JPS604026A - 熱可塑性合成樹脂シ−トの加熱成形方法 - 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】 本発明は熱可塑性合成樹脂シートの加熱成形方法に関す
る。更に詳しくは、熱可塑性合成樹脂シートを加熱成形
する際に、良好な温度管理を達成するのに好適な加熱成
形法に関する。

熱可塑性合成樹脂シートの成形において温度管理の良否
が成形品に与える影響は極めて大きい。

一般的に、加熱方法としては、伝導加熱、輻射加熱およ
び対流加熱の三つがあって目的に応じて適宜選択される
。これらの加熱の目的社、マクロ的には一回の成形にお
ける成形面全体を均一に加熱することＫある。しかし乍
、らミク冒的に杜２部分的に加熱の程度を不均一にする
ことが望ましい場合もないではない。

例えば発泡ポリスチレンシートの深絞シ成形品（例えば
コツプ）を得る目的のために、成形部分の周囲部分の温
度紘、シートの軟化温度近傍に加熱するが、コツプの底
部を中心とした成形部分は。

それよ〕も低く加熱しておいて、コツプの底部の肉Ｊｗ
を十分に保持し、かつ成形部分への周囲部分からのシー
トの引込みを容易にしようとする方法がある。この方法
は、上記の不均一加熱を、成形部分の周囲シートを押え
るフランジおよびシート押え板に加熱子役を設けること
によシ達成しているすぐれた方法であるが、装置的に複
雑となる欠点がある。

一方マスキング加熱という方法が知られている。

この方法は、ヒーターとシートとの間にマスキング拐を
使用して加熱調節を行なう方法である。一般的に一゛ハ
、この方法は輻射加熱におゆる。均一加熱の困難さから
結果として生ずる過熱を調節するために、金網などをヒ
ーターとシートとの間に適宜挿入するものであって、そ
の目的はむしろ均一加熱におる。シートの伸びの部分調
節のためにマスキング材を使用して部分的に加熱を不均
一ならしめるように調節することもあるが、その例は輻
射加熱におけるものであって、実施は容易であるが精度
的に十分なものであるとは言い難い。

本発明は上記のようなミクロ的不均一加熱方法の改良に
係るものであシ、熱板を使用した好適な不均一加熱方法
を提供するものである。

熱板加熱方法は１本質的には伝導加熱方法であって、他
の方法に比較して、加熱精度、熱効率の上からすぐれて
いる。しかし乍ら伝導加熱方法を使用する場合に、いわ
ゆるマスキング材を使用することは、ヒーターとシート
との間にマスキング材を介在させることとなるので、折
角の伝導加熱方法の長所を失なうことになるために適当
ではない。

本発明の要旨とするところは９熱可塑性合成樹脂シート
を熱板にて加熱しその後成形する方法において９表面の
熱伝導性が部分的に異なシ、かつ分割された熱板を使用
して熱可塑性合成樹脂シートを不均一に加熱することを
特徴とする熱可塑性合成樹脂シートの加熱成形方法にあ
る。

シート　シート ンパクトボリスチレどポリプロピレイど）およびこれら
の複合シート（例えば発泡ポリスチレンシートの片面又
は両面に）・イインパクトポリスグーレンをラミネート
したシート、発泡ポリスチレンシートの両面にポリエチ
レンおよびノーイイ７　ハクトボリスチレンをそれぞれ
ラミネートしたシート、二種類以上の無発泡シートを重
層した多層シートなど）をいう。熱板はシートの両面に
使用しでも片面に使用してもよいが２発泡シートの場合
は両面熱板加熱が好ましく、無発泡シートの場合は片面
熱板加熱でもよい。　１ また本発明における熱板による加熱成形は、温間成形お
よび冷間成形についても好適に適用されうる。成形方法
は真空成形、圧空成形の＃１か、これらの応用としての
フリードローイング成形、プラグ・アンド・リング成形
、リッジ成形、マツチド・モールド成形、ストレート成
形、ドレープ成形、リバースドロー成形、エアスリップ
成形、プラグアシスト成形、プラグアシストリバースド
ロー成形などおよびこれらの組み合せの何れの方法にも
適用しうる。

不均一加熱には、大別して二つの異なる態様がある。そ
の一つは、相対的に主として成形部分を低温に、その周
囲部分を高温にするものである。

好ましい一態様をよシ正確に表現すれば、成形部分を成
形目的のだめの適正温度に、その周囲部分をその温度よ
シも高温にするものである。以下この不均一加熱方法を
周囲部分高温加熱法という。

他の一つは、相対的に主として成形部分を高温に。

その周囲部分を低温にするものである。好ましい一態様
をより正確に表現すれば、成形部分を成形目的のための
適正温度にし、その周囲部分を、その温度よシも低温又
は全く加熱せずに置くものである。以下この第二の不均
一加熱方法を周囲部分低温加熱法という。しかし乍ら、
この二態様に厳密に限定されるものではなく、目的とす
る成形物の形状、厚みなどおよび金型の配置状況などに
応じ、成形目的のための適正温度部分、その部分よりも
高温部分又は低温部分を任意に設定しうるものである。

成形部分又は周囲部分のそれぞれの部分において温度勾
配を与えることも好適な実施態様の一つである。

これらの場合における低温、高温とは相対的なもまた周
囲部分低温加熱法の一変形として、成形部力にごく近い
周囲部のみを、成形部分よシも若干歯ＦＩｔＣする方法
も本発明の一態様である。

通常周囲部分高温加熱法における最高温部と最低渦部と
の温度差は２〜５０℃程度であるが、使用材質、成形品
形状、金型配置等により、任意に決定されこれに限定さ
れるものではなｕｏまた通常周囲部分低温加熱法におけ
る最高温部は使用材質の成形性によシ成形可能な温度が
選択される。−万歳低潟部は高温部よりも低温であるこ
とは必要であるが、使用材質のガラス転移点以下が好ま
しく、常温であってもよい。しかし之に限定されるもの
ではない。

本発明に使用される熱板は、内部には適η、ヒーターが
内蔵されているものであるが、これが−回成形面者東シ
ヨツト面４Ｆ）に対して第１図（平面図）の如く、連続
した熱板・２ではなく２分割された熱？であるところに
特徴を有する。従って一回成形面以　下　余　白 がある、第２図（平面図）の如き配置となる。こ一体内
に結合することも二組又はそれ以上の支持体によシ、二
又はそれ以上の組に分けることも当然可能である。

熱板表面の熱伝導性を部分的に異ならしめるためにｔよ
、以下の裸麦手段が主として使用される。第４図は熱板
３に欠損部５を設けたものであシ、之により欠損部を成
形部分に対向させることにより。

成形部分を低温に、その周囲部分をそれよシも高温に加
熱することができる。又欠損部５を成形周囲部分に対向
させることによシ逆の不均一加熱が可能である。第５図
は欠損部５に断熱材６を装填し、不均一加熱の度合をよ
ｐ大ならしめたものである・第６図は欠損部５の形を台
形としたもので　ｊあって第４図よｐも温度勾配はなめ
らかである。

第６図の台形の代ｐに、波形の欠損部５を用いてもよい
。第７図は欠損部５に補助ヒーター７を用いた例であり
、補助ヒーター７の代りに、冷却管を組み込んでもよい
。これらの欠損部５の大きさ又は断熱材６の利質、れら
の例示に限定されることはなく、これらの組合わせも可
能である。通常、シートは熱板と実質的に接触するよう
にして加熱されるが、若干の隙間があってもよい。何れ
にしてもこれらの手段によって実現された高温部と低温
部とを、適宜成形部分又は周囲部分に対応させることに
より、ある場合には周囲部分高温加熱法による成形が、
ある場合には周囲部分低温加熱法による成形が可能とな
る。

本発明により、ミクロ的不均一加熱を実施した場合には
、次のような効果が得られる。すなわち周囲部分高温加
熱法による場合、例えばコツプの如き深絞り成形品を得
ようとする場合には、コツプの底部分の厚みを減するこ
となく、さらに１０縁部分および側壁部分への周囲部分
からのシートの引き込みを容易にして、深絞り成形を可
能とする。

また周囲部分低温加熱法による場合には９例えば（１）
印刷合わせ成形（又は見当合わせ成形ともいう）を容易
ならしめる。

ζこに印刷合わせ成形とは、予じめ印刷された。

熱可塑性合成樹脂シートの熱成形において、印刷された
模様（文字などを含む）が成形品の所定の位置に来るよ
うにして行なわれる成形である。

印刷合わせ成形を行なうには、シートの送夛精度。

加熱時のシートのドローダウン対応シートの収縮率（流
れ方向および巾方向）などの厳重な規整が要求される。

しかし例えば発泡ポリスチレンシートの場合などは、シ
ートの収縮率の規整紘かなシ困難であり、また−回の成
形における面積が犬になればなるほどシートの中心部分
と四隅部分との差は大きくならざるをえない。その結果
として。

シ・−ト内の位置によりて成形に良、不良の差が生じる
こととなる。しかし乍ら１周囲部分低温加熱法による不
均一加熱をすることによシ１周囲部分をよ低温であるか
らシート全体としての２収縮がおきるなどのことがなく
、成形部分のみ加熱されて好適に成形することができる
。また本発明の加熱方法の一変形として、成形部分にご
く近い周囲部分のみを最も高温にした場合には周囲部分
からのシートの引き込みが容易に行なわれる利点が有る
。

さらに（１１）二種以上のシート、例えば発泡ポリスチ
レンにポリエチレンシートを貼合した複合シートの場合
には、スクラップを原料に戻すことはできないため、そ
のスクラップは低評価に甘んじなければならない。また
このような複合シートをそれぞれの材料にひき離す（ひ
きはがす）ことは決して容易でない。しかしこのような
不均一加熱をすることによシ、スクラップ部分はひき離
しくひきはがし）が容易となり、それぞれの材料が、ｆ
ｆｉ料として回収されることを特徴とする特に、異種素
材を貼合わせたシートによる印刷合わせ成形において２
周囲部分を未印刷状態とした場合には。

ひき離しによシ、そのスクラップ価値は非常に高められ
る。

以下実施例により本発明の実施態様を説明する。

実施例 内部にヒーターを内蔵した直径１６５ｍ、厚さ８０關の
円柱状鉄製熱板を７２ケ用意し、所定間くであった。−
組の熱板６組を所定間隔に配列し。

さらに他の支持体によシ支持して１片側の熱板（分割さ
れた熱板の集合体）を動板した。この熱板それぞれは、
第６図の台形欠損部の代りに、なだらかな円弧状の欠損
部を有しており、中心部の厚さは７９．６１１１（端部
は８０關、厚みの差は０．４龍）である。厚さ２．２　
ｍの発泡ポリスチレンシートに厚さ０．１１１１１１の
ハイインパクトポリスチレンを貼ｐ合わせたシートを、
上下一対の上記熱板に挾んで加熱した。ハイインパクト
ポリスチレンシートＫは、ピッチ模様が印刷してあり、
成形後所定の位置に所定の模様が表われるように計画さ
れ−Ｃいる。シートの加熱温度はそれぞれ最高温部が　
１１４０℃、最低温部（対応する熱板のない部分）が４
０℃であル、加熱時間は５秒であった。このような不均
一加熱を行なった後、どんぶ９状金型を用いてどんぶり
状容器（底部はＢＱｍｆｌ、開口部は１５８１１ｍ＋ダ
、高さは８０薫）を、−シ曹ットにつき３６ケ成形した
。成形にあたっては熱板で加熱された部分が、成形部分
に対応するようＫした。得られたどんぶシ状容器には、
ピッチ模様が所定の位置に正確に表われたものであった
。一方均一加熱を行なった場合には９発泡ポリスチレン
シートの収縮のバラツキのために、成形品上の模様の位
置にずれが生じて、良品が得られにくかりた。

【図面の簡単な説明】

第１図れ従来使用されている熱板を示す平面図。 第２図〜第７図は本発明の実施例を示すもので。 要部縦断面図である。 第１図 第２図 第３図 Ｊ 第４図　第５図 第６図　第′７図 第１頁の続き ０発　明　者　三浦勝彦 平塚市真土１６９番地 ０発　明　者　長谷用健 平塚布タ陽ケ丘１４番１５号 ０発　明　者　野口敏明 神奈川県足柄上郡中井町井ノロ ８２１−５ ０発　明　者　高木秀育 茅ケ崎市今宿５８９番地 ０発　明　者　廣澤邦則 伊勢原市沼目９２３番地４８号 ０発　明　者　穐山博之 平塚市中原１丁目１１番１７号 ０発　明　者　小倉注入 鹿沼市幸町１丁目３番２７号 ＠出　願　人　日本スチレンペーパー株式会社東京都千
代田区内幸町２丁目１ 番１号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱可塑性合成樹脂シートを熱板にて加熱しその後成形す
   る方法において９表面の熱伝導性が部分的に異なル、か
   つ分割された熱板を使用して熱可塑性合成樹脂シートを
   不均一に加熱することを特徴とする熱可塑性合成樹脂シ
   ートの加熱成形方法。