JPS59145110A - プラスチツク板の加熱成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリメチルメタクリレート等のプラスチック
板を先ず所定形状に曲げてその形状を保持し、次いで通
常の加工温度よシも低い一定範囲の温度で加熱すること
にょシ、寸法変化少なく後加工が殆んど不要で品質良好
な曲げ形状の成形製品が得られるプラスチック板の加熱
成形方法に関するものである。

従来、ポリメチルメタクリレートなどから成る熱可塑性
プラスチック板を曲げた形状に加熱成形するには、次の
ような種々な方法が主として工“１で行なわれて来た。

すなわち、曲げ部分が直線、友であって且つ小さい曲率
半径で曲っている形状、いわゆる直線的げに成形する場
合は棒ヒーターやスリットヒーターで加熱して曲げる加
熱形成方法か採られている。しかしながら多くの場合、
曲げ形状は曲率半径が大きいので、予めグラスチック板
全体を軟化温度付近のいわゆる圧縮成形温度に加熱して
軟化させた状態で成形を行なう真空成形方法または型使
用の加熱成形方法が採られている。

真空成形方法とはグラスチック板を型の上に保持した１
塘加熱軟化させ、型とシートとの間隙を真空にしてシー
トを型に密着させて成形し、冷却後真空を解除して成形
品を取り出す方法である。また、型使用の加熱成形方法
とは、グラスチック板をオープ゛ンで加熱して軟化させ
、これを（１）型においてなじませる、（１１）雄雌の
型でブレスする、（ｉｉｉ）型に枠で押し込んで絞り成
形する、などを行なう方法である。

しかしながら上記真空成形方法や型使用の加熱成形方法
には次のような欠点がある。すなわち、（１）得られた
成形製品の表面が型車りに）より損われ、外観を悪くさ
せる。

（２）押出成形されたグラスチック板を使用する場合は
、熱収縮性のため寸法の変化が大きくて不利である。

（３）特に型使用の加熱成形方法の場合、軟化したグラ
スチック板のオーブンから型までの運搬など取扱いが面
倒である。

更に前記直線面げの加熱成形方法にも共通する次の欠点
がある。

（４）寸法精度が不良で成形後所定寸法にトリミングが
必要であるが、既に曲げ成形されているため形状によっ
てはトリミングが困難であり、不良品ができ易い。

（５）設備のある工場でしか成形できない。

（６）従って曲げ形状の成形製品の輸送には絶えず破損
その他の問題への対策が必要である。

（７）手間がかかり、コスト高になる。

本発明者は上記の如き欠点のないグラスチック板の加熱
成形方法を提供することを目的に研究した結果本発明を
成した。

すなわち本発明は、ポリメチルメタクリレート。

ポリスチレン、ポリカーボネートまたはポリ塩化ビニル
から成るグラスチック板を曲げ形状に加熱成形するに当
シ、先ずガラス転移点よりも低い温度で所定の形状に強
制的に曲げて該形状を保持し、次いでガラス転移点以上
で通常の圧縮成形温度よりも低い温度で加熱処理して前
記形状を固定することを特徴とするプラスチック板の加
熱成形方法に関するものである。

以下、本発明方法を詳細に説明する。

本発明方法で加熱成形の対象とするグラスチック板はポ
リメチルメタクリレート、ポリスチレン。

ポリカーボネートまたはポリ塩化ビニルから成るもので
あり、ポリ塩化ビニルの場合は樹脂以外に含有される可
塑剤の量が１０重量％以下であることが好ましい。プラ
スチック板の厚さは特に限定をれないが、欠配するプラ
スチック板の強制的な曲げ作業に際して例えば厚さが１
０ｍｍ以上の如く厚いものは使用し難くなる。厚さの薄
いものとしては成形後の形状の保てるものであればよく
、いわゆるシートの１部も含まれる。

本発明方法では、上記のプラスチック板を先ずガラス転
移点よりも低い温度で所定の形状に強制的に曲げて該形
状を保持する。ガラス転移点は同種のプラスチック板で
も品種により若干異なるが、標準としては、ポリメチル
メタクリレート；９０〜１０５℃、ポリスチレン：１０
０℃、ポリカーボネート：１５０℃、ポリ塩化ビニル（
硬質）ニア５〜１０５℃が示される。従って本発明方法
ではいわゆる常温はガラス転移点以下の温度に含まｎる
。

本発明方法において曲げ加工さｎる所定形状とは特に限
定されないが、ガラス転移点以下で曲げるため、通常、
平板状の板が１′または複数の個所で折り曲げられた形
状であり、球面形状には成形できない。

また、曲げ部分の曲率半径がプラスチック板が破壊する
限度、までの範囲であれば本発明方法の実施が可能であ
るが、曲率半径が例えば１０　Ｑ　ｍｍ以上の如く大き
い場合、本発明方法の効果は大きい。

この曲げ作業はプラスチック板が厚い場合は力を要する
が、需要の多い建”材用のグラスチック板は２〜５ｍｍ
の厚さのものが主であるから曲げ作業ぼ比較的容易であ
る。曲げられたグラスチック板をそのままの形状に保持
するにはその所定形状に適合して製作された憬持枠にプ
ラスチック板の周縁を取り付けて保持させるのが良い。

このようにして強制的に所定形状に曲げられて保持され
たプラスチック板は、そのままでは変形時の歪が大きく
残留していて放置により元の形状に戻りやすく、また耐
溶剤性や強度の点でも不充分である。本発明方法ではこ
れをガラス転移点以上で通常の加工温度よりも低い温度
で加熱処理してその所定形状を熱固定すると共に、上記
欠点′を直して物１生を向上せしめるのである。加熱処
理はエアオーブンによるのが好ましいが、熱風その他適
幽な熱源により加熱処理しても良い。

加熱温度の範囲の基準とするガラス転移点や通常の圧縮
成形温度は、本発明方法の対象とするプラスチック板の
種類によって異なる。ガラス転移点は前記の通りであり
、通常の圧縮成形温度の標準として、ポリメチルメタク
リレート：１４９〜２１９℃、ポリスチレン：１６０〜
２０５℃、ポリカーボネート：　２４９〜３２７℃、ポ
リ塩化ビニル（硬質）：１４１〜２０４℃が示すレル。

従って加熱温度範囲はプラスチック板の種類毎に上記そ
れぞｎのガラス転移点以上であって通常の圧縮成形温度
よりも低い温度範囲として示されるが、上記各範囲内に
おいても４ｆＫ下記の温度範囲は好ましい。

ポリメチルメタクリレート＝１００〜１３０℃ポリスチ
レン　　　　　　：　１００〜１６０℃ポリカーボネー
ト：　　１４０〜１８０℃ポリ塩化ビニル（硬質）：９
０〜１６０℃適切な加熱処理は加熱温度を上記範囲から
加熱時間との関連で選んで行な９のが好ましく、一般的
に言えば、低温はど長時間加熱処理を必要とし、高温は
ど短時間の加熱処理で済むが、低温−長時間の加熱処理
は温度管理ミスによる失敗の機会を少なくして好ましい
が、生産能率上は高温−短時間の便熱処理が好ましい。

このような加熱処理をポリメチルメタクリレート（以下
ＭＭＡ、！：略記することがある）の多くの品種中の１
種を例として説明する。この［ｖｉＭ’、Ａから成る厚
さ２ｍｍの板を室温で曲げたものは、９ｕ℃以下では相
当に長時間加熱しないと目的の曲げ形状の成形製品とな
し得ないが、１６０℃を超えると軟化して表面に傷など
受は易い状態になり、また内部歪があれば寸法変化を起
しやすい。この場合は１００〜１６０℃が最も適した力
Ｕ熱１訂度であり、この温度に対応する所要熱処理時間
は２０分〜５分である。

本発明方法によれば次のような効果が得られる。

すなわち、残留応力を除いて曲げ形状を固定するために
行なう加熱処理を比較的イ氏温で行なうから、表面外観
が原板と同じようにきれいであり、１だ低温加熱のため
内部歪の大きい押出成形によるプラスチック板をも材料
とすることができる。そしてこのように力１熱処理によ
る収縮が少ないから寸法精度が良く、従って轟初から所
定寸法のプラスチック板を使用できるから力ロ熱処理後
のトリミングは不必要である。また曲げた形状のま１で
加熱処理をするから、従来の型使用の加熱成形方法のよ
うに高温加熱により軟化したプラスチック板を取り扱う
厄介がない。更に加熱処理を熱風で行なうなどの工夫に
より、施工現場で曲げ成形を行なうことができ、破損し
やすい曲は形状の成形製品の輸送をなくすことが可能で
ある。

以下、実施例を示す。

実施例　１ メチルメタアクリレートから押出成形で得らｎた各種寸
法の板を、第１表に示すように、種々な曲率半径で曲げ
てその形状を保持枠に固定し、エアオーブンを使用した
種々な条件の加熱処理により熱固定した。

第　　１　　表 得られた曲げ成形製品はいずれも収縮が殆んど認めら扛
ず、また外観は原板と同様にきれいであった。なお、キ
ャスト板を使用して上記と同様に行った実験では、押出
板使用の場合に比べて加熱温度を約１０℃高くして良い
結果が得られた。

実施例　２ ポリカーボネートから得られた厚さ３ｍｍ、長さ５０Ｕ
ｍｍ、幅５０［Ｊｍｍの板を第２表に示す曲率半径及び
加熱処理条件により実施例１と同様にして曲げ成形製品
を得た。

第２表 得られた製品はいず牡も形状は充分に固定されており、
外観も良好であった。

以上、本発明に係るプラスチック板の加熱成形方法は、
先に所定形状に曲げてから加熱することにより、比較的
低い加熱温度を用い得るので、寸法精度、外観力どに優
れ更に現場実施も可能であり、プラスチック板の特に建
材としての使用を容易にする価値あるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン。 ポリカーボネートｔたはボッ塩化ビニルから成るプラス
   チック板を曲げ形状に加熱成形するに当り、先ずガラス
   転移点よりも低い温度で所定の形状に強制的に曲げて該
   形状を保持し、次いでガラス転移点以上で通常の圧縮成
   形温度よりも低い温度で加熱処理して前記形状を固定す
   ることを特徴とするプラスチック板の加熱成形方法。