリソン２７の上端部はダイ１３に繋がっていて回転を規制されているので、図２に示すように、パリソン２７は、その上下方向の軸線２７Ａを略中心として捻られる。パリソン２７が捻られるのに伴い、液晶分子２６が、パリソン２７の軸線２７Ａと平行を向いて並ぶ状態から、螺旋方向に沿った向きに並ぶ状態に変位する。つまり、配向の向きが、パリソン２７の軸線２７Ａと平行な向きから、パリソン２７の軸線２７Ａに対して斜めの向きに変化する。
【００１８】
パリソン２７を所定角度だけ捻った後、パリソン２７の上端部をダイ１３から切り離すとともに、パリソン２７の下端部をホルダ１８から外し、パリソン２７の下端部を閉じた状態とする。このようにして有底筒状とされたパリソン２７は、図３に示すように、金型２１内にセットされる。そして、パリソン２７の上端の開口からパリソン２７の内部に加圧空気が供給され、パリソン２７の外面が金型２１の成形面２２に押しつけられると、図４に示すように、所定形状のブロー成形品２５が成形される。金型２１内における成形工程では、パリソン２７に対しその捻りを戻すような外力は作用しない。したがって、成形されたブロー成形品２５は、液晶分子２６がブロー成形品２５の軸線２５Ａに対して斜め方向に並んでいる。
【００１９】
本実施例１のブロー成形品２５は、配向性を有する液晶ポリマーを用いて成形されるため、液晶分子２６による配向の向きと平行な方向（ブロー成形品２５の軸線２５Ａと平行な方向）に関しては、高い強度を有するが、液晶配向の向きと交差する周方向に関しては、比較的強度が低い。したがって、配向の向きがブロー成形品２５の軸線２５Ａと平行である場合には、軸線２５Ａと平行な方向で高い強度が発揮されるが、軸線２５Ａと直交する周方向に関して強度が低くなり、ブロー成形品２５に軸線２５Ａと略平行な亀裂が生じることが懸念される。
【００２０】
そこで、この対策として本実施例１のブロー成形品２５は、配向の向きがブロー成形品２５の軸線２５Ａに対して斜めをなす形態とした。そして、このようなブロー成形品２５を成形する手段として、配向性を有する樹脂材料を押し出してパリソン２７を形成するブロー成形機１１と、パリソン２７を、その軸線２７Ａを略中心として捻る捻転機構１４と、捻られたパリソン２７を空気圧により成形してブロー成形品２５にする金型２１とを備えたブロー成形装置１０を用いた。このブロー成形装置１０を用いることにより、ダイ１３からパリソン２７を押し出し、押し出されたパリソン２７をその軸線２７Ａを略中心として捻り、捻られたパリソン２７を空気圧により金型２１に押し付けてブロー成形品２５を成形した。
【００２１】
配向の向きが軸線２５Ａに対して斜めを向いたブロー成形品２５は、配向の向きが軸線２５Ａと平行な場合に比べると、周方向の強度が高いので、軸線２５Ａと平行な方向の亀裂が生じるような破壊や変形が防止される。上述のように、周方向の強度を高める手段として、従来のように繊維の種類を増やすのではなく、配向の向きをブロー成形品２５の軸線２５Ａに対して斜めの向きとしたので、繊維が含浸されていない液晶ポリマーを用いたブロー成形品２５であっても、ブロー成形品２５の周方向の強度を高めることを実現できた。
【００２２】
＜実施例２＞
以下、本発明を具体化した実施例２を図５〜図９を参照して説明する。本実施例２のブロー成形装置３０は、配向性を有する樹脂材料からなるブロー成形品４５を成形するものである。配向性を有する樹脂材料として、本実施例２では、液晶分子４６を有する液晶ポリマーを用いている。
【００２３】
ブロー成形装置３０は、ブロー成形機３１と、捻転機構３４と、金型４１とを備えて構成されている。ブロー成形機３１は、ペレット状の樹脂材料を溶融して下流側へ送り出す押出機３２と、押出機３２により溶融状態とされた樹脂材料を円筒状に押し出してパリソン４７を形成するダイ３３とを備えて構成されている。パリソン４７は、ダイ３３から下向きに押し出されるので、パリソン４７の軸線４７Ａは上下方向（鉛直方向）となる。
【００２４】
捻転機構３４は、シリンダ３５と、シリンダ３５の上端面から上向きに突出したロッド３６と、ロッド３６の上端部に設けたモータ３７と、モータ３７の上下方向の出力軸（図示省略）に取り付けたホルダ３８とを備えて構成されている。ロッド３６は、パリソン４７の軸線４７Ａと同軸状に配されて、パリソン４７の軸線４７Ａと平行に伸縮する。ホルダ３８は、モータ３７により低速度で回転される。ホルダ３８の回転中心軸は、パリソン４７の軸線４７Ａと同軸状に配される。したがって、ホルダ３８は、パリソン４７の軸線４７Ａと同軸状に回転する。
【００２５】
ホルダ３８には、上面を円形に凹ませた形態の収容凹部３９が形成されている。収容凹部３９はパリソン４７と同心状に配されており、収容凹部３９の内径はパリソン４７の外径と同じかそれよりも少し大きい寸法である。収容凹部３９の内周面には、複数の吸盤４０が周方向に間隔を空けて設けられている。吸盤４０は、図示しないバキューム装置に接続されている。
【００２６】
次に、ブロー成形品４５の成形工程を説明する。まず、図５に示すように、ロッド３６を伸長させ、ホルダ３８をダイ３３の近くまで上昇させておく。この状態で、ダイ３３からパリソン４７を下向きに押し出し、その押出方向先端部を収容凹部３９内に収容させるとともに、バキューム装置によりパリソン４７の下端部の外周を複数の吸盤４０に吸着させる。吸盤４０によりパリソン４７の下端部を吸引・吸着する工程は、パリソン４７の下端部を収容凹部３９に収容する工程と同時に行ってもよく、パリソン４７の下端部を収容凹部３９に収容した後に行ってもよい。パリソン４７の押出しが開始した直後は、液晶ポリマーの液晶分子４６が、パリソン４７の軸線４７Ａと平行な方向、つまり、パリソン４７の押出方向（上下方向）に沿って並んでいる。
【００２７】
パリソン４７の押出方向先端部をホルダ３８で保持した後、さらに、ダイ３３からのパリソン４７の押出工程を進める。パリソン４７の押出が進行するのに伴い、ロッド３６の収縮動作により、ホルダ３８が、パリソン４７の押出方向先端部を保持したままパリソン４７の押出速度とほぼ同じ速度で下降するとともに、モータ３７が駆動してホルダ３８が回転する。この間、パリソン４７の上端部はダイ３３に繋がったままであって回転を規制されている。したがって、ホルダ３８が回転しながら下降するのに伴い、パリソン４７は、その軸線４７Ａを略中心として捻られる。
【００２８】
パリソン４７が捻られるのに伴い、図６，７に示すように、液晶分子４６が、パリソン４７の軸線４７Ａと平行をなして並ぶ状態から、螺旋方向に沿った向きに並ぶ状態に変位する。つまり、配向の向きが、パリソン４７の軸線４７Ａと平行な向きから、パリソン４７の軸線４７Ａに対して斜めの向きに変化する。また、パリソン４７の押出速度とホルダ３８の回転速度は、夫々、一定に保持されているので、パリソン４７の捻れ量はパリソン４７の押出長に比例する。そして、パリソン４７の軸線４７Ａと配向の傾き方向とのなす角度は、パリソン４７を押し出すほぼ全工程において、概ね一定に保たれる。
【００２９】
図７に示すように、パリソン４７の押出しが完了し、パリソン４７が所定角度だけ捻られると、パリソン４７の上端部がダイ３３から切り離されるとともに、パリソン４７の下端部がホルダ３８から外され、パリソン４７の下端部が閉じた状態とされる。このようにして有底筒状とされたパリソン４７は、図８に示すように、金型４１内にセットされる。そして、パリソン４７の上端の開口からパリソン４７の内部に加圧空気が供給され、パリソン４７の外面が金型４１の成形面４２に押しつけられると、図９に示すように、所定形状のブロー成形品４５が成形される。金型４１内における成形工程では、パリソン４７に対しその捻りを戻すような外力は作用しない。したがって、成形されたブロー成形品４５は、液晶分子４６がブロー成形品４５の軸線４５Ａに対して斜め方向に並んでいる。
【００３０】
本実施例２のブロー成形品４５は、配向性を有する液晶ポリマーを用いて成形されるため、液晶分子４６による配向の向きと平行な方向（ブロー成形品４５の軸線４５Ａと平行な方向）に関しては、高い強度を有するが、配向の向きと直交する周方向に関しては、比較的強度が低い。したがって、配向の向きがブロー成形品４５の軸線４５Ａと平行である場合には、ブロー成形品４５の軸線４５Ａと平行な方向で高い強度が発揮されるが、ブロー成形品４５の周方向に関して強度が低くなり、ブロー成形品４５に軸線４５Ａと平行な亀裂が生じることが懸念される。
【００３１】
そこで、この対策として本実施例２のブロー成形品４５は、配向（液晶分子４６）の向きがブロー成形品４５の軸線４５Ａに対して斜めをなす形態とした。そして、このようなブロー成形品４５を成形する手段として、配向性を有する樹脂材料を押し出してパリソン４７を形成するブロー成形機３１と、パリソン４７を、その軸線４７Ａを略中心として捻る捻転機構３４と、捻られたパリソン４７を空気圧により成形してブロー成形品４５にする金型４１とを備えたブロー成形装置３０を用いた。このブロー成形装置３０を用いることにより、ダイ３３からパリソン４７を押し出し、押し出されたパリソン４７をその軸線４７Ａを略中心として捻り、捻られたパリソン４７を空気圧により金型４１に押し付けてブロー成形品４５を成形した。
【００３２】
配向の向きが軸線４５Ａに対して斜めを向いたブロー成形品４５は、配向の向きが軸線４５Ａと平行な場合に比べると、周方向の強度が高いので、軸線４５Ａと平行な方向の亀裂が生じるような破壊や変形が防止される。上述のように、周方向の強度を高める手段として、従来のように繊維の種類を増やすのではなく、配向の向きをブロー成形品４５の軸線４５Ａに対して斜めの向きとしたので、繊維が含浸されていない液晶ポリマーを用いたブロー成形品４５であっても、ブロー成形品４５の周方向の強度を高めることを実現できた。
【００３３】
＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例１，２では、配向性を有する樹脂材料として、液晶分子を有する液晶ポリマーを用いたが、配向性を有する樹脂材料は、カーボンファイバーやガラスファイバーなどの繊維を含有する樹脂材料であってもよい。
（２）上記実施例１，２では、パリソンの押出方向先端部を保持する手段として、真空圧を利用したが、パリソンの押出方向先端部を保持する手段は、パリソンの周方向における複数箇所を、径方向に挟む構成としてもよい。
（３）上記実施例１では、パリソンの上端部がダイに繋がっている状態でパリソンを捻るようにしたが、パリソンをダイから切り離した後で、パリソンを捻るようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０，３０…ブロー成形装置
１１，３１…ブロー成形機
１４，３４…捻転機構
２１，４１…金型
２５，４５…ブロー成形品
２５Ａ，４５Ａ…ブラケットの軸線
２７，４７…パリソン
２７Ａ，４７Ａ…パリソンの軸線
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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