JPH10113982A - 合成樹脂中空成形体の成形方法及び成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】合成樹脂中空成形体の接合部の接合強度を低下
させない範囲に接合部を残し、該接合部の外周縁を成形
過程で切断除去することができる、合成樹脂中空成形体
の成形方法及び成形用金型を提供する。 【解決手段】上下一対の成形用金型のいずれか一方のシ
ート挟着部に全周にわたって切断刃を延設し、金型閉鎖
時に前記切断刃が他方の成形用金型の挟着部に達するよ
うにし、成形過程で両成形用金型が接近する際に成形体
の接合部の外周縁を切断するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、合成樹脂中空成
形体、例えば二重窓用パネル、二重壁採光ドーム、車両
用部材、内照式大型看板材等に用いられるような二重壁
を有する合成樹脂中空成形体の成形方法及び成形用金型
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、合成樹脂中空成形体の成形方法と
して、２枚の加熱状態にある樹脂シートを一対の金型の
間に挟み、その間に圧縮空気を吹き込む、いわゆるシー
トブロー成形法と呼ばれる成形方法が知られている。こ
の成形方法によって得られるパネル状成形体は完全に空
洞構造であるため軽量であり、比較的大型、広面積のも
のが得られるから、各種のパネル状構造材として広く利
用されている。

【０００３】合成樹脂中空成形体の上記成形方法は、一
般的には図６（イ）に示すように、所定間隔で相対する
２枚の熱可塑性合成樹脂シート（51）（52）の周縁を、
スペーサー（57）を介してクランパー（58）（59）によ
り挟圧して閉鎖空間（66）を形成させ、上記両シート
（51）（52）を加熱軟化させたのち、図６（ロ）のよう
に、上記シート周縁の挟圧位置の内側を上下一対の金型
（55）（56）で挟着し、さらに図６（ハ）のように、両
シート（51）（52）を互いに周縁で結合させながら圧縮
空気（ｆ）を導入しながらシートブロー成形をし、成形
体（ａ）を得るものである。

【０００４】そして、成形が完了すると、両金型が解放
され前記クランパー（58）（59）及び前記スペーサー
（57）が取り外された後、成形体（ａ）は、図７のよう
に、クランプ代（ｋ）を付けたままの状態で成形機から
取り出され、さらに別工程で、成形体（ａ）の製品相当
部分からその外周のクランプ代（ｋ）を、金型挟着部分
（ｐ）で切断することにより除去されるのである。な
お、上記切断後の成形体（ａ）の周辺部は、多くの場
合、成形体（ａ）の外観品質を調えるために、さらにト
リミング工程が付加される。

【０００５】しかしながら、従来の成形方法により得ら
れる成形体（ａ）について、上記のようにクランプ代
（ｋ）を切断除去するには、この種の成形体（ａ）が大
型、広面積であることから、そのクランプ代が大きくし
かも形状が複雑であり、例えば携帯式の裁断機のような
単純な切断装置では、精度よくトリミングを行えず、か
えって製品を傷つけるなどの不都合を生じるばかりか、
効率的に間に合わない。従って、必然的に精度の高い、
高価な専用の切断装置が要求されることとなり、成形体
（ａ）の仕上げ工程を繁雑にし、作業効率を下げるとと
もにコスト高を招く。

【０００６】また従来、このような問題点を解決するた
めに、例えば図８に示すように、上下両金型（75）（7
6）の外側面に沿って上下に摺動する切断刃（ｃ）を設
け、両金型（75）（76）の開閉に連動させて、成形工程
中に両シート（71）（72）を金型挟着部分の外周に沿っ
て切断する手段が知られている。しかし、この手段は極
く小型で小面積の成形体の成形には適用できるが、大
型、広面積の成形品の成形には適用が困難である。しか
もこの種の成形装置は、複雑かつ大掛かりなものとな
り、運転精度も高く要求され、設備費用も非常に高くつ
く。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記のよ
うな問題点を解決して、合成樹脂中空成形体の接合部の
接合強度を低下させない範囲に接合部を残し、該接合部
の外周縁を成形過程で切断除去することができる、合成
樹脂中空成形体の成形方法及び成形用金型を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的に
おいて、所定間隔で相対する２枚の合成樹脂シートの周
縁を、クランパーにより挟圧して閉鎖空間を形成させ、
上記両合成樹脂シートを加熱軟化させたのち、上記合成
樹脂シート周縁の挟圧位置の内側を上下一対の成形用金
型で挟着してシートブロー成形をする合成樹脂中空成形
体の成形方法において、前記両成形用金型のいずれか一
方のシート挟着部の全周にわたって切断刃を延設し、金
型閉鎖時に前記切断刃が他方の成形用金型の挟着部に達
するようにし、成形過程で両成形用金型が接近する際に
前記切断刃によって成形体の接合部の外周縁を切断する
ようにしたことを特徴とする合成樹脂中空成形体の成形
方法を要旨とする。

【０００９】またこの発明の他の一つは、上記の合成樹
脂中空成形体の成形方法において用いられる成形用金型
であって、上下両成形用金型のいずれか一方のシート挟
着部に全周にわたって切断刃が延設されており、金型閉
鎖時に前記切断刃が他方の成形用金型の挟着部に達する
ようになされたことを特徴とする合成樹脂中空成形体の
成形用金型を要旨とする。

【００１０】上記成形用金型の好ましい実施態様として
は、上下両成形用金型において、一方の成形用金型に延
設された切断刃の先端に対向するように、他方の成形用
金型のシート挟着部にゴム状弾性体が、全周にわたって
埋設された態様とする。

【００１１】上記成形用金型の具体的な実施態様として
は、シート挟着部の幅が２〜３０ｍｍであり、切断刃が
シート挟着部の内方端から１〜２５ｍｍの範囲内の位置
に延設されかつその高さが０．５〜２．５ｍｍであるよ
うになされたものとする。

【００１２】次に、この発明を実施例を示す図面に従っ
て、さらに具体的に説明する。

【００１３】まず、図１において、（１）（２）は成形
用材料である２枚の合成樹脂シート、（３）（４）は上
下１対の成形用金型、（５）は上金型（３）を下面に取
付けた上テーブル、（６）は下金型（４）を上面に固定
したベッド、（７）は環状の枠を構成する所定厚みのス
ペーサー、（８）（９）は上下クランパー、（10）（1
1）は遠赤外線ヒーターである。なお、図示を省略した
が、両成形用金型（３）（４）には、キャビティー内面
から型外部へ通じる空気抜き用の孔が複数個設けられて
いる。

【００１４】成形用材料としての合成樹脂シート（１）
（２）は、熱可塑性樹脂からなるものであればその材質
は特に限定されない。中空成形体の用途に応じて、任意
の材料が選択使用されるが、一般的には例えば塩化ビニ
ル系樹脂、アクリル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂等よりなる厚さ１〜５ｍｍ程度の樹脂シートが
好適に用いられる。

【００１５】上記合成樹脂シート（１）（２）により中
空成形体を成形するには、まず合成樹脂シート（１）
（２）の周縁部間にスペーサー（７）を介在させた状態
で、該周縁部を上下からクランパー（８）（９）で挟着
し、合成樹脂シート（１）（２）を相互に閉鎖空間（1
2）を存置するように平行状かつ水平状に支持する。

【００１６】ついで、合成樹脂シート（１）（２）の上
下方に遠赤外線ヒーター（10）（11）を導入し、合成樹
脂シート（１）（２）を所定の成形温度まで加熱し軟化
させる。このとき、図２（イ）に示すように、同時にス
ペーサー（７）の一部に設けたエアーノズル（7a）から
合成樹脂シート（１）（２）間の閉鎖空間（12）に圧縮
空気を導入し、両シートの自由な重力変形を防止しなが
ら該シートを予張させることもできる。

【００１７】そして、前記ヒーター（10）（11）を除去
したのち、図２（ロ）に示すように、合成樹脂シート
（１）（２）を、その周縁のクランプ位置の内側におい
て両成形用金型（３）（４）を接近させてその周壁のシ
ート挟着部（3a）（4a）間に両シート（１）（２）を挟
み込むとともに、下金型（４）のシート挟着部（4a）に
延設された切断刃（Ｃ）の先端が上金型（３）のシート
挟着部（3a）に達するように両成形用金型（３）（４）
で圧締することにより、接合部（Ｐ）を形成させながら
その外周縁を切断し、同時に上金型（３）に設けられた
成形用エアーノズル（13）を駆動用シリンダー等の駆動
手段（13a ）で進出作動させることにより、一方のシー
ト（１）に貫通させる。ついで、このエアーノズル（1
3）から両シート（１）（２）間の閉鎖空間（12）内に
圧縮空気を導入することにより、両シート（１）（２）
を成形用金型（３）（４）のキャビティー内面（3b）
（4b）に密接せしめる。

【００１８】さらに、図２（ハ）に示すように、閉鎖空
間（12）の圧力を保持しながら所要の冷却を行ったのち
排気を行い、エアーノズル（13）を後退させ、成形用金
型（３）（４）を開き、所定の中空成形体（Ａ）を、ク
ランプ代（Ｋ）と分離した状態で成形機から取出す。

【００１９】上記のようにして成形機から取出された成
形体（Ａ）は、図３に示すように、接合部（Ｐ）の外周
縁で、前記クランプ代（Ｋ）と完全に切断分離された状
態のものとなる。この成形体（Ａ）は、さらに外観品質
を調えるために、必要に応じて、その周辺の接合部
（Ｐ）をトリミングしてもよい。

【００２０】ところで、この発明においては、図４にそ
の詳細を示すように、上記成形用金型（３）（４）にお
いて、下金型（４）のシート挟着部（4a）には、その全
周にわたって切断刃（Ｃ）が延設されており、金型閉鎖
時には、前記切断刃（Ｃ）が上金型（３）の挟着部（3
a）に達するように、両成形用金型（３）（４）の昇降
操作がなされる。

【００２１】この場合、上金型（３）のシート挟着部
（3a）には、図５に示すように、切断刃（Ｃ）の先端に
対向する位置に、材質が例えばクロロプレン等のゴム状
弾性体（Ｇ）を埋設することができる。このゴム状弾性
体（Ｇ）は、合成樹脂シート（１）（２）の挟着部分の
熱融着を全周縁にわたって確実に行わせるために、両シ
ート挟着部（3a）（4a）間の距離（ｄ）を、切断刃
（Ｃ）の高さに制限されることなくこれよりも小さくす
るとき、またはシート挟着面（3a）（4a）間の距離
（ｄ）の部分的な変動を補うときに、切断刃（Ｃ）の先
端がシート挟着面（3a）を含む面よりもさらに内側へ侵
入するのを受容し、自らは圧縮状態に変形することによ
り切断刃（Ｃ）先端の破損を防止する役目をする。かか
る構成は、とりわけ広面積の成形体すなわち周縁長の長
い成形体、周縁の平面形状が複雑な成形体に好適に採用
できる。

【００２２】この発明において使用される成形用金型
（３）（４）の仕様は、所期する成形体の形状、使用す
る熱可塑性合成樹脂の種類、厚み寸法等に応じて決定さ
れるのであるが、図５において具体的に例示すると、シ
ート挟着部（3a）（4a）の幅（ｈ）は２〜３０ｍｍ、シ
ート挟着部（4a）に延設される切断刃（Ｃ）の高さは
０．５〜２．５ｍｍ、及び切断刃（Ｃ）の延設位置はシ
ート挟着部（4a）の内方端からの距離（ｅ）が１〜２５
ｍｍの各範囲内で設定される。ここで、とくに切断刃
（Ｃ）の延設位置については、シート挟着部（4a）の内
方端からの距離（ｅ）が１ｍｍ未満では中空成形体とし
ての接合部の強度が確保できず、２５ｍｍを超えると接
合部（Ｐ）の幅が過大となるだけでなく、成形機に余計
な加圧能力を要求するという不都合が生じる。従って、
前記距離（ｅ）は好ましくは２〜２０ｍｍの範囲とし、
可及的にシート挟着部（4a）の外縁寄りとするのが望ま
しい。

【００２３】また、シート挟着面（3a）に埋設されるゴ
ム状弾性体（Ｇ）については、切断刃（Ｃ）に対応する
位置に、幅（ｉ）が１０〜２０ｍｍ程度のものを挟着部
（3a）面に面一に埋設すればよい。

【００２４】なお、この発明においては、金型閉鎖時に
おけるシート挟着部（3a）（4a）間の距離（ｄ）は、通
常は、上記のように切断刃（Ｃ）の高さ０．５〜２．５
ｍｍと同じ値に設定されるが、その値が０．５未満では
中空成形体の接合部（Ｐ）における厚さを下回り、完全
な切断がなし得ず、また２．５ｍｍを超えると、とりわ
けゴム状弾性体（Ｇ）を設置しない場合において中空成
形体の接合部（Ｐ）の圧締を十分になし得ず、周縁全体
の強度が確保できない。従って、好ましくは０．８〜
２．０ｍｍとする。

【００２５】以上、この発明よれば、図３に示すよう
に、２枚の合成樹脂シート（１）（２）からなる合成樹
脂中空成形体（Ａ）は、成形完了時にはクランプ代
（Ｋ）が完全に切断分離された状態とされるので、成形
機からの取出し作業、別工程におけるトリミング作業等
の取扱いが極めて容易なものとなる。

【００２６】

【実施例】つぎに、本発明の実施例を説明する。なお、
目的とする合成樹脂中空成形体の寸法仕様は、幅５００
ｍｍ、長さ８００ｍｍ、厚さ２０ｍｍの薄型、広面積の
中空板状体とした。

【００２７】まず、上記目的の寸法仕様に対応する上下
一対の成形用金型として、幅が２０ｍｍのシート挟着面
を有する上側の成形用金型と、幅が２０ｍｍのシート挟
着部の内方端から１０ｍｍの位置に高さ１ｍｍの切断刃
が全周にわたって延設された下側の成形用金型を用意
し、さらに合成樹脂中空成形体の成形用材料となる熱可
塑性合成樹脂製のシートとして、幅７００ｍｍ、長さ１
０００ｍｍ、厚さ２．０ｍｍのアクリル変性高衝撃塩ビ
板（筒中プラスチック工業（株）社製、商品名「カイダ
ック」品番ＫＤＧ１２００）を２枚用意した。

【００２８】つぎに、図２（イ）〜（ハ）に示す順序に
ならって、合成樹脂シートを成形機にセットし、前記合
成樹脂シートの表面の温度を１８０℃に加熱した後、上
下両成形用金型を閉鎖状態とし、以後通常のシートブロ
ー成形法の成形操作に従って成形した。

【００２９】得られた合成樹脂中空成形体は、図３に示
したものと同様に、クランプ代が完全に切断分離された
状態のもので、その接合部は厚さ１ｍｍ、幅１０ｍｍの
突出状縁からなり、接合強度を十分に確保されたもので
あり、しかも、実用上とくにトリミングを要しない程度
に精度よくかつ外観品質の良好なものであった。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、この発明の成形方法によ
れば、シートブロー成形による合成樹脂中空成形体を成
形する際に、上下一対の成形用金型のいずれか一方のシ
ート挟着部に全周にわたって切断刃を延設し、金型閉鎖
時に前記切断刃が他方の成形用金型の挟着部に達するよ
うにし、成形過程で両成形用金型が接近する際に前記切
断刃によって成形体の接合部の外周縁を切断するように
したから、得られる合成樹脂中空成形体は、成形完了時
にクランプ代が完全に切断分離された状態とされるの
で、成形機からの取出し作業が極めて容易になるという
効果がある。また、別工程におけるトリミング作業等の
取扱いが容易となるばかりでなく製品としての成形体の
傷防止が可能となり品質を向上することができ、さらに
トリミング作業においては、精度が高く高価な、専用の
切断装置を必要とせず、従って製品コストを引き下げる
効果がある。

【００３１】さらに、この発明における成形用金型は、
合成樹脂シートの切断手段としての切断刃が、成形用金
型のシート挟着部に固定状態に延設されているものであ
るから、成形装置は複雑とならず、運転精度も高く要求
されず、従って設備運転費用も安くつき、しかも大型、
広面積の合成樹脂中空成形体の成形に難なく採用するこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の合成樹脂中空成形体の成形方法に適
用される成形装置の実施例の概要を示す断面図である。

【図２】この発明における成形工程を示す断面図であっ
て、図２（イ）は合成樹脂シートの加熱時の状態、図２
（ロ）は成形用金型により合成樹脂シートの周縁を接合
一体化し、圧縮空気を導入して成形をする状態、図２
（ハ）は成形終了後成形用金型を解放する状態を示すも
のである。

【図３】この発明によって得られる合成樹脂中空成形体
の断面図である。

【図４】この発明において用いられる成形用金型の具体
例を示す部分断面図である。

【図５】この発明において用いられる成形用金型の他の
具体例を示す部分断面図である。

【図６】従来の合成樹脂中空成形体の成形方法における
成形工程を示す断面図であり、図６（イ）は成形開始の
状態、図６（ロ）は成形型により成形材料の周縁を接合
一体化する状態、図６（ハ）は圧縮空気を導入して成形
をする状態を示すものである。

【図７】従来の合成樹脂中空成形体の成形方法により得
られる成形体を示す断面図である。

【図８】従来の成形体の成形方法における熱可塑性合成
樹脂シートの切断手段を示す断面図である。

【符号の説明】

１、２…合成樹脂シート ３…成形用金型（上側） ４…成形用金型（下側） ７…スペーサー ８…クランパー（上側） ９…クランパー（下側） 10、11…遠赤外線ヒーター 3a…シート挟着部（上側） 4a…シート挟着部（下側） Ａ…中空成形体 Ｃ…切断刃 Ｋ…クランプ代

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定間隔で相対する２枚の合成樹脂シー
   トの周縁を、クランパーにより挟圧して閉鎖空間を形成
   させ、上記両合成樹脂シートを加熱軟化させたのち、上
   記合成樹脂シート周縁の挟圧位置の内側を上下一対の成
   形用金型で挟着してシートブロー成形をする合成樹脂中
   空成形体の成形方法において、前記両成形用金型のいず
   れか一方のシート挟着部の全周にわたって切断刃を延設
   し、金型閉鎖時に前記切断刃が他方の成形用金型の挟着
   部に達するようにし、成形過程で両成形用金型が接近す
   る際に前記切断刃によって成形体の接合部の外周縁を切
   断するようにしたことを特徴とする合成樹脂中空成形体
   の成形方法。
2. 【請求項２】 請求項１の合成樹脂中空成形体の成形方
   法において用いられる成形用金型であって、上下両成形
   用金型のいずれか一方のシート挟着部に全周にわたって
   切断刃が延設されており、金型閉鎖時に前記切断刃が他
   方の成形用金型の挟着部に達するようになされたことを
   特徴とする合成樹脂中空成形体の成形用金型。
3. 【請求項３】 上下両成形用金型において、一方の成形
   用金型に延設された切断刃の先端に対向するように、他
   方の成形用金型のシート挟着部にゴム状弾性体が、全周
   にわたって埋設された、請求項２に記載の合成樹脂中空
   成形体の成形用金型。
4. 【請求項４】 シート挟着部の幅が２〜３０ｍｍであ
   り、切断刃がシート挟着部の内方端から１〜２５ｍｍの
   範囲内の位置に延設されかつその高さが０．５〜２．５
   ｍｍである、請求項２または３に記載の合成樹脂中空成
   形体の成形用金型。