JP2023522334A - Toy building blocks made from recycled ABS material - Google Patents

Toy building blocks made from recycled ABS material Download PDF

Info

Publication number
JP2023522334A
JP2023522334A JP2022562734A JP2022562734A JP2023522334A JP 2023522334 A JP2023522334 A JP 2023522334A JP 2022562734 A JP2022562734 A JP 2022562734A JP 2022562734 A JP2022562734 A JP 2022562734A JP 2023522334 A JP2023522334 A JP 2023522334A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
abs
recycled
polymer
toy building
abs polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022562734A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
クリスティアンセン,ソーレン
スティーンフェルト モーラー-セーレンセン,セーレン
ミッケルセン,レネ
アンデルセン,ビストラ
アンデルセン,エミル
ゲイル ニールセン,カリーナ
クリスチャン ジェンセン,アンダース
Original Assignee
レゴ エー/エス
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by レゴ エー/エス filed Critical レゴ エー/エス
Publication of JP2023522334A publication Critical patent/JP2023522334A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/0005Direct recuperation and re-use of scrap material during moulding operation, i.e. feed-back of used material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/04Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0001Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/022Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00Products made by additive manufacturing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/06Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions
    • C08J11/08Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions using selective solvents for polymer components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L55/00Compositions of homopolymers or copolymers, obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in groups C08L23/00 - C08L53/00
    • C08L55/02ABS [Acrylonitrile-Butadiene-Styrene] polymers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H33/00Other toys
    • A63H33/04Building blocks, strips, or similar building parts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H33/00Other toys
    • A63H33/04Building blocks, strips, or similar building parts
    • A63H33/06Building blocks, strips, or similar building parts to be assembled without the use of additional elements
    • A63H33/08Building blocks, strips, or similar building parts to be assembled without the use of additional elements provided with complementary holes, grooves, or protuberances, e.g. dovetails
    • A63H33/086Building blocks, strips, or similar building parts to be assembled without the use of additional elements provided with complementary holes, grooves, or protuberances, e.g. dovetails with primary projections fitting by friction in complementary spaces between secondary projections, e.g. sidewalls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/0026Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics by agglomeration or compacting
    • B29B17/0042Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics by agglomeration or compacting for shaping parts, e.g. multilayered parts with at least one layer containing regenerated plastic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B2017/001Pretreating the materials before recovery
    • B29B2017/0015Washing, rinsing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213Specific separating techniques
    • B29B2017/0293Dissolving the materials in gases or liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/04Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • B29B2017/0424Specific disintegrating techniques; devices therefor
    • B29B2017/0484Grinding tools, roller mills or disc mills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/04Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • B29B2017/0424Specific disintegrating techniques; devices therefor
    • B29B2017/0496Pyrolysing the materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2055/00Use of specific polymers obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in a single one of main groups B29K2023/00 - B29K2049/00, e.g. having a vinyl group, as moulding material
    • B29K2055/02ABS polymers, i.e. acrylonitrile-butadiene-styrene polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0005Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/26Scrap or recycled material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/52Sports equipment ; Games; Articles for amusement; Toys
    • B29L2031/5209Toys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/16Biodegradable polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2355/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers, obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in groups C08J2323/00 - C08J2353/00
    • C08J2355/02Acrylonitrile-Butadiene-Styrene [ABS] polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/20Recycled plastic
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/143Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/20Waste processing or separation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

本発明は、リサイクルABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)材料で作られており、リサイクルABSポリマーを含む樹脂を加工することにより製造された、玩具組立要素に関する。【選択図】図1The present invention relates to toy building elements made of recycled ABS (acrylonitrile butadiene styrene) material and manufactured by processing resins containing recycled ABS polymer. [Selection drawing] Fig. 1

Description

本発明は、リサイクルABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)材料で作られており、リサイクルABSポリマーを含む樹脂を加工することにより製造された、玩具組立要素に関する。 The present invention relates to toy building elements made of recycled ABS (acrylonitrile butadiene styrene) material and manufactured by processing resins containing recycled ABS polymer.

玩具組立要素は、何年もの間製造され、市場に出されている。 Toy construction elements have been manufactured and marketed for many years.

旧来から、そのような玩具組立要素は、石油ベースポリマー、例えばABSで作られている。 Traditionally, such toy building elements are made of petroleum-based polymers, such as ABS.

ABSは、ポリブタジエンの存在下で、スチレンおよびアクリロニトリルを重合することにより製造されるエンジニアリング熱可塑性ポリマーである。比率は、アクリロニトリルを15から35%に、ブタジエンを5から30%に、またスチレンを40から60%に変動させてよい。ABSは、非晶質-連続相およびゴム状分散相からなる。ポリ(スチレン-co-アクリロニトリル)(SAN)コポリマーは、分散ブタジエンまたはブタジエンコポリマーからなる連続相および第2の相を形成する。ブタジエン粒子は、表面上にグラフトされたSANの層を有し、これが2つの相を適合性にする。ABSの性質は、組成、熱可塑性およびゴム状相の特性、ならびにそれらの間の相互反応により得られる。したがって、SANの含有量および分子量は、性質、例えば加工性、耐熱性、表面硬度および耐化学性を管理する。ブタジエン含有量は、主に靱性に寄与する。 ABS is an engineering thermoplastic polymer made by polymerizing styrene and acrylonitrile in the presence of polybutadiene. Proportions may vary from 15 to 35% acrylonitrile, 5 to 30% butadiene, and 40 to 60% styrene. ABS consists of an amorphous-continuous phase and a rubbery dispersed phase. Poly(styrene-co-acrylonitrile) (SAN) copolymers form a continuous phase and a secondary phase consisting of dispersed butadiene or butadiene copolymers. Butadiene particles have a layer of SAN grafted onto the surface, which makes the two phases compatible. The properties of ABS are derived from the composition, the properties of the thermoplastic and rubbery phases, and the interactions between them. Therefore, SAN content and molecular weight control properties such as processability, heat resistance, surface hardness and chemical resistance. Butadiene content primarily contributes to toughness.

ABSは、乳化重合および塊状重合により製造され得る。異なる性質を有するABS材料は、ABSが、乳化または塊状重合によって生成されたかどうかに応じて得られる。例えば、ABS材料の強い光沢面は、ABSを乳化重合により生成する場合に得られ得る一方、弱い表面光沢は、通常、ABS材料が塊状重合により生成された場合に得られる。 ABS can be produced by emulsion polymerization and bulk polymerization. ABS materials with different properties are obtained depending on whether the ABS is produced by emulsion or bulk polymerization. For example, a high gloss surface of an ABS material can be obtained when the ABS is produced by emulsion polymerization, while a low surface gloss is usually obtained when the ABS material is produced by bulk polymerization.

石油資源の減少および地球温暖化の影響について懸念が強まっていることで、ABSをリサイクルするための技術、およびバイオマスを再生可能資源として使用することにより、ABSポリマーを生成するための技術の開発が奨励されている。 Growing concerns about declining petroleum resources and the impact of global warming have prompted the development of technologies for recycling ABS and using biomass as a renewable resource to produce ABS polymers. encouraged.

ABSは、バイオマスを再生可能資源として使用することにより生成され得る。WO2015/034948 A1は、原材料として再生可能な炭素源を使用して、バイオベース有機化学物質、例えばバイオアクリル酸、バイオアクリロニトリルおよびバイオ1,4-ブタジエンを生成する方法について記載している。第1の段階では、バイオ1,3-プロパンジオールは、微生物発酵を介した再生可能な炭素源に由来し、第2段階では、バイオ1,3-プロパンジオールは、バイオアクリル酸、またはバイオアクリロニトリル、またはバイオ1,4-ブタジオールに変換される。 ABS can be produced by using biomass as a renewable resource. WO2015/034948 A1 describes a method for producing bio-based organic chemicals such as bio-acrylic acid, bio-acrylonitrile and bio-1,4-butadiene using renewable carbon sources as raw materials. In the first stage, bio-1,3-propanediol is derived from renewable carbon sources via microbial fermentation, and in the second stage, bio-1,3-propanediol is derived from bio-acrylic acid, or bio-acrylonitrile. , or bio 1,4-butadiol.

ABSは、炭素捕捉技術を使用して得られた材料、すなわち空気から、または工業プロセスによる気体から直接的に捕捉された一酸化炭素および/または二酸化炭素を使用して、生成された材料を使用することによっても生成され得る。そのような炭素捕捉技術は、例えば吸収、吸着、ケミカルルーピングおよび膜分離技術を含む。捕捉された酸化炭素は、次いで新たなモノマーまたはポリマーを作るための供給源として使用され得る炭化水素、例えばメタノールまたはエタノールに変換され得る。 ABS uses materials obtained using carbon capture technology, i.e. materials produced using carbon monoxide and/or carbon dioxide captured directly from the air or from gases by industrial processes. can also be generated by Such carbon capture technologies include, for example, absorption, adsorption, chemical looping and membrane separation technologies. The trapped carbon oxides can then be converted to hydrocarbons such as methanol or ethanol that can be used as a source to make new monomers or polymers.

ABSは、ABS材料の機械的または化学的リサイクルによっても得られ得る。 ABS can also be obtained by mechanical or chemical recycling of ABS material.

ABSの機械的リサイクルは、機械的プロセス、例えば粉砕、洗浄、分離、乾燥、再顆粒化および配合のみを伴う。典型的なリサイクルプロセスでは、廃棄ABSプラスチックが収集され、異物を除去するために洗浄される。清掃されたプラスチックは、次いでフレークに粉砕され、これを配合およびペレット化できる、または顆粒に再加工できる。 Mechanical recycling of ABS involves only mechanical processes such as grinding, washing, separation, drying, regranulation and compounding. In a typical recycling process, waste ABS plastic is collected and washed to remove foreign matter. The cleaned plastic is then crushed into flakes, which can be compounded and pelletized, or reprocessed into granules.

機械的リサイクルABS材料の使用に関連する問題の1つは、リサイクルABS材料の性質は、通常、バージンABS材料より劣るということである。これは、ABSの耐用期間中、および溶融再加工作業中に発生する分解現象のためであり、溶融再加工作業は、分解効果を加速させる。再加工中に、ABS材料には高温およびせん断応力を施すが、これらは異なるタイプの分解反応を引き起こす。分解の程度は、サイクルの数および加工温度によって決まる。使用済リサイクルABSでは、使用中に光、上昇温度および化学物質に曝露することで、さらなる分解が引き起こされるとも予想される。ABSは、鎖切断および架橋のため分解し、表面に移動し得るオリゴマー生成物、および壊れやすい架橋ポリブタジエン粒子を作り出すと考えられている。化学変化は、例えば衝撃強度に対して著しく悪影響を有し、好適な添加剤を添加することにより、または、それをバージンポリマーとブレンドすることにより、リサイクルポリマーの性能を改善することが必要である。 One of the problems associated with the use of mechanically recycled ABS material is that the properties of recycled ABS material are usually inferior to virgin ABS material. This is due to decomposition phenomena that occur during the lifetime of ABS and during melt rework operations, which accelerate the decomposition effect. During rework, ABS materials are subjected to high temperatures and shear stresses, which induce different types of decomposition reactions. The degree of decomposition depends on the number of cycles and processing temperature. In post-consumer recycled ABS, exposure to light, elevated temperatures and chemicals during use is also expected to cause further degradation. ABS is believed to degrade due to chain scission and cross-linking, creating oligomeric products that can migrate to surfaces and fragile cross-linked polybutadiene particles. Chemical changes have a significant adverse effect on e.g. impact strength and it is necessary to improve the performance of the recycled polymer by adding suitable additives or by blending it with virgin polymer. .

機械的リサイクルABS材料の使用に関する別の問題は、リサイクルに使用される廃棄ABSにおける有害、および/または受け入れられない添加剤、ならびに他の望ましくない物質の存在である。ABS廃材は、典型的には、洗浄してからリサイクルされるが、この洗浄するステップは、廃材内に存在するすべての添加剤および他の望ましくない物質を除去しない。いくつかの種類の添加剤は、有害なことがあり、したがって玩具、例えば玩具組立要素を製造するのに使用される場合、リサイクルABS材料にその存在は受け入れられない。詳細には、規制(EC)No 1272/2008の下に区分1A、1Bまたは2の発癌性、突然変異誘発性または生殖毒性(CMR)として分類される物質は、リサイクル材料に望ましくない物質である。毒性金属の存在も避けなければならない。WEEE(廃電気電子機器)からの廃棄物における難燃剤は、受け入れられないタイプの添加剤のさらなる例である。廃棄ABSに存在し得る他の種類の添加剤は、顔料、例えば酸化鉄を含み、これは、ABS品目が廃棄物として投棄される前に、品目の耐用期間中にABS材料の連続分解に寄与する。他の種類の添加剤は、リサイクルABS材料の衝撃強度に影響を与える耐衝撃性改良剤、材料加工性、また摩擦性に影響を与え得る潤滑剤、ならびにリサイクルABS材料の色および機械的性質の両方に影響を与え得る着色剤であり得る。ABS廃材は、使用フェーズ中に吸収された望ましくない物質も含有し得る。そのような物質は、有機溶媒、清浄剤および食品成分を含み得る。ABS廃材は、他のモノマーおよび溶媒を含む装飾も含有し得る。 Another problem with the use of mechanically recycled ABS material is the presence of hazardous and/or unacceptable additives and other undesirable substances in the waste ABS used for recycling. ABS waste is typically washed before it is recycled, but this washing step does not remove all additives and other undesirable substances present in the waste. Some types of additives can be harmful and therefore their presence in recycled ABS material is unacceptable when used to make toys, eg toy building elements. In particular, substances classified as Category 1A, 1B or 2 carcinogenic, mutagenic or toxic for reproduction (CMR) under Regulation (EC) No 1272/2008 are substances that are undesirable in recycled materials. . The presence of toxic metals should also be avoided. Flame retardants in waste from WEEE (waste electrical and electronic equipment) are further examples of unacceptable types of additives. Other types of additives that may be present in discarded ABS include pigments, such as iron oxide, which contribute to the continuous degradation of ABS material during the item's life before the item is discarded as waste. do. Other types of additives are impact modifiers that affect the impact strength of recycled ABS materials, lubricants that can affect material processing and friction properties, and color and mechanical properties of recycled ABS materials. It can be a colorant that can affect both. ABS waste can also contain undesirable substances that have been absorbed during the use phase. Such substances may include organic solvents, detergents and food ingredients. ABS waste may also contain decorations containing other monomers and solvents.

機械的リサイクルABSポリマーの使用に関するさらに別の問題は、リサイクルABSが暗灰色および黒色でしか市販されていないことである。明るい色に着色されている、リサイクルABS材料で作られた玩具を生産するためには、好適な着色処理が開発されなければならない。 Yet another problem with the use of mechanically recycled ABS polymer is that recycled ABS is only commercially available in dark gray and black. In order to produce brightly colored toys made from recycled ABS materials, a suitable coloring process must be developed.

ABSの化学的リサイクルは、ABS廃材が元のモノマーおよび/またはオリゴマーに化学的に変換され、これが、新たなバージン様ポリマーを生成して、ABS品目を作り出すのに使用され得る任意のプロセスを指す。このタイプの化学的リサイクルプロセスは、熱分解および化学解重合を含む。化学的リサイクルは、ABS廃材が、好適な溶媒を使用して溶解され得、溶解されたABSポリマーが、次いで典型的にはポリマーを沈殿させることにより、または溶媒を蒸発させることにより回収される任意のプロセスも指す。このタイプの化学的リサイクルプロセスは、典型的には「溶媒溶解」と呼ばれる。 Chemical recycling of ABS refers to any process in which ABS waste material is chemically converted to its original monomers and/or oligomers, which produce new virgin-like polymers that can be used to create ABS items. . Chemical recycling processes of this type include pyrolysis and chemical depolymerization. Chemical recycling is an optional process in which the ABS waste can be dissolved using a suitable solvent and the dissolved ABS polymer then recovered, typically by precipitating the polymer or by evaporating the solvent. Also refers to the process of This type of chemical recycling process is typically referred to as "solvent dissolution."

熱分解は、酸素なしの上昇温度でABS材料の崩壊を指す。熱分解は、プラスチックを熱分解油にし、これをさらに精製できる。新たなバージン様ポリマーは、次いで生じた油から公知の重合プロセスにより作られ得る。 Pyrolysis refers to the collapse of ABS materials at elevated temperatures in the absence of oxygen. Pyrolysis turns the plastic into pyrolysis oil, which can be further refined. New virgin-like polymers can then be made from the resulting oil by known polymerization processes.

化学解重合は、化学物質を使用して、ポリマーをモノマー、オリゴマー、またはモノマーおよび/もしくはオリゴマーの混合物、ならびに/またはそれらの中間体へと崩壊するプロセスである。プロセスは、モノマー/中間体から添加剤および着色料を除去する。新たなバージン様ポリマーは、モノマーを重合することにより生成され得る。今日、ABS廃材の解重合に好適な、利用できる商用技術は存在しない。しかし新たなバージンABSポリマーは、他のタイプのプラスチック廃棄物の解重合により回収されたモノマーの重合により製造され得る。例えば、WO2016/049782に記載されているように、スチレンモノマーは、ポリスチレンの解重合により回収され得る。 Chemical depolymerization is the process of using chemicals to break down polymers into monomers, oligomers, or mixtures of monomers and/or oligomers and/or intermediates thereof. The process removes additives and colorants from the monomers/intermediates. New virgin-like polymers can be produced by polymerizing monomers. There is no commercial technology available today that is suitable for depolymerizing ABS waste. However, new virgin ABS polymers can be produced by polymerization of monomers recovered from the depolymerization of other types of plastic waste. For example, styrene monomer can be recovered by depolymerization of polystyrene, as described in WO2016/049782.

溶媒溶解は、溶媒を使用したポリマーの選択的抽出を伴う。任意の添加剤および着色料は除去され、生じたポリマーは、典型的にはポリマーを沈殿させることにより、または溶媒を蒸発させることにより回収される。ポリマー鎖および構造は崩壊していない。溶解に基づくABSのリサイクルについての技術も開発されており、ABSを溶解するために多くの溶媒、例えばアセトンおよびテトラヒドロフラン(THF)が示唆されている。 Solvent dissolution involves selective extraction of the polymer using a solvent. Any additives and colorants are removed and the resulting polymer recovered, typically by precipitating the polymer or by evaporating the solvent. Polymer chains and structures are not disrupted. Technologies for dissolution-based recycling of ABS have also been developed, and many solvents, such as acetone and tetrahydrofuran (THF), have been suggested to dissolve ABS.

WO2015/034948 A1WO2015/034948 A1 WO2016/049782WO2016/049782 US3,005,282US 3,005,282 US05/877,800US05/877,800 WO2014/005591WO2014/005591 US4,616,064US 4,616,064 WO2018/089573パラグラフ[0043]~[0072]WO2018/089573 paragraphs [0043] to [0072] US5,409,967US 5,409,967

溶媒溶解リサイクルプロセスから回収されたABSポリマーの使用に関する問題の1つは、溶媒抽出が、すべての添加剤も除去することである。これは、リサイクルABS材料が、必要とされる性質、例えば粘度、離型、摩擦、フィラーおよび難燃剤を有さず、新たな保護添加剤、例えば加熱安定剤、抗酸化剤、UV安定剤などを必要とする可能性があることを意味する。 One of the problems with using ABS polymer recovered from solvent dissolution recycling processes is that solvent extraction also removes all additives. This is because the recycled ABS material does not have the required properties such as viscosity, mold release, friction, fillers and flame retardants, and new protective additives such as heat stabilizers, antioxidants, UV stabilizers, etc. means that it may require

溶媒溶解リサイクルプロセスから回収されたABSポリマーの使用に関する別の問題は、溶媒抽出が、異なるSAN鎖およびブタジエン球体の混合物を含有することである。材料成分の予測不可能な混合物を補償するのは難題である。したがって、短鎖または長鎖SANを添加して、レオロジーまたは硬化度を改変することが必要になり得、ブタジエン球体を添加して、衝撃特性を改善することが必要になり得る。異なる種類の添加剤を添加して、溶媒溶解プロセス中の添加剤の喪失を補償することも必要になり得る。 Another problem with the use of ABS polymer recovered from solvent dissolution recycling processes is that the solvent extraction contains a mixture of different SAN chains and butadiene spheres. Compensating for unpredictable mixtures of material components is a challenge. Therefore, it may be necessary to add short or long chain SANs to modify rheology or degree of cure, and to add butadiene spheres to improve impact properties. It may also be necessary to add different types of additives to compensate for additive loss during the solvent dissolution process.

リサイクルABSの使用に関する主な問題は、どのように製造されたかに関係なく、バージンポリマー組成物と比較してさほど均一ではないポリマー組成物の回収である。変動の程度は、主に廃材によって決まる:廃材が均一であるほど変動の程度は低くなる。リサイクルABSは、スチレン、ブタジエンとアクリロニトリルの間の比、SANコポリマーの鎖の長さ、ブタジエン球体の大きさおよび大きさ分布、ならびにブタジエン球体の表面へのSANグラフトの拡大に対して高い変動を所有することが予想されるはずである。したがって、さらに重大な試みが、満足すべき性質、例えば満足すべき衝撃強度、表面摩擦および色を有する品目を得るべく、品目、例えば玩具組立要素を製造するために好適かつ有用なリサイクルABSを作るのに必要とされる。詳細には、光沢面を有する品目の製造が目標とされる場合、ABS廃材はあらかじめ、乳化重合により生成されたと把握すること、また、ABS材料におけるブタジエン球体の大きさは、完成した品目の光沢面を得るために重要と分かっているので、好適な大きさのブタジエン球体を含有することが重要である。 A major problem with the use of recycled ABS, regardless of how it is manufactured, is the recovery of the polymer composition, which is not as uniform as the virgin polymer composition. The degree of variability is determined primarily by the waste material: the more uniform the waste material, the lower the degree of variability. Recycled ABS possesses high variability with respect to the ratio between styrene, butadiene and acrylonitrile, the chain length of SAN copolymers, the size and size distribution of butadiene spheres, and the extension of SAN grafts onto the surface of butadiene spheres. should be expected to A further serious challenge is therefore to make recycled ABS suitable and useful for manufacturing items such as toy building elements in order to obtain items with satisfactory properties such as satisfactory impact strength, surface friction and color. required for In particular, if the goal is to produce an item with a glossy surface, it should be noted that the ABS waste material was previously produced by emulsion polymerization, and the size of the butadiene spheres in the ABS material will affect the gloss of the finished item. It is important to include suitably sized butadiene spheres, as this has been found to be important for obtaining a surface.

本発明は、リサイクルABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)材料で作られており、リサイクルABSポリマーを含む樹脂を加工することにより製造された、玩具組立要素に関する。本発明者らは、玩具組立要素が、リサイクルABSポリマーを含む樹脂を加工することにより製造され得ることを意外にも見出した。 The present invention relates to toy building elements made of recycled ABS (acrylonitrile butadiene styrene) material and manufactured by processing resins containing recycled ABS polymer. The inventors have surprisingly found that toy building elements can be manufactured by processing resins containing recycled ABS polymer.

第1の態様では、本発明は、リサイクルABS材料で作られた玩具組立要素に関する。 In a first aspect, the present invention relates to toy building elements made from recycled ABS material.

第2の態様では、本発明は、リサイクルABS材料で作られた玩具組立要素を製造するための方法に関する。 In a second aspect, the invention relates to a method for manufacturing toy building elements made from recycled ABS material.

2×4ブロックの旧来からの箱型LEGO(登録商標)を示す図である。Fig. 2 shows a 2x4 block classic box LEGO®; 溶解リサイクルプロセスから回収された機械的リサイクルABSポリマーおよび/または化学的リサイクルABSポリマーを含む樹脂を加工することにより、玩具組立要素を製造するための方法を示す図である。FIG. 10 illustrates a method for manufacturing toy building elements by processing resin comprising mechanically recycled ABS polymer and/or chemically recycled ABS polymer recovered from a melt recycling process. 機械的リサイクルABSポリマーを含む樹脂を加工することにより、玩具組立要素を製造するための方法を示す図である。FIG. 10 illustrates a method for manufacturing toy construction elements by processing resins containing mechanically recycled ABS polymer. 廃棄ABS材料が処分された玩具組立要素である、機械的リサイクルABSポリマーを含む樹脂を加工することにより、玩具組立要素を製造するための方法を示す図である。FIG. 10 illustrates a method for manufacturing toy building elements by processing resins containing mechanically recycled ABS polymer, wherein waste ABS material is discarded toy building elements. 溶解リサイクルプロセスから回収された化学的リサイクルABSポリマーを含む樹脂を加工することにより、玩具組立要素を製造するための方法を示す図である。この実施形態では、SAN相およびブタジエン球体の両方がリサイクルされる。FIG. 10 illustrates a method for manufacturing toy building elements by processing resins containing chemically recycled ABS polymer recovered from a melt recycling process. In this embodiment, both the SAN phase and butadiene spheres are recycled. 溶解リサイクルプロセスから回収された化学的リサイクルABSポリマーを含む樹脂を加工することにより、玩具組立要素を製造するための方法を示す図である。この実施形態では、SAN相のみがリサイクルされ、添加剤およびバージンブタジエン、ならびに任意選択でさらなるABSポリマーと混合される。FIG. 10 illustrates a method for manufacturing toy building elements by processing resins containing chemically recycled ABS polymer recovered from a melt recycling process. In this embodiment, only the SAN phase is recycled and mixed with additives and virgin butadiene and optionally additional ABS polymer. 溶解リサイクルプロセスから回収された化学的リサイクルABSポリマーを含む樹脂を加工することにより、玩具組立要素を製造するための方法を示す図である。この実施形態では、SAN相のみがリサイクルされ、添加剤およびブタジエン含有量が高いバージンABSと混合される。FIG. 10 illustrates a method for manufacturing toy building elements by processing resins containing chemically recycled ABS polymer recovered from a melt recycling process. In this embodiment, only the SAN phase is recycled and mixed with virgin ABS with high additive and butadiene content.

本発明は、リサイクルABS材料で作られた玩具組立要素を対象とする。 The present invention is directed to toy building elements made from recycled ABS materials.

本明細書で使用されている「玩具組立要素」という用語は、上面に突起、および下面に相補的管状部(complementary tubes)を備えた箱型組立ブロックの形態の旧来からの玩具組立要素を含む。旧来からの箱型玩具組立ブロックは、図1で示されている。旧来からの箱型玩具組立ブロックは、US3,005,282で初めて開示され、LEGO(登録商標)およびLEGO(登録商標)DUPLO(登録商標)の商品名で広く販売されている。この用語は、LEGOグループではない他の会社により生産される、したがって商標LEGOではない他の商標で販売されている、他の同様の箱型組立ブロックも含む。 The term "toy building element" as used herein includes traditional toy building elements in the form of box-shaped building blocks with protrusions on the upper surface and complementary tubes on the lower surface. . A traditional box toy building block is shown in FIG. Classical box toy building blocks were first disclosed in US 3,005,282 and are widely marketed under the trade names LEGO® and LEGO® DUPLO®. The term also includes other similar box-shaped building blocks produced by other companies not in the LEGO Group and therefore sold under other trademarks that are not the LEGO trademark.

「玩具組立要素」という用語は、典型的には、互いと適合する、したがって、相互につなげることができる複数の組立要素を含む、玩具組立セットのパーツを形成する他の種類の玩具組立要素も含む。そのような玩具組立セットも、商標LEGO、例えばLEGO(登録商標)bricks、LEGO(登録商標)TechnicおよびLEGO(登録商標)DUPLO(登録商標)で販売されている。これらの玩具組立セットのいくつかは、玩具組立フィギュア、例えばLEGO(登録商標)Minifigures(例えばUS05/877,800を参照されたい)を含み、これは、下面に相補的管状部を有し、その結果、フィギュアは、玩具組立セットにおける他の玩具組立要素につなげることができる。そのような玩具組立フィギュアも、「玩具組立要素」という用語により包含される。この用語は、LEGOグループではない他の会社により生産される、したがって商標LEGOではない他の商標で販売されている、同様の玩具組立要素も含む。 The term "toy building element" also includes other types of toy building elements that form part of a toy building set, typically including a plurality of building elements that are compatible with each other and can therefore be interconnected. include. Such toy building sets are also marketed under the LEGO trademarks, such as LEGO(R) bricks, LEGO(R) Technic and LEGO(R) DUPLO(R). Some of these toy construction sets include toy construction figures, such as LEGO® Minifigures (see, e.g., US05/877,800), which have a complementary tubular portion on their underside, which As a result, the figure can be attached to other toy building elements in the toy building set. Such toy construction figures are also encompassed by the term "toy construction element". The term also includes similar toy building elements produced by other companies that are not part of the LEGO Group and therefore sold under other trademarks that are not the LEGO trademark.

玩具組立要素は、非常に多様な形状、大きさおよび色で利用できる。LEGO(登録商標)bricksとLEGO(登録商標)DUPLO(登録商標)bricksとの間の違いの1つは大きさであり、LEGO(登録商標)DUPLO(登録商標)brickは、すべての寸法で、LEGO(登録商標)brickの大きさの2倍である。上面に4×2個の突起を有する、旧来からの箱型LEGO(登録商標)玩具組立ブロックの大きさは、長さ約3.2cm、幅約1.6cm、および高さ約0.96cm(突起を除く)であり、各突起の直径は、約0.48cmである。対照的に、上面に4×2個の突起を有するLEGO(登録商標)DUPLO(登録商標)brickの大きさは、長さ約6.4cm、幅約3.2cmおよび高さ約1.92cm(突起を除く)であり、各突起の直径は、約0.96cmである。 Toy building elements are available in a wide variety of shapes, sizes and colors. One difference between LEGO® bricks and LEGO® DUPLO® bricks is size, with LEGO® DUPLO® bricks, in all dimensions, It is twice the size of a LEGO® brick. A traditional box-shaped LEGO® toy building block with 4×2 protrusions on the top measures approximately 3.2 cm long, 1.6 cm wide, and 0.96 cm high ( excluding the protrusions), and the diameter of each protrusion is about 0.48 cm. In contrast, a LEGO® DUPLO® brick with 4×2 protrusions on its top measures about 6.4 cm long, about 3.2 cm wide and about 1.92 cm high ( excluding the protrusions), and the diameter of each protrusion is approximately 0.96 cm.

玩具組立要素は、リサイクルABS材料で作られており、要素は、溶媒溶解リサイクルプロセスから回収された機械的リサイクルABSポリマーおよび/または化学的リサイクルABSポリマーを含む樹脂を加工することにより製造される。 The toy building elements are made of recycled ABS material, and the elements are manufactured by processing resins containing mechanically recycled ABS polymer and/or chemically recycled ABS polymer recovered from solvent dissolution recycling processes.

本明細書で使用されている「リサイクルABS材料」という用語は、リサイクルABSポリマーを含む樹脂を加工することにより得られるABS材料を指す。リサイクルABSポリマーは、ABS廃材から得られる。ABS廃材は、機械的リサイクルABS材料または化学的リサイクルABS材料であり得る。樹脂中のリサイクルABSポリマーは、溶媒溶解リサイクルプロセスから回収された機械的リサイクルABSポリマーおよび/または化学的リサイクルABSポリマーである。さらに、樹脂は、バージンABSポリマー、および/または熱分解リサイクルプロセスから回収された化学的リサイクルABSポリマー、および/または化学解重合リサイクルプロセスから回収されたリサイクルABSポリマーをさらに含み得る。 As used herein, the term "recycled ABS material" refers to ABS material obtained by processing resins containing recycled ABS polymer. Recycled ABS polymer is obtained from ABS waste. ABS scrap can be mechanically recycled ABS material or chemically recycled ABS material. The recycled ABS polymer in resin is mechanically recycled ABS polymer and/or chemically recycled ABS polymer recovered from a solvent dissolution recycling process. Additionally, the resin may further comprise virgin ABS polymer, and/or chemically recycled ABS polymer recovered from a pyrolytic recycling process, and/or recycled ABS polymer recovered from a chemical depolymerization recycling process.

「機械的リサイクルABS材料」は、ABS材料の機械的リサイクルにより回収されたABS材料を指す。機械的リサイクルは、機械的プロセスのみ、例えば粉砕、洗浄、分離、乾燥、再顆粒化および配合を伴う。典型的なリサイクルプロセスでは、ABS廃材が収集され、異物を除去するために洗浄される。清掃されたプラスチックは、次いでフレークに粉砕され、これを配合およびペレット化できる、または顆粒に再加工できる。 "Mechanically recycled ABS material" refers to ABS material recovered by mechanical recycling of ABS material. Mechanical recycling involves only mechanical processes such as grinding, washing, separation, drying, regranulation and compounding. In a typical recycling process, ABS scrap is collected and washed to remove foreign matter. The cleaned plastic is then crushed into flakes, which can be compounded and pelletized, or reprocessed into granules.

「化学的リサイクルABS材料」は、熱分解、化学解重合、溶媒溶解または任意の他の好適な化学的リサイクルプロセスを施したABS廃材から作られたABS材料を含む。 "Chemically recycled ABS material" includes ABS material made from ABS waste that has been subjected to pyrolysis, chemical depolymerization, solvent dissolution, or any other suitable chemical recycling process.

「熱分解」は、酸素なしの上昇温度での、ABS材料の熱分解油への崩壊を指す。新たなバージン様ポリマーは、次いで、公知の重合プロセスにより生じた油から作られ得る。 "Pyrolysis" refers to the decomposition of ABS materials into pyrolysis oils at elevated temperatures in the absence of oxygen. New virgin-like polymers can then be made from the resulting oil by known polymerization processes.

「化学解重合」は、化学剤を使用した、ポリマーがモノマー、モノマーの混合物またはその中間体へと崩壊する、プロセスを指す。新たなバージン様ポリマーは、モノマーの重合により生成され得る。 "Chemical depolymerization" refers to the process by which a polymer breaks down into a monomer, mixture of monomers, or intermediates thereof using chemical agents. New virgin-like polymers can be produced by polymerization of monomers.

「溶媒溶解」は、溶媒を使用したポリマーの選択的抽出を指す。抽出されたポリマーは、ポリマーを沈殿させることにより、または、溶媒を蒸発させることにより回収される。ポリマー鎖および構造は崩壊していない。ブタジエンは、個別の小球体としてABSに存在する。溶媒溶解は、ポリマー鎖における化学結合を変化させないが、ブタジエン球体の形状および大きさの物理的変化に関するリスクが存在する。したがって、溶媒溶解プロセス中にブタジエン球体を処分する必要があり得る。 "Solvent dissolution" refers to selective extraction of a polymer using a solvent. The extracted polymer is recovered by precipitating the polymer or by evaporating the solvent. Polymer chains and structures are not disrupted. Butadiene is present in ABS as discrete globules. Although solvent dissolution does not change the chemical bonds in the polymer chains, there is a risk of physical alteration of the shape and size of the butadiene spheres. Therefore, it may be necessary to dispose of the butadiene spheres during the solvent dissolution process.

「リサイクルABSポリマー」という用語は、機械的リサイクルABS廃材、または溶媒溶解プロセスにおいてABS廃材から化学的に回収されたポリマーに含まれるABSポリマーを指す。この用語は、熱分解リサイクルプロセス、または化学解重合リサイクルプロセスにおいて生成されたバージン様ABSポリマーも指す。この用語が、バージン様ABSポリマーを指す場合、モノマーの1つのみまたは2つが熱分解または化学解重合によりリサイクルされたポリマーも含む。例えば、この用語は、スチレンモノマーの一部またはすべてが、ポリスチレンの化学解重合によりリサイクルされたABSポリマーを含む一方、アクリロニトリルおよびブタジエンモノマーは、旧来からの製造方法により生成された非リサイクルモノマーであり得る。 The term "recycled ABS polymer" refers to ABS polymer contained in mechanically recycled ABS waste or polymer chemically recovered from ABS waste in a solvent dissolution process. The term also refers to virgin-like ABS polymers produced in pyrolytic recycling processes, or chemical depolymerization recycling processes. When the term refers to virgin-like ABS polymers, it also includes polymers in which only one or two of the monomers have been recycled by thermal decomposition or chemical depolymerization. For example, the term includes ABS polymers in which some or all of the styrene monomer is recycled by chemical depolymerization of polystyrene, while acrylonitrile and butadiene monomers are non-recycled monomers produced by traditional manufacturing methods. obtain.

いくつかの実施形態では、リサイクルABS材料は、機械的リサイクルABS廃材から得られるリサイクルABSポリマーを含む。他の実施形態では、リサイクルABS材料は、化学的リサイクルABS廃材から得られるリサイクルABSポリマーを含み、ABSポリマーは、溶媒溶解リサイクルプロセスを使用して回収された。さらに他の実施形態では、リサイクルABS材料は、機械的リサイクルABS廃材および化学的リサイクルABS廃材から得られるリサイクルABSポリマーの混合物を含み、ABSポリマーは、溶媒溶解リサイクルプロセスを使用して回収された。さらなる実施形態では、リサイクルABS材料は、バージンABSポリマーおよび/またはバージン様ABSポリマー、すなわち熱分解リサイクルプロセスから、および/または化学解重合リサイクルプロセスから回収されたリサイクルABSポリマーをさらに含み得る。 In some embodiments, the recycled ABS material comprises recycled ABS polymer obtained from mechanically recycled ABS scrap. In other embodiments, the recycled ABS material comprises recycled ABS polymer obtained from chemically recycled ABS scrap, where the ABS polymer was recovered using a solvent dissolution recycling process. In still other embodiments, the recycled ABS material comprises a mixture of recycled ABS polymer obtained from mechanically recycled ABS scrap and chemically recycled ABS scrap, wherein the ABS polymer was recovered using a solvent dissolution recycling process. In further embodiments, the recycled ABS material may further comprise virgin ABS polymer and/or virgin-like ABS polymer, ie, recycled ABS polymer recovered from pyrolytic recycling processes and/or from chemical depolymerization recycling processes.

玩具組立要素は、射出成形により、もしくは付加的製造技術により、または射出成形および付加的製造技術の組合せにより製造される。あるいは、玩具組立要素は、押出により製造され、任意選択で熱成形または同様の技術を使用した成形が続く。 Toy building elements are manufactured by injection molding, or by additive manufacturing techniques, or by a combination of injection molding and additive manufacturing techniques. Alternatively, the toy building elements are manufactured by extrusion, optionally followed by molding using thermoforming or similar techniques.

玩具組立要素の射出成形は、玩具組立ブロックの旧来からの製造手段である。この製造技術は、何年も使用されており、当業者によく周知されている。いくつかの実施形態では、玩具組立要素は、リサイクルABSポリマーを含む樹脂の射出成形により製造される。他の実施形態では、玩具組立要素は、2成分射出成形により製造され、成分の1つは、リサイクルABSポリマーを含む樹脂である。さらに他の実施形態では、玩具組立要素は、多成分射出成形による製造物であり、成分の少なくとも1つが、リサイクルABSポリマーを含む樹脂である。 Injection molding of toy building elements is the traditional means of manufacturing toy building blocks. This manufacturing technique has been in use for many years and is well known to those skilled in the art. In some embodiments, the toy building elements are manufactured by injection molding a resin comprising recycled ABS polymer. In another embodiment, the toy building element is manufactured by two-component injection molding, one of the components being a resin comprising recycled ABS polymer. In yet another embodiment, the toy building element is a multi-component injection molded product, at least one of the components being a resin comprising recycled ABS polymer.

近年、例えばポリマー材料で物体を組み立てるための新たな付加的製造技術が開発されている。本明細書で使用されている「付加的製造」または「付加的に製造される」という用語は、付加的なやり方で、すなわち基材上もしくは新たに添加される材料上に新たな材料を添加することにより、基材もしくは以前に固化した液体層もしくは液滴で薄い液体層もしくは液滴を繰り返し固化することにより、または基材もしくは以前に印刷されたプラスチック材料に熱可塑性ポリマー材料で繰り返し印刷することにより、またはプラスチック材料を、例えばレーザーの使用により付加的なやり方で繰り返し蝋付けすることにより、ブロックが組み立てられることを意味する。 In recent years, new additive manufacturing techniques have been developed for assembling objects, for example, from polymeric materials. The term "additively manufactured" or "additively manufactured" as used herein refers to adding new material in an additive manner, i.e., onto a substrate or onto newly added material. by repeatedly solidifying thin liquid layers or droplets on substrates or previously solidified liquid layers or droplets, or by repeatedly printing substrates or previously printed plastic materials with thermoplastic polymer materials or by repeatedly brazing the plastic material in an additive manner, for example by using a laser.

いくつかの実施形態では、玩具組立要素は、射出成形により製造される。他の実施形態では、玩具組立要素は、付加的製造により製造される。さらに他の実施形態では、玩具組立要素は、射出成形および付加的製造の組合せにより製造される。そのような組み合わせた製造技術は、例えばWO2014/005591に記載されており、そこでは、旧来からの射出成形された箱型組立ブロックの表面に、材料を各層ごとに付加することにより、高度な設計個性を備えた玩具組立要素が製造される。 In some embodiments, the toy building elements are manufactured by injection molding. In other embodiments, the toy building elements are manufactured by additive manufacturing. In still other embodiments, the toy building elements are manufactured by a combination of injection molding and additive manufacturing. Such combined manufacturing techniques are described, for example, in WO 2014/005591, where advanced designs are achieved by adding material layer by layer to the surface of a conventional injection molded box building block. Toy building elements with individuality are produced.

さらに他の実施形態では、玩具組立要素は、押出により製造される。任意選択で、押出プロセスには、熱成形または同様の技術を使用した成形が続く。 In still other embodiments, the toy building elements are manufactured by extrusion. Optionally, the extrusion process is followed by shaping using thermoforming or similar techniques.

ABS材料におけるブタジエン球体の大きさは、ABS材料により製造される品目の表面の光沢度に影響を与えることが公知である。玩具産業では、光沢面は、目標とされることがきわめて多い。したがって、好ましい実施形態では、リサイクルABS材料におけるブタジエン球体の大きさは、0.5マイクロメートル以下である。 The size of the butadiene spheres in the ABS material is known to affect the surface gloss of items made from the ABS material. In the toy industry, glossy surfaces are very often targeted. Therefore, in preferred embodiments, the size of the butadiene spheres in the recycled ABS material is 0.5 micrometers or less.

リサイクルABS材料を使用した新たな玩具組立要素の製造の主な問題の1つは、機械的性質、詳細には衝撃強度が損なわれることである。この問題は、樹脂を玩具組立要素に加工する前に、バージンABSポリマーを樹脂に添加することによって、少なくとも部分的に解決できることがある。あるいは、この問題は、バージン様ABSポリマー、またはバージンおよびバージン様ABSポリマーの混合物を添加することによって解決できる。 One of the major problems in manufacturing new toy building elements using recycled ABS materials is the loss of mechanical properties, particularly impact strength. This problem may be at least partially solved by adding virgin ABS polymer to the resin before it is processed into toy building elements. Alternatively, this problem can be solved by adding a virgin-like ABS polymer or a mixture of virgin and virgin-like ABS polymers.

一実施形態では、樹脂は、バージンABSポリマーをさらに含む。いくつかの実施形態では、バージンABSポリマーの量は、樹脂におけるポリマーの合計量の少なくとも5wt%、例えば少なくとも10wt%、少なくとも30wt%、少なくとも50wt%、少なくとも70wt%または少なくとも90wt%である。他の実施形態では、バージンABSポリマーの量は、樹脂におけるポリマーの合計量の5から95wt%、例えば10~95wt%、30~95wt%、50~95wt%、70~95wt%または80~95wt%の範囲である。さらに他の実施形態では、バージンABSポリマーの量は、樹脂におけるポリマーの合計量の5~50wt%、例えば5~30wt%、5~20wt%または5~10wt%の範囲である。 In one embodiment, the resin further comprises virgin ABS polymer. In some embodiments, the amount of virgin ABS polymer is at least 5 wt% of the total amount of polymer in the resin, such as at least 10 wt%, at least 30 wt%, at least 50 wt%, at least 70 wt%, or at least 90 wt%. In other embodiments, the amount of virgin ABS polymer is 5 to 95 wt% of the total amount of polymer in the resin, such as 10-95 wt%, 30-95 wt%, 50-95 wt%, 70-95 wt% or 80-95 wt%. is in the range of In still other embodiments, the amount of virgin ABS polymer ranges from 5-50 wt%, such as 5-30 wt%, 5-20 wt%, or 5-10 wt% of the total amount of polymer in the resin.

他の実施形態では、樹脂は、バージン様ABSポリマーを含む。本明細書で使用されている「バージン様ABSポリマー」という用語は、熱分解リサイクルプロセスから、および/または化学解重合リサイクルプロセスから回収された化学的リサイクルABSポリマーを意味する。いくつかの実施形態では、バージン様ABSポリマーの量は、樹脂におけるポリマーの合計量の少なくとも5wt%、例えば少なくとも10wt%、少なくとも30wt%、少なくとも50wt%、少なくとも70wt%または少なくとも90wt%である。他の実施形態では、バージン様ABSポリマーの量は、樹脂におけるポリマーの合計量の5から95wt%、例えば10~95wt%、30~95wt%、50~95wt%、70~95wt%または80~95wt%の範囲である。さらに他の実施形態では、バージン様ABSポリマーの量は、樹脂におけるポリマーの合計量の5~50wt%、例えば5~30wt%、5~20wt%または5~10wt%の範囲である。 In other embodiments, the resin comprises virgin-like ABS polymer. As used herein, the term "virgin-like ABS polymer" means chemically recycled ABS polymer recovered from a pyrolytic recycling process and/or from a chemical depolymerization recycling process. In some embodiments, the amount of virgin-like ABS polymer is at least 5 wt% of the total amount of polymer in the resin, such as at least 10 wt%, at least 30 wt%, at least 50 wt%, at least 70 wt%, or at least 90 wt%. In other embodiments, the amount of virgin-like ABS polymer is 5 to 95 wt% of the total amount of polymer in the resin, such as 10-95 wt%, 30-95 wt%, 50-95 wt%, 70-95 wt% or 80-95 wt%. % range. In still other embodiments, the amount of virgin-like ABS polymer ranges from 5-50 wt%, such as 5-30 wt%, 5-20 wt%, or 5-10 wt% of the total amount of polymer in the resin.

さらに他の実施形態では、樹脂は、バージンおよびバージン様ABSポリマーの混合物を含む。いくつかの実施形態では、バージンおよびバージン様ABSポリマーを組み合わせた量は、樹脂におけるポリマーの合計量の少なくとも5wt%、例えば少なくとも10wt%、少なくとも30wt%、少なくとも50wt%、少なくとも70wt%または少なくとも90wt%である。他の実施形態では、バージンおよびバージン様ABSポリマーを組み合わせた量は、樹脂におけるポリマーの合計量の5から95wt%、例えば10~95wt%、30~95wt%、50~95wt%、70~95wt%または80~95wt%の範囲である。さらに他の実施形態では、バージンおよびバージン様ABSポリマーを組み合わせた量は、樹脂におけるポリマーの合計量の5~50wt%、例えば5~30wt%、5~20wt%または5~10wt%の範囲である。 In still other embodiments, the resin comprises a mixture of virgin and virgin-like ABS polymers. In some embodiments, the combined amount of virgin and virgin-like ABS polymer is at least 5 wt% of the total amount of polymer in the resin, such as at least 10 wt%, at least 30 wt%, at least 50 wt%, at least 70 wt%, or at least 90 wt% is. In other embodiments, the combined amount of virgin and virgin-like ABS polymer is 5 to 95 wt% of the total amount of polymer in the resin, such as 10-95 wt%, 30-95 wt%, 50-95 wt%, 70-95 wt%. Or in the range of 80 to 95 wt%. In still other embodiments, the combined amount of virgin and virgin-like ABS polymer ranges from 5-50 wt%, such as 5-30 wt%, 5-20 wt% or 5-10 wt% of the total amount of polymer in the resin. .

好ましい実施形態では、リサイクルABS廃材は、処分された玩具組立要素であり、したがって、リサイクル材料が玩具組立要素に加工され、その後ペレットまたはフレークに粉砕されたことを除いて、リサイクル材料はバージン材料とまったく同様である。そのようなケースでは、専ら機械的にリサイクルされた玩具組立要素で作られた玩具組立要素は、満足すべき機械的性質、すなわち衝撃強度を有し、機械的性質を改善するための新たな添加剤、例えば耐衝撃性改良剤を組み込むことさえなく製造できることを意外にも見出した。 In a preferred embodiment, the recycled ABS scrap material is discarded toy building elements, thus the recycled material is the same as virgin material, except that the recycled material has been processed into toy building elements and then ground into pellets or flakes. Exactly the same. In such cases, toy building elements made exclusively of mechanically recycled toy building elements have satisfactory mechanical properties, i.e. impact strength, and new additions to improve mechanical properties. It has surprisingly been found that it can be produced without even incorporating agents such as impact modifiers.

いくつかの実施形態では、樹脂は、いかなるバージンABSポリマーも含有しない。他の実施形態では、バージンABSポリマーの量は、樹脂におけるポリマーの合計量の0から95wt%、例えば0~50wt%、0~25wt%、0~10wt%または0~5wt%の範囲である。 In some embodiments, the resin does not contain any virgin ABS polymer. In other embodiments, the amount of virgin ABS polymer ranges from 0 to 95 wt%, such as 0-50 wt%, 0-25 wt%, 0-10 wt%, or 0-5 wt% of the total amount of polymer in the resin.

機械的リサイクルABSポリマーとバージンABSポリマーとの間の重量比は、100:0から1:99、例えば100:0から10:90、90:10から50:50または50:50から90:10の範囲であり得る。 The weight ratio between mechanically recycled ABS polymer and virgin ABS polymer is 100:0 to 1:99, such as 100:0 to 10:90, 90:10 to 50:50 or 50:50 to 90:10. can be a range.

ある実施形態では、リサイクルABS廃材に、溶媒溶解リサイクルプロセスを施す。このプロセスでは、廃材からのABSポリマーは、溶媒に溶解し、その後溶解したABSポリマーは、典型的には、ポリマーを沈殿させることにより、または溶媒を蒸発させることにより回収される。溶解状態では、ポリマーは、2つの相に分離され得;一方の相は、ポリ(スチレン-co-アクリロニトリル)鎖を含有し、SAN相とも呼ばれ、もう一方の相は、ブタジエンコポリマーを含有し、ブタジエン球体とも呼ばれる。 In some embodiments, recycled ABS scrap is subjected to a solvent dissolution recycling process. In this process, ABS polymer from waste material is dissolved in a solvent and then the dissolved ABS polymer is typically recovered by precipitating the polymer or by evaporating the solvent. In solution, the polymer can separate into two phases; one phase contains poly(styrene-co-acrylonitrile) chains, also called SAN phase, and the other phase contains butadiene copolymer. , also called butadiene spheres.

いくつかの実施形態では、SAN相およびブタジエン球体の両方をリサイクルすることが好適になり得る一方、他の実施形態では、SAN相のみをリサイクルすることが好適になり得る。SAN相のみが好適にリサイクルされるいくつかのケースでは、リサイクルSANコポリマーは、バージンブタジエンもしくはリサイクルブタジエン、またはそれらの混合物であり得るブタジエンと混合され得る。SAN相のみが好適にリサイクルされる他のケースでは、リサイクルSANコポリマーは、高い含有量のブタジエンを有するABSと混合され得る。高い含有量のブタジエンを有するABSは、バージンABSもしくはリサイクルABS、またはそれらの混合物であり得る。 In some embodiments it may be preferable to recycle both the SAN phase and the butadiene spheres, while in other embodiments it may be preferable to recycle only the SAN phase. In some cases where only the SAN phase is suitably recycled, the recycled SAN copolymer can be blended with butadiene, which can be virgin butadiene or recycled butadiene, or mixtures thereof. In other cases where only the SAN phase is suitably recycled, the recycled SAN copolymer can be blended with ABS having a high content of butadiene. The ABS with high butadiene content can be virgin ABS or recycled ABS, or mixtures thereof.

本明細書で使用されている「高い含有量のブタジエンを有するABS」という用語は、少なくとも20wt%のブタジエンを有するABSを意味する。 As used herein, the term "ABS with high butadiene content" means ABS with at least 20 wt% butadiene.

さらに他の実施形態では、樹脂は、溶媒溶解リサイクルプロセスから回収された機械的リサイクルABSポリマーおよび化学的リサイクルABSポリマーを含む。いくつかの実施形態では、樹脂は、バージンABSポリマーをさらに含む。 In still other embodiments, the resin comprises mechanically recycled ABS polymer and chemically recycled ABS polymer recovered from solvent dissolution recycling processes. In some embodiments, the resin further comprises virgin ABS polymer.

あるいは、樹脂は、機械的リサイクルABSポリマー、リサイクルSANコポリマー、およびさらに、高い含有量のブタジエンを有するABSを含む。高い含有量のブタジエンを有するABSは、バージンABSもしくはリサイクルABS、またはそれらの混合物であり得る。 Alternatively, the resin includes mechanically recycled ABS polymer, recycled SAN copolymer, and even ABS with a high content of butadiene. The ABS with high butadiene content can be virgin ABS or recycled ABS, or mixtures thereof.

他の実施形態では、樹脂は、機械的リサイクルABSポリマー、および溶媒溶解リサイクルプロセスを施したABS廃棄物から回収されたSAN相を含む。この実施形態では、ブタジエンもしくは高い含有量のブタジエンを有するABS、またはそれらの混合物をさらに添加することが好適になり得る。ブタジエンおよび高い含有量のブタジエンを有するABSは、バージンもしくはリサイクル起源、またはそれらの混合物であり得る。 In other embodiments, the resin comprises a mechanically recycled ABS polymer and a SAN phase recovered from ABS waste that has undergone a solvent dissolution recycling process. In this embodiment, it may be preferable to additionally add butadiene or ABS with a high content of butadiene, or mixtures thereof. Butadiene and ABS with a high content of butadiene can be of virgin or recycled origin, or mixtures thereof.

実際の射出成形系では、リサイクルABSの量は、金型および金型ランナー系の体積比により判定される。新たな生産を始動する場合、金型には、最初の実行でバージン材料が供給される。ランナー系に残される、したがって、最終的に射出成形される要素の一部を形成しない材料は、ペレットまたはフレークなどに再度粉砕され、バージン材料と混合されるリサイクル材料として使用され、金型にもう一度供給される。この再循環は、定常状態の状況が達成されるまで続き、リサイクル材料の量は、投入材料のある一定割合を表し、材料の残部はバージン材料である。リサイクル材料のこの一定割合は、「%の定常状態後のリサイクル材料」と呼ばれる。 In a practical injection molding system, the amount of recycled ABS is determined by the volumetric ratio of the mold and mold runner system. When starting a new production, the mold is supplied with virgin material in the first run. Material left in the runner system, and therefore not forming part of the final injection molded element, is re-ground into pellets or flakes etc. and used as recycled material to be mixed with virgin material and injected into the mold once more. supplied. This recycling continues until a steady state situation is achieved, the amount of recycled material representing a certain percentage of the input material, the remainder of the material being virgin material. This constant percentage of recycled material is referred to as "% post-steady state recycled material".

本発明者らは、低%の定常状態後のリサイクル材料を流して、金型で生成された成形要素に対するシャルピーv-ノッチにおける著しい向上が観察されることを意外にも見出した。実施例2に記載されている詳細な例は、42%の定常状態後のリサイクル材料が流れる金型(金型1)であり、108%の相対シャルピーv-ノッチ値を有する成形試験片が生成される。90%の定常状態後のリサイクル材料を流す別の金型(金型2)は、相対シャルピーv-ノッチ値の低下を示さなかった。相対シャルピーv-ノッチ値の低下は、ABS材料がリサイクルされる場合に予想されたので、これらの調査結果は、きわめて想定外であった。 The inventors have surprisingly found that a significant improvement in the Charpy v-notch for the molded element produced in the mold is observed with a low % post-steady state recycled material flow. A detailed example described in Example 2 is a mold with 42% post-steady-state recycled material flow (Mold 1), which produced molded specimens with a relative Charpy v-notch value of 108%. be done. Another mold (Mold 2) running 90% post-steady-state recycled material showed no decrease in relative Charpy v-notch values. These findings were highly unexpected since a reduction in relative Charpy v-notch values was expected when ABS material was recycled.

したがって、本発明の詳細な好ましい実施形態では、玩具組立要素は、20~95wt%、例えば30~90wt%の定常状態後のリサイクル材料が流れる金型を使用して、射出成形により生成される。 Thus, in a particular preferred embodiment of the invention, the toy building elements are produced by injection molding using a mold with a post-steady state recycled material flow of 20-95 wt%, for example 30-90 wt%.

玩具組立要素に加工される樹脂は、バイオベースABSポリマーおよび/またはハイブリッドバイオベースABSポリマーを含み得る。 Resins that are processed into toy building elements can include bio-based ABS polymers and/or hybrid bio-based ABS polymers.

本明細書で使用されている「バイオベースABSポリマー」という用語は、バイオマスに由来するモノマーの化学または生化学重合により生成されたABSポリマーを意味する。いくつかの実施形態では、バイオベースのポリマーは、すべてバイオマスに由来するモノマーの化学重合により生成される。他の実施形態では、バイオベースポリマーは、すべてバイオマスに由来するモノマーの生化学重合により生成される。 As used herein, the term "bio-based ABS polymer" means an ABS polymer produced by chemical or biochemical polymerization of monomers derived from biomass. In some embodiments, bio-based polymers are produced by chemical polymerization of monomers that are all derived from biomass. In other embodiments, bio-based polymers are produced by biochemical polymerization of monomers that are all derived from biomass.

本明細書で使用されている「ハイブリッドバイオベースABSポリマー」という用語は、ABSモノマーの少なくとも1つが、バイオマスに由来し、ABSモノマーの少なくとも1つが、石油、石油副産物または石油に由来する原材料に由来する、重合により生成されたABSポリマーを意味する。ABSモノマーは、バージンモノマー、化学的リサイクルモノマーまたはバージンおよびリサイクルモノマーの混合物であり得る。重合プロセスは、典型的には化学重合プロセスである。 As used herein, the term "hybrid bio-based ABS polymer" means that at least one of the ABS monomers is derived from biomass and at least one of the ABS monomers is derived from petroleum, petroleum by-products or petroleum-derived feedstocks. It means an ABS polymer produced by polymerization. ABS monomers can be virgin monomers, chemically recycled monomers or mixtures of virgin and recycled monomers. The polymerization process is typically a chemical polymerization process.

いくつかの実施形態では、リサイクルABSポリマーの少なくとも一部は、バイオベースABSポリマーおよび/またはハイブリッドバイオベースABSポリマーである。他の実施形態では、バージンABSポリマーの少なくとも一部は、バイオベースABSポリマーおよび/またはハイブリッドバイオベースABSポリマーである。さらに他の実施形態では、リサイクルABSポリマーの少なくとも一部およびバージンABSポリマーの少なくとも一部は、バイオベースABSポリマーおよび/またはハイブリッドバイオベースABSポリマーである。 In some embodiments, at least a portion of the recycled ABS polymer is bio-based ABS polymer and/or hybrid bio-based ABS polymer. In other embodiments, at least a portion of the virgin ABS polymer is a bio-based ABS polymer and/or a hybrid bio-based ABS polymer. In still other embodiments, at least a portion of the recycled ABS polymer and at least a portion of the virgin ABS polymer are bio-based ABS polymers and/or hybrid bio-based ABS polymers.

さらに他の実施形態では、玩具組立要素は、炭素捕捉技術を使用して生成されたABSポリマーを含み得る。本明細書で使用されている「炭素捕捉技術を使用して生成されたABSポリマー」という用語は、空気から、または工業プロセスによる気体から直接的に捕捉された一酸化炭素および/または二酸化炭素からの炭素原子を含有するポリマーを意味する。 In still other embodiments, toy construction elements may include ABS polymers produced using carbon capture technology. As used herein, the term "ABS polymer produced using carbon capture technology" refers to carbon monoxide and/or carbon dioxide captured directly from air or from gases by industrial processes. means a polymer containing carbon atoms of

一実施形態では、樹脂におけるABSポリマーの合計量は、樹脂の合計重量に対して少なくとも50wt%である。他の実施形態では、ABSポリマーの合計量は、樹脂の合計重量に対して少なくとも60wt%、または少なくとも70wt%、または少なくとも80wt%である。他の実施形態では、ABSポリマーの合計量は、樹脂の合計重量に対して少なくとも85wt%、例えば少なくとも90wt%である。 In one embodiment, the total amount of ABS polymer in the resin is at least 50 wt% based on the total weight of the resin. In other embodiments, the total amount of ABS polymer is at least 60 wt%, or at least 70 wt%, or at least 80 wt% of the total weight of the resin. In other embodiments, the total amount of ABS polymer is at least 85 wt%, such as at least 90 wt%, based on the total weight of the resin.

別の実施形態では、樹脂におけるABSポリマーの合計量は、樹脂の合計重量に対して50~99wt%である。他の実施形態では、ABSポリマーの合計量は、樹脂の合計重量に対して60~95wt%、または70~90wt%、または80~85wt%である。他の実施形態では、ABSポリマーの合計量は、樹脂の合計重量に対して85~97wt%、または90~97wt%、または90~95wt%、または90~92wt%である。 In another embodiment, the total amount of ABS polymer in the resin is 50-99 wt% based on the total weight of the resin. In other embodiments, the total amount of ABS polymer is 60-95 wt%, or 70-90 wt%, or 80-85 wt% of the total weight of the resin. In other embodiments, the total amount of ABS polymer is 85-97 wt%, or 90-97 wt%, or 90-95 wt%, or 90-92 wt% of the total weight of the resin.

本明細書で使用されている「樹脂におけるABSポリマーの合計量」という用語は、ABSポリマーが、リサイクルABSポリマー、バージンABSポリマー、バイオベースABSポリマー、ハイブリッドバイオベースABSポリマーおよび/または炭素捕捉技術を使用して生成されたABSポリマーであるかどうかに関係なく、樹脂におけるABSポリマーの合計量を意味する。 As used herein, the term "total amount of ABS polymer in the resin" means that the ABS polymer contains recycled ABS polymer, virgin ABS polymer, bio-based ABS polymer, hybrid bio-based ABS polymer and/or carbon capture technology. It means the total amount of ABS polymer in the resin, regardless of whether it is the ABS polymer that was used to produce it.

樹脂を加工することにより製造される玩具組立要素の性質を改善するために、リサイクルABSポリマーを含む樹脂に、添加剤を添加することは有益になり得る。いくつかの実施形態では、リサイクルABSポリマーを含む樹脂は、1つまたは複数の添加剤、例えば耐衝撃性改良剤、フィラー、抗酸化剤、潤滑剤、難燃剤、着色料、光安定剤/UV吸収剤および可塑剤を含む。 It can be beneficial to add additives to resins containing recycled ABS polymers to improve the properties of toy building elements produced by processing the resins. In some embodiments, resins comprising recycled ABS polymers are added with one or more additives such as impact modifiers, fillers, antioxidants, lubricants, flame retardants, colorants, light stabilizers/UV Contains absorbents and plasticizers.

耐衝撃性改良剤は、反応性耐衝撃性改良剤であり得、または非反応性耐衝撃性改良剤であり得る。いくつかの実施形態では、リサイクルABSポリマーの樹脂は、反応性および非反応性耐衝撃性改良剤の両方を含み得る。好ましい実施形態では、樹脂は、反応性耐衝撃性改良剤を含む。 The impact modifier can be a reactive impact modifier or can be a non-reactive impact modifier. In some embodiments, the recycled ABS polymer resin may contain both reactive and non-reactive impact modifiers. In preferred embodiments, the resin includes a reactive impact modifier.

本明細書で使用されている「耐衝撃性改良剤」という用語は、樹脂に添加される場合、射出成形されたABS要素の衝撃強度を増強させる作用剤を意味する。 As used herein, the term "impact modifier" means an agent that, when added to a resin, enhances the impact strength of an injection molded ABS element.

反応性耐衝撃性改良剤は、官能基化された末端基を有する。官能基化は、2つの目的:1)耐衝撃性改良剤をポリマーマトリックスに結合させること、および2)分散を向上させるために、ポリマーマトリックスと耐衝撃性改良剤との間の界面エネルギーを改変することを果たす。そのような官能基化された末端基の好ましい例は、メタクリル酸グリシジル、無水マレイン酸およびカルボン酸を含む。 Reactive impact modifiers have functionalized end groups. Functionalization serves two purposes: 1) to bind the impact modifier to the polymer matrix and 2) to modify the interfacial energy between the polymer matrix and the impact modifier to improve dispersion. do what you do Preferred examples of such functionalized end groups include glycidyl methacrylate, maleic anhydride and carboxylic acid.

本発明では、反応性耐衝撃性改良剤が好ましい。好ましい実施形態では、耐衝撃性改良剤は、式X/Y/Zのコポリマーであり、式中、Xは、2~8個の炭素原子を有する脂肪族または芳香族炭化水素ポリマーであり、Yは、3~6個および4~8個の炭素原子をそれぞれ有するアクリレートまたはメタクリレートを含む部分であり、Zは、メタクリル酸、メタクリル酸グリシジル、無水マレイン酸またはカルボン酸を含む部分である。 In the present invention, reactive impact modifiers are preferred. In a preferred embodiment, the impact modifier is a copolymer of formula X/Y/Z, where X is an aliphatic or aromatic hydrocarbon polymer having 2-8 carbon atoms, Y is an acrylate or methacrylate containing moiety with 3-6 and 4-8 carbon atoms respectively, and Z is a methacrylic acid, glycidyl methacrylate, maleic anhydride or carboxylic acid containing moiety.

好ましい一実施形態では、耐衝撃性改良剤は、式:
[化1]
(式中、
nは、1から4の整数であり、
mは、0から5の整数であり、
kは、0から5の整数であり、
Rは、1から5個の炭素または1個の水素原子のアルキルである)により説明され得る。
In one preferred embodiment, the impact modifier has the formula:
[Chemical 1]
(In the formula,
n is an integer from 1 to 4;
m is an integer from 0 to 5;
k is an integer from 0 to 5;
R is alkyl of 1 to 5 carbons or 1 hydrogen atom).

Xは、耐衝撃性改良剤の40~90%(wt/wt)を構成し、Yは、耐衝撃性改良剤の0~50%(wt/wt)、例えば10~40%(wt/wt)、好ましくは15~35%(wt/wt)、最も好ましくは20~35%(wt/wt)を構成し、Zは、耐衝撃性改良剤の0.5~20%(wt/wt)、好ましくは2~10%(wt/wt)、最も好ましくは3~8%(wt/wt)を構成する。 X constitutes 40-90% (wt/wt) of the impact modifier and Y constitutes 0-50% (wt/wt) of the impact modifier, such as 10-40% (wt/wt) ), preferably 15-35% (wt/wt), most preferably 20-35% (wt/wt), and Z is 0.5-20% (wt/wt) of the impact modifier. , preferably 2-10% (wt/wt), most preferably 3-8% (wt/wt).

他の実施形態では、Xは、耐衝撃性改良剤の70~99.5%(wt/wt)、好ましくは80~95%(wt/wt)、最も好ましくは92~97%(wt/wt)を構成し、Yは、耐衝撃性改良剤の0%(wt/wt)を構成し、Zは、耐衝撃性改良剤の0.5~30%(wt/wt)、好ましくは5~20%(wt/wt)、最も好ましくは3~8%(wt/wt)を構成する。 In other embodiments, X is 70-99.5% (wt/wt), preferably 80-95% (wt/wt), most preferably 92-97% (wt/wt) of the impact modifier. ), Y constitutes 0% (wt/wt) of the impact modifier, Z is 0.5-30% (wt/wt) of the impact modifier, preferably 5- 20% (wt/wt), most preferably 3-8% (wt/wt).

本発明の樹脂に使用され得る特定の耐衝撃性改良剤の好適な例は、エチレン-アクリル酸エチレン-メタクリル酸グリシジルおよびエチレン-アクリル酸ブチル-メタクリル酸グリシジルを含む。市販されている耐衝撃性改良剤は、Paraloid(商標)EXM-2314(Dow Chemical Companyからのアクリルコポリマー)、Lotader(登録商標)AX8700、Lotader(登録商標)AX8900、Lotader AX8750(登録商標)、Lotader(登録商標)AX8950およびLotader(登録商標)AX8840(Arkemaにより製造される)、ならびにElvaloy(登録商標)PTW(DuPontにより製造される)を含む。 Suitable examples of specific impact modifiers that may be used in the resins of the present invention include ethylene-ethylene-acrylate-glycidyl methacrylate and ethylene-butyl acrylate-glycidyl methacrylate. Commercially available impact modifiers include Paraloid™ EXM-2314 (an acrylic copolymer from The Dow Chemical Company), Lotader® AX8700, Lotader® AX8900, Lotader® AX8750®, Lotader ® AX8950 and Lotader ® AX8840 (manufactured by Arkema), and Elvaloy ® PTW (manufactured by DuPont).

本発明の樹脂に使用され得る特定の耐衝撃性改良剤の他の好適な例は、無水物変性エチレンアクリレートを含む。市販されている耐衝撃性改良剤は、Lotader(登録商標)3210、Lotader(登録商標)3410、Lotader(登録商標)4210、Lotader(登録商標)3430、Lotader(登録商標)4402、Lotader(登録商標)4503、Lotader(登録商標)4613、Lotader(登録商標)4700、Lotader(登録商標)5500、Lotader(登録商標)6200、Lotader(登録商標)8200、Lotader(登録商標)HX8210、Lotader(登録商標)HX8290、Lotader(登録商標)LX4110、Lotader(登録商標)TX8030(Arkemaにより製造される)、Bynel(登録商標)21E533、Bynel(登録商標)21E781、Bynel(登録商標)21E810およびBynel(登録商標)21E830(DuPontにより製造される)を含む。 Other suitable examples of specific impact modifiers that may be used in the resins of this invention include anhydride-modified ethylene acrylates. Commercially available impact modifiers include Lotader® 3210, Lotader® 3410, Lotader® 4210, Lotader® 3430, Lotader® 4402, Lotader® ) 4503, Lotader® 4613, Lotader® 4700, Lotader® 5500, Lotader® 6200, Lotader® 8200, Lotader® HX8210, Lotader® HX8290, Lotader® LX4110, Lotader® TX8030 (manufactured by Arkema), Bynel® 21E533, Bynel® 21E781, Bynel® 21E810 and Bynel® 21E830 (manufactured by DuPont).

他の実施形態では、耐衝撃性改良剤は、変性エチレン酢酸ビニル、例えばBynel(登録商標)1123もしくはBynel(登録商標)1124(DuPontにより製造される)、酸変性アクリル酸エチレン、例えばBynel(登録商標)2002もしくはBynel(登録商標)2022(DuPontにより製造される)、変性アクリル酸エチレン、例えばBynel(登録商標)22E757、Bynel(登録商標)22E780もしくはBynel(登録商標)22E804(DuPontにより製造される)、無水物変性エチレン酢酸ビニル、例えばBynel(登録商標)30E670、Bynel(登録商標)30E671、Bynel(登録商標)30E753もしくはBynel(登録商標)30E783(DuPontにより製造される)および酸/アクリレート変性エチレン酢酸ビニル、例えばBynel(登録商標)3101もしくはBynel(登録商標)3126(DuPontにより製造される)、無水物変性エチレン酢酸ビニル、例えばBynel(登録商標)E418、Bynel(登録商標)3810、Bynel(登録商標)3859、Bynel(登録商標)3860もしくはBynel(登録商標)3861(DuPontにより製造される)、無水物変性エチレン酢酸ビニル、例えばBynel(登録商標)3930もしくはBynel(登録商標)39E660(DuPontにより製造される)および無水物変性高密度ポリエチレン、例えばBynel(登録商標)4033もしくはBynel(登録商標)40E529(DuPontにより製造される)、無水物変性直鎖状低密度ポリエチレン、例えばBynel(登録商標)4104、Bynel(登録商標)4105、Bynel(登録商標)4109、Bynel(登録商標)4125、Bynel(登録商標)4140、Bynel(登録商標)4157、Bynel(登録商標)4164、Bynel(登録商標)41E556、Bynel(登録商標)41E687、Bynel(登録商標)41E710、Bynel(登録商標)41E754、Bynel(登録商標)41E755、Bynel(登録商標)41E762、Bynel(登録商標)41E766、Bynel(登録商標)41E850、Bynel(登録商標)41E865もしくはBynel(登録商標)41E871(DuPontにより製造される)、無水物変性低密度ポリエチレン、例えばBynel(登録商標)4206、Bynel(登録商標)4208、Bynel(登録商標)4288もしくはBynel(登録商標)42E703(DuPontにより製造される)または無水物変性ポリプロピレン、例えばBynel(登録商標)50E571、Bynel(登録商標)50E662、Bynel(登録商標)50E725、Bynel(登録商標)50E739、Bynel(登録商標)50E803もしくはBynel(登録商標)50E806(DuPontにより製造される)である。 In other embodiments, the impact modifier is modified ethylene vinyl acetate, such as Bynel® 1123 or Bynel® 1124 (manufactured by DuPont), acid-modified ethylene acrylate, such as Bynel® 2002 or Bynel® 2022 (manufactured by DuPont), modified ethylene acrylates such as Bynel® 22E757, Bynel® 22E780 or Bynel® 22E804 (manufactured by DuPont). ), anhydride modified ethylene vinyl acetate such as Bynel® 30E670, Bynel® 30E671, Bynel® 30E753 or Bynel® 30E783 (manufactured by DuPont) and acid/acrylate modified ethylene. Vinyl acetates such as Bynel® 3101 or Bynel® 3126 (manufactured by DuPont), anhydride-modified ethylene vinyl acetates such as Bynel® E418, Bynel® 3810, Bynel® 3859, Bynel® 3860 or Bynel® 3861 (manufactured by DuPont), anhydride-modified ethylene vinyl acetate such as Bynel® 3930 or Bynel® 39E660 (manufactured by DuPont). ) and anhydride modified high density polyethylene such as Bynel® 4033 or Bynel® 40E529 (manufactured by DuPont), anhydride modified linear low density polyethylene such as Bynel® 4104 , Bynel® 4105, Bynel® 4109, Bynel® 4125, Bynel® 4140, Bynel® 4157, Bynel® 4164, Bynel® 41E556, Bynel® 41E687, Bynel® 41E710, Bynel® 41E754, Bynel® 41E755, Bynel® 41E762, Bynel® 41E766, Bynel® 41E850, Bynel ® 41E865 or Bynel ® 41E871 (manufactured by DuPont), an anhydride modified low density polyethylene such as Bynel ® 4206, Bynel ® 4208, Bynel ® 4288 or Bynel ® 42E703 (manufactured by DuPont) or an anhydride modified polypropylene such as Bynel® 50E571, Bynel® 50E662, Bynel® 50E725, Bynel® 50E739, Bynel® 50E803 or Bynel® 50E806 (manufactured by DuPont).

他の好適な耐衝撃性改良剤は、無水マレイン酸グラフト耐衝撃性改良剤を含む。そのような耐衝撃性改良剤の特定の例は、化学変性アクリル酸エチレンコポリマー、例えばFusabond(登録商標)A560(DuPontにより製造される)、無水物変性ポリエチレン、例えばFusabond(登録商標)E158(DuPontにより製造される)、無水物変性ポリエチレン樹脂、例えばFusabond(登録商標)E564もしくはFusabond(登録商標)E589もしくはFusabond(登録商標)E226もしくはFusabond(登録商標)E528(DuPontにより製造される)、無水物変性高密度ポリエチレン、例えばFusabond(登録商標)E100もしくはFusabond(登録商標)E265(DuPontにより製造される)、無水物変性エチレンコポリマー、例えばFusabond(登録商標)N525(DuPontにより製造される)、または化学変性プロピレンコポリマー、例えばFusabond(登録商標)E353(DuPontにより製造される)を含む。 Other suitable impact modifiers include maleic anhydride grafted impact modifiers. Specific examples of such impact modifiers are chemically modified ethylene acrylate copolymers such as Fusabond® A560 (manufactured by DuPont), anhydride modified polyethylenes such as Fusabond® E158 (DuPont anhydride modified polyethylene resins such as Fusabond® E564 or Fusabond® E589 or Fusabond® E226 or Fusabond® E528 (manufactured by DuPont), anhydride Modified high density polyethylene such as Fusabond® E100 or Fusabond® E265 (manufactured by DuPont), anhydride modified ethylene copolymers such as Fusabond® N525 (manufactured by DuPont), or chemical Modified propylene copolymers such as Fusabond® E353 (manufactured by DuPont).

さらに他の好適な耐衝撃性改良剤は、エチレン-酸コポリマー樹脂、例えばエチレン-メタクリル酸(EMAA)ベースコポリマーおよびエチレン-アクリル酸(EAA)ベースコポリマーを含む。エチレン-メタクリル酸ベースコポリマー耐衝撃性改良剤の特定の例は、Nucrel(登録商標)403、Nucrel(登録商標)407HS、Nucrel(登録商標)411HS、Nucrel(登録商標)0609HSA、Nucrel(登録商標)0903、Nucrel(登録商標)0903HC、Nucrel(登録商標)908HS、Nucrel(登録商標)910、Nucrel(登録商標)910HS、Nucrel(登録商標)1202HC、Nucrel(登録商標)599、Nucrel(登録商標)699、Nucrel(登録商標)925およびNucrel(登録商標)960(DuPontにより製造される)を含む。エチレン-アクリル酸ベースコポリマーの特定の例、Nucrel(登録商標)30707、Nucrel(登録商標)30907、Nucrel(登録商標)31001、Nucrel(登録商標)3990およびNucrel(登録商標)AE(DuPontにより製造される)。エチレン-アクリル酸(EAA)ベースコポリマーのエチレンの他の特定の例は、Escor(商標)5000、Escor(商標)5020、Escor(商標)5050、Escor(商標)5080、Escor(商標)5100、Escor(商標)5200およびEscor(商標)6000(ExonMobile Chemicalにより製造される)を含む。 Still other suitable impact modifiers include ethylene-acid copolymer resins, such as ethylene-methacrylic acid (EMAA)-based copolymers and ethylene-acrylic acid (EAA)-based copolymers. Specific examples of ethylene-methacrylic acid based copolymer impact modifiers are Nucrel® 403, Nucrel® 407HS, Nucrel® 411HS, Nucrel® 0609HSA, Nucrel® 0903, Nucrel® 0903HC, Nucrel® 908HS, Nucrel® 910, Nucrel® 910HS, Nucrel® 1202HC, Nucrel® 599, Nucrel® 699 , Nucrel® 925 and Nucrel® 960 (manufactured by DuPont). Specific examples of ethylene-acrylic acid based copolymers, Nucrel® 30707, Nucrel® 30907, Nucrel® 31001, Nucrel® 3990 and Nucrel® AE (manufactured by DuPont). ). Other specific examples of ethylene in ethylene-acrylic acid (EAA) based copolymers are Escor™ 5000, Escor™ 5020, Escor™ 5050, Escor™ 5080, Escor™ 5100, Escor 5200 and Escor 6000 (manufactured by ExonMobile Chemical).

他のさらに好適な耐衝撃性改良剤は、エチレン酸コポリマーのイオノマーを含む。そのような耐衝撃性改良剤の特定の例は、Surlyn(登録商標)1601、Surlyn(登録商標)1601-2、Surlyn(登録商標)1601-2LM、Surlyn(登録商標)1605、Surlyn(登録商標)8150、Surlyn(登録商標)8320、Surlyn(登録商標)8528およびSurlyn(登録商標)8660(DuPontにより製造される)を含む。 Other more suitable impact modifiers include ionomers of ethylene acid copolymers. Specific examples of such impact modifiers are Surlyn® 1601, Surlyn® 1601-2, Surlyn® 1601-2LM, Surlyn® 1605, Surlyn® ) 8150, Surlyn® 8320, Surlyn® 8528 and Surlyn® 8660 (manufactured by DuPont).

他の実施形態では、耐衝撃性改良剤は、メタクリル酸アルキル-シリコーン/アクリル酸アルキルグラフトコポリマーである。グラフトコポリマーの「メタクリル酸アルキル」は、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピルおよびメタクリル酸ブチルからなる群から選択されるものであり得る。グラフトコポリマーにおける「シリコーン/アクリル酸アルキル」は、シリコーンモノマーおよびアクリル酸アルキルモノマーの混合物を重合することにより得られるポリマーを指す。シリコーンモノマーは、ジメチルシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン、トリメチルトリフェニルシクロテトラシロキサン、テトラメチルテトラフェニルシクロテトラシロキサンおよびオクタフェニルシクロテトラシロキサンからなる群から選択され得る。アルキルモノマーは、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ブチルおよびメタクリル酸ブチルからなる群から選択され得る。グラフトコポリマーは、コアシェルゴムの形態であり、5から90%(wt/wt)のグラフト率、-150から-20℃のコアのガラス転移温度、および20から200℃のシェルのガラス転移温度を有する。本発明の一実施形態では、グラフトコポリマーは、メタクリル酸メチル-シリコーン/アクリル酸ブチルグラフトコポリマーである。特定の例は、日本のMitsubishi Rayon Co.,Ltd.により製造されるS-2001、S-2100、S-2200およびS-2501を含む。 In another embodiment, the impact modifier is an alkyl methacrylate-silicone/alkyl acrylate graft copolymer. The "alkyl methacrylate" of the graft copolymer can be selected from the group consisting of methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate and butyl methacrylate. "Silicone/alkyl acrylate" in graft copolymer refers to a polymer obtained by polymerizing a mixture of silicone monomers and alkyl acrylate monomers. Silicone monomers include dimethylsiloxane, hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, dodecamethylcyclohexasiloxane, trimethyltriphenylcyclotetrasiloxane, tetramethyltetraphenylcyclotetrasiloxane and octaphenylcyclotetrasiloxane. It may be selected from the group consisting of siloxanes. Alkyl monomers may be selected from the group consisting of methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, butyl methacrylate and butyl methacrylate. The graft copolymer is in the form of a core-shell rubber and has a graft ratio of 5 to 90% (wt/wt), a core glass transition temperature of -150 to -20°C, and a shell glass transition temperature of 20 to 200°C. . In one embodiment of the invention, the graft copolymer is a methyl methacrylate-silicone/butyl acrylate graft copolymer. A specific example is manufactured by Mitsubishi Rayon Co. of Japan. , Ltd. including S-2001, S-2100, S-2200 and S-2501 manufactured by

他の好適な耐衝撃性改良剤は、US4,616,064で言及されているシロキサンポリマーを含み、これは、シロキサン単位および少なくとも1つのカーボネート、ウレタンまたはアミド単位を含有する。 Other suitable impact modifiers include the siloxane polymers mentioned in US Pat. No. 4,616,064, which contain siloxane units and at least one carbonate, urethane or amide unit.

好適な耐衝撃性改良剤は、WO2018/089573パラグラフ[0043]~[0072]で言及されているものも含む。 Suitable impact modifiers also include those mentioned in WO2018/089573 paragraphs [0043] to [0072].

他の好適な耐衝撃性改良剤は、コアシェル耐衝撃性改良剤、例えばUS5,409,967で言及されているものを含む。 Other suitable impact modifiers include core-shell impact modifiers such as those mentioned in US Pat. No. 5,409,967.

リサイクルABSポリマーを含む樹脂は、フィラーも含み得る。フィラーの好適な例は、無機微粒子材料、ナノ複合材料またはそれらの混合物を含む。 Resins containing recycled ABS polymer may also contain fillers. Suitable examples of fillers include inorganic particulate materials, nanocomposites or mixtures thereof.

無機微粒子材料の好適な例は、無機オキシド、例えばガラス、MgO、SiO2、TiO2およびSb2O3;水酸化物、例えばAl(OH)3およびMg(OH)2;塩、例えばCaCO3、BaSO4、CaSO4およびホスフェート;シリケート、例えば滑石、マイカ、カオリン、珪灰石、モンモリロナイト、ナノクレイ、長石およびアスベスト;金属、例えばホウ素および鋼鉄;カーボン-グラファイト、例えば炭素繊維、グラファイト繊維およびフレーク、カーボンナノチューブおよびカーボンブラックを含む。無機微粒子材料の好適な例は、表面処理および/または表面改質したSiO2およびTiO2、例えばアルミナ表面改質TiO2も含む。 Suitable examples of inorganic particulate materials are inorganic oxides such as glass, MgO, SiO2, TiO2 and Sb2O3; hydroxides such as Al(OH)3 and Mg(OH)2; salts such as CaCO3, BaSO4, CaSO4 and phosphates. silicates such as talc, mica, kaolin, wollastonite, montmorillonite, nanoclays, feldspars and asbestos; metals such as boron and steel; carbon-graphites such as carbon fibers, graphite fibers and flakes, carbon nanotubes and carbon black. Suitable examples of inorganic particulate materials also include surface-treated and/or surface-modified SiO2 and TiO2, such as alumina surface-modified TiO2.

ナノ複合材料の好適な例は、クレイ充填ポリマー、例えばクレイ/低密度ポリエチレン(LDPE)ナノ複合材料、クレイ/高密度ポリエチレン(HDPE)ナノ複合材料、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)/クレイナノ複合材料、ポリイミド(PI)/クレイナノ複合材料、エポキシ/クレイナノ複合材料、ポリプロピレン(PP)/クレイナノ複合材料、ポリ(メタクリル酸メチル)(PMMA)/クレイナノ複合材料およびポリ塩化ビニル(PVC)/クレイナノ複合材料;アルミナ充填ポリマー、例えばエポキシ/アルミナナノ複合材料、PMMA/アルミナナノ複合材料、PI/アルミナナノ複合材料、PP/アルミナナノ複合材料、LDPE/アルミナナノ複合材料および架橋ポリエチレン(XLPE)/アルミナナノ複合材料;チタン酸バリウム充填ポリマー、例えばHDPE/チタン酸バリウムナノ複合材料およびポリエーテルイミド(PEI)/チタン酸バリウムナノ複合材料;シリカ充填ポリマー、例えばPP/シリカナノ複合材料、エポキシ/シリカナノ複合材料、PVC/シリカナノ複合材料、PEI/シリカナノ複合材料、PI/シリカナノ複合材料、ABS/シリカナノ複合材料およびPMMA/シリカナノ複合材料;ならびに酸化亜鉛充填ポリマー、例えばLDPE/酸化亜鉛ナノ複合材料、PP/酸化亜鉛ナノ複合材料、エポキシ/酸化亜鉛ナノ複合材料およびPMMA/酸化亜鉛ナノ複合材料を含む。 Suitable examples of nanocomposites are clay-filled polymers such as clay/low density polyethylene (LDPE) nanocomposites, clay/high density polyethylene (HDPE) nanocomposites, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS)/clay nanocomposites. , polyimide (PI)/clay nanocomposites, epoxy/clay nanocomposites, polypropylene (PP)/clay nanocomposites, poly(methyl methacrylate) (PMMA)/clay nanocomposites and polyvinyl chloride (PVC)/clay nanocomposites; Alumina-filled polymers such as epoxy/alumina nanocomposites, PMMA/alumina nanocomposites, PI/alumina nanocomposites, PP/alumina nanocomposites, LDPE/alumina nanocomposites and cross-linked polyethylene (XLPE)/alumina nanocomposites barium titanate-filled polymers such as HDPE/barium titanate nanocomposites and polyetherimide (PEI)/barium titanate nanocomposites; silica-filled polymers such as PP/silica nanocomposites, epoxy/silica nanocomposites, PVC/ Silica nanocomposites, PEI/silica nanocomposites, PI/silica nanocomposites, ABS/silica nanocomposites and PMMA/silica nanocomposites; and zinc oxide filled polymers such as LDPE/zinc oxide nanocomposites, PP/zinc oxide nanocomposites. , including epoxy/zinc oxide nanocomposites and PMMA/zinc oxide nanocomposites.

リサイクルABSポリマーを含む樹脂は、抗酸化剤も含み得る。抗酸化剤の好適な例は、ホスファイト、フェノール類、アミンおよびそれらのいずれかの混合物を含む。 Resins containing recycled ABS polymer may also contain antioxidants. Suitable examples of antioxidants include phosphites, phenols, amines and mixtures of any thereof.

リサイクルABSポリマーを含む樹脂は、潤滑剤も含み得る。潤滑剤の添加は、満足すべき表面性状、例えば満足すべき表面摩擦を有する玩具組立要素を得るためにきわめて重要であり得る。潤滑剤の好適な例は、脂肪酸、脂肪酸アミドおよびビスアミド、脂肪酸エステル、ステアリン酸、金属ステアリン酸塩、無機ステアリン酸塩、モンタンワックス、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、シリコーンベース潤滑剤、ならびにそれらのいずれかの混合物を含む。 Resins containing recycled ABS polymer may also contain a lubricant. The addition of lubricants can be very important to obtain toy building elements with satisfactory surface properties, such as satisfactory surface friction. Suitable examples of lubricants are fatty acids, fatty acid amides and bisamides, fatty acid esters, stearic acid, metal stearates, inorganic stearates, montan wax, paraffin wax, polyethylene wax, polypropylene wax, silicone-based lubricants and their including any mixture of

リサイクルABSポリマーを含む樹脂は、難燃剤も含み得る。難燃剤の好適な例は、無機難燃剤、例えば水酸化マグネシウムまたはアルミニウム、有機難燃剤、例えばカルボン酸および有機リン難燃剤を含む。 Resins containing recycled ABS polymer may also contain flame retardants. Suitable examples of flame retardants include inorganic flame retardants such as magnesium or aluminum hydroxide, organic flame retardants such as carboxylic acids and organophosphorus flame retardants.

リサイクルABSポリマーを含む樹脂は、着色料も含み得る。着色料の好適な例は、有機顔料、無機顔料、油溶性染料、亜鉛フェライト、カーボンブラック、二酸化チタンおよび酸化アルミニウムを含む。 Resins containing recycled ABS polymer may also contain colorants. Suitable examples of colorants include organic pigments, inorganic pigments, oil-soluble dyes, zinc ferrite, carbon black, titanium dioxide and aluminum oxide.

リサイクルABSポリマーを含む樹脂は、光安定剤および/またはUV吸収剤も含み得る。光安定剤/UV吸収剤の好適な例は、ベンゾエート、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、ヒンダードアミンおよびトリアジンを含む。 Resins containing recycled ABS polymer may also contain light stabilizers and/or UV absorbers. Suitable examples of light stabilizers/UV absorbers include benzoates, benzophenones, benzotriazoles, hindered amines and triazines.

リサイクルABSポリマーを含む樹脂は、可塑剤も含み得る。可塑剤の好適な例は、炭化水素プロセスオイル、リン酸エステル、例えばリン酸トリフェニルおよびレゾルシノールビス(リン酸ジフェニル)またはオリゴマーホスフェート、長鎖脂肪酸および芳香族スルホンアミドを含む。 Resins containing recycled ABS polymer may also contain a plasticizer. Suitable examples of plasticizers include hydrocarbon process oils, phosphate esters such as triphenyl phosphate and resorcinol bis(diphenyl phosphate) or oligomeric phosphates, long chain fatty acids and aromatic sulfonamides.

ABS廃材のタイプおよび取合せは、樹脂におけるABSポリマーの均一性に重要である。廃材が均一なほど、均一な樹脂が得られる。均一な長さおよび架橋、ならびにブタジエン球体の大きさのリサイクルABSポリマーを有する樹脂を使用することが有利である。一実施形態では、リサイクルABSポリマーは、玩具産業からのABS廃材から生成される。 The type and assortment of ABS waste is critical to the uniformity of the ABS polymer in the resin. The more uniform the waste material, the more uniform resin can be obtained. It is advantageous to use a resin with uniform length and crosslinks and recycled ABS polymer of butadiene sphere size. In one embodiment, the recycled ABS polymer is produced from ABS scrap from the toy industry.

好ましい実施形態では、ABS廃材は、処分された玩具組立要素である。製造者の自社生産プラントから処分された玩具組立要素を使用する主な利点は、その化学組成が公知であること、また、材料をどのように加工するかも公知であることである。廃材がリサイクルの前に色分けされると、均一な色を有するリサイクル玩具組立要素を生成しやすくなることがある。廃材がリサイクルの前に色分けされていないと、満足すべき色を有する最終玩具組立要素を得るためには、最初に着色料を除去し、次いで新たな着色料を添加することが必要になり得る。 In a preferred embodiment, the ABS scrap is discarded toy building elements. A major advantage of using discarded toy construction elements from the manufacturer's own production plant is that the chemical composition is known, as is how the material is processed. If the scrap material is color coded prior to recycling, it may help produce recycled toy building elements with uniform colors. If the scrap material is not color coded prior to recycling, it may be necessary to first remove the colorant and then add new colorant to obtain a final toy building element with a satisfactory color. .

いくつかのABS廃材は、有害な添加剤を含有し、したがって玩具、例えば玩具組立要素を製造するのに使用される場合、リサイクルABS材料にその存在が受け入れられない。そのような有害な添加剤の例は、有害な難燃剤、例えばハロゲン化難燃剤、可塑剤、例えばフタレートおよびビスフェノールA、有害な潤滑剤、例えばフルオロポリマー、ならびに無機材料、例えばカドミウムおよびマンガンを含む。廃棄ABSに存在し得る他の種類の添加剤は、顔料、例えば酸化鉄を含み、これは、ABS品目が廃棄物として投棄される前に、品目の耐用期間中にABS材料の連続分解に寄与する。 Some ABS scrap contains harmful additives and therefore its presence in recycled ABS material is unacceptable when used to make toys, eg toy building elements. Examples of such hazardous additives include hazardous flame retardants such as halogenated flame retardants, plasticizers such as phthalates and bisphenol A, hazardous lubricants such as fluoropolymers, and inorganic materials such as cadmium and manganese. . Other types of additives that may be present in discarded ABS include pigments, such as iron oxide, which contribute to the continuous degradation of ABS material during the item's life before the item is discarded as waste. do.

一般に、リサイクルABS材料は、例えば規制(EC)No 1907/2006および玩具安全指令(2009/48/EC)で指定されている要件を満たさなければならず、そうでなければABS廃材は、玩具組立要素の製造における使用に好適ではない。 In general, recycled ABS material must meet the requirements specified, for example, in Regulation (EC) No 1907/2006 and the Toy Safety Directive (2009/48/EC), otherwise ABS waste can be used in toy assembly Not suitable for use in the manufacture of elements.

詳細には、規制(EC)No 1272/2008の下に区分1A、1Bまたは2の発癌性、突然変異誘発性または生殖毒性(CMR)として分類される物質の量は、規定制限範囲未満でなければならない。したがって、区分1Aおよび1Bの発癌性物質の合計含有量は、1000ppm以下でなければならない一方、区分2の発癌性物質の合計含有量は、10000ppm以下でなければならない。区分1Aおよび1Bの突然変異誘発物質の合計含有量は、1000ppm以下でなければならない一方、区分2の突然変異誘発物質の合計含有量は、10000ppm以下でなければならない。区分1Aおよび1Bの生殖毒性である物質の合計含有量は、3000ppm以下でなければならない一方、区分2の生殖毒性である物質の合計含有量は、30000ppm以下でなければならない。 In particular, the amount of substances classified as Category 1A, 1B or 2 carcinogenic, mutagenic or toxic for reproduction (CMR) under Regulation (EC) No 1272/2008 shall be below the prescribed limits. must. Therefore, the total content of Category 1A and 1B carcinogens must be 1000 ppm or less, while the total content of Category 2 carcinogens must be 10000 ppm or less. The total content of Category 1A and 1B mutagens must be 1000 ppm or less, while the total content of Category 2 mutagens must be 10000 ppm or less. The total content of substances that are Category 1A and 1B reproductive toxic shall not exceed 3000 ppm, while the total content of substances which are Category 2 reproductive toxic shall not exceed 30000 ppm.

ABS廃材における金属の含有量は、例えば玩具安全指令(2009/48/EC)において指定されている移行限度未満であることも重要であり、そうでなければ廃材は、玩具組立要素の製造における使用に好適ではない。詳細には、以下の移行限度は:アルミニウム:70000mg/kg、アンチモン:560mg/kg、ヒ素:47mg/kg、バリウム:18750mg/kg、ホウ素:15000mg/kg、カドミウム17mg/kg、クロム(III):460mg/kg、クロム(IV):0.053mg/kg、コバルト:130mg/kg、銅:7700mg/kg、鉛:160mg/kg、マンガン:15000mg/kg、水銀:94mg/kg、ニッケル:930mg/kg、セレン:460mg/kg、ストロンチウム:56000mg/kg、スズ:180000mg/kg、有機スズ:12mg/kg、および亜鉛:46000mg/kgを超えてはならない。 It is also important that the metal content in the ABS scrap is below the migration limits specified, for example, in the Toy Safety Directive (2009/48/EC), otherwise the scrap cannot be used in the manufacture of toy building elements. not suitable for Specifically, the migration limits are: Aluminum: 70000 mg/kg, Antimony: 560 mg/kg, Arsenic: 47 mg/kg, Barium: 18750 mg/kg, Boron: 15000 mg/kg, Cadmium: 17 mg/kg, Chromium (III): 460 mg/kg, chromium (IV): 0.053 mg/kg, cobalt: 130 mg/kg, copper: 7700 mg/kg, lead: 160 mg/kg, manganese: 15000 mg/kg, mercury: 94 mg/kg, nickel: 930 mg/kg , selenium: 460 mg/kg, strontium: 56000 mg/kg, tin: 180000 mg/kg, organotin: 12 mg/kg, and zinc: 46000 mg/kg.

均一な物理的および化学的性質の、有害ではないABS廃材を達成するために、リサイクル前に廃材をスクリーニングすることが有益になり得る、またはさらに必要になり得る。そのようなスクリーニングは、ブタジエンコポリマー対SANの比を定量化するための、発癌性物質、突然変異誘発物質、生殖毒性である物質、抗酸化剤、重金属、ハロゲン化物、潤滑剤、難燃剤、着色料などを検出および/または定量化するための分析法を含み得る。好適な分析法は、ブタジエンコポリマー対SANの比を判定する減衰全反射フーリエ変換赤外分光法(ATR-FTIR)、廃材の熱酸化安定性を判定するための熱重量分析(TGA)および/または示差走査熱量測定-酸化誘導時間(DSC-OIT)、重金属および/またはハロゲン化物などの量を判定するためのX線蛍光分光法(XRF)を含み得る。ABS廃材を、ブタジエン球体の大きさについてスクリーニングすること、および球体がSAN相内に分布しているかどうかを調査することも必要になり得る。SAN相におけるブタジエン球体の分布を判定するための直接的方法は、走査電子顕微鏡法(SEM)および透過電子顕微鏡法(TEM)を含む一方、間接的手法は、再成形要素の光沢の測定を含む。 In order to achieve non-hazardous ABS waste of uniform physical and chemical properties, it may be beneficial or even necessary to screen the waste prior to recycling. Such screens include carcinogens, mutagens, substances that are reproductively toxic, antioxidants, heavy metals, halides, lubricants, flame retardants, coloring agents, to quantify the ratio of butadiene copolymer to SAN. Analytical methods for detecting and/or quantifying agents and the like may be included. Suitable analytical methods include Attenuated Total Reflectance Fourier Transform Infrared Spectroscopy (ATR-FTIR) to determine the ratio of butadiene copolymer to SAN, Thermogravimetric Analysis (TGA) to determine the thermooxidative stability of waste materials and/or Differential scanning calorimetry-oxidation induction time (DSC-OIT), X-ray fluorescence spectroscopy (XRF) to determine amounts of heavy metals and/or halides and the like may be included. It may also be necessary to screen the ABS scrap for the size of the butadiene spheres and to investigate whether the spheres are distributed within the SAN phase. Direct methods for determining the distribution of butadiene spheres in the SAN phase include scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM), while indirect techniques include measuring the gloss of reshaped elements. .

本発明は、玩具組立要素を製造するための方法にも関する。この方法は、図2で示されている。この方法は、
a)ABS廃材を用意し、スクリーニングするステップと、
b)ステップaのABS廃材に、粉砕および/または溶媒溶解リサイクルプロセスを施すことにより、スクリーニングしたABS廃材からリサイクルABSポリマーを回収するステップと、
c)ステップbの回収されたABSポリマーを、1つまたは複数の添加剤、ならびに任意選択でバージンABSポリマー、熱分解から回収された化学的リサイクルABSポリマーおよび化学解重合から回収された化学的リサイクルABSポリマーからなる群から選択される1つまたは複数のABSポリマーと混合することにより、樹脂を得るステップと、
d)ステップcの樹脂を加工することにより、玩具組立要素を製造するステップと、
を含む。
The invention also relates to a method for manufacturing toy building elements. This method is illustrated in FIG. This method
a) providing and screening ABS scrap;
b) recovering recycled ABS polymer from the screened ABS waste by subjecting the ABS waste of step a to a grinding and/or solvent dissolution recycling process;
c) the recovered ABS polymer of step b is combined with one or more additives and optionally virgin ABS polymer, chemically recycled ABS polymer recovered from pyrolysis and chemically recycled ABS polymer recovered from chemical depolymerization obtaining a resin by mixing with one or more ABS polymers selected from the group consisting of ABS polymers;
d) manufacturing toy building elements by processing the resin of step c;
including.

ステップcで得られ、ステップdで加工される好適な樹脂は、上記のものを含む。 Suitable resins obtained in step c and processed in step d include those described above.

樹脂におけるリサイクルABSポリマーは、ABS廃材から生じ、これに、樹脂に組み込まれる前に1つまたは複数のスクリーニングプロセスを施し、その結果有害ではなく、かつ/または受け入れられる添加剤を含む材料のみが樹脂に組み込まれる。 Recycled ABS polymers in resins originate from ABS waste material and are subjected to one or more screening processes before being incorporated into the resin so that only materials containing non-hazardous and/or acceptable additives are included in the resin. incorporated into.

ステップaでは、ABS廃材が:
- 規制(EC)No 1272/2008の下に、区分1A、1Bまたは2の発癌性、突然変異誘発性または生殖毒性(CMR)として分類される物質の量、
- アルミニウム、アンチモン、ヒ素、バリウム、ホウ素、カドミウム、クロム(III)、クロム(IV)、コバルト、銅、鉛、マンガン、水銀、セレン、ストロンチウム、スズ、有機スズおよび亜鉛からなる群から選択される1つまたは複数の金属の移行限度、
- オキシドの量、
- フタレートの量、
- 難燃剤の量、
- ブタジエンコポリマー対SANの比、
- ブタジエン球体の大きさおよび大きさ分布、ならびに
- ブタジエン球体の架橋のレベルからなる群から選択される少なくとも1つの性質についてスクリーニングされる。
In step a, the ABS scrap is:
- amounts of substances classified under Regulation (EC) No 1272/2008 as Category 1A, 1B or 2 carcinogenic, mutagenic or toxic to reproduction (CMR),
- selected from the group consisting of aluminum, antimony, arsenic, barium, boron, cadmium, chromium(III), chromium(IV), cobalt, copper, lead, manganese, mercury, selenium, strontium, tin, organotin and zinc migration limits for one or more metals;
- the amount of oxide,
- the amount of phthalates,
- the amount of flame retardant,
- the ratio of butadiene copolymer to SAN,
- the size and size distribution of the butadiene spheres; and - the level of cross-linking of the butadiene spheres.

規制(EC)No 1272/2008の下に区分1A、1Bまたは2の発癌性、突然変異誘発性または生殖毒性(CMR)として分類される物質の量は、規定制限範囲未満であることがきわめて重要であり、そうでなければ廃材は、玩具を製造するための使用に好適ではない。したがって、区分1Aおよび1Bの発癌性物質の合計含有量は、1000ppm以下でなければならない一方、区分2の発癌性物質の合計含有量は、10000ppm以下でなければならない。区分1Aおよび1Bの突然変異誘発物質の合計含有量は、1000ppm以下でなければならない一方、区分2の突然変異誘発物質の合計含有量は、10000ppm以下でなければならない。区分1Aおよび1Bの生殖毒性である物質の合計含有量は、3000ppm以下でなければならない一方、区分2の生殖毒性である物質の合計含有量は、30000ppm以下でなければならない。 It is very important that the amount of substances classified as Category 1A, 1B or 2 carcinogenic, mutagenic or toxic for reproduction (CMR) under Regulation (EC) No 1272/2008 is below the prescribed limits , otherwise the scrap material is not suitable for use in making toys. Therefore, the total content of Category 1A and 1B carcinogens must be 1000 ppm or less, while the total content of Category 2 carcinogens must be 10000 ppm or less. The total content of Category 1A and 1B mutagens must be 1000 ppm or less, while the total content of Category 2 mutagens must be 10000 ppm or less. The total content of substances that are Category 1A and 1B reproductive toxic shall not exceed 3000 ppm, while the total content of substances which are Category 2 reproductive toxic shall not exceed 30000 ppm.

ABS廃材における金属の含有量は、例えば玩具安全指令(2009/48/EC)において指定されている移行限度未満であることも重要であり、そうでなければ廃材は、玩具組立要素の製造における使用に好適ではない。詳細には、以下の移行限度:アルミニウム:70000mg/kg、アンチモン:560mg/kg、ヒ素:47mg/kg、バリウム:18750mg/kg、ホウ素:15000mg/kg、カドミウム17mg/kg、クロム(III):460mg/kg、クロム(IV):0.053mg/kg、コバルト:130mg/kg、銅:7700mg/kg、鉛:160mg/kg、マンガン:15000mg/kg、水銀:94mg/kg、ニッケル:930mg/kg、セレン:460mg/kg、ストロンチウム:56000mg/kg、スズ:180000mg/kg、有機スズ:12mg/kg、および亜鉛:46000mg/kgを超えてはならない。 It is also important that the metal content in the ABS scrap is below the migration limits specified, for example, in the Toy Safety Directive (2009/48/EC), otherwise the scrap cannot be used in the manufacture of toy building elements. not suitable for Specifically, the following migration limits: aluminum: 70000 mg/kg, antimony: 560 mg/kg, arsenic: 47 mg/kg, barium: 18750 mg/kg, boron: 15000 mg/kg, cadmium: 17 mg/kg, chromium(III): 460 mg. /kg, Chromium (IV): 0.053 mg/kg, Cobalt: 130 mg/kg, Copper: 7700 mg/kg, Lead: 160 mg/kg, Manganese: 15000 mg/kg, Mercury: 94 mg/kg, Nickel: 930 mg/kg, Selenium: 460 mg/kg, Strontium: 56000 mg/kg, Tin: 180000 mg/kg, Organotin: 12 mg/kg and Zinc: 46000 mg/kg.

この量の酸化鉄も、ABSポリマーの経時的な化学的分解を避けるために、詳細には、製造される玩具組立要素の機械的性質を乏しくする、したがって、生成物の安全性の問題になるABSモノマーの形成を避けるために、きわめて低いレベルで保持されなければならない。ABS廃材が玩具の製造に使用される場合、この量の毒性化合物、例えばフタレートおよび難燃剤も避けなければならない。 This amount of iron oxide also results in poor mechanical properties of the manufactured toy building elements, in particular to avoid chemical degradation of the ABS polymer over time, and thus becomes a product safety issue. It must be kept at a very low level to avoid the formation of ABS monomers. This amount of toxic compounds such as phthalates and flame retardants should also be avoided if ABS scrap is used to make toys.

廃棄ABS材料が、ブタジエンコポリマー対SANの比、およびブタジエン球体の大きさについてスクリーニングされることも重要である。ABS材料におけるブタジエン含有量は、好ましくは合計ABSポリマーに対して15~22wt%の範囲である。製造される玩具組立要素の光沢面を得るために、ブタジエン球体の大きさは、好ましくは0.5マイクロメートル以下である。 It is also important that the waste ABS material is screened for butadiene copolymer to SAN ratio and butadiene sphere size. The butadiene content in the ABS material is preferably in the range of 15-22 wt% with respect to the total ABS polymer. The size of the butadiene spheres is preferably 0.5 micrometers or less in order to obtain a glossy surface for the toy building elements to be produced.

いくつかのケースでは、廃棄ABS材料は、きわめて不均質になり得、そのようなケースでは、上で言及されている性質についてスクリーニングする前に、廃棄ABS材料を仕分けることが必要になり得る。 In some cases, the waste ABS material may be highly heterogeneous, and in such cases it may be necessary to sort the waste ABS material prior to screening it for the properties mentioned above.

ステップbでは、リサイクルABSポリマーを回収するために、スクリーニングしたABS廃材に、粉砕および/または溶媒溶解リサイクルプロセスを施す。 In step b, the screened ABS waste is subjected to a grinding and/or solvent dissolution recycling process to recover recycled ABS polymer.

機械的リサイクルABSポリマーを含む樹脂を加工することにより、玩具組立要素を製造する方法は、図3および4で示されている。この方法では、スクリーニングしたABS廃材に粉砕を施す。粉砕するステップでは、リサイクル材料は、材料の小片に破砕/切断する。このステップは、添加剤および任意選択で他のABSポリマーと容易に混合され、玩具組立要素の製造中、すなわち射出成形、押出または付加的製造プロセス中に容易に溶融される材料の均質な混合物を得るために重要である。 A method of manufacturing toy building elements by processing a resin containing mechanically recycled ABS polymer is illustrated in FIGS. In this method, screened ABS waste is subjected to grinding. In the crushing step, the recycled material is crushed/cut into small pieces of material. This step produces a homogeneous mixture of materials that are easily mixed with additives and optionally other ABS polymers and melted during the manufacture of toy construction elements, i.e. injection molding, extrusion or additive manufacturing processes. important to get.

化学的リサイクルABSポリマーを含む樹脂を加工することにより玩具組立要素を製造する方法は、図5、6および7で示されている。この方法では、スクリーニングしたABS廃材に、溶媒溶解リサイクルプロセスを施す。典型的には、廃材の溶解を促進するために、溶解する前に廃棄ABS材料に粉砕を施すが、粉砕するステップは必須ではない。溶解ステップ中に、ABS廃材が溶解され、ABSポリマーは、2つの相に分けられ:一方相は、ポリ(スチレン-co-アクリロニトリル)鎖を含有し、SAN相とも呼ばれ、もう一方の相は、ブタジエンコポリマーを含有し、ブタジエン球体とも呼ばれる。いくつかの実施形態では、SAN相およびブタジエン球体のいずれもリサイクルされる(図5)一方、他の実施形態では、SAN相のみがリサイクルされる(図6および7)。 A method of manufacturing toy building elements by processing a resin containing chemically recycled ABS polymer is shown in FIGS. In this method, screened ABS waste is subjected to a solvent dissolution recycling process. Typically, the waste ABS material is subjected to grinding prior to melting to facilitate the dissolution of the waste material, although the grinding step is not required. During the dissolution step, the ABS waste material is dissolved and the ABS polymer is separated into two phases: one phase contains poly(styrene-co-acrylonitrile) chains, also called SAN phase, and the other phase is , containing butadiene copolymers, also called butadiene spheres. In some embodiments, both the SAN phase and butadiene spheres are recycled (Figure 5), while in other embodiments only the SAN phase is recycled (Figures 6 and 7).

ステップcでは、リサイクルABSポリマーは、他の化合物と混合され、樹脂に形成される。好ましくは、混合するステップは、配合するステップである。混合中に、リサイクルABSポリマー、ならびに任意選択でバージンおよび/またはバージン様ABSポリマーと混合される1つまたは複数の添加剤は、樹脂中にも混合され得る。好適添加剤は、耐衝撃性改良剤、フィラー、抗酸化剤、潤滑剤、難燃剤、着色料、光安定剤/UV吸収剤および/または可塑剤を含む。バージンおよび/またはバージン様ABSポリマーは、バイオベースABSポリマーおよび/またはハイブリッドバイオベースポリマーであり得る。さらに、バージン様ABSポリマーは、化学熱分解リサイクルプロセスまたは化学解重合リサイクルプロセスから回収されたABSポリマーであり得る。 In step c, the recycled ABS polymer is mixed with other compounds and formed into a resin. Preferably, the mixing step is a compounding step. During mixing, the recycled ABS polymer, and optionally one or more additives mixed with the virgin and/or virgin-like ABS polymer, may also be mixed into the resin. Suitable additives include impact modifiers, fillers, antioxidants, lubricants, flame retardants, colorants, light stabilizers/UV absorbers and/or plasticizers. Virgin and/or virgin-like ABS polymers can be bio-based ABS polymers and/or hybrid bio-based polymers. Additionally, the virgin-like ABS polymer can be ABS polymer recovered from a chemical pyrolysis recycling process or a chemical depolymerization recycling process.

詳細な好ましい実施形態では、廃棄ABS材料は、図4に示されているように、処分された玩具組立要素である。これらの実施形態では、添加剤の添加は不要なことがあるが、その理由は、処分された玩具組立要素が、必要とされる性質を有する玩具組立要素を製造するのに必要な機械的性質を既に所有していることがあるためである。 In a detailed preferred embodiment, the waste ABS material is discarded toy building elements, as shown in FIG. In these embodiments, the addition of additives may not be necessary because the discarded toy building elements have the necessary mechanical properties to produce toy building elements with the required properties. because you may already own

ステップdでは、玩具組立要素は、ステップcで得られた樹脂を加工することにより製造される。いくつかの実施形態では、玩具組立要素は、射出成形により製造される。そのような実施形態では、リサイクルABSポリマーを添加剤および/または着色料、ならびに任意選択でさらなるバージンまたはバージン様ABSポリマーと混合することは、樹脂の射出成形機への供給前に行われ得る。いくつかの実施形態では、混合は、乾燥混合ステップまたは配合ステップとして行われ得る。他の実施形態では、混合は、射出成形ステップの前に押出機で配合ステップを使用することにより行われ得る。さらに他の実施形態では、添加剤は、マスターバッチに混合され得、これは、次いで射出成形機の供給中にABS樹脂の残部と混合される。あるいは、混合は、樹脂の射出成形機への供給中に行われ得る。 In step d, toy building elements are manufactured by processing the resin obtained in step c. In some embodiments, the toy building elements are manufactured by injection molding. In such embodiments, mixing the recycled ABS polymer with additives and/or colorants and optionally additional virgin or virgin-like ABS polymer may be performed prior to feeding the resin to the injection molding machine. In some embodiments, mixing may be performed as a dry mixing step or a compounding step. In other embodiments, mixing can be done by using a compounding step in an extruder prior to the injection molding step. In still other embodiments, the additives may be mixed into a masterbatch, which is then mixed with the remainder of the ABS resin during the injection molding machine feed. Alternatively, mixing can occur while the resin is being fed to the injection molding machine.

さらに他の実施形態では、玩具組立要素は、押出により製造され、任意選択で熱成形または同様の技術を使用した成形が続く。 In still other embodiments, the toy construction elements are manufactured by extrusion, optionally followed by molding using thermoforming or similar techniques.

いくつかの実施形態では、玩具組立要素は、付加的製造により製造される。付加的製造技術の好適な例は、玩具組立要素が、光重合付加的製造または熱可塑性付加的製造、例えば液体ベースの付加的製造、トナーベースの付加的製造、粉末ベースの付加的製造または顆粒ベースの付加的製造により組み立てられるものである。 In some embodiments, toy building elements are manufactured by additive manufacturing. Suitable examples of additive manufacturing techniques are those in which the toy building elements are manufactured using photopolymeric additive manufacturing or thermoplastic additive manufacturing, such as liquid-based additive manufacturing, toner-based additive manufacturing, powder-based additive manufacturing or granule-based additive manufacturing. It is assembled by additive manufacturing of the base.

好ましくは、この方法は、ステップcで得られた樹脂に品質管理を施してから、ステップdにおいて、樹脂を玩具組立要素に製造するステップも含有する。品質管理は、主に、必要とされる性質を有する最終玩具組立要素を得るために必要な重要な機械的性質を確かめることである。典型的に測定される機械的性質の例は、衝撃強度、表面摩擦、表面光沢および色の1つまたは複数を含む。 Preferably, the method also includes subjecting the resin obtained in step c to quality control prior to manufacturing the resin into toy building elements in step d. Quality control is primarily about ascertaining the critical mechanical properties necessary to obtain a final toy building element with the required properties. Examples of mechanical properties that are typically measured include one or more of impact strength, surface friction, surface gloss and color.

実施例
以下の実施例では、ABSが、成形要素およびランナーを粉砕再生すること、次いで、射出成形により新たな要素を生成するためにこの粉砕再生材料を使用することによりどのように再循環されるかについて記載されている。実施例1では、すべてのABS材料がリサイクルされ、実施例2では、リサイクルABSが、バージンABSと混合されてから、新たな要素が射出成形される。射出成形された要素の衝撃強度は、「シャルピーv-ノッチテスト」によりテストされる。
EXAMPLES The following examples show how ABS is recycled by regrinding molded elements and runners and then using this regrind material to produce new elements by injection molding. It is described about In Example 1, all ABS material is recycled, and in Example 2, recycled ABS is mixed with virgin ABS before a new component is injection molded. The impact strength of injection molded elements is tested by the "Charpy v-notch test".

シャルピーv-ノッチテスト
寸法6.0×4.0×50.0mm、B×W×Hの、また、テストされる関連性がある材料における、成形されたプラスチック棒を、ISO 179-1/1 eAに従って、ノッチ先端の直径が0.5mmのノッチカッター(ZNO、Zwick、Germany)で切断した。ノッチ付試験片を、v-ノッチを振子の反対側にして置き、ISO 179-1:2010に記載されている原理に従って、振子型衝撃試験機(HOT、Zwick、Germany)でテストした。
Charpy v-notch test Molded plastic rods of dimensions 6.0 x 4.0 x 50.0 mm 3 , B x W x H, and in the relevant material to be tested are tested according to ISO 179-1/ Cut according to 1 eA with a notch cutter (ZNO, Zwick, Germany) with a notch tip diameter of 0.5 mm. Notched specimens were placed with the v-notch opposite the pendulum and tested on a pendulum impact tester (HOT, Zwick, Germany) according to the principles described in ISO 179-1:2010.

機械的リサイクルからのABSの性質 - ABSの完全リサイクル
Virgin ABS Terluran(登録商標)GP35(INEOS Styrolutionにより供給される)を、80℃で4時間乾燥させた。ABSは、射出成形(Arburg、Allrounder 470E 1000-400、30mmスクリュー、Germany)を経由して、衝撃試験片およびランナーに加工した。10本の衝撃試験片をシャルピーv-ノッチテストでテストし、結果は、以下の表で0回の粉砕再生サイクルとして記録されている。
Properties of ABS from Mechanical Recycling - Complete Recycling of ABS Virgin ABS Terluran® GP35 (supplied by INEOS Styrolution) was dried at 80° C. for 4 hours. ABS was processed into impact bars and runners via injection molding (Arburg, Allrounder 470E 1000-400, 30 mm screw, Germany). Ten impact bars were tested in the Charpy v-notch test and the results are recorded in the table below as 0 regrind cycles.

残りのランナーおよび衝撃試験片を、プラスチック粉砕機でペレットに再度粉砕した。粉砕ABSペレットを、衝撃試験片およびランナーに再度加工し、10本の衝撃試験片をシャルピーv-ノッチテストに使用し、結果を、1回の粉砕再生サイクルとして記録した。同様の手段で、残りの衝撃試験片およびランナーを粉砕し、10回までの粉砕再生サイクルで再加工した。 The remaining runner and impact specimens were re-ground into pellets with a plastic grinder. The ground ABS pellets were reprocessed into impact bars and runners, 10 impact bars were used for the Charpy v-notch test, and the results were recorded as one grind reclaim cycle. In a similar manner, the remaining impact specimens and runners were ground and reworked for up to 10 grinding regeneration cycles.

射出成形パラメーターは、以下の通りであった:
溶融温度:240℃
金型温度:30℃
Injection molding parameters were as follows:
Melting temperature: 240°C
Mold temperature: 30°C

結果は、以下の表で示されている。

Figure 2023522334000002
The results are shown in the table below.
Figure 2023522334000002

結果から、1回の粉砕再生サイクルは、シャルピーv-ノッチに影響を与えるようにはまったく思われないが、5回の粉砕再生サイクルは、相対シャルピーv-ノッチ値を100から95に低下させることが示される。そのような低下は、玩具組立要素が生成されるケースでも依然受け入れられるであろう。相対シャルピーv-ノッチにおける88へのさらなる低下は、10回の粉砕再生サイクル後に見られる。これにより、10回リサイクルされたABSで作られた玩具組立要素は、不十分な衝撃強度のため、許容できない機械的性質を所有する可能性がきわめて高くなり得ることが指し示される。したがって、衝撃強度を受け入れられるレベルまで改善するために、新たな、または追加の耐衝撃性改良剤を、リサイクル材料に混合する必要がある。 From the results, 1 regrind cycle does not appear to have any effect on the Charpy v-notch, whereas 5 regrind cycles reduce the relative Charpy v-notch value from 100 to 95. is shown. Such a reduction would still be acceptable in cases where toy building elements are produced. A further drop in relative Charpy v-notch to 88 is seen after 10 regrind cycles. This indicates that toy building elements made of 10 times recycled ABS can very likely possess unacceptable mechanical properties due to insufficient impact strength. Therefore, new or additional impact modifiers need to be blended into the recycled material in order to improve the impact strength to acceptable levels.

機械的リサイクルからのABSの性質 - ABSの部分的リサイクル
異なる大きさの要素を生成する2つの金型が、成形プロセスにおける、様々な量の機械的にリサイクルされたABSを適用する効果をテストするために使用された。この研究では、機械的にリサイクルされたABSの量は、ABSの成形プロセスに再度導入された機械的粉砕再生ランナー系の割合により表した。テストに適用された2つの金型は、成形プロセス中に、ランナーを42%および90%の粉砕再生材料が流れるように構築した。これらの2つの金型は、粉砕再生ABSを様々なレベルのバージンABSに補充すると、成形要素の良好な全体の衝撃特性の維持を補助できるかどうかを調査するために使用した。上記2つの金型は、37%、51%および85%粉砕再生材料がそれぞれ流れる3つの追加の金型に対する投入材料を生成するために使用した。
Properties of ABS from Mechanical Recycling - Partial Recycling of ABS Two molds producing different sized elements test the effect of applying varying amounts of mechanically recycled ABS on the molding process. used for In this study, the amount of mechanically recycled ABS was expressed in terms of the percentage of mechanically reclaimed runner system that was reintroduced into the ABS molding process. The two molds applied for testing had runners constructed to flow 42% and 90% regrind material during the molding process. These two molds were used to investigate whether supplementing various levels of virgin ABS with regrind ABS could help maintain good overall impact properties of the molded element. The two molds described above were used to produce input material for three additional molds with respectively 37%, 51% and 85% regrind material flows.

Virgin ABS Terluran(登録商標)GP35(INEOS Styrolutionにより供給される)を、80℃で4時間乾燥させた。ABSは、射出成形を経由して(Arburg、Allrounder 470 E 1000-400、30mmスクリュー、Germany)、金型no.1および2を使用してLEGO要素に加工した。金型に、粉砕再生およびバージンABSを、以下の表に従って供給した。プロセスに導入される粉砕再生材料のレベルのため、金型は、全体のプロセスが安定化する前に、すなわち定常状態の状況が達成される前に、数ショットを生成する必要がある。安定なプロセスを確保するショット数は、以下の表で指し示されている。

Figure 2023522334000003
Virgin ABS Terluran® GP35 (supplied by INEOS Styrolution) was dried at 80° C. for 4 hours. The ABS is manufactured via injection molding (Arburg, Allrounder 470 E 1000-400, 30mm screw, Germany) using mold no. 1 and 2 were used to fabricate LEGO elements. The mold was fed with regrind and virgin ABS according to the table below. Due to the level of regrind material introduced into the process, the mold needs to produce several shots before the overall process stabilizes, i.e. before a steady state situation is achieved. The number of shots to ensure a stable process is indicated in the table below.
Figure 2023522334000003

安定な加工を達成したら、成形の準備ができたブレンド材料試料を収集し、これらの試料を、射出成形を経由して、衝撃試験片に加工した。成形される衝撃試験片は、シャルピーv-ノッチ分析に使用し、結果は、以下の表で示されている。 Once stable processing was achieved, molding-ready blend material samples were collected and these samples were processed into impact bars via injection molding. The molded impact bars were used for Charpy v-notch analysis and the results are shown in the table below.

金型1および2で生成された安定な加工材料は、金型3、4および5における加工のための投入材料としてさらに使用された。安定な加工を達成したら、材料試料を収集し、シャルピーv-ノッチ分析でテストされる衝撃試験片を生成するために使用した。結果は、以下の表で示されている。

Figure 2023522334000004
The stable processing material produced in molds 1 and 2 was further used as input material for processing in molds 3, 4 and 5. Once stable processing was achieved, material samples were collected and used to generate impact specimens that were tested by Charpy v-notch analysis. The results are shown in the table below.
Figure 2023522334000004

結果から、ある量の機械的にリサイクルされたABSを、成形プロセスにおいてバージンABSに添加すると、意外にも相対シャルピーv-ノッチ値が上昇することが示される。詳細には、42%粉砕再生材料が流れる金型1は、相対シャルピーv-ノッチ値の108%までの上昇を示す。また、金型1からの定常状態材料が、金型3に対する投入材料として使用される場合、相対シャルピーv-ノッチ値は、バージン材料の使用と比較して112%にさらに上昇する。本発明者らは、相対シャルピーv-ノッチ値におけるそのような上昇を数回観察し、これにより、リサイクルABS材料がバージンABSと混合された場合に、ポリブタジエン球体の改善した分散が得られることが指し示され得る。 The results show that adding a certain amount of mechanically recycled ABS to virgin ABS in the molding process unexpectedly increases the relative Charpy v-notch values. Specifically, Mold 1 with 42% regrind material flow shows up to 108% increase in relative Charpy v-notch values. Also, if steady-state material from Mold 1 is used as input material for Mold 3, the relative Charpy v-notch value further increases to 112% compared to using virgin material. We have observed several such increases in relative Charpy v-notch values, indicating that improved dispersion of polybutadiene spheres is obtained when recycled ABS material is mixed with virgin ABS. can be pointed out.

結果から、ABSの再循環サイクルの数が増えるにつれて、相対シャルピーv-ノッチ値は低下し、衝撃強度が低下した成形要素が生じることも示される。玩具組立要素を生成するためにリサイクルABSを使用した場合に受け入れられ得る正確なシャルピーv-ノッチ値は、生成される要素のタイプによって決まり、例えば、旧来からのLEGO(登録商標)brickは、LEGO(登録商標)DUPLO(登録商標)brickより高い衝撃強度を必要とする。しかし最終的には、要素のタイプとは独立して、リサイクルABS材料は、もはや満足すべき機械的性質を有する玩具組立ブロックを生成し得ず、受け入れられる衝撃強度を有する玩具組立要素を生成するためには、新たな、または追加の耐衝撃性改良剤またはバージンABSを、リサイクルABSと混合する必要がある。 The results also show that as the number of ABS recirculation cycles increases, the relative Charpy v-notch values decrease, resulting in molded elements with decreased impact strength. The exact Charpy v-notch value that can be accepted when using recycled ABS to produce toy construction elements depends on the type of element produced, e.g. ® DUPLO ® brick requires higher impact strength. Ultimately, however, independent of element type, recycled ABS materials can no longer produce toy building blocks with satisfactory mechanical properties, but produce toy building elements with acceptable impact strength. To do so, new or additional impact modifiers or virgin ABS must be mixed with the recycled ABS.

上の実験結果から、ABSは、ある程度機械的にリサイクルされ得るが、最終的には、受け入れられる機械的性質、例えば受け入れられる衝撃強度を有する玩具組立要素を生成するためには、機械的性質の向上が必要とされることが示される。 From the above experimental results, ABS can be mechanically recycled to some extent, but ultimately, in order to produce toy construction elements with acceptable mechanical properties, e.g. It indicates that improvement is needed.

Claims (20)

リサイクルABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)材料で作られており、溶媒溶解リサイクルプロセスから回収された機械的リサイクルABSポリマーおよび/または化学的リサイクルABSポリマーを含む樹脂を加工することにより製造された、玩具組立要素。 Toy building elements made of recycled ABS (acrylonitrile butadiene styrene) material and manufactured by processing a resin containing mechanically recycled ABS polymer and/or chemically recycled ABS polymer recovered from a solvent dissolution recycling process. . 樹脂が、バージンABSポリマー、もしくは熱分解リサイクルプロセスから回収された化学的リサイクルABSポリマー、もしくは化学解重合リサイクルプロセスから回収された化学的リサイクルABSポリマー、またはそれらの任意の組合せをさらに含む、請求項1に記載の玩具組立要素。 4. The claim wherein the resin further comprises virgin ABS polymer, or chemically recycled ABS polymer recovered from a pyrolysis recycling process, or chemically recycled ABS polymer recovered from a chemical depolymerization recycling process, or any combination thereof. 2. Toy building element according to claim 1. 玩具組立要素が、射出成形、押出もしくは付加的製造技術により、または射出成形および付加的製造技術の組合せにより製造された、請求項1または2のいずれか1項に記載の玩具組立要素。 3. A toy building element according to any one of claims 1 or 2, wherein the toy building element is manufactured by injection molding, extrusion or additive manufacturing techniques or by a combination of injection molding and additive manufacturing techniques. リサイクルABSポリマーにおけるブタジエン球体の大きさが、0.5マイクロメートル以下である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の玩具組立要素。 4. Toy building element according to any one of claims 1 to 3, wherein the size of the butadiene spheres in the recycled ABS polymer is 0.5 micrometers or less. 機械的リサイクルABSポリマーとバージンABSポリマーとの間の重量比が、100:0から5:95の範囲である、請求項2乃至5のいずれか1項に記載の玩具組立要素。 A toy building element according to any one of claims 2 to 5, wherein the weight ratio between mechanically recycled ABS polymer and virgin ABS polymer ranges from 100:0 to 5:95. ABSポリマーの少なくとも一部が、バイオベースABSポリマー、および/またはハイブリッドバイオベースABSポリマー、および/または炭素捕捉技術を使用して生成されたABSポリマーである、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の玩具組立要素。 6. Any one of claims 1-5, wherein at least a portion of the ABS polymer is a bio-based ABS polymer, and/or a hybrid bio-based ABS polymer, and/or an ABS polymer produced using carbon capture technology. Toy construction elements as described in . 樹脂におけるABSポリマーの合計量が、樹脂の合計重量に対して少なくとも50wt%である、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の玩具組立要素。 A toy building element according to any preceding claim, wherein the total amount of ABS polymer in the resin is at least 50 wt% relative to the total weight of the resin. 樹脂が、耐衝撃性改良剤、フィラー、抗酸化剤、潤滑剤、難燃剤、着色料、光安定剤/UV吸収剤および可塑剤からなる群から選択される1つまたは複数の添加剤をさらに含む、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の玩具組立要素。 The resin further comprises one or more additives selected from the group consisting of impact modifiers, fillers, antioxidants, lubricants, flame retardants, colorants, light stabilizers/UV absorbers and plasticizers. 8. A toy building element as claimed in any one of claims 1 to 7 comprising. リサイクルABSポリマーが、玩具産業からのABS廃材から生成された、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の玩具組立要素。 9. A toy building element according to any preceding claim, wherein the recycled ABS polymer is produced from ABS scrap from the toy industry. ABS廃材が、処分された玩具組立要素である、請求項9に記載の玩具組立要素。 10. The toy building elements of claim 9, wherein the ABS scrap is discarded toy building elements. 20~95wt%、例えば30~90wt%の定常状態後のリサイクル材料が流れる金型を使用して、射出成形することにより生成された、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の玩具組立要素。 A toy construction according to any one of the preceding claims, produced by injection molding using a mold through which 20-95 wt%, such as 30-90 wt% post-steady-state recycled material flows. element. a)ABS廃材を用意し、スクリーニングするステップと、
b)ステップaのABS廃材に、粉砕および/または溶媒溶解リサイクルプロセスを施すことにより、スクリーニングしたABS廃材からリサイクルABSポリマーを回収するステップと、
c)ステップbの回収されたABSポリマーを、1つまたは複数の添加剤、ならびに任意選択でバージンABSポリマー、熱分解から回収された化学的リサイクルABSポリマーおよび化学解重合から回収された化学的リサイクルABSポリマーからなる群から選択される1つまたは複数のABSポリマーと混合することにより、樹脂を得るステップと、
d)ステップcの樹脂を加工することにより、玩具組立要素を製造するステップと、
を含む、玩具組立要素を製造するための方法。
a) providing and screening ABS scrap;
b) recovering recycled ABS polymer from the screened ABS waste by subjecting the ABS waste of step a to a grinding and/or solvent dissolution recycling process;
c) the recovered ABS polymer of step b is combined with one or more additives and optionally virgin ABS polymer, chemically recycled ABS polymer recovered from pyrolysis and chemically recycled ABS polymer recovered from chemical depolymerization obtaining a resin by mixing with one or more ABS polymers selected from the group consisting of ABS polymers;
d) manufacturing toy building elements by processing the resin of step c;
A method for manufacturing a toy construction element comprising:
ABS廃材が:
- 規制(EC)No 1272/2008の下に、区分1A、1Bまたは2の発癌性、突然変異誘発性または生殖毒性(CMR)として分類される物質の量、
- アルミニウム、アンチモン、ヒ素、バリウム、ホウ素、カドミウム、クロム(III)、クロム(IV)、コバルト、銅、鉛、マンガン、水銀、セレン、ストロンチウム、スズ、有機スズおよび亜鉛からなる群から選択される1つまたは複数の金属の移行限度、
- オキシドの量、
- フタレートの量、
- 難燃剤の量、
- ブタジエンコポリマー対SANの比、
- ブタジエン球体の大きさおよび大きさ分布、ならびに
- ブタジエン球体の架橋のレベルからなる群から選択される少なくとも1つの性質についてスクリーニングされる、請求項12に記載の方法。
ABS scrap is:
- amounts of substances classified under Regulation (EC) No 1272/2008 as Category 1A, 1B or 2 carcinogenic, mutagenic or toxic to reproduction (CMR),
- selected from the group consisting of aluminum, antimony, arsenic, barium, boron, cadmium, chromium(III), chromium(IV), cobalt, copper, lead, manganese, mercury, selenium, strontium, tin, organotin and zinc migration limits for one or more metals;
- the amount of oxide,
- the amount of phthalates,
- the amount of flame retardant,
- the ratio of butadiene copolymer to SAN,
13. The method of claim 12, wherein the screen is screened for at least one property selected from the group consisting of - size and size distribution of the butadiene spheres, and - level of cross-linking of the butadiene spheres.
スクリーニングしたABS廃材に粉砕を施し、回収されたABSポリマーを、機械的リサイクルABSポリマーとしてリサイクルする、請求項12または13のいずれか1項に記載の方法。 14. A method according to any one of claims 12 or 13, wherein the screened ABS waste is subjected to grinding and the recovered ABS polymer is recycled as mechanically recycled ABS polymer. スクリーニングしたABS廃材に溶媒溶解リサイクルプロセスを施し、それにより、ポリ(スチレン-co-アクリロニトリル)鎖を含有するSAN相、およびブタジエンのコポリマーを含有するブタジエン相を得、少なくともSAN相が、化学的リサイクルABSポリマーとしてリサイクルされる、請求項12または13のいずれか1項に記載の方法。 The screened ABS scrap is subjected to a solvent dissolution recycling process resulting in a SAN phase containing poly(styrene-co-acrylonitrile) chains and a butadiene phase containing copolymers of butadiene, at least the SAN phase being chemically recycled. 14. A method according to any one of claims 12 or 13, wherein the ABS polymer is recycled. 回収されたABSポリマーが、耐衝撃性改良剤、フィラー、抗酸化剤、潤滑剤、難燃剤、着色料、光安定剤/UV吸収剤および可塑剤からなる群から選択される1つまたは複数の添加剤と配合される、請求項12乃至15のいずれか1項に記載の方法。 The recovered ABS polymer contains one or more selected from the group consisting of impact modifiers, fillers, antioxidants, lubricants, flame retardants, colorants, light stabilizers/UV absorbers and plasticizers. 16. The method of any one of claims 12-15, combined with an additive. 玩具組立要素が、ステップcで得られた樹脂の、射出成形、押出もしくは付加的製造により、または射出成形および付加的製造の組合せにより製造される、請求項12乃至16のいずれか1項に記載の方法。 17. A toy building element as claimed in any one of claims 12 to 16, wherein the toy building element is produced from the resin obtained in step c by injection molding, extrusion or additive manufacturing, or by a combination of injection molding and additive manufacturing. the method of. ステップcで得られた樹脂に、品質管理を施してから、樹脂をステップdにおいて、玩具組立要素に製造する、請求項12乃至17のいずれか1項に記載の方法。 18. A method according to any one of claims 12 to 17, wherein the resin obtained in step c is subjected to quality control before the resin is manufactured into toy building elements in step d. 品質管理が、樹脂の1つまたは複数の機械的性質を測定することを含み、前記機械的性質が、
- 衝撃強度、
- 表面摩擦、
- 表面光沢、および
- 色からなる群から選択される、請求項18に記載の方法。
Quality control comprises measuring one or more mechanical properties of the resin, said mechanical properties comprising:
- impact strength,
- surface friction,
19. The method of claim 18, selected from the group consisting of - surface gloss, and - color.
ABS廃材が、処分された玩具組立要素であり、ステップcにおいて、回収されたABSポリマーを1つまたは複数の添加剤と混合することが任意選択である、請求項12乃至19のいずれか1項に記載の方法。 20. Any one of claims 12 to 19, wherein the ABS scrap is discarded toy building elements and in step c, mixing the recovered ABS polymer with one or more additives is optional. The method described in .
JP2022562734A 2020-04-15 2021-04-15 Toy building blocks made from recycled ABS material Pending JP2023522334A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20169555.8 2020-04-15
EP20169555 2020-04-15
PCT/EP2021/059742 WO2021209535A1 (en) 2020-04-15 2021-04-15 Toy building bricks made of recycled abs material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023522334A true JP2023522334A (en) 2023-05-30

Family

ID=70289650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022562734A Pending JP2023522334A (en) 2020-04-15 2021-04-15 Toy building blocks made from recycled ABS material

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP4136148A1 (en)
JP (1) JP2023522334A (en)
KR (1) KR20230004588A (en)
CN (1) CN115702194A (en)
MX (1) MX2022012922A (en)
WO (1) WO2021209535A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023222674A1 (en) * 2022-05-18 2023-11-23 Ineos Styrolution Group Gmbh Method to improve surface gloss stability of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer compositions
KR200497972Y1 (en) * 2023-11-21 2024-05-03 주식회사 동네형 Partition Structures Using Upcycled Wall Unit Module

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3005282A (en) 1958-01-28 1961-10-24 Interlego Ag Toy building brick
DE2420357B2 (en) * 1974-04-26 1980-02-07 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Molding compounds
DE2927572A1 (en) * 1979-07-07 1981-01-22 Basf Ag THEMOPLASTIC MOLDS
CA1162345A (en) * 1979-07-07 1984-02-14 Franz Brandstetter Thermoplastic molding materials and moldings produced from these
US4616064A (en) 1983-04-26 1986-10-07 Raychem Corporation Polymeric compositions suitable for use in the medical field and comprising a thermoplastic olefin, a siloxane polymer, and an elastomer
US5321056A (en) 1992-06-19 1994-06-14 Rohm And Haas Company Amorphous, aromatic polyester containing impact modifier
GB9318804D0 (en) 1993-09-10 1993-10-27 Ici Plc Optical data recordal
JP2002088212A (en) * 2000-09-18 2002-03-27 Asahi Kasei Corp Recycling method for waste plastic
KR101551318B1 (en) * 2007-12-04 2015-09-08 스티롤루션 유럽 게엠베하 Method for producing molded parts having reduced deposit formation
JP5094635B2 (en) * 2008-08-21 2012-12-12 シャープ株式会社 Method for recycling plastic waste, method for producing plastic molded body, and plastic molded body
IN2014DN10852A (en) 2012-07-04 2015-09-11 Lego As
CN105705647B (en) 2013-09-03 2020-03-27 Ptt全球化学公众有限公司 Process for the production of acrylic acid, acrylonitrile and 1, 4-butanediol from 1, 3-propanediol
DE202015009899U1 (en) 2014-10-03 2021-03-09 Polystyvert Inc. Polystyrene waste recycling process
JP2019535870A (en) 2016-11-11 2019-12-12 イーストマン ケミカル カンパニー Compositions of cellulose esters and impact modifiers and articles produced using these compositions
EP3717087A1 (en) * 2017-12-01 2020-10-07 Lego A/S Toy building bricks made of biopolymeric material
CN208990242U (en) * 2018-11-02 2019-06-18 中山市佳成塑胶制品有限公司 A kind of polymorphic assembling combination toy of environmental protection
CN109666257A (en) * 2018-11-16 2019-04-23 安徽沛隆智能机械科技有限公司 A kind of method that the enhancing of toy ABS plastic recycles

Also Published As

Publication number Publication date
CN115702194A (en) 2023-02-14
EP4136148A1 (en) 2023-02-22
KR20230004588A (en) 2023-01-06
WO2021209535A1 (en) 2021-10-21
MX2022012922A (en) 2022-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dorigato Recycling of polymer blends
JP4689650B2 (en) Biodegradable resin composition with improved toughness and heat resistance and method for producing biodegradable resin
Farzadfar et al. Blends of recycled polycarbonate and acrylonitrile–butadiene–styrene: comparing the effect of reactive compatibilizers on mechanical and morphological properties
JP2023522334A (en) Toy building blocks made from recycled ABS material
CN106543659A (en) A kind of recycled plastic granules and its preparation method
Kazemi et al. Mechanical and morphological properties of wood plastic composites based on municipal plastic waste
KR101233373B1 (en) Polylactic acid resin composition
WO2015135080A1 (en) Renewable replacements for carbon black in composites and methods of making and using thereof
CN105237982B (en) Glass fiber reinforcement regeneration PC composites and preparation method thereof
Cheremisinoff Advanced polymer processing operations
Kumar et al. Mechanical properties of modified biofiller‐polypropylene composites
KR101023650B1 (en) Environmentally Friendly Thermoplastic Resin Composition Using Recycled Polyester Resin
KR102384851B1 (en) Recycled plastic manufacturing method using waste plastic and recycled plastic manufactured thereby
Kunimune et al. Influence of the reactive processing of recycled poly (ethylene terephthalate)/poly (ethylene‐co‐glycidyl methacrylate) blends
US20230193018A1 (en) Toy building bricks made of recycled abs material
JP4775877B2 (en) Material for injection molding using waste plastic, method for producing the same, and method for producing molded articles using the material for injection molding
CN106009569B (en) A kind of polydactyl acid 3D printing material based on ABS reclaiming material
JP5226947B2 (en) Fly ash reinforced thermoplastic resin
JP2023530350A (en) Toy building elements made of polymeric polyester material
JP5771446B2 (en) Molding materials and additives for use in the production thereof
CN114667314A (en) Thermoplastic resin composition, method for producing thermoplastic resin composition, and molded article comprising thermoplastic resin composition
Triantou et al. Plastic materials from e-waste: classification, processing and reuse
JP2010001444A (en) Bio-composite material composition, bio-composite sheet containing the composition, automobile interior/exterior material using the same and method of manufacturing the sheet
Li et al. Preparation and properties of polycarbonate/polystyrene bead alloy via solvent evaporation method
CN111040298B (en) Scratch-resistant agent for polypropylene, and preparation method and application thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240308