JP4511037B2 - 薄肉物品の製造方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、薄肉物品の製造方法に関し、該方法において、単一成分または多成分、本質的にはプラスチックまたはエラストマなどのポリマベース材料が帯電状態で、電界中で噴霧される。
【０００２】
現在、たとえば自動車塗装では、いわゆる静電塗装を採用することが通常である。該塗装は、通常金属ベース塗装材料を用いて行われ、塗装材料の帯電および電界中の噴霧は、充分に均質に達成され、自動車には全体に充分厚い塗装膜が与えられる。しかしながらこの種の処理では、特にプラスチックベース材料に関して用いられたとき、この種の材料を該処理にうまく適用できないので、実際のところ充分な信頼性をともなって実施するには不都合がある。一方、噴霧されるプラスチックに、塩素／グリコールベース材料などの適切な極性／比抵抗調整材料を用いて電荷を与えることは全く周知である。しかしながらこのことにもかかわらず、プラスチック材料のこの種の電気的処理は、これまで充分な信頼性をともなって実施することができなかったために、手袋、コンドームなどの従来の薄肉の一般物品は、今日でも、主に従来の浸漬処理を用いて製造されている。
【０００３】
一方、国際特許公報ＷＯ９４／２２５９４号は特に、異なる形状を有する対象物の塗装方法を開示しており、該方法は、低温硬化かつ不活性な、たとえば溶剤を含まない樹脂を含む多成分材料が、対象物の表面に静電気的に塗布され、その後少なくとも１液材料が、樹脂が硬化する前に噴霧されている。
【０００４】
引用された公報は、上述の作業を行う具体的な解決手段を示しておらず、大部分は、塗装するための様々な他の動作原理を開示している。引用された公報に記載されている技術に基づいて、特に樹脂ベースの電気的処理可能な流動材料が、特に複数次元の形状の物品に、噴霧サイクルの直接の結果がモールドから取外した直後に完成品になるように、または該物品の各領域／箇所が所望の材料の厚みを正確に備えるように適用されることは、実際には確認できない。該材料の厚みは、樹脂ベースまたはプラスチックベース材料を電気的に処理する観点から、一番問題となっている。
【０００５】
本発明の目的は、上記の問題に対する明白な解決策を提供することであり、したがって利用可能な先行技術を実質的に高めることである。この目的を達成するために、本発明の方法は、薄肉物品が、帯電された材料を所定の電位に設定されたモールドに接触させるように噴霧することによって電界中において製造され、噴霧サイクル後、物品は少なくとも外見上は、モールドから取外した／分離した直後に完成品であることを主に特徴とする。
【０００６】
本発明の方法は、その技術的機能性および適用性を含むいくつかの重要な利点を提供しており、この利点によって、この種の電気的処理に関して、プラスチックベースの製造材料を用いる場合であっても、ほとんどの異なる適用例で充分に信頼できる結果を特に初めて提供できる。この方法の有用性は、原則的に単一噴霧サイクルが、表面張力、表面強さまたは色合いなどの、色合いまたは他の機械的／物理的特性に関して、適切に混合された処理材料を用いた場合、あらゆる仕上げ処理が不要となる完全な完成品を製造する場合にでも充分であることである。好適な方法において本発明の方法を適用する場合、物品の肉厚が特定の領域で他の領域と異なるように企図された物品を製造することも可能である。さらに本発明の方法は、従来の方法、たとえばいわゆる静電気的方法にも適用可能であり、該方法において好適に用いられた適用例に従えば、モールド内に含まれる様々な処理ブロックにおける予め定める電圧レベルは、全噴霧サイクルを通して実質的に一定に保持される。一方、噴霧サイクルの間、１以上の処理パラメータを連続的または周期的に変化させて、噴霧処理を動的に制御して用いることも可能である。
【０００７】
本発明の方法の好適な適用は、方法に向けられた従属項に示される。
本発明は、上述の方法に従って動作する装置に関し、装置に向けられた独立項の前提項でさらに詳細に定義付けられている。装置の主な特徴は、上述の請求項の特徴項に示される。
【０００８】
本発明の装置によって提供される最も重要な利点は、その動作および機能に技術的信頼性を有することである。本発明の装置によって提供される他の利点は、該装置に含まれるモールドは、製造されるべき物品から取外し／分離可能であり、製造されるべき物品によってネガティブモールドおよび／またはポジティブモールドであり、多くの様々な物品の製造を可能にする。装置の好適な実施形態においては、モールド内に含まれ、相互に異なる電圧レベルであって、たとえば上述の材料厚みの増減を可能にするために、処理／製造されている目標物の壁面への完全に制御された流動材料に、実際の噴霧処理においてモールド内で影響する数学的に予め定める電圧レベルに設定されるべき処理ブロックが使用可能である。処理されるべき物品によって、たとえば従来の方法、すなわち、たとえばモールドの処理ブロックにおける予め定められた電圧レベルが、全噴霧サイクルを通して実質的に一定であるように、いわゆる静電気的方法に従って原則的に動作する制御部を、装置に備えることも可能である。一方、ある処理パラメータを連続的または、噴霧サイクルの間、オン／オフ方式を用いて変化させるように、制御部を動的にすることも可能である。
【０００９】
本発明の装置の好適な実施形態は、装置に向けられた従属項に示される。
本発明は、明細書中で添付の図面を参照して、さらに詳細に説明されるであろう。
【００１０】
本発明は、薄肉物品の製造方法に関しており、該方法において、単一成分または多成分、本質的にはプラスチックまたはエラストマなどのポリマベース材料１が、電界Ｅ中で帯電状態で噴霧される。薄肉物品は、帯電された（Ｉ）材料を所定の電位に設定されたモールド２に接触させるように噴霧する（II）ことによって電界Ｅ中において製造され、噴霧サイクル（II）後、物品は少なくとも外見上は、モールド２から取外した／分離した直後に完成品である。
【００１１】
方法の好適な他の適用例において、３次元の薄肉物品は、所定の電位に設定された開放モールド２に向かって、電界Ｅ中で製造材料を噴霧することによって製造される。さらに方法の他の適用例において、モールド２の表面は、特にモールド２からの完成品の取外し／分離を容易にするために、シリコンベース界面活性剤またはポリオレフィンベース界面活性剤および／または対応する薬剤などの、表面張力を調整する界面活性剤を用いて処理される。好適なさらに他の適用例において、噴霧されるべき材料の表面張力は、モールドの表面張力に関連して、材料厚みが均一に薄くなるレベルに調整される。
【００１２】
さらに、方法の好適な適用例において、該方法は、所定の電位に設定された開放モールド２に向かって、電界Ｅ中で製造材料を噴霧する（II）ことによって、衣服、コンドームまたは図２に示されるような手袋などの弾性製品を製造するために用いられる。
【００１３】
さらに方法の他の好適な適用例において、特に図１に示される動作原理に関して、製造材料１は加熱部０１の動作によって加熱され、その後、多成分製造材料の各成分１ａ，１ｂは混合され（０２）、製造材料１はスプレーベルなどの処理部４の作用で帯電され（Ｉ）、噴霧される（II）。
【００１４】
好適な適用例において、モールド２に、実質的に相互に異なる電圧レベル、たとえば図２に示される原理を適用することによって設定可能である２以上の処理ブロックＬｉを備えることによって、製造されるべき物品の所望の肉厚は、いかなる箇所でも達成される。
【００１５】
さらに方法の他の好適な適用例において、本質的には相互に対向する２以上の処理部４を用いることによって、噴霧処理IIにおいてモールド２を移動させることによって、および／または、噴霧サイクルIIの間、製造材料の体積流量、粘度、またはその成分など、および／またはモールドの１以上の処理ブロックＬｉにおける電圧レベルなどの電界Ｅなどの、１以上の処理パラメータを変化させることによって、物品が製造される。
【００１６】
まず第一に、方法の上述の適用例は、処理すべき所定の目標物、たとえば図２に示される手袋を前もってモデル化し、これは目標物の重要な各箇所／領域に対する計算された、またはいわゆる表にされた最適電圧レベルを決定する基準として用いられ、これらの領域で得られた異なる電圧レベルは、流動材料を制御する実際の噴霧（II）の間、電界を増強または抑制する。上述のモールドは、各処理ブロック内に適切に含まれるワイヤまたは類似の導電性表面を用いることによって、容易に組立てられる。
【００１７】
上述の方法に従って動作する装置は、従来の解決手段とは異なり、所定の電位に設定可能であり、物品から取外し／分離可能なモールドを含み、該物品は、帯電された流動材料をモールドに向かって噴霧した後に形成され、少なくとも外見上は完成品である。
【００１８】
特に図１に示される基本動作図に関して、該装置は、シリンダＳによって圧縮された基本材料の各成分１ａ，１ｂを加熱する加熱部０１と、スプレーベルなどの処理部４とを含み、該処理部４は、前記各成分を混合し（０２）、帯電させ（Ｉ）、準備された製造材料１から材料噴霧（II）を作る装置である。
【００１９】
好適な実施形態において装置は、電圧レベルが本質的には相互に異なるように設定可能である２以上の処理ブロックＬｉを含むモールド２、および／または、噴霧サイクルIIの間、製造材料の体積流量、粘度またはその成分など、および／または、モールド２の１以上の処理ブロックＬｉにおける電圧レベルなどの電界Ｅなどの、１以上の処理パラメータを変化させる制御部Ｃを含む。
【００２０】
本発明は、上述の明細書中の記載に限定されないことは自明であるが、基本的な発明の構想の範囲内で大きな変更を加えることは可能である。したがって本発明の方法は、特に出願人の同時係属特許出願「流動材料を電気的に制御する方法および装置（Method and apparatus for electrically controlling a flow ofmaterial）」において詳細に述べられた動作様式に適用可能である。さらに本発明の方法および装置は、剛性３次元物品とともに、当然同様の弾性製品にも使用可能である。実際の処理において、装置の電圧レベルは、特定の目的を最良の方法で達成するように選択可能であるが、原則的には、約１００ｋＶの最大電圧で出願人によって試験された装置は、多くの異なる処理において充分に良好な最終結果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の方法および装置の動作原理を示す。
【図２】 本発明の方法および装置と関連するモールドの有用性を一例として示す。

Claims (9)

1. 薄肉物品の製造方法であって、ポリマベース材料（１）を帯電させる工程と、電界（Ｅ）中で、帯電された前記ポリマベース材料（１）を所定の電位に設定されたモールド（２）に接触させるように噴霧する工程と、前記モールド（２）から該モールド（２）の表面に形成された完成品を取り除く工程と、前記モールド（２）から前記完成品の取り外しまたは剥ぎ取りを容易にするために、表面張力を調整する界面活性剤を用いて該モールド（２）の表面を処理する工程とを含み、噴霧されるべきポリマベース材料（１）の表面張力は、前記モールド（２）の表面張力に関連して、材料の厚みが均一に薄くなるレベルに調整されることを特徴とする方法。
2. 前記完成品である３次元の薄肉物品は、帯電された前記ポリマベース材料（１）を電界（Ｅ）中で所定の電位に設定された開放モールド（２）に向かって噴霧することによって製造されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記表面張力を調整する界面活性剤は、シリコンベース界面活性剤またはポリオレフィンベース界面活性剤であることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
4. 前記完成品である３次元の薄肉物品は、衣服、手袋、またはコンドームであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
5. 加熱部（０１）によって前記ポリマベース材料（１）の各成分（１ａ，１ｂ）を加熱する工程と、前記ポリマベース材料（１）の各成分（１ａ，１ｂ）を混合する工程とをさらに含み、前記ポリマベース材料（１）を噴霧するために、スプレーベルが用いられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
6. 肉厚の異なる箇所を有する前記完成品を製造するために、前記モールド（２）は、相互に異なる電圧レベルに設定可能である２以上の処理ブロック（Ｌｉ）を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
7. 相互に対向する２以上の処理部（４）を用いる方法、噴霧サイクルにおいて前記モールド（２）を移動させる方法、ならびに、噴霧サイクルの間、前記ポリマベース材料（１）の体積流量、前記ポリマベース材料（１）の粘度、および前記モールド（２）の２以上の処理ブロック（Ｌｉ）のそれぞれに印加される電圧の電圧レベルのうち少なくとも１以上の処理パラメータを変化させる方法のうち少なくとも１以上の方法によって、前記完成品が製造されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
8. 薄肉物品を製造する装置であって、帯電されたポリマベース材料（１）を電界（Ｅ）中で噴霧することを企図した装置において、
   所定の電位に設定可能なモールド（２）であって、帯電された前記ポリマベース材料（１）が噴霧されることによって形成された完成品を取り外しまたは剥ぎ取り可能なモールド（２）と、
   前記ポリマベース材料（１）の各成分（１ａ，１ｂ）を加熱する加熱部（０１）と、
   前記ポリマベース材料（１）の各成分（１ａ，１ｂ）を混合してポリマベース材料（１）を生成し、該ポリマベース材料（１）を帯電させ、帯電したポリマベース材料（１）を噴霧する処理部（４）とを含むことを特徴とする装置。
9. 前記モールド（２）は、相互に異なる電圧レベルに設定可能である少なくとも２以上の処理ブロック（Ｌｉ）を備え、
   噴霧サイクルの間、前記ポリマベース材料（１）の体積流量、前記ポリマベース材料（１）の粘度、および前記モールド（２）の２以上の処理ブロック（Ｌｉ）のそれぞれに印加される電圧の電圧レベルのうち少なくとも１以上の処理パラメータを変化させる制御部（Ｃ）をさらに含むことを特徴とする請求項８記載の装置。

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