JP2003041107A

JP2003041107A - 回収ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物およびその成形品

Info

Publication number: JP2003041107A
Application number: JP2001227647A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Tanaka; 信義田中
Original assignee: KAGINUSHI KOGYO KK
Current assignee: KAGINUSHI KOGYO KK
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2003-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】余剰化する回収ポリエチレンテフタレート樹
脂（回収ＰＥＴ）の再利用用途を拡げ、使用後の環境へ
の負荷を軽減することのできる組成物およびそれからな
る多様な成形品を得る。【解決手段】回収ＰＥＴボトルフレークのような回収
ポリエチレンテレフタレート樹脂５０〜９７重量％およ
び焼成ケイソウ土３〜５０重量％を含む回収ポリエチレ
ンテフタレート樹脂組成物およびその成形品を用いるこ
とにより、回収ＰＥＴの再利用分野を拡げ、使用後は崩
壊性と減容化を促進し、環境への負荷を軽減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、余剰化する回収ポ
リエチレンテレフタレート樹脂を機能化した樹脂組成物
およびそれからなる多様なリサイクル成形品に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート樹脂（以
下、ＰＥＴと略称する場合がある）はテレフタル酸とエ
チレングリコールとが重縮合したポリエステル樹脂の一
種である。またポリエチレンテレフタレート樹脂は炭
素、酸素および水素から構成されるプラスチックスであ
り、最終分解物は水と二酸化炭素であるため、環境に与
える負荷が小さい樹脂として合成繊維、合成樹脂として
広く利用されている。特にボトルとして適度の硬さ、弾
力性があり、透明で有害成分を溶出しないなどの優れた
安価なプラスチックスであるため、飲料水、調味料、果
汁などの容器として、日本をはじめ先進国はもちろん開
発途上国でも需要が急増している。

【０００３】ところが、使用後のＰＥＴボトルは廃棄し
てもきわめて崩壊しにくく、集積すると容積が大きく埋
め立てにも適さない。焼却しても有害ガスは発生しない
が、熱と二酸化炭素を生じ、環境保全には最適ではな
い。このため、回収されたＰＥＴボトルなどからリサイ
クルされる回収ポリエチレンテレフタレート樹脂の有効
な再利用方法が要望されている。

【０００４】ところで、回収ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂の母体であるポリエチレンテレフタレート樹脂
は、熱可塑性樹脂としては融点が高く約２６０℃であ
る。したがって、他のプラスチックに比べて高い温度
（約２９０℃）で成形される。常温でのポリエチレンテ
レフタレート樹脂の吸水率は０．３％であるが、エステ
ル基は加熱によって加水分解されやすい。ＰＥＴボトル
の成形には細心の注意が払われるが、多くの場合、わず
かに含まれる水分によって成形の際に加水分解して分子
量はほぼ半減する。

【０００５】このため、回収ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂はもろく、機械的強さが低下し、そのままでは再
生用途が鶏卵パックなどに限定され、回収ポリエチレン
テレフタレート樹脂のみによる再生品はきわめて少な
い。例えば、回収ポリエチレンテレフタレート樹脂を容
器などの日用成形品や白衣などの不織布に再生利用する
場合は、ポロプロピレン樹脂などのポリオレフィン類ま
たは未使用のポリエチレンテレフタレート樹脂を通常１
０〜４０重量％程度混合している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、大量
に余剰化する回収ポリエチレンテレフタレート樹脂を原
料とし、低コストで、かつ多様な付加価値化した再生品
を得ることができ、しかも環境への負荷を軽減できる回
収ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物およびそれか
らなる成形品を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、機械的強さ
が低下したままの回収ポリエチレンテレフタレート樹脂
に焼成ケイソウ土を混練することにより回収ポリエチレ
ンテレフタレート樹脂の強度を向上させることができ、
これにより多様な再利用製品が開発可能であることを見
出した。また焼成ケイソウ土の含有量を調節することに
より、成形品の崩壊性と耐久性を調節することができる
ことを見出した。

【０００８】すなわち本発明は、次の回収ポリエチレン
テレフタレート樹脂組成物およびその成形品である。（１）回収ポリエチレンテレフタレート樹脂と焼成ケ
イソウ土とを含む回収ポリエチレンテレフタレート樹脂
組成物。（２）回収ポリエチレンテレフタレート樹脂が、ポリ
エチレンテレフタレート樹脂からなるボトルまたはその
他の包装容器の回収品を再利用したものである上記
（１）記載の回収ポリエチレンテレフタレート樹脂組成
物。（３）焼成ケイソウ土が５００〜１２００℃で焼成さ
れたケイソウ土粉末である上記（１）または（２）記載
の回収ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物。（４）回収ポリエチレンテレフタレート樹脂の含有量
が５０〜９７重量％、焼成ケイソウ土の含有量が３〜５
０重量％である上記（１）ないし（３）のいずれかに記
載の回収ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物。（５）回収ポリエチレンテレフタレート樹脂の含有量
が５０重量％以上７０重量％未満、焼成ケイソウ土の含
有量が３０重量％を超え５０重量％以下である上記
（１）ないし（３）のいずれかい記載の回収ポリエチレ
ンテレフタレート樹脂組成物。（６）回収ポリエチレンテレフタレート樹脂の含有量
が７０重量％以上９７重量％以下、焼成ケイソウ土の含
有量が３重量％以上３０重量％以下である上記（１）な
いし（３）のいずれかに記載の回収ポリエチレンテレフ
タレート樹脂組成物。（７）上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の樹
脂組成物からなる成形品。（８）上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の樹
脂組成物からなる日用成形品、農林業用成形品または土
木もしくは建築用成形品。（９）上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の樹
脂組成物からなる難燃性成形品。

【０００９】本発明で使用する回収ポリエチレンテレフ
タレート樹脂としては、回収されたポリエチレンテレフ
タレート樹脂であれば特に限定されない。ここでポリエ
チレンテレフタレート樹脂とはテレフタル酸とエチレン
グリコールとから重縮合によって得られるポリエステル
を意味するが、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸
および／またはエチレングリコール以外のジヒドロキシ
化合物が少量共重合されていてもよく、結晶性、非結晶
性ともに使用できる。

【００１０】回収ポリエチレンテレフタレート樹脂とし
ては、例えばごみとして出されたポリエチレンテレフタ
レート樹脂成形品を回収し、再利用可能なように再生さ
れたものなどが使用できる。回収ポリエチレンテレフタ
レート樹脂としては、回収されたＰＥＴ製のボトル、そ
の他の包装容器、これらの混合物などから内容物や混合
物を除き、破砕されたフレークまたはペレットが好まし
い。回収ポリエチレンテレフタレート樹脂中には、回収
過程などで混入する他の樹脂が少量含まれていてもよ
い。回収ポリエチレンテレフタレート樹脂は分子量およ
び流動性の目安を示すメルトフローレート（ＡＳＴＭ
Ｄ−１２３８準拠、荷重２．５４ｋｇｆ、２７０℃）が
好ましくは２０〜７５ｇ／１０分、さらに好ましくは３
５〜６５ｇ／１０分であるのが望ましい。

【００１１】本発明で使用する焼成ケイソウ土として
は、ケイソウ土を焼成したものが制限なく使用できる。
焼成温度は好ましくは５００〜１２００℃、さらに好ま
しくは８００〜１１００℃であるのが望ましい。焼成時
間は有機物が炭化する程度でよく、通常その炭化は色相
の変化により判別できる。ケイソウ土は植物性プランク
トンの珪酸質殻を主成分とする多孔性の無機物質であ
り、通常スポンジ状の微細構造が容積の７０％程度を占
め、１ｍｍ²当たり２万個程度の細孔を有しているケイ
藻の堆積物である。ケイソウ土は日本では能登半島、北
海道などから産出し、軽く、かつ微生物、水分、肥料等
を細孔に蓄える性質がある。そしてケイソウ土質セラミ
ックス多孔体の優れた耐火性、断熱性、軽量性、通気
性、調湿性、保水性、透水性、化学的安定性を利用して
耐火レンガ、こんろ、壁材および農園芸用土壌改良材な
どとして広く使用されているが、本発明においてもこの
ような公知のケイソウ土が制限なく使用できる。ケイソ
ウ土の産地などは特に限定されない。

【００１２】本発明では上記のようなケイソウ土の焼成
体を使用する。焼成によりケイソウ土に含まれる有機物
が分解し、強度が大きくなる。焼成したケイソウ土はか
さ比重が好ましくは０．４〜０．８、さらに好ましくは
０．５〜０．６、真比重が好ましくは２．０〜３．５、
さらに好ましくは２．２〜３．０、含水率が好ましくは
１０重量％以下、さらに好ましくは３重量％以下のもの
が使用される。

【００１３】本発明で使用する焼成ケイソウ土は粉末で
あるのが好ましく、超微粉を除いて粒径は小さいほどよ
い。平均粒径は好ましくは５〜６０μｍ、さらに好まし
くは１０〜４０μｍであるのが望ましい。

【００１４】本発明に用いる焼成ケイソウ土は多孔質で
あるため、保水性、通気性、肥料保持性などに優れ、土
壌中では水分や肥料をよく吸着する。このため、本発明
の回収ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物およびそ
の成形品を使用した後、土壌に還元した場合は土壌改良
にも寄与する。

【００１５】本発明の回収ポリエチレンテレフタレート
樹脂組成物の上記成分の含有量は、回収ポリエチレンテ
レフタレート樹脂および焼成ケイソウ土の合計に対して
回収ポリエチレンテレフタレート樹脂が好ましくは５０
〜９７重量％、さらに好ましくは５０〜９５重量％、焼
成ケイソウ土が好ましくは３〜５０重量％、さらに好ま
しくは５〜５０重量％であるのが望ましい。回収ポリエ
チレンテレフタレート樹脂および焼成ケイソウ土を上記
の範囲で配合することにより、回収ポリエチレンテレフ
タレート樹脂単独の場合に対して、成形性を保持すると
ともに、機械的強さおよび耐圧縮性などの物理的性質を
高めることができ、また難燃性（耐火性）および断熱性
を改善させることもできる。

【００１６】また本発明の回収ポリエチレンテレフタレ
ート樹脂組成物は焼成ケイソウ土の含有量を調節するこ
とにより、成形品の崩壊性と耐久性を調節することがで
きる。すなわち、焼成ケイソウ土の配合量を多くするこ
とにより、通常の使用には十分な強度を有しているが、
ある程度の力を加えることにより容易に崩壊する易崩壊
性の成形品を得ることができる。一方、焼成ケイソウ土
の配合量を少なくすることにより機械的強さが最も向上
し、耐久性に優れた成形品を得ることができる。

【００１７】具体的には、回収ポリエチレンテレフタレ
ート樹脂および焼成ケイソウ土の合計に対して回収ポリ
エチレンテレフタレート樹脂の含有量が好ましくは５０
重量％以上７０重量％未満、さらに好ましくは５０重量
％以上６０重量％以下、焼成ケイソウ土の含有量が好ま
しくは３０重量％を超え５０重量％以下、さらに好まし
くは４０重量％以上５０重量％以下である場合、易崩壊
性の成形品を得ることができる。焼成ケイソウ土の含有
量が３０重量％を超え５０重量％以下の場合、焼成ケイ
ソウ土がポリエチレンテレフタレート分子鎖の間に分散
して分子間架橋をはばみ、かつ焼成ケイソウ土がポリエ
チレンテレフタレート樹脂の粘弾性を低下させるため、
崩壊しやすい樹脂組成物が得られるものと推測される。

【００１８】一方、回収ポリエチレンテレフタレート樹
脂および焼成ケイソウ土の合計に対して回収ポリエチレ
ンテレフタレート樹脂の含有量が好ましくは７０重量％
以上９７重量％以下、さらに好ましくは８０重量％以上
９５重量％以下、焼成ケイソウ土の含有量が好ましくは
３重量％以上３０重量％以下、さらに好ましくは５重量
％以上２０重量％以下である場合、耐久性に優れた成形
品を得ることができる。焼成ケイソウ土の含有量が３重
量％以上３０重量％以下の場合、焼成ケイソウ土が、主
鎖が切断された回収ポリエチレンテレフタレート樹脂の
見かけの分子間架橋剤として作用するために、回収ポリ
エチレンテレフタレート樹脂の機械的強さが向上するも
のと推測される。

【００１９】本発明の回収ポリエチレンテレフタレート
樹脂組成物は非発泡体または発泡体のどちらにも使用で
き、発泡化した場合には断熱性、軽量性および通気性を
高めることもできる。

【００２０】本発明の回収ポリエチレンテレフタレート
樹脂組成物には、必要に応じて、本発明の目的を損なわ
ない範囲で、回収ポリエチレンテレフタレート樹脂以外
の樹脂、難燃剤、可塑剤、酸化防止剤、熱安定剤、紫外
線吸収剤、滑剤、離型剤、ワックス類、着色剤、結晶化
促進剤、水素イオン濃度調節剤、補強繊維のような充填
材等の副資材を配合してもよい。これらの副資材の配合
量は回収ポリエチレンテレフタレート樹脂および焼成ケ
イソウ土の合計量１００重量部に対して好ましくは０．
０１〜４０重量部、さらに好ましくは０．０３〜３０重
量部が適当である。

【００２１】上記難燃剤としては市販の臭素系、リン酸
エステル系、赤燐系、グアニル尿素系、水酸化アルミニ
ウムなどの無機系難燃剤のいずれもが使用できる。これ
らの中では、特にポリカーボネート用難燃剤が好まし
い。

【００２２】本発明の回収ポリエチレンテレフタレート
樹脂組成物は回収ポリエチレンテレフタレート樹脂、焼
成ケイソウ土および必要により配合される副資材を混合
することにより得られる。混合の方法はドライブレン
ド、例えばエクストルーダー、ニーダー等の混合または
混練装置による混練等の公知の方法が採用できる。混合
する際の温度は用いる装置と回収ポリエチレンテレフタ
レート樹脂のメルトフローレートに従い、好ましくは２
３０〜２８０℃とするのが望ましい。各成分を混合する
際、回収ポリエチレンテレフタレート樹脂はペレットと
して用いると、焼成ケイソウ土の舞い上がりを抑制する
ことができるので好ましい。また焼成ケイソウ土の含有
量が多いマスターバッチを予め調製しておき、このマス
ターバッチを使用することもできる。

【００２３】本発明の回収ポリエチレンテレフタレート
樹脂組成物を製造するに際しては可塑剤を併用すること
もでき、例えば回収ポリエチレンテレフタレート樹脂お
よび焼成ケイソウ土の合計量１００重量部に対して好ま
しくは３〜３５重量部、さらに好ましくは５〜３０重量
部の可塑剤を配合することができる。特に焼成ケイソウ
土の含有量が回収ポリエチレンテレフタレート樹脂およ
び焼成ケイソウ土の合計に対して４５重量％を超える場
合には可塑剤を併用するのが好ましく、この場合可塑剤
の添着作用、回収ポリエチレンテレフタレート樹脂の流
動化により、回収ポリエチレンテレフタレート樹脂およ
び焼成ケイソウ土をより均一に分散させることができ
る。可塑剤の具体的なものとしてはクエン酸アセチルト
リブチル、ジブチルフマレート、ジ−２−エチルヘキシ
ルマレート、各種ポリエステルオリゴマーなどが挙げら
れる。

【００２４】上記のような製造方法により、回収ポリエ
チレンテレフタレート樹脂組成物はバルクまたはペレッ
ト等の状態で得られ、そのままで使用できるほか、成形
品として各種の用途に使用することができる。成形品の
原料として使用する場合は、混練後ペレタイザーなどに
よりペレット化し、樹脂組成物のペレットを得るのが好
ましい。

【００２５】本発明の回収ポリエチレンテレフタレート
樹脂組成物は、余剰化する回収ポリエチレンテレフタレ
ート樹脂と微細な多孔性のもたらす焼成ケイソウ土とを
複合化することにより、回収ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂の成形性を保持するとともに、機械的強さおよび
耐圧縮性など物理的性質を高め、さらに難燃性も向上さ
せるので、回収ポリエチレンテレフタレート樹脂の従来
にない広い分野の再利用を可能にする。例えば、本発明
の回収ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物は日用成
形品、農林業用成形品、または土木もしくは建築用成形
品などの原料として好適に使用することができるが、こ
れらに限定されるものではなく、無発泡、発泡ともに従
来より合成樹脂が用いられているすべての用途に用いら
れる。

【００２６】日用成形品の具体的なものとしては、トレ
イ等の容器，包装シート等の包装材，小物箱、収納箱等
の収納ケース，箱の中の仕切り，ハンガー，クリップ，
屑かご、文具などがあげられる。また発泡体として緩衝
材、包装材、断熱材などとして使用することもできる。
シートの場合、無延伸のまま使用することもできるし、
延伸して延伸シートとして使用することもでき、無発
泡、発泡ともに真空、圧空成形できる。農林業用成形品
の具体的なものとしては、埴生や道路路肩の芝はりつ
け、シート固定などに用いる農業用杭（アンカーピ
ン），花卉、野菜栽培の支え用の支柱，花卉苗鉢、育苗
鉢、植木鉢、園芸ポット等の鉢類，鉢皿，シート，フェ
ンスなどがあげられる。土木もしくは建築用成形品の具
体的なものとしては、土止め杭、道路工事標識、誘導
板、工事枠板、壁タイル、難燃性タイル、シート、フェ
ンスなどがあげられる。また発泡体として緩衝材、断熱
材、遮音材などとして使用することもできる。

【００２７】本発明の回収ポリエチレンテレフタレート
樹脂組成物において焼成ケイソウ土の含有量が比較的多
い場合、例えば３０重量％を超え５０重量％以下の場
合、易崩壊性の成形品を成形することができるので、使
用期間の短い成形品または使い捨ての成形品の原料とし
て好適に使用することができる。易崩壊性の成形品の具
体的なものとしてはトレイ等の容器，包装シート等の包
装材などがあげられる。

【００２８】易崩壊性の成形品を使用後に廃棄する場合
は、ある程度の衝撃を加えることにより容易に崩壊し減
容化できるため、環境への負荷を軽減することができ
る。減容化した廃棄物は土壌に還元することができ、こ
の場合焼成ケイソウ土の微細な多孔性により、土壌改良
効果も期待できる。なお焼成ケイソウ土の含有量が比較
的多い易崩壊性の成形品の場合でも、回収ポリエチレン
テレフタレート樹脂のみを再利用する場合に比べて機械
的強さは向上しており、通常の使用には十分な強度を有
している。

【００２９】本発明の回収ポリエチレンテレフタレート
樹脂組成物において焼成ケイソウ土の含有量が比較的少
ない場合、例えば３重量％以上３０重量％以下の場合、
本発明の回収ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物は
機械的強さが最も向上しているので、回収ポリエチレン
テレフタレート樹脂のみを再利用する場合に比べて、用
途が一段と広がる。例えば、長期間の使用を可能にする
耐久性を必要とする耐久性の成形品の原料として好適に
使用することができる。耐久性成形品の具体的なものと
しては収納ケース，ハンガー，農林業用杭または支柱，
花卉苗鉢、育苗鉢、植木鉢、園芸鉢、園芸ポット等の鉢
類，壁タイル、難燃性タイル、農業用シート等の土木も
しくは建築用成形品などがあげられる。

【００３０】耐久性成形品も、易崩壊性の成形品の場合
よりも大きな力が必要であるが、衝撃を与えることによ
り破砕することができる。このため耐久性成形品を使用
後に破棄する場合は、破砕物を培養土に混ぜたり、また
大量に破棄する場合は破砕して減容化し、まとめて埋め
立てたり、焼却することができる。

【００３１】本発明の成形品は上記回収ポリエチレンテ
レフタレート樹脂組成物からなる成形品である。具体的
には、前記した日用成形品、農林業用成形品、または土
木もしくは建築用成形品などである。成形方法としては
射出成形、押出成形、ブロー成形、真空成形、圧空成
形、圧縮成形、インフレーション成形、Ｔダイ成形、カ
レンダー成形など、目的とする成形品に応じて任意の成
形方法を用いることができる。なお延伸を施す場合は、
焼成ケイソウ土の含有量が好ましくは２５重量％以下、
さらに好ましくは２０重量％以下であるのが望ましい。

【００３２】本発明の成形品としては、農林業または土
木・建築用成形品として屋外で用いられ、使用後は廃棄
されるような成形品が好ましい。例えば花卉苗鉢、花
卉、野菜の支柱、土止め杭は、芝のはりつけ、道路路肩
の埴生はりつけ、種子シートなどの固定に用いられる。
使用後は衝撃を与えて破砕し、培養土に混ぜてもよく、
大量に回収した場合は破砕し、まとめて埋め立てあるい
は焼却してもよい。道路工事標識など一時的に使用する
成形品は、使用後容易に破砕して減容化できるので埋め
立て処理ができる。これらの用途には、焼成ケイソウ土
含有量が高い成形品が好ましい。

【００３３】回収ポリエチレンテレフタレート樹脂およ
び焼成ケイソウ土はともに極めて安価な原料であり、焼
成ケイソウ土は優れた耐火材であるから、回収ポリエチ
レンテレフタレート樹脂に好ましくは３０〜５０重量％
で混合すると、回収ポリエチレンテレフタレート樹脂の
強度が向上するとともに難燃性を改善した成形品が得ら
れる。回収ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物は加
工性に富み、さまざまな成形加工ができ、難燃性を改善
した成形品としては、例えば、難燃性規格を満たす安価
な建材としての壁タイル、日用品トレイ、包装シートな
どが得られる。

【００３４】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、回収ポリ
エチレンテレフタレート樹脂に焼成ケイソウ土を配合す
ることにより、これまで再利用が限定されていた回収ポ
リエチレンテレフタレート樹脂の再利用分野を著しく拡
げることができ、しかも環境への負荷を軽減することの
できる回収ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物およ
びそれからなる成形品を安価に得ることができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例について説
明する。

【００３６】実施例１農業用杭および農業用支柱回収ポリエチレンテレフタレート樹脂フレークおよび焼
成ケイソウ土の粉末を用いて農業用杭および農業用支柱
を成形した。農業用杭（アンカーピン）として、埴生や
道路路肩の芝はりつけ、シート固定などに、農業用支柱
は花卉、野菜栽培の支えなどに用いられる。

【００３７】１）原料回収ポリエチレンテレフタレート樹脂としては、回収さ
れた飲料ＰＥＴボトルを破砕、分別した、よのペット
（株）製の非結晶性フレーク（長径２〜４ｍｍの無定形
片）を用いた。このフレークは混練しやすいように、あ
らかじめ１軸ニーダ造粒装置でペレットにして樹脂組成
物の調製に用いた。このペレットの分子量および流動性
の目安を示すメルトフローレートは４７ｇ／１０分（Ａ
ＳＴＭＤ−１２３８準拠、荷重２．５４ｋｇｆ、２７
０℃）である。ケイソウ土は（株）鍵主工業製の焼成粉
末（焼成温度：８００℃、平均粒径：４０μｍ）を１０
０℃で一夜乾燥して用いた。この焼成ケイソウ土はかさ
比重０．５、真比重２．２である。

【００３８】２）樹脂組成物の調製卓上２軸押出機を用い、回収ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂ペレットと焼成ケイソウ土の重量混合比が表１に
示す通りの樹脂組成物ペレット作成した。混練温度は２
７０℃である。

【００３９】

【表１】

【００４０】混練工程で、可塑剤を用いなくても焼成ケ
イソウ土５０重量％までは良好に分散したが、この濃度
の場合、押し出されたストランドが不連続であった。

【００４１】３）成形上記２）で得た樹脂組成物ペレットについて、焼成ケイ
ソウ土を４０重量％含むペレットを射出成形して３種類
の形状の土止め杭を作成した。加工条件は次の通りであ
る。成形装置：射出成形機、栗本鉄工社製、クロックナーＦ
−４０（商標）形状：１）６ｍｍ先細り角柱、長さ約６００ｍｍ２）５ｍｍφ先細り円筒、長さ５０ｍｍ３）面抑え付き、５ｍｍφ先細り円筒、長さ５０ｍｍ成形条件：成形温度；２７０℃ 金型温度；２３〜２６℃ 射出圧力；２６．７ＭＰａ射出時間；２０ｓｅｃ保持時間；２０ｓｅｃ冷却時間；２０ｓｅｃ

【００４２】先細り角柱、円筒状、上面抑え付きの３種
類の形状の杭は容易に成形できた。冷却過程で生じやす
いＰＥＴの結晶化による白化はこの条件では見られなか
った。比較のために、焼成ケイソウ土４０重量％のほか
にＰＥＴ単体および焼成ケイソウ土２０重量％のサンプ
ルも成形した。

【００４３】４）崩壊試験焼成ケイソウ土４０重量％の杭は、芝生に打ち込んで破
損することはなかったが、礫混じりの硬い土では衝撃で
折れた。さらに、折り曲げるように手で力を加えると容
易に折れ、コンクリート台の上でハンマーにより容易に
数個の破片と化した。一方、回収ポリエチレンテレフタ
レート樹脂のみを原料とする杭および焼成ケイソウ土２
０重量％の杭は、手で力を加えると折れ曲がるが破断せ
ず、ハンマーでは崩壊した。よって、焼成ケイソウ土２
０重量％の成形品は、花卉、野菜の農業用支柱としても
適用できる。

【００４４】実施例２難燃性タイル回収ポリエチレンテレフタレート樹脂および焼成ケイソ
ウ土を含む樹脂組成物を圧縮成形法により、タイルを成
形した。タイルは安価な難燃性の壁材などに用いられ、
また成形型を変えれば安価なトレイ類も成形できる。１）原料実施例１で調製した焼成ケイソウ土含有量４０重量％お
よび２０重量％の樹脂組成物ペレットを用いた。

【００４５】２）成形圧縮成形の条件は次の通りである。成形装置：圧縮成形機、２６トン、東邦プレス製作所
社製タイル型枠：鋳型；１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚み３ｍ
ｍ成形温度：２６０℃〜２７０℃ 成形時間：６０秒〜１２０秒

【００４６】圧縮温度２６０℃では成形できるが、タイ
ル中心部に空洞（ボイド）ができやすい。これは、合成
樹脂には固有の成形収縮があって、中心部や肉厚部分な
ど冷却の遅れた部分の収縮によって周囲が引っ張られ、
固化が遅れるときに、へこみやボイドを生じるためであ
る。成形品は茶褐色で硬く、表面に美麗な光沢がある。
なお、比較のための回収ポリエチレンテレフタレート樹
脂単体は、温度を変えても成形できなかった。

【００４７】３）難燃試験回収ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物からなる成
形品の燃焼性をＵＬ規格９４に基づき試験した。長さ１
２７ｍｍ、幅１３ｍｍ、厚み３．１ｍｍの標準試験片
を射出成形により作成し、判定基準は９４Ｖ−２を用い
た。なお、燃焼性は、９４Ｖ−０、９４Ｖ−１、９４Ｖ
−２の３段階の判定基準がある。９４Ｖ−０が最も燃焼
しにくい。結果は表２に示す通りであり、焼成ケイソウ
土含有量４０重量％ではＵＬ燃焼試験９４Ｖ−２に合格
した。したがって、回収ポリエチレンテレフタレート樹
脂組成物からなる成形品は日用品、建材などの資材とし
て再生する場合、新たな製品開発の可能性が拓けた。

【００４８】

【表２】

【００４９】実施例３シート回収ポリエチレンテレフタレート樹脂および焼成ケイソ
ウ土を含む樹脂組成物ペレットからシートを作成した。１）原料実施例１に示した方法に基づき、焼成ケイソウ土含有量
５重量％、２０重量％の樹脂組成物ペレットを作成し
た。

【００５０】２）成形上記１）で得た樹脂組成物ペレットをＴ−ダイ法で押出
成形し、厚さ３００、４５０、６００μｍのシートを作
成した。回収ポリエチレンテレフタレート樹脂は分子量
が低下して、それ自体でも延伸することが困難で、焼成
ケイソウ土は悪影響を及ぼすことが予想された。よっ
て、焼成ケイソウ土含有量は５重量％および２０重量％
の２種類とした。Ｔ−ダイ押出機設定条件は次の通りで
ある。成形装置：１軸Ｔ−ダイ押出機、陸亜社製スクリュウ：３５ｍｍ径、Ｌ／Ｄ＝２５スリット：１００μｍ〜１０００μｍ設定温度：２４０℃〜２７０℃ 原料ペレット：８０℃、一夜乾燥

【００５１】シート延伸は、焼成ケイソウ土含有量２０
重量％でも厚み６００μｍで可能であった。焼成ケイソ
ウ土含有量５重量％の場合、厚み変化に対する許容性が
あり、４５０μｍから６００μｍの範囲で良好に延伸で
き、回収ポリエチレンテレフタレート樹脂単体は、延伸
性は良好ではない。

【００５２】実施例４成形品の機械的強さ回収ポリエチレンテレフタレート樹脂および焼成ケイソ
ウ土の崩壊性を表す指標の一つとして、成形品の引張り
強さ、引張り弾性率、引張り伸びを測定した。試験条件
は直交化して行った。水準ごとに試験片は５片作成しそ
の平均を求めた。試験条件は次の通りである。引張り計測機：インストロン材料試験機５５８２型試験温度：室温試験片：ＡＳＴＭダンベルタイプ１、厚み３ｍｍ引張り速度：５０ｍｍ／ｍｉｎ標線間距離：５０ｍｍ伸び計測機：インストロン伸び計２６６３型

【００５３】試験結果を表３に示す。

【表３】

【００５４】引張り強さについて、回収ポリエチレンテ
レフタレート樹脂単体、焼成ケイソウ土含有量２０重量
％、４０重量％いずれも有意に変化する。すなわち、統
計的検定の結果から焼成ケイソウ土含有量２０重量％の
場合は、引張り強さが有意に向上し、引張り伸びは著し
く減少した。このことは、焼成ケイソウ土粒子の一部分
がＰＥＴ分子を仮架橋させ、これによりエネルギー弾性
を向上させていることが示唆され、ミクロには見かけの
分子量が向上したといえる。引張り弾性率は、回収ポリ
エチレンテレフタレート樹脂単体と焼成ケイソウ土含有
量２０重量％とでは、危険率１％では差は有意ではな
い。つまり、焼成ケイソウ土は他の機械的物性に影響す
るが、引張り弾性率は含有量２０重量％では回収ポリエ
チレンテレフタレート樹脂単体の性質をかなり保存して
いる。この性質は、実施例５に述べる摩耗性についても
同様であった。

【００５５】引張り伸びは、焼成ケイソウ土を混練する
と著しく低下し、焼成ケイソウ土含有量２０重量％と４
０重量％とでは危険率１％では、その差は有意ではな
い。すなわち、焼成ケイソウ土は回収ポリエチレンテレ
フタレート樹脂の引張り伸びを著しく低下させるが、含
有量が２０重量％以上になると影響力は乏しくなる。焼
成ケイソウ土含有量が２０重量％以上になると、マクロ
には焼成ケイソウ土が回収ポリエチレンテレフタレート
樹脂分子を分散させ、分子間のからみがなくなるためで
あろう。

【００５６】実施例５成形品の摩耗性成形品の摩耗性を、回収ポリエチレンテレフタレート樹
脂への焼成ケイソウ土混練が崩壊性に影響する指標と
し、ブランクと比較した。試験はＪＩＳＫ−７２０４
準拠テーバ式摩耗試験法によった。試験条件は次の通り
である。水準ごとに試験片２片を作成しその平均を求め
た。試験片：円板（１００ｍｍφ、厚み１．５ｍｍ）試験荷重：１ｋｇ摩耗輪：Ｈ−１８型

【００５７】試験結果を表４に示す。

【表４】

【００５８】あわせて、焼成ケイソウ土含有量の摩耗性
におよぼす平均値の差の検定を行った。焼成ケイソウ土
含有量２０重量％の場合は、有意水準１％、５％ともに
摩耗性に有意な影響を及ぼさない。４０重量％になると
急速に摩耗性が著しくなる。焼成ケイソウ土含有量２０
重量％の場合、引張り強さは焼成ケイソウ土を混練しな
い回収ポリエチレンテレフタレート樹脂よりむしろ有意
に向上することと合わせて、再生品の品質設計に重要な
特性が期待できる。

【００５９】実施例６成形品の曲げ試験回収ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物からなる成
形品の易崩壊性を表す指標として、ＡＳＴＭに準拠した
耐候性試験を行い、試験前後の曲げ強さおよび曲げ弾性
率を試験した。試験条件は次の通りである。水準ごとに
試験片は３片作成して平均を求めた。ＡＳＴＭＤ７９０準拠試験片：２４×６０×厚み２ｍｍスパン：４８ｍｍ試験装置：インストロン材料試験機５５８２型

【００６０】耐候性試験前後の曲げ強さおよび曲げ弾性
率の変化を表５に示す。

【表５】

【００６１】この試験は、崩壊性について興味深い結果
を示す。すなわち、曲げ強さ、曲げ弾性率ともに回収ポ
リエチレンテレフタレート樹脂単体は耐候性試験により
強さを増す。焼成ケイソウ土含有量４０重量％混練試料
は、曲げ強さ、曲げ弾性率ともに劣化の傾向を示した。
これらの有意差は平均値の差の検定でも明らかであっ
た。

【００６２】すなわち、回収ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂単体は、耐候性試験後に判断を誤る危険率５％の
もとで、有意に曲げ強さが向上し、曲げ弾性率は変化が
なかった。一方、焼成ケイソウ土含有量４０％の樹脂組
成物は、危険率１％でも有意に劣化を生じた。この耐候
性試験は、約２．４年の自然の陽光と風雨環境に相当す
る。この間に回収ポリエチレンテレフタレート樹脂単体
は、光と水の影響で分子末端が光重縮合または架橋を生
じて、分子量がむしろ向上し、一方、焼成ケイソウ土混
練物は光を透過しないから架橋せず劣化が始まるものと
考えられる。

【００６３】実施例７園芸鉢回収ポリエチレンテレフラレート樹脂に焼成ケイソウ土
を混練した樹脂組成物ペレットを用いて、園芸鉢を射出
成形した。１）原料実施例１で調製した焼成ケイソウ土含有量４０重量％お
よび２０重量％の樹脂組成物ペレットを用いた。さら
に、焼成ケイソウ土中間濃度ペレットとして、焼成ケイ
ソウ土含有量４０重量％のペレットに実施例１で用いた
回収ポエリエチレンテレフタレート樹脂ペレットを混合
して、焼成ケイソウ土含有量３０重量％の原料を作成し
た。比較のため実施例１で用いた回収ポリエチレンテレ
フタレート樹脂ペレット単体も用いた。成形前に原料は
すべて１４０℃で一夜乾燥した。

【００６４】２）成形射出成形条件は次の通りである。成形装置：射出成形機、日精樹脂工業社製、ＰＳｂＯＥ
９ＡＳＥ型金型：園芸鉢、外縁リブ付。鉢の口径９０ｍｍ、底径６
０ｍｍ、高さ８０ｍｍ、厚み０．５ｍｍ、外縁リブ幅
２．５ｍｍ、リブの数１６本可塑化時間：９．８ｓｅｃ充填時間：０．５５〜０．９５ｓｅｃ射出圧力：８．６〜１０．３ＭＰａフィーダ温度：２８０〜２９０℃ 金型表面温度：２８〜３０℃

【００６５】焼成ケイソウ土含有量２０重量％の樹脂組
成物ペレットは、つやのあるベージュ色の鉢が容易に成
形できた。焼成ケイソウ土含有量４０重量％の樹脂組成
物ペレットは成形できたが、上記射出条件では成形物の
多くはクラックを生じた。よって焼成ケイソウ土含有量
４０重量％のペレットに回収ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂ペレットを加えて、焼成ケイソウ土含有量が３０
重量％になるように混合した原料を供給して成形機フィ
ーダ内のスクリュで混練し、成形した。半透明の明るい
茶色の園芸鉢が得られた。比較のために、回収ポリエチ
レンテレフタレート樹脂ペレット単体も成形した。一般
に回収ポリエチレンテレフタレート樹脂は射出成形し難
いとされているが、上記の成形条件では、透明で光沢を
持つ可撓性のある園芸鉢が成形できた。

【００６６】３）崩壊性焼成ケイソウ土含有量４０重量％の園芸鉢は硬く、手で
力を加えると容易に無定形片に破砕し、園芸鉢としての
実用性は小さかった。焼成ケイソウ土含有量３０重量％
の園芸鉢は弾性があり、両手でやや強い力を加えると数
個の破片に崩壊した。コンクリートの台に置き、ハンマ
ーで衝撃を与えると容易に多数の無定形片に破砕した。
強い力を加えない限り破砕しないから、園芸鉢として使
用でき、不要になった場合には衝撃を加えることにより
容易に崩壊し減容化できる。焼成ケイソウ土含有量２０
重量％の園芸鉢もたわみが有り、手で強い力を加えると
破砕した。ハンマーによる衝撃試験では容易に破砕し、
衝撃を繰り返すと多くの細片になり減容化した。減容化
可能な園芸鉢として使用できる。比較のための回収ポリ
エチレンテレフタレート樹脂のみの園芸鉢は、両手で力
を加えても破砕できなかった。ハンマーによる衝撃試験
では破砕できるが、易崩壊性とは言えない。園芸鉢とし
て使用できるが透明であり、植物の育成には適さない。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｃ０８Ｋ 3/34 Ｃ０８Ｋ 3/34 ４Ｊ００２Ｅ０４Ｃ 2/20 Ｅ０４Ｃ 2/20 ＦＦターム(参考） 2B022 AB06 BA01 BA21 CA10 2B023 AC03 AC10 2B027 NC02 NC16 NC24 NC40 ND01 2E162 CD04 FA00 4F071 AA46 AB26 BB05 BC07 4J002 CF061 DJ036 FD016

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回収ポリエチレンテレフタレート樹脂と
焼成ケイソウ土とを含む回収ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂組成物。
【請求項２】回収ポリエチレンテレフタレート樹脂
が、ポリエチレンテレフタレート樹脂からなるボトルま
たはその他の包装容器の回収品を再利用したものである
請求項１記載の回収ポリエチレンテレフタレート樹脂組
成物。
【請求項３】焼成ケイソウ土が５００〜１２００℃で
焼成されたケイソウ土粉末である請求項１または２記載
の回収ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物。
【請求項４】回収ポリエチレンテレフタレート樹脂の
含有量が５０〜９７重量％、焼成ケイソウ土の含有量が
３〜５０重量％である請求項１ないし３のいずれかに記
載の回収ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物。
【請求項５】回収ポリエチレンテレフタレート樹脂の
含有量が５０重量％以上７０重量％未満、焼成ケイソウ
土の含有量が３０重量％を超え５０重量％以下である請
求項１ないし３のいずれかい記載の回収ポリエチレンテ
レフタレート樹脂組成物。
【請求項６】回収ポリエチレンテレフタレート樹脂の
含有量が７０重量％以上９７重量％以下、焼成ケイソウ
土の含有量が３重量％以上３０重量％以下である請求項
１ないし３のいずれかに記載の回収ポリエチレンテレフ
タレート樹脂組成物。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載の樹
脂組成物からなる成形品。
【請求項８】請求項１ないし６のいずれかに記載の樹
脂組成物からなる日用成形品、農林業用成形品または土
木もしくは建築用成形品。
【請求項９】請求項１ないし６のいずれかに記載の樹
脂組成物からなる難燃性成形品。