改質材でポスト・コンシューマー材の循環利用をサポート

ポスト・コンシューマー材とは

ポスト・コンシューマー材（post-consumer recycled material：PCR材） は、消費者が使用した後に廃棄された製品から回収されるリサイクル材料です。使用済みのプラスチック製品は、回収され、再処理されて新しい製品の原料として使用されています。
ポスト・コンシューマー材の利用は、環境保護に大きく貢献します。廃棄物の削減と資源の有効活用が可能となり、新たな原材料の採掘や製造に伴う環境負荷を軽減します。

ポリエチレンのポスト・コンシューマー材

使用済みプラスチック製品の回収、再処理の際、ポリエチレン製の製品に絞って回収することで、ポリエチレンを主としたポスト・コンシューマー材を得ることができます。ポリエチレンは、レジ袋や包装材、容器や容器の蓋など、様々な製品に使用されています。各製品はその製品毎に適したポリエチレン材料が使用されており、一口にポリエチレンと言ってもその性能は様々です。
そのため、異なる製品に使われた ポリエチレンを区別せずに回収・再処理すると、ポスト・コンシューマー材の性能に大きなばらつきが生じることになります。例えば、レジ袋に使われるポリエチレンと、ペットボトルキャップに使われるポリエチレンでは、強度や柔軟性、耐久性などさまざまな特性が異なります。また、それらの使用量、回収量はそれぞれ個別に変動するため、回収タイミングによってそれらが含まれる比率が変動します。そのため、レジ袋に使われるポリエチレンと、ペットボトルキャップに使われるポリエチレンを区別せずに回収・再処理すると、それらの含まれる比率によって出来上がるポスト・コンシューマー材の品質が変動して一定しないことになり、再利用の際に問題が生じます 。
従って、品質のばらつきを抑えるためには、特定の製品に絞って回収することが重要となります。例えば、ペットボトルキャップに絞って回収して再処理する場合、回収品に含まれる材料は、回収タイミングによらず常にペットボトルキャップ向けの材料が大部分を占めることとなります。そのため、それらを再処理して得られるポスト・コンシューマー材は、ペットボトルキャップに適した特性を安定して持つことになります。このようにして、より品質のそろったポスト・コンシューマー材を得ることができ、再利用の際にも安定した性能を発揮することが期待できます。

ポスト・コンシューマー材の改質

前記の通り、ポスト・コンシューマー材は、その出所や種類によって性能が異なります。そのため、特定の成形方法や製品に使用する際に、成形性や製品の性能が十分に発揮されないことがあります。日本ポリエチレンでは、ポスト・コンシューマー材の性能を向上させるために、それぞれの用途に最適化した、改質用のポリエチレンをブレンドする方法を提案しています。
ポスト・コンシューマー材の性能を向上させるためには、適切な改質用のポリエチレンをブレンドすることが重要です。日本ポリエチレンは、多様な製品ラインナップと豊富な知見を活用し、お客様に最適な、ポスト・コンシューマー材の性能を改質するためのソリューションを提供します。ポスト・コンシューマー材の改質についての詳細は、ぜひ当社までお問い合わせください。

当社のポリエチレン製品の種類、成形分野
当社では、多様な改質に活用できるポリエチレン製品を提供しています。
ノバテック™HD（高密度ポリエチレン）
ノバテック™LL（直鎖状低密度ポリエチレン）
ノバテック™LD（低密度ポリエチレン）
カーネル™（高圧法メタロセンポリエチレン）
ハーモレックス™（気相法メタロセンポリエチレン）
これらの製品は、フィルム成形、ラミネート成形、中空成形、押出成形、射出成形など、さまざまな成形分野で使用されています。

改質の効果

ポスト・コンシューマー材に改質用のポリエチレンをブレンドすることで、例えば以下のような改質効果が得られます。

• 成形性の向上
  流動性や溶融張力などを各成形方法に最適な性能に改質することで、ポスト・コンシューマー材単体では適用できない成形方法に適用可能となり、さらに、押出負荷を低減するなどの効果が得られます。
• 柔軟性の調整
  ポスト・コンシューマー材 を、製品に最適な柔軟性に調整することができます。
• 長寿命化
  製品の耐久性を向上させ、長期間の使用を可能とすることができます。

最適な材料の選定

当社は、ポスト・コンシューマー材の改質に必要な性能を考慮し、最適な改質用のポリエチレンを選定、提案します。これにより、ポスト・コンシューマー材の性能を効果的に向上させることができます。

豊富な知見と実績

日本ポリエチレンは、各成形分野における豊富な知見と実績を持っています。これらの知見を活用し、お客様のニーズに合わせた最適な改質ソリューション を提供します。

射出成形向け改質検討例

日本ポリエチレンの改質に適したポリエチレンを使用して市販のポスト・コンシューマー材の改質検討を行った実験例をご紹介します。
ポスト・コンシューマー材は、市場から回収されたペットボトルキャップ（主にポリエチレン製キャップ）を原料として、再度ペレット化された市販品を使用しました。MFRは2 g/10min であり、射出成形に用いるには流動性がやや低く、密度は0.96 g/cm3であり、硬い成形品を造るのに適した材料です。この材料を射出成形する場合、流動性が不足しているため成形が難しく 、柔らかい成形品を造ることも困難であることが考えられます。
このポスト・コンシューマー材をさまざまな製品に適応させるため、それぞれに最適な改質用ポリエチレンを用いて流動性や柔軟性の改良を行いました。

改質例Aでは、日本ポリエチレンの射出成形用高密度ポリエチレンであるHJ381と同等レベルの流動性、剛性をターゲットに改質を行い、MFR 13 g/10min、密度 0.949 g/cm³と、HJ381と同等レベルのMFRや密度を持つリサイクル材料とすることができました。原料のポスト・コンシューマー材と比較して流動性が大きく引き上げられており、射出成形しやすい材料に改質されています。ポスト・コンシューマー材の配合比率は50 wt%です。

一方、改質例Bでは、同じポスト・コンシューマー材に対して、改質例Aで使用したものとは異なる改質用のポリエチレンを使用しました。改質例Bでは、日本ポリエチレンの射出成形用直鎖状低密度ポリエチレンであるUJ580と同等レベルの流動性、剛性をターゲットに改質を行い、MFR 23 g/10min、密度 0.926 g/cm³と、UJ580と同等レベルのMFR、密度を持つリサイクル材料にすることができました。元のポスト・コンシューマー材から流動性と柔軟性が大きく改良されており、射出成形しやすく、柔軟な材料に改質することができています。ポスト・コンシューマー材の配合比率は30 wt%です。

このように、改質に用いるポリエチレンとして最適なグレードを選択することで、同じポスト・コンシューマー材を使用していながらも、全く異なる性能を持つ材料を作製することができます。上記は一例であり、使用するポスト・コンシューマー材や製品に必要な性能に応じて、適切な改質材料を選択することで、ポスト・コンシューマー材の性能を効果的に引き上げ、必要な性能を持った材料に改質することが可能となります。

日本ポリエチレンは、前述した通り、多様な成形分野における多様な製品ラインナップと豊富な知見を有しております。それらを活用して、お客様に最適な改質ソリューションを提供することで、ポスト・コンシューマー材の活用、環境負荷の低減に貢献できると考えております。ポスト・コンシューマー材の改質についてご検討の際は、ぜひ当社までお問い合わせください。