JP5183293B2 - ブロー成形におけるインサート方法 - Google Patents

Description

本発明は、ダクト、タンク、ボトルなどのブロー成形される中空成形品であって筒状のインサート部品をブロー成形時にインサートするブロー成形におけるインサート方法に関するものである。

ブロー成形されるダクトなどに筒状のインサート部品をインサートする方法としては、両端に開口部をもつ筒状のインサート部品を嵌挿するための凹部を金型のキャビティに形成された金型を用い、金型の凹部にインサート部品を嵌挿して、加圧流体により膨張させるパリソンをインサート部品内にも膨出させて溶着一体化し、成形後にインサート部材内に膨出した部分を切除して開口させる方法が特許第３２８５９５２号公報に、また開口部を閉じる隔壁を設けた口部材を金型のキャビティに形成された凹部に嵌挿して、加圧流体により膨張させるパリソンと口部材のキャビティ側端部とを口部材内にパリソンが膨出しない状態で溶着させて一体化する方法が特許第３２７５１０２号公報に掲載されている。
特許第３２８５９５２号公報 特許第３２７５１０２号公報

前掲の特許文献１に記載されているブロー成形におけるインサート方法にあっては、成形後に口部材内に膨出している壁部分を切除して口部材を開口させるが、その切除の際には切除する壁のみが押圧されるので、それによる応力が口部材の端部とパリソンとの溶着部に集中して口部材が剥離することがあったり、あるいは切除する壁部分が切除の際の応力を受け止めるのに十分な剛性をもたないため、切除される開口部が粗雑面となるなどの問題があった。

一方、特許文献２に記載されているブロー成形におけるインサート方法によれば、口部材のキャビティ側端部の開口を予め隔壁で閉じてインサート成形することにより、特許文献１に記載されているものにおける不都合は生じないが、成形時に口部材がパリソンにより凹溝内に押し込まれて正しく溶着されない。したがって、成形後に口部材を開口させるには隔壁とその面に形成される樹脂壁との二重壁を切除しなければならず、切除加工が容易でないばかりか、切除時の応力も大きくならざるを得ないところから、口部材の端部とパリソンとの溶着部にやはり応力が集中して口部材が剥離を防止するうえの効果もそれほどでないことが判明するに至っている。

本発明は、上述のような問題点の解消に対処するものであって、ブロー成形の金型として筒状のインサート部品を嵌挿するための凹溝がキャビティに形成されたものを用い、金型のキャビティの凹溝に筒状のインサート部品を嵌挿して不動状態に保持してブロー成形することにより、加圧流体により膨張させるパリソンがインサート部材を押し込み変形させることなくインサート部品のキャビティ側端部とパリソンとを強力に溶着させることができるとともに、インサート部品を閉じている壁もパリソンとの溶着部分に形成されてその周囲が強固になっていることにより、成形後におけるインサート部品の開口加工にあたってインサート部品を閉じている壁部分を確実かつ精度良く切除することができ、殊に筒状のインサート部品が軟質素材で成るかあるいは蛇腹状であって可撓性を備えたものであっても、ブロー成形時のブロー圧による筒状のインサート部品の変形、溶着不良その他の不具合を無くし、成形後における筒状のインサート部品の開口加工を精度良くできるブロー成形におけるインサート方法を提供するものである。

上記目的を達成するため本発明は次の方法を提供するものである。すなわち、請求項１のブロー成形におけるインサート方法は、軟質素材で成るかあるいは蛇腹状であって可撓性を備えた筒状のインサート部品を嵌挿するための凹溝がキャビティに形成された分割型式の金型を用い、型開きした前記金型のキャビティの凹溝に前記筒状のインサート部品を嵌挿し、前記筒状のインサート部品には、そのキャビティ側端部の外周および内周に張り出す環状の突起が形成されており、凹溝の内周側および外周側のキャビティ面に当接させることによって、前記筒状のインサート部品が凹溝に嵌挿されたうえキャビティに不動状態に保持され、前記金型間にパリソンを配置し、次いで、前記金型を型締めしたのちパリソン内に加圧流体を導入してパリソンをキャビティに沿って膨張させるとともに、前記パリソンと前記インサート部品のキャビティ側端部を溶着一体化させ、次いで、金型を開放して成形品を取り出した後にインサート部品のパリソンによって閉じられている部分を切除して開口させることを特徴とするものである。

また、請求項２のブロー成形におけるインサート方法は、軟質素材で成るかあるいは蛇腹状であって可撓性を備えた筒状のインサート部品を嵌挿するための凹溝がキャビティに形成された分割型式の金型を用い、型開きした前記金型のキャビティの凹溝に前記筒状のインサート部品を嵌挿し、前記筒状のインサート部品は、そのキャビティ側端部の外周に張り出す環状の突起が形成され、かつ内周が薄膜により閉じられており、凹溝の外周側のキャビティ面に外周に張り出す環状の突起を当接させるとともに、凹溝の内周側を薄膜で閉じることにより薄膜により閉じられている端部が金型のキャビティ側となるように、前記筒状のインサート部品が凹溝に嵌挿されたうえキャビティに不動状態に保持され、次いで前記金型間にパリソンを配置し、前記金型を型締めしたのちパリソン内に加圧流体を導入してパリソンをキャビティに沿って膨張させるとともに、前記パリソンとキャビティ側端部の外周と薄膜を溶着一体化させ、次いで、金型を開放して成形品を取り出した後に前記薄膜とパリソンによって閉じられている部分とをともに切除して開口させることを特徴とするものである。

また、請求項３のブロー成形におけるインサート方法は、蛇腹状であって可撓性を備えた筒状のインサート部品を嵌挿するための凹溝がキャビティに形成された分割型式の金型を用い、型開きした前記金型のキャビティの凹溝に前記筒状のインサート部品を嵌挿し、前記筒状のインサート部品は、そのキャビティ側端部の外周に張り出す環状の突起が形成されているとともに、前記筒状のインサート部品の蛇腹状内周面と金型の凹溝の内側支柱部分との間に別体のスペーサを介在させることによって、前記筒状のインサート部品が凹溝に嵌挿されたうえキャビティに不動状態に保持され、次いで、前記金型を型締めしたのちパリソン内に加圧流体を導入してパリソンをキャビティに沿って膨張させるとともに、前記パリソンと前記インサート部品のキャビティ側端部を溶着一体化させ、次いで、金型を開放して成形品を取り出した後にインサート部品のパリソンによって閉じられている部分を切除して開口させるとともに前記スペーサを除去することを特徴とするものである。

本発明によれば、加圧流体により膨張させるパリソンがインサート部品内に膨出することなくインサート部品のキャビティ側端部とパリソンとを強力に溶着させることができるとともに、インサート部品を閉じている壁もパリソンとの溶着部分に形成されてその周囲が強固になっているので、成形後におけるインサート部品の開口加工にあたってインサート部品を閉じている壁部分を確実かつ精度良く切除することができ、殊に筒状のインサート部品が軟質素材で成るかあるいは蛇腹状であって可撓性を備えたものであっても、ブロー成形時のブロー圧による筒状のインサート部品の変形、溶着不良その他の不具合を無くし、成形後における筒状のインサート部品の開口加工を精度良くできる効果が得られるものである。

図面は本発明に係るブロー成形におけるインサート方法をダクトのブロー成形態様を例として説明するものであって、図１はダクトのブロー成形態様を示す断面図、図２は同上正面図、図３はブロー成形後に開口加工を施して完成させたダクトの断面図、図４は同上部分斜視図である。図５は筒状のインサート部品としてそのキャビティ側端部の外周に張り出す環状の突起が形成されている実施の形態を示すダクトの部分断面図、図６は筒状のインサート部品としてそのキャビティ側端部の外周に張り出す環状の突起が形成されているとともに内周に別体のスペーサを介在させてブロー成形した形態を示すダクトの部分断面図、第７図は図６に示したダクトのブロー成形態様を示す断面図、図８は一端が薄膜により閉じている筒状のインサート部品を、その閉じている端部を金型のキャビティ側となるようにインサートしてブロー成形する態様を示す断面図である。

図１および図２に示すように、ブロー成形のための分割型式の金型１，２においてその一方の金型１には、筒状のインサート部品３を嵌挿するための凹溝４がキャビティ５に形成されている。６はパリソン、７は押出ダイである。図３および図４において８はダクトであり、このダクト８にはブロー成形時にインサート部品３が溶着されている。

ダクト８のブロー成形にあたっては、型開きした前記金型１，２の一方金型１の凹溝４に、筒状のインサート部品３を嵌挿して不動状態に保持し、金型１，２間にパリソン６を配置する。次いで、金型１，２を型締めしたのちパリソン６内に加圧流体を導入してパリソン６をキャビティ５に沿って膨張させるとともに、パリソン６とインサート部品３のキャビティ側端部９を溶着一体化させる。

前記筒状のインサート部品３は蛇腹状となっている。この筒状のインサート部品３のキャビティ５側の端部９は、その外周および内周に張り出す環状の突起１０，１１が形成されており、筒状のインサート部品３をキャビティ５の凹溝４に嵌挿した状態で環状の突起１０が凹溝４の外周側のキャビティ面に当接し、環状の突起１１が凹溝４の内周側のキャビティ面に当接して、筒状のインサート部品３が凹溝４に嵌挿されたうえキャビティ５に不動状態に保持されるとともに、凹溝４の開口端は環状の突起１０および環状の突起１１により塞がれている。筒状のインサート部品３のキャビティ５側の端部９には環状の突起１０，１１より先端方向に突出する突起１２が形成されている。

したがって、この態様でパリソン６を加圧流体によりキャビティ５に沿って膨張させると、膨張するパリソン６は筒状のインサート部品３のキャビティ５の側端部９において突起１０，１１および突起１２を取り巻くように溶着一体化される。筒状のインサート部品３のキャビティ５側端部はパリソン６による壁で閉じられている。１３はその閉塞壁部分である。この閉塞壁部分１３はその全面を切除部分ａとして後加工により切除して筒状のインサート部品３を開口し（図３参照）、図４に示すダクト８を得る。前記筒状のインサート部材３を閉じているパリソン６による壁は膨張時に引き延ばされて薄肉になっているうえ、パリソン６との溶着部分に形成されてその周囲が強固になっているので、成形後における筒状のインサート部材３の開口加工にあたって筒状のインサート部材３を閉じている閉塞壁部分１３を確実かつ精度良く切除することができる。

図１および図２に示すように、筒状のインサート部品３は、そのキャビティ側端部９の外周および内周に張り出した環状の突起１０，１１を形成しているが、筒状のインサート部品３のキャビティ側端部９には、図５に示すように外周にのみ張り出した環状の突起１４を形成したり、あるいは図示しないが内周にのみ張り出した環状の突起とすることもできる。なお、図５に示す実施の形態においても先端方向に突出する突起１２を設けてあり、また前記図示しない実施の形態においても先端方向に突出する突起１２を設ける。

図６に示す実施の形態においては、図５に示す形態の筒状のインサート部品３をキャビティ５の凹溝４に嵌挿した状態で筒状のインサート部品３のキャビティ５側端部の内周側にスペーサー（補強リング）１５を嵌挿してブロー成形する。このようにスペーサー１５を備えることにより、ダクト８とインサート部品３との溶着一体化の強度が増強されるので、特に高圧用のダクトに好適である。なお、スペーサー１５は成形後に除去するが、図６に示すように強度保持のためそのまま残しておいてもよい。

図６に示した形態のダクト８は、図７に示す態様で成形するが、スペーサー１５はキャビティ５と同一面となるとともに筒状のインサート部品３の蛇腹状内周面と金型１の凹溝４の内側支柱部分との間に介在させるので、金型１にインサートした筒状のインサート部品３は、そのキャビティ５側端部９が金型１のキャビティ５に固定状態となってブロー成形される。このため、筒状のインサート部品３が軟質素材で成るかあるいは蛇腹状であって可撓性を備えたものであっても、ブロー成形時のブロー圧によって筒状のインサート部品３のズレや変形、溶着不良その他の不具合が生じない。なお、閉塞壁部分１３の全面を切除部分ａとして後加工により切除する。

また、図８に示すように、筒状のインサート部品３として一端が薄膜１６により閉じている形態のものを予め成形しておき、前記筒状のインサート部品３を、その閉じている端部をキャビティ５側となるようにインサートしてブロー成形する態様によれば、筒状のインサート部品３がその薄膜１６の部分でもキャビティ５に支持されるので、金型１の凹溝４はそのキャビティ５側が環状の突起１４と薄膜１６とにより塞がれる。このため、ブロー圧によってパリソン６の一部が金型１の凹溝４に落ち込むことがなく、インサート部品３のインサート精度を向上させることができる。特にこの効果は、筒状のインサート部品３が軟質素材で成るかあるいは蛇腹状であって可撓性を備えたものの場合において顕著である。なお、ブロー成形後に薄膜１６とパリソン６によって閉じられた閉塞壁部分１３の全面をともに切除部分ａとして切除し、筒状のインサート部品３を開口させる。

本発明によるブロー成形におけるインサート方法によれば、筒状のインサート部品３のキャビティ５側端部９に環状の突起１０，１１または１４が形成されているので、筒状のインサート部品３のキャビティ５側端部９がキャビティ５に確実に支持された状態でブロー成形されることになり、筒状のインサート部品３が硬質のものは勿論のこと軟質のものであっても、筒状のインサート部品３とパリソン６との高い溶着一体化を実現できる。

本発明において、インサート部品が、軟質の材料をブロー成形・射出成形・押出し成形・圧空成形等で成形される場合における軟質の材料とは、曲げ弾性率が１．０〜７００ＭＰａの軟質プラスチックもしくはゴム・熱可塑性エラストマーまたはそれらを含む組成物などである。曲げ弾性率が１ＭＰａ未満であれば、金型で突起を支えてもインサート部品がブロー圧に負けて凹溝に落ち込んでしまう。なお、曲げ弾性率が７００ＭＰａを超えるものであれば、必ずしも突起を付けて金型に支える必要がない。

本発明においては、ブロー成形による成形品の素材とインサート部品の素材として、同系統の樹脂を用いると、ブロー成形時にインサート部品が成形品に強固に溶着するので好適である。例えば、ブロー成形による成形品が、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン類により形成される場合には、インサート部品もオレフィン系の軟質素材で、エチレン−α−オレフィン系の軟質プラスチックもしくはゴム・熱可塑性エラストマーまたはそれらを主とする組成物を用いて形成する。

また、ブロー成形による成形品が、ポリアミドやエステルのような極性ポリマーにより形成される場合には、インサート部品もポリアミド系やポリエステル系の軟質素材で、ポリアミド系やポリエステル系の軟質プラスチックもしくはゴム・熱可塑性エラストマーまたはそれらを主とする組成物を用いて形成する。

同様に、インサート部品が蛇腹状の可撓性を備えたものの場合も、蛇腹状のインサート部品とブロー成形品とは同質の素材を用いることが好ましい。

本発明に係るブロー成形におけるインサート方法によるダクトのブロー成形態様を示す断面図である。 同上正面図である。 ブロー成形後に開口加工を施して完成させたダクトの断面図である。 同上部分斜視図である。 筒状のインサート部品としてそのキャビティ側端部の外周に張り出す環状の突起が形成されている実施の形態を示すダクトの部分断面図である。 筒状のインサート部品としてそのキャビティ側端部の外周に張り出す環状の突起が形成されているとともに内周に別体のスペーサを介在させてブロー成形した形態を示すダクトの部分断面図である。 図６に示したダクトのブロー成形態様を示す断面図である。 一端が薄膜により閉じている筒状のインサート部品を、その閉じている端部を金型のキャビティ側となるようにインサートしてブロー成形する態様を示す断面図である。

１，２ 金型
３ 筒状のインサート部品
４ 筒状のインサート部品を嵌挿するための凹溝
５ キャビティ
６ パリソン
７ 押出ダイ
８ ダクト
９ インサート部品のキャビティ側端部
１０，１１ 環状の突起
１２ 先端方向に突出する突起
１３ 閉塞壁部分
１４ 環状の突起
１５ 補強リング
１６ 薄膜
ａ 切除部分

Claims (3)

1. 軟質素材で成るかあるいは蛇腹状であって可撓性を備えた筒状のインサート部品を嵌挿するための凹溝がキャビティに形成された分割型式の金型を用い、型開きした前記金型のキャビティの凹溝に前記筒状のインサート部品を嵌挿し、前記筒状のインサート部品には、そのキャビティ側端部の外周および内周に張り出す環状の突起が形成されており、凹溝の内周側および外周側のキャビティ面に当接させることによって、前記筒状のインサート部品が凹溝に嵌挿されたうえキャビティに不動状態に保持され、前記金型間にパリソンを配置し、次いで、前記金型を型締めしたのちパリソン内に加圧流体を導入してパリソンをキャビティに沿って膨張させるとともに、前記パリソンと前記インサート部品のキャビティ側端部を溶着一体化させ、次いで、金型を開放して成形品を取り出した後にインサート部品のパリソンによって閉じられている部分を切除して開口させることを特徴とするブロー成形におけるインサート方法。
2. 軟質素材で成るかあるいは蛇腹状であって可撓性を備えた筒状のインサート部品を嵌挿するための凹溝がキャビティに形成された分割型式の金型を用い、型開きした前記金型のキャビティの凹溝に前記筒状のインサート部品を嵌挿し、前記筒状のインサート部品は、そのキャビティ側端部の外周に張り出す環状の突起が形成され、かつ内周が薄膜により閉じられており、凹溝の外周側のキャビティ面に外周に張り出す環状の突起を当接させるとともに、凹溝の内周側を薄膜で閉じることにより薄膜により閉じられている端部が金型のキャビティ側となるように、前記筒状のインサート部品が凹溝に嵌挿されたうえキャビティに不動状態に保持され、次いで前記金型間にパリソンを配置し、前記金型を型締めしたのちパリソン内に加圧流体を導入してパリソンをキャビティに沿って膨張させるとともに、前記パリソンとキャビティ側端部の外周と薄膜を溶着一体化させ、次いで、金型を開放して成形品を取り出した後に前記薄膜とパリソンによって閉じられている部分とをともに切除して開口させることを特徴とするブロー成形におけるインサート方法。
3. 蛇腹状であって可撓性を備えた筒状のインサート部品を嵌挿するための凹溝がキャビティに形成された分割型式の金型を用い、型開きした前記金型のキャビティの凹溝に前記筒状のインサート部品を嵌挿し、前記筒状のインサート部品は、そのキャビティ側端部の外周に張り出す環状の突起が形成されているとともに、前記筒状のインサート部品の蛇腹状内周面と金型の凹溝の内側支柱部分との間に別体のスペーサを介在させることによって、前記筒状のインサート部品が凹溝に嵌挿されたうえキャビティに不動状態に保持され、次いで、前記金型を型締めしたのちパリソン内に加圧流体を導入してパリソンをキャビティに沿って膨張させるとともに、前記パリソンと前記インサート部品のキャビティ側端部を溶着一体化させ、次いで、金型を開放して成形品を取り出した後にインサート部品のパリソンによって閉じられている部分を切除して開口させるとともに前記スペーサを除去することを特徴とするブロー成形におけるインサート方法。

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