(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-20
(45)【発行日】2023-03-29
(54)【発明の名称】フィルムの製造方法
(51)【国際特許分類】
B29C 48/92 20190101AFI20230322BHJP
B29C 48/08 20190101ALI20230322BHJP
B29C 48/21 20190101ALI20230322BHJP
B29C 48/285 20190101ALI20230322BHJP
【ＦＩ】
B29C48/92
B29C48/08
B29C48/21
B29C48/285
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2021087844
(22)【出願日】2021-05-25
(62)【分割の表示】P 2021062023の分割
【原出願日】2021-03-31
(65)【公開番号】P2022158779
(43)【公開日】2022-10-17
【審査請求日】2021-05-25
【審判番号】
【審判請求日】2022-01-07
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000001339
【氏名又は名称】グンゼ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124039
【弁理士】
【氏名又は名称】立花 顕治
(72)【発明者】
【氏名】木林 達也
【合議体】
【審判長】加々美 一恵
【審判官】河原 正
【審判官】清水 康司
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－１６８８５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２６０９３８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
B09B 1/00- 5/00
B29B17/00-17/04
C08J11/00-11/28
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
破砕フィルムを含む再生原料をペレット化することによって、再生ペレットを製造する再ペレット化ステップと、前記再生ペレットの流動性を測定する測定ステップと、
測定された流動性に基づいて前記再生ペレットをロット管理する管理ステップと、
製造するフィルムに含まれる任意の層の流動性に基づいて、複数の前記再生ペレットのロットから、前記任意の層を構成するために用いる前記再生ペレットのロットを選択する選択ステップと、
前記選択ステップで選択されたロットの再生ペレットを用いて前記フィルムを製造する製造ステップと、を含み、
前記測定ステップでは、第１温度および第２温度における前記再生ペレットの流動性を測定し、
前記製造ステップでは、
前記選択ステップで選択されたロットの再生ペレットと、前記任意の層のバージン原料とを混合したフィルム原料を用いて前記フィルムを製造し、
前記再生ペレットの流動性と、前記任意の層の流動性との差に基づいて、前記フィルム原料の流動性が、前記任意の層の流動性を含む所定範囲に含まれるように、かつ、
前記フィルム原料の流動性が、前記第１温度における前記任意の層の流動性を含む第１所定範囲に含まれるように、かつ、前記第２温度における前記任意の層の流動性を含む第２所定範囲に含まれるように、前記再生ペレットと前記バージン原料との混合比を決定する
フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、再生原料の流動性を測定し、流動性が第１範囲に含まれる再生原料を第１出荷用として管理し、流動性が第２範囲に含まれる再生原料を第２出荷用として管理する品質管理方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０２０－１６８８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、再生原料を用いて高い品質のフィルムを製造できるフィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の第１観点に係るフィルムの製造方法は、破砕フィルムを含む再生原料をペレット化することによって、再生ペレットを製造する再ペレット化ステップと、前記再生ペレットの流動性を測定する測定ステップと、測定された流動性に基づいて前記再生ペレットをロット管理する管理ステップと、製造するフィルムに含まれる任意の層の流動性に基づいて、複数の前記再生ペレットのロットから、前記任意の層を構成するために用いる前記再生ペレットのロットを選択する選択ステップと、前記選択ステップで選択されたロットの再生ペレットを用いて前記フィルムを製造する製造ステップと、を含む。
【0006】
上記フィルムの製造方法においては、選択ステップにおいて、任意の層の流動性に近い再生ペレットのロットが選択され、選択されたロットの再生ペレットがフィルムの製造に用いられる。このため、高い品質のフィルムを製造できる。
【0007】
本発明の第２観点に係るフィルムの製造方法は、前記製造ステップでは、前記選択ステップで選択されたロットの再生ペレットと、前記任意の層のバージン原料とを混合したフィルム原料を用いて前記フィルムを製造する。
【0008】
上記フィルムの製造方法では、再生ペレットにバージン原料が混合されたフィルム原料がフィルムの製造に用いられる。このため、より高い品質のフィルムを製造できる。
【0009】
本発明の第３観点に係るフィルムの製造方法は、第２観点に係るフィルムの製造方法であって、前記製造ステップでは、前記再生ペレットの流動性と、前記任意の層の流動性との差に基づいて、前記再生ペレットと前記バージン原料との混合比を決定する。
【0010】
再生ペレットの流動性と任意の層の流動性との差が小さいほど、フィルム原料に占めるバージン原料の割合を小さくできる。一方、高い品質のフィルムを製造するためには、再生ペレットの流動性と任意の層の流動性との差が大きいほど、フィルム原料に占めるバージン原料の割合が大きくなる。上記フィルムの製造方法では、再生ペレットとバージン原料との混合比を適切に決めることができる。
【0011】
本発明の第４観点に係るフィルムの製造方法は、第３観点に係るフィルムの製造方法であって、前記製造ステップでは、前記フィルム原料の流動性が、前記任意の層の流動性を含む所定範囲に含まれるように前記再生ペレットと前記バージン原料との混合比を決定する。
【0012】
上記フィルムの製造方法によれば、フィルム原料に占める再生ペレットの割合を大きくできる。
【0013】
本発明の第５観点に係るフィルムの製造方法は、第４観点に係るフィルムの製造方法であって、前記製造ステップでは、前記フィルム原料の流動性が、第１温度における前記任意の層の流動性を含む第１所定範囲に含まれるように、かつ、第２温度における前記任意の層の流動性を含む第２所定範囲に含まれるように、前記再生ペレットと前記バージン原料との混合比を決定する。
【0014】
上記フィルムの製造方法によれば、複数の温度におけるフィルム原料の流動性が任意の層の流動性と近いため、より高い品質のフィルムを製造できる。
【発明の効果】
【0015】
本発明に関するフィルムの製造方法によれば、再生原料を用いて高い品質のフィルムを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るフィルムの製造方法について説明する。
【0018】
＜１．概要＞
図１は、フィルム１００の層構成の一例を示す断面図である。フィルム１００は、外層１０、２０と、内層３０と、接着層４０と、を含む。外層１０、２０を構成する材料は、例えば、ポリエステル系樹脂である。ポリエステル系樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、または、ポリブチレンナフタレートである。本実施形態では、外層１０、２０を構成する材料は、ポリエチレンテレフタレートである。内層３０は、外層１０と外層２０との間に積層される。内層３０を構成する材料は、例えば、スチレン系樹脂である。スチレン系樹脂は、例えば、ポリスチレン、アクリロニトリルスチレン、または、アクリロニトリルブタジエンスチレンである。本実施形態では、内層３０を構成する材料は、ポリスチレンである。接着層４０は、第１接着層４１および第２接着層４２を含む。第１接着層４１は、外層１０と内層３０とを接合する。第２接着層４２は、外層２０と内層３０とを接合する。接着層４０を構成する材料は、例えば、ポリエステル系エラストマー等の接着剤である。フィルム１００は、商品に関する説明等が記載された印刷層が任意の位置に積層され、ペットボトル等に貼り付けられて使用される。
図１は、フィルム１００の層構成の一例を示す断面図である。フィルム１００は、外層１０、２０と、内層３０と、接着層４０と、を含む。外層１０、２０を構成する材料は、例えば、ポリエステル系樹脂である。ポリエステル系樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、または、ポリブチレンナフタレートである。本実施形態では、外層１０、２０を構成する材料は、ポリエチレンテレフタレートである。内層３０は、外層１０と外層２０との間に積層される。内層３０を構成する材料は、例えば、スチレン系樹脂である。スチレン系樹脂は、例えば、ポリスチレン、アクリロニトリルスチレン、または、アクリロニトリルブタジエンスチレンである。本実施形態では、内層３０を構成する材料は、ポリスチレンである。接着層４０は、第１接着層４１および第２接着層４２を含む。第１接着層４１は、外層１０と内層３０とを接合する。第２接着層４２は、外層２０と内層３０とを接合する。接着層４０を構成する材料は、例えば、ポリエステル系エラストマー等の接着剤である。フィルム１００は、商品に関する説明等が記載された印刷層が任意の位置に積層され、ペットボトル等に貼り付けられて使用される。
【0019】
図２は、フィルム１００の品番と、内層３０の流動性との関係を示す表である。フィルム１００は、層構成が同じであっても、例えば、外層１０および外層２０に対する内層３０の比率が異なる複数の品番を有する。複数の品番は、例えば、品番Ａ１０１、品番Ａ１０２、および、品番Ａ１０３を含む。品番Ａ１０１、品番Ａ１０２、および、品番Ａ１０３のフィルム１００においては、第１温度ＴＡおよび第２温度ＴＢにおける内層３０の流動性が異なる。内層３０の流動性を評価する指標は、例えば、ＭＦＲ（Melt Flow Rate）である。内層３０の流動性は、公知のメルトフローインデクサによって測定される。本実施形態では、第２温度ＴＢは、第１温度ＴＡよりも高い。第２温度ＴＢは、好ましくは、フィルム１００を押出成形する場合に、ダイを通過するときの樹脂の温度であることが好ましい。なお、図２に示されるＭＦＲ値は、一例である。
【0020】
フィルム１００のような、複数種類の層を含む積層フィルムが一般的に知られている。一般的に、積層フィルムから得られた再生原料を用いて生産されたフィルムにおいては、例えば、フィルムの外観が悪化し、フィルムの性能が低下するため、積層フィルムのリサイクルは難しい。
【0021】
本実施形態のフィルムの製造方法においては、工夫が施されているため、積層フィルムから回収された再生原料を用いたとしても、高品質のフィルムを製造可能となっている。以下、本実施形態のフィルムの製造方法について詳細に説明する。
【0022】
＜２．フィルムの製造方法＞
図３は、本実施形態のフィルムの製造方法におけるフィルムの製造工程の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される工程の前には、廃棄フィルムに対して印刷層を除去する脱墨処理が実施される。脱墨処理が実施された廃棄フィルムは、粉砕され、多数のフィルム片（以下では、「破砕フィルム」という）を含む再生原料となる。再生原料には、外層１０、２０、内層３０、および、接着層４０が含まれる。本実施形態では、再生原料を内層３０を構成する材料として用いる場合について説明する。
図３は、本実施形態のフィルムの製造方法におけるフィルムの製造工程の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される工程の前には、廃棄フィルムに対して印刷層を除去する脱墨処理が実施される。脱墨処理が実施された廃棄フィルムは、粉砕され、多数のフィルム片（以下では、「破砕フィルム」という）を含む再生原料となる。再生原料には、外層１０、２０、内層３０、および、接着層４０が含まれる。本実施形態では、再生原料を内層３０を構成する材料として用いる場合について説明する。
【0023】
ステップＳ１１（再ペレット化ステップ）では、フィルムの製造装置によって、破砕フィルムを含む再生原料がペレット化され、再生ペレットが製造される。
【0024】
ステップＳ１２（測定ステップ）では、メルトフローインデクサによって、再生ペレットのＭＦＲ値が測定される。ステップＳ１２では、第１温度ＴＡおよび第２温度ＴＢにおける再生ペレットのＭＦＲ値が測定される。
【0025】
ステップＳ１３（管理ステップ）では、測定されたＭＦＲ値に基づいて、再生ペレットがロット管理される。図４は、再生ペレットのロット管理の一例である。破砕フィルムは、例えば、フィルムが使用されていた環境、および、廃棄されたフィルムが保管されていた環境等によって特性が大きく異なる。このため、破砕フィルムを含む再生原料から製造される再生ペレットのＭＦＲ値も破砕フィルムの特性に応じて異なる。図４のように、ＭＦＲ値に基づいて再生ペレットをロット管理することによって、製造するフィルム１００の内層３０を構成するために用いる好適なＭＦＲ値を有する再生ペレットを容易に選択できる。
【0026】
ステップＳ１４（選択ステップ）では、製造するフィルム１００の内層３０の流動性に基づいて、複数の再生ペレットのロットＲＡ～ＲＣから、内層３０を構成するために用いる再生ペレットのロットが選択される。本実施形態では、ステップＳ１４において、内層３０の第２温度ＴＢにおけるＭＦＲ値とロットＲＡ～ＲＣの再生ペレットの第２温度ＴＢにおけるＭＦＲ値とを比較することによって、内層３０を構成するために用いる再生ペレットのロットが選択される。内層３０の第１温度ＴＡにおけるＭＦＲ値とロットＲＡ～ＲＣの再生ペレットの第１温度ＴＡにおけるＭＦＲ値とを比較することによって、内層３０を構成するために用いる再生ペレットのロットを選択してもよい。
【0027】
例えば、図２に示される品番Ａ１０１のフィルム１００を製造する場合、品番Ａ１０１のフィルム１００の内層３０の第２温度ＴＢにおけるＭＦＲ値に近いＭＦＲ値を有するロットＲＡの再生ペレットが選択される。品番Ａ１０２のフィルム１００を製造する場合、品番Ａ１０２のフィルム１００の内層３０の第２温度ＴＢにおけるＭＦＲ値に近いＭＦＲ値を有するロットＲＢの再生ペレットが選択される。品番Ａ１０３のフィルム１００を製造する場合、品番Ａ１０３のフィルム１００の第２温度ＴＢにおける内層３０のＭＦＲ値に近いＭＦＲ値を有するロットＲＣの再生ペレットが選択される。なお、ステップＳ１４では、作業者がロットを選択してもよく、記憶装置に記憶されるプログラムをコンピュータが実行することによってロットが選択されてもよい。
【0028】
ステップＳ１５（製造ステップ）では、製造装置によって、ステップＳ１４で選択されたロットの再生ペレットと、内層３０のバージン原料とを混合したフィルム原料が製造される。再生ペレットとバージン原料との混合比は、選択されたロットの再生ペレットのＭＦＲ値と、製造するフィルム１００の内層３０のＭＦＲ値との差に基づいて決定されることが好ましい。例えば、選択されたロットの再生ペレットのＭＦＲ値と、製造するフィルム１００の内層３０のＭＦＲ値との差が小さい程、フィルム原料に占めるバージン原料の割合が小さくなるように、混合比が決められる。選択されたロットの再生ペレットのＭＦＲ値と、製造するフィルム１００の内層３０のＭＦＲ値との差が大きい程、フィルム原料に占めるバージン原料の割合が大きくなるように、混合比が決められる。
【0029】
ステップＳ１５では、フィルム原料のＭＦＲ値が、内層３０のＭＦＲ値を含む所定範囲に含まれるように、再生ペレットとバージン原料との混合比が決められることが好ましい。所定範囲は、フィルム１００の高い品質を維持することができる範囲である。所定範囲は、第１所定範囲および第２所定範囲を含む。第１所定範囲は、図２に示される第１温度ＴＡにおけるＭＦＲ値を中央値とする範囲である。第２所定範囲は、図２に示される第２温度ＴＢにおけるＭＦＲ値を中央値とする範囲である。第１所定範囲および第２所定範囲は、例えば、内層３０のＭＦＲ値を中央値として、－２０ｇ／１０ｍｉｎ～＋２０ｇ／１０ｍｉｎの範囲である。一般的には、再生ペレットのＭＦＲ値は、バージン原料のＭＦＲ値よりも高いため、再生ペレットとバージン原料とが混合されたフィルム原料は、図２に示される内層３０のＭＦＲ値よりも高くなる。ステップＳ１５では、フィルム原料のＭＦＲ値が、第１所定範囲および第２所定範囲に含まれるように、再生ペレットとバージン原料との混合比が決定されることが好ましい。なお、ロットＲＡ～ＲＣの再生ペレットとバージン原料との混合比と、フィルム原料の第１温度ＴＡおよび第２温度ＴＢにおけるＭＦＲ値との関係は、予め試験によって把握されている。
【0030】
ステップＳ１６（製造ステップ）では、製造装置によって、フィルム原料を用いてフィルム１００が製造される。
【0031】
＜３．本実施形態の効果＞
本実施形態のフィルムの製造方法においては、選択ステップにおいて、内層３０のＭＦＲ値に近いＭＦＲ値を有する再生ペレットのロットが選択され、選択されたロットの再生ペレットとバージン原料とを混合したフィルム原料がフィルムの製造に用いられる。フィルム原料の分子量がある程度の大きさに保たれるため、再生原料のみを用いてフィルムを製造する場合と比較して、高い品質のフィルムを製造できる。
本実施形態のフィルムの製造方法においては、選択ステップにおいて、内層３０のＭＦＲ値に近いＭＦＲ値を有する再生ペレットのロットが選択され、選択されたロットの再生ペレットとバージン原料とを混合したフィルム原料がフィルムの製造に用いられる。フィルム原料の分子量がある程度の大きさに保たれるため、再生原料のみを用いてフィルムを製造する場合と比較して、高い品質のフィルムを製造できる。
【0032】
＜４．変形例＞
上記実施形態は本発明に関するフィルムの製造方法が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に関するフィルムの製造方法は、実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その一例は、実施形態の構成の一部を置換、変更、もしくは、省略した形態、または、実施形態に新たな構成を付加した形態である。以下に実施形態の変形例の幾つかの例を示す。
上記実施形態は本発明に関するフィルムの製造方法が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に関するフィルムの製造方法は、実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その一例は、実施形態の構成の一部を置換、変更、もしくは、省略した形態、または、実施形態に新たな構成を付加した形態である。以下に実施形態の変形例の幾つかの例を示す。
【0033】
＜４－１＞
上記実施形態では、フィルム製造工程のステップＳ１５において、ステップＳ１４で選択されたロットの再生ペレットと、内層３０のバージン原料とを混合したフィルム原料が製造された。しかし、フィルム製造工程は、これに限定されない。例えば、フィルム製造工程において、ステップＳ１５を省略し、ステップＳ１６において、ステップＳ１４で選択されたロットの再生ペレットのみを用いてフィルム１００を製造してもよい。
上記実施形態では、フィルム製造工程のステップＳ１５において、ステップＳ１４で選択されたロットの再生ペレットと、内層３０のバージン原料とを混合したフィルム原料が製造された。しかし、フィルム製造工程は、これに限定されない。例えば、フィルム製造工程において、ステップＳ１５を省略し、ステップＳ１６において、ステップＳ１４で選択されたロットの再生ペレットのみを用いてフィルム１００を製造してもよい。
【0034】
＜４－２＞
上記実施形態では、フィルム製造工程のステップＳ１５において、フィルム原料のＭＦＲ値が、第１所定範囲および第２所定範囲に含まれるように、再生ペレットとバージン原料との混合比が決定された。しかし、再生ペレットとバージン原料との混合比の決め方は、これに限定されない。例えば、フィルムの製造工程のステップＳ１５において、フィルム原料のＭＦＲ値が第１所定範囲または第２所定範囲の一方のみに含まれるように再生ペレットとバージン原料との混合比を決定してもよい。
上記実施形態では、フィルム製造工程のステップＳ１５において、フィルム原料のＭＦＲ値が、第１所定範囲および第２所定範囲に含まれるように、再生ペレットとバージン原料との混合比が決定された。しかし、再生ペレットとバージン原料との混合比の決め方は、これに限定されない。例えば、フィルムの製造工程のステップＳ１５において、フィルム原料のＭＦＲ値が第１所定範囲または第２所定範囲の一方のみに含まれるように再生ペレットとバージン原料との混合比を決定してもよい。
【0035】
＜４－３＞
上記実施形態では、フィルムの製造工程のステップＳ１２（測定ステップ）において、第１温度ＴＡおよび第２温度ＴＢにおける再生ペレットのＭＦＲ値が測定されたが、第１温度ＴＡまたは第２温度ＴＢの一方における再生ペレットのＭＦＲ値を測定してもよい。この変形例では、第１温度ＴＡまたは第２温度ＴＢのうちのフィルム１００を押出成形する場合に、ダイを通過するときの樹脂の温度に近い温度における再生ペレットのＭＦＲ値を測定することが好ましい。
上記実施形態では、フィルムの製造工程のステップＳ１２（測定ステップ）において、第１温度ＴＡおよび第２温度ＴＢにおける再生ペレットのＭＦＲ値が測定されたが、第１温度ＴＡまたは第２温度ＴＢの一方における再生ペレットのＭＦＲ値を測定してもよい。この変形例では、第１温度ＴＡまたは第２温度ＴＢのうちのフィルム１００を押出成形する場合に、ダイを通過するときの樹脂の温度に近い温度における再生ペレットのＭＦＲ値を測定することが好ましい。
【0036】
＜４－４＞
上記実施形態では、破砕フィルムを含む再生原料をフィルム１００の内層３０を構成する材料として用いた。しかし、破砕フィルムを含む再生原料が材料として用いられるフィルム１００の層は、これに限定されない。例えば、破砕フィルムを含む再生原料を、フィルム１００の外層１０、２０を構成する材料として用いてもよい。この変形例では、フィルムの製造工程のステップＳ１４（選択ステップ）において、製造するフィルム１００の外層１０、２０の流動性に基づいて、複数の再生ペレットのロットＲＡ～ＲＣから、外層１０、２０を構成するために用いる再生ペレットのロットが選択される。
上記実施形態では、破砕フィルムを含む再生原料をフィルム１００の内層３０を構成する材料として用いた。しかし、破砕フィルムを含む再生原料が材料として用いられるフィルム１００の層は、これに限定されない。例えば、破砕フィルムを含む再生原料を、フィルム１００の外層１０、２０を構成する材料として用いてもよい。この変形例では、フィルムの製造工程のステップＳ１４（選択ステップ）において、製造するフィルム１００の外層１０、２０の流動性に基づいて、複数の再生ペレットのロットＲＡ～ＲＣから、外層１０、２０を構成するために用いる再生ペレットのロットが選択される。
【0037】
＜４－５＞
上記実施形態では、破砕フィルムを含む再生原料を用いて、複数の層を有する積層フィルムが製造された。しかし、破砕フィルムを含む再生原料を用いて製造されるフィルムの構成は、これに限定されない。例えば、破砕フィルムを含む再生原料を用いて、単層のフィルムが製造されてもよい。
上記実施形態では、破砕フィルムを含む再生原料を用いて、複数の層を有する積層フィルムが製造された。しかし、破砕フィルムを含む再生原料を用いて製造されるフィルムの構成は、これに限定されない。例えば、破砕フィルムを含む再生原料を用いて、単層のフィルムが製造されてもよい。
【0038】
＜４－６＞
上記実施形態では、流動性を評価する指標として、ＭＦＲを用いたが、ＭＶＲ（Melt Volume Rate）を流動性を評価する指標として用いてもよい。
上記実施形態では、流動性を評価する指標として、ＭＦＲを用いたが、ＭＶＲ（Melt Volume Rate）を流動性を評価する指標として用いてもよい。
【符号の説明】
【0039】
Ｓ１１：再ペレット化ステップ
Ｓ１２：測定ステップ
Ｓ１３：管理ステップ
Ｓ１４：選択ステップ
Ｓ１５：製造ステップ
Ｓ１６：製造ステップ
Ｓ１２：測定ステップ
Ｓ１３：管理ステップ
Ｓ１４：選択ステップ
Ｓ１５：製造ステップ
Ｓ１６：製造ステップ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
