JP7352218B2 - 再生熱可塑性樹脂組成物の製造方法及び再生熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
(化学式1、2及び3中、
l=1~13、
-R1-:化学式4で表される置換基、
-R2:-(CH2)nCH3 (n=10,12,14,16のいずれか)又は-(CH2)7CH=CH(CH2)mCH3 (m=5,7のいずれか))
発明者らは、鋭意検討により、使用済み熱可塑性樹脂組成物を、エポキシ基、アミノ基、又はイソシアネート基を有する化合物と反応させることにより、外観意匠性を向上できる再生熱可塑性樹脂組成物を得ることができることを見出した。すなわち、使用済み熱可塑性樹脂組成物に含まれる脂肪酸を、添加した化合物に含まれるエポキシ基、アミノ基、又はイソシアネート基と反応させ、脂肪酸とは異なる物質とすることによって、脂肪酸のブリードアウトを抑制できることがわかった。
実施例1~8では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、シランカップリング剤(3-グリシリドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM-403、信越化学工業(株)製)、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM-603、信越化学工業(株)製)又は3―イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(KBE-9007N、信越化学工業(株)製))を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片を、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。各実施例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物の100重量部は、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物で構成される。シランカップリング剤とは、通常、無機フィラーと熱可塑性樹脂とを共有結合で結ぶことにより、物性を改善させる化合物である。
実施例9~16では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、シランカップリング剤(3-グリシリドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM-403、信越化学工業(株)製)、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM-603、信越化学工業(株)製)又は3―イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(KBE-9007N、信越化学工業(株)製))を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片を、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。実施例9~16において、実施例1~8と異なる点は、使用済み熱可塑性樹脂組成物が、無機フィラーを含んでいる点である。各実施例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物は、100重量部に、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物が80重量部、無機フィラー(汎用タルクMS-K、日本タルク(株)製)が20重量部含まれている。
実施例17~24では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:450~500)(1001、三菱ケミカル(株)製)又はビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂(157S70、三菱ケミカル(株)製))を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片を、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。実施例17~24において、実施例1~8と異なる点は、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、シランカップリング剤の代わりにエポキシ樹脂を添加する点である。各実施例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物の100重量部は、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物で構成される。
実施例25~32では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:875~975)(1004、三菱ケミカル(株)製)又はビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:1750~2200)(1007、三菱ケミカル(株)製))を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片を、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。実施例25~32において、実施例17~20と異なる点は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂のエポキシ当量の値である。各実施例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物の100重量部は、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物で構成される。
実施例33~35では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:450~500)(1001、三菱ケミカル(株)製))及び分散剤としてステアリン酸マグネシウムを含む無機顔料5重量部を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片を、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。実施例33~35において、実施例17~20と異なる点は、無機顔料を添加する点である。各実施例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物は、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物が100重量部含まれている。
実施例36~43では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:450~500)(1001、三菱ケミカル(株)製)又はビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂(157S70、三菱ケミカル(株)製))を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片を、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。実施例36~43において、実施例17~24と異なる点は、使用済み熱可塑性樹脂組成物が無機フィラーを含んでいる点である。各実施例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物は、100重量部に、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物が80重量部、無機フィラー(汎用タルクMS-K、日本タルク(株)製)が20重量部含まれている。
l=1~13、
-R1-:化学式4で表される置換基
-R2:-(CH2)nCH3 (n=10,12,14,16のいずれか)又は-(CH2)7CH=CH(CH2)mCH3 (m=5,7のいずれか))。なお、再生熱可塑性樹脂組成物は、以下に示す化学式1、2及び3のうち、1種類の再生熱可塑性樹脂組成物が得られる場合もあれば、複数種類の再生熱可塑性樹脂組成物が得られる場合もある。
k=1~13
-R2:-(CH2)nCH3(n=10,12,14,16のいずれか)又は-(CH2)7CH=CH(CH2)mCH3(m=5,7のいずれか))。なお、再生熱可塑性樹脂組成物は、以下に示す化学式5、6及び7のうち、1種類の再生熱可塑性樹脂組成物が得られる場合もあれば、複数種類の再生熱可塑性樹脂組成物が得られる場合もある。
実施例44~51では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:875~975)(1004、三菱ケミカル(株)製)又はビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:1750~2200)(1007、三菱ケミカル(株)製))を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片を、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。実施例44~51において、実施例25~32と異なる点は、使用済み熱可塑性樹脂組成物が無機フィラーを含んでいる点である。各実施例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物は、100重量部に、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物が80重量部、無機フィラー(汎用タルクMS-K、日本タルク(株)製)が20重量部含まれている。
実施例52~54では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:450~500)(1001、三菱ケミカル(株)製))及び分散剤としてステアリン酸マグネシウムを含む無機顔料5重量部を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片を、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。実施例52~54において、実施例33~35と異なる点は、使用済み熱可塑性樹脂組成物が無機フィラーを含んでいる点である。各実施例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物は、100重量部に、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物が80重量部、無機フィラー(汎用タルクMS-K、日本タルク(株)製)が20重量部含まれている。
実施例55~57では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:450~500)(1001、三菱ケミカル(株)製))及び分散剤としてステアリン酸マグネシウムを含む無機顔料2重量部を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片を、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。実施例55~57において、実施例52~54と異なる点は、無機顔料の添加率である。各実施例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物は、100重量部に、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物が80重量部、無機フィラー(汎用タルクMS-K、日本タルク(株)製)が20重量部含まれている。
実施例58では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:450~500)(1001、三菱ケミカル(株)製))1.2重量部、酸化防止剤(A-611、(株)ADEKA)0.5重量部、金属不活性化剤(CDA-6、(株)ADEKA)0.1重量部を添加して混合したものを、240℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)220℃、金型温度30℃の条件で、ISOダンベル試験片を、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。実施例58において、使用済み熱可塑性樹脂組成物は、100重量部に、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物が80重量部、無機フィラー(汎用タルクMS-K、日本タルク(株)製)が20重量部含まれている。
実施例59~61では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:450~500)(1001、三菱ケミカル(株)製))、分散剤としてステアリン酸マグネシウムを含む無機顔料5重量部、酸化防止剤(A-611、(株)ADEKA)0.5重量部及び金属不活性化剤(CDA-6、(株)ADEKA)0.1重量部を添加して混合したものを、220℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)220℃、金型温度30℃の条件で、ISOダンベル試験片を、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。実施例59~61において、実施例52~54と異なる点は、酸化防止剤0.5重量部、金属不活性化剤0.1重量部を含んでいる点である。各実施例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物は、100重量部に、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物が80重量部、無機フィラー(汎用タルクMS-K、日本タルク(株)製)が20重量部含まれている。
実施例62~64では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:450~500)(1001、三菱ケミカル(株)製))、分散剤としてステアリン酸マグネシウムを含む無機顔料2重量部、酸化防止剤(A-611、(株)ADEKA)0.5重量部及び金属不活性化剤(CDA-6、(株)ADEKA)0.1重量部を添加して混合したものを、220℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)220℃、金型温度30℃の条件で、ISOダンベル試験片を、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。実施例62~64において、実施例55~57と異なる点は、酸化防止剤0.5重量部、金属不活性化剤0.1重量部を含んでいる点である。各実施例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物は、100重量部に、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物が80重量部、無機フィラー(汎用タルクMS-K、日本タルク(株)製)が20重量部含まれている。
比較例1~12では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、シランカップリング剤(3-グリシリドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM-403、信越化学工業(株)製)、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM-603、信越化学工業(株)製)、3―イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(KBE-9007N、信越化学工業(株)製)、ビニルトリエトキシシラン(KBE-1003、信越化学工業(株)製)又は3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(KBM-503、信越化学工業(株)製))を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。なお、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物に何も添加しない場合についても上記と同じ条件でISOダンベル試験片を成形した。各比較例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物の100重量部は、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物で構成される。
比較例13~22では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、シランカップリング剤(3-グリシリドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM-403、信越化学工業(株)製)、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM-603、信越化学工業(株)製)又は3―イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(KBE-9007N、信越化学工業(株)製))を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。なお、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物に無機フィラー20重量部以外は何も添加しない場合についても上記と同じ条件でISOダンベル試験片を成形した。比較例13~22において、比較例1~10と異なる点は、使用済み熱可塑性樹脂組成物が、無機フィラーを含んでいる点である。各比較例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物は、100重量部に、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物が80重量部、無機フィラー(汎用タルクMS-K、日本タルク(株)製)が20重量部含まれている。
比較例23~26では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:450~500)(1001、三菱ケミカル(株)製)及びビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂(157S70、三菱ケミカル(株)製))を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。比較例23~26において、比較例1~12と異なる点は、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、シランカップリング剤の代わりにエポキシ樹脂を添加する点である。各比較例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物の100重量部は、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物で構成される。
比較例27~30では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:875~975)(1004、三菱ケミカル(株)製)又はビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:1750~2200)(1007、三菱ケミカル(株)製))を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。比較例27~30において、比較例23及び24と異なる点は、エポキシ樹脂のエポキシ当量の値である。各比較例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物の100重量部は、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物で構成される。
比較例31及び32では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:450~500)(1001、三菱ケミカル(株)製))、及び分散剤としてステアリン酸マグネシウムを含む無機顔料5重量部を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。比較例31及び32において、比較例23及び24と異なる点は、無機顔料を添加する点である。各比較例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物は、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物が100重量部含まれている。
比較例33~36では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:450~500)(1001、三菱ケミカル(株)製)及びビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂(157S70、三菱ケミカル(株)製))を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。比較例33~36において、比較例23~26と異なる点は、使用済み熱可塑性樹脂組成物が、無機フィラーを含んでいる点である。各比較例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物は、100重量部に、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物が80重量部、無機フィラー(汎用タルクMS-K、日本タルク(株)製)が20重量部含まれている。
比較例37~40では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:875~975)(1004、三菱ケミカル(株)製)又はビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:1750~2200)(1007、三菱ケミカル(株)製))を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。比較例37~40において、比較例27~30と異なる点は、使用済み熱可塑性樹脂組成物が、無機フィラーを含んでいる点である。各比較例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物は、100重量部に、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物が80重量部、無機フィラー(汎用タルクMS-K、日本タルク(株)製)が20重量部含まれている。
比較例41及び42では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:450~500)(1001、三菱ケミカル(株)製))、分散剤としてステアリン酸マグネシウムを含む無機顔料5重量部を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。比較例41及び42において、比較例31及び32と異なる点は、使用済み熱可塑性樹脂組成物が、無機フィラーを含んでいる点である。各比較例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物は、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物が80重量部、無機フィラー(汎用タルクMS-K、日本タルク(株)製)が20重量部含まれている。
比較例43及び44では、使用済み熱可塑性樹脂組成物に対して、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:450~500)(1001、三菱ケミカル(株)製))、分散剤としてステアリン酸マグネシウムを含む無機顔料2重量部を添加して混合したものを、210℃で、加熱溶融しながら混練機の中で混練した。そして、射出成形機により、樹脂温度(成形温度)210℃、金型温度50℃の条件で、ISOダンベル試験片、すなわち再生熱可塑性樹脂組成物を成形した。比較例43及び44において、比較例41及び42と異なる点は、無機顔料の添加率である。各比較例において、使用済み熱可塑性樹脂組成物は、使用済み家電製品より選別回収したポリプロピレン樹脂組成物が80重量部、無機フィラー(汎用タルクMS-K、日本タルク(株)製)が20重量部含まれている。
Claims (5)
- 脂肪酸を含有するポリプロピレン樹脂組成物を、100重量部のうち80重量部以上含んだ使用済み熱可塑性樹脂組成物100重量部に対して、エポキシ基を有するシランカップリング剤を0.4重量部以上1.8重量部以下、アミノ基を有するシランカップリング剤を0.4重量部以上1.8重量部以下、イソシアネート基を有するシランカップリング剤を1.0重量部以上1.8重量部以下、及びエポキシ樹脂を0.2重量部以上5.0重量部以下の少なくともいずれかを混合する混合工程を有する、再生熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
- 前記使用済み熱可塑性樹脂組成物は、100重量部のうち、20重量部以下の無機フィラーを含む、
請求項1に記載の再生熱可塑性樹脂組成物の製造方法。 - 前記混合工程においては、さらに着色顔料を0重量部よりも多く、
5.0重量部以下添加する、
請求項1又は請求項2に記載の再生熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
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