JPH04272834A - 長尺成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，製造時における製品の
寸法バラツキが小さく，かつ製品使用中における後収縮
が少ない，合成樹脂材料よりなる長尺成形品の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来技術】ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）などの合成
樹脂材料は，例えば自動車用サイドモールのごとき，長
尺成形品にも使用されている。ところで，かかる合成樹
脂材料製の長尺成形品は，一般に射出成形により成形さ
れた後，後述するアニール（熱処理）を行い，製品とし
ている。そして，該製品を自動車などに装着する。しか
し，該長尺成形品の製品は，上記使用中において，いわ
ゆる後収縮を生ずる。そのため，例えば自動車用モール
においては，自動車使用中に隣接する他のモールとの間
隙が拡大したり，或いはモールと車体端部との間の間隙
が拡大したりする。また，かかる後収縮のために，既に
モール装着前においても，所定の寸法以下に収縮して装
着不可能となることもある。

【０００３】その結果，見映え品質の低下を招いたり，
モール装着に支障を生ずる。そのため，近年，合成樹脂
材料の長尺成形品に対しては，特に寸法精度の要求が厳
しくなっている。即ち，ＰＶＣ，ゴム入りＰＰ（ポリプ
ロピレン）等の合成樹脂材料は，一般にその収縮率が１
０００分の１０ないし１０００分の２０の範囲にある。 そして，通常の成形法においては，金型内では平衡収縮
に至らず，半収縮の状態で金型より取り出される。その
ため，成形後に後収縮が発生し，製品寸法（寸法平均値
）が短くなると共に，寸法バラツキも大きくなるという
問題があった。一方，従来，一般に後収縮を抑制する手
法としては，製品を，工場出荷前，或いはユーザが入手
後においてアニール処理する方法が知られている。ここ
に，アニール処理とは，長尺成形品を例えば４０〜１０
０℃において，１０〜１５０分間加熱し，除冷する手法
である。

【０００４】

【解決しようとする課題】しかしながら，かかるアニー
ルは，後収縮の抑制には効果があるものの，製品の寸法
バラツキを抑える効果は少ない。そのため，寸法精度を
厳しく要求される長尺成形品に対しては，アニールは適
切ではない。本発明はかかる問題点に鑑み，製品の寸法
バラツキが小さく，使用時の後収縮が小さい長尺成形品
の製造方法を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題の解決手段】本発明は，合成樹脂材料よりなる長
尺成形品を成形し，成形直後の長尺成形品に対して，上
記合成樹脂材料のガラス転移温度よりも低い温度雰囲気
下で冷却する第１冷却処理を施し，次いで，上記ガラス
転移温度よりも高い温度雰囲気下において加熱処理を施
し，その後ガラス転移温度よりも低い温度雰囲気下にお
いて冷却する第２冷却処理を施すことを特徴とする長尺
成形品の製造方法にある。本発明において最も注目すべ
きことは，成形直後の長尺成形品を上記第１冷却処理，
加熱処理，第２冷却処理の順序で寸法調整処理を行うこ
と，及びこれらの温度雰囲気下は合成樹脂材料のガラス
転移温度を基準として設定したことにある。

【０００６】上記の成形直後とは，成形型より成形品を
取り出した直後をいい，具体的には上記取り出し後１分
以内程度のことをいう。そして，第１冷却処理において
は，上記取り出して直後の長尺成形品のガラス転移温度
Ｔｇよりも低い温度雰囲気下で冷却する。この温度雰囲
気下は，ガラス転移温度Ｔｇよりも１５℃以上低い温度
，即ち〔Ｔｇ−１５℃〕以下の温度とすることが好まし
い。これよりも高い温度では第１冷却処理の効果が少な
い。また，第１冷却処理の時間は製品の肉厚に応じて任
意に設定できるが，経済性から３０秒〜１０分間とする
ことが好ましい。

【０００７】次に，上記加熱処理は，ガラス転移温度Ｔ
ｇよりも高い温度雰囲気下において行う。この温度雰囲
気下は，ガラス転移温度Ｔｇよりも２０℃以上高い温度
，即ち〔Ｔｇ＋２０℃〕以上の温度とすることが好まし
い。これより低い温度では加熱処理工程の効果が少ない
。また，この加熱処理の時間は製品の肉厚に応じて任意
に設定できるが，経済性から３０秒〜１０分間とするこ
とが好ましい。また，第２冷却処理は，ガラス転移温度
Ｔｇよりも低い温度雰囲気下で冷却する。この温度雰囲
気下は，ガラス転移温度Ｔｇよりも１０℃ないし４０℃
低い温度範囲，即ち〔Ｔｇ−１０℃〕〜〔Ｔｇ−４０℃
〕の範囲とすることが好ましい。Ｔｇ−１０℃以上では
温度が高すぎ，一方，Ｔｇ−４０℃では温度が低すぎ経
済的でない。また，その時間は製品の肉厚に応じて任意
に設定できるが，経済性から３０秒〜１０分間とするこ
とが好ましい。

【０００８】また，上記各処理は，冷風又は熱風によっ
ても行うことができるが，生産効率，熱処理効率の点よ
り冷却又は加熱した水中で行うことが好ましい。また，
上記第２冷却処理の後は，室温雰囲気に放置する。また
，上記第１冷却処理，加熱処理，第２冷却処理は，連続
して行う。本発明を適用しうる合成樹脂材料は，特に限
定するものではないが，例えばポリ塩化ビニル，ポリプ
ロピレン，ポリアミド，ポリエステル，ポリウレタンな
どがある。また上記長尺成形品とは，通常，長さ３０ｃ
ｍ以上の成形品をいう。

【０００９】

【作用及び効果】本発明においては，上記のごとくガラ
ス転移温度Ｔｇを基準として，成形直後の長尺成形品に
対して，上記第１冷却処理，加熱処理，第２冷却処理の
順序で寸法調整処理を行っている。そのため，寸法バラ
ツキが小さく，使用時における後収縮による寸法変化が
少ない長尺成形品を得ることができる。また，それ故，
寸法調整のために，長尺成形品の端未成形を行う必要が
なく，製造コストを低減できる。また，見栄え品質も向
上する。

【００１０】本発明において，上記寸法バラツキ及び後
収縮の低減効果が発揮される理由は，明確ではないが，
次のように推察される。即ち，まず，上記第１冷却処理
によって，成形直後の長尺成形品内における分子運動が
一時的に凍結され，寸法収縮が抑制される。これによっ
て，長尺成形品の寸法バラツキが極めて小さくなる。ま
た，これに続く加熱処理によって，長尺成形品は加熱さ
れて成形時の成形歪が緩和される。そして，更にこれに
続く第２冷却処理によって分子の最密充填化が行われ，
上記加熱処理との相乗効果による一種のアニール効果が
得られる。さらに，室温雰囲気放置により，分子最密充
填の安定化，線膨張率の調整が得られる。これらによっ
て，上記効果が得られると考えられる。上記のごとく，
本発明によれば，製品の寸法バラツキが小さく，使用時
の後収縮が小さい長尺成形品の製造方法を提供すること
ができる。

【００１１】

【実施例】実施例１ 本発明の実施例にかかる長尺成形品の製造方法につき，
図１〜図６を用いて説明する。本例においては，図１及
び図２に示すごとく，射出成形機１１により合成樹脂材
料よりなる長尺成形品２を成形し，成形直後の長尺成形
品２に対して寸法調整処理として，まず第１冷却槽１２
により第１冷却処理を施す。次いで，該長尺成形品２を
加熱槽１３内に入れ加熱処理を施し，更に第２冷却槽１
４により第２冷却処理を施す。その後は，長尺成形品２
を，室温程度に保持した恒温槽１５内に入れて放置する
。

【００１２】上記において，第１冷却槽１２内には，上
記合成樹脂材料のガラス転移温度よりも低い温度雰囲気
下にある水（冷水）が入れてある。そして，該水の中に
長尺成形品２を浸漬することにより第１冷却処理を行う
。また，加熱槽１３内には，上記合成樹脂材料のガラス
転移温度よりも高い温度雰囲気下にある水（温水）が入
れてある。そして，該水の中に長尺成形品２を浸漬する
ことにより加熱処理を行う。また，第２冷却槽１４内に
は，上記合成樹脂材料のガラス転移温度よりも低い温度
雰囲気下にある水（冷水）が入れてある。そして，この
水の中に長尺成形品２を浸漬することにより，第２冷却
処理を行う。

【００１３】実施例２ 長尺成形品２としてのサイドモールを射出成形し，この
ものに本発明にかかる寸法調整処理を施して長尺成形品
を製造した。そして，該長尺成形品について，アニール
，再アニールを行い，使用中の後収縮に関するテストを
行った。合成樹脂材料としては，表１に示す２種類の組
成のポリ塩化ビニル樹脂からなる合成樹脂材料Ａ又はＢ
を用いた。同表において，ＰＶＣはポリ塩化ビニル（重
合度７００），ＤＯＰは可塑剤としてのジオクチルフタ
レートを示す。また，長尺成形品の製造に当たっては，
まず上記合成樹脂材料により，全長１３００ｍｍの長尺
成形品２（サイドモール）を，射出成形した。そして，
金型より取り出した直後（約１０秒後）に，実施例１と
同様にして，本発明にかかる寸法調整処理を行った。

【００１４】その後，上記寸法調整処理を行った長尺成
形品即ち，初期品について，使用中の後収縮，寸法バラ
ツキを測定するために，５時間のアニール処理に付し，
一旦室温に戻した後，更に同条件で再アニール処理に付
した。上記初期品とは，いわゆる製品に相当するもので
，工場出荷前の製品，ユーザの使用開始時の製品をいう
。そして，射出成形直後の長尺成形品（１３００ｍｍ）
が，寸法調整処理の後（即ち，初期品），アニール，再
アニールにおいて，どのように寸法変化していくかを測
定した。その結果を表２及び表３に示した。同表には，
本発明の寸法調整処理条件における試料Ｎｏ．１〜３と
，比較例としての試料Ｎｏ．Ｃ１，Ｃ２を示した。

【００１５】同表において，寸法中央値ｘとは，寸法調
整処理後の初期品（即ち製品），アニール，再アニール
後における長尺成形品の全長平均値を示す。この測定実
験は，２０本の長尺成形品について行い，その平均値を
同表に示してある。また，寸法バラツキσは，各測定時
における長尺成形品の全長の寸法バラツキを示す。この
寸法バラツキσは，その値が小さいほど，優れた長尺成
形品である。また，収縮量ｙは，金型寸法と製品寸法の
差を示す。また，アニール収縮Δｙ１　は，アニール時
のｙ２　から初期品のｙ１　を差し引いた値，アニール
収縮Δｙ２　は再アニール時のｙ３　から初期品のｙ１
　を差し引いた値を示し，いずれもこの値が小さい程，
優れた長尺成形品である。また，上記アニール，再アニ
ール後における各測定値は，各アニール後の３時間放冷
したときの値である。

【００１６】次に，上記テストに関して，詳説すれば上
記本発明の試料Ｎｏ．１は，射出成形後，１５℃の冷水
中で２分間の第１冷却処理を行い，その後８０℃の温水
中で２分間の加熱処理を行い，更にその後１５℃の冷水
中で２分間の第２冷却処理を行った。そして上記寸法調
整処理の後２０℃空気中に１５分間放置した。そして，
その初期品の寸法を測定し，次いで上記アニール，再ア
ニールを行い，上記のごとく，各時点における寸法を測
定した。以下，試料２，３，Ｃ１，Ｃ２も表２に示す条
件で寸法調整処理を行った。また，本発明の試料１にお
いては，第１冷却処理が１５℃であり，この温度は合成
樹脂材料Ａのガラス転移温度Ｔｇ４０℃よりも２５℃低
い。また，加熱処理温度はガラス転移温度Ｔｇよりも４
０℃高い８０℃であり，第２冷却処理はガラス転移温度
Ｔｇよりも２５℃低い１５℃である。

【００１７】また，試料２は，試料１と同じ合成樹脂材
料Ａであり，第１冷却処理，第２冷却処理はガラス転移
温度Ｔｇよりも３０℃低く，加熱処理は２０℃高い。ま
た，試料３は，合成樹脂材料Ｂを用いたもので第１冷却
処理，第２冷却処理はガラス転移温度よりも１７℃低く
，加熱処理は３３℃高い。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【表３】 表２，表３より知られるごとく，本発明の試料１は，初
期品，アニール後，再アニール後ともに，寸法バラツキ
σ　　が０．２３〜０．２９と小さい。また，アニール
収縮は，Δｙ１　が１．３，Δｙ２　が１．９と小さい
。即ち，優れた長尺成形品が得られていることが分かる
。これに比して，比較例の試料Ｃ１は，本発明の試料１
と同じ合成樹脂材料Ａを用いているが，成形直後に１５
℃冷水２分間の冷却を行ったものであり，その初期品の
寸法バラツキは０．３７と大きい。また，アニール収縮
もΔｙ１　＝５．２，Δｙ２　＝８．２とかなり大きい
。また，比較例の試料Ｃ２は，本発明の試料１と同じ合
成樹脂材料Ａを用いているが，成形直後に１５℃冷水，
その後８０℃温水処理をなし，本発明の第２冷却処理は
施していない。そのため，初期品，アニール，再アニー
ルの寸法バラツキも大きく，またアニール収縮も大きい
。

【００２１】次に，本発明の試料２は，試料１と同じ合
成樹脂材料Ａを用いているが，第１冷却処理，第２冷却
処理，加熱処理にも，その温度が試料１よりも低い。そ
して，寸法バラツキσは，０．２１〜０．３０であり，
試料１とほぼ同じである。一方，アニール収縮は，Δｙ
１　が２．７でΔｙ２　が３．５で比較例Ｃ２のアニー
ル収縮値Δｙ１　＝２．３，Δｙ２＝２．７よりも若干
大きい。しかし，本発明の試料２は，寸法バラツキが試
料Ｃ２よりもかなり小さい。それ故，試料２は本発明の
寸法調整処理を行ったことによる大きな効果が現れてい
る。 また，試料３は，試料１，２，Ｃ１，Ｃ２とは異なる組
成の合成樹脂材料であるが，寸法バラツキは初期品，ア
ニール後，再アニール後とも０．３２〜０．４０と小さ
い。また，アニール収縮も小さい。

【００２２】また，図３に，上記本発明の試料１，比較
例の試料Ｃ１，Ｃ２について，初期品，アニール後，再
アニール後における製品寸法を図示した。同図より知ら
れるごとく，試料１は，本発明の寸法調整処理を行って
いない試料Ｃ１，Ｃ２に比して，寸法変化が小さく，優
れた長尺成形品であることが分かる。上記より知られる
ごとく，本発明によれば，寸法バラツキが小さく，また
後収縮の小さい長尺成形品を製造できることが分かる。

【００２３】実施例３ 本発明の製造方法において用いる寸法調整処理装置につ
き，図４を用いて説明する。本例の処理装置５は，断熱
隔板５９により上下に区画され，その下部には熱処理室
５０１を，上部には常温放置室５０２を有する。そして
，熱処理室５０１には，第１冷却処理用の第１冷却槽５
１，加熱処理用の加熱槽５２，第２冷却処理用の第２冷
却槽５３を有する。そして，熱処理室５０１と常温放置
室５０２との間には，環状に移動する吊下コンベア６が
配設してある。該コンベア６は，多数のハンガー６１を
有し，該ハンガー６１にはそれぞれ長尺成形品２が載置
される。

【００２４】次に，長尺成形品２を寸法調整処理するに
当たっては，同図に矢印Ａで示すごとく，成形直後の長
尺成形品２を，次々に，ハンガー６１に載置する。該ハ
ンガー６１は，同図に示すごとく，環状に循環している
。そのため，長尺成形品２は，ハンガー６１と共にまず
第１冷却槽５１中の冷水中に入れられて第１冷却処理を
施され，その後取り出され，次いで加熱槽５２中の温水
に入れられて，加熱処理される。そして，取り出され，
再び第２冷却槽５３中の冷水中に入れられて，第２冷却
処理を施される。

【００２５】そして，第２冷却槽５３より取り出された
長尺成形品２は，空気ジェットノズル５４により，水分
を除去され，上方の常温放置室５０２に送られる。該常
温放置室５０２内には，パイプ５５より約２０℃の空気
が送られている。そして，常温放置室５０２を出た長尺
成形品２は，同図の矢印Ｂで示すごとく，外部へ取り出
され，製品とされる。本例装置によれば，実施例２と同
様の効果を得ることができる。また，連続的に寸法調整
処理を行うことができ，長尺成形品の生産能率を上げる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における製造方法の説明図。

【図２】実施例１における長尺成形品の斜視図。

【図３】実施例２における製品の寸法変化を示す線図。

【図４】実施例３における寸法調整処理装置の説明図。

【符号の説明】

２．．．長尺成形品， ５．．．寸法調整処理装置， ５０１．．．熱処理室， ５０２．．．常温放置室， ５１．．．第１冷却槽， ５２．．．加熱槽， ５３．．．第２冷却槽， ６．．．コンベア，

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　合成樹脂材料よりなる長尺成形品を成
   形し，成形直後の長尺成形品に対して，上記合成樹脂材
   料のガラス転移温度よりも低い温度雰囲気下で冷却する
   第１冷却処理を施し，次いで，上記ガラス転移温度より
   も高い温度雰囲気下において加熱処理を施し，その後ガ
   ラス転移温度よりも低い温度雰囲気下において冷却する
   第２冷却処理を施すことを特徴とする長尺成形品の製造
   方法。