JP2017087584A - ブロー成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外表面に繊維層を一体的に形成したブロー成形品を得ることが可能なブロー成形品の製造方法を提供する。【解決手段】成形型の型面に形成された絶縁層を帯電させて帯電層を形成する成形型帯電工程Ｓ１と、成形型の帯電層に吸着可能な電荷で繊維片を帯電させる繊維帯電工程Ｓ２と、帯電した繊維片を成形型の帯電層に静電吸着させる静電吸着工程Ｓ３と、繊維片が静電吸着した成形型のキャビティ内に位置するパリソン内に流体を吹き込んで、当該キャビティに沿った形状にパリソンを賦形するブロー成形工程Ｓ４とを備え、成形型の型面に静電吸着した繊維片が付着したパリソンを冷却固化することで外表面に繊維層を形成する。【選択図】図１

Description

この発明は、外表面に繊維層を形成したブロー成形品の製造方法に関するものである。

車両用部品や家具等で用いられる樹脂成形部品には、コスト的に優位なブロー成形品が広く採用されている。このようなブロー成形品は、部品の取付位置や用途に合わせて、成形品の外表面に布等からなる表皮を設けて、成形品の加飾性や、手触り感触を向上したり、繊維層による断熱特性や吸音特性の向上を図ることが行われている。このような、繊維状の表皮を備えたブロー成形品は、ブロー成形により予め形成された基材となる樹脂成形部品の外表面に、不織布やウレタン樹脂発泡体等を接着剤や接着テープにより接着する方法(接着法)や、成形型の型面に表皮となる不織布やウレタン樹脂発泡体等を予め配置した状態でブロー成形する方法(一体成形法)が一般に知られている。このような、一体成形法としては、例えば特許文献１に開示されるように、型面に不織布等から形成された表皮シートを保持した保持部材を配置した一対の成形型の間に、ダイスヘッドとマンドレルの間から筒状に押し出されて下方に垂下する軟化状態のパリソンを臨ませて型締めすると共に、当該パリソン内部に加圧ガスを吹き込んで成形型のキャビティに沿った所定の形状に賦形した後に冷却して脱型することにより行われる。

特公平４−４３４９５号公報

しかしながら、前述した接着法により外表面に繊維状の表皮を備えたブロー成形品を製造する場合は、基材となる樹脂成形部品の成形後に接着剤や接着テープにより不織布等を接着する工程が必要となり、作業工数の増加による生産効率の低下やコスト上昇の要因となる。特に、近年における世界的なモータリゼーションの進展に伴って車両が従来よりも高温地域から低温地域まで幅広い温度地域で供用されるようになっており、接着法により繊維状の表皮を備えたブロー成形品を採用した場合に、低温地域において接着不良が発生したり、高温地域においてブリード現象等が発生する可能性が高まりつつある。また、接着剤や接着テープには溶剤として揮発性有機化合物(ＶＯＣ：Volatile Organic Compounds)が使用されていることが多く、作業環境の改善や環境負荷の軽減が求められる近年では、このような接着剤や接着テープの使用を極力回避することが求められる。

ところで、前述した一体成形法では、接着剤や接着テープを用いて接着することによる不具合は回避することが可能である。しかしながら、基材と一体化される不織布自体に接着剤が含まれており、このような接着剤を含む素材を一体化して外表面に繊維層を形成する場合には、前述した問題を完全に回避することは困難である。また、軟質状態のパリソンが冷却硬化する際の収縮に伴って不織布等の表皮材との間に歪みが生じ、不織布等の表皮材がずれたり外観不良が生じる原因ともなる。また、不織布等の表皮シートを追従させ得る成形型の型面形状には限りがあり、製品形状が制約される難点がある。更に、不織布等の表皮シートを保持部材に保持する工程や、成形後に保持部材を成形型から取り外す工程が必要となり、生産効率が低い問題がある。

すなわち本発明は、従来の技術に内在する前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、外表面に繊維層を一体的に形成したブロー成形品を得ることが可能なブロー成形品の製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明は、
外表面に繊維層を有するブロー成形品を製造する方法であって、
成形型の型面に形成された絶縁層を帯電させて帯電層を形成する成形型帯電工程と、
前記成形型の帯電層に吸着可能な電荷で繊維片を帯電させる繊維帯電工程と、
前記帯電した繊維片を前記成形型の帯電層に静電吸着させる静電吸着工程と、
前記繊維片が静電吸着した前記成形型のキャビティ内に位置するパリソン内に流体を吹き込んで、当該キャビティに沿った形状にパリソンを賦形するブロー成形工程とを備え、
前記成形型の型面に静電吸着した前記繊維片が付着したパリソンを冷却固化することで外表面に繊維層を形成するようにしたことを要旨とする。
このように、型面に形成した絶縁層を帯電させて繊維片を吸着した成形型を用いてブロー成形する際に、当該繊維片がブロー成形品の外表面に付着することで、繊維層を一体的に形成することができる。すなわち、ブロー成形品の外表面に繊維層を形成する際に、接着剤等により接着する後工程を設ける必要がなく、生産効率の向上やコスト削減に寄与し得る。また、接着剤を含む素材を一切用いることなくブロー成形品の外表面に繊維層を形成できるから、接着剤に起因した問題を回避できる。また、型面に繊維片を静電的に吸着させた状態の成形型を用いてブロー成形を行うことで、不織布等のシート状の繊維を用いることなくブロー成形品の外表面に繊維層を形成することができる。このため、型面を凹凸形状や湾曲形状等の任意形状に形成した成形型を用いてブロー成形を行うことができ、外表面に繊維層を有するブロー成形品の形状の自由度が向上する。また、軟質状態のパリソンが冷却固化する際の収縮に伴って、当該パリソンと繊維片により形成される繊維層がずれることはなく、外表面に繊維層を有するブロー成形品の外観を良好な状態に維持することができる。

請求項２に係る発明は、
前記静電吸着工程では、前記成形型を型締めした状態でキャビティ内に前記帯電した繊維片を循環供給して、当該成形型の帯電層に繊維片を静電吸着させた後に、当該キャビティ内の余剰繊維片を除去することを要旨とする。
このように、成形型を型締めした状態でキャビティ内に帯電した繊維片を循環供給することで、成形型の帯電した型面に対して均一に繊維片を吸着させることができるから、ブロー成形品の外表面に形成される繊維層が斑になるのを防止できる。また、型締めした成形型のキャビティに繊維片を循環供給することで、繊維片が周囲に飛散するのを防止し得る。

請求項３に係る発明は、
前記パリソンと同一素材の樹脂から形成された繊維片を帯電させて前記成形型の帯電層に静電吸着させることを要旨とする。
このように、パリソンと同一素材の樹脂から形成された繊維片を用いることで、パリソンと繊維片の一体性を高めることができる。これにより、ブロー成形品の外表面から繊維層が剥がれたりして欠損するのを効果的に防ぐことができ、ブロー成形品の外観を良好な状態に維持し得る。

本発明によれば、外表面に繊維層を一体的に形成したブロー成形品が得られる。

本発明に係るブロー成形品の製造方法の工程図である。 ブロー成形品の製造方法に使用される成形型を図６に示すブロー成形品のＡ−Ａ線位置で破断した状態で示す概略断面図である。 (a)は、成形型の絶縁層を帯電装置で帯電する状態を示す説明図であり、(b)は、繊維片を帯電装置で帯電する状態を示す説明図である。 (a)は、型締めした成形型のキャビティ内に繊維片を循環供給する状態を示す説明図であり、(b)は、キャビティ内の繊維片が成形型の帯電層に静電吸着する様子を示す概念図である。 (a)は、帯電層に繊維片が静電吸着した状態でパリソンをブロー成形する状態を示す説明図であり、(b)は、ブロー成形品を脱型した状態を示す説明図である。 本発明に係るブロー成形品の製造方法で製造するサンバイザを概略で示す平面図である。

次に、本発明に係るブロー成形品の製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。

ここで、本発明に係る外表面に繊維層１１０を有するブロー成形品１００の製造方法は、種々のブロー成形品の製造に適用し得るものであるが、実施例では自動車に配設される車両用部品であるサンバイザを例示する。図６は、自動車に配設される一般的な自動車用サンバイザを概略で示す平面図である。このサンバイザは、サンバイザの外形を形成する内部が中空のバイザ本体１０２と、該バイザ本体１０２の外表面を覆うように設けられて繊維片４０(後述)を凝集した繊維層１１０と、バイザ本体１０２を自動車の図示しない車体天井部に回転可能に軸支する天井取付ステイ１０４とを基本構成として備えている。すなわち、このサンバイザ１００は、熱可塑性樹脂から形成された基材としてのバイザ本体１０２の外表面に繊維層１１０が形成されており、サンバイザ１００の加飾性や、手触り感触を向上して感性的な質感を高めると共に、当該繊維層１１０により断熱特性や吸音特性といった機能性の向上を図っている。

実施例のブロー成形品１００の製造方法は、図１に示すように、成形型１２の型面１４ａ,１４ａに形成された絶縁層１６を帯電させて帯電層１６Ａを形成する成形型帯電工程Ｓ１と、成形型１２に形成した帯電層１６Ａに吸引される電荷で繊維片４０を帯電させる繊維帯電工程Ｓ２と、帯電した繊維片４０を成形型１２の帯電層１６Ａに静電吸着させる静電吸着工程Ｓ３と、繊維片４０が静電吸着した成形型１２を用いてブロー成形するブロー成形工程Ｓ４とを備えた製造方法により製造される。すなわち、型締めした成形型１２のキャビティ１８に位置するパリソンＰ内に流体を吹き込んで、当該キャビティ１８に沿った形状にパリソンＰを賦形することにより、成形型１２の型面１４ａ,１４ａに静電吸着した繊維片４０をパリソンＰに付着させ、この状態でパリソンＰが冷却固化することで、不織布等の表皮材を用いることなく外表面に繊維層１１０が形成されたブロー成形品１００を製造し得るものである。

前記成形型１２は、図２に示すように、図示省略した型移動機構により互いに近接・離間する複数(実施例では２つ)の割型１４,１４を備えており、複数の割型１４,１４を近接移動させて閉鎖することで(型締めした際)、ブロー成形によりパリソンＰを賦形するためのキャビティ１８が画成されるようになっている。なお、各割型１４,１４においてキャビティ１８を画成する型面１４ａ,１４ａは、ブロー成形品１００としてのサンバイザの外形状に合わせたキャビティ１８を画成するよう適宜の凹凸形状に形成される。

また、前記成形型１２(割型１４,１４)の型面１４ａ,１４ａには絶縁層１６が形成されており、帯電装置８０(後述)により絶縁層１６を所定の電荷で帯電させることで、型面１４ａ,１４ａに帯電層１６Ａを形成し得るよう構成されている。ここで、絶縁層１６としては、電気絶縁性を有する絶縁素材により形成することができ、ポリ塩化ビニル(ＰＶＣ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレン(ＰＥ)、ポリスチレン(ＰＳ)、アクリロニトリルスチレン(ＡＳ)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂(ＡＢＳ)、メタクリル樹脂(ＰＭＭＡ)、ポリアミド樹脂(ＰＡ)、ポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ)等のフッ素樹脂等の各種合成樹脂素材や、クロロプレンゴム、ウレタンゴム等のゴム素材等により形成することができる。なお、成形型１２に形成される絶縁層１６は、ブロー成形するパリソンＰの溶融温度によって溶融しない耐熱性を有する絶縁素材により形成される。特には、耐熱性に優れ、電気絶縁性(体積抵抗率)が高いフッ素樹脂により絶縁層１６を形成することが好ましい。また、フッ素樹脂により絶縁層１６を形成することで、成形後に成形型１２からのブロー成形品１００(実施例ではサンバイザ)の脱型性を高くでき、生産効率を向上することが可能になる。

ここで、前記帯電装置８０は、先の尖ったコロナ放電電極(図示せず)を出力部８２に備え、当該コロナ放電電極に対して高電圧を印加することによりコロナ放電を生起させて、当該コロナ放電により空気中に正イオンまたは負イオンを発生させることで、絶縁体(実施例では絶縁層１６や繊維片４０)を帯電させるものである。この帯電装置８０は、出力部８２にコロナ放電電極として正電極および負電極を独立して備えており、正電極および負電極の何れかに高電圧(例えば３０,０００Ｖ〜５０,０００Ｖ)を印加することにより、正イオンおよび負イオンを選択的に発生させ得るよう構成され、絶縁体(実施例では絶縁層１６や繊維片４０)を正電荷および負電荷の何れかに選択的に帯電させることができるよう構成されている。ここで、成形型１２の型面１４ａ,１４ａにフッ素樹脂により絶縁層１６を形成する場合は、当該フッ素樹脂が負の電荷で帯電し易い性質を有することから、帯電装置８０から負イオンを発生させて、帯電層１６Ａを形成することが好ましい。

また、前記成形型１２の絶縁層１６は、帯電させた際により多くの電荷を蓄え得るようにすることが好ましい。すなわち、成形型１２の絶縁層１６を帯電して形成される帯電層１６Ａにより多くの電荷を貯めることにより、当該帯電層１６Ａに対して静電吸着可能な繊維片４０が増え、これによりブロー成形品１００の外表面に形成される繊維層１１０の厚みを増大させることが可能になることから、ブロー成形品１００の質感や機能性を高めることができる。言い換えると、静電容量が大きくなるよう絶縁層１６を形成することが好ましく、Ｃ(静電容量)、ε(絶縁層の誘電率)、Ｓ(絶縁層の面積)、ｄ(絶縁層の厚み)とした場合に、静電容量はＣ＝ε×Ｓ／ｄにより表されることから、絶縁層１６の厚みを薄くすることが望ましい。なお、絶縁層１６の厚みは、適宜に調整することができるが、サンバイザのように大量生産される場合は、帯電層１６Ａに対する繊維片４０の吸着不足を生じないように、誘電率２．０〜２．６程度のフッ素樹脂により０．０５ｍｍ以下の厚みで成形型１２の型面１４ａに絶縁層１６を形成することが好適である。

また、成形型１２は、割型１４,１４を型締めした状態で、キャビティ１８の上部を外部に連通する上部開口２０が形成されると共に、当該キャビティ１８の下部を外部に連通する下部開口２２が形成されるよう構成されている。すなわち、割型１４,１４を型締めした状態で、成形型１２の上部開口２０を介してキャビティ１８内に繊維片４０を導入し得るよう構成されると共に、帯電層１６Ａに静電吸着していない余剰の繊維片４０を成形型１２の下部開口２２を介してキャビティ１８から排出し得るようになっている。

そして、成形型１２の上部開口２０を開閉する上シャッタ２４が、当該成形型の上部に設けられると共に、成形型１２の下部開口２２を開閉する下シャッタ２６が、成形型１２の下部に設けられている。上シャッタ２４および下シャッタ２６の夫々は、パリソンＰの供給方向と交差する方向(実施例では水平方向)へ互いに近接・離間移動が可能に構成された一対のシャッタ部材２８から構成されている。この上シャッタ２４および下シャッタ２６の各シャッタ部材２８には、シリンダやモータ等のアクチュエータ３０により作動されるロッドが接続されている。すなわち、上シャッタ２４に対応するアクチュエータ３０の作動に伴って、上部開口２０を閉鎖する閉鎖位置(図４(a)に２点鎖線で示す)と、上部開口２０を開放する開放位置(図４(b)に実線で示す)との間を上シャッタ２４のシャッタ部材２８が移動するよう構成され、下シャッタ２６に対応するアクチュエータ３０の作動に伴って、下部開口２２を閉鎖する閉鎖位置(図４(a)に２点鎖線で示す)と、下部開口２２を開放する開放位置(図４(b)に実線で示す)との間を下シャッタ２６のシャッタ部材２８が移動するよう構成される。

このように、上シャッタ２４を開放位置に保持することで、上部開口２０を介してキャビティ１８内に繊維片４０を導入することができると共に、下シャッタ２６を開放位置に保持することで、下部開口２２を介してキャビティ１８から繊維片４０を排出することができるようになっている。そして、ブロー成形する際には、上下のシャッタ２４,２６を閉鎖位置に移動させることで、成形型１２のキャビティ１８を閉じると共に、パリソンＰを挟むようになっている。なお、上シャッタ２４には、キャビティ１８内のパリソンＰの内部に空気を吹き込むブローピン(図示せず)が進退可能な孔が設けられている。

前記成形型１２の帯電層１６Ａに静電吸着する繊維片４０は、帯電可能な繊維により形成されたものであって、また、繊維片４０は、成形型１２の上部開口２０からキャビティ１８内に導入した際に、成形型１２の帯電した帯電層１６Ａの静電気的な吸引力(静電気力)により吸引されて付着し得る程度に微少かつ軽量な短繊維により形成することが好ましい。この繊維片４０として、長さ０．３〜１．０ｍｍ程度、直径１０〜１００μｍ程度、質量０．１〜１μｇ程度の短繊維を採用することで、繊維片４０を帯電層１６Ａに対して好適に静電吸着させ得るが、この範囲に限られるものではない。また、繊維片４０は、帯電装置８０により成形型１２の帯電層１６Ａに吸着可能な電荷で帯電させ得る素材により形成されたものを採用することができる。具体的には、ポリプロピレン(ＰＰ)繊維、ポリエチレン(ＰＥ)繊維、ナイロン(ＰＡ)繊維、ポリエステル(ＰＥｓ)繊維、アラミド繊維、ビニロン(ＰＶＡ)繊維、ポリ塩化ビニル(ＰＶＣ)繊維、ポリ塩化ビニリデン(ＰＶＤＣ)繊維、ポリアクリロニトリル(ＰＡＮ)繊維、ポリウレタン(ＰＵ)繊維、レーヨン、アセテート繊維等の各種化学繊維や、綿や絹等の天然繊維等により形成することができる。ここで、成形型１２の絶縁層１６をフッ素樹脂により形成した場合は、フッ素樹脂が(−)の電荷で帯電し易い性質があることから、フッ素樹脂より(＋)の電荷で帯電し易い素材により繊維片４０を形成する。具体的には、ポリプロピレン(ＰＰ)繊維や、ナイロン(ＰＡ)繊維等を好適に採用できる。

また、前記繊維片４０は、ブロー成形するパリソンＰと同一素材の樹脂から形成されたものを採用することが好ましい。すなわち、同一素材の樹脂から成るパリソンＰと繊維片４０とを用いることで、物質間の極性の差異等に起因した接合不良が生じることがなく、冷却固化したパリソンＰと繊維片４０とが良好に馴染んでブロー成形品１００からの繊維片４０の離脱を生じ難くすることができる。また、ブロー成形時に溶融した軟化状態のパリソンＰに流体を吹き込んで賦形した際に、当該パリソンＰの熱により繊維片４０の一部を軟化させてパリソンＰと一体化することができる。

実施例の繊維片４０は、適宜の大きさおよび形状に形成された箱状の繊維収容部４２に収容されており、当該繊維収容部４２に収容した状態で帯電装置８０により帯電するよう構成されている(図３(b)参照)。この繊維収容部４２は、上方に開口する箱状に形成されており、当該上方開口を介して出力部８２を内部に臨ませた状態で帯電装置８０を作動することで、繊維片４０を所定の電荷で帯電させ得るようになっている。ここで、後述するように、繊維収容部４２を利用して繊維片４０を成形型１２のキャビティ１８内に循環供給して静電吸着する場合は、当該繊維収容部４２の上方開口を蓋部材４３で塞ぐよう構成される。この際に、繊維収容部４２と蓋部材４３との間にシール材(図示せず)を介在させて気密性を保持して、空気を循環させた際に、当該繊維収容部４２と蓋部材４３との隙間から繊維片４０が外部に飛散しないようにすることが好ましい。また、前記蓋部材４３は、繊維収容部４２に対して図示しない留め具により固定され、繊維収容部４２を循環する空気の圧力により蓋部材４３が外れないよう構成される。

ここで、繊維収容部４２を利用して繊維片４０を成形型１２のキャビティ１８内に循環供給する場合の構成の一例を説明する。図４(a)に示すように、繊維収容部４２には、所定箇所(この例では２箇所)に接続口４２ａ,４２ｂが形成されており、各接続口４２ａ,４２ｂに送風ダクト４４Ａ,４４Ｂが接続されている。ここで、一方の接続口４２ａに接続する送風ダクト４４Ａは、成形型１２の上部開口２０に対して連通するように着脱可能に形成され、他方の接続口４２ｂに接続する送風ダクト４４Ｂは、成形型１２の下部開口２２に対して連通するように着脱可能に形成される。そして、送風ダクト４４Ａ,４４Ｂの経路途中に送風機４６が配設されている。すなわち、各送風ダクト４４Ａ,４４Ｂを成形型１２の対応する上部開口２０および下部開口２２に接続した状態で、送風機４６を作動することにより、その空気流により繊維収容部４２の繊維片４０が成形型１２のキャビティ１８内に送られ、キャビティ１８を通過した繊維片４０が繊維収容部４２に戻るように循環するようになっている。

すなわち、繊維収容部４２、送風ダクト４４Ａ,４４Ｂおよび送風機４６は、成形型１２のキャビティ１８内に繊維片４０を循環供給する循環供給手段を構成している。ここで、送風ダクト４４Ａ,４４Ｂや送風機４６において繊維片４０が接触する部位は、繊維片４０に帯電させた電荷が逃げないように絶縁素材で形成したり、絶縁加工を施すことが好ましい。すなわち、循環供給手段において繊維片４０が接触する部位に電気絶縁性を持たせることで、繊維帯電工程で帯電させた繊維片４０の電荷を保持可能な時間を長くすることができ、循環する過程で成形型１２の帯電層１６Ａに繊維片４０を効率的に静電吸着させることができるようになる。また、成形型１２の上部開口２０から下部開口２２に向けてキャビティ１８内を下降するよう繊維片４０を循環させてもよく、また下部開口２２から上部開口２０に向けてキャビティ１８内を上昇するよう繊維片４０を循環させてもよい。なお、図４(a)には、キャビティ１８内を下降するよう繊維片４０を循環させるように循環供給手段が設けられた状態を図示してある。

また、前記繊維収容部４２において空気の吹き出し側(出口側)となる接続口４２ａには、繊維片４０が通過不能な網目寸法に形成されたフィルタ４８を着脱可能に取り付け得るようになっている(図３(b)参照)。すなわち、フィルタ４８を取り外した状態で送風機４６を作動して、繊維収容部４２の繊維片４０を成形型１２のキャビティ１８に循環させた後に、フィルタ４８を繊維収容部４２の吹き出し側の接続口４２ａに取り付けることで、成形型１２の帯電層１６Ａに静電吸着しない余剰の繊維片４０を繊維収容部４２に回収して、当該キャビティ１８内の余剰繊維片４０を除去し得るようにしてある。

次に、本発明のブロー成形品１００の製造方法について、前述した工程毎に説明する。前記成形型帯電工程Ｓ１では、図３(a)に示すように、成形型１２の割型１４,１４を型開きした状態で、当該割型１４,１４の型面１４ａ,１４ａに設けられた絶縁層１６に前記帯電装置８０の出力部８２を対向させる。この状態で、帯電装置８０の図示しない操作スイッチの操作によりコロナ放電電極に高電圧を印加することでコロナ放電を生起させて、発生したイオンを絶縁層１６に放射することにより、放射したイオンの電荷に応じて当該絶縁層１６を帯電させる。例えば、フッ素樹脂により形成された絶縁層１６に対して帯電装置８０から負イオンを発生させることで、負の電荷を帯びた帯電層１６Ａを成形型１２の型面１４ａ,１４ａに形成する。ここで、コロナ放電により帯電装置８０からイオンを放射可能な範囲(帯電可能な範囲)は限られることから、当該帯電装置８０の出力部８２を型面１４ａに沿って移動することで、絶縁層１６全体を帯電させて帯電層１６Ａを形成する。ここで、成形型１２の型面１４ａから一定の距離を保ったまま帯電装置８０の出力部８２を移動することにより、絶縁層１６全体を均一に帯電させることができる。

また、繊維帯電工程Ｓ２では、繊維収容部４２に所定量の繊維片４０を収容した状態で、当該繊維収容部４２の上方開口から帯電装置８０の出力部８２を繊維片４０に対向させる。この状態で、帯電装置８０の図示しない操作スイッチの操作によりコロナ放電電極に高電圧を印加することでコロナ放電を生起させて、発生したイオンを繊維片４０に放射することにより、放射したイオンの電荷に応じて当該繊維片４０を帯電させる。ここで、繊維片４０は、成形型１２に形成する帯電層１６Ａの電荷と反対の電荷を帯びるように帯電装置８０を操作して帯電させる。すなわち、成形型１２の帯電層１６Ａと反対の電荷で繊維片４０が帯電することで、当該帯電層１６Ａと繊維片４０との間に静電気的な吸引力(静電気力)を作用させて、当該繊維片４０を成形型１２の帯電層１６Ａに静電吸着することができる。例えば、フッ素樹脂により形成された成形型１２の絶縁層１６を負の電荷で帯電させて帯電層１６Ａを形成する場合は、帯電装置８０から正イオンを発生させて繊維片４０を正の電荷を帯びるように帯電させる。なお、前述のように、コロナ放電により帯電装置８０からイオンを放射可能な範囲(帯電可能な範囲)は限られることから、当該帯電装置８０の出力部８２を繊維収容部４２内で移動することで、収容された繊維片４０全体を帯電させる。ここで、繊維片４０から一定の距離を保ったまま帯電装置８０の出力部８２を移動することにより、繊維片４０全体を均一に帯電させることができる。

静電吸着工程Ｓ３では、帯電した繊維片４０を成形型１２の帯電層１６Ａに静電吸着させて、成形型１２の型面１４ａ,１４ａに繊維片４０が付着した層を形成する。ここで、繊維片４０は、成形型１２を型開きした状態および型締めした状態の何れの状態で行うことも可能である。すなわち、成形型１２を型開きした状態では、成形型１２の帯電層１６Ａと繊維片４０との間に静電気力が作用する程度まで帯電層１６Ａに繊維片４０を近づけることで、繊維収容部４２に収容した繊維片４０を帯電層１６Ａに向けて飛翔させて吸着することができる。また、繊維収容部４２に収容した繊維片４０をエアスプレーや送風機等により成形型１２の帯電層１６Ａに積極的に吹き付けることで、繊維片４０を帯電層１６Ａに効率良く静電吸着することができる。

また、成形型１２を型締めした状態では、成形型１２の上部開口２０からキャビティ１８内に繊維片４０を導入することで、成形型１２の帯電層１６Ａとの間に作用する静電気力により繊維片４０を帯電層１６Ａに静電吸着させることができる。ここで、キャビティ１８内に繊維片４０を循環供給しない場合は、キャビティ１８内で繊維片４０を循環させるようにすることが好ましい。例えば、型締めした成形型１２の下部開口２２を下シャッタ２６で閉鎖すると共にキャビティ１８内に気流生起手段を臨ませ、当該気流生起手段によりキャビティ１８内で気流を発生させて繊維片４０をキャビティ１８内で舞い上がらせることにより、成形型１２の帯電層１６Ａに繊維片４０を効率良く静電吸着させることができる。また、キャビティ１８内で繊維片４０が循環することにより成形型１２の帯電層１６Ａに対して均一に繊維片４０を吸着させることができるから、ブロー成形品１００の外表面に形成される繊維層１１０が斑になるのを防止できる。ここで、成形型１２の上部開口２０を介して、空気を吹き出す送風管(図示せず)を気流生起手段としてキャビティ１８内に差し込んだり、気流生起手段として送風機をキャビティ１８内に臨ませることが可能である。

また、気流生起手段によりキャビティ１８内で気流を発生する際には、成形型１２の上部開口２０を上シャッタ２４で閉鎖したり、繊維片４０が通過不能な網目寸法に形成されたフィルタにより当該上部開口２０を塞いで、キャビティ１８内で舞い上がる繊維片４０がキャビティ１８の外に飛散しないようにすることが好ましい。このように、型締めした成形型１２のキャビティ１８から繊維片４０が飛散するのを防止することで、良好な環境で繊維片４０を成形型１２の帯電層１６Ａに静電吸着させることができる。

また、成形型１２を型締めした状態では、繊維片４０を成形型１２のキャビティ１８内に循環供給して帯電層１６Ａに繊維片４０を静電吸着させることができる。すなわち、繊維収容部４２を利用して繊維片４０を成形型１２のキャビティ１８内に循環供給する場合の構成の一例を説明する。図４(a)に示すように、繊維収容部４２の接続口４２ａ,４２ｂに接続した送風ダクト４４Ａ,４４Ｂを成形型１２の上部開口２０および下部開口２２に接続して送風機４６を作動することにより、その空気流により繊維収容部４２の繊維片４０が成形型１２のキャビティ１８内に送られ、キャビティ１８を通過した繊維片４０が繊維収容部４２に戻るように循環させることができる。

このように、成形型１２を型締めした状態でキャビティ１８内に帯電した繊維片４０を供給することで、成形型１２の帯電層１６Ａに繊維片４０を効率良く静電吸着させることができる(図４(b)参照)。また、キャビティ１８内で繊維片４０が循環することにより成形型１２の帯電層１６Ａに対して均一に繊維片４０を吸着させることができるから、ブロー成形品１００の外表面に形成される繊維層１１０が斑になるのを防止できる。また、型締めした成形型１２のキャビティ１８に繊維片４０を循環供給することで、繊維片４０が周囲に飛散するのを防止でき、良好な環境で繊維片４０を成形型１２の帯電層１６Ａに静電吸着させることができる。

また、静電吸着工程Ｓ３では、型締めした状態で成形型１２の帯電層１６Ａに対して繊維片４０を静電吸着する場合は、帯電層１６Ａへの繊維片４０の静電吸着が完了した後に、成形型１２の帯電層１６Ａに静電吸着しない余剰繊維片４０をキャビティ１８から除去する。すなわち、繊維片４０を成形型１２のキャビティ１８内に循環供給しない構成の場合は、成形型１２の下シャッタ２６を開放して下部開口２２にブロア等の吸引装置を接続して吸引することで、成形型１２のキャビティ１８から余剰繊維片４０を回収除去することができる。繊維片４０を成形型１２のキャビティ１８内に循環供給する構成の場合は、繊維収容部４２において空気の吹き出し側(出口側)となる接続口４２ａにフィルタ４８を取り付けることにより、成形型１２の帯電層１６Ａに静電吸着しない余剰繊維片４０をキャビティ１８から除去することができる。このように、成形型１２のキャビティ１８から余剰繊維片４０を除去することで、当該成形型１２によりブロー成形して製造されたブロー成形品１００に形成される繊維層１１０に斑が生じるのを防ぐことができる。また、余剰繊維片４０をキャビティ１８から除去しつつ、同時に繊維収容部４２に回収することで、生産効率が向上すると共に設備を簡略化することができる利点がある。

ブロー成形工程では、繊維片４０を型面１４ａ,１４ａ(帯電層１６Ａ)に静電吸着させた成形型１２により軟化状態のパリソンＰをブロー成形して、当該型面１４ａ,１４ａに沿うようにパリソンＰを賦形することで、キャビティ１８の形状に合わせたブロー成形品１００に成形する。このブロー成形工程では、押出ブロー成形法や射出ブロー成形法等の公知のブロー成形方法を好適に採用できる。ここで、押出ブロー成形は、図５(a)に示すように、押出機で加熱溶融された軟化状態の熱可塑性樹脂をノズル５０から押し出したパリソンＰを、型開きした成形型１２の割型１４,１４の間に臨ませるように下方に垂下させた状態で、成形型１２を型締めして当該パリソンＰを挟んで中空状に形成し、当該中空状のパリソンＰの内部に空気を吹き込んで賦形した後に冷却してブロー成形品１００を得る方法である。ここで、ノズル５０に形成された環状の供給路から中空筒状のパリソンＰを垂下させて、型締めした成形型１２によりパリソンＰの下部を挟んで袋状に形成する構成を採用してもよく、またノズル５２に形成されたスリット状の供給路から一定間隔離間した状態でシート状のパリソンＰを垂下させて、型締めした成形型１２によりパリソンＰの外周縁を挟んで袋状に形成する構成を採用してもよい。また、図示しないが射出ブロー成形は、熱可塑性樹脂によりプリフォームとも称される試験管状の有底パリソンＰを射出成形し、このパリソンＰを成形型１２のキャビティ１８内に配置して樹脂のガラス転移点以上の温度でブロー成形する成形法である。なお、熱可塑性樹脂としては、ブロー成形が可能な樹脂であればよく、例えばポリエチレン(ＰＥ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエステル（ＰＥｓ）、ポリアミド(ＰＡ)、ポリスチレン(Ｓ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリカーボネート、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂(ＡＢＳ)等を好適に採用できる。

このように、型面１４ａに形成した絶縁層１６を帯電させて形成される帯電層１６Ａに繊維片４０を吸着した成形型１２を用いてブロー成形することで、キャビティ１８に沿って賦形されたパリソンＰに繊維片４０を付着することができ、この状態でパリソンＰを冷却固化させることで、当該繊維片４０により外表面に繊維層１１０が形成されたブロー成形品１００を得ることができる(図５(b)参照)。すなわち、ブロー成形品１００の外表面に繊維層１１０を形成する際に、接着剤等により接着する後工程を設ける必要がなく、生産効率の向上やコスト削減に寄与し得る。また、接着剤を含む素材を一切用いることなくブロー成形品１００の外表面に繊維層１１０を形成できるから、接着剤の使用に起因する接着不良やブリード現象等の問題を回避できる。また、接着剤や接着剤を使用した素材(不織布等)を使用することなくブロー成形品１００の外表面に繊維層１１０を形成できるから、揮発性有機化合物の使用に関連する諸問題も回避することができる。

また、型面１４ａ,１４ａに繊維片４０を静電吸着させた状態の成形型１２を用いてブロー成形を行うことで、不織布等のシート状の繊維を用いることなくブロー成形品１００の外表面に繊維層１１０を形成することができる。このため、型面１４ａ,１４ａを凹凸形状や湾曲形状等の任意形状に形成した成形型１２を用いてブロー成形を行うことができ、外表面に繊維層１１０を有するブロー成形品１００の形状の自由度が向上する。また、型面１４ａ,１４ａ(帯電層１６Ａ)には微小な繊維片４０が静電吸着しているだけで、繊維片４０同士が相互に結合したものではない。このため、軟質状態のパリソンＰが冷却固化する際に、パリソンＰに付着した繊維片４０を追従させることができ、冷却固化による収縮に伴ってパリソンＰと繊維片４０により形成される繊維層１１０がずれることはなく、外表面に繊維層１１０を有するブロー成形品１００の外観を良好な状態に維持することができる。更に、ブロー成形に伴って成形型１２の帯電層１６Ａに静電吸着させた繊維片４０がパリソンＰに付着することで、ブロー成形後に成形型１２から繊維片４０の保持部材を取り外す必要がなく、生産効率を高めることができる。

更に、パリソンＰと同一素材の樹脂から形成された繊維片４０を用いることで、パリソンＰと繊維片４０の一体性を高めることができる。これにより、ブロー成形品１００の外表面から繊維層１１０が剥がれたりして欠損するのを効果的に防ぐことができ、ブロー成形品１００の外観を良好な状態に維持し得る。

(変更例)
本発明に係るブロー成形品の製造方法は、実施例に例示した形態に限らず種々の変更が可能である。以下に、変更例の一例を示す。
(１) 実施例では、ブロー成形品として自動車のサンバイザを例に挙げたが、これに限定されない。例えば、乗員室と荷室が連続した所謂ハッチバック車等において荷室を被覆して乗員室と区切るリアパーセルシェルフや、車体後部のラゲッジルームの床面に形成された上方開口するカーゴフロアボックスや、当該カーゴフロアボックスの蓋体、その他ヘッドレストやアームレスト等をブロー成形する際に、本発明を好適に採用できる。また、自動車用の部品以外にも、建造物の中空の内壁材や、パーティションボード等を製造する際に、本発明を好適に採用できる。すなわち、本発明は、成形型を利用してブロー成形品を製造する際に採用することが可能である。
(２) 実施例では、成形型における型面全体に絶縁層を形成して、絶縁層全体を帯電するようにしたが、成形型に形成した絶縁層を部分的に帯電させるようにしてもよい。このように、成形型の絶縁層を部分的に帯電させて帯電層を形成することで、成形型において繊維片を静電吸着する範囲を選択的に調節することができる。同様に、成形型の型面に対して部分的に絶縁層を形成してもよい。

１２ 成形型，１６ 絶縁層，１６Ａ 帯電層，１８ キャビティ，４０ 繊維片
１００ ブロー成形品，１１０ 繊維層，Ｐ パリソン

Claims (3)

1. 外表面に繊維層を有するブロー成形品を製造する方法であって、
   成形型の型面に形成された絶縁層を帯電させて帯電層を形成する成形型帯電工程と、
   前記成形型の帯電層に吸着可能な電荷で繊維片を帯電させる繊維帯電工程と、
   前記帯電した繊維片を前記成形型の帯電層に静電吸着させる静電吸着工程と、
   前記繊維片が静電吸着した前記成形型のキャビティ内に位置するパリソン内に流体を吹き込んで、当該キャビティに沿った形状にパリソンを賦形するブロー成形工程とを備え、
   前記成形型の型面に静電吸着した前記繊維片が付着したパリソンを冷却固化することで外表面に繊維層を形成するようにした
   ことを特徴とするブロー成形品の製造方法。
2. 前記静電吸着工程では、前記成形型を型締めした状態でキャビティ内に前記帯電した繊維片を循環供給して、当該成形型の帯電層に繊維片を静電吸着させた後に、当該キャビティ内の余剰繊維片を除去する請求項１記載のブロー成形品の製造方法。
3. 前記パリソンと同一素材の樹脂から形成された繊維片を帯電させて前記成形型の帯電層に静電吸着させる請求項１または２記載のブロー成形品の製造方法。

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