JP2721538B2 - 多層スクラップの再生方法 - Google Patents

多層スクラップの再生方法

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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

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  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、相互に融着しない2種以上の熱可塑性樹脂
を接着剤により接着した多層体によって容器を成形する
際、発生するバリ等のスクラップを効率よく回収再生す
る方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、ブロー成形によって造られたポリオレフィン製
の大型容器は、灯油缶、ドラム缶、各種工業薬品缶、ガ
ソリンタンク等に使用されている。これ等の容器は、作
製が容易で強度が高く、安価であるが、内容液が僅かに
透過する欠点がある。
特に自動車用ガソリンタンクは、その透過量が、それ
ぞれの国によって規定されており、ポリオレフィン単体
では到達し得ない規定の国も多い。上記規定は、周知の
金属製タンクによって容易に達成されているが、合成樹
脂製タンクが、安全性等の面で、格段に優れていること
から、各自動車メーカーはこれを用いる傾向にある。こ
の際、自動車は相互の輸出量が多く、各国共通に使用出
来なければならないため、最も厳しい国の規格にあわせ
ている。
以下、ポリエチレン製の自動車用ガソリンタンク(以
下「ガソリンタンク」という)を代表例として本発明を
説明する。
上記ガソリンタンクのガソリン透過性を改良する方法
としては、F2、SO3等によってタンク内面を変質する方
法があるが、極めて腐食性の高いガスを用いなければな
らず、種々な困難を伴なう。
そのため、自動車メーカにおいては、ポリエチレン層
の間に、ガソリンバリヤ性の優れているポリエステル、
ポリアミド、エチレン−酢酸ビニール共重合体けん化
物、塩化ビニリデン等の層を有するガソリンタンクの検
討が進められているが、特にガソリンバリヤ性が優れて
いることからポリアミド樹脂を用いる場合が多い。
上記ポリアミドをバリヤ層としたガソリンタンクの材
料としては、通常ポリエチレンとして超高分子量の高密
度ポリエチレン(以下HMW−PEという)、ポリアミドと
してポリカプラミド(ナイロン6)が用いられる。ま
た、上記HMW−PEとナイロン6は、溶融しても融着しな
いため、接着剤によって、これらの層を接着して、多層
体が形成される。上記接着剤としては、不飽和カルボン
酸又はその誘導体から選ばれた少なくとも一種以上のモ
ノマーで変性したポリオレフィン変性物等(以下接着用
樹脂という)が主として用いられる。
上記材料を用いてガソリンタンクをつくるには、上記
材料を接着用樹脂によって接着形成された多層のパリソ
ンをブロー成形する公知の方法によって行なわれる。
すなわち、第2図に示すように、HMW−PEを溶融して
押出すHMW−PE押出機1、ナイロン6を溶融して押出す
ナイロン6押出機2、接着用樹脂を押出す接着用樹脂押
出機3をそれぞれ、環状ノズルが設けられているダイ4
に連結して上記ノズルより共押出しして、例えば第3図
に示すようなナイロン6の層2aを接着用樹脂層3aを介し
て挾持したHMW−PE層1aよりなる多層のパリソン5を形
成する。これを第4図に示すように金型6を用いて挾持
し、エアブローしてガソリンタンク7がつくられる。
上記ガソリンタンク7の肉厚は、ガソリンタンク7の
使用条件によって異なるが、2.0〜12.0mmで、この厚さ
を1とした場合の各層の厚さは、HMW−PE層の厚さの合
計が0.6〜0.998、ナイロン6の層が0.2〜0.001、接着用
樹脂の厚さの合計が0.2〜0.001の範囲である。
そのためブロー成形される際に金型6にピンチされて
発生するバリ8は、HMW−PEを多量に含有するが、これ
と融着しないナイロン6も含有されている。
したがって、上記バリ8をHMW−PE原料に加えて再使
用すると、第5図に示すようにHMW−PE層1a内部に、ナ
イロン6の大きな島9を生じ、この島9とHMW−PEは融
着していないため、外から力が加わると、表面から島、
或いは島から島へ亀裂が発生し易く、実質的強度が著し
く低下する。
これを防止するには、パリソンの再使用を行なわなけ
ればよいが、経済性が低下し、ガソリンタンク7のコス
トが大幅に上昇する。
そのため、通常、バリ等のスクラップを集め、二軸混
練押出機或いはバンバリーミキサー等によって充分に混
練してペレット化し、これをHMW−PE原料と混合し再生
使用している。このようにするとHMW−PE層1aにはナイ
ロン6が混入するが、ナイロン6は第6図に示すよう
に、微粒子10となるため、HMW−PE層1aの強度の低下は
殆んどない。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上記バリ等の再生方法は、バリ等を混練、
ペレット化し、これを再使用するため、設備費、エネル
ギー等の経費は大幅に増大し、バリ等を廃棄する程では
ないにしても、ガソリンタンク価格の大幅な上昇は避け
得ない。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、バリ等
をペレット化することなく、直接HMW−PE原料として使
用する方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するため、本発明の多層スクラップ
の再生方法においては、相互に融着しない少なくとも2
種以上の熱可塑性樹脂を接着剤を介して、多層押出しに
よって接着した多層のパリソンを用いてブロー成形する
に際し、相互に融着しない一方の樹脂層が他方の樹脂層
に比して薄い場合、発生するスクラップを連続混練機を
通して溶融混練した後に、溶融状態のまま、厚い層を形
成する樹脂押出機の溶融部分に連続導入する。
第1図は、本発明の方法を実施する装置の一例を示す
略図で、図中符号11は、二軸混練押出機である。二軸混
練押出機11によって溶融混練されたバリ等は、HMW−PE
押出機1の溶融している部分の基部に直接導入され、新
しいHMW−PEと混合され、ダイ4に送られ、パリソン5
のHMW−PE層を形成する。この際、バリ等に含有される
ナイロン6は、HMW−PEに比しはるかに少なく、これが
さらにうすめられ、微粒子状態で含有されるので、タン
クの強度の低下は認められない。
〔実施例〕
次に実施例、比較例、および実験例を示して本発明を
説明する。
実施例1、比較例1 第1図の装置を用いてHMW−PE/接着用樹脂/ナイロン
6/接着用樹脂/HMW−PEの多層体のパリソンをつくり、ガ
ソリンタンクを製造した。多層体の厚さは、6mm、各層
の厚さは、それぞれ2.4/0.05/0.1/0.05/2.4(mm)と
し、ガソリンタンク50個を作製した。
その間、発生するバリは、ただちに二軸混練押出機11
に供給し、新しいHMW−PEと共に、HMW−PE層の形成に使
用した。最終に製造したガソリンタンクより試料を切出
し、測定に供した。
また、最初の、バリを加えないで作製したガソリンタ
ンクより試料を切出し、比較例1として測定に供した。
比較例2 バリをバンバリーミキサーで混練し、これをペレット
化し、このペレットを連続供給してHMW−PEと共に原料
とした以外は実施例1と全く同じにし、同数のガソリン
タンクをつくり、最終のタンクの同じ位置より試料を切
出し、測定に供した。
比較例3 バリを直接、HMW−PE押出機に供給した以外は実施例
1と同じにして試料をつくり測定に供した。
実施例1、および比較例1、2、3の結果を一括して
第1表に示す。
但し、引張り伸度は、東洋ボールドウイン製テンシロ
ン引張試験機を使用して、JIS−K7113に準拠して行な
い、Izod衝撃強度は、上島製作所製インパクトテスター
を使用して、JIS−K7110に準拠して行なった。
第1表より明らかなように、本発明の方法によって作
製したガソリンタンクは、バリを混練ペレット化した場
合、或いはバリを加えない場合とほぼ同じ強度で、強度
の低下がないことがわかる。
実験例 HMW−PE、ナイロン6、接着用樹脂のペレットを種々
に混合し、これを240℃の温度に保持してバンバリーミ
キサーで混練し、厚さ5mmに成形した。これより試験片
を切出し各種測定を行なった。結果を第2表に示す。
第2表より明らかなように、ナイロン6を微粒子分散
すれば、HMW−PEに対するナイロン6の混合量が相当多
くなっても、衝撃強度は、あまり低下しない。上記ナイ
ロン6によるバリヤ層は通常極めて薄いので、HMW−PE
層中のナイロン6の量は、バリ等の再生使用を行なって
も、衝撃強度に影響を与えることがない。また、多数の
タンクを製造して、ナイロン6の量が限度近くなった時
点でバリを一回廃棄すれば、ただちにナイロン6の含有
量が下るので、ガソリンタンクの強度を下げることな
く、効率よく、かつ経済的にガソリンタンクの製造が可
能となる。
なお、上記方法は、ガソリンタンクのブロー成形につ
いて説明したが、同様な条件、即ち、少なくとも3台の
押出機による共押出しによって熱可塑性樹脂の多層体を
形成し、この多層体が、互いに融着しない樹脂によっ
て、形成され、かつ一方の樹脂の使用量が他方の樹脂の
使用量に比して格段に多い場合には、ブロー成形のみな
らず、多層板体のプレス成形により食品容器等を製造す
る場合にも利用出来る。
〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明の方法は、相互に融着しな
い樹脂の多層体によって成形物を製造する際に、発生す
るバリを容易に再生使用出来るので、装置が簡単とな
り、エネルギー原単位が少なくなるので、容器等を安
価、かつ効率的に製造出来る優れた方法である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の方法を実施例する装置の位置例を示
す概略図、第2図は、従来の多層のパリソンによるガソ
リンタンクの製造装置の概略図、第3図は第2図のパリ
ソンの断面図、第4図は金型を閉じてエアーブローした
状態を示す縦断面図、第5図はバリを直接HMW−PE押出
機に入れて多層のパリソンをつくり、これによって成形
したガソリンタンクのHMW−PE層の断面図、第6図は、
充分混練したバリをペレット化して、これをHMW−PE押
出機に入れて多層のパリソンをつくり、これによって成
形したガソリンタンクのHMW−PE層の断面図である。 1……HMW−PE押出機、1a……HMW−PE層、2……ナイロ
ン押出機、2a……ナイロン6層、3……接着用樹脂押出
機、3a……接着用樹脂層、4……ダイ、5……パリソ
ン、6……金型、7……ガソリンタンク、8……バリ、
9……ナイロン6の島、10……ナイロン6の微粒子、11
……二軸混練押出機。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】相互に融着しない少なくとも2種以上の熱
    可塑性樹脂を接着剤を介して、多層押出しによって接着
    した多層体を用いて成形するに際し、相互に融着しない
    一方の樹脂層が他方の樹脂層に比して薄い場合、発生す
    るスクラップを連続混練機を通して溶融混練した後に、
    溶融状態のまま、厚い層を形成する樹脂押出機の溶融部
    分に連続導入することを特徴とする多層スクラップの再
    生方法。
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