JP4792211B2

JP4792211B2 - 再生樹脂ペレット及びポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法

Info

Publication number: JP4792211B2
Application number: JP2004199675A
Authority: JP
Inventors: 三樹男佐藤; 晴之岩本; 孝廣三浦; 政文丹下
Original assignee: Prime Polymer Co Ltd
Current assignee: Prime Polymer Co Ltd
Priority date: 2004-07-06
Filing date: 2004-07-06
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2024-07-06
Also published as: JP2006022162A

Description

本発明は、印刷された樹脂成形品のリサイクル使用に関し、特に、ウレタン／塩酢ビニル樹脂系印刷インキで印刷されたポリオレフィン系樹脂からなる成形品のリサイクル使用に関する。

資源の有効活用のため、使用後の包装資材を粉砕・造粒し、再使用する必要性が高くなっており、様々な改良が行われている。例えば、特許文献１では、再生樹脂を用いたポリエチレン系積層フィルムが開示されており、また、特許文献２では、ポリエチレン系フィルム並びに、リサイクルを容易にするためには、外面に印刷し、脱墨が容易でないといけない旨が開示されている。さらに、特許文献３には、高密度ポリエチレン樹脂からなる管材の廃材より得られたリサイクル樹脂を基体ポリマーとするフィルムが開示されている。
一方、従来、印刷にはニトロセルロース／ポリアミド系のインキが使用されているが、この場合、印刷された製品を粉砕し、再度造粒して得られたリサイクルペレットを使用して製品を成形する際、インキ成分の劣化による臭気が激しく、この臭気を低減することが求められている。
特開平第０７−３２９２６２号公報特開第２０００−０００９４３号公報特開第２００１−２３４００３号公報

本発明の目的は、ウレタン／塩酢ビニル樹脂系印刷インキで印刷されたポリオレフィン系樹脂からなる成形品から再生される劣化臭が少ない再生ペレット、及びそれを用いたポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法を提供することである。

本発明者らは鋭意研究の結果、ポリオレフィン１００重量部に対しウレタン／塩酢ビニル（塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体）樹脂系印刷インキを１重量部以下含み、１５０〜２８０℃で造粒することにより、再生樹脂ペレットの劣化臭を低減できることを見出し、本発明を完成させた。

本発明によれば、以下の再生樹脂ペレット及びそれを使用したフィルムの製造方法等が提供される。
１．ポリオレフィン系樹脂及びウレタン／塩酢ビニル樹脂系印刷インキを含み、前記ウレタン／塩酢ビニル樹脂系印刷インキの量が、前記ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対し０．５重量部以上１重量部以下であるポリオレフィン系樹脂成形品を粉砕し、
１５０〜２８０℃でペレット化する、
再生樹脂ペレットの製造方法。
２．１記載の方法で製造された再生樹脂ペレットを用いて第一の表層を形成し、
ポリオレフィン系樹脂を用いて第二の表層を形成し、
前記第一の表層と前記第二の表層を積層する、
２層の積層構造を有するポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
３．１記載の方法で製造された再生樹脂ペレットを用いて、第一の表層及び少なくとも１つの中間層を形成し、
ポリオレフィン系樹脂を用いて第二の表層を形成し、
前記第一の層と前記第二の層を、前記少なくとも１つの中間層を挟んで、積層する、
３層以上の積層構造を有するポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
４．１記載の方法で製造された再生樹脂ペレットを用いて、第一の表層を形成し、
ポリオレフィン系樹脂を用いて第二の表層及び少なくとも１つの中間層を形成し、
前記第一の層と前記第二の層を、前記少なくとも１つの中間層を挟んで、積層する、
３層以上の積層構造を有するポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
５．１記載の方法で製造された再生樹脂ペレットを用いて、少なくとも１つの中間層を形成し、
ポリオレフィン系樹脂を用いて第一の表層及び第二の表層を形成し、
前記第一の層と前記第二の層を、前記少なくとも１つの中間層を挟んで、積層する、
３層以上の積層構造を有するポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
６．再生樹脂ペレットを用いて形成される層が、再生樹脂ペレット５〜１００重量％、ポリオレフィン系樹脂０〜９５重量％からなる２〜５のいずれか記載のポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
７．インフレーション成形法で積層する２〜６のいずれか記載のポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
８．前記ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン系樹脂である２〜７のいずれか記載のポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
９．前記ポリエチレン系樹脂が、エチレンとＣ４〜Ｃ８のα−オレフィンの共重合体である８記載のポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
１０．前記ポリエチレン系樹脂が、低密度ポリエチレンである９記載のポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
１１．２〜１０のいずれか記載の方法で製造されたポリオレフィン系樹脂フィルムを用いて製造した包装袋。

本発明によれば、ウレタン／塩酢ビニル樹脂系印刷インキで印刷されたポリオレフィン系樹脂からなる成形品から再生される劣化臭が少ない再生ペレット、及びそれを用いたポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法を提供することができる。

本発明の再生樹脂ペレットの製造方法では、ウレタン／塩酢ビニル樹脂系印刷インキで印刷されたポリオレフィン系樹脂からなる成形品を粉砕、造粒する。

本発明に使用する成形品は、ポリオレフィン系樹脂１００重量部とウレタン／塩酢ビニル樹脂系印刷インキ１重量部以下を含む。通常、ポリオレフィン系樹脂からなる成形品に、ウレタン／塩酢ビニル樹脂系印刷インキが印刷されているものを使用する。
ポリオレフィン系樹脂とウレタン／塩酢ビニル樹脂系印刷インキの量は、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対し、ウレタン／塩酢ビニル樹脂系印刷インキを、乾燥させたもので１重量部以下とする。好ましくは０．８重量部以下、さらに好ましくは０．７重量部以下である。ウレタン／塩酢ビニル樹脂系印刷インキが１重量部を超えると臭気が強くなる。インキの量はインキを含まない成形品、再生ペレットや、バージン樹脂ペレット等を添加して調整できる。

ウレタン／塩酢ビ樹脂系印刷インキとは、ウレタン樹脂、塩酢ビ樹脂を必須成分とし、必要に応じて、着色剤、有機溶剤、各種添加剤を含むものである。

ウレタン樹脂は、従来公知の方法、例えば、特開昭６２−１５３３６７号公報、特開平２−６４１７３号公報、特開平２−６４１７４号公報、特開平２−６４１７５号公報等に開示されている方法により得ることができる。具体的には、ポリオールとジイソシネート化合物とをイソシアネート基が過剰となる割合で反応させ、末端イソシアネート基のプレポリマーを得、得られるプレポリマーを、適当な溶剤中、すなわち、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール等のアルコール系溶剤；トルエン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロへキサン等の炭化水素系溶剤；あるいはこれらの混合溶剤の中で、鎮伸長剤及び／又は末端封鎖剤と反応させる二段法、あるいはポリオール、ジイソシアネート化合物、鎮伸長剤及び／又は末端封鎖剤を上記のうち適切な溶剤中で一度に反応させる一段法により製造される。これらの方法のなかでも、均一なポリウレタン樹脂を得るには、二段法によることが好ましい。

このようにして得られるウレタン樹脂の重量平均分子量は、１５，０００〜１００，０００の範囲内とすることが好ましい。
ウレタン樹脂のインキにおける含有量は、インキの被印刷体への接着性を十分にする観点からインキの総重量に対して４重量％以上、適度なインキ粘度やインキ製造時・印刷時の作業効率の観点から２５重量％以下が好ましい。

塩酢ビ樹脂は、例えば、塩化ビニルモノマー、酢酸ビニルモノマーを適切な割合で共重合して得ることができる。さらに、塩化ビニルと酢酸ビニルを共重合した後、酢酸ビニルを一部ケン化することにより水酸基を樹脂中に含有させてもよい。
塩酢ビ樹脂のインキにおける含有量は、顔料分散性や皮膜強度の観点からインキの総重量に対して０．５重量％以上、適度なインキ粘度やインキ製造時・印刷時の作業効率の観点から８重量％以下が好ましい。

着色剤としては、一般のインキ、塗料及び、記録剤等に使用されている有機、無機顔料や染料を挙げることができる。有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、ぺリレン系、ペリノン系、キナクリドン系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系、アゾメチンアゾ系、ジクトピロロピロール系、イソインドリン系等の顔料が挙げられる。無機顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化クロム、シリカ、ベンガラ、アルミニウム、マイカ（雲母）等が挙げられる。
着色剤はインキの濃度・着色力を確保するのに充分な量、すなわちインキの総重量に対して１〜５０重量％の割合で含まれることが好ましい。また、着色剤は単独で、又は、２種類以上を併用して用いることができる。

有機溶剤としては、一般のインキ及び、塗料等に使用されている酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール等のアルコール系溶剤；トルエン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロへキサン等の炭化水素系溶剤を使用することができる。

添加剤類としては、本発明の目的を妨げない範囲で、必要に応じて併用樹脂、体質顔料、顔料分散剤、レベリング剤、消泡剤、ワックス、可燃剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、芳香剤、難燃剤等を使用することができる。

本発明のインキに必要に応じて併用される樹脂の例としては、塩素化ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ロジン系樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ケトン樹脂、環化ゴム、塩化ゴム、ブチラール、石油樹脂等を挙げることができる。併用樹脂は、単独で又は、２種類以上を混合して用いることができる。
併用樹脂の含有量は、インキの総重量に対して１〜２５重量％が好ましく、さらに、好ましくは２〜１５重量％である。

ポリオレフィン系樹脂は、特に制限はないが、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂等が挙げられ、特にポリエチレン系樹脂が好ましい。
ポリプロピレン系樹脂として、ホモポリプロピレン、プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体等が例示される。ポリエチレン系樹脂としては、エチレン・α−オレフィン共重合体、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体等、又はこれらの混合物が例示される。ポリエチレン系樹脂の中では、好ましくはエチレンとＣ４〜Ｃ８のα−オレフィンの共重合体である。
また、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を用いることもでき、直鎖状ポリエチレンが好ましい。

尚、本発明で用いる成形品、及び再生ペレットは、本発明の効果を損なわない範囲で、各種添加剤、例えば、帯電防止剤、着色剤、スリップ剤、耐候剤等の他の成分を含むことができる。

本発明によれば、再生樹脂ペレットは以下の方法で製造できる。
まず、ウレタン／塩酢ビニル樹脂系印刷インキが印刷されているポリオレフィン系樹脂からなる成形品は、チップ又はフレークに粉砕される。

次に、チップ又はフレークを押出機で造粒（ペレット化）する。
造粒（ペレット化）する際には、造粒温度を１５０〜２８０℃とする。造粒温度が１５０℃以下の場合には、組成物が均一混合せず外観不良になる。一方、造粒温度が２８０℃以上の場合には、ポリエチレンの劣化臭が激しくなる。造粒温度は、好ましくは１８０〜２６０℃である。

本発明によれば、ポリオレフィン系樹脂フィルムは、上記の再生樹脂ペレットを使用して製造される。本発明で得られるフィルムは、第一の表層、第二の表層からなる、２層構造でもよいし、第一の表層、一層以上の中間層、第二の表層からなる、３層以上の積層構造を有しいてもよい。

再生ペレットは、少なくとも、第一の表層、又は中間層の一層に使用される。
また、中間層の少なくとも一層と第一の表層の両方に使用してもよい。

第一の表層が再生ペレットから製造されていないときの第一の表層及び第二の表層はポリオレフィン系樹脂からなり、例えば、ＬＤＰＥ、Ｃ４〜Ｃ８のＬＬＤＰＥが挙げられる。

再生ペレットから製造される中間層及び／又は第一の表層は、再生樹脂ペレットだけで構成してもよいし、再生樹脂ペレットとポリオレフィン系樹脂と混合して構成してもよい。混合する場合は、その量比は適宜設定できるが、通常１０〜９０重量％：９０〜１０重量％である。

第一の表層、第二の表層、再生ペレットのポリオレフィン系樹脂及び再生ペレットと混合されるポリオレフィン系樹脂は、同じでもよいし異なっていてもよい。好ましくは、全てポリエチレン系樹脂である。

また、ポリオレフィン系樹脂フィルムが３層構造であるとき、３層の層厚比は、好ましくは第一の表層：中間層：第二の表層＝１：１〜１０：１である。
フィルム全体の厚みは、通常１０〜５００μｍである。

本発明のフィルムの成形方法としては、Ｔダイ成形、インフレーション法等があり、特にインフレーション法が好ましい。

本発明の製造方法により得られたポリオレフィン系樹脂フィルムは、各種包装袋等に使用できる。
本発明の製造方法においては、フィルム又は袋において、再生ペレットは内容物に接触しない側の表層に使用するのが好ましい。

［実施例］
実施例１
ポリエチレン（エチレン−オクテン−１共重合体、ＭＦＲ；１ｇ／１０分、ＪＩＳＫ７２１０−１９９９に準拠、１９０℃、２．１６Ｋｇ荷重、密度；９２３Ｋｇ／ｍ^２、ＪＩＳＫ７１１２−１９９９に準拠）１００重量部に対し、ポリウレタン／塩酢ビニル系印刷インキＡ（（株）東洋インキ製、ラミスター）０．５重量部（乾燥）を含むフィルムを、造粒機（ＥＲＥＭＡ社製粉砕造粒機）を用い、粉砕し、２００℃でペレットを製造した。
得られたペレットの外観及び臭気について以下のように評価した。
（１）外観評価：ペレットの色目を目視評価
○；良好、△；やや不均一、×；不均一
（２）臭気評価：ペレットの臭気を官能評価して、１（無）〜５（激しい）の５段階
にランク分けした。
使用限度は２以下である。
評価結果を表１に示す。

実施例２
造粒温度を２５０℃にした他は、実施例１と同様にペレットを製造した。評価結果を表１に示す。

比較例１〜３
印刷インキＡの量及び／又は造粒温度を表１に示すように変えた他は実施例１と同様に行った。評価結果を表１に示す。

比較例４
印刷インキＡの代わりに、従来のニトロセルロース／ポリアミド系印刷インキＣ（（株）東洋インキ製、ＰＩカラー）を含むフィルムを用いて、造粒温度を２５０℃にした他は実施例１と同様に行った。評価結果を表１に示す。

実施例３，４
実施例２で得た再生樹脂ペレット（ペレットＡ）を中間層に用いて、３層インフレーション法で多層フィルムを製造した。表層（内、外）及び中間層のベース樹脂には直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）（ＭＦＲ＝１、Ｄ＝９２２）を用い、層比を１：１：１とした。中間層において、実施例３では再生樹脂ペレットを５０重量％、実施例４では再生樹脂ペレットを１００重量％用いた。厚みＸ析径は１８０μｍ×５４０ｍｍであった。量比とフィルム臭気の官能評価を表２に示す。

比較例５、６
比較例４で得た再生樹脂ペレット（ペレットＢ）を中間層に用いて、実施例３，４と同様に多層フィルムを製造した。量比とフィルム臭気の官能評価を表２に示す。

実施例５，６
実施例２で得た再生樹脂ペレット（ペレットＡ）を中間層及び外層に用いて、３層インフレーション法で多層フィルムを製造した。表層（内、外）及び中間層のベース樹脂にはＬＬＤＰＥ（ＭＦＲ＝１、Ｄ＝９２２）を用い、層比を表層（表）：中間層：表層（裏）＝１：１：１とした。中間層において、実施例５では再生樹脂ペレットを５０重量％、実施例６では再生樹脂ペレットを１００重量％用いた。また、外層については実施例５，６ともに再生樹脂ペレットを５０重量％用いた。
厚みＸ析径は１８０μｍ×５４０ｍｍであった。量比とフィルム臭気の官能評価を表３に示す。

比較例７、８
比較例４で得た再生樹脂ペレット（ペレットＢ）をそれぞれ中間層及び外層に用いて、実施例５，６と同様に多層フィルムを製造した。量比とフィルム臭気の官能評価を表３に示す。

本発明によれば、劣化臭が低減した再生ペレット及びフィルムが提供できるので、使用後の包装資材を有効活用することができる。

Claims

ポリオレフィン系樹脂及びウレタン／塩酢ビニル樹脂系印刷インキを含み、前記ウレタン／塩酢ビニル樹脂系印刷インキの量が、前記ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対し０．５重量部以上１重量部以下であるポリオレフィン系樹脂成形品を粉砕し、
１５０〜２８０℃でペレット化する、
再生樹脂ペレットの製造方法。
請求項１記載の方法で製造された再生樹脂ペレットを用いて第一の表層を形成し、
ポリオレフィン系樹脂を用いて第二の表層を形成し、
前記第一の表層と前記第二の表層を積層する、
２層の積層構造を有するポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
請求項１記載の方法で製造された再生樹脂ペレットを用いて、第一の表層及び少なくとも１つの中間層を形成し、
ポリオレフィン系樹脂を用いて第二の表層を形成し、
前記第一の層と前記第二の層を、前記少なくとも１つの中間層を挟んで、積層する、
３層以上の積層構造を有するポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
請求項１記載の方法で製造された再生樹脂ペレットを用いて、第一の表層を形成し、
ポリオレフィン系樹脂を用いて第二の表層及び少なくとも１つの中間層を形成し、
前記第一の層と前記第二の層を、前記少なくとも１つの中間層を挟んで、積層する、
３層以上の積層構造を有するポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
請求項１記載の方法で製造された再生樹脂ペレットを用いて、少なくとも１つの中間層を形成し、
ポリオレフィン系樹脂を用いて第一の表層及び第二の表層を形成し、
前記第一の層と前記第二の層を、前記少なくとも１つの中間層を挟んで、積層する、
３層以上の積層構造を有するポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
前記再生樹脂ペレットを用いて形成される層が、再生樹脂ペレット５〜１００重量％、ポリオレフィン系樹脂０〜９５重量％からなる請求項２〜５のいずれか一項記載のポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
インフレーション成形法で積層する請求項２〜６のいずれか一項記載のポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
前記ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン系樹脂である請求項２〜７のいずれか一項記載のポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
前記ポリエチレン系樹脂が、エチレンとＣ４〜Ｃ８のα−オレフィンの共重合体である請求項８記載のポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
前記ポリエチレン系樹脂が、低密度ポリエチレンである請求項９記載のポリオレフィン系樹脂フィルムの製造方法。
請求項２〜１０のいずれか一項記載の方法で製造されたポリオレフィン系樹脂フィルムを用いて製造した包装袋。