JPH0212733B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉状合成樹脂成形材料、特に粉状熱
可塑性合成樹脂成形材料を用いてスラツシユ成形
法により表皮体を製造する方法に関する。

従来、粉状合成樹脂成形材料を用いた粉末スラ
ツシユ成形法は、粉末材料を型に注入し充満さ
せ、予め余熱を利用し、又は粉末材料の充満後加
熱し、金型表面に接した粉体を半溶融させて粘着
性を持たせた金型表面に付着させ、その後充満し
た粉体を排出し、更に金型を加熱して付着した粉
末を完全に溶融させた後、金型を冷却し、次いで
得られた薄肉状の表皮体を脱型する工程を有して
いる。そして、このようにして得られた成形体は
自動車等の内装品であるインストルメントパネル
パツドの表皮として採用されている。

しかし、この方法にあつて、金型内に粉末材料
を注入し充填したとき、粉末材料の流動特性が悪
いときには粉体内に空隙が生じ、その空隙が金型
表面に発生して成形品の表面に欠陥として現われ
不良品を生成する。

また、金型のアンダーカツト部には粉体注入時
にエアー・トラツプ（空気が閉じ込められた状
態）を生じ、同じく粉体と金型表面との間に空隙
を生じて製品に欠陥を生じ、同様に金型ステイツ
チ（縫目紋様）の雌型，巾の狭い雌型の凹部そし
てブリツジ部等へは粉末材料が完全に充填され
ず、そのため空隙が生じることによつてピンホー
ル状の欠陥が成形品表面に生じるという欠点があ
つた。

本発明は上記のような欠点に着目し、これを改
善し、金型内へ粉末材料を充填した時において金
型のアンダーカツト部，複雑微細な形状部材，ま
た狭くて深い溝部分にも充分に粉末材料を充満せ
しめることを可能とし、空隙，ピンホール等の欠
陥のない表皮体を経済的に成形するような方法を
提供することを目的とする。

即ち、本発明の特徴は、粉末材料を加熱した金
型内に投入し充満させた後、余剰の粉末材料を排
出し、次いで金型表面に半溶融し付着した粉末材
料を溶融せしめ、その後、金型を冷却し、更に得
られた表皮体を脱型して合成樹脂製表皮体を製造
する方法において、前記粉末材料を金型内に投入
し充満させる工程に先立ち、金型の開口部分を下
向きにして粉末材料を金型のキヤビテイ内に噴霧
させて、金型表面に予備付着せしめると共に、金
型装置と粉末材料を収容したリザーバータンクと
を密接固定して両者を回転させることにより粉末
材料の投入，排出を行ない、排出後、更に圧搾空
気を噴出して金型内の粉末材料を回収せしめる点
にある。

以下、上記本発明方法の具体的な実施態様を添
付図面に従つて説明する。

第１図乃至第６図は本発明方法において使用す
る金型を設置した金型装置とリザーバータンクの
１例を示す各過程における断面図であり、金型装
置１は開口部３をもつ金型２が型支持部材４に設
置され、この金型２の外側には５〜15mmの間隔を
おいて鉄製のジヤケツト５が配置されている。そ
して、前記金型２とジヤケツト５によつて形成さ
れた空間部６は重アリルベンゼン系等の熱媒オイ
ルが流入する空間を形成して金型を加熱冷却させ
ている。この熱媒オイルは加熱系で210〜270℃，
冷却系で20〜50℃の２系統をもち、、加熱時には
加熱系を、又、冷却時には冷却系をジヤケツト５
と金型２間の空間６に流入させて金型２の温度調
節を行なわせる。

勿論、前記金型の温度調整は上記熱媒オイルに
限らず、それ以外に高周波誘導加熱，プロパンガ
ス，灯油等の燃焼熱を吹き付ける等の方法を採用
してもよく、また冷却時には水をスプレーによつ
て噴霧してもよい。

次に、本発明方法で使用する金型２は例えば自
動車用インストルメントパネルパツドの軟質塩化
ビニル表皮を成形するものであり、通常、その金
型は厚み2.5〜5.0mmのニツケル電鋳型が使用さ
れ、その表面にはアンダーカツト部７，紋様部８
及び巾の小さい凹部９が存在している。

なお、金型２としてはこれ以外に銅電鋳型，ア
ルミニウム精密鋳造型，金属溶射型も用いること
ができる。

一方、リザーバータンク１０は断面台形をもつ
箱形形状をしており、通常その容積は金型２容積
の150％以上を有し、台形傾斜部の水平に対する
角度は90℃引く粉末材料の安息角度以下として粉
末材料の流出をよくしている。リザーバータンク
１０はその一方が開口しており、他方、即ち底部
には10〜25％の圧縮空気を流入する管１１が設置
され、一定間隔にエアーノズル１２が取付けられ
ている。また、該タンク１０の側壁には金型装置
１と合体せしめるようなクランプ又はトグル等の
留め金１３が取付けられ、これを用いて前記金型
装置１にリザーバータンク１０を固定せしめ、金
型装置１に設けた軸１４を中心として自由に回転
できるようになつている。

なお、前記リザーバータンク１０は通常、金型
装置１の回転半径外であつて、金型装置１の後方
又は直下に位置して配置される。

次に上述のような金型装置１とリザーバータン
ク１０を用いて成形を開始する場合について述べ
ると、まず、金型装置１は金型の開口部３が下向
き水平となるように回転し静止する。一方、粉末
材料を収容したリザーバータンク１０は金型装置
１より下方又は後方に位置しており、油圧又は空
気圧によつて上方へ移動して金型装置１と合体し
前記留め金１３によつて固定される。（第２図参
照） この時、金型２は所定の温度に加熱もしくは余
熱されるが、具体的には金型２とジヤケツト５内
の空間６に高温加熱系の熱媒オイルを100〜300
／minの流量で流入して金型２を注入する粉末
材料が部分的に溶融し金型表面に付着する温度ま
で上昇させる。例えば、粉末材料１５が塩化ビニ
ル樹脂であつて粉末表面に可塑剤，安定剤，滑剤
等を含浸させたドライ・ゾル粉末では該粉末材料
のゲル化が始まり、粉体表面が粘着性を帯びる、
通常110℃〜150℃に調整しておく。又、他の熱可
塑性樹脂では表面の溶融が始まり粘着性を帯びる
温度が適切である。この工程は第２図に示され、
金型温度と成形時間との関係にあつては第７図の
領域Ａに該当している。

次いで、リザーバータンク１０の底面に設けた
エアーノズル１２から２〜６Kg／cm²の圧縮空気を
上方に向つて噴射させリザーバータンク１０内の
粉末材料１５を金型２のキヤビテイ内に向つて噴
霧する。このとき、噴霧された粉末材料１５は沈
降しアンダーカツト部７の表面に付着し半溶融す
るが、同時にステツチ等の微細な紋様部８，幅の
狭い凹部９等にも入り込み半溶融して金型表面に
付着する。

この工程は第３図に図示され、また第７図の領
域Ｂに該当している。

かくして、前記噴霧後、圧縮空気の噴出を停止
し、金型装置１とリザーバータンク１０を合体さ
せたまま、この合体物を180゜回転させてリザーバ
ータンク１０内の粉末材料１５を重力で金型２内
へ投入する。この時、粉末材料１５が金型のキヤ
ビテイ内に充満するようにする。この場合、金型
のアンダーカツト部７，ステイツチ等の紋様部
８、また幅の狭い凹部９には空隙が生じるが、予
め金型表面には粉末材料を予備付着させているの
で得られる表皮体には欠陥を生じない。そして、
この工程において成形品の厚み付けを行なうため
金型温度が約150℃〜190℃になるまで高温の加熱
系熱媒オイルを流入し、昇温度２〜15秒間、粉末
材料１５を金型内にとどめる。（第４図および第
７図の領域Ｃ参照） 前記厚み付け完了後、再び金型装置１とリザー
バータンク１０の合体物を180゜回転させて元の位
置にもどし、粉末材料１５をリザーバータンク１
０内に回収する。この時、必要とあれば金型２内
に圧搾空気を噴射して非ゲル化粉末を金型表面か
ら除去する。

しかし、金型表面には半溶融薄膜１６が形成さ
れ付着している。（第５図および第７図の領域Ｄ
参照） その後、留め部１３をはずしてリザーバータン
ク１０を金型装置１の回転半径外の位置まで下降
させ、加熱系の熱媒オイルを流して金型温度を
200℃に調節して半溶融薄膜１６を完全に溶融す
る。（第７図の領域Ｅに相当） 続いて、前記加熱系の熱媒オイルに代り金型２
とジヤケツト５間の空間６に20〜50℃の冷却系熱
媒オイルを流し金型２を70〜100℃まで冷却する。
かくして一応、成形が終り、冷却後は金型内面に
付着した厚み0.5mm〜2.0mmに調整した表皮体１７
を人力によつて脱型する。この時、金型装置１は
表皮体１７を脱型しやすい角度方向に保持してお
く。（第６図および第７図の領域Ｆ参照） なお、本発明方法において用いた上記金型装置
１は前述した如く、軸１４によつて支持体（図示
せず）に固定され、軸１４のまわりで自在に回転
するようになつている。また、一方、リザーバー
タンク１０は油圧，空気圧等のシリンダーリトラ
クターによつて上下移動する揚重機（図示せず）
等に設置されているが、金型装置１とリザーバー
タンク１０が合体し回転している間は揚重機はこ
の合体品の回転半径外に位置している。

また、本発明方法は、粉末材料を金型内に投入
する前に粉末材料を開口部を下向きした状態の金
型内に噴霧する工程（第３図）があるが、この工
程の代りに金型装置１を表皮体の脱型角度に保持
し粉体塗装用のスプレーガンにて粉末材料を加熱
した金型のアンダーカツト部７，紋様部８そして
巾の狭い凹部９に吹き付けて金型に付着させるこ
とも可能である。この場合、スプレーに用いる粉
末材料は後の工程に用いる粉末材料より小粒径の
ものであれば紋様部８あるいは凹部９等内にはよ
く入り込むことになり好適である。

更に、本発明方法の粉末材料を金型内面に予備
付着させる工程において、第３図に示す如きエア
ーノズル１２単独では粉末材料を十分に吹き上げ
ることができない場合には、エアーノズルと共に
リザーバータンク１０内に入れた粉末材料をスプ
レーガンに吸引しながら該ガンより吹き上げるこ
とが望ましい。とりわけ、金型の全内面に噴霧す
るためにスプレーガンのノズルを左右前後に移動
すれば一層の効果がある。

かかる現象はリザーバータンク１０内の粉末材
料量が減少した場合に見られ、粉末材料が互いに
絡まり合つて吹き上げを悪くする。従つて、スプ
レーガンをリザーバータンクの底部に設置して吹
き上げを補助するのである。

前記本発明方法で用いる粉末材料としては前述
のようにポリ塩化ビニル粉末材料のポーラスな粒
子形状をもつものに可塑剤，安定剤，滑剤等を吸
着させた粒径10〜15μのものの外、同じくポリ塩
化ビニルの懸濁重合品を可塑剤，安定剤，滑剤等
と混練し、ゲル化後、冷却し粉砕法等で粉体化し
たもの、あるいはそれ以外にポリエチレン，ポリ
プロピレン等の熱可塑性樹脂からなる各種粉末材
料が含まれ、これらも同様に使用することができ
る。この場合、各粉末材料に適した溶融温度が
夫々選ばれることは当然である。

また、金型の形状も図示例に必ずしも拘束され
るものでなく、目的を逸脱しない範囲において適
宜改変可能であることは云う迄もない。

本発明は叙上のような方法からなり、夫々の特
徴によつて以下の如き種々の作用効果を奏する。

(1) 粉末材料を予め該材料が金型表面に付着する
温度に加熱された金型内に噴霧して金型のアン
ダーカツト部に付着、半溶融し、これにより次
の粉末材料の投入時においてアンダーカツト部
の表面と粉末材料との間に生じるエアー・トラ
ツプ（空気が閉じ込められた状態）を阻止する
ことができてアンダーカツト部を有する表皮体
の成形が良好となり、またステツチ紋様，皮
革，しぼ紋様等の微細なパターンあるいは巾の
狭い溝部へも粉末材料を入り込ませて半溶融さ
せ金型表面に付着させて予め空気の残留し易い
箇所をなくして次の工程、即ち粉末材料の投入
工程へ移行するために、ピンホール状の小穴も
なく、金型表面をそのままに出現せしめる表皮
体を得ることができる。

(2) 粉末材料を金型からリザーバータンクへ排出
した後、金型内に圧搾空気を噴出することによ
つて金型内には余剰の粉末材料が存在しなくな
り、そのため100％に近い不必要な材料を回収
することができ、省資源に有効である。

(3) 粉末材料を入れるリザーバータンクを金型と
密接固定し、これらを回転させるところから、
粉末材料を金型へ投入ならびに金型からリザー
バータンクへ排出することができ、しかもこれ
らの工程時には粉末材料の飛散がなく、材料損
失を防止し材料を節減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明方法の製造工程を順
次示す各工程概要説明図であり、第７図は本発明
の成形時間と金型との関係を示す図表である。 １……金型装置、２……金型、３……開口部、
５……ジヤケツト、６……熱媒流入空間、７……
アンダーカツト部、８……紋様部、９……凹部、
１０……リザーバータンク、１２……エアーノズ
ル、１３……留め金、１４……軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 粉末材料を加熱した金型内に投入し充満させ
   た後、余剰の粉末材料を排出し、次いで金型表面
   に半溶融し付着した粉末材料を溶融せしめ、その
   後、金型を冷却し、得られた表皮体を脱型する合
   成樹脂製表皮体の製造法において、温度を調節可
   能とした金型装置と、粉末材料を収容し、該粉末
   材料を吹き上げるエアーノズルをもち、前記金型
   装置に対し接離可能なリザーバータンクとを利用
   し、前記粉末材料を収容したリザーバータンクと
   金型装置の両者を金型の開口部が下向きになるよ
   うに密接固定して前記粉末材料を金型内に投入し
   充満させる工程に先立ち予め該粉末材料をそれが
   表面に付着する温度に加熱された金型のキヤビテ
   イ内に噴霧させて金型表面に予備付着せしめた
   後、両者を回転することによつて粉末材料をリザ
   ーバータンク内から金型内へ投入し、しかる後、
   再度前記両者を回転することによつて粉末材料を
   金型からリザーバータンクへ排出し、更に圧搾空
   気を噴出して金型内の余剰粉末材料を回収し、そ
   の後金型内付着粉末材料の溶融，金型冷却，表皮
   体の脱型を行なうことを特徴とする合成樹脂表皮
   体の製造法。