JP4031621B2 - 再生プラスチックシート並びに冷却塔用充填材 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、再生プラスチックシート並びに冷却塔充填材に関し、詳しくは、使用済みのポリエチレンテレフタレート系（ＰＥＴ）樹脂成形体、例えばＰＥＴボトルを回収し、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製品の代換品として有効に利用するための再生プラスチックシート並びに冷却塔充填材に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
各種飲料用ボトルとして用いられるＰＥＴボトルは、多くの自治体で回収が進んでいるが、回収したＰＥＴ樹脂をそのまま樹脂原料とした成形品は、脆くて割れやすく、また耐候性が悪いという難点があるため、繊維原料として一部が再利用されているのみであり、ＰＥＴボトル回収品の用途開発が強く望まれている。一方、各種配管材料や成形品として多く用いられているＰＶＣ樹脂は、近年の環境問題から代換品への置き換えが望まれている。
【０００３】
なお、近年、回収したＰＥＴ樹脂を使って、シート成形を行い、これを熱成形品によって、賦形したタマゴパックの様な主として店内で使用する熱成形品が、開発されているが、ＰＥＴ樹脂はその組成内にエステル結合を有しており、加水分解を起こし易く、また、熱や光によって容易に分解する、耐候性の悪い樹脂であるために、屋外で使用される用途には不向きであった。
【０００４】
そこで本発明は、ＰＶＣ代換品を製造するための樹脂原料としてＰＥＴボトル回収品などを有効に利用することができ、特に耐候性を向上させ、コストをかけることなく改良した再生プラスチックシートを提供すること、並びに再生プラスチックシートからなる冷却塔用充填材を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の再生プラスチックシートは、ポリエチレンテレフタレート系樹脂成形体の破砕物からなる再生プラスチック１００重量部に対して、エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物からなる結合材３〜１０重量部と、酸化チタン白着色剤である改質剤２〜５重量部とを混合したことを特徴とする。また、前記再生プラスチックシートを真空成形して得られる冷却塔用充填材である。また、前記再生プラスチックが回収されたＰＥＴボトルからなることを特徴とする再生プラスチックシートである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の再生プラスチックシートについてさらに詳しく説明する。
本発明の再生プラスチックシートの主原料となるポリエチレンテレフタレート系（ＰＥＴ）樹脂成形体は、各種形状の成形体を対象とすることができるが、特に、前述のように回収が進んでいるＰＥＴボトルを主な対象としている。
ＰＥＴ樹脂としては、ポリエチレンホモポリマー、各種共重合体、混合組成物、あるいはこれらの積層物があるが、ポリエチレンテレフタレート成分が主体であれば良い。
【０００７】
ＰＥＴボトルのようなＰＥＴ樹脂成形体は、適当な破砕機により、適当な大きさに破砕し、例えば２〜５ｍｍの大きさの再生プラスチック片に破砕して用いている。この再生プラスチック片の最大寸法が５ｍｍを超えると、エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物が不均一になり、成形性が低下したり、成型品の強度が低下したりすることがある。
【０００８】
また、再生プラスチック片の最大寸法を２ｍｍ未満にするには、破砕機に比べて高価な粉砕機を使用する必要があり、回収再利用コストの上昇を招いてしまう。なお、再生プラスチック片には、破砕機による破砕で微粉末状態になったものが含まれていても問題がない。
【０００９】
結合材としての前記エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物は、エポキシ基がＰＥＴ樹脂との相溶性が良好であり、この混合物をＰＥＴ樹脂に適量混合してＰＥＴ樹脂同士を結合する作用を奏することにより、ＰＥＴ樹脂単体からなる成形品の脆さを改善して耐衝撃性を向上させることできる。
【００１０】
改質剤としての酸化チタン白着色剤は、成形品の耐候性を改善させるためのものであるが、それ単体では屋外使用に耐え得るだけの耐候性は得られない。紫外線吸収剤を併用すれば、耐候性は向上するがコストが非常に高くなるため実用的ではなかった。酸化チタンとエポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンとの混合物とを組み合わせた場合のみ、特異的に優れた耐候性を発現することを見い出したものである。
【００１１】
前記ＰＥＴ樹脂破砕物（再生プラスチック片）、エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物（結合材）、酸化チタン白着色剤（改質剤）の混合比率は、前述のように、再生プラスチック１００重量部に対して、結合材３〜１０重量部好ましくは３〜５重量部、改質剤２〜５重量部好ましくは２〜３重量部が適当である。
【００１２】
ここで、前記結合材の混合比率が３重量部未満だと十分な耐候性が得られず、１０重量部を超えて混合すると成形品が柔らかくなって撓んでしまうという不具合が生じる。また、酸化チタンの混合比率が２重量部未満だと同様に十分な耐候性を得られなくなり、５重量部を超えて混合しても耐候性の向上効果はほとんどない。
【００１３】
このような再生プラスチック組成物は、通常の樹脂組成物と同様の方法で即ち射出成形、押出成形等の方法で成形することが可能であるが、本発明の冷却塔充填材を成形する場合は、押出成形法によりシートを成形した再生プラスチックシートを、真空成形により本発明の賦形して成形を行うのが好ましい。
【００１４】
本発明の再生プラスチックシートの成形方法としては、一般に熱可塑性樹組成物の製造に用いられる設備と方法によりシート製造することができる。好ましくは、１軸あるいは２軸の押出機を使用して、混連押出してＴダイなどの口金から溶融押出して、冷却ロールの接触させて固化し、シートを成形する方法などが用いられる。
【００１５】
また、本発明で得られた再生プラスチックシートを成形する方法としては、シートをヒーターにより所定時間加熱し、金型を加熱シートに押しあて、金型内を減圧、真空にすることで、シートを金型内面に沿わせて成形する、いわゆる真空成形方法などを用いる。
【００１６】
【実施例】
以下実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例中の特性評価は以下の方法で評価した。
（１）耐候性評価
ＪＩＳ Ｋ ７２１１落錘衝撃試験に基づく試験方法により、５０％破壊エネルギー（Ｅ５０値［Ｊ］）としてそれぞれ測定した。
（２）曲げ評価
ＪＩＳ Ｋ ７１７１プラスチックの曲げ特性の試験方法により、それぞれ測定した。
【００１７】
「実施例１」
ＰＥＴボトル２〜５ｍｍメッシュの範囲に破砕した再生プラスチック（西日本ＰＥＴリサイクル社製）を１００重量部に対して、エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物（ダイセル化学製：ヒロマスターＳＦ２３５）からなる結合材を５重量部と、酸化チタン白着色剤（石原産業（株）製タイペークＣＲ−９０）である改質剤を３重量部とを混合して、２軸押出機を用いて溶融、混連して、再生プラスチックシートを得た。
【００１８】
「実施例２」
エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物（ダイセル化学製：ヒロマスターＳＦ２３５）からなる結合材を３重量部と、酸化チタン白着色剤（石原産業（株）製タイペークＣＲ−９０）である改質剤を２重量部とした以外は、実施例１と同様の方法にて再生ＰＥＴシートを得た。
【００１９】
「実施例３」
エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物（ダイセル化学製：ヒロマスターＳＦ２３５）からなる結合材を１０重量部と、酸化チタン白着色剤（石原産業（株）製タイペークＣＲ−９０）である改質剤を５重量部とした以外は、実施例１と同様の方法にて再生ＰＥＴシートを得た。
【００２０】
「実施例４」
エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物（ダイセル化学製：ヒロマスターＳＦ２３５）からなる結合材を１０重量部と、酸化チタン白着色剤（石原産業（株）製タイペークＣＲ−９０）である改質剤を２重量部とした以外は、実施例１と同様の方法にて再生ＰＥＴシートを得た。
【００２１】
「実施例５」
エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物（ダイセル化学製：ヒロマスターＳＦ２３５）からなる結合材を３重量部と、酸化チタン白着色剤（石原産業（株）製タイペークＣＲ−９０）である改質剤を５重量部とした以外は、実施例１と同様の方法にて再生ＰＥＴシートを得た。
【００２２】
「実施例６」
エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物（ダイセル化学製：ヒロマスターＳＦ２３５）からなる結合材を７重量部と、酸化チタン白着色剤（石原産業（株）製タイペークＣＲ−９０）である改質剤を４重量部とした以外は、実施例１と同様の方法にて再生ＰＥＴシートを得た。
【００２３】
「実施例７」
エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物（ダイセル化学製：ヒロマスターＳＦ２３５）からなる結合材を５重量部と、酸化チタン白着色剤（石原産業（株）製タイペークＣＲ−９０）である改質剤を２重量部とした以外は、実施例１と同様の方法にて再生ＰＥＴシートを得た。
【００２４】
「実施例８」
エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物（ダイセル化学製：ヒロマスターＳＦ２３５）からなる結合材を３重量部と、酸化チタン白着色剤（石原産業（株）製タイペークＣＲ−９０）である改質剤を３重量部とした以外は、実施例１と同様の方法にて再生ＰＥＴシートを得た。
【００２５】
「比較例１」
エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物（ダイセル化学製：ヒロマスターＳＦ２３５）を除いた以外は、実施例１と同様の方法にて再生ＰＥＴシートを得た。
【００２６】
「比較例２」
酸化チタン白着色剤（石原産業（株）製タイペークＣＲ−９０）を除いた以外は、実施例１と同様の方法にて再生ＰＥＴシートを得た。
【００２７】
「比較例３」
エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物（ダイセル化学製：ヒロマスターＳＦ２３５）からなる結合材を１２重量部と、酸化チタン白着色剤（石原産業（株）製タイペークＣＲ−９０）である改質剤を３重量部とした以外は、実施例１と同様の方法にて再生ＰＥＴシートを得た。
【００２８】
「比較例４」
エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物（ダイセル化学製：ヒロマスターＳＦ２３５）からなる結合材を５重量部と、酸化チタン白着色剤（石原産業（株）製タイペークＣＲ−９０）である改質剤を７重量部とした以外は、実施例１と同様の方法にて再生ＰＥＴシートを得た。
【００２９】
「比較例５」
エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物（ダイセル化学製：ヒロマスターＳＦ２３５）からなる結合材を１重量部と、酸化チタン白着色剤（石原産業（株）製タイペークＣＲ−９０）である改質剤を３重量部とした以外は、実施例１と同様の方法にて再生ＰＥＴシートを得た。
【００３０】
「比較例６」
エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物（ダイセル化学製：ヒロマスターＳＦ２３５）からなる結合材を５重量部と、酸化チタン白着色剤（石原産業（株）製タイペークＣＲ−９０）である改質剤を１重量部とした以外は、実施例１と同様の方法にて再生ＰＥＴシートを得た。
【００３１】
「比較例７」
エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物（ダイセル化学製：ヒロマスターＳＦ２３５）からなる結合材と、酸化チタン白着色剤（石原産業（株）製タイペークＣＲ−９０）である改質剤とを除いて、再生ＰＥＴ１００重量部のみで再生ＰＥＴシートを得た。
【００３２】
実施例１〜８及び比較例１〜７にて得た再生ＰＥＴシートで、耐候性評価及び曲げ評価の結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
表１に示す結果を以下に簡単に説明する。
【００３５】
実施例１〜８について以下に示す。
再生プラスチック１００重量部に対して、結合材３〜１０重量部、改質剤２〜５重量部の範囲で混合した実施例５、実施例６、実施例３、実施例４については、サンシャイン６００時間照射後の脆性が３．００［Ｊ］以上、及び曲げ弾性率が２６００［ＭＰａ］以上と実用上問題ない値を示している。
再生プラスチック１００重量部に対して、結合材３〜５重量部、改質剤２〜３重量部の範囲で混合した実施例１、実施例２、実施例７、実施例８については、サンシャイン６００時間照射後の脆性が３．００［Ｊ］以上、及び曲げ弾性率が２９００［ＭＰａ］以上と良好な値を示していることが分かる。
【００３６】
比較例１〜７について以下に示す。
結合材も改質剤も混合しない比較例７について、曲げ弾性率に於いては良好な値を示すものの、サンシャイン６００時間照射後の脆性に於いては、脆性値が０．１３［Ｊ］と非常に低いことが分かる。
比較例１、比較例２について、結合材あるいは改質剤のどちらかを省いた比較例を示しているが、サンシャイン６００時間照射後の脆性値が０．５１〜０．７２［Ｊ］と非常に低い値を示しており、相乗効果が得られないことが分かる。
比較例５、比較例６について、曲げ弾性率は２９００［ＭＰａ］以上と良好な値を示していることが分かる。しかし、結合材あるいは改質剤のどちらかの添加部数が少ないため、サンシャイン６００時間照射後の脆性が０．６５〜０．８９［Ｊ］と充分に改良されていないことがわかる。
比較例３、比較例４について、結合材あるいは改質剤のどちらかの添加部数が多いため、サンシャイン６００時間照射後の脆性は２．８８〜３．５８［Ｊ］と充分に改良されているものの曲げ弾性率が２４２２〜２５２９［ＭＰａ］と劣ってしまうことが分かる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、多くの自治体で回収が進んでいるＰＥＴボトルを再生原料とし有効に利用することができ、従来はＰＶＣ製だった冷却塔用充填材の代換品として特に有効である。
Claims (3)
- ポリエチレンテレフタレート系樹脂成形体の破砕物からなる再生プラスチック１００重量部に対して、エポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー及びポリカプロラクトンの混合物からなる結合材３〜１０重量部と、酸化チタン白着色剤である改質剤２〜５重量部とを混合したことを特徴とする再生プラスチックシート。
- 請求項１記載の再生プラスチックシートを真空成形して得られる冷却塔充填材。
- 前記再生プラスチックが、回収されたＰＥＴボトルからなることを特徴とする請求項１記載の再生プラスチックシート。
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| JP2001158769A JP4031621B2 (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 再生プラスチックシート並びに冷却塔用充填材 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2001158769A JP4031621B2 (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 再生プラスチックシート並びに冷却塔用充填材 |
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