JP7454891B1 - リサイクルプラスチック材料の製造方法及びリサイクルプラスチック材料 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的としては、通常用途と異なる特定用途や特定目的にリサイクルプラスチック材料を使う場合においても、容リ法が適用されるリサイクルプラスチック材料を利用できる、優れたリサイクルプラスチック材料の製造方法及びリサイクルプラスチック材料を提供する。
手段9として、前記特定範囲として、曲げ弾性率が1100MPa以上であることが好ましい。
手段10として、前記第1樹脂材の密度、MFR、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度の範囲として、前記密度については、0.90乃至0.98g/cm 3 、前記MFRについては、1.0乃至10.0g/10min、前記曲げ弾性率については、400乃至1200MPa、前記アイゾット衝撃強度については、3.0乃至20.0kJ/m 2 であることが好ましい。
手段11として、前記第2樹脂材が家電リサイクル由来の樹脂材からなる場合、第2樹脂材の密度、MFR、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度の範囲として、前記密度については、0.91乃至0.97g/cm 3 、前記MFRについては、10.0乃至35.0g/10min、前記曲げ弾性率については、1000乃至1600MPa、前記アイゾット衝撃強度については、4.0乃至15.0kJ/m 2 であることが好ましい。
手段12として、前記第2樹脂材が自動車リサイクル由来の樹脂材からなる場合、第2樹脂材の密度、MFR、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度の範囲として、前記密度については、0.95至1.10g/cm 3 、前記MFRについては、15.0乃至40.0g/10min、前記曲げ弾性率については、1500乃至2500MPa、前記アイゾット衝撃強度については、6.0乃至35.0kJ/m 2 であることが好ましい。
手段13として、前記第2樹脂材が一般材由来のリサイクル樹脂材からなる場合、第2樹脂材の密度、MFR、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度の範囲として、前記密度については、0.91乃至1.0g/cm 3 、前記MFRについては、3.0乃至30.0g/10min、前記曲げ弾性率については、900乃至1600MPa、前記アイゾット衝撃強度については、4.0乃至25.0kJ/m 2 であることが好ましい。
本実施形態のペレット材42では、容リ法が適用される使用済みプラスチック製容器包装から得られるリサイクル樹脂材41(以下このリサイクル樹脂材41を「第1樹脂材41」と称す。)が必須構成要素になる。また、ペレット材42の構成要素として、家電リサイクル法が適用される使用済みプラスチックから得られるリサイクル樹脂材(以下このリサイクル樹脂材を「以下第2(家電リサイクル)樹脂材42A」と称す。)を含めることができる。また、ペレット材42の他の構成要素として、自動車リサイクル法が適用される使用済みプラスチックから得られるリサイクル樹脂材(以下このリサイクル樹脂材を「以下第2(自動車リサイクル)樹脂材42B」と称す。)を含めることができる。
第1樹脂材41、第2(家電リサイクル)樹脂材42A、第2(自動車リサイクル)樹脂材42B、第2(一般材リサイクル)樹脂材42Cは、図5に示す如く、ポリプロピレン(以下「PP」と記載する。)の成分と、ポリエチレン(以下「PE」と記載する。)の成分と、無機フィラーの成分と、それら以外の成分と(以下「その他」と記載)を含んでおり、製品の出所等により、成分量等に偏りがあって物性上のばらつきに特徴がある。
なお、図1に示す第1樹脂材41、第2(家電リサイクル)樹脂材42A、第2(自動車リサイクル)樹脂材42B、第2(一般材リサイクル)樹脂材42C(以下これらを纏めて第2樹脂材42と総称する場合がある。)または無機フィラー材43(これらの混合物)は、理解しやすくするように概略的にペレット材の形態として図示するが、この形態は必ずしもペレット状のものに限定されない。また、押出成形機37の排出口39から出る樹脂材の形態は、ペレット状であっても良いし、それ以外の形態であっても良い。
(1)容リ法が適用される使用済みプラスチック製容器包装から得られる第1樹脂材41(この場合、第1樹脂材41(第1リサイクル樹脂材)は、容リ法由来の樹脂材といえる。)
(2)容リ法の適用の対象外で家電リサイクル法が適用されるRP材料から得られる第2(家電リサイクル)樹脂材42A(以下略して、第2(家)樹脂材42Aと称すが、これは家電リサイクル法由来の樹脂材といえる。)
(3)容リ法の適用の対象外で自動車リサイクル法が適用されるRP材料から得られる第2(自動車リサイクル)樹脂材42B(以下略して、第2(自)樹脂材42Bと称すが、これは自動車リサイクル法由来の樹脂材といえる。)
(4)容リ法、家電リサイクル法及び自動車リサイクル法のいずれも適用されない、一般のRP材料から得られる第2(一般リサイクル材)樹脂材42C(以下略して、第2(一)樹脂材42Cと称すが、第2(一)樹脂材42Cは、第2(家)樹脂材42A及び第2(自)樹脂材42Bと異なり、一般材由来の樹脂材といえる。)
また、家電リサイクル法の正式名は「特定家庭用機器再商品化法」に関する法律である(必要に応じ、同法の条文・定義等を引用する)。対象となる品目は、家電4品目(エアコン、テレビ、冷蔵庫、冷凍庫、洗濯機、衣類乾燥)であるが、同法を適用する使用済みプラスチックは、一般家庭、事務所から排出されるものに限定される。そのため、同法が適用される家電4品目であっても、排出元が異なることで同法が適用されない場合がある。(同法の対象となる品目から得られるR樹脂材は、家電材由来の樹脂材であって第2(家)樹脂材42Aに相当するが、家電リサイクル法等の改正等に従った内容の変更がある。)
また、自動車リサイクル法の正式名は「使用済自動車の再資源化等に関する法律」である(必要に応じ、同法の条文・定義等を引用する)。同法では「自動車」等が定義され、同法上の具体的な対象は、例えば、自動車バンパーや自動車内装材等に限定される。(同法の対象物から得られるR樹脂材は、自動車材由来の樹脂材であって第2(自)樹脂材42Bに相当するが、自動車リサイクル法等の改正等に従った内容の変更がある。)
また、容リ法、家電リサイクル法及び自動車リサイクル法のいずれも適用されない、一般の使用済みRP材料から得られるR樹脂材が存在する。例えば(1)家電リサイクル法が適用される家電4品目以外の品目のRP材料から得られるR樹脂材、(2)自動車リサイクル法が適用されない二輪車などのRP材料等から得られる樹脂材が挙げられる。(このR樹脂材は、一般材由来の樹脂材であって第2(一)樹脂材42Cに相当するが、容リ法、家電リサイクル法及び自動車リサイクル法等の変更に従い内容の変更がある。)
このような法上の扱いから、第2(家)樹脂材42A、第2(自)樹脂材42B、第2(一)樹脂材42Cは、成分及び材料物性に類似する点がある一方、適用する法律に係る製品の由来により、成分及び材料物性の相違点があり、特定の傾向が生じている。
表2乃至表4は、表1同様に、第2(家)樹脂材42A、第2(自)樹脂材42B、及び、第2(一)樹脂材42Cに関する、各材料(材料1、材料2、材料3、材料4)の成分(PP成分、PE成分、無機フィラー成分、その他成分)値重量%を示す他、4物性値(この場合、密度、MFR、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度)を示す。各樹脂材(41、42A、42B、42C)の材料1乃至材料4の表示は、4個以下又はそれ以上であっても良い。また、測定対象となる4物性は、必要に応じ、それ以外の物性を対象としても良い。
表に示す第1樹脂材41の材料1のMFRは3.1g/10minである。また、第1樹脂材41の材料1の曲げ弾性率は、666MPaである。また、第1樹脂材41の材料1のアイゾット衝撃強度は、4.6kJ/m 2 である。第1樹脂材41の材料1の材料密度は0.96g/cm3であり、第1樹脂材41の材料2、材料3、材料4の欄に、成分分析されたPP、PE、その他樹脂、無機フィラーの各成分値が記載されている。樹脂材中のPP、PE、その他樹脂の測定には、例えば日本分光株式会社製の赤外分光光度計FT/IR-4Xを用いることができ、これ以外として異なる装置を用いてもよい。無機フィラーの量の測定は、燃焼残渣量を用いて測定される。例えばアドバンテック東洋株式会社製の電気るつぼ炉FUC030FBを用いることができる。これらの数値は、図5の表1乃至表4(材料1、材料2、材料3、材料4)の欄に記載されている。
第1樹脂材41単体の特性としては、密度が0.90乃至0.98g/cm 3 の範囲が大まかな実用範囲であり、0.93乃至0.96g/cm3の範囲が好適な実用範囲である。また、第1樹脂材41のMFRについては、射出成形時の成形性の観点から、1.0乃至10.0g/10minの範囲が大まかな実用範囲であり、更に、3.0乃至7.0g/10minの範囲が好適な実用範囲である。また、第1樹脂材41の曲げ弾性率については、製品の剛性(強度)の関係から、400乃至1200MPaの範囲が大まかな実用範囲であり、600乃至1100MPaの範囲が好適な実用範囲である。また、第1樹脂材41のアイゾット衝撃強度については、製品の耐衝撃(割れ易さ回避)の関係から、3.0乃至20.0kJ/m 2 の範囲が大まかな実用範囲であり、更に、5.0乃至15.0kJ/m 2 の範囲が好適な実用範囲である。
第2(家)樹脂材42A単体の特性としては、密度が0.91乃至0.97g/cm3の範囲が大まかな実用範囲であり、また、0.91乃至0.94g/cm 3 の範囲が好適な実用範囲である。また、第2(家)樹脂材42AのMFRについては、射出成形時の成形性の観点から、10.0乃至35.0g/10minの範囲が大まかな実用範囲であり、更に、15.0乃至30.0g/10minの範囲が好適な実用範囲である。また、第2(家)樹脂材42Aの曲げ弾性率については、製品の剛性(強度)の関係から、1000乃至1600MPaの範囲が大まかな実用範囲であり、更に、1100乃至1400MPaの範囲が好適な実用範囲である。また、第2(家)樹脂材42Aのアイゾット衝撃強度については、製品の耐衝撃(割れ易さ回避)の関係から、4.0乃至15.0kJ/m 2 の範囲が大まかな実用範囲であり、更に、6.0乃至12.0kJ/m 2 の範囲が好適な実用範囲である。
第2(自)樹脂材42Bの密度が1.04乃至1.06g/cm3の範囲で点在し、MFR値が24.8乃至35.1g/10minの範囲で点在し、曲げ弾性率が1906乃至2159MPaの範囲で点在し、アイゾット衝撃強度が17.5乃至24.6kJ/m2程度の範囲で点在する。この結果、第2(自)樹脂材42Bの材料1乃至4については、第1樹脂材41(材料1乃至材料4)と比べ、MFR、曲げ弾性率及びアイゾット衝撃強度の値が優れている。
第2(自)樹脂材42B単体の特性としては、密度が0.95至1.10g/cm3が大まかな実用範囲であり、更に、0.97至1.07g/cm3の範囲が好適な実用範囲である。また、第2(自)樹脂材42BのMFRについては、射出成形時の成形性の観点から、15.0乃至40.0g/10minの範囲が大まかな実用範囲であり、更に、20.0乃至35.0g/10minの範囲が好適な実用範囲である。また、第2(自)樹脂材42Bの曲げ弾性率については、製品の剛性(強度)の関係から、1500乃至2500MPaの範囲が大まかな実用範囲であり、1800乃至2300MPaの範囲が好適な実用範囲である。また、第2(自)樹脂材42Bのアイゾット衝撃強度については、製品の耐衝撃(割れ易さ回避)の関係から、6.0乃至35.0kJ/m 2 の範囲が大まかな実用範囲であり、更に、10.0乃至30.0kJ/m 2 の範囲が好適な実用範囲である。
また、図5表4に示す第2(一)樹脂材42C(材料1乃至材料4)は、PPの含有量が極めて大きく、且つPEの含有量が極めて小さく、その他の含有量や無機フィラーの含有量も小さい点に特徴がある。また、第2(一)樹脂材42Cの密度が0.94乃至0.98g/cm3の範囲で点在し、MFRが9.6乃至14.0g/10minの範囲で点在し、曲げ弾性率が1180乃至1324MPaの範囲で点在し、アイゾット衝撃強度が5.8乃至11.1kJ/m 2 の範囲で点在する。この結果、第2(一)樹脂材42C(材料1乃至材料4)は、第1樹脂材41(材料1乃至材料4)と比べ、MFR、曲げ弾性率及びアイゾット衝撃強度の値が優れている。
第2(一)樹脂材42Cとしては、密度が0.91乃至1.0g/cm3の範囲が大まかな実用範囲であり、0.91乃至0.96g/cm3の範囲が好適な実用範囲である。また、MFRについては、射出成形時の成形性の観点から、3.0乃至30.0g/10minの範囲が大まかな実用範囲であり、更に、4.0乃至25.0g/10minの範囲が好適な実用範囲である。また、第2(一)樹脂材42Cの曲げ弾性率については、製品の剛性(強度)の関係から、900乃至1600MPaの範囲が大まかな実用範囲であり、更に、1100乃至1400MPaの範囲が好適な実用範囲である。また、第2(一)樹脂材42Cのアイゾット衝撃強度については、製品の耐衝撃(割れ易さ回避)の関係から、4.0乃至25.0kJ/m 2 の範囲が大まかな実用範囲であり、更に、5.0乃至15.0kJ/m 2 の範囲が好適な実用範囲である。
次に図5を用いて、RP材料から成形される製品の材料特性(商品特性)について説明する。製品の材料特性は、溶融混練後のRP材料の特定範囲(成分分析した成分量と材料物性値)に関連付け付けられる。また、材料物性が特定範囲は、製品使用上の観点から、優先的に適用する「優先適用 高」と、「優先適用 低」(優先適用「高」よりも低い)に分けることができる。
下記の表1によれば、「溶融混練後の無機フィラー材の投入量を10重量%以上43重量%以下の割合とする」ことは、「優先適用 高」であり、製品の重量の適正を図るため重要性が高い。また、「PEの含有量が30重量%以下であること」が「優先適用 高」になる。同様に、「溶融混練後のRP材料の物性として、密度が1.00g/cm3以上且つ1.30g/cm3以下であること」が「優先適用 高」になる。一方、「アイゾット衝撃強度が3.0kJ/m 2 以上であること」、「曲げ弾性率1100MPa以上であること」、「MFRが2.0g/10min以上であること」は、「優先適用 低」である。
ここで、材料密度を1.0以上に設定した理由は、水中でプールフロアが浮かないようにするため、水より比重を大きいことが望ましいからである。また、材料密度を1.30g/cm3以下に設定した理由は、同様の製品に利用する樹脂の材料密度が1.35g/cm3程度であることから、設置前に完成品として、製造工場から設置場所へ搬送する際の軽量化(搬送コストのコストダウン等)及び構築時の利便性を図る観点から、同製品の密度に準ずるものにする。この場合、「優先適用 高」で定める条件を、本実施の形態では、最優先の条件と定める。そして、「優先適用 低」で定める内容は、上記条件の範疇で、製品の特徴等に応じて、条件を適宜設定する方法を選定し、RP材を用いた製品設計の際の柔軟性を担保する。なお、優先適用の高低は、一律ではなく製品の使用環境及び製品の特徴等に応じて変わることがあり、特に、「優先適用 低」に関するものは、製品の使用環境及び製品の特徴等に応じて変更できる。
次に、第1樹脂材41の成分分析し、更に材料物性値を測定する(ステップS2)。以下、このステップを成分分析・材料物性測定ステップS2と称し、図3では「S2」と略記する。この場合、第1樹脂材41を溶融混練し、第1樹脂材41の「PP成分、PE成分、その他成分、無機フィラー材」の成分分析の他、材料物性である「密度、MFR、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度」を測定する(ステップS2)。ステップS2の材料特性を測定する材料特性測定ステップが、請求項の「第1測定ステップ」に該当する。
次に、第1樹脂材41の成分分析及び材料物性の結果と、商品特性把握ステップS1で把握する成分分析及び材料物性の結果を対比して検証する(ステップS3)。以下、このような対比検証ステップを対比検証ステップS3と称し、図3では「S3」と略記する。ステップS4では、第2(家)樹脂材42Aの成分分析し、更に材料物性値を測定する。以下、第2(家)樹脂材42Aの成分分析値及び材料物性値を測定するステップを成分分析・材料物性測定ステップS4と称し、図3では「S4」と略記する。この場合、第2(家)樹脂材42A単体を溶融混練し、混練後の第2(家)樹脂材42Aの「PP成分、PE成分、その他成分、無機フィラー材」の成分分析の他、材料物性である「密度、MFR、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度」を測定する。ステップS4における第2(家)樹脂材42Aの材料特性を測定する材料特性測定ステップが、請求項の「第2測定ステップ」に該当する。なお、仮に、第2(家)樹脂材42Aの使用予定がない場合は、第2(家)樹脂材42Aの材料特性の測定を行うことは不要とする。
ステップS6では、第2(一)樹脂材42Cの成分分析し、更に材料物性値を測定する。以下、第2(一)樹脂材42Cの成分分析値及び材料物性値を測定するステップを成分分析・材料物性測定ステップS6と称し、図3では「S6」と略記する。この場合、第2(一)樹脂材42C単体を溶融混練し、混練後の第2(一)樹脂材42Cの「PP成分、PE成分、その他成分、無機フィラー材」の成分分析の他、材料物性である「密度、MFR、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度」を測定する。ステップS6における第2(一)樹脂材42Cの材料特性を測定する材料特性測定ステップが、請求項の「第2測定ステップ」に該当する。なお、仮に、第2(一)樹脂材42Cの使用予定がない場合は、第2(一)樹脂材42Cの材料特性の測定を行うことは不要とする。
ステップS8では、S7で投入量が算定された第1樹脂材41と、S7で投入量が算定された混合第2樹脂材との両方を投入し、溶融混練され成形される第1樹脂材41及び第2樹脂材42(混合第2樹脂材を含む)の成形物45(以下「成形第1・第2樹脂材45」と称す。)の成分分析し、更に材料物性値を測定する(以下、このステップを成分分析・材料物性測定ステップS8と称し、図3では「S8」と略記する。この場合、成形第1・第2樹脂材45の「PP成分、PE成分、その他成分、無機フィラー材」の成分分析の他、材料物性である「密度、MFR、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度」を測定する。仮に、溶融混練後の材料特性(成形第1・第2樹脂材45)の無機フィラー成分が特定範囲内に入る場合、無機フィラー材43の追加の投入が不要となる。
ステップS10では、S9において投入量が算定された無機フィラー材43と、算定された成形第1・第2樹脂材45を投入し、無機フィラー材43と成形第1・第2樹脂材45が溶融混練され成形される成形物(以下「成形最終体46」と称す。)の材料特性を測定する(以下、成形最終体46の成分分析値や材料物性値を測定するステップを成分分析・材料物性測定ステップS10と称し、図3では「S10」と略記する。この場合、成形最終体46の「PP成分、PE成分、その他成分、無機フィラー材」の成分分析の他、材料物性である「密度、MFR、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度」を測定する。
ステップS11では、成形最終体46の成分分析及び材料物性の結果と、商品特性把握ステップS1で把握する成分分析及び材料物性の結果を対比して検証する。以下、このような対比検証ステップを対比検証ステップS11と称し、図3では「S11」と略記する。対比検証の結果、成形最終体46の材料の成分が不適切であると判断する場合、例えば、無機フィラー材43と成形第1・第2樹脂材45の投入量を再調整する工程を行う。
ステップS11では、溶融混練し成形される成形最終体46が、S1で把握する商品特性(材料特性)の目標を達成できると判断すると、次のステップS12に進む。ステップS12では、成形最終体46と同様なものを大量に製造する製造工程に進む。
但し第2(家)樹脂材42A、第2(自)樹脂材42B、第2(一)樹脂材42Cの流通については、RP材料の購入希望会社及び販売会社間の商取引の関係が深くなっており、第2(家)樹脂材42A、第2(自)樹脂材42B、第2(一)樹脂材42Cの流通量が減少する状況になると、そのような商取引関係を有しない購入希望会社は希望時に市場から希望数量の第2(家)樹脂材42A、第2(自)樹脂材42B、第2(一)樹脂材42Cを入手しにくい。
そして、第1樹脂材41のPEの成分量が、溶融混練後のRP材料のPEの想定成分値より高いことを想定できる場合、第1樹脂材41の投入量を予め定める想定投入量より減らすと共に、第2(家)樹脂材42A、第2(自)樹脂材42B、第2(一)樹脂材42Cを混合して投入する投入量を予め定める想定投入量より増やす方法が有効であることを見出した。その結果、第1樹脂材41単体は、流通量が大きいものの、曲げ弾性率が1000MPa以下であるため使用用途が限定的であったのが、第2(家)樹脂材42A、第2(自)樹脂材42B、第2(一)樹脂材42Cを第1樹脂材41に対し混入させ配合比率を適切に設定する方策を採用することで、溶融混練後のPE成分が減る一方PP成分が増え、更に、曲げ弾性率等の数値が上がって、第1樹脂材41の使用用途に展望が開ける状況になった。即ち、第1樹脂材41に対する第2(家)樹脂材42A、第2(自)樹脂材42B、第2(一)樹脂材42Cの投入量を調整し溶融混練する製造方法の場合、実施例1及び2(後述)に示すような配合比率で、第1樹脂材41に対し第2(家)樹脂材42A、第2(自)樹脂材42B、第2(一)樹脂材42Cを投入させ、これらを混入させ溶融混練させることで、第1樹脂材41の特性より向上して有効利用できることが分かる。
最初に、無機フィラー43、第2(家)樹脂材42A及び第2(自)樹脂材42Bを十分に入手できない状況で、第1樹脂材41及び第2(一)樹脂材42Cのみを利用する状況下で、第1樹脂材41、第2(一)樹脂材42Cの成分検出に基づき、配合比率を変更するRP材料の製造方法について開示する。
この状態を解決するため、第1樹脂材41、第2樹脂材42間の比率を変更する対策(投入量調整等)を行う。即ち、比較例1の場合では、第1樹脂材41(40重量%)、第2樹脂材42(55重量%)及び無機フィラー(5重量%)であった配合を、投入量を変更調整することで、実施例1では、第1樹脂材41(35重量%)、第2樹脂材42(56重量%)及び無機フィラー(9重量%)の配合を変更する。この投入量調整は、蓄積した実験データや知見等から導出したものを前提として、成分分析し材料物性を測定した結果に基づき行われる。この結果、成形最終体46を成分分析し材料物性を測定すると、下記の実施例1のようになった。
比較例1及び実施例1の結果から、第2(家)樹脂材42A及び第2(自)樹脂材42Bを十分に入手できない状況でも、第1樹脂材41の投入量を減らし、PP成分を多く含む第2(一)樹脂材42Cの投入量を増やす対応を採用すれば、第1樹脂材41が有効活用できることが分かる。この対応により溶融混練後のPE成分が減る一方PP成分が増え、RP材料の剛性や耐衝撃性等が向上したので、このような配合比率を変更する方法が有効であることが分かる。
このような比較例2及び実施例2の結果から、第2(家)樹脂材42A、第2(自)樹脂材42B及び第2(一)樹脂材42Cの使用量を十分に入手できず、第1樹脂材41、第2(一)樹脂材42C及び無機フィラー43のみを利用する状況でも、第1樹脂材41の投入量を減らし、PP成分を多く含む第2(一)樹脂材42Cの投入量を増やす対応を採用すれば、第1樹脂材41が有効活用できることが分かる。この対応により溶融混練後のPE成分が減る一方PP成分が増え、曲げ弾性率等の数値が上がったので、このような配合比率を変更する方法が有効であることが分かる。
即ち、第2樹脂材42は単体でリサイクルできるのに対し、流入量が多い第1樹脂材41は単体ではリサイクルし難い現状であり、また、第2樹脂材42のうち、特に自動車リサイクル法由来、家電リサイクル法由来の樹脂材は、第1樹脂材41に比べ流通量が少なく、更に、RP材料の購入会社及び販売会社間でのビジネス上の結び付きが強く、流通市場から入手し難くリサイクルが進みにくい現況下、第1樹脂材41に対し第2樹脂材42を適切量混入させ溶融混練することで、溶融混練した樹脂材は、第1樹脂材41の物性に比べて優れる物性になってリサイクルの途を開くことができるので、流入量の多い第1樹脂材41においてリサイクルが大きく進む可能性が高く、総じてリサイクル全体が進むことで、産業上の奏する効果は極めて大きいものと言える。
なお、本実施の形態によれば、第1樹脂材41に対し、第2樹脂材42を用いて、投入量を調整する投入量調整方法を採用したが、必ずしも投入量調整方法を採用する必要はなく、適切な配合比率を最初から設定する方策を採用してもよい。
第1樹脂材41の物性を改善するために投入する第2樹脂材42については、リサイクル材以外のバージン材料を利用しても良いし、市場に出る前の第2(家)樹脂材42A、第2(自)樹脂材42B、第2(一)樹脂材42Cを利用してもよい。
付記2は以下の通りである。即ち、付記1に記載のリサイクルプラスチック材料の製造方法において、投入量算出ステップにおいて、前記リサイクルプラスチック材料の溶融混練後の無機フィラー成分が特定範囲の上限を超える場合、新たな無機フィラー材の投入を無くすことを特徴とする。
付記3は以下の通りである。即ち、付記1又は2に記載のリサイクルプラスチック材料の製造方法において、成形後のリサイクルプラスチックの材料物性が特定範囲とする際に、優先的に適用する優先適用順位に高低を設け、「優先適用 高」としてポリエチレンの含有量が、リサイクルプラスチック材料の全重量に対し30重量%(リサイクルプラスチック材料が溶着される場合は15重量%)以下にすることを定め、以下にすることを定め、且つ「優先適用 低」としてMFRが3.0g/10min以上となることを少なくとも含めることを特徴とする。
付記4は以下の通りである。即ち、付記1乃至3のいずれか一に記載のリサイクルプラスチック材料の製造方法において、第1及び第2リサイクル樹脂材が、ポリプロピレン及びポリエチレンを少なくとも含み、前記第2リサイクル樹脂材のポリプロピレンの含有量は、前記第1リサイクル樹脂材のポリプロピレンの含有量より多く、且つ、前記第1リサイクル樹脂材のポリエチレンの含有量は、前記第2リサイクル樹脂材のポリエチレンの含有量より多いものが選定されることを特徴とする。
付記5は以下の通りである。即ち、付記1乃至4のいずれか一に記載のリサイクルプラスチック材料の製造方法において、第1リサイクル樹脂材のポリエチレンの成分量が、リサイクルプラスチック材料のポリエチレンの想定成分値より高いことが想定できる場合、第1リサイクル樹脂材の投入量を予め定める想定投入量より減らすと共に、第2リサイクル樹脂材を予め定める想定投入量より増やす投入量調整ステップを備えることを特徴とする。
付記6は以下の通りである。即ち、材料性能として密度が1.00g/cm 3 以上且つ1.30g/cm 3 以下であることを特定範囲とするように製造されるリサイクルプラスチック材料であって、容器包装リサイクル法が適用される使用済みプラスチック製容器包装から得られ、測定された材料性能を基に、投入量が算定される第1リサイクル樹脂材(無機フィラー成分を含むことがある)と、ポリプロピレンを主成分とする使用済みプラスチックから得られ、測定された材料性能を基に、投入量が算定される第2リサイクル樹脂材(無機フィラー成分を含むことがある)と、前記第1リサイクル樹脂材及び前記第2リサイクル樹脂材に関し、算定された各投入量を基に、前記リサイクルプラスチック材料の溶融混練後の材料性能が前記特定範囲内となるように投入量が算定される無機フィラー材と、これら投入量が算定された前記第1リサイクル樹脂材、前記第2リサイクル樹脂材及び前記無機フィラー材のそれぞれを溶融混練したことを特徴とする。
付記7は以下の通りである。即ち、付記6に記載のリサイクルプラスチック材料において、成形後のリサイクルプラスチック材料におけるポリエチレンの含有量が、リサイクルプラスチック材料の全重量に対し、30重量%以下となるように調整配合されていることを特徴とする。
付記8は以下の通りである。即ち、付記6及び7に記載のリサイクルプラスチック材料において、前記リサイクルプラスチック材料が溶着する場合、成形後のリサイクルプラスチック材料におけるポリエチレンの含有量が、リサイクルプラスチック材料の全重量に対し、15重量%以下となるように調整配合されていることを特徴とする。
付記9は以下の通りである。即ち、付記6乃至8のいずれか一に記載のリサイクルプラスチック材料において、前記材料性能の特定範囲は、下記(1)乃至(4)の全ての条件を満たしている。
(1) 密度(JIS規格 K 7112準拠)が1.00g/cm3率(JIS規格 K 7171準拠)が1100MPa以上、
(2) MFR(JIS規格 K 7210準拠)が2.0g/10min以上、
(3) 曲げ弾性率(JIS規格 K 7171準拠)が1100MPa以上、
(4) アイゾット衝撃強度(JIS規格 K 7110準拠)が3.0kJ/m 2 以上
42 PP主成分樹脂材 第2樹脂材
42A 第2(家)樹脂材(家電リサイクル材由来)
42B 第2(自)樹脂材(自動車リサイクル材由来)
42C 第2(一)樹脂材(一般リサイクル材由来)
43 無機フィラー材
S2 第1測定ステップ
S4乃至S6 第2測定ステップ
S7 算定ステップ
S9 投入量算出ステップ
Claims (13)
- 無機フィラー材の含有量が10重量%以上43重量%以下の割合であると共に、アイゾット衝撃強度が3.0kJ/m 2 以上の特定範囲内であるリサイクルプラスチック材料を製造する製造方法であって、
容器包装リサイクル法が適用される使用済みプラスチック製容器包装から得られる第1リサイクル樹脂材(無機フィラー成分を含むことがあり、以下「第1樹脂材」という。)の材料特性を測定する第1測定ステップと、
家電リサイクル法が適用される使用済みプラスチックから得られる第2(家電リサイクル)樹脂材(無機フィラー成分を含むことがあり、以下「第2(家)樹脂材」という。)、又は、自動車リサイクル法が適用される使用済みプラスチックから得られる第2(自動車リサイクル)樹脂材(無機フィラー成分を含むことがあり、以下「第2(自)樹脂材」という。)、あるいは、容器包装リサイクル法の適用の対象外で、家電リサイクル法及び自動車リサイクル法のいずれも適用されない使用済みプラスチックから得られる第2(一般リサイクル材)樹脂材(無機フィラー成分を含むことがあり、以下「第2(一)樹脂材」という。)に関し、前記第2(家)樹脂材、第2(自)樹脂材及び第2(一)樹脂材のうちのいずれか1種類又は少なくとも2種類以上を混合するもの(無機フィラー成分を含むことがあり、以下総称して「第2樹脂材」という。)の材料特性を測定する第2測定ステップと、
前記第1測定ステップ及び前記第2測定ステップで測定された前記第1樹脂材、第2樹脂材の材料特性を基に、前記第1樹脂材の投入量及び第2樹脂材の投入量のそれぞれを算定する算定ステップと、
前記第1樹脂材及び第2樹脂材に関し、算定された各投入量を基に、リサイクルプラスチック材料全体に対する前記無機フィラー材の含有量及び前記アイゾット衝撃強度が前記特定範囲内となるように、無機フィラー材の投入量を求める投入量算出ステップと、を有することを特徴とするリサイクルプラスチック材料の製造方法。 - 前記投入量算出ステップにおいて、前記リサイクルプラスチック材料の溶融混練後の無機フィラー成分が前記特定範囲の上限を超える場合、新たな無機フィラー材の投入を無くすことを特徴とする請求項1に記載のリサイクルプラスチック材料の製造方法。
- 成形後のリサイクルプラスチックの材料物性が特定範囲とする際に、優先的に適用する優先適用順位に高低を設け、「優先適用 高」としてポリエチレンの含有量が、リサイクルプラスチック材料の全重量に対し30重量%以下にすることを定め、且つ「優先適用 低」としてMFRが2.0g/10min以上となることを少なくとも含めることを特徴とする請求項1又は2に記載のリサイクルプラスチック材料の製造方法。
- 前記第1樹脂材のポリエチレンの成分量が、成形後のリサイクルプラスチック材料のポリエチレンの想定成分値より高い場合、第1樹脂材の投入量を、予め定める想定投入量より減らすと共に、前記第2樹脂材及び前記無機フィラー材の投入量を、予め定める想定投入量より増やす投入量調整ステップを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のリサイクルプラスチック材料の製造方法。
- 無機フィラー材の含有量が10重量%以上43重量%以下の割合であると共に、アイゾット衝撃強度が3.0kJ/m2以上であって、更に、曲げ弾性率が1100MPa以上の特定範囲内であるリサイクルプラスチック材料において、
容器包装リサイクル法が適用される使用済みプラスチック製容器包装から得られた第1リサイクル樹脂材(無機フィラー成分を含むことがあって、以下「第1樹脂材」という。第1樹脂材はポリプロピレン及びポリエチレンを少なくとも含むと共に、第1樹脂材のポリエチレンの含有量がポリプロピレンの含有量より多く、更に、第1樹脂材の曲げ弾性率が1000MPa以下になっている。)と、
家電リサイクル法が適用される使用済みプラスチックから得られる第2(家電リサイクル)樹脂材(無機フィラー成分を含むことがあって、以下「第2(家)樹脂材」という。)と、自動車リサイクル法が適用される使用済みプラスチックから得られる第2(自動車リサイクル)樹脂材(無機フィラー成分を含むことがあって、以下「第2(自)樹脂材」という。)と、前記容器包装リサイクル法、前記家電リサイクル法及び前記自動車リサイクル法のいずれも適用されない、使用済みプラスチックから得られる第2(一般リサイクル材)樹脂材(無機フィラー成分を含むことがあって、以下「第2(一)樹脂材」という。)と、前記第2(家)樹脂材、第2(自)樹脂材及び第2(一)樹脂材のうちのいずれか1種類又は少なくとも2種類以上を混合するもの(無機フィラー成分を含むことがあって、以下総称して「第2樹脂材」といい、第2樹脂材はポリプロピレン及びポリエチレンを少なくとも含む共に、第2樹脂材のポリプロピレンの含有量がポリエチレンの含有量より多い。)と、
無機フィラー材とを含有し、
第1樹脂材に対し第2樹脂材及び無機フィラー材の溶融混練において、リサイクルプラスチック材料全体に対する無機フィラー材の含有量、アイゾット衝撃強度及び曲げ弾性率が前記特定範囲内(特定範囲となる際に、ポリエチレンの含有量が、リサイクルプラスチック材料の全重量に対し30重量%以下)であること特徴とするリサイクルプラスチック材料。 - 前記第1樹脂材及び前記第2樹脂材は、ポリプロピレン及びポリエチレンを少なくとも含み、第2樹脂材のポリプロピレンの含有量は、第1樹脂材のポリプロピレンの含有量より多いことを特徴とする請求項5に記載のリサイクルプラスチック材料。
- 前記第1樹脂材及び前記第2樹脂材は、ポリプロピレン及びポリエチレンを少なくとも含み、第1樹脂材のポリエチレンの含有量は、第2樹脂材のポリエチレンの含有量より多いことを特徴とする請求項5又は6に記載のリサイクルプラスチック材料。
- リサイクルプラスチックの材料物性が特定範囲とする際に、優先的に適用する優先適用順位に高低を設け、「優先適用 高」としてポリエチレンの含有量が、リサイクルプラスチック材料の全重量に対し30重量%以下にすることを定め、且つ「優先適用 低」としてMFRが2.0g/10min以上となることを少なくとも含めることを特徴とする請求項5又は6に記載のリサイクルプラスチック材料。
- 前記特定範囲として、曲げ弾性率が1100MPa以上であることを特徴とする請求項5又は6に記載のリサイクルプラスチック材料。
- 前記第1樹脂材の密度、MFR、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度の範囲として、前記密度については、0.90乃至0.98g/cm 3 、前記MFRについては、1.0乃至10.0g/10min、前記曲げ弾性率については、400乃至1200MPa、前記アイゾット衝撃強度については、3.0乃至20.0kJ/m 2 であることを特徴とする請求項5又は6に記載のリサイクルプラスチック材料。
- 前記第2樹脂材が前記家電リサイクル由来の樹脂材からなる場合、第2樹脂材の密度、MFR、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度の範囲として、前記密度については、0.91乃至0.97g/cm 3 、前記MFRについては、10.0乃至35.0g/10min、前記曲げ弾性率については、1000乃至1600MPa、前記アイゾット衝撃強度については、4.0乃至15.0kJ/m 2 であることを特徴とする請求項5又は6に記載のリサイクルプラスチック材料。
- 前記第2樹脂材が前記自動車リサイクル由来の樹脂材からなる場合、第2樹脂材の密度、MFR、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度の範囲として、前記密度については、0.95至1.10g/cm 3 、前記MFRについては、15.0乃至40.0g/10min、前記曲げ弾性率については、1500乃至2500MPa、前記アイゾット衝撃強度については、6.0乃至35.0kJ/m 2 であることを特徴とする請求項5又は6に記載のリサイクルプラスチック材料。
- 前記第2樹脂材が前記一般材由来のリサイクル樹脂材からなる場合、第2樹脂材の密度、MFR、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度の範囲として、前記密度については、0.91乃至1.0g/cm 3 、前記MFRについては、3.0乃至30.0g/10min、前記曲げ弾性率については、900乃至1600MPa、前記アイゾット衝撃強度については、4.0乃至25.0kJ/m 2 であることを特徴とする請求項5又は6に記載のリサイクルプラスチック材料。
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