JPH0939080A

JPH0939080A - 貼り合わせブロー成形方法

Info

Publication number: JPH0939080A
Application number: JP7192792A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takatori; 宏幸高取
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1995-07-28
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 1997-02-10

Abstract

(57)【要約】【目的】表面転写性に優れ、段差のない平滑な高品質
の貼り合わせブロー成形品を得ることができる貼り合わ
せブロー成形方法を提供するものである。【構成】樹脂シートＳを貼り合わせてつくる貼り合わ
せブロー成形方法であって、金型表面をパリソン、樹脂
シートのいずれの軟化温度よりも高い温度に加熱したう
え、樹脂シートＳをパリソン当接面と金型との間に介在
させてから金型で型閉し、ブローイングならびに冷却し
成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パリソン表面に樹脂シ
ートを貼り合わせた成形品を成形する貼り合わせブロー
成形方法に係り、特にパリソンの軟化温度と樹脂シート
の軟化温度が異なる場合における貼り合わせブロー成形
方法において、外観の優れた高品質の樹脂シート貼り合
わせ成形品を得ることができる貼り合わせブロー成形方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ダイスヘッドから筒状に射出または押し
出されたパリソンから中空状の樹脂製品をつくるブロー
成形では、ダイスヘッドからパリソンを射出または押し
出し、パリソンピンチによって袋状にされたパリソンに
プリブローを行なって僅かに膨らませ、開放された金型
内に入れて金型を閉じ、金型とパリソンとで形成される
キャビティ内のガスを抜いた後、金型表面に通じる小さ
な空気抜き穴より真空ポンプ装置を介して空気を吸引し
たうえ、パリソン内に高圧の空気吹き込みを行なってパ
リソンをキャビティに基づく所定の形状としたあと金型
で冷却して成形を完了する。このようにして、成形され
た樹脂製品は金型を開いて取り出される。図７に示すも
のは、従来のブロー成形機を示す。図７のものは溶融樹
脂をダイスヘッド２の側方１個所より供給する、いわゆ
る、サイドフィード方式のブロー成形機１を示し、射出
装置４により押圧された高温溶融状態の樹脂は樹脂供給
口２ａを経由してダイスヘッド２とマンドレル３との間
に設けた環状の通路を通り、最下端の環状空間通路７よ
り吐出されてパリソンＰを形成する。ダイスヘッド２の
樹脂供給口２ａと１８０°隔たった位置には通路２ｂと
その外側に設けたバルブ５（またはプラグ）が配設され
る。そして、コア３ａはマンドレル３を貫通したパリコ
ン用ロッド６ａに接続され、パリコンシリンダ６の作動
により上下方向僅かに進退動され、パリソンＰの肉厚を
制御するために環状空間通路７の間隙（ギャップ）を調
整できるようになっている。

【０００３】一方、このようなブロー成形機１を使用し
て吐出されたパリソンと金型キャビティとの間に樹脂シ
ートを介在させたうえ金型を型締めし、表面に樹脂シー
トを貼り合わせたブロー成形品を生産することが、従
来、実施されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の貼り合わせブロー成形品は、樹脂シートがブ
ロー成形中に破れたり、あるいは成形品の表面に皺を発
生して平滑な平面の形成が損われたり、樹脂シートとパ
リソン表面との間にエアが介在して成形品表面に気泡と
なって残存し樹脂シートとパリソン表面とが表面全面に
亘って密着しないという不都合が生じていた。また、従
来の貼り合わせブロー成形品の樹脂シートの表面性は悪
く、光沢性を欠き商品価値が低いという難点も有った。
また、樹脂シートに継ぎ目が有る場合は、その継ぎ目に
段差ができやすく、連続した平滑な平面が得られないと
いう問題も有った。さらに、パリソンの樹脂材質と樹脂
シートの材質が異なる場合には、両者の軟化温度が異な
り、しかも一般にはパリソンの軟化温度が樹脂シートの
軟化温度よりも高い場合が多いにも拘わらず、成形時の
金型表面温度を樹脂シートの軟化温度以上ではあるがパ
リソンの軟化温度よりも低い温度に加熱して成形し冷却
すれば高転写された良好な成形品が得られると思われて
いたが、実際には、脱気不良による皺や樹脂シートの脱
気孔（微細貫通孔）の閉塞による転写不良や密着不良が
生じていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
して、滑らかな光沢性の有る高転写、高品質の貼り合わ
せブロー成形品を得るために、本発明では、第１の発明
においては、ダイスヘッドとマンドレルの下端に取り付
けたコアとの間の環状の樹脂通路から吐出されたパリソ
ンの外面に該パリソンの軟化温度と異なる軟化温度を持
つ樹脂シートを貼り合わせて左右一対の金型で挟んで中
空状の製品をつくる貼り合わせブロー成形方法であっ
て、該樹脂シートを金型キャビティ面とパリソン表面と
の間に挟んで金型を閉じ、ブローイングを行なうと同
時に、該金型表面温度を該パリソンの軟化温度と該樹脂
シートの軟化温度のうち高い方の軟化温度を越える温度
まで加熱し、その後、成形品を取り出すのに十分な温度
まで冷却した後に成形品を取り出すこととした。また、
第２の発明では、第１の発明において、表面に、打ち抜
きによって形成された直径が０．１ｍｍ〜１ｍｍの微細
貫通孔を、面積１００cm²当たり１０個〜５００個配設
された樹脂シートを使用するようにした。さらに、第３
の発明では、請求項１記載の貼り合わ金型キャビティ面
とパリソン表面との間に樹脂シートを挟んで金型を閉じ
る前に、あらかじめ該樹脂シートを該樹脂シートの軟化
温度よりも低い温度まで予熱することとした。そして、
第４の発明では、第１の発明ないし第３の発明におい
て、樹脂シートの微細貫通孔をパリソンの中空部分に当
接する領域にのみ配設するようにした。さらに、第５の
発明では、第１〜第４の発明に、さらに樹脂シート裏面
とパリソン表面との間に、金属板、金属箔、ガラス、セ
ラミック材、石材などの無機材質あるいは、皮、紙、木
材などの有機材質のいずれか、もしくは、それらの組み
合わせを介在させて成形することとした。

【０００６】

【作用】本発明においては、吐出されたパリソン表面と
金型キャビティ面との間に、表面に微細貫通孔を複数個
配設した樹脂シートを微細貫通孔の穿孔の際に生じた凸
状突起を金型表面に向けて、伸張状態で垂下したうえ金
型を型閉し、樹脂の軟化温度近傍に加熱された金型キャ
ビティ面に樹脂シートがブローイングされたパリソンを
介して押圧され、樹脂シート表面が軟化溶融して高光沢
の表面転写性のよい貼り合わせブロー成形品を得ること
ができる。そして、この樹脂シートを軟化温度近くまで
あらかじめ昇温してから、貼り合わせ型締したときに
は、パリソンと樹脂シートの密着は一層向上する。ま
た、樹脂シートの表面に微細貫通孔を設けた場合には、
樹脂シートとパリソン表面の間に介在する空気やガスの
排出が円滑に行なわれ、成形品表面の気泡の残存のない
優れた製品が得られる。また、樹脂シート裏面とパリソ
ン表面との間に、金属板、金属箔、ガラス、セラミック
材、石材などの無機材質あるいは、皮、紙、木材などの
有機材質のいずれか、もしくは、それらの組み合わせを
介在させて成形することにより、一層広がりのある製品
群を得ることができる。

【０００７】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例の詳細
について説明する。図１〜図５は本発明の実施例に係
り、図１はブロー成形機の全体縦断面図、図２はブロー
成形機の斜視図、図３は貼り合わせブロー成形品の表面
状態を示す断面図、図４は金型温度変化を説明するグラ
フ、図５は貼り合わせ前後の樹脂シートの拡大断面図で
ある。図１、図２において、ブロー成形機１のダイスヘ
ッド２の下方には、左右一対の金型８、８が接離自在に
配設されるとともに、金型８の上部にはダイスヘッド２
から吐出され垂下されるパリソンＰの表面に沿って下方
へ垂下される位置に樹脂シートＳを巻取りしたロール２
０がロール台２２を介して配設される。ロール２０の下
端部にはロール台２２に付設され、エアシリンダ３０ａ
の操作により水平にパリソン方向に進退動する先端が鋭
利な刃物で形成されたカッタ３０が配設され、その前方
にあり中央にカッタ３０の刃先が嵌装される溝部を有す
るカッタ受座３０ｂが設けられ、垂下された樹脂シート
Ｓを、パリソンＰ表面を損傷することなく任意の時点で
切断できるように構成される。また、樹脂シートＳの下
端を把持し、操業中樹脂シートＳを垂直に下方へ伸張し
た状態に保持するためのシートクリップ２４が金型８の
下端部に設けられる。

【０００８】一方、金型８のキャビティ面に対向する部
分には、必要に応じて熱媒体や冷媒体を切替えて流し、
金型８のキャビティ面を加熱または冷却する媒体通路８
ａが配設され、図示しない媒体（熱媒体または冷媒体）
切替供給装置と接続される。また、金型８のキャビティ
面からキャビティ面に直交して金型８を貫通し、空気を
排出するベント孔８ｂが適当間隔に複数個配列されて設
けられる。さらに、これらのベント孔８ｂから排出され
る空気を積極的に吸引するために、金型８の外側を覆う
ようにして集合ダクト１０が設けられ、電磁弁１２およ
び吸引ファン１４を備えた排気管１１が設けられる。あ
るいは、金型８はベント孔８ｂの代わりに、微細通気孔
が無数に施された金属、すなわちポーラス金属を使用し
てもよい。

【０００９】ロール２０に巻取られた樹脂シートＳは、
パリソンＰと同種の樹脂とするほか、パリソンＰとは別
種のものとすることもできる。樹脂シートＳは多層樹脂
シートでもよく、シート間に金属箔、紙、ガラス繊維等
がサンドウィッチ状に積層されていてもよく、シートに
無機物（ガラス繊維、無機鉱物など）が充填されていて
もよい。ただし、バリの部分についたシート材も粉砕さ
れ、次期成形ショットへ再利用されることもあるので、
基本的にはパリソンＰと同種材料が望ましい。樹脂シー
トＳの厚さは、貼り合わせブロー成形品を製作する必要
上あまり厚いものは好ましくなく、通常１ｍｍ以下とす
るが、好ましくは０．５ｍｍ以下の薄手のものが望まし
い。樹脂シートＳがあまり厚いと、皺が入りやすい深物
形状ではキャビティ形状に合致した成形品が得にくい。
また、成形後の冷却時間が長くなり生産性を低下させ
る。また、あまり薄すぎると樹脂シートＳが成形中に破
損する惧れがある。樹脂シートＳの表面には、パリソン
Ｐとの圧着成形の際にパリソンＰと樹脂シートＳとの間
に介在する空気を排出させるための微細貫通孔ｈを、図
２に示すように、格子状または千鳥状に複数個配列して
設ける。微細貫通孔ｈの直径は０．１ｍｍ〜１ｍｍで、
好ましくは０．１ｍｍ以上〜０．３ｍｍ以下程度とし、
その配列密度は少なくとも１００ｃｍ²当り１０個以上
５００個以下とすることが望ましい。その理由は、微細
貫通孔ｈの直径を０．１ｍｍ以下ではガス排出が困難で
あり、０．３ｍｍ以上では成形後に孔跡が残り易く、１
ｍｍ以上では孔跡が目立つからであり、また、配列密度
の下限（１００ｃｍ²当たり１０個以上）は、必要最小
限のガス排出面積から定まるものであり、配列密度の上
限（１００ｃｍ²当たり５００個以下）は、これ以上多
く設けてもガス排出の効果は同じであることに由来す
る。ただし、細長のリボン状の樹脂シートＳをパリソン
Ｐ表面に局部的に貼り付ける場合には、微細貫通孔ｈを
省略してもよい（リボン状の樹脂シートＳの左右端より
介在空気が逸脱されるので、微細貫通孔ｈを敢えて必要
としない）。

【００１０】金型型閉後のブローイングのブロー圧力
は、パリソンＰ表面とこれに貼り合わされる樹脂シート
Ｓとの間の空気を完全に排除し、両者間に空気が残存し
て成形品表面に気泡の生成などの不良を防止するため、
少なくとも４ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力とする。

【００１１】金型８の表面温度は、加熱温度や冷却温度
は樹脂シートＳの金型に接する表面の樹脂種類に応じて
適正な温度を選択する。すなわち、樹脂シートＳは通常
押出成形によって製作され、表面性が劣っており、本発
明における貼り合わせブロー成形品の表面性を改善する
ために、換言すれば、成形品の表面転写性を向上するた
めに、樹脂の軟化する温度以上に加熱し、表面転写が十
分行なわれた後、速やかに冷却する。しかし、パリソン
材質と樹脂シート材質が異なり、パリソンの軟化温度が
樹脂シートの軟化温度より高い場合には、金型表面温度
を樹脂シート軟化温度以上にするだけでは不十分で、高
転写、高品質の成形品は得られない。すなわち、パリソ
ン、樹脂シートの軟化温度が異なる場合には、両軟化温
度のうち高い方の軟化温度を越える温度まで金型表面を
加熱しておかなければならない。樹脂の軟化温度は、非
晶性樹脂の場合にはガラス転移温度に等しく、ＡＢＳ樹
脂では１１０℃〜１３０℃であり、変性ＰＰＯ樹脂では
１２０℃〜１４０℃程度である。

【００１２】これに対して、結晶性樹脂の場合には、結
晶化温度から融点までの間の温度が適当で、ＰＰの場合
には１３０℃〜１６０℃、ＰＥの場合には１００℃〜１
３０℃、ナイロン６では１８０℃〜２３０℃となる。一
方、冷却温度は８０℃〜１００℃程度とし、１工程中の
金型温度の温度変化は、例えば、図４に示すように、温
度カーブＡと温度カーブＢのように変化させる２通りの
方法が有り、いずれを使用してもよい。温度カーブＡ
は、パリソンＰを射出して型閉する際に金型温度が低い
「クールスタート」法と呼び、温度カーブＢは逆に型閉
時に金型温度が高い「ホットスタート」法と呼ぶ。熱媒
体と冷媒体は、種々のオイル、水、加圧水（スチーム）
が使用され、望ましくは温度の異なる同一物質を使用す
ることが望ましい。以上のように金型８を加熱、冷却す
る場合のほか、パリソンＰを外部から直接光源や熱源で
表面加熱する方法も採用し得る。

【００１３】樹脂シートＳのパリソン当接側の面には、
あらかじめ接着剤が塗布されるようにしておくか、ある
いは噴霧状の接着剤溶液をスプレ塗布するか、または、
刷毛塗りするようにして成形時のパリソンＰ表面との接
合を円滑化せしめるように配慮することが望ましい。

【００１４】以上のように構成されたブロー成形機１に
おける本発明のブロー成形方法の作動について説明す
る。まず、両金型８、８を型開状態に保持したまま、樹
脂シートＳをロール２０より巻き下げて垂下し下端をシ
ートクリップ２４でピンチし、上下に伸張状態に保持す
る。そして、射出装置などでダイスヘッド２の下端から
パリソンＰを吐出する。この間金型８、８は図４に示す
温度カーブＡ、Ｂのいずれかにしたがって昇温開始して
おく。次に、型閉し樹脂シートＳ上端をカッタ３０で水
平に切断し、パリソンＰ表面に樹脂シートＳが貼り合わ
される状態で成形する。金型８、８のキャビティ面では
樹脂シートＳの軟化点近傍の温度状態となり、樹脂シー
トＳの表面に軟化し溶融状態となり、金型キャビティ面
に押圧され金型キャビティ面が転写されるとともに、ブ
ローピンを介してパリソンＰ内へブローイングされた加
圧空気によりパリソン表面と樹脂表面は圧着一体化さ
れ、接合される。

【００１５】樹脂シートＳは微細貫通孔ｈが、図６に示
すように、穴明けの際の「返り」の無いものである場合
には、貼り合わせ成形を実施した後にも成形品表面に孔
跡が残り、美観を損なう惧れがある。この問題を改善す
るために、本発明では、樹脂シートＳは、たとえば、微
細貫通孔ｈをプレス方法等打ち抜き方法によって穿孔す
る。その結果、図５に示すように、微細貫通孔ｈの一方
には凸状突起６０が形成される。この凸状突起６０が形
成された面を金型表面に対向させたうえで、前述したよ
うに、金型表面とパリソン表面との間に介在させて型締
すると、微細貫通孔ｈの凸状突起６０は押圧されて押し
潰される結果、微細貫通孔は閉塞され孔跡は消失する。

【００１６】本発明の方法により成形した自動車部品
（スポイラ）の実施例と本発明によらない方法による比
較例の成形結果を表１に示す。

【００１７】

【００１８】表１におけるＰ軟化温度は、パリソンの軟
化温度を示し、Ｓ軟化温度は樹脂シートの軟化温度を示
す。表１によれば、樹脂シート軟化温度よりも高いがパ
リソン軟化温度よりも低い温度の金型表面温度で成形し
た比較例１は、成形品表面に皺が現れ、エア溜りも見ら
れたが、両軟化温度を越える金型表面温度とした場合の
実施例１〜実施例３はいずれも高転写、高品質の成形品
が得られた。

【００１９】本発明の貼り合わせブロー成形品に使用す
る樹脂シートＳは、押出成形で生産された通常の市販品
を使用してもよいが、片面（ブロー成形品表面側）に加
飾模様や加飾文様を印写した、例えば、ＡＢＳ押出シー
トを使用すれば、高光沢で任意の色彩や模様を有する種
々のパネル状成形品が得られる。その用途としては、日用品（椅子、テレビ台、本棚、キャビネット、シ
ステムキッチン、黒板、物置、机天板、炬燵天板、家具
扉、側板、浴槽、鏡台など）家電品（冷蔵庫ドア、食器洗浄器ドア、洗濯機ド
ア、洗濯機側板、テレビ、スピーカボックス、コンピュ
ータハウシングなど）自動車関連製品（スポイラ、グローブボックスド
ア、インパネ、リアパシャルシェルフ、ドアトリム、サ
イドガーニッシュ、コンソールボックス、ロードフロ
ア、バンパー、フェンダートランクリッド、オートバイ
のフェンダ、外板など）建材（ドア、壁材、間仕切り板、衝立など）日常雑貨品などが有る。

【００２０】また、図３に示すように、樹脂シートＳの
パリソン側内面に金属箔４０などを埋込むことにより、
暖房可能な床面パネルや金属箔４０に電線を接続するこ
とによりアンテナ内蔵スポイラ、グローブボックスド
ア、内装部品など自動車関連部品の用途も拡大する。ま
た、公知の技術であるインサート、発泡成形等を組合せ
ることで、さらに利用用途を拡大できる。本発明の方法
によれば、ブロー成形の型閉時に金型加熱を行なってい
るので、樹脂シートＳは半溶融状態にまで昇温軟化して
おり、成形品表面は、図８に示すような従来方法の貼り
合わせ成形品のような段差５０を形成することなく、図
３に示すように、段差のない平滑な表面を形成し得る。
また、樹脂シートＳに設けられた複数個の微細貫通孔ｈ
は、孔径が０．３ｍｍ以下の小径のものであれば、金型
の加熱によるシート表面の溶融により空気を排出した後
自動的に周囲より押しつぶされて閉塞されるため、多数
の細孔が製品表面に残存して品質低下を招くという問題
が生じないが、前述したように、微細貫通孔ｈを凸状突
起６０の有る打ち抜き孔として、貼り合わせ後に孔跡が
消失するものが望ましい。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
表面に打ち抜きによって形成された直径が０．１ｍｍ〜
１ｍｍの微細貫通孔を面積１００cm²当たり１０個以
上、５００個以下に配設された樹脂シートを、金型キャ
ビティ面とパリソン表面との間に挟んで金型を閉じブロ
ーイングを行なうと同時に、該金型表面温度を該パリソ
ン樹脂軟化温度または樹脂シート軟化温度のうち高い方
の軟化温度を越える温度まで加熱した後、樹脂シート表
面をパリソンに密着成形するので、樹脂シートは破損す
ることなく、また、金型キャビティ内面の曲面状態にフ
ィットした高光沢の表面転写性の優れた貼り合わせブロ
ー成形品が得られる。また、樹脂シートの色彩を自由に
選択することにより、単層ブロー成形機で色替えするこ
となく多色、多層成形品を簡便容易に安価に生産でき
る。また、加飾模様、加飾文様を付加した樹脂シートを
採用することにより意匠、デザインの多様性を享受でき
る。さらに、本発明の方法では、金型を成形時加熱冷却
するので、金型キャビティ面に接している樹脂シートの
表面が軟化再溶融され、樹脂シート端部とパリソン表面
の境目に段差のない優れた貼り合わせブロー成形品が得
られる。また、本発明によれば、ブロー成形の色替が不
要となり、単層成形機で多色の成形品が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るブロー成形機の全体縦断
面図である。

【図２】本発明の実施例に係るブロー成形機の斜視図で
ある。

【図３】本発明の実施例に係る貼り合わせブロー成形品
の表面状態を示す断面図である。

【図４】本発明の実施例に係るブロー成形方法の金型温
度変化を説明するグラフである。

【図５】本発明の実施例に係るブロー成形方法における
貼り合わせ前後の樹脂シートの拡大断面図である。

【図６】本発明の実施例に係るブロー成形方法における
他の実施例を示す貼り合わせ前後の樹脂シートの拡大断
面図である。

【図７】従来のブロー成形機の全体縦断面図である。

【図８】従来の貼り合わせブロー成形品の表面状態を示
す断面図である。

【符号の説明】１ブロー成形機２ダイスヘッド２ａ樹脂供給口３マンドレル３ａコア４射出装置５バルブ６パリコンシリンダ６ａパリコン用ロッド７環状空間通路８金型８ａ媒体通路８ｂベント孔１０集合ダクト１１排気管１２電磁弁１４吸引ファン２０ロール２２ロール台２４シートクリップ３０カッタ３０ａエアシリンダ３０ｂカッタ受座４０金属箔５０段差６０凸状突起ＰパリソンＳ樹脂シートｈ微細貫通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｋ 703:00 705:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダイスヘッドとマンドレルの下端に取り
付けたコアとの間の環状の樹脂通路から吐出されたパリ
ソンの外面に該パリソンの軟化温度と異なる軟化温度を
持つ樹脂シートを貼り合わせて左右一対の金型で挟んで
中空状の製品をつくる貼り合わせブロー成形方法であっ
て、該樹脂シートを金型キャビティ面とパリソン表面との間
に挟んで金型を閉じ、ブローイングを行なうと同時に、
該金型表面温度を該パリソンの軟化温度と該樹脂シート
の軟化温度のうち高い方の軟化温度を越える温度まで加
熱し、その後、成形品を取り出すのに十分な温度まで冷
却した後に成形品を取り出すことを特徴とする貼り合わ
せブロー成形方法。
【請求項２】樹脂シートの表面に、打ち抜きによって
形成された直径が０．１ｍｍ〜１ｍｍの微細貫通孔が、
面積１００cm²当たり１０個〜５００個配設された請求
項１記載の貼り合わせブロー成形方法。
【請求項３】金型キャビティ面とパリソン表面との間
に樹脂シートを挟んで金型を閉じる前に、あらかじめ該
樹脂シートを該樹脂シートの軟化温度よりも低い温度ま
で予熱する請求項１記載または請求項２記載の貼り合わ
せブロー成形方法。
【請求項４】樹脂シートの微細貫通孔をパリソンの中
空部分に当接する領域にのみ配設する請求項１記載ない
し請求項３記載の貼り合わせブロー成形方法。
【請求項５】樹脂シート裏面とパリソン表面との間
に、金属板、金属箔、ガラス、セラミック材、石材など
の無機材質あるいは、皮、紙、木材などの有機材質のい
ずれか、もしくは、それらの組み合わせを介在させて成
形する請求項１記載ないし請求項４記載の貼り合わせブ
ロー成形方法。