JP2001071367A - 熱可塑性樹脂成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 充填材を高充填した熱可塑性樹脂成形体に、
木粉等の充填材の焼け等による外観品質の悪化をきたす
ことなく、且つ、熱可塑性樹脂中に充填材が不均一に分
散し、組織に疎密部分を形成することなく、一工程で生
産性高く生産し得る熱可塑性樹脂成形体の製造方法を提
供する。 【解決手段】 スクリューとバレルからなる押出機本体
の出口側に、賦形金型とそれに直結された冷却金型が設
けられた押出成形機により熱可塑性樹脂及び充填材から
なる熱可塑性樹脂組成物を用いて固化押出する熱可塑性
樹脂成形体の製造方法であって、上記押出機本体の出口
側と賦形金型との間に設けられたアダプタの出口側内径
は押出機のバレル内径の８０〜１００％であり上記アダ
プタと押出機及び成形金型間には上記アダプタの内径の
縮径以外、熱可塑性樹脂組成物の通路を遮る何らの抵抗
体も設けず、且つ、押出機本体の出口付近のバレル温度
は熱可塑性樹脂の融点以下の温度に設定して押し出すこ
とを特徴とする熱可塑性樹脂成形体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂成形
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
の熱可塑性樹脂に木粉等の充填材を混入した複合熱可塑
性樹脂成形体の製造方法が知られている。上記複合熱可
塑性樹脂成形体の製造方法としては、例えば、特開平７
−２６６３１３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。

【０００３】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、熱可塑性樹脂に木粉を予め混
練しペレット化する予備可塑化工程と、上記ペレットを
用いて木質合成板を製造する押出工程の少なくとも２工
程からなるものであり、更に、スクリューをもって成形
ダイへ押出した押出し生地を徐冷し、且つ、この押出し
生地に押出し力に抗する抑制力を加えるために成形ダイ
の上下左右の内周面にフッ素樹脂のシートを貼設又はフ
ッ素樹脂をコーティングした成形ダイを用いるものであ
るが、複数の装置を設置し、複数工程を要するものであ
り、成形ダイは、押出し生地に押出し力に抗する抑制力
を加える等、生産性を著しく低下させるものであった。

【０００４】

【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、充填材を高充填した熱可
塑性樹脂成形体に、木粉等の充填材の焼け等による外観
品質の悪化をきたすことなく、且つ、熱可塑性樹脂中に
充填材が不均一に分散し、組織に疎密部分を形成するこ
となく、一工程で生産性高く生産し得る熱可塑性樹脂成
形体の製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の熱
可塑性樹脂成形体の製造方法は、スクリューとバレルか
らなる押出機本体の出口側に、賦形金型とそれに直結さ
れた冷却金型が設けられた押出成形機により熱可塑性樹
脂及び充填材からなる熱可塑性樹脂組成物を用いて固化
押出する熱可塑性樹脂成形体の製造方法であって、上記
押出機本体の出口側と賦形金型との間に設けられたアダ
プタの出口側内径は押出機のバレル内径の８０〜１００
％であり上記アダプタと押出機及び成形金型間には上記
アダプタの内径の縮径以外、熱可塑性樹脂組成物の通路
を遮る何らの抵抗体も設けず、且つ、押出機本体の出口
付近のバレル温度は熱可塑性樹脂の融点以下の温度に設
定して押し出すことを特徴とする。

【０００６】請求項２記載の発明の熱可塑性樹脂成形体
の製造方法は、請求項１記載の発明の熱可塑性樹脂成形
体の製造方法において、上記賦形金型の樹脂流入口断面
積に対する賦形金型内樹脂流路の断面積並びに吐出口断
面積の比率が８０〜１００％の範囲にあるものである。

【０００７】請求項３記載の発明の熱可塑性樹脂成形体
の製造方法は、請求項１又は２記載の発明の熱可塑性樹
脂成形体の製造方法において、熱可塑性樹脂及び充填材
からなる熱可塑性樹脂組成物に、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。

【０００８】請求項４記載の発明の熱可塑性樹脂成形体
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。

【０００９】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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。チルアセトアセテートパーオキサイド、
１，１−ビス（ネオヘキシルパーオキシ）−３，３，５
−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ネオヘキ
シルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−
ブチルパーオキシ）−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、ネオ
ヘキシルパーオキシ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、ネオヘキシ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２ハイドロオキサイド等が挙げられる。

【００２０】上記α，β不飽和カルボン酸系モノマー及
び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、安田精機製作所社製、型式No.153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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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
填材を高充填した熱可塑性樹脂組成物の成形性を向上さ
せるという観点から好適に用いられる。

【００２４】上記滑剤の添加量は、余り少ないと、上記
熱可塑性樹脂組成物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、上記熱可塑性樹脂組成物
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。

【００２５】本発明の発明の熱可塑性樹脂成形体の製造
方法において用いられる押出機は、特に限定されるもの
ではないが、例えば、ベント口を有し、充填材や熱可塑
性樹脂等に付着した水分やガス体を分離し、押出機系外
に除去し得るものであることが好ましく、又、二以上の
スクリューを有する混練性に優れた多軸押出機が好まし
い。

【００２６】上記スクリューの形状や回転数、押出温度
等については、後述するが、特に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熱可塑性
樹脂成形体に付与される押出機が好適に用いられる。

【００２７】本発明の熱可塑性樹脂成形体の製造方法に
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。

【００２８】上記熱可塑性樹脂と充填材等の投入の手段
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、効率よく熱可塑
性樹脂組成物成分より脱気・脱水でき、各熱可塑性樹脂
組成物成分が均質に分散し、十分にゲル化した美麗な表
面性質と十分にゲル化した安定した強度の熱可塑性樹脂
成形体を作製することができる。

【００２９】押出機と成形金型を接続するアダプタの出
口内径は、押出機のバレル内径よりも余り小さくとり、
樹脂通路を大きく絞り込むと、押出機のバレル内の樹脂
圧が急激な上昇を示し、熱可塑性樹脂成形体の成形が不
能となり、押出機のバレル内径よりも大きくすると、ア
ダプタ内での熱可塑性樹脂組成物の滞留時間が長くなり
焼け等によって得られる熱可塑性樹脂成形体の品質を著
しく低下させるものであるので、押出機のバレル内径の
８０〜１００％に限定される。

【００３０】上記アダプタと押出機及び成形金型間には
上記アダプタの内径の上記の縮径以外、熱可塑性樹脂組
成物の通路を遮る何らの抵抗体も設けない。上記抵抗体
とは、例えば、ブレーカープレート、スクリーン等を含
み押出機から成形金型に移送される可塑化された熱可塑
性樹脂組成物に必要以上のバックプレッシャーを負荷す
るアダプタ部材及びこれに付随する部材、部分等の総て
を指す。

【００３１】上記アダプタ出口内径を押出機のバレル内
径の８０〜１００％にする形態は、特に限定されるもの
ではなく、例えば、アダプタ入口から出口まで同一減少
率でその内径を減ずる緩やかに直線的に樹脂流路を絞る
ものであってもよいが、出口付近に、上記樹脂流路の絞
り部に連なる同一内径の円筒状部分を有するものであっ
てもよい。

【００３２】上述のように押出機及び成形金型間には上
記アダプタの内径の縮径以外、熱可塑性樹脂組成物の通
路を遮る何らの抵抗体も設けないことによって、押出機
のバレル内の樹脂圧が急激な上昇することによって、熱
可塑性樹脂組成物、特に、木粉等の充填材の焼けや表面
の肌荒れ等の製品品質の低下や、著しい場合には、熱可
塑性樹脂組成物の溶融粘度の極端な低下によって、押出
成形が不能となることを防止し得るものである。

【００３３】又、上述のように装備されている押出機先
端部のバレル温度を熱可塑性樹脂の融点以下の温度に設
定して熱可塑性樹脂組成物は押出される。上記押出機先
端部のバレル温度は、余り高いと、充填材を高充填した
熱可塑性樹脂組成物が焼け等によって得られる製品品質
を低下させたり、著しい場合には、熱可塑性樹脂組成物
の溶融粘度の極端な低下によって押出不能となるので、
好ましくは熱可塑性樹脂の融点より１５℃以上低く設定
される。

【００３４】押出機のスクリュー回転数は、スクリュー
デザイン等によって決められるもので特に限定されるも
のではないが、余り小さいと、ベント口からの溶融樹脂
が漏れ出す所謂ベントアップ現象が起き、余り高速回転
させると、充填材を高充填した熱可塑性樹脂組成物が過
熱による焼け等によって得られる製品品質を低下させた
り、著しい場合には、熱可塑性樹脂組成物の溶融粘度の
極端な低下による押出不能を惹起する。従って、用いる
スクリューは低回転数で高押出量を実現することができ
るスクリューデザインが好ましい。

【００３５】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、冷却金型
は、賦形金型吐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
ものである。

【００３６】上記賦形金型の樹脂流入口断面積に対する
吐出口断面積の比率が８０〜１００％の範囲にあること
が好ましい。上記比率が余り小さいと、金型内圧力の上
昇により樹脂温度が急激に上昇し、特に著しい場合に
は、熱可塑性樹脂組成物の溶融粘度の極端な低下によっ
て成形が不能となるおそれがあり、１００％を超える
と、均質な熱可塑性樹脂成形体を得ることができないの
で、上記比率に設定されることが好ましい。

【００３７】又、上記冷却金型の冷却装置は、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。

【００３８】請求項１記載の発明の熱可塑性樹脂成形体
の製造方法は、上述のように、スクリューとバレルから
なる押出機本体の出口側に、賦形金型とそれに直結され
た冷却金型が設けられた押出成型機により熱可塑性樹脂
及び充填材からなる熱可塑性樹脂組成物を用いて固化押
出する熱可塑性樹脂成形体の製造方法であって、上記押
出機本体の出口側と賦形金型との間に設けられたアダプ
タの出口内径は押出機のバレル内径の８０〜１００％で
あり、上記アダプタと押出機及び成形金型間には上記ア
ダプタの内径の縮径以外、熱可塑性樹脂組成物の通路を
遮る何らの抵抗体も設けられていないアダプタを用い、
且つ、押出機本体の出口付近のバレル温度は熱可塑性樹
脂の融点以下の温度に設定して押し出すものであるの
で、押出機から成形金型に至る樹脂流路において、樹脂
圧力や樹脂温度が急上昇することなく、熱可塑性樹脂組
成物を均一に混合し、熱可塑化でき、木粉のようなバル
キーな充填材であっても過大な剪断力が負荷されること
がないので、充填材を損傷することがなく、そのものの
有する特性を熱可塑性樹脂成形体に付加し、特徴ある複
合材を得ることができ、更に、押出成形に際して、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熱可塑性樹脂成形体を得
ることができる。

【００３９】請求項２記載の発明の熱可塑性樹脂成形体
の製造方法は、上述のように、請求項１記載の発明の熱
可塑性樹脂成形体の製造方法において、上記賦形金型の
樹脂流入口断面積に対する賦形金型内樹脂流路の断面積
並びに吐出口断面積の比率が８０〜１００％の範囲にあ
るので、成形金型において、樹脂圧力や樹脂温度が急上
昇することなく、均一に混合し、熱可塑化された熱可塑
性樹脂組成物が、木粉のようなバルキーな充填材を含有
するものであっても、均質に賦形できるものであって、
高い曲げ強度等の優れた機械的強度と、外観が平滑で美
麗な優れた熱可塑性樹脂成形体を得ることができる。

【００４０】請求項３記載の発明の熱可塑性樹脂成形体
の製造方法は、上述のように、請求項１又は２記載の発
明の熱可塑性樹脂成形体の製造方法において、熱可塑性
樹脂及び充填材からなる熱可塑性樹脂組成物に、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、良好な押出
性能を示し、得られる熱可塑性樹脂成形体は、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。

【００４１】請求項４記載の発明の熱可塑性樹脂成形体
の製造方法は、上述のように、請求項１、２又は３記載
の発明の熱可塑性樹脂成形体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、通常、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
の熱可塑性樹脂成形体の製造方法は、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熱可塑
性樹脂成形体を生産性高く得ることができる。

【００４２】

【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。

【００４３】図１は、本発明の熱可塑性樹脂成形体の製
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内に装着された二
軸同方向押出機（口径４４ｍｍφ）であり、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及びこれらの熱可塑性樹脂組
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、上記順に設けられている。

【００４４】押出機１の先端に成形金型が取り付けられ
ている。上記成形金型は、樹脂流入口の断面積が１２ｃ
ｍ² であり、吐出口が断面５ｍｍ×２７７ｍｍのシート
用賦形金型８と、該賦形金型８の吐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、上記成形金型を押出機１の先
端に装着するためのアダプタ１０出口内径は４２ｍｍφ
であり、押出機１の先端より成形金型樹脂流入口へ直線
的に緩やかに絞られた樹脂流路を有するものである。

【００４５】上記賦形金型は、極めて単純な構造である
ので図示しないが、一例を示せば、賦形金型の樹脂流入
口断面積に対する吐出口断面積の比率が１００％であ
り、コートハンガー様に樹脂流れの傾斜を設けたこと以
外、賦形金型の樹脂流入口から吐出口に至る総ての断面
積は増減がなく略同一である。

【００４６】（実施例１）図１に示された押出成形機を
用いて、スクリュー根元より傾斜昇温させ、可塑化ゾー
ンの温度：１８０℃、スクリュー先端部の温度：１５０
℃に温度設定され、スクリュー回転数９０ｒｐｍに設定
された。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ＭＡ−３」、融点１６
５℃）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。

【００４７】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より真空脱気しながら、押出量６５ｋｇ
／時で成形金型から固化させて押出し、熱可塑性樹脂シ
ートを作製した。この時、成形金型の賦形金型８内樹脂
温度は１８２℃であった。

【００４８】得られた熱可塑性樹脂シートは、充填され
た木粉は殆ど焼けはなく、これに伴う焼けっぽい変色の
ない美麗な外観と、均質な組織を有し、その曲げ強度
は、３６ＭＰａであった。

【００４９】（実施例２）実施例１と同じ押出成形機と
同じ押出温度条件を用いて、実施例１の同じ熱可塑性樹
脂及び充填材を投入し、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、熱可塑性樹脂の投入口４と充填
材の投入口５の間の圧入口６から混合して圧入し、押出
量６５ｋｇ／時で成形金型から固化させて押出し、熱可
塑性樹脂シートを作製した。この時、成形金型の賦形金
型８内樹脂温度は１７６℃であった。

【００５０】得られた熱可塑性樹脂シートは、充填され
た木粉は殆ど焼けはなく、これに伴う焼けっぽい変色の
ない美麗な外観と、均質な組織を有し、その曲げ強度
は、３５ＭＰａであった。

【００５１】（比較例１）実施例１で用いたアダプタに
替えて、アダプタ出口内径が２６ｍｍφの直線的に急激
に樹脂流路が絞り込まれるアダプタを用いたこと以外、
実施例１と同様にして熱可塑性樹脂シートを作製した。
押出量３０ｋｇ／時であり、この時の成形金型の賦形金
型８内樹脂温度は２００℃を超え、得られた熱可塑性樹
脂シートは、木粉が焼け、全体的に焼けっぽい見栄えの
しない外観であり、且つ、その組織は不均一であり、曲
げ強度は、２０ＭＰａであった。

【００５２】（比較例２）実施例１と同じ押出成形機を
もちい、スクリュー回転数を１００ｒｐｍ、スクリュー
先端部の設定温度を１８０℃に変更したこと以外、実施
例１と同様にして熱可塑性樹脂シートを作製した。押出
量３０ｋｇ／時であり、この時の成形金型の賦形金型８
内樹脂温度は２００℃を超え、得られた熱可塑性樹脂シ
ートは、木粉が焼け、全体的に焼けっぽい見栄えのしな
い外観であり、且つ、その組織は不均一であり、曲げ強
度は、２０ＭＰａであった。

【００５３】

【発明の効果】請求項１記載の発明の熱可塑性樹脂成形
体の製造方法は、叙上のように構成されているので、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高い生産
性で得ることができる。

【００５４】請求項２記載の発明の熱可塑性樹脂成形体
の製造方法は、叙上のように構成されているので、賦形
金型内の均質な熱可塑性樹脂組成物のフローによって、
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。

【００５５】請求項３記載の発明の熱可塑性樹脂成形体
の製造方法は、叙上のように構成されているので、熱可
塑性樹脂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、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熱可
塑性樹脂成形体を高い生産性で得ることができる。

【００５６】請求項４記載の発明の熱可塑性樹脂成形体
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱可塑性樹脂成形体の製造方法に用い
られる装置の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 押出機 ２ スクリュー ３ バレル ４ 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 賦形金型 ９ 冷却金型 １０ アダプタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2B260 AA20 BA01 BA15 BA18 DA01 DA07 DA18 DB13 DC01 EA13 EB02 EB21 EC18 4F070 AA12 AA32 AB09 AC40 AC56 AC65 AC96 AE01 AE30 FA03 FA17 FC05 4F201 AA03 AA15 AA20 AA24 AA28 AA31 AB04 AB11 AC04 AG02 AH46 AR06 AR12 BA02 BC01 BC37 BD05 BK66 BK73 4F207 AA03 AA15 AA20 AA24 AA28 AA31 AB04 AB11 AC04 AG02 AH46 AR06 AR12 KA01 KL55 KM14 KM15

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリューとバレルからなる押出機本体
   の出口側に、賦形金型とそれに直結された冷却金型が設
   けられた押出成形機により熱可塑性樹脂及び充填材から
   なる熱可塑性樹脂組成物を用いて固化押出する熱可塑性
   樹脂成形体の製造方法であって、上記押出機本体の出口
   側と賦形金型との間に設けられたアダプタの出口側内径
   は押出機のバレル内径の８０〜１００％であり上記アダ
   プタと押出機及び成形金型間には上記アダプタの内径の
   縮径以外、熱可塑性樹脂組成物の通路を遮る何らの抵抗
   体も設けず、且つ、押出機本体の出口付近のバレル温度
   は熱可塑性樹脂の融点以下の温度に設定して押し出すこ
   とを特徴とする熱可塑性樹脂成形体の製造方法。
2. 【請求項２】 上記賦形金型の樹脂流入口断面積に対す
   る賦形金型内樹脂流路の断面積並びに吐出口断面積の比
   率が８０〜１００％の範囲にある請求項１記載の熱可塑
   性樹脂成形体の製造方法。
3. 【請求項３】 熱可塑性樹脂及び充填材からなる熱可塑
   性樹脂組成物に、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又は２記載の熱
   可塑性樹脂成形体の製造方法。
4. 【請求項４】 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、２又は３記載
   の熱可塑性樹脂成形体の製造方法。