JP5867077B2 - 樹脂成形品の成形方法 - Google Patents
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Description
本発明にかかる樹脂成形品の成形方法は、
溶融混練された熱可塑性樹脂を押出装置からシート状に押し出し、溶融状態の熱可塑性樹脂シートを下方に垂下する工程と、
前記熱可塑性樹脂シートを一対のローラによって挟み込み、前記ローラを回転することにより、前記熱可塑性樹脂シートを下方に送り出す工程と、
前記熱可塑性樹脂シートを金型で型締めし、前記熱可塑性樹脂シートを前記金型形状に沿った形状に成形し、樹脂成形品を形成する工程と、
を有し、以下の条件(A)または(B)を満足することを特徴とする。
条件(A):Va<110の場合、3.0≦Va/Vb≦5.5
条件(B):Va≧110の場合、3.0≦Va/Vb<605/Va
但し、Va:前記ローラによる前記熱可塑性樹脂シートの送出速度(mm/s)
Vb: 前記押出装置による前記熱可塑性樹脂シートの押出速度(mm/s)
<本実施形態の樹脂成形品の成形方法の概要>
まず、図1〜図6を参照しながら、第1の実施形態の樹脂成形品の成形方法の概要について説明する。図1は、第1の実施形態の樹脂成形品の一例であるインパネダクト200の構成例を示し、図2〜図6は、図1に示す樹脂成形品の一例であるインパネダクト200を成形する際の成形工程例を示す図である。
条件(A):Va<110、3.0≦Va/Vb≦5.5
条件(B):Va≧110、3.0≦Va/Vb<605/Va
但し、Va:ローラ対30による熱可塑性樹脂シートPの送出速度(mm/s)
Vb:熱可塑性樹脂シートPの押出速度(mm/s)
まず、図1を参照しながら、本実施形態のインパネダクト200の構成例について説明する。図1は、本実施形態のインパネダクト200の構成例を示す図であり、図1(a)は、インパネダクト200の第1の面側を示し、図1(b)は、インパネダクト200の第2の面側を示す。
次に、図2〜図9を参照しながら、本実施形態のインパネダクト200の成形方法例について説明する。図2は、本実施形態のインパネダクト200を成形する成形装置1の構成例を示し、図2〜図6は、本実施形態のインパネダクト200を成形する成形工程例を示し、図7〜図9は、ローラ30の詳細構成例を示す図である。
次に、上述した実施形態の実施例について説明する。但し、以下の実施例は、一例であり、本実施形態の技術思想は、以下の実施例のみに限定されるものではない。
ポリプロピレン系樹脂として、サンアロマー(株)製:商品名 サンアロマー グレード PB170A(MFR=0.35g/10分)を使用した。MFRは、JIS K-7210に準じて試験温度230℃、試験荷重2.16kgにて測定した値である。
また、タルクの含有量を10重量%にした。タルクの粒径は、6〜7μmのものを使用した。なお、タルクの粒径が2〜30μmの範囲であると、樹脂中でのタルクの分散性が比較的良いため好ましい。
△:平均肉厚(t)が1.0より大きい場合
○:平均肉厚(t)が0.6より大きく1.0以下の場合
◎:平均肉厚(t)が0.6以下の場合
×:ピンホールが発生した場合
図10の結果を鑑み、図1に示す屈曲部201を有するインパネダクト200を成形する場合に、押出スリットから押し出される熱可塑性樹脂シートPの押出速度と、ローラ対30による熱可塑性樹脂シートPの送出速度と、の関係が以下の条件式(A)または(B)を満たすことで、評価結果が○、◎であるインパネダクト200(平均肉厚(t)が1.0mm以下であり、且つ、ピンホールが発生しないインパネダクト200)を成形できることが判明した。
条件式(B):Va≧110の場合、3.0≦Va/Vb<605/Va
但し、Va:ローラ対30による熱可塑性樹脂シートPの送出速度(mm/s)
Vb:押出スリットから押し出される熱可塑性樹脂シートPの押出速度(mm/s)
また、605/Vaは、605/Va>3.0(mm/s)の条件を満たすものとする。
次に、第2の実施形態について説明する。
まず、図1、図11、図3〜図6を参照しながら、第2の実施形態の樹脂成形品の成形方法の概要について説明する。図1は、第2の実施形態の樹脂成形品の一例であるインパネダクト200の構成例を示し、図11、図3〜図6は、第2の実施形態の樹脂成形品の一例であるインパネダクト200を成形する際の成形工程例を示す図である。
W≧2M2−11M+18
但し、M:熱可塑性樹脂の230℃におけるメルトフローレイト(g/10分)
W:熱可塑性樹脂に混合する無機フィラーの量(重量%)
まず、図1を参照しながら、本実施形態のインパネダクト200の構成例について説明する。図1は、本実施形態のインパネダクト200の構成例を示す図であり、図1(a)は、インパネダクト200の第1の面側を示し、図1(b)は、インパネダクト200の第2の面側を示す。
次に、上述した実施形態の実施例について説明する。但し、以下の実施例は、一例であり、本実施形態の技術思想は、以下の実施例のみに限定されるものではない。
プロピレン単独重合体として、日本ポリプロ(株)製:商品名 ノバテック グレード EC9(MFR=0.5g/10分)を使用した。MFRは、JIS K-7210に準じて試験温度230℃、試験荷重2.16kgにて測定した値である。
また、タルクの含有量を15重量%にした。タルクの粒径は、6〜7μmのものを使用した。なお、タルクの粒径が2〜30μmの範囲であると、樹脂中でのタルクの分散性が比較的良いため好ましい。
プロピレン単独重合体として、日本ポリプロ(株)製:商品名 ノバテック グレード EC9(MFR=0.5g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を20重量%にした。タルクは、実施例1と同様のものを使用した。
プロピレン単独重合体として、日本ポリプロ(株)製:商品名 ノバテック グレード EC9(MFR=0.5g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を30重量%にした。タルクは、実施例1と同様のものを使用した。
プロピレン単独重合体として、日本ポリプロ(株)製:商品名 ノバテック グレード EC7(MFR=1.5g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を8重量%にした。タルクは、実施例1と同様のものを使用した。
プロピレン単独重合体として、日本ポリプロ(株)製:商品名 ノバテック グレード EC7(MFR=1.5g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を15重量%にした。タルクは、実施例1と同様のものを使用した。
プロピレン単独重合体として、日本ポリプロ(株)製:商品名 ノバテック グレード EC7(MFR=1.5g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を25重量%にした。タルクは、実施例1と同様のものを使用した。
プロピレン単独重合体として、住友化学工業(株)製:商品名 ノーブレンH501(MFR=3.0g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を5重量%にした。タルクは、実施例1と同様のものを使用した。
プロピレン単独重合体として、住友化学工業(株)製:商品名 ノーブレンH501(MFR=3.0g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を10重量%にした。タルクは、実施例1と同様のものを使用した。
プロピレン単独重合体として、住友化学工業(株)製:商品名 ノーブレンH501(MFR=3.0g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を20重量%にした。タルクは、実施例1と同様のものを使用した。
プロピレン単独重合体として、日本ポリプロ(株)製:商品名 ノバテック グレード EC9(MFR=0.5g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を0重量%にした。
プロピレン単独重合体として、日本ポリプロ(株)製:商品名 ノバテック グレード EC9(MFR=0.5g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を10重量%にした。タルクは、実施例1と同様のものを使用した。
プロピレン単独重合体として、日本ポリプロ(株)製:商品名 ノバテック グレード EC7(MFR=1.5g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を0重量%にした。
プロピレン単独重合体として、日本ポリプロ(株)製:商品名 ノバテック グレード EC7(MFR=1.5g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を5重量%にした。タルクは、実施例1と同様のものを使用した。
プロピレン単独重合体として、住友化学工業(株)製:商品名 ノーブレンH501(MFR=3.0g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を0重量%にした。
プロピレン単独重合体として、日本ポリプロ(株)製:商品名 ノバテック グレード EC9(MFR=0.5g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を0重量%にした。
プロピレン単独重合体として、日本ポリプロ(株)製:商品名 ノバテック グレード EC9(MFR=0.5g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を10重量%にした。タルクは、実施例1と同様のものを使用した。
プロピレン単独重合体として、日本ポリプロ(株)製:商品名 ノバテック グレード EC7(MFR=1.5g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を0重量%にした。
プロピレン単独重合体として、日本ポリプロ(株)製:商品名 ノバテック グレード EC7(MFR=1.5g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を5重量%にした。タルクは、実施例1と同様のものを使用した。
プロピレン単独重合体として、住友化学工業(株)製:商品名 ノーブレンH501(MFR=3.0g/10分)を使用した。
また、タルクの含有量を0重量%にした。
図13に示す結果から、図1に示す屈曲部201を有する複雑な形状のインパネダクト200を成形する場合に、MFRが0.5g/10分で、タルクの含有量が30重量%の熱可塑性樹脂シートPを使用した場合(実施例3の場合)は、折れ肉が発生しないが、ピンホールが発生することが判明した。なお、MFRが1.5g/分で、タルクの含有量が30重量%の熱可塑性樹脂シートPを使用した場合も、実施例3と同様に、折れ肉が発生しないが、ピンホールが発生した。また、MFRが3.0g/分で、タルクの含有量が30重量%の熱可塑性樹脂シートPを使用した場合も、実施例3と同様に、折れ肉が発生しないが、ピンホールが発生した。このため、MFRの値にかかわらず、タルクの含有量が30重量%以上の熱可塑性樹脂シートPを使用すると、ピンホールが発生することが判明した。
また、MFRが1.5g/10分で、タルクの含有量が0〜5重量%の熱可塑性樹脂シートPを使用した場合(比較例3,4の場合)は、折れ肉が発生することが判明した。
また、MFRが3.0g/10分で、タルクの含有量が0重量%の熱可塑性樹脂シートPを使用した場合(比較例5の場合)は、折れ肉が発生することが判明した。
なお、タルクの含有量を多くするに従って、インパネダクト200の表面に荒れが発生することが判明した。このため、インパネダクト200の表面の荒れを抑制するためには、タルクの含有量を折れ肉が発生しない条件下でなるべく少なくすることが好ましいことが判明した。
また、図1に示す屈曲部201を有する複雑な形状のインパネダクト200を成形する場合に、MFRが1.5g/10分で、タルクの含有量が0〜5重量%の熱可塑性樹脂シートPを使用した場合(比較例3,4の場合)は、折れ肉が発生するが、図12に示す直線形状のダクト300を成形する場合(比較例8、9の場合)は、折れ肉が発生しないことが判明した。
また、図1に示す屈曲部201を有する複雑な形状のインパネダクト200を成形する場合に、MFRが3.0g/10分で、タルクの含有量が0重量%の熱可塑性樹脂シートPを使用した場合(比較例5の場合)は、折れ肉が発生するが、図12に示す直線形状のダクト300を成形する場合(比較例10の場合)は、折れ肉が発生しないことが判明した。
条件式1・・・W≧2M2−11M+18
但し、M:熱可塑性樹脂の230℃におけるメルトフローレイト(g/10分)
W:熱可塑性樹脂に混合するタルクの量(重量%)
条件式2・・・30>W≧2M2−11M+18
条件式3・・・2M2−11M+23≧W≧2M2−11M+18
次に、第3の実施形態について説明する。
まず、図16を参照しながら、第3の実施形態の樹脂成形品の概要について説明する。図16は、第3の実施形態の樹脂成形品の一例であるインパネダクト200の構成例を示す図である。
本実施形態の樹脂成形品200は、第1の壁部201の平均肉厚と第2の壁部202の平均肉厚との差が0.3mm以下であり、樹脂成形品200全体の肉厚の変動係数が0.3以下である。但し、変動係数は、第1の壁部201の肉厚と第2の壁部202の肉厚とから得られた肉厚の標準偏差を第1の壁部201の肉厚と第2の壁部202の肉厚とから得られた肉厚の平均値で割った値である(変動係数=肉厚の標準偏差/肉厚の平均値)。
まず、図16を参照しながら、本実施形態のインパネダクト200の構成例について説明する。図16は、本実施形態のインパネダクト200の構成例を示す図であり、図16(a)は、インパネダクト200の第1の壁部201側を示し、図16(b)は、インパネダクト200の第2の壁部202側を示す。
次に、上述した実施形態の実施例について説明する。但し、以下の実施例は、一例であり、本実施形態の技術思想は、以下の実施例のみに限定されるものではない。
ポリプロピレン系樹脂として、サンアロマー(株)製:商品名 サンアロマー グレード PB170A(MFR=0.35g/10分)を使用した。MFRは、JIS K-7210に準じて試験温度230℃、試験荷重2.16kgにて測定した値である。
また、タルクの含有量を10重量%にした。タルクの粒径は、6〜7μmのものを使用した。なお、タルクの粒径が2〜30μmの範囲であると、樹脂中でのタルクの分散性が比較的良いため好ましい。
実施例1のインパネダクト200は、図17に示すように、インパネダクト200を構成する第2の壁部202側の平均肉厚(下側)は0.900mmであり、第1の壁部201側(上側)の平均肉厚は1.020mmであり、第1の壁部201側と第2の壁部202側との平均肉厚(上下平均)は、0.960mmであった。また、第1の壁部201と第2の壁部202との肉厚差(上下の肉厚差)は、0.120mmであった。
実施例2のインパネダクト200は、図17に示すように、インパネダクト200を構成する第2の壁部202側の平均肉厚(下側)は0.682mmであり、第1の壁部201側(上側)の平均肉厚は0.808mmであり、第1の壁部201側と第2の壁部202側との平均肉厚(上下平均)は、0.745mmであった。また、第1の壁部201と第2の壁部202との肉厚差(上下の肉厚差)は、0.126mmであった。
実施例3のインパネダクト200は、図17に示すように、インパネダクト200を構成する第2の壁部202側の平均肉厚(下側)は0.580mmであり、第1の壁部201側(上側)の平均肉厚は0.710mmであり、第1の壁部201側と第2の壁部202側との平均肉厚(上下平均)は、0.645mmであった。また、第1の壁部201と第2の壁部202との肉厚差(上下の肉厚差)は、0.130mmであった。
実施例4のインパネダクト200は、図17に示すように、インパネダクト200を構成する第2の壁部202側の平均肉厚(下側)は0.495mmであり、第1の壁部201側(上側)の平均肉厚は0.574mmであり、第1の壁部201側と第2の壁部202側との平均肉厚(上下平均)は、0.535mmであった。また、第1の壁部201と第2の壁部202との肉厚差(上下の肉厚差)は、0.079mmであった。
実施例5のインパネダクト200は、図17に示すように、インパネダクト200を構成する第2の壁部202側の平均肉厚(下側)は0.497mmであり、第1の壁部201側(上側)の平均肉厚は0.770mmであり、第1の壁部201側と第2の壁部202側との平均肉厚(上下平均)は、0.634mmであった。また、第1の壁部201と第2の壁部202との肉厚差(上下の肉厚差)は、0.273mmであった。
比較例1のインパネダクト200は、上述した第1の実施形態の成形方法において、押出スリットから押し出される熱可塑性樹脂シートPの押出速度と、ローラ対30による熱可塑性樹脂シートPの送出速度と、の関係を適宜変更し、熱可塑性樹脂シートPの厚みを適宜調整し、図16に示すインパネダクト200の重量が731gとなるように成形した。
比較例2のインパネダクト200は、パリソンブロー成形方法を用いて図16に示すインパネダクト200の重量が1130gとなるように成形した。
実施例1〜実施例5と、比較例1と、を比較すると、第1の壁部201の平均肉厚と第2の壁部202の平均肉厚との肉厚差が小さいほど、図16に示すインパネダクト200のフランジ間隔の変化に与える影響が小さいことが判明した。例えば、肉厚差が最も小さい実施例4の場合は、フランジ間隔の変化が最も小さく、肉厚差が最も大きい比較例1の場合は、フランジ間隔の変化が最も大きいことが判明した。
このように、本実施形態のインパネダクト200は、インパネダクト200全体の肉厚の変動係数が0.3以下であり、且つ、第1の壁部201の平均肉厚と第2の壁部202の平均肉厚との肉厚差が0.3mm以下であることで、成形したインパネダクト200に反りが発生しないようにすることができる。
次に、第4の実施形態について説明する。
まず、図2〜図6、図19、図20を参照しながら、本実施形態の発泡樹脂成形品の成形方法の概要について説明する。
まず、図2〜図6を参照しながら、図19、図20に示す空調ダクト400の成形方法例について説明する。図2は、図19、図20に示す空調ダクト400を成形する成形装置1の構成例を示す。図3〜図6は、空調ダクト400の成形工程例を示す。
次に、図2〜図6を参照しながら、本実施形態の空調ダクト400の成形工程例について説明する。
まず、発泡剤を添加した熱可塑性発泡樹脂をシリンダ18により溶融及び混練する。その後、熱可塑性発泡樹脂がアキュムレータ22のアキュム室に一時的に貯留される。そして、一定間隔毎に熱可塑性発泡樹脂がプランジャ24によってTダイ28に供給される。なお、発泡の起点となる発泡核剤や着色用の顔料(カーボンブラック)などをシリンダ18において、熱可塑性発泡樹脂に混合することも可能である。
このように、本実施形態の空調ダクト400の成形方法では、図2に示すシリンダ18から供給された発泡剤を混練した熱可塑性発泡樹脂を、アキュムレータ22に貯留する。この熱可塑性発泡樹脂を、一定間隔で、プランジャ24を用いてTダイ28に供給する。このTダイ28から、一対の溶融状態で且つ気泡セルを有する、熱可塑性発泡樹脂シートPを押し出す。この一対の熱可塑性発泡樹脂シートPを、一対の分割金型32の間に配置する。そして、図3に示すように、分割金型32の周囲に位置する型枠33を、熱可塑性発泡樹脂シートPに近づくように移動させる。さらに、型枠33に設けられた吸引部によって、熱可塑性発泡樹脂シートPを吸引する。これにより、熱可塑性発泡樹脂シートPを、型枠33に密着させる。次に、図4に示すように、一対の分割金型32のキャビティ面116に、熱可塑性発泡樹脂シートPを真空吸着させる。さらに、図5に示すように、分割金型32を閉じ合わせる。これにより、空調ダクト400が成形される。その後、図6に示すように、一対の分割金型32を空調ダクト400から離して、空調ダクト400を取り出す。
次に、上述した空調ダクト400の成形方法の例に関する、具体的な実施例について説明する。但し、以下の実施例は、一例であり、本実施形態の技術思想は、以下の実施例のみに限定されない。
樹脂B:長鎖分岐PP(単独重合体)、ボレアリス社製「WB140」
樹脂C:OBC、ダウケミカル社製「OBC9000」
樹脂A、樹脂Bを、50:50の割合で混合して得られる混合樹脂(100重量部)に、発泡剤としての超臨界状態の炭酸ガス、核剤としてのタルクマスターバッチ(1.5重量部)、および、着色剤としてのカーボンブラックマスターバッチ(1.5重量部)を添加して、発泡樹脂とした。これを、2枚の熱可塑性発泡樹脂シートPとして、分割金型32の間に押し出した。分割金型32を閉じ合わせて、2枚の熱可塑性発泡樹脂シートPを接合して熱融着した。これにより、空調ダクト400の成形品が成形された。図24に示すように、成形された空調ダクト400の発泡倍率は、2.9倍であった。
実施例2の製法は、樹脂A、樹脂B、樹脂Cを、50:45:5の割合で混合して得られる混合樹脂を用いた点を除いて、実施例1と同じである。図24に示すように、成形された発泡ダクトの発泡倍率は、4.2倍であった。
実施例3の製法は、樹脂A、樹脂B、樹脂Cを、50:40:10の割合で混合して得られる混合樹脂を用いた点を除いて、実施例1と同じである。図24に示すように、成形された発泡ダクトの発泡倍率は、4.7倍であった。
実施例4の製法は、樹脂A、樹脂B、樹脂Cを、50:30:20の割合で混合して得られる混合樹脂を用いた点を除いて、実施例1と同じである。図24に示すように、成形された発泡ダクトの発泡倍率は、4.0倍であった。
実施例5の製法は、樹脂A、樹脂B、樹脂Cを、50:10:40の割合で混合して得られる混合樹脂を用いた点を除いて、実施例1と同じである。図24に示すように、成形された発泡ダクトの発泡倍率は、3.7倍であった。
200 インパネダクト(樹脂成形品)
201 屈曲部
1 成形装置
12 押出装置
10 型締装置
16 ホッパ
18 シリンダ
20 電動モータ
22 アキュムレータ
24 プランジャ
28 Tダイ
30 ローラ
32 分割金型
33 型枠
116 キャビティ
117 カバー
118 ピンチオフ部
120 真空吸引室
122 吸引穴
151 密閉中空部
Claims (5)
- 溶融混練された熱可塑性樹脂を押出装置からシート状に押し出し、溶融状態の熱可塑性樹脂シートを下方に垂下する工程と、
前記熱可塑性樹脂シートを一対のローラによって挟み込み、前記ローラを回転することにより、前記熱可塑性樹脂シートを下方に送り出す工程と、
前記熱可塑性樹脂シートを金型で型締めし、前記熱可塑性樹脂シートを前記金型形状に沿った形状に成形し、樹脂成形品を形成する工程と、
を有し、以下の条件(A)または(B)を満足することを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
条件(A):Va<110の場合、3.0≦Va/Vb≦5.5
条件(B):Va≧110の場合、3.0≦Va/Vb<605/Va
但し、Va:前記ローラによる前記熱可塑性樹脂シートの送出速度(mm/s)
Vb:前記押出装置による前記熱可塑性樹脂シートの押出速度(mm/s) - 前記条件(A)において、前記Vaは、90<Va<110の条件を満たすことを特徴とする請求項1記載の樹脂成形品の成形方法。
- 前記条件(A)において、前記Va/Vbは、5.0≦Va/Vb<5.5の条件を満たすことを特徴とする請求項1または2記載の樹脂成形品の成形方法。
- 前記熱可塑性樹脂に無機フィラーを混合して溶融混練した前記熱可塑性樹脂をシート状に押し出すことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の樹脂成形品の成形方法。
- 前記熱可塑性樹脂の230℃におけるメルトフローレートは、0.1〜3.5g/10分であり、前記熱可塑性樹脂に混合する前記無機フィラーの量は、30重量%未満であることを特徴とする請求項4記載の樹脂成形品の成形方法。
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