JPH04263919A - プラスチックシートの製造方法およびその成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は，真空成形などのプラ
スチック成形に用いるプラスチックシートの製造方法お
よびその成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性プラスチックシート（以下，単
に「プラスチックシート」と呼ぶ。）を所望の形状に賦
形するための方法として，真空成形がしばしば用いられ
る。真空成形は，プラスチックシートを加熱して軟化さ
せつつ所定の吸引型で吸引することにより，吸引型の凹
凸の形状に従ってプラスチックシートを成形する方法で
ある。

【０００３】ところで，吸引型の凹凸の顕著な部分は，
吸引型の他の部分に比べてプラスチックシートが強い引
張力を受けるので，得られる成形品において凹凸の激し
い部分の肉厚が他の部分よりも薄くなるという問題があ
った。図１１は凹凸の激しいプラスチックシート成形品
の一例を示す断面図である。図に示すプラスチックシー
トは，熱可塑性プラスチックの基材１と，基材１上に形
成された発泡層２と，発泡層２のさらに上部に形成され
た表皮層３とから構成されている。表皮層３は，その表
面が意匠面となっている層であり，その肉厚が基材１や
発泡層２に比べて薄い層である。このプラスチック成形
品では，角部Ｃ１，Ｃ２やアンダーカット部Ｕ１，Ｕ２
において凹凸が激しいので，成形時において，これらの
角部Ｃ１，Ｃ２やアンダーカット部Ｕ１，Ｕ２における
表皮層３の肉厚が特に薄くなる。

【０００４】このような問題を解決するため，例えば特
開昭５３−１３３２７０号公報の方法では，真空成形用
吸引型の凹凸部分に対応させて，プラスチックシートの
肉厚を局部的に変化させている。この方法によれば，局
所的に著しい凹凸を有する吸引型を用いた場合にも，プ
ラスチックシート成形品の厚さをほぼ均一に保つことが
できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし，上記の従来の
方法で図１２に示すようなコの字状の成形品１０を製造
する場合には，成形品１０以外のシート部１１を成形後
に裁断して廃棄しなければならず，プラスチックシート
の歩留りが悪いという問題があった。また，表皮層を有
するプラスチックシートを成形する場合に，表皮層の厚
みを均一に保つための技術は知られていなかった。なお
，上述の問題点は真空成形に限らず，プラスチックシー
トの成形に共通した問題であった。

【０００６】この発明は，従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり，不要なプラスチ
ック材料を大量に発生させることなく，成形品の凹凸部
における表皮層の厚みが均一になるように成形すること
が容易なプラスチックシートの製造方法およびその成形
方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め，この発明によるプラスチックシートの製造方法は，
（１）下地シートの表面の所定の領域に粉末状の表皮用
樹脂材料を堆積させるとともに，前記所定の領域内の所
定の部分における厚みが大きくなるように堆積厚さを変
化させつつ前記表皮用樹脂材料を堆積させる工程と，（
２）前記下地シート上に堆積された前記表皮用樹脂材料
を加熱することにより，前記表皮用樹脂材料を溶融させ
て表皮層を形成する工程と，を備える。

【０００８】また，この発明によるプラスチックシート
の成形方法は，（１）下地シートの表面の所定の領域に
粉末状の表皮用樹脂材料を堆積させるとともに，前記所
定の領域のうちで，成形型で成形される際に表皮層の厚
みが薄くなる深シボリ部分に対応する所定部分において
，前記表皮用樹脂材料の厚みが大きくなるように堆積厚
さを変化させつつ前記表皮用樹脂材料を堆積させる工程
と，（２）前記下地シート上に堆積された前記表皮用樹
脂材料を加熱することにより，前記表皮用樹脂材料を溶
融させて表皮層を形成する工程と，（３）前記表皮層が
形成された下地シートを前記成形型を用いて成形する工
程と，を備える。

【０００９】

【作用】下地シートの表面の所定の領域の所定の部分に
おいて（すなわち，成形型で成形される際に表皮層の厚
みが薄くなる深シボリ部分に対応する所定部分において
），表皮用樹脂材料の厚みが大きくなるように堆積厚さ
を変化させつつ表皮用樹脂材料を堆積させるので，表皮
用樹脂材料を溶融させて表皮層を形成したときにも，深
シボリ部分での厚みが大きな表皮層が形成される。した
がって，このプラスチックシートを成形型で成形したと
きには，深シボリ部分の表皮層の厚みが薄くなり，均一
な厚みの表皮層を有する成形品が得られる。

【００１０】

【実施例】図１は，本発明の一実施例を適用してプラス
チックシートを真空成形する成形装置１００の構成を示
す概念図である。図において，ポリプロピレンやポリ塩
化ビニルなどの熱可塑性プラスチック材料で形成された
下地シート２０が上部クランプ１０１と下部クランプ１
０２との間に保持されており，さらに，クランプ１０１
，１０２は支持機構１０３によって支持されている。 また，この成形装置１００は，粉末散布装置１１０と，
加熱装置２００と，真空成形装置３００とを備えている
。粉末散布装置１１０は，下地シート２０の上面に粉末
状の表皮用樹脂材料を散布する。加熱装置２００は上部
ヒータ２１０と下部ヒータ２２０とを備えており，表皮
用樹脂材料が散布された下地シート２０の上面と下面と
をそれぞれ加熱する。また，真空成形装置３００は，上
部金型と下部金型とをそれそれ有する上部成形部３１０
と下部成形部３２０とを備えている。粉末散布装置１１
０と，加熱装置２００と，真空成形装置３００とは，図
示しないそれぞれの駆動装置により駆動されて，それぞ
れ下地シート２０の上方また下方に移動する。

【００１１】この実施例では，下地シート２０として発
泡シートを準備する。そして，まず，粉末散布装置１１
０によって発泡シートの所定の領域に粉末状の表皮用樹
脂材料を散布する。図２は，発泡シート２の上方から表
皮用樹脂材料３ａを散布する状態を示す概念図である。 この実施例では，コの字状の製品を製造することと仮定
しており，図示の便宜上，発泡シート２上に製品領域Ｐ
Ａを示す架空の線が破線で描かれている。

【００１２】図３は，図２をＡ−Ａ断面で見た部分断面
図である。粉末散布装置１１０は発泡シート２の上方を
２次元的に移動して，製品領域ＰＡ上に所定量の表皮用
樹脂材料３ａを散布する。この実施例では，図１１と類
似の断面形状を有する成形品を製造することとしており
，図３に示すように成形品の角部とアンダーカット部と
に相当する部分（以下，「深シボリ部」とよぶ。）ＣＵ
１，ＣＵ２において，表皮用樹脂材料３ａを他の部分よ
りも厚く堆積させる。例えば，深シボリ部ＣＵ１，ＣＵ
２では１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の厚みに堆積させ，
その他の部分では０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の厚みに
堆積させるのが好ましい。

【００１３】なお，所望の厚さに表皮用樹脂材料３ａを
堆積させるために，粉末散布装置１１０は，図示しない
制御装置に予め入力された制御プログラムに従って制御
される。表皮用樹脂材料の粉末を堆積させるので，粉末
散布装置１１０の移動経路と移動速度とを制御すること
によって，所望の部分に所望の量だけ表皮用樹脂材料を
堆積させることが可能である。

【００１４】表皮用樹脂材料３ａとしてはポリプロピレ
ンやポリ塩化ビニルなどの熱可塑性プラスチックが用い
られる。後述する加熱工程で表皮用樹脂材料３ａを溶融
させて発泡シート２にうまく接着させるために，予めプ
ライマーと接着剤を製品領域ＰＡ上に塗布しておいても
よい。ただし，発泡シート２と表皮用樹脂材料３ａとを
どちらもポリプロピレンにすれば，接着剤を塗布しない
でも接着することができるという利点がある。

【００１５】表皮用樹脂材料３ａを堆積しおわると，粉
末散布装置１１０が発泡シート２上方から退避し，かわ
りに加熱装置２００が発泡シート２の上下に移動してく
る。図４は，加熱装置２００の上部ヒータ２１０と下部
ヒータ２２０とによって発泡シート２が加熱されている
状態を示す部分断面図である。加熱することにより，粉
末性の表皮用樹脂材料３ａは溶融して表皮層３ｂとなり
，同時に発泡シート２は軟化する。

【００１６】溶融しても深シボリ部ＣＵ１，ＣＵ２の表
皮層３ｂの厚みは他の部分の厚みよりも厚く保たれる。 例えば，深シボリ部ＣＵ１，ＣＵ２では１．２ｍｍ〜１
．６ｍｍ程度の厚みになり，その他の部分では０．４ｍ
ｍ〜０．８ｍｍ程度の厚みになる。なお，加熱の際に溶
融した表皮層３ｂと発泡シート２との間に空気層が形成
されるのを防止するために，連続気泡を有する材料で発
泡シート２を作成し，発泡シート２の下面側から空気が
逃げるようにするのが好ましい。

【００１７】加熱処理が終わると，加熱装置２００が退
避し，代わりに真空成形装置３００が発泡シート２の上
下の位置に移動してくる。図５〜図７は真空成形の手順
を示す説明図である。ただし，これらの図では図示の便
宜上，成形される部分の付近を拡大して示している。

【００１８】図５に示すように，上部成形部３１０と下
部成形部３２０とは，それぞれ多孔質の上部金型３１１
と下部金型３２１とを備えている。上部クランプ１０１
と下部クランプ１０２とに挟まれた発泡シート２は，下
部成形部３２０の支持台３２２上に固定される。下部成
形部３２０の底板３２３には下部空気孔３２４が開けら
れており，この下部空気孔３２４を介して，図示しない
圧縮空気供給装置から供給される圧縮空気ＣＡが下部金
型３２１の下部に吹き込まれる。吹き込まれた圧縮空気
ＣＡは多孔質の下部金型３２１を貫通して発泡シート２
を上方に押し上げる。発泡シート２と表皮層３ｂとは加
熱されて軟化しているため，圧縮空気ＣＡで吹き上げら
れることによって少し伸ばされることになる。

【００１９】この状態から，図６に示すように下部金型
３２１を油圧シリンダ３２５で上方に押し上げると，表
皮層３ｂは深シボリ部ＣＵ１，ＣＵ２のところでさらに
伸ばされる。

【００２０】次に，図７に示すように上部成形部３１０
を下げて，上部クランプ１０１と下部クランプ１０２と
を上部成形部３１０と下部成形部３２０とで挟み込んで
固定し，密封する。この時，下部成形部３２０の下部空
気孔３２４から圧縮空気ＣＡを供給し続けるるとともに
，上部成形部３１０の天板３１３に開けられた上部空気
孔３１４を介して上部成形部３１０内部が真空に引かれ
る。上部金型３１１も多孔質なので発泡シート２と表皮
層３ｂとは，上部金型３１１の形状に従って成形され，
表皮層３ｂは表皮３ｃとなる。なお，上部金型３１１は
メス型であり，この真空成形装置３００はいわゆるメス
引き真空成形装置である。なお，上部金型３１１の表面
には反転シボ模様が形成されており，表皮３ｃの表面に
シボ模様が形成される。

【００２１】こうして表皮層３ｂが表皮３ｃに成形され
るとともに，発泡シート２と表皮３ｃとを有するプラス
チックシート全体が賦形されてプラスチックシートの成
形品が得られる。そして，図２に示す製品領域ＰＡ以外
の部分の発泡シート２が裁断されて最終的なコの字型の
製品が得られる。なお，一般に発泡シートは表皮や基材
などの非発泡材（すなわちソリッド材）よりも面積当た
りの単価が安いので，不要な発泡シート部分を廃棄する
としてもプラスチックシート全体からみた歩留りを余り
低下させることがない。

【００２２】図８は，成形されたプラスチックシートを
示す断面図である。上述の真空成形の際に，角部Ｃ１，
Ｃ２やアンダーカット部Ｕ１，Ｕ２は他の部分よりも強
い引張力を受けるが，これらの部分の表皮層３ｂの厚み
が他の部分の厚みよりも大きくなるように表皮用樹脂材
料３ａを堆積させておいたので，成形された表皮３ｃの
厚みはほぼ均一になる。

【００２３】このように，上記実施例によれば，深シボ
リ部において粉末の表皮用樹脂材料を他の部分よりも大
量に堆積させた後に，これを加熱して表皮用樹脂材料を
溶融させ，真空成形用プラスチックシートを作成するの
で，このプラスチックシートを成形して得られる成形品
の表皮の厚みを均一にできるという利点がある。また，
粉末の表皮用樹脂材料を表皮部分にのみ堆積させるので
，必要とされる表皮用樹脂材料の量を削減できるという
利点もある。さらに，真空成形の準備工程において粉末
の表皮用樹脂材料を堆積させて溶融させているので，表
皮の製造を別工程で行なう必要がなく，プラスチックシ
ート成形全体の工程を短縮できるという利点もある。

【００２４】なお，この発明は上記実施例に限られるも
のではなく，その要旨を逸脱しない範囲において種々の
態様において実施することが可能であり，例えば次のよ
うな変形も可能である。

【００２５】（１）上記実施例では，発泡シートの上に
表皮層を形成していたが，この発明は，非発泡性の基材
の上に表皮層を形成する場合にも適用できる。また，非
発泡性の基材の上に発泡層が形成された２層シートを準
備し，その上に表皮層を形成する場合にも適用できる。 すなわち，この発明は一般に表皮層の下地となる下地シ
ートの上に粉末の表皮用樹脂材料を堆積させる場合に適
用可能である。

【００２６】図９は，非発泡性の熱可塑性プラスチック
基材（以下，単に「基材１」と呼ぶ。）１の上に，発泡
層２ａを製品領域ＰＡ（図２参照）の形状に形成し，さ
らにその上に表皮用樹脂材料３ａを堆積させている例を
示す部分断面図である。この例では，基材１と発泡層２
ａとで構成されるシートが下地シートに相当する。発泡
層２ａは，発泡シートを製品領域ＰＡの形状に切り抜い
て基材１の上に接着すればよい。または，粉末状の発泡
性材料を製品領域ＰＡのあわせて基材１の上に堆積させ
，その後，加熱・発泡させることによって発泡層２ａを
形成してもよい。このように部分的に発泡層を形成する
際に，部分的に発泡層の厚みを厚くすることも可能であ
る。

【００２７】図１０は，図９のシートを成形して得られ
た成形品を示す断面図である。この成形品においても，
図８の成形品と同様に，角部Ｃ１，Ｃ２やアンダーカッ
ト部Ｕ１，Ｕ２の部分の表皮３ｃの厚みを均一にするこ
とができる。

【００２８】（２）上記実施例では，表皮用樹脂材料を
溶融させた後，直ちに真空成形してプラスチックシート
の賦形を行なっていたが，表皮用樹脂材料を溶融させて
表皮層を形成することにより平面状のプラスチックシー
トを作成した後，別工程の真空成形（これは，いわゆる
オス引き真空成形でよい。）によってプラスチックシー
トを賦形するようにしてもよい。この場合，表皮用樹脂
材料を溶融した際に表皮層の表面にシボ模様を転写させ
ることによって表皮表面のシボ模様を形成すればよい。

【００２９】（３）上記実施例では，真空成形によって
プラスチックの賦形を行なっていたが，プレス成形など
の他の成形方法を用いて賦形を行なってもよい。このよ
うな各種の成形方法を用いる場合にも，いわゆる深シボ
リ部に対応する部分に表皮用樹脂材料を厚く堆積させる
ようにすれば，均一な厚みの表皮を形成することができ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように，本発明のプラスチ
ックシートの製造方法によれば，下地シートの表面の所
定の領域の所定の部分において（すなわち，成形型で成
形される際に表皮層の厚みが薄くなる深シボリ部分に対
応する所定部分において），表皮用樹脂材料の厚みが大
きくなるように堆積厚さを変化させつつ表皮用樹脂材料
を堆積させるので，表皮用樹脂材料を溶融させて表皮層
を形成したときにも，深シボリ部分の厚みが大きな表皮
層が形成される。したがって，このプラスチックシート
を成形型で成形したときには，深シボリ部分の表皮層の
厚みが薄くなり，凹凸が激しい部分においても表皮層の
厚みが均一な成形品が得られるという効果がある。また
，所定の領域にのみ表皮用樹脂材料を堆積させるので，
表皮層が形成された不要なプラスチック材料を大量に発
生させることがなく，特に，表皮用樹脂材料の歩留りを
向上させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を適用してプラスチックシ
ートの成形を行なう成形装置の構成を示す概念図。

【図２】発泡シート上に粉末の表皮用樹脂材料を堆積さ
せる工程を示す説明図。

【図３】図２の部分断面図。

【図４】表皮用樹脂材料が堆積された発泡シートを加熱
する工程を示す説明図。

【図５】真空成形工程を示す説明図。

【図６】真空成形工程を示す説明図。

【図７】真空成形工程を示す説明図。

【図８】実施例により製造された成形品を示す断面図。

【図９】他の実施例における表皮用樹脂材料の堆積工程
を示す説明図。

【図１０】他の実施例により製造された成形品を示す断
面図。

【図１１】従来技術による成形品を示す断面図。

【図１２】従来技術の成形に用いられたプラスチックシ
ートを示す斜視図。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　　　　　基材 ２，２ａ　　　　　　　　発泡シート ３，３ｃ　　　　　　　　表皮層 ３ａ　　　　　　　　　　　　表皮用樹脂材料１００　
　　　　　　　　　成形装置 １０１，１０２　　クランプ １１０　　　　　　　　　　粉末散布装置２００　　　
　　　　　　　加熱装置 ３００　　　　　　　　　　真空成形装置ＰＡ　　　　
　　　　　　　　製品領域Ｃ１，Ｃ２　　　　　　角部 Ｕ１，Ｕ２　　　　　　アンダーカット部ＣＵ１，ＣＵ
２　　深シボリ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　下地シートと表皮層とを有するプラス
   チックシートの製造方法であって，（１）下地シートの
   表面の所定の領域に粉末状の表皮用樹脂材料を堆積させ
   るとともに，前記所定の領域内の所定の部分における厚
   みが大きくなるように堆積厚さを変化させつつ前記表皮
   用樹脂材料を堆積させる工程と，（２）前記下地シート
   上に堆積された前記表皮用樹脂材料を加熱することによ
   り，前記表皮用樹脂材料を溶融させて表皮層を形成する
   工程と，を備えることを特徴とするプラスチックシート
   の製造方法。
2. 【請求項２】　　下地シートと表皮層とを有するプラス
   チックシートの成形方法であって，（１）下地シートの
   表面の所定の領域に粉末状の表皮用樹脂材料を堆積させ
   るとともに，前記所定の領域のうちで，成形型で成形さ
   れる際に表皮層の厚みが薄くなる深シボリ部分に対応す
   る所定部分において，前記表皮用樹脂材料の厚みが大き
   くなるように堆積厚さを変化させつつ前記表皮用樹脂材
   料を堆積させる工程と，（２）前記下地シート上に堆積
   された前記表皮用樹脂材料を加熱することにより，前記
   表皮用樹脂材料を溶融させて表皮層を形成する工程と，
   （３）前記表皮層が形成された下地シートを前記成形型
   を用いて成形する工程と，を備えることを特徴とするプ
   ラスチックシートの成形方法。