樹脂シート連続熱成形用型とその製造方法及び樹脂成形体の製造方法並びに樹脂成形体
【課題】安価に製造でき、樹脂シートの連続熱成形時にも過度の温度上昇を生じることなく、寸法精度に優れた樹脂成形体を製造でき、繊維片や木屑が発生しない熱成形用型の提供。
【解決手段】熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする樹脂シート連続熱成形用型。この樹脂シート連続熱成形用型を熱成形装置にセットし、加熱した樹脂シートを樹脂シート連続熱成形用型によって熱成形し、目的形状の樹脂成形体を得ることを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
【解決手段】熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする樹脂シート連続熱成形用型。この樹脂シート連続熱成形用型を熱成形装置にセットし、加熱した樹脂シートを樹脂シート連続熱成形用型によって熱成形し、目的形状の樹脂成形体を得ることを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリスチレン系樹脂シートなどの熱可塑性樹脂シートを熱成形して成形体を製造する際に用いる樹脂シート連続熱成形用型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリスチレン系樹脂シートなどの熱可塑性樹脂シートを熱成形して成形体を製造する際に用いる成形用型としては、金属製、例えばアルミニウム製の金型が用いられていた。
しかし、前記金属製の金型は、製造コストが高いため、食品容器などの樹脂成形体を多品種・少ロットで製造する場合、成形型の製造コストかかさみ、低コストで製品を提供し難いという問題がある。
【０００３】
従来、アルミニウム等の金属製の金型に代えて、製造コストの安価な成形用型として、例えば、特許文献１，２に開示された技術が提案されている。
特許文献１には、真空成形機本体にセットされた型の上面に熱可塑性樹脂シートをセットし、この熱可塑性樹脂シートの上面から該シートをヒータによって加熱するとともに、前記型の下面側から真空吸引することにより、前記熱可塑性樹脂シートを型の上面に密着させ、型の形状に倣った成形体を成形する真空成形用型において、前記型を、木材繊維を接着剤とともに熱圧した通気性を有する中性繊維板によって形成したことを特徴とする真空成形用型が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、木質繊維材を用い、加熱した平面状の熱可塑性樹脂シートから凹凸を有する成形体を真空成形するのに使用する木質型の製造方法であって、型材本体部とその底に封止用接着剤で接合された底板部とを有する木質繊維材の前記型材本体部に、表面側からＮＣ加工を行って、表側周縁に平面を維持した状態で、前記成形体の仕上げ寸法より０．２〜０．６ｍｍの仕上げ代を残した窪み凹部の粗彫りを行う第１工程と、前記粗彫りの上に第１の熱硬化性樹脂を塗布して樹脂硬化させる第２工程と、前記樹脂硬化させた粗彫りの表面を更にＮＣ加工して、前記型材本体部に前記窪み凹部の仕上げ加工彫りを行う第３工程と、前記仕上げ加工彫りの表面に第２の熱硬化性樹脂を塗布して少なくともその表面を硬化させる第４工程と、前記底板部の底部周囲に、底端面が平面となった周縁部を形成してその内側に真空室を形成すると共に、前記窪み凹部と前記真空室を貫通する直径が０．１〜１ｍｍの複数の真空孔を形成する第５工程と、少なくとも前記窪み凹部に離型促進樹脂をコーティングする第６工程とを有することを特徴とする真空成形に使用する木質型の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３０１０１９号公報
【特許文献２】特開２０１０−３０１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１，２に開示された成形用型や木質型は、木材繊維を含む中性繊維板などによって形成されているので、金属製の金型と比べて熱伝導率が小さいために、余熱された樹脂シートを連続して熱成形する場合に、成形用型の温度が上がり、この成形用型で熱成形して得られる樹脂成形体の成形性が悪くなり、角部の丸まり、平面部のシワ、凹凸部の深さ・高さの低下などが発生し、樹脂成形体の寸法精度が悪くなってしまう問題があった。
また、前記加熱によって成形用型が変質すると、繊維片や木屑が発生して成形体に付着してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、安価に製造でき、樹脂シートの連続熱成形時にも過度の温度上昇を生じることなく、寸法精度に優れた樹脂成形体を製造でき、繊維片や木屑が発生しない熱成形用型の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする樹脂シート連続熱成形用型を提供する。
【０００９】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型において、ショアＤの硬さが７０以上であることが好ましい。
【００１０】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型において、熱変形温度が８０℃以上であることが好ましい。
【００１１】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型において、真空成形用の通気孔が穿設されている構成としてもよい。
【００１２】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型において、前記熱硬化性樹脂が、ポリウレタン系樹脂発泡体、非発泡ポリウレタン系樹脂、無機充填材含有ポリウレタン系樹脂からなる群から選択される１種であることが好ましい。
【００１３】
また本発明は、熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上である型素材を用意し、該型素材にＮＣ加工を施して所望の型形状を有する樹脂シート連続熱成形用型を得ることを特徴とする樹脂シート連続熱成形用型の製造方法を提供する。
【００１４】
また本発明は、前記樹脂シート連続熱成形用型を熱成形装置にセットし、加熱した樹脂シートを樹脂シート連続熱成形用型によって熱成形し、目的形状の樹脂成形体を得ることを特徴とする樹脂成形体の製造方法を提供する。
【００１５】
本発明の樹脂成形体の製造方法において、前記熱成形を真空成形法によって行うことが好ましい。
また本発明は前記樹脂成形体の製造方法によって得られた樹脂成形体を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型は、熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上であるものなので、金属製の成形型に比べて安価に製造できる。また、従来の木材繊維を含む成形用型と比べて、樹脂シートの連続熱成形時にも過度の温度上昇を生じることなく、寸法精度に優れた樹脂成形体を製造でき、繊維片や木屑が発生することがない。
【００１７】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型の製造方法は、熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上である型素材を用意し、該型素材にＮＣ加工を施して所望の型形状を有する樹脂シート連続熱成形用型を得る構成としたので、樹脂シートの連続熱成形時にも過度の温度上昇を生じることなく、寸法精度に優れた樹脂成形体を製造でき、繊維片や木屑が発生しない熱成形用型を安価に製造することができる。
【００１８】
本発明の樹脂成形体の製造方法は、本発明に係る前記樹脂シート連続熱成形用型を熱成形装置にセットし、加熱した樹脂シートを樹脂シート連続熱成形用型によって熱成形し、目的形状の樹脂成形体を得る構成としたので、寸法精度に優れ、繊維片や木屑が付着していない高品質の樹脂成形体を安価で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の樹脂シート連続熱成形用型を用いた樹脂シート熱成形装置の一例を示す構成図である。
【図２】前記樹脂シート熱成形装置の要部拡大図である。
【図３】前記樹脂シート熱成形装置の要部斜視図である。
【図４】図３中のＡ−Ａ部断面図である。
【図５】樹脂成形体の一例を示す斜視図である。
【図６】図５中のＢ−Ｂ部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１〜図４は、本発明の樹脂シート連続熱成形用型を用いた樹脂シート熱成形装置の一例を示す図である。
この樹脂シート熱成形装置は、雌型１と雄型２とを備え、予熱された樹脂シート４ａを熱成形する成形ゾーン６と、該成形ゾーン６の上流側に設けられ、ロール３から引き出し供給される樹脂シート４をヒータで予熱する予熱ゾーン５とを備えている。
【００２１】
本例示において、雌型１には、多数個の容器を熱成形するための多数の雌型凹部１ａが設けられ、また雄型２には、前記雌型凹部１ａに対応する位置に多数の雄型凸部が設けられている。
なお、本例では、樹脂シート４を熱成形して多数個の容器を製造する場合を例示しており、雌型１と雄型２とで予熱された樹脂シート４ａを挟んだ状態で熱成形する構成としているが、本発明は本例示にのみ限定されるものではなく、例えば一つの成形型により真空成形を行って樹脂成形体を製造することもできる。また、製造する樹脂成形体の形状は特に限定されず、トレー状、丼状、カップ状などの種々の形状の樹脂成形体を製造でき、その形状を熱成形可能な樹脂シート連続熱成形用型を用いることができる。
【００２２】
（樹脂シート連続熱成形用型）
前記成形ゾーン６に設けられた雌型１と雄型２とは、熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上である本発明の樹脂シート連続熱成形用型からなっている。
【００２３】
前記雌型１と雄型２の材料としては、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂などの各種の熱硬化性樹脂の中から選択でき、例えば、ポリウレタン系樹脂発泡体、非発泡ポリウレタン系樹脂、無機充填材含有ポリウレタン系樹脂からなる群から選択される１種であることが好ましい。前記無機充填材含有ポリウレタン系樹脂に含有させる無機充填材としては、例えば、シリカ、アルミナ、タルク、二酸化チタン、酸化鉄、リン酸カルシウム、ホウ酸塩、ガラス繊維、炭素繊維、シラスバルーンなどが挙げられる。
【００２４】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型は、熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内である。この密度は、熱硬化性樹脂を発泡させることや無機充填材を添加することによって適宜調整が可能である。樹脂シート連続熱成形用型の密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であれば、樹脂シート連続熱成形用型の熱伝導率が大きくなり、予熱された樹脂シート４ａが接触する型表面部分の熱が型全体に拡散し易くなり、型表面部分の局部加熱を防ぐことができる。また、成形時の型締め工程などで生じる衝撃によっても、変形や割れや欠けを防止できる強度が得られる。この密度が０．８５ｇ／ｃｍ３の未満であると、樹脂シート連続熱成形用型の熱伝導率が小さくなって予熱された樹脂シート４ａが接触する型表面部分が局部加熱され、熱成形して得られる樹脂成形体の寸法精度が悪くなって連続熱成形する際に良品を製造し難くなる。また、変形や割れや欠けを防止できる強度が得られない。この密度が１．６０ｇ／ｃｍ３を超える場合には、熱硬化性樹脂に添加する無機充填材の量が多くなって、樹脂シート連続熱成形用型の製造時に切削加工がし難くなり、型の製造コストが高くなってしまうおそれがある。
【００２５】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型は、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上である材料からなっている。熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上あれば、予熱された樹脂シート４ａが接触する型表面部分の熱が型全体に拡散し易くなり、型表面部分の局部加熱を防ぐことができ、熱成形して得られる樹脂成形体の寸法精度を良好に保つことができ、連続熱成形する場合でも良品を製造することができる。熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ未満であると、予熱された樹脂シート４ａが接触する型表面部分が局部加熱され、熱成形して得られる樹脂成形体の寸法精度が悪くなって連続熱成形する際に良品を製造し難くなる。
【００２６】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型は、図２及び図３に示す雌型１のように、冷却水を循環させる水冷、或いはエアー吹き付け等による空冷によって冷却して使用することが好ましい。
図２及び図３に例示する雌型１は、冷却水を循環させて水冷する水冷ベース１０と、冷却用エアーを雌型１に吹き付けて空冷するエアー配管１２とを備えて構成されている。
【００２７】
前記水冷ベース１０は、雌型１に接して設けられ、水冷用の冷却水を入口１０ａから導入し、出口１０ｂから排出することで雌型１を水冷する水冷部と、該水冷部に冷却水を循環供給するための配管と、該配管の途中に設けられたポンプ１１とからなっている。
【００２８】
前記水冷ベース１０及びエアー配管１２によって雌型１を冷却することで、雌型１の温度上昇を防ぐことができ、熱成形して得られる樹脂成形体の寸法精度を良好に保つことができ、連続熱成形する場合でも良品を製造することができる。
【００２９】
本例示による雌型１は、図４に示すように、雌型凹部１ａに開口し雌型裏側まで貫通する真空引き用の複数の穴１３が穿設されている。
この真空引き用の穴１３の大きさや数、配置位置などは特に限定されず、熱成形して得られる樹脂成形体の形状や大きさなどに応じて適宜決めればよい。
【００３０】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型は、ショアＤ硬さ（ＡＳＴＭ Ｄ２２４０）が７０以上であることが好ましく、７０〜１００の範囲がより好ましい。ショアＤ硬さが７０未満であると成形時の型締め工程などで生じる衝撃により変形が発生するおそれがある。
本発明の樹脂シート連続熱成形用型は、熱変形温度（ＪＩＳ Ｋ６９１１）が８０℃以上であることが好ましく、８０〜１６０℃の範囲内であることがより好ましい。熱変形温度が８０℃未満であると、樹脂シートを連続して熱成形する際に、型が変形してしまうおそれがある。
【００３１】
（樹脂シート連続熱成形用型の製造方法）
本発明の樹脂シート連続熱成形用型の製造方法は、熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上である型素材を用意し、該型素材にＮＣ加工を施して所望の型形状を有する樹脂シート連続熱成形用型を得ることを特徴としている。
【００３２】
前記型素材としては、前述した通りポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂などの各種の熱硬化性樹脂の中から選択でき、例えば、ポリウレタン系樹脂発泡体、非発泡ポリウレタン系樹脂、無機充填材含有ポリウレタン系樹脂からなる群から選択される１種が好ましく、また型素材の形状は特に限定されないが、厚板状やボード状などの型素材が好適である。なお、このような型素材は、各種の市販品の中から適宜選択して使用することができ、そのような市販品としては、例えば、三洋化成工業社製のウレタン樹脂含有ブロック材であるサンモジュールＮＶ（商品名、以下同じ）、サンモジュールＴＨ、サンモジュールＮＺなどが挙げられる。
【００３３】
前記型素材は、木材、合成樹脂、金属などの切削加工の分野で周知のＮＣ工作機を用い、所望の成形用型の形状に切削加工するＮＣ加工を施し、本発明の樹脂シート連続熱成形用型を作製する。
ＮＣ加工によって型素材から樹脂シート連続熱成形用型を作製すれば、安価に高品質の樹脂シート連続熱成形用型を作製することができる。
また、ＮＣ加工では、プログラミングによって型寸法や凹凸形状を簡単に変更可能であるので、樹脂成形体を多品種・少ロットで製造する場合であっても、短期間で安価に多種類の型を準備することができるので利便性に優れている。
【００３４】
ＮＣ加工によって作製した樹脂シート連続熱成形用型は、図１に示す樹脂シート熱成形装置に雌型１，雄型２として取り付けて使用することができる。
なお、得られる樹脂シート連続熱成形用型の表面には、シリコーン樹脂やフッ素樹脂などの離型剤をコーティングしておいてもよい。
【００３５】
（樹脂成形体の製造方法）
本発明の樹脂成形体の製造方法は、前記樹脂シート連続熱成形用型を熱成形装置にセットし、加熱した樹脂シートを樹脂シート連続熱成形用型によって熱成形し、目的形状の樹脂成形体を得ることを特徴とする。
【００３６】
前記樹脂シートとしては、熱可塑性樹脂の発泡シートや非発泡シートなどが挙げられ、例えば、ポリスチレン系樹脂の発泡又は非発泡シート、ポリエチレン系樹脂の発泡又は非発泡シート、ポリプロピレン系樹脂の発泡又は非発泡シート、ポリエチレンテレフタレート系樹脂の発泡シート又は非発泡シート、ポリスチレン系樹脂発泡シートに別種の樹脂フィルムを積層した発泡積層シートなどが挙げられ、その中でも軽量性、機械強度、に優れ、低コストで提供できるなどの点からポリスチレン系樹脂の発泡シートが好ましい。
【００３７】
熱可塑性樹脂の発泡シートを用いる場合、その厚みや発泡倍数や目付量は特に限定されないが、通常は厚みが０．５〜５．０ｍｍの範囲が好ましく、０．７〜３．０ｍｍの範囲がより好ましい、発泡倍数は１．３〜２０倍の範囲が好ましく、目付量は８０〜４００ｇ／ｍ２の範囲の熱可塑性樹脂発泡シートが好ましい。
また非発泡シートを用いる場合には、厚みが０．３〜１．０ｍｍ程度のシートが好ましい。
【００３８】
前記樹脂シート４は、ロール３に巻回した状態で図１に示す樹脂シート熱成形装置に供給される。ロール３から引き出された樹脂シート４は、予熱ゾーン５を通過する間に軟化する程度まで予熱され、成形ゾーン６に移送される。
【００３９】
予熱された樹脂シート４ａは、成形ゾーン６に設置された雌型１と雄型２の間に挿入され、雄型２を雌型１に向けて降下移動させて予熱された樹脂シート４ａを熱成形すると共に、雌型１に設けられた真空引き用の穴１３…から真空引きし、予熱された樹脂シート４ａを雌型１に吸引して真空成形を行う。
【００４０】
その後、雄型２を上昇させて型開きし、成形シート４ｂを型から取り出し、図示していない裁断ゾーンにて、成形シート４ｂを個別の樹脂成形体が得られるように裁断し、所望の形状の樹脂成形体を製造する。
得られた樹脂成形体は、即時若しくは一定期間保管して熟成した後、必要に応じて外面側に印刷を施して製品とする。
【００４１】
図５及び図６は、本例での樹脂成形体の製造方法によって製造された樹脂成形体の一例を示す図である。
本例の樹脂成形体２０は、四角形をなす底面２１と、該底面２１の周縁から立設された側壁２２と、該側壁２２の先端部が外側に向けて張出したフランジ２３とからなっている。側壁２２は底面２１から斜め上方に向け拡径する方向に設けられ、底面２１と側壁２２とが成す角度θ２は鈍角となっている。
【００４２】
本例での樹脂成形体の製造方法では、雌型１と雄型２として、前述した本発明に係る樹脂シート連続熱成形用型を熱成形装置にセットし、予熱した樹脂シート４ａを前記雌型１と雄型２によって熱成形し、目的形状の樹脂成形体２０を得る構成としたので、寸法精度に優れ、繊維片や木屑が付着していない高品質の樹脂成形体２０を安価で製造することができる。
【実施例】
【００４３】
［実施例１］
汎用トレー用の発泡ポリスチレンシート（積水化成品工業社製、品名：Ｈ−２６０ＬＢ−２５０、原反一次厚み：１．９ｍｍ、発泡倍率：１４倍）を、予熱ゾーンにて加熱し、厚み：４．１ｍｍに二次発泡させる予熱工程を行った。その後、成形ゾーンにて、二次発泡した発泡ポリスチレンシートを、雄型、雌型間に型締めし、雌型に設けた真空引きするための穴から真空引きして、型締め時間：４秒、真空度：−６００ｍｍＨｇで真空成形を行った。
この時用いた雄型、雌型は、合成木材（三洋化成工業社製、ウレタン樹脂含有ブロック材、品名：サンモジュールＮＶ、密度：１．１３ｇ／ｃｍ３、熱伝導率：０．４３Ｗ／ｍＫ、硬さショアＤ：７４、熱変形温度：９３℃、外寸：８５０ｍｍ（長辺）×５９０ｍｍ（短辺）×３０ｍｍ（高さ））をＮＣ工作機を用いて切削加工し、寸法：１９２ｍｍ（長辺、図５中のＸ）×１１８ｍｍ（短辺、図５中のＹ）ｍｍ×１２ｍｍ（高さ、図５中のＺ）の発泡トレーを２５個成形するための凸部（雄型）と凹部（雌型）を形成したものを用いた。雌型に形成した凹部の底面と側壁面との角度θ１は１２８．０°であった。
また、型締めから型開きまでの４秒間（型締め時間）の間、雌型の両側面に取り付けた二本のエアー配管より、エアー量３６．７ｍ３／ｈｒを、雌型に吹き付けて冷却（空冷）した。また、雌型の下面は２０℃の水が循環した水冷ベースに常に接触しており冷却（水冷）されている。型を冷却する理由は、冷却しないと、予熱された二次発泡ポリスチレンシートの熱で型が高温になりすぎてしまい、成形性が低下するからである。
その後、型開きして得られた発泡成形シートを裁断し、寸法：１９２ｍｍ（長辺、図５中のＸ）×１１８ｍｍ（短辺、図５中のＹ）×１２ｍｍ（高さ、図５中のＺ）、厚み：３．０ｍｍの発泡トレー２５個を得た。
成形ゾーンでの成形時間６秒を１ショットとし、それを連続して３０００ショット（５時間）行った。そして、２００ショット目（２０分）、６００ショット目（１時間）、３０００ショット目（５時間）の発泡トレーの底面と長側面との角度θ２を測定した。
発泡トレーの角度θ２は、そのショットから得られた２５個の発泡トレーの底面と長側面との角度を測定し、それらの平均値とした。
そして、雌型に形成した凹部の底面と側壁との角度θ１（１２８．０°）と発泡トレーの角度θ２との差（Δθ）を、Δθ＝θ２−θ１ で求め、成形性を評価した。
Δθが０．５°未満を成形性が非常に良好（○）。
Δθが０．５°以上を成形性が不良（×）。
発泡トレーの角度θ２は、２００ショット目（２０分）で１２８．０°（Δθ＝０．０°）、６００ショット目（１時間）で１２８．０°（Δθ＝０．０°）、３０００ショット目（５時間）で１２８．０°（Δθ＝０．０°）であった。得られた結果を表１に示す。
【００４４】
［実施例２］
雄型、雌型に用いた合成木材を、三洋化成工業社製、ウレタン樹脂含有ブロック材、品名：サンモジュールＴＨ、密度：１．４５ｇ／ｃｍ３、熱伝導率：０．８５Ｗ／ｍＫ、硬さショアＤ：８５、熱変形温度：８４℃とした以外は、実施例１と同様に発泡トレーを得て、成形性を評価した。
発泡トレーの角度θ２は、２００ショット目（２０分）で１２８．０°（Δθ＝０．０°）、６００ショット目（１時間）で１２８．０°（Δθ＝０．０°）、３，０００ショット目（５時間）で１２８．０°（Δθ＝０．０°）であった。得られた結果を表１に示す。
【００４５】
［比較例１］
雄型、雌型に用いた合成木材を、三洋化成工業社製、ウレタン樹脂含有ブロック材、品名：サンモジュールＴＷ−Ｅ、密度：０．７５ｇ／ｃｍ３、熱伝導率：０．２６Ｗ／ｍＫ、硬さショアＤ：６４、熱変形温度：８２℃とした以外は、実施例１と同様に発泡トレーを得て、成形性を評価した。
発泡トレーの角度θ２は、２００ショット目（２０分）で１２８．７°（Δθ＝０．７°）であった。２００ショット目で既に成形性が不良であったため、その後のショットは中止した。得られた結果を表１に示す。
【００４６】
［比較例２］
雄型、雌型に用いた合成木材を、三洋化成工業社製、ウレタン樹脂含有ブロック材、品名：サンモジュールＮＺ、密度：０．９ｇ／ｃｍ３、熱伝導率：０．２３Ｗ／ｍＫ、硬さショアＤ：８０、熱変形温度：１４０℃とした以外は、実施例１と同様に発泡トレーを得て、成形性を評価した。
発泡トレーの角度θ２は、２００ショット目（２０分）で１２８．５°（Δθ＝０．５°）であった。２００ショット目で既に成形性が不良であったため、その後のショットは中止した。得られた結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
本発明に係る実施例１、２で用いた雄型、雌型の合成木材は、密度０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３、熱伝導率０．３０〜１．００Ｗ／ｍＫの範囲内であり、強度が高くかつ冷却効率が良いので、３０００ショット（５時間）の連続成形をおこなっても、得られた発泡トレーの成形性が非常に良好であり、連続成形に非常に適したものであった。
一方、比較例１で用いた雄型、雌型の合成木材は、密度０．７５ｇ／ｃｍ３、熱伝導率０．２６Ｗ／ｍＫであり、強度が低くかつ冷却効率が悪いので、２００ショット（２０分）の成形を行っただけで発泡トレーの成形性が不良であり、連続成形には適さないものであった。
比較例２で用いた雄型、雌型の合成木材は、密度０．９０ｇ／ｃｍ３、熱伝導率０．２３Ｗ／ｍＫであり、強度はあるが冷却効率が悪いので、２００ショット（２０分）の成形を行っただけで発泡トレーの成形性が不良であり、連続成形には適さないものであった。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、ポリスチレン系樹脂シートなどの熱可塑性樹脂シートを熱成形して成形体を製造する際に用いる樹脂シート連続熱成形用型に関する。本発明によれば、安価に製造でき、樹脂シートの連続熱成形時にも過度の温度上昇を生じることなく、寸法精度に優れた樹脂成形体を製造でき、繊維片や木屑が発生しない熱成形用型を提供することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１…雌型（樹脂シート連続熱成形用型）、１ａ…雌型凹部、２…雄型（樹脂シート連続熱成形用型）、３…ロール、４…樹脂シート、４ａ…予熱した樹脂シート、４ｂ…成形シート、５…予熱ゾーン、６…成形ゾーン、１０…水冷ベース、１０ａ…入口、１０ｂ…出口、１１…ポンプ、１２…エアー配管、１３…真空引き用の穴、２０…発泡トレー（樹脂成形体）、２１…底面、２２…側壁、２３…フランジ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリスチレン系樹脂シートなどの熱可塑性樹脂シートを熱成形して成形体を製造する際に用いる樹脂シート連続熱成形用型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリスチレン系樹脂シートなどの熱可塑性樹脂シートを熱成形して成形体を製造する際に用いる成形用型としては、金属製、例えばアルミニウム製の金型が用いられていた。
しかし、前記金属製の金型は、製造コストが高いため、食品容器などの樹脂成形体を多品種・少ロットで製造する場合、成形型の製造コストかかさみ、低コストで製品を提供し難いという問題がある。
【０００３】
従来、アルミニウム等の金属製の金型に代えて、製造コストの安価な成形用型として、例えば、特許文献１，２に開示された技術が提案されている。
特許文献１には、真空成形機本体にセットされた型の上面に熱可塑性樹脂シートをセットし、この熱可塑性樹脂シートの上面から該シートをヒータによって加熱するとともに、前記型の下面側から真空吸引することにより、前記熱可塑性樹脂シートを型の上面に密着させ、型の形状に倣った成形体を成形する真空成形用型において、前記型を、木材繊維を接着剤とともに熱圧した通気性を有する中性繊維板によって形成したことを特徴とする真空成形用型が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、木質繊維材を用い、加熱した平面状の熱可塑性樹脂シートから凹凸を有する成形体を真空成形するのに使用する木質型の製造方法であって、型材本体部とその底に封止用接着剤で接合された底板部とを有する木質繊維材の前記型材本体部に、表面側からＮＣ加工を行って、表側周縁に平面を維持した状態で、前記成形体の仕上げ寸法より０．２〜０．６ｍｍの仕上げ代を残した窪み凹部の粗彫りを行う第１工程と、前記粗彫りの上に第１の熱硬化性樹脂を塗布して樹脂硬化させる第２工程と、前記樹脂硬化させた粗彫りの表面を更にＮＣ加工して、前記型材本体部に前記窪み凹部の仕上げ加工彫りを行う第３工程と、前記仕上げ加工彫りの表面に第２の熱硬化性樹脂を塗布して少なくともその表面を硬化させる第４工程と、前記底板部の底部周囲に、底端面が平面となった周縁部を形成してその内側に真空室を形成すると共に、前記窪み凹部と前記真空室を貫通する直径が０．１〜１ｍｍの複数の真空孔を形成する第５工程と、少なくとも前記窪み凹部に離型促進樹脂をコーティングする第６工程とを有することを特徴とする真空成形に使用する木質型の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３０１０１９号公報
【特許文献２】特開２０１０−３０１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１，２に開示された成形用型や木質型は、木材繊維を含む中性繊維板などによって形成されているので、金属製の金型と比べて熱伝導率が小さいために、余熱された樹脂シートを連続して熱成形する場合に、成形用型の温度が上がり、この成形用型で熱成形して得られる樹脂成形体の成形性が悪くなり、角部の丸まり、平面部のシワ、凹凸部の深さ・高さの低下などが発生し、樹脂成形体の寸法精度が悪くなってしまう問題があった。
また、前記加熱によって成形用型が変質すると、繊維片や木屑が発生して成形体に付着してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、安価に製造でき、樹脂シートの連続熱成形時にも過度の温度上昇を生じることなく、寸法精度に優れた樹脂成形体を製造でき、繊維片や木屑が発生しない熱成形用型の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする樹脂シート連続熱成形用型を提供する。
【０００９】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型において、ショアＤの硬さが７０以上であることが好ましい。
【００１０】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型において、熱変形温度が８０℃以上であることが好ましい。
【００１１】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型において、真空成形用の通気孔が穿設されている構成としてもよい。
【００１２】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型において、前記熱硬化性樹脂が、ポリウレタン系樹脂発泡体、非発泡ポリウレタン系樹脂、無機充填材含有ポリウレタン系樹脂からなる群から選択される１種であることが好ましい。
【００１３】
また本発明は、熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上である型素材を用意し、該型素材にＮＣ加工を施して所望の型形状を有する樹脂シート連続熱成形用型を得ることを特徴とする樹脂シート連続熱成形用型の製造方法を提供する。
【００１４】
また本発明は、前記樹脂シート連続熱成形用型を熱成形装置にセットし、加熱した樹脂シートを樹脂シート連続熱成形用型によって熱成形し、目的形状の樹脂成形体を得ることを特徴とする樹脂成形体の製造方法を提供する。
【００１５】
本発明の樹脂成形体の製造方法において、前記熱成形を真空成形法によって行うことが好ましい。
また本発明は前記樹脂成形体の製造方法によって得られた樹脂成形体を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型は、熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上であるものなので、金属製の成形型に比べて安価に製造できる。また、従来の木材繊維を含む成形用型と比べて、樹脂シートの連続熱成形時にも過度の温度上昇を生じることなく、寸法精度に優れた樹脂成形体を製造でき、繊維片や木屑が発生することがない。
【００１７】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型の製造方法は、熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上である型素材を用意し、該型素材にＮＣ加工を施して所望の型形状を有する樹脂シート連続熱成形用型を得る構成としたので、樹脂シートの連続熱成形時にも過度の温度上昇を生じることなく、寸法精度に優れた樹脂成形体を製造でき、繊維片や木屑が発生しない熱成形用型を安価に製造することができる。
【００１８】
本発明の樹脂成形体の製造方法は、本発明に係る前記樹脂シート連続熱成形用型を熱成形装置にセットし、加熱した樹脂シートを樹脂シート連続熱成形用型によって熱成形し、目的形状の樹脂成形体を得る構成としたので、寸法精度に優れ、繊維片や木屑が付着していない高品質の樹脂成形体を安価で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の樹脂シート連続熱成形用型を用いた樹脂シート熱成形装置の一例を示す構成図である。
【図２】前記樹脂シート熱成形装置の要部拡大図である。
【図３】前記樹脂シート熱成形装置の要部斜視図である。
【図４】図３中のＡ−Ａ部断面図である。
【図５】樹脂成形体の一例を示す斜視図である。
【図６】図５中のＢ−Ｂ部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１〜図４は、本発明の樹脂シート連続熱成形用型を用いた樹脂シート熱成形装置の一例を示す図である。
この樹脂シート熱成形装置は、雌型１と雄型２とを備え、予熱された樹脂シート４ａを熱成形する成形ゾーン６と、該成形ゾーン６の上流側に設けられ、ロール３から引き出し供給される樹脂シート４をヒータで予熱する予熱ゾーン５とを備えている。
【００２１】
本例示において、雌型１には、多数個の容器を熱成形するための多数の雌型凹部１ａが設けられ、また雄型２には、前記雌型凹部１ａに対応する位置に多数の雄型凸部が設けられている。
なお、本例では、樹脂シート４を熱成形して多数個の容器を製造する場合を例示しており、雌型１と雄型２とで予熱された樹脂シート４ａを挟んだ状態で熱成形する構成としているが、本発明は本例示にのみ限定されるものではなく、例えば一つの成形型により真空成形を行って樹脂成形体を製造することもできる。また、製造する樹脂成形体の形状は特に限定されず、トレー状、丼状、カップ状などの種々の形状の樹脂成形体を製造でき、その形状を熱成形可能な樹脂シート連続熱成形用型を用いることができる。
【００２２】
（樹脂シート連続熱成形用型）
前記成形ゾーン６に設けられた雌型１と雄型２とは、熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上である本発明の樹脂シート連続熱成形用型からなっている。
【００２３】
前記雌型１と雄型２の材料としては、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂などの各種の熱硬化性樹脂の中から選択でき、例えば、ポリウレタン系樹脂発泡体、非発泡ポリウレタン系樹脂、無機充填材含有ポリウレタン系樹脂からなる群から選択される１種であることが好ましい。前記無機充填材含有ポリウレタン系樹脂に含有させる無機充填材としては、例えば、シリカ、アルミナ、タルク、二酸化チタン、酸化鉄、リン酸カルシウム、ホウ酸塩、ガラス繊維、炭素繊維、シラスバルーンなどが挙げられる。
【００２４】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型は、熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内である。この密度は、熱硬化性樹脂を発泡させることや無機充填材を添加することによって適宜調整が可能である。樹脂シート連続熱成形用型の密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であれば、樹脂シート連続熱成形用型の熱伝導率が大きくなり、予熱された樹脂シート４ａが接触する型表面部分の熱が型全体に拡散し易くなり、型表面部分の局部加熱を防ぐことができる。また、成形時の型締め工程などで生じる衝撃によっても、変形や割れや欠けを防止できる強度が得られる。この密度が０．８５ｇ／ｃｍ３の未満であると、樹脂シート連続熱成形用型の熱伝導率が小さくなって予熱された樹脂シート４ａが接触する型表面部分が局部加熱され、熱成形して得られる樹脂成形体の寸法精度が悪くなって連続熱成形する際に良品を製造し難くなる。また、変形や割れや欠けを防止できる強度が得られない。この密度が１．６０ｇ／ｃｍ３を超える場合には、熱硬化性樹脂に添加する無機充填材の量が多くなって、樹脂シート連続熱成形用型の製造時に切削加工がし難くなり、型の製造コストが高くなってしまうおそれがある。
【００２５】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型は、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上である材料からなっている。熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上あれば、予熱された樹脂シート４ａが接触する型表面部分の熱が型全体に拡散し易くなり、型表面部分の局部加熱を防ぐことができ、熱成形して得られる樹脂成形体の寸法精度を良好に保つことができ、連続熱成形する場合でも良品を製造することができる。熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ未満であると、予熱された樹脂シート４ａが接触する型表面部分が局部加熱され、熱成形して得られる樹脂成形体の寸法精度が悪くなって連続熱成形する際に良品を製造し難くなる。
【００２６】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型は、図２及び図３に示す雌型１のように、冷却水を循環させる水冷、或いはエアー吹き付け等による空冷によって冷却して使用することが好ましい。
図２及び図３に例示する雌型１は、冷却水を循環させて水冷する水冷ベース１０と、冷却用エアーを雌型１に吹き付けて空冷するエアー配管１２とを備えて構成されている。
【００２７】
前記水冷ベース１０は、雌型１に接して設けられ、水冷用の冷却水を入口１０ａから導入し、出口１０ｂから排出することで雌型１を水冷する水冷部と、該水冷部に冷却水を循環供給するための配管と、該配管の途中に設けられたポンプ１１とからなっている。
【００２８】
前記水冷ベース１０及びエアー配管１２によって雌型１を冷却することで、雌型１の温度上昇を防ぐことができ、熱成形して得られる樹脂成形体の寸法精度を良好に保つことができ、連続熱成形する場合でも良品を製造することができる。
【００２９】
本例示による雌型１は、図４に示すように、雌型凹部１ａに開口し雌型裏側まで貫通する真空引き用の複数の穴１３が穿設されている。
この真空引き用の穴１３の大きさや数、配置位置などは特に限定されず、熱成形して得られる樹脂成形体の形状や大きさなどに応じて適宜決めればよい。
【００３０】
本発明の樹脂シート連続熱成形用型は、ショアＤ硬さ（ＡＳＴＭ Ｄ２２４０）が７０以上であることが好ましく、７０〜１００の範囲がより好ましい。ショアＤ硬さが７０未満であると成形時の型締め工程などで生じる衝撃により変形が発生するおそれがある。
本発明の樹脂シート連続熱成形用型は、熱変形温度（ＪＩＳ Ｋ６９１１）が８０℃以上であることが好ましく、８０〜１６０℃の範囲内であることがより好ましい。熱変形温度が８０℃未満であると、樹脂シートを連続して熱成形する際に、型が変形してしまうおそれがある。
【００３１】
（樹脂シート連続熱成形用型の製造方法）
本発明の樹脂シート連続熱成形用型の製造方法は、熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上である型素材を用意し、該型素材にＮＣ加工を施して所望の型形状を有する樹脂シート連続熱成形用型を得ることを特徴としている。
【００３２】
前記型素材としては、前述した通りポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂などの各種の熱硬化性樹脂の中から選択でき、例えば、ポリウレタン系樹脂発泡体、非発泡ポリウレタン系樹脂、無機充填材含有ポリウレタン系樹脂からなる群から選択される１種が好ましく、また型素材の形状は特に限定されないが、厚板状やボード状などの型素材が好適である。なお、このような型素材は、各種の市販品の中から適宜選択して使用することができ、そのような市販品としては、例えば、三洋化成工業社製のウレタン樹脂含有ブロック材であるサンモジュールＮＶ（商品名、以下同じ）、サンモジュールＴＨ、サンモジュールＮＺなどが挙げられる。
【００３３】
前記型素材は、木材、合成樹脂、金属などの切削加工の分野で周知のＮＣ工作機を用い、所望の成形用型の形状に切削加工するＮＣ加工を施し、本発明の樹脂シート連続熱成形用型を作製する。
ＮＣ加工によって型素材から樹脂シート連続熱成形用型を作製すれば、安価に高品質の樹脂シート連続熱成形用型を作製することができる。
また、ＮＣ加工では、プログラミングによって型寸法や凹凸形状を簡単に変更可能であるので、樹脂成形体を多品種・少ロットで製造する場合であっても、短期間で安価に多種類の型を準備することができるので利便性に優れている。
【００３４】
ＮＣ加工によって作製した樹脂シート連続熱成形用型は、図１に示す樹脂シート熱成形装置に雌型１，雄型２として取り付けて使用することができる。
なお、得られる樹脂シート連続熱成形用型の表面には、シリコーン樹脂やフッ素樹脂などの離型剤をコーティングしておいてもよい。
【００３５】
（樹脂成形体の製造方法）
本発明の樹脂成形体の製造方法は、前記樹脂シート連続熱成形用型を熱成形装置にセットし、加熱した樹脂シートを樹脂シート連続熱成形用型によって熱成形し、目的形状の樹脂成形体を得ることを特徴とする。
【００３６】
前記樹脂シートとしては、熱可塑性樹脂の発泡シートや非発泡シートなどが挙げられ、例えば、ポリスチレン系樹脂の発泡又は非発泡シート、ポリエチレン系樹脂の発泡又は非発泡シート、ポリプロピレン系樹脂の発泡又は非発泡シート、ポリエチレンテレフタレート系樹脂の発泡シート又は非発泡シート、ポリスチレン系樹脂発泡シートに別種の樹脂フィルムを積層した発泡積層シートなどが挙げられ、その中でも軽量性、機械強度、に優れ、低コストで提供できるなどの点からポリスチレン系樹脂の発泡シートが好ましい。
【００３７】
熱可塑性樹脂の発泡シートを用いる場合、その厚みや発泡倍数や目付量は特に限定されないが、通常は厚みが０．５〜５．０ｍｍの範囲が好ましく、０．７〜３．０ｍｍの範囲がより好ましい、発泡倍数は１．３〜２０倍の範囲が好ましく、目付量は８０〜４００ｇ／ｍ２の範囲の熱可塑性樹脂発泡シートが好ましい。
また非発泡シートを用いる場合には、厚みが０．３〜１．０ｍｍ程度のシートが好ましい。
【００３８】
前記樹脂シート４は、ロール３に巻回した状態で図１に示す樹脂シート熱成形装置に供給される。ロール３から引き出された樹脂シート４は、予熱ゾーン５を通過する間に軟化する程度まで予熱され、成形ゾーン６に移送される。
【００３９】
予熱された樹脂シート４ａは、成形ゾーン６に設置された雌型１と雄型２の間に挿入され、雄型２を雌型１に向けて降下移動させて予熱された樹脂シート４ａを熱成形すると共に、雌型１に設けられた真空引き用の穴１３…から真空引きし、予熱された樹脂シート４ａを雌型１に吸引して真空成形を行う。
【００４０】
その後、雄型２を上昇させて型開きし、成形シート４ｂを型から取り出し、図示していない裁断ゾーンにて、成形シート４ｂを個別の樹脂成形体が得られるように裁断し、所望の形状の樹脂成形体を製造する。
得られた樹脂成形体は、即時若しくは一定期間保管して熟成した後、必要に応じて外面側に印刷を施して製品とする。
【００４１】
図５及び図６は、本例での樹脂成形体の製造方法によって製造された樹脂成形体の一例を示す図である。
本例の樹脂成形体２０は、四角形をなす底面２１と、該底面２１の周縁から立設された側壁２２と、該側壁２２の先端部が外側に向けて張出したフランジ２３とからなっている。側壁２２は底面２１から斜め上方に向け拡径する方向に設けられ、底面２１と側壁２２とが成す角度θ２は鈍角となっている。
【００４２】
本例での樹脂成形体の製造方法では、雌型１と雄型２として、前述した本発明に係る樹脂シート連続熱成形用型を熱成形装置にセットし、予熱した樹脂シート４ａを前記雌型１と雄型２によって熱成形し、目的形状の樹脂成形体２０を得る構成としたので、寸法精度に優れ、繊維片や木屑が付着していない高品質の樹脂成形体２０を安価で製造することができる。
【実施例】
【００４３】
［実施例１］
汎用トレー用の発泡ポリスチレンシート（積水化成品工業社製、品名：Ｈ−２６０ＬＢ−２５０、原反一次厚み：１．９ｍｍ、発泡倍率：１４倍）を、予熱ゾーンにて加熱し、厚み：４．１ｍｍに二次発泡させる予熱工程を行った。その後、成形ゾーンにて、二次発泡した発泡ポリスチレンシートを、雄型、雌型間に型締めし、雌型に設けた真空引きするための穴から真空引きして、型締め時間：４秒、真空度：−６００ｍｍＨｇで真空成形を行った。
この時用いた雄型、雌型は、合成木材（三洋化成工業社製、ウレタン樹脂含有ブロック材、品名：サンモジュールＮＶ、密度：１．１３ｇ／ｃｍ３、熱伝導率：０．４３Ｗ／ｍＫ、硬さショアＤ：７４、熱変形温度：９３℃、外寸：８５０ｍｍ（長辺）×５９０ｍｍ（短辺）×３０ｍｍ（高さ））をＮＣ工作機を用いて切削加工し、寸法：１９２ｍｍ（長辺、図５中のＸ）×１１８ｍｍ（短辺、図５中のＹ）ｍｍ×１２ｍｍ（高さ、図５中のＺ）の発泡トレーを２５個成形するための凸部（雄型）と凹部（雌型）を形成したものを用いた。雌型に形成した凹部の底面と側壁面との角度θ１は１２８．０°であった。
また、型締めから型開きまでの４秒間（型締め時間）の間、雌型の両側面に取り付けた二本のエアー配管より、エアー量３６．７ｍ３／ｈｒを、雌型に吹き付けて冷却（空冷）した。また、雌型の下面は２０℃の水が循環した水冷ベースに常に接触しており冷却（水冷）されている。型を冷却する理由は、冷却しないと、予熱された二次発泡ポリスチレンシートの熱で型が高温になりすぎてしまい、成形性が低下するからである。
その後、型開きして得られた発泡成形シートを裁断し、寸法：１９２ｍｍ（長辺、図５中のＸ）×１１８ｍｍ（短辺、図５中のＹ）×１２ｍｍ（高さ、図５中のＺ）、厚み：３．０ｍｍの発泡トレー２５個を得た。
成形ゾーンでの成形時間６秒を１ショットとし、それを連続して３０００ショット（５時間）行った。そして、２００ショット目（２０分）、６００ショット目（１時間）、３０００ショット目（５時間）の発泡トレーの底面と長側面との角度θ２を測定した。
発泡トレーの角度θ２は、そのショットから得られた２５個の発泡トレーの底面と長側面との角度を測定し、それらの平均値とした。
そして、雌型に形成した凹部の底面と側壁との角度θ１（１２８．０°）と発泡トレーの角度θ２との差（Δθ）を、Δθ＝θ２−θ１ で求め、成形性を評価した。
Δθが０．５°未満を成形性が非常に良好（○）。
Δθが０．５°以上を成形性が不良（×）。
発泡トレーの角度θ２は、２００ショット目（２０分）で１２８．０°（Δθ＝０．０°）、６００ショット目（１時間）で１２８．０°（Δθ＝０．０°）、３０００ショット目（５時間）で１２８．０°（Δθ＝０．０°）であった。得られた結果を表１に示す。
【００４４】
［実施例２］
雄型、雌型に用いた合成木材を、三洋化成工業社製、ウレタン樹脂含有ブロック材、品名：サンモジュールＴＨ、密度：１．４５ｇ／ｃｍ３、熱伝導率：０．８５Ｗ／ｍＫ、硬さショアＤ：８５、熱変形温度：８４℃とした以外は、実施例１と同様に発泡トレーを得て、成形性を評価した。
発泡トレーの角度θ２は、２００ショット目（２０分）で１２８．０°（Δθ＝０．０°）、６００ショット目（１時間）で１２８．０°（Δθ＝０．０°）、３，０００ショット目（５時間）で１２８．０°（Δθ＝０．０°）であった。得られた結果を表１に示す。
【００４５】
［比較例１］
雄型、雌型に用いた合成木材を、三洋化成工業社製、ウレタン樹脂含有ブロック材、品名：サンモジュールＴＷ−Ｅ、密度：０．７５ｇ／ｃｍ３、熱伝導率：０．２６Ｗ／ｍＫ、硬さショアＤ：６４、熱変形温度：８２℃とした以外は、実施例１と同様に発泡トレーを得て、成形性を評価した。
発泡トレーの角度θ２は、２００ショット目（２０分）で１２８．７°（Δθ＝０．７°）であった。２００ショット目で既に成形性が不良であったため、その後のショットは中止した。得られた結果を表１に示す。
【００４６】
［比較例２］
雄型、雌型に用いた合成木材を、三洋化成工業社製、ウレタン樹脂含有ブロック材、品名：サンモジュールＮＺ、密度：０．９ｇ／ｃｍ３、熱伝導率：０．２３Ｗ／ｍＫ、硬さショアＤ：８０、熱変形温度：１４０℃とした以外は、実施例１と同様に発泡トレーを得て、成形性を評価した。
発泡トレーの角度θ２は、２００ショット目（２０分）で１２８．５°（Δθ＝０．５°）であった。２００ショット目で既に成形性が不良であったため、その後のショットは中止した。得られた結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
本発明に係る実施例１、２で用いた雄型、雌型の合成木材は、密度０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３、熱伝導率０．３０〜１．００Ｗ／ｍＫの範囲内であり、強度が高くかつ冷却効率が良いので、３０００ショット（５時間）の連続成形をおこなっても、得られた発泡トレーの成形性が非常に良好であり、連続成形に非常に適したものであった。
一方、比較例１で用いた雄型、雌型の合成木材は、密度０．７５ｇ／ｃｍ３、熱伝導率０．２６Ｗ／ｍＫであり、強度が低くかつ冷却効率が悪いので、２００ショット（２０分）の成形を行っただけで発泡トレーの成形性が不良であり、連続成形には適さないものであった。
比較例２で用いた雄型、雌型の合成木材は、密度０．９０ｇ／ｃｍ３、熱伝導率０．２３Ｗ／ｍＫであり、強度はあるが冷却効率が悪いので、２００ショット（２０分）の成形を行っただけで発泡トレーの成形性が不良であり、連続成形には適さないものであった。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、ポリスチレン系樹脂シートなどの熱可塑性樹脂シートを熱成形して成形体を製造する際に用いる樹脂シート連続熱成形用型に関する。本発明によれば、安価に製造でき、樹脂シートの連続熱成形時にも過度の温度上昇を生じることなく、寸法精度に優れた樹脂成形体を製造でき、繊維片や木屑が発生しない熱成形用型を提供することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１…雌型（樹脂シート連続熱成形用型）、１ａ…雌型凹部、２…雄型（樹脂シート連続熱成形用型）、３…ロール、４…樹脂シート、４ａ…予熱した樹脂シート、４ｂ…成形シート、５…予熱ゾーン、６…成形ゾーン、１０…水冷ベース、１０ａ…入口、１０ｂ…出口、１１…ポンプ、１２…エアー配管、１３…真空引き用の穴、２０…発泡トレー（樹脂成形体）、２１…底面、２２…側壁、２３…フランジ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする樹脂シート連続熱成形用型。
【請求項２】
前記樹脂シート連続熱成形用型は、ショアＤの硬さが７０以上であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂シート連続熱成形用型。
【請求項３】
前記樹脂シート連続熱成形用型は、熱変形温度が８０℃以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂シート連続熱成形用型。
【請求項４】
真空成形用の通気孔が穿設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂シート連続熱成形用型。
【請求項５】
前記熱硬化性樹脂が、ポリウレタン系樹脂発泡体、非発泡ポリウレタン系樹脂、無機充填材含有ポリウレタン系樹脂からなる群から選択される１種であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂シート連続熱成形用型。
【請求項６】
熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上である型素材を用意し、該型素材にＮＣ加工を施して所望の型形状を有する樹脂シート連続熱成形用型を得ることを特徴とする樹脂シート連続熱成形用型の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の樹脂シート連続熱成形用型を熱成形装置にセットし、加熱した樹脂シートを樹脂シート連続熱成形用型によって熱成形し、目的形状の樹脂成形体を得ることを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
【請求項８】
前記熱成形を真空成形法によって行うことを特徴とする請求項７に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の樹脂成形体の製造方法によって得られた樹脂成形体。
【請求項１】
熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする樹脂シート連続熱成形用型。
【請求項２】
前記樹脂シート連続熱成形用型は、ショアＤの硬さが７０以上であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂シート連続熱成形用型。
【請求項３】
前記樹脂シート連続熱成形用型は、熱変形温度が８０℃以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂シート連続熱成形用型。
【請求項４】
真空成形用の通気孔が穿設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂シート連続熱成形用型。
【請求項５】
前記熱硬化性樹脂が、ポリウレタン系樹脂発泡体、非発泡ポリウレタン系樹脂、無機充填材含有ポリウレタン系樹脂からなる群から選択される１種であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂シート連続熱成形用型。
【請求項６】
熱硬化性樹脂を含み、密度が０．８５〜１．６０ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、熱伝導率が０．３０Ｗ／ｍＫ以上である型素材を用意し、該型素材にＮＣ加工を施して所望の型形状を有する樹脂シート連続熱成形用型を得ることを特徴とする樹脂シート連続熱成形用型の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の樹脂シート連続熱成形用型を熱成形装置にセットし、加熱した樹脂シートを樹脂シート連続熱成形用型によって熱成形し、目的形状の樹脂成形体を得ることを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
【請求項８】
前記熱成形を真空成形法によって行うことを特徴とする請求項７に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の樹脂成形体の製造方法によって得られた樹脂成形体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１９６８７６（Ｐ２０１２−１９６８７６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６２４３０（Ｐ２０１１−６２４３０）
【出願日】平成２３年３月２２日（２０１１．３．２２）
【出願人】（０００００２４４０）積水化成品工業株式会社 (1,335)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２２日（２０１１．３．２２）
【出願人】（０００００２４４０）積水化成品工業株式会社 (1,335)
【Ｆターム（参考）】
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