WO2017057462A1 - 発泡成形体の製造方法 - Google Patents

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WO2017057462A1
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小野寺　正明
慶詞 大野
優 五十嵐
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キョーラク株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a foam molded article.
  • a tubular air conditioning duct for allowing air to flow is used.
  • a foam molded article using a foamed resin obtained by foaming a thermoplastic resin with a foaming agent is known.
  • the demand for expanded molded articles is increasing because they can simultaneously achieve high heat insulation and light weight.
  • foam blow molding As a method for producing such a foam molded article, foam blow molding is widely known in which a foamed resin in a molten state is clamped with a split mold, and air is blown into the interior to expand.
  • Patent Document 1 requires a gas to be blown into the parison before the mold is clamped, which complicates the manufacturing process.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a method for producing a foamed molded product capable of suppressing the occurrence of bent meat by a simple process.
  • an extrusion step of extruding a melt-kneaded resin containing a foaming agent from an annular slit between a die core and a die shell surrounding the die core to form a cylindrical foam parison and extruding it between a pair of split molds A lower pinch step for sandwiching the foamed parison in a lower pinch portion disposed on the lower side of the divided mold, and a molding step for molding the foamed parison by clamping the divided mold after the lower pinch step
  • D is the diameter of the die core
  • H is the distance between the lower surface of the die core and the upper surface of the split mold
  • L is the distance between the lower surface of the split mold and the upper surface of the lower pinch part.
  • the diameter of the die core is D
  • the distance between the lower surface of the die core and the upper surface of the split mold is H
  • the distance between the lower surface of the split mold and the upper surface of the lower pinch part is L.
  • the foamed molded article has a foaming ratio of 2.5 times or more.
  • the foamed molded body is a tubular body having a main path and a sub path connected to the main path, and an angle between the main path and the sub path is 45 to 90 degrees.
  • the foamed molded product has a blow ratio of 0.5 to 0.8 in a cross section in which an angle with the extrusion direction of the foamed parison is 0 to 45 degrees.
  • the molding step includes a step of depressurizing each of the split molds and adsorbing the foamed parison to each of the split molds, and the start timing of one pressure reduction of the split mold is set to the split mold It is delayed for 1 second or more from the timing of starting the other decompression of the mold.
  • pre-blow is performed by injecting air toward the inner surface of the foamed parison in a direction that is not less than 45 degrees and not more than 135 degrees with respect to the direction of extruding the melt-kneaded resin.
  • the pre-blow is performed using a pre-blow nozzle located above or below the divided molds.
  • the foam parison is positioned in substantially the entire space between the divided molds, and then a lower pinch is performed to seal the foam parison between the molds, followed by the pre-blow.
  • FIG. 6A shows an AA section or a BB section in FIG. 6A.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 7A and shows a folded wall defect (curtain phenomenon). It is a figure which shows the state in which the foam parison 13 which concerns on 2nd Embodiment of this invention was formed. It is a figure which shows the state which pinched the foam parison 13 by the lower pinch part 15 from the state of FIG. It is a figure which shows the state which performed the preblow to the parison outer periphery direction from the state of FIG. It is a figure which shows the state which clamped the division mold 14 from the state of FIG. It is a figure which shows 3rd Embodiment of this invention.
  • a melt-kneaded resin containing a foaming agent is extruded from an annular slit between a die core and a die shell surrounding the die core to form a cylindrical foamed parison, so that a pair of split molds are formed.
  • the diameter of the die core is D
  • the distance between the lower surface of the die core and the upper surface of the split mold is H
  • the foamed parison is formed by extruding a melt-kneaded resin containing a foaming agent from an annular slit in an extrusion direction having a molding region sandwiched between a pair of split molds.
  • a foamed molded product comprising: a parison forming step; and a molding step of molding the foamed molded product by clamping the split mold to the foamed parison located in the molding region.
  • a method for producing a foamed molded product wherein pre-blow is performed by injecting air toward the inner surface of the foamed parison in a direction that is 45 degrees or more and 135 degrees or less with respect to the extrusion direction.
  • the foam molded body production apparatus includes a foam extruder 1, a split mold 14, and a lower pinch portion 15 as shown in FIGS. Is provided.
  • the foaming extruder 1 includes a cylinder 3, a resin charging port 5, a screw 7, a foaming agent injection port P, a temperature control unit 9, a resin extrusion port 11, and a die head 12.
  • the resin charging port 5 is a so-called hopper, from which the raw material resin is charged.
  • the raw material resin is a thermoplastic resin such as polyolefin, and examples of the polyolefin include low density polyethylene, linear low density polyethylene, high density polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, and mixtures thereof.
  • the raw material resin is poured into the cylinder 3 from the resin inlet 5 and then melted by being heated in the cylinder 3 to become a molten resin. Moreover, it is conveyed toward the resin extrusion port 11 provided at one end of the cylinder 3 by the rotation of the screw 7 disposed in the cylinder 3.
  • the screw 7 is disposed in the cylinder 3 and conveys the molten resin toward the resin extrusion port 11 while kneading the molten resin.
  • a gear device 30 is provided at one end of the screw 7, and the screw 7 is rotationally driven by the gear device 30.
  • the number of screws 7 arranged in the cylinder 3 may be one or may be two or more.
  • the cylinder 3 is provided with a foaming agent inlet P for injecting the foaming agent into the cylinder 3.
  • the position where the foaming agent injection port P is provided is not particularly limited, but when the position of the end of the cylinder 3 on the resin inlet 5 side is 0 and the position of the end of the resin extrusion port 11 is L, the foaming agent injection port P is preferably provided at a position of 0.3 L to 0.7 L (preferably 0.4 to 0.6 L). If the foaming agent injection port P is provided on the side of the resin charging port 5 with respect to 0.3 L, the foaming agent may be injected with the molten resin being insufficiently kneaded, resulting in insufficient dispersion of the foaming agent.
  • the temperature of the molten resin is normally controlled so as to gradually decrease toward the resin extrusion port 11, the foaming agent is injected when provided on the resin extrusion port 11 side of the foaming agent injection port P0.7L. There are cases where the temperature of the molten resin at the site is too low and the amount of blowing agent injected is reduced.
  • Examples of the foaming agent injected from the foaming agent inlet P include physical foaming agents, chemical foaming agents, and mixtures thereof, with physical foaming agents being preferred.
  • physical foaming agents inorganic physical foaming agents such as air, carbon dioxide, nitrogen gas, and water, and organic physical foaming agents such as butane, pentane, hexane, dichloromethane, dichloroethane, and their supercritical fluids are used. be able to.
  • As the supercritical fluid it is preferable to use carbon dioxide, nitrogen or the like. If nitrogen, the critical temperature is 149.1 ° C. and the critical pressure is 3.4 MPa or more, and if carbon dioxide, the critical temperature is 31 ° C. It is obtained by setting it to 7.4 MPa or more.
  • Examples of the chemical foaming agent include those that generate carbon dioxide by a chemical reaction between an acid (eg, citric acid or a salt thereof) and a base (eg, sodium bicarbonate). Instead of injecting the chemical foaming agent from the foaming agent inlet P, the chemical foaming agent may be supplied from the resin inlet 5.
  • an acid eg, citric acid or a salt thereof
  • a base eg, sodium bicarbonate
  • the temperature control unit 9 is configured to individually control a plurality of temperature control units provided along the cylinder 3 to control the temperature of each part of the cylinder 3.
  • the temperature controller 9 can also control the temperature of the die head 12 for forming the foamed parison 13 and the temperature of the connecting portion 10 between the cylinder 3 and the die head 12.
  • the die head 12 includes a cylindrical die outer cylinder 41 and a mandrel 43 accommodated therein, and stores the melt-kneaded resin extruded from the cylinder 3 in a space 46 therebetween.
  • a die core 47 and a die shell 48 surrounding the die core 47 are provided at the tip of the die head 12, and an annular slit 49 is provided therebetween.
  • the ring-shaped piston 45 is pushed down in the vertical direction to push out the melt-kneaded resin from the annular slit 49 to form the cylindrical foamed parison 13.
  • the foam parison 13 is extruded between a pair of split molds 14.
  • each of the split molds 14 is provided with a pinch-off portion 14a so as to surround the cavity 14b. Further, a burr escape portion 14c is provided so as to surround the pinch-off portion 14a.
  • the part where the foamed parison 13 is sandwiched between the pinch-off parts 14a becomes the parting line PL shown in FIG. 6B, and the part outside the pinch-off part 14a becomes the burr.
  • a distance R from the upper surface of the split mold 14 to the pinch-off portion 14a is, for example, 50 mm.
  • the height Q of the pinch-off portion 14a viewed from the burr escape portion 14c side is, for example, 5 to 10 mm.
  • the method of molding using the divided mold 14 is not particularly limited, and may be blow molding in which air is blown into the cavity of the divided mold 14, and the inside of the cavity from the inner surface of the cavity of the divided mold 14 may be used. May be vacuum forming in which the foamed parison 13 is formed under reduced pressure, or a combination thereof. As shown in FIGS. 3 to 4, the lower pinch portion 15 is used to form a closed space 13 a in the foam parison 13 with the lower portion of the foam parison 13 being sandwiched (lower pinch). The divided mold 14 is clamped after the lower pinch.
  • the split mold 14 has a (distance H between the lower surface of the die core 47 and the upper surface of the split mold 14) / (the diameter D of the die core 47) of 1.33 to 3.33.
  • the lower pinch portion 15 has a (distance L between the lower surface of the divided mold 14 and the upper surface of the lower pinch portion 15) / (the diameter D of the die core 47) of 0.33 to 2.00. It is arranged to become. If the value of H / D or L / D is too small, when clamping the split mold 14 after the lower pinch, the internal pressure of the closed space 13a of the foam parison 13 becomes too large before the mold clamping is completed, and the foam parison. 13 may burst.
  • H / D is, for example, 1.33, 1.50, 2.00, 2.50, 3.00, 3.33, and a range between any two of the numerical values exemplified here. It may be within.
  • L / D is, for example, 0.33, 0.50, 1.00, 1.50, 2.00, and is within a range between any two of the numerical values exemplified here. Also good. D is 50 to 300 mm, specifically, for example, 50, 100, 150, 200, 250, 300 mm, and may be within a range between any two of the numerical values exemplified here.
  • the method for producing a foam molded body according to the first embodiment of the present invention includes an extrusion process, a lower pinch process, and a molding process.
  • a molten kneaded resin containing a foaming agent is extruded from an annular slit 49 between a die core 47 and a die shell 48 surrounding the die core 47 to form a cylindrical foam parison 13 to form a pair of split gold.
  • the split mold 14 and the lower pinch part 15 are in an open state.
  • the foam parison 13 is sandwiched between the lower pinch portions 15 arranged on the lower side of the split mold 14. Specifically, the lower pinch portion 15 is moved in the direction of the arrow X in FIG. 3 to enter the lower pinch state shown in FIG. As a result, a closed space 13 a is formed in the foam parison 13.
  • the divided mold 14 is clamped to mold the foam parison 13.
  • the mold clamping of the split mold 14 can be performed by moving the split mold 14 in the direction of arrow Y in FIG.
  • the foamed parison 13 may be molded by blow molding, vacuum molding, or a combination thereof.
  • the distance H between the lower surface of the die core 47 and the upper surface of the split mold 14) / (the diameter D of the die core 47) is 1.33 to 3.33
  • the distance L) between the upper surface of the lower pinch portion 15 / (the diameter D of the die core 47) is 0.33 to 2.00
  • the foam parison 13 ruptures during the mold clamping, or the foam parison 13 It is possible to suppress the occurrence of bent meat during molding.
  • the start timing of one of the divided molds 14 is reduced. It is preferable to delay the other decompression start timing by 1 second or more (eg, 1 to 5 seconds). In particular, it is preferable to delay the depressurization start timing of the split mold 14 on the side where the bent meat is likely to occur.
  • the pressure reduction in the right split mold 14 is started first, the foam parison 13 in the cavity 14b is shifted to the right side, and the gap between the left split mold 14 and the foam parison 13 is large. Become.
  • the thickness of the foamed parison 13 is controlled so that the thickness T1 of the foamed parison 13 at the portion where the bent meat tends to be generated is smaller than the thickness T2 of the foamed parison 13 at the other portion. It is preferable. T1 / T2 is preferably 0.8 to 0.9. In this case, the foamed parison 13 is easily stretched at a portion where the bent meat is likely to be generated, and the occurrence of the bent meat is suppressed. As shown in FIG. 6B, when the foamed molded body is a tubular body including the main path 17 and the sub path 18 connected thereto, a fold is generated in the connecting portion 19 between the main path 17 and the sub path 18. Since it is easy, it is preferable to reduce the thickness of the foam parison 13 at a portion corresponding to the connecting portion 19.
  • Foam molded body The method for producing a foam molded body according to the first embodiment can be suitably used for the production of a foam molded body having an arbitrary shape and expansion ratio, but a method for effectively suppressing the occurrence of bent meat. Therefore, it is particularly suitable for the production of a foamed molded product having a shape or foaming ratio in which bent meat is likely to occur.
  • the foamed molded article preferably has a foaming ratio of 2.5 times or more. This is because the higher the foaming ratio, the lower the strength of the foamed parison 13, and wrinkles are generated in the foamed parison 13, making it easier to produce broken meat.
  • the upper limit of the expansion ratio is not particularly defined, but is, for example, 5 times. Specifically, the expansion ratio is, for example, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, or 5 times, and may be within a range between any two of the numerical values exemplified here. . Further, the average thickness of the foamed molded product is preferably 2 mm or more.
  • the upper limit of the average thickness is not particularly specified, but is, for example, 6 mm. Specifically, the average thickness is, for example, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6 mm, and between any two of the numerical values exemplified here. It may be within the range.
  • the foamed molded body 16 is a tubular body including a main path 17 and a sub path 18 connected thereto, as an example.
  • the angle ⁇ between the main path 17 and the sub path 18 is preferably 45 to 90 degrees. In the example of FIG. 6A, the angle ⁇ is 90 degrees. In the case of such a shape, a fold is likely to occur at the connecting portion 19 between the main path 17 and the sub path 18.
  • the sub route 18 is a branched route in FIG. 6A, but may be a route bent in a substantially L shape.
  • the blow ratio in the cross section S in which the angle ⁇ with the extrusion direction of the foam parison 13 is 0 to 45 degrees is preferably 0.5 to 0.8.
  • the angle ⁇ is 45 degrees
  • the angle ⁇ is 0 degrees.
  • the cross section S is preferably a cross section at the sub-path 18 or the connecting portion 19, and more preferably a cross section at the connecting portion 19. This is because by calculating the blow ratio in the cross section of such a part, it is possible to improve the accuracy of predicting the ease of occurrence of the bent meat.
  • the blow ratio is calculated by the following method. First, as shown in FIG.
  • blow ratio (length of straight line V) / (length of straight line W).
  • blow ratio is, for example, 0.5, 0.6, 0.7, or 0.8, and may be within a range between any two of the numerical values exemplified here.
  • a foamed molded product was produced using the foamed molded product manufacturing apparatus shown in FIG. 1 and evaluated for the occurrence of broken meat.
  • As the raw material resin a mixture of LDPE (grade: G201-F, manufactured by Sumitomo Chemical) and HDPE (grade: B470, manufactured by Asahi Kasei Chemicals) at a mass ratio of 1: 1 was used.
  • the temperature controller 9 was set so that the temperature of the foamed parison 13 was 190 to 200 ° C.
  • the rotation speed of the screw 7 was 60 rmm, and the amount of extrusion was 20 kg / hr.
  • N 2 gas was used as a foaming agent, and was injected from a foaming agent inlet P provided at a position of 0.5 L. The expansion ratio was adjusted by changing the amount of injected gas.
  • the diameter of the die core 47 was 150 mm
  • Blow molding was performed using the foamed parison formed under the above conditions to produce a foamed molded product having the shape shown in FIG. 6A under the conditions shown in Table 1, and the resulting foamed molded product was folded. We evaluated whether or not.
  • the expansion ratio is 2.5 times or more and the blow ratio of the connecting portion 19 is It has been found that the occurrence of bent meat can be prevented even in a foamed molded product of 0.5 to 0.8.
  • the expansion ratio was 2 times or less, no broken meat was generated even when H / D and L / D were outside the above ranges.
  • the foamed molded article manufacturing apparatus and manufacturing method according to the second embodiment can be formed into a substantially cylindrical shape without shrinking the foamed parison, and the parison diameter is small. Ingenuity has been made that can ease things. Further, it has been found that the inventive rate can further suppress the occurrence rate of folding (particularly the curtain phenomenon shown in FIG. 7B) than the first embodiment. This will be described in detail below. In addition, description is abbreviate
  • a region sandwiched between the divided molds 14 is defined as a molding region U.
  • the pre-blow nozzle 20 has a plurality of fine holes on the side surface. Air is jetted from the fine holes.
  • the shape of the micropore is not particularly limited, and may be a polygon such as a circle, an ellipse, or a rectangle. When the micropore is circular, the diameter of one micropore is preferably about 0.3 mm to 40.0 mm, and more preferably 3.0 mm.
  • the diameter is smaller than the above range, the expansion effect on the pre-blow foamed parison 13 is insufficient, and if the resin adheres, the micropores may be blocked.
  • the diameter is larger than the above range, it is difficult to process in the first place (limited to the size of the die core 47), and the resin may flow into the hole.
  • the number of such fine holes depends on the diameter of the fine holes, but is preferably 3 to 8, more preferably 4.
  • the pre-blow nozzle 20 is formed of resin against the inner surface of the foam parison 13 in the closed space 13a after the resin extrusion process (see FIG. 8) and the lower pinch process (FIG. 9).
  • Pre-blow is performed to inject air in a direction that forms an angle ⁇ of 45 degrees or more and 135 degrees or less with the extrusion direction.
  • the angle ⁇ is, for example, 45 degrees, 50 degrees, 55 degrees, 60 degrees, 65 degrees, 70 degrees, 75 degrees, 80 degrees, 85 degrees, 90 degrees, 95 degrees, 100 degrees, 105 degrees, 110 Degrees, 115 degrees, 120 degrees, 125 degrees, 130 degrees, and 135 degrees, and may be within a range between any two of the numerical values illustrated here.
  • the angle ⁇ is preferably not less than 60 degrees and not more than 120 degrees.
  • the pre-blow here is a blow performed before molding by the split mold 14.
  • the direction extruded in the second embodiment is the direction of gravity
  • the original pressure of the gas for pre-blowing is, for example, about 0.3 bar to 7.0 bar, and preferably 4.0 bar. When the pressure is lower than the above range, the parison expansion function is insufficient, and when the pressure is higher than the above range, the expansion ratio is often lowered due to the internal pressure applied to the parison.
  • the pre-blow nozzle 20 is provided at the lower part of the die head 12 and substantially at the center of the annular slit 49.
  • the pre-blow nozzle 20 may be comprised so that a position can be controlled up and down, for example, and may be provided so that removal is possible. Further, the pre-blow nozzle 20 may be configured to rotate during air injection.
  • a melt-kneaded resin containing a foaming agent is extruded from an annular slit 49 between a die core 47 and a die shell 48 surrounding the die core 47 so as to be positioned substantially in the entire molding region U, and is cylindrical (for example, approximately A cylindrical foamed parison 13 is formed.
  • the split mold 14 and the lower pinch part 15 are in an open state.
  • the foam parison 13 is sandwiched between the lower pinch portions 15 disposed on the lower side of the split mold 14. Specifically, by moving the lower pinch portion 15 in the direction of arrow X in FIG. 8, below pinched state shown in FIG. As a result, a closed space 13 a is formed in the foam parison 13.
  • pre-blow in which air is jetted in the direction of arrow B 1 (parison outer peripheral direction) by the pre-blow nozzle 20 is performed.
  • the foam parison around the pre-blow nozzle may shrink, but in the second embodiment, the foam parison 13 is pressurized in the outer circumferential direction as shown in FIG.
  • the foam parison 13 swells, atrophy around the pre-blow nozzle 20 can be suppressed.
  • the phenomenon that the diameter of the foam parison 13 becomes small due to the influence of gravity is alleviated.
  • the curtain phenomenon that occurs in the foam parison 13 is suppressed, and the rate of occurrence of folded wall can be further reduced.
  • the divided mold 14 is clamped. Specifically, the split mold 14 is clamped by moving the split mold 14 in the direction of the arrow Y in FIG. 10 , and then the foamed parison 13 is pressed against the split mold 14 to form the foam molded body 13b. Can be molded. In this manner, the foamed parison 13 is formed by shaping the foam parison 13 into a shape corresponding to the surface of the cavity 14b of the split mold 14. In this step, the method of pressing the foam parison 13 against the mold may be blow molding, vacuum molding, or a combination thereof.
  • the pre-blow nozzle 20 is provided in the lower part of the die head 12 and substantially at the center of the annular slit 49.
  • the pre-blow nozzle 20 is provided below the lower pinch portion 15.
  • the pre-blow nozzle 20 performs pre-blow by injecting air in an arrow B 1 direction. In such a case, as shown in FIG. 12, it is preferable to pinch the lower pinch portion 15 so as to sandwich the pre-blow nozzle 20 together with the foam parison 13.
  • the foam parison 13 is pressurized in the outer circumferential direction and the foam parison 13 swells, so that the atrophy around the pre-blow nozzle 20 can be suppressed. Moreover, the phenomenon that the diameter of the foam parison 13 becomes small due to the influence of gravity is alleviated. In addition, the curtain phenomenon that occurs in the foam parison 13 is suppressed, and the rate of occurrence of folded wall can be further reduced.
  • the lower pinch part 15 is located below the divided molds 14 (molding region U) as indicated by its name.
  • the fourth embodiment as shown in FIGS. 14 and 15, instead of the lower pinch portion 15, on the upper part of the molding region U (above the molding region U depending on the size of the divided mold 14).
  • the upper pinch part 15a located is provided.
  • the foam parison 13 is positioned in substantially the entire space between the divided molds 14 (molding region U), and then the lower pinch is performed.
  • pre-blowing treatment is gradually carried out in an arrow B 1 direction together with the extrusion of the foam parison 13 is gradually carried out. Then, at a predetermined timing when the foam parison 13 is located at a part of the upper side of the molding region U, the upper pinch portion 15a is moved in the arrow X direction to perform the upper pinch.
  • a predetermined amount of extrusion and pre-blow of the foam parison 13 may be alternately performed a plurality of times. That is, as shown in FIG. 14, first, a predetermined amount of extrusion for positioning the foamed parison 13 on a part of the upper side of the molding region U is performed. Then, as shown in FIG. 15, the upper pinch
  • the foam parison 13 is pinched
  • the foamed parison 13 is pressurized in the outer peripheral direction and the foamed parison 13 swells, so that the atrophy around the pre-blow nozzle 20 can be suppressed. Moreover, the phenomenon that the diameter of the foam parison 13 becomes small due to the influence of gravity is alleviated. In addition, the curtain phenomenon that occurs in the foam parison 13 is suppressed, and the rate of occurrence of folded wall can be further reduced.
  • the upper pinch may not be performed in the fourth embodiment.
  • extrusion of the foam parison 13 is pre-blowing treatment is gradually carried out in an arrow B 1 direction together gradually carried out, or a predetermined amount of extrusion and pre-blow of foam parison 13 is performed a plurality of times alternately.
  • Foaming extruder 3 Cylinder 5: Resin charging port 7: Screw 9: Temperature control unit 10: Connection unit 11: Resin extrusion port 12: Die head 13: Foam parison 13a: Closed space 13b: Foam molded body 14: Divided metal Mold 14a: Pinch off part 14b: Cavity 14c: Part 15: Lower pinch part 15a: Upper pinch part 16: Foam molded body 17: Main path 18: Sub path 19: Connecting part 20: Pre-blow nozzle 30: Gear device 41: Die Outer cylinder 43: Mandrel 45: Ring-shaped piston 46: Space 47: Die core 48: Die shell 49: Annular slit P: Foaming agent inlet PL: Parting line

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Abstract

簡易な工程で折れ肉の発生を抑制することが可能な発泡成形体の製造方法を提供する。 本発明によれば、ダイコアとこれを囲むダイシェルの間の環状スリットから発泡剤を含む溶融混練樹脂を押し出して円筒状の発泡パリソンを形成して一対の分割金型間に押し出す押出工程と、前記分割金型の下側に配置された下ピンチ部において前記発泡パリソンを挟む下ピンチ工程と、前記下ピンチ工程の後に、前記分割金型の型締めを行って前記発泡パリソンの成形を行う成形工程を備え、前記ダイコアの直径をＤ、前記ダイコアの下面と前記分割金型の上面の間の距離をＨ、前記分割金型の下面と前記下ピンチ部の上面の間の距離をＬとすると、Ｈ／Ｄが１．３３～３．３３であり、Ｌ／Ｄが０．３３～２．００である、発泡成形体の製造方法が提供される。

Description

発泡成形体の製造方法
　本発明は、発泡成形体の製造方法に関する。
　例えば、自動車等の空調装置では、空気を通風させるための管状の空調用ダクトが用いられている。
　空調用ダクトとしては、熱可塑性樹脂を発泡剤により発泡させた発泡樹脂を用いた発泡成形体が知られている。発泡成形体は、高い断熱性と軽量化を同時に実現できることから需要が拡大している。
　こうした発泡成形体の製造方法としては、溶融状態の発泡樹脂を分割金型で型締めし、内部に空気を吹き込んで膨張させる発泡ブロー成形が広く知られている。
　近年、軽量化の要請から、発泡成形体の発泡倍率が高められる傾向があるが、発泡倍率を高めると発泡パリソンの外面同士が融着して発泡成形体の外面にすじが形成される、所謂「折れ肉」という現象が発生しやすくなる。特許文献１には、折れ肉の発生を抑制するために、筒状の発泡パリソンの下部を閉じ、発泡パリソンを金型に挟む前又は／及び挟みながら、パリソン内部に気体を吹き込むことによってパリソンを拡張させる方法が開示されている。
特開２００２－１９２６０１号公報
　しかし、特許文献１の方法は、金型の型締め前にパリソン内部に気体を吹き込む必要があるので、製造工程が複雑になる。
　本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、簡易な工程で折れ肉の発生を抑制することが可能な発泡成形体の製造方法を提供するものである。
　本発明によれば、ダイコアとこれを囲むダイシェルの間の環状スリットから発泡剤を含む溶融混練樹脂を押し出して円筒状の発泡パリソンを形成して一対の分割金型間に押し出す押出工程と、前記分割金型の下側に配置された下ピンチ部において前記発泡パリソンを挟む下ピンチ工程と、前記下ピンチ工程の後に、前記分割金型の型締めを行って前記発泡パリソンの成形を行う成形工程を備え、前記ダイコアの直径をＤ、前記ダイコアの下面と前記分割金型の上面の間の距離をＨ、前記分割金型の下面と前記下ピンチ部の上面の間の距離をＬとすると、Ｈ／Ｄが１．３３～３．３３であり、Ｌ／Ｄが０．３３～２．００である、発泡成形体の製造方法が提供される。
　本発明者の実験によれば、ダイコアの直径をＤ、ダイコアの下面と分割金型の上面の間の距離をＨ、分割金型の下面と下ピンチ部の上面の間の距離をＬとしたときに、Ｈ／Ｄが１．３３～３．３３、Ｌ／Ｄが０．３３～２．００となるように、ダイコアと、分割金型と、下ピンチ部を配置することによって、折れ肉の発生を抑制することができることを見出し、本発明の完成に到った。
　以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
　好ましくは、前記発泡成形体は、発泡倍率が２．５倍以上である。
　好ましくは、前記発泡成形体は、主経路とこれに連結された副経路を備える管状体であり、前記主経路と副経路の間の角度が４５～９０度である。
　好ましくは、前記発泡成形体は、前記発泡パリソンの押出方向との角度が０～４５度である断面でのブロー比が０．５～０．８である。
　好ましくは、前記成形工程において、前記分割金型のそれぞれを減圧して前記発泡パリソンを前記分割金型のそれぞれに吸着させる工程を備え、前記分割金型の一方の減圧の開始タイミングを、前記分割金型の他方の減圧の開始タイミングよりも１秒以上遅らせる。
　好ましくは、前記押出工程において、折れ肉が発生しやすい部位での前記発泡パリソンの肉厚が、他の部位での前記発泡パリソンの肉厚よりも小さくなるように、前記発泡パリソンの厚さを制御する。
　好ましくは、前記押出工程において、前記溶融混練樹脂を押し出す方向に対して４５度以上１３５度以下である方向に前記発泡パリソンの内面に向かってエアーを噴射することによってプリブローが行われる。
　好ましくは、前記プリブローは、前記分割金型間の上方又は下方に位置するプリブローノズルを用いて行われる。
　好ましくは、前記発泡パリソンを前記分割金型間の略全体に位置させ、続いて前記発泡パリソンを挟んで密閉する下ピンチが行われ、続いて前記プリブローが行われる。
本発明の第１実施形態に係る発泡成形体の製造装置の構成を示す。 図１中のダイヘッド１２の断面図である。 図１中のダイヘッド１２、分割金型１４及び下ピンチ部１５近傍の断面図である。 図３の状態から下ピンチ部１５で発泡パリソン１３を挟んだ状態を示す断面図である。 図４の状態から分割金型１４の型締めを行った状態を示す断面図である。 本発明が好適に適用される発泡成形体１６の構成を示す平面図である。 図６Ａ中のＡ－Ａ断面又はＢ－Ｂ断面を示す。 パリソン形状の萎縮を示す図である。 図７Ａ中のＣ－Ｃ断面であって折肉不良（カーテン現象）を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る発泡パリソン１３が形成された状態を示す図である。 図８の状態から下ピンチ部１５で発泡パリソン１３を挟んだ状態を示す図である。 図９の状態からパリソン外周方向へのプリブローを行った状態を示す図である。 図１０の状態から分割金型１４の型締めを行った状態を示す図である。 本発明の第３実施形態を示す図である。 図１２の状態から下ピンチ部１５で発泡パリソン１３を挟んだ状態を示す図である。 本発明の第４実施形態を示す図である。 図１４の状態から上ピンチ部１５ａで発泡パリソン１３を挟んだ状態を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る変形例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。
　なお、本発明の第１の観点によれば、ダイコアとこれを囲むダイシェルの間の環状スリットから発泡剤を含む溶融混練樹脂を押し出して円筒状の発泡パリソンを形成して一対の分割金型間に押し出す押出工程と、前記分割金型の下側に配置された下ピンチ部において前記発泡パリソンを挟む下ピンチ工程と、前記下ピンチ工程の後に、前記分割金型の型締めを行って前記発泡パリソンの成形を行う成形工程と、を備え、前記ダイコアの直径をＤ、前記ダイコアの下面と前記分割金型の上面の間の距離をＨ、前記分割金型の下面と前記下ピンチ部の上面の間の距離をＬとすると、Ｈ／Ｄが１．３３～３．３３であり、Ｌ／Ｄが０．３３～２．００である、発泡成形体の製造方法が提供される。
　また、本発明の第２の観点によれば、環状スリットから発泡剤を含む溶融混練樹脂を一対の分割金型の間に挟まれる成形領域のある押出方向へ押出すことにより発泡パリソンを形成するパリソン形成工程と、前記成形領域に位置する前記発泡パリソンに対して前記分割金型の型締めを行って発泡成形体の成形を行う成形工程とを備える発泡成形体の製造方法において、前記パリソン形成工程では、前記押出方向に対して４５度以上１３５度以下である方向に前記発泡パリソンの内面に向かってエアーを噴射することによってプリブローが行われる、発泡成形体の製造方法が提供される。
１．第１実施形態
　最初に、本発明の第１実施形態の発泡成形体の製造方法を実施するのに適した、発泡成形体の製造装置について説明し、その後、第１実施形態の発泡成形体の製造方法について説明する。
１．１　発泡成形体の製造装置
　本発明の第１実施形態の発泡成形体の製造装置は、図１～図５に示すように、発泡押出機１、分割金型１４、及び下ピンチ部１５を備える。発泡押出機１は、シリンダ３と、樹脂投入口５と、スクリュー７と、発泡剤注入口Ｐと、温度制御部９と、樹脂押出口１１と、ダイヘッド１２を備える。
　以下、各構成要素を詳細に説明する。
＜樹脂投入口５＞
　樹脂投入口５は、いわゆるホッパーであり、ここから、原料樹脂を投入する。原料樹脂の形態は、特に限定されないが、通常は、ペレット状である。原料樹脂は、例えばポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂であり、ポリオレフィンとしては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－プロピレン共重合体及びその混合物などが挙げられる。原料樹脂は、樹脂投入口５からシリンダ３内に投入された後、シリンダ３内で加熱されることによって溶融されて溶融樹脂になる。また、シリンダ３内に配置されたスクリュー７の回転によってシリンダ３の一端に設けられた樹脂押出口１１に向けて搬送される。
＜スクリュー７＞
　スクリュー７は、シリンダ３内に配置され、その回転によって溶融樹脂を混練しながら樹脂押出口１１に向けて搬送する。スクリュー７の一端にはギア装置３０が設けられており、ギア装置３０によってスクリュー７が回転駆動される。シリンダ３内に配置されるスクリュー７の数は、１本でもよく、２本以上であってもよい。
＜発泡剤注入口Ｐ＞
　シリンダ３には、シリンダ３内に発泡剤を注入するための発泡剤注入口Ｐが設けられる。発泡剤注入口Ｐを設ける位置は特に限定されないが、シリンダ３の樹脂投入口５側の端部の位置を０、樹脂押出口１１側の端部の位置をＬとした場合、発泡剤注入口Ｐは、０．３Ｌ～０．７Ｌ（好ましくは０．４～０．６Ｌ）の位置に設けることが好ましい。発泡剤注入口Ｐが０．３Ｌよりも樹脂投入口５側に設けられると、溶融樹脂の混練が不十分な状態で発泡剤が注入されてしまって発泡剤の分散が不十分になる場合がある。また、溶融樹脂の温度は通常樹脂押出口１１に向かって徐々に低下するように制御されるので、発泡剤注入口Ｐ０．７Ｌよりも樹脂押出口１１側に設けられると、発泡剤を注入する部位での溶融樹脂の温度が低すぎて発泡剤の注入量が減少してしまう場合がある。
　発泡剤注入口Ｐから注入される発泡剤は、物理発泡剤、化学発泡剤、及びその混合物が挙げられるが、物理発泡剤が好ましい。物理発泡剤としては、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等の無機系物理発泡剤、およびブタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン等の有機系物理発泡剤、さらにはそれらの超臨界流体を用いることができる。超臨界流体としては、二酸化炭素、窒素などを用いて作ることが好ましく、窒素であれば臨界温度－１４９．１℃、臨界圧力３．４ＭＰａ以上、二酸化炭素であれば臨界温度３１℃、臨界圧力７．４ＭＰａ以上とすることにより得られる。化学発泡剤としては、酸（例：クエン酸又はその塩）と塩基（例：重曹）との化学反応により炭酸ガスを発生させるものが挙げられる。化学発泡剤は、発泡剤注入口Ｐから注入する代わりに、樹脂投入口５から投入してもよい。
＜温度制御部９＞
　温度制御部９は、シリンダ３に沿って設けられた複数の温調ユニットを個別に制御して、シリンダ３の各部分の温度を制御するように構成されている。また、温度制御部９は、発泡パリソン１３を形成するためのダイヘッド１２の温度、及びシリンダ３とダイヘッド１２の間の連結部１０の温度も制御可能である。
＜樹脂押出口１１・ダイヘッド１２＞
　原料樹脂と発泡剤が溶融混練されてなる溶融混練樹脂は、樹脂押出口１１から押し出され、連結部１０を通じてダイヘッド１２内に注入される。ダイヘッド１２は、図２に示すように、円筒状のダイ外筒４１と、その内部に収容されるマンドレル４３を備え、その間の空間４６にシリンダ３から押し出された溶融混練樹脂を貯留する。また、ダイヘッド１２の先端には、ダイコア４７とこれを囲むダイシェル４８が設けられ、その間に環状スリット４９が設けられる。そして、空間４６に溶融混練樹脂が所定量貯留された後にリング状ピストン４５を鉛直方向に押し下げることによって溶融混練樹脂を環状スリット４９から押し出して円筒状の発泡パリソン１３を形成する。発泡パリソン１３は、一対の分割金型１４間に押し出される。
＜分割金型１４・下ピンチ部１５＞
　一対の分割金型１４は、発泡パリソン１３の成形を行って発泡成形体を得るために用いられる。図３に示すように、分割金型１４のそれぞれには、キャビティ１４ｂを取り囲むようにピンチオフ部１４ａが設けられている。また、ピンチオフ部１４ａを取り囲むようにバリ逃し部１４ｃが設けられている。発泡パリソン１３がピンチオフ部１４ａで挟まれた部位が、図６Ｂに示すパーティングラインＰＬとなり、ピンチオフ部１４ａの外側の部分がバリとなる。分割金型１４の上面からピンチオフ部１４ａまでの距離Ｒは、例えば５０ｍｍである。バリ逃し部１４ｃの側から見たピンチオフ部１４ａの高さＱは、例えば５～１０ｍｍである。
　分割金型１４を用いた成形の方法は特に限定されず、分割金型１４のキャビティ内にエアーを吹き込んで成形を行うブロー成形であってもよく、分割金型１４のキャビティの内面からキャビティ内を減圧して発泡パリソン１３の成形を行う真空成形であってもよく、その組み合わせであってもよい。下ピンチ部１５は、図３～図４に示すように、発泡パリソン１３の下部を挟んで（下ピンチして）発泡パリソン１３内に閉空間１３ａを形成するために用いられる。分割金型１４は、下ピンチの後に型締めされる。
　図２～図３に示すように、分割金型１４は、（ダイコア４７の下面と分割金型１４の上面の間の距離Ｈ）／（ダイコア４７の直径Ｄ）が１．３３～３．３３となるように配置され、下ピンチ部１５は、（分割金型１４の下面と下ピンチ部１５の上面の間の距離Ｌ）／（ダイコア４７の直径Ｄ）が０．３３～２．００となるように配置される。Ｈ／Ｄ又はＬ／Ｄの値が小さすぎると、下ピンチ後に分割金型１４の型締めを行う際に、型締め完了前に発泡パリソン１３の閉空間１３ａの内圧が大きくなりすぎて発泡パリソン１３が破裂する場合がある。Ｈ／Ｄ又はＬ／Ｄの値が大きすぎると、下ピンチ後に分割金型１４の型締めを行う際にキャビティ１４ｂ内の発泡パリソン１３の閉空間１３ａの内圧が十分に大きくならないために、型締め後のキャビティ１４ｂ内の発泡パリソン１３の形状と、最終製品としての発泡成形体の形状との差が大きくなるために、折れ肉が発生しやすくなる。Ｈ／Ｄは、具体的には例えば、１．３３、１．５０、２．００、２．５０、３．００、３．３３であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。Ｌ／Ｄは、具体的には例えば、０．３３、０．５０、１．００、１．５０、２．００であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。Ｄは、５０～３００ｍｍであり、具体的には例えば、５０、１００、１５０、２００、２５０、３００ｍｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。
２．発泡成形体の製造方法
　本発明の第１実施形態の発泡成形体の製造方法は、押出工程と、下ピンチ工程と、成形工程を備える。
　押出工程では、図３に示すように、ダイコア４７とこれを囲むダイシェル４８の間の環状スリット４９から発泡剤を含む溶融混練樹脂を押し出して円筒状の発泡パリソン１３を形成して一対の分割金型１４間に押し出す。押出工程では、分割金型１４及び下ピンチ部１５は開状態になっている。
　下ピンチ工程では、図３～図４に示すように、分割金型１４の下側に配置された下ピンチ部１５において発泡パリソン１３を挟む。具体的には、下ピンチ部１５を図３の矢印Ｘ方向に移動させて、図４に示す下ピンチ状態にする。これによって、発泡パリソン１３に閉空間１３ａが形成される。
　成形工程では、図４～図５に示すように、下ピンチ工程の後に、分割金型１４の型締めを行って発泡パリソン１３の成形を行う。具体的には、分割金型１４の型締めは、分割金型１４を図４の矢印Ｙ方向に移動させることによって行うことができる。発泡パリソン１３の成形は、ブロー成形、真空成形、その組み合わせの何れであってもよい。第１実施形態では、（ダイコア４７の下面と分割金型１４の上面の間の距離Ｈ）／（ダイコア４７の直径Ｄ）が１．３３～３．３３であり、（分割金型１４の下面と下ピンチ部１５の上面の間の距離Ｌ）／（ダイコア４７の直径Ｄ）が０．３３～２．００であるために、型締めの際に発泡パリソン１３が破裂したり、発泡パリソン１３の成形の際に折れ肉が発生したりすることが抑制される。
　ところで、分割金型１４のそれぞれを減圧して発泡パリソン１３を分割金型１４のそれぞれに吸着させる工程を備える場合には、分割金型１４の一方の減圧の開始タイミングを、分割金型１４の他方の減圧の開始タイミングよりも１秒以上（例えば１～５秒）遅らせることが好ましい。特に、折れ肉が発生しやすい側の分割金型１４の減圧の開始タイミングを遅らせることが好ましい。一例として、右側の分割金型１４での減圧が先に開始されると、キャビティ１４ｂ内にある発泡パリソン１３は、右側に寄り、左側の分割金型１４と発泡パリソン１３の間の隙間が大きくなる。その状態で左側の分割金型１４の減圧を開始すると、発泡パリソン１３が拡張する空間が大きいので、発泡パリソン１３の皺が伸ばされやすく、折れ肉が発生しにくい。従って、発泡パリソン１３の左側の部分に折れ肉が発生しやすい場合には、右側の分割金型１４の減圧を先に開始することが望ましい。逆に、発泡パリソン１３の右側の部分に折れ肉が発生しやすい場合には、左側の分割金型１４の減圧を先に開始することが望ましい。
　押出工程において、折れ肉が発生しやすい部位での発泡パリソン１３の肉厚Ｔ１が、他の部位での発泡パリソン１３の肉厚Ｔ２よりも小さくなるように、発泡パリソン１３の厚さを制御することが好ましい。Ｔ１／Ｔ２は、０．８～０．９が好ましい。この場合、折れ肉が発生しやすい部位において発泡パリソン１３が引き伸ばされやすくなり、折れ肉の発生が抑制される。発泡成形体が図６Ｂに示すように、主経路１７とこれに連結された副経路１８を備える管状体である場合、主経路１７と副経路１８の間の連結部１９に折れ肉が発生しやすいので、連結部１９に対応する部位において、発泡パリソン１３の肉厚を薄くすることが好ましい。
３．発泡成形体
　第１実施形態の発泡成形体の製造方法は、任意の形状及び発泡倍率の発泡成形体の製造に好適に利用可能なものであるが、折れ肉の発生を効果的に抑制する方法であるので、折れ肉が発生しやすい形状又は発泡倍率の発泡成形体の製造に特に適している。
　このような観点から、発泡成形体は、発泡倍率が２．５倍以上が好ましい。発泡倍率が高いほど発泡パリソン１３の強度が低下して発泡パリソン１３に皺が発生して折れ肉が発生しやすくなるからである。発泡倍率の上限は特に規定されないが、例えば、５倍である。発泡倍率は、具体的には例えば、２．５、３、３．５、４、４．５、５倍であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。また、発泡成形体の平均肉厚は、２ｍｍ以上が好ましい。使用する樹脂量が同じであれば平均肉厚が大きいほど、発泡倍率が高くなり、発泡パリソン１３の強度が低下して折れ肉が発生しやすくなるからである。平均肉厚の上限は特に規定されないが、例えば、６ｍｍである。平均肉厚は、具体的には例えば、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、５．５、６ｍｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。
　図６Ａに示すように、発泡成形体１６は、一例では、主経路１７とこれに連結された副経路１８を備える管状体である。主経路１７と副経路１８の間の角度αは、４５～９０度であることが好ましい。図６Ａの例では、角度αは９０度である。このような形状の場合に、主経路１７と副経路１８の間の連結部１９に折れ肉が発生しやすい。副経路１８は、図６Ａでは分岐経路となっているが、略Ｌ字状に屈曲した経路であってもよい。
　発泡パリソン１３の押出方向との角度βが０～４５度である断面Ｓでのブロー比が０．５～０．８であることが好ましい。図６Ａ中のＡ－Ａ断面では、角度βは４５度であり、Ｂ－Ｂ断面では角度βは０度である。断面Ｓは、副経路１８又は連結部１９での断面であることが好ましく、連結部１９での断面であることがさらに好ましい。このような部位の断面でのブロー比を算出することによって折れ肉の発生のしやすさの予測精度を高めることができるからである。ブロー比は、以下の方法で算出する。まず、図６Ｂに示すように、断面Ｓにおいて、対向するパーティングラインの最外点同士を直線Ｗで連結する。次に、断面Ｓ内で、直線Ｗから最も離れた点Ｔと直線Ｗを直線Ｖで連結する。次に、ブロー比＝（直線Ｖの長さ）／（直線Ｗの長さ）の式に従ってブロー比を算出する。ブロー比は、具体的には例えば、０．５、０．６、０．７、０．８であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。
　図１に示す発泡成形体の製造装置を用いて、発泡成形品を作製し、折れ肉の発生の有無の評価を行った。発泡押出機１のシリンダ３の内径は５０ｍｍであり、Ｌ／Ｄ＝３４であった。原料樹脂には、ＬＤＰＥ（グレード：Ｇ２０１－Ｆ，住友化学製）と、ＨＤＰＥ（グレード：Ｂ４７０，旭化成ケミカルズ製）とを質量比１：１で混合したものを用いた。発泡パリソン１３の温度が１９０～２００℃になるように温度制御部９の設定を行った。スクリュー７の回転数は、６０ｒｍｍとし、押出量は、２０ｋｇ／ｈｒとした。発泡剤にはＮ２ガスを用い、０．５Ｌの位置に設けられた発泡剤注入口Ｐから注入した。注入ガス量を変化させることによって発泡倍率の調整を行った。ダイコア４７の直径は、１５０ｍｍとした。
　以上の条件で形成された発泡パリソンを用いてブロー成形を行って、表１に示す条件で、図６Ａに示す形状の発泡成形体を製造し、得られた発泡成形体に折れ肉が発生したかどうかの評価を行った。
　表１に示すように、試料Ｎｏ．３～８及び１１～１６については、それぞれ、折れ肉が形成された。折れ肉は、何れも、連結部１９において、発泡パリソン１３の押出方向との角度βが０～４５度となる方向に延びるように形成された。また、折れ肉が延びる方向に沿った断面においてブロー比を算出したところ、表１に示すように、ブロー比が０．５～０．８となる位置において、折れ肉が発生しやすいことが分かった。
　また、Ｈ／Ｄが１．３３～３．３３であり且つＬ／Ｄが０．３３～２．００である試料Ｎｏ．１～２及び９～１０においては、ブロー比に関わらず、折れ肉が形成されなかった。
　以上より、Ｈ／Ｄを１．３３～３．３３とし且つＬ／Ｄを０．３３～２．００をすることによって、発泡倍率が２．５倍以上であり且つ連結部１９のブロー比が０．５～０．８である発泡成形体においても折れ肉の発生を防ぐことができることが分かった。なお、発泡倍率が２倍以下の場合には、Ｈ／Ｄ及びＬ／Ｄが上記範囲外であっても折れ肉が発生しなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
２．第２実施形態
　上述の第１実施形態に係る説明においては記載を省略しているが、第１実施形態に係る発泡成形体の製造装置及び製造方法は、図７Ａに示すようにプリブローノズルを用いて矢印Ｂ０方向（押出方向）にエアーを噴出するプリブロ－が行われることがある。この際、当該プリブローを伴う発泡ブロー成形では以下のような問題が生じる。
（１）図７Ａに示すように、パリソン内部に空気の流れが発生し周囲の空気が引き寄せられ（コアンダ効果）、パリソン内部のうち特にプリブローノズル周辺が陰圧となり、パリソンの形状がひょうたん形に萎縮しやすい。
（２）発泡ブロー成形では通常のブロー成形に比して熱可塑性樹脂の溶解張力が低く、重力の影響で発泡パリソンが重力方向（通常は押出方向）に引き伸ばされ、その結果パリソン径が小さくなる。
　そこで、このような問題を解決するために、第２実施形態に係る発泡成形体の製造装置及び製造方法は、発泡パリソンを萎縮させずに略円筒形状に形成可能であり、またパリソン径が小さくなることを緩和することができる創意工夫がなされている。また、当該創意工夫により第１実施形態よりも更に折肉（特に図７Ｂに示されるカーテン現象）の発生率を抑制できることも分かっている。以下これについて詳述する。なお、第１実施形態と共通する構成については説明を省略する。
２．１　プリブローノズル２０
　第２実施形態以降では、説明の便宜上、分割金型１４の間に挟まれる領域を成形領域Ｕと定義するものとする。プリブローノズル２０は、不図示ではあるが側面に複数の微細孔を有する。微細孔からエアーが噴射される。微細孔の形状は特に限定されず、例えば、円形、楕円形、又は四角形等の多角形であればよい。微細孔が円形の場合、１つの微細孔の直径は、好ましくは０．３ｍｍ～４０．０ｍｍ程度であり、更に好ましくは、３．０ｍｍである。なお、上記範囲よりも小径ではプリブローの発泡パリソン１３に対する拡張効果が不十分であり、万一樹脂が付着した場合に微細孔が閉塞するおそれがある。一方、上記範囲よりも大径では、そもそも加工が困難（ダイコア４７の大きさに制限される）であり、樹脂が穴内に流入するおそれが有る。かかる微細孔は、微細孔の直径にも依存するが、好ましくは３個～８個設けられ、更に好ましくは４個設けられる。
　図８～図１１に示されるように、プリブローノズル２０は、樹脂の押出工程（図８参照）、下ピンチ工程（図９）の後、閉空間１３ａにおいて発泡パリソン１３の内面に対して樹脂の押出方向と４５度以上１３５度以下の角度γを成す方向にエアーを噴射するプリブローを行う。角度γについては具体的には例えば、４５度、５０度、５５度、６０度、６５度、７０度、７５度、８０度、８５度、９０度、９５度、１００度、１０５度、１１０度、１１５度、１２０度、１２５度、１３０度、及び１３５度であり、ここに例示した数値の何れか２つの間の範囲内でもよい。角度γは、好ましくは、６０度以上１２０度以下である。ここでいうプリブローとは、分割金型１４による成形の前に行われるブローである。なお、第２実施形態では押出方向は、重力方向であり、プリブローノズル２０は、閉空間１３ａにおいて発泡パリソン１３の内面に対して図８～図１１の示す押出方向と垂直なパリソン外周方向（すなわち角度γ＝９０度）にエアーを噴射するプリブローを行う。プリブローするためのガスの元圧は、例えば０．３ｂａｒ～７．０ｂａｒ程度であり、好ましくは４．０ｂａｒである。上記範囲よりも低圧ではパリソン拡張機能が不十分であり、上記範囲よりも高圧ではパリソンにかかる内圧により発泡倍率が往々にして低下する。
　プリブローノズル２０は、ダイヘッド１２の下部であって環状スリット４９の略中心に設けられる。なお、プリブローノズル２０は、例えば上下に位置を制御可能に構成されてもよいし、取り外し可能に設けられてもよい。また、プリブローノズル２０は、エアーの噴射中に回転するように構成されてもよい。
２．２　発泡成形体の製造方法
　続いて、本発明の第２実施形態の発泡成形体の製造方法の手順を説明する。
　まず、図８に示すように、ダイコア４７とこれを囲むダイシェル４８の間の環状スリット４９から発泡剤を含む溶融混練樹脂を成形領域Ｕの略全体に位置するように押出して筒状（例えば略円筒状）の発泡パリソン１３を形成する。パリソン形成工程では、分割金型１４及び下ピンチ部１５は開状態になっている。
　次に、図８及び図９に示すように、分割金型１４の下側に配置された下ピンチ部１５において発泡パリソン１３を挟む。具体的には、下ピンチ部１５を図８の矢印Ｘ方向に移動させて、図９に示す下ピンチ状態にする。これによって、発泡パリソン１３に閉空間１３ａが形成される。
　続いて、図９及び図１０に示すように、プリブローノズル２０により矢印Ｂ１方向（パリソン外周方向）にエアーが噴射されるプリブローが行われる。図７Ａに示すように、第１実施形態ではプリブローノズル周辺の発泡パリソンが萎縮するおそれがあったが、第２実施形態では図１０に示すように、発泡パリソン１３が外周方向に加圧され発泡パリソン１３が膨らむことで、プリブローノズル２０周辺の萎縮を抑制することができる。また、重力の影響で発泡パリソン１３の径が小さくなる現象が緩和される。加えて、発泡パリソン１３に生じるカーテン現象が抑制され、折肉の発生率を更に低減することができる。
　続いて、図１０及び図１１に示すように、分割金型１４の型締めが行われる。具体的には、分割金型１４を図１０の矢印Ｙ方向に移動させることで分割金型１４を型締めし、続いて、発泡パリソン１３を分割金型１４に押し付けることで発泡成形体１３ｂを成形することができる。このように、発泡パリソン１３を分割金型１４のキャビティ１４ｂの面に対応する形状に賦形することで、発泡成形体１３ｂが成形される。かかる工程において、発泡パリソン１３を金型に押し付ける方法は、ブロー成形、真空成形、その組合せの何れであってもよい。
３．第３実施形態
　第２実施形態において、プリブローノズル２０は、ダイヘッド１２の下部であって環状スリット４９の略中心に設けられる。一方、第２実施形態では、図１２及び図１３に示すように、プリブローノズル２０は下ピンチ部１５の下方に設けられる。第２実施形態においても、プリブローノズル２０は矢印Ｂ１方向にエアーを噴射することによりプリブローを行う。かかる場合、図１２に示すように、下ピンチ部１５が発泡パリソン１３とともにプリブローノズル２０を挟み込むようにピンチすることが好ましい。
　第３実施形態でも、図１３に示すように、発泡パリソン１３が外周方向に加圧され発泡パリソン１３が膨らむことで、プリブローノズル２０周辺の萎縮を抑制することができる。また、重力の影響で発泡パリソン１３の径が小さくなる現象が緩和される。加えて、発泡パリソン１３に生じるカーテン現象が抑制され、折肉の発生率を更に低減することができる。
４．第４実施形態
　第１～第３実施形態では、下ピンチ部１５は、その名称にも表されるように分割金型１４間（成形領域Ｕ）の下方に位置している。一方、第４実施形態では、図１４及び図１５に示すように、下ピンチ部１５に代えて、成形領域Ｕの上側一部（分割金型１４の大きさ次第では成形領域Ｕの上方）に位置する上ピンチ部１５ａが設けられる。第１～第３実施形態では、発泡パリソン１３を分割金型１４間（成形領域Ｕ）の略全体に位置させ、その後下ピンチが行われる。一方、第４実施形態では、発泡パリソン１３の押出しが徐々に行われるとともに矢印Ｂ１方向にプリブローが徐々に行われる。そして、発泡パリソン１３が、成形領域Ｕの上側一部に位置する所定のタイミングにおいて、上ピンチ部１５ａを矢印Ｘ方向に移動させて上ピンチが行われる。
　また、発泡パリソン１３の所定量の押出しとプリブローとを交互に複数回行ってもよい。すなわち、図１４に示すように、まず発泡パリソン１３を成形領域Ｕの上側一部に位置させるための所定量の押出しが行われる。続いて、図１５に示すように、発泡パリソン１３を挟んで密閉する上ピンチが行われ、更にプリブローが行われる。その後は、発泡パリソン１３の押出しとプリブローとが少なくとも１回行なわれるか、或いは上記同様、発泡パリソン１３の押出しが徐々に行われるとともにプリブローも徐々に行われるようにしてもよい。なお、発泡パリソン１３の押出しとともに、上ピンチ部１５ａは、下方へと押し出されることになる。
　すなわち、第４実施形態では、発泡パリソン１３の下端が成形領域Ｕの下端に到達する前に、発泡パリソン１３を上ピンチ部１５ａで挟んで密閉し、発泡パリソン１３の下端の下降に伴って上ピンチ部１５ａを下降させながらプリブローが行われる。
　第４実施形態でも、図１５に示すように、発泡パリソン１３が外周方向に加圧され発泡パリソン１３が膨らむことで、プリブローノズル２０周辺の萎縮を抑制することができる。また、重力の影響で発泡パリソン１３の径が小さくなる現象が緩和される。加えて、発泡パリソン１３に生じるカーテン現象が抑制され、折肉の発生率を更に低減することができる。
４．１　第４実施形態の変形例
　図１６に示すように、第４実施形態において上ピンチを行わないものとしてもよい。かかる場合、発泡パリソン１３の押出しが徐々に行われるとともに矢印Ｂ１方向にプリブローが徐々に行われるか、或いは、発泡パリソン１３の所定量の押出しとプリブローとが交互に複数回行われる。
１　　　：発泡押出機
３　　　：シリンダ
５　　　：樹脂投入口
７　　　：スクリュー
９　　　：温度制御部
１０　　：連結部
１１　　：樹脂押出口
１２　　：ダイヘッド
１３　　：発泡パリソン
１３ａ　：閉空間
１３ｂ　：発泡成形体
１４　　：分割金型
１４ａ　：ピンチオフ部
１４ｂ　：キャビティ
１４ｃ　：部
１５　　：下ピンチ部
１５ａ　：上ピンチ部
１６　　：発泡成形体
１７　　：主経路
１８　　：副経路
１９　　：連結部
２０　　：プリブローノズル
３０　　：ギア装置
４１　　：ダイ外筒
４３　　：マンドレル
４５　　：リング状ピストン
４６　　：空間
４７　　：ダイコア
４８　　：ダイシェル
４９　　：環状スリット
Ｐ　　　：発泡剤注入口
ＰＬ　　：パーティングライン

Claims (9)

  1. 　ダイコアとこれを囲むダイシェルの間の環状スリットから発泡剤を含む溶融混練樹脂を押し出して円筒状の発泡パリソンを形成して一対の分割金型間に押し出す押出工程と、
    　前記分割金型の下側に配置された下ピンチ部において前記発泡パリソンを挟む下ピンチ工程と、
    　前記下ピンチ工程の後に、前記分割金型の型締めを行って前記発泡パリソンの成形を行う成形工程と、
    　を備え、
    　前記ダイコアの直径をＤ、前記ダイコアの下面と前記分割金型の上面の間の距離をＨ、前記分割金型の下面と前記下ピンチ部の上面の間の距離をＬとすると、Ｈ／Ｄが１．３３～３．３３であり、Ｌ／Ｄが０．３３～２．００である、
    　発泡成形体の製造方法。
  2. 　前記発泡成形体は、発泡倍率が２．５倍以上である、請求項１に記載の本発明。
  3. 　前記発泡成形体は、主経路とこれに連結された副経路を備える管状体であり、前記主経路と副経路の間の角度が４５～９０度である、請求項１又は請求項２に記載の方法。
  4. 　前記発泡成形体は、前記発泡パリソンの押出方向との角度が０～４５度である断面でのブロー比が０．５～０．８である、請求項３に記載の方法。
  5. 　前記成形工程において、前記分割金型のそれぞれを減圧して前記発泡パリソンを前記分割金型のそれぞれに吸着させる工程を備え、
    　前記分割金型の一方の減圧の開始タイミングを、前記分割金型の他方の減圧の開始タイミングよりも１秒以上遅らせる、請求項１～請求項４の何れか１つに記載の方法。
  6. 　前記押出工程において、折れ肉が発生しやすい部位での前記発泡パリソンの肉厚が、他の部位での前記発泡パリソンの肉厚よりも小さくなるように、前記発泡パリソンの厚さを制御する、請求項１～請求項５の何れか１つに記載の方法。
  7. 　前記押出工程において、前記溶融混練樹脂を押し出す方向に対して４５度以上１３５度以下である方向に前記発泡パリソンの内面に向かってエアーを噴射することによってプリブローが行われる、請求項１～請求項６の何れか１つに記載の発泡成形体の製造方法。
  8. 　前記プリブローは、前記分割金型間の上方又は下方に位置するプリブローノズルを用いて行われる、請求項７に記載の発泡成形体の製造方法。
  9. 　前記発泡パリソンを前記分割金型間の略全体に位置させ、続いて前記発泡パリソンを挟んで密閉する下ピンチが行われ、続いて前記プリブローが行われる、請求項７又は請求項８に記載の発泡成形体の製造方法。
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