JP2836700B2 - プラスチック成形材料の充填材と、充填材の製造方法及び製造装置 - Google Patents

プラスチック成形材料の充填材と、充填材の製造方法及び製造装置

Info

Publication number
JP2836700B2
JP2836700B2 JP1342697A JP34269789A JP2836700B2 JP 2836700 B2 JP2836700 B2 JP 2836700B2 JP 1342697 A JP1342697 A JP 1342697A JP 34269789 A JP34269789 A JP 34269789A JP 2836700 B2 JP2836700 B2 JP 2836700B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filler
cross
sectional shape
gap
orifice
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1342697A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03200849A (ja
Inventor
量哉 広瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP1342697A priority Critical patent/JP2836700B2/ja
Publication of JPH03200849A publication Critical patent/JPH03200849A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2836700B2 publication Critical patent/JP2836700B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/10Non-chemical treatment
    • C03B37/16Cutting or severing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/022Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from molten glass in which the resultant product consists of different sorts of glass or is characterised by shape, e.g. hollow fibres, undulated fibres, fibres presenting a rough surface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、プラスチック母材に充填する充填材とその
製造方法及び製造装置に関する。
[従来の技術] プラスチック母材を強化する充填材としては、直線的
なファイバー状のものと平板な薄片状のものが一般的で
ある。しかし直線的なファイバー状の充填材を有したプ
ラスチック成形品は射出成形時に充填材の向きがプラス
チックの流動方向に揃ってしまい、成形収縮、熱膨張に
異方性が生じてしまうという問題があった。一方、平板
な薄片状の充填材を有したプラスチック成形品は、前述
の異方性の点は改善されるが成形品のウェルド部分では
充填材が積層された状態となり、機械的強度が低下して
しまうという問題があった。
これらを解決する手段として例えば二次元あるいは三
次元的な線状形状を有するプラスチック成形材料の充填
材が特開昭55−73737号にて提案されている。
[発明が解決しようとする課題] 特開昭55−73737号で示されている充填材の製造方法
は直線的なファイバーを交差させて融着あるいは接着す
る方法等であり、工業的に実施するには生産性に問題が
ある。
また、上記充填材とプラスチック母材とをブレンドす
る工程、ペレット化する工程または上記充填材を含んだ
プラスチック材料を成形機内で可塑化する工程及び射出
成形機により射出工程等において、上記充填材に外力が
加わり、単一の直線的なファイバー状に変形してしま
い、ひいては成形品に異方性が生じさせてしまう問題が
ある。
本発明は、かかる従来の問題点に対してなされたもの
で、成形収縮、熱膨張の異方性の改善が可能で、かつウ
ェルド部分の強度劣化がなく、しかも工業的に生産性が
良好でかつ外力に対し変形しにくい形状をもったプラス
チック成形材料の充填材と、前記充填材の製造方法と製
造装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、請求項1記載の発明で
は、プラスチック成形材料に充填される薄片状充填材に
おいて、前記薄片状充填材はガラスまたは金属のいずれ
かであり、前記薄片状充填材の厚み方向の断面形状に曲
部を有しかつ前記断面形状に直角部及び鋭角部を有しな
いよいにした。
また、請求項1記載の発明の改良として、請求項2記
載の発明では、さらに、前記断面と直交する断面にも曲
部を有するように充填材を構成した。
また、請求項3記載の発明では、請求項1記載のプラ
スチック成形材料の充填材を製造するにあたり、幅より
比較的狭い隙間を有すると共に前記隙間の断面形状に曲
部を有しかつ該断面形状に直角部及び鋭角部を有しない
オリフィスから溶解した高粘度の充填材材料を押し出し
徐冷しつつ伸展し、冷却後、切断または粉砕するように
した。
さらに、請求項4記載の発明では、請求項2記載のプ
ラスチック成形材料の充填材を製造するにあたり、幅よ
り比較的狭い隙間を有すると共に前記隙間の断面形状に
曲部を有しかつ該断面形状に直角部及び鋭角部を有しな
いオリフィスから溶解した高粘度の充填材材料を押し出
し徐冷しつつ伸展およびカーリングさせ、冷却後切断ま
たは粉砕するようにした。
また、請求項5記載の発明は、請求項1記載のプラス
チック成形材料の充填材を製造する装置であって、幅よ
り比較的狭い隙間を有すると共に前記隙間の断面形状に
曲部を有しかつ該断面形状に直角部及び鋭角部を有しな
いオリフィスと、溶解した高粘度の充填材材料を前記オ
リフィスから押し出す手段と、前記オリフィスから押し
出された充填材材料を徐冷しつつ伸展する手段と、伸展
された充填材材料を切断または粉砕する手段とを備えて
いる。
さらに、請求項6記載の発明は、請求項2記載のプラ
スチック成形材料の充填材を製造する装置であって、幅
よりも比較的狭い隙間を有すると共に前記隙間の断面形
状に曲部を有しかつ該断面形状に直角部及び鋭角部を有
しないオリフィスと、溶解した高粘度の充填材材料を前
記オリフィスから押し出す手段と、前記オリフィスから
押し出された充填材材料を徐冷しつつ伸展及びカーリン
グさせる手段と、伸展及びカーリングされた充填材材料
を切断または粉砕する手段とを備えている。
[作用] 請求項1および2記載の発明においては、プラスチッ
ク成形材料に充填される薄片状充填材において、前記薄
片状充填材はガラスまたは金属のいずれかであり、前記
薄片状充填材の厚み方向に平行な断面形状には直角部及
び鋭角部を持たないので、充填材とプラスチック母材と
をブレンドする工程、ペレット化する工程または充填材
を含んだプラスチック材料を成形機内での可塑化する工
程及び射出成形機による射出成形工程等において応力集
中がほとんど起らず、極めて充填材が破壊されにくい。
また、請求項2記載の発明においては、さらに薄片状
の充填材の厚み方向に直交する断面形状にも曲部を有す
ることで充填材の積層を防止することができ、ウェルド
部分の強度劣化をも容易に解決し得る。
なお、充填材を薄片状としているので、融着や接着を
必要としない生産性の向上も図れる。
また、請求項3〜請求項6記載の方法および装置によ
れば、本発明の充填材の連続的生産が可能であり、工業
的に生産性が良好となる。
[第1実施例] 第1図には請求項1記載の発明の実施例に係る充填材
が示され、第2図には請求項5記載の発明の実施例に係
る製造装置が示されている。
先ず、第2図に基づいてその製造装置を説明すれば、
雌シリンダー1に嵌装されたピストン2は増圧機3によ
って上下動可能となるように構成されている。また、雌
シリンダー1には、その底面にオリフィス4が形成され
ている。オリフィス4の断面形状は、第3図(A)に示
すように、曲部6を有しかつ直角及び鋭角部を持たない
ような形状となっている。また、雌シリンダ1の内部に
は充填材材料としての溶融ガラス5が貯溜されており、
この溶融ガラス5は、前記増圧機3によるピストン2の
押出しによってオリフィス4から押し出されるようにな
っている。
また、シリンダー1の周囲には加熱炉7が配され、加
熱炉7の下には保温炉8が連設されている。
また、装置本体最下部には、作成される充填材に対し
て十分大きな直径を有するドラム9と、カッターローラ
ー10と、カッターローラー10に当接されるローラ11と、
回収箱12とが設けられている。なお、ドラム9には該ド
ラム9を回転させるモーター13が、カッターローラー10
には該カッターローラー10を回転させるモーター14がそ
れぞれ連結されている。
ところで、第3図(A)に示すオリフィス4の隙間t0
は好ましくは0.05mm〜0.5mm、さらに好ましくは0.1mm〜
0.3mmと通常のファイバー用オリフィス径(φ2〜φ3m
m)よりも小さい寸法となっている。またはオリフィス
4の幅w0とtとの比w0/t0は好ましくは6〜200さらに好
ましくは20〜100という大きな値を示している。また、
オリフィス4近傍の温度はガラス粘度が好ましくは約10
3〜105ポアズ、さらに好ましくは約104〜105となるよう
に設定されている。一方、保温炉8内の温度は室温より
高い温度に設定されガラスの急冷を防いでいる。また、
オリフィス4近傍における紡糸時の圧力は好ましくは5
〜300kgf/cm3、さらに好ましくは20〜100kgf/cm2とかな
り高くなっている。
次に、請求項3記載の発明の実施例に係る充填材の製
造方法を上記装置の作用と併せて説明する。
増圧機3によってピストン2を押し下げ、オリフィス
4より溶融ガラス5を引き出した後、ドラム9をモータ
13で溶融ガラス5を引き出す方向に回転させ、このドラ
ム9でファイバーを伸展しつつ、その外周にファイバー
の厚み方向に直交する平坦部をドラム9に当て付けるよ
うにして巻き付け、巻き付けられたファイバーをローラ
11でカッターローラー10に当て付け、モーター14により
回転させられたカッターローラー10で第1図に示すよう
にl≒w(長さ≒幅)となる長さに切断し回収箱12に回
収する。
上記により第1図に示すような単なる平板ではなく、
厚み方向の断面形状に曲部を有しかつ前記断面形状に直
角部及び鋭角部を有しない三次元形状の充填材5aを得る
ことができる。
なお、このようにして得られた充填材5aの大きさは、
温度、圧力、ドラムの回転速度によってコントロールさ
れる。また、充填材5aの厚さtは好ましくは0.5〜30μ
m、さらに好ましくは2〜15μmとされる。また、充填
材5aのw/t(幅/厚さ)はオリフィス4とほぼ同じ値を
得るようにするのが好ましい。
以上のような構成により得られた充填材5a(第1図)
は、厚み方向の断面形状には直角部及び鋭角部を持たな
いので(第6図(A)参照)、ファイバーをドラム9に
巻きつける時及びカッターローラー10で切断する時にフ
ァイバー内部に応力集中がほとんど起らず、ファイバー
の三次元形状が極めて破壊されにくい。
また、同様の理由で、上記充填材5aとプラスチック母
材とをブレンドする工程、ペレット化する工程または充
填材を含んだプラスチック材料を成形機内で可塑化する
工程及び射出成形機による射出成形工程等において極め
て充填材5aが破壊されにくい。
さらに、薄片状でl≒wとすれば、射出成形工程で充
填材5aの向きが極めて揃いにくくなり、異方性が極めて
小さいプラスチック複合体を作ることもできる。
[第2実施例] 第4図には請求項2記載の発明の実施例に係る充填材
が示され、第5図には請求項6記載の発明の実施例に係
る製造装置が示されている。
第5図の製造装置が第2図の製造装置と異なる点は、
第2図に示すドラム9、カッターローラー10、カッター
ローラー10に当接されるローラ11の代わりに、オリフィ
ス4の下方に円錐形をした回転自在なローラー15が設け
られ、ローラー15のオリフィス4に近い側の周辺にヒー
ター16が設けられ、一方ローラー15のオリフィス4より
遠い側には回転自在なカッターローラー10が設けられて
いる点である。
この実施例の製造装置においては、ローラー15にモー
タ17が連結され、また、ヒーター16によって、ガラスの
軟化点まで温度が上げられている。なお、円錐形のロー
ラー15のオリフィス4に近い側の外径は、カッターロー
ラー10側の外径よりも大きくなっている。また、ガイド
18がローラー15の外周に当接するように、ガイド18はバ
ネ19を介し装置本体に取付けられている。
なお、オリフィス4の断面形状は第2図の製造装置に
おけると同様で、第3図(A)に示すように曲部6を有
しかつ直角部及び鋭角部を持たない形状となっている。
次に、請求項4記載の発明の実施例に係る充填材の製
造方法を上記装置の作用と併せて説明する。
ピストン2により溶融ガラス5がオリフィス4より押
し出される。オリフィス4より溶融ガラス5を引き出し
た後、モーター17がローラー15を溶融ガラス5を引っ張
る方向に回転し、さらに引き出されたファイバーをファ
イバーの厚み方向の平坦部を当て付つけるようにしてロ
ーラー15の外周に巻き付け伸展させる。巻きついたファ
イバーはヒータ16により軟化点まで熱せられ、ローラー
15の外周に沿ってカーリングされるが、ファイバー厚み
方向の平坦部がローラー15に当て付いているため、厚み
方向の断面形状はほとんど変形しない。さらにローラー
15が回転するにしたがい、ガイド18およびローラー15が
円錐形であることにより、巻き付いたファイバーがカッ
タローラー10側に移動させられる。ファイバーがカッタ
ローラー10側に移動し、ヒーター16より遠ざかるにつれ
てファイバーは徐冷され、カーリングされた形状が保た
れる。カーリングされたファイバーはカッターローラー
10でローラー15の約1/4周から約1/2周に相当する長さに
切断され、回収箱12に回収される。第4図には上記装置
によって得られた充填材5aが示されている。
この実施例によれば作られた充填材5aの厚み方向の断
面形状に曲部を有しかつ直角部及び鋭角部を持たず、さ
らに長さ方向にカールすなわち前記断面と直交する断面
にも曲部を有する三次元的形状の充填材5aを得ることが
でき、得られた充填材5aは長さ方向にカールしているた
め、射出成形において充填材5aの向きが揃いにくい異方
性が小さなプラスチック複合材を作ることができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
例えば、第1、第2実施例ともオリフィス4の隙間の
断面形状は第3図(A)に示すものに限定されるもので
はなく、オリフィス4の隙間の断面形状は第3図(B)
〜(G)のような形状でもよい。要は、幅より比較的狭
い隙間を有すると共に前記隙間の断面形状に曲部を有し
かつ該断面形状に直角部及び鋭角部を有しないものであ
れば良い。
また、充填材の断面形状も第6図(A)に示すものに
限定されず、第6図(B)〜(G)のような形状であっ
ても良い。要は、薄片状充填材の厚み方向の断面形状に
曲部を有しかつ前記断面形状に直角部及び鋭角部を有し
ない形状であれば良い。なお、第6図(B)〜(G)の
断面形状は、第3図(B)〜(G)に示すオリフィス4
の隙間の断面形状に対応している。
さらに、充填材材料もガラスに限定されず、金属及び
その他の材質でも適用できる。
[発明の効果] 以上説明したところからも明らかなように、本発明に
よれば、下記の効果を得ることができる。
即ち、請求項1および2記載の発明においては、充填
材の厚み方向に平行な断面形状には直角部及び鋭角部を
持たないので、充填材とプラスチック母材とをブレンド
する工程、ペレット化する工程または充填材を含んだプ
ラスチック材料を成形機内で可塑化する工程及び射出成
形機による射出成形工程等において応力集中がほとんど
起らず、極めて充填材が破壊されにくい。
また、請求項2記載の発明においては、さらに薄片状
の充填材の厚み方向に直交する断面形状にも曲部を有す
ることで充填材の積層を防止することができウェルド部
分の強度劣化をも容易に解決し得る。
なお、充填材を薄片状としているので、融着や接着を
必要としないため生産性の向上も図れる。
また、請求項3〜請求項6記載の方法および装置によ
れば、本発明の充填材の連続的生産が可能であり、工業
的に生産性が良好となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例に係る充填材の斜視図、 第2図は本発明の第1実施例に係る製造装置の概略構成
図、 第3図(A)〜(G)は第2図の製造装置のオリフィス
の隙間の断面形状を示す図、 第4図は本発明の第2実施例に係る充填材の斜視図、 第5図は本発明の第2実施例に係る製造装置の概略構成
図、 第6図(A)〜(G)は充填材の断面形状を示す図であ
る。 4……オリフィス 5a……充填材。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プラスチック成形材料に充填される薄片状
    充填材において、 前記薄片状充填材はガラスまたは金属のいずれかであ
    り、 前記薄片状充填材の厚み方向の断面形状に曲部を有しか
    つ前記断面形状に直角部及び鋭角部を有しないことを特
    徴とするプラスチック成形材料の充填材。
  2. 【請求項2】前記断面と直交する断面にも曲部を有する
    ことを特徴とする請求項1記載のプラスチック成形材料
    の充填材。
  3. 【請求項3】請求項1記載のプラスチック成形材料の充
    填材を製造するにあたり、幅より比較的狭い隙間を有す
    ると共に前記隙間の断面形状に曲部を有しかつ該断面形
    状に直角部及び鋭角部を有しないオリフィスから溶解し
    た高粘度の充填材材料を押し出し徐冷しつつ伸展し、冷
    却後、切断または粉砕するようにしたことを特徴とする
    プラスチック成形材料の充填材の製造方法。
  4. 【請求項4】請求項2記載のプラスチック成形材料の充
    填材を製造するにあたり、幅より比較的狭い隙間を有す
    ると共に前記隙間の断面形状に曲部を有しかつ該断面形
    状に直角部及び鋭角部を有しないオリフィスから溶解し
    た高粘度の充填材材料を押し出し徐冷しつつ伸展および
    カーリングさせ、冷却後、切断または粉砕するようにし
    たことを特徴とするプラスチック成形材料の充填材の製
    造方法。
  5. 【請求項5】請求項1記載のプラスチック成形材料の充
    填材を製造する装置であって、 幅より比較的狭い隙間を有すると共に前記隙間の断面形
    状に曲部を有しかつ該断面形状に直角部及び鋭角部を有
    しないオリフィスと、溶解した高粘度の充填材材料を前
    記オリフィスから押し出す手段と、前記オリフィスから
    押し出された充填材材料を徐冷しつつ伸展する手段と、
    伸展された充填材料を切断または粉砕する手段とを備え
    たことを特徴とするプラスチック成形材料の充填材の製
    造装置。
  6. 【請求項6】請求項2記載のプラスチック成形材料の充
    填材を製造する装置であって、 幅より比較的狭い隙間を有すると共に前記隙間の断面形
    状に曲部を有しかつ該断面形状に直角部及び鋭角部を有
    しないオリフィスと、溶解した高粘度の充填材材料を前
    記オリフィスから押し出す手段と、前記オリフィスから
    押し出された充填材材料を徐冷しつつ伸展及びカーリン
    グさせる手段と、伸展及びカーリングされた充填材材料
    を切断または粉砕する手段とを備えたことを特徴とする
    プラスチック成形材料の充填材の製造装置。
JP1342697A 1989-12-28 1989-12-28 プラスチック成形材料の充填材と、充填材の製造方法及び製造装置 Expired - Fee Related JP2836700B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1342697A JP2836700B2 (ja) 1989-12-28 1989-12-28 プラスチック成形材料の充填材と、充填材の製造方法及び製造装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1342697A JP2836700B2 (ja) 1989-12-28 1989-12-28 プラスチック成形材料の充填材と、充填材の製造方法及び製造装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03200849A JPH03200849A (ja) 1991-09-02
JP2836700B2 true JP2836700B2 (ja) 1998-12-14

Family

ID=18355798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1342697A Expired - Fee Related JP2836700B2 (ja) 1989-12-28 1989-12-28 プラスチック成形材料の充填材と、充填材の製造方法及び製造装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2836700B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03200849A (ja) 1991-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2634184B2 (ja) 引抜成形による熱可塑性ポリマー製異形断面材の製造方法と、この方法を実施するための装置とこれによって得られる製品
US8097336B2 (en) Methods and systems for manufacturing a structure having organized areas
JP3290035B2 (ja) 繊維強化熱可塑性シート
US5177039A (en) Method for making ceramic matrix composites
KR960014548B1 (ko) 액정수지 복합체의 성형방법 및 그 장치
JP2836700B2 (ja) プラスチック成形材料の充填材と、充填材の製造方法及び製造装置
US2344601A (en) Treatment of fibrous glass
JP3572823B2 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂成形体の製造方法
US20050260398A1 (en) Methods and systems for manufacturing a structure having organized areas
CA2146435A1 (en) Composites and methods of manufacturing the same
JPS5812724A (ja) 湾曲状強化プラスチツク切断材の製造方法
JP2579568B2 (ja) ガラス繊維強化シートの製造方法
JP2725722B2 (ja) プラスチック用充填材とその製造方法
JP2741736B2 (ja) プラスチック用充填材とその製造方法および装置
JPH0665475B2 (ja) モールディングの製造方法
JPH0242343B2 (ja)
JPH02158321A (ja) コンクリート補強部材の製造方法
WO2005061208A1 (en) Methods and systems for manufacturing a structure having organized areas
JP2001070721A (ja) 筒状プラスチックフィルター及びその製造方法
JPH11198223A (ja) 自動車用床敷設材の繊維クッション層の成形方法及びその成形装置
JP2853205B2 (ja) 熱可塑性コンポジット成形用シート
JPH08134758A (ja) 繊維成形体の製造方法
JPS647447B2 (ja)
JPH06102335B2 (ja) 繊維強化複合材料予備成形体の加熱方法
JPH03237029A (ja) プラスチック用充填材の製造方法と製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees