JPS60171111A - 熱成形性材シ−トの成形体の製造方法 - 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】 本発明は熱成形性材シートの成形体の製造方法に関する
。

更に詳しくは、熱可塑性樹脂・半加硫ゴム・ポリウレタ
ンゴムなど熱成形性材シート（フィルム・板・積層（複
合）材も含む）を素材にして、こ装置・プレス成形装置
等の適宜のシートフォーミング装置で処理して目的のシ
ート成形体を製造する方法に関する。

従来は素材たる熟成形性材シート（以下、素材シートと
略記する）として、予め製造され所定のサイズに裁断若
しくはロール巻にしてストックした常温に冷えて硬化状
態にあるものを、シートフォーミング装置にかける前に
加熱装置で加熱軟化処理する。そしてその加熱軟化処理
した素材シートをシートフォーミング装置に適用して目
的のシート成形体を得て心）る。

しかしながら、これには次のような問題点がある。

（ａ）常温硬化状態にある素材シートを成形可能な所要
の熱軟化状態にするには多くの熱エネルギを要する。

（ｂ）肉厚の比較的厚い素材シートや積層形態の素材シ
ートについてその加熱軟化処理を全体に可及的均一に行
うには高度な技術・熟練・加熱設備、加熱処理時間を要
する。一般にこのような素材シートの成形軟化状態は表
面部は十分な軟化状態であっても内部は不十分な状態で
あるような場合が多く、そのために全体的な成形性が悪
かったり、成形型の成形面に刻設したしぼ等の凹凸模様
によるシート成形体表面への凹凸模様転写度が悪い等の
傾向がある。

熱経済的に有利に、又成形性や表面の凹凸模様の転写性
よく熟成形性材シートの成形体を得る目的に於ては、素
材シートとして上記のように予め製造φストックされ常
温に冷えて硬化状態にあるものを加熱軟化処理して用い
るのではなく、押出機からシーテイング吐出される溶融
状態に近いポリプロピレン噂ポリエチレン等のシート、
或は圧延ロール装置からシーテイング送出される高温の
塩化ビニル、Ｅ番Ｖ−Ａ、Ｔ・ＰｉＩＥ樹脂番樹脂質ゴ
ム質系材料−トなど未だ混線加熱エネルギを保有してい
て軟化状態にある熱成形性材シートについて、これを引
続いてシートフォーミング装置へ導入して成形処理する
方式にするとよい。

しかしこの場合に於ける問題点として、押出機或は圧延
ロール装置から連続的にシーテイング吐出或は送出され
る素材シートをシートフォーミング装置への導入のため
に単純に下降垂下させていくと、上記製造直後の素材シ
ートは高温で軟化度が大きいので下降過程で自重により
延伸を生じ、そのためにシートフォーミング装置へ十分
に下降導入されるまでに薄肉化したり、偏肉化してしま
う。この素材シートの下降垂下過程での自重による薄肉
化拳偏肉化は例えばポリプロピレン樹脂のように高温流
動性の高い材料の素材シートはど顕著に生じる。又肉厚
が比較的厚い素材シートや、充填剤（木粉・タルク・炭
素カルシューム等）の配合量が多い等のために比重の大
きい素材シートの場合は上記自重による薄肉化・偏肉化
現象が下降過程初期に於て生じ始めるし、最終的にシー
トフォーミング装置へ十分に下降導入されるまでに断裂
してしまう場合もある。

本発明は上記後者の製造方式、即ち押出様或は圧延ロー
ル装置から吐出或は送出される未だ混線加熱エネルギを
保有していて軟化状態にある製造直後の素材シートを引
続いてシートフォーミング装置へ下降導入して成形処理
する方式についてシートフォーミング装置へ下降導入さ
れる素材シートの上述のような自重による薄肉化・偏肉
化・断裂化の問題を除去し、これにより熱経済的に有利
に、又成形性等のより高品位の熟成形性材シートの成形
体を低コストに能率的に量産することができるようにし
たものである。

即ち、本発明は、押出機或は圧延ロール装置から連続的
にシーテイング吐出或は送出される未だ混線加熱エネル
ギを保有していて軟化状態にある熟成形性素材シートを
、該シートの下降速度に略同調して下降する真空吸着板
の面に真空吸引力で吸着保持させつつ真空成形装置等の
シートフォーミング装置に対して下降導入して成形処理
する、ことを特徴とする熟成形性材シートの成形体の製
造方法を要旨とする。

以下図示例に基づいて具体的に説明する。

第１図に於て、１は素材シート製造装置としての押出機
本体の一部分、２は該押出機のヘツ′ド部、３はそのヘ
ッド部に装着したシート製造用ダイスである。素材たる
熱成形性材シー）Ｓはダイス３の下向き吐出口から例え
ば０．７〜２．５■の肉厚で連続的に所定の吐出速度で
押出し成形吐出され、次いでダイス３の次位に配設した
シート厚さ調整ローラ対４・５間を通過し、該ローラ対
の下側ローラ面に沿って下方へ偏向してダイス３からの
押出しに伴ないＭｔｈｔ的に下降垂下していく。

６はシート厚さ調整ローラ対４・５の下位に配設したシ
ートフォーミング装置としての真空成形装置である。６
１はｉ装置の主体たる縦形配置の真空成形型、６２は成
形面、６３は該成形面に数多穿設した真空吸引孔、６４
は成形型６１の肉厚内に形成した真空室であり、上記の
各真空吸引孔６３はこの真空室に連通している。６５は
真空室６４と真空ポンプ■Ｐとを結ぶ真空パイプ、６６
は該パイプの途中に設けた電磁式等の開閉パルプである
。該バルブ６６が開かれると成形面６２の各真空吸引孔
６３が空気吸引状態となる。６７は成形型６１の肉厚内
に埋設した冷却水導入パイプである。

シート厚さ調整ローラ対４・５を通過して垂下する素材
シートＳは上記成形型６１の前面側（成形面６２側）を
ダイス３からの押出しに伴ない連続的に下降移動する。

７は上記成形型６１の前面側を下降する素材シートＳの
成形型６１側の面を表面、その反対側の面を裏面とした
とき、上記下降素材シー）Ｓの下降速度と同調して成形
型の前面側を上から下へ素材シートＳの裏面に対して接
触しながら不図示のエアシリンダ等の駆動機構により下
降動される真空吸着板であり、成形型６１の有効成形面
領域を十分に覆うことができる面積を有している。

７１は該真空吸着板の素材シート裏面接触側面に数多開
口させた真空吸引孔、７２は鎖板の肉厚内に形成した真
空室であり、上記の各真空吸引孔はこの真空室に連通し
ている。７３は真空室７２と真空ポンプＶｐとを結ぶ真
空パイプ、７４は該パイプの途中に設けた電磁式等の開
閉バルブである。該バルブ７４が開かれると各真空吸引
孔７１が空気吸引状態となる。７５は真空吸着板７を加
熱保温する目的で鎖板の肉厚内に埋設したヒータ、７６
は真空吸着板７の上辺部に配設した素材シート裁断刃で
あり、流体圧シリンダ等の駆動機構７７により成形型６
１に対して前進・後退動作する。

又図には省略したけれども上記の真空成形装置６は真空
吸着板７及びその駆動機構も含めてトライパース或はロ
ータリ一式の装置キャリヤ機構に２台又はそれ以上の台
数を２連或は多連に搭載支持させてあり、該キャリヤ機
構により−の真空成形装置６を素材シートＳが連続的に
下降垂下するシート厚さ調整ローラ対４・５の図示の下
方位置（材料取り位置）へ移動位置させ、後述するよう
に材料取り後は該真空成形装置６を引続く素材シートＳ
の下降速度と同速度又はそれよりも速い速度で下降させ
ると共に、シートＳの下降路から側方の成形体取出し位
置へ逃がし移動させ、一方法の真空成形装置についてそ
れを上記材料取り位置へ入れ替え的に移動位置させるよ
うにしである。

而して、 （１）−の真空成形装置６が材料取り位置に移動位置し
た状態に於て、真空吸着板７はその下辺がシート厚さ調
整ローラ対４−５と成形型６の上辺の略中間位置Ａに位
置した引上げ位置にある。そしてこの真空吸着板７は真
空成形装置６が材料取り位置に移動位置した時点で、シ
ート厚さ調整ローラ対４・５から連続的に下降垂下する
素材シートＳの下降速度と同調して下降動される。又バ
ルブ７４が開に切換え保持されて該真空吸着板７の各真
空吸着孔７１が空気吸引状態となる。素材シート裁断刃
７６は第１図実線示の後退ポジションに保持されている
。真空成形装置６側のバルブ６６は閉に保持されている
。

（２）シート厚さ調整ローラ対４−５から下降垂下する
素材シートＳは該ローラ対４・５間を出ると、該シート
Ｓの下降と同調して下降し真空吸引状態の−り記真空吸
着板７の面に順次に裏面側が接触し且つ真空吸着板７の
面に吸着保持されながら成形型６１の前面側を下降して
いく。即ち素材シートＳは該真空吸着板７で吸着保持さ
れることにより重量支持されながら下降していくので、
高温流動性の高い材料シートであっても自重延伸に基づ
く薄肉化・偏肉化・断裂化を生じさせることなく所要十
分な長さ分について支障なく真空成形装置６側に下降導
入することができる０図示例のように真空吸着板７にヒ
ータ７５を埋設する等して鎖板７を適当温度に加熱する
ことにより素材シートＳを保温しながら下降させること
もできる。

（３）上記のように素材シートＳを吸着保持した真空吸
着板７の下端が成形型６１の下端側の所定位置Ｂに到達
すると、その到達が不図示のセンサ（マイクロスイッチ
等の機械的なセンサ、光電式のセンサ等）により検知さ
れる。

（４）その検知信号に基づいて、不図示の駆動機構によ
り真空吸着板７の成形型６１への前進動がなされ、素材
シートＳが成形型６１の前面側と真空吸着板７との間に
サンドイッチに押え込まれた状態となる。又これと同時
的に裁断刃７６の前進動がなされ、こ才、こより成形型
６１の前面側に押え込まれたシート部分と、それより上
の後続のシート部分との切断処理がなされる（第２図）
。一方真空吸着板７側のバルブ７４が真空室７２を大気
に開放する位置に切換えられ、成形型６１例のバルブ６
６は開に切換えられる。これにより成形型６１の前面側
と真空吸着板７との間に押え込まれている素材シートが
成形型６１の成形面６２側へ吸引され該成形面にならっ
て真空成形処理される（第２図）、この場合真空吸着板
７例の真空吸引孔７１から逆に空気を噴出させることに
より素材シートを真空・圧空成形処理することができる
。

上記の各部の動作は前記の検知信号に基づいて略同時的
に実行される。

（５）又裁断刃７６による素材シート裁断が終了した時
点で装置キャリヤ機構が動作して真空成形装置６が真空
吸着板７も含めてシート厚さ調整ローラ対４・５側から
の引続く後続の素材シートの下降速度と同速度又はそれ
よりも速い速度で下降移動する（第２図２点鎖線示）と
共に、後続の素材シートの下降路から側方の成形体取出
し位置へ逃がし移動される。この間板７による素材シー
トの成形型６１に対する押え込み、真空吸引孔６３によ
るシートの成形面６２への吸引は続行される。

又成形面６２にならって真空成形されたシートは成形型
６１に埋設した冷却水導入パイプ６７による冷却作用で
所定の取出し可能温度以下に冷却される。

（６）真空吸着板７は真空成形装置６が成形体取出し位
置へ移動位置した後に成形型６１の前面側から後退し、
且つ成形型６前面から上方へ引き上げられ元の素材シー
）Ｓの吸着位置に移動される。

又バルブ６６は閉又は真空室６４を大気に開放する位置
に切換えられる。そして手作業により、或はロボット装
置により自動的に成形型６１からの成形体の取出しがな
される。

（７）一方材料取り位置へは次の真空成形装置が入れ替
え的に移動位置して該装置にって上記（１）〜（８）の
動作・工程が実行される。

かくして２台の真空成形装置が材料取り位置へＺ形トラ
バース方式で交互に、或は多連の真空成形装置がロータ
リ一式に順次に移動駆動されることによりシート厚さ調
整ローラ対４φ５から所定の速度で連続的に下降垂下す
る素材シートＳについての真空成形処理が連続的に実行
されていく。

以上の図示例に於て、素材シート製造装置としての押出
機ｌは圧延ロール装置であってもよい。

素材シートＳは共押出による積層形態のシート、２台以
上の押出機又は／及び圧延ロール装置から押出し吐出或
は圧延送出される各シートを引続いて互いに連続的に一
体に接合させた未だ全体に混練加熱エネルギを保有して
いて十分に軟化状態にある積層形態のシートであっても
よい。

又押出機又は／及び圧延６−ル装置から押出し吐出或は
圧延送出されたシートの片面又は両面に引続いて他の材
料層をラミネート処理したものであってもよい。

シートフォーミング装置としての真空成形装置６はその
他圧空成形装置・真空圧空成形装置−プレス成形装置で
あってもよい、これ等の場合には真空吸着板７に吸着保
持させた素材シートＳを互いに型開き状態にある成形型
と対向治具間又は雌−雄の成形型間に下降導入し、真空
吸着板７に吸着保持されている素材シートを成形型の成
形面にその成形型面に形成した真空吸引孔の吸引力で移
行保持させ、真空吸着板７は成形型と対向治具間又は雌
昏雄の成形型間から抜き移動させた後型締めして素材シ
ートを成形処理する動作となる。

成形体の有効成形領域外周囲の不要シート材料部分のト
リミングはトリミング刃型を用いることによりシートの
成形と同時に行うようにすることもできる。又真空力で
行うようにすることもできる。第３図は真空力による場
合の例を示したもので、７９は真空吸着板７の成形型６
１に対する素材シート押え込み面部分に形成した横断面
略Ｖ字形の環状溝である。該溝の開口幅及び深さは夫々
素材シートの厚さの約２倍・約５〜ｌＯ倍程度にしであ
る。又該溝の底部には真空吸引孔７９ａを開口させであ
る。板７による素材シートＳの成形ｙＩｉ６１に対する
押え込みがなされた後バルブ８０が開かれ、これにより
上記溝７９に対応するシート部分即ち素材シートＳの有
効成形部領域と不要シート部分との境界部のシート部分
が溝７９内？吸引されて大きく延伸されることにより薄
肉化し果ては切断にまで至らしめることができる。８１
は上記延伸されるシート部分を積極的に加熱して延伸を
助長するべく成形型６１側に断熱材８２を介して埋設し
た補助ヒータである。

このトリミング方式は成形体のトリミングが型締め方向
ではできない部分のトリミング処理に有効である。成形
体外周囲には多少パリが残るが成形体取出し後容易に除
去処理できる。トリミング処理を別工程で行う場合に比
べて裁断型費、工数がかからず低コスト化できる。成形
体の内部に孔をあける場合などにも利用できる。

上記溝７９は成形型６１側に設けてもよい。プレス成形
型や圧空成形型の場合は相手型又は素材シート押え治具
に設ければよい。

第４図は変形例を示すもので、９はシート厚さ調整ロー
ラ対４・５と真空成形装置１６との間に縦に配設した無
端回動ベルト装置である。無端ベル）９１は真空成形装
置６に対して適用するに必要な素材シートの長さと幅よ
りも適当に大きい長さと幅を有し、未だ混線加熱エネル
ギを十分に保有していて軟化状態の素材シートＳとは非
接着性で、耐熱性の材料で作られ、且つそれ自体通気性
又は表面各部に数多の吸引小孔を形成しである。

そして該ベルト９１は不図示の駆動機構により矢示の反
時計方向に、シート厚み調整ローラ対４・５側からの素
材シートＳの下降垂下速度と略同調した周速度で常時回
動駆動される。

９２は上記回動ベルト９１の下降動側ベルト９１ａと上
昇動側ベル）９１ｂとの間に配設した真空チャンバ、９
３はその真空チャンバ９２と真空ポンプＶｐとを結ぶ真
空パイプ、９４はその真空パイプの途中に設けた開閉バ
ルブである。バルブ９４が開かれると、真空チャンバ９
２の真空力で回動ベル）９１の下降動側ベルト９１ａの
表面側が空気吸引状態になる。９５はシート厚み調整ロ
ーラ対４・５と無端回動ベルト装置９との開位置に配設
した素材シート切断装置である。

真空吸着板７は上記回動ベル）９１の下降動側ベル）９
１ａに対面した位置をホームポジションとして待機して
いる。

而して回動ベル）９１が回動駆動され、又開閉バルブ９
４が開かれて回動ベル）９１の下降動側ベルト９１ａ面
が空気吸引状態に保持されている状態に於て、シート厚
み調整ローラ対４・５側から連続的に下降垂下する素材
シートＳは次いで回動ベルト９１の空気吸引状態の下降
動側ベルト９１ａの面に順次に真空吸着保持されながら
引続き下降していく、この素材シー）Ｓのベルト９１ａ
面に対する吸着保持により素材シートＳはベルト９１ａ
の抗張力によって重量支持がなされ、所要十分な長さ寸
法分について自重延伸による薄肉化・偏肉化・断裂化を
実質的に生じることなく下降していく。

その素材シートの下端が回動ベルト９１の下端側の所要
位ｌｌＣまで下降するとそれが不図示のセンサにより検
知され、その時点で切断装置９５が作動して素材シート
Ｓをシート厚さ調整ローラ対４・５と回動ベルト装置９
間に於て切断する。切断された素材シー）Ｓは引続き回
動ベル）９１の下降動側ベルト９！！Ｌ面に吸着保持さ
れている。

一方真空吸着板７側のバルブ７４が開かれて板前面の各
真空小孔７１が空気吸引状態になると共に真空吸着板７
が前進駆動され、その前面がベル）９１ａ面に吸着保持
されている素材シートＳ面に密着し素材シー）Ｓを吸着
する。この密着後一時的に回動ベルト装置９側の真空チ
ャンバ９２のバルブ９４がチャンバ９２内を大気に開放
する位置に回動される或は逆にチャンバ９２内に空気を
圧送する。これにより素材シートＳのベル）９１ａ面に
対する吸着が解除される。この解除の間に真空吸着板７
はその前面に素材シー）Ｓを吸着保持して後退しそベル
）９１ａ側から離れると共に、引続くベル）９１の回動
周速よりも速い速度で下降駆動されて下方の真空成形装
置ｉ６の成形面対向位置へ移動する（２点鎖線示）、ベ
ルト９１ａ側から素材シートＳを保持した真空吸着７が
離れると真空チャンバ９２のバルブ９４が再び開状態に
戻されてベル）９１ａは空気吸引状態となる。

真空吸着板７に保持されて真空成形装置６側へ導入され
た素材シートＳは前述第１・２図例の場合と同様に成形
処理される。真空吸着板７はその後再びベル）９１ａ面
に対面するホームポジション（実線水位置）へ戻り移動
する。

真空吸着板７がベルト９１ａ面から素材シートＳを受け
取り、真空成形装置６側へ移動し、再びホームポジショ
ンへ戻り動作する間、シート厚さ調整ローラ対４・５側
から引続き後続の素材シートが下降垂下するが、その後
続の素材シー）Ｓは真空吸着板７がホームポジションへ
戻る間にベル）９１ａ面に順次に吸着保持されて下降す
るからその後続素材シートＳの自重延伸による薄肉化・
偏肉化・断裂化の問題は生じない。

ベル）９１ａ面に吸着して下降させた素材シートＳ面に
真空成形型を移動接触させてシートＳを成形処理するよ
うにすることもできる。

以上のように本発明方法に依れば、押出機或は圧延ロー
ル装置から吐出或は送出される未だ混線加熱エネルギを
保有していて軟化状態にある製造直後の素材シートにつ
いてこれを自重延伸による薄肉化・偏肉化・断裂化を実
質的に生じさせることなく連続的に垂下下降させてシー
トフォーミング装置へ導入して成形処理することができ
る。

従って予め製造・ストックされ常温に冷えて軟化状態の
素材シートを加熱軟化処理してシートフォーミング装置
へかけて成形処理する場合よりも、熱経済的に極めて有
利に（省エネルギ）、且つ素材シートＳが全体に溶融に
近い十分な軟化状態にあるから成形性や表面の凹凸模様
の転写性よく、高品位の熟成形性材シートの成形体を低
コストに能率的に量産することが可能となる。

部分的にリブ形成、或は取付は金具等のインサート部品
を具備させた成形体を得ることもできる（入子型による
成形）。

シートフォーミング装置が真空成形装置である場合に於
て真空成形型６１の成形面６２部分を表面に凹凸模様を
形成した金属粒子溶射肉質や合成ムライトを主材とした
焼成肉質のポーラス型にすることにより極めて鮮明な凹
凸模様を表面に転写打手した成形体を得ることができる
。又表面に真空吸引孔跡の転写のないものを得ることが
できる。

プレス成形装置である場合に於て、成形型の成形面の一
部に凹部を形成し、その凹部に素材シートＳと同質材又
は異質材を予めセットしておくことによりその凹部に対
応する成形体部分を肉厚化または異形化させた成形体を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は押出機からシーテイング吐出させた素材シート
を引続いて真空吸着板面に吸着保持させながら真空成形
装置へ下降垂下させて導入させている状態の略図、第２
図は素材シートを真空成形した状態の略図、第３図は真
空延伸法により素材シートのトリミング処理を行う例の
略図、第４図は変形例の略図である。 ｌは押出機、Ｓは押出素材シート、４・５はシート厚さ
調整ローラ対、６は真空成形装置、７は真空吸着板。 （自発）手続補正書 昭和５９年　３月２２日 １、事件の表示 昭和５９年　特　許　願第　２６８７４号２、発明の名
称 熱成形性材シートの成形体の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　盟和産業株式会社 ４、代理人 東京都渋谷区代々木二丁目１１番１２号木村ビルディン
グ ５、補正の対象　明細書「発明の詳細な説明」の欄。 ６、補正の内容 （１）明細書８頁７〜８行「トライパース」を「トラバ
ース」と補正する。 （２）同　１８頁末行「真空吸着７」を「真空吸着板７
」と補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）押出機或は圧延ロール装置から連続的にシーテイ
   ング吐出或は送出される未だ混線加熱エネルギを保有し
   ていて軟化状態にある熱成形性素材シートを、該シート
   の下降速度に略同調して下降する真空吸着板の面に真空
   吸引力で吸着保持させつつ真空成形装置等のシートフォ
   ーミング装置に対して下降導入して成形処理する。こと
   を特徴とする熱成形性材シートの成形体の製造方法。