植物源塑料掺混物及其制造方法技术

本发明专利技术提供通过将高密度聚乙烯和聚乳酸微观地混合而使力学性能提高的植物源塑料掺混物及其制造方法。植物源塑料掺混物含有10％重量以上90％重量以下的植物源聚乙烯、10％重量以上90％重量以下的植物源聚乳酸，它们的合计为100％重量，还含有1％重量以上20％重量以下的相容剂。在植物源塑料掺混物的制造方法中，在料筒内对含有植物源聚乙烯、植物源聚乳酸和相容剂的原料赋予剪切流场和拉伸场，来进行熔融混炼。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及塑料掺混物及其制造方法。特别涉及使用源自植物的原料的。
技术介绍
作为地球温暖化问题的对策，可以认为降低对化石能源的依赖度是有效的解决措施之一。以生物质燃料的利用为代表的植物源材料的积极利用被认为是抑制CO2排放量的有效措施。在这种潮流中，植物源塑料的利用对于降低对化石能源的依赖度是非常重要的关键技术。以往，聚乳酸(PLLA)是源自植物的塑料的代表例子，目前，尼龙或常用塑料聚乙烯(PE)也开始生产源自植物的产品，来逐渐代替源自石油的PE。 在可实现更高的力学性能等的材料中利用PE时，需要利用高密度PE (HDPE)，而不是低密度PE (LDPE)。但是，在源自石油的PE中，如果只是单纯地置换为HDPE，并无法实现那么显著的性能改善。由于PE的弹性模量低，因此为了实现高弹性模量化，有望通过与PLLA那样的高弹性模量塑料进行掺混，来实现性能的提高。但是，在以往的混合方法中，HDPE与PLLA并未微观混合，也没有微观混合的掺混技术，因此，HDPE等的改性并未有进展。这种状况在即使可利用源自植物的PE的今天也是同样。 (现有技术文献) (专利文献) 专利文献1:日本特开2008-038142号公报
技术实现思路
(专利技术要解决的问题) 因此，为了积极利用源自植物的PE并进一步加快对源自石油的PE的替代，将HDPE与PLLA微观混合的、植物源塑料掺混物的制造技术的开发是不可缺少的。 本专利技术的目的在于提供通过将HDPE与PLLA微观混合而使力学性能提高的。 (解决问题的措施) 根据本专利技术的一个实施方式，提供一种植物源塑料掺混物以及植物源塑料掺混物的制造方法，该植物源塑料掺混物含有10%重量以上90%重量以下的植物源聚乙烯和10%重量以上90%重量以下的植物源聚乳酸，它们的合计为100%重量，还含有1%重量以上20%重量以下的相容剂。 在所述植物源塑料掺混物中，当所述植物源聚乙烯为基质时，所述植物源聚乳酸的相区尺寸(domain size)为I μ m以下的比例占60%以上，当所述植物源聚乳酸为基质时，所述植物源聚乙烯的相区尺寸为Iym以下的比例也可以是40%以上。 在所述植物源塑料掺混物中，所述相容剂是含环氧基的树脂，是具有环氧基并且含有烯烃类化合物结构的共聚物，可以是包括(a)60%重量以上99%重量以下的乙烯单元、(b)0.1 %重量以上30%重量以下的不饱和羧酸缩水甘油酯单元和/或不饱和缩水甘油醚单元、(c)0%重量以上40%重量以下的乙烯类不饱和酯化合物而形成的含环氧基的乙烯共聚物。 在所述植物源塑料掺混物中，所述含环氧基的树脂可以是甲基丙烯酸缩水甘油酯的含量为0.1%重量以上30%重量以下的乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯共聚物。 所述植物源塑料掺混物的拉伸弹性模量为950MPa以上，断裂伸长为4%以上。 另外，根据本专利技术的一个实施方式，提供一种植物源塑料掺混物的制造方法:在料筒内，将含有植物源高密度聚乙烯、植物源聚乳酸和相容剂(compatibilizing agent,增容剂)的原料提供给搭载有内部回馈式螺杆的熔融混炼装置，所述内部回馈式螺杆可将送至螺杆前端方向的所述原料的熔融混炼物再次向后端方向转移；在180°C以上250°C以下的加热下、在所述螺杆的转速为200rpm以上3000rpm以下、剪切速度为300秒―1以上4500秒―1以下的条件下循环一定时间来进行熔融混炼。 在所述植物源塑料掺混物的制造方法中，可以使所述原料通过设置于所述螺杆上的孔而向所述后端方向转移。 在所述植物源塑料掺混物的制造方法中，含有50%重量以上90%重量以下的植物源高密度聚乙烯、10 %重量以上50 %重量以下的植物源聚乳酸,它们的合计为100 %重量，还可以进一步添加I %重量以上10%重量以下相容剂来进行混炼。 另外，根据本专利技术的一个实施方式，提供含有所述任意一种植物源塑料掺混物的容器。 另外，根据本专利技术的一个实施方式，提供含有所述任意一种植物源塑料掺混物的化妆品用容器。 另外，根据本专利技术的一个实施方式，提供含有所述任意一种植物源塑料掺混物的包装容器。 另外，根据本专利技术的一个实施方式，提供含有所述任意一种植物源塑料掺混物的汽车用部件。 (专利技术效果) 根据本专利技术，提供将均源自植物的HDPE和PLLA进行微观地混合而使力学性能提高的。 【附图说明】 图1是表示本专利技术的一个实施方式的熔融混炼物制造装置的示意图。 图2是表示本专利技术的一个实施方式的熔融混炼物制造装置的示意图。 图3是表示本专利技术的一个实施方式的熔融混炼物制造装置的示意图。 图4是比较例挤出物的扫描式电子显微镜(SEM图像)。 图5是本专利技术的一个实施例的挤出物的SEM图像。 图6是本专利技术的一个实施例的挤出物的SEM图像。 图7是本专利技术的一个实施例的挤出物的SEM图像。 图8是表示本专利技术的一个实施例的应力-应变特性的图。 图9是表示本专利技术的一个实施例的应力-应变特性的图。 图10是表示本专利技术的一个实施例的应力-应变特性的图。 图11是表示本专利技术的一个实施例的应力-应变特性的图。 图12是表示本专利技术的一个实施例的应力-应变特性的图。 图13是表示本专利技术的一个实施例的应力-应变特性的图。 图14是表示本专利技术的一个实施例的应力-应变特性的图。 图15是表示本专利技术的一个实施例的应力-应变特性的图。 【具体实施方式】 以下参照附图对本专利技术的进行说明。本专利技术的并不限定解释为以下所示的实施方式和实施例的记载内容。在本实施方式和实施例中所参照的附图中，对于相同部分或具有同样功能的部分标注相同的附图标记，并省略其重复说明。 [0041 ] 本专利技术为解决上述技术性问题而对将植物源高密度PE和PLLA微观地混合的方法进行了研究。本专利技术人发现:不仅要添加相容剂，还要实施高剪切成型加工来将高密度PE与PLLA微观地混合，据此可以使力学性能显著地提高。 本专利技术的实施方式的植物源塑料掺混物含有植物源高密度PE、植物源PLLA和相容剂。本实施方式的植物源塑料掺混物是通过对这些原料进行高剪切成型加工来将高密度PE与PLLA微观地混合的塑料掺混物。 (植物源高密度聚乙烯) 本实施方式的植物源高密度聚乙烯(植物源HDPE)是对植物源塑料掺混物赋予高力学性能的构成成分。本实施方式的植物源HDPE可以利用公知的植物源HDPE，可以商业化地获得。优选地，本实施方式的植物源塑料掺混物含有10%重量以上90%重量以下的植物源 HDPE。 (植物源聚乳酸) 本实施方式的植物源聚乳酸(植物源PLLA)是对植物源塑料掺混物赋予高的弹性模量、特别是高的拉伸弹性模量的构成成分。本实施方式的植物源PLLA可利用公知的植物源PLLA，可以商业化地获得。优选地，本实施方式的植物源塑料掺混物含有10%重量以上90%重量以下的植物源PLLA。 (相容剂) 本实施方式的相容剂是在植物源塑料掺混物中使植物源HDPE和植物源PLLA相容的成分。本实施方式的相容剂是含环氧基的树脂，是具有环氧基并且含有烯烃类化合物结构的共聚物，优选地是包括(a)60%重量以上99%重量以下的乙烯单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物源塑料掺混物，其特征在于：含有10％重量以上90％重量以下的植物源聚乙烯和10％重量以上90％重量以下的植物源聚乳酸，它们的合计为100％重量，还含有1％重量以上20％重量以下的相容剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.17 JP 2012-007315;2012.09.04 JP 2012-193851.一种植物源塑料掺混物，其特征在于:含有10%重量以上90%重量以下的植物源聚乙烯和10%重量以上90%重量以下的植物源聚乳酸，它们的合计为100%重量， 还含有I %重量以上20%重量以下的相容剂。2.如权利要求1所述的植物源塑料掺混物，其特征在于:所述植物源塑料掺混物在所述植物源聚乙烯为基质时，所述植物源聚乳酸的相区尺寸为Iym以下的比例占60%以上，在所述植物源聚乳酸为基质时，所述植物源聚乙烯的相区尺寸为Iym以下的比例占40%以上。3.如权利要求1所述的植物源塑料掺混物，其特征在于:所述相容剂是含环氧基的树月旨，是具有环氧基并且含有烯烃类化合物结构的共聚物，是包括(a) 60 %重量以上99 %重量以下的乙烯单元、(b)0.1%重量以上30%重量以下的不饱和羧酸缩水甘油酯单元和/或不饱和缩水甘油醚单元、(c)0%重量以上40%重量以下的乙烯类不饱和酯化合物而形成的含环氧基的乙烯共聚物。4.如权利要求1所述的植物源塑料掺混物，其特征在于:所述含环氧基的树脂是甲基丙烯酸缩水甘油酯的含量为0.1 %重量以上30%重量以下的乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯共聚物。5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水博，
申请(专利权)人：独立行政法人产业技术综合研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP