JP2007182035A - Manufacturing method of vacuum-formed product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、微細凹凸絞形状を表面に有する真空成形品の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a vacuum molded product having a fine uneven-drawing shape on its surface.
自動車内装材等に用いられる樹脂成型品の表面には、質感を高めるために、高級スエード調、天然皮革調、緻密毛穴調等の微細凹凸絞形状が付与される。このような、微細凹凸絞形状は、例えば熱可塑性樹脂の射出成形により、十分な温度と圧力とをかけて成形される(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、射出成形は大規模な設備を必要とし、コスト的な負担が大きいため、比較的簡単な設備で済む真空成形で微細凹凸絞形状の成形が行えないか検討されている。真空成形では、真空吸引初期に一時的に樹脂シートの表面を金型の微細凹凸絞形状に相応した形状に賦形しても、樹脂の復元力により賦形された微細凹凸絞形状が金型内で崩れてしまうおそれがある。 However, since injection molding requires a large-scale facility and has a large cost burden, it has been studied whether or not a fine uneven-drawing shape can be formed by vacuum forming that requires relatively simple facilities. In vacuum forming, even if the surface of the resin sheet is temporarily shaped into a shape that corresponds to the fine concave and convex shape of the mold in the initial stage of vacuum suction, the fine concave and convex shape formed by the restoring force of the resin is the mold. There is a risk of collapse.
本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、真空成形でも微細凹凸絞形状の転写が可能な真空成形品の製造方法を提供するものである。 The present invention has been made by paying attention to such a conventional technique, and provides a method for manufacturing a vacuum molded product capable of transferring a fine uneven drawing shape even by vacuum forming.
請求項1記載の発明は、真空成形用の金型のキャビティ面に真空成形による転写が可能な微細凹凸絞形状を形成し、熱可塑性樹脂シートを軟化点以上の温度で少なくとも表面側から加熱し、加熱された熱可塑性樹脂シートを、金型により真空吸引して真空成形すると共に、真空吸引しながら金型を冷却し、熱可塑性樹脂シートの表面に微細凹凸絞形状を転写することを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a fine concave / convex drawn shape that can be transferred by vacuum forming is formed on the cavity surface of a vacuum forming mold, and the thermoplastic resin sheet is heated at least from the surface side at a temperature not lower than the softening point. The heated thermoplastic resin sheet is vacuum-sucked by a mold and vacuum-molded, and the mold is cooled while being vacuum-sucked, and the fine uneven-constricted drawn shape is transferred to the surface of the thermoplastic resin sheet. To do.
請求項1記載の発明によれば、金型により熱可塑性樹脂シートを真空吸引する際に、真空成形しながら金型を冷却するため、真空吸引初期に金型のキャビティ面に相応して転写された熱可塑性樹脂シートの微細凹凸絞形状を、そのまま安定させることができる。従って、大規模な設備を必要としない真空成形でも微細凹凸絞形状の転写が可能となる。 According to the first aspect of the present invention, when the thermoplastic resin sheet is vacuum sucked by the mold, the mold is cooled while being vacuum formed. Further, the fine uneven drawing shape of the thermoplastic resin sheet can be stabilized as it is. Accordingly, it is possible to transfer a fine uneven-shaped drawing even in vacuum forming that does not require a large-scale facility.
本発明は、真空成形でも微細凹凸絞形状の転写が可能な真空成形品の製造方法を提供するという目的を、真空成形用の金型のキャビティ面に真空成形による転写が可能な微細凹凸絞形状を形成し、熱可塑性樹脂シートを軟化点以上の温度で少なくとも表面側から加熱し、加熱された熱可塑性樹脂シートを、金型により真空吸引して真空成形すると共に、真空吸引しながら金型を冷却し、熱可塑性樹脂シートの表面に微細凹凸絞形状を転写することで、実現した。以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 The object of the present invention is to provide a manufacturing method of a vacuum molded product capable of transferring a fine unevenness drawn shape even in vacuum forming, and to provide a fine uneven drawn shape capable of being transferred by vacuum forming to a cavity surface of a vacuum forming mold. The thermoplastic resin sheet is heated at least from the surface side at a temperature equal to or higher than the softening point, and the heated thermoplastic resin sheet is vacuum-sucked by a mold and vacuum-molded. This was realized by cooling and transferring the fine irregularities drawn shape onto the surface of the thermoplastic resin sheet. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図8は、本発明の一実施例を示す図である。この実施例に用いられる金型1の構造を図1及び図2に基づいて説明する。金型1には、コア型のプラグアシスト2も組み合わせて使用される。
1-8 is a figure which shows one Example of this invention. The structure of the
金型1は、表面のキャビティ面3が電鋳層4により形成された電鋳型である。キャビティ面3には微細凹凸絞形状10が形成されている。電鋳層4はキャビティ面3の微細凹凸絞形状10が形成し易く、耐久性の面で優れている。キャビティ面3には真空吸引孔(図示せず)が全面に形成されている。真空吸引孔の径は、微細凹凸絞形状10のサイズにもよるが、100μm以下が好ましい。100μm以下であれば、真空吸引孔自体の転写を防ぐことができる。
The
電鋳層4の裏面には複数の温配管5と冷配管6が交互に設けられている。温配管5には温流体を、冷配管6には冷流体を、それぞれ流すことができる。温配管5と冷配管6はそれぞれロウ付け7により、電鋳層4の裏面に結合されている。温配管5と冷配管6のピッチはなるべく細かく設定し、温度のバラツキが発生しにくいように設定する必要がある。温配管5及び冷配管6は断熱材8により周囲が囲まれており、電鋳層4及び断熱材8はバッキング材9により保持されている。
A plurality of
次に、この金型1を用いて、微細凹凸絞形状10を転写した樹脂製の真空成形品11を製造する方法を説明する。
Next, a method for manufacturing a resin-made vacuum molded
まず、図7の成形サイクルに示すように、ステップ1で、自動車内装材となる熱可塑性樹脂シート(TPO)12をクランプ13で保持してセットすると共に、金型1の加熱を開始する。金型1の電鋳層4の加熱は、温配管5に温流体を流すことで行われる。
First, as shown in the molding cycle of FIG. 7, in
次に、ステップ2で、熱可塑性樹脂シート12をヒーター14により上下両面から190°Cに加熱する。表面側からだけの加熱でも良いが、両面から加熱した方が、温度のバラツキが生じにくい。熱可塑性樹脂シート12は軟化点以上に加熱するのが必要で、TPOの場合、160〜210°C(好ましくは170〜200°C)に加熱することで、転写性を向上させることができる。金型1の加熱は図8に示すように、150°C〜70°Cまでの8通りの温度で試験した。
Next, in
次に、ステップ3で、金型1が所定の温度になったらプラグアシスト2を下降して、熱可塑性樹脂シート12を金型1のキャビティ面3に押し付ける。
Next, in
次に、ステップ4で、プラグアシスト2から0.2MPa(0.05MPa〜0.5Mpaが好適)の圧空をかけると共に、約0.1秒の遅れで、キャビティ面3より真空吸引する。プラグアシスト2からの圧空はなくても良いが、あった方が転写性が向上する。
Next, in
次に、ステップ5で、圧空を停止し、真空吸引を維持したまま、温配管5への温流体の供給を停止し、代わりに冷配管6に冷流体を循環することで、金型1を冷却する。冷却は金型1の電鋳層4が70°Cになるまで短時間で行う。短時間で冷却することにより、成形した熱可塑性樹脂シート12に転写された微細凹凸絞形状10の形状を安定させることができると共に、金型1との離型を容易にすることができる。
Next, in
次に、ステップ6で、金型1の冷却を維持したため、真空を大気圧開放して、プラグアシスト2を上昇させ、真空成形品11を脱型する。金型1の冷却温度を極端に低くすると、成形サイクルタイムが伸びて生産性が落ちるという問題が発生するため、60°C〜80°Cが好ましい。また、高温で脱型を行おうとすると、脱型時に真空成形品11が塑性変形したり、製品の寸法安定性に欠けるという問題が生じる。
Next, in
金型1の加熱温度ごとに得られた8種類のサンプル(No.1〜8)の形状転写性と微細凹凸絞形状10の転写性について評価して図8に示した(図8中の「表皮」は熱可塑性樹脂シート12を示している)。
The shape transferability of the eight types of samples (Nos. 1 to 8) obtained for each heating temperature of the
サンプルNo.2〜5のものは、形状転写及び絞転写性の両方において良好であった。従って、それらの真空成形品11の表面には微細凹凸絞形状10の微細部分まで確実に転写されていた。このように微細凹凸絞形状10の微細部分まで確実に転写できたのは、熱可塑性樹脂シート12を真空成形しながら金型1を冷却して、キャビティ面3に相応して転写された微細凹凸絞形状10を、そのまま安定させることができたからである。
Sample No. Those of 2 to 5 were good in both shape transfer and squeeze transfer. Accordingly, even the fine portions of the fine concave and convex
金型1の温度が高いサンプルNo.1は、形状転写の面で曲げ部のR形状が不良であった。また、絞転写性の面で、先にキャビティ面3と接触した部分にエアー溜まりが発生しやすく、外観不良となっていた。
Sample No. 1 where the temperature of the
金型1の温度が低いサンプルNo.6〜8では、微細凹凸絞形状10の微細部分まで確実に転写されなかった。また、サンプル8では、形状転写の面で曲げ部のR形状が若干不良であった。以上のことから、熱可塑性樹脂シート(TPO)12の場合は、金型1の加熱温度は100〜140°Cが好適といえる。
Sample No. 1 where the temperature of the
以上の説明では、金型1に温配管5と冷配管6を設け、それぞれに温流体及び冷流体を流すことにより、金型1の加熱と冷却を行う例を示したが、共用配管を所定ピッチで設け、そこにバルブの切換等により、全ての配管に温流体を流したり、冷流体を流すことにより、金型1の加熱と冷却を選択して行っても良い。また、本発明は、自動車内装部品に限定されず、微細凹凸絞形状を有するあらゆる真空成形品に適用することができる。
In the above description, an example in which the
1 金型
2 プラグアシスト
3 キャビティ面
4 電鋳層
5 温配管
6 冷配管
10 微細凹凸絞形状
11 真空成形品
12 熱可塑性樹脂シート
DESCRIPTION OF
Claims (1)
熱可塑性樹脂シート(12)を軟化点以上の温度で少なくとも表面側から加熱し、
加熱された熱可塑性樹脂シート(12)を、金型(1)により真空吸引して真空成形すると共に、真空吸引しながら金型(1)を冷却し、
熱可塑性樹脂シート(12)の表面に微細凹凸絞形状(10)を転写することを特徴とする真空成形品の製造方法。
Forming a fine concave and convex constricted shape (10) that can be transferred by vacuum forming on the cavity surface (3) of the vacuum forming mold (1),
The thermoplastic resin sheet (12) is heated at least from the surface side at a temperature equal to or higher than the softening point,
The heated thermoplastic resin sheet (12) is vacuum-sucked by the mold (1) and vacuum-molded, and the mold (1) is cooled while vacuum-sucking,
A method for producing a vacuum-molded product, comprising transferring the fine irregularities narrowed shape (10) onto the surface of the thermoplastic resin sheet (12).
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