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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024127361
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】ポリプロピレン系樹脂組成物
(51)【国際特許分類】
   C08L 23/10 20060101AFI20240912BHJP
【FI】
C08L23/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023036477
(22)【出願日】2023-03-09
(71)【出願人】
【識別番号】505130112
【氏名又は名称】株式会社プライムポリマー
(74)【代理人】
【識別番号】110001070
【氏名又は名称】弁理士法人エスエス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】上北 弘幸
【テーマコード(参考)】
4J002
【Fターム(参考)】
4J002BB12W
4J002BB12X
4J002BB14W
4J002BB14X
4J002BB16Y
4J002BB21W
4J002BB21X
4J002EC056
4J002EG076
4J002EW046
4J002EW086
4J002FD206
4J002FD20Y
4J002GC00
4J002GN00
4J002GQ00
(57)【要約】
【課題】特定の製品に限らず広範な製品から回収したリサイクル材を混合した場合であっても由来製品の種類による影響を受けることなく機械物性(例えば、引張弾性率や耐衝撃性)が安定し、特定の用途に使用することが可能である、ポリプロピレン系樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】ボトル用キャップ由来のリサイクル材(A)と、前記ボトル用キャップ以外の製品由来のリサイクル材(B)とを含む、ポリプロピレン系樹脂組成物。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ボトル用キャップ由来のリサイクル材(A)と、前記ボトル用キャップ以外の製品由来のリサイクル材(B)とを含む、ポリプロピレン系樹脂組成物。
【請求項2】
前記リサイクル材(A)および前記リサイクル材(B)の含有量の合計を100質量%とした場合、前記リサイクル材(A)の含有量が5~50質量%であり、前記リサイクル材(B)の含有量が50~95質量%である、請求項1に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
【請求項3】
前記リサイクル材(A)が、該リサイクル材(A)100質量部に対して、結晶核剤を0.01~0.5質量部含む、請求項1に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
【請求項4】
前記リサイクル材(A)のJIS K 7210に準拠して230℃、2.16kg荷重の条件で測定したメルトフローレート(MFR)が1~100g/10分の範囲にある、請求項1に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
【請求項5】
前記リサイクル材(B)のJIS K 7210に準拠して230℃、2.16kg荷重の条件で測定したメルトフローレート(MFR)が1~100g/10分の範囲にある、請求項1に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
【請求項6】
前記リサイクル材(A)が飲料用ペットボトルキャップ由来である、請求項1に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリプロピレン系樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリプロピレンは、成形加工しやすく、剛性、耐熱性などに優れており、射出成形、押出成形などの種々の成形方法によって成形可能で、家電製品や食品容器類などの生活用品類や自動車内装外層部材などに広く利用されている。
省資源の観点から市場で使用されたポリプロピレン製品を回収し、再利用する試みが行なわれている。回収対象のポリプロピレン製品としては、例えば飲料用ペットボトルキャップが挙げられるが、市場で飲料用ペットボトルキャップに使用されているポリプロピレンの量は、ポリエチレンと比較して非常に少なく、飲料用ペットボトルキャップからポリプロピレンを回収できる量は少ない。
【0003】
特許文献1には、家電や自動車などの市場から回収したプロピレン系樹脂から流動性をコントロールした再生プロピレン系樹脂を製造する方法が開示されている。
【0004】
また、特許文献2には、ポリエチレンやポリプロピレン等を含むプラスチック材料(リサイクル材料)を利用した、柔軟性や硬度のバランスに優れるプラスチック成型品が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2007-277366号公報
【特許文献2】特開2022-114370号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
回収できるポリプロピレンの量を鑑みれば、ボトル用キャップに限らずその他の製品から広く回収したポリプロピレン系樹脂(リサイクル材)を用いることが望ましいが、その際該リサイクル材の由来製品によって得られる組成物の物性の幅が大きくなり、特定の用途に使用することが難しいという問題があった。
本発明は、特定の製品に限らず広範な製品から回収したリサイクル材を混合した場合であっても由来製品の種類による影響を受けることなく機械物性(例えば、引張弾性率や耐衝撃性)が安定し、特定の用途に使用することが可能である、ポリプロピレン系樹脂組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは鋭意検討を行った結果、ボトル用キャップ由来のリサイクル材を混合することで、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。例えば、本発明には以下の態様が含まれる。
【0008】
[1]
ボトル用キャップ由来のリサイクル材(A)と、前記ボトル用キャップ以外の製品由来のリサイクル材(B)とを含む、ポリプロピレン系樹脂組成物。
【0009】
[2]
前記リサイクル材(A)および前記リサイクル材(B)の含有量の合計を100質量%とした場合、前記リサイクル材(A)の含有量が5~50質量%であり、前記リサイクル材(B)の含有量が50~95質量%である、[1]に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
【0010】
[3]
前記リサイクル材(A)が、該リサイクル材(A)100質量部に対して、結晶核剤を0.01~0.5質量部含む、[1]または[2]に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
【0011】
[4]
前記リサイクル材(A)のJIS K 7210に準拠して230℃、2.16kg荷重の条件で測定したメルトフローレート(MFR)が1~100g/10分の範囲にある、[1]~[3]のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
【0012】
[5]
前記リサイクル材(B)のJIS K 7210に準拠して230℃、2.16kg荷重の条件で測定したメルトフローレート(MFR)が1~100g/10分の範囲にある、[1]~[4]のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
【0013】
[6]
前記リサイクル材(A)が飲料用ペットボトルキャップ由来である、[1]~[5]のいずれかに記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、特定の製品に限らず広範な製品から回収したリサイクル材を混合した場合であっても由来製品の種類による影響を受けることなく機械物性(例えば、引張弾性率や耐衝撃性)が安定し、特定の用途に使用することが可能である、ポリプロピレン系樹脂組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本開示において、数値範囲を表す「XX以上YY以下」および「XX~YY」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
また、数値範囲が段階的に記載されている場合、各数値範囲の上限及び下限は任意に組み合わせることができる。
【0016】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物(以下、単に「本発明の組成物」ともいう。)は、後述する特定のリサイクル材(A)およびリサイクル材(B)を含む。
【0017】
[リサイクル材(A)]
本発明の組成物は、ボトル用キャップ由来のリサイクル材(A)を含む。本発明の組成物は、リサイクル材(A)を混合することによって、後述するボトル用キャップ以外の製品由来のリサイクル材(B)を混合した場合であっても由来製品の種類による影響を受けることなく機械物性が安定し、特定の用途に使用することができる。
【0018】
リサイクル材(A)において、JIS K 7210に準拠し、230℃における2.16kg荷重の条件で測定したメルトフローレート(MFR)が、好ましくは1.0~100.0g/10分の範囲にある。前記MFRの下限は、より好ましくは2.0g/10分、さらに好ましくは4.0g/10分、特に好ましくは6.0g/10分である。一方、前記MFRの上限は、より好ましくは50.0g/10分、さらに好ましくは30.0g/10分であり、特に好ましくは20.0g/10分である。
【0019】
リサイクル材(A)のMFRが上記範囲内であることにより、リサイクル材(A)自体の機械的強度が良好となり、本発明の組成物は機械物性が優れる。
【0020】
リサイクル材(A)は、結晶核剤を含むことが好ましい。結晶核剤の含有量としては、該リサイクル材(A)100質量部に対して、0.01~0.5質量部であることが好ましく、より好ましくは0.02~0.4質量部、さらに好ましくは0.03~0.3質量部である。リサイクル材(A)における結晶核剤の量が前記範囲内であると、結晶核剤が組成物全体の結晶に作用することで、本発明の組成物は、ボトル用キャップ以外の製品由来のリサイクル材(B)を混合した場合であっても由来製品の種類による影響を受けることなく、安定した機械物性を有する。
【0021】
結晶核剤としては、ポリプロピレン系樹脂が結晶化する際の核となりうるものを制限なく用いることができる。
【0022】
本発明で用いられる結晶核剤は、ポリプロピレン系樹脂の溶融状態から固体の冷却構造への遷移状態において、ポリプロピレン系樹脂が結晶化する際の核形成サイトを生成する添加剤を意味する。結晶核剤は単独で用いられてもよく、2種以上組み合わせて用いられてもよい。
【0023】
本発明において好適に用いられる結晶核剤としては、特に限定はないが、ソルビトール系結晶核剤、リン系結晶核剤、カルボン酸金属塩系結晶核剤、ポリマー系結晶核剤、無機化合物等が挙げられる。結晶核剤としては、ソルビトール系結晶核剤、リン系結晶核剤、ポリマー系結晶核剤が好ましい。
【0024】
ソルビトール系結晶核剤の具体例としては、1,2,3-トリデオキシ-4,6:5,7-ビス-O-[(4-プロピルフェニル)メチレン]-ノニトール(該化合物を含む市販品として商品名「ミラッドNX8000」シリーズ(ミリケン社製)が挙げられる)、1,3,2,4-ジベンジリデンソルビトール、1,3,2,4-ジ-(p-メチルベンジリデン)ソルビトール、1,3-p-クロルベンジリデン-2,4-p-メチルベンジリデンソルビトールが挙げられる。
【0025】
リン系結晶核剤の具体例としては、ナトリウム-ビス-(4-t-ブチルフェニル)フォスフェート、カリウム-ビス-(4-t-ブチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム-2,2’-エチリデン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム-2,2’-メチレン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェート、ビス(2,4,8,10-テトラ-t-ブチル-6-ヒドロキシ-12H-ジベンゾ〔d,g〕〔1,3,2〕ジオキサホスホシン-6-オキシド)ナトリウム塩(商品名「アデカスタブ(登録商標)NA-11」、(株)ADEKA製)、ビス(2,4,8,10-テトラ-t-ブチル-6-ヒドロキシ-12H-ジベンゾ〔d,g〕〔1,3,2〕ジオキサホスホシン-6-オキシド)水酸化アルミニウム塩を主成分とする複合物(商品名「アデカスタブNA-21」、(株)ADEKA製)、リチウム-2,2’-メチレン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェートと12-ヒドロキシステアリン酸とを含み、かつリチウムを必須性分として含む複合物(商品名「アデカスタブNA-71」、(株)ADEKA製)が挙げられる。
【0026】
カルボン酸金属塩系結晶核剤の具体例としては、p-t-ブチル安息香酸アルミニウム塩、ヒドロキシ-ジ(p-t-ブチル安息香酸)アルミニウム(商品名「AL-PTBBA」、ジャパンケムテック製)、アジピン酸アルミニウム、安息香酸ナトリウムが挙げられる。
【0027】
ポリマー系結晶核剤としては分岐状α-オレフィン重合体が好適に用いられる。分岐状α-オレフィン重合体の例として、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペンテン、3-エチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、4-エチル-1-ヘキセン、3-エチル-1-ヘキセンの単独重合体、あるいはそれら相互の共重合体、さらにはそれらと他のα-オレフィンとの共重合体を挙げることができる。低温耐衝撃性、剛性の特性が良好であること、および経済性の観点から、特に、3-メチル-1-ブテンの重合体が好ましい。
【0028】
リサイクル材(A)としては、ボトル用キャップより回収したプロピレン成形物およびその粉砕品、プロピレン成形工程内から発生した成形部材(廃材)および成形ダンゴおよびこれらの粉砕品などを用いることができる。リサイクル材(A)としては、単一の種類のもの、流動性、密度、プロピレン含有量の異なる複数のポリプロピレン系樹脂成分の混合物などを用いることができ、特に単一の種類のもの、ならびに、流動性や密度などの異なる複数の混合物からなる樹脂を用いることが機械物性を損なわないために好ましい。これらのポリプロピレン系樹脂の1種、あるいは2種以上のブレンドから、上記のMFRを満たすものを選択して用いることが好ましい。
【0029】
リサイクル材(A)としては、種々公知のポリプロピレン系樹脂を用いることができる。該ポリプロピレン系樹脂は、ホモポリプロピレンからなっても、あるいはプロピレンと他のオレフィン類やプロピレンと共重合可能なモノマー成分との共重合体、例えばランダム共重合体、ブロック共重合体などからなっていてもよい。他のオレフィン類としては、例えばエチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-ヘキサデセン、4-メチル-1-ペンテンなどのα-オレフィン、ビニルシクロペンテン、ビニルシクロヘキサン、ビニルノルボルナンなどのビニル化合物、酢酸ビニルなどのビニルエステル、無水マレイン酸などの不飽和有機酸またはその誘導体などを挙げることができる。
【0030】
前記ポリプロピレン系樹脂は、バイオマス由来モノマーを含んでいてもよい。当該ポリプロピレン系樹脂を構成する同じ種類のモノマーが、バイオマス由来モノマーのみでもよいし、化石燃料由来モノマーのみでもよいし、バイオマス由来モノマーと化石燃料由来モノマーの両方を含んでもよい。
【0031】
バイオマス由来モノマーとは、菌類、酵母、藻類および細菌類を含む、植物由来または動物由来などのあらゆる再生可能な天然原料およびその残渣を原料としてなるモノマーで、炭素として14C同位体を10-12程度の割合で含有し、ASTM D 6866に準拠して測定したバイオマス炭素濃度(pMC)が100(pMC)程度である。バイオマス由来モノマーは、従来から知られている方法により得られる。
【0032】
前記ポリプロピレン系樹脂がバイオマス由来モノマーを含むことは環境負荷低減(主に温室効果ガス削減)の観点から好ましい。重合用触媒、重合プロセス重合温度などの重合体製造条件が同等であれば、原料オレフィンがバイオマス由来オレフィンを含むプロピレン系重合体であっても、14C同位体を10-12程度の割合で含む以外の分子構造は、化石燃料由来モノマーからなるプロピレン系重合体と同等である。従って、性能も変わらないとされる。
【0033】
前記ポリプロピレン系樹脂は、ケミカルリサイクル由来モノマーを含んでいてもよい。当該ポリプロピレン系樹脂を構成する同じ種類のモノマーが、ケミカルリサイクル由来モノマーのみでもよいし、ケミカルリサイクル由来モノマーと化石燃料由来モノマーおよび/またはバイオマス由来モノマーを含んでもよい。ケミカルリサイクル由来モノマーは、従来から知られている方法により得られる。
【0034】
前記ポリプロピレン系樹脂がケミカルリサイクル由来モノマーを含むことは環境負荷低減(主に廃棄物削減)の観点から好ましい。ケミカルリサイクル由来モノマーは廃プラスチックなどの重合体を解重合、熱分解等でエチレンなどのモノマー単位にまで戻したモノマー、ならびに該モノマーを原料にして製造したモノマーである。そのため、原料オレフィンがケミカルリサイクル由来モノマーを含むプロピレン系重合体であっても、重合用触媒、重合プロセス、重合温度などの重合体製造条件が同等であれば、分子構造は化石燃料由来モノマーからなるプロピレン系重合体と同等である。従って、性能も変わらないとされる。
【0035】
リサイクル材(A)としては、本発明の特性を損なわない範囲でポリプロピレン系樹脂以外の樹脂やゴム成分を含む回収物を用いることができ、ポリプロピレン系樹脂成分が、好ましくは50質量%以上、さらに好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上であるものを用いることが好ましい。
【0036】
リサイクル材(A)におけるポリプロピレン系樹脂以外のゴム成分としては、熱可塑性エラストマー、ゴム状エラストマーなどを挙げることができる。熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、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等を挙げることができ、例えば、ポリオレフィン系エラストマーとしては、非晶性叉は低結晶性ポリオレフィン-α-オレフィン共重合体、ポリオレフィン樹脂とオレフィン系ゴムとの混合物、ポリオレフィン樹脂とオレフィン系ゴムの部分架橋体との混合物、ポリオレフィン樹脂とオレフィン系ゴムの完全架橋体との混合物等を、スチレン系エラストマーとしては、ブタジエン-スチレン共重合体(ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等の全てを含む)及びその水添物、スチレン-ブタジエン-スチレン共重合体、水添スチレン-ブタジエン-スチレン共重合体、イソプレン-スチレン共重合体(ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等の全てを含む)及びその水添物、水添スチレン-イソプレン共重合体、水添スチレン-ビニルイソプレン共重合体、スチレン-イソプレン-スチレン共重合体、水添スチレン-イソプレン-スチレン共重合体、水添スチレン-ブタジエン-オレフィン結晶ブロック共重合体等を、ポリエステル系エラストマーとしては、ポリエステル-ポリエーテル共重合体、ポリエステル-ポリエステル共重合体等からなるエラストマーを、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熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。
【0037】
また、ゴム状エラストマーとしては、天然ゴム、ブタジエンゴム、合成イソプレンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、エチレン-プロピレン-ジエンターポリマ、クロロプレン、ハロブチルゴム、ブチルゴム、ニトリル・クロロプレンゴム、ニトリル・イソプレンゴム、アクリレート・ブタジエンゴム、ビニルピリジン・ブタジエンゴム、ビニルピリジン・スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・クロロプレンゴム、スチレン・イソプレンゴム、カルボキシル化スチレン・ブタジエンゴム、カルボキシル化アクリロニトリル・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンブロック共重合体、スチレン・イソプレンブロック共重合体、カルボキシル化スチレン・ブタジエンブロック共重合体、カルボキシル化スチレン・イソプレンブロック共重合体等のジエン系ゴム、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体、エチレン・ブテンゴム、エチレン・ブテン・ジエン三元共重合体等のポリオレフィン系ゴム、ポリ塩化三フッ素化エチレン、アクリルゴム、エチレンアクリルゴム、フッ素ゴム、水素添加NBR等の、ポリメチレン型の主鎖を有するゴム、エピクロロヒドリン重合体、エチレンオキシド・エピクロロヒドリン・アリルグリシジルエーテル共重合体、プロピレンオキシド・アリルグリシジルエーテル共重合体等、主鎖に酸素原子を有するゴム、ポリフェニルメチルシロキサン、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルエチルシロキサン、ポリメチルブチルシロキサン等のシリコーンゴム、ニトロソゴム、ポリエステルウレタン、ポリエーテルウレタン等、主鎖に炭素原子の他窒素原子及び酸素原子を有するゴムなどのゴム成分およびこれらの混合物が好ましい。又、これらのゴムをエポキシ変性したものや、シラン変性、あるいはマレイン化したものも用いることができる。
【0038】
前記リサイクル材(A)は、上述したようにボトル用キャップ由来であり、特に飲料用ペットボトルキャップ由来であることが好ましい。前記飲料用ペットボトルキャップは、一般的なペットボトルキャップの製造方法(コンプレッション成形やインジェクション成形)で製造されたものであり、ポリプロピレンやポリエチレンが使用されている。
【0039】
飲料用ペットボトルキャップ由来のリサイクル材(A)は、使用後に回収されたペットボトルキャップを公知の方法で粉砕等してペレットにしたものを用いることができる。より具体的には、回収したペットボトルキャップを赤外線分光(IR)等の分光法でポリエチレン系とポリプロピレン系に分別し、分別されたポリプロピレン系ペットボトルキャップを粉砕して水などで洗浄した後、押出機で溶融混練してペレット化することにより、リサイクル材(A)を得ることができる。なお、ポリエチレン系とポリプロピレン系とを分別する方法は、上記IR等の分光法に限られず、例えば、ポリエチレンとポリプロピレンの比重の違いを利用した比重選別が挙げられる。
【0040】
[リサイクル材(B)]
本発明の組成物は、前記ボトル用キャップ以外の製品由来のリサイクル材(B)を含む。
【0041】
リサイクル材(B)において、JIS K 7210に準拠し、230℃における2.16kg荷重の条件で測定したメルトフローレート(MFR)が、好ましくは1.0~100.0g/10分の範囲にある。前記MFRの下限は、より好ましくは2.0g/10分、さらに好ましくは4.0g/10分、特に好ましくは6.0g/10分である。一方、前記MFRの上限は、より好ましくは50.0g/10分、さらに好ましくは30.0g/10分であり、特に好ましくは20.0g/10分である。
【0042】
リサイクル材(B)のMFRが上記範囲内であることによりリサイクル材(A)とのMFR差を小さくすることで、本発明の組成物は機械物性が優れる。
【0043】
リサイクル材(B)は、前記ボトル用キャップ以外の製品由来である。前記ボトル用キャップ以外の製品としては、特に限定されないが、家電や自動車などの市場から回収したプロピレン成形物およびその粉砕品ならびにプロピレン成形工程内から発生した成形部材(廃材)および成形ダンゴおよびこれらの粉砕品などを用いることができる。
【0044】
リサイクル材(B)としては、単一の種類のもの、流動性、密度、プロピレン含有量の異なる複数のポリプロピレン系樹脂成分の混合物などを用いることができ、特に単一の種類のもの、ならびに、流動性や密度などの異なる複数の混合物からなる樹脂を用いることが機械物性を損なわないために好ましい。これらのポリプロピレン系樹脂の1種、あるいは2種以上のブレンドから、上記のMFRを満たすものを選択して用いることが好ましい。
【0045】
リサイクル材(B)としては、種々公知のポリプロピレン系樹脂を用いることができ、上記[リサイクル材(A)]の欄において例示したものと同様のポリプロピレン系樹脂を用いることができる。
【0046】
リサイクル材(B)としては、本発明の特性を損なわない範囲でポリプロピレン系樹脂以外の樹脂やゴム成分を含む回収物を用いることができ、ポリプロピレン系樹脂成分が、好ましくは50質量%以上、さらに好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上であるものを用いることが好ましい。前記ゴム成分としては、上記[リサイクル材(A)]の欄において例示したものと同様のゴム成分を用いることができる。
【0047】
本発明の組成物におけるリサイクル材(A)および(B)の含有割合は、リサイクル材(A)および(B)の含有量の合計を100質量%とした場合、
リサイクル材(A)の含有量が好ましくは5~50質量%であり、より好ましくは10~50質量%、さらに好ましくは20~50質量%、特に好ましくは30~50質量%であり、
リサイクル材(B)の含有量が好ましくは50~95質量%であり、より好ましくは50~90質量%、さらに好ましくは50~80質量%、特に好ましくは50~70質量%である。
【0048】
リサイクル材(A)および(B)の含有割合が上記範囲内にあることにより、本発明の組成物は、広範な製品から回収したリサイクル材(B)を混合した場合であっても由来製品の種類による影響を受けることなく機械物性が安定し、特定の用途に使用することができる。
【0049】
[その他の成分]
本発明の組成物は、必要に応じてその他の添加剤、例えば耐熱安定剤、耐候安定剤、耐光安定剤、老化防止剤、酸化防止剤、脂肪酸金属塩、軟化剤、分散剤、着色剤、顔料紫外線吸収剤などの添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で含んでもよい。
【0050】
[ポリプロピレン系樹脂組成物の物性]
本発明の組成物において、JIS K 7210に準拠し、230℃における2.16kg荷重の条件で測定したメルトフローレート(MFR)が、好ましくは1.0~100.0g/10分の範囲にある。前記MFRの下限は、より好ましくは2.0g/10分、さらに好ましくは4.0g/10分、特に好ましくは6.0g/10分である。一方、前記MFRの上限は、より好ましくは50.0g/10分、さらに好ましくは30.0g/10分であり、特に好ましくは20.0g/10分である。
【0051】
本発明の組成物のMFRが上記範囲内であることにより、本発明の組成物は機械物性、特に引張弾性率や耐衝撃性が優れる。
【0052】
[ポリプロピレン系樹脂組成物の製造方法]
本発明の組成物は、上述したリサイクル材(A)および(B)、必要に応じてその他の成分をドライブレンド、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサーなどで混合、あるいは混合後、単軸押出機、2軸押出機、高速2軸押出機などで溶融混練することにより得られる。
【0053】
[成形体]
本発明の組成物は、成形性に優れているので、様々な成形方法に使用できる。成形体の具体例としては、射出成形体、発泡成形体、射出発泡成形体、押出成形体、中空成形体、真空・圧空成形体、カレンダー成形体、延伸フィルム、インフレーションフィルムが挙げられ、特に射出成形体が好ましい。成形体を製造する場合の成形条件は特に制限されず、公知の条件を採用できる。
【実施例0054】
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
【0055】
[材料]
実施例および比較例で使用した各リサイクル材を以下に示す。
<リサイクル材(A)>
(A1)飲料用ペットボトルキャップ由来のポリプロピレン(MFR:9g/10分)
(A2)飲料用ペットボトルキャップ由来のポリプロピレン(MFR:11g/10分)
【0056】
<リサイクル材(B)>
(B1)家電由来のポリプロピレン(MFR:20g/10分)
(B2)家電由来のポリプロピレン(MFR:4g/10分)
【0057】
[測定および評価方法]
実施例および比較例で用いた各リサイクル材およびポリプロピレン系樹脂組成物の物性等は、下記の方法で測定および評価した。
【0058】
(1)メルトフローレート(MFR)(g/10分)
メルトフローレート(MFR)は、JIS K 7210に準拠し、230℃、2.16kg荷重(kgf)の条件下で測定した。
【0059】
(2)引張降伏応力
実施例および比較例で得られたペレットを用いてJIS K 7152-1に基づき射出成型によって多目的試験片タイプA1を作製し、JIS K 7161の方法に従い測定した。
【0060】
(3)引張破壊呼びひずみ
実施例および比較例で得られたペレットを用いてJIS K 7152-1に基づき射出成型によって多目的試験片タイプA1を作製し、JIS K 7161の方法に従い測定した。
【0061】
(4)引張弾性率
実施例および比較例で得られたペレットを用いて、JIS K 7152-1に基づき射出成型によって多目的試験片タイプA1を作製し、JIS K 7171の方法に従い測定した。
【0062】
(5)シャルピー衝撃試験
シャルピー衝撃強度は、実施例および比較例で得られたペレットを用いて、JIS K 7152-1に基づき射出成型によって多目的試験片タイプA1を作製し、JIS K 7111-1に準拠して、23℃および-20℃の条件下で測定した。測定は、ノッチありの試験片で測定した。
【0063】
(6)荷重たわみ温度
荷重たわみ温度は、実施例および比較例で得られたペレットを用いて、JIS K 7152-1に基づき射出成型によって多目的試験片タイプA1を作製し、JIS K 7191の方法に従い測定した。すなわち、試験片の両端を加熱浴槽中で支え、下で中央の荷重棒によって試験片に所定の曲げ応力(0.45MPaの一定荷重)を加えつつ、加熱媒体の温度を2℃/分の速度で上昇させ、試験片のたわみが所定の量に達したときの加熱媒体の温度を荷重たわみ温度とした。
【0064】
(7)ロックウェル硬度
ロックウェル硬度(Rスケール)は、実施例および比較例で得られたペレットを用いて、JIS K 7152-1に基づき射出成型によって多目的試験片タイプA1を作製し、JIS K 7202の方法に従い下記の条件で測定した。
<測定条件>
試験片:30mm(幅)×30mm(長さ)×2mm(厚さ)
試験片を2枚重ねして測定した。
【0065】
(8)高速面衝撃試験
型締め力100トンの電動射出成形機(ファナック社製ロボショットS-2000i-100B)を用いて、シリンダー温度200℃、金型温度40℃、射出1次圧力100MPa、射出速度37mm/秒、保圧圧力、35MPa、保圧時間7.0秒の条件で、実施例および比較例で得られたペレットを用いて、長辺130mm、短辺120mm、厚さ2mmのシート状試験片を作製した。3m/秒の速度で先端径1/2インチのロードセル付き撃芯を0℃雰囲気下で、前記試験片に衝突させた。試験片の裏面には受け台として先端径(受け径)3インチの台を使用した。値としては、全吸収エネルギーと降伏してから破壊するまでの延性エネルギーをそれぞれ求めた。
【0066】
[実施例1~3]
リサイクル材(A1)および(B1)を表1に示す配合比で、プラテック社製タンブラーミキサーを用いてドライブレンドを行った後、東芝機械株式会社製の二軸押出機(TEM35BS)を用いて下記条件にて溶融混練してストランドを得た。
・型式:TEM35BS(35mm二軸押出機)
・スクリュー回転数:300rpm
・スクリーンメッシュ:#200
・樹脂温度:220℃
得られたストランドを水冷後ペレタイザーにて切断することにより、ペレットを得た。
得られたペレットのメルトフローレート(MFR)を測定し、結果を表1に示す。また、得られたペレットを用いて上記[測定および評価方法]の欄に記載の方法にしたがって各機械物性を測定し、結果を表1に示す。
【0067】
[実施例4および5]
リサイクル材(A2)および(B2)を表1に示す配合比で用いたこと以外は実施例1~3と同様にしてペレットを得た。得られたペレットを用いてMFRおよび各機械物性を測定した。結果を表1に示す。
【0068】
[比較例1~4]
表1に示す各リサイクル材を用い、[実施例1~3]に記載の方法でペレットを得た。得られたペレットを用いてMFRおよび各機械物性を測定した。結果を表1に示す。
【0069】
【表1】
【0070】
上記表1において、結晶核剤の含有量は、リサイクル材100質量部を基準として記載している。