JPH08112856A - 樹脂板の深絞り成形方法 - Google Patents
樹脂板の深絞り成形方法Info
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Abstract
た板状の熱可塑性樹脂材料より厚み変化の少ない深絞り
成形品を製造する。 【構成】 無機充填剤を含有した熱可塑性樹脂の板状材
料をガラス転移点(Tg)以上の温度に加熱し、製品の
高さ(H)の25%以上の長さで、しかも圧縮軸に対し
て10〜60°の傾きを持った導入部を有する金型を用
いて深絞り加工する。
Description
料の熱加工による深絞り成形加工方法に関する。
工するに際して、ガラス転移点(Tg)以上の温度に樹
脂を加熱し軟化させた後、成形用金型または、成形用木
型・樹脂型などの成形用型を利用してプレス機や真空成
形機による賦型加工する方法が一般に行われている。例
えばポリメチルメタアクリレート樹脂(以下、アクリル
系樹脂)の深絞り加工は加工条件として板状の樹脂を1
60〜180℃に加熱して軟化させた後、プレス機や真
空成形機などを用いて、賦型加工用型での深絞り加工が
行われているが、アクリル系樹脂は加工時の材料の伸び
が200%〜500%と大きいため容量に加工ができ
る。
だアクリル樹脂は深みのある透明感と高級な感触が特徴
であり、人工大理石としてキッチン天板、各種カウンタ
ートップ、洗面化粧台、壁材などに使用されている。こ
れらの使用分野では平板で使用される以外に、150〜
180℃のオーブンで加熱した後、2次元的に曲げ加工
することが推奨され、実際に熱加工による商品も製造さ
れている。しかし加工時に材料の伸びが100%以下と
小さいため深絞り加工のような3次元加工はできなかっ
た。
114157号にて人工大理石を140℃〜180℃に
加熱、軟化させた後、転写型を用いて人工大理石表面に
凹凸模様を転写する方法を提案しているが、この発明の
方法では深絞り加工のような3次元加工はできない。
アクリル系樹脂は透明性や耐候性がよいことが特徴であ
り、各種の製品に賦型加工されている。しかしながらア
クリル系樹脂を使用して、製品の最大直径(D)に対し
て製品深さ(H)の比(H/D)が30%を超えるよう
な深絞り成形品をプレス機や真空成形機を用いて加工す
る場合には、得られる製品の肉厚が部分的に非常に薄く
なり補強剤が必要となる場合が多かった。
系人工大理石を用いて深絞り成形加工することが多数試
みられているが未だ成功していない。ただ板厚が0.5
〜3.0mmの薄い板厚の人工大理石についてはアクリ
ル系樹脂材料と同様、板状の樹脂を150℃〜180℃
のオーブンで加熱軟化させた後、プレス機により浅い絞
り加工を施すのが精々であった。
20重量%以上含んだアクリル系人工大理石は、充填剤
が多いためアクリル系樹脂と同様な加熱条件で深絞りの
ような3次元的な熱加工を行うと、樹脂の伸びが少ない
ため成形歪みによりクラックの発生や、表面が白くなる
白化が起きる問題があり商品化できなかった。そのため
エムアールシー・デュポン(株)平成6年4月1日発行
の人工大理石商標名「デュポンコーリアン」の設計/加
工/施行ガイド22頁に紹介されているように樹脂板を
150℃〜180℃に加熱し、2次元的な曲げ加工する
ことができるだけであった。
工大理石を用いた熱加工技術の開発を続け、深絞り製品
の研究開発に努めた結果、金型を加熱することと、金型
に傾きを持った導入部を設けることにより歪みがほとん
どなく、しかも製品の肉厚変化の少ない深絞り製品が得
られることを見いだし本発明に到達した。
可塑性樹脂からなる板状材料をガラス転移温度(Tg)
以上の温度に加熱し軟化させた後、金型を用いプレス機
により深絞り加工する成形方法において、凹型と凸型の
両方か、または凹型の金型が製品の高さ(H)に対して
25%以上の長さ(L)で、しかも圧縮軸方向に対して
傾き(θ)が10°〜60°である導入部を有する金型
を用いることを特徴とする深絞り成形方法にある。
樹脂材料として本発明で使用できるものは、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ABS樹脂、ポ
リスチレン、メタアクリル樹脂などであり、好ましくは
メタクリル樹脂である。メタクリル樹脂としては、例え
ばメタアクリル酸メチルの重合体やメタアクリル酸メチ
ルと酢酸ビニル、スチレン、メチルアクリレート、エチ
ルメタアクリレート、ブチルメタアクリレート、シクロ
ヘキシルメタアクリレートなどの共重合体を挙げること
ができる。また、これらメタクリル樹脂は総重量の15
重量%以下の範囲で架橋剤を含んでいても良い。用いら
れる架橋剤としてはエチレングリコールジメタクリレー
ト、1,3−プロピレングリコールジメタクリレート、
ジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレート、ネオペン
チルグリコールジメタクリレートなどを挙げることがで
きる。
り、充填材としては例えば炭酸カルシウム、水酸化アル
ミニウム、マイカ、シリカ、ガラスなどの粒状、鱗片
状、繊維状物を含有したものであってもよい。好ましく
は粒状の水酸化アルミニウムを20〜85重量%、好ま
しくは50〜70重量%の範囲で含有したアクリル系人
工大理石材料である。
厚は、薄物のほうが加工が容易であるが、2〜25mm
の板状又はシート状材料について適応できる。板厚が2
5mmを超える材料については加熱による軟化が均一で
なく成形時に成形歪みによりクラックや、白化が発生し
好ましくない。
(Tg)以上であって、発泡や変色などの物性や品質変
化を来たさない温度が好ましい。アクリル系人工大理石
の場合、120℃〜180℃に加熱し軟化させることが
好ましい。
をなくするため軟化した成形材料が円滑に金型に導入で
きるよう金型には導入部を設けたものを使用することが
特徴である。金型の凹型と凸型金型の両方、または凹型
金型における導入部の長さ(L)は、短いと円滑な材料
の導入ができないので製品の高さ(H)の25%以上を
必要とする。
を持っており、傾きは小さすぎると軟化した材料を円滑
に金型に導入できないので10°〜60°の範囲の傾き
が好ましい。なお、凹型と凸型の両方に導入部分を設け
る場合には、傾きは同一にすることが望ましい。成形加
工後金型の導入部に当る部分の樹脂材料は最終仕上げの
段階でカットして取り除く。
とが必要である。これは軟化した樹脂材料が冷えた金型
と接触した際に冷却され、プレス機での均一な圧縮成形
ができなくなるのを防ぐためである。アクリル系人工大
理石の場合は、金型を70℃〜120℃に加熱しておく
ことが好ましい。
る際には、製品に圧縮歪みによるクラックや皺、破れが
発生することがある。これらの圧縮歪みを避けるために
歪みの集中する場所に前もって切り欠き部を設けること
により圧縮歪みを解消できる。切り欠き部は最終仕上げ
段階でカットする部分に設ける。切欠き部の形状及び数
は、板厚、目的とする製品の大きさ、深絞り加工条件等
に応じて、方形、V字形、半円形等とし、数も適宜に定
めればよい。プレス機を用いた圧縮条件としては、15
0トンプレス機にて圧縮圧力40〜120kg/c
m2 、圧縮時間は3〜15分である。
ムアールシー・デュポン(株)製コーリアン、カメオホ
ワイト)平板を、マシニングセンター(ファナック社
製)を用いて外周加工を行いあらかじめ設定した長さ5
10mm,巾456mmのダ円形状に切断し、周縁部に
圧縮歪みを解消するため半径10〜13mmの半円状の
切欠き部を24ヶ所設け深絞り加工用材料を準備した。
熱機にて2時間予備加熱した。加熱した深絞り材料を1
00トンプレス(三浦プレス製作所製)にて図1に示す
凸型1、凹型2からなり、D:395mm,H:140
mm,導入部4のL:70mm,θ:30°を有する一
対の金型を用いて手洗い用ボールに加工した。このとき
金型はヒーター6により加熱し100℃に設定し、面圧
90kg/cm2 、型締め速度12mm/秒にて360
秒間加圧賦型した。賦型加工後、冷却しマシニングセン
ターを用いて不用な外周部をカットし、手洗い用ボール
として必要な加工を施し製品を完成させた。図1におい
て符号3は凹型金型2の凹部、5は圧縮軸方向、矢印は
凸型金型の型締め方向を示す。
測定した厚みが12.0〜13.1mmとほぼ均一に近
く、落球衝撃強度も加工前の材料強度と大きな差異は見
られなかった。なお、製品の外観はクラックや白化もな
く良好で、しかも金属面を忠実に転写していた。
て導入部Lのない金型を用いて同様な深絞り加工を行っ
たところ、得られた製品には白化とクラックが発生して
いた。
絞り材料を140℃にて2時間予備加熱した。加熱した
深絞り材料を実施例1で用いた金型を用い、常温に設定
したまま面圧90kg/cm2 、型締め速度12mm/
秒にて360秒加圧賦型加工した。得られた製品は製品
表面に白化とクラックが見られた。
を、周辺部に切り欠き部を設けないほかは実施例1と同
じ方法にて深絞り加工を行った。得られた製品は圧縮成
形歪みのための周辺部に皺とクラックの発生が見られ
た。
脂の板状面から深絞り成形法によって厚みの変化の少い
深絞り製品を白化とか成形歪みなく製造できる。
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】 無機充填剤を含有した熱可塑性樹脂から
なる板状材料をガラス転移温度(Tg)以上の温度に加
熱し軟化させた後、金型を用いプレス機により深絞り加
工する成形方法において、凹型と凸型の両方か、または
凹型の金型が製品の深さ(H)に対して25%以上の長
さ(L)で、しかも圧縮軸方向に対して傾き(θ)が1
0°〜60°である導入部を有する金型を用いることを
特徴とする深絞り成形方法。 - 【請求項2】 熱可塑性合成樹脂材料が無機系充填剤を
20〜85重量%含有し、板厚が25mm以下であるア
クリル系人工大理石を120〜180℃に加熱した後、
あらかじめ70〜120℃に加熱した請求項1に記載し
た成形用金型を用いる製品の肉厚変化の小さな深絞り成
形方法。 - 【請求項3】 請求項2に記載した深絞り加工を行うに
際して、前もって合成樹脂材料の周辺部に圧縮歪みを軽
減させるために切り欠き部を設けたことを特徴とする請
求項1又は2の深絞り成形方法。
Priority Applications (1)
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JP27430094A JP3051312B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 樹脂板の深絞り成形方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH08112856A true JPH08112856A (ja) | 1996-05-07 |
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Family
ID=17539730
Family Applications (1)
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JP27430094A Expired - Lifetime JP3051312B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 樹脂板の深絞り成形方法 |
Country Status (1)
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Cited By (3)
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-
1994
- 1994-10-14 JP JP27430094A patent/JP3051312B2/ja not_active Expired - Lifetime
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