JP2006281707A - 樹脂成形品の成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 スタンピング成形や真空成形等のように、加熱軟化させた熱可塑性樹脂シートを金型に接触させて成形する際に、いわゆるショックラインと呼ばれるような境界線のない品質の良好な成形品を得る。
【解決手段】 加熱軟化させた熱可塑性樹脂シートＷを第１成形型１に接触させて成形する際、シートＷが先行して接触する第１成形型１の成形面の突出部Ａ、Ｂに、第１成形型１の熱伝導率より低い熱伝導率のエポキシ樹脂を塗布して低熱伝導層ｘを形成し、最初に接触したシートＷ部分の熱が第１成形型１に伝達しにくくなるようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、加熱軟化させた樹脂シートを成形型に当接させて所定形状に成形する成形方法に関する。

従来、例えばスタンピング成形や真空成形等においては、熱可塑性樹脂シートを加熱軟化させて金型の成形面に接触させ、このシートを成形面側の反対方向から加圧したり、または成形面側に真空引きしたりしてシートを成形面に密着させて成形するようにしている。
この際、金型の成形面にシートを接触させる段階で、シートが成形面に最初に接触する部分は、金型によってシートの熱が奪われるため、周囲の部分に較べて固化が進行して局部的に変形しづらくなる。このため、初期に金型に接触する部位の厚みは、はじめの厚さのままで厚く、その後引き伸ばされて成形される部位の厚みは薄く成形されるとともに、シートにシボ等が形成されている場合は、最初に接触する部位のシボ深さが深く、後で成形される部位のシボ深さも浅くなって、いわゆるショックラインと呼ばれる境界線が発生する。

このような不具合を防止するため、例えば熱可塑性樹脂シートをスタンピング成形する装置において、金型の成形面にシートが接触する突出部分に熱風の吹出し口を設け、金型上にシートを載置した際、シートが局部的に固化するのを熱風の供給によって防止するような技術（例えば、特許文献１参照。）が知られている。
特公平５−５０３７４号公報

ところが、上記のような技術では、金型構造の改良が必要であり、また、構造も複雑で、ランニングコストが増大するという問題がある。

そこで本発明は、スタンピング成形や真空成形などのように、加熱軟化した熱可塑性樹脂シートを金型に接触させて成形する際に、いわゆるショックラインと呼ばれるような境界線のない品質の良好な成形品を得ることを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、加熱軟化させた熱可塑性樹脂シートを金型に当接させて所定形状に成形する樹脂成形品の成形方法において、前記熱可塑性樹脂シートを金型に当接させる際、該シートが先行して当接する金型の成形面の突出部の少なくとも一部を、金型の熱伝導率より低い熱伝導率の部材で被覆して成形するようにした。

このように、シートが先行して当接する金型の成形面の突出部に、熱伝導率の低い部材を被覆して成形品を成形すれば、最初に金型に接触する熱可塑性樹脂シートの接触部分の温度が金型に奪われて低下するのが遅くなり、局部的な早期固化が防止される。
ここで、熱伝導率の低い部材としては金型との接着性が得られることが好ましく、例えば、樹脂や塗料等を塗布またはコーティングするようにすれば作業容易で好適である。

加熱軟化させた熱可塑性樹脂シートを金型に当接させて成形する際、シートが先行して当接する金型の成形面に、熱伝導率の低い部材を被覆して成形することで、初期当接部分の局部的固化が防止され、いわゆるショックラインと呼ばれるような境界線の発生を抑制でき、成形品質が向上する。
この際、熱風を吹出す金型等を設ける場合に較べて安価にしかも簡易に対応可能である。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで、図１は本発明に係る成形方法が適用される成形型の一例を示す説明図、図２は本成形方法の説明図、図３は従来の成形方法の説明図、図４は従来方法で成形した成形品に生じるショックラインの説明図である。

本発明に係る樹脂成形品の成形方法は、加熱軟化させた熱可塑性樹脂シートを金型の成形面に接触させ、金型に設けられる真空引き孔から真空引きすることで真空成形するような真空成形方法において、いわゆるショックラインと呼ばれる境界線が生じるのを防止できるようにされており、本発明の成形方法を説明する前に、従来の成形方法、及びその不具合について、図３、図４に基づき説明する。

図３に示すように、真空成形においては、（ａ）に示すように、加熱軟化させた熱可塑性樹脂シートＷの周縁を把持枠５２で保持した後、把持枠５２を降下させてシートＷを金型５１の成形面の上面に被せるとともに、金型５１の成形面に開口する多数の真空引き孔から真空引きすることで、シートＷを成形面に密着させて成形するようにしているが、金型５１の成形面にシートＷを被せる段階において、（ｂ）に示すように、最初に金型５１の突出部分ＡやＢに接触するシート部分Ｗａ、Ｗｂでは、金型５１に熱が奪われて局部的に冷却固化し、その後、金型５１と接触するシート部分Ｗｃの伸びに較べて小さくなるため、境界部においてショックラインと呼ばれる境界線ｓが発生する。

そして、シートＷにシボ模様や梨地仕上げ等の加飾が施されている場合は、シボ等の深さも境界線ｓを境にして差が生じるようになり、見栄えを低下させる。

ここで、成形品Ｗが車両のインストルメントパネルの表皮材である場合、図４に示すように、ショックラインの境界線ｓが突出部の近傍に生じるようになり、このような箇所は、特に、目につきやすい場所であることから、品質上、好ましくない。

そこで本発明では、シートＷが先行して接触する金型成形面の突出部に、金型の熱伝導率より低い熱伝導率の部材、具体的には、樹脂や塗料等を被覆して成形することを要旨としている。

すなわち、図１に示すように、本発明に係る成形方法は真空成形型による真空成形に適用されており、この真空成形型は、成形面を有する金型としての第１成形型１と、加熱軟化する熱可塑性樹脂シートＷの周縁を保持する把持枠３と、シートＷの所定部位を上から押え付ける第２成形型２を備えている。

そして、第１成形型１の成形面のうち、シートＷを降下させてシートＷが最初に接触する突出部分Ａ、Ｂの頂面に、樹脂や塗料等の熱伝導率の低い低熱伝導層ｘを形成している。

そして、このような突出部分Ａ、Ｂの頂面に低熱伝導層ｘを形成することで、シートＷが最初に当接しても同部の熱が第１成形型１に伝達しにくくなり、局部的な冷却固化が抑制されて周辺部分と同じ程度の変形度を維持することができる。
ここで、実施例について述べる。

第１成形型１として、アルミ製の金型とし、第２成形型を鉄枠構造にするとともに、第１成形型１の突出部分Ａ、Ｂの頂面にエポキシ樹脂を厚み０．０５ｍｍ程度にコーティングした。このコーティングは、本実施例ではハケ等で塗布するようにしているが、スプレー等で吹き付けてもよく、その他の方法でもよい。

一方、熱可塑性樹脂シートＷとして、凹凸模様、皮模様、幾何学模様等のシボ模様名梨地仕上げ等で加飾されたＴＰＯシートやＰＰシートを使用し、該シートＷが変形可能な温度である１８０℃程度に加熱して把持枠３で保持するとともに、第１成形型１の金型温度を、シートＷが固化可能な７０℃程度とし、図２（ａ）に示すように、把持枠３を降下させてシートＷを第１成形型１の成形面上に被せると同時に、第２成形型２を降下させてシートＷの所定部位を押圧し、（ｂ）に示すように、真空引きして成形面に密着させ、冷却固化させた。

このような要領で成形された成形品Ｗは、ショックラインと呼ばれる境界線が生じることなく、また、シボ模様等の深さに差が生じることなく、綺麗に成形された。
この結果、本発明の有効性が確認された。

なお、本実施例では、アルミ製の第１成形型１に対して、低熱伝導層ｘの樹脂にエポキシ樹脂を採用しているが、これは、エポキシ樹脂がアルミの熱伝導率の約１／１０００程度と低く、また、アルミ製の金型とエポキシ樹脂の組合せは、エポキシ樹脂が金属との接着性に優れ、しかも、エポキシ樹脂は耐熱性や、強靭性や、耐食性等に優れているからである。
もちろん、断熱性を下げることができれば、エポキシ樹脂以外の樹脂でも適用可能である。
また、真空成形以外の樹脂成形にも適用可能である。

加熱軟化させた熱可塑性樹脂シートを金型の成形面に当接させて成形する際、シートが先行して接触する成形面の突出部分を熱伝導率の低い部材で被覆して成形することにより、ショックライン等の外観不良が抑制され、しかも手順が簡素で費用もかからない。

本発明に係る成形方法が適用される成形型の一例を示す説明図 本成形方法の説明図 従来の成形方法の説明図 従来方法で成形した成形品に生じるショックラインの説明図

符号の説明

１…第１成形型、Ｗ…熱可塑性樹脂シート、ｘ…低熱伝導層。

Claims (1)

1. 加熱軟化させた熱可塑性樹脂シートを金型に当接させて所定形状に成形する樹脂成形品の成形方法であって、前記熱可塑性樹脂シートを金型に当接させる際、該シートが先行して当接する金型の成形面の突出部の少なくとも一部を、金型の熱伝導率より低い熱伝導率の部材で被覆して成形することを特徴とする樹脂成形品の成形方法。