JPH07324154A

JPH07324154A - 高分子複合体

Info

Publication number: JPH07324154A
Application number: JP24937193A
Authority: JP
Inventors: Shigeaki Ide; 茂昭井出; Katsumi Takada; 勝己高田; Etsuko Sugo; 悦子須郷; Tadayoshi Ogawara; 忠義大河原; Yasushi Shibuya; 泰史渋谷
Original assignee: TOYO RESIN KK
Current assignee: TOYO RESIN KK
Priority date: 1993-10-05
Filing date: 1993-10-05
Publication date: 1995-12-12

Abstract

(57)【要約】【目的】熱可塑性樹脂の再資源化を可能にし、付加価
値の高い高品位の成形体に加工が可能な高分子組成物の
材料を提供する。【構成】使用済み熱可塑性樹脂とポリオレフィンとか
ら成る高分子組成物であって、前記ポリオレフィンが化
学的結合によるグラフト側鎖を有することを特徴とする
もの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性プラスチック
の成形加工性の向上を図るための高分子組成物に関す
る。更に詳しくは、成形加工性の悪い再生ポリカーボネ
ート（以下、ＰＣともいう）やポリエステルの加工特性
を改善し、従来廃棄処分をしていたプラスチック原料の
再資源化を目的とした高分子組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】産業廃棄物の処理処分に関する対策は地
球環境保全の見地から早急に解決しなければならない社
会問題である。

【０００３】近年、生産量が急激に増加しているプラス
チックの再生利用法の確立は環境対策の重要な課題であ
る。しかしながら、再生コストが高いという理由や、付
加価値の高い製品への再生が不可能であるという理由等
によって行政面からも対策が遅れているのが現状であ
る。

【０００４】熱可塑性樹脂は、加熱加工履歴によって、
分子切断に伴う分子量の低下や物性の劣化が起こるた
め、再処理コストに見合った高品位の成形加工品に再生
することが困難である。

【０００５】ポリカーボネート樹脂やポリエステル樹脂
は、耐熱性と自己消化特性に優れているため、原料が高
価であるにも拘わらず、高機能材料としての需要が急速
に増加している。特に、レーザーディスク用のポリカー
ボネートは、光学特性の要求から低分子量の樹脂が用い
られているので、製品の衝撃強度が低く、一般成形品と
して再生することが困難である。そのため、使用済みの
ポリカーボネートは大量に投棄処分されているのが現状
である。レーザーディスクに使用されるポリカーボネー
トは、映像や音楽産業の発達で、約１０トン／月／工場
単位で返品や回収による廃棄物が出ている。従って、投
棄処分されているポリカーボネートの量は甚だ著しいも
のである。

【０００６】使用済みのポリカーボネートやポリエステ
ルを再利用するために、例えば、衝撃強度の低下したポ
リカーボネートの補強材としてポリエチレンをブレンド
することが提案されている。しかしながら、この方法に
は、成形加工時にジェッティングやフローマークが発生
したり、剥離現象が生じるという欠点がある。また、押
出成形法を用いた場合には、サージングの発生が問題と
なる。このように、使用済みポリカーボネートやポリエ
ステルの再利用は困難であり、再資源化の確立が急がれ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術に鑑み、
本発明は、耐熱性と自己消化性を有し、且つ高価な原料
であるポリカーボネートやポリエステルの再資源化を可
能にし、付加価値の高い高品位の成形体に加工が可能な
高分子組成物の材料を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明によれば、使用済み熱可塑性樹脂とポリオレフィ
ンとの混合物から成る高分子組成物であって、前記ポリ
オレフィンが化学的結合によるグラフト側鎖を有するこ
とを特徴とするものが提供される。

【０００９】本発明にいう、使用済み熱可塑性樹脂と
は、最も広い意味において解釈され、例えば、熱可塑性
樹脂製品使用後の熱可塑性樹脂のみならず、その製造段
階で生じる不良品や欠陥品、廃材や切り屑等をも包含す
る。本発明においては、熱可塑性樹脂として、ポリカー
ボネート及び／又はポリエステルを使用すると良好な結
果が得られる。本発明にいうポリカーボネートとは、一
般に炭酸とグリコール又は２価フェノールとのポリエス
テルをいう。本発明においては、ポリカーボネートとし
てビスフェノールＡポリカーボネートを用いると良好な
結果が得られる。一方、ポリエステルとしては、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴともいう）を使用するこ
とが好ましい。ＰＥＴは、少量の共重合体成分、例えば
イソフタル酸や脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオール
等を含んでいてもよい。

【００１０】使用済み熱可塑性樹脂には、ポリオレフィ
ンが混合される。両者の混合には、当該技術分野におい
て公知である如何なる混合方法をも用いることができ
る。例えば、使用済み熱可塑性樹脂及びポリオレフィン
をそれぞれペレタイザーを用いてペレット化し、両ペレ
ットをブレンダーにて十分に混合した後に、一軸又は二
軸押出機にて混練して本発明の高分子組成物が得られ
る。ポリオレフィンの含有量は本発明においては臨界的
ではないが、高分子組成物の重量を基準として、１〜２
０重量％含有されることが好ましい。

【００１１】本発明に使用されるポリオレフィンは、ポ
リオレフィン主鎖にグラフト側鎖が導入されたものであ
る。主鎖として使用されるポリオレフィンには、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン等が
ある。これらのポリオレフィンは単独で用いることがで
き、又は２種以上の混合物や共重合体として用いること
もできる。本発明においては、ポリエチレン又はポリプ
ロピレンを用いると、良好な結果が得られる。ポリエチ
レンとしては、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ及びＬＬＤＰＥの何
れをも使用することができる。

【００１２】使用済み熱可塑性樹脂との混合に先立ち、
ポリオレフィン主鎖にはグラフト側鎖が導入される。グ
ラフト側鎖は、反応性単量体をグラフト重合することに
よってポリオレフィン主鎖に導入される。本発明におい
て使用し得る反応性単量体は、炭素原子間に二重結合を
有する化合物である。好ましくは、多官能性の反応性単
量体を使用する。多官能性反応性単量体を使用すると、
熱可塑性樹脂との混練の際の熱によるグラフト側鎖の架
橋反応が起こり、熱可塑性樹脂とポリオレフィンとの親
和性が向上するからである。特に好ましくは、本発明に
おいては、グラフト側鎖は、以下の式（１）、式（２）
及びポリエンから成る群から選択される少なくとも一つ
の反応性単量体から誘導される。

【００１３】ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_nＣＯＣＨ＝ＣＨ₂ （１）ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_nＣＯＣ（ＣＨ₃）＝ＣＨ₂ （２）式中、ｎは２〜９の整数である。

【００１４】式（１）で表される反応性単量体はポリエ
チレングリコールジアクリレートである。本発明におい
ては、式中ｎ＝２であるジエチレングリコールジアクリ
レートを用いることが好ましい。

【００１５】式（２）で表される反応性単量体はポリエ
チレングリコールジメタクリレートである。本発明にお
いては、式中ｎ＝４であるテトラエチレングリコールジ
メタクリレートを用いることが好ましい。

【００１６】また、本発明にいうポリエンとは、分子中
に二重結合を２個以上有する炭化水素をいう。ポリエン
としては、特にジエン類が好ましく、例えばジビニルベ
ンゼンやイソプレン等を用いることが適切である。

【００１７】上記の反応性単量体を用いてポリオレフィ
ン主鎖にグラフト側鎖を導入する場合には、電離性放射
線を照射することによって導入することが好ましい。し
かしながら、重合開始剤等の反応助剤を使用することも
可能である。但し、本発明の高分子組成物を食品用容器
等に使用する場合には、人体に及ぼす影響を考慮して、
なるべく反応助剤は使用しないことが望ましい。

【００１８】グラフト側鎖の導入量は、本発明において
は臨界的ではないが、好ましくは、ポリオレフィン主鎖
１モルに対して０．０２〜０．１モルの範囲でグラフト
側鎖が導入される。

【００１９】電離性放射線を照射する場合には、前照射
と同時照射の何れをも使用することができる。前照射と
は、ポリオレフィン主鎖に電離性放射線を照射した後
に、該ポリオレフィン主鎖を反応性単量体の液体又は気
体中にさらすことによってグラフト側鎖を導入する方法
である。同時照射とは、ポリオレフィン主鎖と反応性単
量体との共存下において電離性放射線を照射して、グラ
フト側鎖を導入する方法である。電離性放射線として
は、α線、β線、γ線、電子線、Ｘ線、紫外線等を使用
することができる。このうち、γ線又は電子線を使用す
ることが実用的である。電離性放射線の照射線量は、ポ
リオレフィン主鎖に導入されるグラフト側鎖の量が所望
の量となるように適宜調節する。

【００２０】以下、本発明を実施例によって更に詳細に
説明するが、それらの実施例は本発明の範囲を何ら限定
するものではない。

【００２１】

【実施例１】数平均分子量５万の低密度ポリエチレン９
０重量部に、１０重量部のジビニルベンゼンを均一に混
練し、溶存酸素を窒素ガスで１０ｐｐｍ以下に置換して
から密封容器に充填した。この容器を線量率１０ｋＧｙ
／Ｈｒ、照射線量１５ｋＧｙの条件下でコバルト６０か
らのγ線を照射し、室温にてグラフト重合反応を行っ
た。

【００２２】ビスフェノールＡポリカーボネートから成
る使用済みレーザーディスクの粉砕チップ９０重量部に
上記グラフト重合ポリエチレン１０重量部をタンブラー
により均一にブレンドし、一軸スクリューと加熱シリン
ダーによる混練機により、シリンダー温度２５０℃、ス
クリュー回転数２７０ｒｐｍで高分子組成物ペレットを
製造した。

【００２３】このようにして得られた高分子組成物ペレ
ットからアイゾット衝撃試験片を成形し、試験した結
果、９．５ｋｇ−ｃｍ／ｃｍのアイゾット衝撃強度が得
られた。

【００２４】また、このようにして得られた高分子組成
物ペレットによる射出成形では、ジェッティングやフロ
ーマーク、剥離現象は認められず、押出成形法でもサー
ジングの発生はなかった。このように、本発明の高分子
組成物は、優れた成形性を示し、各種の形状に成形する
ことが可能であり、ポリカーボネートの再資源利用とし
て十分実用的応用が可能であった。

【００２５】

【比較例１】実施例１において使用したグラフト重合ポ
リエチレンを使用せずに、ビスフェノールＡポリカーボ
ネートから成る使用済みレーザーディスクの粉砕チップ
について実施例１と同様の操作を行った。その結果、得
られた試験片のアイゾット衝撃強度は１．２ｋｇ−ｃｍ
／ｃｍであり、一般成形品としては強度不足であり、再
生利用は不可能であった。

【００２６】

【比較例２】ビスフェノールＡポリカーボネートから成
る使用済みレーザーディスクの粉砕チップ９０重量部に
数平均分子量５万の低密度ポリエチレン１０重量部をブ
レンドし、実施例１と同様の手順にて混練機によりペレ
ット製造した。そして、実施例１と同様の方法で成形試
験を行った結果、ジェッティング、フローマークや剥離
現象が認められ、実用製品の製造は不可能であった。

【００２７】

【実施例２】一般成形グレードのポリプロピレン９０重
量部にテトラエチレングリコールジメタクリレート１０
重量部を均一に混練し、溶存酸素を窒素ガスで１０ｐｐ
ｍ以下に置換してから密封容器に充填した。この容器を
線量率１１ｋＧｙ／Ｈｒ、照射線量２２ｋＧｙの条件で
コバルト６０からのγ線を照射し、室温にてグラフト重
合反応を行った。

【００２８】ビスフェノールＡポリカーボネートから成
る使用済みレーザーディスクの粉砕チップ９０重量部
に、実施例１で使用したグラフト重合ポリプロピレン１
５重量部を加え、タンブラーにより均一にブレンドした
後、混練機を用いて実施例１と同様な方法で高分子組成
物ペレットを製造した。

【００２９】このようにして得られた高分子組成物ペレ
ットからアイゾット衝撃試験片を成形し、試験した結
果、８．７ｋｇ−ｃｍ／ｃｍのアイゾット衝撃強度が得
られた。

【００３０】また、このようにして得られた高分子組成
物ペレットを射出成形したところ、ジェッティングやフ
ローマーク、剥離現象は認められず、各種の形状に成形
可能であった。

【００３１】

【比較例３】ビスフェノールＡポリカーボネートから成
る使用済みレーザーディスクの粉砕チップ９０重量部
に、実施例２で使用したグラフト重合前のポリプロピレ
ン１５重量部をブレンドし、実施例１と同様の手順にて
混練機を用いてペレットを製造した。そして、実施例１
と同様の成形試験を行った結果、ジェッティングやフロ
ーマーク、剥離現象が認められ、実用製品の製造は不可
能であった。

【００３２】

【実施例３】数平均分子量７万の低密度ポリエチレン９
０重量部に、１０部のジエチレングリコールジアクリレ
ートを均一に混練し、溶存酸素を窒素ガスで１０ｐｐｍ
以下に置換してから密封容器に充填した。この容器を線
量率１０ｋＧｙ／Ｈｒ、照射線量１５ｋＧｙの条件でコ
バルト６０からのγ線を照射し、室温にてグラフト重合
反応を行った。

【００３３】使用済みＰＥＴボトルの粉砕チップ９０重
量部に上記グラフト重合ポリエチレン１０重量部をタン
ブラーにより均一にブレンドし、一軸スクリューと加熱
シリンダーによる混練機により、シリンダー温度２５０
℃、スクリュー回転数２７０ｒｐｍで高分子組成物ペレ
ットを製造した。

【００３４】このようにして得られた高分子組成物ペレ
ットからアイゾット衝撃試験片を成形し、試験した結
果、４．５ｋｇ−ｃｍ／ｃｍのアイゾット衝撃強度が得
られた。

【００３５】また、このようにして得られた高分子組成
物ペレットによる射出成形では、ジェッティングやフロ
ーマーク、剥離現象は認められず、押出成形法でもサー
ジングの発生はなかった。このように、本発明の高分子
組成物は、優れた成形性を示し、各種の形状に成形する
ことが可能であり、ＰＥＴの再資源利用として十分実用
的応用が可能であった。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、使用済み熱可塑性樹脂
を資源として再利用することができるのみならず、得ら
れた高分子組成物は、衝撃強度や成形加工性が向上し、
白濁や色むらの問題がないものとなる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｆ 291/18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】使用済み熱可塑性樹脂とポリオレフィン
とから成る高分子組成物であって、前記ポリオレフィン
が化学的結合によるグラフト側鎖を有することを特徴と
する、前記高分子組成物。
【請求項２】使用済み熱可塑性樹脂がポリカーボネ
ート及び／又はポリエステルである、請求項１に記載の
高分子組成物。
【請求項３】グラフト側鎖が電離性放射線の照射によ
ってポリオレフィン主鎖に導入される、請求項１に記載
の高分子組成物。
【請求項４】グラフト側鎖は、多官能性の反応性単量
体から誘導される、請求項１に記載の高分子組成物。
【請求項５】グラフト側鎖は、以下の式（１）、式
（２）及びポリエンから成る群から選択される少なくと
も一つの反応性単量体から誘導される、請求項４に記載
の高分子組成物。ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_nＣＯＣＨ＝ＣＨ₂ （１）ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_nＣＯＣ（ＣＨ₃）＝ＣＨ₂ （２）（式中、ｎは２〜９の整数である。）
【請求項６】ポリオレフィンが、ポリオレフィン主鎖
１モルに対して０．０２〜０．１モルの範囲でグラフト
側鎖を含有する、請求項１に記載の高分子組成物。
【請求項７】高分子組成物の重量を基準として、ポリ
オレフィンが１〜２０重量％含有される、請求項１に記
載の高分子組成物。