(57)【要約】【課題】  ペットボトルの再生ＰＥＴ樹脂を用いて押出成形と真空成形を施した節付き擬竹を提供する。【解決手段】  ペットボトルの粉砕物に高密度ポリエチレンと増粘剤とを併用してリペレットした再生ＰＥＴ樹脂を用いて中空パイプ状又は半円状の押出材を押出成形し，その直後に一連の連続工程として真空成形によって該押出材に節付け成形を行ってＰＥＴボトルリサイクルの節２付き擬竹１を生産する。押出成形時のドローダウン現象を防止した節付け成形を可能とする一方，アイゾット法による耐衝撃試験において９．０ｋＪ／ｍ２〜９．５ｋＪ／ｍ２又はそれ以上の耐衝撃性を得られて，従来のＡＢＳ系樹脂の擬竹を釘打ちすることによって生じるクラックの発生を解消した擬竹１とすることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出成形装置による中空パイプ状又は半円状押出材の押出成形によって擬竹を生産する生産方法であって，上記押出成形を，使用済みＰＥＴボトルを粉砕した粉砕物を主体として，これに高密度ポリエチレン及び増粘剤を加えてリペレットした再生ＰＥＴ樹脂を用いて行うことを特徴とするＰＥＴボトルリサイクル節付き擬竹の生産方法。
【請求項２】
上記再生ＰＥＴ樹脂における使用済みＰＥＴボトルを粉砕した粉砕物に対する上記高密度ポリエチレンの重量比を１０±５ｗｔ％としてなることを特徴とする請求項１に記載のＰＥＴボトルリサイクル擬竹の生産方法。
【請求項３】
上記増粘剤を，上記再生ＰＥＴ樹脂と反応性基を有するアクリレート又はメタアクリレート及びこれらと共重合可能のビニル単量体の重合体とし且つその上記再生ＰＥＴ樹脂における使用済みＰＥＴボトルを粉砕した粉砕物に対する該ビニル単量体重量比を７±５ｗｔ％としてなることを特徴とする請求項１に記載のＰＥＴボトルリサイクル擬竹の生産方法。
【請求項４】
上記再生ＰＥＴ樹脂の押出成形と同時又は押出成型後に熱可塑性樹脂を押出成形して押出材の表面を着色被覆層とすることを特徴とする請求項１，２又は３に記載のＰＥＴボトルリサイクル擬竹の生産方法。
【請求項５】
使用済みＰＥＴボトルを粉砕した粉砕物を主体とし，これに高密度ポリエチレン及び増粘剤を加えてリペレットした再生ＰＥＴ樹脂を用いて押出成形を施すことによって節付きの中空パイプ状又は半円状としてなることを特徴とするＰＥＴボトルリサイクル擬竹。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，再生ＰＥＴ樹脂を原料として擬竹を成形するＰＥＴボトルリサイクル擬竹の生産方法及びこれを用いたＰＥＴボトルリサイクル擬竹に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種擬竹は，例えば，押出成形装置による中空パイプ状又は半円状押出材の押出成形
を施して生産するものとされ，このとき押出成形にはＡＢＳ系樹脂を用いて，一般に押出成形工程，押出材の水冷工程，押出材の所定長さの切断工程を備えることによって一連工程としてその生産を行うものとされ，このとき擬竹の商品価値を高めるように，例えば上記押出成形と同時に，一般にＡＳＡ系樹脂を押出成形して擬竹の表面を被覆して天然竹に擬した色調の着色被覆層を形成するとともに押出成形直後に真空成形装置により節付けの真空成形を一連工程に取り入れて天然竹に擬した節付けするようにするものとされ，また上記押出成形までを一連工程とした後に上記ＡＳＡ系樹脂を押出成形して上記一連工程後のバッチ処理として擬竹の表面を同様に着色被覆層によって被覆するとともに該バッチ処理に際してＡＳＡ系樹脂の押出成形速度と同速の擬竹を間欠的に停止して，該ＡＳＡ系樹脂を皺寄せすることによって同じく天然竹に擬した節付けを行うものとされている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２３２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ＡＢＳ系の熱可塑性樹脂を用いた擬竹は，上記方法によって安定且つ確実な押出成形とその節付けを行った製品を生産することができ，フェンスの仕切材や店舗の内装材等として多用されているが，上記ＡＢＳ系の擬竹は，耐衝撃性に優れるとはいえ，例えばその設置現場や製造現場で，支持枠に取付けるために擬竹の長手方向端部や中間位置に対して釘打ちを行うと，該釘打ち部分にクラックが入ることが多く，特に冬場の屋外工事ではこの傾向が強く見られる。釘打ちによって擬竹にクラックが入ると，当該部分の擬竹を取外して新たな擬竹を交換的に設置する必要が生じることによって現場作業が煩雑化するとともに破損による擬竹の無駄を招くことになり，クラック防止のための改善が求められている。
【０００５】
一方，容器包装リサイクル法によって，特にＰＥＴボトルのリサイクルが求められているが，該ＰＥＴ，即ちポリエチレンテレフタレートのリサイクルは，繊維，シート，射出成形等の商品やＰＥＴボトル原料への添加材とする程度に限られており，これによって押出成形，特に中空パイプ状や半円状の押出成形を行うと様々な問題点を生じる。特に，再生ＰＥＴ樹脂を押出成形すると，所謂ドローダウン現象を呈することによって押出成形した押出材形状の保形性を確保することができないことがその障害として知られている。この場合でも，例えば押出成形時に押出材に対して水冷等の急冷措置を施すことによって，ドローダウン現象を抑制して押出材形状の保形性をある程度は確保できるが，その保形性は商品として充分なものということはできず，また擬竹の生産は，上記の如くに押出成形直後に一連の連続工程として節付け成形を行うケースもあり，この場合押出成形の高温状態，即ち樹脂の溶融状態を維持する必要があるから，該急冷措置を施せばその後の節付け成形を行うことが不可能となる。従って急冷措置を採用しても，ＰＥＴ樹脂を用いて商品として良好な形状を有する節付きの擬竹を生産することはできない。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので，その解決課題とするところは，資源再利用の観点からペットボトル等の再生ＰＥＴ樹脂を原料樹脂として押出成形とその後の節付けを可能とするとともに上記設置現場や製造現場における釘打ちに伴うクラック発生を防止し得るようにした擬竹の生産方法を提供するにあり，またこれを用いたＰＥＴボトルリサイクル擬竹を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に沿って検討したところ，使用済みペットボトルを粉砕した粉砕物を原料樹脂とし，これに高密度ポリウレタン（ＨＤＰＥ）及び増粘剤を併用してリペレットした再生ＰＥＴ樹脂を用いて中空パイプ状又は半円状の押出材を押出成形することにより，その溶融粘度を増加して，特に押出成形直後の押出材における張力を可及的に向上し，ドローダウン現象を抑制して押出材として高度な保形性を確保して，中空パイプ状又は半円状の断面形状を有する擬竹の商品化を可能とするとともに該押出材に耐衝撃性，即ちアイゾット法による耐衝撃試験において従来のＡＢＳ系樹脂を用いた擬竹が７．３ｋＪ／ｍ２であるのに対して，例えば９．０ｋＪ／ｍ２〜９．５ｋＪ／ｍ２又はそれ以上という釘打ちに際してクラック発生を解消するに好適にして高度な耐衝撃性を確保することができるとの知見を得て，本発明を行うに至ったもので，即ち請求項１に記載の発明を，押出成形装置による中空パイプ状又は半円状押出材の押出成形によって擬竹を生産する生産方法であって，上記押出成形を，使用済みＰＥＴボトルを粉砕した粉砕物を主体として，これに高密度ポリエチレン及び増粘剤を加えてリペレットした再生ＰＥＴ樹脂を用いて行うことを特徴とするＰＥＴボトルリサイクル節付き擬竹の生産方法としたものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は，上記に加えて，上記高密度ポリエチレンの併用について，その上記粉砕物に対する重量比が５ｗｔ％を下回ると，上記釘打ちにおけるクラック発生を解消する耐衝撃性を確保することができず，また該重量比が１５ｗｔ％を上回ると，高密度ポリエチレンの臭気が工場内に拡散して工場環境が悪化することから，該高密度ポリエチレンを好ましい重量比とするように，これを，上記再生ＰＥＴ樹脂における使用済みＰＥＴボトルを粉砕した粉砕物に対する上記高密度ポリエチレンの重量比を１０±５ｗｔ％としてなることを特徴とする請求項１に記載のＰＥＴボトルリサイクル擬竹の生産方法としたものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は，同じく上記に加えて，上記増粘剤を，一般にＰＥＴ樹脂の分子量が比較的小さいことによって生じ，またペットボトル等の粉砕品の洗浄に際して残存する水分による加水分解によって生じる再生ＰＥＴ樹脂の低い溶融粘度を増加して中空パイプ状又は半円状の押出材に必要且つ充分な張力を付与することによって，上記一連の連続工程によって節付け成形を行う場合を含めて押出材に高度な保形性を確保するに好適なものとするとともに該増粘剤を用いる場合に，その上記粉砕物に対する重量比が２ｗｔ％を下回ると，上記中空パイプ状又は半円状の擬竹として溶融粘度の増加が不充分で適当な保形性が得られなくなる傾向を招き，また１２ｗｔ％を上回ると，溶融粘度の増加が過剰となり押出材に肌荒れ等が生じる傾向を招くことから，該増粘剤を好ましい重量比とするように，これを，上記増粘剤を，上記再生ＰＥＴ樹脂と反応性基を有するアクリレート又はメタアクリレート及びこれらと共重合可能のビニル単量体の重合体とし且つその上記再生ＰＥＴ樹脂における使用済みＰＥＴボトルを粉砕した粉砕物に対する該ビニル単量体重量比を７±５ｗｔ％としてなることを特徴とする請求項１に記載のＰＥＴボトルリサイクル擬竹の生産方法としたものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は，同じく上記に加えて，上記押出材に着色被覆層を形成し，再生ＰＥＴ樹脂によって得られない表面色調を確保して擬竹としての商品価値を向上したものとするように，これを，上記再生ＰＥＴ樹脂の押出成形と同時に熱可塑性樹脂を押出成形して押出材の表面を着色被覆層とすることを特徴とする請求項１，２又は３に記載のＰＥＴボトルリサイクル擬竹の生産方法としたものである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は，上記生産方法を用いて生産することによって，高度な保形性を確保して従前のＡＢＳ系樹脂と同等な品質を確保するとともに高度な耐衝撃性を確保してＡＢＳ系樹脂に生じる釘打ちのクラック発生の可能性を解消した中空パイプ状又は半円状にして節付けを施したＰＥＴボトルリサイクル擬竹を提供するように，これを，使用済みＰＥＴボトルを粉砕した粉砕物を主体とし，これに高密度ポリエチレン及び増粘剤を加えてリペレットした再生ＰＥＴ樹脂を用いて押出成形と節付け成形とを施すことによって節付きの中空パイプ状又は半円状としてなることを特徴とするＰＥＴボトルリサイクル擬竹としたものである。
【００１２】
本発明はこれらをそれぞれ発明の要旨として上記課題解決の手段としたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は以上のとおりに構成したから，請求項１に記載の発明は，使用済みペットボトルを粉砕した粉砕物を原料樹脂とし，これに高密度ポリウレタン及び増粘剤を併用してリペレットした再生ＰＥＴ樹脂を用いて中空パイプ状又は半円状の押出材を押出成形することにより，その溶融粘度を増加して，特に押出成形直後の押出材における張力を可及的に向上し，ドローダウン現象を抑制して押出材として高度な保形性を確保して，中空パイプ状又は半円状の断面形状を有する擬竹の商品化を可能とするとともに該押出材に，アイゾット法による耐衝撃試験において従来のＡＢＳ系樹脂を用いた擬竹が７．３ｋＪ／ｍ２であるのに対して，例えば９．０ｋＪ／ｍ２〜９．５ｋＪ／ｍ２又はそれ以上という釘打ちに際してクラック発生を解消するに好適にして高度な耐衝撃性を確保することが可能なＰＥＴボトルリサイクル擬竹の生産方法を提供することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は，上記に加えて，上記高密度ポリエチレンの併用について，その上記粉砕物に対する重量比が５ｗｔ％を下回ると，上記釘打ちにおけるクラック発生を解消する耐衝撃性を確保することができず，また該重量比が１５ｗｔ％を上回ると，高密度ポリエチレンの臭気が工場内に拡散して工場環境が悪化することから，該高密度ポリエチレンを好ましい重量比とすることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は，同じく上記に加えて，上記増粘剤を，一般にＰＥＴ樹脂の分子量が比較的小さいことによって生じ，またペットボトル等の粉砕品の洗浄に際して残存する水分による加水分解によって生じる再生ＰＥＴ樹脂の低い溶融粘度を増加して中空パイプ状又は半円状の押出材に必要且つ充分な張力を付与することによって，上記一連の連続工程によって節付け成形を行う場合を含めて押出材に高度な保形性を確保するに好適なものとするとともに該増粘剤を用いる場合に，その上記粉砕物に対する重量比が２ｗｔ％を下回ると，上記中空パイプ状又は半円状の擬竹として溶融粘度の増加が不充分で適当な保形性が得られなくなる傾向を招き，また１２ｗｔ％を上回ると，溶融粘度の増加が過剰となり押出材に肌荒れ等が生じる傾向を招くことから，該増粘剤を好ましい重量比とすることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は，同じく上記に加えて，上記押出材に着色被覆層を形成し，再生ＰＥＴ樹脂によって得られない表面色調を確保して擬竹としての商品価値を向上したものとすることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は，高度な保形性を確保して従前のＡＢＳ系樹脂と同等な品質を確保するとともに高度な耐衝撃性を確保してＡＢＳ系樹脂に生じる釘打ちのクラック発生の可能性を解消した中空パイプ状又は半円状にして節付けを施したＰＥＴボトルリサイクル擬竹を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下図面の例に従って本発明を更に具体的に説明すれば，Ａは，その原料樹脂をＰＥＴとし，特にＰＥＴボトルをリサイクルした擬竹であり，該擬竹１は，使用済みＰＥＴボトルを粉砕した粉砕物を主体とし，これに高密度ポリエチレン及び増粘剤を加えてリペレットした再生ＰＥＴ樹脂を用いて押出成形と節付け成形とを施すことによって節２付きの中空パイプ状又は半円状，本例にあっては中空パイプ状としたものとしてあり，このとき本例の擬竹１は，例えばアイゾット法による耐衝撃性を９．０ｋＪ／ｍ２〜９．５ｋＪ／ｍ２にして釘打ちに際してクラック発生を解消するに好適にして高度な耐衝撃性を確保したものとしてあり，本例にあっては，例えば外径を２〜２．５ｃｍ程度，肉厚を２〜３ｍｍ程度，節２部分の外径を２．５〜３ｃｍ程度とした断面円形の中空パイプ状として適宜長さに切断したバー材のものとしてある。また本例の擬竹１は，表面に，図示省略の着色被覆層を備えて，例えば天然竹，その枯竹や煤竹等の色調と質感を有する可及的高品質のものとしてあり，本例にあって着色被覆層は，これを，例えば内外複層，特に異色２層に積層した外側層の肉厚を外周方向に異厚とすることによって厚肉の外側層の色調と，薄肉の外側層と内側層の複合色調によって外周方向に変化する色調との模様を表出し，天然竹の風合を可及的に呈するものとしてあり，このとき本例の擬竹１は，例えば外径を２〜２．５ｃｍ程度，肉厚を２〜３ｍｍ程度，節部分の外径を２．５〜３ｃｍ程度とした断面円形の中空パイプ状として適宜長さに切断したバー材のものとしてある。
【００１９】
擬竹１は，その生産方法を，押出成形装置による中空パイプ状又は半円状押出材の押出成形によって擬竹を生産する生産方法にして，上記押出成形を，使用済みＰＥＴボトルを粉砕した粉砕物を主体として，これに高密度ポリエチレン及び増粘剤を加えてリペレットした再生ＰＥＴ樹脂を用いて行うものとしてあり，該再生ＰＥＴ樹脂を用いた生産は，これを常法に従って押出成形工程，押出材の水冷工程，押出材の所定長さの切断工程を備えて一連工程によって行うものとしてあり，このとき本例にあっては，該再生ＰＥＴ樹脂の押出成形と同時に熱可塑性樹脂を押出成形して押出材の表面を着色被覆層とするものとしてあり，該着色被覆層の形成は，上記押出成形装置に押出材の成形金型と上記着色被覆層の単一又は複数の成形金型とを配置して上記押出成形と同時に上記押出材の被覆を行うものとしてある。また本例にあっては，上記押出成形装置と真空成形装置を一連に配置し，押出成形装置による押出成形直後に該真空成形装置による真空成形を施すようにすることによって一連工程によって擬竹１の生産を行うようにしてある。
【００２０】
本例にあって上記再生ＰＥＴ樹脂における使用済みＰＥＴボトルを粉砕した粉砕物に対する上記高密度ポリエチレンの重量比を１０±５ｗｔ％とし，また上記増粘剤は，これを，上記再生ＰＥＴ樹脂と反応性基を有するアクリレート又はメタアクリレート及びこれらと共重合可能のビニル単量体の重合体とし且つその上記再生ＰＥＴ樹脂における使用済みＰＥＴボトルを粉砕した粉砕物に対する該ビニル単量体重量比を７±５ｗｔ％とし，本例の増粘剤は，上記アクリレート又はメタアクリレートを該ビニル単量体で被覆した重合体としたものとしてある。
【００２１】
上記高密度ポリエチレンの重量比によってその臭気による工場環境の悪化を避けるとともに擬竹１の耐衝撃性を，釘打ちによるクラック発生の解消に好適な上記９．０ｋＪ／ｍ２〜９．５ｋＪ／ｍ２又はそれ以上のものとする一方，増粘剤及びその重量比によって再生ＰＥＴ樹脂の低い溶融粘度を増加して中空パイプ状又は半円状の押出材に必要且つ充分な張力を付与するとともに，本例にあって上記一連の連続工程における節付け成形を再生ＰＥＴ樹脂，即ち原料樹脂の溶融状態で真空成形機の真空吸引によって有効且つ適切に行うことができるようにしてある。このとき本例における原料樹脂の再生ＰＥＴ樹脂は，上記高密度ポリエチレン，増粘剤に加えて，更に相溶化剤，滑剤及び顔料，例えば黄土色系の顔料を添加したものとしてあり，相溶化剤及び滑剤によって擬竹１としての押出成形性を向上し，また顔料によって押出材を黄土色として，擬竹１の切断端面を乾燥した天然竹の色調としてある。
【００２２】
即ち高密度ポリエチレンは，擬竹における高度な耐衝撃性を確保する上で極めて有効であるが，更に使用済みＰＥＴボトルの粉砕物に対して増粘剤とともに使用することによってその押出成形時の溶融粘度を相乗的に向上してドローダウン現象を防止して，上記押出成形と節付け成形を一連の連続工程として擬竹１を生産する上で有効に作用するが，このとき該高密度ポリエチレンの密度は０．９４５〜０．９７０ｇ／ｍ３，メルトインデックスが０．００１〜２０ｇ／１０分の範囲のものを用いるのがよい。
【００２３】
増粘剤は，上記再生ＰＥＴ樹脂と反応性基を有するアクリレート又はメタアクリレート及びこれらと共重合可能のビニル単量体とを重合した重合体を単独又は複数で使用する。このとき上記アクリレート又はメタアクリレートは，例えばグリシジルアクリレート，グリシジルメタアクリレート等のエポキシ基を有するものであり，またこれらアクリレート又はメタアクリレートと重合するビニル単量体は，例えばスチレン，α−メチルスチレン，クロロスチレン等の芳香族ビニル単量体や，アクリロニトリル，メタクリロニトリル等のシアン化ビニル単量体等を用いるのがよい。これらによる重合体の分子量は４万〜１５万であり，これによって再生ＰＥＴ樹脂の溶融粘度を，上記押出成形直後に真空成形による節付け成形を行う場合にその保形性を高度に確保することが可能となる。増粘剤には，上記以外に更に，例えば２―エチルヘキシルアクリレート，ブチルアクリレート，エチルアクリレート，メチルアクリレート等のアルキル基の炭素数８のアルキルアクリレート，２―エチルヘキシルメタクリレート，ブチルメタクリレート，エチルメタクリレート，メチルメタクリレート等のアルキル基の炭素数８のアルキルメタクリレートを添加して，例えば懸濁重合法乃至乳化重合法によってその重合を行ったものとしてある。
【００２４】
ペットボトル粉砕物に対して，これら高密度ポリエチレン及び増粘剤を併用し，本例にあっては更に上記相溶化剤，滑剤，顔料を添加してリペレットしたペレットを用いて上記押出成形と節付け成形を行うことによって，上記中空パイプ状又は半円状にして釘打ちによってクラック発生の可能性を解消した節２付きの擬竹１の押出材を得られるので，これを適宜長さに切断することによって擬竹１とすればよい。このとき上記押出成形は，これを，上記再生ＰＥＴ樹脂のペレットを溶融粘度４．８０×１０−３〜８．００×１０−３（Ｐａ・ｓ）として行うものとしてある。
【００２５】
実施例として，例えばペットボトル粉砕物７０ｗｔ％，高密度ポリエチレン１２ｗｔ％，増粘剤９ｗｔ％を併用し，その余に相溶化剤，滑剤，顔料を添加してリペレットした再生ペット樹脂のペレットを用いて，押出溶融温度を２３０℃，スクリュー回転数５０ｒｐｍ，吐出量３ｋｇ／ｈの条件下で押出成形とその直後の真空成形機による節付け成形を行ったところ，ドローダウン現象が解消して断面が円形にして所定間隔に節付けがなされ，また表面に着色被覆層を備えた中空パイプ状の節２付き擬竹１が得られた。また該擬竹１の厚さ３ｍｍの試験片を用いてアイゾット法による耐衝撃試験（２３℃）を行ったところ，その結果は９．３ｋＪ／ｍ２であり，比較例として同様に従来のＡＢＳ系樹脂擬竹の試験片を用いた耐衝撃試験を行った結果が７．３ｋＪ／ｍ２であるのに対して耐衝撃性が大きく高度化して，特に従来のＡＢＳ系樹脂を用いた擬竹にみられる釘打ち時のクラック発生を解消するに適した耐衝撃性を得られるものであることが確認された。
【００２６】
上記例は，擬竹を中空パイプ状としたが，これを半円状，特に幅広の半円状のものとして押出成形と節付け成形を行ったものとすること，上記例は，押出成形と節付け成形を一連の連続工程としたが，押出成形後に加熱下でプレス成形することによって節付けをバッチ工程として施すようにすること等を含めて本発明の実施に当って，押出成形装置，真空成形装置又は加熱プレス装置，節付き擬竹，再生ＰＥＴ樹脂，その使用済みＰＥＴボトルの粉砕物，高密度ポリエチレン，増粘剤，必要に応じて用いる着色皮膜層等の具体的構造，形状，材質，生産方法，これらの関係，これらに対する付加等は，上記発明の要旨に反しない限り様々な形態のものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】節付き擬竹の斜視図である。
【図２】節付き擬竹の縦断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  擬竹
２  節
【図１】
2008105307.tif 000003
【図２】
2008105307.tif 000004