JPH08259747A - 再生熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

再生熱可塑性樹脂組成物

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JPH08259747A
JPH08259747A JP9154395A JP9154395A JPH08259747A JP H08259747 A JPH08259747 A JP H08259747A JP 9154395 A JP9154395 A JP 9154395A JP 9154395 A JP9154395 A JP 9154395A JP H08259747 A JPH08259747 A JP H08259747A
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epoxidized
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thermoplastic resin
resins
polymer
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JP9154395A
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Yoshihiro Otsuka
喜弘 大塚
Katsumi Aizawa
勝美 相沢
Yasuhiro Oshino
康弘 押野
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Daicel Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱可塑性樹脂を積層してなる構造体の廃材を
利用して優れた流動性、強度特性、成形性等を有する再
生熱可塑性樹脂組成物を提供する。 【構成】 (a)軟質のポリエチレン系樹脂20〜67
重量%と、例えばポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹
脂、ポリプロピレン系樹脂およびポリエチレン系樹脂等
より選ばれる材料の組合せである(b)少なくとも2種
以上の熱可塑性樹脂を積層してなる構造体の廃材30〜
77重量%と、(c)エポキシ化(部分水添)ジエン系
重合体3〜20重量%からなる再生熱可塑性樹脂組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、再生熱可塑性樹脂組成
物に関し、より詳細には2種以上の熱可塑性樹脂を積層
してなる構造体の廃材を利用した樹脂組成物であり、優
れた流動性、強度特性、成形性等を有する再生熱可塑性
樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】熱可塑性樹脂は軽量性、成形加工の容易
性、着色加工の容易性の他、錆びにくいことなどの種々
の優れた性質を有するため、各種工業用材料部品や包装
容器材料などに広範囲かつ大量に生産・消費されてい
る。これらの中には、2種以上の熱可塑性樹脂を積層し
た構造体も多方面に用いられている。例えば、ある熱可
塑性樹脂からなる繊維構造体やシート、フィルム、発泡
体などに他の熱可塑性樹脂を積層した構造体は、感触性
やクッション性、耐薬品性などが改良された素材とし
て、車両内装材、カバン材料、包装・容器材料まで様々
な用途に使用されている。
【0003】一方、資源の節約や環境保全の面から、資
源の再利用という社会的ニーズが高まっている。従っ
て、上記2種以上の熱可塑性樹脂を積層した構造体も、
その成分ごとに分離して回収したり、解重合法によって
中間原料として回収するなどの方法が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に工業的
に用いられている2種以上の熱可塑性樹脂を積層した構
造体は、両者が強固に接着されていたり入り組んだ構造
になっていたりするものが多く、そのため成分ごとの分
離が困難であり、あるいは解重合成分が複雑であるため
解重合による再利用を工業的に実施するには問題が多
い。一方、かかる2種以上の熱可塑性樹脂の積層体の再
生方法として、それらの積層材料をなんら分離すること
なく混合し、多成分ポリマー材料として再利用しようと
する試みがなされている。しかし、単なる混合では、成
形材料として必要な流動性や強度特性を付与し、さらに
成形品の外観を優良なものとするのは容易でない。加え
て、一部の分野ではこれら廃材を再粉砕して製造工程な
どに再利用しているが、廃材の使用率は一般的に20重
量%程度にとどまっているのが現状である。本発明は上
記した事情に鑑みて、2種以上の熱可塑性樹脂を積層し
てなる構造体の廃材をその成分毎に分離することなく再
利用することを目的とする。また、最終製品中に少なく
とも30重量%、好ましくは50重量%以上配合でき、
成形材料として必要な流動性や強度特性、外観特性など
を保持しうる再生熱可塑性樹脂組成物の提供を目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するため鋭意検討の結果、2種以上の熱可塑性
樹脂を積層した構造体の廃材に、軟質のポリエチレン系
樹脂とエポキシ化(部分水添)ジエン系重合体とを配合
することにより流動性等の成形加工性に優れた再生熱可
塑性樹脂組成物を与えることを見いだし、本発明を完成
するに至った。
【0006】すなわち本発明は、(a)軟質のポリエチ
レン系樹脂20〜67重量%と、(b)少なくとも2種
以上の熱可塑性樹脂を積層してなる構造体の廃材30〜
77重量%と、(c)エポキシ化(部分水添)ジエン系
重合体3〜20重量%からなる再生熱可塑性樹脂組成物
を提供するものである。また、(b)成分の2種以上の
熱可塑性樹脂が、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹
脂、ポリプロピレン系樹脂およびポリエチレン系樹脂よ
り選ばれる材料の組合せである前記再生熱可塑性樹脂組
成物を提供するものである。また、エポキシ化(部分水
添)ジエン系重合体(c)が、共役ジエン化合物に由来
する二重結合を少なくとも1分子中1個エポキシ化した
ものである前記再生熱可塑性樹脂組成物を提供するもの
である。また、エポキシ化(部分水添)ジエン系重合体
(c)がビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロッ
クと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックとか
らなるブロック共重合体の共役ジエン化合物に由来する
二重結合を少なくとも1個エポキシ化したものである前
記再生熱可塑性樹脂組成物を提供するものである。さら
に、エポキシ化(部分水添)ジエン系重合体(c)が共
役ジエン化合物に由来する二重結合を部分的に水素添加
し、さらに残存する共役ジエン化合物に由来する二重結
合の少なくとも1個をエポキシ化したものである前記再
生熱可塑性樹脂組成物を提供するものである。以下、本
発明を詳細に説明する。
【0007】本発明における(a)軟質のポリエチレン
系樹脂としては、密度0.926g/cm3(23℃)
以下であり、高圧法低密度ポリエチレン、エチレンとα
−オレフィンとの共重合体である直鎖低密度ポリエチレ
ン、超低密度ポリエチレンおよび含量が35重量%以下
のコモノマーとエチレンとの共重合体であるエチレン系
重合体から選ばれる1種または2種以上のポリエチレン
系樹脂が使用できる。エチレンと共重合させる前記コモ
ノマーとしては、エチレンと共重合可能な不飽和カルボ
ン酸またはその無水物、エステル誘導体、ビニルエステ
ルなど、たとえばアクリル酸、メタクリル酸、酢酸ビニ
ル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸の亜鉛塩、無水マレイン酸などが挙げられ、それら
の1種または2種以上の組み合わせを使用することがで
きる。
【0008】本発明の(b)成分における熱可塑性樹脂
とは、たとえばポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹
脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン系樹脂、変性ポリフ
ェニレンエーテル、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピ
レン系樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチ
レン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂等のポリエチレン樹
脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の常用されてい
る各種合成樹脂や、スチレン系、オレフィン系、ウレタ
ン系、エステル系などの熱可塑性エラストマーなどから
選ばれる熱可塑性樹脂をいう。これら熱可塑性樹脂の積
層体とは、上記熱可塑性樹脂を2種以上を組み合わせて
押出成形法や射出成形法など公知の成形法でつくられた
多層構造体である。2種以上の組み合わせとしては、ポ
リアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン
系樹脂およびポリエチレン系樹脂より選ばれる材料の組
合せであることが好ましい。なお、上記例示した熱可塑
性樹脂は、それぞれ単一のポリマーからなるものでも、
ポリマーアロイなどの手法を用いて複合化されたもので
あってもよい。
【0009】(b)成分の熱可塑性樹脂を積層してなる
構造体としては、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹
脂、ポリプロピレン系樹脂などの起毛状繊維をポリエチ
レン系樹脂や塩化ビニル樹脂などで裏打ちした車載用カ
ーペット、ポリプロピレン系樹脂シートに緩衡材として
の樹脂発泡層とさらに熱可塑性樹脂を主体とする織布な
どを積層して得た多層シート、発泡樹脂シートとフィル
ムや熱可塑性樹脂を主体とする不織布などとの積層体な
どが挙げられる。これら層構成体間の接着には接着剤が
使用される場合もあるが接着剤を含んだまま処理可能で
ある。上記熱可塑性樹脂を積層してなる構造体からなる
廃材は後述する混練機への投入と計量などの定量性の確
保を容易とするために、粉砕や裁断、熱処理などによる
減容化を行っておくことが好ましい。
【0010】本発明に用いるエポキシ化(部分水添)ジ
エン系重合体(c)とは、共役ジエン化合物を1成分と
する重合体、または共役ジエン化合物を1成分とする重
合体の部分水素添加したものの残存する共役ジエン化合
物に由来する二重結合を少なくとも1個エポキシ化した
ものが好ましい。共役ジエン化合物としては、たとえ
ば、ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、
2,3−ジメチル−1,3−ブタジエンなどの内から1
種または2種以上が選ばれ、中でもブタジエン、イソプ
レン、およびこれらの組み合わせが好ましい。また、ジ
エン系重合体はランダム共重合体、ホモポリマーまたは
ブロック共重合体でもよく、たとえばポリブタジエン、
ポリイソプレン、アクリロニトリル−ブタジエン共重合
体、天然ゴム、メチルメタアクリレート−スチレン−ブ
タジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ス
チレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチ
レン−イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−ブタ
ジエンブロック共重合体などが好ましい。また、これら
の共役ジエン化合物に由来する二重結合を部分的に水添
を行い、さらに残存する共役ジエン化合物に由来する二
重結合をエポキシ化したものも含まれる。
【0011】これらの(部分水添)ジエン系重合体のエ
ポキシ化はエポキシ化剤として、過酸、有機過酸化物を
用いて行うことができる。特に、過酢酸を用いると反応
制御がしやすいので好ましい。
【0012】本発明で用いるエポキシ化(部分水添)ジ
エン系重合体(c)には、エチレン−α−オレフィン共
重合体ゴム、エチレン−α−オレフィン−非共役ジエン
3元共重合体ゴム、ブチルゴム、スチレン系ゴム、ニト
リルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムなどを添加するこ
とができる。これらの中でもエチレン−プロピレン、エ
チレン−ブテンなどのエチレン−α−オレフィン共重合
体ゴム、エチレン−プロピレン−(5−エチリデン−2
−ノルボルネン)、エチレン−プロピレン−ジシクロペ
ンタジエンなどのエチレン−α−オレフィン−非共役ジ
エン3元共重合体ゴム、(水添)スチレン−ブタジエン
ブロック共重合体、(水添)スチレン−イソプレンブロ
ック共重合体、水添スチレン−ブタジエンゴムなどのス
チレン系ゴムとのブレンド物でもよく、エポキシ化(部
分水添)ジエン系重合体(c)を20〜100wt%含
有するものであればよい。
【0013】本発明における(c)成分は(b)成分を
構成する材料の組み合わせによってエポキシ化(部分水
添)ジエン系重合体の含有量、水素添加率および、また
はエポキシ当量を制御することが好ましい。すなわち、
本発明の樹脂組成物の上記(a)成分、(b)成分およ
び(c)成分の比率は、それぞれ20〜67重量%、3
0〜77重量%、3〜20重量%の範囲であり、好まし
くはそれぞれ30〜67重量%、30〜70重量%、3
0〜20重量%の範囲より選ばれる。本発明においては
(c)成分の配合量が再生熱可塑性樹脂組成物に対し3
重量%未満の場合は、柔軟性、耐衝撃性、耐寒性の改質
効果が少なく、20重量%を超すと改質効果が飽和に達
する一方、耐熱変形温度の低下など好ましくない弊害が
現れる場合がある。また本発明の再生熱可塑性樹脂組成
物における(b)成分と(c)成分の比率も重要であ
り、例えば自動車用のポリアミド繊維と裏打ち材が低密
度ポリエチレン樹脂からなるタフトカーペットを(b)
成分として用いた組成物を使用して、再生タフトカーペ
ット成分が50重量%であるような低密度ポリエチレン
との再生熱可塑性樹脂組成物を製造する際には、(c)
成分30〜10重量%に対してタフトカーペットの廃材
70〜90重量%の範囲(両者の合計100重量%)で
あることが好ましい。
【0014】本発明の再生熱可塑性樹脂組成物には、熱
可塑性樹脂に通常使用される熱安定剤、光安定剤、紫外
線吸収剤、無滴剤、帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防
止剤、難燃剤、着色剤、発泡剤、充填剤、補強材、軟化
剤などを添加することができ、これらは目的性能と樹脂
組成物に含まれるポリマー種への適性から選択される。
【0015】本発明の再生熱可塑性樹脂組成物の製造方
法としては、(b)成分である熱可塑性樹脂からなる廃
材と(c)成分であるエポキシ化(部分水添)ジエン系
重合体とを、溶融または流動状態であらかじめ混合して
得た中間組成物を、(a)成分である軟質のポリエチレ
ン系樹脂で希釈して製造することができるが、各成分を
同時に混練機に投入して製造してもよい。また(c)成
分の廃材のみを予め混練してペレット化し、次の工程で
(a)成分および(b)成分を加えて混練することもで
きる。溶融温度は熱可塑性樹脂の組み合わせによって適
宜選択でき、目安としては成分(b)の熱可塑性樹脂か
らなる廃材を構成する成分の中の最も高い融点または可
塑化温度を有する成分の該融点または可塑化温度より高
い温度条件が好ましい。たとえば、成分(b)としてポ
リエチレンテレフタレート樹脂からなる不織布に植毛さ
れたタフトカーペットの廃材を用いるときには、260
〜280℃程度が適する。混合にはバンバリーミキサー
や加圧ニーダー、単軸押出機、二軸押出機、ミキシング
ロールなど熱可塑性樹脂の混練加工に常用される機器が
使用できる。
【0016】かくして得られた本発明の再生熱可塑性樹
脂組成物は、各成分が緊密に混和しており、この組成物
のみあるいは未使用の成形用樹脂材料や本発明の組み合
わせの異なる組成物も包含する他の成形用再生材料で希
釈して各種樹脂成形品、たとえばフィルム、シート、パ
イプ、棒、植木鉢、パレット、パネル、ボードなどして
使用することができる。
【0017】
【実施例】以下に実施例を示すが、本発明は、これらに
よって限定されるものではない。なお、以下の記述にお
ける比率および%は、特にことわらない限り重量基準で
あり、実施例および比較例における各種の評価に用いた
試験法は以下の通りである。
【0018】(試験方法) (1)メルトフローレート(g/10分):JIS−K
6760−1981、190℃、2.16kg荷重の条
件下で測定した。 (2)引張特性:引張降伏強さ(kgf/cm2)、引
張破壊強さ(kgf/cm2)および引張破壊伸び
(%)は、JIS−K6760−1981に基づき、試
料は厚さ2mmの圧縮成形シートから2号形試験片作成
し、試験速度200mm/分で行った。 (3)耐寒性:厚さ2mmの圧縮成形シートから13m
m巾の短冊状試験片を切り出し、−30℃の低温恒温槽
中で2時間保持した。所定時間経過後取り出し、直径1
0mmの鉄棒に巻き付け、亀裂や折れの発生状況により
判定した。その判定は、◎は変化なし(優)、○は小さ
な(長さ1mm未満)亀裂の発生(良)、×は大きな
(長さ1mm以上)亀裂の発生または折れ(不可)とし
た。
【0019】(エポキシ化(部分水添)ジエン系重合体
(c)の製造) (参考例1:重合体(1))部分水添ポリイソプレン
(粘度平均分子量2,500、水添率90%)をシクロ
ヘキサン溶媒中で30wt%過酢酸酢酸エチル溶液とと
もに40℃、4時間反応させ、得られたエポキシ化(部
分水添)ジエン系重合体溶液を水洗し、減圧乾燥により
溶媒を除去し、重合体(1)を得た(オキシラン酸素濃
度1.82wt%)。
【0020】(参考例2:重合体(2))部分水添スチ
レン−ブタジエンブロック重合体(数平均分子量67,
000、スチレン/ブタジエン重量比=3/7、水添率
79%)をシクロヘキサン溶媒中で50℃、7時間、過
酢酸でエポキシ化し、水洗し、シクロヘキサンを含有す
る重合体を熱湯中に添加し重合体(2)を得た(オキシ
ラン酸素濃度3.59wt%)。
【0021】(参考例3:重合体(3))部分水添スチ
レン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(数平均
分子量56,800、スチレン/イソプレン重量比=3
/7、水添率75%)をシクロヘキサン溶媒中で50
℃、7時間、過酢酸でエポキシ化し、水洗し、メタノー
ル中で再沈し、さらに減圧乾燥機で残留する溶媒を除去
し、重合体(3)を得た(オキシラン酸素濃度3.80
wt%)。
【0022】(参考例4:重合体(4))スチレン−ブ
タジエン−スチレンブロック共重合体(数平均分子量6
9,200、スチレン/ブタジエン重量比=4/6)を
酢酸エチル溶媒中で過酢酸でエポキシ化し、水洗し、減
圧乾燥機で残量する溶媒を除去し、重合体(4)を得た
(オキシラン酸素濃度2.98wt%)。
【0023】(参考例5:重合体(5))水添スチレン
−ブタジエンブロック共重合体(数平均分子量78,5
00、スチレン/ブタジエン重量比=3/7、水添率9
8%)をシクロヘキサン溶媒中で50℃、7時間、過酢
酸でエポキシ化し、水洗し、減圧乾燥機で残量する溶媒
を除去し、重合体(5)を得た(オキシラン酸素濃度
0.30wt%)。
【0024】(実施例1)本発明の(b)成分として低
密度ポリエチレン樹脂が裏打ちされたポリプロピレン繊
維製ニードルパンチカーペット(熱可塑性樹脂の構成と
しては、ポリプロピレン樹脂:45%、ポリエチレンテ
レフタレート樹脂:10%、低密度ポリエチレン樹脂:
40%、塩化ビニル樹脂:5%)の廃材を粉砕後加熱処
理によって減容化して得た小粒状のチップと、(c)成
分として参考例1〜5で製造した重合体(1)〜(5)
を表−1に示す比率で、シリンダー温度270℃に設定
した2軸押出機に供給し混練して、本発明の樹脂組成物
の中間ペレットを得た。次に上記ペレットと(a)成分
として低密度ポリエチレン樹脂(宇部興産製、F22
2,密度0.922)とをシリンダー温度200℃に設
定した単軸押出機に供給し、ニードルパンチカーペット
由来の再生樹脂成分を30%含有する本発明の再生熱可
塑性樹脂組成物のペレットとし、成形温度160℃で圧
縮成形法により厚さ2mmのシートを得た。このシート
より各種試験片を作成し、その物性を測定した。結果を
表−1に示す。
【0025】(比較例1)実施例1に使用したものと同
じニードルパンチカーペットの廃材を(b)成分とし
て、低密度ポリエチレン樹脂を(a)成分として使用
し、実施例1と同じ手順と方法で表−1の比較例に示す
(c)成分を含まない組成物および本発明の範囲外量の
(c)成分を含む組成物を作り、その物性を測定した。
結果を表−1に示す。
【0026】(実施例2)(b)成分として低密度ポリ
エチレン樹脂が裏打ちされたポリアミド繊維製タフトカ
ーペット(熱可塑性樹脂の構成としては、ポリアミド樹
脂:40%、ポリエチレンテレフタレート樹脂:10
%、低密度ポリエチレン樹脂:50%)の廃材を粉砕後
加熱処理によって減容化して得た小粒状のチップと、
(c)成分として参考例1〜5で製造した重合体(1)
〜(5)を表−2に示す比率で、シリンダー温度280
℃に設定した2軸押出機に供給し混練して、本発明の樹
脂組成物の中間ペレットを得た。次にこのペレットと
(a)成分として低密度ポリエチレン樹脂(宇部興産
製、F222)とをシリンダー温度200℃に設定した
単軸押出機に供給し、タフトカーペット由来の再生樹脂
成分を30〜50%含有する再生熱可塑性樹脂組成物の
ペレットとし、成形温度160℃で圧縮成形法により厚
さ2mmのシートを得た。このシートより各種試験片を
作成し、その物性を測定した。結果を表−2に示す。
【0027】(比較例2)実施例2に使用したものと同
じタフトカーペットの廃材を(b)成分を使用し、実施
例2と同じ手順と方法で表−2の比較例に示す(c)成
分を含まない組成物、及び範囲外の(c)成分を含む組
成物を得た。次にこれを実施例1と同様にして(a)成
分として低密度ポリエチレン樹脂とを混合し、得られた
最終的組成物についてその諸特性を測定した。結果を表
−2に示す。
【0028】実施例1より、本発明の各再生熱可塑性樹
脂組成物は、比較例1に比べ、降伏点強さから判断した
柔軟性、引張破断伸び、耐寒性ともに大巾に改良されて
いた。また、実施例2より、本発明の実施例2の再生熱
可塑性樹脂組成物は、本発明の範囲外の比較例2に比べ
柔軟性、引張破断伸び耐寒性とも著しく改良されてい
た。エポキシ化(部分水添)ジエン重合体の選択により
流動性の制御も可能となり、加工法に適した粘度特性を
有する組成物が得られた。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、2種以上の熱可塑性樹
脂を積層した構造体の廃材を、分離などの複雑な工程を
省略して再利用することができる。しかも、必要に応じ
減容化などの比較的簡易な前処理を行うだけで、良好な
流動性、強度特性、耐寒性等の諸特性を有する再生熱可
塑性樹脂組成物を得ることができる。特に、従来技術で
は困難であった廃材含量の高いレベルの再生熱可塑性樹
脂組成物の提供が可能となった。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)軟質のポリエチレン系樹脂20〜
    67重量%と、(b)少なくとも2種以上の熱可塑性樹
    脂を積層してなる構造体の廃材30〜77重量%と、
    (c)エポキシ化(部分水添)ジエン系重合体3〜20
    重量%からなる再生熱可塑性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 (b)成分の2種以上の熱可塑性樹脂
    が、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリプロ
    ピレン系樹脂およびポリエチレン系樹脂より選ばれる材
    料の組合せである請求項1記載の再生熱可塑性樹脂組成
    物。
  3. 【請求項3】 エポキシ化(部分水添)ジエン系重合体
    (c)が、共役ジエン化合物に由来する二重結合を少な
    くとも1分子中1個エポキシ化したものである請求項1
    記載の再生熱可塑性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 エポキシ化(部分水添)ジエン系重合体
    (c)がビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロッ
    クと共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックとか
    らなるブロック共重合体の共役ジエン化合物に由来する
    二重結合を少なくとも1個エポキシ化したものである請
    求項1記載の再生熱可塑性樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 エポキシ化(部分水添)ジエン系重合体
    (c)が共役ジエン化合物に由来する二重結合を部分的
    に水素添加し、さらに残存する共役ジエン化合物に由来
    する二重結合の少なくとも1個をエポキシ化したもので
    ある請求項1記載の再生熱可塑性樹脂組成物。
JP9154395A 1995-03-10 1995-03-24 再生熱可塑性樹脂組成物 Pending JPH08259747A (ja)

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