JP2003236924A - シート成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面状態が非常に良好なシート成形品を得る
ことができ、さらにはトリミングの工程を削減できるシ
ート成形品の製造方法を提供すること。 【解決手段】 熱可塑性のプラスチックシートＳを加熱
して軟化させ、成形用の金型１に真空引きにより密着せ
しめた後、冷却を待ってその成形用の金型１から取り外
す手順からなるシート成形品の製造方法において、製品
化した際に可視面となる側の反対面から真空引きを行う
ようにし、それと同時もしくはその後に、可視面の形状
を模したプレス用の金型２でプレスを行うようにする。
プレス用の金型面にて押圧されることから、ゆず肌の発
生を防いで表面状態の良好なシート成形品を得ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一次成形品である
熱可塑性のプラスチックシートを立体的な成形品に加工
する二次成形の技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の成形技術は真空成形法
として一般に広く知られており、熱可塑性のプラスチッ
クシートをプラグで挟み、そのプラスチックシートの両
面又は片面から加熱して軟化させた状態とし、多くの小
孔のある凸形又は凹形をした成形用の金型の上に載せ、
その金型の反対側から小孔を通して空気を抜くことで真
空引きを行い、プラスチックを金型に密着せしめた後、
冷却を待って金型から取り取り外してシート成形品を得
るものである。そして、凹形の金型を使用する真空成形
法はストレート法（雌型真空成形）と呼ばれ、凸形の金
型を使用する真空成形法はドレープ法（雄型真空成形）
と呼ばれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した真空成形法の
うち、凸形の金型を使用する雄型真空成形では、プラス
チックシートの裏面より真空引きするため、表面の状態
をコントロールすることができない。特に、厚手のプラ
スチックシートを深絞りする場合にはシート温度を高く
する必要があるので、プラスチックシートの生産時のム
ラ、フィッシュアイ等が緩和され、表面がゆず肌になっ
てしまうという問題がある。

【０００４】すなわち、通常、このようなシートは２
層、３層になっており、それを貼り合わせる際に１８０
℃ぐらいの温度で熱ラミをする場合がある。こうする
と、熱ラミする前にあった凸凹は押されて消えるが、真
空成形工程で１８０℃近い温度がまたかかった際に無理
矢理つぶされていた凸凹が元に戻ろうとして表面がみか
んの皮のような面、すなわちゆず肌になる。また、バッ
キングシートなどの構成材も１８０〜２２０℃ぐらいで
かなり軟化するので、熱ラミをしないドライラミネート
のような工程でもシート内部にあるひずみが緩和され表
面が凸凹になることがある。

【０００５】一方、凹形の金型を使用する雌型真空成形
では、表面状態が金型の面を転写するので綺麗ではある
が、製品上で一番目立つ部分（凸の部分）においてプラ
スチックシートが一番伸びる個所となるため柄伸びが目
立つという問題がある。

【０００６】また、いずれの成形法においても、プラス
チックシートの外周を揃える場合には、成形後に別工程
でトリミングを行うため、工程数が増えるといった問題
点もある。

【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、表面状態が
非常に良好なシート成形品を得ることができ、さらには
トリミングの工程を削減できるシート成形品の製造方法
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のシート成形品の製造方法は、熱可塑性のプ
ラスチックシートを加熱して軟化させ、成形用の金型に
真空引きにより密着せしめた後、冷却を待ってその成形
用の金型から取り外す手順からなるシート成形品の製造
方法において、製品化した際に可視面となる側の反対面
から真空引きを行うようにし、それと同時もしくはその
後に、可視面の形状を模したプレス用の金型でプレスを
行うようにしたことを特徴とする。

【０００９】そして、上記の製造方法においては、プレ
ス用の金型として、押圧面が鏡面を持つとともに温調機
能を有する金型を使用したり、或いは、押圧面がシボ面
を持つとともに温調機能を有する金型を使用したりして
もよい。

【００１０】また、上記の製造方法において、プレス時
に、プレス用の金型が成形用の金型と協働してプラスチ
ックシートの外周をトリミングするようにしてもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について説明する。

【００１２】図１は本発明に係るシート成形品の製造方
法の一例を連続する手順で示した説明図である。本発明
は、通常の真空成形にプレス成形を加えたもので、図１
の例では、雄型真空成形に雌型のプレス成形を加えた例
を示しており、その手順は次のようである。

【００１３】まず、図１（ａ）に示すように、熱可塑性
のプラスチックシートＳの周辺をプラグ（図示せず）に
より挟んだ状態で、凸形をした成形用の金型１の上方位
置にて支持し、この支持状態でヒーターＨにより加熱し
て軟化させる。成形用の金型１には、通常の雄形成形で
使用する金型と同様に、真空引きのため多くの小孔が設
けられている。

【００１４】プラスチックシートは、厚みが１００μｍ
から１ｍｍ程度までのものを用途に応じて選択するが特
に制限はない。プラスチックシートの材質も、ポリプロ
ピレン、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、
塩化ビニル等の熱可塑性樹脂の中から用途に応じて選択
する。また、これらの材質を２層、３層と積層した複合
シートも用いられる。

【００１５】次に、図１（ｂ）に示すようにプラスチッ
クシートＳに当接するように成形用の金型１を上昇さ
せ、成形用の金型１がプラスチックシートＳに当接した
状態で真空引きを行うことにより、図１（ｃ）に示すよ
うにプラスチックシートＳを成形用の金型１に密着させ
る。この場合、プラスチックシートＳは製品化した際に
可視面となる側の反対面から真空引きを行う。

【００１６】次いで、図１（ｄ）及び（ｅ）に示すよう
に、可視面の形状を模したプレス用の金型２を下降させ
てプレスを行う。このプレス加工は、成形用の金型１に
よる真空引きと同時に行うようにしてもよい。使用する
プレス用の金型２は、プラスチックシートＳの厚み分だ
け成形用の金型１より大きい寸法となる。

【００１７】また、プレス用の金型２は、最終製品が要
望する表面状態に応じて、押圧面に鏡面仕上げやシボ仕
上げを行っておいてもよい。このように押圧面に設けた
鏡面やシボ面をプラスチックシートＳに付与するには、
プレス用の金型２に温調機能を持たせておくようにす
る。温調は、プラスチックシートの材質等に合わせて４
０℃位から高い場合は１００℃程度まで上げてもよい。

【００１８】また、プレス用の金型２に所定形状のトム
ソン歯を付けておき、プレス時にプレス用の金型２と成
形用の金型１を協働させてプラスチックシートＳの外周
をトリミングすることもできる。

【００１９】そして、プレス工程を終えた後、プラスチ
ックシートＳの冷却を待ってから、プレス用の金型２を
上昇させ、成形したプラスチックシートＳを成形用の金
型１から取り外してシート成形品が得られる。

【００２０】なお、この得られたシート成形品を用いて
射出成形を行う場合があるが、このような場合には、プ
レス用の金型の寸法を射出成形用金型の雌型寸法からシ
ート収縮分を大きくした寸法で製作する。

【００２１】また、上記の説明では、雄型真空成形に雌
型のプレス成形を加えた場合を例に挙げたが、雌型真空
成形に雄型のプレス成形を加えた場合についても同様に
実施することができる。

【００２２】

【実施例】（比較例）プラスチックシートとして、グラ
ビア印刷を施した厚さ１２５μｍのアクリルフィルム
に、厚さ３００μｍのポリプロピレンフィルムを貼り合
わせてなる２層の複合シートを用意した。そして、この
プラスチックシートを用い、通常の真空成形により車輛
内装用のパネルを製造した。

【００２３】すなわち、上記のプラスチックシートをヒ
ーターによりシート温度が１７０℃になるまで加熱して
通常の真空成形を行った。このようにして成形品を得た
ところ、形状は出たが、表面がゆず肌になってしまっ
た。また、真空成形を１４０℃で行ったところ、ゆず肌
は発生しなかったが、成形加工の度合いが不足し、形状
が完全には出なかった。

【００２４】（実施例）上記したのと同じプラスチック
シートを使用し、ヒーターによりシート温度が１７０℃
になるまで加熱した後、７０℃に温調されているプレス
用の金型を油圧で下降させ、表面が鏡面になっている成
形用の金型にプラスチックシートを押し付け、シート表
面に２０秒間接触させた。これにより、プラスチックシ
ートは徐々に冷却されつつ、成形用の金型の鏡面がその
表面に転写された。

【００２５】このようにした得られたシート成形品は、
非常に鏡面性に優れており、また徐冷をしたために、寸
法の精度が通常のものに比べて良好であった。したがっ
て、射出成形用金型にセッティングする際も、シート成
形品が金型から浮くことがなく、しわ等の発生の少ない
高意匠の射出成形品を得ることができた。

【００２６】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００２７】請求項１に記載の発明であるシート成形品
の製造方法は、熱可塑性のプラスチックシートを加熱し
て軟化させ、成形用の金型に真空引きにより密着せしめ
た後、冷却を待ってその成形用の金型から取り外す手順
からなるシート成形品の製造方法において、製品化した
際に可視面となる側の反対面から真空引きを行うように
し、それと同時もしくはその後に、可視面の形状を模し
たプレス用の金型でプレスを行うようにしたことを特徴
としているので、プレス用の金型面にて押圧されること
から、ゆず肌の発生を防いで表面状態の良好なシート成
形品を得ることができる。

【００２８】請求項２に記載の発明であるシート成形品
の製造方法は、請求項１に記載のシート成形品の製造方
法において、プレス用の金型として、押圧面が鏡面を持
つとともに温調機能を有する金型を使用するようにした
ことを特徴としているので、上記効果に加え、プレス時
にプレス用金型の鏡面を映すことができ、高意匠のシー
ト成形品を得ることができる。

【００２９】請求項３に記載の発明であるシート成形品
の製造方法は、請求項１に記載のシート成形品の製造方
法において、プレス用の金型として、押圧面がシボ面を
持つとともに温調機能を有する金型を使用するようにし
たことを特徴としているので、上記効果に加え、プレス
時にプレス用金型のシボ面を映すことができ、高意匠の
シート成形品を得ることができる。

【００３０】請求項４に記載の発明であるシート成形品
の製造方法は、請求項１に記載のシート成形品の製造方
法において、プレス時に、プレス用の金型が成形用の金
型と協働してプラスチックシートの外周をトリミングす
るようにしたことを特徴としているので、上記効果に加
え、従来は成形後に行っていたトリミングの工程を削減
して生産効率を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシート成形品の製造方法の一例を
連続する手順で示した説明図である。

【符号の説明】

１ 成形用の金型 ２ プレス用の金型 Ｓ プラスチックシート Ｈ ヒーター

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性のプラスチックシートを加熱し
   て軟化させ、成形用の金型に真空引きにより密着せしめ
   た後、冷却を待ってその成形用の金型から取り外す手順
   からなるシート成形品の製造方法において、製品化した
   際に可視面となる側の反対面から真空引きを行うように
   し、それと同時もしくはその後に、可視面の形状を模し
   たプレス用の金型でプレスを行うようにしたことを特徴
   とするシート成形品の製造方法。
2. 【請求項２】 プレス用の金型として、押圧面が鏡面を
   持つとともに温調機能を有する金型を使用するようにし
   たことを特徴とする請求項１に記載のシート成形品の製
   造方法。
3. 【請求項３】 プレス用の金型として、押圧面がシボ面
   を持つとともに温調機能を有する金型を使用するように
   したことを特徴とする請求項１に記載のシート成形品の
   製造方法。
4. 【請求項４】 プレス時に、プレス用の金型が成形用の
   金型と協働してプラスチックシートの外周をトリミング
   するようにしたことを特徴とする請求項１，２又は３に
   記載のシート成形品の製造方法。