JP3717498B2 - 粘着シート巻回体、巻芯及びそれらの製造方法、並びに粘着シート巻回体のリサイクルシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は粘着シートを巻回する巻芯、粘着シート巻回体とそれらの製造方法、および粘着シート巻回体のリサイクルシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、粘着シート（テープ、シート、フィルム等の形態を含む）を巻芯に巻回した粘着シート巻回体を製造する際に派生する廃棄物や、粘着シート巻回体を製品として販売し、ユーザーが使用した後の粘着シートや巻芯の廃棄物の処理が問題となっていた。例えば、粘着シート巻回体の製造時においては、広幅に粘着剤を塗工した粘着シートの巻回物を所定幅に切断して製品化するが、この際、巻回物の両端（いわゆる耳端部）が廃棄物となる。また、製品の切り替え時や安定した生産が始まるまでの運転開始時には、粘着シートとして使用できない部分として廃棄物が発生する。
【０００３】
一方、塗装を終えた自動車やその部品等をトラックや船に荷積して海外等の遠隔地に移送する際などには、塵や埃、雨や石粒等の浮遊物ないし衝突物による塗膜の損傷や艶ボケないし変色等を予防する手段として、表面保護粘着シートが用いられている。また、ステンレス板、アルミニウム板、塗装板、樹脂板、化粧板などの保存、輸送、プレス加工時に表面を保護する目的でも表面保護粘着シートが使われている。その他、マスキングシートや半導体用粘着シートのような再剥離用粘着シートの場合、粘着シートを貼り終えた時点で巻芯が廃棄物となり、またその目的が終了した時点で粘着シートは剥離されるため、多量の廃棄物となる。このような粘着シート巻回物に関する廃棄物は焼却処分される場合がほとんどであり、これまでは一部熱源としての回収（サーマルリサイクル）が行われている程度であった。
【０００４】
近年、地球環境の問題から廃棄物処理にも限界があり、かつ資源の有効活用の点からもリサイクルのひとつであるマテリアルリサイクル化が重要となってきている。しかしながら、粘着シートは種々の素材からなる基材シートに、さらに種々の素材からなる粘着剤層が設けられており、それに加え紙やプラスチックからなる巻芯で構成されているため、素材を個別に回収して再利用することが困難であった。このような問題に対し、例えば粘着テープの耳部を微粉砕し、これを圧縮または圧縮と同時に加熱して床材や緩衝材として再利用することが知られている（特許文献１参照）。しかし、これは廃棄物の一部を再利用するものであって、全てを再利用するものではない。また再生される成形体は粘着テープに係る用途ではなく、純粋な意味で再生化には至っていない。また、使用後の芯材を回収し再生、再利用するという点からは、ラップフィルムの芯材について回収、再利用するリサイクルシステムが知られている（特許文献２参照）。しかしながら、使用後のフィルムを回収、再利用することは記載されていない。
【０００５】
また近年、廃棄物の回収、再利用を促進する目的で「産業廃棄物広域再生利用指定制度」が制定されている。これは物の製造、加工等を行う者が、その製品の販売地点までの広域的な運搬システム等を活用して、当該製品等が産業廃棄物となった場合に、それを回収し、再生利用を促進することを目的とするものである（非特許文献１）。この制度を利用し、回収、再利用を図る場合であっても、資源を有効に活用し、粘着シート巻回物から回収した廃棄物を粘着シート巻回物に再生することは、粘着テープ巻回物の複雑な構造のため困難であった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−８０８３８号公報（特許請求の範囲、段落００１１）
【特許文献２】
特開２００２−４６９４４号公報（特許請求の範囲）
【非特許文献１】
環境省ホームページ、“産業廃棄物広域再生利用指定制度”、［online］、［平成１５年６月６日検索］インターネット、＜URL:http://www.env.go.jp/recycle/waste/saisei/seido.html＞
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、粘着シート巻回体のマテリアルリサイクルが容易に行える巻芯および粘着シート巻回体、並びにこれらの製造方法を提供することにある。本発明の他の目的は、当該粘着シート巻回体を市場に流通させ、発生する廃棄物を回収して、粘着シート巻回体を再生する循環型のマテリアルリサイクルシステムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するため鋭意検討した結果、粘着シート巻回体を構成する粘着シートと巻芯の構成成分を実質的に同一にすることで、粘着シート巻回体のマテリアルリサイクルが容易に実現することを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明は、巻芯に支持体と粘着剤層とで構成された粘着シートが巻回された粘着シート巻回体であって、前記巻芯が粘着シート巻回体の廃棄物から形成されており、且つ粘着シートを構成する主要成分と、巻芯を構成する主要成分とが実質的に同一であって、前記粘着シートの支持体を構成する主要成分と粘着剤層を構成する主要成分がいずれも巻芯を構成する成分に含まれていることを特徴とする粘着シート巻回体を提供する。
【００１０】
前記支持体はプラスチック樹脂からなっていてもよい。前記粘着シートには再剥離用粘着シートが含まれる。粘着シート巻回体の廃棄物として、粘着シート巻回体の製造工程で派生する廃棄物、使用済みの粘着シート、および使用済みの巻芯からなる群から選択された少なくとも１種を使用できる。
【００１１】
本発明は、また、支持体と粘着剤層とで構成された粘着シートと巻芯とからなる粘着シート巻回体の製造方法であって、巻芯を構成する主要成分が粘着シートを構成する主要成分と実質的に同一であって、前記粘着シートの支持体を構成する主要成分と粘着剤層を構成する主要成分のいずれをも含む巻芯に、前記粘着シートを巻回することを特徴とする粘着シート巻回体の製造方法を提供する。
【００１４】
本発明の粘着シート巻回体の製造方法は、巻芯に支持体と粘着剤層とで構成された粘着シートが巻回された粘着シート巻回体であって、粘着シートを構成する主要成分と、巻芯を構成する主要成分とが実質的に同一であって、前記粘着シートの支持体を構成する主要成分と粘着剤層を構成する主要成分がいずれも巻芯を構成する成分に含まれている粘着シート巻回体を市場に流通させた結果、発生したその廃棄物を原料として巻芯を再生し、該巻芯に粘着シートを巻回する方法であってもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の粘着シート巻回体は、粘着シートを構成する主要成分と、巻芯（芯材）を構成する主要成分が実質的に同一であることを特徴とする。このように粘着シートと巻芯の構成成分を実質的に同一とすることで、粘着シートと巻芯とを分別する必要がなく、リサイクルを容易にすることができる。なお、実質的に同一とは、粘着シートを構成している主要成分と巻芯を構成している主要成分について、各主要成分の粘着シート全体における含有量（重量％）と巻芯における含有量（重量％）との差が±２５重量％以内（好ましくは±１５重量％以内、特に好ましくは±１０重量％以内）であることを意味する。前記「主要成分」とは、粘着シート（又は巻芯）全体に、例えば１０重量％以上（好ましくは５重量％以上）含まれている成分を言う。粘着シートを構成する主要成分としては、粘着剤層の粘着剤を構成するベースポリマーや、支持体を構成する樹脂等の素材などが例示される。
【００１６】
本発明において用いることのできる粘着シートとしては、支持体（基材）と粘着剤層とで構成された粘着シートであれば特に限定されず、従来公知乃至周知のものを使用できる。支持体の素材としては、例えば、紙類（和紙、クラフト紙等）、布類（綿、スフ布等）、不織布（ポリエステル不織布、ビニロン不織布等）、プラスチック樹脂（セロハン；ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリエチレンとポリプロピレンの混合物、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂；ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂：ポリ塩化ビニル；アセテート樹脂；ポリスチレンなどのポリスチレン系樹脂；ポリアクリロニトリル等）などを用いることができる。また、支持体として、ゴム状の弾性を示すポリマーからなるフィルムや発泡体を用いることもできる。特に本発明においては、支持体の素材として、巻芯を構成する成分として有効なプラスチック樹脂とすることが好ましく、特にポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリエチレンとポリプロピレンの混合物、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂やポリ塩化ビニルなどが好適に用いられる。
【００１７】
支持体の厚さは、３００μｍ以下（例えば５〜３００μｍ程度、好ましくは１０〜１００μｍ）が一般的であるが、支持体を構成する素材の種類や用途、目的等に応じて適宜決定できる。支持体には、下塗り処理、目止め処理、コロナ処理、背面処理、帯電防止処理など、公知の処理を行ったものを使用することができる。
【００１８】
粘着剤層を構成する粘着剤としては、特に限定されず、一般的な粘着剤、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤（天然ゴム系、再生ゴム系、ブチルゴム系、スチレン−ブタジエン系、スチレン−イソプレン系、スチレン−エチレン−ブチレン系、エチレン−酢酸ビニル系等）、シリコーン系粘着剤等を使用することができる。
【００１９】
粘着剤には、主成分であるベースポリマーのほか、必要に応じて粘着付与剤、軟化剤、充填剤、顔料、老化防止剤、安定剤等の通例の配合剤、シリコーン系オイルや低分子量のアクリル系重合体などを含有させてもよい。シリコーン系オイルや低分子量のアクリル重合体は、粘着シートを表面保護用粘着シート（特に自動車保護用粘着シート）として用いる場合、温度上昇による粘着剤の接着力上昇を抑制することから、塗膜の変形防止などに有効である。
【００２０】
本発明においては、表面保護用粘着シートや半導体用粘着シートなどの再剥離用粘着シートに対して特に大きな効果を発揮する。すなわち、一般的な粘着シートの場合、被着体に貼着した粘着シートはそのまま被着体製品の一部として流通するため、使用後の廃棄物として効率よく回収することは通常困難である。一方、再剥離用粘着シートの場合、表面保護やマスキングの目的が達せられた後はその場で剥離され、回収は容易である。
【００２１】
本発明の粘着シート巻回体における巻芯としては、粘着シート巻回体の廃棄物から形成されており、且つ該巻芯の構成成分が粘着シートの構成成分と実質的に同一であればよい。このような巻芯は、例えば、巻回すべき粘着シートと同種の粘着シート（未使用粘着シート）を原料として、これを粉砕し、加熱成形したり、当該粘着シート巻回体の廃棄物を粉砕し、加熱成形することにより製造（再生）できる。粘着シート巻回体の廃棄物には、当該粘着シート巻回体の製造工程（粘着シート、巻芯の製造工程を含む）で派生する廃棄物（巻回体の耳端部や仕掛品等）、当該粘着シート巻回体から派生した使用済みの粘着シート（被着体から剥離された粘着シート等）、当該粘着シート巻回体から派生した使用済みの巻芯（粘着シートを使用した後の不要となった巻芯等）、粘着シート巻回体の残品などが含まれる。これらの廃棄物および未使用粘着シートは単独で又は２種以上組み合わせて使用できる。
【００２２】
図１は本発明の巻芯の製造方法の一例を示す概略工程図である。この例では、巻芯は、乾式粉砕・洗浄・脱水工程（Ａ）、再生ペレット製造工程（Ｂ）、及び芯材製造工程（Ｃ）により製造される。
【００２３】
［乾式粉砕・洗浄・脱水工程（Ａ）］
乾式粉砕・洗浄・脱水工程（Ａ）は、次工程である再生ペレット製造工程（Ｂ）の押出機に投入可能な粉砕材料を製造する工程である。すなわち、粘着シート巻回体の製造工程で発生する粘着シートの廃棄物や耳端部、市場から回収した使用済みの粘着シートや巻芯などの廃棄物１を、粉砕機２により適当な大きさに粉砕する。粉砕の方法は特に限定されず、例えば一般的な回転刃による物理的切断で行われる。廃棄物１に汚れや異物が付着している場合には、粉砕後に洗浄装置３を用いて水洗浄し、脱水装置４により脱水する。なお粉砕と洗浄は、別々に行ってもよいが、同時に行うこともできる。このようにして、通常２〜２０ｍｍ、好ましくは２〜１０ｍｍ程度の径の粉砕片が得られる。
【００２４】
［再生ペレット製造工程（Ｂ）］
再生ペレット製造工程（Ｂ）は、次工程である芯材製造工程（Ｃ）の押出機に投入する粒径の揃ったペレットを製造する工程である。粘着シート廃棄物やその粉砕物を直接加熱成形して巻芯とすることも可能であるが、粘着シート同士がブロッキングしたり大きさが不揃いのため供給が不安定となり、安定した品質が得ることが困難となりやすい。再生ペレット製造工程（Ｂ）を設け、全ての廃棄物を一旦ペレット化して組成や大きさを揃えることで、次工程の芯材製造工程（Ｃ）を安定して行うことができる。
【００２５】
この工程（Ｂ）では、前工程で得られた粉砕物を押出機５に供給し、加熱により溶融させ、シート状又は糸状に押出し、冷却装置６により冷却後、切断機７で所定のサイズに切断してペレットとする。ペレットはキャッチャータンク８に収容される。押出機５における加熱溶融は、スクリューによる剪断熱と電気ヒーターの熱により行われる。この際の温度は廃棄物により異なるが、例えばポリエチレンやポリプロピレンを主体にした廃棄物の場合、通常１６０〜２２０℃、好ましくは１８０〜２００℃程度である。冷却装置としては特に限定されず、押出成形において一般的に用いられる冷却装置を使用できる。このようにして得られるペレットは立方体状、直方体状、球状、円柱状等任意であり、そのサイズも任意に設定されるが、一般的には１〜１０ｍｍ角、好ましくは１〜５ｍｍ角程度である。
【００２６】
［芯材製造工程（Ｃ）］
芯材製造工程（Ｃ）は、パイプ押出機により円筒形の巻芯（芯材）を製造する工程である。すなわち、前工程で得られたペレットを、必要に応じて乾燥機９により乾燥した後、押出機１０に供給し、加熱により溶融させ、円筒状に押出し、冷却装置１１にて冷却し、引取機１２により引き取り、切断機１３で必要な長さに切断して円筒形状の巻芯１４とする。押出機１０における加熱溶融は、スクリューによる剪断熱と電気ヒーターの熱により行われる。この際の温度は廃棄物により異なるが、例えばポリエチレンやポリプロピレンを主体にした廃棄物の場合、通常１６０〜２２０℃、好ましくは１８０〜２００℃程度である。冷却装置としては特に限定されず、押出成形において一般的に用いられる冷却装置を使用できる。巻芯の大きさは任意に設定することができるが、一般的な巻芯では、その内径は１０〜１００ｍｍ、好ましくは２０〜８０ｍｍ（例えば７６．５ｍｍ）である。また巻芯の厚み（外径と内径との差）は、３〜２０ｍｍ、好ましくは４〜１５ｍｍ、さらに好ましくは４〜１０ｍｍ程度である。巻芯の長さも任意に設定できるが、一般的には２００〜２３００ｍｍ程度である。
【００２７】
このようにして得られる巻芯は、粘着シートを巻回する巻き取り圧力に耐えられる剛性を有していればよく、例えば最大曲げ強度［幅５０ｍｍに切断した巻芯を、巻芯の周面が水平面に接するように（線接触するように）水平面上に置き、上方からテンシロン圧縮試験機により３００ｍｍ／ｍｉｎで押した時の強度］が２Ｎ以上（通常１００Ｎ以下）あればよい。最大曲げ強度が２Ｎ未満では、粘着シートを巻回した時に楕円状等に変形するおそれがある。最大曲げ強度は、一般には、厚み４ｍｍ、内径７６．５ｍｍの場合２〜２５Ｎ、厚み７ｍｍ、内径７６．５ｍｍの場合７〜７５Ｎ程度であるが、これに限定されない。
【００２８】
本発明の粘着シート巻回体は、上記粘着シートを、該粘着シートを構成する成分と実質的に同一の成分からなる上記巻芯に巻回することにより製造することができる。巻回の方法は特に限定されず、周知の方法を利用できる。例えば、巻芯を粘着シート巻回体製造装置のマンドレルに挿入固定し、マンドレルの回転により巻芯の外周面上に粘着シートを巻き取り、巻回体とする。この後、両端の耳端部を切断することにより、あるいはさらに所定の幅（例えば１０〜５０ｍｍ）に切断することにより粘着シート巻回体を製造することができる。
【００２９】
本発明の粘着シート巻回体のリサイクルシステムは、上記の粘着シート巻回体を市場に流通させ、当該粘着シート巻回体の廃棄物を原料として巻芯を再生し、該巻芯に粘着シートを巻回して当該粘着シート巻回体を製造することを特徴とする。このリサイクルシステムは、上記の粘着シート巻回体を市場に流通させる流通手段と、当該粘着シート巻回体の廃棄物を原料として巻芯を再生する再生手段と、該巻芯に粘着シートを巻回して当該粘着シート巻回体を製造する粘着シート巻回体製造手段とからなっている。粘着シート巻回体の流通手段としては特に限定されず、通常用いられる手段を採用できる。粘着シート巻回体の廃棄物としては上記例示のものを使用できる。また、巻芯の再生方法及び手段、粘着シート巻回体の製造方法及び手段としては、前記巻芯の製造方法及び粘着シート巻回体の製造方法の説明箇所で記載した方法や手段を採用できる。このリサイクルシステムについて、自動車保護用粘着シートを例に挙げて説明する。
【００３０】
まず、本発明の粘着シート巻回体である自動車保護用粘着シート巻回体を該シート巻回体の製造工場から自動車工場へ輸送し市場に流通させる。自動車保護用粘着シートは、塗装を終えた自動車やその部品等をトラックや船に荷積して遠隔地の工場やディーラーに移送する際などにおいて、塵や埃、雨や石粒等の浮遊物や衝突物によって塗膜の損傷や艶ボケ、変色等が生じるのを予防する手段として、自動車のボディの表面に貼り付けられる。そしてその目的が終了し、保護する必要が無くなった時点で、粘着シートは剥離される。このように客先では、巻芯および使用後の粘着シート（表面保護シート）が廃棄物として蓄積される。
【００３１】
蓄積された廃棄物は回収される。廃棄物の回収は、粘着シート巻回体を自動車工場へ輸送した輸送機関の戻りの便やディーラーからの戻りの便に積載することで、効率よく行うことができる。このように自動車工場で回収された廃棄物は、粘着シート巻回体の製造工程で発生した廃棄物とともに回収工程へ送られる。回収工程では、これら廃棄物を原料にして、巻芯が製造（再生）される。さらにこの巻芯に同じ表面保護用粘着シートを巻回することにより、再び粘着シート巻回体を製造し、製品として市場に流通させることができる。
【００３２】
このように本発明のリサイクルシステムでは、粘着シートと巻芯が実質的に同一の成分で構成されるため、それぞれを分別する必要が無く、容易に再生することができ、粘着シート巻回体からの廃棄物を再度粘着シート巻回体に利用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の粘着シート巻回体及びその製造方法によれば、粘着シートと巻芯とを実質的に同一の成分で構成するので、該巻回体の製造工程で生じる耳端部や仕掛品、使用済みの粘着シートおよび使用済みの巻芯を新しい巻芯の製造原料として再利用できる。そのため、粘着シート巻回体のマテリアルリサイクルを容易に実現できる。また、本発明の巻芯及びその製造方法によれば、巻芯を粘着シート巻回体の廃棄物由来の材料で構成するので、粘着シート巻回体のマテリアルリサイクルが可能となる。さらに、本発明の粘着シート巻回体のリサイクルシステムによれば、市場に流通した粘着シート巻回体の廃棄物を原料として巻芯を再生し、その巻芯に粘着シートを巻回して新しい粘着シート巻回体を製造するので、粘着シート巻回体のマテリアルリサイクルが実現される。
【００３４】
【実施例】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００３５】
実施例１
ポリプロピレン／ポリエチレン（重量比：８／２）からなる厚さ４０μｍのフィルムの片面に粘度平均分子量が１００万のポリイソブチレンのトルエン溶液を塗布して１００℃で３分間乾燥処理し、厚さ１４μｍの粘着剤層を形成して自動車保護用粘着シートとした。この粘着シートの製造工程で生じた粘着シート廃棄物を原料として、粉砕および加熱成形して、内径７６．５ｍｍ、厚さ４ｍｍの円筒形状の巻芯を作製した。この巻芯の最大曲げ強度は２．５Ｎであった。この巻芯に前記自動車保護用粘着シートを巻回し、粘着シート巻回体とした。
【００３６】
実施例２
実施例１で得られた粘着シート巻回体を巻き戻して、粘着シートを実際に自動車ボディの表面に貼り付け、自動車塗膜保護用として用いた。この後、剥離した粘着シートおよび不要となった巻芯を回収し、粘着シートの製造工程で派生した廃棄物と合わせて再度、粉砕し、加熱成形することで、実施例１と同サイズの巻芯を再生した。この巻芯の外観は実施例１の巻芯と同様に良好であり、最大曲げ強度は２．７Ｎであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の巻芯の製造方法の一例を示す概略工程図である。
【符号の説明】
１ 廃棄物
２ 粉砕機
３ 洗浄装置
４ 脱水装置
５ 押出機
６ 冷却装置
７ 切断機
８ キャッチャータンク
９ 乾燥機
10 押出機
11 冷却装置
12 引取機
13 切断機
14 巻芯

Claims (6)

1. 巻芯に支持体と粘着剤層とで構成された粘着シートが巻回された粘着シート巻回体であって、前記巻芯が粘着シート巻回体の廃棄物から形成されており、且つ粘着シートを構成する主要成分と、巻芯を構成する主要成分とが実質的に同一であって、前記粘着シートの支持体を構成する主要成分と粘着剤層を構成する主要成分がいずれも巻芯を構成する成分に含まれていることを特徴とする粘着シート巻回体。
2. 支持体がプラスチック樹脂からなる請求項１記載の粘着シート巻回体。
3. 粘着シートが再剥離用粘着シートである請求項１又は２の何れかの項に記載の粘着シート巻回体。
4. 粘着シート巻回体の廃棄物が、粘着シート巻回体の製造工程で派生する廃棄物、使用済みの粘着シート、および使用済みの巻芯からなる群から選択された少なくとも１種である請求項１記載の粘着シート巻回体。
5. 支持体と粘着剤層とで構成された粘着シートと巻芯とからなる粘着シート巻回体の製造方法であって、巻芯を構成する主要成分が粘着シートを構成する主要成分と実質的に同一であって、前記粘着シートの支持体を構成する主要成分と粘着剤層を構成する主要成分のいずれをも含む巻芯に、前記粘着シートを巻回することを特徴とする粘着シート巻回体の製造方法。
6. 巻芯に支持体と粘着剤層とで構成された粘着シートが巻回された粘着シート巻回体であって、粘着シートを構成する主要成分と、巻芯を構成する主要成分とが実質的に同一であって、前記粘着シートの支持体を構成する主要成分と粘着剤層を構成する主要成分がいずれも巻芯を構成する成分に含まれている粘着シート巻回体を市場に流通させた結果、発生したその廃棄物を原料として巻芯を再生し、該巻芯に粘着シートを巻回する請求項５記載の粘着シート巻回体の製造方法。

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