WO2010098198A1 - パウダースラッシュ成形機およびパウダースラッシュ成形方法 - Google Patents

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powder
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竹己 松野
デニス ペリネット
ジーン ルイス
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株式会社仲田コーティング
フォルシア イネラウム システム ゲーエムベーハー
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Definitions

  • the present invention relates to a powder slush molding machine and a powder slush molding method, and more particularly to a powder slush molding machine and a powder slush molding method for stably molding a two-color molded sheet having excellent durability and the like.
  • an object of the present invention is to provide a powder slush molding machine and a powder slush molding method capable of quickly and stably obtaining a two-color molded sheet having excellent durability.
  • a powder slush molding machine for molding a two-color molded sheet-like product, including a powder slash part, a mold heating part, a mold cooling part, and a mold processing part.
  • a resin coating apparatus for applying a first resin to a part of the mold and forming a coating layer having a thickness of 1 to 200 ⁇ m in the mold processing unit;
  • a powder slush device for powder slush molding a sheet material made of a second resin different from the first resin;
  • the powder slush molding machine in this way, since a predetermined resin coating device is incorporated, a character, figure, or sheet-shaped coating layer made of the first resin is formed at a predetermined position of the mold. Can be formed quickly and accurately.
  • a resin slashing device as well as a powder slush device, positioning is not particularly required, and a sheet-like material having a predetermined thickness made of a second resin different from the first resin.
  • the powder slush can be molded quickly and stably.
  • the thickness of the coating layer is relatively thin, the difference between the thermal conductivity at the location where the coating layer is formed in the mold and the thermal conductivity at the location where the coating layer is not formed in the mold is reduced. A situation in which excellent adhesion can be obtained between the coating layer made of the first resin and the sheet-like material made of the second resin, and further, the film thickness difference in the overlapping portion is not a problem. It is. Compared to the case where the resin coating device is implemented as a separate device from the powder slush molding machine, a transport device between the powder slush molding machine and the resin coating device is not required, and the overall compactness is achieved. A powder slush molding machine can also be provided.
  • the resin coating device provided in the mold processing unit is a spray resin coating device.
  • a 1st resin can be apply
  • a relatively thick coating layer exceeding 200 ⁇ m is formed, if the second resin is to be powder slush-molded, a predetermined layer made of the second resin is formed on the coating layer in relation to thermal conductivity. In some cases, it was difficult to stably form a thick powder slush molding layer.
  • a spray nozzle having a resin coating hole, an atomizing air hole, and a pattern air hole is attached to the tip of the spray resin coating device.
  • the tip of the spray nozzle is L-shaped.
  • a compressor is connected to the air suction port in the atomizing air hole via a temperature control device, or a temperature control device and an air drying device.
  • the resin coating device is movably provided between the operating position and the stationary position in the mold processing unit, and the resin coating device is in the operating position.
  • a shutter for separating and forming the operation region of the resin coating apparatus is provided.
  • the resin coating device is movably provided between the operating position and the stationary position in the mold processing unit, and the resin coating device is in the operating position.
  • a shutter for separating and forming the operation region of the resin coating apparatus is provided.
  • the resin coating device in the mold processing unit, is on the same side as the side from which the two-color molded sheet is removed, or through the mold reversing device, It is preferable that it is provided on the side opposite to the side from which the two-color molded sheet is removed.
  • the resin coating device when the resin coating device is provided on the same side as the side from which the two-color molded sheet is removed, the operator visually observes the condition of the coating layer made of the first resin. be able to. Therefore, when a defect or the like due to the coating layer made of the first resin occurs, such a defect or the like can be efficiently reduced.
  • the resin coating device includes the first resin coating device and the second resin coating device
  • the mold processing unit includes the first resin coating device.
  • 1st resin two types of 1st resin (1 'resin and 1''' s from which a compounding composition, a characteristic, etc. differ are shown. Resin) can also be used.
  • a waiting area for the mold is provided, not only the movement of the mold becomes smooth, but also in accordance with the application situation of the first mold processing section and the second mold processing section It is also possible to carry out time adjustment.
  • the powder slush device of the present invention it is preferable to further include a masking device for preventing the first resin from being applied to a portion other than a predetermined portion of the mold in the mold processing section.
  • a masking device for preventing the first resin from being applied to a portion other than a predetermined portion of the mold in the mold processing section.
  • the mold processing unit further includes a release agent resin coating apparatus for applying a release agent to the mold.
  • a release agent resin coating apparatus for applying a release agent to the mold.
  • a powder slush molding method for molding A resin coating step in which a first resin is applied to a part of the mold in the mold processing section to form a coating layer having a thickness of 1 to 200 ⁇ m; In the mold heating section, heating the mold coated with the first resin; In the powder slash part, on or adjacent to the coating layer made of the first resin, using a second resin different from the first resin, a powder slush process for forming a sheet-like product by powder slush; In the mold cooling section, the process of cooling the mold in a state where the sheet-like material is molded, It is a powder slush molding method characterized by including.
  • a resin coating apparatus is used for a predetermined portion of the mold.
  • a coating layer having a predetermined thickness in the form of characters, figures, or sheets made of the first resin can be formed.
  • a sheet-like material made of a second resin different from the first resin is subjected to powder slush molding, so that the difference in thermal conductivity and film thickness on the mold surface caused by the coating layer.
  • the two-color molded sheet-like material having excellent adhesion between the coating layer made of the first resin and the sheet-like material made of the second resin can be obtained accurately and quickly without being affected by be able to.
  • the powder slush molding method of the present invention it is preferable to include a step of cooling the mold and then moving to the mold processing section to demold the sheet-like material.
  • the mold processing part by performing the painting process and the demolding process in combination, the two-color molded sheet-like material can be efficiently manufactured using a relatively small powder slush molding machine. Can do.
  • FIG. 1 is a side view for explaining the powder slush molding machine of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view for explaining the powder slush molding machine of the present invention.
  • Drawing 3 is a figure offered in order to explain a painting device.
  • FIGS. 4A and 4B are views for explaining the spray nozzle.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a paint tank and the like.
  • 6 (a) to 6 (e) are views for explaining the powder slush molding method of the present invention.
  • FIGS. 7A and 7B are views for explaining the relationship among the bottom surface in the furnace, the hot air blowing section, and the energy recovery section in the mold heating section.
  • FIGS. 8A to 8C are views for explaining the powder slush molding method of the present invention (part 1).
  • FIGS. 9A and 9B are views for explaining the powder slush molding method of the present invention (part 2).
  • FIGS. 10A and 10B are views for explaining the mold cooling unit.
  • 11A to 11C are perspective views showing examples of sheet-like materials.
  • FIG. 12 is a side view for explaining the powder slush molding device of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a plan view for explaining the powder slush molding apparatus of the second embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the temperature control device and the air drying device.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a conventional powder slush molding method.
  • the first embodiment includes a powder slash part (A part), a mold heating part (B part), a mold cooling part (C part), and a mold. And a processing unit (E unit), and a powder slush molding machine 10 for molding a two-color molded sheet.
  • the first resin is applied to a part of the mold 60 to form a coating layer 34 having a thickness of 1 to 200 ⁇ m, and a powder slash Part (A part) for powder slush molding a sheet-like material 35 made of a second resin different from the first resin 21 on or adjacent to the coating layer 34 made of the first resin 21
  • a powder slush molding machine 10 comprising a powder slush device 64. 1 shows a side view of the powder slush molding machine 10
  • FIG. 2 shows a plan view of the powder slush molding machine 10 as viewed from above.
  • the suitable example of the powder slush molding machine 10 is demonstrated concretely.
  • the mold processing section (E section) performs the demolding work of the two-color molded sheet 36 from the mold 60 and the coating work on the mold 60 by the resin coating device 22. It is a part for performing each. As illustrated in FIGS. 1 and 2, the mold 60 is attached to a frame member 60 a in order to facilitate movement and operation, and together with the frame member 60 a, for example, two cranes 62.
  • the powder slash part (A part), the mold heating part (B part), the mold cooling part (C part), the mold exchange part (D part) and the mold processing part (E part) It is configured to be able to move to.
  • FIG. 1 a state where five molds 60 are put in one powder slush molding apparatus 10 is shown. More specifically, in the powder slash part (A part) shown in FIG. 1, powder slush molding is performed, and the mold 60 is lifted upward by one crane 62. 1 shows a state in which a predetermined mold 60 is heated, and after a predetermined time, a single squeeze 62 moves the powder slash part (A part). Will be moved. Moreover, in the cooling part (C part) shown in FIG. 1, the state which is cooling the metal mold
  • the next mold 60 ′ is moved by the crane 62 until another mold 60 is moved to the mold processing section (E section). , Indicates a waiting state.
  • the mold processing section (E section) shown in FIG. 1 after the two-color molded sheet is removed from the mold, the next two-color molded sheet is created for the mold. The state where the coating operation is being performed is shown. As shown in FIG. 2, when the two-color molded sheet is removed from the mold in the mold processing section (E section), the resin coating device 22 is connected to the mold processing section (E A predetermined working space is formed.
  • the two-color molded sheet-like product 36 can be demolded and the coating operation by the resin coating apparatus 22 can be performed mutually.
  • the example shown in FIG. 1 has shown the state by which the five metal mold
  • the form of the resin application device 22 provided in the die processing part (E part) is not particularly limited as long as the application layer 34 having a predetermined thickness can be formed. 3, a nozzle portion (sometimes referred to as a spray nozzle) 22 a for discharging the first resin 21, 21 ′, a driving device 24 that determines the position and rotation direction of the nozzle portion 22 a, It is preferable that the coating material storage part 51 for storing the 1st resin 21 and 21 'is included. That is, the first resin 21, 21 ′ stored in the paint storage unit 51 is uniformly and quickly applied to a predetermined location in the mold 60 by the nozzle portion 22 a of the resin coating device 22 and its driving device 24. Can be applied.
  • the position and discharge direction of the nozzle portion 22a can be arbitrarily changed by the driving device 24 of the nozzle portion 22a, and the nozzle portion 22a enters the predetermined place even in the mold 60 having irregularities,
  • the coating liquid 34 can be discharged from the adjacent position to efficiently form the coating layer 34 having a uniform thickness.
  • the drive unit 24 of the nozzle part 22 a is vertically suspended, and a support bar 26 for changing the position in the horizontal direction is provided, and further, the nozzle part 22 a including the support bar 26 is driven. Support portions 26a for firmly holding the device 24 and the like can be provided on both sides.
  • the nozzle portion 22a is a device that is attached to the tip of the resin coating device 22 and sprays a predetermined paint partially onto the mold portion. is there. Moreover, it is also preferable that it is a combination apparatus which can apply
  • the nozzle portion 22a is preferably a spray nozzle that sprays the first resin 21, 21 ′ as a spray. The reason for this is that with such a spray nozzle, the first resin 21, 21 ′ has a large area with respect to a desired position of the mold 60 or even if the surface of the mold 60 is uneven. This is because it can be applied efficiently.
  • the resin application hole 22f the atomization air discharge hole 22g, and the pattern air discharge hole 22h in the front-end
  • circular atomizing air discharge holes 22g are provided on both sides of one circular resin coating hole 22f, respectively, and pattern air discharge is provided as holes provided in wall-shaped protrusions on both outer sides thereof.
  • a hole 22h is provided.
  • a resin passage hole 22e provided with a needle valve (not shown) and a pattern air introduction hole 22d for introducing pattern air are provided at the rear end of the spray nozzle 22a.
  • the spray nozzle 22a has such a configuration, so that the first resin can be efficiently used in correspondence with the detection of the desired position of the mold 60 corresponding to the operation of the needle valve (not shown). Can be applied. That is, when the resin is simply discharged by a needle valve (not shown), only the resin application hole 22f is used, and when a large area is applied in the form of a mist, the resin is discharged from the resin application hole 22f. At the same time, predetermined air is ejected from the atomizing air holes 22g.
  • the resin is discharged from the resin application hole 22f and the predetermined air is ejected from the pattern air hole 22h. .
  • Fig.4 (a) it is preferable to make the front-end
  • the first resin can be efficiently applied from a close position even when there is a recess or a deformation place in the mold 60 by configuring in this way. . That is, if the tip 22b of the spray nozzle 22a is L-shaped, even if there is a recess or deformation place in the mold 60, spray application is performed partially or completely in or close to it. can do.
  • the tip of the spray nozzle 22a L-shaped it is not always necessary that the tip of the spray nozzle 22a bends by 90 °. It may be bent in a range of 120 °.
  • the spray resin coating device 22 is applied to the mold 60 with the nozzle portion 22a attached to the tip. Therefore, it is a device that moves from a predetermined location to a predetermined location. Therefore, as the driving device 24 for the nozzle portion 22a, a handler robot having three axes or six axes is suitable.
  • the drive device 24 of the nozzle part 22a is a suspension type robot as shown in FIG. More specifically, it is preferable that a drive device 24 as a robot is attached to a support bar 26 having a predetermined rail (not shown). The reason for this is that the drive device 24 composed of such a suspended robot can move in the vertical and horizontal directions with respect to the mold 60 to form a predetermined work space when not in use. Because. Therefore, when removing the two-color molded sheet from the mold, the spray resin coating device 22 is moved to a predetermined place of the mold processing section (E section) by the driving device 24 of the nozzle section 22a. A space can be formed where predetermined work can be performed.
  • the spray resin coating device 22 can be moved again to a predetermined location on the mold 60 to perform the first resin coating operation. Therefore, in one mold processing part, the application process using the spray resin application device and the demolding process without using the spray resin application device can be carried out, respectively, and the powder slash device as a whole saves space. Can be achieved.
  • the paint storage unit 51 stores the first resins 21 and 21 ′ in the tanks 51a and 51b, and if necessary, Thus, the first resin 21, 21 'is supplied to the spray resin coating device 22 by a predetermined pump or the like. Moreover, as shown in FIG. 5, it is also preferable to provide a plurality of tanks 51a and 51b for storing a plurality of types having different colors and a plurality of types having different concentrations and viscosities as the first resins 21 and 21 ′.
  • one tank 51a shows a state in which the paint is supplied to the spray resin coating device 22 while stirring the first resin 21, and the other tank 51b is the first tank 51b. 1 shows a state immediately after the stirring of one resin 21 'is stopped and a predetermined amount of the first resin 21' is filled.
  • Each of the plurality of tanks 51a and 51b includes at least a housing 52a, motors 52b, a stirrer 52c, a paint suction port 52d, and a temperature sensor 52e, and these are the load cell 52f. It is a configuration that rides on top. Accordingly, the first resin 21 accommodated in the casing 52a of the tank 51a is agitated by the motors 52b while sucking it from the paint suction port 52d and quantitatively reaching the spray resin coating device 22. Can be introduced.
  • the internal temperature of the tank 51a is maintained at a constant temperature, for example, 30 to 80 ° C. by the temperature sensor 52e, the viscosity of the first resin 21 is reduced and stabilized, and the spray resin coating device 22 is stabilized. It can be stably introduced without clogging.
  • the plurality of tanks 51a and 51b are on the load cell 52f capable of measuring the load change, the weight change of the first resins 21 and 21 ′ accommodated in the plurality of tanks 51a and 51b is monitored.
  • the coating amount can be adjusted, and as a result, the thickness of the resulting coating layer can be adjusted to a value within a predetermined range.
  • a grid-like support base 52g is provided below the load cell 52f, and even if the first resin 21, 21 'leaks to the outside, it can be easily cleaned and removed. It is a configuration.
  • the reason for this is that when the first resin 21 'having a different color is used from the first resin 21, the operation of the resin coating device 22 is suspended for a predetermined period. Even so, the cleaning liquid 21 ′′ can automatically clean the inside of the pipe and the nozzle. Therefore, by further providing the tank 51c for storing the cleaning liquid, even when another first resin having a different color is used, the solidification or color mixing of the first resin in the pipe or the nozzle is performed. Can be effectively prevented. Since the tank 51c for storing the cleaning liquid is also on the load cell 52f that can measure the load change, the weight change of the cleaning liquid 21 ′′ accommodated in the tank 51c can be monitored. The amount of processing can also be adjusted.
  • the first resin 21 constituting the coating layer 34 includes an epoxy resin, a phenol resin, a silicone resin, a polyacrylic resin, a polyester resin, a polyimide resin, and a polyolefin.
  • a single type of resin, polyurethane resin, polyvinyl chloride resin, fluororesin or the like, or a combination of two or more types may be mentioned.
  • the heat-resistant plastic is more preferably a heat-resistant vinyl chloride sol composed of a vinyl chloride resin, a curing agent and a plasticizer, or a heat-resistant acrylic sol composed of an acrylic resin, a curing agent and a plasticizer.
  • a vinyl chloride resin obtained by graft copolymerization with an N-substituted maleimide is more preferable.
  • N-substituted maleimide examples include N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, Nn-propylmaleimide, N-isopropylmaleimide, Nn-butylmaleimide, Nt-butylmaleimide, N-hexylmaleimide, Aliphatic maleimides such as N-laurylmaleimide; Alicyclic maleimides such as N-cyclohexylmaleimide and N-bicyclo (2,2,1) heptyl-2-methylmaleimide; N-phenylmaleimide, N- (o, m- Or p-) hydroxyphenylmaleimide, N- (o, m- or p-) methoxyphenylmaleimide, N- (o, m- or p-) chlorophenylmaleimide, N- (o, m- or p-) carboxyphenyl Maleimide, N- (o, m- or p-) nitrophenyl
  • a crosslinking agent such as an epoxy resin
  • crosslinking agents such as an amine compound
  • stimulation such as an acid compound and an alkali compound
  • crosslinking agent promoters such as an acid compound
  • acrylic resin crosslinking agents, such as a radical generator and an isocyanate compound, will be mentioned.
  • crosslinking agents such as an isocyanate compound
  • stimulation such as an acid compound
  • vinyl chloride resin crosslinking agents, such as a phenol resin
  • crosslinking agent or crosslinking accelerator is usually preferably added in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of vinyl chloride resin or the like, and preferably 0.5 to 5 parts by weight. It is more preferable to add in the range.
  • the inorganic oxide it is preferable to add titanium oxide, alumina oxide, zirconium oxide, silica, calcium carbonate, talc and the like.
  • Such an inorganic oxide is usually added preferably in the range of 0.1 to 30 parts by weight and more preferably in the range of 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the vinyl chloride resin or the like.
  • heat stabilizers include lead white, tribasic lead sulfate, dibasic lead phosphite, dibasic lead phthalate, tribasic lead maleate, lead silicate or silica gel coprecipitates thereof.
  • Lead salt stabilizers Magnesium soap, calcium soap, barium soap, cadmium soap, zinc soap, lead soap, tin soap, and other metal soaps; cadmium-barium, cadmium-barium-zinc, barium-zinc, etc.
  • Stabilizers Tin alkyl sulfur compounds, tin aryl sulfur compounds, tin alkyl oxygen compounds, tin aryl oxygen compounds, organotin carboxylic acids, organotin mercaptides, and other organotin stabilizers; glycidyl ethers or epoxy resins, epoxidized oils and epoxies Natural oleic acid or resin acid alkyl ester, epoxy stabilizers such as epoxy derivatives; trialkyl Osufaito, triphenyl phosphite, organic phosphite compounds such as triallyl phosphite; polyhydric alcohols, such as amine compounds.
  • a heat stabilizer is usually preferably added in the range of 0.1 to 20 parts by weight and more preferably in the range of 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the vinyl chloride resin or the like.
  • the thickness of the first resin 21 constituting the coating layer 34 is set to a value within the range of 1 to 200 ⁇ m. This is because if the thickness of the first resin is less than 1 ⁇ m, the mechanical strength of the coating layer may be lowered or the color developability may be poor. On the other hand, when the thickness of the first resin exceeds 200 ⁇ m, the temperature difference (thermal conductivity difference) from the non-heated part in the mold becomes large, and the thickness is uniform and from a plurality of resins. This is because it may be difficult to obtain a two-color molded sheet having excellent adhesion between the layers.
  • the thickness of the first resin constituting the coating layer is more preferably set to a value within the range of 5 to 100 ⁇ m, further preferably set to a value within the range of 10 to 50 ⁇ m, and 15 to 30 ⁇ m. Most preferably, the value is within the range.
  • the configuration of the masking jig 30 is not particularly limited, it is a shape member corresponding to a mold that covers other than the desired application location, and is shown in FIGS. 6B and 6C. ), A plate-like plastic member 32 with a handle 31, which is preferably provided with a suction portion 33 for the mold 60.
  • the masking jig 30 is disposed at a predetermined position of the mold 60 and suction is performed. It fixes using the part 33.
  • FIG. 6C for example, the first resin is spray applied by the resin coating device 22, and then the masking jig 30 is removed as shown in FIG. A mold 60 in which the coating layer 34 is provided only at a location can be obtained. Therefore, as shown in FIG. 6 (e), by performing powder slush molding to be described later, a sheet-like product 35 made of the second resin 92 can be formed, and as a result, two-color molding is performed.
  • a two-color molded sheet 36 can be obtained. That is, the coating layer 34 made of the first resin is exposed on both wings of the mold 60, and the coating layer 34 made of the first resin and the second resin are near the center of the bottom of the mold 60. Although the sheet-like material 35 to be partially overlapped, the sheet-like material 35 made of the second resin is exposed to form a two-color molded sheet-like material 36 as a whole.
  • Shutter Further, as shown in FIG. 1, it is preferable to provide a shutter 25 for separating and forming the operation region of the resin coating device 22 at a predetermined place of the mold processing portion (E portion). That is, the resin application device 22 for applying the first resin is provided to be movable between the operation position (P1) and the stationary position (P2), and the resin application device 22 is provided in the operation position (P1).
  • the shutter 25 for separating and forming the operation region of the resin coating device 22 is preferably closed. The reason for this is that by providing the shutter 25 for separating and forming the operation region of the resin coating device 22 in this way, the powder slash device 10 can be miniaturized and the safety in use can be further ensured. Because.
  • the shutter 25 remains open.
  • the area sensor determines that the person is not in the predetermined area
  • the resin coating device 22 moves from the stationary position (P2) to the operating position (P1), and the shutter 25 is moved. It closes and the person cannot enter the predetermined area. Therefore, the coating process can be safely and reliably performed on the mold 60 using the resin coating device 22 in a state where there is no person at the predetermined place of the mold processing section (E section).
  • the die processing part (E part) can be depressurized, a predetermined air flow can be generated there, and a predetermined exhaust system can be provided. Therefore, the first resin scattered from the resin coating apparatus 22 to a place other than the predetermined location can be effectively collected.
  • Hot air blowing part The structure of the hot air blowing part for directly heating the mold 60 in the mold heating part (B part) is not particularly limited.
  • FIG. As shown in (a) to (b), hot air obtained by a hot air generator (not shown) is passed through a main pipe 43 by an air supply fan 46 provided below or below the hot air outlet 16. It is preferable that the configuration be supplied to the hot air outlet 16. That is, the hot air obtained by the hot air generator and the hot air recovered from the furnace through the energy recovery unit 54 and sent to the mixing chamber 44 by the air circulation fan 42 are appropriately mixed in the mixing chamber 44 and then supplied with air.
  • the fan 46 is preferably configured to supply a large amount of hot air having a predetermined air speed to the hot air outlet 16 through the main pipe 43.
  • the reason for this is that, with respect to the heating mode of the mold 60 in the heating furnace 58, the heat of the hot air 14 when the hot air 14 flows along the inner surface of the mold 60 is configured as described above. This is because the heat is transferred efficiently. That is, since heat is transmitted mainly in the heat transfer mode, the heat supplied to the inside of the heating furnace 58 is less likely to be dissipated out of the heating furnace 58. Therefore, even if the heating furnace 58 and the hot air generator / circulator 40 are small, the productivity is equal to or higher than that of the conventional large heating furnace.
  • the energy recovery unit 54 by mixing the hot air recovered from the furnace through the energy recovery unit 54 with the hot air supplied from the hot air generator (not shown) supplied through the hot air outlet 16, the air volume is increased and heating is performed. Since the inside of the furnace 58 and the like is pressurized, the heating effect on the mold 60 is increased. Further, the energy recovery unit 54 is provided around or below the heating furnace 58 and is in a reduced pressure state in comparison with the heating furnace 58 because of the air volume. Can be recovered more effectively.
  • a hot air storage chamber 39 is provided in the middle of the main pipe 43, and in the hot air storage chamber 39 at the outlet of the main pipe 43. It is preferable to provide a baffle plate 49. The reason for this is that, by configuring in this way, the hot air sent by the air supply fan 46 can be dispersed by the baffle plate 49, and even when a plurality of hot air outlets 16 are provided, This is because hot air can be blown out uniformly from the hot air outlet.
  • the shape of the opening in the hot air blowing portion is circular, elliptical, quadrangular (including square, rectangular, belt-like, etc.), polygonal, so that hot air having a predetermined wind speed can be blown out in a controlled state. It is preferable to have an irregular structure.
  • the structure itself of the energy recovery unit 54 is not particularly limited.
  • the energy recovery unit 54 has an opening leading to the bottom surface 19 in the furnace 58 and generates hot air. It is preferable to have a duct structure provided with a branch pipe 47 connected to the circulation device 40. As described above, it is preferable to dispose the damper 47a in the middle of the branch pipe 47 connected to the energy recovery unit 54.
  • Heating furnace (3) -1 Basic structure
  • the heating furnace 58 in the mold heating section (B section) is located above the hot air generating and circulating apparatus 40 as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). It is preferably arranged and configured as one compact heating device as a whole. With this configuration, not only the supply of thermal energy to the heating furnace 58 is facilitated, but also the recovery of thermal energy from the heating furnace 58 can be easily performed using the energy recovery unit 54. it can.
  • 7A shows an example of a mold 60 for molding one two-color molded sheet
  • FIG. 7B shows a mold for molding two two-color molded sheets at the same time. 60 examples.
  • the furnace body of the heating furnace 58 is formed in a flat rectangular box having an openable and closable opening on the upper surface as shown in FIGS. 7 (a) to 7 (b). After the mold 60 and its frame member 60a are carried into the furnace with the part opened, the opening 60 is closed and the hot air 14 is blown by the hot air generator / circulator 40 to heat the mold 60. It is configured as follows. Note that the form of the furnace body included in the heating furnace 58 can be changed as appropriate. For example, it is also preferable that the furnace body has a cylindrical shape, a cubic shape, or an irregular shape corresponding to the shape of the mold.
  • the heating furnace 58 is branched at the outlet portion of the main pipe 43 as shown in FIGS. 7A to 7B, and has a predetermined height. Therefore, it is preferable to provide a duct structure extending in the vertical direction, that is, the side hot air outlet 50 so that the mold 60 in the heating furnace 58 can be heated from the side.
  • the side hot air outlet 50 is preferably arranged along the inside of the heating furnace 58, and is further connected to a branch pipe 41 connected to the hot air generating and circulating device 40 and a main pipe 43.
  • the air volume is preferably adjusted by the damper 48 or the like.
  • the mold 60 can be heated not only in the downward direction but also in the horizontal direction by blowing hot air, and the mold 60 can be heated more effectively. Because. And although it is also preferable to change suitably the shape of the side hot air blower outlet (duct) 50 according to the shape of a metal mold
  • the surface temperature of the mold 60 is preferably set to a value within the range of 200 to 500 ° C.
  • the reason for this is that when the surface temperature of the mold becomes less than 200 ° C., it may be difficult to stably form a molded film having a uniform thickness in the powder slush process.
  • the surface temperature of the mold exceeds 500 ° C., the coating layer once formed may be thermally damaged, and further, when used for a long time, the mold may be thermally damaged. is there. Therefore, the surface temperature of the mold is more preferably set to a value within the range of 220 to 400 ° C., and further preferably set to a value within the range of 250 to 350 ° C.
  • the powder slash part (A part) includes a mold 60 including a heated frame member 60a and a fluid powder as a second resin.
  • the reservoir tank 88 containing 92 is integrally connected up and down with the molding surface 85 of the mold (molding die) 60 facing downward and the opening surface of the reservoir tank 88 facing upward. It is a part to do.
  • FIGS. 8A to 8C and FIGS. 9A to 9B show a powder slush molding method in the powder slush portion. That is, as shown in FIG. 8A, the mold 60 on which the coating layer 34 is formed is heated to a predetermined temperature by hot air 86 in a heating furnace. Next, as shown in FIG. 8B, the mold 60 on which the coating layer 34 is formed is placed above the reservoir tank 88.
  • the mold 60 on which the coating layer 34 is formed is rotated together with the reservoir tank 88. And when rotating these, in order to improve the dispersibility of the powder 92 in the reservoir tank 88 and to form a sheet-like material (resin film) 35 having a uniform thickness, it was provided below the reservoir tank 88. It is preferable to introduce air into the stirring chamber 88a so that the powder 92 is in a fluid state. That is, it is preferable that the upper part of the stirring chamber 88a is constituted by a perforated member (mesh member) and has a structure in which the powder 92 is wound up by the introduced air.
  • the vibration member 82a provided on the frame member 60a is attached to the hammer 100 so that the flow state of the powder 92 is activated and a uniform film can be formed as shown in FIG. It is preferable to strike repeatedly.
  • the powder 92 is allowed to stand for a predetermined time, and the powder 92 is allowed to settle at a predetermined location. At that time, it is preferable to depressurize the air so that the powder 92 is in a non-flowing state at an early stage.
  • die 60 is cooled with the sheet-like material molded by two colors using the cooling device 55.
  • the sheet-like object 35 can be formed only on the desired molding surface 85 of the mold 60.
  • the lower part 84b of the mold is made of, for example, aluminum
  • the upper part 84a of the mold is made of a combination of a silicone rubber / fluororesin film, so that the mold 60 and the reservoir tank 88 are separated. It can also serve to fill the gap.
  • Second resin The second resin used in the powder slash part (A part) is not particularly limited.
  • epoxy resin, urethane resin, polyester resin, acrylic resin, chloride One kind alone or a combination of two or more kinds such as vinyl resin, olefin resin, and silicone resin can be used.
  • a thermosetting resin is used as the second resin, a semi-cured thermosetting resin powder, that is, a heat in a B-stage state, can be cured in a shorter time to form a predetermined film. It is preferable to use a curable resin powder.
  • a vinyl chloride resin is used as the first resin, better adhesion can be obtained. Therefore, an epoxy resin, a urethane resin, an acrylic resin, or a vinyl chloride resin is used as the second resin. It is more preferable.
  • Mold Cooling Unit (1) Configuration As shown in FIG. 9 (b) and FIGS. 10 (a) to 10 (b), the mold cooling unit (C part) is configured to cool the mold 60 including the frame member 60a with water or This is a part for cooling by a cooling device 55 such as air cooling to solidify the two-color molded sheet 36 composed of the coating layer 34 and the sheet-like material 35 to a predetermined degree. Therefore, in the mold cooling section (C section), as the cooling devices 55 and 55 ′, the shower device 98 as shown in FIG. 9B and the spray device 121 as shown in FIGS. Are preferably used in combination. This reason is because generation
  • the shower device and the spray device are connected to one water supply tank, and the spray amount and the shower amount are determined by a switching device such as a control valve provided at the outlet.
  • the mold cooling section (C section) it is preferable to cool the two-colored sheet-like material so that the surface temperature of the sheet-like material is within a range of 30 to 100 ° C. This is because when the surface temperature of the sheet-like material is less than 30 ° C., the time for the cooling process may be excessively required. On the other hand, when the surface temperature of such a sheet-like material exceeds 100 ° C., it may be difficult to remove the mold in the next step. Therefore, it is more preferable that the surface temperature when the two-color molded sheet-like material is cooled is set to a value in the range of 35 to 80 ° C., and a value in the range of 40 to 60 ° C. More preferably.
  • the surface temperature of the two-color molded sheet in the mold cooling section is the surface temperature of the two-color molded sheet measured using a surface thermometer or the like immediately after performing the cooling process. is there.
  • the powder slush molding machine of this invention is further equipped with a metal mold
  • the exchanging mold 60 ′ and the exchanging mold frame member 60 a ′ are just waiting on the support base 66.
  • another replacement mold 60 ′′ and a frame member 60a ′′ are in a standby state on the support base 66 extending to the side.
  • Two-color molded sheet-like material Regarding the form of the two-color molded sheet-like material, the constituent material is not particularly limited, for example, epoxy resin, vinyl chloride resin, acrylic resin, olefin resin, urethane resin, It is preferably composed of at least one resin of polycarbonate resin or polyester resin. The reason for this is that, by using such a configuration, it is possible to use a two-color molded sheet that is highly versatile, inexpensive, and excellent in decorativeness.
  • the thickness of the two-color molded sheet is preferably set to a value in the range of 10 to 2000 ⁇ m.
  • the reason for this is that when the thickness of the two-color molded sheet is less than 10 ⁇ m, the mechanical strength and durability may be significantly reduced. On the other hand, if the thickness of the two-color molded sheet exceeds 2000 ⁇ m, handling and adhesion may be difficult. Accordingly, the thickness of the two-color molded sheet is more preferably set to a value within the range of 50 to 1000 ⁇ m, and further preferably set to a value within the range of 100 to 500 ⁇ m.
  • the form of the two-color molded sheet is preferably a flat film because it is easy to adhere and handle, but since it is more decorative, it can be embossed or opened on the surface. It is also preferable that (including a slit) is provided. Furthermore, it is also preferable that predetermined printing or coloring is performed on the surface or inside of the two-color molded sheet. It is preferable that the two-color molded sheet-like material has an outer shape suitable for automobile interior parts and bumpers, as shown in FIGS. 11 (a) to 11 (c). More specifically, FIG. 11 (a) is a two-color molded sheet 36 'for an automobile front panel skin, and FIG. 11 (b) is for an automobile door skin. FIG. 11C shows a two-color molded sheet-like material 36 ′′ ′′ for an automobile bumper.
  • a powder slash part (A part), a mold heating part (B part), a mold cooling part (C part), A powder slush molding method for molding a two-color molded sheet using a powder slush molding machine 10 equipped with a mold processing section (E section),
  • Powder slush for forming powder slush on sheet-like material 35 using a second resin different from first resin 21 on or adjacent to coating layer 34 made of first resin 21 in the powder slash portion Process Is a powder slush molding method for molding the two-color molded sheet-like product 36.
  • a predetermined first resin 21 (21 ′) is applied to a part of the die 60 in the die processing portion (E portion) to form a coating layer 34 having a thickness of 1 to 200 ⁇ m.
  • This is a resin coating process (hereinafter, sometimes referred to as a painting process). That is, in the painting process, the mold 60 is disposed at a predetermined location, and the coating apparatus 22 shown in FIG. 3, for example, a spray resin coating apparatus 22 equipped with a spray nozzle 22a having a L-shaped tip portion is used.
  • a coating layer 34 having a predetermined thickness is formed on a predetermined location of the mold 60.
  • the masking member 30 is mounted in advance at a predetermined location so that the paint does not adhere to a location other than the desired location.
  • the coating conditions are not particularly limited.
  • a coating speed of 1 to 60 seconds / m 2 is preferable. More preferably, the coating speed is 2 sec / m 2 .
  • the heating process is a process of heating the mold 60 in which the coating layer 34 is formed in the mold heating section (B section) as it is (hereinafter sometimes referred to as a heating process). That is, the mold 60 on which the predetermined coating layer 34 is formed is moved from the mold processing section (E section) to the mold heating section (B section) and carried into the heating furnace 56 shown in FIG. In this step, the predetermined coating layer 34 is dried and the mold 60 is heated to a predetermined temperature. In the powder slush process, which is the next process, convection heating with hot air is usually performed so that the inner surface temperature of the mold (including the coating layer surface) is 200 to 500 ° C. so that a uniform sheet can be formed. It is preferable to carry out.
  • the powder slush process is a process of forming a predetermined sheet-like material in the powder slash part (A part) in a state where the coating layer 34 is formed (hereinafter referred to as a slush process). There is a case.) That is, the mold 60 with the coating layer in a heated state is moved from the mold heating section (B section) to the powder slash section (A section), where, as shown in FIG. This is a step of forming the sheet-like object 35 from the powder 92 which is the second resin, on the top or adjacent to the coating layer 34.
  • the mold 60 including the frame member 60a and the reservoir tank 88 are rotated in a connected state to form the molding surface 85 of the mold 60. It is preferable to form a sheet-like material 35 having a predetermined thickness. That is, it is preferable that the mold 60 including the frame member 60a and the reservoir tank 88 are combined and inverted in the vertical direction. This is because, when implemented in this manner, the powder 92 in the reservoir tank 88 falls by its own weight onto the molding surface 85 of the molding die 60, and only the powder 92 in contact with the molding surface 85 of the mold 60 and the powder 92 in the vicinity thereof. This is because the sheet 60 can be formed in an instant on the molding surface 85 of the mold 60 by adhering in a molten state due to the heat of the mold 60.
  • the pressure in the mold 60 is reduced by suction through the stirring chamber 88a. That is, during the powder slush molding by rotating the mold 60, suction is performed to reduce the internal pressure of the mold 60, and before the powder slush molding, air is introduced into the powder 92 of the reservoir tank 88. It is preferable that a pressure adjusting device (not shown) for blowing is provided.
  • the mold cooling process is a process of cooling the mold 60 on which the two-color molded sheet 36 is formed in the mold cooling part (C part) (hereinafter sometimes referred to as a mold cooling process). It is. That is, the mold 60 in a state where the two-color molded sheet 36 is molded is moved from the powder slash part (A part) to the mold cooling part (C part), and as shown in FIG. And a step of cooling to a predetermined temperature.
  • a single cooling process or a multi-stage cooling process can be used.
  • a shower device 98 sprays a relatively large amount of water or warm water and uses the evaporation enthalpy to an extent that the sheet-like material 35 can be peeled off, for example, It is preferable to efficiently cool the mold to a temperature of about 60 to 100 ° C.
  • the demolding process is a process of demolding the two-color molded sheet-like material in the mold processing section (hereinafter, sometimes referred to as a demolding process). That is, it is a step of moving from the mold cooling section (C section) to the mold processing section (E section) and releasing the two-color molded sheet 36 from the mold 60.
  • the demolding step can be automatically performed using a robot, or the two-color molded sheet can be demolded as a human work.
  • the third embodiment is a modification of the first embodiment, and as shown in FIGS. 12 and 13, as the resin coating device 22, a first resin coating device 22 a and a second resin coating device 22 b are used.
  • a mold processing section (E section) includes a first mold processing section 37a having a first resin coating device 22a and a second mold processing section having a second resin coating device 22b. 37b, and a mold waiting place 37c between the first mold processing section 37a and the second mold processing section 37b, and the first mold processing section 37a and the second mold processing section 37b.
  • the resin coating devices 22a and 22b are provided on the opposite side to the side from which the two-color molded sheet (not shown) is removed through the mold reversing device 60b.
  • This is a featured powder slush molding machine 10 '.
  • the temperature control device 70 and the air drying device 71 shown in FIG. 14 include a compressor (not shown) for creating atomized air such as compressed air, and an atomized air suction port (see FIG. 14) in the resin coating device 22.
  • the powder slush molding machine according to the third embodiment will be described in detail with a focus on differences from the first embodiment.
  • the first mold processing section 37a includes a first resin coating device 22a among the plurality of resin coating devices 22. Basically, it is a part for performing the demolding operation of the two-color molded sheet from the mold 60 and the coating operation on the mold 60 by the first resin coating device 22a. And it is the aspect similar to the metal mold
  • the first resin coating device 22a is opposite to the side from which the two-color molded sheet-like material is removed via the mold reversing device 60b. It is characterized by being provided on the side.
  • the mold reversing device is, for example, a rotating shaft for rotating or half-rotating the mold in the same direction or in the opposite direction, such as an electric drive member or a mechanical drive member. It is connected.
  • the mold reversing device may constitute a part of the frame member, and is preferably provided with a stopper for stopping the mold at a predetermined position.
  • the second mold processing unit 37 b is configured to include the second resin coating device 22 b among the plurality of resin coating devices 22. Although it is arranged in parallel with the first mold processing portion 37a, basically, the mold removal operation of the two-color molded sheet-like material from the mold 60 and the mold by the second resin coating device 22b It is a site
  • coating apparatus 22b is provided in the opposite side to the side which demolds a two-color molded sheet-like material via the metal inversion apparatus 60b. It is a feature.
  • the mold waiting station 37c includes a first mold processing section (E section) 37a and a second mold processing section (E section).
  • the mold 60 which has finished the application of the first resin by the resin coating devices 22a and 22b, moves to the mold heating section (B section), which is the heating process location of the next process, or Time adjustment until the mold 60 that has passed through the mold cooling section (C section), which is a cooling process part, moves to the first mold processing section 37a and the second mold processing section 37b, etc. It is a waiting place to do.
  • Temperature control device A temperature control device 70 shown in FIG. 14 is a so-called air line heater, which heats air from a compressor or the like indicated by an arrow A to a predetermined temperature, It is an apparatus for flowing it in the direction shown by arrow B and using it as atomizing air. Specifically, an intake port 70c such as compressed air and an outlet 70b are provided, and a pipe 70e is provided therebetween. And the compressed air etc. which pass through the inside of the piping 70e are heated indirectly using the heater 70g as a heat source through the pipe wall of the piping 70e.
  • the pipe 70e is filled with an inorganic porous material 70f such as silica particles, silica gel, alumina, zirconia, and the like, and is configured to have a large contact area with compressed air or the like. Therefore, even when the temperature control device 70 is considerably small and the pipe 70e included in the temperature control device 70 is quite short, the compressed air or the like can be heated more rapidly and uniformly. Therefore, for example, even with compressed air at 20 ° C. with a processing flow rate of 500 to 1000 NL / min, it can be rapidly heated to a temperature of 50 to 80 ° C.
  • Air drying device 71 for reducing moisture contained in compressed air or the like, as shown in FIG. 14, between the compressor and the temperature control device. That is, as shown in FIG. 14, the housing 71a is filled with an adsorbent 71b such as silica gel, and the moisture contained therein is efficiently adsorbed and removed by allowing compressed air or the like to pass therethrough. It is the structure to do. Therefore, by using such an air drying device 71 in combination, the temperature control by the temperature control device 70 can be performed more easily and quickly.
  • an air drying device 71 for reducing moisture contained in compressed air or the like, as shown in FIG. 14, between the compressor and the temperature control device. That is, as shown in FIG. 14, the housing 71a is filled with an adsorbent 71b such as silica gel, and the moisture contained therein is efficiently adsorbed and removed by allowing compressed air or the like to pass therethrough. It is the structure to do. Therefore, by using such an air drying device 71 in combination, the temperature control by the temperature control device 70 can
  • Example 1 Preparation of sheet-like material (1) Mold preparation step As shown in FIG. 6 (a), a predetermined mold was prepared in a mold processing section (E section).
  • the resin application device As a first resin, a heat-resistant vinyl chloride resin (100 parts by weight of N-maleimide graft-polymerized vinyl chloride resin, 10 parts by weight of a curing agent, 5 parts by weight of a plasticizer, tribasic sulfuric acid) A coating layer having a thickness of 20 ⁇ m was formed using 2 parts by weight of lead and 2 parts by weight of lead stearate.
  • a heat-resistant vinyl chloride resin 100 parts by weight of N-maleimide graft-polymerized vinyl chloride resin, 10 parts by weight of a curing agent, 5 parts by weight of a plasticizer, tribasic sulfuric acid
  • Cooling step Next, the mold is moved from the powder slash part (A part) to the mold cooling part (C part), and the mold is showered until the surface temperature of the two-color molded sheet is 100 ° C. Cooled down.
  • Peelability (Evaluation 1) From the method of detachment in the two-color molded sheet, peelability was evaluated according to the following criteria. A: The two-color molded sheet can be peeled off in less than 1 minute. ⁇ : The two-color molded sheet can be peeled off, but it takes 1 minute or more. ⁇ : The two-color molded sheet can be peeled off, but the coating layer may be partially damaged. X: It is difficult to peel off the two-color molded sheet.
  • Adhesion evaluation (Evaluation 2) The adhesion between the sheet-like material and the coating layer in the two-color molded sheet-like material was measured as a 90 ° peel adhesive strength between the sheet-like material / the coating layer, and the adhesion was determined according to the following criteria. Evaluated. A: 90 ° peel adhesion is 1000 gf / inch or more. ⁇ : 90 ° peel adhesion is 500 to less than 1000 gf / inch. ⁇ : 90 ° peel adhesion is 100 to less than 500 gf / inch. X: 90 ° peel adhesion is less than 100 gf / inch.
  • Film thickness variation (Evaluation 3) The thickness of the portion where the coating layer was formed on the two-color molded sheet was measured at 10 points, and evaluated from the difference between the maximum value and the minimum value as variations in film thickness according to the following criteria.
  • ⁇ : The difference between the maximum value and the minimum value is 50 ⁇ m to less than 100 ⁇ m.
  • X The difference between the maximum value and the minimum value is 100 ⁇ m or more.
  • Example 2 to 4 In Examples 2 to 4, a two-color molded sheet was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the coating layer was changed.
  • Example 5 to 8 a two-color molded sheet was obtained in the same manner as in Examples 1 to 4, except that tribasic lead sulfate and lead stearate as heat stabilizers were removed from the first resin. Created and evaluated.
  • Comparative Examples 1 and 2 In Comparative Examples 1 and 2, a two-color molded sheet was prepared and evaluated in the same manner as in Example 5 or Example 1 except that the thickness of the coating layer was 500 and 1000 ⁇ m, respectively.
  • Example 9 to 16 Using the powder slush molding machine shown in FIG. 12 and FIG. 13, a two-color molded sheet was manufactured and evaluated according to Examples 1 to 8. However, a powder slush molding machine in which a compressor is connected to the air suction port of the atomizing air hole via a temperature control device and an air drying device shown in FIG. That is, in Examples 1 to 8, atomized air at normal temperature (about 20 ° C.) was used, but in Examples 9 to 16, atomized air heated to a temperature of 40 ° C. was used. Furthermore, in Examples 13 to 16, the thickness of the slash layer was 800 ⁇ m. The obtained results are shown in Table 2.
  • the first resin is applied to a predetermined portion of a mold using a resin coating device, and then has a predetermined thickness made of the first resin.
  • the coating layer having a predetermined thickness made of the first resin is formed by using a predetermined resin coating apparatus instead of powder slush molding, the boundary becomes clear and it becomes difficult to peel off, and the decorative property It is now possible to obtain a two-color molded sheet-like product excellent in the above. Therefore, according to the obtained two-color molded sheet-like material, it is expected to be suitably used as an interior material or a bumper for an automobile or the like.

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Abstract

 耐久性等に優れた二色成形シート状物が迅速かつ安定的に得られるパウダースラッシュ成形機およびパウダースラッシュ成形方法を提供する。  パウダースラッシュ部(A部)と、金型加熱部(B部)と、金型冷却部(C部)と、金型加工部(E部)と、を備えるとともに、二色成形シート状物を成型するためのパウダースラッシュ成形機およびパウダースラッシュ成形方法であって、金型加工部において、第1の樹脂からなる厚さ1~200μmの塗布層を形成するための樹脂塗布装置により塗布した後、パウダースラッシュ部において、第1の樹脂からなる塗布層の上、または隣接して、第1の樹脂とは異なる第2の樹脂からなるシート状物をパウダースラッシュ成形する。

Description

パウダースラッシュ成形機およびパウダースラッシュ成形方法
 本発明は、パウダースラッシュ成形機およびパウダースラッシュ成形方法に関し、特に、耐久性等に優れた二色成形シート状物を安定的に成型するためのパウダースラッシュ成形機およびパウダースラッシュ成形方法に関する。
 従来、自動車の内装材等の大型で、複雑形状を有するシート状物を製造するにあたり、パウダースラッシュ部と、金型冷却部と、を備えたパウダースラッシュ成形機を用いて、パウダー(粉末樹脂)をスラッシュ成形するパウダースラッシュ成形方法が広く実施されている。
 そして、図15に示すように、境界部が明瞭な異色表皮の製造方法を提供すべく、金型216に対して、境界部215として、ペースト状樹脂をノズル塗布した後、境界部の両側に、それぞれ異なる樹脂220、221を用いて、パウダースラッシュ成形することを特徴とした異色表皮の製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平2-130112号公報
 しかしながら、提案されたパウダースラッシュ成形方法において、複数の樹脂を用いて、きめ細かくかつ短時間に、二色成形シート状物を得ることはできなかった。
 すなわち、得られる二色成形シート状物において、複数のスラッシュ成形品同士の境界が、はっきりせず、また、金型温度が変化することから、安定的に、二色成形シート状物を得ることは困難であった。
 また、得られる二色成形シート状物において、複数のスラッシュ成形品同士の境界における強度が低いために、破断しやすく、耐久性に乏しいという問題も見られた。
 一方、二色成形シート状物を作成するにあたり、シート状物をパウダースラッシュ成形した後に、パウダースラッシュ成形装置とは別の塗装装置を用いて、所定箇所に、塗装を施すことも考えられるが、パウダースラッシュ成形材と、塗膜との間の密着力が乏しく、剥離しやすいという問題が見られた。
 ましてや、正確な位置に塗装層を形成することが困難なばかりか、塗膜を形成するのに時間や設備がかかり、経済的に不利であるという問題も見られた。
 よって、従来の二色成形シート状物は、耐久性に乏しく、実用に供することができないという問題が見られた。
 そこで、本発明の発明者は鋭意検討した結果、第1の樹脂については、樹脂塗布装置を用いて、金型の所定箇所に適用し、次いで、所定厚さの第1の樹脂からなる塗布層の上または隣接して、第2の樹脂をパウダースラッシュ成形することによって、複数樹脂からなる層間における密着性に優れるとともに、膜厚のばらつきが少なくなり、ひいては耐久性に優れた二色成形シート状物が迅速かつ安定的に得られることを見出した。
 すなわち、本発明は、耐久性に優れた二色成形シート状物が迅速かつ安定的に得られるパウダースラッシュ成形機およびパウダースラッシュ成形方法を提供することを目的としている。
 本発明によれば、パウダースラッシュ部と、金型加熱部と、金型冷却部と、金型加工部と、を備えるとともに、二色成形シート状物を成型するためのパウダースラッシュ成形機であって、
 金型加工部において、第1の樹脂を、金型の一部に塗布し、厚さ1~200μmの塗布層を形成するための樹脂塗布装置と、
 パウダースラッシュ部において、第1の樹脂からなる塗布層の上、または隣接して、第1の樹脂とは異なる第2の樹脂からなるシート状物をパウダースラッシュ成形するためのパウダースラッシュ装置と、
 を備えることを特徴とするパウダースラッシュ成形機が提供され、上述した課題を解決することができる。
 すなわち、このようにパウダースラッシュ成形機を構成することにより、所定の樹脂塗布装置が組み込まれているため、金型の所定箇所に第1の樹脂からなる文字、図形、あるいはシート状の塗布層を、迅速かつ精度良く形成することができる。
 また、同一成形機に、パウダースラッシュ装置とともに、樹脂塗布装置が備えてあることから、特に位置あわせも必要とせず、第1の樹脂とは異なる第2の樹脂からなる所定厚さのシート状物を迅速かつ安定的にパウダースラッシュ成形することができる。
 その上、塗布層の厚さが比較的薄いことから、金型における塗布層の形成場所における熱伝導率と、金型における塗布層の非形成場所における熱伝導率と、の差が小さくなって、第1の樹脂からなる塗布層と、第2の樹脂からなるシート状物との間で、優れた密着性を得ることができ、さらには、重なり部分での膜厚差も問題とならない状況である。
 なお、樹脂塗布装置を、パウダースラッシュ成形機とは別装置として実施した場合と比較して、パウダースラッシュ成形機と、樹脂塗布装置との間の運搬装置等が不要になって、全体としてコンパクトなパウダースラッシュ成形機を提供することもできる。
 また、本発明のパウダースラッシュ装置を構成するにあたり、金型加工部に設けてある樹脂塗布装置が、スプレー樹脂塗布装置であることが好ましい。
 このように構成することによって、金型の所望の位置に対して、第1の樹脂を効率的に塗布して、比較的薄膜の塗布層を形成することができる。
 なお、200μmを超えた比較的厚い塗布層が形成された場合、第2の樹脂をパウダースラッシュ成形しようとすると、熱伝導率との関係で、塗布層の上に、第2の樹脂からなる所定厚さのパウダースラッシュ成形層を安定的に形成することが困難となる場合が見られた。
 また、本発明のパウダースラッシュ装置を構成するにあたり、スプレー樹脂塗布装置の先端部に、樹脂塗布孔と、霧化エアー孔と、パターンエアー孔と、を有するスプレーノズルが装着してあることが好ましい。
 このように構成することによって、金型の所望の位置に対応させて、第1の樹脂を効率的に塗布することができ、所定厚さの塗布層を安定的かつ迅速に形成することができる。
 また、本発明のパウダースラッシュ装置を構成するにあたり、スプレーノズルの先端部がL字状であることが好ましい。
 このように構成することによって、スプレーノズルの移動が容易になって、金型に凹部が存在する場合であっても、第1の樹脂を効率的に塗布することができる。
 また、本発明のパウダースラッシュ装置を構成するにあたり、霧化エアー孔におけるエアー吸入口に、温度制御装置、あるいは温度制御装置および空気乾燥装置を介して、コンプレッサが連結してあることが好ましい。
 このように構成することによって、冬場等の寒冷時期であっても、スプレーノズルにおける第1の樹脂の粘度変化が小さくなって、第1の樹脂をさらに効率的に塗布することができる。
 また、本発明のパウダースラッシュ装置を構成するにあたり、金型加工部において、樹脂塗布装置が、動作位置と、静止位置との間で、移動可能に設けてあり、樹脂塗布装置が、動作位置にある場合には、樹脂塗布装置の動作領域を分離形成するためのシャッターが設けてあることが好ましい。
 このように構成することによって、パウダースラッシュ装置の小型化が図られるとともに、使用における安全性をさらに担保することができる。
 また、本発明のパウダースラッシュ装置を構成するにあたり、金型加工部において、樹脂塗布装置が、動作位置と、静止位置との間で、移動可能に設けてあり、樹脂塗布装置が、動作位置にある場合には、樹脂塗布装置の動作領域を分離形成するためのシャッターが設けてあることが好ましい。
 このように構成することによって、樹脂塗布装置の動作と、作業者の所作との間の実施時期を完全に分けることができ、パウダースラッシュ装置の使用における安全性をさらに高めることができる。
 また、本発明のパウダースラッシュ装置を構成するにあたり、金型加工部において、樹脂塗布装置が、二色成形シート状物を脱型する側と同一側、あるいは、金型の反転装置を介して、二色成形シート状物を脱型する側と反対側に設けてあることが好ましい。
 例えば、樹脂塗布装置が、二色成形シート状物を脱型する側と同一側に設けてある場合には、第1の樹脂からなる塗布層の出来具合を、作業者が目視等で観察することができる。したがって、第1の樹脂からなる塗布層に起因した不良等が生じている場合に、そのような不良等を効率的に低減することができる。
 一方、樹脂塗布装置が、金型の反転装置を介して、二色成形シート状物を脱型する側と反対側に設けてある場合には、樹脂塗布装置の動作と、作業者の所作との間の干渉をなくすことができる。したがって、金型の反転装置を介して、金型の両側において、同時期に、所定動作を実施したり、前述したシャッター等を省略することができる。
 また、本発明のパウダースラッシュ装置を構成するにあたり、樹脂塗布装置が、第1の樹脂塗布装置および第2の樹脂塗布装置を含んでいるとともに、金型加工部が、第1の樹脂塗布装置を有する第1の金型加工部と、第2の樹脂塗布装置を有する第2の金型加工部と、を備えており、第1の金型加工部と、第2の金型加工部と、の間に、金型を一時的に待機するための所定空間を備えていることが好ましい。
 このように構成することによって、複数の金型に対して、樹脂塗布処理を同時あるいは連続実施することができ、その結果、二色成形シート状物の生産効率をさらに高めることができる。
 また、このように構成することによって、一つの金型に対して、第1の樹脂として、配合組成や特性等が異なる二種類の第1の樹脂(第1´の樹脂および第1´´の樹脂)を用いることもできる。
 その上、金型の待機所が設けてあることから、金型の移動がスムーズになるばかりか、第1の金型加工部および第2の金型加工部の塗布状況に合わせて、所定の時間調整を実施することも可能である。
 また、本発明のパウダースラッシュ装置を構成するにあたり、金型加工部において、第1の樹脂を、金型の所定個所以外に塗布しないためのマスキング装置をさらに備えることが好ましい。
 このように構成することにより、二色成形シート状物をさらに効率的に形成することができる。
 また、本発明のパウダースラッシュ装置を構成するにあたり、金型加工部において、金型に対して、離型剤を塗布するための離型剤樹脂塗布装置をさらに備えることが好ましい。
 このように構成することにより、二色成形シート状物を脱型する作業が容易になるとともに、変形が少なく、寸法精度に優れた二色成形シート状物を効率的に形成することができる。
 また、本発明の別の態様は、パウダースラッシュ部と、金型加熱部と、金型冷却部と、金型加工部と、を備えたパウダースラッシュ成形機を用いてなる二色成形シート状物を成型するためのパウダースラッシュ成形方法であって、
 金型加工部において、第1の樹脂を、金型の一部に塗布し、厚さ1~200μmの塗布層を形成する樹脂塗布工程と、
 金型加熱部において、第1の樹脂を塗布した金型を加熱する工程と、
 パウダースラッシュ部において、第1の樹脂からなる塗布層の上、または隣接して、第1の樹脂とは異なる第2の樹脂を用いて、シート状物をパウダースラッシュ成形するパウダースラッシュ工程と、
 金型冷却部において、シート状物を成型したままの状態で、金型を冷却する工程と、
 を含むことを特徴とするパウダースラッシュ成形方法である。
 すなわち、所定の塗布工程において、樹脂塗布装置を用いて、金型の所定箇所に対して。第1の樹脂からなる文字、図形、あるいはシート状の所定厚さの塗布層を形成することができる。
 次いで、所定のパウダースラッシュ工程において、第1の樹脂とは異なる第2の樹脂からなるシート状物をパウダースラッシュ成形することによって、塗布層に起因した金型表面における熱伝導率の差や膜厚の影響を受けることなく、第1の樹脂からなる塗布層と、第2の樹脂からなるシート状物との間の密着性に優れた二色成形シート状物を、精度良く、かつ迅速に得ることができる。
 なお、第1の樹脂の樹脂として、熱安定剤や無機酸化物等を含む耐熱塩化ビニル樹脂のような所定樹脂を用いることにより、塗布層に起因した金型表面における熱伝導率の差や膜厚の影響をさらに小さくできることが判明している。
 また、本発明のパウダースラッシュ成型方法を実施するにあたり、金型を冷却した後、金型加工部に移動して、シート状物を脱型する工程を含むことが好ましい。
 このように金型加工部において、塗装工程と、脱型工程と、を併用実施することによって、比較的小型のパウダースラッシュ成形機を用いて、二色成形シート状物を効率的に製造することができる。
図1は、本発明のパウダースラッシュ成形機を説明するために供する側面図である。 図2は、本発明のパウダースラッシュ成形機を説明するために供する平面図である。 図3は、塗装装置を説明するために供する図である。 図4(a)~(b)は、スプレーノズルを説明するために供する図である。 図5は、塗料タンク等を説明するために供する図である。 図6(a)~(e)は、本発明のパウダースラッシュ成形方法を説明するために供する図である。 図7(a)~(b)は、金型加熱部における炉内底面、熱風吹出部およびエネルギ回収部との関係を説明するために供する図である。 図8(a)~(c)は、本発明のパウダースラッシュ成形方法を説明するために供する図である(その1)。 図9(a)~(b)は、本発明のパウダースラッシュ成形方法を説明するために供する図である(その2)。 図10(a)~(b)は、金型冷却部を説明するために供する図である。 図11(a)~(c)は、シート状物の例を示す斜視図である。 図12は、第2の実施形態のパウダースラッシュ成形装置を説明するために供する側面図である。 図13は、第2の実施形態のパウダースラッシュ成形装置を説明するために平面図である。 図14は、温度制御装置および空気乾燥装置を説明するために供する図である。 図15は、従来のパウダースラッシュ成形方法を説明するために供する図である。
 以下、図面を参照して、本発明のパウダースラッシュ成形機およびパウダースラッシュ成形方法に関する好適な実施の形態について具体的に説明する。
[第1の実施形態]
 第1の実施形態は、図1および図2に例示されるように、パウダースラッシュ部(A部)と、金型加熱部(B部)と、金型冷却部(C部)と、金型加工部(E部)と、を備えるとともに、二色成形シート状物を成型するためのパウダースラッシュ成形機10である。
 そして、金型加工部(E部)において、第1の樹脂を、金型60の一部に塗布し、厚さ1~200μmの塗布層34を形成するための樹脂塗布装置22と、パウダースラッシュ部(A部)において、第1の樹脂21からなる塗布層34の上、または隣接して、第1の樹脂21とは異なる第2の樹脂からなるシート状物35をパウダースラッシュ成形するためのパウダースラッシュ装置64と、を備えることを特徴とするパウダースラッシュ成形機10である。
 なお、図1は、パウダースラッシュ成形機10の側面図を、図2は、パウダースラッシュ成形機10を上面から見た平面図をそれぞれ示している。
 以下、パウダースラッシュ成形機10の好適例について具体的に説明する。
1.金型加工部
(1)基本構成
 金型加工部(E部)は、金型60からの二色成形シート状物36の脱型作業と、樹脂塗布装置22による金型60に対する塗布作業を、それぞれ行うための部位である。
 そして、図1および図2に例示されるように、金型60は、移動及び操作を容易にするため、フレーム部材60aに取りつけられており、当該フレーム部材60aとともに、例えば、二機のクレーン62によって、パウダースラッシュ部(A部)、金型加熱部(B部)、金型冷却部(C部)、金型交換部(D部)および金型加工部(E部)の間を、相互に移動することができるように構成されている。
 また、図1に示す例では、一つのパウダースラッシュ成型装置10に、5つの金型60が投入された状態を示している。
 より具体的には、図1に示すパウダースラッシュ部(A部)では、パウダースラッシュ成型が行われ、一つのクレーン62によって、金型60が上方に持ち上げられた状態を示している。
 また、図1に示す金型加熱部(B部)では、所定の金型60が加熱されている状態を示しており、所定時間後、一つのクレーン62によって、パウダースラッシュ部(A部)に移動されることになる。
 また、図1に示す冷却部(C部)では、一つのクレーン62によって、パウダースラッシュ部(A部)から移動された二色成形シート状物付きの金型60を冷却している状態を示している。
 また、図1に示す金型交換部(D部)では、次の金型60´が、クレーン62によって、別の金型60が、金型加工部(E部)に移動されるまでの間、待機している状態を示している。
 さらに、図1に示す金型加工部(E部)では、二色成形シート状物を金型から脱型した後、当該金型に対して、次の二色成形シート状物の作成のための塗布作業が行われている状態を示している。
 そして、図2に示すように、金型加工部(E部)において、二色成形シート状物を金型から脱型している際には、樹脂塗布装置22は、金型加工部(E部)の側方に移動して、所定の作業空間を形成することになる。
 すなわち、金型加工部(E部)において、二色成形シート状物36の脱型と、樹脂塗布装置22による塗布作業を、相互に行うことができるように構成されている。
 なお、図1に示す例では、一つのパウダースラッシュ成型装置10に、5つの金型60が投入された状態を示しているが、少なくとも一つの金型60を投入して、処理することができる。
(2)樹脂塗布装置
 また、金型加工部(E部)に設ける樹脂塗布装置22の形態は、所定厚さの塗布層34を形成できるものであれば、特に制限されるものでないが、図3に示すように、第1の樹脂21、21´を吐出するためのノズル部(スプレーノズルと称する場合がある。)22aと、かかるノズル部22aの位置や回転方向を定める駆動装置24と、第1の樹脂21、21´を貯蔵するための塗料貯蔵部51とを、含んでいることが好ましい。
 すなわち、樹脂塗布装置22のノズル部22aおよびその駆動装置24によって、塗料貯蔵部51に貯蔵してある第1の樹脂21、21´を、金型60における所定個所に対して、均一かつ迅速に塗布することができる。
 また、ノズル部22aの駆動装置24によって、ノズル部22aの位置や吐出方向を任意に変更することができ、凹凸を有する金型60であっても、ノズル部22aが、所定場所に入り込んで、近接した位置から塗装液を吐出して、均一な厚さの塗布層34を効率的に形成することができる。
 その他、図3に示すように、ノズル部22aの駆動装置24を垂直懸架するとともに、その水平方向の位置変更のための支持棒26を備えたり、さらに、支持棒26を含むノズル部22aの駆動装置24等を強固に保持したりするための支持部26aを、両脇に設けることができる。
(2)-1 ノズル部
 ノズル部22aは、図3に示すように、樹脂塗布装置22の先端部に装着され、所定の塗料を、金型部に対して、部分的にスプレー塗布する装置である。また、塗料以外に、洗浄液や離型剤を部分的に塗布できる併用装置であることも好ましい。
 ここで、ノズル部22aは、図4(a)~(b)に示すように、第1の樹脂21、21´をスプレーとして吹き付けるスプレーノズルであることが好ましい。
 この理由は、このようなスプレーノズルであれば、金型60の所望の位置に対して、あるいは、金型60の表面に凹凸があったとしても、第1の樹脂21、21´を大面積かつ効率的に、塗布することができるためである。
 そして、図4(b)に示すように、スプレーノズル22aの場合、先端部22bにおいて、樹脂塗布孔22fと、霧化エアー吐出孔22gと、パターンエアー吐出孔22hと、を有することが好ましい。この例では、一つの円形の樹脂塗布孔22fの両側に、それぞれ円形の霧化エアー吐出孔22gが設けてあり、さらに、その両外側において、壁状の突起に設けた穴として、パターンエアー吐出孔22hが設けてある。
 また、図4(a)に示すように、スプレーノズル22aの後端部には、ニードル弁(図示せず)を備えた樹脂通過孔22eと、パターンエアーを導入するためのパターンエアー導入孔22dと、霧化エアーを導入するための霧化エアー導入孔22cと、を備えている。
 よって、スプレーノズル22aがこのような構成とすることによって、ニードル弁(図示せず)の動作に対応して、金型60の所望の位置を検知に対応させて、第1の樹脂を効率的に塗布することができる。
 すなわち、単に、ニードル弁(図示せず)によって樹脂を吐出するときには、樹脂塗布孔22fのみを使用し、それを霧状にして大面積を塗布するときは、樹脂塗布孔22fから樹脂を吐出するとともに、霧化エアー孔22gから所定のエアーを噴出することになる。
 そして、さらに、円形や楕円形の塗布パターンを有し、所定場所に集中的に塗布するときには、樹脂塗布孔22fから樹脂を吐出するとともに、パターンエアー孔22hから所定のエアーを噴出することになる。
 また、図4(a)に示すように、スプレーノズル22aの先端部22bをL字状とすることが好ましい。
 この理由は、このように構成することによって、金型60に凹部や変形場所が存在する場合であっても、近接した位置から、第1の樹脂を効率的に塗布することができるためである。
 すなわち、スプレーノズル22aの先端部22bをL字状であれば、金型60における凹部や変形場所がある場合であっても、そこに部分的または完全に入り込んで、あるいは近接して、スプレー塗布することができる。
 なお、スプレーノズル22aの先端部をL字とするために、スプレーノズル22aの先端部が、必ずしも90°曲がっている必要はなく、例えば、スプレーノズル22aの柄の直線方向に対して、60~120°の範囲となるような曲がり方であっても良い。
(2)-2 駆動装置
 ノズル部22aの駆動装置24としては、図3に示すように、ノズル部22aを先端に装着した状態で、スプレー樹脂塗布装置22を、金型60に対して塗布すべく、所定場所から所定場所に移動させる装置である。
 したがって、ノズル部22aの駆動装置24としては、3軸や6軸等のハンドラーロボットが好適である。
 また、ノズル部22aの駆動装置24は、図3に示すように、懸垂型のロボットであることが好ましい。より具体的には、所定のレール(図示せず)を備えた支持棒26に対して、ロボットとしての駆動装置24が取り付けてあることが好ましい。
 この理由は、このような懸垂型のロボットからなる駆動装置24であれば、使用しない場合には、金型60に対して上下左右方向に移動して、所定の作業空間を形成することができるためである。
 したがって、二色成形シート状物を金型から脱型する際には、スプレー樹脂塗布装置22をノズル部22aの駆動装置24によって、金型加工部(E部)の所定場所に移動させ、作業空間を形成して、そこで所定作業を行うことができる。
 一方、二色成形シート状物を金型から脱型した後は、再び、スプレー樹脂塗布装置22を金型60の所定場所に移動して、第1の樹脂の塗布作業を行うことができる。
 よって、一つの金型加工部において、スプレー樹脂塗布装置を用いた塗布工程も、スプレー樹脂塗布装置を用いない脱型工程も、それぞれ実施することができ、パウダースラッシュ装置の全体として、省スペース化を図ることができる。
(2)-3 塗料貯蔵部
 また、塗料貯蔵部51は、図3あるいは図5に示すように、そのタンク51a、51bの内部に、第1の樹脂21、21´を貯蔵し、必要に応じて、所定のポンプ等によって、スプレー樹脂塗布装置22に対して第1の樹脂21、21´を供給するための装置である。
 また、図5に示すように、第1の樹脂21、21´として、色が異なる複数種や、濃度や粘度が異なる複数種を貯蔵するための複数のタンク51a、51bを備えることも好ましい。
 したがって、例えば、二色以上の塗布部分を形成したり、混色した塗布部分を形成したり、グラディエーションを有する塗布部分を形成したり、環境温度に応じて精度良く塗布部分を形成したりすることができる。
 さらには、複数のタンク51a、51bを設けた場合、一つのタンク51aの第1の樹脂21が欠乏した場合であっても、間断なく、次のタンク51bから第1の樹脂21´を適用することもできる。
 なお、図5中、一つのタンク51aは、第1の樹脂21を攪拌しながら、スプレー樹脂塗布装置22に対して塗料を供給している状態を示しており、もう一つのタンク51bは、第1の樹脂21´の攪拌を止め、所定量の第1の樹脂21´を充填した直後の状態を示している。
 そして、複数のタンク51a、51bは、それぞれ筐体52aと、モータ類52bと、攪拌装置52cと、塗料吸引口52dと、温度センサ52eと、を少なくとも備えており、かつ、それらがロードセル52fの上に乗っている構成である。
 したがって、タンク51aの筐体52a内部に収容された第1の樹脂21を、モータ類52bによって、攪拌しながら、それを塗料吸引口52dから吸引して、スプレー樹脂塗布装置22まで、定量的に導入することができる。
 また、温度センサ52eによって、タンク51aの内部温度が一定、例えば、30~80℃の温度に維持されているため、第1の樹脂21の粘度が低下するとともに、安定し、スプレー樹脂塗布装置22まで目つまりすることなく、安定的に導入することができる。
 さらに、複数のタンク51a、51bが、荷重変化が測定できるロードセル52fの上に乗っていることから、複数のタンク51a、51bに収容された第1の樹脂21、21´の重量変化をモニターすることができるとともに、塗布量が調整でき、結果として、得られる塗布層の厚さを所定範囲内の値に調整することもできる。
 その上、ロードセル52fの下方には、格子状の支持台52gが設けてあり、第1の樹脂21、21´が外部に漏れたような場合であっても、容易に清掃除去することができる構成である。
 さらに、図5に示すように、スプレー樹脂塗布装置22等を自動洗浄するための洗浄液21´´、例えば、シンナーを貯蔵するためのタンク51cをさらに備えることが好ましい。
 この理由は、このように構成することによって、第1の樹脂21から、色が異なる別の第1の樹脂21´を使用する場合や、樹脂塗布装置22の動作を所定期間休止するような場合であっても、洗浄液21´´により、配管やノズル内部を自動的に洗浄することができるためである。
 したがって、洗浄液を貯蔵するためのタンク51cをさらに備えることにより、色が異なる別の第1の樹脂を使用する場合等であっても、配管やノズル内部での第1の樹脂の固化や混色等を有効に防止することができる。
 なお、洗浄液を貯蔵するためのタンク51cについても、荷重変化が測定できるロードセル52fの上に乗っていることから、タンク51cに収容された洗浄液21´´の重量変化をモニターすることができるとともに、処理量についても調整することができる。
(3)塗布層
(3)-1 第1の樹脂
 また、塗布層34を構成する第1の樹脂21としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
 そして、耐熱プラスチックとしての、塩化ビニル樹脂と、硬化剤と、可塑剤等からなる耐熱塩化ビニルゾルや、アクリル樹脂と、硬化剤と、可塑剤等からなる耐熱アクリルゾルや、であることがより好ましい。
 さらに、塩化ビニル樹脂等の耐熱性を向上させるためには、N-置換マレイミドをグラフト共重合した塩化ビニル樹脂であることがより好ましい。
 N-置換マレイミドとしては、例えば、N-メチルマレイミド、N-エチルマレイミド、N-n-プロピルマレイミド、N-イソプロピルマレイミド、N-n-ブチルマレイミド、N-t-ブチルマレイミド、N-ヘキシルマレイミド、N-ラウリルマレイミドなどの脂肪族マレイミド;N-シクロヘキシルマレイミド、N-ビシクロ(2,2,1)ヘプチル-2-メチルマレイミドなどの脂環式マレイミド;N-フェニルマレイミド、N-(o,m-またはp-)ヒドロキシフェニルマレイミド、N-(o,m-またはp-)メトキシフェニルマレイミド、N-(o,m-またはp-)クロロフェニルマレイミド、N-(o,m-またはp-)カルボキシフェニルマレイミド、N-(o,m-またはp-)ニトロフェニルマレイミド、N-9,10-エタノ-9,10-ジヒドロアントラセンマレイミド、N-トリフェニルメチルベンジルマレイミド、N-(o,m-またはp-)メチルフェニルマレイミドなどの芳香族マレイミドが挙げられる。
 すなわち、このような耐熱プラスチックゾルであれば、塗料としての良好な塗布性が得られるとともに、所定環境条件(例えば、200~500℃で、1~30分)で、熱分解の問題が生じないとともに、パウダースラッシュ成形用の樹脂と、強固に固着するためである。
 また、第1の樹脂の耐熱性を向上させるために、所定量の架橋剤や架橋促進剤、あるいは、無機酸化物や熱安定剤を添加することが好ましい。
 例えば、エポキシ樹脂であれば、アミン化合物等の架橋剤が挙げられる。また、フェノール樹脂であれば、酸化合物やアルカリ化合物等の架橋剤促進が挙げられる。また、シリコーン樹脂であれば、酸化合物等の架橋剤促進剤が挙げられる。また、アクリル樹脂であれば、ラジカル発生剤やイソシアネート化合物等の架橋剤が挙げられる。また、ポリエステル樹脂であれば、イソシアネート化合物等の架橋剤が挙げられる。また、ポリイミド樹脂であれば、酸化合物等の架橋剤促進が挙げられる。さらに、塩化ビニル樹脂であれば、フェノール樹脂等の架橋剤が挙げられる。
 そして、このような架橋剤や架橋促進剤は、塩化ビニル樹脂等100重量部に対して、通常、0.1~10重量部の範囲で添加することが好ましく、0.5~5重量部の範囲で添加することがより好ましい。
 また、無機酸化物としては、酸化チタン、酸化アルミナ、酸化ジルコニウム、シリカ、炭酸カルシウム、タルク等を添加することが好ましい。
 かかる無機酸化物は、塩化ビニル樹脂等100重量部に対して、通常、0.1~30重量部の範囲で添加することが好ましく、1~20重量部の範囲で添加することがより好ましい。
 さらに、熱安定剤としては、鉛白、三塩基性硫酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛、二塩基性フタル酸鉛、三塩基性マレイン酸鉛、ケイ酸鉛またはそのシリカゲル共沈物などの鉛塩系安定剤;マグネシウム石鹸、カルシウム石鹸、バリウム石鹸、カドミウム石鹸、亜鉛石鹸、鉛石鹸、錫石鹸などの金属石鹸;カドミウム-バリウム系、カドミウム-バリウム-亜鉛系、バリウム-亜鉛系などの液状安定剤;錫アルキルイオウ化合物、錫アリールイオウ化合物、錫アルキル酸素化合物、錫アリール酸素化合物、有機錫カルボン酸、有機錫メルカプタイドなどの有機錫系安定剤;グリシジルエーテルまたはエポキシ樹脂、エポキシ化油脂またエポキシ化天然油脂酸または樹脂酸のアルキルエステル、エポキシ誘導体などのエポキシ系安定剤;トリアルキルフォスファイト、トリフェニルフォスファイト、トリアリルフォスファイトなどの有機亜リン酸化合物;多価アルコール、アミン系化合物などが挙げられる。
 かかる熱安定剤は、塩化ビニル樹脂等100重量部に対して、通常、0.1~20重量部の範囲で添加することが好ましく、1~10重量部の範囲で添加することがより好ましい。
(3)-2 厚さ
 また、塗布層34を構成する第1の樹脂21の厚さを、1~200μmの範囲内の値とする。
 この理由は、第1の樹脂の厚さが1μm未満では、塗布層の機械的強度が低下したり、発色性が乏しくなったりする場合があるためである。
 一方、第1の樹脂の厚さが200μmを超えると、金型における非加熱部との間の温度差(熱伝導率差)が大きくなって、均一な厚さであって、かつ複数樹脂からなる層間において密着性に優れた二色成形シート状物を得ることが困難となる場合があるためである。
 したがって、塗布層を構成する第1の樹脂の厚さを、5~100μmの範囲内の値とすることがより好ましく、10~50μmの範囲内の値とすることがさらに好ましく、15~30μmの範囲内の値とすることが最も好ましい。
(4)マスキング冶具
 また、マスキング冶具30の構成は特に制限されるものではないが、所望の塗布場所以外を覆う金型に対応した形状部材であって、図6(b)や図6(c)に示すように、取手31がついた平板状のプラスチック部材32であって、金型60に対する吸着部33を備えた構成であることが好ましい。
 すなわち、図6(a)に示すように、所定の金型60を準備した後、図6(b)に示すように、その金型60の所定位置に、マスキング冶具30を配置するとともに、吸着部33を利用して固定する。
 次いで、図6(c)に示すように、例えば、樹脂塗布装置22によって、第1の樹脂をスプレー塗布し、その後、図6(d)に示すように、マスキング冶具30を除去して、所定個所のみに塗布層34が設けてある金型60を得ることができる。
 よって、図6(e)に示すように、その上から、後述するパウダースラッシュ成形を行うことによって、第2の樹脂92からなるシート状物35を形成することができ、結果として、二色成形してなる二色成形シート状物36を得ることができる。
 すなわち、金型60の両翼においては、第1の樹脂からなる塗布層34が露出し、金型60の底部の中央付近においては、第1の樹脂からなる塗布層34と、第2の樹脂からなるシート状物35とが部分的に重なるものの、第2の樹脂からなるシート状物35が露出し、全体として、二色成形シート状物36となる。
(5)シャッター
 また、図1に示すように、金型加工部(E部)の所定場所において、樹脂塗布装置22の動作領域を分離形成するためのシャッター25を設けることが好ましい。
 すなわち、第1樹脂を塗布するための樹脂塗布装置22が、動作位置(P1)と、静止位置(P2)との間で、移動可能に設けてあり、樹脂塗布装置22が、動作位置(P1)にある場合には、樹脂塗布装置22の動作領域を分離形成するためのシャッター25が閉まる構成であることが好ましい。
 この理由は、このように樹脂塗布装置22の動作領域を分離形成するためのシャッター25を設けることによって、パウダースラッシュ装置10の小型化が図られるとともに、使用における安全性をさらに担保することができるためである。
 より具体的に言えば、エリアセンサー(図示せず)によって、脱型作業のために、人が所定領域にいると判断された場合には、図2に示すように、樹脂塗布装置22が、静止位置(P2)にとどまり、シャッター25は開いたままである。
 そして、エリアセンサー(図示せず)によって、人が所定領域にいないと判断された場合には、樹脂塗布装置22が、静止位置(P2)から動作位置(P1)に移動するとともに、シャッター25が閉まり、人が所定領域に入ることができなくなる。
 よって、金型加工部(E部)の所定場所に人がいない状態において、樹脂塗布装置22を用いて、金型60に対して、安全かつ確実に塗装工程を実施することができる。
 なお、シャッター25が設けてあることにより、金型加工部(E部)を所定空間として、減圧したり、そこに所定の気流を生じさせたり、さらには、所定の排気設備を設けることができるため、樹脂塗布装置22から所定場所以外に飛散した第1の樹脂につき、有効に回収することができる。
2.金型加熱部
(1)熱風吹出部
 金型加熱部(B部)における金型60を直接的に加熱するための熱風吹出部の構造は、特に制限されるものではないが、例えば、図7(a)~(b)にそれぞれ示すように、熱風発生装置(図示せず)により得られた熱風を、熱風吹出口16の下方あるいは下側に設けた空気供給ファン46により、主配管43を通じて、熱風吹出口16に供給する構成であることが好ましい。
 すなわち、熱風発生装置により得られた熱風と、エネルギ回収部54を通じて炉内から回収され、空気循環ファン42により混合室44に送り込まれた熱風とを、混合室44において適宜混合した後、空気供給ファン46により、所定風速を有する大量の熱風として、主配管43を通じて、熱風吹出口16に供給する構成であることが好ましい。
 この理由は、このように構成することにより、加熱炉58における金型60の加熱モードに関して、熱風14が金型60の内面に沿って流れる際に、かかる熱風14が有する熱が、金型60へ効率よく伝熱されるためである。
 すなわち、主として伝熱モードで、熱が伝わるため、加熱炉58の内部に供給された熱が、加熱炉58の外へ放散することが少なくなるためである。
 したがって、加熱炉58及び熱風発生循環装置40が小型であっても、従来の大型加熱炉と比較して、同等以上の生産性を有することになる。また、熱風吹出口16を介して供給される熱風発生装置(図示せず)からの熱風に、エネルギ回収部54を通じて炉内から回収された熱風を混合することにより、風量が増加して、加熱炉58内等が加圧されるため、金型60に対する加熱効果が増大することになる。
 さらに、エネルギ回収部54は、加熱炉58の周囲または下方に設けてあり、風量の関係で、加熱炉58と比較して、減圧状態になっているため、金型60を加熱した後の熱風をさらに効果的に回収することができる。
 また、図7(a)~(b)にそれぞれ示すように、主配管43の途中に、熱風貯留室39を設けるとともに、その熱風貯留室39の中であって、主配管43の出口部分に邪魔板49を設けることが好ましい。
 この理由は、このように構成することにより、空気供給ファン46により送り込まれてくる熱風を、邪魔板49により分散させることができ、複数の熱風吹出口16を設けた場合であっても、それぞれの熱風吹出口から、均一に熱風を吹き出させることができるためである。
 なお、所定の風速を有する熱風を制御された状態で吹き出せるように、かかる熱風吹出部における開口部の形状を、円形、楕円形、四角形(正方形や長方形、帯状等を含む)、多角形、異形とした構造とすることが好ましい。
(2)エネルギ回収部
 また、図7(a)~(b)にそれぞれ示すように、金型60を加熱した後の、少なからず温度がいまだ高くて、多くのエネルギを有する熱風(熱エネルギ)を回収するためのエネルギ回収部を設けることが好ましい。
 すなわち、加熱炉58の炉内底面19あるいは、加熱炉58の周囲を利用して、かかるエネルギ回収部54を配設することが好ましい。
 ここで、エネルギ回収部54の構造自体は特に制限されるものではないが、例えば、図7(a)に示すように、加熱炉58の炉内底面19に通じる開口部を有するとともに、熱風発生循環装置40に連なる分岐配管47を備えたダクト構造を有することが好ましい。そして、既に上述したように、エネルギ回収部54に連なる分岐配管47の途中に、ダンパ-47aを配設することが好ましい。
(3)加熱炉
(3)-1 基本的構造
 金型加熱部(B部)における加熱炉58は、図7(a)~(b)にそれぞれ示すように、熱風発生循環装置40の上方に配置されており、全体として一つのコンパクトな加熱装置として構成されていることが好ましい。
 このように構成することにより、加熱炉58への熱エネルギの供給が容易になるばかりか、エネルギ回収部54を利用して、加熱炉58からの熱エネルギの回収についても容易に実施することができる。
 なお、図7(a)は、一つの二色成形シートを成型するための金型60の例であって、図7(b)は、同時に二つの二色成形シートを成型するための金型60の例である。
 また、加熱炉58の炉本体は、図7(a)~(b)にそれぞれ示すように、上面に、開閉可能な開口部を有する平面長方形の箱状体に形成されており、上面の開口部を開口した状態で、金型60およびそのフレーム部材60aを炉内に搬入した後、開口部を閉じて、熱風発生循環装置40によって熱風14を吹き込むことにより、金型60に対する加熱が行われるように構成されている。
 なお、加熱炉58に含まれる炉本体の形態としては、適宜変更することが可能である。例えば、炉本体を、金型の形状に対応させて、円筒状や立方体、あるいは異形とすることも好ましい。
(3)-2 側方熱風吹出部
 また、加熱炉58においては、図7(a)~(b)にそれぞれ示すように、主配管43の出口部分に枝分かれさせて構成してあり、所定高さを有して、加熱炉58内の金型60を側方からも加熱できるように、垂直方向に延出させたダクト構造、すなわち、側方熱風吹出口50を設けることが好ましい。
 また、かかる側方熱風吹出口50は、加熱炉58の内側に沿って配置してあることが好ましく、さらには、熱風発生循環装置40に連なる分岐配管41や、主配管43に連結してあり、その風量をダンパ48等によって調節することが好ましい。
 この理由は、このように構成することにより、金型60を、下方向のみならず、横方向からも熱風を吹き付けて加熱することができ、金型60をさらに効果的に加熱することができるためである。
 そして、側方熱風吹出口(ダクト)50の形状は、金型の形状に応じて適宜変更することも好ましいが、例えば、シュノーケル型とすることにより、側方熱風吹出口50と金型60との距離を一定範囲に容易に制御することができるとともに、熱風吹出方向が一定化するため、金型60に対する加熱効率をさらに増加させることができることから好ましい構造である。
(4)温度
 また、金型加熱部(B部)において、図7(a)~(b)にそれぞれ示す加熱炉58を用いて、塗布層34を形成した金型60を加熱する際に、当該金型60の表面温度を200~500℃の範囲内の値とすることが好ましい。
 この理由は、かかる金型の表面温度が200℃未満になると、パウダースラッシュ工程で、均一な厚さの成形膜を安定的に形成することが困難になる場合があるためである。一方、かかる金型の表面温度が500℃を超えると、一旦形成した塗布層が熱損傷したり、さらには、長時間使用した場合、金型においても熱損傷が生じたりする場合があるためである。
 したがって、金型の表面温度を220~400℃の範囲内の値とすることがより好ましく、250~350℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
3.パウダースラッシュ部
(1)基本的構成
 パウダースラッシュ部(A部)は、図8に示すように、加熱されたフレーム部材60aを含む金型60と、第2の樹脂としての、流動状体のパウダー92を収容したリザーバタンク88とを、金型(成形型)60の成形面85を下向きにするとともに、リザーバタンク88の開口面を上向きにした状態で、上下に一体的に連結する工程を実施するための部位である。
 より具体的には、図8(a)~(c)および図9(a)~(b)に、パウダースラッシュ部におけるパウダースラッシュ成形法を示す。
 すなわち、図8(a)に示すように、加熱炉における熱風86によって、塗布層34が形成された金型60を、所定温度に加熱する。
 次いで、図8(b)に示すように、塗布層34が形成された金型60を、リザーバタンク88の上方に載置する。
 次いで、図8(c)に示すように、塗布層34が形成された金型60を、リザーバタンク88と一緒に、回転させる。
 そして、これらを回転させる際に、リザーバタンク88内のパウダー92の分散性を向上させ、均一な厚さのシート状物(樹脂膜)35を形成するために、リザーバタンク88の下方に設けた攪拌室88aに空気を導入して、パウダー92を流動状態とすることが好ましい。すなわち、攪拌室88aの上方は、穴開き部材(メッシュ部材)から構成してあり、導入された空気によって、パウダー92を巻き上げる構造であることが好ましい。
 さらに、回転させる際に、パウダー92の流動状態を活性化させ、均一な製膜ができるように、図8(c)に示すように、フレーム部材60aに設けてある振動部材82aを、ハンマー100で繰り返し叩くことが好ましい。
 次いで、図9(a)に示すように、所定時間静置して、パウダー92を所定個所に沈降させる。その際、パウダー92が早期に非流動状態となるように、空気を脱気して、減圧操作を行うことが好ましい。
 そして最後に、図9(b)に示すように、冷却装置55を用いて、二色成形されたシート状物とともに、金型60を冷却することになる。
(2)型枠
 また、パウダースラッシュ部(A部)において、フレーム部材60aを含む金型60を反転させる際、かかる金型60における所望の成形面85のみに、シート状物35を形成できるように、金型60と、リザーバタンク88との間に、所定の厚さ(高さ)を有する型枠84a、84bを設けることが好ましい。
 ここで、かかる型枠の下部84bを、例えば、アルミニウムから構成し、型枠の上部84aをシリコーンゴム/フッ素樹脂フィルムの組合せから構成することにより、金型60と、リザーバタンク88との間の隙間を充填する役目を果たすこともできる。
(3)第2の樹脂
 また、パウダースラッシュ部(A部)で使用する第2の樹脂としては、特に制限されるものではないが、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、オレフィン樹脂、シリコーン樹脂等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
 そして、第2の樹脂として、熱硬化性樹脂を用いる場合、より短時間で硬化して、所定の被膜を形成できるように、半硬化の熱硬化性樹脂パウダー、すなわち、B-ステージ状態の熱硬化性樹脂パウダーを使用することが好ましい。
 なお、第1の樹脂として、塩化ビニル樹脂を用いた場合には、より良好な密着性が得られることから、第2の樹脂として、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、あるいは塩化ビニル樹脂を用いることがより好ましい。
4.金型冷却部
(1)構成
 金型冷却部(C部)は、図9(b)や図10(a)~(b)に示すように、フレーム部材60aを含む金型60を、水冷あるいは空冷等の冷却装置55により冷却して、塗布層34およびシート状物35からなる二色成形シート36を所定程度に固化させるための部位である。
 したがって、金型冷却部(C部)に、冷却装置55、55´として、図9(b)に示すようなシャワー装置98と、図10(a)~(b)に示すような噴霧装置121とを、併用して備えることが好ましい。
 この理由は、このように構成することにより、金型の熱損傷や割れ等の発生を有効に防止することができるためである。
 なお、シャワー装置および噴霧装置は、一つの給水タンクに連結されてあって、吹き出し口に設けた制御弁等の切り替え装置によって、噴霧量やシャワー量を決定することも好ましい。
(2)温度
 金型冷却部(C部)において、二色成形されたシート状物を冷却し、当該シート状物の表面温度を30~100℃の範囲内の値とすることが好ましい。
 この理由は、かかるシート状物の表面温度が30℃未満になると、冷却工程の時間が過度に必要となる場合があるためである。
 一方、かかるシート状物の表面温度が100℃を超えると、次工程である脱型が困難となる場合があるためである。
 したがって、金型冷却部において、二色成形されたシート状物を冷却する際の表面温度を35~80℃の範囲内の値とすることがより好ましく、40~60℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
 なお、金型冷却部における二色成形されたシート状物の表面温度は、冷却処理を実施した直後に、表面温度計等を用いて測定される二色成形されたシート状物の表面温度である。
5.金型交換部
 また、本発明のパウダースラッシュ成形機は、金型交換部(D部)をさらに備えることが好ましい。
 すなわち、かかる金型交換部(D部)を利用して、パウダースラッシュ成形の途中で、種類の異なる二色成形されたシート状物を成形するための金型に変更したり、パウダースラッシュ成形中に、金型損傷が生じたりする場合があるが、そのような場合であっても、パウダースラッシュ成形機を動作させたまま、金型を交換することができるためである。
 したがって、図1および2に示すように、金型60を載置するための支持台66を備えるとともに、支持台66が外部制御により、移動可能であることが好ましい。
 なお、図2に示す金型交換部(D部)の例では、交換用の金型60´と、交換用の金型のフレーム部材60a´が、支持台66の上に待機しているばかりか、さらに、側方に伸びた支持台66の上には、さらに別の交換用の金型60´´と、フレーム部材60a´´とが、待機している状態である。
6.二色成形されたシート状物
 二色成形されたシート状物の形態に関し、その構成材料は特に制限されるものでなく、例えば、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、オレフィン樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、またはポリエステル樹脂の少なくとも一つの樹脂から構成してあることが好ましい。
 この理由は、このように構成することにより、汎用性が高く、安価であり、しかも装飾性に優れた二色成形されたシート状物を使用することができるためである。
 また、二色成形されたシート状物の厚さを10~2000μmの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、かかる二色成形されたシート状物の厚さが10μm未満の値になると、機械的強度や耐久性が著しく低下する場合があるためである。一方、かかる二色成形されたシート状物の厚さが2000μmを超えると、取扱いや接着が困難になる場合があるためである。
 したがって、二色成形されたシート状物の厚さを50~1000μmの範囲内の値とすることがより好ましく、100~500μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
 また、二色成形されたシート状物の形態は、接着性や取扱いが容易なことから平坦なフィルムであることも好ましいが、より装飾性に優れていることから、表面にエンボス処理や開口部(スリットを含む)が設けてあることも好ましい。
 さらに、二色成形されたシート状物の表面や内部に、所定の印刷や着色が施してあることも好ましい。
 なお、二色成形されたシート状物が、図11(a)~(c)に示すように、自動車の内装部品やバンパーに適した外形を有することが好ましい。
 より具体的には、図11(a)は、自動車のフロントパネル用表皮のための二色成形されたシート状物36´であり、図11(b)は、自動車のドア用表皮のための二色成形されたシート状物36´´であり、さらに、図11(c)は、自動車のバンパーのための二色成形されたシート状物36´´´である。
[第2の実施形態]
 第2の実施形態は、図6(a)~(e)に示すように、パウダースラッシュ部(A部)と、金型加熱部(B部)と、金型冷却部(C部)と、金型加工部(E部)と、を備えたパウダースラッシュ成形機10を用いてなる二色成形シート状物を成型するためのパウダースラッシュ成形方法であって、
 金型加工部において、第1の樹脂21を、金型60の一部に塗布し、厚さ1~200μmの塗布層34を形成する樹脂塗布工程と、
 パウダースラッシュ部において、第1の樹脂21からなる塗布層34の上、または隣接して、第1の樹脂21とは異なる第2の樹脂を用いて、シート状物35をパウダースラッシュ成形するパウダースラッシュ工程と、
 を含むことを特徴とする二色成形シート状物36を成型するためのパウダースラッシュ成形方法である。
1.塗布工程
 塗布工程は、金型加工部(E部)において、所定の第1の樹脂21(21´)を、金型60の一部に塗布し、厚さ1~200μmの塗布層34を形成する樹脂塗布工程(以下、塗装工程と称する場合がある。)である。
 すなわち、塗装工程は、金型60を所定箇所に配置するとともに、図3に示す塗装装置22、例えば、先端部がL字状であるスプレーノズル22aを装着したスプレー樹脂塗布装置22を用いて、金型60の所定場所に対して、所定厚さの塗布層34を形成する工程である。
 その場合、所望の箇所以外の箇所に、塗料が付着しないように、マスキング部材30を所定場所に予め装着しておくことが好ましい。
 そして、塗布条件については特に制限されるものではないが、例えば、厚さ1~200μmの塗布層を形成するのに、1~60秒/m2の塗布速度とすることが好ましく、10~30秒/m2の塗布速度とすることがより好ましい。
2.加熱工程
 加熱工程は、金型加熱部(B部)において塗布層34を形成した金型60を、その状態のままで加熱する工程(以下、加熱工程と称する場合がある。)である。
 すなわち、所定の塗布層34を形成した金型60を、金型加工部(E部)から金型加熱部(B部)に移動して、図1に示す加熱炉56内に搬入し、そこで、所定の塗布層34を乾燥するとともに、金型60を所定温度に加熱する工程である。
 なお、次工程であるパウダースラッシュ工程において、均一なシート状物を成形できるように、通常、金型(塗布層表面を含む)の内面温度が200~500℃になるように、熱風による対流加熱を行うことが好ましい。
3.パウダースラッシュ工程
 パウダースラッシュ工程は、パウダースラッシュ部(A部)において、塗布層34を形成した金型60に対して、その状態で、所定のシート状物を成形する工程(以下、スラッシュ工程と称する場合がある。)である。
 すなわち、加熱した状態の塗布層付き金型60を、金型加熱部(B部)からパウダースラッシュ部(A部)に移動して、そこで、図6(e)に示すように、塗布層34の上、あるいは塗布層34に隣接して、第2樹脂であるパウダー92からシート状物35を形成する工程である。
 ここで、スラッシュ工程を実施するにあたり、図8(c)に示すように、フレーム部材60aを含む金型60と、リザーバタンク88とを連結した状態で回転させて、金型60の成形面85に所定の厚さのシート状物35を形成することが好ましい。
 すなわち、フレーム部材60aを含む金型60と、リザーバタンク88とを組み合わせた状態で、上下方向に反転させることが好ましい。
 この理由は、このように実施すると、リザーバタンク88内のパウダー92は自重で成形型60の成形面85に落下し、かかる金型60の成形面85に接するパウダー92およびその近傍のパウダー92のみが、金型60の熱によって溶融状態となって付着し、金型60の成形面85に対して、シート状物35を一瞬にして形成することができるためである。
 また、フレーム部材60aを含む金型60を反転させる際、パウダー92が所定箇所以外に飛散せず、かかる金型60における所望の成形面85のみに、シート状物35を形成できるように、図8(b)に示すように、攪拌室88aを介して吸引し、金型60内の圧力を低下させることが好ましい。
 すなわち、金型60を回転させてパウダースラッシュ成形している最中には、金型60の内圧を低下させるために吸引し、パウダースラッシュ成形前には、リザーバタンク88のパウダー92内に空気を吹き込むための圧力調整装置(図示せず)が設けてあることが好ましい。
4.金型冷却工程
 金型冷却工程は、金型冷却部(C部)において二色成形シート状物36を形成した金型60を冷却する工程(以下、金型冷却工程と称する場合がある。)である。
 すなわち、二色成形シート状物36を成形した状態の金型60を、パウダースラッシュ部(A部)から金型冷却部(C部)に移動して、そこで、図9(b)に示すように、所定温度に冷却する工程である。
 ここで、金型冷却工程を実施するにあたり、単一冷却工程とすることもできるし、あるいは多段階冷却工程とすることもできる。
 例えば、単一冷却工程とした場合、図10(a)に示すように、噴霧装置121によって、水または温水を噴霧して、80~100℃程度まで、比較的マイルドに金型60を冷却することが好ましい。
 この理由は、このように実施することにより、大型化かつ複雑化した金型が不均一に加熱されている場合であっても、比較的マイルドに金型を冷却し、金型の熱損傷や割れ等の発生を有効に防止することができるためである。
 また、このような冷却工程であれば、二色成形シートにおける複数樹脂からなる層間において、剥離現象等の発生を有効に防止することができるためである。
 一方、二段階冷却工程とした場合、第一冷却段階として、図10(a)に示すように、噴霧装置121によって、水または温水を噴霧して、120~150℃程度まで、比較的マイルドに金型60を冷却することが好ましい。
 次いで、第二冷却段階として、図9(b)に示すように、シャワー装置98によって、水または温水を比較的多量に吹き付け、蒸発エンタルピーを利用して、シート状物35が剥離できる程度、例えば、60~100℃程度の温度にまで、金型を効率的に冷却することが好ましい。
 この理由は、このように実施することにより、金型の熱損傷や割れ等の発生を有効に防止することができるとともに、冷却に要する時間を短縮させることができるためである。
 また、このような多段階の冷却工程であれば、二色成形シートにおける複数樹脂からなる層間において、剥離現象等の発生をさらに有効に防止することができるためである。
5.脱型工程
 脱型工程は、金型加工部において二色成形シート状物を脱型する工程(以下、脱型工程と称する場合がある。)である。
 すなわち、金型冷却部(C部)から金型加工部(E部)に移動して、二色成形シート状物36を、金型60から脱型する工程である。
 なお、かかる脱型工程は、ロボットを用いて自動的に行うこともできるし、あるいは人的作業として、二色成形シート状物を脱型することもできる。
[第3の実施形態]
 第3の実施形態は、第1の実施形態の変形例であって、図12および図13に示すように、樹脂塗布装置22として、第1の樹脂塗布装置22aおよび第2の樹脂塗布装置22bを含んでいるとともに、金型加工部(E部)が、第1の樹脂塗布装置22aを有する第1の金型加工部37a、第2の樹脂塗布装置22bを有する第2の金型加工部37bと、これら第1の金型加工部37aおよび第2の金型加工部37bの間の金型の待機所37cと、を備えており、第1の金型加工部37aおよび第2の金型加工部37bにおいて、それぞれ樹脂塗布装置22a、22bが、金型の反転装置60bを介して、二色成形シート状物(図示せず)を脱型する側と反対側に設けてあることを特徴とするパウダースラッシュ成形機10´である。
 そして、図14に示す温度制御装置70および空気乾燥装置71が、圧縮空気等の霧化エアーを作成するためのコンプレッサ(図示せず)と、樹脂塗布装置22における霧化エアーの吸入口(図示せず)との間に連結してあるパウダースラッシュ成形機10´の構成である。
 以下、第1の実施形態と異なる点を中心に、第3の実施形態のパウダースラッシュ成形機について、具体的に説明する。
1.金型加工部
(1)第1の金型加工部
 図13に示されるように、第1の金型加工部37aは、複数の樹脂塗布装置22のうち、第1の樹脂塗布装置22aを含んで構成されており、基本的には、金型60からの二色成形シート状物の脱型作業と、第1の樹脂塗布装置22aによる金型60に対する塗布作業を、それぞれ行うための部位であって、第1の実施形態の金型加工部と同様の態様である。
 但し、第3の実施形態の第1の金型加工部においては、第1の樹脂塗布装置22aが、金型の反転装置60bを介して、二色成形シート状物を脱型する側と反対側に設けてあることが特徴である。
 すなわち、このように構成することにより、樹脂塗布装置の動作と、二色成形シート状物を脱型等する作業者の所作との間の干渉を完全になくして、それぞれ独立的な動作を行うことができる。
 したがって、金型の反転装置を介して、金型を鉛直方向に立てた状態で、その両側において、同時期に、所定動作を実施したり、あるいは、作業場所確保のためのシャッターやその駆動部等を省略することができる。
 なお、金型の反転装置としては、例えば、金型を同方向、あるいは、その反対方向を含めて回転あるいは半回転させるための回転軸であって、電気式駆動部材または機械式駆動部材等に連結されている。そして、金型の反転装置としては、フレーム部材の一部を構成していても良く、その上、金型を所定位置に止めるためのストッパーを備えていることが好ましい。
(2)第2の金型加工部
 図13に示されるように、第2の金型加工部37bは、複数の樹脂塗布装置22のうち、第2の樹脂塗布装置22bを含んで構成されており、第1の金型加工部37aと並列配置されているものの、基本的には、金型60からの二色成形シート状物の脱型作業と、第2の樹脂塗布装置22bによる金型60に対する塗布作業を、それぞれ行うための部位であって、第1の実施形態の金型加工部と同様の態様である。
 そして、第2の金型加工部37bにおいても、第2の樹脂塗布装置22bが、金型の反転装置60bを介して、二色成形シート状物を脱型する側と反対側に設けてあることが特徴である。
(3)金型の待機所
 また、金型の待機所37cは、図13に示されるように、第1の金型加工部(E部)37aおよび第2の金型加工部(E部)37bにおいて、それぞれ樹脂塗布装置22a、22bによる第1の樹脂の塗布作業を終えた金型60が、次工程の加熱工程箇所である金型加熱部(B部)に移動するまでの間、あるいは、冷却工程箇所である金型冷却部(C部)を経た金型60が、第1の金型加工部37aおよび第2の金型加工部37bに移動するまでの間の、時間調整等をするための待機所である。
 したがって、このような金型の待機所が設けてあることから、複数の金型の同時移動がスムーズになるばかりか、第1の金型加工部および第2の金型加工部の塗布状況、あるいは、金型の冷却工程等に合わせて、所定の時間調整を実施することが可能である。
2.霧化エアーの温度制御装置
(1)温度制御装置
 図14に示す温度制御装置70は、いわゆるエアラインヒータであって、矢印Aで示されるコンプレッサ等からの空気を、所定温度に加熱して、それを、矢印Bで示される方向に流して、霧化エアーとして使用するための装置である。
 具体的に、圧縮空気等の取入口70cおよび出口70bを備えており、その間に配管70eが設けてある。そして、配管70eの中を通過する圧縮空気等を、配管70eの管壁を介して、熱源としてのヒーター70gを用いて間接的に加熱する構成である。したがって、このような温度制御装置70であれば、相当小型であっても、圧縮空気等を均一に加熱できるとともに、間接加熱であることから、ヒーター等の熱源寿命を長くすることが可能である。
 また、配管70eの中には、シリカ粒子、シリカゲル、アルミナ、ジルコニア等の無機多孔質材料70fが充填されており、圧縮空気等との接触面積が大きくなるように構成されている。したがって、温度制御装置70が相当小型で、かつ、それに含まれる配管70eが相当短い場合であっても、圧縮空気等をさらに迅速かつ均一に加熱することが可能である。
 よって、例えば、500~1000NL/minの処理流量として、20℃の圧縮空気であっても、温度50~80℃に迅速に加熱することができる。
(2)空気乾燥装置
 また、コンプレッサと、温度制御装置との間に、図14に示すように、圧縮空気等に含まれる水分を低減するための空気乾燥装置71を設けることが好ましい。
 すなわち、図14に示すように、筐体71aの中に、シリカゲル等の吸着剤71bが充填されており、その中を、圧縮空気等を通過させることにより、含まれる水分を効率的に吸着除去する構成である。
 よって、このような空気乾燥装置71を併用することによって、温度制御装置70による温度制御をさらに容易かつ迅速に行うことができる。
[実施例1]
1.シート状物の作成
(1)金型の準備工程
 図6(a)に示すように、金型加工部(E部)において、所定の金型を準備した。
(2)塗布工程
 次いで、金型加工部(E部)において、図6(b)に示すように、金型にマスキング部材を装着した後、図6(c)に示すように、樹脂塗布装置を用いて、所定箇所に対して、第1の樹脂として、耐熱性塩化ビニル樹脂(N-マレイミドグラフト重合塩化ビニル樹脂100重量部、硬化剤10重量部、可塑剤5重量部、三塩基性硫酸鉛2重量部、ステアリン酸鉛2重量部)を用いて、厚さ20μmの塗布層を成形した。
(3)加熱工程
 次いで、金型加工部(E部)から、金型加熱部(C部)に、金型を移動し、図6(d)に示すように、マスキング部材を脱着した後、図1に示すような加熱炉を用いて、所定の塗布層が形成された金型の表面温度が300℃になるように加熱した。
(4)パウダースラッシュ工程
 次いで、金型加熱部(B部)からパウダースラッシュ部(A部)に、金型を移動し、図6(e)に示すように、パウダースラッシュ成形機を用いて、所定の塗布層が形成された金型に対して、Bステージのエポキシ樹脂からなるパウダーを、パウダースラッシュ成形した。
(5)冷却工程
 次いで、パウダースラッシュ部(A部)から金型冷却部(C部)に、金型を移動し、二色成形シート状物の表面温度が100℃になるまで金型をシャワー冷却した。
(6)脱型工程
 次いで、金型冷却部(C部)から金型加工部(E部)に、金型を移動し、二色成形シート状物を人的作業により脱型し、実施例1の二色成形シート状物とした。
2.二色成形シート状物の評価
(1)剥離性(評価1)
 二色成形シート状物における脱離の仕方から、以下の基準に準じて、剥離性を評価した。
◎:二色成形シート状物を1分未満で剥離することができる。
○:二色成形シート状物を剥離することができるが、1分以上時間がかかる。
△:二色成形シート状物を剥離することができるが、塗布層が一部損傷する場合がある。
×:二色成形シート状物を剥離することが困難である。
(2)密着性評価(評価2)
 二色成形シート状物におけるシート状物と、塗布層との間の密着性を、シート状物/塗布層との間の90°剥離接着力として測定し、以下の基準に準じて、密着性を評価した。
◎:90°剥離接着力が1000gf/インチ以上である。
○:90°剥離接着力が500~1000gf/インチ未満である。
△:90°剥離接着力が100~500gf/インチ未満である。
×:90°剥離接着力が100gf/インチ未満である。
(3)膜厚のばらつき(評価3)
 二色成形シート状物における塗布層が形成された箇所の厚さを10点測定し、最大値と、最小値の差から、以下の基準に準じて、膜厚のばらつきとして評価した。
◎:最大値と、最小値の差が10μm未満である。
○:最大値と、最小値の差が10μm~50μm未満である。
△:最大値と、最小値の差が50μm~100μm未満である。
×:最大値と、最小値の差が100μm以上である。
[実施例2~4]
 実施例2~4においては、塗布層の厚さを変えたほかは、実施例1と同様に、二色成形シート状物を作成して、評価した。
[実施例5~8]
 実施例5~8においては、第1の樹脂から、熱安定剤としての三塩基性硫酸鉛およびステアリン酸鉛を除いたほかは、実施例1~4と同様に、二色成形シート状物を作成して、評価した。
[比較例1~2]
 比較例1~2においては、塗布層の厚さを、それぞれ500、1000μmとしたほかは、実施例5あるいは実施例1と同様に、二色成形シート状物を作成して、評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
[実施例9~16]
 図12および図13に示すパウダースラッシュ成形機を用いて、実施例1~8に準じて二色成形シート状物を製造し、評価した。
 但し、霧化エアー孔におけるエアー吸入口に、図14に示す温度制御装置および空気乾燥装置を介して、コンプレッサが連結してあるパウダースラッシュ成形機を用いた。すなわち、実施例1~8においては、常温(約20℃)の霧化エアーを用いたものの、実施例9~16では、温度40℃に加温された霧化エアーを用いた。さらに、実施例13~16においては、スラッシュ層の厚さを800umとした。それぞれ得られた結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 本発明のパウダースラッシュ成形機およびパウダースラッシュ成形方法によれば、第1の樹脂については、樹脂塗布装置を用いて、金型の所定箇所に適用し、次いで、第1の樹脂からなる所定厚さの塗布層の上あるいは隣接させて、第2の樹脂をパウダースラッシュ成形することによって、塗布層と、パウダースラッシュ成形してなる樹脂層との間の密着性が良好となり、結果として、耐久性に優れた二色成形シート状物を迅速かつ安定的に得ることができるようになった。
 また、第1の樹脂からなる所定厚さの塗布層を、パウダースラッシュ成形ではなく、所定の樹脂塗布装置を用いて形成することから、境界が鮮明になって、剥離しづらくなるとともに、装飾性に優れた二色成形シート状物を得ることができるようになった。
 よって、得られた二色成形シート状物によれば、自動車等の内装材やバンパーとして、好適に使用されることが期待される。

Claims (13)

  1.  パウダースラッシュ部と、金型加熱部と、金型冷却部と、金型加工部を備えるとともに、二色成形シート状物を成型するためのパウダースラッシュ成形機であって、
     前記金型加工部において、第1の樹脂を、金型の一部に塗布し、厚さ1~200μmの塗布層を形成するための樹脂塗布装置と、
     前記パウダースラッシュ部において、前記第1の樹脂からなる塗布層の上、または隣接して、前記第1の樹脂とは異なる第2の樹脂からなるシート状物をパウダースラッシュ成形するためのパウダースラッシュ装置と、
     を備えることを特徴とするパウダースラッシュ成形機。
  2.  前記金型加工部に設けてある樹脂塗布装置が、スプレー樹脂塗布装置であることを特徴とする請求項1に記載のパウダースラッシュ成形機。
  3.  前記スプレー樹脂塗布装置の先端部に、樹脂塗布孔と、霧化エアー孔と、パターンエアー孔と、を有するスプレーノズルが装着してあることを特徴とする請求項2に記載のパウダースラッシュ成形機。
  4.  前記スプレーノズルの先端部がL字状であることを特徴とする請求項3に記載のパウダースラッシュ成形機。
  5.  前記スプレー樹脂塗布装置が、前記第1の樹脂を貯蔵する第1のタンクと、前記スプレー樹脂塗布装置を自動洗浄するための洗浄液を貯蔵する第2のタンクと、をさらに備えていることを特徴とする請求項2~4のいずれか一項に記載のパウダースラッシュ成形機。
  6.  前記霧化エアー孔におけるエアー吸入口に、温度制御装置、あるいは温度制御装置および空気乾燥装置を介して、コンプレッサが連結してあることを特徴とする請求項2~5のいずれか一項に記載のパウダースラッシュ成形機。
  7.  前記金型加工部において、前記樹脂塗布装置が、動作位置と、静止位置との間で、移動可能に設けてあり、前記樹脂塗布装置が、動作位置にある場合、前記樹脂塗布装置の動作領域を分離形成するためのシャッターが設けてあることを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載のパウダースラッシュ成形機。
  8.  前記金型加工部において、前記樹脂塗布装置が、前記二色成形シート状物を脱型する側と同一側、あるいは、金型の反転装置を介して、前記二色成形シート状物を脱型する側と反対側に設けてあることを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載のパウダースラッシュ成形機。
  9.  前記樹脂塗布装置が、第1の樹脂塗布装置および第2の樹脂塗布装置を含んでいるとともに、
     前記金型加工部が、第1の樹脂塗布装置を有する第1の金型加工部と、第2の樹脂塗布装置を有する第2の金型加工部と、を備えており、
     前記第1の金型加工部と、第2の金型加工部と、の間に、前記金型を一時的に待機するための所定空間を備えていることを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載のパウダースラッシュ成形機。
  10.  前記金型加工部において、前記第1の樹脂を、前記金型の所定個所以外に塗布しないためのマスキング装置をさらに備えることを特徴とする請求項1~9のいずれか一項に記載のパウダースラッシュ成形機。
  11.  前記金型加工部において、前記金型に対して、離型剤を塗布するための離型剤樹脂塗布装置をさらに備えることを特徴とする請求項1~10のいずれか一項に記載のパウダースラッシュ成形機。
  12.  パウダースラッシュ部と、金型加熱部と、金型冷却部と、金型加工部と、を備えたパウダースラッシュ成形機を用いてなる二色成形シート状物を成型するためのパウダースラッシュ成形方法であって、
     前記金型加工部において、第1の樹脂を、金型の一部に塗布し、厚さ1~200μmの塗布層を形成する樹脂塗布工程と、
     前記金型加熱部において、前記第1の樹脂を塗布した金型を加熱する工程と、
     前記パウダースラッシュ部において、前記第1の樹脂からなる塗布層の上、または隣接して、前記第1の樹脂とは異なる第2の樹脂を用いて、シート状物をパウダースラッシュ成形するパウダースラッシュ工程と、
     前記金型冷却部において、前記シート状物を成型したままの状態で、前記金型を冷却する工程と、
     を含むことを特徴とするパウダースラッシュ成形方法。
  13.  前記金型を冷却した後、前記金型加工部に移動し、前記シート状物を脱型する工程を含むことを特徴とする請求項12に記載のパウダースラッシュ成形方法。
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