(57)【要約】【課題】本発明の目的は、連続的に材料を圧縮することができる樹脂成形材料の圧縮処理装置および樹脂成形材料の製造方法を提供することである。【解決手段】本発明の樹脂成形材料の圧縮処理装置は、回転軸と、前記回転軸を回転する駆動手段と、前記回転軸の一部に設けられ材料を圧縮する圧縮部とを有する樹脂成形材料の圧縮処理装置において、前記圧縮部は、内側に前記回転軸と同心の円周面を有するケーシングと、前記ケーシング内部に設けられ、かつ前記回転軸に固定された複数の円盤状の圧縮部材とで構成され、前記円周面と前記圧縮部材とで樹脂成形材料を圧縮することを特徴とするものである。本発明の樹脂成形材料の製造方法は、上述に記載の圧縮処理装置を用いて樹脂成形材料を圧縮することを特徴とするものである。【選択図】　図１
2004091687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、前記回転軸を回転する駆動手段と、材料を圧縮する圧縮部とを有する樹脂成形材料の圧縮処理装置であって、
前記圧縮部は、内側に前記回転軸と同心の円周面を有するケーシングと、前記ケーシング内部に設けられ、かつ前記回転軸に固定された複数の円盤状の圧縮部材とで構成され、前記円周面と前記圧縮部材とで樹脂成形材料を圧縮することを特徴とする樹脂成形材料の圧縮処理装置。
【請求項２】
更に材料供給部を有するものである請求項１に記載の樹脂成形材料の圧縮処理装置。
【請求項３】
前記ケーシング円周面の直径は、前記圧縮部材の直径よりも３ｍｍ以上大きいものである請求項１または２に記載の樹脂成形材料の圧縮処理装置。
【請求項４】
前記圧縮部材は、前記回転軸に対して偏心して設けられている請求項１ないし３のいずれかに記載の樹脂成形材料の圧縮処理装置。
【請求項５】
前記複数の圧縮部材は、隣接する圧縮部材の偏心方向が異なっているものである請求項１ないし４のいずれかに記載の樹脂成形材料の圧縮処理装置。
【請求項６】
前記圧縮部材がｎ枚（ｎは２以上の整数）であって、隣接する圧縮部材の偏心方向が３６０／ｎ度ずれているものである請求項１ないし５のいずれかに記載の樹脂成形材料の圧縮処理装置。
【請求項７】
前記圧縮部材は、前記ケーシングの円周面に対して、一端側が小さな空隙部を有し、他端側が大きな空隙部を有するように配置されているものである請求項１ないし６のいずれかに記載の樹脂成形材料の圧縮処理装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の圧縮処理装置を用いて樹脂成形材料を圧縮することを特徴とする樹脂成形材料の製造方法。
【請求項９】
樹脂成形材料を連続的に圧縮して樹脂成形材料を製造する方法であって、
内側に円周面を有するケーシングと、前記ケーシング内部に設けられ、かつ回転軸に固定された複数の円盤状の圧縮部材とで構成される圧縮部に樹脂成形材料を供給する工程と、
前記圧縮部材を回転させ、前記圧縮部材と前記ケーシングの内周面との間で樹脂成形材料を圧縮する行程とを有し、
連続的に樹脂成形材料を圧縮して製造することを特徴とする樹脂成形材料の製造方法。
【請求項１０】
前記樹脂成形材料は、熱硬化性樹脂と充填材とを含むものである請求項８または９に記載の樹脂成形材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂成形材料の圧縮処理装置および樹脂成形材料の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年、樹脂成形材料は、電気部品、自動車部品等の広い分野で用いられている。このような樹脂成形材料は、通常、熱硬化性樹脂、基材、硬化剤等を配合し、予備混練を行った後、二軸押出混練機やミキシングロール等で混練される。混練後の樹脂成形材料は、通常、塊状またはシート状である。このような塊状の樹脂成形材料は、成形体の成形のために、一定の大きさ以下に粉砕等される。
【０００３】
混練後の樹脂成形材料を粉砕する際には、通常ハンマーミル等の装置が用いられるため、粉砕により一定の粒度以下にすることはできるものの、粉砕品の粒径や粒形を揃えることは難しかった。更に、粉砕に伴い大量の微粉末が発生することが避けられなかった。このような微粉末は分別廃棄すれば歩留まりの低下になるため、サイクロン等の微粉回収装置を用いて再び成形材料の混練工程に戻すなどの手法が採用されることが多い。しかし、このような微粉末の回収・再混合は、設備が大型化・複雑化するだけでなく、微粉末による作業環境の悪化、健康被害への影響といった問題点があった。
【０００４】
そこで、上記のような問題点を解決するために、ミキシングロール、粉砕等の工程を用いずに樹脂成形材料を提供する方法が提供されている（特開平８−３０９７４３号等）。これらの方法では、微粉末の発生等を低下でき、作業環境を向上することができる。
【０００５】
しかし、ミキシングロール等を使用しない方法では、得られる樹脂成形材料の密度が低く、嵩密度が大きくなる場合が多い。そのため、成形体を成形するために、成形材料を供給する際に成形材料がホッパーブリッジ等を生じ、成形材料を安定して定量供給することができない場合があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、連続的に材料を圧縮することができる樹脂成形材料の圧縮処理装置および樹脂成形材料の製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１０）記載の本発明により達成される。
（１）回転軸と、前記回転軸を回転する駆動手段と、材料を圧縮する圧縮部とを有する樹脂成形材料の圧縮処理装置であって、前記圧縮部は、内側に前記回転軸と同心の円周面を有するケーシングと、前記ケーシング内部に設けられ、かつ前記回転軸に固定された複数の円盤状の圧縮部材とで構成され、前記円周面と前記圧縮部材とで樹脂成形材料を圧縮することを特徴とする樹脂成形材料の圧縮処理装置。
（２）更に材料供給部を有するものである第（１）に記載の樹脂成形材料の圧縮処理装置。
（３）前記ケーシング円周面の直径は、前記圧縮部材の直径よりも３ｍｍ以上大きいものである第（１）または（２）に記載の樹脂成形材料の圧縮処理装置。
（４）前記圧縮部材は、前記回転軸に対して偏心して設けられている第（１）ないし（３）のいずれかに記載の樹脂成形材料の圧縮処理装置。
（５）前記複数の圧縮部材は、隣接する圧縮部材の偏心方向が異なっているものである第（１）ないし（４）のいずれかに記載の樹脂成形材料の圧縮処理装置。
（６）前記圧縮部材がｎ枚（ｎは２以上の整数）であって、隣接する圧縮部材の偏心方向が３６０／ｎ度ずれているものである第（１）ないし（５）のいずれかに記載の樹脂成形材料の圧縮処理装置。
（７）前記圧縮部材は、前記ケーシングの円周面に対して、一端側が小さな空隙部を有し、他端側が大きな空隙部を有するように配置されているものである第（１）ないし（６）のいずれかに記載の樹脂成形材料の圧縮処理装置。
（８）第（１）ないし（７）のいずれかに記載の圧縮処理装置を用いて樹脂成形材料を圧縮することを特徴とする樹脂成形材料の製造方法。
（９）樹脂成形材料を連続的に圧縮して樹脂成形材料を製造する方法であって、内側に円周面を有するケーシングと、前記ケーシング内部に設けられ、かつ回転軸に固定された複数の円盤状の圧縮部材とで構成される圧縮部に樹脂成形材料を供給する工程と、前記圧縮部材を回転させ、前記圧縮部材と前記ケーシングの内周面との間で樹脂成形材料を圧縮する行程とを有し、連続的に樹脂成形材料を圧縮して製造することを特徴とする樹脂成形材料の製造方法。
（１０）前記樹脂成形材料は、熱硬化性樹脂と充填材とを含むものである第（８）または（９）に記載の樹脂成形材料の製造方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の樹脂成形材料の圧縮処理装置は、回転軸と、前記回転軸を回転する駆動手段と、材料を圧縮する圧縮部とを有する樹脂成形材料の圧縮処理装置において、前記圧縮部は、内側に前記回転軸と同心の円周面を有するケーシングと、前記ケーシング内部に設けられ、かつ前記回転軸に固定された複数の円盤状の圧縮部材とで構成され、前記円周面と前記圧縮部材とで樹脂成形材料を圧縮することを特徴とするものである。
本発明の樹脂成形材料の製造方法は、上述に記載の圧縮処理装置を用いて樹脂成形材料を圧縮することを特徴とするものである。
【０００９】
以下、本発明の樹脂成形材料の圧縮処理装置について好適な実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明における樹脂成形材料の圧縮処理装置の一例を示す断面側面図である。図２は、本発明における圧縮部材の一例を示す上面図である。
本発明の樹脂成形材料の圧縮処理装置１０は、図１に示すように、本体１と、本体１に設けられた２つの支持部材５０により回転自在に支持された回転軸（従動軸）２と、回転軸２を回転する駆動手段３と、材料を圧縮する圧縮部４とを有する。
【００１０】
本実施形態では、駆動手段３は、駆動モーター３０、駆動軸３１およびチェーン３３で構成される。
駆動モーター３０は、本体１の背面（図１中左側）に固定具１１を介して固定される。
駆動軸３１は、駆動モーター３０で回転される。駆動軸３１および回転軸２には、それぞれスプロケット３２、２２が固定されている。
回転軸２に設けられたスプロケット２２は、本体１に設けられた２つの支持部材５０の間に位置している。
支持部材５０は、取り付け部材５１を介して本体１に固定される。
駆動軸３１および回転軸２のスプロケット３２、２２には、チェーン３３が掛け回されている。
チェーン３３は、駆動軸３１と回転軸２とを連係する。
本実施の形態では、駆動手段３は、チェーン３３を用いたものであるが、駆動モーターにより直接回転軸を回転させるものや歯車列を介して回転軸２を回転させるものであっても構わない。
【００１１】
回転軸２は、本体１の正面（図１中右側）に配置される。
回転軸２の下端側には、圧縮部４が設けられている。
回転軸２の下端側は、圧縮部４を構成するケーシング４１内に有り、複数の円盤状の圧縮部材４２１〜４２４が設けられる。
回転軸２には、キー溝２１が形成されていて、圧縮部材４２１〜４２４の中心の孔４２の内面にはキー４２７が固定されている。このキー溝２１と、キー４２７とにより、回転軸２と圧縮部材４２１〜４２４とが一体となって回転するようになっている。
【００１２】
本実施の形態では、圧縮部４は、内側に回転軸２と同心の円周面（内周面）４１１を有するケーシング４１と、ケーシング４１内部に設けられ、かつ回転軸２に固定された４つの円盤状の圧縮部材４２１〜４２４とで構成される。
ケーシング４１は、その下端（図１下側）が本体１に固定される。
円周面４１１の内側には、圧縮部材４２１〜４２４が位置している。
円周面４１１の上側には、上方向に向かって内径が漸増するようにテーパー状になったテーパー部４３が形成されている。これにより、材料の供給が容易かつ確実に行える。
【００１３】
円周面４１１の直径は、特に限定されないが、圧縮部材４２１〜４２４の直径よりも３〜２０ｍｍ大きいことが好ましく、特に５〜１５ｍｍ大きいことが好ましい。円周面４１１の直径が前記範囲内であると、特に圧縮処理の効率を向上することができ、かつ安定した圧縮処理を行うことができる。
このようなケーシング４１の構成材料としては、例えばステンレス鋼、炭素鋼、焼入鋼、アルミ合金等の各種金属材料を挙げることができる。
なお、ケーシング４１は、図示されないが、温調装置を有していることが好ましい。これにより、圧縮処理をする際に材料の粘度を調整することができ、圧縮処理を容易にすることができる。
【００１４】
本実施の形態では、図２に示すように圧縮部材４２１〜４２４は、回転軸２に対して偏心して設けられている。すなわち、圧縮部材４２１〜４２４は、ケーシング４１の円周面４１１に対して、一端側が大きな空隙部４２５を有し、他端側が小さな空隙部４２６を有するように配置されている。これにより、圧縮処理が可能であり、かつ連続的な生産性を特に向上することができる。
【００１５】
本実施の形態では、圧縮部材４２１〜４２４は、隣接する圧縮部材の偏心方向が異なるように配置されている。具体的には、圧縮部材４２１と、圧縮部材４２２との偏心位置は、９０°異なっている。同様に圧縮部材４２２と圧縮部材４２３および圧縮部材４２３と圧縮部材４２４も同様である。
圧縮部材の偏心方向は、特に限定されないが、圧縮部材がｎ枚であって、隣接する圧縮部材の偏心方向が３６０／ｎ度ずれていることが好ましく、特に偏心方向が３６０／ｎ度づつ実質的に等間隔で順次ずれていることが好ましい。これにより、供給された材料が、この大きな空隙部４２５のみを通過して排出部７に直接排出されることなく、各圧縮部材で十分な圧縮処理がされることになる。
前記圧縮部材の枚数（ｎ）は、特に限定されないが、３以上が好ましく、特に４〜１２が好ましい。
【００１６】
圧縮部材４２１〜４２４の直径は、特に限定されないが、８０〜６００ｍｍが好ましく、特に２００〜３００ｍｍが好ましい。
また、圧縮部材４２１〜４２４の厚さは、特に限定されないが、１０〜４０ｍｍが好ましく、特に１５〜３０ｍｍが好ましい。厚さが前記下限値未満であると圧縮処理が不十分となる場合があり、前記上限値を越えると駆動に大きな動力を有するようになる。
【００１７】
このような圧縮部材４２１〜４２４の構成材料としては、例えばステンレス鋼、炭素鋼、焼入鋼、アルミ合金等の各種金属材料を挙げることができる。
なお、本実施の形態では圧縮部材４２１〜４２４は、４つの部材で構成されていたが、特にこれに限定されるものではない。
【００１８】
また、材料供給部６は、ケーシング４１の円周面内に材料を供給するように設けられる。
また、前記圧縮部材４２１の上側には、材料の供給をガイドする円錐台状のガイド部材９が形成されている。ガイド部材９は、テーパー部４３とともに材料を圧縮部４に確実に供給する。
ガイド部材９は、円周面４１１の内側に形成される。
ガイド部材９は、回転軸２にキー溝およびキーで固定される。
ガイド部材９は、その外径が下方向に向かって漸増するようなテーパー部９１を有する。これにより、材料の供給をより確実にすることができる。
圧縮部材４２４の下端には、圧縮された材料を排出する排出部７が設けられている。これにより、圧縮処理された材料を効率よく連続的に生産できる。
本体１の下部には、排出部７で排出された材料を捕集、貯留する貯留部８が設けられている。
【００１９】
次に、前述した樹脂成形材料の圧縮処理装置の作用および樹脂成形材料の製造方法について説明する。
駆動モーター３０の動力により、駆動軸３１が回転すると、駆動軸３１に設けられたスプロケット３２と、回転軸２に設けられたスプロケット２２とを介したチェーン３３により、回転軸２が回転する。
回転軸２が回転すると、回転軸２に固定された圧縮部材４２１〜４２４も回転する。
【００２０】
材料供給部６から、１段目の圧縮部材４２１とケーシング４１の円周面４１１との間に材料が供給される。圧縮部材４２１と円周面４１１との間の小さな空隙部４２６では、材料の圧縮処理がされる。また、大きな空隙部４２５では、材料を２段目の圧縮部材４２２と円周面４１１との間の空隙部へ落下させる。
ここで、圧縮部材４２１と４２２とは、偏心方向がずれている。そのため、圧縮部材４２１と４２２が形成する大きな空隙部４２５の位置は、互いに異なることになる。圧縮部材４２３、４２４についても同様である。それによって、供給された材料が、この大きな空隙部４２５のみを通過して排出部７に直接排出されることなく、各圧縮部材で十分な圧縮処理がされることになる。
【００２１】
本発明の樹脂成形材料の圧縮処理装置の圧縮処理について詳細に説明する。圧縮部材４２１は回転軸２に対して偏心して設けられるため、圧縮部材４２１が回転すると、圧縮部４内では圧縮部材４２１と円周面４１１との間に大きな空隙部４２５と小さな空隙部４２６が交互に来る。
圧縮部４内に材料が供給されると、材料は圧縮部材４２１と円周面４１１との空隙部に落下する。
小さな空隙部４２６において材料は圧縮部材４２１と円周面４１１との間でのずりせん断力で圧密化される。その後、小さな空隙部４２６は、圧縮部材４２１の回転によって、徐々に大きな空隙部４２５に変わっていく。それによって、圧密化された材料が圧縮部材４２２と円周面４１１との間の空隙部へ落下する。
【００２２】
一方、大きな空隙部４２５に供給された材料は、圧縮部材４２１の回転によって空隙部が徐々に狭くなり材料が圧密化される。その後、小さな空隙部４２６となり、再び空隙部が大きくなり、それによって圧密化された材料が圧縮部材４２２と円周面４１１との間の空隙部へ落下する。
以上のようなことは、圧縮部材４２２、４２３および４２４が各々９０度ずつ順次ずれながら圧密化と落下が繰り返される。
【００２３】
材料の圧縮される程度は、特に限定されないが、供給材料の密度が１．１〜２．０倍まで圧密されることが好ましく、特に１．２〜１．８倍が好ましい。
また、材料を圧縮化することにより、成形材料の定量供給安定性を向上することができる。
【００２４】
圧縮処理された材料は、排出部７から落下し、貯留部８である程度捕集された後回収される。
【００２５】
なお、本発明の樹脂成形材料の製造方法において用いられる樹脂成形材料は特に限定されないが、熱硬化性樹脂と、有機または無機の充填材を含むものに好ましく適用することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、連続的に材料を圧縮することができる樹脂成形材料の圧縮処理装置を得ることができる。
また、圧縮部材の厚さを特定の厚さとする場合、特に圧縮性と生産性との両方に優れることができる。
また、隣接する複数の圧縮部材の偏心方向が異なっている場合、特に生産性に優れる圧縮処理装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧縮処理装置の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の圧縮部材の一例を示す上面図である。
【符号の説明】
１　　　本体
１０　　圧縮処理装置
１１　　固定具
２　　　回転軸
２１　　キー溝
２２　　スプロケット
３　　　駆動装置
３０　　駆動モーター
３１　　駆動軸
３２　　スプロケット
３３　　チェーン
４　　　圧縮部
４１　　ケーシング
４１１　円周面
４２　　中心孔
４２１　圧縮部材
４２２　圧縮部材
４２３　圧縮部材
４２４　圧縮部材
４２５　大きな空隙部
４２６　小さな空隙部
４２７　キー
４３　　テーパー部
５０　　支持部材
５１　　取り付け部材
６　　　材料供給部
７　　　排出部
８　　　貯留部
９　　　ガイド部材
９１　　テーパー部
【図１】
2004091687.tif 000003
【図２】
2004091687.tif 000004