JPH0481925B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はプラスチツク製の表皮材を成形するた
めの成形型の加熱方法に関し、特には加熱媒体と
してアルミナ粒子等の加熱粒子を成形型外面に接
触させることにより成形型を加熱する、成形型の
加熱方法の改良に関する。

（従来の技術） 従来、自動車のインストルメントパネルパツ
ド、コンソールボツクス等内装部品の多くは安全
性、美観等の観点から芯材をポリウレタン発泡体
等のクツシヨン体で包み、更にその表面を各種の
プラスチツク製表皮材、多くは軟質塩化ビニル製
の表皮材で被覆することが行われている。

ところで、ここに使用されるこのプラスチツク
製表皮材の製造方法としては真空成形法、射出成
形法、スラツシユ成形法等種々の方法があるが、
夫々に一長一短が有り、その用途、求められる特
性等により使い分けられている。この中、スラツ
シユ成形法は比較的小型のものから大型のものま
で製造でき、また型面に付した模様等の転写性等
が良好なことから多用されているものの一つであ
る。

このスラツシユ成形法は所定の製品キヤビテイ
を有する加熱した型内にプラスチツクゾルまたは
粉状のプラスチツク原料を入れ、型の保有熱また
は更なる加熱でもつて投入された原料を溶融ゲル
化させることにより、所望の皮膜（表皮材）を製
造する方法であるが、製造される皮膜（表皮材）
の物理的性質、色調、特にはそれらの均質性、均
一性は成形型の温度分布の均一性に依存するた
め、型を如何に均一に加熱するかが大きな課題の
一つである。また、この型の加熱に際してエネル
ギー効率を如何に向上させるかも大きな課題の一
つである。

そこで従来上記の課題を解決するために種々の
加熱方法が提案されているが、その主な加熱方法
としては、(1)型を加熱オーブン中に入れ、熱風で
もつて加熱する方法、(2)型中にヒーターを埋没
し、そのヒーターでもつて型を加熱する方法、(3)
特開昭58−197011号および特開昭59−209113号の
如く、型中または型背面に熱媒（油等）を通す導
管またはジヤケツトを配設し、熱媒でもつて型を
加熱する方法、(4)特開昭60−139410号の如く、加
熱したアルミナ粒子を加圧空気でもつて吹き上
げ、その流動床中に型を浸漬することにより型を
加熱する方法等がある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、(1)の熱風加熱方法は型の均一加
熱が可能なものの加熱空気の対流による加熱方法
であるため、加熱に長時間を要するという問題点
を有し、(2)のヒーター加熱にあつては急速加熱が
可能なものの均一加熱が難しいという問題点を有
している。(3)の熱媒による加熱方法は或る程度均
一加媒が可能なものの、熱倍を通す導管、ジヤケ
ツト等を配する必要があるため型構成が複雑とな
り、型費も増大するという問題を有している。(4)
の加熱したアルミナ粒子等の加圧空気による流動
床による加熱方法にあつては、型が簡略化される
利点および流動床により型外面全面を加熱するこ
とから単純な曲面を有する型にあつては均一加熱
が可能である利点を有するものの、特開昭60−
139410号に示されている加熱方法にあつてはアル
ミナ粒子を浮遊させるための加圧空気を必要と
し、また、その吹き込まれた加圧空気は浮遊粒子
の飛散を防止するフイルター等を有する出口を設
けて常時排出する必要がある。しかし、このとき
加圧空気はアルミナ粒子等の熱を奪つて排出され
るものであり、エネルギー損失が大きいという問
題点を有している。更に、この加圧空気によつて
流動床を形成する方法にあつては、型が第１図に
示す如くその外面に凹部を有する場合、例えばイ
ンストルメントパネルパツトにおけるメーター類
等の取付用凹部等、加圧空気は該凹部内の圧を増
大させるものの該凹部内のアルミナ粒子等の入れ
替えをかえつて阻害し、該凹部部分が加熱され難
い等、型の温度分布が不均一となるきらいを免れ
ず、その結果均質な物性の皮膜が得にくい、更に
は均一な色調が得られ難いという難点を有してい
る。

よつて、本発明は上記の問題点を改善した新規
な型の加熱方法を提供しようとするものであつ
て、特には流動床における上記の問題点を解決し
た新規な型の加熱方法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは、熱媒体である、
加熱されたアルミナ粒子等の流動床中に成形型を
浸漬することにより該成形型を加熱する成形型の
加熱方法において、前記粒子を収容する容器に振
動を与えることにより該粒子の流動床を形成し、
該流動床によつて成形型を加熱することを特徴と
する成形型の加熱方法にある。

（作用） 本発明の流動床は、該流動床を構成する粒子の
収容容器に振動を与えることによつて形成される
ものであるから、収容容器等から粒子に与えられ
た熱は圧力空気等に奪われることなく被加熱物
（成形型）の加熱に利用できることとなる。また、
この流動床はその振動によつて収容容器内を循環
する流れを構成するため、成形型に凹部を有して
いても該凹部内へ加熱された粒子の循環が行わ
れ、均一加熱が可能となる。これにより厚みが均
一で、しかも均質な物性、均一な色調の皮膜を得
ることが可能となる。更には従来の圧力空気等を
必要としないため、粒子を加熱するに際して、そ
の熱量は必要最小限でよく、熱エネルギーを大幅
に節約しうることとなる。

（実施例） 以下、本発明を実施例に基いて説明する。第１
図は本発明の加熱方法を示す成形型加熱装置の縦
断面図であり、第２図は他の実施例を示す第１図
と同様の縦断面図である。

第１図において、１０はアルミナ、珪酸ジルコ
ニウム等の粒子２０を収容する容器であり、上方
に開口する略箱状又はルツボ状とされている。こ
の容器１０はその外面に加熱油等の熱媒を通すた
めのジヤケツト１１が設けられており、そのジヤ
ケツト内を流れる熱倍の保有熱が容器の器壁を通
して前記粒子２０に伝達されるようになつてい
る。また、この容器１０の外面には振動発生装置
３０が取付けられており、その振動発生装置３０
から発生する振動が直接容器１０に伝達され、そ
の振動によつて容器１０内の粒子２０を振動、浮
遊させ、流動床を形成するようにされている。こ
の振動発生装置３０としてはローターの両軸端に
取付けた偏心重錘を回転させ、その遠心力を振動
力として取出す公知の振動モーターが好適に使用
しうる。なお、この振動モーター等の振動発生装
置は１ケでもよいが２ケ以上設けるのが好まし
く、また、その取付位置或いはローターの角度を
変え、発生する振動の方向を異方向とし、それら
によつて生起される粒子２０の流動を容器１０内
において旋回させると共に上下方向に対流させ、
後述する成形型４０の外面を常に高温の粒子２０
で加熱するのが好ましい。なお、このとき容器に
与えられる振幅によつて流動床の高さ、云い換え
れば粒子の舞い上がりの度合が決定されるが、振
幅は0.5〜4.0mm好ましくは1.0〜2.5mmの範囲とす
るのが良い。これにより粒子２０の飛散を生ずる
ことなく流動床が形成される。一方このように加
熱および振動が加えられる容器１０は図示する如
く振動吸収能を有するダンパー５２を介して支柱
５０に支持される。

４０は、成形型であり、その内面にはインスト
ルメントパネルパツド等所定の製品外形状に相当
するキヤビテイ４１が形成されている。他方外面
４２は前記内面のキヤビテイ４１と略相似の外形
を有し、内面と外面とによつて構成される型壁を
通して、外面に加えられる熱が均等に内面に伝え
られるようにされている。そして、この成形型４
０は前記容器１０の上方開口から容器１０内に吊
り下げされる様にして、流動床内に型外面が浸漬
される。

次にこの構成からなる加熱装置を使用した成形
型４０の加熱方法について説明する。

先ず、上記の構成において、ジヤケツト１１内
に加熱した油等の熱媒を、流入口１２、流出口１
３に接続されたホース（図示せず）等を介して加
熱装置（図示せず）から循環させ、容器１０を加
熱する。それと同時に振動発生装置３０を駆動さ
せて容器１０に振動を与え、容器１０に収容され
ている粒子２０を浮遊、流動させる。すなわち、
容器壁１４に接触した粒子２０は器壁を通して加
熱され、それによつて見掛けの比重を減じ、又器
壁の振動によつてはね飛ばされ浮遊する。この繰
り返しによつて粒子２０は所定温度に加熱された
流動床を形成する。そしてこの流動床、すなわち
流動床を構成する加熱された粒子は前述の如く振
動によつて所定の旋回及び対流運動を与えられて
いるため、順次成形型４０の外面４２に接触し、
それによつて成形型４０を加熱する。成形型４０
にその保有熱を与えた粒子２０は、その温度低下
により見掛け比重を増し、沈降するようにして対
流する。この時、流動床は振動によつて生起され
ているため、第１図の如く成形型４０に凹部４３
を有していても、その凹部４３内を順次粒子が入
れ代わるようにして流れ、凹部４３内部をも均一
に加熱することとなる。なお、この流動床は前述
の如く振動によつて生起されているため、アルミ
ナ等の粒子の静置レベルからたかだか50〜100mm
その高さを増す状態において流動し、粒子が飛散
することなく形成される。この場合において成形
型４０の流動床内に浸漬したときは、その流動床
内に位置する成形型４０の容積に相当する分流動
床の高さを増すことはいうまでもない。

第２図は本発明の加熱方法を実施する他の実施
例装置であり、前記実施例装置と異なるところ
は、粒子２０を加熱する熱源として熱媒の代わり
に電気ヒーター１５を流動床内に装置したところ
にある。なお粒子２０を加熱するに前記熱媒と電
気ヒーターを併用してもよいことは勿論であり、
或いは他の均等な加熱手段、例えば容器１０を電
熱等で加熱するようにしてもよいものである。

このようにして所定温度に加熱された成形型４
０流動床から引き上げられ、その内面にプラスチ
ゾル又は粉末状のプラスチツク、例えば塩化ビニ
ル樹脂粉末等の原料が投入され、必要ならば余剰
の原料を排出し、その成形型４０の保有熱でもつ
て原料を溶融ゲル化させ、所定の皮膜を形成した
後成形型４０を冷却し所定の表皮材を得る。

次に本発明実施例の具体的態様を例示する。第
１図の実施例において使用した各要素の緒言は次
の通りである。

流動床を構成する粒子 アルミナ、珪酸ジルコニウムの混合粒子であつ
て平均粒径0.5ミクロンのもの 熱 媒 鉱物油（熱源により約350℃に加熱） 振動発生装置 振動メーター２ケ（60Hz、回転数1800rpm） これにより、容器１０の振幅1.5mmを得、粒子
の流動床を形成し、成形型を約70秒で250℃に加
熱し、粉末プラスチツクの成形に供した。

（効果） 本発明は以上の如く成形型をアルミナ粒子等の
流動床によつて加熱するに、その流動床を振動に
よつて形成したものであるから、従来の圧縮空気
による流動に要した、圧縮空気と粒子とを弁別す
るフイルター式の蓋を必要としなく、粒子の飛散
も生じないものである。また加熱された粒子は圧
縮空気等によつてその保有熱を奪われることがな
いので、その器壁等から与えられた熱エネルギー
は低下することなく成形型の加熱に供されるもの
であり、従つて粒子を加熱するに際しても成形型
の必要温度より僅かに高い温度に加熱すればよ
く、エネルギー効率を大幅に改善しうる利点を有
する。更にはアルミナ粒子等の流動床は器壁を介
して振動を受けるものであるから、器壁から容器
の中心に向かつて流動対流し、常に高温の加熱粒
子を成形型外面に接触させうることができるもの
であり、また、その流動方向を振動モーターの取
付位置、該モーターの軸芯の取付角度によつて制
御が可能である等数多の利点を有するものであ
る。他方、これらのことは、前述の如く均一なる
厚みの皮膜（表皮材）の成形を可能とすると共
に、皮膜の物性、色調等品質の安定化を可能とす
るものであり、又これらにより、皮膜（表皮材）
の成形サイクルをより短縮することも可能となる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明一実施例に係る装置の縦断面
図、第２図は他実施例に係る装置の縦断面図であ
る。 １０……容器、２０……粒子、３０……振動発
生装置、４０……成形型。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 成形型を加熱したアルミナ粒子等の流動床中
   に浸漬することにより該成形型を加熱する成形型
   の加熱方法において、前記粒子を収容する容器に
   振動を与えることにより前記粒子の流動床を形成
   し、該流動床によつて成形型を加熱することを特
   徴とする成形型の加熱方法。