JP2001001388A - ブロー成形方法、ブロー成形品およびブロー成形金型 - Google Patents

ブロー成形方法、ブロー成形品およびブロー成形金型

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blow
blow molding
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Tomoyuki Obara
智之 小原
Katsuhiko Tada
勝彦 多田
Miki Sugawara
未樹 菅原
Shoichi Miura
昭一 三浦
Hirofumi Yamada
宏文 山田
Shigekazu Kumazaki
重和 熊崎
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Toyota Auto Body Co Ltd
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Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Toyota Auto Body Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外観の良好なブロー成形品を製造するブロー
成形方法を提供すること。 【解決手段】 本発明のブロー成形方法では、パリソン
3を金型10、20外に膨張させないパリソン閉塞手段
31、32を備えたブロー成形金型10、20を使用す
る。すなわち、まず枠締め工程(B)の段階で、パリソ
ン閉塞手段31、32によって、パリソン3が金型1
0、20の外部に膨み出すことのない閉空間が形成され
るとともに、パリソン3内に所要の空気が確保される。
その後の金型締め工程(C)において、金型10、20
がパリソン3を押圧するとともに、パリソン3内の圧力
が増加し始め、金型意匠面11に対して、パリソン3を
連続的に接触させることができる。従って、冷却による
パリソン3の収縮が均質に行われるため、スジ、しわお
よび転写ムラなどの成形不良を回避でき、外観の良好な
ブロー成形品が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイより押し出さ
れたパリソンを金型内に導入して、型締めすることで成
形品を成形するブロー成形方法、このブロー成形方法に
よって得られるブロー成形品およびこのブロー成形方法
に用いられるブロー成形金型に関する。
【0002】
【背景技術】従来より、ボトルやタンク等の樹脂製容器
は、金型内に導入したパリソンの内部にガスを吹き込ん
で賦形するブロー成形法により成形されている。このブ
ロー成形においては、一般に、ダイから溶融樹脂を押し
出して筒状パリソンを製造し、このパリソンを金型(割
型)で挟み込んで成形を行う。このように成形されたブ
ロー成形品は、中空構造であるために軽量であり、ま
た、形状や構造によっては剛性が高いので耐衝撃性およ
び防音性に優れている。また、ブロー成形は、低圧成形
が可能で製造コストが低く済む上、ブロー成形により製
造された容器等は製品形状が単純な場合が多く、金型構
造が簡単なことから安価に金型を作成できる。
【0003】このような利点から、近年、ブロー成形品
は、自動車部品、住宅設備、建材等の工業材料の分野で
広く利用されている。そして、簡単な形状の他に、複雑
で多様な形状を有する製品をブロー成形によって製造す
ることも行われ始めている。例えば、自動車分野では、
バンパーやスポイラーが、住宅設備では、ドアパネル、
バスユニットおよびトイレユニットに取り付けられる部
材が、建材では、テーブル天板および各種のパネル類な
どが代表例として挙げられる。
【0004】ところで、ブロー成形では、図6に示され
るように、大きく以下の4つの工程を経てブロー成形品
が製造される。 (a)パリソン射出工程では、円筒状のパリソン99
が、ブロー成形機のダイ90より押し出されて、ブロー
成形金型である第一金型91、第二金型92間に導入さ
れる。なお、第一金型91には、金型意匠面91Aが形
成され、この金型意匠面91Aには、パリソン99側に
突出された凸部である先当たり部93と、彫りが深く形
成された凹部である成形部(ブローアップ部)94が設
けられている。 (b)金型締め工程では、第一金型91および第二金型
92を閉じて、パリソン99を、ブロー成形金型91、
92の周縁に位置するランド部(バリ部)91B、92
Bでピンチする。この際、金型91、92が閉じられる
までは、金型91、92間は、外部に開口された開空間
とされている。このため、金型91、92を閉じた際
に、パリソン99の一部が、金型91、92の外側に膨
張したりするため、パリソン99は先当り部93には接
触するが、成形部94全体には接触しない。 (c)エア吹き込み工程でピン95から空気をパリソン
99に吹き込むことで、パリソン99を成形部94全体
に接触させている。 (d)この後、パリソン99を冷却硬化することで、ブ
ロー成形品が得られる。
【0005】上記のような工程では、パリソン99は、
図6(b)の金型締め工程で先当り部93に接触した
後、図6(c)のエア吹き込み工程で第一金型91の成
形部94に接触する。すなわち、先当り部93に接触す
るパリソン99の一部と、成形部94に接触するパリソ
ン99の一部との間で、パリソン99が金型意匠面に接
触する接触部位の動きが停滞してしまう。そして、この
接触部位の停滞により、先当り部93および成形部94
に接触するパリソン99の各々の部位の境界に、スジや
しわが発生したり、シボの転写状態にむらが発生して、
ブロー成形品の外観が損なわれていることが、本出願人
の研究で判明した。
【0006】ところで、従来は、ブロー成形品の表面に
スジやしわが発生しても、表面を塗装してそのスジやし
わを隠したり、表面意匠にシボなどを用いたりすること
で、スジやしわを目立たなくしていた。しかしながら、
近年、ブロー成形品に対しても、低価格化(コストダウ
ン)、リサイクル、溶剤規制などが求められており、こ
のための無塗装化や鏡面外観の要求が高まっている。
【0007】このため、スジやしわおよび転写ムラが形
成されないような外観意匠性の向上や、複雑な模様をき
め細かく加飾できるように転写性を向上させて無塗装や
鏡面仕上げを実現できる技術の改良がなされている。例
えば、ブロー成形金型に改良を施した技術として、金型
本体に断熱体が取り付けられるとともに、意匠面の背後
に形成された空間に加熱された気体や冷却された液体を
出し入れする成形用金型(特開平07−108534号
公報参照)や、断熱層で被覆された金型の意匠面に、ブ
ロー用ガスによってパリソンを押しつけた後、パリソン
を高い温度状態に維持しながら、意匠面を精度よく転写
する金型を利用したブロー成形法(特開平06−328
549号公報参照)なども提案されている。また、ブロ
ー成形品の材料に改良を施した技術として、特定のメル
トインデックスや曲げ弾性率を有する熱可塑性樹脂材料
を材料に使って、光沢のある平滑な表面を有するととも
に、塗装の必要性がない成形品(特開平08−1190
43号公報参照)や、高い表面光沢度を有するポリプロ
ピレンを材料とした例(特開平10−138324号公
報参照)なども提案されている。このような技術では、
金型締めやエア吹き込みのタイミングなどの基本的な成
形条件を変更したり、加熱および冷却などの金型温度を
制御したり、あるいはベント穴やポーラス電鋳を設ける
ことで金型内のガスを効果的に排出するなどしたりし
て、成形品にスジやしわ、あるいは転写ムラが形成され
るのを防止するものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特に成
形品に塗装を行わないことを目的とする多層ブロー成形
においては、成形品の表層に透明感のある材料を用いた
場合、ブロー成形金型を高温に加熱する、あるいは金型
内のガスを効果的に排出しても、成形品にスジやしわが
顕著に発生するという問題があった。さらに、成形品の
表面に擬革や布目模様を施すシボ加工を必要とする成形
品を製造するために、上記のような技術を採用しても、
成形サイクルの都合上あまり高い温度での加工ができな
い場合、上記のような技術が適用できないことが検討の
結果判明した。これは、一般的に金型温度は高いほど、
パリソンに対して流動性を付与することができるので、
金型温度は高い程良いが、その反面、金型温度を高くし
すぎると、この昇温および昇温後の冷却に時間を要する
ことになり、成形サイクルを長くしすぎてしまい、結果
的に生産効率を低下させてしまうという問題が発生する
ことによるものである。従って、金型の温度操作以外の
何らかの方法で、スジ、しわおよび転写ムラのない外観
の良好な成形品を実現するブロー成形方法が求められて
いた。
【0009】そこで、本発明の目的は、外観の良好なブ
ロー成形品およびこの成形品を製造するブロー成形方法
およびブロー成形金型を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手投】本発明のブロー成形方法
は、金型意匠面を含んで構成される金型内に、ダイより
押し出されたパリソンを導入して成形品の成形を行うブ
ロー成形方法であって、前記金型は、前記パリソンが金
型外に膨張しないようにパリソンを閉塞するパリソン閉
塞手段を備え、前記金型を型開きしておき、この金型内
に前記パリソンを導入し、前記パリソン閉塞手段によっ
て、前記金型の金型意匠面に前記パリソンを接触させる
ことなく、前記パリソンを閉塞した後、前記金型を閉じ
て、前記パリソンを圧縮し、この圧縮によって前記パリ
ソンを前記金型の金型意匠面に接触させることを特徴と
する。すなわち、パリソン閉塞手段でパリソンを閉塞す
る際に、パリソン内外で所定の圧力差を確保し、閉塞し
たパリソン内の空気のみで、パリソンを金型意匠面に接
触させることができるようにされている。
【0011】このような本発明では、ダイから円筒状に
金型内に押し出されたパリソンは、金型締めの前に、こ
の金型に備えられたパリソン閉塞手段によって、金型外
に膨張することなく、金型意匠面およびパリソン閉塞手
段によって囲まれる空間内に、金型意匠面に接触するこ
となく閉じこめられる。すなわち、パリソンは金型外に
膨出することがなくなるので、従来、パリソンが金型外
に膨出することで失われていたパリソン内部の空気は、
金型外に漏洩することなく、閉塞されたパリソン内部に
閉じこめられる。従って、金型を締める段階で、パリソ
ンが金型意匠面に接触するのに十分な量、つまり、金型
を締めた際に、パリソン内の空気の圧力のみで、パリソ
ンを金型意匠面に接触させることができる量の空気が、
パリソン内部には充満する。そして、この状態で金型を
締めると、パリソンは金型に押圧されて、パリソン内部
の空気圧が上昇する。このため、パリソンは、金型意匠
面に連続的に接触するようになる。すなわち、パリソン
全体が金型に接触する現象が、一続きのものとして停滞
なく連続的に行われるので、成形品の表面にスジ、しわ
および転写ムラが形成されない。従って、きれいな光沢
やすっきりとした透明感のある成形品を得ることができ
る。
【0012】ここで、前記パリソン閉塞手段によってパ
リソンを閉塞する前に、前記パリソン内に気体を吹き込
むプリブローを実施することが好ましい。
【0013】本発明では、型締め時にパリソンを金型に
接触させる(押しつける)力は、型締め時のパリソン内
の空気(気体)の圧力(パリソン内庄)と、パリソンお
よび金型間の空間内の空気(気体)の圧力との差で発生
する。ここで、パリソン閉塞手段でパリソンを閉空間内
に閉じこめた際、つまり閉塞した際、パリソン内の空気
量を調整することで、パリソン内圧を調整できるため、
パリソン閉塞前にプリブローを行ってパリソン内の空気
量を増加させておけば、パリソン内圧、つまりパリソン
を金型意匠面に接触させる力を大きくすることができ、
たとえ金型意匠面が複雑な形状であっても、型締め時に
すべての金型意匠面にスムーズにパリソンを接触させる
ことができる。この際、プリブローを行うためのエア送
出具は、パリソンに対して任意の方向から突出される
が、特に、パリソンの側方や上下方などから突出される
ことが好ましい。
【0014】また、前記パリソン閉塞手段によってパリ
ソンを閉塞した際、パリソンおよび金型意匠面間を閉空
間とし、この閉空間内の気圧を負圧(大気圧以下)にし
た後、前記金型を閉じることも好ましい。
【0015】パリソン閉塞手段がパリソンを閉塞するこ
とによって、パリソンの外面および金型意匠面によって
囲まれる領域に、外部と空気の流通がない閉空間が形成
される。そして、例えば、この閉空間に閉じこめられた
空気(気体)を外部に排出するなどして減圧を行って負
圧にすることで、パリソン内部と前記閉空間との圧力差
が大きくなる。その結果、この圧力差によって、パリソ
ンを金型意匠面に接触させる(押しつける)力が発生す
る。従って、パリソン閉塞手段のみを使用し、前記閉空
間を負圧にしない場合に比べて、パリソン内の空気圧
と、前記閉空間内の空気圧との圧力差をより大きくする
ことができるので、プリブローなどを行わなくても、型
締め時に確実にパリソンを金型意匠面に接触させること
ができ、外観の仕上がりのより良好な成形品を成形する
ことができる。さらに、プリブローと負圧とを組み合わ
せれば、パリソン内の空気圧と前記閉空間内の空気圧と
の圧力差をより大きくすることができる。この場合、よ
り複雑な形状をもった金型意匠面であっても、パリソン
を金型意匠面に接触させることができる。
【0016】また、本発明のブロー成形品は、前記各ブ
ロー成形方法で成形されたことを特徴とするものであ
る。具体的には、金型意匠面を含んで構成される金型内
に、ダイより押し出されたパリソンを導入して成形され
たブロー成形品であって、前記金型は、前記パリソンが
金型外に膨張しないように、パリソンを閉塞するパリソ
ン閉塞手段を備え、前記金型を型開きしておき、この金
型内に前記パリソンを導入し、前記パリソン閉塞手段に
よって、前記金型の金型意匠面に前記パリソンを接触さ
せることなく、前記パリソンを閉塞した後、前記金型を
閉じて、前記パリソンを圧縮し、この圧縮によって前記
パリソンを前記金型の金型意匠面に接触させて製造され
たことを特徴とする。
【0017】このような製法によって、成形品の未固化
体であるパリソンは、金型締めされる前に、予めパリソ
ン閉塞手段によって、金型外に膨張しない状態で、対向
する金型間で閉塞される。従って、その後の金型締め時
には、凸部(先当り部)から凹部(ブローアップ部)ま
で連続的に意匠面に接触するようになる。すなわち、パ
リソンの一部が金型外にはみ出して、パリソン内の空気
圧が低下し、金型意匠面に接触できずに成形不良に終わ
ることがなく、パリソンが確実に、かつ迅速に金型意匠
面に接触するようになる。このため、接触後の冷却で
も、パリソンの収縮が均質に行われ、スジ、しわおよび
転写ムラなどの成形不良を防止でき、きれいな光沢やす
っきりとした透明感のある表面を持つブロー成形品を得
ることができる。
【0018】本発明のブロー成形金型は、ダイより押し
出されたパリソンを収容してブロー成形するブロー成形
金型であって、前記ダイより押し出されたパリソンが金
型外に膨張しないように、パリソン閉塞するパリソン閉
塞手段を備えることを特徴とする。
【0019】このような本発明では、ダイから円筒状に
金型内に押し出されたパリソンは、金型締めの前に、こ
の金型に備えられたパリソン閉塞手段によって、金型外
に膨張することなく、金型意匠面およびパリソン閉塞手
段によって囲まれる空間内に納まりながら閉塞される。
そして、この状態で金型を締めると、まずパリソン側に
突出した凸部(先当り部)にパリソンが接触して押圧さ
れるとともに、このパリソン内部の空気圧が上昇する。
このため、パリソンは、前記凸部に接触した後、間断を
置かずに連続的に、彫りの深い金型の凹部(ブローアッ
プ部)にも接触するようになる。すなわち、パリソンが
金型に接触する現象が、停滞なく連続的に行われるとと
もに、パリソンは、全体に渡って一様に冷却されるの
で、成形品の表面にスジ、しわおよび転写ムラが形成さ
れない。従って、きれいな光沢やすっきりとした透明感
のある成形品を得ることができる。
【0020】ここで、前記パリソン閉塞手段は、対向配
置された各金型の周囲にそれぞれ設けられ、かつ各金型
から他方の金型に向かって進退可能に設けられた枠体を
備えて構成され、これらの枠体同士を当接させること
で、前記枠体および前記金型によって金型外と区画され
る閉空間内にパリソンを閉塞可能に構成されていること
が好ましい。
【0021】パリソンを閉塞するパリソン閉塞手段が、
金型の周囲に設けられている、すなわちパリソン閉塞手
段と金型とによって形成される空間では、金型外へのパ
リソンの膨張を許すような隙間は形成されていないの
で、閉塞されたパリソンは、対向して設けられた金型間
に確実に納められる。従って、型締め時のパリソンの金
型外への膨張を確実に抑制することができ、パリソンを
金型意匠面に確実に接触させることができる。
【0022】この際、パリソンを閉塞する枠体の動作
が、前進および後退などの進退運動といった単純なもの
である。しかも、これら枠体は、各金型にそれぞれ取り
付けられているので、これら枠体のストローク量(閉塞
量)は、パリソンの半径よりも多少大きい程度に抑えら
れる。このため、これら枠体を作動させる作動機構の構
成も簡易なものにすることができるので、パリソン閉塞
手段、ひいてはこれを含んで構成されるブロー成形金型
自体の構成を、簡単なものにすることができ、ブロー成
形金型の製造を容易にすることができる。
【0023】また、当該ブロー成形金型は、金型意匠面
を有する意匠側金型と、この意匠側金型に対向して配置
される金型とを有し、前記パリソン閉塞手段は、前記金
型から前記意匠側金型に進退可能に設けられるととも
に、前記意匠側金型の周囲のランド部に、パリソンを押
しつけ可能に形成された枠体を備えて構成されているこ
とが好ましい。
【0024】パリソン閉塞手殴を、一方の金型のみに設
けられた簡易な枠で構成すれば、対向する金型の両方に
粋が設けられている場合に比べて、枠の設置個数が1つ
になり、パリソン閉塞手段を製造するコスト、ひいて
は、ブロー成形品のコストを低減することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】(第一実施形態)以下に、本発明
の第一実施形態を図面に基づいて説明する。図1には、
本実施形態のパリソン閉塞手投としての枠31、32を
備えたブロー成形金型1が示されている。ブロー成形金
型1は、その上方に設けられたダイ2から下方に供給さ
れたパリソン3を収容して賦形するためのものであり、
型締めした状態で、成形品に対応したキャビティが内部
に形成されるようになっている。
【0026】ダイ2は、樹脂を可塑化した溶融樹脂をリ
ング状の吐出口(図示省略)から下方に押し出すこと
で、円筒状のパリソン3をブロー成形金型1に供給する
ものである。
【0027】ブロー成形金型1は、図1および図2に示
されるように、第一金型10、および第二金型20と、
金型10、20にそれぞれ取り付けられた枠31、32
とを含んで構成されている。第一金型10および第二金
型20は、二つ割りの割型であり、型開きした状態でダ
イ2から第一、第二金型10、20の間にパリソン3が
押し出されるようになっている。
【0028】第一金型10には、ブロー成形品の外面の
意匠や模様が象られた金型意匠面11と、この金型意匠
面11以外の面であり、金型意匠面11の外周部分とな
るランド部12とが設けられている。そして、この金型
意匠面11内には、第二金型20側に突出した凸部13
が設けられ、この凸部13の突出方向先端面、つまり、
第二金型20側の面が、型締めの際に最初にパリソン3
に接触する先当り部13Aとなっている。
【0029】また、前記凸部13の上下には、先当り部
13Aよりもパリソン3から離れる側に、パリソン3と
接触する面が設けられた凹部14が形成され、これら凸
部13および凹部14によって、金型意匠面11には、
複雑な凹凸形状が形成されている。
【0030】また、第一金型10には、一端が凹部14
に開口した排気路15が形成されており、他端は第一金
型10の外部に延びて、図示されない排気装置(真空ポ
ンプなど)に接続され、この排気路15を通じて、枠3
1、32および金型10、20とパリソン3との間に形
成される閉空間内の空気が吸引されるようになってい
る。さらに、第一金型10に対向して配置される第二金
型20も、ブロー成形品の側面の意匠および模様が象ら
れた意匠面21と、第一金型10に接触するランド部2
2とが形成されている。
【0031】枠31、32は、図1に示されるように、
第一金型10および第二金型20にそれぞれに取り付け
られており、各々の金型10、20の外周側面を覆うよ
うに、金属製の四角枠状に形成されている。これら枠3
1、32は、エアーシリンダーなどの所定の進退機構が
取り付けられており、空気圧もしくは油圧によって、対
向する金型方向に互いに進退可能に設定されている。そ
して、この進退機構が作動すると、第一金型10および
第二金型20が閉じる前に、各々の枠31、32が互い
に接近した後、対向する面を接触させて枠31、32が
閉じられ、これら枠31、32の内側に、枠31、32
および金型10、20によって区画される閉空間33が
形成されるようになっている。
【0032】このように構成された本実施形態において
は、次のような手順で成形品の成形を行う。すなわち、
図2のパリソン射出工程(A)に示されるように、予め
第一金型10および第二金型20を離間させて型開きし
ておくとともに、進退機構により注入ピン(図示省略)
を後退させて先当り部13Aから没した状態にしてお
く。そして、溶融樹脂をダイ2の吐出口から下方に押し
出して、円筒状のパリソン3を、第一金型10および第
二金型20間の空間に導入する。
【0033】パリソン3をブロー成形金型1内に供給し
たら、図2の枠締め工程(B)に示されるように、対向
して配置された枠31、32を進退機構(図示省略)に
よって互いに接近させて、パリソン3の上端部および下
端部をピンチするとともに、その側方の空間を枠31、
32で区画し、双方の金型10、20の金型意匠面1
1、21にはパリソン3はまだ接触しない状態で、枠3
1、32および金型10、20によって形成される閉空
間33内にパリソン3を閉じこめる。この際、パリソン
3内に閉じこめられた空気量(空気圧)を調整するため
に、プリブローを行って、パリソン3内に所要の空気量
(空気圧)が確保されるまで、ダイ2の中心に設けられ
た孔からパリソン3内に空気を送出してもよい。
【0034】その後、図2の金型締め工程(C)に示さ
れるように、ブロー成形金型1の型締めを開始する。す
なわち、第一金型10および第二金型20が互いに接近
し始めると、各金型10、20でパリソン3が押圧さ
れ、パリソン3内の空気圧が上昇して、パリソン3が凹
部14に向かって膨出し始める。この際、パリソン3
は、枠31、32などで閉空間33内に閉塞されている
ため、第一金型10および第二金型20を互いに接近さ
せるに従って、パリソン3内の空気圧も上昇し、第一金
型10の凸部13Aや凹部14の成形面にパリソン3が
連続的に接触して、第一金型10および第二金型20の
金型意匠面11、21の意匠および模様がパリソン3に
転写される。
【0035】なお、場合によっては、枠31、32によ
って囲まれた閉空間33内部に存在している空気を、排
気路15を通じて金型10、20の外部に排出して、パ
リソン3の内部および外部の圧力差を大きくしてもよ
い。この場合、パリソン3内の空気量をそれほど増やさ
なくても、パリソン3を金型面11、21に確実に接触
させることができる。
【0036】最後に、図2の冷却工程(D)に示される
ように、パリソン3を固化させてブロー成形品の製造が
完了する。なお、この冷却工程では、例えば第一金型1
0および第二金型20に設けられた温度調節媒体を低温
に切り換えて、第一金型10および第二金型20を急冷
したり、エアーチラー等を用いて成型品内部から強制冷
却してもよい。
【0037】このような本実施形態によれば、以下に述
べるような効果が得られる。 金型締め工程(C)前の枠締め工程(B)の段階で、
枠31、32がパリソン3を閉塞することで、パリソン
3が金型10、20の外部に膨み出すことのない閉空間
33が、枠31、32および金型10、20によって形
成される。従って、パリソン3はこの閉空間33内に閉
じこめられ、パリソン3内にも所要量の空気が確保され
る。その後、金型締めを開始すると、パリソン3が金型
10、20の外部に膨出しないので、第一金型10の凸
部13Aが最初にパリソン3に接触すると同時に、パリ
ソン3内の圧力が増加し始め、第一金型10の凹部14
にも間断を置かずに、パリソン3を連続的に接触させる
ことができる。従って、冷却によるパリソンの収縮も均
質に行われるため、スジ、しわおよび転写ムラなどの成
形不良を回避できるとともに、きれいな光沢やすっきり
とした透明感のある表面を持つブロー成形品が得られ
る。
【0038】枠締め工程(B)の前に、パリソン3に
エア送出具を挿通させて、パリソン3の外部から内部に
新たに気体(空気)を吹き込むことで(プリブローを行
うことで)、金型締め工程(C)の段階で、パリソン3
が金型意匠面11、21の確実に接触するのに十分なカ
を生じさせる空気圧を、パリソン3内部に確保する。従
って、金型の意匠面に満遍なくパリソンを確実に接触さ
せることができるので、成形不良品の数を一層減らすこ
とができるとともに、その分生産効率を向上させること
ができる。
【0039】金型締め工程(C)の際に、キヤビティ
ー内に充満する空気(気体)を金型外部に排出する排気
路15が第一金型10に設けられている。このため、こ
の排気路15を通じて、キヤビティー内の空気が排出さ
れることで、キャビティー内の空気圧(気体の圧力)
を、負圧にすることができる。従って、単に枠31、3
2のみを閉じた場合よりも、パリソン3内外の圧力差が
一層高まる。このため、パリソン3を金型意匠面11、
21に接触させるより大きな力が発生するので、特に金
型意匠面11、21に象られた複雑な凹凸形状や細かい
模様をパリソン3に転写させることができ、多様な成形
品を得ることができる。
【0040】パリソン閉塞手段としての枠31、32
は、各金型10、20の周囲に、所定の進退機構を伴っ
て設けられ、枠31、32の閉塞運動と、金型10、2
0の進退運動とが単独で行われる。従って、金型10、
20本体に大きな加工を施さずに、進退機構および枠3
1、32を金型10、20に取り付けることができるの
で、ブロー成形金型1の製造を容易に行うことができ
る。
【0041】(第二実施形態)図3、図4および図5に
は、本発明に係る第2実施形態のブロー成形金型1Aが
示されている。なお、以下の実施形態および変形例にお
いて、前記実施形態と同一もしくは同様の構成部材にお
いては、同一の符号を用い、説明を省略もしくは簡略す
る。
【0042】この第2実施形態におけるブロー成形金型
1Aが、前記第1実施形態におけるブロー成形金型1と
異なる点は、対向配置された金型40、50のうち、片
側の金型50のみに枠60を設け、この枠60を金型4
0のランド部42に押しつけて、パリソン3を挟持し、
パリソン3が金型40、50外に膨出しないように構成
されている点である。
【0043】すなわち、一方の金型40には、成形品の
意匠面41およびこの意匠面41の外周となるランド部
42が形成され、他方の金型50には、金属製のパイプ
を四角枠状に組んで形成された枠60がアーム61に支
持されている。なお、この枠60は、他方の金型50に
おいて、一方の金型40のランド部に対向する位置に配
置されており、図5に示されるように、他方の金型50
が一方の金型40に接近する際には、他方の金型50の
周縁に形成された凹段部51に枠60およびアーム61
が収納されるように設けられている。また、アーム61
は、エアシリンダなどで、金型50に対して進退可能に
取り付けられている。
【0044】このような本実施形態において、パリソン
3を金型40、50間に供給した後、図4に示されるよ
うに、他方の金型50から枠60が、一方の金型40に
向かって突出するとともに、金型40を金型50に接近
させることで、枠60および金型40のランド部42
で、円筒状のパリソン3の上端部および下端部をランド
部42に押しつけ、パリソン3が金型40、50外に膨
出しないように枠60が閉じられている。
【0045】なお、前記第1実施形態と同様に、枠60
が閉じられる工程において、閉塞されたパリソン3内に
閉じこめられた空気量が不足する場合には、ピン形状の
エア送出具がパリソン3の下方から延びて、パリソン3
内に空気を吹き込めるように(プリブローできるよう
に)されている。さらに、パリソン3が枠60によって
閉塞された際に、パリソン3とこの金型意匠面41との
間に形成される空間内を閉空間にできるようにしてお
き、この閉空間内の空気を吸引するために、排気路15
の一端となる開口を一方の金型40の金型意匠面41に
形成しておけば、閉塞されたパリソン3の一方の金型4
0が対向する面が意匠面41に確実に接触できるように
なる。
【0046】すなわち、枠60によってパリソン3が閉
塞されるので、パリソン3内の空気は外部に漏洩できな
くなり、パリソン3自身も金型40、50外に膨出でき
なくなる。従って、パリソン3および意匠面41間(キ
ャビティー)に閉じこめられた空気を排気路15を通し
て外部に排出したり、プリブローしたりすることで、パ
リソン3の内部および外部には、パリソン3を金型意匠
面41に十分接触させることができ、パリソン3内外に
所定の圧力差が確保され、パリソン3が一方の金型40
の意匠面41に確実に接触するようになる。
【0047】このような第2実施形態では、前記第1実
施形態で得られた効果〜の他に、以下に述べるよう
な効果が得られる。 枠60は、他方の金型50のみに設けられているの
で、対向する金型40の両方にパリソン閉塞手投が設け
られている場合などに比べて、枠60の設置個数が少な
くなり(1つになり)、パリソン閉塞手段である枠60
を製造するコスト、ひいては、ブロー成形品のコストを
低減することができる。
【0048】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成など
を含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれ
る。すなわち、前記第1実施形態および第2実施形態に
おいて、パリソン3内外で所定の圧力差を確保するため
に、エア送出具によるプリブローおよび排気路15によ
る空気の外部排出が行われていたが、これらの作業は、
プリブローもしくは負圧のための空気の外部排出を単独
で行ってもよく、またこれらの作業を複合的に組み合わ
せて行ってもよい。さらに、これらの作業を省略しても
構わず、この際、排気路15は省略されてもよい。
【0049】冷却工程において冷却を促進する促進剤が
送出されても構わない。このような添加剤は、ブロー成
形品に求められる諸性能や機能および商品価値に基づい
て、適宜実施されることが好ましい。
【0050】さらに、前記第1実施形態および第2実施
形態において、パリソン閉塞手段として枠31、32、
60が用いられていたがこれに限らない。パリソン閉塞
手段としては、ダイより押し出されたパリソン3を閉塞
してパリソン3が膨出しない閉空間を形成できるもので
あればよく、例えば、パリソン3の上端および下端で、
各々パリソン3を左右からピンチする装置などを用いて
もよい。
【0051】そして、上記のようなブロー成形によって
製造される成形品の材料としては、ポリプロピレン(P
P)、ポリエチレン(PE)、ポリスチレン(PS)、
アクリロニトリル-プタジエン-スチレン(ABS)、ポ
リカーボネート(PC)、ナイロンなど、およびこれら
の複合材料などを用いることができる。
【0052】また、前記枠31、32、60が互いに接
近し合う移動量(ストローク)についても、パリソン3
を閉塞した際に、パリソン3が金型の意匠面に接触しな
い範囲内で任意に設定可能であり、用いるダイ2の径お
よびパリソン3の材料の種類や物性に応じて適宜設定さ
れることが好ましい。
【0053】
【実施例】続いて、本発明の効果を具体的な成形実験例
に基づいて説明する。本実験は、前記実施形態に基づい
て、成形品として自動車用部品をブロー成形により製造
した実施例である。ここで、下表に示されたような、枠
の有無、枠のストローク、パリソン内の空気量、金型温
度を設定して、枠を設けたことによる成形品の外観上の
効果を比較実験した。
【0054】
【表1】
【0055】なお、表1において、パリソン内の空気量
(空気圧)を実測した結果、金型締めの際に、パリソン
の内圧が1.5kgf/cm2以上の時に、意匠面に連
続的にパリソンが接触して、スジやしわのない成形品が
得られることが確認された。
【0056】(比較例1)まず、比較例1では、従来例
と同様に、枠を使わず金型締め工程によって、パリソン
を閉じるとともに、金型の温度を高い状態に維持して、
パリソンの賦形を行った。その結果、パリソンは先当り
部に接触した後、多少時間をおいてブローアップ部に接
触してしまうため、パリソンを賦形して得られたブロー
成形品には、スジ、しわが顕著に発生するとともに、転
写ムラも発生して、成形不良となった。
【0057】(比較例2)また、比較例2では、パリソ
ン内に閉じこめられる空気量を十分に確保した一方で、
枠のストローク量を他の実施例1、2、3および比較例
1、3のストローク量100mmに比べて小さい値であ
る、20mmとしてパリソンの賦形を行った。なお、金
型温度は、130℃と高い状態に維持されていた。その
結果、枠を閉鎖した時点で、金型間の距離がパリソン径
より小さくなるため、金型締め工程を待たずに、枠締め
工程の際にパリソンが金型の意匠面に接触してしまっ
た。従って、たとえパリソン内の空気圧が十分に確保さ
れ、十分に高い金型温度が維持されていても、スジ、し
わおよび転写ムラが発生してしまい、成形不良となっ
た。
【0058】(比較例3)さらに、比較例3では、高い
金型温度を維持するとともに、パリソンを閉塞する枠の
ストローク量を十分にとったものの、閉塞されたパリソ
ン内には、十分な空気量は確保されていない状態で、パ
リソンの賦形を行った。その結果、枠を用いてパリソン
を閉塞したにも関わらず、パリソン閉塞時にパリソン内
の空気圧が不十分であったため、意匠面に対してパリソ
ンが接触する十分な力が得られなかった。従って、パリ
ソンを賦形して得られた成形品には、スジやしわが発生
するとともに、転写ムラも発生していて、成形不良とな
った。
【0059】しかしながら、表1において、実施例1、
2および3では、枠を使ってパリソンを閉塞して、パリ
ソン内外の圧力差を確保した状態で、金型の温度を変え
て金型締めを行い、パリソンの賦形を行った。この結
果、金型の温度を変えてパリソンを賦形しても、枠によ
って閉塞されたパリソンが枠外に膨出せず、金型意匠面
にパリソンが接触する力が得られるので、パリソンのス
ジ、しわ、および転写ムラのない良好な外観を有する成
形品が得られた。
【0060】従って、外観の良好な成形品を得るために
は、金型締め工程に先立ってパリソンを閉塞する枠(パ
リソン閉塞手段)が設けられるとともに、金型の意匠面
にパリソンが接触することがないように粋がパリソンを
閉塞した後、閉塞されたパリソン内に所定量の空気が確
保された状態で金型締めが行われることが必要であるこ
とが確認された。
【0061】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のブロー成形
方法、ブロー成形品およびブロー成形金型では、成形品
の意匠面が形成されるとともに、パリソンを金型外に膨
張させないパリソン閉塞手段としての枠を備えたブロー
成形金型を使用する。すなわち、まず金型締め工程前の
枠締め工程の段階で、枠がパリソンを閉塞することで、
パリソンが金型の外部に膨み出すことのない閉空間が、
枠および金型によって形成される。このため、パリソン
はこの閉空間内に閉じこめられるので、パリソン内に所
要量の空気が確保される。その後、金型締めを開始する
と、第一金型の先当り部がパリソンに接触すると同時
に、パリソン内の圧力が増加し始め、第一金型の凹部に
も間断を置かずに、パリソンを連続的に接触させること
ができる。従って、冷却によるパリソンの収縮が均質に
行われるため、スジ、しわおよび転写ムラなどの成形不
良を回避できるとともに、きれいな光沢やすっきりとし
た透明感のある表面を持つブロー成形品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態におけるブロー成形金型
およびパリソンを示す斜視図である。
【図2】本発明に係る第1実施形態におけるブロー成形
工程を示す図である。
【図3】本発明に係る第2実施形態におけるブロー成形
金型を示す斜視図である。
【図4】本発明に係る第2実施形態におけるブロー成形
方法のうち、枠締め工程を示した断面図である。
【図5】本発明に係る第2実施形態におけるブロー成形
方法のうち、金型締め工程を示した断面図である。
【図6】本発明の従来例であるブロー成形工程を示す図
である。
【符号の説明】
1、1A ブロー成形金型 2 ダイ 3 パリソン 10 金型の一方である第一金型 11 意匠面 20 金型の一方である第二金型 21 意匠面 31、32 パリソン閉塞手段である枠 40 一方の金型 41 意匠面 50 他方の金型 60 パリソン閉塞手段である枠 61 アーム
フロントページの続き (72)発明者 菅原 未樹 千葉県市原市姉崎海岸1番地1 (72)発明者 三浦 昭一 愛知県刈谷市一里山町金山100番地 トヨ タ車体株式会社内 (72)発明者 山田 宏文 愛知県刈谷市一里山町金山100番地 トヨ タ車体株式会社内 (72)発明者 熊崎 重和 愛知県刈谷市一里山町金山100番地 トヨ タ車体株式会社内 Fターム(参考) 4F202 AG07 AH24 AH25 AH48 AH49 AH55 CA15 CB01 CK11 CK54 CL01 4F208 AG07 AH24 AH25 AH48 AH49 AH55 LA01 LA07 LB01 LG02 LG22 LH18 LJ09 LJ21 LN06 LN08

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金型意匠面を含んで構成される金型内
    に、ダイより押し出されたパリソンを導入して成形品の
    成形を行うブロー成形方法であって、 前記金型は、前記パリソンが金型外に膨張しないように
    パリソンを閉塞するパリソン閉塞手段を備え、 前記金型を型開きしておき、 この金型内に前記パリソンを導入し、 前記パリソン閉塞手段によって、前記金型の金型意匠面
    に前記パリソンを接触させることなく、前記パリソンを
    閉塞した後、 前記金型を閉じて、前記パリソンを圧縮し、この圧縮に
    よって前記パリソンを前記金型の金型意匠面に接触させ
    ることを特徴とするブロー成形方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のブロー成形方法におい
    て、 前記パリソン閉塞手段によってパリソンを閉塞する前
    に、前記パリソン内に気体を吹き込むプリブローを実施
    することを特徴とするブロー成形方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載のブロー成形方
    法において、 前記パリソン閉塞手段によってパリソンを閉塞した際、
    パリソンおよび金型意匠面間を閉空間とし、この閉空間
    内の気圧を負庄にした後、前記金型を閉じることを特徴
    とするブロー成形方法。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のブロー
    成形方法により成形されたことを特徴とするブロー成形
    品。
  5. 【請求項5】 ダイより押し出されたパリソンを収容し
    てブロー成形するブロー成形金型であって、 前記ダイより押し出されたパリソンが金型外に膨張しな
    いように、パリソンを閉塞するパリソン閉塞手段を備え
    ることを特徴とするブロー成形金型。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載のブロー成形金型におい
    て、 前記パリソン閉塞手段は、対向配置された各金型の周囲
    にそれぞれ設けられ、かつ各金型から他方の金型に向か
    って進退可能に設けられた枠体を備えて構成され、 これらの枠体同士を当接させることで、前記枠体および
    前記金型によって金型外と区画される閉空間内にパリソ
    ンを閉塞可能に構成されていることを特徴とするブロー
    成形金型。
  7. 【請求項7】 請求項5に記載のブロー成形金型におい
    て、 当該ブロー成形金型は、金型意匠面を有する意匠側金型
    と、この意匠側金型に対向して配置される金型とを有
    し、 前記パリソン閉塞手段は、前記金型から前記意匠側金型
    に進退可能に設けられるとともに、前記意匠側金型の周
    囲のランド部(バリ部)に、パリソンを押しつけ可能に
    形成された枠体を備えて構成されていることを特徴とす
    るブロー成形金型。
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