JP2006088363A - Method and apparatus for molding thermoplastic resin sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱可塑性樹脂シートの成形装置、及び熱可塑性樹脂シートの成形方法に関する。 The present invention relates to a thermoplastic resin sheet molding apparatus and a thermoplastic resin sheet molding method.
樹脂材料を自動車の部品に適用する場合、軽量でかつ高剛性・高強度であることが要求される。これを解決する手段として、樹脂内部に中空部を有する部品の開発が行われてきた。樹脂内に中空部を設けることにより、軽量に部品の剛性・強度を向上させることができる。 When a resin material is applied to an automobile part, it is required to be lightweight, high rigidity and high strength. As means for solving this problem, development of parts having hollow portions inside the resin has been performed. By providing a hollow portion in the resin, the rigidity and strength of the component can be improved in a lightweight manner.
このような中空部を有する樹脂成形体の製造方法として、対面して1対となる2枚の樹脂シートを金型内に平行に配置し周囲を固定し、発熱器を用いて樹脂シートを予め加熱した後、一対の樹脂シートの間に空気を吹き込み内部を膨らませ金型に圧着させる圧空成形法、あるいは、金型キャビティ内壁面に真空引きできる吸引口を配置して、予め加熱した樹脂シートと金型キャビティ内壁面を真空引きしながら成形する真空成形法、さらに圧空成形法と真空成形法を併合した真空圧空成形法による製造方法を例示することができる。 As a method for producing a resin molded body having such a hollow portion, two resin sheets facing each other are arranged in parallel in a mold and the periphery is fixed, and the resin sheet is preliminarily used using a heat generator. After heating, blown air between a pair of resin sheets to expand the inside and press-bond to the mold, or place a suction port that can be evacuated on the inner wall surface of the mold cavity, and preheated resin sheet and Examples thereof include a vacuum forming method in which a mold cavity inner wall surface is formed while being vacuumed, and a manufacturing method by a vacuum / pressure forming method in which a pressure forming method and a vacuum forming method are combined.
具体的には、熱可塑性樹脂シート成形形状の再現性が高く、接合部の強度が高い、さらには大型、広面積、平板状の中空成形体を得ることができる合成樹脂製中空成形体の成形方法として、シートホルダの少なくとも一方を摺動して、前記樹脂シートの間隔を縮めるための駆動手段を有する構造を用いた真空圧空成形装置(特開2003−27605号公報)、あるいは成形品に加熱軟化した熱可塑性合成樹脂シートを成形品に真空加熱接着させる真空成形装置(特開2002−67137号公報)を例示することができる。 Specifically, molding of a synthetic resin hollow molded body that has a high reproducibility of a thermoplastic resin sheet molded shape, has high joint strength, and can obtain a large, large area, flat plate shaped hollow molded body. As a method, a vacuum / pressure forming apparatus (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-27605) using a structure having a drive means for sliding at least one of the sheet holders to reduce the interval between the resin sheets, or heating the molded product An example is a vacuum forming apparatus (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-67137) for vacuum heating and bonding a softened thermoplastic synthetic resin sheet to a molded product.
しかしながら、上述したような従来法の成形方法では、予め加熱した後に上下の成形型により狭圧するようにしているので、外気温の変化やその他の諸条件の変化により樹脂シートの加熱状態が変化し、実際の狭圧によって得た成形品の形状不良が生じ、目的とする成形品の製造歩留まりが低下してしまうという問題があった。 However, in the conventional molding method as described above, since the pressure is reduced by the upper and lower molds after preheating, the heating state of the resin sheet changes due to changes in the outside air temperature and other various conditions. However, there is a problem in that a defective shape of a molded product obtained by an actual narrow pressure is generated, and a production yield of a target molded product is lowered.
また、前記成形品の外表面を加飾するような場合において、上述した賦形操作において加飾のための加飾シートを前記成形品の前記外表面に付着させようとしても、前記成形品の賦形過程において前記樹脂シートの温度が低下しているため、前記加飾シートの前記成形品(樹脂シート)への付き回りが低下し、良好な加飾成形品が得られないとともに、その製造歩留まりが低下してしまうという問題がある。 Further, in the case of decorating the outer surface of the molded product, even if an attempt is made to attach a decorative sheet for decorating to the outer surface of the molded product in the above-described shaping operation, Since the temperature of the resin sheet is lowered in the shaping process, the decorative sheet is not attached to the molded product (resin sheet), and a good decorative molded product cannot be obtained. There is a problem that the yield decreases.
このような問題に鑑みて、賦形の際の、真空引き速度を増大させるべく、成形型キャビティ内の真空引き穴の径あるいは数を増やしたり、成形型キャビティの表面粗さを粗くしたり、成形型のキャビティ形状の自由度を低下させたりし、さらにシートホルダの少なくとも一方を摺動して、前記樹脂シートの間隔を縮めるための駆動手段を有する構造を用いた真空圧空成形装置(特開2003−276075号公報)が開示されている。この装置によれば、賦形速度を増大させることができるので、上述したような、賦形過程にある樹脂シート温度の低下に起因した問題を生じることがない。 In view of such problems, in order to increase the vacuuming speed at the time of shaping, the diameter or number of vacuuming holes in the mold cavity is increased, the surface roughness of the mold cavity is increased, Vacuum pressure forming apparatus using a structure having a driving means for reducing the degree of freedom of the cavity shape of the molding die and further sliding at least one of the sheet holders to reduce the interval between the resin sheets No. 2003-276075). According to this apparatus, since the shaping speed can be increased, there is no problem caused by the decrease in the temperature of the resin sheet in the shaping process as described above.
しかしながら、この方法では成形品に真空引き穴の痕跡が多数残存したりして、成形品の外観品質を損ねてしまうという問題が生じていた。また、成形型のキャビティ形状の自由度が下がるため形状設計の自由度が低下してしまうという問題があった。さらには、加飾成形品を製造するに際しては、上述のような装置を用いてもその付き回りを十分に改善することはできず、未だ十分な製造歩留まりを実現することができないという問題があった。 However, this method has a problem in that a large number of traces of vacuum holes remain in the molded product, which deteriorates the appearance quality of the molded product. In addition, since the degree of freedom of the cavity shape of the mold is lowered, the degree of freedom of shape design is reduced. Furthermore, when manufacturing a decorative molded product, there is a problem that even if the apparatus as described above is used, the attachment cannot be sufficiently improved, and a sufficient manufacturing yield cannot be realized yet. It was.
本発明は、賦形の際の樹脂シートの温度低下を防止し、良好な外観形状を有する成形品を提供するとともに、その製造歩留まりを向上させることを目的とする。 An object of the present invention is to prevent a temperature drop of a resin sheet during shaping, to provide a molded product having a good appearance shape, and to improve the production yield.
上記目的を達成すべく、本発明は、
互いに対向するようにして設けられた上成形型及び下成形型と、
前記上成形型及び前記下成形型の略中央部に設けられたヒータ部と、
前記ヒータ部の上方向において、前記ヒータ部の上加熱面と略平行となるようにして上樹脂シートを保持し、前記ヒータ部の下方向において、前記ヒータ部の下加熱面と略平行となるようにして下樹脂シートを保持するようにしたシート保持部とを具え、
前記上成形型と前記上樹脂シート間で形成される第1の空間、前記上樹脂シート及び前記下樹脂シート間で形成される第2の空間、並びに前記下成形型と前記下樹脂シート間で形成される第3の空間が気密に保持されるようにしたことを特徴とする、熱可塑性樹脂シートの成形装置に関する。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
An upper mold and a lower mold provided so as to face each other;
A heater portion provided at a substantially central portion of the upper mold and the lower mold;
The upper resin sheet is held in the upward direction of the heater portion so as to be substantially parallel to the upper heating surface of the heater portion, and is substantially parallel to the lower heating surface of the heater portion in the downward direction of the heater portion. And a sheet holding part adapted to hold the lower resin sheet,
A first space formed between the upper mold and the upper resin sheet, a second space formed between the upper resin sheet and the lower resin sheet, and between the lower mold and the lower resin sheet The present invention relates to a thermoplastic resin sheet molding apparatus characterized in that the third space to be formed is kept airtight.
本発明の成形装置によれば、成形装置の略中央部にヒータ部を設け、このヒータ部の上加熱面と略平行となるようにして上樹脂シートを設け、前記ヒータ部の下加熱面と略平行となるようにして下樹脂シートを設け、上成形型及び下成形型による前記上樹脂シート及び下樹脂シートの賦形の際に、前記上樹脂シート及び前記下樹脂シートを加熱軟化させておくことができる。したがって、これらの樹脂シートを賦形の際に常に所望の温度に保持することができ、前記樹脂シートの加熱軟化状態を所望の状態に保持するようにすることができる。 According to the molding apparatus of the present invention, a heater part is provided at a substantially central part of the molding apparatus, an upper resin sheet is provided so as to be substantially parallel to the upper heating surface of the heater part, A lower resin sheet is provided so as to be substantially parallel, and when the upper resin sheet and the lower resin sheet are formed by the upper mold and the lower mold, the upper resin sheet and the lower resin sheet are heated and softened. I can leave. Therefore, these resin sheets can always be kept at a desired temperature during shaping, and the heat-softened state of the resin sheet can be kept in a desired state.
したがって、賦形の際の、前記樹脂シートの温度低下による成形品の成形不良やこれに伴う製造歩留まりの低下を抑制することができるようになる。さらに、加飾成形品を製造する際の、加飾シートの成形品(樹脂シート)への付き回りも改善することができ、前記加飾成形品の形状不良及び製造歩留まりも十分に改善することができる。 Therefore, it becomes possible to suppress molding defects of the molded product due to a decrease in the temperature of the resin sheet and a decrease in manufacturing yield associated therewith during shaping. Furthermore, when the decorative molded product is manufactured, the attachment of the decorative sheet to the molded product (resin sheet) can also be improved, and the shape defect and the manufacturing yield of the decorative molded product can be sufficiently improved. Can do.
なお、上述した本発明の成形装置を用いた成形品の実際の製造に際しては、前記第1の空間及び前記第3の空間を真空に排気することにより、前記上樹脂シートを前記上成形型の成形面に接触させて賦形するとともに、前記下樹脂シートを前記下成形型の成形面に接触させて賦形し、中空部を有する樹脂成形品を作製することができる。この際、好ましくは前記第2の空間を加圧状態にする。これによって、前記上樹脂シート及び前記下樹脂シートの賦形性を向上させることができる。 In actual production of a molded product using the molding apparatus of the present invention described above, the upper resin sheet is removed from the upper mold by evacuating the first space and the third space. A resin molded product having a hollow part can be produced by bringing the lower resin sheet into contact with the molding surface and shaping the lower resin sheet with the molding surface of the lower mold. At this time, the second space is preferably in a pressurized state. Thereby, the shapeability of the upper resin sheet and the lower resin sheet can be improved.
以上説明したように、本発明によれば、賦形の際の樹脂シートの温度低下を防止し、良好な外観形状を有する成形品を提供するとともに、その製造歩留まりを向上させることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent a decrease in the temperature of the resin sheet during shaping, to provide a molded product having a good appearance shape, and to improve the production yield.
以下、本発明の詳細、並びにその他の特徴及び利点について詳述する。 Details of the present invention, as well as other features and advantages, are described in detail below.
(成形装置)
図1は、本発明の成形装置の一例を示す構成図である。図1に示す成形装置10は、互いに対向するようにして設けられた上成形型11及び下成形型12と、上成形型11及び下成形型12の略中央部に設けられたヒータ部13と、このヒータ部13の両側に設けられた一対のシート保持部14とを具えている。シート保持部14は、ヒータ部13の上方向において、ヒータ部13の上加熱面と略平行となるようにして上樹脂シートS1を保持し、ヒータ部13の下方向において、ヒータ部13の下加熱面と略平行となるようにして下樹脂シートS2を保持するようにしている。
(Molding equipment)
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of the molding apparatus of the present invention. A
シート保持部14は、上成形型11の外周壁111及び下成形型12の外周壁121と係合し、上成形型11と上樹脂シートS1間で形成される第1の空間A1、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2間で形成される第2の空間A2、並びに下成形型12と下樹脂シートS2間で形成される第3の空間A3を気密に保持する。なお、第1の空間A1から第3の空間A3までの気密性をより高めるべく、シート保持部14の、少なくとも上成形型11及び下形成型12と係合する部分はゴム系シートあるいはスポンジ材から構成し、そのシール特性を向上させることが好ましい。
The
また、上成形型11に連続してバルブ15が設けられ、このバルブ及び上成形型11に形成された細孔18を介して、第1の空間A1内に所定のガスが導入されるように構成されるとともに、図示しない吸引機構によって第1の空間A1内を真空に排気できるように構成されている。さらに、下成形型12に連続してバルブ17が設けられ、このバルブ及び上成形型12に形成された細孔19を介して、第1の空間A1内に所定のガスが導入されるように構成されるとともに、図示しない吸引機構によって第3の空間A3内を真空に排気できるように構成されている。
In addition, a
なお、細孔18及び19の形成位置は、目的とする樹脂成形品の外観形状に影響を与えないようなものであれば特に限定されるものではなく、任意の位置に形成することができる。しかしながら、好ましくは、細孔18及び19の開口部が、成形型11及び12の成形面に露出する部分が、前記成形面の端部あるいはコーナ部に位置するように設けることが好ましい。さらに、細孔18及び19の径についても特に限定されるものではないが、前記樹脂成形品の外観形状に影響を与えないように1mm以下とすることが好ましい。さらに、細孔18及び19の開口部の数についても、前記樹脂成形品の外観形状に影響を与えないような任意の数とする。
The positions where the
また、シート保持部14にもバルブ16が設けられ、第2の空間A2内に所定のガスが導入されるように構成されている。このように、第1の空間A1から第3の空間A3は、バルブ15〜18を介したガスの導入及び排気によって任意の圧力に調整できるように構成されている。したがって、バルブ15〜18は圧力可変機構として機能する。
Further, the
前記ガスとしては、成形すべき樹脂シートS1及びS2に影響を与えないような、例えば空気、窒素ガス、及び炭酸ガスなどを例示することができる。 Examples of the gas include air, nitrogen gas, and carbon dioxide gas that do not affect the resin sheets S1 and S2 to be molded.
上成形型11及び下形成型12は、例えば鉄系及び非鉄系の金属、セラミック系材料、並びに熱硬化性樹脂材料などを用いて作製することができる。
The
また、ヒータ部13は、最大エネルギー波長が4μm近傍にある遠赤外線ヒータ、最大エネルギー波長が1−3μm近傍にある短波長あるいは中波長ヒータなどを用いることができる。好ましくは、一般的な熱可塑性樹脂と吸収波長が一致する遠赤外線ヒータを用いる。
The
図2は、図1に示す成形装置の変形例を示す構成図である。図2に示す成形装置20は、基本的には図1に示す成形装置と同様の構成を呈するが、圧力可変ポンプ21がバルブ15〜17と連続して設けられている点で相違する。したがって、バルブ15〜17を介し、圧力可変ポンプ21で第1の空間A1から第3の空間A3内を真空に排気することによって、それらの空間内の圧力を等しくすることができる。圧力可変ポンプ21は、前述したバルブ15〜17に対して追加の圧力可変機構として機能する。
FIG. 2 is a block diagram showing a modification of the molding apparatus shown in FIG. The
図3は、図1に示す成形装置の他の変形例を示す構成図である。図3に示す成形装置30は、基本的には図1に示す成形装置と同様の構成を呈するが、下成形型12の中央部において加飾シート保持部31が設けられ、かかる部分において加飾シートS3が保持されている点で相違する。加飾シート保持部31は、下成形型12において図示しない細孔を設け、この細孔を通じた排気によって加飾シートS3を保持するように構成することができる。また、下成形型12に凹部を設け、この凹部内に加飾シートS3を固定したり、所定の固定治具を用いて加飾シートS3を固定したりするように構成することができる。
FIG. 3 is a block diagram showing another modification of the molding apparatus shown in FIG. The
なお、図3に示す成形装置30においては、加飾シート保持部31を下成形型12に設け、かかる部分にのみ加飾シートを配置するようにしているが、加飾シート保持部は上成形型のみあるいは双方の成形型に設けることもできる。
In addition, in the shaping |
また、図1〜図3に示すいずれの装置においても、ヒータ部13を上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2と略平行に移動させる図示しない駆動手段を有し、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2の加熱軟化終了後、又は加熱軟化過程中に、前記駆動手段により、ヒータ部13を第2の空間A2から外部へ排除するようにすることができる。
1 to 3 includes a driving means (not shown) for moving the
さらに、前記樹脂成形品の賦形の際に、前記樹脂成形品を狭圧するための狭圧手段を具え、上成形型11及び下成形型12の少なくとも一方を介して、前記樹脂成形品を狭圧して形成することができる。
Furthermore, a narrow pressure means for narrowing the resin molded product is provided when the resin molded product is shaped, and the resin molded product is narrowed via at least one of the
(成形方法)
次に、上述した成形装置を用いた成形方法について説明する。最初に、図1に示す装置を用いた、本発明の基本的な成形方法について説明する。
(Molding method)
Next, the shaping | molding method using the shaping | molding apparatus mentioned above is demonstrated. First, the basic molding method of the present invention using the apparatus shown in FIG. 1 will be described.
図1に示す成形装置10を用いた成形方法においては、最初に、シート保持部14により、ヒータ部13の上方向において、ヒータ部13の上加熱面と略平行となるようにして上樹脂シートS1を保持し、ヒータ部13の下方向において、ヒータ部13の下加熱面と略平行となるようにして下樹脂シートS2を保持する。
In the molding method using the
次いで、上成形型11の外周壁111及び下成形型12の外周壁121をシート保持部14と係合させて、上成形型11と上樹脂シートS1間で形成される第1の空間A1、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2間で形成される第2の空間A2、並びに下成形型11と下樹脂シートS2間で形成される第3の空間A3を気密に保持する。
Next, a first space A1 formed between the
次いで、ヒータ部13により、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2を加熱軟化させる。そして、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2が所定の温度に達し、所定の軟化状態を示した際に、図示しない吸引機構によって第1の空間内A1及び第3の空間A3内を真空に排気し、図4に示すように、上樹脂シートS1を上成形型11の成形面に接触させて賦形するとともに、下樹脂シートS2を下成形型12の成形面に接触させて賦形する。これによって、中空部を有する所定の樹脂成形品S4を作製することができるようになる。
Next, the upper resin sheet S1 and the lower resin sheet S2 are heated and softened by the
なお、第1の空間A1及び第3の空間A3内を真空排気すると同時に、第2の空間A2内に所定のガスを導入し、かかる空間内を加圧状態にすることができる。これによって、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2の賦形性を向上させることができる。このとき、第2の空間A2内の圧力は、例えば1MPa以下とする。 Note that the first space A1 and the third space A3 can be evacuated, and at the same time, a predetermined gas can be introduced into the second space A2 to make the inside of the space pressurized. Thereby, the shapeability of the upper resin sheet S1 and the lower resin sheet S2 can be improved. At this time, the pressure in the second space A2 is set to 1 MPa or less, for example.
また、図4に示す賦形の際に、ヒータ部13は図示しない駆動手段によって第2の空間A2外へ排出し、これによって上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2の加熱軟化操作を終了するようにしている。この場合、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2の過度の加熱軟化を未然に防止することができ、これら樹脂シートの破損やドローダウンを未然に防止することができるようになる。但し、ヒータ部13を外部に排除する代わりに、ヒータ部13の駆動自体を停止し、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2の加熱軟化操作を終了するようにすることもできる。しかしながら、この場合においては、上述した作用効果を得ることができない。
Further, at the time of shaping shown in FIG. 4, the
さらに、ヒータ部13の外部への取り出しは、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2が所定の温度に達してからでは遅すぎ、これらのシートが所望の温度以上に加熱され、軟化してしまう場合がある。したがって、予め予備的な加熱効率を考慮し、ヒータ部13は、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2が所定の温度に達する以前に外部へ取り出し、残熱によってこれらシートを加熱して前記所望の温度に加熱するようにすることができる。
Furthermore, when the upper resin sheet S1 and the lower resin sheet S2 reach a predetermined temperature, taking out of the
さらに、同様の操作は、ヒータ部13を外部へ取り出さない場合にも適用することができ、この場合も、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2が所定の温度に達する以前にヒータ部13の駆動を停止し、残熱によってこれらシートを加熱して前記所望の温度に加熱するようにすることができる。
Further, the same operation can be applied even when the
また、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2を構成する熱可塑性樹脂の種類によっては、ヒータ部13による加熱軟化操作によって、軟化した状態での機械的強度が十分でなく、そのままの状態ではドローダウンを生じてしまう場合がある。この場合には、バルブ15〜17を介して第1の空間A1〜第3の空間A3に所定のガスを注入し、これら空間内の圧力を適当に制御することによって、前記ドローダウンを防止することができる。具体的には、第1の空間A1〜第3の空間A3において、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2のドローダウンする側の圧力を高く保持することによって、前記ドローダウンを防止する。
In addition, depending on the type of thermoplastic resin constituting the upper resin sheet S1 and the lower resin sheet S2, the mechanical strength in the softened state is not sufficient by the heat softening operation by the
例えば、図1に示す装置が図示したようにして垂直に配置されている場合において、上樹脂シートS1がドローダウンするとすると、前記ドローダウンは下方に向けて生じるので、第2の空間A2内の圧力を第1の空間A3内の圧力よりも高くし、前記ドローダウンを防止する。また、下樹脂シートS2がドローダウンするとすると、この場合のドローダウンも下方に向けて生じるので、第3の空間A3内の圧力を第2の空間A2内の圧力よりも高くし、前記ドローダウンを防止する。 For example, in the case where the apparatus shown in FIG. 1 is arranged vertically as shown in the drawing, if the upper resin sheet S1 is drawn down, the draw down occurs downward, so that the inside of the second space A2 The pressure is made higher than the pressure in the first space A3 to prevent the drawdown. Further, when the lower resin sheet S2 is drawn down, the drawdown in this case also occurs downward, so that the pressure in the third space A3 is made higher than the pressure in the second space A2, and the drawdown is performed. To prevent.
また、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2を構成する熱可塑性樹脂の、ヒータ部13による加熱軟化操作によって、軟化した状態での機械的強度が十分である場合は、これら樹脂シートの賦形前の不必要な変形を防止し、上述した賦形操作を良好に行うべく、図2に示すような成形装置20を用い、第1の空間A1〜第3の空間A3内の圧力を等しくし、前記不必要な変形を防止するようにすることができる。
Further, when the thermoplastic resin constituting the upper resin sheet S1 and the lower resin sheet S2 has sufficient mechanical strength in the softened state by the heat softening operation by the
また、樹脂成形品S4に対して加飾するような場合においては、図3に示す成形装置30を用い、図4に示すような賦形操作と連動させて加飾シートS3を樹脂成形品S4の外表面に付着させ、図5に示すような加飾した樹脂成形品S5を形成するようにすることもできる。
Further, when decorating the resin molded product S4, the
なお、上述したいずれの場合においても、樹脂成形品S4を形成した後、図示しないプレス機などにより、図6に示すように上成形型11及び下成形型12の少なくとも一方を狭圧し、狭圧した樹脂成形品S6を形成するようにすることもできる。なお、狭圧の際の圧力は、好ましくは400hPa以下とする。
In any of the above cases, after forming the resin molded product S4, at least one of the
上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2は、任意の熱可塑性樹脂から構成することができる。具体的には、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフイン樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリロニトリル・スチレン・ブタジエンブロック共重合体、ナイロンなどの一般的な熱可塑性樹脂や、エチレン・プロピレンブロック共重合体、スチレン・ブタジエンブロック共重合体などの熱可塑性エラストマー、あるいはこれらのポリマーアロイなどを例示することができる。 The upper resin sheet S1 and the lower resin sheet S2 can be made of any thermoplastic resin. Specific examples include polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, polystyrene, polycarbonate, acrylonitrile / styrene / butadiene block copolymers, general thermoplastic resins such as nylon, ethylene / propylene block copolymers, and styrene / butadiene blocks. Examples thereof include thermoplastic elastomers such as copolymers, or polymer alloys thereof.
また、このような樹脂シート中には、タルクやガラス繊維などの各種の充填材、あるいは、可視光線の波長〈380〜77Onm〉よりもはるかに小さい数10nmオーダの微粒材料が配合されたナノコンボジット材料であっても良い。なお、微粒材料としては粘土やタルクあるいはシリカ等が挙げられる。また、顔料、滑材、帯電防止剤、酸化防止剤などの通常使用される各種の添加剤が配合されていても良い。 In addition, in such a resin sheet, a nano combo containing various fillers such as talc and glass fiber, or a fine particle material on the order of several tens of nm much smaller than the wavelength of visible light <380 to 77 Onm>. Jit material may be used. Examples of the fine particle material include clay, talc, and silica. Various commonly used additives such as pigments, lubricants, antistatic agents, and antioxidants may be blended.
また、加飾シートS3は、上述した熱可塑性樹脂との接着性良好な材料から構成する。また、加飾シートS3が直接的な接着性を有しない場合は、前記熱可塑性樹脂に対して接着性のある接着層を間に介するようにすることができる。 Further, the decorative sheet S3 is made of a material having good adhesiveness with the above-described thermoplastic resin. Further, when the decorative sheet S3 does not have direct adhesiveness, an adhesive layer having adhesiveness with respect to the thermoplastic resin can be interposed therebetween.
次に、加飾シートS3の具体例として塗装フィルムを説明する。塗装フィルムの一例としては、アクリル樹脂組成物をクリアー層として有する塗装フィルムと樹脂基材とを積層して構成されるものがある。前記アクリル樹脂組成物は透明であるので、例えば自動車外板用の塗装フィルム用クリアーとして利用できる。 Next, a coating film will be described as a specific example of the decorative sheet S3. As an example of the coating film, there is one configured by laminating a coating film having an acrylic resin composition as a clear layer and a resin base material. Since the acrylic resin composition is transparent, it can be used, for example, as a clear coating film for automobile outer panels.
また、前記塗装フィルムは、前記クリアー層と着色層とパッキング材層とから成り、一体成形されていることが好ましい。また、前記塗装フィルムは、前記クリアー層、アクリル着色層、パッキング材の順に積層し、溶融多層押出フィルム成形又は熱ラミネート成形してもよいし、また上記クリアー層、着色フィルム、パッキング材の順に積層して熱ラミネート成形によって成膜してもよい。 Moreover, it is preferable that the said coating film consists of the said clear layer, a colored layer, and a packing material layer, and is integrally molded. Further, the coating film may be laminated in the order of the clear layer, the acrylic colored layer, and the packing material, and may be formed by melt multilayer extrusion film molding or heat lamination molding, or may be laminated in the order of the clear layer, the colored film, and the packing material. Then, the film may be formed by heat lamination.
他方、接着性良好な材料選択方法は公知の熱硬化性樹脂系あるいは熱可塑性樹脂系の溶着性良好な加飾シート、あるいは、接着機能のある材料に付いては接着剤の中から適宜選択使用すれば良い。 On the other hand, the material selection method with good adhesion is appropriately selected from the well-known thermosetting resin-based or thermoplastic resin-based decorative sheet, or for adhesive materials, with an adhesive. Just do it.
以下、本発明を実施例および比較例により更に詳述するが、本発明はこれによって限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in full detail, this invention is not limited by this.
(実施例1〜8)
上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2を、それぞれ板厚3mmのポリカーボネート樹脂シート(ユーピロンシート NF−2000(三菱エンプラ製))、及び板厚3mmのアクリル樹脂シート(アクリライトL(三菱レイヨン製))から構成し、加飾シートS3をアクリル樹脂組成物を用いた塗装フィルム(クリアー層、アクリル着色層、及びバッキング材の順に積層されたAVLOYドライペイントフィルム(三菱化学MKV))から構成した。
(Examples 1-8)
The upper resin sheet S1 and the lower resin sheet S2 are each made of a polycarbonate resin sheet (Iupilon sheet NF-2000 (manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics)) with a thickness of 3 mm and an acrylic resin sheet (acrylic L (made by Mitsubishi Rayon)) with a thickness of 3 mm. The decorative sheet S3 was composed of a coating film (AVLOY dry paint film (Mitsubishi Chemical MKV) laminated in the order of a clear layer, an acrylic colored layer, and a backing material) using an acrylic resin composition.
なお、上成形型11及び下成形型12はアルミ製(ZAS)とし、ヒータ部13は遠赤外線ヒータから構成し、遠赤外線ヒータ設定温度を400℃に加熱して表1の温度で軟化させた。また、狭圧時の圧力は133Paとし、第1の空間A1及び第3の空間A3を真空排気する際に第2の空間A2内に空気(Air)を0.2MPaとなるように導入した。なお、具体的な操作は、図1〜図6に関連して説明した操作に従った。
The
(比較例1〜4)
図7に示す従来型の成形装置を用いて樹脂成形品の製造を実施した。図7に示す成形装置においては、シート保持部44で保持された上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2を予めヒータ部(遠赤外線ヒータ)43で加熱した後、ヒータ部43を後退させ、非加熱状態において上成形型41及び下成形型42で型締めし、目的とする樹脂成形品を形成した。前記樹脂成形品の製造に際しては、図示しない吸引機構により上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2を上成形型41及び下成形型42の成形面に接着させるとともに、ニードル45で空気を成形過程にある樹脂成形品内に導入し、上樹脂シートS1及び下樹脂シートS2を上成形型41及び下成形型42に賦形させるとともに、前述したような型締めを実施して、目的とする前記樹脂成形品を形成した。
(Comparative Examples 1-4)
The resin molded product was manufactured using the conventional molding apparatus shown in FIG. In the molding apparatus shown in FIG. 7, after the upper resin sheet S1 and the lower resin sheet S2 held by the
(性能評価)
各例で得られた中空成形体の評価結果を表1及び2に示す。なお、評価項目については以下に例示する。
(Performance evaluation)
The evaluation results of the hollow molded body obtained in each example are shown in Tables 1 and 2. The evaluation items are exemplified below.
<中空成形体の賦形性>
中空成形体の平面部およびR部の外観を目視で観察した。成形型キャビティーの形状が正しく中空成形体の外観に反映されている場合は良好として記号を○で表示し、反映されていない場合は×で示した。
<Shaping property of hollow molded body>
The appearance of the flat portion and the R portion of the hollow molded body was visually observed. When the shape of the mold cavity was correctly reflected in the appearance of the hollow molded body, the symbol was indicated as “good”, and when it was not reflected, it was indicated as “x”.
<中空成形体のブツ>
中空成形体の表面あるいは裏面に発生したブツを目視で観察した。ブツのない場合は良好として記号を○で表示し、ブツが発生している場合は×で示した。
<The hollow molding body>
The irregularities generated on the front surface or the back surface of the hollow molded body were visually observed. The symbol was indicated as “good” when there was no irregularity, and the symbol “X” when the irregularity occurred.
<中空成形体表面と成形型間のエアー溜り痕>
中空成形体の表面あるいは裏面の成形聖間に発生したエアー溜り痕を目視で観察した。エアー溜り痕のない場合は良好として記号を○で表示し、エアー溜り痕が発生している場合は×で示した。
<Air trap marks between the surface of the hollow molded body and the mold>
The air accumulation marks generated during the molding of the front or back surface of the hollow molded body were visually observed. When there was no air stagnation mark, the symbol was marked as “good”, and when the air stagnation mark was generated, it was marked as “x”.
<加飾シートと樹脂シートの隙間のエアー溜り痕>
中空成形体の加飾面における加飾シートと中空成形体の隙間に発生したエアー溜り痕を目視で観察した。エアー溜り痕のない場合は良好として記号を○で表示し、エアー溜り痕が発生している場合は×で示した。
<Air trap marks in the gap between the decorative sheet and the resin sheet>
The air accumulation trace which generate | occur | produced in the clearance gap between the decorating sheet and the hollow molded object in the decorative surface of a hollow molded object was observed visually. When there was no air stagnation mark, the symbol was marked as “good”, and when the air stagnation mark was generated, it was marked as “x”.
<総合判断>
中空成形体の賦形性、中空成形体のブツ、中空成形体表面と成形型間のエアー溜り痕、加飾シートと樹脂シートの隙間のエアー溜り痕の評価結果すべてが良好の場合は記号を○で表示し、いずれかが不良の場合は×で表示した。
<Comprehensive judgment>
If all of the evaluation results for the shape of the hollow molded body, the hollow molded body, the air pocket trace between the surface of the hollow molded body and the mold, and the air pocket trace between the decorative sheet and the resin sheet are all good, mark the symbol. A circle is displayed. If any one is defective, a circle is displayed.
表1及び2から明らかなように、本発明の成形装置及び成形方法で得た中空成形体および加飾中空成形体は、中空成形体の賦形性が良好で中空成形体のブツ、中空成形体表面と成形型間のエアー溜り痕、加飾シートと樹脂シートの隙間のエアー溜り痕が無く外観品質が優れており、成形方法が飛踵的に改善していることがわかる。 As is apparent from Tables 1 and 2, the hollow molded body and the decorative hollow molded body obtained by the molding apparatus and molding method of the present invention have good shapeability of the hollow molded body, and the hollow molded body has a good shape and hollow molding. It can be seen that there is no air accumulation trace between the body surface and the mold, and no air accumulation trace between the decorative sheet and the resin sheet, the appearance quality is excellent, and the molding method is improved dramatically.
以上、具体例を挙げながら発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。 As described above, the present invention has been described in detail based on the embodiments of the present invention with specific examples. However, the present invention is not limited to the above contents, and all modifications and changes are made without departing from the scope of the present invention. It can be changed.
例えば、上記具体例においては、中空成形品を形成する場合についてのみ説明したが、本発明は、その他の成形品、例えばウインドシールド、サイドガラス、バックドアガラス、サンルーフなどの中空部を有しない樹脂ガラス部品、又はルーフパネルなどの中空部を有しない自動車用樹脂外板、自動車用バックドア及びサイドドアなどの中空部を有しない部品に対しても用いることができる。 For example, in the above specific examples, only the case of forming a hollow molded product has been described. However, the present invention is not limited to other molded products such as a windshield, a side glass, a back door glass, a sunroof, and the like. It can also be used for parts that do not have hollow parts, such as resin outer plates for automobiles that do not have hollow parts such as roof panels, automobile back doors, and side doors.
10,20,30 成形装置
11 上成形型
12 下成形型
13 ヒータ部
14 シート保持部
15,16,17 バルブ
18、19 細孔
21 圧力可変ポンプ
31 加飾シート保持部
S1 上樹脂シート
S2 下樹脂シート
S3 加飾シート
S4 樹脂成形品
S5 加飾した樹脂成形品
S6 狭圧した樹脂成形品
DESCRIPTION OF
S1 Upper resin sheet
S2 Lower resin sheet
S3 decorative sheet
S4 resin molded product
S5 Decorated resin molded product
S6 Narrow pressure plastic molded product
Claims (16)
前記上成形型及び前記下成形型の略中央部に設けられたヒータ部と、
前記ヒータ部の上方向において、前記ヒータ部の上加熱面と略平行となるようにして上樹脂シートを保持し、前記ヒータ部の下方向において、前記ヒータ部の下加熱面と略平行となるようにして下樹脂シートを保持するようにしたシート保持部とを具え、
前記上成形型と前記上樹脂シート間で形成される第1の空間、前記上樹脂シート及び前記下樹脂シート間で形成される第2の空間、並びに前記下成形型と前記下樹脂シート間で形成される第3の空間が気密に保持されるようにしたことを特徴とする、熱可塑性樹脂シートの成形装置。 An upper mold and a lower mold provided so as to face each other;
A heater portion provided at a substantially central portion of the upper mold and the lower mold;
The upper resin sheet is held in the upward direction of the heater portion so as to be substantially parallel to the upper heating surface of the heater portion, and is substantially parallel to the lower heating surface of the heater portion in the downward direction of the heater portion. And a sheet holding part adapted to hold the lower resin sheet,
A first space formed between the upper mold and the upper resin sheet, a second space formed between the upper resin sheet and the lower resin sheet, and between the lower mold and the lower resin sheet An apparatus for molding a thermoplastic resin sheet, characterized in that the third space to be formed is kept airtight.
前記シート保持部により、前記ヒータ部の上方向において、前記ヒータ部の上加熱面と略平行となるようにして上樹脂シートを保持し、前記ヒータ部の下方向において、前記ヒータ部の下加熱面と略平行となるようにして下樹脂シートを保持する工程と、
互いに対向するようにして設けられた前記上成形型及び前記下成形型を前記シート保持部と係合させて、前記上成形型と前記上樹脂シート間で形成される前記第1の空間、前記上樹脂シート及び前記下樹脂シート間で形成される前記第2の空間、並びに前記下成形型と前記下樹脂シート間で形成される前記第3の空間を気密に保持する工程と、
前記ヒータ部により、前記上樹脂シート及び前記下樹脂シートを加熱軟化させる工程と、
前記吸引機構により、前記上成形型及び前記下形成型を介して前記第1の空間内及び前記第3の空間内を真空に排気し、前記上樹脂シートを前記上成形型の成形面に接触させて賦形するとともに、前記下樹脂シートを前記下成形型の成形面に接触させて賦形し、前記中空部を有する前記樹脂成形品を作製する工程と、
を具えることを特徴とする、熱可塑性樹脂シートの成形方法。 A method for producing the resin molded article having the hollow portion using the molding apparatus according to claim 3,
The upper resin sheet is held by the sheet holding portion in the upward direction of the heater portion so as to be substantially parallel to the upper heating surface of the heater portion, and the heater portion is heated downward in the downward direction of the heater portion. A step of holding the lower resin sheet so as to be substantially parallel to the surface;
The first space formed between the upper mold and the upper resin sheet by engaging the upper mold and the lower mold provided to face each other with the sheet holding portion, Maintaining the second space formed between the upper resin sheet and the lower resin sheet, and the third space formed between the lower mold and the lower resin sheet in an airtight manner;
A step of heating and softening the upper resin sheet and the lower resin sheet by the heater unit;
The suction mechanism evacuates the first space and the third space through the upper mold and the lower mold, and contacts the upper resin sheet with the molding surface of the upper mold. And forming the resin molded product having the hollow portion by shaping the lower resin sheet by bringing it into contact with the molding surface of the lower mold, and
A method for forming a thermoplastic resin sheet, comprising:
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