JP2022510146A - ポリエステルフィルム、その製造方法、およびこれを用いたポリエチレンテレフタレート容器の再生方法 - Google Patents
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Abstract
Description
一実現例によるポリエステルフィルムは、ジオールおよびジカルボン酸が共重合された共重合ポリエステル樹脂を含むポリエステルフィルムであって、示差走査熱量計(Differential Scanning Calorimetry)で測定した結晶化温度(Tc)が、測定されないか、70℃~130℃であり、前記ポリエステルフィルムが備えられているポリエチレンテレフタレート(PET)容器を粉砕したフレークを210℃の温度にて90分間熱処理する際、クランピング分率が10%以下である。
SR%(%)=ΔSR(mm)/y(mm)×100
また、前記フィルムを示差走査熱量計で測定したガラス転移温度(Tg)は、60℃以上であり得る。例えば、前記フィルムを示差走査熱量計で測定したガラス転移温度(Tg)は、60℃以上、65℃以上、70℃以上~80℃未満、または70℃~75℃であり得る。
他の実現例によるポリエステルフィルムの製造方法は、ジオールおよびジカルボン酸が共重合された共重合ポリエステル樹脂を調製する段階と、前記共重合ポリエステル樹脂を250℃~300℃の温度にて溶融押出して未延伸シートを製造する段階と、前記未延伸シートを70℃~100℃の温度にて延伸した後、65℃~90℃の温度にて熱固定してポリエステルフィルムを製造する段階とを含み、前記ポリエステルフィルムを示差走査熱量計で測定した結晶化温度(Tc)が、測定されないか、70℃~130℃であり、前記ポリエステルフィルムが備えられているポリエチレンテレフタレート容器を粉砕したフレークを210℃の温度にて90分間熱処理する際、クランピング分率が10%以下である。
まず、共重合ポリエステル樹脂を調製する。前記共重合ポリエステル樹脂に関する説明は、前述の通りである。
また他の実現例によるポリエチレンテレフタレート容器の再生方法は、前記ポリエステルフィルムが備えられているポリエチレンテレフタレート容器を準備する段階と、前記フィルムが備えられているポリエチレンテレフタレート容器を粉砕してフレークを得る段階と、前記フレークを熱処理して再生ポリエステルチップを製造する段階とを含み、前記フレークを210℃の温度にて90分間熱処理する際、クランピング分率が10%以下であり、前記フレークが、前記ポリエチレンテレフタレート容器が粉砕されて得られる第1フレークおよび前記ポリエステルフィルムが粉砕されて得られる第2フレークを含む。
前記ポリエステルフィルムに関する説明は、前述の通りである。
また他の実現例による再生ポリエステルチップは、前記ポリエチレンテレフタレート容器の再生方法によって製造される。
前記内容を、下記実施例によりさらに詳細に説明する。但し、下記実施例は本発明を例示するためのものであるのみ、実施例の範囲はこれらだけに限定されるものではない。
(実施例1-1)
(1)共重合ポリエステル樹脂の調製
ジカルボン酸としてテレフタル酸(TPA)、ジオールとしてエチレングリコール(EG)および共単量体を撹拌機と蒸留塔が設けられているオートクレーブに投入し、エステル交換反応触媒として酢酸マンガンをジカルボン酸100重量部に対して0.07重量部を投入した後、220℃まで昇温させながら、副産物であるメタノールを除去して反応を進行させた。
前記段階(1)で調製された共重合ポリエステル樹脂をT-ダイで270℃にて押出した後、冷却して未延伸シートを得た。その後、前記未延伸シートを55m/分の速度で移送しながら、ロールに通過させて厚さを調節した。前記未延伸シートを55m/分の速度で移送しながら105℃にて0.1分間予熱し、83℃にて横方向(TD)に4.3倍延伸した。その後、延伸済みのシートを69℃の温度にて0.1分間熱固定して、厚さ40μmのポリエステルフィルムを製造した。
それぞれの構成、含有量および工程条件を下記表1に記載のように変化させたことを除いて、前記実施例1-1と同様の方法によりポリエステルフィルムを製造した。
前記で製造した実施例1-1~1-6および比較例1-1のポリエステルフィルムの試料4mgを示差走査熱量計(Q2000、TA Instruments社)に投入し、示差走査熱量計(DSC)モードを使用して、10℃/分の昇温速度でスキャンした。
図3は、ポリエステルフィルムの熱収縮率を測定する方法を示したものである。図3を参照して、前記で製造した実施例1-1~1-6および比較例1-1のポリエステルフィルム100を、それぞれ測定しようとする方向に300mmおよびこれに垂直な方向に15mmで裁断した。この際、前記300mmは収縮前の第1寸法x1であり、前記15mmは第2寸法である(図3(a))。
熱収縮率(%)=(x1-x2)/x1×100
(実施例2-1)
(1)ポリエステルフィルムが備えられているポリエチレンテレフタレート容器の製造
ポリエチレンテレフタレート容器(PET容器、30g)の外表面の一部を、前記で製造した実施例1-1のポリエステルフィルムで包んだ。この際、アクリル系接着剤を用いて固定させた。その後、90℃の温度および熱風条件において、前記実施例1-1のポリエステルフィルムを収縮させてポリエステルフィルムが備えられているポリエチレンテレフタレート容器を得た。
前記段階(1)で製造されたポリエステルフィルムが備えられている容器を、粉砕機で粉砕してフレークを得た。前記フレークを水で1次洗浄した。その後、88℃にて880rpmの速度で水槽にて撹拌させた洗浄溶液(0.3重量部のTriton X-100溶液および1.0重量部のNaOH溶液の混合液)で15分間2次洗浄した。その後、前記2次洗浄済みのフレークを常温の水で3次洗浄して残留洗浄溶液を除去し、160℃にて20分間乾燥させた。
実施例1-1のポリエステルフィルムの代わりに、実施例1-2~1-6および比較例1-1のポリエステルフィルムを使用したことを除いて、前記実施例2-1と同様の方法により再生ポリエステルチップを製造した。
米国のプラスチックリサイクル業者協会(APR)のポリエチレンテレフタレートフレーククランプ評価(APR PET-S-08)の手続きに準じて、クランピング分率(%)を測定した。
クランピング分率(%)=凝集された混合フレークの重量/最初混合フレークの重量×100
前記実施例2-1~2-6および比較例2-1で製造した再生ポリエステルチップを100℃のオルト-クロロフェノール(Ortho-Chlorophenol)に溶解させた後、35℃の恒温槽にてオストワルド(Ostwald)粘度計を用いて落下時間を測定して相対粘度を得た。その後、前記得られた相対粘度に該当する値の固有粘度IVを下記表3で確認し、小数点第3位で四捨五入した。
x:第1寸法
x1:収縮前の第1寸法
x2:収縮後の第1寸法
y:第2寸法
z:第3寸法
SMAX:最大応力
SRES:残留応力
1:ラベルが貼り付けられた製品
2:応力試験機
6:粉砕機
7:錘
8:篩
10a:第2フレーク
10b:凝集された混合フレーク
11:(収縮前の)ラベル
11a:収縮後のラベル
20:製品
20a:第1フレーク
21:ジグ
22:ロードセル
100:(収縮前の第1)ポリエステルフィルム
100a:収縮後のポリエステルフィルム
120:接着部
200:第2ポリエステルフィルム
Claims (9)
- ジオールおよびジカルボン酸が共重合された共重合ポリエステル樹脂を含むポリエステルフィルムであって、
示差走査熱量計(Differential Scanning Calorimetry)で測定した結晶化温度(Tc)が、測定されないか、70℃~130℃であり、
前記ポリエステルフィルムが備えられているポリエチレンテレフタレート(PET)容器を粉砕したフレークを210℃の温度にて90分間熱処理する際、クランピング分率(clumping ratio)が10%以下である、ポリエステルフィルム。 - 前記示差走査熱量計で測定した結晶化温度(Tc)が96℃~120℃であり、融点(Tm)が170℃以上である、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 前記クランピング分率が5%以下である、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 前記結晶化温度(Tc)にて測定した結晶化熱量が0.01J/g~50J/gである、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 80℃の温度にて10秒間熱処理する際、第1方向の熱収縮率が30%以上である、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 前記ジオールがエチレングリコールを含み、ネオペンチルグリコールおよびジエチレングリコールからなる群より選択された1種以上の共単量体を15モル%以上で含む、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 前記ジオールが、前記ネオペンチルグリコールを5モル%~35モル%で含み、前記ジエチレングリコールを1モル%~10モル%で含む、請求項6に記載のポリエステルフィルム。
- ジオールおよびジカルボン酸が共重合された共重合ポリエステル樹脂を調製する段階と、
前記共重合ポリエステル樹脂を250℃~300℃の温度にて溶融押出して未延伸シートを製造する段階と、
前記未延伸シートを70℃~100℃の温度にて延伸した後、65℃~90℃の温度にて熱固定してポリエステルフィルムを製造する段階とを含み、
前記ポリエステルフィルムを示差走査熱量計で測定した結晶化温度(Tc)が、測定されないか、70℃~130℃であり、
前記ポリエステルフィルムが備えられているポリエチレンテレフタレート容器を粉砕したフレークを210℃の温度にて90分間熱処理する際、クランピング分率が10%以下である、ポリエステルフィルムの製造方法。 - 請求項1に記載のポリエステルフィルムが備えられているポリエチレンテレフタレート容器を準備する段階と、
前記フィルムが備えられているポリエチレンテレフタレート容器を粉砕してフレークを得る段階と、
前記フレークを熱処理して再生ポリエステルチップを製造する段階とを含み、
前記フレークを210℃の温度にて90分間熱処理する際、クランピング分率が10%以下であり、
前記フレークが、前記ポリエチレンテレフタレート容器が粉砕されて得られる第1フレークおよび前記ポリエステルフィルムが粉砕されて得られる第2フレークを含む、ポリエチレンテレフタレート容器の再生方法。
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