JP2007138137A - Composite material and its molded product - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite material mainly containing a material obtained by container package recycling as a new application for material obtained by container package recycling, and its molded product. <P>SOLUTION: The composite material comprises a material obtained by container package recycling and composed of a thermoplastic resin and inorganic powder and/or wooden material. Preferable inorganic powder is fly ash. Preferable material obtained by container package recycling is composed of at least 20 wt.% polypropylene, 30-70 wt.% polyethylene and 3-30 wt.% polystyrene. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、容器包装リサイクル材を主体とした複合材料およびその成型体に関するものである。   The present invention relates to a composite material mainly composed of a container packaging recycling material and a molded body thereof.

自治体が回収したプラスチックゴミは、ポリオレフィン樹脂、PET、ポリスチレンのような熱可塑性樹脂、無機物(金属類)を含む混合物であり、その有効な再利用法が望まれている。とりわけ、回収プラスチックゴミから得られかつPETを除いた容器包装リサイクル材の新規用途開発が望まれている。   The plastic waste collected by the local government is a mixture containing a polyolefin resin, a thermoplastic resin such as PET or polystyrene, and an inorganic substance (metals), and an effective recycling method is desired. In particular, it is desired to develop a new application of a container and packaging recycling material obtained from recovered plastic waste and excluding PET.

しかし、容器包装リサイクル材は、通常、不均質なものであり、これを工業レベルで利用するにはいくつもの困難がある。   However, the container and packaging recycle material is usually inhomogeneous, and there are several difficulties in using it at the industrial level.

本発明は、上記のような困難を克服すべく工夫されたもので、容器包装リサイクル材の新規用途として容器包装リサイクル材を主体とした複合材料およびその成型体を提供することを課題とする。   The present invention has been devised to overcome the above-described difficulties, and an object of the present invention is to provide a composite material mainly composed of a container packaging recycling material and a molded body thereof as a new use of the container packaging recycling material.

請求項1に係る発明は、熱可塑性樹脂からなる容器包装リサイクル材と無機質粉体とを含有することを特徴とする複合材料である。   The invention according to claim 1 is a composite material characterized by containing a container and packaging recycling material made of a thermoplastic resin and an inorganic powder.

請求項2に係る発明は、無機質粉体がフライアッシュであることを特徴とする請求項1に記載の複合材料である。   The invention according to claim 2 is the composite material according to claim 1, wherein the inorganic powder is fly ash.

請求項3に係る発明は、熱可塑性樹脂からなる容器包装リサイクル材と木質系材料とを含有することを特徴とする複合材料である。   The invention according to claim 3 is a composite material characterized by containing a container / packaging recycle material made of a thermoplastic resin and a wood-based material.

請求項4に係る発明は、容器包装リサイクル材が、ポリプロピレンを少なくとも20重量%、ポリエチレンを30〜70重量%、ポリスチレンを3〜30重量%含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の複合材料である。   The invention according to claim 4 is characterized in that the container and packaging recycling material includes at least 20% by weight of polypropylene, 30 to 70% by weight of polyethylene, and 3 to 30% by weight of polystyrene. The composite material described in 1.

請求項5に係る発明は、さらに、不飽和カルボン酸変性された熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の複合材料である。   The invention according to claim 5 is the composite material according to any one of claims 1 to 4, further comprising an unsaturated carboxylic acid-modified thermoplastic resin.

請求項6に係る発明は、不飽和カルボン酸変性された熱可塑性樹脂が無水マレイン酸変成ポリプロピレンであることを特徴とする請求項5に記載の複合材料である。   The invention according to claim 6 is the composite material according to claim 5, wherein the unsaturated carboxylic acid-modified thermoplastic resin is maleic anhydride-modified polypropylene.

請求項7に係る発明は、不飽和カルボン酸変性された熱可塑性樹脂が無水マレイン酸変性ポリエチレンであることを特徴とする請求項5に記載の複合材料である。   The invention according to claim 7 is the composite material according to claim 5, wherein the unsaturated carboxylic acid-modified thermoplastic resin is maleic anhydride-modified polyethylene.

請求項8に係る発明は、不飽和カルボン酸変性された熱可塑性樹脂が無水マレイン酸変性ポリプロピレンと無水マレイン酸変性ポリエチレンの混合物であることを特徴とする請求項5に記載の複合材料である。   The invention according to claim 8 is the composite material according to claim 5, wherein the unsaturated carboxylic acid-modified thermoplastic resin is a mixture of maleic anhydride-modified polypropylene and maleic anhydride-modified polyethylene.

請求項9に係る発明は、さらに、スチレン−オレフィン共重合体を含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の複合材料である。   The invention according to claim 9 is the composite material according to any one of claims 1 to 8, further comprising a styrene-olefin copolymer.

請求項10に係る発明は、スチレン−オレフィン共重合体がスチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体であることを特徴とする請求項9に記載の複合材料である。   The invention according to claim 10 is the composite material according to claim 9, wherein the styrene-olefin copolymer is a styrene / ethylene / butylene / styrene copolymer.

請求項11に係る発明は、請求項1〜10のいずれかに記載の複合材料からなる成型体である。   The invention which concerns on Claim 11 is a molded object which consists of a composite material in any one of Claims 1-10.

本発明において、容器包装リサイクル材とは、自治体が回収したプラスチックゴミより得られ、ポリオレフィン樹脂のような熱可塑性樹脂を主成分とする混合物である。ただしPET樹脂を主成分とするリサイクル材を除く。回収プラスチックゴミは、分別、洗浄等の工程を経て、造粒やペレット化された後、成形工程へ送られる。分別工程において、PET、ポリスチレン、無機物(金属類)を極力取り除いて、ポリオレフィン樹脂を主成分とする混合物を得る。これを容器包装リサイクル材として用いる。通常は、プラスチックゴミを洗浄粉砕した後に水に浮くものを利用している。容器包装リサイクル材は、例えば、ポリエチレン30〜70重量%、ポリプロピレン20重量%以上、好ましくは60重量%以下、ポリスチレン3〜30重量%より構成されている。実際10点の分析結果はポリエチレンが40〜60重量%、ポリプロピレンが30〜50重量%、ポリスチレンが5〜20重量%であった。ポリエチレンが少なくなりポリスチレンが多くなると成型体の衝撃強度が不十分になる傾向があり、ポリエチレンが多くなりポリスチレンが少なくなると機械強度(特に弾性率)が不足する傾向がある。   In this invention, a container packaging recycling material is a mixture which is obtained from the plastic waste collect | recovered by the local government, and has thermoplastic resins, such as polyolefin resin, as a main component. However, recycled materials mainly composed of PET resin are excluded. The collected plastic waste is subjected to steps such as separation and washing, and is granulated or pelletized, and then sent to the molding step. In the separation step, PET, polystyrene, and inorganic substances (metals) are removed as much as possible to obtain a mixture containing a polyolefin resin as a main component. This is used as a container packaging recycling material. Usually, plastic waste that is washed and ground and floats on water is used. The container packaging recycle material is composed of, for example, 30 to 70% by weight of polyethylene, 20% by weight or more of polypropylene, preferably 60% by weight or less, and 3 to 30% by weight of polystyrene. Actually, the analysis results of 10 points were 40 to 60% by weight of polyethylene, 30 to 50% by weight of polypropylene, and 5 to 20% by weight of polystyrene. When polyethylene is decreased and polystyrene is increased, the impact strength of the molded product tends to be insufficient, and when polyethylene is increased and polystyrene is decreased, mechanical strength (particularly elastic modulus) tends to be insufficient.

容器包装リサイクル材の形状については特に限定されず、成形加工方法に応じた形状が選択される。後で説明する一軸溶融混練機を利用する場合は、容器包装リサイクル材は5〜10mm程度の造粒物や粉砕物であればよく、加熱、ペレット化する必要がないためコスト、物性面で有利である。   The shape of the container and packaging recycling material is not particularly limited, and a shape corresponding to the molding method is selected. When using a uniaxial melt kneader described later, the container and packaging recycle material may be a granulated product or a pulverized product of about 5 to 10 mm, which is advantageous in terms of cost and physical properties because it does not need to be heated and pelletized. It is.

請求項1に係る発明において充填材として用いられる無機質粉体は、一般にプラスチックに充填される無機材料であってよく、例えばフライアッシュ、炭酸カルシウム、タルク、シリカ粉等が挙げられる。中でもフライアッシュは火力発電所等で大量に発生し、再資源化が十分に行われていないため価格が安く、また粉体が微細な球状であるため、樹脂に溶融、混合した際に流動性が大きく、充填量を大きくすることができ、好適に使用される。   The inorganic powder used as the filler in the invention according to claim 1 may be an inorganic material generally filled in plastic, and examples thereof include fly ash, calcium carbonate, talc, and silica powder. Above all, fly ash is generated in large quantities in thermal power plants, etc., and is not sufficiently recycled, so it is inexpensive and the powder is fine spherical, so it is fluid when melted and mixed in resin. Is large, the filling amount can be increased, and it is preferably used.

無機質粉体の割合(重量)は、全材料中に好ましくは20−80%の範囲である。   The proportion (weight) of the inorganic powder is preferably in the range of 20-80% in the total material.

請求項3に係る発明において充填材として用いられる木質系材料は木材、竹材の粉砕若しくは切削体等であってよい。木質系材料は、その50%以上がアスペクト比3以上の棒状若しくは繊維状または鱗片状等の細長い形状であることが好ましい。なお、アスペクト比が3未満であれば、補強材としての効果が少なくなる場合がある。また、用いられる木質系材料の樹種は、汎用の建築用や構造用の木質系材料であれば特に限定されない。例えば、スギ、ヒノキ、スプルース、ファー、ラジアータパイン等の針葉樹等;シラカバ、アピトン、カメレレ、センゴンラウト、アスペン等の広葉樹等が挙げられるが、これら森林から生産される木質系材料だけでなく、竹、コウリャンといった森林以外で生産される植物材料をも木質系材料として使用できる。木質系材料の形態は特に限定されないが、例えば、木質系材料の丸太、間伐材等の生材料、工場や住宅建築現場で発生する端材、部材輸送後に廃棄される廃パレット材、建築解体時に発生する解体廃材、流通梱包材等の廃材等の任意の木質系材料を1種或いは数種組み合わせて材料として用いることができる。木質系材料は、全材料中に30〜80重量%の範囲とされる。木質系材料と熱可塑性樹脂との混合割合(重量部)は好ましくは30:70〜80:20、より好ましくは40:60〜70:30、更に好ましくは50:50〜60:40である。木質系材料の割合が80重量%より多くなると、成形時に相互分散が困難になると共に、熱可塑性樹脂が木質系材料と物理的に結合せず、成形品に巣が入り易く成形性が悪化することがある。また木質系材料の割合が30重量%より少ないと、木質系材料の持つ仮導管などの孔内に熱可塑性樹脂が完全に充填され、木質系材料の多孔質である特徴が失われて得られる成形品の手触りが悪くなり、木質感が十分得られ難いことがある。従って、混合割合は上記範囲が好ましい。 請求項5に係る発明において任意付加成分として用いられる不飽和カルボン酸変性された熱可塑性樹脂は、無水マレイン酸変成ポリプロピレン(以下MAPPと略記する)、無水マレイン酸変成ポリエチレン(以下MAPEと略記する)等であってよい。MAPPは充填材と熱可塑性樹脂の界面を補強するのに好適であり、特には熱可塑性樹脂中のポリプロピレン量が多い場合に大きな効果を発揮する。   The wood-based material used as the filler in the invention according to claim 3 may be wood, bamboo pulverized or cut bodies. It is preferable that 50% or more of the wood-based material has an elongated shape such as a rod shape, a fiber shape, or a scale shape having an aspect ratio of 3 or more. If the aspect ratio is less than 3, the effect as a reinforcing material may be reduced. Moreover, the tree species of the woody material used is not particularly limited as long as it is a general-purpose architectural or structural woody material. For example, conifers such as cedar, cypress, spruce, fur, radiata pine, etc .; broadleaf trees such as birch, apiton, chamelere, sengonlaut, aspen, etc., but not only woody materials produced from these forests, Plant materials produced outside the forest, such as wolfberry, can also be used as woody materials. The form of the wood-based material is not particularly limited, but, for example, raw materials such as logs of wood-based material, thinned wood, scraps generated at factories and residential building sites, waste pallet materials discarded after transportation of materials, Arbitrary woody materials such as generated demolition waste materials and waste materials such as distribution packing materials can be used as a material in combination of one or several kinds. The woody material is in the range of 30 to 80% by weight in the total material. The mixing ratio (parts by weight) of the wood-based material and the thermoplastic resin is preferably 30:70 to 80:20, more preferably 40:60 to 70:30, and still more preferably 50:50 to 60:40. If the ratio of the wood-based material is more than 80% by weight, mutual dispersion becomes difficult at the time of molding, and the thermoplastic resin does not physically bond with the wood-based material, so that a nest can easily enter the molded product and the moldability deteriorates. Sometimes. Further, when the ratio of the wood-based material is less than 30% by weight, the thermoplastic resin is completely filled in the pores such as the temporary conduit of the wood-based material, and the porous characteristic of the wood-based material is lost. The feel of the molded product may be poor and it may be difficult to obtain a sufficient wood texture. Therefore, the mixing ratio is preferably within the above range. The unsaturated carboxylic acid-modified thermoplastic resin used as an optional additional component in the invention according to claim 5 is maleic anhydride modified polypropylene (hereinafter abbreviated as MAPP), maleic anhydride modified polyethylene (hereinafter abbreviated as MAPE). Etc. MAPP is suitable for reinforcing the interface between the filler and the thermoplastic resin, and exhibits a great effect particularly when the amount of polypropylene in the thermoplastic resin is large.

MAPPは例えば特許第3462808号記載の方法によって調製することができる。また、このときの無水マレイン酸によるポリプロピレンの酸変性度は1%〜15%であることが好ましい。この酸変性度が1%以下となると充分な界面補強効果が得られない恐れがあり、15%以上となるとコストに対して顕著な効果が得られない恐れがある。任意添加成分としてMAPPを用いる場合、その適当な添加量は充填材の種類によって異なる。充填材としてフライアッシュなどの無機質粉体を用いる場合、MAPPの添加量は熱可塑性樹脂と無機質粉体との合計100重量部に対して、好ましくは0.1重量部以上、より好ましくは0.3重量部以上であって、好ましくは5重量部以下、より好ましくは3重量部以下である。MAPPの添加量が少ないと、MAPPによる熱可塑性樹脂と無機質粉体との密着性向上効果が十分発揮できないことがある。また大量に添加してもコストに対して顕著な向上効果が得られないことがある。充填材として木質材料を用いる場合、MAPPの添加量は熱可塑性樹脂と木質系材料との合計100重量部に対して、好ましくは2重量部以上、より好ましくは3重量部以上であって、好ましくは5重量部以下、より好ましくは4重量部以下である。MAPPの添加量が少ないと、MAPPによる熱可塑性樹脂と木質系材料との密着性向上効果が十分発揮できないことがある。また大量に添加しても顕著な向上効果が得られないことがある。   MAPP can be prepared, for example, by the method described in Japanese Patent No. 3462808. In this case, the degree of acid modification of polypropylene by maleic anhydride is preferably 1% to 15%. If the acid modification degree is 1% or less, a sufficient interface reinforcing effect may not be obtained. If the acid modification degree is 15% or more, a remarkable effect may not be obtained. When MAPP is used as an optional additive component, the appropriate amount of addition varies depending on the type of filler. When an inorganic powder such as fly ash is used as the filler, the amount of MAPP added is preferably 0.1 parts by weight or more, more preferably 0.00 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of the thermoplastic resin and the inorganic powder. 3 parts by weight or more, preferably 5 parts by weight or less, more preferably 3 parts by weight or less. If the amount of MAPP added is small, the effect of improving the adhesion between the thermoplastic resin and the inorganic powder by MAPP may not be sufficiently exhibited. Moreover, even if it adds in large quantities, the remarkable improvement effect with respect to cost may not be acquired. When a wood material is used as the filler, the amount of MAPP added is preferably 2 parts by weight or more, more preferably 3 parts by weight or more, with respect to 100 parts by weight in total of the thermoplastic resin and the wood material. Is 5 parts by weight or less, more preferably 4 parts by weight or less. If the amount of MAPP added is small, the effect of improving the adhesion between the thermoplastic resin and the wood-based material by MAPP may not be sufficiently exhibited. Even if it is added in a large amount, a remarkable improvement effect may not be obtained.

また、前述のように、容器包装リサイクル材中のポリエチレン量が多いと主として弾性率が不足する傾向にあり、このような場合にはMAPEが大きな効果を発揮する。このときの無水マレイン酸によるポリエチレン変性度は1%〜15%が好ましい。1%以下となると充分な界面補強効果が得られない恐れがあり、15%以上となるとコストに対して顕著な効果が得られない恐れがある。MAPEの添加量は熱可塑性樹脂と無機質粉体との合計100重量部に対して、好ましくは0.1重量部以上、より好ましくは0.3重量部以上であって、好ましくは5重量部以下、より好ましくは3重量部以下である。MAPEの添加量が少ないと、MAPEによる熱可塑性樹脂と無機質粉体との密着性向上効果が十分発揮できないことがある。また大量に添加してもコストに対して顕著な向上効果が得られないことがある。充填材として木質材料を用いる場合、MAPE添加量は熱可塑性樹脂と木質系材料との合計100重量部に対して、好ましくは2重量部以上、より好ましくは3重量部以上であって、好ましくは5重量部以下、より好ましくは4重量部以下である。MAPEの添加量が少ないと、MAPEによる熱可塑性樹脂と木質系材料との密着性向上効果が十分発揮できないことがある。また大量に添加しても顕著な向上効果が得られないことがある。   In addition, as described above, when the amount of polyethylene in the container and packaging recycling material is large, the elastic modulus tends to be insufficient. In such a case, MAPE exhibits a great effect. In this case, the degree of polyethylene modification with maleic anhydride is preferably 1% to 15%. If it is 1% or less, a sufficient interface reinforcing effect may not be obtained, and if it is 15% or more, a remarkable effect may not be obtained on cost. The addition amount of MAPE is preferably 0.1 parts by weight or more, more preferably 0.3 parts by weight or more, preferably 5 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight of the total of the thermoplastic resin and the inorganic powder. More preferably, it is 3 parts by weight or less. If the amount of MAPE added is small, the effect of improving the adhesion between the thermoplastic resin and the inorganic powder by MAPE may not be sufficiently exhibited. Moreover, even if it adds in large quantities, the remarkable improvement effect with respect to cost may not be acquired. When a wood material is used as the filler, the MAPE addition amount is preferably 2 parts by weight or more, more preferably 3 parts by weight or more, preferably 100 parts by weight or more in total of the thermoplastic resin and the wood material. 5 parts by weight or less, more preferably 4 parts by weight or less. If the amount of MAPE added is small, the effect of improving the adhesion between the thermoplastic resin and the wood-based material by MAPE may not be sufficiently exhibited. Even if it is added in a large amount, a remarkable improvement effect may not be obtained.

容器包装リサイクル材はポリプロピレンとポリエチレンの双方を含有していることから、前記の割合でMAPPとMAPEを併用して添加すると少量の添加で最大限の向上効果が得られる。   Since the container and packaging recycle material contains both polypropylene and polyethylene, when MAPP and MAPE are added together in the above proportion, the maximum improvement effect can be obtained with a small amount.

実際にはMAPPとMAPEの使用量をフライアッシュと熱可塑性樹脂との界面補強に必要な最低限量として、容器包装リサイクル材に含まれるポリオレフィンとポリスチレン界面の補強は、後述するSEBSを用いて行うのが費用対効果の面で最も効率的である。   Actually, the amount of MAPP and MAPE used is the minimum amount necessary for the interface reinforcement between fly ash and thermoplastic resin, and the reinforcement of the polyolefin / polystyrene interface contained in the container packaging recycling material is performed using SEBS, which will be described later. Is the most efficient in terms of cost effectiveness.

請求項9に係る発明において任意付加成分として用いられるスチレン−オレフィン共重合体としてはスチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体(以下SEBSと略記する)、スチレン・ブチレン・スチレン共重合体(SBS)、スチレン・ブタジエン・ブチレン・スチレン共重合体(SBBS)等が例示される。スチレン−オレフィン共重合体は容器包装リサイクル材に含まれる主成分としてのポリオレフィン樹脂と、少量含まれるポリスチレン樹脂の相溶性を向上し、物性を向上させる。特にSEBSは容器包装リサイクル材の物性向上に好適である。   The styrene-olefin copolymer used as an optional additional component in the invention according to claim 9 is styrene / ethylene / butylene / styrene copolymer (hereinafter abbreviated as SEBS), styrene / butylene / styrene copolymer (SBS). And styrene / butadiene / butylene / styrene copolymer (SBBS). The styrene-olefin copolymer improves the compatibility between the polyolefin resin as the main component contained in the container packaging recycling material and the polystyrene resin contained in a small amount, thereby improving the physical properties. In particular, SEBS is suitable for improving the physical properties of containers and packaging recycling materials.

スチレン−オレフィン共重合体の添加量は熱可塑性樹脂と充填材との合計100重量部に対して、好ましくは0.1重量部以上、より好ましくは0.3重量部以上であって、好ましくは5重量部以下、より好ましくは3重量部以下である。この添加量が少な過ぎると、スチレン−オレフィン共重合体の添加によるポリオレフィン樹脂とポリスチレン樹脂との密着性向上効果が十分発揮できないことがある。またこれを大量に添加してもコストに対して顕著な向上効果が得られないことがある。   The addition amount of the styrene-olefin copolymer is preferably 0.1 parts by weight or more, more preferably 0.3 parts by weight or more, preferably 100 parts by weight or more based on the total amount of the thermoplastic resin and the filler. 5 parts by weight or less, more preferably 3 parts by weight or less. If the amount added is too small, the effect of improving the adhesion between the polyolefin resin and the polystyrene resin due to the addition of the styrene-olefin copolymer may not be sufficiently exhibited. Moreover, even if this is added in a large amount, a significant improvement effect on the cost may not be obtained.

請求項11に係る発明において、本発明による複合材料の成形方法としては一般的な射出成型や押出成型等を利用しても良いが、材料としての樹脂材料、容器包装リサイクル材の成分が不均質且つ一定でないため、熱可塑性樹脂と充填材を溶融混合した後に、この溶融物をプレスする方法が好適である。材料の変動に対して溶融状態を長く保持する射出成型ではガス等の発生が問題となる恐れがあり、一方、押出成型では溶融粘度の変化等により表面性が不良となる場合がある。溶融混合機としては、熱可塑性樹脂を溶融し充填材を混合した溶融混合物とする装置であれば特に限定されない。例えば、一般的な押出装置を用いる方法や、溶融混合用チャンバー内に挿通された回転軸に、摩擦熱により熱可塑性樹脂を溶融させるための複数の撹拌羽根が設けられ、その前工程で混合された充填材と樹脂とを該チャンバーに送り込んで撹拌羽根を回転することで、溶融した熱可塑性樹脂に充填材が混合された溶融混合物を得る溶融混合機(例えば、コーハン社製「K−ミキシング機」(商品名))を用いる方法等が挙げられる。この溶融混合機で充填材として木質材料を用いる方法では、木質系材料と熱可塑性樹脂とを、特に予備乾燥等の前処理することなく、しかも木質系材料を微細な粉末にせずに、溶融混合することができる。また、この溶融混合機で容器包装リサイクル材を用いる方法では、不特定多成分の熱可塑性樹脂を、比較的均一に溶融混合することができる。   In the invention according to claim 11, as a method for molding a composite material according to the present invention, general injection molding, extrusion molding, or the like may be used. And since it is not constant, the method of pressing this melt after melt-mixing a thermoplastic resin and a filler is suitable. In the injection molding that keeps the molten state for a long time with respect to the material variation, the generation of gas or the like may be a problem. On the other hand, in the extrusion molding, the surface property may be deteriorated due to a change in the melt viscosity or the like. The melt mixer is not particularly limited as long as it is an apparatus that forms a molten mixture obtained by melting a thermoplastic resin and mixing a filler. For example, a method using a general extrusion apparatus, or a rotating shaft inserted into a melt mixing chamber is provided with a plurality of stirring blades for melting thermoplastic resin by frictional heat and mixed in the preceding process. A melt mixer (for example, “K-mixing machine manufactured by Kohan Co., Ltd.”) is obtained by feeding the filler and resin into the chamber and rotating the stirring blade to obtain a molten mixture in which the filler is mixed with the molten thermoplastic resin. "(Trade name)). In this method of using a wood material as a filler in the melt mixer, the wood material and the thermoplastic resin are melt-mixed without any pretreatment such as preliminary drying, and without making the wood material a fine powder. can do. In addition, in the method using a container and packaging recycle material in this melt mixer, an unspecified multi-component thermoplastic resin can be melt-mixed relatively uniformly.

本発明によると、回収プラスチックゴミより得られた容器包装リサイクル材に、充填材として無機質粉体または木質系材料を添加することで、この混合物を成型材料という新たな用途に用いることができる。   According to the present invention, this mixture can be used for a new use as a molding material by adding inorganic powder or woody material as a filler to a container and packaging recycle material obtained from recovered plastic waste.

さらに、不飽和カルボン酸変性された熱可塑性樹脂および/またはスチレン−オレフィン共重合体を添加することで成型体の物性安定化、特に耐衝撃性を向上することができる。   Further, by adding an unsaturated carboxylic acid-modified thermoplastic resin and / or a styrene-olefin copolymer, the physical properties of the molded article can be stabilized, particularly impact resistance.

このように、本発明は、不均質なリサイクル樹脂を扱うことでコスト的におよび社会的に大きな意義を有する。   As described above, the present invention has significant significance in terms of cost and society by handling heterogeneous recycled resin.

つぎに、本発明を具体的に説明するために、本発明の実施例およびこれとの比較を示すための比較例を挙げる。   Next, in order to specifically explain the present invention, examples of the present invention and comparative examples for showing comparison with the examples will be given.

実施例1
熱可塑性樹脂として、自治体が回収したプラスチックゴミよりなる得られた容器包装リサイクル材105gと、充填材としてフライアッシュ(北陸電力社製)195gとを、溶融混練機(コーハン社製「K−ミキシング機」(商品名))を用いて溶融混練した。
Example 1
As a thermoplastic resin, 105 g of the obtained container and packaging recycling material made of plastic waste collected by the local government and 195 g of fly ash (made by Hokuriku Electric Power Company) as a filler are melt-kneaded ("K-mixing machine" manufactured by Kohan). (Trade name)).

得られた塊状の溶融混練物を冷却プレス装置を用いて冷却しつつ50kg/cm2 で
加圧して、一辺200mmの正方形のプレート状成型品を得た。
The obtained massive melt-kneaded product was pressurized with 50 kg / cm 2 while being cooled using a cooling press device to obtain a square plate-shaped molded product having a side of 200 mm.

容器包装リサイクル材の成分分析は下記の方法で行った。   The component analysis of the container packaging recycling material was performed by the following method.

熱可塑性樹脂として使用する容器包装リサイクル材を、充填材を含まずに上記と同様に溶融混練し、プレスを行い、プレート成型体を得た。このプレートの表面反射赤外スペクトル分析より、主要成分がポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンであることを確認した。また、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンの標準試料を溶融し、プレスして標準プレートを作製し、容器包装リサイクル材から得られたプレートと標準プレートとの吸収スペクトル強度比から各成分の含有量を算出した。この値を下記の表に示す。   The container packaging recycle material used as the thermoplastic resin was melt-kneaded in the same manner as described above without including the filler, and pressed to obtain a plate molded body. From the surface reflection infrared spectrum analysis of this plate, it was confirmed that the main components were polyethylene, polypropylene and polystyrene. In addition, standard samples of polyethylene, polypropylene, and polystyrene were melted and pressed to produce standard plates, and the content of each component was calculated from the absorption spectrum intensity ratio between the plate obtained from the container packaging recycling material and the standard plate. . This value is shown in the table below.

実施例2
充填材としてフライアッシュの代わりに木質系材料(製材所で発生した製材屑(プレーナー屑 ホワイトウッド))60gを用い、その他の点を実施例1と同様にしてプレート状成型品を得た。
Example 2
A plate-shaped molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that 60 g of a wood-based material (sawmill waste (planar waste whitewood) generated at a sawmill) was used instead of fly ash.

実施例3〜8
熱可塑性樹脂と充填材に、任意添加成分である不飽和カルボン酸変性された熱可塑性樹脂としてMAPP(三洋化成社製 ユーメックス1010(商品名))および/またはMAPE(三洋化成社製 ユーメックス2000(商品名))および/またはスチレン−オレフィン共重合体としてSEBS(旭化成ケミカルズ社製 タフテックH1052(商品名))を加え、その他の点を実施例1と同様にしてプレート状成型品を得た。
Examples 3-8
MAPP (Uyox 1010 (trade name) manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.) and / or MAPE (Umex 2000 manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.) as a thermoplastic resin modified with an unsaturated carboxylic acid which is an optional additive component in the thermoplastic resin and filler. Name)) and / or SEBS (Tuftec H1052 (trade name) manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation) was added as a styrene-olefin copolymer, and the other processes were performed in the same manner as in Example 1 to obtain a plate-shaped molded product.

実施例9
充填材としてフライアッシュと木質系材料を併用した点を除いて実施例1と同様にしてプレート状成型品を得た。
Example 9
A plate-like molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that fly ash and a wood-based material were used in combination as fillers.

比較例1〜3
充填材を用いない点を除いて実施例1と同様にしてプレート状成型品を得た。
Comparative Examples 1-3
A plate-like molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that no filler was used.

性能評価試験
実施例1〜15および比較例1〜3で得られた各プレートより試験片を切出し、引張り試験およびアイゾット衝撃試験を行った。得られた引張り弾性率と衝撃値を表1〜表3に示す。
Performance evaluation test A test piece was cut out from each plate obtained in Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 3, and a tensile test and an Izod impact test were performed. The obtained tensile modulus and impact value are shown in Tables 1 to 3.

表中、PEはポリエチレン、PPはポリプロピレン、PStはポリスチレン、MAPPは無水マレイン酸変成ポリプロピレン、MAPEは無水マレイン酸変性ポリエチレン、SEBSはスチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体をそれぞれ意味する。   In the table, PE is polyethylene, PP is polypropylene, PSt is polystyrene, MAPP is maleic anhydride-modified polypropylene, MAPE is maleic anhydride-modified polyethylene, and SEBS is styrene / ethylene / butylene / styrene copolymer.

実施例1は比較例1と比較して充填材としてフライアッシュが使用されているため高い引張弾性率と衝撃値を実現している。本発明は、比較例1に示すような一般の工業品樹脂材料と比較して物性の低い樹脂を利用した場合でも充填材の併用により実用に耐えうる成型体を製造できる複合材料を提供することができる。   Since Example 1 uses fly ash as a filler as compared with Comparative Example 1, it achieves a high tensile elastic modulus and impact value. The present invention provides a composite material that can produce a molded article that can withstand practical use by using a filler in combination with a resin having low physical properties as compared with a general industrial resin material as shown in Comparative Example 1. Can do.

実施例2では比較例3と比較して木粉を利用して同様に高い物性を実現している。   In Example 2, compared with Comparative Example 3, the same physical properties are realized using wood flour.

実施例3では任意添加成分としてMAPPを添加することで、実施例4では任意添加成分としてMAPEを添加することで、実施例5では任意添加成分としてSEBSを添加することで、実施例1と比較してより高い物性を発現している。これらの添加成分の添加量が同量の場合でも実施例6〜8のようにこれらを併用した場合は更に高い効果が発現される。   Compared to Example 1 by adding MAPP as an optional additive component in Example 3, adding MAPE as an optional additive component in Example 4, and adding SEBS as an optional additive component in Example 5. Therefore, higher physical properties are expressed. Even when the addition amounts of these additive components are the same, when these are used in combination as in Examples 6 to 8, even higher effects are exhibited.

実施例10〜11ではポリプロピレン、ポリスチレンの量が請求項4に規定されている範囲を下回り、熱可塑性樹脂自体の機械物性が低い(比較例2)ものであるが、充填材としてフライアッシュ、任意添加成分としてMAPP、MAPE、SEBSを配合することで高い物性を確保している。   In Examples 10 to 11, the amount of polypropylene and polystyrene is less than the range specified in claim 4, and the mechanical properties of the thermoplastic resin itself are low (Comparative Example 2). High physical properties are ensured by blending MAPP, MAPE and SEBS as additive components.

実施例12では、使用する容器包装リサイクル材にポリスチレンが少ないことから、任意添加成分としてのスチレン−オレフィン共重合体を添加せずに実施した。   In Example 12, since there was little polystyrene in the container packaging recycling material to be used, it implemented without adding the styrene-olefin copolymer as an arbitrary addition component.

実施例13では容器包装リサイクル材をサンプリングする中で最もポリエチレン量が多かった場合のものを利用して実施した。MAPP、SEBSの量をこの実施例の程度使用することで、品質が変動する容器包装リサイクル材を使用しても高い品質の成型体を提供することができる。また、同様の容器包装リサイクル材を用いた実施例14のように、MAPPとMAPEをこの実施例の程度使用しても容器包装PPとPEの変動に対して効率よく品質を向上させることが可能となる。   In Example 13, the container and packaging recycle material was sampled and used when the amount of polyethylene was the largest. By using the amount of MAPP and SEBS to the extent of this embodiment, it is possible to provide a high-quality molded article even when a container / packaging recycled material whose quality varies. Moreover, even if MAPP and MAPE are used to the extent of this example as in Example 14 using the same container and packaging recycle material, it is possible to efficiently improve the quality against variations in container and packaging PP and PE. It becomes.

実施例15では充填材としてフライアッシュと木粉を併用した。

Figure 2007138137
Figure 2007138137
Figure 2007138137
In Example 15, fly ash and wood flour were used in combination as fillers.
Figure 2007138137
Figure 2007138137
Figure 2007138137

Claims (11)

熱可塑性樹脂からなる容器包装リサイクル材と無機質粉体とを含有することを特徴とする複合材料。   A composite material comprising a container and packaging recycling material made of a thermoplastic resin and an inorganic powder. 無機質粉体がフライアッシュであることを特徴とする請求項1に記載の複合材料。   The composite material according to claim 1, wherein the inorganic powder is fly ash. 熱可塑性樹脂からなる容器包装リサイクル材と木質系材料とを含有することを特徴とする複合材料。   A composite material comprising a container and packaging recycling material made of a thermoplastic resin and a wood-based material. 容器包装リサイクル材が、ポリプロピレンを少なくとも20重量%、ポリエチレンを30〜70重量%、ポリスチレンを3〜30重量%含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の複合材料。   The composite material according to any one of claims 1 to 3, wherein the container and packaging recycle material contains at least 20% by weight of polypropylene, 30 to 70% by weight of polyethylene, and 3 to 30% by weight of polystyrene. さらに、不飽和カルボン酸変性された熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の複合材料。   The composite material according to claim 1, further comprising an unsaturated carboxylic acid-modified thermoplastic resin. 不飽和カルボン酸変性された熱可塑性樹脂が無水マレイン酸変成ポリプロピレンであることを特徴とする請求項5に記載の複合材料。   6. The composite material according to claim 5, wherein the unsaturated carboxylic acid-modified thermoplastic resin is maleic anhydride-modified polypropylene. 不飽和カルボン酸変性された熱可塑性樹脂が無水マレイン酸変性ポリエチレンであることを特徴とする請求項5記載の複合材料。   6. The composite material according to claim 5, wherein the unsaturated carboxylic acid-modified thermoplastic resin is maleic anhydride-modified polyethylene. 不飽和カルボン酸変性された熱可塑性樹脂が無水マレイン酸変性ポリプロピレンと無水マレイン酸変性ポリエチレンの混合物であることを特徴する請求項5記載の複合材料。   6. The composite material according to claim 5, wherein the unsaturated carboxylic acid-modified thermoplastic resin is a mixture of maleic anhydride-modified polypropylene and maleic anhydride-modified polyethylene. さらに、スチレン−オレフィン共重合体を含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の複合材料。   The composite material according to claim 1, further comprising a styrene-olefin copolymer. スチレン−オレフィン共重合体がスチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体であることを特徴とする請求項9に記載の複合材料。   The composite material according to claim 9, wherein the styrene-olefin copolymer is a styrene / ethylene / butylene / styrene copolymer. 請求項1〜10のいずれかに記載の複合材料からなる成型体。





The molded object which consists of a composite material in any one of Claims 1-10.





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