JP6941266B2 - Foam blow molded article, foam blow molding device, and foam blow molding method - Google Patents
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本発明は、自動車の空調用ダクト等に用いられる発泡ブロー成形体に関するものであり、特に、補強等を目的として部分的にソリッド層を形成した新規な発泡ブロー成形体に関する。さらに、発泡ブロー成形装置、発泡ブロー成形方法に関する。 The present invention relates to a foam blow molded article used for an automobile air-conditioning duct or the like, and more particularly to a novel foam blow molded article in which a solid layer is partially formed for the purpose of reinforcement or the like. Further, the present invention relates to a foam blow molding apparatus and a foam blow molding method.
例えばエアコンからの空気を通風させるための自動車用ダクトの製造方法としては、発泡溶融樹脂を分割金型で型締めして成形する発泡ブロー成形が広く採用されている。発泡ブロー成形では、種々の形態のダクトを簡単に成形することができ、軽量で複雑な形状のダクトを量産することが可能である。 For example, as a method for manufacturing an automobile duct for ventilating air from an air conditioner, foam blow molding, in which a foamed molten resin is molded by molding with a split mold, is widely adopted. In foam blow molding, various types of ducts can be easily molded, and lightweight and complicated ducts can be mass-produced.
また、前述の発泡ブロー成形においては、機能性と美観等を目的として、機能の異なる樹脂を重ねた多層パリソンから中空成形品をブロー成形することも行われている(例えば、特許文献1や特許文献2等を参照)。
Further, in the above-mentioned foam blow molding, a hollow molded product is also blow molded from a multilayer parison in which resins having different functions are stacked for the purpose of functionality and aesthetics (for example, Patent Document 1 and Patent). Refer to
特許文献1には、表皮と発泡層を含む多層発泡ブロー成形方法が開示されており、表皮と発泡層を含む成形体が、基材となる内層、外層の表皮、その中間の発泡層から構成されることが記載されている。 Patent Document 1 discloses a multi-layer foam blow molding method including a skin and a foam layer, and the molded product including the skin and the foam layer is composed of an inner layer as a base material, an outer skin, and a foam layer in between. It is stated that it will be done.
特許文献2には、中空成形法によつてアームレストを製造する方法が開示されており、パリソンの一部を、パリソン基体層と該基体層と異質又は異色の外層とからなる多層とすることが記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載されるように、内側に発泡樹脂を用い、外側全体を覆って表皮層として別の樹脂層(非発泡のソリッド層)を設けると、金型内で外層である表皮層に挟まれた状態の発泡樹脂層にブロー圧が加わり、気泡が破泡して成形品の重量が上昇するという問題がある。表皮と発泡層を含む成形体において、発泡層における気泡の破泡は、軽量化の他、断熱性、防音性等においても好ましいものではない。 However, as described in Patent Document 1, when a foamed resin is used on the inside and another resin layer (non-foamed solid layer) is provided as a skin layer by covering the entire outside, the skin which is an outer layer in the mold is provided. There is a problem that a blow pressure is applied to the foamed resin layer sandwiched between the layers, bubbles are ruptured, and the weight of the molded product is increased. In a molded product including an epidermis and an effervescent layer, defoaming of air bubbles in the effervescent layer is not preferable in terms of heat insulation, soundproofing, etc., in addition to weight reduction.
特許文献2に記載される方法では、基体層が非発泡層で外層が発泡層であるため、このような問題が生ずることはないが、成形体の主体となる基体層が非発泡層であるため軽量化等の点で不利である。また、仮に基体層が発泡層で外層が非発泡層であるとしても、成形性の点で問題が起こる可能性がある。例えば、特許文献2に記載される方法では、外層はパリソンの周方向においては部分的に形成されているが、パリソンの長手方向(押し出し方向)においては連続しており、基体層をこの方向において拘束することになる。これにより、成形性に不都合をきたすおそれがある。
In the method described in
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、発泡層の破泡や拘束による成形不良が発生することがなく、必要な部分に機能が異なる層を付与することが可能な発泡ブロー成形体を提供することを目的とし、さらには、発泡ブロー成形装置、発泡ブロー成形方法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and it is possible to impart a layer having a different function to a necessary portion without causing molding defects due to foaming or restraint of the foamed layer. It is an object of the present invention to provide a possible foam blow molded article, and further, it is an object of the present invention to provide a foam blow molding apparatus and a foam blow molding method.
前述の目的を達成するために、本発明の発泡ブロー成形装置は、溶融樹脂からなるパリソンを供給するアキュームレータと、パリソンを挟み込んで賦形する一対の金型とを備え、 前記アキュームレータは、溶融発泡樹脂からなるパリソンを供給する主アキュームレータと、前記溶融発泡樹脂からなるパリソンに対して間欠的に溶融樹脂を供給し、溶融した非発泡の樹脂からなる層を島状に付与するサイドアキュームレータとから構成されることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the foam blow molding apparatus of the present invention includes an accumulator for supplying a parison made of a molten resin and a pair of molds for sandwiching and shaping the parison, and the accumulator is melt-foamed. It is composed of a main accumulator that supplies a parison made of resin and a side accumulator that intermittently supplies molten resin to the parison made of molten foam resin and imparts a layer made of molten non-foamed resin in an island shape. It is characterized by being done.
さらに、本発明の発泡ブロー成形方法は、溶融樹脂からなるパリソンを供給し、当該パリソンを一対の金型で挟み込んで賦形する発泡ブロー成形方法であって、溶融発泡樹脂からなるパリソンを供給するとともに、前記溶融発泡樹脂からなるパリソンに対して間欠的に溶融樹脂を供給し、溶融した非発泡の樹脂からなる層を島状に付与することを特徴とする。 Further, the foam blow molding method of the present invention is a foam blow molding method in which a parison made of a molten resin is supplied and the parison is sandwiched between a pair of molds to form a shape, and the parison made of a molten foam resin is supplied. At the same time, the molten resin is intermittently supplied to the parison made of the molten foam resin, and a layer made of the molten non-foamed resin is imparted in an island shape.
島状のソリッド層は、成形体(パリソン)の長手方向、周方向のいずれにおいても連続して延設されておらず、成形時に円筒状の発泡パリソン(溶融発泡樹脂からなるパリソン)を何ら拘束することがない。したがって、発泡樹脂層におけるブロー圧による破泡や、成形不良等が生ずることがない。また、島状のソリッド層の付与により必要箇所を確実に補強することができる。 The island-shaped solid layer is not continuously extended in either the longitudinal direction or the circumferential direction of the molded body (parison), and restrains the cylindrical foamed parison (parison made of molten foam resin) at the time of molding. There is nothing to do. Therefore, foam breakage due to blow pressure in the foamed resin layer and molding defects do not occur. Further, by adding an island-shaped solid layer, the necessary portion can be reliably reinforced.
本発明によれば、発泡層の破泡や拘束による成形不良が発生することがなく、必要な部分に機能が異なる層(例えば補強層)を付与することが可能である。その結果、軽量で必要な部分に十分な機能を付加した高品質な発泡ブロー成形体を提供することが可能である。 According to the present invention, it is possible to impart a layer having a different function (for example, a reinforcing layer) to a necessary portion without causing foaming failure or molding defects due to restraint of the foamed layer. As a result, it is possible to provide a high-quality foam blow molded article that is lightweight and has sufficient functions added to the necessary parts.
以下、本発明を適用した発泡ブロー成形体、発泡ブロー成形装置、発泡ブロー成形方法の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a foam blow molded article, a foam blow molding apparatus, and a foam blow molding method to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
図1及び図2は、本発明を適用した発泡ブロー成形体の一例を示すものである。本実施形態の発泡ブロー成形体1は、筒状の発泡成形体本体11を主体とするものであり、その表面に、島状のソリッド層12が形成されてなるものである。
1 and 2 show an example of a foam blow molded article to which the present invention is applied. The foam blow molded product 1 of the present embodiment is mainly composed of a tubular foam molded product
ここで、発泡成形体本体11は、例えば発泡剤を混合させた熱可塑性樹脂をブロー成形することで成形される。使用する熱可塑性樹脂としては、任意であるが、例えばポリプロピレン系樹脂等を挙げることができ、1〜20質量%のポリオレフィン系重合体や5〜40質量%の水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーを混合させたブレンド樹脂等を用いることもできる。特に、発泡性を良くするためには、樹脂材料として長鎖分岐構造のポリオレフィンを加えるのが望ましい。長鎖分岐構造のポリオレフィンの具体例としては、例えば、成分Aと、成分Bと、成分Cを含有し、前記成分Aは、長鎖分岐ホモポリプロピレンであり、前記成分Bは、ブロックポリプロピレン(長鎖分岐構造を有してもよいが、その限りではない)であり、前記成分Cは、ポリエチレン系エラストマーである、発泡成形用樹脂等である。好ましくは、前記成分A〜Cの合計を100質量部としたとき、前記成分Aの含有量が20〜70質量部であり、前記成分Bの含有量が20〜70質量部であり、前記成分Cの含有量が1〜20質量部である。また、高密度ポリエチレンと、長鎖分岐構造を有する低密度ポリエチレンを混合した樹脂を用いてもよい。
Here, the foam-molded
発泡剤としては、物理発泡剤、化学発泡剤及びその混合物が挙げられる。物理発泡剤としては、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等の無機系物理発泡剤、及び、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン等の有機系物理発泡剤、更には、それらの超臨界流体を適用することができる。超臨界流体としては、二酸化炭素、窒素等を用いて作ることが好ましく、窒素であれば臨界温度−149.1℃、臨界圧力3.4MPa以上、二酸化炭素であれば臨界温度31℃、臨界圧力7.4MPa以上とすることで作ることができる。 Examples of the foaming agent include a physical foaming agent, a chemical foaming agent and a mixture thereof. Examples of the physical foaming agent include inorganic physical foaming agents such as air, carbon dioxide, nitrogen gas, and water, organic physical foaming agents such as butane, pentane, hexane, dichloromethane, and dichloroethane, and their supercritical fluids. Can be applied. As the supercritical fluid, it is preferable to use carbon dioxide, nitrogen, etc., for nitrogen, the critical temperature is -149.1 ° C, the critical pressure is 3.4 MPa or more, and for carbon dioxide, the critical temperature is 31 ° C, the critical pressure. It can be made by setting it to 7.4 MPa or more.
ブロー成形により形成される発泡成形体本体11の発泡倍率は任意であり、複数の気泡セルを有する独立気泡構造(独立気泡率が例えば70%以上)により構成される。厚み方向における気泡セルの平均気泡径は例えば300μm未満、好ましくは100μm未満である。
The foaming ratio of the foamed molded
前記発泡成形体本体11に用いられる発泡樹脂の長所は、比重及び熱伝導が低いことである。これら長所を活かし、軽量化や高断熱効果を狙って様々な成形品で採用されている。反面、発泡樹脂は機械的強度が低く、負荷が加わる部位には使用することはできない。
The advantage of the foamed resin used for the foamed molded
そこで、本実施形態の発泡ブロー成形体1では、前記発泡成形体本体11において、強度が必要な部分にソリッド層12を設けている。ソリッド層12は、非発泡の樹脂からなる樹脂層であり、発泡樹脂に比べて十分な機械的強度を有する。
Therefore, in the foam blow molded product 1 of the present embodiment, the
ソリッド層12に用いる樹脂材料は任意であるが、発泡成形体本体11のように長鎖分岐構造のポリオレフィンを加える必要は無く、製造コストの関係上、より安価な長鎖分岐構造を有しないポリオレフィンを用いるのが望ましい。
The resin material used for the
発泡成形体本体11とソリッド層12は、同系統の材料で形成することが好ましい。例えば、発泡成形体本体11を長鎖分岐ポリプロピレンで形成した場合には、ソリッド層12をポリプロピレンとすることが望ましい。あるいは、発泡成形体本体11を長鎖分岐ポリエチレンで形成した場合には、ソリッド層12をポリエチレンとすることが望ましい。発泡成形体本体11とソリッド層12に同系統の材料を使用することで、発泡成形体本体11とソリッド層12との接着性が向上し、また、樹脂の融点が同等になるため、成形時における樹脂加熱温度の調整が容易になるとともに、溶融した樹脂が金型で冷却されて固化するタイミングも合わせることができるため、成形品の変形などが抑制される。
The foam molded
ただし、ソリッド層12を発泡成形体本体11の表面に連続的に設けると、ソリッド層12が発泡成形体本体11を拘束して、発泡を妨げたり、破泡が起こったり、成形性に悪影響を与えるおそれがある。そこで、本実施形態の発泡ブロー成形体1では、ソリッド層12を島状(ここでは、矩形状)とし、このような問題が起こらないようにしている。なお、ここで島状とは、発泡成形体本体11の長手方向、周方向のいずれにおいても連続して延設されていない状態を言う。図2(A)及び(B)に示すように、ソリッド層12は、発泡成形体本体11の周方向、長手方向のいずれにおいても所定の寸法で形成されており、連続して延設されていない。
However, if the
このような構成の発泡ブロー成形体1は、その大部分(発泡成形体本体2)が発泡樹脂層単層で構成されるため、軽量効果が維持される。また、必要な箇所にソリッド層12が付与されて部分多層構造とされているが、ソリッド層12が形成されている箇所では、周囲と比べて大幅に機械的強度を向上させることができる。
Since most of the foam blow molded product 1 having such a configuration (foam molded product main body 2) is composed of a single foamed resin layer, the lightweight effect is maintained. Further, although the
図3は、本発明を適用したダクト2の一例を示すものである。ダクト2は、図3に示すように、エアーの流路となる管状の成形体21を主体とするものであり、他のダクト等と連結するための開口部や、吹き出し口となる開口部等の開口部22を有する。ダクト2の主体となる成形体21は、軽量化や防音等のために発泡樹脂で形成されるが、外力の影響を受ける部位では強度が不足する。そこで、当該部位にソリッド層を島状に形成し、この部分の強度を高めている。
FIG. 3 shows an example of a
具体的には、前記ダクト2おいては、強度を向上するためのリブ23が形成されるとともに、外部取付け用のフランジ部24が形成されており。これらリブ23やフランジ部24が形成される部位は、ダクト2において特に強度が必要な部分である。そこで、本実施形態では、これらリブ23やフランジ部24の近傍にソリッド層25を形成している。
Specifically, in the
図4は、ダクト2に形成されたリブ23の近傍を示すものである。リブ23は、管状の成形体21の上面を窪ませることで形成され、その先端面が反対側の内壁面に当接することで、機械的強度の向上が図られている。図4(A)〜(C)に示すように、ソリッド層25は、リブ23の表面、及びその周辺に積層する形で形成されている。
FIG. 4 shows the vicinity of the
また、図5は、ダクト2に形成されたフランジ部24を示すものである。フランジ部24は、図5(A)に示すように、成形体21を成形する際に発泡樹脂をコンプレッションすることで成形体21から突出形成されるものであり、これを取り付け固定することでダクト2が固定される。したがって、このフランジ部24も機械的強度が要求される。そこで、図5(A)〜(C)に示すように、フランジ部24の表面を覆う形でソリッド層25を形成している。
Further, FIG. 5 shows a
前記ダクト2では、外力の影響を受ける部位の補強としてソリッド層25を設けたが、例えばオイルフィラーパイプが有するスクリューキャップ部にソリッド層を設け部分多層構成とすることで、キャップの回転トルクの向上や、螺子部の形状転写性の向上等を実現することもできる。
In the
図6及び図7は、オイルフィラーパイプ26のスクリューキャップ部近傍を示すものである。オイルフィラーパイプ26は、パイプ本体27と、その先端に形成されたスクリューキャップ部28とから構成される。スクリューキャップ部28には、螺子山が形成されており、前記の通り、キャップの回転トルクの向上や、螺子部の形状転写性の向上等が要求される。そこで、本実施形態のオイルフィラーパイプ26では、スクリューキャップ部28の表面にソリッド層29を設け、部分多層化している。なお、本形態において、ソリッド層29はスクリューキャップ部28の周方向に連続しているが、成形体全体(オイルフィラーパイプ26全体)で見たときには、島状に形成されていることになる。
6 and 7 show the vicinity of the screw cap portion of the
その他、フットダクトのように局所的に荷重が掛かる製品においても、ソリッド層を島状に形成することが有用である。 In addition, it is useful to form the solid layer in an island shape even in a product such as a foot duct to which a load is locally applied.
次に、前述の構成を有する発泡ブロー成形体の成形装置及び成形方法について説明する。 Next, a molding apparatus and a molding method for a foam blow molded article having the above-described configuration will be described.
ブロー成形等の押し出し樹脂の発泡成形では、樹脂周囲の圧力が急激に低下した瞬間に気泡が成長するため、溶融樹脂の射出直前まで樹脂流路内の圧力を保つ必要がある。そのため、発泡押出成形では、多層化が難しいとされている。 In foam molding of extruded resin such as blow molding, bubbles grow at the moment when the pressure around the resin drops sharply, so it is necessary to maintain the pressure in the resin flow path until just before the injection of the molten resin. Therefore, it is said that it is difficult to make multiple layers in foam extrusion molding.
また、シートによる多層発泡成形体が既に多くの分野で採用されているが、当該製法においては、金型のキャビティ外でシートを保持する必要があるため、成形品には必ずシートを横断する外層が設けられることになり、軽量化の効果が十分に得られない。外層配置箇所のバラツキも大きくなる。さらに、シート成形はその製法上、工程内でのリサイクルはできない。 In addition, a multi-layer foam molded product made of a sheet has already been adopted in many fields, but in the manufacturing method, it is necessary to hold the sheet outside the cavity of the mold, so that the molded product always has an outer layer that crosses the sheet. Will be provided, and the effect of weight reduction cannot be sufficiently obtained. The variation in the location of the outer layer also increases. Furthermore, sheet molding cannot be recycled in-process due to its manufacturing method.
あるいは、例えば、ウレタンをブロー成形体に貼り付ける手法も採られているが、リサイクル時に除去、分別が必要であり、部材や製造タクトの損失に繋がっている。 Alternatively, for example, a method of attaching urethane to a blow molded product is also adopted, but it needs to be removed and separated at the time of recycling, which leads to loss of members and manufacturing tact.
本発明の発泡ブロー成形体の成形装置及び成形方法では、リングアキュームレータと第2の押出機を併用することにより、部分的にソリッド層を形成する成形を実現した。 In the molding apparatus and molding method for the foam blow molded article of the present invention, molding to partially form a solid layer was realized by using the ring accumulator and the second extruder in combination.
図8は、発泡ブロー成形装置の概略構成を示すものであり、基本的には、押出機(アキュームレータ)31と、これを賦形する一対の金型32,33とから構成される。成形に際しては、押出機31から押し出された溶融樹脂からなるパリソンPを一対の金型32,33で挟み込んで賦形し、これを金型32,33から取り出すことで発泡ブロー成形体を得る。
FIG. 8 shows a schematic configuration of a foam blow molding apparatus, which is basically composed of an extruder (accumulator) 31 and a pair of dies 32 and 33 for shaping the extruder (accumulator) 31. At the time of molding, a parison P made of molten resin extruded from an
ここで、押出機31には、図9に示すように、溶融発泡樹脂を供給する主アキュームレータ40と、側面からソリッド層を形成するための溶融樹脂をパリソンPに付加するサイドアキュームレータ50とを備える。
Here, as shown in FIG. 9, the
主アキュームレータ40は、円環状のダイ41と、その中央に配されるコア42とを有して構成され、これらダイ41とコア42の間の環状スリット43を溶融樹脂が通過することにより、円環状のパリソンPが押し出される。ここで、ダイ41とコア42の間の環状スリット43の間隔を調整することで、パリソンの肉厚を調整することができる。
The
サイドアキュームレータ50は、ソリッド層を形成するための溶融樹脂を供給するための押出機51を備え、その投入口52から投入された樹脂がスクリューを備えたシリンダ53内で溶融混練され、サイドアキュームレータ50に供給される。サイドアキュームレータ50では、ソリッド層形成用の溶融樹脂を間欠的にパリソンPの表面に付与する。
The
図10は、パリソンPへのソリッド層形成用樹脂Sの付与状態を模式的に示すものである。サイドアキュームレータ50から間欠的にソリッド層形成用樹脂Sを供給することで、パリソンPの周方向、押し出し方向(長手方向)のいずれにおいても連続していない状態で、パリソンP表面にソリッド層形成用樹脂Sを島状に付与することができる。このように表面に島状のソリッド層形成用樹脂Sが付与されたパリソンPを金型32,33で成形することにより、島状のソリッド層が形成された発泡ブロー成形体を成形することができる。
FIG. 10 schematically shows a state in which the resin S for forming a solid layer is applied to the parison P. By intermittently supplying the solid layer forming resin S from the
前述の発泡ブロー成形体の成形装置及び成形方法では、機能を付与したい部分のみをピンポイントで多層化することができ、基材である発泡樹脂における破泡や発泡不良等を抑えることができる。また、全体が多層化された成形体に比べ、重量も削減することが可能である。さらに、機能を付与したい部分だけ多層とすることで、全体あるいは周方向や長手方向に連続して多層とした成形体に比べ、製造コストを抑えることができる。 In the above-mentioned molding apparatus and molding method for the foam blow molded product, only the portion to which the function is to be imparted can be pinpointed in multiple layers, and foam rupture, foam failure, etc. in the foamed resin as the base material can be suppressed. In addition, the weight can be reduced as compared with the molded body having a multi-layered structure as a whole. Further, by making only the portion to which the function is to be imparted into multiple layers, the manufacturing cost can be suppressed as compared with the molded body having multiple layers in the whole or in the circumferential direction or the longitudinal direction.
さらにまた、本発明の発泡ブロー成形体の成形装置及び成形方法では、製造工程におけるリサイクルが可能であり、分別が不要といった長所も有している。 Furthermore, the molding apparatus and molding method for the foam blow molded article of the present invention have an advantage that they can be recycled in the manufacturing process and do not require sorting.
以上、本発明を適用した実施形態についてを説明してきたが、本発明が前述の実施形態に限られるものでないことは言うまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。 Although the embodiments to which the present invention is applied have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. It is possible.
1 発泡ブロー成形体
11 発泡成形体本体
12 ソリッド層
2 ダクト
21 成形体
22 開口部
23 リブ
24 フランジ部
25 ソリッド層
26 オイルフィラーパイプ
27 パイプ本体
28 スクリューキャップ部
29 ソリッド層
31 押出機
40 主アキュームレータ
41 ダイ
42 コア
43 環状スリット
50 サイドアキュームレータ
51 押出機
52 投入口
53 シリンダ
P パリソン
S ソリッド層形成用樹脂
1 Foam blow molded
Claims (2)
前記アキュームレータは、溶融発泡樹脂からなるパリソンを供給する主アキュームレータと、前記溶融発泡樹脂からなるパリソンに対して間欠的に溶融樹脂を供給し、溶融した非発泡の樹脂からなる層を島状に付与するサイドアキュームレータとから構成されることを特徴とする発泡ブロー成形装置。 It is equipped with an accumulator that supplies a parison made of molten resin and a pair of molds that sandwich and shape the parison.
The accumulator intermittently supplies the molten resin to the main accumulator that supplies the parison made of the molten foam resin and the parison made of the molten foam resin, and imparts a layer made of the molten non-foamed resin in an island shape. A foam blow molding apparatus characterized by being composed of a side accumulator.
溶融発泡樹脂からなるパリソンを供給するとともに、前記溶融発泡樹脂からなるパリソンに対して間欠的に溶融樹脂を供給し、溶融した非発泡の樹脂からなる層を島状に付与することを特徴とする発泡ブロー成形方法。 A foam blow molding method in which a parison made of molten resin is supplied and the parison is sandwiched between a pair of molds to form a shape.
It is characterized in that a parison made of a molten foam resin is supplied, and a molten resin is intermittently supplied to the parison made of the molten foam resin to impart a layer made of a molten non-foamed resin in an island shape. Foam blow molding method.
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