(57)【要約】【課題】  表面外観が良いストランドの製造方法の提供。【解決手段】  （Ａ）熱可塑性樹脂100質量部、（Ｂ）前記（Ａ）成分の熱可塑性樹脂中に分散した状態で粒子径が100μm以下の粒子状セルロースエステル及び／又は繊維状のセルロースエステル0.1〜50質量部、並びに（Ｃ）セルロース系充填材10〜300質量部を含有する熱可塑性樹脂組成物から得られるストランドの製造方法であって、  （ａ）前記熱可塑性樹脂組成物をヘンシェルミキサー中で加熱しながら混練し、造粒する工程、（ｂ）前記（ａ）工程で得られた造粒物を冷却する工程、（ｃ）前記（ｂ）工程で冷却された造粒物を押出機に供給して、ストランド状に押し出す工程、を有しているストランドの製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）熱可塑性樹脂  １００質量部、
（Ｂ）前記（Ａ）成分の熱可塑性樹脂中に分散した状態で粒子径が１００μm以下の粒子状セルロースエステル及び／又は繊維状のセルロースエステル  ０．１〜５０質量部、並びに
（Ｃ）セルロース系充填材  １０〜３００質量部
を含有する熱可塑性樹脂組成物から得られるストランドの製造方法であって、
（ａ）前記熱可塑性樹脂組成物をヘンシェルミキサー中で加熱しながら混練し、造粒する工程、
（ｂ）前記（ａ）工程で得られた造粒物を冷却する工程、
（ｃ）前記（ｂ）工程で冷却された造粒物を押出機に供給して、ストランド状に押し出す工程、
を有しているストランドの製造方法。
【請求項２】
（Ａ）成分の熱可塑性樹脂がオレフィン系樹脂である請求項１記載のストランドの製造方法。
【請求項３】
（Ｂ）成分のセルロースエステルが、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、ブタン酸セルロースから選ばれるものである請求項１又は２記載のストランドの製造方法。
【請求項４】
（ａ）工程において、樹脂温度１４０〜２５０℃、周速１０〜１００ｍ／秒、１〜３０分間の条件で混練して造粒する、請求項１〜３のいずれかに記載のストランドの製造方法。
【請求項５】
（ｂ）工程において、ミキサー中にて攪拌しながら槽内温度を１４０℃以下まで低下させる、請求項１〜４のいずれかに記載のストランドの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの製造方法で得られたストランドを冷却した後に切断するペレットの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の製造方法で得られたペレットを用い、異形押出する異形押出成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストランドの製造方法、前記ストランドを用いたペレットの製造方法、前記ペレットを用いた異形押出成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂の増量や機械的強度の改善を目的として、熱可塑性樹脂に対して木粉、パルプ、古紙、各種繊維等の充填材が配合されている。ガラス繊維や鉱物系の充填材と比較して、低比重化が実現できること、燃焼残渣が少ないことから、天然繊維系の充填材が使用されるようになっている。
【０００３】
しかし、熱可塑性樹脂に対して天然繊維系充填材を配合したものをストランド状に押し出したとき、肌荒れが著しく、ペレットの生産性も低下させるという問題がある。また、天然繊維系充填材の配合量を増加させて（例えば、樹脂１００質量部に対して１００質量部以上）異形押し出ししたときは、成形品表面の肌荒れが大きく、耐衝撃強度が低下するという問題がある。
【０００４】
特許文献１には、熱可塑性樹脂、パルプ、これらの相溶化材とを含む混合物からなる成形材料が開示されており、前記相溶化材の配合により、パルプの混入比率の高い成形材料が得られ、機械的特性、熱的性質、寸法安定性の優れた成形品が得られることが開示されている（特許請求の範囲、段落番号５等）。
【特許文献１】特開平６−１７０８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、熱可塑性樹脂、パルプ、これらの相溶化材をヘンシェルミキサーに挿入して混合した後、混練押出装置のホッパに投入し、加熱混練して押し出し（ここでストランドが得られる）、冷却後にホットカッタで切断してペレットを得ることが開示されている（段落番号７）。
【０００６】
しかし、このようにヘンシェルミキサー混合した後に直ちに押出機内で溶融混練してストランドを得た場合、セルロース系充填材の分散が悪く、表面の肌荒れが著しくなるため、ペレットの生産性の低下の問題、異形押出品の表面の肌荒れや耐衝撃強度が低下するという問題が解決されていない。
【０００７】
本発明は、表面外観が美しく、ペレットの生産性を向上させ、異形押出品の表面外観や機械的強度も良好なストランドを得ることができる、ストランドの製造方法を提供することを課題とする。
【０００８】
また本発明は、前記製造方法で得られたストランドからペレットを製造する方法と、前記ペレットから異形押出成形品を製造する方法を提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、課題の解決手段として、
（Ａ）熱可塑性樹脂  １００質量部、
（Ｂ）前記（Ａ）成分の熱可塑性樹脂中に分散した状態で粒子径が１００μm以下の粒子状セルロースエステル及び／又は繊維状のセルロースエステル  ０．１〜５０質量部、並びに
（Ｃ）セルロース系充填材  １０〜３００質量部
を含有する熱可塑性樹脂組成物から得られるストランドの製造方法であって、
（ａ）前記熱可塑性樹脂組成物をヘンシェルミキサー中で加熱しながら混練し、造粒する工程、
（ｂ）前記（ａ）工程で得られた造粒物を冷却する工程、
（ｃ）前記（ｂ）工程で冷却された造粒物を押出機に供給して、ストランド状に押し出す工程、
を有しているストランドの製造方法を提供する。
【００１０】
本発明は、他の課題の解決手段として、請求項１〜５のいずれかの製造方法で得られたストランドを冷却した後に切断するペレットの製造方法を提供する。
【００１１】
本発明は、更に他の課題の解決手段として、請求項６記載の製造方法で得られたペレットを用い、異形押出する異形押出成形品の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のストランドの製造方法によれば、表面が平滑で、外観の美しいストランドを得ることができる。更に前記ストランドから得られたペレットを用いて製造された異形押出成形品は表面外観や機械的強度が良好である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜熱可塑性樹脂組成物＞
（Ａ）成分の熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、ナイロン、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリ乳酸等）等から選ばれる１又は２以上を挙げることができる。これらの中でもオレフィン系樹脂が好ましい。
【００１４】
オレフィン系樹脂は、エチレンのほか、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン等のα−オレフィンの単独ポリマー、エチレンとα−オレフィンの共重合体、異なるα−オレフィン同士の共重合体、エチレン又はα−オレフィンを主成分として、これと共重合可能な他のモノマー、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等の共重合体等を挙げることができる。
【００１５】
オレフィン系樹脂としては、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレンを主成分とし、更にエチレン又はプロピレン以外のα−オレフィンをブロック又はランダム共重合させた共重合体が好ましく、特にプロピレンを主成分とし、更にエチレン又はプロピレン以外のα−オレフィンをブロック又はランダム共重合させた共重合体（オレフィン系樹脂）が好ましい。ここで、エチレン又はプロピレン以外のα−オレフィンの割合（仕込み割合）は、０．１〜１０質量％が好ましい。
【００１６】
（Ｂ）成分のセルロースエステルは、粒子状のもの、繊維状のもの又はこれらの混合物であり、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、ブタン酸セルロースから選ばれる１又は２以上が好ましい。
【００１７】
（Ｂ）成分のセルロースエステルが粒子状のものであるとき、（Ａ）成分の熱可塑性樹脂中に分散した状態で粒子径が１００μm以下であり、好ましくは８０μm以下、より好ましくは６０μm以下である。
【００１８】
（Ｂ）成分のセルロースエステルが繊維状のものであるとき、繊維径及び長さは特に制限されないが、繊維径が１〜１００μmで、長さが１００〜５０００μmのものが好ましい。
【００１９】
（Ｂ）成分の含有量は、（Ａ）成分１００質量部に対して０．１〜５０質量部であり、好ましくは０．２〜３０質量部であり、より好ましくは０．５〜１５質量部である。０．１質量部未満であると、成形性が悪く、成形品の外観も悪くなり、５０質量部を超えると、成形品の剛性が低下する。
【００２０】
（Ｃ）成分のセルロース系充填材は、木材、木粉、古紙、パルプ、竹繊維、麻繊維（ジュート、亜麻、苧麻、サイザル麻、大麻、ケナフ等）等から選ばれる１又は２以上を挙げることができる。（Ｃ）成分のセルロース系充填材は、押出加工時に発泡することを防止するため、含水率が３質量％以下のものを用いることが好ましい。
【００２１】
（Ｃ）成分の含有量は、（Ａ）成分１００質量部に対して１０〜３００質量部であり、好ましくは１０〜２５０質量部であり、より好ましくは１０〜２００質量部である。１０質量部未満であると、セルロース系充填材による充填効果、剛性の改善が不十分であり、３００質量部を超えると、熱可塑性及び溶融流動性が不足し、押出による成形・賦形が困難になる。
【００２２】
熱可塑性樹脂組成物には、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の相溶性を向上させ、組成物から得られる成形品の剛性を向上させるため、（Ｄ）成分として極性基含有重合体を含有していてもよい。極性基含有重合体としては、無水マレイン酸変性ポリプロピレンを挙げることができる。
【００２３】
（Ｄ）成分の含有量は、（Ａ）成分の熱可塑性樹脂１００質量部に対して０．１〜１０質量部であることが好ましい。０．１質量部以上であると、成形品の表面外観の向上及び剛性の改良効果が良くなり、１０質量部以下であると、成形性が良くなる。
【００２４】
熱可塑性樹脂組成物には、本発明の課題を解決できる範囲内で、各種添加剤、熱安定化剤、酸性成分の中和剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、結晶核剤、染料、顔料、発泡剤等を含有させることができる。
【００２５】
＜ストランドの製造方法＞
本発明のストランドの製造方法は、下記の（ａ）〜（ｃ）工程のほか、必要に応じて他の工程を付加することができる。
【００２６】
（ａ）工程は、熱可塑性樹脂組成物をヘンシェルミキサー中で加熱しながら混練し、造粒する工程である。（ａ）工程では、槽内温度、周速（攪拌羽根の周速）及び混練時間を所定範囲内に調整することが好ましい。
【００２７】
樹脂温度は１４０〜２５０℃が好ましく、より好ましくは１５０〜２２０℃、更に好ましくは１６０〜２２０℃である。周速は１０〜１００ｍ／秒が好ましく、より好ましくは２０〜１００ｍ／秒、更に好ましくは３０〜１００ｍ／秒である。混練時間は、１〜３０分間が好ましく、より好ましくは３〜３０分間、更に好ましくは５〜３０分間である。
【００２８】
熱可塑性樹脂組成物を投入する槽（混練・造粒槽）の容積と前記組成物の投入量は、槽容積５０Ｌに対して、前記組成物は２０００〜６０００ｇが好ましい。
【００２９】
（ｂ）工程は、（ａ）工程で得られた造粒物を前工程における混練・造粒時の温度未満の温度に冷却する工程である。
【００３０】
（ｂ）工程では、ミキサー中にて攪拌しながら槽内温度を１４０℃以下まで低下させることが好ましく、より好ましくは１３０℃以下まで低下させ、造粒物の温度も前記温度範囲内まで低下させる。（ｂ）工程では、造粒物の温度を前記温度範囲まで冷却させることができれば、混合時間は特に制限されないが、１０〜２５分間程度かけて冷却することが好ましい。槽内温度は、ミキサーの外壁に設置したセンサーで測定した温度である。
【００３１】
（ｃ）工程は、（ｂ）工程で冷却された造粒物を押出機に供給して、ストランド状に押し出す工程である。押出には、例えば一軸押出機を用い、押出時のシリンダー温度が１７０〜２４０℃で、直径が２〜６ｍｍの範囲内になるように押し出すことができる。このようにして得られたストランドは、表面が平滑で、外観が美しいものである。
【００３２】
＜ペレット及び異形押出成形品の製造方法＞
本発明のペレットの製造方法は、上記した製造方法で得られたストランドを水又は冷風により冷却した後、裁断機で所定長さに切断する方法である。
【００３３】
本発明の異形押出成形品の製造方法は、上記製造方法で得られたペレットを用い、異形ダイスを備えた押出機、サイジング金型、冷却装置、引き取り装置、切断機からなる公知の製造装置により成形する方法である。
【００３４】
このようにして得られた異形押出成形品は、表面外観が良好で、機械的強度も高い。この異形押出成形品は、建材、遊戯機器、自動車部品、家電部品、音響機器部品、各種雑貨等の用途に提供できる。
【実施例】
【００３５】
実施例１〜３、比較例１（ストランドの製造）
表１に示す各成分（質量部表示）からなる熱可塑性樹脂組成物を用い、下記の方法によりストランドを製造した。
【００３６】
（ａ）工程
実施例及び比較例の熱可塑性樹脂組成物２５００ｇをヘンシェル型高速ミキサー（容量２０Ｌ）内に投入し、表１に示す条件にて混練しながら溶融させて造粒した。
【００３７】
（ｂ）工程
造粒物を冷却用ミキサー（容量５０Ｌ）中に入れ、攪拌しながら表１に示す槽内温度まで低下させ、その状態で１０分間保持した。
【００３８】
（ｃ）工程
冷却用ミキサー中の造粒物を一軸押出機に投入して、２１０℃でストランド状に押し出した。
【００３９】
得られたストランドの外観・生産性を評価した。外観は、ストランドを目視で観察し、下記の基準で評価した。
○：表面が滑らかである。
×：表面にざらつきや毛羽立ちがある。またストランドが１回／分以上の割合で切れる。
【００４０】
シャルピー衝撃強度：単位はkJ/m2、 ISO179/1eAに準拠して測定、ノッチつき。
【００４１】
【表１】
2008093837.tif 000002
【００４２】
（Ａ）成分
ＰＰ：エチレン／プロピレンランダム共重合体，サンアロマー（株）のＰＭ８７０Ｌ（ＭＩ＝１４７）
（Ｂ）成分
アセテートトウ：ダイセル化学工業（株）製のＬ４０から得られたトウ
酢酸セルロース粉末：ダイセル化学工業（株）製のＬ４０粉末
（Ｃ）成分
パルプ：日本製紙（株）製のパルプＮＤＰ−Ｔ
（Ｄ）成分
ユーメックス１０１０：三洋化成（株）製；無水マレイン酸変性ポリプロピレン
表１から明らかなとおり、ストランドの外観が良好で、しかも安定的に製造できた。
【００４３】
実施例４〜６、比較例２、３（異形押出成形品の製造）
表２に示す各成分（質量部表示）からなる熱可塑性樹脂組成物を用い、下記の方法によりストランドを製造した。
【００４４】
（ａ）工程
実施例及び比較例の熱可塑性樹脂組成物２５００ｇをヘンシェル型高速ミキサー（容量２０Ｌ）内に投入し、表２に示す条件にて混練しながら溶融させて造粒した。
【００４５】
（ｂ）工程
造粒物を冷却用ミキサー（容量５０Ｌ）中に入れ、攪拌しながら表２に示す槽内温度まで低下させ、その状態で１０分間保持した。
【００４６】
（ｃ）工程
冷却用ミキサー中の造粒物を一軸押出機に投入して、２００〜２４０℃でストランド状に押し出した。
【００４７】
その後、得られたストランドを水中に導いて冷却し、切断してペレットを得た。得られたペレットを用いて、異形ダイスを備えた押出機、サイジング金型、冷却装置、引き取り装置、切断機からなる製造装置により異形押出成形した。
【００４８】
前記製造装置は、一軸押出機（スクリュー径５０ｍｍ，Ｌ／Ｄ＝３０）に、１０×７０ｍｍの断面を持つ平板を押し出すためのダイスを取り付け、（Ａ）成分がＰＰの場合はシリンダー温度２１０℃、ダイス温度２１０℃、（Ａ）成分がナイロン６の場合はシリンダー温度２４０℃、ダイス温度２４０℃、（Ａ）成分がポリ乳酸の場合はシリンダー温度２００℃、ダイス温度２００℃で押出成形した。２５℃に設定した真空サイジング金型に１ｍ／分の速度で引き取りながら冷却固化し、切断機で所望長さに切断して、押出成形品を得た。
【００４９】
得られたストランドの外観とシャルピー衝撃強度を実施例１と同様にして目視で観察し、評価した。更に異形押出成形品の外観を目視で観察し、下記の基準で評価した
○：成形品表面が滑らかである。
×：成形品のエッジ部分にざらつきやひび割れが見られる。
【００５０】
【表２】
2008093837.tif 000003
【００５１】
（Ａ）成分
ＰＰ：エチレン／プロピレンランダム共重合体，サンアロマー（株）のＰＭ８７０Ｌ，ＭＩ＝１４７）
ナイロン６：宇部興産（株）のウベナイロン１０１３Ｂ
ポリ乳酸：三井化学（株）製のLaceaH100
（Ｂ）成分
酢酸セルロース粉末：ダイセル化学工業（株）製のＬ４０粉末
（Ｃ）成分
パルプ：日本製紙（株）製のパルプＮＤＰ−Ｔを粉砕したもの
（Ｄ）成分
ユーメックス１０１０：三洋化成（株）製；無水マレイン酸変性ポリプロピレン
表２から明らかなとおり、ストランドの外観が良好で、しかも安定的に製造できた。