過酸化物マスターバッチを使用した PP のアップサイクル

連邦環境庁によると、2019年にドイツでは約333万トンのプラスチック廃棄物がリサイクルまたは原材料として再利用されました。このうち38パーセント以上がポリプロピレン（PP）でした。しかし、このPPのリサイクルには特有の問題が伴います。これは、ポリマー鎖が非常に長い場合があるため、さまざまな材料ストリームの機械的な事前選別から得られる PP のメルト フロー インデックスが低すぎることが多く、射出成形または押出によるさらなる加工ができないという事実によって引き起こされます。

この問題は、過酸化物を使用することで解決できます。これにより、長い PP ポリマー鎖が短縮され、メルト フロー インデックスが増加します。 ただし、液体と粉末の両方の形態において、この可燃性、反応性が高く、場合によっては爆発性の化学物質の輸送、特に取り扱いには厳しい安全規制が適用されます。過酸化物の取り扱いには、保護具の使用と特殊な投与技術が必要です。 さらに、過酸化物は揮発性があり、正しく保管した場合でも保存期限が限られています。 このため、ドイツのヨルクに拠点を置く配合業者である Polyvel Europe は、添加剤濃度 5%、10%、20% の過酸化物を使用して再生ポリプロピレンの流動特性を改善するように設計された P シリーズ範囲の過酸化物マスターバッチを開発しました。 マスターバッチは顆粒状で入手できるため、取り扱いが安全で投与が簡単で、過酸化物が揮発しないため 5 年以上保存できます。「化学物質はポリマー担体材料に組み込まれ、その後顆粒の形に変換されます。」 Polyvel の営業マネージャー、Anno Sebbel 氏は次のように説明しました。 「このようにして、過酸化物は加工時まで環境の影響からカプセル化されます。」過酸化物マスターバッチを使用すると、目的の方法で粘度を調整することができ、これによりポリプロピレンのメルトフローインデックスが増加します。 一方で、これにより、そもそも再生ポリプロピレンを射出成形で加工することが可能になります。 一方、過酸化物マスターバッチを射出成形プロセスに直接注入して、材料の流動性をさらに高めることもできます。 多くの場合、長い流路を備えた薄肉コンポーネントは、より確実に、より優れたプロセス信頼性で生産できます。また、流動性が高いため、処理温度が低くなり、冷却時間が短縮され、全体のサイクル時間が短縮され、生産性が向上します。マスターバッチの投与量が予測可能なため、結果を確実に再現できます。 ポリプロピレンのメルトフローを非常に正確かつコスト効率よく調整できるため、リサイクル物を高品質の出発材料として処理することもでき、プラスチック部品や製品の製造における一次原材料の使用を節約できます。

より簡単な取り扱いとより細かい投与量オプションまた、マスターバッチ顆粒により、配合中に PP 内で添加剤を均一に分散させることが容易になります。「過酸化物含有量が異なるため、MFI の上昇幅が小さい場合も大きい場合も正確に調整できます。」と Sebbel 氏は付け加えました。

PP では過酸化物によりメルト フロー インデックスが増加しますが、PE では粘度が上昇します。 これにより、リサイクルフィルム押出およびブロー成形プロセスに利点がもたらされます。

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