JPS604023A

JPS604023A - 熱可塑性合成樹脂シ−トの加熱成形方法

Info

Publication number: JPS604023A
Application number: JP11254983A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kajiba; 揖場　康夫; Keiji Abe; 阿部　恵司; Katsuhiro Yamaguchi; 勝弘山口; Eiji Kurosawa; 黒澤　栄治; Yoshiro Watanabe; 美郎渡辺; Kenji Sato; 佐藤　顕二; Nobuo Tada; 多田　伸男; Atsushi Takeuchi; 淳竹内; Yukio Furusawa; 古澤　幸雄; Katsuhiko Miura; 三浦　勝彦
Original assignee: NIPPON ZANPATSUKU KK; JSP Corp
Current assignee: NIPPON ZANPATSUKU KK; JSP Corp
Priority date: 1983-06-22
Filing date: 1983-06-22
Publication date: 1985-01-10
Also published as: JPS639969B2

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】本発明は熱可塑性合成樹脂シートの、高められた熱効率
を有する加熱成形方法に関する。また本発明は、熱可塑
性合成樹脂シートを加熱成形する際に、良好な温度管理
を達成するのに好適な加熱補助具を使用する加熱成形法
に関する。

熱可塑性合成樹脂シートの成型において加熱効率の良否
が、ｔた温度管理の良否が、成形品に与える影響は極め
て大きい。一般的に、加熱方法としては、伝導加熱、輻
射加熱および対流加熱の三つがあって目的に応じて適宜
選択される。輻射加熱および対流加熱は一般的に広く使
用されている方法であるが、加熱効率の点および温度管
理の精度に難点がある。一方伝導加熱拡９通常、熱板が
使用され加熱効率の点で優れているが、設備的に輻射加
熱および対流加熱の場合に比して費用等の点で難がある
。これらの加熱の目的は、マクロ的には一回の成形にお
ける成形面全体を均一に加熱することにある。しかし乍
らミクロ的には１部分的に加熱の程度を不均一にするこ
とが望ましい場合もないではない。例えば発泡ポリスチ
レンシートの深絞ル成形品（例えばコツプ）を得る目的
のために、成形部分の周囲部分の温度は、シートの軟化
温度近傍に加熱するが、コツプの底部を中心とした成形
部分は、それよシも低く加熱しておいて、コツプの底部
の肉厚を十分に保持し、かつ成形部分への周囲部分から
のシートの引込みを容易にしようとする方法がある。こ
の方法拡、上記の不均一加熱を、成形部分の周囲シート
を押えるフランジおよびシート押え板に加熱手段を設け
ることによル達成している優れた方法であるが、装置的
に複雑となる欠点がある。

一方マスキング加熱という方法が知られている。

この方法は、ヒーターとシートとの間にマスキング材を
使用して加熱調節を行なう方法である。一般的には、こ
の方゛法は輻射加熱における。均一加熱の困難さから結
果として生ずる過熱を調節するために、金網などをヒー
ターとシートとの間に適宜挿入するものであって、その
目的はむしろ均一加熱にある。シートの伸びの部分調節
のためにマスキング材を使用して部分的に加熱を不均一
ならしめるように調節することもざるが、その例は輻射
加熱におけるものであって、実施は容易であるが、８度
的に十分なものであるとは言い難い。

本発明は高められた熱効率の簡易な達成および上記のよ
うなミクロ的不均一加熱方法の改良に係るものであシ、
熱板を使用した好適な不均一加熱方法を提供するもので
ある。

熱板加熱方法は、加熱精度、熱効率の上から優れている
。しかし乍ら、熱板は一般的には装置も大規模となシ、
こまわルがきかない難点がある。

本発明の要旨とするところの−っは、熱可塑性合成樹脂
シートを熱板にて加熱して、その後成形する方法におい
て、熱板が分割された熱板にょ多構成されていることを
特徴とする熱可塑性合成樹脂シートの加熱成形方法にあ
る。

また本発明の要旨とするところの他の一つは。

熱可塑性合成樹脂シートを熱板にて加熱し、その後成形
する方法において、熱板が分割された熱板によ多構成さ
れ、かつシートに対する面が部分的Ｉｃ熱伝導性に差の
ある　′　１ｉ加熱補助具を使用して、熱可塑性合成樹脂シートを不
均一加熱することを特徴とする熱可塑性合成樹脂シート
の加熱成型方法にある。

本発明において、熱可塑性合成樹脂シートとは。

発泡シート（例えば発泡ポリスチレンシート、発泡ポリ
オレフィンシートなど）、無発泡シート（例えけハイイ
ンノくクトボリスチレンシ一ト、ポリプロピレンシート
など）およびこれらの複合シート（例えば発泡ポリスチ
レンシートの片面又は両面にハイインパクトポリスチレ
ンシートをラミネートしたシート、発泡ポリスチレンシ
ートのＤ［ｉｉ［ＩＣポリエチレンシートおよび）・イ
インＩ（クト、＋４リスチレンシートをそれぞれラミネ
ートしたシート、二種類以上の無発泡シートを重層し九
多層シートなど）をいう。

熱板はシートの両面に使用しても９片面に使用してもよ
いが１発泡シートの場合は両面熱板加熱面と実質的に接
触するようにして加熱される。ＰＩｉ面熱面熱熱加熱合
の熱板間隔は一般にはシートＪ９（発泡シートの場合に
は、−次発泡シート厚）より幾分少な目が好ましい。

また本発明における熱板による加熱成形は、温間成形お
よび冷間成形についても好適に適用されうるＯ成形方法は、Ｘ生成形、圧空成形のほか、これらの応用
としての、フリードローイング成形、プラグ・アンド・
リング成形、リッジ成形、マツチド・モールド成形、ス
トレート成形、ドレープ成形、リバースドロー成形、エ
アスリップ成形、プラグアシスト成形、プラグアシスト
成形（−ストロ−成形などおよびこれらの組み合わせの
何れの方法にも適用しうる。

本発明に使用される熱板は内部に社適宜ヒーターが内部
されているものであるが、これが−回成形面１（ショッ
ト面＃）に対して第１図（平面図）の如く連続した加熱
板２ではなく９分割された熱板であるところに特徴を有
する。従って一回成形面１に対して、熱板３の対応のあ
る部分とない部分とがある第２図（ｉ）（ｉｉ）（平面
図）の如き配置となる。これらの分割された熱板３（以
下本発明に３をすべて支持体４で一体的に結合すること
も。

二組又はそれ以上の支持体によシ、二又はそれ以上の組
に分けることも当然可能である。

不均一加熱には、大別して二つの異なる態様がある。そ
の一つは、相対的に主として成形部分を低温に、その周
囲部分を高温にするものである。

好ましい一態様参隻確に表現すれば、成形部分を成形目
的のための適正温度に、その周囲部分をその温度よシも
高温にするものである。以下この不均一加熱方法を周囲
部分高温加熱法という。他の一つは、相対的に主として
成形部分を高温に、その周囲部分を低温にするものであ
る。好ましい一態様をよシ正確に表現すれば、成形部分
を成形目的のための適正温度にし、その周囲部分を、そ
の温度よシも低温又は全く加熱せずに置くものである。

以下この第二の不均一加熱方法を周囲部分低温加熱法と
いう。しかし乍ら、この二態様に厳密に限定されるもの
ではなく、目的とする成形物の形状、厚みなどおよび金
型の配置状況などに応じ。

成形目的のための適正温度部分、その部分よりも高温部
分又は低温部分を任意に設定しうるものである。成形部
分又は周囲部分のそれぞれの部分において温度勾配を与
えることも好適な実施態様の一つである。これらの場合
における低温・高温とる。また周囲部分低温加熱法の一
変形として、成形部分にごく近い周囲部分のみを、成形
部分よりも君子高温にする方法も本発明の一態様である
。

通常周囲部分高温加熱法における最高温部と最低温部と
の温度差社２〜５０℃程度であるが、使用Ｉ質、Ｘ形品
形状、金型配置等によシ任意に決定されこれに限定され
るもので鉱ない。また通常周囲部分低温加熱法における
最高温部は使用材質の成形性によシ成形可能な温度が選
択される。−万歳低温部は高温部よシ低温であることは
必要であ　するが、使用材質のガラス転移点以下が好ま
しく。

常温であってもよい。しかしこれに限定されるものでは
ない。

不均一加熱を達成する手段として９本発明は加熱補助具
５を使用するものであるが、加熱補助具５としては以下
のものが使用される。第４図の的（熱板支持体は省略、
以下同じ）ｒａｔ、シート８に対する面に欠損部６（例
えば台形の凹部）を設けたものであって、欠損部６のシ
ート８に対する面と非欠損部のシート８に対する面との
間に温度差が生じるので、欠損部６を成形部分に対応さ
せたときには１周囲部分高温加熱法となシ、非欠損部以
　下　余　白を成形部分に対応させたときには２周囲部分低温加熱法
となる。第５図は欠損部６を曲線状とした例でありて、
よシゆるやか々温度差を期待しうる。

第６図の例は補助ヒーター７を内装した加熱補助具５を
示したものである。第６図において補助ビーターフ０代
シに冷却管を使用することも可能である。また第７−図
に示す如く、加熱補助具５は。

本発明に用いる熱板３の一部分にとりつけてもよい。゛
また第４図および第７図において、欠損部６に断熱拐を
装着してもよい。

これらの欠損部６の大きさ又は断熱材の材質。

断熱祠の大きさは、得ようとする不均一加熱の度合に応
じて適宜選択される。

不均一加熱達成手段は、これらの例示に限定されること
はなく、これらの組み合わせも可能である。何れにして
もこれらの手段によって実現された高温部と低温部とを
、適宜成形部分又は周囲部分に対応させることによシ、
ある場合に妊周囲部分高温加熱法による成形が、ある場
合には周囲部分低温加熱法による成形が可能となる。

以上のような不均一加熱達成手段を備えた加熱をシート
に好適に伝導する良伝熱性の部材（例えばアルミニウム
、鉄など）からなる。かくして。

シートは、シートに対する面が部分的に熱伝導性に差の
ある加熱補助具を通じて、熱板から不均一的に加熱され
ることとなる。

本発明においては、加熱補助具を熱板に直接装着して使
用することが通常の態様であるが、必要に応じて、若干
の隙間を設けるが如く、直接装着しないで使用する方法
もその一態様である。

また断熱材のみを加熱補助具として、熱板に直接装着又
は若干の隙間を設けて熱板に装着する方法も本発明の一
態様である。

本発明によシ２分割された熱板の使用によシ設備的に便
利さが得られ、かつミクロ的に不均一加熱を実施した場
合には次のような効果が得られる。

すなわち装着された加熱補助具を適宜選択することによ
υ、不均一加熱の精度を十分に高くすることが可能でア
シ、これによって成形目的を好適に達成することができ
る。さらに周囲部分高温加熱法による例えにコツプの如
き深絞シ成形品を得ようとする場合にはコツプの底部分
の厚みを減することなく、さらに口縁部分および側壁部
分への周囲部分からのシートの引き込みを容易にして、
深絞り成形を可能とする。また周囲部分低温加熱法によ
る場合には１例えば（１）印刷合わせ成形（又は見当合
わせ成形ともいう）を容易ならしめる。

ここに印刷合わせ成形とは、予じめ印刷された熱可塑性
合成樹脂シートの熱成形において、印刷された模様（文
字などを含む）が成形品の所定の位置に来るようにして
行なわれる成形である。印刷合わせ成形を行なうには、
シートの送シ精度、゛加熱時のシートのドローダウン対
応、シートの収縮率（流れ方向および巾方向）などの厳
重な規整が要求される。しかし２例えば発泡ポリスチレ
ンシートの場合などは、シートの収縮率の規整はかな９
１困離であり、ｔた一回の成形における１面積が大に４
ノたればなるほどシートの中心部と四隅部分との差は大き
くならざるをえない。その結果として、シート内の位置
によって成形に良・不良の差が生じることと々る。

しかし乍ら２周囲部分低温加熱法による不均一加熱をす
ることにより周囲部分は低温であるから。

シート全体としての収縮がおきるなどのことがなく、成
形部分のみ加熱されて好適に成形することができる。ま
た本発明加熱方法の一変形として。

成形部分にごく近い周囲部分のみを、最も高温にした場
合には周囲部分からのシートの引き込みが容易に行なわ
れる利点がある。さらに（１１）二種以上のシート、例
えば発泡ポリスチレンにポリエチレンシートを貼合した
複合シートの場合には、スクラップを原料に戻すことは
できないためそのスクラップは低評価に甘んじなければ
ならない。またこのような複合シートをそれぞれの材料
にひき離す（ひきはがす）ことは決して容易でない。し
かし、このような不均一加熱をすることによシ、スクラ
ップ部分はひき離−しくひきはがし）が容易となり、そ
れぞれの材料が、原料として回収さＪすることを特徴と
する特に異種素材を貼合せたシートによる印刷合わせ成
形において２周囲部分を未印刷状態とした場合には、ひ
き離しによシ、そのスクラップ価値は非常に高められる
。

このような効果を有するミクロ不均一加熱を熱板加熱に
よル実施するためには、熱板そのものに前記したような
不均一加熱を達成するような手段を備えさせることが当
然に考えられる。

しかし乍ら熱板本体は極めて高価なものであるから２個
々の成形体に応じて熱板本体を加工することは決して実
用的でない。また熱板本体自体は重量的にも極めて大で
アシ、その交換、取付けは決して容易ではない。しかし
本発明による加熱補助具を使用した場合には、熱板本体
を変更するととなく、よシ軽く、よシ薄い部材を用いて
いるので。

その取扱いは極めて容易である。

以下実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。

実施例内部にヒーターを内蔵した。直径１（ｉ５１ｕＩ、厚さ
８０鰭の円柱状アルミニウム製熱板を、７２ケ用意し、
所定間隔に配列された６ケずつを鉄製の熱板支持体によ
シ支持して一組の熱板とした。その縦断面図は第３図（
ｉｔの如くであシ、平面図は第３図（１１）の如くであ
った。、−組の熱板６組を所定間隔に配列し、さらには
他の支持体によシ支持して。

用意し１円中心が合致するようにして、上記熱板にそれ
ぞれボルトにて装態した。加熱補助具はアルミニウム製
であって、直径１６５ｍ、中心部の最も厚い部分で厚み
１５．５１＋１１．端部のうすい部分で１５朋（厚みの
差は０．５襲）、また第６図と異なシ、内部にヒーター
を装着していないものである。厚さ２．３１１ｍの発泡
ポリスチレンシートに、厚さ０．１４　ｓｕｍのハイイ
ンパクトポリスチレンシー１・を貼シ合わせたシートを
上下一対の上記加熱補助具に挾んで加熱した。ノ・イイ
ンパクトポリスチレンシートにはピッチ模様が印刷して
あり、成形後所定の位置に模様が表われるように計画さ
れている。シートの加熱温度はそれぞれ最高温部が１４
０℃、最低温部（対応する加熱補助具のない部分）が４
０℃であ夛、加熱時間は５秒であった。仁のような不均
一加熱を行なった後、どんぶシ状金型を用いて、どんぶ
ル状容器（底部は８０朋ダ、開口部１ｉ１５８朋〆、高
さは８０闘）を−ショットにつき３６ケ成形した。成形
にあたって社、高温部で加熱された部分が、成形部分に
対応するようＫＬ、７’ｈ。得られたどんぶシ状容器餐
は、ピッチ模様が所定の位置に正確に表われたものであ
った。

一方均一加熱を行なった場合には２発泡ポリスチレンシ
ートの収縮のバラツキのために、成形品上の模様の位置
にずれが生じて、良品が得られにくかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の熱板によル均−加熱を行なう状態を示
す平面略図、第２図は本発明方法に用いられる９分割さ
れた熱板によシネ均一加熱を行なり状態を示し、同図（
ＩＬ　（ｉｏはそれぞれ熱板形状の異なる態様を示す平
面略図、第３図（ｉ）　、　（ｉｉ）は本発明に用いら
れる熱板を熱板支持体によって支持し良状態を示す要部
縦断百図訃よび要部平面図、第４図〜第７図は本発明に
用いられる熱板にそれぞれ異なる加熱補助具を使用して
加熱を行なう状態を示す縦断面略図である。８・・・・・・・熱板　５・・・・・・・加熱補助具８
・・・・・・・熱可盟性合成樹脂シート特許出願人　日
本ザンパツク株式会社０発　明　者　長谷用健平塚型タ陽ケ丘１４番１５号０発　明　者　野口敏明神奈川県足柄上郡中井町井ノロ８２１−５０発　明　者　高木秀育茅ケ崎市今宿５８９番地０発　明　者　廣澤邦則伊勢原市沼目９２３番地４８号０発　明　者　穐山博之平塚市中原１丁目１１番１７号０発　明　者　小倉注入鹿沼市幸町１丁目３番２７号０出　願　人　日本スチレンペーパー株式会社東京都千
代田区内幸町２丁目１番１号

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　熱可塑性合成樹脂シートを熱板にて加熱して、
その後成形する方法において、熱板が分割された熱板に
よシ構成されていることを特徴とする熱可塑性合成樹脂
シートの加熱成形方法。
（２）　熱可塑性合成樹脂シートを熱板にて加熱し。その後成形する方法において、熱板が分割された熱板に
よシ構成され、かつシートに対する面が部分的に熱伝導
性に差のある；套者半′　加熱補助具を使用して。熱可塑性合成樹脂シートを不均一加熱することを特徴と
する熱可塑性合成樹脂シートの加熱成形方法。