JPH0694161B2 - 熱可塑性樹脂シートの熱成形方法及び装置 - Google Patents
熱可塑性樹脂シートの熱成形方法及び装置Info
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- JPH0694161B2 JPH0694161B2 JP1342392A JP34239289A JPH0694161B2 JP H0694161 B2 JPH0694161 B2 JP H0694161B2 JP 1342392 A JP1342392 A JP 1342392A JP 34239289 A JP34239289 A JP 34239289A JP H0694161 B2 JPH0694161 B2 JP H0694161B2
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
- B29C51/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C51/42—Heating or cooling
- B29C51/421—Heating or cooling of preforms, specially adapted for thermoforming
- B29C51/422—Heating or cooling of preforms, specially adapted for thermoforming to produce a temperature differential
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
し、詳しくは、熱可塑性樹脂シートを特殊な方法で加熱
し、非成形部を残して成形部を熱成形し、容器等の各種
成形品を効率良く製造する方法及び製造装置に関する。
脂シートを加熱した後に、成形金型により成形部を熱成
形して各種形状の容器等の成形品を製造している。この
熱成形を行う装置における熱可塑性樹脂シートを加熱す
る手段としては、熱可塑性樹脂シートを加熱源に接触さ
せずにシートの加熱を行う間接加熱法(実開昭55−1342
18号公報等参照)と、加熱板等の加熱源に直接接触させ
てシートの加熱を行う直接加熱法(実開昭51−99765号
公報,同53−35962号公報,実公昭63−21399号公報等参
照)とが知られている。
生するシートの熱膨張による波打ちの発生がシートの均
一な加熱を阻害し、次に起こるドローダウンも大きく、
熱可塑性樹脂の融点以下、あるいは以上いずれの成形に
おいても、波打ち,ドローダウンの極めて小さな特殊な
熱可塑性樹脂シートを使用しないと、あるいはシートの
幅が狭いものを使用しないと良好な成形ができなかっ
た。
近傍の場合には、熱膨張,ドローダウンによるシワ,熱
板面の転写が発生して成形品の外観不良の原因となるこ
とがる。またこれよりも低い温度では、シワ,転写,融
着は発生しないが、成形圧力を著しく高くしないと成形
不良が多く発生し、得られる成形品の耐熱性も不足す
る。さらに加熱温度を融点以上にすると、シワ,融着,
転写が発生するため、特殊なシートを使用しなければな
らないが、シワ,融着は防止できても転写による表面光
沢の低下は避けられなかった。
塑性樹脂シートの加熱条件を種々検討し、効率の良い熱
成形方法を開発すべく鋭意研究を重ねた。
の周縁の非成形部を加熱板接触により加熱し、次いで該
シート全体を非接触状態で加熱し、加圧成形を行うこと
により、成形可能温度領域の狭いポリエチレン,ポリプ
ロピレン,ポリスチレン等のポリオレフィン類のような
結晶性樹脂や積層フィルムでも、外観及び物性の優れた
成形品を効率よく製造できることを見出した。本発明
は、かかる地見に基いて完成したものである。
非成形部を残して成形部を熱成形する方法において、成
形部及びその周縁の非成形部を加熱板接触により加熱
し、次いで該シート全体を非接触により加熱することを
特徴とする熱可塑性樹脂シートの熱成形方法を提供する
とともに、熱可塑性樹脂シートの加熱装置及び成形金型
からなる熱可塑性樹脂シートの連続的熱成形装置におい
て、加熱装置は成形部及びその周縁の非成形部に直接接
触する加熱板を有する直接加熱部と、前記熱可塑性樹脂
シートの全体を加熱する非接触加熱部とからなり、直接
加熱部と非接触加熱部と成形金型がこの順序に配列され
てなることを特徴とする熱可塑性樹脂シートの熱成形装
置を提供するものである。
形部及びその周縁の非成形部を、好ましくはその両面を
加熱板に接触させて直接加熱により加熱し、次いでシー
ト全体を間接加熱により加熱した後に成形金型で成形す
るようにしたものである。これにより、前述のポリエチ
レン,ポリプロピレン,ポリスチレン等のポリオレフィ
ン系のような結晶性樹脂や積層フィルムをはじめとする
各種熱可塑性樹脂を効率良く熱成形することが可能とな
る。
形装置の一例に基づいてさらに詳細に説明する。
部を示す平面図である。
形金型4とにより構成されており、加熱装置3は、前段
の直接加熱部31と、後段の間接加熱部35とから構成され
ている。
その周縁の非成形部を熱板接触により加熱するもので、
シートの搬送に合わせて上下動する上下一対の加熱板32
を有しており、加熱板32には、成形部及びその周縁の非
成形部を局部的に直接加熱する加熱面33が、シートとの
非接触面34より突出するように形成されている。加熱面
33は、この種のものに一般的に使用されている金属によ
り形成することができ、その表面にテフロンコーティン
グあるいはテフロンクロス貼付することもできる。また
加熱板32を上下一対に設けて、その加熱面33でシートを
挟んで伝熱加熱することが、加熱効率の面から好ましい
が、シートと加熱面33が密着してシートを充分に加熱で
きれば、上下いずれか一方に加熱板32を配置しても良
い。
耐熱性,光沢等により適宜に設定することができるが、
その上限は、通常、シートの融着の発生の有無により決
定される。例えば通常のポリプロピレンシートでは80〜
140℃である。加熱板32の形状は、シートの形成部及び
その周縁の非成形部を充分に加熱でき、該非成形部以外
の非成形部と接触しない非接触部を有しておればよく、
この加熱方法をとることにより、成形部周縁の流動性が
増すにも関わらず加熱されたシート全体がドローダウン
してしまうこともないため、成形自体が容易になるが、
この場合、シートの搬送に合わせて加熱板が成形部及び
その周縁の非成形部と複数回接触してもよい。このよう
な直接加熱装置としては、例えば実公昭63−21399号に
示される直接加熱装置を用いることができる。
ほぼ同様に形成することが可能であり、熱源として、例
えば遠赤外ヒーター,短波長,中波長の赤外線ヒーター
等を用いてシート船隊を間接的に加熱するもので、その
温度は、シートの材質,厚み,成形品の目標物性等に応
じた温度に設定され、上限温度はドローダウン発生の有
無により決定される。例えば通常のポリプロピレンシー
トでは150〜180℃であり、透明性を重視する場合は融点
以下が好ましく、核剤を添加したポリプロピレンシート
では180℃以下が好ましい。熱源の配置は、シートの充
分な加熱を行えれば両面でも片面でも良い。
加熱を、後段にシート全体の間接加熱を行うことによ
り、ドローダウンやシワ,融着,転写の発生を抑えなが
ら、成形金型4での加圧成形に必要な適度な温度にシー
トを加熱することができる。前段におけるシワ,融着の
発生は、後段の加熱があるため予備的な加熱、すなわち
低温でよいため皆無であり、後段におけるシワの発生が
ないのはドローダウンが無いか又は極めて小さいためで
あり、非接触であるから熱板への転写はありえない。ド
ローダウンが小さい理由は、前段での接触及び非接触状
態での加熱差が後段にても維持される為、前段の非接触
領域(成形部及びその周縁の非成形部より低温領域)に
よりシートが支持されるためと考えられる。
塑性樹脂の熱成形に用いられている各種の成形金型を任
意に使用することができ、例えば、平板成形,ロール成
形,真空成形,圧空成形,プラグアシスト,ノンプラグ
など、様々な手段を採用することができる。
ニルアルコール(EVOH)/ポリプロピレン(PP)/高密
度ポリエチレン(HDPE)からなる厚さ800、μの積層シ
ート(商品名:出光マジックトップシート)を用い、上
記の如くシート供給部2と、前段の直接加熱部31及び後
段の間接加熱部35とからなる加熱装置3と、成形金型4
とにより構成した熱成形装置1を使用して直径65mm,深
さ25mmのデザート用容器を作成した。加熱温度は、直接
加熱部31の上部側加熱面を110℃,下部側加熱面を150℃
とし、間接加熱部35の熱源部環境温度を300℃とした。
また成形金型4には、プラグアシスト圧空成形タイプの
ものを使用し、成形圧空圧力は3kg/cm2,成形サイクル
は毎分20ショットとした。
器におけるブリッジ発生の有無,光沢,耐熱性の評価
を、加熱条件と共に第1表に示す。
ート(商品名:出光ピュアレイシート)を用い、上・下
部側加熱面の温度及び熱源部環境温度を第1表に示され
る温度とした以外は、実施例1と同様にして容器を作成
した。このときの評価結果を第1表に示す。
とし、熱源部環境温度を350℃としたこと以外は、実施
例2と同様にして容器を作成した。このときの評価結果
を第1表に示す。
とした以外は、実施例2と同様にして容器を作成した。
このときの評価結果を第1表に示す。
成形においてドローダウン量が極めて小さく、型再現
性,表面光沢,外観,耐熱性等が良好な各種成形品、例
えば容器を高速で、かつ広幅のシートで製造でき、高能
率の生産を行うことができる。また、特殊な設備を必要
とせず簡単な設備構成で実施することができ、各種熱可
塑性樹脂シートの熱成形に広く使用することができる。
チレン等のポリオレフィン類のような結成性樹脂や積層
フィルムの熱成形に適用することで、より大きな効果を
期待できる。
部を示す平面図である。 1:熱成形装置、2:シート供給部 3:加熱装置、31:直接加熱部 32:加熱板、33:加熱面 34:非接触面、35:間接加熱部 4:成形金型
Claims (4)
- 【請求項1】熱可塑性樹脂シートを加熱した後、非成形
部を残して成形部を熱成形する方法において、成形部及
びその周縁の非成形部を加熱板接触により加熱し、次い
で該シート全体を非接触により加熱することを特徴とす
る熱可塑性樹脂シートの熱成形方法。 - 【請求項2】成形部及びその周縁の非成形部の加熱板接
触による加熱を、熱可塑性樹脂シートの両面から行うこ
とを特徴とする請求項1記載の熱可塑性樹脂シートの熱
成形方法。 - 【請求項3】熱可塑性樹脂シートの加熱装置及び成形金
型からなる熱可塑性樹脂シートの連続的熱成形装置にお
いて、加熱装置は成形部及びその周縁の非成形部に直接
接触する加熱板を有する直接加熱部と、前記熱可塑性樹
脂シートの全体を加熱する非接触加熱部とからなり、直
接加熱部と非接触加熱部と成形金型がこの順序に配列さ
れてなることを特徴とする熱可塑性樹脂シートの熱成形
装置。 - 【請求項4】直接加熱部における加熱板が、流れる熱可
塑性樹脂シートの両面に配置されていることを特徴とす
る請求項3記載の熱可塑性樹脂シートの熱成形装置。
Priority Applications (9)
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