JP2019518111A - 射出成形により物品を製造する方法、ポリマー樹脂における相溶化剤の使用、およびポリマー樹脂 - Google Patents
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Abstract
Description
ポリマー廃棄材料をリサイクルする必要性が高まるにつれて、ポリマー廃棄材料の高品質のポリマー樹脂および製造物品(持ち運びのできる廃棄物容器またはごみ容器、例えば、ウィリービン)への経済的に実行可能な処理のための新規な方法および組成物の開発が引き続き必要とされている。
第2の態様によれば、物品における相溶化剤の使用であって、上記物品が上記相溶化剤を含むポリマー樹脂を射出成形することにより製造され、上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂を含むポリマー樹脂と比較しておよび/または上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられたポリマー樹脂を射出成形することにより製造される物品と比較してタイガーストライプを排除するかまたはタイガーストライプを減少させるための上記使用であって、上記相溶化剤が無機粒子材料と上記無機粒子材料の表面上の表面処理剤を含み、上記ポリマー樹脂が異なるタイプのリサイクルされたポリマーを含み、上記相溶化剤を含む上記ポリマー樹脂が3.0g/10分以上の2.16kg/190℃でのMFIを有する、前記使用が提供される。
第4の態様によれば、物品における相溶化剤の使用であって、上記物品が上記相溶化剤を含むポリマー樹脂を射出成形することにより製造され、
(A)(i)上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂を射出成形することにより製造する物品、または(ii)上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられたポリマー樹脂を射出成形することにより製造する物品と比較して優れた靭性と剛性のバランスを与えるか、または
(B)上記物品の靭性と剛性との間のバランスを最適化するための上記使用であって;
上記相溶化剤が無機粒子材料と上記無機粒子材料の表面上の表面処理剤を含み、上記ポリマー樹脂が異なるタイプのリサイクルされたポリマーを含み、上記相溶化剤を含むポリマー樹脂が3.0g/10分以上の2.16kg/190℃でのMFIを有する、前記使用が提供される。
(A)(i)上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂を射出成形することにより製造される物品、または(ii)上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられたポリマー樹脂を射出成形することにより製造される物品と比較して優れた靭性と剛性のバランスを与えるか、または
(B)上記物品の靭性と剛性との間のバランスを最適化するための上記使用であって;
上記相溶化剤が無機粒子材料と上記無機粒子材料の表面上の表面処理剤を含み、上記ポリマー樹脂が異なるタイプのリサイクルされたポリマーを含み、上記相溶化剤を含む上記ポリマー樹脂が3.0g/10分以上の2.16kg/190℃でのMFIを有する、前記使用が提供される。
第6の態様によれば、射出成形によりそこから物品の製造に使用するのに適したポリマー樹脂であって、上記ポリマー樹脂が異なるリサイクルされたポリマーと、上記ポリマー樹脂の総質量に基づいて、約5質量%〜約20質量%の、無機粒子材料と上記無機粒子材料の表面上の表面処理剤を含む相溶化剤の混合物を含み、上記ポリマー樹脂が3.0g/10分以上の2.16kg/190℃以上でのMFIを有し、上記ポリマー樹脂が、上記ポリマー組成物の総質量に基づいて約50質量%のリサイクルされたポリエチレンと、上記ポリマー樹脂の総質量に基づいて、約10質量%〜約30質量%のリサイクルされたポリプロピレンを含む、上記ポリマー樹脂が提供される。
本発明のポリマー樹脂は、異なるタイプのリサイクルポリマーと、無機粒子材料と上記無機粒子材料の表面上の表面処理剤を含む相溶化剤とを含む。
ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂は、ポリエチレンとポリプロピレン、または異なるタイプのポリエチレン(例えば、HDPE、LDPEおよび/またはLLDPE)とポリプロピレンの混合物、または異なるタイプのHDPEとポリプロピレンの混合物を含む。
ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂は、ポリプロピレンを約90質量%以下、例えば約80質量%以下、または約70質量%以下、または約60質量%以下、または約50質量%以下、または約40質量%以下、または約35質量%以下、または約30質量%以下の量で含む。
特に明記しない限り、本明細書に記載されるポリマー樹脂成分の量は、上記ポリマー樹脂の総質量に基づく。
ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂は、20〜40質量%のポリプロピレン、例えば20〜35質量%のポリプロピレン、または23〜30質量%のポリプロピレン、または23〜28質量%のポリプロピレンを含む。
ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂中の上記ポリプロピレンの全部は、リサイクルされたポリプロピレンである。
ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂は、ポリエチレンを少なくとも約10質量%、例えば少なくとも約20質量%、または少なくとも約30質量%、または少なくとも約40質量%、または少なくとも約50質量%、または少なくとも約60質量%の量で含む。ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂は多量のポリエチレンを含み、多量は50質量%を超える量として定義される。ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂は、ポリエチレンを約90質量%以下、例えば約80質量%以下、または約75質量%以下、または約60質量%以下、または約50質量%以下、または約40質量%以下、または約30質量%以下の量で含む。ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂は、ポリエチレンを約50〜80質量%、例えば約60〜75質量%の量で含む。
上記ポリエチレンは少なくとも2種の異なるタイプのポリエチレン、例えば少なくとも2種の異なるタイプのリサイクルされたポリエチレン、例えばリサイクルされたHDPEと別のリサイクルされた供給源からの少なくとも1種の他のタイプのポリエチレン、例えばHDPEを含むことができる。
ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂は2種の異なるタイプのHDPEを含み、各タイプのHDPEが上記ポリマー樹脂の総質量に基づいて20〜40質量%の量で存在する。ある実施態様においては、第1のタイプのHDPEは20〜30質量%の量で存在し、第2のタイプのHDPEは30〜40質量%の量で存在する。ある実施態様においては、両方のタイプのHDPEは、リサイクルされたポリマー供給源、例えばポストコンシューマーポリマー廃棄物に由来する。
ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂中の上記ポリマーの少なくとも75質量%、例えば、90〜99質量%がポリエチレンとポリプロピレンの混合物であり、例えば、HDPEとポリプロピレンの混合物である(上記樹脂組成物中のポリマーの総質量に基づく)。ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂中の上記ポリマーの全部がポリエチレンまたはポリプロレンである。
ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂のポリマー成分の全部または少なくとも一部(例えば、少なくとも50%、または少なくとも75%、または少なくとも約90%、または少なくとも90%、または少なくとも95%、または少なくとも99%または少なくとも99.9%)は、ポリマー廃棄物、例えばポストコンシューマーポリマー廃棄物、ポスト産業ポリマー廃棄物および/またはポスト農業廃棄物ポリマーに由来する。ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂のポリマー成分の全部または少なくとも一部(例えば、少なくとも50%、または少なくとも75%、または少なくとも約90%、または少なくとも90%、または少なくとも95%、または少なくとも99%または少なくとも99.9%)は、リサイクルされたポストコンシューマーポリマー廃棄物であるか、またはそれに由来する。
ある実施態様においては、上記ポリエチレン、例えばHDPEは、約5.0g/分以下、例えば約1.0g/分〜5.0g/分、または約2.0g/分〜約5.0g/分、または約3.0g/分〜約5.0g/分の2.16kg/190℃でのMFIを有する。上記ポリマー樹脂が2種以上のタイプのポリエチレン、例えば2種以上のタイプのHDPEを含むある実施態様においては、上記2種以上のポリエチレンの2.16kg/190℃でのMFIは、約3.0g/分以下、例えば約2.0g/分以下、または約1.5g/分以下で異なってもよい。
ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂は、上記樹脂組成物の総質量に基づいて、約20質量%以下のバージンポリマー、例えば、約10質量%以下のバージンポリマー、または約5質量%以下のバージンポリマー、または約1質量%以下のバージンポリマー、または約0.1質量%以下のバージンポリマーを含む。
ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂は、バージンポリマーを実質的に含まず、例えば、上記ポリマー樹脂は、バージンポリマーを含まない。
ある実施態様においては、上記樹脂組成物中の上記ポリマーの全部は、例えば、ポストコンシューマー廃棄物のようなポリマー廃棄物に由来するリサイクルされたポリマーである。
ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂(すなわち、上記相溶化剤と追加の任意の成分を含む)は、約0.925g/cm3を超える、例えば約0.95g/cm3以上、約0.975g/cm3以上、または約1.00g/cm3以上の密度を有する。ある実施態様においては、上記密度は、約1.25g/cm3以下、例えば約1.10g/cm3以下、または約1.05g/cm3以下である。密度は、ISO 1183に従って測定することができる。
本明細書で言及するMFIは、ISO 1133に従って測定される。
本発明のポリマー樹脂は、3.0g/10分以上の2.16kg/190℃でのMFIを有する。ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂は、約3.1g/10分以上、例えば約3.2g/10分以上、または約3.3g/10分以上、または約3.4g/10分以上、または約3.5g/10分以上の2.16kg/190℃でのMFIを有する。
ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂は、約5g/10分以上、例えば約6g/10分以上、または約6.5g/10分以上、または約6.7g/10分以上、または約6.9g/10分以上の5.0kg/230℃でのMFIを有する。
ある実施態様においては、上記樹脂組成物は、酸化防止剤を、例えば約5質量%未満、例えば約1質量%未満の量でさらに含む。ある実施態様においては、上記樹脂組成物は、酸化防止剤を、例えば、約0.1〜1質量%、または約0.1〜0.5質量%、または約0.3質量%の量でさらに含む。
本明細書で定義される上記ポリマー樹脂は、任意の公知の適切な製造方法によって調製することができる。ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂は、Coperion ZSK18二軸スクリュー押出機(直径18mm)のような押出機において、成分の適切なブレンドを溶融混合することによって調製される。スクリュー速度は800rpmに、供給速度は8.0kg/時間に設定することができる。このような実施態様においては、熱間押出物は、その後、水中で直ちに急冷され、ペレット化され得る。
本発明の上記ポリマー樹脂は、無機粒子材料と上記無機粒子材料の表面上の表面処理剤を含む相溶化剤を含む。
上記相溶化剤は、上記樹脂組成物の総質量に基づいて、約1質量%〜約45質量%の範囲の量で上記樹脂組成物中に存在してもよい。例えば、上記樹脂組成物の総質量に基づいて、約2質量%〜約40質量%、または約3質量%〜約35質量%、または約4質量%〜約30質量%、または約5質量%〜約30質量%、または約5質量%〜約25質量%、または約5質量%〜約20質量%、または約5質量%〜約15質量%、または約5質量%〜約10質量%、または約7質量%〜約13質量%、または約8質量%〜約12質量%。
上記表面処理剤(すなわち、カップリング調整剤)は、上記樹脂組成物の総質量に基づいて、約0.01質量%〜約4質量%、例えば、上記樹脂組成物の総質量に基づいて、約0.02質量%〜約3.5質量%、または約0.05質量%〜約1.4質量%、または約0.1質量%〜約0.7質量%、または約0.15質量%〜約0.7質量%、約0.3質量%〜約0.7質量%、または約0.5質量%〜約0.7質量%、または約0.02質量%〜約0.5質量%、または約0.05質量%〜約0.5質量%、または約0.1質量%〜約0.5質量%、または約0.15質量%〜約0.5質量%、または約0.2質量%〜約0.5質量%、または約0.3質量%〜約0.5質量%の量で上記樹脂組成物中に存在してもよい。
A-(X-Y-CO)m(O-B-CO)nOH (1)
(式中、
Aは、1個または2個の隣接するカルボニル基を有する末端エチレン結合を含有する部分であり;
Xは、Oであり、mは、1〜4であるか、またはXは、Nであり、mは、1であり;
Yは、C1-8-アルキレンまたはC2-18-アルケニレンであり;
Bは、C2-6-アルキレンであり; nは、0〜5である;
ただし、Aがエチレン基に隣接する2個のカルボニル基を含有する場合、XはNである)。
別の実施態様においては、A-X-はマレイミドの残基であり、(0-B-CO)nはδ-バレロラクトンまたはε-カプロラクトンまたはその混合物の残基であってもよく、nは0であってもよい。
カップリング調整剤の個々の例は、β-カルボキシエチルアクリレート、β-カルボキシヘキシルマレイミド、10-カルボキシデシルマレイミドおよび5-カルボキシペンチルマレイミドである。
例示的なカップリング調整剤およびその調製方法は、US-A-7732514号に記載されており、その全内容は本明細書に援用されている。
CH2=CH-COO[CH2-CH2-COO]nH (2)
(式中、nは1〜6の数を表す)。
式(2)の上記オリゴマーアクリル酸は、アクリル酸を、0.001〜1質量%の重合禁止剤の存在下で、場合により高圧下および不活性溶媒の存在下で、約50℃〜200℃の範囲の温度に加熱することにより調製することができる。例示的なカップリング調整剤およびその調製方法は、US-A-4267365号に記載されており、その全内容は本明細書に援用されている。
別の実施態様においては、上記カップリング調整剤はβ-アクリロイルオキシプロパン酸である。この化学種およびその製造方法は、US-A-3888912号に記載されており、その全内容は本明細書に援用されている。
ある実施態様においては、上記表面処理剤は、1種以上の脂肪酸および1種以上の脂肪酸の塩、およびそれらの組合せからなる群から選択される第2の化合物をさらに含む。
一実施態様においては、上記1種以上の脂肪酸は、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、サピエチン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレイン酸、α-リノレン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、エルカ酸、ドコサヘキサエン酸およびこれらの組合せからなる群から選択される。別の実施態様においては、上記1種以上の脂肪酸は、飽和脂肪酸または不飽和脂肪酸である。別の実施態様においては、上記脂肪酸は、C12〜C24脂肪酸、例えば、飽和または不飽和であり得るC16〜C22脂肪酸である。一実施態様においては、上記1つ以上の脂肪酸は、ステアリン酸であり、他の脂肪酸と組合せてもよい。
別の実施態様においては、脂肪酸の上記1つ以上の塩は、上述の脂肪酸の金属塩である。その金属は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または亜鉛であってもよい。一実施態様においては、上記第2の化合物はステアリン酸カルシウムである。
ある実施態様においては、上記表面剤は、上記無機粒子の表面上の有機リンカーであるか、またはそれを含む。上記有機リンカーは、酸素含有酸官能性を有する。上記有機リンカーは、有機酸の塩基形態である。「塩基形態」とは、例えば、有機酸を脱水して対応するオキシアニオンを形成することにより、有機酸が少なくとも部分的に脱プロトン化されていることを意味する。ある実施態様においては、有機酸の塩基形態は、上記有機酸の共役塩基である。上記有機酸(従って、上記有機リンカー)は、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を含む。
ある実施態様においては、上記有機リンカーは非ポリマー化合種であり、ある実施態様においては約400g/mol以下の分子量を有する。「非ポリマー」とは、(i)モノマー化学種の重合によって形成されない化学種、および/または(ii)比較的低い分子量、例えば約1000g/mol未満の分子量、例えば約400g/mol以下の分子量を有する化学種、および/または(iii)炭素鎖中に70個以下の炭素原子、例えば炭素鎖中に約25個以下の炭素原子を含む化学種を意味する。
ある実施態様においては、上記相溶化剤は、粒子および上記粒子の表面上の有機リンカー(カップリング調整剤として働く)を含み、上記相溶化剤は、酸素含有酸官能性を有する有機酸を少なくとも部分的に脱水することにより得られ、上記粒子の存在下で少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を含んでいる。
上記カルボキシレート基(これはオキシアニオン)が共鳴形態で示される。上記カルボキシレート基は共役塩基の一例である。ある実施態様においては、Rは、不飽和C3+基、または不飽和C4+基、または不飽和C5+基である。
ある実施態様においては、有機リンカーは、炭素-炭素二重結合に加えて少なくとも1つの炭素原子を含む。ある実施態様においては、上記有機リンカーは、炭素-炭素二重結合に加えて、少なくとも2個の炭素原子、または少なくとも3個の炭素原子、または少なくとも4個の炭素原子、または少なくとも5個の炭素原子を含む。ある実施態様においては、上記有機リンカーは、少なくとも6個の炭素原子、例えば、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合が含まれる、少なくとも6個の炭素原子の鎖を含む。ある実施態様においては、上記有機リンカーは、ただ1つの炭素-炭素二重結合を含む。ある実施態様においては、上記有機リンカーは、2つの炭素-炭素二重結合を含む。ある実施態様においては、上記有機リンカーは、3つの炭素-炭素二重結合を含む。少なくとも1つの炭素-炭素二重結合に関するその部分は、シス配置またはトランス配置で配置することができる。炭素-炭素二重結合は、末端基であってもよく、または分子の内部、すなわち炭素原子の鎖内にあってもよい。
(1)CH2=CH-(CH2)a-Z
および/または
(2)CH3-(CH2)b-CH=CH-(CH2)c-Z
(式中、
aは、3以上であり;
bは、1以上であり、cは、0以上であるが、b + cは、少なくとも2であり;
Zは、カルボキシレート基、ホスフェート基、ホスファイト基またはホスフィネート基である)。
ある実施態様においては、bおよびcは、それぞれ独立して4〜10、例えば、それぞれ独立して5〜11、または5〜10、または6〜9、または6〜8である。ある実施態様においては、bおよびcは両方とも7である。
ある実施態様においては、上記有機リンカーが式(1)を有する場合、Zはカルボキシレート基である。このような実施態様においては、上記相溶化剤は、粒子(例えば、無機粒子)および式(1)の上記有機リンカーから本質的になってもよく、またはそれらからなってもよく、Zはカルボキシレート基である。
ある実施態様においては、上記有機リンカーが式(2)を有する場合、Zはカルボキシレート基である。このような実施態様においては、上記相溶化剤は、粒子(例えば、無機粒子)および式(2)の上記有機リンカーから本質的になってもよく、またはそれからなってもよく、Zはカルボキシレート基である。
ある実施態様においては、上記有機リンカーは、式(1)および式(2)の混合物であり、Zは、それぞれの場合にカルボキシレート基であってもよい。このような実施態様においては、上記相溶化剤は、粒子(例えば、無機粒子)と、式(1)の上記有機リンカー(Zはカルボキシレート基である)と式(2)の上記有機リンカー(Zはカルボキシレート基である)から本質的になってもよく、またはそれらからなってもよい。
ある実施態様においては、上記有機酸は不飽和脂肪酸に由来する。ある実施態様においては、上記有機酸はウンデシレン酸であり、すなわち上記有機リンカーはウンデシレン酸の塩基形態である。ある実施態様においては、上記相溶化剤は、粒子(例えば、無機粒子)とウンデシレン酸の塩基形態からなる。
上記無機粒子材料は、例えば、アルカリ土類金属炭酸塩または硫酸塩、例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、石膏、カオリン、ハロイサイトまたはボールクレーのような含水カンダイトクレー、メタカオリンまたは完全にか焼したカオリンのような無水(か焼した)カンダイトクレー、タルク、雲母、パーライトまたはケイソウ土、または水酸化マグネシウム、またはアルミニウム三水和物、またはこれらの組合せであり得る。
好ましい無機粒子材料は、炭酸カルシウムである。以後、本発明は、炭酸カルシウムに関して、および上記炭酸カルシウムが製造および/または処理される態様に関して述べる傾向があり得る。本発明は、このような実施態様に限定されると解釈されるべきではない。
本発明で使用される上記粒状炭酸カルシウムは、粉砕によって天然源から得ることができる。粉砕された炭酸カルシウム(GCC)は、典型的には、所望の程度の細かさを有する製品を得るために、チョーク、大理石または石灰石のような鉱物源を粉砕し、粉砕した後に粒度分級工程を行うことによって得られる。所望の程度の細かさおよび/または色を有する製品を得るために、漂白、浮遊および磁気分離のような他の技術を使用することもできる。その粒状固体材料は、自発的に粉砕することができ、すなわち、その固体材料自体の粒子間の摩耗によって、あるいは粉砕すべき上記炭酸カルシウムとは異なる材料の粒子を含む粒状粉砕媒体の存在下で粉砕することができる。これらのプロセスは、分散剤および殺生物剤の存在下または不在下で実施することができ、これらは、そのプロセスの任意の段階で添加することができる。
ある状況では、例えば、カオリン、焼成カオリン、ウォラストナイト、ボーキサイト、タルク、二酸化チタンまたは雲母の1種以上が存在してもよい他の鉱物の添加が含まれてもよい。
上記無機粒子材料が天然源から得られる場合、いくつかの無機不純物が粉砕材料を汚染することがある。例えば、天然に存在する炭酸カルシウムは、他の鉱物と会合して存在することができる。従って、いくつかの実施態様においては、上記無機粒子材料には、ある量の不純物が含まれる。しかしながら、一般に、本発明で使用される上記無機粒子材料は、約5質量%未満、好ましくは約1質量%未満の他の鉱物不純物を含有する。
上記無機微粒子のd50は、約100μm未満、例えば約80μm未満、例えば約60μm未満、例えば約40μm未満、例えば約20μm未満、例えば約15μm未満、例えば約10μm未満、例えば約8μm未満、例えば約6μm未満、例えば約5μm未満、例えば約4μm未満、例えば約3μm未満、例えば約2μm未満、例えば約1.5μm未満、例えば約1μm未満である。上記無機粒子のd50は、約2.5μm以下、例えば約1.0μm以下または約0.75μmであってもよい。上記無機微粒子のd50は、約0.5μmより大きく、例えば約0.75μmより大きく、例えば約1.25μmより大きく、例えば約1.5μmより大きくてもよい。上記無機微粒子のd50は、0.5〜20μm、例えば約0.5〜10μm、例えば約1〜約5μm、例えば約1〜約3μm、例えば約1〜約2μm、例えば約0.5〜約2μm、例えば約0.5〜約1.5μm、例えば約0.5〜約1.4μm、例えば約0.5〜約1.4μm、例えば約0.5〜約1.3μm、例えば約0.5〜約1.2μm、例えば約0.5〜約1.1μm、例えば約0.5〜約1.0μm、例えば約0.6〜約1.0μm、例えば約0.7〜約1.0μm、例えば約0.6〜約0.9μm、例えば約0.7〜約0.9μmの範囲であってもよい。
0.1μmより小さい粒子の量は、典型的には約5体積%以下である。
勾配 = 100×(d30/d70)、
(式中、d3Oは、このd3O値未満のe.s.dを有する粒子が30体積%である粒子e.s.dの値であり、d70は、このd70値未満のe.s.dを有する粒子が70体積%である粒子e.s.dの値である)。
上記無機粒子は、表面処理をその表面に施すように、表面処理剤、すなわちカップリング調整剤で処理される。ある実施態様においては、上記無機微粒子は、表面処理剤でコーティングされる。
ある実施態様においては、上記相溶化剤の上記無機粒子材料は炭酸カルシウム、例えばGCCである。
ある態様およびその実施態様によれば、上記樹脂組成物は過酸化物含有添加剤、例えばジクミルペルオキシドまたは1,1-ジ(tert-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサンを実質的に含まない、すなわち含まない。
上記相溶化剤は、酸化防止剤をさらに含むことができる。適切な酸化防止剤には、ヒンダードフェノールおよびアミン誘導体からなる有機分子、リン酸エステルおよび低分子量ヒンダードフェノールからなる有機分子、およびチオエステルが含まれるが、これらに限定されない。例示的な抗酸化剤には、Irganox 1010およびIrganox 215、ならびにIrganox 1010とIrganox 215のブレンドが含まれる。あるいは、このような酸化防止剤は、上記相溶化剤とは別に樹脂組成物に添加されてもよい。あるいは、酸化防止剤の全必要量の一部は、上記相溶化剤の両方に存在してもよく、上記相溶化剤とは別に樹脂組成物に添加されてもよい。
ある実施態様においては、上記樹脂組成物は、存在する場合、相溶化剤に加えて充填剤、すなわち1種以上の第2の充填剤成分を含む。上記第2の充填剤成分は、表面処理剤/カップリング調整剤で処理することはできない。ある実施態様においては、上記第2の充填剤成分は、表面処理剤/カップリング調整剤で処理されていない。このような追加成分は、存在する場合、ポリマー組成物のための公知の充填剤成分から適切に選択される。例えば、機能性充填剤において使用される上記無機粒子は、例えばカーボンブラックおよび/またはタルクのような1種以上の他の公知の第2の充填剤成分と共に使用することができる。
ある実施態様においては、上記樹脂組成物は、第2の充填剤成分としてカーボンブラックを含む。上記カーボンブラックは、着色剤および/またはUV安定剤として機能することができる。
ある実施態様においては、相溶化剤と第2の充填剤成分との質量比は、約1:1〜約20:1、例えば約5:1〜約15:1、または約7.5:1〜約12.5:1、例えば約10:1である。ある実施態様においては、上記機能性充填剤の上記無機微粒子は炭酸カルシウム、例えば粉砕炭酸カルシウムであり、上記第2の充填剤成分はコーティングしていないカーボンブラックである。第2の充填剤成分が使用される場合、それは上記ポリマー組成物の約0.1質量%〜約5質量%、例えば、上記樹脂組成物の約0.5質量%〜約4質量%、または約0.5質量%〜約3質量%、または約0.5質量%〜約2.5質量%、または約0.5質量%〜約2質量%、または約0.5質量%〜約1.5質量%、または約0.75質量%〜1.25質量%である。
第2の充填剤成分は、また、上記樹脂組成物の密度を増加させるのに役立ち得る。
ある実施態様においては、上記第2の充填剤は、上記樹脂組成物の総質量基づいて、少なくとも約0.5質量%、例えば約0.5質量%〜約10質量%、または約0.5質量%〜約5.0質量%、または約0.5質量%〜約2.5質量%の量で存在する。
ある実施態様においては、上記樹脂組成物は、耐衝撃性改良剤を、例えば、上記ポリマー樹脂の全質量に基づいて、約20質量%までの耐衝撃性改良剤、例えば、樹脂組成物の総質量に基づいて、約0.1質量%〜約20質量%、または約0.5質量%〜約15質量%、または、例えば、約10質量%未満、または約1質量%〜約10質量%、または約2質量%〜約5質量%、または約1質量%〜約10質量%、または約1質量%〜約7.5質量%、または約1.5質量%〜約3.0質量%、または約2質量%〜約6質量%、または約2質量%〜約5質量%の耐衝撃性改良剤の量で含む。
ある実施態様においては、上記耐衝撃性改良剤はエラストマー、例えばポリオレフィンエラストマーである。ある実施態様においては、上記ポリオレフィンエラストマーは、エチレンと他のオレフィン(例えば、α-オレフィン)、例えばオクタンおよび/またはブテンおよび/またはスチレンのコポリマーである。ある実施態様においては、上記耐衝撃性改良剤はエチレンとオクテンのコポリマーである。ある実施態様においては、上記耐衝撃性改良剤はエチレンとブテンのコポリマーである。
ある実施態様においては、上記耐衝撃性改良剤はリサイクルされた(例えば、ポスト産業)耐衝撃性改良剤である。
ある実施態様においては、上記耐衝撃性改良剤は、スチレンとイソプレンをベースとするコポリマー、例えば、スチレンとイソプレンをベースとする線状ブロックコポリマーである。このような実施態様においては、上記耐衝撃性改良剤は、約5〜約20g/10分(230℃で2.16)、例えば約8g/10分(230℃で2.16kg)〜約15g/10分(230℃で2.16kg)、または約10g/10分(230℃で2.16kg)〜約15g/10分(230℃で2.16kg)のMFIを有することができる。このような実施態様においては、上記線状ブロックコポリマーはリサイクルされていてもよい。
MFIは、ISO 1133に従って測定することができる。
ある実施態様においては、例えば、上記耐衝撃性改良剤がスチレンとブタジエン、またはスチレンとイソプレンをベースとする線状ブロックコポリマーであり、かつ/または上記樹脂組成物がPEを含む実施態様においては、上記耐衝撃性改良剤と上記ポリマー樹脂の1種以上のポリマーとの間で架橋される。いくつかの実施態様においては、上記耐衝撃性改良剤はポリマーブレンドに混和性であってもよい。
ある実施態様においては、上記耐衝撃性改良剤は、リサイクルされていてもよいスチレン・ブタジエン・スチレンブロックコポリマー(rSBS)である。このような実施態様においては、上記rSBSは、樹脂組成物の総質量に基づいて、約2質量%〜約5質量%の量で上記樹脂組成物中に存在してもよい。
上記樹脂組成物は、上記ポリマー成分、例えば、ポリエチレンと、ポリプロピレンを、上記相溶化剤と他の任意の添加剤と配合することを含む方法によって製造することができる。
ある実施態様においては、上記方法は、ポリプロピレンとポリエチレンを含むリサイクルされた混合ポリオレフィン供給材料を準備すること、上記リサイクルされた混合ポリオレフィン供給材料をポリエチレンおよび/またはポリプロピレンの他の供給源と組合わせてもよいこと、および配合することを含む。
ポリエチレン、ポリプロピレンおよび他の任意のポリオレフィン源の相対量は、本明細書に記載の樹脂組成物を生成するように選択することができる。
ある実施態様においては、上記方法は、相溶化剤を調製、準備または入手すること、および異なるポリマータイプの混合物と配合することを含む。上記相溶化剤は、本明細書に記載されるように、上記無機粒子材料を上記表面処理剤/カップリング剤と適切な量で、約80℃以下の温度で混合することによって調製することができる。
ある実施態様においては、上記樹脂組成物は、上記樹脂組成物と相溶化剤の配合前または配合中に添加され得る第2の充填剤成分および/または耐衝撃性改良剤(例えばrSBS)および/または酸化防止剤を含む。
配合は、二軸スクリューコンパウンダー、例えば、Baker Perkins 25mm二軸スクリューコンパウンダーを使用して行うことができる。上記ポリマーと相溶化剤と他の任意の添加剤は、予備混合され、単一のホッパーから供給されてもよい。あるいは、少なくとも上記ポリマーと相溶化剤を別々のホッパーから供給してもよい。得られた溶融物を、例えば水浴中で冷却し、次いでペレット化することができる。ある実施態様においては、配合中の温度は、上記相溶化剤が調製される温度と比較して上昇する。ある実施態様においては、化合物中の温度は、約150〜250℃、例えば約160〜240℃、または約170〜230℃、または約170〜220℃、または約170〜220℃、または約200℃〜250℃の範囲である。ある実施態様においては、配合中の温度は、上記ポリオレフィン(例えば、リサイクルされたポリオレフィン)の熱機械的分解を引き起こし、表面処理された無機粒子材料と反応させるのに充分なマクロラジカルフラグメントを生成するのに充分な温度である。
ある実施態様においては、上記樹脂組成物は、24質量%のポリプロピレンを含まない。
ある実施態様においては、上記樹脂組成物は、56質量%のHDPEを含まない。
ある実施態様においては、上記樹脂組成物は、24質量%のポリプロピレンおよび56質量%のポリプロピレンを含まない。
ある実施態様においては、上記樹脂組成物は、20質量%の表面処理炭酸カルシウムを含まず、上記炭酸カルシウムは0.8μmのd50を有する粉砕炭酸カルシウムであってもよく、かつ/または上記炭酸カルシウムに適用される式(1)に従う表面処理量を計算して、表面上に単層被覆を与えてもよい。
ある実施態様においては、上記樹脂組成物は、組成物Aとして指摘されるポリマー組成物でない。組成物Aは、20質量%の表面処理炭酸カルシウムと、56質量%のHDPEと、24質量%のポリプロピレンを含むポリマー組成物であり、
(i)上記表面処理炭酸カルシウムは、式(1)に従うカップリング調整剤でコーティングされた粉砕炭酸カルシウム(d50 = 0.8μm)であり、上記炭酸カルシウムに適用される表面処理量を計算して、表面上に単層被覆を与え、
(ii)上記組成物は、Baker Perkins 25mm二軸スクリューコンパウンダーを使用して調製され、かつ
(iii)上記HDPEとPPは、射出成形材料に由来するHDPEとPPを含むリサイクルされた混合ポリオレフィン供給材料からのものである。
ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂は、ポリマー繊維の形態ではない。
ある実施態様においては、上記物品はポリマー繊維ではない。
本明細書で定義される本発明の上記ポリマー樹脂は、上記ポリマー樹脂の射出成形により物品を製造するために使用され得る。ある実施態様においては、本発明は、本明細書で定義される本発明の上記ポリマー樹脂から物品を射出成形することを含む、射出成形による物品の製造方法に関する。
本発明に従って物品を調製するのに適した任意の既知の射出成形方法を使用することができる。ある実施態様においては、Arburg Allrounder 320Mを使用して射出成形物品を調製し、その後、成形品を23℃、相対湿度50%で最低40時間コンディショニングすることができる。
ある実施態様においては、上記物品は、持ち運びのできる廃棄物容器またはごみ容器、例えば、ウィリービン、またはその構成要素の一部である。
ある実施態様においては、上記製造物品はプラスチックパレットである。
ある実施態様においては、本明細書で定義される上記ポリマー樹脂の射出成形により製造される上記物品は、(i)上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂を含む物品および/または(ii)上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられた上記ポリマー樹脂から製造される物品と比較して異なるおよび/または改善された機械的性質を有する。
a)(i)上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂を含む物品および/または(ii)上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられた上記ポリマー樹脂から製造される物品と比較してタイガーストライブが減少しているかまたはタイガーストライブを含まない;
b)曲げ弾性率が、ISO 178に従って測定した場合、上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられた上記ポリマー樹脂から製造される物品よりも大きい;
c)曲げ弾性率が、ISO 178に従って測定した場合、少なくとも約900MPa、例えば約900MPa〜約1200MPaを有する;
d)衝撃強度が、ISO 180に従って23℃±2℃でのアイゾットノッチ付き衝撃試験で測定した場合、上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂を含む物品よりも大きい;
e)衝撃強度が(i)ISO 180に従って23℃±2℃でのアイゾットノッチ付き衝撃試験で測定した場合、上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂を含む物品よりも大きくかつ/または曲げ弾性率が(ii)ISO 178に従って測定した場合、上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられた上記ポリマー樹脂から製造される物品よりも大きい;
f)衝撃強度が、ISO 180に従って23℃±2℃でのアイゾットノッチ付き衝撃試験で測定した場合、少なくとも約4.0kJ/m2、例えば約4.0kJ/m2〜約20kJ/m2を有する。
射出成形プラスチックは、しばしば長い流動長を伴う場合、タイガーストライプと呼ばれる目に見える欠陥を示すことがある。従って、「タイガーストライプ」という用語は、射出成形物品の表面上に見えるバンドの形態で存在する欠陥を意味する。そのストライプは、不安定な流動前面のために、例えば不混和性ポリマー樹脂の不充分な結合のために、上記射出成形物品の表面上に存在する典型的には交互のバンド、例えば、明るいバンドと暗いバンドまたは光沢のあるバンドと鈍いバンドである。
ある実施態様においては、本明細書で定義される上記相溶化剤は、(i)上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂を含む物品および/または(ii)上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられた上記ポリマー樹脂から製造される物品と比較して、タイガーストライプを排除するかまたはタイガーストライプを減少させるために、本明細書で定義される上記ポリマー樹脂を射出成形することによる物品の製造において使用することができる。
ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂の射出成形による物品の製造における本明細書で定義される上記ポリマー樹脂の使用は、タイガーストライプの目に見える存在を少なくとも50%、または少なくとも75%、または少なくとも90%、または少なくとも99%減少させることができる。ある実施態様においては、上記ポリマー樹脂の射出成形による物品の製造における本明細書で定義される上記ポリマー樹脂の使用は、その製造された物品におけるタイガーストライプの目に見える存在を排除することができる。
ある実施態様においては、本明細書で定義されるように製造された上記物品は、(i)上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂から製造される物品および/または(ii)相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられた上記ポリマー樹脂から製造される物品と比較して、タイガーストライプ特性の改善、例えば、目に見えるタイガーストライプ特性の改善を有し得る。ある実施態様においては、本明細書で定義されるように製造された上記物品は、(i)上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂から製造される物品または(ii)上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられた上記ポリマー樹脂から製造される物品と比較して、タイガーストライプの目に見える減少、例えばタイガーストライプの数の減少または目に見えるタイガーストライプが少ないことがあり得る。
ある実施態様においては、本明細書で定義される上記ポリマー樹脂の射出成形により製造された上記物品は、ISO 178に従って測定した場合、上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられたポリマー樹脂から製造される物品よりも大きい曲げ弾性率を有する。
ある実施態様においては、本明細書で定義されるポリマー樹脂の射出成形により製造された上記物品は、少なくとも約880MPa、例えば少なくとも約900MPa、または少なくとも約925MPa、または少なくとも約950MPaの曲げ弾性率を有する。ある実施態様においては、本明細書で定義される上記ポリマー樹脂の射出成形により製造される上記物品は、約900〜約1200MPa、例えば約925〜約1175MPaの曲げ弾性率を有する。
ある実施態様においては、本明細書で定義されるポリマー樹脂の射出成形によって製造される物品は、上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられた上記ポリマー樹脂から製造される物品と比較して、少なくとも約2%以上、例えば少なくとも約5%以上、または少なくとも約10%以上の曲げ弾性率を有する。ある実施態様においては、本明細書で定義される上記ポリマー樹脂の射出成形により製造される上記物品は、上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられた上記ポリマー樹脂から製造される物品と比較して、少なくとも約50MPa以上、例えば少なくとも約75MPa以上、または少なくとも約85MPa以上の曲げ弾性率を有する。
ある実施態様においては、本明細書で定義される上記ポリマー樹脂の射出成形により製造される物品は、(i)ISO 180に従って23℃±2℃でのアイゾットノッチ付き衝撃試験に従って測定した場合、上記相溶化剤を含まないポリマー樹脂を含む物品に匹敵するか、またはそれより大きい曲げ弾性率、および/または(ii)ISO 178に従って測定した場合、上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられた上記ポリマー樹脂から製造される物品より大きい曲げ弾性率を有する。
ある実施態様においては、本明細書で定義される上記ポリマー樹脂の射出成形により製造される上記物品は、ISO 180に従って23℃±2℃でのアイゾットノッチ付き衝撃試験で測定した場合、上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂を含む物品より大きい衝撃強度を有する。
ある実施態様においては、本明細書で定義される上記ポリマー樹脂の射出成形により製造される上記物品は、上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂を含む物品と比較して、少なくとも1%以上、例えば少なくとも3%以上、または少なくとも5%以上、または少なくとも10%以上、または少なくとも25%以上である衝撃強度を有する。
ある実施態様においては、本明細書で定義される上記ポリマー樹脂の射出成形により製造される上記物品は、少なくとも約4.0kJ/m2、例えば少なくとも約4.2kJ/m2、例えば少なくとも約5.0kJ/m2、または例えば少なくとも約6.0kJ/m2、例えば約4.2kJ/m2〜約20kJ/m2、例えば約4.2kJ/m2〜約10kJ/m2、約4.2kJ/m2〜約7.0kJ/m2、または約5.0kJ/m2〜約7.0kJ/m2、または約6.0kJ/m2〜約7.0kJ/m2の衝撃強度を有する。
ある実施態様においては、本明細書で定義される上記ポリマー樹脂の射出成形により製造される上記物品は、上記相溶化剤がポリマーベース相溶化剤に置き換えられた上記ポリマー樹脂から製造される物品に匹敵する衝撃強度を有する。ある実施態様においては、本明細書で定義される上記ポリマー樹脂の射出成形により製造された上記物品は、上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられたポリマー上記樹脂から製造される物品と比較して、約50%以下、例えば約40%以下、または約30%以下である衝撃強度を有する。
ある実施態様においては、本明細書で定義される上記ポリマー樹脂の射出成形により製造される上記物品は、(i)ISO 180に従って23℃±2℃でのアイゾットノッチ付き衝撃試験に従って測定した場合、上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂を含む物品よりも大きい衝撃強度を有し、かつ/または(ii)ISO 178に従って測定した場合、上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられたポリマー樹脂から製造される物品よりも大きい曲げ弾性率を有する。
ある実施態様においては、本明細書で定義される上記ポリマー樹脂の射出成形によって製造される上記物品は、少なくとも約4.0kJ/m2の衝撃強度と少なくとも約900MPaの曲げ弾性率を有し、例えば少なくとも約4.3kJ/m2の衝撃強度と少なくとも約950MPaの曲げ弾性率を有する。
ある実施態様においては、本明細書で定義される上記ポリマー樹脂の射出成形によって製造される上記物品は、約4kJ/m2〜約7kJ/m2の衝撃強度と約900MPa〜約1200MPaの曲げ弾性率、例えば、約4.3kJ/m2〜約6.5kJ/m2の衝撃強度と約950MPa〜約1175MPaの曲げ弾性率を有する。
ある実施態様においては、本明細書で定義される上記ポリマー樹脂の射出成形により製造される上記物品は、上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂を含む物品よりも大きい、例えば少なくとも0.1kJ/m2大きい、または少なくとも0.2kJ/m2大きい衝撃強度および/または上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂に匹敵する、例えばそれよりも10%以下であるか、またはそれよりも大きい曲げ弾性率を有する。
ある実施態様においては、本明細書で定義される上記ポリマー樹脂の射出成形により製造される上記物品は、上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられた上記ポリマー樹脂から製造される物品に匹敵する、例えばそれよりも50%以下、または30%以下である衝撃強度および/または上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられた上記ポリマー樹脂から製造される物品よりも大きい曲げ弾性率を有する。
ある実施態様においては、本発明に従って製造された物品は、(i)上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂を含む物品および/または(ii)上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられた上記ポリマー樹脂から製造される物品と比較して、衝撃強度と曲げ弾性率の特性が改善されたバランス、例えば衝撃強度と曲げ弾性率の特性の最適なバランスを有する。
物品の上記衝撃強度特性は物品の靭性に対応し、すなわち物品の衝撃強度が大きいほどその靭性は大きい。
物品の曲げ弾性率特性は、物品の剛性に対応し、すなわち、物品の曲げ弾性率が大きいほど、その剛性は大きい。
持ち運びのできる廃棄物容器またはごみ容器のような物品、例えば、ウィリービンは、最適な性能と特性のために、靭性と剛性の特性のバランスを必要とする。
ある実施態様においては、本明細書で定義される上記相溶化剤は、物品において使用することができ、上記物品は上記相溶化剤を含む本明細書で定義されるポリマー樹脂を射出成形することにより製造されて、
(A)(i)上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂を射出成形することにより製造される物品、または(ii)上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられたポリマー樹脂を射出成形することにより製造される物品と比較して優れた靭性と剛性のバランスを与えるか、または
(B)上記物品の靭性と剛性との間のバランスを最適化する。
(A)(i)上記相溶化剤を含まない上記ポリマー樹脂を射出成形することにより製造される物品、または(ii)上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられたポリマー樹脂を射出成形することにより製造される物品と比較して優れた靭性と剛性のバランスを与えるか、または
(B)上記物品の靭性と剛性との間のバランスを最適化する。
ある実施態様においては、射出成形によって上記ポリマー樹脂から製造される物品は、ISO 527-2に従って測定した場合、引張弾性率および/または降伏点引張応力を有し、これは、上記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられたポリマー樹脂から製造される物品よりも大きい。
ある実施態様においては、上記ポリマーベースの相溶化剤はコポリマーである。ある実施態様においては、上記ポリマーベースの相溶化剤は、ポリプロピレンベースのオレフィンブロックコポリマーである。
本明細書で定義される本発明の上記ポリマー樹脂は、射出成形以外の技術、例えば上記ポリマー樹脂の押出成形により物品を製造するために使用することができる。
下記の表1に示すように、各々が2種類のHDPEとポリプロピレン(PP)の混合物を含む7種のポリマー樹脂を調製した。全てのポリマー樹脂は、Coperion ZSK18二軸スクリュー押出機(直径18mm)との溶融混合によって調製した。スクリュー速度は800rpmに、供給速度は8.0kg/時間に設定した。高温押出物を直ちに水中で急冷し、ペレット化した。試料Aおよび1は、表面処理された無機粒子材料なしで調製されたため、比較例である。
7種のポリマー樹脂試料のメルトフローインデックス(MFI)特性を試験した。MFIは、一定の圧力がピストンを介して溶融物に加えられ、190℃と230℃の溶融ブレンド温度で全質量2.16kgの荷重が加えられたときに10分間で生じる出力速度(グラム)である。MFIをISO 1133に従って試験した。上記ポリマー樹脂試料1〜7のMFI特性を下記の表2に示す。
Arburg Allrounder 320Mを使用して実施例1で調製した7種のポリマー樹脂から射出成形試料を調製し、プラクティスD618の手順A(40/23/50)に従って成形品を試験前に23℃および相対湿度50%で最低40時間コンディショニングした。
各射出成形された試料は、その後、下記の機械的特性試験を受けた。
曲げ試験:
ISO 178に従って、Tinius Olsen Benchtop曲げ試験を使用して室温で曲げ試験を行った。その曲げ試験結果を下記の表3に示す。
引張試験:
Tinius Olsen Benchtop引張試験機を使用して室温で引張試験を行い、示された結果は、ISO 527-2に従って、各ブレンドについて平均8回の測定に対応する。下記の表3は、各射出成形した試料の降伏点引張応力(MPa)と引張弾性率(MPa)を示す。
衝撃試験:
シャルピーノッチ付き衝撃試験は、ISO 179に従って、Instron Ceast 9340落錘衝撃試験機を使用して-20±2℃および23±2℃で行うことができる。アイゾットノッチ付き衝撃試験は、ISO 180に従って、23℃±2で行った。下記の表3に示され結果は、各ブレンドに対する完全な破断測定値の平均に対応する。
Claims (29)
- 射出成形により物品を製造する方法であって、該方法がポリマー樹脂から物品を射出成形することを含み、前記ポリマー樹脂が異なるタイプのリサイクルされたポリマーと、無機粒子材料及び前記無機粒子材料の表面上の表面処理剤を含む相溶化剤とを含み、前記ポリマー樹脂が3.0g/10分以上の2.16kg/190℃でのMFIを有する、前記方法。
- 相溶化剤を含むポリマー樹脂を射出成形することにより製造される物品における、タイガーストライプを排除するか、または前記相溶化剤を欠いた前記ポリマー樹脂を含む物品と比較しておよび/または前記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられたポリマー樹脂を射出成形することにより製造される物品と比較してタイガーストライプを減少させるための前記相溶化剤の使用であって、前記相溶化剤が、無機粒子材料と前記無機粒子材料の表面上の表面処理剤とを含み、前記ポリマー樹脂が、異なるタイプのリサイクルされたポリマーを含み、前記相溶化剤を含む前記ポリマー樹脂が、3.0g/10分以上の2.16kg/190℃でのMFIを有する、前記使用。
- ポリマー樹脂における、相溶化剤の、(i)前記ポリマー樹脂から射出成形により製造される物品におけるタイガーストライプの発生を排除するか、または(ii)前記相溶化剤を欠いた前記ポリマー樹脂から製造される物品と比較しておよび/または前記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられたポリマー樹脂を射出成形することにより製造される物品と比較してタイガーストライプの発生を減少させるための使用であって、前記相溶化剤が、無機粒子材料と前記無機粒子材料の表面上の表面処理剤とを含み、前記ポリマー樹脂が、異なるタイプのリサイクルされたポリマーを含み、前記相溶化剤を含む前記ポリマー樹脂が、3.0g/10分以上の2.16kg/190℃でのMFIを有する、前記使用。
- 相溶化剤を含むポリマー樹脂を射出成形することにより製造される物品における、
(A)(i)前記相溶化剤を欠いた前記ポリマー樹脂を射出成形することにより製造される物品、もしくは(ii)前記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられたポリマー樹脂を射出成形することにより製造される物品と比較して優れた靱性と剛性のバランスを与えるか、または
(B)前記物品の靱性と剛性の間のバランスを最適化する、
ための前記相溶化剤の使用であって、
前記相溶化剤が、無機粒子材料と前記無機粒子材料の表面上の表面処理剤とを含み、前記ポリマー樹脂が、異なるタイプのリサイクルされたポリマーを含み、前記相溶化剤を含む前記ポリマー樹脂が、3.0g/10分以上の2.16kg/190℃でのMFIを有する、前記使用。 - 射出成形されることにより物品を製造するポリマー樹脂における、相溶化剤の使用であって、
(A)(i)前記相溶化剤を欠いた前記ポリマー樹脂を射出成形することにより製造される物品、もしくは(ii)前記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられたポリマー樹脂を射出成形することにより製造される物品と比較して優れた靱性と剛性のバランスを与えるか、または
(B)前記物品の靱性と剛性の間のバランスを最適化する、
ための前記使用であり、
前記相溶化剤が、無機粒子材料と前記無機粒子材料の表面上の表面処理剤とを含み、前記ポリマー樹脂が、異なるタイプのリサイクルされたポリマーを含み、前記相溶化剤を含む前記ポリマー樹脂が、3.0g/10分以上の2.16kg/190℃でのMFIを有する、前記使用。 - 前記ポリマー樹脂が、ポリエチレンとポリプロピレン、または異なるタイプのポリエチレン(例えば、HDPE、LDPEおよび/またはLLDPE)とポリプロピレンの混合物、または異なるタイプのHDPEとポリプロピレンの混合物を含む、請求項1〜5のいずれか1項記載の方法または使用。
- 前記ポリマー樹脂が、ポリプロピレンを約90質量%以下、例えば約40質量%以下の量で含む、請求項1〜6のいずれか1項記載の方法または使用。
- 前記ポリマー樹脂が、ポリエチレンを少なくとも約10質量%、例えば少なくとも約60質量%の量で含む、請求項1〜7のいずれか1項記載の方法または使用。
- 前記ポリマー樹脂が、バージンポリマーを含まない、請求項1〜8のいずれか1項記載の方法または使用。
- 前記ポリマー樹脂が、耐衝撃性改良剤を、例えば、約10質量%未満、例えば約1質量%〜約7.5質量%、または約1.5質量%〜約3.0質量%の量でさらに含む、請求項1〜9のいずれか1項記載の方法または使用。
- 前記相溶化剤が、約5質量%〜約20質量%、例えば8質量%〜約12質量%の量で存在する、請求項1〜10のいずれか1項記載の方法または使用。
- 前記無機粒子が、約2.5μm以下、例えば約1.0μm以下または約0.75μm以下のd50を有する、請求項1〜11のいずれか1項記載の方法または使用。
- 前記表面処理剤が、式(1)を有する化合物を含むかまたはその化合物である、請求項1〜12のいずれか1項記載の方法または使用:
A-(X-Y-CO)m(O-B-CO)nOH (1)
(式中、
Aは、1個または2個の隣接するカルボニル基を有する末端エチレン結合を含有する部分であり;
Xは、Oであり、かつmは1〜4であるか、またはXは、Nであり、かつmは1であり;
Yは、C1-18-アルキレンまたはC2-18-アルケニレンであり;
Bは、C2-6-アルキレンであり;nは、0〜5である;
ただし、Aが前記エチレン基に隣接する2個のカルボニル基を含有する場合、XはNである)。 - 前記化合物が、β-カルボキシエチルアクリレート、β-カルボキシヘキシルマレイミド、10-カルボキシデシルマレイミド、5-カルボキシペンチルマレイミドおよびβ-アクリロイルオキシプロパン酸から選択される、請求項13記載の方法または使用。
- 前記相溶化剤が、無機粒子材料と前記粒子の表面上の有機リンカーを含み、前記有機リンカーが酸素含有酸官能性を有し、前記有機リンカーが有機酸の塩基形態である、請求項1〜14のいずれか1項記載の方法又は使用。
- 前記無機粒子が、炭酸カルシウム、例えば、粉砕炭酸カルシウムである、請求項1〜15のいずれか1項記載の方法又は使用。
- 前記ポリマー樹脂が、酸化防止剤を約5質量%未満、例えば約1質量%未満の量でさらに含む、請求項1〜16のいずれか1項記載の方法または使用。
- 前記物品が、持ち運びのできる廃棄物容器またはごみ容器、例えば、ウィリービン、またはその一部もしくは構成要素である、請求項1〜17のいずれか1項記載の方法または使用。
- 射出成形による物品の製造に使用するのに適したポリマー樹脂であって、前記ポリマー樹脂が、異なるリサイクルされたポリマーの混合物と、前記ポリマー樹脂の総質量に基づいて、約5質量%〜約20質量%の、無機粒子材料及び前記無機粒子材料の表面上の表面処理剤を含む相溶化剤とを含み、前記ポリマー樹脂が、3.0g/10分以上の2.16kg/190℃でのMFIを有し、前記ポリマー樹脂が、ポリマー組成の総質量に基づいて、少なくとも約50質量%のリサイクルされたポリエチレンと、前記ポリマー樹脂の総質量に基づいて、約10質量%〜約30質量%のリサイクルされたポリプロピレンを含む、前記ポリマー樹脂。
- 耐衝撃性改良剤を、例えば、前記ポリマー樹脂の総質量に基づいて、約10質量%未満、例えば約1.0質量%〜約7.5質量%の量でさらに含む、請求項19記載のポリマー樹脂。
- 酸化防止剤を、例えば、前記ポリマー樹脂の総質量に基づいて、約5質量%未満、例えば約0.1質量%〜約1.0質量%の量でさらに含む、請求項19または20記載のポリマー樹脂。
- 前記無機粒子材料が、約2.5μm以下、例えば約1.0μm以下、または約0.75μm以下のd50を有する、請求項19〜21いずれか1項記載のポリマー樹脂。
- 前記表面処理剤が、式(1)を有する化合物を含むかまたはその化合物である、請求項19〜22いずれか1項記載のポリマー樹脂:
A-(X-Y-CO)m(O-B-CO)nOH (1)
(式中、
Aは、1個または2個の隣接するカルボニル基を有する末端エチレン結合を含有する部分であり;
Xは、Oであり、かつmは1〜4であるか、またはXは、Nであり、かつmは1であり;
Yは、C1-18-アルキレンまたはC2-18-アルケニレンであり;
Bは、C2-6-アルキレンであり;nは、0〜5である;
ただし、Aが前記エチレン基に隣接する2個のカルボニル基を含有する場合、XはNである)。 - 前記化合物が、β-カルボキシエチルアクリレート、β-カルボキシヘキシルマレイミド、10-カルボキシデシルマレイミド、5-カルボキシペンチルマレイミドおよびβ-アクリロイルオキシプロパン酸から選択される、請求項23記載のポリマー樹脂。
- 前記相溶化剤が、無機粒子材料と前記粒子の表面上の有機リンカーを含み、前記有機リンカーが酸素含有酸官能性を有し、前記有機リンカーが有機酸の塩基形態である、請求項19〜24のいずれか1項記載のポリマー樹脂。
- 前記無機粒子が、炭酸カルシウム、例えば粉砕炭酸カルシウムである、請求項19〜25のいずれか1項記載のポリマー樹脂。
- 請求項19〜26のいずれか1項記載のポリマー樹脂を射出成形することにより製造されるか、または請求項1〜18のいずれか1項記載の方法によって得ることができる物品。
- 下記のうちの1つ以上を有する、請求項27記載の物品:
a)(i)前記相溶化剤を欠いた前記ポリマー樹脂を含む物品、および/または(ii)前記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられた前記ポリマー樹脂組成物から製造される物品と比較して、減少したタイガーストライプ、またはタイガーストライプを含まない;
b)ISO 178に従って測定した場合、 前記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられた前記ポリマー樹脂から製造される物品よりも大きい曲げ弾性率;
c)ISO 178に従って測定した場合、少なくとも約900MPa、例えば約900MPa〜約1200MPaの曲げ弾性率;
d)ISO 180に従って23℃±2℃でのアイゾットノッチ付き衝撃試験に従って測定した場合、前記相溶化剤を欠いた前記ポリマー樹脂を含む物品よりも大きい衝撃強度;
e)(i)ISO 180に従って23℃±2℃でのアイゾットノッチ付き衝撃試験に従って測定した場合、前記相溶化剤を欠いた前記ポリマー樹脂を含む物品よりも大きい衝撃強度、および/または(ii)ISO 178に従って測定した場合、前記相溶化剤がポリマーベースの相溶化剤に置き換えられた前記ポリマー樹脂から製造される物品よりも大きい曲げ弾性率;
f)ISO 180に従って23℃±2℃でのアイゾットノッチ付き衝撃試験で測定した場合、少なくとも約4.0kJ/m2、例えば約4.0kJ/m2〜約20kJ/m2の衝撃強度。 - 前記物品が、持ち運びのできる廃棄物容器またはごみ容器、例えば、ウィリービン、またはその一部もしくは構成要素である、請求項27または28記載の物品。
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