JP2552706B2 - 多色印刷樹脂シートの熱成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、熱可塑性樹脂シートの表面に多色印刷が
施された多色印刷樹脂シートの熱成形方法、特に真空成
形による熱成形方法に関する。

従来の技術 熱可塑性樹脂シートの熱成形方法として、特に比較的
肉薄のシートを底浅皿状の成形品に成形するような場合
には、成形簡易性、コストの有利性等の観点から真空成
形方法が好適に採用されている。かかる真空成形は、従
来一般に、まずシートの全体をヒーターにより完全に加
熱軟化させたのち、真空吸引を行ってシートを成形型に
密着させ、所定の形状に成形するものであった。

発明が解決しようとする課題 ところで、樹脂シート成形品の用途拡大に伴い、多色
模様を施した真空成形品、例えば自動車用スピードメー
タ表示板のように、棒状の目盛りや数字その他の部分を
色別表示した成形品の需要が高まってきている。かかる
多色模様付き真空成形品は、熱可塑性樹脂シートの表面
に予め所期する多色印刷を施した多色印刷樹脂シートを
真空成形することにより得られるが、この場合、無印刷
シートと同じように、シートの全体をまず加熱軟化せし
めたのち真空吸引を行うと、成形後の模様に微妙なゆが
みや狂いを生じる場合があり、甚だしく直線状の彩色部
分が曲線状を呈したりして、品質低下や外観体裁の悪化
を来たすという問題があることが判明した。

この発明は、かかる問題を解消するためになされたも
のであって、模様のゆがみや狂いを生じることなく、真
空成形後に所期するとおりの多色模様を得ることのでき
る多色印刷樹脂シートの熱成形方法を提供することを目
的とするものである。

課題を解決するための手段 発明者は、前述したような多色印刷樹脂シートの真空
成形時の問題の発生原因について調査研究したところ、
次のような知見を得た。即ち、多色印刷樹脂シートの真
空成形では、シート表面の印刷層の色調によって熱吸収
性、熱反射性に差があるため、加熱時にシートの軟化速
度に部分的な差を生じていわゆる軟化むらが発生するこ
とがわかった。そしてシートの軟化の遅い部分が軟化し
たときの熱収縮によって、既に軟化している周辺部分が
引張られる結果、シートに部分的な伸縮の不均衡を生
じ、この状態のままその後の真空吸引が行われるため、
該不均衡が模様のゆがみや狂いとして現れることを知り
得た。

この発明は、かかる知見に甚いてさらなる研究の結果
なされたものであり、熱可塑性樹脂シートの表面に多色
印刷が施された多色印刷樹脂シートを真空成形により熱
成形するに際し、加熱によってシートの最も早い軟化部
分が軟化するまでに、真空吸引を開始しておくことで上
記問題を解決しえたものである。

この発明に用いる多色印刷樹脂シート（１）は、例え
ば第４図（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂シート
（２）の片面に色調の異なる印刷インキ層（3a）（3b）
（3c）を所期するパターンに多層状に印刷形成したもの
である。また第４図（ｂ）に示すように、熱可塑性樹脂
シート（２′）の裏面に色調の異なるインキ層（3a′）
（3b′）（3c′）を単層並列状に塗布形成し、シート
（２′）を透過して表面側から多色模様を視認させる形
態のものであっても良く、印刷の態様は特に限定されな
い。また印刷はシートの片面だけでなく両面に施すもの
としても良い。熱可塑性樹脂としては、一般的には例え
ば塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、メチルメタ
アクリレート樹脂等が挙げられるが、強度的な面から好
適には塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂を用いる
のが良い。また熱可塑性樹脂シート厚さは、この発明に
おいて特に限定されるものではないが、厚物の樹脂シー
トである場合にはこの発明による利点は少なく、0.1〜
1.5mm程度の比較的薄い樹脂シートに適用されるのが一
般的であり、特に0.3〜0.7mm程度の厚さのものが主とし
て用いられる。いずれの場合にも熱可塑性樹脂シートは
透光性等を考慮して主として透明のものが用いられる。

上記の多色印刷樹脂シート（１）（１′）は、これを
真空成形による熱成形にするに際して、印刷インキが成
形型へ付着する虞れがあるときは、その印刷面をヒータ
ー等の加熱源側に配置してセットするのが良い。もとよ
りインキ付着の虞れがないときは印刷面を成形型側に配
置してセットしても良い。続いて真空成形を開始する
が、この発明ではシートの加熱軟化時期と、成形型と該
シートとの間に存在する空気除去のための真空吸引の開
始時期とのタイミングを問題とし、加熱によってシート
の最も早い軟化部分（例えば印刷面が加熱側にあるとき
には熱吸収性の最も優れた色調の印刷インキが付着した
部分）が軟化するまでに、真空吸引を開始しておくもの
とする。これは、シートの軟化前に真空引抜気を開始し
ておくことで、軟化の早い部分から順次的に吸引力を付
与しておき、軟化の遅い部分が軟化したときの熱収縮の
影響が、その周辺部分に及ぶのを防止するためである。
もとより、真空吸引の開始はシートの最も早い軟化部分
が軟化する以前であればいつでも良く、加熱の開始前は
勿論、加熱の開始と同時的に行っても良い。あるいはシ
ートの最も早い軟化部分に実質的に加熱影響が及ぶ前で
あれば、加熱後僅かの時間差をおいて吸引抜気が開始さ
れる場合もこの発明の範囲として許容される。

なお、実際の生産に適用する場合には、成形サイクル
向上のために真空成形機へのセット前にシートに予備加
熱を施しておくことも推奨される。

発明の効果 この発明は上述のように、熱可塑性樹脂シートの表面
に多色印刷が施された多色印刷樹脂シートを真空成形に
より熱成形するに際し、加熱によってシートの最も早い
軟化部分が軟化するまでに、真空吸引を開始しておくも
のであるから、印刷層の色調に応じたシートの軟化速度
の早い部分が軟化した場合、該軟化部分は直ちに吸引力
をうけるため、その後軟化速度の遅い部分が軟化して熱
収縮を生じても、この熱収縮力によって既に軟化してい
る周辺部分が引張られることは最早なくなる。従って、
シートの各部は真空吸引によって均一な変形力を受け、
軟化した部分から順次的に成形型に密着することとなる
ため、模様のゆがみや狂いを防止でき、所期するとおり
の多色模様を呈する外観体裁に優れた商品価値の高い成
形品の提供が可能となる。

実施例 ［実施例］ 厚さ0.5mmのポリカーボネート樹脂シートの片面に、
直径120mmの円を白色インキで全面印刷し、その上に幅
2.0mmの白色放射状の８等分線が現われるように、黒色
インキによる印刷を行い、もって多色印刷樹脂シートを
用意した。そして、第１図に示すように、上記の多色印
刷樹脂シート（１″）をその印刷インキ層（３″）を上
面側とした配置状態にて真空成形機の上下１対のクラン
プ（11）（12）間に挟着固定した。

続いて、直径125mm、深さ3.0mmの皿状成形凹部（13
a）を有する成形型（13）を下方より上昇させ、第２図
に示すようにポリカーボネート樹脂シート（２″）の下
面周端部に接触させた。

次に、図示しない真空ポンプを作動させて成形凹部
（13a）の真空吸引を開始し、矢印（Ａ）の如く排気す
る一方、これよりも時間的に僅かに遅れてシート上方の
ヒーター（14）を作動させ、シートの加熱を開始した。

加熱開始後、熱吸収性の優れた黒色印刷層の部分にお
いてポリカーボネート樹脂シート（２″）が軟化して成
形型（13）に密着し、続いて白色印刷層の部分が成形型
（13）に密着するのが確認された。そして第３図のよう
にシートの全体を吸引密着したのち、冷却脱型して皿状
の成形品を得た。

この成形品の白色放射状線は平面視において直線を呈
しており、そのゆがみは全く認められず、所期するとお
りの模様が得られたことを確認し得た。

［比較例］ 実施例と同じ多色印刷樹脂シートと真空成形機を用
い、第１図の状態でまずヒーター（14）を作動させてシ
ートの全体を完全に加熱軟化させた。続いて成形型（1
3）をシートの下方より上昇させて第２図に示すように
シートに接触させると同時に真空吸引してシートを型面
に吸引密着させた。その後冷却脱型して同じ皿状の成形
品を得た。

この成形品の白色放射状線には、直線の一部にゆがみ
が認められるものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は実施例で行った真空成形方法を説明す
るための図で、第１図は多色印刷樹脂シートを成形機に
セットした状態の断面図、第２図は成形型のシート接触
後の断面図、第３図はシートの吸引密着後の断面図、第
４図（ａ）（ｂ）は多色印刷樹脂シートの各一例を示す
断面図である。 （１）（１′）（１″）……多色印刷樹脂シート、
（２）（２′）（２″）……熱可塑性樹脂シート、（3
a）（3b）（3c）（3a′）（3b′）（3c′）（３″）…
…印刷インキ層、（13）……成形型、（14）……ヒータ
ー。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性樹脂シートの表面に多色印刷が施
   された多色印刷樹脂シートを真空成形により熱成形する
   に際し、加熱によってシートの最も早い軟化部分が軟化
   するまでに、真空吸引を開始しておくことを特徴とする
   多色印刷樹脂シートの熱成形方法。