(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口したプラスチックパウダー収容部（２２）を有するバケット（２１）と、前記開口を塞いでバケット（２１）に組み合わされるスラッシュ成形型（３１）とよりなるパウダースラッシュ成形装置（１０）を、前記バケット（２１）が倒立するように回転させ、加熱させた前記スラッシュ成形型（３１）の型面にバケット（２１）内のプラスチックパウダーを落下付着させて溶融プラスチック層を形成し、該溶融プラスチック層を冷却硬化させてプラスチック表皮を成形するプラスチック表皮の製造方法において、
前記スラッシュ成形型（３１）の型面に向かうパウダー吹き出し口（４３）を有して前記バケット外の気体吹き込み装置（Ｐ）と接続される主管（４２）と、該主管（４２）の途中から分岐するように設けられて当該主管（４２）内を流れる気体により内部が減圧となる複数のパウダー吸引管（４５）とで構成され、かつ前記パウダー吸引管（４５）と前記主管（４２）との間の角度ｂが鈍角とされ、また、前記主管（４２）の途中から複数に分かれてその先端が各々前記パウダー吹き出し口（４３）になると共に前記分かれる部分（４２ａ）の角度ａが鋭角にされ、前記分かれる部分（４２ａ）と前記パウダー吹き出し口（４３）との間で前記パウダー吸引管（４５）が前記主管（４２）から分岐するようにされたパウダー吹き付け管（４１）を、前記複数のパウダー吸引管（４５）の先端（４６）がバケットのプラスチックパウダー収容部（２２）内に位置するように設け、
前記パウダースラッシュ成形装置（１０）の回転前にまたは回転前から回転中にかけて、前記気体吹き込み装置（Ｐ）から主管（４２）に気体を吹き込み、それにより減圧となった前記複数のパウダー吸引管の先端（４６）からバケット（２１）内のプラスチックパウダーをパウダー吹き付け管（４１）内に吸引し、前記複数のパウダー吹き出し口（４３）からスラッシュ成形型（３１）の複数の型面所要部に同時に吹き付けることを特徴とするプラスチック表皮の製造方法。
【請求項２】
開口したプラスチックパウダー収容部（２２）を有するバケット（２１）と、前記開口を塞いでバケット（２１）に組み合わされるスラッシュ成形型（３１）とよりなって、前記バケット（２１）の倒立を伴う回転により前記プラスチックパウダーを加熱状態の前記スラッシュ成形型（３１）の型面に付着させるパウダースラッシュ成形装置（１０）において、
前記スラッシュ成形型（３１）の型面に向かうパウダー吹き出し口（４３）を有して前記バケット外の気体吹き込み装置（Ｐ）と接続される主管（４２）と、該主管（４２）にその途中から分岐するように設けられて当該主管（４２）内を流れる気体によって内部が減圧になる複数のパウダー吸引管（４５）とで構成され、かつ前記パウダー吸引管（４５）と前記主管（４２）との間の角度ｂが鈍角とされ、また、前記主管（４２）の途中から複数に分かれてその先端が各々前記パウダー吹き出し口（４３）になると共に前記分かれる部分（４２ａ）の角度ａが鋭角にされ、前記分かれる部分（４２ａ）と前記パウダー吹き出し口（４３）との間で前記パウダー吸引管（４５）が前記主管（４２）から分岐するようにされたパウダー吹き付け管（４１）を、前記複数のパウダー吸引管（４５）の先端（４６）がバケット（２１）のプラスチックパウダー収容部（２２）内に位置するように設けたことを特徴とするパウダースラッシュ成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プラスチック表皮の製造方法及びそれに用いられるパウダースラッシュ成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック表皮は、自動車のインストルメントパネル等のプラスチック製品の表面構成材として広く用いられている。
前記プラスチック表皮は、あらかじめ所定形状に成形されたものが、プラスチック製品の製造に際して用いられることが多い。
従来、前記プラスチック表皮の製造方法として、プラスチックパウダー成形法がある。このプラスチックパウダー成形法は、図１０に示すような、開口したプラスチックパウダー収容部６２を有するバケット６１と、前記開口を塞いでバケット６１に組み合わされるスラッシュ成形型７１とよりなるパウダースラッシュ成形装置６０を、前記バケット６１が倒立するように回転させ、加熱させた前記スラッシュ成形型７１の型面７２にバケット内のプラスチックパウダー８０を落下付着させて溶融プラスチック層を形成し、該溶融プラスチック層を冷却硬化させてプラスチック表皮を成形する方法である。前記型面７２に形成されたプラスチック表皮は、その後型面７２から剥がされる。
【０００３】
しかしながら、前記パウダースラッシュ成形法によれば、回転軸８１に対して略直交する型面７３は、プラスチックパウダーの落下方向と略平行となるため、プラスチックパウダーとの接触時間が短く、またプラスチックパウダーが堆積することも殆どないので、他の一般部の型面７４に比べてプラスチックパウダーの付着量が少なくなり易い。その結果、得られるプラスチック表皮は、前記回転軸と略直交する型面７３で形成された部分の厚みが、他の一般型面７４で形成された部分に比べ、通常３０％程度薄いものとなっていた。
【０００４】
前記のような厚みの薄い部分が存在するプラスチック表皮を用いてプラスチック製品を成形すると、厚みの薄い部分でプラスチック表皮裏面の発泡体が透け、製品外観が損なわれる恐れがある。
ところで従来のパウダースラッシュ成形法によれば、型面に付着するプラスチックパウダーの付着量を、型面の所望部のみで増大させることができなかった。そのため、プラスチック表皮全体の厚みを増して、前記厚みの薄い部分が所定以上の厚みとなるように成形していた。
しかしその場合には、プラスチック表皮は、前記一般型面で成形された部分が必要以上に厚くなるため、プラスチック表皮の柔軟性が損なわれたり、重くなったり、さらにはプラスチック使用量の増大によりコストアップになる等の問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこの発明は、前記の点に鑑みなされたもので、パウダースラッシュ成形型の型面に付着するプラスチックパウダーの量を、型面の所望部分のみ増大させることのできるプラスチック表皮の製造方法及びそれに用いられるパウダースラッシュ成形装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
プラスチック表皮の製造方法に関する発明は、開口したプラスチックパウダー収容部を有するバケットと、前記開口を塞いでバケットに組み合わされるスラッシュ成形型とよりなるパウダースラッシュ成形装置を、前記バケットが倒立するように回転させ、加熱させた前記スラッシュ成形型の型面にバケット内のプラスチックパウダーを落下付着させて溶融プラスチック層を形成し、該溶融プラスチック層を冷却硬化させてプラスチック表皮を成形するプラスチック表皮の製造方法において、前記スラッシュ成形型の型面に向かうパウダー吹き出し口を有して前記バケット外の気体吹き込み装置と接続される主管と、該主管の途中から分岐するように設けられて当該主管内を流れる気体により内部が減圧となる複数のパウダー吸引管とで構成され、かつ前記パウダー吸引管と前記主管との間の角度ｂが鈍角とされ、また、前記主管の途中から複数に分かれてその先端が各々前記パウダー吹き出し口になると共に前記分かれる部分の角度ａが鋭角にされ、前記分かれる部分と前記パウダー吹き出し口との間で前記パウダー吸引管が前記主管から分岐するようにされたパウダー吹き付け管を、前記複数のパウダー吸引管の先端がバケットのプラスチックパウダー収容部内に位置するように設け、前記パウダースラッシュ成形装置の回転前にまたは回転前から回転中にかけて、前記気体吹き込み装置から主管に気体を吹き込み、それにより減圧となった前記複数のパウダー吸引管の先端からバケット内のプラスチックパウダーをパウダー吹き付け管内に吸引し、前記複数のパウダー吹き出し口からスラッシュ成形型の複数の型面所要部に同時に吹き付けることを特徴とする。
【０００７】
この発明の製造方法において、パウダー吹き付け管の主管内に吹き込まれた気体は、主管内を通って先端のパウダー吹き出し口から吹き出す。その際、主管の途中から分岐するパウダー吸引管内の気体が、主管を流れる気体によって主管側へ引き込まれてパウダー吸引管内が減圧となり、パウダー吸引管先端からバケット内のプラスチックパウダーを吸い込む。パウダー吸引管内に吸い込まれたプラスチックパウダーは、パウダー吸引管から主管へ到り、その主管を流れる気体とともに主管先端のパウダー吹き出し口から吹き出す。
【０００８】
したがって、この発明の製造方法によれば、バケットの倒立によるプラスチックパウダーの落下による型面への付着に加え、パウダー吹き付け管のパウダー吹き出し口から吹き出されたプラスチックパウダーが、加熱された型面に当たって付着することになる。そのため、パウダー吹き出し口を型面所望部に向けておけば、プラスチックパウダーの付着量を型面所望部のみで重点的に増すことができる。
【０００９】
なお、パウダー吸引管によるプラスチックパウダーの吸引、およびパウダー吹き出し口からの吹き付けは、従来から広く利用されている原理を利用したものである。すなわち、移動する流体の周囲では、その周囲の流体が前記移動する流体に引き込まれて減圧になるという原理である。この原理は、化学実験の分野における真空ポンプ等に利用されている。
【００１０】
一方、パウダースラッシュ成形装置の発明は、開口したプラスチックパウダー収容部を有するバケットと、前記開口を塞いでバケットに組み合わされるスラッシュ成形型とよりなって、前記バケットの倒立を伴う回転により前記プラスチックパウダーを加熱状態の前記スラッシュ成形型の型面に付着させるパウダースラッシュ成形装置において、前記スラッシュ成形型の型面に向かうパウダー吹き出し口を有して前記バケット外の気体吹き込み装置と接続される主管と、該主管にその途中から分岐するように設けられて当該主管内を流れる気体によって内部が減圧になる複数のパウダー吸引管とで構成され、かつ前記パウダー吸引管と前記主管との間の角度ｂが鈍角とされ、また、前記主管の途中から複数に分かれてその先端が各々前記パウダー吹き出し口になると共に前記分かれる部分の角度ａが鋭角にされ、前記分かれる部分と前記パウダー吹き出し口との間で前記パウダー吸引管が前記主管から分岐するようにされたパウダー吹き付け管を、前記複数のパウダー吸引管の先端がバケットのプラスチックパウダー収容部内に位置するように設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。
図１はこの発明のプラスチック表皮の製造方法に用いられるパウダースラッシュ成形装置の一例を示す断面図、図２はプラスチックパウダーの吹き付け時を示すパウダースラッシュ成形装置の断面図、図３はバケットの倒立時を示すパウダースラッシュ成形装置の断面図、図４はプラスチックパウダーの吹き付け時を示すパウダースラッシュ成形装置の断面図、図５はパウダー吹き付け管の一例を示す側面図である。
【００１２】
また、図６ないし図９はパウダー吹き付け管の作動を示す部分断面図であり、その中で図６は気体吹き込み開始状態を示す図、図７はパウダー吸引管が減圧となる状態を示す図、図８はプラスチックパウダーがパウダー吸引管に吸引される状態を示す図、図９はプラスチックパウダーが主管内に吸引される状態を示す図である。
【００１３】
図１に示すこの発明の一実施例のパウダースラッシュ成形装置１０は、バケット２１と、スラッシュ成形型３１と、前記バケットに取り付けられたパウダー吹き付け管４１とよりなり、プラスチック表皮の製造時にバケット２１の倒立を伴う回転が加えられるものである。
【００１４】
バケット２１は、パウダースラッシュ成形用のプラスチックパウダー５０を収容するためのもので、上部が開口したプラスチックパウダー収容部２２を有する容器状形状からなる。このバケットの側壁２３の上部には通気口２４が形成されていて、その通気口２４にフィルター材２５が嵌められている。この通気口２４は、後記するプラスチックパウダー吹き付け時に、気体をパウダースラッシュ成形装置１０から外部へ逃がすものである。一方、フィルター材２５はプラスチックパウダー５０が通気口２４を通ってパウダースラッシュ成形装置１０から外部へ逃げないようにするためのものである。このフィルター材２５としては、網状体あるいは、連通気孔を主体とする発泡体が用いられる。なお、バケット２１の上端は外方へ突出したフランジ２６となっており、スラッシュ成形型４１との合わせ面として用いられる。
【００１５】
スラッシュ成形型３１は、所望形状のプラスチック表皮を成形するためのもので、内側には型面３２を有し、外周には前記バケット２１のフランジ２６と合わされるフランジ３３を有する。前記型面３２は、プラスチック表皮を所望形状に成形するためのもので、成形品形状と対応する凹凸形状になっている。また、このスラッシュ成形型３１はその外面に、熱媒管３４が配設されている。この熱媒管３４には加熱オイル等の熱媒が通されて、その熱によって型面３２を所定温度に加熱できるようになっている。勿論、前記熱媒管３４に代えて、ヒーターや熱風を用いる他の加熱手段でもよい。
【００１６】
パウダー吹き付け管４１は、スラッシュ成形型３１の型面所望部にプラスチックパウダーを吹き付けるためのもので、前記バケット２１に取り付けられる。その取り付けは、前記バケット２１の一部に孔を開けて通し、あるいはバケット２１との間に掛け渡した棒部材４７を用いる等により適宜なされる。
【００１７】
前記パウダー吹き付け管４１は、図５に示すように、主管４２とその途中から分岐したパウダー吸引管４５とよりなる。
前記主管４２は、一端にパウダー吹き出し口４３を有し、他端が前記バケット２１外の圧搾ポンプ等からなる気体吹き込み装置Ｐと接続されるものである。この実施例の主管４２は、途中から複数に分かれてその先端が各々パウダー吹き出し口４３を構成している。また、このパウダー吹き出し口４３は、前記スラッシュ成形型３１の所望の型面部分、この例ではパウダースラッシュ成形装置１０の回転軸と略直交する型面３５へ向けて形成されている。そして、前記気体吹き込み装置Ｐから主管４２内へ圧搾空気等の気体が送られ、パウダー吹き出し口４３から吹き出すようになっている。なお、前記主管４２は、気体吹き込み装置Ｐから吹き込まれる気体が、パウダー吹き出し口４３へスムーズに流れるように、分かれる部分４２ａの角度ａが鋭角にされている。
【００１８】
一方、前記パウダー吸引管４５は、前記主管４２内にバケット２１内のプラスチックパウダー５０を吸引するためのもので、前記主管４２が途中で分かれる部分４２ａから前記前記パウダー吹き出し口４３の間で主管４２から分岐し、先端４６がバケット２１のプラスチックパウダー収容部２２内に配置される。このパウダー吸引管４５は、前記主管４２を流れる気体がパウダー吸引管４５内に入り込み難くするため、主管４２との間の角度ｂを鈍角にして形成されている。さらに、このパウダー吸引管４５の径は、前記主管４２の径よりも小さくして、より前記主管４２内の気体が入り込まないようにするのが好ましい。
【００１９】
次に、前記パウダースラッシュ成形装置１０を用いて行なうプラスチック表皮の製造方法の例について説明する。
前記パウダースラッシュ成形装置１０は、図示しない回転装置に取り付けられる。そして、前記バケット２１のプラスチックパウダー収容部２２内に、塩化ビニル樹脂パウダー等からなる公知のパウダースラッシュ成形用のプラスチックパウダー５０が収容され、前記プラスチックパウダー収容部２２の上部開口を塞ぐようにして前記バケット２１とスラッシュ成形型３１が組み合わされる。その際、前記パウダー吹き付け管４１は、パウダー吸引管４５の先端がバケット２１のプラスチックパウダー収容部２２のプラスチックパウダー５０内に位置するようにされる。
【００２０】
前記スラッシュ成形型３１の型面は、前記熱媒管３４を流れる熱媒によって所定の温度に加熱される。この加熱温度は、用いるプラスチックパウダー５０の種類により異なるが、一般的なパウダースラッシュ成形法における温度条件が適用される。
【００２１】
その状態で、前記パウダースラッシュ成形装置１０の回転前に、前記気体吹き込み装置Ｐにより、空気等の気体を気体吹き付け管４１の主管４２内に吹き込む。前記主管４２内に吹き込まれた気体は、図６に示すように、主管４２内を流れて主管４２先端のパウダー吹き出し口４３から吹き出す。それによって、図７に示すように、前記パウダー吸引管４５内の気体が主管４２側へ引かれてパウダー吸引管４５内が減圧になり、前記プラスチックパウダー収容部２２内のプラスチックパウダー５０が、パウダー吸引管４５の先端から図８に示すようにパウダー吸引管４５内に吸引される。前記パウダー吸引管４５内に吸引されたプラスチックパウダー５０は、図９に示すように、さらに主管４２内に吸引されて主管４２を流れる気体に合流する。そして、前記プラスチックパウダー５０は、図２に示すように、前記主管４２先端のパウダー吹き出し口４３から吹き出され、前記回転軸５１と略直交するスラッシュ成形型３１の型面３５に吹き付けられる。
前記回転軸５１と略直交するスラッシュ成形型３１の型面３５に吹き付けられたプラスチックパウダー５０は、型面３５の熱によって型面３５に付着する。
【００２２】
次に、前記プラスチックパウダーの吹き付けを停止し、パウダースラッシュ成形装置１０を回転させる。その回転中において、図３で示すようにバケット２１が倒立状態となった時に、バケット２１内のプラスチックパウダー５０がスラッシュ成形型３１内に落下して型面３２に堆積し、その型面３２の熱により型面３２に付着する。この時、前記回転軸５１と略直交する型面３５は、プラスチックパウダー５０の落下方向と略平行となるため、プラスチックパウダー５０が堆積しにくく、しかも型面３５との接触時間も短くなるので、該型面３５へのプラスチックパウダーの付着量が少なくなる。しかし、前記回転軸５１と略直交する型面３５には、前記パウダー吹き付け管４１により吹き付けられたプラスチックパウダー５０ａが、すでに付着しているため、前記回転によるプラスチックパウダー５０の付着不足を補うことができる。
【００２３】
さらに、前記スラッシュ成形装置の回転中において、図４に示すように、前記バケット２１が下へ戻った時に、再び前記パウダー吹き付け管４１により、前記回転軸５１と略直交する型面３５にプラスチックパウダー５０を吹き付けてもよい。その場合におけるプラスチックパウダー５０の吹き付けは、前記スラッシュ成形型１０が回転する毎に、あるいは所定数回転する毎に行なうなど適宜決定される。なお、前記パウダースラッシュ成形型１０の回転前に行なったパウダー吹き付け管４１によるプラスチックパウダーの吹き付けを行なわず、このスラッシュ成形型１０の回転中にのみ、前記パウダー吹き付け管４１によるプラスチックパウダーの吹き付けを行なってもよい。
【００２４】
前記プラスチックパウダーの吹き付け及びパウダースラッシュ成形装置の回転によりスラッシュ成形型３１の型面３２に付着したプラスチックパウダーは、型面３２の熱により一体となって溶融し、溶融プラスチック層５２を型面３２に形成する。
【００２５】
前記パウダースラッシュ成形装置１０の回転を所定時間、あるいは所定回数行なった後、回転を停止して、前記型面３２への付着に使用されなかった余分のプラスチックパウダーをバケット２１のプラスチックパウダー収容部２２内に回収する。その回転数あるいは回転時間等の条件は、通常のパウダースラッシュ成形法と同様、適宜決定される。それととともに、前記熱媒管３４を流れる熱媒の温度を調節したり、熱媒を流すのを停止したりする等により、前記型面３２の温度を下げてその型面３２の溶融プラスチック層５２を冷却硬化させる。それにより、前記溶融プラスチック層５２は型面３２形状に賦形され、所望のプラスチック表皮となる。
その後、前記プラスチック表皮は型面３２から外され、適宜トリミングされて製品とされる。
【００２６】
このようにして得られたプラスチック表皮は、前記回転軸５１と略直交する型面３５で成形された部分の厚みが充分あり、しかも他の型面部分で成形された部分の厚みが、従来のパウダースラッシュ成形法で成形されたプラスチック表皮と変わらないものであった。また、プラスチック表皮の重さについても、この発明により製造されたものは従来品とほとんど変わらなかった。
【００２７】
なお、前記実施例においては、パウダースラッシュ成形装置の回転軸と略直交する型面のみに、プラスチックパウダーを吹き付けるようにしたが、この発明の製造方法および成形装置は、それに限るものではなく、表皮の厚みを増したい部分を成形する型面に対してプラスチックパウダーを吹き付けるものである。
【００２８】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、この発明の製造方法によれば、パウダースラッシュ成形装置の回転によりプラスチックパウダーを型面全体に付着させるのに加え、型面所望部に対してはプラスチックパウダーを吹き付けることによってプラスチックパウダーを付着させるため、型面所望部に充分プラスチックパウダーを付着させることができる。したがって、得られるプラスチックパウダーは、前記型面所望部で成形された部分の厚みを所望の厚みとすることができる。
【００２９】
特に、パウダースラッシュ成形装置の回転軸と略直交する型面部分のように、前記回転によってはプラスチックパウダーが付着しずらい型面部分に対しても、この発明の製造方法によれば、充分プラスチックパウダーを付着させることができるので、得られるプラスチック表皮の厚みが、部分的に薄くなるのを防ぐことができる。しかも、プラスチックパウダーを吹き付けない型面部分については、余分にプラスチックパウダーが付着する恐れがないため、プラスチックパウダーの使用量が過度に増えず、経済的であるばかりか、得られるプラスチック表皮は、望まないところまで厚みが増大しないため重量増を最小に抑えることができ、かつ柔軟性が損なわれることもない。
【００３０】
また、この発明のパウダースラッシュ成形装置によれば、前記のような利点のあるプラスチック表皮を簡単に製造できるのに加え、装置自体の構造も簡単であるため、装置の費用が嵩むのを極力抑えることができ、またメンテナンスも容易な利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のプラスチック表皮の製造方法に用いられるパウダースラッシュ成形装置の一例を示す断面図である。
【図２】プラスチックパウダーの吹き付け時を示すパウダースラッシュ成形装置の断面図である。
【図３】バケットの倒立時を示すパウダースラッシュ成形装置の断面図である。
【図４】プラスチックパウダーの吹き付け時を示すパウダースラッシュ成形装置の断面図である。
【図５】パウダー吹き付け管の一例を示す側面図である。
【図６】プラスチックパウダー吹き付け開始時の作動を示すパウダー吹き付け管の部分断面図である。
【図７】パウダー吸引管が減圧となる状態を示すパウダー吹き付け管の部分断面図である。
【図８】プラスチックパウダーがパウダー吸引管に吸引される状態を示すパウダー吹き付け管の部分断面図である。
【図９】プラスチックパウダーが主管内に吸引される状態を示すパウダー吹き付け管の部分断面図である。
【図１０】従来のパウダースラッシュ成形装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  パウダースラッシュ成形装置
２１  バケット
２２  パウダー収容部
３１  スラッシュ成形型
３２  型面
４１  パウダー吹き付け管
４２  主管
４３  パウダー吹き出し口
４５  パウダー吸引管
４６  パウダー吸引管の先端
Ｐ    気体吹き込み装置
【図１】
0003568670.tif 000002
【図２】
0003568670.tif 000003
【図３】
0003568670.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003568670.tif 000010
【図１０】
0003568670.tif 000011