JP2001009900A - 多層樹脂成形体の製造方法 - Google Patents
多層樹脂成形体の製造方法Info
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Abstract
熱可塑性樹脂成形体の熱成形による製造方法を提供す
る。 【解決手段】 第一表面層(1)の動的貯蔵弾性率
(G'1)が5×105Pa 以下となる温度において第二表
面層(2)の動的貯蔵弾性率(G'2)が1×105Pa未
満となる多層熱可塑性樹脂板(3)を熱成形して多層熱
可塑性樹脂成形体を製造する方法であって、第一表面層
(1)の動的貯蔵弾性率(G'1)と第二表面層(2)の
動的貯蔵弾性率(G'2)との比(G'1/G'2)が0.3
5以上2.8以下となるように多層熱可塑性樹脂板
(3)の第一表面層(1)と第二表面層(2)とを異な
る温度に加熱し、熱成形することにより、多層熱可塑性
樹脂成形体を製造する。
Description
成形体の製造方法に関するものである。
広く知られており、例えば浴槽(バスタブ)や洗面台な
どのサニタリー用品としても広く使用されている。かか
る熱可塑性樹脂成形体は、その表面が直接使用者の目に
触れ、肌に接するものであり、通常は、美観や感触など
に優れたアクリル系樹脂などの熱可塑性樹脂から成形さ
れたものが選択され、使用される。しかし、このような
樹脂では強度に劣る場合があり、そのため、その裏面に
他の樹脂層を設けて補強することも広く行われている。
有する多層の熱可塑性樹脂成形体の製造方法として、例
えば、2種以上の熱可塑性樹脂層が積層された多層の熱
可塑性樹脂板を用いて熱成形する方法が知られている。
この方法では、多層熱可塑性樹脂板を加熱して、その多
層熱可塑性樹脂板を構成する熱可塑性樹脂の全てを軟化
させたのちに成形型を用いて賦形することにより、目的
とする形状の多層熱可塑性樹脂成形体が製造される。加
熱には、通常、循環加熱炉式のヒーターなどが用いられ
る。
れを構成する全ての熱可塑性樹脂が軟化する温度以上の
温度に加熱して賦形しようとすると、ドラッグラインと
呼ばれる厚みむらが認められる場合があった。このよう
な厚みむらが表面となる層に発生すると、美観、感触な
どが重視されるサニタリー用品をはじめとする用途には
特に不都合なものとなる。
層熱可塑性樹脂成形体を得るには、加熱温度を低くすれ
ばよい場合もあるが、加熱温度を低くすると、多層熱可
塑性樹脂板を構成する熱可塑性樹脂の中には十分に軟化
されないものがあって、目的とする形状のとおりの成形
体を得ることが難しい。
ドラッグラインがほとんど認められない多層熱可塑性樹
脂成形体の熱成形による製造方法を開発すべく研究を行
った結果、多層熱可塑性樹脂板を構成する各層のうち、
第一表面層の動的貯蔵弾性率(G'1)と第二表面層の動
的貯蔵弾性率(G'2)とが特定の関係にある場合にはド
ラッグラインが発生しやすいことを見出すとともに、か
かる多層熱可塑性樹脂板であっても、第一表面層の動的
貯蔵弾性率(G'1)と第二表面層の動的貯蔵弾性率
(G'2)との比(G'1/G'2)が特定の値となるよう
に、両表面層を異なる温度に加熱すれば、成形性に優
れ、しかもドラッグラインのほとんど見られない成形体
が製造できることを見出し、本発明に至った。
表面層の動的貯蔵弾性率(G'1)が5×105Pa 以下と
なる温度において第二表面層の動的貯蔵弾性率(G'2)
が1×105Pa 未満となる多層熱可塑性樹脂板を熱成形
して多層熱可塑性樹脂成形体を製造する方法であって、
第一表面層の動的貯蔵弾性率(G'1)と第二表面層の
動的貯蔵弾性率(G'2)との比(G'1/G'2)が0.3
5以上2.8以下となるように多層熱可塑性樹脂板の第
一表面層と第二表面層とを異なる温度に加熱し、熱成形
することにより、多層熱可塑性樹脂成形体を製造する方
法を提供するものである。
層熱可塑性樹脂板の例を図1に断面模式図で示す。この
図では、第一表面層(1)と第二表面層(2)とが積層
されて多層熱可塑性樹脂板(3)が構成されている。か
かる多層熱可塑性樹脂板における第一表面層(1)及び
第二表面層(2)の材質は、熱成形し得る熱可塑性樹脂
であれば特に限定されるものでなく、例えば、アクリル
系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重
合体(ABS)樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンの
ようなポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。これら
の熱可塑性樹脂は、着色剤、離型剤、熱安定剤、紫外線
吸収剤、酸化防止剤、タルク、ガラス繊維のような無機
系の充填剤などを含有していてもよい。具体的には例え
ば、浴槽や洗面台などのサニタリー用品を製造する場合
には、目につきやすく、肌が直接触れやすい多層熱可塑
性樹脂成形体の表側となる表面層を透明なアクリル系樹
脂とし、その裏側となる表面層を着色されたABS樹脂
などとすることにより、透明感に優れるとともに、十分
な強度を有するものとすることができる。この場合のア
クリル系樹脂としては、重量平均分子量500,000
以上のものが好ましい。
囲内で架橋されていてもよく、例えば、サニタリー用品
の表側となる表面層、すなわち第一表面層(1)とし
て、少なくとも一部が架橋されたアクリル系樹脂を用い
ることは、90℃程度の熱湯などに対する耐久性を向上
し得る点で好ましい。この場合、サニタリー用品の裏側
となる表面層、すなわち第二表面層(2)としては、例
えばABS樹脂が、第一表面層との接着強度の点で好ま
しい。これら熱可塑性樹脂の動的貯蔵弾性率は、用いる
樹脂の種類、重合度、架橋の程度などによって変化す
る。
1〜20mm程度である。また、第一表面層(1)の厚み
をd1とし、第二表面層(2)の厚みをd2として、両者
の比(d1:d2)は、通常1:9〜9:1程度である。
脂板(3)は、第一表面層(1)の動的貯蔵弾性率
(G'1)が5×105Pa 以下となるある温度において、
第二表面層(2)の動的貯蔵弾性率(G'2)が1×10
5Pa 未満となるものである。かかる温度における第二表
面層の動的貯蔵弾性率(G'2)が1×105Pa を越える
場合には、そもそもドラッグラインの発生が少ない。
例えば、第一表面層(1)を構成する熱可塑性樹脂板と
第二表面層(2)を構成する熱可塑性樹脂板とを熱プレ
スする方法、第一表面層(1)を構成する熱可塑性樹脂
板の上に第二表面層(2)を構成する熱可塑性樹脂を押
出しラミネートする方法などにより、容易に製造するこ
とができる。
脂板(3)が加熱され、熱成形されるのであるが、この
際、第一表面層(1)の動的貯蔵弾性率(G'1)と第二
表面層(2)の動的貯蔵弾性率(G'2)との比(G'1/
G'2)が0.35以上2.8以下となるように、第一表面
層(1)と第二表面層(2)とを異なる温度に加熱す
る。この比(G'1/G'2)は、好ましくは0.37以
上、より好ましくは0.39以上であり、また好ましく
は2.0以下、より好ましくは1.5以下である。この比
(G'1/G'2)が0.35を下回ったり、2.8を越えた
りする場合には、ドラッグラインが発生しやすい傾向に
ある。
2)の動的貯蔵弾性率(G'1,G'2)は、例えば、各層
を構成する熱可塑性樹脂について、各温度における動的
貯蔵弾性率を予め測定して検量線を求めておき、加熱温
度から検量線により求めればよい。動的貯蔵弾性率
(G'1,G'2)は、通常の方法、例えば、レオメータな
どを用いる通常の方法で測定することができる〔例え
ば、「講座 レオロジー」(日本レオロジー学会編)第
36頁〜第37頁、第47頁〜第52頁など参照〕。
G'2)を満足するように多層熱可塑性樹脂板(3)を加
熱するには、例えば、第一表面層(1)側と第二表面層
(2)側とを温度の異なる別個のヒーターで加熱すれば
よい。ヒーター温度は、電気ヒーターを用いる場合に
は、ヒーター出力を調節することにより調整することが
できる。
蔵弾性率(G'1)が、1×105Pa以上2×106Pa以
下、好ましくは1×106Pa以下となり、第二表面層
(2)の動的貯蔵弾性率(G'2)が、1×105Pa 以上
2×106Pa 以下、好ましくは1×106Pa 以下となる
ようにするのが、成形性の点で好ましい。
が本発明で規定する動的貯蔵弾性率(G'1,G'2)を満
足する限り、目的とする成形体の形状に応じて、部分的
に加熱温度を変えてもよい。例えば、浴槽を製造する場
合には、最も伸張されて厚みが小さくなりやすい底面の
コーナー四隅の部分に相当する部分の加熱温度を小さく
することもできる。
態を維持したままで熱成形される。熱成形は、真空成形
であってもよいし、圧空成形であってもよく、通常の各
種方法が採用できる。
するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるも
のではない。
が2.62×105Paの部分的に架橋されたアクリル系樹
脂からなる第一表面層(1)と、厚みが7mmで200℃
における動的貯蔵弾性率(G'2)が0.60×105Paの
ABS樹脂からなる第二表面層(2)とが積層された多
層熱可塑性樹脂板(3)〔全体の厚みは12mmで、サイ
ズは1515mm×985mm〕を用い、これを真空成形装
置〔布施真空(株)製の“CUPF1015-PWB”〕のクランプ
枠に固定し、このクランプ枠の上下に配置した一対の電
気ヒーター〔大きさ120mm×120mmの遠赤外線ヒー
ターパネル(Elestein-Werk Steinmetz社製の“HFS”、
400W、200V)が縦に150mm間隔で7枚、横に
150mm間隔で10枚、計70枚並べられたもの〕によ
り加熱した。多層熱可塑性樹脂板(3)は、第一表面層
(1)が上になるようにして、この第一表面層(1)側
には、その表面から165mmの間隔をおいてヒーターを
配置し、ヒーターを構成する遠赤外線ヒーターパネルが
上から見て図2(a)に示す温度分布となるように加熱
した。また第二表面層(2)側には、その表面から21
0mmの間隔をおいて下側にヒーターを配置し、ヒーター
を構成する遠赤外線ヒーターパネルが上から見て図2
(b)に示す温度分布となるように加熱した。加熱時間
は883秒とした。
図3に示した場所(A)における第一表面層(1)の温
度が192℃であり、同じ場所における第二表面層
(2)の温度は136℃であった。予め、それぞれの樹
脂について求めておいた動的貯蔵弾性率(G'1,G'2)
と温度との関係を示す検量線から、第一表面層(1)の
動的貯蔵弾性率(G'1)は3.05×105Paと求めら
れ、第二表面層(2)の動的貯蔵弾性率(G'2)は7.
60×105Paと求められた。
熱された多層熱可塑性樹脂板(3)を直ちに、バスタブ
形状であり、内寸が幅1190mm、長さ545mm、最大
深さ470mmの真空成形用雌金型を用いて真空成形し、
図4に断面図で示すような、表側がアクリル系樹脂層
で、裏側がABS樹脂層であるバスタブを得た。このバ
スタブ(4)では、手摺部分(5)から概ね垂直に下が
った側壁部分(6)の全周に亘って、ドラッグラインが
見られなかった。
分(6)にかけて、第一表面層(アクリル系樹脂層)
(1)と第二表面層(ABS樹脂層)(2)との厚みを
1cm間隔で測定した結果を、図5に示す。図5におい
て、B、C、D、E及びFの表示は、それぞれ図4にお
けるB、C、D、E及びFに対応する部分である。図5
に示すとおり、この例で得られたバスタブにおいては、
Dの部分からEの部分をとおりFの部分にかけて滑らか
に全体の厚みが変化している。
して、多層熱可塑性樹脂板を加熱した。加熱直後の多層
熱可塑性樹脂板(3)は、図3に示した場所Aにおける
第一表面層(1)の温度が178℃であり、同じ場所に
おける第二表面層(2)の温度が130℃であった。予
め、それぞれの樹脂について求めておいた動的貯蔵弾性
率(G'1,G'2)と温度との関係を示す検量線から、第
一表面層(1)の動的貯蔵弾性率(G'1)は3.83×
105Paと求められ、また第二表面層(2)の動的貯蔵
弾性率(G'2)は10.3×105Paと求められた。
て、図4に断面図で示すような、表側がアクリル系樹脂
層で、裏側がABS樹脂層であるバスタブを得た。この
バスタブ(4)でも、手摺部分(5)から概ね垂直に下
がった側壁部分(6)にはほとんどドラッグラインが見
られなかった。
用いて、 第一表面層(1)側は、その表面から165
mmの間隔をおいて配置されるヒーターの遠赤外線ヒータ
ーパネルを図6(a)に示す温度分布となるように加熱
し、第二表面層(2)側は、その表面から210mmの間
隔をおいて配置されるヒーターの遠赤外線ヒーターパネ
ルを図6(b)に示す温度分布となるように加熱し、加
熱時間を740秒とした以外は、実施例1と同様に操作
して加熱した。加熱直後の多層熱可塑性樹脂板(3)
は、図3に示した場所(A)における第一表面層(1)
の温度が200℃であり、同じ場所における第二表面層
(2)の温度は200℃であった。この温度における第
一表面層(1)の動的貯蔵弾性率(G'1)は2.62×
105Pa であり、また第二表面層(2)の動的貯蔵弾性
率(G'2)は0.60×105Pa である。
て、図4に断面図で示すような、表側がアクリル系樹脂
層で、裏側がABS樹脂層であるバスタブを得た。この
バスタブ(4)では、手摺部分(5)から概ね垂直に下
がった側壁部分(6)のうちの、手摺部分から下に5cm
程度下がった部分の全周に亘って、ドラッグラインが見
られた。
分(6)にかけて、第一表面層(アクリル系樹脂層)
(1)と第二表面層(ABS樹脂層)(2)との厚みを
1cm間隔で測定した結果を、図7に示す。図7におい
て、B、C、D、E及びFの表示は、それぞれ図4にお
けるB、C、D、E及びFに対応する部分である。図7
に示すとおり、この例で得られたバスタブにおいては、
Dの部分からEの部分にかけて全体の厚みが小さくな
り、Eの部分からFの部分にかけては逆に全体の厚みが
大きくなり、Eの部分が凹状になっているが、このよう
に厚みが小さくなって凹状をなしている部分はバスタブ
の全周に亘って発生しており、これがドラッグラインと
呼ばれるものである。
性樹脂成形体であっても、ドラッグラインをほとんど生
ずることなく、また賦形性よく製造することができるの
で、人の目に触れ、肌に触れるサニタリー用品の製造方
法として最適である。
脂板の断面模式図である。
す図である。
である。
る。
分にかけての厚みの変化を示す図である。
す図である。
分にかけての厚みの変化を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】第一表面層の動的貯蔵弾性率(G'1)が5
×105Pa 以下となる温度において第二表面層の動的貯
蔵弾性率(G'2)が1×105Pa 未満となる多層熱可塑
性樹脂板を熱成形して多層熱可塑性樹脂成形体を製造す
る方法であって、第一表面層の動的貯蔵弾性率(G'1)
と第二表面層の動的貯蔵弾性率(G'2)との比(G'1/
G'2)が0.35以上2.8以下となるように多層熱可塑
性樹脂板の第一表面層と第二表面層とを異なる温度に加
熱し、熱成形することを特徴とする多層熱可塑性樹脂成
形体の製造方法。 - 【請求項2】多層熱可塑性樹脂成形体がサニタリー用品
である請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】第一表面層が部分的に架橋されたアクリル
系樹脂からなる請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】第二表面層がアクリロニトリル−ブタジエ
ン−スチレン共重合体樹脂からなる請求項2又は3に記
載の方法。 - 【請求項5】加熱された状態にある第一表面層の動的貯
蔵弾性率(G'1)及び第二表面層の動的貯蔵弾性率
(G'2)が、それぞれの層を構成する熱可塑性樹脂につ
いて、複数の温度における動的貯蔵弾性率の測定結果か
ら予め求められた検量線を用い、加熱温度に基づいて決
定される請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000127244A JP2001009900A (ja) | 1999-04-27 | 2000-04-27 | 多層樹脂成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11-119615 | 1999-04-27 | ||
JP11961599 | 1999-04-27 | ||
JP2000127244A JP2001009900A (ja) | 1999-04-27 | 2000-04-27 | 多層樹脂成形体の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001009900A true JP2001009900A (ja) | 2001-01-16 |
Family
ID=26457306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000127244A Pending JP2001009900A (ja) | 1999-04-27 | 2000-04-27 | 多層樹脂成形体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001009900A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102582067A (zh) * | 2012-01-20 | 2012-07-18 | 汕头市明发机械有限公司 | 翻转模热成型机的接杯装置 |
WO2013183489A1 (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-12 | 東レ株式会社 | 装飾成形用フィルム、および装飾成形体の製造方法 |
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-
2000
- 2000-04-27 JP JP2000127244A patent/JP2001009900A/ja active Pending
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