JPS59192524A - 合成樹脂表皮体の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ッシュ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ッシュ成
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ッドの表皮として
採用されている。

しかし、この方法にあって、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。

まだ、金型のアンダーカット部には粉体注入時にエアー
、トラップ（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、同様に金型ステイフナ（縫目紋様）の雌型、巾の狭
い雌型の四部そしてブリッ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ってピンホ
ール状の欠陥が成形品表面に生じるという欠点があった
。

本発明は」−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
カット部、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
るよう外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、余剰の粉末イ１料を排出１〜、次い
で金型表面に半溶融しイ」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ャビティ内
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り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、更に工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
従って説明する。

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りザーバータンクの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　８− 置され、この金型（２）の外側には５〜１５ｍの間隔を
おいて鉄製のジャケット（５）が配置されている。

そして、前記金型（２）とジャケット（５）によって形
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ャケット（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、捷だ冷却
時には水をスプレーによって噴霧してもよい。

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ッ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〜
５．０胴のニッケル電鋳型が使用され、その表面にはア
ンダーカット部（７）、紋様部（８）　４− 及び中の小さい四部（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１５
０％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００）はその一方が開
口しており、他方、即ち底部には１０〜２５φの田縮空
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。まだ、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
りランプ又はトグル等の留め金０３）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００
）を固定せしめ、金型装置（１）に設けた軸０→を中心
として自由に回転できるようになっている。

なお、前記リザーバータンク００）は通常、金型装置（
１）の回転半径外であって、金型装置（１）の後方又は
直下に位置して配置される。

次にｌ−述のような金型装置（１）とりザーバークンク
（１０）　’ｒ用いて成形を開始する場合について述べ
ると、捷ず、金型装置（１）は金型の開口部（３）が下
向き水下となる」：うに回転１７静市する。一方、粉末
材料を収容したりザーバータンク（１０）は金型装置（
１）より下方又は後方に位置しており、油田又は空気圧
によって上方へ移動して金型装ｆ？’？（Ｉと合体し前
記留め金０３）によって固定される。（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）とジャケット（５）内の空
間（６）に高温加熱系の熱媒オイルを１００〜３００ρ
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−４−昇させる
。例えば、粉末材料（１５）が塩化ビニル樹脂であって
粉末表面に可塑剤、安定剤、滑剤等をハ 、□　　含浸させたドライ−ゾル粉末では該粉末材料の
ゲル化が始捷り、粉体表面が粘着性を帯びる、通常１］
、０℃〜］−５０℃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寸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
間との関係にあっては第７図の領域（Ａ）に該当してい
る。

次いで、リザーバータンクθ０）の底面に設けたエアー
ノズル（１２）から２〜６鴇の圧縮空気を」三方に向っ
て噴射させリザーバータンク００）内の粉末材料（１５
）を金型（２）のキャビティ内に向って噴霧する。この
とき、噴霧された粉末材料（１５）は沈降しアンダーカ
ット部（７）の表面に付着し半溶融するが、同時にステ
ッチ等の微細な紋様部（８）９幅の狭い四部（９）等に
も入り込み半溶融して金型表面に付着する。

この上程は第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Ｊ二し、
金型装置（１）とりザーバータンクθ０）を合体させた
まま、この合体物１１８０°回転させてリザーバータン
クθ０）内の粉末材料θ５）を重力で金型（２）内へ投
入する。この時、粉末材料（１５）が金型のキャビティ
内に充満するようにする。この場合、金型のアンダーカ
ット部（７）、ステイフナ等の紋様部（８）、また　７
− 幅の狭い四部（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ｄ：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］５０℃〜１９
０℃顛なる寸で高温の加熱系熱媒オイルを流入し、昇温
後２〜１５秒間、粉末材料（１５）　’（ｒ金型内にと
どめる。（第４図および第７図の領域（０）参照） 前記厚み付は完了後、再び金型装置Ｗ（１）とりザーバ
ータンク００）の合体物を１８０°回転させて元の位Ｉ
Ｎにもどし、粉末材料（１５）ｅリザーバータンク００
）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０６）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θ３）をはずしてリザーバータンク００
）ヲ金型装置（１）の回転半径外の位置まで下降させ、
加熱系の熱媒Ａイルを流して金型温度を２００℃　８− 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
ャケット（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〜］００℃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０．５祁〜２．０箇に調整した表皮体θη
を人力によって脱型する。この時、金型装置（１）は表
皮体０７）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０→によって支持体イ図示せず）に固定され、軸θ４
）のまわりで自在に回転するようになっている。まだ、
一方、リザーバータンク（１０）は油田、空気圧等のシ
リンダーリトラクタ−によっ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Ｍ（１）とりザ
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１７だ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ット部
（７）、紋様部（８）そして巾の狭い四部（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）あるいは四部（
９）等向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０２）
単独では粉末材料を１−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００）
内に入れた粉末材ｒ１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。

かかる現象はりザーバータンク００）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って
吹き上げを悪くする。従って、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」−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、滑剤等を吸着させだ粒径１０〜］
−５μ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、夫々の特徴によっ
て以下の如き種々の作用効果を奏する。

−１１− （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ッ
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ット部の表面と粉末材料との間に
生じるエアー、トラップ（空気が閉じ込められた状態）
を阻１１−することができてアンダーカット部を有する
表皮体の成形が良好となり、寸だステッチ紋様、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
粉末材料を入り込捷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って金型内に
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−１
２＝ 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
飛散が々く、材料損失を防止し材料全節減することがで
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）・・・・・・
・ジャケット。 （６）・・・・・・・熱媒流人空間、（７）・・・・・
・・アンダーカット部。 （８）・・・・・・・紋様部、（９）・・・・・・・四
部。 （１０）・・・・・・・リザーバータンク、　　（１２
）・・・・・エアーノズル。 （１３）・・・・・・・留め金、０４）・・・・・・・
軸。 芳３図 芳４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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だ金型装置と、粉末材料
   を収容し、該粉末材料を吹き」−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りザーバータンクと
   を利用し、前記粉末材料を収容したりザーバータンクと
   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ャビティ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って粉
   末材料ヲ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って粉末材料を
   金型からり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９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。