KR19990044496A - 중공 수지 용기 및 그 제조 방법 - Google Patents

중공 수지 용기 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR19990044496A
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resin
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가쯔유끼 기도
히로까쯔 이시마루
마사끼 데라다
요오이찌 세리노
마꼬또 기또
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와다 아끼히로
도요다 지도샤 가부시끼가이샤
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Abstract

가스 배리어 층을 갖는 가스 배리어 시트(10)를 열판(12)과 누름판으로 협지한 상태에서, 형과 형 사이에 부속 부품인 보조 탱크(44) 및 분리기(46)와 함께 배치하고, 형 체결후, 수지를 사출 성형하여 수지층(36)을 형성한다. 그 후, 열판(12)으로 가열하면서 중간 성형품(38)과 그와 쌍을 이루는 중간 성형품(38)을 용착하는 중공 수지 용기의 제조 방법과, 이 제조 방법에 의해 제조된 중공 수지 용기.

Description

중공 수지 용기 및 그 제조 방법
종래, 자동차에 탑재되는 연료 탱크 등의 중공 수지 용기 및 그 제조 방법으로서는 일본 특허 공개 평5-229015호 공보가 있다.
도36에 도시되는 바와 같이, 이 중공 수지 용기의 제조 방법에서는, 우선 볼록 금형(146)으로 용융한 고온 상태의 수지(122)를 금형 치수에 맞추어 압출하고 적재한다. 다음에 이 볼록 금형(146)과 형 맞추기 가능한 오목 금형(130)의 내벽(132)에 설치된 흡착 구멍(134)을 진공 장치(140)에서 진공 상태로 하고, 수지(122)와 동일한 재질로 가솔린 투과를 방지하는 가스 배리어 층을 갖는 필름(시트 재료)(142)을 가열하여 오목 금형(130)의 내벽(132)에 밀착시킨다. 다음에 볼록 금형(146)과 오목 금형(130)을 형 맞추기하여 열 압축하고, 그 후 형 개방한다. 이와 같이 제조되어 고온 상태의 오목형 중간 성형품이 유지된 오목 금형(130)과, 마찬가지로 제조되어 고온 상태의 오목형 중간 성형품이 유지된 다른 오목 금형을 형 맞추기하여 열 압축한다. 이에 의해 오목형 중간 성형품 접합부가 고온 상태에서 용착되므로, 접합 강도가 향상된다.
그러나, 이와 같은 중공 수지 용기 및 그 제조 방법에서는 중간 성형품의 접합부에 있어서, 시트 재료(142) 끼리가 확실히 결합되지 않으면, 접합부에서의 가솔린 투과율이 증가하여 가스 투과 방지 성능이 저하된다. 이로 인해 접합부에서의 가스 투과 방지 성능을 확보한 중공 수지 용기를 얻는 것은 쉽지 않았다.
그리고, 본 발명에 관련된 기술로서는 다층 수지 구조의 연료 탱크를 취입 성형하는 것이 개시된 일본 특허 공개 소63-260424호 공보, 2개의 오목형 수지 용기의 주위를 용착한 연료 탱크가 개시된 일본 특허 공개 평6-278223호 공보, 일본 특허 공개 평6-278224호 공보 및 수지층과 금속박으로 이루어지는 2개의 용기 주위를 용착한 연료 탱크가 개시된 일본 특허 공개 소58-202112호 공보가 있다.
따라서, 본 발명은 상기 사실을 고려하고, 중간 성형품 끼리의 접합부에 있어서의 가스 투과 방지 성능을 향상할 수 있는 중공 수지 용기 및 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
도1A는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 하나의 행정을 도시한 장치와 용기의 단면도이다.
도1B는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 하나의 행정을 도시한 장치와 용기의 단면도이다.
도1C는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 하나의 행정을 도시한 장치와 용기의 단면도이다.
도1D는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 하나의 행정을 도시한 장치와 용기의 단면도이다.
도1E는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 하나의 행정을 도시한 장치와 용기의 단면도이다.
도1F는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 하나의 행정을 도시한 장치와 용기의 단면도이다.
도2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 수지층 용착 공정에서 주머니형 가스 배리어 시트 내부를 감압한 경우의 장치와 용기의 단면도이다.
도3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법으로 이용하는 가스 배리어 시트의 확대 부분 단면도이다.
도4는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 부속 부품(컷오프 밸브) 배치부의 확대 단면도이다.
도5는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 부속 부품(파이프) 배치부의 확대 단면도이다.
도6은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 가스 배리어 시트와 수지층이 용착된 상태의 가스 배리어 시트와 수지층의 확대 부분 단면도이다.
도7은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 열판 근방에서의 열판과 가스 배리어 시트와 수지층 접합부의 확대 단면도이다.
도8은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법으로 제조된 중공 수지 용기의 사시도이다.
도9는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 기체 배출 공정을 도시한 장치와 용기의 단면도이다.
도10은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 기체 배출 공정 종료 후를 도시한 장치와 용기의 단면도이다.
도11은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법으로 제조된 용기를 도시한 개략 단면도이다.
도12는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 열판 근방에서의 열판과 가스 배리어 시트와 수지층 접합부의 확대 단면도이다.
도13은 본 발명의 제3 실시 형태의 변형예에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 열판 근방에서의 열판과 가스 배리어 시트와 수지층 접합부의 확대 단면도이다.
도14A는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 시트 재료 결합부의 결합 전의 상태를 도시한 확대 단면도이다.
도14B는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 시트 재료 결합부의 결합 후의 상태를 도시한 확대 단면도이다.
도15는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법으로 제조된 용기를 도시한 분해 사시도이다.
도16A는 본 발명의 제4 실시 형태의 변형예에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 시트 재료 결합부의 결합 전의 상태를 도시한 확대 단면도이다.
도16B는 본 발명의 제4 실시 형태의 변형예에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 시트 재료 결합부의 결합 후의 상태를 도시한 확대 단면도이다.
도17A는 본 발명의 제4 실시 형태의 다른 변형예에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 시트 재료 결합부의 결합 전의 상태를 도시한 확대 단면도이다.
도17B는 본 발명의 제4 실시 형태의 다른 변형예에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 시트 재료 결합부의 결합 후의 상태를 도시한 확대 단면도이다.
도18은 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 하나의 행정을 도시한 장치와 용기의 단면도이다.
도19는 본 발명의 제6 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 가스 배리어 시트 수지층 접합부의 확대 단면도이다.
도20A는 본 발명의 제6 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 하나의 행정을 도시한 장치와 용기의 단면도이다.
도20B는 본 발명의 제6 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 하나의 행정을 도시한 장치와 용기의 단면도이다.
도21A는 본 발명의 제6 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 가스 배리어 시트 접합부의 용착 전의 상태를 도시한 확대 단면도이다.
도21B는 본 발명의 제6 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 가스 배리어 시트 접합부의 용착 후의 상태를 도시한 확대 단면도이다.
도22는 본 발명의 제6 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법으로 제조된 용기를 도시한 개략 단면도이다.
도23A는 본 발명의 제6 실시 형태의 변형예에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 사용되는 열판을 도시한 개략 단면도이다.
도23B는 본 발명의 제6 실시 형태의 다른 변형예에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 사용되는 열판을 도시한 개략 단면도이다.
도24는 본 발명의 제7 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 열판 근방에서의 열판과 가스 배리어 시트와 수지층 접합부의 확대 단면도이다.
도25는 도24의 25 - 25 선에 따른 단면도이다.
도26은 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 수지 주입구 열판 근방을 도시한 장치와 용기의 단면도이다.
도27은 본 발명의 제9 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 부품 결합부를 도시한 장치와 용기의 단면도이다.
도28은 본 발명의 변형예에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 형상 보정 행정을 도시한 지그와 용기의 일부 단면도이다.
도29는 본 발명의 변형예에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 형상 보정 행정을 도시한 지그와 용기의 일부 단면도이다.
도30은 본 발명의 변형예에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 가스 배리어 층 성형 행정을 도시한 장치와 용기의 단면도이다.
도31은 본 발명의 변형예에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 수지층 성형 행정을 도시한 장치와 용기의 단면도이다.
도32는 본 발명의 변형예에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 부속품 성형 행정을 도시한 장치와 용기의 단면도이다.
도33은 본 발명의 변형예에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법 중 수지층 성형 행정을 도시한 장치와 용기의 단면도이다.
도34A는 본 발명의 변형예에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 수지층 및 가스 배리어 시트 접합부의 용착 전의 상태를 도시한 확대 단면도이다.
도34B는 본 발명의 변형예에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 수지층 및 가스 배리어 시트 접합부의 용착 후의 상태를 도시한 확대 단면도이다.
도35A는 본 발명의 변형예에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 수지층 및 가스 배리어 시트 접합부의 용착 전의 상태를 도시한 확대 단면도이다.
도35B는 본 발명의 변형예에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법에 있어서의 수지층 및 가스 배리어 시트 접합부의 용착 후의 상태를 도시한 확대 단면도이다.
도36은 종래 실시 형태에 관한 중공 수지 용기의 제조 방법의 일부를 도시한 개략 단면도이다.
본 발명은 시트 재료와 수지층의 적어도 2층으로 이루어지며, 적어도 2개의 중간 성형품의 주위 모서리부를 겹쳐서 성형된 중공 수지 용기에 있어서, 상기 시트 재료 끼리를 용착하는 동시에, 상기 수지층 끼리를 용착한 것을 특징으로 한다. 이에 의해 2개의 중간 성형품의 각 주위 모서리부를 겹친 접합부에 있어서, 시트 재료끼리가 확실히 용착되어 있으므로, 중간 성형품 끼리의 접합부에 있어서의 가스 투과 방지 성능을 향상할 수 있다.
그리고, 본 발명은 시트 재료와 수지층의 적어도 2층으로 이루어지며, 오목형의 중간 성형품을 형성하는 중간 성형품 형성 공정과, 상기 중간 성형품의 주위 모서리부를 겹쳐서 시트 재료 끼리를 용착시키는 시트 재료 용착 공정과, 상기 중간 성형품의 수지층 끼리를 용착시키는 수지층 재료 용착 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 2개의 중간 성형품 접합부에 있어서의 가스 투과 방지 성능이 향상된 중공 수지 용기를 제조할 수 있다.
본 발명의 중공 수지 용기(예를 들어 자동차용 연료 탱크) 제조 방법의 제1 실시 형태를 도1 내지 도8에 따라서 상세하게 설명한다.
우선, 도1A에 도시되는 바와 같이, 시트 재료로서의 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리를 히터를 포함하는 열판(12)과 누름판(14)으로 협지한다. 그리고, 도3에 도시되는 바와 같이, 가스 배리어 시트(10)는 가스 투과 방지 성능을 갖는 가스 배리어 층(10A)을 모재 수지와 동일한 종류의 수지층(10B)으로 협지한 구조를 갖는다. 가스 배리어 층(10A)은 내가스 투과층으로 해도 좋은 에틸렌 비닐 알코올(EVOH)층 또는 나일론(등록 상표)층으로 이루어진다. 수지층(10B)은 모재 수지(예를 들어 폴리 에틸렌 수지)와 동일한 종류의 고밀도 폴리 에틸렌(HDPE)층으로 이루어진다. 이와 같은 구조의 가스 배리어 시트(10)로서, 예를 들어 미쯔비시 쥬시 가부시끼가시샤제의 다이아미론 MF(등록 상표)가 있다. 그리고, HDPE로서는 닛뽄 폴리올레핀 가부시끼가이샤제의 F6040V(등록 상표)가 있다. 가스 배리어 층(10A)에 의해 가스 배리어 시트(10)의 내가스 투과제가 향상되고, 수지층(10B)에 의해 가스 배리어 시트(10)와 모재의 밀착성이 향상된다.
다음에, 도1B에 도시되는 바와 같이, 가스 배리어 시트(10)를 컷오프 밸브(16) 등의 부속 부품에 외측(용기가 된 상태에서 용기 내부에 대해 외측)으로부터 덮은 상태에서 가스 배리어 시트(10)와 컷오프 밸브(16) 등의 부속 부품을 모재(이후, 수지층(36)이라 함) 성형용 하형(18) 상에 세트한다. 이 경우, 가스 배리어 시트(10)의 하형(18)을 감압함으로써 가스 배리어 시트(10)를 하형(18) 표면에 용이하게 밀착시킬 수 있다. 이 상태에서 하형(18) 상에 상형(20)을 세트하고, 가스 배리어 시트(10)와 상형(20) 내면 사이에 캐비티(22)를 형성한다.
도8, 도4 및 도5에 도시되는 바와 같이, 컷오프 밸브(16)는 하부 부품(24)과 상부 부품(26)으로 이루어지는 중공 수지 용기(28)로서의 연료 탱크에 입구 파이프(30)를 통해 연료를 넣어 갈 때 연료 탱크 내의 상부에 저장되는 기체를 제거하기 위한 파이프이며, 연료가 밸브 위치까지 상승해 오면 폐쇄되고, 연료 액면이 밸브 위치보다 아래에 있으면 개방된 상태가 된다. 그리고, 컷오프 밸브(16)로부터 빠져나가는 기체는 연료 펌프 장착 개구부(32)에 삽입되어 있는 파이프(33)를 통해 외부로 빠져나가도록 되어 있다.
즉, 가스 배리어 시트(10)를 컷오프 밸브(16) 등의 부품에 씌우는 구조이므로, 가스 배리어 시트(10)에 구멍이 천공되지 않고, 컷오프 밸브(16) 등의 부품을 배치한 부위에서의 가스 투과 방지 성능이 향상된다.
다음에, 도1C에 도시되는 바와 같이, 가스 배리어 시트(10)의 외측에 수지층(36)을 사출 성형에 의해 성형한다. 즉, 캐비티(22)에 상형(20) 구멍(40)을 통해 용융 수지를 흘려 넣어 냉각 고화시킴으로써 수지층(36)을 성형한다. 수지층(36)이 고화된 후, 누름판(14)을 제거하여 오목형으로 또 개구 주위 모서리부를 갖는 중간 성형품(38)을 성형한다(중간 성형품 성형 행정). 그리고, 핫 스탬핑의 경우는 가열한 모재 수지 시트를 가스 배리어 시트 상에 배치하여 프레스로 스탬핑하여 수지층을 형성한다.
도6에 도시되는 바와 같이, 수지층(36)을 사출 성형에 의해 형성하는 경우도 핫 스탬핑에 의해 형성하는 경우도 수지층(36)의 열을 받아 가스 배리어 시트(10)의 외측 수지층(HDPE층)(10B)이 겔상으로 연화되므로, 그 용융층(37)에서 수지층(36)과 가스 배리어 시트(10)의 외측 수지층의 분자 사슬이 서로 얽혀서 수지층(36)과 가스 배리어 시트(10)는 일체로 밀착한다.
도7에 도시되는 바와 같이, 열판(12)에는 구멍(42)을 열어 두고, 용융 수지를 구멍(40)을 통해 가스 배리어 시트(10)까지 유도함으로써, 가스 배리어 시트(10) 중 열판(12)에 접촉하고 있는 부분을 열판(12)에 유지하여 가스 배리어 시트(10) 중 열판(12)에 접촉하고 있는 부분에 주름이 발생하지 않도록 한다. 가스 배리어 시트(10) 중 열판(12)에 접촉하고 있는 부분은 다음 공정에서 가스 배리어 시트(10) 끼리의 접합 부분에 닿는 부위이므로, 이 부분에 주름이 발생하지 않음으로써, 가스 배리어 시트(10) 끼리의 용착 신뢰성이 향상된다.
그리고, 도1D에 도시되는 바와 같이, 연료 탱크 하부 부품(24)에 형성되는 부속 부품인 보조 탱크(44) 및 분리기(46)가 일체로 성형되어 있지만 보조 탱크(44) 및 분리기(46)는 HDPE로 이루어지며, EVOH는 포함되지 않으므로 수지층(36)의 성형시에 수지층(36)과 일체로 성형된다.
다음에, 도1D에 도시되는 바와 같이, 중간 성형품(38)을 이와 조합할 수 있는 별도의 적어도 1개의 중간 성형품(38)과 그들 개구 주위 모서리부를 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부를 맞추어 조합한다(시트 재료 용착 공정). 그리고, 이 상태에서는 이미 누름판(14)을 중간 성형품(38)으로부터 제거하고 있다.
다음에, 도1D에 도시되는 바와 같이, 조합된 중간 성형품(38) 각각의 열판(12)을 약 240 ℃로 가열하고, 조합된 중간 성형품(38)의 가스 배리어 시트(10) 중 열판(12)에 접촉하고 있는 부분과 수지층(36) 중 열판(12)에 접촉하고 있는 부분을 겔상으로 연화시키고, 조합된 중간 성형품(38) 각각의 가스 배리어 시트(10) 끼리를 용착시켜 가스 배리어 시트 주머니를 형성한다.
다음에, 도1E에 도시되는 바와 같이, 조합한 중간 성형품(38)을 각각의 열판(12)에 접촉하고 있는 수지층 부분이 연화하고 있는 상태에서, 조합된 중간 성형품(38) 각각의 열판(12)을 그들 사이에 있는 가스 배리어 시트(10) 부분과 함께 제거한다.
다음에, 도1F에 도시되는 바와 같이, 용착 프레스의 한 쌍의 형(50)(상형)과 형(52)(하형)을 접근시킴으로써 조합한 중간 성형품(38)을 서로 압박하고, 조합된 중간 성형품(38)의 수지층(38)의 주위 모서리부 끼리를 용착시킨다(수지 용착 공정).
이 때, 수지층(36)의 주위 모서리 끼리의 용착은 수지층(36)의 열판 접촉 부분이 겔상으로 연화하고 있는 상태에서 행해야만 하므로, 열판 인발 후 빠르게 행해야만 한다.
그리고, 열판(12)은 중간 성형품(38)에 대해 적어도 2방으로(예를 들어 사방으로) 제어할 수 있도록 주위 방향으로 복수로 분할 가능하게 되어 있다.
또한, 가스 배리어 시트(10) 중 열판(12) 사이에 있는 부분이 주머니형 부분으로부터 분리되어 열판(12)과 함께 제거할 수 있도록 열판(12) 내부 주위단부에는 가스 배리어 시트(10) 중 열판(12) 사이에 있는 부분을 주머니형 부분으로부터 분리하기 위한 고정 날(12A)이 형성되어 있으며(도7 참조), 한 쌍의 열판(12)으로 가스 배리어 시트(10)를 끼워 넣은 때 가스 배리어 시트(10) 중 대향하는 고정 날(12A) 사이에 있는 부분을 잘록하게 하고, 그 잘록한 부분에서 열판(12)을 인발할 때 가스 배리어 시트(10)가 용이하게 절단되도록 되어 있다.
그리고, 각각 중간 성형품(38)의 가스 배리어 시트(10)가 고정날(12A) 부위에서 다른 부분보다 강하게 강압됨으로써, 가스 배리어 층(10A) 사이의 용융 수지층(10B)이 제거되어 가스 배리어 층(10A) 끼리가 서로 물려 가스 배리어 층(10A) 끼리 분자 사슬 얽힘이 발생하고, 가스 배리어 층(10A) 끼리가 기밀하게 접합된다. 따라서 가스 배리어 시트(10)가 기밀하게 접합하고, 주머니형의 가스 배리어 시트(10)가 형성된다.
또한, 수지 용착 공정에서는 도1E의 공정으로부터 도1F의 공정으로 이행할 때 가스 배리어 시트(10)의 접합부가 이완되어 대향하는 수지층 사이에 침입하지 않도록 주머니형이 된 가스 배리어 시트(10)의 내부를 감압하여 가스 배리어 시트(10)의 이완을 도1F에 도시한 바와 같이 중공 수지 용기(연료 탱크)(28)의 내부로 돌출시킨다.
그리고, 이 때의 감압 파이프는 중공 수지 용기(연료 탱크)(28)의 부속품 파이프를 이용할 수 있고, 이를 연료 파이프 부착용 개구부(32)나 입구 파이프용 개구부(30) 등, 중공 수지 용기에 불가결하게 형성되는 개구를 통해 용기 외부로 유도한다. 이에 감압 펌프를 접속하여 용기 내를 감압할 수 있다.
다음에 본 제1 실시 형태의 중공 수지 용기의 제조 방법의 작용을 설명한다.
본 제1 실시 형태의 중공 수지 용기의 제조 방법에서는 부속 부품(16)을 외측으로부터 가스 투과 방지성 가스 배리어 시트(10)로 덮는다. 이로 인해, 종래 행하고 있던 바와 같이 부속 부품(16)의 부위에서 가스 배리어 시트(10) 및 수지층(36)에 구멍을 뚫는 일은 없다. 이 결과, 부속 부품(16)의 부위, 용기의 가스 투과 방지 성능과 그 신뢰성은 비약적으로 높아진다. 그리고, 상기의 방법으로 제작된 중공 수지 용기(28)는 2개의 중간 성형품(38)의 각 수지층(36)과 가스 배리어 시트(10)가 각각 서로 용착하고 있으므로, 접합부에 있어서 가스 배리어 시트(10) 끼리가 박리시키지 않고, 그 가스 투과 방지 성능과 그 신뢰성이 높다. 그리고 종래의 제조 방법과 같이, 구멍 형성 공정과 부속 부품과 용기의 용착 공정이 없으므로, 그 만큼 공정수가 저감하고 제조 비용이 저감된다.
그리고, 열판(12)에 가스 배리어 시트(10) 및 수지층(36)의 접합부를 밀착시키므로, 열판(12)과 가스 배리어 시트(10) 및 수지층(36)의 열 수수를 효율 좋게 행하게 할 수 있고, 중간 성형품(38) 끼리의 용착에 있어서, 접합 강도 및 기밀성의 신뢰성이 높아진다. 그리고, 강성이 높은 열판(18) 사이에서 각각 중간 성형품(38)의 가스 배리어 시트(10)를 끼워 넣어 용착하므로, 접합부의 휨과 변형이 억제되고, 각각 중간 성형품(38)의 가스 배리어 시트(10)의 용착, 접합 강도 및 기밀성의 신뢰성이 높아진다.
또한, 열판(12)에 구멍(42)을 형성해 두고, 이 구멍(42)에 용융 수지를 넣어서 수지층(36)과 가스 배리어 시트(10)의 열판(12)과 접촉하고 있는 부분을 연락하여 결합시키도록 하였으므로, 가스 배리어 시트(10) 및 수지층(36)의 열판(12)과의 밀착이 강화되고, 가스 배리어 시트(10)의 열판(12)과의 접촉부 주름 발생이 방지된다. 그리고, 가스 배리어 시트(10)의 열판(12) 접촉부와 열판(12)의 결합이 강화됨으로써, 열판 인발시에 가스 배리어 시트(10) 중 열판(12) 사이에 있는 부분(버어)이 확실히 열판(12)과 함께 인발되어 주머니형 부분으로 분리된다.
그리고, 수지층(36) 끼리의 용착시에 주머니형 가스 배리어 시트 내부를 감압하는 경우는 수지층(36)의 용착면 사이에 가스 배리어 시트(10)의 이완 부분이 침입하는 것을 방지할 수 있고, 열판(12) 제거 후, 중간 성형품(38)의 수지층(36) 끼리를 확실히 용착할 수 있어 수지층(36)의 용착 강도와 용착 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 중공 수지 용기(28)의 상부 부품(26)에 있어서의 가스 배리어 시트(10)의 가스 배리어 층(10A)의 두께 또는 재질을 중공 수지 용기(28)의 하부 부품(24)에 있어서의 가스 배리어 시트(10)의 가스 배리어 층(10A)의 두께 또는 재질에 비해 성형성이 좋은 두께 또는 재질로 해도 좋다. 그리고, 이 경우에는 중공 수지 용기(28)의 상부 부품(26)에 있어서의 가스 배리어 시트(10)의 가스 배리어 층(10A)의 두께 또는 재질이 중공 수지 용기(28)의 하부 부품(24)에 있어서의 가스 배리어 시트(10)의 가스 배리어 층(10A)의 두께 또는 재질에 비해 가스 투과 방지 성능이 떨어져도 좋다. 이에 의해, 융기가 큰 중공 수지 용기(28)의 상부 부품(26)의 성형성을 향상할 수 있는 동시에, 가스 투과가 커지기 쉬운 중간 성형 수지 용기(28)의 하부 부품(24)의 가스 투과를 억제할 수 있다.
다음에, 본 발명의 중공 수지 용기의 제조 방법의 제2 실시 형태를 도9 내지 도11을 따라서 상세하게 설명한다.
또한, 제1 실시 형태와 동일 부재에 대해서는 동일 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
도9에 도시되는 바와 같이, 본 제2 실시 형태에서는 용착 프레스의 한 쌍의 형(50)(상형)과 형(52)(하형)을 접근시킴으로써 조합된 중간 성형품(38)을 서로 압박하고, 조합된 중간 성형품(38) 수지층(36)의 주위 모서리부 끼리를 용착시킬(수지 용착 공정) 때에, 수지층(36)의 내부와 외부를 연통하는 연통로로서의 파이프(54)를 수지층(36)의 접합부에 설치한다.
다음에, 도10에 도시되는 바와 같이, 파이프(54)에 도시를 생략한 감압 펌프를 접속하여 가스 배리어 시트(10)와 수지층(38) 사이의 기체를 배출하고, 중공 수지 용기(연료 탱크)(28)의 내부에 돌출한 가스 배리어 시트(10)의 이완부를 수지층(38)에 접촉시킨다(기체 배출 공정).
이 때, 수지층(38)의 온도에 의해 가스 배리어 시트(10)를 수지층(38)에 용착시킬 수 있다.
마지막으로, 기체 배출용 파이프(54)를 폐색하고, 파이프(54)의 중공 수지 용기(연료 탱크)(28)로부터 돌출한 부위를 커터 등으로 절단하여 제거하고, 도11에 도시되는 바와 같이, 용착 프레스의 한 쌍의 형(50)(상형)과 형(52)(하형)으로부터 중공 수지 용기(연료 탱크)(28)를 제거한다.
다음에 본 제2 실시 형태의 중공 수지 용기의 제조 방법의 작용을 설명한다.
본 제2 실시 형태의 중공 수지 용기의 제조 방법에서는 기체 배출 공정(도9 참조)에 있어서, 수지층(36)의 접합부에 설치한 수지층(36)의 내부와 외부를 연통하는 파이프(54)에 의해 가스 배리어 시트(10)와 수지층(36) 사이의 기체를 배출하기 위해, 가스 배리어 시트(10)와 수지층(36) 사이의 기체 저장을 없애고, 중공 수지 용기(연료 탱크(28))의 용량 저하를 방지할 수 있다.
그리고, 본 제2 실시 형태의 중공 수지 용기의 제조 방법에서는 기체 배출 공정(도9 참조)에 있어서, 수지층(38)의 온도에 의해 가스 배리어 시트(10)를 수지층(38)에 용착시키므로, 가스 배리어 시트(10)의 유지가 확실해진다. 게다가, 가스 배리어 시트(10) 또는 수지층(38)을 별도로 가열할 필요가 없어지며, 생산성이 향상된다.
그리고, 본 제2 실시 형태에서는 사출 성형의 경우를 나타내었지만, 본 발명은 사출 프레스 성형, 핫 플로우 스탬핑 성형, 시트 플로우 스탬핑 성형에도 적용 가능하다.
다음에 본 발명의 중공 수지 용기 제조 방법의 제3 실시 형태를 도12 및 도13에 따라서 상세하게 설명한다.
또, 제1 실시 형태와 동일 부재에 대해서는 동일 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
도12에 도시되는 바와 같이, 본 제3 실시 형태에서는 중간 성형품 성형 공정에 사용되는 상형(20) 수지층(36)의 주위 모서리부와 접촉하는 부위에는 냉각부(64)가 배치되어 있으며, 냉각부(64)와 상형(20) 사이에는 단열재(66)가 배치되어 있다. 그리고, 냉각부(64)는, 예를 들어 냉각수가 통하는 파이프로 구성되어 있다.
따라서, 냉각부(64)에 의해 수지층(36) 주위 모서리부의 온도가 내려가고, 이에 의해 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부의 승온을 억제할 수 있으므로, 가스 배리어 시트(10)의 신뢰성을 향상할 수 있다. 또한, 수지층(36)의 주위 모서리부를 따라서 수지층(36)과 가스 배리어 시트(10)의 미용착부(68)가 형성된다.
그리고, 수지 용착 공정에서는 수지층(36)의 주위 모서리부를 따라서 가스 배리어 시트(10)의 미용착부(68)를 형성하였으므로, 미용착부(68)에 있어서 가스 배리어 시트(10)가 굴곡할 수 있다. 이로 인해, 가스 배리어 시트(10)가 열의 영향을 받지 않으므로 가스 배리어 시트(10)의 국소적인 연장이 억제된다. 이 결과, 가스 배리어 시트(10)의 신뢰성을 향상할 수 있다.
다음에, 본 제3 실시 형태의 중공 수지 용기의 제조 방법의 작용을 설명한다.
본 제3 실시 형태의 중공 수지 용기의 제조 방법에서는 상형(20)에 형성한 냉각부(64)에 의해 수지층(36)의 주위 모서리부의 온도가 내려가고, 이에 의해 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부의 승온을 억제할 수 있으므로, 가스 배리어 시트(10)의 신뢰성을 향상할 수 있다. 그리고, 수지층(36)의 주위 모서리부를 따라서 수지층(36)과 가스 배리어 시트(10)의 미용착부(68)가 형성되므로, 가스 배리어 시트(10)의 이완을 중공 수지 용기(연료 탱크)(28)의 내부에 돌출시킬 때 미용착부(68)에 있어서 가스 배리어 시트(10)가 굴곡할 수 있다. 이로 인해, 가스 배리어 시트(10)가 열의 영향을 받지 않으므로 가스 배리어 시트(10)의 국소적인 연장이 억제되고, 가스 배리어 시트(10)의 신뢰성을 향상할 수 있다.
그리고, 예를 들어 도13에 도시되는 바와 같이, 미리 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부에 수지층(36)과 용착하지 않는 부재로서의 테플론 테이프(70)를 배치하고, 이 테플론 테이프(70)가 수지층(36)의 주위 모서리부와 접촉함으로써, 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부의 승온을 억제하는 동시에, 테플론 테이프(70)에 의해 형성되는 수지층(36)의 주위 모서리부와 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부의 미용착부에 의해 가스 배리어 시트(10)의 연장이 억제되는 구성으로 해도 좋다.
또한, 본 제3 실시 형태에서는 사출 성형의 경우를 나타내었지만, 본 발명은 사출 프레스 성형, 핫 플로우 스탬핑 성형, 시트 플로우 스탬핑 성형에도 적용 가능하다.
다음에, 본 발명의 중공 수지 용기의 제조 방법의 제4 실시 형태를 도14 내지 도17을 따라서 상세하게 설명한다.
그리고, 제1 실시 형태와 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
도14A에 도시되는 바와 같이, 본 제4 실시 형태에서는 각 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부의 접합부(10C)에는 미리 접합부로서의 훅형상의 결합 오목부(74)와 결합 볼록부(76)가 도15에 도시되는 바와 같이, 각각 주위 모서리부를 따라서 소정의 간격으로 프레스 가공 등에 의해 일체 형성되어 있으며, 도14B에 도시되는 바와 같이 이들의 결합 오목부(74)와 결합 볼록부(76)를 서로 결합한 후, 각 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부의 접합부(10C)를 용착한다(시트 재료 용착 공정).
따라서, 이 제조 방법으로 제조된 중공 수지 용기(연료 탱크)(28)에 있어서는 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부에 결합 오목부(74)와 결합 오목부(76)가 각각 소정의 간격으로 형성되어 있다.
다음에, 본 제4 실시 형태의 중공 수지 용기의 제조 방법의 작용을 설명한다.
본 제4 실시 형태의 중공 수지 용기의 제조 방법에서는 시트 재료 용착 공정에 있어서, 각 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부의 결합부(10C)의 필요한 부분에 미리 형성된 결합 오목부(74)와 결합 볼록부(76)를 서로 결합한 후, 각 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부의 접합부(10C)를 용착시켜 주머니형으로 하므로, 제조시에 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부에 발생하는 이완에 의해 발생하는 가스 배리어 시트(10)의 접합부 주름이 억제된다. 이 결과, 가스 배리어 시트(10)의 신뢰성이 향상하는 동시에, 가스 배리어 시트(10)의 기밀성도 향상된다. 그리고, 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부의 용착 작업성도 향상된다.
또한, 예를 들어 도16A 및 도16B에 도시되는 바와 같이, 결합 오목부(74)와 결합 볼록부(76)의 형상을 화살 형상 등 다른 형상으로 해도 좋다. 그리고, 도17A 및 도17B에 도시되는 바와 같이, 각 배리어 시트(10)의 주위 모서리부의 접합부(10C)에 다른 부재로서 결합 오목부(74)와 결합 볼록부(76)를 각각 인서트 또는 고정한 구성으로 해도 좋다.
그리고, 본 제4 실시 형태에서는 사출 성형의 경우를 도시하였지만, 본 발명은 사출 프레스 성형, 핫 플로우 스탬핑 성형, 시트 플로우 스탬핑 성형에도 적용 가능하다.
다음에, 본 발명의 중공 수지 용기의 제조 방법의 제5 실시 형태를 도18을 따라서 상세하게 설명한다.
그리고, 제1 실시 형태와 동일 부재에 대해서는 동일 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
도18에 도시되는 바와 같이, 본 제5 실시 형태에서는 가스 배리어 시트(10)상에는 보강층으로서의 폴리아미드 수지(PA)층(78)이 형성되어 있다. 이 폴리아미드 수지층(78)은 가스 배리어 시트(10) 상의 상형(20)에 천공된 수지 주입 구멍(40)과 대향하는 부위(10A)와 그 주변이 되는 위치에 이미 형성되어 있다.
다음에, 본 제5 실시 형태의 중공 수지 용기의 제조 방법의 작용을 설명한다.
본 제5 실시 형태의 중공 수지 용기의 제조 방법에서는 성형용의 하형(18) 상에 배치된 가스 배리어 시트(10) 상에 성형용 상형(20)에 천공된 수지 주입 구멍(40)으로부터 용융 수지가 주입되면, 가스 배리어 시트(10) 상의 수지 주입 구멍(40)과 대향하는 부위(10A) 및 그 주변은 수지 주입 구멍(40)으로부터 받는 전단력에 의해 상승한 용융 수지의 열과, 용융 수지로부터의 마찰력의 영향을 받는다.
이 때, 본 제5 실시 형태에 있어서는 가스 배리어 시트(10) 상의 수지 주입 구멍(40)과 대향하는 부위(10A) 및 그 주변에 배치한 주입 수지에 의해 녹지 않는 폴리아미드 수지층(78)에 의해 가스 배리어 시트(10)의 용융을 방지할 수 있다. 이 결과, 가스 배리어 시트(10)의 신뢰성을 향상할 수 있다.
그리고, 보강층은 폴리아미드 수지층(78)에 한정되지 않고, 주입 수지에 의해 녹지 않는 금속박 등의 다른 부재를 사용해도 좋다. 또한, 보강층을 가스 배리어 시트(10) 상의 전체면에 형성해도 좋다.
다음에, 본 발명의 중공 수지 용기의 제조 방법의 제6 실시 형태를 도19 내지 도23에 따라서 상세하게 설명한다.
그리고, 제1 실시 형태와 동일 부재에 대해서는 동일 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
도20A 및 도20B에 도시되는 바와 같이, 본 제6 실시 형태에서는 조합할 수 있는 각 중간 성형품(38)의 각 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부의 길이 L1과 길이 L2가 서로 다르다.
또한, 가스 배리어 시트(10)에는 볼록부(10A)가 형성되어 있으므로, 가스 배리어 시트(10)의 외측에 수지층(36)을 사출 성형에 의해 성형하면, 가스 배리어 시트(10)의 열판(12)과 누름판(14)으로 협지한 부위의 근방, 즉 수지층(36)과 가스 배리어 시트(10)의 접착부 단부에 가스 배리어 시트(10)의 볼록부(10A)와 수지층(36)의 오목부(36A)와의 결합부(39)가 형성된다.
그리고, 도21A에 도시되는 바와 같이, 열판(12)의 단면 형상은 쐐기 형상으로 되어 있다. 이로 인해, 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부를 열 용착할 때 도21B에 도시되는 바와 같이, 각 가스 배리어 층(13) 사이에 협지된 수지층(15)을 압출할 수 있고, 각 가스 배리어 층(13) 끼리의 용착이 가능해진다. 이 결과, 가스 투과 방지에 유리해지는 구조, 즉 가스 배리어 층(13)을 끊어진 곳이 없는 주머니형으로 할 수 있으므로, 가스 투과량을 최소로 할 수 있다.
그리고, 이 상태에서는 이미 누름판(14)을 중간 성형품(38)으로부터 제거하고 있다.
그리고, 본 제6 실시 형태에서는 도19에 도시되는 바와 같이, 수지층(36)과 가스 배리어 시트(10)의 접착부(80) 단부(80A)에 가스 배리어 시트(10)의 볼록부(10A)와 수지층(36)의 오목부(36A)와의 결합부(39)가 형성되므로, 주머니형이 된 가스 배리어 시트(10) 내부를 감압하여 가스 배리어 시트(10)를 인입할 때 가스 배리어 시트(10)에 발생하는 응력이 결합부(39)에는 가스 배리어 시트(10)의 인장력(도19의 화살표 F1)으로서 작용하지만, 수지층(36)과 가스 배리어 시트(10)의 접착부(80)의 박리력(도19의 화살표 F2)으로서는 작용하지 않는다. 이로 인해, 가스 배리어 시트(10)가 수지층(36)으로부터 박리, 또는 박리하기 쉬운 상태가 되는 것을 방지할 수 있어 가스 배리어 시트(10)의 신뢰성을 향상할 수 있다.
또한, 각 중간 성형품(38)의 결합부(39)로부터 접합부측의 부위(82)에 있어서도, 수지층(36)과 가스 배리어 시트(10)의 접착부(80)에 박리력이 작용하지 않도록 이 부위(82)를 미리 미용착부로 해도 된다.
그리고, 도20A에 도시되는 바와 같이, 본 제6 실시 형태에서는 조합할 수 있는 각 중간 성형품(38)의 각 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부의 길이 L1과 길이 L2가 서로 다르므로, 도19에 도시되는 바와 같이, 가스 배리어 시트(10) 끼리의 결합부(10B)와 인입에 의해 발생하는 가스 배리어 시트(10)의 굴곡부(10C)와의 각 위치가 어긋난다. 이 결과, 인입에 의해 발생하는 응력이 가스 배리어 시트(10) 끼리의 결합부(10B)에 집중하는 일도 없다.
따라서, 도22에 도시되는 바와 같이, 이 제조 방법으로 제조된 중공 수지 용기(연료 탱크)(28)에 있어서는 수지층(36)과 가스 배리어 시트(10)의 접착부 단부에 가스 배리어 시트(10)의 볼록부(10A)와 수지층(36)의 오목부(36A)와의 결합부(39)가 형성되어 있다.
다음에, 본 제6 실시 형태의 중공 수지 용기의 제조 방법의 작용을 설명한다.
본 실시 형태의 중공 수지 용기에서는 수지층(36)과 가스 배리어 시트(10)의 접착부(80) 단부(80A)에, 가스 배리어 시트(10)의 오목부(10A)와, 수지층(36)의 오목부(36A)와의 결합부(39)가 형성되어 있으므로, 제조 공정에 있어서 주머니형이 된 가스 배리어 시트(10)의 내부를 감압하여 가스 배리어 시트(10)를 인입할 때 가스 배리어 시트(10)에 발생하는 응력이 결합부(39)에는 가스 배리어 시트(10)의 인장력(도19의 화살표 F1)으로서 작용하지만, 수지층(36)과 가스 배리어 시트(10)와의 접착부(80) 박리력으로서는 작용하지 않는다. 이로 인해, 가스 배리어 시트(10)의 신뢰성을 향상할 수 있다.
또한, 본 제6 실시 형태에서는 도20A에 도시되는 바와 같이, 조합할 수 있는 각 중간 성형품(38)의 각 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부의 길이(L1, L2)가 서로 다르다. 이로 인해, 도19에 도시되는 바와 같이, 가스 배리어 시트(10) 끼리의 결합부(10B)와, 인입에 의해 발생하는 가스 배리어 시트(10)의 굴곡부(10C)와 각 위치가 어긋나므로, 인입에 의해 발생하는 응력이 결합부(10B)에 집중하는 일이 없고, 가스 배리어 시트(10)의 신뢰성을 더욱 향상할 수 있다.
그리고, 본 실시 형태에서는 도21A에 도시되는 바와 같이, 열판(12)의 단면 형상을 쐐기 형상으로 하였으므로, 가스 배리어 시트(10)의 주위 모서리부를 열 용착할 때에 도21B에 도시되는 바와 같이, 각 가스 배리어 층(13) 사이에 협지된 수지층(15)을 압출할 수 있고, 각 가스 배리어 층(13) 끼리의 용착이 가능해지므로, 가스 투과량을 최소로 할 수 있다.
또한, 본 제6 실시 형태에서는 열판(12)의 단면 형상을 쐐기 형상으로 하였지만, 열판(12)의 단면 형상은 이에 한정되지 않고, 다른 볼록 형상, 예를 들어 도23A 및 도23B에 도시되는 바와 같이, 원형의 볼록부(12A)를 갖는 단면 형상으로 하고, 이 볼록부(12A)에 의해 각 가스 배리어 층 사이에 협지된 수지층을 압출하게 해도 좋다.
그리고, 본 제6 실시 형태에서는 사출 성형의 경우를 도시하였지만, 본 발명은 사출 프레스 성형, 핫 플로우 스탬핑 성형, 시트 플로우 스탬핑 성형에도 적용 가능하다. 그리고, 필름 용착 방법으로서는 고주파 용착도 적용 가능하다.
다음에, 본 발명의 중공 수지 용기의 제조 방법의 제7 실시 형태를 도24 및 도25를 따라서 상세하게 설명한다.
또한, 제1 실시 형태와 동일한 부재에 대해서는 동일 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
도24에 도시되는 바와 같이, 본 제7 실시 형태에서는 열판(12)의 가스 배리어 시트(10)측의 단부에 절결(100)이 가스 배리어 시트(10)를 따라서 형성되어 있으며, 이 절결(100)이 가스 배리어 시트(10)의 접합부(10C)와 반대측 개구부(100A)는 소직경부로 되어 있다. 그리고, 도25에 도시되는 바와 같이, 절결(100) 단면은 반원형으로 되어 있다.
따라서, 중간 성형품 성형 공정에 있어서, 수지층(36)의 일부가 다른 중간 성형품의 접합부(36)로부터 연장되어 가스 배리어 시트(10)의 접합부(10C)에 달하는 연장부(36B)가 형성되도록 되어 있다.
다음에, 본 제7 실시 형태의 중공 수지 용기의 제조 방법의 작용을 설명한다.
본 제7 실시 형태의 중공 수지 용기에서는 중간 성형품 성형 공정으로 수지층(36)의 연장부(36B)에 의해 가스 배리어 시트(10)의 접합부(10C)에 버어를 갖게 함으로써, 가스 배리어 시트(10)의 접합부(10C)의 주름을 억제할 수 있다. 그리고, 수지층(36)의 접합부(36C) 끼리를 용착할 때는 연장부(36B)가 절결(100) 개구부(100A)에 의해 형성된 머리부(37)에 의해 용이하게 접히고, 가스 배리어 시트(10)와 함께 용기 내부에 인입된다.
다음에, 본 발명의 중공 수지 용기의 제조 방법의 제8 실시 형태를 도26을 따라서 상세하게 설명한다.
그리고, 제1 실시 형태와 동일 부재에 대해서는 동일 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
도26에 도시되는 바와 같이, 본 제8 실시 형태에서는 중간 성형품 성형 공정에 있어서, 상형(20)의 수지 주입 구멍(40) 근방의 캐비티(22) 내부의 간극(H1)이 다른 부위의 간극(H2)에 비해 넓어져 있다.
다음에, 본 제8 실시 형태의 중공 수지 용기의 제조 방법의 작용을 설명한다.
중간 성형품 성형 공정에 있어서, 성형용 하형(18) 상에 배치된 가스 배리어 시트(10) 상에 성형용 상형(20)에 천공된 수지 주입 구멍(40)으로부터, 용융 수지가 주입되면(도26의 화살표는 용융 수지의 흐름을 나타냄) 가스 배리어 시트(10) 상의 수지 주입 구멍(40)과 대향하는 부위(10A) 및 그 주변은 수지 주입 구멍(40)으로부터 받는 전단력에 의해 상승한 용융 수지의 열과, 용융 수지로부터의 마찰력의 영향을 받는다.
이 때, 본 제8 실시 형태에 있어서는 가스 배리어 시트(10) 상의 수지 주입 구멍(40) 근방의 캐비티(22) 내부의 간극(H1)이 다른 부위의 간극(H2)에 비해 넓어져 있으므로, 용융 수지의 유동 속도를 억제할 수 있다. 이 결과, 가스 배리어 시트(10)의 용융을 방지할 수 있어 가스 배리어 시트(10)의 신뢰성을 향상할 수 있다.
다음에, 본 발명의 중공 수지 용기의 제조 방법의 제9 실시 형태를 도27을 따라서 상세하게 설명한다.
그리고, 제1 실시 형태와 동일 부재에 대해서는 동일 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
도27에 도시되는 바와 같이, 본 제9 실시 형태에서는 컷오프 밸브(16) 등의 부속 부품과 가스 배리어 시트(10)의 결합부(110)에 있어서 부속 부품측의 결합부(110A)가 오목형상으로 되어 있다. 이로 인해, 중간 성형품 성형 공정에 있어서, 컷오프 밸브(16) 등의 부속 부품을 가스 배리어 시트(10)로 씌우면, 부속 부품측의 결합부(110A)가 오목형상이 되며, 가스 배리어 시트(10)측의 결합부(110A)가 볼록 형상이 된다.
다음에, 본 제9 실시 형태의 중공 수지 용기의 제조 방법의 작용을 설명한다.
본 제9 실시 형태에서는 도27에 도시되는 바와 같이, 결합부(110)에 있어서 컷오프 밸브(16) 등의 부속 부품측의 결합부(110A)가 오목 형상으로 되어 있으므로, 도1B와 같이 컷오프 밸브(16) 등의 부속 부품측의 결합부가 볼록 형상이 되어 있는 경우에 비해, 중간 성형품 성형 공정에 있어서, 결합부(100)가 용융 수지(도27의 화살표는 용융 수지의 흐름을 나타냄)로부터 받는 열과 마찰력을 저감할 수 있다. 이 결과, 부속 부품과 가스 배리어 시트(10)의 결합부(100)에, 축열에 의한 용단(溶斷)이 발생하지 않게 되며, 가스 배리어 시트(10)의 신뢰성을 향상할 수 있다.
이상에 있어서는 본 발명을 특정 실시 형태에 대해서 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 이와 같은 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 범위 내에서 다른 여러가지 실시 형태가 가능한 것은 당업자에게 있어서는 명백하다. 예를 들어, 상기에서는 중공 수지 용기(22)로서, 자동차용 연료 탱크를 예로 들었지만, 중공 수지 용기(22)는 자동차용 연료 탱크에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 가스 배리어 시트(10)의 재료, 수지층(36)의 재료는 상기 설명한 것에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 중간 성형품(38)의 수지층(36) 주위 모서리부 끼리의 접합부 강도, 기밀성, 외관 등을 향상시키기 위해, 도28에 도시되는 바와 같이, 성형 냉각 후의 수지층(36)을 가열하고 나서 또는 성형후 식지 않은 상태에서, 지그(112)에 세트하고, 접합부(주위 모서리부)(36C)의 형상 보정을 행해도 좋다. 그리고, 이 때 도29에 도시되는 바와 같이, 진공 견인 형상 보정기(114) 등을 사용하여 수지층(36)에 외력을 가해도 좋다. 또한, 이 외력은 조합된 중간 성형품(38)의 수지층(36) 주위 모서리부 끼리를 용착시킴(수지 용착 고정)에 있어서도 작용시키면 보다 효과적이다.
그리고, 도30에 도시되는 바와 같이, 하형(18)과 상형(116) 사이에 가스 배리어 층(10A)을 사출 성형에 의해 성형하고(도30의 화살표는 용융 수지의 흐름을 나타냄), 그 후 도31에 도시되는 바와 같이, 상형(116)을 상형(20)으로 교환하고, 상형(20)과 가스 배리어 층(10A) 사이에 수지층(36)을 사출 성형에 의해 성형하도록(도31의 화살표는 용융 수지의 흐름을 나타냄) 해도 된다. 이로써, 생산성 및 성형성이 향상된다. 그리고, 가스 배리어 층(10A)의 막 두께나 재질을 중공 수지 용기의 상부, 하부 또는 전방부, 후방부 등에 의해 변경할 수 있으므로, 가장 적절한 가스 투과 방지 성능, 강도, 성형성을 확보할 수 있다. 게다가, 보조 탱크(44) 및 분리기(46) 등의 내부 구성품을 가스 배리어 층(10A)과 일체로 성형함으로써, 가스 배리어 층(10A)의 끊어짐이 없는 중공 수지 용기를 효율 좋게 생산할 수 있다. 또한, 가스 배리어 층(10A)의 끊어짐이 없는 중공 수지 용기를 생산하는 방법으로서는 도32에 도시되는 바와 같이, 하형(18) 측에 수지 주입구(118)를 설치하고, 이 수지 주입구(118)로부터 중형(120) 캐비티에 수지(122)를 주입함으로써(도32의 화살표는 용융 수지의 흐름을 나타냄), 가스 배리어 층(10A)에 접합하는 보조 탱크(44) 및 분리기(46) 등의 내부 구성품을 형성해도 좋다.
또한, 도33에 도시되는 바와 같이, 생산성을 향상하기 위해 수지층(36)을 사출 성형에 의해 성형할(도33의 화살표는 용융 수지의 흐름을 나타냄) 때 하형(18)에 세트된 분리기(46) 등의 내부 구성품 및 상형(20)에 세트된 클램프(124) 등을 동시에 용착해도 좋다. 이 때, 가스 배리어 층(10A)측으로 용착하는 분리기(46) 등의 내부 구성품에는 가스 배리어 능력이 있는 수지를 사용함으로써, 용착시의 가스 배리어 층의 파손을 방지할 수 있다.
그리고, 도34A, 도34B 및 도35A, 35B에 도시되는 바와 같이, 생산성을 향상하기 위해 수지층(36) 끼리를 용착할 때에 수지층(36)의 열에 의해 가스 배리어 시트(10) 끼리를 용착해도 좋다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 중공 수지 용기 및 그 제조 방법은 자동차용 연료 탱크 및 그 제조에 유용하며, 특히 자동차용 연료 탱크의 중간 성형품 끼리의 접합부에 있어서의 가스 투과 방지 성능을 향상하기 위해 사용한다.

Claims (21)

  1. 시트 재료와 수지층의 적어도 2층으로 이루어지며, 적어도 2개의 중간 성형품의 주위 모서리부를 겹쳐서 성형된 중공 수지 용기에 있어서, 상기 시트 재료 끼리를 용착하는 동시에, 상기 수지층 끼리를 용착한 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기.
  2. 시트 재료와 수지층의 적어도 2층으로 이루어지며, 오목형의 중간 성형품을 형성하는 중간 성형품 성형 공정과, 상기 중간 성형품의 주위 모서리부를 겹쳐서 시트 재료 끼리를 용착시키는 시트 재료 용착 공정과, 상기 중간 성형품의 수지층 끼리를 용착시키는 수지층 재료 용착 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 중간 성형품 형성 공정에 있어서 시트 재료 외측에 수지층을 설치하는 동시에, 상기 수지층 재료 용착 공정에 있어서 주머니형이 된 시트 재료 내의 압력을 외부 보다 낮추어 상기 수지층 끼리를 용착시키는 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 수지층 끼리의 접합부에 상기 수지층의 내부와 외부를 연통하는 연통부를 설치하고, 상기 시트 재료와 상기 수지층 사이의 기체를 배출하는 기체 배출 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 수지층의 용착시 온도에 의해 상기 시트 재료를 상기 수지층에 용착시키는 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 수지층의 주위 모서리부에 상기 시트 재료의 미용착부를 설치한 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 미용착부에 상기 수지층과 용착하지 않은 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기.
  8. 제2항에 있어서, 상기 수지층의 주위 모서리부에 상기 시트 재료의 미용착부를 설치하는 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 중간 성형품 성형 공정에 사용하는 형태의 수지층 주위 모서리부에 냉각부를 설치한 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 시트 재료 끼리의 접합부에 서로 결합하는 결합부를 구비한 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기.
  11. 제2항에 있어서, 상기 시트 재료 끼리의 접합부에 서로 결합하는 결합부를 형성하여 상기 시트 재료 끼리를 결합한 후, 상기 시트 재료 끼리를 용착하는 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기의 제조 방법.
  12. 제2항에 있어서, 상기 시트 재료 상의 적어도 수지 주입 구멍과 대향하는 부위에 주입 수지에 의해 녹지 않는 보강층을 배치하는 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기의 제조 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 수지층과 상기 시트 재료의 접착 단부에 상기 수지층과 상기 시트 재료의 결합부를 갖는 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기.
  14. 제6항에 있어서, 상기 용착 공정에 있어서 상기 수지층과 상기 시트 재료의 용착 단부를 서로 결합시키는 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기의 제조 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 시트 재료 끼리의 접합부와 각각의 시트 재료와 수지층 접착부의 거리를 다르게 한 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기.
  16. 제3항에 있어서, 상기 시트 재료 용착 공정에 있어서 상기 시트 재료 끼리의 접합부와, 각각의 시트 재료와 수지층 접착부의 거리를 다르게 하여 용착시키는 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기의 제조 방법.
  17. 제1항에 있어서, 상기 중간 성형품이 상하 2분할되고, 상측 중간 성형품의 시트 재료가 하측 중간 성형품의 시트 재료에 비해 성형성이 좋고 투과성이 떨어지는 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기.
  18. 제2항에 있어서, 상기 중간 성형품 성형 공정에서 상기 수지층의 다른 중간 성형품의 접합부로부터 연장되고, 상기 시트 재료의 다른 중간 성형품의 접합부에 달하는 연장부를 설치하는 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기의 제조 방법.
  19. 제2항에 있어서, 상기 중간 성형품 성형 공정에 있어서, 상기 수지 주입 구멍 근방의 캐비티 내부의 간극을 캐비티 내부의 다른 부위의 간극보다 넓게 한 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기의 제조 방법.
  20. 제1항에 있어서, 장착된 부품과 상기 시트 재료의 결합부에 있어서 상기 부품이 오목 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기.
  21. 제2항에 있어서, 상기 중간 성형품 성형 공정에서 장착되는 부품과 상기 시트 재료의 결합부에 있어서 상기 부품을 오목 형상으로 하고 수지층을 형성하는 것을 특징으로 하는 중공 수지 용기의 제조 방법.
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