(57)【要約】【課題】押出成形金型において、所望の長さの補強糸を含有したペレットが得られるようなストランドが成形できるようにする。【解決手段】押出成形金型２０は、成形穴２１の奥底部に樹脂案内路２３の放出部２３ｃが周設されており、放出部２３よりも中心側に貫通孔２４が開口しており、貫通孔２４に、端面の周縁部に補強糸供給手段２５ａが開口した回転部材２５が内装されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可塑化した樹脂を成形穴の奥底部に供給して該成形穴の開口に向かう樹脂流を形成し、
前記樹脂流に対して回転移動する補強糸供給手段から補強糸を放出することで、前記樹脂流が前記補強糸を内部に螺旋状に粘着保持した状態にして前記成形穴の開口からストランドとして排出することを特徴とするストランドの押出成形方法。
【請求項２】
ストランドを押出成形するための押出成形金型において、
成形穴の奥底部に樹脂案内路の放出部が周設されており、
前記放出部よりも中心側に貫通孔が開口しており、
前記貫通孔に、端面の周縁部に補強糸供給手段が開口した回転部材が内装されていることを特徴とする押出成形金型。
【請求項３】
前記回転部材は、螺旋溝が外周面に形成されており、該螺旋溝が前記補強糸供給手段になっていることを特徴とする請求項２に記載の押出成形金型。
【請求項４】
前記回転部材は、端面の周縁部に開口を有する縦貫通路が形成されており、該縦貫通路が前記補強糸供給手段になっていることを特徴とする請求項２に記載の押出成形金型。
【請求項５】
可塑化した樹脂を成形穴の奥底部に供給して該成形穴の開口に向かう樹脂流を形成し、
前記樹脂流に対して補強糸をジグザグに曲げながら連続的に放出することで、前記樹脂流がジグザグに曲げられた補強糸を内部に粘着保持した状態にして前記成形穴の開口からストランドとして排出することを特徴とするストランドの押出成形方法。
【請求項６】
ストランドを押出成形するための押出成形金型において、
成形穴の奥底部に樹脂案内路の放出部と、補強糸が供給されてくる貫通孔とが形成されており、回動自在な複数の歯車を組み合わせてなる補強糸折曲げ部を備えていることを特徴とする押出成形金型。
【請求項７】
ストランドを押出成形するための押出成形金型において、
成形穴の奥底部に樹脂案内路の放出部と、補強糸が供給されてくる貫通孔とが形成されており、回動自在な複数のキャタピラーを組み合わせてなる補強糸折曲げ部を備えていることを特徴とする押出成形金型。
【請求項８】
樹脂可塑化装置の樹脂放出口に請求項１乃至６のいずれか一項に記載の押出成形金型が連結されており、この押出成形金型から排出されたストランドを所定長ずつ裁断してペレットにするストランド裁断装置を備えていることを特徴とするペレット製造装置。
【請求項９】
補強糸が螺旋状に旋回する態様又はジグザグに曲げられた態様で含有されていることを特徴とするペレット。
【請求項１０】
前記補強糸が炭素長繊維であることを特徴とする請求項９に記載のペレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補強糸を含有させたストランドを製造するための押出成形方法、押出成形金型、これを用いたペレット製造装置及びこれらによって製造されたペレットに関する。
【背景技術】
【０００２】
強靭な樹脂成形品を得るための従来技術として、例えば樹脂にガラス繊維等の補強糸を含有させる成形技術（ＦＲＰ）が知られている。そのよう樹脂成形では予め補強糸を含有させたペレットを用いるのが一般的である。強靭な成形品を得るためには、補強糸を十分に長いものとすることが望ましいが、長い補強糸を含有したペレットを製造することは従来困難であった。これに対して次の特許文献には、ペレット長よりも長い強化長繊維とそれよりも短い強化短繊維との混合体と、熱可塑性樹脂粉末とを含む原料を加熱して樹脂成分を溶融状態にした後、押出機に投入し、そのダイより押出してストランドとし、これを適当な長さに裁断してペレット化することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−２５４８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら前記特許文献に記載されているような製造方法では、強化長繊維を含ませた原料を加熱し、可塑化する際に、スクリューの螺旋溝とシリンダー壁とのこすれ等によって強化長繊維が切断されてしまい、最終的に得られるペレットに十分な強化長繊維が残っていないことも考えられる。また当然であるが、最初の原料に含まれている強化長繊維よりも長い繊維をペレットに含ませることはできない。本発明はこのような問題に着目してなされたものであり、所望の長さの補強糸を含有したペレットが得られるようなストランドを成形するための押出成形方法、押出成形金型、これを用いたペレット製造装置を提供すること、また所望の長さの補強糸を含有したペレットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるストランドの押出成形方法は、可塑化した樹脂を成形穴の奥底部に供給して該成形穴の開口に向かう樹脂流を形成し、前記樹脂流に対して回転移動する補強糸供給手段から補強糸を放出することで、前記樹脂流が前記補強糸を内部に螺旋状に粘着保持した状態にして前記成形穴の開口からストランドとして排出することを特徴とする。
【０００６】
また本発明による押出成形金型は、成形穴の奥底部に樹脂案内路の放出部が周設されており、前記放出部よりも中心側に貫通孔が開口しており、前記貫通孔に、端面の周縁部に補強糸供給手段が開口した回転部材が内装されていることを特徴とする。
【０００７】
また本発明によるストランドの押出成形方法は、可塑化した樹脂を成形穴の奥底部に供給して該成形穴の開口に向かう樹脂流を形成し、前記樹脂流に対して補強糸をジグザグに曲げながら連続的に放出することで、前記樹脂流がジグザグに曲げられた補強糸を内部に粘着保持した状態にして前記成形穴の開口からストランドとして排出することを特徴とする。
【０００８】
また本発明による押出成形金型は、成形穴の奥底部に樹脂案内路の放出部と、補強糸が供給されてくる補強糸供給口とが形成されており、回動自在な複数の歯車を組み合わせてなる補強糸折曲げ部を備えていることを特徴とする。
【０００９】
また本発明による押出成形金型は、成形穴の奥底部に樹脂案内路の放出部と、補強糸が供給されてくる貫通孔とが形成されており、回動自在な複数のキャタピラーを組み合わせてなる補強糸折曲げ部を備えていることを特徴とする。
【００１０】
また本発明によるペレット製造装置は、樹脂可塑化装置の樹脂放出口に前記押出成形金型が連結されており、この押出成形金型から排出されたストランドを所定長ずつ裁断してペレットにするストランド裁断装置を備えていることを特徴とする。
【００１１】
また本発明によるペレットは、補強糸が螺旋状に旋回する態様又はジグザグに曲げられた態様で含有されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、押出成形金型において補強糸を樹脂流に螺旋状に旋回する態様又はジグザグに曲げられた態様で引き込ませる。そのため連続した補強糸を切断せずにそのままストランドに含ませることが可能である。そしてそのストロランドを所定長で裁断することによって、所望の長さの補強糸を含有したペレットが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態の一例とされるペレット製造装置の簡単な構成図である。
【図２】押出成形金型の一例の構造を示す縦断面図である。
【図３】押出成形金型の一例の内部形状を示す透視図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は押出成形金型の作用を時系列的に示す一連の縦断面図である。
【図５】製造された目的ペレットの内部構造を示す透視図である。
【図６】押出成形金型の他例の構造を示す縦断面図である。
【図７】押出成形金型の他例の構造を示す縦断面図である。
【図８】押出成形金型の他例の構造を示す縦断面図である。
【図９】実施形態の他例とされる押出成形金型の構造を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は実施形態の一例とされるペレット製造装置の簡単な構成図である。
ペレット製造装置１は、樹脂可塑化装置１０と、押出成形金型２０と、ストランド冷却槽３０と、ストランド牽引装置４０と、ストランド裁断装置５０とからなる。
ペレット製造装置１は、炭素繊維等の長繊維紡糸を補強糸Ｌとして含ませた目的ペレットＰ１を製造するためのものである。
目的ペレットＰ１の材料となる樹脂Ｍとしては、例えばＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）等の熱可塑性樹脂を想定している。しかしながらＰＦ（フェノール）、ＥＰ（エポキシ）等の熱硬化性樹脂の場合でも本発明の思想は適用できる。一方目的ペレットＰ１に含有させるべき補強糸Ｌとしては、例えば炭素繊維トウ等、炭素繊維の長繊維紡糸を想定している。しかしながら補強糸Ｌは、ガラス繊維トウ、ナイロン等の合成繊維トウ、あるいは玄武岩繊維トウであってもよい。なおトウは多数のフィラメント（数千〜数万程度）が収束剤によって収束されたものであるが、収束剤の種別によっては成形品としたときの樹脂Ｍとの接着性に優劣がある。よって補強糸Ｌが樹脂Ｍとの接着性に劣る収束剤で収束されているのであれば、予めそれを除去して樹脂Ｍとの接着性に優れた収束剤によって再処理しておくとよい。あるいは補強糸Ｌは、目的ペレットＰ１の材料となる樹脂によって予めコーティングされていてもよい。
【００１５】
樹脂可塑化装置１０は、樹脂Ｍを可塑化して押し出す要素であり、インラインスクリュー式のものを想定しているが、スクリュープリプラ式であってもよい。またスクリューは１軸であっても２軸であってもよい。
【００１６】
シリンダー１１は磁性金属、例えば普通鋼等からなる筒体であって、その先端部には樹脂放出口１１ａが形成され、後端部はスクリュー１２を後方に延出させるために開放されている。またシリンダー１１の後方部には原料ペレットＰ０をシリンダー１１内に供給するためのペレット供給口１１ｂが形成されており、その上方には原料ペレットＰ０を貯留するホッパー１３が設けられている。
【００１７】
シリンダー１１には誘導加熱用のコイル１４が巻設されている。コイル１４に交流電源を供給する電源装置等は図示を省略している。シリンダー１１の誘導加熱について簡単に説明すると、コイル１４に交流電流を流し、これによってシリンダー１１の軸方向に交流磁界を生じさせる。シリンダー１１は磁性金属で形成しているので、その磁界の大部分はシリンダー１１の周壁内を通過する。するとシリンダー１１の周壁にはその磁界の変化を打ち消す方向、つまり周方向に渦電流が誘起される。この渦電流が生じさせるジュール熱によってシリンダー１１自身が発熱する。このような誘導加熱を用いれば、シリンダー１１の加熱装置がコンパクトになり効率も高くなる。
【００１８】
スクリュー１２は普通鋼等からなる棒体であり、略全長にわたって一連の螺旋溝１２ａが形成されている。螺旋溝１２ａは部位毎に軸径あるいは溝形状を異ならせることで、スクリュー１２の基端側から先端側に向けて供給領域１２ｂ、圧縮領域１２ｃ等が区分設定されている。供給領域１２ｂは、スクリュー１２の回転当たり原料ペレット送り量が所定値になるようにピッチ当たりの容積が設定されている。また圧縮領域１２ｃは可塑化された樹脂Ｍを圧縮するためにピッチ当たりの容積が計量領域に比べて小さく設定されている。
【００１９】
モーター装置１５は、スクリュー１２を回転させる動力源であって、ブラシモーター、ブラシレスモーター、ステッピングモーター等のモーターユニットと動力伝達機構等からなる。
【００２０】
樹脂可塑化装置１０は前記のように構成されているので、原料ペレットＰ０をホッパー１３に予め貯留しておき、コイル１３に通電してシリンダー１１を加熱した状態としてモーター装置１５によってスクリュー１２を回転させれば、螺旋溝１２ａの作用によって原料ペレットＰ０がシリンダー１１の先端方向に輸送され、シリンダー１１内で可塑化された樹脂Ｍが樹脂放出口１１ａから排出される。
【００２１】
押出成形金型２０は、樹脂可塑化装置１０で可塑化された樹脂Ｍを受け入れて成形穴２１の開口から所定断面を有するストランドＳとして連続的に排出する要素である。しかし本実施形態の特徴として、補強糸Ｌが螺旋状に旋回する態様で含有されたストランドＳを形成するため、図２、図３に示すような特異な構造になっている。
【００２２】
図２は、押出成形金型の構成の一例を示すための縦断面図である。また図３は、成形穴２１、樹脂案内路２３、貫通孔２４の具体的形状の一例を示す透視図である。透視図では見易さを考慮して中実部分ではなく空洞部分を着色している。
【００２３】
金型本体２２は、普通鋼等からなる金属塊であるが、複数の分割部品を一体化させたようなものでもよい。金型本体２２の形状は特に制限されないが、ここでは長方体としている。金型本体２２には、ストランドＳを連続成形するための成形穴２１が下面に開口するように形成されている。成形穴２１は、奥底部に供給されてきた樹脂Ｍを成形しながら金型本体２２の下面の開口からストランドＳとして排出するという作用をなすものであるから、目的とするストランドＳに合致する内径と、その内径に見合う深さの円筒形状になっている。
【００２４】
更に金型本体２２には、可塑化された樹脂Ｍを成形穴２１の奥底部に案内するための樹脂案内路２３と、ストランドＳに含有させるべき補強糸Ｌを成形穴２１の奥底部に案内するための貫通孔２４とが形成されている。
【００２５】
樹脂案内路２３は、樹脂Ｍが供給される導入部２３ａと、導入部２３ａに複数個所で接続された環状調圧部２３ｂと、環状調圧部２３ｂから下方に延設された円錐状放出部２３ｃとを備えている。
導入部２３ａは金型本体２２の側面の開口から奥方に向かう経路であり、途中で分岐しているがその先はいずれも環状調圧部２３ｂに接続されている。環状調圧部２３ｂは所定の内径を有する管を一続きの環状にして成形穴２１の上方に配置したものである。円錐状放出部２３ｃは、環状調圧部２３ｂを基部とする円錐板状経路である。つまり放出部２３ｃは所定の厚みを有する円錐面形状をした空隙であり、その空隙が経路になる。放出部２３ｃの末端開口が成形穴２１の奥底部において貫通孔２４の開口を囲むように周設（開口）されている。
樹脂案内路２３の作用を簡単に説明する。樹脂可塑化装置１０から押し出された樹脂Ｍはそのまま金型本体２２の樹脂案内路２３に入っていく。この樹脂Ｍは導入部２３ａを通じて環状調圧部２３ｂに注入されるが、環状調圧部２３ｂは十分な内径を有する管で形成されており、しかも導入部２３ａと複数箇所で繋がっているから、環状調圧部２３ｂ内の樹脂Ｍはどの部位でも略均等な圧力になる。こうして環状調圧部２３ｂ内で均等な圧力に調整された樹脂Ｍが円錐状放出部２３ｃを通じて成形穴２１の奥底部に放出されて樹脂流Ｆを形成する。円錐状放出部２３ｃによって成形穴２１における樹脂流Ｆの非対称的な流動が抑えられるため、樹脂流Ｆは粘着保持した補強糸Ｌを内部に安定的に引き込むようになる。
【００２６】
貫通孔２４は成形穴２１よりも小径であって、金型本体２２の上面と成形穴２１の奥底部とを連通している。貫通孔２４には、補強糸供給手段２５ａが形成された回転部材２５が内装される。
【００２７】
回転部材２５は、普通鋼又は各種合金からなり、貫通孔２４に適合する円柱乃至円錐状の部材である。回転部材２５には、補強糸供給手段２５ａの一例として、外周面に一連の螺旋溝が形成されており、この螺旋溝の末端から樹脂流Ｆに対して補強糸Ｌを放出する。螺旋溝は補強糸Ｌが溝から脱落せずにスムースにすべり移動できるような溝形状が選択されている。回転部材２５の上端部はモーター装置２６に連結されている。モーター装置２６は、回転部材２５を回転させる動力源であって、ブラシモーター、ブラシレスモーター、ステッピングモーター等のモーターユニットと動力伝達機構等からなる。モーター装置２６は、回転部材２５を回転させる動作だけでなく、回転部材２５を上下移動させる動作も独立して行えるように構成されている。
【００２８】
補強糸供給装置２７は、ストランドＳに含有させるべき補強糸Ｌを供給する要素であって、補強糸Ｌを供給するリール２７ａと、送りガイド２７ｂ等からなる。本実施形態では、補強糸供給装置２７の全体が回転部材２５の周囲を同速度で旋回するように構成されている。これによって補強糸供給装置２７と回転部材２５の特定部位との相対的な位置関係が一定に保たれる。その結果、常に一定量の補強糸Ｌが補強糸供給手段２５ａに収容された状態になる。補強糸供給装置２７の旋回はモーター装置２６によって行うとよい。あるいは回転部材２５と補強糸供給装置２７とが一体化されていてもよい。補強糸Ｌは樹脂側から引き込まれ、それに応じて補強糸供給装置２７から補強糸供給手段２５ａに向けて受動的に繰り出される。
【００２９】
冷却槽３０は例えば水等の冷却液Ｗを満たした槽である。具体的にはステンレス鋼等からなる槽本体３１と複数の送りガイド３２等で構成されている。押出成形金型２０から排出されたストランドＳはまだ可塑性が残っているが、冷却槽３０を通じさせている間に冷却されて硬化する。
【００３０】
牽引装置４０は、冷却槽３０で冷却、硬化されたストランドＳを牽引する要素である。例えばストランドＳを挟みこむゴムローラー４１と、ゴムローラー４１を所望の速度で回転させるモーターユニット（図示なし）等で構成すればよい。牽引装置４０で生じさせた張力は押出成形金型２０まで伝達されるので、ストランドＳが可塑性を有している間はその張力によって延ばすことが可能であり、所望の径のストランドＳが得られる。例えば牽引速度が速くなるように調節すれば、押出成形金型２０から排出されたストランドＳは長く延ばされたあと冷却槽３０で硬化されるので、結果として小径のストランドＳが得られる。
【００３１】
裁断装置５０は、牽引装置４０の下流側において、ストランドＳを所定長ずつ裁断して目的ペレットＰ１にする要素である。裁断装置５０の具体的な構成は特に制限されないが、例えば例えば光センサー等でストランドＳの移動を検知し、所定長のストランドＳがセンサー部分を通過する毎にカッターを作動させるようにしてもよい。
【００３２】
以下、押出成形金型２０の作用を説明する。押出成形金型２０の作用は簡単に云えば、可塑化した樹脂Ｍを成形穴２１の奥底部に供給して成形穴１２の開口に向かう樹脂流Ｆを形成し、樹脂流Ｆに対して回転移動する補強糸供給手段２５ａから補強糸Ｌを放出することで、樹脂流Ｆが補強糸Ｌを内部に螺旋状に粘着保持した状態にして成形穴２１の開口からストランドＳとして排出するというものである。このようにして一筋の補強糸Ｌが螺旋状に旋回する態様で含有されているストランドＳが得られる。以下、図面を参照しながら前記作用を更に説明する。
【００３３】
図４（ａ）〜（ｅ）は押出成形金型の作用を時系列的に示す一連の縦断面図である。
図４（ａ）は、金型本体２２から回転部材２５が引き上げられた状態を示している。この状態で人手によって補強糸供給手段２５ａに補強糸Ｌをセットする（螺旋溝に補強糸を巻き付ける）。補強糸Ｌのセットのあと回転部材２５は金型本体２２の貫通孔２４に挿入される。このあと樹脂可塑化装置１０による樹脂Ｍの押出が開始されて、可塑化された樹脂Ｍが押出成形金型２０へ送られてくる。これにより成形穴２１の開口に向かう樹脂流Ｆが形成される。
図４（ｂ）は、樹脂流Ｆによって成形穴２１が満たされた状態を示している。ここで回転部材２５の下端部が樹脂流Ｆに漬かるまで下降させる。
図４（ｃ）は、回転部材２５の下端部が樹脂流Ｆに漬かった状態を示している。この状態になると、補強糸Ｌは樹脂流Ｆの内部に粘着保持される。このあと回転部材２５を所定方向（螺旋溝への樹脂の遡上を妨げる方向）に回転させながら、成形排出穴２１の奥底部に整合する位置まで上昇させる。すると補強糸Ｌの先端部は樹脂流Ｆの内部に粘着保持されたまま残留する。
図４（ｄ）は、回転部材２５を上昇させたあと補強糸Ｌが樹脂流Ｆに残留した状態を示している。ここで回転部材２５を回転させながら樹脂案内路２４から樹脂Ｍを連続的に供給し続けると、成形穴２１の樹脂流Ｆは補強糸Ｌの先端部を粘着保持したまま下降していく。この下降する樹脂流Ｆによって補強糸Ｌは補強糸供給手段２５ａの末端部から連続的に引き出される。ところがこのとき回転部材２５は回転しており、当然に補強糸供給手段２５ａも回転しているので、補強糸Ｌは螺旋状になりながら樹脂流Ｆに引き込まれていく。ここで樹脂流Ｆに引き込まれる補強糸Ｌの量（長さ）は、樹脂流Ｆが補強糸Ｌを強固に保持していれば、回転部材２５の回転速度に略比例すると考えられる。よって、回転部材２５の回転速度をコントロールすることで、ストランドＳに含ませるべき補強糸Ｌの量を自在に調節できることになる。
図４（ｅ）は、回転部材２５を回転させながら樹脂Ｍを連続的に供給し、これによって樹脂流Ｆが補強糸Ｌを内部に螺旋状に粘着保持した状態のまま成形穴２１の開口からストランドＳとして排出される様態を示している。
【００３４】
このように本実施形態では、押出成形金型２０において補強糸Ｌを螺旋状にして樹脂流Ｆに引き込ませているので、補強糸Ｌを切断することなくストランドＳに含ませることができる。そしてストランドＳに含ませる補強糸Ｌの量を自在に調節できるので、所望の長さの補強糸Ｌを含有した目的ペレットＰ１が安定的に製造できる。
【００３５】
図５は、ペレット製造装置によって製造された目的ペレットの透視図である。
【００３６】
目的ペレットＰ１は滑らかな周面を有する略円柱状であるが、両端面は裁断によって形成されたものなので裁断痕が残っている場合がある。また目的ペレットＰ１の内部には一筋の補強糸Ｌが螺旋状に旋回する態様で含有されており、補強糸Ｌは目的ペレットＰ１の一方の端面から他方の端面まで連続している。このように目的ペレットＰ１の内部で補強糸Ｌを螺旋状に旋回させることで、目的ペレットＰ１の全長よりも長い補強糸Ｌを目的ペレットＰ１に含ませることができる。また回転部材２５の回転速度を変えることで、目的ペレットＰ１に含ませる補強糸Ｌの長さも自由に調節できる。具体的には、例えば直径３ミリ程度かつペレット全長の２倍以上の長さの補強糸を含有したペレットが得られる。
【００３７】
次いで押出成形金型の変形例を説明する。
図６は、この変形例の概略構成を示す縦断面図である。この変形例では、補強糸供給手段２５ａとして縦貫通路が形成された回転部材２５を用いている。縦貫通路は、回転部材２５を縦に貫通しており、その下端面の周縁部に開口を有している。縦貫通路の上端面の開口は特に周縁部にある必要はなく中心にあってもよい。回転部材２５とモーター装置２６とは傘歯車２８等を介して連結されている。補強糸Ｌは、この傘歯車２８の端面に露出した縦貫通路の開口に対して行えばよい。補強糸供給装置２７は、補強糸Ｌを供給するリール２７ａと、送りガイド２７ｂ等からなる。なお回転部材２５及びモーター装置２６は図示しない手段によって金型本体２２に対して昇降可能になっている。この構成では、予め回転部材２５の縦貫通路から補強糸Ｌをある程度引き出した状態とし、その状態の回転部材２５を金型本体２２の貫通孔２４に挿入し、その後、樹脂Ｍの供給を開始するとよい。そうすれば樹脂流Ｆが補強糸Ｌを内部に粘着保持した状態を容易に実現できる。
【００３８】
更に押出成形金型の他の変形例を説明する。
図７は、この変形例の概略構成を示す縦断面図である。この変形例では、補強糸供給手段２５ａとして、下端部から中間部までの領域に螺旋溝と、この螺旋溝の始端部を回転部材２５の上端面に連通させる連通孔が形成された回転部材２５を用いている。回転部材２５とモーター装置２６とは傘歯車２８等を介して連結されている。補強糸Ｌは、この傘歯車２８の端面に露出した連通孔の開口に対して行うようにする。補強糸供給装置２７は、補強糸Ｌを供給するリール２７ａと、送りガイド２７ｂ等からなる。なお回転部材２５及びモーター装置２６は図示しない手段によって金型本体２２に対して昇降可能になっている。
【００３９】
更に押出成形金型の他の変形例を説明する。
図８は、この変形例の概略構成を示す縦断面図である。この変形例では、補強糸供給手段２５ａとして縦貫通路が形成された回転部材２５を用いている。そして補強糸供給装置２７は、補強糸Ｌを貫通孔２４の中間部に連通する補強糸供給口２９に供給するようになっている。なお図８ではストランドＳの排出方向を下方としているが、実際のストランドＳの排出方向は水平とし、かつ補強糸供給口２９は上向きとして、補強糸Ｌを下方に向けて供給する構成とするとよい。回転部材２５とモーター装置２６は直結されている。
なおこの構成では、強糸Ｌは複数箇所において回転部材２６の外周面と金型本体２２の貫通孔２４の内壁面との間に挟まれた状態で成形穴２１に送られることになる。つまり回転部材２５の回転によって補強糸Ｌを成形穴２１に強制的に送り込むことが可能である。
【００４０】
図９は、実施形態の他例とされる押出成形金型の構造を示す縦断面図である。
この押出成形金型２０では、可塑化した樹脂Ｍを、金型本体２２に形成された成形穴２１の奥底部に供給して成形穴２１の開口に向かう樹脂流Ｆを形成し、この樹脂流Ｆに対して補強糸Ｌをジグザグに曲げながら連続的に放出することで、樹脂流Ｆがジグザグに曲げられた補強糸Ｌを内部に粘着保持した状態にして成形穴２１の開口からストランドＳとして排出することを特徴とするものである。
【００４１】
金型本体２２は、成形穴２１の奥底部に樹脂案内路２４の放出部２３ｃと貫通孔２４とが形成されている。補強糸Ｌは貫通孔２４を通じて成形穴２１の内部に供給される。そして貫通孔２４の開口よりも下流側に回転自在な複数の歯車２８ａを組み合わせてなる補強糸折曲げ部２８が配置されている。なお樹脂案内路２４、補強糸供給装置２７の構成は前記実施形態と同様である。
【００４２】
補強糸折曲げ部２８は、歯を噛み合わせて並列された４つの歯車２８ａで構成され、成形穴１２の中間部を遮るように配置されている。歯車２８の一つはその軸が金型本体２２の外部に設けられた図示しないモーター装置によって回転駆動されるようになっており、その駆動によって全ての歯車２８ａが連動回転する。歯車２８ａの回転方向は実線矢印で示している。
補強糸折曲げ部２８は、外側２つの歯車２８ａがギヤポンプのように作用して、上流側の樹脂Ｍを下流側に送るようになっており、これによって下流側の樹脂Ｍが成形穴２１の開口に向かう樹脂流Ｆを形成する。歯車２８ａによる樹脂Ｍの流れは一点鎖線で示している。そして補強糸折曲げ部２８は、内側２つの歯車２８ａが補強糸Ｌを挟み込んで回転することで、この補強糸Ｌを強制的に引き込みながらジグザグに曲げることができる。このような仕組みで、ジグザグに折り曲げられた状態の補強糸Ｌが成形穴２１の開口に向かう樹脂流Ｆに対して放出される。ここで歯車２８ａの歯のサイズや形状を適宜選択すれば、補強糸Ｌの折曲げピッチ等が自由に変えられる。そのため本実施形態では細めのストランドＳにも容易に対応できる。
しかしながら補強糸折曲げ部２８の構成は前記に限定されない。例えば、前記の補強糸折曲げ部２８は成形穴を遮るように配置され、外側２つの歯車２８ａにギヤポンプのような作用をさせていたが、変形例として、補強糸折曲げ部２８と成形穴２１の周壁との間に樹脂の流通を許容する間隙を持たせ、かつ歯を噛み合わせて並列された２つの歯車２８ａのみとして、補強糸Ｌをジグザグに曲げる作用のみさせてもよい。
【００４３】
補強糸折曲げ部は、前記のような複数の歯車の代わりに、表面に凹凸パターンが形成された回転ベルトを有する一対のキャタピラーを用いてもよい（図示なし）。キャタピラーは、それらのベルトが、凹凸パターンが噛み合うように向かい合わせにして、その間に補強糸を挟み込んで回転するようにする。キャタピラーによる補強糸の折り曲げの原理は、歯車の場合と同様である。しかしながら、キャタピラーを用いた補強糸折曲げ部は、歯車の場合、歯の噛み合う部分が点なのに対して、凹凸パターンが噛み合う部分が線であることから、補強糸を折り曲げる性能がより高くなる。
【００４４】
この押出成形金型２０は、図１に示した例と同様に、樹脂可塑化装置１０樹脂放出口１１ａに連結され、ストランド冷却槽３０、ストランド牽引装置４０、ストランド裁断装置５０と共にペレット製造装置１を構成する。そのようなペレット製造装置１によれば、目的ペレットＰ１として、補強糸Ｌがジグザグに曲げられた態様で含有されたペレットが得られる。具体的には例えば、直径２．５ミリ以下、かつペレット全長の１．５倍以上の長さの補強糸Ｌを含有したペレットが得られる。
【符号の説明】
【００４５】
１          ペレット製造装置
１０        樹脂可塑化装置
１１ａ      樹脂放出口
２０        押出成形金型
２１        成形穴
２２        金型本体
２３        樹脂案内路
２３ｃ      放出部
２４        貫通孔
２５        回転部材
２５ａ      補強糸供給手段
２７        補強糸供給装置
２８        補強糸折曲げ部
２８ａ      歯車
５０        ストランド裁断装置
Ｆ          樹脂流
Ｌ          補強糸
Ｍ          樹脂
Ｓ          ストランド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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