JP2012006198A - 中空発泡成形体の製造方法及び中空発泡成形体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 発泡樹脂(13)を金型(12a,12b)で挟み込み、通気路を有する中空発泡成形体を成形し、中空発泡成形体を冷却させるための流体を通気路に流し、中空発泡成形体を冷却する。
【選択図】図5
Description
本発明にかかる中空発泡成形体の製造方法は、
発泡樹脂を金型で挟み込み、通気路を有する中空発泡成形体を成形する成形工程と、
前記中空発泡成形体を冷却させるための流体を前記通気路に流し、前記中空発泡成形体を冷却する冷却工程と、
を有することを特徴とする。
本発明にかかる中空発泡成形体は、
内部に通気路を有する中空発泡成形体であって、
前記通気路の表面の十点平均粗さRzは、100μm以下であることを特徴とする。
まず、図1〜図5を参照しながら、本実施形態の中空発泡成形体200の概要について説明する。図1〜図3は、中空発泡成形体200の構成例を示し、図4、図5は、中空発泡成形体200の製造方法例を示す。
まず、図1、図2を参照しながら、本実施形態の中空発泡成形体200の構成例について説明する。図1は、本実施形態の中空発泡成形体200の構成例を示す図であり、図2は、図1に示すX-X'の断面構成例を示す図である。
引張破壊伸び:後述する本実施形態の製造方法により得られた中空発泡成形体200の第1壁部201及び第2壁部202の壁面を切り出し、−10℃で保管後に、JIS K-7113に準じて2号形試験片として引張速度を50mm/分で測定を行った値を引張破壊伸びとした。
引張弾性率:後述する本実施形態の製造方法により得られた中空発泡成形体200の第1壁部201及び第2壁部202の壁面を切り出し、常温(23℃)で、JIS K-7113に準じて2号形試験片として引張速度を50mm/分で測定を行った値を引張弾性率とした。
次に、図4、図5を参照しながら、本実施形態の中空発泡成形体200の製造方法例について説明する。
このように、本実施形態の中空発泡成形体200は、発泡パリソン13を金型12a,12bで挟み込み、発泡パリソン13内が大気圧以上の内圧となるように、圧縮気体を発泡パリソン13内に流し、中空発泡成形体200を成形すると共に中空発泡成形体200を冷却する。このとき、圧縮気体は、中空発泡成形体200をダクトとして使用する際に、通気路205に流体を流通させる流路方向Aと同じ方向で流す。
次に、第2の実施形態について説明する。
このように、本実施形態の中空発泡成形体200は、発泡パリソン13を金型12a,12bで挟み込み、減圧成形により、通気路205を有する中空発泡成形体200を成形する。その後、中空発泡成形体200をダクトとして使用する際に、通気路205に流体を流通させる流路方向Aと同じ方向で、中空発泡成形体200を冷却させるための圧縮気体を通気路205に流し込み中空発泡成形体200を冷却する。
次に、第3の実施形態について説明する。
まず、図7を参照しながら、本実施形態の中空発泡成形体200の製造方法例について説明する。図7は、本実施形態の中空発泡成形体200を成形する成形装置の構成例を示す図である。
このように、本実施形態の中空発泡成形体200は、熱可塑性樹脂シート18,19を金型12a,12bで挟み込み、通気路205を有する中空発泡成形体200を成形する。そして、中空発泡成形体200をダクトとして使用する際に、通気路205に流体を流通させる流路方向Aと同じ方向で、中空発泡成形体200を冷却させるための圧縮気体を通気路205に流し込み中空発泡成形体200を冷却する。
次に、本実施形態の中空発泡成形体200の具体的な実施例について説明する。但し、以下に説明する実施例は一例であり、以下の実施例に限定するものではない。
WB140/FB3312/FX201=70部/20部/10部、PO217K:1部、999018:1部
但し、WB140:ボレアリス社製のHMS-PP(High Melt Strength-PP:高溶融張力ポリプロピレン)
FB3312:日本ポリプロ社製のHMS-PP
FX201:住友化学工業株式会社製のLLDPE(Linear Low Density Polyethylene:直鎖状低密度ポリエチレン)
PO217K:大日精化工業(株)製の無機系発泡剤
999018:東京インキ(株)製のカーボンブラックマスターバッチ
MFR(230℃)=6g/10分、MT(230℃)=3.5g/10分
但し、上記の値は、成形品の一部を採取し、200℃、約−0.1kg/cm2に調整されたオーブン内で15分間放置して脱泡したものを測定した時の値である。
装置の滑車にかけ、巻取り速度を1.3×10-2m/sec2で加速させ、ストランドが破断した回転数Xrpmを測定する。MT測定の際の巻取り速度は、X×0.7rpmで行い、この時の読み取り値の平均をMTとする。
最終成形体の中空発泡成形体200の発泡倍率が3.0倍、肉厚が3.0mmとなるように調整し、発泡パリソンを作成し、ブロー成形を行う。このため、発泡パリソンを形成する際のスリット幅を0.6mmとした。次に、ブロー成形を行った発泡パリソンの内部に圧縮気体を吹き込んで中空発泡成形体200を冷却し、最終成形体の中空発泡成形体200の発泡倍率が3.0倍であり、肉厚が3.0mmである中空発泡成形体200を成形した。実施例1では、内部に吹き込んだ圧縮気体の圧力を1kg/cm3とした。また、実施例1では、発泡パリソンの内部に圧縮気体を吹き込む吹き込み口だけが存在し、その吹き込み口から圧縮気体を吹き出すことにした(エアー循環無し)。
最終成形体の中空発泡成形体200の発泡倍率が3.0倍、肉厚が3.0mmとなるように調整し、発泡パリソンを作成し、ブロー成形を行う。このため、発泡パリソンを形成する際のスリット幅を0.6mmとした。次に、ブロー成形を行った発泡パリソンの内部に吹き込み針14から圧縮気体を吹き込み、吹き出し針15から圧縮気体を吹き出し、所定のブロー圧にて中空発泡成形体200を冷却し、最終成形体の中空発泡成形体200の発泡倍率が3.0倍であり、肉厚が3.0mmである中空発泡成形体200を成形した。実施例2では、吹き込み針14から吹き込んだ圧縮気体の圧力を2kg/cm3とし、吹き出し針15から吹き出した圧縮気体の圧力を1kg/cm3とし、ブロー圧の差圧を1kg/cm3とした。また、実施例2では、発泡パリソンの内部に圧縮気体を吹き込む吹き込み口と、圧縮気体を吹き出す吹き出し口と、が各々存在し、吹き出し口から圧縮気体を吹き出すことにした(エアー循環有り)。但し、実施例2では、吹き込み針14は、図1に示す中空発泡成形体200の供給口206側を構成する部位に突き刺し、圧縮気体を発泡パリソンの内部に吹き込むための吹き込み口を形成し、また、吹き出し針15は、図1に示す中空発泡成形体200の排出口207側を構成する部位に突き刺し、圧縮気体を発泡パリソンの内部から外部に吹き出すための吹き出し口を形成することにした(エアー循環順方向)。なお、吹き込み針14は、図8(a)に示すタケヤリ針を使用し、吹き出し針15は、図8(b)に示すロケット針を使用した。図8(a)に示すように、タケヤリ針は、針の差込方向と吹き込み/吹き出し方向が同一である。一方、図8(b)に示すように、ロケット針は、吹き込み/吹き出し方向が針の差込方向と交差する方向にある。なお、タケヤリ針は、加工が簡単であるという利点があるが、吹き出し針として使用すると、針先端穴から樹脂が入り込み、エアーの吹き出しができなくなるおそれがある。このため、吹き出し針15には、図8(b)に示すロケット針を使用することが好ましい。
最終成形体の中空発泡成形体200の発泡倍率が3.0倍、肉厚が3.0mmとなるように調整し、発泡パリソンを作成し、ブロー成形を行う。このため、発泡パリソンを形成する際のスリット幅を0.6mmとした。次に、ブロー成形を行った発泡パリソンの内部に吹き込み針14から圧縮気体を吹き込み、吹き出し針15から圧縮気体を吹き出し、所定のブロー圧にて中空発泡成形体200を冷却し、最終成形体の中空発泡成形体200の発泡倍率が3.0倍であり、肉厚が3.0mmである中空発泡成形体200を成形した。実施例3では、吹き込み針14から吹き込んだ圧縮気体の圧力を2kg/cm3とし、吹き出し針15から吹き出した圧縮気体の圧力を1kg/cm3とし、ブロー圧の差圧を1kg/cm3とした。また、実施例3では、実施例2と同様に、発泡パリソンの内部に圧縮気体を吹き込む吹き込み口と、圧縮気体を吹き出す吹き出し口と、が各々存在し、吹き出し口から圧縮気体を吹き出すことにした(エアー循環有り)。但し、実施例3では、吹き込み針14は、図1に示す中空発泡成形体200の排出口207側を構成する部位に突き刺し、圧縮気体を発泡パリソン13の内部に吹き込むための吹き込み口を形成し、また、吹き出し針15は、図1に示す中空発泡成形体200の供給口206側を構成する部位に突き刺し、圧縮気体を発泡パリソン13の内部から外部に吹き出すための吹き出し口を形成することにした(エアー循環逆方向)。即ち、実施例3は、吹き込み口と、吹き出し口と、を実施例2と逆にした。
実施例1において、冷却時間を45秒,60秒,75秒とし、中空発泡成形体200の通気路205の内面温度を測定した結果を図9に示す(図9に示すエアー循環無し)。また、実施例2において、冷却時間を45秒,60秒,75秒とし、中空発泡成形体200の通気路205の内面温度を測定した結果を図9に示す(図9に示すエアー循環有り)。
実施例1において、冷却時間を60秒とし、中空発泡成形体200の通気路205の表面粗さを測定した結果を図10(a)に示す(図10(a)に示すエアー循環無し)。また、実施例2において、冷却時間を60秒とし、中空発泡成形体200の通気路205の表面粗さを測定した結果を図10(b)に示す(図10(b)に示すエアー循環有り)。図10において、Raは、算術平均粗さであり、Ryは、最大高さであり、Rzは、十点平均粗さであり、Smは、凹凸の平均間隔であり、JIS B 0601(1994)に準拠して測定した結果である。図10に示す測定結果は、通気路205の表面の5点を測定し、その平均値(AVE)を算出した。
実施例1において冷却時間を60秒として成形した中空発泡成形体200の圧力損失測定結果を図11に示す(図11に示すエアー循環なし)。また、実施例2において冷却時間を60秒として成形した中空発泡成形体200の圧力損失測定結果を図11に示す(図11に示すエアー循環順方向)。また、実施例3において冷却時間を60秒として成形した中空発泡成形体200の圧力損失測定結果を図11に示す(図11に示すエアー循環逆方向)。但し、圧力損失測定結果は、図12に示す圧力損失測定装置を用いて、以下の手順で行った。但し、系内の風量は、JIS B 8330に準拠したベルマウス式流量計1により調整する。
ρ=1.293×273.2/(273.2+T)
但し、Q:空気流量(m3/min)、α:流量係数=0.99、A:管路断面積(m2)、P:測定圧力(Pa)、ρ:空気密度(kg/m3)、T:温度(℃)。
201 第1の壁部
202 第2の壁部
203 パーティングライン
205 通気路
206 供給部
207 排出口
208 凹凸
10a、10b キャビティ
11 環状ダイス
12a、12b 分割金型
13 発泡パリソン
14 吹き込み針
15 吹き出し針
16 レギュレータ
17 背圧レギュレータ
A 流路方向
101 押出装置
102 型締装置
21 第1のアキュムレータ
22 第2のアキュムレータ
23 第1のプランジャー
24 第2のプランジャー
25 第1のTダイ
26 第2のTダイ
27 第1の押出機
28 第2の押出機
29 第1の熱可塑性樹脂供給ホッパ
30 第2の熱可塑性樹脂供給ホッパ
31 第1の一対のローラ
32 第2の一対のローラ
33 スリット隙間調整装置
9a,9b 型枠
18 第1の熱可塑性樹脂シート
19 第2の熱可塑性樹脂シート
1 ベルマウス式流量計
2 ブロアー
3 圧力チャンバー
4 整流メッシュ
5 第1の差圧計
6 第2の差圧計
7 測定サンプル
Claims (10)
- 発泡樹脂を金型で挟み込み、通気路を有する中空発泡成形体を成形する成形工程と、
前記中空発泡成形体を冷却させるための流体を前記通気路に流し、前記中空発泡成形体を冷却する冷却工程と、
を有することを特徴とする中空発泡成形体の製造方法。 - 発泡樹脂を金型で挟み込み、前記発泡樹脂の内部に、前記発泡樹脂の内部が大気圧以上の内圧となるように前記流体を流し、前記通気路を有する中空発泡成形体を成形すると共に、前記中空発泡成形体を冷却することを特徴とする請求項1に記載の中空発泡成形体の製造方法。
- 前記中空発泡成形体をダクトとして使用する際に、前記通気路に流体を流通させる流路方向と同じ方向で、前記流体を流すことを特徴とする請求項1または2に記載の中空発泡成形体の製造方法。
- 前記中空発泡成形体の肉厚が3mm以上になるように成形することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の中空発泡成形体の製造方法。
- 冷却媒体を霧状に噴霧した流体を前記通気路に流し、前記中空発泡成形体を冷却することを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の中空発泡成形体の製造方法。
- 前記流体を前記通気路に流し込むための吹き込み口と、前記流体を前記通気路から吹き出すための吹き出し口と、を前記中空発泡形成体に形成し、前記吹き込み口から前記流体を前記通気路に吹き込み、前記吹き出し口から前記流体を吹き出し、前記中空発泡形成体を冷却することを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の中空発泡成形体の製造方法。
- 前記吹き込み口は、前記中空発泡成形体をダクトとして使用する際に前記通気路に流体を供給する供給口側であり、
前記吹き出し口は、前記中空発泡成形体をダクトとして使用する際に前記通気路から流体を排出する排出口側であることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の中空発泡成形体の製造方法。 - 内部に通気路を有する中空発泡成形体であって、
前記通気路の表面の十点平均粗さRzは、100μm以下であることを特徴とする中空発泡成形体。 - 前記通気路に流体を流したときの圧力損失は、前記通気路に前記流体を順方向に流した場合の方が、前記通気路に前記流体を逆方向に流した場合よりも小さいことを特徴とする請求項8記載の中空発泡成形体。
- 前記中空発泡成形体の肉厚は、2.0mm以上であり、発泡倍率が2.5倍以上であることを特徴とする請求項8または9記載の中空発泡成形体。
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