樹脂成形品の成形方法及び成形装置
【課題】金型のコアバックにより溶融樹脂の発泡を促進すると共に、パリソンの金型内壁に対する追従性の低下を抑制すること。
【解決手段】
押し出し成形された非発泡性かつ伸縮性のある筒状成形体が金型のキャビティ内に配置されるよう金型を型締めする工程と、前記筒状成形体を前記キャビティ内で膨らませてブロー成形体を成形した状態で、前記キャビティの前記ブロー成形体内部に発泡性の溶融樹脂を射出する射出工程と、前記金型をコアバックさせて前記キャビティの容積を増大させながら前記溶融樹脂を前記ブロー成形体内部で発泡させる発泡工程と、を有し、前記発泡工程において、前記コアバックによる前記ブロー成形体の被延伸部分に近接する部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧を、他の部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧に比べて、高く設定することを特徴とする。
【解決手段】
押し出し成形された非発泡性かつ伸縮性のある筒状成形体が金型のキャビティ内に配置されるよう金型を型締めする工程と、前記筒状成形体を前記キャビティ内で膨らませてブロー成形体を成形した状態で、前記キャビティの前記ブロー成形体内部に発泡性の溶融樹脂を射出する射出工程と、前記金型をコアバックさせて前記キャビティの容積を増大させながら前記溶融樹脂を前記ブロー成形体内部で発泡させる発泡工程と、を有し、前記発泡工程において、前記コアバックによる前記ブロー成形体の被延伸部分に近接する部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧を、他の部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧に比べて、高く設定することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂成形品の成形技術に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の樹脂成形品の成形技術として、熱可塑性樹脂発泡層を有するパリソンをブロー成形してなる中空成形体の内部に熱可塑性樹脂発泡体片を充填して加熱することにより表皮付き発泡成形体を製造する方法が提案されている(例えば特許文献1)。この方法によれば、表面が平滑で、また、強度の高い成形品を生成することができる。
【0003】
また、他の発泡成形体の成形技術として、金型内に発泡性の樹脂を充填し、金型をコアバックさせることにより金型内のキャビティの容積を増大させながら、樹脂の発泡を促進する方法が提案されている。この方法によれば、軽量で強度の高い成形品を生成することができる一方、表面の平滑性が劣るという課題がある。
【0004】
そこで、上述した表皮付き発泡成形体の成形方法と金型のコアバックによる成形方法とを組み合わせることにより、表面が平滑で、軽量かつ強度の高い成形品を得ることが可能となる。
【特許文献1】特開2004−284149号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、表皮付き発泡成形体を金型のコアバックにより発泡成形する場合、表皮材(パリソン)は、金型のコアバック前に、キャビティ内でブローされることにより金型内壁に密着する。これにより、パリソンは除々に冷却されるため、パリソンの延性は低下する。この状態で金型をコアバックした場合には、コアバックに伴って現れる金型内壁付近で、延性が低下したパリソンが延伸されることになるため緊張状態が高まる。このため、コアバックによる溶融樹脂の発泡が抑制されると共に、パリソンの金型内壁に対する追従性が低下してしまう。
【0006】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、金型のコアバックにより溶融樹脂の発泡を促進すると共に、パリソンの金型内壁に対する追従性の低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決し、目的を達成するため、請求項1に係る発明においては、押し出し成形された非発泡性かつ伸縮性のある筒状成形体が金型のキャビティ内に配置されるよう金型を型締めする工程と、前記筒状成形体を前記キャビティ内で膨らませてブロー成形体を成形した状態で、前記キャビティの前記ブロー成形体内部に発泡性の溶融樹脂を射出する射出工程と、前記金型をコアバックさせて前記キャビティの容積を増大させながら前記溶融樹脂を前記ブロー成形体内部で発泡させる発泡工程と、を有し、前記発泡工程において、前記コアバックによる前記ブロー成形体の被延伸部分に近接する部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧を、他の部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧に比べて、高く設定することを特徴とする樹脂成形品の成形方法が提供される。
【0008】
また、請求項10に係る発明においては、金型を型締め及び型開き動作させると共に、キャビティの容積を増大させるコアバック動作を行う金型可動機構と、非発泡性かつ伸縮性のある筒状成形体を押し出し成形する押出成形機と、型締め状態のキャビティ内で前記筒状成形体を膨らませてブロー成形体を成形した状態で、前記キャビティの前記ブロー成形体内部に発泡性の溶融樹脂を射出する射出機と、前記コアバックによる前記キャビティの容積の増大に伴って延伸される前記ブロー成形体の被延伸部分に近接する部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧を他の部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧に比べて高く設定する圧力設定手段と、を有することを特徴とする樹脂成形品の成形装置が提供される。
【0009】
上記の請求項1及び請求項10に係る発明によれば、前記溶融樹脂の発泡時に、前記コアバックによる前記ブロー成形体の被延伸部分に近接する部位に充填される溶融樹脂の発泡圧を、他の部位に充填される溶融樹脂の発泡圧に比べて高く設定するため、前記被延伸部分に近接する部位の前記溶融樹脂の発泡作用を促進することができる。これにより、該部位の発泡圧を高め、前記ブロー成形体の前記被延伸部分における延伸が促進されるため、該部位における延性低下を抑制することができる。従って、前記金型のコアバックにより前記溶融樹脂の発泡を促進すると共に、前記ブロー成形体の前記金型の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0010】
請求項2及び請求項11に係る発明においては、前記射出機内において、射出口側に存在する前記溶融樹脂における発泡剤の濃度を、他の部位に比べて、高く設定してもよい。この構成によれば、射出口側に存在する前記溶融樹脂に含有させる発泡剤の濃度を、他の部位に比べて、高く設定した状態で前記溶融樹脂が射出されるため、前記被延伸部分に近接する部位に発泡剤の濃度が、他の部位に比べて、高い前記溶融樹脂を配することができ、該部位の発泡を促進することができる。これにより、該部位の発泡圧を高め、前記ブロー成形体の前記被延伸部分における延伸を促進することができるため、前記ブロー成形体の前記金型の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0011】
また、請求項3及び請求項12に係る発明においては、前記射出機内において、射出口側に存在する前記溶融樹脂における充填材の含有割合を、他の部位に比べて、低く設定してもよい。この構成によれば、前記被延伸部分に近接する部位に充填材の含有割合が、他の部位に比べて、低い溶融樹脂が射出されるため、該部位に充填材の含有割合の低い前記溶融樹脂を配することができ、該部位における発泡を促進することができる。、これにより、該部位の発泡圧を高め、前記ブロー成形体の前記被延伸部分における延伸を促進することができるため、前記ブロー成形体の前記金型の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0012】
また、請求項4及び請求項13に係る発明においては、前記射出機内において、射出口側に固化温度が、他の部位に比べて、低い前記溶融樹脂を配するように設定してもよい。この構成によれば、前記被延伸部分に近接する部位に、他の部位に比べて、低い固化温度を有する溶融樹脂が先に射出されるため、該部位に、他の部位に比べて、低い固化温度を有する前記溶融樹脂を配することができる。これにより、該部位が固化することによる発泡の停止を遅らせることができる。従って、該部位の発泡圧を高め、前記ブロー成形体の前記被延伸部分における延伸を促進することができるため、前記ブロー成形体の前記金型の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0013】
また、請求項5及び請求項14に係る発明においては、前記射出機内において、射出口側に発泡速度が、他の部位に比べて、速い前記溶融樹脂を配するように設定してもよい。この構成によれば、前記被延伸部分に近接する部位に、他の部位に比べて、発泡速度の速い溶融樹脂が射出されるため、該部位における発泡を促進することができる。これにより、該部位の発泡圧を高め、前記ブロー成形体の前記被延伸部分における延伸を促進することができるため、前記ブロー成形体の前記金型の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0014】
また、請求項6及び請求項15に係る発明においては、前記発泡性の溶融樹脂には、物理発泡剤が含有されていてもよい。この構成によれば、樹脂成形品内部に微細発泡セルを形成することができ、当該樹脂成形品の強度を高めることができる。
【0015】
また、請求項7及び請求項16に係る発明においては、前記物理発泡剤は超臨界状態の流体であってもよい。この場合、より微細な発泡セルを形成することができる。
【0016】
また、請求項8及び請求項17に係る発明においては、前記射出機は、前記射出機内に存在する前記溶融樹脂に発泡を促すための超臨界状態の流体を混入させる混入手段を備え、前記射出機内において、射出口側に前記溶融樹脂の前記流体に対する溶解度が、他の部位に比べて、高い前記溶融樹脂を配するように設定してもよい。この構成によれば、前記金型における前記被延伸部分に近接する部位に、他の部位に比べて、前記流体に対する溶解度の高い溶融樹脂が射出されるため、該部位には前記流体が多く溶解された溶融樹脂が配されることとなり、該部位における発泡を促進することができる。これにより、該発泡圧を高め、前記ブロー成形体の前記被延伸部分における延伸を促進することができるため、前記ブロー成形体の前記金型の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0017】
また、請求項9及び請求項18に係る発明においては、前記発泡性の溶融樹脂には、補強繊維が含有されていてもよい。この構成によれば、前記発泡性の溶融樹脂に前記補強繊維を含有させるという簡便、容易な処理で、前記樹脂成形品の強度を向上することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、金型のコアバックにより溶融樹脂の発泡を促進すると共に、パリソンの金型内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
<共通の全体構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る射出成形装置Aの概略構成図である。射出成形装置Aは、非発泡性かつ伸縮性のある筒状成形体であるパリソンPを押出す押出機10と、押出機10の下方に配設された成形機20と、を備える。
【0020】
押出機10は、パリソンPを押し出し成形して型開き状態の金型のキャビティ間に垂下させる装置である。パリソンPを構成する非発泡性の溶融樹脂としては、例えば、ポリプロピレンを挙げることができる。ここで、パリソンPは、押出機10によって押し出し成形された筒状成形体の状態と、その筒状成形体をキャビティ内で膨らませたブロー成形体の状態とを共に含むものである。
【0021】
成形機20は、金型部を構成する一組の金型21、22と、各金型21を移動させる油圧アクチュエータ23、24と、を備える。金型21は、方形の開口部を有する枠状の本体部21aと、本体部21aの開口部に挿入されたコア部21bと、を備える。油圧アクチュエータ23は、本体部21aとコア部21bとをそれぞれ独立して移動可能に構成されている。金型を型締め又は型開きする際には、本体部21a及びコア部21bを共に前進又は後退させる。また、キャビティの容積を増大させるコアバック動作を行う際には、コア部21bのみを後退させる。従って、油圧アクチュエータ23、24は、金型可動機構として機能する。
【0022】
金型22には、吹き込みノズル25が挿脱可能に装着されている。吹き込みノズル25は、不図示の駆動手段により移動可能に構成されており、金型22の内方へ突出した吹き込み位置と、当該内方から離脱した退避位置とで移動される。吹き込みノズル25は、圧縮気体の供給装置26から供給される圧縮気体をパリソンP内に吹き込んで膨らませるためのノズルである。なお、供給装置26は、例えばコンプレッサと、圧縮気体の送出・遮断等を切換える制御弁等から構成される。
【0023】
金型22には、発泡性の溶融樹脂を射出する射出機27が装着されている。射出機27は、射出口27c及び金型22に形成された樹脂通路22aを介して、型締め状態のキャビティ内でパリソンPを膨らませた状態で、パリソンP内に溶融樹脂を射出する。
【0024】
射出機27には、発泡剤供給装置28が接続されている。発泡剤供給装置28は、超臨界ガス発生装置28aと、ボンベ28bとを備える。超臨界ガス発生装置28は、ボンベ28bに充填された炭酸ガスや窒素ガス等のガスを超臨界状態の不活性ガスに遷移させる装置である。超臨界ガス発生装置28により発生した超臨界ガスは、発泡剤として射出機27のスクリューシリンダ27b内に供給され、スクリューシリンダ27b内の溶融樹脂(例えば、ポリプロピレン)に溶解され、発泡性の溶融樹脂が生成される。
【0025】
次に、射出成形装置Aによる樹脂成形品の成形方法について、図2及び図3を参照して説明する。まず、図2(a)に示すように、押出機10からパリソンPを押し出し垂下させる。続いて、金型21及び22の型締めを行い、パリソンPを金型21及び22により形成されるキャビティC内に配置する。
【0026】
次に、図2(b)に示すように、吹き込みノズル25から圧縮気体を吹き出すことで、金型21、22内のキャビティCにおいてパリソンPを膨らませる。圧縮気体の吹込みにより、パリソンPは金型21及び22の内壁面に密着するようにして膨らむ。
【0027】
次に、図3(a)に示すように、射出機27から発泡性の溶融樹脂Rを、樹脂通路22aを介して射出する。溶融樹脂Rの射出により、パリソンPの一部が破れて穿孔され、膨らんだパリソンP内に溶融樹脂Rが充填される。
【0028】
溶融樹脂Rの充填の際、吹き込みノズル25を大気開放とすることでパリソンP内の空気が排出され、溶融樹脂Rの充填効率が高められる。なお、吹き込みノズル25からパリソンP内の空気を吸引して溶融樹脂Rの充填効率を更に高めることもできる。続いて、吹き込みノズル25を退避位置へ移動し、溶融樹脂Rの充填が完了すると、図3(c)に示すように、コア部21bをコアバックしてキャビティCの空間を増大させる。これにより、溶融樹脂Rの発泡が促進される。しかし、コアバックを行う際には、パリソンPのうち、コア部21bのキャビティCに面する面の周縁に隣接する部分B(被延伸部分)が金型への密着状態から剥離してしまうことがある。つまり、溶融樹脂の発泡作用により、この剥離した部分が再び本体部21aに密着しなければ、部分Bにおいて樹脂成形品の正規形状が得られないこととなる。この課題を解決する手段については、後述の実施形態の中で詳細に説明する。
【0029】
<溶融樹脂充填時の空気の他の排出例>
上記の構成では、溶融樹脂Rの充填の際、パリソンP内部の空気の排出を吹き込みノズル25により行なったが、パリソンPを穿孔する穿孔装置を設ける構成も採用することができる。図4は穿孔装置30を用いた例を示す説明図である。
【0030】
図4(a)に示すように、本例の場合、金型22には穿孔装置30が装着されている。穿孔装置30はピン31aが突出して設けられたピストン31と、ピストン31をスライドさせるアクチュエータ32とを備える。金型22にはピストン31の摺動空間22cと摺動空間22cと金型22の外部を連通させる連通路22bが形成されている。また、摺動空間22cに連通して金型22の内壁面に開口した孔を有し、この孔にピン31aが挿入されてピン31aが金型22の内方に突出している。
【0031】
図4(b)に示すように、吹き込みノズル25から圧縮気体をパリソンP内に吹き込み、これを膨らませるとキャビティC内に突出したピン31aの存在によりパリソンPの一部に孔が空けられる。
【0032】
図4(c)に示すように、アクチュエータ32を作動してピストン31を後退させると、パリソンPの孔、ピン31aが挿入されていた孔22d、摺動空間22c並びに連通路22bを流通経路として、パリソンP内の空気が金型22の外部へ排出可能となる。しかして、射出機27からパリソンP内へ溶融樹脂Rを充填すると、パリソンP内の空気が外部に排出されて充填効率を高められる。
【0033】
<溶融樹脂充填時のパリソンPの他の穿孔例>
上記の構成では、溶融樹脂Rの充填時に、その充填圧によりパリソンPの一部を穿孔して、膨らんだパリソンP内に溶融樹脂Rを充填したが(図3(a)、パリソンPを穿孔する穿孔装置を設ける構成も採用することができる。図5及び図6は穿孔装置40を用いた例を示す説明図である。
【0034】
図5(a)に示すように、本例の場合、金型22には穿孔装置40が装着されている。また、金型22には貫通孔22eと、貫通孔22eと射出機27とを連通させる樹脂通路22fが形成されている。
【0035】
穿孔装置40は貫通孔22e内を摺動し、樹脂通路22fを開閉するシャッタ部材41と、シャッタ部材41をスライドさせるアクチュエータ42と、貫通孔22eを開閉するシャッタ部材43と、シャッタ部材43をスライドさせるアクチュエータ44と、を備える。
【0036】
図5(b)に示すように、吹き込みノズル25から圧縮気体をパリソンP内に吹き込み、これを膨らませる際、シャッタ部材41は樹脂通路22fを閉鎖し、シャッタ部材43は貫通孔22eを閉鎖している。パリソンPが膨らむと、図6(a)に示すように、その一部が貫通孔22eに侵入して凸状の薄肉部P’が形成される。薄肉部P’は、パリソンPが貫通孔22eに侵入する際に延伸されて薄肉化して形成される。
【0037】
この時、アクチュエータ44を作動してシャッタ部材43を降下させると、吹き込みノズル25からの圧縮気体の圧力により、図6(b)に示すように、薄肉部P’が破裂してパリソンPが穿孔される。
【0038】
その後、図5(c)に示すように、アクチュエータ42を作動してシャッタ部材41を後退させて樹脂通路22fを開放する(貫通孔22eと連通状態とする)。続いて射出機27から溶融樹脂Rを射出することで、パリソンP内に溶融樹脂Rを充填することができる。このように穿孔装置40を用いることで、より確実にパリソンPの一部を穿孔できる。
【0039】
図7(a)は穿孔装置40を用いた例の変形例を示す図である。同図の例では、金型22にはその内方に突出した円筒部22gが形成されている。また、金型22には円筒部22g内から金型22の外部へ通じる貫通孔22e’と、貫通孔22e’と射出機27とを連通させる樹脂通路22f’が形成されている。貫通孔22e'内には樹脂通路22f’を開閉するシャッタ部材41’と、シャッタ部材41’を貫通孔22e’内でスライドさせるアクチュエータ42’とが配設されている。
【0040】
本例の場合、吹き込みノズル25から圧縮気体をパリソンP内に吹き込み、これを膨らませる際、シャッタ部材41’は樹脂通路22f’を閉鎖している。パリソンPが膨らむと、図7(a)に示すように、その一部が円筒部22gの存在により一旦凹状となって、円筒部22gに侵入して凸状となった薄肉部P’が形成される。薄肉部P’は、パリソンPが円筒部22gに密着し、また、貫通孔22eに侵入する際に延伸されて薄肉化して形成される。
【0041】
この時、アクチュエータ42’を作動してシャッタ部材41’を後退させると、吹き込みノズル25からの圧縮気体の圧力により、図7(b)に示すように、薄肉部P’が破裂してパリソンPが穿孔される。
【0042】
なお、シャッタ部材41’は、図7(c)に示すように、その先端が尖ったシャッタ部材41”として構成し、円筒部22gからその先端が突出するように構成してもよい。この場合、薄肉部P”はシャッタ部材41”の先端表面に密着して凹状に形成されることになる。シャッタ部材41の先端が尖っており、かつ、金型22の内方に突出していることから、薄肉部P”はより脆弱となって破れ易くなる。
【0043】
<第1の実施形態>
図8は、第1の実施形態に係る射出成形装置A−1の概略構成図である。前述した共通の全体構成と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0044】
超臨界ガス発生装置28は、スクリューシリンダ27b内の溶融樹脂への超臨界ガス(発泡剤)の供給量を調整する調整弁28’を備えている。調整弁28’は、スクリューシリンダ27bから射出口27c側に溶融樹脂を供給する時間帯に応じて、超臨界ガスの供給量を任意に調整することができ、本実施形態では、射出口27c側に存在する溶融樹脂における超臨界ガスの濃度が、他の部位に比べて、高くなるように設定されている。従って、調整弁28’は、コアバックによるキャビティCの容積の増大に伴って延伸されるパリソンPの被延伸部分に近接する部位(部分B)に充填される溶融樹脂の発泡圧を、他の部位に比べて、高く設定する圧力設定手段として機能する。
【0045】
この構成によれば、溶融樹脂を射出する射出機27’内における、射出口27c’側に存在する溶融樹脂に含有させる発泡剤の濃度を、他の部位に比べて、高く設定した状態で溶融樹脂がキャビティC内に射出されるため、部分Bの発泡を促進することができる。
【0046】
本実施形態では、射出口27c’側に存在する溶融樹脂に含有させる発泡剤の濃度を、他の部位に比べて、高く設定した状態で溶融樹脂を射出するため、図3(c)で示したように、部分Bに発泡剤の濃度の高い溶融樹脂を配することができる。これにより、部分Bの発泡が促進され、金型21、22のコアバック時においても、パリソンPの金型への密着状態を維持することができる。従って、本実施形態によれば、パリソンPの被延伸部分に近接する部位(部分B)に充填される溶融樹脂の発泡を促進することができる。これにより、この発泡圧を受けて、パリソンPの被延伸部分の延伸が促進されるため、パリソンPの金型21、22の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0047】
なお、本実施形態では、溶融樹脂Rに混入される発泡剤として超臨界ガスを用いた例を説明したが、発泡剤はこれに限られず、他の種類の発泡剤でもよい。但し、化学発泡剤よりも物理発泡剤の方が中実樹脂成形品X内部に微細発泡セルを形成することができ、中実樹脂成形品Xの強度を高めることができる。また、物理発泡剤の中でも、本実施形態のように、超臨界状態の流体を用いることでより微細な発泡セルを形成することができる。
【0048】
また、溶融樹脂Rとしては補強繊維(例えば、ガラス繊維やカーボン繊維等)を含有したものも採用できる。補強繊維を混入しておくことで、コアバック前に樹脂流動に基づいて、流動方向に沿って強制的に配向された補強繊維の内部応力がコアバックに伴って開放され、その配向が開放されて溶融樹脂Rの見かけ上の体積が増加し(スプリングバック現象)、溶融樹脂Rの発泡の促進を更に図ることができる。
【0049】
〈変形例1〉
第1の実施形態では、1種類の超臨界ガスを用いて、その供給量を調整弁28’で調整することで部分Bの発泡圧を調整したが、本変形例のように、溶融樹脂に対する溶解度の異なる2種類の超臨界ガスを溶融樹脂に供給後、部分Bと他の部位とにそれぞれ溶融樹脂を配置することで部分Bの発泡圧を調整してもよい。図9は、第1の実施形態の変形例1に係る射出成形装置A−2の概略構成図である。金型22には、樹脂通路22a’、22a”が設けられており、樹脂通路22a’には射出機27−1、樹脂通路22a”には射出機27−2が接続されている。また、射出機27−1、27−2にはそれぞれ超臨界ガス発生装置28−1、28−2が接続されている。超臨界ガス発生装置28−1は、例えば、CO2ガスのような、溶融樹脂に対する溶解度の高い超臨界ガス(ガスA)をスクリューシリンダ27b内に供給する。一方、超臨界ガス発生装置28−2は、例えば、N2ガスのような、溶融樹脂に対する溶解度の低い超臨界ガス(ガスB)をスクリューシリンダ内に供給する。
【0050】
この構成によれば、射出機27−1内には、ガスAが溶解した溶融樹脂が存在し、射出機27−2内には、ガスBが溶解した溶融樹脂が存在することとなる。また、樹脂経路22a’のキャビティC内への注入口は、溶融樹脂を部分Bに向けて射出できるような位置に配され、樹脂経路22a”のキャビティC内への注入口は溶融樹脂を部分B以外に向けて射出するような位置に配される。従って、部分Bに超臨界ガス(ガスA)が単位体積当たりに多く溶解した溶融樹脂を配することができるため、部分Bの発泡を促進することができる。この発泡圧を受けて、パリソンPの被延伸部分の延伸が促進されるため、パリソンPの金型21、22の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0051】
なお、本変形例では、金型22に2台の射出機27−1、27−2を接続し、溶融樹脂に対する溶解度の異なる2種類の超臨界ガスを射出機27−1、27−2内の溶融樹脂に供給したが、金型22には射出機を1台だけ接続し、2種類の超臨界ガスを時間差を設けて射出機内に供給する構成としてもよい。この構成によれば、溶融樹脂に対する溶解度の高い超臨界ガスを先に供給し、その後に溶融樹脂に対する溶解度が相対的に低い溶融樹脂を供給することで、本変形例と同様に、部分Bに超臨界ガスが単位体積当たりに多く溶解した溶融樹脂を配することができるため、部分Bの発泡を促進することができる。これにより、第1の実施形態と同様に、パリソンPの金型21、22の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0052】
〈変形例2〉
第1の実施形態では、スクリューシリンダ27b内の溶融樹脂への超臨界ガスの供給量を調整弁28’で調整することで、部分Bの発泡圧を高く設定したが、図10で示す射出成形装置A―3のように、キャビティC内に射出された溶融樹脂の内、部分Bに直接、超臨界ガスを混入する構成としてもよい。これにより、簡易かつ確実に部分Bの発泡を促進することができる。これにより、第1の実施形態と同様に、パリソンPの金型21、22の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0053】
<第2の実施形態>
第1の実施形態では、超臨界ガスの供給量を調整弁28’で調整することで、パリソンPの被延伸部分に近接する部位(部分B)の発泡圧を調整したが、本実施形態では、溶融樹脂に対する充填材の含有割合の異なる、2種類の溶融樹脂を用いることで部分Bの発泡圧を調整する。調整弁28’以外の構成は、第1の実施形態と同様であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。ここで、充填材とは、樹脂材料に含有させた物質であり、発泡核剤以外のものを言う。
【0054】
図11は、第2の実施形態に係る射出成形装置A−4の概略構成図である。本実施形態の溶融樹脂は、樹脂材料としてポリプロピレン、充填材としてガラス繊維を用い、ガラス繊維のポリプロピレンに対する重量比率が異なる、2種類の材料を用いる。例えば、その比率が、9:1の材料Aと7:3の材料Bとする。
【0055】
充填材であるガラス繊維は、強度向上の目的で使用される材料であり、発泡性溶融樹脂の発泡を促進させる作用を持たない。従って、ガラス繊維の重量比率が高いと強度は向上するが、その分、ポリプロピレンの重量比率が低くなるため、発泡作用が低減することとなる。そこで、ガラス繊維の重量比率が低い材料(材料A)を先に射出機27内に投入し、その後、ガラス繊維の重量比率が高い材料(材料B)を射出機27内に投入する。
【0056】
この構成によれば、射出機27内において、射出口27c側に存在する溶融樹脂に充填材を、他の部位に比べて、少なく充填することとなる。つまり、図11で示すように、材料Aが射出口27c側に配され、材料Aよりも充填材の比率が高い材料(材料B)がその他の部位に配されることとなる。従って、部分Bには、充填材の重量比率が低い材料Aからなる溶融樹脂が配されるため、部分Bの発泡を促進することができる。この発泡圧を受けて、パリソンPの被延伸部分の延伸が促進されるため、パリソンPの金型21、22の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0057】
なお、本実施形態では、2種類の樹脂材料を用いているが、例えばポリプロピレンとガラス繊維との重量比率が8:2の材料を追加して用いることもできるため、3種類以上の樹脂材料を用いることもできる。
【0058】
<第3の実施形態>
第2の実施形態では、溶融樹脂に対する充填材の含有割合の異なる、2種類の溶融樹脂を用いることで、パリソンPの被延伸部分に近接する部位(部分B)の発泡圧を調整したが、本実施形態では、固化温度の異なる2種類の樹脂材料を用いることで部分Bの発泡圧を調整する。射出成形装置A−4の構成は、第2の実施形態と同様であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0059】
2種類の樹脂材料として、本実施形態では、固化温度が108〜122℃である低密度ポリエチレン(材料A)と、固化温度が127〜134℃である高密度ポリエチレン(材料B)を用いる。図12は、ポリエチレンの温度変化を示す図である。横軸が時間t、縦軸が温度Tとしている。高密度ポリエチレンは、時間t1、温度T1で固化するのに対して、低密度ポリエチレンは、時間t2、温度T2で固化する。すなわち、低密度ポリエチレンは、高密度ポリエチレンに比べて、固化するまでの時間が長いため、それだけ発泡作用が大きいと言える。従って、図9で示すように、射出機27内において、射出口27c側に固化温度が、他の部位に比べて、低い溶融樹脂を配するように設定する。
【0060】
この構成によれば、固化温度の低い溶融樹脂(材料A)から先にキャビティC内に射出されるため、部分Bに固化温度の低い溶融樹脂(材料A)を配することができる。これにより、溶融樹脂が金型側から冷却されても、固化温度に達するまでに時間を要するため、部分Bの発泡を促進することができる。この発泡圧を受けて、パリソンPの被延伸部分の延伸が促進されるため、パリソンPの金型21、22の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0061】
<第4の実施形態>
第1の実施形態の変形例1では、溶融樹脂に対する溶解度の異なる2種類の超臨界ガスを溶融樹脂に供給後、部分Bと他の部位とにそれぞれ溶融樹脂を配置することでパリソンPの被延伸部分に近接する部位(部分B)の発泡圧を調整したが、本実施形態では、溶融樹脂の超臨界ガスに対する溶解度の異なる2種類の溶融樹脂を部分Bと他の部分とにそれぞれ配置することで部分Bの発泡圧を調整する。射出成形装置A−4の構成は、第2の実施形態と同様であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0062】
2種類の樹脂材料として、本実施形態では、相対的に溶解度の高い樹脂材料(材料A)と、相対的に溶解度の低い樹脂材料(材料B)とを用いる。つまり、材料Aには、材料Bに比べて、超臨界ガスが多く溶解している。そこで、相対的に溶解度の高い樹脂材料(材料A)を先に射出機27内に投入し、その後、相対的に溶解度の低い樹脂材料(材料B)を射出機27内に投入する。これにより、図11で示すように、射出機27内において、射出口27c側に溶融樹脂の超臨界ガスに対する溶解度が、他の部位に比べて、高い溶融樹脂を配することとなる。
【0063】
この構成によれば、相対的に溶解度の高い樹脂材料(材料A)からなる溶融樹脂から先にキャビティC内に射出されるため、部分Bに材料Aからなる溶融樹脂を配することができる。従って、部分Bに超臨界ガスが多く溶け込んだ溶融樹脂が配されることになるため、部分Bの発泡を促進することができる。この発泡圧を受けて、パリソンPの被延伸部分の延伸が促進されるため、パリソンPの金型21、22の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0064】
<第5の実施形態>
第1の実施形態では、発泡剤供給装置28に設けた調整弁28’により、スクリューシリンダ27b内に存在する溶融樹脂への発泡剤(超臨界ガス)の供給量を調整することで、パリソンPの被延伸部分に近接する部位(部分B)の発泡圧を調整したが、本実施形態では、発泡速度の異なる2種類の溶融樹脂を部分Bと他の部分とにそれぞれ配置することで部分Bの発泡圧を調整する。射出成形装置A−4の構成は、第2の実施形態と同様であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0065】
本実施形態では、ポリエチレンをベース材料として、ポリエチレンに発泡核剤を混入した樹脂材料(材料A)と、ポリエチレンに発泡核剤を混入していない樹脂材料(材料B)と、を用いる。図13は、材料Aと材料Bの発泡速度を比較するための説明図である。横軸が時間t、縦軸が発泡速度vとする。材料Aは、時間t1、発泡速度v1で発泡速度が最高となるのに対して、材料Bは、時間t2、発泡速度v2で発泡速度が最高となる。ここで、t1<t2であるため、溶融樹脂が射出機27から射出されてから最高の発泡速度となるまでの時間が、材料Aよりも材料Bの方が早い。すなわち、射出された溶融樹脂は、金型側から冷却されることによって温度が低下するため、この溶融樹脂の温度が固化温度に達する前に、発泡を終わらせることができる。よって、発泡核剤を混入したポリエチレン(材料A)は、発泡核剤を混入していないポリエチレン(材料B)に比べて、発泡速度が速いと言える。従って、図11で示すように、射出機27内において、射出口27c側に発泡速度が、他の部位に比べて、速い溶融樹脂(材料A)を配するように設定する。
【0066】
この構成によれば、発泡速度の速い溶融樹脂(材料A)から先にキャビティC内に射出されるため、部分Bに発泡速度の速い溶融樹脂(材料A)を配することができる。これにより、溶融樹脂が金型側から冷却されても、固化温度に達するまでに余裕時間があるため、部分Bの発泡を促進することができる。この発泡圧を受けて、パリソンPの被延伸部分の延伸が促進されるため、パリソンPの金型21、22の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0067】
【図1】本発明の一実施形態に係る射出成形装置Aの概略構成図である。
【図2】射出成形装置Aによる樹脂成形品の成形手順を示す図であり、(a)は金型21、22間へのパリソンPの垂下状態を示す図、(b)はパリソンP内への圧縮気体の吹き込み状態を示す図である。
【図3】射出成形装置Aによる樹脂成形品の成形手順を示す図であり、(a)は溶融樹脂Rの射出により、パリソンPの一部が破れて穿孔される様子を示す図、(b)は溶融樹脂RのパリソンP内への充填が完了した状態を示す図、(c)は金型21bのコアバックにより溶融樹脂が発泡する様子を示す図である。
【図4】穿孔装置30を用いた例を示す説明図であり、(a)は金型21、22間にパリソンPの垂下時における穿孔装置30の状態を示す図、(b)はパリソンP内への圧縮気体の吹き込み時における穿孔装置30の状態を示す図、(c)はパリソンP内への溶融樹脂の射出時における穿孔装置30の状態を示す図である。
【図5】穿孔装置40を用いた例を示す説明図であり、(a)は金型21、22間にパリソンPの垂下時における穿孔装置40の状態を示す図、(b)はパリソンP内への圧縮気体の吹き込み時における穿孔装置40の状態を示す図、(c)はパリソンP内への溶融樹脂の射出時における穿孔装置40の状態を示す図である。
【図6】穿孔装置40を用いた例を示す説明図であり、(a)はパリソンP内への圧縮気体の吹き込み時における穿孔装置40の状態を示す要部拡大図、(b)は穿孔装置40によりパリソンPが穿孔される様子を示す要部拡大図である。
【図7】穿孔装置40を用いた例の変形例を示す図であり、(a)はパリソンP内への圧縮気体の吹き込み時における穿孔装置40の状態を示す要部拡大図、(b)は穿孔装置40によりパリソンPが穿孔される様子を示す要部拡大図、(c)はシャッタ部材41”の変形例を示す要部拡大図である。
【図8】第1の実施形態に係る射出成形装置A−1の概略構成図である。
【図9】第1の実施形態の変形例1に係る射出成形装置A−2の概略構成図である。
【図10】第1の実施形態の変形例2に係る射出成形装置A−3の概略構成図である。
【図11】第2乃至第5の実施形態に係る射出成形装置A−4の概略構成図である。
【図12】ポリエチレンの温度変化を示す図である。
【図13】材料Aと材料Bの発泡速度を示す図である。
【符号の説明】
【0068】
A 射出成形装置
C キャビティ
P パリソン
10 押出機
20 成形機
21、22 金型
23、24 油圧アクチュエータ
27 射出機
28 発泡剤供給装置
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂成形品の成形技術に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の樹脂成形品の成形技術として、熱可塑性樹脂発泡層を有するパリソンをブロー成形してなる中空成形体の内部に熱可塑性樹脂発泡体片を充填して加熱することにより表皮付き発泡成形体を製造する方法が提案されている(例えば特許文献1)。この方法によれば、表面が平滑で、また、強度の高い成形品を生成することができる。
【0003】
また、他の発泡成形体の成形技術として、金型内に発泡性の樹脂を充填し、金型をコアバックさせることにより金型内のキャビティの容積を増大させながら、樹脂の発泡を促進する方法が提案されている。この方法によれば、軽量で強度の高い成形品を生成することができる一方、表面の平滑性が劣るという課題がある。
【0004】
そこで、上述した表皮付き発泡成形体の成形方法と金型のコアバックによる成形方法とを組み合わせることにより、表面が平滑で、軽量かつ強度の高い成形品を得ることが可能となる。
【特許文献1】特開2004−284149号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、表皮付き発泡成形体を金型のコアバックにより発泡成形する場合、表皮材(パリソン)は、金型のコアバック前に、キャビティ内でブローされることにより金型内壁に密着する。これにより、パリソンは除々に冷却されるため、パリソンの延性は低下する。この状態で金型をコアバックした場合には、コアバックに伴って現れる金型内壁付近で、延性が低下したパリソンが延伸されることになるため緊張状態が高まる。このため、コアバックによる溶融樹脂の発泡が抑制されると共に、パリソンの金型内壁に対する追従性が低下してしまう。
【0006】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、金型のコアバックにより溶融樹脂の発泡を促進すると共に、パリソンの金型内壁に対する追従性の低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決し、目的を達成するため、請求項1に係る発明においては、押し出し成形された非発泡性かつ伸縮性のある筒状成形体が金型のキャビティ内に配置されるよう金型を型締めする工程と、前記筒状成形体を前記キャビティ内で膨らませてブロー成形体を成形した状態で、前記キャビティの前記ブロー成形体内部に発泡性の溶融樹脂を射出する射出工程と、前記金型をコアバックさせて前記キャビティの容積を増大させながら前記溶融樹脂を前記ブロー成形体内部で発泡させる発泡工程と、を有し、前記発泡工程において、前記コアバックによる前記ブロー成形体の被延伸部分に近接する部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧を、他の部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧に比べて、高く設定することを特徴とする樹脂成形品の成形方法が提供される。
【0008】
また、請求項10に係る発明においては、金型を型締め及び型開き動作させると共に、キャビティの容積を増大させるコアバック動作を行う金型可動機構と、非発泡性かつ伸縮性のある筒状成形体を押し出し成形する押出成形機と、型締め状態のキャビティ内で前記筒状成形体を膨らませてブロー成形体を成形した状態で、前記キャビティの前記ブロー成形体内部に発泡性の溶融樹脂を射出する射出機と、前記コアバックによる前記キャビティの容積の増大に伴って延伸される前記ブロー成形体の被延伸部分に近接する部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧を他の部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧に比べて高く設定する圧力設定手段と、を有することを特徴とする樹脂成形品の成形装置が提供される。
【0009】
上記の請求項1及び請求項10に係る発明によれば、前記溶融樹脂の発泡時に、前記コアバックによる前記ブロー成形体の被延伸部分に近接する部位に充填される溶融樹脂の発泡圧を、他の部位に充填される溶融樹脂の発泡圧に比べて高く設定するため、前記被延伸部分に近接する部位の前記溶融樹脂の発泡作用を促進することができる。これにより、該部位の発泡圧を高め、前記ブロー成形体の前記被延伸部分における延伸が促進されるため、該部位における延性低下を抑制することができる。従って、前記金型のコアバックにより前記溶融樹脂の発泡を促進すると共に、前記ブロー成形体の前記金型の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0010】
請求項2及び請求項11に係る発明においては、前記射出機内において、射出口側に存在する前記溶融樹脂における発泡剤の濃度を、他の部位に比べて、高く設定してもよい。この構成によれば、射出口側に存在する前記溶融樹脂に含有させる発泡剤の濃度を、他の部位に比べて、高く設定した状態で前記溶融樹脂が射出されるため、前記被延伸部分に近接する部位に発泡剤の濃度が、他の部位に比べて、高い前記溶融樹脂を配することができ、該部位の発泡を促進することができる。これにより、該部位の発泡圧を高め、前記ブロー成形体の前記被延伸部分における延伸を促進することができるため、前記ブロー成形体の前記金型の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0011】
また、請求項3及び請求項12に係る発明においては、前記射出機内において、射出口側に存在する前記溶融樹脂における充填材の含有割合を、他の部位に比べて、低く設定してもよい。この構成によれば、前記被延伸部分に近接する部位に充填材の含有割合が、他の部位に比べて、低い溶融樹脂が射出されるため、該部位に充填材の含有割合の低い前記溶融樹脂を配することができ、該部位における発泡を促進することができる。、これにより、該部位の発泡圧を高め、前記ブロー成形体の前記被延伸部分における延伸を促進することができるため、前記ブロー成形体の前記金型の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0012】
また、請求項4及び請求項13に係る発明においては、前記射出機内において、射出口側に固化温度が、他の部位に比べて、低い前記溶融樹脂を配するように設定してもよい。この構成によれば、前記被延伸部分に近接する部位に、他の部位に比べて、低い固化温度を有する溶融樹脂が先に射出されるため、該部位に、他の部位に比べて、低い固化温度を有する前記溶融樹脂を配することができる。これにより、該部位が固化することによる発泡の停止を遅らせることができる。従って、該部位の発泡圧を高め、前記ブロー成形体の前記被延伸部分における延伸を促進することができるため、前記ブロー成形体の前記金型の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0013】
また、請求項5及び請求項14に係る発明においては、前記射出機内において、射出口側に発泡速度が、他の部位に比べて、速い前記溶融樹脂を配するように設定してもよい。この構成によれば、前記被延伸部分に近接する部位に、他の部位に比べて、発泡速度の速い溶融樹脂が射出されるため、該部位における発泡を促進することができる。これにより、該部位の発泡圧を高め、前記ブロー成形体の前記被延伸部分における延伸を促進することができるため、前記ブロー成形体の前記金型の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0014】
また、請求項6及び請求項15に係る発明においては、前記発泡性の溶融樹脂には、物理発泡剤が含有されていてもよい。この構成によれば、樹脂成形品内部に微細発泡セルを形成することができ、当該樹脂成形品の強度を高めることができる。
【0015】
また、請求項7及び請求項16に係る発明においては、前記物理発泡剤は超臨界状態の流体であってもよい。この場合、より微細な発泡セルを形成することができる。
【0016】
また、請求項8及び請求項17に係る発明においては、前記射出機は、前記射出機内に存在する前記溶融樹脂に発泡を促すための超臨界状態の流体を混入させる混入手段を備え、前記射出機内において、射出口側に前記溶融樹脂の前記流体に対する溶解度が、他の部位に比べて、高い前記溶融樹脂を配するように設定してもよい。この構成によれば、前記金型における前記被延伸部分に近接する部位に、他の部位に比べて、前記流体に対する溶解度の高い溶融樹脂が射出されるため、該部位には前記流体が多く溶解された溶融樹脂が配されることとなり、該部位における発泡を促進することができる。これにより、該発泡圧を高め、前記ブロー成形体の前記被延伸部分における延伸を促進することができるため、前記ブロー成形体の前記金型の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0017】
また、請求項9及び請求項18に係る発明においては、前記発泡性の溶融樹脂には、補強繊維が含有されていてもよい。この構成によれば、前記発泡性の溶融樹脂に前記補強繊維を含有させるという簡便、容易な処理で、前記樹脂成形品の強度を向上することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、金型のコアバックにより溶融樹脂の発泡を促進すると共に、パリソンの金型内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
<共通の全体構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る射出成形装置Aの概略構成図である。射出成形装置Aは、非発泡性かつ伸縮性のある筒状成形体であるパリソンPを押出す押出機10と、押出機10の下方に配設された成形機20と、を備える。
【0020】
押出機10は、パリソンPを押し出し成形して型開き状態の金型のキャビティ間に垂下させる装置である。パリソンPを構成する非発泡性の溶融樹脂としては、例えば、ポリプロピレンを挙げることができる。ここで、パリソンPは、押出機10によって押し出し成形された筒状成形体の状態と、その筒状成形体をキャビティ内で膨らませたブロー成形体の状態とを共に含むものである。
【0021】
成形機20は、金型部を構成する一組の金型21、22と、各金型21を移動させる油圧アクチュエータ23、24と、を備える。金型21は、方形の開口部を有する枠状の本体部21aと、本体部21aの開口部に挿入されたコア部21bと、を備える。油圧アクチュエータ23は、本体部21aとコア部21bとをそれぞれ独立して移動可能に構成されている。金型を型締め又は型開きする際には、本体部21a及びコア部21bを共に前進又は後退させる。また、キャビティの容積を増大させるコアバック動作を行う際には、コア部21bのみを後退させる。従って、油圧アクチュエータ23、24は、金型可動機構として機能する。
【0022】
金型22には、吹き込みノズル25が挿脱可能に装着されている。吹き込みノズル25は、不図示の駆動手段により移動可能に構成されており、金型22の内方へ突出した吹き込み位置と、当該内方から離脱した退避位置とで移動される。吹き込みノズル25は、圧縮気体の供給装置26から供給される圧縮気体をパリソンP内に吹き込んで膨らませるためのノズルである。なお、供給装置26は、例えばコンプレッサと、圧縮気体の送出・遮断等を切換える制御弁等から構成される。
【0023】
金型22には、発泡性の溶融樹脂を射出する射出機27が装着されている。射出機27は、射出口27c及び金型22に形成された樹脂通路22aを介して、型締め状態のキャビティ内でパリソンPを膨らませた状態で、パリソンP内に溶融樹脂を射出する。
【0024】
射出機27には、発泡剤供給装置28が接続されている。発泡剤供給装置28は、超臨界ガス発生装置28aと、ボンベ28bとを備える。超臨界ガス発生装置28は、ボンベ28bに充填された炭酸ガスや窒素ガス等のガスを超臨界状態の不活性ガスに遷移させる装置である。超臨界ガス発生装置28により発生した超臨界ガスは、発泡剤として射出機27のスクリューシリンダ27b内に供給され、スクリューシリンダ27b内の溶融樹脂(例えば、ポリプロピレン)に溶解され、発泡性の溶融樹脂が生成される。
【0025】
次に、射出成形装置Aによる樹脂成形品の成形方法について、図2及び図3を参照して説明する。まず、図2(a)に示すように、押出機10からパリソンPを押し出し垂下させる。続いて、金型21及び22の型締めを行い、パリソンPを金型21及び22により形成されるキャビティC内に配置する。
【0026】
次に、図2(b)に示すように、吹き込みノズル25から圧縮気体を吹き出すことで、金型21、22内のキャビティCにおいてパリソンPを膨らませる。圧縮気体の吹込みにより、パリソンPは金型21及び22の内壁面に密着するようにして膨らむ。
【0027】
次に、図3(a)に示すように、射出機27から発泡性の溶融樹脂Rを、樹脂通路22aを介して射出する。溶融樹脂Rの射出により、パリソンPの一部が破れて穿孔され、膨らんだパリソンP内に溶融樹脂Rが充填される。
【0028】
溶融樹脂Rの充填の際、吹き込みノズル25を大気開放とすることでパリソンP内の空気が排出され、溶融樹脂Rの充填効率が高められる。なお、吹き込みノズル25からパリソンP内の空気を吸引して溶融樹脂Rの充填効率を更に高めることもできる。続いて、吹き込みノズル25を退避位置へ移動し、溶融樹脂Rの充填が完了すると、図3(c)に示すように、コア部21bをコアバックしてキャビティCの空間を増大させる。これにより、溶融樹脂Rの発泡が促進される。しかし、コアバックを行う際には、パリソンPのうち、コア部21bのキャビティCに面する面の周縁に隣接する部分B(被延伸部分)が金型への密着状態から剥離してしまうことがある。つまり、溶融樹脂の発泡作用により、この剥離した部分が再び本体部21aに密着しなければ、部分Bにおいて樹脂成形品の正規形状が得られないこととなる。この課題を解決する手段については、後述の実施形態の中で詳細に説明する。
【0029】
<溶融樹脂充填時の空気の他の排出例>
上記の構成では、溶融樹脂Rの充填の際、パリソンP内部の空気の排出を吹き込みノズル25により行なったが、パリソンPを穿孔する穿孔装置を設ける構成も採用することができる。図4は穿孔装置30を用いた例を示す説明図である。
【0030】
図4(a)に示すように、本例の場合、金型22には穿孔装置30が装着されている。穿孔装置30はピン31aが突出して設けられたピストン31と、ピストン31をスライドさせるアクチュエータ32とを備える。金型22にはピストン31の摺動空間22cと摺動空間22cと金型22の外部を連通させる連通路22bが形成されている。また、摺動空間22cに連通して金型22の内壁面に開口した孔を有し、この孔にピン31aが挿入されてピン31aが金型22の内方に突出している。
【0031】
図4(b)に示すように、吹き込みノズル25から圧縮気体をパリソンP内に吹き込み、これを膨らませるとキャビティC内に突出したピン31aの存在によりパリソンPの一部に孔が空けられる。
【0032】
図4(c)に示すように、アクチュエータ32を作動してピストン31を後退させると、パリソンPの孔、ピン31aが挿入されていた孔22d、摺動空間22c並びに連通路22bを流通経路として、パリソンP内の空気が金型22の外部へ排出可能となる。しかして、射出機27からパリソンP内へ溶融樹脂Rを充填すると、パリソンP内の空気が外部に排出されて充填効率を高められる。
【0033】
<溶融樹脂充填時のパリソンPの他の穿孔例>
上記の構成では、溶融樹脂Rの充填時に、その充填圧によりパリソンPの一部を穿孔して、膨らんだパリソンP内に溶融樹脂Rを充填したが(図3(a)、パリソンPを穿孔する穿孔装置を設ける構成も採用することができる。図5及び図6は穿孔装置40を用いた例を示す説明図である。
【0034】
図5(a)に示すように、本例の場合、金型22には穿孔装置40が装着されている。また、金型22には貫通孔22eと、貫通孔22eと射出機27とを連通させる樹脂通路22fが形成されている。
【0035】
穿孔装置40は貫通孔22e内を摺動し、樹脂通路22fを開閉するシャッタ部材41と、シャッタ部材41をスライドさせるアクチュエータ42と、貫通孔22eを開閉するシャッタ部材43と、シャッタ部材43をスライドさせるアクチュエータ44と、を備える。
【0036】
図5(b)に示すように、吹き込みノズル25から圧縮気体をパリソンP内に吹き込み、これを膨らませる際、シャッタ部材41は樹脂通路22fを閉鎖し、シャッタ部材43は貫通孔22eを閉鎖している。パリソンPが膨らむと、図6(a)に示すように、その一部が貫通孔22eに侵入して凸状の薄肉部P’が形成される。薄肉部P’は、パリソンPが貫通孔22eに侵入する際に延伸されて薄肉化して形成される。
【0037】
この時、アクチュエータ44を作動してシャッタ部材43を降下させると、吹き込みノズル25からの圧縮気体の圧力により、図6(b)に示すように、薄肉部P’が破裂してパリソンPが穿孔される。
【0038】
その後、図5(c)に示すように、アクチュエータ42を作動してシャッタ部材41を後退させて樹脂通路22fを開放する(貫通孔22eと連通状態とする)。続いて射出機27から溶融樹脂Rを射出することで、パリソンP内に溶融樹脂Rを充填することができる。このように穿孔装置40を用いることで、より確実にパリソンPの一部を穿孔できる。
【0039】
図7(a)は穿孔装置40を用いた例の変形例を示す図である。同図の例では、金型22にはその内方に突出した円筒部22gが形成されている。また、金型22には円筒部22g内から金型22の外部へ通じる貫通孔22e’と、貫通孔22e’と射出機27とを連通させる樹脂通路22f’が形成されている。貫通孔22e'内には樹脂通路22f’を開閉するシャッタ部材41’と、シャッタ部材41’を貫通孔22e’内でスライドさせるアクチュエータ42’とが配設されている。
【0040】
本例の場合、吹き込みノズル25から圧縮気体をパリソンP内に吹き込み、これを膨らませる際、シャッタ部材41’は樹脂通路22f’を閉鎖している。パリソンPが膨らむと、図7(a)に示すように、その一部が円筒部22gの存在により一旦凹状となって、円筒部22gに侵入して凸状となった薄肉部P’が形成される。薄肉部P’は、パリソンPが円筒部22gに密着し、また、貫通孔22eに侵入する際に延伸されて薄肉化して形成される。
【0041】
この時、アクチュエータ42’を作動してシャッタ部材41’を後退させると、吹き込みノズル25からの圧縮気体の圧力により、図7(b)に示すように、薄肉部P’が破裂してパリソンPが穿孔される。
【0042】
なお、シャッタ部材41’は、図7(c)に示すように、その先端が尖ったシャッタ部材41”として構成し、円筒部22gからその先端が突出するように構成してもよい。この場合、薄肉部P”はシャッタ部材41”の先端表面に密着して凹状に形成されることになる。シャッタ部材41の先端が尖っており、かつ、金型22の内方に突出していることから、薄肉部P”はより脆弱となって破れ易くなる。
【0043】
<第1の実施形態>
図8は、第1の実施形態に係る射出成形装置A−1の概略構成図である。前述した共通の全体構成と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0044】
超臨界ガス発生装置28は、スクリューシリンダ27b内の溶融樹脂への超臨界ガス(発泡剤)の供給量を調整する調整弁28’を備えている。調整弁28’は、スクリューシリンダ27bから射出口27c側に溶融樹脂を供給する時間帯に応じて、超臨界ガスの供給量を任意に調整することができ、本実施形態では、射出口27c側に存在する溶融樹脂における超臨界ガスの濃度が、他の部位に比べて、高くなるように設定されている。従って、調整弁28’は、コアバックによるキャビティCの容積の増大に伴って延伸されるパリソンPの被延伸部分に近接する部位(部分B)に充填される溶融樹脂の発泡圧を、他の部位に比べて、高く設定する圧力設定手段として機能する。
【0045】
この構成によれば、溶融樹脂を射出する射出機27’内における、射出口27c’側に存在する溶融樹脂に含有させる発泡剤の濃度を、他の部位に比べて、高く設定した状態で溶融樹脂がキャビティC内に射出されるため、部分Bの発泡を促進することができる。
【0046】
本実施形態では、射出口27c’側に存在する溶融樹脂に含有させる発泡剤の濃度を、他の部位に比べて、高く設定した状態で溶融樹脂を射出するため、図3(c)で示したように、部分Bに発泡剤の濃度の高い溶融樹脂を配することができる。これにより、部分Bの発泡が促進され、金型21、22のコアバック時においても、パリソンPの金型への密着状態を維持することができる。従って、本実施形態によれば、パリソンPの被延伸部分に近接する部位(部分B)に充填される溶融樹脂の発泡を促進することができる。これにより、この発泡圧を受けて、パリソンPの被延伸部分の延伸が促進されるため、パリソンPの金型21、22の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0047】
なお、本実施形態では、溶融樹脂Rに混入される発泡剤として超臨界ガスを用いた例を説明したが、発泡剤はこれに限られず、他の種類の発泡剤でもよい。但し、化学発泡剤よりも物理発泡剤の方が中実樹脂成形品X内部に微細発泡セルを形成することができ、中実樹脂成形品Xの強度を高めることができる。また、物理発泡剤の中でも、本実施形態のように、超臨界状態の流体を用いることでより微細な発泡セルを形成することができる。
【0048】
また、溶融樹脂Rとしては補強繊維(例えば、ガラス繊維やカーボン繊維等)を含有したものも採用できる。補強繊維を混入しておくことで、コアバック前に樹脂流動に基づいて、流動方向に沿って強制的に配向された補強繊維の内部応力がコアバックに伴って開放され、その配向が開放されて溶融樹脂Rの見かけ上の体積が増加し(スプリングバック現象)、溶融樹脂Rの発泡の促進を更に図ることができる。
【0049】
〈変形例1〉
第1の実施形態では、1種類の超臨界ガスを用いて、その供給量を調整弁28’で調整することで部分Bの発泡圧を調整したが、本変形例のように、溶融樹脂に対する溶解度の異なる2種類の超臨界ガスを溶融樹脂に供給後、部分Bと他の部位とにそれぞれ溶融樹脂を配置することで部分Bの発泡圧を調整してもよい。図9は、第1の実施形態の変形例1に係る射出成形装置A−2の概略構成図である。金型22には、樹脂通路22a’、22a”が設けられており、樹脂通路22a’には射出機27−1、樹脂通路22a”には射出機27−2が接続されている。また、射出機27−1、27−2にはそれぞれ超臨界ガス発生装置28−1、28−2が接続されている。超臨界ガス発生装置28−1は、例えば、CO2ガスのような、溶融樹脂に対する溶解度の高い超臨界ガス(ガスA)をスクリューシリンダ27b内に供給する。一方、超臨界ガス発生装置28−2は、例えば、N2ガスのような、溶融樹脂に対する溶解度の低い超臨界ガス(ガスB)をスクリューシリンダ内に供給する。
【0050】
この構成によれば、射出機27−1内には、ガスAが溶解した溶融樹脂が存在し、射出機27−2内には、ガスBが溶解した溶融樹脂が存在することとなる。また、樹脂経路22a’のキャビティC内への注入口は、溶融樹脂を部分Bに向けて射出できるような位置に配され、樹脂経路22a”のキャビティC内への注入口は溶融樹脂を部分B以外に向けて射出するような位置に配される。従って、部分Bに超臨界ガス(ガスA)が単位体積当たりに多く溶解した溶融樹脂を配することができるため、部分Bの発泡を促進することができる。この発泡圧を受けて、パリソンPの被延伸部分の延伸が促進されるため、パリソンPの金型21、22の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0051】
なお、本変形例では、金型22に2台の射出機27−1、27−2を接続し、溶融樹脂に対する溶解度の異なる2種類の超臨界ガスを射出機27−1、27−2内の溶融樹脂に供給したが、金型22には射出機を1台だけ接続し、2種類の超臨界ガスを時間差を設けて射出機内に供給する構成としてもよい。この構成によれば、溶融樹脂に対する溶解度の高い超臨界ガスを先に供給し、その後に溶融樹脂に対する溶解度が相対的に低い溶融樹脂を供給することで、本変形例と同様に、部分Bに超臨界ガスが単位体積当たりに多く溶解した溶融樹脂を配することができるため、部分Bの発泡を促進することができる。これにより、第1の実施形態と同様に、パリソンPの金型21、22の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0052】
〈変形例2〉
第1の実施形態では、スクリューシリンダ27b内の溶融樹脂への超臨界ガスの供給量を調整弁28’で調整することで、部分Bの発泡圧を高く設定したが、図10で示す射出成形装置A―3のように、キャビティC内に射出された溶融樹脂の内、部分Bに直接、超臨界ガスを混入する構成としてもよい。これにより、簡易かつ確実に部分Bの発泡を促進することができる。これにより、第1の実施形態と同様に、パリソンPの金型21、22の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0053】
<第2の実施形態>
第1の実施形態では、超臨界ガスの供給量を調整弁28’で調整することで、パリソンPの被延伸部分に近接する部位(部分B)の発泡圧を調整したが、本実施形態では、溶融樹脂に対する充填材の含有割合の異なる、2種類の溶融樹脂を用いることで部分Bの発泡圧を調整する。調整弁28’以外の構成は、第1の実施形態と同様であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。ここで、充填材とは、樹脂材料に含有させた物質であり、発泡核剤以外のものを言う。
【0054】
図11は、第2の実施形態に係る射出成形装置A−4の概略構成図である。本実施形態の溶融樹脂は、樹脂材料としてポリプロピレン、充填材としてガラス繊維を用い、ガラス繊維のポリプロピレンに対する重量比率が異なる、2種類の材料を用いる。例えば、その比率が、9:1の材料Aと7:3の材料Bとする。
【0055】
充填材であるガラス繊維は、強度向上の目的で使用される材料であり、発泡性溶融樹脂の発泡を促進させる作用を持たない。従って、ガラス繊維の重量比率が高いと強度は向上するが、その分、ポリプロピレンの重量比率が低くなるため、発泡作用が低減することとなる。そこで、ガラス繊維の重量比率が低い材料(材料A)を先に射出機27内に投入し、その後、ガラス繊維の重量比率が高い材料(材料B)を射出機27内に投入する。
【0056】
この構成によれば、射出機27内において、射出口27c側に存在する溶融樹脂に充填材を、他の部位に比べて、少なく充填することとなる。つまり、図11で示すように、材料Aが射出口27c側に配され、材料Aよりも充填材の比率が高い材料(材料B)がその他の部位に配されることとなる。従って、部分Bには、充填材の重量比率が低い材料Aからなる溶融樹脂が配されるため、部分Bの発泡を促進することができる。この発泡圧を受けて、パリソンPの被延伸部分の延伸が促進されるため、パリソンPの金型21、22の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0057】
なお、本実施形態では、2種類の樹脂材料を用いているが、例えばポリプロピレンとガラス繊維との重量比率が8:2の材料を追加して用いることもできるため、3種類以上の樹脂材料を用いることもできる。
【0058】
<第3の実施形態>
第2の実施形態では、溶融樹脂に対する充填材の含有割合の異なる、2種類の溶融樹脂を用いることで、パリソンPの被延伸部分に近接する部位(部分B)の発泡圧を調整したが、本実施形態では、固化温度の異なる2種類の樹脂材料を用いることで部分Bの発泡圧を調整する。射出成形装置A−4の構成は、第2の実施形態と同様であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0059】
2種類の樹脂材料として、本実施形態では、固化温度が108〜122℃である低密度ポリエチレン(材料A)と、固化温度が127〜134℃である高密度ポリエチレン(材料B)を用いる。図12は、ポリエチレンの温度変化を示す図である。横軸が時間t、縦軸が温度Tとしている。高密度ポリエチレンは、時間t1、温度T1で固化するのに対して、低密度ポリエチレンは、時間t2、温度T2で固化する。すなわち、低密度ポリエチレンは、高密度ポリエチレンに比べて、固化するまでの時間が長いため、それだけ発泡作用が大きいと言える。従って、図9で示すように、射出機27内において、射出口27c側に固化温度が、他の部位に比べて、低い溶融樹脂を配するように設定する。
【0060】
この構成によれば、固化温度の低い溶融樹脂(材料A)から先にキャビティC内に射出されるため、部分Bに固化温度の低い溶融樹脂(材料A)を配することができる。これにより、溶融樹脂が金型側から冷却されても、固化温度に達するまでに時間を要するため、部分Bの発泡を促進することができる。この発泡圧を受けて、パリソンPの被延伸部分の延伸が促進されるため、パリソンPの金型21、22の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0061】
<第4の実施形態>
第1の実施形態の変形例1では、溶融樹脂に対する溶解度の異なる2種類の超臨界ガスを溶融樹脂に供給後、部分Bと他の部位とにそれぞれ溶融樹脂を配置することでパリソンPの被延伸部分に近接する部位(部分B)の発泡圧を調整したが、本実施形態では、溶融樹脂の超臨界ガスに対する溶解度の異なる2種類の溶融樹脂を部分Bと他の部分とにそれぞれ配置することで部分Bの発泡圧を調整する。射出成形装置A−4の構成は、第2の実施形態と同様であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0062】
2種類の樹脂材料として、本実施形態では、相対的に溶解度の高い樹脂材料(材料A)と、相対的に溶解度の低い樹脂材料(材料B)とを用いる。つまり、材料Aには、材料Bに比べて、超臨界ガスが多く溶解している。そこで、相対的に溶解度の高い樹脂材料(材料A)を先に射出機27内に投入し、その後、相対的に溶解度の低い樹脂材料(材料B)を射出機27内に投入する。これにより、図11で示すように、射出機27内において、射出口27c側に溶融樹脂の超臨界ガスに対する溶解度が、他の部位に比べて、高い溶融樹脂を配することとなる。
【0063】
この構成によれば、相対的に溶解度の高い樹脂材料(材料A)からなる溶融樹脂から先にキャビティC内に射出されるため、部分Bに材料Aからなる溶融樹脂を配することができる。従って、部分Bに超臨界ガスが多く溶け込んだ溶融樹脂が配されることになるため、部分Bの発泡を促進することができる。この発泡圧を受けて、パリソンPの被延伸部分の延伸が促進されるため、パリソンPの金型21、22の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【0064】
<第5の実施形態>
第1の実施形態では、発泡剤供給装置28に設けた調整弁28’により、スクリューシリンダ27b内に存在する溶融樹脂への発泡剤(超臨界ガス)の供給量を調整することで、パリソンPの被延伸部分に近接する部位(部分B)の発泡圧を調整したが、本実施形態では、発泡速度の異なる2種類の溶融樹脂を部分Bと他の部分とにそれぞれ配置することで部分Bの発泡圧を調整する。射出成形装置A−4の構成は、第2の実施形態と同様であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。
【0065】
本実施形態では、ポリエチレンをベース材料として、ポリエチレンに発泡核剤を混入した樹脂材料(材料A)と、ポリエチレンに発泡核剤を混入していない樹脂材料(材料B)と、を用いる。図13は、材料Aと材料Bの発泡速度を比較するための説明図である。横軸が時間t、縦軸が発泡速度vとする。材料Aは、時間t1、発泡速度v1で発泡速度が最高となるのに対して、材料Bは、時間t2、発泡速度v2で発泡速度が最高となる。ここで、t1<t2であるため、溶融樹脂が射出機27から射出されてから最高の発泡速度となるまでの時間が、材料Aよりも材料Bの方が早い。すなわち、射出された溶融樹脂は、金型側から冷却されることによって温度が低下するため、この溶融樹脂の温度が固化温度に達する前に、発泡を終わらせることができる。よって、発泡核剤を混入したポリエチレン(材料A)は、発泡核剤を混入していないポリエチレン(材料B)に比べて、発泡速度が速いと言える。従って、図11で示すように、射出機27内において、射出口27c側に発泡速度が、他の部位に比べて、速い溶融樹脂(材料A)を配するように設定する。
【0066】
この構成によれば、発泡速度の速い溶融樹脂(材料A)から先にキャビティC内に射出されるため、部分Bに発泡速度の速い溶融樹脂(材料A)を配することができる。これにより、溶融樹脂が金型側から冷却されても、固化温度に達するまでに余裕時間があるため、部分Bの発泡を促進することができる。この発泡圧を受けて、パリソンPの被延伸部分の延伸が促進されるため、パリソンPの金型21、22の内壁に対する追従性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0067】
【図1】本発明の一実施形態に係る射出成形装置Aの概略構成図である。
【図2】射出成形装置Aによる樹脂成形品の成形手順を示す図であり、(a)は金型21、22間へのパリソンPの垂下状態を示す図、(b)はパリソンP内への圧縮気体の吹き込み状態を示す図である。
【図3】射出成形装置Aによる樹脂成形品の成形手順を示す図であり、(a)は溶融樹脂Rの射出により、パリソンPの一部が破れて穿孔される様子を示す図、(b)は溶融樹脂RのパリソンP内への充填が完了した状態を示す図、(c)は金型21bのコアバックにより溶融樹脂が発泡する様子を示す図である。
【図4】穿孔装置30を用いた例を示す説明図であり、(a)は金型21、22間にパリソンPの垂下時における穿孔装置30の状態を示す図、(b)はパリソンP内への圧縮気体の吹き込み時における穿孔装置30の状態を示す図、(c)はパリソンP内への溶融樹脂の射出時における穿孔装置30の状態を示す図である。
【図5】穿孔装置40を用いた例を示す説明図であり、(a)は金型21、22間にパリソンPの垂下時における穿孔装置40の状態を示す図、(b)はパリソンP内への圧縮気体の吹き込み時における穿孔装置40の状態を示す図、(c)はパリソンP内への溶融樹脂の射出時における穿孔装置40の状態を示す図である。
【図6】穿孔装置40を用いた例を示す説明図であり、(a)はパリソンP内への圧縮気体の吹き込み時における穿孔装置40の状態を示す要部拡大図、(b)は穿孔装置40によりパリソンPが穿孔される様子を示す要部拡大図である。
【図7】穿孔装置40を用いた例の変形例を示す図であり、(a)はパリソンP内への圧縮気体の吹き込み時における穿孔装置40の状態を示す要部拡大図、(b)は穿孔装置40によりパリソンPが穿孔される様子を示す要部拡大図、(c)はシャッタ部材41”の変形例を示す要部拡大図である。
【図8】第1の実施形態に係る射出成形装置A−1の概略構成図である。
【図9】第1の実施形態の変形例1に係る射出成形装置A−2の概略構成図である。
【図10】第1の実施形態の変形例2に係る射出成形装置A−3の概略構成図である。
【図11】第2乃至第5の実施形態に係る射出成形装置A−4の概略構成図である。
【図12】ポリエチレンの温度変化を示す図である。
【図13】材料Aと材料Bの発泡速度を示す図である。
【符号の説明】
【0068】
A 射出成形装置
C キャビティ
P パリソン
10 押出機
20 成形機
21、22 金型
23、24 油圧アクチュエータ
27 射出機
28 発泡剤供給装置
【特許請求の範囲】
【請求項1】
押し出し成形された非発泡性かつ伸縮性のある筒状成形体が金型のキャビティ内に配置されるよう金型を型締めする工程と、
前記筒状成形体を前記キャビティ内で膨らませてブロー成形体を成形した状態で、前記キャビティの前記ブロー成形体内部に発泡性の溶融樹脂を射出する射出工程と、
前記金型をコアバックさせて前記キャビティの容積を増大させながら前記溶融樹脂を前記ブロー成形体内部で発泡させる発泡工程と、
を有し、
前記発泡工程において、前記コアバックによる前記ブロー成形体の被延伸部分に近接する部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧を、他の部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧に比べて、高く設定することを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項2】
前記射出工程では、前記溶融樹脂を射出する射出機内において、射出口側に存在する前記溶融樹脂に含有させる発泡剤の濃度を、他の部位に比べて、高く設定した状態で前記溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項1に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項3】
前記射出工程では、前記溶融樹脂を射出する射出機内において、射出口側に存在する前記溶融樹脂に含有させる充填材の含有割合を、他の部位に比べて、低く設定した状態で前記溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項1又は2に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項4】
前記射出工程では、前記溶融樹脂を射出する射出機内において、射出口側に存在する前記溶融樹脂の固化温度を、他の部位に比べて、低く設定した状態で前記溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項5】
前記射出工程では、前記溶融樹脂を射出する射出機内において、射出口側に、他の部位に比べて、発泡速度の速い前記溶融樹脂を存在させることにより、前記射出機内に異なる発泡速度を有する前記溶融樹脂を存在させた状態で該溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項6】
前記溶融樹脂には、物理発泡剤が含有されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項7】
前記物理発泡剤は、超臨界状態の流体であることを特徴とする請求項6に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項8】
前記溶融樹脂を射出する射出機に前記溶融樹脂を供給する際に、当該溶融樹脂に発泡を促すための超臨界状態の流体を混入する工程を有し、
前記射出工程では、前記射出機内において、射出口側に存在する前記溶融樹脂の前記流体に対する溶解度を、他の部位に比べて、高く設定した状態で前記溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項9】
前記溶融樹脂には、補強繊維が含有されていることを特徴とする請求項1、2、4乃至8のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項10】
金型を型締め及び型開き動作させると共に、キャビティの容積を増大させるコアバック動作を行う金型可動機構と、
非発泡性かつ伸縮性のある筒状成形体を押し出し成形する押出成形機と、
型締め状態のキャビティ内で前記筒状成形体を膨らませてブロー成形体を成形した状態で、前記キャビティの前記ブロー成形体内部に発泡性の溶融樹脂を射出する射出機と、
前記コアバックによる前記キャビティの容積の増大に伴って延伸される前記ブロー成形体の被延伸部分に近接する部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧を他の部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧に比べて高く設定する圧力設定手段と、
を有することを特徴とする樹脂成形品の成形装置。
【請求項11】
前記圧力設定手段は、前記射出機内において、射出口側に存在する前記溶融樹脂における発泡剤の濃度を、他の部位に比べて、高く設定することを特徴とする請求項10に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項12】
前記圧力設定手段は、前記射出機内において、射出口側に存在する前記溶融樹脂における充填材の含有割合を、他の部位に比べて、低く設定することを特徴とする請求項10又は11に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項13】
前記圧力設定手段は、前記射出機内において、射出口側に固化温度が、他の部位に比べて、低い前記溶融樹脂を配するように設定することを特徴とする請求項10乃至12のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項14】
前記圧力設定手段は、前記射出機内において、射出口側に発泡速度が、他の部位に比べて、速い前記溶融樹脂を配するように設定することを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項15】
前記射出機は、物理発泡剤を含有する前記溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項10乃至14のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項16】
前記射出機は、前記物理発泡剤として超臨界状態の流体を含有する前記溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項15に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項17】
前記射出機は、前記射出機内に存在する前記溶融樹脂に発泡を促すための超臨界状態の流体を混入させる混入手段を備え、
前記圧力設定手段は、前記射出機内において、射出口側に前記溶融樹脂の前記流体に対する溶解度が、他の部位に比べて、高い前記溶融樹脂を配するように設定することを特徴とする請求項10乃至14のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項18】
前記射出機は、補強繊維を含有する前記溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項10、11、13乃至17のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項1】
押し出し成形された非発泡性かつ伸縮性のある筒状成形体が金型のキャビティ内に配置されるよう金型を型締めする工程と、
前記筒状成形体を前記キャビティ内で膨らませてブロー成形体を成形した状態で、前記キャビティの前記ブロー成形体内部に発泡性の溶融樹脂を射出する射出工程と、
前記金型をコアバックさせて前記キャビティの容積を増大させながら前記溶融樹脂を前記ブロー成形体内部で発泡させる発泡工程と、
を有し、
前記発泡工程において、前記コアバックによる前記ブロー成形体の被延伸部分に近接する部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧を、他の部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧に比べて、高く設定することを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項2】
前記射出工程では、前記溶融樹脂を射出する射出機内において、射出口側に存在する前記溶融樹脂に含有させる発泡剤の濃度を、他の部位に比べて、高く設定した状態で前記溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項1に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項3】
前記射出工程では、前記溶融樹脂を射出する射出機内において、射出口側に存在する前記溶融樹脂に含有させる充填材の含有割合を、他の部位に比べて、低く設定した状態で前記溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項1又は2に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項4】
前記射出工程では、前記溶融樹脂を射出する射出機内において、射出口側に存在する前記溶融樹脂の固化温度を、他の部位に比べて、低く設定した状態で前記溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項5】
前記射出工程では、前記溶融樹脂を射出する射出機内において、射出口側に、他の部位に比べて、発泡速度の速い前記溶融樹脂を存在させることにより、前記射出機内に異なる発泡速度を有する前記溶融樹脂を存在させた状態で該溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項6】
前記溶融樹脂には、物理発泡剤が含有されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項7】
前記物理発泡剤は、超臨界状態の流体であることを特徴とする請求項6に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項8】
前記溶融樹脂を射出する射出機に前記溶融樹脂を供給する際に、当該溶融樹脂に発泡を促すための超臨界状態の流体を混入する工程を有し、
前記射出工程では、前記射出機内において、射出口側に存在する前記溶融樹脂の前記流体に対する溶解度を、他の部位に比べて、高く設定した状態で前記溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項9】
前記溶融樹脂には、補強繊維が含有されていることを特徴とする請求項1、2、4乃至8のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項10】
金型を型締め及び型開き動作させると共に、キャビティの容積を増大させるコアバック動作を行う金型可動機構と、
非発泡性かつ伸縮性のある筒状成形体を押し出し成形する押出成形機と、
型締め状態のキャビティ内で前記筒状成形体を膨らませてブロー成形体を成形した状態で、前記キャビティの前記ブロー成形体内部に発泡性の溶融樹脂を射出する射出機と、
前記コアバックによる前記キャビティの容積の増大に伴って延伸される前記ブロー成形体の被延伸部分に近接する部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧を他の部位に充填される前記溶融樹脂の発泡圧に比べて高く設定する圧力設定手段と、
を有することを特徴とする樹脂成形品の成形装置。
【請求項11】
前記圧力設定手段は、前記射出機内において、射出口側に存在する前記溶融樹脂における発泡剤の濃度を、他の部位に比べて、高く設定することを特徴とする請求項10に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項12】
前記圧力設定手段は、前記射出機内において、射出口側に存在する前記溶融樹脂における充填材の含有割合を、他の部位に比べて、低く設定することを特徴とする請求項10又は11に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項13】
前記圧力設定手段は、前記射出機内において、射出口側に固化温度が、他の部位に比べて、低い前記溶融樹脂を配するように設定することを特徴とする請求項10乃至12のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項14】
前記圧力設定手段は、前記射出機内において、射出口側に発泡速度が、他の部位に比べて、速い前記溶融樹脂を配するように設定することを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項15】
前記射出機は、物理発泡剤を含有する前記溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項10乃至14のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項16】
前記射出機は、前記物理発泡剤として超臨界状態の流体を含有する前記溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項15に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項17】
前記射出機は、前記射出機内に存在する前記溶融樹脂に発泡を促すための超臨界状態の流体を混入させる混入手段を備え、
前記圧力設定手段は、前記射出機内において、射出口側に前記溶融樹脂の前記流体に対する溶解度が、他の部位に比べて、高い前記溶融樹脂を配するように設定することを特徴とする請求項10乃至14のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形装置。
【請求項18】
前記射出機は、補強繊維を含有する前記溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項10、11、13乃至17のいずれか1項に記載の樹脂成形品の成形装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図8】
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【図11】
【図12】
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【図8】
【公開番号】特開2008−173830(P2008−173830A)
【公開日】平成20年7月31日(2008.7.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−8476(P2007−8476)
【出願日】平成19年1月17日(2007.1.17)
【出願人】(000003137)マツダ株式会社 (6,115)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成20年7月31日(2008.7.31)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年1月17日(2007.1.17)
【出願人】(000003137)マツダ株式会社 (6,115)
【Fターム(参考)】
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