JP4709993B2 - 熱可塑性樹脂パネルの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、樹脂シートと加飾材とからなり、ディスプレイ、陳列ケース、照明カバー、棚板、天板等として利用する意匠性、成形性に優れた熱可塑性樹脂パネルの製造方法に関する。

従来、アクリル樹脂板の中に織物状シート等を接着材で積層するものがある。
また、アクリル樹脂板の中に織物状シートを挟み込む積層板の製造法（特許文献１参照）や、２枚の熱可塑性の透明もしくは半透明樹脂板間に、２枚の織物片を感熱シートを介在させるとともに御神体を介在させて熱圧着することにより一体化するお守り（特許文献２参照）が公開されている。

特開平１１−１０８０４号公報。 特許第２７８６３９７号公報。

しかし、アクリル樹脂板の中に織物状シート等を接着材で積層するものでは、接着材塗布層の厚みは必ず織物状シート等の厚みを上回らねばならず、ガラスカレット、タイル破片等粒径の一定しない加飾材を用いた場合、製品の厚みの一定化や、表裏より中央に加飾材を位置させることが難しい問題があった。また、上記特許文献１の製造方法では、２枚のアクリル樹脂板間に織物を挟んで加熱圧着する際に気泡が混入するのを防ぐために、アクリル樹脂板よりもガラス転移温度が低いアクリル樹脂を主成分とするフィルムを使用する必要があり、特許文献２でも御神体、織物を一体化するために感熱シートを用いる必要がある。しかしながら、フィルムを介在させても面積の広いアクリル樹脂板では内部に空気、揮発分等気体が残り、気泡のないパネルを製造することは難しいという問題があった。
この発明は、前記した問題点を解決できるようにしたもので、接着材を使用しないで、複数枚の熱可塑性樹脂シート間に加飾材を実質的に気泡が存在しないで埋設した意匠性、成形性に優れた熱可塑性樹脂パネルの製造方法を提供することを目的とする。

この発明の請求項１の熱可塑性樹脂パネルの製造方法は、複数枚の熱可塑性樹脂シートを準備する工程と、前記熱可塑性樹脂シートの形成材料の溶融温度において変形を生じない材料に形成された１又は複数個の加飾材を準備する工程と、前記上部および下部に前記熱可塑性樹脂シートの形成材料より溶融温度が高くかつ該形成材料との相溶性を備えない平板部材が配置され、該２枚の平板部材間に複数枚の前記熱可塑性樹脂シートが積層されるとともに両者間に前記加飾材が配置された複合積層体を準備する工程と、該複合積層体を収納体内に収納して密封する工程と、該収納体に気体吸引手段を接続し収納体内を脱気状態とした状態にて、加熱加圧手段により前記複合積層体を前記熱可塑性樹脂シートの形成材料の溶融温度以上かつ前記加飾材の溶融温度以下に加熱するとともに加圧し、前記複数枚の樹脂シートを溶融し一体化させるとともに前記加飾材を埋設させる樹脂シート一体化工程とを有するものであり、さらに、
前記複合積層体準備工程では、前記上下の平板部材の周縁部と前記複数枚の樹脂シート積層物の周縁部間に、複数枚の前記熱可塑性樹脂シートの厚さの和とほぼ同じもしくは若干薄い厚さを有し、前記熱可塑性樹脂シートの形成材料との融着を防ぐための離型フィルムで被包された溶融樹脂流出阻害部材を配置するものであり、さらに、前記樹脂シート一体化工程は、前記複合積層体が前記熱可塑性樹脂シートの溶融温度以下かつ前記樹脂シートが柔らかくなり前記加飾材が前記樹脂シートの形成樹脂に入り始める所定温度に到達するまでの加熱過程では、前記収納体内を所定の減圧度に減圧し、前記複合積層体が前記所定温度に到達した後は、前記収納体内を前記所定の減圧度より高い減圧度に減圧するとともに、該複合積層体を前記熱可塑性樹脂シートの溶融温度以上まで加熱するものであることを特徴とする。

この発明の請求項２は、前記複合積層体を収納体内に収納して密封する工程は、収納体として、基盤部材とその上面にシールされたシート材からなるものを用い、前記複合積層体の下面および側面を通気性シートを被包したものを基盤部材上に載置し、さらに、シート材が、前記通気性シートを含む複合積層体の上面全体を被包した状態にて前記基盤部材にシールされることにより前記複合積層体を密封するものである請求項１に記載の熱可塑性樹脂パネルの製造方法。

この発明の請求項３は、前記複合積層体を収納体内に収納して密封する工程において、前記シート材と前記複合積層体間に緩衝材を介在させるものである請求項２に記載の熱可塑性樹脂パネルの製造方法。

この発明の請求項４は、前記熱可塑性樹脂シートは、透明ないし半透明である請求項１ないし３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂パネルの製造方法。

この発明の請求項５は、前記加飾材は、粒状体である請求項１ないし４のいずれかに記載の熱可塑性樹脂パネルの製造方法。
この発明の請求項６は、前記粒状体物質は、ガラスカレット、樹脂ペレット、砂、石、土、ビーズ、ガラスバルーン、貝殻破片、タイル破片、無機窯業系素材からなる群から選択された少なくとも１種のものである請求項５に記載の熱可塑性樹脂パネルの製造方法。
この発明の請求項７は、前記加飾材が、金網、和紙、布、不織布、葉、花からなる群から選択された少なくとも１種のものである請求項１ないし４のいずれかに記載の熱可塑性樹脂パネルの製造方法。

この発明の請求項８は、 前記熱可塑性樹脂シートは、アクリル樹脂シートである請求項１ないし７のいずれかに記載の熱可塑性樹脂パネルの製造方法。

この発明の請求項９は、前記溶融樹脂流出阻害部材は、アクリル樹脂製でありかつ前記熱可塑性樹脂シートの形成材料との融着を防ぐための離型フィルムにより被包されたものである請求項８に記載の熱可塑性樹脂パネルの製造方法。

この発明の熱可塑性樹脂パネルによれば、積層された複数枚の熱可塑性樹脂シートと、該複数枚の熱可塑性樹脂シート間に配置された１又は複数個の加飾材からなり、接着剤を用いることなく加熱加圧により一体化し、前記複数枚の樹脂シート間に実質的に気泡が存在せず、かつ、前記加飾材は、前記樹脂シートの溶融温度より高い溶融温度を有する材料により形成されるとともに、その周縁に気泡が実質的に存在しない状態にて前記パネル内に埋設されており、さらに、前記樹脂パネルは、該加飾材埋設部分を含めて実質的に均一な厚さとなっている意匠性、成形性に優れたパネルを提供できる。
２枚の熱可塑性樹脂シートの場合、樹脂シート間に１又は複数個の加飾材を配置して加熱加圧により一体化するので、熱可塑性樹脂パネルの厚み方向の中央に加飾材を位置させることが可能で、平板表面から加飾材迄の距離が均等になり表裏のない製品とできる。
前記樹脂シートを透明ないし半透明として内部の加飾材を外部より見ることができるようにして、意匠性に優れたものとすることができる。
加飾材として、粒状体を埋設することにより種々の意匠性、趣味感を与えることができる。
前記粒状体物質は、ガラスカレット、樹脂ペレット、砂、石、土、ビーズ、ガラスバルーン、貝殻破片、タイル破片、無機窯業系素材からなる群から選択された少なくとも１種のものとする、または、前記加飾材が、金網、和紙、布、不織布、葉、花からなる群から選択された少なくとも１種のものとすることにより趣味感、需要に対応した樹脂パネルを提供できる。
アクリル等樹脂パネルには、光透過性と共に光伝達性があり、平板面から光照射した場合には、木口面を、一方の木口面から照射し、他方の木口面を遮蔽した場合には、平板面を光らせることができる。この場合にガラスカレットや、特に蛍光性成型用樹脂ペレットを埋設させたものは、加飾材のみが空中で光り輝くような状態となり、不思議な演出を可能とする。従って、このパネルを使用して構成する製品の付加価値を高めることができる。
前記樹脂パネルの前記加飾材埋設部分における上下の各樹脂部分の厚さは、約１ｍｍ以上として、亀裂等が入らない熱可塑性樹脂シートを提供することができる。

この発明の熱可塑性樹脂パネルの製造方法によれば、複数枚の熱可塑性樹脂シートを準備する工程と、前記熱可塑性樹脂シートの形成材料の溶融温度において変形を生じない材料に形成された１又は複数個の加飾材を準備する工程と、前記上部および下部に前記熱可塑性樹脂シートの形成材料より溶融温度が高くかつ該形成材料との相溶性を備えない平板部材が配置され、該２枚の平板部材間に複数枚の樹脂シートが積層されるとともに両者間に加飾材が配置された複合積層体を準備する工程と、該複合積層体を収納体内に収納して密封する工程と、該収納体に気体吸引手段を接続し収納体内を脱気状態とした状態にて、加熱加圧手段により前記複合積層体を前記熱可塑性樹脂シートの形成材料の溶融温度以上かつ前記加飾材の溶融温度以下に加熱するとともに加圧し、前記複数枚の樹脂シートを溶融し一体化させるとともに前記加飾材を埋設させる樹脂シート一体化工程とにより製造するので、接着剤を用いることなく、脱気状態のもとで加熱加圧により一体化し、複数枚の樹脂シート間に実質的に気泡が存在せず、かつ、前記加飾材は、その周縁に気泡が実質的に存在しない状態にて前記パネル内に埋設され、該加飾材埋設部分を含めて実質的に均一な厚さの意匠性、成形性に優れたパネルを提供できる。

この発明の熱可塑性樹脂パネルの製造方法によれば、前記複合積層体準備工程で、前記上下の平板部材の周縁部と前記複数枚の樹脂シート積層物の周縁部間に、前記熱可塑性樹脂シートの形成材料と相溶性を有さない材料により表面部位が形成された溶融樹脂流出阻害部材を配置するので、溶融樹脂の流出を防止でき、かつ周囲に加わる圧力のムラを防ぎ、また、前記溶融樹脂流出阻害部材の厚さを、複数枚の熱可塑性樹脂シートの厚さの和とほぼ同じもしくは若干薄いものとすることにより、脱気状態で加圧成形時に熱可塑性樹脂シートを変形を生じさせることなく融着させることができる。

この発明によれば、前記樹脂シート一体化工程は、前記複合積層体が前記熱可塑性樹脂シートの溶融温度以下の所定温度に到達するまでの加熱過程では、前記収納体内を所定の減圧度に減圧し、前記複合積層体が前記所定温度に到達した後は、前記収納体内を前記所定の減圧度より高い減圧度に減圧することとして、加飾材で熱可塑性樹脂シートが割れを生ずることなく複数枚の樹脂シート間の気体を脱気して、気泡のない製品を成形できる。

この発明によれば、前記樹脂シート一体化工程は、前記複合積層体が前記熱可塑性樹脂シートの溶融温度以下の所定温度に到達するまでの加熱過程では、前記収納体内を所定の減圧度に減圧し、前記複合積層体が前記所定温度に到達した後は、前記収納体内を前記所定の減圧度より高い減圧度に減圧するとともに、該複合積層体を前記熱可塑性樹脂シートの溶融温度以上まで加熱することにより、複数枚の樹脂シート間に実質的に気泡が存在せず、かつ、樹脂シートの溶融状態のもと加飾材の周縁に気泡が実質的に存在しない状態にて埋設され、該加飾材埋設部分を含めて実質的に均一な厚さの製品を成形できる。
従って、この発明によれば、加飾材として、種々の形状の粒状体等を埋設しても熱可塑性樹脂シートに亀裂等を生ずることなく、付加価値の高い製品を製造することができる。

この発明の熱可塑性樹脂パネルとその製造方法を実施形態を図面に基づいて説明する。図１はガラスカレットを埋設した熱可塑性樹脂パネルの一部破断平面図、図２（イ）は熱可塑性樹脂シートとガラスカレットを示す断面図、図２（ロ）は成形した熱可塑性樹脂パネルの断面図、図３は金網を埋設した熱可塑性樹脂パネルの一部破断平面図、図４（イ）は熱可塑性樹脂シートと金網を示す断面図、図４（ロ）は成形した熱可塑性樹脂パネルの断面図である。

図１ないし図４において、１は熱可塑性樹脂シート、２は加飾材、Ｐは熱可塑性パネルである。実施形態は、熱可塑性樹脂シート１としてアクリル樹脂シートを使用し、２枚の樹脂シート間に加飾材を配置した場合で説明する。
図１及び図２では、加飾材としてガラスカレットを使用した場合で、図２（イ）に示すように２枚のアクリル樹脂シート間に加飾材２としてガラスカレット２ａを挟んで成形する。図１および図２（ロ）に示すようにガラスカレット２ａを埋設したアクリル樹脂パネルＰが成形される。
図３及び図４では、加飾材として、金網を使用した場合で、図４（イ）に示すように２枚のアクリル樹脂シート間に加飾材２として金網２ｂを挟んで成形する。図３および図４（ロ）に示すように金網２ｂを埋設したアクリル樹脂パネルＰが成形される。

この発明の熱可塑性樹脂パネルＰは、積層された２枚の熱可塑性樹脂シート１と、該２枚の熱可塑性樹脂シート１、１間に配置された１又は複数個の加飾材２からなり、接着剤を用いることなく加熱加圧により一体化した熱可塑性樹脂パネルであって、該樹脂パネルは前記２枚の樹脂シート間に実質的に気泡が存在せず、かつ、前記加飾材２は、前記樹脂シートの溶融温度より高い溶融温度を有する材料により形成されるとともに、その周縁に気泡が実質的に存在しない状態にて前記パネル内に埋設されており、さらに、前記樹脂パネルは、該加飾材埋設部分を含めて実質的に均一な厚さとなっている。
積層する２枚の熱可塑性樹脂シート１間に気体、或いは加飾材２に含まれる水分、揮発分等が存在し、加熱加圧時にも樹脂シート或いは加飾材より気体等が生ずる。この気体、水分、揮発分を加熱加圧成形時に、気体吸引手段で脱気して気泡が実質的に存在しない状態にて加飾材２を埋設し気泡のない樹脂パネルを提供できる。
前記熱可塑性樹脂シート１は、透明ないし半透明として、該シート間に挟んだ加飾材２を外部から透視できて、意匠性に優れた樹脂パネルＰを成形する。この樹脂シートは所望の色彩を施したものとすることもできる。
この樹脂シートの厚みは少なくとも約１．５ｍｍ以上の所望の厚みのものを使用する。実施形態の場合、２枚の樹脂シート１の厚みを例えば３ｍｍとし、加飾材のガラスカレットの厚みを約４ｍｍ程度以下とし、加圧成形して約６ｍｍ程度の厚みのパネルとする。樹脂パネルＰは、厚みが約２ｍｍ程度以上のものから何十ｍｍ相当の厚みのものまで作ることができる。
そして、前記樹脂パネルＰの前記加飾材埋設部分における上下の各樹脂部分の厚さＨは、約１ｍｍ以上として、熱可塑性樹脂シートに亀裂が入らないようにする。
熱可塑性樹脂パネルＰは樹脂シート１を同じ厚みとした場合、その厚み方向の中央に加飾材を位置させることが可能で、平板表面から加飾材迄の距離が均等になり表裏のない製品とできる。
また、熱可塑性樹脂パネルＰは木口面の研磨が容易で、研磨した場合、平板面とほぼ同等の鏡面性が得られる。したがって、化粧材として平面板のみを見せるのではなく、木口面も加えた造作を可能とする。
前記樹脂パネルＰには、光透過性と共に光伝達性があり、平板面から光照射した場合には、木口面を、一方の木口面から照射し、他方の木口面を遮蔽した場合には、平板面を光らせることができる。また、前記熱可塑性樹脂パネルＰは、曲げ加工も可能であり、耐衝撃性はガラスより強い。
前記２枚の熱可塑性樹脂シート１の厚みは同一に限るものではなく、異なる厚みのものを使用してもよい。表裏の熱可塑性樹脂シートを異なる厚みとすれば、埋設した加飾材までの奥行きが変わり、表裏性の付与や、より深い奥行き感を得ることもでき、また、光を照射したとき、厚みが変わると屈折の仕方も変わるので、種々の製品として商品価値を高めることができる。なお、厚みを薄くする場合でも、前記樹脂パネルＰの前記加飾材埋設部分における上下の各樹脂部分の厚さＨは、約１ｍｍ以上として割れを生じないようにする必要がある。
前記樹脂シートを２枚のアクリル樹脂シートとして、その間に加飾材を配置する場合が最良の形態であるが、これに限るものでなく、樹脂シートを複数枚として、それぞれのシート間に加飾材を配置して成形することもできる。

前記加飾材２は粒状体である。そして、その粒状体物質は、ガラスカレット（リサイクルガラスを含む）、成型用樹脂ペレット、砂、石、土、サンドブラストビーズ、手芸用ビーズ等ビーズ、ガラスバルーン、貝殻破片、或いはタイル破片等無機窯業系素材からなる群から選択された少なくとも１種のものである。
また、前記加飾材２は、金網、和紙、布、不織布、葉、花からなる群から選択された少なくとも１種のものである。
加飾材２として多数個の前記粒状体、葉、花等を用いる場合には、広い面積のアクリル樹脂シートの全面に規則的或いは不規則に散在させることができる。
加飾材として、前記粒状体物質のガラスカレット（リサイクルガラスを含む）、成型用樹脂ペレット、砂、石、土、サンドブラストビーズ、手芸用ビーズ等のビーズ、ガラスバルーン、貝殻破片、タイル破片等無機窯業系素材、或いは前記金網、和紙、布、不織布、葉、花からなる群から選択された少なくとも１種を埋設することにより種々の意匠性、趣味感を与えることができ、また、熱可塑性樹脂パネルＰに平板面から光照射した場合、木口面から照射した場合で中に入れた前記物質を浮かび上がらせるような状態となり、不思議な演出を可能とする。
特に、アクリル樹脂パネルにガラスカレットを埋設した場合は、ガラスとアクリル樹脂の屈折率の差により、より高度な深み感が得られ、素材間での屈折率の差によって意匠性を高めることができる。この場合にガラスカレットや、特に蛍光性成型用樹脂ペレットを埋設させたものは、加飾材のみが空中で光り輝くような状態となり、不思議な演出を可能とする。
従って、このパネルを使用して構成する製品の付加価値を高めることができる。また、この発明のアクリル樹脂等熱可塑性樹脂パネルは、曲げ加工も可能であり、耐衝撃性がガラスより強いなどの効果がある。

図５はこの発明の熱可塑性樹脂シートと加飾材２を準備する工程で気体吸引前の状態を示す概略正面図、図６は同気体吸引後の状態を示す概略正面図、図７は図１２のＡの段階の成形装置の要部拡大断面図、図８は同Ｂの段階の成形装置の要部拡大断面図、図９は同Ｃ〜Ｄの段階の成形装置の要部拡大断面図、図１０は前記成形装置をオートクレーブ装置に備えた概略側面図、図１１は同横断面図、および図１２は時間と温度、缶内圧力、負圧との関係を示すグラフである。

図５ないし図９において、この発明の熱可塑性樹脂パネルの製造方法を実施するための成型装置を説明する。
３は熱可塑性樹脂シート１の形成材料より溶融温度が高くかつ該形成材料との相溶性を備えない平板部材で、実施形態では片面に研磨した鏡面を有するステンレス板を用いてある。２枚のステンレス板の鏡面間に前記加飾材２を挟んだアクリル樹脂シート１をおく。該樹脂シート１はステンレス板３より短くして、前記ステンレス板３の周縁部とシート１の両側周縁部との間に後述の溶融樹脂流出阻害部材６をおくスペース１４を設ける。上下のステンレス板３の鏡面で挟んだ樹脂シート１の上下両面を加圧して、シートに加飾材が融着する際に、樹脂シート１の上下両面が歪みのない真っ直ぐな鏡面に成形できるようにしてある。
Ｓは２枚の平板部材３、３と、複数枚の樹脂シート、実施形態では２枚の樹脂シート１、１とその樹脂シート間に配置された加飾材２からなる樹脂シート積層物Ｓ1 とからなる複合積層体をいう。
４は該複合積層体Ｓを載置する基礎部材、５は基礎部材４とステンレス板３間に介在させる織物等通気性を有するシート材で、該シート材で下部のステンレス板の下面と両側を包み、基礎部材４の上に載せ、気体吸引時にこのシート材を通じて気体を抜くことができるようにする。
６は溶融樹脂流出阻害部材で、樹脂を堰き止めるためのダムといい、熱可塑性樹脂と同じ材質として、前記樹脂シート積層物Ｓ1 の周囲のスペース１４にそれぞれおき、樹脂シート積層物Ｓ1 の周囲に加わる圧力のムラを防ぐ役目をさせ、溶融する樹脂の流出を堰き止める役目もさせる。アクリル樹脂シート１の場合は棒状のアクリル製ダムとする。前記溶融樹脂流出阻害部材６の厚さは、２枚の熱可塑性樹脂シートの場合、その厚さの和とほぼ同じもしくは若干薄いものとして、脱気状態のもと加熱加圧成形時に熱可塑性樹脂シートの変形を生じさせることなく加飾材を埋設させることができる。溶融樹脂流出阻害部材６の厚さは、樹脂シートが複数枚の時は、その厚さの和とほぼ同じもしくは若干薄いものとする。
７は熱可塑性樹脂シートの形成材料と相溶性を有さない材料により表面部位として離型フィルムで被包する。例えば離型フィルムとしてフッ素樹脂フィルムを使用し、前記融樹脂流出阻害部材の全体を被包し、溶融樹脂流出阻害部材と樹脂シートとの融着を防ぐようにする。
８は前記シート材９と前記複合積層体Ｓ間に介在させる通気性を有する緩衝材で、例えば、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ガラス繊維のシートなどを使用する。この緩衝材８を入れる目的は平板部材３と後述の収納体９間に空気の通り道を作り、真空引きを効果的に行うことであり、空気の道の確保と収納体の破れを防ぐクッションの役目を持つもので、前記した基礎部材上に載せた平板部材、樹脂シート、ダム等の全体を覆うように被せるのが好ましい。これを入れないと真空引きのとき収納体と平板部材が真空ポートのまわりだけ密着し、端部の方の真空引きが効果的に行えない。また、これがないと、平板部材等の角部に収納体が直接当たり硬化途中で破れる恐れがある。
９は複合積層体Ｓを収納するための収納体で、耐熱性フィルム（バギングフィルムという）で耐熱温度は１７６℃、２０４℃、２３０℃など多種のものを使用する。実施形態ではナイロンフィルムで、例えば、４００％〜５００％位の伸び率を有するものを使用してある。このフィルムを前記積層した平板部材、樹脂シート、ダム等の全体に被せた通気性を有する緩衝材８の全体に被せて包み密封する。この密封した収納体９の適所、例えば、頂部に真空ポート１０が設けられている。１１は粘着性を持った半硬化前のゴム状接着テープ（シーラントテープという）で、前記基礎部材４の周囲に接着しておき、耐熱性フィルム９の周囲をこの接着テープ１１でシールして密封する。
１２は缶内の温度を検知する熱電対で、上部の平板部材３の上に臨ませて設置し、その接続コード１３は前記接着テープ１１の中を通して缶体の外部に出し温度計３０等に接続する。

この発明の熱可塑性樹脂パネルの製造方法によれば、２枚の熱可塑性樹脂シートと加飾材でパネルを成形する場合、２枚の樹脂シート１を準備する工程と、前記熱可塑性樹脂シート１の形成材料の溶融温度において変形を生じない材料に形成された１又は複数個の加飾材２を準備する工程と、前記上部および下部に前記熱可塑性樹脂シート１の形成材料より溶融温度が高くかつ該形成材料との相溶性を備えない平板部材３が配置され、該２枚の平板部材３、３間に２枚の樹脂シート１、１が積層されるとともに両者間に加飾材２が配置された複合積層体Ｓを準備する工程と、該複合積層体Ｓを収納体９内に収納して密封する工程と、該収納体９に気体吸引手段を接続し収納体内を脱気状態とした状態にて、加熱加圧手段により前記複合積層体Ｓを前記熱可塑性樹脂シート１の形成材料の溶融温度以上かつ前記加飾材の溶融温度以下に加熱するとともに加圧し、前記２枚の樹脂シート１、１を溶融し一体化させるとともに前記加飾材２を埋設させる樹脂シート一体化工程とを有し、これらの工程で加熱加圧成形時に、２枚の熱可塑性樹脂シート１間に前記したように存在する気体、或いは加飾材２に含まれる水分、揮発分等を気体吸引手段で脱気し、気泡が実質的に存在しない状態にて加飾材２を埋設し気泡のない樹脂パネルを製造できる。

前記複合積層体準備工程では、前記上下の平板部材３、３の周縁部と前記２枚の樹脂シート積層物Ｓ1 の周縁部間に、前記熱可塑性樹脂シートの形成材料と相溶性を有さない材料により表面部位が形成された溶融樹脂流出阻害部材６を配置して、樹脂の流出を防ぎ、周囲に加わる圧力のムラを防ぐようにする。

前記複合積層体Ｓを収納体９内に収納して密封する工程は、基盤部材４とその上面にシールされたシート材９からなるものを用い、前記複合積層体Ｓの下面および側面を通気性シート５で被包したものを基盤部材４上に載置し、さらに、シート材９が、前記通気性シートを含む複合積層体の上面全体を被包した状態にて前記基盤部材４にシールされることにより前記複合積層体Ｓを密封する。そして、次の工程でこの密封した収納体９に気体吸引手段の真空ポンプ２９と接続して脱気できるようにする。

前記複合積層体Ｓを収納体９内に収納して密封する工程において、前記シート材９と前記複合積層体Ｓ間に緩衝材８を介在させ、平板部材３と収納体９間に空気の通り道を作り、真空引きを効果的に行うようにし、収納体の破れを防ぐクッションの役目をさせる。

前記樹脂シート一体化工程は、前記複合積層体Ｓが前記熱可塑性樹脂シート１の溶融温度以下の所定温度に到達するまでの加熱過程では、前記収納体９内を所定の減圧度に減圧し、前記複合積層体が前記所定温度に到達した後は、前記収納体内を前記所定の減圧度より高い減圧度に減圧する。
ガラスカレット等のような尖った部分を有するものを樹脂シートに挟んで高い負圧をかけると樹脂が硬いために無理に加圧して尖った部分から樹脂に亀裂を生ずるので、このような加飾材２の場合、所定温度に到達するまでの加熱過程では、前記収納体９内を所定の減圧度に減圧して、前記複合積層体が前記所定温度に到達した後は、前記収納体内を前記所定の減圧度より高い減圧度に減圧して、２枚の樹脂シート間の気体、水分等を脱気して、亀裂無くかつ気泡のない製品を成形できる。

前記樹脂シート一体化工程は、前記複合積層体Ｓが前記熱可塑性樹脂シート１の溶融温度以下の所定温度に到達するまでの加熱過程では、前記収納体９内を所定の減圧度に減圧し、前記複合積層体Ｓが前記所定温度に到達した後は、前記収納体内を前記所定の減圧度より高い減圧度に減圧するとともに、該複合積層体Ｓを前記熱可塑性樹脂シート１の溶融温度以上まで加熱するので、前記と同様の作用で２枚の樹脂シート間の気体、水分等を脱気して、樹脂シートは溶融状態であるから加圧しても亀裂が入ることはなく加飾材の周縁に気泡が実質的に存在しない状態にて埋設することができ、該加飾材埋設部分を含めて実質的に均一な厚さの製品を成形できる。

図１０および図１１において、前記収納体で密封した複合積層体Ｓの全体を加熱加圧する加熱加圧手段として、缶状のオートクレーブ装置２０を示す。このオートクレーブ装置２０は、缶体２１の一端に蓋体２１ａを開閉可能に備え、缶体２１の他方には加熱加圧装置として、ファンモータ２２、内部にフアン２３、電熱ヒータ２４、圧縮空気供給管２５が備えられ、該圧縮空気供給管２５には圧縮空気用ボンベ２８、圧縮空気の供給源であるコンプレッサー２７、バルブ（図示せず）等が設けられ、缶体の他方には真空ノズル２６が備えられ、該真空ノズル２６が気体吸引手段の真空ポンプ２９に配管接続されている。真空ポンプ２９、フアンモータ２２、赤熱ヒーター２４、コンプレッサー２７、熱電対１２、温度計等は、制御装置（図示せず）と関連させて制御できるようにしてある。３１は前記複合積層体Ｓを収納体９で密封した基礎部材４を載せる可動台で、缶体２１内に移動可能に備えられている。

この発明の熱可塑性樹脂パネルの製造方法は、前記複合積層体Ｓを収納体９で密封した基礎部材４をオートクレーブ装置２０の可動台３１に載置し、その密封した収納体９の真空ポート１０をオートクレーブ装置２０の真空ノズル２６を通じ真空ポンプ２９と配管接続し、オートクレーブ装置２０の赤熱ヒーター２４とフアン２３による加熱下、真空ポンプ２９により収納体９の内部の気体を吸引状態で、所定温度に達した時、コンプレッサー２７からの圧縮空気をバルブを開として缶体２１内に供給して加圧成形を行う。

熱可塑性樹脂パネルの製造方法を実施例に基づいて説明する。
図７において、基礎部材４の上に織物シート５を載せ、その上に片面研磨したステンレス板３を載せ、アクリル樹脂シート１を載せ、その上に大きさは不揃いで高さはほぼ一定以下に揃えた多数個のガラスカレット２を載せ、アクリル樹脂シート１を載せ、片面研磨したステンレス板３を載せる。
アクリル樹脂シート１の周囲のスペース１４には、棒状のアクリル製ダム６を置く。
ステンレス板３の上には通気性を有する緩衝材８を被せ、その全体をバギングフィルム９で包み込み、基礎部材４の周辺にシーラントテープ１１を着けてからバギングフィルム９をシーラントテープ１１に接着する。熱電対１２は上部のステンレス板３の上面に臨ませてその接続コード１３はシーラントテープ１１でバギングフィルム９とともに接着し、外部に接続する。これを図１０に示すオートクレーブ装置２０に入れ、バギングフィルム９の真空ポート１０を缶体２１の真空ノズル２６を通じて真空ポンプ２９と接続し、オートクレーブ装置２０の加熱加圧手段で加熱加圧する。

図７および図８において、図１２に示す工程Ａの範囲における真空引き例えば３００ｍｍＨｇをして温度が３０℃から約９０℃まで上昇させた状態を示す。この状態における空気の流れを矢印、水分、揮発分を丸印で示す。樹脂シート間には加飾材の厚み分の間隔があくために滞留する空気、そして加熱することによりアクリル樹脂、或いは加飾材等から生ずる空気、水分、揮発分等が両側のダムとステンレス板間、ステンレス板とバギングフィルム間の通気性を有する緩衝材を通じて真空ポートへ吸引される。
そして、図１２に示す工程Ｂの範囲における真空引きを例えば３００ｍｍＨｇから７６０ｍｍＨｇにして、温度が約９０℃から１７０℃近辺に上がるまでの状態を示す。この状態では、アクリル樹脂シートが柔らかくなって内部の加飾材２が樹脂内部に入り始める。空気、水分、揮発分は狭くなった両側のダムとステンレス板間を通じ、ステンレスとバギングフィルム間の緩衝材、或いは隙間を通じて真空ポートへ吸引される。
温度が１７０℃近辺に上がっていくので水分や揮発分等は工程Ａより量が多くなるものについては昇温時間を長くしたり、適当な温度で保持することになる。温度が１７０℃近辺になるころにはアクリル樹脂シートはほぼ密着している。
図９において、図１２に示す工程Ｃの範囲におけるオートクレーブ装置の缶内圧力が最大で９．５ｋｇ／ｃｍ ^２ が加わった状態を示す。この工程に変わる頃、周囲のアクリルダムとアクリル樹脂シートは加圧、加熱されることで元の板厚より若干薄くなることもある。特にアクリルダムがアクリル樹脂シートと同じように薄くなるので、加圧を均等にすることができる。
このダムの厚みが変化しないものを使用すると、周辺のアクリル樹脂シートに加わる圧力が中央部より低くなり、加圧ムラを生じて泡残り、未融着部ができるので、上記のダムを備える必要がある。
ダムが無いと、オートクレーブの缶内圧力平板部材に伝わるが融着時に溶けたアクリルが端部からはみ出し、冷却工程に入る平板部材とアクリル樹脂シートの収縮の差によりはみ出しアクリル部分よりアクリルに割れを生じるので、上記のダムを備える必要がある。
図１２に示す工程Ｄでは工程Ｃと同じ状態を示すが、冷却の為、温度が４０℃になるまで圧力を保持する。

図１２は時間と温度、缶内圧力、負圧との関係を示すグラフである。オートクレーブ装置による成形方法について説明すると、赤熱ヒーターとフアンにより熱風を缶内に送り、缶内の温度が１７０℃近辺になるまで加熱する。工程Ａでは真空圧（負圧）はアクリル温度が所定温度の約９０℃に達するまで例えば３００ｍｍＨｇで引き続ける。そして、約９０℃を越えた工程Ｂでは真空圧７６０ｍｍ／Ｈｇまで上げて引き、アクリル温度が溶融温度の１７０℃近辺に達するまで真空で引き続け、気泡残りを防ぐ。真空引きする時間は加飾材によって変化する。例えば、水分、揮発分が含まれる材料ほど真空引きする時間を長くしたり、温度勾配をゆるくしたり、同時に温度ステップを変えたりする。
前記加飾材２が尖った部分を有する場合、例えば、ガラスカレット、貝殻破片、タイル破片等の場合、前記気体吸引手段による負圧は、アクリル樹脂シートの所定温度約９０℃までは低い負圧、例えば３００ｍｍＨｇ、その温度を越えアクリル温度が溶融温度１７０℃近辺に達するまで、或いはそれ以後も高い負圧、例えば７６０ｍｍＨｇを維持し、所定温度約９０℃までの低温時には負圧を低くしてアクリル樹脂シートが尖った部分で割れを生じないようにして、それ以後は温度の上昇に伴い負圧を高い負圧まで上げて、パック内の気体を完全に抜き、気泡のない製品を成形できる。
前記加飾材２が尖った部分を有しない場合、例えば、手芸用ビーズ、ガラスバルーン等球体、金網、自然素材等の場合、前記気体吸引手段による負圧は、アクリル樹脂シートの溶融温度例えば１７０℃まで、或いはそれ以後も高い負圧例えば７６０ｍｍＨｇまで上げて維持し、パック内部の気体を完全に抜き気泡のない製品を成形する。

工程Ｃの１７０℃近辺に達してからコンプレッサーにより圧縮空気を缶体内に供給して圧力を最大で９．５ｋｇ／ｃｍ ^２ まで加圧、約３０分経過後加熱を停止、工程Ｄで缶内温度が４０℃となるまで加圧を続行し、４０℃となったとき加圧を解除する。
この製造方法で、脱気状態のもと加熱加圧により２枚のアクリル樹脂シート１の間に１又は複数個の加飾材２を融着一体化して実質的に気泡が全くなく、意匠性、成形性に優れたアクリル樹脂パネルＰを成形することができる。また、加飾材２を挟んだ２枚のアクリル樹脂シート１を曲げ加工する場合も内部の加飾材を融着させて成形できる。加飾材として、種々の形状の粒状体、金網、和紙等を埋設した場合でも熱可塑性樹脂に亀裂等を生ずることなく、付加価値の高い製品を製造することができる。
なお、上記製造方法は２枚の熱可塑性樹脂シートの間に加飾材を入れて製造する場合で説明したが、これに限られるものではなく、３枚以上の複数枚の樹脂シートのそれぞれの間に加飾材を入れて同様に製造することもできる。この場合、各シート間に入れる加飾材は同一ものに限るものでなく、異種のものを入れ、外部から前後に重なるように見えるようにして付加価値を付けることができる。
このアクリル樹脂パネルＰの用途は、ディスプレイ、陳列ケース、照明カバー、棚板、天板、パーティション、光源を配した飾り柱、化粧壁面、モニュメント、受付カウンター等など種々のものに利用することができる。

なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の形態を実施しうるものである。

この発明のガラスカレットを埋設した熱可塑性樹脂パネルの一部破断平面図である。 （イ）は熱可塑性樹脂シートとガラスカレットを示す断面図、（ロ）は成形した熱可塑性樹脂パネルの断面図である。 金網を埋設した熱可塑性樹脂パネルの一部破断平面図である。 （イ）は熱可塑性樹脂シートと金網を示す断面図、（ロ）は成形した熱可塑性樹脂パネルの断面図である。 この発明の熱可塑性樹脂シートと加飾材２を準備する工程で気体吸引前の状態を示す概略正面図である。 同気体吸引後の状態を示す概略正面図である。 図１２のＡの段階の成形装置の要部拡大断面図である。 同Ｂの段階の成形装置の要部拡大断面図である。 同Ｃ〜Ｄの段階の成形装置の要部拡大断面図である。 前記成形装置をオートクレーブ装置に備えた概略側面図である。 同横断面図である。 時間と温度、缶内圧力、負圧との関係を示すグラフである。

１ 熱可塑性樹脂シート
２ 加飾材
３ 平板部材
４ 基礎部材
５ シート材
６ 溶融樹脂流出阻害部材（ダム）
７ 離型フィルム
８ 緩衝材
９ 収納体
１０ 真空ポート
１１ 接着材
１２ 熱電対
２０ オートクレーブ装置
２１ 缶体
２２ ファンモータ
２３ フアン
２４ 赤熱ヒーター
２６ 真空ノズル
２７ コンプレッサー
２９ 真空ポンプ
Ｋ 気体
Ｐ 熱可塑性樹脂パネル
Ｓ 複合積層体
Ｓ1 樹脂積層物

Claims (9)

1. 複数枚の熱可塑性樹脂シートを準備する工程と、前記熱可塑性樹脂シートの形成材料の溶融温度において変形を生じない材料に形成された１又は複数個の加飾材を準備する工程と、前記上部および下部に前記熱可塑性樹脂シートの形成材料より溶融温度が高くかつ該形成材料との相溶性を備えない平板部材が配置され、該２枚の平板部材間に複数枚の前記熱可塑性樹脂シートが積層されるとともに両者間に前記加飾材が配置された複合積層体を準備する工程と、該複合積層体を収納体内に収納して密封する工程と、該収納体に気体吸引手段を接続し収納体内を脱気状態とした状態にて、加熱加圧手段により前記複合積層体を前記熱可塑性樹脂シートの形成材料の溶融温度以上かつ前記加飾材の溶融温度以下に加熱するとともに加圧し、前記複数枚の樹脂シートを溶融し一体化させるとともに前記加飾材を埋設させる樹脂シート一体化工程とを有するものであり、さらに、
   前記複合積層体準備工程では、前記上下の平板部材の周縁部と前記複数枚の樹脂シート積層物の周縁部間に、複数枚の前記熱可塑性樹脂シートの厚さの和とほぼ同じもしくは若干薄い厚さを有し、前記熱可塑性樹脂シートの形成材料との融着を防ぐための離型フィルムで被包された溶融樹脂流出阻害部材を配置するものであり、さらに、前記樹脂シート一体化工程は、前記複合積層体が前記熱可塑性樹脂シートの溶融温度以下かつ前記樹脂シートが柔らかくなり前記加飾材が前記樹脂シートの形成樹脂に入り始める所定温度に到達するまでの加熱過程では、前記収納体内を所定の減圧度に減圧し、前記複合積層体が前記所定温度に到達した後は、前記収納体内を前記所定の減圧度より高い減圧度に減圧するとともに、該複合積層体を前記熱可塑性樹脂シートの溶融温度以上まで加熱するものであることを特徴とする熱可塑性樹脂パネルの製造方法。
2. 前記複合積層体を収納体内に収納して密封する工程は、収納体として、基盤部材とその上面にシールされたシート材からなるものを用い、前記複合積層体の下面および側面を通気性シートを被包したものを基盤部材上に載置し、さらに、シート材が、前記通気性シートを含む複合積層体の上面全体を被包した状態にて前記基盤部材にシールされることにより前記複合積層体を密封するものである請求項１に記載の熱可塑性樹脂パネルの製造方法。
3. 前記複合積層体を収納体内に収納して密封する工程において、前記シート材と前記複合積層体間に緩衝材を介在させるものである請求項２に記載の熱可塑性樹脂パネルの製造方法。
4. 前記熱可塑性樹脂シートは、透明ないし半透明である請求項１ないし３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂パネルの製造方法。
5. 前記加飾材は、粒状体である請求項１ないし４のいずれかに記載の熱可塑性樹脂パネルの製造方法。
6. 前記粒状体物質は、ガラスカレット、樹脂ペレット、砂、石、土、ビーズ、ガラスバルーン、貝殻破片、タイル破片、無機窯業系素材からなる群から選択された少なくとも１種のものである請求項５に記載の熱可塑性樹脂パネルの製造方法。
7. 前記加飾材が、金網、和紙、布、不織布、葉、花からなる群から選択された少なくとも１種のものである請求項１ないし４のいずれかに記載の熱可塑性樹脂パネルの製造方法。
8. 前記熱可塑性樹脂シートは、アクリル樹脂シートである請求項１ないし７のいずれかに記載の熱可塑性樹脂パネルの製造方法。
9. 前記溶融樹脂流出阻害部材は、アクリル樹脂製でありかつ前記熱可塑性樹脂シートの形成材料との融着を防ぐための離型フィルムにより被包されたものである請求項８に記載の熱可塑性樹脂パネルの製造方法。

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