热塑性模制方法技术

本发明专利技术提供一种新的热塑性模制方法，该方法用于制造空心的、可变形的热塑性物品如空心的玩具娃娃头部。在本发明专利技术的方法中，在第一注射工位形成型坯，并将该型坯转移到吹塑模制工位。在该吹塑模制工位，通过真空和气体注射的应用，将该型坯转化为空心的、可变形的热塑性物品。由本发明专利技术的方法制造的物品具有高度逼真的外观和结构。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种新的，该方法用于空心的、可变形的热塑性物品如空心的玩具娃娃头部的制造中。在本专利技术的方法中，在第一注射工位形成型坯，并且将该型坯转移到吹塑模制工位。在该吹塑模制工位，通过真空和气体注射的应用，将该型坯转化为空心的、可变形的热塑性物品。通过本专利技术的方法制造的物品具有很逼真的外观和结构。本申请要求2002年9月9日申请的美国临时专利申请No.60/409217的优先权。
技术介绍
传统上，或是通过使用乳胶或PVC的薄壳模塑(slush molding)，浸渍模制或者旋转铸造方法(rotocasting process)，或是通过使用热塑性弹性材料的吹塑模制方法制造软质空心的玩具部件，如玩具娃娃头部。然而，这些传统的方法都不能制造具有可控的而且精确的壁厚和开口尺寸的空心部件。尽管如此，由于PVC的柔软和易于加工，在过去的半个世纪中，使用PVC的空心模制和旋转铸造方法已经成为主要方法，而PVC则成为制造直接植入毛发的单件空心玩具娃娃头部的主要材料。在过去的十年中，关于PVC的环境安全问题已经导致一些玩具制造商选择在玩具和玩具娃娃中停止PVC的使用。PVC以外的材料的使用已经产生了对制造具有可控的并且精确的壁厚和开口尺寸的软质空心玩具部件的新方法的需要。在美国专利No.6403003(“’003专利”)中(在此，将该专利全部公开的内容引用作为参考)，提供了一种制造玩具的软质空心部件如玩具娃娃的头部的方法。该方法包括提供可注射模制的柔性热塑料弹性材料，和提供该头部部件的模。该模包括外模部分和内芯部分，其中，该外模部分与内芯部分隔开，以便以所要形成的空心部件的形状限定出腔。将热塑性弹性材料注入该模制腔中，以形成空心的头部。该头部具有去除该内芯的开口，但是，该芯的尺寸大于去除该芯的开口的尺寸。在将头部注射模制后，打开外模部分，以释放该头部和内芯，然后，通过将内芯从头部中的开口取出，从该头部去除该内芯。优选地，在‘003专利中公开并要求的方法使用非PVC的热塑料弹性材料。特别地，优选的是由壳牌化学公司(壳牌化学公司)以KRATON名称销售的柔性热塑料弹性材料族，即S-B-S(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)，S-I-S(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)和S-EB-S(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯)，这是由于它们的弹性，强度和耐用性，以及能够被涂刷，并且满足玩具和玩具娃娃应用的通常涂刷的粘着要求。S-B-S共聚物，例如以KRATOND销售的共聚物是尤其优选的弹性材料。据报道，这种共聚物对环境有益，并且是安全的。在‘003专利专利技术的第二个方面，提供一种使用热塑料弹性材料制造注射模制的空心物品，如空心头部的模。该模包括外模部分和内芯组件。该外模部分包括至少两个可分离的部分，该可分离的部分密封内芯组件。该内芯组件安装在外模部分内部。将内芯与外模部分隔开，以便限定厚度可变的腔，该腔具有所要模制的空心物品的形状，并且将熔化的热塑料弹性材料射入该腔中，以形成该空心物品。该空心物品获得该腔的形状，并且包括内芯可从其去除的开口。内芯组件具有大于空心物品中的开口的尺寸的横截面尺寸，在该物品模制后，该内芯组件可从该开口去除。因此，这种模可用于制造各种具有狭窄的开口的空心玩具部分，如头部，脚部，或手部。‘003专利提供一种在没有可见的分界线的情况下制造模娃娃头部的方法。当注射模制头部时，在两半外模的接合处产生分界线。该分界线在耳朵上以连续的线绕着头的顶部延伸。在该分界线的上下方，毛发材料以足够的密度植入玩具娃娃头部的顶部，使得该分界线对通常的以臂长(arm length)拿着该玩具娃娃的观察者来说是不可见的。优选地，‘003专利专利技术利用特定的模制结构制造软质空心部件和玩具娃娃头部。如‘003专利的图6-8所示，可以使用具有蘑菇状推顶杆(mushroom-shaped ejector pin)的双顶出系统的两部分实心结构来定位在毛发植入区域内头的顶部的分界线，以便使该分界线对通常的观察者是不可见的。虽然‘003专利的方法能够制造软质空心的玩具部分和玩具娃娃头部，并且在特定的位置提供可控的和精确的壁厚，但是该形成的精确的壁厚有时大于所希望的。由于在热塑性弹性材料形成玩具娃娃头部之前，该热塑性弹性材料相对上下半模没有强制散开，因而，该头部以相当于该腔的整个体积的厚度形成。由于工具结构的限制，‘003专利的方法有时产生具有比所希望的厚度更厚的部分的玩具娃娃头部。例如，该玩具娃娃的下巴可能过厚。这又限制了玩具娃娃头部的变形能力，因而妨碍了该玩具娃娃头部在橡皮玩具和玩具娃娃上的应用，在该橡皮玩具和玩具娃娃中，附属部分的变形强调逼真的外观。此外，不希望的厚度的部分的形成需要更高的保持压力和更长的保持时间，以便冷却和凝固该物品而不出现收缩标志(shrinkage mark)。因此，需要对制造空心的、可变形的物品如玩具娃娃头部有用的，使该物品具有相对均匀的和最小的厚度，并且不含制造缺陷，如收缩标志。理想地，这种方法在不损伤该物品的任何特征的情况下，使制造的物品易于从模中去除。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，该方法用于空心的、可变形的物品如玩具娃娃头部的制造。本专利技术的进一步目的是提供一种用于空心的、可变形的物品如玩具娃娃头部的制造的，使该物品具有相对均匀的和最小的厚度，并且不含制造缺陷，如收缩标志。本专利技术的更进一步的目的是提供一种用于空心的、可变形的物品如玩具娃娃头部的制造的，其中，在不损伤该物品的任何特征的情况下，使制造的物品易于从模中去除。根据上述目的，本专利技术提供一种制造空心的、可变形的空心热塑性物品的方法。在本专利技术的方法中，首先在注射工位将热塑性弹性材料注入第一模，该第一模包括两部分实心结构。该第一模包括外模部件，内芯，和推顶杆。将该外模部件与内芯隔开，以便以完成的物品的的相当大的部分的形状限定一腔。例如，该第一模可以限定空心玩具娃娃头部在发线之下延伸的部分。值得注意地，在本专利技术的新特征中，直到注射的弹性材料(型坯)凝固才在该注射工位保持压力。在型坯凝固之前，将该型坯转移到吹塑工位，该吹塑工位包括第二模，其中，在真空和气体注射的情况下，该型坯相对第二模腔的内部以最小厚度相对均匀地散开，并且在随后冷却和凝固。利用插入通过吹塑工位模腔的阀杆抽取真空，同时通过可移动的芯杆将加压气体注入该型坯。这种真空和气体注射的协同应用相对未填充的吹塑工位模腔表面以最小厚度相对均匀地散开了型坯材料，以便形成可变形的、空心热塑性物品，如空心玩具娃娃头部。在该吹塑工位保持的温度和压力保证了该型坯形成可变形的、空心热塑性物品，该热塑性物品大致上避免了不需要的应力或烧痕(burn mark)。在该空心的、可变形的热塑性物品形成时，吹塑工位的前半模与该吹塑工位的后半模隔开，并且该后半模为了该可变形的空心热塑性物品的排出而开口。推顶杆向前移动，并且将物品从该吹塑工位模腔推出。在玩具娃娃头部的情况下，切口特征如鼻，耳朵，嘴和牙齿可以变形，折叠，以及从模腔释放，而没有撕裂或者其它损伤。进一步，最小头部厚度易于使压缩气体从该推顶杆排出头部。一种由本专利技术的方法制造的可变形的热塑性物品(i)具有大致上小于该吹塑工位的模腔的体积的厚度，(ii)比由‘003专利制造的物品更可变形。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造可变形的、空心的热塑性物品的方法，所述方法包括：（ａ）提供可注射模制的柔性热塑性弹性材料；（ｂ）提供一第一模，所述第一模包括外模前后部件和内芯，所述第一模包括型坯注射工位，其中，所述第一模的外部与所述内芯隔开，以便以 所述物品的相当大的部分的形状限定一腔；（ｃ）装配所述第一模的外模部件，从而在所述外模部件之间形成平面接合；（ｄ）将所述弹性材料注入所述第一模腔以形成型坯；（ｅ）打开所述第一模的外模部件，并且将所述第一模的后部件和型坯 转移到吹塑工位；（ｆ）在所述吹塑工位提供第二模，所述第二模包括外模前部件，所述第一模的后部件，以及内芯，其中，所述第二模的外部件与所述内芯隔开，以便以所述空心物品的整体形状限定一腔；（ｇ）对所述第二模抽取真空，并且将压缩气体 注入所述第二模，相对所述第二模腔内表面以大致上均匀的厚度相对均匀地散开所述型坯，以形成所述空心物品，所述空心物品具有用于去除所述内芯的开口，所述开口的直径小于穿过所述开口的芯的直径；（ｈ）冷却所述散开的型坯，从而使所述型坯硬化并形成 所述空心物品部分；并且（ｉ）将所述第二模内芯与所述空心物品分离。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄铁城，
申请(专利权)人：JT拉布斯有限公司，黄铁城，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]