JP5556714B2

JP5556714B2 - ホットメルト型接着剤の融解装置

Info

Publication number: JP5556714B2
Application number: JP2011065313A
Authority: JP
Inventors: 英行谷
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2031-03-24
Also published as: JP2012200629A

Description

本発明は、熱可塑性樹脂成分を有する固形接着剤を加熱して融解するホットメルト型接着剤の融解装置に関する。

図２は、熱可塑性樹脂成分を有する固形接着剤を加熱して融解するホットメルト型接着剤の融解装置の断面図である。図２（ａ）に示すように、融解装置５０は、加熱釜５１と、加熱釜５１の開口を閉塞する蓋５５とを有する。加熱釜５１の底にはヒータ５４が設けてあり、ヒータ５４は底部仕切り５３によって加熱室５６と仕切られている。

加熱釜５１は、内部に内側側壁面５２を有している。そして、加熱釜５１の開口を蓋５５で閉塞すると、蓋５５，内側側壁面５２，底部仕切り５３で加熱室５６が形成される。内側側壁面５２はヒータ５４によって加熱されて昇温する。

蓋５５を開き、加熱室５６内に固形接着剤５７を投入すると、固形接着剤５７は底部仕切り５３上に落下して積み重なり、図２（ａ）に示す状態となる。図２（ａ）では、積み重なった固形接着剤５７の一部が内側側壁面５２と接触している。

今、ヒータ５４を作動させ、内側側壁面５２を加熱すると、内側側壁面５２と接触している固形接着剤５７に熱が伝達される。その結果、図２（ｂ）に示すように固形接着剤５７における熱が伝達された部位が溶融し、溶融部５８が形成される。

そして、固形接着剤５７の溶融部５８が液状化して底部仕切り５３上に落下する。図２（ｃ）に示すように底部仕切り５３上には、液状化した接着剤（液状接着剤５９）が貯まる。

ところで固形接着剤５７の溶融部５８は液状化するが、溶融部５８が落下すると、固形接着剤５７と内側側壁面５２との間には隙間６０が形成されてしまう。その結果、高温の内側側壁面５２から固形接着剤５７へ熱が伝達されなくなり、固形接着剤５７をすべて液状化させることができない。

そこで加熱室内にフィンを設け、伝熱面積を増加させる構成が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されている熱溶解溶融装置では、ホッパーに投入された固形接着剤が、予熱用溶融器で予熱され、加熱用溶融器で本加熱されて溶融され、液状化した接着剤が貯留凹所に貯留され、必要に応じて塗工ノズルから吐出される。

特許文献１に開示されている熱溶解溶融装置では、予熱用溶融器及び加熱用溶融器のいずれも上から下へいくほど狭くなるように構成されており、少しでも固形接着剤と加熱フィンとが接触し易くなるように配慮されている。その結果、固形接着剤の溶融の効率化が図られている。

特開平６−１５４６９２号公報

ところが特許文献１に開示されている熱溶解溶融装置においても、ホッパーに投入された固形接着剤は積層し、ホッパー，予熱溶融器，加熱溶融器における個々の固形接着剤の位置が固定される。その結果、熱溶解溶融装置の内部に配置されたフィン（予熱フィン，加熱フィン）に対する個々の固形接着剤の位置が固定され、固形接着剤が融解して未融解部分がフィンに接近し続けなければ、すべての固形接着剤が融解しない。すなわち、固形接着剤をすべて液状化させるのは困難である。

そこで、本発明は、固形接着剤をすべて液状化させることができるホットメルト型接着剤の融解装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、熱可塑性樹脂成分を有する固形接着剤を加熱し融解するホットメルト型接着剤の融解装置であって、前記固形接着剤を投入し加熱する加熱釜を有し、前記加熱釜の内部には内側側壁面が設けてあり、前記加熱釜は、投入された固形接着剤を前記内側側壁面に接触させて伝熱し融解するものであり、前記加熱釜は回転軸を有しており、加熱釜は回転軸を中心に回転可能に支持されており、前記回転軸は、鉛直方向に対して所定の角度だけ傾斜していることを特徴とするホットメルト型接着剤の融解装置である。

請求項１の発明では、加熱釜は回転軸を有しており、加熱釜は回転軸を中心に回転可能に支持されている。この回転軸は鉛直方向に対して所定の角度だけ傾斜している。一方、加熱釜に固形接着剤が投入されると、固形接着剤は加熱釜の底から順に積み重なる。そして加熱釜が回転すると、加熱釜の内側側壁面の高さ位置が刻々と循環変化する。すなわち加熱釜の内側側壁面における、ある瞬間に最も下方に位置していた部位が、次の瞬間には上方へ移動し、内側側壁面の個々の部位はいわば上死点と下死点の間を移動する。その結果、固形接着剤は加熱釜の内側側壁面の最も高さが低い部位に載置され、内側側壁面上を摺動する、又は転がる。よって、加熱釜の内側側壁面における固形接着剤との接触部位は刻々と変化し、熱が内側側壁面から固形接着剤に伝達され易く、固形接着剤が効率よく融解する。

本発明のホットメルト型接着剤の融解装置では、加熱釜が傾斜した回転軸を中心に回転するので、加熱釜の中の固形接着剤は、加熱釜の内側側壁面上を摺動する、又は転がる。よって、固形接着剤が内側側壁面の特定の部位上で停止せず、加熱釜側の熱が効率よく伝達されて固形接着剤が効率よく融解する。

本発明によるホットメルト型接着剤の融解装置の断面図であり、（ａ）は固形接着剤を融解装置の加熱釜に投入している状態を示し、（ｂ）は固形接着剤の融解が開始された状態を示し、（ｃ）は固形接着剤が融解する途中の状態を示し、（ｄ）は固形接着剤がすべて融解した状態を示す。従来のホットメルト型接着剤の融解装置の断面図であり、（ａ）は固形接着剤の融解が開始される前の状態を示し、（ｂ）は固形接着剤が融解する途中の状態を示し、（ｃ）は固形接着剤を融解できなくなった状態を示す。

以下では、本発明のホットメルト型接着剤の融解装置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明は、実施形態の理解を容易にするためのものであり、これによって、本発明が制限して理解されるべきではない。

図１（ａ）に示すようにホットメルト型接着剤の融解装置１は、加熱釜２，ヒータ５，蓋６を有する。加熱釜２の底部にはヒータ５が配置されている。ヒータ５の上方には底部仕切り４が設けられている。加熱釜２の内周側面である内側側壁面３は、熱伝導性が良好な素材で形成されており、円筒状に湾曲した内周面である。すなわち、ヒータ５が作動すると、熱がヒータ５から内側側壁面３に速やかに伝達され、内側側壁面３は直ちに昇温する。

加熱釜２の内部には加熱室７が形成される。加熱室７は、底部仕切り４，内側側壁面３，蓋６によって仕切られる密閉空間である。すなわち、加熱室７は、蓋６によって開閉可能である。

加熱釜２は、鉛直線１２に対して所定の角度θ（例えば２０度〜６０度の範囲であって、特に３０度〜４５度の範囲が好ましい。）だけ傾斜している。また、加熱釜２は、図示しない支持機構（軸受）によって、鉛直線１２に対して所定の角度θだけ傾斜した状態で回転可能に支持されている。すなわち、融解装置１は図示しない回転駆動装置（モータ）を備えており、回転軸心１１を中心に加熱釜２を矢印Ａで示すように回転させることができる。

図１（ａ）に示すように加熱釜２から蓋６を外すと、加熱釜２（加熱室７）内に固形接着剤８ａ〜８ｅを投入することができるようになる。固形接着剤８ａ〜８ｅの形状は例えば直方体である。固形接着剤８ａが加熱室７内に投入されると、底部仕切り４上に着床する。また加熱釜２は、鉛直線１２に対して所定の角度θだけ傾斜しているので、固形接着剤８ａの側面１４が内側側壁面３のうちの最も下側となった部位に着床する。すなわち、固形接着剤８ａの底面１３が底部仕切り４上に着床し、側面１４が内側側壁面３に当接する。

そして、次々に固形接着剤８ｂ〜８ｅが加熱室７内に投入されると、先に投入された固形接着剤８ａの上に順次積み重なる。加熱釜２が角度θだけ鉛直線１２に対して傾斜しているために、これらの固形接着剤８ａ〜８ｅの側面１４は、内側側壁面３のうちの下側となった部位に当接する。さらに蓋６で加熱釜２の開口２ａを閉塞すると、図１（ｂ）に示す状態となる。図示していないが、図１（ｂ）では、窒素ガス等の不活性ガスが加熱室７内に充填されている。

次に、ヒータ５を作動させると共に、図示しない回転駆動装置によって加熱釜２を回転させると、融解装置１は図１（ｃ）に示す状態となる。加熱温度は、固形接着剤の種類に応じて適宜設定される。図１（ｃ）に示す状態では、各固形接着剤８ａ〜８ｅの側面１４が各々加熱釜２の内側側壁面３に当接しており、角度θだけ傾斜した加熱釜２が回転すると、内側側壁面３における各固形接着剤８ａ〜８ｅの側面１４と接触する部位が移動する。

すなわち、各固形接着剤８ａ〜８ｅと内側側壁面３とが接触する部位が刻々と移動する。具体的には、加熱釜２が傾斜した状態で回転することにより、内側側壁面３の最下部となる部位が刻々と変化する。固形接着剤８ａ〜８ｅは、重力の作用によって内側側壁面３の最下部となる部位に載置されると最も安定する。

そして、内側側壁面３が固形接着剤８ａ〜８ｅを融解すると、内側側壁面３の当該部位（接触部位）の温度が低下し、固形接着剤８ａ〜８ｅを融解しにくくなる。ところが、内側側壁面３における各固形接着剤８ａ〜８ｅの側面１４と接触する部位（最下部となる部位）は回転移動するので、新たに各固形接着剤８ａ〜８ｅが当接する部位は高温状態が保たれており、各固形接着剤８ａ〜８ｅは連続的に効率よく内側側壁面３側から熱伝達される。

また、固形接着剤８ａ〜８ｅを融解させた部位は、最下部から上昇し、固形接着剤８ａ〜８ｅが離れて熱伝達（冷却）が停止する。そしてヒータ５に加熱されて当該部位は昇温し、次に固形接着剤８ａ〜８ｅと接触した際には、固形接着剤８ａ〜８ｅを効率よく融解することができる。

すなわち内側側壁面３の最下部となる部位には固形接着剤８ａ〜８ｅが常に当接し、固形接着剤８ａ〜８ｅの側壁１４には溶融部９ａ（９ｂ）が形成される。この溶融部９ａ（９ｂ）は液状化し、加熱室７には液状化した接着剤（液状接着剤１０）が蓄積する。そして、重力の作用で固形接着剤８ａ〜８ｅは底部仕切り４（傾斜面）に沿って移動し、常に内側側壁面３と固形接着剤８ａ〜８ｅとが当接する。よって、固形接着剤８ａ〜８ｅは内側側壁面３との当接部位で連続的に融解され、図１（ｄ）に示すように大きさが小さくなり、やがてすべて溶融される。

ここで加熱釜２は、回転軸を中心に必ずしも急速に回転させる必要はなく、むしろゆっくり回転させることによって固形接着剤を良好に融解することができる。すなわち、低速回転させると、内側側壁面３と固形接着剤８ａ〜８ｅとが常に接触し（すなわち固形接着剤が飛び跳ねず）、内側側壁面３側から固形接着剤８ａ〜８ｅ側へ効率よく熱が伝達される。

また、加熱釜２は、矢印Ａで示す方向に一方向にのみ回転させるだけではなく、矢印Ａと逆回りに回転させたり、正転（矢印Ａ方向の回転）と逆転（矢印Ａ方向と逆方向の回転）とを交互に繰り返してもよい。また、加熱釜２を鉛直姿勢とし、回転軸だけを傾斜させても良いものである。

また、固形接着剤の形状は直方体に限らず、あらゆる形状を採用することができる。その場合においても、各固形接着剤は重力の作用で必ず加熱釜２の内側側壁面３と当接し、良好に融解される。

１融解装置
２加熱釜
３加熱釜の内側側壁面
４加熱釜に設けた底部仕切り
５ヒータ
６蓋
７加熱室
８ａ〜８ｅ固形接着剤
１０液状接着剤
１１回転軸心
１２鉛直線
Ａ加熱釜の回転軸心回りの回転方向
θ 鉛直線に対する回転軸の傾斜角度

Claims

熱可塑性樹脂成分を有する固形接着剤を加熱し融解するホットメルト型接着剤の融解装置であって、
前記固形接着剤を投入し加熱する加熱釜を有し、前記加熱釜の内部には内側側壁面が設けてあり、前記加熱釜は、投入された固形接着剤を前記内側側壁面に接触させて伝熱し融解するものであり、
前記加熱釜は回転軸を有しており、加熱釜は回転軸を中心に回転可能に支持されており、前記回転軸は、鉛直方向に対して所定の角度だけ傾斜していることを特徴とするホットメルト型接着剤の融解装置。