JPH0564838A - 真空成形用モールド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形型のサイズ・デザインの変更に単一成形
機においても容易に対応でき、多様な製品の低コスト製
造を可能とする真空成形用モールドを提供する。 【構成】 真空吸引部１２に積層載置した所要の成形型
を構成する開孔部１３を有する開孔板１１の積層体等か
らなる成形用モールド。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、真空成形用モールド
に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、単
一の真空成形装置においても多様な成形体の製造を容易
とし、粒状体、あるいは板状体とこれを部分被覆する樹
脂シートとの一体成形等を簡便に、かつ低コストで可能
とすることのできる新しい真空成形用モールドに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来より、電子、機械、日用
品、あるいは土木、建築材料等の諸分野において多様な
形状と構成とからなる樹脂成形品が使用されている。こ
れらの成形品には、たとえば素材の異なる異種材料から
の複合体や、粒状体または板状体とシートとの一体成形
品などの形状複合体の各種のものがある。

【０００３】そして、このような成形品の製造のための
一つの方法として、真空吸引力を利用した真空成形法も
知られている。この出願の発明者らは、この真空成形法
を利用し、新しい土木、建築用材料として有用な加飾シ
ートを開発し、これを実用製品として提供してきた。こ
の加飾シートは、たとえば図１に例示したように、セラ
ミック、天然石、あるいは金属等の粒子（１）を、粘着
層（２）を有する熱可塑性樹脂シート（３）によって部
分被覆して一体化成形したものであって、得られた製品
の片側にコンクリートを打設して板状体やブロック等と
して利用するものである。

【０００４】この加飾シートは、近年の都市景観の向上
への要望の高まりと、建設業にたずさわる労働者の不足
とを反映し、美観性、意匠性に優れた構造物を、簡便に
施工することを目的としている。すなわち、たとえば、
これまでにも、タイルの軽量化が進み、プレキャストさ
れた二次製品にあらかじめ塗装やタイル貼りを施したり
して、現場での作業手間を出来るだけ省くような工法が
普及して主流になりつつある。

【０００５】しかしながら、一方では、加飾材料の高級
化も進み、これとともに、タイルや石材が多く使われる
傾向にあり、これら材料を用いた加飾施工法は、煩雑
で、かつ重労働である等の欠点がある。このため、これ
までは、施工が容易で、しかも軽量な加飾材を使用する
ことと、高級感のあるタイルや石材等の加飾材を多用し
て加飾効果を増大させることが矛盾する状況にあった。

【０００６】前記の加飾シートは、このような問題を解
決するものとして注目されるものであった。しかしなが
ら、その後の検討の過程において、発明者らは、この加
飾シートの製造をより簡便なものとし、かつ、その製品
の多様性への対応を低コストで可能とすることが必要で
あると考えてきた。

【０００７】それというのも、これまでは、前記の加飾
シートの製造に際し、たとえば図２に例示したようなプ
ロセスが採用されていたからである。 （ａ） まず、加飾シートや粒子のサイズおよびデザイ
ンに合わせて、溝部（４）を有する真空成形用のモール
ド（５）を鋳込み成形によって製造し、（ｂ） この鋳
込み成形モールド（５）の溝部（４）にセラミック等の
粒子（２）を入れ、（ｃ） この状態において真空成形
機中に装入して、成形モールド（５）を真空系に連結
し、支持台（６）を上方に移動させて加熱した樹脂シー
ト（７）に当接して真空吸引する。

【０００８】この時、樹脂シート（７）の表面には冷却
のための空気や冷媒を吹きつける。 （ｄ） 次いで、前記支持台（６）を下方に移動させ、
脱型する。こうすることによって、粒子（２）が樹脂シ
ート（７）と一体化された加飾シートを得る。以上のプ
ロセスは、真空成形法としては合理的なものではある
が、単一の鋳込み成形モールド（５）からは同一のサイ
ズ・デザインの加飾シートしか得ることができないとい
う欠点があり、しかも、この成形モールド（５）の製造
はそれほど容易でなく、多くの時間と割高なコストが避
けられなかった。

【０００９】実際、図２に示した鋳込み成形モールド
（５）を使用し、部分的に粒子（２）を配設しない加飾
シートを製造する場合には、前記成形モールド（５）の
溝部（４）をパテ材で埋めるか、あるいはテープを貼付
けて溝部（４）を封止することが必要であり、また加飾
シートの四方を広げて拡大する場合には、成形モールド
（５）の四方に板を張り付けることが必要であった。こ
のようなことは大変に面倒で、寸法の精度確保も難しか
った。しかも、こうして製造した加飾シートには、上記
のように処置した部分に円形状、あるいは線状の段差が
生じるなどの不都合が避けられなかった。

【００１０】また、図２に例示した従来の製造プロセス
においては、粘着層を介して熱可塑性樹脂シート（７）
と粒子（２）とを一体化した後に脱型するが、その脱型
時に、成形モールド（５）が支持台（６）とともに下方
に移動するため、加飾シートがその自重によって落下
し、破損を生じやすいという問題もあった。この発明
は、以上の通りの課題を解決するためになされたもので
あり、土木・建築材料としての前記加飾シートをはじ
め、各種の成形品の成形に有用な、寸法、デザイン等の
変更への対応が容易であって、しかも成形品の損傷も生
じない、低コストで多様な成形を可能とする新しい真空
成形用のモールドを提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、真空吸引部に積層載置して所要
の成形型を構成する開孔部を有する開孔板の積層体から
なることを特徴とする真空成形用モールドを提供する。
また、この発明は、所要の成形型を有する成形モールド
に載置して成形型をインプロセスで変更する開孔板を配
設してなることを特徴とする真空成形用モールドを提供
する。

【００１２】このいずれの場合においても、この発明は
従来の鋳込み成形モールドとは相違して、開孔板の積層
によって、もしくは、鋳込み成形モールド等の既設のモ
ールド上への開孔板の載置によって可変成形型を構成す
ることを特徴としている。以下、添付した図面によって
さらに詳しくこの発明の真空成形用モールドについて説
明する。

【００１３】図３は、この発明の真空成形用モールド
（１）の例を示したものである。この図３の断面図
（ａ）および平面図（ｂ）に例示したように、たとえば
このモールド（１）は、図２に示した鋳込み成形モール
ド（５）と同等の寸法、性能を有することを目的とし
て、セラミック粒子の粒径等に合わせて孔の大きさの異
なる複数の開孔板（１１）を積層している。この開孔板
（１１）は、支持体としての真空吸引部（１２）に載置
され、開孔部（１３）の径の異なる複数の開孔板（１
１）の積層によって、この開孔部（１３）が所要の成形
型を構成するようにしている。

【００１４】開孔板（１１）の材質としては、環境条件
の変化では変形しないものとするが、たとえばアルミニ
ウム、ステンレス等の金属、合金、さらには硬質紙、樹
脂、無機質材、あるいはその複合材の任意のものとする
ことができ、各開孔板（１１）は、その材質や真空成形
の条件等に応じて適宜な接着剤を選択して貼り合わせ、
積層することができる。この場合、開孔部（１３）が所
要の成形型となるように、孔の中心の一致を図ること等
が必要となる。

【００１５】もちろん、開孔板（１１）の厚みにも制限
はない。たとえばセラミック粒子を用いる加飾シートの
製造の場合には、この開孔板（１１）の厚みは0.1 〜数
mm程度とすることができ、薄いものほどその積層によっ
て鋳込み成形で作製したモールドの形状に近づけること
ができる。通常は、粒子半径を３〜５分割する程度が便
利である。粒子径１０mmのセラミック粒子を加飾材とし
て使用する場合には、厚さ１mm前後のものが好ましい。

【００１６】このような開孔板（１１）を積層すること
により、粒子径の大きさ等の変更への対応も極めて容易
となる。なお、各開孔板（１１）の孔の大きさは、粒子
に対応する場合にはたとえば滑らかな半球等が得られる
ように決定するが、鋳込成形モールドのような滑らかな
半球面は必ずしも必要ではない。つまり、真空成形時
に、粒と孔が完全に接触すると吸引できず、加飾シート
の粒と熱可塑性シートの付着が悪くなることから、適度
な隙間を必要とするためである。また、開孔部（１３）
の形状は円形である必要もない。粒子の他、板状体、そ
の他のバルク体等であっても、これに対応する開孔部
（１３）の形状とすることができる。

【００１７】また、この発明においては、図４および図
５に例示したように、鋳込み成形モールド（５）あるい
は開孔板（１１）を積層した既設のモールドに１枚もし
くは複数枚任意の大きさ・孔配列の別の開孔板（１４）
を載置することにより、新しいモールドを製造すること
なく、容易に種々の加飾シート等の製造用の真空成形モ
ールドを構成することができる。また、たとえば加飾シ
ート端部の平面を延長する場合には、図４に示したよう
に上載する開孔板（１４）の大きさをモールドサイズよ
り必要な分だけ大きくすることができる。また、図５の
ように成形溝を必要としない部分には開孔板（１４）の
孔のない部分が上部になるように上載することもでき
る。

【００１８】この場合、粒子等の大きさ、モールドの孔
深さ・大きさ・ピッチ等の条件にあわせて、開孔板（１
４）の厚さ、孔サイズ・ピッチ等を決定することにな
る。たとえば以上の通り例示することのできるこの発明
の開孔板（１１）（１４）を用いる真空成形用モールド
の場合には、図６に示したように真空成形後の脱型時に
開孔板（１１）（１４）が粒子（２）等と樹脂シート
（７）を成形したままの状態で保持することができる。
この時、移動式の脚（１５）を設け、モールドが下方に
ある場合にはこの脚（１５）が外部に位置し、モールド
が上部に移動し、樹脂シート（７）と粒子（２）等とを
一体化する際には開孔板（１１）（１４）の下側に移動
するようにする。

【００１９】こうすることにより、自重によって加飾シ
ート等が落下し、損傷することもない。もちろん、この
発明のモールドは、以上例示した加飾シート製造にその
使用が限定されるものではない。一般のプラスチックの
成形にも使用されるものである。図７は、その例を示し
たものである。開孔板（１６）を積層したモールドによ
って、樹脂シート（１７）より所要のプラスチック成形
品（１８）を製造するものである。

【００２０】次に実施例を示し、さらに詳しくこの発明
について説明する。

【００２１】

【実施例】実施例１ 開孔板を積層したモールドを用いて、セラミッ粒子と樹
脂シートが一体化した加飾シートを作成した。必要とさ
れる加飾シートの仕様、および製造したモールドの形状
は以下の通りである。

【００２２】 １）加飾シートの仕様 セラミック粒子の粒径（mm） ９〜１０ 加飾シートのサイズ（mm） 300 ×300 加飾シートの粒のない端部の幅（mm） ３ 粒の配列（個） ２７×２７（縦横整列） 樹脂シートの材質 ポリプロピレン 樹脂シートの厚さ（μｍ） 280 樹脂シートの被覆厚（mm） 粒径1/2 程度 樹脂シートの収縮率（％） １〜２ ２）モールドの形状 開孔の材質 アルミニウム 開孔のサイズ（mm） 320 ×320 （加飾シート成形後300 角に裁断する） 角開孔板の厚さ、孔の直径、孔中心間隔（mm） 厚さ（mm） 孔の直径（mm） 孔中心間隔（mm） 上から第１層目 1.5 １０ １ 第２層目 1.5 ９ ２ 第３層目 1.0 ８ ３ 第４層目 1.0 ６ ５ 第５層目 1.0 ２ ９ 開孔板の接着方法 第１層目・第２層目間 両面粘着テープ その他 エポシキ系接着剤 従来の鋳込み成形のモールドを使用して製作した加飾シ
ートと、本モールドにより製作した加飾シートを比較し
たところ、全く同様の仕上がりで要求された加飾シート
の仕様を満足するものであった。

【００２３】次に、両面粘着テープで仮止めしていた第
１層目の開孔板をはずし、残りの４枚で形成するモール
ドを用いて粒径９〜１０、８〜９mmのセラミック粒子の
形成を行ったところ、同様に加飾シートを得ることがで
きた。この製造試験で、開孔板の取り外しにより違う粒
径のセラミック粒子も使用できることが実証された。さ
らに、開孔板の厚さ、孔の直径、およびセラミック粒の
粒径を調節することにより、粒に対する樹脂の被覆厚を
変えられることが判明した。

【００２４】実施例２ 実施例１で製作した積層開孔板モールドの最上層の開孔
板を取り外し、異なったプレートサイズ・デザインの開
孔板を両面粘着テープにより、貼り合わせた。開孔板の
種類としては、以下のものである。 （１）孔のない端部のみ変更したサイズ３５０mm×３５
０mmの開孔板 （２）サイズを変更せず、縦横の孔を２０×２５列に少
なくした開孔板 （３）千鳥状に孔が存在する開孔板 同様の作業を３２０mm×３２０mmの鋳込成形モールドで
もそれぞれ以下のようになった。 （ａ）モールド４辺に幅３０mmの角材を接着剤で貼付
け、上記（１）と同じサイズにした。 （ｂ）縦２列、横７列をテープでモールド孔を表裏から
貼る方法と孔を粘土で埋める方法で、上記（２）と同じ
条件を得た。 （ｃ）（ｂ）同様テープと粘土を使用し、孔を１個置き
になくし、上記（３）と同様の千鳥模様を作った。

【００２５】以上のように、開孔板モールドと鋳込成形
モールドを用いて加飾シートを成形した。（ａ）〜
（ｃ）の処理を行なった鋳込成形モールドも用いて製造
した加飾シートには、角材の跡、孔の円形の跡が現れ、
また、製造終了後、テープ・粘土をきれいに取り除くこ
とが困難であった。

【００２６】一方、これに対して、開孔板モールド
（１）〜（３）を使用した加飾シートには不具合を生じ
ず、サイズ・デザイン変更時の開孔板の取り換えも容易
にできた。実施例３ 実施例２の（１）で使用したサイズ３５０mm×３５０mm
の開孔板の上にすでに製造された加飾シートを置いたと
ころ、開孔板に少したわみを生じた。

【００２７】そこで、実施例１で使用している孔１０mm
のプレートサイズを４００mm×４００mm、第２層目の孔
９mmのプレートサイズを３５０mm×３５０mmとし、最上
層・第２層間および第２層・第３層間は接着せず、第３
層から第５層の３枚でなるモールドに上載した。このモ
ールドに９〜１０mmのセラミック粒子の入れ、真空成形
機に設置した。加飾シートに使用しているものより接着
強度を上げたホットメルト接着剤層を有するポリプロピ
レンシートに熱をかけ、粒の入ったモールドを上方に移
動し、シート・粒・最上層開孔板を一体化させた。この
間に、第２層目の張り出した部分の下部に、真空成形機
に取付けた脚を移動して、第２層開孔板より上部を固定
した。一体化・冷却工程終了後、第３層から第５層の開
孔板からなるモールドを下方に移動した。以上の結果、
第２層開孔板に上載し、シート・粒・最上層開孔板の一
体化した加飾板が、真空成形機上部に固定されて得るこ
とができた。

【００２８】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
り、セラミック粒子等の加飾物を樹脂シートにより部分
的にくるんだ加飾シート、あるいは、さらに開孔板と一
体化した加飾板等の真空成形品を自由なサイズ・デザイ
ンで、多様、かつ低コストに容易に提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】加飾シートを示した断面図である。

【図２】従来の加飾シートの製造プロセスを示した工程
断面図である。

【図３】この発明のモールドを示した断面図および平面
図である。

【図４】

【図５】この発明の別のモールドを示した断面図であ
る。

【図６】この発明のモールドによる脱型状態を示した断
面図である。

【図７】この発明のモールドのさらに別の例と、プラス
チック成形品を示した断面図と斜視図である。

【符号の説明】

１ 粒子 ２ 粘着層 ３ 樹脂シート ４ 溝部 ５ モールド ６ 支持台 ７ 樹脂シート １１ 開孔板 １２ 真空吸引部 １３ 開孔部 １４ 開孔板 １５ 移動脚 １６ 開孔板 １７ 樹脂シート １８ プラスチック成形品

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空吸引部に積層載置して所要の成形型
   を構成する開孔部を有する開孔板の積層体からなること
   を特徴とする真空成形用モールド。
2. 【請求項２】 開孔板が、金属、合金、樹脂、紙、無機
   質材、あるいはそれらの任意の複合材からなる請求項１
   の真空成形用モールド。
3. 【請求項３】 粒状体、または板状体を部分被覆して一
   体化した樹脂シートを成形するための請求項１または２
   の真空成形用モールド。
4. 【請求項４】 所要の成形型を有する成形モールドに載
   置して成形型をインプロセスで変更する開孔板を配設し
   てなることを特徴とする真空成形用モールド。