CN1226197A - 中空成型品的制造方法和制造设备 - Google Patents

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Abstract

提供了通过简便的吹塑成型设备、较短的成型周期和以高生产效率制造表面光泽等模具赋型性优异的较大型的中空成型品的制造方法以及相应的制造设备。在向成型模具中间提供由结晶性树脂制成的熔融型坯,闭模后将加压流体吹入型坯内部使其与模具成型表面紧密贴合,得到固化的中空成型品的制造方法中,紧密贴合的模具成型表面的温度控制在自比结晶性树脂的结晶温度低10℃至该树脂的熔融温度的范围内,同时在吹入加压流体的过程中或吹入后,向型坯内部注入低于室温的冷却介质,在将介质排出及型坯冷却后进行脱模。该制造设备的特征是包含中空成型机,与该成型机相配合用以制造中空成型品的、在其成型面上开有直径小于 100μm,同时相互间距小于 50mm的排气孔的成型模具,以及向通过该模具所形成的型坯内注入或排出的冷却介质的相应手段。

Description

中空成型品的制造方法和制造设备
技术领域
本发明涉及使用结晶性树脂的中空成形品的制造方法及制造设备。具体地是关于通过采取特定的成型条件，在带来优异的表面光泽和压花等的模具复制性的同时能够大幅度缩短成型周期的中空成型品的制造方法和制造设备。
背景技术
通过吹塑成型来制造中空成型品，由于具有在低压下即可成型因而模具成本较低，由于成型品较轻而可提高单位重量的强度和刚性等优点，所以历来用于制造各种容器。近年来除上述容器之外，利用吹塑成型来制造保险杠，扰流器以及车轮盖等汽车部件也非常令人注意。在这种场合需要开发的是，缩短保险杠类大型成型品的成型周期，以及扰流器和车轮盖所要求的具有高度表面光泽等外观优异的成型品的制造方法。
特别是在为得到具有强度和刚性的汽车部件而使用聚丙烯类树脂、聚酰胺类树脂等结晶性树脂时，即使使用经过镜面加工的模具做为成型表面，在普通成型条件下成型所得到的中空成型品的表面也容易产生熔体破坏和口模条纹，或由于混入空气和结晶而出现麻点外观。这就是说，使用结晶性树脂进行吹塑成型不能如实地复制模具表面，难以制造光泽等外观优异的中空成型品。
因此为得到具有优异表面光泽的中空成型品，提出将在树脂表面形成很多深度在2-100μm的微小凹凸的型坯用经0.5S以下的镜面精加工、并且被加热到树脂的结晶温度以上的模具夹持，在吹塑成型之后将模具温度降至结晶温度以下的方法(特公开2-40498号公报)。但这种方法中需要控制型坯的表面状态，局限于成型时发生熔体破坏的树脂，另外在汽车部件等大型成型品的场合存在成型周期长生产效率低等问题。
所以为了改善使用结晶性树脂制做的中空成型品的表面特性，在吹塑成型中，在使用熔融型坯的同时，还采用了在把型坯紧贴在模具表面时，模具温度保持在比结晶性树脂的结晶温度高的温度的制造方法。这时成型周期会变长。为解决这一问题，已就如加热至结晶温度以上的模具有效地加以冷却，降低模具温度从而保持成型品的形状提出了各种方法。例如，使用高温油和低温油做为控制模具温度的热介质，在其切换时气吹热介质的流道的方法(特公平7-77728号公报)以及使用水蒸汽加热模具，用水进行冷却的成型方法(特开平6-226828号公报)。但是在这些对模具反复进行加热和冷却的方法中，需要多种加热和冷却用介质，为了在宽广温度范围内对模具进行控制所需要的设备和操作变得复杂，因而尚有改善的余地。而由于反复进行加热和冷却，使成型周期也不一定能够缩短。另外也提出了其它的方法，即在向成型模具中间提供包含结晶性树脂的软化树脂型坯、闭模后将流体注入型坯使其与成型模具表面紧密贴合的成型、冷却的吹塑成型方法中，将成型模具的温度保持在结晶性树脂结晶速度最快的温度附近至其熔点之间，向型坯内注入冷介质流体，使此流体在型坯内加压循环的成型方法(特开平4-77231号公报)。可是，这种方法也许可以减少成型品表面的口模条纹和熔合线，但该发明的通过具有压差的2根吹入管注入冷介质的方法只能在冷却初期达到冷却介质的循环。此外由于冷却介质与高温的型坯相接触而被迅速加热，冷却效率不一定很高，成型周期的缩短自然存在一定限度，因而应用于大型中空成型品时还存在问题。
也曾提出通过伸入型坯内部的2根高压吹管中的1根向型坯内部提供液氮的气化气体，通过另1根吹管排出气体使型坯冷却，缩短成型周期的方法(特开平6-226829号公报)。但这项专利申请中主要着眼于结晶性树脂的结晶温度，而没有通过相应的对模具成型面温度的调节，在缩短成型周期及模具复制性两方面的进一步改善上提出技术设想。
发明的说明
本发明的目的是提供在这样的技术背景下，能使制品重量在500g以上的中空成型品，特别是1kg以上的大型中空成型品的表面光泽和压花等的复制性得到提高，并且缩短成型周期使生产效率得到改善的制造方法及制造设备。
本发明的发明者们在使用结晶性树脂并通过吹塑成型制造中空成型品，特别是大型中空成型品时，认真探讨了在改善表面光泽和压花等的复制性的同时缩短成型周期的方法和设备。其结果，发现通过在根据结晶性树脂的性质设定模具成型表面的温度条件的同时使型坯内部的冷却更为有效，并且在模具表面以特定间隔设置具有特定孔径的细孔，可以使成型周期和成型品外观进一步改善。本发明就是基于这种认识而完成的。即本发明提供了利用可实现模具的复制性和可缩短成型周期的吹塑成型法来制造中空成型品的方法及设备。下面说明本发明的要点。(1)中空成型品的制造方法，具有以下特征，即在向成型模具中间提供由结晶性树脂制成的熔融型坯，闭模后将加压流体吹入型坯内部使其与模具成型表面紧密贴合，得到固化的中空成型品的制造方法中，紧密贴合时的模具成型表面的温度控制在比结晶树脂的结晶温度低10℃的温度至该树脂的熔融温度之间的范围内，同时，在吹入加压流体的过程中或吹入后，向型坯内部注入低于室温的冷却介质，在将介质排出及型坯冷却后进行脱模。(2)上述(1)中所说明的中空成型品的制造方法具有如下特征，即使用的成型模具是在模具成型面上开有直径小于100μm，相互间隔(间距)小于50mm的排气孔。(3)中空成型品的制造设备，其包含中空成型机，与该成型机相配合的用以制造中空成型品的成型模具，在其成型面上开有直径小于100μm，同时相互间隔(间距)小于50mm的排气孔，以及向通过该模具所形成的型坯内注入或自其内部排出冷却介质的相应手段。
附图的简单说明
图1和图2是在本发明的中空成型品的制造方法和制造设备中，用以表示制造工序和制造设备的一个例子的剖面图。
图1表示开模、提供型坯的工序。
图2表示闭模、成型及冷却工序。
实施本发明的最佳方式
下面说明实施本发明的方式。
在本发明的制造方法中所使用的结晶性树脂并无特别限制，可使用聚烯烃树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂和聚缩醛树脂。做为聚烯烃树脂，可以是例如乙烯、丙烯、丁烯-1、3-甲基丁烯-1、3-甲基戊烯-1、4-甲基戊烯-1等α烯烃的均聚物和它们的共聚物，或者这些烯烃与其它可发生共聚的不饱和单体生成的共聚物。其典型的例子为高密度、中密度和低密度聚乙烯，直链低密度聚乙烯，超高分子量聚乙烯，乙烯-醋酸乙烯共聚物，乙烯-乙基丙烯酸共聚物等聚乙烯类树脂；间规聚丙烯，等规聚丙烯、丙烯-乙烯无规共聚物或嵌段共聚物等聚丙烯类树脂；以及聚4-甲基戊烯-1等。
聚酰胺类树脂可以是例如通过将环状脂肪族内酰胺经开环聚合而得到的尼龙6和尼龙12，脂肪族二胺和脂肪族二羧酸经缩聚而得到的尼龙66，尼龙610和尼龙612等；芳香族二胺和脂肪族二羧酸经缩聚而得到的间苯二甲胺和己二酸的缩聚物；芳香族二胺和芳香族二羧酸经缩聚而得到的对苯二胺与对苯二甲酸的缩聚物和间苯二胺与间苯二酸的缩聚物；以及氨基酸经缩聚而得到的尼龙11等。
聚酯类树脂可以是芳香族二羧酸与亚烷基二醇类的缩聚产物，具体的例子是聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯等。
聚缩醛树脂的例子有均聚产物的聚甲醛以及由三噁烷和环氧乙烷生成的甲醛-环氧乙烷共聚物。
在本发明的制造方法中，即可单独使用上述的结晶性树脂，也可将二种以上组合起来使用。进而根据需要也可配合使用其它的低结晶性树脂、非结晶性树脂和后面提及的弹性体等树脂类、无机填充剂和各种添加剂。另外在上述热塑性树脂中，比较理想的是聚丙烯，丙烯与其它烯烃的嵌段共聚物、无规共聚物或它们的混合物等聚丙烯类树脂，此外也可以是含有用不饱和羧酸或其衍生物改性的酸改性聚烯烃树脂的聚丙烯类树脂。
这里的聚丙烯类树脂的熔融指数：MI(230℃,2.16kgf)为0.1～2.0g/10分钟，较理想的是在0.2～1.0g/10分钟的范围内，这从耐垂伸性等吹塑成型性质的角度更易于使用。另外通过向聚丙烯类树脂中加入0～30重量％，MI(190℃,2.16kgf)为0.001～1g/10分钟，更理想的是0.01～0.5g/10分钟的高密度聚乙烯，可以改善成型性质。此外，也可以向成型原料中加入0～30重量％，门尼粘度(ML1+4 100℃)为10～120的乙烯-丙烯共聚弹性体、乙烯-丙烯-二烯的共聚弹性体、苯乙烯-二烯类弹性体、以及它们的加氢弹性体等的弹性体。
此外为提高中空成型品的刚度、强度和耐热性，也可在成型原料中加入为0～50重量％的无机填充剂。这里的无机填充剂可以是滑石、云母、碳酸钙、玻璃纤维、碳纤维、硫酸镁纤维，钛酸钾纤维、氧化钛纤维、氧硫酸镁纤维及有机纤维，其中滑石、云母和玻璃纤维更理想。此外根据需要也可添加稳定性、抗静电剂、防老化剂、阻燃剂、颜料、分散剂和结晶成核剂等。这里的结晶成核剂可以列举出滑石、有机羧酸碱金属盐、环状磷酸酯碱性多价金属盐，4-叔丁基安息香酸铝、二苄基山梨醇或其衍生物。
这里，在本发明的制造方法中所说的结晶温度和熔点除了指所使用的结晶性树脂自身的结晶温度和熔点，在添加成核剂以便改善结晶性的场合，在与其它热塑性树脂配合的场合，以及在与滑石等填充剂相配合的场合，则指实际用做吹塑成型原料树脂的物料的结晶温度和熔点。这时，当使用2种以上的结晶性树脂做为吹塑成型的原料树脂时，若用差示扫描量热仪(DSC)来测定结晶温度和熔点，有时会出现2个以上的峰。在这种场合，以最高的结晶温度、最高的熔点或来自配合比例最多的树脂的结晶温度和熔点做为本发明的结晶温度和熔点。
本发明使用根据最终要得到的中空成型品的用途、形状和尺寸而选定的结晶性树脂，通过吹塑成型设备使其成型，制成中空成型品。
下面通过图1和图2说明这种制造方法的一个例子。首先通过挤出机将结晶性树脂熔融挤出，使用通常的储料器向一组处于开模状态的模具(10A,10B)之间通过口模(1)挤出筒状的型坯(3)。接着在型坯(3)的下端，为了防止吹塑流体的流失而用夹具(7)预先夹紧。这时，为了对型坯进行预吹塑而设置的流体注入管(5)也被同时夹紧。然后通过预吹塑使型坯在某种程度上膨胀，并如图2所示由加热手段(11)把模具表面控制在特定温度后用模具夹住型坯。然后借助顶出装置(37A)把加压流体、冷却介质的导入管(33)穿过型坯壁，通过加压流体供给管路(31)和阀(32)注入加压流体，使型坯与模具表面(12)密切贴合。这时对注入的流体并无特另限制，但一般从模具复制性考虑可使用室温的空气。如考虑缩短成型周期，也可使用与后面提到的中空成型品的内部强制冷却介质相同的流体。
然后，借助顶出装置(37B)把排出管(35)顶出型坯内部。接着关闭加压流体供给管路上的阀(32)，打开冷却介质供给管路(41)上的阀(43)将冷却介质导入型坯内部。在维持内部压力的同时，通过排出阀(45)边控制压力边使冷却介质在型坯内部流通、排出，对型坯内部进行强制冷却，当中空成型品可以脱模时打开模具进行脱模。开模时间的掌握可以通过测定所排出的冷却介质的温度来确定。此外虽然实际上可以不必要对模具实行冷却，但也可根据成型品的大小、形状和厚度而实行辅助的冷却。
下面就模具成型面的温度和型坯内部的冷却方法等本发明的制造方法加以说明。
首先型坯与模具密切贴合时模具成型面的温度(表面温度)应该处于比结晶性树脂的结晶温度低10℃的温度到该树脂的熔点温度的范围内。此温度只要在上述范围内就没有特别的限制，但在重视成型周期时，较合适的是在结晶性树脂的结晶温度±10℃的范围，最好是在比结晶温度低5℃至比结晶温度高10℃的范围内。此温度可在考虑模具复制程度、模具表面形态(镜面、压花、花纹、文字)、结晶性树脂的种类、成型时树脂的温度、成型品的大小及壁厚等之后，在上述范围内选择最佳值。
模具表面的加热方法并无特别限制。可以采用使油等一般加热介质进行循环的方法，和电阻加热或介电加热等电加热的方法对模具整体进行加热。另外也可通过气体火焰加热对模具表面选择性地加热，也可以将上述方法同时使用。
另外在本发明的制造方法中实际上不需要在密切贴合后对模实行冷却，因此不需要为了对模具的加热、冷却实行温度控制而设置的模具结构、设备和控制，可使成型设备得到简化。但是也可以在型坯与模具密切贴合后根据需要辅助性地将模具表面温度冷却至密切贴合时的温度以下，例如冷却至结晶性树脂的结晶温度以下或冷却至比结晶温度高10℃的较低温度。这时可以采取将加热介质一次排出后使用冷却介质进行循环的方法。
关于模具加热，因为在利用模具对树脂成型品复制时(即密切贴合时)，最好能保证特定的模具成型面的温度，所以希望采用热容量小、即密切贴合后表面温度变化大的模具结构。在这种场合，由于在密切贴合时的模具成型面温度基础上，再加上熔融树脂的树脂温度，可以带来模具成型面温度一下子的上升。这时既使模具成型面的温度低于结晶性树脂的结晶温度也可保证充分的复制性。因而从成型周期来考虑希望将模具成型面的温度尽可能设定在较低温度。但是密切贴合时的模具成型面的温度需要设定在比结晶性树脂的结晶温度低10℃至该结晶性树脂的熔点温度的范围内。
此外这样的模具结构可以有效地缩短自对成型品复制完后，通过型坯内部的强制冷却直至模具表面可以进行脱模为止的时间。
也就是说在本发明的制造方法中，模具成型面的温度仅在其与熔融树脂密切贴合时需保持在特定的温度范围内，在之后进行冷却时最好不要出现自模具对成型品的加热。因此模具表面的金属部分的厚度以薄些为好，最好采用由为了绝热的空气室或绝热材料制成的结构。
此外根据需要，也可以在模具闭合前，将型坯的顶端进行加压粘着形成密闭型坯，这时可以自口模或型坯下部吹进气体通过预吹塑给型坯以张力，或使型坯直径增大。
在本发明的制造方法中，在吹入加压流体的过程中或吹入之后，在压力下向型坯内部注入冷却介质的同时或注入之后，通过将型坯内被加热的介质从与冷却介质注入口一定距离处，或设置成双层管的排出口处向外面排出，使中空成型品自内部进行强制冷却。这时通过在型坯内冷却介质的流通使冷却有效地得以进行。对上述冷却介质并无特殊限制、可以使用低于室温的空气、二氧化碳气体和氮气等。此时希望使用-20℃以下，最好是-30℃以下的冷却空气。
注入的冷却介质的压力一般在型坯内部以2～10kg/cm2的程度为好，可以根据中空成型品的大小、壁厚、结晶性树脂的种类适当选择。考虑到模具表面的复制性及缩短成型周期，型坯内部的压力在注入初期在4kg/cm2以上，以4～10kg/cm2为好，最好是在5～8kg/cm2这一较高范围。
另外在模具表面的复制结束后，在保持中空成型品的形状的前提下，最好将型坯内部的压力降至比冷却介质开始注入时低的值，例如降至不足4kg/cm2。具体地，在注入冷却介质后的10～30秒内，可将型坯内的压力控制在4～10kg/cm2，最好是在5～8kg/cm2。其后希望将压力降至冷却介质开始注入时的压力以下。一般可以通过恒定注入量、调节排出量来控制型坯内部的压力。这是因为自模具的复制结束后，通过加大排出量使型坯内部的压力降低，这对于增加冷却介质的流通量以提高冷却效率，进而缩短成型周期是很重要的。进一步，这对于在型坯冷却结束后缩短排出内部压力所需时间，以及缩短成型周期都有利。另外，冷却介质的注入和排出具有如下特征，即注入型坯内的冷却介质的流动有方向性(例如沿一个方向)，这与以往的仅在型坯内循环的方式不同，可以经常使用新鲜的低温冷却介质实行冷却。另外根据中空成型品的大小和形状，可以进行例如在过程中改变冷却介质的注入口和排出口等条件变化。自型坯内部进行的冷却可通过使冷却介质与型坯内壁直接接触、出现冷却介质的流动(循环、湍流)及增加流速对模具实行极为有效的冷却。例如注入-30℃的冷却介质可得到约90℃的高温排气。
在本发明中为了对中空成型体内部进行强制冷却，一般通过将设置在成型模具壁面的冷却介质导入针(管)在向型坯内吹入加压流体时或吹入之后，自型坯外的模具壁顶出，穿透型坯而进行。冷却介质的排出针(管)也以同样方法设置。导入针(管)和排出针(管)可隔开一定距离设置，也可以采用二重管的方式，一般地在介质能够在中空成型品内部形成沿成型品内壁整体近似均一的、能有效进行冷却的流动，并考虑成型品的形状的前提下，可适当地决定其设置方法，设置位置，设置根数及导入、排出针(管)的尺寸。在本发明中，相隔一定距离的设置方法从冷却效率方面看比较合适。另外根据需要，可以使冷却介质导入管在型坯内进退、旋转(使在侧面设置开口的管旋转)、进而可采用间歇地导入冷却介质的方法。
在本发明中，为了在缩短成型周期的同时进一步提高在模具成型面上的密切贴合(复制)性能和进一步改善成型品的外观，除了对型坯内部的强制冷却，最好在模具表面设置排气孔。通过设置排气孔，可以改善在弯曲较大的凹陷部位等型坯与模具之间容易残留气体处的复制性，使具有复杂结构的中空成型品也有良好的表面状态。
对排气孔，以往采用的一般是直径0.2～0.5mm。但在本发明中，希望排气孔直径在100μm以下，最好是在80μm以下，其直径如超过100μm则可能在成型品表面产生树脂的须状物(在成型品表面出现的须状的突出物)。排出孔直径的下限从精密加工的限度考虑约在10μm左右。排气孔的深度通常为0.2～0.5mm，可以利用诸如激光加工、电铸造加工等制造。
另外排气孔的间距应在50mm以下，希望在30mm以下，最好在20mm以下。其间距如超过50mm则会由于成型品表面排气不良而产生白翳现象。此外对间距的下限无特别限制，既使3mm左右也可以。但由于间距过密会使模具价格上升，故可结合成型品表面改善的效果综合考虑做出适当选择。排气孔并不需要在模具成型面整体上的均匀分布，可以在弯曲较大的凹陷部位等特别需要排气的部分较密地分布。
另外模具表面的状态可以采用各种方案，根据最终的成型品而实行表面加工。例如0.5S以下的镜面精加工，压花加工，花纹加工，文字、图形加工或它们的组合形式。
此外就型坯内壁部分的冷却和脱模加以说明。在以往的一般情况下，为了加快成型周期，采用使模具温度低于结晶性树脂的结晶温度，甚至处于比结晶温度低30℃左右的低温，以使型坯受到冷却。在这种场合，型坯的冷却主要来自于模具的冷却。但在本发明中，即使没有通过模具一侧实行冷却，自型坯内部的强制冷却就可以使型坯内部的结晶快速地进行。因此即使模具的表面温度接近表观的结晶温度也可以进行成型、脱模和取出制品。
这样就可以省略以往的对模具进行加热、冷却的反复操作、其结果可缩短成型周期。进而随着制造设备、温度控制方法的简化，使低成本的生产成为可能。
型坯的冷却结束以后，在停止向型坯内部注入冷却介质的同时，将冷却介质排出，打开模具并取出中空成型品。
如以上所详细叙述的，在本发明的中空成型品的制造方法中由于使用了采用特定的模具成型面的温度以提高复制性及通过型坯内部的强制冷却以有效地对中空成型品进行冷却的方法的组合，另外由于在成型模具表面设置了特定的排气孔，因而能够以高的生产效率制得表面光泽、外观优良的成型品。既使对壁厚较厚的成型品和大型成型品，也可以缩短成型周期，以高生产效率加以制造。
通过采用本发明的制造方法，可以制造利用吹塑成型方法能够制作的众所周知的成型品。在这种场合，树脂层既可以是单层也可以是多层，但多层时最外层需要使用结晶性树脂。此外中空部分的结构也可任意构成，甚至可以是具有多个中空部分的结构。
下面就本发明的制造设备加以说明。本发明的制造设备具有中空成型机、特定结构的模具以及向型坯内部注入和排出冷却介质所需的手段。
对中空成型机并无特别限制，例如可以是本申请的实施例中使用的成型机。
本发明的制造设备中所用的模具是通过与中空成型机的组合，能够用来制造中空成型品的那些、进而在此模具的成型面上设置有直径为100μm以下，间距在50mm以下的排气孔。有关这种排气孔的直径，间距的说明与前面所叙述的相同。
可在中空成型机的口模处或贯穿模具设置向型坯内注入和排出冷却介质的手段，也可将其设置在上述两处，但注入和排出冷却介质的手段需要另外预备。作为这种手段一般使用导入管和排出管。可将它们隔开一定距离设置，也可以采用二重管的方式。一般地在介质能够在中空成型品内部形成沿成型品内壁整体近似均一的、能有效进行冷却的流动，并考虑成型品的形状的前提下，可适当决定其设置方法、设置位置、设置根数及导入管的尺寸。在本发明中，相隔一定距离的设置方法从冷却效率方面看比较令人满意。所以贯穿成型模具的设置方法在设置位置上的自由度较大因而比较合适。
另外根据需要，可以将冷却介质导入管设计成具有进退功能。在导入管侧面设置开口，并使导入管具有旋转功能。
进而在导入低温的冷却介质的场合，可设置介质的冷却设备，并将其通过管道与冷却介质导入管相连接。
下面通过实施例和比较例对本申请的发明进行更为详细的说明，但本发明并不受这些例子的任何限制。
实施例1
在下述条件下利用吹塑成型法制造中空成型品。1．原料聚丙烯类树脂的组成物(1)组成物的构成
①聚丙烯=65重量％[出光石油化学株式会社制、出光聚丙烯，E-100GM,MI:0.6g/10分钟(230℃,2.16kgf)。]
②高密度聚乙烯=10重量％[出光石油化学株式会社制，出光聚乙烯，750LB,MI:0.03g/10分钟(190℃,2.16kgf),密度：0.95g/cm3。]
③乙烯-丙烯共聚弹性体=15重量％[日本合成橡胶株式会社制，EP07P，门尼粘度ML1+4(100℃):77，乙烯含量：73重量％。]
④滑石=10重量％[平均粒径：1.5μm，平均长宽比：15](2)组成物的调制：通过熔融混炼进行调制。(3)组成物的特性：通过下述方法进行测定。
①结晶温度：123℃
②熔点：164℃
结晶温度和熔点依据JIS K7121，利用Perkin-Elmer公司制造的差示扫描量热仪DSC-7进行测定。将树脂组成物自室温开始以10℃/分钟的升温速度加热测得熔点，在230℃下保持3分钟后以10℃/分钟的降温速度冷却测得结晶温度。2．中空成型品：汽车用空气扰流器(1)形状=1400mm×200mm×30mm的筒状(2)制品重量=约2.0kg3．成型条件(1)成型机：φ90mm的吹塑成型机[口模：直径100mm，储料器：25升，锁模压力：60吨，螺杆转速：40rpm、马达负荷：115A]。(2)成型温度：料筒：230～190℃，直角机头(クロスヘツド)：190℃、口模：190℃、树脂温度：220℃。4．模具(1)加热手段：使加热油(150℃)循环，将表面温度控制在128℃。(2)模具表面：0.2S的镜面精加工，表面有许多直径50μm间距10mm的排气孔。5．成型方法
在成型模具间放入上述树脂组成物的型坯，闭模后通过穿过模具而形成的冷却介质导入管向型坯内吹入-35℃的干燥压缩空气使型坯与模具成型面密切贴合，继续导入-35℃的干燥空气直至型坯内部压力达到10kg/cm2。然后在10秒钟后，通过穿过模具而形成的冷却介质排出管将型坯内的干燥空气排出，直至型坯内部压力达3kg/cm2。冷却介质导入管设在自空气扰流器内侧(在汽车上安装时的内侧面)端部20mm的位置，排出管设在距另一端20mm的位置，因而使冷却介质在型坯内单方向流动。
型坯冷却时，最初排出的压缩空气温度为90℃。当排出空气为40℃时停止导入干燥空气，待型坯内部残留空气排出后，打开模具进行脱膜并取出中空成型品。6．中空成型品的评价(1)制品的表面光泽：根据JIS K7105，以入射角=60°，测光角=60的条件测定。其结果为95％。(3)成型品表面的须状物：根据目测评价有无须状物。其结果没有观察到须状物。(4)成型品表面的白翳现象：通过目测如下评价。
A：完全没有白翳现象。
B：目测难于确认。
C：目测可以确认(部分产生)。
其结果为A。7．成型周期的评价
自从模具中取出成型品的时刻开始至下一循环取出成型品的时刻为止做为一个周期，将成型品的制造反复10个周期，测定平均成型周期所用时间。其结果，平均成型周期为210秒。
由上述评价结果可以确认，通过本发明的制造方法可以高效率地制造表面状态优异的中空成型品。此外通过与后述实施例3-7的比较，可知不但在成型周期的时间上不逊色，而且不必对模具实行主动的冷却。
实施例2
除下面所述事项以外在与实施例1相同的条件下制造中空成型品。1．中空成型品：车轮盖(1)形状=直径：400mm、外缘处有7个贯穿孔，壁厚：3～4mm(2)制品重量：约550g2．成型条件(1)成型机：φ90mm的吹塑成型机(口模：直径160mm，储料器：15升，锁模压力：60吨，螺杆转速：40rpm，马达负荷：115A)。(2)成型温度：料筒：230～190℃，直角机头：210℃，口模：210℃，树脂温度220℃。3．模具(1)模具的表面温度：控制在120℃。4．成型方法
在成型模具间放入型坯，闭模后在处于成型品(车轮盖)中心部位的位置通过穿过模具而形成的加压流体导入管向型坯内吹入室温的干燥压缩空气使型坯与模具成型面密切贴合。然后停止吹入室温干燥空气，改由穿过模具而形成的冷却介质导入管在成型品外围的三个位置向型坯内吹入-35℃的干燥压缩空气直至型坯内部压力达到7kg/cm2。接着通过上述吹入室温的干燥压缩空气的加压流体导入管在使型坯内的压力保持在3.5kg/cm2的同时将型坯内的介质排出。这样冷却介质自成型品的外围流向中心部位。继而在170秒后停止导入-35℃的干燥空气，将型坯内解除压力，打开模具进行脱模并取出中空成型品。5．中空成型品的评价
用与实施例1相同的方法评价，表面光泽为95％，不产生须状物，白翳现象的评价为A。
实施例3～7，比较例1～5
除下面所述事项以外在与实施例1相同的条件下制造中空成型品。1．模具(1)加热和冷却手段：通过加热用油(150℃)和冷却用油(60℃)的循环调节表面温度。温度调节的情况显示在表1中。加热及冷却油的流通采用同一配管，油切换时通过空气先完全排空然后采取冷却方式。(2)模具表面：0.2S的镜面精加工。排气孔的直径和间距如表1所示。2．成型方法
在实施例3～7中，除附加了模具的加热和冷却工序以外，与实施例1相同。模具的加热和冷却按下述方法进行。即自打开模具、供给型坯，至闭模对模具进行加热；其后直至取出成型品为止对模具进行冷却。
在比较例1～5中，不设置冷却介质排出管而进行成型。3．中空成型品和成型周期的评价(1)制品取出时的保型性：根据目测如下评价
A．目测不能发现变形。
B．无对制品有害的变形。
C．部分发生若干变形。
D．整体上变形较大。
结果如表1所示。
另外用与实施例1同样的方法评价表面光泽、须状物的有无、白翳现象及成型周期，其结果如表1所示。
评价的结果，实施例3～5在各方面都为良好。另外实施例6和7在光泽和成型周期方面良好，但在表面白翳现象方面不如实施例3～5。与此相比，比较例在光泽和成型周期两方面都不能令人满意。
表1
型坯密切贴合时的模具温度(℃) 取出成型品时的模具温度(℃)     模具：排气孔 型坯内部有无强制冷却 取出成型品时的保型性 成型品的表面光泽(％) 成型品表面的须状物 成型品表面的白翳现象      成型周期(秒)
直径(μm) 间距(mm) 加热 冷却 全过程
实施例3     130     110     50     5     有     B     95     无     A  60  180  240
实施例4     130     100     50     5     有     B     95     无     A  120  180  300
实施例5     130     100     50     10     有     B     95     无     B  120  180  300
实施例6     130     100     50     50     有     B     95     无     C  120  180  300
实施例7     130     100     100     50     有     B     95     稍有     C  120  180  300
比较例1     60     60     50     5     无     A     20     无     A   0  120  150
比较例2     120     60     50     5     无     A     65     无     A ＞240 ＞500 ＞780
比较例3     130     60     50     5     无     A     90     无     A ＞240 ＞500 ＞780
比较例4     130     80     50     5     无     A     95     无     A ＞240 ＞500 ＞780
比较例5     130     100     50     5     无     D     -     -     -  -    -    -
产业上应用的可能性
依据本发明的制造方法或制造设备制造的中空成型品具有良好的模具复制性，虽然是吹塑成型但可以显示90％以上的高度的表面光泽。此外尽管是有高度光泽的中空成型品仍可以缩短成型周期，因而是产品质量和生产效率都令人满意的优异的制造方法和制造设备。此外因为实际上不需要对模具进行加热，冷却的循环操作，从设备和成型控制方面也变得简便。另外由于可以得到表面的高度光泽性、使不经二次涂饰的制品成为可能。所以可以应用在汽车部、家具、浴室、厕所部件等广泛的制品制造中。

Claims (10)

1．一种中空成型品的制造方法，其特征在于，在向成型模具中间供给由结晶性树脂制成的熔融型坯，闭模后将加压流体吹入型坯内部使其与模具成型面紧密贴合，得到固化的中空成型品的制造方法中，紧密贴合时的模具成型面的温度控制在自比结晶性树脂的结晶温度低10℃至该树脂的熔融温度的范围内，同时，在吹入加压流体的过程中或吹入后，向型坯内部注入低于室温的冷却介质，在将介质排出及型坯冷却后进行脱模。
2．根据权利要求1所述的中空成型品的制造方法，其特征是，所使用的成型模具是在模具成型面上形成有直径小于100μm，相互间距小于50mm的排气孔。
3．根据权利要求1或2所述的中空成型品的制造方法，其特征是，型坯与模具紧密贴合时模具成型面的温度控制在结晶性树脂的结晶温度±10℃的温度范围内。
4．根据权利要求1或2所述的中空成型品的制造方法，其特征是，冷却介质的注入和排出通过在相隔一定距离处设置的注入口和排出口进行。
5．根据权利要求1或2所述的中空成型品的制造方法，其特征是，所使用的冷却介质为空气。
6．根据权利要求1或2所述的中空成型品的制造方法，其特征是，在对型坯内注入、排出冷却介质进行冷却时，注入开始时型坯内压力在4kg/cm2以上，其后将该压力降至注入开始时的压力以下。
7．根据权利要求1或2所述的中空成型品的制造方法，其特征是，型坯与模具紧密贴合后，使用冷却手段对模具进行冷却。
8．根据权利要求1或2所述的中空成型品的制造方法，其特征是，结晶性树脂是聚丙烯类树脂。
9．一种中空成型品的制造设备，其特征在于，其包含中空成型机，与该成型机相配合用以制造中空成型品的成型模具，在其成型面上开有直径小于100μm，同时相互间距小于50mm的排气孔，以及向通过该模具而形成的型坯内注入或排出冷却介质的相应手段。
10．根据权利要求9所述的中空成型品的制造设备，其特征在于，冷却介质的注入和排出手段是穿过成型模具而设置的注入管和排出管，且其分别设置在相隔一定距离处。
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