(57)【要約】【課題】  再生ペット素材を用いたボードにテープ類がくっ付くようにして選挙ポスター等が貼れるようにする。【解決手段】  再生ペットボードの表面に再生ペットフィルムを熱圧着して一体化したことを特徴とする積層ボード。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生ペットボードの表面に再生ペットフィルムを熱圧着して一体化したことを特徴とする積層ボード。
【請求項２】
再生ペットフィルムの厚さが１２〜３５０μｍである請求項１の積層ボード。
【請求項３】
熱圧着の温度が１００〜２５０℃、好ましくは１３５〜０５℃である請求項１又は２の積層ボード。
【請求項４】
熱圧着の圧力が３０〜１００Ｋｇ／ｃｍ2 、好ましくは６０Ｋｇ／ｃｍ2 付近である請求項１〜３いずれかの積層ボード。
【請求項５】
再生ペットフィルムが、製品の質量に対して２０〜３０％の未使用のポリエチレン、ポリプロピレン及び塩化ビニールのいずれか又は複数を添加した配合物から製造されたものである請求項１〜４いずれかの積層ボード。
【請求項６】
請求項１〜５いずれかに記載した積層ボードを使用する掲示板。
【請求項７】
請求項６の掲示板が、選挙ポスターを貼るためのものである積層ボードを使用する掲示板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエチレンテレフタレート（以下、ペット）で作られるボトルを始めとするペット製品を再生して得られる積層ボード及びこの積層ボードを使用する掲示板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ペットは、高い熱変温度、耐水性、剛直性、堅牢性、優れた機械的特性を備えているとともに、鋳型への流動性に優れる等の成形容易性と価格の優位性を有していることから、今日では、あらゆる製品に成形されて使用されている。殊に、無毒性、無臭性、透明性、光沢性等が評価され、樹脂価格の低下とともに、液体調味料や清涼飲料用等の食品向けボトル、すなわち、ペットボトル用に大量に使用されるようになってきており、現在では、ペットの全生産量の５０％以上に及んでいる。
【０００３】
これに伴い、使い捨てペットボトルの処理が問題となってきており、最近では、すべての製品と同様に、省資源、環境保護等の観点からリサイクルされ、再生ペット製品も出現している。再生ペット製品の基礎的製品には、各種構成体の基盤や母材を構成するボードや各種製品の包装、被覆、保護等に使用されるフィルムがある。ペットボトル等を用いて再生ペットボードを製造する方法としては、下記特許文献１及び２に示されているが、要するに、用済みのペット製品（これには、使用後に廃棄されたペット製品と製造過程における廃棄ルートから排出されたペット製品とがある）を機械的に破砕し、これを圧縮成形したものである。
【０００４】
一方、再生ペットフィルムも同様であり、一般的な樹脂フィルムと同じく、チューブに形成してこれを空気で膨らませて所定の厚さにしている。ただし、このような再生ペットボード或いは再生ペットフィルは、透明性や光沢性に欠けていて製品テクスチャーにおいて劣るのが欠点であり、その意味から、用途はある程度限定されていた。例えば、ボードであれば、ポスターや張紙を貼る掲示板のようなものは、それほど厳しい製品テクスチャーは求められないから、こういった製品は、好適な対象といえる。
【０００５】
ところで、再生ペットボードの場合、表面粗度が粗く、かつ、不陸が存在して厚みが不均一になるという欠点がある。これは、再生ペット素材を用いる素材特有の問題であって避けられない点でもある。このため、再生ペットボードを掲示板に適用した場合、この上にポスター等を貼るに際してテープ類がくっ付かないという問題がある。これは、ペットそのものが接着剤や粘着材に対して親和性が低いという化学的特性もあるが、多くの場合、ボードの表面が粗面になっていてテープとの接触面積が少なく、その結果、接着力において劣るという物理的特性によるものである。
【０００６】
したがって、屋外に立ててこれに選挙ポスターを貼る選挙ポスター用の掲示板にした場合、選挙ポスターを止めるために鋲、釘、押しピン等を使用しなければならないが、これが手間や安全性の点で嫌われるのはいうまでもない。加えて、用済みのものは、当然にリサイクルに回すが、そのときにも、金属と樹脂とを分別しなければならず、それだけ面倒であり、コスト高になるといった欠点もある。
【特許文献１】特開２００４−１８２７８２号公報
【特許文献２】特開平１１−１３０８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、再生ペットボードの表面を平滑化（表面粗度を上げること）して不陸をなくすようにできるとすれば、その製品価値は高まるし、掲示板に適用した場合にも、テープ類がくっ付くようになって一層の優位性を確保できる。本発明は、これを可能にしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、再生ペットボードの表面に再生ペットフィルムを熱圧着して一体化したことを特徴とする積層ボードを提供するとともに、これにおいて、請求項２に記載した、再生ペットフィルムの厚さが１２〜３５０μｍである手段、請求項３に記載した、熱圧着の温度が１００〜２５０℃、好ましくは１３５〜２０５℃である手段、請求項４に記載した、熱圧着の圧力が３０〜１００Ｋｇ／ｃｍ2 、好ましくは６０Ｋｇ／ｃｍ2 付近である手段、請求項５に記載した、再生ペットフィルムが、製品の質量に対して２０〜３０％の未使用のポリエチレン、ポリプロピレン及び塩化ビニールのいずれか又は複数を添加した配合物から製造された手段を提供する。
【０００９】
また、本発明は、請求項６に記載した、上記の積層ボードを使用する掲示板を提供するとともに、これにおいて、請求項７に記載した、掲示板が、選挙ポスターを貼るためのものである積層ボードを使用する掲示板を提供したものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の手段によると、表面粗度が粗く、かつ、不陸がある再生ペットボードであっても、その表面に、延伸されて平滑化した組織となっている再生ペットフィルムが熱圧着されて一体化されていることから、これにテープを貼ったとき、接触面積が大きくて剥離し難い。また、不陸も矯正されて肉厚の均一化にも寄与するものとなり、ボードそのものの製品価値を高める。もちろん、このボードもリサイクルに回されるが、ボードとフィルムは同質の素材であるので、分別の手間も省ける。また、請求項２〜５の手段によれば、ボードとフィルムの熱圧着が確実になる。
【００１１】
また、請求項５及び６の手段によれば、この積層ボードにはテープが接着できることになり、掲示板としての機能が高まる。特に、選挙用ポスターを貼る掲示板に適用すれば、鋲、釘、押しピンの使用が不要になってより有用性の高いものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明では、再生ペットボードと再生ペットフィルムとを必要とする。このうち、再生ペットボードは、例えば、原料として西日本ペットボトルリサイクル（株）製の１００％が使用済みペットボトルから再生された再生ペット素材のペレットを使用し、先ずそれを溶融した後、押出し→トウ集束→延伸→クリンプ→熱処理→切断といった操作を行って再生ペット短繊維を製造する。この短繊維の比重は１．３４、平均断面積は０．７０ｍm2、平均繊維長は２５ｍｍ、引張強度は３１２Ｎ／ｍm2、ヤング係数は２，０００Ｎ／ｍm2である。
【００１３】
次いで、所定の形状のボードが成形されるように設計した圧縮成形用雌型金型のキャビティーに再生ペット短繊維を充填し、所定の温度を加えるとともに、所定の圧縮力で雄型金型によって圧縮成形する。本発明は、このようにして製造された再生ペットボードの表面に、その表面特性を高めるために熱可塑性のフィルムを熱圧着して積層するのであるが、このフィルムも、同質の素材からなる再生ペットフィルムを使用する。これにより、コスト的にも有利になるとともに、何よりも、使用後、そのまま粉砕工程に供することができ、異なるフィルムを使用した場合にかかる分別を必要としないからである。
【００１４】
加えて、再生ペットボードの表面に積層する熱可塑性フィルムは、多くの場合、光学的透明性は要求されないので、この点からも、再生ペットボードの表面に積層するフィルムとしては、再生ペットフィルムで足りることがわかる。
【００１５】
使用済みのペット製品からフィルムを製造するには、原料が再生ペットであるので、光学的透明性、光沢は失活していること、製造コストをできるだけ低く抑えることを勘案して、Ｔダイ成膜法に代えてインフレーション成膜法を使用することが好ましい。インフレーション成膜法は、装置が簡単で操作も容易である点、両耳の屑ロスが発生しない点や設備費がＴダイ成膜法より少ない等の利点がある。インフレーション成膜法の一例を概説すると、押出機はＴダイ成膜法と同じ原理ものを使用するが、ダイスは、空気入り口が押出しスリットに対して直角に配置されていて、ダイス円周方向のポリマーの流路長が等しく、偏厚の危険性が少ない特殊スパイラル構造のインフレーションダイを使用する。
【００１６】
押出機に取り付けられた円形ダイスから溶融した再生ペット素材をチューブ状に押し出し、次いで、チューブ内部に空気を送り込んで、チューブを所定の幅にまで徐々に膨張させ、最後に偏平に折り畳むか或いはチューブを２つに裁断して 2枚のフィルムとして引取機のニップロールに夾んで巻き取る。フィルムの厚さは、この引取り方向のフィルムの伸びと、横方向の膨張による伸びによって決定されるが、この縦方向の伸びと横方向の伸びは製造されたフィルムの強度に影響を与えるため、縦方向と横方向の強さをバランスさせるために、ダイスのノズル径（Ｄ）とチューブ状フィルムの直径（ｄ）の比に制約があり、両方向にバランスのとれた強度を得るためには、通常、３倍程度の比をとることが好ましい。
【００１７】
冷却の方式には、空気冷却方式と水冷却方式とがあるが、空気冷却方式が好ましい。空気冷却方式は、チューブ状フィルムを外部から冷却する方法と、内部から冷却する方法がある。再生ペット素材を使用して再生ペットフィルムを製造するには、例えば、廃棄ペット製品からなる素材の１００ｇに対して約２０〜３０％のポリエチレン又はポリプロピレン等の未使用の熱可塑性樹脂及び所定量の可塑剤、安定剤、滑剤等通常のプラスチック用各種添加剤を所望により配合して行うことが好ましい。このことによりフィルム成形時の成形性と、成形されたフィルムの物性を改良することができる。
【００１８】
このようにして製造された再生ペットフィルムは、光学的透明性は失われているが、その他の物性は未使用のペットフィルムと遜色がない。例えば、機械的特性、すなわち、極限引張強度、極限伸度、引張弾性率、引裂き強度等の機械的度が大きく、前記の厚みにおいて十分である。また、吸水率、透湿率が小さく、吸透膨張係数は、プラスチックフィルム中でもっとも小さく、寸法の温度および湿度による変化が少なく、寸法安定性がよい。さらに、熱的性質にも優れ、耐熱、耐寒性があり、融点は２５６℃、可使温度は−７０〜１５０℃、熱膨張係数は極めて小さい。
【００１９】
このように、再生ペットフィルムは、各種機械的性質及び熱的性質に優れているので、屋外で長期間使用するポスター貼着板、掲示板、例えば、選挙ポスター掲示板に使用する再生ペットボードの表面特性を向上させるフィルムとして理想的である。未使用ペットフィルムは、光学的透明性が優れているが、ポスター貼着、掲示板に使用する再生ペットボードの表面に積層するフィルムとしては、光学的透明性は必要ないので、この点からもペットフィルムは、再生ペットフィルムで十分である。
【００２０】
本発明の目的は、表面が粗の状態の再生ペットボードに再生ペットフィルムを熱圧着により接合一体化し、再生ペットボードの表面の不陸を調整して均等厚にし、紙製又はプラスチック製ポスターを両面粘着テープで接着可能にすることである。したがって、再生ペットフィルムの厚さは、一般用の３０〜３５０μｍの範囲でよい。この範囲であれば、再生ペットボードの表面の不陸を埋めることができ、かつ、所望するならば、グラビヤ印刷或いはスクリーン印刷を施すことができるからである。再生ペットフィルムの厚さが３０μｍ以下の場合、大きな不陸を埋めることができない場合があるし、逆に、再生ペットフィルムの厚さが３５０μｍ以上の場合、過剰物性となって不要なコストを引き上げることになる。
【００２１】
再生ペットフィルムに多色刷りのスクリーン印刷やグラビヤ印刷を施す場合は、フィルムの厚さを適当に調整することで、再ペットＴフィルムは、極めて美しい多色印刷が可能になる。そこで、表面に直接文字、模様を多色印刷した後、裏面を再生ペットボードの表面に熱圧着して積層する。この場合、表面凹凸の極めて小さいフィルムから大きい紋付けフィルムまで作り分けることができる。したがって、必要ならば、滑り性を、表面の凹凸状態、特に凸部の数、高さ、形状などで調整することができる。
【００２２】
再生ペットボードに再生ペットフィルムを一体的に積層するについては、再生ペットフィルムは、極性が大きく、半結晶性ポリマーであるので、溶剤を使用した接着は難しい。このため、再生ペットボードに再生ペットフィルムを積層するには、熱接合により行う。再生ペットフィルムの熱接合温度は、１００〜５０℃、好適には１３５〜２０５℃と比較的高く、この点で、超音波接合法を使用することが好ましい。ただし、接着強度が余り良好ではないので、ポリエチレンを積層するか、予めコーティング処理した再生ペットフィルムを使用することが好ましい。また、工夫によっては、赤外線ランプ、遠赤外線ランプによる熱線加熱、電熱器やバーナーによる熱風加熱、高周波加熱、熱プレスなどが利用される。
【００２３】
また、再生ペットフィルムを加熱活性して粘着化したのち、再生ペットボードの表面に貼り合わせる方法も利用できるが、通常は、上記したように、再生ペットフィルムと再生ペットボードの表面を重ね合わせたのち、外部から加熱、加圧して接着する方法が好ましい。なお、このときの加圧力は、３０〜１００Ｋｇ／ｃｍ2 、好ましくは６０Ｋｇ／ｃｍ2 付近が適当である。以上のようにして再生ペットボードの表面に熱圧着された再生ペットフィルムは、剥離するのは難しいほどの接着力で一体化される。
【００２４】
図１は野立用に用いられる選挙ポスター用の掲示板の正面図、図２は一部拡大断面側面図であるが、この掲示板は、二本の脚１（１ａは斜めに支える斜脚）で所定の大きさに形成された木、鉄、樹脂からなる枠体２を支え、この枠体２に掲示板３をスクリュウ釘４等で止め付けたものである。而して、この掲示板３は、基材がペット製品を再生した再生ペットボード５であり、その表面に同じ素材からなる再生ペットフィルム６を積層して一体化したものである。なお、フィルム６の表面には所定の枠や文字が印刷されている。
【００２５】
以上、再生ペットボートに再生ペットフィルムを積層すると、その表面特性が向上してテープ類が付くようになることは上述した。以下に種々のテープを用いて種々の接着基材に対する接着強度をテストしてみた。
１．評価対象
１）選挙用ボード
イ  再生ペットフィルムで積層した再生ペットボード
ロ  不織布を使用したボード
ハ  紙製ボード
ニ  イと類似したボード
２）テープ
Ａ  粘着力が強力な両面テープ（ＮＷ−Ｋ１５、ニチバン製）
Ｂ  粘着力が普通な両面テープ（ＮＷ−１５、ニチバン製）
Ｃ  スポンジ両面テープ（ＮＷ−Ｐ１５Ｓ、ニチバン製）
Ｄ  セロファンテープ（ニチバン製）
２．評価方法
各ボード表面にテープを貼り、１８０°剥離強度を測定して接着強度とした。また、乾燥状態と湿潤状態の両方で測定した。ここで、湿潤状態とは、乾燥状態で貼ったテープを３０分間水に浸した状態のものをいう。
３．評価結果
剥離時の最大荷重を接着強度とし（Ｎ／１５ｍｍ）、表１の結果を得た。
【００２６】
［表１］
イ          ロ          ハ          ニ
Ａ      乾燥      １０．３      ９．３      ７．９      ６．７
湿潤      １３．０      ４．８      ２．１      ４．５
Ｂ      乾燥        ３．２      ３．３      ６．３      １．９
湿潤        ２．９      ２．９      ２．２      ０．８
Ｃ      乾燥        ８．７      ９．４    １２．６      ８．６
湿潤        ６．８      ５．３      ２．４      ６．０
Ｄ      乾燥        １．７      ０．８      ３．５      ０．１
湿潤        ２．６      ０．７      ２．４      ０．２
【００２７】
これからわかることは、表面を再生ペットフィルムで積層した再生ペットボード（イ）は、特に強力両面テープ（Ａ）との接着に強い相性を示すことがわかった。そして、これにおいて、湿潤状態の方がかえって強い接着強度を示していることから、選挙ポスター用の掲示板等に適することもわかった。さらに、他のテープに対しても他のボード類とそれほど接着強度において劣っていないことも判明した。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明品を適用した選挙ポスターを貼る掲示板の正面図である。
【図２】本発明品を適用した選挙ポスターを貼る掲示板の側面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  脚
２  枠体
３  掲示板
４  スクリュー釘
５  再生ペットボード
６  再生ペットフィムル
【図１】
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【図２】
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