JPH1170573A - 合成樹脂中空構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】クラムシェル成形において、製品に圧縮空気導
入用ノズルの貫通跡を残すことなく合成樹脂中空構造体
を製造する。 【解決手段】クラムシェル成形で、中空構造体に隣接し
てこの中空構造体と連通連絡する副室を一体に成形する
ようにして、副室側において圧縮空気導入用のノズルを
シートに貫通して圧縮空気を導入し、導入した圧宿空気
を副室側から中空構造体側に移動させて、中空構造体側
のシートを膨らませ、中空構造体を成形するようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、合成樹脂中空構造
体の製造方法、更に詳しくは２枚の熱可塑性合成樹脂シ
ートを対向状に配置して上下金型間に挟み、それらシー
ト間に圧縮空気を導入することによりシートを膨張させ
て、キャビティー内面に密接させ、キャビティー内面に
沿った形に賦形して中空構造体を成形する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の合成樹脂性中空構造体の
製造方法は、クラムシェル成形、或いは二重シート成
形、シートブロー成形等と呼ばれ、重ね合わせた上下２
枚の熱可塑性合成樹脂シートを、相互間に所定の閉鎖空
間を存置する態様にて周縁部をスペーサーを介してクラ
ンプし、上記両シートを加熱軟化させた後、クランプ位
置の内側で上下一対の金型間に挟み、シート同士をその
周縁部において接合一体化すると共に両シート間の閉鎖
空間内に圧縮空気を導入して両シートを上下両金型内面
に密接させるものであり、閉鎖空間内への圧縮空気の導
入は、通常、一方の金型に設けられている圧縮空気導入
用ノズルを、シートに貫通させ、両シート間の閉鎖空間
内にインサートすることにより行っている。そして、上
記通常は圧縮空気導入用ノズルは金型の製品成形用キャ
ビティーに設けられており、製品となる部分のシートを
貫通して直接製品部分に圧縮空気を導入している。

【０００３】そのため、従来の上記成形方法で製造した
中空構造体には、どうしても圧縮空気導入用ノズルの貫
通跡が残ってしまい、このノズル貫通跡により外観が損
なわれるばかりでなく、製品の用途も制限されるという
問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術が有
する上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とす
る処は、製品に圧縮空気導入用ノズルの貫通跡を残すこ
となく製造することができ、合成樹脂中空構造体の製造
方法として汎用性のある方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の合成樹脂中空構造体の製造方法では、相互
に熱融着可能な2 枚の合成樹脂シートを、相互間に閉鎖
空間を存置させることなく、若しくは周縁部にスペーサ
ーを介在させて相互間に閉鎖空間を存置させる態様で重
ね合わせてクランプし、これを側方よりシート間に挿入
するエアーノズルからシート間に圧縮空気を導入して予
張しながら加熱して軟化させる工程、上記軟化させた両
シートを上下一対の金型間において、片方の金型に接近
させて、当該片方の金型に一方のシートを真空吸引する
工程、この吸引状態で、上記片方の金型に備える圧縮空
気導入用ノズルを吸引された一方のシートに貫通させ
て、その先端を両シート間にインサートする工程、金型
を型締めして両シートを上記クランプ位置の内側で上下
の金型間に挟み込み加圧すると共に上記圧縮空気導入用
ノズルを介して両シート間に圧縮空気を導入し、両シー
トを上下両金型内面に密接させて賦形する一方、中空部
以外の部分においては上記加圧により両シートを同一体
に融着接合する工程を包含し、前記圧縮空気導入用ノズ
ルによる両シート間への圧縮空気の導入には、シートを
真空吸引する側の金型に、製品成形用キャビティーに隣
接する副室用キャビティーと、当該副室用キャビティー
と前記製品成形用キャビティーとを連絡する溝を設け、
上記圧宿空気導入用ノズルを副室用キャビティーにおい
てシートに貫通させて行うものである。そして、上記溝
は、その深さを下側のシートの厚さに相当分より僅かに
深く、且つ下側のシートの厚さ相当分にできるだけ近い
深さとする。

【０００６】

【発明の作用】以上のように構成した合成樹脂中空構造
体の製造方法にあっては、片方のシートが金型に真空吸
引され、副室用キャビティー及び当該副室用キャビティ
ーと製品成形用キャビティーを連絡する溝の部分におい
ても製品成形用キャビティーの部分と同様にこれら部分
の形状に倣って凹むため、型締めしてもこれらの部分で
は上下のシート間に空間ができ、副室用キャビティーの
部分におけるシート間の空間と、製品成形用キャビティ
ーの部分におけるシート間の空間とが、溝の部分におけ
るシート間の間隙を介して連通連絡する。従って、副室
用キャビティー部分において圧縮空気導入用ノズルから
シート間空間に供給される圧縮空気が上記溝部分のシー
ト間間隙を通して製品成形用キャビティー部分における
シート間空間に導入され、上下両シートを製品成形用キ
ャビティー内面の形状に沿って賦形する。

【０００７】

【発明の効果】以上のように本発明の合成樹脂中空構造
体の方法は、シートを真空吸引する側の金型に、製品成
形用キャビティーに溝を介して連絡する副室用キャビテ
ィーを形成して、当該副室用キャビティーにおいて圧縮
空気導入用ノズルをシートに貫通させて、シート間への
圧縮空気の導入を行って、シートを製品成形用キャビテ
ィーの形状に賦形するようにしたので、副室には圧縮空
気導入用ノズルの貫通跡が孔として残るものの、製品で
ある中空構造体には、圧縮空気導入用ノズルの貫通跡が
残ることはない。従って、副室を切除すれば、圧縮空気
導入用ノズルの貫通跡により製品の外観が損なわれるこ
とがなく、孔があることにより製品の用途が限定される
こともない。尚、副室の切除により、接合部の端面に僅
かに溝の跡が残るが、この部分は目立ち難い部分であ
り、溝跡も極めて小さいものであるため、そのまま放置
しても、溝跡を隠すための補修を施しても、それにより
外観が損なわれるようなことはない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を、図に基づいて説明する。図において、符号１，２は
熱可塑性合成樹脂シート、３，４はこのシート１，２を
所望形状の中空構造体５に成形する上下一対の金型であ
り、この金型には製品成形用のキャビティー31,41 が対
向状に設けられている。

【０００９】上記２枚のシート１，２は相互に熱融着可
能な熱可塑性合成樹脂シートであれば、その材質は特に
限定されるものではなく、中空構造体５の用途に応じて
任意の材料が選択使用されるが、一般的にはＡＢＳ、Ａ
ＥＳ、ＰＳ、ＰＰ等を押し出し成形によりシート状に成
形したものや、抄紙法により形成したガラス繊維入りＰ
Ｐシートが用いられる。このシート１，２は後述の説明
で明らかになるが、これを賦形するためには非通気性で
ある必要がある。一方、上記ガラス繊維入りＰＰシート
には往々にして通気性があり、そのままでは賦形が十分
にできないため、非通気性のフィルム等をラミネートし
て使用する。

【００１０】両シート１，２には同じ材料製のものを組
み合わせて用いることは勿論、相互に熱融着可能であれ
ば異なる材料製のものを組み合わせて用いることもで
き、中空構造体５の用途に応じてその組み合わせを選択
することができる。また、両シート１，２は中空構造体
Ｃの形状や用途によって双方を同厚にしたり、一方を他
方に対して厚肉にすることが任意であるが、双方とも数
ミリ厚の範囲内とすることが望ましい。また、中空構造
体５の用途に応じて両シート１，２の色を違えることも
勿論任意である。

【００１１】上記２枚のシート１，２は相互密接させて
上下に重ね合わせ、その周縁部の任意個所に、圧宿空気
供給源61に連絡するエアーノズル６を側方から差し込む
と共に周縁部を上記エアーノズルの上からクランパー７
で挟持して、上下の金型３，４間に水平に配置する。上
記２枚のシートはクランプされた状態で、接触する周縁
部相互間が気密である必要はない。尚、上記２枚のシー
ト１，２は、周縁部にスペーサーを介在させて相互間に
閉鎖空間を存置させる態様で重ね合わせてクランプする
ことも可能であるが、上記の如く、密接状に重ね合わせ
て周縁部をクランプするようにする方が、スペーサーを
介在させる手間が必要なく、その分作業性を向上させる
ことができる。

【００１２】次に、上記両シート１，２を上下両面から
ヒーター８で所定の成形温度まで加熱し、軟化させる
が、この際、シート相互が融着しないようにエアーノズ
ル６からシート１，２間に圧縮空気を吹き込んで、両シ
ート１，２を相互離開方向に予張させながら、加熱する
ようにする。上記両シート１，２の予張はシート１，２
がヒーター８に接触しない程度とし、そのためには、シ
ート１，２間への圧縮空気の吹き込みを断続的に複数回
に分けて行うようにすると、空気の吹き込みを停止して
いる間に周縁部からある程度空気が抜けるため、シート
１，２があまり膨れ過ぎることがなく、具合がよい。

【００１３】シート１，２が成形に必要な程度まで軟化
したら、次に、ヒータ８を移動除去し、下側の金型４を
上昇させてこれを下側シート２に密着状に接触させる。
上記下側の金型４には、製品成形用キャビティー41を囲
んで設けられるシート挾着部42の一部を若干広く形成し
て、当該シート挾着部42上面に副室用キャビティー43を
製品成形用キャビティー41と隣接状に凹設し、この副室
用キャビティー43と製品成形用キャビティー41とをシー
ト挾着部42上面に溝44を設けて連絡している。尚、上記
副室用キャビティー43の形状は任意であり、またその大
きさは成形品形成用キャビティー41に対して圧倒的に小
さなもので良い。また、溝44の深さは下側のシート２の
厚さに相当する深さより深くする必要があるが、あまり
深いと製品の中空構造体５に残る溝の跡54が大きくなる
ので、下側シート２の厚さとの寸法差を極力小さくする
ことが望ましい。

【００１４】また、この下側の金型４には、圧縮空気供
給源91に連絡する圧縮空気導入用のノズル９が設けられ
ており、このノズル９は駆動用のシリンダー等不図示の
適当な駆動手段によって、進退作動し、前進状態におい
て該金型４の副室用キャビティー43内面から突出するよ
うになっている。尚、図示例では上記圧縮空気供給源91
が、前記エアーノズル６に連絡する圧縮空気供給源61と
は別個に示されているが、一つの圧縮空気供給源を共用
し、圧縮空気をバルブ操作などにより二つのノズル６，
９に選択的に供給するようになすことも勿論可能であ
る。

【００１５】上記下側の金型４及び上側の金型３には真
空吸引手段が備えられている。即ち、上下両金型３，４
には、夫々のキャビティー31，41，43内面に開口する複
数個の真空吸引孔32，45が形成され、真空ポンプ33によ
り真空吸引がなされるようになっている。上記真空吸引
手段は、バルブ34，46の操作等により上下の金型３，４
で夫々独立して作動させることができるようになってい
る。

【００１６】而して、下側シート２に下側の金型４が密
着状に接触した状態で、当該下側の金型４の真空吸引手
段を作動させ、下側のシート２に吸引力を作用させ、下
側シート２を下側金型４の製品成形用及び副室用キャビ
ティー41，43の内面に密着せしめる。そして、この下側
金型４の真空吸引状態において、圧縮空気導入用ノズル
９を前進作動させて副室用キャビティー43底面から突出
させる。この際、下側シート２は前述のように下側金型
４からの真空吸引を受け、副室用キャビティー43におい
てもその底面に密着して緊張しているため、ノズル９の
突出により下側シート２が押されて凹むようなことはな
く、ノズル９は下側シート２を確実且つ円滑に貫通し
て、その先端部を副室用キャビティー43部分における上
下両シート１，２間にインサートする。

【００１７】続いて、上側の金型３を下降させ、所定の
成形圧を加えながら両型３，４を型締めして、そのシー
ト挾着部35，42で上下両シートをその周縁のクランプ位
置の内側において挟み込んで加圧し、同時に圧宿空気導
入用ノズル９から副室用キャビティー43部分における両
シート１，２間に圧縮空気を注入する。

【００１８】上記型締めの圧力により、金型３，４のシ
ート挟着部35，42間においては上下のシート１，２が、
同一体に融着して製品５の接合部51を形成するが、製品
成形用31，41及び副室用43の両キャビティー部分と溝44
部分においては、上下のシート１，２は融着せず両シー
ト１，２間には相互連通状に空間ａ，ｂが存置される。
そのため、副室用キャビティー43部分においてシート
１，２間の空間ａに注入された圧縮空気は、当該部分43
においてシート１，２を膨張させた後、溝44部分におけ
るシート１，２間の間隙ｂを通って製品成形用キャビテ
ィー31，41部分における上下のシート１，２間の空間ｃ
に導入され、該部分31，41の両シート１，２を膨張さ
せ、製品成形用キャビティー31，41内面に密接させて当
該内面に沿った形に賦形し、中空構造体５の中空部52を
成形する。

【００１９】尚、上記上下両シート１，２間への圧縮空
気導入中は、前記下側金型４の真空吸引を継続すると共
に上側金型３側の真空吸引手段の作動も開始して上側金
型３でも真空吸引を行うようにする。この圧縮空気導入
による賦形時における上側金型３の真空吸引は必ずしも
必要ではないが、これを行うことにより、上側金型３の
製品成形用キャビティー31内のエアー溜りをなくして、
シート１を当該キャビティー31内面に確実に密着させる
ことができるようになり、成形品である中空構造体５に
一層精密な形状付与と製品の冷却効率を向上させること
が可能になる。

【００２０】次いで、この内圧を保持しながら所要の冷
却を行った後、圧縮空気導入用ノズル９に接続する開放
バルブ92を開いて中空部52の圧力を開放し、中空部52内
を大気圧と同等とする。この際、中空部52内部の圧力が
急激な減圧により負圧になることがあり、成形品製品
５’が変形する虞れがあるので、金型３，４の真空吸引
は継続しておくことが望ましい。中空部52の内圧開放後
は、圧縮空気導入用のノズル９を後退作動させると共に
金型３，４を開いて成形品５’を取り出す。上記型開き
の際には、上側金型３の真空吸引のみ停止して、下側金
型４の真空吸引は継続させることが望ましい。これによ
り、成形品５’は、確実に下側金型４側に残り、上側の
金型３に被着して持ち上げられるようなことがないの
で、開型時における変形の発生を防止することができ
る。

【００２１】以上のようにして取り出された成形品５’
は、中空構造体５が副室53を一体に備えた構造であるた
め、最後に、取り出した成形品５’に必要なトリミング
を施し、副室53部分を切除して製品中空構造体５を得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明合成樹脂中空構造体の製造方法の一実施
形態を示すもので、本発明方法を実施するための設備の
断面図である。

【図２】シートを加熱軟化する工程を示す断面図で、シ
ートを予張する状態を示している。

【図３】同工程を示す断面図で、シート間への圧縮空気
の導入を一時停止した時の状態を示している。

【図４】金型へのシートの真空吸引工程を示す断面図。

【図５】型締めして圧縮空気導入用ノズルを刺し込む工
程を示す断面図。

【図６】圧縮空気を導入して賦形する工程を示す断面
図。

【図７】（ａ）は圧縮空気導入時の要部を拡大して示す
断面図、（ｂ）は（ａ）の（ｂ）−（ｂ）線断面図。

【図８】成形終了後型開きする工程を示す断面図。

【図９】トリミングにより副室部分を切除して製品を得
る工程を示す断面図。

【図10】製造された合成樹脂中空構造体の要部を示す斜
視図。

【符号の説明】

１：上側の合成樹脂シート ２：下側の合成樹脂シート ３：上側の金型 ４：下側の金型 ５：中空構造体 ６：エアーノズル ７：クランパー ８：ヒーター ９：圧縮空気導入用ノズル 31：製品成形用キャビティー（上型） 41：製品成形用キャビティー（下型） 43：副室用キャビティー 44：溝 52：中空部 53：副室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に熱融着可能な２枚の合成樹脂シー
   トを、相互間に閉鎖空間を存置させることなく、若しく
   は周縁部にスペーサーを介在させて相互間に閉鎖空間を
   存置させる態様で重ね合わせてクランプし、これを側方
   よりシート間に挿入するエアーノズルからシート間に圧
   縮空気を導入して予張しながら加熱して軟化させる工
   程、上記軟化させた両シートを上下一対の金型間におい
   て、片方の金型に接近させて、当該片方の金型に一方の
   シートを真空吸引する工程、この吸引状態で、上記片方
   の金型に備える圧縮空気導入用ノズルを吸引された一方
   のシートに貫通させて、その先端を両シート間にインサ
   ートする工程、金型を型締めして、両シートを上記クラ
   ンプ位置の内側で上下の金型間に挟み込み加圧すると共
   に上記圧縮空気導入用ノズルを介して両シート間に圧縮
   空気を導入し、両シートを上下両金型内面に密接させて
   賦形する一方、中空部以外の部分においては上記加圧に
   より両シートを同一体に融着接合する工程を包含し、前
   記圧縮空気導入用ノズルによる両シート間への圧縮空気
   の導入にはは、当該ノズルを備える側の金型に、製品成
   形用キャビティーに隣接する副室用キャビティーと、当
   該副室用キャビティーと前記製品成形用キャビティーと
   を連絡する溝を設け、上記圧宿空気導入用ノズルを副室
   用キャビティーにおいてシートに貫通させて行うことを
   特徴とする合成樹脂中空構造体の製造方法。
2. 【請求項２】上記溝の深さを下側のシートの厚さ相当分
   より僅かに深く、且つ下側のシートの厚さ相当分にでき
   るだけ近い深さとすることを特徴とする請求項１記載の
   合成樹脂中空構造体真製造方法。