(57)【要約】【課題】パウダースラッシュ成形装置において、粉体材料の吸湿を防ぎ表皮の外観の悪化、ピンホールによる物性の低下を防ぐ。【解決手段】パウダーボックス７が空気及び蒸気のみ通過できるフィルター手段９を有し、さらにパウダースラッシュ成形中及び成形前後にパウダーボックス７中に乾燥した空気を送風することができる送風手段１１と該送風手段１１と一時的に接合される接合手段４を有するパウダースラッシュ成形装置１を提供する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予熱された成形金型に、樹脂パウダーをパウダー流動装置で流動させながらパウダーボックスから樹脂パウダーを供給して付着させ、前記成形金型を加熱した後、冷却して前記成形金型に沿った樹脂成形体を得て、前記樹脂成形体を前記金型から脱型するパウダースラッシュ成形装置において、
前記パウダーボックスが空気及び蒸気のみ通過できるフィルターを有し、さらにパウダースラッシュ成形中及び成形前後にパウダーボックス中に乾燥した空気を送風することができる送風手段と該送風手段と一時的に接合される接合手段を有することを特徴とするパウダースラッシュ成形装置。
【請求項２】
前記フィルターをパウダーボックス中に有する請求項１に記載のパウダースラッシュ成形装置。
【請求項３】
前記フィルターをパウダーボックス壁面に有するパウダースラッシュ成形装置。
【請求項４】
パウダーボックスに接合されるフィルター部分に遮蔽手段を設け、遮蔽手段を閉じたときに空気を送り込むことにより空気の置換以外に空気を金型とパウダーボックスとで形成される空間中の圧力を上昇させることができるパウダーボックス及び送風手段を有する請求項１から３に記載の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】
本発明は、樹脂パウダーを収納したパウダーボックスと高温に加熱された成形金型とを組み付けて表皮成形するパウダースラッシュ成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、一般的に、例えば、自動車のインストルメントパネル等の自動車内装品は、基材の表面に別体の表皮材を設けることが行われている。例えば、この表皮材の成形方法としては、パウダースラッシュ成形方法と呼ばれる方法が知られている。（例えば、特許文献１参照。）このパウダースラッシュ成形方法は、まず、上面に開口部が形成された樹脂パウダーが収容されたパウダーボックスの開口部に樹脂パウダーの溶融温度以上に加熱した成形面を、パウダーボックス側に向けた状態で、成形型を載置する。次に、成形型及びパウダーボックスの上下を数回反転させることで、成形面に樹脂パウダーを付着させて、この成形面に沿うように溶融させ、その後、成形型をパウダーボックスから取り外して冷却することにより、所定の肉厚で成形面の形状を有する表皮材を得ることができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１８２７８９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のパウダースラッシュ装置では、粉体材料が熱された金型に接することにより樹脂が溶融するが、その際に蒸気を発生する。この蒸気はパウダーボックス中の粉体材料中の空隙にこもり、粉体材料を吸湿させる。粉体材料の吸湿は、粉体性（粉の流れ性等）の悪化・粉体材料のブロッキングにつながる。粉体性の悪化した材料を用いてパウダースラッシュ成形を行うと、材料表面・内面にピンホールが発生し、外観の低下・ピンホールが欠陥として働くので物性の低下が起こる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、パウダースラッシュ成形装置において、粉体材料の吸湿を防ぎ表皮の外観の悪化、ピンホールによる物性の低下を防ぐことにある。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】
係る目的を達成するため、本発明では請求項１は、予熱された成形金型に、樹脂パウダーをパウダー流動装置で流動させながらパウダーボックスから樹脂パウダーを供給して付着させ、前記成形金型を加熱した後、冷却して前記成形金型に沿った樹脂成形体を得て、前記樹脂成形体を前記金型から脱型するパウダースラッシュ成形装置において、前記パウダーボックスが空気及び蒸気のみ通過できるフィルターを有し、さらにパウダースラッシュ成形中及び成形前後にパウダーボックス中に乾燥した空気を送風することができる送風手段と該送風手段と一時的に接合される接合手段を有するパウダースラッシュ成形装置にある。
【０００７】
請求項１に記載の発明によると、前記パウダーボックスが空気及び蒸気のみ通過できるフィルターを有し、さらにパウダースラッシュ成形中及び成形前後にパウダーボックス中に乾燥した空気を送風することができる送風手段と該送風手段と一時的に接合される接合手段を有するパウダースラッシュ成形装置であることから、パウダーボックス中の材料が接合手段からこぼれることを防ぐことができ、さらに材料へ均一に送風手段から送風された乾燥空気を送り込むことができ、材料の吸湿を行うことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記フィルターをパウダーボックス中に有する請求項１に記載のパウダースラッシュ成形装置にある。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記フィルターをパウダーボックス壁面に有するパウダースラッシュ成形装置にある。
【００１０】
請求項２及び請求項３に記載の発明によると、前記フィルターをパウダーボックス中或いはパウダーボックス壁面に設けることから、送風手段接続口からパウダーボックス中の材料がこぼれることを防ぐことができ、又、材料へ均一にブロアからの乾燥させた空気を送り込むことができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、パウダーボックスに接合されるフィルター部分に遮蔽手段を設け、遮蔽手段を閉じたときに空気を送り込むことにより空気の置換以外に空気を金型とパウダーボックスとで形成される空間中の圧力を上昇させることができるパウダーボックス及び送風手段を有する請求項１から３に記載のパウダースラッシュ成形装置にある。
【００１２】
請求項４に記載の発明によると、パウダーボックスに接合されるフィルター部分に遮蔽手段を設け、遮蔽手段を閉じたときに空気を送り込むことにより空気の置換以外に空気を金型とパウダーボックスとで形成される空間中の圧力を上昇させることができるパウダーボックス及び送風手段を有する請求項１から３に記載のパウダースラッシュ成形装置であることから、遮蔽手段を閉じた状態で、成形中に乾燥した空気を送り込むことにより、空気内の気圧が上がり溶融中の樹脂をプレス成形状態にすることができる。その結果、樹脂の性能の最大付近迄物性を引き出すことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態例を説明する。図１はこの発明に係るパウダースラッシュ成形装置の実施形態の一例を示す図である。図１において、パウダースラッシュ成形装置１は、成形金型２と、樹脂パウダー３を収容するパウダーボックス７と、樹脂パウダー３を流動させながら予熱された成形金型２に供給するパウダー流動装置６と、を主要構成部品とし、パウダー流動装置６とパウダーボックス７との境界にフィルター９を備えてなることを特徴とするものである。
【００１４】
このパウダースラッシュ成形装置１は、載置架台１０に設けられ、水平軸回りに回転可能に支持されている。この載置架台１０は、パウダースラッシュ成形装置１の下端側において、図１の左右方向に長く延びる板状のベース部材１５と、このベース部材１５の長手方向両端側からそれぞれ上方へ延びる板状のベース部材１５と、このベース部材１５の長手方向両端側からそれぞれ上方へ延びる左右の支持部材１６、１７とからなり、これら一対の支持部材１６、１７の間にパウダーボックス７が配設されている。左側の支持部材１７には、図の左右方向に延びる駆動軸１９の中間部分が軸受２０、２０によって支持されている。この駆動軸１９の右側が左側支持部材１７と対向するパウダーボックス７の左側壁７ａの略中央部に固定される一方、左側が左側支持部材１７上のモータ１８と駆動連結されている。このモータ１８は、図示しない制御装置からの信号を受けて駆動軸１９を回動させ、パウダーボックス７を、その上部に成形型２が位置する通常位置から１８０度回動させて静止させ、その後、さらに１８０度回動させて通常位置に復帰させることができる。
【００１５】
一方、右側の支持部材１６には、駆動軸１９と同様にパウダーボックス７の右側壁７ｂを支持する従動軸１３が設けられ、この従動軸１３の左側が右側支持部材１６と対向するパウダーボックス７の右側壁７ｂの略中央部に固定されるとともに、中間部分が右側支持部材１６の軸受２１、２１によって支持されている。さらに、右側支持部材１６には、従動軸１３の内部において軸方向に延びるように形成された通路１３ａを介してパウダーボックス７内へ空気（高圧空気）を送り込むための送風装置１１が設けられている。そして、この送風装置１１の空気吹出口は、従動軸１３の通路１３ａの左端部は、パウダーボックス７の右側壁７ｂと軸受２１との間で従動軸１３の周面において下方に開口していて、この開口は、パウダーボックス７の右側壁７ｂに沿って上下方向に延びるパイプ４の上端部に接続されている。
【００１６】
このパイプ４の下端部は、パウダーボックス７の右側壁７ｂにおける底壁７ｃ側に形成された貫通孔２２に接続されており、従動軸１３内の通路１３ａ、パイプ４、貫通孔２２を介して、送風装置１１からの空気が空間５を介してパウダーボックス７内に送り込まれるようになっている。これら、パイプ４と、貫通孔２２と、空間５及び送風装置１１とによって、パウダー流動装置６が構成されている。
【００１７】
このパウダーボックス７は、通常位置にあるときに上側に開放するように上面の略全体に亘って矩形状の開口部１４が形成されている。この開口部１４の全周には、外方へ延出するフランジ部２３が形成されるとともに、このフランジ部２３の内周側の部分には断面が略三角形状となるように折り曲げられて上方へ突出する突出部２４が形成されていて、この突出部２４の開口部１４内方側に位置する傾斜部２５には、ゴム等の弾性部材からなるシール部材が取り付けられている。
【００１８】
一方、パウダーボックス７内の底壁７ｃ側には、底壁７ｃから上方へ所定距離離間し、かつ底壁７ｃと略平行に延びるフィルター手段９が設けられている。このフィルター手段９と底壁部７ｃとの離間距離は、フィルター手段９がパウダーボックス７の右側壁７ｂの貫通孔２２よりも上方に配設されるような距離とされている。このフィルター手段９には、パウダーボックス７内に収容されている樹脂パウダー３が通過せず、パウダー流動装置６からの空気のみが通過できるようなものであればよく、綿布等を張設して用いることが好ましい。
【００１９】
又、フィルター手段９は図２に示すように、パウダーボックス７壁面に設けることもできる。
フィルター手段９をパウダーボックス７壁面に設けた場合は、フィルター手段９を覆うように遮蔽手段２９を設けることが好ましい。
【００２０】
又、成形型２は、図１に示すように、パウダーボックス７の開口部１４に嵌めこまれるように載置可能とされていて、開口部１４に載置された状態でパウダーボックス７側に向く面、即ち下面が成形面２ａとされている。成形型２の上部には、成形型２の外形状と略一致する形状とされた略平板状の押圧板２６が設けられていて、この押圧板２６を、パウダーボックス７のフランジ部２３に固定された４本の油圧シリンダー２７，２７…によって下方へ押し付けて、成形型２をパウダーボックス７に対して固定する。
【００２１】
次に、パウダースラッシュ成形装置を用いて自動車内装品の表皮を成形する方法について説明する。ここで、表皮は、自動車のインストルメントパネルやドアトリム等のパネル材における基材の表面側に固着されるものである。
【００２２】
まず、成形型２の成形面２ａが収容されている樹脂パウダー３の溶融温度（融点）以上になるように加熱する。この加熱した成形型２を成形面２ａを、パウダーボックス７側に向けた状態として、成形型２をパウダーボックス７の開口部１４に載置し、パウダーボックス７のシール部材と成形型２の接触面とを当設させる。その後、油圧シリンダー２７，２７…によって押圧板２６を下方へ押し付けて、シール部材と接触面とを強く密着させて、パウダーボックス７内の内方と外方とを密に仕切る。
【００２３】
次いで、パウダー流動装置６を作動させて、送風装置１１から高圧空気を、接合手段としてのパイプ４を介して空間５を通し、パウダーボックス７内に供給し、樹脂パウダー３を流動させる。これによって、成形面２ａに沿って樹脂パウダー３が流れ易くなり、成形面２ａに均等に樹脂パウダー３が付着していく。このようにして、成形面２ａに付着した樹脂パウダー３は、成形面２ａに沿うように溶融していく。
【００２４】
さらに、パウダーボックスに接合されるフィルター部分に遮蔽手段を設け、遮蔽手段を閉じたときに空気を送り込むことにより空気の置換以外に空気を金型とパウダーボックスとで形成される空間中の圧力を上昇することもできる。
【００２５】
その後、モータ１８によってパウダーボックス７を１８０度回動させることにより、パウダーボックス７及び成形型２の上下を数回反転させて、樹脂パウダー３を成形面２ａに落下させる。然る後、モータ１８によってパウダーボックス７を通常位置に復帰させて、未溶融状態の樹脂パウダー３を落下させる。その後、押圧板２６による成形型２の押圧状態を解除し、成形型２をパウダーボックス７から取り外す。そして、取り外された成形型２を十分に冷却し、成形面２ａから固化した成形品を剥がして表皮を得る。そして、再度、成形型２をパウダーボックス７の開口部１４に載置し、前述同様の作業を繰り返すことによって、順次、表皮材を製造していくことができる。
【００２６】
【実施例】
図１に示すパウダースラッシュ成形装置１において、フィルター手段として綿布を用いた。そして、フィルター部に遮蔽手段としてシャッターを設け実施例１としてはシャッターを閉じたときに送風装置から乾燥空気を吹き込んだ。そのときに成形した表皮の破断強度及び伸びを表２に示す。又、実施例２としてはシャ  ッターを開いて乾燥空気を吹き込ませた。そのときの材料の含水率を表１に示す。
又、比較例１としてフィルター部に遮蔽手段としてシャッターを設け、シャッターは閉じたが乾燥空気の吹き込みはしなかった。そのときに成形した表皮の破断強度及び伸びを表２に示す。比較例２としては、シャッターを開いて乾燥空気の吹き込みもしなかった。そのときの材料の含水率を表１に示す。
【００２７】
【表１】
2004338320.tif 000003
【００２８】
【表２】
2004338320.tif 000004
【００２９】
表１及び表２の結果より、パウダースラッシュ成形中及び成形前後にパウダーボックス中に乾燥した空気の吹き込みをすると表皮材料の含水率が低下し、破断強度も大きくなることがわかる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明では、前記パウダーボックスが空気及び蒸気のみ通過できるフィルターを有し、さらにパウダースラッシュ成形中及び成形前後にパウダーボックス中に乾燥した空気を送風することができる送風手段と該送風手段と一時的に接合される接合手段を有するパウダースラッシュ成形装置であることから、パウダーボックス中の材料が接合手段からこぼれることを防ぐことができ、さらに材料へ均一に送風手段から送風された乾燥空気を送り込むことができ、材料の吸湿を行うことができるという効果が有る。
【００３１】
請求項２及び請求項３に記載の発明では、前記フィルターをパウダーボックス中或いはパウダーボックス壁面に設けることから、送風手段接続口からパウダーボックス中の材料がこぼれることを防ぐことができ、又、材料へ均一にブロアからの乾燥させた空気を送り込むことができるという効果が有る。
【００３２】
請求項４に記載の発明によると、パウダーボックスに接合されるフィルター部分に遮蔽手段を設け、遮蔽手段を閉じたときに空気を送り込むことにより空気の置換以外に空気を金型とパウダーボックスとで形成される空間中の圧力を上昇させることができるパウダーボックス及び送風手段を有する請求項１から３に記載のパウダースラッシュ成形装置であることから、遮蔽手段を閉じた状態で、成形中に乾燥した空気を送り込むことにより、空気内の気圧が上がり溶融中の樹脂をプレス成形状態にすることができる。その結果、樹脂の性能の最大付近迄物性を引き出すことができるという効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパウダースラッシュ成形装置の実施形態の一例を示す図である。
【図２】本発明に係るパウダースラッシュ成形装置の実施形態の他の例を示す図で、パウダーボックスの側壁にフィルターと遮蔽手段を設置した図である。
【符号の説明】
１    パウダースラッシュ成形装置
２    成形金型
３    樹脂パウダー
４    接合手段
５    空間
６    パウダー流動装置
７    パウダーボックス
９    フィルター手段
１０    載置架台
１１    送風手段
１２    開口
１３    従動軸
１３ａ  通路
１４    開口部
１５    ベース部材
１６，１７  支持部材
１８    モータ
１９    駆動軸
２０，２１  軸受
２２  貫通孔
２３  フランジ部
２４  突出部
２５  傾斜部
２６  押圧板
２７  油圧シリンダー
２９  遮蔽手段
【図１】
2004338320.tif 000005
【図２】
2004338320.tif 000006