(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前記ブロー成形体を膨張させるようにした樹脂成形品２４の成形において、前記コア部を移動して前記ブロー成形体を膨張させる際に、真空装置４０を用いて前記コア部のキャビティ面１３ｃに設けられた開口部１５を通じて前記成形型のキャビティを減圧させることにより、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部分を、該ブロー成形体の延伸される部分に対向する前記コア部のキャビティ面に吸着させることを特徴とする。【選択図】図９
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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、
前記コア部を移動して前記ブロー成形体を膨張させる際に、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部分が、該ブロー成形体の延伸される部分に対向する前記コア部のキャビティ面に吸着されてい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延伸される部分に対向する前記コア部のキャビティ面に開口部が設けられ、該開口部を通じて前記成形型のキャビティを減圧させることにより、前記ブロー成形体の延伸される部分が、前記コア部のキャビティ面に吸引されてい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成形型の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、前記開口部は、前記コア部のキャビティ面において前記外周部に近接して設けられていることを特徴とする請求項２に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項４】
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１〜３の何れか一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、物理発泡剤が含有されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項６】
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５に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項７】
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、
前記コア部を移動して前記ブロー成形体を膨張させる際に、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部分に対向する前記コア部のキャビティ面に前記ブロー成形体の延伸される部分を吸着させる吸着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８】
前記ブロー成形体の延伸される部分に対向する前記コア部のキャビティ面に開口部が設けられ、
前記吸着手段は、前記開口部を通じて前記成形型のキャビティを減圧させる減圧手段であり、
前記減圧手段によって前記開口部を通じて前記成形型のキャビティが減圧されることにより前記成形型のキャビティ面に前記ブロー成形体の延伸される部分が吸引されていることを特徴とする請求項７に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項９】
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成形型の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、
前記開口部は、前記コア部のキャビティ面において前記外周部に近接して設けられてい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７〜９の何れか一に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項１１】
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１０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ず、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面周縁部に位置する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る部分が成形型によって冷却され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、前記コア部を移動して前記ブロー成形体を膨張させる際に、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部分が、該ブロー成形体の延伸される部分に対向する前記コア部のキャビティ面に吸着されていることを特徴としたものである。
【０００９】
また、本願の請求項２に係る発明方法は、請求項１に係る発明方法において、前記ブロー成形体の延伸される部分に対向する前記コア部のキャビティ面に開口部が設けられ、該開口部を通じて前記成形型のキャビティを減圧させることにより、前記ブロー成形体の延伸される部分が、前記コア部のキャビティ面に吸引されていることを特徴としたものである。
【００１０】
更に、本願の請求項３に係る発明方法は、請求項２に係る発明方法において、前記成形型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成形型の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、前記開口部は、前記コア部のキャビティ面において前記外周部に近接して設けられていることを特徴としたものである。
【００１１】
また更に、本願の請求項４に係る発明方法は、請求項１〜３の何れか一に係る発明方法において、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したものである。
【００１２】
また更に、本願の請求項５に係る発明方法は、請求項１〜４の何れか一に係る発明方法において、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したものである。
【００１３】
また更に、本願の請求項６に係る発明方法は、請求項５に係る発明方法において、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したものである。
【００１４】
また更に、本願の請求項７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、前記コア部を移動して前記ブロー成形体を膨張させる際に、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部分に対向する前記コア部のキャビティ面に前記ブロー成形体の延伸される部分を吸着させる吸着手段をさらに備えていることを特徴としたものである。
【００１５】
また更に、本願の請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明において、前記ブロー成形体の延伸される部分に対向する前記コア部のキャビティ面に開口部が設けられ、前記吸着手段は、前記開口部を通じて前記成形型のキャビティを減圧させる減圧手段であり、前記減圧手段によって前記開口部を通じて前記成形型のキャビティが減圧されることにより前記成形型のキャビティ面に前記ブロー成形体の延伸される部分が吸引されていることを特徴としたものである。
【００１６】
また更に、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成形型の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、前記開口部は、前記コア部のキャビティ面において前記外周部に近接して設けられていることを特徴としたものである。
【００１７】
また更に、本願の請求項１０に係る発明は、請求項７〜９の何れか一に係る発明において、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したものである。
【００１８】
また更に、本願の請求項１１に係る発明は、請求項１０に係る発明において、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したものである。
【発明の効果】
【００１９】
本願の請求項１に係る樹脂成形品の成形方法によれば、ブロー成形体を膨張させる際にブロー成形体の延伸される部分がコア部のキャビティ面に吸着されていることにより、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る部分が成形型によって冷却され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、表面性及び物性に優れ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。
【００２０】
また、本願の請求項２に係る発明方法によれば、コア部のキャビティ面に設けられる開口部を通じて成形型のキャビティが減圧されてブロー成形体の延伸される部分がコア部のキャビティ面に吸引されることにより、比較的簡単な手段によって前記効果を得ることができる。
【００２１】
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何れか一方の型が外周部とコア部とを備えた成形型を使用し、コア部のキャビティ面において外周部に近接して開口部が設けられることにより、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。
【００２２】
また更に、本願の請求項４に係る発明方法によれば、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。補強繊維が含有された発泡性樹脂を用いて成形される樹脂成形品において、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、前記効果をより有効に奏することができる。
【００２３】
また更に、本願の請求項５に係る発明方法によれば、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。
【００２４】
また更に、本願の請求項６に係る発明方法によれば、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。
【００２５】
また更に、本願の請求項７に係る樹脂成形品の成形装置によれば、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をコア部のキャビティ面に吸着させる吸着手段を備えていることにより、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る部分が成形型によって冷却され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、表面性及び物性に優れ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。
【００２６】
また更に、本願の請求項８に係る発明によれば、コア部のキャビティ面に設けられる開口部を通じて成形型のキャビティが減圧されてブロー成形体の延伸される部分がコア部のキャビティ面に吸引されることにより、比較的簡単な手段によって前記効果を得ることができる。
【００２７】
また更に、本願の請求項９に係る発明によれば、固定型及び可動型の何れか一方の型が外周部とコア部とを備え、コア部のキャビティ面において外周部に近接して開口部が設けられることにより、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。
【００２８】
また更に、本願の請求項１０に係る発明によれば、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。
【００２９】
また更に、本願の請求項１１に係る発明によれば、注入手段は、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】
【００３０】
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、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と、パリソン２０からなるブロー成形体を成形型１０のキャビティ面に吸着させる吸着手段として真空装置４０とを備えている。
【００３１】
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。
【００３２】
図２は、前記成形装置の可動型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。
【００３３】
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。
【００３４】
図３は、前記可動型を示す正面図である。この図に示すように、コア部１３のキャビティ面１３ｃには、該キャビティ面１３ｃの周縁部１３ｅに略沿って外周部１４に近接して複数の開口部１５が形成されている。複数の開口部１５はそれぞれ、略円形状に形成され、図１に示すように、コア部１３のキャビティ面１３ｃと反対側の端面１３ｄまで延びている。なお、後述するように、開口部１５はそれぞれ、排気ホース４２を介して真空装置４０に連結されている。
【００３５】
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内で進退動可能に構成されている。
【００３６】
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を備えている。シリンダ３３の内部にはスクリュー３４が備えられ、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。
【００３７】
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が形成される。
【００３８】
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に連通され、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。
【００３９】
真空装置４０は、成形型１０のキャビティ１６を真空引き（減圧）するためのものであり、真空ポンプ（不図示）を備え、排気ホース４２が接続される開口部１５を通じて成形型１０のキャビティ１６を減圧するように構成されている。排気ホース４２には、開閉弁４３が介設され、真空装置４０、具体的には前記真空ポンプが作動した状態で開閉弁４３を開くことにより成形型１０のキャビティ１６を減圧させ、開閉弁４３を閉じることにより成形型１０のキャビティ１６の減圧を停止するようになっている。
【００４０】
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、真空装置４０（開閉弁４３を含む）の作動等の制御を行う。
【００４１】
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。コア部１３を移動してブロー成形体２３を膨張させる際には、前記制御ユニットは、ブロー成形体２３の膨張に伴ってブロー成形体２３の延伸される部分２３ａをコア部１２のキャビティ面１３ｃに吸着させるように真空装置４０の作動を制御する。具体的には、コア部１３を移動してブロー成形体２３を膨張させる際に、前記真空ポンプを作動させるとともに開閉弁４３を開くように制御する。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。
【００４２】
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、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のキャビティ面１１ａと可動型１２のコア部１３のキャビティ面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。
【００４３】
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。
【００４４】
図４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面１１ａ、１３ｃに押し付けられ、キャビティ面１１ａ、１３ｃに応じた中空のブロー成形体２３が成形される。
【００４５】
図５は、前記成形型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。
【００４６】
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６〜図８を参照して説明する。
図６〜図８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５のＡ部について拡大して示している。図６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７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８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。
【００４７】
図６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。
【００４８】
図６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。
【００４９】
そして、図７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。
【００５０】
次に、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６〜図８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。
【００５１】
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。
【００５２】
図９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、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とにより、発泡性樹脂３１の発泡が促進されブロー成形体２３が膨張される。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。
【００５３】
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のキャビティ面１３ｃや外周部１４の型面部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、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を成形型１０のキャビティ面１３ｃに吸着させることでかかる問題を回避する。
【００５４】
図１０は、図９のＢ部を拡大して示した断面説明図である。前記のように、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され、コア部１３のキャビティ面１３ｃに、具体的にはコア部１３のキャビティ面１３ｃの周縁部１３ｅ近傍に位置するブロー成形体２３が延伸させられる。
【００５５】
真空装置４０は、コア部１３を型開き方向に移動してブロー成形体２３を膨張させる際に、ブロー成形体２３の膨張に伴ってブロー成形体２３の延伸される部分２３ａを、該ブロー成形体２３の延伸される部分２３ａに対応するコア部１３のキャビティ面１３ｃに吸着させるように、開口部１５を通じて成形型１０のキャビティ１６を減圧させる。具体的には、真空装置４０は、コア部１３を型開き方向に移動してブロー成形体２３を膨張させる際に、ブロー成形体２３の膨張に伴ってブロー成形体２３の延伸される部分２３ａを、コア部１３の移動方向においてブロー成形体２３の延伸される部分２３ａに対向するコア部１３のキャビティ面１３ｃに吸引するように、開口部１５を通じて成形型１０のキャビティ１６を減圧させる。
【００５６】
前述したように、前記制御ユニットは、コア部１３を型開き方向に移動してブロー成形体２３を膨張させる際に、キャビティを減圧するように真空装置４０、具体的には前記真空ポンプの作動を制御するとともに、開閉弁４３を開くように開閉弁４３の作動を制御する。なお、コア部１３の型開き方向への移動開始前及び移動終了後には、開閉弁４３は閉じられ、真空装置４０によるキャビティ１６の減圧は停止されている。
【００５７】
このようにして、コア部１３のキャビティ面１３ｃに設けられる開口部１５を通じて成形型１０のキャビティ１６が減圧されることにより、比較的簡単な構造によって、コア部１３を型開き方向に移動してブロー成形体２３を膨張させる際に、ブロー成形体２３の延伸される部分２３ａを成形型１０のキャビティ面１３ｃに吸着させることができる。
【００５８】
このように、コア部１３を移動してブロー成形体２３を膨張させる際にブロー成形体２３の延伸される部分２３ａをコア部１３のキャビティ面１３ｃに吸着させることで、ブロー成形体２３の延伸される部分２３ａをコア部１３のキャビティ面１３ｃに吸着させてブロー成形体２３を膨張させることができ、ブロー成形体２３の延伸される部分２３ａが成形型１０によって冷却されブロー成形体２３の膨張が妨げられることを抑制することができる。
【００５９】
本実施形態では、ブロー成形体２３内に発泡性樹脂３１を注入し、ブロー成形体２３内に発泡性樹脂３１が充填された後にコア部１３を型開き方向に移動しているが、ブロー成形体２３内への発泡性樹脂３１の注入開始後に、ブロー成形体２３内へ発泡性樹脂３１が充填完了される前にコア部１３の型開き方向への移動を開始するようにしてもよい。かかる場合においても、コア部１３を型開き方向へ移動させてブロー成形体を膨張させる際に、ブロー成形体２３の延伸される部分２３ａをコア部１３のキャビティ面１３ｃに吸着させることで、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
また、本実施形態では、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す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部分をコア部のキャビティ面に吸着させることで、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
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。
【００６２】
図１１は、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説明図であり、図１２は、前記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説明図である。なお、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。
【００６３】
第２の実施形態に係る成形装置では、図１１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。
【００６４】
また、成形型６０では、キャビティ面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。
【００６５】
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。
【００６６】
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１２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。
【００６７】
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。
【００６８】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、ブロー成形体２３を膨張させる際にブロー成形体２３の延伸される部分２３ａがコア部１３のキャビティ面１３に吸着されていることにより、発泡性樹脂３１の発泡を促進させてブロー成形体２３を膨張させることができるとともに、ブロー成形体２３の膨張に伴ってブロー成形体２３の延伸される部分２３ａが成形型１０によって冷却されブロー成形体２３の膨張が妨げられることを抑制することができ、表面性及び物性に優れ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。
【００６９】
また、ブロー成形体２３の延伸される部分２３ａに対向するコア部１３のキャビティ面１３ｃに開口部１５が設けられ、該開口部１５を通じて成形型１０のキャビティ１６を減圧させることにより、ブロー成形体２３の延伸される部分２３ａが、コア部１３のキャビティ面１３ｃに吸引されるので、比較的簡単な手段によって前記効果を得ることができる。
【００７０】
更に、固定型１１と可動型１２とを有し、該可動型１２が外周部１４とコア部１３とを備えた成形型１０を使用し、コア部１３のキャビティ面１３ｃにおいて外周部１４に近接して開口部１５が設けられることにより、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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
第１の実施形態では、コア部１３を移動してブロー成形体２３を膨張させる際に、ブロー成形体２３の膨張に伴ってブロー成形体２３の延伸される部分２３ａが真空装置４０を用いてコア部１３のキャビティ面１３ｃに吸着させているが、ブロー成形体２３の膨張に伴ってブロー成形体２３の延伸される部分２３ａを磁気的にコア部１３のキャビティ面１３ｃに吸着させるようにしてもよい。
【００７５】
例えば鉄粉などの磁性材料を第１の樹脂に含有させた樹脂材料を用い、この磁性材料を含む樹脂材料を溶融状態にしてパリソン２０として押出ヘッドから押し出す際に、パリソン２０からなるブロー成形体２３内に発泡性樹脂３１を注入した後に成形型１０のコア部１３を移動させてブロー成形体２３を膨張させるときにブロー成形体２３の延伸される部分２３ａが前記磁性材料から形成されるように、パリソン２０の所定部分に前記磁性材料を含有させるとともに、コア部１３のキャビティ面１３ｃにおいてブロー成形体２３の延伸される部分２３ａに対応する、具体的にはコア部１３の型開き方向においてブロー成形体２３の延伸される部分に対向するコア部１３のキャビティ面１３に、磁石などの磁性部材を配設させるようにしてもよい。
【００７６】
かかる場合においても、パリソン２０がブロー成形され、そのブロー成形体２３内に発泡性樹脂３１が注入された後に成形型１０のコア部１３を型開き方向に所定量移動させ、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際に、磁性材料を含むブロー成形体の延伸される部分がコア部１３のキャビティ面１３ｃに設けられた磁性部材によって吸引され、ブロー成形体２３の延伸される部分２３ａが成形型１０によって冷却されブロー成形体２３の膨張が妨げられることを抑制することができる。
【００７７】
なお、ブロー成形体を形成するパリソンは、前記のように、ブロー成形体の延伸される部分にのみ磁性材料を含むようにしても、あるいはパリソン全体に磁性材料を含むようにしてもよい。また、コア部を移動してブロー成形体を膨張させる際に、ブロー成形体の膨張に伴ってブロー成形体の延伸される部分を成形型のキャビティ面に吸着させるその他の好適な吸着手段を用いることも可能である。
【００７８】
以上のように、本発明は、例示された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】
【００７９】
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】
【００８０】
【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説明図である。
【図２】前記成形装置の可動型を示す斜視図である。
【図３】前記可動型を示す正面図である。
【図４】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。
【図５】前記成形型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。
【図６】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７】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８】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９】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。
【図１０】図９のＢ部を拡大して示した断面説明図である。
【図１１】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説明図である。
【図１２】前記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説明図である。
【符号の説明】
【００８１】
１  成形装置
１０、６０  成形型
１１  固定型
１２  可動型
１３  コア部
１３ｃ  キャビティ面
１４  外周部
１５  開口部
１６  キャビティ
２０  パリソン
２１  押出ヘッド
２３  ブロー成形体
２４  樹脂成形品
２５  ブローピン
３０  射出装置
３１  発泡性樹脂
４０  真空装置
【図１】
2008230159.tif 000003
【図２】
2008230159.tif 000004
【図３】
2008230159.tif 000005
【図４】
2008230159.tif 000006
【図５】
2008230159.tif 000007
【図６】
2008230159.tif 000008
【図７】
2008230159.tif 000009
【図８】
2008230159.tif 000010
【図９】
2008230159.tif 000011
【図１０】
2008230159.tif 000012
【図１１】
2008230159.tif 000013
【図１２】
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