(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形金型の間にポリプロピレン系樹脂からなる溶融パリソンを供給し、型締めし、パリソンの内部に加圧流体を吹き込んで金型成形面に密着させ、固化させる中空成形品の製造方法において、前記金型成形面に、直径が１００μｍ以下であって、孔同士の間隔（ピッチ）が５０ｍｍ以下のガス抜き孔が形成されている成形金型を用い、密着時の金型成形面の温度を、ポリプロピレン系樹脂の結晶化温度±１０℃の温度範囲とするとともに、加圧流体吹き込み中あるいは吹き込み後にパリソン内部に室温以下の冷却媒体を導入、排出させて冷却した後脱型することを特徴とする中空成形品の製造方法。
【請求項２】
冷却媒体の導入と排出を、離れた場所に設けた導入口と排出口を通して行う請求項１に記載の中空成形品の製造方法。
【請求項３】
冷却媒体が、空気である請求項１に記載の中空成形品の製造方法。
【請求項４】
パリソン内部に冷却媒体を導入、排出させて冷却する際、導入開始時のパリソン内部圧力を４ｋｇ／ｃｍ2以上とし、その後該圧力を導入開始時の圧力未満とする請求項１に記載の中空成形品の製造方法。
【請求項５】
パリソンの密着後、冷却手段を用いて金型を冷却することを特徴とする請求項１に記載の中空成形品の製造方法。
【請求項６】
中空成形機、該成形機と組み合わせてポリプロピレン系樹脂中空成形品を製造するための成形金型であって、金型成形面に直径が１００μｍ以下であるとともに、孔同士の間隔（ピッチ）が５０ｍｍ以下のガス抜き孔が形成されてなる成形金型、及び該金型をとおして形成されたパリソン内に冷却媒体を導入、排出するための手段を備え、密着時の金型成形面の温度が、ポリプロピレン系樹脂の結晶化温度±１０℃の温度範囲に制御されることを特徴とする中空成形品の製造装置。
【請求項７】
冷却媒体を導入、排出するための手段が、成形金型を貫通して設置された導入管と排出管であって、それぞれが離れた場所に設置されてなることを特徴とする請求項６に記載の中空成形品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、ポリプロピレン系樹脂を用いた中空成形品の製造方法及び製造装置に関し、詳しくは特定の成形条件を採用することによって、表面光沢、シボ面などの金型転写性に優れるとともに、成形サイクルを大幅に短縮できる中空成形品の製造方法及び製造装置に関するものである。
背景技術
ブロー成形による中空成形品の製造は、低圧で成形できることから金型コストが比較的低く、成形品の軽量化により単位重量当たりの強度、剛性が向上するなどの利点を有することから、従来より各種容器類の製造に利用されてきた。近年これに加えて、バンパー、スポイラー、ホイールキャップなどの自動車部品のブロー成形による製造が注目されてきている。この場合、バンパーなどのような大型成形品では成形サイクルの短縮化が求められており、スポイラー、ホイールキャップなどでは、高度の表面光沢など外観に優れた成形品の製造方法の開発が求められている。
特に、強度、剛性などを必要とする自動車部品の分野で用いられるポリプロピレン系樹脂を用いる場合には、成形面が鏡面加工された金型を用いても、通常の成形条件での成形では、得られる中空成形品の表面に、メルトフラクチャーやダイラインが発生したり、あるいはガスの巻き込みや結晶化によるあばた模様などが発生し易い。このように、ポリプロピレン系樹脂を用いたブロー成形においては、金型表面を忠実に転写することができず、光沢など外観に優れた中空成形品を製造することが困難であった。
このため、表面光沢に優れた中空成形品の製造方法としては、樹脂表面に深さ２〜１００μｍの多数の微細な凹凸を形成させたパリソンを、０．５Ｓ以下の鏡面に仕上げられ、かつ樹脂の結晶化温度以上に加熱された金型に挟み、吹き込み成形した後、金型温度を結晶化温度以下に下げる製造方法が提案されている（特公平２−４０４９８号公報）。しかし、この方法ではパリソンの表面状態の制御が必要なこと、成形時にメルトフラクチャーが生じる樹脂に限定されること、自動車部品等の大型成形品にあっては成形サイクルが長く生産性が低いことなどの問題点がある。
そこで、ポリプロピレン系樹脂を用いた中空成形品の表面特性を改良するために、ブロー成形時、溶融パリソンを用いるとともに、金型へのパリソンの密着時の金型温度を結晶性樹脂の結晶化温度より高い温度に保つ製造方法が考えられる。この場合、成形サイクルが長くなる。これを解消するため、結晶化温度以上に加熱された金型を如何に効率的に冷却して金型温度を下げて成形品としての型保持を行うかについて各種提案がなされている。例えば、金型の温度調節用の熱媒として、高温油と低温油の二種を用い、その切り替え時に熱媒の流路をエアブローする方法（特公平７−７７７２８号公報）や、水蒸気を用いて金型加熱を行い、冷却には水を用いる成形方法（特開平６−２２６８２８号公報）が提案されている。しかしこれら、金型の加熱と冷却を繰り返す方法においては、加熱・冷却に複数種の媒体が必要であったり、金型の広範な温度制御が必要であるなど設備面、運転面での複雑さについて改善の余地がある。さらに、加熱・冷却を繰り返すため成形サイクルを必ずしも短縮することにつながらない。また、別の手法として、成形型の間に結晶性樹脂を含む軟化樹脂パリソンを供給し、型締め後パリソン内部に流体を圧送して成形型面に密着させて成形・冷却するブロー成形方法において、成形型の温度を結晶性樹脂の結晶化速度が最大となる温度の近傍から融点までの間に保ち、パリソン内部に冷媒となる流体を圧送し、この流体をパリソンの内部に圧力をかけつつ循環させる成形方法が提案されている（特開平４−７７２３１号公報）。しかしながら、この方法では成形品表面のダイラインやウエルドラインは減少させることはできるかもしれないが、圧力差のある二本の吹き込み針から冷媒を圧送するという当該発明の方法では冷却媒体の循環は冷却初期のみにしか生じない。また、冷却媒体も高温のパリソンに触れて急激に加熱されるため、冷却効率が必ずしも十分でなく、成形サイクルの短縮にもおのずと限界があるなど、大型中空成形品に適用するには問題点を残している。
パリソン内部に達する２本の高圧ブローピンの一方を介してパリソン内部に液体窒素気化ガスを供給し、他方のブローピンを介してこれを排出することによりパリソンを冷却し、成形サイクルを短縮する提案もある（特開平６−２２６８２９号公報）。しかし、この特許出願においては、ポリプロピレン系樹脂の結晶化温度に着目し、これに対応して金型成形面温度を調節することにより、成形サイクルの短縮と金型転写性の両方を更に高めるという技術的思想は開示されていない。
発明の開示
本発明は、このような技術状況下、製品重量５００ｇ以上の中空成形品、特に１ｋｇ以上の大型中空成形品の表面光沢、シボ面などの転写性を高め、しかも、成形サイクルを短縮して生産性よく製造する製造方法及び製造装置の提供を目的とする。
本発明者らは、ポリプロピレン系樹脂を用いた中空成形品、特に大型中空成形品をブロー成形により製造する際、表面光沢、シボ面などの表面転写性が向上するとともに成形サイクルを短縮できる方法及び装置を鋭意検討した。その結果、ポリプロピレン系樹脂の性状に合わせて金型成形面の温度条件を設定するとともにパリソン内部の冷却を効率化することにより、更には、金型の表面に特定孔径の細孔を特定間隔で形成することにより、成形サイクルや成形品外観をより向上できることを見い出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。すなわち、本発明は、金型転写性と成形サイクルの短縮を可能にしたブロー成形法による中空成形品の製造方法及び製造装置を提供するものである。以下に本発明の要旨を示す。
（１）.成形金型の間にポリプロピレン系樹脂からなる溶融パリソンを供給し、型締めし、パリソンの内部に加圧流体を吹き込んで金型成形面に密着させ、固化させる中空成形品の製造方法において、前記金型成形面に、直径が１００μｍ以下であって、孔同士の間隔（ピッチ）が５０ｍｍ以下のガス抜き孔が形成されている成形金型を用い、密着時の金型成形面の温度を、ポリプロピレン系樹脂の結晶化温度±１０℃の温度範囲とするとともに、加圧流体吹き込み中あるいは吹き込み後にパリソン内部に室温以下の冷却媒体を導入、排出させて冷却した後脱型することを特徴とする中空成形品の製造方法。
（２）.中空成形機、該成形機と組み合わせてポリプロピレン系樹脂中空成形品を製造するための成形金型であって、金型成形面に直径が１００μｍ以下であるとともに、孔同士の間隔（ピッチ）が５０ｍｍ以下のガス抜き孔が形成されてなる成形金型、及び該金型をとおして形成されたパリソン内に冷却媒体を導入、排出するための手段を備え、密着時の金型成形面の温度が、ポリプロピレン系樹脂の結晶化温度±１０℃の温度範囲に制御されることを特徴とする中空成形品の製造装置。
【図面の簡単な説明】
図１、図２、は本発明の中空成形品の製造方法及び製造装置における、製造工程と製造装置の一例を示す断面図である。
図１は、型開き、パリソン供給工程を示す。
図２は、型締、成形、冷却工程を示す。
発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
本発明の製造方法で用いるポリプロピレン系樹脂としてはシンジオタクチックポリプロピレン，アイソタクチックポリプロピレンや、プロピレン−エチレンランダム共重合体又はブロック共重合体などを挙げることができる。
本発明の製造方法においては、ポリプロピレン、プロピレンと他のオレフィンとのブロツク共重合体、ランダム共重合体あるいはこれらの混合物などのポリプロピレン系樹脂が好ましく、また、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性された酸変性ポリオレフィン系樹脂を含有するポリプロピレン系樹脂であってもよい。
ここにおいて、ポリプロピレン系樹脂としては、メルトインデックス：ＭＩ（２３０℃、２．１６ｋｇｆ）が、０．１〜２．０ｇ／１０分、好ましくは０．２〜１．０ｇ／１０分の範囲のものが、耐ドローダウン性などのブロー成形性の点で好ましく用いられる。また、ポリプロピレン系樹脂には、例えば、ＭＩ（１９０℃、２．１６ｋｇｆ）が、０．００１〜１ｇ／１０分、好ましくは０．０１〜０．５ｇ／１０分の高密度ポリエチレンを成形原料中に０〜３０重量％の範囲で加えることにより成形性などを改善することもできる。また、ムーニー粘度（ＭＬ1+4 １００℃）が１０〜１２０のエチレン−プロピレン共重合エラストマー、エチレン−プロピレン−ジエン共重合エラストマー、スチレン−ジエン系エラストマー、これらの水素添加エラストマーなどのエラストマーを成形原料中に０〜３０重量％加えることもできる。
さらに、中空成形品の剛性、強度、耐熱性などの向上のために無機充填剤を、成形原料中０〜５０重量％の範囲で加えることもできる。ここで無機充填剤としては、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、ガラス繊維、炭素繊維、硫酸マグネシウム繊維、チタン酸カリウム繊維、酸化チタン繊維、マグネシウムオキシサルフェート繊維、有機繊維などを例示することができ、中でもタルク、マイカ、ガラス繊維が好ましく用いられる。さらに、必要により安定剤、帯電防止剤、耐候剤、難燃剤、顔料、分散剤、結晶核剤などを添加することもできる。ここにおいて、結晶核剤としては、タルク、有機カルボン酸アルカリ金属塩、環状燐酸エステル塩基性多価金属塩、４−三級ブチル安息香酸アルミニウム、ジベンジリデンソルビトールあるいはその誘導体などを挙げることができる。
ここで、本発明の製造方法における結晶化温度及び融点とは、用いるポリプロピレン系樹脂単独の結晶化温度、融点である場合の他、核剤を添加することによって結晶性を改良した場合、他の熱可塑性樹脂を配合した場合、タルクなどの充填剤などを配合した場合など、実際にブロー成形の原料樹脂として用いられるものの結晶化温度及び融点を意味するものである。ここにおいて、ポリプロピレン系樹脂を２種以上用いたブロー成形用原料樹脂の場合、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて結晶化温度及び融点を測定すると、２本以上のピークが現れる場合がある。この場合、最高結晶化温度、最高融点又は配合割合の最も多い樹脂に由来する結晶化温度、融点を本発明の結晶化温度、融点とする。
本発明では、目的とする中空成形品の用途、形状、大きさなどに応じて選定されたポリプロピレン系樹脂をブロー成形装置を用いて成形し中空成形品を製造する。
この製造方法の一例を図１、図２に基づいて以下に説明する。まずポリプロピレン系樹脂を押出機により溶融押出しし、通常アキュームレーターを用いて一組の型開きされた金型（１０Ａ、１０Ｂ）間にダイス（１）より筒状のパリソン（３）として押出す。次いで、パリソン（３）の下端部をブロー流体が逃げださないようにするピンチ（７）によりプリピンチする。その際、パリソンをプリブローするための流体注入管（５）を同時にピンチする。次いで、プリブローによりパリソンをある程度膨張させた後に、図２に示すように金型表面（１２）が加熱手段（１１）により特定の温度に制御された金型でパリソンを挟む。次いで、突き出し装置（３７Ａ）により、加圧流体・冷却媒体の導入管（３３）をパリソン壁中に突き出し、加圧流体供給路（３１）よりバルブ（３２）を通して加圧流体を吹き込み、パリソンを金型面（１２）に密着させる。この場合の吹き込み用の流体としては特に制限はないが、一般的には、金型転写性の点で室温の空気が用いられる。
成形サイクルの短縮の観点からは、後述する中空成形体の内部強制冷却用媒体と同種のものを用いることもできる。
また、突き出し装置（３７Ｂ）により、排出管（３５）をパリソン内部に突き出す。次いで、加圧流体供給路のバルブ（３２）を閉鎖、冷却媒体供給路（４１）のバルブ（４３）を開放して冷却媒体をパリソン内に導入し、内部圧力を維持しながら、排出バルブ（４５）で圧力を制御しながら冷却媒体をパリソン内に流通、排出させパリソン内部を強制冷却させる。中空成形品の離型が可能になったら型を開き離型する。型開きのタイミングは、例えば排出された冷却媒体の温度を測定することで管理することができる。なお、金型の冷却は実質的には不要であるが、成形品の大きさや、形状、厚み等により補助的に行うこともできる。
以下、金型成形面の温度、パリソン内の冷却方法など本発明の製造方法について、説明する。
まず、パリソンが金型に密着する際の金型成形面の温度（表面温度）を、ポリプロピレン系樹脂の結晶化温度±１０℃、特に好ましくは、結晶化温度より５℃低い温度から結晶化温度より１０℃高い温度までの範囲とする。この温度は、金型転写の程度、金型表面の態様（鏡面、シボ面、模様、文字）、結晶性樹脂の種類、成形時の樹脂温度、成形品の大きさ・肉厚等を考慮して上記範囲内で最適な値を選定すればよい。
この金型表面の加熱方法としては、特に制限はなく、油など一般的な加熱用媒体を循環する方法、抵抗加熱・誘電加熱など電気的に加熱する方法など金型全体を加熱する方法を採用することができる。また、ガス炎加熱などの金型表面を選択的に加熱する方法でもよく、あるいはこれらの併用であってもよい。
なお、本発明の製造方法にあっては、密着後の金型の冷却は実質的には行う必要がない。この為、金型の加熱・冷却を行う温度制御のための金型構造、設備、制御などが不要となり成形設備を簡略化できる。しかし、金型への密着後に必要により補助的に金型表面の温度が金型への密着時の温度以下、たとえばポリプロピレン系樹脂の結晶化温度以下、あるいは、結晶化温度より１０℃以上低い温度になるように冷却することもできる。この場合には、加熱用媒体を一度パージした後、冷却用媒体を循環させる方法が好ましく採用できる。
金型加熱に関しては、金型による樹脂成形品への転写時（即ち密着時）に、特定の金型成形面温度を確保できればよいので、熱容量の小さい、即ち、密着後の表面温度の変化が大きい金型構造を好ましく採用できる。この場合、密着時の金型成形面温度に加えて、溶融樹脂の樹脂温度により、一時的に金型成形面温度が上昇することがある。このような場合には、金型成形面温度をポリプロピレン系樹脂の結晶化温度以下にしていても十分転写性が確保される。従って、金型成形面温度は可能な限り低い温度に設定することが成形サイクルの点で望ましい。ただし、密着時の金型成形面の温度は、ポリプロピレン系樹脂の結晶化温度±１０℃とする必要がある。
また、このような金型構造は、成形品への転写完了後、パリソン内部の強制冷却により金型表面が離型可能になるまでの時間を短縮するためにも有効である。即ち、本発明の製造方法においては、金型成形面の温度は溶融樹脂の密着時のみ特定の温度範囲内に保たれていればよく、その後の冷却時に金型からの成形品の加熱がないことが好ましい。そのためには、金型表面の金属部分の厚みを比較的薄くし、断熱のための空気室や断熱材からなる構造が好適に採用される。
なお、必要により、金型が閉じる前に、パリソンの先端部を圧着して密閉パリソンとして、ダイス又はパリソン下部より気体を吹き込みプリブローしてパリソンに張りを与えたり、パリソンの直径を大きくすることもできる。
本発明の製造方法においては、加圧流体吹き込み中あるいは吹き込み後、パリソンの内部に冷却媒体を圧力下に導入するとともに、あるいは導入後、パリソン内の加熱された媒体を、冷却媒体の導入口とは離れた場所に、あるいは二重管として設けられた排出口より外部に排出することによって、中空成形品の内部からの強制冷却を行う。このとき、パリソン内を冷却媒体が流通し、冷却が効率的に進行する。前記の冷却媒体としては特に制限はなく、室温以下の空気、炭酸ガス、窒素等が用いられる。ここで、好ましくはマイナス２０℃以下、より好ましくはマイナス３０℃以下に冷却された空気が用いられる。
導入する冷却媒体の圧力は、通常、パリソンの内部が２〜１０ｋｇ／ｃｍ2となる程度であればよく、中空成形品の大きさ、肉厚、ポリプロピレン系樹脂の種類などにより適宜選択することができる。金型表面の転写性、成形サイクルの短縮などを考慮すると、パリソンの内部圧力を導入初期にあっては、４ｋｇ／ｃｍ2以上、好ましくは４〜１０ｋｇ／ｃｍ2、より好ましくは５〜８ｋｇ／ｃｍ2と比較的高くすることがよい。
また、金型表面の転写が終了後、中空成形品の型保持に必要な限度で、パリソン内部の圧力を、冷却媒体導入開始時未満、例えば４ｋｇ／ｃｍ2未満に下げることが好ましい。具体的には、冷却媒体の導入後１０〜３０秒間は、パリソン内の圧力を好ましくは４〜１０ｋｇ／ｃｍ2、特に好ましくは５〜８ｋｇ／ｃｍ2とし、その後に冷却媒体導入開始時の圧力未満にすることが好ましい。このパリソン内部圧力の制御は、一般的には、導入量を一定として、排出量を調節することによって行うことができる。これは、金型からの転写の終了後、排出量を増大させてパリソン内部の圧力を低くすることにより、冷却媒体の流通量を増加させて冷却効率を上げ、成形サイクルを短くするために重要であるからである。さらに、パリソンの冷却が完了した後にあっては内部の圧力を排出するための時間を短縮し、成形サイクルの短縮に寄与する。なお、この冷却媒体の導入と排出は、パリソン内に導入された冷却媒体の移動が方向性をもって（例えば、一方向性）なされることに特徴があり、従来のパリソン内のみの循環方式とは異なり常に新鮮な低温の冷却媒体により冷却されるものである。なお、中空成形品の大きさ、形状によっては、冷却媒体の導入口と排出口を途中で変更するなどの条件変更を行ってもよい。パリソン内部からの冷却は、パリソン内壁への冷却媒体の直接接触、冷却媒体の流れ（循環・乱流）の出現、流れ速度の増加によって金型冷却に比較して極めて効率的な冷却を可能にする。たとえば、マイナス３０℃の冷却媒体の導入により、９０℃程度の高温の排気が得られる。
本発明における中空成形体の内部の強制冷却のため、一般的には、成形金型壁面に設けられた冷却媒体導入針（管）を、パリソン内への加圧流体の吹き込み中もしくは吹き込み後に、パリソン側の金型外に突き出し、パリソン壁を突き抜くことによって行う。また冷却媒体排出針（管）も同様の方法で設けられる。導入針（管）と排出針（管）は離して設けてもよく、二重管方式としてもよいが、一般的には中空成形体内部での媒体が成形品壁を全体的に均一に近く効率的に冷却できるような流れを形成するように、成形品の形状などを考慮して設置方法、設置位置、設置本数、導入・排出針（管）のサイズを適宜決定すればよい。本発明においては、離して設ける方が、冷却効率の面で好適である。また、必要により、冷却媒体導入針のパリソン内での進退、回転（側面に開口部を設けた針を回転させる）、さらには、冷却媒体の導入を間欠的に行うなどの手段を採用することもできる。
本発明においては、成形サイクルの短縮とともに、金型成形面への密着（転写）性を更に高め、成形品の外観をより良くするため、パリソン内部の強制冷却に加えて、金型表面にガス抜き孔を設ける。このガス抜き孔の設置により、湾曲の大きい凹部などパリソンと金型の間のガスの残り易い部分の転写性が改良され、複雑な構造の中空成形品であっても表面状態を良好とすることができる。
ガス抜き孔として、従来は通常直径０．２〜０．５ｍｍ程度のものが採用されていた。しかしながら本発明にあっては、ガス抜き孔の直径は、１００μｍ以下とする。好ましくは８０μｍ以下である。この直径が１００μｍを越えると成形品の表面に樹脂のヒゲ（成形品表面に発生するヒゲ状の突起）が発生することがある。ガス抜き孔の直径の下限としては、精密工作できる限度である１０μｍ程度が考えられる。ガス抜き孔の深さは通常、０．２〜０．５ｍｍであり、例えば、レーザー加工、電鋳加工などによって形成することができる。
また、ガス抜き孔のピッチ（間隔）として５０ｍｍ以下、好ましくは３０ｍｍ以下、更に好ましくは２０ｍｍ以下とする。このピッチが５０ｍｍを越えると成形品表面にガス抜き不良によるかすみが生じることがある。また、ピッチの下限は特になく、３ｍｍ程度であってもよい。しかし、ピッチが密になる程、金型価格が増加するため、成形品表面の改質効果を勘案して適宜選択すればよい。ガス抜き孔は、金型成形面全体に均一に設ける必要はなく、湾曲の大きい凹部等ガス抜きを特に必要とする部分に密に設ける方が好ましい。
また、金型表面の状態としては、種々の態様を採用することができ、目的とする成形品に応じて表面加工される。例えば、０．５Ｓ以下の鏡面仕上げ、シボ加工、模様加工、文字・図形加工あるいはこれらの組み合わせが挙げられる。
次に、パリソン内壁部の冷却と離型について説明する。従来一般的には、成形サイクルを早くするため、金型温度を結晶性樹脂の結晶化温度以下、特に結晶化温度より３０℃程度以上低い温度にしてパリソンを冷却する方法が採用されている。この場合、パリソンの冷却は主として金型からの冷却により行われる。しかしながら、本発明においては、金型側からの冷却がなくとも、パリソン内部からの強制冷却によりパリソン内壁部の結晶化が効率的に進行する。このため、金型の表面温度が見かけ上結晶化温度近辺であっても賦形ができ、成形品の離型、取り出しができる。
このため、従来のような、金型の加熱冷却を繰り返す操作が不要となり、結果的に成形サイクルの短縮が可能になる。更には、製造装置、温度制御方法の簡略化と相まって、低コストでの生産を可能にできる。
パリソンの冷却完了後、パリソン内部への冷却媒体の導入を停止するとともに、該媒体を抜き出し、金型を開いて中空成形品を取り出す。
以上詳述したように、本発明の中空成形品の製造方法では、特定の金型成形面温度の採用により転写性を高める手段とパリソン内部の強制冷却により、効率よく中空成形品を冷却する手段の組み合わせにより、さらには成形金型表面に特定のガス抜き孔を設けることにより、表面光沢、外観に優れた成形品を生産性よく得ることができる。また、成形品の肉厚が比較的厚い成形品、大型の成形品であっても成形サイクルを短縮でき生産性よく製造できる。
本発明の製造方法の採用により、ブロー成形方法によって製造できる公知の成形品を製造できる。この場合において、樹脂層としては、単層であっても多層であってもよいが、多層の場合は、最外層をポリプロピレン系樹脂とする必要がある。また、中空部の構造も任意に構成でき、複数の中空部を有する構造であってもよい。
次に、本発明の製造装置について説明する。本発明の製造装置は、中空成形機、特定構造の金型、及びパリソン内に冷却媒体を導入、排出するための手段を備えている。
中空成形機としては特に制限はなく、例えば、本願実施例で使用した成形機を好適に挙げることができる。
本発明の製造装置に用いる金型は、中空成形機との組み合わせにより、中空成形品が製造できるものである。更に、この金型の成形面には、直径１００μｍ以下のガス抜き用の孔が、ピッチ５０ｍｍ以下の間隔で設けられている。このガス抜き用の孔の直径、ピッチ等についての説明は、前記と同様である。
パリソン内に冷却媒体を導入、排出するための手段は、中空成形機のダイスに設けても、金型を貫通させて設けてもよく、その両方に設けてもよいが、冷却媒体を導入するための手段と、排出するための手段を別個に設ける必要がある。この手段としては、通常、導入針（管）及び排出針（管）が用いられる。これらは、離して設けてもよく、二重管方式としてもよいが、一般的には中空成形体内部での媒体が成形品壁を全体的に均一に近く効率的に冷却できるような流れを形成するように、成形品の形状などを考慮して設置方法、設置位置、設置本数、導入針のサイズを適宜決定すればよい。本発明においては、離して設ける方が、冷却効率の面で好適である。このため、成形金型を貫通して設ける方が、設置場所の自由度が大きく好適である。
また、必要により、冷却媒体導入針（管）に進退機能を付与する手段を設けたり、導入針（管）側面に開口部を設け、かつこれに回転機能を付与する手段を設けたりしてもよい。
更に、低温の冷却媒体を導入する場合には、媒体の冷却装置を設置し、管を通して冷却媒体導入針（管）と接続させてもよい。
以下、実施例、比較例に基づいて本願発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら制限されるものではない。
実施例１
下記の条件によりブロー成形法による中空成形品の製造を行なった。
１．原料ポリプロピレン系樹脂組成物
（１）組成物の構成
▲１▼ポリプロピレン＝６５重量％〔出光石油化学株式会社製、出光ポリプロ、Ｅ−１００ＧＭ、ＭＩ：０．６ｇ／１０分（２３０℃、２．１６ｋｇｆ）。〕
▲２▼高密度ポリエチレン＝１０重量％〔出光石油化学株式会社製、出光ポリエチレン、７５０ＬＢ、ＭＩ：０．０３ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇｆ）、密度：０．９５ｇ／ｃｍ3。〕
▲３▼エチレン−プロピレン共重合体エラストマー＝１５重量％〔日本合成ゴム株式会社製、ＥＰ０７Ｐ、ムーニー粘度 ＭＬ1+4（１００℃）：７７、エチレン含有量：７３重量％。〕
▲４▼タルク＝１０重量％〔平均粒径：１．５μｍ、平均アスペクト比：１５〕
（２）組成物の調製：溶融混練して調製した。
（３）組成物の特性：下記の方法により測定した。
▲１▼結晶化温度：１２３℃
▲２▼融点：１６４℃
結晶化温度、融点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠して、Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ社製の示差走査熱量計ＤＳＣ−７を用いて測定した。樹脂組成物を、室温から１０℃／分の昇温速度で加熱して融点を求め、２３０℃で３分間保持した後、１０℃／分の降温速度で冷却して結晶化温度を求めた。
２．中空成形品：自動車用エアースポイラー
（１）形状＝１４００ｍｍ×２００ｍｍ×３０ｍｍの筒状
（２）製品重量＝約２．０ｋｇ。
３．成形条件
（１）成形機：９０ｍｍφブロー成形機〔ダイス：直径１００ｍｍ、アキュームレーター：２５リットル、型締圧力：６０ｔｏｎ、スクリュー回転数：４０ｒｐｍ、モーター負荷：１１５Ａ〕。
（２）成形温度：シリンダー：２３０〜１９０℃、クロスヘッド：１９０℃、ダイス：１９０℃、樹脂温度：２２０℃。
４．金型
（１）加熱手段：加熱用油（１５０℃）の循環により表面温度を１２８℃に制御した。
（２）金型表面：０．２Ｓの鏡面仕上げ、表面に直径５０μｍ、ピッチ１０ｍｍのガス抜き孔を多数有する。
５．成形方法
成形金型の間に前記樹脂組成物のパリソンを供給し、型締め後、金型を通して形成された冷却媒体導入針より、−３５℃のドライエアーをパリソン内に吹き込んで、パリソンを金型成形面に密着させ、引き続き、−３５℃のドライエアーをパリソン内の圧力が１０ｋｇ／ｃｍ2となるまで導入した。そして、１０秒後に、パリソン内部の圧力が３ｋｇ／ｃｍ2となるように、金型を通して形成された冷却媒体排出針よりパリソン内のドライエアーを排出した。冷却媒体導入針は、エアースポイラーの裏側（自動車に取り付けた際、裏側となる面）の端部から２０ｍｍの位置に設け、排出針は、もう一方の端部から２０ｍｍの位置に設け、冷却媒体がパリソン内を一方向に流れるようにした。
パリソン冷却の際、初期の排出エヤーは、９０℃であった。排出エヤーが、４０℃になった時点で、ドライエヤーの導入を中止し、パリソン内に残ったエアーを排出後、型を開いて脱型し中空成形品を取り出した。
６．中空成形品評価
（１）製品の表面光沢：ＪＩＳ Ｋ７１０５に準じて、入射角＝６０度、受光角＝６０度の条件で測定した。その結果は、９５％であった。
（２）成形品表面のヒゲ：目視により、ヒゲの有無を評価した。その結果、ヒゲの発生は認められなかった。
（３）成形品表面のかすみ：目視により下記のように評価した。
Ａ：かすみが全くない。
Ｂ：目視で確認が困難。
Ｃ：目視で確認できる（部分的に）。
その結果は、Ａであった。
７．成形サイクルの評価
金型から成形品を取り出した時点から、次のサイクルにおいて成形品を取り出す時点までを１サイクルとし、成形品の製造を１０サイクル繰り返し、その平均成形サイクル時間を測定した。その結果は、平均成形サイクル時間２１０秒であった。
以上の評価結果より、本発明の製造方法により、表面状態の優れた中空成形品が、効率良く製造できることが確認された。また、後記する実施例３〜７と比較して、成形サイクル時間に遜色はなく、金型温度を積極的に冷却することが必ずしも必要でないことが分かる。
実施例２
以下に示す事項以外は実施例１と同様にして中空成形品を製造した。
１．中空成形品：ホイールキャップ
（１）形状＝直径：４００ｍｍ、外周部に７個の貫通孔あり、肉圧：３〜４ｍｍ
（２）製品重量：約５５０ｇ
２．成形条件
（１）成形機：９０ｍｍφブロー成形機〔ダイス：直径１６０ｍｍ、アキュームレーター：１５リットル、型締圧力：６０ｔｏｎ、スクリュー回転数：４０ｒｐｍ、モーター負荷：１１５Ａ〕。
（２）成形温度：シリンダー：２３０〜１９０℃、クロスヘッド：２１０℃、ダイス：２１０℃、樹脂温度２２０℃。
３．金型
（１）金型の表面温度：１２０℃になるように制御した。
４．成形方法
成形金型間にパリソンを供給し、型締め後、成形品（ホイールキャップ）の中心部となる部分に、金型を通して形成された加圧流体導入針より室温のドライエアーをパリソン内に吹き込んで、パリソンを金型成形面に密着させた。次いで、室温のドライエアーの吹き込みを停止し、今度は、金型を通して形成された冷却媒体導入針より、成形品の周辺部となる部分３ケ所に、−３５℃のドライエアーをパリソン内の圧力が７ｋｇ／ｃｍ2となるまでパリソン内に吹き込んだ。次いで、前記室温のドライエアーを吹き込んだ加圧流体導入針を通して、パリソン内の圧力が３．５ｋｇ／ｃｍ2となるように維持しながらパリソン内の媒体を排出した。このようにして、冷却媒体が成形品の周辺部から中心部に流れるようにした。そして、１７０秒後に、−３５℃のドライエアーの導入を中止、パリソン内を脱圧し、型を開いて脱型し中空成形品を取り出した。
５．中空成形品の評価
実施例１と同様の方法で評価したところ、表面光沢は９５％、ヒゲの発生なし、かすみの評価はＡであった。
実施例３〜７、比較例１〜５
以下に示す事項以外は、実施例１と同様にして、中空成形品を製造した。
１．金型
（１）加熱、冷却手段：加熱用油（１５０℃）及び冷却用油（６０℃）の循環により、表面温度を調節した。温度調節の状況は第１表に示した。加熱・冷却油の流通は、共通配管で行い、油の切替えはエアーで一気にパージしてから切り換える冷却方式を採用した。
（２）金型表面：０．２Ｓの鏡面仕上げ。ガス抜き孔の直径とピッチは第１表に示したとおりである。
２．成形方法
実施例３〜７については、金型に加熱、冷却工程を付加した以外、実施例１と同様にした。金型の加熱、冷却は以下のように行った。即ち、金型を開き、パリソンを供給し、型締めするまでは、金型を加熱し、その後、成形品を取り出すまでは、金型を冷却した。
比較例１〜５については、冷却媒体排出針を設置せずに成形をおこなった。
３．中空成形品、成形サイクルの評価
（１）製品取り出し時の型保持性：目視により下記のように評価
Ａ：目視で変形が確認できない。
Ｂ：製品として有害な変形がない。
Ｃ：部分的に若干の変形がある。
Ｄ：全体にゆがみが多い。
結果を第１表に示す。
また、表面光沢、ヒゲの有無、かすみ、成形サイクルについて、実施例１と同様にして評価した。結果を第１表に示す。
評価の結果、実施例３〜５はすべての点で良好であった。また、実施例６、７は光沢、成形サイクルの点は良好であったが、表面のかすみの点で、実施例３〜５にはおよばなかった。これに対して比較例では、光沢と成形サイクルの両方を満足するものはなかった。
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産業上の利用可能性
本発明の製造方法あるいは製造装置により製造された中空成形品は金型転写性が良好であり、ブロー成形でありながら９０％以上の高い表面光沢を示す。また、高光沢の中空成形品にもかかわらず成形サイクルの短縮が可能であり、製品の品質、生産性のいずれもが満足される優れた製造方法、製造装置である。また、金型の加熱、冷却サイクルを実質的に行う必要がないので、設備、成形制御の点も簡便となる。さらに、表面の高光沢性が得られるなどの利点があるため、二次塗装を必要としない製品化も可能となる。したがって、自動車部品、家具、浴室・トイレ部品などとして幅広い製品の製造への利用が可能になる。
【図１】
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【図２】
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