JP2551854B2

JP2551854B2 - 発泡ポリエチレンテレフタレートシートの成形方法

Info

Publication number: JP2551854B2
Application number: JP2036818A
Authority: JP
Inventors: 徹吉見
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1990-02-16
Filing date: 1990-02-16
Publication date: 1996-11-06
Anticipated expiration: 2011-11-06
Also published as: JPH03239527A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞この発明は、発泡ポリエチレンテレフタレートシート
を、所定の形状に成形するための成形方法に関するもの
である。

＜従来の技術＞従来、発泡ポリスチレンシートのシート成形によって
製造されていたトレイ等の成形品に耐熱性を持たせるた
め、上記発泡ポリスチレンシートに代えて、発泡ポリエ
チレンテレフタレートシート（発泡PETシート）を使用
することが、種々試みられている。

上記発泡PETシートを所定の形状に成形するには、通
常、シートを、オーブン等を通過させることで成形可能
な温度まで予熱したのち、予熱されたシートを、所定の
形状を有する金型を用いて成形することが行われてい
る。

＜発明が解決しようとする課題＞しかし、上記方法では、オーブンによる予熱の熱効率
が低いため、断熱性が高く、比熱が小さい発泡PETシー
トを、内部まで十分に予熱するために、オーブン内の設
定温度を高くしなければならない。ところが、オーブン
内の設定温度を、発泡PETシートの結晶化温度よりも高
く設定すると、シート内部まで十分に予熱される前に、
シート表面の結晶化が進行して、シートの伸びが悪くな
り、成形不良を生じる虞がある。また、上記オーブンに
よる予熱では、シートを均一に予熱することができず、
加熱ムラが生じて、部分的な成形不良を生じる虞もあ
る。そこで、オーブン内の温度を、発泡PETシートの結
晶化温度よりも低く設定して結晶化の進行を防止すると
共に、予熱時間を長くとって加熱ムラの発生を防止する
ことが考えられる。しかし、その場合には、生産性が低
下する上、長大なオーブンが必要となって、装置が大掛
かりになり、コストが嵩むという問題もある。

また、上記オーブンによって予熱された発泡PETシー
トを成形するための金型が、従来の発泡ポリスチレンシ
ートにおける金型と同様に、常温である場合には、得ら
れる成形品の結晶化度が不十分で、十分な耐熱性が得ら
れない。そこで、上記金型を加熱することが考えられる
が、その場合には、成形品の冷却に長時間を要し、生産
性が低下するという問題がある。成形品を冷却風等によ
って、強制的に冷却することも考えられるが、その場合
には、冷却ムラが生じて、成形品が変形する虞がある。

この発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであっ
て、発泡PETシートからなる、耐熱性に優れた成形品
を、成形不良を生じることなく、しかも高生産性、低コ
ストで製造することができる発泡PETシートの成形方法
を提供することを目的としている。

＜課題を解決するための手段＞上記課題を解決するための、この発明の発泡PETシー
トの成形方法は、低結晶化度の発泡PETシートを、上記
シートの結晶化を促進させる温度以下で、且つ成形に必
要な温度に加熱された一対の面加熱板による挾持にて、
シート表面の結晶化を促進させることなしにシート内部
まで成形に必要な予熱を行ない、その後、上記シート
を、当該シートの結晶化を促進させる温度以上に加熱さ
れた一対の金型によって所定の形状に成形し、しかる
後、成形に必要な温度以下に維持された一対の金型によ
って冷却することを特徴としている。

＜作用＞上記構成からなる、この発明の発泡PETシートの成形
方法によれば、発泡PETシートを、一対の面加熱板間に
挾持して、その面接触によって、成形に必要な温度に予
熱するので、予熱の熱効率が高い。また、上記面加熱板
は、シートの結晶化を促進させる温度以下で、且つ成形
に必要な温度に加熱されているので、シート表面の結晶
化を進行させることなしに、内部まで十分に予熱するこ
とができる。予熱されたシートは、当該シートの結晶化
を促進させる温度以上に加熱された一対の金型によって
成形されるので、得られる成形品は、結晶化度が高く、
耐熱性に優れたものとなる。また、上記金型によって成
形された成形品は、成形に必要な温度以下に維持された
一対の金型によって冷却されるので、冷却ムラ、および
変型を生じることなく、短時間で冷却される。

＜実施例＞以下に、この発明の発泡PETシートの成形方法の一実
施例を、その実施に用いられる成形装置の一例を示す図
面を参照しつつ説明する。

第１図は、上記成形装置１の一例を示したもので、当
該成形装置１は、発泡PETシートＳを予熱する予熱部３
と、上記予熱部３で予熱された発泡PETシートＳを成形
する加熱金型４と、上記加熱金型４で形成された発泡PE
TシートＳを冷却する冷却金型５と、上記予熱部３、加
熱金型４、および冷却金型５に、巻反から供給される発
泡PETシートＳを間歇的に搬送する供給搬送部２とを具
備している。上記予熱部３、加熱金型４、および冷却金
型５は、供給搬送部２による発泡PETシートＳの搬送方
向に沿って、等間隔で配置されている。そして、上記供
給搬送部２によって発泡PETシートＳを間歇的に搬送し
ながら、予熱部３、加熱金型４、および冷却金型５によ
り、発泡PETシートＳの異なった部分に対し、予熱、成
形と結晶化、および冷却の各工程をほぼ同時に行うもの
である。

供給搬送部２は、発泡PETシートＳの巻反が装着され
るシャフト21と、上記発泡PETシートＳを巻反から繰り
出す一対の供給ローラ22と、繰り出された発泡PETシー
トＳを、前記搬送路に沿って、予熱部３、加熱金型４お
よび冷却金型５に順次、間歇的に搬送する搬送コンベア
23と、この搬送コンベア23の終端に設けられた、成形後
の発泡PETシートＳを切断するカッター24とを具備して
いる。上記搬送コンベア23は、発泡PETシートＳの両側
端をそれぞれ挾持することができるように、シートＳの
搬送路の両側に設けられている。

予熱部３は、供給搬送部２によって搬送される発泡PE
TシートＳの上方および下方に対向配置された一対の面
加熱板31,32にて構成される。なお、面加熱板31,32は、
後述する加熱金型４により、１回の成形がなされる面積
の全体をカバーする大きさに形成されている。

加熱金型４は、発泡PETシートＳの上方および下方に
対向配置され、上記予熱部３にて予熱された発泡PETシ
ートＳを所定の形状に成形するキャビティ41、コア42に
て構成され、真空成形その他、既知のシート成形方法で
成形を行う。

冷却金型５は、発泡PETシートＳの上方および下方に
対向配置された、上記加熱金型４と同じ形状のキャビテ
ィ51、コア52により構成される。

上記予熱部３、加熱金型４、および冷却金型５のう
ち、発泡PETシートＳの上方に位置する、面加熱板31、
キャビティ41、およびキャビティ51は、発泡PETシート
Ｓの搬送路を挾んで上下に設けられた一対の駆動部61,6
2のうち、上方の駆動部61の支持部61aに、発泡PETシー
トＳの搬送方向に沿って等間隔で配置されており、油圧
シリンダ61bの駆動により、一体的に上下動される。

また、発泡PETシートＳの下方に配置された、面加熱
板32、コア42、およびコア52は、下方の駆動部62の支持
部62aに、それぞれ、上記面加熱板31、キャビティ41、
およびキャビティ51に対応させて、発泡PETシートＳの
搬送方向に沿って等間隔で配置されており、油圧シリン
ダ62bの駆動により、一体的に上下動される。

上記成形装置１を用いた、この発明の発泡PETシート
Ｓの成形方法は、概略、以下の工程で行われる。

まず、発泡PETシートＳの巻反を、供給搬送部２のシ
ャフト21に装着する。

この発明に使用される発泡PETシートＳとしては、厚
み１〜5mm、発泡倍率２〜６倍、結晶化度５〜13％のも
のが好適に使用される。

発泡PETシートＳの厚みが１〜5mmであることが好まし
いのは、以下の理由による。すなわち、発泡PETシート
Ｓの厚みが1mm未満では、その後の２次発泡の程度にも
よるが、十分な厚みを持った成形品を得ることができな
い虞がある。逆に、発泡PETシートＳの厚みが5mmを超え
ると、発泡PETシートＳの持つ断熱性により、内部まで
十分に加熱することができない虞がある。

また、上記発泡PETシートＳの発泡倍率が２〜６倍で
あることが好ましいのは、以下の理由による。すなわ
ち、発泡PETシートＳの発泡倍率が２倍未満では、２次
発泡によって、十分な発泡倍率を有する成形品を得られ
ない虞がある。逆に、発泡PETシートＳの発泡倍率が６
倍を超えると、発泡PETシートＳの持つ断熱性により、
内部まで十分に加熱できない虞がある。

さらに、発泡PETシートＳの結晶化度が５〜13％であ
ることが好ましいのは、以下の理由による。すなわち、
発泡PETシートＳの結晶化度が５％未満では、加熱金型
４による発泡PETシートＳの成形時に、その結晶化度を
十分に高めることができず、成形品が耐熱性に劣ったも
のとなる虞がある。逆に、発泡PETシートＳの結晶化度
が13％を超えると、シートＳの伸びが悪くなって、成形
性が低下する虞がある。なお、上記結晶化度は、８〜11
％の範囲内であることが、より好ましい。

なお、上記結晶化度は、JIS K−7122「プラスチック
の転位熱測定方法」所載の、熱流束示差走査熱量測定
（熱流束DSC）法により測定した、発泡PETシートＳの冷
結晶化熱量と融解熱量とから、下記式によって算出され
る。

結晶化度（％）＝［（モル当りの融解熱量−モル当りの
冷結晶化熱量）÷完全結晶化PET樹脂のモル当りの融解
熱量］×100 上記発泡PETシートＳとしては、その片面または両面
に、非発泡のフィルムをラミネートしたものを使用する
こともできる。

次に、上記発泡PETシートＳを、供給搬送部２の供給
ローラ22,22によって巻反から繰出して予熱分３に供給
する。そして、上下の駆動部61,62を駆動して、上記発
泡PETシートＳを、当該発泡PETシートＳの結晶化を促進
させる温度以下で、且つ、発泡PETシートＳの成形に必
要な温度に加熱された、前記一対の面加熱板31,32によ
って挾持して、予熱を行う。

上記発泡PETシートＳは、その熱変型温度（成形可能
温度）が76℃以上であり、また、加熱温度が150℃を超
えると、短時間（例えば10秒前後）で、急速に結晶化が
進行するという性質を有しているので、上記一対の面加
熱板31,32の加熱温度は、130℃以上、150℃未満の範囲
内であることが好ましく、特に、140℃前後であること
が好ましい。なお、上記一対の面加熱板31,32の加熱温
度は、後述する成形工程での、発泡PETシートＳの結晶
化に適した温度への昇温時間を短縮して、成形のサイク
ルを短くするため、上記範囲の中でも、できるだけ結晶
化温度に近い温度に設定するのが好ましい。上記一対の
面加熱板31,32の温度は、通常、同一に設定されるが、
例えば、一方の面に非発泡のフィルムがラミネートされ
た発泡PETシートを使用する場合や、成形品の形状によ
っては、上下の面加熱板31,32の加熱温度に差を付ける
こともできる。

一対の面加熱板31,32による、発泡PETシートＳの挾持
面圧力は、当該発泡PETシートＳを、上記一対の面加熱
板31,32によってしっかり挾持できるようにするため、
0.15kg/cm²以上であることが好ましい。

上記予熱部３による発泡PETシートＳの予熱時間は、
発泡PETシートＳの厚みや発泡倍率等に応じて、最適な
範囲を選ぶことができるが、第１図の成形装置１を使用
する場合には、前述したように、予熱部３と加熱金型４
とが、同じ駆動部61,62によって同時に駆動されるの
で、予熱部３による発泡PETシートＳの予熱時間と、加
熱金型４による成形時間とを合わせる必要がある。通常
は、予熱よりも、結晶化に長時間を要し、しかも、前述
したように、面加熱板31,32による予熱では、発泡PETシ
ートの温度が結晶化温度以上にならず、予熱時間を延長
しても支障がないので、予熱部３による発泡PETシート
Ｓの予熱時間を、結晶化の時間に合わせて延長すれば良
い。

次に、上記予熱部３による所定時間の予熱が終了し、
発泡PETシートＳのうち、面加熱板31,32によって挾持さ
れた部分が、成形が可能な温度に予熱された段階で、上
下の駆動部61,62を駆動させて、一対の面加熱板31,32に
よる発泡PETシートＳの挾持を解除する。

挾持が解除されると、発泡PETシートＳは２次発泡し
て、元の厚みの1.8〜2.4倍程度になる。

次いで、発泡PETシートＳを搬送させて、上記予熱部
３によって予熱された部分を、発泡PETシートＳの結晶
化を促進させる温度以上に加熱された加熱金型４のキャ
ビティ41とコア42との間に搬送する。

そして、上下の駆動部61,62を駆動させて、上記部分
を、キャビティ41とコア42とによって所定の形状に成形
すると共に、成形された発泡PETシートＳの結晶化を促
進させる。なお、この際、予熱部３には、発泡PETシー
トＳの新たな部分が供給され、一対の面加熱板31,32に
よる予熱が開始される。

以上に示した、予熱部３による予熱の終了から、加熱
金型４による成形開始までの工程は、発泡PETシートＳ
の予熱された部分が冷却されることを防止し、生産性を
高めるために、２〜３秒以内に行うことが好ましい。

前記のように、発泡PETシートＳは、加熱温度が150℃
を超えると、結晶化の速度が上昇する性質を有してい
る。このため、加熱金型４の加熱温度（金型温度）は、
150℃以上になっていれば良いが、短時間（10秒前後）
で、発泡PETシートＳの内部まで、ムラなく確実に結晶
化させるためには、上記加熱金型４の加熱温度は、160
℃以上であることが好ましい。また、上記加熱金型４の
加熱温度は、高ければ高い程、結晶化の時間を短縮する
ことができるが、加熱温度が190℃を超えると、発泡PET
シートＳの、加熱金型４からの離型性が悪くなり、当該
発泡PETシートＳが加熱金型４に付着して、成形不良を
生じる虞がある。したがって、上記加熱金型４の加熱温
度は、160〜190℃の範囲内であることが好ましい。な
お、上記キャビティ41とコア42の温度は、通常、同一に
設定されるが、前記面加熱板31,32の場合と同様に、一
方の面に非発泡のフィルムがラミネートされた発泡PET
シートを使用する場合や、成形品の形状によっては、加
熱温度に差を付けることもできる。

上記加熱金型４による、発泡PETシートＳの結晶化の
時間は、上記のように、加熱温度によって異なる他、発
泡PETシートＳの厚みによっても左右されるが、発泡PET
シートＳの内部まで十分に結晶化させるためには、８〜
10秒の範囲内であることが好ましい。

なお、前述したように、結晶化度が高ければ高い程、
成形品の耐熱性は向上するが、結晶化度が高すぎると、
耐衝撃性が低下する等、物性上の新たな問題を生じる虞
がある。耐熱性と耐衝撃性とを考え併せれば、成形品の
結晶化度は20％前後であることが好ましい。したがっ
て、上記加熱金型４による結晶化に際しては、結晶化前
の発泡PETシートの結晶化度等を考慮しつつ、成形品の
結晶化度が、上記20％を大きく上回らないような結晶化
の条件、すなわち、加熱温度と結晶化時間を組み合わせ
を、上述した好ましい範囲の中から設定することが望ま
しい。

上記加熱金型４のキャビティ41とコア42との間のクリ
アランスは、成形に伴う発泡PETシートＳの伸び等を考
慮すると、予熱により２次発泡した発泡PETシートＳの
厚みよりも、10〜20％程度小さいことが好ましい。

次に、加熱金型４による成形と、結晶化の促進工程が
終了した段階で、上下の駆動部61,62を駆動させて、キ
ャビティ41とコア42による発泡PETシートＳの挾持を解
除する。

挾持が解除されると、発泡PETシートＳは３次発泡す
る。この３次発泡は、予熱部３による発泡PETシートＳ
の予熱温度が、前記のように低く押さえられているため
不足しがちな、２次発泡による厚みの増加を補助し、成
形品を所定の厚みまで発泡させるために有効である。

次いで、発泡PETシートを搬送させて、上記加熱金型
４によって成形された部分を、発泡PETシートＳの成形
に必要な温度以下に維持された冷却金型５のキャビティ
51とコア42との間に搬送する。

そして、上下の駆動部61,62を駆動させて、上記成形
された部分を、キャビティ51とコア52とによって冷却す
る。なお、この際、加熱金型４には、発泡PETシートＳ
のうち、予熱部３で予熱された新たな部分が供給され、
成形と、結晶化の促進工程が開始される。また、予熱部
３には、巻反から繰り出された、発泡PETシートＳの新
たな部分が供給され、一対の面加熱板31,32による予熱
が開始される。

発泡PETシートＳは、前述したように、その成形可能
温度が76℃以上であるため、冷却金型５は、76℃以下に
冷却されていれば良い。しかし、短時間（10秒前後）
で、発泡PETシートＳの内部までムラなく確実に冷却す
るためには、上記冷却金型４の温度は、さらに低く、70
℃以下であることが好ましく、40〜50℃の範囲内である
ことがより好ましい。

上記冷却金型５による冷却が終了した後は、上下の駆
動部61,62を駆動させて、キャビティ51とコア52とによ
る発泡PETシートＳの挾持を解除し、搬送させる。

そして、発泡PETシートＳのうち、成形され、冷却が
完了した部分を、カッター24によって所定の長さに切断
すれば、成形品が完成する。なお、多数個取りの成形に
よる場合は、成形、冷却完了後、トリミングを行えば良
い。

上記各工程からなるこの実施例の発泡PETシートの成
形方法によれば、発泡PETシートＳを、一対の面加熱板3
1,32間に挾持して、その面接触によって、成形に必要な
温度に予熱するので、予熱の熱効率が高い。このため、
発泡PETシートＳを、短時間で、内部まで確実に予熱す
ることができる。

また、上記面加熱板31,32は、発泡PETシートＳの結晶
化を促進させる温度以下で、且つ成形に必要な温度に加
熱されており、発泡PETシートＳ表面の結晶化を進行さ
せることなしに、内部まで十分に予熱することができる
ので、成形準備が十分でき、成形不良を生じる虞がな
い。

予熱された発泡PETシートＳは、当該発泡PETシートＳ
の結晶化を促進させる温度以上に加熱された加熱金型４
のキャビティ41とコア42によって成形されるので、得ら
れる成形品は、結晶化度が高く、耐熱性に優れたものと
なる。

また、上記加熱金型４によって成形された成形品は、
成形に必要な温度以下に維持された冷却金型５のキャビ
ティ51とコア52によって冷却されるので、成形後に不必
要な発泡を抑制し、冷却ムラ、および変形を生じること
なく、短時間で冷却することができる。

なお、上記実施例では、予熱部３の一対の面加熱板3
1,32、加熱金型４のキャビティ41とコア42、並びに、冷
却金型５のキャビティ51とコア52が、それぞれ、上下一
対の駆動部61,62により、一体的に駆動される成形装置
を使用した場合を例示した。

しかし、この発明を実施するための成形装置１として
は、第２図に示すように、上記各部が、それぞれ独立し
て駆動される成形装置１を使用することもできる。

図の装置においては、発泡PETシートＳの搬送方向に
沿って等間隔で配置された予熱部３、加熱金型４、冷却
金型５のうち、予熱部３の一対の面加熱板31,32が、一
対の油圧シリンダ33,34によって駆動され、加熱金型４
のキャビティ41、コア42が、一対の油圧シリンダ43,44
によって駆動され、冷却金型５のキャビティ51、コア52
が、一対の油圧シリンダ53,54によって駆動される。

上記装置は、予熱部３による発泡PETシートの予熱時
間、加熱金型４による成形および結晶化時間、冷却金型
５による冷却時間を、それぞれ、上記各工程を連続的に
行える範囲内で、比較的自由に設定できるという利点を
有している。

その他、この発明の要旨を変更しない範囲で種々の変
更を施すことができる。

＜試験例＞試験例１厚み1mm、発泡倍率5.2倍、結晶化度８％の発泡PETシ
ート（製造後28日経過）を、第３図に示す各温度に加熱
された、一対の面加熱板によって、挾持面圧力0.19kg/c
m²の条件で予熱し、所定時間経過後の厚みを測定した。
結果を第３図に示す。

同図の結果より、面加熱板の温度が150℃以上では、
予熱開始後６秒で、２次発泡後の発泡PETシートの厚み
を、原反の1.8倍以上にすることができた。また、面加
熱板の温度を高くすればする程、２次発泡の発泡倍率を
大きくすることができた。

試験例２厚み1mm、発泡倍率5.2倍、結晶化度10％の発泡PETシ
ート（製造後28日経過）を、第４図に示す各温度に加熱
された、一対の面加熱板によって、挾持面圧力1.9kg/cm
²の条件で予熱し、所定時間経過後の結晶化度を、前述
した熱流束DSC法により測定した発泡PETシートの冷結晶
化熱量と融解熱量とから、前記式によって算出した。な
お、上記冷結晶化熱量および融解熱量の測定には、SEIK
O社製示差走査熱量計DSC200を使用し、完全結晶化PET樹
脂のモル当りの融解熱量のデータとしては、高分子デー
タハンドブック（発行所：倍風館株式会社）所載の26.9
kJ/molを採用した。

結果を第４図に示す。

同図の結果より、面加熱板の温度が150℃以上では、
予熱開始後６秒前後から急速に結晶化が進行し、予熱開
始後10秒が経過した段階で、結晶化度が20％を超えてし
まった。これに対し、面加熱板の温度が130〜140℃の場
合には、予熱開始後10秒が経過した段階でも、結晶化度
は、予熱前とほとんど同じであった。このことから、上
記発泡PETシートの場合には、予熱温度を150℃未満にす
れば、加熱金型による成形、結晶化工程との兼ね合い等
によって予熱時間が少々延びても、結晶化を進行させる
ことなく、発泡PETシートを成形可能な温度まで予熱で
きることが判明した。

試験例３厚み1.0mm、発泡倍率5.2倍、結晶化度10％の発泡PET
シート（製造後28日経過）を、140℃に加熱された一対
の面加熱板によって、挾持面圧力1.9kg/cm²の条件で、
６秒間予熱した。予熱後の厚みは1.7mmであった。

次に、上記発泡PETシートを、第６図に示す断面形状
に成形すべく型窩が形成されたキャビティとコアとから
なり、180℃に加熱された加熱金型によって挾持し、所
定時間経過後の、シート表面（第６図中Ａ位置およびＢ
位置）と、厚み方向中央部（第６図中Ｃ位置）における
結晶化度を、前記試験例２と同様にして算出した。結果
を第５図に示す。なお、同図において、○は第６図中Ａ
位置、●はＢ位置、◎はＣ位置の結晶化度を示してい
る。また、成形後の発泡PETシートの厚みは2.2mmであっ
た。

同図の結果より、前記条件では、成形開始後８秒で、
発泡PETシートの内部まで、ほぼ均等に結晶化できるこ
とが判明した。

＜具体例＞以下、具体例並びに比較例により、この発明を説明す
る。

具体例１下記性状を有する発泡PETシート（厚み1.6mm、幅64c
m）の巻反を、第１図に示す成形装置１の供給搬送部２
のシャフト21に装着した。

＊発泡PETシートの性状結晶化度:8％発泡倍率:5.2倍密度:0.25g/cm³ 原反重量:400g/m² 次に、上記発泡PETシートを、140℃に加熱された一対
の面加熱板31,32によって、挾持面圧力0.34kg/cm²の条
件で、6.6秒間予熱した。予熱後の厚みは2.3mmであっ
た。

次に、予熱された発泡PETシートを、縦202mm、横129m
m、深さ35mmの凹陥部を有するトレイ状に成形すべく型
窩が形成されたキャビティ41とコア42とからなり、180
℃に加熱された加熱金型４（金型クリアランス2mm）に
よって成形すると共に、発泡PETシートの結晶化を促進
させた。上記加熱金型４による、型閉じからプレス（プ
レス時間は、予熱時間と同じ6.6秒）、型開き、シート
搬送までの成形サイクルは、１サイクル８秒、結晶化後
の発泡PETシートの厚みは2.6mmであった。

次に、上記形状に成形された発泡PETシートを、前記
加熱金型と同じ形状を有し、55℃に維持された冷却金型
によって冷却した。冷却金型５による冷却のサイクル
は、加熱金型４による成形サイクルと同じく、１サイク
ル８秒（そのうち、プレス時間は6.6秒）であった。

そして、冷却後、発泡PETシートをカッター24によっ
て所定の長さに切断して、成形品を得た。得られた成形
品の厚みは2.2mmであった。

得られた成形品は、成形不良等が見られず、所定の形
状を成形されていると共に、厚み方向平均の結晶化度が
22％と高く、耐熱性に優れたものであった。

比較例１上記具体例１と同じ発泡PETシートを、トンネル式の
オーブンと、常温の成形金型とを用いて、従来製法で成
形品を製造したところ、オーブン内の温度を220℃に設
定した場合には、成形前にシート表面の結晶化が進行し
て、シートの伸びが悪くなり、成形不良が多発した。ま
た、オーブン内の温度を150℃に下げて成形品を製造し
たところ、１サイクルに30秒を要し、生産効率が低下し
た。また、得られた成形品は、厚み方向平均の結晶化度
が13％と低く、耐熱性が不十分であった。さらに、金型
を180℃に加熱して成形を行い、成形品は、冷却風によ
って強制冷却するようにしたところ、成形品の耐熱性は
向上したが、冷却時の変形が多発した。

具体例２片面に、非発泡のPETシートがラミネートされた、下
記性状を有する発泡PETシート（厚み1.25mm、幅64cm）
の巻反を、第１図に示す成形装置１の供給搬送部２のシ
ャフト21に装着した。

＊発泡PETシートの性状原反総重量:415g/m² ・発泡シート部分厚み:1.20mm 結晶化度:9％発泡倍率:4.7倍密度:0.28g/cm³ ・非発泡フィルム部分厚み:50μｍ結晶化度:7％次に、上記発泡PETシートを、ラミネート側が145℃、
非ラミネート側が140℃に加熱された一対の面加熱板31,
32によって、挾持面圧力0.34kg/cm²の条件で、7.5秒間
予熱した。予熱後の厚みは2.3mmであった。

次に、予熱された発泡PETシートを、縦202mm、横129m
m、深さ35mmの凹陥部を有するトレイ状に成形すべく型
窩が形成されたキャビティ41とコア42とからなり、180
℃に加熱された加熱金型４によって、ラミネート側をキ
ャビティ41に向けた状態で成形すると共に、発泡PETシ
ートの結晶化を促進させた。上記加熱金型４による、型
閉じからプレス（プレス時間は、予熱時間と同じ7.5
秒）、型開き、シート搬送までの成形サイクルは、１サ
イクル8.9秒、結晶化後の発泡PETシートの厚みは2.2mm
であった。

次に、上記形状に成形された発泡PETシートを、前記
加熱金型と同じ形状を有し、40℃に維持された冷却金型
によって冷却した。冷却金型５による冷却のサイクル
は、加熱金型４による成形サイクルと同じく、１サイク
ル8.9秒（そのうち、プレス時間は7.5秒）であった。

そして、冷却後、発泡PETシートをカッター24によっ
て所定の長さに切断して、成形品を得た。

得られた成形品は、成形不良等が見られず、所定の形
状に成形されていると共に、発泡シート部分の厚み方向
平均の結晶化度が23％と高く、耐熱性に優れたものであ
った。

比較例２上記具体例２と同じ発泡PETシートを、トンネル式の
オーブンと、常温の成形金型とを用いて、従来製法で成
形品を製造したところ、オーブン内の温度を220℃に設
定した場合には、成形前にシート表面の結晶化が進行し
て、特に、ラミネート側でのシートの伸びが悪くなり、
成形不良が多発した。また、オーブン内の温度を160℃
に下げて成形品を製造したところ、１サイクルに26秒を
要し、生産効率が低下した。また、得られた成形品は、
発泡シート部分の厚み方向平均の結晶化度が12％と低
く、耐熱性が不十分であった。さらに、金型を180℃に
加熱して成形しを行い、成形品は、冷却風によって強制
冷却するようにしたところ、成形品の耐熱性は向上した
が、ラミネート側と非ラミネート側での収縮率の違いに
より、冷却時の変形が多発した。

＜発明の効果＞この発明の発泡PETシートの成形方法は、以上のよう
に構成されており、低結晶化度の発泡PETシートを、結
晶化を促進させる温度以下で、且つ成形に必要な温度に
加熱された面加熱板の面接触による挾持にて、シート表
面の結晶化を促進させることなしに、シート内部まで成
形に必要な予熱を行なうので、結晶化の制御が容易とな
り、このため低結晶化度の発泡PETシートを、短時間で
内部まで確実に予熱することができる。その結果、成形
準備を十分にでき、成形不良を生じるおそれをなくせ
る。

予熱された発泡PETシートは、当該発泡PETシートの結
晶化を促進させる温度以上に加熱された一対の加熱金型
によって成形されるので、得られる成形品は、結晶化度
が高く、耐熱性に優れたものとなる。

また、上記加熱金型によって成形された成形品は、成
形に必要な温度以下に維持された一対の冷却金型５によ
って冷却されるので、成形後の不必要な発泡を抑制で
き、冷却ムラ、および変形を生じることなく、短時間で
冷却することができ、成形品の安定化がはかれる。

したがって、この発明の発泡PETシートの成形方法に
よれば、耐熱性に優れた成形品を、成形不良を生じるこ
となく、しかも高生産性、低コストで製造することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の発泡PETシートの成形方法を実施す
るための成形装置の一例を示す概略正面図、第２図は成
形装置の別の例を示す概略正面図、第３図は面加熱板に
よる予熱時間と２次発泡による発泡PETシートの厚みの
増加との関係を示すグラフ、第４図は面加熱板による予
熱時間と発泡PETシートの結晶化度との関係を示すグラ
フ、第５図は加熱金型による熱成形時間と発泡PETシー
トの結晶化度との関係を示すグラフ、第６図は試験例３
における成形品の断面形状を示す断面図である。Ｓ…発泡PETシート、３…予熱部、31,32…面加熱板、４
…加熱金型、41…キャビティ、42…コア、５…冷却金
型、51…キャビティ、52…コア。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】低結晶化度の発泡ポリエチレンテレフタレ
ートシートを、上記シートの結晶化を促進させる温度以
下で、且つ成形に必要な温度に加熱された一対の面加熱
板による挾持にて、シート表面の結晶化を促進させるこ
となしにシート内部まで成形に必要な予熱を行ない、そ
の後、上記シートを、当該シートの結晶化を促進させる
温度以上に加熱された一対の金型によって所定の形状に
成形し、しかる後、成形に必要な温度以下に維持された
一対の金型によって冷却することを特徴とする発泡ポリ
エチレンテレフタレートシートの成形方法。
【請求項２】厚み１〜5mm、発泡倍率２〜６倍、結晶化
度５〜13％の発泡ポレエチレンテレフタレートシート
を、130℃以上、150℃未満の温度に加熱された一対の面
加熱板を装備した予熱部に送給して、上記面加熱板間に
挾持し、その面接触によって予熱した後、このシート
を、160〜190℃に加熱された一対の金型によって所定の
形状に成形し、しかる後、70℃以下に維持された一対の
金型によって冷却することを特徴とする発泡ポリエチレ
ンテレフタレートシートの成形方法。