JP6084901B2

JP6084901B2 - 熱可塑性複合材の成型方法

Info

Publication number: JP6084901B2
Application number: JP2013128166A
Authority: JP
Inventors: 水木王
Original assignee: Chaei Hsin Enterprise Co Ltd
Current assignee: Chaei Hsin Enterprise Co Ltd
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2033-06-19
Also published as: JP2015003939A

Description

本発明は、熱可塑性複合材の製造方法に関し、特に、熱可塑性フィルムと布材との結合を密にし、熱可塑性フィルムの表面に立体パターンを明確に形成し、熱可塑性複合材の構造を多様化することができる熱可塑性複合材の成型方法に関する。

従来の熱可塑性複合材の成型方法として、本発明の発明者が発明した特許文献１が挙げられる。特許文献１は、ガイドローラ上に型シートが巻設される。型シートの外側は、凹凸パターンが形成されたパターン面を有する。押出機により、熱可塑性材料をガイドローラ上方の型シートのパターン面上に垂直に落とす。また、ガイドローラの一方の側部の回転ローラには、ベース布が巻設される。型シート、熱可塑性フィルム及びベース布がガイドローラと回転ローラとの接近点を通過することにより、３者が貼合され、型シートを取り除いた後、熱可塑性フィルムの表面に、凹凸パターンに対応する立体パターンが形成される。しかし、２つのローラを使用して型シートと熱可塑性フィルムとベース布とを結合して立体パターンを形成する方式の場合、結合性に劣る。また、生成される立体パターンも明確でない。この成型方法は、ベース布全体と熱可塑性フィルム全体とを完全に結合する熱可塑性複合材にのみ適用され、様々な形状のベース布上に様々な形状及び大きさの熱可塑性フィルムが結合される熱可塑性複合材を製造することができない。

もう１つの従来の熱可塑性複合材の成型方法として、特許文献２が挙げられる。特許文献２は、上型及び下型により、布材と熱可塑性フィルムとを熱圧着するものである。この成型方法の場合、様々な形状の布材上に様々な形状及び大きさの熱可塑性フィルムが結合される熱可塑性複合材を製造することができる。しかし、単純に上型及び下型を使用して布材と熱可塑性フィルムとを熱圧着する方式の場合、結合性に劣る上、型上の凹凸パターンによって形成される立体パターンが明確でない。また、エアトラップが発生することにより、パターンの再現性に劣り、パターンが明確でない。

即ち、従来の熱可塑性フィルムと布材とを結合して熱可塑性複合材を形成する成型方式は、熱可塑性フィルムと布材との結合性に劣り、熱可塑性フィルム上に形成されるパターンが明確でなく、熱可塑性複合材の構造を多様化できない問題を有する。

台湾特許公告第Ｉ２６９７０３号台湾特許公告第Ｉ２６６６９３号

本発明の目的は、従来技術における、熱可塑性フィルムと布材との結合性に劣り、熱可塑性フィルム上に形成されるパターンが明確でなく、熱可塑性複合材の構造を多様化できない問題を解決することができる熱可塑性複合材の成型方法を提供することにある。

上述の課題を解決するために、本発明は、熱可塑性複合材の成型方法を提供するものである。本発明の熱可塑性複合材の成型方法は、熱可塑性フィルム及び布材を所定の形状に裁断するステップを含む。熱可塑性フィルムは、表面層及び貼合層からなる。表面層の融点は、貼合層より高い。本発明の熱可塑性複合材の成型方法は、成型機の載置台の上面に熱可塑性フィルムを貼合層を上にして載置し、熱可塑性フィルムの上面に布材を重ねて載置して熱可塑性フィルムを被覆するステップを更に含む。載置台中は、複数の空気通路を有する。載置台の上面には、複数の凹凸パターン及び複数の微細孔が設けられる。複数の微細孔は、載置台の上面に均一に設けられる上、複数の空気通路まで貫通する。本発明の熱可塑性複合材の成型方法は、加熱ユニットにより、熱可塑性フィルムを加熱し、貼合層を溶融状態にし、表面層を軟化させ、これと共に、真空処理ユニットにより、複数の空気通路中の空気を吸引し、プレス部材を布材の上面に圧設するステップを更に含む。複数の微細孔により、熱可塑性フィルム及び布材が下方に吸着され、プレス部材により、布材の上面が下方に押圧されることにより、熱可塑性フィルムの貼合層が布材中に浸入して密に貼合され、熱可塑性フィルムの表面層に載置台の凹凸パターンに対応する立体パターンが明確に形成される。また、熱可塑性複合材は、様々な形状の熱可塑性フィルム及び布材から構成することができるため、成型される熱可塑性複合材の構造を多様化することができる。

上述の課題を解決するために、本発明は、熱可塑性複合材の成型方法を提供するものである。本発明の熱可塑性複合材の成型方法は、熱可塑性フィルム及び布材を所定の形状に裁断するステップを含む。熱可塑性フィルムは、表面層及び貼合層からなる。表面層の融点は、貼合層より高い。本発明の熱可塑性複合材の成型方法は、成型機の載置台の上面に布材を載置し、布材の上面に熱可塑性フィルムを貼合層を下にして重ねて載置するステップを更に含む。載置台中は、複数の空気通路を有する。載置台の上面には、空気通路まで貫通する複数の微細孔が均一に設けられる。本発明の熱可塑性複合材の成型方法は、加熱ユニットにより、熱可塑性フィルムを加熱し、貼合層を溶融状態にし、真空処理ユニットにより、複数の空気通路中の空気を吸引し、プレス部材を熱可塑性フィルムの上面に圧設するステップを更に含む。複数の微細孔により、布材及び熱可塑性フィルムが下方に吸着され、プレス部材により、熱可塑性フィルムの上面が下方に押圧されることにより、熱可塑性フィルムの貼合層が布材中に浸入して密に貼合される。また、熱可塑性複合材は、様々な形状の熱可塑性フィルム及び布材から構成することができるため、成型される熱可塑性複合材の構造を多様化することができる。

本発明の熱可塑性複合材の成型方法により、従来技術における、熱可塑性フィルムと布材との結合性に劣り、熱可塑性フィルム上に形成されるパターンが明確でなく、熱可塑性複合材の構造を多様化できない問題を解決することができる。

本発明の第１実施形態による熱可塑性複合材の成型方法を示す流れ図である。本発明の第１実施形態による熱可塑性フィルムを示す断面図である。本発明の第１実施形態による熱可塑性複合材の成型方法の熱可塑性フィルム及び布材を載置台上に設置する状態を示す斜視図である。本発明の第１実施形態による熱可塑性複合材の成型方法の加熱、真空処理及びプレスを行う状態を示す断面図である。本発明の第１実施形態による熱可塑性複合材の成型方法によって製造された完成品を示す斜視図である。本発明の第２実施形態による熱可塑性複合材の成型方法を示す流れ図である。本発明の第２実施形態による熱可塑性複合材の成型方法の加熱、真空処理及びプレスを行う状態を示す断面図である。

（第１実施形態）
図１〜図５を参照する。図１〜図５は、本発明の熱可塑性複合材の成型方法の第１実施形態を示す。本発明の第１実施形態による熱可塑性複合材の成型方法は、以下（ａ）〜（ｃ）のステップを含む。

（ａ）熱可塑性フィルム１０及び布材２０を所定の形状に裁断する。熱可塑性フィルム１０は、布材２０より小さい。熱可塑性フィルム１０は、熱可塑性ポリマー及び着色剤からなり、混合された後、押出機によって製造される。熱可塑性フィルム１０は、熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）＋スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）＋スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）＋熱可塑性ゴム（ＴＰＲ）、熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）＋エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）＋ＴＰＵホットメルト又は熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）＋ナイロン弾性体である。熱可塑性フィルムの色は、印刷、塗布又は挟層によって形成される。熱可塑性フィルム１０の厚さは、約０．０５ｍｍ〜２．５ｍｍであり、表面層１１及び貼合層１２からなる（図２参照）。表面層１１の融点は、貼合層１２より高く、両者間の融点温度の差は、約５℃以上である。布材２０は、平織布、編布、不織布、メッシュなどである。

（ｂ）成型機の載置台３０の上面に熱可塑性フィルム１０を貼合層１２を上にして載置し、熱可塑性フィルム１０の上面に布材２０を重ねて載置して熱可塑性フィルム１０を被覆する（図３参照）。載置台３０中は、複数の空気通路３１を有し、載置台３０の上面には、複数の凹凸パターン３２及び複数の微細孔３３が設けられる。複数の凹凸パターン３２は、同一のパターン又は数種の異なるパターンである。複数の微細孔３３は、孔径が約０．００１ｍｍであり、載置台３０の上面に均一に設けられる上、複数の空気通路３１まで貫通する。

（ｃ）加熱ユニット４０により、熱可塑性フィルム１０を加熱し、貼合層１２を溶融状態にし、表面層１１を若干軟化させる。これと共に、真空処理ユニット３４により、複数の空気通路３１中の空気を吸引し、プレス部材５０を布材２０の上面に圧設する。プレス部材５０は、気密フィルム５１及びプレス型５２を含む。気密フィルム５１の融点は、表面層１１より高い。気密フィルム５１の材質は、ゴム、シリコンなどである。気密フィルム５１は、載置台３０及び布材２０の上面を被覆する。プレス型５２は、気密フィルム５１の上面に圧設される。

真空処理ユニット３４が真空処理を行うとき、載置台３０の上面と気密フィルム５１との間に、大気圧より低い負圧状態が形成されるため、気密フィルム５１が下方に吸着され、布材２０の上面に下方に圧力が加わる。これと共に、プレス型５２が気密フィルム５１の上面から下方に重力を加える。これにより、熱可塑性フィルム１０の貼合層１２が布材２０中に浸入し、密に貼合される。ここで、複数の微細孔３３により、熱可塑性フィルム１０及び布材２０が下方に吸着されるため、熱可塑性フィルム１０の表面層１１に形成される載置台３０の凹凸パターン３２に対応する立体パターンが更に明確に形成される。また、本実施形態の成型方法によって製造される熱可塑性複合材は、様々な形状の熱可塑性フィルム１０及び布材２０から構成することができるため、構造を多様化することができる。また、本実施形態の成型方法によって製造される熱可塑性複合材を応用して靴、鞄、帽子などを製造することができる。

本発明の第１実施形態中、プレス部材５０は、気密フィルム５１及びプレス型５２を含む態様でも、気密フィルム５１又はプレス型５２を含む態様でもよい。例えば、布材２０の繊維間の隙間が大きい場合、気密フィルム５１のみを用いればよい。加熱ユニット４０は、載置台３０中又はプレス型５２中に設けられる。

（第２実施形態）
図６及び図７を参照する。図６及び図７は、本発明の熱可塑性複合材の成型方法の第２実施形態を示す。本発明の第２実施形態による熱可塑性複合材の成型方法は、以下（ａ）〜（ｃ）のステップを含む。

（ａ）熱可塑性フィルム１０及び布材２０を所定の形状に裁断する。熱可塑性フィルム１０及び布材２０の構造は、第１実施形態と同一である。

（ｂ）成型機の載置台３０の上面に布材２０を載置し、布材２０の上面に熱可塑性フィルム１０を貼合層１２を下にして重ねて載置する。載置台３０中は、複数の空気通路３１を有し、載置台３０の上面には、空気通路３１まで貫通する複数の微細孔３３が均一に設けられる。

（ｃ）加熱ユニット４０により、熱可塑性フィルム１０を加熱し、貼合層１２を溶融状態にする。これと共に、真空処理ユニット３４により、複数の空気通路３１中の空気を吸引し、プレス部材５０を熱可塑性フィルム１０の上面に圧設する。

真空処理ユニット３４が真空処理を行うとき、載置台３０の上面と気密フィルム５１との間に、大気圧より低い負圧状態が形成されるため、気密フィルム５１が下方に吸着され、熱可塑性フィルム１０の上面に下方に圧力が加わる。これと共に、プレス型５２が気密フィルム５１の上面から下方に重力を加える。また、複数の微細孔３３により、布材２０を介し、熱可塑性フィルム１０が下方に吸着されるため、熱可塑性フィルム１０の貼合層１２が布材２０中に浸入し、密に貼合される。また、本実施形態の成型方法によって製造される熱可塑性複合材は、様々な形状の熱可塑性フィルム１０及び布材２０から構成することができるため、構造を多様化することができる。また、本実施形態の成型方法によって製造される熱可塑性複合材を応用して靴、鞄、帽子などを製造することができる。

本発明の第２実施形態中、プレス部材５０は、気密フィルム５１及びプレス型５２を含む態様でも、気密フィルム５１又はプレス型５２を含む態様でもよい。例えば、布材２０の繊維間の隙間が大きい場合、気密フィルム５１のみを用いればよい。加熱ユニット４０は、載置台３０中又はプレス型５２中に設けられる。

以上の説明は、本発明の一実施例を示したものであり、本発明の実施範囲を限定するものではない。即ち、本発明の特許請求の範囲に記載の内容と同等効果である変更または修飾は、全て本発明に含まれる。

１０熱可塑性フィルム
１１表面層
１２貼合層
２０布材
３０載置台
３１空気通路
３２凹凸パターン
３３微細孔
３４真空処理ユニット
４０加熱ユニット
５０プレス部材
５１気密フィルム
５２プレス型

Claims

熱可塑性フィルム及び布材を所定の形状に裁断するステップを含み、前記熱可塑性フィルムは、一方の側面である表面層と他方の側面である貼合層とからなり、前記表面層の融点は、前記貼合層より高く、
成型機の載置台の上面に前記熱可塑性フィルムを前記貼合層を上にして載置し、前記熱可塑性フィルムの上面に前記布材を重ねて載置して前記熱可塑性フィルムを被覆するステップを更に含み、前記載置台中は、複数の空気通路を有し、前記載置台の上面には、複数の凹凸パターン及び複数の微細孔が設けられ、前記複数の微細孔は、前記載置台の上面に均一に設けられる上、前記複数の空気通路まで貫通し、
加熱ユニットにより、前記熱可塑性フィルムを加熱し、前記貼合層を溶融状態にし、前記表面層を軟化させると共に、真空処理ユニットにより、前記複数の空気通路中の空気を吸引し、プレス部材を前記布材の上面に圧設するステップを更に含み、
前記プレス部材は、前記布材よりも面積が大きい気密フィルムと、前記気密フィルムの上面に圧設されるプレス型を有し、
前記吸引によって前記複数の微細孔を介して前記熱可塑性フィルム及び前記布材が下方に吸着されるとともに前記載置台の上面と前記気密フィルムとの間に大気圧より低い負圧状態が形成され、前記プレス部材により、前記布材の上面が前記気密フィルムを介して下方に押圧されることにより、前記熱可塑性フィルムの貼合層が前記布材中に浸入して密に貼合され、前記熱可塑性フィルムの表面層に前記載置台の凹凸パターンに対応する立体パターンが明確に形成されることを特徴とする熱可塑性複合材の成型方法。
前記加熱ユニットは、前記載置台に設けられることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性複合材の成型方法。
前記プレス部材は、気密フィルムであり、前記気密フィルムは、融点が前記表面層より高く、前記載置台の上面を被覆することを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性複合材の成型方法。
前記プレス部材は、気密フィルム及びプレス型を有し、前記気密フィルムは、融点が前記表面層より高く、前記載置台の上面を被覆し、前記プレス型は、前記気密フィルムの上面に圧設されることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性複合材の成型方法。
前記熱可塑性フィルムは、熱可塑性ポリマー及び着色剤からなり、混合された後、押出機によって製造されることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性複合材の成型方法。
前記熱可塑性フィルムは、熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）＋スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）＋スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）＋熱可塑性ゴム（ＴＰＲ）、熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）＋エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）＋ＴＰＵホットメルト又は熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）＋ナイロン弾性体であることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性複合材の成型方法。
前記熱可塑性フィルムの色は、印刷、塗布又は挟層によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性複合材の成型方法。