JPS5953848B2 - 熱可塑性合成樹脂シ−トの成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱可塑性合成樹脂シートの成形方法に関する
もので更に詳しくは、合成樹脂シートに部分的な温度斑
の部分を形成し、以後加熱成形することによつて独得な
立体形状を有する成形品を得ようとするものである。

熱可塑性合成樹脂とりわけメタクリル樹脂、塩化ビニル
樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂などのシート
を加熱成形して、各種の成形品を得ることは広く行なわ
れている。

この際の加熱成形の方法も、フリーブロー成形、真空成
形、圧空成形など多くの手法が知られており、最近は真
空成形と圧空成形を組合せた方法あるいは各種のプラグ
を補助的に利用する方法などかなり高度に組合された成
形方法が提案されている。一方、成形品に対する形状の
複雑化、高度化も進んでおり、従来の成形設備では成形
しえない場合もある。このような場合、上述したような
高度に組合された成形方法を採用すればよいが、この成
形方法を行なう設備は複雑な工程を要し総じて高価であ
り、特に一回当りの成形品の個数が少ないときには経済
的に採用しがたいことが多い。本発明者らはこのような
状況に鑑み、従来の成形設備をそのまま使用し、かつ簡
単な工程によつて複雑な成形品を得る成形方法について
検討した結果、本発明を完成したものである。

すなわち本発明の要旨とするところは、耐熱性を有しか
つ伸長性のある遮蔽物質をもつて熱可塑性合成樹脂シー
トを部分的に覆い、次いで加熱して成形を行ない、しか
るのち上記遮蔽物質を除去することを特徴とする熱可塑
性樹脂シートの成形方法を第１番目の発明とし、熱可塑
性合成樹脂シートを加熱した後に、耐熱性を有しかつ伸
長性のある遮蔽物質ノをもつて同合成樹脂シートを部分
的に覆い、次いで成形を行ない、しかるのち上記遮蔽物
質を除去することを特徴とする熱可塑性合成樹脂シート
の成形方法を第２番目の発明とするものである。以下、
本発明を図面に従つて説明するに、第１５図ないし第６
図が第１番目の発明の成形方法を示す工程図、第７図な
いし第１２図および第１３図ないし第１５図が第２番目
の発明の成形方法を示す工程図である。まず第１番目の
発明を第１図ないし第６図に従θつて説明すると、１は
メタクリル樹脂、スチレン樹脂、塩化ビニル樹脂あるい
はポリカーボネート樹脂などの熱可塑性合成樹脂からな
るシートで、フリーブロー成形や真空成形など既知の加
熱成形に適するものであれば、鋳込成形で製作されたシ
５−卜でも、押出成形で製作されたシートでも差支えな
い。

第１番目の発明は、このようなシート１に対し、まず耐
熱性を有しかつ伸長性のある遮蔽物質２を部分的に覆う
。この遮蔽物質２としては、成形の際の加熱に耐える耐
熱性を有しかつシートの成形に応じて伸長できる性能を
備えた、例えばポリビニルアルコール糸塗料などの水溶
性塗料、メチルセルロース水溶液あるいは無機物質の粉
末を含む糊料などが挙げられ、シート状のものとしては
シリコンゴムシートなどが挙げられる。なお、図示の例
では水溶性塗料を用いている。すなわち第２図に示す如
くポリビニルアルコール糸塗料を適当なスプレー４に充
填し、これを熱可塑性合成樹脂シート１に噴霧する。こ
の際適当な形状のくり抜き部を有する型紙３を、同合成
樹脂シート１上に載置しておくと、ポリビニルアルコー
ル系塗料からなる遮蔽物質２は、くり抜き部のみ通適し
この部分に塗膜が形成され、第３図の如く熱可塑性合成
樹脂シート１を部分的に覆うこととなる。熱可塑性合成
樹脂シート１に対し遮蔽物質２を部分的に覆う方法は、
勿論この例だけに限定されるものではなく、上述の如き
塗料を用いる場合、スクリーン印刷の処法によつて行な
うこともでき、またシリコンゴムシートなどを用いる場
合には、予じめ所望の形状の孔などを設けた同ゴムシー
トを熱可塑性合成樹脂シート上に載置するだけでもよい
。このように用意された熱可塑性合成樹脂シート１は、
次に第４図の如く加熱される。

同図の場合赤外線ヒーター５による加熱方式を採用して
いるが、勿論炉加熱方式であつてもよい。熱可塑性合成
樹脂シート１は、成形に適する温度まで加熱されるが、
遮蔽物質２で覆われた部分は、これより．温度が低い状
態となつており、意識的に温度斑を形成した恰好となつ
ている。第５図は上述の如く加熱された熱可塑性合成樹
脂シート１をフリーブロー成形している状態を示してお
り、６が成形の基盤、７が空気噴出孔、８が上下の周囲
枠であ．る。このような成形装置において、基盤６の空
気噴出孔７より圧縮空気を供給してフリーブロー成形を
行なうと、熱可塑性合成樹脂シート１全体は半球状に膨
らんでくるが、遮蔽物質２で覆われた部分は僅かにしか
成形されないこととなる。しかｉるのち遮蔽物質２を水
洗して除去すると第６図の如き独得な立体形成を有する
成形品１″が得られる。次に第２番目の発明について第
７図ないし第１２図に従つて説明すると、第１番目の発
明と同様な熱可塑性合成樹脂シート１をまず第８図の如
き赤外線ヒーター５により加熱する。

この加熱温度は、通常の成形可能温度範囲において出来
るだけ高い領域を選ぶほうが望ましい。加熱が終了した
熱可塑性合成樹脂シート１上に、適当なくり抜き部を有
する型紙３を載置し、この状態でスプレー４よりポリビ
ニルアルコール系などの水溶性塗料を第９図の如く噴霧
し、第１０図の如く遮蔽物質Ｊ２を熱可塑性合成樹脂シ
ート１に部分的に被覆する。このようにすると遮蔽物質
２に覆われた部分は、冷めたい状態の遮蔽物質２に熱を
奪われ他の部分より温度が下がり温度斑が生じる。次い
で、この熱可塑性合成樹脂シート６を第１１図に示すフ
リーブロー成形装置に装填して成形を行なう。この装置
は第５図に示す装置と同じで基盤６と周囲枠８とを備え
、基盤６の空気噴出口７より圧縮空気を噴出し熱可塑性
合成樹脂シート１を上方に膨らませる。一般の熱可塑性
合成樹脂シートの場合は、このように成形すると半球状
に賦形されるが、この例の場合遮蔽物質２が中央に円形
状に覆われているため、この部分が他の部分より温度が
低く、フリーブロー成形を行つてもほとんど変形を受け
ることがない。したがつて、成形後遮蔽物質２を水洗、
除去すると第１２図の如く、中央が平坦となつた独得な
半球状の成形品１″が得られる。また第２番目の発明に
おいてシリコンゴムシートを遮蔽物質２として使用する
ときは、第１３図ないし第１５図の操作によつて行なわ
れる。すなわち、第１３図の如く熱可塑性合成樹脂シー
ト１を加熱したのち、この表面に予め透孔を穿設したシ
リコンゴムシートを載置し（第１４図参照）、この状態
でフリーブロー成形装置に装填する。そしてこれを成形
すると第１５図の如く、シリコンゴムシート２で覆われ
た部分は温度が下がり十分に伸長されず、他方透孔の部
分は温度が高いため通常の成形のように伸長を受け小さ
い球状に膨出する。成形後は、このシリコンゴムシート
を剥すだけでよく、変化に富んだ立体成形品が得られる
。なお、第１番目の発明においてシリコンゴムシートを
遮蔽物質として使用するときも、この例と同様簡単に行
なうことができる。以上本発明を図示したフリーブロー
成形の例で説明したが、本発明はこのような成形方法に
限定されるものではなく、真空成形、圧空成形あるいは
両者を組合せた成形など熱可塑性合成樹脂シートに対し
て行なわれる加熱成形がすべて適用できる。

また、遮蔽物質２の被覆の方法も使用する物質によつて
適宜選択することができるし、その塗膜の厚さ（ゴムシ
ートの場合はその厚さ）を任意に選択することによつて
、被覆した部分の加熱の程度を制禦し成形時の変形の程
度を自由に選ぶこともできる。さらに遮蔽物質２の除去
方法も使用した物質の種類に応じて決められるが、極力
除去が簡単な物質を選定するとよい。以下具体的な実施
例について説明する。

実施例 １ 厚さ３ｍｍのメタタリル樹脂シート （大きさ３００×
３００ｍｍ）の上に、第２図の如く予め円形孔を穿設し
た厚紙を載置し、同図の如くポリビニルアルコール系塗
料（１０％水溶液）をスプレーガンで噴霧した。

得られた第３図の如き樹脂シートを、この塗料が乾燥し
ない状態で第４図の如き赤外線ヒーターに装填し、５０
秒間加熱した。引続きこの樹脂シートを第５図の如きフ
リーブロー成形装置に装填し、ゲージ目盛０．４ｋｇ／
Ｃｎｌ２の圧力で成形を行なつた。成形後十分冷却した
のちに成形品に温水をかけポリビニルアルコール系塗料
を洗い落した。得られた成形品は、ほぼ第６図の如き形
状で、ポリビニルアルコール系塗料で被覆された部分が
ほとんど成形されていない独特の半球状のものであつた
。実施例 ２ 予めほぼ全面にフレンネルレンズ状の凹凸部を賦形した
メタクリル樹脂シートを用意した（厚さ３ｍｍ、大きさ
５００×５００ｍｍ）。

この樹脂シートの表面に、中央にのみ円形孔を有する型
紙を載置し、メチルセルロースの１０％水溶液を実施例
１の要領で噴霧した。型紙をはずした樹脂シートは、ほ
ぼ第１０図の如き状態であつた。次に、樹脂シート上の
塗液が乾燥しないうちに、実施例１と同様赤外線ヒータ
ーに移し約５０秒間加熱した。軟化状態にある同樹脂シ
ートを既知の真空成形機に装填し、真空成形を行なつた
。このときの雌型としては洗面器状の木型を用いた。成
形後、成形品を取り出し十分冷却したのち、塗液を温水
で洗い落した。

得られた成形品は、第１２図に類似の形状を呈していた
が、頂部の平坦な部分は予めプレス成形したフレンネル
レンズが完全に残つており、他の部分はフレンネルレン
ズ状の凹凸がほとんど消えた独特のものであつた。実施
例 ３実施例１と同様な樹脂シートを用意し、これを第
１３図の如き赤外線ヒーターで６０秒間加熱した。

この樹脂シート上に、予め円形孔を穿設したシリコンゴ
ムシート （厚さ２ｍｍ）を第１４図のように載置し、
この状態でフリーブロー成形機に装填した。次に実施例
１と同様の圧力で成形したところ、第１５図の如く全体
にわずかに膨出して高さの低い半球状となり、円形孔の
部分のみ小さい半球が膨出して特異な立体形状の成形品
が得られた。この例の場合、成形後シリコンゴムシート
を剥ぐだけで遮蔽物質を簡単に除去でき、すこぶる便利
であつた。本発明は以上の如き構成からなるものである
から、独特な立体形状を有する成形品を従来の成形設備
を用いて従来とほぼ同様な方法で簡単に成形することが
でき、特に多品種少量生産にも好適な成形方法を提供で
きる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は第１番目の発明の方法を実施する
工程を示すもので、第１図は熱可塑性合成樹脂シートの
斜視図、第２図は遮蔽物質を被覆している状態の斜視図
、第３図は遮蔽物質が部分的に覆われている熱可塑性合
成樹脂シートの斜視図、第４図は加熱している状態の概
略図、第５図は成形している状態の概略図、第６図は成
形品の斜視図、第７図ないし第１２図は第２番目の発明
の方法を実施する工程を示すもので、第７図は熱可塑性
合成樹脂シートの斜視図、第８図は加熱している状態の
概略図、第９図は遮蔽物質を被覆している状態の斜視図
、第１０図は遮蔽物質が部分・的に覆われている熱可塑
性合成樹脂シートの斜視図、第１１図は成形している状
態の概略図、第１２図は成形品の斜視図、第１３図ない
し第１５図は第２番目の発明の他の実施例を示す工程図
で、第１３図は加熱している状態の概略図、第１４図７
は遮蔽物質を被覆している状態の斜視図、第１５図は成
形している状態の概略図である。 １・・・熱可塑性合成樹脂シート、１″・・・成形品、
２・・・遮蔽物質、３・・・型紙、５・・・赤外線ヒー
ター６・・・（フリーブロー成形の）基盤、８・・・周
囲枠。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 耐熱性を有しかつ伸長性のある遮蔽物質をもつて熱
   可塑性合成樹脂シートを部分的に覆い、次いで加熱して
   成形を行ない、しかるのち上記遮蔽物質を除去すること
   を特徴とする熱可塑性合成樹脂シートの成形方法。 ２ 熱可塑性合成樹脂シートを加熱した後に、耐熱性を
   有しかつ伸長性のある遮蔽物質をもつて同合成樹脂シー
   トを部分的に覆い、次いで成形を行ない、しかるのち上
   記遮蔽物質を除去することを特徴とする熱可塑性合成樹
   脂シートの成形方法。