JP3666294B2 - 合成樹脂成形品の成形装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、供給ダイスから押し出した溶融樹脂シートを下型の成形面を覆うように供給して合成樹脂成形品を成形する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の合成樹脂成形品の成形装置には、図７〜図９に示すようなものがある。これは、供給ダイス８から押し出した溶融樹脂シート７ｍを、下型１の上側に形成した成形面２を覆うように供給し、下型１内に形成した中間室５ａと吸引孔５ｂと下側ポート５ｃよりなる下型通路５により吸引して成形面２に密着させ、溶融樹脂シート７ｍを冷却硬化させてから下型１より脱型して板状成形品７としている。溶融樹脂シート７ｍは、供給位置が多少狂っても局部的な樹脂不足が生じないように成形面２より広い範囲に供給する必要があり、このため溶融樹脂シート７ｍの周辺部は成形面２の外縁から側面１ｂに沿って垂れる折曲部７ａを形成する。また図示の例では、成形面２の周囲に平坦な周辺面２ａを設け、この周辺面２ａより上方に突出する突出部１ａを成形面２の中央に形成している。溶融樹脂シート７ｍは、下型通路５による吸引だけにより成形されることもあるし、吸引後に上型（図示省略）を下型１に接近させて押圧成形することもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような合成樹脂成形品の成形装置では、溶融樹脂シート７ｍの周辺部には成形面２の外縁から側面１ｂに沿って垂れる折曲部７ａを形成されるが、溶融樹脂シート７ｍは冷却硬化する際に収縮するので、成形された板状成形品７の折曲部７ａは下型１の側面１ｂを外側から強く締め付ける。このために成形された板状成形品７の下型１から脱型は困難となり無理に行うことになるので、成形サイクルタイムが長くなり、また下型１の寿命が短くなるという問題が生じる。
【０００４】
また上述の例のように、平坦な周辺面２ａより上方に突出する突出部１ａを形成した場合には、その付近では供給ダイス８の送り速度を遅くして溶融樹脂シート７ｍの供給不足が生じないようにしているが、この突出部１ａ付近の両側となる位置に供給された溶融樹脂シート７ｍは、図９に示すように、二点鎖線で示す状態から実線で示す位置に向かって内向きに垂れ下がる。このため周辺面２ａと突出部１ａの間の高低差が大きいと、突出部１ａの裾付近となる溶融樹脂シート７ｍに円周方向の肉余りが生じて半径方向のひだが生じる。このひだは溶融樹脂シート７ｍ下型通路５により吸引して成形面２に密着しても消えることはないので、板状成形品７にしわが生じるという問題がある。
【０００５】
本発明による合成樹脂成形品の成形装置はこのような各問題を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明による合成樹脂成形品の成形装置は、上側に成形面が形成された下型と、この下型の上方を移動しながら溶融樹脂シートを押し出して成形面のほゞ全面を覆うように供給する供給ダイスを備えてなる合成樹脂成形品の成形装置において、成形面の周囲に形成された周辺面と、下型に形成されて周辺面より上方に突出する突出部と、供給ダイスの移動方向と平行な下型の側部の少なくとも一方に取り付けられ突出部の側方となる位置にそれと対応する高さで下型の側面より外向きに延び溶融樹脂シートの周辺部のうち供給ダイスの移動方向と平行な縁部の少なくとも一方を支持する支持面を有する支持プレートを備えたことを特徴とするものである。下型上に供給された溶融樹脂シートは、その周辺部のうち供給ダイスの移動方向と平行な縁部の少なくとも一方が、支持プレートの支持面により支持される。この支持面は下型の突出部の側方となる位置にそれと対応する高さで設けられているので、溶融樹脂シートが突出部の支持プレート側において大きく下方に垂れ下がることはなくなり、従って溶融樹脂シートはほゞ二次元的に湾曲され、三次元的に深く湾曲されることはない。
【０００８】
また請求項１の発明は、供給ダイスの移動方向と直交する下型の側部の両方に取り付けられ周辺面と同じ高さまたはそれより高い位置で下型の側面より外向きに延びて溶融樹脂シートの周辺部の残る部分を支持する支持面を有する第２の支持プレートを更に備えたものとするのがよい。このようにすれぱ、下型上に供給された溶融樹脂シートの周辺部は全て支持プレートの支持面により支持され、下型の側面あるいは支持面の外縁から下方に垂れ下がる折曲部を形成することはない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１〜図６により、本発明による合成樹脂成形品の成形装置の実施の形態を説明をする。この成形装置は、下部の固定側型支持部材（図示省略）に取り付けられる下型１０と、上部の可動側型支持部材（図示省略）に取り付けられる上型２０を備え、また溶融樹脂シート３０ｍを供給する供給ダイス３５を備えている。この実施の形態により製造される板状成形品３０は、基材３１の表面を発泡された柔軟な中間層３２により覆い、更にその表面を薄い柔軟な表皮３３により覆ったものであり、その厚さはほゞ一定である。
【００１０】
図１〜図６に示すように、下型１０の上側となる第１成形面１１は、全周にほゞ平坦な周辺面１１ａが形成され、その内側にはそれより上方に突出する高さの異なる３つの突出部１０ａ，１０ｂ，１０ｃが形成されている。下型１０内に形成された中間室１６には、第１成形面１１に開口する多数の細い吸引孔１７（例えば孔径が０．３mmでピッチが３０mm程度）と側面１０ｄに開口するポート１８が連通され、この中間室１６、吸引孔１７及びポート１８が下側通路１５を形成している。ポート１８には、真空ポンプと真空タンクと開閉弁からなる真空源（図示省略）が接続されている。
【００１１】
供給ダイス３５の移動方向（図１〜図４において左右方向）と平行となる下型１０の両側面１０ｅ（図５及び図６参照）には、１対の支持プレート１２が固定され、外向きに屈折されたその上縁部の上面は側面１０ｅより外向きに延びる支持面１２ａを形成している。この支持面１２ａは、下型１０の各突出部１０ａ，１０ｂ，１０ｃの側方となる各位置の高さが、各突出部１０ａ，１０ｂ，１０ｃとほゞ対応する高さとなっている。具体的には、周辺面１１ａよりの高さが大きい２つの突出部１０ａ，１０ｂの側方となる位置ではこの両突出部１０ａ，１０ｂよりも多少高く、周辺面１１ａからの高さが低い突出部１０ｃの側方となる位置では周辺面１１ａと同じ高さとなっており、それらの間は傾斜した面でつながれている。供給ダイス３５の移動方向と直交する下型１０の両側面１０ｄには、１対の第２の支持プレート１３が固定され、この第２の支持プレート１３も上縁部が外向きに屈折されて、その上面は側面１０ｄより外向きに延びる支持面１３ａを形成しているが、この支持面１３ａの高さは周辺面１１ａの高さと同じである。各支持プレート１２，１３の支持面１２ａ，１３ａは何れも、供給ダイス３５から供給された溶融樹脂シート３０ｍの周辺部がその外縁を越えて外側に出ることがない程度に、充分な幅を有するものとする。
【００１２】
下型１０に対し上側から接近離隔可能に設けられた上型２０の下面に形成された第２成形面２１には、下型１０の各突出部１０ａ，１０ｂ，１０ｃと対応する凹部２１ａ，２１ｂ，２１ｃが形成され、両型１０，２０が最も接近した位置（図３及び図４参照）では、両成形面１１，２１の間の隙間はほゞ一定となっている。上型２０内に形成された中間室２６には、第２成形面２１に開口する多数の吸引孔２７と、上型２０の側面に開口するポート２８が連通され、この中間室２６、吸引孔２７及びポート２８が上側通路２５を形成している。ポート２８には、真空ポンプと真空タンクと開閉弁からなる真空源（図示省略）が接続されている。上型２０の第２成形面２１には、板状成形品３０の意匠面である表皮３２に転写するためのしぼ模様が形成されている。
【００１３】
この成形装置は、図１において紙面と直交方向に伸びる細長い形状で、上型２０が上方に離隔された状態において下型１０の上方に張り出して左右方向に移動する供給ダイス３５及びこれに板状成形品３０となる溶融状態の合成樹脂材料を供給する３本の供給管３６（それぞれ基材３１、中間層３２及び表皮３３となる合成樹脂材料を供給するもの。図１は１本のみを示す）を備えている。基材３１、中間層３２及び表皮３３の材料は、何れもポリオレフィン系の合成樹脂（例えばポリプロピレン、熱可塑性オレフィン等）であり、中間層３２の材料には発泡剤（例えばアゾジカルボンアミド系のもの）が混練されている。
【００１４】
次に、以上に述べた合成樹脂成形品の成形装置により板状成形品３０を成形する場合の説明をする。各供給管３６から供給ダイス３５に供給された溶融状態の各合成樹脂材料は、互いに接合されて一体的に重ね合わされた基材溶融樹脂層３１ｍ、中間溶融樹脂層３２ｍ及び表皮溶融樹脂層３３ｍよりなる所定幅の塑性に富んだ溶融樹脂シート３０ｍ（その厚さは、最接近状態における両成形面１１，２１の間の隙間より小さい）となって、供給ダイス３５の下側の細長いスリット状の押出し口３５ａから押し出される。この溶融樹脂シート３０ｍを押し出しながら供給ダイス３５を、図１において右向きの水平方向に移動することにより、溶融樹脂シート３０ｍは基材溶融樹脂層３１ｍ側を下にして、下型１０の第１成形面１１全体を覆うように供給される。
【００１５】
溶融樹脂シート３０ｍは溶融状態であって塑性に富んでいるので、図１に示す断面では実線及び二点鎖線に示すように、全体としては第１成形面１１に沿った形となるが、各突出部１０ａ，１０ｂ，１０ｃの両側では第１成形面１１から浮き上がった状態となる。溶融樹脂シート３０ｍの周辺部のうち供給ダイス３５の移動方向に位置する１対の縁部は、図１に示すように、各第２の支持プレート１３の支持面１３ａから外に出ることなく支持され、また供給ダイス３５の移動方向と平行な１対の縁部は、図５及び図６に示すように、各支持プレート１２の上部の支持面１２ａから外に出ることなく支持される。すなわち溶融樹脂シート３０ｍは、供給ダイス３５の移動方向と直交する方向では、図５及び図６に一部示すように、中央部が各突出部１０ａ，１０ｂ，１０ｃにより支持され、両側縁部が各突出部１０ａ，１０ｂ，１０ｃと対応する高さの支持プレート１２の支持面１２ａにより支持される。従って溶融樹脂シート３０ｍは、供給ダイス３５から下型１０上に供給された状態では、突出部１０ａ，１０ｂ，１０ｃと支持プレート１２の間において大きく下方に垂れ下がることはなくなるのでほゞ二次元的に湾曲され、三次元的に深く湾曲されることはないので、溶融樹脂シート３０ｍに肉余りによるひだが生じることはない。
【００１６】
このように下型１０上に溶融樹脂シート３０ｍを供給した後、真空源（図示省略）からの負圧をポート１８を介して下型１０の下側通路１５に与えることにより、溶融樹脂シート３０ｍは、図２に示すように全面が下型１０の第１成形面１１に吸引密着される。図示は省略したが、図５及び図６に示す断面においても、溶融樹脂シート３０ｍは第１成形面１１に吸引密着される。前述のように溶融樹脂シート３０ｍは、供給ダイス３５から下型１０上に供給された状態では、肉余りによるひだが生じることはなく、またこの吸引密着の際には突出部１０ａ，１０ｂの付近の溶融樹脂シート３０ｍは、高さの大きい突出部１０ａ，１０ｂを中心とする円周方向に肉余りが生じる傾向が生じるがそれと直交する半径方向には肉不足の傾向となるのでこの両者が相殺してしわが生じることはない。次いで、供給ダイス３５を下型１０の上方から側方に完全に退避させてから、図３に示すように、上型２０を最接近位置まで下降させる。この状態では、上型２０の外周部が溶融樹脂シート３０ｍの外周部に当接してこれを下型１０の周辺面１１ａに軽く押圧し、溶融樹脂シート３０ｍの上側の表皮溶融樹脂層３２ｍと上型２０の第２成形面２１の間には多少の隙間がある。
【００１７】
次いで、真空源からの負圧をポート２８を介して上型２０の上側通路２５に与えて溶融樹脂シート３０ｍと第２成形面２１の間に負圧を作用させ、これと同時に下側通路１５に対する負圧の付与を停止する。これにより表皮溶融樹脂層３３ｍは、図４に示すように第２成形面２１に吸引密着されてしぼ模様が転写され、これと前後して中間溶融樹脂層３２ｍが発泡して溶融樹脂シート３０ｍは両成形面１１，２１の間に充填される。そして自然放冷または強制冷却により溶融樹脂シート３０ｍの温度を低下させて硬化させ、基材３１と発泡した中間層３２と表皮３３よりなる板状成形品３０となったところで、上側通路２５に対する負圧の付与を停止し、上側ポート２８を大気に連通してから、上型２０を上昇させて板状成形品３０を取り出す。
【００１８】
以上に述べたように、この実施の形態によれば、板状成形品３０は下型１０上に供給された状態では、その周辺部が支持プレート１２及び第２の支持プレート１３の各支持面１２ａ，１３ａから外に出ることなく支持されるので、溶融樹脂シート３０ｍの周辺部が下型１０の側面１０ｄ，１０ｅあるいは各支持面１２ａ，１３ａの外側に沿って垂れ下がる折曲部を形成することはない。従って、溶融樹脂シート３０ｍが冷却硬化して成形された板状成形品３０が下型１０の側面１０ｄ，１０ｅあるいは支持プレート１２，１３を外側から締め付けることはないので板状成形品３０を下型１０から脱型することが容易となり、これにより成形サイクルタイムは短くなり、また下型の寿命も向上する。
【００１９】
またこの実施の形態によれば、供給ダイス３５から下型１０上に供給された状態では、溶融樹脂シート３０ｍは両側縁部が両支持プレート１２の支持面１２ａにより支持されてほゞ二次元的に湾曲されるだけであり、三次元的に深く湾曲されることはないので、溶融樹脂シート３０ｍに肉余りが生じて半径方向のひだが生じることはない。また、その後に行われる下型１０の第１成形面１１への吸引密着でも、前述のようにしわが生じることはない。従って外観品質のよい板状成形品３０を成形することができる。
【００２０】
上述した実施の形態では、支持プレート１２の支持面１２ａは、下型１０の各突出部１０ａ，１０ｂの側方となる各位置の高さが、各突出部１０ａ，１０ｂとほゞ対応する高さとしたが、周辺面１１ａからの各突出部１０ａ，１０ｂの突出高さが低い（例えば突出部１０ｃ程度）場合には、本発明は支持プレート１２を省略し下型１０の４つの側面全部に第２の支持プレート１３を設けて実施してもよい。このようにしても、板状成形品３０を下型１０から脱型することが容易となり、これにより成形サイクルタイムは短くなり、また下型の寿命も向上するという効果は得られる。
【００２１】
あるいは本発明は、側面１０ｅに設ける支持プレート１２は前述の実施の形態の通りとし、側面１０ｄに設ける第２の支持プレート１３を省略して実施してもよい。このようにしても、しわのない外観品質のよい板状成形品３０を成形することができるという効果は得られる。
【００２２】
また上述した実施の形態では、１対の支持プレート１２を下型１０の両側面１０ｅに設けたが、突出部１０ａ，１０ｂ，１０ｃの頂部が一方の側面１０ｅに寄っており、他方の側面１０ｅに向かってなだらかに低くなっている場合には、頂部が近い側の側面１０ｅにだけ支持プレート１２を設け、残る３つの側面１０ｄ，１０ｅには第２の支持プレート１３を設けるようにしてもよい。
【００２３】
また上述した実施の形態では、シート状の溶融樹脂３０ｍは基材溶融樹脂層３１ｍと発泡剤を混練した中間溶融樹脂層３２ｍと表皮溶融樹脂層３３ｍよりなる３枚重ねとしたが、中間溶融樹脂層を省略して基材溶融樹脂層と表皮溶融樹脂層よりなる２枚重ねとしてもよいし、あるいは溶融樹脂シート３０ｍをただ１枚の溶融樹脂層により形成してもよい。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、下型上に供給された溶融樹脂シートは、その周辺部のうち供給ダイスの移動方向と平行な縁部の少なくとも一方が、支持プレートの支持面により支持されて、支持プレートと対応する下型の側面あるいは支持面の外縁から下方に垂れ下がる折曲部を形成することがないので、溶融樹脂シートが冷却硬化して成形された板状成形品が下型の支持プレートと対応する側面を外側から締め付けることはない。従って板状成形品を下型から脱型することが容易となるので、成形サイクルタイムは短くなり、また下型の寿命も向上する。また溶融樹脂シートは、下型上に供給された状態ではほゞ二次元的に湾曲され、三次元的に深く湾曲されることはないので、溶融樹脂シートに肉余りが生じて半径方向のひだが生じることはない。従ってその後の成形を適切に行うことにより、しわのない外観品質に優れた板状成形品を成形することができる。
【００２６】
請求項１の発明において、第２の支持プレートを更に備えたものによれば、下型上に供給された溶融樹脂シートの周辺部は全て型の側面あるいは支持面の外縁から下方に垂れ下がる折曲部を形成することがないので、成形サイクルタイムが一層短くなり、また下型の寿命も一層向上するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による合成樹脂成形品の成形装置の一実施形態の、下型上に溶融樹脂シートを供給している状態を示す断面図である。
【図２】 図１に示す実施形態の、下型上に供給した溶融樹脂シートを成形面に吸引密着した状態を示す断面図である。
【図３】 図１に示す実施の形態の、溶融樹脂シートを吸引密着した後に上型を最接近位置とした状態を示す断面図である。
【図４】 図１に示す実施の形態の、中間溶融樹脂層を発泡させて溶融樹脂シートを下型と上型の間に充填した状態を示す断面図である。
【図５】 図１の５−５断面図である。
【図６】 図１の６−６断面図である。
【図７】 従来技術による合成樹脂成形品の成形装置の一例の、図１に相当する断面図である。
【図８】 図７に示す従来技術の一例の、図２に相当する断面図である。
【図９】 図７の９−９断面図である。
【符号の説明】
１０…下型、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…突出部、１０ｄ，１０ｅ…側面、１１…成形面（第１成形面）、１１ａ…周辺面、１２…支持プレート、１３…第２の支持プレート、１２ａ，１３ａ…支持面、３０ｍ…溶融樹脂シート、３５…供給ダイス。

Claims (2)

1. 上側に成形面が形成された下型と、この下型の上方を移動しながら溶融樹脂シートを押し出して前記成形面のほゞ全面を覆うように供給する供給ダイスを備えてなる合成樹脂成形品の成形装置において、前記成形面の周囲に形成された周辺面と、前記下型に形成されて前記周辺面より上方に突出する突出部と、前記供給ダイスの移動方向と平行な前記下型の側部の少なくとも一方に取り付けられ前記突出部の側方となる位置にそれと対応する高さで下型の側面より外向きに延び前記溶融樹脂シートの周辺部のうち前記供給ダイスの移動方向と平行な縁部の少なくとも一方を支持する支持面を有する支持プレートを備えたことを特徴とする合成樹脂成形品の成形装置。
2. 前記供給ダイスの移動方向と直交する前記下型の側部の両方に取り付けられ前記周辺面と同じ高さまたはそれより高い位置で前記下型の側面より外向きに延びて前記溶融樹脂シートの周辺部の残る部分を支持する支持面を有する第２の支持プレートを更に備えてなる請求項１に記載の合成樹脂成形品の成形装置。

Images