(57)【要約】  成形熱可塑性シートの形成方法および装置が記載されている。この方法は複数の孔（２６）と周縁端部（１７）とを有する内側成形面（１４）を有する第１の成形部分（１１）を具える成形装置（１）を提供するステップを含む。成形装置（１１）はさらに複数の孔（４１）と第１の成形部分（１１）の周縁端部（１７）の少なくとも一部分に沿って配向される縦軸（４４）とを有する上面（３８）を具える少なくとも１のシート保持器（３５）を含む。各シート保持器（３５）は周縁端部（１７）に対してｘ、ｙおよび／またはｚ軸に沿って可逆および制御可能に配置可能であり、周縁端部（１７）へ向かって、および／または周縁端部から離れてその縦軸（４４）周りに回転可能である。加熱熱可塑性シート（９５）が形成され、第１の成形部分（１１）の内側面（１４）と管状のシート保持器（３５）の外側面（３８）に接触する（熱成形可能な温度の間）。減圧がシート保持器（３５）の孔（４１）を通してかけられ、これによりその上に加熱熱可塑性シート（９５）の一部分を保持する。【選択図】図１
2010524727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形品を作成する方法であって：
（ａ）成形装置を提供するステップであって、
（１）内側成形面を有する第１の成形部分と、周縁端部とを具え、前記内側成形面が、輪郭と複数の孔とを有し、
（２）上面を有する少なくとも１のシート保持器を具え、前記シート保持器の上面の少なくとも一部分が複数の孔を有し、前記シート保持器が、前記周縁端部の少なくとも一部分に沿って配置される縦軸を有し、前記周縁端部に対して、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の少なくとも一に沿って可逆および制御可能に配置可能であり、前記縦軸周りに回転可能であるステップと、
（ｂ）前記シート保持器の上面が、前記周縁端部の上方に配置されるよう前記シート保持器を配置するステップと、
（ｃ）少なくとも１の熱可塑性組成物から、熱成形可能な温度を有する加熱熱可塑性シートを形成するステップであって、前記加熱熱可塑性シートが、第１と第２の面を有するステップと、
（ｄ）前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の第１の部分を、前記シート保持器の上面の少なくとも一部分に接触させるステップと、
（ｅ）前記シート保持器の前記上面の前記複数の孔を通して減圧をかけるステップであって、これにより前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の前記第１の部分を、前記シート保持器の上面に保持させるステップと、
（ｆ）前記加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分を、前記第１の成形部分の内側成形面の少なくとも一部分に接触させるステップと、
（ｇ）
（１）各シート保持器を個別に、前記周縁端部へ向けて、および前記周縁端部から離れるの少なくとも一方に動かすステップであって、それぞれの場合、前記ｚ、ｙおよびｚ軸の少なくとも一に沿って単独であり、
（２）任意で、各シート保持器を、前記シート保持器の前記縦軸周りに、前記周縁端部へ向けて、および前記周縁端部から離れるの少なくとも一方に独立して回転させるステップと、
（ｈ）前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の前記第２の部分が、前記第１の成形部分の前記内側成形面の前記輪郭に実質的に合致するように、前記第１の成形部分の前記内側成形面の前記複数の孔を通して減圧をかけるステップと、
（ｉ）前記加熱熱可塑性シートを冷却し、これにより前記第１の成形部分の前記内側成形面の前記輪郭を保持する成形熱可塑性シートを形成するステップと、
（ｊ）前記第１の成形部分から前記成形熱可塑性シートを取り除くステップとを具え、前記成形熱可塑性シートが前記成形品であることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の前記第１の部分が、前記シート保持器の上面に対して引っぱられる場合、および
前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の前記第２の部分が、前記第１の部分の内側成形面に対して引っぱられる場合に、
前記加熱熱可塑性シートが、前記加熱熱可塑性シートの前記第１の面と前記第２の面との間に位置する内側部分を有し、前記加熱熱可塑性シートの前記温度が、前記加熱熱可塑性シートの前記第１の面、前記内側部分、および前記第２の面を通して実質的に均一であることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法がさらに、
押出成形機で前記熱可塑性組成物を溶かし、これにより溶融熱可塑性組成物を形成するステップであって、前記押出成形機が、シートダイと流体接続している終端を有するステップと、
前記溶融熱可塑性組成物を、前記シートダイに通過させ、これにより前記加熱熱可塑性シートを形成するステップとを具えることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の前記第１の部分を、前記シート保持器の上面の少なくとも一部分に接触させるステップが、前記熱可塑性シートのネッキングの前に起こり、
さらに、前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の前記第１の部分の、前記シート保持器の上面への保持が、前記加熱熱可塑性シートのネッキングを実質的に防ぐことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項３に記載の方法において、前記第１の成形部分と前記シート保持器が共に、前記シートダイの下の平面内で可動であり、前記シートダイが実質的に固定されており、
前記方法がさらに、前記熱可塑性シートが形成される際、前記第１の成形部分と前記シート保持器を共に、前記シートダイの下の平面内で動かして、これにより前記加熱熱可塑性シート、前記シート保持器の前記上面、および前記第１の成形面の前記内側成形面の間の接触を容易にするステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項３に記載の方法がさらに、
（ｇ）
（１）各シート保持器を個別に、前記周縁端部へ向けて、および前記周縁端部から離れるの少なくとも一方に動かすステップであって、それぞれの場合、前記ｚ、ｙおよびｚ軸の少なくとも一に沿って単独であるステップと、
（２）任意で、各シート保持器を、前記シート保持器の前記縦軸周りに前記周縁端部へ向けて、および前記周縁端部から離れるの少なくとも一方に独立して回転させるステップとの前、それと同時、およびその後のいずれかに、前記加熱熱可塑性シートを前記シートダイから取り外すステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、各シート保持器が個々に板の形状を有し、内側端縁および外側端縁を有する板状シート保持器であり、前記板状シート保持器の前記内側端縁が前記第１の成形部分の前記周縁端部に近いことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法において、前記各シート保持器の上面が個別に、平面輪郭、凸輪郭、凹輪郭、およびそれらの組合せからなるグループから選択される輪郭を有することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、前記シート保持器が少なくとも一のさらなる面を具え、これらのさらなる面は前記上面以外であり、実質的に孔が無いことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、少なくとも１のシート保持器が管状のシート保持器であり、各管状シート保持器が個々に多角形、円形、卵形、不規則な形状、およびそれらの組合せからなるグループから選択される断面形状を有することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法において、前記成形装置がさらに内側成形面を有する第２の成形部分を具え、
前記方法がさらに、前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の前記第２の部分が、前記第１の成形部分の内側成形面に接触した後であって、前記加熱熱可塑性シートの冷却の前に、
前記方法がさらに、前記第２の成形部分の前記内側成形面を、前記加熱熱可塑性シートの前記第１の面に圧縮接触させることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法において、
（ｄ）前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の前記第１の部分を、前記シート保持器の上面の少なくとも一部分に接触させるステップと、
（ｅ）前記シート保持器の前記上面の前記複数の孔を通して減圧をかけるステップであって、これにより前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の前記第１の部分を、前記シート保持器の上面に保持させるステップと、
（ｆ）前記加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分を、前記第１の成形部分の内側成形面の少なくとも一部分に接触させるステップと
（ｇ）
（１）各シート保持器を個別に、前記周縁端部へ向けて、および前記周縁端部から離れるの少なくとも一方に動かすステップであって、それぞれの場合、前記ｚ、ｙおよびｚ軸の少なくとも一に沿って単独であるステップと、
（２）任意に、各シート保持器を、前記シート保持器の前記縦軸周りに、前記周縁端部へ向けて、および前記周縁端部から離れるの少なくとも一方に独立して回転させるステップと、実質的に連続的に行われることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法において、
（ｈ）前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の前記第２の部分が、前記第１の成形部分の前記内側成形面の前記輪郭に実質的に合致するよう前記第１の成形部分の前記内側成形面の前記複数の孔を通して減圧をかけるステップは
（ｇ）
（１）各シート保持器を個別に、前記周縁端部へ向けて、および前記周縁端部から離れるの少なくとも一方に動かすステップであって、それぞれの場合、前記ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の少なくとも一に沿って単独であるステップと、
（２）任意に、各シート保持器を、前記シート保持器の前記縦軸周りに、前記周縁端部へ向けて、および前記周縁端部から離れるの少なくとも一方に独立して回転させるステップと、同時あるいは連続的に行われることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の方法がさらに、
前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の第３の部分を、前記第１の成形部分の前記周縁端部に接触させるステップであって、これにより前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の前記第３の部分と、前記周縁端部との間にシールを形成するステップを具え、その後、
（ｈ）前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の前記第２の部分が、前記第１の成形部分の前記内側成形面の前記輪郭と合致するよう前記第１の成形部分の前記内側成形面の前記複数の孔を通して減圧をかけるステップを行うことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法において、
各熱可塑性組成物が、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリウレア、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリアミド、熱可塑性ポリアミドイミド、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリカードネート、熱可塑性ポリスルフォン、熱可塑性ポリケトン、熱可塑性ポリオレフィン、熱可塑性（メタ）アクリレート、熱可塑性アクリロニトリル、熱可塑性ブタジエン−スチレン、熱可塑性スチレン−アクリロニトリル、熱可塑性アクリロニトリル−スチレン−アクリレート、およびそれらの組合せからなるグループから個々に選択される熱可塑性材料を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の方法において、
各熱可塑性組成が、ガラスファイバ、ガラスビーズ、カーボンファイバ、メタルフレーク、メタルファイバ、ポリアミドファイバ、セルロースファイバ、ナノ微粒子粘土、滑石、およびそれらの組合せからなるグループから個々に選択される強化材を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、前記強化材が１．２７乃至１０．１６ｃｍの長さを有するガラスファイバから選択されることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１に記載の方法において、前記加熱熱可塑性シートが、少なくとも２層の熱可塑性層を含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
シート成形装置であって、
（ａ）内側成形面と周縁端部と有し、前記内側成形面が、輪郭と複数の孔とを有する第１の成形部分と、
（ｂ）第１の成形部分と流体接続している第１の真空装置であって、前記第１の成形部分の前記内側成形面の前記複数の孔を通して、制御可能に減圧をかける第１の真空装置と、
（ｃ）上面を有する少なくとも一のシート保持器であって、前記シート保持器の上面が、複数の孔を有し、前記周縁端部の少なくとも一部分に沿って配置されている縦軸を有するシート保持器と、
（ｄ）前記シート保持器と流体接続している第２の真空装置を具え、前記シート保持器の前記上面の前記複数の孔を通して制御可能に減圧をかける第２の真空装置とを具え、前記シート保持器が、前記周縁端部に対してｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の少なくとも一に沿って、可逆および制御可能に配置可能であり、前記縦軸周りに回転可能であり、
さらに、
前記加熱熱可塑性シートの前記第１の部分の前記第２の面が、前記シート保持器の前記上面と接触し、減圧が前記シート保持器の上面の前記複数の孔を通してかけられる場合に、加熱熱可塑性シートの第２の面の第１の部分を、前記シート保持器の上面に保持する寸法調整であり、
加熱熱可塑性シートの前記第２の面の前記第１の部分と一緒の、前記周縁端部に対する前記ｘ軸、前記ｙ軸および前記ｚ軸の少なくとも一に沿った前記シート保持器の可逆的な配置、および前記シート保持器の前記縦軸周りの可逆的な任意の回転は、前記シート保持器の上面に保持され、
前記加熱熱可塑性シートの前記第２の部分の前記第２の面が、前記第１の成形部分の前記内側成形面と接触し、減圧が前記第１の成形部分の前記内側成形面の前記複数の孔を通してかけられると、前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の第２の部分が引っぱられ、前記第１の成形部分の前記内側成形面の輪郭と合致することを特徴とする装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載のシート成形装置がさらに、
終端を有する押出成形機と、
シートダイとを具え、前記シートダイは前記押出成形機の前記終端と流体接続されており、
前記第１の成形部分と前記シート保持器が共に前記シートダイの下の面上に配置され可逆的に移動可能であり、前記シートダイは実質的に静止していることを特徴とする装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載のシート成形装置において、前記第１の成形部分と前記シート保持器が共にプラットフォーム上に置かれ、前記プラットフォームが前記シートダイの下の面上に配置され可逆的に移動可能であることを特徴とする装置。
【請求項２２】
請求項１９に記載のシート成形装置において、各シート保持器が個々にプレートの形状を有し、内側端縁と外側端縁とを有する板状シート保持器であり、前記板状シート保持器の内側端縁が、前記第１の成形部分の前記周縁端部に近いことを特徴とする装置。
【請求項２３】
請求項１９に記載のシート成形装置において、各シート保持器の上面が個々に平面輪郭、凸輪郭、凹輪郭、およびそれらの組合せからなるグループから選択される輪郭を有することを特徴とする装置。
【請求項２４】
請求項１９に記載の成形装置がさらに、
内側成形面を有する第２の成形部分を具え、
前記第１の成形部分の内側成形面と前記第２の成形部分の内側成形面とが互いに対向して可逆的に配置可能となるように、前記第１の成形部分と前記第２の成形部分とが互いに関して可逆的に配置可能であることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成形品の作成方法に関し、特に成形熱可塑性シートを形成する方法に関する。この方法は、輪郭を有し、穿孔された内側成形面と、周縁端部とを有する第１の成形部分と、穿孔された上面を有する少なくとも一のシート保持器とを具える成形装置を設けるステップを含む。このシート保持器は、周縁端部の少なくとも一部分に沿って配向されている縦軸を有し、周縁端部に関してｘ、ｙおよび／またはｚ軸に沿って可逆および制御可能に配置できる。シート保持器はまた、その縦軸周りに可逆および制御可能に回転できる。加熱熱可塑性シートは熱可塑性の組成物で形成されており、その穿孔した上面を通してかけられる減圧によりシート保持器の上面に接触保持される。減圧が内側成形面の孔を通してかけられ、加熱熱可塑性シートがこれに伴い引っぱられて接触し、その輪郭に合致する。このシート保持器は、その上に保持される加熱熱可塑性シートとともに、加熱熱可塑性シートを内側成形面と接触させる前、同時および／またはその後に、周縁端部へ向かうおよび／または周縁端部から離れて動き、オプションで回転する。シート保持器のこの動きは、内側成形面を有する加熱熱可塑性シートの接触および輪郭形成を助ける。本発明はまた、第１の成形部分とシート保持器とを具える成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常単一シートの熱成形プロセスは、熱可塑性材（通常ロール巻）の予形成シートを提供するステップと、前記予成形された熱可塑性シートを熱成形可能な温度に加熱するステップと、前記加熱熱可塑性シートを成形面に接触させるステップとを含む。通常前記加熱熱可塑性シートは、前記成形面の孔を通してかけられる真空によって引っぱられて前記成形面と接触する。
【０００３】
この従来型の単一シートの熱成形は一般的かつ好ましくないことに、熱可塑性シートを別個に形成するステップ、ロールに予成形された熱可塑性シートを集めるステップ、予成形された熱可塑性シートのロールを成形機（または加工機）へ送るステップ、熱成形操作の前に予成形された熱可塑性シートを再加熱するステップといった多数のステップを含む。さらにこの従来型の単一シートの熱成形方法はまた、一般的に輪郭形成された（例えば凹んだ）成形面上の熱可塑性シートの厚さを十分に制御できない。例えば成形熱可塑性シートは薄すぎる場合もあり（例えば深絞成形領域において）および／または他の領域では厚すぎる場合もある。このような成形シートの厚さの変動は、クラック破損といった好ましくない物理特性や、不均一な見た目（例えば不規則な色）といった美的特性を有する最終成形品をもたらすことになりうる。
【０００４】
押出成形された熱可塑性シートからの残余熱を用いて熱成形された熱可塑性シートの連続押出成形を含む熱成形プロセスは周知である。例えば米国特許第６，８１４，９０５号Ｂ１、第６，０８６，８００号および第４，０６１，７０６号を参照されたい。この連続熱成形方法は、おそらく予成形された熱可塑性シートの使用を含んだ多数のステップのいくつかを準備したり省いたりする一方、特に好ましくないことに、輪郭（例えば凹んだ）成形面上の熱可塑性シートの厚さを十分に制御できない。
【０００５】
先行技術の方法に生じたステップを最小化するか排除しうる新規な熱成形プロセスおよび装置を開発することが望まれていた。さらに、このような新規に開発された方法や装置はまた、輪郭成形面上に形成および成形される成形熱可塑性シートの厚さの制御を向上させる。
【発明の概要】
【０００６】
本発明によると、成形品を作成する方法が提供されており：
（ａ）成形装置を提供するステップであって、
（１）内側成形面を有する第１の成形部分と、周縁端部とを具え、前記内側成形面が、輪郭と複数の孔とを有し、
（２）上面を有する少なくとも１のシート保持器を具え、前記シート保持器の上面の少なくとも一部分が複数の孔を有し、前記シート保持器が、前記周縁端部の少なくとも一部分に沿って配置される縦軸を有し、前記周縁端部に対して、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の少なくとも一に沿って可逆および制御可能に配置可能であり、前記縦軸周りに回転可能であるステップと、
（ｂ）前記シート保持器の上面が、前記周縁端部の上方に配置されるよう前記シート保持器を配置するステップと、
（ｃ）少なくとも１の熱可塑性組成物から、熱成形可能な温度を有する加熱熱可塑性シートを形成するステップであって、前記加熱熱可塑性シートが、第１と第２の面を有するステップと、
（ｄ）前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の第１の部分を、前記シート保持器の上面の少なくとも一部分に接触させるステップと、
（ｅ）前記シート保持器の前記上面の前記複数の孔を通して減圧をかけるステップであって、これにより前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の前記第１の部分を、前記シート保持器の上面に保持させるステップと、
（ｆ）前記加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分を、前記第１の成形部分の内側成形面の少なくとも一部分に接触させるステップと、
（ｇ）
（１）各シート保持器を個別に、前記周縁端部へ向けて、および前記周縁端部から離れるの少なくとも一方に動かすステップであって、それぞれの場合、前記ｚ、ｙおよびｚ軸の少なくとも一に沿って単独であり、
（２）任意で、各シート保持器を、前記シート保持器の前記縦軸周りに、前記周縁端部へ向けて、および前記周縁端部から離れるの少なくとも一方に独立して回転させるステップと、
（ｈ）前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の前記第２の部分が、前記第１の成形部分の前記内側成形面の前記輪郭に実質的に合致するように、前記第１の成形部分の前記内側成形面の前記複数の孔を通して減圧をかけるステップと、
（ｉ）前記加熱熱可塑性シートを冷却し、これにより前記第１の成形部分の前記内側成形面の前記輪郭を保持する成形熱可塑性シートを形成するステップと、
（ｊ）前記第１の成形部分から前記成形熱可塑性シートを取り除くステップとを具え、前記成形熱可塑性シートが前記成形品であることを特徴とする方法。
【０００７】
さらに本発明によると、シート成形装置がまた提供され：
（ａ）内側成形面と周縁端部と有し、前記内側成形面が、輪郭と複数の孔とを有する第１の成形部分と、
（ｂ）第１の成形部分と流体接続している第１の真空装置であって、前記第１の成形部分の前記内側成形面の前記複数の孔を通して、制御可能に減圧をかける第１の真空装置と、
（ｃ）上面を有する少なくとも一のシート保持器であって、前記シート保持器の上面が、複数の孔を有し、前記周縁端部の少なくとも一部分に沿って配置されている縦軸を有するシート保持器と、
（ｄ）前記シート保持器と流体接続している第２の真空装置を具え、前記シート保持器の前記上面の前記複数の孔を通して制御可能に減圧をかける第２の真空装置とを具え、前記シート保持器が、前記周縁端部に対してｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の少なくとも一に沿って、可逆および制御可能に配置可能であり、前記縦軸周りに回転可能であり、
さらに、
前記加熱熱可塑性シートの前記第１の部分の前記第２の面が、前記シート保持器の前記上面と接触し、減圧が前記シート保持器の上面の前記複数の孔を通してかけられる場合に、加熱熱可塑性シートの第２の面の第１の部分を、前記シート保持器の上面に保持する寸法調整であり、
加熱熱可塑性シートの前記第２の面の前記第１の部分と一緒の、前記周縁端部に対する前記ｘ軸、前記ｙ軸および前記ｚ軸の少なくとも一に沿った前記シート保持器の可逆的な配置、および前記シート保持器の前記縦軸周りの可逆的な任意の回転は、前記シート保持器の上面に保持され、
前記加熱熱可塑性シートの前記第２の部分の前記第２の面が、前記第１の成形部分の前記内側成形面と接触し、減圧が前記第１の成形部分の前記内側成形面の前記複数の孔を通してかけられると、前記加熱熱可塑性シートの前記第２の面の第２の部分が引っぱられ、前記第１の成形部分の前記内側成形面の輪郭と合致することを特徴とする装置。
【０００８】
本発明を特徴づける構成は、特に添付され本開示の一部を構成するクレームに表わされている。本発明のこれらのおよび他の特徴は、その操作上の利点とその利用により得られる特定の物質は、発明の好適な実施例が図示され記載される以下の詳細な説明と添付の図面により十分に理解される。
【０００９】
本書およびクレームに記載されるように、「上」「下」「内側」「外側」「右」「左」「縦」「水平」「上面」「下面」といった配向や位置の用語や同様の用語は、図面で向きを示すよう発明を記載するのに用いられている。このような用語は指示されない限り、本発明の範囲の限定を意図せず、本発明は代替の位置や配向を採用してもよい。
【００１０】
他に明記されない限り、本書およびクレームに用いられる構造的な寸法、材料の量といったすべての数や表現は、「約」という用語によりすべての事例で変更されるものとして理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、シートダイから排出される加熱熱可塑性シート付の、本発明によるシート成形装置の代表斜視図である。
【図２】図２は、図１のシート成形装置の代表斜視図であり、さらに押出成型機と、第１の成形部分とシート保持器用の別個の真空ポンプとを含む。
【図３】図３は、図１のシート成形装置の代表斜視図であり、加熱熱可塑性シートは第１の成形部分とシート保持器に亘り伸張されている。
【図４】図４は、図３のシート成形装置の代表斜視図であり、加熱熱可塑性シートはシートダイから離されており、第１の成形部分とシート保持器に掛かっている。
【図５】図５は、図４のシート成形装置の代表斜視図であり、シート保持器がシート保持器の孔を通してかけられる減圧によりその上に保持される加熱熱可塑性シートとともに下方に移動されている。
【図６】図６は、図５のシート成形装置の代表斜視図であり、加熱熱可塑性シートは減圧によって引き込まれ第１の成形部分の内側面に接触し、シート保持器は第１の成形部分の周縁端部に対して外側に回転したものである。
【図７】図７は、本発明の方法で形成され用いられる加熱熱可塑性シートの第２の面の代表平面図である。
【図８】図８は、シートダイから排出される際の、加熱熱可塑性シートの第２の面の代表正面図であり、加熱熱可塑性シートはネッキングを呈している。
【図９】図９は、図６に描写されるような成形装置の部分断面図であり、さらに第２の成形部を含んでいる。
【図１０】図１０は、本発明のシート成形装置と方法とともに使用される管状のシート保持器の代表斜視図である。
【００１２】
図１から図１０を通して、他に明示されない限り、同じ参照数字は同じ構成要素や構造的特徴を意味する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１と図２を参照して、本発明の方法は、成形装置１、より具体的にはシート成形装置１を提供し、内側成形面１４と周縁端部１７とを有する第１の成形部分１１を含む。内側成形面１４は輪郭と複数の孔２６とを有する。内側成形面１４の輪郭は、例えば隆起部分２０および／または凹部２３を含んでもよい。実質的に内側成形面１４は凹んだ、または雌の内側成形面（図示せず）であってもよく、その場合、実質的に周縁端部１７の下に存在する。あるいは内側成形面１４は、隆起した、または雄の内側成形面（記載されるように）であってもよく、その場合、大部分の内側成形面１４は周縁端部１７の上に存在する。さらに内側成形面１４は、成形品の表面に肌目および／またはしるしを設ける目的で、比較的浅い（例えば隆起部分２０や凹部２３に対して）凸および／または凹パターン（図示せず）を含んでもよい。
【００１４】
通常周縁端部１７は、第１の成形部分１１の終端までを規定し、たとえあったとしてもそこを越えて延在する加熱熱可塑性シートは最終成形品を形成しない。周縁端部間を越える通常熱可塑性シートは、たとえあったとしても最終成形品から（例えば切り離され）取り除かれる。周縁端部１７は様々な好適な形状でもよく、例えば、円形、多角形、不規則形、またはそれらの組合せでもよい。図面に記載されるように、周縁端部１７は上面１８および終端１９を有する概ね水平なシャフトの形状である。
【００１５】
複数の孔２６は、明確にする目的のため、図１と図２、および内側成形部１４の一部分上にのみ描写されている。孔２６は、実質的に内側成形面１４の全体または範囲ごと（または集合）の上に配列されてもよい。孔２６は、実質的に均等または不均等に（例えばランダムに）内側成形面１４上に配列されている。範囲ごとに配置される場合、内側成形面１４の部分には孔がなくてもよい。複数の孔は、一般的に内側成形面１４の全体の上に均等に配列（または配置）されている。
【００１６】
複数の孔は、真空ポンプのような少なくとも１の真空装置と流体接続している。通常第１の成形部分１１は少なくとも１の内部チャンバ（図示せず）を有し、これは複数の孔２６と少なくとも１の真空装置、例えば図２に描写されるように導管３２を経由させた第１の真空装置２９と流体接続している。導管３２は硬質の導管でもよいが、より具体的には可逆的に巻回可能な可撓性材料で作られてもよい。第１の真空装置２９は内側成形面１４の複数の孔を通して制御可能に減圧をかける。例えば孔２６を通してかけられる減圧は、少なくとも１の圧力段階を用いて段階的に上げられてもよいし、その電源投入の瞬間から真空装置２９の全能力で減圧がかけられてもよい。
【００１７】
第１の成形部分１１からの成形品の移動を助けるために、ガス（例えば、空気）が高圧（すなわち、環境大気圧より大きい圧力）で孔２６から押し出されてもよい。高圧で空気のようなガスを孔２６から通すため、第１の真空装置２９が逆に操作され、および／または別の圧力ポンプ（図示せず）が内部チャンバと第１の成形部分１１の対応する孔２６とに流体接続して用いられてもよい。さらに孔２６を通過して外に出たガスは周辺温度（例えば５℃乃至１５℃といった２５℃より低い温度）よりも低い温度に冷却され、内側成形面１４の輪郭形状を保持するよう加熱熱可塑性シートの冷却をさらに補助する。
【００１８】
内側成形面１４の複数の孔は様々な好適な形状や寸法を有してもよく、それらは（１）成形品が第１の成形部分１１から取り除かれる際、汚れず、閉塞せず、そうでなくても熱可塑性材で詰まらず；且つ（２）最終成形品（例えばそこから延出されるプラスチックノブ）上に好ましくない面の特徴や欠陥をもたらさない。内側成形面１４の孔は多角形（例えば三角形、長方形、正方形、五角形、六角形、七角形、八角形など、およびそれらの組合せ）、円形、楕円形、不規則形状、およびそれらの組合せから選択される断面形状を有してもよい。通常内側成形面１４の孔は、概ね０．１乃至７ｍｍ、より具体的には０．５乃至５ｍｍ、さらに具体的には１乃至３ｍｍの直径を有する円形断面形状を有する。本発明の一実施例において、内側成形面１４の孔は１．６ｍｍ（１６分の１インチ）の直径を有する円形断面形状を有する。
【００１９】
本発明のシート成形装置はまた、少なくとも１のシート保持器を具える。図面に描写されるように、シート成形装置１は４つのシート保持器３５ａ，３５ｂ，３５ｃおよび３５ｄを具え、本書では集団および個体としてシート保持器３５と言う。各シート保持器３５は上面３８と縦軸４４とを有する。各シート保持器の上面３８の少なくとも一部分は複数の孔４１を有する。各シート保持器３５の縦軸４４は、第１の成形部分１１の周縁端部１７の少なくとも一部分に沿って（例えば、概ね平行に）配置されている。図面に描写されているように、シート保持器３５ａ，３５ｂ，３５ｃおよび３５ｄは、周縁端部１７の全体を概ね包囲するよう配置および配向されている。
【００２０】
各シート保持器３５は、第１の成形部分１４（図１）の周縁端部１７に対しｘ軸、ｙ軸および／またはｚ軸に沿って可逆および制御可能に配置できる。説明の目的で図１と図２に描写されるように、各シート保持器は周縁端部１７に対して始めは上方（正のｚ軸に沿って）かつ外側（正のｘ軸に沿って）配置されている。各シート保持器３５は、好適な手段により周縁端部１７に対してｚ軸（例えば上下）に沿って可逆および制御可能に配置できる。シート保持器は当該技術分野で公知の手段により可逆および制御可能に配置できる。例えば、各シート保持器３５はｚ軸に沿って可逆および制御可能に配置できる１またはそれ以上のピストン（図示せず）上に固定して置かれてもよい。
【００２１】
各シート保持器３５はｚ軸、およびオプションでｙ軸に沿って可逆および制御可能に配置できる１またはそれ以上のシザージャッキに固定して置かれてもよい。図１、２および３に描写されるように、シート保持器３５ｂと３５ｃは各々、ベース４７と、シート保持器３５ｂ（３５ｃと同等）に接続されるトッププレート５０と、第１のシザージャッキ要素５３と、第２のシザージャッキ要素５６とを含むシザージャッキ装置４５上に置かれる。第１と第２のシザージャッキ要素５３、５６はベースプレート４７とトッププレート５０とに接続される。第１と第２のシザージャッキ要素５３、５６は単独でまたは同時に操作可能である。シザージャッキ要素が単独で操作される場合、シート保持器の異なる部分が異なる時期に上昇または下降できる。本発明の一実施例では、第１と第２のシザージャッキ要素５３、５６は、シザージャッキ要素間に横方向に接続して延在するピストン５９およびロッド６２装置により同時に操作される。ロッド６２がピストン５９内に引き込まれ、第１と第２のシザージャッキ要素５３、５６が折り畳まれると、上部プレート５０に取り付けられたシート保持器はｚ軸に沿って下方に動く。あるいはロッド６２がピストン５９の外へ駆動されると、第１と第２のシザージャッキ要素５３、５６は上方に開き（例えば展開、外側または上方に伸長し）、上部プレート５０に取り付けられたシート保持器はｚ軸に沿って上方に動く。
【００２２】
シート保持器３５ｂ、３５ｃは各々、別個のシザージャッキ装置４５上に置かれる。残りのシート保持器３５ａと３５ｄは、描写されるように、シザージャッキ装置上に直接置かれず、各々シート保持器３５ｂと３５ｃに取り付けられるため、シート保持器３５ｂと３５ｃとがｚ軸に動くと、シート保持器３５ａと３５ｄも同じように動く。あるいは前述のように、各シート保持器３５はｚ、ｙおよび／またはｚ軸に沿って単独で動いてもよい。
【００２３】
当業者には周知のように、シザージャッキ（例えばシザージャッキ要素５６のような部分的なシザージャッキ）は、それらが折り畳まれ、および／または伸長される際、ｚ軸とｙ軸の双方に沿って、シート保持器３５のような、そこに載置されている物体を動かすべく用いられ、配置されてもよい。シート保持器は、当該技術分野で公知の手段と装置とにより周縁端部１７に対してｘ軸および／またはｙ軸に沿って可逆および制御可能に移動できる。例えばシザージャッキ装置４５のベースプレート４７は、周縁端部１７に対してｘ軸および／またはｙ軸に沿って配置されたレール（図示せず）上を可逆および制御可能に移動できる。
【００２４】
各シート保持器３５は周縁端部１７に対してｚ、ｙおよび／またはｚ軸に沿って可逆および制御可能に配置できることに加え、その縦軸（例えば、縦軸４４）周りに単独で回転できる。各シート保持器３５は周縁端部１７から離れて、および／またはそれに向かってその縦軸４４周りに可逆および制御可能に回転できる。各シート保持器３５の、その縦軸４４周りに可逆および制御可能な回転は、当該技術分野で公知の手段によって達成可能である。例えば図１と図３では、シート保持器３５ｂ、３５ｃは、各々の縦軸４４周りを制御および可逆可能に回転させるモータ６５と各々独立して連結している。残りのシート保持器もまた、さらなるモータ（図示せず）に単独で取り付けられてもよい。あるいはシート保持器３５ｂ、３５ｃの回転は、当業者には周知のように、互いに噛み合う変換ギア（図示せず）によりシート保持器３５ａ、３５ｂの回転に変換または伝達されてもよい。
【００２５】
各シート保持器３５の上面３８の複数の孔４１は、上面３８の全体または一部の上（例えば範囲ごとに）に配列されてもよい。通常孔４１は、上面３８上に均等、不均等（例えばランダム）またはパターンで配列できる。範囲ごとに配置されると、シート保持器３５の上面３８には部分的に孔がなくなる。そこに保持される加熱熱可塑性シートの引っ張りや引き伸ばしに差を持たせるため、孔４１は上部シート保持面３８上に範囲ごとに位置または配置可能である。例えば加熱熱可塑性シートは孔を有するこれらのシート保持範囲によって／その上では引っ張られ、または引き伸ばされ、孔の無いこれらのシート保持ゾーンによって／その上では引っ張られ、または引き伸ばされない。このような成形工程中の、差異のある加熱熱可塑性シートの引っ張り、または引き伸ばしは、第１の部分１１の内側面１４の異なる領域上での加熱熱可塑性シートの厚さを制御することを含む非限定的な理由で望ましい。シート保持器により引っ張られ、引き伸ばされたこれらの領域では（シート保持器の上面範囲の孔を通してかかる減圧の存在のため）通常加熱熱可塑性シートは第１の成形部分１１の内側面の上でより薄くなる。対応して、引っ張り、または引き伸ばしを受けないこれらの領域では（シート保持器のゾーンの上面に孔がないため）、通常加熱熱可塑性シートは第１の部分１１の内側面１４上ではより厚くなる。
【００２６】
通常複数の孔４１は、各シート保持器３５の上面３８の概ね全体上に均等に配列（または配置）されている。図に描写されているように、孔４１は各シート保持器３５の上面３８に列状に概ね均等に配列されている。
【００２７】
各シート保持器３５の複数の孔４１は、真空ポンプといった少なくとも１の真空装置と流体接続されている。図２に描写されているように、一般的に各シート保持器は、複数の孔４１と少なくとも１の真空装置とに流体接続されている少なくとも１の内部チャンバ（図示せず）と、例えば導管７１経由の第２の真空装置６８とを有する。明確にするために、第２の真空装置６８と流体接続されるようなシート保持器３５ｃのみが描写されている。各シート保持器は別個の第２の真空装置と流体接続されていてもよいし、それらが同じ第２の真空装置と流体接続されていてもよい。導管７１は硬質の導管でもよいが、より一般的には可逆的に巻回された可撓性材料からできている。第２の真空装置６８は外側シート保持器面３８の複数の孔４１を通して制御可能に減圧をかける。例えば孔４１を通してかけられた減圧は、少なくとも１の圧力段階を用いて段階的に上げられてもよく、またはその電源投入の瞬間から、真空装置６８の全能力で減圧がかけられてもよい。
【００２８】
一般的に成形品の成形工程が完了すると、加熱熱可塑性シートはシート保持器から取り除かれる。各シート保持器３５から加熱熱可塑性シートを取り除くのを助けるのにガス（例えば、空気）が高圧（すなわち、環境大気圧より大きい圧力）で孔４１から押し出されてもよい。高圧で空気のようなガスを孔４１から通すため第２の真空装置６８が逆に操作され、および／または別個の圧力ポンプ（図示せず）が内部チャンバとシート保持器３５の対応する孔４１とに流体接続して用いられてもよい。さらに、孔４１を通過し外に出たガスは周辺温度（例えば５℃乃至１５℃といった２５℃より低い温度）よりも低い温度に冷却され、冷却および加熱熱可塑性シートをシート保持器３５から取り除くことをさらに助ける。
【００２９】
各シート保持器３５の上面３８の複数の孔４１は様々な好適な形状や寸法を有してもよく、それらは最終成形品の成形の間、保持されている熱可塑性材で汚れず、閉塞せず、詰まることもない。通常シート保持器３５に保持される熱可塑性材は最終成形品の一部を形成しないので、シート保持器３５の孔４１によってその上に形成される表面の特徴（例えば延出されたプラスチックノブ）を実質的に懸念する必要はない。このようなものとして、シート保持器３５の孔４１は第１の成形部分１１の内側成形面１４の孔２６より大きくてもよい。各シート保持器３５の上面３８の孔４１は多角形（例えば三角形、長方形、正方形、五角形、六角形、七角形、八角形など、およびそれらの組合せ）、円形、楕円形、不規則形状、およびそれらの組合せから選択される断面形状を有してもよい。通常各シート保持器３５の上面３８の孔４１は、概ね０．１乃至７ｍｍ、より具体的には０．５乃至６ｍｍ、さらに具体的には１乃至４ｍｍの直径を有する円形断面形状を有する。本発明の一実施例において、各シート保持器３５の上面３８の孔４１は１．６ｍｍ（１６分の１インチ）または３．２ｍｍ（８分の１インチ）の直径を有する円形断面形状を有する。
【００３０】
各シート保持器は様々な好適な形状（例えば断面形状）を有してもよく、複数の孔を有する上面を設け、上面はそこに加熱熱可塑性シートの第２の面の第１の部分を受け、（孔４１を通してかかる減圧により）保持するよう十分に寸法調整されている。本書およびクレームで用いられるように、シート保持器の「上面」という用語は加熱熱可塑性シートが形成される際、加熱熱可塑性シートの第２の面に向かい合うシート保持器の様々な面を意味する。シート成形工程中、シート保持器（および第１の成形部）が概ね水平に配置されると（例えばシートダイの下面で）、シート保持器の上面は上を向き、水平に対して０乃至９０度の角度を形成するようさらに記載されてもよい。シート保持器の上面は複数の上面を具えてもよい（例えば多角形の上面または多角形の断面を有する管状のシート保持器の場合）。
【００３１】
本発明のシート保持器は少なくとも１のさらなる面を具えてもよく、このさらなる面はそれぞれシート保持器の上面以外であり、これらのさらなる面には実質的に孔（すなわち減圧をかけるための孔）がない。
【００３２】
本発明の一実施例では、少なくとも１のシート保持器が上面を有する管状のシート保持器であり、その上面の一部分が複数の孔（そこから減圧がかかる）を有し、管状のシート保持器（上面以外）の残りのすべての外側面（すなわちさらなる面）には実質的に孔（そこから減圧がかかる）がない。各管状のシート保持器は多角形（例えば三角形、長方形、正方形、五角形、六角形、七角形、八角形など、およびそれらの組合せ）、円形、楕円形、不規則形状、およびそれらの組合せから個々に選択される断面形状を有してもよい。通常各シート保持器は概ね円形の断面形状を有しており、よって各管状のシート保持器は概ね管状のシート保持器となる。管状のシート保持器の上面（すなわち管状のシート保持器の外側面領域の表面領域の５０％にすぎない）は複数の孔を有し、その残りの表面領域には孔が無い。
【００３３】
図１０では、概ね円形の断面形状を有する管状のシート保持器１６０が描写されている。成形装置１の少なくとも１のシート保持器３５は管状のシート保持器１６０に置換えられてもよい。管状のシート保持器１６０は複数の孔１６５を有する上面１６３を具える。管状のシート保持器１６０はまた実質的に孔のない（よって管状のシート保持器のさらなる面である）下面１６８を有する。一般的に上面１６３は管状のシート保持器１６０の外側円筒面積全体の５０％以下（０％より大きい）からなる（例えば外側円筒面積全体の１乃至５０、１０乃至５０、または２５乃至５０％）。一般的に下面１６８は管状のシート保持器１６０の外側円筒面積全体の５０％以上（１００％より小さい）からなる（例えば外側円筒面積全体の５０乃至９９、５０乃至９０、または５０乃至７５％）。管状のシート保持器１６０の外側円筒面積全体は、上面１６３と下面１６８の表面積の合計と等しい。図１０に描写されているように、上面１６３と下面１６８は各々、管状のシート保持器１６０の円筒外側面積全体の概ね５０％からなるか、形成している。描写されているように、管状のシート保持器１６０はまた、そこから延出する第１の軸１７１を有する第１のエンドプレート１７４を含む。管状のシート保持器１６０また、第１のエンドプレート１７４と反対の端部に、そこから延出する第２の軸（図１０に図示されないか、見えない）を有する第２のエンドプレート１７７（図１０では見えない）を具える。第１と第２の軸はその縦軸周りに管状のシート保持器１６０を支持し、回転させるよう用いられうる。
【００３４】
本発明のさらなる実施例では、各シート保持器は独立して実質的にプレート（または板状）の形を有しており、よってプレート状シート保持器である。描写図のシート保持器３５ａ，３５ｂ，３５ｃおよび３５ｄはプレート状シート保持器である。各プレート状シート保持器は内側端縁３６と外側端縁３７を有する。このプレート状シート保持器３５は内側端縁３６が周縁端縁１７に近づくよう、また外側端縁３７は周縁端縁１７（内側端部３６に対して）離れるよう配向および配置されている。
【００３５】
プレート状シート保持器はその平面図で（すなわち、その上面を直接見下ろすか、直交に見る）好適な様々な形を有しており、プレート状シート保持器の上面が、そこに加熱熱可塑性シートの第２の面の第１の部分を受け、保持できるよう設けられている。例えば各プレート状シート保持器はその平面図で、多角形（例えば三角形、長方形、正方形、五角形、六角形、七角形、八角形、九角形、十角形など、およびその組み合わせ）、円形、長円形（例えば、楕円形状）、不規則形状、およびその組み合わせから別個に選択される。一般的に本発明のプレートシート保持器は、平面図に関して、実質的に正方形および／または長方形から選択される形状を有しており、特に、実質的に（図のシート保持器３５に描写されているように）方形形状から選択される。
【００３６】
シート保持器の上面は各々独立して平面輪郭、凸輪郭、凹輪郭、およびそれらの組み合わせから選択される輪郭を有する。本発明の一実施例において、各シート保持器の上面は独立して実質的に平面な輪郭（例えばシート保持器３５の上面３８に関する図に描写されているように）を有する。
【００３７】
各シート保持器の上面は、本書でさらに詳細に述べられるように、その上に加熱熱可塑性シートの第２の面の第１の部分を保持するよう寸法調整されている。通常シート保持器の上面の寸法は、加熱熱可塑性シートがそこに十分に保持され、その縦軸周りのシート保持器の回転がシートを十分に引張／伸張、または弛めたり（回転して周縁端部から離れるか、それに向かうか）するよう選択される。一般的に各シート保持器の上面は、１５５乃至２０，４３９ｃｍ２（２４乃至３，１６８平方インチ）より具体的には、６１９乃至１８，５８１ｃｍ２（９６乃至２，８８０平方インチ）さらに具体的には、１，３９４乃至４，０６５ｃｍ２（２１６乃至６３０平方インチ）の表面積を有するように単独で寸法調整される。一実施例において、各シート保持器の上面は約３，７１６ｃｍ２（５７６平方インチ）の表面積を有する。
【００３８】
シート保持器は様々な好適な長さを有してもよく、少なくとも第１の成形部分の周縁端部の一部分に沿って延在するよう設けられる。通常各シート保持器は９１乃至６０９ｃｍ（３乃至２０フィート）の長さを有し、より具体的には１２２乃至４５７ｃｍ（４乃至１５フィート）、さらに具体的には１８２乃至３０４ｃｍ（６乃至１０フィート）の長さを有する。一実施例において、プレート状シート保持器３５ａ、３５ｄは各々１２２ｃｍ（４フィート）の長さを有し、プレート状シート保持器３５ｃ、３５ｂは各々２４４ｃｍ（８フィート）の長さを有する。
【００３９】
シート保持器は、様々な好適な幅（または直径）を有してもよく、その上に設けられる上面は加熱熱可塑性シートの第２の面の第１の部分がその上に保持されるよう十分に寸法調整されている。プレート状シート保持器の場合、保持器は、具体的には２．５乃至３０．５ｃｍ（１乃至１２インチ）の幅を有し、より具体的には１０．２乃至２０．３ｃｍ（４乃至８インチ）の幅を有し、さらに具体的には１２乃至１８ｃｍ（４．７乃至７インチ）の幅を有する。一般的な実施例において、プレートシート保持器は１５．２ｃｍ（６インチ）の幅を有する。
【００４０】
シート保持器は様々な好適な硬質材料から作られてもよい。例えば各シート保持器は、金属、熱硬化性のプラスチック材、熱可塑性材、セラミック材、およびそれらの組合せから作られてもよい。通常シート保持器は、金属（例えばスチール）から作られており、その上面は研磨された金属で形成されている。
【００４１】
本発明のシート成形装置はさらに、押出成形機７４とシートダイ７７（図２）とを具えてもよい。押出成形機は供給口８３を有する供給端部８０と、終端８６とを具える。押出成形機７４は単軸スクリュ、または逆方向または同方向に回転する二軸スクリュの押出成形機から選択されてもよい。通常押出成形機７４は、そのバレル７５の長さに沿った１またはそれ以上の加熱領域を含み、その温度は制御可能である。通常熱可塑性組成物は、少なくとも１の熱可塑性重合体、およびオプションで１またはそれ以上の添加剤（例えばガラスファイバおよび／または酸化防止剤）を含み、供給口８３に導入され、バレル７５を通り移動する際、溶解され、混合され、溶融熱可塑性組成物として終端８６から排出される。
【００４２】
押出成形機７４の終端８６は、シートダイ７７と流体接続している。通常終端８６とシートダイ７７との間の流体接続は、導管８９、およびオプションで、導管８９とシートダイ７７との間を流体接続させ、挿入される伸長器９２によって達成される。導管８９とオプションの伸長器９２は各々単独で加熱できる。溶融熱可塑性組成物は導管８９と伸長器９２を通り、押出成形機７４の終端８６からシートダイ７７へと排出される。通常シートダイ７７は、伸長器９２とスロット（図示せず）とを流体接続する少なくとも１の内部流路を含む。内部流路とシートダイ７７とを通る溶融熱可塑性材の通過は、第１の面９８と第２の面１０１とを有する加熱熱可塑性シート９５を形成することとなる。
【００４３】
シートダイ７７は、別個のアクチュエータ（図示せず）により制御および可逆可能に可動である複数のゲート１０４を有する機能的なシートダイでもよく、そこを通る溶融熱可塑性材の量、よって、そこから排出され、これにより製造される加熱熱可塑性シートの厚さ、幅、および形状を制御するようシートダイ７７のスロットを通過する。ゲート１０４は、熱可塑性材を含まない開口（図示せず）を有する加熱熱可塑性シートを製造するのに操作可能である。例えば加熱熱可塑性シート９５が形成される際、シートの内側部分を形成するゲート１０４のいくつかは所定時間閉じられ、それから再び開けられ、これによりシートに形成される開口やスロットとなる。
【００４４】
シートダイ７７は、スロットよりも、溶融熱可塑性材が排出される複数の横に配列された開口（図示せず）を有してもよい。開口は、開口から排出される溶融熱可塑性材が、その隣接／近傍の開口から排出される溶融熱可塑性材と連続するよう配置され、これにより加熱熱可塑性シートが形成される。複数の横に配列された開口は、加熱熱可塑性シートの形成に対して、事実上スロットとしての機能を発揮する。各開口はそれに関して可逆および制御可能に閉鎖可能なゲート１０４であってもよい。
【００４５】
シートダイ７７、第１の成形部分１１、およびシート保持器３５は様々な好適な方法で互いに関連して配置可能であり、シートダイ７７から排出される加熱熱可塑性シート９５は各シート保持器３５と第１の成形部分１１の内側成形面１４とに接触可能である。例えばシートダイ７７は、重力作用で（図示するように）下に落ちる加熱熱可塑性シート９５を製造するよう配置でき、第１の成形部分１１とシート保持器３５は共に、重力作用で下に落ちる加熱熱可塑性シートの面に平行であるよう横に配置（描写せず）できる。
【００４６】
本発明の一実施例および図に描写されるように、第１の部分１１および各シート保持器３５は共に、シートダイ７７よりも下の面、例えば図１に示されているｘおよびｙ軸によって規定される面に配置される。参照の目的で、周縁端部１７は、図１のｘおよびｙ軸によって規定される面内に実質的に置かれている。加熱熱可塑性シート９５が形成され、重力作用でシートダイ７７から垂直に落ちる場合：（１）シートダイ７７は、第１の成形部分１１と各シート保持器３５とが存在する面上を可逆的に可動であり；および／または（２）第１の成形部分１１と各シート保持器３５は共に、シートダイ７７の下の平面に可逆的に配置可能である。シートダイ７７、第１の成形部分１１および各シート保持器３５のこのような相対的な動きは、第２のシート面１０１を、第１の成形部分１１の内側成形面１４と各シート保持器３５の上面３８とに接触させる。シートダイ７７は、周知の手段によって軌道またはレール（図示せず）上などを可逆的に可動であってもよい。
【００４７】
本発明の一実施例において、第１の成形部分１１と各シート保持器３５は共に配置され、シートダイ７７の下の平面で可逆的に可動であり、通常シートダイ７７は静止している。
【００４８】
シートダイ７７の下の平面での第１の成形部分１１とシート保持器３５の調和した可逆的な動きを達成するために、第１の成形部分１１と各保持器３５とは共にプラットフォーム１０７上に置かれている。通常第１の成形部分１１とシート保持器とは（例えば示されていないボルトのような留め金具によって）プラットフォーム１０７に固定して取り付けられている。一実施例において、シザージャッキ装置４５のベースプレート４７は、シート保持器３５に対してプラットフォーム１０７に固定して取り付けられている。プラットフォーム１０７はｙ軸（例えば図１の２方向を指す矢印１１０のような）に沿ってシートダイ７７よりも下の面に配置され、可逆的に可動である。
【００４９】
プラットフォーム１０７は、スキッド、トラック、ホイールのみ、レールと連係したホイール、およびそれらの組合せといった周知の移動手段によってシートダイ７７より下の面に可逆的に移動可能でもよい。プラットフォーム１０７はさらに、第１の成形部分１１とシート保持器３５とが共に置かれる縦に配置可能なプレート（図示せず）を具えてもよい。縦に配置可能なプレートはｚ軸に沿って可逆的に配置可能であり、これにより第１の成形部分１１とシート保持器３５とをｚ軸（例えば縦）に沿って共に移動できる。第１の成形部分１１とシート保持器３５との縦の動きは、第１の成形部分１１の内側面１４と、シートダイ７７に近づく、またはシートダイから離れる、さらに具体的には、加熱熱可塑性シート９５が排出されるシートダイ７７のスロットに近づく／から離れる外側シート保持面３８を配置することを含むが、これに限定しない。
【００５０】
本発明の方法において、各シート保持器３５は、初めはその上面３８が第１の成形面１４（ｚ軸に沿った）の周縁端部１７の上方に配置されるよう配置されている。図１および図２を参照されたい。第１の成形部分が第１の雄の成形部分（図に描写されるように）である場合、シート保持器の初めの位置は周縁端部の上方にあることに加え：（１）第１の雄の成形部分の内側成形面の上部先端の上方；または（２）第１の雄の成形部分の内側成形面の周縁端部の上方と上部先端の下方にある。図に描写されるように、シート保持器３５は、始めは周縁端部１７の上方と、内側成形部１４の上部先端の下方に配置される。雌の第１の成形部分（すなわち実質的に凹んだ周縁端部の下方）の場合、シート保持器の初めの位置は、各々の上面が第１の雌の成形部分の周縁端部の上方にある。本書に前述されるように、シート保持器はｘ、ｙおよびｚ軸の少なくとも１に沿って、例えばシザー装置４５によって実質的にｚ軸に沿って、可逆および制御可能に配置できる。
【００５１】
第１の面（例えば９８）と第２の面（例えば１０１）とを有する加熱熱可塑性シート（例えば９５）は、本発明の方法での少なくとも１の熱可塑性組成物から形成されている。この熱可塑性シートは、特に（１）各シート保持器の上面に接触および保持されるとき（２）第１の成形部分の内側成形面に接触および密接な輪郭接触へと引っぱられるときに、熱成形可能な温度（例えば、熱成形温度）を有する。加熱熱可塑性シートの温度が、熱可塑性シートの融点と同じかそれより高い間、加熱熱可塑性シートの温度は、より具体的には熱可塑性シートの軟化点（またはガラス転移温度）以上であって、且つ熱可塑性シートの融点（すなわち、この熱可塑性シートが形成される熱可塑性組成物の軟化点／Ｔｇおよび融点と各々等しい）以下の範囲内となる。
【００５２】
本発明の方法の一実施例において、加熱熱可塑性シートは加熱熱可塑性シートの第１と第２の面との間に挿入される内側部分を有する。この実施例において、加熱熱可塑性シートの温度は、第１の面、内側部分および第２の面を通り、実質的に均一（例えば、５℃以下、より具体的には２℃以下まで変化）である。特に、温度が実質的に均一である場合：（１）加熱熱可塑性シートの第２の面の第１の部分は、各シート保持器の上面に反して引っぱられ（２）加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分は、第１の成形面の内側成形面に対して引っぱられる。
【００５３】
加熱熱可塑性シートの温度は、熱電対を加熱熱可塑性シートの第１と第２の面とに接触させるステップ、熱電対を加熱熱可塑性シートの内側部分に挿入するステップのような当該技術分野で知られている方法によって決定されてもよい。あるいはそれに加えて、赤外線センサのような遠隔温度センサが、加熱熱可塑性シートの第１と第２の面の温度を決定するのに用いられてもよい。
【００５４】
本書に用いられるように「シート」および「シートダイ」といった同様の語は、「フィルム」および「フィルムダイ」といった同様の語を含んでいる。シートダイ、より具体的にはシートダイのスロットから排出される際に、加熱熱可塑性シートは、具体的には０．５乃至２５ｍｍ、より具体的には１．５乃至１５ｍｍ、さらに具体的には６乃至１２ｍｍの厚さを有する。本発明の一実施例では、シートダイから排出される際に、加熱熱可塑性シートは９ｍｍの厚さを有している。本発明の方法により製造される成型品であるこの熱可塑性シートは、一般的には、０．２５乃至１２．５ｍｍ、より具体的には、０．７５乃至８ｍｍ、さらに具体的には３乃至６ｍｍの厚さを有する。本発明の一実施例において、本発明の方法によって製造された成形品である成形熱可塑性シートは、平均４．５ｍｍの厚さを有する。
【００５５】
加熱熱可塑性シートは、溶融熱可塑性組成物を形成するよう熱可塑性組成物を溶融するステップと、溶融熱可塑性組成物から加熱熱可塑性シートを形成するステップとを含む周知の方法によって形成されている。一実施例において、前述されるように、熱可塑性組成物は、供給口８３を有する供給端部８０と、終端８６とを有する押出成形機７５（例えば短軸スクリュ、または逆方向か同方向に回転する二軸スクリュ）で溶融される。押出成形機の終端はシートダイ７７（例えば導管８９と伸長器９２により）と流体接続している。溶融熱可塑性組成物は押出成形機内に形成され、押し出され（導管８９と伸長器９２により）、シートダイ７７を通り、加熱熱可塑性シート（例えば９５）を形成する。通常この加熱熱可塑性シートはシートダイでスロットから排出され、そこから重力作用により垂直に落ちる。このシートダイは、本書に前述されるように選択および操作可能である。
【００５６】
加熱熱可塑性シート９５は、その第２の面１０１が、シート保持器３５と第１の成形部分１１の内側成形面１４とに面する（例えば対面する）よう、シートダイ７７から排出される。加熱熱可塑性シート９５の第１の面９８はシート保持器３５と内側成形面１４から離れて面する。
【００５７】
加熱熱可塑性シートの第２の面１０１は、本発明に関しては、第１の部分、第２の部分および第３の部分を有するよう描写されている。説明の目的として、図７を見ると、加熱熱可塑性シート９５の第２の面１０１の第１の部分１１３が一般にシート９５の終端１２２近傍、またはそれに向かって配置されている。第２の面１０１の第２の部分１１６は、一般的に加熱熱可塑性シート９５の中央領域に配置されている。第２の面１０１の第３の部分１１９は、加熱熱可塑性シート９５の第１の部分１１３と第２の部分１１６との間（例えばその間に挿入されている）の領域である。
【００５８】
熱可塑性シートの第２の面の第１の部分は、少なくとも１のシート保持器の上面の一部と接触している。具体的には、加熱熱可塑性シートが形成される際、シート保持器の上面の部分に順次接触する。
【００５９】
減圧が上面３８の複数の孔４１の少なくともいくつかを通して（例えば第２の真空装置６８と導管７１によって）かけられ、加熱熱可塑性シートの第２の面の第１の部分を、各シート保持器の上面に保持する。加熱熱可塑性シートの第２の面の第１の部分が、各シート保持器の上面に順次接触する間、減圧が孔４１を通りかけられてもよく、加熱熱可塑性シートがそこに順次接触するので、加熱熱可塑性シートを順次上部シート保持面に保持することができる。あるいは加熱熱可塑性シートの第２の面の第１の部分すべてがシート保持器の上面に接触した後、孔４１を通して減圧をかけてもよい。
【００６０】
加熱熱可塑性シート（９５）の第２の面１０１の第２の部分（例えば第２の部分１１６）は、少なくとも第１の成形部分（例えば１１）の内側成形面（例えば１４）の少なくとも１部分と接触している。加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分の、第１の成形部分の内側成形面の部分の少なくとも１部分との接触は、加熱熱可塑性シートの第２の面の第１の部分の、シート保持器の上面と／上面上での接触（または減圧保持）の前、同時、またはその後に生じてよい。本発明の一実施例において、加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分の、第１の成形部分の内側成形面の少なくとも１部分との接触は、加熱熱可塑性シートの第２の面の第１の部分の、シート保持器の上面と／上面上での接触（または減圧保持）と実質的に同時に起こる。
【００６１】
加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分の、第１の成形部分の内側成形面の少なくとも１部分との接触の前、同時、またはその後で、シート保持器は単独で（１）ｘ、ｙおよび／またはｚ軸に沿って動き（２）第１の成形部分の周縁端部に関して、それらの縦軸周りにオプションで回転する。さらに具体的には、各シート保持器の上面の少なくとも１部分に保持された加熱熱可塑性シートの第２の面の第１の部分を用いて：（１）各シート保持器は単独でｘ、ｙおよび／またはｚ軸に沿って周縁端部に向かっておよび／または周縁端部から離れて動き；（２）各シート保持器は単独で第１の成形部分の周縁端部に向かっておよび／または周縁端部から離れて縦軸周りに回転する。シート保持器のｘ、ｙおよび／またはｚ軸に沿った動き、およびオプションでの回転は、記載した順番で、実質的に同時に、または順次記載された順番と反対に（すなわち回転後に起こるｘ、ｙおよび／またはｚ軸に沿った動き）行われてもよい。
【００６２】
一実施例において、シート保持器は周縁端部に向かってｚ軸に沿って（例えば下向き）一斉に動く。そこに保持された加熱熱可塑性シートを有するシート保持器は、第１の成形部分の周縁端部より下に配置されるようｚ軸に沿って動いてもよい。
【００６３】
第１の成形部分の内側成形面の少なくとも１部分と接触する加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分の少なくとも１部分を用いて、減圧が内側成形面の複数の孔（例えば２６）を通して（例えば第１の真空装置２９と導管３２によって）かけられる。加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分は（減圧の結果として）内側成形面の輪郭に密着するよう引っぱられ、これに合致する。
【００６４】
第１の成形部分の内側成形面は、加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分を、輪郭形成された内側成形面に合致するのを補助すべく、任意で加熱してもよい。結果として、しかしながら、加熱熱可塑性シート内に熱が残り（その形成時の使用、例えばシートダイが出る際）、別個に第１の成形部分の内側成形面を加熱することは、一般的に本発明の方法において必要とされない。さらに、加熱熱可塑性シート内に残る熱を考慮すると、熱可塑性シートの別個または外部の加熱は、一般的に本発明の方法において必要とされない。
【００６５】
内側成形面と密接に輪郭に合致して維持されている間、加熱熱可塑性シートは冷却される。加熱熱可塑性シートの冷却は、第１の成形部分の内側成形面の輪郭を保持する成形熱可塑性シートを形成する。通常この加熱熱可塑性シートは、熱可塑性シートの軟化点またはガラス転移温度より低い温度に冷却される。軟化点またはガラス転移温度より低い温度に冷却されると、熱可塑性シートは最早熱形成可能でなくなり、その内側成形面の輪郭形状を保持する。
【００６６】
加熱／成形された成形熱可塑性シートの冷却は周知の方法によって達成される。例えば、冷却空気を加熱熱可塑性シートの第１の面に通過させたり、および／または第１の成形部分の内側成形面を冷却してもよい（例えば、第１の成形部分の内側成形面の下に配置された導管を通過する冷却流体または冷却剤によって−図示せず）。あるいは、またはこのような冷却方法に加えて、水（例えば０乃至２５℃以下の温度）などの冷却液が、加熱および成形／成形熱可塑性シートの第１の面の少なくとも一部分に（例えば噴霧／霧化により）直接接触可能である。
【００６７】
熱可塑性シートが十分に冷却された後にできた成形熱可塑性シート（または成形品）は、第１の成形部分から取り除かれる。第１の成形部分から成形熱可塑性シートを取り除くことは、当該技術分野において公知の方法によって達成可能である。例えば１またはそれ以上のエジェクタコアは、内側成形面から外に向かって可逆的に伸長可能であり、事実上成形加熱シートが第１の成形部分から外れ、離れるように押すことができる。あるいは、またはそれに加えてガス（例えば空気）は、内側成形面で複数の孔（例えば２６）に圧力かけて通し、これにより成形熱可塑性シートが第１の成形部分から外れて、離れるよう持ち上がる。さらに代替的または追加的に、成形熱可塑性シートは、シート保持器（その上に保持された熱可塑性シートを用いて）と第１の成形部分を互いに離れるよう動かすことにより第１の成形部分から取り除くことができる。例えばそこに保持される余分な熱可塑性シート材を有するシート保持器は、ｚ軸に沿って第１の成形面から上に離れるよう移動可能であり、これにより成形熱可塑性シートを第１の成形部分から持ち上げて離す。
【００６８】
第１成形部の周縁端部から、シート保持器の上面の少なくとも１部分、およびその上に伸びる熱可塑性シートの余分な部分は、一般的に加熱熱可塑性シートが、減圧によって第１の成形部分の内側成形面と密接的に輪郭合致するよう引っぱられる。余分な熱可塑性シート材は、成形熱可塑性シートが第１の成形部分から取り除かれる前、またはその後に除去されてもよい。通常成形熱可塑性シートが第１の成形部分から取り除かれる前に、余分な熱可塑性シート材が取り除かれる。
【００６９】
余分な熱可塑性シート材は、成形熱可塑性シートが第１の成形部分から取り除かれた後、オプションで取り除かれてもよい。この余分な熱可塑性シート材は、例えばサンダー仕上、ラベル貼付、孔開け、付属部品の挿入および／または塗装といった後の成形工程の間、成形熱可塑性シートを固定および移動するのに用いられる。後の成形工程が完了した後は、余分な熱可塑性シートは、成形熱可塑性シートから取り除かれてもよい。
【００７０】
本発明の方法でのｘ、ｙおよび／またはｚ軸に沿ったシート保持器の移動およびそのオプションの回転は（その上に保持された加熱熱可塑性シートを用いて）、加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分の、第１の成形部分の内側成形面との密接的な輪郭合致接触を補助し、向上させる。
【００７１】
例えば図５に描写されるように、シザージャッキ装置４５が折り畳まれ、周縁端部１７（図５に図示せず）に向かって、および周縁端部を過ぎてｚ軸に沿ってシート保持器が倒れ下に落ちる場合（減圧を介してその上に保持される加熱熱可塑性シートを用いて）、加熱熱可塑性シート９５は、実質的に第１の成形部分１１の内側成形面１４全体を覆う。このように覆われた加熱熱可塑性シート９５を用いて、内側成形面１４の孔２６を通して減圧をかけると、加熱熱可塑性シート９５の第２の面１０１の第２の部分（例えば１１６）を効率的に引っぱって内側成形面１４と密接的に輪郭合致接触させる。例えば図６を参照されたい。
【００７２】
シート保持器の回転は、減圧により内側成形面１４と密接な輪郭合致接触する際に、加熱熱可塑性シートの厚さの制御を部分的に補助する。特にシート保持器を回転させると、シート保持器を回転させない場合よりも、さらに均一な厚さの成形熱可塑性シートを形成できる。例えばシート保持器を周縁端部から外側に、または周縁端部から離れるように回転させると、最終成形品での不均一な厚さの原因となる、内側成形面上に加熱熱可塑性シート材が束ねられたり集まったりするのがいくらか防がれる。シート保持器の周縁端部から外側に、または周縁端部から離れるように回転させると、一般に（限定的ではないが）第１の成形部分が雄の内側成形面を有し、その大部分が（図に描写されるように）周縁端部上（またはここから外側に）伸長する場合に利便性がある。
【００７３】
シート保持器を周縁端部の内側に、または周縁端部へ向けて回転させると、小さすぎる加熱熱可塑性シート材が内側成形面に引き込まれた結果として、延び過ぎたり、薄過ぎたりすることがいくらか防がれる。例えばシート保持器が周縁端部に向かって回転するのに従い、より多くの加熱熱可塑性シートが内側成形面に引き込まれて利用可能となる。シート保持器を周縁端部の内側に、または周縁端部に向けて回転させると、一般的に（限定的ではないが）第１の成形部分が雌の内側成形面を有し、その大部分が周縁端部（図に描写せず）より下に凹んでいる場合に利便性がある。
【００７４】
第１の成形部分が複雑な内側成形面、例えば雄として特徴づけられてもよい部分を有し、他の部分が雌として特徴づけられてもよい場合、いくつかのシート保持器は周縁端部に向かって回転され、他のシート保持器は周縁端部から離れて回転されてもよい。例えば、雄の内側成形面の部分に隣接するこれらのシート保持器は、周縁端部から離れて回転され、雌の内側成形面の部分に隣接するこれらのシート保持器は、周縁端部に向かって回転されてもよい。
【００７５】
加熱熱可塑性シートがシートダイから、縦に重力作用によって落ちる際、ネッキングが生じることがあり、これは加熱熱可塑性シートの幅を狭める原因となる。図８を参照すると、加熱熱可塑性シート９５は、ネッキング現象を示すものとして描写されている。加熱熱可塑性シート９５が縦の間隔１３７を通って落ちる時、当初の幅１３１を有する前首部１２５が形成される。加熱熱可塑性シート９５がさらに縦の距離１４０を落ちた後、ネッキング現象が起こり、移行部１２７が可変的に減少する幅を有して形成される。距離１４０を落ちた後、このネッキング現象は完了し、固定の幅１３４を有する首部１２８が形成される。首部１２８の幅１３４は、加熱熱可塑性シート９５の始めの部分１２５の幅１３１より小さい。一般に通常移行部１２７の幅は、始めの部分１２５の幅１３１より小さく、加熱熱可塑性シートの首部１２８の幅１３４よりも大きい。
【００７６】
シートネッキングの現象は、溶融熱可塑性組成物、シートダイの構成（例えばそのスロットの形）、シートダイから排出される際の加熱熱可塑性シートの温度、およびその組合せを含むが、それに限定しない多くの原因を含みうる。結果として加熱熱可塑性シートの幅が減少すると通常、より幅の広い、重い、より高価なシートダイの使用が必要となるので、一般的にネッキングの現象は好ましくない。
【００７７】
本発明の一実施例では、加熱熱可塑性シートの第２の面の第１の部分を、各シート保持器の上面の少なくとも一部分と接触させるステップは、加熱熱可塑性シートのネッキングの前に起こる。加熱熱可塑性シートをネッキングの前にシート保持器の上面に保持することで、実質的に加熱熱可塑性シートのネッキングが防がれる。さらに図８を参照すると、例えば加熱熱可塑性シート９５の第２の面１０１の第１の部分が、縦の距離１３７内で（すなわちネッキングが起こる前に）少なくともシート保持器３５の上面３８の部分で接触保持されれば、加熱熱可塑性シートのネッキングは実質的に防がれ、加熱熱可塑性シートはその初めの幅１３１を保持する。
【００７８】
シート成形装置に関して前述したように、本発明の方法の一実施例では、第１の成形部分とシート保持器は共にシートダイよりも下の面に（例えば図１のｘおよびｙ軸によって規定された面）配置されて可動であり、シートダイは実質的に静止している。前述の記載によると、この第１の成形面１１とシート保持器３５は共にシートダイ７７よりも下の面で可動であるプラットフォーム１０７上に置かれてもよい。この一実施例において、この方法はさらに、熱可塑性シートが形成される際に、第１の成形面とシート保持器とが共にシートダイよりも下の面で動くことを含み、これにより加熱熱可塑性シート、各シート保持器の上面、および第１の成形面の内側成形面の間の接触を容易にする。第１の成形面とシート保持器がシートダイより下の面を動く際、加熱熱可塑性シートは、事実上、そこを通って覆われている。例えば、図１乃至４を参照されたい。図３を参照すると、第１の成形部分１１とシート保持器３５とがシートダイ７７より下に（例えば、プラットフォーム１０７上の矢印１４３によって示される方向に）移動する直線速度と、加熱熱可塑性シート９５がシートダイ７７から作られる速度を一緒に制御して、シート保持器を横切って覆う際に加熱熱可塑性シート９５の厚さを制御してもよい。直進移動の速度と加熱熱可塑性シートの速度を、各々可変かつ個別に制御して、内側成形面を横切る加熱熱可塑性シートの厚さを変化させてもよい。
【００７９】
図３と図４において、明確にする目的のために、加熱熱可塑性シート９５は硬質であるよう描写され、下のシート保持器３５ｃが見えるようになっている。加熱熱可塑性シート９５が少なくともその軟化点よりも高い温度を有するので、実際には、加熱熱可塑性シート９５は、より具体的に内側成形面１４の一部分および／または少なくとも１のシート保持器３５（その上方および／またはその上に固定して置かれる）に亘ってこれを覆う。
【００８０】
本発明の方法において、通常加熱熱可塑性シートは、内側成形面およびシート保持器を覆った後、および成形熱可塑性シートが第１の成形部分から取り除かれる前に、いくつかの点でシートダイから取り除かれる。一実施例において、この方法は（１）各シート保持器が独立してｘ、ｙおよび／またはｚ軸に沿って周縁端部に向かっておよび／または周縁端部から離れて動くステップと；（２）オプションでその縦軸周りにシート保持器を回転させるステップとの前、同時、または後で、加熱熱可塑性シートをシートダイから取り除くステップを含む。図４を参照すると、加熱熱可塑性シート９５はｘ、ｙおよび／またはｚ軸に沿ってシート保持器を回転させたり、動かしたりする前にシートダイ７７から取り除かれている。
【００８１】
本発明のシート成形装置はさらに、内側成形面を有する第２の成形部分を具え、この場合、本方法はさらに第２の成形部の内側成形面を加熱熱可塑性シートの第１の面に圧縮接触させるステップを具えてもよい。第２の成形面の内側成形面の、加熱熱可塑性シート第１の面との接触は：（１）加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分が引き込まれ、（第１の成形面の内側成形面の孔を通してかかる減圧によって）第１の成形部分の内側成形面と密接に輪郭合致接触した後；（２）加熱熱可塑性シートの冷却（およびこれによる成形熱可塑性シートの形成）の前に行われる。
【００８２】
図９を参照すると、第２の成形部１４６は内側成形面１４９を有する。第１の成形部分１１と第２の成形部分１４６は、第１の成形部分１１の内側成形面１４と第２の成形部１４６の内側成形部分１４９が、互いに反対に向き合うよう可逆的に配置可能であるよう互いに（例えば、矢印１５２に沿って）可逆的に配置可能である。さらに具体的には、加熱熱可塑性シート９５の第１の面９８と第２の成形部分１４６の内側成形面１４９は、（図示するように）互いに反対に向き合うよう可逆的に配置可能である。第２の成形部分１４６が第１の成形部分１１に向かって、矢印１５２で示される方向に移動する場合、第２の成形部１４６の内側成形面１４９は加熱熱可塑性シート９５の第１の面９８に圧縮接触する。ピストン（図示せず）による縦のレールのような第２の成形部分１４６が周知の手段によって動かされる。一般的には第２の成形部１４６が、加熱熱可塑性シート形成ステーション（シートダイ７７が配置されている）に対して遠隔の圧縮成形ステーションに配置されている。一般的にプラットフォーム１０７は、（例えば前述のようなレール上を）周知の移動手段によって遠隔の圧縮成形ステーションへと移動し、第２の成形部１４６は加熱熱可塑性シート９５の第１の面と圧縮接触する。
【００８３】
第２の成形部分１４６の内側成形面１４９は、一般的に１．０乃至４．０Ｋｇ／ｃｍ２（１４乃至５７ｐｓｉ）、より具体的には１．２乃至２．０Ｋｇ／ｃｍ２（１７乃至２８ｐｓｉ）、さらに具体的には１．３乃至１．８Ｋｇ／ｃｍ２（１９乃至２７ｐｓｉ）の圧縮力で加熱熱可塑性シート９５の第１の面９８と圧縮接触する。一実施例では、第２の成形面４６の内側成形面１４９は、一般的に１．５Ｋｇ／ｃｍ２（２１ｐｓｉ）の圧縮力で加熱熱可塑性シート９５の第１の面９８と圧縮接触する。
【００８４】
第２の成形面の内側成形面の、加熱熱可塑性シートの第１の面との接触は、表面特徴を加熱熱可塑性シートの第１の面に付与すること；シートの厚さを制御すること；および／またはシートの第１の表面をなめらかにすることを含むが、それに限定されない理由のため実行されてもよい。第２の成形面の内側成形面はなめらかであってもよく、凸面および／または凹面を含んでもよい。
【００８５】
本発明の方法の様々なステップの一は、前述されたように、実質的に記載されるように、同時または可逆的な順番に行われてもよい。本発明の一実施例では、実質的に順次記載されるように以下の：（ｄ）加熱熱可塑性シートの第２の面の第１の部分が、シート保持器の上面の少なくとも一部分と接触するステップと；（ｅ）シート保持器の上面の複数の孔を通して減圧を引き込み、これにより加熱熱可塑性シートの第２の面の第１の部分を、シート保持器の上面に保持するステップと；（ｆ）加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分を、第１の成形部分の内側成形面の少なくとも一部分に接触させるステップと；（ｇ）（１）各シート保持器を独立して周縁端部に向かっておよび／または周縁端部から離れて、それぞれの場合独立してｘ、ｙおよび／またはｚ軸に沿って動かすステップと；（ｇ）（２）各シート保持器を、その周縁端部に向かっておよび／または周縁端部から離れて、その縦軸周りに任意に回転させるステップとが行われる。
【００８６】
本発明の一実施例において：（ｈ）（前記加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分が実質的に前記第１の成形部分の内側成形面の輪郭に合致するよう）第１の成形部分の内側成形面の複数の孔を通して減圧を引き込むステップが、（ｇ）（１）各シート保持器が周縁端部に向かっておよび／または周縁端部から離れて単独で動き、それぞれの場合、ｘ、ｙおよび／またはｚ軸に沿っているステップと；（ｇ）（２）周縁端部に向かっておよび／または周縁端部から離れて単独で動き、その縦軸周りに各シート保持器をオプションで回転させるステップと同時または連続的に行われる。
【００８７】
加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分を、第１の部分の内側成形面の少なくとも一部分と接触させるステップ（ｆ）と、シート保持器を移動させるステップ（ｇ）とは、記載順に行われても、同時に行われても、逆の順番で行われてもよい。例えば一実施例において、第１の成形部分の周縁端部に向かっておよび／または周縁端部から離れて単独で各シート保持器を動かし、それぞれの場合、単独でｘ、ｙおよび／またはｚ軸に沿っているステップ（ｇ）（１）と、第１の成形部分の周縁端部に向かっておよび／または周縁端部から離れて単独で、その縦軸周りに各シート保持器をオプションで回転させるステップ（ｇ）（２）とが、加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分を、第１の成形部分の内側成形面の少なくとも一部分に接触させるステップ（ｆ）の前に（すなわち前に順番に）行われる。
【００８８】
本発明の方法において、（減圧により）加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分を引き込んで、第１の成形面の内側成形面と密接な輪郭接触させるステップは、加熱熱可塑性シートの第２の面と第１の成形部分の周縁端部との間にシールを形成することにより補助または向上可能である。特に、加熱熱可塑性シートの第２の面の第３の部分（例えば、図８の第３の部分１１９）は、周縁端部（および特に、全周縁端部）と接触し、これにより第３の部分と周縁端部との間にシールを形成する。シート周縁端部のシールの形成後、または形成と同時に第１の成形部分の内側成形面（例えば１４）の孔（例えば２６）を通して減圧をかけるステップは、その後に実行されてもよい。真空または真空に近い状態が、減圧が内側成形面の孔を通ってかけられる際、加熱熱可塑性シートの第２の面の第２の部分と内側成形面とによって規定された閉鎖／密閉空間に形成される。真空または真空に近い状態は、こうして加熱熱可塑性シートを内側成形面上に効果的に引っぱる。
【００８９】
加熱熱可塑性シートの第２の面の第１の部分がシート保持器の上面の一部分に（減圧により）保持され、シート保持器がそれらの縦軸周りに回転する場合、加熱熱可塑性シートがシート保持器の周りに（すべてを覆って）巻き付かないことが好ましい。巻き付きが起こると、熱可塑性シートをシート保持器から取り除くことは困難であり、シート成形装置が操作不能となる（少なくとも熱可塑性シートが取り除かれるまで）。巻きつきは、シート保持器が３６０°以上回転された場合に生じ易い（すなわち、同方向に一または複数回転）。このため、シート保持器は、より具体的に一シート成形サイクルの間、第１の成形部分の周縁端部に向かっておよび／または周縁端部から離れて１８０°以下で回転するようにする。一実施例では、第１の成形部分の周縁端部に向かって、および／または周縁端部から離れて９０°以下で回転する。管状のシート保持器の場合、巻き付きはさらに、または代替的に、管状シート保持器が回転する際に、加熱熱可塑性シート材料を上面から離すように作用する特定の地点（例えば、各管状シート保持器の水平中点）で管状のシート保持器にドクターブレード（図示せず）を取り付けることにより防ぐことができる。
【００９０】
本発明の一実施例において、加熱熱可塑性シートは少なくとも１の熱可塑性組成物から形成されている（例えば溶融合成／押出成形によって）。熱可塑性組成物は少なくとも１の熱可塑性材を含む。本書のクレームで用いられるように、「熱可塑性材」という用語および同様の用語は、軟化および溶融点を有するプラスチック材を意味し、例えば活性水素群やフリーイソシアネート群といった化学的反応群間の共有結合により生じる実質的に三次元交差結合ネットワークがないものをいう。熱可塑性組成物に含まれうる熱可塑性材の例は、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリウレア、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリアミド、熱可塑性ポシアミドイミド、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリカーボネート、熱可塑性ポリスルフォン、熱可塑性ポリケトン、熱可塑性ポリオレフィン、熱可塑性（メタ）アクリレート、熱可塑性アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、熱可塑性スチレン−アクリロニトリル、熱可塑性アクリロニトリル−スチレン−アクリレート、およびそれらの組み合わせ（例えばそれら少なくとも２つの混合物および／または合金）を含む。
【００９１】
本発明の一実施例において、各熱可塑性組成物の熱可塑性材は、熱可塑性ポリオレフィンから各場合に独立して選択される。本書のクレームに用いられるように“ポリオレフィン”という用語や、“ポリアルキレン”や“熱可塑性ポリオレフィン”といった同様の用語は、ポリオレフィンホモポリマー、ポリオレフィン共重合体、均質なポリオレフィンおよび／または不均質なポリオレフィンを意味する。説明する目的で、例えばポリオレフィン共重合体の例は、エチレンおよび１−ブタン、１−ヘキセンおよび／または１−オクタンといった１以上のＣ３乃至Ｃ１２のアルファオレフィンから製造されたものを含む。
【００９２】
各熱可塑性組成物の熱可塑性材から作られたポリオレフィンは、それぞれの場合、独立して選択可能であり、不均質なポリオレフィン、均質なポリオレフィン、およびそれらの組合せを含むが、限定されない。「不均一ポリオレフィン」や同様の用語は：（１）個々の重合体鎖（すなわち３またはそれ以上の多分散指数）間の分子量；（２）および個々の重合体鎖間のモノマー残留物分布（共重合体の場合）において、比較的幅広いバリエーションを有する。「多分散指数」（ＰＤＩ）という用語は、Ｍｗ／Ｍｎの割合を意味し、Ｍｗは重量平均分子量を意味し、Ｍｎは数平均分子量を意味し、それぞれはポリオレフィン基準といった適正な基準を用いたゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって規定されている。通常不均質なポリオレフィンは、不均質相でのチーグラーナッタ型触媒によって製造される。
【００９３】
「均質なポリオレフィン」や同様の用語は：（１）個々の重合体鎖（すなわち３以下の多分散指数）間の分子量；（２）および個々の重合体鎖間のモノマー残留物分布（共重合体の場合）の、比較的狭いバリエーションを有する。したがって、不均質ポリオレフィンとは対照的に、均質ポリオレフィンは個々の重合体鎖間で同様の鎖長、個々の重合体鎖の基幹に沿った、モノマー残留物の均一な比較的分布、および個々の重合体鎖の基幹間でモノマー残留物の比較的類似の分布を有する。均質なポリオレフィンは、一般的に単一部位の幾何拘束型触媒によって製造される。この均質ポリオレフィン共重合体のモノマー残留物分布は、組成分布幅指数（ＣＤＢＩ）値によって特徴づけられてもよく、メジアン総コモノマーモル含有率の５０パーセント以内のコモノマー残留分を有する重合体分子の重量パーセントとして定義される。したがって、ポリオレフィンホモポリマーは、１００パーセントのＣＤＢＩ値を有する。例えば、均質のポリエチレン／アルファ−オレフィン共重合体は、一般的に６０または７０パーセント以上のＣＤＢＩ値を有する。組成分布幅指数値は、当該技術分野において知られている方法 例えば、ＷｉｌｄらのＪｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｐｏｌｙ．Ｐｈｙｓ．Ｅｄ．，Ｖｏｌ．２０，ｐ４４１（１９８２）、または米国特許番号第４，７９８，０８１号、または米国特許番号第５，０８９，３２１号に記載されるように昇温溶出分別（ＴＲＥＦ）によって規定されてもよい。均質なエチレン／アルファ−オレフィン共重合体の一例は、ＮＯＶＡ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｉｎｃ．から商業的に入手可能なＳＵＲＰＡＳＳポリオレフィンである。
【００９４】
各熱可塑性組成物の熱可塑性材は、ガラスファイバ、ガラスビーズ、カーボンファイバ、メタルフレーク、ポリアミドファイバ（例えば、ＫＥＶＬＥＲポリアミドファイバ）、セルロースファイバ、ナノ微粒子粘土、滑石、およびそれらの組合せから独立して、オプションで選択された強化材を含む。存在する場合、強化材は一般的に、熱可塑性材の全量に基づき、例えば５乃至６０または７０重量パーセントの強化しうる量に存在する。当業者には周知であるように、強化ファイバ、特にガラスファイバは、それらが混合される熱可塑性材との混和性および／または粘着を向上させる表面サイズを有する。
【００９５】
本発明の一実施例において、強化材はファイバの形状（例えば、ガラスファイバ、カーボンファイバ、メタルファイバ、ポリアミドファイバ、セルロースファイバ、およびそれらの２またはそれ以上の組合せ）である。通常これらのファイバは０．５乃至４インチ（１．２７乃至１０．１６ｃｍ）の長さ（例えば平均の長さ）を有する。この熱可塑性シートは０．２５乃至２または４インチ（０．６４乃至５．０８または１０．１６ｃｍ）のような熱可塑性シートがそれから作られる供給材に存在するファイバの長さの少なくとも５０乃至８５パーセントの長さを有するファイバを含んでもよい。熱可塑性シートに存在するファイバの平均の長さは、当該技術分野において知られている方法によって規定されてもよい。当業者には周知であるように、例えば熱可塑性シートは熱分解されて、熱可塑性材を除去してもよく、残りのまたは残余ファイバは顕微鏡で分析され、それらの平均の長さが決定されてもよい。
【００９６】
ファイバは、一般的に熱可塑性組成物に存在し、よって、熱可塑性シートは熱可塑性シートの全重量（すなわち熱可塑性材、ファイバ、および他の様々な添加材の重量）に基づき、５乃至７０重量パーセント、１０乃至６０重量パーセント、または３０乃至５０重量パーセント（例えば４０重量パーセント）と独立して選択される。したがって、本発明の方法によって製造される成形熱可塑性シートは、熱可塑性シートの全量に基づき、５乃至７０重量パーセント、１０乃至６０重量パーセント、または３０乃至５０重量パーセント（例えば４０重量パーセント）の量でのファイバを含む。
【００９７】
ファイバは広い範囲の直径を有してもよい。一般的にファイバは１乃至２０マイクロメートルの直径、またはより具体的には１乃至９マイクロメートルの直径を有してもよい。通常各ファイバは１束の個々のフィラメント（モノフィラメント）を具える。具体的には各ファイバは１束の個々の１万乃至２万のフィラメントからなる。
【００９８】
一般的にファイバは熱可塑性シートの熱可塑性材を通して均一に分配される。ファイバと熱可塑性材との混合の間は、通常ファイバは１ファイバ束につき少なくとも５ファイバ、好適には１ファイバ束につき１０ファイバ以下からなるファイバの束から形成されている。理論によって縛られることを意図しないが、１０またはそれ以上のファイバを含むファイバ束が、望まない減少した構造完全性を有する成形品（成形熱可塑性シート）という結果となりうることが、目下の証拠に基づき信じられている。１束につき１０またはそれ以上のファイバを含むファイバ束のレベルは、成形品内に存在するコーミングの度合を規定することにより定量化されてもよい。１束につき１０以上のファイバを含むファイバ束の数は、一般的に顕微鏡で観察可能な（一般的に少なくとも１０００である）全数に関して、成形品の断面の微視的評価によって規定される。コーミングの度合は以下の式を用いて計算される：１００×（（１０またはそれ以上のファイバを含む束の数）／（観察されたファイバの全数））。一般的に加熱熱可塑性シートおよび成形熱可塑性シートは各々、６０パーセント以下、一般的には、３５パーセント以下のコーミングの度合を有する。
【００９９】
強化材に追加あるいは代替的に、加熱熱可塑性シートを作成する熱可塑性組成物は、任意で一またはそれ以上の添加物を含んでもよい。熱可塑性組成物に存在可能な添加物は、酸化防止剤、例えば顔料および／または染料といった着色剤、離型剤、炭酸カルシウムといった充填材、紫外線吸収材、難燃剤、およびそれらの混合物を含むが、それらに限定されない。添加物は、熱可塑性組成の全量に基づき、０．１乃至１０重量パーセントの独立した量で、機能的に十分な量で熱可塑性組成物に存在可能である。
【０１００】
本発明の方法において、加熱熱可塑性シートがガラス転移温度とその溶融温度より低い間にある間、加熱熱可塑性シートはｘ、ｙおよび／またはｚ軸に沿ったシート保持器の回転および／または動きによって縦および／または横に伸張可能である。伸張操作の間、加熱熱可塑性シートの重合分子は、固体状態であり、伸張方向に配向可能であり、これにより伸張方向に沿って向上または増大した物性（例えば、圧縮強さ）という結果をもたらす。したがって、本発明の方法により形成された成形熱可塑性シートは、（重合分子に関して）一軸または二軸の配向を表してもよい。さらに熱可塑性組成物がガラスファイバといったファイバを含む場合、加熱熱可塑性シートの伸張は（ｘ、ｙおよび／またはｚ軸に沿ってシート保持器の回転および／または動きによって）一軸または二軸にガラスを配向させるよう作用してもよく、これにより伸張方向に沿って向上または高められた物性を有する成形熱可塑性シートを供給する。したがって、本発明の方法により形成された成形熱可塑性シートは、代替的または追加的に一軸または二軸ファイバ配向であってもよい。
【０１０１】
本発明の方法の一実施例において、加熱熱可塑性シートは少なくとも２つの熱可塑性層を有する加熱多層熱可塑性シートであり、よって加熱熱可塑性シートは成形多層熱可塑性シートとなる。各熱可塑性層は別個の熱可塑性組成から形成されてもよい。例えば各熱可塑性組成物は、当該技術分野において知られている方法によって、多層シートダイに各々別個に供給される別個の溶融合成物を形成するよう溶融合成されてもよい。多層のシートダイは溶融熱可塑性組成物から加熱多層熱可塑性シートを形成する。
【０１０２】
本発明に従い製造可能な成形熱可塑性シート（または成形品）は、複合三次元形状またはパネル（例えば、壁板や壁板カバー）といった比較的簡易な形状を有してもよい。本発明の方法によって製造可能な成形品は、雨水管、暗渠、保管構造、支持構造またはプラットフォーム（例えばパレット）およびシェルタ（例えば犬や猫といった室内ペットのためのシェルタ）を含むが、それらに限定されない。
【０１０３】
本発明はその具体的な実施例の特定の詳細に関して記載してきた。発明の範囲において限定とみなされる詳細は、添付のクレームに含まれる限りおよびその範囲内であることを除いては意図されない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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