JP5478967B2 - 樹脂硬化物が混在する合成樹脂製品粉砕物の再利用方法 - Google Patents
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Description
本発明はまた、0.1〜10質量%の樹脂硬化物が混在していて、黒色顔料もしくは有彩色顔料を含有する再生対象の直径が1〜30mmの熱可塑性樹脂製品粉砕物に、有彩色顔料である光遮蔽性顔料を該熱可塑性樹脂製品粉砕物100質量部に対して0.2〜12質量部添加し、加熱溶融することを特徴とする再生樹脂組成物加熱溶融物の製造方法にもある。
顔料を混合したのち、該混合物を加熱溶融する操作を含む方法により行なうことが望ましい。ただし、再生対象の合成樹脂製品粉砕物を予め加熱溶融し、その加熱溶融の過程において、あるいは一旦加熱溶融を止めた後、その加熱溶融物に光遮蔽性顔料を添加し、再度加熱溶融を行なうこともできる。加熱溶融物を固形粒状物に変換する工程は、加熱溶融物の粒状物を得て、これを冷却する操作、あるいは塊状の加熱溶融物を冷却し、これを粉砕する操作などを利用して実施することができる。
本発明の廃プラスチックの再利用方法は、外観が問われる目立ち易い分野に再利用可能な、成形後の外観に優れ、特に絞面を有する金型を用いて射出成形を行う場合に、得られる成形物の絞面の外観が優れ、再利用の用途拡大が可能な廃プラスチックの再利用方法と、再生樹脂、成形物を提供することができる。
また、本発明の廃プラスチックの再利用方法は、有彩色顔料を含むことにより、黒色以外の色に再着色することができ、あるいは回収したプラスチックの色以外に再着色することができるため、廃プラスチックの再利用方法の拡大が可能となる。
(1)加熱溶融物を調製する工程において混合する光遮蔽性顔料が、有彩色顔料単独、有彩色顔料と黒色顔料との組み合わせ、有彩色顔料と白色顔料との組み合わせ、もしくは有彩色顔料、黒色顔料そして白色顔料の組み合わせであって、得られる再生樹脂粒状物が有彩色の再生樹脂粒状物である。
(2)加熱溶融物を調製する工程において、さらに無機材料フィラーを混合する。
(3)加熱溶融物を調製する工程において、さらに熱可塑性樹脂を混合する。
(4)加熱溶融物を調製する工程において、さらに熱可塑性樹脂とエラストマーとを混合する。
(6)再生対象の樹脂製品粉砕物が、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリスチレン、ABS樹脂、及びポリアミドからなる群より選ばれる熱可塑性樹脂を含んでいる。
(7)再生対象の樹脂製品粉砕物が、エラストマーを含んでいる。
(8)上記の本発明の方法で製造した再生樹脂粒状物。
(9)上記の本発明の方法で製造した有彩色の再生樹脂粒状物。
(10)上記(8)に記載の再生樹脂粒状物を加熱溶融したのち、成形することからなる樹脂成形物の製造方法。
(11)上記(9)に記載の有彩色の再生樹脂粒状物を加熱溶融したのち、成形することからなる樹脂成形物の製造方法。
部、さらに好ましくは0.15〜12質量部、より好ましくは0.2〜12質量部、特に好ましくは0.25〜10質量部を配合する方法が利用される。
なるような黒または灰色の粉砕物であることが好ましい。さらに好ましいのは、溶融成形物のL*が20.00〜37.00、a*が−1.00〜0.40、b*が−1.50〜0.60となる粉砕物であり、さらに好ましいのは、溶融成形物のL*が23.00〜36.00、a*が−0.70〜0.10、b*が−1.20〜0.20となる粉砕物であり、さらに好ましいのは、溶融成形物のL*が23.00〜33.00、a*が−0.70〜0.10、b*が−1.20〜0.20となる粉砕物、特に好ましいのは、溶融成形物のL*が23.00〜28.00、a*が−0.70〜0.10、b*が−1.20〜0.20となる粉砕物である。
弁柄としては、従来より顔料用として用いられているものを制限なく使用することができる。弁柄の粒子形状は、特に制限されないが、等軸晶系などを用いることが出来る。弁柄の平均粒子径は、特に制限されないが、好ましくは0.01〜1μm、さらに好ましくは0.05〜0.5μm、より好ましくは0.08〜0.4μm、特に好ましくは0.1〜0.3μmの範囲である。弁柄のDOP吸油量は、特に制限されないが、好ましくは10〜50(cc/100g)、さらに好ましくは12〜40(cc/100g)、特に好ましくは15〜30(cc/100g)の範囲である。弁柄のpHは、特に制限されないが、好ましくは4〜8、さらに好ましくは5〜7の範囲である。
することができ、例えばファーネス法やチャンネル法で製造したカーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、チャネルブラック、ケッチェンブラックなどを用いることが出来る。また、カーボンブラックは酸化処理した物を用いることが出来る。カーボンブラックとしては、特にファーネス法で製造したファーネスブラックを用いることが、外観の均一性に優れ、分散性に優れ、得られる成形物の黒色度、光沢向上の効果も大きなものとなるので好ましい。カーボンブラックの平均粒子径は、特に制限されないが、好ましくは0.001〜0.3μm、さらに好ましくは0.005〜0.2μm、より好ましくは0.01〜0.1μm、特に好ましくは0.01〜0.03μmのものが、分散性、取扱性及び作業性に優れ、黒色度、光沢の向上にも高い効果を発揮するため好ましい。
フィラーは、無機フィラーが好ましく、タルクが特に好ましい。
機と単軸押出機(混練機)を直列に接続したタンデム型混練装置、カレンダー、バンバリーミキサー、混練ロール、ブラベンダー、プラストグラフ、ニーダーなどの混合及び/又は混練装置などを用いることが出来る。
(1)試験片の絞面側を倉敷紡績株式会社製の分光光度計(光源:D−65 10度視野
)を用いて、明度L*、色相a*、色相b*(CIE1976)を測定した。
1)目視観察:試験片の絞面外観を、目視観察を行い3段階で評価した。
AA:塗膜が目立たない、BB:塗膜が目立ち難い、CC:塗膜が目立つ。
2)顕微鏡観察:試験片の絞面(10×10cm)を、ニコン社製反射型微分干渉顕微鏡(倍率40倍)を用いて観察し、3段階で評価した。
3:塗膜の大きさが120μm以下、2:塗膜の大きさが120μmを超えて200μm以下、1:塗膜の大きさが200μmを超えている。
(1)再生処理対象合成樹脂製品
廃プラスチックとして、自動車用として使用済みの塗装回収バンパー(黒に着色されていて、塗膜が付いているもの)を5〜10mmに粉砕して用いた。
粉砕した塗装回収バンパーは、ASTM・D1238(温度230℃、荷重2.16kg)で測定したメルトフローレート(MFR)が28.6g/10分、結晶性ポリプロピレン約60質量部、エラストマー(EPRなど、或いは他のエラストマーが混在したもの)約30質量部、タルク約10質量部、塗膜(ウレタン、メラミンなどが混在したものであり、塗膜色は白、シルバー、赤系シルバー、緑系シルバー、ゴールド、ライトブルー、ダークブルーなどが混在したもの)約2〜4質量部、顔料(カーボンブラック、酸化チタンなど、或いは他の顔料が混在したもの)約0.5〜1質量部であった。
1)ポリプロピレンは、結晶性ポリプロピレン(ホモ)[メルトフローレート(MFR):30g/10分、ペンダント分率:96.0%]である。
2)エラストマーはエチレン−プロピレン共重合体[ムーニー粘度(ML1+4(100℃):35、エチレン含有量:72質量%)である。
3)タルクは、平均粒子径(レーザー回折法)が2.7μmのもの。
4)鉄黒は、平均粒子径0.27μm、DOP吸油量26〜30(cc/100g)、pH9〜10のものである。
6)二酸化チタンは、平均粒子径0.22μm、DOP吸油量14(cc/100g)、pH5.5〜7.5のものである。
7)チタンイエローは、平均粒子径0.91、DOP吸油量25、pH7.8のものである。
8)群青Aは、平均粒子径1〜3μm、DOP吸油量31〜33(cc/100g)、pH8.5〜10.5のものである。
9)フタロシアニンブルーは、α型のものである。
11)弁柄は、平均粒子径0.16μm、DOP吸油量23(ce/100g)、pH5〜7のものである。
12)キナクリドンレッドは、β型のpH8.5〜9.5である。
13)アンスラキノンレッドは、DOP吸油量54(cc/100g)、pH5.5〜8.5のものである。
14)イソインドリノンイエローは、DOP吸油量34(cc/100g)、pH7のものである。
15)酸化防止剤は、全ての実施例において、IRGANOX1010(0.05質量部)及びIRGAFOS168(0.05質量部)を用いた。
16)HALS系添加剤として、全ての実施例において、サノールLS770(0.2質量部)を用いた。
17)分散剤として、全ての実施例において、ステアリン酸カルシウム(0.1質量部)を用いた。
各実施例において、廃プラスチック、ポリプロピレン、エラストマーおよびタルクの合計は、100質量部とした(廃プラスチック77質量%、ポリプロピレン15質量%、エラストマー3質量%およびタルク5質量%)。
得られた成形物(試験片)の明度及び色相の評価を行った。添加顔料(丸かっこ内は、添加量、単位は質量部)と評価結果を表1に示す。
────────────────────────────────────
原料廃プラスチックから得た試験片
L*:25.74、a*:−0.21、b*:−0.60
原料樹脂色相(目視):黒
絞面評価:(目視)CC、(顕微鏡)1
────────────────────────────────────
実施例1 添加顔料[カーボンブラック(0.1)]
再生樹脂[L*:24.61、a*:−0.09、b*:−0.42]
再生樹脂色相(目視):黒
絞面評価:(目視)BB、(顕微鏡)2
────────────────────────────────────
実施例2 添加顔料[カーボンブラック(0.5)]
再生樹脂[L*:24.07、a*:0.10、b*:−0.67]
再生樹脂色相(目視):黒
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例3 添加顔料[鉄黒(1.0)]
再生樹脂[L*:25.08、a*:−0.05、b*:−0.34]
再生樹脂色相(目視):黒
絞面評価:(目視)BB、(顕微鏡)2
────────────────────────────────────
実施例4 添加顔料[チタンイエロー(1.0)]
再生樹脂[L*:29.50、a*:−0.18、b*:3.65]
再生樹脂色相(目視):黄みの暗い灰色
絞面評価:(目視)BB、(顕微鏡)2
────────────────────────────────────
実施例5 添加顔料[二酸化チタン(1.0)]
再生樹脂[L*:35.20、a*:0.00、b*:−2.17]
再生樹脂色相(目視):青みの中位の灰色
絞面評価:(目視)BB、(顕微鏡)2
────────────────────────────────────
実施例6 添加顔料[二酸化チタン(2.0)]
再生樹脂[L*:39.31、a*:−0.38、b*:−2.50]
再生樹脂色相(目視):青みの中位の灰色
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例7 添加顔料[フタロシアニンブルー(1.0)]
再生樹脂[L*:23.40、a*:−0.95、b*:−4.23]
再生樹脂色相(目視):青みの黒
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例8 添加顔料[キナクリドンレッド(1.0)]
再生樹脂[L*:24.43、a*:5.09、b*:−2.01]
再生樹脂色相(目視):紫みを帯びた赤みの黒
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例9 添加顔料[カーボンブラック(0.3)、フタロシアニンブルー
(0.18)、キナクリドンレッド(0.15)]
再生樹脂[L*:23.93、a*:0.09、b*:−0.89]
再生樹脂色相(目視):黒
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例10 添加顔料[カーボンブラック(0.45)、フタロシアニンブルー
(0.28)、キナクリドンレッド(0.05)]
再生樹脂[L*:23.53、a*:−0.17、b*:−0.19]
再生樹脂色相(目視):黒
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例11 添加顔料[カーボンブラック(0.2)、二酸化チタン(0.77)
チタンイエロー(0.14)、フタロシアニングリーン(0.01)]
再生樹脂[L*:29.09、a*:−0.09、b*:−1.43]
再生樹脂色相(目視):青みの暗い灰色
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例12 添加顔料[カーボンブラック(0.05)、二酸化チタン(5.6)
群青A(0.2)、弁柄(0.04)]
再生樹脂[L*:49.52、a*:−0.39、b*:−2.60]
再生樹脂色相(目視):青みの明るい灰色
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例13 添加顔料[二酸化チタン(3.05)、チタンイエロー(0.72)
弁柄(0.116)]
再生樹脂[L*:51.19、a*:1.25、b*:2.43]
再生樹脂色相(目視):赤みを帯びた黄みの中位の灰色
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例14 添加顔料[カーボンブラック(0.08)、二酸化チタン(1.3)
チタンイエロー(0.70)、フタロシアニンブルー(0.19)
キナクリドンレッド(0.07)]
再生樹脂[L*:31.42、a*:−1.37、b*:−5.06]
再生樹脂色相(目視):暗い紫みの青
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例15 添加顔料[二酸化チタン(0.48)、フタロシアニンブルー
(0.3)、キナクリドンレッド(0.12)]
再生樹脂[L*:27.44、a*:−0.90、b*:−4.33]
再生樹脂色相(目視):濃い青
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例16 添加顔料[カーボンブラック(0.1)、二酸化チタン(1.95)
フタロシアニンブルー(0.045)、フタロシアニングリーン
(0.165)]
再生樹脂[L*:34.85、a*:−2.88、b*:−3.52]
再生樹脂色相(目視):灰みの青緑
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例17 添加顔料[カーボンブラック(0.08)、二酸化チタン(1.4
5)、チタンイエロー(0.15)、弁柄(0.43)]
再生樹脂[L*:34.39、a*:2.38、b*:0.17]
再生樹脂色相(目視):灰みの赤
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例18 添加顔料[カーボンブラック(0.1)、弁柄(0.7)、アンス
ラキノンレッド(0.6)、イソインドリンイエロー(0.15)]
再生樹脂[L*:26.74、a*:5.90、b*:3.27]
再生樹脂色相(目視):暗い黄みの赤
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例19 添加顔料[カーボンブラック(0.04)、二酸化チタン(0.6
5)、チタンイエロー(0.85)、弁柄(0.25)]
再生樹脂[L*:36.23、a*:2.66、b*:4.54]
再生樹脂色相(目視):くすんだ赤みの黄
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例20 添加顔料[二酸化チタン(0.49)、チタンイエロー(0.32)
弁柄(0.09)]
再生樹脂[L*:31.07、a*:0.76、b*:0.69]
再生樹脂色相(目視):暗い灰みの紫
絞面評価:(目視)BB、(顕微鏡)2
────────────────────────────────────
実施例21 添加顔料[二酸化チタン(2.4)、チタンイエロー(1.13)
弁柄(0.06)]
再生樹脂[L*:61.03、a*:1.82、b*:10.29]
再生樹脂色相(目視):赤みを帯びた黄みのうすい灰色
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例22 添加顔料[カーボンブラック(0.06)、二酸化チタン(1.1
6)、フタロシアニンブルー(0.04)、フタロシアニングリ
ーン(0.098)]
再生樹脂[L*:35.74、a*:−3.87、b*:−4.24]
再生樹脂色相(目視):くすんだ緑みの青
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例23 添加顔料[カーボンブラック(0.1)、二酸化チタン(1.3)、
チタンイエロー(0.9)、弁柄(0.01)]
再生樹脂[L*:34.56、a*:−0.26、b*:0.66]
再生樹脂色相(目視):灰みの緑
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
実施例24 添加顔料[二酸化チタン(2.35)、チタンイエロー(0.7)、
フタロシアニングリーン(0.045)]
再生樹脂[L*:50.09、a*:−3.17、b*:1.23]
再生樹脂色相(目視):明るい緑
絞面評価:(目視)AA、(顕微鏡)3
────────────────────────────────────
ポリプロピレンを主成分とする廃プラスチック40質量部に、ポリプロピレン54質量部、タルク6質量部、カーボンブラック0.40質量部、フタロシアニンブルー0.22質量部、そしてキナクリドンレッド0.08質量部を添加配合して、加熱溶融したのち、ペレットを得た。
上記のペレットを用いて前述の方法で試験片を作成して、その外観と物性値を測定した
。その結果を表2に示す。
ポリプロピレンを主成分とする廃プラスチック40質量部に、ポリプロピレン54質量部、タルク6質量部、二酸化チタン3.30質量部、弁柄0.01質量部、そして群青0.07質量部を添加配合して、加熱溶融したのち、ペレットを得た。
────────────────────────────────────
原料廃プラスチック 実施例25 実施例26
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試験片の色調 黒 黒 有彩色
絞面評価(目視) CC AA AA
絞面評価(顕微鏡) 1 3 3
────────────────────────────────────
明度(L*) 25.74 23.83 49.15
色相(a*) −0.21 −0.17 −0.52
色相(b*) −0.60 −0.21 −2.72
────────────────────────────────────
メルトフロー(ASTM D1238、g/10分)
9.2 25 26
比重(ASTM D792)
0.96 0.97 0.97
引張降伏点強度(ASTM D638、Mpa)
17 28 28
引張破断点伸び(ASTM D638、%)
300< 40 40
曲げ弾性率(ASTM D790、Mpa)
1150 2250 2250
表面硬度(ASTM D785、ロックウェル−R)
37 91 91
アイゾット衝撃強度(23℃、ASTM D258、J/m)
378 63 68
熱変形温度(0.45MPa、ASTM D648、℃)
101 129 132
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Claims (10)
- 0.1〜10質量%の樹脂硬化物が混在していて、黒色顔料もしくは有彩色顔料を含有する再生対象の直径が1〜30mmの熱可塑性樹脂製品粉砕物に、有彩色顔料と二酸化チタンとを含む光遮蔽性顔料を該熱可塑性樹脂製品粉砕物100質量部に対して0.2〜12質量部添加し、加熱溶融して加熱溶融物を調製する工程、そして該加熱溶融物を固形粒状物に変換する工程を含む再生樹脂粒状物の製造方法。
- 有彩色顔料がチタンイエロー、フタロシアニンブルー、またはキナクリドンレッドを含む請求項1に記載の再生樹脂粒状物の製造方法。
- 光遮蔽性顔料の熱可塑性樹脂製品粉砕物への添加量が該熱可塑性樹脂製品粉砕物100質量部に対して0.25〜10質量部である請求項1に記載の再生樹脂粒状物の製造方法。
- 熱可塑性樹脂製品粉砕物が樹脂成分とエラストマー成分とを含み、該熱可塑性樹脂製品粉砕物が、上記樹脂成分とエラストマー成分との合計量100質量部に対して2質量部以下の黒色顔料および1.5質量部以下の有彩色顔料を含む請求項1乃至3のうちの何れかの項に記載の再生樹脂粒状物の製造方法。
- 再生対象の熱可塑性樹脂製品粉砕物にさらに熱可塑性樹脂を添加する請求項1乃至4のうちの何れかの項に記載の再生樹脂粒状物の製造方法。
- 再生対象の熱可塑性樹脂製品粉砕物にさらにエラストマーを添加する請求項5に記載の再生樹脂粒状物の製造方法。
- 請求項1乃至6のうちの何れかの項に記載の方法で製造した再生樹脂粒状物。
- 請求項7に記載の再生樹脂粒状物を加熱溶融したのち、成形することからなる樹脂成形物の製造方法。
- 0.1〜10質量%の樹脂硬化物が混在していて、黒色顔料もしくは有彩色顔料を含有する再生対象の直径が1〜30mmの熱可塑性樹脂製品粉砕物に、有彩色顔料と二酸化チタンとを含む光遮蔽性顔料を該熱可塑性樹脂製品粉砕物100質量部に対して0.2〜12質量部添加し、加熱溶融することを特徴とする再生樹脂組成物加熱溶融物の製造方法。
- 有彩色顔料がチタンイエロー、フタロシアニンブルー、またはキナクリドンレッドを含む請求項9に記載の再生樹脂組成物加熱溶融物の製造方法。
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