JP3716540B2 - ポリエチレン管の廃材再生利用方法及びそれを用いて得られたゴミ収集袋と包装袋 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス管の埋設工事等において不要となったポリエチレン管の端管部分（廃材）を再生処理してポリエチレンフィルムを製造しそれを用いてゴミ収集袋や包装袋等として有効に活用する、ポリエチレン管の廃材再生利用方法及びそれを用いて得られたゴミ収集袋と包装袋に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年，ガス管として、鉄製の管の他にポリエチレン製の管が盛んに使われるようになり、地中で鉄管より地震に強く錆びないというその特性に注目して、今後ガス管等としてポリエチレン管の使用が益々増大される傾向にある。
ガス管の埋設工事現場では、寸法合わせのため切断されて不要となったポリエチレン管の端管部分（廃材）が大量に発生するが、従来においてこのポリエチレン管の廃材は、集積されて焼却処分にされるか、破砕後に埋め立て処分にされており、その資源が有効に活用されているとはいえないのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、この大量に発生するポリエチレン管の廃材を再生処理してポリエチレンフィルムを製造し、それを用いてゴミ収集袋や包装袋として有効に活用できないか、その合理的な再生利用方法について種々の研鑽を重ねた。
しかし例えば，東京都指定のポリエチレン製のゴミ収集袋は、原則として無色（有色透明も含む）であること，厚さの指定，引張強度や廃棄処理時の燃焼カロリ−の低値化等を考慮して炭酸カルシウムを３０％以上混入すること等が規格適合条件として定められているが、前記のガス管用のポリエチレン管は淡緑色の不透明であり，また分子の大きい中密度ポリエチレンであるため、フィルム成形時に炭酸カルシウムとの馴染が悪くムラを生じて均一な混合が困難となり、強度のバラツキも大きく、そのままでは前記指定のゴミ収集袋としては使用に適しないという難点があった。
そこで本発明は、斯かる問題点を合理的に解消し、ポリエチレン管の廃材を有効に活用してその再生利用を図ることができる，ポリエチレン管の廃材の再生利用方法及びそれを用いて得られたゴミ収集袋と包装袋を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成するために次の手段を採っている。
ガス管等の中密度ポリエチレン管の廃材を粉砕し１７０〜２００度Ｃで加熱成形してペレット状となしたものと、ＭＦＲが０．２〜０．８の低密度ポリエチレンと、炭酸カルシウムと低密度ポリエチレンとからなる炭酸カルシウムマスタ−バッチとを所定割合にて均一に混合し、この混合物をインフレ−ションフィルム成形機にて２００〜２１０度Ｃで加熱成形してフィルムとなすもので、前記混合物の配合割合は、重量パ−セントで，ペレット状となしたポリエチレン管の廃材５０〜２５％，低密度ポリエチレン１０〜４０％，炭酸カルシウムマスタ−バッチ３７．５％以上となし、そして前記炭酸カルシウムマスタ−バッチは、重量比で，炭酸カルシウム４に対し低密度ポリエチレン１とからなるもの，従って前記配合割合のうち純炭酸カルシウム分は３０％以上となすことを特徴とするものである。
そしてこの得られたポリエチレンフィルムを用いて、ゴミ収集袋や包装袋を形成したものである。 なお，ＭＦＲとは、メルトフロ−レ−トの略で、溶融粘性度係数を表すものである。
【０００５】
更に，前記のペレット状になしたポリエチレン管の廃材に混合させる低密度ポリエチレンの代わりに、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂，エチレンエチルアクリレ−ト共重合樹脂，又はエチレンメチルアクリレ−ト共重合樹脂等の高圧法ポリエチレンをベ−スにした共重合樹脂を用いる場合もある。 この場合、その高圧法ポリエチレンをベ−スにした共重合樹脂は、ＭＦＲが０．２〜２．０で、夫々共重合樹脂中に、酢酸ビニル，エチルアクリレ−ト，又はメチルアクリレ−トを２．０〜２０％含有しているものを用いる。
【０００６】
更にまた，前記のペレット状になしたポリエチレン管の廃材に混合させる低密度ポリエチレンの代わりに、メタロセン系のものを含む極低密度のリニア低密度ポリエチレン又はメタロセン系のものを含む一般リニア低密度ポリエチレンを用いる場合もある。
【０００７】
そして，前記のポリエチレン管の廃材再生利用方法により得られたポリエチレンフィルムを適当な大きさに裁断して、ゴミ収集袋と包装袋を形成する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に，前記のポリエチレン管の廃材の再生利用方法及びそれを用いて得られたゴミ収集袋と包装袋の実施の形態について説明する。
【０００９】
先ず，ポリエチレン管の廃材の再生利用方法について説明する。 ガス管等の埋設工事においては、前記のとおり寸法合わせのために切断されて不要となった端管（廃材）が大量に出るので、これを集積して洗浄し、細かく粉砕するとともに、加熱成形温度１７０〜２００度Ｃで成形機にてペレット状に押し出し成形する。
ペレット状に押し出し成形されたポリエチレン管の廃材は、ガス管等に用いられた中密度ポリエチレンで東京都指定のゴミ収集袋の形成上混合が義務付けられている炭酸カルシウムとフィルム成形時の馴染が悪いため、その馴染を良くし且つ透明度や強度を出すために、これに、ＭＦＲ０．２〜０．８の低密度ポリエチレンを添加した上で炭酸カルシウムと低密度ポリエチレンとからなる炭酸カルシウムマスタ−バッチを加えてこれらを均一に混合する。
【００１０】
具体的に示すと、例えば、重量％で、ペレット状になした中密度のポリエチレン管の廃材４６．２％と、ＭＦＲ０．５，密度０．９２２の低密度ポリエチレン１５．４％と、炭酸カルシウムマスタ−バッチ３８．４％とを均一に混合し、この混合物をインフレ−ションフィルム成形機にて２００〜２１０度Ｃの温度で加熱成形して、ポリエチレンフィルムとなす。
炭酸カルシウムマスタ−バッチは、炭酸カルシウム８０％と低密度ポリエチレン２０％（重量％，重量比４対１）との混合物である。 従って炭酸カルシウムマスタ−バッチ３８．４％の内訳は、純炭酸カルシウム分３０．７％に対し、低密度ポリエチレン７．７％となっている。
ポリエチレンフィルムの成形は、スクリュ−口径５０mmφ，ダイス口径（溶融樹脂の流出径）１５０mmφ，１時間当りの樹脂押出量 約３０Ｋｇのインフレ−ションフィルム成形機にて、加熱成形温度２００〜２１０度Ｃで行った。
【００１１】
前記の条件でポリエチレンフィルムの成形を行ったところ、ペレット状のポリエチレン管の廃材と炭酸カルシウム分との馴染も良く溶融も円滑で全体として均一な混合がなされ、得られたポリエチレンフィルムは淡緑色の透明で、強度、厚さとも、上記の東京都指定のゴミ収集袋の規格条件に適合するものであった。
【００１２】
インフレ−ションフィルム成形機のダイス口径を１５０mmφとなしたので、ブロ−比（膨らませた比率）が２．７６となり、フィルム成形が容易となり、充分な強度が得られた。 即ち，このブロ−比は２．０以上取らないと、フィルムの縦方向と横方向の強度のバランスが悪く、ゴミ収集袋として強度が不足することとなり、一方，ブロ−比が３．０以上となると、フィルム成形が難しくなり、巾寸法も安定しにくくなるものである。
また，ペレット状の中密度ポリエチレン管の廃材に混合させる低密度ポリエチレンの配合量が少ないと（例えば，１０％未満）、フィルムの均質性が悪く、炭酸カルシウムマスタ−バッチの溶融ムラも生じ、強度不足ともなる。
【００１３】
前記押出成形したポリエチレンフィルムにより容量４５リットルのゴミ収集袋を形成したところ、厚みが０．０３ミリメ−トル，引張強度は縦方向が２０７キログラム／平方センチメ−トル，横方向が１３４キログラム／平方センチメ−トルで、前記の規格条件に充分に適合するものであった。
【００１４】
なおペレット状の中密度ポリエチレン管の廃材に混合させる低密度ポリエチレンとしては、前記の例に限らず、ＭＦＲが０．２〜０．８，密度が０．９１８〜０．９２２のものまで使用に適するものであった。 また，その配合割合も、炭酸カルシウムマスタ−バッチをほぼ３７．５％以上混合させる必要があり、これに引張強度と経済性を考慮すると、１０〜４０％が適当であるといえる。 従ってペレット状の中密度ポリエチレン管の廃材の配合割合は、相対的に５０〜２５％の範囲のものとなる。
【００１５】
また，その低密度ポリエチレンの代わりに、それと同一の配合割合（１０〜４０％）にて、ＭＦＲが０．２〜２．０で，酢酸ビニル，エチルアクリレ−ト，又はメチルアクリレ−トを夫々２．０〜２０％含有するエチレン酢酸ビニル共重合樹脂，エチレンエチルアクリレ−ト共重合樹脂，又はエチレンメチルアクリレ−ト共重合樹脂等の高圧法ポリエチレンをベ−スにした共重合樹脂を用いたところ、前記の場合と同様のポリエチレンフィルムを成形し、ゴミ収集袋を形成することができた。
そして，特に酢酸ビニル共重合樹脂を用いた場合、酢酸ビニルが柔軟性と融合性に富むため、酢酸ビニルの含有量を多くすると、ペレット状のポリエチレン管の廃材に対する混合割合を少なくすることができる。
【００１６】
更に，前記の低密度ポリエチレンの代わりに、それと同一の配合割合（１０〜４０％）にて、メタロセン系のものを含む極低密度（０．９１０〜０．９１５）のリニア低密度ポリエチレン，又はメタロセン系のものを含む一般リニア低密度ポリエチレンを用いても、やはり前記と同様のポリエチレンフィルムを成形し、ゴミ収集袋を形成することが期待できる。
特に，前者の極低密度のリニア低密度ポリエチレンの場合には、ポリエチレンフィルム従ってゴミ収集袋の強度の増強を図ることができる。
【００１７】
【実施例】
以下に，その他のポリエチレンフィルム成形における配合例を示す。 いずれの場合も、炭酸カルシウムマスタ−バッチが３７．５％以上、従ってペレット状のポリエチレン管の廃材とこれに混合する低密度ポリエチレン系の樹脂との混合物は６２．５％以下の範囲である。 そして，炭酸カルシウムマスタ−バッチは、上記と同様に、炭酸カルシウム８０％，低密度ポリエチレン２０％の混合物であり、従って純炭酸カルシウム分は全体の３０％以上混合されているものである。 いずれの例においても、上記に示したものと同様のポリエチレンフィルムとゴミ収集袋が得られた。
（例１）
ペレット状となした中密度ポリエチレン管の廃材 Ｍａｘ ５０ ％
低密度ポリエチレン １２．５％
炭酸カルシウムマスタ−バッチ ３７．５％
（例２）
ペレット状となした中密度ポリエチレン管の廃材 Ｍｉｎ ２５ ％
低密度ポリエチレン ３７．５％
炭酸カルシウムマスタ−バッチ ３７．５％
（例３）
ペレット状となした中密度ポリエチレン管の廃材 Ｍａｘ ５０ ％
エチレン酢酸ビニル共重合樹脂（酢酸ビニル１５％混入） １２．５％
炭酸カルシウムマスタ−バッチ ３７．５％
（例４）
ペレット状となした中密度ポリエチレン管の廃材 Ｍｉｎ ２５ ％
エチレン酢酸ビニル共重合樹脂（酢酸ビニル１５％混入） １２．５％
極低密度のリニア低密度ポリエチレン 又は
一般リニア低密度ポリエチレン ２５ ％
（共に，メタロセン系のものを含む）
炭酸カルシウムマスタ−バッチ ３７．５％
【００１８】
以上においては、ガス管等のポリエチレン管の廃材を利用してポリエチレンフィルムを成形し，それにより東京都指定のゴミ収集袋を形成した例を示したが、その成形したポリエチレンフィルムより包装袋を形成することも勿論可能である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は上記の構成となしたので、上述の従来技術の難点を解消し、次の特有の効果を奏する。
ａ．従来，不要となり廃棄処分にされていたポリエチレン製のガス管等の端管部分（廃材）を用いて，ゴミ収集袋や包装袋として再生活用できるポリエチレンフィルムの成形を合理的になすことができるので、廃棄処分にされていた資源の有効利用を図ることができ、資源の節約上有益である。
ｂ．炭酸カルシウムとの均一な混合が困難であった，中密度のガス管等のポリエチレン管の廃材（ペレット状になしたもの）に対し、ＭＦＲが所定の低密度ポリエチレン，エチレン酢酸ビニル共重合樹脂等の高圧法ポリエチレンをベ−スにした共重合樹脂，又はリニア低密度ポリエチレンと，炭酸カルシウムと低密度ポリエチレンとからなる炭酸カルシウムマスターバッチとを加え、これらを所定割合にて混合し、所定の加熱成形温度にてポリエチレンフィルムを成形し、それによりゴミ収集袋や包装袋を形成したので、色彩透明度や，厚さ，強度，廃棄処理時の燃焼カロリ−の低減等の東京都等公共団体の要求する規格条件を充分に満足することができるゴミ収集袋や包装袋を製造することができる。
ｃ．その際，不要となったポリエチレン管の廃材を相当量（全体の最大５０％から最低２０％の範囲）用いるので、ポリエチレンフィルムやゴミ収集袋あるいは包装袋の大幅なコストダウンに寄与することができる。

Claims (5)

1. 中密度ポリエチレンのポリエチレン管の廃材を粉砕し１７０〜２００度Ｃで加熱成形してペレット状となしたものと、ＭＦＲ０．２〜０．８の低密度ポリエチレンと、炭酸カルシウムと低密度ポリエチレンとからなる炭酸カルシウムマスタ−バッチとを所定割合にて均一に混合し、この混合物をインフレ−ションフィルム成形機にて２００〜２１０度Ｃで加熱成形してフィルムとなすもので、
   前記混合物の配合割合は、重量パ−セントで，ペレット状となしたポリエチレン管の廃材５０〜２５％，低密度ポリエチレン１０〜４０％，炭酸カルシウムマスタ−バッチ３７．５％以上となし、
   また，前記炭酸カルシウムマスタ−バッチは、重量比で，炭酸カルシウム４に対し低密度ポリエチレン１とからなるもの，従って前記配合割合のうち純炭酸カルシウム分は３０％以上となす、
   ことを特徴とするポリエチレン管の廃材再生利用方法。
2. ペレット状になしたポリエチレン管の廃材に混合させる低密度ポリエチレンの代わりに、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂，エチレンエチルアクリレ−ト共重合樹脂，又はエチレンメチルアクリレ−ト共重合樹脂等の高圧法ポリエチレンをベ−スにした共重合樹脂を用い、
   その高圧法ポリエチレンをベ−スにした共重合樹脂は、ＭＦＲ０．２〜２．０で、夫々共重合樹脂中に、酢酸ビニル，エチルアクリレ−ト，又はメチルアクリレ−トを２．０〜２０％含有している、
   ことを特徴とする請求項１記載のポリエチレン管の廃材再生利用方法。
3. ペレット状になしたポリエチレン管の廃材に混合させる低密度ポリエチレンの代わりに、メタロセン系のものを含む極低密度のリニア低密度ポリエチレン又はメタロセン系のものを含む一般リニア低密度ポリエチレンを用いる、
   ことを特徴とする請求項１記載のポリエチレン管の廃材再生利用方法。
4. 請求項１，２，又は３記載のポリエチレン管の廃材再生利用方法により得られたポリエチレンフィルムを用いて袋体に形成した、
   ことを特徴とするゴミ収集袋。
5. 請求項１，２，又は３記載のポリエチレン管の廃材再生利用方法により得られたポリエチレンフィルムを用いて袋体に形成した、
   ことを特徴とする包装袋。