JP2007253500A - 樹脂ストランドとその製造方法、及びペレット - Google Patents

Abstract

【課題】ストランドカット方式による樹脂ストランドの製造において、ストランド折れを防止し、同時に連粒の発生も大幅に抑制して、効率良くストランドを製造し、ペレットを提供する。
【解決手段】コンベアーベルト３により搬送されるストランド状溶融樹脂４と冷却水５とが最初に接触する位置と、該ストランド状溶融樹脂４を押し出す押出機ダイ穴２との距離Ｌを１．５ｍ以上５ｍ以下とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ストランドカット方式による樹脂ストランドの製造方法と、該製造方法による樹脂ストランド、更に、該樹脂ストランドをカットしてなるペレットに関する。

熱可塑性樹脂のペレットを製造する際に多く使用されている加工機器として押出機が挙げられる。押出機を用いて、樹脂のペレットを得る手法としては、例えば、押出機にて樹脂を溶融させキャピラリー状のダイ穴からストランド形状で押し出した後、該樹脂ストランドを冷却固化させた後、ストランドカッターで切断するストランドカット方式や、ダイ穴部で、単歯又は多歯のナイフを高速回転させ、ダイ穴から出た溶融樹脂を溶融したまま小さくカットし、水浴中で冷却し、ペレットとして得るホットカット方式、及び、ダイ穴から出た溶融樹脂を溶融したまま小さくカットする工程を水中で実施するアンダーウォーターカット方式等が行われている。

これらの中でもストランドカット方式は、比較的よく用いられている方法である（特許文献１参照）。ストランドカット方式において、ストランド形状の溶融樹脂を冷却する為の方法としては、ウォーターバス中に直接、ストランド状溶融樹脂を浸漬し冷却する手法と、ベルトコンベアーでストランド状溶融樹脂を搬送し、その途中で水で冷却する手法がある。

後者の場合にはストランド状溶融樹脂が均一に冷却できないため、部分的にストランドが細くなってしまい、例えばコンベアーベルトとストランドカッターとの間でストランドが折れてしまうという問題点があった。この現象は特に結晶性樹脂を含む場合に顕著に見られる現象である。

また、更に、ストランド状溶融樹脂同士が接触する事により、連粒（２個以上のペレットが融着したペレット）と呼ばれるペレットが発生しやすくなるという問題点もあった。

特開平１０−１８０７５４号公報

本発明の課題は、上記ストランドカット方式による樹脂ストランドの製造において、ストランド折れを防止し、同時に連粒の発生も大幅に抑制して、効率良くストランドを製造し、ペレットを提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、コンベアーベルトを用い、特定の冷却方法を実施することで上述の課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。

即ち、本発明の第１は、押出機からコンベアーベルト上にストランド状溶融樹脂を押出し、冷却水により冷却する樹脂ストランドの製造方法であって、上記コンベアーベルトにより搬送されるストランド状溶融樹脂と冷却水とが最初に接触する位置と、該ストランド状溶融樹脂を押し出す押出機ダイ穴との距離が１．５ｍ以上５ｍ以下であることを特徴とする。

本発明の第２は、上記本発明の樹脂ストランドの製造方法により製造されたことを特徴とする樹脂ストランドであり、本発明の第３は、該樹脂ストランドを所定の長さに切断したことを特徴とするペレットである。

本発明によれば、樹脂ストランドの製造時にストランド折れがなくなり、ペレットの収率が向上するのみではなく、連粒の発生も大幅に抑制し、製品の品質を向上させ、更には、水分率を大幅に低減したペレットを提供することが可能となる。

本発明は、ストランドカット方式による樹脂ストランド（以下、「ストランド」と記す）の製造において、コンベアーベルト上で搬送されるストランド状溶融樹脂と冷却水とが最初に接触する位置と、押出機ダイ穴との距離が１．５ｍ以上５ｍ以下であることを特徴とする。

本発明でいう、ストランド状溶融樹脂と冷却水が最初に接触する位置とは、押出機ダイ穴から出たストランド状溶融樹脂をコンベアーベルト上で搬送する過程で、該ストランド状溶融樹脂を冷却するための冷却水が、ストランド状溶融樹脂に直接接する位置の事をいう。

図１に、本発明の樹脂ストランドの製造工程を模式的に示す。図中、１は押出機、２は押出機ダイ穴、３はコンベアーベルト、４はストランド状溶融樹脂、５は冷却水である。

通常、ストランド状溶融樹脂を冷却するために用いられるコンベアーベルト装置は多数の冷却水口を有しており、そのいずれを用いても構わない。

本発明においては、押出機１のダイ穴２に最も近い冷却水口より供給される冷却水５とコンベアーベルト３上で搬送されるストランド状溶融樹脂４とが接触する位置と、押出機ダイ穴２との距離（Ｌ）を、特定の距離（１．５ｍ以上５ｍ以下）とする必要がある。

ストランド状溶融樹脂と冷却水が最初に接触する位置と押出機ダイ穴との距離のより好ましい範囲は、１．５ｍ以上４ｍ以下であり、更に好ましい範囲は、２ｍ以上４ｍ以下であり、最も好ましくは、２．５ｍ以上４ｍ以下である。

ストランド状溶融樹脂と冷却水が最初に接触する位置と押出機ダイ穴との距離が１．５ｍ未満の距離であっても、５ｍを超える距離であっても、ストランド折れが多発し、良好なペレットが得られにくくなり、生産性（ペレットの収率）が大きく低下する。具体的には、例えばコンベアーベルトとストランドカッターとの間でストランドが折れてしまうため、ストランドカットできなくなるといった問題点が発生し、生産性を低下させる事となる。

ストランド状溶融樹脂と冷却水が最初に接触する位置と押出機ダイ穴との距離を適度な長さとすることによってストランド折れがなくなる要因として、必ずしも明確ではないが、ダイ穴からコンベアーベルトによってある特定の距離まで到達する間に、ストランド状溶融樹脂の分子配向が緩和し、その後に冷却される事により、均等に結晶化させる事が可能になるためと考えられる。

また、溶融状態にあるストランド同士が融着して形成される連粒ペレットの発生の抑制にも、本発明のストランド状溶融樹脂と冷却水が最初に接触する位置と押出機ダイ穴との距離を適度な長さとすることが有効である。本発明のストランドを切断してなるペレット中の連粒ペレットの割合は、全てのペレットを１００質量％とした時、２質量％未満であることが望ましい。この測定方法はペレットを約１００ｇを精秤し、その中に存在する連粒ペレットの重量を精秤し、質量％として計算することで知ることができる。この測定は無作為に抽出した少なくとも製造時間の異なる５以上のサンプルに対し実施するのが望ましい。

本発明の製造方法で得られるストランドの好ましい直径は２ｍｍ〜４ｍｍの範囲内である。ストランド折れの少ないストランドとするためには、この範囲内に調節することが望ましい。より好ましくは２．５ｍｍ〜３．５ｍｍの範囲内である。また、本発明のストランドを切断して得られるペレットの切断面の直径も、２〜４ｍｍである事が望ましい。また、該ペレットの長さも同様に２〜４ｍｍの範囲内であることが望ましい。

ストランドの直径を調節する方法としては、例えばストランドカッターによるストランドの引き取り速度を調節する方法、押出機のダイ穴の直径を調節する方法等が挙げられるが、いずれの方法を用いても構わない。

押出機のダイ穴を調整する場合の目安としては、ダイ穴の直径を３．５〜５．５ｍｍとする事が望ましい。また、この際の押出吐出量の好ましい範囲としては、ダイ穴開口単位面積当たりの吐出量で８０ｋｇ／ｃｍ²〜２００ｋｇ／ｃｍ²とする事が望ましい。より好ましくは、１００ｋｇ／ｃｍ²〜２００ｋｇ／ｃｍ²であり、最も好ましくは、１００ｋｇ／ｃｍ²〜１７０ｋｇ／ｃｍ²である。この場合のダイ穴開口単位面積当たりの吐出量は下式によって計算される値である。
Ｑｄ＝Ｑｅ／（Ｒｄ２×π×Ｎｄ）

ここで、Ｑｄはダイ穴開口単位面積当たりの吐出量（ｋｇ／ｃｍ²）、Ｑｅは１時間当たりの押出機の総吐出量（ｋｇ）、Ｒｄはダイ穴の半径（ｃｍ）、Ｎｄはダイ穴の個数、πは円周率である。

また、本発明においては、ストランドをカットする前のストランドの温度が１００〜１５０℃であることが切り粉の発生を抑制することと、ペレットの水分率を低減するために望ましい。より好ましくは、１２０℃〜１４０℃である。具体的にストランド温度を調整する方法を例として挙げると、例えば、冷却水をかける回数を調整する方法、冷却水の量を調整する方法、水中に約１〜５秒の範囲で浸漬する方法等が挙げられる。また、冷却水の一形態として、冷却水の一部或いは全てを、霧状即ち噴霧状態で冷却する方法も有効である。過度の冷却を必要しない、或いはこれを避ける必要のある樹脂、樹脂組成物に適用される。

本発明のストランドを構成する樹脂組成物は、結晶性樹脂及び非晶性樹脂の両者を含む混合物である事が望ましい。

好ましい結晶性樹脂の例としてはポリアリーレンフルフィド、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレンから選ばれる１種以上の結晶性樹脂が挙げられ、これらの中でも特にポリアミド、ポリエステルから選ばれる１種以上の結晶性樹脂が挙げられ、更には、ポリアミドが最も好ましい。

好ましい非晶性樹脂の例としては、ポリカーボネート、ポリアリーレンエーテル、ポリスチレンから選ばれる１種以上の非晶性樹脂が挙げられ、中でもポリカーボネート、ポリフェニレンエーテルがより好ましく、ポリフェニレンエーテルが最も好ましい。

また、結晶性樹脂と非晶性樹脂の組み合わせの好ましい例としては、ポリアミドとポリフェニレンエーテルの組み合わせ、ポリエステルとポリフェニレンエーテルの組み合わせ、ポリエステルとポリカーボネートの組み合わせが挙げられ、これらの中でも最も好ましいのはポリアミドとポリフェニレンエーテルの組み合わせである。

以下、本発明で使用することのできる特に好ましい樹脂材料について詳細に説明する。

本発明に使用される非晶性樹脂の中でも特に好ましい樹脂であるポリフェニレンエーテルとしては、下記式（１）の構造単位を有する、ホモ重合体及び／又は共重合体が使用可能である。

〔式中、Ｏは酸素原子、Ｒはそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、第一級もしくは第二級の低級アルキル、フェニル、ハロアルキル、アミノアルキル、炭化水素オキシ、又はハロ炭化水素オキシ（但し、少なくとも２個の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子を隔てている）を表わす。〕

本発明のポリフェニレンエーテルの具体的な例としては、例えば、ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２−メチル−６−エチル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２−メチル−６−フェニル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２，６−ジクロロ−１，４−フェニレンエーテル）等が挙げられ、更に２，６−ジメチルフェノールと他のフェノール類との共重合体（例えば、特公昭５２−１７８８０号公報に記載されているような２，３，６−トリメチルフェノールとの共重合体や２−メチル−６−ブチルフェノールとの共重合体）の如きポリフェニレンエーテル共重合体も挙げられる。

これらの中でも特に好ましいポリフェニレンエーテルとしては、ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）、２，６−ジメチルフェノールと２，３，６−トリメチルフェノールとの共重合体、又はこれらの混合物である。

本発明で用いるポリフェニレンエーテルは公知の製造方法で得られるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、米国特許第３３０６８７４号明細書、同第３３０６８７５号明細書、同第３２５７３５７号明細書及び同第３２５７３５８号明細書、特開昭５０−５１１９７号公報、特公昭５２−１７８８０号公報及び同６３−１５２６２８号公報等に記載された製造方法等が挙げられる。

本発明で使用することのできるポリフェニレンエーテルの還元粘度（ηｓｐ／ｃ：０．５ｇ／ｄｌ、クロロホルム溶液、３０℃測定）は、０．１５〜０．７０ｄｌ／ｇの範囲であることが好ましく、更に好ましくは０．２０〜０．６０ｄｌ／ｇの範囲、より好ましくは０．４０〜０．５５ｄｌ／ｇの範囲である。

また、本発明では、スチレン系熱可塑性樹脂をポリアミドとポリフェニレンエーテルの合計１００質量部に対し、５０質量部未満の量であれば配合しても構わない。

本発明でいうスチレン系熱可塑性樹脂とは、スチレンモノマーユニットを５０重量％以上有する曲げ弾性率が２０００ＭＰａ以上の熱可塑性樹脂である。

また、ポリフェニレンエーテルの安定化の為に公知となっている各種安定剤も好適に使用することができる。安定剤の例としては、ヒンダードフェノール系安定剤、リン系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤等の有機安定剤であり、これらの好ましい配合量は、ポリフェニレンエーテル１００質量部に対して５質量部以下である。

更に、ポリフェニレンエーテルに添加することが可能な公知の添加剤等もポリフェニレンエーテル１００質量部に対して１０質量部以下の量で添加しても構わない。

次に、本発明で使用できる結晶性樹脂の中でも特に好ましい樹脂であるポリアミドとしては、ポリマー繰り返し単位中にアミド結合｛−ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−｝を有するものであれば、いずれも使用することができる。

一般にポリアミドは、ラクタム類の開環重合、ジアミンとジカルボン酸の重縮合、アミノカルボン酸の重縮合などによって得られるが、これらに限定されるものではない。

上記ジアミンとしては大別して脂肪族、脂環式及び芳香族ジアミンが挙げられ、具体例としては、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、トリデカメチレンジアミン、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、５−メチルナノメチレンジアミン、１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン、１，４−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミンが挙げられる。

ジカルボン酸としては、大別して脂肪族、脂環式及び芳香族ジカルボン酸が挙げられ、具体例としては、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、１，１，３−トリデカン二酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ダイマー酸などが挙げられる。

ラクタム類としては、具体的にはε−カプロラクタム、エナントラクタム、ω−ラウロラクタムなどが挙げられる。

また、アミノカルボン酸としては、具体的にはε−アミノカプロン酸、７−アミノヘプタン酸、８−アミノオクタン酸、９−アミノナノン酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸、１３−アミノトリデカン酸などが挙げられる。

本発明においては、これらラクタム類、ジアミン、ジカルボン酸、ω−アミノカルボン酸を、単独或いは二種以上の混合物にして重縮合を行って得られる共重合ポリアミド類をいずれも使用することができる。

特に本発明で有用に用いることのできるポリアミド樹脂としては、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド４６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド６／６６、ポリアミド６／６１２、ポリアミドＭＸＤ（ｍ−キシリレンジアミン），６、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド６Ｉ、ポリアミド６／６Ｔ、ポリアミド６／６Ｉ、ポリアミド６・６／６・Ｔ、ポリアミド６・６／６・Ｉ、ポリアミド６／６・Ｔ／６・Ｉ、ポリアミド６・６／６・Ｔ／６・Ｉ、ポリアミド６／１２／６・Ｔ、ポリアミド６・６／１２／６・Ｔ、ポリアミド６／１２／６・Ｉ、ポリアミド６・６／１２／６・Ｉなどが挙げられ、複数のポリアミドを押出機等で共重合化したポリアミド類も使用することができる。

これらの中で、好ましいポリアミドとしては、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６／６・６等が挙げられる。更に好ましくはポリアミド６、ポリアミド６６又はこれらの混合物である。

本発明で使用できるポリアミドの末端基は、官能化ポリフェニレンエーテルとの反応に関与するため、重要である。ポリアミド樹脂は末端基として一般にアミノ基、カルボキシル基を有しているが、一般的にカルボキシル基濃度が高くなると、耐衝撃性が低下し、流動性が向上し、逆にアミノ基濃度が高くなると耐衝撃性が向上し、流動性が低下する。

本発明においては、アミノ基／カルボキシル基濃度比で、１．０〜０．１の範囲内のものが好ましく使用可能である。より好ましいアミノ基／カルボキシル基濃度比は０．８〜０．２の範囲内であり、更に好ましくは０．６〜０．３の範囲内である。

また、本発明において、ポリアミドとしてポリアミド混合物を用いる場合は、用いるポリアミドの全ての末端基濃度比が上述の範囲内であることがより好ましい。

これらポリアミド樹脂の末端基の調整方法は、当業者には明らかであるような公知の方法を用いることができる。例えばポリアミド樹脂の重合時に所定の末端濃度となるようにジアミン化合物、モノアミン化合物、ジカルボン酸化合物、モノカルボン酸化合物などから選ばれる１種以上を添加する方法が挙げられる。

また、本発明においては、ポリアミド樹脂の耐熱安定性を向上させる目的で公知となっている特開平１−１６３２６２号公報に記載されてあるような金属系安定剤も、問題なく使用することができる。

これら金属系安定剤の中で特に好ましく使用することのできるものとしては、ＣｕＩ、ＣｕＣｌ₂、酢酸銅、ステアリン酸セリウム等が挙げられる。また、ヨウ化カリウム、臭化カリウム等に代表されるアルカリ金属のハロゲン化塩も好適に使用することができる。これらは、もちろん併用添加しても構わない。

金属系安定剤及び、又はアルカリ金属のハロゲン化塩の好ましい配合量は、合計量としてポリアミド樹脂の１００質量部に対して、０．００１〜１質量部である。

これらの添加方法は、特に制限はないが、重合時にモノマーと共存させて重合しても、押出加工時に固体或いは、水等に溶解した液体として加えても構わない。

また、本発明においては、上述した金属系安定剤の他に、公知の有機安定剤も問題なく使用することができる。有機安定剤の例としては、イルガノックス１０９８等に代表されるヒンダードフェノール系酸化防止剤、イルガフォス１６８等に代表されるリン系加工熱安定剤、ＨＰ−１３６に代表されるラクトン系加工熱安定剤、イオウ系耐熱安定剤、ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。

これら有機安定剤の中でもヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系加工熱安定剤、もしくはその併用がより好ましい。

これら有機安定剤の好ましい配合量は、ポリアミド樹脂の１００質量部に対して、０．００１〜１質量部である。

更に、上記の他にポリアミドに添加することが可能な公知の添加剤等もポリアミド１００質量部に対して１０質量部以下の量で添加してもかまわない。

本発明において、最も好ましい組み合わせであるポリアミドとポリフェニレンエーテルの組み合わせの場合の両者の量比は、ポリアミドとポリフェニレンエーテルの両者の合計量を１００質量％とした時ポリアミドが４０〜８０質量％、ポリフェニレンエーテルが６０〜２０質量％の比である事が好ましい。より好ましくは、ポリアミドが５０〜７０質量％、ポリフェニレンエーテルが５０〜３０質量％の比である。

本発明においては樹脂にエラストマーを添加しても構わない。

本発明で用いることができるエラストマーに関しては特に制限はないが、好ましくは、少なくとも１個の芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックと少なくとも１個の共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックからなるブロック共重合体（以下、単にブロック共重合体と略記）である。

ここでいう芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロックにおける「主体とする」とは、当該ブロックにおいて、少なくとも５０質量％以上が芳香族ビニル化合物であるブロックを指す。より好ましくは７０質量％以上、更に好ましくは８０質量％以上、最も好ましくは９０質量％以上である。また、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックにおける「主体とする」に関しても同様で、少なくとも５０質量％以上が共役ジエン化合物であるブロックを指す。より好ましくは７０質量％以上、更に好ましくは８０質量％以上、最も好ましくは９０質量％以上である。この場合、例えば芳香族ビニル化合物ブロック中にランダムに少量の共役ジエン化合物もしくは他の化合物が結合されているブロックの場合であっても、該ブロックの５０質量％が芳香族ビニル化合物より形成されていれば、芳香族ビニル化合物を主体とするブロック共重合体とみなす。また、共役ジエン化合物の場合においても同様である。

芳香族ビニル化合物の具体例としてはスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられ、これらから選ばれた１種以上の化合物が用いられるが、中でもスチレンが特に好ましい。

共役ジエン化合物の具体例としては、ブタジエン、イソプレン、ピペリレン、１，３−ペンタジエン等が挙げられ、これらから選ばれた１種以上の化合物が用いられるが、中でもブタジエン、イソプレン及びこれらの組み合わせが好ましい。

本発明におけるブロック共重合体は、芳香族ビニル化合物を主体とする重合体ブロック（ａ）と共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロック（ｂ）がａ−ｂ型、ａ−ｂ−ａ型、ａ−ｂ−ａ−ｂ型から選ばれる結合形式を有するブロック共重合体である事が好ましい。これらはもちろん混合物であっても構わない。

これらの中でもａ−ｂ−ａ型、ａ−ｂ−ａ−ｂ型がより好ましく、更にはａ−ｂ−ａ型が最も好ましい。

結合形式の異なるブロック共重合体混合物の好ましい混合形態は、ａ−ｂ−ａ型ブロック共重合体とａ−ｂ型ブロック共重合体の混合物、ａ−ｂ−ａ型とａ−ｂ−ａ−ｂ型ブロック共重合体の混合物、ａ−ｂ−ａ−ｂ型とａ−ｂ型のブロック共重合体の混合物等が挙げられる。

また、本発明で使用することのできるブロック共重合体は、水素添加されたブロック共重合体であることがより好ましい。水素添加されたブロック共重合体とは、上述の芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物のブロック共重合体を水素添加処理することにより、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックの脂肪族二重結合を、０を超えて１００％の範囲で制御したものをいう。水素添加されたブロック共重合体の好ましい水素添加率は５０％以上であり、より好ましくは８０％以上、最も好ましくは９８％以上である。

これらブロック共重合体は水素添加されていないブロック共重合体と水素添加されたブロック共重合体の混合物としても問題なく使用可能である。

また、本発明においては、国際公開特許ＷＯ０２／０９４９３６号公報に記載されてあるような、全部又は一部が変性されたブロック共重合体や、オイルが予め混合されたブロック共重合体も好適に使用することができる。

エラストマーを配合する際の好ましい量は、ポリアミドとポリフェニレンエーテルの合計量を１００質量部とした際に、１〜２０質量部の範囲内である。より好ましくは３〜１５質量部の範囲内であり、最も好ましくは５〜１３質量部の範囲内である。

また、本発明において、２種以上の樹脂を使用する場合、両者の相溶化剤も添加可能である。その例としては、例えば、特開平８−８８６９号公報及び特開平９−１２４９２６号公報等に記載されているもの等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。

これらの中でも、好適な相溶化剤の例としては、マレイン酸又はその誘導体、クエン酸又はその誘導体、及びフマル酸又はその誘導体が挙げられる。

本発明における相溶化剤の好ましい量は、全ての樹脂組成物を１００質量％とした時、０．０１〜１質量％である。より好ましくは、０．０２から０．５質量％、最も好ましくは、０．０３〜０．３質量％である。

更に、本発明においては、無機フィラーを添加しても構わない。

好ましい無機フィラーの添加量は、樹脂組成物全てを１００質量％とした時、５〜５０質量％の範囲である。より好ましくは８〜４０質量％であり、最も好ましくは１０〜３０質量％である。

好ましい無機フィラーの種類としては、ガラス繊維、ガラスフレーク、タルク、ウォラストナイト、マイカ、二酸化チタン、アルミナ、シリカ、酸化亜鉛、硫化亜鉛から選ばれる１種以上の無機フィラーが挙げられる。これらの中で好ましいものはガラス繊維、ガラスフレーク、タルク、ウォラストナイト、マイカから選ばれる１種以上の無機フィラーである。

また、更に本発明においては、導電用炭素系フィラーを添加しても構わない。導電用炭素系フィラーの好ましい添加量は、樹脂組成物中の無機フィラー成分を除いた成分を１００質量部とした時、０．５〜３質量部である。より好ましくは、０．５〜２．５質量部であり、最も好ましくは１．５〜２．５質量部である。

好ましく使用可能な導電用炭素系フィラーとしては、導電用カーボンブラック、カーボンフィブリル、グラファイト等が挙げられる。これらの中でも導電用カーボンブラック、カーボンフィブリルが特に好ましい。それぞれの導電用炭素系フィラーの市場で入手可能なものを例示すると、導電用カーボンブラックとしては、例えばケッチェンブラックインターナショナル社から入手可能なケッチェンブラック（ＥＣ，ＥＣ−６００ＪＤ）等が挙げられ、カーボンフィブリルとしては、ハイペリオンキャタリシスインターナショナル社から入手可能なカーボンフィブリル（ＢＮフィブリル等）を挙げることができる。特に国際公開特許ＷＯ９４／２３４３３号に開示されているようなカーボンフィブリルが好ましい。

本発明では、上記した成分のほかに、本成分の効果を損なわない範囲で必要に応じて付加的成分を添加しても構わない。これら付加的成分の添加量は、ポリアミド、ポリフェニレンエーテルの合計量を１００質量部とした時、１５質量部を超えない範囲であることが望ましい。

付加的成分の例としては、ポリエステル、ポリオレフィン等の他の熱可塑性樹脂、無機フィラーと樹脂との親和性を高める為の公知のシランカップリング剤、難燃剤（ハロゲン化された樹脂、シリコーン系難燃剤、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、有機燐酸エステル化合物、ポリ燐酸アンモニウム、赤燐など）、滴下防止効果を示すフッ素系ポリマー、可塑剤（オイル、低分子量ポリオレフィン、ポリエチレングリコール、脂肪酸エステル類等）及び、三酸化アンチモン等の難燃助剤、カーボンブラック等の着色剤、帯電防止剤、導電性フィラー、各種過酸化物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等である。

本発明のストランドを得るための加工機械としては、単軸押出機、二軸押出機等の押出機が挙げられる。これらの中でも二軸押出機が好ましい。特に、上流側供給口と１カ所以上の下流側供給口を備えた二軸押出機が最も好ましい。

本発明の製造方法においては、使用可能な押出機のスクリュー径としては特に制限はないが、好ましいのは約２０ｍｍ以上約２００ｍｍ以下である。より好ましくは、約４０ｍｍ以上約１２５ｍｍ以下であり、最も好ましいのは約５０ｍｍ以上約１００ｍｍ未満である。

また、押出機のＬ／Ｄは約２０以上約６０未満が好ましく、約３０以上約６０未満がより好ましく、約４０以上約６０未満が最も好ましい。ここでいうＬ／Ｄとは、押出機のスクリューの長さ［Ｌ］をスクリューの直径［Ｄ］で除した値である。

押出機における下流側供給口の好ましい位置は、第一の下流側供給口が押出機の上流側供給口の位置を起点とし、シリンダー長さを１００とした際に、約３０〜約７０の範囲内の位置である。

溶融混練温度は特に限定されるものではないが、通常約２６０〜約３５０℃の中から好適な組成物が得られる条件を任意に選ぶことができる。好ましくは約２７０℃〜約３３０℃の範囲内であり、特に下流側供給口までを約３００℃〜約３３０℃とし、下流側供給口以降を約２７０〜約３００℃の範囲内とする事が望ましい。

本発明の製造方法においては、下式で表されるスクリュー直径の３乗値当たりの吐出量が２．０〜５．０の範囲内である場合に、より大きな効果を発現する。

Ｒ＝Ｑｄ／Ｄ³
ここで、Ｄはスクリュー直径［ｃｍ］であり、Ｑｄは押出機の樹脂の吐出量［ｋｇ／ｈｒ］であり、Ｒはスクリュー直径の３乗値あたりの吐出量［ｋｇ／ｃｍ³・ｈｒ］を表す。樹脂温度を過度に上昇させる事なく好適な値に保ち、且つ充分な生産性を維持するためには、スクリュー直径の３乗値当たりの吐出量をこの範囲内にする事が好ましい。より好ましくは２．２〜４．２の範囲内である。

本発明の製造方法を用いて得られたペレットは、射出成形・押出成形等を経て種々の用途に使用可能である。具体的には、各種機械やコンピューター等の電子機器のハウジング、乗用車・ピックアップトラック・トラクター等の車両内外装部品（フェンダー、バックドア、フード、サイドステップ、ミラーシェル、フロントグリル、ヘッドライトハウジング、リアスポイラー、サイドスポイラー、ダッシュボード、ブロアーホイール等）、エンジンルーム内部品（リレーブロック、コネクター、ライトソケット、バッテリーカバー等）、各種電気製品のインペラー、水周り部品等が挙げられる。

以下、本発明を実施例及び比較例により、更に詳細に説明する。

（実施例１）
上流側に１箇所、下流側に１箇所供給口を設けた、Ｌ／Ｄ＝４８の同方向回転二軸押出機〔ＺＳＫ５８ＭＣ：コペリオン社製，１２の温度調節ブロック（１ブロック当たりのＬ／Ｄは４）を有し、上流側供給口：第１ブロック、下流側供給口：第６ブロック、減圧吸引で揮発成分除去を行う為のベントポート：第５ブロック及び第１０ブロック〕の最高シリンダー温度を３２０℃に設定し、上流側供給口より、ポリフェニレンエーテル〔Ｓ２０１Ａ：旭化成ケミカルズ（株）製〕を３５質量部、顆粒状無水マレイン酸〔クリスタル ＭＡＮ：日本油脂（株）製〕を０．１質量部、エラストマー成分としてスチレン−エチレンブチレン−スチレンブロック共重合体〔クレイトンＧ１６５１：クレイトンポリマーズ（株）製〕を１０質量部及びホモポリスチレン〔６８５：ＰＳジャパン（株）製〕５質量部のそれぞれを、押出機に供給し、溶融混練し、引き続き、下流側供給口よりポリアミド６，６〔レオナ１２００：旭化成ケミカル（株）製〕（以下、単にＰＡ６６と略記）を５０質量部、及び顔料としてのカーボンブラック０．２５質量部をタンブラー式ブレンダーでドライブレンドしたものを供給し、溶融混練を実施した。尚、この時のスクリュー回転数は５５０ｒｐｍであった。

この時の吐出量は、ダイ穴の開口単位面積当たりの吐出量を８０〜２００ｋｇ／ｃｍ²とするため、５００ｋｇ／ｈｒとした。この時、ダイ穴の径は３．５ｍｍであり、ダイの穴数は３２個であった。これらの値より計算されたダイ穴の開口単位面積あたりの吐出量は、１６２ｋｇ／ｃｍ²である。

ダイ穴より出たストランド状溶融樹脂を、冷却水供給装置のついた全長が６．５ｍのコンベアーベルトにより冷却しながら搬送し、ストランドカッターでペレット化した。この時、ダイ穴から３．５ｍ離れた位置より４．０ｍ離れた位置（水冷却距離＝０．５ｍ）までに設置した合計３個の冷却水供給装置にてストランドを冷却した。

コンベアーベルトとストランドカッター間で発生するストランドの折れる現象を確認するため、約５分間の間に折れるストランドの数を確認した。この間に折れたストランドは無かった。

また、この時、ストランドカッター手前のストランドの表面温度を赤外線温度計で測定したところ、１３８℃であり、カットされたペレットの水分率を測定したところ、約２８０ｐｐｍであった。水分率の測定は、ＩＳＯ１５５１２：１９９２のＢ法に準拠して、実施した（オーブンの設定温度は１８０℃）。

更に、カットされたペレット中に含まれる連粒の量を測定したが、皆無であった。また、ペレットの切断面の直径は長径方向が３．２ｍｍ、短径方向が３．０ｍｍであった。これらの値は表１にまとめて記載した。

（実施例２）
ストランド冷却用の冷却水供給の位置をダイ穴から１．８ｍ離れた位置より２．３ｍ離れた位置（冷却水距離＝０．５ｍ）までに設置した合計３個の冷却水供給装置にてストランドを冷却した以外は、全て実施例１と同様に実施し、各種性能評価を行った。結果は表１に記載した。

（実施例３，４）
押出機の吐出量を変更した以外は全て実施例１と同様に実施し、各種性能評価を行った。結果は表１に記載した。

（比較例１，２）
ストランド冷却用の冷却水の位置を変更した以外は全て実施例１と同様に実施し、各種性能評価を行った。結果は表１に記載した。この際の水冷却距離は０．５ｍとした。

（比較例３）
押出機の吐出量を、６５０ｋｇ／ｈｒとし、スクリュー回転数を７００ｒｐｍとした以外は比較例１と同様に実施し、各種性能評価を行った。結果は表１に記載した。

（実施例５）
下流側供給口より供給する成分を、ＰＡ６６を３５質量部、及びポリアミド６６／カーボンフィブリルマスターバッチ（商品名：Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ６６ ｗｉｔｈ Ｆｉｂｒｉｌ ＴＭ Ｎａｎｏｔｕｂｅｓ ＲＭＢ４６２０−００：カーボンフィブリル量２０％）を１５質量部の混合物とした以外は、全て実施例１と同様に実施し、各種性能評価を行った。結果は表１に記載した。

（比較例４）
下流側供給口より供給する成分を、ＰＡ６６を３５質量部、及びポリアミド６６／カーボンフィブリルマスターバッチ（商品名：Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ６６ ｗｉｔｈ Ｆｉｂｒｉｌ ＴＭ Ｎａｎｏｔｕｂｅｓ ＲＭＢ４６２０−００：カーボンフィブリル量２０％）を１５質量部の混合物とした以外は、全て比較例１と同様に実施し、各種性能評価を行った。結果は表１に記載した。

ストランド状溶融樹脂と冷却水が最初に接触する位置と押出機ダイ穴との距離を１．５ｍ以上５ｍ以下とする事によって、ストランド折れ及び製品ペレット中に含まれる連粒の量を飛躍的に低減させ、ペレットの水分率も大幅に低減できることが判る。

更に、ダイ穴の開口面積あたりの吐出量を特定の範囲に制御することによっても、ペレットの水分率を低減できることがわかる。

本発明に係る押出機ダイ穴との距離の説明図である。

符号の説明

１ 押出機
２ 押出機ダイ穴
３ コンベアーベルト
４ ストランド状溶融樹脂
５ 冷却水

Claims (19)

1. 押出機からコンベアーベルト上にストランド状に溶融樹脂を押出し、冷却水により冷却する樹脂ストランドの製造方法であって、上記コンベアーベルトにより搬送されるストランド状溶融樹脂と冷却水とが最初に接触する位置と、該ストランド状溶融樹脂を押し出す押出機ダイ穴との距離が１．５ｍ以上５ｍ以下であることを特徴とする樹脂ストランドの製造方法。
2. コンベアーベルト上で搬送されるストランド状溶融樹脂と冷却水とが最初に接触する位置と、押出機ダイ穴との距離が１．５ｍ以上４．５ｍ以下である請求項１に記載の樹脂ストランドの製造方法。
3. コンベアーベルト上で搬送されるストランド状溶融樹脂と冷却水とが最初に接触する位置と、押出機ダイ穴との距離が２ｍ以上４ｍ以下である請求項１に記載の樹脂ストランドの製造方法。
4. 樹脂ストランドの直径が２ｍｍ〜４ｍｍである請求項１〜のいずれかに記載の樹脂ストランドの製造方法。
5. ダイ穴の開口単位面積あたりの吐出量が８０ｋｇ／ｃｍ²〜２００ｋｇ／ｃｍ²である請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂ストランドの製造方法。
6. 冷却水による冷却後の樹脂ストランドの温度が１００℃〜１５０℃の範囲内である請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂ストランドの製造方法。
7. 上記溶融樹脂が、無機フィラーを５〜５０質量％含む樹脂組成物である請求項１〜６のいずれかに記載の樹脂ストランドの製造方法。
8. 上記無機フィラーが、ガラス繊維、ガラスフレーク、タルク、ウォラストナイト、マイカ、二酸化チタン、アルミナ、シリカ、酸化亜鉛及び硫化亜鉛から選ばれる１種以上である請求項７に記載の樹脂ストランドの製造方法。
9. 上記溶融樹脂が、結晶性樹脂及び非晶性樹脂を含む混合物である請求項１〜８のいずれかに記載の樹脂ストランドの製造方法。
10. 上記結晶性樹脂が、ポリアリーレンフルフィド、ポリアミド、ポリエステル及びポリプロピレンから選ばれる１種以上である請求項９に記載の樹脂ストランドの製造方法。
11. 上記結晶性樹脂が、ポリアミド及び／又はポリエステルである請求項９に記載の樹脂ストランドの製造方法。
12. 上記非晶性樹脂が、ポリカーボネート、ポリアリーレンエーテル及びポリスチレンから選ばれる１種以上である請求項９に記載の樹脂ストランドの製造方法。
13. 上記非晶性樹脂が、ポリカーボネート及び／又はポリフェニレンエーテルである請求項９に記載の樹脂ストランドの製造方法。
14. 上記溶融樹脂が、ポリアミドとポリフェニレンエーテルの混合物である請求項９に記載の樹脂ストランドの製造方法。
15. 上記溶融樹脂が、導電用炭素系フィラーを含む樹脂組成物である請求項１〜１４のいずれかに記載の樹脂ストランドの製造方法。
16. 上記導電用炭素系フィラーが、導電用カーボンブラック、カーボンフィブリル及びグラファイトから選ばれる１種以上である請求項１５に記載の樹脂ストランドの製造方法。
17. 請求項１〜１６のいずれかに記載の樹脂ストランドの製造方法により製造されたことを特徴とする樹脂ストランド。
18. 請求項１７に記載の樹脂ストランドを所定の長さに切断したことを特徴とするペレット。
19. 切断面の直径が２〜４ｍｍである請求項１８に記載のペレット。

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