JPH0234534A - プラスチック用充填材の製造方法と装置 - Google Patents

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、プラスチック成型において、使用する充填材
、即ちプラスチック基材に混入される充填材（フィラー
）に関する。

〔従来の技術〕

プラスチック成型品の機械的強度または寸法精度の向上
を図るために、プラスチック基材に充填材を加えて、複
合材としての機能を持たせている。

この充填材の形状としては、ファイバー（直線）状また
は、フレーク（１１片）状が一般に知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記ファイバー状のフィラーを含有したプラス
チック成型品においては、成型時に充填材の配向性即ち
成型材料内の流動によって生じる充填材料の向きが同じ
になったりしてしまう部分が局部的に生じるため、成型
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。

また、フレーム（薄片）状の充填材においては、上記フ
ァイバー状の不具合い、即ち収縮異方性については、改
善されるものの充填材は、ウェルド部分では両方向から
流れて来た成型材料中、充填材の流れが止まりウェルド
に沿って互に面で接触し合って積層された状態となる。

更に、充填材自体は、プラスチック基材に含有された時
均−に分散することが必要であるにも係わらず充填材自
体には相互に接着する機能が与えられないため、ウェル
ド部分の機械的強度が低下するという不具合いがあった
。

上記不具合を解決した技術に特開昭５５−７３７３７号
公報がある。この公報に記載されているものは、線状形
状を有する２次元あるいは、３次元的な充填材が開示さ
れているが、このような充填材は、接着、溶着、切断な
どの作業工程を必要とし、製造工程が複雑化し、製造方
法も非能率的になるなどの欠点があった。

本発明は、上記諸問題点に鑑みて創作されたもので、プ
ラスチック成形品の収縮異方性を改善し、かつ成形品の
ウェルド部分の強度を高めることができる充填材の製造
方法とその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〕

本発明は、プラスチック充填材の母材を溶融した溶解窯
より、溶融材を流入収縮した本体型の壁面に穿設した、
複数よりなる成型用孔に回転充填し、本体型の周辺に設
けた冷却と加熱手段と、成型品を剥離する離型手段とに
より成るプラスチック用充填材の製造方法とその装置で
ある。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の装置の概要を示す平面図、第２図は
、第１図に示す本体型の側面を示し、その半径部を断面
にて示した平面図、第３図ａは、第２図に示す円形枠内
の壁面に穿設した成型用孔位置および花形状を拡大にて
示す説明図、第３図す、　　ｃは、成型用孔の他の実施
例の概要を示す説明図、第４図ａ、　ｂ、　ｃは、第３
図ａ、　ｂ、　ｃによってそれぞれ対応成型製造された
充填材の形状を示す斜視図である。

（構成） 実施例においては、プラスチック用充填材の材料のうち
、ガラス材を用いた場合の装置および製造方法について
述べる。

卵形状の内外径を形成し、上部を切削ぎ開口部２を層成
した本体型１の長手方向の中芯に回転軸３を貫通して固
着構成している。

上記回転軸３の一端は、シャフト４を介して図示しない
が駆動源と接続し、他端は、シャフト５に支持されて回
転自在に構成されている。

上記本体型１の卵形状で放物線的な曲線形状に形成され
た内外の壁面上には第２図に示すように内壁側を大径に
、外壁側を小径に（例えばφＤ、≧φＤ、の関係にある
。）穿設したテーパー形状の充填材の成形用孔６を多数
穿設している０本体型１の上端の開口部２の縁辺を上端
辺とし加担辺を本体型１の下端部とする箱形状で密封構
成した冷却槽７が本体型１を囲むように構成している。

この冷却槽７の側壁には、冷却Ｆ！Ｆ７内に冷却気体等
を送気する開閉機構を有する給気口１０を設けている。

又、冷却槽７の底壁面には、上記冷却気体を開閉排出す
る排気口１１を構成している。

上記本体型１の開口部２上には、本体型１の開口部２と
対応した開口部を一端部に有するＬ字形状で箱形状に構
成された充填材８の回収槽１２を気密的に構成している
。即ち本体型１の開口部２との境界を合成樹脂又は、ゴ
ムなどにより本体型１の回転の妨げとならない程度に覆
いして気密的に構成している。

また回収槽１２の他端部は、下方向に屈曲構成されて、
その突端に充填材８の取出し口１３が開閉自在に構成さ
れている。

また回収槽１２の上記屈曲部には、本体型１より送気さ
れる気体を排気する排気口１４がフィルター１５を介し
て配設されている。

また回収槽１２の上記本体型１の開口部２上には、プラ
スチック用充填材の母材（ガラス）１７を溶融する箱形
状の溶解窯１６と連設した供給用パイプ１日が供給弁１
９を設けて配設している。

上記充填材１７を本体型１に供給する供給パイプ１８と
対応する回収槽１２の土壁には、開閉手段を構成した溶
融材１７の注入口２０を設けている。即ち、供給パイプ
１７と本体型１の上端部開口部２間の回収槽１２の壁面
には、溶融材１７の注入口２０と開閉手段とが直列的に
構成されている。

第１図中充填材取出口１３の下方位置に示す符号２１は
、本体型１で成型された小片充填材を示している。また
第４図ａは、第３図ａと対応して示す成型用孔６の本体
型１の内壁側よりの正面図と本体型１の当該箇所の断面
図である。また第４図す、ｃは、第３図す、　　ｃの孔
形状の対応し異なった形状の他の実施例の成型孔をそれ
ぞれ示し、本体型ｌの内壁側よりの正面図と当該箇所の
断面図である。

（製造方法） 上記構成によるこの発明の製造方法を説明する。

プラスチック充填材の母材（ガラス）１７を溶融した溶
解窯１６の供給口１９を開放し供給パイプ１８より予め
開閉手段を開放された回収槽１２に設けた注入口２０よ
り所定量を開口部２より本体型１内に流入供給する。

ガラス充填材１７を収納した本体型ｌを回動するために
駆動源を回動することにより、回転軸３は図の矢印にて
示す方向に回動する。二〇回動により、本体型１も回動
する。この回動により本体型１内のガラス充填材１７は
、遠芯力により内壁面に一様にへばり着くと共にガラス
充填材１７は、内壁の沿って薄い層をなして上昇し壁面
に均等に穿設した成型用孔６内にそれぞれ浸入する。

上記したように溶融充填材１７が成型用孔６に浸入充填
するとともに、本体型ｌの内壁面に沿って薄く全面に引
き伸ばされ成型された後、本体型１を回動したまま、図
示していないが外部に設けた給気装置と連設した給気口
１０より冷却した気体を冷却槽７内に導入する。

流入した冷却気体は、本体型ｌを全面に包み冷却して冷
却排気口１１の開閉手段を開口することによって外部に
排出される。

本体型１が冷却することによって、ガラス充填材１７も
冷却し固化する。充填材１７が冷却固化した後、冷却排
気孔１１を閉じ給気口１０よりの冷却気体を停止し、替
わって圧縮した気体を冷却槽７内に流入する。！ＩＩち
冷却手段の駆動を停止し、替えて図示しないが圧縮気体
手段を駆動させて送気することにより冷却槽７内は圧縮
気体により充満し成型用孔６内に固化充填していた充填
材１７は、押圧されて内壁内に押し出されて本体型１か
ら剥離される。

離型固化した充填材１７は、押圧によって飛び出す際隣
接する間において、破断を受けるなどして小片化される
。

更に圧縮気体は、上記固化した小片充填材２１が剥離に
より空孔となった各成型用孔６より本体型１内に通気す
る。

この四方六方の成型用孔６より圧流入してくる気体は、
予め閉鎖した注入口２０、および充填材取出し口１３の
回収槽１２の排気孔１４に向けて流れてい（、上記小片
化した充填材２１は、この圧縮気体の流に沿って上昇移
動し屈曲位置に配設したフィルター１５に到達する。

フィルター１５によって積層された小片充填材２１は、
例えばフィルター１５を振動作動させる（図示なし）か
、圧縮気体の送気を緩やかにするか、または−時的に停
止するかなどを繰り返し行う事により下方に落下する。

即ち閉鎖された取り出し口Ｉ３上に落下積層される０次
に取り出し口１３を開く事により小片充填材２１は、搬
送篭上に落下し次工程に移動される。

上記本体型ｌの壁面に穿設する成型用孔６の形状は、種
々な形状が考えられるが、２〜３例を上げると、上記実
施例外に第３図す、　　ｃにて示すものがある。ａにつ
いては、上記実施例にて既に説明した通りである。即ち
第２図に示す円形にて囲んだ枠と同一形状であると同じ
く第４図ａと同一型状の小片充填材２１が製造されるの
である。詳しくは、成型用孔６にて成型された円錐型充
填材２１は、第４図ａに示す軸９であり軸９の回りに成
型された小片は、本体壁面１の面上に形成され破断によ
る薄片８である。また第３図すに示す成型孔６は、円錐
形の孔６の囲りに浅い円形６′の孔を対応形成している
。第４図すに示すように上記浅い円形６′は薄い板８′
として成型し、中芯に円錐型９を成型した小片充填材２
１を示している。第３図Ｃは、第４図Ｃを成型したもの
である。

即ち第３図Ｃにおいて成型用孔６と第４図Ｃに示す円錐
状の軸９と対応し、第３図Ｃにおける円錐状の軸９の囲
りに浅く形成した四角の尖突形６′と、第４図Ｃに示す
円錐状の軸９の回りに成型した薄くかつ四角を尖突状８
と対応成型した小片充填材２１である。

上記第３図すに示す成型用孔６と円形６′とによって成
型された第４図すに示すビン９および薄い円形８′は、
プラスチック基材に混入した時の拡散性を良くするため
の形状である。

また、第４図Ｃの成型は、プラスチック基材に混入した
時の成型品の異方性を極力小さくするため成型した充填
材２１である。

また上記第４図す、　　ｃを成型する場合は、本体型ｌ
に穿設した成型用孔６のレイアウト上から成型用孔６間
に薄片が成型されるが充填材取り出し口１３に分離１選
別装置（図示せず）を設けることにより薄片付の充填材
とを区別し所期の充填材を得ることができる。

上記本発明の実施例においては、本体型Ｉに給気口１０
から冷却気体または圧縮気体を供給したが、必ずしもこ
れに限定するものではなく、溶融充填材１７の本体型１
内での流動を促すために、加熱気体を供給する場合もあ
る。

また上記実施例においては、給気口１０を冷却槽７の側
壁中央１ケ所に、冷却排気口１１を冷却槽７の底壁に１
ケ所それぞれ設けたが、必ずしもこれに限定するもので
はなく冷却速度、冷却温度に応じてその数または位置な
どを増設したり替えたり更には冷却槽７内に仕切壁を設
けて部分的に冷却または、加熱する場合も有る。

また上記実施例は、充填材としてガラスを用いたが、プ
ラスチック基材（熱可塑性樹脂）の溶融する成型温度で
は熱軟化しない他の樹脂を用いることもできるのは勿論
である。

〔発明の効果〕

上記本体型に小径の成型用孔を多数穿設し、回転、送気
という簡単な構成の装置によって製造し得た針状の突起
を成型した充填材をプラスチック基材に混入して成型を
行えば成型品の収縮は、方向に片寄ることが無く均等方
性を持つようになり、かつウェルド部分での積層が針状
の突起で妨げるので強度が低下しないプラスチック成型
品を得ることができる。

また、上記製造装置および製造方法により得た充填材を
用いることによりプラスチック成型品の形状精度と、ウ
ェルド部分の強度において、各小片状の充填材（フィラ
ー）に設けた針状の突起により、成型収縮は、針状の突
起方向にも規制を受は異方性を小さ（することができ、
ウェルド部分では針状の突起のため、充填材の積層が妨
げられ強度が上り、高い形状精度と安定した強度のプラ
スチック成型品を得ることができるという効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の実施例を示し、その要部概要の
側面を示す平面図、第２図は、第１図に示す本体型の側
面の一部を断面にて示す平面図、第３図ａは、第２図に
示す・円形枠に示す成型用孔を拡大にて示す概略説明図
、第３図す、　　ｃは、成型用孔の他の実施例の概略を
示す説明図、第４図ａ、ｂ、ｃは、第３図ａ、ｂ、ｃに
よってそれぞれ対応成型製造された充填材の形状を示す
斜視図である。 １・・・本体型 ３・・・回転軸 ７・・・冷却槽 １１・・・冷却排気口 １３・・・充填材取出口 １５・・・フィルター １７・・・溶融ガラス １９・・・供給弁 ２１・・・小片充填材 ２・・・開口部 ６・・・成型用孔 １０・・・給気口 １２・・・回収槽 １４・・・排気口 １６・・・溶解窯 １８・・・供給パイプ ２０・・・注入口 第 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラスチック用充填材の母材を溶融する溶解窯と
   、該溶解窯よりの溶融材の開口部を上位に有し、壁面に
   複数の成型用孔を設けた回転自在に構成した本体型と、
   該本体型の外周に設けた成型した充填材を冷却または加
   熱する手段と、上記成型した充填材を本体型より剥離す
   る離型手段と、剥離した充填材の回収する回収槽とを具
   備したことを特徴とするプラスチック用充填材の製造装
   置。
2. （２）溶解窯で充填材の母材を溶融し、溶融した充填材
   を流入した本体型の壁面に、所望の形状に穿設した複数
   よりなる成型用孔に、回転充填成型した後冷却固化せし
   めて、圧縮気体にて剥離し、回収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。