(57)【要約】【課題】ソリッド樹脂からなる中空のブロー成形体の内部に発泡樹脂が充填され、外観性、軽量性、剛性に優れた樹脂成形品を成形型内での樹脂成形品の冷却遅延を抑制して効率よく生産する。【解決手段】パリソンＰを成形型２０で挟んでブロー成形を行い中空のブロー成形体を形成するブロー成形手段、ブロー成形体を成形型２０内に残した状態で溶融発泡性樹脂をブロー成形体内に射出する射出手段、発泡性樹脂の射出後、成形型２０を所定量開きつつ発泡性樹脂を発泡させることによりブロー成形体の膨張と並行してブロー成形体内に発泡性樹脂を充填させる充填手段、及び、ブロー成形体の形成動作の終了時から成形型２０の所定量の開き動作の終了時までの間に成形型２０の開き動作により膨張するブロー成形体の延伸部分を除く非延伸部分を延伸部分と比べてより冷却する冷却手段を備える。【選択図】図１
2009018470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が発泡樹脂でなり、表層部がソリッド樹脂でなる樹脂成形品の成形方法であって、
ソリッド樹脂でなるパリソンを成形型で挟んでブロー成形を行い、中空のブロー成形体を形成するブロー成形工程と、
このブロー成形工程で形成された前記ブロー成形体を成形型内に残した状態で、溶融状態の発泡性樹脂を該ブロー成形体内に射出する射出工程と、
前記発泡性樹脂の射出後、成形型を所定量開きつつ発泡性樹脂を発泡させることにより、前記ブロー成形体の膨張と並行して該ブロー成形体内に発泡性樹脂を充填させる充填工程とを含み、
前記ブロー成形工程の終了時から前記充填工程における成形型の開き動作の終了時までの間に、該充填工程で膨張するブロー成形体の延伸部分を除く非延伸部分を、延伸部分と比べて、より冷却することを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項２】
前記請求項１に記載の樹脂成形品の成形方法であって、
前記冷却は、ブロー成形工程の終了時から充填工程における成形型の開き動作の終了時までの全期間に亘って行うことを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載の樹脂成形品の成形方法であって、
前記冷却は、ブロー成形体の非延伸部分が当接する成形型の型面部の温度を、延伸部分が当接する型面部の温度よりも低くすることにより行うことを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項４】
前記請求項３に記載の樹脂成形品の成形方法であって、
前記成形型として、相互に対接する第１成形型及び第２成形型を有するものを用い、
第１成形型が、型締め時に第２成形型と対接する外周型と、この外周型の内側に位置し、外周型に対して第２成形型に近接する方向又は第２成形型から離反する方向に相対移動自在の内部型とを含み、
第２成形型が、前記外周型が対接する外周合せ面と、この外周合せ面の内側で第１成形型から離反する方向に窪む凹部とを備えるものであり、
ブロー成形工程及び前記射出工程では、前記内部型を第２成形型に近接する方向に移動させた状態で、成形型を型締めし、
充填工程では、成形型を型締めした状態で、前記内部型を第２成形型から離反する方向に移動させると共に、
ブロー成形体の非延伸部分が当接する型面部は、
内部型と外周型との境界から所定量内側の内部型の面、及び、内部型の移動方向にほぼ沿う面を除く第２成形型の凹部の面の少なくともいずれかであることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項５】
内部が発泡樹脂でなり、表層部がソリッド樹脂でなる樹脂成形品の成形装置であって、
ソリッド樹脂でなるパリソンを成形型で挟んでブロー成形を行い、中空のブロー成形体を形成するブロー成形手段と、
このブロー成形手段で形成された前記ブロー成形体を成形型内に残した状態で、溶融状態の発泡性樹脂を該ブロー成形体内に射出する射出手段と、
この射出手段による前記発泡性樹脂の射出後、成形型を所定量開きつつ発泡性樹脂を発泡させることにより、前記ブロー成形体の膨張と並行して該ブロー成形体内に発泡性樹脂を充填させる充填手段と、
前記ブロー成形手段によるブロー成形体の形成動作の終了時から前記充填手段による成形型の開き動作の終了時までの間に、該成形型の開き動作により膨張するブロー成形体の延伸部分を除く非延伸部分を、延伸部分と比べて、より冷却する冷却手段とを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６】
前記請求項５に記載の樹脂成形品の成形装置であって、
前記冷却手段は、ブロー成形手段によるブロー成形体の形成動作の終了時から充填手段による成形型の開き動作の終了時までの全期間に亘って前記冷却を行うことを特徴とする樹脂成形品の成形装置。
【請求項７】
前記請求項５又は６に記載の樹脂成形品の成形装置であって、
前記冷却手段は、ブロー成形体の非延伸部分が当接する成形型の型面部の温度を、延伸部分が当接する型面部の温度よりも低くすることにより前記冷却を行うことを特徴とする樹脂成形品の成形装置。
【請求項８】
前記請求項７に記載の樹脂成形品の成形装置であって、
前記成形型は、相互に対接する第１成形型及び第２成形型を有し、
第１成形型が、型締め時に第２成形型と対接する外周型と、この外周型の内側に位置し、外周型に対して第２成形型に近接する方向又は第２成形型から離反する方向に相対移動自在の内部型とを含み、
第２成形型が、前記外周型が対接する外周合せ面と、この外周合せ面の内側で第１成形型から離反する方向に窪む凹部とを備えるものであり、
ブロー成形手段によるブロー成形体の形成時及び射出手段による発泡性樹脂の射出時には、前記内部型が第２成形型に近接する方向に移動した状態で、成形型が型締めし、
充填手段による発泡性樹脂の充填時には、成形型が型締めした状態で、前記内部型が第２成形型から離反する方向に移動すると共に、
ブロー成形体の非延伸部分が当接する型面部は、
内部型と外周型との境界から所定量内側の内部型の面、及び、内部型の移動方向にほぼ沿う面を除く第２成形型の凹部の面の少なくともいずれかであることを特徴とする樹脂成形品の成形装置。
【請求項９】
前記請求項７又は８に記載の樹脂成形品の成形装置であって、
ブロー成形手段、射出手段及び充填手段のいずれが動作しているかを検出するタイミング検出手段が備えられ、
前記冷却手段は、このタイミング検出手段の検出結果に基いて、ブロー成形体の非延伸部分が当接する型面部の温度を低くすることを特徴とする樹脂成形品の成形装置。
【請求項１０】
前記請求項９に記載の樹脂成形品の成形装置であって、
所定温度の第１の流体を成形型に供給する第１流体供給手段と、
前記第１の流体より低い温度の第２の流体を成形型に供給する第２流体供給手段とが備えられ、
前記冷却手段は、ブロー成形体の非延伸部分が当接する型面部に、前記第１流体供給手段から第１の流体が供給される状態から、前記第２流体供給手段から第２の流体が供給される状態へ切り替えることにより、ブロー成形体の非延伸部分が当接する型面部の温度を低くすることを特徴とする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し、樹脂成形の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂成形品を自動車部品に用いることがあり、特に、外観性、軽量性、剛性の観点から、内部が発泡樹脂からなり、表層部がソリッド樹脂（非発泡樹脂）からなる樹脂成形品を、例えば自動車の内外装部材に使用することがある。この点、特許文献１には、発泡層を有す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、該発泡体片をスチーム等の加熱媒体により加熱して該発泡体片を相互に融着させることにより表皮付発泡成形体を得ることが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２８４１４９（段落００２５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記技術は、既に発泡済みの樹脂片同士を加熱融着させることにより、中空成形体の表皮で覆われた発泡成形体を得るものであるため、加熱融着時に気泡が潰れて、発泡の程度が低下し、その結果、軽量性や剛性の点で十分満足のいくものが得られない、という問題がある。また、表層部が発泡層を有するものであるため、表層部に気泡が現れて、外観性の点でも十分満足のいくものが得られない、という問題もある。
【０００４】
そこで、一次中空成形体の良好な成形性を確保し、かつ最終成形品の良好な外観性や剛性を確保するために、ソリッド樹脂をブロー成形して中空のブロー成形体を形成し、このブロー成形体の内部に発泡性樹脂を射出して、その発泡時及び充填時に成形型を所定量開くことが考えられる。しかし、この場合、成形型の所定量の開き動作によって、ブロー成形体が膨張し、部分的に延伸されるので、その延伸部分の良好な延伸性を確保するために、ブロー成形体をブロー成形する前の前駆体であるパリソンの初期設定温度を、そのような成形型の開き動作をしないときに比べて、高めに設定することとなる。しかも、得られる樹脂成形品の表層部が、ソリッド樹脂からなる中空のブロー成形体で構成されるから、このブロー成形体が断熱作用を奏し、樹脂成形品全体が冷め難くなる。そして、これらのことが相俟って、成形型内での樹脂成形品の冷却が遅延し、ブロー成形体の膨張及び発泡性樹脂の充填が終了してから型開きするまでの時間が長くかかり、生産サイクルが長引いて、生産効率が低下するという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、ソリッド樹脂からなる中空のブロー成形体の内部に発泡樹脂が充填されて、外観性、軽量性、剛性に優れた樹脂成形品を、成形型内での樹脂成形品の冷却遅延を抑制して、効率よく生産することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明では、次のような手段を用いる。
【０００７】
すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、内部が発泡樹脂でなり、表層部がソリッド樹脂でなる樹脂成形品の成形方法であって、ソリッド樹脂でなるパリソンを成形型で挟んでブロー成形を行い、中空のブロー成形体を形成するブロー成形工程と、このブロー成形工程で形成された前記ブロー成形体を成形型内に残した状態で、溶融状態の発泡性樹脂を該ブロー成形体内に射出する射出工程と、前記発泡性樹脂の射出後、成形型を所定量開きつつ発泡性樹脂を発泡させることにより、前記ブロー成形体の膨張と並行して該ブロー成形体内に発泡性樹脂を充填させる充填工程とを含み、前記ブロー成形工程の終了時から前記充填工程における成形型の開き動作の終了時までの間に、該充填工程で膨張するブロー成形体の延伸部分を除く非延伸部分を、延伸部分と比べて、より冷却することを特徴とする。
【０００８】
なお、ブロー成形体の非延伸部分を延伸部分と比べてより冷却するのであるから、ブロー成形体の非延伸部分も延伸部分もどちらも冷却するのであるが、非延伸部分の冷却の度合いのほうが延伸部分の冷却の度合いよりも強い場合と、延伸部分は冷却せず、非延伸部分のみ冷却する場合との両方が含まれる。
【０００９】
次に、本願の請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の樹脂成形品の成形方法であって、前記冷却は、ブロー成形工程の終了時から充填工程における成形型の開き動作の終了時までの全期間に亘って行うことを特徴とする。
【００１０】
次に、本願の請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は２に記載の樹脂成形品の成形方法であって、前記冷却は、ブロー成形体の非延伸部分が当接する成形型の型面部の温度を、延伸部分が当接する型面部の温度よりも低くすることにより行うことを特徴とする。
【００１１】
次に、本願の請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の樹脂成形品の成形方法であって、前記成形型として、相互に対接する第１成形型及び第２成形型を有するものを用い、第１成形型が、型締め時に第２成形型と対接する外周型と、この外周型の内側に位置し、外周型に対して第２成形型に近接する方向又は第２成形型から離反する方向に相対移動自在の内部型とを含み、第２成形型が、前記外周型が対接する外周合せ面と、この外周合せ面の内側で第１成形型から離反する方向に窪む凹部とを備えるものであり、ブロー成形工程及び前記射出工程では、前記内部型を第２成形型に近接する方向に移動させた状態で、成形型を型締めし、充填工程では、成形型を型締めした状態で、前記内部型を第２成形型から離反する方向に移動させると共に、ブロー成形体の非延伸部分が当接する型面部は、内部型と外周型との境界から所定量内側の内部型の面、及び、内部型の移動方向にほぼ沿う面を除く第２成形型の凹部の面の少なくともいずれかであることを特徴とする。
【００１２】
次に、本願の請求項５に記載の発明は、内部が発泡樹脂でなり、表層部がソリッド樹脂でなる樹脂成形品の成形装置であって、ソリッド樹脂でなるパリソンを成形型で挟んでブロー成形を行い、中空のブロー成形体を形成するブロー成形手段と、このブロー成形手段で形成された前記ブロー成形体を成形型内に残した状態で、溶融状態の発泡性樹脂を該ブロー成形体内に射出する射出手段と、この射出手段による前記発泡性樹脂の射出後、成形型を所定量開きつつ発泡性樹脂を発泡させることにより、前記ブロー成形体の膨張と並行して該ブロー成形体内に発泡性樹脂を充填させる充填手段と、前記ブロー成形手段によるブロー成形体の形成動作の終了時から前記充填手段による成形型の開き動作の終了時までの間に、該成形型の開き動作により膨張するブロー成形体の延伸部分を除く非延伸部分を、延伸部分と比べて、より冷却する冷却手段とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
なお、この場合も、冷却手段は、ブロー成形体の非延伸部分を延伸部分と比べてより冷却するのであるから、ブロー成形体の非延伸部分も延伸部分もどちらも冷却するのであるが、非延伸部分を冷却する度合いのほうが延伸部分を冷却する度合いよりも強い場合と、延伸部分は冷却せず、非延伸部分のみ冷却する場合との両方が含まれる。
【００１４】
次に、本願の請求項６に記載の発明は、前記請求項５に記載の樹脂成形品の成形装置であって、前記冷却手段は、ブロー成形手段によるブロー成形体の形成動作の終了時から充填手段による成形型の開き動作の終了時までの全期間に亘って前記冷却を行うことを特徴とする。
【００１５】
次に、本願の請求項７に記載の発明は、前記請求項５又は６に記載の樹脂成形品の成形装置であって、前記冷却手段は、ブロー成形体の非延伸部分が当接する成形型の型面部の温度を、延伸部分が当接する型面部の温度よりも低くすることにより前記冷却を行うことを特徴とする。
【００１６】
次に、本願の請求項８に記載の発明は、前記請求項７に記載の樹脂成形品の成形装置であって、前記成形型は、相互に対接する第１成形型及び第２成形型を有し、第１成形型が、型締め時に第２成形型と対接する外周型と、この外周型の内側に位置し、外周型に対して第２成形型に近接する方向又は第２成形型から離反する方向に相対移動自在の内部型とを含み、第２成形型が、前記外周型が対接する外周合せ面と、この外周合せ面の内側で第１成形型から離反する方向に窪む凹部とを備えるものであり、ブロー成形手段によるブロー成形体の形成時及び射出手段による発泡性樹脂の射出時には、前記内部型が第２成形型に近接する方向に移動した状態で、成形型が型締めし、充填手段による発泡性樹脂の充填時には、成形型が型締めした状態で、前記内部型が第２成形型から離反する方向に移動すると共に、ブロー成形体の非延伸部分が当接する型面部は、内部型と外周型との境界から所定量内側の内部型の面、及び、内部型の移動方向にほぼ沿う面を除く第２成形型の凹部の面の少なくともいずれかであることを特徴とする。
【００１７】
次に、本願の請求項９に記載の発明は、前記請求項７又は８に記載の樹脂成形品の成形装置であって、ブロー成形手段、射出手段及び充填手段のいずれが動作しているかを検出するタイミング検出手段が備えられ、前記冷却手段は、このタイミング検出手段の検出結果に基いて、ブロー成形体の非延伸部分が当接する型面部の温度を低くすることを特徴とする。
【００１８】
次に、本願の請求項１０に記載の発明は、前記請求項９に記載の樹脂成形品の成形装置であって、所定温度の第１の流体を成形型に供給する第１流体供給手段と、前記第１の流体より低い温度の第２の流体を成形型に供給する第２流体供給手段とが備えられ、前記冷却手段は、ブロー成形体の非延伸部分が当接する型面部に、前記第１流体供給手段から第１の流体が供給される状態から、前記第２流体供給手段から第２の流体が供給される状態へ切り替えることにより、ブロー成形体の非延伸部分が当接する型面部の温度を低くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
まず、請求項１又は請求項５に記載の発明によれば、一次中空成形体の良好な成形性を確保し、かつ最終成形品の良好な外観性や剛性を確保するために、ソリッド樹脂でなるパリソンを成形型で挟んでブロー成形を行い、得られた中空のブロー成形体を成形型内に残した状態で、溶融状態の発泡性樹脂を該ブロー成形体内に射出し、この発泡性樹脂の射出後に、成形型を所定量開きつつ発泡性樹脂を発泡させることにより、ブロー成形体の膨張と並行して該ブロー成形体内に発泡性樹脂を充填させるようにしたから、発泡樹脂の発泡が十分促進され、軽量性や剛性の向上が図られる。さらに、表層部をソリッド樹脂（非発泡樹脂）で構成したから、表層部に気泡が現れず、外観性の向上も図られる。
【００２０】
そのうえで、請求項１に記載の発明においては、ブロー成形工程の終了時から充填工程における成形型の開き動作の終了時までの間に、充填工程で膨張するブロー成形体の延伸部分を除く非延伸部分を、延伸部分と比べて、より冷却するようにしたから、また、請求項５に記載の発明においては、ブロー成形手段によるブロー成形体の形成動作の終了時から充填手段による成形型の開き動作の終了時までの間に、成形型の開き動作により膨張するブロー成形体の延伸部分を除く非延伸部分を、延伸部分と比べて、より冷却するようにしたから、いずれの場合も、成形型内での樹脂成形品の冷却遅延が抑制され、樹脂成形品の生産性が向上することとなる。
【００２１】
すなわち、成形型の所定量の開き動作がまだ行われている段階で、成形型内のブロー成形体の非延伸部分を延伸部分よりも強く冷却するようにしたから（前述したように、非延伸部分の冷却度合いを延伸部分の冷却度合いよりも強くする場合と、非延伸部分のみ冷却する場合との両方を含む）、成形型内のブロー成形体が比較的早い時期に部分的に強く冷却されることとなり、その結果、たとえブロー成形体の前駆体であるパリソンの初期設定温度が高めに設定されたり、中空のブロー成形体の断熱作用によって樹脂成形品全体が冷め難い状態であっても、成形型内での樹脂成形品の冷却遅延が抑制され、樹脂成形品の生産性が向上することとなる。
【００２２】
しかも、その場合に、ブロー成形体の延伸部分は、成形型の所定量の開き動作がまだ行われている段階では強く冷却されないから（前述したように、まったく冷却されない場合を含む）、その延伸部分の良好な延伸性ないし成形性が確保される。
【００２３】
また、前記冷却が、ブロー成形工程が終了するまで（請求項１の場合）、又はブロー成形体の形成動作が終了するまで（請求項５の場合）は開始されないから、ブロー成形における中空のブロー成形体の賦形性ないし成形性が確保される。
【００２４】
次に、請求項２又は請求項６に記載の発明によれば、前記冷却が、可能な限り長い時間行われるから、成形型内での樹脂成形品の冷却遅延がより一層抑制され、樹脂成形品の生産性がより一層向上することとなる。
【００２５】
次に、請求項３又は請求項７に記載の発明によれば、前記冷却が、ブロー成形体が当接する成形型の型面部の温度を低くすることによって行われるから、成形型内での樹脂成形品の冷却遅延の抑制が簡単な構成で確実に達成されることとなる。
【００２６】
次に、請求項４又は請求項８に記載の発明によれば、成形型が相互に対接する第１成形型及び第２成形型を有し、第１成形型が外周型と内部型とを含み、第２成形型が外周合せ面と凹部とを備える構成である場合に、ブロー成形体の非延伸部分が当接する型面部が、内部型と外周型との境界から所定量内側の内部型の面、及び／又は、内部型の移動方向にほぼ沿う面を除く第２成形型の凹部の面であると規定されるから、前記冷却が、ブロー成形体に対して良好な位置精度で行われることとなる。
【００２７】
次に、請求項９に記載の発明によれば、前記冷却が、ブロー成形手段、射出手段及び充填手段のいずれが動作しているかを検出するタイミング検出手段の検出結果に基いて行われるから、前記冷却が、ブロー成形体に対して良好なタイミング精度で行われることとなる。
【００２８】
次に、請求項１０に記載の発明によれば、前記冷却が、相対的に高温の流体と低温の流体とを用いて簡単な構成で確実に達成されることとなる。以下、発明の最良の実施形態を通して本発明をさらに詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、本実施形態に係る樹脂成形品の成形装置１０を示す概略説明図である。この成形装置１０は、成形型２０と、射出機３０と、温度調整装置４０とを備えている。
【００３０】
成形型２０は、相互に対接する第１成形型２１と第２成形型２４とを有し、第１成形型２１は、型締め時に第２成形型２４と対接する外周型２２と、この外周型２２の内側に位置し、外周型２２に対して第２成形型２４に近接する方向（図１において右方向）及び第２成形型２４から離反する方向（同、左方向）に相対移動自在の内部型２３とを含んでいる。一方、第２成形型２４は、前記外周型２２が対接する外周合せ面２５と、この外周合せ面２５の内側で第１成形型２１から離反する方向（図１において右方向）に窪む凹部２６とを備えている。第２成形型２４には、型締めした成形型２０内に加圧流体を供給するためのブローピン２７が凹部２６に対して進退自在に設けられている。
【００３１】
射出機３０は、型締めした成形型２０内に、発泡剤を含有させた溶融状態の発泡性樹脂を射出するもので、シリンダ内に基材樹脂を投入するためのホッパ３１と、シリンダ内で混錬された溶融状態の基材樹脂に対して超臨界状態の流体を混入するための噴出装置３２とを備えている。超臨界状態の流体は、後述するように、二酸化炭素又は窒素等の不活性ガスのボンベ３４から超臨界流体発生装置３３を介して生成される。これにより、基材樹脂に発泡剤を含有させた溶融状態の発泡性樹脂が得られる。この発泡性樹脂は、第２成形型２４に形成された連通路３７及び凹所３８を経て、型締めした成形型２０内に射出される。その場合に、連通路３７と凹所３８との間には、例えば電磁弁等の駆動部３５で進退移動されるブロック体３６が介在している。
【００３２】
温度調整装置４０は、この成形装置１０においては、全部で５つ備えられている。そのうち、第１温度調整装置（Ｎｏ．１）は、第２成形型２４に設けられた通路５１を介して、第２成形型２４の凹部２６の面のうち、内部型２３の移動方向（図１において横方向）に直交する型面部の温度を調整するものである。同様に、第２温度調整装置（Ｎｏ．２）は、第２成形型２４に設けられた通路５１を介して、第２成形型２４の凹部２６の面のうち、内部型２３の移動方向に平行な型面部の温度を調整するものである。一方、第３温度調整装置（Ｎｏ．３）は、外周型２２に設けられた通路５１を介して、外周型２２の型面部（内部型２３の移動方向に平行な面）の温度を調整するものであり、第４温度調整装置（Ｎｏ．４）は、内部型２３に設けられた通路５１を介して、内部型２３の面のうち、内部型２３と外周型２２との境界近傍の型面部（内部型２３の移動方向に直交する面）の温度を調整するものであり、第５温度調整装置（Ｎｏ．５）は、内部型２３の面のうち、内部型２３と外周型２２との境界から所定量内側の型面部（内部型２３の移動方向に直交する面）の温度を調整するものである。
【００３３】
図１に第２温度調整装置（Ｎｏ．２）を例示したように、温度調整装置４０は、比較的高温の水を供給する温水供給機４１と、比較的低温の水を供給する冷水供給機４２とを有している。温水供給機４１から供給された温水は、温水供給ホース４３、供給切替弁４７及び共通供給ホース４９を経て、成形型２０に導入される。成形型２０に導入された温水は、通路５１を通過して、共通排出ホース５０、排出切替弁４８及び温水排出ホース４４を経て、温水供給機４１に戻る。同様に、冷水供給機４２から供給された温水は、冷水供給ホース４５、供給切替弁４７及び共通供給ホース４９を経て、成形型２０に導入される。成形型２０に導入された冷水は、通路５１を通過して、共通排出ホース５０、排出切替弁４８及び冷水排出ホース４６を経て、冷水供給機４２に戻る。
【００３４】
供給切替弁４７及び排出切替弁４８を切り替えることにより、成形型２０に温水が導入されているときは、その型面部が保温され、成形型２０に冷水が導入されているときは、その型面部が冷却される。
【００３５】
図２に示すように、この成形装置１０のコントロールユニット１００は、成形型２０の駆動部２０ａ、ブローピン２７の駆動部２７ａ、ブロック体３６の駆動部３５及び射出機３０と、相互に、制御信号や、状態検出信号等を授受し合い、その結果に応じて、第１〜第５温度調整装置４０…４０に、供給切替弁４７及び排出切替弁４８の切替制御信号や水温調整信号等を出力する。
【００３６】
そして、コントロールユニット１００は、図３に示すように、この成形装置１０がブロー成形工程を行っている間は、全ての温度調整装置４０…４０が成形型２０の型面部の温度を保温し、射出工程及び充填工程を行っている間は、第１及び第５温度調整装置４０，４０が成形型２０の型面部の温度を低くし、そして、充填工程が終了してから型開きまでの間は、全ての温度調整装置４０…４０が成形型２０の型面部の温度を低くするように制御を行う。
【００３７】
次に、本実施形態に係る樹脂成形品の成形方法を説明する。図４に示すように、本実施形態に係る樹脂成形品Ａは、例えば自動車の内外装部材に用いられるもので、ソリッド樹脂Ｎからなる表層部の内部に発泡樹脂（発泡した後の樹脂）Ｍが充填された構造を有し、外観性、軽量性、剛性に優れるものである。
【００３８】
まず、前記図１に示したように、図外のパリソン成型機の押出ヘッドＸから垂下したソリッド樹脂でなるパリソンＰを、成形型２０で挟む（ブロー成形工程の開始）。次いで、図５に示すように、ブローピン２７が成形型２０内に進出し、パリソンＰの内部に加圧エアを吹き込む。膨らんだパリソンＰは、成形型２０の型面部に押し付けられ、所定形状に賦形されて、中空のブロー成形体Ｂが形成される。ブロー成形体Ｂの一部は凹所３８に入り込み、薄く引き延ばされ、ブロック体３６に当接する。この段階では、全ての温度調整装置４０…４０が成形型２０の型面部の温度を保温している。
【００３９】
次いで、図６に示すように、ブロック体駆動部３５によりブロック体３６が凹所３８から退避する。これにより、薄く引き延ばされていたブロー成形体Ｂの一部が破裂し、ブロー成形体Ｂ内に連通路３７を介して溶融状態の発泡性樹脂を射出するための穴が生成する（ブロー成形工程の終了）。このブロー成形工程の終了時点まで、全ての温度調整装置４０…４０が成形型２０の型面部の温度を保温している。
【００４０】
次いで、図７に示すように、得られたブロー成形体Ｂを成形型２０内に残した状態で、溶融状態の発泡性樹脂（発泡する前の樹脂）Ｍ’を該ブロー成形体Ｂ内に射出する（射出工程）。この射出工程の開始時点から、第１及び第５温度調整装置４０，４０が成形型２０の型面部の温度を低くする。より具体的には、前述したように、第１温度調整装置（Ｎｏ．１）は、第２成形型２４の凹部２６の面のうち、内部型２３の移動方向に直交する型面部の温度を低くし、第５温度調整装置（Ｎｏ．５）は、内部型２３の面のうち、内部型２３と外周型２２との境界から所定量内側の型面部（内部型２３の移動方向に直交する面）の温度を低くする。
【００４１】
ここで、図７、図８及び図１１に、「×」で示した部分は、後述する充填工程で膨張するブロー成形体Ｂの延伸部分であり、「▽」で示した部分は、非延伸部分である。つまり、第１及び第５温度調整装置４０，４０が前記型面部の温度を低くすることにより、ブロー成形体Ｂの非延伸部分が、延伸部分に比べて、より冷却されることとなる。なお、この段階では、ブローピン２７は成形型２０内から退避している。
【００４２】
次いで、図８に示すように、溶融状態の発泡性樹脂Ｍ’の射出後に、成形型２０を所定量開きつつ発泡性樹脂Ｍ’を発泡させることにより、ブロー成形体Ｂの膨張と並行して該ブロー成形体Ｂ内に発泡性樹脂Ｍ’を充填させる（充填工程）。すなわち、図５〜図７のブロー成形工程及び射出工程では、内部型２３を第２成形型２４に近接する方向（図中において右方向）に移動させた状態で成形型２０を型締めしていたが、図８の充填工程では、成形型２０を型締めした状態で（つまり外周型２２と第２成形型２４とが対接した状態で）、内部型２３を第２成形型２４から離反する方向（図中において左方向）に所定量移動させる（つまりコアバックさせる）のである。このコアバックにより、成形品Ａ（図４参照）の厚みが大きくなり、比重が小さくなる他、発泡樹脂Ｍの発泡が促進されて、成形品Ａ内部に微細な気泡が均一に分散され、これにより、成形品Ａの剛性向上及び軽量化が図られる。
【００４３】
また、このコアバックにより、ブロー成形体Ｂにおいて、第２成形型２４の凹部２６の面のうち、内部型２３の移動方向（図８において横方向）に平行な型面部に当接する部分、外周型２２の型面部（内部型２３の移動方向に平行な面）に当接する部分、及び、内部型２３の面のうち、内部型２３と外周型２２との境界近傍の型面部（内部型２３の移動方向に直交する面）に当接する部分が延伸されることとなる。しかし、これらの各型面部は、この充填工程において、第２〜第４温度調整装置４０…４０により温度が保温されているから、ブロー成形体Ｂの前記延伸部分は良好な延伸性ないし成形性が確保されている。一方、この充填工程においても、第１及び第５温度調整装置４０，４０は引き続き成形型２０の型面部の温度を低くしている。
【００４４】
なお、この充填工程では、成形型２０内から退避したブローピン２７を介してブロー成形体Ｂ内のエア抜きが行われる。
【００４５】
そして、図９に示すように、充填工程が終了すると、成形型２０が型開きされるまでの間は、全ての温度調整装置４０…４０が型面部の温度を低くする。以上により、図４に示したような、内部が発泡樹脂Ｍからなり、表層部がソリッド樹脂Ｎからなる樹脂成形品Ａが最終的に得られることとなる。
【００４６】
以上のように、本実施形態においては、一次中空成形体の良好な成形性を確保し、かつ最終成形品Ａの良好な外観性や剛性を確保するために、ソリッド樹脂ＮでなるパリソンＰを成形型２０で挟んでブロー成形を行い、得られた中空のブロー成形体Ｂを成形型２０内に残した状態で、溶融状態の発泡性樹脂Ｍ’を該ブロー成形体Ｂ内に射出し、この発泡性樹脂Ｍ’の射出後に、成形型２０を所定量開きつつ発泡性樹脂Ｍ’を発泡させることにより、ブロー成形体Ｂの膨張と並行して該ブロー成形体Ｂ内に発泡性樹脂Ｍ’を充填させるようにしたから、発泡樹脂Ｍの発泡が十分促進され、軽量性や剛性の向上が図られる。さらに、表層部をソリッド樹脂Ｎ（非発泡樹脂）で構成したから、表層部に気泡が現れず、外観性の向上も図られる。
【００４７】
そのうえで、図３に示したように、ブロー成形工程の終了時から、充填工程の終了時、より詳しくは、充填工程における成形型２０の所定量の開き動作（コアバック）の終了時までの間に、充填工程で膨張するブロー成形体Ｂの延伸部分を除く非延伸部分を、延伸部分と比べて、より冷却するようにしたから（第１温度調整装置及び第５温度調整装置が「冷」、第２温度調整装置〜第４温度調整装置が「温」）、成形型２０内での樹脂成形品Ａの冷却遅延が抑制され、樹脂成形品Ａの生産性が向上することとなる。
【００４８】
すなわち、成形型２０のコアバックがまだ行われている段階で、成形型２０内のブロー成形体Ｂの非延伸部分を延伸部分よりも強く冷却するようにしたから（第１温度調整装置及び第５温度調整装置が「冷」）、成形型２０内のブロー成形体Ｂが比較的早い時期に部分的に強く冷却されることとなり、その結果、たとえブロー成形体Ｂの前駆体であるパリソンＰの初期設定温度が高めに設定されたり、中空のブロー成形体Ｂの断熱作用によって樹脂成形品Ａ全体が冷め難い状態であっても、成形型２０内での樹脂成形品Ａの冷却遅延が抑制され、樹脂成形品Ａの生産性が向上することとなる。
【００４９】
しかも、その場合に、ブロー成形体Ｂの延伸部分は、成形型２０のコアバックがまだ行われている段階では強く冷却されないから（第２温度調整装置〜第４温度調整装置が「温」）、その延伸部分の良好な延伸性ないし成形性が確保される。
【００５０】
また、前記冷却が、ブロー成形工程が終了するまでは開始されないから（全温度調整装置が「温」）、ブロー成形における中空のブロー成形体Ｂの賦形性ないし成形性が確保される。
【００５１】
また、前記冷却が、可能な限り長い時間行われるから（第１温度調整装置及び第５温度調整装置がブロー成形工程の終了時から充填工程における成形型２０のコアバック終了時までの全期間に亘って「冷」）、成形型２０内での樹脂成形品Ａの冷却遅延がより一層抑制され、樹脂成形品Ａの生産性がより一層向上することとなる。
【００５２】
また、前記冷却が、ブロー成形体Ｂが当接する成形型２０の型面部の温度を低くすることによって行われるから、成形型２０内での樹脂成形品Ａの冷却遅延の抑制が簡単な構成で確実に達成されることとなる。
【００５３】
また、成形型２０が相互に対接する第１成形型２１及び第２成形型２４を有し、第１成形型２４が外周型２２と内部型２３とを含み、第２成形型２４が外周合せ面２５と凹部２６とを備える構成である場合に、ブロー成形体Ｂの非延伸部分が当接する型面部が、内部型２３と外周型２２との境界から所定量内側の内部型２３の面、及び／又は、内部型２３の移動方向にほぼ沿う面を除く第２成形型２４の凹部２６の面であると規定されるから、前記冷却が、ブロー成形体Ｂに対して良好な位置精度で行われることとなる。
【００５４】
また、前記冷却が、ブロー成形手段（図２の成形型駆動部２０ａ及びブローピン駆動部２７ａ）、射出手段（同、ブロック体駆動部３５及び射出機３０）及び充填手段（同、成形型駆動部２０ａ）のいずれが動作しているかを検出するタイミング検出手段（コントロールユニット１００）の検出結果に基いて行われるから、前記冷却が、ブロー成形体Ｂに対して良好なタイミング精度で行われることとなる。
【００５５】
また、図１に示した温度調整装置４０のように、所定温度の第１の流体を成形型２０に供給する第１流体供給手段（温水供給機４１）と、前記第１の流体より低い温度の第２の流体を成形型２０に供給する第２流体供給手段（冷水供給機４２）とを備え、供給切替弁４７及び排出切替弁４８を制御することにより、ブロー成形体Ｂの非延伸部分が当接する型面部に、前記第１流体供給手段４１から温水が供給される状態から、前記第２流体供給手段４２から冷水が供給される状態へ切り替え、これにより、ブロー成形体Ｂの非延伸部分が当接する型面部の温度が低くされるから、前記冷却が、相対的に高温の流体と低温の流体とを用いて簡単な構成で確実に達成されることとなる。
【００５６】
ここで、発泡性樹脂Ｍ’に、例えばガラスファイバ等の補強繊維を含有しておくことが好ましい。成形型２０をコアバックする際に、補強繊維のスプリングバック現象が起き、これにより、発泡樹脂Ｍの発泡がより一層促進される。
【００５７】
また、発泡性樹脂Ｍ’は、物理発泡剤を含有することが好ましい。物理発泡剤の効果により、成形品Ａの内部の発泡セル径を小さな径に揃えることができ、樹脂成形品Ａの剛性がより一層向上する。
【００５８】
また、その場合に、物理発泡剤としては、超臨界状態の流体を用いることが好ましい。超臨界状態の流体の機能により、成形品Ａの内部の発泡セル径をより微細な径に揃えることができ、樹脂成形品Ａの剛性がなお一層向上する。
【００５９】
ここで、超臨界状態の流体とは、気体と液体とが共存できる限界の温度（臨界温度）及び圧力（臨界圧力）を超えた状態にある流体のことで、前記臨界温度は、例えば二酸化炭素で３１℃、窒素でマイナス１４７℃であり、前記臨界圧力は、例えば二酸化炭素で７．４ＭＰａ、窒素で３．４ＭＰａである。超臨界状態にある流体は、密度が液体に近似し、流動性が気体に類似する。その結果、溶融樹脂中を活発に移動して、樹脂分子の奥深くまで均一に拡散、浸透し、微細発泡の種になり得る。
【００６０】
パリソンＰの原料であるソリッド樹脂Ｎ及び成形品Ａ内部の原料である発泡樹脂Ｍは、それぞれ熱可塑性樹脂が良好に用いられ、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＡＢＳ樹脂、ナイロン樹脂等が好適である。
【００６１】
なお、前記実施形態は、本発明の最良の実施形態ではあるが、特許請求の範囲を逸脱しない限り、種々の修正や変更を施してよいことはいうまでもない。
【００６２】
例えば、図１０に例示するように、ブロー成形体Ｂの非延伸部分の冷却は、前記ブロー成形工程の終了時から、前記充填工程における成形型２０のコアバックの終了時までの間に、一時的に行ってもよい。その場合、第１温度調整装置４０と、第５温度調整装置４０とで、冷却のタイミングが異なっていてもよいし、冷却時間が相違していても構わない。
【００６３】
また、例えば、第１温度調整装置４０及び第５温度調整装置４０が冷却を行うとき、第２温度調整装置４０〜第４温度調整装置４０も冷却を行い、その場合に、第１温度調整装置４０及び第５温度調整装置４０の冷却の度合いのほうを、第２温度調整装置４０〜第４温度調整装置４０の冷却の度合いよりも強くすれば、第１温度調整装置４０及び第５温度調整装置４０のみが冷却を行う場合と同様の効果が得られる。
【００６４】
また、例えば、図１１に例示するように、第２成形型２４だけでなく、第１成形型２１のほうにも凹部（外周型２２の内側で第２成形型２４から離反する方向（図１１において左方向）に窪む凹部）を形成した成形型２０も、本発明で使用可能な成形型である。
【００６５】
さらに、ブロー成形体Ｂ内に発泡性樹脂Ｍ’を射出するための穴をブロー成形体Ｂに形成する別の方法を図１２及び図１３に示す（前述と同じ又は類似の部材には同じ符号を用いる）。図１２は、第２成形型２４の凹所３８の周囲に突起部２４ａを立ち上がらせて、ブロー成形体Ｂの一部を蛇行させて薄肉にし（図１２（ａ）の状態）、さらに、ブロック体３６を後退することにより（図１２（ｂ）の状態）、ブロー成形体Ｂの一部をより確実に破裂させて、生成した穴や連通路３７を介してブロー成形体Ｂ内に発泡性樹脂Ｍ’を射出するようにしたものである。図１３は、同じ考え方であるが、図１２の場合は、ブロー成形体Ｂの一部を、図１２（ａ）の状態と図１２（ｂ）の状態とで同じ方向に引き延ばして破裂させるのに対し、図１４の場合は、ブロック体３６の先端部を突起部２４ａから突出させて、ブロー成形体Ｂの一部を、図１３（ａ）の状態と図１３（ｂ）の状態とで逆方向に引き延ばして破裂させる点が異なっている。
【００６６】
また、発泡性樹脂Ｍ’の発泡、充填時にブロー成形体Ｂ内のエア抜きを行うための穴をブロー成形体Ｂに形成する方法を図１４、図１５及び図１６に示す（前述と同じ又は類似の部材には同じ符号を用いる）。図１４は、第２成形型２４に、エア排出路６１と、突出ピン６３…６３を有する移動体６２とを内蔵させて、ブロー成形体Ｂ内にブローピン２７で気体を吹き込むときに前記突出ピン６３…６３をキャビティ内に突出させてブロー成形体Ｂに穴をあけ（図１４（ａ）の状態）、発泡性樹脂Ｍ’の射出時〜充填時には、移動体６２を後退させて突出ピン６３…６３をキャビティから退避させて（図１４（ｂ）の状態）、ブロー成形体Ｂに生成した穴やピン６３…６３の貫通孔６４…６４ないしエア排出路６１を介してブロー成形体Ｂ内のエア抜きを行うようにしたものである。
【００６７】
一方、図１５及び図１６は、いずれも、エア排出路形成用孔７１又はエア排出路形成用凹部８１を成形型（図例では第２成形型２４）の外周合せ面部に設けるようにしたものである。図１５の場合は、エア排出路形成用孔７１に中子柱状体７２に挿入し（図１５（ａ）の状態）、この状態で、型締め〜エアブローを行い（図１５（ｂ）の状態）、発泡性樹脂Ｍ’の射出時に中子柱状体７２を抜いて（図１５（ｃ）の状態）、その抜け穴からエア抜きを行うようにしている。これに対し、図１６の場合は、エア排出路形成用凹部８１の上面部にピン体８２…８２を差し込んでおき（図１６（ａ）の状態）、この状態で、型締め〜エアブローを行い（図１６（ｂ）の状態）、発泡性樹脂Ｍ’の射出時にピン体８２…８２を抜いて（図１６（ｃ）の状態）、その抜け穴及びピン貫通孔８３…８３からエア抜きを行うようにしている。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上、具体例を挙げて詳しく説明したように、本発明は、ソリッド樹脂からなる中空のブロー成形体の内部に発泡樹脂が充填されて、外観性、軽量性、剛性に優れた樹脂成形品を、成形型内での樹脂成形品の冷却遅延を抑制して、効率よく生産することが可能な技術であるから、樹脂成形の技術分野において広範な産業上の利用可能性が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の最良の実施形態に係る樹脂成形品の成形装置１０を示す概略説明図である。
【図２】前記成形装置１０の制御システム図である。
【図３】前記成形装置１０の温度調整装置４０…４０の動作パターンの１例を示すタイムチャートである。
【図４】前記成形装置１０で成形する樹脂成形品Ａの構造を示す一部切り欠きの斜視図である。
【図５】前記成形装置１０による前記樹脂成形品Ａの成形方法を段階的に説明するための要部縦断面図であって、ブロー成型工程を示すものである。
【図６】同じく、ブロー成型工程の終了時を示すものである。。
【図７】同じく、射出工程を示すものである。
【図８】同じく、充填工程を示すものである。
【図９】同じく、充填工程の終了後、型開きまでを示すものである。
【図１０】前記成形装置１０の温度調整装置４０…４０の動作パターンの別の例を示す図３と類似のタイムチャートである。
【図１１】前記成形装置１０の成形型２０の別の例を示す図５と類似の要部縦断面図である。
【図１２】ブロー成形体Ｂ内に発泡性樹脂を射出するための穴をブロー成形体Ｂに形成する別の方法の説明図である。
【図１３】図１２と同様の説明図である。
【図１４】発泡性樹脂の発泡、充填時にブロー成形体Ｂ内のエア抜きを行うための穴をブロー成形体Ｂに形成する方法の説明図である。
【図１５】図１４と同様の説明図である。
【図１６】図１４と同様の説明図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０      樹脂成形品の成形装置
２０      成形型
３０      射出機
４０      温度調整装置
１００    コントロールユニット
Ａ        樹脂成形品
Ｂ        ブロー成形体
Ｍ        発泡樹脂
Ｎ        ソリッド樹脂
Ｐ        パリソン
【図１】
2009018470.tif 000003
【図２】
2009018470.tif 000004
【図３】
2009018470.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009018470.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009018470.tif 000009
【図８】
2009018470.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2009018470.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2009018470.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2009018470.tif 000016
【図１５】
2009018470.tif 000017
【図１６】
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