特許ウォッチ

公開番号2024134500
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-03
出願番号2023189690,2023044803
出願日2023-11-06,2023-03-20
発明の名称リサイクルプラスチック材料の製造方法及びそのリサイクルプラスチック材料
出願人岐阜プラスチック工業株式会社
代理人
主分類B29B 7/72 20060101AFI20240926BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】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を利用するに当たって、環境に配慮しながら利用を拡大できる、優れたリサイクルプラスチック材料の製造方法を提供することである。
【解決手段】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、第1樹脂材41を入手する。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る第2樹脂材42を入手する。RP材料は、第1樹脂材41及び第2樹脂材42を投入し、更に必要に応じ無機フィラー材43を投入して溶融混練して成形される。溶融混練して成形された樹脂材は、材料性能としての密度を1.00g/cm³未満になるように設定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
材料性能として密度が１.００ｇ／cm
3
未満であることを特定範囲とす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る）の材料性能（少なくとも密度を含む）を測定する第１測定ステップと、
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）の材料性能（少なくとも密度を含む）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リサイクル樹脂材及び前記第２リサイクル樹脂材の材料性能（少なくとも密度を含む）を基に、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（少なくとも密度を含む）が前記特定範囲内となるように、新たな無機フィラー材の投入量を算定する投入量算定ステップと、
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。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記投入量算定ステップにおいて、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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
前記第１リサイクル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、前記第２リサイクル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。
【請求項５】
材料性能として密度が１.００ｇ／cm
3
未満であることを特定範囲とす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リサイクル樹脂材と（無機フィラー成分を含むことがある）、
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リサイクルプラスチック材料。
【請求項６】
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請求項５に記載のリサイクルプラスチック材料。
【請求項７】
溶融混練前の前記リサイクルプラスチック材料全量に対し、前記無機フィラー材の投入量を１５重量％以下の割合とす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。
【請求項８】
前記材料性能の特定範囲は、下記（１）乃至（３）の全ての条件を満たしている請求項５又は６に記載のリサイクルプラスチック材料。
（１）ＭＦＲが３.０ｇ／１０min以上、
（２）曲げ弾性率が１１００ＭＰａ以上、
（３）アイゾット衝撃強度が５.０ｋＪ／m
2
以上

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器包装リサイクル法（以下「容リ法」と略称する。）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（以下「Ｒ樹脂」と称することがある。）を製造するリサイクルプラスチック材料の製造方法及びそのリサイクルプラスチック材料に関するものである。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年プラスチック材による製品開発として、バージン材料を使用せずに、リサイクル材料を使用することが望まれている。特に、容リ法が制定された以降は、同法が適用されるリサイクル材料の利用が推奨されている。
これは、非特許文献１（「２０２０年の廃プラスチックの使用状況」）の記載の如く、「廃プラ総排出量」中、包装容器等/コンテナ類が４７．５％（３９０万トン）を占め、また、「一般系廃棄物分野別」中、包装容器等/コンテナ類が７７.１％（３１６万トン）を占め、包装容器等/コンテナ類の関連廃棄物（廃プラ）の流通量が大きいことから、容リ法適用のＲ樹脂のリサイクルが進めば、廃プラ全体のリサイクルも進むので、容リ法が適用されるリサイクルプラスチック材の利用が強く要請されているからである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
日本プラスチック工業連盟誌プラスチックス２０２２年６月号７９－８３頁著者半場雅志発行所日本工業出版株式会社２０２２年６月１０日発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、リサイクルプラスチック材料（以下「ＲＰ材料」と称する場合がある。）は、材料の発生由来により品質に偏りがある。また、ＲＰ材料の生産ロス・加工ロスによる未出荷・未使用のＲＰ材料が相当量存在する一方、使用済み廃棄物も相当量存在する（使用済廃棄物は洗浄しても異物が混入することがある）。そのため、材料品質が一定のバージン材料と異なり、多様な樹脂、異物等がＲＰ材料に混入し、材料特性に、物性の低下、偏り及びばらつきが生じ易い傾向がある。特に、容リ法が適用されるＲＰ材料は顕著である。そのため、容リ法が適用されるＲＰ材料を使って、一定以上の品質のものを製造するには、種々の工夫や手間が必要であり、容リ法が適用されるＲＰ材料の利用を進めることは必ずしも容易ではない。
また、ＲＰ材料の流通に関し、仮に、バージン材料と等の販売価格であると、事業者にとってＲＰ材料を購入し製品化する意欲が起きにくい。また、ＲＰ材料を利用した製品の価格が下がらないと、リサイクルの重要性を認識しても、一般的な消費者にとってはＲＰ材料を使用する製品を購入する意欲が起きにくい場合がある。そのため、ＲＰ材料の利用を促進するには、バージン材料の価格に比べ価格が下がることが重要である。また、プラスチック関連のバージン材料については、購入希望者は製造販売する会社に発注すれば安定的に購入できるのに対し、ＲＰ材料については、供給する会社に発注しても、その会社がリサイクル原材料を入手できないと、購入希望者はＲＰ材料を購入できない。そのため、ＲＰ材料を購入する会社は、販売会社との結び付きが強くなり、ＲＰ材料を購入希望する会社は、希望時に市場から希望数量を入手できない状況も生じている。更に、容リ法が適用されるＲＰ材料の利用を進める際に、環境に配慮したリサイクルも強く要請されている。
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、容リ法が適用されるＲＰ材料から得られるＲ樹脂を上手く利用することで、環境に配慮しながら利用を拡大できる、優れたＲＰ材料の製造方法及びそのＲＰ材料を提供することであり、特に、材料性能として密度が１.００ｇ／cm
3
未満に設定した特定範囲内となるＲＰ材料の製造方法及びそのＲＰ材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明の製造方法の発明は、以下の手段を有する。即ち、手段１として、材料性能として密度が１.００ｇ／cm
3
未満であることを特定範囲とす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る）の材料性能を測定する第１測定ステップと、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）の材料性能を測定する第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リサイクル樹脂材及び前記第２リサイクル樹脂材の材料性能を基に、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新たな無機フィラー材の投入量を求める投入量算定ステップとを有することを特徴とする。なお、第１リサイクル樹脂材及び第２リサイクル樹脂材は、無機フィラー成分を含む可能性があるため、無機フィラー成分に関して、リサイクルプラスチック材料の溶融混練後の材料特性が特定範囲内の上限を超えるか否かを算出することになる。
【０００６】
手段２として、前記手段１において、前記投入量算定ステップにおいて、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になる。
【０００７】
手段３として、前記手段１又は手段２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％以下にすることを定め、且つ「優先適用低」としてＭＦＲ（ＪＩＳ規格Ｋ７２１０準拠）が３.０ｇ／１０ｍｉｎ以上となることを少なくとも含めるように定めることが好ましい。
【０００８】
手段４として、前記手段１又は手段３のいずれか一において、前記第１リサイクル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、前記第２サイクル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が好ましい。
【０００９】
本発明の物の発明は以下の手段を有する。即ち、手段５として、材料性能として密度が１.００ｇ／cm
3
未満であることを特定範囲とす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リサイクル樹脂材と（無機フィラー成分を含むことがある）、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。
【００１０】
手段６として、前記手段５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が好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許