JP5251708B2 - 車用バンパーの粉砕物を原料とする樹脂組成物及びその成形物 - Google Patents
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Description
自動車用バンパーは、樹脂表面に樹脂硬化物の塗膜を有しているため、再利用にあたり、塗膜の除去を行う必要があった。
また、自動車用バンパーは、黒色に着色されているため、再利用における用途が黒色樹脂成形物あるいは灰色樹脂成形物に限られていた。
さらに自動車用バンパーの回収時に、樹脂表面に植物片や金属片などの不溶性の不純物が付着又は混在が考えられ、再利用には、これら不純物を除去する必要があった。
さらに、自動車用バンパーの色調を変えた有彩色の再生樹脂が得られることを見いだした。
(A)車用バンパーの粉砕物:10〜75重量%、
(B)結晶性ポリプロピレン:10〜75重量%、
(C)エラストマー:0〜10重量%、
(D)無機フィラー:0〜20重量%、
(E)光遮蔽性顔料:0.1〜10重量%。
但し、[A+B+C+D+E]の合計は、100重量%である。
1:光遮蔽性成分が、有彩色顔料単独、有彩色顔料と黒色顔料との組み合わせ、有彩色顔料と白色顔料との組み合わせ、もしくは有彩色顔料、黒色顔料そして白色顔料の組み合わせであって、得られる再生樹脂が有彩色である。
2:車内装用樹成形物は、曲げ弾性率が1700MPa以上、アイゾットが40J/m以上、MFRが15g/10分以上であることを特徴とする請求項1に記載の車内装用樹脂組成物。
3:樹脂組成物に混合する(C)エラストマーは、0〜10重量%(但し、0重量%を除く)であることがこのましい。
4:樹脂組成物に混合する(D)無機フィラーは、0〜20重量%(但し、0重量%を除く)であることがこのましい。
5:樹脂組成物に混合する(C)エラストマーは、0〜10重量%(但し、0重量%を除く)であり、(D)無機フィラーが、0〜20重量%(但し、0重量%を除く)であることがこのましい。
本発明の車内装用樹脂組成物は、優れた剛性と、優れた衝撃強度と、優れた流動性を有した樹脂成形物を製造できる。
本発明の車内装用樹脂組成物は、バンパーの色相と異なるグレイ、ブルー、グリーン、パープル、レッド、ブラウン、アイボリーなどに再着色した樹脂を得ることが出来る。
不溶物を0.1〜10重量%混在している車用バンパーの粉砕物(A)、結晶性ポリプロピレン(B)、エラストマー(C)、無機フィラー(D)及び光遮蔽性顔料(E)とを、下記の割合で混合し加熱溶融して得られる樹脂組成物であり、該樹脂組成物に混在する不溶物の大きさが20メッシュスクリーンを通過するものであることを特徴とする自動車内装用樹脂組成物を提供すること。
(A)車用バンパーの粉砕物:10〜75重量%、好ましくは20〜70重量%、さらに好ましくは25〜65重量%、特に好ましくは30〜60重量%であり、下限値未満の場合には衝撃強度が悪化し、上限値を超える場合には剛性が低く、車用内装材として機械的特性が不足するため好ましくない。
(B)結晶性ポリプロピレン:10〜75重量%、好ましくは20〜70重量%、さらに好ましくは25〜65重量%、特に好ましくは30〜60重量%、であり、下限値未満の場合には剛性が低下し、上限値を超える場合には衝撃強度が悪化し、車用内装材として機械的特性が不足するため好ましくない。
(C)エラストマー:0〜10重量%、好ましくは0〜10重量%(0重量%を除く)、さらに好ましくは1〜10重量%であり、上限値を超える場合には剛性が低下し、車用内装材として機械的特性が不足するため好ましくない。
(D)無機フィラー:0〜20重量%、好ましくは0〜20重量%(0重量%を除く)、さらに好ましくは1〜18重量%、特に好ましくは1〜14重量%であり、上限値を超える場合には衝撃強度が悪化し、車用内装材として機械的特性が不足すると推定されるため好ましくない。
(E)光遮蔽性顔料:0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜7重量%、さらに好ましくは1〜6重量%、特に好ましくは1.2〜5重量%であり、下限値未満の場合には所望する色調品を得ることが難しく、塗膜など不溶物が成形品の表面に現れ、外観に優れた成形品を得ることが難しく、上限値を超える場合には衝撃強度が悪化し、車用内装材として機械的特性が不足すると推定されるため好ましくない。
但し、[A+B+C+D+E]の合計は、100重量%である。
(1)車用バンパーの表面に付設されている硬化樹脂成形物被膜(例、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキッドメラミン樹脂、アクリルメラミン樹脂などの塗膜を、熱、光(紫外線を含む)、硬化触媒などを用いて硬化性樹脂を硬化させた硬化樹脂成形物)を含む車用バンパーの粉砕物、
(2)長辺の長さが1.5mm以下の砂状無機物、植物片、金属片、樹脂分解物、金属酸化物などの不溶物が混在する車用バンパーの粉砕物である。
アンスラキノンレッドとしては、従来より顔料用として用いられているものを制限なく使用することができる。アンスラキノンレッドの平均粒子径は、特に制限されないが、好ましくは0.01〜2μm、さらに好ましくは0.05〜1.5μm、特に好ましくは0.1〜1μmが好ましい。アンスラキノンレッドのpHに制限されないが、好ましくは4〜9の範囲である。
フィラーは、無機フィラーが好ましく、タルクが特に好ましい。また、フィラーは二種以上を併用して使用することができる。
オレフィン系樹脂のプロピレン系樹脂としては、ポリプロピレン単独及びプロピレン系樹脂のブロック重合体の場合、プロピレンホモ部のペンダット率が95%以上が好ましく、プロピレン系樹脂のランダム重合体の場合では融点が130℃以上が好ましい。
エラストマーとしては、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー等の熱可塑性エラストマーを用いることが出来る。
エラストマーは1種で用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いることができる。
さらにポリオレフィン系エラストマーとしては、水素添加アクリロニトリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロロヒドリンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴムなどを挙げることが出来る。
特に、エラストマーとしては、特にエチレンと炭素数3〜12のα−オレフィンとの共重合体エラストマーやプロピレンと炭素数2〜12のα−オレフィン(炭素数3を除く)との共重合体エラストマーなどのポリオレフィン系エラストマーを好ましく用いることができる。
ポリアミド系エラストマーとしては、ポリアミド−ポリエステル共重合体、ポリアミド−ポリエーテル共重合体等からなるエラストマー等を用いることが出来る。上記のエラストマーを二種以上、混合して用いてもよい。
従って、合成樹脂製品の粉砕物の再利用に利用できる熱可塑性樹脂材料の例としては、オレフィン系樹脂(例、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、結晶性ポリプロピレン)、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、スチレン系樹脂、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、変性ポリフェエレンエーテル、ポリフェエレンスルフィドなどのポリフェニルエーテル系樹脂、ポリメタクリル酸メチルのようなポリアクリル酸系樹脂、6−ナイロン、66−ナイロン、12−ナイロン、6・12−ナイロンなどのポリアミド系樹脂、ポリスルホンなどを挙げることができる。
曲げ弾性率が好ましくは1700MPa以上、さらに好ましくは1800MPa以上、より好ましくは1900MPa以上、特に好ましくは2000MPa以上であり、
アイゾットが40J/m以上、さらに好ましくは45J/m以上、特に好ましくは55J/m以上であり、
MFRが15g/10分以上、さらに好ましくは16g/10分以上、より好ましくは18g/10分以上、特に好ましくは20g/10分以上である。
(1)機械的特性の評価
二軸混練機で作成した再生ペレットを型締力130トンの射出成形機を用い、金型:ASTM準拠、成形温度:C1−C2−C3−C4=180−190−200−210℃、射出圧力:P1−P2−P3−P4=108−98−88−78MPa、射出速度:V1−V2−V3−V4=30−30−20−20%、スクリュウ背圧:フリー、スクリュウ回転数:60%、金型温度:40℃、サイクル:射出10秒、冷却20秒、の射出条件で10ショット連続成形し、6〜10ショットの成形物(試験片A)を採取した。
1)曲げ弾性率(MPa):ASTM・D−790に準拠した。
2)アイゾット(J/m):23℃、ASTM・D−256に準拠した。
二軸混練機で作成した再生ペレットを型締力130トンの射出成形機を用い、金型:角板(100×100×3mmt;片面:皮紋形状、片面:鏡面)、成形温度:C1−C2−C3−C4=180−190−200−210℃、射出圧力:P1−P2−P3−P4=108−98−88−78MPa、射出速度:V1−V2−V3−V4=30−30−20−20%、スクリュウ背圧:フリー、スクリュウ回転数:60%、金型温度:40℃、サイクル:射出10秒、冷却20秒、の射出条件で10ショット連続成形し、6〜10ショットの成形物(試験片A)を採取した。
試験片の絞面外観を、目視観察を行い3段階で評価した。
3:塗膜が日立たない、2:塗膜が目立ち難い、1:塗膜が日立つ。
・使用材料
(1)再生処理対象の塗膜が混在する廃プラスチック(回収粉砕樹脂)
再生処理対象の塗膜が混在する廃プラスチックの粉砕物として、市場より回収されたポリプロピレン製の自動車バンパーの洗浄品を5〜16mmに粉砕したものを用いた。
この再生処理対象の廃プラスチックの粉砕物を二軸混練機(宇部興産社製UME40−48T)を用いて、バレル温度:220℃、処理量:60Kg/hの条件で溶融混練し、廃プラスチック製ペレットを得た。この廃プラスチック製ペレットは、約10重量%のタルクを含有するMFRが26g/10分のポリプロピレン系樹脂であった。
再生処理対象の廃プラスチック粉砕物中の塗膜量は、廃プラスチック製ペレット10gを500ccのナス形フラスコに入れ、500ccのp−キシレンを注入後、30分間沸騰・攪拌し、付着樹脂を溶解した後、直ちにアスピレーター式濾過器を用い、5A濾紙で熱濾過し濾過残渣を測定して得たところ約1.4重量%であった。廃プラスチック製ペレットは、L*が25.55であり、a*が−0.19であり、b*が−0.52であった。
1)カーボンブラック:平均粒子径0.017μm(ファーネス法)。
2)二酸化チタン:平均粒子径0.22μm、DOP吸油量14(cc/100g)、pH5.5〜7.5。
3)チタンイエロー:平均粒子径0.91、DOP吸油量25、pH7.8。
4)弁柄:平均粒子径0.16μm、DOP吸油量23(cc/100g)、pH5〜7。
1)タルクは、平均粒子径(レーザー回折法)が2.7μmのもの。
1)結晶性ポリプロピレン:(ホモ)[メルトフローレート(MFR):30g/10分、ペンダント分率:96.0%]。
(5)熱可塑性エラストマー
1)エチレン−プロピレン共重合体[ムーニー粘度(ML1+4(100℃):35、エチレン含有量:72重量%)。
1)分散剤:ステアリン酸マグネシウム。
2)酸化防止剤:Irgafos168、Irganox1010。
表1に示す割合の再生処理対象の自動車バンパーの粉砕物、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、無機フィラー及び顔料と、分散剤及び酸化防止剤を、プラテック社製のブレンダーを用いてドライブレンドを行った後、混練機を用いて再生ペレットを得た。比較例1は単軸押出機(石中鉄工所社製65mm単軸押出機)を用い220℃、50Kg/時の条件でスクリーンを装着せず再生ペレットを得た。比較例2〜4、実施例1〜3では二軸混練機(宇部興産社製:UME40−48T)を用いて、バレル温度:220℃、処理量:60Kg/時の条件で、溶融混練し再生ペレットを得た。また、比較例2は混練機にスクリーンを装着せず、比較例3、4及び実施例1〜3ではブレーカープレートの前に20メッシュのスクリーンを装着して再生ペレットを得た。
得られた再生ペレットを成形後、機械的特性の評価を行い、結果を表1に示す。さらに再生ペレットの流動性を評価し,結果を表1に示す。
Claims (7)
- 不溶物が0.1〜10重量%混在している車用バンパーの粉砕物(A)、結晶性ポリプロピレン(B)、エラストマー(C)、無機フィラー(D)及び光遮蔽性顔料(E)を、下記の割合で混合し、加熱溶融して得られた樹脂組成物であって、該樹脂組成物に混在する不溶物が20メッシュスクリーンを通過する大きさのものである樹脂組成物。
(A)車用バンパーの粉砕物:10〜75重量%、
(B)結晶性ポリプロピレン:10〜75重量%、
(C)エラストマー:0〜10重量%、
(D)無機フィラー:0〜20重量%、
(E)二酸化チタンおよび有彩色顔料と黒色顔料とからなる群より選ばれる一以上の顔料を含む光遮蔽性顔料:0.5〜7重量%。 - 車用バンパーの粉砕物(A)に混在する不溶物が、車用バンパーの表面に付設されていた硬化樹脂成形物被膜を含む請求項1に記載の樹脂組成物。
- 光遮蔽性顔料の混合量が1〜6重量%の範囲にある請求項1もしくは2に記載の樹脂組成物。
- 光遮蔽性顔料の混合量が1.2〜5重量%の範囲にある請求項1もしくは2に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれかの項に記載の樹脂組成物を成形することにより得られた樹脂成形物。
- 自動車内装に用いる絞面を有する成形物である請求項5に記載の樹脂成形物。
- 曲げ弾性率が1700MPa以上、アイゾットが40J/m以上、MFRが15g/10分以上である請求項5に記載の樹脂成形物。
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