JP2008062501A

JP2008062501A - 真空成形方法及び成形型

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Publication number: JP2008062501A
Application number: JP2006242517A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Iio; 和典飯尾; Masaki Ohara; 将揮大原
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 2006-09-07
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2008-03-21
Anticipated expiration: 2026-09-07
Also published as: JP4799328B2

Abstract

【課題】製造コストの低減。
【解決手段】シート周縁Ｓａが保持されて加熱軟化した断熱用シートＳを、浴槽裏面形状に対応する成形面３に吸引口１３を開設した成形型２で押し上げた後、真空吸引して断熱用シートＳを成形型２の成形面３に密着させ、その後に脱型して浴槽裏面被覆用断熱材６を得る真空成形方法であり、成形型２は、内部に吸引路１０が設けられると共に外周側７ａに成形面３の下側３ａが形成された下方の基部７と、浴槽Ｂの開口縁部Ｂｂを切除して外曲上縁部のない状態で上下反転されて外側に成形面３の上側３ｂが形成された上方の主部８とからなり、基部７に主部８を載設して下側３ａ及び上側３ｂの両成形面の境界部を連接させ、主部８に開設した吸引口１３を基部７の吸引路１０に連通させたこと。
【選択図】図１

Description

本発明は、浴槽の裏面を被覆する浴槽裏面被覆用断熱材を得る真空成形方法及び成形型に関するものである。

従来、浴槽の裏面に断熱層を形成する方法としては、浴槽の裏面形状に対応する形状に成形した断熱材を、浴槽の裏面に外嵌装着して被覆する方法がある（例えば、特許文献１参照）。該断熱材の成形は、浴槽の裏面形状に対応する成形面を備えた成形型を準備し、シート周縁が保持されて加熱軟化した断熱シートを成形型の凸部で押し上げた後、真空吸引して断熱シートを型に密着させ、その後に脱型して浴槽裏面被覆用断熱材を得る真空成形方法の一種であるドレープ成形で行われている（例えば、非特許文献１参照）。
特開２００６−１４１７５６公報「プラスチック加工技術便覧」，日刊工業新聞社，昭和５４年４月１０日，５版，ｐ．４３５−４３７

しかし、従来のドレープ成形による真空成形方法は、成形型として高価な金型を使用するため、製造コストを増大させる欠点があった。そこで、本発明は、浴槽を成形型に転用した安価な成形型で成形することで、製造コストを低減できる成形方法及び成形型の提供を目的とする。

製造コストを低減するために請求項１記載の本発明が採用した手段は、シート周縁が保持されて加熱軟化した断熱用シートを、浴槽裏面形状に対応する成形面に吸引口を開設した成形型で押し上げた後、真空吸引して断熱用シートを成形型の成形面に密着させ、その後に脱型して浴槽裏面被覆用断熱材を得る真空成形方法において、前記成形型は、内部に吸引路が設けられると共に外周側に成形面の下側が形成された下方の基部と、浴槽の開口縁部を切除して外曲上縁部のない状態で上下反転されて外側に成形面の上側が形成された上方の主部とからなり、基部に主部を載設して下側及び上側の両成形面の境界部を連接させ、主部に開設した前記吸引口を基部の吸引路に連通させたことを特徴とする真空成形方法である。

成形設備における成形型の押し上げ寸法の制限により成形型の背丈寸法に制限を受けたとしても背丈寸法の高い成形品を得られるように請求項２記載の本発明が採用した手段は、前記成形型の下方の基部は、前記下側の成形面の外側に環状縁部が設けられ、これら下側の成形面及び環状縁部の両者が、両者の間に上向き開口した環状凹部を形成して延長成形面で連接され、前記成形型を押し上げたときに、環状縁部の上面に前記シート周縁を水平又は略水平状態で密着させるようにした請求項１記載の真空成形方法である。

製造コストを低減するために請求項３記載の本発明が採用した手段は、浴槽裏面形状に対応する成形面に吸引口を開設した真空成形用成形型において、前記成形型は、内部に吸引路が設けられると共に外周側に成形面の下側が形成された下方の基部と、浴槽の開口縁部を切除して外曲上縁部のない状態で上下反転されて外側に成形面の上側が形成された上方の主部とからなり、基部に主部を載設して下側及び上側の両成形面の境界部を連接させ、主部に開設した前記吸引口を基部の吸引路に連通させたことを特徴とする真空成形用成形型である。

請求項１記載の本発明に係る真空成形方法及び請求項３記載の本発明に係る成形型は、浴槽を転用して成形面の大半を占める主部とすることで、安価な成形型が得られるので製造コストを低減できる。

請求項２記載の本発明に係る真空成形方法は、基部の下側の成形面及び環状縁部の両者の間に上向き開口した環状凹部を形成したもの（前者）と、環状凹部を形成しないもの（後者）とにおける各々の環状縁部から主要部の頂部までの高さ寸法を比較すると、前者が後者に比べて低くなり、成形型の押し上げ寸法の制限のために成形型の背丈寸法に制限がある成形設備にあっては、前者は後者に比べて背丈寸法の高い成形品を得ることができるようになる。また、真空吸引するとき、前者では、環状縁部の上面にシート周縁が水平又は略水平状態で密着するので、シートを成形型の環状凹部及び延長用成形面に万遍なく密着させて、所定形状の成形品を得ることができる。

本発明に係る真空成形方法（以下、「本発明真空成形方法」と言う。）及び成形型（以下、「本発明成形型」と言う。）を図面に示す実施形態に基づいて説明する。

図１乃至図４は本発明成形型を用いた本発明真空成形方法の実施の形態を示すものであり、図１は加熱装置５で断熱用シートＳを加熱軟化させている途中を示す正面断面図、図２（Ａ）は加熱軟化した断熱用シートＳを本発明成形型２で押し上げた後の状態を示す正面断面図、図２（Ｂ）は真空吸引して断熱用シートＳを成形型２の成形面３に密着させた状態を示す正面断面図、図３は加工を施した浴槽裏面被覆用断熱材６を用いて浴槽Ｂの裏面Ｂａを断熱している状態を示す部分断面した正面図、図４（Ａ）は成形型２を得るための浴槽Ｂを部分断面して切断箇所Ｙ、Ｚを示した正面図、図４（Ｂ）は成形型２の主部８を形成する加工済み浴槽Ｂ’の上下反転前の正面断面図である。図５は対比する別態様の成形型２’で成形している状態を示す正面断面図である。

真空成形用の成形設備１は、図１に示す如く、断熱用シートＳを保持するシート保持装置４と、シート保持装置４で保持されている断熱用シートＳを加熱する加熱装置５と、加熱軟化した断熱用シートＳを真空成形するための本発明成形型２とを備えている。

前記本発明成形型２は、図１に示す如く、鋼製部材を枠組みする等して構成された支持台９と、支持台９に支持された下方の基部７と、基部７に載設した上方の主部８とからなり、一体化した基部７及び主部８の各外側面７ａ，８ａで成形面３を形成してある。成形面３は、下方の基部７の外側面７ａで形成されている下側成形面域３ａと、上方の主部８の外側面８ａで形成されている上側成形面域３ｂとからなる。成形面３は、その高さ寸法Ｈ１が、真空成形して得た浴槽裏面被覆用断熱材６の脱型後の収縮代及び不要な部分を切断除去するための除去代を考慮して決定される。

前記基部７は、木質素材又は合成樹脂素材等から成形され、外側面７ａ（下側成形面域３ａ）の外側に高さ寸法Ｈ３の環状縁部７ｂが設けられ、これら外側面７ａ（下側成形面域３ａ）及び環状縁部７ｂの両者が延長成形面７ｄで連接されて、両者の間に上向き開口した環状凹部７ｃを形成してある。基部７は、図２（Ａ）に示す如く、加熱軟化した断熱用シートＳを成形型２で押し上げたときに、環状縁部７ｂの上面にシート周縁Ｓａを水平又は略水平状態で密着させるようにしてある。基部７は、環状凹部７ｃに臨む外側面７ａの適所に吸引口１３を開設してある。

前記主部８は、図４に示す如く、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製の浴槽Ｂを加工したものが転用される。浴槽Ｂの加工は、切断箇所Ｙ，Ｚで切断し且つ浴槽裏面上縁側リブＢｆを切除することで、開口縁部Ｂｂを切除した外曲上縁部のない状態にすると共に、底面側の補強リブＢｃ及び脚部Ｂｄを完全に切除するか、若干高さ寸法ｈだけ残して切除して大きな突出部のない目印程度となる状態にし、また適所に吸引口１３を開設し、更に排水口を板等（図示略）で塞いでおく。浴槽裏面上縁側リブＢｆ及び背丈の高い補強リブＢｃや脚部Ｂｄを切除するのは、浴槽裏面上縁側リブＢｆ及び補強リブＢｃや脚部Ｂｄが、真空成形時に断熱用シートＳを局部的に極端に延ばして切断等の成形不良を招くからである。このように加工された加工済み浴槽Ｂ’は、図１に示す如く、上下反転した状態にして、前記基部７の嵌合用段部７ｆに開口周縁部Ｂ’ｅを嵌合させて気密状態に載設されて主部８となり、基部７の外側面７ａで形成される下側成形面域３ａと浴槽Ｂ’からなる主部８の外側面８ａで形成される上側成形面域３ｂとの境界部が連接され、浴槽Ｂ’からなる主部８に開設した吸引口１３が基部７の吸引路１０に連通される。

本発明成形型２は、基部７の中刳した内側凹部７ｅを吸引路１０とし、吸引路１０とブロアー等からなる吸引装置（図示略）とを三方弁等の開閉弁１１付きの配管１２で連通し、真空成形の進行に伴い開閉弁１１を開閉制御することで、吸引路１０を介して基部７及び主部８の各吸引口１３を真空状態又は大気圧状態となるようにする。なお、開閉弁１１は、図示は省略したが、吸引装置と給気装置とに接続して、成形工程において各吸引口１３を真空状態にし、脱型工程において各吸引口１３から型外側へ空気を吐出させ脱型を助けるようにすることもある。

前記シート保持装置４は、断熱用シートＳの四周縁を着脱自在に保持するクランプ枠４ａを備えている。前記加熱装置５は、電気で加熱するヒータや熱媒体油で加熱するヒータ等からなる上下の加熱本体５ａ，５ｂと、加熱本体５ａ，５ｂを進退させる進退操作具（図示略）とからなり、図１に示すようにシート保持装置４で保持されている断熱用シートＳを加熱する前進位置と、図２に示すように断熱用シートＳを加熱しない後退位置との間で加熱本体５ａ，５ｂを進退させるようにしてある。

本発明成形型は、図１に示す如く、基部７の下側成形面域３ａ及び環状縁部７ｂの両者の間に上向き開口した環状凹部７ｃを形成した成形型２（前者）と、図５に示す如く、環状凹部を形成しない成形型２’（後者）とについて、両者の各々の環状縁部７ｂの上面から主要部８の頂部までの高さ寸法を比較すると、前者の高さ寸法Ｈ２が後者の高さ寸法Ｈ１に比べて低くなる（Ｈ２＜Ｈ１）。もし、成形設備の大きさの制限から成形型２の上下移動寸法を大きくできない場合において、前者の成形型２は採用できるが、後者の成形型２’は採用できないときがある。もし、後者の成形型２’を採用するときには、高さ寸法Ｈ１を図１に示す高さ寸法Ｈ２に相当する寸法値まで低くしなければならない。したがって、前者は、後者に比べて背丈寸法の高い成形品１４を得ることができることになる。また、真空吸引するとき、前者の成形型２（図１参照）では、環状縁部７ｂの上面にシート周縁Ｓａが水平又は略水平状態で密着するので、環状凹部７ｃの真空状態が確実に得られ、シートＳを環状縁部７ｂ及び延長用成形面７ｄに万遍なく密着させて、所定形状の成形品１４を確実に得ることができる。

次に、真空成形用の成形設備１を用いて浴槽裏面被覆用断熱材６を得る真空成形方法の手順は、次の通りである。

第１工程（加熱工程）
図１に示す如く、断熱用シートＳの周縁をシート保持装置４のクランプ枠４ａで保持しつつ、断熱用シートＳを加熱状態の加熱装置５で真空成形可能な温度まで加熱して軟化させる。断熱用シートＳとしては、厚みが１０〜２０ｍｍ程度のポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）の発泡シートが用いられる。

第２工程（真空成形工程）
次に、加熱装置５を後退させて非加熱状態にしたならば、速やかに成形型２を上昇させて、シート保持装置４のクランプ枠４ａで保持されている加熱軟化状態の断熱用シートを成形型２で押し上げる（図２（Ａ）の状態にする）と共に、開閉弁１１を操作して成形型２の各吸引口１３を吸引状態にすることで、真空吸引して断熱用シートＳを成形型２の成形面３に密着させる（同図（Ｂ）の状態）。このとき、成形型２は、環状縁部７ｂの上面にシート周縁Ｓａが水平又は略水平状態で密着しているので、シートＳを環状縁部７ｂ及び延長用成形面７ｄに万遍なく密着させて、所定形状の成形品１４を得ることができる。

第３工程（冷却・脱型工程）
成形型２の成形面３に密着させた断熱用シートＳの表面に冷風を吹付ける等して冷却して、断熱用シートＳを冷却・硬化させ、その後に成形型２を降下させて成形型２の成形面３から脱型して成形品１４を得る。成形型２を降下させるときに、開閉弁１１を操作して各吸引口１３から空気を吐出させて脱型を促進させることもある。シート保持装置４を操作して脱型した成形品１４をクランプ枠４ａから分離する。

第４工程（仕上げ工程）
脱型・分離した成形品１４は、図２（Ｂ）に示す切断位置Ｃ１で環状方向に沿って切断されて所定高さ寸法Ｈ４になると共に、リブ・脚部位置Ｃ２で切断されて、図３に示す如く、リブ・脚部挿通用の開口部６ａを形成した浴槽裏面被覆用断熱材６（図３参照）に加工される。更に、浴槽裏面被覆用断熱材６は、浴槽裏面上縁側リブＢｆ用の切込み６ｂが所定箇所に形成される。

浴槽裏面被覆用断熱材６は、図３に示す如く、浴槽Ｂの裏面Ｂａに外嵌装着して被覆する。キャップ状の浴槽裏面被覆用断熱材６は、冷却時の熱収縮により脱型すると３％程度収縮することがある。そのため、浴槽Ｂの裏面Ｂａに収縮したキャップ状の浴槽裏面被覆用断熱材６を外嵌装着するとき、底面側から上縁部側へ向かって行く程に拡径するテーパー状となっている浴槽外側面に無理嵌めすることになる。無理嵌めするとき、断熱材６は、浴槽Ｂ外側面の周囲方向には拡径した状態のまま浴槽裏面に密着した嵌着状態を維持することができるが、浴槽Ｂ外側面の上下方向には延ばして嵌着した状態を維持させることは困難である。したがって、キャップ状の浴槽裏面被覆用断熱材６は、浴槽Ｂ裏面の断熱に必要な背丈寸法Ｈ４としてある。本発明成形方法は、必要な背丈寸法Ｈ４の浴槽裏面被覆用断熱材６を得るために、成形型２として、浴槽Ｂを加工したものを主部８として上側に用いると共に、主部８の外側面と連なる下側の基部７を併せて用いる。

本発明成形型を用いた本発明真空成形方法の実施の形態を示すものであって、断熱用シートを加熱装置で加熱軟化させている途中を示す正面断面図である。同実施の形態を示すものであって、（Ａ）は加熱軟化した断熱用シートを本発明成形型で押し上げた後の状態を示す正面断面図、（Ｂ）は真空吸引して断熱用シートを成形型の成形面に密着させた状態を示す正面断面図である。同実施の形態を示すものであって、加工を施した浴槽裏面被覆用断熱材を用いて浴槽の裏面を断熱している状態を示す部分断面した正面図である。同実施の形態を示すものであって、（Ａ）は成形型を得るための浴槽を部分断面して切断箇所を示した正面図、（Ｂ）は成形型の主部を形成する部材の上下反転前の正面断面図である。本発明成形型を用いた本発明真空成形方法の別態様の実施の形態を示すものであって、対比する成形型で成形している状態を示す正面断面図である。

符号の説明

２…本発明成形型、３…成形面、３ａ…下側成形面、３ｂ…上側成形面、４…シート保持装置、５…加熱装置、６…浴槽裏面被覆用断熱材、６ａ…開口部、７…基部、７ａ…外側面、７ｂ…環状縁部、７ｃ…環状凹部、７ｄ…延長成形面、７ｆ…嵌合用段部、８…主部、８ａ…外側面、９…支持台、１０…吸引路、１３…吸引口、１４…成形品、Ｂ…浴槽、Ｂｂ…開口縁部、Ｂｃ…補強リブ、Ｂｄ…脚部、Ｓ…断熱用シート、Ｓａ…シート周縁、Ｙ、Ｚ…切断箇所

Claims

シート周縁が保持されて加熱軟化した断熱用シートを、浴槽裏面形状に対応する成形面に吸引口を開設した成形型で押し上げた後、真空吸引して断熱用シートを成形型の成形面に密着させ、その後に脱型して浴槽裏面被覆用断熱材を得る真空成形方法において、前記成形型は、内部に吸引路が設けられると共に外周側に成形面の下側が形成された下方の基部と、浴槽の開口縁部を切除して外曲上縁部のない状態で上下反転されて外側に成形面の上側が形成された上方の主部とからなり、基部に主部を載設して下側及び上側の両成形面の境界部を連接させ、主部に開設した前記吸引口を基部の吸引路に連通させたことを特徴とする真空成形方法。
前記成形型の下方の基部は、前記下側の成形面の外側に環状縁部が設けられ、これら下側の成形面及び環状縁部の両者が、両者の間に上向き開口した環状凹部を形成して延長成形面で連接され、前記成形型を押し上げたときに、環状縁部の上面に前記シート周縁を水平又は略水平状態で密着させるようにした請求項１記載の真空成形方法。
浴槽裏面形状に対応する成形面に吸引口を開設した真空成形用成形型において、前記成形型は、内部に吸引路が設けられると共に外周側に成形面の下側が形成された下方の基部と、浴槽の開口縁部を切除して外曲上縁部のない状態で上下反転されて外側に成形面の上側が形成された上方の主部とからなり、基部に主部を載設して下側及び上側の両成形面の境界部を連接させ、主部に開設した前記吸引口を基部の吸引路に連通させたことを特徴とする真空成形用成形型。