JP2001062901A - 複合ペレット及び複合成形体の製造方法 - Google Patents

複合ペレット及び複合成形体の製造方法

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JP2001062901A
JP2001062901A JP24532099A JP24532099A JP2001062901A JP 2001062901 A JP2001062901 A JP 2001062901A JP 24532099 A JP24532099 A JP 24532099A JP 24532099 A JP24532099 A JP 24532099A JP 2001062901 A JP2001062901 A JP 2001062901A
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composite
die
extruder
filler
thermoplastic resin
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Yasushi Kawabata
康史 川端
Mitsuo Okubo
光夫 大久保
Koji Matsumoto
晃治 松本
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低い水分含有量と均質に分散ゲル化した押出
成形性に優れた熱可塑性樹脂と充填材とからなる複合材
組成物を高い生産性で生産し得る複合ペレットの製造方
法及び得られた複合ペレットを用いる高い曲げ強度等の
優れた機械的強度と、平滑で美麗な表面品質を有する複
合成形体の製造方法を提供する。 【解決手段】 ベント口を有する押出機を用い、熱可塑
性樹脂と充填材とからなる複合材組成物を、押出機で加
熱混練し、押出機の先端に取り付けられた賦形金型に、
賦形金型出口断面形状と略同断面形状の樹脂通路が設け
られ、該樹脂通路内周面が冷却装置となっている冷却金
型が直結されたストランドダイ又はシートダイから固化
させながら押し出した後、ペレット化することを特徴と
する複合ペレットの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複合ペレット及び
複合成形体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ポリエチレン、ポリプロピレン等
の熱可塑性樹脂に各種の充填材を混入した複合成形体を
得るには、基材となる熱可塑性樹脂に対する充填材の混
練性やこれらの充填材を混練した熱可塑性樹脂の成形性
等を考慮して、先ず、充填材を熱可塑性樹脂に混練した
複合ペレットを調製しておき、調製された複合ペレット
を用いて押出成形法や射出成形法等によって所望の複合
成形体を作製していた。
【0003】上記複合ペレット及びこれを用いた複合成
形体の製造方法としては、例えば、特開平7−2663
13号公報に、含有水分量を15wt%以内の木質粉と
熱可塑性樹脂成形材をミキサーを用いて混合し、ゲル化
混練してペレット化した木質合成粉及びこれを用いた押
出成形による木質合成板の製造方法が開示されている。
【0004】しかしながら、上記公報に開示されている
木質合成粉の調製方法及び得られた木質合成粉を用いた
木質合成板の製造方法は、バッチ式であり、生産性に問
題のある方法であった。
【0005】又、図2に示されるように、押し出された
ストランドを水槽中で冷却する従来のペレタイザーで
は、就中、木粉等のように吸水性の大きい充填材を多量
に熱可塑性樹脂に配合した複合ペレットの製造にあって
は、水槽の冷却水中に押し出されたストランドを浸漬し
た際に、冷却水を相当量吸水するものであるので、得ら
れた複合ペレットをそのまま押出成形しても、肌荒れし
た外観の粗悪な成形体しか得られないものである。
【0006】従って、通常、複合ペレットの製造工程と
複合成形体の製造工程との間に複合ペレットの乾燥工程
を付加する必要がある。これらの余計な工程の付加によ
って、製造所内の製造設備や物流設備が錯綜し、半製品
の貯留や搬送のために作業者の動作の制限される等、生
産性を著しく低下させるものであった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事実に
鑑みてなされたものであって、低い水分含有量と均質に
分散ゲル化した押出成形性に優れた熱可塑性樹脂と充填
材とからなる複合材組成物を高い生産性で生産し得る複
合ペレットの製造方法及び得られた複合ペレットを用い
る高い曲げ強度等の優れた機械的強度と、平滑で美麗な
表面品質を有する複合成形体の製造方法を提供すること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の複
合ペレットの製造方法は、ベント口を有する押出機を用
い、熱可塑性樹脂と充填材とからなる複合材組成物を、
押出機で加熱混練し、押出機の先端に取り付けられた賦
形金型に、賦形金型出口断面形状と略同断面形状の樹脂
通路が設けられ、該樹脂通路内周面が冷却装置となって
いる冷却金型が直結されたストランドダイ又はシートダ
イから固化させながら押し出した後、ペレット化するこ
とを特徴とする。
【0009】請求項2記載の発明の複合ペレットの製造
方法は、請求項1記載の発明の複合ペレットの製造方法
において、熱可塑性樹脂及び充填材とからなる複合材組
成物に、更に、α,β不飽和カルボン酸系モノマーと重
合開始剤を加えてなるものである。
【0010】請求項3記載の発明の複合ペレットの製造
方法は、請求項1又は2記載の発明の複合ペレットの製
造方法において、上記熱可塑性樹脂がポリオレフィン系
樹脂であり、充填材が木粉であることを特徴とする。
【0011】請求項4記載の発明の複合成形体の製造方
法は、請求項1、2又は3記載の発明の複合ペレットの
製造方法によって得られた複合ペレットを、押出機で加
熱混練し、押出機の先端に取り付けられた賦形金型に、
賦形金型出口断面形状と略同断面形状の樹脂通路が設け
られ、該樹脂通路内周面が冷却装置となっている冷却金
型が直結された成形金型を用いて押出成形することを特
徴とする。
【0012】本発明で用いられる熱可塑性樹脂は、特に
限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、塩化ビニル系樹脂、アク
リル系樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、テト
ラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合
体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体等のフッ素樹脂;アクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレン共重合体、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、熱可塑性ウレタン樹脂、ポリフェニレン
サルファイド、ポリフェニレンオキシド、ポリカーボネ
ート等が挙げられる。中でも、ポリプロピレン、ポリス
チレン、アクリル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合
体等のα,β不飽和カルボン酸系モノマーと親和性の大
きい熱可塑性樹脂が好適に用いられる。
【0013】上記充填材は、特に限定されるものではな
いが、例えば、木粉等の植物由来の粉粒体、水酸化アル
ミニウム、水酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化マグ
ネシウム、二酸化モリブデン、炭酸カルシウム、ケイ酸
カルシウム、硫酸バリウム、カルシウムアルミネート水
和物、鉄粉等の金属粉、エトリンガイト、珪砂、ホウ
砂、アルミナ、タルク、カオリン、シリカ、マイカ、ク
レー、ドロマイト、フライアッシュ、滑石、ガラス繊
維、ガラスビーズ、アスベスト等が挙げられる。これら
の充填材は、単独で用いられてもよいが、2種以上が組
み合わされて併用されてもよい。
【0014】上記充填材の粒径等の大きさは、特に限定
されるものではないが、余り小さいと配合された熱可塑
性樹脂組成物の押出機内での溶融粘度が高くなり過ぎ、
押出成形性を低下させるものとなり、余り大きいと得ら
れる複合成形体の表面性質を悪化させるものとなるの
で、好ましくは粒径1〜300μm程度である。
【0015】上記充填材は、熱可塑性樹脂との混和性を
高める目的で、必要に応じて、ビニルクロロシラン、ビ
ニルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤や、
イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、テトラ
イソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネー
ト等のチタンカップリング剤等の表面処理剤でその表面
を表面処理しておくことが好ましい。
【0016】上記充填材の配合量は、特に限定されるも
のではなく、得られる複合ペレットもしくは複合成形体
の用途に応じて決められるものであるが、余り少ないと
充填材の配合効果が十分に現出せず、余り多いと熱可塑
性樹脂との均質な混練が十分に行われ難いものとなり、
押出成形性が低下するので、例えば、木粉等の植物由来
の粉粒体が充填材として用いられる場合、好ましくは、
熱可塑性樹脂100重量部に対して50〜400重量
部、より好ましくは100〜300重量部である。
【0017】又、充填材を配合した熱可塑性樹脂組成物
は、更に、α,β不飽和カルボン酸系モノマーと重合開
始剤が添加されることが好ましい。
【0018】上記α,β不飽和カルボン酸系モノマーと
しては、特に限定されるものではないが、例えば、エチ
ルメタクリレート、ブチルメタクリレート、i−ブチル
メタクリレート、t−ブチルメタクリレート、2−エチ
ルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、
トリデシルメタクリレート、ステアリルメタクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリ
レート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート、ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレー
トメチルクロライド塩、ジエチルアミノエチルメタクリ
レート、グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフル
フリルメタクリレート、アリルメタクリレート、2−エ
トキシエチルメタクリレート、エチレングリコールジメ
タクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリ
レート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、
トリメチロールプロパントリメタクリレート等のメタク
リレート類;アリルアクリレート、n−ブチルアクリレ
ート、i−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレー
ト、2−エチルヘキシルアクリレート、2−(5−エチ
ルピリジル)エチルアクリレート、グリシジルアクリレ
ート、2−シアノエチルアクリレート、エチレングリコ
ールモノアクリレート、プロピレングリコールモノアク
リレート等のアクリレート類;メタクリル酸、アクリル
酸、イタコン酸等のα,β不飽和カルボン酸類;アクリ
ルアミド、N−メチロールアクリルアミド等のアクリル
アミド類等が挙げられる。
【0019】上記α,β不飽和カルボン酸系モノマーの
添加量は、余り少ないと、熱可塑性樹脂組成物をより均
一にゲル化させ、充填材をより良好に複合化することが
難しくなり、余り多いと、熱可塑性樹脂組成物の溶融粘
度が低下し過ぎて得られる複合成形体の表面特性を悪化
させるものであるので、好ましくは、熱可塑性樹脂10
0重量部に対し、1〜40重量部程度である。
【0020】上記重合開始剤は、α,β不飽和カルボン
酸系モノマーを含む上記複合材を押出機で加熱混練する
際に、上記α,β不飽和カルボン酸系モノマーの重合開
始剤機能を発現し得るものであれば特に限定されるもの
ではなく、例えば、ケトンパーオキサイド系、パーオキ
シケタール系、ジアルキルパーオキサイド系、ジアシル
パーオキサイド系、パーオキシジカーボネート系、パー
オキシエステル系等の重合開始剤が挙げられる。
【0021】上記重合開始剤は、その10時間半減期温
度が60℃以上であることが好ましい。60℃未満で
は、α,β不飽和カルボン酸系モノマーの重合反応が激
しく進行し過ぎて、上記複合材の押出成形性を低下させ
るおそれがある。より好ましくは10時間半減期温度
が、押出温度以下70℃〜押出温度以下10℃である。
【0022】これらの重合開始剤の幾つかを具体的に以
下に列挙する。メチルアセトアセテートパーオキサイ
ド、1,1−ビス(2,2−ジメチルブタン誘導体パー
オキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、
1,1−ビス(2,2−ジメチルブタン誘導体パーオキ
シ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオ
キシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,
1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、
1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカ
ン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、n
−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレ
レート、2,2−ビス(4,4−ジt−ブチルパーオキ
シシクロヘキシル)プロパン、ジt−ブチルパーオキサ
イド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオ
キサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイ
ド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ
ベンゾエート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベン
ゾイルパーオキシ)ヘキサン、オクタノイルパーオキサ
イド、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ
2−エチルヘキサノエート、2,5−ジメチル−2,5
−ビス(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサ
ン、2,5−ジメチル−2,5−ビス(m−トルオイル
パーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシm−トル
オイルベンゾエート、1−シクロヘキシル−1−メチル
エチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、2,2−
ジメチルブタン誘導体パーオキシ2−エチルヘキサノエ
ート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエー
ト、t−ブチルパーオキシ3,5,5−トリメチルヘキ
サノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t
−ブチルパーオキシラウレート、2,2−ジメチルブタ
ン誘導体パーオキシイソプロピルカーボネート、t−ブ
チルパーオキシイソプロピルカーボネート、t−ブチル
パーオキシ2−エチルヘキルカーボネート、t−ブチル
パーオキシマレエート、t−ブチルパーオキシアセテー
ト、2,4,4−トリメチルペンチル(不要では?)
ハイドロオキサイド等が挙げられる。
【0023】上記α,β不飽和カルボン酸系モノマーと
用いられる重合開始剤の選択及びその配合割合は、特に
限定されるものではないが、各々の配合において、ゲル
タイムテスター(例えば、安田精機製作所製、型式No.1
53式)を用いて押出温度と同温度条件でのゲルタイムを
測定し、ゲルタイムが30〜600秒になる配合になる
よう調製されることが好ましい。
【0024】上記複合材には、必要に応じて、本発明の
目的を逸脱しない範囲において、ガラス繊維や炭素繊維
等の補強材、可塑剤、滑剤、発泡剤、難燃剤、抗酸化
剤、造核剤、顔料等の着色剤等が添加されてもよい。
【0025】上記滑剤としては、例えば、流動パラフィ
ン、天然パラフィン、マイクロクリスタラインワック
ス、ポリエチレンワックス等の炭化水素系滑剤;ステア
リン酸等の高級脂肪酸系滑剤;ステアリン酸アミド、パ
ルミチン酸アミド、メチレンビスステアロアミド、エチ
レンビスステアロアミド等の高級脂肪酸アミド系滑剤;
ブチルステアレート、硬化ヒマシ油、エチレングリコー
ルモノステアレート等の高級脂肪酸エステル系滑剤;セ
チルアルコール、ステアリルアルコール等の高級脂肪族
アルコール系滑剤;ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カ
ルシウム、ステアリン酸鉛等の金属石鹸等が挙げられ
る。
【0026】上記滑剤のうち、炭化水素系滑剤、高級脂
肪酸系滑剤、金属石鹸等の外部滑性が大きい滑剤は、充
填材を高充填した複合材の成形性を向上させるという観
点から好適に用いられる。
【0027】上記滑剤の添加量は、余り少ないと、上記
複合材に滑性を付与するという添加効果が十分に得られ
ず、余り多いと、上記複合材の混練性の低下や得られる
複合成形体の物性を低下させるので、好ましくは、熱可
塑性樹脂100重量部に対し、1〜40重量部程度であ
る。
【0028】本発明の発明の複合ペレット又は複合成形
体の製造方法において用いられる押出機は、ベント口を
有し、充填材や熱可塑性樹脂等の複合材に付着した水分
やガス体を分離し、ベント口より押出機系外に除去し得
るものであれば特に限定されるものではないが、例え
ば、ベント口から排出管が上方に誘導され、押出機系か
らの上記付着水分やガス体を含む高温気流を自然に排出
するタイプのベント機構を有する押出機であってもよい
が、ベント口より真空ポンプで押出機系からの上記付着
水分やガス体等の不純物を脱気するタイプのベント機構
を有する押出機であってもよい。
【0029】又、バレル内の複合材の移送、捏和混合、
圧縮等の諸工程を担うスクリューは、単軸スクリューで
あってもよいが、充填材を高充填した複合材の混練性を
向上させるという観点から2軸以上の多軸スクリューを
備えた押出機が好適に用いられる。
【0030】本発明の複合ペレットの製造方法に用いら
れる押出機には、熱可塑性樹脂と充填材、更に、α,β
不飽和カルボン酸系モノマーと重合開始剤が投入される
が、これらの複合材成分の投入の手段は、特に限定され
るものではなく、例えば、これらの複合材成分を混合装
置によって混合しながらスクリュー根元側のバレルの一
つの投入口にまとめて投入される方法が採られてもよい
が、スクリュー根元側のバレルに熱可塑性樹脂の投入口
が設けられ、下流側に、充填材、α,β不飽和カルボン
酸系モノマー及び重合開始剤の投入口が、サイドフィー
ダー等の投入手段を介して設けられ、これらに上記する
順に投入される方法が採られてもよい。又、充填材の種
類によっては熱可塑性樹脂と充填材の投入順序を逆にし
てもよく、α,β不飽和カルボン酸系モノマー及び重合
開始剤は、投入直前に混合されて上記二者の混合物とし
て投入される方法が採られてもよい。
【0031】上記複合材成分の投入の手段のうち、含水
率の高い木粉等の充填材を用いる場合、サイドフィーダ
ー等の投入手段を介して投入する方法と、ベント口より
真空ポンプで強制的に脱気するベント方法とを組み合わ
せて用いることによって、効率よく複合材成分より脱気
・脱水でき、各複合材成分が均質に分散し、十分にゲル
化した複合ペレットが得られ、美麗な表面性質と十分に
ゲル化した安定した強度の複合成形体を作製することが
できる。
【0032】押出機の先端に取り付けられる金型は、賦
形金型と冷却金型が直結された構造であり、賦形金型
が、樹脂通路の終端付近の賦形部が一個もしくは複数個
の断面が円形もしくは多角形の孔又は断面が細長い長方
形の偏平な孔からなり、冷却金型が、賦形金型出口断面
形状と略同断面形状の樹脂通路が設けられ、該樹脂通路
内周面が冷却装置となっているものであって、両者が直
結されて、ストランドダイ又はシートダイを構成するも
のである。
【0033】上記冷却型の冷却装置は、一挙に急冷させ
るものであってもよいが、熱可塑性樹脂組成物の種類に
よっては必要に応じて、賦形金型に接する面からなだら
かな温度勾配で冷却されるように複数段階の温度の冷却
ゾーンが設けられてもよい。
【0034】本発明の複合成形体の製造方法に用いられ
る押出機は、特に限定されるものではないが、好ましく
は、複合ペレット中の充填材に過剰の剪断を与えず、充
填材固有の性能ができるだけ良好に複合成形体に付与さ
れるように、単軸押出機が用いられる。又、上記押出機
は、ベント口が設けられ、必要に応じて、真空脱気する
ことにより、複合ペレット中の水分やガス体が脱気され
るように装備されている。
【0035】上記押出機先端に装着される成形金型は、
賦形金型と冷却金型が直結された構造である。
【0036】請求項1記載の発明の複合ペレットの製造
方法は、上述のように、ベント口を有する押出機を用
い、熱可塑性樹脂と充填材とからなる複合材組成物を、
押出機で加熱混練し、押出機先端に取り付けられた賦形
金型と冷却金型が直結された構造のストランドダイ又は
シートダイから固化させながら押し出すものであるの
で、金型の吐出口を出た直後にそのままの状態でペレッ
ト化でき、水冷等の冷却工程や乾燥工程が不要であるの
で、極めて生産性に優れた複合ペレットの製造方法であ
る。
【0037】更に、本発明の複合ペレットの製造方法
は、吸湿し易い充填材を大量に含有する複合材組成物が
冷却工程において水冷浴によって更に吸湿することがな
いので、得られる複合ペレットは吸湿度の低小な成形性
に優れた状態で得られ、直ちに使用され、もしくは良好
な保管状態におかれた複合ペレットは、所望の複合成形
体に成形される際に、良好な押出性能を示し、高い曲げ
強度等の優れた機械的強度と、外観が平滑で美麗な優れ
た複合成形体を得ることができる。
【0038】請求項2記載の発明の複合ペレットの製造
方法は、上述のように、請求項1記載の発明の複合ペレ
ットの製造方法において、熱可塑性樹脂と充填材とから
なる複合材組成物に、更に、α,β不飽和カルボン酸系
モノマーと重合開始剤を加えてなるものであるので、
α,β不飽和カルボン酸系モノマーの有する極めて大き
な可塑化力で複合材組成物を速やかに且つ均質に可塑化
し、混練することができ、更には、押出機内の加熱によ
って自らは重合して樹脂化し、複合材組成物内に均質に
分散しているので、得られる複合ペレットは吸湿度の低
小な成形性に優れた状態で、前記するように高い生産性
で得られ、得られた複合ペレットは、所望の複合成形体
に成形される際に、良好な押出性能を示し、高い曲げ強
度等の優れた機械的強度と、外観が平滑で美麗な優れた
複合成形体を得ることができる。
【0039】請求項3記載の発明の複合ペレットの製造
方法は、上述のように、請求項1又は2記載の発明の複
合ペレットの製造方法において、熱可塑性樹脂がポリオ
レフィン系樹脂であり、充填材が木粉であるので、これ
らを混合した複合材組成物は、通常、水分やその他のガ
ス体を極めて吸着し易く、これらが複合ペレットに吸着
されたまま、押出機を用いて所望形状に成形しようとす
ると、水分やその他のガス体を大量に吸着した複合ペレ
ットは、押出に際して、発泡やその他の異常押出により
成形性が著しく低下するものであり、得られる複合成形
体は、諸物性が低下し、とりわけ、発泡や肌荒れ等表面
性能が著しく低下するものであるが、本発明の複合ペレ
ットの製造方法は、水分やその他のガス体を排除し、高
い曲げ強度等の優れた機械的強度と、外観が平滑で美麗
な優れた複合成形体を得ることができる複合ペレットを
生産性高く得ることができる。
【0040】請求項4記載の発明の複合成形体の製造方
法は、上述のように、請求項1、2又は3記載の発明の
複合ペレットの製造方法によって得られた複合ペレット
を、押出機先端に取り付けられた賦形金型と冷却金型が
直結された構造の成形金型から固化させながら押し出す
ものであるので、高い曲げ強度等の優れた機械的強度
と、外観が平滑で美麗な優れた複合成形体を高い生産性
で得ることができる。
【0041】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を挙げて詳
しく説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定
されるものではない。
【0042】図1は、本発明の複合ペレットの製造方法
に用いられる装置の一例を示す説明図であって、押出機
1は、スクリュー2がバレル3内に装着されており、バ
レル3上面には、スクリュー根元側に熱可塑性樹脂の投
入口4、液状の添加物(α,β不飽和カルボン酸系モノ
マー及び重合開始剤)の圧入口6、サイドフィーダー等
の投入手段を介して充填材投入口5及びこれらの複合材
組成物から放出された水分やその他のガス体を排出する
ベント口7が、順に設けられている。
【0043】押出機1の先端にストランドダイ又はシー
トダイが取り付けられている。これらの金型は、賦形金
型8の出口断面形状と同断面形状の樹脂通路が設けら
れ、該樹脂通路内周面が冷却装置となっている冷却金型
9が図示された順序に直結されてなるものである。又、
11はペレタイザーであるが、説明の便宜上、賦形金型
8と冷却金型9が直結されたストランドダイ又はシート
ダイと離れた位置に描かれているが、これらの金型と近
接して設けられるものであってもよい。
【0044】図3は、従来より複合ペレットの製造方法
の一例を示す説明図であって、バレル30内にスクリュ
ー20が装着された押出機10を用いて、複合材組成物
を投入口40より投入し、加熱混合して押し出し、押出
機1の先端に取り付けられたストランドダイ又はシート
ダイ80からストランド状又はシート状に溶融状態で吐
出して水槽10に浸漬し、冷却して固化し、水切りして
ペレタイザー11で複合ペレットを作製する方法が示さ
れている。
【0045】(実施例1)図1に示された押出成形機及
びペレタイザーを用いて、180℃に温度設定された二
軸同方向押出機(口径44mmφ)に、熱可塑性樹脂と
して、ポリプロピレン(日本ポリケム社製、商品名「ノ
バテックMA3」)100重量部を投入口4から投入
し、次いで、充填材として木粉(45メッシュ)200
重量部を投入口5からサイドフィーダーを介して投入し
た。
【0046】投入された複合材組成物は、押出機1内で
加熱混合され、上記投入口4及び5より先端側に設けら
れたベント口7より真空脱気されながら押し出され、押
出機1先端に取り付けられたストランドダイから固化さ
れながら押し出した後、ペレタイザー11で複合ペレッ
トを作製した。得られた複合ペレットの含水率は0.3
%であった。尚、上記ストランドダイとしては、図2
(イ)〜(ハ)に示した賦形金型8と冷却金型9が直結
され、断面4mmφのノズル穴91が縦方向に5個配列
されたものを使用した。
【0047】得られた複合ペレットを、180℃に温度
設定された単軸押出機(口径50mmφ)に投入して熱
可塑化し、押出機1先端に取り付けられた賦形型と冷却
型が直結された断面40mmφの円柱成形用金型から固
化されながら押し出して、断面40mmφの円柱状の複
合成形体を作製した。得られた円柱状の複合成形体は、
平滑であり光沢のある美麗な表面からなる優れた外観品
質を示し、表面層から中心部まで中実組織は、発泡や部
分的な異常部分はなく均質であり、その曲げ強度は45
MPaであった。
【0048】(実施例2)実施例1と同じ複合ペレット
製造装置と同じ押出温度条件を用いて、実施例1の同じ
複合材組成物を投入し、更に、α,β不飽和カルボン酸
系モノマーとして、シクロヘキシルメタクリレート10
重量部及び重合開始剤として、クメンハイドロパーオキ
サイド0.5重量部を圧入口6から混合して圧入し、ス
トランドダイから固化されながら押し出した後、ペレタ
イザー11で複合ペレットを作製した。
【0049】次いで、得られた複合ペレットを、実施例
1と同じ複合成形体製造装置と同じ押出温度条件を用い
て、実施例1の同様にして複合成形体を作製した。得ら
れた円柱状の複合成形体は、平滑であり光沢のある美麗
な表面からなる優れた外観品質を示し、表面層から中心
部まで中実組織は、発泡や部分的な異常部分はなく均質
であり、その曲げ強度は44MPaであった。
【0050】(実施例3)実施例2で用いた二軸同方向
押出機に替えて、単軸押出機(口径44mmφ)を用い
たこと以外、同単軸押出機の投入口(4、5及び6)及
びベント口7を同様に設けらたこと等、実施例2と同様
にして複合ペレットを作製し、これを用いて複合成形体
を作製した。得られた円柱状の複合成形体は、平滑であ
り光沢のある美麗な表面からなる優れた外観品質を示
し、表面層から中心部まで中実組織は、発泡や部分的な
異常部分はなく均質であり、その曲げ強度は47MPa
であった。
【0051】(比較例)図3に示される従来の複合ペレ
ット製造装置(二軸同方向押出機、押出機口径実施例1
と同じ)を用いて、実施例1と同じ複合材組成物を予
め、混合して投入口4より投入し、加熱混合して、押出
機1先端に取り付けられた賦形金型のみからなる従来の
ペレッティング用ストランドダイ(断面4mmφ×5
穴)からストランド状に溶融状態で吐出して水槽10に
浸漬し、冷却して固化し、水切りしてペレタイザー11
で複合ペレットを作製し、これを用いて実施例1と同様
にして、複合成形体を作製した。得られた円柱状の複合
成形体は、表面が肌荒れしており、表面層から中心部ま
での組織は、発泡や部分的な異常部分が認められ、その
曲げ強度は29MPaと低小であった。
【0052】
【発明の効果】請求項1記載の発明の複合ペレットの製
造方法は、叙上のように構成されているので、金型の吐
出口を出た直後にそのままの状態でペレット化でき、水
冷等の冷却工程や乾燥工程が不要であるので、極めて生
産性に優れた複合ペレットの製造方法である。
【0053】更に、本発明の複合ペレットの製造方法で
得られる複合ペレットは、所望の複合成形体に成形され
る際に、良好な押出性能を示し、高い曲げ強度等の優れ
た機械的強度と、外観が平滑で美麗な優れた複合成形体
を得ることができる。
【0054】請求項2記載の発明の複合ペレットの製造
方法は、叙上のように構成されているので、複合材組成
物を速やかに且つ均質に可塑化し、混練することがで
き、更に、押出機内の加熱によって重合したα,β不飽
和カルボン酸系モノマーの重合体が複合材組成物内に均
質に分散しており、得られる複合ペレットは吸湿度の低
小な成形性に優れた状態で、高い生産性で得られ、所望
の複合成形体に成形される際に、良好な押出性能を示
し、高い曲げ強度等の優れた機械的強度と、外観が平滑
で美麗な優れた複合成形体を得ることができる。
【0055】請求項3記載の発明の複合ペレットの製造
方法は、叙上のように構成されているので、木粉を大量
に含有したポリオレフィンからなる複合材組成物から、
高い曲げ強度等の優れた機械的強度と、外観が平滑で美
麗な優れた複合成形体を得ることができる複合ペレット
を生産性高く得ることができる。
【0056】請求項4記載の発明の複合成形体の製造方
法は、叙上のように構成されているので、高い曲げ強度
等の優れた機械的強度と、外観が平滑で美麗な優れた複
合成形体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の複合ペレットの製造方法に用いられる
装置の一例を示す説明図である。
【図2】図2(イ)はストランドダイの押出機側からみ
た側面図、図2(ロ)はストランドダイの模式断面図、
図2(ハ)はストランドダイのノズル穴側からみた側面
図をそれぞれ示す。
【図3】従来の複合ペレットの製造方法に用いられる装
置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
1、10 押出機 2、20 スクリュー 3、30 バレル 4、40 原料投入口 5 原料投入口(サイドフィーダー付) 6 液状の添加物圧入口 7 ベント口 8、80 賦形金型 9 冷却金型 10 冷却水槽 11 ペレタイザー 91 ノズル穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2B260 BA01 BA13 BA15 BA18 DA01 DA07 DA18 DB11 DB13 DC01 DC02 EA13 EB02 EB04 EC18 4F207 AA04 AA11 AA13 AA15 AA20L AB04 AB11 AC01 AG01 AG14 KA01 KA17 KK13 KK45 KK48 KL41 KL64 KL84 KW23 KW41

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベント口を有する押出機を用い、熱可塑
    性樹脂と充填材とからなる複合材組成物を、押出機で加
    熱混練し、押出機の先端に取り付けられた賦形金型に、
    賦形金型出口断面形状と略同断面形状の樹脂通路が設け
    られ、該樹脂通路内周面が冷却装置となっている冷却金
    型が直結されたストランドダイ又はシートダイから固化
    させながら押し出した後、ペレット化することを特徴と
    する複合ペレットの製造方法。
  2. 【請求項2】 熱可塑性樹脂及び充填材とからなる複合
    材組成物に、更に、α,β不飽和カルボン酸系モノマー
    と重合開始剤を加えてなる請求項1記載の複合ペレット
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 上記熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹
    脂であり、充填材が木粉である請求項1又は2記載の複
    合ペレットの製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3記載の複合ペレット
    の製造方法によって得られた複合ペレットを、押出機で
    加熱混練し、押出機の先端に取り付けられた賦形金型
    に、賦形金型出口断面形状と略同断面形状の樹脂通路が
    設けられ、該樹脂通路内周面が冷却装置となっている冷
    却金型が直結された成形金型を用いて押出成形すること
    を特徴とする複合成形体の製造方法。
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