JP2000256517A

JP2000256517A - 回収ポリエチレンテレフタレート樹脂を含む樹脂組成物および該樹脂組成物から製造されたフィルム

Info

Publication number: JP2000256517A
Application number: JP11064526A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Takahashi; 俊明高橋; Mitsunori Nakanishi; 三徳中西; Shozo Isobe; 正三磯部; Ryoji Nishijima; 良司西島
Original assignee: Maruzen Polymer Co Ltd; Maruzen Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Maruzen Polymer Co Ltd; Maruzen Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1999-03-11
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2000-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】回収されたペット（ＰＥＴ）ボトル等のポリ
エチレンテレフタレート樹脂を再利用するために、これ
を原料成分として配合したポリエチレン樹脂組成物を提
供すること、および該樹脂組成物から製造されたフィル
ムを提供すること。【解決手段】ポリエチレン樹脂１００重量部に対し
て、回収ポリエチレンテレフタレート樹脂２〜８０重量
部および相溶化剤０．１〜２０重量部を配合し、回収ポ
リエチレンテレフタレート樹脂を含む樹脂組成物とす
る。さらに、該樹脂組成物を成形してフィルムとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用済みのボト
ル等のポリエチレンテレフタレート樹脂成形品の再利用
技術に関する。とくに、ポリエチレンテレフタレート樹
脂成形品を原料成分としてポリエチレン樹脂に配合して
得られる樹脂組成物、および該樹脂組成物から製造され
たフィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート樹脂は、
飲料用容器やシートなどの材料として多用されている。
とくに、ペット（ＰＥＴ）ボトルの愛称で親しまれてい
るポリエチレンテレフタレート樹脂（以下、ポリエチレ
ンテレフタレートをＰＥＴと称することがある）製の容
器は、軽さ、加工性、強度等の点で、ガラス製の容器
や、紙製の容器、金属製の容器に比べて、優れているこ
とから急速に使用量が増大しており、その廃棄処分をめ
ぐって大きな環境間題を引き起こし、その結果、ＰＥＴ
製容器の回収が法律上義務づけられることとなった。勿
論、廃棄処理の点ばかりではなく、資源の有効利用とい
う点からもその利用技術の確立は急務となっている。

【０００３】このような資源保護、環境保全の観点か
ら、ＰＥＴ製の成形品の再利用技術に関しては、様々な
提案がなされているが、使用済みとなったＰＥＴボトル
等の容器の量は、その量が膨大なため回収が効率的に行
われたとしても、回収されたＰＥＴ樹脂を充分に消化で
きるだけの有力な技術の提案は未だ少ないのが実状であ
る。即ち、回収されたボトル等のＰＥＴ成形品は、容器
を溶融し樹脂原料としてペレット状に加工する際に、分
解による分子量低下のため強度物性が低下する。そのた
め、ＰＥＴ樹脂を再利用する場合、用途は限定されがち
で、回収樹脂の用途拡大は充分に進んでいない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよ
うな現状に鑑みてなされたものであって、その目的とす
るところは、需要量の多いポリエチレンフィルム用の配
合原料としてＰＥＴ成形品を再利用せんとするものであ
る。本発明の目的は、ポリエチレン樹脂を主成分とし、
回収したＰＥＴ樹脂を原料成分として含む樹脂組成物を
提供すること、および該樹脂組成物から製造したフィル
ムを提供することにある。なお、非極性のポリマーであ
るポリエチレン樹脂と極性のポリマーであるＰＥＴ樹脂
を均一に混和させ、フィルム成形用樹脂組成物とするこ
と、さらにこれを成形して実用に耐える物性を持ったフ
ィルムを得ることは困難であり、従来、このような提案
はほとんどなされていなかった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の
課題を解決するために種々検討の結果、ポリエチレン樹
脂に、回収ＰＥＴ樹脂を相溶化剤とともに特定の割合で
配合することにより、品質の優れたフィルム用の樹脂組
成物が得られることを見いだし、本発明を完成させた。
即ち、本発明によれば、第一に、ポリエチレン樹脂１０
０重量部に対して、回収ポリエチレンテレフタレート樹
脂２〜８０重量部および相溶化剤０．１〜２０重量部と
を配合することを特徴とする回収ポリエチレンテレフタ
レート樹脂を含む樹脂組成物であって、所望により炭酸
カルシウム０．１〜５０重量部をさらに配合してもよい
回収ポリエチレンテレフタレート樹脂を含む樹脂組成物
が提供され、そして、第二に、上記樹脂組成物から製造
されたフィルムが提供される。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。本発明に用いられるポリエチレン樹脂としては、そ
の製法、物性に制限されることなくいかなるポリエチレ
ン樹脂も使用可能である。中でも、線状低密度ポリエチ
レン樹脂（以下、ＬＬＤＰＥと称する）、高圧法低密度
ポリエチレン樹脂（以下、ＬＤＰＥと称する）、高密度
ポリエチレン樹脂（以下、ＨＤＰＥと称する）から選ば
れた二種以上の樹脂を使用することが、バランスのとれ
た、良好な物性を有するフィルムを製造することができ
るので好ましい。そのような樹脂の組み合わせの例とし
ては、ＬＬＤＰＥとＬＤＰＥとの混合物、ＬＤＰＥとＨ
ＤＰＥとの混合物、ＬＬＤＰＥとＨＰＥとの混合物が挙
げられる。さらに、これら二種のポリエチレン樹脂の組
み合わせに、他の一種のポリエチレン樹脂を加えた混合
物も使用できる。

【０００７】ポリエチレン樹脂として、一種のみを使用
すると、一般に目的とする効果が充分でない場合が多
い。例えば、ＬＬＤＰＥのみを使用すると、ＬＬＤＰＥ
は溶融張力が低いために、フィルム成形の際の成形安定
性が充分にでないことがある。ＨＤＰＥのみを使用する
と、フィルムから製袋する場合に、充分なヒートシール
性が発揮されないことがある。また、ＬＤＰＥのみで
は、溶融張力が高いため、成形性に問題はないものの、
充分な強度を有するフィルムが得られないことがある等
の不都合がある。従って、溶融張力を高め、成形性を良
好にするには、ＬＬＤＰＥとＬＤＰＥを主として含むも
のを使用することが好ましく、溶融張力と成形性とを損
なわない範囲内でＨＤＰＥを添加してもよい。また、Ｈ
ＤＰＥを使用する場合は、ヒートシール性を高めるため
には、ＬＬＤＰＥまたはＬＤＰＥを混合して使用すれば
よい。さらに、ＬＤＰＥを使用するときには、フィルム
強度の確保の点から、ＨＤＰＥを添加することが好まし
い。上記のことから明らかなように、ＬＬＤＰＥ、ＬＤ
ＰＥおよびＨＤＰＥの三者の間の混合比は、製造するフ
ィルムの要求特性に応じて選択すればよい。

【０００８】本発明に使用するＬＬＤＰＥは、エチレン
と炭素数４以上のα−オレフィンからなるコモノマーの
共重合体であり、チーグラー触媒、メタロセン触媒等の
配位重合触媒を用いて製造される。コモノマーとして
は、炭素数４以上、好ましくは６〜２０のα−オレフィ
ン、例えば、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテ
ン、１−オクテン、１−デセン等を挙げることができ
る。このようなＬＬＤＰＥは、一般にはメルトフローレ
ートが０．１〜２５ｇ／１０分、密度が９１０〜９３５
ｋｇ／ｍ³のものが使用される。

【０００９】本発明に使用するＨＤＰＥは、エチレン単
独重合体またはエチレンとα−オレフィンの共重合体で
あり、チーグラー触媒やフィリップス触媒等を用い、低
圧〜中圧力下で製造される。α−オレフィンとしては、
炭素数３〜２０のもの、例えば、プロピレン、１−ブテ
ン、１−ヘキセン等が挙げられる。このようなＨＤＰＥ
は、一般にはメルトフローレートが０．０１〜２５ｇ／
１０分、密度が９４０〜９７０ｋｇ／ｍ³のものが使用
される。

【００１０】本発明に使用するＬＤＰＥは、エチレンを
温度２００〜３００℃、圧力１０００〜２０００気圧の
条件で高圧ラジカル重合して製造される。このようなＬ
ＤＰＥは、一般にはメルトフローレートが０．１〜２５
ｇ／１０分、密度が９１０〜９２５ｋｇ／ｍ³のものが
使用される。

【００１１】本発明で使用するＰＥＴ樹脂の原料は、回
収されたＰＥＴ成形品であるボトルやシートである。と
くに、量的に多い飲料用ボトルが好適に使用できる。ボ
トルの場合には、通常、予め粉砕、洗浄さらに乾燥がな
され、適当な大きさにしたものが使用される。粉砕され
た粉砕物の大きさは、一般に直径１０ｍｍ以下であれば
とくに問題はない。ＰＥＴ樹脂の配合量は、ポリエチレ
ン樹脂１００重量部に対して２〜８０重量部、好ましく
は５〜７０重量部である。２重量部未満では、回収され
たＰＥＴ樹脂の再利用の実が上がらず、８０重量部を超
えると、成形性が悪くなったり、得られるフィルムの外
観や物性が悪化するので好ましくない。

【００１２】相溶化剤としては、ポリエチレン樹脂と回
収されたＰＥＴ樹脂とを相互に均一に混合させ得るもの
であれば、とくに制限されず、従来から知られているも
のが使用できる。中でも、下記のものが好適に使用でき
る。（１）ポリエチレンにα，β−不飽和カルボン酸、その
エステルまたは酸無水物をグラフト重合したものが使用
できる。α，β−不飽和カルボン酸としては、アクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸
等が例示される。同α，β−不飽和カルボン酸のエステ
ルとしては、メチル、エチル、プロピル、オクチル等の
アルキル基を持つエステルが挙げられ、とくに、アクリ
ル酸あるいはメタクリル酸のエステルが好ましい。この
グループに属する市販品としては、例えば、エクソン社
製のデクソンがある。（２）ポリエチレンなどのエチレン系重合体の主鎖また
は側鎖にα，β−不飽和カルボン酸のグリシジルエステ
ルが結合した重合体が挙げられる。この群に属するもの
としては、エチレン−グリシジルアクリレート系または
エチレン−グリシジルメタクリレート系共重合体が挙げ
られる。このグループに属する市販品としては、例え
ば、日本石油化学社製のレクスパール、住友化学工業社
製のボンドファーストがある。（３）ポリエチレンやエチレン−グリシジルメタクリレ
ート系共重合体にメチルメタクリレート、スチレン等の
ビニルモノマーをグラフト重合した重合体が挙げられ
る。このグループに属する市販品としては、例えば、日
本油脂社製のモディパーがある。（４）ポリエチレン、ＥＰＤＭおよびエチレン−酢酸ビ
ニル樹脂を混練、変成した樹脂が挙げられる。このグル
ープに属する市販品としては、例えば、ベネット社製の
ベネットがある。（５）スチレンと、ブタジエンまたはイソプレン系のブ
ロックポリマーを水素添加処理した一群の樹脂、いわゆ
るＳＥＢＳやＳＩＳが挙げられる。このグループに属す
る市販品としては、例えば、シェル化学社製のクレイト
ン、旭化成社製のタフテックスがある。

【００１３】相溶化剤の使用量は、ポリエチレン樹脂１
００重量部に対して、０．１〜２０重量部、好ましくは
０．５〜１５重量部である。０．１重量部未満では、ポ
リエチレン樹脂とＰＥＴ樹脂との均一化が不充分とな
る。また、２０重量部を超えて使用しても、効果の増大
はほとんど望めないのに対して、相溶化剤は、他の材料
と比較して高価であるため、コスト的に不利となるので
好ましくない。

【００１４】本発明においては、最終製品の用途に応じ
て、炭酸カルシウムを添加、配合することができる。添
加量は、ポリエチレン樹脂１００重量部に対して０．１
〜５０重量部である。なお、５０重量部を超える炭酸カ
ルシウムの添加は、フィルムの成形性が悪化し、フィル
ムの強度も低下するので好ましくない。また、添加する
炭酸カルシウムの平均粒径は５０μｍ以下である。それ
を超える大きさのものは、得られるフィルムの強度が低
下するので好ましくない。

【００１５】本発明の樹脂組成物には、上記の各成分の
他に、通常ポリエチレン樹脂組成物に添加される、紫外
線吸収剤、酸化防止剤、着色剤等の添加剤や助剤を配合
することができる。また、本発明の樹脂組成物の特性を
損なわない範囲内で、他のオレフィン系ポリマー、例え
ば、ポリ酢酸ビニル、ＥＶＡ共重合体、エチレンプロピ
レン共重合体等を配合することができる。

【００１６】本発明の樹脂組成物は、通常の製造方法に
よって、ペレット状の市販品の形状とすることができ
る。その場合の混合、混練の方法としては、例えば、各
成分をヘンシェルミキサーで加熱混合した後、単軸押出
機やバンバリミキサーで処理する。あるいは、原料成分
を直接二軸押出機により造粒することもできる。

【００１７】本発明の第二の側面に関するフィルムは、
かくして得られた樹脂組成物を用い、一般に行われてい
る方法、例えば、インフレーション成形、Ｔダイ成形等
により成形することによって得られる。フィルムの成形
条件は、回収されたＰＥＴ樹脂が、その原料成分の一部
として含まれているからといって特別な条件を採用する
必要はない。かくして得られたフィルムは、各種商品の
包装材や家庭や事業所のゴミ袋等として使用することが
できる。

【００１８】

【実施例】以下実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。勿論、本願発明は、以下の実施例により何等制限さ
れるものではない。まず、本発明の第一の側面に係る樹
脂組成物を調製し、これを成形してフィルムを製造し
た。ついで得られたフィルムの物性を下記の方法により
測定した。（１）引張強度得られたフィルムをＪＩＳＺ１７０２に準拠し、ダン
ベル型に打ち抜き、引張試験機（オリエンテックコーポ
レーション製ＵＣＴ−５Ｔ）により引張速度５００ｍｍ
／ｍｉｎ．で最大応力を測定した。（２）ダート衝撃強度得られたフィルムをＪＩＳＫ１７０２のＡ法に準拠
し、ダートインパクトテスター（安田精機製作所製２２
０）により測定した。（３）ヒートシール強度得られたフィルムをヒートシールテスター（テスター産
業（株）社製ＴＰ−７０１Ｓ）により、温度１６０℃
（実施例１〜７および比較例２）あるいは温度１８０℃
（実施例８、および９）、シール圧１ｋｇ／ｃｍ²、時
間１秒で熱融着した。このようにして調製したサンプル
を用いて、このサンプルのシート部をＪＩＳＺ１７０
２のダンベル型の平行部に入るように垂直に打ち抜き、
引張試験機（オリエンテックコーポレーション製ＵＣＴ
−５Ｔ）により引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎ．で最大応
力を測定した。

【００１９】（実施例１〜９、および比較例１および
２）表１に示した割合で二種類のポリエチレン、ＰＥＴ
樹脂、相溶化剤および所望により炭酸カルシウムを二軸
押出機（東芝機械社製ＴＥＭ−３５Ｂ）を用いて設定温
度２６０℃、スクリュー回転数２００ｒｐｍ、フィード
量１２ｋｇ／ｈでコンパウンドペレットを製造した。な
お、ＰＥＴ樹脂は回収したＰＥＴボトルを直径８ｍｍ以
下に粉砕し、洗浄、乾燥したものであり、相溶化剤とし
ては、モディパーＡ４２００（日本油脂社製）を用い
た。得られたコンパウンドペレットを直径５０ｍｍのイ
ンフレーション成形機（プラコー社製ＮＰ−５１）と直
径８０ｍｍのダイス（プラコー社製）を用いて押出量３
０ｋｇ／ｈ、ダイリップ１ｍｍ、設定温度２０５℃、引
き取り速度２０ｍ／ｍｉｎ．、折径５０ｍｍ、厚さ３０
μｍのチューブ状フィルムを成形した。製造したフィル
ムについて、その物性を上記の方法により評価した。そ
の結果を併せて表１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】実施例１〜９においては、いずれもフィル
ム成形性には全く問題がなかった。ＰＥＴ樹脂の添加量
が増加するに従い、強度物性に低下は認められるもの
の、実用上は全く問題のない範囲内であった。一方、Ｐ
ＥＴ樹脂の使用量をポリエチレン成分の量と同量用いた
比較例１に於いては、コンパウンドペレットは作成でき
たが、フィルムを成形したところ、フィルムに穴が多発
して、正常なフィルムを成形することができなかった。
また、相溶化剤を使用しなかった比較例２に於いては、
フィルムの成形はできたものの、コンパウンドの均質化
が不充分なため、フィルム表面に凹凸が認められ外観が
不良であった。また、フィルムの強度物性は、ＰＥＴの
添加量が同一な実施例３、６および７に比較して、明ら
かに劣っていた。

【００２２】

【発明の効果】上記の結果から明らかなように、本発明
によれば、回収されたＰＥＴボトル等のＰＥＴ成形品を
ポリエチレン樹脂に配合することにより、樹脂組成物の
原料として再利用できる。また、この樹脂組成物を成形
することによって、引張強度、ヒートシール強度等が良
好で、かつバランスがとれた物性を有するフィルムが得
られる。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｃ０８Ｌ 101:00） (72)発明者磯部正三千葉県君津市中野２−７−６ (72)発明者西島良司千葉県佐倉市春路２−15−６Ｆターム(参考） 4F071 AA16 AA18 AA19 AA28 AA33 AA42 AA46 AA75 AA77 AH04 BB06 BB09 BC01 4J002 BB031 BB051 BB103 BB151 BB203 BN033 BN053 BN113 BP013 CF062 DE236 FD203 GG02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエチレン樹脂１００重量部に対し
て、回収ポリエチレンテレフタレート樹脂２〜８０重量
部および相溶化剤０．１〜２０重量部を配合することを
特徴とする回収ポリエチレンテレフタレート樹脂を含む
樹脂組成物。
【請求項２】ポリエチレン樹脂１００重量部に対し
て、回収ポリエチレンテレフタレート樹脂２〜８０重量
部、相溶化剤０．１〜２０重量部および炭酸カルシウム
０．１〜５０重量部とを配合することを特徴とする回収
ポリエチレンテレフタレート樹脂を含む樹脂組成物。
【請求項３】ポリエチレン樹脂が線状低密度ポリエチ
レン樹脂、高圧法低密度ポリエチレン樹脂および高密度
ポリエチレン樹脂から選ばれる二種以上の樹脂からなる
請求項１または２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹
脂組成物から製造されたフィルム。