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特開2023-118028プラスチックシートの成形方法及び成形装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023118028
(43)【公開日】2023-08-24
(54)【発明の名称】プラスチックシートの成形方法及び成形装置
(51)【国際特許分類】
   B29C 59/04 20060101AFI20230817BHJP
   B29C 48/88 20190101ALI20230817BHJP
   B29C 48/305 20190101ALI20230817BHJP
【FI】
B29C59/04 B
B29C48/88
B29C48/305
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】書面
(21)【出願番号】P 2022032996
(22)【出願日】2022-02-14
(71)【出願人】
【識別番号】501230823
【氏名又は名称】京葉興業株式会社
(72)【発明者】
【氏名】松本 康裕
(72)【発明者】
【氏名】坂口 眞幸
【テーマコード(参考)】
4F207
4F209
【Fターム(参考)】
4F207AF01
4F207AG01
4F207AH43
4F207KA01
4F207KA17
4F207KK52
4F207KL84
4F207KW42
4F209AC03
4F209AF01
4F209AG01
4F209AG05
4F209AH46
4F209AJ10
4F209PA05
4F209PB02
4F209PG12
4F209PJ09
4F209PN04
4F209PN06
4F209PN07
4F209PQ06
(57)【要約】
【課題】シートの一方面に複数の凸状を有するプラスチックシートの成形方法と成形装置の提供
【解決手段】押出機11aのTダイ11bから扁平に押出された溶融樹脂11cを、空気抜き機能を持った凹部15aを有する回転している環状のベルト状モールド15と基盤成形ロール12bの隙間に挟み込むように押出し、プラスチックシート16のシート部16bと凸部16bの成形を同時に行い、前記凹部15aの成形時に成形不良のない精度の高い凸部16aの成形を可能にしたプラスチックシートの成形方法とその成形装置。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シート部と該シート部の一方の面に設けられた複数の凸部とから成るプラスチックシートを成形する方法であって、
溶融樹脂を扁平に押出すTダイの押出口に対向させて、上部成形ロールと基盤成形ロールとを隙間を隔てて並設し、前記上部成形ロールに、プラスチックシートの前記凸部を成形するための、複数の前記凸部に対応する凹部を有する環状のベルト状モールドを巻き掛け、
前記Tダイの押出口から押出した溶融樹脂を、前記上部成形ロールの駆動により回転している前記ベルト状モールドと前記基盤成形ロールとの間に導いて、該ベルト状モールドと該基盤成形ロールとの間に挟持して送り出し、
前記ベルト状モールドの前記凹部と前記上部成形ロールとから形成される凸部空間内に導かれた溶融樹脂により凸部を成形すると同時に、
前記ベルト状モールドの前記凹部以外の部分と前記基盤成形ロールとの間に形成されたシート空間内の溶融樹脂により前記シート部を成形する方法において、
前記ベルト状モールドの前記凹部において、溶融した樹脂が該凹部の隅々まで充填し易くするために空気抜き機構を設けたことを特徴とするプラスチックシートの成形方法。
【請求項2】
請求項1に記載の成形方法において、前記ベルト状モールドに空気の抜け易い材料を使用し、該ベルト状モールドに、前記プラスチックシートに凸部を成形するために、該凸部に対応する凹部を加工又は成形したことを特徴とするプラスチックシートの成形方法。
【請求項3】
請求項1及び2に記載の成形方法を、上部成形ロールだけでなく下部成形ロールにも環状ベルトモールドを巻き掛け、シート部の表と裏面の両面に凸部を成形することを特徴とするプラスチックの成形方法。
【請求項4】
シート部と該シート部の一方の面に設けられた複数の凸部とから成るプラスチックシートを成形する装置であって、
溶融樹脂を扁平に押出すTダイの押出口に対向させて、上部成形ロールと基盤成形ロールとを隙間を隔てて並設し、前記上部成形ロールに、プラスチックシートの前記凸部を成形するための、複数の前記凸部に対応する凹部を有する環状のベルト状モールドを巻き掛け、
前記Tダイの押出口から押出した溶融樹脂を、前記上部成形ロールの駆動により回転している前記ベルト状モールドと前記基盤成形ロールとの間に導いて、前記ベルト状モールドと前記基盤成形ロールとの間に挟持して送り出し、
前記ベルト状モールドの前記凹部と前記上部成形ロールとから形成される凸部空間内に導かれた溶融樹脂により凸部を成形すると同時に、
前記ベルト状モールドの凹部以外の部分と前記基盤成形ロールとの間に形成されたシート空間内の溶融樹脂により前記シート部を成形する装置において、
前記ベルト状モールドの凹部において、溶融した樹脂が充填し易くするために空気抜き機構を設けたことを特徴とするプラスチックシートの成形装置。
【請求項5】
請求項4に記載する成形装置おいて、前記ベルト状モールドに空気の抜け易い材料を使用し、該ベルト状モールドに、前記プラスチックシートに凸部を成形するために、該凸部に対応する凹部を加工又は成形したことを特徴とするプラスチックシートの成形装置。
【請求項6】
請求項4及び5に記載の成形装置を、上部成形ロールだけでなく下部成形ロールにも環状ベルトモールドを巻き掛け、前記プラスチックシート部の両面に凸部を成形することを特徴とするプラスチックシート成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シート部と該シート部の一方の面に設けられた複数の凸部とからなるプラスチックシートの成形方法及び成形装置に関する。
【背景技術】
【0002】
泥や砂などで滑りやすい地盤表面に敷く敷板として、合板のコンパネや金属製敷板が使用されていた。合板は軽いが長期の使用には耐えない。また金属製敷板は長期使用に耐えるが重くて作業性と安全性に問題がある。そこで、軽くて弾性に富み、長期の繰返し使用に耐える敷板の要望が高まりつつあり、プラスチック敷板が提案されていた。
【0003】
表面に凸部有するプラスチックシート(プラスチック敷板)の成形方法と成形装置が提案されている。
【0004】
押出成形した熱可塑性シートの表面に比較的大きな凸部を形成する方法である。
押出した可塑性シートを、貫通孔を有するベルト状モールドと基盤成形ロールの間に挟み込み、プラスチックシートのシート部と凸部の成形を同時に行う方法が特許文献1に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特許第5338001号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、特許文献1の方法は、貫通孔を有するベルト状モールドと基盤成形ロールに挟み込みプラスチックシート部と凸部を成形する際に、押出機から押出された樹脂が、前記貫通孔と前記基盤成形ロールの間からはみ出し、プラスチックシート部の凸部の付近に樹脂の塊ができるため、成形中にナイフなどで該塊を取り除く必要があった。
【0010】
上記の技術課題に鑑み、本発明では凸部付近に樹脂のはみ出すことのない、プラスチックシートの成形方法及び成形装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
プラスチックシートの表面に比較的大きな凸部を成形するには、Tダイから扁平状に押出した溶融樹脂を、貫通孔を備えたベルト状モールドではなく、空気抜き機構を備えた凹部のあるベルト状モールドと基盤成形ロールの間に挟み込み、成形後に成形不良の前記塊がないプラスチックシートのシート部と凸部の成形を行うことに着眼した。
【0012】
そこで前記課題を解決するために創案された本発明は、シート部と該シート部の一方の面に設けられた複数の凸部とから成るプラスチックシートを成形する方法であって、
溶融樹脂を扁平に押出すTダイの押出口に対向させて、上部成形ロールと基盤成形ロールとを隙間を隔てて並設し、前記上部成形ロールに、プラスチックシートの前記凸部を成形するための複数の前記凸部に対応する凹部を有する環状のベルト状モールドが巻き掛け、前記Tダイから押出し出された溶融樹脂を、前記上部成形ロールの駆動により回転している前記ベルト状モールドと前記基盤成形ロールとの間に導いて、該ベルト状モールドと該基盤成形ロールとの間に挟持して送り出し、
前記ベルト状モールドの前記凹部と前記上部成形ロールとから形成される凸部空間内に導かれた溶融樹脂により凸部を成形すると同時に、
前記ベルト状モールドの前記凹部以外の部分と前記基盤成形ロールとの間に形成されたシート空間内の溶融樹脂により前記シート部を成形する方法において、
前記ベルト状モールドの前記凹部において、溶融した樹脂が該凹部の隅々まで充填し易くするために空気抜き機構を備えたことを特徴とするプラスチックシートの成形方法。
【0013】
また、本発明の成形方法において、前記ベルト状モールドに空気が抜け易い材料を使用し、該ベルト状モールドに、前記プラスチックシートに凸部を成形するために、該凸部に対応する凹部を加工又は成形したことを特徴とするプラスチックシートの成形方法。
【0014】
また、本発明の成形方法を、上部成形ロールだけでなく下部成形ロールにも環状ベルトモールドを巻き掛け、シート部の表と裏面の両面に凸部を成形することを特徴とするプラスチックの成形方法。
【0015】
また、本発明は、シート部と該シート部の一方の面に設けられた複数の凸部とから成るプラスチックシートを成形する装置であって、
溶融樹脂を扁平に押出すTダイの押出口に対向させて、上部成形ロールと基盤成形ロールとを隙間を隔てて並設し、前記上部成形ロールに、プラスチックシートの前記凸部を成形するための、複数の前記凸部に対応する凹部を有する環状のベルト状モールドを巻き掛け、
前記Tダイの押出口から押出した溶融樹脂を、前記上部成形ロールの駆動により回転している前記ベルト状モールドと前記基盤成形ロールとの間に導いて、前記ベルト状モールドと前記基盤成形ロールとの間に挟持して送り出し、
前記ベルト状モールドの前記凹部と前記上部成形ロールとから形成される凸部空間内に導かれた溶融樹脂により凸部を成形すると同時に、
前記ベルト状モールドの凹部以外の部分と前記基盤成形ロールとの間に形成されたシート空間内の溶融樹脂により前記シート部を成形する装置において、
前記ベルト状モールドの凹部において、溶融した樹脂が充填し易くするために空気抜き機構を設けたことを特徴とするプラスチックシートの成形装置。
【0016】
また、本発明の成形装置おいて、前記ベルト状モールドに空気の抜け易い材料を使用し、該ベルト状モールドに、前記プラスチックシートに凸部を成形するために、該凸部に対応する凹部を加工又は成形したことを特徴とするプラスチックシートの成形装置。
【0017】
また、本発明の成形装置において、上部成形ロールだけでなく下部成形ロールにも環状ベルトモールドを巻き掛け、シート部の両面に凸部を成形することを特徴とするプラスチック成形装置。
【発明の効果】
【0018】
Tダイから扁平状に押出した溶融樹脂を、空気抜き機能を備えた凹部を持ったベルト状モールドと基盤成形ロールの間に挟み込み、プラスチックシートのシート部と樹脂のはみ出しのないない良品質の凸部の成形を同時に行うことで、プラスチックシートの表面に多数の高い良品質の凸部を設けたシートの成形が可能となった。
【0019】
その結果、成形されたプラスチックシートの表面にベルト状モールドの従来技術での貫通孔からはみ出した樹脂がなくなり、成形後にその樹脂の塊を取り除く必要がなくなった。
【0020】
前記ベルト状モールドは、少なくとも押出される樹脂の溶融温度に耐える耐熱性を有するプラスチック材料又は、回転する凸部上部成形ロールより柔らかい金属を採用することにより、耐久性があって安価な成形装置を可能にした。
【0021】
前記ベルト状モールドの材料にプラスチック材を採用すると,小さい穴を備えた凹部の加工も容易で、凸状の製品デザインの自由度が高くなった。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図1】本発明の成形装置の概略図
図2図1の成形装置のA部拡大図
図3図2成形装置のB―B断面図
図4】特殊な凸部を成形するベルト状モールドの平面図と該ベルト状モールドのC-C線断面図
図5図4のD部拡大図
図6】成形された凸部を有するプラスチックシート
図7】従来技術の成形装置
図8】従来技術の成形装置で成形不良の樹脂の塊ができた状態
図9】従来技術のプラスチックシートにできた塊の拡大図
図10】本発明の応用例の設備
図11】本発明の応用例で成形された表面と裏面に凸部を有するプラスチックシート
【発明を実施するための形態】
【0023】
上記課題を解決する本発明の成形方法及び成形装置の一例を図1、2、3、4、5に示す。図6は本発明のプラスチックシートの一例を示す。プラスチックシート16にはシート部16bと凸部16aから構成されている。シート部16bは厚み3mm~30mm程度であり、凸部16aが1mm~8mm程度の高さである。
図10、11には本発明の応用例を示す。
また、図7、8、9は従来の成形方法及び成形装置を示す。
【0024】
図1に示す成形装置では、プラスチック押出機11a、押出機にはTダイ11bがセットされ、Tダイ11bの押出口に対向させて、上部成形ロール12aと基盤成形ロール12bとが隙間を隔てて並設されている。
上部成形ロール12aの下部に、基盤成形ロール12bと並んで成形補助ロール12cが設置されている。
その後方に一対の成形保持ロール13a、13bが設置されている。さらにその後方には、一対の引取ロール14a、14bが設置されている。
【0024】
前記上部成形ロール12aと前記成形保持ロール13aに、前記凸部16aを成形するための複数の凹部15aを有する勘定ベルト状モールド15が巻き掛けられている。前記上部成形ロール12aと前記成形保持ロール13bのX方向への回転駆動により前記ベルト状モールド15がY方向に循環回転している。
【0025】
図2に示すように、押出機11aで約200℃~約300℃に練られた樹脂がTダイ11bから扁平状で押出され、循環回転している前記ベルト状モールド15と前記基盤成形ロール12bとの間に導かれ、前記溶融樹脂11cを前記ベルト状モールド15と前記基盤ロール12bとの間に挟持して後方に送り出す。基盤成形ロール12bの頂部から下流側の部分に溶融樹脂11cが貯留される。
【0026】
前記ベルト状モールド15の凹部15aと前記上部成形ロール12aからなる形成された凸部空間内に導かれた溶融樹脂11cにより前記凸部16aを成形すると同時に前記ベルト状モールド15aの前記凹部15a以外の部分と前記基盤成形ロール12bとの間で前記シート部16bが成形される。
【0027】
特許文献1の従来技術では、図7に示すように、ベルト状モールド25には凹部ではなく、貫通孔25aが設けられており、凸部形成時に押出された溶融樹脂が該貫通孔25aと上部成形ロール22aとの間で、はみ出すことがあり、図8の樹脂の塊26cが発生する。
【0028】
発生した樹脂の該塊は樹脂が固まらない間に、カッターなどで取り除かなければならない。樹脂が固まると不良製品になる。
【0029】
この課題を解決するために、図4、5に示すように、樹脂がはみ出さないようにするために、前記ベルト状モールド15には、前記貫通孔25aではなく、凹部15aを設け、該凹部15a内に樹脂が充填されたときの空気を抜くために、空気抜きの小さい穴15bが複数個設けられている。
凹部であれば樹脂がはみ出すことがない。
【0030】
また、図1に示すように、成形直後のプラスチックシート16は柔らかいので、下に垂れないように成形補助ロール12cで支えられている。
【0031】
プラスチックシート16は上部成形ロール12a及び成形補助ロール12cと一対の成形保持ロール13a、13bの間で冷却される。冷却は自然冷却又はファンによる強制冷却が望ましい。また、この間でプラスチックシート16は形状を安定させるために十分に冷却される距離は、約1~3mが望ましい。
【0032】
プラスチックシート16は冷却された後、公報に設置された一対の引取ロール14a、14bにより引き取られる。一方、ベルト状モールド15は、成形保持ロール13aのX方向の回転により、Y方向回転しながら、前記プラスチックシート16から離れていき、前記プラスチックシート16の複数の凸部16aがベルト状モールドから離型される。
【0033】
プラスチックシート16は、冷却されて形状が安定した後、その後工程にある一対の引取ロール1a、14bにより、引取られ、その後切断工程を経て図6に示す製品となる。
【0034】
前記ベルト状モールド15に設けられた凹部15aには、成形後の樹脂が抜け易くするために、片側1°~30°の抜き勾配が全周に設けられている。
【0035】
前記凹部15aに設けられている小さな穴15bは、溶融樹脂が入らない孔で、使用する樹脂により異なるが、0.3~0.5mm程度が望ましい。
前記ベルト状モールド15に設けられた小さい穴は、凹部15aだけでなく、ベルト状モールド15全体に数多くの小さい穴を設けることでも、樹脂から発生する空気抜きが可能である。
【0036】
前記ベルト状モールド15に、空気抜き孔15bを持った凹部15aにより、成形樹脂の充填時の空気抜きの方法の他に、
該ベルト状モールド15の材質を空気抜き機能のある材質とし、前記ベルト状モールドに、凹部15aを設けると凸部成形時に凹部15a内の空気を抜くことが可能である。
【0037】
空気抜き機能のある材質として、合成繊維の布製シート、革製シート、連続気泡のある架橋ポリエチレンシート、ポリカーボネートの積層シート、柔らかい金属材料等が適している。前記材料に凹部を形成することにより、凹部15a内の空気を抜くことができ、高品質の凸部を成形することが可能である。
【0038】
本発明の応用例を図10、11に示している。本発明の装置を上部だけでなく下部にも設け、プラスチックシート37の表面と裏面に凸部37a1及び凸部37a2を設けることができる。
【0039】
更に本発明の応用例として、凹部のない空気抜き機能のあるベルト状モールドを使用すれば、表面と裏面に凸部のないフラットなプラスチックシートの成形も可能である。
【産業上の利用可能性】
【0040】
土木資材などプラスチックの表面に凸部を設けた製品分野に利用できる。
【符号の説明】
【0041】
11a 押出機
11b Tダイ
11c 溶融樹脂
12a 凸部上部成形ロール
12b 基盤成形ロール
12c 成形補助ロール
13a 成形保持ロール
13b 成形保持ロール
14a 引取ロール
14b 引取ロール
15 ベルト状モールド
15a 凹部
15b 小さな貫通孔
16 プラスチックシート
16a 凸部
16b シート部
22a 従来技術の凸部上部成形ロール
22b 従来技術の基盤成形ロール
25 従来技術のベルト状モールド
25a 従来技術のベルト状モールド25に設けられた貫通孔
37 本技術の応用例でのプラスチックシート
37a1 本技術の応用例でのプラスチックシートの表面の凸部
37a2 本技術の応用例でのプラスチックシートの裏面の凸部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11