JP3516513B2 - 中空樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

中空樹脂成形品の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、貫通孔等中空部分を有
する樹脂成形品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複雑に湾曲した中空部、例えば貫
通孔を有する製品を、熱可塑性樹脂を用いて射出成形法
により成形する場合、成形後成型品から抜き取りが可能
となるよう複数個に分割されたスライドコアが用いられ
る。図8及び9は、シャワーの把手を製造するための金
型1,2を示し、把手内の貫通孔は、2種のスライドコ
ア4,5にて形成される。一方のスライドコアは、一
定の弧を描く円柱状であり、他方のスライドコア5は、
短い円柱状の上面を斜めに切断した形状を有する。これ
らのスライドコア4,5は、把手の外形形状に一致する
金型1,2のキャビティ6内に支持され、射出成形され
る。成形後、金型1,2は分割され、成形品(把手)3
が取り出される。その後スライドコア4,5は、成型品
3から抜き取られる。図10に示すように、把手3の
水、湯の出口にパッキン7、カバー8及びノズル9がネ
ジ10にて固定される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記製造方法では、ス
ライドコア4,5を成形品から抜き取る必要があるた
め、2つのコアに分割しなければならないこと、スライ
ドコア4の湾曲線を一定の半径に設定しなければなら
ず、また図中右側の径を左側より太くしなければならな
いこと、さらにスライドコア4,5ともにアンダーカッ
トが形成できないこと等の制約がある。これらの制約
は、金型構造を複雑にし、また成形品の構造及びデザイ
ンを制限し、目的とする機能を十全には得ることができ
ないという問題を生ずる。本発明は、このような事情に
鑑みてなされたもので、金型構造上の制約を受けること
なく、成形品の用途に最も適した構造を実現することが
できる中空樹脂成形品の製造方法を提供するものであ
る。
【0004】本発明に係る中空樹脂成形品の製造方法
は、第1の熱可塑性樹脂をブロー成形法にて中空体の1
次成形体に成形する工程、該ブロー成形のための空気吹
き出し針により形成された小孔から上記1次成形体内に
水を充填する工程、上記小孔を栓にて閉鎖し、上記1次
成形体を冷凍雰囲気中に置き、上記水を凍結させる工
程、上記水を凍結させた上記1次成形体を、射出成形金
型のキャビティ内に、上下移動可能なピンにて宙に浮い
た状態で、中子として配置する工程、上記キャビティ内
に加熱溶融した第2の熱可塑性樹脂を射出注入し、該第
2の熱可塑性樹脂が上記キャビティ内のほぼ全域に行き
渡ったとき、上記ピンをその先端が上記キャビティ表面
に一致する位置まで後退させ、上記第2の熱可塑性樹脂
にて上記1次成形体を被覆する2次成形体を形成する工
程、成形後、上記2次成形体を上記成形金型より取り出
し、上記1次成形体内の水を上記小孔から除去する工
程、よりなる。
【0005】また本発明においては、上記第1の熱可塑
性樹脂と上記第2の熱可塑性樹脂がABS樹脂よりな
成形品の製造方法とすることができる。
【0006】また本発明においては、上記第1の熱可塑
性樹脂が、ポリエチレン樹脂よりなりかつ上記第2の熱
可塑性樹脂がナイロン樹脂よりな中空樹脂成形品の製
造方法とすることができる。
【0007】
【実施例】以下に実施例としてシャワーの把手11(図
5)を製造する場合につき説明する。図1において、1
2,13は、把手11の1次成形体を成形するためのブ
ロー成形金型で、左右方向に二分割される。14は、加
熱軟化されたABS(アクリロニトリルブタジエンスチ
レン)樹脂よりなるパリソンで、上方に設置された押出
機(図示せず)から円筒状に成形されて下方に向けて押
し出される。パリソン14は、左右に型開きされた金型
12,13の間へ垂下され、その下方移動が停止された
状態で金型12,13が型締めされる。続いて金型1
2,13の下方分割面に配置された空気吹き出し針15
より、キャビティ16内に空気が吹き込まれる。キャビ
ティ16内の空気圧の上昇により樹脂は金型12,13
内面に押し当てられキャビティ16の形状に成形され、
厚さ約1mmの1次成形体17が形成される。
【0008】次いで図2に示すように、針15により形
成された小孔18から1次成形体17内に水19が充填
される。この小孔18を栓20等で閉鎖し、冷凍雰囲気
中に置き、水19を凍結させる。
【0009】図3に示すように、凍結された1次成形体
17は、2次成形体を成形するための射出金型21、2
2のキャビティ23内に中子としてセットされる。キャ
ビティ23内において、1次成形体17は、金型22に
貫通して上下方向に移動可能の状態で支持された2本の
ピン24,24により、宙に浮いた状態で支持される。
25は、射出成形機(図示せず)のノズル、26は一方
の金型21に設けられたゲートである。
【0010】係る状態においてノズル25から加熱溶融
されたABS樹脂がキャビティ23内に注入される(図
4)。樹脂がキャビティ23内のほぼ全域に行き渡った
ときピン24,24は、その先端がキャビティ23表面
に一致する位置まで後退せしめられる。ピン24,2
4... の先端表面はキャビティ23表面の性状に一致せ
しめられているから、その痕跡が樹脂表面に現れること
はない。また1次成形体17は、凍結しているためにき
わめて硬く、それ故この1次成形体17が射出圧を受け
て変形するおそれはない。加熱溶融されたABS樹脂
は、同一樹脂よりなる1次成形体17の表面に溶着し、
これと一体化する。かくして2次成形体27が形成され
る。
【0011】成形終了後、金型21,22は分割され、
2次成形体27が取り出される(図5)。1次成形体1
7内の水19は、射出成形時加わる熱により、またその
後の加温処理により融解し、開放された小孔18から除
去される。しかる後、1次成形体17の両端部分(破線
aで示す)が切断され、水、湯の出口28にパッキン
7、カバー8及びノズル9がネジ10により固定され
て、把手11が完成する。上記実施例において、ABS
樹脂を使用したのは、この樹脂が耐熱性及び耐水性に優
れており、水、湯を通すシャワーの把手の材料として適
しているからである。
【0012】上記製造方法によってシャワーの把手を製
造した場合には、構造及びデザインの設計を自由に行う
ことができる。即ち1次成形体17で形成される貫通孔
30の径を最大限大きく、したがって2次成形体27の
肉厚を薄くすることにより、軽量化を図ることができる
のである。また貫通孔30の形状が、金型構造の影響を
受けることはないから、デザインの幅が広がり、商品価
値を高めることができる。
【0013】上記実施例では、シャワーの把手29の製
造に応用した場合を説明したが、その他水、湯等の液体
を通すパイプ例えばガス給湯器の給湯パイプにも利用で
きる。
【0014】また上記実施例では、水、湯を通すシャワ
ー把手、パイプの材料としてABS樹脂を用いた場合に
つき説明したが、このほか1次成形体と2次成形体の材
料の組合せは次のものが可能である。すなわち、ABS
樹脂とポリエチレン(以下PEという)樹脂、ABS樹
脂とポリプロピレン(以下PPという)樹脂、ポリフェ
ニレンオキサイド(以下PPOという)樹脂とABS樹
脂、PPO樹脂とPP樹脂、PPO樹脂とPE樹脂、A
BS樹脂とポリブチレンテレフタレート(以下PBTと
いう)樹脂、PE樹脂とPBT樹脂、PP樹脂とPBT
樹脂、ABS樹脂とポリエチレンテレフタレート(以下
PETという)樹脂、PE樹脂とPET樹脂、PP樹脂
とPET樹脂の組合せである。
【0015】図6及び図7は、他の実施例を示し、自動
車のエンジンへ気化ガソリンを送り込むエアインテーク
パイプ31の製造に応用した場合である。エアインテー
クパイプ31は、狭いエンジンルームに収納されるもの
であるため湾曲せざるを得ず、図示のごとく3次元湾曲
構造となる場合が多い。係る構造のエアインテークパイ
プ31を従来の射出成形法で成形することは極めて難し
くまたコストも高くなる。エアインテークパイプ31
は、加圧された気化ガソリンを通過させるものであるか
らガスバリヤ性及び耐圧性が、また温度が上昇するエン
ジンの近くに位置するため耐熱性が、さらに常時振動が
加わるために耐振動性が要求される。これらの要求を満
たすためにエアインテークパイプ31の1次成形体32
には、ガスバリヤ性及び耐熱性に優れたPE樹脂が使用
される。また2次成形体33には、耐圧性及び耐振動性
に優れたナイロン樹脂が使用される。このナイロン樹脂
は、PE樹脂に対し相溶性はもたないが、1次、2次成
形体は複雑な湾曲構造を有するために機械的に強く結合
する。
【0016】エアインテークパイプ31の製造方法は前
述の例と同一である。即ち1次成形体32は、PE樹脂
のブロー成形法にて袋状の3次元湾曲体に成形され、こ
れに水が充填され凍結される。凍結された1次成形体3
2は、射出成形金型内にピンにて支持され、これを中子
として金型内にナイロン樹脂が注入され、1次成形体3
2の外側を覆って2次成形体33が成形される。成形後
2次成形体33は金型から取り出され、1次成形体32
の両端が切断されて、水が除去されて貫通孔が形成され
る。かくして2層構造のエアインテークパイプ31が完
成する。34,34は、パイプ両端に設けられた鍔状部
分で、一方の鍔状部分34はエアフィルター(図示せ
ず)に、また他方の鍔状部分34は、エンジン(図示せ
ず)に弾性パッキン35を介して接続される。
【0017】弾性を有するパッキン35をエアインテー
クパイプ31に一体成形することも可能であり、この場
合、パッキン成形金型にエアインテークパイプ31を中
子として固定し、パッキン材料として例えばナイロンエ
ラストマーを射出注入する。このパッキン材料は成形と
同時にエアインテークパイプ31の鍔状部分に溶着す
る。
【0018】上記実施例では、自動車のエアインテーク
パイプに応用した例につき説明したが、熱源の近くに配
置される気体流通パイプ例えばガス給湯器のガスパイプ
の製造にも適している。
【0019】また上記実施例では、自動車のエアインテ
ークパイプ等気体流通パイプの材料としてPE樹脂とナ
イロン樹脂の組合せにつき説明したが、1次、2次成形
体の材料として次の組合せが可能である。即ち、ABS
樹脂とPE樹脂、PPO樹脂とPE樹脂、PE樹脂とP
BT樹脂、PE樹脂とPET樹脂である。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、湾曲した
中空部分を有する樹脂成形品を製造するに際し、中空部
分を有する1次成形体がブロー成形法にて成形されるか
ら、所望の湾曲中空構造、例えば3次元に湾曲した中空
体であっても容易に得られ、成形品の機能及び用途に最
も適した構造を実現することができる。
【0021】また本発明によれば、1次成形体及び2次
成形体を構成する熱可塑性樹脂としてABS樹脂を使用
した場合、その耐熱性及び耐水性に優れるという特性か
ら、液体を流通させるためのパイプに適用して有益であ
る。
【0022】また本発明によれば、用途に応じて1次成
形体及び2次成形体を構成する熱可塑性樹脂に、それぞ
れ異なる特性をもつ樹脂が使用できる。例えば気体を通
すパイプにあっては1次成形体をガスバリヤ性及び耐熱
性に優れたPE樹脂にて形成し、2次成形体を耐圧性に
優れたナイロン樹脂にて形成することにより、単一の樹
脂成形品では得られない優れた特性をもつ気体導通パイ
プの製造が可能となる。
【0023】さらに本発明によれば、2次成形体が射出
成形法にて成形されるから、ブロー成形法のみでは得ら
れない自由なデザイン設計が可能であり、商品価値の高
い成形品の製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例を説明するための断面図である。
【図2】同実施例における1次成形体の断面図である。
【図3】同実施例における2次成形体の成形方法を説明
するための断面図である。
【図4】同実施例における2次成形体の成形方法を説明
するための断面図である。
【図5】同実施例にて成形されたシャワー把手を示す断
面図である。
【図6】本発明他の実施例を説明するため斜視図であ
る。
【図7】図6A−A線断面図である。
【図8】従来例方法を説明するための金型断面図であ
る。
【図9】同従来例方法を説明するための金型断面図であ
る。
【図10】同従来例方法にて成形されたシャワー把手の
断面図である。
【符号の説明】
12,13………金型 14………パリソン 16………キャビティ 17………1次成形体 19………水 21,22………金型 23………キャビティ 24,24………ピン 25………ノズル 27……2次成形体 29………把手 30………貫通孔 31………エアインテークパイプ 32………1次成形体 33………2次成形体 35………鍔状部分 36………パッキン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // B29K 23:00 B29K 23:00 55:02 55:02 77:00 77:00 B29L 22:00 B29L 22:00 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29D 22/00 B29C 33/52 B29C 45/16 B29C 49/00 B29C 69/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の熱可塑性樹脂をブロー成形法にて
    中空体の1次成形体に成形する工程、該ブロー成形のた
    めの空気吹き出し針により形成された小孔から上記1次
    成形体内に水を充填する工程、上記小孔を栓にて閉鎖
    し、上記1次成形体を冷凍雰囲気中に置き、上記水を凍
    結させる工程、上記水を凍結させた上記1次成形体を、
    射出成形金型のキャビティ内に、上下移動可能なピンに
    て宙に浮いた状態で、中子として配置する工程、上記キ
    ャビティ内に加熱溶融した第2の熱可塑性樹脂を射出注
    入し、該第2の熱可塑性樹脂が上記キャビティ内のほぼ
    全域に行き渡ったとき、上記ピンをその先端が上記キャ
    ビティ表面に一致する位置まで後退させ、上記第2の熱
    可塑性樹脂にて上記1次成形体を被覆する2次成形体を
    形成する工程、成形後、上記2次成形体を上記成形金型
    より取り出し、上記1次成形体内の水を上記小孔から
    去する工程、を有する中空樹脂成形品の製造方法。
  2. 【請求項2】 上記第1の熱可塑性樹脂と上記第2の熱
    可塑性樹脂がABS樹脂よりなることを特徴とする請求
    項1記載の中空樹脂成形品の製造方法。
  3. 【請求項3】 上記第1の熱可塑性樹脂が、ポリエチレ
    ン樹脂よりなりかつ上記第2の熱可塑性樹脂がナイロン
    樹脂よりなることを特徴とする請求項1記載の中空樹脂
    成形品の製造方法。
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KR100955337B1 (ko) * 2006-07-19 2010-04-29 듀폰-미츠이 폴리케미칼 가부시키가이샤 합성 수지 중공체의 제조 방법
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