JP2008080192A - Resin-forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、第1剤およびマイクロカプセルに内包された第2剤を原料として用い、マイクロカプセルを破壊して表出させた第2剤と第1剤とを撹拌し、第1剤と第2剤とを化学反応させて樹脂を形成する樹脂形成装置に関する。特に、熱硬化性樹脂を形成して接着剤、シール材またはコーティング材として塗布するディスペンサに用いて好適である。さらに、エポキシ樹脂を形成して接着剤として塗布するディスペンサに用いると一層好適である。 The present invention uses the first agent and the second agent encapsulated in the microcapsule as raw materials, stirs the second agent and the first agent exposed by breaking the microcapsule, and the first agent and the second agent. The present invention relates to a resin forming apparatus that forms a resin by chemically reacting with an agent. In particular, it is suitable for use in a dispenser that forms a thermosetting resin and applies it as an adhesive, a sealing material or a coating material. Furthermore, it is more suitable when it uses for the dispenser which forms an epoxy resin and apply | coats as an adhesive agent.
従来、エポキシ樹脂はその優れた性質のため、接着剤、コーテイング剤、注型剤などとして広く利用されている。従来のエポキシ樹脂組成物は、使用時に主剤と硬化剤よりなる2成分を混合するいわゆる二液型のものが多く利用されている。二液型エポキシ樹脂組成物は、主剤であるエポキシ樹脂と硬化剤の組み合わせによって室温付近でも硬化可能な組成物にする等の硬化温度・時間の制御が可能であること、主剤と硬化剤が分離されているので、それぞれの保存安定性が良好であること、などの長所がある。その反面、主剤と硬化剤の計量、混合などの精密な作業が必要なこと、一般に主剤と硬化剤を混合したものの使用可能時間が短いために速やかに作業しなければならないし、経時的に増粘して作業性が変化したり、場合によってはゲル化して使用不可能になる、などの短所がある。 Conventionally, epoxy resins have been widely used as adhesives, coating agents, casting agents and the like because of their excellent properties. As the conventional epoxy resin composition, a so-called two-pack type composition in which two components composed of a main agent and a curing agent are mixed at the time of use is often used. The two-pack type epoxy resin composition can control the curing temperature and time, such as making it a composition that can be cured even near room temperature by combining the epoxy resin that is the main agent and the curing agent, and the main agent and the curing agent are separated. Therefore, there are advantages such as good storage stability of each. On the other hand, precise work such as metering and mixing of the main agent and hardener is necessary, and generally the mixture of the main agent and hardener has a short usable time. There are disadvantages such as the workability changes due to sticking, and in some cases, it becomes gelled and cannot be used.
そこで、マイクロカプセル中に硬化剤を包含させて、このマイクロカプセルと主剤とを混合したマイクロカプセル型エポキシ樹脂が発明された(特許文献1、2)。使用時に、マイクロカプセルを物理的に破壊して硬化剤を表出させ、この硬化剤と主剤とを化学反応(架橋反応)をさせてエポキシ樹脂を形成するのである。そして、反応性の高い硬化剤を選択すれば、化学反応(硬化)が短時間(例えば数分間)で完了するので、作業性は大幅に向上する。ちなみに、主剤をマイクロカプセル内に包含させ、このマイクロカプセルと硬化剤とを混合させたマイクロカプセル型エポキシ樹脂も可能である。
Therefore, a microcapsule type epoxy resin was invented in which a curing agent was included in the microcapsule and the microcapsule and the main agent were mixed (
しかし、マイクロカプセル(以下、「カプセル」と言う)を効率よく破壊する装置が実用化していないため、マイクロカプセル型エポキシ樹脂(以下、「カプセル型樹脂」と言う)の使用用途が限定されていると言う問題があった。すなわち、カプセル型樹脂の使用は、ねじ止め剤、組立時のせん断を利用したシール剤、等の特殊な用途に限定されていた。なお、ねじ止め剤においては、ねじ込み前にカプセル型樹脂をねじ部に塗布しておき、ねじ込み時にねじ近傍の摩擦力によりカプセルを破壊させてエポキシ樹脂を形成させることとなる。 However, since an apparatus for efficiently destroying microcapsules (hereinafter referred to as “capsules”) has not been put into practical use, the usage of microcapsule type epoxy resins (hereinafter referred to as “capsule type resins”) is limited. There was a problem. That is, the use of the capsule-type resin has been limited to special uses such as a screwing agent and a sealing agent using shear during assembly. In the screwing agent, the capsule resin is applied to the screw portion before screwing, and the capsule is broken by the frictional force near the screw at the time of screwing to form an epoxy resin.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、カプセル型樹脂のカプセルの破壊を効率よく実施可能な実用的な樹脂形成装置を提供することである。 This invention is made | formed in view of the said problem, The objective is to provide the practical resin formation apparatus which can perform destruction of the capsule of capsule-type resin efficiently.
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の樹脂形成装置を提供する。
請求項1に記載の発明によれば、樹脂形成装置は、樹脂を塗布するためのディスペンサ内で前記マイクロカプセルを破壊しかつ撹拌することを特徴としている。このため、塗布直前にカプセルを破壊しかつ撹拌することにより、短時間で樹脂を硬化させることが可能となり作業性・生産性が向上する。また、塗布作業休停止時には、カプセルの破壊を停止することにより、ディスペンサ内での固着の防止のために捨てるカプセル型樹脂(接着に利用しない樹脂)の量を最小限に抑制することも可能となる。
This invention provides the resin forming apparatus as described in each claim of a claim as a means for solving the said subject.
According to the first aspect of the present invention, the resin forming apparatus is characterized in that the microcapsules are broken and stirred in a dispenser for applying a resin. For this reason, by destroying and stirring the capsule immediately before application, the resin can be cured in a short time, and workability and productivity are improved. It is also possible to minimize the amount of capsule-type resin (resin that is not used for bonding) that is discarded to prevent sticking in the dispenser by stopping capsule destruction when the application operation is suspended. Become.
請求項2に記載の発明によれば、樹脂形成装置は、シリンジの内面と撹拌用回転体の外周面との隙間の一部を、カプセルの外形寸法より小さくすることにより、前記隙間の一部においてカプセルを破壊することを特徴としている。カプセルを破壊しかつ撹拌する機能を撹拌用回転体が備えることにより、極めて単純な機構となる。 According to the second aspect of the present invention, the resin forming apparatus is configured such that a part of the gap between the inner surface of the syringe and the outer peripheral surface of the stirring rotating body is smaller than the outer dimension of the capsule, thereby It is characterized by destroying the capsule. By providing the stirring rotating body with the function of breaking and stirring the capsule, a very simple mechanism is obtained.
請求項3に記載の発明によれば、樹脂形成装置は、前記隙間の他部は、マイクロカプセルの外形寸法よりも大きいことを特徴としている。これにより、前記隙間の他部がカプセル型樹脂の通路となり、カプセルが破壊されて表出した第2剤(例えば硬化剤)と第1剤(例えば主剤)が撹拌用回転体により撹拌されながらディスペンサ出口へと適切な流速で通過することが可能となる。 According to the invention described in claim 3, the resin forming apparatus is characterized in that the other part of the gap is larger than the outer dimension of the microcapsule. As a result, the other part of the gap becomes a passage of the capsule-type resin, and the second agent (for example, the curing agent) and the first agent (for example, the main agent) that are exposed by breaking the capsule are stirred by the rotating body for stirring. It is possible to pass through the outlet at an appropriate flow rate.
請求項4に記載の発明によれば、樹脂形成装置は、シリンジが略逆円錐形状となっており、攪拌用回転体が、シリンジの中心線を軸にして回転する回転体であり、前記隙間の一部を形成する凸部と、前記隙間の他部を形成する凹部とが、前記攪拌用回転体外周面に形成されていることを特徴としている。請求項3に記載の発明の具体的態様を表したものである。 According to the invention described in claim 4, in the resin forming apparatus, the syringe has a substantially inverted conical shape, the rotating body for stirring is a rotating body that rotates about the center line of the syringe, and the gap The convex part which forms a part of this, and the recessed part which forms the other part of the said clearance gap are formed in the said rotating body outer periphery for stirring. This shows a specific embodiment of the invention described in claim 3.
請求項5に記載の発明によれば、樹脂形成装置は、攪拌用回転体が、前記隙間を調節可能とすべく、攪拌用回転体の回転軸方向に位置調節が可能であることを特徴としている。前記隙間を調節可能にすることにより、樹脂形成装置は、各種マイクロカプセルに対応可能な構造となっている。 According to the invention of claim 5, the resin forming apparatus is characterized in that the position of the stirring rotator can be adjusted in the direction of the rotation axis of the stirring rotator so that the gap can be adjusted. Yes. By making the gap adjustable, the resin forming apparatus has a structure compatible with various microcapsules.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係る樹脂形成装置の全体構成を示した図である。図2は、本発明に係る樹脂形成装置の第1実施形態であり、図3は、図2のAA断面の拡大図である。図4は、本発明に係る第2実施形態の図3に相当する図であり、図5は、マイクロカプセルの拡大断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a resin forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a first embodiment of a resin forming apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is an enlarged view of a section AA in FIG. FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 3 of the second embodiment according to the present invention, and FIG. 5 is an enlarged sectional view of the microcapsule.
(第1実施形態)
本発明に係る樹脂形成装置の第1実施形態を説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of a resin forming apparatus according to the present invention will be described.
まず、図5を参照しながら、樹脂を形成するための原料40(図1参照)に含まれるマイクロカプセル20の説明をする。本実施形態では主剤をマイクロカプセル20に内包させている。このマイクロカプセル20は、直径が約100μの球体となっている。このマイクロカプセル20を硬化剤の中へ適当な割合で混合させたものが、樹脂を形成するための原料40となる。そして、21はマイクロカプセルの殻であり、メラミンから成っている。22は、主剤のビスAエポキシである。硬化剤は変性ポリアミンであり、希釈剤としてエタノールを使用している。これらの重量比率は、おおよそ、ビスAエポキシ70、メラミン30、変性ポリアミン50、エタノール30の割合である。
First, the
次に、図1を参照して、第1実施形態の装置を説明する。図1において、100はディスペンサ装置、11はタンク、12はポンプ、40は原料となるカプセル型樹脂、91はディスペンサ100から送出され硬化したエポキシ樹脂、92はワーク(被加工物)である。タンク11内には、液状原料40が充填されている。
Next, the apparatus of the first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 1, 100 is a dispenser device, 11 is a tank, 12 is a pump, 40 is a capsule-type resin as a raw material, 91 is an epoxy resin that is sent from the
図2、図3を参照して、ディスペンサ装置100を説明する。図2において、1は4枚羽根を備える回転撹拌体、1aは回転撹拌体1の回転軸、2はディスペンサ、2aはディスペンサ2の出口(吐出口)、2bはディスペンサ2の入口(供給口)、2cはシリンジ、3はモータである。回転撹拌体1は、回転軸1aを介してモータ3により回転駆動される。シリンジ2cは、出口2aに向けてその径が縮小するように略逆円錐形状をしている。シリンジ2cの内面と撹拌用回転体1の外周面との間には、隙間が存在する。回転撹拌体1とシリンジ2cとのこの径方向隙間Cの一部C1(通常は羽部の外径部とシリンジ2cとの隙間)が、マイクロカプセルの外形寸法より小さくなるように、回転撹拌体1はシリンジ2cに対し位置決めされている。なお、回転撹拌体1は、自身のシリンジ2cに対する上下方向(回転軸方向)の相対的位置決めを自在に調節可能な構造となっており、径方向隙間C1を調節可能にすることにより、各種マイクロカプセルに対応可能な構造となっている。そして、回転撹拌体1の4枚羽根は、ストレート形状であるが、ヘリカル(螺旋)形状としても良い。
The
回転撹拌体1とシリンジ2cとの径方向隙間Cの他部C2は、マイクロカプセルの外形寸法よりも格段に大きくなっている。これにより、隙間の他部C2がカプセル型樹脂の通路となり、カプセルが破壊されて表出した主剤と硬化剤が撹拌用回転体1により撹拌されながらディスペンサ出口へと適切な流速で通過することが可能となる。そして、シリンジ2cの容量は1.5ccであり、モータ回転数は400rpmである。
The other portion C2 of the radial gap C between the rotary stirring
次に、第1実施形態の装置を使用して、エポキシ樹脂を形成する方法を説明する。図1に示すように原料40は、ポンプ12によりディスペンサ2へ供給される。原料40は、ディスペンサ100内で後述する方法によりマイクロカプセルが破壊され主剤と硬化剤とが化学反応する。化学反応して形成されたエポキシ樹脂91は、ディスペンサ出口2aからワーク92に対して塗布される。
Next, a method for forming an epoxy resin using the apparatus of the first embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the
ディスペンサ2内での原料40に対する加工を図2を参照して説明する。ポンプ12より搬送されて来た原料40は、ディスペンサ2の入口2bからディスペンサ2のシリンジ2c内へ流入する。原料40に含まれるマイクロカプセル20は、回転撹拌体1の羽根から遠心力を受けて、シリンジ2cの内周(すなわち、羽根の外周部)近傍に片寄せされる。
Processing for the
片寄せされたマイクロカプセル20は、回転撹拌体1の羽根の外周部によりせん断されて破壊される。径方向隙間Cの一部C1が、マイクロカプセルの外形寸法より小さくなっているからである。マイクロカプセルを破壊して表出させた主剤と硬化剤とを回転撹拌体1の羽根により撹拌させ、化学反応を起させることによりエポキシ樹脂が形成される。
The
接着剤塗布作業を停止する場合には、ディスペンサ入口2bを遮断してモータ3の運転を停止する。そして、シリンジ2c内のカプセル型樹脂を全て排出することにより、樹脂がシリンジ内で固着することが防止される。
When stopping the adhesive application work, the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を図4を参照して説明する。第2実施形態は、第1実施形態の回転撹拌体のみ変更したものである。このため、変更部のみを説明する。第2実施形態では、4枚羽根を備える回転撹拌体1に替わり、八つの突起を有する形状断面を持つ回転撹拌体1xが具備されている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, only the rotary stirrer of the first embodiment is changed. For this reason, only a change part is demonstrated. In 2nd Embodiment, it replaces with the
回転撹拌体1xの機能は、第1実施形態の回転撹拌体1とほとんど同じであるが、以下の二つの事項が、第1実施形態の回転撹拌体1と相違している。すなわち、第1点として、回転撹拌体1xにおけるカプセル型樹脂の通路断面積S2が、回転撹拌体1におけるカプセル型樹脂の通路断面積S1よりかなり小さくなっている。また、第2点として、回転撹拌体1xにおいて、マイクロカプセルの外形寸法より小さくなっている隙間C1が、8箇所あることである。
The function of the
第1実施形態の回転撹拌体1においては、通路断面積S1が大きいため、カプセルが破壊されずに回転撹拌体1を素通りする原料40が多いという欠点があった。この欠点をなくすため、第2実施形態の回転撹拌体1xでは、カプセルを破壊する機能箇所を増加してかつ通路断面積S2をS1より小さくした。これにより、原料40の流速が低減しかつ破壊されるカプセルの量が増加するという相乗効果が生じることとなる。二つの手段が相まって、カプセルが破壊されずに回転撹拌体1を素通りする原料40が大幅に減少した。
なお、通路断面積S2は、隙間C1、モータ回転数、原料40の粘度との相関関係において最適値が存在する。
The
The passage cross-sectional area S2 has an optimum value in correlation with the clearance C1, the motor rotation speed, and the viscosity of the
以上のように、本発明により、カプセル型樹脂のカプセルの破壊を効率よく実施可能な実用的な樹脂形成装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a practical resin forming apparatus that can efficiently destroy the capsule of the capsule-type resin.
100 ディスペンサ装置 100 dispenser device
Claims (5)
前記樹脂を塗布するためのディスペンサ(2)内で前記マイクロカプセルを破壊しかつ撹拌することを特徴とする樹脂形成装置。 Using the first agent and the second agent (22) encapsulated in the microcapsule (21) as a raw material, stirring the second agent and the first agent exposed by breaking the microcapsule (21), A resin forming apparatus (100) for chemically forming a first agent and a second agent to form a resin,
A resin forming apparatus, wherein the microcapsules are broken and stirred in a dispenser (2) for applying the resin.
前記攪拌用回転体(1)は、前記シリンジ(2c)の中心線を軸にして回転する回転体であり、前記隙間の一部(C1)を形成する凸部と、前記隙間の他部(C2)を形成する凹部とが、前記攪拌用回転体外周面に形成されていることを特徴とする請求項3に記載の樹脂形成装置。 The syringe (2c) has a supply port (2b) to which the raw material is supplied and a discharge port (2a) for applying the resin, and the diameter thereof decreases toward the discharge port (2a). In addition, it has a substantially inverted conical shape,
The stirring rotating body (1) is a rotating body that rotates around the center line of the syringe (2c), and includes a convex portion that forms a part of the gap (C1) and the other part of the gap ( The resin forming apparatus according to claim 3, wherein a concave portion forming C <b> 2) is formed on the outer peripheral surface of the stirring rotor.
Priority Applications (1)
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- 2006-09-26 JP JP2006260574A patent/JP2008080192A/en active Pending
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