JPS604025A - Thermoforming process of nonfoaming thermoplastic synthetic resin sheet - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To achieve superior temperature control by heating mainly a molding portion at low temperature and its surrounding portion at the higher temperature than that of the molding portion, using the heating plate with partially different thermal conductivity of its surface. CONSTITUTION:A molding portion is heated at suitable temperature for the purpose of molding and its surrounding portion is heated at the higher temperature than that of the molding portion. In this case, the lower temperature and the higher temperature are relative and are generally determined by using the softening temperature and the heating time of a sheet as a reference. The temperature difference between the highest temperature and the lowest temperature of both portions is ordinarily 2-50 deg.C in this invension. Recessed portions 3 are provided on heating plates 1. The molding portion is heated at low temperature and its surrounding portion is heated at higher temperature than that of the molding portion by opposing the recessed portion to the molding portion. Consequently, the deep drawn molded product such as a cup may be molded, while causing the sheet to be easily drawn into its mouth edge portion and side wall portion from the surrounding portion without decreasing the thickness of the cup bottom.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性合成樹脂シートの加熱成形方法に関す
る。更に詳しくは、熱可塑性合成樹脂シートを加熱成形
する際に、良好な温度管理を達成するのに好適な加熱成
形法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of thermoforming a thermoplastic synthetic resin sheet. More specifically, the present invention relates to a thermoforming method suitable for achieving good temperature control when thermoplastic synthetic resin sheets are thermoformed.

熱可塑性合成樹脂シートの成型において温度管理′の良
否が成形品に与える影響は極めて大きい。一般的に、加
熱方法としては、伝導加熱、輻射加熱および対流加熱の
三つがあって目的に応じて適宜選択される。これらの加
熱の目的は、マクロ的には一回の成形における成形面全
体を均一に加熱することにある。しかし乍らミクロ的に
は、部分的に加熱の程度を不均一にすることが望ましい
場合もないではない。例えば発泡ポリスチレンシートの
深絞り成形品（例えばコツプ）を得る目的のために、成
形部分の周囲部分の温度は、シートの軟化温度近傍に加
熱するが、コツプの底部を中心とした成形部分は、そハ
よシも低く加熱しておいて、コツプの底部の肉厚を十分
に保持し、かつ成形部分への周囲部分からのシートの引
込みを容易にしようとする方法がある。この方法は、上
記の不均一加熱を、成形部分の周囲シートを押えるフラ
ンジお主びシート押え板に加熱手段を設けることにより
達成しているすぐれた方法であるが、装置的に複雑とな
る欠点がある。In the molding of thermoplastic synthetic resin sheets, the quality of temperature control has an extremely large effect on the molded product. Generally, there are three heating methods: conduction heating, radiation heating, and convection heating, and the appropriate one is selected depending on the purpose. The purpose of this heating is to uniformly heat the entire molding surface in one molding from a macroscopic perspective. However, from a microscopic perspective, it is sometimes desirable to make the degree of heating non-uniform in some areas. For example, for the purpose of obtaining a deep-drawn product (e.g., a cot tip) of a foamed polystyrene sheet, the temperature of the surrounding area of the formed part is heated to near the softening temperature of the sheet, but the temperature of the formed part centered on the bottom of the cot tip is One method is to heat the outside to a low temperature to maintain a sufficient wall thickness at the bottom of the tip and to facilitate drawing of the sheet from the surrounding area into the forming part. This method is an excellent method that achieves the above-mentioned non-uniform heating by providing a heating means on the flange that presses the sheet surrounding the molded part and the sheet press plate, but it has the disadvantage that the equipment is complicated. There is.

一方マスキング加熱という方法が知られている。この方
法は、ヒーターとシートとのｎ１ｊＫマスキング材を使
用して加熱調節を行なう方法である。一般的には、この
方法は輻射加熱における均一加熱の困難さから結果とし
て生ずる過熱を調節するために、金網などをヒーターと
シートとの間に適宜挿入するものであって、その目的は
むしろ均一加熱にある。シートの伸びの部分調節のため
にマスキング材を使用して部分的に加熱を不均一ならし
めるように調節することもあるがその例は輻射加熱にお
けるものであって、実施は容易であるが精度的に十分な
ものであるとは言い難い。On the other hand, a method called masking heating is known. In this method, heating is adjusted using n1jK masking material for the heater and the sheet. In general, this method involves inserting a wire mesh or the like between the heater and the sheet as appropriate to control the overheating that occurs as a result of the difficulty of uniform heating in radiant heating; It's in the heating. In order to partially adjust the elongation of the sheet, a masking material may be used to make the heating uneven locally, but this example is for radiant heating, and although it is easy to implement, it requires precision. It is difficult to say that it is sufficient.

本発明は上記のようなミクロ的不均一加熱方法の改良に
係るものであり、熱板を使用した好適な不均一加熱方法
を提供するものである。The present invention relates to an improvement of the microscopic non-uniform heating method as described above, and provides a suitable non-uniform heating method using a hot plate.

熱板加熱方法は、本質的には伝導加熱方法であって、他
の方法に比較して、加熱精度、熱効率の上からすぐれて
いる。しかし乍ら伝導加熱方法を使用する場合に、いわ
ゆるマスキング材を使用することは、ヒーターとシート
との間にマスキング材を介在させることとなるので、折
角の伝導加熱方法の長所を失なうことになるた本発明の
要旨とするところは、熱可塑性合成樹脂シートを熱板に
て加熱し、その後成形する方法において、表面の熱伝導
性が部分的に異なる熱板を使用して、相対的に主として
成形部分を低温に、その周囲部分をそれよりも高温に加
熱することを特徴とする無発泡熱可塑性合成樹脂シート
の加熱成形方法にある。The hot plate heating method is essentially a conduction heating method, and is superior to other methods in terms of heating accuracy and thermal efficiency. However, if a so-called masking material is used when using the conductive heating method, the masking material will be interposed between the heater and the sheet, so the advantages of the conductive heating method will be lost. The gist of the present invention is to heat a thermoplastic synthetic resin sheet with a hot plate and then mold it. The present invention provides a method for thermoforming a non-foamed thermoplastic synthetic resin sheet, which is characterized in that the molded part is heated to a low temperature and the surrounding part is heated to a higher temperature.

本発明において、熱可塑性合成樹脂シートとの複合シー
ト（例えば発泡ポリスチレンシートの片面又は両面にハ
イインパクトポリスチレンをラミネートしたシート、発
泡ポリスチレンシートの両面にポリエチレンおよびハイ
インパクトポリスチレンをそれぞれラミネートしたシー
接触するようにして加熱される。ままた本発明における
熱板による加熱成形は、温開成形および冷間成形につい
ても好適に適用されうる。成形方法は真空成形、圧空成
形のほか、これらの応用としてのフリードローイング成
形、プラグ・アンド壷リング成形、リッジ成形、マツチ
ド・モールド成形、ストレート成形、ドレープ成形、リ
バースドロー成形、エアスリップ成形、プラグアシスト
成形、プラグアシストリバースドロー成形などおよびこ
れらの組み合せの何れの方法にも適用しうる。In the present invention, a composite sheet with a thermoplastic synthetic resin sheet (for example, a sheet made of a foamed polystyrene sheet laminated with high impact polystyrene on one or both sides, a sheet made of a foamed polystyrene sheet laminated with polyethylene and high impact polystyrene on both sides, respectively) is used. In addition, the heat forming using a hot plate in the present invention can also be suitably applied to hot-open forming and cold forming.The forming method can be vacuum forming, pressure forming, or free forming as an application of these. Drawing molding, plug and pot ring molding, ridge molding, matted molding, straight molding, drape molding, reverse draw molding, air slip molding, plug assist molding, plug assist reverse draw molding, etc., and any combination thereof. It can also be applied to

本発明の加熱方法は相対的に主として成形部分を低温に
、その周囲部分を高温にするものである。好ましい一態
様をより正確に表現すｉ　ｉｌ：、成形部分を成形目的
のための適正温度に１その周囲部分をその温度よりも高
温にするものである。　−〜−、−壽１キ 呑凄凄璋に）円しかし乍ら、この態様に厳密に限定され
るものではなく、目的とする成形物の形状、厚みなどお
よび金型の配置状況などに応じ、成形目的のための適正
温度部分、その部分よりも高温部分又は低温部分を任意
に設定しうるものである。成形部分又は周囲部分のそれ
ぞれの部分において適当な温度勾配を与えることも好適
な実施態様の一つである。これらの場合にお準として適
宜決定される。通常本発明における最高温部と最低温部
との温度差は２〜５０’Ｃ程度であるが、使用材質、成
形品形状、金型配置等により任意に決定され、これに限
定されるものではない。The heating method of the present invention relatively mainly heats the molded part to a low temperature and the surrounding part to a high temperature. A preferred embodiment is expressed more precisely: the molded part is brought to the proper temperature for molding purposes, and the surrounding parts are brought to a higher temperature than that temperature. However, it is not strictly limited to this mode, and depends on the shape and thickness of the desired molded product and the placement of the mold. , an appropriate temperature section for the purpose of molding, a higher temperature section or a lower temperature section than that section can be arbitrarily set. It is also a preferred embodiment to provide an appropriate temperature gradient in each part of the molded part or surrounding part. In these cases, it will be determined as appropriate. Normally, the temperature difference between the highest temperature part and the lowest temperature part in the present invention is about 2 to 50'C, but it is arbitrarily determined depending on the material used, the shape of the molded product, the arrangement of the mold, etc., and is not limited to this. do not have.

熱板表面の熱伝導性を部分的に異ならしめるためＫは以
下のような手段が主として使用される。第１図は熱板ｌ
に欠損部３を設けたものであり、之により欠損部を成形
部分に対向させることにより、成形部分を低温に、その
周囲部分をそれよシも高温に加熱することができる。第
２図は欠損部３に断熱材４を装填し、不均一加熱の度合
をより大ならしめたものである。第３図は欠損部３の形
を台形としたものであって、ｆ４１図よりも温度勾配は
なめらかである。第３を組み込んでもよい。これらの欠
損部８の大きさ又は断熱材４の材質、断熱材４の装填部
の大きさ線、得ようとする不均一加熱の度合に応じて適
宜選択される。不均一加熱達成手段は、これらの例示に
限定されることはなく、これらの組合わせも可能である
。また熱板とシートとの間に若干の隙間を設けることも
できる。In order to partially vary the thermal conductivity of the hot plate surface, the following means are mainly used for K. Figure 1 shows the hot plate l.
A cutout part 3 is provided in the molded part, and by arranging the cutout part to face the molded part, the molded part can be heated to a low temperature and the surrounding area can be heated to an even higher temperature. In FIG. 2, a heat insulating material 4 is loaded into the defective portion 3 to further increase the degree of non-uniform heating. In FIG. 3, the shape of the defective portion 3 is trapezoidal, and the temperature gradient is smoother than in FIG. f41. A third may be incorporated. The size of these defective portions 8, the material of the heat insulating material 4, the size line of the loading portion of the heat insulating material 4, and the degree of non-uniform heating to be obtained are selected as appropriate. The means for achieving non-uniform heating is not limited to these examples, and combinations thereof are also possible. Further, a slight gap may be provided between the hot plate and the sheet.

本発明によシ、ミク四的不均−加熱を実施した場合には
次のような効果が得られムすなわち、例）丁 えぴコツプの如き深絞抄成形量を得ようとする場合には
、コツプの底部分の厚みを減することなく、さらに口縁
部分および側壁部分６の周囲部分からのシートの引き込
みを容易にして、深絞り成形を可能とする。According to the present invention, when four-way uneven heating is carried out, the following effects can be obtained, i.e., when it is desired to obtain a deep drawing amount such as a thin paper tap (e.g.) This makes it possible to perform deep drawing without reducing the thickness of the bottom part of the tip, and also facilitates drawing of the sheet from the mouth edge part and the peripheral part of the side wall part 6.

以下、実施例により本発明の実施態様を説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained with reference to Examples.

実施例 内部にヒーターを装着した厚さ５０露の鉄製熱板に、第
１図の如き欠損部を形成した。欠損部は側面が長方形、
平面は円形の円柱状であって、直径は５０目、高さは０
．５１である（欠損部における熱板の厚さは４９．５　
Ｊとなる）。厚さ０．７−のハイインパクトスチレンシ
ートを上記熱板上で加熱した。シートの加熱温度は最高
温部が１４０℃、最低温部が１１０℃であり、加熱時間
は６秒であった。このような不均一加熱を行なった後、
カップ状金型を用いてカップ状容器（底部は５４厄グ、
開口部は９０１ｐＪＡＯ１高さは８０ａ）を成形した。EXAMPLE A defect as shown in FIG. 1 was formed in a 50 mm thick iron hot plate equipped with a heater inside. The defective part has rectangular sides;
The plane is circular and cylindrical, with a diameter of 50 and a height of 0.
．． 51 (the thickness of the hot plate at the defective part is 49.5
J). A high impact styrene sheet with a thickness of 0.7 mm was heated on the hot plate. The heating temperature of the sheet was 140°C at the highest temperature part and 110°C at the lowest temperature part, and the heating time was 6 seconds. After performing such uneven heating,
A cup-shaped container (bottom is 54kg,
The opening was 901pJAO1 and the height was 80a).

成形にあたっては、熱板の凹部で加熱された部分が、成
形部分に対応するようにした。得られたカップ状容器は
均一加熱した場合に比較して、厚みのバラツキが茶なく
、かつ強度および重量ともに増大したものであった。During molding, the part heated by the concave portion of the hot plate corresponded to the molded part. The resulting cup-shaped container had less variation in thickness and had increased strength and weight compared to the case where the container was heated uniformly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の実施例を示すもので、不発　１明に使
用される熱板間にシートを通した状態を示す縦断面図、
第２図〜第４図は本発明の他の実施例を示すもので、本
発明に使用される熱板の要部縦断面図である。 １・・熱板 特許出願人　日本ザンノシック株式会社平塚市豊田本郷
１６６２番地の６ ０発　明　者　三浦勝彦 平塚市真土１６９番地 ０発　明　者　長谷用健 平塚型タ陽ケ丘１４番１５号 ０発　明　者　野口敏明 神奈川県足柄上郡中井町井ノロ ８２１−５ ０発　明　者　高木秀育 茅ケ崎市今宿５８９番地 ０発　明　者　廣澤邦則 伊勢原市沼目９２３番地４８号 ０発　明　者　穐山博之 平塚市中原１丁目１１番１７号 ０発　明　者　小倉注入 鹿沼市幸町１丁目３番２７号 ０出　願　人　日本スチレンペーパー株式会社東京都千
代田区内幸町２丁目１ 番１号FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
2 to 4 show other embodiments of the present invention, and are longitudinal cross-sectional views of essential parts of a hot plate used in the present invention. 1. Hot plate patent applicant Nippon Zannosic Co., Ltd., 1662-1662 Toyota Hongo, Hiratsuka-shi Inventor Katsuhiko Miura 169-10 Masato, Hiratsuka-shi 0 Inventor Ken Haseyo Hiratsuka-type Tayogaoka 14-15-0 Inventor: Toshiaki Noguchi 821-5 Inoro, Nakai-cho, Ashigarakami-gun, Kanagawa Prefecture Inventor: Hideiku Takagi, 589-589 Imajuku, Chigasaki-shi, Japan Author: Kuninori Hirosawa, 923-48-48 Numame, Isehara City, Japan Author: Hiroyuki Akiyama, 1 Nakahara, Hiratsuka City Chome 11-17-0 Inventor Kokura Injection 1-3-27 Saiwai-cho, Kanuma-shi Applicant Nippon Styrene Paper Co., Ltd. 2-1-1 Uchisaiwai-cho, Chiyoda-ku, Tokyo

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 熱可塑性合成樹脂シートを熱板にて加熱しその後成形す
る方法において、表面の熱伝導性が部分的に異なる熱板
を使用して、相対的に主として成形部分を低温に１その
周囲部分をそれよりも高温に加熱することを特徴とする
無発泡熱可塑性合成樹脂シートの加熱成形方法。In a method of heating a thermoplastic synthetic resin sheet with a hot plate and then molding it, a hot plate with partially different surface thermal conductivity is used to keep mainly the molded part at a relatively low temperature, while the surrounding parts are kept at a relatively low temperature. A method for thermoforming a non-foamed thermoplastic synthetic resin sheet, the method comprising heating to a higher temperature than the above.