JPH0623754A - 低熱慣性金型およびブロー成形または熱成形によって製造する製品の表面を改良するためのその使用 - Google Patents

低熱慣性金型およびブロー成形または熱成形によって製造する製品の表面を改良するためのその使用

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JPH0623754A
JPH0623754A JP3315423A JP31542391A JPH0623754A JP H0623754 A JPH0623754 A JP H0623754A JP 3315423 A JP3315423 A JP 3315423A JP 31542391 A JP31542391 A JP 31542391A JP H0623754 A JPH0623754 A JP H0623754A
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cooling
thermoforming
halves
cavity
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アントニオ、アデオ
Vincenzo Cocca
ビンチェンツォ、コッカ
Ivano Tommasi
イバノ、トマシ
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ZUBIRUTSUPO SETSUTOORI INPIEGO
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CENTRO ZUBIRUTSUPO SETSUTOORI INPIEGO SARL
ZUBIRUTSUPO SETSUTOORI INPIEGO
Centro Sviluppo Settori Impiego SRL
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 ２つの半金型から成り、それぞれが、製造し
ようとするもののキャビティの半分を再生する低熱慣性
金型であって、半金型の少なくとも一方がその内部に冷
却系と加熱系とをその半金型のキャビティの表面近くに
配設して成る低熱慣性金型。 【効果】 油圧回路（コイル）から成る冷却系（３）お
よび電気抵抗体から成る加熱系（４）の２つの系の位置
により、そして絶縁層（１）が存在するため、半金型
（２）の表面のみが過熱／冷却作用を受け、この作用は
専ら成形品の表面において迅速に達成され得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】発明の分野 本発明は、低熱慣性金型に関する。
【０００２】更に詳細には、本発明は低熱慣性金型およ
びブロー成形または熱成形によって製造する製品の表面
を改良するためのその使用に関する。
【０００３】発明の背景 表面改良フィルムの熱可塑性材料から作られた製品への
カップリングは、射出成形技術における既知の手法であ
る。この手法は、完成品に改良された機械的、美的また
は装飾的特性を示す外部表面を付与するのに用いられ
る。
【０００４】前記の手法は二つの方法によって行うこと
ができ、第一の方法は金型に表面改良材料の層を支持す
るポリマー性フィルムを配置し、生産工程中にこの層を
フィルムから製品の外部表面に移すことから成り、第二
の方法は、それ自体表面改良材料から成るフィルムであ
って、製品と接触するフィルムの表面層が溶解する結果
成形品に付着するようなフィルムを使用することに基づ
いている。
【０００５】前記の両方法においては、表面改良材料を
製品に永久的に付着させるためには、材料間の化学的相
溶性の外に、射出成形に典型的な高温／圧条件が必要で
ある。
【０００６】フィルムは、例えば金型の付近に配置した
リールの巻き戻し、またはボトルのラベル貼りに採用さ
れているのと同じ自動化装置を用いる金型内での直接配
置等の様々な手法によって金型中に配置することができ
る。いずれの場合にも、フィルムは適当な手法、例えば
真空にするかまたは静電荷の効果によって金型中に保持
される。
【０００７】この手法により、自動車両のホイールカバ
ー、人工木材または人工大理石で作られたパネル、化粧
品のための製品などのような製品が製造される。
【０００８】しかしながら、現在市販されている改良フ
ィルムの従来のブロー成形および熱成形での利用は、こ
れらの手法は射出成形の場合よりも温度および圧が著し
く低いことを特徴とするので、余り適していない。
【０００９】この制限を克服するための一つの方法は、
表面改良材料と製品を成形するのに用いられるポリマー
との化学的相溶性を改良する方法、例えば化学エッチン
グ、火炎処理、コロナ放電への暴露、プライマーの適用
等である。
【００１０】しかしながら、ブロー形成または熱成形の
場合には、これらの相溶化手法では生産コストが増大す
ることに加え、長期間の付着については良好な実際的な
結果が得られないことが経験上明らかである。
【００１１】本発明 本発明者は、表面改良フィルムの接着を促進するための
基質の特別な改質に頼ることなくカップリングを可能に
する方法であって、加工段階（ブロー成形または熱成
形）において低熱慣性金型を用いることに基づく方法を
見出だした。
【００１２】前記の金型では、適当な冷却／加熱系の結
果として、迅速な熱変化が可能であるので、(a) 製品
（およびそれ故改良フィルム）の表面レベルにおいてブ
ロー成形または熱成形の典型的な値よりも高い温度の値
を確立し、したがって改良材料を成形物の表面に付着さ
せることができ、(b) 付着したフィルムを、金型から
完成品を取り出すことができる温度の値まで急速に冷却
することができる。
【００１３】それ故、本発明の目的は、２つの半金型か
ら成り、それぞれが製造される製品のキャビティ（impr
ssion ）の半分を再生する低熱慣性（low thermal iner
tia）金型であって、半金型の少なくとも一方がその内
部に冷却系と加熱系とをその半金型のキャビティの表面
近くに配設して成る低熱慣性金型を提供することであ
る。
【００１４】本発明による金型は、特にブロー成形およ
び熱成形用の金型である。
【００１５】２個の半金型の一方に挿入される冷却系
は、好ましくは、冷却流体、例えば水を循環させる少な
くとも１本のコイルから成り、加熱系は１個以上の低抗
体または高温流体、例えば過熱蒸気または熱伝達油を循
環させる追加のコイルから成っていてもよい。
【００１６】本発明の金型の好ましい態様によれば、過
熱系を半金型のキャビティの表面と冷却系の間に配置す
るか、または系のそれぞれについて少なくとも１本のコ
イルを用いる場合には、このコイルは単一のものである
ことができ、最初に高温流体を、続いて冷却流体をこの
コイル内に循環させる。
【００１７】冷却系および加熱系は、両方とも半金型キ
ャビティの表面付近に配置されている。これは、両系が
前記の表面から少なくとも0.5 cm、一般的には1.5 〜5
cmの距離をおいて配置されることを意味する。
【００１８】半金型表面を通る熱伝達を促進するために
は、冷却および加熱の２つの系を含む半金型の部分が好
ましくは銅、銀、真鍮、青銅、アルミニウムなどの熱伝
導性の高い金属から作られている。
【００１９】前記の熱伝達をやはり促進するためには、
必要とは限らないが、冷却および加熱の２つの系を含む
半金型の部分を例えばセラミック材料から作られた断熱
層によって残りの半金型部分から分離することができ
る。
【００２０】本発明の目的である金型を用いてブロー成
形によって改良した表面を有する成形品を製造する方法
は、(a) 表面改良フィルムを、ブロー成形用の開放金
型の半金型の少なくとも一方の付近に配置し、前記の半
金型はこの半金型キャビティの表面近くに冷却系と加熱
系を有し、(b) 熱可塑性ポリマー製のチューブを２つ
の開放した半金型の間に押し出し、金型を閉じて、空気
を送ってチューブを膨脹させ、(c) 表面改良フィルム
と接触している半金型の表面を100 ℃を上回り、通常は
120 〜200 ℃の温度まで迅速に加熱し（20〜120 秒）、
(d) 半金型の表面を膨脹したチューブの温度付近まで
迅速に冷却し（20〜120秒）、(e) 膨脹を停止して、
場合により更に冷却した後に完成品を取り出すことから
成る。
【００２１】同様に、本発明の目的である金型を用いて
熱成形によって改良した表面を有する成形品を製造する
方法は、(a) 表面改良フィルムを、開放した熱成形金
型の２つの半金型の少なくとも一方の付近に配置し、前
記の半金型はこの半金型キャビティの表面近くに冷却系
と加熱系を有し、(b) 熱可塑性ポリマーのシートまた
は箔をその軟化温度まで加熱し、(c) シートまたは箔
を熱成形し、これを表面改良フィルムにカップリングさ
せ、(d) 表面改良フィルムと接触している半金型の表
面を100 ℃を上回り、通常は120 〜200 ℃の温度まで迅
速に加熱し（20〜120 秒）、(e) 半金型の表面を熱成
形したシートの温度付近まで迅速に冷却し（20〜120
秒）、(f) 場合により更に冷却した後に完成品を取り出
すことから成る。
【００２２】ブロー成形または熱成形による前記の成形
法において、押出されるチューブ（ブロー成形）および
シートまたは箔（熱成形）を構成する熱可塑性ポリマー
はこれらの成形技法において普通に用いられているもの
である。このポリマーの例は、ポリスチレン、耐衝撃性
改良ポリスチレン、アクリロニトリルような極性モノマ
ーで改質したポリスチレン、ＡＢＳ、ＳＡＮなどの合金
を含有するスチレン、ポリビニルクロリド、高、中およ
び低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、耐衝撃性改良
ポリプロピレン、エチレン／プロピレンコポリマー、ア
クリル酸樹脂および／またはメタクリル酸樹脂、ポリメ
チルメタクリレート、ポリエステル樹脂、例えばＰＥ
Ｔ、ＰＢＴなど、またはこれらの混合物である。
【００２３】好ましい生成物は、ポリスチレン、耐衝撃
性改良ポリスチレン、合金含有スチレン、ポリプロピレ
ンおよび耐衝撃性改良ポリプロピレンである。
【００２４】表面改良フィルムも、当業者には周知であ
る。このフィルムも熱可塑性ポリマーから作られている
が、前記のように表面改良層と接着層とを含んで成り、
または本発明によれば単一の表面改良層から成ることが
できる。この改良層は通常は高融点ポリマーまたは耐ス
クラッチ性の高いポリマー、例えばポリエチレンテレフ
タレート、ポリメチルメタクリレートなどから成る。
【００２５】本発明の金型の全く限定的なものではない
実際的一具体例を添付の図面に例示する。図面に関して
説明すれば、本発明の金型は２つの半金型（２）および
（２′）から成る。油圧回路（コイル）から成る冷却系
（３）および電気抵抗体から成る加熱系（４）が２つの
半金型の一方（２）に配置してある。両系は半金型キャ
ビティの表面付近に配置され、断熱層（１）によって半
金型の本体から熱的に絶縁されている。金型の操作は、
図面および上述の説明に基づき明らかである。ブロー成
形または熱成形によって加工されるべき押出チューブま
たは平坦なシート（５）を、金型の２つの半分（２）お
よび（２′）の間に配置する。チューブまたはシート
（５）と半金型（２）との間に置かれる表面改良フィル
ム（７）をリール（６）から巻き戻し、ロール（８）に
よって張力を加える。加工の時には、金型を閉じて、成
形は従来の技術によって進行する。チューブまたはシー
トを成形すると、表面改良フィルム（７）を半金型キャ
ビティ（２）に同時に押圧することによって製造される
物体の形態を採る。金型を更に閉じたままにしながら、
フィルムを成形品の表面に付着させる操作を行う。この
目的のため、一方の半金型キャビティ（２）のみを低抗
体（４）によってフィルムを融解するのに、または表面
改質層を移すのに十分な高温にまで過熱し、その後同じ
キャビティを冷却回路（３）を用いて冷却することによ
りフィルムまたは層を固化させると、これは成形品の表
面上に付着したまま残る。
【００２６】上記２つの系の位置により、そして絶縁層
（１）が存在するため、半金型（２）の表面のみが前述
の過熱／冷却作用を受け、この作用は同じ理由により専
ら成形品の表面において迅速に達成され得る。
【００２７】本発明の実施においては、一例を提供する
手段として添付の図面の図に例示した低熱慣性金型を構
成する各種の部品を、本発明の精神および範囲内で、変
化、改質および変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブロー成形用の低熱慣性金型の横断面図であ
る。
【図２】熱成形用の低熱慣性金型の横断面図である。
【符号の説明】
１ 絶縁層 ２および２′ 半金型 ３ 冷却系 ４ 加熱系 ５ チューブまたはシート ６ リール ７ 表面改良フィルム ８ ロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アントニオ、アデオ イタリー国ナポリ、ノラ、エッセ、パオ ロ、ベルシト、スカラ、35 (72)発明者 ビンチェンツォ、コッカ イタリー国ミラノ、コルマノ、ビア、ダン テ、53 (72)発明者 イバノ、トマシ イタリー国ミラノ、セナゴ、ビア、ケネデ ィー、９

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】２つの半金型から成り、それぞれが、製造
    しようとするもののキャビティの半分を再生する低熱慣
    性金型であって、半金型の少なくとも一方がその内部に
    冷却系と加熱系とをその半金型のキャビティの表面近く
    に配設して成る低熱慣性金型。
  2. 【請求項２】ブロー成形または熱成形用の、請求項１に
    記載の金型。
  3. 【請求項３】冷却系が、冷却流体が内部を循環する少な
    くとも１本のコイルから成る、請求項１または２に記載
    の金型。
  4. 【請求項４】加熱系が１個以上の低抗体または高温流体
    が内部を循環するコイルから成る、請求項１〜３のいず
    れか１項に記載の金型。
  5. 【請求項５】加熱系が半金型のキャビティの表面と冷却
    系との間に配設されている、請求項１〜４のいずれか１
    項に記載の金型。
  6. 【請求項６】冷却および加熱系が、最初に高温流体を循
    環させ、次いで冷却流体を循環させるコイルから成る、
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の金型。
  7. 【請求項７】冷却系および加熱系の両方が、半金型キャ
    ビティの表面から少なくとも0.5 cm、通常は1.5 〜5 cm
    の距離を置いて配設されている、請求項１〜６のいずれ
    か１項に記載の金型。
  8. 【請求項８】冷却および加熱の２つの系を含む半金型部
    分が断熱層によって残りの部分から分離されている、請
    求項１〜７のいずれか１項に記載の金型。
  9. 【請求項９】請求項１〜８のいずれか１項に記載の金型
    を用いて、ブロー成形によって改良された表面を有する
    成形品を製造する方法であって、(a) 表面改良フィル
    ムを、開放したブロー成形金型の半金型の少なくとも一
    方の付近に配置し、前記の半金型はこの半金型キャビテ
    ィの表面近くに冷却系と加熱系を有し、(b) 熱可塑性
    ポリマーから成るチューブを２つの開放した半金型の間
    に押し出し、金型を閉じて、空気を送ってチューブを膨
    脹させ、(c) 表面改良フィルムと接触している半金型
    の表面を100 ℃を上回り、通常は120 〜200 ℃の温度ま
    で迅速に加熱し（20〜120 秒）、(d) 半金型の表面を
    膨脹したチューブの温度付近まで迅速に冷却し（20〜12
    0秒）、(e) 膨脹を停止して、場合により更に冷却し
    た後に完成品を取り出すことから成る方法。
  10. 【請求項１０】請求項１〜８のいずれか１項に記載の金
    型を用いて、熱成形によって改良された表面を有する成
    形品を製造する方法であって、(a) 表面改良フィルム
    を、開放した熱成形金型の半金型の少なくとも一方の付
    近に配置し、前記の半金型はこの半金型キャビティの表
    面近くに冷却系と加熱系を有し、(b) 熱可塑性ポリマ
    ーから成るシートまたは箔を該ポリマーの軟化温度まで
    加熱し、(c) シートまたは箔を熱成形し、これを表面
    改良フィルムにカップリングさせ、(d) 表面改良フィ
    ルムと接触している半金型の表面を100 ℃を上回り、通
    常は120 〜200 ℃の温度まで迅速に加熱し（20〜120
    秒）、(e) 半金型の表面を熱成形したシートの温度付
    近まで迅速に冷却し（20〜120秒）、(f) 場合により更
    に冷却した後に完成品を取り出すことから成る方法。
JP3315423A 1990-11-02 1991-11-02 低熱慣性金型およびブロー成形または熱成形によって製造する製品の表面を改良するためのその使用 Pending JPH0623754A (ja)

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DE (1) DE69109445T2 (ja)
DK (1) DK0483849T3 (ja)
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IT (1) IT1244146B (ja)
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