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JP2001018223A - 再生ポリエステル樹脂シートの製造法。 - Google Patents

再生ポリエステル樹脂シートの製造法。

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JP2001018223A
JP2001018223A JP19385399A JP19385399A JP2001018223A JP 2001018223 A JP2001018223 A JP 2001018223A JP 19385399 A JP19385399 A JP 19385399A JP 19385399 A JP19385399 A JP 19385399A JP 2001018223 A JP2001018223 A JP 2001018223A
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twin
screw extruder
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    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/80—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費者より回収した使用済みペットボトルな
どのポリエステル樹脂を主体とする成形品を原料にして
確実かつ効率的に再生ポリエステルシートを製造する。 【解決手段】 回収ポリエステル成形品を原料とし二軸
押出機を用いて熔融押出成形を行うシートの製造法にお
いて、水分率０.５〜３.０重量％の回収ポリエステル樹
脂原料を複数の真空ベントを有する二軸押出機に供給す
る工程、該原料を減圧下に固体状態を維持しつつ加熱す
る工程、及びこれに続き該原料を減圧下に加熱熔融して
熔融ポリエステルを得る工程を含んでなる再生ポリエス
テル樹脂シートの製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】本発明は回収ポリエステル樹脂からポリ
エステルシートを製造する方法に関する。本発明の製造
法によれば、成形品として一旦使用されたポリエステル
樹脂を回収して、再度、これを原料として用いてポリエ
ステルシートを製造することができる。
【０００２】石油化学の急速な発展をみた１９６０年代
より、家庭、産業界など我々の周囲のあらゆる分野にプ
ラスチック製品が用いられるようになった。使用後のこ
れらプラスチック製品の処理は、近年、いよいよ困難な
問題となっている。
【０００３】プラスチックは、例えば、食品、衣料、雑
貨などの包装材、飲料ボトルとして大量に用いられてい
るが、内容物である製品を取り出し、使用した後は通常
廃棄されている。このため大量の包装材料が家庭や企業
から廃棄物として排出されている。このようなプラスチ
ック廃棄物は、主に、焼却、埋め立てにより処理されて
いるが、処理に適した場所は急速になくなりつつある。
【０００４】また、このようなプラスチック廃棄物につ
いては、その処理技術、処理方法の行き詰まりはもとよ
り、資源保護、環境保全の面からも社会的関心が急速に
高まり、自然環境全体への影響を充分に考慮した抜本的
な対策が焦眉の課題となっている。このため使用済みの
プラスチック容器を回収し、原料として再び使用するこ
とが強く望まれている。
【０００５】しかしながら、スーパーマーケットで多量
に販売されている卵容器を例にとっても、その材質は、
塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリエステルなどと異
なり、また、形状に至っては全く個々に異なるため、こ
れらのうち、同一のものを効率よく一般の消費者より誤
りなく回収することは甚だ困難である。
【０００６】ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)は、
清涼飲料、洗剤、化粧品、医薬品などの容器として広く
用いられている。このうち飲料を充填したいわゆるペッ
トボトルは、その使用量も多く廃棄量も膨大であるとこ
ろから回収、再利用の必要性が極めて大きい。しかしな
がら、例えばペットボトルの場合、本体のポリエチレン
テレフタレート以外に、キャップ、キャップリング、ラ
ベルが各々別の材質であり、これを再度処理して原料と
して使用することは極めて困難である。
【０００７】回収された使用済みのペットボトルを洗浄
したものは、通常、０.５〜３.０重量％程度の水分を含
有あるいは付着している。このような回収ペットを一軸
熔融押出機で押し出すとＩＶ（固有粘度）が大きく低下
し、樹脂成形が困難であることが知られている。また、
未乾燥のペット原料を二軸熔融押出機を用いて押出成形
することも行われているが、かかる従来法では水分によ
るペットの加水分解のため０.５重量％未満の低水分量
に原料を規制する必要がある。
【０００８】
【発明の目的及び概要】本発明の目的は、消費者より回
収した使用済みペットボトルなどのポリエステル樹脂を
主体とする成形品を原料にして確実かつ効率的に再生ポ
リエステルシートを製造する方法を提供することにあ
る。
【０００９】すなわち、本発明は回収ポリエステル成形
品を原料とし二軸押出機を用いて熔融押出成形を行うシ
ートの製造法において、水分率０.５〜３.０重量％の回
収ポリエステル原料を複数の真空ベントを有する二軸押
出機に供給する工程、該原料を減圧下に固体状態を維持
しつつ加熱する工程、及びこれに続き該原料を減圧下に
加熱熔融して熔融ポリエステルを得る工程を含んでなる
再生ポリエステルシートの製造法を提供するものであ
る。
【００１０】また、本発明の製造法では、熔融したポリ
エステルをスクリーンを通過させて濾過し、ついでギヤ
ポンプを介してシートに押出成形を行うのが好ましい。
さらに、本発明の製造法では、前記の原料として、あら
かじめ使用済みの未粉砕のままのポリエステル成形品か
らキャップ、キャップリング及び／又はラベルを取り去
った原料を用いる。このような分別工程は、回収ポリエ
ステル成形品原料を、その寸法よりも小さい間隙に強制
通過させ、成形品からキャップ、キャップリング及び／
又はラベルを除去するのが好ましい。なお、本明細書に
おいてシートとは、通常の厚さ１３０〜８００μｍもの
だけでなく、これよりも薄いフィルムと呼ばれるものも
含む。
【００１１】
【発明の詳細な開示】つぎに図面を用いて本発明を詳細
に説明する。図１は本発明の再生ポリエステルシートの
製造法を示すフロー図であり、プラスチック(ペット樹
脂)のリサイクル方法を示す。本発明の製造法で用いら
れる原料は一般の消費者などから「回収」されたポリエ
ステルを含むプラスチック成形品である。このような成
形品としては各種飲料ボトル、卵容器などの食品包材、
あるいは洗剤や化粧品の容器、衣料品の包材、文房具用
品などが挙げられる。これらはポリエステル、ポリ塩化
ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン
などの材質のものであってよい。かかる成形品は輸送効
率のため「プレス」された圧縮ブロックとして輸送され
処理工場に「工場搬入」するのが好ましい。
【００１２】（分別工程）処理工場に搬入された圧縮ブ
ロックは再度、個別の成形品に「解体」された後、「分
別」工程においてグリーンボトル、キャップ付きペット
ボトル、塩ビボトルなど、その材質ごとに分別され、各
々別の処理ラインに導かれる。この「分別」にあたって
は、Ｘ線や赤外線を使った公知のプラスチック分別装置
を用いることができる。
【００１３】分別されたプラスチックのうち、キャップ
付きペットボトルは、未粉砕のまま、つぎの「分解」工
程においてペットからなる本体ボトルから、スチレン製
など材質の異なるキャップ、キャップリング及び／又は
ラベルが取り外される。かかる分解操作は、ポリエステ
ル成形品に外部より圧力を加えて該被処理成形品よりも
小さな間隙を通過させ、成形品よりキャップ、キャップ
リング及び／又はラベルを除去するのが好ましい。
【００１４】つぎに、分解されたペットボトル本体は
「粉砕」工程に付され、「洗浄」される。洗浄された原
料は、液体サイクロンを用いて一部混入したオレフィン
系プラスチックが除去される。選別されたペット原料を
さらに「遠心脱水」し、水分率０.５〜４.０重量％のペ
ット原料が得られる。この粉砕ペット原料を、二軸押出
機に供給し、減圧しながら熔融しシートに成形する。本
発明にて供給される原料は水分率０．７〜３．８％、よ
り好ましくは１．０〜３．５％であってよい。
【００１５】（押出成形工程）この原料を、複数の真空
ベントを有する二軸押出機に供給して「熔融押出」す
る。かかる二軸押出機としては、特に三つ以上の真空ベ
ントを有する押出機が好ましい。
【００１６】供給された粉砕原料は、押出機中、第一の
処理ゾーンで熔融されない状態、すなわち固体状態にて
減圧下に加熱される。かかる加熱温度は、４０〜２５０
℃、好ましくは１５０〜２２０℃である。また、減圧は
６００torr以下、好ましくは１００〜３００torrであ
る。
【００１７】つぎに第一処理ゾーンにつづく第二処理ゾ
ーンで、ペット原料を減圧下にさらに加熱して熔融ポリ
エステルとする。かかる熔融の加熱、減圧条件は、２６
０〜４００℃、２０torr以下、好ましくは２６０〜２７
５℃、５torr以下である。
【００１８】また、二軸押出機には熔融した樹脂を濾過
し、残存するアルミなどの微量の異物を除去するため濾
過装置を設けるのが好ましい。濾過装置としては、スク
リーンを連続的に切り替えて濾過するスクリーンチェン
ジャーユニットを設けるのが特に好ましい。かかるスク
リーンチェンジャーは複数のスクリーンを備え、所定の
運転時間、又は透過抵抗の発生により自動的にスクリー
ンの洗浄、交換を行い、熔融樹脂を連続的に濾過する。
熔融樹脂は、スクリーンユニットの後方に設けられたギ
ヤポンプにより吸引されてスクリーンユニットを通過
し、ギヤポンプから押し出されてシート成形ダイスに供
給されシートが成形される。シートの成形は、Ｔダイ法
など従来公知の製膜法がいずれも用いられてよい。
【００１９】
【実施例】つぎに本発明を実施例、比較例によりさらに
具体的に説明する。 ［実施例１］後記のＡ〜Ｈの近畿各地より回収したペッ
トボトルのキャップを取り去り、ボトル本体を粉砕して
洗浄し脱水した。これを原料とし表１の条件によりペッ
トの熔融押出しを行った。結果を表１にあわせ示す。な
お、押出機は前半１／４を第１ゾーンとした。 押出機：日立造船(株)製、同方向二軸押出機HMT100(真
空ベント３基付き)、軸径１００ｍｍ、軸長３６００ｍ
ｍ、吐出量４００ｋｇ／時間 試料：粉砕品２５〜１００％
【００２０】 ［表１］ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 試料 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ Ｇ Ｈ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 水分(％) 1.7 2.6 3.3 2.7 2.5 2.3 1.5 2.4 減圧(torr) 第１ゾーン 350 375 357 400 370 370 376 380 第２ゾーン(１) 2 3 2 3 2 3 2 2 〃 (２) 2 2 2 1 1 2 2 2 固有粘度(ＩＶ) 押出前 0.72 0.72 0.70 0.70 0.69 0.72 0.73 0.72 〃後 0.66 0.65 0.65 0.64 0.65 0.66 0.67 0.65 低下率(％) 9.1 10.8 7.7 9.4 6.2 9.1 8.9 10.7 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 固有粘度の測定は、チンマー法（テトラクロロエチレ
ン：フェノール＝１：１の混合溶液）によった。また原
料は、Ａ：京都市、Ｂ：門真市、Ｃ：吹田市、Ｄ：池田
市、Ｅ：泉南市、Ｆ：富田林市、Ｇ：奈良市、Ｈ：箕面
市より回収したものである。
【００２１】［比較例１］実施例１において、押出機の
真空ベントを２つとし、すべてのゾーンで充分な減圧を
行った以外は実施例１と同様にして熔融押出しを行っ
た。結果を表２に示す。
【００２２】 ［表２］ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ サンプル Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ Ｇ Ｈ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 水分(％) 3.1 2.8 1.5 0.6 1.6 1.9 2.5 3.2 減圧(torr) 第１ベント 3 4 2 1 2 3 2 5 第２ベント 2 2 1 1 2 2 1 2 固有粘度(ＩＶ) 押出前 0.72 0.71 0.73 0.69 0.68 0.71 0.73 0.74 〃後 0.60 0.59 0.62 0.64 0.62 0.60 0.59 0.58 低下率(％) 20.0 20.3 17.7 7.8 9.7 18.3 23.7 27.5 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 原料の水分率が１％を越すと固有粘度が１０％程度低下
し、ポリエステルの品質が低下する。
【００２３】［比較例２］参考のためペレット(水分率
０.５０％未満)を比較例１と同様にして熔融押出し成形
した。結果を下記の表３に示す。
【００２４】 ［表３］ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 試料ペレット Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ Ｇ Ｈ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 水分(％) 0.30 0.25 0.40 0.30 0.40 0.35 0.36 0.37 減圧(torr) 第１ベント 1 2 2 1 2 2 2 1 第２ベント 1 2 1 1 1 2 1 2 固有粘度(ＩＶ) 押出前 0.80 0.82 0.81 0.80 0.79 0.77 0.79 0.77 〃後 0.75 0.76 0.75 0.74 0.73 0.72 0.74 0.74 低下率(％) 6.6 7.9 8.0 8.1 8.2 6.9 6.7 4.1 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 水分率が０．５％未満の場合は容易に二軸押出機により
ポリエステルの品質を低下させることなく熔融が可能で
ある。
【００２５】このように水分率が１％を越える原料は、
減圧装置を付設した従来の二軸押出機で処理しても固有
粘度の低下を防止することができず、回収洗浄粉砕品を
再生原料として使用することはできない。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば消費者より回収した使用
済みペットボトルなどのポリエステル樹脂を主体とする
成形品を原料にして確実かつ効率的に再生ポリエステル
シートを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の工程を示すフロー図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｋ 105:26 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｆターム(参考） 4F207 AA24 AA50 AG01 KA01 KA17 KK13 KL38 KL43 KL47 4F301 AA25 AD01 BA01 BA10 BA21 BC13 BC26 BC36 BC42 BE05 BE18 BE36 BE39 BF03 BF08 BG16

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回収ポリエステル成形品を原料とし二軸
    押出機を用いて熔融押出成形を行うシートの製造法にお
    いて、水分率０.５〜３.０重量％の回収ポリエステル樹
    脂原料を複数の真空ベントを有する二軸押出機に供給す
    る工程、該原料を減圧下に固体状態を維持しつつ加熱す
    る工程、及びこれに続き該原料を減圧下に加熱熔融して
    熔融ポリエステルを得る工程を含んでなる再生ポリエス
    テル樹脂シートの製造法。
  2. 【請求項２】 さらに、該熔融ポリエステルをスクリー
    ンチェンジャーを透過させ、ついでギヤポンプを介して
    押出成形を行う請求項１の製造法。
  3. 【請求項３】 原料が、使用済みの未粉砕ポリエステル
    成形品からキャップ、キャップリング及び／又はラベル
    を取り去る分別工程に付された原料である請求項１の製
    造法。
  4. 【請求項４】 分別工程が、回収ポリエステル成形品原
    料を、該被処理成形品の寸法よりも小さい間隙をに強制
    通過させ、成形品よりキャップ、キャップリング及び／
    又はラベルを除去するものである請求項３の製造法。
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