專利名稱：中空成型品的制造方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用靜電涂裝的原理向模具內(nèi)部噴霧成型材料來制造中空成型品的制造方法和裝置。
背景技術(shù)：
以往，利用直接吹塑成型或注塑吹塑成型來制造中空成型品，該直接吹塑成型是將熱塑性的粘性樹脂呈管狀地擠出，通過吹風(fēng)將其吹脹，該注塑吹塑成型是利用注塑成型來制作試管狀的預(yù)成型體，之后，通過吹風(fēng)等將該預(yù)成型體吹脹。直接吹塑成型只能通過陰模來實(shí)現(xiàn)，而且，通過同時擠出多個樹脂，從而能夠廉價 地制造層疊了樹脂的中空成型品。注塑吹塑成型是通過注塑成型來制作預(yù)成型體的，因此，其最終成型品的產(chǎn)品重量、壁厚穩(wěn)定，能夠高效率地制造大量產(chǎn)品。然而，由于這些吹塑成型是通過拉伸樹脂來成型的，因此存在有由于拉伸量(吹脹t匕)的不同樹脂中形成厚的地方和薄的地方這樣的問題。另外，這些成型方法為了使樹脂的粘性均勻化，需要在吹塑成型的前一個階段中一邊進(jìn)行加熱一邊進(jìn)行混煉，以便對熔融樹脂內(nèi)的氣泡進(jìn)行脫氣，因此，還存在需要大量熱能等問題。作為與上述的吹塑成型機(jī)、注塑成型機(jī)相比設(shè)備費(fèi)用極少，能夠易于使成型品的厚度均勻的技術(shù)，提出有一種塑料產(chǎn)品的成型裝置，其利用靜電噴涂裝置向開設(shè)有開口的模具的凹面內(nèi)噴涂材料粉末，對該模具和被噴涂的成型材料進(jìn)行周期性的加熱，接著冷卻該模具和被吹送的成型材料從而進(jìn)行脫模(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特公昭44-32673號

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題在上述的專利文獻(xiàn)I所公開的塑料產(chǎn)品的成型裝置中，在安裝了多個開設(shè)有開口的模具28的鼓12的外部設(shè)置有向上述模具28噴射帶靜電的塑料聚乙烯顆粒的噴頭46，能夠成型像盤子似的開放式容器，但是不能夠成型像瓶子似的中空成型品。在專利文獻(xiàn)I所公開的塑料產(chǎn)品的成型裝置中，還需要使固化之后的樹脂層即目標(biāo)成型品從模具脫離的噴射器(日文^夕一)72等。噴射器72在使目標(biāo)成型品從模具脫離時，需要能夠承受施加于目標(biāo)成型品的力學(xué)載荷的強(qiáng)度，無法獲得像薄膜似的薄壁成型品。在專利文獻(xiàn)I所公開的塑料產(chǎn)品的成型裝置中，還需要利用模具與塑料的熱收縮的差異，對加熱了的模具進(jìn)行冷卻，而使產(chǎn)品變得易于分離的工序，而且需要進(jìn)行向模具涂敷液狀脫模劑等預(yù)處理。
發(fā)明的目的本發(fā)明是鑒于以往的中空成型品的制造方法中涉及到的上述的問題點(diǎn)而做成的，其目的在于提供一種能夠容易、高效率且穩(wěn)定地制造均勻厚度且極薄的中空成型品的中空成型品的制造方法和裝置。本發(fā)明的目的還在于，提供一種所使用的能量成本較低的中空成型品的制造方法和裝置。本發(fā)明的目的還在于，提供一種中空成型品的制造方法和裝置，在該中空成型品的制造方法和裝置中，在成型時不向模具內(nèi)施加內(nèi)壓，無需合模力，由此，模具無需為硬度較高的金屬，能夠使用所有導(dǎo)電性材料，例如導(dǎo)電性樹脂等，從而能夠?qū)崿F(xiàn)模具的輕量化、低成本化。本發(fā)明的目的還在于，提供一種機(jī)械性的驅(qū)動部較少、成型時的安全性非常高且·形狀保真度性較高的中空成型品的制造方法和裝置。用于解決問題的方案第I發(fā)明是一種中空成型品的制造方法，其特征在于，該中空成型品的制造方法由以下步驟構(gòu)成噴霧步驟，從自模具的口部插入的噴霧器具向該模具內(nèi)部噴霧相對于上述模具具有電位差的液狀樹脂而形成樹脂層，該模具能夠分割成兩個以上的部分；固化步驟，固化上述樹脂層；脫模步驟，相對于上述噴霧器具打開上述模具，在將已固化的上述樹脂層保持于上述噴霧器具的狀態(tài)下使該已固化的上述樹脂層從上述模具脫模；以及取出步驟，從上述噴霧器具取出保持于上述噴霧器具的樹脂層。第2發(fā)明是一種中空成型品的制造方法，其特征在于，該中空成型品的制造方法由以下步驟構(gòu)成噴霧步驟，從自模具的口部插入的噴霧器具向該模具內(nèi)部噴霧相對于上述模具具有電位差的液狀樹脂而形成樹脂層，該模具能夠分割成兩個以上的部分；固化步驟，利用取代上述噴霧器具而配置的固化電磁輻射器具來固化上述樹脂層；脫模步驟，相對于上述固化電磁輻射器具打開上述模具，在將已固化的上述樹脂層保持于上述固化電磁輻射器具的狀態(tài)下使該已固化的上述樹脂層從上述模具脫模；以及取出步驟，從上述噴霧器具取出保持于上述固化電磁輻射器具的樹脂層。第3發(fā)明是一種中空成型品的制造裝置，其特征在于，該中空成型品的制造裝置具有以下構(gòu)件模具，其能夠分割成兩個以上的部分；噴霧器具，其從該模具的口部插入，噴霧相對于上述模具具有電位差的帶電的液狀樹脂，從而在上述模具內(nèi)表面上形成樹脂層；模具驅(qū)動單元，其相對于上述噴霧器具打開上述模具，在已固化的上述樹脂層在保持于上述噴霧器具的狀態(tài)下使該已固化的上述樹脂層從上述模具脫模；以及取出單元，其從上述噴霧器具取出保持于上述噴霧器具的樹脂層。第4發(fā)明是一種中空成型品的制造裝置，其特征在于，該中空成型品的制造裝置具有以下構(gòu)件模具，其能夠分割成兩個以上的部分；噴霧器具，其從該模具的口部插入，噴霧帶電的液狀樹脂，從而在上述模具內(nèi)表面上形成樹脂層；固化電磁輻射器具，其取代上述噴霧器具而配置，放射固化電磁波；模具驅(qū)動單元，其相對于上述固化電磁輻射器具打開上述模具，在已固化的上述樹脂層在保持于上述固化電磁輻射器具的狀態(tài)下使該已固化的上述樹脂層從上述模具脫模；以及 取出單元，其從上述噴霧器具取出保持于上述固化電磁輻射器具的樹脂層。發(fā)明的效果采用本發(fā)明的中空成型品的制造方法和裝置，能夠獲得能夠容易、高效率且穩(wěn)定地制造均勻厚度且極薄的中空成型品的效果。采用本發(fā)明的中空成型品的制造方法和裝置，還能夠獲得所使用的能量成本較低的效果。此外，采用本發(fā)明的中空成型品的制造方法和裝置，由于在成型時不向模具內(nèi)施加內(nèi)壓，無需合模力，因此模具無需為硬度較高的金屬，能夠使用所有導(dǎo)電性材料，例如作為導(dǎo)電性樹脂的聚乙炔。另外，能夠使用將金粉、銀粉、銅粉、鎳粉、鋁粉、鍍粉、碳粉以及石墨粉作為導(dǎo)電填料來使用的樹脂等，從而能夠獲得能夠?qū)崿F(xiàn)模具的輕量化、低成本化的效果。作為其他模具材料，還能夠使用進(jìn)行了導(dǎo)電性鍍敷處理的樹脂。在樹脂模具的情況下，通過使用對電磁波具有透射性的樹脂，還能夠從樹脂模具的外部照射固化電磁波。采用本發(fā)明的中空成型品的制造方法和裝置，還能夠獲得機(jī)械性的驅(qū)動部較少，無需較大的驅(qū)動力，能夠使成型時的安全性變得非常高的效果。采用本發(fā)明的中空成型品的制造方法和裝置，由于不會形成成為毛邊的部分，又沒有流出來的原料，因此還具有不產(chǎn)生原料損耗的優(yōu)點(diǎn)。在注塑成型、擠出成型、薄片成型(日文'>一卜成形)、吹脹成型、吹塑成型、壓塑成型等中，在常溫下使用固體的熱塑性樹脂或熱固性樹脂。這些熱塑性樹脂或熱固性樹脂需要使用螺桿來混煉著色材料。在該情況下，樹脂流路內(nèi)熔融狀態(tài)的樹脂與著色材料、添加材料的流動產(chǎn)生差異，容易產(chǎn)生熔結(jié)(日文々-卜O或分散不良這樣的、產(chǎn)品外觀上或者功能上的問題。在本發(fā)明中，在常溫下使用了紫外線固化樹脂、乳液(日文二·^ ^ 3 > )等液體樹脂原料的情況下，能夠預(yù)先調(diào)配顏料、染料等著色材料、添加材料。由于從噴霧噴嘴噴霧的樹脂不通過流路，在借助樹脂之間的電斥力均勻地進(jìn)行分散的同時到達(dá)模具表面，因此很少產(chǎn)生熔結(jié)、分散不良這樣的問題。本發(fā)明的實(shí)施方式如下。在第I發(fā)明及第2發(fā)明中，其特征在于，多次進(jìn)行噴霧步驟，形成多個樹脂層。在第I發(fā)明及第2發(fā)明中，其特征在于，樹脂為熱固性樹脂，在噴霧步驟中使用經(jīng)加熱后的上述模具，固化步驟與上述噴霧步驟同時進(jìn)行。在第I發(fā)明及第2發(fā)明中，其特征在于，
上述樹脂為紫外線固化樹脂，在上述固化步驟中上述固化電磁輻射器具向上述樹脂層照射紫外線。在第I發(fā)明及第2發(fā)明中，其特征在于，上述樹脂為光固化樹脂，在上述固化步驟中上述固化電磁輻射器具向上述樹脂層照射可見光。
在第I發(fā)明及第2發(fā)明中，其特征在于，上述樹脂為熱塑性樹脂，在上述噴霧步驟中使用經(jīng)冷卻后的上述模具，上述固化步驟與上述噴霧步驟同時進(jìn)行。在第I發(fā)明及第2發(fā)明中，其特征在于，上述樹脂為乳化樹脂，在上述噴霧步驟中使乳化溶劑在上述模具內(nèi)進(jìn)行汽化。在第I發(fā)明及第2發(fā)明中，其特征在于，在上述脫模步驟中，使上述模具的電荷與已固化的上述樹脂層的電荷相同。在第I發(fā)明及第2發(fā)明中，其特征在于，上述模具帶正電,樹脂帶負(fù)電。在第I發(fā)明及第2發(fā)明中，其特征在于，上述模具帶負(fù)電,樹脂帶正電。在第I發(fā)明及第2發(fā)明中，其特征在于，上述模具接地，樹脂帶負(fù)電。在第I發(fā)明及第2發(fā)明中，其特征在于，上述模具接地，樹脂帶正電。在第3發(fā)明及第4發(fā)明中，其特征在于，上述模具為金屬制或?qū)щ娦詷渲啤Ｔ诘?發(fā)明及第4發(fā)明中，其特征在于，上述模具帶正電,樹脂帶負(fù)電。在第3發(fā)明及第4發(fā)明中，其特征在于，上述模具帶負(fù)電,樹脂帶正電。在第3發(fā)明及第4發(fā)明中，其特征在于，上述模具接地，樹脂帶負(fù)電。在第3發(fā)明及第4發(fā)明中，其特征在于，上述模具接地，樹脂帶正電。


圖I是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的中空成型品的制造裝置的結(jié)構(gòu)說明圖。圖2是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的中空成型品的制造裝置的噴霧狀態(tài)的結(jié)構(gòu)說明圖。圖3是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的中空成型品的制造裝置的開模狀態(tài)的結(jié)構(gòu)說明圖。
圖4是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的中空成型品的制造裝置的噴霧狀態(tài)的結(jié)構(gòu)說明圖。圖5是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的中空成型品的制造裝置的固化狀態(tài)的結(jié)構(gòu)說明圖。圖6是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的中空成型品的制造裝置的開模狀態(tài)的結(jié)構(gòu)說明圖。
具體實(shí)施例方式第I實(shí)施方式如圖I所示，第I實(shí)施方式的中空成型品的制造裝置是在瓶模具10的口部12上 配置間隙公差為O. 2mm以下且被絕緣體14絕緣的噴嘴部16而成的，該瓶模具10能夠分割成兩個部分。噴嘴部16具有在靜電涂裝中通常使用的靜電噴槍的噴霧噴嘴的噴嘴主體20。噴嘴主體20接地，并向瓶模具10施加IOkV的高電壓，從而形成靜電場。在第I實(shí)施方式的中空成型品的制造裝置中，從噴嘴部16噴霧帶負(fù)電的、不含粘結(jié)劑的成型樹脂。如圖2所示，成型樹脂在瓶模具10的內(nèi)表面上形成均勻厚度且厚度為O. Olmm至2. 0mm、優(yōu)選的是O. 05mm至O. 6mm的成型樹脂層22,該成型樹脂層22通過靜電力貼緊在瓶模具10的內(nèi)表面上。作為成型樹脂材料的例子，除了能夠列舉出環(huán)氧樹脂、三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、醇酸樹脂、氨基醇酸樹脂、乙烯基樹脂、丙烯酸類樹脂、聚氨酯樹脂、硅酮樹脂、硅樹脂、氟樹月旨、尿素樹脂、聚縮醛樹脂之外，還能夠列舉出烯烴類樹脂、苯乙烯類樹脂、氯乙烯類樹脂、聚酯類樹脂、聚酰胺類樹脂、纖維素、干性油等。之后，如圖3所示，以固定的噴嘴部16為中心將瓶模具10分割成兩個部分而打開瓶模具10，使噴嘴部16保持附著于成型樹脂層22的狀態(tài)。從噴嘴部16取出成型樹脂層20，成為瓶。成型樹脂層22即瓶的平均壁厚為O. 6mm。第2實(shí)施方式如圖4所示，第2實(shí)施方式的中空成型品的制造裝置與第I實(shí)施方式相同，是在瓶模具110的口部112上配置間隙公差為O. 2mm以下且被絕緣體114絕緣的噴嘴部116而成的，該瓶模具110能夠分割成兩個部分。在第2實(shí)施方式的中空成型品的制造裝置中，從噴嘴體116噴霧帶負(fù)電的、不含粘結(jié)劑的紫外線固化樹脂。紫外線固化成型樹脂在瓶模具110的內(nèi)表面形成均勻厚度的成型樹脂層122，該成型樹脂層122通過靜電力貼緊在瓶模具110的表面上。之后，如圖5所示，拔出噴嘴部116，取而代之，插入紫外線照射部150。紫外線照射部150放射含有200nm 450nm的波長的紫外線，紫外線照射部150具有與噴嘴部116相同形狀的截面，具有與模具開口部之間的間隙公差為O. 2mm以下的、具有紫外線透射性的噴嘴透明體152。之后，如圖6所示，以固定的紫外線照射部150為中心將瓶模具110分割成兩個部分而打開瓶模具110，使成型樹脂層122保持附著于紫外線照射部150的狀態(tài)。從紫外線照射部150取出成型樹脂層122，成為瓶。其他的實(shí)施方式
在第I實(shí)施方式和第2實(shí)施方式中，其樹脂的噴霧工序和固化工序各為I個工序，但是可以多次反復(fù)進(jìn)行各個工序而獲得層疊成型品。另外，在第2實(shí)施方式中，使用了紫外線固化樹脂，但是還能夠使用其他的光固化樹脂。 另外，預(yù)先對瓶模具進(jìn)行加熱使之一直維持在100°C以上，靜電噴霧不含與金屬粘接的粘結(jié)劑的水性乳液，利用瓶模具的熱量蒸發(fā)水分來固化樹脂。相反，預(yù)先對模具進(jìn)行冷卻使之一直維持在20°C以下，以熔融狀態(tài)靜電噴霧聚乙烯、聚丙烯這樣的熱塑性樹脂，利用瓶模具的冷卻來固化樹脂。另外，將噴霧噴嘴變更為在粉末涂裝中通常使用的噴槍，使噴霧的原料為熱固性樹脂，向始終加熱至樹脂的固化溫度的瓶模具的內(nèi)表面噴霧，固化樹脂。由于這些方法無需反復(fù)加熱和冷卻模具，因此能夠?qū)⒛芰康膿p失抑制在最小限度。同時，由于無需待瓶模具的溫度被加熱或者冷卻至下一個工序中所要求的溫度，因此還具有單個瓶模具的生產(chǎn)率較高這樣的優(yōu)點(diǎn)。附圖標(biāo)記說明IOUlO瓶模具;12、112 口部;14、114絕緣體;16、116噴嘴部;20、120噴嘴主體；22、122成型樹脂層。
權(quán)利要求
1.一種中空成型品的制造方法，其特征在于，該中空成型品的制造方法由以下步驟構(gòu)成 噴霧步驟，從自模具的口部插入的噴霧器具向該模具內(nèi)部噴霧相對于上述模具具有電位差的液狀樹脂而形成樹脂層，該模具能夠分割成兩個以上的部分； 固化步驟，固化上述樹脂層； 脫模步驟，相對于上述噴霧器具打開上述模具，在將已固化的上述樹脂層保持于上述噴霧器具的狀態(tài)下使該已固化的上述樹脂層從上述模具脫模；以及取出步驟，從上述噴霧器具取出保持于上述噴霧器具的樹脂層。
2.一種中空成型品的制造方法，其特征在于，該中空成型品的制造方法由以下步驟構(gòu)成 噴霧步驟，從自模具的口部插入的噴霧器具向該模具內(nèi)部噴霧相對于上述模具具有電位差的液狀樹脂而形成樹脂層，該模具能夠分割成兩個以上的部分； 固化步驟，利用取代上述噴霧器具而配置的固化電磁輻射器具來固化上述樹脂層； 脫模步驟，相對于上述固化電磁輻射器具打開上述模具，在將已固化的上述樹脂層保持于上述固化電磁輻射器具的狀態(tài)下使該已固化的上述樹脂層從上述模具脫模；以及取出步驟，從上述噴霧器具取出保持于上述固化電磁輻射器具的樹脂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的中空成型品的制造方法，其特征在于， 進(jìn)行多次上述噴霧步驟，形成多個樹脂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的中空成型品的制造方法，其特征在于， 上述樹脂為熱固性樹脂， 在上述噴霧步驟中，使用經(jīng)加熱后的上述模具， 上述固化步驟與上述噴霧步驟同時進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的中空成型品的制造方法，其特征在于， 上述樹脂為紫外線固化樹脂， 在上述固化步驟中，上述固化電磁輻射器具向上述樹脂層照射紫外線。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的中空成型品的制造方法，其特征在于， 上述樹脂為光固化樹脂， 在上述固化步驟中，上述固化電磁輻射器具向上述樹脂層照射可見光。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的中空成型品的制造方法，其特征在于， 上述樹脂為熱塑性樹脂， 在上述噴霧步驟中，使用經(jīng)冷卻后的上述模具， 上述固化步驟與上述噴霧步驟同時進(jìn)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的中空成型品的制造方法，其特征在于， 上述樹脂為乳化樹脂， 在上述噴霧步驟中，使乳化溶劑在上述模具內(nèi)汽化。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的中空成型品的制造方法，其特征在于， 在上述脫模步驟中，使上述模具的電荷與已固化的上述樹脂層的電荷相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的中空成型品的制造方法，其特征在于， 上述模具帶正電，樹脂帶負(fù)電。
11.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的中空成型品的制造方法，其特征在于， 上述模具帶負(fù)電，樹脂帶正電。
12.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的中空成型品的制造方法，其特征在于， 上述模具接地，樹脂帶負(fù)電。
13.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的中空成型品的制造方法，其特征在于， 上述模具接地，樹脂帶正電。
14.一種中空成型品的制造裝置，其特征在于，該中空成型品的制造裝置具有以下構(gòu) 件 模具，其能夠分割成兩個以上的部分； 噴霧器具，其從該模具的口部插入，噴霧相對于上述模具具有電位差的帶電的液狀樹月旨，從而在上述模具內(nèi)表面上形成樹脂層； 模具驅(qū)動單元，其相對于上述噴霧器具打開上述模具，在已固化的上述樹脂層保持于上述噴霧器具的狀態(tài)下使該已固化的上述樹脂層從上述模具脫模；以及取出單元，其從上述噴霧器具取出保持于上述噴霧器具的樹脂層。
15.一種中空成型品的制造裝置，其特征在于，該中空成型品的制造裝置具有以下構(gòu)件 模具，其能夠分割成兩個以上的部分； 噴霧器具，其從該模具的口部插入，噴霧帶電的液狀樹脂，從而在上述模具內(nèi)表面上形成樹脂層； 固化電磁輻射器具，其取代上述噴霧器具而配置，放射固化電磁波； 模具驅(qū)動單元，其相對于上述固化電磁輻射器具打開上述模具，在已固化的上述樹脂層保持于上述固化電磁輻射器具的狀態(tài)下使該已固化的上述樹脂層從上述模具脫模；以及取出單元，其從上述噴霧器具取出保持于上述固化電磁輻射器具的樹脂層。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的中空成型品的制造裝置，其特征在于， 上述模具為金屬制或?qū)щ娦詷渲啤?br> 17.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的中空成型品的制造裝置，其特征在于， 上述模具帶正電，樹脂帶負(fù)電。
18.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的中空成型品的制造裝置，其特征在于， 上述模具帶負(fù)電，樹脂帶正電。
19.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的中空成型品的制造裝置，其特征在于， 上述模具接地，樹脂帶負(fù)電。
全文摘要
本發(fā)明提供一種中空成型品的制造方法和裝置。該中空成型品的制造方法和裝置能夠容易、高效率且穩(wěn)定地制造均勻厚度且極薄的中空成型品。該中空成型品的制造方法的特征在于，該中空成型品的制造方法由以下步驟構(gòu)成噴霧步驟，從自模具的口部插入的噴霧器具向該模具內(nèi)部噴霧相對于上述模具具有電位差的液狀樹脂而形成樹脂層，該模具能夠分割成兩個以上的部分；固化步驟，固化上述樹脂層；脫模步驟，相對于上述噴霧器具打開上述模具，在已固化的上述樹脂層在保持于上述噴霧器具的狀態(tài)下使該已固化的上述樹脂層從上述模具脫模；以及取出步驟，從上述噴霧器具取出保持于上述噴霧器具的樹脂層。
文檔編號B29C41/08GK102958660SQ20118002867
公開日2013年3月6日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者畠山治昌 申請人:株式會社平和化學(xué)工業(yè)所