JP2023175107A - 耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリエチレンテレフタレートの回収物からなる再生材を用い、かつ人体に対する安全性が担保された、付加価値の高い耐熱性ＰＥＴトレイを提供する。【解決手段】再生材を含有する樹脂組成物からなる耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイであって、前記再生材が除染したポリエチレンテレフタレートの回収物からなる、耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイとする。【選択図】なし

Description

本発明は、ポリエチレンテレフタレートの回収物からなる再生材を用いた、耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイおよびその製造方法に関するものである。

近年、ＳＤＧｓに代表される「循環型社会の実現」という考え方が主流となり、食品容器等についてもリサイクル化が進められている。例えば、飲料用に用いられるプラスチックボトルはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を主成分とするものが主流であり、一旦市場に出回ったものの回収が比較的容易であることから、回収したプラスチックボトル（プラスチックボトルのポストコンシューマ材料）から、再度プラスチックボトルを製造するという取り組みが行われている（例えば、特許文献１参照）。
一方、国内におけるプラスチックトレイの消費は年間約８０万ｔあるが、回収作業が煩雑であるとともに、再利用に供するコストが高くつくため、ごくわずかな例外を除いて回収および再利用されていない現状にある。

すなわち、プラスチックボトルのほとんどがＰＥＴを材料とするのに対し、プラスチックトレイの材料はＰＥＴをはじめ、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリラクティックアシッド（ＰＬＡ）、これらの複合等多様である。このため、これらを効率的に材料別に選別することが困難であり、プラスチックトレイのリサイクルが進まない一因になっている。

しかし、今後、拡大生産者責任制度（ＥＰＲ）の考え方が主流になると予測され、また、市場のマインドもエコノミーよりもエコロジーを優先する考え方が浸透してきていることから、プラスチックボトルだけでなく、プラスチックトレイに関してもポストコンシューマ材料からプラスチックトレイを製造することが強く望まれる。
さらには２０２２年４月１日からプラスチック資源循環法が施行されたことにより、プラスチックトレイについても素材をモノマテリアル化する事によりトレイの循環を進めようという気運が高まってきている。

一方で、プラスチックトレイは、どのような経緯を経ていたものか不明であるため、たとえ元の用途が食品用のプラスチックトレイであっても、その回収材を用いたプラスチックトレイについては、人体に対する安全性が保障されるものではないという問題がある。

この問題に対し、現状では、ポストコンシューマ材料を用いたプラスチックトレイの表面に、新品のプラスチックフィルム（バージンフィルム）を貼ることで直接食品にポストコンシューマ材料からなるプラスチックトレイが接しないようにして安全性を担保することが行われている。
しかし、前記の方法では、消費者には安心感を与えることはできるが、今や国際的な基準となっているＦＤＡのガイドラインに定める安全基準に明確に適合させることが困難である。また、前記の方法では、バージンフィルムを貼る工程が新たに増えて製造ラインが煩雑になり、かつ、そのフィルムの材料分のコストが増加するという新たな問題が生じる。

国際公開第２０１７／１８３０４８号

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ＰＥＴの回収物からなる再生材を用い、かつ人体に対する安全性が担保された、付加価値の高い耐熱性ＰＥＴトレイおよびその製造方法の提供を、その目的とする。

本発明者は、ＰＥＴの回収物に有害物質が混入したとしても、人体に対する安全性が担保される濃度にまで除染した再生材を含有する樹脂組成物を用いて耐熱性ＰＥＴトレイを製造することにより、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。

しかるに、本発明は、以下の［１］～［１３］を、その要旨とする。
［１］ 再生材を含有する樹脂組成物からなる耐熱性ＰＥＴトレイであって、前記再生材が除染したＰＥＴの回収物からなる、耐熱性ＰＥＴトレイ。
［２］ 真比重が１．３５以上である、［１］に記載の耐熱性ＰＥＴトレイ。
［３］ 前記樹脂組成物が、結晶核剤を含有する、［１］または［２］に記載の耐熱性ＰＥＴトレイ。
［４］ 前記結晶核剤が、有機金属塩、金属水和物および金属水酸化物からなる群より選択される少なくとも１種である、［３］に記載の耐熱性ＰＥＴトレイ。
［５］ 前記樹脂組成物が、架橋剤を含有する、［１］～［４］のいずれかに記載の耐熱性ＰＥＴトレイ。
［６］ ［１］～［５］のいずれかに記載の耐熱性ＰＥＴトレイの製造方法であって、
ＰＥＴの回収物を粉砕する粉砕工程と、前記粉砕工程により得られた粉砕物または粉砕物から得られるペレットを除染処理する除染工程と、前記除染工程を経由して得られた再生材を含有する樹脂組成物から、耐熱性ＰＥＴトレイを製造する製造工程と、を備える、耐熱性ＰＥＴトレイの製造方法。
［７］ 前記再生材が、代理汚染試験行った際の代理汚染物質の合計残留量が２２０ｐｐｂ以下および／または代理汚染物質の合計溶出量が１０ｐｐｂ以下である［６］に記載の耐熱性ＰＥＴトレイの製造方法。
［８］ 前記代理汚染物質が、以下のグループ（Ｉ）～（IV）の、各グループから選択される少なくとも一種の物質を用いる、［７］に記載の耐熱性ＰＥＴトレイの製造方法。
（Ｉ）クロロホルム、クロロベンゼン、トリクロロエタン、ジエチルケトン。
（II）トルエン。
（III）ベンゾフェノン、サリチル酸メチル。
（IV）テトラコサン、ステアリン酸メチル、フェニルシクロヘキサン、１－フェニルデカン。
［９］ 前記除染処理が、真空加熱処理、赤外線加熱処理、窒素気流加熱処理からなる群から選択される少なくとも一つである［６］～［８］のいずれかに記載の耐熱性ＰＥＴトレイの製造方法。
［１０］ 前記樹脂組成物が、結晶核剤を含む［６］～［９］のいずれかに記載の耐熱性ＰＥＴトレイの製造方法。
［１１］ 前記樹脂組成物が、架橋剤を含む［６］～［１０］のいずれかに記載の耐熱性ＰＥＴトレイの製造方法。
［１２］ 前記樹脂組成物が、ＰＥＴ以外の熱可塑性樹脂を含む［６］～［１１］のいずれかに記載の耐熱性ＰＥＴトレイの製造方法。
［１３］ 前記粉砕物を、洗浄処理する洗浄工程を備える、［６］～［１２］のいずれかに記載の耐熱性ＰＥＴトレイの製造方法。

本発明の耐熱性ＰＥＴトレイは、ＰＥＴの回収物からなる再生材を含有する樹脂組成物からなり、耐熱性を示すとともに、有害物質（人体に悪影響を及ぼす特定の化学物質）が混入したとしても除染によりその量が極少量に抑えられている。そのため、ＰＥＴの回収物を有効に活用することができ、さらに、調理済み食品の電子レンジによる再加熱用容器等のような、耐熱性と人体に対する安全性が担保された、付加価値の高い耐熱性ＰＥＴトレイとして、優れた性能を発揮することができる。
また、本発明の耐熱性ＰＥＴトレイは、耐油性、成型加工性、耐薬品性にも優れており、さらに、再溶融等により同等程度の性能を示すトレイを再生産させることも可能であり、リサイクル性にも優れている。
しかも、本発明の耐熱性ＰＥＴトレイは、トレイ面をバージンフィルムで被覆して食品と直に接しないようにする必要がなくなり、製造コストを低減することもできる。

つぎに、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
なお、本発明において、「Ｘ～Ｙ」（Ｘ，Ｙは任意の数字）と表現する場合、特にことわらない限り「Ｘ以上Ｙ以下」の意とともに、「好ましくはＸより大きい」または「好ましくはＹより小さい」の意も包含する。
また、「Ｘおよび／またはＹ（Ｘ，Ｙは任意の構成）」とは、ＸおよびＹの少なくとも一方を意味するものであって、Ｘのみ、Ｙのみ、ＸおよびＹ、の３通りを意味するものである。
そして、本発明において、「Ｘ以上」（Ｘは任意の数字）または「Ｙ以下」（Ｙは任意の数字）と表現した場合、「Ｘより大きいことが好ましい」または「Ｙ未満であることが好ましい」旨の意図も包含する。

本発明の実施形態の一例に係る耐熱性ＰＥＴトレイ（以下「本トレイ」という場合がある）は、再生材を含有する樹脂組成物からなる耐熱性ＰＥＴトレイであって、前記再生材が除染したＰＥＴの回収物からなる。
以下、本トレイを得るための製造方法について詳述する。

＜本トレイの製造方法＞
本トレイは、ＰＥＴの回収物を粉砕する粉砕工程と、前記粉砕工程により得られた粉砕物または粉砕物から得られるペレットを除染する除染工程と、前記除染工程を経由して得られた再生材を含有する樹脂組成物から、耐熱性ＰＥＴトレイを製造する製造工程と、を備える方法により製造される。
以下、各工程について説明する。

［粉砕工程］
前記ＰＥＴの回収物としては、特に制限はなく、例えば、ポストコンシューマ材や、ポストインダストリアル材が挙げられる。
前記ポストコンシューマ材とは、一旦市場に出され、使用後に消費者から回収されるものを意味するものであり、例えば、スーパーマーケット等の量販店や自治体、学校等で回収されたＰＥＴボトル、食品用トレイがあげられる。また、これらが圧縮梱包（ベイル化）されたもの等も含まれる。
また、前記ポストインダストリアル材とは、剥離フィルム等として使用されたＰＥＴフィルム等のように、市場に出る前の製品製造工程で発生した材料を意味し、通常、一般市場に出回ることなく、製品製造の際に使用された後、廃棄されるものである。

ＰＥＴの種類としても、特に制限はなく、非晶性ＰＥＴ（Ａ－ＰＥＴ）、結晶性ＰＥＴ（Ｃ－ＰＥＴ）のいずれでもよい。

前記ＰＥＴの回収物を粉砕する方法としては、特に制限されるものではなく、例えば、スリッターやシュレッター等の裁断機や、粉砕機等を用いて粉砕すればよい。また、複数の裁断機や粉砕機を用いて段階的に粉砕してもよい。さらには、水洗浄、アルカリ洗浄、アルカリ摩擦洗浄等により洗浄しながら粉砕してもよい。

ＰＥＴの回収物を粉砕して得られる粉砕物は、後述する除染が容易となる点でフレーク状が好ましい。また、前記フレークは、一辺の長さが、通常１～１００ｍｍ、好ましくは５～２０ｍｍであることが、作業性の点から好ましい。

また、本トレイの製造方法においては、前記粉砕物を、水洗浄、アルカリ洗浄、アルカリ摩擦洗浄等により洗浄する洗浄工程を備えることも好ましい。

前記粉砕物は、このまま、次の除染工程を行ってもよいが、付加価値をより高めるために、無色透明品とそれ以外（以下、「着色品」と称する）の２つに分離することが好ましい。
ＰＥＴは、通常無色透明であるが、用途により、顔料を練り込んで着色したもの、印刷を施したもの、ラベルを張ったもの、紙シールやプラシールを張ったもの、結晶化により透明性を失ったもの等が存在する。これらを色ごとに分離することが、リサイクルの点からは好ましいが、正確に色ごとに分離することは困難である。そこで、色選別における手間と得られる再生材の質とのバランスに優れる点から、粉砕物を無色透明品と着色品の２分別することが好ましい。

前記分別は、例えば、粉砕物をベルトコンベアの上に載せて搬送する間に、その上方に設置したＣＣＤカメラにより対象物を撮影し、その撮影データから設定された基準に基づいて対象物を無色透明品と着色品とに選別する。例えば、無色透明品と着色品とで風の吹き出し量および方向を異なるようにし、飛ばされる向きおよび距離を変えることにより、無色透明品と着色品とに分離することができる。分離した無色透明品の粉砕物、着色品の粉砕物は、それぞれ除染工程、製造工程を経て耐熱性ＰＥＴトレイとなる。

また、前記粉砕品は、次の除染工程までに公知の方法によりペレットにしてもよい。形状がフレークである場合は、後述する除染効率の点で好ましく、形状がペレットである場合は、成型時の製品安定性の点で好ましい。

［除染工程］
前記ＰＥＴの回収物は、様々な経緯を経て回収されるため、人体に有害な物質が付着している可能性がある。例えば、ＰＥＴボトルの場合は、中身が見える、蓋ができる、割れないというＰＥＴ樹脂の特性のため、飲料以外にも、殺虫剤、農薬、肥料等を入れる場合がある。また、殺虫剤、農薬等の薬剤は、ＰＥＴに浸透することから、単純に回収物を洗浄したとしても、樹脂内部に残留している有害物質を除去することはできない。そのため、ＰＥＴの回収物をリサイクルする場合には、国際的な安全基準に適合するまで、除染処理を行うことが必要となる。

前記除染処理の方法としては、例えば、真空加熱処理、赤外線加熱処理、窒素気流加熱処理からなる群から選択される少なくとも一つであることが、効率的に除染を行える点で好ましい。

前記真空加熱処理の条件としては、例えば、圧力０．１～２００ｍｂａｒ、温度１３０～２１０℃、好ましくは１５０～１８０℃以上、時間３０分間以上である。

前記赤外線加熱処理の条件としては、例えば、波長が０．７８～３μｍの赤外線（近赤外線）を用い、温度１３０℃以上、好ましくは１６０℃以上、時間０．３～３時間、好ましくは０．４～０．８時間である。

前記窒素気流加熱処理の条件としては、例えば、５０ｍｂ～大気圧に調整した窒素気流下、窒素気流温度１３０℃以上、好ましくは１６０℃以上である。

これらの除染処理の方法のなかでも、真空加熱処理が好ましい。すなわち、粉砕物の原料であるＰＥＴの回収物は、少なくとも一度は成型されているため、熱履歴が掛かり、バージンのＰＥＴに比べて重合度が低下しており、それに伴い強度も低下している。
通常ＰＥＴの重合度を上げるために固相重合が行われているが、この固相重合の条件は、前記真空加熱処理の条件と、ほぼ同じである。したがって、真空加熱処理を行うことで、重合度が低下したＰＥＴの重合度をバージンのＰＥＴと同じ重合度とすることができる。

前記除染工程を経由して得られる再生材の重合度は、通常１００～１８０、好ましくは１３０～１６０である。再生材の重合度が上記範囲内であると、バージンのＰＥＴと同等の強度とすることができる傾向がある。

また、前記重合度は固有粘度を指標とすることもでき、前記再生材の固有粘度は、通常０．６０～０．８０、好ましくは０．６５～０．８０である。再生材の固有粘度が上記範囲内であると、バージンのＰＥＴと同等の強度とすることができる傾向がある。上記固有粘度は、ＪＩＳ Ｋ ７３９０－１に従い測定することができる。

また、前記再生材は、代理汚染試験行った際の代理汚染物質の合計残留量が２２０ｐｐｂ以下および／または代理汚染物質の合計溶出量が１０ｐｐｂ以下であることが好ましい。
前記代理汚染試験は、有害物質がＰＥＴの回収物に混入している場合であっても、除染工程により、有害物質が人体に影響のない濃度にまで除去できているかを確認するための試験である。すなわち、前記再生材は、除染前の粉砕物に有害物質が混入している場合であっても、除染工程により、有害物質を人体に対する安全性が担保される濃度にまで除染されているものである。
なお、前記代理汚染物質の合計残留量および代理汚染物質の合計溶出量は、米国のＦＤＡが作成した「再生プラスチックを食品に直接接触する場合の指針（ガイドライン）」に準じた方法により得られる。

また、前記代理汚染物質は、以下のグループ（Ｉ）～（IV）の、各グループから選択される少なくとも一種の物質を用いることが、より確実な指標を得ることができ、安全性の判断が容易となることから好ましい。
（Ｉ）クロロホルム、クロロベンゼン、トリクロロエタン、ジエチルケトン。
（II）トルエン。
（III）ベンゾフェノン、サリチル酸メチル。
（IV）テトラコサン、ステアリン酸メチル、フェニルシクロヘキサン、１－フェニルデカン。

［製造工程］
前記除染工程を経由して得られた再生材は、フレークのまま製造工程に用いてもよいし、公知の方法によりペレットとし製造工程に用いてもよい。
再生材がフレークである場合は、ペレットにする工程を回避することができ、製造コストを安くすることができる。また、再生材がペレットである場合は、ペレットを製造する工程で異物を除去でき、形状も一定であることから、安定して製造を行うことができる。

また、前記再生材は、そのまま樹脂組成物として耐熱性ＰＥＴトレイの製造に用いてもよいが、バージンＰＥＴを加えてもよい。

バージンＰＥＴを用いる場合、再生材とバージンＰＥＴとの質量含有比（再生材／バージンＰＥＴ）は、通常１／９９～９９／１であり、好ましくは５／９５～８０／２０であり、より好ましくは２５／７５～５０／５０である。

前記樹脂組成物は、ＰＥＴを主成分とするものであり、さらに結晶核剤、架橋剤、ＰＥＴ以外の他の熱可塑性樹脂等を含むことが好ましい。

前記結晶核剤としては、例えば、脂肪族ポリマー、有機金属塩、無機化合物、天然鉱物粒子、金属水和物、金属水酸化物等が挙げられる。これらは単独でもしくは２種以上を併せて用いてもよい。なかでも、ＰＥＴの結晶化速度に優れる点で、有機金属塩、金属水和物および金属水酸化物からなる群より選択される少なくとも１種が好ましく、金属水和物が特に好ましい。樹脂組成物が結晶核剤を含有することにより、成型時の結晶化を促進することができる傾向がある。

前記脂肪族ポリマーとしては、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリペンテン、ポリメチルペンテン等が挙げられる。
前記有機金属塩としては、例えば、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸カルシウム、ｐ－ブチル安息香酸ナトリウム、ｐ－ブチル安息香酸カリウム、ｐ－ブチル安息香酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸カルシウム、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸カリウム、モンタン酸カルシウム、パルミチン酸ナトリウム、パルミチン酸カリウム、パルミチン酸カルシウム、エチレン－メタクリル酸の共重合体のナトリウム塩、エチレン－メタクリル酸の共重合体のカリウム塩、エチレン－メタクリル酸の共重合体のカルシウム塩、テレフタル酸ナトリウム、テレフタル酸リチウム等の有機カルボン酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩が挙げられる。
前記無機化合物としては、例えば、グラファイト、カーボンブラック、酸化マグネシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等が挙げられる。
前記鉱物粒子としては、例えば、タルク、カオリン等が挙げられる。
前記金属水和物としては、例えば、Ｍｇ₄Ａｌ₂（ＯＨ）₁₂ＣＯ₃・３Ｈ₂Ｏ等が挙げられる。
前記金属水酸化物としては、例えば、Ｍｇ₃Ｓｉ₄（ＯＨ）₂等が挙げられる

前記結晶核剤を用いる場合、その含有量は樹脂組成物に対して、通常０．０２質量％以上であり、好ましくは０．１～１．５質量％、より好ましくは０．２～１．０質量％である。

前記架橋剤としては、例えば、２つ以上の官能基を有する無水芳香族、２つ以上の官能基を有する無水脂肪族、２つ以上の官能基を有するポリオレフィン、２つ以上の官能基を有する芳香族等が挙げられる。これらは単独でもしくは２種以上を併せて用いてもよい。樹脂組成物が架橋剤を含有することにより、本トレイの物理強度を高くできる傾向がある。

前記２つ以上の官能基を有する無水芳香族としては、例えば、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等が挙げられる。
前記２つ以上の官能基を有する無水脂肪族としては、例えば、無水マレイン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、３－メチル－ヘキサヒドロ無水フタル酸、４－メチル－ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸等が挙げられる。
前記２つ以上の官能基を有するポリオレフィンとしては、例えば、アクリロニトリル、エチレンプロピレンゴム、スチレン共重合体等が挙げられる。
前記２つ以上の官能基を有する芳香族としては、例えば、サリチル酸等が挙げられる。

前記架橋剤を用いる場合、その含有量は樹脂組成物に対して、通常０．１～２０質量％、好ましくは０．３～１０質量％、より好ましくは０．５～１質量％である。

前記ＰＥＴ以外の他の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン（ただし、前記架橋剤として挙げたものを除く）等が挙げられる。樹脂組成物が他の熱可塑性樹脂を含有することにより、本トレイの耐衝撃強度を高くできる傾向がある。

前記ポリオレフィンとしては、例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、庁低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン等のポリエチレン等が挙げられる。これらは単独でもしくは２種以上を併せて用いてもよい。なかでも、直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。

前記ＰＥＴ以外の他の熱可塑性樹脂を用いる場合、その含有量は樹脂組成物に対して、通常０．１～２０質量％、好ましくは０．５～１０質量％、より好ましくは１～５質量％である。

また、前記樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、例えば、安定剤、着色剤、酸価防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、静電気防止剤、増量剤等の添加剤が含まれていてもよい。これらは単独でもしくは２種以上を併せて用いてもよい。
なかでも、前記着色品の粉砕物を再生材として用いる場合、着色品の粉砕物には様々な色が混じっているため、着色剤を用い単色となるように着色することが、美観の点から好ましい。

前記結晶核剤、架橋剤、ＰＥＴ以外の他の熱可塑性樹脂、添加剤は、例えば、再生材をペレットにする際に配合してもよいし、下記のフィルム状に形成する際に配合してもよい。

これらの材料を含有する樹脂組成物を押出機に投入して溶融押出し、Ｔダイ成形等の公知の方法によりシート状に成形することで耐熱性ＰＥＴ用シートを製造することができる。

その後、前記耐熱性ＰＥＴ用シートを耐熱性ＰＥＴ用シートのガラス転移温度から結晶化温度の範囲内（例えば８０～１３０℃）に加熱した後、公知の方法、例えば、真空、真空圧空、熱板成型法によりトレイ状に成型し、その後、結晶化温度から融点の範囲内の温度（例えば１３０～２２０℃、好ましくは２００℃以上）に保持して熱固定（結晶化）させることにより、本トレイが得られる。なお、ＰＥＴの重合度や固有粘度は高い方が、結晶化温度が高くなり、成型性に優れる点から好ましい。

また、上記の方法以外にも、樹脂組成物を溶融させ、直接金型に流し込むことにより、本トレイを成型し、その後熱固定させてもよい。

＜本トレイ＞
このようにして得られる、本トレイは、耐熱性を示し、ＰＥＴのガラス転移点（約７０℃）以上でも変形しないものである。本トレイの熱変形温度は、通常１８０℃以上であり、好ましくは１９０℃以上である。上限は、通常２５０℃である。なお、上記熱変形温度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ法）により測定される温度である。

また、本トレイの真比重は、１．３５以上であることが好ましく、１．３８以上であることがより好ましい。なお、上限は、１．４４である。本トレイの真比重が１．３５以上であると、ＰＥＴが十分に結晶化しており、十分な耐熱性を得ることができる傾向がある。

本トレイは、ＰＥＴの回収物を除染した再生材を材料とするものであり、前述のとおり、再生材は代理汚染試験行った際の代理汚染物質の合計残留量が２２０ｐｐｂ以下および／または代理汚染物質の合計溶出量が１０ｐｐｂ以下であることが好ましい。

このように、本トレイは、ＰＥＴの回収物からなる再生材を材料とするにも関わらず、人体に悪影響を与える物質が極力排除されており、安全性に優れている。そのため、本トレイを食品用トレイとして用いる場合であっても、従来のように、表面をバージンフィルムで被覆して食品と直に接しないようにする必要がなくなり、製造コストを低減することができる。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
バージンの耐熱性ＰＥＴトレイを、１０ｍｍメッシュを保有した粉砕機で粉砕し、約２０ｋｇのフレーク状の粉砕品を得た。前記粉砕品に対し、下記の代理汚染物質による汚染を行って、疑似的にＰＥＴトレイのポストコンシューマ材（疑似ポストコンシューマ材）を作製した。

前記代理汚染物質として、クロロベンゼン、トルエン、ベンゾフェノン、フェニルシクロヘキサンを準備した。上記クロロベンゼンは揮発性の極性物質であり、上記トルエンは揮発性の非極性物質であり、上記ベンゾフェノンは不揮発性の極性物質であり、上記フェニルシクロヘキサンは不揮発性の非極性物質である。すなわち、上記代理汚染物質は、各物理化学的性質を代表する化学物質が選択されている。

ついで、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製容器内にポリエチレン製の袋を入れ、その中に前記粉砕物を投入し、そこへ予め混合しておいた上記代理汚染物質４種を、粉砕物の質量に対して、それぞれ下記の量となるように滴下した。そして、ポリエチレン製の袋とＳＵＳ製容器を密閉し、４０℃の温度下で２週間静置して粉砕物に上記代理汚染物質を下記の濃度となるよう含浸させ、疑似ポストコンシューマ材を得た。なお、静置期間中は、１日３回撹拌を行った。
クロロベンゼン １５００ｐｐｍ
トルエン １０００ｐｐｍ
ベンゾフェノン １５０ｐｐｍ
フェニルシクロヘキサン ５００ｐｐｍ

このようにして得られた疑似ポストコンシューマ材を用いて、耐熱性ＰＥＴトレイを製造した。

〔除染工程〕
上記で得られた疑似ポストコンシューマ材を、容量４００ｍｍ×４００ｍｍ×２５０ｍｍの小型の真空加熱機（小野田機器社製）を用いて、下記の条件で除染を行い、再生材を得た。なお、除染処理はバッチ式となる。
［除染条件］
真空度 １～２ｔｏｒｒ（１．３３～２．６６ｍｂａｒ）
真空方式 オイル式
加熱温度 ２００℃
滞留時間 ６０分間

〔代理汚染物質の残留量測定〕
代理汚染物質の残留量は、以下の測定条件でガスクロマトグラフィー分析を行い、得られたピーク面積から検量線を作成して算出した。その結果、代理汚染物質の合計含有量（残留量）は、２２０ｐｐｂ以下であった。
［測定条件］
・装置 ヘッドスペースサンプラ ＨＰ７６９４
ガスクロマトグラフィー／質量分析計（ＧＣ／ＭＳ） ＨＰ６８９０
・ヘッドスペースサンプラ操作条件
加熱温度 オーブン１２５℃
サンプルループ １３０℃
トランスファーライン １３５℃
加熱時間 ４５分間
注入時間 ０．５分間
ヘッドスペース導入量 １ｍＬ
・ＧＣ／ＭＳ測定条件
カラム ＤＢ－ＶＲＸ（３０ｍｘ内径０．２５ｍｍ、膜厚１．４μｍ Ｊ＆Ｗ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）
カラム温度 ４０℃（４分間）→昇温２０℃／分で２４０℃
注入温度 ２５０℃
インレット温度 ２８０℃
キャリア―ガス Ｈｅ、１３０ｋＰａ（０．５分）→５０ｋＰａ
イオン化電圧 ７０ｅＶ イオン加速電圧
・測定法
試料（粉砕物）１．０ｇを１０ｍＬバイアル瓶に入れて密封後、ヘッドスペースサンプラ／ＧＣ／ＭＳで測定をした。

また、代理汚染物質の溶出量についても、前述の指針〔再生プラスチックを食品に直接接触する場合の指針（ガイドライン）〕に準じて測定を行った。その結果、代理汚染物質の溶出量は、１０ｐｐｂ以下であった。

得られた再生材１００質量部に対し、結晶核剤としてＭｇ₄Ａｌ₂（ＯＨ）₁₂ＣＯ₃・３Ｈ₂Ｏを純分換算で０．２５質量部を混合し樹脂組成物とした、これを押出機（ｖｉｓｃｏｔｅｃ社製、押出機口径９０ｍｍ、モーター定格４００ＫＷ、ヒーター２００ＫＷ）に投入し、耐熱性ＰＥＴトレイ用シートを製造した。なお、再生材の固有粘度は、０．７３であった。

次に上記耐熱性ＰＥＴトレイ用シートを用い、下記の条件で耐熱性ＰＥＴトレイを製造した。得られた耐熱性ＰＥＴトレイのＤＳＣ法による熱変形温度は１９８℃であり、真比重は１．３８であった。
［成型条件］
機器製造会社 Ｋｉｅｆｅｌ
型式 ＫＭＤ７８．１
シート幅 ６００ｍｍ
シート厚み ０．４ｍｍ
成型サイズ Ｌ７０ｍｍ×Ｗ６０ｍｍ×Ｈ３５ｍｍ
Ｖａｃｕｕｍ 空冷式
加熱 セラミックヒーター
Ｓｔａｔｉｏｎ ３
成型サイクル ３．６秒

＜実施例２＞
実施例１において、再生材１００質量部に対し、結晶核剤としてＭｇ₄Ａｌ₂（ＯＨ）₁₂ＣＯ₃・３Ｈ₂Ｏを純分換算で０．２５質量部、架橋剤としてエチレンアルキルアクリレート２質量部を混合し樹脂組成物とした以外は、同様にして耐熱性ＰＥＴトレイを製造した。得られた耐熱性ＰＥＴトレイのＤＳＣ法による熱変形温度は１９５℃であり、真比重は１．３８であった。また、ＪＩＳ Ｚ ０２００に従い自由落下試験を行った結果、耐熱性ＰＥＴトレイは、レベルＩを満たすものであり、高い強度を有していた。

このように、本ＰＥＴトレイは、ＰＥＴの回収物からなる再生材から得られるにも関わらず、安全性が十分に担保され、品質がよいものである。

本発明は、ＰＥＴの回収物からなる再生材から、安全性の高い耐熱性ＰＥＴトレイを製造することができるため、食品包装用途等に幅広く利用することができる。

Claims (13)

1. 再生材を含有する樹脂組成物からなる耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイであって、前記再生材が除染したポリエチレンテレフタレートの回収物からなる、耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイ。
2. 真比重が１．３５以上である、請求項１記載の耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイ。
3. 前記樹脂組成物が、結晶核剤を含有する、請求項１または２記載の耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイ。
4. 前記結晶核剤が、有機金属塩、金属水和物および金属水酸化物からなる群より選択される少なくとも１種である、請求項３記載の耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイ。
5. 前記樹脂組成物が、架橋剤を含有する、請求項１または２記載の耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイ。
6. 請求項１記載の耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイの製造方法であって、
   ポリエチレンテレフタレートの回収物を粉砕する粉砕工程と、前記粉砕工程により得られた粉砕物または粉砕物から得られるペレットを除染処理する除染工程と、前記除染工程を経由して得られた再生材を含有する樹脂組成物から、耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイを製造する製造工程と、を備える、耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイの製造方法。
7. 前記再生材が、代理汚染試験行った際の代理汚染物質の合計残留量が２２０ｐｐｂ以下および／または代理汚染物質の合計溶出量が１０ｐｐｂ以下である請求項６記載の耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイの製造方法。
8. 前記代理汚染物質が、以下のグループ（Ｉ）～（IV）の、各グループから選択される少なくとも一種の物質を用いる、請求項７記載の耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイの製造方法。
   （Ｉ）クロロホルム、クロロベンゼン、トリクロロエタン、ジエチルケトン。
   （II）トルエン。
   （III）ベンゾフェノン、サリチル酸メチル。
   （IV）テトラコサン、ステアリン酸メチル、フェニルシクロヘキサン、１－フェニルデカン。
9. 前記除染処理が、真空加熱処理、赤外線加熱処理、窒素気流加熱処理からなる群から選択される少なくとも一つである請求項６または７記載の耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイの製造方法。
10. 前記樹脂組成物が、結晶核剤を含む請求項６または７記載の耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイの製造方法。
11. 前記樹脂組成物が、架橋剤を含む請求項６または７記載の耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイの製造方法。
12. 前記樹脂組成物が、ポリエチレンテレフタレート以外の熱可塑性樹脂を含む請求項６または７記載の耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイの製造方法。
13. 前記粉砕物を、洗浄処理する洗浄工程を備える、請求項６または７記載の耐熱性ポリエチレンテレフタレートトレイの製造方法。