JP2003053768A

JP2003053768A - リサイクルｐｅｔの成形方法

Info

Publication number: JP2003053768A
Application number: JP2001243762A
Authority: JP
Inventors: Yukio Wada; 幸男和田
Original assignee: HINODE PLASTIC KOGYO KK
Current assignee: HINODE PLASTIC KOGYO KK
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2003-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】リサイクル用ＰＥＴ材料のみを用いて充分な
強度のリサイクル成型品を成形することができるリサイ
クルＰＥＴの成形方法を提供すること。【解決手段】リサイクルＰＥＴの非結晶フレーク状片
を加熱処理し、フレーク状片に含まれる水分を除去する
とともに、このフレーク状片を結晶化させる加熱工程Ｓ
１と、加熱処理した結晶フレーク状片を成形材料として
用いて射出成形する射出成形工程Ｓ５と、を有するリサ
イクルＰＥＴの成形方法。必要に応じて、加熱工程の後
に、フレーク状片の塊を粉砕して結晶フレーク状片にす
る粉砕工程を遂行する。また、必要に応じて、粉砕工程
と成形工程との間に、結晶フレーク状片を再加熱してそ
れに含まれる水分を除去する再加熱工程を遂行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＥＴをフレーク
状片に粉砕した後にリサイクルするリサイクルＰＥＴの
成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、材料の有効的利用、環境保護等の
観点からリサイクルが見直され、例えば、飲料水等の容
器として広く用いられているＰＥＴ（ポリエチレンテレ
フタレート）製ボトルは、リサイクルされて各種成型品
として利用されている。

【０００３】例えば、ＰＥＴ製ボトルをリサイクルする
ときには、まず、使用済みボトルを粉砕装置によってフ
レーク状片に粉砕し、粉砕したフレーク状片を成形材料
として用いている。しかし、粉砕したフレーク状片をそ
のまま用いたのでは、成形時に樹脂が結晶化し易く、結
晶化した場合、成形品の耐衝撃性が悪くなり、強度が大
きく低下し、成形品の用途が著しく制限される。また、
成形時の樹脂の流動性が悪く、成形品の成形不良が起こ
りやすいという問題がある。

【０００４】そこで、このような問題を解消するため
に、成形材料の性質を改善するための改質剤が提案され
実用に供されている。この種の改質剤はパウダー状であ
り、リサイクルするフレーク状片（ＰＥＴ）に混合して
用いられる。このような改質剤を用いると、リサイクル
成型品の耐衝撃性及び成形時の樹脂流動性をある程度改
善することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リサイ
クルするフレーク状片に改質剤を混合することは、改質
剤自体が高価である故に、リサイクル成形品の製造コス
トが上昇し、このコスト上昇がリサイクルが進まない原
因の一つになっている。また、改質剤を混合すること
は、リサイクル成型品におけるフレーク状片の使用量が
少なくなり、リサイクルするフレーク状片のリサイクル
率が低下し、ＰＥＴ製品を高効率でリサイクルすること
ができない。

【０００６】本発明の目的は、リサイクル用ＰＥＴ材料
のみを用いて充分な強度のリサイクル成型品を成形する
ことができるリサイクルＰＥＴの成形方法を提供するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、リサイクル
するフレーク状片は非結晶状態であり、このような非結
晶状態のＰＴＥは吸水性が高くて比較的多くの水分を含
んでいるが、リサイクル成形前に、フレーク状片に含ま
れている水分を除去することによって、リサイクル成形
時に樹脂が結晶化し難くなり、これによって、リサイク
ル成型品の耐摩耗性、成形時に樹脂の流動性等を著しく
改善できることを見出した。

【０００８】即ち、本発明は、リサイクルＰＥＴの非結
晶フレーク状片を加熱処理し、フレーク状片に含まれる
水分を除去するとともに、このフレーク状片を結晶化さ
せる加熱工程と、前記加熱処理した結晶フレーク状片を
成形材料として用いて射出成形する射出成形工程と、を
有することを特徴とするリサイクルＰＥＴの成形方法で
ある。

【０００９】本発明に従えば、リサイクルＰＥＴのフレ
ーク状片に加熱処理が施される。この加熱処理によっ
て、フレーク状片に含まれる水分が除去され、その含水
量が非常に少なくなり、その含水率をほとんど零（ゼ
ロ）にすることができる。また、かく加熱することによ
って、非結晶状態にあるフレーク状片が結晶化して水分
を吸収し難い状態となり、成形前における水分の吸収を
抑えることができる。その後、成形工程にて、結晶フレ
ーク状片を用いて成形、例えば射出成形を行う。成形段
階においては、結晶フレーク状片は水分をほとんど含ん
でいないので、成形時におけるリサイクル成形品の結晶
化が進まず、従って、非結晶状態のリサイクル成型品を
製造することができ、これによって、リサイクル成形品
の耐衝撃性が著しく改善され、充分な強度のリサイクル
成形品を得ることができる。また、結晶フレーク状片が
水分をほとんど含んでいないので、成形時の樹脂の流動
性も改善され、成形不良の発生も著しく低減することが
できる。

【００１０】また、本発明では、前記加熱工程の後に、
フレーク状片の塊を粉砕して結晶フレーク状片にする粉
砕工程が遂行されることを特徴とする。本発明に従え
ば、加熱工程の後に粉砕工程が遂行される。非結晶フレ
ーク状片を加熱して結晶化すると、フレーク状片がくっ
ついて塊状になりやすいが、このように粉砕工程を行う
と、塊状のフレーク状片が所定サイズの結晶フレーク状
片となり、成形材料としての結晶フレーク状片の流動性
が良くなる。従って、成形時に結晶フレーク状片をスム
ースに安定して供給することができ、成形不良を少なく
することができる。

【００１１】また、本発明では、前記粉砕工程と前記成
形工程との間にて、結晶フレーク状片を再加熱してそれ
に含まれる水分を除去する再加熱工程が遂行されること
を特徴とする。

【００１２】本発明に従えば、成形工程の前に再加熱工
程を行うので、結晶フレーク状片に含まれている水分を
除去することができ、これによって、リサイクル成形品
の耐衝撃性を一層改善することができるとともに、成形
不良の発生も更に低減することができる。加熱工程後に
結晶フレーク状片を放置する（又は粉砕工程後の結晶フ
レーク状片を放置する）と、結晶フレーク状片が水分を
少し吸収するようになるため、このようなときには、再
加熱工程を行うようにするのが望ましい。

【００１３】また、本発明では、前記加熱工程において
は、非結晶フレーク状片を攪拌しながら１１０〜１８０
℃の熱風を２〜５時間吹き付けることを特徴する。本発
明に従えば、非結晶フレーク状片を撹拌しながら熱風を
吹き付けるので、これらを実質上均一に加熱処理するこ
とができる。非結晶フレーク状片の撹拌は、例えば撹拌
部材を回動するようにしてもよく、或いはこれらを収容
する容器ハウジング自体を回動するようにしてもよい。
また、加熱処理は、１１０〜１８０℃の熱風を２〜５時
間吹き付けることによって行うので、フレーク状片に含
まれた水分をほとんど除去することができるとともに、
非結晶状態のフレーク状片を結晶化することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従うリサイクルＰＥＴの成形方法について説明す
る。図１は、リサイクルＰＥＴの成形方法の各工程を簡
略的に示す工程図であり、図２は、図１の成形方法の加
熱工程で用いる加熱装置の一例を示す簡略図であり、図
３は、図１の成形方法の再加熱工程で用いる再加熱装置
の一例を示す簡略図であり、図４は、図１の成形方法の
成形工程で用いる成形装置の一例を示す簡略図であり、
図５は成形工程で用いる成形装置の他の例を示す簡略図
である。

【００１５】図１において、この成形方法は、ＰＥＴ部
材粉砕工程Ｓ１、加熱工程Ｓ２、粉砕工程Ｓ３、再加熱
工程Ｓ４及び成形工程Ｓ５から構成される。ＰＥＴ部材
粉砕工程Ｓ１では、ＰＥＴ製品として広く使用されてい
る例えばＰＥＴ製ボトルを回収し、回収したＰＥＴ製ボ
トルをそれ自体周知の粉砕装置（図示せず）を用いてフ
レーク状片に粉砕する。この粉砕工程Ｓ１では、ＰＥＴ
製ボトルが例えば５〜７ｍｍ程度のフレーク状片に粉砕
される。このようなＰＥＴのフレーク状片は、リサイク
ル用の樹脂材料として市販されており、このような市販
のフレーク状片を用いるようにしてもよい。この成形方
法では、ＰＥＴのフレーク状片（換言すると、リサイク
ル用ＰＥＴ材料）を実質上１００％用い、他の物質、例
えば改質剤、新しいＰＥＴ材料等を含むことなくリサイ
クル成形するものである。

【００１６】加熱工程Ｓ２では、ＰＥＴのフレーク状片
に対して加熱処理が行われる。この加熱処理は、１１０
〜１８０℃の温度で２〜５時間行われ、非結晶フレーク
状片に例えば熱風を吹き付けることによって行われる。
非結晶状態のＰＥＴのフレーク状片は水分を吸収し易
く、空気中に放置すると空気中の水分を吸収し、その含
水率が大きくなる。このような非結晶のフレーク状片を
上述したように加熱処理すると、フレーク状片に含まれ
た水分が除去され、その含水率が著しく低下してほぼ零
（ゼロ）になる。また、このように加熱することによっ
て、非結晶状態のフレーク状片が結晶化し、結晶化する
と水分をほとんど吸収しなくなり、その後の水分吸収を
著しく抑えることができる。

【００１７】加熱温度が１１０℃より低くなると、非結
晶フレーク状片の結晶化が進まず、また含んだ水分を効
率良く除去することができない。また、加熱温度が１８
０℃を超えると、異常加熱となって水分が蒸発して樹脂
が劣化するようになる。更にまた、加熱時間が２時間よ
り短くなると、非結晶フレーク状片を充分に加熱処理す
ることができず、フレーク状片の結晶化、含有水分の除
去を充分に行うことができない。また、加熱時間が５時
間を超えると、フレーク状片を必要以上に加熱するよう
になり、それ故に、加熱エネルギーを無駄に消費するよ
うになる。

【００１８】この加熱工程Ｓ２においては、例えば、図
２に示す加熱装置が用いられる。図２を参照して、図示
の加熱装置２は、加熱処理する非結晶フレーク状片４が
収容される容器ハウジング６を備え、その下端部に排出
部８が設けられ、その上端部に投入部１０が設けられて
いる。この容器ハウジング６の下部には、仕切りプレー
ト１２によって熱風空間１４が形成され、仕切りプレー
ト１２の中央部には吹出し口１６が設けられている。

【００１９】容器ハウジング６内には、収容されたフレ
ーク状片４を撹拌するするための撹拌手段１８が設けら
れている。図示の撹拌手段１８は、容器ハウジング６の
天壁に回転自在に支持された回転軸２０を有し、この回
転軸２０の一端側は天壁から実質上垂直下方に延び、そ
の中間部及び下端部に撹拌部材２２，２４が設けられて
いる。回転軸２０の他端部はこの天壁から外部に突出
し、この突出端部が駆動源としての電動モータ２６に駆
動連結されている。

【００２０】容器ハウジング６の投入部１０に関連し
て、投入ホッパ２８が設けられている。投入ホッパ２８
の排出部には投入弁３０が設けられ、この投入弁３０及
び投入ライン３２を介して容器ハウジング６の投入部１
０に接続されている。加熱処理すべき非結晶フレーク状
片４は投入ホッパ２８内に投入され、投入弁３０を開状
態にすることによって、投入ホッパ２８内のフレーク状
片４が投入ライン３２及び投入部１０を通して容器ハウ
ジング６内に投入される。

【００２１】容器ハウジング６に関連して、熱風循環ラ
イン３４が設けられ、この熱風循環ライン３４に、ダス
ト除去装置３６、送風装置３８、微細ダスト・水分除去
装置４０及び加熱ヒータ装置４２が設けられている。ダ
スト除去装置３６はダスト除去用ホッパ４４を備え、こ
のダスト除去用ホッパ４４によって、熱風循環ライン３
４を流れる熱風に含まれたダストが除去され、除去され
たダストは回収ボックス４６に回収される。送風装置３
８は電動モータ４８によって回転駆動される送風ファン
（図示せず）を備え、この送風ファンは熱風を循環ライ
ン３４を通して循環する。微細ダスト・水分除去装置４
０は、水分を吸着する吸着剤を含むフィルタ５０を備
え、熱風が通過することによって、熱風に含まれた微細
なダストがフィルタ５０によって除去されるとともに、
熱風に含まれた水分が吸着剤に吸着され、これによって
熱風中の水分が除去される。加熱ヒータ装置４２は電気
ヒータ５２を備え、加熱ヒータ装置４２を流れる熱風
は、この電気ヒータ５２により加熱され、上述した所定
温度に加熱された熱風が容器ハウジング６の熱風空間１
４に送給される。

【００２２】容器ハウジング６の排出部８には排出弁５
４が設けられ、この排出弁５４の下方に収容ボックス５
６が配設され、排出弁５４を開状態にすることによっ
て、加熱処理された結晶フレーク状片４が排出部８から
収容ボックス５６内に排出される。また、図示していな
いが、微細ダスト・水分除去装置４０に関連してパージ
手段が設けられており、熱風循環ライン３４による熱風
の循環を停止する一方、このパージ手段を作動させるこ
とによって、フィルタ５０を通過する空気（又は熱風）
により、フィルタ５０に付着した微細なダスト及び吸着
剤に吸着された水分が除去され、フィルタ５０及び吸着
剤が元の状態に再生される。

【００２３】この加熱装置２においては、加熱ヒータ装
置４２からの熱風が熱風循環ライン３４を通して容器ハ
ウジング６の熱風空間１４に送給され、吹出し口１６か
ら容器ハウジング６内のフレーク状片４に向けて吹き付
けられる。このとき、攪拌手段１８は所定方向に回動さ
れ、この攪拌手段１８によってフレーク状片４が攪拌さ
れ、吹出し口１６からの熱風が容器ハウジング６内のフ
レーク状片４に実質上均一に作用する。このように熱風
が作用するので、非結晶フレーク状片４に含まれた水分
が除去され、その含水率がほぼ零（ゼロ）になるととも
に、非結晶フレーク状片４が結晶化し、水分を吸収し難
くい特性に変わる。容器ハウジング６内に噴出した熱風
は、熱風循環ライン３４を循環し、ダスト除去装置３６
にてダストが除去され、微細ダスト・水分除去装置４０
にて微細ダスト及び水分が除去された後に加熱ヒータ装
置４２に流れる。このようにして容器ハウジング６内の
フレーク状片４に対して加熱処理が行われる。

【００２４】この加熱装置２では、容器ハウジング６内
に攪拌手段１８を配設し、この攪拌手段１８を回動させ
てフレーク状片４の攪拌を行っているが、このような構
成に代えて、容器ハウジング自体を回転自在に支持する
とともに、この容器ハウジングの内面に攪拌部材を設
け、容器ハウジングを所定方向に回動させて攪拌部材に
よってフレーク状片を攪拌するようにしてもよい。

【００２５】次に、粉砕工程Ｓ３では、加熱処理された
結晶フレーク状片４に対して、粉砕加工が施される。フ
レーク状片４を加熱処理して結晶化すると、フレーク状
片４がくっついて塊になり易く、それ故に、加熱工程Ｓ
２にて加熱処理した結晶フレーク状片４をそのまま成形
材料として用いると、リサイクル成形時にその流動性が
悪くなって成形材料（フレーク状片４）をスムースに安
定供給することができず、成形不良の原因となる。これ
に対して、粉砕工程Ｓ３にて塊になった結晶フレーク状
片４に破砕加工を施して結晶フレーク状片にすると、そ
の大きさが小さくなって所定サイズになるとともに、そ
れらの突出部も少なくなる。それ故に、結晶フレーク状
片の流動性が良くなり、成形時に安定供給することがで
き、これによって、成形不良の発生を少なくすることが
できる。

【００２６】粉砕加工は、例えば、切断カッタ部を有す
る一対のカッタローラを備えたそれ自体周知の粉砕装置
（図示せず）が用いられ、この粉砕装置によって、塊っ
た結晶フレーク状片は、例えば４〜８ｍｍ程度の大きさ
の結晶フレーク状片に粉砕される。結晶フレーク状片の
大きさが４ｍｍより小さくなると、それ自体が粉体状と
なるために、後の成形工程において計量が難しくなり、
成形不良の原因になる。また、結晶フレーク状片の大き
さが８ｍｍを超えると、結晶フレーク状片の安定供給が
難しくなる。

【００２７】次に、再加熱工程Ｓ４では、ＰＥＴの結晶
フレーク状片に対して再加熱処理が行われる。この再加
熱処理は、１１０〜１８０℃の温度で２〜５時間行わ
れ、結晶フレーク状片に例えば熱風を吹き付けることに
よって行われる。結晶フレーク状片を上述したように再
加熱処理すると、加熱処理後に吸収した水分が除去さ
れ、結晶フレーク状片の含水率がほぼ零（ゼロ）にな
る。

【００２８】加熱温度が１１０℃より低くなると、含ま
れた水分を効率良く除去することができず、再加熱時間
を長くする必要があり、また加熱温度が１８０℃を超え
ると、異常加熱となって水分が蒸発して樹脂が劣化する
ようになる。更にまた、加熱時間が２時間より短くなる
と、結晶フレーク状片に対する再加熱処理が不充分とな
り、含有水分の除去を充分に行うことができず、また加
熱時間が５時間を超えると、結晶フレーク状片を必要以
上に加熱するようになり、加熱エネルギーを無駄に消費
するようになる。

【００２９】この再加熱工程Ｓ４においては、例えば、
図３に示す再加熱装置が用いられる。図３を参照して、
図示の再加熱装置３の基本的構成は、図２に示す加熱装
置２と同一であり、図２の加熱装置と実質上同一の部材
には同一の番号を付し、その説明を省略する。この再加
熱装置６２では、加熱処理済みの結晶フレーク状片４を
収容するための収容ボックス５６に代えて、スクリュー
搬送機構６４が用いられている。スクリュー搬送機構６
４は、細長い円筒状ハウジング６６と、このハウジング
６６内に回転自在に配設された搬送スクリュー６８とを
備えており、搬送スクリュー６８が所定方向に回動する
ことによって、容器ハウジング６から排出部８及び排出
弁５４を通して排出された再加熱処理済み結晶フレーク
状片７０が、矢印７２で示す方向に送給される。また、
この再加熱装置６２では、ダストを除去するためのダス
ト除去装置が省略されている。再加熱装置６２のその他
の構成は、図２に示す加熱装置２の構成と実質上同一で
ある。尚、再加熱装置６２においてもダスト除去装置を
設けるようにしてもよい。

【００３０】この再加熱装置６２では、加熱ヒータ装置
４２からの熱風が熱風循環ライン３４を通して容器ハウ
ジング６の熱風空間１４に送給され、吹出し口１６から
容器ハウジング６内の結晶フレーク状片７０に向けて吹
き付けられる。このとき、攪拌手段１８は結晶フレーク
状片７０を攪拌するので、吹出し口１６からの熱風は容
器ハウジング６内の結晶フレーク状片７０に実質上均一
に作用し、これによって、結晶フレーク状片７０に含ま
れた水分を除去し、その含水率がほぼ零（ゼロ）にな
る。

【００３１】この再加熱工程Ｓ４の後に成形工程Ｓ５が
行われる。成形工程Ｓ５では、再加熱処理された結晶フ
レーク状片が成形材料として用いられ、この結晶フレー
ク状片を溶融（可塑化）して、例えば射出成形によって
所定形状に成形される。成形材料が所定大きさのフレー
ク状片であるので、その送給がスムースに安定して行わ
れ、これによって、成形不良の発生を少なくすることが
できる。また、成形材料の結晶フレーク状片は水分をほ
とんど含んでいないので、成形時における成形品の結晶
化が進まず、非結晶状態の成形品を得ることができる。
従って、耐衝撃性の低下を改善し、充分な硬度のリサイ
クル成形品を得ることができるとともに、成型品の全体
が非結晶状態であるので、美しい外観のリサイクル成形
品を得ることができる。また、結晶フレーク状片が水分
をほとんど含んでいないので、可塑化したときの樹脂の
流動性も改善され、これによっても成形不良の発生を低
減することができる。

【００３２】この成形工程Ｓ５においては、例えば、図
４に示す成形装置が用いられる。図４を参照して、図示
の射出成形装置８２は二軸タイプのものであり、結晶フ
レーク状片を可塑化するための可塑化部８４と、可塑化
した樹脂（ＰＥＴ）を射出するための射出部８６と、所
定形状の成形品を成形するための固定金型８８及び可動
金型９０とから構成されている。可塑化部８４は所定方
向に延びる可塑化バレル９２を備え、この可塑化バレル
９２内に可塑化スクリュー９４が回転自在に配設され、
この可塑化スクリュー９４が、例えば電動モータ（図示
せず）で矢印９６で示す方向に回動される。可塑化バレ
ル９２の一端部には供給ホッパ９８が設けられ、また可
塑化バレル９２の周囲には加熱ヒータ１００が配設され
ている。

【００３３】射出部８６は、固定金型８８に向けて延び
る射出部バレル１０４を備え、この射出部バレル１０４
内に射出プランジャ１０６が矢印１０８，１１０で示す
方向に移動自在に装着され、例えば油圧シリンダ機構、
電動モータ等によって往復移動される。射出プランジャ
１０６の先端側（固定金型８８側）には射出室１１２が
形成され、この射出室１１２が連通流路１１４を介して
可塑化部８２の可塑化バレル９２の先端部に連通され、
この連通流路１１４に、射出室１１２内の溶融樹脂が連
通流路１１４を通して可塑化バレル９２側に逆流するの
を防止するための逆止弁１１６が配設されている。射出
バレル１０４の先端部にはノズル１１８が設けられ、こ
のノズル１１８は固定金型８８と所定の位置関係に保た
れ、また、射出バレル１０４の周囲には、射出室１１２
内の溶融樹脂を所定温度に維持するための加熱ヒータ１
２０が設けられている。

【００３４】このような成形装置８２においては、成形
材料としての結晶フレーク状片は、供給ホッパ９８に供
給され、供給ホッパ９８から可塑化バレル９２内に送給
される。この結晶フレーク状片７０の投入については、
再加熱装置６２のスクリュー搬送機構６４の排出側を成
形装置８２の供給ホッパ９８の上方に配置し、再加熱装
置６２によって再加熱処理した結晶フレーク状片７０を
スクリュー搬送機構６４により搬送してこの供給ホッパ
９８に直接的に投入するようにしてもよい。

【００３５】このようにして送給された結晶フレーク状
片は、可塑化スクリュー９４によって矢印１０２で示す
方向に送給され、粉砕されて所定大きさである故にスム
ースに安定して送給され、かく送給される間に、加熱ヒ
ータ１００によって加熱されて可塑化（溶融）される。

【００３６】このように可塑化された樹脂（ＰＥＴ）
は、連通流路１１４及び逆止弁１１６を通して射出部８
６の射出室１１２に送給され、射出室１１２への流入に
応じて射出プランジャ１０６が矢印１１０で示す方向
（固定金型８８から離れる方向）に移動する。このよう
にして所定量の樹脂が射出室１１２に流入すると、射出
プランジャ１０６が矢印１０８で示す方向（固定金型８
８に近接する方向）に移動され、この射出プランジャ１
０６の作用によって、射出室１１２内の溶融樹脂はノズ
ル１１８及び固定金型８８のゲート１２２を通して金型
空間１２４（固定金型８８と可動金型９０によって規定
される空間）内に供給される。そして、この樹脂が冷却
されて固化することによって、所定形状のリサイクル成
型品が形成される。

【００３７】この成形工程Ｓ５においては、図４に示す
二軸タイプの成形装置８２に代えて、図５に示す同軸タ
イプ（インラインタイプ）の成形装置を用いることもで
きる。図５を参照して、図示の射出成形装置１３２で
は、射出プランジャ１３４と可塑化スクリュー１３６と
が同軸状に配設され、射出プランジャ１３４の内側に可
塑化スクリュー１３６が配設されている。装置本体１３
８の上端部には、供給ホッパ１４０が設けられ、供給ホ
ッパ１４０に投入された結晶フレーク状片は、射出プラ
ンジャ１３４と可塑化スクリュー１３６との間の空間を
通して矢印１４２で示す方向に送給される。可塑化スク
リュー１３６の先端部には逆止弁（図示せず）が配設さ
れ、この空間は、逆止弁を介して射出室（射出プランジ
ャ１３４が矢印１４４で示す方向に後退することによっ
て、この射出室が形成される）に連通される。射出プラ
ンジャ１３４はバレル１４６内に移動自在に装着されて
いる。バレル１４６の先端部には先端部材１４８が装着
され、この先端部材１４８にノズル１５０が取り付けら
れ、このノズル１５０は固定金型１５２と所定の位置関
係に保たれる。固定金型１５２は、図示していない可動
金型とともに金型空間１５３を規定する。また、バレル
１４６の周囲には、結晶フレーク状片を可塑化するとと
もに、射出室１１２内に流入した溶融樹脂を所定温度に
維持するための加熱ヒータ１５４が設けられている。

【００３８】このような成形装置１３２においては、成
形材料としての結晶フレーク状片は、供給ホッパ１４０
に供給され、供給ホッパ１４０から射出プランジャ１３
４と可塑化スクリュー１３６との間の空間に供給され、
可塑化スクリュー９４の回転によって矢印１４２で示す
方向に送給され、かく送給される間に、加熱ヒータ１５
４によって加熱されて可塑化（溶融）される。

【００３９】このように可塑化された樹脂（ＰＥＴ）
は、逆止弁（図示せず）を通して射出室に送給され、射
出室への流入に応じて射出プランジャ１３４が矢印１４
４で示す方向（固定金型１５２から離れる方向）に移動
する。このようにして所定量の樹脂が射出室に流入する
と、射出プランジャ１３４が射出シリンダ１５６によっ
て矢印１４２で示す方向に移動され、この射出プランジ
ャ１３４の作用によって、射出室内の溶融樹脂はノズル
１５０及び固定金型１５２のゲート１５８を通して金型
空間１５３内に供給される。そして、この樹脂が冷却さ
れて固化することによって、所定形状のリサイクル成型
品が形成される。このように図５に示す成形装置１３２
を用いても図４に示す成形装置８２を用いた場合と同様
にリサイクル成形することができる。

【００４０】以上、本発明に従う成形方法の一実施形態
について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種
々の変形乃至修正が可能である。

【００４１】例えば、図示の実施形態では、粉砕工程Ｓ
３と成形工程Ｓ５との間に再加熱工程Ｓ４を設けている
が、加熱工程Ｓ２、粉砕工程Ｓ３及び成形工程Ｓ５を実
質上連続して行う場合には、加熱工程Ｓ２後にフレーク
状片４が水分を吸収することがほとんどなく、従って、
このような場合、再加熱工程Ｓ４を省略することができ
る。

【００４２】また、図示の実施形態では、加熱工程Ｓ２
の後に粉砕工程Ｓ３を設けているが、加熱工程Ｓ２にお
ける加熱処理時の結晶フレーク状片４のくっつきを防止
することができるときには、この粉砕工程Ｓ３を省略す
ることができる。例えば、加熱装置６の容器ハウジング
６を斜めに回転自在に配置し、この容器ハウジング６内
にフレーク状片４とともに例えば金属製攪拌部材、例え
ばアルミニウム製の球状部材をいれた場合、容器ハウジ
ングの回動によって金属製攪拌部材がフレーク状片とと
もに攪拌され、これによって結晶化に伴うフレーク状片
のくっつきを防止することができる。

【００４３】

【実施例及び比較例】発明の効果を確認するために、次
の通りの実験を行った。市販されているリサイクル用Ｐ
ＥＴ用材料（大きさ：約５〜６ｍｍ）を用いてリサイク
ル成形を行った。実施例１として、カワタ株式会社が販
売する加熱装置を用い、この容器ハウジング内に７０ｋ
ｇのリサイクル用ＰＥＴ材料を投入し、１３０℃の熱風
でもって３時間加熱して加熱処理を行った。次いで、ダ
イコー精機株式会社が販売する粉砕装置を用いてくっつ
いた結晶フレーク状片を約５ｍｍの大きさに粉砕し、粉
砕した後、約２時間空気中に放置した。その後、カワタ
株式会社が販売する加熱装置を用い、容器ハウジング内
に、粉砕後の結晶フレーク状片を投入し、１３０℃の熱
風でもって３時間加熱して再加熱処理を行った。そし
て、再加熱後の結晶フレーク状片を成形材料として射出
成形によってフロアユニットを形成した。射出成形は、
東芝機械株式会社が販売する射出成形装置（型番：ＩＳ
２２０Ｅ）を用い、バレル温度：２５０〜２８０℃、射
出速度：中速、射出圧力：中圧の成形条件で行った。ま
た、実施例２として、加熱工程の加熱条件を１５０℃の
熱風で３時間加熱した以外は、実施例１と同様にしてフ
ロアユニットを射出成形した。実施例１及び２の結果
は、表１に示す通りであり、リサイクル成形品におい
て、所定形状に成形でき、結晶化による白色部分も見ら
れず、また耐衝撃性も充分満足なものであった。

【００４４】

【表１】比較例１として、加熱工程の加熱条件を１３０℃の熱風
で１時間加熱した以外は、実施例１と同様にしてフロア
ユニットを射出成形した。また、比較例２として、加熱
工程の加熱条件を１００℃の熱風で３時間加熱した以外
は、実施例１と同様にしてフロアユニットを射出成形し
た。更に、比較例３として、リサイクル用ＰＥＴ材料を
そのまま成形材料として用い、射出成形条件を実施例１
と同様にしてフロアユニットを射出成形した。比較例１
〜３の結果は、表１に示す通りであり、いずれも、所定
形状の成形することができず、また成形品に結晶化の白
色部分が存在し、特に比較例３にあっては成形性が非常
に悪く、成形品のほぼ全域に白色部分が現れた。また、
これらにおいては、いずれも、耐衝撃性も弱く、強度的
に満足できるものではなかった。

【００４５】

【発明の効果】本発明の請求項１の成形方法によれば、
リサイクルＰＥＴのフレーク状片に加熱処理を施すの
で、フレーク状片に含まれる水分が除去され、その含水
率をほとんど零（ゼロ）にすることができ、また、非結
晶状態にあるフレーク状片が結晶化して水分を吸収し難
い状態となり、成形前における水分の吸収を抑えること
ができる。そして、このような結晶フレーク状片を用い
て成形するので、成形時におけるリサイクル成形品の結
晶化が進まず、従って、非結晶状態のリサイクル成型品
を製造することができ、これによって、リサイクル成形
品の耐衝撃性を著しく改善し、充分な強度のリサイクル
成形品を得ることができる。

【００４６】また、本発明の請求項２の成形方法によれ
ば、加熱工程の後に粉砕工程を遂行するので、結晶化に
よりフレーク状片がくっついて塊状になった場合、塊状
のフレーク状片を所定サイズの結晶フレーク状片にする
ことができ、成形材料としての結晶フレーク状片の流動
性を良くすることができる。

【００４７】また、本発明の請求項３の成形方法によれ
ば、成形工程の前に再加熱工程を行うので、結晶フレー
ク状片に含まれている水分を除去することができ、これ
によって、リサイクル成形品の耐衝撃性を一層改善する
ことができるとともに、成形不良の発生も更に低減する
ことができる。

【００４８】更に、本発明の請求項４の成形方法では、
非結晶フレーク状片を撹拌しながら熱風を吹き付けるの
で、これらを実質上均一に加熱処理することができる。
また、加熱処理は、１１０〜１８０℃の熱風を２〜５時
間吹き付けることによって行うので、フレーク状片に含
まれた水分をほとんど除去することができるとともに、
非結晶状態のフレーク状片を結晶化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】リサイクルＰＥＴの成形方法の各工程を簡略的
に示す工程図である。

【図２】図１の成形方法の加熱工程で用いる加熱装置の
一例を示す簡略図である。

【図３】図１の成形方法の再加熱工程で用いる再加熱装
置の一例を示す簡略図である。

【図４】図１の成形方法の成形工程で用いる成形装置の
一例を示す簡略図である。

【図５】成形工程で用いる成形装置の他の例を示す簡略
図である。

【符号の説明】

２加熱装置４非結晶フレーク状片６容器ハウジング１８攪拌手段３４熱風循環ライン３６ダスト除去装置４０微細ダスト・水分除去装置４２加熱ヒータ装置６２再加熱装置６４スクリュー搬送機構８２，１３２成形装置８４可塑化部８６射出部８８，９０，１５２金型９４，１３６可塑化スクリュー１００，１２０，１５４加熱ヒータ１０６，１３４射出プランジャ１１２射出室

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ２９Ｋ 105:26 Ｆターム(参考） 4F100 AT00A 4F201 AA17 AA50 BA03 BC01 BC07 BC12 BC17 BC25 BD04 BN03 BN22 BN24 BN31 BQ45 4F206 AA24 AA50 AC02 AH48 AK01 JA07 JD04 JF01 JF23 JF51 JL02 JQ33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リサイクルＰＥＴの非結晶フレーク状片
を加熱処理し、フレーク状片に含まれる水分を除去する
とともに、このフレーク状片を結晶化させる加熱工程
と、前記加熱処理した結晶フレーク状片を成形材料とし
て用いて射出成形する射出成形工程と、を有することを
特徴とするリサイクルＰＥＴの成形方法。
【請求項２】前記加熱工程の後に、フレーク状片の塊
を粉砕して結晶フレーク状片にする粉砕工程が遂行され
ることを特徴とする請求項１記載のリサイクルＰＥＴの
成形方法。
【請求項３】前記粉砕工程と前記成形工程との間に
て、結晶フレーク状片を再加熱してそれに含まれる水分
を除去する再加熱工程が遂行されることを特徴とする請
求項２記載のリサイクルＰＥＴの成形方法。
【請求項４】前記加熱工程においては、非結晶フレー
ク状片を攪拌しながら１１０〜１８０℃の熱風を２〜５
時間吹き付けることを特徴する請求項１〜３のいずれか
に記載のリサイクルＰＥＴの成形方法。