JPH0234767B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は顆粒状樹脂組成物の製造方法に関し、
詳しくは極めて多量の充填材が配合され、しかも
吸湿、発泡等がなく、また長期間保存しても変質
のない顆粒状樹脂組成物の製造方法に関する。 従来から、熱可塑性樹脂に多量の充填材を配合
した充填材高配合樹脂組成物は知られている。し
かしながら、この樹脂組成物からペレツトを製造
すると、ペレツト表面に充填材粒子が露呈し、こ
のため、(1)吸湿性がある、(2)充填材粒子が凝集す
る、(3)変質する、(4)成形時に発泡する、(5)ホツパ
ー内で分級する、(6)他の樹脂と混合しても均一分
散しない、(7)外観が悪い、(8)塗装性が悪い、(9)そ
のままでは成形不能であるなど様々な欠点があつ
た。 そこで本発明者らは上記従来の充填材高配合樹
脂組成物の欠点を解消すべく鋭意研究を重ねた。
その結果、表面を熱可塑性樹脂で完全に被覆させ
た組成物とすることによつて、目的を達成しうる
ことを見出し本発明を完成するに至つた。 すなわち本発明は、ポリプロピレン、ポリエチ
レン、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジ
エン−スチレン樹脂およびナイロンよりなる群か
ら選ばれた熱可塑性樹脂５〜30重量％ならびに炭
酸カルシウム粉末、硫酸バリウム粉末、水酸化マ
グネシウム粉末、ガラス粉末、金属粉末、タルク
粉末および木粉末よりなる群から選ばれた充填材
95〜70重量％からなる配合物を高温下で高速にて
混練した後、冷却して低速にて混練し、さらに一
軸押出機で押出し、カツターで切断することを特
徴とする、表面が実質上完全に前記熱可塑性樹脂
の層で被覆されているとともに、内部の前記充填
材の粒子が前記熱可塑性樹脂の層で実質上完全に
分断され、かつ独立分散している顆粒状樹脂組成
物の製造方法を提供するものである。 本発明に用いる熱可塑性樹脂としては、ポリプ
ロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリ
ロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ABS
樹脂）あるいはナイロンをあげることができる。
また充填材は、各種のものがあり、用いる熱可塑
性樹脂の種類や得られる組成物の用途等に応じて
適宜選定すればよいが、通常は炭酸カルシウム粉
末、硫酸バリウム粉末、水酸化マグネシウム粉
末、ガラス粉末、金属粉末、タルク粉末、木粉末
が単独であるいは組合せて用いられる。 本発明の方法における上記の熱可塑性樹脂およ
び充填材（無機充填材、有機充填材）の配合割合
は組成物全体に対して熱可塑性樹脂５〜30重量
％、好ましくは15〜25重量％とし、充填材95〜70
重量％、好ましくは85〜75重量％とする。ここで
熱可塑性樹脂の配合割合が５重量％未満では、組
成物の全表面を被覆したり、あるいは充填材を完
全に独立分散させるには不十分な量であり好まし
くない。また30重量％を越えると成形品のそりの
発生、収縮率の増大、剛性の低下、電気的性質の
低下等の欠点が生じてくる。 なお、上記配合物には、上記の熱可塑性樹脂や
充填材のほかに必要に応じて紫外線吸収剤、着色
剤、可塑剤、滑剤、難燃剤、帯電防止剤などを適
宜加えることができる。 さらに本発明では、その表面が実質上完全に熱
可塑性樹脂の層で被覆されており、充填材料の粒
子は表面に露呈していない状態となつており、ま
た内部では熱可塑性樹脂の層で実質上完全に分断
されていることが必要であると共に、さらに好ま
しくは内部の充填材の粒子は凝集することなく、
各粒子が熱可塑性樹脂の層で実質上ほぼ完全に分
断され、独立分散している。 ここで組立物表面に充填材粒子が露呈している
と長期間の保存中に変質したり、成形時に発泡し
たりして好ましくない。また、組成物内部の充填
材が熱可塑性樹脂の層で各粒子毎に分断されずに
凝集していると、得られる組成物を材料として成
形したり、あるいは充填材的に用いて他の樹脂に
配合したりする場合に十分に分散せず好ましくな
い。 本発明の方法で得られる樹脂組成物は上記の性
状を有する顆粒状のものである。顆粒状のもので
あればその形状は特に制限はないが、具体的には
第１図に示すような円柱状あるいは球状などであ
る。なお第１図は本発明の樹脂組成物の粒子の一
例を示す拡大された一部切欠き斜視図であり、ま
た第２図は樹脂組成物内部における充填材の分散
状態を示す模式図である。 叙上の如き樹脂組成物を製造するにあたつて
は、前記配合物を高温下で高速にて混練した後、
冷却して低速にて混練し、さらに一軸押出機で押
出し、カツターで切断すればよい。 より具体的には、例えば所定割合の熱可塑性樹
脂と充填材を100〜150℃程度に加熱した高速ミキ
サーに供給して５〜20分間充分に混練した後、20
℃程度に冷却した低速ミキサーに供給して10〜20
分間ほど混練物が冷却されて細かな塊状になるま
で混練する。しかる後に、一軸押出機を用いて
190〜230℃の温度で押出し、さらに押出機の先端
に空冷熱時カツターを設けて、このカツターにて
適宜大きさに切断すれば目的とする顆粒状の樹脂
組成物を得ることができる。この樹脂組成物の粒
径は、たとえば第１図に示されるような円柱状の
ものの場合には直径２〜３mm、高さ３〜４mm程度
を目安とするのが一般である。 このようにして得られる樹脂組成物は、このま
まで射出成形プレス成形、カレンダー成形、押出
成形等の成形材料として利用できることは勿論、
さらに充填材が極めて多量に含有されているもの
であるため、この樹脂組成物を充填材的に用いて
他の樹脂に配合することもできる。 本発明の方法で得られる顆粒状の樹脂組成物
は、前記した如く、表面が実質上完全に前記熱可
塑性樹脂の層で被雰されているとともに、内部の
前記充填材の粒子が前記熱可塑性樹脂の層で実質
上完全に分断され、かつ独立分散しており、吸湿
や変質のおそれがないため長期間保存することが
できると共に、成形の際あるいは他の樹脂へ添加
する際に発泡したり、充填材粒子が凝集したり、
ホツパー内で分級したりすることがないため、操
作が容易であり、しかも得られる成形品の物性は
非常に良好なものとなる。 従つて、本発明の樹脂組成物は、自動車部品、
音響部品、弱電部品、重電部品、雑貨部品をはじ
め、陶器、淡器材料、さらには各種の産業資材と
して有効に利用することができる。 次に本発明の実施例を示す。 実施例１〜９および比較例１、２ (1) 顆粒状樹脂組成物の製造 第１表に示す熱可塑性樹脂および充填材より
なる配合物100重量部に対して、ステアリン酸
カルシウム0.5重量部、ペンタエリスチル−テ
トラキス〔３−（３，５−ジタ−シヤリーブチ
ル−４−ヒドロキシフエニル）プロピオネー
ト〕0.1重量部を150℃に加熱した高速ミキサー
に供給して15分間撹拌混合し、配合物が伝熱お
よび撹拌熱により200℃にまで昇温してゲル化
させて、十分に混練した後、20℃に冷却した低
速ミキサー内で配合物が100℃になるまで冷却
し、細かな塊状になるまで撹拌した。このとき
の塊状物は、表面は充填材が露出した状態であ
つた。続いて得られた混練物を一軸押出機（口
径125mmのベント型押出機）にて、樹脂温度230
℃で抽出し、押出機先端に設けられた空冷ホツ
トカツターにて顆粒状樹脂組成物を得た。 (2) 成形および成形品の物性測定 上記(1)で得られた樹脂組成物を射出成形機
（新潟鉄工所SN160）にて、樹脂温度250℃、金
型温度50℃の条件で成形してASTM規格試験
片を作製し、このものの物性を測定した。結果
を第１表に示す。なお各物性値は次の如き方法
により測定した。 密度（水中置換法）：JIS K7112 引張強度：ASTM D638 曲げ強度：ASTM D790 成形性：たて150mm、横200mm、深さ40mm、肉厚
２mmの箱を各成形温度、各金型温度で成形し
たときの最小充填圧力の圧力差（Δp）を測
定して判定した。 〇……Δpが小さい、△……Δpがやや大きい
×……Δpが大きい。 絶縁破壊強さ：ASTM D149 吸湿性：試料0.5ｇを固体水分計にて180℃まで
昇温したときの含有水分率を測定した。 塗装性：ポリウレタン樹脂塗料を塗布後、60℃
で30分乾燥して塗布面に１mm角のゴバン目を
100ケ鋭い刃で入れ、セロハンテープで剥離
した。(A)／100の(A)はゴバン目の塗膜残数を
示す。 収緒率：たて100mm、横300mm、肉厚２mmの板を
成形したときの成形収縮率を測定した。 成形品のソリ：たて150mm、横200mm、深さ40
mm、肉厚２mmの箱を成形したときの内ゾリの
程度を観察した。

【表】

【表】 実施例 10〜15 第２表に示す熱可塑性樹脂および充填材よりな
る配合物を、実施例１(1)と同様の操作にて顆粒状
樹脂組成物を得た。次いでこの樹脂組成物をノン
ベントの押出成形機（口径65mm、東芝機械(株)製）
にて樹脂温度250℃で押出成形して、たて100mm、
横300mm、肉厚５mmの矩形成形品を得た。この成
形品にはどこにも発泡は認められず、物性的にも
外観的にもすぐれたものであつた。

【表】

【表】 実施例 16 実施例１(1)で得られた顆粒状樹脂組成物（ポリ
プロピレン15wt％、炭酸カルシウム85wt％）71
重量部をポリプロピレン29重量部に配合し、これ
を射出成形機（新潟鉄工所製、N160）で樹脂温
度250℃、金型温度50℃の条件で成形してASTM
規格試験片を作製した。結果を第３表に示す。な
お各物性値は次の如き方法により測定した。 密度（水中置換法）：JIS K7112 引張強度：ASTM D638 曲げ強度：ASTM D790 アイゾツト衝撃強さ：ASTM D256 外観：76mm×76mm×3.2mmの試験片の表面状態
（シルバーストリーク）を目視にて判定。 塗装性：ポリウレタン樹脂塗料を塗布後、60℃で
30分乾燥して塗布面に１mm角のゴバン目を100
ケ鋭い刃で入れ、セロハンテープで剥離した。
(A)／100の(A)はゴバン目の塗膜残数を示す。 比較例 ３ ポリプロピレン40重量部と炭酸カルシウム60重
量部をバンバリーミキサーにて混練した後、この
混練物を実施例16と同様の操作により射出成形し
てASTM規格試験片を作製し、各物性値を測定
した。結果を第３表に示す。 比較例 ４ ポリプロピレン40重量部と炭酸カルシウム60重
量部をバンバリーミキサーにて混練した後、この
混練物を120℃にて３時間予備乾燥し、続いて実
施例16と同様の操作により射出成形してASTM
規格試験片を作製し、各物性値を測定した。結果
を第３表に示す。

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の顆粒状樹脂組成物の粒子の一
例を示す拡大された一部切欠き斜視図である。第
２図は樹脂組成物内部における充填材の分散状態
を示す模式図である。図中１は樹脂層、２は充填
材粒子である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレ
   ン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹
   脂およびナイロンよりなる群から選ばれた熱可塑
   性樹脂５〜30重量％ならびに炭酸カルシウム粉
   末、硫酸バリウム粉末、水酸化マグネシウム粉
   末、ガラス粉末、金属粉末、タルク粉末および木
   粉末よりなる群から選ばれた充填材95〜70重量％
   からなる配合物を高温下で高速にて混練した後、
   冷却して低速にて混練し、さらに一軸押出機で押
   出し、カツターで切断することを特徴とする、表
   面が実質上完全に前記熱可塑性樹脂の層で被覆さ
   れているとともに、内部の前記充填材の粒子が前
   記熱可塑性樹脂の層で実質上完全に分断され、か
   つ独立分散している顆粒状樹脂組成物の製造方
   法。