JPH07156255A - パネルブロー製品の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】エクスパンディング法等従来の成形法上の困難
さを伴わない、新しい成形法により、厚みの薄いパネル
ブロー製品の成形方法を見出そうとするものである。 【構成】熱可塑性樹脂製パリソンを筒状に押し出し、切
断刃により縦方向に２つに切断し、互いに接触しないよ
うに離隔、成形し、該二つのパリソンに平行な中空成形
用金型をその外方から近づけ、金型内面の細孔から空気
を吸引してパリソンが可及的に均一に金型内面に接触す
るようにした後、金型で各パリソンを挟持して中空成形
するパネルブロー製品の成形方法。 【効果】長尺辺の長さに比し、極めて短い辺を持つパネ
ルが肉厚均一に成形できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパネルブロー製品の成形
方法に関する。さらに詳細には、合成樹脂製中空薄板即
ちパネルブロー製品の成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に中空成形法は、最終成形品の断面
形状に最も近い筒形のパリソンを形成し、これを所望の
内部形状を持つ金型で挟持して下端を封じて空気を吹き
込み、該内部形状に合うように膨張変形させ、金型の冷
却により所望の形状に成形する方法である。ここに最終
成形品の断面形状に最も近い筒形のパリソンを形成する
目的は、冷却金型内において、パリソン外面全体と金型
内面全体とを可及的短時間の間に接触させることによ
り、成形品における部分間の冷却速度差による残留歪み
発生を少なくし、又金型に接触するのが遅れるとその部
分は内圧で伸張し、厚みが薄くなり、厚みむらができる
ことを防止しようとするものである。

【０００３】従って、円筒状パリソンを偏平な金型で挟
持し、偏平な形状の製品を中空成形しようとすれば、パ
リソンと金型の最初の接触時と最後の接触時の間には相
当の時間差が生じ、成形品残留歪み及び、成形品肉厚み
むらが大きくなってしまう問題がある。しかし、厚みが
極めて薄い断面形状のパネル製品をこの中空成形法で成
形しようとして、パリソンの横断面の形状もそれに近い
薄板状にした場合、パリソンは未だ溶融状態にあるから
パリソンの相対する壁間で融着しやすく、所望の断面形
状のパネルを安定成形することは極めて困難であり、こ
のような方法による偏平なパリソン成形には限界があっ
た。このようなパネル製品の用途としては、自動車用シ
ートの背もたれの芯材、同用トランクルームの床板、家
屋の間仕切り板、簡易ハウス壁等があり、従来これらの
成形には主として次の二通りの方法が取られて来た。

【０００４】その一方法としては、上記通常のダイレク
トブロー成形機により直接、偏平なパネルを成形するの
ではなくて、円筒状又は楕円形状のパリソンを成形し、
そのパリソンの内側にエキスパンディング装置の２本の
平行な幅拡張バーを挿入してパリソンを拡張、変形し、
その状態で中空成形金型で挟持し、且つ空気を吹き込む
方法である。しかし、この方法の場合、必要な長さのパ
リソン全長にわたり幅拡張できるようなエキスパンディ
ング装置は大型になり、設置自体困難になり、一方、パ
リソン先端の一部のみの幅拡張を行えば金型内のパリソ
ン上部は押し出された時点のパリソンの断面形状に近い
状態であり、パリソン下部のみが偏平となり、金型との
接触状態が不均一となる。即ち、金型を締めて行くと、
パリソンの断面形状において最も膨らんだ部分が最初に
金型に接触し冷却固化し、他の部分は空気により膨ら
み、伸ばされながら順次金型と接触して行き、最後に金
型に接触する部分は最初に接触した部分に比し、肉厚が
相当薄くなってしまう。この結果、製品の全体における
肉厚の偏差が大となり、製品の強度はこの偏差の大小に
左右されてしまう。この問題は製品の軽量化の際にも不
利である。この方法に類するものとして、押し出された
パリソンが金型で挟持される前にプリピンチ装置を用い
て比較的偏平な形状のパリソンに変形する中空成形方法
があるが、上記エキスパンディング法とは効果的に大差
がない。

【０００５】他の一方法としては、予め成形した２枚の
シート状パリソンの自由端同士を融着して中空成形する
方法があり、通常シートブロー成形法と呼ばれている方
法である。このシートブロー成形法は、最初に均一な厚
みと幅のシートを押し出し成形しなければならない困難
さ、また同様な押し出し状態の２枚の平行なシートを同
時に成形しなければならない困難さがあり、そのための
特殊な装置が必要になり、実用的でない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明は
エキスパンディング法とかプリピンチ法などのようなパ
リソン断面の不均一上の問題を持たず、又、シートブロ
ー成形法のような成形上の困難さを伴う装置を使用しな
い新しい成形法により、厚みの薄いパネルブロー製品の
成形方法を見出そうとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らはこの課題を
解決するべく鋭意研究をした結果、従来の中空成形にお
けるパリソンを成形し、これを縦方向に２箇所で切開
し、それぞれの切開されたパリソンを金型内面全体に沿
わせながら金型を閉め、中空成形すれば所期の目的が達
成し易いことの知見を得、本発明を完成するに到った。
従って、本願発明の要旨は、押出成形ダイスより熱可塑
性樹脂製パリソンを筒状に押し出した後、ダイス出口に
取り付けられた切断刃により縦方向に２箇所で切断し、
互いに接触することのない離隔した位置に平行な二つの
樋状パリソンを形成し、該二つの樋状パリソンに平行な
中空成形用分割金型をその外方から近づけるとともに、
該金型内面に開口する細孔から金型内側空気を吸引し、
各パリソンが金型内面に接触するようにした後、各金型
でパリソンの自由端に近い部分を挟持して融着せしめて
形成された中空部分にダイス側から気体を圧入して成形
するパネルブロー製品の成形方法にある。

【０００８】以下、本発明の内容を主として図面を用い
て説明する。図１は、本発明に係る方法によりダイス１
からパリソン２を押出し始めた状態の側面図である。パ
リソン２は切断刃３により二つの樋状パリソン２ａ，２
ａに切断され、その間隙Ｂが狭い場合は両者が再び一体
化してしまうので、充分開ける必要がある。パリソン２
の下方にはこの樋状パリソン２ａ，２ａの先端を押し開
き、両者の上記一体化の防止を更に確実化するパリソン
再溶着防止治具５が設置されている。パリソンが降りて
くる両側には分割金型４，４が待機している。該金型は
成形品の形状、表面状態等を決める金型内面４ａ，４ａ
を有し、金型背面には金型支持板４ｂ，４ｂが取り付け
られている。金型内面４ａには多数の細孔４ｅ，４ｅが
開口し、金型内面側の空気圧は空気吸引口４ｄからの吸
引により空気吸引路４ｃ，４ｃを通じて減圧されるよう
になっている。細孔４ｅ，４ｅの径は特に限定されない
が、大きすぎると空気吸引時にパリソンの肉が細孔内に
食い込み、成形後に製品表面に小さな突起ができて成形
品の商品価値を落とす。逆に小さすぎると、空気吸引効
果が下がり好ましくないので、通常は0.１〜0.５ｍｍ程
度が最も好ましい。

【０００９】図２はパリソン２が更に押し出され、図１
における二つの樋状パリソンが間隙Ｂをほとんど保持し
つつ垂れ下がってきた状態を示す。二つの樋状パリソン
２ａ，２ａは長くなるとその先端部Ｄ．Ｄの位置が不安
定になり、該先端Ｄ，Ｄ間の隙間Ｃが狭くなりやすい。
この間隔をむしろ広げ、互いの一体化を防止しようとす
るため、間隙Ｃの直下にはパリソン再溶着防止治具５が
待機している。

【００１０】図３は二つの樋状パリソン２ａ，２ａが更
に長くなり、その先端Ｄ，Ｄか次第に前記パリソン再溶
着防止治具５の両側に隔離されつつあり、両側から金型
４，４が接近してきて金型の周囲凸部に両パリソンが全
部、またはほとんど接触した状態である。この状態で金
型内面側の空気圧の減圧が開始される。

【００１１】図４は図３の状態から分割金型がさらに接
近した状態であり、金型内面とパリソン間の空気が減圧
され、二つの樋状パリソン２ａ，２ａは金型内面をほと
んど覆ったパリソン２ｂ．２ｂが形成されている。図３
の状態では樋状パリソンは金型内面を全く覆っていない
が、減圧後は金型内面全体が切断、分割されたパリソン
で殆ど同時に覆われることになり、成形品の部分間に冷
却開始時期の差がほとんどない。金型はこの接近状態を
さらに続行し、下端のピンチオフ後ダイス側から空気が
吹き込まれ（ピンチオフ装置及び空気吹き込み装置は図
示せず）、本来の中空成形工程にはいる。

【００１２】図５〜６はパリソン２（図示せず）の両側
に位置して、ダイス１に取付け具３ｃ，３ｃを用いて切
断刃３，３を取り付けた状態の一例であり、図６は図５
のＸ−Ｘ線矢視図であるが、切断後のパリソンができる
だけ隔離して支持されるように切断刃３の両面にテーパ
ーをつけている。ここの切断刃は図７〜８（図８は図７
のＹ−Ｙ線矢視図である）に拡大して示すごとく、パリ
ソンを切断する刃の部分３ａと、それに続くパリソン切
断面加熱部３ｂとからなり、３ｂの部分はパリソンの切
断面と接触している間にその部分の表面酸化がおこり、
酸化皮膜ができる程度に加熱されている。この酸化皮膜
の形成は切断されて形成した二つの樋状パリソンがその
切断面同士間で融着、一体化することを防止するもので
ある。なお、加熱部３ｂの加熱方式は特に限定されるも
のではないが、電熱加熱が最も簡単である。刃部３ａの
長さ、加熱部３ｂの長さは特に限定されず、パリソンの
押出速度、厚み、温度を考慮し実験的に定められる。

【００１３】図９は図２に示す工程において、切断刃３
を図５に示したような取り付け具３ｃによりダイスに取
り付けた状態を示す。このような取付け固定により、切
断部２ｃの方向は安定し、パリソン２を定常状態にて切
断することができる。図１０は上記工程を経て成形し
た、長さ６ａ（Ｌ），幅６ｂ（Ｗ），高さ（厚み）６ｃ
（Ｔ）のパネルブロー製品６の斜視図であり、高さ（厚
み）Ｔは長さＬ、幅Ｗに比し極度に短いが、分割金型の
中央部に相当する部分Ｐ周辺の肉厚みは、分割金型のコ
ーナー部に相当する部分Ｑ周辺の肉厚みと殆ど同じにす
ることができる。従来の方法によればＴ／Ｗ又はＴ／Ｌ
の比率の限界は0.４を超えるものは成形できても、0.４
以下のものでは前記成形歪とか、肉厚み不均一性が目立
ち、成形品としての実用性にやや問題があったが、本発
明の方法によれば0.４以下のものが問題なく成形でき
る。

【００１４】以下、実施例を示し、本発明の効果を示
す。

【実施例】

（実施例１〜２、比較例１〜３）図１〜４及び９に示す
工程により図１０に示すような３種のポリプロピレン樹
脂製パネルブロー製品（長さ８５０ｍｍ×幅４５０ｍｍ
×高さ (厚み) ４０ｍｍ，１５０ｍｍ，２５０ｍｍ）を
成形した。成形に使用したポリプロピレン樹脂としては
２３０℃におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）が0.３
ｇ／１０ｍｉｎのものを使用した。ダイス先端には図７
〜８に示した切断刃を図５〜６に示した状態に取り付け
たが、刃の両面のテーパー間の角度は１０度であり、パ
リソン切断面加熱部３ｂの長さは４０ｍｍであり、頂点
の角度がほぼ５度のパリソン再溶着防止治具５をダイス
直下に設置して切断されたパリソンを成形した。なお、
切断前のパリソンの直径は３２０ｍｍ、パリソン樹脂温
度は２１０℃であった。金型内面には５０ｍｍ間隔毎に
径0.４ｍｍの細孔を多数設けた。２枚の樋状パリソンは
金型開口部を殆ど覆い、金型内空気は順調に吸引され、
減圧されて、切断されたパリソンは金型内面のほぼ全体
にわたり拡がった。この状態で金型を締めつけ、通常の
中空成形を行ったところ、３種類のパネルブロー製品が
得られたが、中央のＰ点とコーナー部のＱ点との肉厚み
を比較した（Ｐ／Ｑ）ところ、第１表のようであった。

【００１５】

【表１】

【００１６】高さが４０ｍｍ及び１５０ｍｍの場合はＴ
／Ｗ（又はＬ）の値は0.４以下であるが、肉厚比（Ｐ／
Ｑ）は２以下であり、製品としては極めて良好であっ
た。

【００１７】

【発明の効果】本発明の方法によれば、他の辺の長さに
比して厚さが極端に小さいパネルブロー製品を成形する
場合に成形品の肉厚み差の分布が狭く、成形性及び成形
品の強度向上に寄与するところ大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る方法を実施するための全体の概略
図であり、切断刃によりパリソンを切断して二つのパリ
ソンにした状態の側面図。

【図２】図１の切断されたパリソンが更に長く成形され
た状態の側面図。

【図３】図２の状態から更に進み、パリソン先端がパリ
ソン再溶着防止治具の両側に分かれた状態の側面図。

【図４】図３の状態で割り金型を僅かに近づけ、金型内
の空気吸引をし、両パリソンを金型内面にひろく拡げ中
空成形のできる寸前の状態の側面図。

【図５】パリソン切断用刃をダイスに取り付けた状態の
側面図。

【図６】図５の取り付け状態のＸ−Ｘ線矢視図。

【図７】パリソン切断刃の断面図

【図８】図７の切断刃のＹ−Ｙ線矢視図。

【図９】図２の状態における切断刃を取り付け具により
ダイスへ取り付け状態の一例の側面図

【図１０】本発明の方法により成形した製品の斜視図。

【主な符号】

１ ：ダイス ２ ：パリソン ２ａ：樋状パリソン ２ｂ：金型内面をほとんど覆ったパリソン ２ｃ：切断部 ３ ：切断刃 ３ａ：刃部 ３ｂ：パリソン切断面加熱部 ３ｃ：切断刃取り付け具 ４ ：分割金型 ４ａ：金型内面 ４ｂ：金型支持板 ４ｃ：空気吸引路 ４ｄ：空気吸引口 ４ｅ：細孔 ５ ：パリソン再溶着防止治具 ６ａ：長さ ６ｂ：幅 ６ｃ：厚み Ｂ ：切断されたパリソン間隙 Ｃ ：切断されたパリソン先端の間隙 Ｄ ：切断されたパリソン先端

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押出成形ダイスより熱可塑性樹脂製パリソ
   ンを筒状に押し出した後、ダイス出口に取り付けられた
   切断刃により縦方向に２箇所で切断し、互いに接触する
   ことのない離隔した位置に平行な二つの樋状パリソンを
   形成し、該二つの樋状パリソンに平行な中空成形用分割
   金型をその外方から近づけるとともに、該金型内面に開
   口する細孔から金型内側空気を吸引し、各パリソンが金
   型内面に接触するようにした後、各金型でパリソンの自
   由端に近い部分を挟持して融着せしめて形成された中空
   部分にダイス側から気体を圧入して成形するパネルブロ
   ー製品の成形方法。
2. 【請求項２】パリソンを２箇所で切断後、各切断面を加
   熱して酸化膜を形成する請求項１のパネルブロー製品の
   成形方法。
3. 【請求項３】パネルブロー製品用金型がパリソン押し出
   し方向に垂直な面における幅（Ｗ）と厚み（Ｔ）の比
   （Ｔ／Ｗ）が0.４以下である金型を使用する請求項１の
   パネルブロー製品の成形方法。