JP4186314B2

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Publication number: JP4186314B2
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Inventors: 光芳熊本; 康仁伊藤; 文夫栗原
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Current assignee: JSR Corp
Priority date: 1999-06-23
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2019-06-23
Also published as: JP2001001392A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブロー成形方法と、真空／圧空成形方法に関し、特に、表面に加飾層を備えた樹脂成形品を得るための成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形用金型のキャビティ内に予め加飾フィルムを敷きつめておき、該キャビティ内に溶融樹脂を射出して固化させることにより、表面に加飾層を備えた樹脂成形品を得る射出成形方法が提案もしくは提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ブロー成形法や真空／圧空成形法は、比較的低圧で樹脂成形品を成形する方法であるため、所望の樹脂成形品が大サイズの場合でも、低コストで成形することができる。また、ブロー成形法は、パリソンを内側からブローして成形する方法であるため、中空の樹脂成形品を低コストで成形することができる。
一方、ブロー成形法や真空／圧空成形法は、樹脂シートの溶融表面を成形面に押圧して成形する方法であるため、表面に加飾層を備えた樹脂成形品を得ようとして樹脂シートと成形面との間に加飾フィルムを介在させた状態で成形を行なうと、樹脂シートが加飾フィルムに接触するタイミングが樹脂シートの各部位でそれぞれ異なるため、樹脂シートと加飾フィルムの間に空気が残留して外観不良になるという問題が生ずる。なお、射出成形法では、溶融樹脂を射出してファウンティンフローで型内に充填するため、空気は流動先の方向へ押し出される。つまり、樹脂と加飾フィルムとの間に空気が残留することはない。
本発明は、表面に加飾層を備えた外観不良の無い（＝残留空気が無い）樹脂成形品を、ブロー成形法や真空／圧空成形法によって成形できるようにすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の［１］〜［５］のように記述される。
［１］構成１：
通気性フィルムをパリソンと金型成形面の間に介在させて成形することによりフィルム層を備えた中空成形品を得るブロー成形方法であって、
空気の吹き込みを開始されたパリソンの溶融表面が通気性フィルムに接触する前に、金型成形面に開口する複数の孔から通気性フィルムに気体を吹き付けて該通気性フィルムが金型成形面に接触することを防止し、
次に、
パリソンの溶融表面が通気性フィルムに接触するはずの所定のタイミングで、金型成形面に開口する複数の孔から真空吸引を開始することによりパリソンを金型成形面に引きつけて接触させる、
ことを特徴とするブロー成形方法。
［２］構成２：
通気性フィルムを樹脂シートと金型成形面の間に介在させて成形することによりフィルム層を備えた成形品を得る真空／圧空成形方法であって、
金型成形面へ近づける動作を開始された樹脂シートの溶融表面が通気性フィルムに接触する前に、金型成形面に開口する複数の孔から通気性フィルムに気体を吹き付けて該通気性フィルムが金型成形面に接触することを防止し、
次に、
樹脂シートの溶融表面が通気性フィルムに接触するはずの所定のタイミングで、金型成形面に開口する複数の孔から真空吸引を開始することにより樹脂シートを金型成形面に引きつけて接触させる、
ことを特徴とする真空／圧空成形方法。
通気性フィルムの空気の通過量は特に限定されるものではなく、適宜に決められる。通気性フィルムの空気のフィルムの通過量は、好ましくは１〜１０００ｃｃ／ｓｅｃ、さらに好ましくは５〜５００ｃｃ／ｓｅｃ、特に好ましくは１０〜５００ｃｃ／ｓｅｃである。なお、空気の通過量が多いと成形時間が短縮されるため生産性は向上するが、空気の通過量が多いということは通気孔のサイズが大きいということでもあるため製品の外観が劣り易くなるという事情がある。このため、これらのバランスを考慮する必要がある。
通気性フィルムは、通気性ポリマーフィルム、通気性布、通気性不織布、通気性金属フィルム、通気性非金属フィルム等、通気性を有する薄いシート状の素材であればよい。
通気性フィルムとしてポリマーフィルムを用いる場合、その素材ポリマーとしては、例えば、低密度のポリエチレンフィルム、中密度のポリエチレンフィルム、高密度のポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ラッカータイプの防湿セロファン、ポリマータイプの防湿セロファン、ポリエチレンセロファン、アセテートフィルム、軟質ポリ塩化ビニルフィルム、硬質ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリエステルフィルム、熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。
ポリマーフィルムの材料は、成形品の材料であるパリソンや熱可塑性樹脂シートの材料に応じて適宜に選択される。
【０００５】
上述のように気体を吹き付けて通気性フィルムを成形面から浮かしておくと、通気性フィルムの不通気部位が成形面の脱気用の孔（成形面に設けられているガス抜き用もしくは真空吸引用の複数の孔）を塞ぐことを防止でき、これにより、成形面との間の空気の残留による成形品の外観不良を防止できる。なお、気体吹き付け用の孔としては、脱気用の孔を用いることができる。
また、上述のように真空吸引すると、通気性フィルムの各部位が略同時のタイミングで成形面に接触するため、成形面との間に空気が残留する箇所が発生することを防止でき、成形品の外観不良を防止できる。なお、真空吸引用の孔としては、前記の脱気用の孔を用いることができる。
【０００６】
上記［１］又は［２］、或いは、下記［３］又は［５］で成形面を加熱する場合に於いて、その温度は、好ましくは、成形材料の熱可塑性樹脂のビカット軟化温度Ｔ℃以上である。更に好ましくは、ビカット軟化温度Ｔ℃より５℃以上高い温度、特に好ましくは、ビカット軟化温度Ｔ℃より１０℃〜５０℃程度高い温度である。加熱のタイミングは、好ましくは、成形材料の熱可塑性樹脂が成形面に接触する以前のタイミングである。このタイミングで成形面を加熱すると、樹脂と成形面との密着性が向上するため、成形面を良好に転写することができる。また、パリソンや熱可塑性樹脂シートに皺（例：パリソンである場合に於けるダイライン）等がある場合でも、その皺等を無くした良好な外観の成形品を得ることができる。
成形面が形成されている成形型を薄く構成し、成形型の背後に空間を設け、成形型を断熱的に支持するように構成すると、成形型の熱容量を小さくすることができる。このため、成形型の背後の空間に加熱蒸気等の加熱媒体を供給する機構を設けて上記の加熱を行なったり、さらに、上記空間に冷却水や冷却オイル等の冷却媒体を供給する機構を併設して成形面の冷却速度を速めて成形サイクルを短縮することもできる。加熱効率や冷却効率を良好にする見地からは、加熱／冷却媒体の導入／導出部以外は上記空間が閉じられていることが望ましい。また、加熱媒体や冷却媒体として水や蒸気等を用いる場合には、加熱／冷却媒体に曝される部分に防錆対策を施すことが望ましい。例えば、構成材料として、錆難いステンレス鋼、銅合金、セラミックス、アルミ合金等、好ましくはステンレス鋼を用いたり、金属表面に不導態化処理（例：窒化処理）を施したり、防錆塗料、例えば、シリコーン系ゾルゲルタイプ塗料を塗布する等の対策が挙げられる。
上記のように空間を構成した場合に於ける成形面の加熱は、成形面の裏面に対向するようにハロゲンヒータ等の輻射加熱器を配して行なうこともできる。その場合、成形面裏面の吸熱性を良好にすることが望ましい。また、成形面に対向してハロゲンヒータ等の輻射加熱器を進入／退避可能に設けて加熱を行なうこともできる。また、成形面を金属で構成して、通電加熱或いは誘導加熱する機構によって加熱を行なうこともできる。
また、成形面表層部を断熱層として構成し、溶融状態の熱可塑性樹脂の熱によって成形面を加熱することもできる。
【０００７】
［３］構成３：
構成１又は構成２に於いて、
前記通気性フィルムは、ポリマーに多数の微細な無機フィラーを混ぜて混練した後、フィルム状にして延伸をかけて無機フィラーを脱落させて成るポリマーフィルムである、
ことを特徴とするブロー成形方法、又は、真空／圧空成形方法。
［４］構成４：
構成１又は構成２に於いて、
前記通気性フィルムとしてポリマーフィルムを用いるとともに、前記金型成形面を前記ポリマーフィルムのビカット軟化温度を越えないように加熱することにより、剥離可能なフィルム層を備えた成形品を得る、
ことを特徴とするブロー成形方法、又は、真空／圧空成形方法。
［５］構成５：
通気性フィルムをパリソンと金型成形面の間に介在させて成形することによりフィルム層を備えた中空成形品を得るブロー成形方法であって、
前記通気性フィルムは、ポリマーに多数の微細な無機フィラーを混ぜて混練した後、フィルム状にして延伸をかけて無機フィラーを脱落させて成るポリマーフィルムである、
ことを特徴とするブロー成形方法。
上記［３］や［５］のポリマーフィルムが有する多数の微細な貫通孔の径は、孔が円形であるとして、その直径は、好ましくは０．０１〜２ｍｍ、さらに好ましくは０．０２〜２ｍｍ、特に好ましくは０．０５〜１ｍｍである。
多数の微細な貫通孔を有する上記［３］や［５］のポリマーフィルムは、ポリマーに多数の微細な炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃ ）等の無機フィラーを混ぜて混練し、フィルム状にした後（図３（ａ）参照）、延伸をかけて当該炭酸カルシウム等の無機フィラーを脱落させることで（図３（ｂ）参照）、得ることができる。
成形面を加熱し、且つ、通気性フィルムの素材として樹脂を用いる場合に於いて、フィルム材料樹脂のビカット軟化温度が成形材料樹脂のビカット軟化温度と同等か又は低温になるように両材料樹脂を選択すると、成形時にフィルムが熱可塑性樹脂シートと一体化する。成形品と一体の意匠性に富む加飾層を形成する場合には、このように成形する。
成形面を加熱し、且つ、通気性フィルムの素材として樹脂を用いる場合に於いて、上記［４］のようにフィルム材料樹脂のビカット軟化温度が成形面の到達温度より高温になるように材料樹脂を選択すると、成形後に剥離可能なフィルム層を構成できる。成形品の仮の保護層を形成する場合には、このように成形する。
【０００８】
上述のパリソンや熱可塑性樹脂シートの材料としては、例えば、ＡＳ樹脂、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン系ゴム−スチレンから成るグラフト共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン系ゴム−スチレン−αメチルスチレンから成るグラフト共重合体（耐熱ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−エチレン−プロピレン系ゴム−スチレン及び／又はメタクリル酸メチルから成るグラフト共重合体（ＡＥＳ樹脂）、アクリロニトリル−水添ジエン系ゴム−スチレン及び／又はメタクリル酸メチルから成るグラフト共重合体、アクリロニトリル−シリコーンゴム−スチレン及び／又はメタクリル酸メチルから成るグラフト共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカ−ボネ−ト、ポリフェニレンエ−テル、ポリオキシメチレン、ナイロン、メタクリル酸メチル系重合体、ポリエ−テルスルホン、ポリアリレ−ト、塩化ビニル、マレイミド化合物−スチレン及び／又はアクリロニトリル及び／又はα−メチルスチレンからなる共重合体、ゴム状重合体−マレイミド化合物−スチレン及び／又はアクリロニトリル及び／又はメタクリル酸メチル及び／又はα−メチルスチレンからなるグラフト共重合体等、及びこれらの複合物と、これらに充填剤を添加した樹脂を挙げることができる。
【０００９】
本発明の成形方法により好適に成形される、表面にフィルム層を有する成形品としては、例えば、各種のハウジング、スポーツ用製品、遊具、車両用製品、家具用製品、サニタリー製品、建材用製品、厨房用製品等がある。
ハウジングとしては、例えば、クーラーボックス、ＴＶ、オーディオ機器、プリンタ、ＦＡＸ、複写機、ゲーム機、洗濯機、エアコン、冷蔵庫、掃除機、アタッシュケース、楽器ケース、工具箱、コンテナ、カメラケース等がある。
スポーツ用製品としては、例えば、スイミングボード、サーフボード、ウインドサーフィン、スキー、スノーボード、スケートボード、アイスホッケースティック、カーリングボール、ゲートボールラケット、テニスラケット、カヌー、ボート等がある。
遊具としては、例えば、バット、ブロック、積木、釣り具ケース、パチンコ台枠等がある。
車両用製品としては、例えば、エアースポイラー、ドアー、バンパー、フェンダー、ボンネット、サンルーフ、リアゲート、ホイールキャップ、インパネ、グローブボックス、コンソールボックス、アームレスト、ヘッドレスト、燃料タンク、運転席カバー、トランク工具ボックス等がある。
家具用製品としては、例えば、引き出し、机天板、ベッド天板・底板、鏡台枠板、げた箱板・前扉、椅子背板・底板、盆・トレー、傘立て、花瓶、薬箱、ハンガー、化粧箱、収納箱板、本立て、事務机天板、ＯＡ机天板、ＯＡラック等がある。
サニタリー製品としては、例えば、シャワーヘッド、便座、便板、排水パン、貯水槽蓋、洗面化粧台扉、浴室ドア等がある。
建材用製品としては、例えば、天井板、床板、壁板、窓枠、ドア、ベンチ等がある。
厨房用製品としては、例えば、まな板、キッチン扉等がある。
なお、これらは例示であり、これら以外の成形品も好適に成形され得る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、（１）ブロー成形と、（２）真空／圧空成形と、に本発明の成形方法を適用した具体例に即して説明する。
【００１１】
（１）ブロー成形．
図１は本発明の成形方法をブロー成形に適用する場合に用いる成形用金型の一例を模式的に示す断面図、図２は図１の成形用金型を備えたブロー成形装置の構成図である。また、図３は多数の微細な貫通孔を有する通気性ポリマーフィルムを製造する手法の説明図、図４は図１のブロー成形用金型の成形型３１を金型支持体３５に取り付ける部分の構造を示し、（ａ）は図１内の左方から見た図、（ｂ）は（ａ）内矢視ｂの断面図である。なお、図１では、左右一対の成形用金型の中の一方のみが示されている。
図１に示すブロー成形用金型は、箱を横置きした形状の金型支持体３５の開口部（図内左端部）で成形型３１の周辺部を支持する構成を成す。
成形型３１の成形面の前方（図中左方）には、ダイ１３（図２）から垂下されるパリソンＰの当初の位置の外側位置に、通気性ポリマーフィルムが、繰り出しローラＲ１と巻き取りローラＲ２とによって張設されている。
成形型３１の背後（パリソンＰに面する成形面の反対面側）には、成形型３１の背面と金型支持体３５の内壁面とで囲まれる空間３０が有る。この空間３０に開口するように金型支持体３５の後壁面（図内右端側壁面）にノズル７１Ｎが設けられており、このノズル７１Ｎから、成形型３１の背面へ、加熱媒体（加熱蒸気，加熱オイル等）／冷却媒体（冷却水，冷却空気等）を噴射することで、成形面を背後から加熱／冷却することができる。
空間３０内へ噴射された加熱媒体／冷却媒体は、それぞれのプロセスが終了すると、空間３０の底部の排出管７５から外部へ排出される。パリソンＰが成形面に押圧される成形時には、排出管７５のバルブ７５Ｖは閉じられており、空間３０が密閉されているため、成形型３１が比較的薄いにもかかわらず、成形圧力に抗してその形状を保持することができる。
金型支持体３５の内壁面には断熱材層３５１が設けられており、空間３０内に供給される加熱媒体の熱が金型支持体３５へ逃げたり、金型支持体３５の熱が冷却媒体に伝わって昇温させてしまうことを防止している。断熱材層３５１は、図４（ｂ）内に示すように、厚さ１０[mm]のフェノール樹脂層３５１２と、厚さ２[mm]のアスベスト層３５１１から成る。断熱材層３５１の材料としては、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンオキサイド、変性ポリフェニレンオキサイド、ポリアミド、アセタール樹脂、四フッ化エチレン系樹脂、セラミックス、ＰＣ、フェノール樹脂、ユリア、メラミン、ガラス、不飽和ポリエステル等、アスベスト、硬質ウレタンフォーム、ロックウール、グラスウール、けい酸カルシウム、ポリスチレンフォーム、はっ水性パーライト、コルク、木材（杉）、ゴム、石英ガラス、発泡ビーズ等、及びこれらの２種以上の組み合わせを用いることができる。好ましくは、フェノール樹脂、ユリア、メラミン、不飽和ポリエステル、アスベスト、硬質ウレタンフォーム、発泡ビーズを用いることができる。
なお、加熱手段としては、前記の加熱媒体の供給に代えて、又は、前記の加熱媒体の供給とともに、例えば、成形面の裏面と対向する部位にハロゲンヒータ等の輻射加熱手段を設け、この輻射加熱手段から成形面の裏面側を加熱するように構成してもよい。
【００１２】
成形型３１は薄いステンレス鋼製であり、周辺部を断熱支持部材３５２を介して遊びの有る状態で金型支持体３５に支持されている。成形型３１は、加熱／冷却過程を繰り返されて、熱膨張／収縮サイクルを短時間で繰り返す。一方、成形型３１を支持している金型支持体３５は、成形型３１と断熱されている。このため、もし、成形型３１と金型支持体３５とが強固に結合されていると、両者間に熱膨張の差異による歪みが発生して、放置すると損壊に到る恐れがある。このため、成形型３１は、図４のように、上記熱膨張の差異を吸収して歪みの発生を防止できるように、遊びの有る状態で金型支持体３５に支持されている。
即ち、成形型３１の周辺部には被支持板３１Ｃが張り出すように設けられており、この被支持板３１Ｃが、金型支持体３５の開口部分に設けられている溝３５Ｍ内に、遊びの在る状態で緩やかに嵌め入れられることで、成形型３１が金型支持体３５に支持されている。溝３５Ｍは、張出部３５０Ｍを有する支持体付設部３５０を金型支持体３５の開口端にボルト１５で取付けることにより構成されている。また、成形型３１の上面視（成形面を正面から見る方向）で方形に配設された４枚の各支持体付設部３５０の隅部には、図４（ａ）に示すように、隣接する支持体付設部３５０との間に、略０．１[mm]の隙間ｃが設けられている。さらに、溝３５Ｍ内の対向する表面には厚さ１０[mm]のフェノール樹脂製の断熱支持部材３５２が各々設けられており、成形型３１の周辺部である被支持板３１Ｃの上下面と各断熱支持部材３５２との間隙にはＯリング１７が嵌められている。このため、樹脂成形時の熱で成形型３１が熱膨張して被支持板３１Ｃと溝３５Ｍとの間に相対的なズレが生じた場合でも、このズレは被支持板３１Ｃと溝３５Ｍとの間の遊びによって吸収され、悪影響（成形型３１の撓み、歪、寿命が短くなること等）は防止される。また、成形型３１の撓み等を防止できるため、成形面を良好な状態に保つことができる。また、その結果として、精密な成形品を得ることが可能となる。また、成形型３１は断熱支持部材３５２を介して金型支持体３５に支持されているのであるが、この断熱支持部材３５２としては、縦弾性係数が０．１×１０4 〜１００×１０4[kg/cm2] のフェノール樹脂材料が用いられているため、ガタツキ等の不具合も防止できる。
【００１３】
成形型３１には、溶融状態のパリソンＰから発生するガスを外部へ排出するガス抜き用、及び、パリソンＰを吸引して成形面に密着させる吸引用として、複数の孔が設けられている。孔５１Ｎ，５１Ｎ，，は、共通の管５１を介して給排気源Ｓ１（図２参照）に接続されており、管５１にはバルブ５１Ｖが介挿されている。また、孔５５Ｎ，５５Ｎ，，は、共通の管５５を介して給排気源Ｓ２（図２参照）に接続されており、管５５にはバルブ５５Ｖが介挿されている。なお、図１や図２では、管５１，５５は成形型３１の裏面側に成形型３１の裏面から離して設けられているが、成形型３１の裏面に接触して設けられてもよく、また、成形型３１内に埋め込むように設けられてもよい。
孔５１Ｎ、及び、孔５５Ｎの径は、本例では、０．３〜０．５[mm φ] であるが、これは、ガス抜き用・吸引用としての機能を奏することができる径であればよい。この径は、例えば、単位面積当りの孔の個数によっても異なる。
【００１４】
ブロー成形装置の各回の動作に先立って、まず、通気性フィルムＦが繰り出しローラＲ１から繰り出され、繰り出しローラＲ１と巻き取りローラＲ２とによって、パリソンＰの外方位置（ダイ１３から垂下されるパリソンＰが位置するべき位置の外側の位置）に張設される。
次に、溶融状態の熱可塑性樹脂が押出機１２から押し出されて、アキュムレータダイ１３からパリソンＰとして下方へ垂下される。このパリソンＰの下方の開口が閉じられると、パリソンＰにブローピンが挿入されて内部へ空気が吹き込まれる。即ち、ブローが行なわれる。これにより、パリソンＰが外方へ膨らむ。
パリソンＰの表面と成形面との距離が所定距離になると推定されるタイミングで給排気源Ｓ１／Ｓ２から空気が供給され、管５１／５５を介して孔５１Ｎ，５５Ｎから吹き出される。これにより、通気性フィルムＦが成形型３１の成形面に接触することが防止される。
次に、パリソンＰの溶融表面が通気性ポリマーフィルムＦと接触する。この時、パリソンＰと通気性ポリマーフィルムＦとの間に存在する空気やガスは、通気性ポリマーフィルムの多数の微細孔を通って外部へ逃げるため、両者間に空気が残留して空気溜となることが防止される。
また、パリソンＰの溶融表面が通気性ポリマーフィルムＦと接触すると推定されるタイミングで、給排気源Ｓ１／Ｓ２から孔５１Ｎ／５５Ｎと管５１／５５を介する真空吸引が開始される。これにより、通気性ポリマーフィルムＦと接触しているパリソンＰの溶融表面が成形型３１の成形面の方向に引きつけられて、残留空気や残留ガスの排出に適したタイミングで各部位が成形面に接触する。この時、通気性ポリマーフィルムＦと成形面との間に存在する空気は孔５１Ｎ／５５Ｎと管５１／５５を介して排気されるため、通気性ポリマーフィルムＦと成形面との間に残留して空気溜となることが防止される。なお、真空吸引の開始／終了タイミングは、成形面の形状等によって、各孔毎に変えてもよい。即ち、空気溜の発生を的確に防止できるように、所望の成形品の形状等に応じて、各孔毎に真空吸引の開始／終了タイミングを変えてもよい。このため、図示の成形用金型では、孔５１Ｎ，５１Ｎ，，，と孔５５Ｎ，５５Ｎ，，，の気体噴出／真空吸引を、各々独立に制御できるように構成している。
パリソンＰの表面が通気性ポリマーフィルムＦを介して成形面に接触した後は、溶融状態のパリソンＰの熱と成形型３１の背面側からの加熱とによって、パリソンＰの表面が通気性ポリマーフィルムＦを介して成形面に密着されるため、パリソンＰの表面にダイライン等の皺がある場合でも該ダイライン等は除去され、成形面の転写が良好に行なわれる。
上記の各タイミング（通気性フィルムＦの張設，パリソンＰの垂下，成形面の加熱，空気の吹き付け，真空吸引，成形面の冷却の各タイミング）は、成形品の種類や樹脂やフィルムの種類等に応じて予め定めておき、これを用いて制御することができる。
【００１５】
（２）真空／圧空成形用金型．
図５は本発明の成形方法を真空／圧空成形に適用する場合に用いる成形用金型の一例を模式的に示す断面図である。図示の真空／圧空成形用金型は、箱を縦置きした形状の金型支持体３６の開口部（図内上端部）で成形型３２の周辺部を支持する構成を成す。
成形型３１の成形面の上方（図中左方）には、熱可塑性樹脂シートが張設される位置の下方位置に、通気性ポリマーフィルムが、一対のローラＲ３とＲ４とによって張設されている。
成形型３２の背後（成形型３２の外面の側）には、成形型３２の外面と金型支持体３６の内壁面とによって囲まれる空間３００が有る。この空間３００に開口するように金型支持体３６の四方の壁面にはそれぞれノズル７２Ｎが設けられており、各ノズル７２Ｎから成形型３２の四方の側面へ、加熱媒体（加熱蒸気，加熱オイル等）／冷却媒体（冷却水，冷却空気等）をそれぞれ噴射することで、成形面（成形型３２の内面）を外面側から加熱／冷却することができる。空間３００内へ噴射された加熱媒体／冷却媒体は、それぞれのプロセスが終了すると、空間３００の底部の排出管７６から外部へ排出される。樹脂シートＰ０は、成形面に押圧される前に上下のヒータＨ１，Ｈ２により加熱されて軟化状態とされ、下面側から予備ブローされて上方へ膨らまされ、その後に吸引されて、通気性ポリマーフィルムＦとともに成形面に吸引される。なお、ヒータＨ１，Ｈ２は、加熱終了後、速やかに図内横方向へ退避される。
上記の予備ブローは、樹脂シートＰ０を膨らませて延ばすことで、更に容易に成形面に吸引するために行なわれる。なお、圧空成形の場合には、真空排気による吸引と併せて、上方から空気による加圧が行なわれる。
溶融樹脂シートＰ０が通気性ポリマーフィルムＦを介して成形面に押圧される成形時には、排出管７６のバルブ７６Ｖは閉じられており、空間３００が密閉されているため、成形型３２が比較的薄いにもかかわらず、成形圧力に抗してその形状を保持することができる。
金型支持体３６の内壁面には断熱材層３６１が設けられており、空間３００内に供給される加熱媒体の熱が金型支持体３６へ逃げたり、金型支持体３６の熱が冷却媒体に伝わって昇温させてしまうことを防止している。断熱材層３６１はブロー成形用金型の断熱材層３５１と同様に厚さ１０[mm]のフェノール樹脂層と厚さ２[mm]のアスベスト層から成る。この断熱材層３６１の材料としては、ブロー成形用金型の断熱材層３５１と同じ材料を用いることができる。
なお、加熱手段としては、前記の加熱媒体の供給に代えて、又は、前記の加熱媒体の供給とともに、例えば、成形面の裏面と対向する部位にハロゲンヒータ等の輻射加熱手段を設け、この輻射加熱手段から成形面の裏面側を加熱するように構成してもよい。
また、空間３００は、隔壁を用いて、複数の空間に分割してもよい。分割数は任意である。このように空間を分割することで、成形面を各空間に裏面が対面する部分毎に加熱／冷却できるようになり、成形品の各部分毎に所望の転写性を与えることができる。なお、このように成形面の背後の空間を分割する構成は、前述のブロー成形用金型に於いても当然に可能である。
【００１６】
成形型３２は薄いステンレス鋼製であり、周辺部を断熱支持部材３６２を介して遊びの有る状態で金型支持体３６に支持されている。成形型３２は、加熱／冷却過程を繰り返されて、熱膨張／収縮サイクルを短時間で繰り返す。一方、成形型３２を支持している金型支持体３６は、成形型３２と断熱されている。このため、もし、成形型３２と金型支持体３６とが強固に結合されていると、両者間に熱膨張の差異による歪みが発生して、放置すると損壊に到る恐れがある。このため、成形型３２は、上記の熱膨張の差異を吸収して歪みの発生を防止できるように、前述のブロー成形用金型の場合の図４と略同様にして、遊びの有る状態で金型支持体３６に支持されている。
【００１７】
成形型３２には、溶融状態の樹脂シートＰ０から発生するガスを外部へ排出するガス抜き用、及び、樹脂シートＰ０を吸引して成形面に密着させる吸引用として、複数の孔が設けられている。孔５２Ｎ，５２Ｎ，，は、共通の管５２を介して給排気源Ｓ３に接続されてる。管５２には適宜の位置にバルブ（不図示）が介挿されている。孔５６Ｎ，５６Ｎ，，は、共通の管５６を介して給排気源Ｓ４に接続されている。管５６には適宜の位置にバルブが介挿されている。なお、図５では、管５２は成形型３２の裏面に密着して設けられており、管５６は成形型３２の裏面から離して設けられているが、管５２を成形型３２の裏面から離して設けたり、管５６を成形型３２の裏面に密着して設けてもよい。また、管５２及び／又は管５６を成形型３２内に埋め込むように設けてもよい。
孔５２Ｎ，５６Ｎの径は、本例では、０．３〜０．５[mm φ] であるが、これは、ガス抜き用・吸引用としての機能を奏することができる径であればよい。この径は、例えば、単位面積当りの孔の個数によっても異なる。
孔５２Ｎ，５６Ｎ、管５２や管５６に介挿されているバルブ、及び、給排気源Ｓ３，Ｓ４は、真空／圧空成形装置の動作を制御する制御装置により、真空／圧空成形装置の動作に同期する所定のタイミングで動作される。即ち、上方へ予備ブローされた後に下方及び側方へ吸引される溶融樹脂シートＰ０の表面が、成形面から所定距離になると推定されるタイミングで、給排気源Ｓ３／Ｓ４から気体が供給され、管５２／５６を介して孔５２Ｎ，５６Ｎから吹き出される。これにより、通気性フィルムＦが成形型３１の成形面に接触することが防止される。即ち、通気性ポリマーフィルムＦが孔５２Ｎ，５６Ｎを塞ぐことが防止される。
次に、溶融樹脂シートＰ０の溶融表面が通気性ポリマーフィルムＦと接触する。この時、溶融樹脂シートＰ０と通気性ポリマーフィルムＦとの間に存在する空気やガスは、通気性ポリマーフィルムの多数の微細孔を通って外部へ逃げるため、両者間に空気が残留して空気溜となることが防止される。
また、溶融樹脂シートＰ０の溶融表面が通気性ポリマーフィルムＦと接触すると推定されるタイミングで、給排気源Ｓ３／Ｓ４から孔５２Ｎ／５６Ｎと管５２／５６を介する真空吸引が開始される。これにより、通気性ポリマーフィルムＦと接触している溶融樹脂シートＰ０の溶融表面が成形型３２の成形面の方向に引きつけられて、残留空気や残留ガスの排出に適したタイミングで各部位が成形面に接触する。この時、通気性ポリマーフィルムＦと成形面との間に存在する空気は孔５２Ｎ／５６Ｎと管５２／５６を介して排気されるため、通気性ポリマーフィルムＦと成形面との間に残留して空気溜となることが防止される。なお、真空吸引の開始／終了タイミングは、成形面の形状等に応じて各孔毎に変えてもよい。即ち、空気溜の発生を的確に防止できるように、所望の成形品の形状等に応じて各孔毎に真空吸引の開始／終了タイミングを変えてもよい。このため、図示の真空／圧空成形用金型では、孔５１Ｎ，５１Ｎ，，，と孔５５Ｎ，５５Ｎ，，，の気体噴出／真空吸引を、各々独立に制御できるように構成している。
溶融樹脂シートＰ０の表面が通気性ポリマーフィルムＦを介して成形面に接触した後は、溶融状態の樹脂シートＰ０の熱と成形型３２の背面側からの加熱とによって、溶融樹脂シートＰ０の表面が通気性ポリマーフィルムＦを介して成形面に密着されるため、溶融樹脂シートＰ０の表面に皺等がある場合でも該皺等は除去されて成形面の転写が良好に行なわれる。
上記の各タイミング（通気性フィルムＦの張設，溶融樹脂シートＰ０の予備ブロー，成形面の加熱，空気の吹き付け，真空吸引，成形面の冷却の各タイミング）は、成形品の種類や樹脂やフィルムの種類等に応じて予め定めておき、これを用いて制御することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明では、表面に加飾層を備えた外観不良の無い樹脂成形品を、ブロー成形法や真空／圧空成形法によって成形することができる。このため、外観不良が無く加飾層を備えた樹脂成形品を、該成形品のサイズが大きい場合や中空の場合でも、低コストで成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をブロー成形に於いて実施する場合に用いるブロー成形用金型の一例を模式的に示す断面図。
【図２】図１のブロー成形用金型を備えたブロー成形装置の構成図。
【図３】多数の微細な孔を有する通気性ポリマーフィルムの製造方法を示す説明図。
【図４】図１のブロー成形用金型の成形型３１を金型支持体３５に取り付ける部分の構造を示し、（ａ）は図１内の左方から見た図、（ｂ）は（ａ）内の矢視ｂの断面図。
【図５】本発明を真空／圧空成形に於いて実施する場合に用いる真空／圧空成形用金型の一例を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
３１成形型（ブロー成形）
３２成形型（真空／圧空成形）
３５金型支持体（ブロー成形）
３６金型支持体（真空／圧空成形）
３０空間（ブロー成形）
３００空間（真空／圧空成形）
５１Ｎ，５５Ｎ孔（ブロー成形）
５１，５５管（ブロー成形）
５２Ｎ，５６Ｎ孔（真空／圧空成形）
５２，５６管（真空／圧空成形）
Ｆ通気性フィルム
Ｒ１〜Ｒ３通気性フィルムの張設用ローラ
Ｓ１，Ｓ２給排気源
Ｐパリソン
Ｐ０溶融樹脂シート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes a blow molding method, a vacuum / pressure forming forms how, in particular, relates to a molding method for obtaining a resin molded article having a decorative layer on the surface.
[0002]
[Prior art]
An injection molding method for obtaining a resin molded product having a decorative layer on the surface by preliminarily decorating a decorative film in a cavity of an injection mold and injecting a molten resin into the cavity to solidify. Suggested or offered.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since the blow molding method and the vacuum / pressure forming method are methods for molding a resin molded product at a relatively low pressure, even if the desired resin molded product is a large size, it can be molded at a low cost. Moreover, since the blow molding method is a method in which a parison is blown from the inside to mold, a hollow resin molded product can be molded at a low cost.
On the other hand, since the blow molding method or the vacuum / pressure forming method is a method in which the molten surface of the resin sheet is pressed against the molding surface, the resin sheet is obtained in order to obtain a resin molded product having a decorative layer on the surface. When molding is performed with a decorative film interposed between the molding surface and the resin sheet, the timing at which the resin sheet comes into contact with the decorative film is different for each part of the resin sheet. There is a problem that air remains and the appearance becomes poor. In the injection molding method, since molten resin is injected and filled into the mold by a fountain flow, air is pushed out toward the flow destination. That is, air does not remain between the resin and the decorative film.
An object of the present invention is to make it possible to mold a resin molded product having a decorative layer on the surface and having no appearance defect (= no residual air) by a blow molding method or a vacuum / pressure forming method.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is described as [1] to [ 5 ] below.
[1] Configuration 1:
A blow molding method for obtaining a hollow molded article having a film layer by molding a breathable film between a parison and a mold molding surface,
Before the melted surface of the parison that has started to blow air contacts the breathable film, gas is blown to the breathable film from a plurality of holes that open to the mold molding surface, and the breathable film is applied to the mold molding surface. Prevent contact,
next,
At a predetermined timing when the melt surface of the parison should come into contact with the breathable film, the parison is brought into contact with the mold molding surface by starting vacuum suction from a plurality of holes opened in the mold molding surface.
A blow molding method.
[2] Configuration 2:
A vacuum / pressure forming method for obtaining a molded article having a film layer by forming a breathable film between a resin sheet and a mold forming surface,
Before the molten surface of the resin sheet that has started to move closer to the molding surface comes into contact with the breathable film, gas is blown to the breathable film through a plurality of holes that are opened in the molding surface, so that the breathable film Prevents contact with the mold surface,
next,
At a predetermined timing when the molten surface of the resin sheet should come into contact with the breathable film, the resin sheet is attracted and brought into contact with the mold molding surface by starting vacuum suction from a plurality of holes opened in the mold molding surface.
A vacuum / pressure forming method characterized by the above.
The amount of air passing through the breathable film is not particularly limited, and can be determined as appropriate. The amount of air passing through the breathable film is preferably 1-1000 cc / sec, more preferably 5-500 cc / sec, and particularly preferably 10-500 cc / sec. Note that if the amount of air passing is large, the productivity is improved because the molding time is shortened. However, the large amount of air passing means that the size of the air vent is large, so the appearance of the product tends to be poor. There is a circumstance. For this reason, it is necessary to consider these balances.
The breathable film may be a thin sheet-like material having breathability, such as a breathable polymer film, a breathable cloth, a breathable nonwoven fabric, a breathable metal film, and a breathable nonmetal film.
When a polymer film is used as a breathable film, examples of the material polymer include low-density polyethylene film, medium-density polyethylene film, high-density polyethylene film, polypropylene film, lacquer-type moisture-proof cellophane, and polymer-type moisture-proof cellophane. , Polyethylene cellophane, acetate film, soft polyvinyl chloride film, hard polyvinyl chloride film, polyvinylidene chloride film, polyvinyl alcohol film, polystyrene film, polyester film, thermoplastic elastomer, and the like.
The material of the polymer film is appropriately selected depending on the material of the molded product, the parison or the thermoplastic resin sheet.
[0005]
When the gas is blown as described above and the air-permeable film is floated from the molding surface, the non-venting part of the air-permeable film becomes a hole for degassing the molding surface (gas venting or vacuum suction provided on the molding surface Blockage of a plurality of holes), thereby preventing appearance defects of the molded product due to air remaining between the molding surfaces. In addition, as a hole for gas spraying, a hole for deaeration can be used.
In addition, when vacuum suction is performed as described above , each part of the air permeable film comes into contact with the molding surface at substantially the same timing, so that it is possible to prevent a portion where air remains between the molding surface and the molded product. Can prevent poor appearance. As the vacuum suction hole, the above-described deaeration hole can be used.
[0006]
The above-mentioned [1] or [2], or, in the case of heating the molding surface by the following [3] or [5], the temperature of that is preferably Vicat softening temperature T ° C. of the thermoplastic resin of the molding material That's it. More preferably, the temperature is 5 ° C. or more higher than the Vicat softening temperature T ° C., and particularly preferably the temperature is about 10 ° C. to 50 ° C. higher than the Vicat softening temperature T ° C. The timing of heating is preferably the timing before the thermoplastic resin of the molding material contacts the molding surface. When the molding surface is heated at this timing, the adhesion between the resin and the molding surface is improved, so that the molding surface can be transferred satisfactorily. Further, the parison and the thermoplastic resin sheet to wrinkle: even if there is such (eg in die lines when a path Rison), it is possible to obtain a molded article of good appearance without the wrinkles.
If the molding die on which the molding surface is formed is configured to be thin, a space is provided behind the molding die, and the molding die is supported in an adiabatic manner, the heat capacity of the molding die can be reduced. For this reason, a mechanism for supplying a heating medium such as heating steam is provided in the space behind the mold to perform the above heating, and a mechanism for supplying a cooling medium such as cooling water and cooling oil to the space is additionally provided. Thus, the molding cycle can be shortened by increasing the cooling rate of the molding surface. From the viewpoint of improving the heating efficiency and the cooling efficiency, it is desirable that the space is closed except for the heating / cooling medium introduction / derivation section. In addition, when water or steam is used as the heating medium or cooling medium, it is desirable to take measures against rust on the part exposed to the heating / cooling medium. For example, as a constituent material, stainless steel, copper alloy, ceramics, aluminum alloy, etc. that are hard to rust, preferably stainless steel is used, or a metal surface is subjected to a passivation treatment (eg, nitriding treatment). For example, measures such as applying a silicone-based sol-gel type paint can be mentioned.
When the space is configured as described above, the heating of the molding surface can be performed by arranging a radiant heater such as a halogen heater so as to face the back surface of the molding surface. In that case, it is desirable to make the heat absorption of the back surface of the molding surface good. Further, it is possible to perform heating by providing a radiation heater such as a halogen heater so as to be capable of entering / withdrawing facing the molding surface. Moreover, it can also heat by the mechanism which comprises a shaping | molding surface with a metal and carries out energization heating or induction heating.
Moreover, a molding surface surface layer part can be comprised as a heat insulation layer, and a molding surface can also be heated with the heat | fever of a molten thermoplastic resin.
[0007]
[3] Configuration 3:
In Configuration 1 or Configuration 2,
The air-permeable film is a polymer film formed by mixing a large number of fine inorganic fillers in a polymer and kneading, and then drawing the inorganic filler by drawing it into a film.
A blow molding method or a vacuum / pressure forming method.
[4] Configuration 4:
In Configuration 1 or Configuration 2,
While using a polymer film as the breathable film and heating the mold forming surface so as not to exceed the Vicat softening temperature of the polymer film, a molded article having a peelable film layer is obtained.
A blow molding method or a vacuum / pressure forming method.
[5] Configuration 5:
A blow molding method for obtaining a hollow molded article having a film layer by molding a breathable film between a parison and a mold molding surface,
The air-permeable film is a polymer film formed by mixing a large number of fine inorganic fillers in a polymer and kneading, and then drawing the inorganic filler by drawing it into a film.
A blow molding method.
The diameters of a number of fine through-holes possessed by the polymer film of [3] and [5] are preferably 0.01 to 2 mm, more preferably 0.02 to 2 mm, assuming that the holes are circular. Particularly preferably, the thickness is 0.05 to 1 mm.
The polymer films [3] and [5] having a large number of fine through-holes are mixed into a polymer with a large number of fine fillers such as calcium carbonate (CaCO ₃ ) and kneaded to form a film (see FIG. 3 (a)), and the inorganic filler such as calcium carbonate is removed by drawing (see FIG. 3B).
In the case where the molding surface is heated and a resin is used as the material of the breathable film, the two-material resin is used so that the Vicat softening temperature of the film material resin is equal to or lower than the Vicat softening temperature of the molding material resin. When selected, the film is integrated with the thermoplastic resin sheet during molding. In the case of forming a decorative layer rich in design properties integrated with a molded product, it is molded in this way.
In the case where the molding surface is heated and a resin is used as the material of the breathable film, the material resin so that the Vicat softening temperature of the film material resin is higher than the ultimate temperature of the molding surface as described in [4 ] above. When is selected, a film layer that can be peeled off after molding can be formed. When forming a temporary protective layer of a molded product, it is molded in this way.
[0008]
Examples of the material of the above-mentioned parison and thermoplastic resin sheet include AS resin, polystyrene, high impact polystyrene, acrylonitrile-butadiene rubber-graft copolymer (ABS resin), acrylonitrile-butadiene rubber-styrene, and the like. Graft copolymer composed of α-methylstyrene (heat-resistant ABS resin), acrylonitrile-ethylene-propylene rubber-styrene and / or methyl methacrylate graft copolymer (AES resin), acrylonitrile-hydrogenated diene rubber-styrene And / or graft copolymers made of methyl methacrylate, acrylonitrile-silicone rubber-grafts made of styrene and / or methyl methacrylate, polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyethylene Phenylene ether, polyoxymethylene, nylon, methyl methacrylate polymer, polyether sulfone, polyarylate, vinyl chloride, maleimide compound-styrene and / or acrylonitrile and / or α-methylstyrene copolymer, rubber Polymer-maleimide compound-styrene and / or acrylonitrile and / or graft copolymer composed of methyl methacrylate and / or α-methylstyrene, etc., and composites thereof, and resins having a filler added thereto. be able to.
[0009]
Examples of the molded article suitably formed by the molding method of the present invention and having a film layer on the surface include various housings, sports products, play equipment, vehicle products, furniture products, sanitary products, building material products, There are kitchen products.
Examples of the housing include a cooler box, a TV, an audio device, a printer, a FAX, a copier, a game machine, a washing machine, an air conditioner, a refrigerator, a vacuum cleaner, an attache case, a musical instrument case, a tool box, a container, and a camera case.
Examples of sports products include swimming boards, surfboards, windsurfing, skiing, snowboarding, skateboarding, ice hockey sticks, curling balls, gateball rackets, tennis rackets, canoes, and boats.
Examples of play equipment include bats, blocks, blocks, fishing tackle cases, and pachinko frame frames.
Vehicle products include air spoilers, doors, bumpers, fenders, bonnets, sunroofs, rear gates, wheel caps, instrument panels, glove boxes, console boxes, armrests, headrests, fuel tanks, driver seat covers, trunk tool boxes, etc. is there.
Furniture products include, for example, drawers, desk tops, bed tops / bottoms, head frame frames, box boxes / front doors, chair backs / bottoms, trays, trays, umbrella stands, vases, medicine boxes, hangers, There are decorative boxes, storage box boards, book stands, office desk top boards, OA desk top boards, OA racks, and the like.
Examples of sanitary products include shower heads, toilet seats, toilet plates, drain pans, water tank lids, vanity doors, bathroom doors, and the like.
Examples of building material products include ceiling boards, floor boards, wall boards, window frames, doors, benches, and the like.
Examples of kitchen products include cutting boards and kitchen doors.
In addition, these are illustrations, and molded articles other than these can also be suitably molded.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, description will be made in accordance with specific examples in which the molding method of the present invention is applied to (1) blow molding and (2) vacuum / pressure forming.
[0011]
(1) Blow molding.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a molding die used when the molding method of the present invention is applied to blow molding, and FIG. 2 is a configuration diagram of a blow molding apparatus provided with the molding die of FIG. It is. 3 is an explanatory view of a method for producing a breathable polymer film having a large number of fine through-holes. FIG. 4 is a diagram of a portion for attaching the mold 31 of the blow molding mold of FIG. 1 to the mold support 35. The structure is shown, (a) is a view seen from the left in FIG. 1, (b) is a cross-sectional view of (a) inner arrow b. In FIG. 1, only one of a pair of left and right molding dies is shown.
The blow molding die shown in FIG. 1 has a configuration in which the peripheral portion of the molding die 31 is supported by an opening (left end portion in the figure) of a die support 35 having a shape in which a box is placed horizontally.
In front of the molding surface of the mold 31 (left side in the figure), a breathable polymer film is wound around the feeding roller R1 and the take-up roller R1 at a position outside the original position of the parison P hanging from the die 13 (FIG. 2). It is stretched by the roller R2.
Behind the mold 31 (on the opposite side of the mold surface facing the parison P) is a space 30 surrounded by the back surface of the mold 31 and the inner wall surface of the mold support 35. A nozzle 71N is provided on the rear wall surface (right end side wall surface in the figure) of the mold support 35 so as to open into the space 30, and from the nozzle 71N to the back surface of the mold 31, a heating medium (heating steam, The molding surface can be heated / cooled from behind by spraying a heating oil or the like / cooling medium (cooling water, cooling air, etc.).
The heating medium / cooling medium injected into the space 30 is discharged to the outside from the discharge pipe 75 at the bottom of the space 30 when each process is completed. At the time of molding in which the parison P is pressed against the molding surface, the valve 75V of the discharge pipe 75 is closed and the space 30 is sealed, so that the molding die 31 is relatively thin and resists molding pressure. The shape can be maintained.
A heat insulating material layer 351 is provided on the inner wall surface of the mold support 35 so that the heat of the heating medium supplied into the space 30 escapes to the mold support 35 or the heat of the mold support 35 is cooled. The temperature is prevented from being transmitted to the medium. As shown in FIG. 4B, the heat insulating material layer 351 includes a phenol resin layer 3512 having a thickness of 10 [mm] and an asbestos layer 3511 having a thickness of 2 [mm]. Materials for the heat insulating material layer 351 include polyarylate, polyether ether ketone, polyphenylene oxide, modified polyphenylene oxide, polyamide, acetal resin, tetrafluoroethylene resin, ceramics, PC, phenol resin, urea, melamine, glass, Saturated polyester, etc., asbestos, rigid urethane foam, rock wool, glass wool, calcium silicate, polystyrene foam, water-repellent perlite, cork, wood (cedar), rubber, quartz glass, foam beads, etc., and two or more of these Combinations can be used. Preferably, phenol resin, urea, melamine, unsaturated polyester, asbestos, rigid urethane foam, and foamed beads can be used.
As the heating means, instead of supplying the heating medium, or together with supplying the heating medium, for example, a radiation heating means such as a halogen heater is provided at a portion facing the back surface of the molding surface. You may comprise so that the back surface side of a molding surface may be heated from a heating means.
[0012]
The molding die 31 is made of thin stainless steel, and the peripheral portion is supported by the die support 35 through the heat insulating support member 352 with play. The mold 31 is repeatedly heated / cooled to repeat the thermal expansion / contraction cycle in a short time. On the other hand, the mold support 35 supporting the mold 31 is insulated from the mold 31. For this reason, if the mold 31 and the mold support 35 are firmly bonded, distortion due to the difference in thermal expansion occurs between them, and there is a risk of damage if left untreated. Therefore, as shown in FIG. 4, the mold 31 is supported by the mold support 35 with play so as to absorb the difference in thermal expansion and prevent the occurrence of distortion.
That is, a supported plate 31C is provided on the periphery of the mold 31 so as to protrude, and the supported plate 31C is allowed to play in a groove 35M provided in the opening portion of the mold support 35. The mold 31 is supported by the mold support 35 by being gently fitted in a state where there is. The groove 35 </ b> M is configured by attaching a support attaching part 350 having an overhang part 350 </ b> M to the opening end of the mold support 35 with a bolt 15. Further, as shown in FIG. 4 (a), the corners of the four support member attachment portions 350 arranged in a square shape in a top view of the molding die 31 (a direction in which the molding surface is viewed from the front) are adjacent to each other. A clearance c of approximately 0.1 [mm] is provided between the support attaching portion 350 and the support attaching portion 350. Further, a heat insulating support member 352 made of phenol resin having a thickness of 10 [mm] is provided on the opposing surface in the groove 35M, respectively, and the upper and lower surfaces of the supported plate 31C, which is the peripheral part of the mold 31, and each An O-ring 17 is fitted in the gap with the heat insulating support member 352. For this reason, even when the mold 31 is thermally expanded by the heat at the time of resin molding and a relative displacement occurs between the supported plate 31C and the groove 35M, this displacement is caused between the supported plate 31C and the groove 35M. It is absorbed by the play in between, and adverse effects (such as bending, distortion, shortening of the service life of the mold 31) are prevented. Moreover, since the bending etc. of the shaping | molding die 31 can be prevented, a shaping | molding surface can be maintained in a favorable state. As a result, a precise molded product can be obtained. The mold 31 is supported by the mold support 35 through the heat insulating support member 352. The heat insulating support member 352 has a longitudinal elastic modulus of 0.1 × 10 4 to 100 × 10 4 [kg]. / cm2] of phenolic resin material can be used to prevent backlash and other problems.
[0013]
The molding die 31 is provided with a plurality of holes for degassing the gas generated from the molten parison P to the outside and for sucking the parison P into the molding surface by suction. The holes 51N, 51N, are connected to a supply / exhaust source S1 (see FIG. 2) via a common pipe 51, and a valve 51V is inserted in the pipe 51. Further, the holes 55N, 55N, are connected to a supply / exhaust source S2 (see FIG. 2) via a common pipe 55, and a valve 55V is inserted in the pipe 55. In FIG. 1 and FIG. 2, the tubes 51 and 55 are provided on the back surface side of the mold 31 away from the back surface of the mold 31, but may be provided in contact with the back surface of the mold 31. Further, it may be provided so as to be embedded in the mold 31.
The diameters of the hole 51N and the hole 55N are 0.3 to 0.5 [mm φ] in this example, but this is a diameter that can provide a function for degassing and suctioning. That's fine. This diameter also varies depending on, for example, the number of holes per unit area.
[0014]
Prior to each operation of the blow molding apparatus, first, the air-permeable film F is fed out from the feeding roller R1, and the parison P is hung from the die 13 by the feeding roller R1 and the winding roller R2. It is stretched at a position outside the position where P should be located.
Next, the molten thermoplastic resin is extruded from the extruder 12 and drooped downward as a parison P from the accumulator die 13. When the opening below the parison P is closed, a blow pin is inserted into the parison P and air is blown into the interior. That is, blowing is performed. As a result, the parison P swells outward.
Air is supplied from the air supply / exhaust source S1 / S2 at a timing when the distance between the surface of the parison P and the molding surface is estimated to be a predetermined distance, and blown out from the holes 51N and 55N through the pipes 51/55. This prevents the breathable film F from coming into contact with the molding surface of the mold 31.
Next, the molten surface of the parison P comes into contact with the breathable polymer film F. At this time, air and gas existing between the parison P and the air permeable polymer film F escape to the outside through a large number of fine holes in the air permeable polymer film. Is prevented.
Further, vacuum suction through the holes 51N / 55N and the pipe 51/55 is started from the supply / exhaust source S1 / S2 at the timing when the molten surface of the parison P is estimated to come into contact with the air-permeable polymer film F. As a result, the melted surface of the parison P that is in contact with the breathable polymer film F is attracted in the direction of the molding surface of the molding die 31, and each part is brought to the molding surface at a timing suitable for discharging residual air and residual gas. Contact. At this time, the air existing between the breathable polymer film F and the molding surface is exhausted through the holes 51N / 55N and the pipe 51/55, and therefore remains between the breathable polymer film F and the molding surface. To prevent air accumulation. The start / end timing of vacuum suction may be changed for each hole depending on the shape of the molding surface and the like. That is, the start / end timing of vacuum suction may be changed for each hole in accordance with the shape of the desired molded product, etc., so that the occurrence of air accumulation can be accurately prevented. For this reason, the illustrated molding die is configured such that the gas ejection / vacuum suction of the holes 51N, 51N, and 55N, 55N, and the like can be independently controlled.
After the surface of the parison P comes into contact with the molding surface via the breathable polymer film F, the surface of the parison P is heated by the heat of the parison P in a molten state and the heating from the back side of the mold 31. Since it is in close contact with the molding surface via F, even if there is a flaw such as a die line on the surface of the parison P, the die line or the like is removed, and the molding surface is transferred well.
Each of the above timings (stretching of the breathable film F, hanging of the parison P, heating of the molding surface, blowing of air, vacuum suction, cooling of the molding surface) is the type of the molded product, the type of resin or film It can be determined in advance according to the above and the like can be used for control.
[0015]
(2) Vacuum / pressure forming mold.
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an example of a molding die used when the molding method of the present invention is applied to vacuum / pressure forming. The vacuum / pressure forming mold shown in the figure has a configuration in which the peripheral portion of the mold 32 is supported by an opening (upper end in the figure) of a mold support 36 having a shape in which a box is placed vertically.
A breathable polymer film is stretched by a pair of rollers R3 and R4 above the molding surface of the mold 31 (to the left in the figure) at a position below the position where the thermoplastic resin sheet is stretched. Yes.
Behind the mold 32 (on the outer surface side of the mold 32) is a space 300 surrounded by the outer surface of the mold 32 and the inner wall surface of the mold support 36. Nozzles 72N are provided on the four wall surfaces of the mold support 36 so as to open into the space 300, and a heating medium (heating steam, heating oil, etc.) is provided from each nozzle 72N to the four side surfaces of the mold 32. ) / Cooling medium (cooling water, cooling air, etc.) can be injected to heat / cool the molding surface (the inner surface of the molding die 32) from the outer surface side. The heating medium / cooling medium injected into the space 300 is discharged to the outside from the discharge pipe 76 at the bottom of the space 300 when each process is completed. The resin sheet P0 is heated by the upper and lower heaters H1 and H2 before being pressed against the molding surface to be softened, pre-blowed from the lower surface side, inflated upward, and then sucked to obtain a breathable polymer film. F is sucked together with F on the molding surface. The heaters H1 and H2 are quickly retracted in the horizontal direction in the figure after the heating is completed.
The preliminary blow is performed in order to more easily suck the resin sheet P0 by expanding and extending the resin sheet P0. In the case of compressed air molding, pressurization with air is performed from above together with suction by vacuum exhaust.
At the time of molding in which the molten resin sheet P0 is pressed against the molding surface via the breathable polymer film F, the valve 76V of the discharge pipe 76 is closed and the space 300 is sealed, so that the molding die 32 is relatively thin. Nevertheless, the shape can be maintained against the molding pressure.
A heat insulating material layer 361 is provided on the inner wall surface of the mold support 36 so that the heat of the heating medium supplied into the space 300 escapes to the mold support 36 or the heat of the mold support 36 is cooled. The temperature is prevented from being transmitted to the medium. The heat insulating material layer 361 is composed of a phenol resin layer having a thickness of 10 [mm] and an asbestos layer having a thickness of 2 [mm], similarly to the heat insulating material layer 351 of the blow mold. As the material of the heat insulating material layer 361, the same material as that of the heat insulating material layer 351 of the mold for blow molding can be used.
As the heating means, instead of supplying the heating medium, or together with supplying the heating medium, for example, a radiation heating means such as a halogen heater is provided at a portion facing the back surface of the molding surface. You may comprise so that the back surface side of a molding surface may be heated from a heating means.
The space 300 may be divided into a plurality of spaces using a partition wall. The number of divisions is arbitrary. By dividing the space in this way, the molding surface can be heated / cooled for each portion where the back surface faces each space, and desired transferability can be imparted to each portion of the molded product. In addition, the structure which divides | segments the space behind a molding surface in this way is naturally possible also in the above-mentioned blow molding die.
[0016]
The molding die 32 is made of thin stainless steel, and the peripheral portion is supported by the mold support 36 with play through the heat insulating support member 362. The mold 32 is repeatedly heated / cooled to repeat the thermal expansion / contraction cycle in a short time. On the other hand, the mold support 36 that supports the mold 32 is thermally insulated from the mold 32. For this reason, if the mold 32 and the mold support 36 are firmly bonded, distortion due to the difference in thermal expansion occurs between them, and there is a risk of damage if left untreated. For this reason, the mold 32 is in a state with play in substantially the same manner as FIG. 4 in the case of the above-described blow molding mold so as to absorb the difference in thermal expansion and prevent the occurrence of distortion. It is supported by the mold support 36.
[0017]
The mold 32 is provided with a plurality of holes for degassing the gas generated from the molten resin sheet P0 to the outside, and for sucking the resin sheet P0 and adhering it to the molding surface. Yes. The holes 52N, 52N, and the like are connected to a supply / exhaust source S3 through a common pipe 52. A valve (not shown) is inserted into the pipe 52 at an appropriate position. The holes 56N, 56N, are connected to the supply / exhaust source S4 via a common pipe 56. A valve is inserted in the pipe 56 at an appropriate position. In FIG. 5, the tube 52 is provided in close contact with the back surface of the mold 32, and the tube 56 is provided away from the back surface of the mold 32, but the tube 52 is separated from the back surface of the mold 32. Alternatively, the tube 56 may be provided in close contact with the back surface of the mold 32. Further, the tube 52 and / or the tube 56 may be provided so as to be embedded in the mold 32.
The diameters of the holes 52N and 56N are 0.3 to 0.5 [mmφ] in this example, but this may be any diameter that can function as a gas vent / aspirator. This diameter also varies depending on, for example, the number of holes per unit area.
The holes 52N and 56N, the valves inserted in the pipe 52 and the pipe 56, and the supply / exhaust sources S3 and S4 are controlled by the control device that controls the operation of the vacuum / pressure forming apparatus. It is operated at a predetermined timing to be synchronized. That is, the gas is supplied from the air supply / exhaust source S3 / S4 at the timing when the surface of the molten resin sheet P0 sucked downward and laterally after being pre-blowed upward is estimated to be a predetermined distance from the molding surface, It blows out from the holes 52N and 56N through the pipes 52/56. This prevents the breathable film F from coming into contact with the molding surface of the mold 31. That is, the breathable polymer film F is prevented from closing the holes 52N and 56N.
Next, the molten surface of the molten resin sheet P0 comes into contact with the breathable polymer film F. At this time, air and gas existing between the molten resin sheet P0 and the air permeable polymer film F escape to the outside through a large number of fine holes in the air permeable polymer film. Accumulation is prevented.
Further, vacuum suction through the holes 52N / 56N and the pipe 52/56 is started from the supply / exhaust source S3 / S4 at the timing when the molten surface of the molten resin sheet P0 is estimated to come into contact with the breathable polymer film F. As a result, the molten surface of the molten resin sheet P0 that is in contact with the breathable polymer film F is attracted in the direction of the molding surface of the mold 32, and each part is molded at a timing suitable for discharging residual air and residual gas. Touch the surface. At this time, air existing between the air-permeable polymer film F and the molding surface is exhausted through the holes 52N / 56N and the pipe 52/56, and therefore remains between the air-permeable polymer film F and the molding surface. To prevent air accumulation. The start / end timing of vacuum suction may be changed for each hole according to the shape of the molding surface and the like. That is, the start / end timing of vacuum suction may be changed for each hole in accordance with the desired shape of the molded product, etc., so that the occurrence of air accumulation can be accurately prevented. For this reason, the illustrated vacuum / pressure forming mold is configured such that the gas ejection / vacuum suction of the holes 51N, 51N, and 55N, 55N, and the like can be independently controlled.
After the surface of the molten resin sheet P0 comes into contact with the molding surface via the breathable polymer film F, the surface of the molten resin sheet P0 is heated by the heat of the molten resin sheet P0 and the heating from the back side of the molding die 32. Is closely attached to the molding surface via the breathable polymer film F, so that even if there are wrinkles or the like on the surface of the molten resin sheet P0, the wrinkles or the like are removed and the molding surface is transferred well.
Each of the above timings (stretching of the air permeable film F, preliminary blowing of the molten resin sheet P0, heating of the molding surface, blowing of air, vacuum suction, cooling of the molding surface) depends on the type of molded product, resin, It can be determined in advance according to the type of the film and can be controlled using this.
[0018]
【The invention's effect】
In the present invention, may be a decorative layer with a poor appearance insignificant resins molded article on the front surface, and thus molded into a blow molding method or a vacuum / pressure forming. For this reason, a resin molded product having no appearance defect and having a decorative layer can be molded at a low cost even when the size of the molded product is large or hollow.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a blow molding die used when the present invention is carried out in blow molding.
2 is a configuration diagram of a blow molding apparatus provided with the blow molding die of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is an explanatory view showing a method for producing a breathable polymer film having a large number of fine holes.
4 shows a structure of a portion for attaching the molding die 31 of the blow molding die of FIG. 1 to the die support 35, (a) is a view seen from the left in FIG. 1, (b) is ( Sectional drawing of arrow view b in a).
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an example of a vacuum / pressure forming mold used when the present invention is carried out in vacuum / pressure forming.
[Explanation of symbols]
31 Mold (Blow molding)
32 Mold (Vacuum / Pneumatic molding)
35 Mold support (blow molding)
36 Mold support (vacuum / pressure forming)
30 space (blow molding)
300 space (vacuum / pressure forming)
51N, 55N hole (blow molding)
51,55 pipe (blow molding)
52N, 56N hole (vacuum / pressure forming)
52,56 tube (vacuum / pressure forming)
F Breathable films R1 to R3 Breathable film stretching rollers S1, S2 Supply / exhaust source P Parison P0 Molten resin sheet

Claims

A blow molding method for obtaining a hollow molded article having a film layer by molding a breathable film between a parison and a mold molding surface,
Before the melted surface of the parison that has started to blow air contacts the breathable film, gas is blown to the breathable film from a plurality of holes that open to the mold molding surface, and the breathable film is applied to the mold molding surface. Prevent contact,
next,
At a predetermined timing when the melt surface of the parison should contact the breathable film, the parison is brought into contact with the mold molding surface by starting vacuum suction from a plurality of holes opened in the mold molding surface.
A blow molding method.

A vacuum / pressure forming method for obtaining a molded article having a film layer by forming a breathable film between a resin sheet and a mold forming surface,
Before the molten surface of the resin sheet that has started to move closer to the mold molding surface comes into contact with the breathable film, gas is blown to the breathable film from a plurality of holes that open to the mold molding surface to Prevents contact with the mold surface,
next,
At a predetermined timing at which the molten surface of the resin sheet should come into contact with the breathable film, the resin sheet is attracted to and brought into contact with the mold molding surface by starting vacuum suction from a plurality of holes opened in the mold molding surface.
A vacuum / pressure forming method characterized by the above.

In claim 1 or claim 2,
The air-permeable film is a polymer film formed by mixing a large number of fine inorganic fillers in a polymer and kneading, and then drawing the inorganic filler by drawing it into a film.
A blow molding method or a vacuum / pressure forming method.

In claim 1 or claim 2,
While using a polymer film as the breathable film and heating the mold forming surface so as not to exceed the Vicat softening temperature of the polymer film, a molded article having a peelable film layer is obtained.
A blow molding method or a vacuum / pressure forming method.

A blow molding method for obtaining a hollow molded article having a film layer by molding a breathable film between a parison and a mold molding surface,
The air-permeable film is a polymer film formed by mixing a large number of fine inorganic fillers in a polymer and kneading, and then drawing the inorganic filler by drawing it into a film.
A blow molding method.