JP4057487B2 - 結晶性樹脂の連続成形方法と装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、結晶性樹脂シートを用いて容器等を圧空成形するための結晶性樹脂の連続成形方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂シートを用いて容器等を成形するための圧空成形方法は、図２のように、成形ゾーンの下部に加熱板１を配置し、この加熱板１の直上に成形金型２を上下動自在に設け、加熱板１でその上面に載置した樹脂シートＡを直接加熱し、次に、成形金型２を下降動させて加熱板１と成形金型２で樹脂シートＡをクランプし、この状態で加熱板１の供給管３から樹脂シートＡに向けて圧力空気を供給すると共に、成形金型２からの真空引きにより、樹脂シートＡを成形金型２の成形凹部４の内形に圧空成形し、成形金型２の成形凹部４に一致した製品に成形するようになっている。
【０００３】
このような圧空成形方法は、熱可塑性樹脂、特に非晶質樹脂の成形には適するが、熱固定（ヒートセット）を必要とする結晶性樹脂の成形が困難である。
【０００４】
即ち、非晶質樹脂シートを用いて容器等を成形した場合、成形後に製品を成形金型内から取り出すだけでよく、製品の形戻り等の発生はない。
【０００５】
これに対して、結晶性樹脂シートを用いて容器等を成形した場合、製品の形戻り等の発生を防ぐために、製品の成形後に成形金型内において、加熱による結晶化の後で冷却による熱固定の処理が必要になる。
【０００６】
ところで、容器等の製品においては、耐熱性等の向上が要求され、これに対応するには、成形後に熱固定して耐熱性等の性質の向上が図れる結晶性樹脂の採用が要望されるようになっている。
【０００７】
しかしながら、従来の圧空成形方法は、加熱板１を固定配置し、その上に成形金型２を上下動自在に設けた構造になっているので、移動する成形金型２内に成形した製品を残し、この製品を成形金型２内で冷却するのは技術的に非常に困難であり、結晶性樹脂シートＡを用いた成形が行えないというのが現状である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の課題は、従来の圧空成形方法の発想を転換し、成形金型を固定配置し、加熱板をその上で上下動させることにより、成形金型内に成形した製品を簡単確実に冷却することができ、結晶性樹脂シートを用いた成形が可能になる結晶性樹脂の連続成形方法と装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、方法の発明は、成形金型を固定配置してその直上に加熱板を上下動可能に設け、上記成形金型の周辺に、この成形金型と同程度の平面的な大きさで、その下面に多数の冷却空気噴射孔を有する冷却空気噴射ボックスを配置し、上記成形金型と加熱板間に位置させた結晶性樹脂シートを加熱板で加熱し、この加熱された結晶性樹脂シートを成形金型の形状に圧空成形し、この後、成形金型内の成形品を昇温させてある成形金型で所定時間だけ結晶化温度に加熱し、次に、加熱板を上昇離反させると共に、外部に待機していた冷却空気噴射ボックスを成形金型の上部に向けて移動させ、この冷却空気噴射ボックスによって、成形金型に対する加熱板からの熱雰囲気を遮断しながら、成形金型内の成形品を冷却空気噴射孔からの冷却空気の吹き付けによって直接冷却して熱固定を行う構成を採用したものである。
【００１０】
また、装置の発明は、結晶性樹脂シートを成形する成形金型を固定配置し、この成形金型の直上に加熱板を上下動可能に設け、上記成形金型の周辺に、加熱板の上昇離反後に成形金型の上部に対して進退動する冷却空気噴射ボックスを配置し、この冷却空気噴射ボックスが、上記成形金型と同程度の平面的な大きさで、その下面に多数の冷却空気噴射孔を有し、加熱板の上昇離反後に成形金型の上部に移動し、成形金型に対する加熱板からの熱雰囲気を遮断しながら、成形金型内の成形品を冷却空気噴射孔からの冷却空気の吹き付けによって直接冷却するようになっている構成を採用したものである。
【００１１】
ここで、成形金型に設ける冷却手段は、成形金型の上部で外側の位置に、成形金型の上部に対して進退動するよう配置した冷却空気の噴射ボックスで形成され、製品の圧空成形後に加熱板が上昇すると、噴射ボックスが成形金型の上部に向けて移動し、成形金型に対する加熱板からの熱雰囲気を遮断すると共に、成形金型内の製品を下面からの冷却空気の吹き付けによって直接冷却するようになっている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１に示す図示例と共に説明する。
【００１３】
図１のように、結晶性樹脂の成形装置１１は、結晶性樹脂シートＡを成形する成形金型１２を、その成形凹部１３が上向きとなるようにしてベース１４上に固定配置し、この成形金型１２の直上に加熱板１５を上下動可能に設け、上記成形金型１２の周辺に成形品の冷却手段１６を配置した構造になっている。
【００１４】
上記成形金型１２は、図示の場合、薄い結晶性樹脂シートＡから浅い容器製品を複数個取りするため、成形凹部１３が複数並べて形成され、各成形凹部１３には、結晶性樹脂シートＡを真空引きするための吸引孔１７が設けられている。
【００１５】
上記加熱板１５は、成形金型１２の上面を覆える平面的な大きさを有し、内部に組み込んだヒータのような熱源によって加熱されると共に、シリンダ等によって上下動するように配置され、その下面側には、圧熱空を吹き出すための供給管１８が成形金型１２に設けた各成形凹部１３と対応する直上の位置で開口するように設けられている。
【００１６】
上記冷却手段１６は、成形金型１２の上部で外側の位置に、成形金型１２の上部に対して進退動するよう配置され、成形金型１２と略同程度の平面的な大きさで、その下面に多数の冷却空気噴射孔１９を有し、この冷却空気噴射孔１９が冷却空気供給源と接続された冷却空気噴射ボックスによって形成され、製品の圧空成形後に加熱板１５が上昇離反すると、外部に待機していたこの冷却手段１６が成形金型１２の上部に向けて移動し、成形金型１２に対する加熱板１５からの熱雰囲気を遮断すると共に、成形金型１２内の製品を下面の冷却空気噴射孔１９からの冷却空気の吹き付けによって直接冷却するようになっている。
【００１７】
このように、冷却手段１６によって、成形金型１２に対する加熱板１５からの熱雰囲気を遮断することにより、成形金型１２内の製品Ｂに対する直接冷却の冷却効率が向上することになる。
【００１８】
この発明の成形装置は、上記のような構成であり、次に、この成形装置を用いた連続成形方法を説明する。
【００１９】
図１（Ａ）のように、加熱板１５を上昇位置に待機させた状態で、成形金型１２の上面に送り装置で長尺の結晶性樹脂シートＡを送り込んで載置し、加熱板１５を成形温度に昇温させた状態で下降させ、加熱板１５の下面を結晶性樹脂シートＡに重ね、加熱板１５の温度によって結晶性樹脂シートＡを成形温度に加熱する。なお、加熱板１５は供給管１８を吸引に切り換え、加熱板１５に結晶性樹脂シートＡを密着させるようにすれば加熱効率が向上する。
【００２０】
ここで、結晶性樹脂シートＡの材質は容器製品の用途に合わせて選択して使用すればよく、この結晶性樹脂シートＡは、一次転移点（融点）と二次転移点（ガラス転移点）をもち、製品の形戻り等の発生を防ぐために、製品の圧空成形後の脱型前に、成形金型１２内において加熱による結晶化と冷却による熱固定の処理が必要になる。
【００２１】
結晶性樹脂シートＡが成形温度になると、図１（Ｂ）のように、供給管１８から圧熱風を吹き出すと共に、成形金型１２からの真空吸引によって結晶性樹脂シートＡを各成形凹部１３に向けて変形させ、成形温度の加熱によって軟化した結晶性樹脂シートＡを成形凹部１３の内面に密着させることにより、容器製品Ｂを圧空成形する。
【００２２】
上記のようにして容器製品Ｂを圧空成形すると、図１（Ｃ）のように、供給管１８からの熱圧空の吹き出しと成形金型１２からの真空吸引を停止し、昇温させてある成形金型１２で所定時間だけ容器製品Ｂを結晶化温度に加熱し、この後、加熱板１５を上昇離反させると共に、外部に待機していた冷却手段１６を成形金型１２の上部に向けて移動させ、この冷却手段１６によって、成形金型１２に対する加熱板１５からの熱雰囲気を遮断すると共に、成形金型１２内の容器製品Ｂを下面の冷却空気噴射孔１９からの冷却空気の吹き付けによって直接冷却する。
【００２３】
このようにして、成形金型１２の成形凹部１３に納まる容器製品Ｂを冷却することにより容器製品Ｂを成形金型１２内で熱固定し、所定時間の冷却後に、吸引孔１７を圧力空気の吹き出しに切り換えて、成形金型１２内から容器製品Ｂを取り出せばよく、容器製品Ｂは結晶化及び冷却による熱固定によって、成形金型１２内からの取り出し後に変形戻りの発生がなく、これによって、結晶性樹脂シートＡを用いた容器製品Ｂの成形が可能になり、この後、結晶性樹脂シートＡを所定長さだけ送り、上記と同様の成形を行うことにより、容器製品Ｂを連続成形するものである。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、成形金型を固定配置してその直上に加熱板を上下動可能に設け、加熱板で加熱した結晶性樹脂シートを成形金型の形状に圧空成形し、この後、成形金型内で成形品の加熱と冷却による熱固定を行うようにしたので、結晶性樹脂シートの成形に必要な成形製品の冷却が成形金型の固定配置によって簡単に実現可能となり、結晶性樹脂シートを用いて変形戻りの発生がない製品の連続成形が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はこの発明に係る結晶性樹脂シートの圧空成形装置を用いた成形温度加熱時の状態を示す縦断面図、（Ｂ）は同圧空成形時の状態を示す縦断面図、（Ｃ）は同じく容器製品の冷却状態を示す縦断面図
【図２】従来の圧空成形装置を示す縦断面図
【符号の説明】
１１ 成形装置
１２ 成形金型
１３ 成形凹部
１４ ベース
１５ 加熱板
１６ 冷却手段
１７ 吸引孔
１８ 供給管
１９ 冷却空気噴射孔
Ａ 結晶性樹脂シート
Ｂ 容器製品

Claims (2)

1. 成形金型を固定配置してその直上に加熱板を上下動可能に設け、上記成形金型の周辺に、この成形金型と同程度の平面的な大きさで、その下面に多数の冷却空気噴射孔を有する冷却空気噴射ボックスを配置し、上記成形金型と加熱板間に位置させた結晶性樹脂シートを加熱板で加熱し、この加熱された結晶性樹脂シートを成形金型の形状に圧空成形し、この後、成形金型内の成形品を昇温させてある成形金型で所定時間だけ結晶化温度に加熱し、次に、加熱板を上昇離反させると共に、外部に待機していた冷却空気噴射ボックスを成形金型の上部に向けて移動させ、この冷却空気噴射ボックスによって、成形金型に対する加熱板からの熱雰囲気を遮断しながら、成形金型内の成形品を冷却空気噴射孔からの冷却空気の吹き付けによって直接冷却して熱固定を行うことを特徴とする結晶性樹脂の連続成形方法。
2. 結晶性樹脂シートを成形する成形金型を固定配置し、この成形金型の直上に加熱板を上下動可能に設け、上記成形金型の周辺に、加熱板の上昇離反後に成形金型の上部に対して進退動する冷却空気噴射ボックスを配置し、この冷却空気噴射ボックスが、上記成形金型と同程度の平面的な大きさで、その下面に多数の冷却空気噴射孔を有し、加熱板の上昇離反後に成形金型の上部に移動し、成形金型に対する加熱板からの熱雰囲気を遮断しながら、成形金型内の成形品を冷却空気噴射孔からの冷却空気の吹き付けによって直接冷却するようになっている結晶性樹脂の連続成形装置。

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