JPH0970880A - 中空成形品のブロー成形方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 単層のブロー成形機で、簡便容易に一度の成
形で複雑に屈曲した２層の中空ブロー成形品を得るよう
にした。 【解決手段】 中空成形品のブロー成形方法において、
左右一対の金型を、型閉時に３次元的に屈曲したキャビ
ティ形状を有する形状に形成し、該密閉空間内部の気体
を下部より吸引しつつ、パリソンを吐出して該密閉空間
内の該キャビティ内に導入しながら、吐出途中の該パリ
ソンの外表面に、金型上端部より気体とともに供給され
た樹脂材料または無機材料の粉体を付着させるととも
に、該パリソンが所定の長さに達した後に該パリソンの
吐出降下を停止して金型上端部および金型下端部を閉
じ、あらかじめ金型キャビティ面を、該粉体樹脂材料ま
たは該パリソン樹脂材料のいずれかのうち高い方の軟化
点温度以上に加熱した後、型締してブローイングを行な
った。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パリソン表面に粉
体を付着させた中空成形品を成形する中空成形品のブロ
ー成形方法および装置に係り、特に単層のブロー成形機
で、３次元的に屈曲した形状を有する成形品を得るとと
もに、パリソン表面に簡便容易にパリソンと同質または
異質の樹脂材料やあるいは無機材料の粉体を付着させる
ことの出来る中空成形品のブロー成形方法および装置に
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】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の単層構造のダイを有するブロー成形機１で
は、一度の成形によって同時に２層の中空成形品を得る
ことはできない。このため、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（樹脂フィルム）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。しかし、この方法では、パリソンと樹脂シート
との間に空気溜まりが発生して平滑な表面を備えた成形
品を得ることが難しく、樹脂シートに脱気用の微細貫通
孔を設ける等の配慮を必要とし必然的にコストアップの
要因となる。

【０００４】一方、パリソン表面に樹脂または無機物の
粉体を付着することによって、２層の中空成形品を得る
方法もある。たとえば、特開平０５−０９６６１０号公
報には、ダイス装置と金型装置の間に粉体を吹き出す粉
体付着装置を設ける方法が開示されている。しかしなが
ら、この方法では、装置が大型化して設備費が増大する
ばかりでなく、パリソン自体も長くなり不経済であり、
歩留まりが悪くなる難点がある。また、３次元的に屈曲
した異形の成形品を得る場合には、これに伴って金型キ
ャビティ形状も複雑に屈曲しており、垂下されるパリソ
ンが所定の金型空間内に円滑に収まりにくいという問題
もあった。

【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、複雑に屈曲した形状を有する成形品を成形する場
合であって、設備費が安価で、簡便容易にパリソン表面
に粉体を付着することの出来る中空成形品のブロー成形
方法および装置を提供するために、本発明においては、
第１の発明では、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
リソンを左右一対の金型で挟んでブロー成形する中空成
形品のブロー成形方法において、左右一対の金型を、型
閉時に３次元的に屈曲したキャビティ形状を有する形状
に形成し、任意の型開量に型開された両該金型間で形成
された空間を両側面、頂面ならびに底面で囲繞されほぼ
密閉された密閉空間とするとともに、該密閉空間内部の
気体を下部より吸引しつつ、パリソンを吐出して該密閉
空間内の該キャビティ内に導入しながら、吐出途中の該
パリソンの外表面に、金型上端部より気体とともに供給
された樹脂材料または無機材料の粉体を付着させるとと
もに、該パリソンが所定の長さに達した後に該パリソン
の吐出降下を停止して金型上端部および金型下端部を閉
じ、あらかじめ金型キャビティ面を、該粉体樹脂材料ま
たは該パリソン樹脂材料のいずれかのうち高い方の軟化
点温度以上に加熱した後、型締してブローイングを行な
った後に成形品が取り出せるに十分な温度に冷却して成
形品を取り出すこととした。さらに、第２の発明では、
射出装置と該射出装置により供給された溶融樹脂を下端
よりパリソンとして吐出するダイス装置と該パリソンを
挟んでブロー成形する左右一対の金型装置からなるブロ
ー成形装置において、左右一対の金型を、型閉時に３次
元的に屈曲したキャビティ形状を有する形状に形成し、
金型内部に、金型を加熱または冷却する媒体通路を設
け、金型の外側面に金型進退動方向に伸縮開閉自在な前
後一対の側面シャッタを配設するとともに、金型上端部
と金型下端部にそれぞれ金型進退動方向に伸縮開閉自在
な左右一対の頂面シャッタと昇降自在な底面シャッタを
配設して型開時の金型空間を密閉空間に形成し、該底面
シャッタ直下に該密閉空間内の気体を吸引するととも
に、粉体ホッパに貯溜された粉体を空気搬送する排出管
を配設し、かつ、吐出された粉体を含有する気体を吸引
し集塵する集塵装置を該排出管に接続してなる構成とし
た。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明においては、中空成形品の
ブロー成形方法において、左右一対の金型を、型閉時に
３次元的に屈曲したキャビティ形状を有する形状に形成
し、任意の型開量に型開された両該金型間で形成された
空間を両側面、頂面ならびに底面で囲繞されほぼ密閉さ
れた密閉空間とするとともに、該密閉空間内部の気体を
下部より吸引しつつ、パリソンを吐出して該密閉空間内
の該キャビティ内に導入しながら、吐出途中の該パリソ
ンの外表面に、金型上端部より気体とともに供給された
樹脂材料または無機材料の粉体を付着させるとともに、
該パリソンが所定の長さに達した後に該パリソンの吐出
降下を停止して金型上端部および金型下端部を閉じ、あ
らかじめ金型キャビティ面を、該粉体樹脂材料または該
パリソン樹脂材料のいずれかのうち高い方の軟化点温度
以上に加熱した後、型締してブローイングを行なった後
に成形品が取り出せるに十分な温度に冷却して成形品を
取り出すようにしたので、パリソンが気体の吸引力に引
っ張られて複雑なキャビティ内に円滑に導入され、粉体
が高温の溶融状態にあるパリソン外表面に十分に付着
し、その後に樹脂の軟化点温度温度以上に加熱された金
型にブローイングにより押圧され、平滑で強固に結合さ
れた２層の中空成形品が出来上がる。第２の発明では、
粉体を噴射する際、両金型で囲まれた空間は、ともに伸
縮自在な側面シャッタ、頂面シャッタ、底面シャッタで
ほぼ完全密閉され、なおかつ、密閉空間の気体を下部よ
り吸引しつつパリソンを導入するからパリソンの降下が
円滑であり、粉体も負圧状態の密閉空間内に噴射される
から、周囲の作業環境を汚染することがない。また、放
出された余分の粉体は集塵装置で回収されるから、経済
的であるとともに、パリソンの外表面に所望の粉体層を
必要に応じて自動的に形成できる。

【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はブロー成形装置の型開時の全体縦断面図、図
２はブロー成形装置の型閉時の全体縦断面図、図３は図
１のＡ−Ａ視の平面図、図４は図１のＢ−Ｂ視の平面
図、図５は図３のＣ−Ｃ視の側面図、図６はブロー成形
方法の金型温度変化を説明するグラフである。図１〜図
５において、ブロー成形装置１００のダイスヘッド１１
の下方には、金型装置２０が有り、左右一対の可動プラ
テン２２、２２とこれに各々取り付けられた金型２４、
２４が型締シリンダ２３を介して接離自在に配設され
る。金型２４の頂部には、金型開閉方向にエアシリンダ
３２を介して進退動する左右一対の頂面シャッタ３０が
配設されるとともに、金型２４の下端部にも上下方向に
エアシリンダ５２を介して一体的に形成された昇降自在
な底面シャッタ５０が配設される。また、図４に示すよ
うに、金型２４の側面部を被覆し金型開閉方向にエアシ
リンダ６２を介して進退動する前後一対の側面シャッタ
６０が配設される。このようにして、金型を、パリソン
Ｐが支障なく降下できる任意の型開量に保持した型開状
態のとき、両金型で囲まれる空間は，前後一対の側面シ
ャッタ６０、６０と左右一対の頂面シャッタ３０、３０
と一体型の底面シャッタ５０とで密閉され周囲と隔離さ
れた密閉空間Ｑが形成される。

【０００８】頂部シャッタ３０の内部下方には、粉体タ
ンク４０に貯溜された粉体を供給管４４を経由してエア
コンプレッサ４２で注入される圧縮エアで空気搬送する
よう構成され、図１、図３ならびに図５に示すように、
頂面シャッタ３０の両側に配設された粉体供給ダクト３
０ａを通じてで金型空間内に注入される。粉体ダクト３
０ａの内部には、図５に示すように、複数枚の整流板３
０ｂが設けられ、粉体を密閉空間Ｑ内に均等に散布する
ようになっている。一方、底面シャッタ５０には、密閉
空間Ｑ内の気体を吸入し、かつ、密閉空間Ｑに注入され
パリソンＰに付着されなかった残りの粉体を回収するた
めの集塵装置７４および真空ポンプ（または吸引ファ
ン）７２が接続されるフレキシブル管を含む排出管７０
が取り付けられる。

【０００９】金型２４、２４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り替えて流
し、金型２４、２４のキャビティ面を加熱または冷却す
る媒体通路２４ａ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。

【００１０】さらに、頂面シャッタ３０と金型２４の上
端部との間にエアシリンダ８２により金型開閉方向に進
退動自在に開閉する割り型８０が配設される。また、同
様に、底面シャッタ５０と金型２４の下端部との間にエ
アシリンダ９２により金型開閉方向に進退動自在に開閉
する割り型９０が配設される。割り型８０、９０の役割
は、後述するように、パリソンＰの吐出垂下とその途中
の粉体付着が完了した後、型締してパリソンＰにブロー
イングする前に割り型８０、９０を閉じることによっ
て、パリソンＰを複雑に屈曲したキャビティ形状に合致
させるものであるが、金型の型閉によりパリソンＰの上
端部と下端部をそれぞれ十分に合着できる場合には、割
り型８０、９０を省略し得る。

【００１１】金型２４、２４の一方には、型閉後のパリ
ソンＰの内部にブローイングする際に使用されるブロー
ピン２６が可動プラテン２２および金型２４を貫通して
進退動自在に配設される。

【００１２】以上のように構成された本発明の中空品の
ブロー成形装置１００における作動について説明する。
まず、金型２４、２４を型開し、図１に示すように、割
り型８０、９０を開状態に保持したまま頂面シャッタ３
０、３０や底面シャッタ５０、５０を移動して閉状態に
するとともに、側面シャッタ６０、６０も図４にように
上昇させて閉状態とする。次に、真空ポンプ（または吸
引ファン）７２を可動して密閉空間Ｑ内の気体を吸引し
つつダイス装置２０よりパリソンＰを吐出しながら、エ
アコンプレッサ４２を稼働し粉体タンク４０の粉体を供
給管４４を経由して空気搬送し、粉体供給ダクト３０ａ
より密閉空間Ｑ内へ噴出させ、下降中のパリソンＰの外
表面に順次粉体を付着させる。粉体の付着量は、粉体タ
ンク下部に付属の供給器の容量やエアコンプレッサ４２
の風量を制御して調節する。パリソンＰの降下中の粉体
吹きつけの際、真空ポンプ（または吸引ファン）７２の
吸引力に導入されて屈曲したキャビティ空間に円滑に降
下する。付着しなかった粉体は、底面シャッタ５０の下
の排出管７０を経由して集塵装置７４で集塵され、回収
される。このようにして、パリソンＰの吐出垂下が終わ
ると、粉体の噴射を停止し、頂面シャッタ３０、側面シ
ャッタ６０、底面シャッタ５０をそれぞれ後退退避さ
せ、割り型８０および割り型９０を前進させて閉状態に
してから、図２に示すように型閉し、パリソンＰを両金
型２４、２４で挟んでブローイングし成形する。

【００１３】金型型閉後のブローイングのブロー圧力
は、パリソンＰ表面と接する金型キャビティ面との間の
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。

【００１４】金型２４、２４は型閉する前にあらかじめ
加熱する。金型２４の加熱温度や冷却温度はパリソンＰ
やこれに付着させる粉体の樹脂材料の樹脂種類に応じて
適正な温度を選択する。すなわち、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、パリソン樹脂もしくは粉体樹脂のう
ち高い方の軟化点温度以上に加熱し、表面転写が十分行
なわれた後、速やかに冷却する。なお、粉体が無機材料
に場合には、金型２４をパリソン樹脂の軟化点温度以上
に加熱する。

【００１５】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℃〜１
３０℃であり、変性ＰＰＯ樹脂では１２０℃〜１４０℃
程度である。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６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２４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。

【００１６】本発明の方法では、以上のようにして、パ
リソンＰの外表面に粉体を付着させて２層の中空品を簡
便容易に成形できるが、加飾性を増加させるため、さら
に付着粉体層の外側に樹脂シートを貼り合わせることも
できる。この場合の貼り合わせブロー成形品に使用する
樹脂シートは、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、 空調用エアダクト たとえば、空気取入口から室内までの各種送気・換気用
エアダクト、ウィンドの曇り止め、または、凍結防止用
のデフロスタノズルやデフロスタ アンダーフード用ダクト、リゾネータ たとえば、エンジンルーム内の空気取入口からエアクリ
ーナまでのエアインテーク用各種ダクトとリゾネータ、
エアクリーナ以後のダクトとリゾネータ チューブ、ホース類 たとえば、ヒューエルチューブ、ヒューエルフィラーハ
ウジング、ラジエータチューブ などが有る。

【００１７】粉体は、樹脂材料に限定されることなく、
種々のセラミックや金属粉などの無機材料を採用するこ
とにより、より強度や加飾性を増した広がりの有る製品
を得ることができる。

【００１８】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、パリソンＰや粉体樹
脂は、半溶融状態にまで昇温軟化しており、成形品表面
は、段差のない平滑な表面を形成し得る。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
中空成形品のブロー成形方法において、左右一対の金型
を、型閉時に３次元的に屈曲したキャビティ形状を有す
る形状に形成し、任意の型開量に型開された両該金型間
で形成された空間を両側面、頂面ならびに底面で囲繞さ
れほぼ密閉された密閉空間とするとともに、該密閉空間
内部の気体を下部より吸引しつつ、パリソンを吐出して
該密閉空間内の該キャビティ内に導入しながら、吐出途
中の該パリソンの外表面に、金型上端部より気体ととも
に供給された樹脂材料または無機材料の粉体を付着させ
るとともに、該パリソンが所定の長さに達した後に該パ
リソンの吐出降下を停止して金型上端部および金型下端
部を閉じ、あらかじめ金型キャビティ面を、該粉体樹脂
材料または該パリソン樹脂材料のいずれかのうち高い方
の軟化点温度以上に加熱した後、型締してブローイング
を行なった後に成形品が取り出せるに十分な温度に冷却
して成形品を取り出すようにしたので、３次元的に屈曲
した複雑な成形品を成形する際、単層のブロー成形機に
より一度の成形で同時に、表面性の優れた高転写の２層
の中空成形品が簡便容易に得られ、かつ、設備費も低廉
であり、パリソンの歩留まりもよく生産性の高い操業が
できる。また、粉体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。また、パリソ
ン降下途中の粉体噴射の際、金型空間を密閉空間とし、
かつ、その内部気体を吸引して負圧状態としたため、パ
リソンが円滑に複雑なキャビティ空間に導入され、しか
も、周囲の作業環境を汚染することなく操業できる。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粉体樹脂の表面が軟
化再溶融され、粉体樹脂とパリソン表面の境目に段差の
ない優れた２層の中空ブロー成形品が得られる。

【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装置の型開時
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装置の型閉時
の全体縦断面図である。

【図３】図３は図１のＡ−Ａ視の平面図である。

【図４】図１のＢ−Ｂ視の平面図である。

【図５】図３のＣ−Ｃ視の側面図である。

【図６】本発明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７】従来のブロー成形機の全体縦断面図である。

【符号の説明】

１ ブロー成形機 ２ ダイスヘッド（ダイス） 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 １０ ダイス装置 １１ ダイスヘッド １２ プリピンチ ２０ 金型装置 ２２ 可動プラテン ２３ 型締シリンダ ２４ 金型 ２４ａ 媒体通路 ２６ ブローピン ３０ 頂面シャッタ ３０ａ 粉体供給ダクト ３０ｂ 整流板 ３２ エアシリンダ ４０ 粉体タンク ４２ エアコンプレッサ ４４ 供給管 ５０ 底面シャッタ ５２ エアシリンダ ６０ 側面シャッタ ６２ エアシリンダ ７０ 排出管 ７２ 真空ポンプ ７４ 集塵装置 ８０ 割り型 ８２ エアシリンダ ９０ 割り型 ９２ エアシリンダ １００ ブロー成形装置 Ｐ パリソン Ｑ 密閉空間

───────────────────────────────────────────────────── 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 101:00 101:12 103:04 Ｂ２９Ｌ 22:00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   ソンを左右一対の金型で挟んでブロー成形する中空成形
   品のブロー成形方法において、 左右一対の金型を、型閉時に３次元的に屈曲したキャビ
   ティ形状を有する形状に形成し、 任意の型開量に型開された両該金型間で形成された空間
   を両側面、頂面ならびに底面で囲繞されほぼ密閉された
   密閉空間とするとともに、 該密閉空間内部の気体を下部より吸引しつつ、パリソン
   を吐出して該密閉空間内の該キャビティ内に導入しなが
   ら、吐出途中の該パリソンの外表面に、金型上端部より
   気体とともに供給された樹脂材料または無機材料の粉体
   を付着させるとともに、 該パリソンが所定の長さに達した後に該パリソンの吐出
   降下を停止して金型上端部および金型下端部を閉じ、 あらかじめ金型キャビティ面を、該粉体樹脂材料または
   該パリソン樹脂材料のいずれかのうち高い方の軟化点温
   度以上に加熱した後、型締してブローイングを行なった
   後に成形品が取り出せるに十分な温度に冷却して成形品
   を取り出す中空成形品のブロー成形方法。
2. 【請求項２】 射出装置と該射出装置により供給された
   溶融樹脂を下端よりパリソンとして吐出するダイス装置
   と該パリソンを挟んでブロー成形する左右一対の金型装
   置からなるブロー成形装置において、 左右一対の金型を、型閉時に３次元的に屈曲したキャビ
   ティ形状を有する形状に形成し、 金型内部に、金型を加熱または冷却する媒体通路を設
   け、 金型の外側面に金型進退動方向に伸縮開閉自在な前後一
   対の側面シャッタを配設するとともに、金型上端部と金
   型下端部にそれぞれ金型進退動方向に伸縮開閉自在な左
   右一対の頂面シャッタと昇降自在な底面シャッタを配設
   して型開時の金型空間を密閉空間に形成し、 該底面シャッタ直下に該密閉空間内の気体を吸引すると
   ともに、粉体ホッパに貯溜された粉体を空気搬送する排
   出管を配設し、かつ、吐出された粉体を含有する気体を
   吸引し集塵する集塵装置を該排出管に接続してなる中空
   成形品のブロー成形装置。