JPH0445916A - プラスチツク材料の熱可塑性変形法 - Google Patents

プラスチツク材料の熱可塑性変形法

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JPH0445916A
JPH0445916A JP2412152A JP41215290A JPH0445916A JP H0445916 A JPH0445916 A JP H0445916A JP 2412152 A JP2412152 A JP 2412152A JP 41215290 A JP41215290 A JP 41215290A JP H0445916 A JPH0445916 A JP H0445916A
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deformed
plastic
heating
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フランク・フイツシヤー
Erich Dworeck
エーリツヒ・ドボレツク
Bernhard Schulte
ベルンハルト・シユルテ
Hans-Joachim Kloepper
ハンス−ヨアヒム・クレツパー
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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】
［０００１］ 本発明は電気的接触加熱によるプラスチック材料の熱可
塑性変形法に関する。 熱可塑性半製品の変形において、プラスチック材料を変
形可能な温度範囲に加熱する多くの種類の方法がある（
Ｈ，５ａｅｃｈｔｌ　ｉｎｇ（Ｈｒｓｇ）　、　Ｋｕｎ
ｓｔｓｔｏｆｆ　Ｔａ５ｃｈｅｎｂｕｃｈ（Ｐｌａｓｔ
ｉｃｓ　Ｐｏｃｋｅｔｂｏｏｋ）、２３版、ｈａｎｓｅ
ｒ　Ｖｅｒｌａｇ、Ｍｕｎｉｃｈ　１９８６．１７６．
１７９頁参照）。これに関して最も多く用いられる方法
は、循環空気加熱室の利用、及び特に大面積半製品の場
合、輻射加熱系（赤外輻射体）の利用である。このよう
な方法を使用すると、変形させるプラスチック材料の１
面又は２面の加熱ができる。 ［０００２］ 電気的接触加熱による熱可塑性プラスチック材料の変形
は、例えば雑誌”　Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｅ”　（Ｐｌ
ａｓｔｉｃｓ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）、巻６３　（１９
７３）、７１０−７１５頁　に記載されている。加熱は
電気加熱による熱板によって行う。熱板は通常、低応力
金属合金でできており、ポリテトラフルオロエチレンで
被覆されていることもある。これはプラスチック材料が
熱板に付着するのを防ぐためである。しかしこの方法で
製造した熱板の場合、付着の問題が避けられるのは成壓
温度の低いときだけである。
【０００３］ 従来の電気的接触加熱法のさらに重大な欠点は、製造条
件による供給の変化、例えば成型用具及びガイドの変化
に対する対応の困難さである。従って電気的接触加熱は
主に、一定の成型型を持つ包装ライン又は機械に限られ
る。さらに工業生産のための大面積熱板の製造や操作が
困難なため、工業規模の接触加熱は、比較的小さい金型
表面（約５００ｃｍ２まで）及び薄いフィルム（５０，
５ｍｍ）の場合にのみ見られる。従来、大面積の及び厚
い半製品の変形はほとんど輻射加熱によってのみ製造さ
れてきた。 ［０００４］ しかし赤外輻射体による輻射加熱は供給エネルギーのう
ち、赤外光に変換できる一部を使用するだけである。さ
らに高価な鏡構造を使用しないとＩＲ輻射を十分に活用
することはできず、これは輻射体自身と同様の方法で接
触及び汚染から遮断しなければならない。 ［０００５］ このようにして、例えば頻繁に成型用具を変化させるこ
とにより加熱経路又は加熱時間の長さを変化させ、高価
な用具を建設することなく広範囲の面積や厚さに対応し
て使用できる、プラスチック材料の熱可塑性変形のため
の経済的方法を開発しなければならなくなった。 ［０００６］ 本発明は、熱可塑性変形に必要な熱を、変形させるプラ
スチック材料と直接接触させたプラスチック材料の少な
くとも１種類の電気伝導層のジュール熱によって、変形
させるプラスチック材料に供給し、このようにして加熱
されたプラスチック材料をこれまでに公知の方法によっ
て変形させることにより、この目的を達成するものであ
る。その公知の方法は例えば以下の方法であるニー延伸
及び収縮 一直線及び曲線の曲げ軸のまわりに曲げることによる変
形−カウンター型を伴う及び伴わない型押し、ガス圧又
は液圧による変形、特に金壓押し、壓付け、深絞り成形
、圧縮空気変形及び真空変形変形させるプラスチック材
料としては、すべての熱可塑性加工の可能なプラスチッ
ク材料及び多相重合プラスチック材料が可能である。例
えば下記のポリカーボネートの他に、ポリアリーレンス
ルフィド特にポリフェニレンスルフィド又は芳香族ジカ
ルボン酸とグリコールに基づくポリエステル、及びアク
リロニトリル−ブタジェン−スチレン−ポリマーなどの
コポリマー及びポリマー配合物を新規方法で変形するこ
とができる。 ［０００７］ 本方法はまた、上記の熱可塑性基本材料からの繊維強化
プラスチツク材料、及び耐熱性プラスチック材料、すな
わち１６０℃以上又は１８０℃以上でさえ熔融せずに満
足な熱成形のできるプラスチック材料にも適している。 ［０００８］ 変形に適したジュール熱を発生できる十分高い導電率を
持った導電性プラスチック材料を、変形するべきプラス
チック材料を新規方法により加熱する電気伝導性プラス
チック層どして使用することができる。抵抗率が１０オ
ームｃｒｎのプラスチック材料が特に適している。抵抗
率が３オ一ムｃｍ以下、特に１オ一ムｃｍ−０．４オー
ムｃｍの範囲のプラスチック材料で非常に良い結果が得
られる。この程度の大きさの抵抗率は、例えばポリカー
ボネート、特に例えばＥＰ　０１４１３１０Ｂ１に記載
のビスフェノールＡ、又は好ましくはメチル基が特に３
あるいは３３′位に置換されたシクロアルカンであるジ
ヒドロキシジフェニルシクロ−アルカンに基づくポリカ
ーボネ・−トを出発物質とする電気伝導性プラスチック
材料により得られる。金属導電性添加物は腐食の危険性
を増し、プラスチック材料においてノツチの影響を増す
ので、例えば導電性添加物としてカーボンブラックの部
分を持つプラスチックフィルムが特に適している。新規
方法の利点は、変形すべき半製品の大きさに対Ｉ−で電
気エネルギーの消費量が少ないことである。新規方法に
よれば、追加的に加熱しなければならずさらに好ましく
ない熱損失を増す金属板の使用を避けることができ、よ
り迅速に及びより柔軟に加熱操作を行うことができる。 ジュール熱発生のためにプラスチック材料の電気伝導層
に適用する電圧は低電圧幹線から取ることができ、すな
わちそれは５００ボルト以下で可能である。特に一般幹
線電圧を使用することができる。しかし２２０ボルト以
下の電圧を使用しても良い結果を得ることができる。こ
れは、技術的装置の建設の簡素化、及び信頼性と経済性
の向上を意味する。さらに加熱経路の長さの変更は、例
えば導電性プラスチック材料の電気接点を適当に置き換
えることにより迅速に行うことができる。さらに、電気
伝導プラスチック層を、製造する形の立体配置に基づい
て簡単に加熱する表面に適合させることができるのも利
点である。 ［０００９］ 加熱段階が成型用具自身の中で行われることを特徴とす
る特別な具体化例もある。 ［００１０］ 新規方法のこの変法では、加熱経路がなくそれに伴う困
難もない。方法を行うために従来の成型用具を新規方法
に適合させる必要はないか、又はわずかに適合させねば
ならないだけである。 ［００１１］ 本方法のあるひとつの具体化の特徴は、電気伝導性プラ
スチック層を変形させるプラスチック材料の少なくとも
一外面に適用することである。 ［００１２］ これは、熱可塑性加工の可能な多種類のプラスチック材
料の変形に適している。その場合、電気伝導層は変形さ
せる半製品にゆるく及び連続的に又は非連続的に適用す
る。それは−面又は多面に適用し、必要なら適用した層
の滑りを圧力ロール又は圧力ベルトなどの適当な加圧法
で防ぐ。 ［００１３］ 本方法の別の具体化においては、プラスチック材料の電
気伝導層を加熱の前に変形させる半製品にしっかりと連
接することを特徴とする。 ［００１４］ しっかりとした連接は、例えば接着によって行うことが
できる。本方法のこの変法は特に、変形させるプラスチ
ック材料及び電気伝導層がすでに変形段階に適合させて
あれば加熱に必要な技術的装置は電力供給のためのリー
ド線に限ることができるという利点を持つ。 ［００１５］ 本方法の好ましい具体化は、プラスチック材料の電気伝
導層を変形させるプラスチック部品の間に置く方法であ
る。 ［００１６］ このようにして、例えば適度な大きさの多くの成型部品
を一加圧段階で製造することができる。特に下記の態様
４に関連して、プラスチック部品は一定の熱量分布で加
熱することができる。本方法では、プラスチック材料を
外側からのみでなく内側からも加熱できるので、温度勾
配を避けることができる。プラスチック材料は均一に加
熱される。変形できるプラスチック材料の最大厚さは加
熱段階によって限定されることはない。 ［００１７］ 本方法のさらに好ましい具体化においては、プラスチッ
ク材料の電気伝導層により発生するジュール熱を、適用
電圧、加熱時間の変化、又は適度の電気伝導度を持つ導
電性プラスチックを選ぶことにより調節できる。 ［００１８］ このように発生するジュール熱の量は、適用電圧又は加
熱時間の変化による限定された方法のみでなく、使用す
るプラスチック材料の導電層の電気伝導率に影響するパ
ラメーターを変化させることによっても変えることがで
きる。 ［００１９１ 例えば、それは使用する層の厚さ、導電性添加物の割合
あるいは追加的に吸着する水分などの異物であることが
できる。従って、本方法は、制御のために比較的容易に
変化させることのできる多くの可能性を持っている。 ［００２０］ 新規方法は以下の例によりさらに説明することができる
であろう。 ［００２１］ 【実施例１】 変形させるべき半製品は、リネン結合を持つ６層のガラ
ス織物及び４層のポリカーボネートフィルムからフィル
ム堆積法により製造し、ガラス含有量が６８％、面積が
４００ｃｒｎ２及び厚さが１．７ｒｎｒｎのエンドレス
繊維強化ポリカーボネートフィルムから成る。電気伝導
性プラスチック材料はカーボンブラックを導電性添加物
として含むポリカー−ボネートから成る。カーボンブラ
ックの割合は２８％であり、層の厚さは１００μｍであ
る。伝導層は半製品上に積層させる。 ［００２２］ 電圧をかけるために、電気伝導層は２個の金属端子を用
いて両端を接続する。 導電層をその上に積層させた半製品を、絶縁及び断熱の
ためのＰＴＦＥ板の間に固定する。配置がずれるのをふ
ぜぐなめに、配置全体に０１ＩＮ／ｍｍ２の弱い圧力を
かける。 ［００２３３ 交流電圧２２０ボルトをかけて加熱を行う。電流強度は
２，５アンペアである。３０秒後、半製品の温度は２５
０℃になる。加熱のための使用電力は０．００４６ＫＷ
ｈである。 ［００２４］ 加熱相の後、半製品を変形操作のために選んだ金型中に
おくことができる。 ［００２５１
【実施例Ｉ］ 変形させるべき半製品は、リネン結合を持つ５層のガラ
ス織物及び４層のポリフェニレンスルフィドフィルムか
らフィルム堆積法により製造し、ガラス含有量が６４％
、面積が４００ｃｍ”及び厚さが１．５ｒｏｍのエンド
レス繊維強化ポリフェニレンスルフィドから成る。電気
伝導性プラスチック材料はカーボンブラックを導電性添
加物として含むポリカーボネートから成る。カーボンブ
ラックの割合は２８％であり、層の厚さは１００μｍで
ある。伝導層は半製品上にゆるく適用する。 ［００２６］ 半製品を、絶縁及び断熱のためのＰＴＦＥ板の間に固定
する。層がずれるのをふせぐために、配置全体に０．１
Ｎ／ｍｍ”の弱い圧力をかける。電圧をかける／：：め
に、電気伝導層は２個の金属端子を用いて両端を接続す
る。 ［００２７］ 交流電圧２１０ボルトをかけて加熱を行う。電流強度は
３．０アンペアである。６０秒後、半製品の温度は３０
０℃になる。加熱のための使用電力は０，０１０５ＫＷ
ｈである。 【Ｏ○２８】 加熱相の後、半製品を変形操作のために選んだ金形中に
おくことができる。 ［００２９］ 同様の板を、商業的に入手可能な加熱系におけるＩＲ輻
射を用いてこの温度にするには約０．０４ｋＷｈが必要
である。 ［００３０］ 本発明の主たる特徴及び態様は以下のとうりである。 ［００３１］ １、電気的接触加熱によるプラスチック材料の熱可塑性
変形法において、熱可塑性変形に必要な熱を、変形させ
るプラスチック材料と直接接触させたプラスチック材料
の少なくとも１種類の電気伝導層のジュール熱によって
、変形させるプラスチック材料に供給し、このようにし
て加熱されたプラスチック材料をそれ自体公知の方法に
よって変形させることを特徴とする方法。 ［００３２］ ２、ジュール熱を成型用具自身中で、変形するべきプラ
スチック材料に供給することを特徴とする第１項に記載
の方法。 ［００３３］ ３、プラスチック材料の電気伝導層を変形するべきプラ
スチック材料の少なくとも一外面に適用することを特徴
とする第１又は２項に記載の方法。 ［００３４］ ４、プラスチック材料の電気伝導層を変形するべきプラ
スチック材料にしっかりと連接することを特徴とする第
１．２又は３項に記載の方法。
【Ｏ○３５】 ５、プラスチック材料の電気伝導層を変形するべきプラ
スチック部品の間におくことを特徴とする第１−４項の
ひとつに記載の方法。 ［００３６１ ６、プラスチック材料の電気伝導層により発生するジュ
ール熱を適用電圧、加熱時間の変化、又は適度な電気伝
導度の導電性プラスチック材料の選択により制御するこ
とを特徴とする第１−５項に記載の方法。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電気的接触加熱によるプラスチック材料の
    熱可塑性変形法において、熱可塑性変形に必要な熱を、
    変形させるプラスチック材料と直接接触させたプラスチ
    ック材料の少なくとも１種類の電気伝導層のジュール熱
    によって、変形させるプラスチック材料に供給し、この
    ようにして加熱されたプラスチック材料をそれ自体公知
    の方法によって変形させることを特徴とする方法。
JP2412152A 1989-12-23 1990-12-19 プラスチツク材料の熱可塑性変形法 Pending JPH0445916A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3942891.5 1989-12-23
DE3942891A DE3942891A1 (de) 1989-12-23 1989-12-23 Verfahren zum thermoplastischen verformen von kunststoffen

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