JPH04265729A - ポリカーボネート樹脂シートの熱成形方法 - Google Patents

ポリカーボネート樹脂シートの熱成形方法

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JPH04265729A
JPH04265729A JP2754091A JP2754091A JPH04265729A JP H04265729 A JPH04265729 A JP H04265729A JP 2754091 A JP2754091 A JP 2754091A JP 2754091 A JP2754091 A JP 2754091A JP H04265729 A JPH04265729 A JP H04265729A
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JP
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molding
temperature
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Takeshi Yuki
剛 結城
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ポリカーボネート樹
脂シートを成形用材料として、これに熱成形を施すこと
により透明性に優れた成形品を得るための熱成形方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、熱可塑性樹脂シートの熱成形方
法の1つとして良く知られる真空成形法は、例えば塩化
ビニル(PVC)樹脂シート、アクリロニトリル・ブタ
ジエン・スチレン(ABS)樹脂シート、ポリメチル・
メタクリレート(PMMA)樹脂シート等による成形製
品の製造に広く用いられている。
【0003】従来、かかる樹脂シートの真空成形は、一
般的に次のようにして行われている。即ち、先ず第3図
Aに示すように、成形機における下テーブル(21)上
に所要の成形型(20)を、その成形面(20a)を上
向きの状態にして配設し、該成形型の上方において周縁
をクランパー(22)で把持した樹脂シート(S)を図
示しないヒーターで所定温度に加熱軟化せしめたのち、
これを同図Bに示すように予め所定温度に調温した成形
型(20)に順次当接せしめる。そして第3図Cに示す
ように樹脂シート(S)の周縁部を上テーブル(23)
に付設した制限枠(24)で成形型(20)方向へ押し
付けてエアタイトにしたのち、成形型(20)を樹脂シ
ート(S)との間の空気を成形型方向に真空吸引して排
除し、樹脂シート(S)を成形型(20)に密着せしめ
、然るのち、冷却離型して所定の成形品を得るものとし
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ポリカーボ
ネート樹脂シート、とくに透明な当該樹脂シートを成形
用材料として用い、従来慣用の上記のような真空成形法
を適用して熱成形を行う場合、透明性に優れた高品位の
成形品を得ることができないという固有の問題があった
。このために、ポリカーボネート樹脂の優れた透明性、
耐衝撃強度等の諸特性を生かした用途においてその使用
が制限され、例えば、自動販売機用成形面板、表示装置
用成形面板等の用途において熱成形品として使用に供さ
れることは極めて少なかった。
【0005】上記のようなポリカーボネート樹脂成形品
の透明性を阻害する主な要因としては、■成形型と加熱
軟化した樹脂シートの温度差により発生するドラックラ
イン、■成形型と加熱軟化した樹脂シートとの擦れによ
り発生する擦りキズ、■成形型と加熱軟化した樹脂シー
トとの間にゴミ・異物が入り、それが樹脂シートに転写
され発生するブツ、■型肌の荒れにより樹脂シートにそ
れが転写して発生する型肌転写等の現象がある。
【0006】これらの現象がとくにポリカーボネート樹
脂シートの熱成形の場合にとくに現われ易いのは、ポリ
カーボネート樹脂が、成形可能温度領域で特有の挙動を
示すためである。即ち、ポリカーボネート樹脂は、前記
のような他の熱可塑性樹脂に比較して、成形加工温度が
相対的に高く、しかも温度に対して非常に敏感で、熱時
の伸びや抗張力などの樹脂の挙動が大きく変化し易いた
めであり、このような特有の性質のために特に前記■■
のような現象が現われ易い。現在、このような問題を解
決しうる成形条件等は未だ確立されておらず、このため
に、特に高い透明度が要求される用途において、その熱
成形製品の実用化は阻まれていたのが実情である。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な問題点に鑑み、透明性を阻害しないポリカーボネート
樹脂シートの熱成形方法について、成形装置及び成形条
件の両面から鋭意試験と研究を行った結果、所定の設定
条件下では透明性を阻害しない真空成形が可能となるこ
とを見出し、本発明を完成した。
【0008】而して、本発明における上記設定条件とは
、成形型を従来のように下テーブル側に設けずに、上テ
ーブル側に成形面を下向きにした態様のもとに配設する
ものとすること、及び成形型の温度設定を、一般的に推
奨されている調温温度よりもかなり高めの具体的には1
40〜147℃の範囲に調温して樹脂シートの真空成形
を行うものとすることを必須とし、更には、成形型の成
形面肌を、表面粗さ0.8S以下(0.8μmHmax
 以下)の鏡面度に仕上げた成形型を用いるものとする
ことを任意的好適条件とする。
【0009】従って、この発明は、成形型を上テーブル
側に成形面を下向きにして配設し、該成形型を140〜
147℃の範囲に調温制御した状態のもとに、所定温度
に加熱軟化したポリカーボネート樹脂シートを上記成形
型に下方から当接させ、両者間の空気を真空吸引して樹
脂シートを成形型に密着せしめるものとすることを特徴
とする、ポリカーボネート樹脂シートの熱成形方法を要
旨とする。
【0010】この発明において、成形型(1)を従来の
一般的な真空成形の場合の型設置、即ち下テーブル側に
成形面を上向きにして設置する場合と異なり、第1図に
示すように上テーブル(2)側に成形面(1a)を下向
きにして配設することは、それによって次のような利点
の亨受を可能にする。第1には、ポリカーボネート樹脂
シート(S)を加熱軟化させたときに必然的に発生する
ドローダウンを、予張ブローの効果と同様に利用して、
型面への樹脂シート(S)の沿接を無理なく行わせるこ
とができ、擦り傷の発生を抑えることができる。また、
第2に、成形面を下向きにして配設するため、ゴミや異
物が成形面上に付着残存することが少なく、その結果加
熱軟化したポリカーボネート樹脂シート(S)と型(1
)の成形面(1a)との間に異物が介在する確率を大幅
に減少し、ブツの発生を回避することができる。
【0011】次に、成形型(1)の温度の制御に関して
、この発明においては、ポリカーボネート樹脂の熱変形
温度である135℃より高い140℃以上で、同樹脂の
ガラス転移温度である150℃より多少低い147℃以
下の温度範囲に厳格に制御されなければならない。この
温度範囲は、多くの実験結果から見出し得たもので、上
記の下限値である140℃より低い場合は、ドラッグラ
インと称される冷却ムラの発生が起こり易いものとなり
、成形品の透明性が阻害される傾向に強いものとなる一
方、上限値の147℃をこえる高い温度に設定すると、
成形品の冷却が不十分なものとなるために離型時に変形
を生じ、形状精度の均整な成形品を得ることができない
。上記の温度範囲は、真空成形技術における一般的な成
形型の設定温度に較べてかなり高いものである。即ち、
真空成形の場合、一般的には、成形材料とする樹脂の種
類に応じ、離型時に成形品が変形しないように安全性を
考慮して当該樹脂の熱変形温度より15〜25℃低い温
度に調温するのが普通である。この慣用技術に従えば、
ポリカーボネート樹脂シートの場合、成形型は110〜
120℃に調温することになるが、このような温度範囲
に調温制御した状態のもとでポリカーボネート樹脂シー
トの真空成形を行うと、前述のようにドラッグラインが
発生し、透明性の高い成形品を得ることができない。
【0012】上記のような成形型の特定配設とその調温
制御を条件として、それらの組合わせにより十分に透明
性に優れたポリカーボネート樹脂成形品を得ることがで
きるが、更には任意的条件として、成形型の成形品の表
面肌がなるべく平滑な鏡面に仕上げられた成形型を用い
るべきことが好適条件として挙げられる。即ち、ポリカ
ーボネート樹脂の場合、加熱軟化状態時における表面硬
度が低いため、通常程度の表面仕上げ状態の成形型を使
用する場合、加熱軟化した樹脂シートが型の成形面と接
触する際、成形品に擦り傷が付き易く、かつ型の成形面
肌が転写されて透明性が損われるおそれが生じる。した
がって、これらの現象を効果的に回避するためには、成
形型の成形面は、表面粗さにおいて0.8S(0.8μ
mHmax )以下、とくに好ましくは0.6S(0.
6μmHmax)以下の鏡面肌に仕上げられたものとす
ることが望ましい。
【0013】なお、この発明において、成形に使用され
るポリカーボネート樹脂シートの厚さは、特に限定され
るものではないが、1〜5mm程度のものを用いるのが
一般的である。
【0014】
【実施例】次に、この発明の効果を実証するために、各
種の実施例を比較例との対比において示す。
【0015】成形材料として、厚さ3.0mmのポリカ
ーボネート樹脂シート(筒中プラスチック工業株式会社
製、商品名「ポリカエース  ECD105」)を用い
た。
【0016】一方、成形装置は、第1図に示すように、
成形型(1)を上テーブル(2)側に、かつその成形面
(1a)を下向きにして取付け、下テーブル(3)側に
制限枠(4)を付設したものと、比較のために従来の一
般的な成形装置に準じて、第3図に示すように下テーブ
ル(21)側に成形型(20)を、上テーブル(23)
側に制限枠(24)を付設したものとの2種類の成形装
置を用いて成形試験を行った。
【0017】成形型(1)(20)は、いずれも、約3
50×750×50mmの箱形成形品が得られるサイズ
の雄型(展開倍率、約1.4倍)によるものとし、かつ
、その成形面(1a)(20a)はいずれも0.6S程
度の鏡面肌に仕上げたものを用いた。
【0018】そして、上記成形型(1)(20)の設定
温度を第1表に示すように120〜150℃の範囲で変
化させるものとし、クランパー(5)(22)で周縁部
を挾持した樹脂シート(S)を165℃に加熱軟化させ
た状態のもとに、上記成形型(1)(20)に当接させ
、制限枠(4)(24)で周縁部をエアタイトに圧着し
たのち、成形型(1)(20)側に設けられた抜気孔(
6)(7)を通じて成形型と樹脂シート(S)との間の
空気を真空吸引して樹脂シート(S)を成形型(1)(
20)に密着せしめ、次いで冷却後離型して成形品を得
るものとした。上記による各種の成形試験による各成形
品について、不良現象の発生の有無を、ドラッグライン
、擦り傷・ブツ、成形品変形の各項目について調べ、そ
の結果を、下記の第1表に併記した。
【0019】
【表1】
【0020】上表に示すように、この発明の規定条件に
従う実施例1〜3による成形品は、いずれもドラックラ
イン、擦り傷やブツ、変形等の不良現象を有さず、透明
性及び形状精度に優れたものであることを確認し得た。
【0021】これに対し、成形型の設定温度が140℃
より低い比較例1、2においては、成形品にドラッグラ
インの発生が見られ、また147℃より高い比較例3で
は、成形品が冷却されず変形を有するものであった。更
に、成形型を下テーブル側に配置した比較例4、5にお
いては、成形型温度を規定温度範囲に制御してもなお、
成形製品にドラッグライン、ブツ等の表面欠陥を生じ、
透明性に劣るものしか得ることができなかった。
【0022】
【発明の効果】この発明は上述の次第で、ポリカーボネ
ート樹脂シートを成形材料とする真空成形法において、
ドラッグライン、擦り傷、ブツ等の欠陥を有さず、従っ
て透明性に優れた成形品を形状変形のない均整な高品位
のものに成形することが可能になる。従って、従来、高
度な透明性が要求される故に使用できなかったような用
途においても、ポリカーボネート樹脂製品を真空成形に
よる熱成形品として安価に製作提供することが可能とな
り、該樹脂シートの用途の拡大化に貢献しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による真空成形装置の縦断面図
【図2】
本発明による真空成形工程の説明図
【図3】従来法によ
る真空成形工程の説明図
【符号の説明】
1…成形型 1a…成形面 2…上テーブル 3…下テーブル S…ポリカーボネート樹脂シート

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  成形型を上テーブル側に成形面を下向
    きにして配設し、該成形型を140〜147℃の範囲に
    調温制御した状態のもとに、所定温度に加熱軟化したポ
    リカーボネート樹脂シートを上記成形型に下方から当接
    させ、両者間の空気を真空吸引して樹脂シートを成形型
    に密着せしめるものとすることを特徴とする、ポリカー
    ボネート樹脂シートの熱成形方法。
JP2754091A 1991-02-21 1991-02-21 ポリカーボネート樹脂シートの熱成形方法 Expired - Fee Related JPH0671763B2 (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006043995A (ja) * 2004-08-03 2006-02-16 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 容器およびその成形方法
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USRE46606E1 (en) 2000-04-28 2017-11-14 Sharp Kabushiki Kaisha Stamping tool, casting mold and methods for structuring a surface of a work piece

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