JPS6232093B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は繰返し屈曲強度の優れた屈曲部を有す
る中空体の製造方法に関する。

従来の技術 従来より中空体をブロー成形するに際し、パリ
スンを圧縮した薄肉片からなる屈曲部を中空体と
一体に形成し、該屈曲部を中空体と他部材との連
結部材として、また２つの中空体を連結する蝶番
として使用することは、例えば特公昭49−18748
号公報に示されている如く公知の技術である。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような屈曲部は繰返し屈曲
強度に劣り、また剥離、白化等が生ずるなどの欠
点を有するものであつた。以下に上記問題点を詳
述する。

従来の屈曲部を有する中空体の製造方法、すな
わち金型にて囲まれたパリスンを膨張することに
より中空体を成形するとともに、金型合わせ面上
に対向した金型の近接部分にてパリスンを圧縮し
て薄肉片からなる屈曲部及び比較的厚肉の係止部
材を一体に成形し、ついで上記パリスンを冷却し
た後金型を開き、成形品を取出してなる屈曲部を
有する中空体の製造方法にあつては、金型の近接
部分にて圧縮して成形された薄肉片からなる屈曲
部に残留応力が発生することから、この残留応力
が屈曲部の剥離、白化等を促進させ、このことが
屈曲部の繰返し屈曲強度を低下させる要因と考え
られる。また、屈曲部の係止部材は金型内の成形
上の制約（例えば離型性、パリスン膨張時の耐ピ
ンホール性、成形表面の折れ肉発生防止）により
金型合わせ面上に延出して成形することとなり、
成形時の状態で固化した中空体は、使用に望まし
い角度に係止部材を構成することができなかつ
た。さらに、成形時の状態で固化した中空体の屈
曲部は使用時の状態まで屈曲した際、屈曲部の一
方側に引張応力が作用し、この引張応力により内
部歪が発生し屈曲部の繰返し屈曲強度をさらに低
下させるものと考えられる。

本発明は上記の欠点を解消するものであり、中
空体をブロー成形するに際し、圧縮された薄肉片
からなる屈曲部を一体に形成し、該屈曲部を熱処
理してなる、繰返し屈曲強度の優れた屈曲部を有
する中空体の製造方法に関するものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、プラスチツク材料を押出機にて溶融
混練してパリスンとして押出し、上記パリスンを
分割形式の金型間に配置した状態で金型を閉鎖
し、上記金型に囲まれたパリスンを膨張すること
により中空体を成形するとともに、金型合わせ面
上に対向した金型の近接部分にパリスンを圧縮し
て薄肉片からなる屈曲部及び比較的厚肉の係止部
材を一体に成形し、ついで、上記パリスンを冷却
した後金型を開き、中空体と係止部材とが屈曲部
に一体に連設して形成した成形品を金型内より取
出し、ついで、上記金型内での成形時における中
空体と係止部材との連設状態より、屈曲部を軸と
して係止部材を変位させて、上記屈曲部に、屈曲
したことにより引張応力の発生した側よりバーナ
ー処理等の熱処理を行なうことを特徴とする屈曲
部を有する中空体の製造方法に関するものであ
り、上記の如く構成することにより、使用に望ま
しい角度に係止部材を構成するとともに、使用時
における屈曲部の繰返し屈曲強度を向上させるも
のである。なお、本発明において係止部材とは、
ケースにおけるラツチ、またタンクにおける取付
ブラケツト等中空体の係止機能を備えた部材であ
る。

本発明において中空体をブロー成形するに際
し、圧縮された薄肉片からなる屈曲部を中空体と
一体に形成すること要し、該屈曲部はブロー成形
時、分割形式に構成された金型の合わせ面上（バ
ーテイングライン上）に形成される。本発明にお
いて中空体とはブロー成形方法にて製造されるも
のであり、何ら限定されるものではないが、例え
ば、第３図に示すようなケース（容器）、第６図
に示すようなタンク本体１４とブラケツト１５を
屈曲部１６にて一体に連設してなるタンク、さら
にはボトル、工業用部分（例えば、ハウジング、
トイレ、枠体など）であり、必らずしも中空構造
でなくともよい。

本発明に従い熱処理する屈曲部の肉厚は0.2mm
〜1.0mm好ましくは0.3mm〜0.8mmである。屈曲部の
肉厚が0.2mm以下であると熱処理した場合、該屈
曲部に溶融による破断が生じ、実用に供すること
ができず、また引張強度に劣る。屈曲部の肉厚が
1.0mm以上であると熱処理による繰返し屈曲強度
の向上が顕著に望めなく、また屈曲した場合、該
屈曲部両面に作用する引張、圧縮の応力差が大き
くなり屈曲性に乏しく、またその応力差により剥
離の原因となる。さらに圧縮比が小さい結果、破
断強さが低下する。圧縮比とはパリスンの圧縮前
の肉厚と圧縮後の肉厚との比であり、本発明にお
いては２〜40好ましくは５〜30である。圧縮比が
２以下であると繰返し屈曲を行なう場合、容易に
剥離が発生し易い。尚、屈曲部の幅、長さは何ら
制限されるものではないが、均一熱処理を行なう
ために幅15mm以下、長さ400mm以下が望ましい。

本発明における熱処理は屈曲部の両面を行なつ
てもよいが、効果的には屈曲時、引張応力のかか
る側の片面を行なうことで充分であり、且つその
熱処理はその外表面付近を高温で短時間で処理す
ることが好ましい。具体的には0.1秒〜２分好ま
しくは0.5秒〜10秒の加熱時間にて、屈曲部の表
面温度がその屈曲部を構成するプラスチツクの融
点前後であるのが好ましい。

また熱処理において、屈曲部に引張応力をかけ
た状態で処理を行ない、熱処理面を配向させるこ
とも可能であり、さらには引張応力をかけ且つ屈
曲変形させた状態で熱処理を行ない、使用に望ま
しい角度に屈曲部を構成し、使用時の繰返し屈曲
強度を向上させることが可能である。例えば、２
つの半体からなるプラスチツクケースに応用する
場合、少なくとも一方の半体をブロー成形によつ
て成形し、そのブロー成形時パーテイングライン
上に半体と係止部材を連設する圧縮され薄肉化さ
れた屈曲部を一体に成形し、その後ケースを閉じ
係止部材を係止して引張応力をかけて屈曲部を例
えば約90゜屈曲変形させた状態で該屈曲部をバー
ナー処理等の熱処理にて使用に望ましい角度に係
止部材を構成するとともに、使用時における屈曲
部の繰返し屈曲強度を向上させることができる。

また、熱処理手段としては過度に加熱して薄肉
片からなる屈曲部全体が溶融変形したり表面が変
質することがないようバーナー（フレーム）、熱
板等の間接的に熱を伝える熱源にて熱処理するも
のである。

本発明にて使用されるプラスチツク材料として
は、ブロー成形に用いられる材料であり、例えば
ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン―プロ
ピレン共重合体、エチレン―酢酸ビニル共重合
体、ポリアミド、塩化ビニルあるいはそれらの適
宜なるブレンド物が使用されるが、主として繰返
し屈曲強度の向上およびブロー成形性の面より、
ポリオレフイン系のプラスチツク材料が望まし
い。添加剤としては、酸化防止剤、着色剤、充填
剤、静電気防止剤、難燃剤、可塑剤、表面活性剤
等が挙げられる。

作 用 従来の製造方法にあつては、係止部の連設され
た屈曲部を有する中空体を金型内にて成形し、つ
いでパリスンを冷却した後成形品を金型から取出
し、成形時の状態で固化するものであるのに対
し、本発明の製造方法にあつては成形品を金型か
ら取出した後、さらに特定の条件下にて熱処理す
ることによつて、金型の近接部分にて圧縮して
成形された屈曲部の残留応力の除去、及び使用
時の状態まで屈曲した際、屈曲部の一方側に発生
する引張応力による内部歪の除去を同時に行な
い、屈曲部の繰返し屈曲強度を向上させるもので
ある。

また、本発明の製造方法にあつては、係止部材
を金型合わせ面上に延出して成形する点において
は従来と同様であるが、その後金型内での成形時
における中空体と係止部材との連設状態より、屈
曲部を軸として係止部材を変位させた状態にて、
且つ屈曲部の屈曲部したことにより引張応力の発
生した側をバーナー処理等の間接的に熱を伝える
熱源による熱処理を行なうことにより屈曲部の一
方側に発生した引張応力自体を緩和減少させて使
用時の状態に屈曲部の形状をなじませるので、本
発明の製造方法にて得られた中空体は使用に望ま
しい角度に係止部材を構成することができる。

上記の如く、本発明にあつては、使用時におけ
る屈曲部の繰返し屈曲強度を向上するため、及び
使用に望ましい角度に係止部材を構成するため、
以下の熱処理条件が必要である。

Ａ：熱処理工程の時期（金型内にて成形後冷却し
て、成形品を取出した後） Ｂ：熱処理の状態（金型内での成形時における中
空体と係止部材との連設状態より、屈曲部を軸
として係止部材を変位させた状態） Ｃ：熱処理の位置（屈曲部の屈曲したことにより
引張応力の発生した側） Ｄ：熱処理の方法（バーナー処理等の熱処理） 実施例 以下に中空二重壁構造の本体と蓋体からなり、
該本体、蓋体を閉状態に係止するための係止部材
と、蓋体との連結部材（屈曲部）を熱処理する本
発明の一実施例及び熱処理を行なわない従来例を
示す。

メルトインデツクス0.3g／10mm、密度0.95g／
c.c.、融点124℃の高密度ポリエチレンを設定温度
170℃の押出機にて溶融混練し、第１図の如く押
出ダイ１より外径130mm、厚み３mmの筒状のパリ
スン２を押出した。ついでパリスンをプリブロー
した後、第２図の如く内面にキヤビテイ４、圧縮
部５を形成した分割形式の金型３を閉鎖し、パリ
スン２内に圧縮空気を圧入しキヤビテイ４にて中
空二重壁構造の本体６と蓋体７を形成するととも
に、圧縮部５にてパリスン２を圧縮し、薄肉片か
らなる屈曲部８，９および比較的厚肉の係止部材
１０を一体に形成する。また係止部材と対応する
箇所には係止突起１１を形成する。ついでパリス
ン２を冷却した後金型３を開き成形品を取出し、
余剰のバリを除去して、第３図の如き平均壁肉厚
2.2mmのケース１２を得た。屈曲部９の長さは40
mm、幅５mmである。こうして得られたケース１２
の本体６と蓋体７を屈曲部（蝶番）８を枢支点と
して合わせ、第４図の如く本体６側の係止突起１
１に蓋体７側の屈曲部９を介して一体に形成され
た係止部材１０を嵌合し、屈曲部９に引張応力を
かけた状態とする。そして係止突起１１とは反対
側に相当する屈曲部９の片面をバーナー１３にて
熱処理した。熱処理する場合、バーナー１３の炎
の先端が屈曲部９の片面に接触する程度に設定
し、約0.5秒間処理を行ない本発明品を得た。ま
た、このようにして製造された本発明品と、第３
図の如く本発明と同様に成形した後は熱処理を全
く行なわないで製造された従来品とを屈曲部９の
肉厚が0.1mm〜1.3mmまで本発明品、従来品それぞ
れ13種類を室温にて屈曲部長さ１cm当り25gの荷
重をかけ180゜の変位角度内において機械的に繰
返し曲げ試験を行なつた。

第６図はその試験結果であり、屈曲部の肉厚ｔ
（mm）と破断発生回数Ｎ（10⁴回）との関係を示
す。第６図中「Ａ」は本発明品、「Ｂ」は従来品
を示し（ ）内は圧縮比を示す。また上記方法に
て得た屈曲部９の肉厚0.1mmのケース１２を上記
試験方法にて試験した結果、バーナー処理時屈曲
部に破断を生じ数回の繰返し屈曲により完全に破
断した。

第６図にて明らかな如く、本発明にて実施され
た熱処理を行なうことにより、屈曲部の破断発生
回数Ｎが、従来品より約140％以上向上し、とく
に屈曲部の肉厚が0.3mm〜0.8mmの場合、約160％
以上に向上するとともに、引張強度、柔軟性（曲
げ易さ）とのバランスのとれた中空体を得ること
ができる。また本発明にて示された方法を行なう
ことにより、剥離発生回数Ｎも130％以上向上
し、外観的にも優れた中空体を得ることができ、
さらに本発明にて示された方法を行なうことによ
り、屈曲部の白化を消失させることもできる。

発明の効果 本発明に係る屈曲部を有する中空体の製造方法
にあつては、屈曲部に剥離、白化等が発生するこ
とを防止し、成形による残留応力及び引張応力に
よる内部歪の除去を特定の条件下にて熱処理する
ことによつて行なうので、屈曲部の繰返し屈曲強
度を向上するとともに、屈曲部に連設された係止
部材を使用に望ましい角度に構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明に係る一実施例を示す
金型断面図、第３図はケースの斜視図、第４図は
熱処理状態を示すケースの要部側面図、第５図は
他例の中空体を示す斜視図、第６図は屈曲部の肉
厚と破断発生回数との関係を示すグラフである。 ３…金型、４…キヤビテイ、５…圧縮部、６…
本体、７…蓋体、８，９，１６…屈曲部、１０…
係止部、１１…係止突起、１２…ケース、１３…
バーナ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プラスチツク材料を押出機にて溶融してパリ
   スンとして押出し、上記パリスンを分割形式の金
   型間に配置した状態で金型を閉鎖し、上記金型に
   て囲まれたパリスンを膨張することにより中空体
   を成形するとともに、金型合わせ面上に対向した
   金型の近接部分にてパリスンを圧縮して薄肉片か
   らなる屈曲部及び比較的厚肉の係止部材を一体に
   成形し、ついで上記パリスンを冷却した後金型を
   開き、中空体と係止部材とが屈曲部に一体に連設
   して形成した成形品を金型内より取出し、つい
   で、上記金型内での成形時における中空体と係止
   部材との連設状態より、屈曲部を軸として係止部
   材を変位させて、上記屈曲部に、屈曲したことに
   より引張応力の発生した側よりバーナー処理等の
   熱処理を行なうことを特徴とする屈曲部を有する
   中空体の製造方法。