(57)【要約】【課題】ブロー成形体の膨張が妨げられることを抑制することができる樹脂成形品の成形方法及び成形装置を提供する。【解決手段】パリソンをブロー成形して形成される中空のブロー成形体２３の内部へ発泡性樹脂３１を注入した後に、成形型１０のキャビティの容積を拡大させるように成形型のコア部１３を型開き方向に所定量移動し、前記発泡性樹脂の発泡を促進させてブロー成形体２３を膨張させるようにした樹脂成形品の成形において、コア部１３の移動開始前または移動開始後に、ブロー成形体２３の膨張に伴ってブロー成形体２３の延伸されることとなる部分２３ａに分離部２３ｂを形成することを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソリッド樹脂からなるパリソンを型開きした成形型内に押し出し、前記パリソンを挟んで前記成形型を型閉めした後に前記パリソンをブロー成形して中空のブロー成形体を形成し、該ブロー成形体の形成後に前記ブロー成形体内に発泡性樹脂を注入し、該発泡性樹脂の注入開始後に、前記成形型内のキャビティの容積を拡大させるように前記成形型のコア部を所定量移動させることにより、前記発泡性樹脂の発泡を促進させて前記ブロー成形体を膨張させるようにした樹脂成形品の成形方法であって、
前記コア部の移動開始前または移動開始後に、前記ブロー成形体の膨張に伴って前記ブロー成形体の延伸されることとなる部分に分離部を形成することを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項２】
前記ブロー成形体の形成後であって前記コア部の移動開始前に前記ブロー成形体に前記分離部を形成することを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項３】
前記成形型内のキャビティを形成する固定型と可動型とを有し、前記固定型及び前記可動型の何れか一方の型が、前記成形型を型閉めする際に前記固定型及び前記可動型の他方の型と型閉めするとともに、前記固定型および前記可動型の少なくとも一方が前記コア部の外周に位置する外周部と前記成形型のキャビティの容積を拡大させるように前記外周部に対し移動可能な前記コア部とを備えた前記成形型を使用し、前記分離部が、前記コア部のキャビティ対向面と前記外周部の内面との隣接部近傍に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項４】
前記分離部は、前記ブロー成形体に対して全体として略ロ字状に形成されることを特徴とする請求項３に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項５】
前記発泡性樹脂に、該発泡性樹脂を補強する補強繊維が含有されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項６】
前記発泡性樹脂に、物理発泡剤が含有されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項７】
前記物理発泡剤が、超臨界状態の流体であることを特徴とする請求項６に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項８】
開閉可能な成形型と、型開きされた前記成形型内にソリッド樹脂からなるパリソンを押し出す押出ヘッドと、前記パリソンを挟んで前記成形型を型閉めした後に前記パリソン内に加圧流体を供給して中空のブロー成形体を形成する加圧流体供給手段と、前記ブロー成形体内に発泡性樹脂を注入する注入手段と、前記成形型のキャビティの容積を拡大させるように前記成形型のコア部を移動させるコア移動手段とを備え、前記ブロー成形体内への前記発泡性樹脂の注入開始後に、前記成形型のキャビティの容積を拡大させるように前記コア部を移動し、前記発泡性樹脂の発泡を促進させて前記ブロー成形体を膨張させる樹脂成形品の成形装置であって、
前記コア部の移動開始前または移動開始後に、前記ブロー成形体の膨張に伴って前記ブロー成形体の延伸されることとなる部分に分離部を形成する切開手段をさらに備えていることを特徴とする樹脂成形品の成形装置。
【請求項９】
前記ブロー成形体の形成後であって前記コア部の移動開始前に前記切開手段によって前記ブロー成形体に前記分離部が形成されることを特徴とする請求項８に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項１０】
前記成形型は、固定型と可動型とを有し、
前記固定型及び前記可動型の何れか一方の型は、前記成形型を型閉めする際に前記固定型及び前記可動型の他方の型と型閉めするとともに、前記固定型および前記可動型の少なくとも一方が、前記コア部の外周に位置する外周部と、前記成形型のキャビティの容積を拡大させるように前記外周部に対し移動可能な前記コア部とを備え、前記切開手段が、前記コア部のキャビティ対向面と前記外周部の内面との隣接部近傍に設けられていることを特徴とする請求項８または９に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項１１】
前記切開手段は、前記分離部を前記ブロー成形体に対して全体として略ロ字状に形成するように構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項１２】
前記注入手段は、物理発泡剤を含有する発泡性樹脂を注入することを特徴とする請求項８〜１１の何れかに記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項１３】
前記注入手段は、前記物理発泡剤として超臨界状態の流体を含有する発泡性樹脂を注入することを特徴とする請求項１２に記載の樹脂成形品の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形品の成形方法及び成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車用部品など種々の工業用部品においては、軽量性や断熱性等の優れた特性を有する発泡樹脂成形品が広く使用されている。この発泡樹脂成形品として、例えば特許文献１には、軽量性、剛性に優れた表皮付発泡成形体を得ることを企図し、熱可塑性樹脂発泡層を有するパリソンをブロー成形してなる中空成形体の内部に熱可塑性樹脂発泡体片を充填して、該発泡体片を加熱して該発泡体片を相互に融着させた表皮付発泡成形体が開示されている。
【特許文献１】特開２００４ー２８４１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、樹脂に発泡剤を含有させた発泡性樹脂からなる樹脂成形品の成形方法としては、成形型のキャビティの容積より少ない発泡性樹脂をキャビティ内に注入した後に、かかる発泡性樹脂をキャビティ内で発泡させるようにした成形方法（所謂ショートショット法）や、発泡性樹脂を固定型と可動型とでなる一対の成形型のキャビティ内に注入した後に、可動型を型開き方向に移動させてキャビティの容積を拡大することにより発泡性樹脂の発泡を促進させるようにした成形方法（所謂コアバック法）が知られており、例えば大型の樹脂成形品や発泡倍率の高い樹脂成形品を得る場合にはコアバック法が好適に用いられている。
【０００４】
このように、発泡性樹脂を固定型と可動型とでなる成形型のキャビティ内に注入した後に、可動型を型開き方向に移動させてキャビティの容積を拡大して発泡性樹脂の発泡を促進させた樹脂成形品においては、発泡性樹脂の発泡によって形成された気泡が成形品の最表面であるスキン層において破泡して、外観不良等の問題を引き起こす場合がある。
【０００５】
これに対し、発泡性樹脂からなる樹脂成形品の表面性を向上させるものとして、成形型内に溶融状態の樹脂からなるパリソンを垂下させた後に、パリソンを成形型で挟み込んで空気等の気体を吹き込み成形させるようにした中空成形（所謂ブロー成形）と発泡成形とを組み合わせた樹脂成形品の成形方法が知られている。
【０００６】
しかしながら、パリソンをブロー成形してなるブロー成形体の内部に発泡性樹脂を注入し、該発泡性樹脂の発泡をコアバック法によって促進させるようにした樹脂成形品の成形においては、成形型のキャビティの容積を拡大させるように成形型のコア部を移動し、発泡性樹脂の発泡を促進させブロー成形体を膨張させる際に、ブロー成形体の延伸される部分が成形型によって冷却されて伸びにくくなり、ブロー成形体の膨張が妨げられる場合がある。かかる場合には、例えばコア部のキャビティ対向面の周縁部に位置するブロー成形体のコーナ部などにおいて、コア部の移動に完全に追従して樹脂成形品が成形されず、外観不良等の問題を引き起こし得る。
【０００７】
そこで、この発明は、前記技術的課題に鑑みてなされたものであり、発泡性樹脂の発泡を促進させてブロー成形体を膨張させることができるとともに、ブロー成形体の膨張に伴ってブロー成形体の延伸されこととなる部分が成形型によって冷却されことでブロー成形体内の発泡性樹脂の膨張が妨げられるのを防止できる樹脂成形品の成形方法及び成形装置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】
【０００８】
このため、本願の請求項１に係る樹脂成形品の成形方法は、ソリッド樹脂からなるパリソンを型開きした成形型内に押し出し、前記パリソンを挟んで前記成形型を型閉めした後に前記パリソンをブロー成形して中空のブロー成形体を形成し、該ブロー成形体の形成後に前記ブロー成形体内に発泡性樹脂を注入し、該発泡性樹脂の注入開始後に、前記成形型内のキャビティの容積を拡大させるように前記成形型のコア部を所定量移動させることにより、前記発泡性樹脂の発泡を促進させて前記ブロー成形体を膨張させるようにした樹脂成形品の成形方法であって、
前記コア部の移動開始前または移動開始後に、前記ブロー成形体の膨張に伴って前記ブロー成形体の延伸されることとなる部分に分離部を形成することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記ブロー成形体の形成後であって前記コア部の移動開始前に前記ブロー成形体に前記分離部を形成することを特徴とするものである。
【００１０】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記成形型内のキャビティを形成する固定型と可動型とを有し、前記固定型及び前記可動型の何れか一方の型が、前記成形型を型閉めする際に前記固定型及び前記可動型の他方の型と型閉めするとともに、前記固定型および前記可動型の少なくとも一方が前記コア部の外周に位置する外周部と前記成形型のキャビティの容積を拡大させるように前記外周部に対し移動可能な前記コア部とを備えた前記成形型を使用し、前記分離部が、前記コア部のキャビティ対向面と前記外周部の内面との隣接部近傍に形成されることを特徴とするものである。
【００１１】
また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、前記分離部が、前記ブロー成形体に対して全体として略ロ字状に形成されることを特徴とするものである。
【００１２】
また更に、本願の請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れかに係る発明において、前記発泡性樹脂に、該発泡性樹脂を補強する補強繊維が含有されていることを特徴とするものである。
【００１３】
また更に、本願の請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れかに係る発明において、前記発泡性樹脂に、物理発泡剤が含有されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また更に、本願の請求項７に係る発明は、請求項６に係る発明において、前記物理発泡剤が、超臨界状態の流体であることを特徴とするものである。
【００１５】
本願の請求項８に係る樹脂成形品の成形装置は、開閉可能な成形型と、型開きされた前記成形型内にソリッド樹脂からなるパリソンを押し出す押出ヘッドと、前記パリソンを挟んで前記成形型を型閉めした後に前記パリソン内に加圧流体を供給して中空のブロー成形体を形成する加圧流体供給手段と、前記ブロー成形体内に発泡性樹脂を注入する注入手段と、前記成形型のキャビティの容積を拡大させるように前記成形型のコア部を移動させるコア移動手段とを備え、前記ブロー成形体内への前記発泡性樹脂の注入開始後に、前記成形型のキャビティの容積を拡大させるように前記コア部を移動し、前記発泡性樹脂の発泡を促進させて前記ブロー成形体を膨張させる樹脂成形品の成形装置であって、
前記コア部の移動開始前または移動開始後に、前記ブロー成形体の膨張に伴って前記ブロー成形体の延伸されることとなる部分に分離部を形成する切開手段をさらに備えていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本願の請求項９に係る発明は、請求項８に係る発明において、前記ブロー成形体の形成後であって前記コア部の移動開始前に前記切開手段によって前記分離部が形成されることを特徴とするものである。
【００１７】
更に、本願の請求項１０に係る発明は、請求項８または９に係る発明において、前記成形型は、固定型と可動型とを有し、前記固定型及び前記可動型の何れか一方の型が前記成形型を型閉めする際に前記固定型及び前記可動型の他方の型と型閉めするとともに、前記固定型および前記可動型の少なくとも一方が、前記コア部の外周に位置する外周部と前記成形型のキャビティの容積を拡大させるように前記外周部に対し移動可能な前記コア部とを備え、前記切開手段が、前記コア部のキャビティ対向面と前記外周部の内面との隣接部近傍に設けられていることを特徴とするものである。
【００１８】
また更に、本願の請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載の発明において、前記切開手段が、前記分離部を前記ブロー成形体に対して全体として略ロ字状に形成するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
また更に、本願の請求項１２に係る発明は、請求項８〜１１の何れかに記載の発明において、前記注入手段が、物理発泡剤を含有する発泡性樹脂を注入することを特徴とするものである。
【００２０】
また更に、本願の請求項１３に係る発明は、請求項１２に係る発明において、前記注入手段が、前記物理発泡剤として超臨界状態の流体を含有する発泡性樹脂を注入することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本願の請求項１に係る樹脂成形品の成形方法によれば、ブロー成形体の膨張に伴ってブロー成形体の延伸されることとなる部分に分離部を形成することにより、冷却されたブロー成形体の延伸部分が突っ張ることで発泡性樹脂の膨張が妨げられるのを防止することができ、その結果、成形型内のキャビティのコーナ部まで発泡性樹脂の膨張が促進されキャビティ形状に正確に対応した樹脂成形品を容易に且つ確実に成形することができる。
【００２２】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、前記ブロー成形体の形成後であって前記コア部の移動開始前に前記ブロー成形体に前記分離部を形成することにより、ブロー成形を阻害することなく前記効果を確実に得ることができる。
【００２３】
更に、本願の請求項３に係る発明方法によれば、固定型及び可動型の少なくとも一方が外周部とコア部とを備えた成形型を使用し、分離部がコア部のキャビティ対向面と外周部の内面との隣接部近傍に形成されることにより、成形型の構造やその駆動機構等を複雑化させることなく、比較的簡単な構造によって前記効果を得ることができる。
【００２４】
また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、分離部がブロー成形体に対して全体として略ロ字状に形成されることにより、分離部によって略全周が囲まれたブロー成形体の一部が他の部分から容易に分離することができ、前記効果を確実に得ることができる。
【００２５】
また更に、本願の請求項５に係る発明によれば、発泡性樹脂に含有された補強繊維のスプリングバック現象によって発泡性樹脂の発泡をさらに促進させることが可能である。
【００２６】
また更に、本願の請求項６に係る発明によれば、発泡性樹脂に、物理発泡剤が含有されていることにより、発泡セル径の微細な樹脂成形品を成形することができ、樹脂成形品において曲げ剛性等の物性をさらに向上させることができる。
【００２７】
また更に、本願の請求項７に係る発明によれば、物理発泡剤が、超臨界状態の流体であることにより、さらに微細な発泡セルを有する樹脂成形品を成形することができ、前記効果をさらに有効に奏することができる。
【００２８】
本願の請求項８に係る樹脂成形品の成形装置によれば、ブロー成形体の膨張に伴ってブロー成形体の延伸されることとなる部分に分離部を形成する切開手段を備えていることにより、冷却されたブロー成形体の延伸部分が突っ張ることで発泡性樹脂の膨張が妨げられるのを防止することができ、その結果、成形型内の隅々まで発泡性樹脂の膨張が促進されキャビティ形状に正確に対応した樹脂成形品を容易に且つ確実に成形することができる。
【００２９】
また、本願の請求項９に係る発明によれば、ブロー成形体の形成後であってコア部の移動開始前に切開手段によってブロー成形体に分離部を形成することにより、ブロー成形を阻害することなく前記効果を確実に得ることができる。
【００３０】
また更に、本願の請求項１０に係る発明によれば、固定型及び可動型の少なくとも一方が外周部とコア部とを備えた成形型を使用し、分離部がコア部のキャビティ対向面と外周部の内面との隣接部近傍に形成されるように切開手段を設けることにより、成形型の構造やその駆動機構等を複雑化させることなく、比較的簡単な構造によって前記効果を得ることができる。
【００３１】
また更に、本願の請求項１１に係る発明によれば、切開手段によって分離部がブロー成形体に対して全体として略ロ字状に形成されることにより、分離部によって略全周が囲まれたブロー成形体の一部が他の部分から容易に分離することができ、前記効果を確実に得ることができる。
【００３２】
また更に、本願の請求項１２に係る発明によれば、注入手段が物理発泡剤を含有する発泡性樹脂を注入することにより、発泡セル径の微細な樹脂成形品を成形することができ、樹脂成形品において曲げ剛性等の物性をさらに向上させることができる。
【００３３】
また更に、本願の請求項１３に係る発明によれば、注入手段が物理発泡剤として超臨界状態の流体を含有する発泡性樹脂を注入することにより、さらに微細な発泡セルを有する樹脂成形品を成形することができ、前記効果をさらに有効に奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る樹脂成形品の成形装置１を示す概略説明図である。この図に示すように、前記成形装置１は、開閉可能に設けられる成形型１０と、加熱溶融した第１の樹脂をパリソン２０として押し出す押出ヘッド２１と、成形型１０内に加圧流体を供給する加圧流体供給手段としてのブローピン２５とを備えている。
【００３５】
成形型１０は、固定型１１と可動型１２とによって構成され、固定型１１と可動型１２とを型閉めすることにより、成形型１０内に樹脂成形品の所望形状に応じたキャビティ１６が形成される。可動型１２は、キャビティ１６の一部を規定するコア部１３と、コア部１３と組み合わせられる外周部１４とを備えている。
【００３６】
ブローピン２５は、加圧流体供給源（不図示）から供給される加圧流体としての圧縮空気などの加圧気体を成形型１０内に供給して、成形型１０内を所定の圧力に保持することができるようになっている。また、ブローピン２５は、該ブローピン２５を成形型１０内に挿入した状態で成形型１０内の空気を排気できるようになっている。成形型１０の固定型１１には、ブローピン２５を挿通させるための挿通孔２６が設けられ、ブローピン２５は、挿通孔２６内で進退移動可能に構成されている。
【００３７】
図２は、成形型１０の可動型１２を示す斜視図であり、図２では、外周部１４に対してコア部１３が型開き方向に移動した状態で示している。図２に示すように、可動型１２のコア部１３は、略平板状に形成される板状部１３ａから四角状に突出する突出部１３ｂを備えており、成形型１０の型開閉方向に垂直な方向において突出部１３ｂの外周に、該突出部１３ｂの外周形状に応じて四角枠状に形成された外周部１４が嵌め合わせられている。
【００３８】
可動型１２は、固定型１１に対してコア部１３と外周部１４とが一体的に型開閉方向に移動可能に構成されるとともに、固定型１１と可動型１２とを型閉めした後に、可動型１２の外周部１４と固定型１１とを型閉めした状態において、コア部１３のみを型開閉方向に移動させるコア部移動機構（不図示）によって、成形型１０のキャビティ１６の容積を拡大させるように可動型１２のコア部１３のみを型開き方向に移動可能に構成されている。
【００３９】
なお、本実施形態では、可動型を外周部とコア部とで構成してあるが、これに代えて固定型を外周部とコア部とで構成してもよいし、あるいは、固定型および可動型の両方を外周部とコア部とでそれぞれ構成してもよい。
【００４０】
図１〜３を参照すると、可動型１２の外周部１４には、切開手段として切断刃４０−４３が切断刃駆動機構（不図示）によって成形型１０内のキャビティ１６に対して進退移動可能に設けられている。図２に示すように、外周部１４には、上下部にスリット１４ｂ，１４  ｂ（上部のみ図示）が形成されるとともに、両側部にはスリット１４ｃ，１４ｃ（一方のみ図示）が形成されている。これらの１４ｂ，１４ｃ内に、図３（ａ）に示すように、それぞれ矩形板状の４枚の切断刃４０，４１，４２，４３が装着されており、非作動時には各切断刃４０−４３の先端エッジ部が外周部１４の内面と略面一にある。
【００４１】
ここで、前記各切断刃は、板状のものに限定されるものではなく、後述するようにブロー成形体に分離部を形成する機能を果たすものであればその形態は問わず、例えば多数の針状ピンが配列されてブロー成形体に穿刺されることでミシン目を形成するものであってもよい。また、前記各切断刃は、パリソン２０を構成する第１の樹脂の溶融温度以上に加熱されていれば、後述するブロー成形体への切り目形成をより確実に行うことができる。
【００４２】
図３（ａ）は、４枚の切断刃４０−４３が作動して成形型１０のキャビティ１６内に突出した状態を示す。この場合、各切断刃４０−４３のエッジ部は互いに隔離しており、後述する切断動作においてブロー成形体に対して上下左右の四方から切り目（分離部）を入れるとき、この切り目が全周にわたって連続せずに４つのコーナ部に未切断部がそれぞれ残ることになるが、全体として見れば略ロ字状の切り目が形成される。一方、図３（ｂ）に示すように、４枚の切断刃４０−４３が成形型１０のキャビティ１６内に突出したときに各切断刃４０−４３のエッジ部が互いに接触するように構成した場合には、各切断刃４０−４３による切り目が連続することになるため、ブロー成形体に対して全体として完全なロ字状の切り目を形成することになる。
【００４３】
なお、前記切断刃は、必ずしも４枚でなくてもよく、例えば、図３（ｃ）に示すように上下方向に２枚の切断刃４０，４１だけを用いてもよいし、左右方向に２枚の切断刃４２，４３だけを用いてもよいし、または、１枚の切断刃だけを設けることも考え得る。
【００４４】
図４に示すように、前記成形装置１は、さらに、成形型１０内に第２の樹脂に発泡剤を含有させた発泡性樹脂を注入する注入手段としての射出装置３０をさらに備えている。射出装置３０は、発泡性樹脂３１を成形型１０内に注入するものであり、第２の樹脂３２を混錬溶融させるシリンダ３３を有している。シリンダ３３の内部にはスクリュー３４が設けられ、スクリュー３４の後端にはスクリュー駆動機構及び射出機構（共に不図示）が連結されている。
【００４５】
射出装置３０では、シリンダ３３の周囲に設けられた加熱ヒータ（不図示）とスクリュー３４とによって、シリンダ３３に投入された第２の樹脂３２を順次加熱するとともに混錬溶融させる。そして、混錬溶融された第２の樹脂３２に対し、二酸化炭素又は窒素等の不活性ガスを含むボンベ３５から超臨界流体発生装置３６を介して超臨界状態にされた前記不活性ガスが、超臨界流体注入装置３７によって注入される。これにより、第２の樹脂３２に発泡剤を含有させた発泡性樹脂３１が作製される。
【００４６】
発泡性樹脂３１は、スクリュー３４が前記スクリュー駆動機構によって回転されるとともに前記射出機構によって射出されることによって成形型１０内に注入される。成形型１０、具体的には固定型１１には、射出装置３０のノズル３８に連通して発泡性樹脂３１を成形型１０内に注入するための注入経路１７が設けられている。
【００４７】
また、前記成形装置１は、該成形装置１を総合的に制御する制御ユニット（不図示）を備えており、該制御ユニットは、成形型１０の開閉駆動、成形型１０のコア部１３の型開き方向への移動機構、押出ヘッド２１のパリソン押出機構、ブローピン２５の作動機構、ブローピン２５からの加圧流体供給機構、射出装置３０の発泡性樹脂３１の注入機構の各作動等の制御を行う。
【００４８】
また、前記制御ユニットには、タイマ（不図示）が備えられ、前記制御ユニットは、パリソン２０が垂下されるときからの時間に応じて各種制御を行う。なお、前記制御ユニットは、例えばマイクロコンピュータを主要部として構成されている。
【００４９】
次に、前記成形装置１を用いた樹脂成形品の成形について説明する。
先ず、図１に示すように、成形型１０が型開きされた状態において、押出ヘッド２１から成形型１０内に、具体的には固定型１１のキャビティ対向面１１ａと可動型１２のコア部１３のキャビティ対向面１３ｃとの間に加熱溶融された第１の樹脂からなるパリソン２０が円筒状に押し出される。なお、第１の樹脂としては、例えば熱可塑性樹脂等の非発泡のソリッド樹脂を用いることができる。
【００５０】
そして、固定型１１に対して可動型１２のコア部１３と外周部１４とが一体的に型閉め方向に移動されて成形型１０が型閉めされ、パリソン２０の上端側及び下端側が固定型１１と可動型１２の外周部１４とによって挟み込まれる。これにより、パリソン２０の内部の空間が閉じられてパリソン２０の内部に空間部２２が形成される。そして、その後にパリソン２０の空間部２２内に加圧気体が供給される。
【００５１】
図５は、前記成形装置の成形型内に位置するパリソンに加圧気体が供給された状態を示す概略説明図である。ブローピン２５が前進させられ、ブローピン２５によってパリソン２０の内部の空間部２２に加圧気体が供給され、パリソン２０がブロー成形される。これにより、パリソン２０は、その内部の空間が膨張してキャビティ対向面１１ａ、１３ｃに押し付けられ、キャビティ対向面１１ａ、１３ｃに応じた中空のブロー成形体２３が成形される。
【００５２】
図６は、前記成形型１０内に発泡性樹脂が注入される状態を示す概略説明図である。成形型１０内に押し出されたパリソン２０がブロー成形されると、次に、ブロー成形体２３内の空間部２２に、射出装置３０から第２の樹脂３２に超臨界状態の流体を含有させた発泡性樹脂３１が注入される。なお、第２の樹脂としては、例えばポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂などを用いることができる。
【００５３】
また、ブロー成形体２３の成形完了後、各切断刃４０−４３が駆動されて各先端エッジ部が成形型１０内のキャビティ内に突出する。これにより、図７に示すように、可動型１２の外周部１４に内面に圧接した状態にあるブロー成形体２３の部分２３ａに対して、コア部１３のキャビティ対向面１３ｃと外周部１４の内面１４ａとの隣接部近傍において全体として略ロ字状の切れ目が形成される。この切れ目が、後述する前記発泡性樹脂３１の発泡促進のためにコア部１３が移動を開始した際に分離部２３ｂとなる（図１１，１２参照）。ここで、前記ブロー成形体２３において外周部１４の内面１４ａに圧接した部分２３ａは、前記切れ目が形成されなければ、前記コアバック時に発泡性樹脂３１の膨張に伴って延伸されることとなる部分に相当する。
【００５４】
上記のように各切断刃４０−４３によってブロー成形体２３に切れ目を形成するタイミングをブロー成形体２３の形成後としているのは、パリソン２０のブロー成形を阻害しないためである。また、前記切り目を形成するタイミングは、ブロー成形体２３の形成後であって後述するコア部１３の移動開始前であることが好ましいが、ブロー成形体２３内への発泡性樹脂３１の注入完了後に実行されるコア部１３の移動開始後であっても構わない。
【００５５】
続けて、射出装置３０からブロー成形体２３内の空間部２２への発泡性樹脂３１の注入機構について、図８〜図１０を参照して説明する。
図８〜図１０は、射出装置３０からブロー成形体２３内の空間部２２へ発泡性樹脂３１が注入される工程を順に表しており、図６のＡ部について拡大して示している。図８は、前記注入経路に設けられた第１の弁体及び第２の弁体が閉じた状態を示す説明図、図９は、前記注入経路に設けられた前記第１の弁体が開き前記第２の弁体が閉じた状態を示す説明図、図１０は、前記注入経路に設けられた前記第１の弁体及び前記第２の弁体が開いた状態を示す説明図である。
【００５６】
図８に示すように、固定型１１に設けられる注入経路１７は、キャビティ対向面１１ａに形成される凹部１１ｂと連通され、該凹部１１ｂの底側に第１の弁体５１が備えられている。第１の弁体５１は、ロッド５２を介して駆動シリンダ５３に連結され、駆動シリンダ５３を作動させることにより上下方向に移動可能に構成されている。注入経路１７は、この第１の弁体５１が上方へ移動されることで閉じられる。また、注入経路１７には、該注入経路１７を開閉し、水平方向に移動可能に構成される第２の弁体５４が備えられている。これにより、注入経路１７では、第１の弁体５１及び第２の弁体５４が開いた状態において、発泡性樹脂３１が成形型１０内に注入可能となる。
【００５７】
図８に示すように、第１の弁体５１及び第２の弁体５４がそれぞれ注入経路１７を閉じた状態で、パリソン２０内の空間部２２に加圧気体が供給されてパリソン２０がキャビティ対向面１１ａに押し付けられる際には、凹部１１ｂにおいても、その表面にパリソン２０が断面コ字状に押し付けられるが、この部分ではパリソン２０の厚さが薄く成形される。
【００５８】
そして、図９に示すように、駆動シリンダ５３を作動させて第１の弁体５１を下方側へ移動させた後に、ブローピン２５を介して加圧気体が供給され空間部２２の圧力が高められると、凹部１１ｂ内に断面コ字状に成形されたパリソン２０が、その底部２０ａにおいて開口させられる。
【００５９】
続いて、第２の弁体５４が注入経路１７を開くように移動され、空間部２２と注入経路１７とが連通された後に、図８に示すように、発泡性樹脂３１が、射出装置３０から空間部２２内に注入される。なお、図８〜図１０は、パリソン２０がブロー成形されて形成される中空のブロー成形体２３の内部への発泡性樹脂の注入の一例を示したものであり、その他の好適な手段によって発泡性樹脂３１を注入するようにしてもよい。
【００６０】
このようにして、発泡性樹脂３１がブロー成形体２３内に注入される際には、発泡性樹脂３１の注入に伴って、ブロー成形体２３の空間部２２内の空気がブローピン２５を通じて排出される。ブロー成形体２３内に発泡性樹脂３１が充填されると、ブローピン２５が後退させられ、次に、固定型１１と可動型１２の外周部１４とを型閉めした状態で、成形型１０のキャビティ１６の容積を拡大させるように成形型１０のコア部１３のみを型開き方向に移動させる。これにより、発泡性樹脂３１の発泡を促進させ、ブロー成形体２３を膨張させる。
【００６１】
図１１は、前記成形型内に注入された発泡性樹脂が発泡成形された状態を示す概略説明図である。この図に示すように、成形装置１では、ブロー成形体２３内への発泡性樹脂３１の注入した後、成形型１０のキャビティ１６の容積を拡大するように、成形型１０のコア部１３が型開き方向に、すなわち矢印Ｘ１の方向に所定量移動される。これにより、発泡性樹脂３１の発泡が促進されて、ブロー成形体２３が膨張する。そして、溶融状態にある発泡性樹脂３１が冷却されて固化し、ブロー成形体２３の内部に発泡性樹脂３１を注入して発泡させるようにした樹脂成形品２４が成形される。なお、コア部１３の移動は、ブロー成形体２３への発泡性樹脂３１の注入が完了する前に、開始されてもよい。
【００６２】
このように、ブロー成形体２３の内部に発泡性樹脂３１を注入した後に、成形型１０のキャビティ１６の容積を拡大するように成形型１０のコア部１３を型開き方向に移動させて樹脂成形品２４を成形する場合、ブロー成形体２３が成形型１０のコア部１３のキャビティ対向面１３ｃや外周部１４の内面１４ａによって冷却され、コア部１３を型開き方向に移動させる際にブロー成形体２３の部分２３ａが型開き方向に延伸されずブロー成形体２３の膨張が妨げられて、例えばコーナ部のダレなどの外観不良等の問題が生じる場合があるが、本実施形態では、ブロー成形体２３に分離部２３ｂを設けることでかかる問題を回避する。
【００６３】
図１１は、図１０のＢ部を拡大して示した断面説明図である。上記のように、成形型１０のキャビティ１６の容積を増大させるように成形型１０のコア部１３を型開き方向に移動させると、ブロー成形体２３が型開き方向に膨張するが、このときブロー成形体２３には四方周囲にわたって略ロ字状の分離部２３ｂが形成されているため、外周部１４の内面に接触したブロー成形体２３の部分２３ａが突っ張ることで発泡性樹脂３１の膨張が妨げられるのを防止することができる。
【００６４】
このように、本実施形態の成形装置１およびその成形方法によれば、ブロー成形体２３の膨張に伴ってブロー成形体２３の延伸されることとなる部分２３ａに分離部２３ｂを形成したことにより、冷却されたブロー成形体２３の部分２３ａが突っ張ることで発泡性樹脂３１の膨張が妨げられるのを防止することができ、その結果、成形型１０内のキャビティ１６のコーナ部まで発泡性樹脂３１の膨張が促進されキャビティ形状に正確に対応した樹脂成形品２４を容易に且つ確実に成形することができる。また、完成した樹脂成形品２４では、分離部２３において発泡性樹脂３１の表面が露出した状態になるが、この露出部分が人目に付かないような状態で樹脂成形品２４が対象物（例えば、自動車の車体等）に組み付けられるように設計すれば、外観上の問題も生じない。
【００６５】
また、ブロー成形体２３の形成後であってコア部１３の移動開始前にブロー成形体２３に分離部２３ｂとなる切り目を形成することにより、ブロー成形を阻害することなくブロー成形体２３に前記切り目を形成することができる。
【００６６】
更に、コア部１３と外周部１４とを備えた可動型１２を有する成形型１０を用い、コア部１３を移動させてブロー成形体２３を膨張させているが、成形型のキャビティを形成する固定型が、成形型を型閉めする際に可動型と型閉めされるとともに成形型のコア部の外周に位置する外周部と、成形型のキャビティの容積を拡大させるように外周部に対し移動可能なコア部とを備えた成形型を使用し、固定型のコア部を型開き方向に移動させてブロー成形体を膨張させるようにしてもよい。かかる場合においても、ブロー成形体を膨張させる際にブロー成形体の延伸されることとなる部分に分離部を形成することで、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
また更に、分離部２３ｂがブロー成形体２３に対して全体として略ロ字状に形成されることにより、分離部２３によって略全周が囲まれたブロー成形体２３の一部が他の部分から容易に分離することができ、上記効果をより確実に得ることができる。
【００６８】
また更に、発泡性樹脂３１に、物理発泡剤が含有されていることにより、発泡セル径の微細な樹脂成形品を成形することができ、樹脂成形品において曲げ剛性等の物性をさらに向上させることができる。
【００６９】
また更に、発泡性樹脂３１に補強繊維を含有させることで、繊維のスプリングバック現象によって発泡性樹脂の発泡をさらに促進させることが可能である。補強繊維が含有された発泡性樹脂を用いて成形する場合においても、樹脂成形品の表面に補強繊維が露出して表面外観を悪化させることがなく、表面性の良好な樹脂成形品を得ることができる。
【００７０】
また更に、物理発泡剤が、超臨界状態の流体であることにより、さらに微細な発泡セルを有する樹脂成形品を成形することができ、前記効果をさらに有効に奏することができる。
【００７１】
なお、第１の実施形態に係る成形装置１では、パリソン２０の空間部２２に発泡性樹脂３１を注入する際に、空間部２２内の空気がブローピン２５を通じて排出されているが、空間部２２を規定するパリソン２０に、空間部２２内の気体を排出する気体排出用穴を設けるようにしてもよい。
【００７２】
ところで、前記第１の実施形態の成形装置１では、切断刃４０−４３が可動型１２の外周部１４に設けられコア部１３の移動方向と直交する方向に進退駆動されるようになっていたが、図１３に示すように、切断刃４４が可動型１２のコア部１３に設けられコア部１３の移動方向と平行にキャビティ１６に対して進退駆動されるようにしてもよい。この場合、切断刃４４は、キャビティ１６側から見ると略ロ字状をなすように構成されている。これにより、ブロー成形体２３においてコア部１３のキャビティ対向面１３ｃに接触する面に形成される分離部２３ｂもまた、図１４に示すように、キャビティ対向面１３ｃと外周部１４の内面１４ａとの隣接部近傍においてコア部略ロ字状に形成される。この隣接部近傍においてコア部１３のキャビティ対向面１３ｃに接触するブロー成形体２３の部分もまた、内部の発泡性樹脂３１の発泡によるブロー成形体２３の膨張に伴って延伸されることとなる部分に相当する。この変形例によっても、前記第１の実施形態の成形装置１と同様の効果が得られる。
【００７３】
次に、本発明の第２の実施形態に係る樹脂成形品の成形装置について図１５〜１７を参照して説明するが、本実施形態の成形装置は、前記第１の実施形態の成形装置１との対比において、分離部を形成するための切開手段である切断刃４０−４３が設けられておらず、型開きした成形型１０内にパリソン２０を押し出し成形する押出ヘッド２１の構成が異なっている点において相違するだけである。したがって、本実施形態においては、前記相違点についての説明だけに留め、成形装置１と同様の構成については前記第１の実施形態における説明を援用することとしてここでの説明を省略する。
【００７４】
本実施形態の成形装置では、図１５に示すように、加熱溶融した第１の樹脂が押出ヘッド２１から押し出される円筒状のパリソン２０が、円周方向に環状に延伸するとともに円筒軸方向に所定間隔をおいて設けられた２本の横薄肉部２０ａ，２０ａと、円筒軸方向にそれぞれ延伸するとともに円周方向に所定間隔をおいて設けられた２本の帯状の縦薄肉部２０ｂ，２０ｂとを含んで形成されている。これらの横薄肉部２０ａおよび縦薄肉部２０ｂによって四方周囲を略ロ字状に区画される長方形領域は、型閉じされた成形型１０内でブロー成形されたときに可動型１２のコア部１３のキャビティ対向面１３ｃに接触するブロー成形体２３の一部を構成し、横薄肉部２０ａおよび縦薄肉部２０ｂが第１の実施形態における分離部２３ｂに相当することになる。
【００７５】
このように形成された横薄肉部２０ａおよび縦薄肉部２０ｂは、その他の部分よりも薄く形成されていることから、ブロー成形体２３内に発泡性樹脂３１が注入されてコア部１３が所定量移動するときに、発泡性樹脂３１の発泡に伴ってブロー成形体２３が膨張する過程において作用する張力によって前記横薄肉部２０ａおよび縦薄肉部２０ｂが破断する。これにより、前記第１の実施形態の場合と同様に、冷却されたブロー成形体２３が突っ張ることで発泡性樹脂３１の膨張が妨げられるのを防止することができ、その結果、成形型１０内のキャビティ１６のコーナ部まで発泡性樹脂３１の膨張が促進されキャビティ形状に正確に対応した樹脂成形品２４を容易に且つ確実に成形することができる。
【００７６】
図１６，１７に、本実施形態における成形装置の押出ヘッド２１を示す。押出ヘッド２１は、駆動ロッド４７に固定された略円錐台状のコア４６と、このコア４６の周囲を取り囲んでコア４６の外周面との間に押出通路４８を形成する略円筒状のダイ４５とを備えている。駆動ロッド４７は、コア駆動機構（不図示）に連結されて、矢印方向の上下駆動可能になっている。
【００７７】
また、図１７に示すように、コア４６の外周面上には２つの凸部４６ａが突設されている。これら凸部４６ａにより前記押出通路４８の出口４９の幅が狭められることによって、前記縦薄肉部２０ｂがそれぞれ形成される。一方、前記横薄肉部２０ａは、コア駆動機構による短時間でのコア４６の上下移動によって前記押出通路４８の出口４９の幅が狭められることにより形成される。
【００７８】
なお、コア４６にもうけた凸部４６ａは、図示するように３つの傾斜面で構成されるものに限定されるものではなく、押出通路の出口幅を狭める役割を果たすものであれば、如何なる形状のものであってもよい。また、前記のような凸部を、コアにではなく、ダイの内面に突設してもよい。
【００７９】
次に、本発明の第３の実施形態に係る樹脂成形品の成形装置について説明する。図１８は、本発明の第３の実施形態に係る樹脂成形品の成形装置において、該成形装置の成形型内に位置するパリソンに加圧気体が供給された状態を示す概略図であり、図１９は、前記成形装置の成形型内のブロー成形体に発泡性樹脂が注入される状態を示す概略斜視図である。これらの図では、前述した成形装置１と同様の構成を備え、同様の作用をなすものについては同一符号を付し、それ以上の説明は省略する。
【００８０】
図１８に示すように、成形型６０が型閉じされた状態において、キャビティ対向面１１ａ、１３ｃによって形成される空間内に突出するようにピン６１が固定型１１に設けられている。このピン６１は、その先端側が先細り形状に形成され、その後端側が可動プレート６２に取り付けられている。該可動プレート６２は、例えば駆動シリンダ等によって、キャビティ対向面１１ａ、１３ｃによって形成される空間に対してピン６１を進退動可能とするように構成されている。
【００８１】
また、成形型６０では、キャビティ対向面１１ａ、１３ｃによって形成される空間内の気体を排出するための排気経路６４が固定型１１に形成されており、この排気経路６４は、可動プレート６２を前進させることで閉じられ、可動プレート６２を後退させることで開かれるようになっている。
【００８２】
前記のように、パリソン２０の空間部２２に加圧気体が供給されてパリソン２０がキャビティ対向面１１ａに押し付けられる際には、図１１に示すように、パリソン２０にピン６１が刺さった状態でパリソン２０がキャビティ対向面１１ａに押し付けられ、パリソン２０には、ピン６１によって気体排出穴２０ｂが形成される。
【００８３】
そして、発泡性樹脂３１が空間部２２内に注入される際には、図１９に示すように、ブローピン２５を後退させるとともに可動プレート６２を後退させる。これにより、発泡性樹脂３１の注入に伴って、空間部２２内の気体を、気体排出穴２０ｂから排気経路６４を通じて排出させることができる。
【００８４】
なお、本実施形態では、発泡性樹脂３１に用いる発泡剤として、超臨界状態にある流体を用いているが、その他の物理発泡材、あるいは化学発泡剤を使用することも可能である。また、発泡性樹脂３１にさらに、該発泡性樹脂３１を補強する補強繊維を含有させるようにしてもよい。
【００８５】
本発明は、上記で例示された各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、ブロー成形体の内部に発泡性樹脂を注入し発泡させるようにした樹脂成形品の成形に関するものであり、例えば車体に組みつけられるトランクボードなどの樹脂成形品の成形に好適に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る樹脂成形品の成形装置を示す概略構成図である。
【図２】前記成形装置の可動型を示す斜視図である。
【図３】前記成形装置における切断刃の４種類の形態を示す平面図である。
【図４】前記成形装置の射出装置を示す概略構成図である。
【図５】前記成形装置の成形型内に位置するパリソンに加圧気体が供給された状態を示す概略図である。
【図６】前記成形型内に発泡性樹脂が注入されるとともに切断刃が作動した状態を示す概略図である。
【図７】分離部が形成されたブロー成形体を示す概略斜視図である。
【図８】前記注入経路に設けられた第１の弁体及び第２の弁体が閉じた状態を示す説明図である。
【図９】前記注入経路に設けられた前記第１の弁体が開き前記第２の弁体が閉じた状態を示す説明図である。
【図１０】前記注入経路に設けられた前記第１の弁体及び前記第２の弁体が開いた状態を示す説明図である。
【図１１】前記成形型内に注入された発泡性樹脂が発泡成形された状態を示す概略図である。
【図１２】図１１のＢ部を拡大して示した断面説明図である。
【図１３】前記第１の実施形態の成形装置の変形例を示す概略構成図である。
【図１４】前記変形例の成形装置において分離部が形成されたブロー成形体を示す概略斜視図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る樹脂成形品の成形装置で用いられるパリソンを示す斜視図である。
【図１６】図１５のパリソンを押出成形するための押出ヘッドを示す断面図である。
【図１７】図１６の押出ヘッドのコアを示す斜視図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態に係る樹脂成形品の成形装置において、該成形装置の成形型内に位置するパリソンに加圧気体が供給された状態を示す概略図である。
【図１９】図１８の成形装置の成形型内に発泡性樹脂が注入される状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００８８】
１  成形装置
１０  成形型
１１  固定型
１２  可動型
１３  コア部
１３ｃ  キャビティ対向面
１４  外周部
１４ａ  外周部の内面
１４ｂ  上下スリット
１４ｃ  両側スリット
１６  キャビティ
２０  パリソン
２１  押出ヘッド
２３  ブロー成形体
２３ａ  ブロー成形体の延伸されることとなる部分
２３ｂ  分離部または切り目
２４  樹脂成形品
２５  ブローピン
３０  射出装置
３１  発泡性樹脂
４０，４１，４２，４３，４４  切断刃
【図１】
2008246697.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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