JP2004202791A - 発泡体内装中空成形品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】型開きされた一方の成形型21と他方の成形型31との間に中枠40を配置しておき、一方のキャビティ21aと一方の加熱面41aとの間隙部に可塑化された一方のシート状パリソン20を配置するとともに、他方のキャビティ31aと他方の加熱面41bとの間隙部に可塑化された他方のシート状パリソン30を配置し、中空体の一方の壁となる部分および他方の壁となる部分を真空成形する。ついで、中枠40を離脱させたのち、前記一方の壁となる部分および他方の壁となる部分の間に発泡体を配置し、型締めを行って両シート状パリソンをピンチオフし、中空体の内壁面と発泡体の外面とを溶着して中空成形品中間体を形成する。そののち、型開きを行って中空成形品中間体を取り出して冷却収縮させる。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、間隔をおいて相対する一方の壁と他方の壁とを有する中空体と、前記中空体に隙間なく内装された発泡体とを備えた発泡体内装中空成形品の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の発泡体が内装された中空成形品の製造方法の一例について説明する。
【0003】
この従来の製造方法は、図8の(a)に示すように、ポリオレフィン系樹脂からなるパリソンを型開きされた一対の分割型101、102間に配置したのち型締めし、ノズル103より加圧流体を導入してキャビティ101a、102aに沿う形状に中空体104をブロー成形する。そののち、図8の(b)に示すように、完全に発泡されているポリオレフィン系樹脂発泡体粒105をノズル103を介して中空体104内に圧入充填したのち、ノズル103を介して水蒸気を導入して融着させるというものである(特許第2900346号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術では、ブロー成形された中空体内に完全に発泡されたポリオレフィン系樹脂からなる発泡体粒を圧入充填する際に、中空体内に発泡体粒が充填されない部分が発生するおそれがある。特に、中空体の相対する一方の壁と他方の壁との間隔が狭い場合、例えば前記間隔が40mm以下では発泡体粒を中空体の全体に充填することが困難になる。その結果、中空体内に発泡体粒が充填されていない空間が生じ、剛性等の強度や断熱性に優れた発泡体内装中空成形品を得ることができないという問題点があった。
【0005】
本発明は、上記従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであって、剛性等の強度や断熱性に優れた発泡体内装中空成形品を製造することができる発泡体内装中空成形品の製造方法を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第1の発明に係る発泡体内装中空成形品の製造方法は、間隔をおいて相対する一方の壁と他方の壁とにより構成された中空体と、前記中空体に内装された発泡体とを有する発泡体内装中空成形品の製造方法において、前記中空体の前記一方の壁となる部分を真空成形するキャビティを備えた一方の成形型と、前記中空体の前記他方の壁となる部分を真空成形するキャビティを備えた他方の成形型と、型開きした状態の前記一方の成形型と前記他方の成形型とにそれぞれ間隔をおいて対向する一方の加熱面と他方の加熱面とを有する中枠とを用い、前記一方の成形型と前記他方の成形型とを型開きするとともに、両者の間に前記中枠を配置しておき、前記一方の成形型のキャビティと前記一方の加熱面との間に可塑化された一方のシート状パリソンを配置するとともに前記他方の成形型のキャビティと前記他方の加熱面との間に可塑化された他方のシート状パリソンを配置したのち、前記一方の成形型のキャビティと前記一方のシート状パリソンとの間に閉鎖空間を形成して前記一方の壁となる部分を真空成形するとともに、前記他方の成形型のキャビティと前記他方のシート状パリソンとの間に閉鎖空間を形成して前記他方の壁となる部分を真空成形し、ついで、前記一方の成形型と前記他方の成形型との間から前記中枠を離脱させたのち、前記一方の壁となる部分と前記他方の壁となる部分との間に発泡体を配置し、ついで、前記一方の成形型と前記他方の成形型とを型締めして、前記一方のシート状パリソンと前記他方のシート状パリソンとをピンチオフするとともに前記一方の壁となる部分の内面および前記他方の壁となる部分の内面と前記発泡体の外面とを溶着して中空成形品中間体を形成したのち、前記一方の成形型と前記他方の成形型の型開きを行って前記中空成形品中間体を取り出し、冷却収縮させることを特徴とするものである。
【0007】
第2の発明の発泡体内装中空成形品の製造方法は、間隔をおいて相対する一方の壁と他方の壁とにより構成された中空体と、前記中空体に内装された発泡体とを有する発泡体内装中空成形品の製造方法において、前記中空体の前記一方の壁となる部分を真空成形するキャビティを備えた一方の成形型と、前記中空体の前記他方の壁となる部分を真空成形するキャビティを備えた他方の成形型と、型開きした状態の前記一方の成形型と前記他方の成形型とにそれぞれ間隔をおいて対向する一方の加熱面と他方の加熱面とを有する中枠とを用い、前記一方の成形型と前記他方の成形型とを型開きするとともに、両者の間に前記中枠を配置しておき、前記一方の成形型のキャビティと前記一方の加熱面との間に可塑化された一方のシート状パリソンを配置するとともに前記他方の成形型のキャビティと前記他方の加熱面との間に可塑化された他方のシート状パリソンを配置したのち、前記一方の成形型のキャビティと前記一方のシート状パリソンとの間に閉鎖空間を形成して前記一方の壁となる部分を真空成形するとともに、前記他方の成形型のキャビティと前記他方のシート状パリソンとの間に閉鎖空間を形成して前記他方の壁となる部分を真空成形し、そののち、前記一方のシート状パリソンと前記中枠との間および前記他方のシート状パリソンと前記中枠との間にそれぞれ閉鎖空間を形成し、これらの閉鎖空間に加圧流体を導入してその内圧より前記一方の壁となる部分および前記他方の壁となる部分を前記中枠側より加圧して前記キャビティに密着させ、ついで、前記一方の成形型と前記他方の成形型との間から前記中枠を離脱させたのち、前記一方の壁となる部分と前記他方の壁となる部分との間に発泡体を配置し、ついで、前記一方の成形型と前記他方の成形型とを型締めして、前記一方のシート状パリソンと前記他方のシート状パリソンとをピンチオフするとともに前記一方の壁となる部分の内面および前記他方の壁となる部分の内面と前記発泡体の外面とを溶着して中空成形品中間体を形成したのち、前記一方の成形型と前記他方の成形型の型開きを行って前記中空成形品中間体を取り出し、冷却収縮させることを特徴とする。
【0008】
また、中枠の一方の加熱面および他方の加熱面は、中空成形品中間体を形成する際に、一方のシート状パリソンの一方の壁となる部分の内面および他方のシート状パリソンの他方の壁となる部分の内面と発泡体の外面とが溶着するように、前記一方のシート状パリソンおよび前記他方のシート状パリソンを保温する温度に設定する。
【0009】
さらに、中空成形品中間体を形成する際に、一方のシート状パリソンの一方の壁となる部分と他方のシート状パリソンの他方の壁となる部分の少なくとも一方にエア抜き孔を穿孔し、前記エア抜き孔を介して発泡体との間のエア抜きを行う。
【0010】
加えて、エア抜き孔は、一方のシート状パリソンの一方の壁となる部分と他方のシート状パリソンの他方の壁となる部分の少なくとも一方に形成された外方へ突出する凸部に穿孔する。
【0011】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明に係る発泡体内装中空成形品の製造方法によって製造された発泡体内装中空成形品の一例について説明する。図1に示すように、本例の発泡体内装中空成形品は、間隔をおいて相対する一方の壁2と他方の壁3とにより構成された平板状の中空体1と、中空体1内に隙間なく内装された発泡体4とを有しており、中空体1の内面と発泡体4の外面とは溶着されている。
【0012】
本例において、発泡体4は、長手方向の一端の一方の壁側から他端の他方の壁側へ向う傾斜面5に沿って一方の発泡体4aと他方の発泡体4bとに二分割されている。しかしこれに限らず、発泡体は分割されていない一体のものでもよい。
【0013】
続いて、本発明に係る発泡体内装中空成形品の製造方法の一実施の形態について、図1に示した発泡体内装中空成形品を製造する場合を例に挙げて説明する。
【0014】
先ず、本実施の形態において使用する成形型について説明する。
【0015】
図2および図3に示すように、一方の成形型21は、中空体1の一方の壁2の形状寸法よりも冷却収縮量に見合う大きな形状寸法の一方の壁となる部分2aを真空成形する凹状のキャビティ21aと、キャビティ21aに一端側が開口するとともに他端側が真空発生源に接続された複数の真空吸引孔(不図示)と、キャビティ21aの開放部周縁部に設けられたピンチオフ部21bと、ピンチオフ部21bの外側に設けられた凹所21cとを備えている。
【0016】
他方の成形型31は、中空体1の他方の壁3の形状寸法よりも冷却収縮量に見合う大きな形状寸法の他方の壁となる部分3aを真空成形する凹状のキャビティ31aと、キャビティ31aに一端側が開口するとともに他端側が真空発生源に接続された複数の真空吸引孔(不図示)と、キャビティ31aの開放部周縁部に設けられたピンチオフ部31bと、ピンチオフ部31bの外側に設けられた凹所31cとを備えている。
【0017】
中枠40は、型開きされた一方の成形型21と他方の成形型31との間に位置決めした際に、両者のキャビティ21a、31aにそれぞれ対向する加熱面41a、41bを有する胴部41と、胴部41に内設されたヒータ等からなる加熱手段(不図示)と、両者の凹所21c、31cにそれぞれ対向する移動枠43、44を支持する支持部42とを備えており、各移動枠43、44は図示しない流体圧シリンダや電動シリンダ等の直線駆動手段を介して軸方向に移動されるように構成されている。
【0018】
(1) 図2に示すように、一方の成形型21および他方の成形型31を型開きするとともに、両者間の空間部の略中央部位に中枠40を移動させて配置しておき、一方の成形型21のキャビティ21aと胴部41の一方の加熱面41aとの間隙部に可塑化された一方のシート状パリソン20を配置するとともに、他方の成形型31のキャビティ31aと胴部41の他方の加熱面41bとの間隙部に可塑化された他方のシート状パリソン30を配置する。
【0019】
(2) 上記(1)ののち、一方の移動枠43を一方の成形型21に向けて突出させてその先端面43aと凹所21cとの間で一方のシート状パリソン20を挟持することによって、一方のキャビティ21aと一方のシート状パリソン20との間に閉鎖空間を形成する。これと同時に、他方の移動枠44を他方の成形型31に向けて突出させてその先端面44aと凹所31cとの間で他方のシート状パリソン30を挟持することによって、他方のキャビティ31aと他方のシート状パリソン30との間に閉鎖空間を形成する。
【0020】
(3) 上記(2)ののち、一方の成形型21のキャビティ21aと一方のシート状パリソン20との間の閉鎖空間を真空吸引することによって一方のシート状パリソン20より一方の壁となる部分2a(図3に示す)を真空成形するとともに、他方の成形型31のキャビティ31aと他方のシート状パリソン30との間の閉鎖空間を真空吸引することによって他方のシート状パリソン30より他方の壁となる部分3a(図3に示す)を真空成形する。
【0021】
(4) 上記(3)ののち、一方の成形型21および他方の成形型31の型閉じを行うとともに、図3に示すように、一方の移動枠43および他方の移動枠44を引き込んで中枠40の支持部42の両側面にそれぞれ当接させることにより、真空成形された一方壁となる部分2aおよび他方の壁となる部分3aと中枠40との間に、それぞれ閉鎖空間を形成し、この閉鎖空間に中枠40に設けられた吹込手段を介して加圧流体を導入してその内圧により一方の壁となる部分2aおよび他方の壁となる部分3aを中枠側より加圧して、各キャビティ21a、31aに密着させる。
【0022】
なお、変形例として、上記(3)の工程において、一方の壁となる部分2aおよび他方の壁となる部分3aが高精度に真空成形することができる場合は、本工程を省略し、次の(5)の工程へ移行してもよい。
【0023】
(5) 上記(4)ののち、一方の成形型21および他方の成形型31の型開きを行い、両者の間から中枠40を完全に離脱させたのち、図4に示すように、一方の壁となる部分2aの内面に一方の発泡体4aを付着させて配置するとともに、他方の壁となる部分3aの内面に他方の発泡体4bを付着させて配置する。
【0024】
(6) 上記(5)ののち、図5に示すように、一方の成形型21および他方の成形型31の型締めを行って、一方のシート状パリソン20および他方のシート状パリソン30をピンチオフするとともに、冷却収縮量に見合う大きな形状寸法に成形された中空体の内面と発泡体の外面とを溶着して中空成形品中間体を成形する。
【0025】
(7) 上記(6)ののち、型開きを行って中空成形品中間体を取り出し、冷却収縮させることにより、発泡体内装中空成形品を得る。
【0026】
次に、本発明に係る発泡体内装中空成形品の製造方法の他の実施の形態について説明する。本実施の形態と上述した一実施の形態とは、本実施の形態では、中空体1の一方の壁2と他方の壁3の少なくとも一方に、エア抜き孔2c(3c)(図6、図7参照)を形成し、このエア抜き孔2c(3c)を介して中空体1と発泡体4a(4b)との間のエア抜きを行う工程が付加されている点が異なる。その他の工程は上述した一実施の形態と同様であるので説明は省略し、以下に異なる点のみについて説明する。
【0027】
本実施の形態においては、一方の成形型21のキャビティ21aと他方の成形型31のキャビティ31aの少なくとも一方に設けられた凸部形成用凹部22(32)と、凸部形成用凹部22(32)の底面22a(32a)に一端が開口するとともに他端が型外に開放されたエア抜き通路25(35)と、エア抜き通路25(35)内に進退自在に嵌挿された針24(34)と、凸部形成用凹部22(32) の底面22a(32a)に一端が開口するとともに他端が真空発生源に接続された吸引通路23(33)を備えた成形型を用いる。
【0028】
そして、上述した一実施の形態と同様に前記(1)、(2)の工程ののち、前記(3)の工程において、図6に示すように針24(34)の先端を凸部形成用凹部22(32)の底面22a(32a)より内側へ突き出した状態で、吸引通路23(33)を介して真空吸引することにより、一方のシート状パリソン20の一方の壁となる部分2aと他方のシート状パリソン30の他方の壁となる部分3aの少なくとも一方に凸部2b(3b)を形成すると同時にエア抜き孔2c(3c)を穿孔する。
【0029】
そののち、上述した一実施の形態と同様に前記(4)、(5)の工程を経たのち、前記(6)の工程において、図7に示すように、針24(34)を引き込んでエア抜き孔2c(3c)を開口させてエア抜き通路25(35)に連通させることにより、一方の壁となる部分2aと他方の壁となる部分3aの少なくとも一方と発泡体4との間に介在するエアを、順次凸部2b(3b)、エア抜き孔2c(3c)、エア抜き通路25(35)を介して型外へ排気させる。
【0030】
そののち、上述した一実施の形態と同様に前記(7)の工程を経て発泡体内装中空成形品を得る。
【0031】
本実施の形態によれば、中空体と、中空体に内装された発泡体との間にエアが残存するおそれのあるような、厚みに対して面積の大きな発泡体内装中空成形品であっても歩留り良く製造することができる。
【0032】
本発明において、シート状パリソンを構成する熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ABS樹脂等を用いる。
【0033】
また、内装される発泡体としては、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリスチロール等を用いることができるが、シート状パリソンを構成する熱可塑性樹脂と同一のものを用いると、リサイクルが容易になる。
【0034】
さらに、用途に応じ、シート状パリソンとして、熱可塑性樹脂からなる基材層に対して、光沢面、シボ模様、木目模様、大理石模様、石目模様等の各種模様を有する加飾膜層を積層した積層体を用いたり、例えば、表面硬度の異なるポリオレフィン樹脂層(内層)とポリエチレンテレフタレート層(外層)とを積層した積層体等の、種類の異なる熱可塑性樹脂層を積層した積層体を用いることができる。
【0035】
【発明の効果】
本発明は、上述のとおり構成されているので次に記載するような効果を奏する。
【0036】
間隔をおいて相対する一方の壁と他方の壁とにより構成された中空体と、前記中空体に内装された発泡体とが溶着される。また、従来の発泡体が内装された中空成形品の製造方法では、ともすれば金型中における冷却に時間がかかり成形サイクル時間の増加につながりがちであったが、内装された発泡体に中空体内面を溶着させたことにより、短時間の冷却状態で離型しても中空体が不用意に変形することもない。さらに、中空体の相対する一方の壁と他方の壁との間隔の大きさ如何にかかわらず、発泡体を隙間なく内装することができる。
【0037】
その結果、成形サイクル時間が短縮されて生産性が向上する。また、剛性等の強度や断熱性に優れた発泡体内装中空成形品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る発泡体内装中空成形品の製造方法によって製造された発泡体内装中空成形品の一例を示し、中空体の一部を破断して示す模式斜視図である。
【図2】発泡体内装中空成形品の製造方法の一実施の形態において、一方の成形型および他方の成形型を型開きして両者の間に中枠を配置し、一方の成形型のキャビティと中枠との間および他方の成形型のキャビティと中枠との間にそれぞれシート状パリソンを配置する工程を示す説明図である。
【図3】図2に示す工程ののちの一工程であって、一方のシート状パリソンと他方のシート状パリソンより、それぞれ一方の壁となる部分と他方の壁となる部分を真空成形したのち、型閉じして両者と中枠との間に閉鎖空間部を形成する工程を示す説明図である。
【図4】図3に示す工程ののちの一工程であって、型開きされた状態において、一方の金型のキャビティに密着した一方の壁となる部分の内面に一方の発泡体を配置するとともに、他方のキャビティに密着した他方の壁となる部分の内側に他方の発泡体を配置する工程を示す説明図である。
【図5】図4に示す工程ののちの一工程であって、一方のシート状パリソンと他方のシート状パリソンとをピンチオフする工程を示す説明図である。
【図6】発泡体内装中空成形品の製造方法の他の実施の形態において、一方のシート状パリソンと他方のシート状パリソンの少なくとも一方にエア抜き孔を穿孔する工程を示す説明図である。
【図7】図6に示す工程ののちに、エア抜き孔を介してエア抜きをする工程を示す説明図である。
【図8】従来の発泡体内装中空成形品の製造方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 中空体
2 一方の壁
2a 一方の壁となる部分
2b(3b) 凸部
2c(3c) エア抜き孔
3 他方の壁
3a 他方の壁となる部分
4 発泡体
4a 一方の発泡体
4b 他方の発泡体
20 一方のシート状パリソン
21 一方の成形型
21a、31a キャビティ
21b、31b ピンチオフ部
21c、31c 凹所
22(32) 凸部形成用凹部
23(33) 吸引通路
24(34) 針
25(35) エア抜き通路
30 他方のシート状パリソン
31 他方の成形型
40 中枠
41 胴部
41a 一方の加熱面
41b 他方の加熱面
42 支持部
43、44 移動枠
Claims (5)
- 間隔をおいて相対する一方の壁と他方の壁とにより構成された中空体と、前記中空体に内装された発泡体とを有する発泡体内装中空成形品の製造方法において、
前記中空体の前記一方の壁となる部分を真空成形するキャビティを備えた一方の成形型と、前記中空体の前記他方の壁となる部分を真空成形するキャビティを備えた他方の成形型と、型開きした状態の前記一方の成形型と前記他方の成形型とにそれぞれ間隔をおいて対向する一方の加熱面と他方の加熱面とを有する中枠とを用い、
前記一方の成形型と前記他方の成形型とを型開きするとともに、両者の間に前記中枠を配置しておき、前記一方の成形型のキャビティと前記一方の加熱面との間に可塑化された一方のシート状パリソンを配置するとともに前記他方の成形型のキャビティと前記他方の加熱面との間に可塑化された他方のシート状パリソンを配置したのち、
前記一方の成形型のキャビティと前記一方のシート状パリソンとの間に閉鎖空間を形成して前記一方の壁となる部分を真空成形するとともに、前記他方の成形型のキャビティと前記他方のシート状パリソンとの間に閉鎖空間を形成して前記他方の壁となる部分を真空成形し、
ついで、前記一方の成形型と前記他方の成形型との間から前記中枠を離脱させたのち、前記一方の壁となる部分と前記他方の壁となる部分との間に発泡体を配置し、
ついで、前記一方の成形型と前記他方の成形型とを型締めして、前記一方のシート状パリソンと前記他方のシート状パリソンとをピンチオフするとともに前記一方の壁となる部分の内面および前記他方の壁となる部分の内面と前記発泡体の外面とを溶着して中空成形品中間体を形成したのち、
前記一方の成形型と前記他方の成形型の型開きを行って前記中空成形品中間体を取り出し、冷却収縮させることを特徴とする発泡体内装中空成形品の製造方法。 - 間隔をおいて相対する一方の壁と他方の壁とにより構成された中空体と、前記中空体に内装された発泡体とを有する発泡体内装中空成形品の製造方法において、
前記中空体の前記一方の壁となる部分を真空成形するキャビティを備えた一方の成形型と、前記中空体の前記他方の壁となる部分を真空成形するキャビティを備えた他方の成形型と、型開きした状態の前記一方の成形型と前記他方の成形型とにそれぞれ間隔をおいて対向する一方の加熱面と他方の加熱面とを有する中枠とを用い、
前記一方の成形型と前記他方の成形型とを型開きするとともに、両者の間に前記中枠を配置しておき、前記一方の成形型のキャビティと前記一方の加熱面との間に可塑化された一方のシート状パリソンを配置するとともに前記他方の成形型のキャビティと前記他方の加熱面との間に可塑化された他方のシート状パリソンを配置したのち、
前記一方の成形型のキャビティと前記一方のシート状パリソンとの間に閉鎖空間を形成して前記一方の壁となる部分を真空成形するとともに、前記他方の成形型のキャビティと前記他方のシート状パリソンとの間に閉鎖空間を形成して前記他方の壁となる部分を真空成形し、
そののち、前記一方のシート状パリソンと前記中枠との間および前記他方のシート状パリソンと前記中枠との間にそれぞれ閉鎖空間を形成し、これらの閉鎖空間に加圧流体を導入してその内圧より前記一方の壁となる部分および前記他方の壁となる部分を前記中枠側より加圧して前記キャビティに密着させ、
ついで、前記一方の成形型と前記他方の成形型との間から前記中枠を離脱させたのち、前記一方の壁となる部分と前記他方の壁となる部分との間に発泡体を配置し、
ついで、前記一方の成形型と前記他方の成形型とを型締めして、前記一方のシート状パリソンと前記他方のシート状パリソンとをピンチオフするとともに前記一方の壁となる部分の内面および前記他方の壁となる部分の内面と前記発泡体の外面とを溶着して中空成形品中間体を形成したのち、
前記一方の成形型と前記他方の成形型の型開きを行って前記中空成形品中間体を取り出し、冷却収縮させることを特徴とする発泡体内装中空成形品の製造方法。 - 中枠の一方の加熱面および他方の加熱面は、中空成形品中間体を形成する際に、一方のシート状パリソンの一方の壁となる部分の内面および他方のシート状パリソンの他方の壁となる部分の内面と発泡体の外面とが溶着するように、前記一方のシート状パリソンおよび前記他方のシート状パリソンを保温する温度に設定することを特徴とする請求項1または2記載の発泡体内装中空成形品の製造方法。
- 中空成形品中間体を形成する際に、一方のシート状パリソンの一方の壁となる部分と他方のシート状パリソンの他方の壁となる部分の少なくとも一方にエア抜き孔を穿孔し、前記エア抜き孔を介して発泡体との間のエア抜きを行うことを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項記載の発泡体内装中空成形品の製造方法。
- エア抜き孔は、一方のシート状パリソンの一方の壁となる部分と他方のシート状パリソンの他方の壁となる部分の少なくとも一方に形成された外方へ突出する凸部に穿孔されていることを特徴とする請求項4記載の発泡体内装中空成形品の製造方法。
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