(57)【要約】【課題】  意匠面側となる表壁のヒケ発生予定部位をその裏面よりも先に固化させて、その後対応する裏面側を固化させて、意匠面となる表壁にヒケが生じるのを防止することができる熱可塑性樹脂成形品の成形用の金型及びその成形方法を提供する。【解決手段】  中空二重壁パネル３の表壁４を成形するキャビティ５を有する一方の金型１と、裏壁６を成形するキャビティ７を有するとともに裏壁６の一部に表壁４に向けて凹状のリブ８を形成する凸部９を有する他方の金型２からなる分割金型により、熱可塑性プラスチックの中空二重壁パネル３をブロー成形する方法である。他方の金型２の凸部９は熱伝導性の低い硬質材で構成される。熱伝導性の低い硬質材は、高分子材料、ガラス又は木材の少なくともいずれかの材料である。一方の金型１は鉄、アルミニウム又は銅の少なくともいずれかの材料で構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表壁を成形するキャビティを有する一方の金型と、裏壁を成形するキャビティを有する他方の金型からなる分割金型であって、他方の金型には一方の金型のキャビティに向けて該他方の金型のキャビティより突出した凸部が設けられており、前記凸部の少なくとも先端部分は熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂成形用の金型。
【請求項２】
前記一方の金型のキャビティは金属材料により形成されているとともに前記他方の金型に設けられた凸部の少なくとも先端部分はフッ素系樹脂から形成されていることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹脂成形用の金型。
【請求項３】
表壁を成形するキャビティを有する一方の金型と、裏壁を成形するキャビティを有するとともに裏壁の一部に表壁に向けて凹状のリブを形成する凸部を有する他方の金型からなる分割金型により、中空二重壁構造の熱可塑性樹脂成形品をブロー成形する方法であって、
上記他方の金型に設けた凸部の少なくとも先端部分は熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の部材で構成され、分割金型を型締めすることにより前記凸部と一方の金型のキャビティとの間で表壁及び裏壁を一体に溶着することを特徴とする熱可塑性樹脂成形品の成形方法。
【請求項４】
表壁を成形するキャビティを有する一方の金型と、裏壁を成形するキャビティを有するとともに一方の金型のキャビティに向けて該他方の金型のキャビティより突出した凸部を有する他方の金型からなる分割金型により、熱可塑性樹脂を射出成形する方法であって、
上記他方の金型に設けた凸部の少なくとも先端部分は熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の部材で構成され、分割金型を型締めすることにより前記凸部を一方の金型のキャビティに所定の間隔をあけて対向させ、分割金型間に溶融状態の熱可塑性樹脂を射出することを特徴とする熱可塑性樹脂成形品の成形方法。
【請求項５】
他方の金型の凸部の少なくとも先端部分は、高分子材料、ガラス、木材又はその混合物の少なくともいずれかの熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材料で構成され、対向する一方の金型部分は金属材料で構成されていることを特徴とする請求項３又は４記載の熱可塑性樹脂成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外観意匠面となる表壁と裏壁とを有する熱可塑性樹脂成形品の製造方法及びそれに用いられる金型に関するものであり、さらにはヒケのない外観光沢性が良好な熱可塑性樹脂成形品を得るための金型及び成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の中空二重壁パネルのブロー成形方法については、特開平６−３３５９５７号公報、特開平３−１９２５号公報、特開平１１−３４１５８号公報、特開２００２−８６５４８公報、特開平１０−２４４５８３号公報にそれぞれ記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３３５９５７号公報
【特許文献２】特開平３−１９２５号公報
【特許文献３】特開平１１−３４１５８号公報
【特許文献４】特開２００２−８６５４８公報
【特許文献５】特開平１０−２４４５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特開平６−３３５９５７号公報及び特開平３−１９２５号公報に記載されているブロー成形方法は、パリソンの一対の壁面が一部で圧着されたコンプレッション部を形成する部分に小空隙を形成する方法であり、また、特開平１１−３４１５８号公報に記載されているブロー成形方法は、パリソンの所定部の内面を密着させる際に、パリソンを膨らませて賦形した後に密着させる方法であるから、パリソンの密着部及びその周辺部の冷却過程において冷却の速度に差が出るため、溶着部分にあたる表壁の部分にヒケが発生することが避けがたい。さらに、特開２００２−８６５４８公報に記載されているブロー成形方法は、冷却される突起部により冷却されたパリソンを冷却されていないパリソンの壁面に溶着する方法であり、特開平１０−２４４５８３号公報に記載されているブロー成形方法は、リブを形成する部分の樹脂を加熱してリブを表壁に溶着させずに反対側パリソンの裏面に当接しない範囲で形成する方法であるが、突起部分を冷却したとしてもヒケが発生しない程度まで十分にパリソンを冷却することは成形性の問題から困難であり、また溶着されていないリブではヒケの発生はないとしてもリブの強度は不十分なものとなる。また、射出成形においても他の部位に比べて肉厚の厚い部分は冷却がされるのに時間がかかり冷却の遅い部分にヒケが発生することとなる。
【０００５】
図６ないし図８は、従来のブロー成形方法において表壁のリブ溶着部にヒケが発生して外観を損なう態様を示している。これらの図において、ａ、ｂは分割金型、ｃは凸部であって金型ｂと一体の構造である。ｄはパリソン、ｅは表壁、ｆは裏壁、ｇは凹状のリブ、ｈはヒケ発生部位である。
【０００６】
本発明は、前記のような熱可塑性樹脂成形品の成形における問題点を解消しようとするものであって、熱可塑性樹脂成形品の意匠面に成形上または金型構造上ヒケが発生する部位（ヒケ発生予定部位）に対して、意匠面となる表壁を成形するキャビティを金属材料で構成するとともにそれに対応する裏面を成形する金型の一部を熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材料で構成した分割金型を用いて成形することにより、意匠面側となる表壁のヒケ発生予定部位をその裏面よりも先に固化させて、その後対応する裏壁を固化させて意匠面にヒケが生じるのを防止するものである。つまり、ヒケ発生予定部位に接触する型面の表と裏を熱伝導率が異なる材質により構成し、意匠面側に比べて非意匠面側の熱伝導率を低くしておくことで意匠面側のヒケ発生予定部位が時間的に先に冷却固化され、その後裏面側が冷却固化されることで意図的に裏面側に位置する裏壁にヒケを発生させて意匠面となる表壁にヒケが発生することを防止することができる熱可塑性樹脂成形用の金型及び熱可塑性樹脂成形品の成形方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明の請求項１に係る熱可塑性樹脂成形用の金型は、表壁を成形するキャビティを有する一方の金型と、裏壁を成形するキャビティを有する他方の金型からなる分割金型であって、他方の金型には一方の金型のキャビティに向けて該他方の金型のキャビティより突出した凸部が設けられており、前記凸部の少なくとも先端部分は熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係る熱可塑性樹脂成形用の金型は、請求項１の金型において、一方の金型のキャビティが金属材料により形成されているとともに前記他方の金型に設けられた凸部の少なくとも先端部分がフッ素系樹脂から形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
上記目的を達成するため本発明の請求項３に係る熱可塑性樹脂成形品の成形方法は、表壁を成形するキャビティを有する一方の金型と、裏壁を成形するキャビティを有するとともに裏壁の一部に表壁に向けて凹状のリブを形成する凸部を有する他方の金型からなる分割金型により、中空二重壁構造の熱可塑性樹脂成形品をブロー成形する方法において、他方の金型に設けた凸部の少なくとも先端部分は熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の部材で構成され、分割金型を型締めすることにより前記凸部と一方の金型のキャビティとの間で表壁及び裏壁を一体に溶着することを特徴とするものである。
【００１０】
上記目的を達成するため本発明の請求項４に係る熱可塑性樹脂成形品の成形方法は、表壁を成形するキャビティを有する一方の金型と、裏壁を成形するキャビティを有するとともに一方の金型のキャビティに向けて該他方の金型のキャビティより突出した凸部を有する他方の金型からなる分割金型により、熱可塑性樹脂を射出成形する方法において、他方の金型に設けた凸部の少なくとも先端部分は熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の部材で構成され、分割金型を型締めすることにより前記凸部を一方の金型のキャビティに所定の間隔をあけて対向させ、分割金型間に溶融状態の熱可塑性樹脂を射出することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項５に係る熱可塑性樹脂成形品の成形方法は、請求項３又は４の成形方法において、他方の金型の凸部の少なくとも先端部分が、高分子材料、ガラス、木材又はその混合物の少なくともいずれかの熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材料で構成され、対向する一方の金型部分は金属材料で構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る熱可塑性樹脂成形用の金型及び熱可塑性樹脂成形品の成形方法によれば、熱可塑性樹脂成形品の意匠面に成形上または金型構造上ヒケが発生する部位（ヒケ発生予定部位）に対して、意匠面となる表壁を成形するキャビティを金属材料で構成するとともにそれに対応する裏面を成形する金型の一部を熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材料で構成した分割金型を用いて成形することにより、意匠面側となる表壁のヒケ発生予定部位をその裏面よりも先に固化させて、その後対応する裏壁を固化させて意匠面にヒケが生じるのを防止することができる効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る中空二重壁構造の熱可塑性樹脂成形品をブロー成形する態様を示す断面図である。
【図２】図１の状態から型締をしてブロー成形した態様の断面図である。
【図３】ブロー成形されたパネル状の中空二重壁構造の熱可塑性樹脂成形品の要部の断面図である。
【図４】ブロー成形されたパネル状の中空二重壁構造の熱可塑性樹脂成形品の一部を破断して示す全体斜視図である。
【図５】図４のパネル状の中空二重壁構造の熱可塑性樹脂成形品を裏面側から見た全体斜視図である。
【図６】従来のブロー成形態様を示す断面図である。
【図７】図６の状態から型締をしてブロー成形した態様の断面図である。
【図８】従来のブロー成形されたパネル状の中空二重壁構造の熱可塑性樹脂成形品の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１及び図２において、１は一方の金型、２は他方の金型であり、これら一方の金型１及び他方の金型２によりブロー成形のための分割金型を構成している。一方の金型１は、図３に示すように中空二重壁パネル３の表壁４を成形するキャビティ５を有しており、他方の金型２は、裏壁６を成形するキャビティ７を有するとともに裏壁６の一部に表壁４に向けて凹状のリブ８を形成する凸部９を有している。
【００１５】
上記他方の金型２の凸部９は、一方の金型１と材質の異なる熱伝導性の低い硬質材で構成されている。図示の態様では凸部９の全体を金型とは別体の熱伝導性の低い硬質材で構成しており、着脱交換自在となっている。なお、凸部９の熱伝導性の低い硬質材は少なくとも凸部９の先端部分に備えることが必須であり、先端部のみを熱伝導性の低い硬質材で形成して、当該先端部を金属製の台座に固定するとともに台座に設けたネジ部を金型の所定の位置に設けたネジ受けに螺合することで着脱交換が容易な構成とすることができる。
【００１６】
他方の金型２の凸部９を構成する熱伝導性の低い硬質材は、熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材料で、具体的には高分子材料、ガラス、木材又はその混合物の少なくともいずれかの材料で構成され、特にフッ素系樹脂またはケミカルウッドが好適に用いられる。本発明においてフッ素系樹脂は熱伝導率が０．３Ｗ／ｍ・Ｋ以下のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）及びペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）などのフッ素化樹脂共重合体、さらにはこれらの材料とポリエステルの混合物が用いられる。さらにケミカルウッドは木粉等を添加したウレタン系またはエポキシ系の樹脂が用いられる。また、凸部９の熱伝導性の低い硬質材が木材である場合はカシ材のように特に硬い木質のものが好適である。また、他方の金型２の凸部９に対向する一方の金型１は金属材料で構成され、具体的には鉄、アルミニウム又は銅の少なくともいずれかの材料で構成されていることが好ましい。なお、凸部９を構成する材料の熱伝導率はＪＩＳ  Ａ  １４１２に準拠した保護熱板法（ＧＨＰ法）または熱流計法（ＨＦＭ法）により測定することができる。
【００１７】
本発明は、上記分割金型を用いて中空二重壁パネル３をブロー成形するが、分割金型間に配置されたパリソン１０は、その裏壁６にあたる一部分が型締めにより凸部９により表壁４に当たる部分に向けて凹状のリブ８が形成され、凹状のリブ８はブロー成形時に表壁４にあたる部分に溶着される。この態様においてパリソン１０の表壁４にあたる壁は一方の金型１により冷却されるが、凹状のリブ８を形成する凸部９は熱伝導性の低い材質で構成されているので、凹状のリブ８の冷却速度は表壁４にあたる壁より遅く、表壁４にあたる壁が冷却固化下後も軟化状態を維持する。このため、凹状のリブ８の冷却固化の過程において意図的に裏面側に位置する裏壁にヒケを発生させて意匠面となる表壁４にあたる壁にヒケが発生せず、図３に示すように表壁４の表面外観性にすぐれた中空二重壁パネル３を成形することができる。なお、凹状のリブ８は、図５に示すように裏壁６に点状に形成して対向壁である表壁４の内面に溶着するもののほか、線状に凹設したり、ある程度広い面積で溶着する態様など種々の形態とすることができる。
【００１８】
熱可塑性樹脂をブロー成形して得られる中空二重壁構造でかつその一方の壁（表壁）の外表面にのみ均質な光沢をもたせた中空二重壁パネルの製造方法においては、一方の金型内部に設けた加熱手段により表壁を成形する金型の温度を高く設定するが、本発明に係るブロー成形方法においては、凹状のリブを形成する凸部の熱伝導率が低いので、表壁が冷却固化するまで凹状のリブの冷却固化を遅らすことができるので、本発明のブロー成形方法は、均質な光沢をもたせた中空二重壁パネルの製造に特に好適である。
【００１９】
ここまで、熱可塑性樹脂成形品の成形方法としてブロー成形にて説明してきたが、本発明に係る熱可塑性樹脂成形用の金型を用いれば射出成形によって特に厚肉部分に生じるヒケの発生を防止することができる。つまり、表壁を成形するキャビティを有する一方の金型と、裏壁を成形するキャビティを有するとともに一方の金型のキャビティに向けて該他方の金型のキャビティより突出した凸部を有する他方の金型からなる分割金型を型締めすることにより前記凸部を一方の金型のキャビティに所定の間隔をあけて対向させ、その後に分割金型間に溶融状態の熱可塑性樹脂を射出する。少なくとも先端部分が熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の部材で構成された凸部と一方の金型との隙間に配置された熱可塑性樹脂は上記と同様に一方の金型に接触した側が先に冷却固化されその後に凸部と接触した側が冷却固化されることで、意図的に裏面側に位置する裏壁にヒケを発生させて意匠面となる表壁にヒケが発生することを防止することができる。
【符号の説明】
【００２０】
１  一方の金型
２  他方の金型
３  中空二重壁パネル
４  表壁
５  キャビティ
６  裏壁
７  キャビティ
８  凹状のリブ
９  凸部
１０  パリソン
【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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