JP4633585B2 - 樹脂含有積層体の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂含有積層体の製造方法に関する。
従来、無機材料の濃度の異なる各セラミック層を別々に形成し、貼り合わせてセラミック積層体を形成している。このような積層体として、例えば、無機材料を高濃度にして硬質とした表面側セラミック板と、多数の微小な空隙を形成して耐熱性とした裏面側セラミック板とを形成し、両セラミック板を貼り合わせた積層体がある。
また、特許文献1に記載されたように、セラミックスの濃度を段階的に異ならせた電気アプセッタ用極板が知られている。この極板は、導電性セラミックスの濃度を段階的に異ならせた粉体を圧縮して圧粉体とし、この圧粉体にパルス状電流を通電すると共に、そのピーク電流とパルス幅とを制御して材料温度を制御しつつ圧縮焼結して形成される。
特開平10−263741号公報
樹脂を用いていないセラミック積層体は有るものの、無機や金属などの充てん材と当該充てん材と等重量以下の樹脂とを配合したフィラー高充填の層を有する樹脂含有積層体が無かった。
なお、セラミック板を貼り合わせて形成された積層体では、使用するにつれて界面(貼り合わせた面)が剥離することがある。また、無機や金属などの粉体を粉体のまま積層してプレス成形して積層体を形成すると、粉体を積層する工程や成形のために加圧する工程に時間がかかり、積層体を製造するのに時間がかかる。
本発明は、多種類のペレットを形成することなく樹脂100%層を有し充てん材の性質が十分に残された層を有する良質の樹脂含有積層体を量産可能とすることを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の樹脂含有積層体の製造方法は、少なくとも充てん材と当該充てん材と等重量以下の流動状態の樹脂とを含むペレット用素材を第一の押出機構にて混合しながら不定形の状態で押し出して不定形のまま所定の導入部に導入してペレット形状に成形することによりペレットを形成するペレット化工程と、流動状態の樹脂を少なくとも有するとともに配合割合が0重量%以上100重量%未満の範囲で互いに異なる充てん材を含む複数の積層用素材であって少なくとも一つ以上の積層用素材では上記ペレット用素材に含まれる充てん材および樹脂を用いて当該充てん材の配合割合を当該樹脂の配合割合以上とした複数の積層用素材のそれぞれを別々に混練する際、少なくとも充てん材の配合割合が樹脂の配合割合以上の積層用素材については上記ペレット化工程にて形成されたペレットを少なくとも原料として、同複数の積層用素材のそれぞれを別々に混練する混練工程と、各混練された積層用素材を別々に第二の押出機構にて押し出し、当該各混練された積層用素材を積層された状態にする積層工程と、上記積層された状態の積層用素材を成形して樹脂含有積層体を形成する成形工程とを備え、上記複数の積層用素材は、N種類(Nは3以上の整数)の素材とされ、上記複数の積層用素材のうち充てん材の配合割合の最小割合とした積層用素材は、流動状態の樹脂のみからなり、上記ペレット化工程では、上記複数の積層用素材のうち充てん材の配合割合の最大割合とした積層用素材の配合割合で充てん材と流動状態の樹脂とが少なくとも含まれた上記ペレット用素材を上記第一の押出機構にて混合しながら不定形の状態で押し出して不定形のまま上記導入部に導入してペレット形状に成形することによりペレットを形成し、上記混練工程では、上記積層用素材毎に、流動状態の樹脂と上記最大割合の配合割合で形成されたペレットとを当該積層用素材の配合割合にさせる比率で用いて混練する
上記ペレット化工程では、ペレット用素材を第一の押出機構にて混合しながら不定形の状態で押し出して不定形のまま所定の導入部に導入してペレット形状に成形することにより、ペレットが形成される。同ペレット用素材は、少なくとも、充てん材と、当該充てん材の重量以下の重量の流動状態の樹脂とが含まれている。
上記第一の押出機構はペレット用素材を不定形の状態で押し出して導入部に導入すればよいので、ペレット用素材の押出流量は制限されない。充てん材の配合割合が樹脂の配合割合以上のフィラー高充填の素材は流動性が小さいが、このような流動性の小さいペレット用素材であっても、押出流量が制限されないことにより単位時間当たり大量のペレットを形成することが可能である。
上記混練工程では、流動状態の樹脂を少なくとも有する複数の積層用素材のそれぞれを別々に混練する。同複数の積層用素材は、充てん材の配合割合が0重量%以上100重量%未満の範囲であり、少なくとも一つ以上の積層用素材では上記ペレット用素材に含まれる充てん材および樹脂が用いられて当該充てん材の配合割合が当該樹脂の配合割合以上とされている。ここで、少なくとも充てん材の配合割合が樹脂の配合割合以上の積層用素材については、ペレット化工程にて形成されたペレットを少なくとも原料として、複数の積層用素材のそれぞれが別々に混練される。
上記積層工程にて、各混練された積層用素材が別々に第二の押出機構にて押し出され、当該各混練された積層用素材が積層された状態にされる。
そして、上記成形工程にて、積層された状態の積層用素材が成形されて樹脂含有積層体が形成される。
形成される樹脂含有積層体には、充てん材と当該充てん材と等重量以下の樹脂とが少なくとも含まれたフィラー高充填の層が形成されている。このフィラー高充填の層では充てん材の性質が十分に残されているので、充てん材の性質が十分に残された層を有した複数の層が形成された新規の樹脂含有積層体を製造することが可能となる。ここで、各積層用素材は混練後押出機構にて押し出されて積層されるので、各層どうしは、流動状態の樹脂の結着力により強固に結着し、剥離しない。また、積層用素材を押し出して成形するので、単位時間当たり大量に積層された状態の積層用素材を成形することができる。従って、各層間の剥離が防止された良質の樹脂含有積層体を量産することが可能となる。なお、製造される樹脂含有積層体は、充てん材の性質を十分に残したフィラー高充填の層が形成されているので、そのまま、あるいは、焼成することにより、セラミックの代替品等として利用することができる。
上記混練工程では、流動状態の上記樹脂を少なくとも有する複数の積層用素材であって上記充てん材の配合割合を0重量%以上100重量%未満の範囲で互いに異ならせるとともに当該各配合割合の一つ以上を同樹脂の配合割合以上とした複数の積層用素材のそれぞれを別々に混練する際、少なくとも同充てん材の配合割合が同樹脂の配合割合以上の積層用素材については上記ペレット化工程にて形成されたペレットを少なくとも原料として、同複数の積層用素材のそれぞれを別々に混練する。フィラー高充填の層では充てん材の性質が十分に残されているので、充てん材の性質が十分に残された層を有して充てん材濃度を異ならせた複数の層が形成された新規の樹脂含有積層体を製造することが可能となる。
上記ペレット用素材には少なくとも充てん材と樹脂とが含まれていればよいため、ペレット用素材に充てん材と樹脂以外の第三の素材が含まれていてもよく、この場合も請求項1記載の発明に含まれる。
上記積層用素材には少なくとも樹脂と0重量%以上100重量%未満の充てん材とが含まれていればよいため、積層用素材に充てん材と樹脂以外の第三の素材が含まれていてもよく、この場合も請求項1記載の発明に含まれる。
ペレット化工程にて形成されたペレットを原料とする積層用素材は少なくとも充てん材の配合割合が樹脂の配合割合以上の素材であればよいため、充てん材の配合割合が樹脂の配合割合未満の積層用素材についても同ペレットを原料として混練してもよく、この場合も請求項1記載の発明に含まれる。積層用素材の原料としてペレットを用いる、同ペレットを少なくとも原料として積層用素材を混練すればよいため、同ペレットとは異なる素材も原料に用いてもよく、この場合も請求項1記載の発明に含まれる。
充てん材は、微粒状の無機または金属の充てん材、木粉といった微粒状の木質系材料、等、様々なものが考えられる。ここで、微粒状は、粉末状ないしペレットよりも細かい粒状をいい、粉末状や微細な繊維状を含む。以下、同じである。
流動状態の樹脂は、例えば、加熱軟化した熱可塑性樹脂、液状の熱硬化性樹脂、等が考えられる。
第一・第二(第一および第二)の押出機構は、様々な構成が考えられ、汎用的な一軸スクリュー混練押出機や多軸スクリュー混練押出機などを適用することができる。
充てん材を無機または金属の充てん材とする場合、形成した樹脂含有積層体を焼成して焼成体を製造する焼成工程をさらに備える構成としてもよい。すると、充てん材濃度を異ならせて焼成した複数の層が形成された新規の焼成体を製造することができ、焼成時や焼成後に各層間の剥離が防止された良質の焼成体を量産することが可能となる。
また、本発明の樹脂含有積層体の製造方法は、充てん材の配合割合の最小割合とした積層用素材が流動状態の樹脂のみからな、上記ペレット化工程では、上記充てん材の配合割合の最大割合とした上記積層用素材の配合割合で上記充てん材と上記流動状態の樹脂とが少なくとも含まれた上記ペレット用素材からペレットを形成し、上記混練工程では、上記積層用素材毎に、流動状態の上記樹脂と上記最大割合の配合割合で形成されたペレットとを当該積層用素材の配合割合にさせる比率で用いて混練する。積層用素材の積層数が多くても、各積層用素材の原料として流動状態の樹脂と一種類のみのペレットとを用意するだけでよく、形成するペレットの種類数が少なくて済む点で好適である。
上記ペレット化工程では、上記不定形の素材を所定の粉砕機構にて粉砕し、粉砕した素材をペレット形状に成形することによりペレットを形成する構成としてもよい。形成されるペレットをより均質にさせ、樹脂含有積層体の各層をより均質にさせて樹脂含有積層体をより良質にさせたり、樹脂含有積層体の成形時にペレットをより崩れやすくさせて樹脂含有積層体をより容易に成形させたりすることが可能となる。
上記積層工程では、上記各混練された積層用素材を別々に上記第二の押出機構にて所定のダイから押し出し、当該各混練された積層用素材を当該押し出しに伴って移動させながら積層し、上記成形工程では、上記移動する積層された状態の積層用素材を間欠的に切断することにより成形して上記樹脂含有積層体を形成する構成としてもよい。押出成形により樹脂含有積層体を連続的に形成すると、特に単位時間当たりに大量の樹脂含有積層体を製造することが可能となる点で好適である。
むろん、上記積層工程では、上記各混練された積層用素材を別々に上記第二の押出機構にて押し出して同じ射出成形型内に射出し、射出した各混練された積層用素材を同射出成形型内で積層し、上記成形工程では、上記射出成形型内で上記積層された状態の積層用素材を成形して上記樹脂含有積層体を形成する構成としてもよい。射出成形により樹脂含有積層体を形成すると、樹脂含有積層体を比較的複雑な形状に連続的に形成することができる点で好適である。
上記複数の積層用素材は、N種類(Nは3以上の整数)の素材とされ、上記積層工程では、上記混練工程にて混練された各積層用素材を上記充てん材の配合割合の大きさ順に積層する構成としてもよい。すると、フィラーの性質が十分に残された層を有してフィラー濃度を疑似的に傾斜させた新規の樹脂含有積層体が得られる。
上記充てん材を少なくとも第一・第二の充てん材から構成する場合、上記ペレット化工程では、上記第一・第二の充てん材の少なくとも一方と当該第一・第二の充てん材を合計した重量と等重量以下の上記流動状態の樹脂とが少なくとも含まれた上記ペレット用素材からペレットを形成し、上記混練工程では、流動状態の上記樹脂が少なくとも含まれた上記複数の積層用素材であって上記第一の充てん材の配合割合を0重量%以上100重量%未満の範囲で互いに異ならせるとともに上記第二の充てん材の配合割合を0重量%以上100重量%未満の範囲で互いに異ならせて同第一・第二の充てん材を合計した配合割合の少なくとも一つを同樹脂の配合割合以上とした上記複数の積層用素材のそれぞれを別々に混練する際、少なくとも上記第一・第二の充てん材の合計の配合割合が同樹脂の配合割合以上の積層用素材については上記ペレットを少なくとも原料として、同複数の積層用素材のそれぞれを別々に混練してもよい。
すると、複数種類のフィラーを混合したときの性質が十分に残された層を有して各フィラー濃度を別々に異ならせた新規の樹脂含有積層体が得られる。
ここで、上記充てん材は、少なくとも第一・第二の充てん材からなるため、第一・第二の充てん材および第三以上の充てん材から構成されてもよ。また、各積層用素材で各充てん材毎に配合割合が異なっていればよいため、各積層用素材で充てん材の配合割合の合計が同じであってもよい
上記複数の積層用素材は、発泡剤が添加された素材とされてもよい。すると、発泡状態の樹脂含有積層体が形成される。ここで、充てん材の配合割合に応じて発泡量が変わるので、各層で発泡倍率の異なる新規の樹脂含有積層体が得られる。
上記積層工程では、上記各混練された積層用素材のうち一部を棒状に押し出すとともに残りを筒状に押し出して積層する構成としてもよい。すると、積層用素材が筒状に積層された新規の樹脂含有積層体が得られる。
上記樹脂が熱可塑性樹脂である場合、上記ペレット化工程は、第一の加熱機構にて上記充てん材と当該充てん材と等重量以下の上記熱可塑性樹脂とが少なくとも含まれたペレット用原料を加熱して当該熱可塑性樹脂を溶融状態にさせる第一加熱工程を有し、この第一加熱工程にて加熱されたペレット用原料を上記ペレット用素材としてペレットを形成し、上記混練工程は、上記各積層用素材を別々に第二の加熱機構にて加熱して軟化させる第二加熱工程を有し、この第二加熱工程にて軟化された各積層用素材を別々に混練してもよい。樹脂として熱可塑性樹脂を用いる場合に樹脂含有積層体を量産することができる。
ここで、積層用素材における充てん材と熱可塑性樹脂の好ましい配合割合は、充てん材51〜99重量%(より好ましくは70〜95重量%)、熱可塑性樹脂1〜49重量%(より好ましくは5〜30重量%)である。ペレット用素材における充てん材と熱可塑性樹脂の好ましい配合割合は、充てん材51〜99重量%(より好ましくは70〜95重量%)、熱可塑性樹脂1〜49重量%(より好ましくは5〜30重量%)である。
また、第一の冷却機構にてペレット形状の成形物を冷却してペレットを形成する第一冷却工程をさらに備える構成にしてもよい。すると、ペレット形状の成形物を速やかに固化させてペレットを形成することができる。また、ペレットどうしが相互に接着してしまうことを防止することができる。さらに、ペレット形状の成形物を冷却することにより容易にペレットを適宜保管することができ、保管したペレットを用いて樹脂含有積層体を製造することも可能となるので、樹脂含有積層体の生産の自由度を向上させることができる。
さらに、第二の冷却機構にて積層用素材の成形物を冷却して樹脂含有積層体を形成する第二冷却工程をさらに備える構成にしてもよい。すると、積層用素材の成形物を速やかに固化させて樹脂含有積層体を形成することができる。また、樹脂含有積層体どうしが相互に接着してしまうことを防止することができる。さらに、樹脂含有積層体を焼成して焼成体を製造する場合には、積層用素材の成形物を冷却することにより容易に樹脂含有積層体を適宜保管することができ、保管した樹脂含有積層体を用いて焼成体を製造することも可能となるので、焼成体の生産の自由度を向上させることができる。
上記熱可塑性樹脂は、上記第二加熱工程にて加熱された成形用素材の温度におけるMFR(1999年改正後のJIS K7210に規定されるメルトマスフローレイト)が10g/10min以上(好ましくは100g/10min以上)とされている構成としてもよい。すると、積層用素材から樹脂含有積層体の形状に成形する時に良好な流動性が得られ、単位時間当たりの樹脂含有積層体の生産量を向上させることができる。
なお、上記樹脂が液状の合成樹脂であると、樹脂を溶融させる必要が無くなり、積層用素材を軟化させる必要が無くなる。ここで、液状は、低粘度の液状から高粘度の液状まで含む。合成樹脂は、熱可塑性樹脂でも、熱硬化性樹脂でもよい。積層用素材における充てん材と合成樹脂の好ましい配合割合は、充てん材51〜99重量%(より好ましくは70〜95重量%)、合成樹脂1〜49重量%(より好ましくは5〜30重量%)である。ペレット用素材における充てん材と合成樹脂の好ましい配合割合は、充てん材51〜99重量%(より好ましくは70〜95重量%)、合成樹脂1〜49重量%(より好ましくは5〜30重量%)である。積層用素材の温度におけるMFRが10g/10min以上(好ましくは100g/10min以上)とされていると、積層用素材から樹脂含有積層体の形状に成形する時に良好な流動性が得られ、単位時間当たりの樹脂含有積層体の生産量を向上させることができる。
上記合成樹脂が熱硬化性樹脂であると、従来できなかった熱硬化性樹脂を原料とした成形体を製造することができる。
なお、充てん材と樹脂のみを積層用素材とする場合の積層用素材中の充てん材の好ましい配合割合は51〜99重量%であり、同積層用素材中の樹脂の好ましい配合割合は1〜49重量%であり、ペレット用素材中の充てん材の好ましい配合割合は51〜99重量%であり、同ペレット用素材中の樹脂の好ましい配合割合は1〜49重量%である。
請求項1にかかる発明によれば、多種類のペレットを形成することなく樹脂100%層を有し充てん材の性質が十分に残された層を有する良質の樹脂含有積層体を量産することが可能となる。また、樹脂含有積層体を量産することができるため、低コストにて樹脂含有積層体を製造することが可能となる。
請求項2にかかる発明では、各層で均質な良質の樹脂含有積層体を得ることができ、樹脂含有積層体の成形がより容易になって単位時間当たりの樹脂含有積層体の生産量を増大させ、さらに低コストにて樹脂含有積層体を製造することが可能になる。
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
(1)樹脂含有積層体の製造方法の説明:
(2)本製造方法に用いられる製造装置の構成:
(3)樹脂含有積層体の製造方法の作用、効果:
(4)各種変形例:
(1)樹脂含有積層体の製造方法の説明:
図1は、本発明の一実施形態にかかる樹脂含有積層体の製造方法の概略を示す流れ図である。図2は、熱可塑性樹脂を用いてペレットを形成する過程を示す概略の流れ図である。図3と図4は、熱可塑性樹脂を用いたペレットを用いて樹脂含有積層体を製造する過程を示す概略の流れ図である。本樹脂含有積層体の製造方法は、ペレット用素材からペレットを形成するペレット化工程S1と、溶融状態(流動状態)の樹脂M2を少なくとも有する複数の積層用素材のそれぞれを別々に混練する混練工程S2と、各混練された積層用素材M21〜M23を別々に押出機構(第二の押出機構)A11〜A13にて押し出し、当該各混練された積層用素材を積層された状態にする積層工程S3と、積層された状態の積層用素材M24を成形して樹脂含有積層体M25を形成する成形工程S4とを備える。
ペレットを形成するためのペレット用素材は、充てん材を含まない溶融状態の樹脂M2のみの場合もあれば、充てん材M1と溶融状態の樹脂M2とを含む場合もある。充てん材M1と樹脂M2との配合割合は、フィラー高充填のペレット用素材のように充てん材M1の配合割合が樹脂M2の配合割合以上の場合もあれば、充てん材M1の配合割合が樹脂M2の配合割合より少ない場合もある。同ペレット用素材には、第三の素材M3、第四の素材、…が含まれてもよい。充てん材M1が微粒状(粉末状ないしペレットよりも細かい粒状)とされていると、ペレット用素材を混合しやすいので、形成されるペレットがより均質になる。本実施形態では、いずれの場合も、所定のペレット化機構A1〜A3にてペレット用素材からペレットM11〜M13を形成する。なお、ペレット化機構A1〜A3には、単一のペレット化機構を共用してもよい。
少なくとも溶融状態の樹脂M2を有する各積層用素材は、充てん材M1の配合割合を0重量%以上100重量%未満の範囲とした素材であり、当該各配合割合の一つ以上を樹脂M2の配合割合以上とした素材である。各積層用素材は、充てん材M1の配合割合を0重量%以上100重量%未満の範囲で互いに異ならせた素材でもよいし、充てん材M1の平均粒径を互いに異ならせた素材でもよいし、樹脂M2の種類を互いに異ならせた素材でもよいし、樹脂M2の融点を互いに異ならせた素材でもよいし、第二の押出機構A11〜A13で押し出される出口の位置における積層用素材の温度を試験温度としたときの樹脂M2のMFRを互いに異ならせた素材でもよいし、比重を互いに異ならせた素材でもよい。
混練工程S2では各積層用素材を別々に所定の押出機構A11〜A13にて混練するが、少なくとも充てん材M1の配合割合が樹脂M2の配合割合以上の積層用素材についてはペレット化工程S1にて形成されたペレットを少なくとも原料として、各積層用素材を別々に混練して混練された積層用素材M21〜M23を生成する。各積層用素材は、充てん材を含まない溶融状態の樹脂M2のみの場合もあれば、充てん材M1と溶融状態の樹脂M2とを含む場合もある。充てん材M1と樹脂M2との配合割合は、充てん材M1の配合割合が樹脂M2の配合割合以上の場合もあれば、充てん材M1の配合割合が樹脂M2の配合割合より少ない場合もある。同積層用素材には、第三の素材M3、第四の素材、…が含まれてもよい。
図の例では、3種類の積層用素材M21〜M23が積層されて3層構造の樹脂含有積層体M25が形成されることが示されているが、積層用素材の積層数Nは2以上の整数であれば本発明を適用可能である。ここで、Nを3以上とし、各混練された積層用素材を充てん材M1の配合割合の大きさ順に積層すると、充てん材の性質が十分に残された層を有して充てん材濃度を段階的に傾斜させた新規の樹脂含有積層体が得られる。
充てん材M1には、アルミナ、窒化アルミニウム、アルミナシリカやジルコニアシリカやフライアッシュ等のシリカ、ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、チタニア、ジルコニア、タルク、炭酸カルシウム、マグネシウム化合物、ケイ酸カルシウム、金属の酸化物、ガラス、スラグ、これらの混合物、等の微粒状(粉末状ないしペレットよりも細かい粒状)の無機素材、金、銀、鉄、ステンレス鋼、クロム合金、ニッケル合金、青銅、等の微粒状の金属素材、木質系材料やパルプ(紙)や草などの微粒状のセルロース系の材料、微粒状のFRP廃材、等を用いることができる。無機素材は、結晶質の素材でも、非晶質ガラスのように非晶質の素材でもよい。木質系材料としては、木粉、木毛、木片、木質繊維、木質パルプ、木質繊維束、等を用いることができる。さらに、竹繊維、麻繊維、バカス、モミガラ、稲わら等、セルロースを主成分とする材料を混合した充てん材を用いてもよい。微粒状の充てん材M1の粒径は、0.001〜1000μmが好ましく、粒径をより揃えるために0.02〜500μm、0.1〜100μmとしてもよい。充てん材M1の粒度を調整すると、樹脂含有積層体の強度を調整することができる。
木質系材料を用いて焼成用の樹脂含有積層体を形成する場合、窒素ガスや炭酸ガスやアルゴンガス等の不活性ガスの雰囲気下で樹脂含有積層体を焼成することにより、木質系材料を燃焼させることなく炭化させて焼成体を形成することができる。
樹脂M2には、ポリプロピレン(PP),ポリエチレン,ポリスチレン,ポリブデン,ポリメチルメタアクリレート,塩化ビニル,ポリアミド(ナイロン),ポリカーボネート,ポリアセタール,ポリブチレンテレフタレート,ポリエチレンテレフタレート、これらの混合物、等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂,ユリア樹脂,メラミン樹脂,不飽和ポリエステル樹脂,エポキシ樹脂、これらの混合物、等の熱硬化性樹脂、等を用いることができる。PPやポリエチレン等のポリオレフィン樹脂は、成形用素材を生成して容易に樹脂含有積層体の形状に成形することができる点で好適な樹脂であるとともに、樹脂含有積層体を焼成して焼成体を形成する場合には焼成時に焼却されて除去される点でも好適な樹脂である。
樹脂M2が溶融状態であれば、そのまま充てん材M1と混合して軟化したペレット用素材とすることができる。樹脂M2が熱可塑性樹脂である場合、加熱機付き混練押出機に対して固形の原反として樹脂M2を投入可能である。ここで、熱可塑性樹脂を図3の第二の加熱機構A37〜A39にて加熱された積層用素材の温度におけるMFRが10g/10min以上(好ましくは100g/10min以上)の樹脂とすると、成形用素材から樹脂含有積層体の形状に成形する時に良好な流動性が得られ、単位時間当たりの樹脂含有積層体の生産量を向上させることができる。PPのような熱可塑性樹脂では、一般に分子量が小さくなるほど流動性が大きくなる(MFRが大きくなる)ため、比較的低分子量の熱可塑性樹脂を用いると良好な流動性が得られる。樹脂としてPPを用いる場合、200〜230℃程度で積層用素材から樹脂含有積層体への成形を行うため、この温度範囲内のMFRが10以上(100以上)のPPを使用すればよい。なお、JIS K7210に関連するISO規格に規定されているPPの試験条件はJIS K7210の附属書A表1の条件M(試験温度230℃)であるため、この条件でのMFRが10以上(100以上)のPPを用いてもよい。なお、同じ条件下でMFRが大きい樹脂であるほど積層用素材から樹脂含有積層体への成形が容易となるため、素材中の樹脂の配合割合をより少なくさせることができる。
焼成体を形成する樹脂含有積層体の場合、樹脂M2が無機成分や金属成分を含まない化合物とされていると、樹脂含有積層体を焼成したときに残留しないので、不要成分の無い良質の焼成体を製造することができる。焼成時に残留しない樹脂M2としては、C(炭素)原子とH(水素)原子とO(酸素)原子のみからなる高分子化合物が非常に好ましいが、さらにハロゲン原子、窒素原子、硫黄原子を含む高分子化合物でもよい。
ペレット用素材が少なくとも充てん材M1と当該充てん材と等重量以下の溶融状態の樹脂M2とを含むフィラー高充填の場合、ペレット化工程S1は、ペレット用素材を第一の押出機構A4にて混合しながら不定形の状態で押し出し(押出工程S11)、押し出した不定形のペレット用素材M4を不定形のまま所定の導入部A5に導入してペレット形状に成形することによりペレットを形成する(ペレット生成工程S12)。ここで、充てん材M1と樹脂M2のみから不定形の素材M4を生成してもよいが、第三の素材M3も一緒に混合して不定形の素材を生成してもよい。第四の素材、第五の素材、…、があれば、これらも一緒に混合してもよい。このような場合において、第三の素材M3、第四の素材、…、が微粒状であると、充てん材と樹脂を少なくとも含む素材と混合されやすいので、樹脂含有積層体の各層をより均質にさせることが可能となる点で好適である。
なお、充てん材M1の性質を十分に残すための充てん材M1と樹脂M2の好ましい配合割合は、充てん材51〜99重量%(より好ましくは70〜95重量%)に対し、樹脂1〜49重量%(より好ましくは5〜30重量%)である。充てん材を51重量%(70重量%)以上とするのは充てん材の性質を十分に残すためであり、樹脂を1重量%(5重量%)以上とするのは積層用素材の流動性を十分に良好にさせ、樹脂含有積層体の保形性を十分に良好にさせるためである。
第三の素材M3として、例えば、樹脂M2と相溶性があり、かつ、親水基を有する相溶化剤を用いると、充てん材と樹脂とのなじみを向上させることができ、樹脂含有積層体をより均質にさせ、焼成体をより均質にさせる。親水基としては、水酸基(ヒドロキシル基)、カルボキシル基、アルデヒド基、スルホ基、等の官能基がある。
素材中の好ましい配合割合は、充てん材51〜99重量%(より好ましくは70〜95重量%)に対し、樹脂と相溶化剤の合計が1〜49重量%(より好ましくは5〜30重量%)であり、相溶化剤のみが0.1〜5重量%である。充てん材を51重量%(70重量%)以上とするのは充てん材の性質を十分に残すためであり、樹脂と相溶化剤の合計を1重量%(5重量%)以上とするのは積層用素材の流動性を十分に良好にして、樹脂含有積層体の保形性を十分に良好にさせるためである。また、樹脂と相溶化剤との好ましい配合比は、樹脂50〜99重量%に対し、相溶化剤1〜50重量%である。
相溶化剤として、素材に含まれる樹脂M2と相溶性のある合成樹脂の原料に所定の有機酸を添加して合成して得られる酸変性合成樹脂を用いると、樹脂M2と相溶性があることが多いので好適である。樹脂M2と相溶性のある合成樹脂としては、合成樹脂とされた樹脂M2そのもののでもよいし、樹脂M2とは異なる合成樹脂でもよい。上記有機酸としては、樹脂に親水基を付与するマレイン酸を用いることができるが、フマル酸等のカルボキシル基を有する有機酸でもよい。合成樹脂を有機酸により変性した酸変性合成樹脂も通常変性していない合成樹脂に似た性質を有するため、酸変性合成樹脂のみを樹脂M2として使用してもよい。
熱可塑性樹脂をマレイン酸で変性した酸変性合成樹脂を製造するには、付加重合前の熱可塑性樹脂の原料にマレイン酸を添加して付加重合を行えばよい。すると、付加重合後の高分子には、親水基の一つであるカルボキシル基が付加される。従って、酸変性合成樹脂は、充てん材M1とのなじみが良くなっている。
一般に、合成樹脂を有機酸で変性した酸変性合成樹脂を製造するには、重合前の合成樹脂の原料に有機酸を添加して重合を行えばよい。すると、重合後の高分子には、カルボキシル基が付加され、充てん材M1とのなじみが良くなる。
第三の素材M3として、樹脂成形用の滑剤を用いてもよい。すると、積層用素材から樹脂含有積層体の形状に成形する時に充てん材間のすべりが良好となるので、成形しやすくさせることができる。滑剤としては、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド、ラウリン酸メチル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸ブチル、ミリスチン酸イソプロピル、ステアリン酸オクチル、ラウリル酸ラウリル、長ステアリン酸ステアリル、長脂肪酸高級アルコールエステル、ベヘニン酸ベヘニン、ミリスチン酸セチル、等の脂肪酸エステル、ステアリン酸亜鉛等のステアリン酸塩、等を用いることができる。
第三の素材M3として、繊維状素材を用いてもよい。すると、繊維状素材が樹脂含有積層体を崩れにくくさせるので、保形性に優れた樹脂含有積層体を製造することが可能となる。繊維状素材としては、樹脂M2として使用可能な合成樹脂の繊維の他、ガラス繊維、セピオライト(Si12Mg8O30(OH)4(H2O)4・8H2O)、ワラストナイト(CaSiO3)、アスベスト(石綿)、マグネシウムウイスカ、等の鉱物繊維、等を用いることができる。
なお、微粒状の無機素材または金属素材にシランカップリング剤を反応させて充てん材M1を得るシランカップリング工程をさらに設けてもよい。すると、充てん材と樹脂とのなじみが向上し、樹脂含有積層体をより均質にさせることができる。ここで、微粒状の無機素材または金属素材としては、そのまま充てん材M1となりうる素材を用いることができる。シランカップリング剤は、分子の一端に加水分解でシラノール基(Si-OH)を与えるエトキシ基やメトキシ基を有し、他端に有機官能基を有する。シランカップリング剤としては、特開平8−252813号公報に記載されたオルガノシラン処理用反応剤SiX1234(X1、X2、X3、X4の少なくとも一つは約10乃至35個の炭素原子を有する非官能化されたアルキルまたはアルケニル基、X1、X2、X3、X4の少なくとも一つはアルコキシ基またはハロゲン化物)等を用いることができる。微粒状の無機素材または金属素材に対してシランカップリング剤を用いてシランカップリング処理を行うと、微粒状の無機素材または金属素材に疎水性の有機官能基が付加され、疎水性が付与される。従って、微粒状の無機素材または金属素材は、樹脂M2とのなじみが良くなる。
シランカップリング処理は、例えば特開平8−252813号公報に記載された方法で行うことができる。すなわち、イソプロピルアルコールまたは約5〜50体積%のイソプロピルアルコールを含む水の中に微粒状の無機素材または金属素材を高速ミキサで一様となるように十分に分散させ、生成したスラリーにオクタデシルトリエトキシシランを徐々に加え、60℃付近維持して約15〜60分間撹拌し、その後遠心分離機でcake状の表面変性した無機素材または金属素材を分離し、約120℃で約5〜10時間乾燥すればよい。
第一の押出機構A4は、ペレット用素材を混合して不定形の状態で押し出す。押出機構には、一軸スクリュー混練押出機や二軸スクリュー混練押出機など、種々の押出機を用いることができる。押し出された不定形の素材M4は、所定の導入部A5に導入される。
図2は、樹脂M2として熱可塑性樹脂M6を用い、第三の素材M3として相溶化剤M7を用いたペレットの形成方法の例を示している。熱可塑性樹脂を用いる場合、第一の加熱機構A7にて充てん材M1と熱可塑性樹脂M6を少なくとも含むペレット用素材を加熱すると、熱可塑性樹脂M6を溶融状態にさせることができるので好適である。この場合、押出工程S11は、第一の加熱機構にて充てん材と当該充てん材と等重量以下の熱可塑性樹脂とが少なくとも含まれたペレット用原料を加熱して当該熱可塑性樹脂を溶融状態にさせる第一加熱工程を有することになり、この第一加熱工程にて加熱されたペレット用原料をペレット用素材として第一の押出機構A4にて混合して成形することなく不定形の状態で押し出す。なお、相溶化材M7等の第三の素材M3が加熱により溶融する素材であれば、第三の素材M3を固形の原反として押出機構A4に供給することができる。
不定形の素材M4を導入する導入部A5には、不定形の素材M4のみを導入してもよいし、樹脂とは物性の異なる第二の樹脂を少なくとも有する第二の素材M5を導入してもよい。第四の素材、第五の素材、…、があれば、これらも一緒に混合してもよい。このような場合において、第二の素材M5、第四の素材、第五の素材、…、が微粒状であると、不定形の素材と混合されやすいので、樹脂含有積層体の各層をより均質にさせることが可能となる点で好適である。
第二の樹脂としては、上記樹脂M2に使用可能な樹脂を用いることができる。
ペレット成形機構A6は、導入部A5に導入された不定形の素材M4からペレットM13を生成する。図2の例では、導入部に導入された不定形の素材M4を所定の粉砕機構A8にて粉砕し(粉砕工程S13)、粉砕後の素材(粉砕物M8)をペレット成形機構A6にてペレット形状に成形して(ペレット成形工程S14)、ペレットM13としている。この場合、工程S13,S14がペレット生成工程S12となる。さらに、ペレット形状の成形物(ペレット成形機構A6にてペレット形状に成形されたペレット用素材)を第一の冷却機構にて冷却する第一冷却工程を設けてもよい。粉砕工程を省略し、導入部に導入された不定形の素材M4を直接ペレット成形機構A6にてペレット形状に成形してもよい。粉砕工程S13を設けると、樹脂含有積層体の各層をより均質にさせ、ペレットM13から樹脂含有積層体M25の形状に成形する時にペレットM13をより崩れやすくさせてより容易に成形させ、単位時間当たりの樹脂含有積層体の製造量をさらに向上させることが可能となる。
ペレット成形機構は、例えば、直径3〜5mm程度の押出口を多数有するダイの各押出口から軟化状態の素材を略棒状に押し出してカッターにより長さ3〜7mm程度に切断してペレット形状に成形する成形機を用いることができる。
図1の例では、充てん材M1の配合割合を樹脂M2の配合割合以上としたフィラー高充填の積層用素材の配合割合で充てん材M1と樹脂M2とが少なくとも含まれたペレット用素材(すなわち積層用素材と同じ組成)からペレットM13を形成し、充てん材M1の配合割合を0重量%より大きく樹脂M2の配合割合未満としたフィラー低充填の積層用素材の配合割合で充てん材M1と樹脂M2とが少なくとも含まれたペレット用素材からペレットM12を形成し、さらに、充てん材の配合割合が0重量%とした積層用素材の配合割合で樹脂M2が少なくとも含まれたペレット用素材からペレットM11を形成している。フィラー高充填の積層用素材が複数種類ある場合には、当該積層用素材の各配合割合でそれぞれ充てん材M1と樹脂M2とが少なくとも含まれたペレット用素材からペレットM13を形成する。フィラー低充填の積層用素材が複数種類ある場合には、当該積層用素材の各配合割合でそれぞれ充てん材M1と樹脂M2とが少なくとも含まれたペレット用素材からペレットM12を形成する。フィラー低充填の積層用素材が無ければ、フィラー低充填のペレットM12を形成する必要がない。充てん材無しの積層用素材が無ければ、充てん材無しのペレットM11を形成する必要がない。
フィラー低充填のペレット用素材からペレットM12を形成する場合、ペレット用素材を不定形の状態で押し出さず、直接ダイから軟化状態のペレット用素材を略棒状に押し出してカッターにより切断してペレット形状に成形してもよい。充てん材無しの積層用素材については、樹脂M2と必要に応じて第三の素材M3とを積層用素材の原料としてもよい。充てん材無しの積層用素材が樹脂M2のみからなる場合、粒状の樹脂M2をそのままペレットM11として積層用素材の原料としてもよい。
混練工程S2では、ペレット化工程にて形成された各ペレットのそれぞれを別々に混練する。充てん材の配合割合を0重量%とした積層用素材がある場合には、溶融状態の樹脂M2を少なくとも原料として当該積層用素材を混練する。図3の加熱機付き押出成形装置A30(成形機構A21を有する)では、各ペレットM11〜M13を各積層用素材として別々のホッパA31〜A33に投入して、別々に各加熱機(第二の加熱機構)A37〜A39にて各ペレットM11〜M13を加熱して軟化させ(第二加熱工程)、軟化した各積層用素材を別々に各押出機(第二の押出機構)A34〜A36にて混練する。その後、積層工程S3では、各混練された積層用素材を別々に各押出機A34〜A36にて所定のダイ(図示せず)から押し出し、各混練された積層用素材を当該押し出しに伴って移動させながら積層する。そして、成形工程S4では、移動する積層された状態の積層用素材M24を間欠的に切断することにより成形する。積層用素材の成形物(成形機構A21にて樹脂含有積層体の形状に成形された積層状態の積層用素材)を第二の冷却機構にて冷却する第二冷却工程を設けてもよい。このようにして、樹脂含有積層体M25が製造される。
樹脂M2として熱可塑性樹脂を用いる場合、第二の加熱機構A37〜A39にて積層用素材を加熱すると、積層用素材を軟化させることができるので好適である。
押出成形により樹脂含有積層体を連続的に形成すると特に単位時間当たりに大量の樹脂含有積層体を製造することが可能となる点で好適であるが、押出成形装置A30の代わりに、図4に示すような加熱機付き射出成形装置A50(成形機構A21を有する)にて樹脂含有積層体を形成してもよい。各ペレットM11〜M13を別々のホッパA51〜A53に投入して、別々に各加熱機(第二の加熱機構)A57〜A59にて各ペレットM11〜M13を加熱して軟化させ(第二加熱工程)、軟化した各積層用素材を別々に各押出機(第二の押出機構)A54〜A56にて混練する。その後、積層工程S3では、各混練された積層用素材を別々に各押出機(第二の押出機構)A54〜A56にて押し出して同じ射出成形型A60内に射出し、射出した各混練された積層用素材を射出成形型A60内で積層する。そして、成形工程S4では、射出成形型A60内で積層された状態の積層用素材を成形して樹脂含有積層体M25を形成する。積層用素材の成形物を第二の冷却機構にて冷却する第二冷却工程を設けてもよい。
射出成形により樹脂含有積層体を形成すると、樹脂含有積層体を比較的複雑な形状に連続的に形成することができる点で好適である。
樹脂含有積層体を製造する際に押出成形や射出成形といった連続成形を行う場合、積層用素材の原料が粉体状であると、混練段階で原料を均質に混練するのが容易ではない。そこで、押出成形や射出成形により成形する成形機構にて樹脂含有積層体の形状に成形するのを容易にするため、積層用素材をペレットとしている。
上述したようにペレット用素材の組成を積層用素材の組成と同じにすると複数種類のペレットを混合する必要が無い点で好適であるが、図5や図6に示す製造方法にして形成するペレットの種類数を少なくさせてもよい。
図5は、充てん材の配合割合の最小割合とした積層用素材が溶融状態の樹脂M2のみからなる場合に樹脂含有積層体を製造する過程を示している。この場合、ペレット化工程S1では、充てん材M1の配合割合の最大割合とした積層用素材の配合割合で充てん材M1と溶融状態の樹脂M2とが少なくとも含まれたペレット用素材からペレットM13を形成する。その際、図1で示したように、ペレット用素材を第一の押出機構A4にて混合しながら不定形の状態で押し出し、押し出した不定形の素材M4を不定形のまま導入部A5に導入してペレット形状に成形することによりペレットM13を形成する。混練工程S2では、積層用素材毎に、溶融状態の樹脂M2と最大割合の配合割合で形成されたペレットM13とを当該積層用素材の配合割合にさせる比率で混ぜて混練する。
例えば、樹脂M2と0重量%以上100重量%未満の充てん材M1のみからなる各積層用素材中の充てん材M1と樹脂M2の重量比(充てん材:樹脂)が、(A)0:100、(B)20:80、(C)40:60、(D)60:40、(E)80:20の5種類からなる場合、最大割合(E)の配合割合(充てん材:樹脂=80:20)で充てん材M1と溶融状態の樹脂M2とを混合してペレットM13を形成する。各積層用素材中の樹脂M2とペレットM13の重量比(樹脂:ペレット)は、(A)の積層用素材については100:0、(B)の積層用素材については75:25、(C)の積層用素材については50:50、(D)の積層用素材については25:75、(E)の積層用素材については0:100とすればよい。
また、積層用素材が樹脂M2と0重量%以上100重量%未満の充てん材M1と0重量%以上100重量%未満の第三の素材M3とからなる素材であり、全ての素材で充てん材M1と第三の素材M3の重量比が10:1として、各積層用素材中の重量比(充てん材と第三の素材との合計:樹脂)が、(A)0:100、(B)22:78、(C)44:56、(D)66:34、(E)88:12の5種類からなる場合、各積層用素材中の重量比(樹脂:ペレットM13)は、(A)〜(E)の順に100:0、75:25、50:50、25:75、0:100とすればよい。
図6は、参考例として、充てん材の配合割合が最小の積層用素材でも充てん材が含まれる場合に樹脂含有積層体を製造する過程を示している。この場合、ペレット化工程S1では、充てん材M1の配合割合の最大割合とした積層用素材の配合割合で充てん材M1と溶融状態の樹脂M2とが少なくとも含まれたペレット用素材から第一のペレットM13を形成し、充てん材M1の配合割合の最小割合とした積層用素材の配合割合で充てん材M1と溶融状態の樹脂M2とが少なくとも含まれたペレット用素材から第二のペレットM14を形成する。その際、図1で示したように、ペレット用素材を第一の押出機構A4にて混合しながら不定形の状態で押し出し、押し出した不定形の素材M4を不定形のまま導入部A5に導入してペレット形状に成形することによりペレットM13,M14を形成する。混練工程S2では、積層用素材毎に、ペレットM13とペレットM14とを当該積層用素材の配合割合にさせる比率で混ぜて混練する。
例えば、積層用素材中の重量比(充てん材:樹脂)が、(A)20:80、(B)35:65、(C)50:50、(D)65:35、(E)80:20の5種類からなる場合、最大割合(E)の配合割合(充てん材:樹脂=80:20)で第一のペレットM13を形成し、最小割合(A)の配合割合(充てん材:樹脂=20:80)で第二のペレットM14を形成する。各積層用素材中のペレットM13,M14の重量比(第二のペレット:第一のペレット)は、(A)の積層用素材については100:0、(B)の積層用素材については75:25、(C)の積層用素材については50:50、(D)の積層用素材については25:75、(E)の積層用素材については100:0とすればよい。
図5と図6で示した製法により、積層用素材の積層数が多くても、各積層用素材の原料として用いるペレットの種類数が少なくなる点で好適である。
なお、図7は、参考例として、複数種類の充てん材を用いて樹脂含有積層体を製造する過程を示している。図7に示すように、2種類以上の充てん材の配合割合を変化させて樹脂含有積層体を形成してもよい。各積層用素材は、溶融状態の樹脂M2が少なくとも含まれ、第一の充てん材M31の配合割合が0重量%以上100重量%未満の範囲で互いに異なり、第二の充てん材M32の配合割合が0重量%以上100重量%未満の範囲で互いに異なっている。各積層用素材中の両充てん材M31,M32を合計した配合割合の少なくとも一つは、樹脂M2の配合割合以上とされている。
ペレット用素材に第一・第二の充てん材M31,M32の少なくとも一方と第一・第二の充てん材M31,M32を合計した重量と等重量以下の溶融状態の樹脂M2とが少なくとも含まれる場合、ペレット化工程S1では、当該ペレット用素材を第一の押出機構A4にて混合しながら不定形の状態で押し出して不定形のまま導入部A5に導入してペレット形状に成形することによりペレットを形成する。
各積層用素材を別々に混練する混練工程S2では、少なくとも充てん材M31,M32の合計の配合割合が樹脂M2の配合割合以上の積層用素材についてはペレット化工程にて形成されたペレットを少なくとも原料として、複数の積層用素材のそれぞれを別々に混練する。
例えば、樹脂M2と0重量%以上100重量%未満の充てん材M31と0重量%以上100重量%未満の充てん材M32のみからなる各積層用素材中の充てん材M31、M32と樹脂M2の重量比(第一の充てん材:第二の充てん材:樹脂)が、(A)80:0:20、(B)60:40:20、(C)40:40:20、(D)60:20:20、(E)80:0:20の5種類からなる場合、図7の例では(A)〜(E)の各組成でペレットを形成し、形成した各ペレットを対応する配合割合の各積層用素材の原料にする。むろん、図6の例のように、(A)と(E)の組成でのみペレットを形成し、当該ペレットのみを積層用素材の原料としてもよい。なお、各積層用素材中のペレットの重量比((A)の組成のペレット:(E)の組成のペレット)は、(A)〜(E)の順に100:0、75:25、50:50、25:75、0:100となる。ペレット用素材に第三以上の充てん材や第三の素材M3が含まれる場合も、同様にして複数種類の充てん材が含まれたペレットを形成し、当該ペレットを少なくとも原料として積層用素材を混練し、樹脂含有積層体を形成することができる。
以上の各場合において、樹脂M2として常温(例えば20℃)で液状(流動状態)の合成樹脂を用いる場合、樹脂を溶融させてペレット用素材を軟化させたり積層用素材を軟化させたりする必要が無くなるので、第一の加熱機構A7(第一加熱工程)や第二の加熱機構A37〜A39,A57〜A50(第二加熱工程)が不要になる。液状の合成樹脂として熱硬化性樹脂を用いると、従来できなかった熱硬化性樹脂を原料とした樹脂含有積層体を製造することができる。
以上の各工程により、樹脂含有積層体が製造される。
(2)本製造方法に用いられる製造装置の構成:
図8は本樹脂含有積層体の製造方法の実施に用いるペレット製造装置10の一実施形態の外観側面図であり、図9は当該ペレット製造装置の外観上面図である。同装置10は、概略、各装置11,12,13,20,14、制御盤15を備えている。制御盤15は、複数の操作ボタンと、本装置10の運転条件の設定や運転状態をモニタリングする操作ディスプレイとが前面に配置されている。本装置10の操作者は、この制御盤15を使用して各種操作を行う。なお、樹脂M2として熱可塑性樹脂を用いるものとして説明する。
材料供給装置11は、中空の略円筒形状に形成され、上面に開口部11a1を備えたホッパ装置11aを有している。ホッパ装置11aの内部には、撹拌翼11a2と、この撹拌翼11a2が接続されている撹拌翼接続円板11a3とが配置されており、この撹拌翼接続円板11a3はベルト11a4を介して撹拌翼駆動モータ11a5に接続されている。このモータ11a5の駆動がベルト11a4を介して円板11a3に伝達され、円板11a3と撹拌翼11a2が回転駆動する。微粒状の充てん材と断片形状の熱可塑性樹脂原反とを少なくともホッパ装置11aに投入すると、装置11a内に収容された素材は粒状のまま撹拌されつつ混合され、混合材料供給口11a6から素材搬送装置12に供給される。
素材搬送装置12は、混合材料供給口11a6に接続された混合材料流入口12aから、混合された素材の供給を受ける。略円筒形状の中空管12bの内部には、一部(図8、図9の右側)がペレット成形装置20内に挿入されたスクリュー軸12cが配設されている。このスクリュー軸12cは、軸方向に沿って複数フライトの螺旋状ネジ山が形成され、スクリューとされている。流入口12aから流入した素材は、中空管12bとスクリュー軸12cとスクリューのネジ山にて形成される空間に収容される。このスクリュー軸12cは、ギア部12dを介してスクリュー軸駆動モータ12eに接続されている。このモータ12eを駆動してスクリューを回転動作させると、上記中空管12bとスクリュー軸12cとスクリューのネジ山にて形成される空間に収容された素材は、この回転動作によって形成される所定の押出速度に基づいて、混合されながら流動体流出口12fに向かって押し出される。このとき、素材は、素材搬送装置12に併設されている素材加熱装置(第一の加熱機構)13によって加熱され、熱可塑性樹脂が溶融することにより軟化する。従って、押し出される素材は、軟化状態とされる。同装置13は、概略、発熱体を有するヒータ部13aを複数備えるとともに、各ヒータ部13aに対応した複数のブロア部13bを備えている。ヒータ部13aの発熱体により高温とされた空気をブロア部13bにて中空管12bに吹き付けることにより、中空管12b内の素材を加熱する。
ここで、ヒータ部は熱可塑性樹脂を溶融させる温度に上昇させることができればよく、熱可塑性樹脂の種類に応じてヒータの加熱能力を決定すればよい。例えば、熱可塑性樹脂としてPPを用いる場合には200〜230℃程度とし、ポリアミドを用いる場合には270〜290℃程度とする。素材搬送装置12が素材を搬送する能力は、軟化された素材の粘度等の性質に応じて決定すればよい。
図10はペレット成形装置20の要部の斜視図であり、図11と図12は図9のB方向から見て示した垂直断面図である。なお、図11においてスクリュー軸12cとスクリューのネジ山については側面視して示している。以下、図11と図12を基準とした上下左右の関係により各部材の配置を説明する。
ペレット成形装置20は、軟化状態の素材の押出方向を軸とした円筒形状の金属製外筒部21、同外筒部21の素材出口側(図の右側)の端部に取り付けられた金属製部材とされた出口部22、同出口部22の下側において開口31aを上側に向けて設置されて押し出される不定形の素材m1を導入する導入部31が設けられた粉砕機(粉砕機構)30、同粉砕機30にて粉砕された素材m2を導入する粉砕素材導入部24が形成された成形機用容器23、同容器23内に設けられた二つの押し込みローラ25,25、成形機用容器23の下側にて回転可能に取り付けられた金属製ダイフェースカッタ部26、同ダイフェースカッタ部26を回転駆動する電動モータ27、等を備えている。
外筒部21の左側には、素材流入口21aが設けられており、軟化状態の素材は素材搬送装置12から素材流入口21aに流入するようになっている。外筒部21内にスクリュー12gの先端部(左端部)が挿入されており、外筒部21内に搬送された軟化状態の素材は同スクリュー12gの回転動作により混合されながら右方向に押され、出口部22から右側に押し出され、不定形の素材m1として金属製の粉砕機用ホッパ32内に落下する。なお、素材搬送装置12と外筒部21と出口部22が押出機構を構成する。
出口部22には、成形用のダイではなく、製造されるペレットよりもはるかに径の大きい単一の開口22aが形成されており、軟化して混合された素材は同開口22aを貫通して成形されることなく不定形の状態で押し出される。
従来は上記出口部22の代わりにペレットと略同じ径とされた貫通穴が多数形成されたダイを外筒部21の右端部に取り付けていた。しかし、熱可塑性樹脂の配合割合が小さい素材では熱可塑性樹脂を溶融させても素材の流動性が小さいため、ダイの部分で大きな抵抗が生じて素材の押出流量は少なく、単位時間当たりに大量のペレットを形成することができなかった。本実施形態ではこのようなダイを外筒部21に取り付けておらず、出口部22では大きな抵抗が生じないため、素材の押出流量は大きくなる。
なお、素材の流動性は、JIS K7210に規定されたMFR(メルトマスフローレイト。単にメルトフローレイトともいう)に準拠して単位時間当たりにメルトフローレイト測定装置から押し出される素材の質量を測定することにより求められる流量(単位:g/10min)で表すことができる。この流量がJIS K7210に準拠して求められるMFRであり、以下、この流量を単にMFRとも呼ぶことにする。
通常、微粒状の充てん材と熱可塑性樹脂の配合比が重量比で70〜99.9:0.1〜30と充てん材の多い素材は、当該素材を試料として、押出機構内で不定形の素材が押し出される出口の位置(図11のP1)における素材の温度を試験温度θ(℃)とし、荷重Mnomを2.16kgとして、JIS K7210に準拠したMFRを測定すると、求められるMFRが1.0g/10min以下となる。MFRが小さいほど試料の流動性が小さいため、充てん材の多い素材は流動性が小さいことになる。例えば、MFRが50g/10minのポリプロピレン(熱可塑性樹脂)を80重量%、粒径1mm以下の微粒状の木粉を20重量%配合した素材では、押出機構の出口の素材温度180℃を試験温度θとし、荷重Mnomを2.16kgとしてMFRを測定すると、MFRは0.0g/10minとなるか、或いは測定することができなくなってしまう。
流動性の小さい素材については、ペレット成形用のダイ(押出口が直径1〜8mm)を外筒部の端部に取り付けた押出成形機における素材の排出圧力Pe(上記出口の位置P1に相当する位置における素材の圧力)が大きくなりすぎ、押し出すことが困難となって、ペレットを大量生産することができない。なお、排出圧力Peは、押出成形機内において上記出口の位置P1に相当する位置に圧力計の検出部を挿入して測定することができる。特に、排出圧力Peが25.0MPa以上となる流動性の低い素材では、ペレット成形用のダイを装着した押出成形機では機械の耐久性の観点からペレットの成形を行っていない。通常、微粒状の充てん材と熱可塑性樹脂の配合比が重量比で70〜99.9:0.1〜30である素材は樹脂が加熱軟化した状態で排出圧力Peが25.0MPa以上となってしまうが、このような流動性の小さい素材であっても本発明のペレット製造装置は押出機構にて混練しながら素材を押し出すことができ、ペレットを大量生産することが可能である。
本実施形態では、出口部の開口22aの断面積S1を外筒部21の出口部22側の端部における開口部分の断面積S0(外筒部の内側面で囲まれた部分の断面積)以上として、素材の排出圧力Peを確実に5.0MPa以下と小さくし、出口部から素材が円滑に押し出されるようにしている。図11ではS1=S0の場合を示しているが、S1>S0としてもよい。外筒部の出口部側の端部における断面積を比較対象とする限り、斜軸のスクリューを有する押出機でも同様のことが言える。むろん、S1<S0の場合であっても、成形するペレットよりもはるかに大きい径の開口を出口部に形成しておけば、素材を円滑に押し出すことが可能である。素材の排出圧力の観点から、出口部の開口は、素材の排出圧力Peを5.0MPa以下、より好ましくは3.0MPa以下、さらに好ましくは1.0MPa以下にさせる形状とすればよい。すると、単位時間あたり不定形の素材を大量に押し出すことができるので、ペレットを大量生産することができる。ここで、出口部の開口の断面積S1を大きくすれば排出圧力が小さくなり、S1を小さくすれば排出圧力が大きくなるので、同断面積S1を調節することによって排出圧力Peを調整することができる。
粉砕機用ホッパ32は、出口部の開口22aから押し出された不定形の素材m1を一旦収容し、下部開口32bから略上下方向を中心軸とする円筒形状の金属製粉砕室33内へ供給することができる。ホッパの開口32aは出口部22から離されて同出口部22の下側に位置しているので、押し出した素材m1が後続の素材m1の押し出しを阻害することなく、ホッパ32は出口部の開口22aから押し出された不定形の素材m1を収容することができる。そして、押出機構から押し出された素材を不定形のまま導入する所定の導入部31が、ホッパ32と粉砕室33に形成されていることになる。むろん、導入部は、押出機構から離されておらず一部が押出機構と繋がっているような構造とすることも可能である。
また、図13に示すように、押出機構の出口部22の下側からホッパ32の上側まで不定形の素材m1を載置して移送するコンベア(例えばベルトコンベア)51を設けてもよい。すなわち、押出機構から押し出された不定形の素材m1は、コンベア51上に載置され、ホッパ32方向に移送されて、当該ホッパ32内に収容され、粉砕室33内に供給される。この場合、コンベア51とホッパ32と粉砕室33とから導入部50が構成される。
粉砕機(粉砕機構)30は、上記ホッパ32、同ホッパ32の下側において同ホッパの下部開口32bに連通する上部開口が形成された粉砕室33、同粉砕室33内の下部において上下方向に回転軸を向けて回転可能とされて不定形の素材を載置する金属製載置テーブル34、左右方向に向けられた円柱状の軸部材35a,35aを回転軸として載置テーブル34に外周下部が当接して当該テーブル34上を転動可能な複数の金属製粉砕ローラ35,35、上下方向に向けて配設された円柱状の回転駆動軸36aを介して載置テーブル34を回転駆動する電動モータ36、成形機用容器23の上部において下方に向けて開口した図示しない粉体吐出口まで粉砕後の素材を移送する粉体輸送機37、等を備えている。軸部材35a,35aは、粉砕室33の側壁に固定されている。粉砕室33の下側(載置テーブル34の下面から下側)には、当該粉砕室33と略同じ径の円筒形状の金属製粉体収容室33aが設けられており、当該収容室33aに粉砕後の素材が粉体輸送機37へ吸い込まれる粉体吸引口37bが形成されている。
粉砕機30では、常時モータ36に通電してあり、回転駆動軸36aを介して載置テーブル34が回転駆動される。すると、載置テーブル34の上面で当該テーブル34の上下方向を軸とする回転動に従動して粉砕ローラが左右方向を軸として回転動し、粉砕室33内に導入された不定形の素材は、載置テーブル34上と粉砕ローラ35,35周面との間で粉砕される。ここで、導入された素材は微粒状の充てん材に熱可塑性樹脂がなじんだ素材とされており、樹脂となじんだ充てん材を有する軟化状態の素材が粉砕され、均質にされる。また、粉体輸送機37の送風機にも常時通電してあり、粉砕されて粉砕室33の内周面と載置テーブル34の外周面との間33bから収容室33a内に落下した素材が粉体吸引口37bから粉体輸送機37に吸い込まれ、粉体吐出口よりも上側まで斜め上方に移送されて、粉体吐出口37aから下方に向けて吐出される。そして、粉砕後の素材は、落下して成形機用容器23内に収容される。
なお、粉砕機構としては、公知の種々の粉砕機を使用可能である。
成形機用容器23は、略上下方向を中心軸とする筒形状の容器用外筒部23aと、同容器用外筒部23aの下側開口を塞ぐように取り付けられた底部円板23bとから構成されている。本実施形態では、成形機用容器23の底部となる底部円板23bに、粉砕された素材の粒子よりも大きい範囲で直径1mm以上8mm以下、例えば直径3〜5mm程度の多数の貫通穴23dが略上下方向に向けて形成されている。容器用外筒部23aの上側の開口23cは粉砕機の粉体吐出口37aから離されて同吐出口37aの下側に位置しているので、成形機用容器23は吐出口37aから下方に向けて吐出された粉砕後の素材M2を収容することができる。そして、粉砕機構にて粉砕された素材を導入する粉砕素材導入部24が、成形機用容器23に形成されていることになる。むろん、粉砕素材導入部は、粉砕機構から離されておらず一部が粉砕機構と繋がっているような構造とすることも可能である。
図14に示すように、底部円板23bは、略円形の貫通穴23dが多数(図では、同心円状に16個×2列)形成されている。なお、ダイフェースカッタ部26の取付位置を点線により示している。各貫通穴23dから押し出される粉砕後の素材は、略棒状とされる。
成形機用容器23内に設けられた押し込みローラ25,25は、略水平に設置された略円柱状の棒状部材25aの両端にて回転可能に取り付けられている。同棒状部材25aは、両端からの中間部にて略上下方向に設けられた回転軸材25bに固定され、同回転軸材25bを中心軸として回転動可能に設けられている。同回転軸材25bは、ローラ駆動用電動モータ25cに取り付けられている。同モータ25cに対して通電を行って動作させ、回転軸材25bを回転させると、棒状部材25aの両端にあるローラ25,25が自ら回転しながら底部円板23b上を周回する(図10では左回り)。このとき、底部円板23bの上面とローラ25,25との間の摩擦力により、ローラ25,25は自ら回転しながら(図11に示されたローラ25では左回り)成形機用容器23内の粉砕後の素材を多数の貫通穴23dの一方の開口(上側開口)から押し込み、他方の開口(下側開口)から略棒状に押し出す。なお、押し込みローラは、一つでも、三つ以上でもよい。
図12、図14に示すように、ダイフェースカッタ部26は、カッタ駆動用電動モータ27への取付部となるカッタテーブル26aと、同カッタテーブル26aに取り付けられて固定される複数(本実施形態では2枚)のカッタ26bとを備えている。本実施形態では、各カッタ26bが底部円板23bの下面を摺動し、回転動作することによって貫通穴23dの下側開口から下方へ押し出される略棒状の素材を粉砕後の素材の粒子よりも大きい範囲で長さ1mm以上30mm以下、例えば長さ3〜7mm程度に切断する。これにより、軟化した素材がペレット形状に成形される。なお、複数の貫通穴23dを有する成形機用容器23と、押し込みローラ25,25および同押し込みローラを駆動する機構25a〜cと、カッタ26bを有するダイフェースカッタ部26と、モータ27とが、ペレット成形機構を構成する。
ペレット形状に成形された素材は、冷却槽40内に落下し、冷却されて固化し、ペレットm3として冷却槽40から回収される。冷却槽40は、図示しない冷却機にて冷却された冷水が入れられており、ペレット成形装置20から落下する成形後の素材を冷水にて固化させる。冷却槽40と冷却機とは、第一の冷却機構を構成する。成形後の素材を即座に固化させることにより、成形された素材どうしが相互に接着してしまうことを防止することができる。
固化されたペレットは、ペレット流入口14aから選別搬送装置14に流入する。選別搬送装置14は、所定径の略円形状の小穴が多数形成された選別搬送網、搬送網振動モータ、ペレット収容部を有している。ペレットは、順次選別搬送網に投入され、搬送網振動モータによって選別搬送網が振動することにより同選別搬送網の小穴にて大きさが選別される。選別搬送網上に残存するペレットは、同選別搬送網上をペレット回収部に向かって移動していき、図示しないサイクロンによってペレット収容部に収容される。また、選別搬送網から落下したペレットは、回収されて再利用される。
上述したように生成したペレットを少なくとも用いて、汎用的な樹脂多層成形用の押出多層成形機や射出多層成形機を用いて樹脂含有積層体を形成することができる。押出成形機としては、一軸スクリュー混練押出成形機や二軸スクリュー混練押出成形機など、種々の装置を用いることができる。例えば、図15に示すように、各ホッパ61、軟化状態の積層用素材の押出方向を軸とした円筒形状の各金属製外筒部62、同外筒部62の素材出口側(図の右側)の端部に取り付けられた各ペレット用素材を別々に押し出す押出口63aを有する金属製ダイ63、各外筒部62内に挿入された各スクリュー64、各スクリュー64を回転駆動する各スクリュー軸駆動モータ65、各外筒部62に併設されて当該外筒部内を所定温度に加熱する各加熱機(第二の加熱機構)66、ダイ63の外側(右側)に設けられた単一のカッタ67、を備える加熱機付き一軸スクリュー混練押出多層成形機60を用いることができる。同押出多層成形機60は、ダイ63の各押出口63aから軟化状態の各混練された積層用素材を別々に押し出し、当該各混練された積層用素材を当該押し出しに伴って移動させながら積層して、積層された状態の積層用素材M24を生成する。そして、移動する積層された状態の積層用素材M24を間欠的にカッター67で切断することにより成形する。成形された積層用素材M24は、図示しない冷却槽にて冷却されて固化し、樹脂含有積層体M25として冷却槽から回収される。冷却槽には冷却機にて冷却された冷水が供給されるようになっており、これら冷却槽と冷却機とが第二の冷却機構を構成する。成形後の素材を即座に固化させることにより、樹脂含有積層体どうしが相互に接着してしまうことを防止することができる。
なお、充てん材濃度を擬似的に傾斜させた樹脂含有積層体を製造する場合には、充てん材の配合割合の大きさ順に積層されるように各ホッパ61に原料を投入すればよい。
また、射出成形機としては、例えば、上記押出成形機60の各部61〜66と同様の構成を備えるとともに、図16に示すように、基部71、この基部71上に固定された固定金型72、基部71上で固定金型72の型面72zに対向する位置(右側)で水平(左右)方向に移動可能に設けられた移動金型73、この移動金型73内で当該移動金型とは別に水平(左右)方向に移動可能に設けられた肉厚調整金型74、移動金型73を水平方向に駆動する移動金型駆動機構75、肉厚調整金型74を水平方向に駆動する肉厚調整金型駆動機構76、肉厚調整金型74の型面74zに形成された複数の空気吸引孔74aに真空圧を作用させることの可能な真空ポンプ77、等を備える射出成形機70を用いることができる。本発明の射出成形型は、金型72〜74から構成される。
固定金型72には、型面72zに各混練された積層用素材の射出口72d〜fが形成され、型面72zとは反対側の面(左側)に各混練された積層用素材を射出成形型内に流入させる流入口72a〜cが形成されるとともに、内部に冷却通路72gや空気抜き孔72hが形成されている。固定金型の流入口72a〜cは、それぞれ各押出口63aに接続され、各押出機構にて各押出口63aから押し出される各混練された積層用素材が流入するようになっている。移動金型73には、内部に冷却通路73aが形成されている。肉厚調整金型74には、型面74zに複数の空気吸引孔74aが形成され、これらの空気吸引孔74aから水平(左右)方向に貫通して型面74zとは反対側の面(左側)から空気が吸引される貫通孔が形成されるとともに、内部に冷却通路74bが形成されている。各冷却通路72g,73a,74bは、図示しない冷却液循環機構に接続されており、内部を冷却水等の冷却液が通過するようになっている。
空気吸引孔74aに真空圧を作用させず型面72z,74z間を積層用素材1層分よりも広くさせた状態で移動金型73を固定金型72に当接させて混練された積層用素材の一つを押出口63aから所定量押し出して流入口72aに流入させ、射出口72dから射出成形型内に射出する。次に、型面72z,74z間を積層用素材1層分にさせる所定の位置まで肉厚調整金型74を固定金型72に近接させ、一旦金型72〜74を冷却して1層分の積層用素材を固化させ、空気吸引孔74aに真空圧を作用させて1層分の積層用素材を吸引させた肉厚調整金型74を固定金型72から離反させる。
その後、型面72z,74z間を積層用素材2層分よりも広くさせた状態で移動金型73を固定金型72に当接させて混練された積層用素材の別の一つを押出口63aから所定量押し出して流入口72bに流入させ、射出口72eから射出成形型内に射出する。次に、型面72z,74z間を積層用素材2層分にさせる所定の位置まで肉厚調整金型74を固定金型72に近接させ(図の状態)、一旦金型72〜74を冷却して2層分の積層用素材を固化させ、空気吸引孔74aに真空圧を作用させて2層分の積層用素材を吸引させた肉厚調整金型74を固定金型72から離反させる。
そして、型面72z,74z間を積層用素材3層分よりも広くさせた状態で移動金型73を固定金型72に当接させて混練された積層用素材の別の一つを押出口63aから所定量押し出して流入口72cに流入させ、射出口72fから射出成形型内に射出する。次に、型面72z,74z間を積層用素材3層分にさせる所定の位置まで肉厚調整金型74を固定金型72に近接させ(図の状態)、一旦金型72〜74を冷却して3層分の積層用素材を固化させ、空気吸引孔74aに真空圧を作用させて3層分の積層用素材を吸引させた肉厚調整金型74を固定金型72から離反させる。このようにして、樹脂含有積層体が形成される。
なお、ペレットを生成する際に粉砕機構を省略する場合には、図10において、粉砕機30を省略し、不定形の素材が押し出される出口部22の下方に成形機用容器23を配置して、出口部22から不定形の状態で押し出されるペレット用素材を不定形のまま成形機用容器23内に導入すればよい。この場合のペレット製造装置の構成は、特開2004−17502号公報に開示されたペレット製造装置の構成と同じになる。
(3)樹脂含有積層体の製造方法の作用、効果:
材料供給装置11に微粒状の充てん材と当該充てん材と等重量以下の熱可塑性樹脂を少なくとも投入すると、素材搬送装置12は投入されたペレット用素材を混合しながらペレット成形装置20方向に搬送する。このとき、素材加熱装置13が素材を加熱するので、熱可塑性樹脂は溶融し、素材が軟化する。樹脂としてPPを用いる場合、成形用素材から樹脂含有積層体への成形時の加熱溶融の温度と同じ200〜230℃程度となるように素材を加熱する。ここで、素材は、フィラー高充填であるので、樹脂が溶融しても固形分が多いことによって流動性は大きくなりすぎず、粉砕可能な程度に軟化する。素材搬送装置12は、軟化した素材をスクリュー12gにより混合しながらペレット成形装置の外筒部21内に押し込む。素材が混合されるので、充てん材に樹脂がなじんだ(相溶化した)不定形の素材が形成される。素材に相溶化剤が添加されている場合には、充てん材に樹脂がさらによくなじんだ不定形の素材が形成される。また、シランカップリング剤を反応させた充てん材を用いた場合にも、充てん材に樹脂がさらによくなじんだ不定形の素材が形成される。軟化した素材は、成形されることなく不定形の状態で押し出される。ここで、出口部の開口の断面積S1が外筒部の出口部側端部における開口部分の断面積S0以上とされているので、MFRが1.0g/10min以下と低流動性の素材であっても、素材の排出圧力Peは5.0MPa以下、通常は1.0MPa以下となる。すると、軟化しているが流動性の低い素材は、成形されることなく不定形の状態で容易に押し出される。このときの状態が、図10の不定形の素材m1として示されている。なお、素材中の充てん材の配合割合が多いと素材m1は粉っぽい感じで押し出され、素材中の樹脂の配合割合が多いと素材m1は太いうどん状となって押し出される。以上が、押出工程である。
押し出された不定形のペレット用素材m1は、落下して粉砕機用ホッパ32内に収容され、粉砕室33内に供給される。すなわち、同素材m1は、不定形のまま導入部31に導入される。
導入部31に導入された不定形の素材m1は、充てん材に樹脂がなじんだ素材とされており、樹脂となじんだ充てん材を少なくとも有する素材が粉砕機30にて粉砕され、均質にされる。粉砕された素材m2は、粉体吐出口37aから落下して成形機用容器23内に収容される。粉砕素材導入部24に導入された粉砕後の素材は、押し込みローラ25,25により多数の貫通穴23dの上側開口から押し込まれる。なお、素材が粉砕されているので、貫通穴23d内に入り込みやすく、単位時間当たりのペレット成形量が多い。また、貫通穴23dに入った状態で、素材の粒子間に適度な空隙(成形用素材から樹脂含有積層体への成形時の熱を加える混練工程で崩れる程度の空隙)が生じる。貫通穴23dに押し込まれた粉砕後の素材は、貫通穴23dの下側開口から略棒状に押し出される。そして、カッタ26bがさらに回転すると、略棒状の素材M4は、同カッタ26bにより断面方向に切断されて1〜30mmの長さとされ、粉砕後の素材の粒子よりも大きいペレット形状に成形される。
ペレット形状の成形されたペレット用素材は、冷却槽40内に落下し、冷却されて固化する。生成したペレットは、冷却槽40から回収される。
生成したペレットm3を少なくとも積層用素材の原料として図15に示す押出成形機60のホッパ61に投入すると、モータ65に回転駆動されたスクリュー64の回転動作により混合されながらダイ方向に押される。このとき、加熱機66がペレットを加熱するので、熱可塑性樹脂が溶融し、ペレットが軟化する。各混練された軟化状態の積層用素材は、ダイ63の各押出口63aから押し出され、積層された状態にされる。積層された状態の積層用素材は、カッタ67にて所定の長さに切断される。これにより、ペレットから樹脂含有積層体の形状に成形され、成形物が冷却されることにより樹脂含有積層体が製造される。また、図16に示す射出成形機70を用いる場合、混練された軟化状態の積層用素材が各押出口63aから押し出されて同じ射出成形型内に射出され、同射出成形型内で積層される。これにより、射出成形型内で積層された状態の積層用素材が成形され、成形物が冷却されることにより樹脂含有積層体が製造される。
素材に滑剤を添加していた場合、成形用素材から樹脂含有積層体の形状に成形する時に充てん材間のすべりが良好となるので、成形しやすくさせることができる。
図17は、得られる樹脂含有積層体の例を断面視して示している。積層用素材中の重量比(充てん材:樹脂)を0:100、40:60、80:20とし、充てん材の配合割合の大きさ順に積層用素材を積層すると、樹脂含有積層体M41のように充てん材濃度を段階的に傾斜させた3層構造の新規の樹脂含有積層体を得ることができる。積層用素材中の重量比(充てん材:樹脂)を0:100、20:80、40:60、60:40、80:20とし、充てん材の配合割合の大きさ順に積層用素材を積層すると、樹脂含有積層体M42のように充てん材濃度を段階的に傾斜させた5層構造の新規の樹脂含有積層体を得ることができる。ここで、樹脂含有積層体M41,M42にはフィラー高充填(充てん材の重量比80,60重量%)の層が形成されており、当該フィラー高充填の層では充てん材が高濃度であるため充てん材の性質が十分に残されている。一方、同積層体M41,M42にはフィラー低充填の層やフィラー無しの層も形成されており、当該層では樹脂が高濃度であるため樹脂の性質(例えば弾性、可塑性、等)が十分に残されている。
なお、積層用素材を充てん材の配合割合の大きさ順に積層する場合に積層用素材の積層数を多くすると、擬似的に傾斜配向性材料を形成することができるし、隣り合う各層間で充てん材の濃度差が小さくなるため、隣り合う各層どうしが強固に結着してより確実に各層間の剥離が生じなくなる。
また、充てん材を複数種類用いた参考例として、積層用素材中の重量比(第一の充てん材F1:第二の充てん材F2:樹脂)を0:80:20、20:60:20、40:40:20、60:20:20、80:0:20とし、充てん材の配合割合の大きさ順(第一の充てん材の配合割合の大きさ順でも、第二の充てん材の配合割合の大きさ順でもある)に積層用素材を積層すると、樹脂含有積層体M43のように複数の充てん材の濃度を段階的に傾斜させた5層構造の新規の樹脂含有積層体を得ることができる。ここで、第一の充てん材が高濃度とされた層では第一の充てん材の性質が十分に残され、第二の充てん材が高濃度とされた層では第二の充てん材の性質が十分に残されている。これにより、例えば、表は金属の高濃度層、裏は木質系材料の高濃度層、といった新規の樹脂含有積層体を押出成形や射出成形といった連続成形により量産することが可能となる。
むろん、各積層用素材を略平行に積層する以外にも、樹脂含有積層体M44のように、各積層用素材のうち一部を棒状に形成し、残りを筒状に形成して積層した構造としてもよい。この場合、図1等の積層工程S3では、各混練された積層用素材のうち一部(一つまたは二つ以上)を棒状に押し出すとともに残りを筒状に押し出して積層すればよい。すると、積層用素材が筒状に積層された新規の樹脂含有積層体を得ることが可能となる。
以上説明したように、ペレット化工程では、充てん材と樹脂を少なくとも含む素材を不定形の状態で押し出し、押し出されたペレット用素材を不定形のまま素材を導入部に導入すればよいので、素材の押出流量は制限されない。従って、溶融状態の樹脂が充てん材の重量以下の重量とされた流動性の小さいフィラー高充填の素材であっても、単位時間当たりに成形用素材を大量に生成することが可能であり、この成形用素材を用いて樹脂含有積層体を大量生産することが可能となる。また、樹脂含有積層体にはフィラー高充填の層が形成されており、このフィラー高充填の層では充てん材の性質が十分に残されているので、充てん材の性質が十分に残された層を有して充てん材濃度を異ならせた複数の層が形成された新規の樹脂含有積層体を製造することが可能となる。ここで、各積層用素材は混練された後押出機構にて押し出されて積層されるので、各層どうしは、溶融状態の樹脂の結着力により強固に結着し、剥離しない。なお、得られる樹脂含有積層体は、充てん材の性質が十分に残されたフィラー高充填の層を有しているので、そのまま、あるいは、焼成されることにより、セラミックの代替品等として利用することができる。
また、各積層用素材を押し出して成形するので、積層された状態の積層用素材を単位時間当たり大量に連続成形可能である。従って、各層間の剥離が防止された良質の樹脂含有積層体を量産することが可能となる。
さらに、押出成形や射出成形といった連続成形で樹脂含有積層体を形成することができるため、良質の樹脂含有積層体を大量生産することができ、樹脂含有積層体のコストを低減させることができる。
なお、押出機構で押し出された不定形のペレット用素材を一旦粉砕してペレット形状に成形すると、より均質にされた状態でペレットを形成することができる。これにより、ペレットをより均質化させることができ、樹脂含有積層体の各層をより均質化させることが可能となる。また、充てん材に樹脂が良くなじんだ(相溶化した)後にペレット化されるので、当該ペレットを原料として押出成形や射出成形により樹脂含有積層体の形状に成形する時に原料段階ではペレット形状を維持させることができる一方、熱が加わる混練段階でペレットをより崩れやすくさせて良好に分散させる。従って、ペレットから樹脂含有積層体の形状に成形することが容易となる。さらに、不定形のペレット用素材が粉砕されることによってペレットを成形する際に成形用の穴や隙間等に入りやすくなるので、単位時間当たりのペレット生成量をさらに増やすことができ、樹脂含有積層体の生産量をさらに増やすことが可能となる。
特に、高充填量の充てん材と加熱軟化した熱可塑性樹脂とを含む素材を混合して押し出す(混練する)ことを行わずに粉砕してペレット形状に成形すると、充てん材に樹脂がなじまずにペレット化されるため、充てん材と樹脂とがばらばらに崩れて粉体状になりやすいペレットが形成される。むろん、熱可塑性樹脂を軟化させていなければ、なおさら粉体状に崩れやすいペレットが製造される。すると、当該ペレットを原料として樹脂含有積層体の形状に成形しようとしたときに原料段階からペレットが粉体状に崩れてしまうため、混練段階で原料を均質に混練するのが容易ではない。本発明の製造方法では、溶融した樹脂と充てん材とを軟化した素材として混合して押し出した後に粉砕してペレット形状に成形するので、充てん材に樹脂が良くなじんだ後にペレット化され、粉体状となるほどには崩れないペレットが形成される。従って、当該ペレットから樹脂含有積層体への成形時に原料段階ではペレットが粉体状に崩れることなく熱を加える混練段階で崩れて分散するため、混練段階で容易に原料を均質に混練することができる。
さらに、ペレット用素材中の樹脂の配合割合が多くて従来の押出成形機では成形後のペレットどうしがくっついてしまう素材であっても、成形後のペレットどうしがくっつかず分離した状態となる。これは、軟化した素材を不定形の状態で押し出した後、即座にはペレット形状に成形しないため、熱可塑性樹脂を配合した素材では温度低下により、熱硬化性樹脂や接着剤を配合した素材では時間経過により、素材軟化度合が低下すると推察されるためである。ペレットどうしがくっついていると樹脂含有積層体を製造する時にペレットがスムーズに成形工程に送り込まれないが、ペレットどうしが分離しているため、スムーズに樹脂含有積層体を製造することができる。
なお、樹脂M2を液状の合成樹脂とすると、樹脂を加熱溶融させる第一加熱工程や、成形用素材を加熱軟化させる第二加熱工程を省略することができるので、これらの加熱工程にかかる時間を無くすことができる。これにより、単位時間当たりの樹脂含有積層体の生産量を増やすことができる。
また、各積層用素材で、充てん材の平均粒径を互いに異ならせる場合や、樹脂の種類を互いに異ならせる場合や、樹脂の融点を互いに異ならせる場合や、第二の押出機構で押し出される出口の位置における積層用素材の温度を試験温度としたときの樹脂のMFRを互いに異ならせる場合や、比重を互いに異ならせる場合などでも、充てん材の配合割合を樹脂の配合割合以上とした積層用素材が含まれる場合には、充てん材の性質が十分に残された層を有した複数の層が形成された新規の樹脂含有積層体を製造することができ、各層間の剥離が防止された良質の樹脂含有積層体を量産することが可能となる効果が得られる。
さらに、微粒状の無機、金属または木質系材料からなる充てん材を用いて樹脂含有積層体を形成すると、焼成用成形体を得ることができ、この焼成用成形体を焼成すると、焼成体を製造することができる。ここで、内部の積層用素材には比較的粒径の大きい充てん材を用い、表面側の積層用素材に比較的粒径の小さい充てん材を用いて焼成用成形体を形成し、焼成すると、形成される焼成体は、内部に粒径の大きい充てん材が存在する一方、表面には粒径の小さい充てん材が粒径の大きい充てん材どうしの間を埋めて緻密に存在する。従って、小さい充てん材に触媒など有用な機能を発揮する機能性素材を用いると、大きい充てん材に機能性素材を用いなくても、有用な機能を発揮する焼成体を得ることができる。そこで、大きい充てん材にフライアッシュやスラグのような安価な素材を用い、小さい充てん材にジルコニアやジルコニアシリカや貴金属のような機能性素材を用いると、機能性を有する焼成体を安価に製造することができる。
(4)各種変形例:
上記成形機用容器を加熱する容器加熱手段を設けてもよい。上記成形機用容器23内にヒータを埋設して同ヒータに通電すると、成形機用容器23を加熱することができる。すると、成形機用容器23内に収容された不定形の素材の冷却による固化を防ぐことができ、ペレットの生成効率をより向上させることができる。
上記カッタを加熱するカッタ加熱手段を設けてもよい。例えば、上記カッタテーブル26a内にヒータを埋設して同ヒータに通電すると、カッタを加熱することができる。すると、熱可塑性樹脂を含む素材をカッタの近傍にて軟化させて容易に切断することができ、ペレットの生成効率をさらに向上させることができる。
ペレット形状の成形用素材を形成する際、特開2004−17502号公報に開示されたように、一対の圧延ロールで不定形の素材を略平板状に圧延し、シュレッダ(樹脂細断機)で細断することによりペレット形状に成形してもよい。
図18に示すように、発泡状態の樹脂含有積層体M45を形成してもよい。各積層用素材は、発泡剤が添加された素材とされている。発泡剤には、炭酸アンモニウムの無機系発泡剤、ブタンやペンタン等の揮発性発泡剤、ベンゼンスルホヒドラジン系発泡剤、アゾニトリル化合物系発泡剤、アゾカルボン酸系発泡剤、ジアゾアセトアミド系発泡剤、ニトロソ化合物系発泡剤、等を用いることができる。
図19を用いて説明すると、ペレット化工程S1では、図5と同様、充てん材M1の配合割合の最大割合とした積層用素材の配合割合で充てん材M1と溶融状態の樹脂M2とが少なくとも含まれたペレット用素材からペレットM13を形成する。混練工程S2では、積層用素材毎に、発泡剤M15と溶融状態の樹脂M2と最大割合の配合割合で形成されたペレットM13とを当該積層用素材の配合割合にさせる比率で混ぜて混練する。図18の例では、各積層用素材中の重量比(充てん材:発泡剤:樹脂)を、0:1:99、50:1:49、80:1:19としている。同混練工程S2では、発泡剤M15が添加された各積層用素材を別々に発泡させながら混練する。
積層工程S3では、各混練された発泡状態の積層用素材M16〜M18を別々に第二の押出機構A11〜A13にて押し出し、当該各混練された発泡状態の積層用素材M16〜M18を積層された状態にする。成形工程S4では、積層された状態の積層用素材M19を成形して発泡状態の樹脂含有積層体M45を形成する。
すると、充てん材の配合割合に応じて発泡量が変わるので、各層で発泡倍率の異なる新規の樹脂含有積層体を得ることが可能となる。特に、CO2ガスを発生する発泡剤を用い、CO2ガスを吸収する無機の充てん材を用いると、積層用素材中の充てん材の配合割合が多くなるほど発泡量が少なくなり、発泡倍率が小さくなる。図18の例では、円柱状の樹脂含有積層体M45が形成され、充てん材0重量%の層が棒状に押し出されて形成され、充てん材50重量%の層が筒状に押し出されて充てん材0重量%の層の外側に積層され、充てん材80重量%の層が筒状に押し出されてさらに充てん材50重量%の層の外側に積層されている。最外層の充てん材80重量%の層では、充てん材が高濃度であるため、ほとんど発泡しておらず、発泡倍率が0倍(発泡していない状態の積層用素材の体積を基準とした気泡の体積の比)であることが示されている。中間層の充てん材50重量%の層では、発泡倍率が0.5倍とされていることが示されている。最内層の充てん材0重量%の層では、発泡倍率が2倍とされていることが示されている。すなわち、最外層では充てん材の性質が十分に残されているとともにほとんど発泡していないので強固であり、内側となるほど発泡倍率が大きくなって断熱性等の機能が付与されている。
このように、各積層用素材中で発泡剤の配合割合が同じであっても、充てん材の配合割合に応じて発泡倍率が変わるので、充てん材の濃度を段階的に変化させるとともに発泡量も段階的に変化させた新規の樹脂含有積層体を得ることが可能となる。
なお、ペレットを形成する際には、図20に示すように、導入部A5に導入された不定形のペレット用素材M4を粉砕機構にて少なくとも粉砕し、粉砕された素材と、溶融状態の樹脂M2とは物性の異なる第二の樹脂を少なくとも有する第二の素材と、を少なくとも配合してペレットとしてもよい。
ペレットを生成する際には、図の上段に示すように少なくとも不定形の第一のペレット用素材M4と不定形の第二のペレット用素材M51とを粉砕機構A8にて一緒に粉砕して混合物M53を生成してペレットを生成してもよいし、図の下段に示すように素材M4,M51を別々に粉砕機構A9,A10にて粉砕した後に、少なくとも、粉砕された第一のペレット用素材(粉砕物M54)と、粉砕された第二のペレット用素材(粉砕物M55)と、を例えばペレット成形機構A6内で混ぜて混合物M53を生成してもよい。
なお、樹脂含有積層体を形成するために用いる全ての充てん材と樹脂の好ましい配合割合は、充てん材の合計が51〜99重量%(より好ましくは70〜95重量%)、樹脂の合計が1〜49重量%(より好ましくは5〜30重量%)である。
両素材を粉砕前に混ぜる場合、不定形の素材M4,M51を一緒に粉砕することによって混合されるので、両素材の混合を簡素化させることが可能となる点で好適である。なお、不定形の素材M4,M51を一緒に粉砕する際に、第四の素材M52も一緒に粉砕してもよい。第五の素材、第六の素材、…、があれば、これらも一緒に粉砕してもよい。このような場合において、第四の素材M52、第五の素材、…、が微粒状(粉末状ないしペレットよりも細かい粒状)であると、不定形の第一・第二のペレット用素材と混合されやすいので、生成されるペレットをより確実に均質にさせることが可能となる点で好適である。
両素材を粉砕後に混ぜる場合、不定形の素材M4,M51を別々に粉砕することによって両素材のなじみを少なくさせることができるので、より確実に互いに異なる複数の樹脂の物性が残された良質のペレットを製造することが可能となる点で好適である。なお、粉砕物M54,M55を混ぜる際に、第四の素材M52も一緒に混ぜてもよい。第五の素材、第六の素材、…、があれば、これらも一緒に混ぜてもよい。このような場合において、第四の素材M52、第五の素材、…、が微粒状または低粘度(高流動性)の液状(例えば混ぜるときの温度におけるMFRが100以上)とされていると、粉砕された第一・第二のペレット用素材と混合されやすいので、生成されるペレットをより確実に均質にさせることが可能となる点で好適である。
以上の構成により形成されるペレットを少なくとも積層用素材の原料として樹脂含有積層体を製造すると、各積層用素材を加熱しながら混練する際に各樹脂が加熱溶融され、この段階で樹脂どうしがなじんで良質のポリマーブレンドを有する樹脂含有積層体を製造することができる。また、上述の手法を用いることによって、積層された状態の積層用素材の成形の成形性に寄与するが、コンパウンド時(混合時)の温度条件により変性したり樹脂等と反応したりしてしまう添加剤(例えば、200℃で変性するオイル)も利用することが可能となる。さらに、樹脂として熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の双方を用いる場合、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とが互いになじんだ新規のポリマーブレンドを有する樹脂含有積層体を製造することができる。
図21に示すように、互いに異なる流動性を付与する充てん材を用いて樹脂含有積層体を製造する場合、各積層用素材間の流動性を近づけるように各積層用素材の樹脂を選択すると、樹脂含有積層体の品質を向上させたり、単位時間当たりの樹脂含有積層体の製造量を多くさせたりすることが可能になる。
同図の例では、参考例として、積層用素材M65は積層用素材M64,M74の2層で構成され、積層用素材M64,M74に含まれる充てん材は各積層用素材M64,M74の配合割合で同じ溶融状態の樹脂に配合されたときに当該配合された素材に対して互いに異なる流動性を付与する第三の充てん材M61および第四の充てん材M71から構成されている。同図では、両充てん材M61,M71が同じ材質でありながら、第三の充てん材M61は平均粒径が比較的大きい結果比較的大きい流動性を付与し、第四の充てん材M71は平均粒径が比較的小さい結果比較的小さい流動性を付与する例を示している。ここで、流動性は、試験温度で溶融状態である樹脂に充てん材が積層用素材の配合割合で配合されたときに前記試験温度で求められるMFR(単位:g/10min)で表され、MFRが大きくなるほど流動性が大きくなり、MFRが小さくなるほど流動性が小さくなる。また、流動性は、第二の押出機構A11,A12内において出口の位置における温度で溶融状態である樹脂に充てん材が積層用素材の配合割合で配合されたときに前記出口の位置にて前記温度で押し出される素材の排出圧力(単位:MPa)で表され、排出圧力が大きくなるほど流動性が小さくなり、排出圧力が小さくなるほど流動性が大きくなる。MFRが0.0と求められる場合には、MFRの大小が誤差によって消えている可能性があるので、素材の排出圧力を流動性の指標とすればよい。
図21の例では、第三の充てん材M61と当該充てん材と等重量以下の溶融状態の樹脂M62と必要に応じて第三の素材M3とがペレット化機構A3にてペレット化され、形成されたペレットM63が第二の押出機構A11にて混練されて、第三の充てん材M61を含む第一の積層用素材M64が形成される。また、第四の充てん材M71と当該充てん材と等重量以下の溶融状態の樹脂M72と必要に応じて第三の素材M3とがペレット化機構A3にてペレット化され、形成されたペレットM73が第二の押出機構A12にて混練されて、第四の充てん材M71を含む第二の積層用素材M74が形成される。そして、積層された状態の積層用素材M24を成形機構A21にて成形することにより、樹脂含有積層体M66が製造される。
ここで、第二の積層用素材M74に含まれる樹脂M72は、第二の積層用素材M74の流動性を第一の積層用素材M64の流動性に近づける樹脂とされている。同樹脂M72は、例えば、第一の積層用素材M64に含まれる樹脂M62のMFR(第二の押出機構A11で押し出される出口の位置における積層用素材M64の温度を試験温度とする)とは異なるMFR(第二の押出機構A12で押し出される出口の位置における積層用素材M74の温度を試験温度とする)の樹脂とされる。図の例では、第三の充てん材M61よりも第四の充てん材M71の方が各積層用素材の配合割合で同じ溶融状態の樹脂に配合されたときに当該配合された素材に対して小さい流動性を付与するので、樹脂M72に樹脂M62よりもMFRの大きい樹脂、すなわち、第二の押出機構A11,A12で押し出される出口の位置における積層用素材M64,M74の温度での流動性の大きい樹脂を用いている。
また、同樹脂M72は、例えば、第一の積層用素材M64に含まれる樹脂M62の融点とは異なる融点の樹脂とされる。図の例では、第四の充てん材M71の方が小さい流動性を付与するので、樹脂M72に樹脂M62よりも融点の低い樹脂、すなわち、第二の押出機構A11,A12で押し出される出口の位置における積層用素材M64,M74の温度での流動性の大きい樹脂を用いている。
以上により、隣接した積層用素材M64,M74間で流動性のずれが少なくなるので、層間の剥離を防いで樹脂含有積層体M66の品質を向上させることができるし、溶融状態の樹脂に配合されたときに当該配合された素材を低い流動性にさせる充てん材に高い流動性の樹脂を配合することにより律速状態の積層用素材における単位時間当たりの押出量が多くなるので、単位時間当たりの樹脂含有積層体の生産量を増大させることができる。
一方、第一の積層用素材M64に含まれる樹脂M62に当該樹脂M62よりもMFRの小さい樹脂、または、当該樹脂M62よりも融点の高い樹脂、すなわち、第二の押出機構A11,A12で押し出される出口の位置における積層用素材M64,M74の温度での流動性の小さい樹脂を用いてもよい。すると、隣接した積層用素材M64,M74間で流動性のずれが少なくなるので、樹脂含有積層体M66の品質を向上させることができる。
特に、図21に示した樹脂含有積層体M66のように、積層された状態の積層用素材M65の押出方向に対する垂直断面をみたときに積層用素材M64,M74どうしの界面を断面波形状、断面櫛状にする場合、積層用素材に配合される充てん材が樹脂と等重量以上であるときには積層用素材の流動性が低いため、隙間が生じることがある。これでは、折角接合面積を広げて積層用素材間の結合強度を向上させようとしたにもかかわらず、逆に結合強度が低下してしまうことがある。このような場合でも、隣接した積層用素材の流動性が近づけられるので、当該隣接した積層用素材間の流動性のずれが少なくなり、層間の剥離を防いで樹脂含有積層体の品質を向上させることができる。
なお、三以上の積層用素材を用いて三層以上の樹脂含有積層体を形成する場合にも、同様の作用、効果が得られる。この場合、第三の充てん材を含む第一の積層用素材と、第四の充てん材を含む第二の積層用素材と、を少なくとも用いて三以上の積層用素材を形成すればよい。
また、各積層用素材の配合割合で同じ流動状態の樹脂に配合されたときに当該配合された素材に対して互いに異なる流動性を付与する充てん材は、互いに粒径の異なる充てん材のみならず、互いに配合割合の異なる充てん材でもよいし、互いに材質の異なる充てん材でもよい。例えば、配合割合が多いほど低い流動性を付与する一方、配合割合が少ないほど高い流動性を付与する。また、フライアッシュは、ベアリング効果により、同じ粒径の金属酸化物(例えばジルコニア)や石英質系鉱物よりも高い流動性を付与する。
図22、図23に示す樹脂含有積層体M100,M110,M120のように、少なくとも第三の積層用素材M101,M111,M121と第四の積層用素材M102,M112,M122とを有するとともに、第三の積層用素材M101,M111,M121と第四の積層用素材M102,M112,M122との間に、第三の積層用素材M101,M111,M121に含まれる充てん材の平均粒径よりも小さく、かつ、第四の積層用素材M102,M112,M122に含まれる充てん材の平均粒径よりも小さい平均粒径の第五の充てん材M103a,M116,M117,M125を有するようにしてもよい。すると、大きい充てん材どうしの間に小さい第五の充てん材が多数入り込んで大きい充てん材どうしをつなぎ止め、第三の積層用素材と第四の積層用素材とが剥離されにくく、良質の樹脂含有積層体を製造することができる。
図22の上段に示す樹脂含有積層体M100では、参考例として、充てん材M101aと樹脂等の成分M101bとを有する第三の積層用素材M101の層と、充てん材M102aと樹脂等の成分M102bとを有する第四の積層用素材M102の層と、の間に、充てん材M101a,M102aの両平均粒径よりも小さい平均粒径の第五の充てん材M103aと樹脂等の成分M103bとを有する積層用素材M103の層が形成されている。本樹脂含有積層体M100は、積層用素材M101,M103,M102を別々に第二の押出機構にて押し出して積層し、押出成形等で連続成形することにより形成することができる。この場合、積層用素材M101,M102間に、細かい充てん材M103aを有する積層用素材M103が介在しているので、積層用素材M101の比較的大きい充てん材M101aと積層用素材M102の比較的大きい充てん材M102aとの間に多数の小さい充てん材M103aが入り込んで大きい充てん材M101a,M102aどうしをつなぎ止める。従って、積層用素材M101,M102どうしの接着強度が向上して剥離が生じにくく、良質の樹脂含有積層体が得られる。
図22に下段に示す樹脂含有積層体M110では、参考例として、互いに材質の異なる充てん材M114,M115と樹脂等の成分とを有する第三の積層用素材M111の層と、同充てん材M114,M115と樹脂等の成分とを有する第四の積層用素材M112の層と、の間に、充てん材M114,M115の両平均粒径よりも小さい平均粒径の第五の充てん材M116,M117と樹脂等の成分とを有する積層用素材M113の層が形成されている。すなわち、積層用素材M111,M112にはそれぞれ材質の異なる充てん材M114,M115が含まれており、充てん材M114と同じ材質で小さい第五の充てん材M116、および、充てん材M115と同じ材質で小さい第五の充てん材M117が積層用素材M113に含まれている。このような樹脂含有積層体としては、積層用素材M111の各充てん材M114,M115の配合比率と積層用素材M112の各充てん材M114,M115の配合比率とを異ならせた擬似的な傾斜配向性材料が考えられる。この場合、充てん材M114と充てん材M115とは材質が異なることにより結合力が弱いことが想定されるが、積層用素材M111,M112の間に充てん材M114,M115と同じ材質の小さい充てん材M116,M117が存在するので、図22下段で示す説明のための拡大図に示すように、小さい充てん材M116が大きい充てん材M114どうしをつなぎ止め、小さい充てん材M117が大きい充てん材M115どうしをつなぎ止める。なお、同図下段の拡大図では、充てん材M116,M117の一部を省略して描いている。
以上より、積層用素材M111,M112どうしの接着強度が向上して剥離が生じにくく、良質の樹脂含有積層体が得られる。
図23に示す樹脂含有積層体M120では、参考例として、充てん材M123と樹脂等の成分とを有する第三の積層用素材M121の層と、充てん材M124と樹脂等の成分とを有する第四の積層用素材M122の層と、が隣接して積層され、充てん材M123,M124の両平均粒径よりも小さい平均粒径の第五の充てん材M125が第四の積層用素材M122に混合されている。ここで、積層用素材M121,M122を押し出して成形する際、第四の積層用素材M122については木目模様の表面を有する押出成形品を製造する公知の技術を用いて積層された状態の積層用素材を形成している。木目模様の押出成形品を製造する技術としては、特許第3650609号公報、特許第3464595号公報、特許第3444547号公報、等の技術を用いることができる。ただし、木目模様の表面を有する押出成形品を製造するのであればセルロース系材料の粉体と当該粉体よりも小さい着色微粉末とを用いて樹脂成形することになるが、本変形例ではセルロース系材料の粉体を充てん材M124に置き換えるとともに着色微粉末を第五の充てん材M125に置き換えて樹脂成形することになる。
本変形例では、積層用素材M122のおける積層用素材M121との接触面に細かい充てん材M125が存在しているので、積層用素材M121の比較的大きい充てん材M123と積層用素材M122の比較的大きい充てん材M124との間に多数の小さい充てん材M125が入り込んで大きい充てん材M123,M124どうしをつなぎ止める。従って、積層用素材M121,M122どうしの接着強度が向上して剥離が生じにくく、良質の樹脂含有積層体が得られる。
なお、積層用素材M121に小さい充てん材M125を配合しても同様の作用、効果が得られるし、両積層用素材M121,M122に小さい充てん材M125を配合しても同様の作用、効果が得られる。
本変形例では積層用素材M121,M122間に別の積層用素材の層を設ける必要が無いので、小さい第五の充てん材の層を形成したくない場合に有効な製造方法となる。
一方、図22で示した例では、大きい充てん材を有する積層用素材に小さい第五の充てん材を混合する必要が無いので、大きい充てん材の性質を十分に残した積層用素材の層を形成したい場合に有効な製造方法となる。
第五の充てん材を用いる場合も、三以上の積層用素材を用いて三層以上の樹脂含有積層体を形成しても、同様の作用、効果が得られる。また、同じ材質でも粒径の異なる充てん材を用いると各積層用素材の配合割合で同じ流動状態の樹脂に配合されたときに当該配合された素材に対して互いに異なる流動性を付与するので、第三の積層用素材と第四の積層用素材とに、融点の異なる樹脂、または、第二の押出機構で押し出される出口の位置における積層用素材の温度を試験温度としたMFRが異なる樹脂を用い、第三の積層用素材と第四の積層用素材との流動性を近づけるようにしてもよい。
[試験例]
上記第三の充てん材として、10〜100μm(平均粒径50μm)のフライアッシュ(FAと記載)を用いた。上記第四の充てん材として、1〜10μm(平均粒径5μm)のジルコニア(ZrO2)を用いた。
上記第一の積層用素材として、上記FAの他、JIS K7210の附属書A表1の条件M(試験温度230℃、荷重2.16kg)におけるMFRが30(g/10min)の粒状ポリプロピレン(PPと記載)と、マレイン酸を用いてポリプロピレンを変性したマレイン酸変性樹脂(三洋化成社製ユーメックス)とを用いた。
上記第二の積層用素材として、上記ジルコニアの他、JIS K7210の附属書A表1の条件M(試験温度230℃、荷重2.16kg)におけるMFRが600(g/10min)の粒状PPと、マレイン酸を用いてポリプロピレンを変性したマレイン酸変性樹脂(三洋化成社製ユーメックス)とを用いた。
加熱機付き混練押出機として径80mmのコニカル二軸押出成形機(シンシナティエクストルージョン社製タイタン80)を用い、押出機構の出口部にダイを取り付けず、スクリューの回転速度を10rpmとして使用した。
粉砕機として、井上電設社製のウッドグラインダーとファインシュレッダーとを用いた。
まず、以下の配合量でフライアッシュとPP(MFR=30)とマレイン酸変性樹脂とを加熱機付き混練押出機に投入し、素材を230℃に加熱して混合しながら不定形の状態で押し出してホッパに受け止めた。押出機構内の出口の位置における素材の温度は、180℃であった。そして、ホッパに受け止めた不定形の素材を粉砕機にて粒径1mm以下に粉砕し、ペレット成形機にて径5mm、長さ5mmのペレット形状に成形し、FA入りペレットを作製した。
(単位:重量%)
素材の配合量: 試験区A1 試験区A2 試験区A3
FA 85 90 92
PP(MFR=30) 13 8 6
マレイン酸変性樹脂 2 2 2
計 100 100 100

次に、以下の配合量でジルコニアとPP(MFR=600)とマレイン酸変性樹脂とを加熱機付き混練押出機に投入し、素材を230℃に加熱して混合しながら不定形の状態で押し出してホッパに受け止めた。押出機構内の出口の位置における素材の温度は、180℃であった。そして、ホッパに受け止めた不定形の素材を粉砕機にて粒径1mm以下に粉砕し、ペレット成形機にて径5mm、長さ5mmのペレット形状に成形し、ジルコニア入りペレットを作製した。
(単位:重量%)
素材の配合量: 試験区B1 試験区B2 試験区B3
ジルコニア 88 90 92
PP(MFR=600) 11 9 7
マレイン酸変性樹脂 1 1 1
計 100 100 100
以上の各試験区で作製されたペレットをそれぞれ断面110mm×9mm角の押出成形品を形成する加熱機付き混練押出成形機(径80mmのコニカル二軸押出成形機、シンシナティエクストルージョン社製タイタン80)に投入し、混練押出成形機に供給したペレットを230℃に加熱して混合しながら110mm×9mm角に押出成形した。このとき、混練押出成形機内の素材の出口の位置における排出圧力を圧力計にて測定した。
[流動性の比較結果]
以上の各試験区につき、排出圧力の測定結果を表1に示す。
Figure 0004633585
FAを用いた試験区A1〜A3では排出圧力がそれぞれ1MPa、5MPa、8MPaとなった。
また、ジルコニアを用いた試験区B1〜B3では排出圧力がそれぞれ5MPa、12MPa、25MPaとなった。そこで、排出圧力5MPaの試験区B1のペレットを加熱混練して押し出し、排出圧力5MPaの試験区A2のペレットを加熱混練して押し出して、両者を積層することにより、ジルコニアを含む積層用素材の流動性とFAを含む積層用素材の流動性とのずれが少なくされる。その結果、樹脂含有積層体の品質が向上し、単位時間当たりの樹脂含有積層体の製造量が多くなる可能性が示唆された。
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、充てん材の性質が十分に残された層を有した複数の層が形成された新規の樹脂含有積層体を製造することができ、各層間の剥離が防止された良質の樹脂含有積層体を量産することが可能となる。本製造方法により得られる新規の樹脂含有積層体にも発明が存在し、良質の樹脂含有積層体を提供することが可能となる。
樹脂含有積層体を製造する過程を示す概略の流れ図。 熱可塑性樹脂を用いてペレットを形成する過程を示す概略の流れ図。 熱可塑性樹脂を含むペレットを用いて樹脂含有積層体を製造する過程を示す概略の流れ図。 熱可塑性樹脂を含むペレットを用いて樹脂含有積層体を製造する過程を示す概略の流れ図。 樹脂含有積層体を製造する過程を示す概略の流れ図。 樹脂含有積層体を製造する過程を示す概略の流れ図。 複数種類の充てん材を用いて樹脂含有積層体を製造する過程を示す概略の流れ図。 ペレット製造装置の外観側面図。 ペレット製造装置の外観上面図。 ペレット成形装置の要部を示す斜視図。 ペレット成形装置の要部を図9のB方向から見て示す垂直断面図。 ペレット成形装置の要部を図9のB方向から見て示す垂直断面図。 粉砕機構の変形例を示す斜視図。 成形機構の底部円板を上面から見て示す上面図。 加熱機付き押出多層成形機の構造を一部断面視して示す要部側面図。 加熱機付き射出多層成形機の構造を示す要部断面図。 樹脂含有積層体の例を示す断面図。 変形例において発泡状態の樹脂含有積層体の例を示す断面図。 発泡状態の樹脂含有積層体を製造する過程を示す概略の流れ図。 変形例において複数の樹脂を含むペレットを形成する過程を示す概略の流れ図。 変形例において樹脂含有積層体を製造する過程を示す概略の流れ図。 変形例において樹脂含有積層体の変形例を示す断面図。 変形例において樹脂含有積層体の変形例を示す断面図。
符号の説明
10…ペレット製造装置
12…素材搬送装置
13…素材加熱装置(第一の加熱機構)
20…ペレット成形装置(ペレット成形機構)
30…粉砕機(粉砕機構)
31,50…所定の導入部
60…押出多層成形機(成形機構を有する)
70…射出多層成形機(成形機構を有する)
A1〜A3…ペレット化機構
A4…第一の押出機構
A5…所定の導入部
A6…ペレット成形機構
A7…第一の加熱機構
A8…粉砕機構
A11〜A13…第二の押出機構
A21…成形機構
A30…押出成形装置
A31〜A33,A51〜A53…ホッパ
A34〜A36,A54〜A56…押出機
A37〜A39,A57〜A59…加熱機(第二の加熱機構)
A40…切断機
A50…射出成形装置
A60…射出成形型
M1…微粒状の充てん材
M2…溶融状態の樹脂
M3…第三の素材
M4…不定形のペレット用素材
M5…第二の素材
M6…熱可塑性樹脂
M7…相溶化剤
M8…粉砕物
M11〜M13…ペレット
M14…第二のペレット
M15…発泡剤
M16〜M18,M21〜M23…混練された積層用素材
M19,M24…積層された状態の積層用素材
M25,M41〜M45…樹脂含有積層体
M31…第一の充てん材
M32…第二の充てん材
M61…第三の充てん材
M64…第一の積層用素材
M71…第四の充てん材
M74…第二の積層用素材
M101,M111,M121…第三の積層用素材
M102,M112,M122…第四の積層用素材
M103,M113…積層用素材
M103a,M116,M117,M125…第五の充てん材
S1…ペレット化工程
S2…混練工程
S3…積層工程
S4…成形工程
S11…押出工程
S12…ペレット生成工程
S13…粉砕工程
S14…ペレット成形工程

Claims (2)

  1. 少なくとも充てん材と当該充てん材と等重量以下の流動状態の樹脂とを含むペレット用素材を第一の押出機構にて混合しながら不定形の状態で押し出して不定形のまま所定の導入部に導入してペレット形状に成形することによりペレットを形成するペレット化工程と、
    流動状態の樹脂を少なくとも有するとともに配合割合が0重量%以上100重量%未満の範囲で互いに異なる充てん材を含む複数の積層用素材であって少なくとも一つ以上の積層用素材では上記ペレット用素材に含まれる充てん材および樹脂を用いて当該充てん材の配合割合を当該樹脂の配合割合以上とした複数の積層用素材のそれぞれを別々に混練する際、少なくとも充てん材の配合割合が樹脂の配合割合以上の積層用素材については上記ペレット化工程にて形成されたペレットを少なくとも原料として、同複数の積層用素材のそれぞれを別々に混練する混練工程と、
    各混練された積層用素材を別々に第二の押出機構にて押し出し、当該各混練された積層用素材を積層された状態にする積層工程と、
    上記積層された状態の積層用素材を成形して樹脂含有積層体を形成する成形工程とを備え、
    上記複数の積層用素材は、N種類(Nは3以上の整数)の素材とされ、
    上記複数の積層用素材のうち充てん材の配合割合の最小割合とした積層用素材は、流動状態の樹脂のみからなり、
    上記ペレット化工程では、上記複数の積層用素材のうち充てん材の配合割合の最大割合とした積層用素材の配合割合で充てん材と流動状態の樹脂とが少なくとも含まれた上記ペレット用素材を上記第一の押出機構にて混合しながら不定形の状態で押し出して不定形のまま上記導入部に導入してペレット形状に成形することによりペレットを形成し、
    上記混練工程では、上記積層用素材毎に、流動状態の樹脂と上記最大割合の配合割合で形成されたペレットとを当該積層用素材の配合割合にさせる比率で用いて混練することを特徴とする樹脂含有積層体の製造方法。
  2. 上記ペレット化工程では、上記不定形の素材を所定の粉砕機構にて粉砕し、粉砕した素材をペレット形状に成形することによりペレットを形成することを特徴とする請求項1に記載の樹脂含有積層体の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104302462A (zh) * 2012-02-14 2015-01-21 韦尔豪泽Nr公司 制造复合聚合物的方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017170645A (ja) * 2016-03-18 2017-09-28 イビデン株式会社 ハニカム構造体の製造方法
JP2018158528A (ja) * 2017-03-23 2018-10-11 国立大学法人横浜国立大学 セラミックス成形体の製造方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05278093A (ja) * 1992-03-31 1993-10-26 Agency Of Ind Science & Technol 積層押出成形方法及びその装置
JPH09144265A (ja) * 1995-11-27 1997-06-03 Gunze Kobunshi Kogyo Kk 中空二重管状の樹脂製手すり
JPH10217386A (ja) * 1997-02-12 1998-08-18 Mitsubishi Chem Basf Co Ltd 無機質材被覆発泡樹脂成形体
JPH11302708A (ja) * 1998-04-23 1999-11-02 Matsushita Electric Works Ltd 複合材料部品の製造方法及び複合材料部品
JP2001508018A (ja) * 1997-10-29 2001-06-19 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 多層電子部品の製造方法
JP2001205751A (ja) * 2000-01-26 2001-07-31 Sekisui Chem Co Ltd 熱可塑性複合材料成形体及びその製造方法
JP2002331521A (ja) * 2001-05-10 2002-11-19 Tomoyuki Kasahara 廃材を主材料とした異色・異硬度の積層板
JP2004017502A (ja) * 2002-06-17 2004-01-22 Yamaha Livingtec Corp ペレット製造装置およびペレット製造方法
JP2004017501A (ja) * 2002-06-17 2004-01-22 Yamaha Livingtec Corp 木質系成形体および木質系成形体の製造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05278093A (ja) * 1992-03-31 1993-10-26 Agency Of Ind Science & Technol 積層押出成形方法及びその装置
JPH09144265A (ja) * 1995-11-27 1997-06-03 Gunze Kobunshi Kogyo Kk 中空二重管状の樹脂製手すり
JPH10217386A (ja) * 1997-02-12 1998-08-18 Mitsubishi Chem Basf Co Ltd 無機質材被覆発泡樹脂成形体
JP2001508018A (ja) * 1997-10-29 2001-06-19 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 多層電子部品の製造方法
JPH11302708A (ja) * 1998-04-23 1999-11-02 Matsushita Electric Works Ltd 複合材料部品の製造方法及び複合材料部品
JP2001205751A (ja) * 2000-01-26 2001-07-31 Sekisui Chem Co Ltd 熱可塑性複合材料成形体及びその製造方法
JP2002331521A (ja) * 2001-05-10 2002-11-19 Tomoyuki Kasahara 廃材を主材料とした異色・異硬度の積層板
JP2004017502A (ja) * 2002-06-17 2004-01-22 Yamaha Livingtec Corp ペレット製造装置およびペレット製造方法
JP2004017501A (ja) * 2002-06-17 2004-01-22 Yamaha Livingtec Corp 木質系成形体および木質系成形体の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104302462A (zh) * 2012-02-14 2015-01-21 韦尔豪泽Nr公司 制造复合聚合物的方法
CN104302462B (zh) * 2012-02-14 2017-03-15 韦尔豪泽Nr公司 制造复合聚合物的方法

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