JP2725724B2 - Filler for plastic - Google Patents

Filler for plastic

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラスチック成形基材に混入するプラスチ
ック用充填材(フィラー)に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plastic filler (filler) to be mixed into a plastic molding substrate.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、プラスチック成形品の機械的強度や寸法精度
の向上を図るために、プラスチック成形基材に充填材を
混入し、複合材としての機能を持たせることが行われて
いる。従来、このプラスチック用充填材の形状として
は、ファイバー(直線)状やフレーク(薄片)状のもの
が知られている。
Generally, in order to improve the mechanical strength and dimensional accuracy of a plastic molded product, a filler is mixed into a plastic molded base material so as to have a function as a composite material. Conventionally, as a shape of the plastic filler, a fiber (straight) shape or a flake (flake) shape is known.

しかるに、ファイバー状の充填材を含有したプラスチ
ック成形品においては、成形時に充填材の配向正、即ち
成形材料内の流動によって生じる充填材の向きが同じに
なってしまう部分が局部的に生じるために、成形品全体
としての収縮が等しくならず、形状精度を高めることが
できなかった。
However, in a plastic molded article containing a fibrous filler, the orientation of the filler at the time of molding, that is, a part in which the direction of the filler caused by the flow in the molding material becomes the same, is locally generated. In addition, the shrinkage of the entire molded product was not equal, and the shape accuracy could not be improved.

また、フレーク(薄片)状の充填材においては上記の
不具合、いわゆる収縮異方性は改善されるものの、成形
品のウェルド部分では両方向から流れて来た成形材料中
の充填材の流れが止まり、充填材はウェルドに沿って互
いに面で接触し、単に積層された状態になるため、加え
て、充填材自体はプラスチック基材に含有されたとき均
一分散することが必要であるので、充填材自体には相互
に接着する機能を与えられないため、ウェルド部分の機
械的強度が低下するという不具合があった。
Further, in the case of a flake (flake) -like filler, although the above-mentioned problem, that is, the so-called shrinkage anisotropy is improved, the flow of the filler in the molding material flowing from both directions stops at the weld portion of the molded product, The filler itself comes into contact with the surface along the weld and simply becomes a laminated state.In addition, the filler itself needs to be uniformly dispersed when contained in the plastic base material. Has no function of adhering to each other, so that the mechanical strength of the weld portion is reduced.

そこで、上記不具合を解消した充填材として、特開昭
55−73737号公報に開示されているように、2次元ある
いは3次元的な方向に線的形状を有するものが用いられ
ている。
Therefore, as a filler that has solved the above-mentioned disadvantages,
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-73737, those having a linear shape in two-dimensional or three-dimensional directions are used.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来の2次元あるいは3次元的な方向に線的形状
を有する充填材は、確かに収縮異方性やウェルド部分の
機械的強度の改善を図ることができる。しかし、かかる
充填材は、その製造にあたって接着,溶着,切断等を必
要とし、製造工程が複雑で製造方法が非能率的であると
いう問題があった。
The above-described conventional filler having a linear shape in two-dimensional or three-dimensional directions can surely improve the contraction anisotropy and the mechanical strength of the weld portion. However, such a filler requires adhesion, welding, cutting, and the like in its production, and has a problem that the production process is complicated and the production method is inefficient.

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、プラスチック成形品の収縮異方性を改善できかつ成
形品のウェルド部分の強度を高めることができ、しかも
製造が容易なプラスチック用充填材を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and can improve the shrinkage anisotropy of a plastic molded product, increase the strength of a weld portion of the molded product, and further facilitate the production of plastic filling. The purpose is to provide materials.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成るために、本発明は、プラスチック成
形基材に混入するプラスチック用充填材において、少な
くとも2つの薄片が垂直状態で結合した形状にて充填材
を構成した。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, the present invention provides a filler for plastic mixed into a plastic molding base material in a form in which at least two thin pieces are vertically bonded.

〔作 用〕(Operation)

上記構成のプラスチック用充填材によれば、少なくと
も2つの薄片が垂直に結合した形状であるので、プラス
チック成形品の収縮異方性が改善されるとともに、成形
品のウェルド部分の強度を高めることができる。
According to the filler for plastics having the above configuration, since at least two flakes have a vertically bonded shape, the shrinkage anisotropy of the plastic molded article can be improved, and the strength of the weld portion of the molded article can be increased. it can.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第2図から第5図までは、本発明に係るプラスチック
用充填材の製造装置の一実施例を示すもので、圧縮成形
用上下型1,2と上型ガイド枠3とから概略構成されてい
る。圧縮成形用下型2には、上下方向に貫通するガイド
ピン案内孔4が穿設されている。また、上型ガイド枠3
には、ガイドピン5が下方に向けて取付けられている。
上型ガイド枠3は、図示を省略した外部の駆動装置に連
接されており、上下動可能に支持されている、そして、
上型ガイド枠3に取付けたガイドピン5は、圧縮成形用
下型2のガイドピン案内孔4に摺動自在に挿通されてお
り、上型ガイド枠3は、圧縮成形用下型2に接触離反自
在に設けられている。
FIGS. 2 to 5 show one embodiment of the apparatus for producing a filler for plastics according to the present invention, which is schematically constituted by upper and lower dies 1, 2 for compression molding and an upper guide frame 3. FIG. I have. The compression molding lower mold 2 is provided with a guide pin guide hole 4 that penetrates vertically. The upper guide frame 3
, A guide pin 5 is attached downward.
The upper guide frame 3 is connected to an external drive device (not shown), and is supported so as to be able to move up and down.
The guide pin 5 attached to the upper die guide frame 3 is slidably inserted into the guide pin guide hole 4 of the lower die 2 for compression molding, and the upper guide frame 3 contacts the lower die 2 for compression molding. It is provided detachably.

また、上型ガイド枠3の中央には矩形状の凹部3aが形
成されており、この凹部3aには矩形状の圧縮成形用上型
1が摺動自在に嵌合されている。さらに、上型ガイド枠
3の中心部には、上下方向に貫通する孔6が穿設されて
いる。そして、この孔6には、図示を省略した駆動装置
の上下動可能な主軸7が摺動自在にして気密に挿通さ
れ、主軸7の下端は圧縮成形用上型1の上面中心部に固
着されており、主軸7により圧縮成形用上型1は上下動
可能に支持されている。また、上型ガイド枠3には、凹
部3aの上方にて貫通する圧縮空気導入孔8が穿設されて
おり、この圧縮空気導入孔8は、外部の圧縮空気供給源
(図示省略)に送気管9を介して接続されている。
A rectangular recess 3a is formed in the center of the upper guide frame 3, and a rectangular compression molding upper mold 1 is slidably fitted in the recess 3a. Further, a hole 6 penetrating in the vertical direction is formed in the center of the upper guide frame 3. A vertically movable main shaft 7 of a driving device (not shown) is slidably and airtightly inserted into the hole 6, and the lower end of the main shaft 7 is fixed to the center of the upper surface of the upper die 1 for compression molding. The upper die 1 for compression molding is supported by the main shaft 7 so as to be vertically movable. The upper guide frame 3 is provided with a compressed air introduction hole 8 penetrating above the concave portion 3a. The compressed air introduction hole 8 is supplied to an external compressed air supply source (not shown). It is connected via trachea 9.

一方、圧縮成形用下型2の成形面2aは、平面形状に形
成されており、成形面2aの奥行方向(第2図において紙
面に垂直方向、第4図において左右方向)両端辺には、
高さAの縁10がそれぞれ形成されている。この縁10は、
溶融した充填材母材(例えばガラス)11が下型2から流
れ出てしまうのを防止するとともに、後述するオーバー
フロー部と相俟って適量の充填材母材11を下型2内に収
めるものである。さらに、圧縮成形用下型2内には、そ
の奥行方向に貫通する複数の冷却水流通管路12が形成さ
れている、これら冷却水流通管路12は、冷却水流入管13
を介して冷却水供給源(図示省略)に連通接続されてお
り、下型2を冷却することによって成形した充填材母材
11を低脚できるようになっている。冷却水流通管路12、
冷却水流入管13および冷却水供給源等により冷却機構が
構成されている。
On the other hand, the molding surface 2a of the lower mold 2 for compression molding is formed in a planar shape, and at both ends in the depth direction of the molding surface 2a (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 2, the horizontal direction in FIG. 4),
An edge 10 having a height A is formed. This edge 10
This prevents the molten filler base material (eg, glass) 11 from flowing out of the lower mold 2 and stores an appropriate amount of the filler base material 11 in the lower mold 2 in combination with an overflow section described later. is there. Further, a plurality of cooling water circulation pipes 12 penetrating in the depth direction are formed in the compression molding lower mold 2. These cooling water circulation pipes 12 are provided with a cooling water inflow pipe 13.
Is connected to a cooling water supply source (not shown) through a cooling medium, and is formed by cooling the lower mold 2 to form a filler base material.
11 can be low legs. Cooling water distribution line 12,
A cooling mechanism is configured by the cooling water inflow pipe 13, the cooling water supply source, and the like.

他方、圧縮成形用上型1の成形面1aは、上型1と下型
2とが当接した時(型締時)に下型2の成形面2aとの間
に高さAの間隙(成形品の厚さ)ができるように形成さ
れている。また、上型1の成形面1aには、下型2に設け
た縁10に対して直角な方向に延在する溝上の凹部14が複
数形成されている。この凹部14は、成形面1aから深さB
で設けられており、第3図および第4図に示すように、
型締時に下型2の縁10より高さBだけ凹部14の両端が開
口し、上型ガイド枠3と下型2との間に形成されるオー
バーフロー部15から成形に不必要な余剰な充填材母材11
を排出できるように構成されている。さらに、上型1に
は、各凹部14からその上方に貫通する複数の小径孔の圧
縮空気供給孔16が穿設されている。
On the other hand, when the upper mold 1 and the lower mold 2 come into contact with each other (during clamping), the molding surface 1a of the upper mold 1 for compression molding has a gap A of height A between the molding surface 2a of the lower mold 2 (Thickness of the molded product). A plurality of concave portions 14 on a groove extending in a direction perpendicular to the edge 10 provided on the lower die 2 are formed on the molding surface 1 a of the upper die 1. This recess 14 has a depth B from the molding surface 1a.
And as shown in FIGS. 3 and 4,
At the time of mold clamping, both ends of the concave portion 14 are opened by a height B from the edge 10 of the lower die 2, and an excess portion unnecessary for molding is formed from an overflow portion 15 formed between the upper die guide frame 3 and the lower die 2. Lumber base material 11
Is configured to be discharged. Further, the upper die 1 is provided with a plurality of small-diameter compressed air supply holes 16 penetrating upward from the respective concave portions 14.

以上、このような構成の製造装置によりプラスチック
充填材を製造する方法について説明する。
The method for producing a plastic filler with the production apparatus having such a configuration will be described above.

先ず、第2図に示すように、上型ガイド枠3および上
型1を上動させて型を開き、下型2の成形面2aに溶融し
た充填材母材11を所定量投入する。そして、上型ガイド
枠3を下降させて下型2に当接させる。次に、上型1を
上型ガイド枠3と下型2の各内面に摺接させながら下降
させ、第3図および第4図に示すように、上型1の両端
における最下面が下型2の成形面2aに当接するまで下降
させてその状態で保持する。
First, as shown in FIG. 2, the upper die guide frame 3 and the upper die 1 are moved upward to open the die, and a predetermined amount of the molten filler base material 11 is poured into the molding surface 2a of the lower die 2. Then, the upper die guide frame 3 is lowered and brought into contact with the lower die 2. Next, the upper die 1 is lowered while slidingly contacting the inner surfaces of the upper die guide frame 3 and the lower die 2, and the lowermost surfaces at both ends of the upper die 1 are lowered as shown in FIGS. 3 and 4. Then, it is lowered until it comes into contact with the second molding surface 2a, and is held in that state.

これにより、溶融した充填材母材11は、上型1と下型
2とにより圧縮成形され、成形に不必要な余剰の充填材
母材11は、上型1の凹部14の両端からオーバーフロー部
15を介して上下型1,2外へ排出される。
As a result, the molten filler base material 11 is compression-molded by the upper mold 1 and the lower mold 2, and excess filler base material 11 unnecessary for molding is removed from both ends of the concave portion 14 of the upper mold 1 by overflowing from both ends.
It is discharged outside the upper and lower dies 1 and 2 via 15.

成形後、下型2の冷却水流通管路12内に冷却水を流通
させ、下型2を冷却するとともに上型1を冷却し、成形
された充填材母材11を冷却固化させる。その後、上型ガ
イド枠3を上昇させるとともに、上型1を上昇させる。
すると、成形された充填材母材11は、上型1の凹部14で
充填材母材(ガラス)11と上型1との線膨張係数の差に
より保持されつつ下型2から離型される。
After the molding, cooling water is circulated through the cooling water flow pipe 12 of the lower mold 2 to cool the lower mold 2 and to cool the upper mold 1, thereby cooling and solidifying the molded filler base material 11. Thereafter, the upper die guide frame 3 is raised and the upper die 1 is raised.
Then, the molded filler base material 11 is released from the lower mold 2 while being held in the recess 14 of the upper mold 1 by the difference in linear expansion coefficient between the filler base material (glass) 11 and the upper mold 1. .

次に、上型ガイド枠3の圧縮空気導入孔8を介して圧
縮空気を上型ガイド枠3と上型1との間に導入するとと
もに、上型1の圧縮空気供給孔16を介して成形された充
填材母材11を圧縮空気を吹き付け、下方に押圧する。こ
れにより、上記充填材母材11は上型1から離型されると
同時に、上型1の隣接する凹部14間で破断され、小片化
されて第1図aからdに示すような充填材が製造され
る。このような圧縮成形を繰り返すことにより、多数の
充填材を得ることができる。
Next, compressed air is introduced between the upper die guide frame 3 and the upper die 1 through the compressed air introduction hole 8 of the upper die frame 3, and is formed through the compressed air supply hole 16 of the upper die 1. The filled filler base material 11 is blown with compressed air and pressed downward. As a result, the filler base material 11 is released from the upper mold 1 and, at the same time, is broken between the adjacent concave portions 14 of the upper mold 1 to be divided into small pieces and the filler material as shown in FIGS. Is manufactured. By repeating such compression molding, a large number of fillers can be obtained.

すなわち、第1図a〜dは、本実施例で得られた充填
材21,22,23および24を示すもので、少なくとも1つの薄
片が垂直状態で結合した形状を有している。また、第1
図bおよびcに示すように、中には部分的に破砕された
充填材22,23もあり得る。なお、本実施例では、下型2
の成形面2aを平面形状とすることにより、第1図a〜d
に示すような充填材21〜24が得られるが、下型2の成形
面2aに溝状の凹部を形成した場合には、第1図eに示す
ような充填材25を得ることができる。
1a to 1d show the fillers 21, 22, 23 and 24 obtained in the present embodiment, and have a shape in which at least one flake is joined in a vertical state. Also, the first
As shown in FIGS. B and c, there may also be partially crushed fillers 22,23. In this embodiment, the lower mold 2
1a to 1d by forming the molding surface 2a of FIG.
As shown in FIG. 1, fillers 21 to 24 can be obtained, but when a groove-shaped concave portion is formed on the molding surface 2a of the lower die 2, a filler 25 as shown in FIG. 1E can be obtained.

なお、所期の充填材の形状が崩れ、一薄片のみで形成
される充填材となってしまったものは、充填材を回収す
る最に分級選別装置(図示省略)を利用することにより
取り除くことができる。
In addition, if the expected shape of the filler is lost and the filler is formed by only one flake, it should be removed by using a classification and sorting device (not shown) when collecting the filler. Can be.

上記のようにして得られた充填材をプラスチック成形
基材に混入して成形を行えば、成形品の収縮は一方向に
片寄ることなく、等方性をもつようになり、またウェル
ド部分でも強度が低下しないプラスチック成形品を得る
ことができる。一方、上記製造方法によれば、小規模か
ら大規模まで種々の生産対応が可能であり、製造装置
は、型による圧縮装置であって、メンテナンスが容易で
かつ充填材の形状も変更し易い。
If the filler obtained as described above is mixed into a plastic molding substrate and molded, the molded product shrinks in one direction, becomes isotropic, and has strength even in the welded portion. , A plastic molded product that does not decrease. On the other hand, according to the above-mentioned manufacturing method, it is possible to cope with various productions from a small scale to a large scale. The manufacturing apparatus is a compression apparatus using a mold, and is easy to maintain and easily change the shape of the filler.

なお、上記実施例においては、充填材の材質としてガ
ラスを用いたが、本発明はかかる実施例に限定されるも
のではなく、プラスチック成形基材(熱可塑性樹脂)の
溶融する成形温度では熱軟化しない他の樹脂等を用いて
もよく、例えば金属を充填材の材質とすることもでき
る。また、実施例では、上型1の溝状の各凹部14の溝幅
をすべて同一幅としたが、各凹部14の溝幅をそれぞれ異
ならせてもよく、各凹部14は平行でなくてもよい。さら
に、下型2の成形面2aに凹部を設けかつ上型1の成形面
1aを平面形状にしてもよく、この場合、圧縮空気供給孔
16は下型2に設ける。また、成形に必要十分なだけの充
填材母材11の量を供給するようにすれば、オーバーフロ
ー部15は不要である。
In the above embodiment, glass was used as the material of the filler. However, the present invention is not limited to such an embodiment, and the temperature of the plastic molding substrate (thermoplastic resin) becomes softer at the melting temperature. Alternatively, other resin or the like may be used. For example, metal may be used as the material of the filler. In the embodiment, the groove widths of the groove-shaped concave portions 14 of the upper die 1 are all the same. However, the groove widths of the concave portions 14 may be different, and the concave portions 14 may not be parallel. Good. Further, a concave portion is provided on the molding surface 2a of the lower mold 2 and the molding surface of the upper mold 1 is formed.
1a may have a planar shape, in which case the compressed air supply hole
16 is provided on the lower mold 2. In addition, if the amount of the filler base material 11 necessary and sufficient for the molding is supplied, the overflow portion 15 is unnecessary.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、本発明のプラスチック用充填材によれ
ば、少なくとも2つの薄片が垂直状態で結合した形状で
あるので、この充填材をプラスチック成形基材に混入し
て成形を行えば、成形収縮は規制を受け、収縮異方性を
小さくすることができるとともに、ウェルド部分では充
填材の積層が防止されて強度が低下せず、高い形状精度
と安定した強度のプラスチック成形品を得ることができ
る。
As described above, according to the plastic filler of the present invention, since at least two flakes have a shape joined in a vertical state, if this filler is mixed into a plastic molding base and molding is performed, molding shrinkage occurs. Is regulated, the shrinkage anisotropy can be reduced, and the lamination of the filler is prevented at the weld portion, the strength does not decrease, and a plastic molded product with high shape accuracy and stable strength can be obtained. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図a〜eはそれぞれ本発明の充填材を示すもので、
第1図a,b,cおよびdはそれぞれ本発明の一実施例の充
填材を示す斜視図、第1図eは本発明の他の実施例の充
填材を示す斜視図、第2図から第5図まではそれぞれ本
発明に係る充填材の製造装置の一実施例を示すもので、
第2図は型開時の縦断正面図、第3図は型締時の要部縦
断正面図、第4図は型締時の要部横断側面図、第5図は
圧縮成形用上型の底面図である。 1……圧縮成形用上型、2……圧縮成形用下型 1a,2a……成形面、11……充填材母材 12……冷却水流通管路、13……冷却水流入管 14……凹部、16……圧縮空気供給孔 21,22,23,24,25……充填材
1a to 1e show the filler of the present invention, respectively.
FIGS. 1a, 1b, 1c and 1d are perspective views each showing a filler according to one embodiment of the present invention, FIG. 1e is a perspective view showing a filler according to another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5 shows an embodiment of a filler manufacturing apparatus according to the present invention,
FIG. 2 is a longitudinal sectional front view when the mold is opened, FIG. 3 is a longitudinal sectional front view of the principal part when the mold is clamped, FIG. 4 is a cross-sectional side view of the principal part when the mold is clamped, and FIG. It is a bottom view. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Upper mold for compression molding 2 ... Lower mold for compression molding 1a, 2a ... Molding surface, 11 ... Filler base material 12 ... Cooling water flow pipe, 13 ... Cooling water inflow pipe 14 ... Recessed part, 16: Compressed air supply hole 21, 22, 23, 24, 25 ... Filler

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】プラスチック成形基材に混入するプラスチ
ック用充填材において、少なくとも2つの薄片が垂直状
態で結合した形状を有することを特徴とするプラスチッ
ク用充填材。
1. A plastic filler mixed in a plastic molding base material, wherein at least two flakes have a shape joined in a vertical state.
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