JPH09123169A - ペットボトルを原料とする熱可塑性樹脂合成体及びその製造方法、並びに前記熱可塑性樹脂合成体を用いた熱可塑性樹脂成形品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペットボトルの破砕物の分散された熱可塑性
樹脂合成体を得、前記熱可塑性樹脂合成体により、ペッ
トボトルの破砕物を骨材とした熱可塑性樹脂成形品を得
る。 【解決手段】 ペットボトルを破砕してこれを骨材とな
し、ＰＥ及び／又はＰＰ、又はＰＶＣを撹拌拌衝撃翼８
５，８６，８７を備えた流動混合混練手段８０によりＰ
ＥＴの溶融温度以下で混合、混練する。その後、混合混
練された混練材料を冷却してペレット状に整粒し、該ペ
レット状の熱可塑性樹脂合成体をＰＥＴの溶融温度以下
の加熱下で溶融・混練して成形ダイに押出して熱可塑性
樹脂成形品２９を製造する。好適には、前記ペットボト
ルの破砕物、ＰＥ及び／又はＰＰ、又はＰＶＣに加え、
木粉及び／又は熱硬化性樹脂発泡体を混入し、流動混合
混練手段８０により混合・乾燥・混練する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄されたポリエ
チレンテレフタレート（以下「ＰＥＴ」という）の成形
品を回収し、該回収されたＰＥＴの成形品を原料とした
熱可塑性樹脂合成体及びその製造方法、並びに前記熱可
塑性樹脂合成体を原料として得られる熱可塑性樹脂成形
品及びその製造方法に関し、より詳細には、近年清涼飲
料、シャンプー、洗剤、しょう油等の製品の包装用容器
として多量に使用され、廃棄されているＰＥＴ製の包装
用容器（以下「ペットボトル」という）を回収し、該回
収されたペットボトルを破砕して得られた破砕物を骨材
とする熱可塑性樹脂合成体及びその製造方法、並びに前
記熱可塑性樹脂合成体を原料とした熱可塑性樹脂成形品
及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりＰＥＴを原料としたペツトボト
ルは清涼飲料、シャンプー、洗剤、目薬、サラダ油、食
酢、しょう油、ソース、ドレッシング、ミリン、酒、ビ
ール等、各種製品の包装用容器として使用されており、
特に近年の延伸吹込技術の発達により、比較的安価かつ
高性能なペットボトルの製造が可能となったことから、
炭酸飲料等の包装用容器として多量に使用され、かつ、
廃棄されている。

【０００３】このペットボトルの廃棄量は、月間10,000
t とも言われ、このように多量に廃棄されたペットボト
ルの再利用が社会的に要請されている。

【０００４】前記社会的要請に応えるべく、本発明の発
明者等は、回収されたペットボトルを破砕して、この破
砕されたペットボトルを原料として押出成形により建築
材等として利用し得る板状の成形板を押出成形により製
造することを試みた。

【０００５】しかし、回収されたペットボトルのみを原
料として押出成形により製造された成形品は、成形後、
冷却により収縮し、この収縮により変形や亀裂の発生等
が生じると共に、成形された成形品自体も衝撃に弱く、
良好な成形品を得ることができなかった。しかも前記変
形や亀裂の発生、成形品の脆さは、押出温度の変更や成
形ダイの温度の調整等の加工条件によっては解消し得な
いことが判明した。

【０００６】また、ＰＥＴやその他の熱可塑性樹脂成形
材を原料として成形された熱可塑性樹脂成形品は、一般
に冷却により収縮し寸法安定性が悪いと共に、表面のサ
ンディングができず、塗装、他の木材等との接着が困難
であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記思考錯
誤の結果、ＰＥＴの溶融温度が他の熱可塑性樹脂成形材
に比較して高い点に着目して成されたものであり、本発
明の第１の目的は、破砕されたペットボトルをＰＥＴに
比較して溶融温度の低いポリエチレン（以下「ＰＥ」と
いう）、ポリプロピレン（以下「ＰＰ」という）、ポリ
塩化ビニル（以下「ＰＶＣ」という）中に溶融させるこ
となく分散させ、ペットボトルの破砕物を他の熱可塑性
樹脂成形材の骨材として使用することで、廃棄されたペ
ットボトルの有効な再生利用を図ると共に、これらの原
料を射出又は押出成形により成形し、強度、加工性等に
優れた安価な熱可塑性樹脂成形品を提供することを目的
とする。

【０００８】また、本発明の他の目的は、前記の原料に
加えて木粉及び／又はポリウレタン発泡体等熱硬化性樹
脂発泡体を混入することにより、射出又は押出成形後の
成形品の冷却収縮を防止することにより寸法安定性を向
上させ、また、表面サンディングが可能で接着性、塗装
性に優れた熱可塑性樹脂成形品を提供することにある。

【０００９】本発明のさらに他の目的は、木粉の混入に
より熱可塑性樹脂成形品に木材の風合いを醸しだすこと
ができ、その結果、本発明の方法により製造された熱可
塑性樹脂成形品を天然の木材に代用して使用すること
で、従来困難とされていた木材とプラスチック製品の接
着を実質上可能とすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のペットボトルを原料とした熱可塑性樹脂合
成体及びその製造方法は、１mm×１mm以下に破砕され、
撹拌衝撃翼による撹拌の際の摩擦熱により乾燥されたペ
ットボトルの破砕物３０〜６０wt％と、ポリエチレン及
び／又はポリプロピレン、又はポリ塩化ビニル４０〜７
０wt％を共に撹拌衝撃翼により混合し、前記混合により
発生せしめた１９０〜２２０℃の摩擦熱によりゲル化混
練し、前記ゲル化混練した混練材料を冷却して粒径１５
mm以下のペレット状に整粒してなることを特徴とする。

【００１１】また、本発明の別の熱可塑性樹脂合成体
は、５０μ〜２００μの木粉及び／又は粒径０．２mm〜
１．０mmに破砕されたポリウレタン発泡体等熱硬化性樹
脂発泡体を撹拌衝撃翼により撹拌し、前記撹拌の際の摩
擦熱により前記木粉及び／又は熱硬化性樹脂発泡体を乾
燥後、前記木粉及び／又は熱硬化性樹脂発泡体に、１mm
×１mm以下に破砕されたペットボトルの破砕物を投入し
て撹拌衝撃翼により撹拌して前記撹拌の際の摩擦熱によ
りペットボトルの破砕物を乾燥し、前記ペットボトルの
破砕物３０〜５０wt％、木粉及び／又は熱硬化性樹脂発
泡体それぞれ５〜２５wt％に対してポリエチレン及び／
又はポリプロピレン、又はポリ塩化ビニル３５〜５５wt
％を投入して撹拌衝撃翼により混合し、前記混合により
発生せしめた１９０〜２２０℃の摩擦熱によりゲル化混
練すると共に、前記ゲル化混練した混練材料を冷却して
粒径１５mm以下のペレットに整粒して成る。

【００１２】そして、好適には前記熱可塑性樹脂合成体
中に混入される木粉は、含有水分量０．１〜０．３wt％
迄乾燥する。

【００１３】また、前記熱可塑性樹脂合成体を用いた熱
可塑性成形品及びその製造方法は、前記熱可塑性樹脂合
成体を１８０℃〜２３５℃で加熱・練成した押出し生地
を成形ダイへ押出し、前記押出し生地を成形ダイ内で徐
冷・硬化したことを特徴とする。

【００１４】好適には、前記熱可塑性樹脂成形品の製造
に使用する成形ダイ１０は、内壁面にフッ素樹脂のシー
ト２４を貼設又はフッ素樹脂をコーティングした成形室
２２を備え、前記成形室２２は２３０〜２４５℃に加熱
された溶融部と、冷却手段により冷却された徐冷部から
成り、成形ダイ内に押し出された押出し生地を前記溶融
部を通過後徐冷部で冷却・硬化し、且つ、この押出し生
地に押出し力に抗する抑制力を加えて押出し生地の密度
を高くする。

【００１５】

【発明の実施の形態】回収されたペットボトルは、キャ
ップ、その他の金属部品が取り除かれた後、これを後述
の破砕手段、粗砕手段を介して一辺１mm程度の大きさの
方形又は不定型な小片に破砕する。

【００１６】前記ペットボトルの破砕物は、その後、後
述の流動混合混練手段に投入され、回転数９００rpm で
５〜８分間撹拌され、該撹拌の際に発生せしめた１４０
〜１９０℃の摩擦熱により乾燥されると共に、より微細
に粉砕される。

【００１７】その後、前記ペットボトルの破砕物が投入
されている流動混合混練手段内に、バージンの又は自動
車の内装品、電気製品のキャビネットその他の廃棄され
た熱可塑性樹脂成形品より回収されたＰＰ又はＰＥ、Ｐ
ＰとＰＥとを、単独あるいは、これらの内数種を、例え
ば、１：１の割合で配合したものを、前記ペットボトル
の破砕物３０〜６０wt％、好適には、４０〜５０wt％に
対して４０〜７０wt％、好適には、５０〜６０wt％投入
し、ペットボトルの破砕物と共に回転数９００rpmの撹
拌衝撃翼で２０分間ゲル化混練する。このゲル化混練の
際に発生する１９０℃〜２２０℃の摩擦熱により、ＰＰ
及び／又はＰＥは溶融するが、ペットボトルの破砕物を
主に構成するＰＥＴの融点は約２５６℃と前記ＰＰ，Ｐ
Ｅに比較して高いので、ＰＥＴは溶融せずに前記混合原
料中に原形を留めたまま残留し、従ってＰＥＴは、その
周囲を溶融したＰＰ及び／又はＰＥにより包まれる。

【００１８】なお、得られる熱可塑性樹脂成形品を比較
的軟質なものとする場合には、前記ＰＰ及び／又はＰＥ
に代えてＰＶＣを混入することもできる。

【００１９】ペットボトルの破砕物、ＰＰ及び／又はＰ
Ｅ、又はＰＶＣに加え、木粉及び／又はポリウレタン発
泡体等熱硬化性樹脂発泡体を混入することもでき、木粉
及び／又は熱硬化性樹脂発泡体の混入により、成形後の
熱可塑性樹脂成形品の冷却収縮を防止することができる
と共に熱可塑性樹脂成形品の表面サンディングが可能と
なり、熱可塑性樹脂成形品の接着性、塗装性を向上させ
ることができる。特に木粉の混入は、熱可塑性樹脂成形
品に天然の木材の風合を与えることができる。このよう
に、木粉及び／又は熱硬化性樹脂発泡体を混入する場合
には、木粉及び／又は熱硬化性樹脂発泡体を後述の流動
混合混練手段中に投入し、木粉にあっては回転数９００
rpmの撹拌衝撃翼により約８分間撹拌し、この際に発生
せしめた約１４０℃の摩擦熱で含有水分量０．１〜０．
３wt％に乾燥させ、ポリウレタンの場合には、回転数９
００rpmの撹拌衝撃翼により発生せしめた摩擦熱で約６
分間乾燥させた後、この木粉及び／又はポリウレタンに
ペットボトルの破砕物を投入してさらに撹拌衝撃翼によ
り撹拌してペットボトルの破砕物を良く乾燥させた後、
ＰＰ及び／又はＰＥ、又はＰＶＣを加えてゲル化混練す
る。なお、この時に混合される各原料の重量比は、ペッ
トボトルの破砕物３０〜５０wt％、好適には、３５〜４
０wt％，ＰＰ及び／又はＰＥ、又はＰＶＣ３５〜５５wt
％、好適には、３５〜４５wt％、ポリウレタン発泡体及
び／又は木粉がそれぞれ５〜２５wt％、好適には、１０
〜２０wt％である。

【００２０】このようにして、摩擦熱によりゲル化混練
された前記混合原料は、その後冷却して、粒径１５mm以
下、好適には８〜１０mmのスクリーンを備えた後述の粗
砕手段であるカッターミル等で８〜１０mm以下のペレッ
ト状に整粒する。

【００２１】このようにして得られたペレットは、その
後射出成形又は押出成形により、例えば床材、壁材等の
建築材料等として板状に、又は布地等の原料となる糸
状、その他所望の形状に成形することができる。

【００２２】この射出又は押出成形の際の押出温度は、
１８０℃〜２３５℃、好適には２３０℃であり、押出成
形にあっては、成形ダイ１０の成形室２２を押出し生地
２９を加熱する溶融部２１ａと前記溶融部２１ａを通過
した押出し生地２９を徐冷する徐冷部２１ｂにより構成
し、前記溶融部２１ａに相応する成形ダイ１０を２３０
℃〜２４５℃に加熱することが好ましい。また、押出成
形に際しては、後述のブレーキ手段により押出し生地２
９に対して押出し力に抗する抑制力を加えることで、押
出生地の密度を高めることができ、ペットボトルの破砕
物と、他の熱可塑性樹脂成形材との密着性を高めること
ができ、均質で優れた熱可塑性樹脂成形品を得ることが
できる。

【００２３】なお、前記の押出温度及び成形ダイの温度
では、混合原料中のＰＰ及び／又はＰＥ、又はＰＶＣは
完全に溶融されるが、混合原料中のＰＥＴは完全に溶融
せず半溶融状態となり、ＰＰ及び／又はＰＥ、又はＰＶ
Ｃと強固に溶着されつつもこれらに完全に溶け込むこと
なくある程度原形を留めて残留する。そのため、前記Ｐ
ＥＴは、他のＰＰ及び／又はＰＥ、又はＰＶＣに対する
骨材としての役割を備える。

【００２４】このようにして成形された成形品は、その
後サンディング又はグラインディングにより表面層を除
去されて表面を円滑にされる。このように、表面を円滑
にすることにより、熱可塑性樹脂成形品としての接着
性、塗装性を向上させることができる。

【００２５】以下、本発明のペットボトルを原料とする
熱可塑性樹脂合成体及びその製造方法、並びに前記熱可
塑性樹脂合成体を原料とした熱可塑性樹脂成形品及びそ
の製造方法を各工程で使用する装置と共に添付図面を参
照して説明する。

【００２６】〔原材料〕本発明で使用する原材料は、回
収されたペットボトルの破砕物、ＰＥ及び／又はＰＰ、
又はＰＶＣ、好適には、前記原料に加えて木粉及び／又
はポリウレタン発泡体等熱硬化性樹脂発泡体である。

【００２７】１．原料１〔ペットボトル〕 本発明において使用されるペットボトルは、炭酸飲料等
の清涼飲料の包装用容器として使用されるペットボトル
の他に、シャンプー、洗剤、目薬、サラダ油、食酢、し
ょう油、ソース、ドレッシング、ミリン、酒、ビール
等、各種製品の包装用容器として使用されているペット
ボトルを使用することができる。

【００２８】なお、このペットボトルは、炭酸飲料用の
ペットボトルにおける袴部、キャップを緊締する注ぎ口
の部分及びラベル等がＰＥＴ以外の熱可塑性樹脂（例え
ばＰＰ）により形成されており、厳密にはＰＥＴのみで
構成されるものではないが、本発明においてはＰＥＴ以
外の熱可塑性樹脂材料で形成された前記袴部、注ぎ口、
ラベル等の部位を除去することなく、ＰＥＴより成る部
分と同様に後述の処理がされる。従って、本発明に於け
るペットボトルの重量組成には、これらのラベルなどを
含む。

【００２９】２．原料２〔ＰＰ，ＰＥ，ＰＶＣ〕 本発明で使用される前記ＰＰ，ＰＥ，ＰＶＣは、バージ
ンの又は廃棄された各種の樹脂成形品を回収して使用す
ることができる。

【００３０】自動車の内外装品や各種家電製品のキャビ
ネット、その他の回収された熱可塑性樹脂成形材を使用
する場合には、これをそのまま使用することもできる
が、回収された樹脂成形品の表面に樹脂塗膜等の施され
たものにあってはこれを複数の各小片に破砕し、前記破
砕された個々の各小片に対して、圧縮研削作用を付加し
て樹脂塗膜を研削・剥離して前記研削された個々の各小
片に対して、微振動に基づいた圧縮衝撃力を付加して圧
潰粉砕させ、かつ圧潰粉砕によって剥離された樹脂塗膜
を随時除去し熱可塑性樹脂成形材として素材化して得れ
ば好適である。

【００３１】そして、このようにして得られた熱可塑性
樹脂成形材を原材料として使用する。

【００３２】なお、前記熱可塑性樹脂成形材は、前記熱
可塑性樹脂成形材の廃材から得られた回収熱可塑性樹脂
成形材を再利用したもの、あるいはバージンの熱可塑性
樹脂成形材と前記回収熱可塑性樹脂成形材を例えばそれ
ぞれ５０％ずつ混合して使用することもできる。

【００３３】３．原料３〔木粉〕 本発明に使用する木粉は、微粉砕された木材であり、バ
ージンの又は回収された建築廃材、材木工場等において
排出され剪断された木材の切り屑（おが屑）、かんな屑
等の各種の木材を使用することができる。もつとも、自
然環境に対する人々の感覚が鋭敏化し、環境保全が盛ん
に叫ばれる今日にあっては、回収された建築廃材等の木
材や、従来は廃棄・焼却されていたおが屑等の回収原料
を使用することが好ましい。

【００３４】これらの木粉の原料たる木材等は、例えば
粒径２００μ程度に破砕し、好適には５０μ〜２００μ
程度に粉砕して使用する。

【００３５】４．原料４〔ポリウレタン〕 自動車のシートからプラスチックシートあるいは、皮革
等でなる表面層およびスプリングを取り外したシートク
ッション、さらには、冷蔵庫、マットレスを構成するポ
リウレタン発泡体は、必要に応じて、破砕工程を経たう
えで、被処理粉砕樹脂として回収する。

【００３６】上記ポリウレタン発泡体をカッタミル等の
破砕手段で一辺が２×２mm程度以下の大きさの立方体、
直方体ないしは球体、円柱形等の不定形に粉砕し、さら
にカッタミルにより１×１mm以下に粉砕する。なお、シ
ートクッションから回収されたポリウレタン発泡体の嵩
比重は０．０２８であるが、この破砕工程を経たポリウ
レタンの被処理粉砕樹脂の嵩比重は０．１５３であっ
た。

【００３７】なお、ここでの嵩比重は、緩めの嵩比重
で、１００ccの容器に前記材料を容器内に山盛り状態と
した後、これをすり切り、この容器内の材料の総重量を
１００で除した数値で示している。

【００３８】必要に応じて、上記木粉等の乾燥工程後、
樹脂投入前に、着色剤を投入する。

【００３９】工程１〔破砕・粗砕工程〕 この工程は、回収されたペットボトルを破砕する工程で
ある。

【００４０】本工程では回収されたペットボトルを、例
えば１５×５０mm程度の大きさに切断する「破砕手段」
による「破砕工程」と、この１５×５０mm程度の大きさ
に切断されたペットボトルをさらに微細に破砕する「粗
砕手段」による「粗砕工程」を含む。

【００４１】〔破砕工程〕回収されたペットボトルは、
キャップ等の金属部品が取り除かれた後、例えば、図１
に示す破砕手段１１０を用いて適当な大きさの断片に切
断、もしくは広義に破砕し、例えば１５×５０mm程度の
大きさの破砕片６０を形成する。この際、ペットボトル
中の袴部、注ぎ口、ラベル等のＰＥＴ以外の材料で形成
されている部材は取り除くことなく、他のＰＥＴ部分と
共に破砕される。

【００４２】〔破砕手段〕破砕手段はペットボトルを破
砕して適当な大きさの破砕片を形成するもので、本実施
例において、便宜上「クラッシャ」という。

【００４３】図１に「クラッシャ」の一例を示す。クラ
ッシャ１１０は、上部に被破砕物の投入口を有するクラ
ッシャ本体内に互いに内向きに回転する２軸を平行に設
け、各軸に複数枚の回転刃を所定間隔に設けると共に、
各軸の各回転刃外周で互いに噛み合って且つ各回転刃の
外周面に等角度を成すように突設した３個の爪刃で、回
収されたペットボトルを適宜大の断片からなる破砕片に
切断するように設けられている。

【００４４】上部の投入口から投入されたペットボトル
は、互いに内向きに回転する２軸の回転刃の爪刃により
内部に引き込まれ、噛み合った状態で回転する回転刃の
外周エッジ間に、連続的に作用する剪断力でスリットし
ながら引き込まれる時に作用する圧縮力によって破砕さ
れて切断され、破砕片６０が形成される。この破砕片６
０は前記２軸の回転刃の下方に設けた排出口から排出さ
れる。

【００４５】なお、破砕工程は、上記のクラッシャに限
定されず、例えば、（株）ホーライ社製のガイナックス
クラッシャ、又は（株）奈良機械製作所製のロールクラ
ッシャ等、種々のモノカッタ、シュレッダー、クラッシ
ャ等の破砕手段を用いることができる。

【００４６】〔粗砕工程〕本工程は、前記〔破砕工程〕
で得られた破砕片６０をより微細に「粗砕」する工程で
あり、前述した工程１〔破砕工程〕における破砕手段で
１５×５０mm程度の大きさに形成された破砕片６０を図
１に示す粗砕手段を用いて、さらに細かく切断、もしく
は広義には破砕して、一辺が１mm程度以下の大きさの被
処理小片６２を形成する工程である。

【００４７】〔粗砕手段〕粗砕手段は破砕片６０を切
断、破砕して適当な大きさの被処理小片６２を形成する
もので、本実施例において、便宜上「カッタミル」とい
う。

【００４８】図２に粗砕手段の一例であるカッタミル１
２０を示す。

【００４９】１２１はカッタミル本体で、上面開口を有
する円筒形を成すケーシングであり、前記開口を開閉自
在な蓋１２２で被蓋する。前記蓋１２２はカッタミル本
体１２１内に被粗砕物である破砕片６０を投入する投入
口１２３を備えている。

【００５０】また、前記カッタミル本体１２１内にはカ
ッタミル本体１２１の底面に軸承されて図示せざる回転
駆動手段で水平方向に回転するカッタ支持体１２４を設
け、このカッタ支持体１２４の外周に上下方向に長い回
転刃１２５を３枚設け、これらの３枚の回転刃１２５は
カッタ支持体１２４の回転方向で１２０度の等角度を成
すように配設し、且つ、３枚の回転刃１２５の刃先は同
一の回転軌跡上に位置している。さらに、前記３枚の回
転刃１２５の刃先の回転軌跡に対して僅かな隙間を介し
て二の固定刃１２６を回転刃１２５の刃先の回転軌跡の
略対称位置にカッタミル本体１２１に固定し、二の固定
刃１２６とカッタ支持体１２４と回転刃１２５とでカッ
タミル本体１２１内を二分し、投入室１２７と粗砕室１
２８を形成する。前記蓋１２２の投入口１２３は前記投
入室１２７に連通する。なお、二の固定刃１２６と回転
刃１２５とのクリアランスは被粗砕物を所望の大きさに
切断、もしくは広義には破砕できるように自在に調整で
きる。本実施例のクリアランスは０．２〜０．３mmであ
る。また、粗砕室１２８は前記二の固定刃１２６間を回
転刃１２５の回転軌跡の周囲を囲むようにメッシュのス
クリーン１２９で仕切っている。なお、スクリーン１２
９は、本実施例では一辺が１mm程度の大きさの被処理小
片６２が通過できるメッシュで形成している。また、粗
砕室１２８のカッタミル本体１２１の下端には前記処理
小片６２を排出する排出口を設けている。

【００５１】以上のカツタミル１２０において、蓋１２
２の投入口１２３から前述した〔破砕工程〕のクラッシ
ャ１１０で形成した１５×５０mm程度の大きさの破砕片
６０を投入し、図示せざる回転駆動手段でカッタ支持体
１２４を回転すると、破砕片６０はカッタ支持体１２４
の回転刃１２６間でスクリーン１２９を経て形状、面積
は、不定であるが、略全量が、一辺が１mm程度以下の方
形ないし不定型の被処理小片６２に形成され前記排出口
から次工程へ排出される。

【００５２】なお、粗砕手段は、上記のカッタミルに限
定されず、例えば（株）ホーライ社製のハードクラッシ
ャのように、回転刃１２５の回転軸は水平方向に設けら
れ、二の固定刃１２６間のスクリーン１２９は下方に設
けられているものもある。

【００５３】工程２〔流動混合混練・冷却整粒工程〕 本工程は、前記工程を経て得られた被処理小片６２たる
ペットボトルの破砕物を撹拌衝撃翼による撹拌の際の摩
擦熱により乾燥した後、他の原料（ＰＰ、ＰＥ、ＰＶ
Ｃ、木粉、ポリウレタン発泡体）と混合混練し、該混合
原料を射出又は押出成形に適したペレット状に整粒する
工程である。

【００５４】本工程は、前記第１工程を経て処理された
被処理小片６２を後述の流動混合混練手段により回転数
９００rpm で約５〜８分間混合・混練し、この混合・乾
燥・混練の際に発生する１４０〜１９０℃の摩擦熱によ
りペットボトルの洗浄の際にペットボトルに付着してな
お被処理小片６２に付着する水分を除去・乾燥する工程
と、前記乾燥された被処理小片３０〜６０wt％に対して
４０〜７０wt％のＰＰ及び／又はＰＥ、又はＰＶＣを投
入し、回転数９００rpm で約５分間これらを混合・混練
し、混合・混練の際に発生する１９０〜２２０℃の摩擦
熱により混合、乾燥、混練する工程、及び前記工程によ
って得られた混合原料を冷却して粒径１５mm程度のペレ
ット状、好適には８〜１０mm程度のペレット状に整粒し
て熱可塑性樹脂合成体を得る工程を含む。

【００５５】被処理小片６２とＰＰ及び／又はＰＥ、又
はＰＶＣに加えて、粒径１００μ程度に破砕された木
粉、又は粒径０．８mm程度に整粒された、回収された又
はバージンのポリウレタン発泡体等熱硬化性樹脂発泡体
を混入し、被処理小片６２であるペットボトルの破砕物
と共に木粉及び／又はポリウレタン発泡体等熱硬化性樹
脂発泡体をＰＰ及び／又はＰＥ、又はＰＶＣの骨材とし
て混入することもできる。木粉を前記被処理小片６２及
びＰＰ及び／又はＰＥ、又はＰＶＣと共に混入する場合
には、粒径１００μ程度の木粉を流動混合混練手段に投
入後、回転数９００rpm で回転する撹拌衝撃翼により約
８分間撹拌し、この撹拌の際に生じる約１４０℃の摩擦
熱で木粉中の水分量を０．１〜０．３wt％まで減じ、そ
の後この木粉の投入されたミキサー８０内にペットボト
ルの破砕物を投入してさらに５〜８分間撹拌して木粉と
ペットボトルの破砕物を混合するとともにペットボトル
の破砕物を摩擦熱により良く乾燥させ、その後、ＰＰ及
び／又はＰＥ、又はＰＶＣを前記ミキサー８０内に投入
してゲル化混練する。このように木粉を乾燥させておく
ことで、押出成形時の木酸ガスの発生等による成品内の
気泡の発生、成形後の成品の収縮による変形等を防止で
きる。

【００５６】なお、ＰＥＴの融点は約２５６℃であるの
で、前記混合・乾燥・混練によってはＰＥＴは溶融せ
ず、図４に示すように混練材料中にある程度原形を留め
たまま残留し、他の熱可塑性樹脂成形材中に溶け込むこ
とはない。もっとも、前記混合・混練の際に、被処理小
片６２はより微細になる。

【００５７】〔流動混合混練手段〕図３において、８０
は原材料を混合混練して「混練材料」を形成する流動混
合混練手段で、実施例において便宜上「ミキサー」とい
う。

【００５８】８１はミキサー本体で、上面開口を有する
円筒形を成し、容量が３００リットルのケーシングであ
り、前記開口はミキサー本体８１内に原材料を投入する
投入口９４で、この投入口９４を開閉自在な上蓋８２で
被蓋する。上蓋８２には、木粉を混入した場合にミキサ
ー本体８１内で発生する多量の水蒸気ないしは木酸ガス
を排出するガス排出管９５を連通している。さらに、ミ
キサー本体８１の底面付近の外周面に１ケ所の排出口８
８を設け、この排出口８８を被蓋する蓋８９をシリンダ
９１のロッドの先端に設け、シリンダ９１の作動により
前記排出口８８を開閉自在に設けている。９３は排出ダ
クトで、前記排出口８８に連通している。

【００５９】さらに、ミキサー本体８１の底面の中心に
は、図示せざるモータ３７KW（ＤＣ）の回転駆動手段に
より高速回転する軸８３をミキサー本体８１内の上方に
向けて軸承し、この軸８３に下から上方へ順にスクレイ
パー８４、撹拌衝撃翼８５，８６，８７を装着し、軸８
３の先端から締付ナット９２で締め付けている。なお、
前記各撹拌衝撃翼８５，８６，８７の形状は特に限定さ
れないが、本実施例では軸８３を中心に対称を成す２枚
羽根である。図３のように３個の撹拌衝撃翼を重ねた場
合は全部で６枚の羽根で成り、これら６枚の羽根は平面
で３６０度を６等分した等分角（６０度）を成すように
互いに交差した状態で重ねている。なお、複数個の撹拌
衝撃翼を設けた場合、撹拌衝撃翼の合計の羽根数で３６
０度を等分した角度で互いに交叉して重ねることは原材
料を効率良く混練する点で好ましい。

【００６０】なお、前記スクレイパー８４はミキサー本
体８１の底面を僅かに摺接して回転し、ミキサー本体８
１内で混練された原材料をミキサー本体８１の底面に残
留しないように掻き出し、且つ原材料を循環するもので
ある。

【００６１】〔冷却・造粒手段〕図５において、１００
は前述した混練材料を混合し撹拌して熱可塑性樹脂合成
体を形成する冷却造粒手段であり、本実施例では「クー
リングミキサー」という。

【００６２】１０１はミキサー本体で、逆円錐形状を成
すケーシングであり上面を被蓋し、一方、下端に排出口
１０７を設け、この排出口１０７をバルブ１０６で開閉
自在に設けている。ミキサー本体１０１の外周壁内にジ
ャケット１０２を形成し、このジャケット１０２内に給
水管１０８から排水管１０９へ常時、冷却水を供給し、
クーリングミキサー１００内の原材料の温度を熱可塑性
樹脂成形材の融点近傍まで冷却するよう保持される。な
お、ミキサー本体１０１の上壁面にはクーリングミキサ
ー１００内で発生した水蒸気ないしは木酸ガスの図示せ
ざる排出ダクトを連通している。

【００６３】前記ミキサー本体１０１の上壁内の略中心
にはアーム１０３が略水平方向に回動可能に軸支され、
このアーム１０３は減速装置１１２を介してモータ１１
１により約３rpm の速度で回転駆動される。さらに、前
記アーム１０３の回転軸は中空軸であり、この中空軸内
に独立して回転する他の回転軸を設け、この回転軸にモ
ータ１０５の出力軸を連結している。一方、前記アーム
１０３の先端には撹拌破砕翼１０４を軸承し、この撹拌
破砕翼１０４は本実施例ではスクリュー型を成すもので
あり、該撹拌破砕翼１０４の回転軸線方向をミキサー本
体１０１の内周壁面に沿って略平行に下方へミキサー本
体１０１の下端付近まで延長している。撹拌破砕翼１０
４はアーム１０３内に設けた歯車等による回転伝達手段
を介して前記モータ１０５の出力軸に連結する回転軸に
連結され９０rpm の速度で回転駆動される。

【００６４】なお、ミキサー本体１０１の上壁には投入
口１１３を設け、この投入口１１３に前述した高速流動
式ミキサー８０の排出ダクト９３を連通する。

【００６５】前述した高速流動式ミキサー８０で形成さ
れた混練材料は排出ダクト９３を経てクーリングミキサ
ー１００の投入口１１３からミキサー本体１０１内へ投
入される。撹拌破砕翼１０４はモータ１０５により９０
rpm の速度で回転し、しかも、アーム１０３が減速装置
１１２を介して減速されたモータ１１１の回転力により
３rpm の速度で水平方向に回転するので、前記撹拌破砕
翼１０４はミキサー本体１０１の内周壁面に沿って円錐
を描くように回転し、アーム１０３内の混練材料を撹拌
する。混練材料はジャケット１０２内の冷却水により冷
却されたミキサー本体１０１の内周壁面で冷却され、自
然に粒径１５mm程度のペレット状に崩れて熱可塑性樹脂
合成体が形成され、この熱可塑性樹脂合成体はバルブ１
０６を開放して排出口１０７より排出される。

【００６６】なお、冷却造粒工程は上記のクーリングミ
キサーのような装置によるものに限定されるものではな
く、ミキサー本体内の混練材料を撹拌する撹拌羽根を設
け且つミキサー本体の外周壁面に前述したようなジャケ
ットを設け、このジャケット内を流れる冷却水でミキサ
ー本体内の混練材料を冷却するものであっても良く高速
流動式ミキサー８０で形成された混練材料を前記ジャケ
ット１０２を備えてない一般的なミキサーを用いて撹拌
のみを行なって冷却することも可能であり、冷却・造粒
が行われればいかなる手段をも用いることができる。

【００６７】なお、前述のように、混練材料はクーリン
グミキサーによる冷却により、自然に粒径１５mm程度に
崩れるが、好適にはこのクーリングミキサーにより形成
されたペレット状混練材料をカッターミル等によって、
粒径１５mm以下、好ましくは８〜１０mmに整粒して熱可
塑性樹脂合成体を得る。

【００６８】この整粒は、前述の工程で用いたカッター
ミルと同様の手段を用いることができ、前工程で使用し
たカッターミルのスクリーンを前記粒径に対応する大き
さのものに変更すれば良い。

【００６９】〔押出し工程〕この工程では、前記工程
〔流動混合混練・整粒工程〕で製造された熱可塑性樹脂
合成体を加熱された押出機内で溶融し、押出し生地とし
て成形ダイの成形室内に押し出す工程である。

【００７０】この際の押出温度は１８０〜２３５℃、好
適には２３０℃である。

【００７１】骨材として混入されているペットボトルの
破砕物は、前記温度下では完全に溶融せず、半溶融状態
で押出し生地中に止まり、後に成形された熱可塑性樹脂
成形品の骨材として作用する。

【００７２】なお、本実施例では、押出成形法により板
状の熱可塑性樹脂成形品を製造する例を示す。もっと
も、本発明の熱可塑性樹脂成形品の製造方法は、後述の
実施例に制限されるものではなく、例えば射出成形によ
って所望の形状に成形する事も可能である。

【００７３】〔押出し機〕図６において、７０は単軸押
出機であるが、一般に押出機は通常スクリュー形であ
り、単軸押出機と多軸押出機があり、この変形又はこれ
らが組み合わさった構造を持つものがあり、本発明には
いずれの押出機をも使用することができる。

【００７４】７１はスクリューで、単軸型であり、この
スクリュー７１はギヤ変速機７２を介して図示せざるモ
ータによって駆動され、バレル７４内で回転する。この
回転するスクリュー７１でホッパ７３から投入された熱
可塑性樹脂合成体が溶融・混練されながらスクリュー７
１の前方へ押出される。バレル７４の外面にはバンドヒ
ータ７５を設けてバレル７４内が１８０〜２３５℃、好
適には２３０℃となるように過熱されており、このバン
ドヒータ７５によりバレル７４内の熱可塑性樹脂合成体
が加熱されスクリュー７１の溝に沿って前方へ輸送され
ながら漸次溶融・混練される。もっとも、ＰＥＴの融点
は約２５６℃で、バレル７４内の温度より高いので、ペ
ットボトルの破砕物は、完全に溶融することなく半溶融
状態となり、ある程度原形を止めた状態で混練される。
そしてスクリーン７６及びアダプタ１７を経てアダプタ
１７の押出ダイ１９から成形ダイ１０へ押出し生地７９
として押出される。

【００７５】ホッパ７３内に投入される原材料は、前記
工程１〔破砕・粗砕工程〕で製造された被処理小片６２
たるペットボトルの破砕物と、ＰＰ又はＰＥ、ＰＰ及び
ＰＥ又はＰＶＣ、さらに好適には前記に加えて木粉及び
／又はポリウレタン発泡体等熱硬化性樹脂発泡体を前記
第２工程〔流動混合混練・冷却整粒工程〕で混合・乾燥
・混練して形成した熱可塑性樹脂合成体である。

【００７６】尚、使用目的に応じて、顔料を添加し、製
品に着色することもできる。

【００７７】〔押出ダイ〕図６において、１７はアダプ
タで、押出機７０で練成された押出し生地７９を流入す
る流入口１８と押出し生地７９を後述する成形ダイ１０
へ吐出する押出ダイ１９とを備えている。さらに、アダ
プタ１７の先端に断面矩形状を成す突部を設けている。
前記押出ダイ１９は、本実施例では前記突部の先端に約
８mmの肉厚を形成するように幅５０mm、高さ１２mmの細
長の矩形状を成し（図７を参照）、前記流入口１８はア
ダプタ１７の後端面に直径５０mmの円形を成し、この流
入口１８から前記押出ダイ１９に向けて徐々に断面変形
する連通孔を形成している。なお、流入口１８は押出機
７０の断面円形の吐出口と同じ大きさに形成し、一方、
押出ダイ１９の矩形の幅は流入口１８の直径と同じ寸法
に形成し、高さは後述する成形ダイ１０の成形室２２の
高さと同じ寸法に形成することが好ましい。

【００７８】なお、アダプタ１７は押出機７０の大きさ
に応じて種々の大きさに形成でき、例えば、流入口１８
の直径が１５０mmである場合は押出ダイ１９の矩形の幅
を１５０mm、高さを成形室２２の高さと同じ１２mmとす
ることができる。

【００７９】前記アダプタ１７の後端は該１７の外周に
嵌着した取付具を介して押出機７０のスクリーン７６を
備えたスクリーン部１６の先端面にボルトなどの取付具
で連結してアダプタ１７の流入口１８と押出機７０のス
クリーン部１６の出口とを連通し、一方、成形ダイ１０
の後端面の略中央位置に断面矩形状の凹部を形成し、こ
の凹部を成形ダイ１０に連通し、凹部にアダプタ１７の
先端の断面矩形状の突部を装着して押出ダイ１９とを連
通する。

【００８０】〔成形工程〕この工程は、前記押出工程に
より押し出された押出生地７９を、成形ダイ１０の成形
室２２内で所定の形状に成形し、所望の熱可塑性樹脂成
形品を得る工程である。

【００８１】成形ダイ１０の成形室２２内に押し出され
た押出し生地７９は、成形室２２の溶融部２１ａを通過
して徐冷部２１ｂに至り徐冷されて硬化するが、この時
の成形室２２の溶融部２１ａ内の温度は、２３０〜２４
５℃であり、この温度下ではペットボトルの破砕物を主
として構成するＰＥＴは融点に至っておらずペットボト
ルの破砕物は半溶融状態とはなるが、完全に溶融して押
出し生地７９中に溶け込むことなく、他の熱可塑性樹脂
成形材に対しての骨材となる。

【００８２】なお、成形ダイの成形室２２中に押し出さ
れた押出し生地７９は、後述のブレーキ手段により押出
し力に抗する抑制力が加えられ、押出生地の密度が高め
られる。

【００８３】また、成形ダイ１０により成形され、押出
された成形品は、表面をサンディンク又はグラインディ
ングして表面層を除去すれば、表面が化粧面となると共
に、接着性、塗装性が向上する。

【００８４】成形手段１〔成形ダイ１０〕 図８において、１０は成形ダイで、いわゆるＴダイ式の
成形ダイに類似の形状を成しており、押出機７０と前記
アダプタ１７を介して接続され、押出機７０の押出ダイ
１９に連結された入口１１と、この入口１１から導入さ
れた押出し生地７９を幅広で所定の肉厚の板状に成形す
る成形室２２を有する。この成形室２２内は、成形室２
２の入口付近から押出し生地７９の押出方向に向かっ
て、成形室２２の長さの約３分の１まで、その外周にヒ
ータ１４が配設された溶融部２１ａを形成しており、ま
た、他の部分は、冷却管２５がその外周に配設されて徐
冷部２１ｂが形成されている。

【００８５】前記成形室２２は、一方若しくは双方が加
熱及び冷却手段をそれぞれ備える上下２枚の金属板２
６，２７を両側縁に配置した金属製のスペーサ２８を介
して断面方形に形成したもので、上下２枚の金属板２
６，２７のいずれか一方若しくは双方を交換することに
より、成形室２２の高さを変更可能に構成されている。

【００８６】成形ダイ１０の成形室２２は、本実施例で
は、幅５５０mm、高さ１２mmの細長の矩形状の断面を成
す（図８）。

【００８７】成型室２２の溶融部２１ａは、その横断面
の形状を成形ダイ１０の幅方向に湾曲して延長する両端
が成形室２２の長手方向の両端に及んで、いわゆるコー
ト・ハンガー型に形成されている（図９）。

【００８８】なお、前記溶融部２１ａはコート・ハンガ
ー型の他、ストレイト・マニホールド型に形成してもよ
いが、溶融部２１ａ内を流動する押出し生地７９の流動
性が優れているという点で、前述した湾曲形状のコート
・ハンガー型が好ましい。成形ダイ１０は、一例とし
て、幅５５０mm、高さ１２mmの細長の矩形状の断面を成
し、成形室２２の入口からダイ出口２３までの距離（押
出し方向の距離）は１，０００mmである。

【００８９】次に成形ダイ内の構造について説明する。
前記成形室２２の上下左右の四方の内壁面は厚さ０．２
５mmのフッ素樹脂でなるシート２４を貼設している。こ
の他に、成形室２２の上下左右の四方の内壁面にフッ素
樹脂を直接表面コーティングすることもできるが、交換
が容易でありフッ素樹脂のコーティング加工が容易で耐
久性に富むという点で、フッ素樹脂のシート２４を貼設
することが特に好ましい。

【００９０】前記シート２４は特に好ましくは、ガラス
織布の表面にフッ素樹脂をコーティングしたものであ
り、フッ素樹脂には上述のように、テフロンＴＦＥ、テ
フロンＦＥＰ、テフロンＣＴＦＥ、テフロンＶｄＦ等が
ある。なお、前記ガラス織布はガラス繊維の不織布でも
よい。

【００９１】なお、前述のフッ素樹脂のコーティング加
工は、成形室２２の上下の内壁面に施すこともできる
が、前述したように成形室２２の上下左右の内壁面全体
に施すことが望ましい。

【００９２】図８及び図９において、１４はヒータで、
電熱ヒータ等の加熱手段から成り、押出し生地７９を加
熱保温し、押出し生地７９の流動性を維持するため、成
形ダイ１０を形成する上下２枚の金属板２６，２７に、
溶融部２１ａから徐冷部２１ｂ迄の長手方向の３分の１
にわたって配設されている。なお、前記ヒータ１４は前
記上下２枚の金属板２６，２７のいずれか一方にのみ配
設することもでき、また、成形ダイ１０の外壁に配設す
ることもできる。

【００９３】また、図８において、２５は冷却管で、成
形ダイ１０の成形室２２を冷却する冷却手段の一例を示
すもので、成形室２２の押出し方向に適当な間隔毎に、
この冷却管２５に常温の水又は７０〜８０℃程度までの
水あるいは油等の冷却媒体たる冷却液を供給して成形室
２２内の押出し生地７９を冷却する。この冷却管の配管
は成形室２２内の押出し生地７９の徐冷効果を向上する
ために成形ダイ１０のダイ出口２３の方向に向けて３分
の２にかけて、成形室２２の上下２枚の金属板２６，２
７の各々に８本等間隔で挿通して配管設置されている。
なお、冷却管２５は、上下２枚の金属板２６，２７のい
ずれか一方にのみ配置することもでき、またその設置間
隔を次第に狭くするように設けることもでき、あるいは
冷却管２５を成形ダイ１０の外壁に配設することもでき
るが、成形室２２内の押出し生地７９を冷却できればよ
いので、この実施例の構造に限定されない。

【００９４】〔成形ダイ１０内の作用〕押出機７０に連
結されたアダプタ１７の押出ダイ１９より押出された押
出し生地７９は、成形ダイ１０の入口１１より導入さ
れ、成形ダイ１０の成形室２２の幅方向へ流動する。な
お、成形ダイ１０内が空の状態時には成形室２２の溶融
部２１ａと徐冷部２１ｂの境界付近を後述するブレーキ
手段３０に迄達する後述の熱可塑性樹脂成形品等で閉塞
しておくことにより、流入した押出し生地７９が溶融部
２１ａ内で成形室２２の高さ方向に早期に積層され、ブ
レーキ手段３０により押出し生地７９に押出し力に抗す
る抑制力が加わって、押出し生地７９の密度を高めるこ
とができる。

【００９５】押出し生地７９が成形室２２の溶融部２１
ａに押し出される際、成形室２２の溶融部２１ａはその
幅が急に拡がっているので、溶融部２１ａ内を流れる押
出し生地７９は良好な混練状態を保ち、ペットボトルの
破砕物及び木粉及び／又はポリウレタン発泡体等熱硬化
性樹脂発泡体を均一に分散した状態で押出される。

【００９６】その後、押出し生地７９は、成形室２２の
徐冷部２１ｂ内に導入されて、該徐冷部２１ｂ内で冷却
管２５内を流れる冷却水により冷却されて硬化する。

【００９７】このように、徐冷部２１ｂ内に導入され、
硬化の開始した押出し生地中には、前述のペットボトル
の破砕物が分散されており、従って、硬化を開始した押
出し生地７９は、前記ペットボトルの破砕物を分散した
まま硬化して熱可塑性樹脂成形品となり、押出し生地７
９によって押し出される。このようにして、順次成形室
２２の徐冷部２１ｂ内に押し出された押出し生地７９
は、ペットボトルの破砕物を均一に分散した状態で硬化
して熱可塑性樹脂成形品が成形される。なお、本発明の
方法により成形され熱可塑性樹脂成形品の内部に分散さ
れているペットボトルの破砕物は、半溶融状態で樹脂中
に混練されるので、冷却後の熱可塑性樹脂成形品中にあ
る程度原形を止めたまま残り、他の熱可塑性樹脂成形材
の骨材となる。

【００９８】なお、押出し生地７９が成形室２２を流動
する過程において、成形室２２の上下左右の四方の内壁
面には、フッ素樹脂で成るシート２４を貼設しているの
で、押出し生地７９は徐冷されながら円滑に押出され
る。

【００９９】フッ素樹脂は、約３００℃の耐熱性を有
し、表面が平滑であり摩擦係数が小さく、金属に比べて
熱伝導係数が低いという性質を有しているので、押出し
生地７９に対して以下に示すような作用をする。

【０１００】フッ素樹脂は表面が平滑であり摩擦係数は
小さいので、成形室２２内を通過する押出し生地７９内
の木粉やポリウレタン発泡体等熱硬化性樹脂発泡体、ペ
ットボトルの破砕物等は大きな抵抗を受けずに流動す
る。そのため押出し生地７９の混練状態は良好な状態を
維持して、木粉及び／又はポリウレタン発泡体等熱硬化
性樹脂発泡体、ペットボトルの破砕物が均一に分散した
状態となり、結果として密度が均一で巣ができずしかも
表面が平滑な高品質の熱可塑性樹脂成形品が生成され
る。

【０１０１】成形室２２内の徐冷部２１ｂでは押出し生
地７９が冷却されるので押出し生地７９の流動性が悪く
なる上、押出し生地７９内の木粉及び／又は熱硬化性樹
脂発泡体及びペッボトルの破砕物は他の熱可塑性樹脂成
形材に比べて摩擦抵抗が大きく、従来のＴダイ式の成形
ダイ１０においては、成形ダイ１０の内壁面も摩擦抵抗
が大きいので、成形ダイ１０の内壁面を接触して流動す
る木粉等は大きな抵抗を受けることになり円滑に流動し
ないため押出し生地７９の混練状態を粗密にし巣を形成
するなどの悪影響を及ぼすものであったが、各原料の含
有水分量が極めて低い状態で維持されている熱可塑性樹
脂合成体を用いることと相まって本発明の成形ダイ１０
においては成形室２２の内壁面に表面が平滑で摩擦係数
の小さいフッ素樹脂のシート２４を貼設したことによ
り、押出し生地７９の木粉、熱硬化性樹脂発泡体、ペッ
トボトルの破砕物は成形室２２の内壁面との接触によっ
ても大きな抵抗を受けることなく円滑に流動し、押出し
生地７９に前述したような悪影響を及ぼすことなく押出
し生地７９は均一・高密度の良好な混練状態で成形室２
２内から押出される。

【０１０２】また、上述したように、フッ素樹脂シート
２４の貼設により押出し生地７９内の木粉及び／又は熱
硬化性樹脂発泡体及びペットボトルの破砕物に対する抵
抗力が小さくなり押出し生地７９は均一な密度で成形さ
れるので、製品としての熱可塑性樹脂成形品２９の表面
にはいわゆる肌荒れが生じることなく平滑な面に仕上が
る。また、従来は、押出し生地７９内の木粉が成形ダイ
１０内で円滑に流動しないために成形ダイのヒータの熱
で木粉が焼けてこげ茶色に変色したが、本発明は上述し
たように押出し生地７９の木粉が円滑に流動するので、
木粉が焼けることなく耐衝撃性など品質特性の低下が生
じない。

【０１０３】さらに、フッ素樹脂は金属に比べて熱伝導
係数が低いので、押出し生地７９を急速に冷却すること
なく徐冷する効果があり、押出し生地７９の急速な冷却
による歪みを抑える作用を有する。

【０１０４】さらに加えて、成形室２２の徐冷部２１ｂ
に冷却管２５などの冷却手段を設けたので、本実施例の
ように板状の熱可塑性樹脂成形品を製造した場合であっ
ても従来の押出成形法やカレンダー成形法のように成形
後、熱可塑性樹脂成形品を冷却ロール等で冷却したり補
正ロール等で歪みを取る必要がなく、押出し生地７９が
成形ダイ１０のダイ出口２３から押出されたときに内部
残留応力の少ない熱可塑性樹脂成形品の完成品が成形さ
れる。したがって、本発明の熱可塑性樹脂成形品の押出
製造方法は、従来の押出成形法やカレンダー成形法で成
形された合成板のような経年的な反りやねじれ等の歪み
が生じない。

【０１０５】なお、いわゆるＴダイ式の成形ダイによる
押出成形法においては、押出機７０で混練された押出し
生地７９が比較的小径の押出ダイ１９から幅狭で細長な
矩形状を成す成形室２２へと急激な断面変化をする入口
１１内を流動し次いで幅狭な成形室２２内を比較的長い
距離を流動するので、従来のいわゆるＴダイ式の成形ダ
イによる押出成形法では、木粉を多量に混入した樹脂の
成形は不可能であったが、本発明は、上述したようにフ
ッ素樹脂の優れた性質を充分に活かしていわゆるＴダイ
式の成形ダイによる多量の木粉を含有した熱可塑性樹脂
成形品の押出成形を行うことができる。

【０１０６】〔熱可塑性樹脂成形品の押出しの抑制〕前
述した成形ダイ１０のダイ出口２３より押出された熱可
塑性樹脂成形品２９に対してブレーキ手段３０により押
出し方向と反対方向へ抵抗力を加えて、熱可塑性樹脂成
形品２９の押出し力を抑制する。以下に、ブレーキ手段
３０の実施例を図を参照して説明する。

【０１０７】図９及び図１０において、３本の自在ピン
チローラ３１ｂの軸の両端を軸承する軸受３４ａをそれ
ぞれ、軸受固定フレーム３６に固定し、固定ピンチロー
ラ３１ａを各軸に設けた歯車１１６と、この歯車１１６
に噛合する歯車１１７で連動し、３本の固定ピンチロー
ラ３１ａのうち１本の固定ピンチローラ３１ａの軸にパ
ウダブレーキ１１５の入力軸を連結する。パウダブレー
キ１１５は、いわゆる電磁ブレーキであり、摩擦トルク
を電気的に微妙に調整できるものである。

【０１０８】さらに、軸受固定フレーム３６にフレーム
１１４を立設し、このフレーム１１４の壁面にガイド溝
を備えたブロック状のガイド体１１９を２本をそれぞ
れ、該ガイド体１１９の軸線方向を上下方向に向けて略
平行に設け、各３本の自在ピンチローラ３１ｂの軸の両
端を軸承する軸受３４ｂを前記ガイド体１１９のガイド
溝に沿って上下動自在に設け、前記軸受３４ｂをそれぞ
れ、フレーム１１４の上面に設けた３本のエアシリンダ
１１８のロッドの先端に連結する。

【０１０９】したがって、シリンダ１１８の作動によ
り、３本の自在ピンチローラ３１ｂでそれぞれ熱可塑性
樹脂成形品２９を介して固定ピンチローラ３１ａを加圧
し、３本の固定ピンチローラ３１ａの内１本の固定ピン
チローラ３１ａの軸をパウダブレーキ１１５により回転
を抑制し、この固定ピンチローラ３１ａの軸に設けた歯
車１１６が他の２本の固定ピンチローラ３１ａ，３１ａ
の軸に設けた歯車１１６，１１６に歯車１１７，１１７
を介して噛合しているので、３本の固定ピンチローラ３
１ａにはパウダブレーキ１１５の摩擦トルクによる同一
の回転抑制力が作用する。

【０１１０】ちなみに、パウダブレーキ１１５により固
定ピンチローラ３１ａの回転を抑制する摩擦トルクは、
成形する熱可塑性樹脂成形品２９の板厚により調整す
る。

【０１１１】したがって、パウダブレーキ１１５の摩擦
トルクは熱可塑性樹脂成形品２９の押出し力に対する抑
制力となり、成形ダイ１０の導入室１２内の押出し生地
７９をより一層高密度で均一な状態にし、この均一で高
密度の押出し生地７９は押出機７０による押出し生地７
９の押出し力により前記ブレーキ手段３０の抑制力に抗
して前進し、成形室２２内で冷却され熱可塑性樹脂成形
品２９が成形される。この熱可塑性樹脂成形品２９はパ
ウダブレーキ１１５の抑制力に抗して前記固定ピンチロ
ーラ３１ａ及び自在ピンチローラ３１ｂを回転させなが
ら前進する。

【０１１２】前記抑制力は熱可塑性樹脂成形品２９を介
して成形室２２及び入口１１内の押出し生地７９に、押
出機により加えられる成形室２２内の押出し生地７９の
押出し力に対して抗力を与えることにより、成形室２２
内の押出し生地７９の全体がより一層密度が均一で高密
度になる。熱可塑性樹脂成形品２９に抑制力を加えてい
ることにより押出し生地７９の密度が高くなるので、ペ
ットボトルの破砕物と他のＰＰ及び／又はＰＥ、又はＰ
ＶＣ等との密着性を高めると共に、熱可塑性樹脂成形品
２９中に気泡、巣等を生じることを防止する。したがっ
て、一層均一高密度な熱可塑性樹脂成形品が成形され
る。

【０１１３】

【実施例】

実施例１ 約０．６mm×０．１mmに破砕したペットボトルの破砕物
５５wt％と、ＰＥ４５wt％を回転数９００rpm の撹拌衝
撃翼を備えた流動混合混練手段内で約２０分間、２２０
℃の温度下で混合・乾燥・混練して得られた混練材料を
粒径６〜７mmに整粒してペレット状と成し、このペレッ
トを単軸押出機のホッパ内に投入して、熱可塑性樹脂成
形品を得た。

【０１１４】なお、押出成形の条件は、以下の通りであ
る。

【０１１５】押出温度２００℃ ダイ温度２３０℃
５０kg／１ｈ 成形室の大きさＬ：１０００mm×Ｗ：５５０mm×Ｈ：１
２mm 以上により、Ｌ：１８２０mm×Ｗ：５５０mm×Ｈ：１２
mmの板状の熱可塑性樹脂成形品を得た。

【０１１６】実施例２ 約０．２mm×１mmに破砕したペットボトルの破砕物４０
wt％、粒径５０〜２００μ、含有水分量０．１wt％に乾
燥させた木粉１５wt％、ＰＥ４５wt％を回転数９００rp
mの撹拌衝撃翼を備えた流動混合混練手段内で約２０分
間、２２０℃の温度下で混合・乾燥・混練して得られた
混練材料を粒径７mmに整粒してペレット状と成し、この
ペレットを単軸押出機のホッパ内に投入して、押出成形
により天然の木材の風合いを有する熱可塑性樹脂成形品
を得た。

【０１１７】なお、押出成形の条件は、前記実施例１と
同様である。

【０１１８】実施例３ 約０．２mm×１mmに破砕したペットボトルの破砕物４０
wt％、粒径０．８mmに破砕したポリウレタン発泡体１５
wt％、ＰＥ４５wt％を回転数９００rpm の撹拌衝撃翼を
備えた流動混合混練手段内で約２０分間、２２０℃の温
度下で混合・乾燥・混練して得られた混練材料を粒径７
mmに整粒してペレット状と成し、このペレットを押出機
のホッパ内に投入して、熱可塑性樹脂成形品を得た。

【０１１９】なお、押出成形の条件は、前記実施例１，
２と同様である。

【０１２０】実施例４ 約０．２mm×０．８mmに破砕したペットボトルの破砕物
３０wt％、粒径０．２〜０．８mmに破砕したポリウレタ
ン発泡体１０wt％、粒径５０〜１５０μ、含有水分量
０．１wt％の木粉１５wt％、ＰＥ４５wt％を回転数９０
０rpm の撹拌衝撃翼を備えた流動混合混練手段内で約２
５分間、２２０℃の温度下で混合・乾燥・混練して得ら
れた混練材料を粒径７mmに整粒してペレット状と成し、
このペレットを押出機のホッパ内に投入して、熱可塑性
樹脂成形品を得た。

【０１２１】なお、押出成形の条件は、前記実施例１〜
３と同様である。

【０１２２】２．比較結果 以上の１〜４の実施例により製造されたそれぞれの熱可
塑性樹脂成形品と、ペットボトルの破砕物のみを原料と
して、押出成形時の加工条件を前記と同様にして押出成
形して得られた熱可塑性樹脂成形品を比較例としてそれ
ぞれの熱可塑性樹脂成形品の特性を比較した結果を表１
に示す。

【０１２３】

【表１】

【０１２４】以上の結果、本発明方法により、廃棄され
たペットボトルを原料として優れた熱可塑性樹脂成形品
を製造することができた。特に、木粉及び／又はポリウ
レタン発泡体等熱硬化性樹脂発泡体を流動混合混練の際
に加えることにより、熱可塑性樹脂成形品の冷却収縮の
発生を防止でき、また、熱可塑性樹脂成形品の表面サン
ディングが可能となり、接着性、塗装性に優れた熱可塑
性樹脂成形品を得ることが可能となった。

【０１２５】

【発明の効果】以上説明した本発明の構成により、本発
明は以下の効果を有する。

【０１２６】熱可塑性樹脂成形品にペットボトルの破砕
物を骨材として混入することで、廃棄されたペットボト
ルの有効な再生利用を図ることができると共に、強度、
加工性等に優れた安価な熱可塑性樹脂成形品を得ること
ができた。

【０１２７】また、前記ペットボトルの破砕物を骨材と
した熱可塑性樹脂成形品に木粉及び／又は熱硬化性樹脂
発泡体を混入することにより、成形後の成品の冷却収縮
を生じない本発明の方法により得られた熱可塑性樹脂成
形品は、寸法安定性が良く、また、表面サンディングが
可能で接着性、塗装性に優れている。

【０１２８】さらに、本発明の方法により得られた熱可
塑性樹脂成形品は、木粉の混入により熱可塑性樹脂成形
品に木材の風合いを醸しだすことができ、その結果、本
発明の方法により製造された熱可塑性樹脂成形品を天然
の木材に代用して使用することで、従来困難とされてい
た建材等のプラスチック製品との接着を可能とした。

【図面の簡単な説明】

【図１】ペットボトルの破砕・粗砕工程を模式的に示す
処理工程の系統説明図である。

【図２】本発明の実施例に使用するカッタミル（破砕・
粗砕手段）の要部を示す全体斜視図である。

【図３】本発明の実施例に使用する流動混合混練手段の
要部断面図である。

【図４】流動混合混練手段を経て整粒された混練材料中
のペットボトルの破砕物の分散状態を模式的に示した図
である。

【図５】本発明の実施例に使用する冷却造粒手段の要部
断面図である。

【図６】本発明の実施例に使用する押出機の要部断面を
示す全体正面図である。

【図７】図６の矢視Ｊ−Ｊ線の縦断面図である。

【図８】本発明の実施例に使用する成形ダイの横断面図
である。

【図９】本発明の実施例の成形ダイの金属板（上側）を
省略した平面図である。

【図１０】本発明の実施例のブレーキ手段の要部断面を
示す平面図である。

【図１１】図１０の矢視Ｎ−Ｎ線縦断面図である。

【符号の説明】

１０ 成形ダイ １１ 入口（成形ダイの） １４ ヒータ １６ スクリーン部 １７ アダプタ １８ 流入口 １９ 押出ダイ ２１ａ 溶融部 ２１ｂ 徐冷部 ２２ 成形室 ２３ ダイ出口 ２４ シート（フッ素樹脂の） ２５ 冷却管 ２６ 金属板（上側） ２７ 金属板（下側） ２８ スペーサ ２９ 熱可塑性樹脂成形品 ３０ ブレーキ手段 ３１ ピンチローラ ３１ａ 固定ピンチローラ ３１ｂ 自在ピンチローラ ３４ａ，３４ｂ 軸受 ３６ 軸受固定フレーム ６０ 破砕片 ６２ 被処理小片（ペットボトルの破砕物） ７０ 押出機 ７１ スクリュー ７２ ギヤ変速機 ７３ ホッパ ７４ バレル ７５ バンドヒータ ７６ スクリーン ７７ アダプタ ７８ 押出ダイ ７９ 押出し生地 ８０ ミキサー（流動混合混練手段） ８１ ミキサー本体 ８２ 上蓋 ８３ 軸 ８４ スクレイパー ８５，８６，８７ 撹拌衝撃翼 ８８ 排出口 ８９ 蓋 ９１ シリンダ ９２ 締付ナット ９３ 排出ダクト ９４ 投入口 ９５ ガス排出管 １００ クーリングミキサー（冷却造粒手段） １０１ ミキサー本体 １０２ ジャケット １０３ アーム １０４ 撹拌破砕翼 １０５ モータ １０６ バルブ １０７ 排出口 １０８ 給水管 １０９ 排水管 １１０ クラッシャ １１１ モータ １１２ 減速装置 １１３ 投入口 １１４ フレーム １１５ パウダブレーキ １１６，１１７ 歯車 １１８ シリンダ １１９ ガイド体 １２０ カッタミル １２１ カッタミル本体 １２２ 蓋 １２３ 投入口 １２４ カッタ支持体 １２５ 回転刃 １２６ 固定刃 １２７ 投入室 １２８ 粗砕室 １２９ スクリーン １３１ 排出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:26

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １mm×１mm以下に破砕され、撹拌衝撃翼
   による撹拌の際の摩擦熱により乾燥されたペットボトル
   の破砕物３０〜６０wt％と、ポリエチレン及び／又はポ
   リプロピレン、又はポリ塩化ビニル４０〜７０wt％を共
   に撹拌衝撃翼により混合し、前記混合により発生せしめ
   た１９０〜２２０℃の摩擦熱によりゲル化混練し、前記
   ゲル化混練した混練材料を冷却して粒径１５mm以下のペ
   レット状に整粒してなることを特徴とするペットボトル
   を原料とした熱可塑性樹脂合成体。
2. 【請求項２】 粒径５０μ〜２００μの木粉及び／又は
   粒径０．２mm〜１．０mmに破砕されたポリウレタン発泡
   体等熱硬化性樹脂発泡体を撹拌衝撃翼により撹拌し、前
   記撹拌の際の摩擦熱により前記木粉及び／又は熱硬化性
   樹脂発泡体を乾燥後、前記木粉及び／又は熱硬化性樹脂
   発泡体に、１mm×１mm以下に破砕されたペットボトルの
   破砕物を投入して撹拌衝撃翼により撹拌して前記撹拌の
   際の摩擦熱によりペットボトルの破砕物を乾燥し、前記
   ペットボトルの破砕物３０〜５０wt％、木粉及び／又は
   熱硬化性樹脂発泡体それぞれ５〜２５wt％に対してポリ
   エチレン及び／又はポリプロピレン、又はポリ塩化ビニ
   ル３５〜５５wt％を投入して撹拌衝撃翼により混合し、
   前記混合により発生せしめた１９０〜２２０℃の摩擦熱
   によりゲル化混練すると共に、前記ゲル化混練した混練
   材料を冷却して粒径１５mm以下のペレットに整粒して成
   るペットボトルを原料とする熱可塑性樹脂合成体。
3. 【請求項３】 前記木粉は、含有水分量０．１〜０．３
   wt％迄乾燥されることを特徴とする請求項２記載のペッ
   トボトルを原料とした熱可塑性樹脂合成体。
4. 【請求項４】 回収されたペットボトルを１mm×１mm以
   下に破砕する工程と、前記ペットボトルの破砕物を撹拌
   衝撃翼により撹拌して撹拌の際の摩擦熱により乾燥させ
   る工程と、 前記乾燥したペットボトルの破砕物３０〜６０wt％と、
   ポリエチレン及び／又はポリプロピレン、又はポリ塩化
   ビニル４０〜７０wt％を共に撹拌衝撃翼により混合し、
   前記混合により発生せしめた１９０〜２２０℃の摩擦熱
   によりゲル化混練する工程と、 前記ゲル化混練した混練材料を冷却後、粒径１５mm以下
   のペレット状に整粒する工程を含むことを特徴とするペ
   ットボトルを原料とした熱可塑性樹脂合成体の製造方
   法。
5. 【請求項５】 粒径５０μ〜２００μの木粉及び／又は
   粒径０．２mm〜１．０mmに破砕されたポリウレタン発泡
   体等熱硬化性樹脂発泡体を撹拌衝撃翼により撹拌し、前
   記撹拌の際の摩擦熱により前記木粉及び／又は熱硬化性
   樹脂発泡体を乾燥させる工程と、 前記乾燥された木粉及び／又は熱硬化性樹脂発泡体中
   に、１mm×１mm以下に破砕されたペットボトルの破砕物
   を投入し、撹拌衝撃翼により撹拌し、前記撹拌の際の摩
   擦熱によりペットボトルの破砕物を乾燥させる工程と、 前記ペットボトルの破砕物３０〜５０wt％、木粉及び／
   又は熱硬化性樹脂発泡体それぞれ５〜２５wt％に対して
   ポリエチレン及び／又はポリプロピレン、又はポリ塩化
   ビニル３５〜５５wt％を投入して撹拌衝撃翼により混合
   し、前記混合により発生せしめた１９０〜２２０℃の摩
   擦熱によりゲル化混練する工程と、 前記ゲル化混練した混練材料を冷却して粒径１５mm以下
   のペレット状に整粒する工程を含むことを特徴とするペ
   ットボトルを原料とする熱可塑性樹脂合成体の製造方
   法。
6. 【請求項６】 前記木粉は、含有水分量０．１〜０．３
   wt％迄乾燥されることを特徴とする請求項５記載のペッ
   トボトルを原料とした熱可塑性樹脂合成体の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜３いずれか１項記載の熱可塑
   性樹脂合成体を１８０℃〜２３５℃で加熱・練成した押
   出し生地を成形ダイへ押出し、前記押出し生地を成形ダ
   イ内で徐冷・硬化したことを特徴とするペットボトルを
   原料とした熱可塑性樹脂成形品。
8. 【請求項８】 請求項４〜６いずれか１項記載の方法に
   より熱可塑性樹脂合成体を製造した後、前記熱可塑性樹
   脂合成体を１８０℃〜２３５℃で加熱・練成した押出し
   生地を成形ダイへ押出し、前記押出し生地を成形ダイ内
   で徐冷・硬化することを特徴とするペットボトルを原料
   とした熱可塑性樹脂成形品の製造方法。
9. 【請求項９】 前記成形ダイは、内壁面にフッ素樹脂の
   シートを貼設又はフッ素樹脂をコーティングした成形室
   を備え、前記成形室は２３０〜２４５℃に加熱された溶
   融部と、冷却手段により冷却された徐冷部から成り、成
   形ダイ内に押し出された押出し生地を前記溶融部を通過
   後徐冷部で冷却・硬化し、且つ、この押出し生地に押出
   し力に抗する抑制力を加えて押出し生地の密度を高くし
   てなることを特徴とする請求項７記載の熱可塑性樹脂成
   形品。
10. 【請求項１０】 前記成形ダイは、内壁面にフッ素樹脂
    のシートを貼設又はフッ素樹脂をコーティングした成形
    室を備え、前記成形室は２３０〜２４５℃に加熱された
    溶融部と、冷却手段により冷却された徐冷部を備え、成
    形ダイ内に押し出された押出し生地を前記溶融部を通過
    後徐冷部で冷却・硬化し、且つ、この押出し生地に押出
    し力に抗する抑制力を加えて押出し生地の密度を高くし
    てなることを特徴とする請求項８記載の熱可塑性樹脂成
    形品の製造方法。