JP3074777B2 - プラスチック中空構造部材の成形方法 - Google Patents
プラスチック中空構造部材の成形方法Info
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Description
補強したプラスチック材の中空構造品をブロ−成形する
方法に関する。
が大きく取り上げられ、環境汚染の低減および省エネル
ギ−が強く叫ばれている。そこで、自動車ではエンジン
の改良等と共に、車の燃費向上として車体の軽量化の要
求度が高まっている。車体の軽量化に対応するには素材
としてプラスチィック材料が適しており、インパネ、ト
リムカバ−等には既に用いられているが、さらに、ボデ
イ−、シャシ−、フレ−ム等にもプラスチック材料の使
用が試みられている。しかし、これらの部所にプラスチ
ック部材を用いるためには、素材は軽量であると共に剛
性を有している必要がある。そこで、従来よりプラスチ
ック材料の軽量化と剛性の両方を満足させるためには、
プラスチック材にガラスマットを充填して補強すると共
に、製品の形状を中空とした構造が採用されていた。中
空構造の製品を形成できる方法として、ブロ−成形、ガ
スインジェクション成形法が可能であるが、両方法とも
にパリソンに充填する強化材として長繊維(3mmから5
0mm)あるいは連続繊維となったガラスマット状等の熱
可塑性材料を使用できず、剛性の高い中空構造製品を製
造することができなかった。
ラスチック材を成形する方法は特公昭62−5777号
公報、特開昭62−32023号公報に開示されてい
る。特公昭62−5777号公報に記載されているポリ
オレフイン製中空成形品の製造方法は、図4に示すよう
に、ブロ−成形前に繊維(繊維の長さ寸法は0.05mm
から30mm)とポリオレフイン材とを混合し、スクリュ
−から押出機1、2にて押出ダイ3に圧入供給する。そ
して、共押出ダイ3内の接合部4で各樹脂材を多層状に
融合接合し、その先端のダイフエイス5から多層状パリ
ソン6として共押し出す。この多層状のパリソン6を金
型7で挾持し、パリソン6内に圧力空気を吹き込み、多
層構造の金型のキャビテイ9に対応した中空形状の製品
を成形する方法である。
記載されている複合中空表皮体の製造方法は、図5に示
すように、所定の中空表皮体の外形に一致する一対の半
割金型11間に押出しダイ12から押し出されたパリソ
ン13が懸吊状に垂下する。さらに、ポリエステル、ナ
イロン、アクリル等の混紡糸あるいは捲縮糸を用いて編
製、織製した布地15をヒ−タ14で加熱した状態で、
金型11とパリソン13間に引出す一方、パリソン13
と布地15との間に合成樹脂性フイルム状のホットメル
ト材16を懸吊する。そして、金型11を加熱して成形
時にホットメルト材16を布地15、パリソン13に融
着させ、かつパリソン13内に圧縮空気をノズル17か
ら圧入しパリソン13を外方に膨張させて、キャビテイ
と金型11のキャビテイ壁面に布地ともに共押圧成形し
て、布地で補強した中空の製品を得るものである。
62−5777号公報に記載されているポリオレフイン
製中空成形品の製造方法は、ブロ−成形する前に繊維と
合成樹脂を混合し、その後に成形機のスクリュ−部分に
投入するため、ある程度の長さを有する繊維(例えば繊
維長30mm以上)はスクリュ−によって切断されてし
まって短い寸法の繊維となってしまうため、補強効率の
高い長い寸法の繊維が混入した成形品を得ることができ
なかった。また、特開昭62−32023号公報に記載
されている複合中空表皮体の製造方法は、補強のための
布地をパリソンに接着させるためにホットメルト材を使
用していると共に、布地あるいはホットメルト材を加熱
するための手段として、赤外線ヒ−タ、超音波、電熱ヒ
−タ等の装置が必要となり、成形装置として部品点数の
多い装置となってしまうと共に、パリソンと布地を接着
するためにはホットメルト材を必要とするものであっ
た。
い寸法の繊維で補強したプラスチック製の中空構造品を
簡単な構成で形成することを可能とした成形方法を提供
とするものである。
空構造部材の成形方法は、熱可塑性樹脂よりなる第1の
プラスチック材を押出しダイから押し出して第1のパリ
ソンを形成すると共に、熱可塑性の第2のプラスチック
材を押出しダイから押し出して第2のパリソンを形成す
る。さらに繊維寸法の長い長繊維部材を第1のパリソン
および第2のパリソンの形成経路とは別経路でダイ部分
を通過させ、予備に仮成形した状態で第1のパリソンと
第2のパリソンとの間に挾持させ、吹膨させて中空構造
部材を成形する構成を具備する。
される長繊維部材は第1のプラスチック材、第2のプラ
スチック材が押出しダイを通過する経路とは別の経路を
通過するため、押出し機のスクリュ−等の撹拌を受けず
に、長い寸法の繊維は長い寸法の状態でダイの熱で予め
成形されている。予め成形されている長繊維部材は吹膨
され易い。
1は本発明を実施する成形装置の要部を示している。ブ
ロ−成形装置の第1の材料供給部51には第1のプラス
チック材510が供給され、第1のプラスチック材51
0は図示されない押出し機のスクリュ−等の押出し手段
により押され、通路Aを通ってダイ56下部から押し出
される。そして、第1のパリソン511として金型55
中に垂下する。ダイ56に配設する通路Aの外側には通
路Bを配設する。通路Bには長い寸法の繊維(例えば繊
維長3mmから50mm)を連続してマット状とした長繊維
部材であるマット状部材530を2枚第1のプラスチッ
ク材510と同速度で供給し、金型55内に送りこむ。
通路Bの外側には第2の材料供給部52に連絡する通路
Cが配設される。第2の材料供給部52からは第2のプ
ラスチック材520を供給する。第2のプラスチック材
520は図示しない押出し機のスクリュ−等の押出し手
段により押されて、通路Bの外周に設けられた通路Cを
通ってダイ56下部から押し出され、第1のパリソン5
11の外周にマット状部材530を介して第2のパリソ
ン522として、金型55中に垂下する。第2のプラス
チック材520、第1のプラスチック材510、マット
状部材530の送り出し速度は同速度とする。
1のパリソン511、第2のパリソン522、マット状
部材530は、上部に開口した空気吹き出しノズル58
から第1のパリソン511内に吹き出される圧縮空気に
より膨張し、加熱された金型55のキャビティ57の壁
面に圧接される。第1のパリソン511、第2のパリソ
ン522、マット状部材530は金型55の熱により強
固に融着、一体接合する。その後、金型55は冷却さ
れ、中空の成形製品が形成される。
び第2のプラスチック材520として使用される樹脂は
熱可塑性を有する合成樹脂(例えば、ポリプロピレン、
ポリエチレン、スチロ−ル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリ
カ−ボネ−ト、飽和ポリエステル、ポリアミド等)を使
用する。通常は第1のパリソン511と第2のパリソン
522は融合効率を高めるため、同一のプラスチック材
を使用する。しかし、特別に外観の体裁を整えたり、耐
候性を向上させる場合には、製品の表面となる第2のパ
リソンに表面加工が良好な樹脂や着色した樹脂を用いた
り、耐候性が優れた塩化ビニル樹脂を用いる。
ガラスマット、カ−ボンマット、アラミドマット等の長
い寸法の繊維を連続してマット状としたものを用いる。
マット状の長繊維が第1のパリソン、第2のパリソンの
樹脂材と馴染みが悪い場合にはマット状部材530にあ
らかじめ第1のパリソン511、第2のパリソン522
に馴染み易い樹脂をコ−テイングしておくか、マット状
部材530を予熱しておく。
は、平板状のマット状部材530はダイ56より上流あ
るいはダイ56部分で、第1のプラスチック材510が
通過する通路Aとは別の通路Bから成形工程に送り込ま
れる。ダイ56部分より上流である図1の矢印で示す部
分のマット状部材530は図2で示すように横断面形状
を直線板とする2枚の長尺板体である。そして、通路B
中を通過途上、板状マット状部材530はダイ56上部
のテ−パ部で、徐々に円形に絞り込まれてゆく。ダイ5
6の内側の通路Bを通過したマット状部材530は、ダ
イ56の熱で成形され図3に示すように、横断面をほぼ
半円形状とした湾曲した長尺板体となる。このように断
面形状がほぼ半円形状に仮成形されたマット状部材53
0はやはり断面楕円形状をなす第1のパリソン511、
第2のパリソン522の間にはさまった状態で金型55
内に垂下する。この時、ダイ56通過途上で仮成形され
たマット状部材530は金型55内に到達するまでは、
ほぼ同じ曲率で湾曲する第1のパリソン511、第2の
パリソン522と同じ速度で硬化するので、各パリソン
511522に接触することが少ない。
ュ−により樹脂材を押し出す押出し機からはプラスチッ
ク材511、522のみを投入し、長い寸法の繊維で形
成したマット状部材530はスクリュ−が作動する撹拌
部分を通ることがないので、繊維部材はスクリュ−の回
転による機械的な破断がなく、本発明の成形方法で形成
した中空構造部材は繊維部材が長い寸法の繊維の状態で
第1のパリソン、第2のパリソン間に挾持されており、
長い寸法の繊維で補強された剛性を有する。また、マッ
ト状部材530はダイ56の熱でほぼ半円形状に予備成
形されているので、金型55部分の成形で膨張し易く、
長い寸法の繊維の状態でブロ−成形が容易にできる。
ュ−で切断されてしまったが、本発明の成形方法は、中
空構造部材を補強するための補強効率の高い繊維長が長
い寸法の繊維を押出し機のスクリュ−を通すことなく金
型内に供給するので、長い寸法の繊維のまま成形され、
製品化される。さらに、マット状の長い寸法を有する長
繊維部材はダイの熱であらかじめパリソンの断面形状に
ほぼ一致する湾曲形状に成形されるので、金型での吹膨
がし易い。また、各パリソンの金型への進行速度と、繊
維部材の進行速度が同じ速度であって、かつ、各パリソ
ンとパリソン間に挾まれる長繊維部材の湾曲形状がほぼ
同一なので、湾曲形状のマット状長繊維は(ブロ−)成
形前に、並行するパリソンの面に接触することが減少
し、成形品の精度を向上させる。また、本発明の成形方
法を採用した成形装置は繊維部材を加熱する特別な手段
を必要とせず、また、補強のための繊維部材を各パリソ
ンに接着するための部材を必要としない。本発明の成形
方法は特別な加熱手段、接着手段を必要とせず、容易に
長い繊維長を有する補強の繊維を長い寸法の状態で吹膨
し成形することができると共に、本発明の方法で成形し
た中空構造部材は長い繊維が長い状態で部材中に存在し
ているので、補強効果が高く、剛性と軽量の要素を満足
した中空構造部材となる。
図。
Claims (2)
- 【請求項1】 熱可塑性樹脂よりなる第1のプラスチッ
ク材を押出しダイに供給する工程と、繊維寸法が長い長
繊維部材を前記第1のプラスチック材の供給部の外周か
ら押出しダイに供給し、長繊維部材がダイの熱で加熱さ
れて予備成形される工程と、熱可塑性樹脂よりなる第2
のプラスチック材を前記長繊維部材の供給部の外周から
押出しダイに供給する工程と、前記第1のプラスチック
材と前記第2のプラスチック材を押出しダイから押し出
して、前記予備成形された長繊維部材を介して第1パリ
ソンの外周に第2のパリソンを成形する工程と、前記第
1パリソンと前記第2のパリソンとの間に前記長繊維部
材を挾持した状態で吹膨する成形工程とを有し、 前記第1のプラスチック材のダイへの供給部と前記長繊
維部材のダイへの供給部と前記第2のプラスチック部材
のダイへの供給部とはそれぞれ独立していると共に、前
記長繊維部材は前記押出しダイの上流から前記第1のパ
リソン、前記第2のパリソンの押出し速度と同速度で供
給されることを特徴とするプラスチック中空構造部材の
成形方法。 - 【請求項2】前記長繊維部材は長い寸法の繊維をランダ
ムに重ねたマット状の部材であることを特徴とする請求
項1記載のプラスチック中空構造部材の成形方法。
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- 1991-04-26 JP JP03122999A patent/JP3074777B2/ja not_active Expired - Lifetime
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