JPH01271218A - プラスチックから成る板または管を熱弾性状態で二次成形する方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明はプラスチックから成る板または管を熱弾性状態
で高い熱伝導性を有する加熱された二次成形型を用いて
二次成形する方法に関する。

熱弾性状態でプラスチックから成る板または管は多種多
様な方法で曲げる、圧延する、湾曲させるまたは吹き込
むことにより二次成形でき；軟化温度下に冷却すること
により二次成形により達成された外見を１不動“のまま
維持する。

従来の技術 工業的二次成形方法での作業方法はＲ，Ｖｉｅｗｅｇお
よびＦ、　ＫｓｓｅｒのＫｕｎｓｔｓｔｏｆｆｈａｎｄ
ｂｕｃｈｅｓ　、第１巻（Ｍｕｎｃｈｅｓ、１９７５　
）　’　Ｐｏｌｙｍｅｔｈａｃｒｙｌｎｔｅ“第５５０
〜５７６ページに詳述されている。二次成形型は吹き込
み、吸引または圧延による二次成形の際適用される。こ
れは木から加工できかつ二次成形されるシラスチックに
押し跡をつｊ・することを避けるためにいわゆる手袋の
ようソｒ−二、のをかぶせられる。木のわずかな熱伝導
性がこの型の利点である（第５５０ページ）。大量生産
のために金属から成る型が有利であり、これは表面状態
の改良および熱絶縁のために加熱安定ラッカーまたは注
型用樹脂をか５．せられる（第５５１．５６４ぺ−・ジ
）。金属表面をピカピカに磨くことにより、二次成形の
間プラスチックの表面光沢さえ守られず、むｌ〜ろＫき
びきず形成が惹起される。絹状のつや消１〜（ｓｅｌｄ
ｅｎｍａｔｔ　）表面がより有利である（第５５１ぺ＝
ジ）。

金属型の表面を加熱装置の構成により加熱することは公
知である（第５５１ページ）、またｌ−ヌ、ばアクリル
がラスの吹き込み〜および吸引下−次成形のための型は
材料の急冷を避けるために、６０−８０°Ｃに加熱され
る（第５６４ページ）、。

Ｚ　ｉ　ｅｈｓ　ｔｅｒｒｐｅ　ｌ 圧伸成形パンチ（表３杭４右平１、）金用いｚ、゛アク
リルガラスの延伸の際、プラスチックの予めの冷却を避
けるために良好な熱伝導性の材料からパンチを製造１−
かりできるかぎり高い温度に加熱する（第５６６ページ
）ことが推奨される。

比較的温かい型の適用により冷間条痕がさらに、完全に
ではないが避けられる。少し温められた金属型は、不均
一な冷却による成形部中の延伸を避けることにも役立つ
（第５６８ページ）。

全ての公知の二次成形方法゛で、加熱された型の適用の
際も、ひっくるめて軟化温度より下に冷却する場合、二
次成形された部分が原則的に最初に離型される。全ての
挙げられた予防処置にもかかわらず、プラスチックの表
面上への二次成形型の押し２跡は避けられないことが示
される。とぐにア、クリルガラス板の特徴である、高光
沢の表面はわずかノよ押し跡によっても感性が損なわれ
かつみすぼら１−２くみえる。非常に良好につや消１．
仕Ｊ−げされた面についても同じことが言える。

この難点を避けるために西ドイツ国特許第３５１６４６
７号明細書ないしヨーロッパ特許第２０１０４４号明細
番により、光沢を得るために熱弾性に軟化されたプラス
チック板の二次成形の際、軟化されたプラスチック板よ
りも高い弾性の、平滑な、密な、つや消し仕上げされた
表面を有する弾性屑を有する、堅ｌハがデイを有する二
次成形型を使用する。型の表面とプラスチックの間に作
用する力はこの場合、プラスチックの二次成形よりむ１
〜ろ型表面の二次成形を惹起する。球状の湾曲された表
面を有する、このような形の型の製造は困難である。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、プラスチックから成る板または管を高
い熱伝導性を有する加熱された二次成形型を用いて、熱
可塑性状態で二次成形する際二次成形型の押し跡の形成
をより一層避けるかまたは完全に避ける・ｍ；とから成
る。

問題点を解決するための手段 二次成形型をプラスチックの熱可塑性状態範囲の温度で
使用し、かつ二次成形されたプラスチックを裏側でこれ
が形状安定になるまで軟化温度より下に冷却しかつこれ
が上記の範囲の温度を有する間に熱い二次成形型から離
型する場合、この目的が達成されることが見出された。

公知の方法が、熱可塑性に軟化されたプラスチックと二
次成形型の間の熱交換を熱絶縁型表面によりおよびプラ
スチックと型の間のわずかな温度相違により抑圧するこ
とを企図する一方、本発明の方法は正に良好な熱交換に
因る。

本発明は、半製品を型表面から離す場合、二次成形型に
接してｂるシラスチックの表面を離型の瞬間まで熱弾性
状態に保ち、そこでプラスチック表面の全ての二次成形
が弾力により即座に終えられることに因る。二次成形さ
れたプラスチック体の壁で、離型の時点に急な温度勾配
が生じる。加熱された型ど接ｌ−ていないプラスチック
体の裏側が軟化温度より下に十分な深さにまで冷却され
るので、そ・二で二次成形体は本４料の弾力をもはや後
から与えず、つまり型安定であり、゛温度は熱い型に接
している表面への方向で熱弾性状態範囲にある値まで増
大する。

温度勾配は型と接しているプラスチック表面のそばの深
い範囲に限られる。型接触の際の表面損傷が数マイクロ
メーター厚さに限られるので、この範囲を離型まで熱可
塑性状態に保つことで十分である。このことは熱安定性
および内部応力を避けるのために、利点でさえありかつ
シート厚さの薄い板の加工の際必要である。

必要な急な温度勾配は、型と接している表面での熱損失
が型から後から付与された熱により常に均衡化されてい
る間、二次成形されたプラスチックが裏側で効果的に冷
却されることから成る。これはさもないと、型表面およ
びこれと接しているプラスチック表面を場所に応じてプ
ラスチックの軟化温度より下に冷却するという危険を生
じるので、型材料の高い熱伝導性を前提条件とする。そ
れにより表面損傷は固定されかつ本発明による効果は失
われるであろう。

プラスチック表面の熱弾性状態はそれゆえに本発明によ
る方法の重要な前提条件である。熱弾性状態範囲は使用
されるプラスチックの物質特徴である。二次成形力に対
するプラスチックの弾性−逆転可能な挙動が、この状態
にとってｆＰ像的である。二次成形力の相殺の際プラス
チックは再び二次成形力の作用前に有していた、本来の
外見を受は入れる；Ｖ土θｗｅｇ−Ｅｓｓｅｒ、　ｌｏ
ｃ。

ｃｉｔ、第８８〜９７ページおよび第５４１ページ参照
。本発明の方法の際従ってプラスチック表面は型表面の
非平滑性により、塵粒子またはガス気泡により逆転可能
にのみ二次成形されかつ離型の際弾性で本来の平滑な状
態に戻る。

方法の実施のために、従って加工されるプラスチックの
熱弾性状態の温度範囲はまさに公知のものであるべきで
ある。これは公知方法で伸張−圧延−図の添付により確
定できる。これは軟化温度で始まりかつ多くのプラスチ
ックで多かれ少なかれ広い温度間隔で熱可塑性状態に移
行する。これは型変化が二次成形力の作用下に逆転でき
ず、即ち成形力が弱まるかまたは消失する場合、プラス
チックは変化した外見を有する。熱弾性および熱可塑性
状態間の移行範囲中で型変化は部分的にのみ弾性に逆転
できる。プラスチックは流出しはじめかつこの流出は、
温度が純粋な熱可塑性状態により近いほど、二次成形が
より強いほどかつこれがより長く作用するほど、より一
層強くなる。

本発明の方法は大体において、プラスチックが型との接
触面で少なくとも部分的に弾性挙動を示すかぎり、なお
効果的に実施できる。しかし型表面が強い非平滑性を有
するかまたはプラスチックと型間の接触時間が長い場合
、表面損傷が認められる。

本発明により加工される、プラスチック板および一管は
熱弾性状態範囲を有さなければならない。これは全ての
プラスチックに当てはまるわけではなく；たとえば高度
に架橋されたＤｕｒｏｐｌａａｔｅは熱弾性でない。い
くつかのポリアミＶまたはポリオキシメチレンのような
、高結晶性プラスチックは、しばしば、条件つきでのみ
熱弾性加工のために顧慮されかついずれにせよ非常に正
確な温度管理を必要とするような、軟化温度と溶融温度
間の狭い温度範囲を有する。

工業的に慣用のプラスチックの多数、たとえばたいてい
の１熱可塑性′と称するプラスチックは、本発明の方法
により加工できる。広い熱弾性状態範囲を有するプラス
チックが特技好適であり；これには５００．０００より
上から数百刃までの分子量（量平均値）を有する弱く架
橋されたプラスチックおよび架橋されていないプラスチ
ックが属する。このプラスチックは一部は弾性範囲より
上の熱可塑性状態範囲を全く有さすかつさらに加熱する
際直接分解範囲に移行する。

熱弾性状態範囲の状況は、方法条件がさらに適合できる
ので、重要でない。本発明の方法にとって典型的なプラ
スチックは８ｏ〜２５００Ｃの範囲の温度で熱弾性であ
る。これには特に注型されたアクリルガラス、即ちポリ
メチルメタクリレー　トおよびたとえば°アクリルーニ
スチルまたはアクリルニトリルをコモン・マーとｌ−て
含有する、５００，０００より上の分子量を有するメチ
ルツタクリレートの混合重合体、さらに注型されたもの
とは５００．０００より下の分子量（敏平均）により異
なる、押出ｌ−成形されたアクリルガラス、セルロース
アセテ−ト、−ア七トグヂＩ／−）　、−ゾ［］ビピオ
ネ−また号−、ニトレートのようなセルロースエステル
−プラスチック、ポリ塩化ば；ニル、ポリスチロール、
）銹゛リオレフインおよび種々のポリマーの相容性の混
合物が属する。

板状のアクリルガラスは注型により１・−３０８の層厚
で製造でき、一方他のプラスチックは主に圧延または押
出し成形により板または管に加工できる。壁層はシート
帯状物およびシ・−ト管状物では０．１　ｗａｉから、
押出し成形された板ｆ／、：は管では約ＩＤ１ｍまでｉ
ｌ！−ｊる。０＝５　＝　８　ａｍの厚さが有利である
。ｔｉ径は大体におい′（２０〜１０００酩である。多
層に構成されたプラスチックが加工される場合、方法の
適用性は、少なくとも型に隣接する層が熱弾性状態範囲
を有するプラスチックから成りかつ機械的將性の決めら
れている層が熱弾性状態で二次成形を受けることに依存
する。

少なくとも１つの高光沢表面を有するプラスチック板ま
たは管が有利に加工される。均一・な形につや消し仕」
二げ３）Ａ１、たまたは絹状のりや消し表面でも方法は
有利に作用する。プラスチック（ｊｔ透明かつ無色であ
るかまたは透明かまたはカバーするために着色さｔして
い′てよい。

二次成形型は熱伝導性の良い材料から成る。

その熱伝導性は少なくともプラスチックのものより高い
べきでありかつ２Ｗ／ｃｉゝにより上、有利に１０”２
５０Ｗ／輸−にであるべきである。

アルミニウム、銅または鋼のような金属が最も好適であ
る。高度に金環充填された圧縮材料も使用できる。黒鉛
または大理石のような非金属態別は条件つきで使用でき
、ガラスおよび陶器は大体において不適である。

二次成形型の熱容量はプラスチックの表面へ十分に熱を
導くために十分でなければならず、それによりこれは裏
側で冷却される間、熱弾性状態のままである。二次成形
型の厚さは有利に少なくともプラスチック厚さの２〜１
１〕倍であるべきである。成形型の熱容量が十分でな１
０と、必要な熱は据え付けられた電気的抵抗加熱Ｒ置ま
たは燃料が貫流されている流路のような熱源からも生じ
る。

型はこのような熱源を用いて必要な操作温度に加熱でき
る。これはしかしまた加温相中で、場合により二次成形
すべきプラスチックと一緒に予熱できる。

型の表面がプラスチック上に押し跡をっけないので、そ
の表面状態は一般に重要でなｌ／＞ａみかき仕上げされ
た表面は離型を国難にする３、相な、突起のある表面は
プラスチック表面を機械的に損傷する。最も有利には表
面は精密から粗にまでみがき仕上げされており、その際
それが縁へ通じている場合、研磨みぞがプラスブックの
設置の際の空気の導出のために利用できる。

二次成形型の形状は公知の方法で、製造すべきデンスチ
ック形状、二次成形方法およびＭ型性に左右される。有
利にプラスチックは片側だけのがス過圧により成形型に
入れられている。

抑圧は真空成形の際１ｋｐ／ｑ確に限定されかつ吹込み
成形の際は明らかにそれより土、たとえば１Ｑ　ｋｐ／
ｑｃＩ！Ｌまでである。二次成形のために、場合により
真空−または吹込み二次成形の際の二次成形補助型と１
〜てのみ使用する、圧伸成形パンチ（Ｚｉθｈｓ　ｔａ
ｍｐθ１）を使用し、そこでこれが押し跡を後に残して
はならない場合、これは同様に予熱される。

プラスチックは機械的に、両側でプラスチックと接して
いる、雄型および雌型の間で二次成形され、そごで型の
少なくとも一方が冷却可能でなげればならずかつその後
強制的に公知の表面損傷を後に残す。この場合に二次成
形型は本発明の意味でＮ些な可視面の形成のために成立
する。

有利に真空二次成形方法を適用する。理想的な方法では
、自由な熱放射または特に冷い空気の吹込みによる露出
されている裏側の冷却が許される。これとは反対に吹込
み二次成形の際は吹込み空気自体は必要な吹込み圧下に
、冷す空気に代えられる。

二次成形を、二次成形型へのプラスチックの設置により
終えるやいなや、成形された部分の冷却を開始する。こ
れは離型の際なお熱弾性状態にある層の弾力に抵抗する
ために、プラスチックの十分な厚さの層を軟化温度より
下に冷却するまで持続しなげればならない。冷却は、い
ずれにせよ、二次成形型の熱許容量が使い尽くされかつ
型表面がプラスチックの軟化温度より下に冷却されるま
で、中断してはならない。注型されたアクリルガラスは
裏側で少なくとも約８０〜１００°Ｃに、押出し成形さ
れたアクリルガラスは少なくとも７０〜９０℃に冷却さ
れる。

一般に、冷却を２つの言及された状態の間の好適な時点
に終了させるようにすることは困難でない。冷却の終了
直後に離型する。型から離型されたプラスチック表面の
研磨は分離の際自然に行い、そこで成形部のこの側は離
型の直後に冷却できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プラスチツクから成る板または管を熱弾性状態で高
   い熱伝導性を有する加熱された二次成形型を用いて二次
   成形する方法において、二次成形型をプラスチツクの熱
   弾性状態範囲の温度で使用しかつ二次成形されたプラス
   チツクを裏側で、型安定になるまで軟化温度より下に冷
   却しかつこれが上記の範囲の温度にある間に熱い二次成
   形型から離型することを特徴とする、プラスチックから
   成る板または管を熱弾性状態で二次成形する方法。 ２、金属から成る二次成形型を使用する、請求項１記載
   の方法。 ３、板または管を熱弾性状態で片側のガス過圧により二
   次成形型に入れる、請求項１又は２記載の方法。 ４、高光沢表面を有する板または管を二次成形する、請
   求項１から３までのいずれか１項記載の方法。 ５、アクリルガラスから成る板または管を二次成形する
   、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。