JPH02137913A

JPH02137913A - プラスチック用充填材の製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JPH02137913A
Application number: JP63293160A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Minegishi; 峯岸　仁; Makio Yamada; 山田　満喜男
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-11-19
Filing date: 1988-11-19
Publication date: 1990-05-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野〕本発明は、プラスチック基材に添加される充填材の製造
方法とその方法を実施するための製造装置に関する。

〔従来の技術］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、プラスチック基材に充填材を添加したプラス
チック成形材料が一般に用いられている。このような充
填材の形状としては、ファイバー（直ｖＡ）状のものと
、フレーク（薄片）状のものが主体となっている。

しかるに、ファイバー状の充填材を含有したプラスチッ
ク成形品は、射出成形時に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、この部分で成形収
縮が異方的となり、真円度平行度等の形状精度の向上が
望めない。

また、フレーク状の充填材を含有したプラスチック成形
品は、前記の成形収縮の異方性は改善されるが、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、
この部分で機械的強度の向上が望めない。

このようなな不具合を鑑みて、充填材の形状を２次元的
あるいは３次元的な線状形状とするプラスチック成形材
料が、特開昭５５〜７３７３７号公報に記載されている
。

〔発明が解決しようとする課題］しかるに前記特開昭５５−７３７３７号公報に記載の線
状形状の充填材は、その製造方法が、直線状の繊維を複
数本交叉させて、その交点を融着あるいは接着する等で
あり、工業的に実施するには生産性に難があり、又、製
造方法、製造装置の具体的な開示のあるものではなかっ
た。

本発明は前記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し、かつウェルド部分の機械的
強度を向上することができる充填材を安定して得られか
つ生産性が良好である製造方法及び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及び作用〕上記問題点を解
決するための本発明により得られる充填材は、薄片（フ
レーク）状の面内に線状（ファイバー）の突起を形成し
た形状を有している。

上記充填材に係る本発明の製造方法は、溶融母材より所
定厚さの薄板に成形した後、この薄板に接着剤を塗布し
て電極間を通過させ、この電極間に送り込まれるファイ
バーを静電引力により飛翔させて薄板に接着した後、接
着剤を固化させてファイバーを有する薄板を所定大きさ
の薄片に切断するようにしたものである。

また上記充填材に係る本発明の製造装置は、収容した溶
融母材の射出孔を有する溶融炉と、射出された溶融母材
を所定厚さの薄板に成形する一対の成形ローラと、成形
された薄板が冷却したのち薄板の表面に接着剤を塗布す
る接着剤塗布装置と、線状突起を形成する所定長さのフ
ァイバーを収容しかつ供給するファイバー供給装置と、
一対の電圧を印加する電極を有し、この電極間に送り込
まれる前記接着剤を塗布された薄板と前記ファイバー供
給装置から供給されたファイバーとを静電力によって付
着させる電着装置と、前記一対の電極間に配置され、等
ピッチの孔を多数個有して薄板上にファイバーを等間隔
に付着させるスリットと、薄板とファイバーを接着する
接着剤の硬化炉と、ファイバーを存する薄板を所定の大
きさの薄片く切断する切断ローラとを備えている。

このようにして得られた充填材は、プラスチック成形品
の成形時にプラスチック基材中における薄片（フレーク
）部および突起部の方向を不定にするので、成形品の成
形収縮の異方性を改善し機械的強度を向上させることで
きる。

〔実施例］以下本発明に係る充填材の製造方法とその製造装置を実
施例に基づいて詳細に説明する。

（第１実施例）第１図は、本発明の第１実施例を示す製造装置の要部を
断面にした概略説明図、第２図ａ、ｂは本実施例によっ
て得られる充填材の外観斜視図である。本実施例におい
ては、プラスチック用充填材の母材（素材）としてガラ
スを用いる。また充填材の製造過程は、回において左方
から右方に進行するものとする。

図において、製造装置は左方より、溶融炉１゜成形ロー
ラ２．冷却槽３．送りローラ４．接着剤供給部（供給装
置）５．スキージ−６、静電加工部（電着装置）７．固
定炉８．送りローラ９．切断ローラ１０１回収箱１１の
順にて配設、構成されている。

溶融炉１は、炉内に供給された溶融ガラス１２あるいは
炉内にて加熱軟化した溶融ガラス１２を溶融温度以上に
電気的に加熱保持するヒーター（不図示）を有する。ま
た溶融炉１の右側壁部に突出して設けたノズル１３に、
スリット状の射出孔（排出口）１４を形成して、射出孔
１４から溶融ガラス１２を供給するようになっている。

１５は、ノズル１３から射出（流出）する？容融ガラス
１２を制御するように配設された開閉板である。

射出孔１４を形成したノズル１３の端部に近接して、溶
融炉ｌの右側壁部に上下一対の成形ローラ２が支持され
ている。この一対の成形ローラ２は、互いに逆方向に回
転自在に駆動される円筒形状のローラからなり（駆動手
段は不図示）、２本のローラの間隔は約１０μｍ程度に
調整されている。（成形ローラ２は、溶融炉１と別体に
設け、ノズル１３に対して接離の調整を容易にしてもよ
い。）冷却槽３は、成形ローラ２によって成形されたガラスシ
ート（薄板）１６を搬入し、搬出するための搬入口３ａ
と搬出口３ｂを左右の側壁部に有する。また内部にはガ
ラスシート１６を案内するように、回動自在に側壁に支
持されたコンベアローラ１７を有し、上部には、槽内部
の空気を循環排気して、槽内部の温度を一定温度以下に
冷却するように冷却ファン１８が取り付けられている。

冷却槽３の外壁部に設けた３Ｃは、放熱板である。

冷却槽３の搬出口３ｂの近傍に配設した上下一対の送り
ローラ４は、互いに逆方向に回転自在に駆動される円筒
形状のローラからなり（駆動手段は不図示）、冷却され
たガラスシート１６を次工程に搬送するとともに、送り
ローラ９と協働してガラスシート１６に張力を付与して
いる。

接着剤供給部５は、低粘度の液体状のＵＶ（紫外線）硬
化型接着剤（例えばノーランド社製の°“ノーランド６
１”等）１９を収容した接着剤槽２０と、接着剤１９を
円筒状ローラの表面に付着させてガラスシート１６の表
面に塗布する回動自在な接着剤供給ローラ２１（駆動手
段は不図示）とから構成されている。

スキージ６は、ガラスシート１６の表面に塗布された接
着剤１９を薄（均一に引きのばすためのもので、ガラス
シート１６の表面に極めて近接した位置に取り付けられ
ている。このスージ６は、送りローラ４とともに接着剤
槽２０の外壁に取付けると、張力の調整、ガラスシート
１６とスキージ６の間隔調整がしやすくなるが、別体に
設けてもよい。

静電加工部（電着装置）７は、上部に、回動自在な円筒
状のローラ２２と、金属製の電極板２３と、冷却ファン
２４を有している。電極板２３は、接続コード２５によ
り２０〜３００ＫＶの直流電圧を発生する高圧電源２６
に接続されている。この高圧電源２６は接続コード２５
によってアース２７に接地されている。ローラ２２と冷
却ファン２４の駆動装置は不図示である。また静電加工
部７の下部には、規則的（等間隔）に穿設した多数の孔
を形成した金属メツシュのスリット２８と、周回運動自
在に金属製のコンベアベルト２９を支持するコンベア３
０を有している。スリット２日は加振装置３１に接続さ
れて、振動するようになっている。

またコンベアベルト２９は、コンベア３０のロータ３２
と電気的に導通した接続コード２５によって、アース２
７に接地されている。コンヘアベルト２９の内部には、
不図示の電源によって制御されるヒーター３３がコンベ
アベルト２９を加熱可能に配設している。さらにコンベ
アベルト２９の上面に向けて配設したブロアー３４は、
コンプレッサー３５を介して、ファイバーケース３６内
に収容された一定長さ（均一寸法）の多量のファイバー
３７を、圧縮空気と一緒にコンベアベルト２９上に散布
するようになっており、ファイバー供給装置を構成して
いる。

固定炉８は、ファイバー３７を付着したガラスシート１
６を搬入し、搬出するように、左右の側壁部にそれぞれ
搬入口８ａ、ｇ出口８ｂを有する。

また内部にはガラスシート１６に付着した接着剤１９を
硬化するためのＵＶ照射ランプ３８を存し、上部には、
炉内部の温度を一定に調整するように冷却ファン３９が
取り付けられている。

送りローラ９は、互いに逆方向に回転自在に駆動される
円筒形状のローラかうなり（駆動手段は不図示）、ファ
イバー３７を一体化したガラスシート１６に適度の張力
を付与しながら次工程に搬送する。この送りローラ９の
下側のローラ９ａは、ファイバーを折損しないように、
ローラ表面に弾性変形可能な弾性部４０を有している。

切断ローラ１０は、互に逆方向に回転自在に駆動される
円筒形状のローラからなり（駆動手段は不図示）、下側
のローラ１０ａは、前記スリット２８のメツシュに対応
するようにメツシュ形状に突出したカッター（切断刃）
４１をローラ表面に有している。また上側のローラ１０
ｂは、下側のローラ１０ａのカッター４１によって押圧
されるガラスシート１６を受けるように、ローラ表面に
弾性部４２を有している。この切断ローラ１０の下方に
は、切断されて小片（薄片）となった充填材を回収する
ための回収箱１１が設けられている。

なお、第１図は要部の概略断面を示すものであり、紙面
の奥行きは成形されるガラスシート１６の幅に対して、
十分な大きさを有している。

以上のような充填材の製造装置に基づいて、本実施例の
充填材の製造方法について述べる。

溶融炉１内で加熱保持された溶融ガラス１２ば、開閉板
１５を開くことによって射出孔１４から射出され、一対
の成形ローラ２の隙間から引き出されて連続したガラス
シート（薄板）１６に成形される。そしてこのガラスシ
ート１６は、冷却槽３の搬入口３ａから搬出口３ｂに通
過するときに、コンベアローラ１７に支持されながら冷
却ファン１８にて冷却固化される。次いで、ガラスシー
ト１６の片面（下面）に、回転する接着剤供給ローラ２
１を介して接着剤槽２０に収容されたＵＶ硬化型接着剤
１９を塗布するとともに、この接着剤をスキージ６によ
って均一な厚さの接名剤層にする。静電加工部（電着装
置）７のローラ２２は、ガラスシート１６に対して上下
方向に動かされることにより、ガラスシート１６の張力
を適宜にたるみなく調整している。この静電加工部７で
は、電極板２３とコンベアベルト２９間に印加された電
圧により、コンベアベルト２９上に散布された多数のフ
ァイバー３７が空中を飛翔し、ファイバ一端面がガラス
シート１６上に静電付着するとともに、接着剤層を介し
て接着される。コンベアベルト２９上のファイバー３７
は、ヒーター３３によって、加熱されているので、ファ
イバー３７の内部電気抵抗が減少し飛翔しやすくなって
いる。

なお静電付着の際に、ファイバー３７はスリット２８の
孔によって通過選択される、すなわち金属メツシュの孔
を介してファイバー３７を通過させているので、スリッ
ト２８のメツシュに対応しかつ孔の大きさに応じて等間
隔に付着する。なお電極間に印加される電圧は断続的に
行われ、電圧が切れたときは加振装置３１によりスリッ
ト２８を振動させて、スリット２８に付着している余剰
のファイバー３７をコンベアベルト２９上に落下させる
ことにより、スリット２日の目づまりを防止している。

ファイバー３７を接着したガラスシート１６は、固定炉
８の搬入口８ａから搬出口８ｂに達する間に、固定炉８
内のＵＶ照射ランプ３８にて紫外線照射され、ガラスシ
ート１６上の接着剤は硬化する。そしてガラスシート１
６上にファイバーは固定される。次いで送りローラ９を
介して搬送されたガラスシート１６は、切断ローラ１０
にて一定の大きさに切断されて、回収箱１１に落下し、
所望形状の充填材が得られる。

回収箱１１で回収される充填材は、第２図ａ。

ｂのような形状となる。この薄片の大きさおよびファイ
バーの本数は、スリット２８の孔の大きさ、あるいは切
断ローｌＯのカッター４１の形状等により、変更するこ
とができる。

以上述べたように、本実施例の製造装置を用いて、充填
材の製造を行えば、連続して無人運転が可能であること
から、非常に生産性良く、安定して所望の形状の充填材
を製造することができる。

上記実施例においては、ファイバーケース３６内に収容
したファイバー３７を一定長さ（均一寸法）として用い
たが、不均一寸法のファイバーを用いることができる。

この場合には、ガラスシート表面の電気力線に歪が生じ
るために、スリット２８の孔を通過するファイバーのう
ち、より長いファイバーを中心として回りのファイバー
が斜めにガラスシート１６の上に付着して固定される。

このようにして得られた充填材の形状の一例を第２図Ｃ
に示す。この頬の形状の充填材は、より等方的な形状と
なるので、プラスチック成形品の強度低下がより少なく
できる。

なお、上記実施例においては、接着剤としてＵ■硬化型
接着剤を用いたが、熱硬化型接着剤も、同様に用いるこ
とができる。その場合、固定炉８の内部には、ＵＶ照射
ランプ３８の代わりにヒーターを設ければ良い。また溶
融母材についても、ガラスに限定されず、プラスチック
基材の溶融温度で熔融しない他のプラスチックや金属を
用いることも可能である。その場合、コンベア３０に配
設したヒーターは省略してもよい。またプラスチックの
場合は吸水処理環ムこよって予め内部抵抗を下げたもの
を用いると良い。

（第２実施例）本発明の第２実施例を第１図および第３図に示す製造装
置の一部を用いて説明する。第２図ｄは、第２実施例に
よって得られる充填材の一例を示す外観斜視図である。

なお、第２実施例においては、第１実施例と同一の構成
には同一の符号を用い且つ同一工程の説明を省略し、相
違する構成および工程について述べる。

第２実施例は、第１図にて示す送りローラ９の次に、第
３図にて示す一対の反転ローラ４５４６を付加し、次い
で第１図にて示す接着剤供給部５．スキージー６＋ＴＬ
着加工部（電着装置）７、固定炉８．送りローラ９．切
断ローラ１０゜回収′ｎ１１の順にガラスシート１６を
送り込む構成としている。（反転ローラ４５．４６後の
製造装置の構成の配置は、ガラスシート１６の進行が第
１図と逆方向になるため、第１図とは逆配置となる。）本実施例では、ガラスシート１６の下面と上面に対して
スリット２８の孔の大きさを変えている。

従って、本実施例においては、特にガラスシートが極め
て薄く柔軟性を有することに着目したものであり、ガラ
スシート１６の片面（下面）にファイバー３７を固定し
た後、ガラスシートを反転ローラ４５，４６を介するこ
とによって他の片面（上面）にもファイバー３７を固定
させ、その後に所定の大きさに切断加工するものである
。得られた充填材の一例は第２図ｄに示すように、１片
の両面に本数の異なる線状突起を有する形状となる。

第２実施例によって得られた形状の充填材は、より等方
的な形状になるので、プラスチック成形品においてはさ
らに強度低下をなくすることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、プラスチック成形品の収縮異方性を改
善し、かつウェルド部分の機械的強度を向上することが
できる。薄片状の面内に線状の突起を形成したプラスチ
ック用充填材を、非常に生産性が良くかつ安定して製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を説明するための製造装置
の要部の断面図、第２図ａ、ｂ、ｃ、ｄは本発明によっ
て得られる充填材の一例を示す外観斜視図、第３図は第
２実施例の製造装置の構成の一部のみを示す説明図であ
る。 ■・・・溶融炉２・・・成形ローラ３・・・冷却槽４．９・・・送りローラ５・・・接着剤供給部（接着剤供給装置）６・・・スキ
ージ− ７・・・静電加工部（電着装置）８・・・固定炉１０・・・切断ローラ１２・・・溶融ガラス（溶融母材）１６・・・ガラスシート（薄板）１９・・・接着剤２３・・・電極板２６・・・高圧電源２８・・・スリット２９・・・コンベアベルト３０・・・コンベア３４・・・ブロアー３７・・・ファイバー３８・・・ＵＶ照射ランプ４１・・・カッター４５．４６・・・反転ローラ５０・・・ファイバー供給装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）薄片状の面内に線状の突起を形成したプラスチッ
ク用充填材の製造方法において、溶融母材より所定厚さ
の薄板に成形した後、該薄板に接着剤を塗布して電圧を
印加した電極間を通過させるとともに該電極間に送り込
まれるファイバーを静電引力により薄板に付着させ、接
着剤を固化させた後、ファイバーを有する薄板を所定大
きさの薄片状に切断することを特徴とするプラスチック
用充填材の製造方法。
（２）薄片状の面内に線状の突起を形成したプラスチッ
ク用充填材の製造装置において、収容した溶融母材を射
出する射出孔を有する溶融炉と、該溶融炉の射出孔から
射出される溶融母材を所定厚さの薄板に成形する一対の
成形ローラと、成形された薄板が冷却したのち薄板の表
面に接着剤を塗布する接着剤塗布装置と、線状の突起を
形成する所定長さのファイバーを収容し、かつ供給する
ファイバー供給装置と、一対の電極を有し、該電極間に
送り込まれる前記接着剤を塗布した薄板と前記ファイバ
ーとを静電引力によって付着させる電着装置と、前記電
極間に配置された薄板上にファイバーを所定の間隔に付
着させるスリットと、薄板とファイバーを接着する接着
剤の硬化炉と、ファイバーを有する薄板を所定の大きさ
に切断する切断ローラとを備えたことを特徴とするプラ
スチック用充填材の製造装置。