JP3359276B2 - 真空成形方法及びその成形品 - Google Patents

真空成形方法及びその成形品

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俊雄 松井
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  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、コップ状の深い
容器、内部の断面積が開口部の断面積より大きな容器、
複雑な表面形状をした中空成形品等を成形するのに特に
好適な合成樹脂の真空成形方法及び当該方法により成形
した容器として用いる中空成形品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】表面形状の複雑な中空の合成樹脂成形
品、たとえばレストラン等における食品の展示用ダミー
や、キャラクターないし動物の形状を模した玩具等を成
形する方法として、塩化ビニルの粉末と可塑材とを混合
してゾル状にしたものを凹所に形成した型内に流し込ん
で表面を硬化させた後、内部の未硬化の樹脂を流し出し
て硬化した表層部を脱型するという成形方法が用いられ
ている。この方法は軟質の各種形状の成形品を成形する
のに広く用いられているが、廃棄されて焼却されたとき
に、ダイオキシンが排出されることが指摘され、塩ビに
代わる樹脂を用いることが要望されている。
【0003】上述したような種類の成形品を成形するた
めの塩化ビニルに代わる樹脂として、ポリエチレン樹脂
やエバー樹脂(合成樹脂製の長靴などの成形に用いられ
ている樹脂)があるが、これらの樹脂は上述した塩化ビ
ニルのような成形方法で成形することは不可能であり、
予めシート状に成形したものを真空成形法により、複雑
な表面形状に成形する方法が採用される。
【0004】すなわち、図4に示すように、シート載置
面10cとこのシート載置面に開口する成形凹所10a
とを備え、この成形凹所の壁面に空気吸引用の多数の小
孔を備えた真空成形型10を用いて、加熱軟化した合成
樹脂シート14をシート載置面10cに載せて成形凹所
10a内の空気を吸引することにより、大気圧の作用に
より合成樹脂シート14を変形させて成形凹所10aの
壁面に沿わせ、冷却硬化した後これを脱型する、という
方法で成形が行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような真空成形法
においては、加熱軟化した合成樹脂シートが成形凹所の
壁面に沿わされるとき、シートが引き伸ばされて肉厚が
薄くなる。この場合において、図4に示すように、成形
凹所10aの形状が中間部の断面積が開口部の断面積よ
り大きくて開口部の周縁が鋭角のエッジになっていると
きや、成形凹所10aが深いときは、成形凹所10aの
開口周縁部分の合成樹脂シートが大きく引き伸ばされる
ため、当該部分の成形品の肉厚が非常に薄くなってしま
う(図に想像線で示す)。シートが過度に引き伸ばされ
て薄くなるのを避けようとすれば、より肉厚の厚いシー
トを用いなければならず、またシートは予め矩形状に成
形したものを用いているため、成形品の開口周縁部に残
るバリの面積が大きく、再溶融して再使用が可能である
としても、シートを厚くしなければならないことによる
材料の損失や、再溶融のためのエネルギーの損失が大き
い。
【0006】この発明は、このような損失を可及的に減
少させることを課題としており、肉厚の均一な成形品を
成形することができ、従って肉厚の不均一による材料の
損失や強度低下が生じず、かつ成形後に成形品から切り
離されるバリの量が少なく、従ってバリの廃棄や再溶融
による材料や熱エネルギーの損失も少なくできる真空成
形方法及び当該方法により製造した容器として用いるた
めの独特な外観を備えた成形品を得ることを課題として
いる。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の真空成形方法
は、加熱混練により樹脂を軟化して押し出す押出機1
と、押出機1から押し出された所定量の樹脂を受け取る
凹所4aを備えた受具4と、対向する平板状の成形面を
有する金型を装着したプレス機8と、平面状のシート載
置面10cに空気吸引孔を有する成形凹所10aを形成
した真空成形型10とを用いる。押出機1から押し出さ
れた軟化樹脂の所定量を受具4で受けて軟化樹脂の塊5
を形成し、この軟化樹脂の塊5を前記プレス機8に装着
した金型の平板状の成形面で押圧して厚さ分布の不均一
な合成樹脂シート14を形成し、この合成樹脂シート1
4の厚肉部分を前記成形型の成形凹所10aの周縁部に
位置させた状態でシート載置面10cに載置し、空気吸
引口から成形凹所内の空気を吸引して合成樹脂シート1
4を成形凹所10aの壁面に密着させて冷却硬化させ
る。
【0008】請求項2記載の鏡餅形容器は、上記方法に
より成形された丸餅形の2個の中空成形品11、12の
一方の開口11aに他方の開口12a周縁に設けた嵌合
突条12bを嵌合して成るものである。また、請求項3
記載の俵形容器は、上記方法により成形された2個のコ
ップ状中空成形品13a、13bの一方の開口周縁部に
他方の開口周縁部を嵌合して成るものである。
【0009】
【作用】この発明の方法では、真空成形型の成形凹所の
形状に応じて、成形時にシートの延伸量の大きな部分の
肉厚をその延伸量に応じた厚さになるようにプレス成形
したシートを用いるので、成形した後の成形品の肉厚が
ほぼ一定になるようにできる。従って成形品に強度の部
分的な不均一を生じず、さらに強度が必要な部分の肉厚
を強度の不要な部分の肉厚より厚く成形することも可能
になるので、成形品が無駄な肉厚を有することによる材
料の損失を生じない。また予め塊状に形成した軟化樹脂
をプレスして成形前シートを成形しているので、シート
の輪郭形状を成形品の開口の形状に近い形状とすること
が可能であり、特に成形品の開口が円形やこれに近い形
状である場合には、成形品の周囲に残るバリの量を少な
くすることが可能で、この点でも材料や熱エネルギーの
損失を可及的に減少することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の真空成形方法を
工程順に示した模式図である。押出機1は水平方向のバ
レルを備え、このバレルに装填されたヒータとバレル内
で回転するスクリュの混練作用により、バレルの基端に
設けたホッパに投入された樹脂を溶融軟化してバレルの
先端に装着したダイス2から下方に押し出す。ダイスの
押出口の直近には、カッタ3が設けてあり、ダイスから
下方に所定量の樹脂が押し出されたときに、カッタ3が
動作して所定量の軟化樹脂をダイスの下方に設けた受具
4の凹所4aに落下させる。
【0011】受具4で受け取られた塊状の樹脂5は、平
板状の下成形面7aと緩い凹凸を設けた上成形面6aと
を備えた金型の上下の型6、7の間に挿入し、上型6を
プレス機8で押下することにより、同図の(c)で示す
厚さ分布の不均一なシートに成形する。シートの厚さを
厚くする部分9aの位置と厚さとは、同図(d)に示す
真空成形型10の成形凹所10aとその開口10bの周
縁形状により、成形されたときのシートの延伸量の分布
に基いて定めるものとし、前記金型の上成形面はその定
められた肉厚に基づいた形状にしてある。
【0012】このようにプレス成形して製作した合成樹
脂シート9を、真空成形型10のシート載置面10c上
に載せる。真空成形型10は平坦なシート載置面10c
とこのシート載置面10cに開口する凹所に形成した成
形凹所10aとを備えており、成形凹所10aの壁面に
は、図示しない多数の空気吸引口が開口しており、この
空気吸引口は図示しない真空ポンプに連通されている。
図に示すように、シート載置面に上記プレス成形した合
成樹脂シート9を載置し、真空ポンプを運転して成形凹
所内を負圧にすると、合成樹脂シートは背面を大気圧で
押されて、成形凹所10aの壁面に密着する。このとき
必要に応じて合成樹脂シートを赤外線ランプなどで加熱
して樹脂の延伸を助ける。
【0013】合成樹脂シートが成形凹所の壁面に密着し
た後、所定時間が経過して樹脂シートが冷却硬化した
ら、成形品を成形凹所10aから引き出す。成形に用い
る樹脂は軟質の樹脂であり、硬化した状態でも変形しや
すいから、図に示すように内部が開口部より断面積の大
きな凹所であっても、成形品を脱型することができる。
脱型後、成形品の開口部周縁のバリを除去する。
【0014】図2は前述のようにして成形した2個の丸
餅形成形品11、12で鏡餅形の容器を形成した実施態
様を示したものである。成形品の1個11は、丸餅形の
形状の上面に開口11aを備えており、他の1個12は
丸餅形の形状の底面に開口12aを備え、その開口周縁
に嵌合突条12bが成形されている。図2の容器はこの
嵌合突条12bを他方の成形品11の開口に挿入して開
口の周縁相互を係合することによって形成される。この
鏡餅形の容器は内部に米を詰めて正月用の飾り餅として
使用する。
【0015】図3は前述した方法により成形した二つの
コップ状成形品13a、13bで米俵形の容器13を形
成した実施形態を示す。一方の容器13aと他方の容器
13bとは共に表面に米俵状の凹凸を備える形に成形さ
れ、その開口周縁相互を嵌合することによって密閉され
た容器となっている。この米俵状の容器13は、贈答用
の米の容器として用いることができ、嵌合部には外周に
シールテープを貼って分離しないようにする。
【0016】図2の鏡餅形の容器の下方の成形品11
と、図3の米俵形の容器の成形品13a、13bとは、
内部の米を取り出した後、植木鉢とその水受けとして再
利用することができる。すなわち、米俵形容器の成形品
13の底部に孔を明け、中に土を詰めて植木鉢とし、そ
れを鏡餅形の成形品の開口部に挿入して立てることによ
り、植木鉢とその水受けとして利用するのである。この
ような再利用を図ることにより、合成樹脂製の容器が使
用後に廃棄物となるのを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の成形方法の工程を模式的に示す説明
【図2】請求項2の発明の実施例を示す断面図
【図3】請求項3の発明の実施例を示す断面図
【図4】従来の真空成形方法を示す模式図
【符号の説明】
1 押出機 4 受具 4a 凹所 5 塊状の樹脂 8 プレス機 10 真空成形型 10a 成形凹所 10c シート載置面 11,12 丸餅形成形品 11a,12a 開口 12b 嵌合突条 13a,13b コップ状成形品 14 合成樹脂シート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 51/02 B29C 51/10 B29C 51/20

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱混練により樹脂を軟化して押し出す
    押出機と、押出機から押し出された所定量の樹脂を受け
    取る受具と、対向する平板状の成形面を有する押圧機
    と、平面状のシート載置面に空気吸引孔を有する成形凹
    所を形成した真空成形型とを用い、押出機から押し出さ
    れた軟化樹脂の所定量を受具で受けて軟化樹脂の塊を形
    成し、この軟化樹脂の塊を押圧機の平板状の成形面で押
    圧して厚さ分布の不均一な合成樹脂シートを形成し、こ
    の合成樹脂シートの厚肉部分を前記成形型の成形凹所の
    周縁部に位置させた状態でシート載置面に載置し、空気
    吸引口から成形凹所内の空気を吸引して合成樹脂シート
    を成形凹所の壁面に密着させて冷却硬化することを特徴
    とする、真空成形方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の真空成形方法により成形
    された丸餅形の2個の中空成形品の一方の開口に他方の
    開口周縁に設けた嵌合突条を嵌合して成る、鏡餅形容
    器。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の真空成形方法により成形
    された2個のコップ状中空成形品の一方の開口周縁部に
    他方の開口周縁部を嵌合して成る、米俵形容器。
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