JPS62260844A - 混合樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は樹脂成形品再利用技術に関するものである。

汎用樹脂の主要高分子であるポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリスチレン（以下、各々ＰＥ、ＰＰ、ＰＳと記
す）は表面エネルギーの低い高分子でポリオレフィン系
高分子に属するがお互の高分子の混合については相溶性
がなく、これらの高分子成形品の再成形による再利用の
ためには、異種高分子の混合は避けねばならない。しか
し一度市販された成形品の回収には高分子種による分別
が困難であり、そのため再成形品には異種高分子の混合
がおこり、成形物の機械的性能は相溶性が原因で著しく
低くなる。本発明は上記混合物の性能向上を図るもので
ある。

（従来の技術） 異なる化学構造を有する高分子を混合するとセミミクロ
的に相分離がおこる場合が多いことは古典的理論として
知られており、Ｒ，Ｊ、フローリ著：高分子化学：岡小
夫、金丸競共訳、丸善株式会社、　　１９５５年、４９
１頁に詳しく記載されている。

その後゛分子状に混合する組合せ”について多く発見さ
れ報告されている。この点については、ポリマーアロイ
：高分子学会編、東京化学同人。

１９８１年、１３０頁に詳しく紹介されているが、特定
の構造をもつ高分子の組合せに限定されている。

相溶性のない高分子の混合にはグラフト反応、ブＪツク
重合体など化学的に改質された分子が用い一応れている
。このような高分子の相溶性に関する特性から不特定の
高分子の混合において相溶性のある樹脂成形品を得るこ
とはできない。一般市場に日用品として多数用まわって
いる成形品はＰＥ。

ＰＰ、ＰＳなど熱可塑性ポリオレフィン樹脂であり、主
要原料は化学的に改質されていない標準型のものである
。このため市場から販売され、更に回収されても高分子
種類別分別が困難であるので。

これらの高分子の特徴である加熱融解により成形できる
性質を活用し、再成形品を製作しても、異種高分子原料
が混合されるため、最初の工場から出荷された原料から
成形された成品に較べ著しく機械的性能が低く、結果的
には樹脂成形品の再利用は低級品に限定され、他は焼却
処分などされているのが実情である。性能低下の例とし
て参考例１に記載した。

（問題を解決するための手段） 実験の結果、高分子の相溶性について新しい現象が見出
され、その応用として前記の問題を解決することが可能
になった。

この現象は「粒径０．０１μｍ級の超微粒子を相溶性の
ない異なる種類のポリオレフィン系高分子の混合物に更
に混合することにより、高分子間の相溶性に変化が生じ
る」というものである。すでに超微粒子の高分子に対す
特異現象は接着において見出されている「高分子論文集
ＶＯＩ、　３３　、　Ｎα２゜ｐｐ、　５５−６１．　
１９７６　Ｊ。この現象は更にポリオレフィン混合樹脂
成形品についても見出された。具体的には、実施例１．
２．において詳細に述べであるが９粒径０．０１μ級の
無機粒子、この場合はアルミナ（ガンマ−アルミナ、パ
イツウスキー社製Ａ１２５、カタログ粒径：０．０１μ
ｍ２粒子集合体サイズ２５μｍ以下７６９６）粒子はＰ
Ｅ、ＰＰ、ＰＳなどポリオレフィン系高分子と化学反応
が生じるとは考えることはできないが、小量混合するだ
けで機械的性能が著しく改善することができることが見
出された。すでに（従来の技術）Ｉこおいて詳しく述べ
であるが改質されていないＰＥ、Ｆ’Ｓの混合体あ機械
的性質について参考例１に記載されているように混合し
ない場合に較べ性能が低下し特によＰＥ／ＰＳ＝１付近
において低下が著しいがアルミナ微粒体を数Ｖｏ１９６
加えるだけで実施例１の表番こ示すように著しく引張り
強さが改善されている。

この現象は通常の粒径数１０μｍ以上の充てん剤書ζつ
いては知られていない現象である。弾性率については高
分子−充てん剤の間に複合剤が存在することが多いが、
この表に示すように小量の充てんより向上する例は知ら
れていない。この現象は超微粒子の存在により高分子の
相溶性が改善された証明と見ることができる。

実施例２はＰＰ−ＰＳ−アルミナ微粒体の組合せについ
ても同様の効果があることを示すものである。

参考例２は９粒径の若干大きい微粒子（粒径０．５μｍ
９分散性良好、磁性材料用フェライト粒子）をＰＥ−Ｐ
Ｓ混合体に更に充てん剤として混合した場合で、充てん
率を高くすると若干機械的性能は向上しているが実施例
１に示した程顕著ではない。これらの結果よりポリオレ
フィン系熱可塑性高分子の混合物に対する充てん効果の
ある粒径は好ましくは０．０５μｍ以下である。充てん
効果のある混合率は容積率として数％で充分である。粒
子は混合時において粒子同士が結合するような型のもの
を除けば構造には制限はない。樹脂成形用高分子として
改質されている場合も熱可塑性で熱混合が可能であれば
、可能であり、また微粒子は一般に粒度分布をもつが前
記粒径の含まれる分布が大であれば混合における効果は
発揮できることが推測できる。

架橋型高分子は熱混合ができないから本発明の高分子種
として対象外としである。

実施例Ｉ ＰＥ樹脂として低密度ＰＥ（昭和電工５ＨＯＷＬ、ＥＸ
　ＢＦＯ５６）　、　　Ｐ　Ｓ樹脂として旭ダウ６６６
を用い。

混合には東洋精機製プラストミルのセル（公称３０ｃｃ
、実際には２４ｃ碌大容量として供給）を用いセル温度
２００’Ｃにおいてブレードの回転を最初粒体（パイコ
ラスキー社製Ａｌ２５　）を少量づつ供給し、混合の終
った状態でセルを分解し、速に融解樹脂をとり出し、適
当な大きさの塊とし、ヒートプレスを用い塊より一定の
厚みのシートを作製し。

切削によりシートからダンベルを切り出し、引張り試験
用測定試料とした。

供給する樹脂、微粒体についてあらかじめ容積比を定め
、各比重についてＰＥ　：　０．９２．　ＰＳ　：１、
０５　、アルミナ：３．９８として重量を計算し、秤量
しておいて供給を行った。また混合の各終了点は備付け
のトルクからの計数値が、はぼ一定の傾向を保った時点
を終了点とみなした。供給終了後８０　ｒｐｍで５〜１
０分混合を続けた。測定試料の厚みはプレス成形におい
てパリ等の影響で成形品について厚みに差がでるのでマ
イクロメーターで測定し、厚みの実測値を用いてデータ
の丸めを行った。

ダンベルの幅は２０ｍｍ有効試料長さは４０　ｍｍで厚
みは０．２５〜０．３０ｍｍである。引張り試験のクロ
スヘッドの速さは４胴／分である。得られた結果を表１
に示す。引張り強さは降伏点である。各測定値の試料数
は４本を標準とした。アルミナの充てん率、２０Ｖｏ＋
９６については混合が本装置では困難であった。また１
５　Ｖｏ　！９６で若干性能が低下しているのは混合不
良によるものと思われる。充てんした場合いづれの場合
も充てんしない場合（ＯＶｏ１％）に較べ機械的性能の
向上が著しい。同様の方法でＰＥ／ＰＳ＝３．０の混合
比１こついて得られた成形品は引張り強さ：　２．１７
ｋｇ／ｍ％、弾性率１１８．７８鴎／−であったがアル
ミナ１０Ｖｏ１％加えたものは各々２．９５ｋｇ／ｍｆ
ｆ１．　１９５．９４ｋｇ／ｍｎｌであって向上が認め
られた。

表１．樹脂混合比ＰＥ／ＰＳ＝１．１の場合実施例２ 実施例１におけるＰＥの代りにＰＰ（三井石油化学製ポ
リプロＪ６００）　　を用いＰＰ−ＰＳ−アルミナ徹粒
体の混合樹脂成形品を作製し性能を測定した。ＰＰ／Ｐ
Ｓ＝１の混合比についての測定結−果を表２に示す。こ
の場合も充てんすることによって性能の向上が認められ
た。

表２．樹脂混合比ＰＰ／ＰＳ＝１の場合参考例１ 実施例１と同様な方法で高分子混合比を変えて無充てん
樹脂測定用試料を作製し１機械的性能を測定した結果を
表３に示す。ＰＥ／ＰＳ＝１付近で性能の低下が著しい
。

表３゜ 参考例２ 実施例１におけるアルミナ微粒子の代りにフェライト微
粒子（戸口１工業製、磁性材料用粒子、平均粒径０．５
μｍ均一分散）とＰＥ及びＰＳを混合したｆｉｉ！Ｉ定
用試料登用試料性能を測定した。その結果を表４に示す
。

微粒子充てんにより若干の性能の向丘が認められている
が実施例１程には著しくはない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 化学構造の異なる２種類以上のポリオレフィン系熱可塑
   性樹脂混合物に更に超微粒子を加えて融解状態で混合し
   、得られた樹脂原料を用いて熱成形により機械的性能を
   改善した成形品を得る方法