CN104039194A - 用于制造塑料产品的方法连同用于实施所述方法的设备以及按照所述方法和设备制造的闭锁或粘附产品 - Google Patents

Abstract

一种用于制造塑料产品的方法，所述塑料产品具有包括伸出的杆部件(36)的载体(30)，所述杆部件在其自由端部上具有相对于相应的杆部件(36)在直径中加宽的头部件(38)，所述杆部件和所述头部件成形到成形筛(12)的型腔(16)中，所述杆部件和所述头部件在其背离载体(30)的侧面上形成在成形筛(12)的成型区中，其特征在于，所述成型区借助配合面(20)相对于环境这样密封，使得被包围在成型区中的可预定的空气量将背压施加到引入成型区的相应型腔(16)中的塑料材料上，以用于辅助成型。

Description

用于制造塑料产品的方法连同用于实施所述方法的设备以及按照所述方法和设备制造的闭锁或粘附产品

技术领域

本发明涉及一种用于制造塑料产品的方法，所述塑料产品具有包括伸出的杆部件的载体，所述杆部件在其自由端部上具有相对于相应的杆部件在直径中加宽的头部件，其中，所述杆部件和所述头部件成形到成形筛的型腔中，所述杆部件和所述头部件在其背离载体的侧面上形成在成形筛的成型区中。本发明进一步涉及一种用于实施所述方法的设备以及一种按照该方法或该设备制造的闭锁或粘附产品。

背景技术

通过DE 196 46 318 A1已知一种用于制造闭锁产品的方法，该闭锁产品包括多个与载体一件式构成的以具有加厚部的杆部件形式的卡钩器件，其中，热塑性塑料在塑性的或液体的状态中输送给压辊和成形辊之间的间隙，其中成形辊设有向外和向内开口的空腔，并且两个辊沿相反的旋转方向被驱动，从而在各辊之间的间隙中形成载体。按照其类别也属于所谓的Chill-Roll方法的该已知的方法的特征在于，成形辊具有筛，所述筛的空腔已通过腐蚀或借助激光制造，其中，完成的蘑菇状的卡钩器件仅由如下方式产生，即，热塑性塑料在成形辊的筛的开口的空腔中至少部分地硬化。由此在现有技术中创造一种用于由热塑性塑料制造闭锁部件的成本低的制造方法连同所属的制造设备，其中，相关的蘑菇状的卡钩器件为了形成总是再次打开的和闭合的闭锁部与环部件和/或另一种闭锁部件的在其他情况下对应的卡钩器件可进入可脱开的嵌接中。相关的闭锁***在全球也以商标名称或粘附闭锁件至少对于学术界已知。

通过DE 10 2004 012 067 A1现在已知一种用于在载体上借助使用至少一种塑料材料制造粘附元件的方法，所述塑料材料被引入至少一个成型元件中。由此利用该已知的方法产生包括在杆上加宽的作为头部件的端部的粘附元件，所述头部件的粘附主要借助范德华力进行。在该已知的方法中，分别使用的塑料材料优选是触变的并且具有以旋转式粘度计测量的为7000至15000毫帕斯卡的粘度。此外，作为相应的成型元件再次使用转筒或带形的筛，然而其中这次所述筛设有每cm²至少10000个、优选16000个和更多个成形空隙。

范德华力是作为弱的结合力在惰性的原子和饱和的分子之间出现的所谓的分子间力。在原子之间的相互作用中仅所谓的分散力发生作用，而在分子中，诱导的或也许存在的持久的偶极矩(取向效应)的相互作用作为附加的吸引力起作用。要指出，虽然范德华力被一些作者称为分子间力的同义词，但多数时范德华力也理解为中性分子之间的这样的达到很远距离的吸引力。

利用已知的方法以及设备和产品解决方案可实现粘附***，在所述粘附***中，粘附产品能够固定在任意的表面上。除了每种类型的紧固技术可能性之外，在最近也利用粘附产品开发医疗技术中的新应用，例如用于伤口和烧伤治疗。

在这些已知的解决方案中，塑料材料到成形筛的成形空隙中的成形相应缓慢地实施，以便获得作为相应头部件的通常蘑菇状的闭锁头的尽可能形状稳定的构成，附带条件是，所述头部件在适当的硬化时间之后还能够良好地从筛中成形，用以完成闭锁产品或粘附产品。

发明内容

据此本发明的目的是，提供一种方法连同一种设备，所述方法不是仅允许从成形筛中均匀地成形头部件和杆部件，而是显著更快的成形，从而这样显著更高的生产速度是可能的，这再次帮助降低制造费用。本发明的另一个任务在于借助按照本发明的方法连同设备的闭锁或粘附产品的有利设计。

相关的任务利用按照权利要求1的特征设计的方法在其整体上解决。

根据按照本发明的方法，所述成型区借助配合面相对于环境这样密封，使得被包围在成型区中的可预定的空气量将背压施加到引入成型区的相应型腔中的塑料材料上，以用于辅助成型，由此通过被包围的空气量使塑料熔体到相应成形型腔中的进入变得困难，从而除了熔体的压缩，在成型区内产生塑料材料的改善的取向。这导致，尤其是要成形的头部件沿相应型腔的成型壁在成型区内取向并且在那里也加速地硬化，从而脱模过程可以显著更快速地发生，这帮助减少用于要产生的闭锁或粘附产品的制造费用。

通过在所述配合面和包括引入的塑料熔体的成型区之间的在相应型腔中被包围的空气量，通过这样被包围的空气将附加的成型压力施加到相应头部件的上侧上，从而在头部件的边缘侧的侧翼和型腔的相邻设置的环绕的成形壁之间产生提高的压紧力。通过该加强的压紧，除了导致改善强度值的对于相应闭锁或粘附头部件的指向的取向之外，硬化过程加速，这决定了更快速的成形时间。

所述任务此外利用一种用于实施上面提到的方法的设备解决，其中，成形筛的所述成型区借助配合面相对于环境这样密封，使得被包围在成型区中的可预定的空气量将背压施加到引入成型区的相应型腔中的塑料材料上，以用于辅助成型。

以此获得的同样解决按照本发明的任务的闭锁或粘附产品特征特别在于，所述产品的在载体的下侧和载体的上侧之间的高度这样最小化、优选为40至120μm、特别优选为70至110μm，使得所述产品至少在部分区域中、尤其是沿载体的纵向定向具有弹性特性。总体上能够相对于现有技术利用按照本发明的方法连同设备获得如下闭锁或粘附产品，所述闭锁或粘附产品除了更高的剥离强度值之外也可以在材料厚度方面显著更薄地构成，这导致柔软的和柔性的闭锁或粘附产品。相关的过分要求更软和更柔性的产品便可以非常良好地在卫生产品、如婴儿尿布和更多类似物内处理，其中达到良好的与人皮肤的相容性和相互作用。

按照本发明的解决方案的其他有利的实施例是从属权利要求的主题。

附图说明

接着借助两个用于实施所述方法的设备连同获得的闭锁或粘附产品进一步解释按照本发明的方法。在此以原理性的并且不按比例的图：

图1以纵剖视图的型式示出按照本发明的设备的第一实施形式；

图2示出在图1中以X给出的图部分的放大的纵剖视图；

图3示出类似于图1的用于按照本发明的制造设备的另一个实施例；

图4示出类似于图1和3的用于按照本发明的制造设备的另一个实施例；以及

图5以透视的部分视图的型式示出闭锁或粘附产品，所述闭锁或粘附产品可利用按照图1至4的设备以及接着描述的方法制造。

具体实施方式

按照图1的制造设备示出该制造设备沿水平的生产定向的原理性构造。一个带形的成形筛12在两个辊形的导向体10之间延伸，所述两个导向体中的至少一个可被驱动，所述成形筛是整体上以14表示的成型模具的组成部分。成形筛12具有多个单独的成形型腔16，所述成形型腔完全穿过成形筛12，并且相应的型腔16从侧面看按照在图2中放大再次给出的按照图1的纵剖视图X具有回转双曲面的形状。但其他的型腔形状根据要制造的成品的可预定的造型在这里同样可能。

沿朝图1的观察方向看，另一个带18在带状的成形筛12之内延伸，该另一个带形成封闭的表面并且就此而言至少在带18遮盖带状的成形筛12的型腔16的区域中不设有型腔。所述另一个带18的朝向成形筛12的侧面20就此而言形成配合面，所述配合面与各个成形型腔16的限定壁22(参看图3)一起限定成形筛12的相应的成型区。

以上分支和下分支的型式划分的带12和18向图平面中伸入地具有可预定的宽度(未示出)，并且在图1中只在一个平面中示出的型腔16在可预定的路程上同样延伸到图平面中。就此而言构成的筛带12可以分别在1cm²的带材料面上具有数百、数千或数万和更多个连续的开口。但为了更好的理解，在按照图1的图中不考虑相关的尺寸比例。

导向体10的驱动方向在图1中以箭头示出，从而在选择的驱动方向时，两个带12和18沿到图1上的观察方向看关于两个带12、18的上分支位置从左向右运动，而且两个带以相同的轴向移动速度。然而两个带12和18是独立的构件并且彼此除去相互共同的贴靠之外完全分离，从而所述另一个带18的已经描述的配合面20与成形筛12的朝向所述另一个带18的贴靠面24包围环境空气，其中，这样被包围的环境空气虽然可以进入各个型腔16中，但处于相应的成型区中的可预定的空气量通过在成形筛12的筛部件25的区域中密封而得到背压，从而在型腔16中被包围的空气在成型过程期间不能被轻易地向外排挤到环境中。

只要按照图1的制造设备在闭合的***(未示出)的范围中运行，原则上就也存在在介质空间内运行该制造设备的可能性，例如氮气代替环境空气可以被引入所述介质空间中。在这里其他工作气体的使用在原理上也是可能的，如氩气、氦气等，从而必要时利用相关的稀有气体能够对于要利用所述设备构建的闭锁或粘附产品进行表面改性。

此外，按照图1的设备具有例如以通常设计的挤出喷嘴型式的施用装置26，所述挤出喷嘴在其下侧上设有多个单喷嘴(未示出)地进行可挤出的塑料材料到成形型腔16中的挤出施用。塑料材料到成形筛12的成形型腔16中的进入可以通过压入辊28辅助，所述压入辊设置在带12、18的对置的侧面上，其中，相关的布置结构只示例性地示出，以便阐明其功能。在实际中，不仅施用装置26而且相应的压入辊28比当前所示显著更复杂地构造，所述施用装置和压入辊也要承担支承和导向功能。

如由按照图2的放大的图部分X得出的，利用带状的载体30的设计，塑料材料被以穹顶32的型式(划成虚线示出)排挤到配置的成形型腔16中，其中剩余的空气量34在成型区中明显减小，从而背压施加到穹顶32的端侧上。该背压也之所以形成，是因为被包围的空气量34由于筛带12的贴靠面24和所述另一个带18的朝向的侧面或配合面20之间所述的密封不能被排挤到环境中。随着塑料材料进一步进入成形型腔16中，于是除了杆部件36外产生在其端部加宽的头部件38(也参看图4)，其中，未被排挤的空气量34然后可以在头部件38的自由端侧的端部上将凹形的凹部40引入所述头部件中(在图3中划成虚线示出)。但也可以这样控制空气排挤的过程，使得通过完全排挤空气量34，在没有凹形的凹部的情况下产生平的头部上侧。所描述的制造过程连续发生，其方式为通过挤出装置26持久地将塑料材料注入向右运动的、首先空的型腔16中。

如图2此外示出的，头部件38的边缘侧的侧翼端部42相应地在横截面中看向外朝环境那边变细，从而在头部件38的边缘侧的端部上的侧翼端部42相应柔性和柔韧地构成；然而在后来的使用中施加对于可靠的卡钩或粘附必需的刚度。为此也有作用的是，利用被背压排挤的空气量在头部件38的侧翼端部42的区域中发生加强的取向定向，其中，排挤的空气以其多方面的流动方向给予在相应杆部件36的区域中的塑料材料沿轴向方向看纵向取向并且给予相应的头部件38沿径向方向看均匀的横向取向。通过塑料材料通过背压的所述的高分子的定向，闭锁或粘附产品44也能够从载体侧30相应薄地构成，从而成品44按照根据图4的图不只是比至今类似的产品更软和更柔性，而是在可能减小自由的材料横截面方面能够实现在成形筛12之内的塑料材料的更快冷却，从而更快速地发生在相应型腔16中的塑料材料的硬化，结果是，成形比在以前的方法解决方案中更迅速地发生，结果是，成型模具14总体上更快速的运行。

所述的带12和18优选由金属材料形成；但在这里也可设想其他材料副；尤其是另一个带18也可能由具有特别良好密封作用的塑料材料制造。带18也可以具有用于改善密封作用的涂层或作为多层的结构构成，例如以良好密封的第一层和稳定的第二层的形式，所述第二层由不同于第一层的材料形成。如图1进一步示出的，完成的闭锁或粘附产品44能够然后通过拉伸辊46从成形设备取出以用于以后的使用。在相关的成形区的区域中还可以设置有加热和/或冷却装置48，利用所述加热和/或冷却装置能够进一步优化硬化过程。

为了在遮盖带18的配合面20与成形筛12的贴靠面24贴靠的区域中实现特别良好的密封作用，设定，为所述两个表面中的至少一个设置从0.02μm至2.5μm、优选在1.3μm范围中的粗糙度Rz。

根据按照图4的图的用于制造闭锁或粘附成品的按照本发明的方法原则上可以利用任何热塑性塑料实施，其中按照使用目的优选使用聚丙烯、聚酰胺或聚乙烯。包含一种或多种所述热塑性塑料的共聚物或三元共聚物也良好适合。

如果成品的以后应用规定用于粘附过程、尤其是与第三构件的粘附过程，则尤其是使用聚乙烯基硅氧烷或具有相应触变特性的其他塑料作为塑料材料，其中在这些塑料材料中，利用旋转式粘度计测量的粘度在剪切率为10s^-1的情况下应该处于7000至15000毫帕斯卡之间，然而优选具有大约10000毫帕斯卡的值。

图3示出相对于图1修改的具有基本上垂直延伸的制造方向的制造设备。只要对于图3使用的构件相应于按照图1的构件，则所述构件以相同的附图标记也在图3中给出。就此而言至今做出的描述于是也适用于按照图3的制造设备的实施形式。

然而在两个制造设备之间的显著区别是，不仅带状的成形筛12而且另一个带18再次以闭合的方式现在设置在作为成型模具14的圆柱形的成型转筒50上。借助挤出器状的施用装置26再次将用于形成成品44的塑料材料引入成形设备的型腔16中。然而代替上述压入辊28，在制造设备的本实施例中沿箭头方向引导通过导向滚52本身闭合的压入和贴靠带54，以便确保塑料材料到相应的成形型腔16中的持久的引入和保持。因此，就此而言一件式构成的带54构成一种相对于另一个带18的配合支座的型式并且就此而言沿另一个方向同样以密封的方式相对于环境封闭型腔16，其中尤其是由以附加的密封剂型式的塑料材料制成的带状载体部件30改善向外的密封。此外，在宽度方面看，贴靠带54再次在转筒状的成型模具14的全部宽度上延伸到图3的图平面中在任何情况下如此程度，使得只要型腔16存在，所述型腔就也被贴靠带54完全覆盖。

图4示出相对于之前介绍的制造设备在如下方面改变的构造，即，成形筛12的型腔16直接设置在圆柱形的导向体10上。导向体10的旋转方向能够在图4中由箭头方向看出。借助挤出器或施用装置26再次将塑料材料现在借助刮刀装置55引入成形筛12的型腔16中。在成形筛12和导向体10之间需要的密封因此通过成形体10的外侧和成形筛12的内侧在塑料涂层的区域中借助刮刀装置55实现。

在制造设备的另一种未示出的实施形式中，筛12也可以全面套装到圆柱形的导向体上，从而这时圆柱形的成形筛12以同中心的结构方式在维持对于密封需要的配合尺寸的情况下包围圆柱形的导向体10。

图5现在再次示出完成的成品，该成品利用按照图1至4的制造设备可制造。该成品的特征在于，该成品的在载体30的下侧和载体30的上侧之间的高度这样小、优选为40至120μm、特别优选为70至110μm，使得所述产品至少在部分区域中、尤其是沿载体30的纵向定向具有弹性特性。

如果使用通常的热塑性塑料如聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯等，则基于塑料材料通过在相应型腔16中的气体包围的上述改善的取向，相应的头部件38的侧翼端部42相应刚性地构成，从而相应的侧翼端部42的下侧为用于形成粘附闭锁部的另一粘附闭锁部件的未进一步示出的环材料的底切提供可靠的卡钩可能性。闭锁部件(如在图4中示出)也可以与另一个粘附闭锁部件的相同的闭锁部件(未示出)共同作用，以便这样同样地形成总是再次打开的或闭合的粘附闭锁部，所述粘附闭锁部在两侧上于是具有蘑菇状的头部件38作为卡钩器件。

在图5中示出的杆部件36以及头部件38以多边形、尤其是分别以六角形构成。但根据用于相应成形筛12的成形几何形状，也能够实现圆柱形的杆部件(未示出)或其他的杆部件形状。

然而如果作为塑料材料优选使用聚乙烯基硅氧烷或具有给出的触变性的其他塑料材料，则从闭锁产品变为粘附产品，在所述粘附产品中，头部件38的自由端侧可以在范德华力的作用下粘附在尤其是第三构件的其他表面上。按照本发明的方法以及制造设备因此能够这样适配，使得一次可获得所述闭锁产品并且一次可获得所述粘附产品。

Claims (11)

1.用于制造塑料产品的方法，所述塑料产品具有包括伸出的杆部件(36)的载体(30)，所述杆部件在其自由端部上具有相对于相应的杆部件(36)在直径中加宽的头部件(38)，所述杆部件(36)和所述头部件(38)成形到成形筛(12)的型腔(16)中并且在其背离载体(30)的侧面上形成在成形筛(12)的成型区中，其特征在于，所述成型区借助配合面(20)相对于环境这样密封，使得被包围在成型区中的能预定的空气量将背压施加到引入成型区的相应型腔(16)中的塑料材料上，以用于辅助成型。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，借助成形筛(12)的彼此朝向的表面的和/或配合面(20)的表面结构实现成型区的密封。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，为所述两个表面中的至少一个设置从0.02μm至2.5μm、优选为1.3μm的粗糙度Rz。

4.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，通过相应型腔(16)形成的成型区在成形筛(12)中具有筛部件(25)，使所述筛部件与带(18)的配合面(20)在成形过程期间相互贴靠，以用于密封。

5.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，配合面(20)和成形筛(12)包括辊状的和/或带状的设备部件(12；18)，驱动所述设备部件中的至少一个设备部件(12；18)用于连续的循环。

6.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在成形筛(12)内以回转双曲面型式构成相应的型腔(16)。

7.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，使用热塑性塑料或触变性值高的塑料作为塑料材料。

8.用于实施按照上述权利要求之一所述的方法的设备，其特征在于，成形筛(12)的成型区能借助配合面(20)相对于环境这样密封，使得被包围在成型区中的能预定的空气量将背压施加到引入成型区的相应型腔(16)中的塑料材料上，以用于辅助成型。

9.按照权利要求8所述的设备，其特征在于，成型区的密封借助成形筛(12)的彼此朝向的表面的和/或配合面(20)的表面结构实现。

10.按照权利要求9所述的设备，其特征在于，所述两个表面中的至少一个设有0.02至1μm、优选为0.1μm的粗糙度Rz。

11.根据按照上述权利要求之一所述的方法以及设备制造的闭锁或粘附产品，其特征在于，所述产品(44)的在载体(30)的下侧和相同载体(30)的上侧之间的高度这样小、优选为40至120μm、特别优选为70至110μm，使得所述产品(44)至少在部分区域中、尤其是沿载体(30)的纵向定向具有弹性特性。