樹脂成形体製造方法及び樹脂成形体
【課題】この発明は、厚さを問わず、複雑な立体形状であっても、所望の形状の樹脂成形体を成形できる樹脂成形体製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】真空圧空成形の真空圧空成形装置４０によって、単一層の樹脂フィルム３０から三次元立体形状の樹脂フィルム成形体１を製造する際に、上面１ａに半楕円体状凹部１０を有し、略直方体を上方から覆うことのできるような底面が開放された中空の略直方体形状という複雑な三次元立体形状化に伴う延伸率が大きい方向、すなわち奥行き方向Ｄに、樹脂フィルム３０の配向方向Ｈを合わせて樹脂フィルム３０を配置し、所望の形状の樹脂フィルム成形体１を高精度で成形した。
【解決手段】真空圧空成形の真空圧空成形装置４０によって、単一層の樹脂フィルム３０から三次元立体形状の樹脂フィルム成形体１を製造する際に、上面１ａに半楕円体状凹部１０を有し、略直方体を上方から覆うことのできるような底面が開放された中空の略直方体形状という複雑な三次元立体形状化に伴う延伸率が大きい方向、すなわち奥行き方向Ｄに、樹脂フィルム３０の配向方向Ｈを合わせて樹脂フィルム３０を配置し、所望の形状の樹脂フィルム成形体１を高精度で成形した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、半導体製造分野や液晶製造分野で用いられ、深絞りといわれるような立体形状の樹脂成形体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体製造分野や液晶製造分野等の様々な分野における技術向上に伴って、樹脂フィルムから成形した複雑な三次元立体形状の樹脂成形体、すなわち深絞りの樹脂成形体が求められている。このような複雑な三次元立体形状の樹脂成形体の成形には、折曲げ等の手作業によるクセ付けや、圧空圧による延伸成形、プレス成形あるいは切削成形が用いられ、所望の形状に成形していた。
【０００３】
しかし、上記クセ付けによる成形の場合、成形体にシワがはいる可能性が高く、また、手作業によるクセ付けのため一定の品質を確保することは困難であり、高精度を要する半導体製造分野や液晶製造分野等での使用は難しく、満足できる成形方法ではなかった。
【０００４】
また、上記切削成形の場合、円柱形状や円錐形状のような単純形状であり、且つ例えば、５００μｍ程度以上の厚みを有する場合は有効に成形できるものの、例えば、２００μｍ以下の厚みものや、５００μｍ程度以上であっても非対称形状のものは加工自体ができないというように、形状や厚みによる制限があり、切削成形方法を適応できる樹脂成形体は少なかった。
【０００５】
また、上記プレス成形や上記圧空圧による延伸成形の場合、成形体にシワ、傷、破れの発生、さらに成形後の寸法や形状の戻りが生じる可能性があり、クセ付けによる成形と同様に、満足できる成形方法ではなかった。
【０００６】
なお、具体的には、樹脂の深絞り成形方法として、厚みが１〜１０ｍｍの樹脂シートを高温中に１時間放置し、その後３５０〜４００℃の加熱気体を１．５〜５ｋｇ／ｃｍ２の圧力で圧入し、上記樹脂シートを所望の形状に成形する圧空成形方法が提案されている（参考文献１参照）。
【０００７】
しかし、深絞りといわれるような複雑な立体形状の成形体を上記圧空成形方法で成形した場合、成形体にシワ、傷、破れの発生、さらに成形後の寸法や形状の戻りが生じるおそれがあった。殊に、厚さの薄い樹脂成形体の場合、シワ、傷、破れの発生、さらに成形後の寸法や形状の戻りが生じる可能性は高かった。
【特許文献１】特開昭５８−１３６４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、厚さを問わず、複雑な立体形状であっても、所望の形状の樹脂成形体を成形できる樹脂成形体製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、真空成形、圧空成形あるいは真空圧空成形の成形手段によって、単一層の熱溶融性樹脂フィルムから立体形状の樹脂成形体を製造する樹脂成形体製造方法であって、前記熱溶融性樹脂フィルムを、前記立体形状化に伴う延伸率が大きい方向に、樹脂の配向方向を合わせて配置することを特徴とする。
【００１０】
上記真空成形、圧空成形あるいは真空圧空成形の成形手段は、真空圧及び／または圧空圧を利用し、加熱した熱溶融性樹脂フィルムを延伸成形する成形方法であることをいう。
上記樹脂の配向方向は、熱溶融性樹脂フィルムを製造する際の押出方向と同方向であり、樹脂分子が配向する方向であることをいう。
【００１１】
上記立体形状化に伴う延伸率が大きい方向は、立体形状化することによって延伸される部分の熱溶融性樹脂フィルムの元の長さに対する延伸量の割合である延伸率が大きい方向であることをいう。
【００１２】
これにより、所望の形状の樹脂成形体を成形することができる。詳しくは、樹脂成形体製造方法において、前記熱溶融性樹脂フィルムを、前記立体形状化に伴う延伸率が大きい方向に、樹脂の配向方向を合わせて配置しているため、立体形状における延伸率の大きい方向に熱溶融性樹脂フィルムが延伸しやすく、例えば、複雑な三次元立体形状であっても、シワ、傷、破れが発生することなく、所望の形状に形成することができる。また、成形後の寸法や形状の戻りもなく、高品質の樹脂成形体を成形することができる。
【００１３】
この発明の態様として、前記熱溶融性樹脂フィルムの厚みを、２５〜１０００μｍに設定することができる。
このように、２５〜１０００μｍに設定された薄い厚みの熱溶融性樹脂フィルムの場合、シワ、傷、破れの発生、さらに成形後の寸法や形状の戻りが生じる可能性は高いが、前記立体形状化に伴う延伸率が大きい方向に、樹脂の配向方向を合わせて配置しているため、シワ、傷、破れが発生することなく、また、成形後の寸法や形状の戻りもない、所望形状である高品質の樹脂成形体を形成することができる。
【００１４】
また、この発明の態様として、前記成形手段における前記熱溶融性樹脂フィルムの加熱温度を、前記熱溶融性樹脂フィルムの融点Ｘ℃に対して、（Ｘ−１００）〜（Ｘ−３０）の範囲に設定することができる。
このように、前記成形手段における前記熱溶融性樹脂フィルムの加熱温度を、前記熱溶融性樹脂フィルムが延伸しやすい（Ｘ−１００）〜（Ｘ−３０）℃に設定したことにより、熱分解されず、熱溶融性樹脂フィルムが延伸しやすい状態で成形手段における金型に沿って成形されるため、複雑な形状であっても、シワ、傷、破れが発生することなく、金型に対して確実に密着して、高精度且つ高品質の樹脂成形体を成形することができる。
【００１５】
また、この発明の態様として、前記熱溶融性樹脂フィルムを、ＰＦＡ樹脂、ＦＥＰ樹脂、ＥＴＦＥ樹脂、ＰＶＤＦ樹脂、ＰＣＴＦＥ樹脂、及びＥ−ＨＦＰ樹脂から選択された熱溶融性フッ素樹脂で構成することができる。
これにより、複数種の熱溶融性フッ素樹脂の中から使用用途に応じて、適した種類の熱溶融性フッ素樹脂シートを用いて、高品質の樹脂成形体を成形することができる。
【００１６】
また、この発明の態様として、前記成形手段に用いる金型に、２°以上の抜きテーパーを施すことができる。
これにより、成形手段において成形された冷却固化後の樹脂成形体の離型性が向上する。したがって、複雑な三次元立体形状で成形した樹脂成形体が離型する際に、シワ、傷、破れが発生したり、変形したりすることを防止できる。
【００１７】
また、この発明は、上述の樹脂成形体製造方法で成形した樹脂成形体であることを特徴とする。
これにより、高精度且つ高品質の所望形状に成形された樹脂成形体を得ることができる。詳しくは、樹脂成形体製造方法において、前記熱溶融性樹脂フィルムを、前記立体形状化に伴う延伸率が大きい方向に、樹脂の配向方向を合わせて配置して樹脂成形体を成形しているため、立体形状における延伸率の大きい方向に熱溶融性樹脂フィルムを構成する分子鎖がスリップ（移動）しやすく、例えば、複雑な三次元立体形状であっても、シワ、傷、破れが発生することなく、所望の形状に形成され、成形後の寸法や形状の戻りもなく、高品質の樹脂成形体を得ることができる。
【００１８】
また、厚みが２５〜１０００μｍに設定された薄い熱溶融性樹脂フィルムであっても、前記立体形状化に伴う延伸率が大きい方向に、樹脂の配向方向を合わせて配置しているため、シワ、傷、破れが発生することなく、また、成形後の寸法や形状の戻りもない、所望形状である高品質の樹脂成形体を得ることができる。
【００１９】
さらにまた、前記成形手段における前記熱溶融性樹脂フィルムの加熱温度を、前記熱溶融性樹脂フィルムが延伸しやすい（Ｘ−１００）〜（Ｘ−３０）℃に設定し、熱溶融性樹脂フィルムが延伸しやすい状態で成形手段における金型に沿って成形されるため、熱分解せず、複雑な形状であっても、シワ、傷、破れが発生することなく、金型に対して確実に密着して、高精度且つ高品質の樹脂成形体を得ることができる。
【００２０】
また、複数種の熱溶融性フッ素樹脂の中から使用用途に応じて、適した種類の熱溶融性フッ素樹脂シートを用いて、高品質の樹脂成形体を得ることができるため、使用用途が広がり、利用者の利便性を向上することができる。
【００２１】
また、２°以上の抜きテーパーが施された金型を用いた成形手段において冷却固化後の成形された樹脂成形体の離型性が向上し、離型する際に、シワ、傷、破れが発生したり、変形したりしない複雑な三次元立体形状の樹脂成形体を得ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、厚さを問わず、複雑な立体形状であっても、所望の形状の樹脂成形体を成形できる樹脂成形体製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
この発明の一実施の形態を以下図面に基づいて詳述する。
まずは、図１及び図２とともに、樹脂フィルム成形体１について説明する。なお、図１は、樹脂フィルム成形体１の斜視図及び奥行き方向中央付近の縦断面図による説明図を示し、図２は樹脂フィルム成形体１を製造する真空圧空成形装置４０に用いる成形型２０及び樹脂フィルム３０の配置方向についての説明図を示している。
【００２４】
樹脂フィルム成形体１は、樹脂フィルム３０を後述の真空圧空成形方法により成形しており、略直方体を上方から覆うことのできるような底面が開放された中空の略直方体形状であり、上面１ａに半楕円体状凹部１０を形成している。
詳しくは、半楕円体状凹部１０は、樹脂フィルム成形体１の幅の１／３程度の長さの長半径と、樹脂フィルム成形体１の奥行きの１／６程度の長さの短半径とで構成する横長の楕円体の下半形状で形成されている。
【００２５】
樹脂フィルム３０は、ＰＦＡ樹脂性（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）で、無延伸且つ単一層で構成された厚みが５０μｍの熱溶融性樹脂フィルムであり、図２（ｂ）に示すように、製造する際の押出方向と同方向であり、樹脂分子が配向する方向である配向方向Ｈを有し、配向方向Ｈの延伸性が高いフィルムである。
【００２６】
なお、本実施例では、ＰＦＡ樹脂性の樹脂フィルムを用いたが、ＦＥＰ樹脂性（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ樹脂性（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）、ＰＶＤＦ樹脂性（ポリビニリデンフルオライド）、ＰＣＴＦＥ樹脂性（ポリクロロトリフルオロエチレン）、あるいはＥ−ＨＦＰ樹脂性（エチレン・ヘキサフルオロプロピレン）の樹脂フィルムを用いてもよい。
【００２７】
次に、樹脂フィルム成形体１を製造する真空圧空成形装置４０に用いる成形型２０について説明する。成形型２０は、図２に示すように、上述の樹脂フィルム成形体１よりわずかに小さな外観をしており、上面２０ａに、樹脂フィルム成形体１の半楕円体状凹部１０に対応する半楕円体状凹部２１を備えている。
【００２８】
なお、成形型２０の側方の鉛直壁面２２は、図２（ａ）に示すように、真空圧空工程で密着し、その状態で冷却固化されて成形された樹脂フィルム３０の離型性を向上すべく、およそ２°の抜きテーパーＴが施されている。
【００２９】
さらに、成形型２０には、下方から真空吸引を行う吸引孔２０ｂを設けている。なお、吸引孔２０ｂは、成形型２０を上下方向に貫通する貫通孔で構成し、半楕円体状凹部２１の平面視外側の幅方向及び奥行き方向の４箇所と、半楕円体状凹部２１の中心の１箇所の計５箇所に配置している。
【００３０】
続いて、樹脂フィルム成形体１の製造方法について、図３乃至６とともに説明する。なお、図３は樹脂フィルム成形体１を製造する製造方法についてのフロー図を示し、図４は樹脂フィルム成形体１を製造する製造方法における準備工程及び加熱工程についての説明図を示し、図５は移動工程及び真空圧空・冷却固化工程についての説明図を示し、図６は離型工程及び余長部分カット工程についての説明図を示している。
【００３１】
真空圧空成形装置４０は、樹脂フィルム３０を固定するフィルム固定台４１と、成形型２０を固定する成形型固定台４２と、樹脂フィルム３０を上方から加熱する上部ヒータ４３、フィルム固定台４１の下方から樹脂フィルム３０を加熱する下部ヒータ４４、上部ヒータ４３と共に樹脂フィルム３０を囲繞する圧空カバー４５、その他図示しないコンプレッサ、各機構の動作を制御する制御手段等を備えている。
【００３２】
フィルム固定台４１は、平面視内側に、成形型２０及び成形型固定台４２の挿通を許容する開口４１ａを備えている。
上面に成形型２０をセットする成形型固定台４２は、側方下部を広げて、開口４１ａの下端周縁に係止する鍔部４２ａを形成している。また、上面に成形型２０をセットした際に、成形型２０の吸引孔２０ｂと連通し、上下方向に貫通する連通吸引孔４２ｂを備えている。
【００３３】
フィルム固定台４１の下方から開口４１ａを介して樹脂フィルム３０を加熱する下部ヒータ４４は、加熱後の成形型２０及び成形型固定台４２が上方移動する際に待避する待避機構（図示省略）を備えている。
【００３４】
圧空カバー４５は、フィルム固定台４１の上面と下端周縁部４５ｃで樹脂フィルム３０の周縁部３０ａをクランプし、上部ヒータ４３ごと樹脂フィルム３０の上方を囲繞する。そして、内部に圧空圧ｐを供給する加圧孔４５ｂを上部４５ａに備えている。
【００３５】
このような構成の真空圧空成形装置４０を用いて、樹脂フィルム３０を真空圧空成形して樹脂フィルム成形体１を製造する製造方法について、図３に基づいて詳述する。
【００３６】
まず、真空圧空成形装置４０と樹脂フィルム３０とをセットする準備工程（ステップｓ１）について説明する。準備工程（ステップｓ１）では、図４（ａ）に示すように、樹脂フィルム３０をフィルム固定台４１にセットする。このとき、樹脂フィルム３０は、配向方向Ｈが平面視奥行き方向Ｄとなるようにセットする。
【００３７】
詳しくは、図２（ｂ）に示すように、平面状の樹脂フィルム３０を、幅長さｗが奥行き長さｄの４倍程度ある成形型２０に沿って三次元立体形状化すると、樹脂フィルム３０はシートの幅方向Ｗ及び奥行き方向Ｄの両方向に同程度延伸し、幅長さｗに対する延伸率ＲＷより、奥行き長さｄに対する延伸率ＲＤが大きくなる。
【００３８】
【数１】
したがって、樹脂フィルム３０は、幅方向Ｗに長い成形型２０に対して、成形された際の延伸率Ｒが大きくなる奥行き方向Ｄに延伸性の高い配向方向Ｈを合わせて配置する。
【００３９】
そして、フィルム固定台４１の下方で、連通吸引孔４２ｂと吸引孔２０ｂとが連通するように、成形型固定台４２の上面に成形型２０をセットする（図４（ａ）参照）。
【００４０】
この状態で、図４（ｂ）に示すように、樹脂フィルム３０の上方に上部ヒータ４３と、上部ヒータ４３ごと囲繞し、下端周縁部４５ｃで周縁部３０ａをクランプするように圧空カバー４５とをセットすると共に、開口４１ａの下方に下部ヒータ４４をセットして準備工程（ステップｓ１）を完了させ、上部ヒータ４３と下部ヒータ４４とで、樹脂フィルム３０を上下から挟むように加熱する（加熱工程（ステップｓ２））。
【００４１】
この加熱工程（ステップｓ２）の加熱設定温度は、樹脂フィルム３０の融点３１０℃に対し、フィルム加熱到着温度で２４０℃に設定しているが、加熱温度すなわちフィルム加熱到着温度は、（融点３１０−１００＝２１０℃）＜フィルム加熱到着温度＜（融点３１０−３０＝２８０℃）の範囲に設定すればよい。
【００４２】
樹脂フィルム３０が上述の加熱設定温度で加熱されると、上部ヒータ４３及び下部ヒータ４４はＯＦＦとなり、下部ヒータ４４が図示省略する待避機構で待避した後、成形型２０及び成形型固定台４２が、鍔部４２ａが開口４１ａの周縁下部に係止するまで上昇し、フィルム固定台４１に成形型２０及び成形型固定台４２を挿通させる（移動工程（ステップｓ３））。
【００４３】
このとき、図示省略するコンプレッサを稼働させ、連通する吸引孔２０ｂ及び連通吸引孔４２ｂを介し、樹脂フィルム３０の下方から真空圧ｖで吸引すると共に、圧空カバー４５の加圧孔４５ｂから圧空圧ｐを供給して加圧し（図５（ａ）参照）、その後、加圧孔４５ｂからの圧空圧ｐの供給を停止し、吸引孔２０ｂ及び連通吸引孔４２ｂからの真空圧ｖでの吸引を続け、樹脂フィルム３０を冷却する。（図５（ｂ）参照：真空圧空・冷却固化工程（ステップｓ４））。
【００４４】
なお、加圧孔４５ｂからの圧空圧ｐの供給及び吸引孔２０ｂからの真空圧ｖによる吸引の両方が樹脂フィルム３０に作用する真空圧空時間を３００秒に設定し、その後の圧孔４５ｂからの圧空圧ｐの供給を停止し、吸引孔２０ｂからの真空圧ｖによる吸引のみが樹脂フィルム３０に作用する真空時間を５０秒に設定している。
【００４５】
これにより、樹脂フィルム３０は、加圧孔４５ｂからの圧空圧ｐによって成形型２０に押しつけられ、吸引孔２０ｂからの真空圧ｖによって吸着するため、成形型２０に密着した状態となり、３００秒の真空圧空時間、及びその後の５０秒の真空時間を経過することで、樹脂フィルム３０は成形型２０に密着した状態、すなわち樹脂フィルム成形体１の複雑な三次元立体形状で冷却固化することができる。
【００４６】
そして、図６（ａ）に示すように、上記形状で固化した樹脂フィルム３０を離型し（離型工程（ステップｓ５））、周囲の余長部分３１をカットラインＣＬでカットして樹脂フィルム成形体１を構成する（図６（ｂ）参照：余長部分カット工程（ステップｓ６））。
【００４７】
このように構成した樹脂フィルム成形体１は、側面が開放された金属製の矩形体に、半楕円体状凹部１０が開放された側面となるような配置で装着し、負圧及び加圧の繰り返しによって半楕円体状凹部１０が応答するダイヤフラムとして用いることができる。このように樹脂フィルム成形体１をダイヤフラムとして用いる場合、半楕円体状凹部１０にシワや傷が生じていないため、定量性及び耐久性の高いダイヤフラムを構成することができる。
【００４８】
なお、矩形体へ装着して用いる場合、上記真空圧空成形装置４０を用いた真空圧空成形による成形を予備成形とし、樹脂フィルム成形体１をさらに２次成形として矩形体へ型押しすることで密着性を高めて装着することができる。
【００４９】
上述の本実施例では、真空圧空成形の真空圧空成形装置４０を用い、三次元立体形状化に伴う延伸率Ｒが大きい方向、すなわち奥行き方向Ｄに、配向方向Ｈを合わせて樹脂フィルム３０を配置することによって、無延伸且つ単一層の樹脂フィルム３０から、略直方体を上方から覆うことのできるような底面が開放された中空の略直方体形状という複雑な三次元立体形状の樹脂フィルム成形体１を高精度で成形することができる。
【００５０】
詳しくは、樹脂成形体製造方法において、三次元立体形状化に伴う延伸率Ｒが大きい方向、詳しくは、平面状の樹脂フィルム３０を、幅長さｗが奥行き長さｄの４倍程度ある成形型２０に沿って三次元立体形状化する場合、樹脂フィルム３０はシートの幅方向Ｗ及び奥行き方向Ｄの両方向に同程度延伸し、幅長さｗに対する延伸率ＲＷより奥行き長さｄに対する延伸率ＲＤが大きくなり、延伸率Ｒが大きい奥行き方向Ｄに、延伸しやすい配向方向Ｈを合わせて樹脂フィルム３０を配置している。
【００５１】
このため、略直方体を上方から覆うことのできるような底面が開放された中空の略直方体形状という複雑な三次元立体形状である樹脂フィルム成形体１をシワ、傷、破れが発生することなく形成することができる。また、成形後の寸法や形状の戻りもなく、高品質の樹脂フィルム成形体１を成形することができる。
【００５２】
また、三次元立体形状化に伴う延伸率Ｒが大きい方向、すなわち奥行き方向Ｄに、延伸しやすい配向方向Ｈを合わせて樹脂フィルム３０を配置する、換言すると、樹脂フィルム３０の配向方向Ｈをコントロールして延伸率Ｒが大きい方向に合わせて配置しているため、三次元立体形状化の際に、樹脂フィルム３０が斜め方向に延伸されにくく、斜め方向に延伸されることによって生じやすいピンホールの発生を防止することができる。
【００５３】
また、２５〜１０００μｍの範囲における５０μｍという薄い厚みの樹脂フィルム３０を用いているため、三次元立体形状化することによってシワ、傷、破れの発生、さらに成形後の寸法や形状の戻りが生じる可能性が厚い樹脂フィルム３０を用いた場合より高いが、三次元立体形状化に伴う延伸率が大きい方向に、配向方向Ｈを合わせて樹脂フィルム３０を配置しているため、樹脂フィルムを構成する分子鎖をスリップ（移動）させやすくなり、シワ、傷、破れが発生することなく、また、成形後の寸法や形状の戻りもない、所望形状である高品質の樹脂フィルム成形体１を形成することができる。
【００５４】
さらにまた、真空圧空成形装置４０における加熱工程（ステップｓ２）で、樹脂フィルム３０のフィルム加熱到着温度を、樹脂フィルム３０の融点３１０℃に対し、（融点３１０−１００＝２１０℃）＜フィルム加熱到着温度＜（融点３１０−３０＝２８０℃）の範囲における２４０℃に設定し、加熱されて樹脂フィルム３０が延伸しやすい状態で真空圧空成形装置４０における成形型２０に沿って成形しているため、熱分解されず、シワ、傷、破れが発生することなく、高精度且つ高品質の樹脂フィルム成形体１を成形することができる。
【００５５】
また、真空圧空成形装置４０に用いる成形型２０を、２°以上の抜きテーパーＴを形成しているため、離型工程（ステップｓ５）で冷却固化後の成形された樹脂フィルム成形体１を離型する際の離型性が向上し、複雑な三次元立体形状に成形した樹脂フィルム成形体１を離型する際に、シワ、傷、破れが発生したり、変形したりすることを防止できる。
【００５６】
また、圧空カバー４５の下端周縁部４５ｃで樹脂フィルム３０の周縁部３０ａをクランプし、余長部分３１が生じるように成形型２０に沿って樹脂フィルム３０を成形しているため、圧空圧ｐ及び真空圧ｖが均一的に樹脂フィルム３０に作用し、例えば上面２０ａと鉛直壁面２２との角部や、上面２０ａと半楕円体状凹部２１との角部に対しても均一な厚みとなる樹脂フィルム成形体１を成形することができる。
【００５７】
なお、上記実施例では、真空圧空成形の真空圧空成形装置４０を用いて樹脂フィルム成形体１を形成したが、真空成形、或いは圧空成形のみの成形装置を用いて樹脂フィルム成形体１を成形してもよい。
【００５８】
しかし、圧空圧ｐ及び真空圧ｖのいずれか一方を作用させる真空成形、或いは圧空成形のみの成形装置を用いて樹脂フィルム成形体１を成形した場合より、圧空圧ｐ及び真空圧ｖの両方を作用させる真空圧空成形の真空圧空成形装置４０を用いて樹脂フィルム成形体１を成形した場合の方が、より高精度な形状で成形することができる。
【００５９】
また、ＰＦＡ樹脂性の樹脂フィルム３０を用いたが、使用用途に応じて、ＦＥＰ樹脂、ＥＴＦＥ樹脂、ＰＶＤＦ樹脂、ＰＣＴＦＥ樹脂、及びＥ−ＨＦＰ樹脂から選択された熱溶融性フッ素樹脂性の樹脂フィルム３０を用いてもよく、その場合、使用用途に応じた樹脂フィルム成形体１を構成することができ、利用者の満足度を向上することができる。
【００６０】
さらにまた、上述の実施例においては半楕円体状凹部１０を備えた樹脂フィルム成形体１について説明したが、半楕円体状凹部１０がなく、その他の複雑な三次元立体形状であってもよい。さらには、密着性や耐食性の高い樹脂フィルム３０を用いて金属製品等をコーティングするために樹脂フィルム成形体１を用いてもよい。
【００６１】
その場合、一旦、真空圧空成形装置４０を用いて真空圧空圧成形で樹脂フィルム３０から樹脂フィルム成形体１を予備成形したのち、２次成形として金属製品に型押しして密着性を高めて装着するとよい。さらには、コーティングをすべき金属製品自体を、真空圧空圧成形の成形型２０として用いて、一体的に成形することで一回の成形で金属製品等との密着性を高めてコーティングすることができる。
【００６２】
以上、本発明の構成と、前述の実施態様との対応において、
成形手段は、真空圧空成形装置４０に対応し、
以下同様に、
熱溶融性樹脂フィルムは、樹脂フィルム３０に対応し、
立体形状は、上面１ａに半楕円体状凹部１０を有し、略直方体を上方から覆うことのできるような底面が開放された中空の略直方体形状に対応し、
樹脂成形体は、樹脂フィルム成形体１に対応し、
立体形状化に伴う延伸率が大きい方向は、奥行き方向Ｄに対応し、
加熱温度は、フィルム加熱到着温度に対応し、
金型は、成形型２０に対応するも、
この発明は、前述の実施態様の構成のみに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】樹脂フィルム成形体の斜視図及び奥行き方向中央付近の縦断面図による説明図。
【図２】樹脂フィルム成形体を製造する真空圧空成形装置に用いる成形型及び樹脂フィルムの配置方向についての説明図。
【図３】樹脂フィルム成形体を製造する製造方法についてのフロー図。
【図４】樹脂フィルム成形体を製造する製造方法における準備工程及び加熱工程についての説明図。
【図５】移動工程及び真空圧空・冷却固化工程についての説明図。
【図６】離型工程及び余長部分カット工程についての説明図。
【符号の説明】
【００６４】
１…樹脂フィルム成形体
２０…成形型
３０…樹脂フィルム
４０…真空圧空成形装置
Ｄ…奥行き方向
Ｈ…配向方向
Ｔ…抜きテーパー
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、半導体製造分野や液晶製造分野で用いられ、深絞りといわれるような立体形状の樹脂成形体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体製造分野や液晶製造分野等の様々な分野における技術向上に伴って、樹脂フィルムから成形した複雑な三次元立体形状の樹脂成形体、すなわち深絞りの樹脂成形体が求められている。このような複雑な三次元立体形状の樹脂成形体の成形には、折曲げ等の手作業によるクセ付けや、圧空圧による延伸成形、プレス成形あるいは切削成形が用いられ、所望の形状に成形していた。
【０００３】
しかし、上記クセ付けによる成形の場合、成形体にシワがはいる可能性が高く、また、手作業によるクセ付けのため一定の品質を確保することは困難であり、高精度を要する半導体製造分野や液晶製造分野等での使用は難しく、満足できる成形方法ではなかった。
【０００４】
また、上記切削成形の場合、円柱形状や円錐形状のような単純形状であり、且つ例えば、５００μｍ程度以上の厚みを有する場合は有効に成形できるものの、例えば、２００μｍ以下の厚みものや、５００μｍ程度以上であっても非対称形状のものは加工自体ができないというように、形状や厚みによる制限があり、切削成形方法を適応できる樹脂成形体は少なかった。
【０００５】
また、上記プレス成形や上記圧空圧による延伸成形の場合、成形体にシワ、傷、破れの発生、さらに成形後の寸法や形状の戻りが生じる可能性があり、クセ付けによる成形と同様に、満足できる成形方法ではなかった。
【０００６】
なお、具体的には、樹脂の深絞り成形方法として、厚みが１〜１０ｍｍの樹脂シートを高温中に１時間放置し、その後３５０〜４００℃の加熱気体を１．５〜５ｋｇ／ｃｍ２の圧力で圧入し、上記樹脂シートを所望の形状に成形する圧空成形方法が提案されている（参考文献１参照）。
【０００７】
しかし、深絞りといわれるような複雑な立体形状の成形体を上記圧空成形方法で成形した場合、成形体にシワ、傷、破れの発生、さらに成形後の寸法や形状の戻りが生じるおそれがあった。殊に、厚さの薄い樹脂成形体の場合、シワ、傷、破れの発生、さらに成形後の寸法や形状の戻りが生じる可能性は高かった。
【特許文献１】特開昭５８−１３６４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、厚さを問わず、複雑な立体形状であっても、所望の形状の樹脂成形体を成形できる樹脂成形体製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、真空成形、圧空成形あるいは真空圧空成形の成形手段によって、単一層の熱溶融性樹脂フィルムから立体形状の樹脂成形体を製造する樹脂成形体製造方法であって、前記熱溶融性樹脂フィルムを、前記立体形状化に伴う延伸率が大きい方向に、樹脂の配向方向を合わせて配置することを特徴とする。
【００１０】
上記真空成形、圧空成形あるいは真空圧空成形の成形手段は、真空圧及び／または圧空圧を利用し、加熱した熱溶融性樹脂フィルムを延伸成形する成形方法であることをいう。
上記樹脂の配向方向は、熱溶融性樹脂フィルムを製造する際の押出方向と同方向であり、樹脂分子が配向する方向であることをいう。
【００１１】
上記立体形状化に伴う延伸率が大きい方向は、立体形状化することによって延伸される部分の熱溶融性樹脂フィルムの元の長さに対する延伸量の割合である延伸率が大きい方向であることをいう。
【００１２】
これにより、所望の形状の樹脂成形体を成形することができる。詳しくは、樹脂成形体製造方法において、前記熱溶融性樹脂フィルムを、前記立体形状化に伴う延伸率が大きい方向に、樹脂の配向方向を合わせて配置しているため、立体形状における延伸率の大きい方向に熱溶融性樹脂フィルムが延伸しやすく、例えば、複雑な三次元立体形状であっても、シワ、傷、破れが発生することなく、所望の形状に形成することができる。また、成形後の寸法や形状の戻りもなく、高品質の樹脂成形体を成形することができる。
【００１３】
この発明の態様として、前記熱溶融性樹脂フィルムの厚みを、２５〜１０００μｍに設定することができる。
このように、２５〜１０００μｍに設定された薄い厚みの熱溶融性樹脂フィルムの場合、シワ、傷、破れの発生、さらに成形後の寸法や形状の戻りが生じる可能性は高いが、前記立体形状化に伴う延伸率が大きい方向に、樹脂の配向方向を合わせて配置しているため、シワ、傷、破れが発生することなく、また、成形後の寸法や形状の戻りもない、所望形状である高品質の樹脂成形体を形成することができる。
【００１４】
また、この発明の態様として、前記成形手段における前記熱溶融性樹脂フィルムの加熱温度を、前記熱溶融性樹脂フィルムの融点Ｘ℃に対して、（Ｘ−１００）〜（Ｘ−３０）の範囲に設定することができる。
このように、前記成形手段における前記熱溶融性樹脂フィルムの加熱温度を、前記熱溶融性樹脂フィルムが延伸しやすい（Ｘ−１００）〜（Ｘ−３０）℃に設定したことにより、熱分解されず、熱溶融性樹脂フィルムが延伸しやすい状態で成形手段における金型に沿って成形されるため、複雑な形状であっても、シワ、傷、破れが発生することなく、金型に対して確実に密着して、高精度且つ高品質の樹脂成形体を成形することができる。
【００１５】
また、この発明の態様として、前記熱溶融性樹脂フィルムを、ＰＦＡ樹脂、ＦＥＰ樹脂、ＥＴＦＥ樹脂、ＰＶＤＦ樹脂、ＰＣＴＦＥ樹脂、及びＥ−ＨＦＰ樹脂から選択された熱溶融性フッ素樹脂で構成することができる。
これにより、複数種の熱溶融性フッ素樹脂の中から使用用途に応じて、適した種類の熱溶融性フッ素樹脂シートを用いて、高品質の樹脂成形体を成形することができる。
【００１６】
また、この発明の態様として、前記成形手段に用いる金型に、２°以上の抜きテーパーを施すことができる。
これにより、成形手段において成形された冷却固化後の樹脂成形体の離型性が向上する。したがって、複雑な三次元立体形状で成形した樹脂成形体が離型する際に、シワ、傷、破れが発生したり、変形したりすることを防止できる。
【００１７】
また、この発明は、上述の樹脂成形体製造方法で成形した樹脂成形体であることを特徴とする。
これにより、高精度且つ高品質の所望形状に成形された樹脂成形体を得ることができる。詳しくは、樹脂成形体製造方法において、前記熱溶融性樹脂フィルムを、前記立体形状化に伴う延伸率が大きい方向に、樹脂の配向方向を合わせて配置して樹脂成形体を成形しているため、立体形状における延伸率の大きい方向に熱溶融性樹脂フィルムを構成する分子鎖がスリップ（移動）しやすく、例えば、複雑な三次元立体形状であっても、シワ、傷、破れが発生することなく、所望の形状に形成され、成形後の寸法や形状の戻りもなく、高品質の樹脂成形体を得ることができる。
【００１８】
また、厚みが２５〜１０００μｍに設定された薄い熱溶融性樹脂フィルムであっても、前記立体形状化に伴う延伸率が大きい方向に、樹脂の配向方向を合わせて配置しているため、シワ、傷、破れが発生することなく、また、成形後の寸法や形状の戻りもない、所望形状である高品質の樹脂成形体を得ることができる。
【００１９】
さらにまた、前記成形手段における前記熱溶融性樹脂フィルムの加熱温度を、前記熱溶融性樹脂フィルムが延伸しやすい（Ｘ−１００）〜（Ｘ−３０）℃に設定し、熱溶融性樹脂フィルムが延伸しやすい状態で成形手段における金型に沿って成形されるため、熱分解せず、複雑な形状であっても、シワ、傷、破れが発生することなく、金型に対して確実に密着して、高精度且つ高品質の樹脂成形体を得ることができる。
【００２０】
また、複数種の熱溶融性フッ素樹脂の中から使用用途に応じて、適した種類の熱溶融性フッ素樹脂シートを用いて、高品質の樹脂成形体を得ることができるため、使用用途が広がり、利用者の利便性を向上することができる。
【００２１】
また、２°以上の抜きテーパーが施された金型を用いた成形手段において冷却固化後の成形された樹脂成形体の離型性が向上し、離型する際に、シワ、傷、破れが発生したり、変形したりしない複雑な三次元立体形状の樹脂成形体を得ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、厚さを問わず、複雑な立体形状であっても、所望の形状の樹脂成形体を成形できる樹脂成形体製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
この発明の一実施の形態を以下図面に基づいて詳述する。
まずは、図１及び図２とともに、樹脂フィルム成形体１について説明する。なお、図１は、樹脂フィルム成形体１の斜視図及び奥行き方向中央付近の縦断面図による説明図を示し、図２は樹脂フィルム成形体１を製造する真空圧空成形装置４０に用いる成形型２０及び樹脂フィルム３０の配置方向についての説明図を示している。
【００２４】
樹脂フィルム成形体１は、樹脂フィルム３０を後述の真空圧空成形方法により成形しており、略直方体を上方から覆うことのできるような底面が開放された中空の略直方体形状であり、上面１ａに半楕円体状凹部１０を形成している。
詳しくは、半楕円体状凹部１０は、樹脂フィルム成形体１の幅の１／３程度の長さの長半径と、樹脂フィルム成形体１の奥行きの１／６程度の長さの短半径とで構成する横長の楕円体の下半形状で形成されている。
【００２５】
樹脂フィルム３０は、ＰＦＡ樹脂性（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）で、無延伸且つ単一層で構成された厚みが５０μｍの熱溶融性樹脂フィルムであり、図２（ｂ）に示すように、製造する際の押出方向と同方向であり、樹脂分子が配向する方向である配向方向Ｈを有し、配向方向Ｈの延伸性が高いフィルムである。
【００２６】
なお、本実施例では、ＰＦＡ樹脂性の樹脂フィルムを用いたが、ＦＥＰ樹脂性（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ樹脂性（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）、ＰＶＤＦ樹脂性（ポリビニリデンフルオライド）、ＰＣＴＦＥ樹脂性（ポリクロロトリフルオロエチレン）、あるいはＥ−ＨＦＰ樹脂性（エチレン・ヘキサフルオロプロピレン）の樹脂フィルムを用いてもよい。
【００２７】
次に、樹脂フィルム成形体１を製造する真空圧空成形装置４０に用いる成形型２０について説明する。成形型２０は、図２に示すように、上述の樹脂フィルム成形体１よりわずかに小さな外観をしており、上面２０ａに、樹脂フィルム成形体１の半楕円体状凹部１０に対応する半楕円体状凹部２１を備えている。
【００２８】
なお、成形型２０の側方の鉛直壁面２２は、図２（ａ）に示すように、真空圧空工程で密着し、その状態で冷却固化されて成形された樹脂フィルム３０の離型性を向上すべく、およそ２°の抜きテーパーＴが施されている。
【００２９】
さらに、成形型２０には、下方から真空吸引を行う吸引孔２０ｂを設けている。なお、吸引孔２０ｂは、成形型２０を上下方向に貫通する貫通孔で構成し、半楕円体状凹部２１の平面視外側の幅方向及び奥行き方向の４箇所と、半楕円体状凹部２１の中心の１箇所の計５箇所に配置している。
【００３０】
続いて、樹脂フィルム成形体１の製造方法について、図３乃至６とともに説明する。なお、図３は樹脂フィルム成形体１を製造する製造方法についてのフロー図を示し、図４は樹脂フィルム成形体１を製造する製造方法における準備工程及び加熱工程についての説明図を示し、図５は移動工程及び真空圧空・冷却固化工程についての説明図を示し、図６は離型工程及び余長部分カット工程についての説明図を示している。
【００３１】
真空圧空成形装置４０は、樹脂フィルム３０を固定するフィルム固定台４１と、成形型２０を固定する成形型固定台４２と、樹脂フィルム３０を上方から加熱する上部ヒータ４３、フィルム固定台４１の下方から樹脂フィルム３０を加熱する下部ヒータ４４、上部ヒータ４３と共に樹脂フィルム３０を囲繞する圧空カバー４５、その他図示しないコンプレッサ、各機構の動作を制御する制御手段等を備えている。
【００３２】
フィルム固定台４１は、平面視内側に、成形型２０及び成形型固定台４２の挿通を許容する開口４１ａを備えている。
上面に成形型２０をセットする成形型固定台４２は、側方下部を広げて、開口４１ａの下端周縁に係止する鍔部４２ａを形成している。また、上面に成形型２０をセットした際に、成形型２０の吸引孔２０ｂと連通し、上下方向に貫通する連通吸引孔４２ｂを備えている。
【００３３】
フィルム固定台４１の下方から開口４１ａを介して樹脂フィルム３０を加熱する下部ヒータ４４は、加熱後の成形型２０及び成形型固定台４２が上方移動する際に待避する待避機構（図示省略）を備えている。
【００３４】
圧空カバー４５は、フィルム固定台４１の上面と下端周縁部４５ｃで樹脂フィルム３０の周縁部３０ａをクランプし、上部ヒータ４３ごと樹脂フィルム３０の上方を囲繞する。そして、内部に圧空圧ｐを供給する加圧孔４５ｂを上部４５ａに備えている。
【００３５】
このような構成の真空圧空成形装置４０を用いて、樹脂フィルム３０を真空圧空成形して樹脂フィルム成形体１を製造する製造方法について、図３に基づいて詳述する。
【００３６】
まず、真空圧空成形装置４０と樹脂フィルム３０とをセットする準備工程（ステップｓ１）について説明する。準備工程（ステップｓ１）では、図４（ａ）に示すように、樹脂フィルム３０をフィルム固定台４１にセットする。このとき、樹脂フィルム３０は、配向方向Ｈが平面視奥行き方向Ｄとなるようにセットする。
【００３７】
詳しくは、図２（ｂ）に示すように、平面状の樹脂フィルム３０を、幅長さｗが奥行き長さｄの４倍程度ある成形型２０に沿って三次元立体形状化すると、樹脂フィルム３０はシートの幅方向Ｗ及び奥行き方向Ｄの両方向に同程度延伸し、幅長さｗに対する延伸率ＲＷより、奥行き長さｄに対する延伸率ＲＤが大きくなる。
【００３８】
【数１】
したがって、樹脂フィルム３０は、幅方向Ｗに長い成形型２０に対して、成形された際の延伸率Ｒが大きくなる奥行き方向Ｄに延伸性の高い配向方向Ｈを合わせて配置する。
【００３９】
そして、フィルム固定台４１の下方で、連通吸引孔４２ｂと吸引孔２０ｂとが連通するように、成形型固定台４２の上面に成形型２０をセットする（図４（ａ）参照）。
【００４０】
この状態で、図４（ｂ）に示すように、樹脂フィルム３０の上方に上部ヒータ４３と、上部ヒータ４３ごと囲繞し、下端周縁部４５ｃで周縁部３０ａをクランプするように圧空カバー４５とをセットすると共に、開口４１ａの下方に下部ヒータ４４をセットして準備工程（ステップｓ１）を完了させ、上部ヒータ４３と下部ヒータ４４とで、樹脂フィルム３０を上下から挟むように加熱する（加熱工程（ステップｓ２））。
【００４１】
この加熱工程（ステップｓ２）の加熱設定温度は、樹脂フィルム３０の融点３１０℃に対し、フィルム加熱到着温度で２４０℃に設定しているが、加熱温度すなわちフィルム加熱到着温度は、（融点３１０−１００＝２１０℃）＜フィルム加熱到着温度＜（融点３１０−３０＝２８０℃）の範囲に設定すればよい。
【００４２】
樹脂フィルム３０が上述の加熱設定温度で加熱されると、上部ヒータ４３及び下部ヒータ４４はＯＦＦとなり、下部ヒータ４４が図示省略する待避機構で待避した後、成形型２０及び成形型固定台４２が、鍔部４２ａが開口４１ａの周縁下部に係止するまで上昇し、フィルム固定台４１に成形型２０及び成形型固定台４２を挿通させる（移動工程（ステップｓ３））。
【００４３】
このとき、図示省略するコンプレッサを稼働させ、連通する吸引孔２０ｂ及び連通吸引孔４２ｂを介し、樹脂フィルム３０の下方から真空圧ｖで吸引すると共に、圧空カバー４５の加圧孔４５ｂから圧空圧ｐを供給して加圧し（図５（ａ）参照）、その後、加圧孔４５ｂからの圧空圧ｐの供給を停止し、吸引孔２０ｂ及び連通吸引孔４２ｂからの真空圧ｖでの吸引を続け、樹脂フィルム３０を冷却する。（図５（ｂ）参照：真空圧空・冷却固化工程（ステップｓ４））。
【００４４】
なお、加圧孔４５ｂからの圧空圧ｐの供給及び吸引孔２０ｂからの真空圧ｖによる吸引の両方が樹脂フィルム３０に作用する真空圧空時間を３００秒に設定し、その後の圧孔４５ｂからの圧空圧ｐの供給を停止し、吸引孔２０ｂからの真空圧ｖによる吸引のみが樹脂フィルム３０に作用する真空時間を５０秒に設定している。
【００４５】
これにより、樹脂フィルム３０は、加圧孔４５ｂからの圧空圧ｐによって成形型２０に押しつけられ、吸引孔２０ｂからの真空圧ｖによって吸着するため、成形型２０に密着した状態となり、３００秒の真空圧空時間、及びその後の５０秒の真空時間を経過することで、樹脂フィルム３０は成形型２０に密着した状態、すなわち樹脂フィルム成形体１の複雑な三次元立体形状で冷却固化することができる。
【００４６】
そして、図６（ａ）に示すように、上記形状で固化した樹脂フィルム３０を離型し（離型工程（ステップｓ５））、周囲の余長部分３１をカットラインＣＬでカットして樹脂フィルム成形体１を構成する（図６（ｂ）参照：余長部分カット工程（ステップｓ６））。
【００４７】
このように構成した樹脂フィルム成形体１は、側面が開放された金属製の矩形体に、半楕円体状凹部１０が開放された側面となるような配置で装着し、負圧及び加圧の繰り返しによって半楕円体状凹部１０が応答するダイヤフラムとして用いることができる。このように樹脂フィルム成形体１をダイヤフラムとして用いる場合、半楕円体状凹部１０にシワや傷が生じていないため、定量性及び耐久性の高いダイヤフラムを構成することができる。
【００４８】
なお、矩形体へ装着して用いる場合、上記真空圧空成形装置４０を用いた真空圧空成形による成形を予備成形とし、樹脂フィルム成形体１をさらに２次成形として矩形体へ型押しすることで密着性を高めて装着することができる。
【００４９】
上述の本実施例では、真空圧空成形の真空圧空成形装置４０を用い、三次元立体形状化に伴う延伸率Ｒが大きい方向、すなわち奥行き方向Ｄに、配向方向Ｈを合わせて樹脂フィルム３０を配置することによって、無延伸且つ単一層の樹脂フィルム３０から、略直方体を上方から覆うことのできるような底面が開放された中空の略直方体形状という複雑な三次元立体形状の樹脂フィルム成形体１を高精度で成形することができる。
【００５０】
詳しくは、樹脂成形体製造方法において、三次元立体形状化に伴う延伸率Ｒが大きい方向、詳しくは、平面状の樹脂フィルム３０を、幅長さｗが奥行き長さｄの４倍程度ある成形型２０に沿って三次元立体形状化する場合、樹脂フィルム３０はシートの幅方向Ｗ及び奥行き方向Ｄの両方向に同程度延伸し、幅長さｗに対する延伸率ＲＷより奥行き長さｄに対する延伸率ＲＤが大きくなり、延伸率Ｒが大きい奥行き方向Ｄに、延伸しやすい配向方向Ｈを合わせて樹脂フィルム３０を配置している。
【００５１】
このため、略直方体を上方から覆うことのできるような底面が開放された中空の略直方体形状という複雑な三次元立体形状である樹脂フィルム成形体１をシワ、傷、破れが発生することなく形成することができる。また、成形後の寸法や形状の戻りもなく、高品質の樹脂フィルム成形体１を成形することができる。
【００５２】
また、三次元立体形状化に伴う延伸率Ｒが大きい方向、すなわち奥行き方向Ｄに、延伸しやすい配向方向Ｈを合わせて樹脂フィルム３０を配置する、換言すると、樹脂フィルム３０の配向方向Ｈをコントロールして延伸率Ｒが大きい方向に合わせて配置しているため、三次元立体形状化の際に、樹脂フィルム３０が斜め方向に延伸されにくく、斜め方向に延伸されることによって生じやすいピンホールの発生を防止することができる。
【００５３】
また、２５〜１０００μｍの範囲における５０μｍという薄い厚みの樹脂フィルム３０を用いているため、三次元立体形状化することによってシワ、傷、破れの発生、さらに成形後の寸法や形状の戻りが生じる可能性が厚い樹脂フィルム３０を用いた場合より高いが、三次元立体形状化に伴う延伸率が大きい方向に、配向方向Ｈを合わせて樹脂フィルム３０を配置しているため、樹脂フィルムを構成する分子鎖をスリップ（移動）させやすくなり、シワ、傷、破れが発生することなく、また、成形後の寸法や形状の戻りもない、所望形状である高品質の樹脂フィルム成形体１を形成することができる。
【００５４】
さらにまた、真空圧空成形装置４０における加熱工程（ステップｓ２）で、樹脂フィルム３０のフィルム加熱到着温度を、樹脂フィルム３０の融点３１０℃に対し、（融点３１０−１００＝２１０℃）＜フィルム加熱到着温度＜（融点３１０−３０＝２８０℃）の範囲における２４０℃に設定し、加熱されて樹脂フィルム３０が延伸しやすい状態で真空圧空成形装置４０における成形型２０に沿って成形しているため、熱分解されず、シワ、傷、破れが発生することなく、高精度且つ高品質の樹脂フィルム成形体１を成形することができる。
【００５５】
また、真空圧空成形装置４０に用いる成形型２０を、２°以上の抜きテーパーＴを形成しているため、離型工程（ステップｓ５）で冷却固化後の成形された樹脂フィルム成形体１を離型する際の離型性が向上し、複雑な三次元立体形状に成形した樹脂フィルム成形体１を離型する際に、シワ、傷、破れが発生したり、変形したりすることを防止できる。
【００５６】
また、圧空カバー４５の下端周縁部４５ｃで樹脂フィルム３０の周縁部３０ａをクランプし、余長部分３１が生じるように成形型２０に沿って樹脂フィルム３０を成形しているため、圧空圧ｐ及び真空圧ｖが均一的に樹脂フィルム３０に作用し、例えば上面２０ａと鉛直壁面２２との角部や、上面２０ａと半楕円体状凹部２１との角部に対しても均一な厚みとなる樹脂フィルム成形体１を成形することができる。
【００５７】
なお、上記実施例では、真空圧空成形の真空圧空成形装置４０を用いて樹脂フィルム成形体１を形成したが、真空成形、或いは圧空成形のみの成形装置を用いて樹脂フィルム成形体１を成形してもよい。
【００５８】
しかし、圧空圧ｐ及び真空圧ｖのいずれか一方を作用させる真空成形、或いは圧空成形のみの成形装置を用いて樹脂フィルム成形体１を成形した場合より、圧空圧ｐ及び真空圧ｖの両方を作用させる真空圧空成形の真空圧空成形装置４０を用いて樹脂フィルム成形体１を成形した場合の方が、より高精度な形状で成形することができる。
【００５９】
また、ＰＦＡ樹脂性の樹脂フィルム３０を用いたが、使用用途に応じて、ＦＥＰ樹脂、ＥＴＦＥ樹脂、ＰＶＤＦ樹脂、ＰＣＴＦＥ樹脂、及びＥ−ＨＦＰ樹脂から選択された熱溶融性フッ素樹脂性の樹脂フィルム３０を用いてもよく、その場合、使用用途に応じた樹脂フィルム成形体１を構成することができ、利用者の満足度を向上することができる。
【００６０】
さらにまた、上述の実施例においては半楕円体状凹部１０を備えた樹脂フィルム成形体１について説明したが、半楕円体状凹部１０がなく、その他の複雑な三次元立体形状であってもよい。さらには、密着性や耐食性の高い樹脂フィルム３０を用いて金属製品等をコーティングするために樹脂フィルム成形体１を用いてもよい。
【００６１】
その場合、一旦、真空圧空成形装置４０を用いて真空圧空圧成形で樹脂フィルム３０から樹脂フィルム成形体１を予備成形したのち、２次成形として金属製品に型押しして密着性を高めて装着するとよい。さらには、コーティングをすべき金属製品自体を、真空圧空圧成形の成形型２０として用いて、一体的に成形することで一回の成形で金属製品等との密着性を高めてコーティングすることができる。
【００６２】
以上、本発明の構成と、前述の実施態様との対応において、
成形手段は、真空圧空成形装置４０に対応し、
以下同様に、
熱溶融性樹脂フィルムは、樹脂フィルム３０に対応し、
立体形状は、上面１ａに半楕円体状凹部１０を有し、略直方体を上方から覆うことのできるような底面が開放された中空の略直方体形状に対応し、
樹脂成形体は、樹脂フィルム成形体１に対応し、
立体形状化に伴う延伸率が大きい方向は、奥行き方向Ｄに対応し、
加熱温度は、フィルム加熱到着温度に対応し、
金型は、成形型２０に対応するも、
この発明は、前述の実施態様の構成のみに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】樹脂フィルム成形体の斜視図及び奥行き方向中央付近の縦断面図による説明図。
【図２】樹脂フィルム成形体を製造する真空圧空成形装置に用いる成形型及び樹脂フィルムの配置方向についての説明図。
【図３】樹脂フィルム成形体を製造する製造方法についてのフロー図。
【図４】樹脂フィルム成形体を製造する製造方法における準備工程及び加熱工程についての説明図。
【図５】移動工程及び真空圧空・冷却固化工程についての説明図。
【図６】離型工程及び余長部分カット工程についての説明図。
【符号の説明】
【００６４】
１…樹脂フィルム成形体
２０…成形型
３０…樹脂フィルム
４０…真空圧空成形装置
Ｄ…奥行き方向
Ｈ…配向方向
Ｔ…抜きテーパー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空成形、圧空成形あるいは真空圧空成形の成形手段によって、単一層の熱溶融性樹脂フィルムから立体形状の樹脂成形体を製造する樹脂成形体製造方法であって、
前記熱溶融性樹脂フィルムを、
前記立体形状化に伴う延伸率が大きい方向に、樹脂の配向方向を合わせて配置する
樹脂成形体製造方法。
【請求項２】
前記熱溶融性樹脂フィルムの厚みを、
２５〜１０００μｍに設定した
請求項１に記載の樹脂成形体製造方法。
【請求項３】
前記成形手段における前記熱溶融性樹脂フィルムの加熱温度を、
前記熱溶融性樹脂フィルムの融点Ｘ℃に対して、
（Ｘ−１００）〜（Ｘ−３０）の範囲に設定した
請求項１または２に記載の樹脂成形体製造方法。
【請求項４】
前記熱溶融性樹脂フィルムを、
ＰＦＡ樹脂、ＦＥＰ樹脂、ＥＴＦＥ樹脂、ＰＶＤＦ樹脂、ＰＣＴＦＥ樹脂、及びＥ−ＨＦＰ樹脂から選択された熱溶融性フッ素樹脂で構成した
請求項１乃至３のいずれかに記載の樹脂成形体製造方法。
【請求項５】
前記成形手段に用いる金型に、２°以上の抜きテーパーを施した
請求項１乃至４のいずれかに記載の樹脂成形体製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の樹脂成形体製造方法で成形した樹脂成形体。
【請求項１】
真空成形、圧空成形あるいは真空圧空成形の成形手段によって、単一層の熱溶融性樹脂フィルムから立体形状の樹脂成形体を製造する樹脂成形体製造方法であって、
前記熱溶融性樹脂フィルムを、
前記立体形状化に伴う延伸率が大きい方向に、樹脂の配向方向を合わせて配置する
樹脂成形体製造方法。
【請求項２】
前記熱溶融性樹脂フィルムの厚みを、
２５〜１０００μｍに設定した
請求項１に記載の樹脂成形体製造方法。
【請求項３】
前記成形手段における前記熱溶融性樹脂フィルムの加熱温度を、
前記熱溶融性樹脂フィルムの融点Ｘ℃に対して、
（Ｘ−１００）〜（Ｘ−３０）の範囲に設定した
請求項１または２に記載の樹脂成形体製造方法。
【請求項４】
前記熱溶融性樹脂フィルムを、
ＰＦＡ樹脂、ＦＥＰ樹脂、ＥＴＦＥ樹脂、ＰＶＤＦ樹脂、ＰＣＴＦＥ樹脂、及びＥ−ＨＦＰ樹脂から選択された熱溶融性フッ素樹脂で構成した
請求項１乃至３のいずれかに記載の樹脂成形体製造方法。
【請求項５】
前記成形手段に用いる金型に、２°以上の抜きテーパーを施した
請求項１乃至４のいずれかに記載の樹脂成形体製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の樹脂成形体製造方法で成形した樹脂成形体。
【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２０１０−１３７４２５（Ｐ２０１０−１３７４２５Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１５１８９（Ｐ２００８−３１５１８９）
【出願日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【出願人】（０００２２９７３７）日本ピラー工業株式会社 (337)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【出願人】（０００２２９７３７）日本ピラー工業株式会社 (337)
【Ｆターム（参考）】
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