JP2002293981A - 再生ポリエステル含有成型物及びその製造方法 - Google Patents

再生ポリエステル含有成型物及びその製造方法

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JP2002293981A
JP2002293981A JP2001137969A JP2001137969A JP2002293981A JP 2002293981 A JP2002293981 A JP 2002293981A JP 2001137969 A JP2001137969 A JP 2001137969A JP 2001137969 A JP2001137969 A JP 2001137969A JP 2002293981 A JP2002293981 A JP 2002293981A
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recycled polyester
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Isao Negoro
功 根来
Hirofumi Sano
洋文 佐野
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Negoro Sangyo Co Ltd
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Negoro Sangyo Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

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  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】再生ポリエステルの溶融混練時に架橋を起こす
化合物を添加して高い極限粘度のポリエステルを得た
後、該再生ポリエステルを用いて高性能な成型物を作成
する。 【解決手段】少なくともカルボキシル基,ジカルボニル
基,イミド基,アミド基のいずれを有する2官能以上の
化合物を再生ポリエステルに添加し、溶融混練時に架橋
させて高い極限粘度のポリエステルを得た後、該再生ポ
リエステルを含有させる事により機械的性能や耐久性に
優れた成型物を容易に得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2官能以上の化合
物を添加して容易に溶融混練で架橋を起こさせ、極限粘
度(以下IVと略称する)の高い再生ポリエステルを作
成し、該再生ポリエステルを用いて機械的性能や耐久性
に優れた成型物を得るものである。
【0002】
【従来の技術】現在、使用済みのPETボトルを回収し
てポリエステルの繊維やフイルム,シート,成型物など
に再利用されている事は周知の通りである。 一般に再生ポリエステル含有成型物を得る方法として
は、回収PETボトルを粉砕−洗浄−乾燥してフレーク
を得たあと、押出機で溶融混練とフィルター濾過を行っ
てペレット化し、次いで得られたペレットをそのまま又
は他のペレットや繊維屑,木屑などを混合して再度押出
機で溶融して成形する方法が用いられている。しかしこ
の方法では溶融混練を2回繰り返す為IVの低下が激し
く、成形が困難になったり、あるいは低IVで架橋がな
い為高強度で耐久性に優れた再生ポリエステル含有成型
物が得られない問題があった。一方、再生ポリエステル
ペレットを真空下又は窒素下で熱処理し固相で重合する
事も公知であるが、これは大きな装置と長い時間を要し
高価なものになると同時に架橋がない為に耐久性に劣る
欠点を有していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、回収PET
ボトルを用いて従来の技術では得られなかった高IVで
高性能なポリエステルを含有する成型物を、安価で安定
に製造しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意検討を重ねた結果、少なくともカ
ルボキシル基,ジカルボニル基,イミド基,アミド基の
いずれかを有する2官能以上の化合物を再生ポリエステ
ルに添加し、溶融混練時に架橋反応を起こさせて高いI
Vのポリエステルを作成し、該再生ポリエステルを用い
て容易に機械的性能や耐久性に優れた再生ポリエステル
含有成型物を得るに至ったものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明に言う再生ポリエステルと
は、飲料用や食品用に使われたPETボトルを回収し粉
砕−洗浄−乾燥したポリエステルフレーク又はそれから
得られるポリエステルペレットを意味し再生100%の
ものである。
【0006】2官能以上の化合物としては、例えばピロ
メリット酸,トリカルバン酸,イミダゾールジカルボン
酸等のカルボキシル基を有するものやそれらの無水物で
ジカルボキシル基を有するもの、あるいはポリカルボジ
イミド等のイミド基を有するもの、さらにはポリアミド
酸やアミノ馬尿酸等のアミド基を有するものが挙げられ
るが、ポリエステルの溶融押出時に架橋反応を起こすも
のであれば問題ない。但し分解や着色の激しいものある
いは分散不良や瞬時に反応して架橋が不均一に起こり易
いものは望ましくない。好ましい化合物は無水ピロメリ
ット酸又はポリカルボジイミドである。
【0007】本発明では、これらの化合物1種又は2種
以上を用いて再生ポリエステルに添加混合して、該ポリ
エステルの溶融押出時に架橋反応を起こさせる。なお通
常の押出温度と時間は270〜300℃x0.5〜5分
である。該化合物の添加量は0.01〜20重量%が好
ましく、0.01重量%未満では、目的の架橋反応が十
分進まず、IV増大効果が減少して高強度で耐久性に優
れたポリエステル含有成型物を得る事が難しくなる。一
方20重量%を超えると、架橋反応が激しくなりIVが
増大しすぎて押出機からポリマーが出なくなったり、成
形ノズルからの吐出が困難になる。好ましい添加量は
0.05〜10重量%である。
【0008】本発明では、再生ポリエステルフレークに
該化合物を添加混合しそのまま成形するか、あるいは一
度再生ポリエステルペレットにした後成形しても何ら支
障はない。なお、同時に他のポリエステルや他種ポリマ
ーあるいは繊維屑,製品屑,木屑更には顔料,紫外線防
止剤,タルク,酸化カルシュウム,セラミックス,耐衝
撃向上剤などの機能性向上剤を添加混合して溶融成形す
る事も可能である。
【0009】該架橋された再生ポリエステルペレットの
IV値は、0.65〜0.90好ましくは0.70〜
0.85であり、架橋と高IV値により高強度で耐久性
に優れた再生ポリエステル含有成型物を得る。
【0010】本発明の特徴は、従来の再生ポリエステル
ペレットを製造する工程で容易に架橋反応を進め高いI
V値得るものであり、最終的に該再生ポリエステルを用
いてコスト/性能に優れた成型物を得るものである。
【0011】本発明で得られた再生ポリエステル含有成
型物は、従来の再生成型物に比べて強度が高く、耐衝撃
性や耐摩耗性あるいは耐熱老化性が良いなど機械的性能
や耐久性に優れたものとなり、容器類,板類,擬木,シ
ート類,フイルム類,ケース・パック類など日用雑貨か
らインテリア,産業資材,土木建築資材まで幅広い用途
に使用可能となる。
【0012】以下実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はその主旨を超えない限りこれらの例に何
ら制約されるものではない。本実施例に記載される成型
品の物性は以下の方法により測定されたものである。
【0013】1)極限粘度(IV) 測定試料0.5gとオルソクロロフェノール100cc
を試験管に入れ130℃x60分加熱溶解し、20〜3
0μのガラスフィルターで濾過した後、オストワルド粘
度計で25℃における落下時間Tと該溶剤のみの落下
時間Tを測定し、相対粘度η=T/Tと次式に
より固有粘度η及び極限粘度IVを算出した。 η={(1.373η−0.373)1/2−1}/
0.343 IV=(0.26+0.581η−0.483η
0.847η)×1.03
【0014】2)引張強度 JISL−1096に準じて、フイルム又はシートより
幅30mm,長さ200mmの試験片を5枚切り出し、
インストロンを用いて伸長速度50%/分にて引張破断
強力(Kg)を測定した。次いでn=5の平均強力と試
料断面積(mm)より引張強度(Kg/mm)を算
出した。
【0015】3)曲げ強度 JISK−7111に準じて、成形板より幅10mm,
長さ50mm,厚さ20mmの試験片を用い3点曲げ試
験により破壊する時の荷重である強力(Kg)より曲げ
強度(Kg/cm)を求めn=5の平均値を採用し
た。
【0016】4)衝撃強度 JISK−7110に準じて、2.5mm深さの切欠き
部のある2号試験片を用いアイゾット衝撃試験により吸
収エネルギーを求め、アイゾット衝撃強度(Kg・cm
/cm)を算出してn=5の平均値を採用した。
【0017】5)耐摩耗性 JISL−1096のC法(テーバ形法)に準じ、直径
130mmの円形試験片を用い、成形板の場合は摩耗輪
CS−17,荷重1Kg,回転70回/分で60分間摩
擦した後、摩擦部が中央付近にくるようにして、幅10
mm,長さ50mmのサンプルを6枚切り出し、前記の
方法で曲げ強力を測定し摩擦前の曲げ強力より、摩擦後
の強力保持率(%)を算出した。フイルム又はシートの
場合は摩耗輪CS−10,荷重250g,回転70回/
分で5分間摩耗した後、幅30mm,長さ100mmの
試験片を切り出し、前記の方法で引張強力を測定し摩耗
前の強力より摩擦後の強力保持率(%)を求めた。
【0018】6)耐熱老化性 成形板の場合は、幅10mm,長さ50mm,厚さ20
mmの試験片5枚を160℃x10hrの乾熱で処理し
た後前記の如く平均曲げ強力を求め、処理前強力より乾
熱での強力保持率を(%)を算出した。フイルム及びシ
ートの場合は、幅50mm,長さ200mmの試験片5
枚を160℃x10hrの乾熱で処理した後前記の如く
平均引張強力を求め、処理前強力より乾熱での強力保持
率を(%)を算出した。
【0019】実施例1 IV=0.72の再生ポリエステルフレークにポリカル
ボジイミドを0.5重量%添加混合し、275℃〜30
0℃の押出機で溶融混練して、IV=0.75のペレッ
トを作成した。次いで該化合物添加再生ペレットと他の
未添加再生ペレット(IV=0.64)を60:40に
攪拌混合し、270℃〜290℃の押出成形により幅2
000mm,厚さ0.5mmのシートを作成した。得ら
れたシートのIV値は0.69と高く、ポリカルボジイ
ミドがポリエステルと架橋反応を起こしている事を暗示
した。シートの引張強度は9.8Kg/mmと従来の
再生ポリエスエルシートに見られない高強度を示した。
また、摩耗後の強力保持率は89%,乾熱老化性の強力
保持率は84%といずれも耐久性に優れる高付加価値の
再生ポリエステルシートが得られた。
【0020】比較例1として、実施例1と同一の再生ポ
リエステルフレークを用い、ポリカルボジイミドを添加
せずペレットを作成したが、IV値は0.65であっ
た。次いで得られた化合物未添加ペレット100%を用
いて同様の押出成形でシートを作成したが、IV値は
0.60まで低下した。シートの引張強度は6.9Kg
/mm,摩耗後の強力保持率は65%,乾熱強力保持
率は72%といずれも実施例1より劣っていた。
【0021】実施例2 IV=0.72の再生ポリエステルフレークにポリカル
ボジイミドを1.0重量%添加したもの50重量%,P
P屑20%,カーペット屑15重量%,木屑15重量%
を添加混合し、245℃〜270℃の押出機で溶融混練
して押出成形により、幅x長さx厚さがそれぞれ10x
130x2cm,10x110x5cmの2種の成形板
を作成した。得られた成形板は、いずれも曲げ強度が2
670Kg/cmでアイゾット衝撃強度が11.9K
g・cm/cmを示し、従来品に見られない高性能を
示した。また、乾熱後の強力保持率は73%と耐久性に
優れるており、この成形板より作られたパレットは釘打
ちが可能で衝撃やたわみに強いものであった。
【0022】比較例2 実施例2において、ポリカルボジイミドを添加せずに同
様の成形板を作成した。得られた成形板は、曲げ強度が
1530Kg/cmでアイゾット衝撃強度が7.1K
g・cm/cm,乾熱後の強力保持率が62%を示
し、いずれも実施例2より劣るものであった。
【0023】実施例3 IV=0.74の再生ポリエステルフレークに無水ピロ
メリット酸を2重量%添加し、260〜280℃x1分
溶融混練してIV=0.71のペレットを作成した。次
いで該ペレット100%を用いて、270〜290℃の
押出機で溶融混練してインフェレーション法によりフイ
ルムを成形し、熱ローラにて3倍延伸して厚さ0.2m
mのフイルムを作成した。得られたフイルムのIV値は
0.65と高く、引張強度は29.8Kg/mmと従
来の再生ポリエスエルフイルムに見られない高強度を示
した。また、摩耗後の強力保持率は80%,乾熱老化性
の強力保持率は84%といずれも耐久性に優れる高付加
価値の再生ポリエステルフイルムが得られた。
【0024】比較例3 実施例3で無水ピロメリット酸を添加せずに同様の再生
ポリエステルフイルムを作成したが、IV値は0.59
に低下し引張強度は17.7Kg/mmと実施例3よ
り低強度となった。
【0025】
【発明の効果】本発明により、2官能以上の特定化合物
で架橋され且つ高IVの再生ポリエステルを作成し、該
再生ポリエステルを含有させる事により高性能な成型物
が容易に得られる。特に、再生ポリエステルの溶融混練
時に架橋が起こる為、従来の工程で実施出来ると同時に
極限粘度を高めにして成形を安定化させ、且つ架橋によ
り従来にみられない機械的性能と耐久性に優れた再生ポ
リエステル含有の成型物を安価に得る事ができ、容器
類,板類,擬木類,シート類,フイルム,ケース・パッ
ク類など日用雑貨からインテリア,産業資材,土木建築
資材まで幅広く利用可能になる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F070 AA47 AB01 AB24 AB26 AC40 AC45 AC47 AE08 GA06 4F071 AA43 AA78 AA88 AC09 AC12 AE02 AF13 AF57 AG05 AH03 AH05 AH19 BA01 BB06 BC01 BC03 4F301 AA25 AB01 BC13 BD08 CA09 CA11 CA72

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともカルボキシル基,ジカルボニ
    ル基,イミド基,アミド基のいずれかを有する2官能以
    上の化合物で架橋された再生ポリエステルが含まれてい
    る事を特徴とする再生ポリエステル含有成型物。
  2. 【請求項2】 請求項1において、該化合物が無水ピロ
    メリット酸又はポリカルボジイミドである事を特徴とす
    る再生ポリエステル含有成型物。
  3. 【請求項3】 請求項1及び請求項2において、極限粘
    度が0.65以上の該架橋再生ポリエステルを30重量
    %以上含む事を特徴とする再生ポリエステル含有成型物
  4. 【請求項4】 少なくともカルボキシル基,ジカルボニ
    ル基,イミド基,アミド基のいずれかを有する2官能以
    上の化合物を再生ポリエステルに添加混合して、溶融混
    練時に該化合物とポリエステルを架橋反応させたあと該
    架橋ポリエステルを用いて成形する事を特徴とする再生
    ポリエステル含有成型物の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項4において、該化合物が無水ピロ
    メリット酸又はポリカルボジイミドである事を特徴とす
    る再生ポリエステル含有成型物の製造方法。
JP2001137969A 2001-03-30 2001-03-30 再生ポリエステル含有成型物及びその製造方法 Withdrawn JP2002293981A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007326940A (ja) * 2006-06-07 2007-12-20 Sharp Corp 熱可塑性樹脂組成物、熱可塑性樹脂成形体および熱可塑性樹脂成形体の製造方法、ならびに熱可塑性樹脂の再資源化方法
JP2011256337A (ja) * 2010-06-11 2011-12-22 Teijin Ltd 再生ポリエステルの製造方法およびそれを用いた成形体

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