JP2019123201A - ペレットの製造方法 - Google Patents
ペレットの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019123201A JP2019123201A JP2018007013A JP2018007013A JP2019123201A JP 2019123201 A JP2019123201 A JP 2019123201A JP 2018007013 A JP2018007013 A JP 2018007013A JP 2018007013 A JP2018007013 A JP 2018007013A JP 2019123201 A JP2019123201 A JP 2019123201A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- pellet
- fiber
- strand
- fibers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000008188 pellet Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000013305 flexible fiber Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 43
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims abstract description 36
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 24
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 11
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 32
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 description 27
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 23
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 23
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 17
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 15
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 14
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 10
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 7
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 6
- 125000005704 oxymethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])O[*:1] 0.000 description 6
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 6
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 6
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 125000005702 oxyalkylene group Chemical group 0.000 description 5
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 4
- BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trioxane Chemical compound C1OCOCO1 BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 125000006353 oxyethylene group Chemical group 0.000 description 3
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 3
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- UYVWNPAMKCDKRB-UHFFFAOYSA-N 1,2,4,5-tetraoxane Chemical compound C1OOCOO1 UYVWNPAMKCDKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N Phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920001955 polyphenylene ether Polymers 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229920006230 thermoplastic polyester resin Polymers 0.000 description 2
- FQERLIOIVXPZKH-UHFFFAOYSA-N 1,2,4-trioxane Chemical compound C1COOCO1 FQERLIOIVXPZKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AUAGGMPIKOZAJZ-UHFFFAOYSA-N 1,3,6-trioxocane Chemical compound C1COCOCCO1 AUAGGMPIKOZAJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZLMRJZAHXYRIX-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxepane Chemical compound C1CCOCOC1 CZLMRJZAHXYRIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODJUOZPKKHIEOZ-UHFFFAOYSA-N 4-[2-(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)propan-2-yl]-2,6-dimethylphenol Chemical compound CC1=C(O)C(C)=CC(C(C)(C)C=2C=C(C)C(O)=C(C)C=2)=C1 ODJUOZPKKHIEOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004203 4-hydroxyphenyl group Chemical group [H]OC1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012695 Interfacial polymerization Methods 0.000 description 1
- 239000004420 Iupilon Substances 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920006127 amorphous resin Polymers 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 229920006038 crystalline resin Polymers 0.000 description 1
- 150000005690 diesters Chemical class 0.000 description 1
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical group 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000010101 extrusion blow moulding Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010097 foam moulding Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N phenylbenzene Natural products C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001175 rotational moulding Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012756 surface treatment agent Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L terephthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000005497 tetraalkylphosphonium group Chemical group 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- 229940124543 ultraviolet light absorber Drugs 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
Description
ここで、特許文献2では、柔軟性繊維に張力を付与した状態で、溶融した熱可塑性樹脂を含浸させ、ストランド状に引き取り、カットすることによってペレットを製造している。しかしながら、本発明者が検討を行ったところ、柔軟性繊維は、柔軟であるがゆえに、引き取り速度を早くすると、繊維が切れてしまうことが分かった。そのため、ペレットの生産性が問題となる。そこで、ペレットを製造するに際し、熱可塑性樹脂と柔軟性繊維を溶融混練することが考えられる。
しかしながら、熱可塑性樹脂と柔軟性繊維を溶融混練した樹脂組成物をストランドとして押出しする場合、繊維としてガラス繊維などを用いる場合とは異なり、押出が困難であることが分かった。
本発明は、かかる課題を解決することを目的とするものであって、柔軟性繊維を含む樹脂ペレットであって、生産性が高く、かつ、ストランドの押出性に優れた、すなわち、製造が容易なペレットの製造方法を提供することを目的とする。
<1>熱可塑性樹脂100質量部と、ポリエステル系繊維、アラミド系繊維、ポリアミド系繊維およびステンレス系繊維から選択される柔軟性繊維15〜50質量部とを溶融混練してなる樹脂組成物を、面積が15〜150mm2の吐出穴から、ストランド状に樹脂組成物を吐出させ、冷却した後、切断することを含む、ペレットの製造方法。
<2>前記冷却した後、切断を連続して行う、<1>に記載のペレットの製造方法。
<3>前記切断したストランド状の樹脂組成物をさらに切断することを含む、<1>または<2>に記載のペレットの製造方法。
<4>前記柔軟性繊維の数平均繊維長が、3〜12mmである、<1>〜<3>のいずれか1つに記載のペレットの製造方法。
<5>前記熱可塑性樹脂および柔軟性繊維は、二軸押出機によって溶融混練する、<1>〜<4>のいずれか1つに記載のペレットの製造方法。
<6>前記ダイの吐出穴の形状は、非円形である、<1>〜<5>のいずれか1つに記載のペレットの製造方法。
<7>前記切断を、回転刃と固定刃を有する切断装置で行い、前記回転刃と固定刃のクリアランスが0.01〜0.06mmである、<1>〜<6>のいずれか1つに記載のペレットの製造方法。
<8>前記溶融混練の後、吐出穴を1〜4つ有するダイから、ストランド状に樹脂組成物を吐出させる、<1>〜<7>のいずれか1つに記載のペレットの製造方法。
<9>溶融状態にある熱可塑性樹脂に、柔軟性繊維を配合した後に混練することを含む、<1>〜<8>のいずれか1つに記載のペレットの製造方法。
熱可塑性樹脂と柔軟性繊維の溶融混練物について、発明者が検討したところ、前記溶融混練物をストランド状に押し出そうとすると、ガラス繊維などの場合と比して、押出が困難であることが分かった。この理由をさらに検討したところ、ガラス繊維などは、溶融混練の際に破砕されやすいためと考えられた。そこで、ダイの吐出穴の面積を、通常の場合と比して大き目に設定することにより、適切に押出可能であることを見出した。さらに、このように大き目の吐出穴から押出しても、機械的強度を高く維持することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
以下、本発明について説明する。
本発明で用いる熱可塑性樹脂は、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂の混合物、ポリフェニレンエーテル樹脂とポリスチレン樹脂のアロイ、ポリフェニレンエーテル樹脂とポリアミド樹脂のアロイ、熱可塑性ポリエステル樹脂、メチルメタクリレート/アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合樹脂、メチルメタクリレート/スチレン共重合樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ゴム強化ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリ乳酸系樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等が挙げられる。本発明では、ポリカーボネート樹脂、ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂の混合物、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂の少なくとも1種を含むことが好ましく、ポリカーボネート樹脂およびポリアセタール樹脂の少なくとも1種を含むことがより好ましく、ポリアセタール樹脂を含むことがさらに好ましい。
本発明のペレットの製造方法では、熱可塑性樹脂を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本発明で用いるポリアセタール樹脂は、アセタール構造−(−O−CRH−)n−(但しRは水素原子、有機基を示す。)を繰り返し構造に有する高分子であり、通常はRが水素原子であるオキシメチレン基(−CH2O−)を主たる構成単位とするものである。本発明に用いるポリアセタール樹脂は、この繰り返し構造のみからなるアセタールホモポリマー以外に、前記オキシメチレン基以外の繰り返し構成単位を1種以上含むコポリマー(ブロックコポリマーを含む)やターポリマー等も含み、さらには線状構造のみならず分岐、架橋構造を有していてもよい。
本発明で用いるポリカーボネート樹脂としては特に制限されず、芳香族ポリカーボネート、脂肪族ポリカーボネート、芳香族−脂肪族ポリカーボネートのいずれも用いることができる。中でも芳香族ポリカーボネートが好ましく、さらに、芳香族ジヒドロキシ化合物をホスゲンまたは炭酸のジエステルと反応させることによって得られる熱可塑性芳香族ポリカーボネート重合体または共重合体がより好ましい。
本発明で用いる樹脂組成物は、柔軟性繊維を含む。柔軟性繊維としては、ポリエステル系繊維、アラミド系繊維、ポリアミド系繊維およびステンレス系繊維から選択され、ポリエステル系繊維およびステンレス系繊維が好ましく、ポリエステル系繊維がより好ましい。
樹脂組成物に配合する柔軟性繊維は、連続繊維であっても、短繊維であってもよく、短繊維が好ましい。
樹脂組成物に配合する柔軟性繊維の数平均繊維長の下限値は、3mm以上であることが好ましく、5mm以上であることがより好ましく、8mm以上であってもよい。前記数平均繊維長の上限は、12mm以下であることが好ましく、11mm以下であることがより好ましい。
樹脂組成物に配合する柔軟性繊維の数平均繊維径は、特に定めるものではないが、1μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましく、6μm以上であることがさらに好ましい。前記数平均繊維径の上限は、30μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがより好ましい。
本発明で用いる柔軟性繊維は、表面処理剤や集束剤を有していてもよいし、有していなくてもよい。
上記樹脂組成物は、柔軟性繊維を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
ポリエステル系繊維を構成するポリエステル系樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリトリエチレンテレフタレート(PTT)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリエチレンナフタレート(PEN)樹脂およびポリブチレンナフタレート(PBN)樹脂等が挙げられる。これらの中では、特にポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂が好ましい。
ポリエステル系繊維は、ポリエステル系樹脂が90質量%以上を占めることが好ましく、95質量%以上を占めることがより好ましい。
ポリエステル系繊維には、ポリエステル系樹脂の他、熱安定剤、酸化防止剤などの一般的樹脂添加剤が含まれていてもよい。
上記樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲内で、従来公知の任意の添加剤や充填剤を含んでいてもよい。本発明に用いる添加剤や充填剤としては、帯電防止剤、紫外線吸収剤、耐候剤、光安定剤、炭素繊維、ガラス繊維、ガラスフレーク、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、チタン酸カリウムウイスカー、顔料等が挙げられる。これらの詳細は、特開2017−025257号公報の段落0113〜0124の記載を参酌することができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
上記樹脂組成物には、柔軟性繊維の強化繊維、例えば、炭素繊維およびガラス繊維を実質的に含まない構成とすることもできる。実質的に含まないとは、上記樹脂組成物における柔軟性繊維以外の強化繊維の含有量が、柔軟性繊維の含有量の30質量%以下であることをいい、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、さらに好ましくは5質量%以下、一層好ましくは3質量%以下、より一層好ましくは1質量%以下であることをいう。
熱可塑性樹脂の溶融温度は、熱可塑性樹脂の融解温度以上で適宜定めることができる。熱可塑性樹脂が結晶性樹脂の場合、溶融温度は、融点Tm+240〜Tm+80℃の範囲が好ましく、Tm+220〜Tm+120℃の範囲がより好ましく、Tm+195〜Tm+155℃の範囲がさらに好ましい。熱可塑性樹脂を2種以上含む場合、混合物の平均のTmを基準に考える。熱可塑性樹脂が非晶性樹脂の場合、溶融温度は、ガラス転移温度Tg+240〜Tg+80℃の範囲が好ましく、Tg+200〜Tg+100℃の範囲がより好ましく、Tg+180〜Tg120℃の範囲がさらに好ましい。熱可塑性樹脂を2種以上含む場合、混合物の平均のガラス転移温度Tgを基準に考える。
熱可塑性樹脂に、柔軟性繊維を配合する際に用いる混合機はニーダー、バンバリーミキサー、押出機等が例示され、押出機が好ましく、二軸押出機がより好ましい。二軸押出機を用いることにより、長時間の安定な供給を達成可能になる。
押出機を用いる場合、スクリューピッチは、35mm以上であることが好ましく、35〜45mmであることがより好ましい。
特に、1つの二軸押出機で、最初に熱可塑性樹脂を投入して溶融し、次いで、柔軟性繊維を投入して混練することが好ましい。
本発明では、前記溶融混練の後、面積が15〜150mm2の吐出穴から、ストランド状に樹脂組成物を吐出させる。このような面積とすることにより、ストランドの押出性をより向上させることができる。吐出穴の面積とは、ストランドが押出される部分の面積をいい、通常は、ストランドの断面積は、吐出穴の面積に応じて定まる。
吐出穴の面積の下限は、20mm2以上であることが好ましく、30mm2以上であることがより好ましく、40mm2以上であることがさらに好ましい。このような構成とすることにより、繊維の絡まりによってダイ穴が閉塞するのを効果的に抑制することができる。また、吐出穴の面積の上限は、145mm2以下であることが好ましく、143mm2以下であることがより好ましく、140mm2以下であることがさらに好ましい。このような構成とすることにより、ダイ穴が大きすぎてストランドの冷却やカッティングが困難になることを効果的に抑制可能となる。
ダイ中の吐出穴の数は、1〜4が好ましい。このような構成とすることにより、ストランドを均一に穴から吐出させ、生産性を向上させることができる。
ダイの吐出穴の数が1つの場合、ダイの吐出穴の形状は、非円形、例えば、長円形や楕円形が好ましい。非円形とすることにより、ストランドをカットしやすくなる。特に、本発明では、吐出穴の面積が、ガラス繊維などを含むペレットに比べて大きき方が好ましいため、内部が十分に冷却せずに切断する場合も想定される。このような場合に、ダイの吐出穴の形を非円形とすることにより、切断をより容易にすることができる。本発明では、ダイの吐出穴が楕円形または長円形の場合、長径が短径の3倍以上であることが好ましく、3〜5倍であることがより好ましく、3.5〜4.5倍であることがさらに好ましい。
ダイの吐出穴の数が2つ以上の場合、ダイの吐出穴の形状は、円形が好ましいが、非円形であってもよいことは言うまでもない。
カッティング装置の回転刃と固定刃とは、互いに接すると刃物の破損の原因となるため、接しない方がよく、通常、クリアランスが設けられている。ここで、カッティング装置の固定刃と回転刃は、熱可塑性樹脂が100℃ぐらいの状態のストランドをカットするため、固定刃および回転刃自体が、熱で膨張してしまうこともある。そのため、固定刃と回転刃のクリアランスは、通常、安全率をみて0.07mm程度以上である。本発明では、0.06mm以下とすることにより、カッティング断面に繊維の飛び出しや毛羽立ちが生じることを抑制できる。
その後、冷却したストランドを連続して切断して製造することが好ましい。すなわち、吐出したストランドをそのままカットすることが好ましい。ストランドの切断は、また、冷却直後に切断せずに、時間をあけて行ってもよい。
本発明でストランドを切断する方法としては、回転刃と固定刃を有する、ストランドの一般的な切断装置を用いることができる。
回転刃と固定刃のクリアランスとは、回転刃の最も先の部分が、固定刃の先の部分に最も近づくときの、両者の距離をいう。本発明では、回転刃と固定刃のクリアランスの下限は、0.02mm以上であることが好ましい。また、回転刃と固定刃のクリアランスの上限は、0.05mm以下であることが好ましく、0.04mm以下であることがより好ましい。
また、回転刃のすくい角は、25〜45°であることが好ましく、25〜35°であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、ペレットの切断面がシャープになり、断面からの毛羽立ちを効果的に低減することが可能になる。
本発明では、上記の通り切断したストランド状の樹脂組成物をさらに切断してもよい。特に、ダイの吐出穴が長円形または楕円形であるなど、非円形断面の場合、ペレットは、ストランドの吐出方向に垂直な方向にさらに切断することが好ましい。このような構成とすることにより、ペレット中の繊維長をより長く保つことが可能になる。2度目の切断は、1度目と同様に回転刃と固定刃を備えた装置により切断することが好ましい。
本発明におけるペレットの数平均ペレット長は、ペレットのカット長が一定の場合、カット長が数平均ペレット長となる。
本発明の製造方法で得られるペレットは、各種成形法で成形して成形品として用いられる。
成形品の形状としては、特に制限はなく、成形品の用途、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、板状、プレート状、ロッド状、シート状、フィルム状、円筒状、環状、円形状、楕円形状、歯車状、多角形形状、異形品、中空品、枠状、箱状、パネル状のもの等が挙げられる。本発明の成形品は、完成品であってもよいし、部品であってもよい。
摺動部品の具体的な例としては例えば、電気・電子機器、事務機器、車両(自動車)、産業機器等で要求されている高品質化を目的とした、歯車、回転軸、軸受け、各種ギア、カム、メカニカルシールの端面材、バルブなどの弁座、Vリング、ロッドパッキン、ピストンリング、ライダーリング等のシール部材、圧縮機の回転軸、回転スリーブ、ピストン、インペラー、ローラー等の摺動部品が挙げられる。
熱可塑性樹脂(主材)
ポリアセタール樹脂(POM):トリオキサンと1,3−ジオキソランとのオキシメチレンコポリマーであり、オキシエチレンユニット1.5mol%を含有するポリアセタール樹脂(MI:50g/10分)(溶融指数(MI)は、ASTM−D1238に準拠し、190℃、2.16kg荷重下の条件での測定値である。)、融点:66℃
ポリカーボネート樹脂(PC):ユーピロン S−3000、三菱エンジニアリングプラスチックス社製、粘度平均分子量22000
ポリエステル系繊維(PET):ユニチカ製、ユニチカES、数平均繊維長:10mm
ステンレス系繊維(SUS):ベカルト製、BU11(カット品)、数平均繊維長:6mm
二軸押出機(日本製鋼所製製 TEX44αII)を用いて、シリンダー温度190℃、スクリュー回転数200rpmの条件でポリアセタール樹脂(POM)を溶融させた後、表1に示す質量割合となるように、ポリエステル系繊維(PET)を添加し、溶融混練したのち、表1に示す面積の吐出穴を、表1に示す吐出穴数を有するダイを用いて、ストランド状に押出し、ペレタイザーにて回転刃(すくい角30°)と固定刃のクリアランスが0.03mmの距離となる条件で、ペレット長6mmに切断することでペレットを製造した。
二軸押出機(日本製鋼所製、TEX44II)を用いて、シリンダー温度280℃、スクリュー回転数200rpmの条件でポリカーボネート樹脂(PC)を溶融させた後、表1に示す質量割合となるように、ステンレス系繊維(SUS)を添加し、溶融混練したのち、表1に示す面積の吐出穴を、表1に示す吐出穴数を有するダイを用いて、ストランド状に押出し、ペレタイザーにて回転刃(すくい角30°)と固定刃のクリアランスが0.03mmの距離となる条件で、ペレット長6mmに切断することでペレットを製造した。比較例3については、押し出しできなかった(押出不可)。
上記ストランドの押出に際し、良好、押出困難、押出不可の3つに分けて評価した。なお、実施例1〜3、比較例1〜3では、押出困難に該当するものはなかった。
実施例1、実施例2、実施例3、比較例1、比較例2で得られたペレットの吐出量はストランドを切断したペレットとして得られた樹脂組成物の時間当たりの重量である。
単位は、1時間当たりの量(kg/hr)として示した。
上記実施例1、実施例2、比較例1、比較例2で得られたペレットを80℃で3時間乾燥した後、射出成形機(東芝機械社製「EC100SX」)を用いて、シリンダー温度195℃、金型温度60℃の条件で射出成形し、ISO179に準拠した厚さ4mm、幅10mm(ノッチ部幅8mm)、長さ80mmのノッチ付き試験片を作製した。実施例3については、シリンダー温度280℃、金型温度80℃の条件で射出成形し、同様の形状の試験片を作製した。得られた試験片について温度23℃でISO179に準拠したシャルピー衝撃強さ(単位:kJ/m2)を測定した。
これに対し、ダイ吐出穴の面積が本発明の範囲を外れる場合、押出ができなかった(比較例3)。また、連続繊維を用いた場合、押出性は良好であったが、吐出量が少なく、生産性が劣っていた(比較例1)。
Claims (9)
- 熱可塑性樹脂100質量部と、ポリエステル系繊維、アラミド系繊維、ポリアミド系繊維およびステンレス系繊維から選択される柔軟性繊維15〜50質量部とを溶融混練してなる樹脂組成物を、面積が15〜150mm2の吐出穴から、ストランド状に樹脂組成物を吐出させ、冷却した後、切断することを含む、ペレットの製造方法。
- 前記冷却した後、切断を連続して行う、請求項1に記載のペレットの製造方法。
- 前記切断したストランド状の樹脂組成物をさらに切断することを含む、請求項1または2に記載のペレットの製造方法。
- 前記柔軟性繊維の数平均繊維長が、3〜12mmである、請求項1〜3のいずれか1項に記載のペレットの製造方法。
- 前記熱可塑性樹脂および柔軟性繊維は、二軸押出機によって溶融混練する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のペレットの製造方法。
- 前記ダイの吐出穴の形状は、非円形である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のペレットの製造方法。
- 前記切断を、回転刃と固定刃を有する切断装置で行い、前記回転刃と固定刃のクリアランスが0.01〜0.06mmである、請求項1〜6のいずれか1項に記載のペレットの製造方法。
- 前記溶融混練の後、吐出穴を1〜4つ有するダイから、ストランド状に樹脂組成物を吐出させる、請求項1〜7のいずれか1項に記載のペレットの製造方法。
- 溶融状態にある熱可塑性樹脂に、柔軟性繊維を配合した後に混練することを含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載のペレットの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018007013A JP7090425B2 (ja) | 2018-01-19 | 2018-01-19 | ペレットの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018007013A JP7090425B2 (ja) | 2018-01-19 | 2018-01-19 | ペレットの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019123201A true JP2019123201A (ja) | 2019-07-25 |
JP7090425B2 JP7090425B2 (ja) | 2022-06-24 |
Family
ID=67397448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018007013A Active JP7090425B2 (ja) | 2018-01-19 | 2018-01-19 | ペレットの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7090425B2 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10182839A (ja) * | 1996-12-25 | 1998-07-07 | Toray Ind Inc | ペレットおよびその製造方法 |
JPH1158373A (ja) * | 1997-08-21 | 1999-03-02 | Mitsubishi Chem Corp | 樹脂ペレットの製造方法 |
JP2004059673A (ja) * | 2002-07-26 | 2004-02-26 | Toray Ind Inc | 樹脂製パーティションおよびその製造方法 |
JP2005230771A (ja) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | エチレンオキシド−ブチレンオキシド系共重合体樹脂の粉砕物の製造方法及びこれにより得られるエチレンオキシド−ブチレンオキシド系共重合体樹脂粉砕物 |
US20090130443A1 (en) * | 2007-11-16 | 2009-05-21 | Arnold Lustiger | Fiber pellets, method of making, and use in making fiber reinforced polypropylene composites |
-
2018
- 2018-01-19 JP JP2018007013A patent/JP7090425B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10182839A (ja) * | 1996-12-25 | 1998-07-07 | Toray Ind Inc | ペレットおよびその製造方法 |
JPH1158373A (ja) * | 1997-08-21 | 1999-03-02 | Mitsubishi Chem Corp | 樹脂ペレットの製造方法 |
JP2004059673A (ja) * | 2002-07-26 | 2004-02-26 | Toray Ind Inc | 樹脂製パーティションおよびその製造方法 |
JP2005230771A (ja) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | エチレンオキシド−ブチレンオキシド系共重合体樹脂の粉砕物の製造方法及びこれにより得られるエチレンオキシド−ブチレンオキシド系共重合体樹脂粉砕物 |
US20090130443A1 (en) * | 2007-11-16 | 2009-05-21 | Arnold Lustiger | Fiber pellets, method of making, and use in making fiber reinforced polypropylene composites |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7090425B2 (ja) | 2022-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4859260B2 (ja) | ガラス繊維強化熱可塑性樹脂組成物および成形品 | |
WO2007138966A1 (ja) | 繊維強化熱可塑性樹脂成形品 | |
US20070276081A1 (en) | High modulus thermoplastic compositions | |
JP7051021B1 (ja) | 組成物、ペレット、成形品および組成物の製造方法 | |
US5973013A (en) | Polyamide/polyurethane micro-blend and process | |
EP3919569B1 (en) | Thermoplastic compositions including natural fiber having good mechanical properties and good dielectric properties | |
JP7443324B2 (ja) | ペレットの製造方法 | |
JP7090425B2 (ja) | ペレットの製造方法 | |
JP7073115B2 (ja) | ペレット | |
CN118201987A (zh) | 粒料、成型品和粒料的制造方法 | |
KR20050007385A (ko) | 인성이 개선된, 유리 섬유가 강화된 폴리카르보네이트조성물 | |
JPH0525903B2 (ja) | ||
US20220186022A1 (en) | Reinforced thermoplastic polyester resin composition | |
WO2023203913A1 (ja) | ガラス繊維強化ポリエステル系樹脂組成物の製造方法 | |
WO2024070499A1 (ja) | ガラス繊維強化ポリアミド樹脂組成物の製造方法 | |
CN114773806B (zh) | 一种薄壁注塑用可降解复合材料及其制备方法 | |
JP7447930B2 (ja) | 繊維強化熱可塑性樹脂成形材料、ペレットおよびその製造方法 | |
JP7548302B2 (ja) | 無機強化熱可塑性ポリエステル樹脂組成物及びその製造方法 | |
JP5650852B2 (ja) | ポリブチレンテレフタレート樹脂ペレット、及び当該ポリブチレンテレフタレート樹脂ペレットの製造方法 | |
TW202216897A (zh) | 含有再循環及可再生聚合組成物之風扇單元 | |
KR20240030274A (ko) | 바이오 폴리카보네이트 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품 | |
JP2022027581A (ja) | ポリカーボネート樹脂組成物ペレットの製造方法 | |
JP2022027580A (ja) | ポリカーボネート樹脂組成物ペレットの製造方法 | |
TW202219171A (zh) | 無機強化熱塑性聚酯樹脂組成物及其製造方法 | |
TW202404784A (zh) | 玻璃纖維強化聚酯系樹脂組成物之製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201215 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211019 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220222 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220330 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220517 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220519 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220531 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220614 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7090425 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313121 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |