JPH0155984B2

JPH0155984B2 -

Info

Publication number: JPH0155984B2
Application number: JP60068340A
Authority: JP
Inventors: Masato Yaita
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1989-11-28
Also published as: JPS61225024A

Description

【発明の詳細な説明】＜技術分野＞この発明は、シート成形における発泡シートの
加熱方法に関し、加熱軟化した熱可塑性樹脂の発
泡シートを、成形型に沿つて膨出変形させて、所
定の成形品形状に成形する、いわゆるシート成形
において、素材となる発泡シートを加熱軟化させ
る為の加熱方法に関している。

＜従来技術＞上記シート成形において、発泡シートを加熱す
る方法として、発泡シートの両面に加熱板を接触
させ、この加熱板からの直接の熱伝達によつて、
発泡シートを加熱する方法があり、例えば、特開
昭58−110224号公報等に開示されている。この加
熱板による接触加熱方法は、発泡シートに対する
加熱の均一化、加熱時の発泡膨張による厚み増大
の防止等に有効なものである。

そして、上記先行技術公報においては、加熱板
に部分的に加熱温度の異なる部分を形成して、加
熱軟化する発泡シートに、部分的に加熱軟化度の
異なる高温部と低温部とを形成することが開示さ
れている。

このうち、低温部としては、加熱板に円筒状の
凹部を形成しておくことによつて、発泡シートの
うちの成形品に相当する位置に、円形状の低温部
を形成し、高温部としては、発泡シートのうち、
成形品の周囲で最終的にトリミングされた成形品
を構成しない部分全体に形成してある。そして、
このような高温部を形成する効果として、成形時
に、流動性の大きな高温部から成形品の中央側に
樹脂が供給されて、成形品全体の肉厚を安定化し
たり、スムーズな成形が行えるものであるとされ
ている。この成形品の外部から中央部への樹脂の
供給は、通常、発泡シートの引込みと称され、シ
ート成形の品質向上にとつて、極めて重要なもの
である。

一方、シート成形において、複数の成形品を同
時に成形する場合には、発泡シートのうち、隣接
する成形品部分が、成形工程において、互いの境
界を越えて、発泡シートが引込まれたり、干渉し
ないようにする必要がある。

さらに、発泡シート原反として、予め印刷が施
されたものを使用する場合、成形品の定位置に印
刷の模様や配色が配置されるように、発泡シート
がズレたり変形しないようにして、成形する必要
がある。

ところが、上記先行技術のように、成形品の外
周全体に高温部を形成して、成形品中央への引込
もを大きくすると、隣接する成形品同士で、周辺
部分の発泡シートの引込み合いが強くなり、互い
に干渉して成形不良を越したり、肉厚が局部的に
不均一になる問題が生じる。また、成形品の周辺
部分全体に形成した高温部は、非常に変形したり
移動し易いため、発泡シートに予め施された印刷
の位置が移動したりズレ易く、成形品の印刷ズレ
が多く発生する欠点があつた。さらに、上記高温
部の形成によつて、発泡シート全体の形状維持性
が悪くなつて、反つたり弛ぼだりし易くなり、加
熱工程から成形工程への発泡シートの移送が行い
難く、成形型における発泡シートの保持も正確に
行い難くなる問題も生じる。

＜目的＞そこで、この発明の目的としては、加熱板によ
る接触加熱方法を改良することによつて、上記従
来技術の問題点を解消し、複数の成形品を成形す
る場合の、発泡シートの引込み合いや干渉を無く
し、また定位置成形を可能にして印刷位置ズレを
無くすと共に、加熱後の発泡シートの取扱いを容
易にできる方法を開発したものである。

＜構成＞そして、上記目的を達成するための方法として
は、シート成形に使用す発泡シートを加熱軟化さ
せる為に、発泡シートの両面に加熱板を接触させ
て加熱圧縮する方法において、発泡シートのうち
の複数の成形部分を、互いに区画す形状の凹部
を、加熱板の当接面に形成して、当該個所の発泡
シートに対する伝熱を抑制し、発泡シートのうち
各成形部分を互いに区画する位置に、加熱抑制部
分を形成するとともに上記発泡シートの加熱抑制
部分の内側の各成形部分のうち、成形時に成形品
周囲から成形品中央側に引き込まれる部分に対応
する加熱板の当接面よりも、成形品中央側に対応
する加熱板の当接面を凹ませて形成し、発泡シー
トのうち、上記引き込まれる部分の圧縮加熱軟化
度を、中央側部分の圧縮加熱軟化度よりも大きく
なるようにすることを特徴としている。

＜実施例＞次いで、この発明の実施例について、図を参照
しながら、以下に説明する。

第１図には、この発明の実施に使用する成形装
置の全体を示しており、１は加熱部、２は成形部
である。加熱部１から成形部２の間には、クラン
プ機構を備えたチエーンコンベア等の、発泡シー
トＳの搬送手段を設けている。そして、発泡ポリ
スチレンシート等の、熱可塑性樹脂かなる長尺状
の発泡シートＳを、上記加熱部１から成形部２へ
と連続的に送給可能に構成し、順次発泡シートＳ
を加熱軟化した後、所定の成形加工を施す。な
お、図示した実施例では、成形品Ｆとして丼状の
容器を、同時に複数個並設して成形する場合を例
示している。

加熱部１としては、アルミ合金等の熱伝導性の
良い材料からなる、上下一対の加熱板１０，１０
の背後に、加熱板１０，１０を加熱昇温させるた
めの熱発生機構１１，１１を備えてあり、加熱板
１０および熱発生機構１１を一体に形成して、シ
リンダー機構等の移動手段によつて、昇降自在に
設けている。そして、上記加熱板１０，１０を発
泡シートＳの上下両面に接触させて、直接的な熱
伝導によつて加熱軟化させると同時に、加熱板１
０，１０を発泡シートＳに押圧すことによつて圧
縮すようになつている。

加熱板１０の詳細な構造を、第２図および第３
図に示している。即ち、上下の加熱板１０の発泡
シートＳに対する当接面は、全体が水平板状に形
成してあると共に、一部に浅い凹部１２、および
深い凹部１３を形成している。そして、上記浅い
凹部１２は、発泡シートＳのうち、成形したとき
に成形品の中央部分になる個所と接触する位置
に、円形状に形成されてあつて、加熱板１０の先
端面よりも少し凹んでおり、外周は緩やかに傾斜
して先端面に連なつている。深い凹部１３は、発
泡シートＳのうち、成形には使用されない、成形
品の周辺部分になる個所と接触する位置に、縦横
の格子溝状に形成されてある。この格子状凹部１
３の深さは、前記した浅い円形状凹部１２よりも
かなり深く、発泡シートＳに加熱板１０を接触さ
せて加熱圧縮したときに、発泡シートＳが厚み方
向に膨張しても、格子状凹部１３の内奥部には発
泡シートＳが接触しない程度に、深く形成されて
いる。

次に、以上のような構造の加熱板１０を使用す
る、発泡シートＳの加熱方法について説明する。

発泡シートＳの両面に加熱板１０を押し当て
て、加熱軟化させると同時に厚み方向に圧縮する
のは、従来の加熱板１０と同様である。そして、
加熱時間または加熱板１０の押圧力を適当に設定
することによつて、発泡シートＳ全体の加熱軟化
度を調整することができる。但し、加熱板１０の
発泡シートＳとの当接面は、全体が完全に平担な
ものではなく、円形状凹部１２や格子状凹部１３
が形成してあるので、発泡シートＳの部分によつ
て、加熱状態が違つてくる。

詳しく説明すると、第２図において、まず、発
泡シートＳの加熱前の厚みをＴとする。この発泡
シートＳの両面に加熱板１０，１０を接触させて
加熱する。そして、発泡シートＳのうち、加熱板
１０の先端面が接触する部分ａでは、加熱板１０
が完全に接触し、しかも強く押圧することによつ
て、発泡シートＳを充分に加熱昇温し、発泡シー
トＳが完全に軟化すると同時に、厚み方向に大き
く圧縮されている。従つて、当該部分の厚みＴ１
は、加熱前の厚みＴよりもかなり薄くなる。

次に、発泡シートＳのうち、前記加熱板１０の
浅い円形状凹部１２が接触する部分ｂでは、発泡
シートＳは前記部分ａに比べて、比較的弱く圧縮
されることになり、加熱軟化度も前記部分ａより
は少なくなる。但し、成形工程における膨出変形
に必要な程度には、加熱軟化させている。

さらに、発泡シートＳのうち、加熱板１０の深
い格子状凹部１３に接触する部分ｃでは、発泡シ
ートＳに加熱板１０が全く接触せず、加熱が抑制
されるため、当該個所ではほとんど加熱軟化され
ることがなく、また圧縮されることもないので、
発泡シートＳの厚みは当初の原反厚みＴのままで
ある。なお、第３図に示した加熱板１０では、全
体の外周端辺については、凹部１３を形成してい
ないが、加熱された発泡シートＳにおいては、加
熱板１０より外方部分では当然加熱板１０に接触
せず、従つて加熱板１０全体の外周端辺に相当す
る位置にも、上記と同様の加熱抑制部分ｃが形成
されることになる。即ち、複数の成形部分が、加
熱抑制部分ｃで区画されると共に、各成形部分の
外周が加熱抑制部分ｃで囲まれていることにな
る。

以上のような状態で、部分的に加熱軟化度の違
う個所ａ〜ｃを形成した発泡シートＳを、成形部
２に送込んで、所定の成形加工を施すことにな
る。

成形部２の構造について説明すと、第１図に示
すように、上下一対の雌雄の金型２０，２１をシ
リンダー機構等によつて、型締め型開き自在に構
成し、上下の金型２０，２１間に加熱軟化した発
泡シートＳを挟み込み、金型２０，２１形状に沿
つて膨出変形させて、成形品Ｆを成形製造するも
のである。上記金型２０，２１や成形部２全体の
構造は、従来の通常の、真空成形、圧空成形、そ
の他の各種シート成形用の成形機構と、全く同様
のもので実施できる。

そして、成形工程においては、加熱軟化された
発泡シートＳのうち、前記したように、加熱軟化
度が中間の部分ｂは、従来の成形方法と同様に膨
出成形されて、成形品Ｆのうちの中央部分にな
る。次に、加熱軟化度の高い部分ｂは、成形品Ｆ
の周囲で、大きく伸長変形させられ、中央側に引
込まれる引込み部分となる。また、加熱軟化度が
最も低く、ほとんど加熱軟化させていない部分ｃ
は、ほとんど変形せず、成形品Ｆの周辺で、成形
には全く使用されないスクラツプ部分になる。従
つて、成形品Ｆとしては、発泡シートＳのうち
の、中加熱部分ｂおよび高加熱部分ａによつて成
形されことになる。

以上に述べた加熱抑制部分の加熱方法のうち、
発泡シートＳを加熱する加熱板１０としては、発
泡シートＳに並設形成する、複数の成形品Ｆの形
状や配置に応じて、各成形品Ｆ同士を互いに区画
する位置に、深い凹部１３を形成しておけばよい
のであり、凹部１３の形状としては、図示した縦
横の格子状のもののほか、適宜変更して実施でき
る。

次に、加熱抑制部分ｃの形成については、第５
図に示すように、加熱板１０の凹部１３の内奥部
に、耐熱性のある断熱材１４を埋設しておくと、
加熱板１０から発泡シートＳに対する伝熱を、よ
り確実に抑制でき、加熱軟化度が一層少なく、変
形し難い加熱抑制部分ｃが形成できる。

次に、図示した加熱板１０の凹凸形状は、発泡
シートＳの上下で、全く同一形状に形成している
が、上下の加熱板１０で凹凸形状を違えたり、一
方の加熱板１０のみに凹凸形状を形成しておいて
もよい。

また、加熱板１０を加熱昇温させる為の、熱発
生機構１１としては、電熱ヒーターを備えたも
の、蒸気等の加熱媒体を導入可能に構成したもの
等、従来の加熱構造と同様に、種々の構造のもの
で実施可能である。

次に、上述の実施例では、発泡シートＳに対し
て、加熱板１０を両面から押き当てて、加熱軟化
と同時に圧縮しているが、この圧縮によつて、発
泡シートＳを加熱軟化させたときに生じる、厚み
方向の発泡膨脹および平面方向の収縮を押さえる
ことができる。そして、発泡シートＳの厚みを、
成形に適当な一定以下の厚みに、任意に調整でき
ると共に、発泡シートＳが反つたり弛んだりする
のを規制でき、平面方向の変形や移動も防止でき
る。また、発泡シートＳの両面を平滑化する効果
もある。なお、加熱軟化度を高めようとするほ
ど、発泡シートＳに対して加熱板１０を強く押し
付ける必要があるので、圧縮量も多くなる。

この発明の加熱方法で加熱する発泡シートＳと
しては、ポリスチレンのほか、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、その他の各種熱可塑性樹脂からな
る発泡シートＳが使用でき、発泡シートＳの片面
または両面に、上記同様の各種熱可塑性樹脂から
なる非発泡シートまたはフイルムが積層されたも
のでも実施可能であ。さらに、発泡シートＳの表
面に、適宜印刷模様形成された、印刷シートを使
用するのが好適である。

また、成形製造する成形品Ｆとしては、図示し
た丼状容器等の各種包装容器、その他の成形品に
自由に適用できものである。

＜効果＞以上のごとく構成された、この発明の加熱方法
によれば、シート成形に使用する発泡シートＳに
対して、複数の成形品Ｆ部分を互いに区画する形
状の、凹部１３が形成された加熱板１０を接触さ
せた状態で、発泡シートＳを加熱軟化させことに
よつて、発泡シートＳのうち、各成形品Ｆを区画
す位置に、他部分に比べてほとんど加熱軟化され
ない、凹部１３に対応す形状の加熱抑制部分ｃを
形成するものである。

そして、ほとんど加熱軟化しておらず、変形し
難い加熱抑制部分ｃが、複数の成形品Ｆの外周辺
で、各成形品Ｆを区画する位置に形成されるた
め、発泡シートＳの変形や位置ズレを良好に防止
でき、定位置成形を可能にして、印刷ズレの発生
を防止できる。また、発泡シートＳ全体の変形を
防止できることによつて、加熱軟化した発泡シー
トＳの取扱いも容易で、成形用の金型２０，２１
への配置も正確に行える。

さらに、複数の成形品Ｆを同時に並設成形する
成形工程において、隣接する成形品Ｆ部分の互い
に境界を越えて、発泡シートＳ引込まれたり、互
いに干渉するのを確実に防止でき、前記定位置成
形や印刷ズレの防止効果も、より有効に発揮でき
る。また、加熱抑制部分ｃの内側の各成形部分の
うち、成形品中央側に対応する加熱板の当接面
を、成形時に成形品周囲から成形品中央側に引き
込まれる部分に対応する加熱板の当接面よりも、
凹ませて形成し、発泡シートのうち、上記引き込
まれる部分の圧縮加熱軟化度を、中央側部分の圧
縮加熱軟化度よりも大きくなるようにするものゆ
え、成形品中央側に引き込まれる部分を非常に柔
軟で変形し易い高加熱部分ａとでき、成形時の引
込み量を増大させることができるのみならず、変
形し難い加熱抑制部分ｃにて発泡シートＳ全体の
変形防止や、隣接する成形品Ｆ部分における引込
み合いや干渉の防止等、極めて顕著な効果を発揮
できるものである。

＜具体例＞以上に述べた、この発明の効果を実証するため
に、具体的に加熱板１０を使用して、発泡シート
Ｓの加熱および成形を行つた。

発泡シートＳとしては、厚さＴ＝2.5mmの発泡
ポリスチレンシートを使用し、成形品Ｆとして、
第４図に示すような、丼状のカツプ容器を成形す
る。

加熱板１０の構造としては、第２図および第３
図において、円形状凹部１２は直径Ｄ＝160mmで
深さ0.3mmに形成し、格子状凹部１３は幅Ｗ＝５
mmで深さ５mmに形成してあり、複数の成形品間の
ピツチＰ＝165mmに形成してある。

そして、発泡シートＳを表面温度150℃で２秒
間、加熱軟化することによつて、発泡シートＳは
中加熱部分ｂの厚みＴ２が１mm、高加熱部分ａの
厚みＴ１が0.7mmに圧縮され、加熱抑制部分ｃで
は、原反の厚み2.5mmのままであつた。

以上のようにして、部分的に加熱軟化度の違う
発泡シートＳを、シート成形用の成形部２で成形
したところ、成形品Ｆの厚みや形状は良好で品質
の優れたものが成形できた。また、印刷ズレも無
く、外観的にも極めて体裁の良い成形品Ｆが得ら
れた。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示すものであり、第１
図は成形装置全体の概略構造図、第２図は加熱板
部分の詳細断面図、第３図は加熱板の平面図、第
４図は成形品の半断面図、第５図は加熱板の変更
例の断面図である。１……加熱部、１０……加熱板、１２，１３…
…凹部、２……成形部、Ｓ……発泡シート、ａ…
…高加熱部分、ｂ……中加熱部分、ｃ……加熱抑
制部分、Ｆ……成形品。

Claims

【特許請求の範囲】１シート成形に使用する発泡シートを加熱軟化
させる為に、発泡シートの両面に加熱板を接触さ
せて加熱圧縮する方法において、発泡シートのう
ちの複数の成形部分を、互いに区画する形状の凹
部を、加熱板の当接面に形成して、当該個所の発
泡シートに対する伝熱を抑制し、発泡シートのう
ち各成形部分を互いに区画する位置に、加熱抑制
部分を形成するとともに上記発泡シートの加熱抑
制部分の内側の各成形部分のうち、成形時に成形
品周囲から成形品中央側に引き込まれる部分に対
応する加熱板の当接面よりも、成形品中央側に対
応する加熱板の当接面を凹ませて形成し、発泡シ
ートのうち、上記引き込まれる部分の圧縮加熱軟
化度を、中央側部分の圧縮加熱軟化度よりも大き
くなるようにすることを特徴とするシート成形に
おける発泡シートの加熱方法。２加熱板に形成する、加熱抑制部分形成用の凹
部の内部に、断熱材を埋設しておき、発泡シート
に対する伝熱を抑制する上記特許請求の範囲第１
項記載のシート成形における発泡シートの加熱方
法。