JP5692667B1 - 再生熱可塑性樹脂組成物の製造法 - Google Patents
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Abstract
Description
タルク量が90質量%以上の無機材料フィラーを含有する熱可塑性樹脂組成物の成形体廃棄品の粉砕物を用意する工程;
上記粉砕物もしくはその溶融物に平均粒子径が1〜10μmのタルクを添加して、該粉砕物もしくはその溶融物と添加したタルクとの混合物を調製する工程;そして、
上記混合物を加熱溶融して、熱可塑性樹脂組成物の溶融物を得る工程。
(1) 上記粉砕物もしくはその溶融物に添加するタルクの平均粒子径が2〜7μmの範囲にある。
(2)溶融物として得た熱可塑性樹脂組成物を粒状物とする工程をさらに含む。
(3)上記粉砕物が、タルク量が95質量%以上の無機材料フィラーを含有する熱可塑性樹脂組成物の成形体廃棄品の粉砕物である。
(4)上記粉砕物もしくはその溶融物にタルクを添加する工程の実施に先立って、上記粉砕物に含まれる無機材料フィラーの量を測定し、上記粉砕物もしくはその溶融物に添加するタルクの量と、製造目的の再生熱可塑性樹脂組成物に含有させるべき無機材料フィラーの量との差分とする。
(5)上記粉砕物に含まれる無機材料フィラーの量を測定する工程を、粉砕物の燃焼により生成する灰分の秤量を介する方法により行う。
(6)上記粉砕物に含まれる無機材料フィラーの量を測定する工程を、粉砕物の比重を測定する操作を介する方法により行う。
(7)上記混合物に含有させる無機材料フィラーの量を、別に作製した、再生熱可塑性樹脂組成物から製造する熱可塑性樹脂組成物成形体について想定された物性値と混合物中のタルク量との相関関係を示すデータを参照して決定した量とする。
1/粉砕物の真比重=(熱可塑性樹脂量/熱可塑性樹脂比重)+(タルク量/タルク比重)。ただし、熱可塑性樹脂量+タルク量=1とする。
再利用対象の熱可塑性樹脂組成物成形体製品廃棄品として、自動車内装部材回収品(熱可塑性樹脂としてポリプロピレンが使われ、含有されている無機材料フィラーが実質的にタルクのみである廃棄品試料)を選び、この廃棄品試料を粉砕した粉砕物を用いた。この粉砕物について、その無機材料フィラー(タルク)含有量を以下に記載の方法により測定したところ、17質量%であることが確認された。
るつぼを予め秤量し、ついで試料粉砕物約10gを収容し、試料粉砕物が収容されたるつぼを秤量して、その差から、るつぼに収容した試料粉砕物の質量を決定する。その後、このるつぼを電熱ヒータにて加熱して、試料粉砕物を予備燃焼させ、次いで、るつぼを電気炉に入れ、600℃にて90分間加熱して、内容物を灰化する。次に、るつぼを電気炉から取り出し、デシケータに入れて室温で1時間保存したのち、るつぼを秤量し、灰化物の質量を算出する。これらの作業により得られた灰化対象とした試料粉砕物の質量と灰化物の質量とから試料粉砕物中の無機材料フィラー(タルク)の含有量を決定する。
実施例1で調製した粉砕物に添加するタルクを、平均粒子径が5.5μmのタルク(市販品)に替えた以外は、実施例1に記載の方法により、再生熱可塑性樹脂組成物の粒状物を得た。
次に、この再生熱可塑性樹脂組成物の粒状物を射出成形して成形体試料を製造し、その成形体試料の各種物性値を測定した。また、再生熱可塑性樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)も測定した。各測定値を、第1表に示す。
実施例1で調製した粉砕物に添加するタルクを、平均粒子径が12.0μmのタルク(市販品)に替えた以外は、実施例1に記載の方法により、再生熱可塑性樹脂組成物の粒状物を得た。
次に、この再生熱可塑性樹脂組成物の粒状物を射出成形して成形体試料を製造し、その成形体試料の各種物性値を測定した。また、再生熱可塑性樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)も測定した。各測定値を、第1表に示す。
実施例1で調製した粉砕物に添加するタルクを、平均粒子径が13.5μmのタルク(市販品)に替えた以外は、実施例1に記載の方法により、再生熱可塑性樹脂組成物の粒状物を得た。
次に、この再生熱可塑性樹脂組成物の粒状物を射出成形して成形体試料を製造し、その成形体試料の各種物性値を測定した。また、再生熱可塑性樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)も測定した。各測定値を、第1表に示す。
────────────────────────────────────
実施例1 実施例2 比較例1 比較例2
────────────────────────────────────
タルク平均粒子径(μm) 4.0 5.5 12.0 13.5
────────────────────────────────────
MFR 17.8 16.3 17.1 17.0
引張降伏強さ 28.3 28.2 27.4 27.1
引張破壊呼び歪み 24 25 26 25
引張弾性率 2310 2270 2140 2130
曲げ強さ 44.3 44.5 43.5 43.1
曲げ弾性率 2470 2420 2310 2250
シャルピー衝撃強さ
(23℃) 5.9 6.1 5.4 5.1
(−30℃) 2.8 3.2 2.3 2.6
ロックウェル硬さ 89.6 90.1 89.1 88.7
荷重たわみ温度 115.9 115.5 113.1 113.5
───────────────────────────────────
MFR:g/10分、K7210
引張降伏強さ:MPa、K7161、K7162
引張破壊呼び歪み:%、K7161、K7162
引張弾性率:MPa、K7161、K7162
曲げ強さ:MPa、K7171
曲げ弾性率:MPa、K7171
シャルピー衝撃強さ:kJ/m2、ノッチ付き、23℃(K7111、−30℃(K7111)
ロックウェル硬さ:R−スケール、K7202
荷重たわみ温度:℃、0.45MPa、K7191-1、-2
予め同種の再生ポリプロピレン樹脂にタルクを添加量を変えて製造して成形体の各種物性とタルクの含有量との関係から作製した相関データ、そして本実施例で製造する成形体の各種物性の目標値を参照して、実施例1で調製した廃棄品試料粉砕物にタルク(平均粒子径:5.5μm)を16質量%添加して、タルク含有量が30質量%の混合物を得た。
この混合物について、比較例1と同様にして、メルトフローレート(MFR)を測定し、次いで、この混合物を射出成形して成形体試料を得た。このメルトフローレート、そして成形体試料の各種物性値を第2表に示す。また、この実施例3で製造された混合物の射出成形により得られる成形体試料の目標物性値も併せて記載した。
───────────────────────────────────
目標値 原料粉砕物 実施例3
───────────────────────────────────
無機材料フィラー量
(タルク量、質量%) − 17 30
───────────────────────────────────
MFR(g/10分、K7210) >15 20 18
引張降伏強さ(MPa、K7161) >20 24 24
引張破壊呼び歪み(%、K7161) − 15 4
曲げ強さ(MPa、K7171) >35 39 39
曲げ弾性率(MPa、K7171) >3500 2490 3580
シャルピー衝撃強さ(kJ/m2)
(23℃、ノッチ付き、K7111) − 6 3
荷重たわみ温度(℃、K7191)
(0.45MPa) >120 118 124
────────────────────────────────────
再利用対象の熱可塑性樹脂組成物成形体製品廃棄品として、自動車バンパー回収品(熱可塑性樹脂としてポリプロピレンが使われ、含有されている無機材料フィラーが実質的にタルクのみである廃棄品試料)を選び、この廃棄品試料を粉砕した粉砕物について、その無機材料フィラー含有量を測定した。また、この廃棄品試料粉砕物の射出成形により成形体試料を製造し、その成形体試料の各種物性値を測定した。また、廃棄品試料粉砕物のメルトフローレートも測定した。
この混合物について、メルトフローレートを測定し、次いで、この混合物を射出成形して成形体試料を得た。このメルトフローレート、そして成形体試料の各種物性値を第3表に示す。また、この実施例4で製造された混合物の射出成形により得られる成形体試料の目標物性値も併せて記載した。
───────────────────────────────────
目標値 原料粉砕物 実施例4
───────────────────────────────────
無機材料フィラー量
(タルク量、質量%) − 10 14
───────────────────────────────────
MFR(g/10分、K7210) >10 16 16
引張降伏強さ(MPa、K7161) >15 18 19
引張破壊呼び歪み(%、K7161) − 52 58
曲げ強さ(MPa、K7171) >25 26 27
曲げ弾性率(MPa、K7171) >1600 1420 1620
シャルピー衝撃強さ(kJ/m2)
23℃、ノッチ付き、K7111) >25 29 29
荷重たわみ温度(℃、K7191)
(0.45MPa) >95 89 96
──────────────────────────────────
Claims (5)
- 5〜30質量%の範囲の量にて含有される無機材料フィラーの90質量%以上がタルクであることが既知であるポリプロピレン樹脂組成物の成形体廃棄品の粉砕物を原料として、予め決められた物性値そして該ポリプロピレン樹脂組成物の成形体廃棄品から製造した成形体に比べて高い曲げ弾性率と高い荷重たわみ温度を示すポリプロピレン樹脂組成物成形体を製造するための再生ポリプロピレン樹脂組成物を製造する方法であって、下記の工程を含む方法:
5〜30質量%の範囲の量にて含有される無機材料フィラーの90質量%以上がタルクであることが既知であるポリプロピレン樹脂組成物の成形体廃棄品の粉砕物を入手する工程;
上記粉砕物に含まれる無機材料フィラーの量を測定する工程;
上記粉砕物もしくはその溶融物に平均粒子径が1〜10ミクロンのタルクを添加して、添加したタルクを含む無機材料フィラーの量を別に定めた量にて含有する混合物を調製する工程、ただし、添加するタルクの量は、それと前記の無機材料フィラーの測定量との合計量が、別に作製した、上記再生ポリプロピレン樹脂とタルクとの混合物から製造されるポリプロピレン樹脂組成物成形体の物性値と混合物中のタルク量との相関関係を示すデータに基づいて上記の予め決められた物性値を示すポリプロピレン樹脂組成物成形体が得られるように決定したタルク量とする;そして、
上記混合物を加熱溶融することにより、目的の再生ポリプロピレン樹脂組成物を溶融物として得る工程。 - 上記粉砕物もしくはその溶融物に添加するタルクの平均粒子径が2〜7μmの範囲にある請求項1に記載の再生ポリプロピレン樹脂組成物の製造方法。
- 最後の工程で得られた再生ポリプロピレン樹脂組成物の溶融物を粒状物とする工程をさらに含む請求項1に記載の再生ポリプロピレン樹脂組成物の製造方法。
- 粉砕物の無機材料フィラー量を測定する工程を、粉砕物の燃焼により生成する灰分の秤量を介する方法、あるいは上記成形体廃棄品もしくは粉砕物の比重を測定する操作を介する方法により行う請求項1に記載の再生ポリプロピレン樹脂組成物の製造方法。
- 請求項1乃至4の内のいずれかの項に記載の製造方法で製造された再生ポリプロピレン樹脂組成物の加熱溶融を介してポリプロピレン樹脂組成物成形体を製造する方法。
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