JPH02238924A - ポリエステルまたはポリアミド型の熱可塑性材料からなる部材 - Google Patents

ポリエステルまたはポリアミド型の熱可塑性材料からなる部材

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JPH02238924A
JPH02238924A JP2008107A JP810790A JPH02238924A JP H02238924 A JPH02238924 A JP H02238924A JP 2008107 A JP2008107 A JP 2008107A JP 810790 A JP810790 A JP 810790A JP H02238924 A JPH02238924 A JP H02238924A
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  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

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】 本発明はポリエステルまたはポリアミド型の熱可塑性材
料の、好ましくはボリエテレンテレフタレートの部材に
関し、この部材は或配置でボディを囲む緑部から成り、
この配置においてボディは縁部に比較して下にある。部
材は主に無定形材料のブランクからまたはｌｏｇ未満の
結晶化度を有する材料から成っている。ブランクは例え
ば平らなプレート、ブランクシェルまたはその他類似の
ものから成っている。ボディ”またはボディの部分はブ
ランクをブランクの材料の諸部分に位置する材料が流れ
るまで延伸することによって造形され、ブランクは部材
中の縁部を形成し、ボディ中に流れるまで延伸された材
料は１０と２５一の間の結晶化度を帯び、一方材料中　
級部及び延伸されなかった部分の結晶化度は１０％未満
という最初の値を保つ。本発明はまた、部材を製造する
ための方法及び装置に関係する。
熱可塑性材料からの製品の製作において、出発材料は多
くの場合，事実上平らなブランクである。
最終製品がここで実質的に一つの変形段階で形成される
か、または最終製品を与えるための後の再造形のために
予備成形が形成されるか何れかである。ブランクの造形
は吹込成形法または熱成形法のいずれかによる現在公知
の方法に従って行われ、一般に底に厚い区域が得られる
。熟成形法においては、いわゆる負の熱成形またはいわ
ゆる正の熱成形のいずれかが用いられる。負の熱成形法
においては薄い底が得られ、一方厚い底は正の熱成形法
において得られる。
負の熱成形においては暖かいシートまたは暖かいフイル
ムがキャビテイの上に配置され、このキャビテイの後方
でこのフイルムまたはシ一トの材料がプレスされ、外圧
及び中の減じられた圧力によってキャビテイの中に吸い
込まれる。この結果、材料が特別なキャビティに吸い込
まれる際、材料は延伸されて薄くなる。もしキャピテイ
がカップならば薄い延伸された底と、仁のカップの縁の
方向に厚さが増大する壁とが得られる。
正の熱成形においてはカップ金型は突出したボディを形
成し、フイルムまたはシートの材料がこの突出したボデ
ィを覆ってプレスされ吸引される。
この結果突出したボディの上部に接する材料すなわちカ
ップの底は厚く、本質的に伸延されないままで，一方材
料の厚さはカップの縁の方に向かって減少する。
負の熱成形におけるカップの底部に適切な材料の厚さを
得るためには出発材料における十分な厚さを選ばねばな
らぬ。正の熱成形によるカップの縁帯域に、カップの安
定性に必要な適切な厚さを得るためには、これまた出発
材料の十分な厚さを選ばねばならぬ。負の熱成形におい
て、造形されたカップの間の材料帯域は影響されないま
まで、次に実際のカップの製造後切断される。正の熱成
形においては、カップの間の材料は窪み内に延伸され、
成形されたカップから切断される。正の熱成形において
は、カップの紙はかくの如く得られ、この底は実質的に
は出発材料と同じ厚さを有する。
両成形法は共に不必要に高い材料消費率を必要とし、こ
のことは製品の大量生産の場合経済的に重要である。
本発明は公知技術に関係した不利益を除去する。
本発明は好ましくはポリエステルまたはポリアミド型の
熱可塑性材料からの部材の製造に適する。
かくの如き材料の例はポリエチレンテレフタレート、ポ
リへキサメテレンアジ／ずアミド、ポリ力グロラクタム
、ポリヘキサメテレンセノくクアミド、ポリエテレン２
，６一及び１，５−ナフタレート、ポリテトラメテレン
１．２−ジヒドロキνぺ冫ゾエート並びにエチレンテレ
フタレートのコーポリマーエテレンイソフタレート及び
類似のポリマー類である。以下の本発明の記述は主とし
て以後テキスト中でＰＩＮＴと呼ぶボリエテレンテレフ
タレートに関するが、本発明はこの材料または他のすで
に例示した材料のみに限られず、それどころか他の多く
の熱可塑性材料にもまた適する。
現存の問題及び本発明についてより良く理解するために
、ポリエステルボリエテレンテレフタレートの幾つかの
特徴的特性を以下に記述する。文献、例えばＤ．　Ｗ．
グアン・クレグレン著ボリマーの特性、エルスビーア・
サイエンティフィック出版社、ｌ９フ６　（　Ｄ．Ｗ．
　ｖａｎ　Ｋｒｅｙｓｓｌｅｎ，　ｇｌｇｅｖｉｅｒ８
ｃｉｅｎｔｉ４１ｃ　　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　　０６
ｍｐａｎｙ，　　１９フ６　）から、無定形ボリエテレ
ンが配向される際材料の特性が変化することが知られて
いる。これらの幾以下の論考中に用いられる記号は上記
書物中の記号に対応する。
他の多くの熱可塑性材料の如く、ＰｇＴは材料を延伸す
ることによって配向され得る。通常、この延伸は材料の
ガラス転移温度Ｔｇより高い温度で起る。材料の強度特
性は配向によって改善される。上記文献は、熱可塑性材
料ＰＥＴの場合には延伸比人すなわち延伸された材料の
長さと延伸されていない材料の長さの比の増大もまた材
料特性の改善を増大に導くことを示している。延伸比人
が約２から３より少し大きいａまで増大する際、材料特
性に特に大きい変化が得られる。配向方向の強さはここ
では著しく改善され、一方同時に密度ρ及び結晶化度Ｘ
Ｃは上昇し、ガラス転移温度Ｔｇは上昇される。３ｌフ
頁の図によれば、延伸後人の値が３．１であると、材料
は単位面積当りｄ＝ｌｏに対応する力に耐え、この力は
０、非常に小さい伸びに結びつけられ、一方Ａ　＝　２
．８における伸びは実際にはより大であることがわかる
。この文献の更に後の方には、ｒ段階（ｓ＋ｔｅｐ）Ｊ
という語が時々用いられて配向を示し、この配向は延伸
または厚さを少くとも３倍だけへらすことによって得ら
れ、上に示した如き材料特性の著しい改善に導く。
上に引用された図は材料の単軸配向に関して得られ良変
化を示す。両軸配向においては配向の両方向に類似の結
果が得られる。配向は一般に相次ぐ延伸によって成し遂
げられる。
もし無定形材料が流れるまで延伸され、また、流れる前
はこの材料はガラス転移温＆Ｔｇ未満の温度であるなら
ば、上で定義された「段階」によって得られる材料特性
に対応する改良された材料特性もまた得られる。棒が延
伸される際、約３倍の直径の減少は流れ帯域に生じる。
延伸の途中、流れ帯域は無定形材料中に連続的に移動し
、一方同時にすでに流れ状態になっている材料は付加的
な永久延伸なしに試験棒の張力を吸収する。
本発明は部材並びにこれらの部材の製造のための方法及
び装置に関係し、，上記部材は多くの応用、例えば後に
記述されるものと類似のカップに適する。もう一つの応
用は上記部材の再造形で、この一部材は容器または他の
部分を与える予備成形物を表わす。このために、例えば
吹込方法または例えばプレスもしく，は伸長の如き機械
的製作法が用いられる。
本発明によれば、縁部及びカップ部から成る部材が得ら
れ、材料は好ましくは多少一様な厚さで且つ功ツプ部（
カップ）の底全体が配向している。
本発明の具体例において、カップの底部の材料は完全に
又は部分的に更に壁の材料の厚さに等しい厚さの材料か
ら成る。材料の残りの区域は出発材料の厚さと物質特性
を有する。幾つかの具体例中、底はほぼ完全に平らで、
一方他の具体例においては底はカップの軸に関して軸方
向に移動された部分から成る。この場合、いくつかの具
体例において環状緑区域は壁の低い緑に隣接して形成さ
れ、一方他の具体例においては底中央区域は部材の上部
開放縁から離れて移動される。
部材は縁部に関して下方にあるボディを取り囲む縁部か
ら成る。緑部の材料は主として無定形であるかまたは１
０％未満の結晶化度をＭする。ボディは壁部及び底部を
有する。壁部はガラス転移温度Ｔｇ未満の温度で、流れ
が始まるまで延伸された材料から成り、この流れの中で
は結晶化度は１０と２５％の間である。部材の基本的設
計において、底は主として無定形材料またはｌｏｇ未満
の結晶化度を有する材料から成る。本発明の具体例中、
底は望みの如くガラス転移温度Ｔｇ未満の温度で且つ１
０と２５−の間の結晶度で、流れが始まるまで延伸され
た材料から、換言すれば、主として部材の壁部の材料特
性に等しい特性を有する材料から、または流れが始まる
まで延伸され且つ主として無定形材料または１０％未満
の結晶化度を有する材料の材料区域と交代する材料区域
から成る。いくつかの具体例中、上述の底の材料帯域は
、壁部の低い縁に関して軸方向に移動される。
部材の生産中、主として熱可塑性材料の平らなブランク
は１０％未満の結晶度を有しつつ、カウンタホルダの間
にガラス転移温度Ｔｇ未満の温度でクランプで締められ
、それゆえクランプで締められた材料区域によって完全
に囲まれた帯域が形成される。上記帯域の表面積よりも
小さい接触面積を有するプレス工具がこの帯域に対して
適用される。かくして閉じた縞様の材料帯域がブランク
のクランプ締めされた材料区域とプレス装置に接した上
記帯域の上記部分との間に形成される。従って、駆動機
構がプレス装置をカウンタホルダに関して送り、一方プ
レス装置は上記帯域に接したままである。縞様帯域内の
材料は材料の流れが起る方法でかくの如く延伸され，材
料は配向され、一方同時に材料の厚さはＰｇＴの場合に
おける約３倍だけへらされる，部材の壁部は延伸過程中
に形成される。
プレス装置の接触面の周囲はクランプ装置の内周より小
さいので、プレス工具の縁と隣接する材料は最大のスト
レスを受け、この理由によって材料の流れはこの点から
開始する。このようにして生ずる結果はプレス工具の接
触面からプレス装置の側壁までの転的が比較的鋭い縁を
成すという事実によって更に強化される。流れが始まる
際、材料の流れの帯域は徐々にクランプ装置の方向に送
られる．いくつかの具体例中、プレス段階は流れ帯域が
プレス工具に達すると妨げられる。他の具体例中、プレ
ス段階は継続し、材料の新たな流れがプレス工具の縁に
接続Ｌ，て起り、材料の中心に向かう上記帯域から移動
する。プレス工具の接触面に接しているすべての材料が
流れを蒙る際、クラング装置の内周の隣りに位置するク
ランプ装置の間の材料が、他の具体例においてその後の
延伸段階のために用いられる。このことを可能ならしめ
るために、通常、上記材料のいくらが高い温度が必要で
ある。出発温度は，しかしながら、まだガラス転移温度
Ｔｇ未満である。
いくつかの具体例中、延伸された材料の加速された冷却
が必要である。この場合、プレス工具は好ましくは材料
の延伸中流れている材料帯域が冷却装置に接する如き方
法で並べられる冷却装置を備える。
いくらかの具体例中、材料の流れ妙１クラング装置に隣
接して出発させられる。このζとは流れが出発すべき上
記材料区域の温度を上昇させる加熱装置を伴うクランプ
装置を備えることによって達成される。材料中の温度は
、しかしながら、やはり材料のガラス転移温度Ｔｇ未満
である。流れ状態が確立された時、この流れ状態はプレ
ス装置の接触面の方向に継続し、起り得るいくらかの場
合には、側壁からプレス工具の接触面までの転竹を通り
越して継続す゜る。
クランプ装置が部材の将来の４＆区域でブランクを保持
することを確実にするためＣ二、クランプ装置は一般に
冷却装置を備えている。
本発明の概念はまた、ボディの壁部及び底部に共に次々
に準備された多くの延伸段階によって、流れが始まるま
で延伸され且つこの方法で壁の厚さを減じられた材料区
域と、壁の厚さを保持した延伸されない材料区域とから
交互に構成されている材料区域が得られるといラ可能性
をも含む。ボディの底部に存在する材料区域において，
ボディの軸方向への材料の移動もまた延伸段階に関連し
ていくつかの具体例中に生起する。
本発明は多数の説明図を参照して更に詳細儂：記述され
る。
第１図及び第２図は熱可塑性材料のバンドまたはブラン
クｘａ’，ｌｒを示し、これらのノ毫ンドまたはブラン
クを上から見ている。上記図中、環状材料区域１　６’
，　　１’　６’またはｌツＩ．　　ｌデ　が表わされ
ている。更に材料区域１５’，１５’　　が示され、こ
れら区域は最初の環状材料区域ｌフＩ．　　ｌデ　によ
って囲まれている。材料帯域ｌ６はブランクの延伸の際
、締付け装置３０＆−ｂ　（第４図参照）の間に締付け
られている帯域を示す。材料帯域ｌ５はブランクの延伸
の一プレス工具２０（第４図参照）のプレス面２ｌと接
している帯域を示す。材料帯域ｌフはブランクの図では
流れの状）ｄｌｌニなっている帯域を示す。
縁部から成る部材１０及びボディ１３が第３因に見られ
る。ボディは順に壁部ｌＢと底部１１から成っている。
上記図中、壁部は出発材料の厚さに比較して厚さの減じ
た延伸された材料から成る。
底部１１はその材料の特注を保ってはいるがポディの軸
方向τ二移動させられた材料から成っている。
更に、縁部１２に属する材料が流れの状態に変化した帯
域ｌ９を表わす。
第４図から第８図には、ラ゜ランクｌ４を固定している
クランプ装置３０が見られる。クラング装置園の間にプ
レス接触面２ｌを伴うプレス工具２０がある。第番図で
は、プレス工具２０はブランクｌ４の上面上、直接に、
プレス接触面２ｌが存在する位置にある。第５図は下方
に移動後のプレス工具を示し、材料の流れが開始してい
る。第６図では、プレス装置は第３図に従って形成され
た部材程度に移動し終えている。第７図では、プレス工
具は更に一層移動させられ、材料の一層の流れが起って
しまっている。部材１０’はかくの如く形成され、この
部材のボディ１３’は底部１　１’を有し、この底部の
中心区域は流れが起った延伸されて方向づけられた材料
によって囲まれている無定形の延伸されない材料から成
る。最後に第８図では、プレス工具２０が事実上ボディ
ｌ　３’の底部１１’の全材料が流れを受ける程度まで
移動している。部材１　０’はかくして形成され、この
部材においてはボディの壁部及び底部は、材料が流れ状
態にあると同時に配向されているので壁の厚さが減じら
れている．第９図及び第ｌθ図では、クランプ装置３３
ａ−ｂの任意の具体例を表わし、このクラング装置は冷
却溝３ｌ及び加熱溝３４を備えている。上記囚中、加熱
溝の供給線のみを示し、加熱溝用排出線は図中供給線の
後にあり、上向きの矢印によって示されている。冷却溝
及び加熱溝は共に板状のカバー３５によって覆われてお
り、このカバーの他の表面は同時にブランクを締め付け
るためのクランプ装置の接触面を表わす。
絶縁材３２がクランプ装置の冷却された帯域を加熱され
た帯域から分離している。或具体例では、加熱溝もまた
冷却溝として用いられる。
更に、上記図面はこれまた冷却ｔ４２２を備えたプレス
装置２０ａの任意の具体例を示す。冷却溝は冷却ジャケ
ット２３によって覆われ、この冷却ジャケットが同時に
材料を延伸する過程の間中この材料に向い合っているプ
レス装置の外部接触面を表わす。第９図はプレス装置の
位置を示し、この位置は第５図中の位置に対応し、また
第１０図はプレス装置の位置を示し、この位置は第８図
中の位置に対応する。プレス装置は回転体の表面状の表
面を有し、この表面は流れ範囲内での延伸中、材料が常
に冷却ジャケットに接触し、一方まだ流れ状態になって
いない材料はプレス装置とクランプ装置の間の帯域にあ
るいかなる装置にも全く接触しない如き方法で造成され
る。
加熱溝３４を用いる材料の加熱は材料の流れる容易さを
増大させる意図を有する。然し、材料の温度は常にガラ
ス転移温度Ｔｇよりも低くなければならないので加熱は
制限される。加熱は、第１０図に示される如く、材料の
延伸段階がクランプ装置のジョーの間の帯域中に少し続
くにまかせることを可能にする。材料の流れに関する増
大された容易さが開発されているもう一つの任意の具体
例が、延伸段階中、材料の最初の流れの帯域がクランプ
装置の内縁の次の帯域に向けられる際に得られる。流れ
が起った後、この流れ帯域はプレス装置が図の如く徐々
に下方に移動するので、クランプ装置から離れてプレス
装置の底の方に向かう方向に徐々に移動する。この結果
は、第４〜８図に示された本発明の具体例が用いられる
際に起る如き、流れが常に同一方向：：普及して流れの
新しい開始が避けられるということである。
部材並びに部材を生産する方法及び装置に関する上の記
述は単に本発明の応用としての諸例を表わす。本発明は
、勿論、多数の相次ぐ延伸段階が起ることを許し、材料
の延伸された帯域と延伸されない帯域が交互に形成され
る。例えば、ボディは延伸されない材料を含む区域を伴
うバンド部から成り、一方底部は延伸されない材料を含
み且つ壁部の下縁に関してボディの軸方向に移動する区
域、例えば環状区域から成っている。
流れによって配向された材料は配向の方向に強度特性を
増進され、この方向は材料が延伸される方向に大幅に一
致する。ガラス転移温度Ｔｇ以下の温度までの材料の加
熱は、吹込み過程において材料を上記配向の方向に主と
して直角な方向に延伸することによって部材を造成する
ことを容易ならしめる。この方法で造形された部材は、
例えば，口の直径を超える直径の中シェル型表面を有し
、このシェル型表面の下縁と底表面の間の転穆を表わす
不動表面から成る底ヲ有する容器を表わし、この底面は
任意にやや凹状であり、また容器の軸方向に互いに関連
して移動される環状材料帯域から成る。部材はまた金属
製品の製造に用いられる深絞りに類似の方法に従って造
形されるのに適する。
本発明の概念は多くの任意の具体例を含む。これらの具
体例の一つに従えば、エレメントのボディの延伸は多数
の相次ぐ延伸段階によって行われ、プレス装置の接触面
積は各延伸段階毎に減少する。
この結果、特にもしプレス装置が接触面の方向に次第に
減ずるならば材料区域ｌ５の幅は延伸段階が進む広さに
適している。
上の記述に加うるに、本発明はまた添付の特許請求の範
囲によって包括される。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図は造形に適するバンドの任意の員体例の
説明図、第３図は主として無定形材料から成るボディの
紙部を有する部材の説明図、第４図から第１０図は部材
の延伸用装置の原理を示す説明図である。 １０・・・部材、１１・・・紙部、ｌ ボディ、ｌ４・・・ブランク、ｌ 帯域，２０・・・プレス工具、２ 触面、３０・・・クランプ装置。 ２・・・縁部、１３・・・ ５，１６，ｌフ・・・ ｌ・・・プレス工具接 寸 一一 ク Ｕ．

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）部材（１０）が、縁部（１２）に対してボディ（
    １３）が低くなつている配列でボディ（１３）を囲んで
    いる縁部（１２）から構成されており、上記部材が無定
    形材料の、または結晶化度１０％未満、好ましくは５％
    未満の材料のブランク（１４）、例えば平らなプレート
    、ブランクシェルまたはその他同種のものから形成され
    ており、上記ボディまたはその部分は、部材中で縁部（
    １２）を表わすブランクの材料帯域内に存在するブラン
    クの上記材料を流れが始まるまで延伸することによつて
    造形されており、ボディ（１３）中の流れるまで延伸さ
    れた材料は１０％と２５％の間の、好ましくは１２％と
    ２０％の間の結晶化度を帯びており、一方ボディの縁部
    及び延伸されなかつた部分の材料の結晶化度は１０％未
    満という最初の値を保持していることを特徴とするポリ
    エステルまたはポリアミド型の熱可塑性材料の、好まし
    くはポリエチレンテレフタレートの部材。
  2. （２）ボディ（１３）が中央底部（１１）を含み、上記
    底部はブランクの中央帯域が部材の延伸の際にブランク
    のクランプ締めされた縁帯域に関して移動させられると
    いう方法で形成されており、一方ブランクの中央区域及
    びクランプ締めされた縁区域の材料特性は保持されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の部材
    。
  3. （３）部材がポリエステルまたはポリアミド例えばポリ
    エチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンアジパア
    ミド、ポリカプロラクタム、ポリヘキサメチレンセパク
    アミド、ポリエチレン２，６−ナフタレート及びポリエ
    チレン１，５−ナフタレート、ポリテトラメチレン１，
    ２−ジヒドロキシベンゾエート及びエチレンテレフタレ
    ートのコーポリマー類、エチレンイソフタレートまたは
    その他類似のポリマー類から成ることを特徴とする特許
    請求の範囲第（１）項から第（２）項のいずれかに記載
    の部材。
JP2008107A 1979-06-11 1990-01-17 ポリエステルまたはポリアミド型の熱可塑性材料からなる部材 Granted JPH02238924A (ja)

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