JP4067283B2

JP4067283B2 - 成形品の製造方法及び成形品

Info

Publication number: JP4067283B2
Application number: JP2001110878A
Authority: JP
Inventors: 仁八木
Original assignee: 株式会社シンデン; 寺岡勇
Priority date: 2001-04-10
Filing date: 2001-04-10
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2021-04-10
Also published as: JP2002307544A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は成形品の製造方法及び成形品に関し、例えば、生地、フェルト、プラスチック発泡体、皮革、綿、合成皮革、金属箔、不織布等のシート状物品と、熱可塑性プラスチック製の網とを一体化したシート状成形品及びその製造方法や、熱可塑性プラスチック製の網に凹凸を付与した成形品やその製造方法に適用し得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
シート状成形品は、種々の物品に用いられている。例えば、カバンやバック等の袋物の表皮材や芯材として、また、靴、服飾、クッション材や建材等の表皮材や芯材として用いられる。また、シート状成形品は、水、雨、雪、空気に係わるフィルター（例えば、屋上やベランダにおく透水マット等）として用いられる。
【０００３】
このようなシート状成形品としては、従来、平板状のプラスチック板やその発泡体、フェルト、厚紙等が用いられていた。また、プラスチック板等と他のシート状物品とが接着剤によって接着されて、シート状成形品が成形されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のシート状成形品では、プラスチック板等が重い上に、構造上、通気性等を持たせるのが難しいという課題がある。例えば、プラスチック板と不織布とを接着したシート状成形品では、不織布が有する通気性等を損なうこともある。
【０００５】
一方、シート状成形品を軽量に構成しようとした場合には、そのシート状成形品が十分な強度、剛性を確保することができず、芯材としての機能を十分に発揮し得ないことも生じる。
【０００６】
また、プラスチックの射出成形技術を利用しようとすると、例えば、透水マット等のような大面積のフィルターの場合等には、金型の大型化により、製造コストが嵩むという課題がある。
【０００７】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、低コストで十分な強度を確保でき、軽くて、通気性等を有する成形品の製造方法及び成形品を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の発明に係る成形品の製造方法は、芯材又は補強材機能を担う熱可塑性プラスチック製の網の一面又は両面に、生地、フェルト、プラスチック発泡体、皮革、合成皮革又は不織布のいずれかで形成された任意面積のシート状物品を配して熱成形し、上記熱可塑性プラスチック製の網の表面を軟化させ、上記シート状物品の目に絡みつかせて、上記熱可塑性プラスチック製の網及び上記シート状物品を融着一体化する工程を含むことを特徴とする。
【０００９】
第２の発明に係る成形品は、芯材又は補強材機能を担う熱可塑性プラスチック製の網と、その熱可塑性プラスチック製の網の一面又は両面に一体化された、生地、フェルト、プラスチック発泡体、皮革、合成皮革又は不織布のいずれかで形成された任意面積のシート状物品とでなり、一体化が熱成形で行われ、この熱成形時に、上記熱可塑性プラスチック製の網の表面を軟化させ、上記シート状物品の目に絡みつかせて、上記熱可塑性プラスチック製の網と上記シート状物品とが融着一体化したことを特徴とする。
【００１０】
上記第１の発明及び第２の発明の構成により、熱可塑性プラスチック製の網及びシート状物品が、接着の相性が悪いと言われている樹脂同士でも、その隙間等に樹脂が絡み、融着一体化し、シート状物品が他の材質であればより強く融着一体化する。また、編み目が小さく、線径の小さい熱可塑性プラスチック製の網を使用すれば、製品を軽くすることができる。編み目が大きく、線径の大きい熱可塑性プラスチック製の網を使用すれば、製品の強度を増すことができる。さらに、熱可塑性プラスチック製の網のメッシュの大きさや線径を適宜選定することにより、所望する強度や剛性を有する成形品を成形することができる。さらに、熱可塑性プラスチック製の網とシート状物品とを一体化した成形品であるので、シート状物品が有する通気性等の特徴を損なうことを防止できる。さらにまた、熱成形による大面積のシート状成形品を低コストで成形できる。
【００１１】
ここで、熱成形を、任意形状の型に挟んで行ったり、又は、熱成形後の熱可塑性プラスチック製の網及びシート状物品の一体化物品に、任意の凹凸形状を付与する２次加工を施すことにより、凹凸のある任意形状のシート状成形品を成形することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明に係る成形品の製造方法及び成形品の第１の実施形態について、添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
第１の実施形態に係る成形品の製造方法は、カバンやバック等の袋物の表皮材や芯材として、また、靴、服飾、クッション材や建材等の表皮材や芯材として、適用可能なシート状成形品の製造方法である。さらに、水、雨、雪、空気に係わるフィルター、例えば屋上の透水マット等の製造にも適用することができる製造方法である。
【００１７】
第１の実施形態に係る成形品の製造方法は、熱可塑性プラスチック製の網の一面又は両面の全面又は部分的に、シート状物品を配して、シート状に熱成形するものである。
【００１８】
図１〜図４は、第１の実施形態に係る成形品の製造方法で製造された成形品の例を示す概略斜視図である。
【００１９】
図１に示す成形品は、シート状物品１として生地を用い、生地１、熱可塑性プラスチック製の網２、生地１とを重ねてシート状に熱成形したものである。
【００２０】
図２に示す成形品は、シート状物品１として合成皮革を用い、合成皮革１、熱可塑性プラスチック製の網２とを重ねてシート状に熱成形したものである。図２に示す成形品は、凹凸を有する成形品の例である。この成形品は、ある程度の剛性を有する婦人用帽子の表皮材を付与する前の成形品である。
【００２１】
図３に示す成形品は、シート状物品１として不織布を用い、熱可塑性プラスチック製の網２、不織布１、熱可塑性プラスチック製の網２とを重ねてシート状に熱成形したものである。図３に示す成形品は、熱可塑性プラスチック製の網２が部分的に付与された例であり、熱可塑性プラスチック製の網２の部分が芯材として機能している。この成形品は、空気清浄機等のフィルターに適用できるものである。
【００２２】
図４に示す成形品は、シート状物品１としてフェルトを用い、熱可塑性プラスチック製の網２、フェルト１とを重ねてシート状に熱成形したものである。図４に示す成形品は、凹凸を有する成形品の例である。この成形品は、例えば、工事現場の足場の悪い所に引かれて用いられるものである（軟弱地盤の表層処理用）。
【００２３】
以上の例のように、シート状物品１としては、生地、フェルト、プラスチック発泡体、皮革、綿、合成皮革、金属箔、不織布等、各種の材質のものを適用できる。
【００２４】
一方、熱可塑性プラスチック製の網２は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＥＶＡ、ＰＥＴ、又はナイロンを主原料として成形されている網、網状のものである。例えば、軟弱地盤の表層処理に用いられる汎用の網、網状のものを利用することができる。
【００２５】
ここで、網状のものとは、３次元不織布や繊維網状体立体構造などと呼ばれているものを含む。なお、特許請求の範囲での「網」という用語は、このような網状のものも含んでいる。
【００２６】
熱可塑性プラスチック製の網２のメッシュの大きさや線径は、製造された成形品の用途に応じ、強度や剛性を考慮して選定すれば良い。また、強度や剛性のバリエーションが異なる成形品を用意するように、熱可塑性プラスチック製の網２のメッシュの大きさや線径が異なる成形品を製造するようにしても良い。なお、実際上、線径が１ｃｍ程度の熱可塑性プラスチック製の網２も市販されており、例えば、１ｃｍ程度までの範囲で線径を適宜選定すれば良い。
【００２７】
次に、図１〜図４に示す成形品の製造方法を説明する。
【００２８】
１次加工では、図５に示すように（図５は図３の成形品の例を示している）、シート状物品１と熱可塑性プラスチック製の網２との積層体を、熱プレス機の加熱された上下の平盤１０、１１で挟み、加熱し、加圧する。平盤１０、１１の温度や加圧時間等はコントローラ１３がオペレータの入力を受けて設定する。例えば、平盤１０、１１の温度は１３０℃〜２００℃、加圧時間は１０秒〜２分に設定する。具体的数値は、シート状物品１と熱可塑性プラスチック製の網２との組み合わせの態様やシート状物品１の材質等に応じて設定する。
【００２９】
なお、図５に符号１２で示したものはスペーサー（ライナーとも呼ばれている）であり、このスペーサー１２の厚みで、シート状物品１と熱可塑性プラスチック製の網２との積層体に働く加圧力を調整することができる。
【００３０】
ここで、シート状物品１及び熱可塑性プラスチック製の網２を加熱、加圧する手段としては、熱プレス機の平盤に限らず、熱ローラを用いてもよい。２つの熱ローラに挟んで加熱、加圧する場合も同様にシート状成形品を熱成形することができる。この場合、熱プレス機の平盤が平面で加熱、加圧するのに対して、２つの熱ローラでは線状で加熱、加圧するため、一般的には、加熱温度は高めで、加圧時間は短めとなる。
【００３１】
この加熱及び加圧により、熱可塑性プラスチック製の網２の表面の樹脂が軟化し、シート状物品１の目に絡みつき、互いに接着する。これと同時に、熱可塑性プラスチック製の網２は軟化しているため、任意の形状に成形可能な状態になっている。
【００３２】
なお、熱可塑性プラスチック製の網２は、熱プレス機の平盤（熱板）に付着する恐れがあるので、離型性をよくして作業性を向上させるために、表面処理を施したり、離型性を考慮した板やテフロンシート（テフロンは登録商標）を貼ったりしておくと良い。
【００３３】
次に、２次加工を行う。
【００３４】
上記加熱及び加圧した後のシート状物品１と熱可塑性プラスチック製の網２との積層体を平坦なところにおき、冷却する。これにより、シート状成形品ができる。
【００３５】
また、上記熱プレス機よりも低い温度のプレス板に挟む（冷間プレスする）ことにより、シート状成形品の強度、平滑度を上げることができる。さらに、この方法は、製品の養生も兼ね、安定した製品を得ることができると共に、脱型も容易になる。
【００３６】
なお、プレス成形する形状としては、平板に限らず、波型、ディンプル型等の凹凸を付けることも、容易にできる。また、表面に凹凸を付けた２つのローラで凹凸の溝を有する平板を成形してもよい。このような凹凸を設けたプレス型やローラでシート材を挟んで、加圧、冷却しながら成形する。図２や図４に示す成形品は、このような凹凸形成処理を得たものである。
【００３７】
冷却してしまった成形品でも、熱プレスや加温ボックス等で再加熱して、上記プレス型やローラで任意の形状に成形することができる。
【００３８】
次に、上記成形品の製造方法による、具体的な成形品の例を説明する。
【００３９】
シート状物品１として、耐熱性の高い表皮材を選択することにより、耐熱性が要求される分野において、各種機能を備えた多方面に亘る成形品を製造することができる。
【００４０】
また、フィルターを成形する場合は、各用途に応じた機能を備えたシート状物品１、例えば不織布等の濾材、表皮材になる濾材等を適宜選択することにより、多様な機能を有するフィルターを成形することができる。この一例として透水マットがある。透水性のシート状物品１と、要求される強度等に合わせた熱可塑性プラスチック製の網２とを、上記プレス型やローラで接着する。この熱可塑性プラスチック製の網２が貼り合せされた透水マットは、本来の機能である透水性を損ねることがなく、十分な強度を持たせることができる。
【００４１】
一方、成形品の芯材にポリエチレン樹脂に代表されるポリオレフィン系の熱可塑性樹脂を使用しているため、表皮材等のシート状物品１にもこの系統の樹脂を使用することにより、リサイクルが容易になる。
【００４２】
第１の実施形態の成形品の製造方法及び成形品によれば、以下の効果を奏することができる。
【００４３】
（１）以上のようにして製造された一次成形品及び二次成形品は、熱可塑性プラスチック製の網２を中芯にしているため、選択する表皮材などに応じた通気性などを有する成形品とすることができる。すなわち、選択した表皮材などの持つ通気性などを損ねない程度の大きさの編み目の熱可塑性プラスチック製の網２を使用することで、その表皮材などの有する通気性などを損ねることなく、十分な強度を持たせることができる。
【００４４】
（２）編み目が小さく、線径の小さい熱可塑性プラスチック製の網２を使用すれば、製品を軽くすることができる。軽量でありながら要求される強度、剛性を有し、繰り返しの屈曲に強い製品を製造することができる。
【００４５】
また、編み目が大きく、線径の大きい熱可塑性プラスチック製の網２を使用すれば、製品の強度を大幅に増すことができる。
【００４６】
編み目と線径を調整することにより、製品に要求される重さ、強度、剛性を自由に調整することができる。
【００４７】
（３）フィルターは、不織布等からなるシート状物品１に接着された熱可塑性プラスチック製の網２で補強しているため、シート状物品１を支持する枠材が不要となり、低コストで大きなフィルターを製造することができる。また、透水マット等のような大面積のフィルターの製造も低コストで行うことができる。
【００４８】
（４）熱可塑性プラスチック製の網２に接着する生地や表皮材を適宜選択することによって、通気性に優れたもの、軽量であるもの、適度な剛性を有するもの、適度なしなやかさを有するもの等、多様な成形品を製造することができる。
【００４９】
第１の実施形態の変形例としては、以下のようなものを挙げることができる。
【００５０】
（１）第１の実施形態では、シート状物品１と熱可塑性プラスチック製の網２の面積については特に言及しなかったが、シート状物品１と熱可塑性プラスチック製の網２とを同じ面積にしてもよく、異なる面積にしてもよい。例えば、シート状物品１の一部に熱可塑性プラスチック製の網２を接着して、部分的に補強してもよい。逆に、熱可塑性プラスチック製の網２の一部にシート状物品１を接着して、補強材としての熱可塑性プラスチック製の網２の一部にシート状物品１の有する機能を付加してもよい。これらの場合も、第１の実施形態と同様の作用や効果を奏することができる。
【００５１】
（２）第１の実施形態では、シート状物品１と熱可塑性プラスチック製の網２とを、そのまま接着したが、熱可塑性プラスチック製の網２内に種々の物質を詰めてもよい。即ち、熱可塑性プラスチック製の網２の両側面に表皮材を接着するとき、熱可塑性プラスチック製の網２の目の中に、活性炭等の特殊機能を有する材料を詰めてもよい。これにより、成形品の有する本来の機能に、活性炭等の、詰めた材料の機能を付加することができる。
【００５２】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明に係る成形品の製造方法及び成形品の第２の実施形態について、添付図面に基づいて簡単に説明する。
【００５３】
図６は、第２の実施形態に係る成形品の製造方法で製造された成形品の例を示す概略斜視図である。
【００５４】
図６に示す成形品は、熱可塑性プラスチック製の網２に対し、熱成形処理により凹凸を施したものである。第２の実施形態の場合、シート状物品１は適用されていない。図６に示す成形品は、例えば、靴の形崩れを防止するために、靴の内部に挿入される成形品である。
【００５５】
この第２の実施形態の場合、シート状物品１が適用されておらず、接着は不要であるが、凹凸を付与する処理を含め、熱成形処理は第１の実施形態と同様である。
【００５６】
この第２の実施形態によれば、編み目が小さく、線径の小さい熱可塑性プラスチック製の網を使用すれば、軽量な凹凸がある成形品を成形することができる。編み目が大きく、線径の大きい熱可塑性プラスチック製の網を使用すれば、製品の強度を増すことができる。さらに、熱可塑性プラスチック製の網のメッシュの大きさや線径を適宜選定することにより、所望する強度や剛性を有する成形品を成形することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、低コストで十分な強度を確保でき、軽くて、通気性等を有する成形品の製造方法及び成形品を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る成形品の第１の例を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る成形品の第２の例を示す斜視図である。
【図３】第１の実施形態に係る成形品の第３の例を示す斜視図である。
【図４】第１の実施形態に係る成形品の第４の例を示す斜視図である。
【図５】第１の実施形態の熱成形処理（加圧処理も含む）方法の説明図である。
【図６】第２の実施形態に係る成形品の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１：シート状物品、２：熱可塑性プラスチック製の網。

Claims

芯材又は補強材機能を担う熱可塑性プラスチック製の網の一面又は両面に、生地、フェルト、プラスチック発泡体、皮革、合成皮革又は不織布のいずれかで形成された任意面積のシート状物品を配して熱成形し、上記熱可塑性プラスチック製の網の表面を軟化させ、上記シート状物品の目に絡みつかせて、上記熱可塑性プラスチック製の網及び上記シート状物品を融着一体化する工程を含むことを特徴とする成形品の製造方法。
上記熱成形を、任意形状の型に挟んで行うことを特徴とする請求項１の成形品の製造方法。
熱成形後の上記熱可塑性プラスチック製の網及び上記シート状物品の一体化物品に、任意の凹凸形状を付与する２次加工工程を有することを特徴とする請求項１の成形品の製造方法。
芯材又は補強材機能を担う熱可塑性プラスチック製の網と、その熱可塑性プラスチック製の網の一面又は両面に一体化された、生地、フェルト、プラスチック発泡体、皮革、合成皮革又は不織布のいずれかで形成された任意面積のシート状物品とでなり、一体化が熱成形で行われ、この熱成形時に、上記熱可塑性プラスチック製の網の表面を軟化させ、上記シート状物品の目に絡みつかせて、上記熱可塑性プラスチック製の網と上記シート状物品とが融着一体化したことを特徴とする成形品。