JP6569472B2 - 中空の一次成形品及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、中空の一次成形品及びその製造方法に関する。

ブロー成形は、各種の樹脂製の中空製品を成形するにあたって、好適に用いられている。例えば、自動車用のインパネ内空調ダクト、天井内空調ダクト、ドアトリム内衝撃吸収パッド、シートベルトのベルトバックルカバーなどを始め、各種の食品容器や医療容器、ソーラパネルを載置するフロートなど、多岐の用途にわたって用いられている。

ブロー成形は、押出し機によって樹脂材を溶融し、ヘッドを介して筒状に形成されたパリソンを金型内に挟み込み、その内側に気体を吹き込むことによって、その圧力で金型の内面にパリソンを押しつけて中空体を成形する成形方法である（例えば、特許文献１参照）。したがって、ブロー成形においては、樹脂材のパリソン内に気体を吹き込む、吹込み針によるエアブローが必須条件となる。このエアブロー時に、吹込み針の先端が樹脂を損傷させることで、成形品の内面に樹脂屑が飛散又は付着するという問題があった。

特開２０１３−１４００７号公報

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、成形性のみを念頭にエアブローを行っても、最終成形品部内に樹脂屑が進入しないように樹脂屑を物理的に止める一次成形品を提供することにある。

本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明の第１の観点は、中空の一次成形品であって、最終成形品部と、前記最終成形品部と境界線を挟んで気体流路を形成するように連続し、エアブローのための吹込み口を有する捨て袋部と、を備え、前記捨て袋部は、前記境界線と前記吹込み口との間において前記捨て袋部の表面の少なくとも一部から内部に向かって突出し、前記気体流路を部分的に遮断するリブと、を備えることを特徴とする。

（２）上記（１）の構成において、前記リブは、その先端において、対向する部分と当接してもよい。

（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記リブは、前記捨て袋部の対向する面の双方から内部に向かって突出する一対のリブから構成されてもよい。

（４）上記（１）から（３）のいずれか１つの構成において、前記リブは、潰しリブであってもよい。

（５）上記（１）から（４）のいずれか１つの構成において、前記リブは、前記捨て袋部の幅方向の両端部を除く中間部にあって前記境界線に平行に延在してもよい。

（６）本発明の第２の観点は、中空の樹脂成形品の製造方法であって、最終成形品部と、前記最終成形品部と境界線を挟んで気体流路を形成するように連続する捨て袋部と、を含む一次成形品の形状に対応するようにキャビティが形成された成形金型を構成する第１の分割金型及び第２の分割金型を用意するステップＡと、前記第１の分割金型と前記第２の分割金型との間にパリソンを配置するステップＢと、前記第１の分割金型と前記第２の分割金型を型締めするステップＣと、前記成形金型内であって、前記捨て袋部へ吹込み針を差し込むステップＤと、前記吹込み針から気体を吹き込み、前記パリソンから前記一次成形品を成形するステップＥと、前記第１の分割金型と前記第２の分割金型とを型開きするステップＦと、前記捨て袋部を前記一次成形品から切除するステップＧと、を備え、前記捨て袋部は、その表面の少なくとも一部から内部に向かって突出し、前記気体流路を部分的に遮断するリブを備え、前記ステップＤにおいて、前記吹込み針は、前記リブを挟んで前記最終成形品部とは反対側に差し込まれることを特徴とする。

（７）上記（６）の構成において、前記リブは、前記気体流路を遮断する方向に延在し、前記ステップＤにおいて、前記吹込み針は、前記リブの延在する方向に対して平行するように差し込まれてもよい。

（８）上記（７）の構成において、前記吹込み針は、差込方向と吹込み方向が同一であるタケヤリ針であり、先端を斜めに切断して形成された開口部が前記リブとは反対側に向くように差し込まれてもよい。

（９）上記（６）の構成において、前記リブは、前記気体流路を遮断する方向に延在し、前記ステップＤにおいて、前記吹込み針は、前記リブの延在する方向に対して直交するように差し込まれ、前記吹込み針の先端は、前記リブの近傍に配置されてもよい。

本発明によれば、成形性のみを念頭にエアブローを行っても、最終成形品部内に樹脂屑が進入しないように樹脂屑を物理的に止める一次成形品を提供することができる。

本発明の実施形態に係る一次成形品を示す斜視図である。 図１の一次成形品に含まれる最終成形品部を示す斜視図である。 図１の一次成形品にエアブロー成形用の吹込み針を挿入したときの正面図である。 図３を上方からみたときの平面図である。 図１のＡ−Ａ線の切り欠いて示す図である。 図５の横断面図である。 本発明の実施形態に係る一次成形品において、気体の吹込み口の変形例を模式的に示す断面図である。 最終成形品部を成形する手順を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

本発明は、例えば、自動車用のインパネ内空調ダクト、天井内空調ダクト、ドアトリム内衝撃吸収パッド、シートベルトのベルトバックルカバーなどを始め、各種の食品容器や医療容器、ソーラパネルを載置するフロートなど、様々な樹脂製の中空製品に適用できるが、ここでは、シートベルトのベルトバックルカバーを取り上げて、以下、説明する。

（一次成形品１０の全体構成）
図１は、本実施形態に係る一次成形品１を示している。一次成形品１は、最終成形品部１０としてのベルトバックルカバー１０と、ベルトバックルカバー１０の両端に境界線１１１，１２１を挟んで連続する捨て袋部１１，１２とから構成される。捨て袋部１１，１２は、一次成形品１がブロー成形によって成形されて金型から取り出された後、境界線１１１，１２１を切断船として切断される。

図２は、捨て袋部１１，１２を切断した後のベルトバックルカバー１０を示している。ここでは、ベルトバックルカバー１０は、自動車の特に後部座席において用いられ易いように、両端が９０度捻回された例を示している。ベルトバックルカバー１０の第１端側１０ａにはベルトバックルＢＢが差し込まれており、シートベルトＳＢのタングプレートＴＰが嵌入される。反対の第２端側１０ｂからはベルトバックルＢＢから延在する別のシートベルトＳＢが車体に取り付けられている。

このようにベルトバックルカバー１０を９０度捻回すると、車内側に露出する第１端１０ａが自動車の長手方向（すなわち進行方向）と平行となるため、座席に着席している搭乗者がシートベルトＳＢのタングプレートＴＰを差し込みやすいうえに、反対側の第２端１０ｂは座席下などで車体の幅方向と平行となるため、第２端１０ｂから引き出されたシートベルトＳＢの車体への取り付けが便宜となる。なお、ここでは、第１端１０ａは第２端１０ｂに対し時計回りに捻回されている例を示しているが、逆に、半時計回りに捻回させても差し支えない。

ベルトバックルカバー１０は、シートベルトＳＢ及びベルトバックルＢＢの形状に適合させるため、略矩形の断面を有する筒状となっている。第１端１０ａは、ベルトバックルＢＢを装着するに必要な空間を確保するため、第２端１０ｂに対し相対的に厚みの大きい略矩形となっている。第２端１０ｂは、シートベルトＳＢの厚みをカバーするに十分な空間があればよく、第１端１０ａに対し相対的に厚みの小さい略矩形となっている。

（捨て袋部１１の構成）
次に、捨て袋部１１，１２について、図３から図６を参照して説明する。前述のとおり、捨て袋部１１，１２は、ベルトバックルカバー１０の両端に境界線１１１，１２１を挟んで連続しており、ベルトバックルカバー１０との間で気体流路１１２，１２２を形成している。以下、捨て袋部１１について、説明する。図３に示すように、捨て袋部１１の表（おもて）面１１ａには、一次成形品１をエアブローするにあたって気体の吹込み針ＢＮを挿通するための吹込み口１１３が設けられている。ここでは、吹込み口１１３は、捨て袋部１１の側面１１ｆ端部であって捨て袋部１１の背面１１ｇと後述するリブ１１４と平行するように設けられている例を示している。また、吹込み針ＢＮは、針の差込方向と吹込み方向が同一であるタケヤリ針の場合を示しており、先端を斜めに切断して形成されている開口部ＢＮ１は、リブ１１４とは反対側に向いている。

吹込み口１１３及び吹込み針ＢＮの方向を図３の上方からみると、図４に示すように、捨て袋部１１の裏面１１ｂの膨出部１１６に向かうようになっている。吹込み針ＢＮから吹き込まれた気体は膨出部１１６の内面に吹き付けられた後、気体流路１１２の方向すなわち最終成形品部１０へ流れていく。

次に、捨て袋部１１に設けられたリブ１１４及びリブ１１５について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、図３のＡ−Ａ線を一部切り欠いて（一点鎖線で示した範囲）、捨て袋部１１側から最終成形品部１０側をみた図である。

図１ほかに示すように、捨て袋部１１の表面１１ａには、ベルトバックルカバー１０との境界線１１１と、吹込み口１１３との間に、捨て袋部１１の内部に向かって突出する（外観上は、内部に向かって凹む）リブ１１４が設けられている。図５及び図６に示すように、リブ１１４は、捨て袋部１１の幅方向の両端部１１ｃ，１１ｄを除く中間部１１ｅにあって同方向に延在する。捨て袋部１１の裏面１１ｂには、リブ１１４に略対応する位置に、やはり捨て袋部１１の内部に向かって突出するリブ１１５が設けられている。

リブ１１４とリブ１１５は、互いに一対のリブとなっており、気体流路１１２を部分的に遮断している。このように気体流路１１２を部分的に遮断することにより、吹込み針ＢＮを挿入したときに生ずる捨て袋部１１の樹脂屑は、一対のリブ１１４，１１５によって遮られ、最終成形品部であるベルトバックルカバー１０の内部への飛散、付着が防止される。

具体的には、一対のリブ１１４，１１５は、捨て袋部１１の幅方向の両端部１１ｃ，１１ｄとは接しておらず、中間部１１ｅのみを遮断している。したがって、吹込み針ＢＮから吐出された気体は、一対のリブ１１４，１１５によって、捨て袋部１１の気体流路１１２を直進することを遮られ、一対のリブ１１４，１１５を回り込むようにしてベルトバックルカバー１０の内部に進入する。この過程で、捨て袋部１１の樹脂屑は、一対のリブ１１４，１１５の吹込み口１１３側の前面に付着するほか、一対のリブ１１４，１１５周辺における気体の流速及び方向の分布とその変化、一対のリブ１１４，１１５からの気体の流れの剥離などの影響により、それらの側面や後面にも付着する。

ここで、リブ１１４とリブ１１５はともに、捨て袋部１１の幅方向の両端部１１ｃ，１１ｄを除く中間部にあって同方向に延在しているが、幅方向に若干のずれをもって延在していてもよい。図６では、リブ１１４は、リブ１１５よりも、図中において左側に偏心している。このようにすると、捨て袋部１１の幅方向の両端部１１ｃ，１１ｄにおける気体流路１１２が左右で異形となり、気体の流れが左右で一様ではなくなり、樹脂屑が一対のリブ１１４，１１５の周辺により一層付着し易くなる。

一対のリブ１１４，１１５はともに、図６に示すように、潰しリブとして構成することが好ましい。このようにすると、一対のリブ１１４，１１５の天面同士が隙間なく密着させることができ、気体流路１１２の中間部１１ｅから気体がベルトバックルカバー１０の内部へ直進することがない。一対のリブ１１４，１１５は、一次成形品１から捨て袋部１１を境界線（切断線）１１１をもって切断して、最終成形品部であるベルトバックルカバー１０を得る際、その切り口の変形を防止することにも効果がある。

（リブ１１４，１１５の変形例）
以上の説明では、気体流路１１２の中間部１１ｅを、捨て袋部１１の表面１１ａ、裏面１１ｂの双方からを内部に向かって突出する一対のリブ１１４，１１５で遮断する場合を示したが、このほかにも、表面１１ａから裏面１１ｂの内側に到達する１つの潰しリブ、又は、逆に、裏面１１ｂから表面１１ａの内側に到達する１つの潰しリブとしてもよい。

なお、以上では、吹込み口１１３が捨て袋部１１の側面１１ｆ端部であって捨て袋部１１の背面１１ｇとリブ１１４，１１５と平行するように設けられている例を示しているが、図７に示すように、捨て袋部１１の背面１１ｇ端部であって境界線１１１と直交するようにリブ１１４，１１５の略中央に向かって設けられていてもよい。この場合、吹込み口１１３に差し込まれる吹込み針ＢＮの先端は、リブ１１４，１１５の近傍に配置される。

（一次成形品１及びベルトバックルカバー１０の材料）
ベルトバックルカバー１０を含む一次成形品１は、ブロー成形により形成されたソリッドな樹脂材から構成されている。ブロー成形は、押出し機によって成形材料を溶融し、ヘッドを通り筒状に形成されたパリソンを金型内に挟み込みその内側に気体を吹き込み、その圧力で金型の内面にパリソンを押しつけて中空体を成形する成形方法である。このようにソリッドな樹脂材から構成されるベルトバックルカバー１０は、捻回された状態でも所望の強度を得ることができる。

一次成形品１は、ＡＢＳ樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂を好適に用いることができる。捨て袋部１１，１２は、切断された後、原材料の樹脂材の中に戻してリサイクルされる。

（一次成形品１及びベルトバックルカバー１０の製造方法）
図８を参照して、樹脂成形品として一次成形品１及びベルトバックルカバー１０の製造方法の例を説明する。

成形装置２０には、溶融樹脂の押出装置２１と、押出装置２１から押し出された筒状のパリソンＰを型締めする一対の分割金型２２Ａ，２２Ｂを有する型締装置２２とから構成されている。押出装置２１は、シリンダー内で溶融、混錬された樹脂をＴダイ２１Ｔに送入した後、パリソンＰを下方へ連続的に押し出すようになっている。

まず、最終成形品部１０と、最終成形品部１０と境界線１１１を挟んで気体流路を形成するように連続する捨て袋部１１を含む一次成形品１の形状に加工された成形金型を構成する第１の分割金型２２Ａと第２の分割金型２２Ｂを用意する（ステップＡ）（図８（ａ）参照）。一対の分割金型２２Ａ，２２Ｂは、それらの対向する面にキャビティ２３Ａ，２３Ｂが形成されており、各キャビティ２３Ａ，２３Ｂの表面は、溶融状態のパリソンＰによって成形される一次成形品１の表面形状に応じた凹凸を有する。一次成形品１は、最終成形品部としてのベルトバックルカバー１０と、その両端に連続する捨て袋部１１，１２とから構成されている。この際、捨て袋部１１が、その表面の少なくとも一部から内部に向かって突出し、最終成形品部１０との境界線手前の気体流路を部分的に遮断するように対向する面と当接するリブ１１４，１１５を備えるように成形金型を加工する。

次に、第１の分割金型２２Ａと第２の分割金型２２Ｂの間に、溶融状態のパリソンＰを配置し（ステップＢ）（図８（ｂ）参照）、第１の分割金型２２Ａと第２の分割金型２２Ｂをα’−α’方向に型締めする（ステップＣ）。一対の分割金型２２Ａ，２２Ｂが型締めされた後、吹込み針ＢＮが捨て袋部１１の部分に第２の分割金型２２ｂに設けられている挿入口２６Ｂに差し込まれ（ステップＤ）、気体を吹き込み、一次成形品１を成形する（ステップＥ）（図８（ｃ）参照）。その際、捨て袋部１１の吹込み口１１３に差し込まれた吹込み針ＢＮから吹き込まれる気体に混入する樹脂屑が、ベルトバックルカバー１０との境界線１１１との間に設けられた一対のリブ１１４，１１５によって、ベルトバックルカバー１０内部への進入を防止される。

ここでは、吹込み針ＢＮは、針の差込方向と吹込み方向が同一であるタケヤリ針である場合を示している。タケヤリ針は、その名のとおり、タケの先端を斜めに切断したタケヤリ状の吹込み針ＢＮである。吹込み針ＢＮは、捨て袋部１１の裏面１１ｂの膨出部１１６に向かうように差し込まれており、先端の開口部ＢＮ１は一対のリブ１１４，１１５とは反対側に向いている。吹込み針ＢＮから吹き込まれた気体は膨出部１１６の内面に吹き付けられた後、気体流路１１２の方向すなわち最終成形品部１０へ流れていく。

吹込み針ＢＮから気体を吹き込み成形し、所定の温度まで冷却した後、第１の分割金型２２Ａと第２の分割金型２２Ｂを型開きして（ステップＦ）一対の分割金型２２Ａ，２２Ｂを離型させる。そして、型開きした成形金型から一次成形品１を取り出し、捨て袋部１１を切除した（ステップＧ）後、最終成形品部１０を仕上げる。

上述した実施形態では、最終成形品部として、自動車用のシートベルトＳＢのベルトバックルカバー１０について説明したものである。しかし、これに限定されることはなく、本発明に係る捨て袋部１１を含む一次成形品１は、最終成形品部として、自動車用のダクトなどの製品はもとより、自動車用以外の他の分野の製品にも適用できることはいうまでもない。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。例えば、上記実施形態では、成形品の材料をソリッドな樹脂材として説明したが、発泡剤を添加した樹脂剤としてもよい。また、樹脂材料としては、筒状のパリソンに代えて、一対の樹脂シートをパリソンとして用いてもよい。さらにまた、吹込み針ＢＮは、吹込み方向が針の差込方向と直交する方向にあるロケット針であってもよい。

１…一次成形品
１０…ベルトバックルカバー（最終成形品部）
１０ａ…第１端（ベルトバックルカバー１０の）
１０ｂ…第２端（ベルトバックルカバー１０の）
１１…捨て袋部
１１ａ…表面
１１ｂ…裏面
１１ｃ…両端部（の一部）
１１ｄ…両端部（の他方）
１１ｅ…中間部
１１ｆ…側面
１１ｇ…背面
１１１…境界線（切断線）
１１２…気体流路
１１３…吹込み口
１１４…リブ（一対のリブ）
１１５…リブ（一対のリブ）
１１６…膨出部
１２…捨て袋部
１２１…境界線（切断線）
１２２…気体流路
２０…成形装置
２１…押出装置
２１Ｔ…Ｔダイ
２２…型締装置
２２Ａ，２２Ｂ…分割金型
２３Ａ，２３Ｂ…キャビティ
ＳＢ…シートベルト
ＢＢ…ベルトバックル
ＢＮ…吹込み針
Ｐ…パリソン

Claims (9)

1. 中空の一次成形品であって、
   最終成形品部と、
   前記最終成形品部と境界線を挟んで気体流路を形成するように連続し、エアブローのための吹込み口を有する捨て袋部と、を備え、
   前記捨て袋部は、前記境界線と前記吹込み口との間において前記捨て袋部の表面の少なくとも一部から内部に向かって突出し、前記気体流路を部分的に遮断するリブと、を備え、
   前記リブは、その先端において、対向する部分と当接する、ことを特徴とする一次成形品。
2. 中空の一次成形品であって、
   最終成形品部と、
   前記最終成形品部と境界線を挟んで気体流路を形成するように連続し、エアブローのための吹込み口を有する捨て袋部と、を備え、
   前記捨て袋部は、前記境界線と前記吹込み口との間において前記捨て袋部の表面の少なくとも一部から内部に向かって突出し、前記気体流路を部分的に遮断するリブと、を備え、
   前記リブは、前記捨て袋部の幅方向の両端部を除く中間部にあって前記境界線に平行に延在する、ことを特徴とする一次成形品。
3. 前記リブは、前記捨て袋部の対向する面の双方から内部に向かって突出する一対のリブから構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の一次成形品。
4. 前記リブは、潰しリブであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の一次成形品。
5. 中空の樹脂成形品の製造方法であって、
   最終成形品部と、前記最終成形品部と境界線を挟んで気体流路を形成するように連続する捨て袋部と、を含む一次成形品の形状に対応するようにキャビティが形成された成形金型を構成する第１の分割金型及び第２の分割金型を用意するステップＡと、
   前記第１の分割金型と前記第２の分割金型との間にパリソンを配置するステップＢと、
   前記第１の分割金型と前記第２の分割金型を型締めするステップＣと、
   前記成形金型内であって、前記捨て袋部へ吹込み針を差し込むステップＤと、
   前記吹込み針から気体を吹き込み、前記パリソンから前記一次成形品を成形するステップＥと、
   前記第１の分割金型と前記第２の分割金型とを型開きするステップＦと、
   前記捨て袋部を前記一次成形品から切除するステップＧと、を備え、
   前記捨て袋部は、その表面の少なくとも一部から内部に向かって突出し、前記気体流路を部分的に遮断するリブを備え、
   前記ステップＤにおいて、前記吹込み針は、前記リブを挟んで前記最終成形品部とは反対側に差し込まれ、
   前記リブは、その先端において、対向する部分と当接する、ことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
6. 中空の樹脂成形品の製造方法であって、
   最終成形品部と、前記最終成形品部と境界線を挟んで気体流路を形成するように連続する捨て袋部と、を含む一次成形品の形状に対応するようにキャビティが形成された成形金型を構成する第１の分割金型及び第２の分割金型を用意するステップＡと、
   前記第１の分割金型と前記第２の分割金型との間にパリソンを配置するステップＢと、
   前記第１の分割金型と前記第２の分割金型を型締めするステップＣと、
   前記成形金型内であって、前記捨て袋部へ吹込み針を差し込むステップＤと、
   前記吹込み針から気体を吹き込み、前記パリソンから前記一次成形品を成形するステップＥと、
   前記第１の分割金型と前記第２の分割金型とを型開きするステップＦと、
   前記捨て袋部を前記一次成形品から切除するステップＧと、を備え、
   前記捨て袋部は、その表面の少なくとも一部から内部に向かって突出し、前記気体流路を部分的に遮断するリブを備え、
   前記ステップＤにおいて、前記吹込み針は、前記リブを挟んで前記最終成形品部とは反対側に差し込まれ、
   前記リブは、前記捨て袋部の幅方向の両端部を除く中間部にあって前記境界線に平行に延在する、ことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
7. 前記リブは、前記気体流路を遮断する方向に延在し、
   前記ステップＤにおいて、前記吹込み針は、前記リブの延在する方向に対して平行するように差し込まれることを特徴とする請求項５又は６に記載の樹脂成形品の製造方法。
8. 前記吹込み針は、差込方向と吹込み方向が同一であるタケヤリ針であり、先端を斜めに切断して形成された開口部が前記リブとは反対側に向くように差し込まれることを特徴とする請求項７に記載の樹脂成形品の製造方法。
9. 前記リブは、前記気体流路を遮断する方向に延在し、
   前記ステップＤにおいて、前記吹込み針は、前記リブの延在する方向に対して直交するように差し込まれ、前記吹込み針の先端は、前記リブの近傍に配置されることを特徴とする請求項５又は６に記載の樹脂成形品の製造方法。
   

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