JP2001151881A - 回収ポリエステルの再生方法 - Google Patents

回収ポリエステルの再生方法

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JP2001151881A
JP2001151881A JP33561599A JP33561599A JP2001151881A JP 2001151881 A JP2001151881 A JP 2001151881A JP 33561599 A JP33561599 A JP 33561599A JP 33561599 A JP33561599 A JP 33561599A JP 2001151881 A JP2001151881 A JP 2001151881A
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JP
Japan
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polyester
recovered
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recovered polyester
melt
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JP33561599A
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English (en)
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Shinji Naruse
新二 成瀬
Ryoji Tsukamoto
亮二 塚本
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Teijin Ltd
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Teijin Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

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  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回収したポリエステルを効率よく再生する方
法を提供すること。 【解決手段】 回収ポリエステルとジオール成分とを溶
融混合して得られる解重合反応生成物を重縮合反応させ
るに際し、該重縮合反応完了までの任意の段階で、加水
分解促進成分を添加し、易加水分解性ポリマーを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回収ポリエステル
の再生方法に関し、さらに詳しくは、回収したPETボ
トル、繊維などの回収ポリエステルの有効な再生方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、資源の再利用が求められ、ポリエ
チレンテレフタレート(以下、PETと略記することが
ある。)ボトルや衣料用PET、ポリエチレンナフタレ
ート(以下、PENと略記することがある。)樹脂成形
品も回収再利用が必要となっている。しかしながら、回
収されたPETは、不純物を含んでいるものが殆どであ
り、そのままPETとして再溶融して成形しても品質の
悪いものしか出来ない。
【0003】この為、回収されたものを分別、分解し、
原料ジカルボン酸成分として精製・回収するケースがほ
とんどであるが(特開平9−208524号公報、特開
平10−87529号公報、特開平10−287741
号公報等)、手間がかかり、かなり価格の高いものにな
ってしまうという問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術が有していた問題点を解消し、回収したポリエ
ステルを効率よく再生する方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
技術に鑑み、ポリエステルの再生方法について鋭意検討
を行った結果、本発明を完成するに至った。
【0006】即ち、本発明の目的は、回収ポリエステル
と該ポリエステルの重量を基準として0.3〜100倍
量の分子量50〜200のジオール成分とを、150〜
300℃にて溶融混合して得られる解重合反応生成物を
重縮合反応させるに際し、該重縮合反応完了までの任意
の段階で、加水分解促進成分として、イオン解離性基含
有ポリエステル、イオン解離性基含有アルキル成分、イ
オン解離性基含有芳香族成分、脂肪族ポリエステル、ヒ
ドロキシ酸、ポリヒドロキシ酸、カルボジイミド化合
物、アミド化合物、アルコール成分、ウレタン結合含有
成分から成る群から選ばれた少なくとも1種の成分を添
加し、易加水分解性ポリマーを得る、回収ポリエステル
の再生方法により達成される。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の回収ポリエステルとはボ
トル、布帛、樹脂成形品、などのポリエステル製品、製
造段階で発生する品質不適格品等を回収したものであっ
て、該ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレンナフタレート、全繰り返し単位を基準とし
て70wt%以上、好ましくは80wt%がエチレンテ
レフタレートである共重合ポリエチレンテレフタレー
ト、全繰り返し単位を基準として70wt%以上、好ま
しくは80wt%が2,6−エチレンナフタレンジカル
ボキシレートである共重合ポリエチレンナフタレート、
またはこれらに他のポリエステルが30wt%未満、好
ましくは20wt%未満混合されているポリエステル混
合物からなる。
【0008】ここで、共重合可能な成分として、例えば
芳香族のフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボ
ン酸類、脂肪族の炭素数4〜12のジカルボン酸、炭素
数3〜10の脂肪族ジオール、シクロヘキサンジメタノ
ールなどの脂環式ジオール、ビスフェノールA等の芳香
族ジオール、オキシカプロン酸、オキシ安息香酸等のヒ
ドロキシカルボン酸類が挙げられる。また、ポリエチレ
ングリコールやポリテトラメチレングリコールなどのポ
リエーテルグリコールも共重合可能である。
【0009】混合されていてもよいポリエステルとして
は、例えばポリブチレンテレフタレート、ポリブチレン
ナフタレンジカルボキシレート、ポリシクロヘキサンジ
メチレンテレフタレートやポリエステルエラストマーと
して知られるポリエーテル・エステルブロック共重合体
やポリエステル・エステルブロック共重合体が挙げられ
る。
【0010】本発明の再生方法においては、上記した回
収ポリエステルと分子量50〜200のジオール成分と
を150〜300℃にて溶融混合し、加熱・解重合反応
させる必要がある。該解重合反応はジオール成分を該ポ
リエステルの重量を基準として0.3〜100倍量、好
ましくは2〜50倍量添加し、必要ならエステル交換触
媒を追加して行う。溶融混合の温度は好ましくは180
〜250℃である。
【0011】この際、ポリエステル以外の物質が混合さ
れていても、解重合反応に悪影響を与えない化合物であ
れば問題はなく、さらに、例えば綿や他の繊維が入って
も量が多くなければ、具体的にはその混入率が20wt
%程度であれば問題とならない場合も多い。該解重合反
応は、温度、ジオール成分の量、エステル交換触媒の有
効性などにより、その反応条件は異なり、反応は温度、
触媒の添加でコントロールすることができる。なお、エ
ステル交換触媒を添加した場合には、反応終了後に燐酸
化合物などの触媒失活剤を添加することが好ましい。
【0012】このようにして、得られた解重合反応生成
物は、固形物や、相分離したものの分離等の処理を行っ
てから用いることが好ましい。回収ポリエステルには往
々にして不純物が混入するので、この分離工程は有効で
ある。この分離操作は、該解重合反応生成物が溶融状態
を保持する温度である限り特に制限は無いが、高温であ
る方が溶融粘度は低くなるので分離操作が容易になり好
ましい。この分離には一般的な濾過、遠心分離、液液分
離等の公知の手段をいずれも採用することができる。
【0013】次いで、重縮合反応を行うに際しては、必
要に応じて重縮合触媒を添加することが好ましい。該触
媒としては、例えばチタニウムテトラアルコキサイド等
のチタン化合物、ジアルキル錫オキサイド、ジアルキル
錫アセテート等の錫化合物、酸化アンチモンなどのアン
チモン化合物など一般的にポリエステルの重合に用いら
れる触媒をいずれも採用することができる。該触媒の添
加量は通常の重合反応と同程度でよく、一般的に、ジカ
ルボン酸成分を基準として1〜200ミリモル%であ
る。
【0014】重縮合反応は150〜300℃、好ましく
は180〜280℃で常圧、不活性雰囲気下で留出する
エチレングリコールを主とするジオールを除去した後、
徐々に減圧とし、最終的には100mmHg以下の真空
下において重縮合反応を進めて、易加水分解性ポリエス
テルを得る。この易加水分解性ポリエステルの製造に
は、攪拌槽や連続式にポリマーの送り出しの可能な、減
圧攪拌装置が用いられる。
【0015】本発明においてはこの一連の反応過程の間
に加水分解促進成分を添加することを特徴とする。特に
好ましくは加水分解促進成分を溶融混合開始時期に添加
することにより、加水分解促進成分が解重合触媒の役割
を果たし、解重合反応が短くなるという利点もある。
【0016】ここで”加水分解促進成分”とは、ポリエ
ステルに、熱水、アルカリ水溶液等に容易に加水分解し
やすくなる性質を付与することを意味する。
【0017】該加水分解促進成分として、具体的には、
イオン解離性基含有ポリエステル、イオン解離性基含有
アルキル成分、イオン解離性基含有芳香族成分、脂肪族
ポリエステル、ヒドロキシ酸、ポリヒドロキシ酸、カル
ボジイミド化合物、アミド化合物、アルコール成分、ウ
レタン結合含有成分から成る群から選ばれた少なくとも
1種の成分を用いればよく、また加水分解促進成分の添
加量は、本発明の効果を奏し、且つ生成した易加水分解
性ポリエステルの加水分解性の度合いによって適宜選択
すればよい。該添加量は好ましくは、ポリエステルの重
量を基準として1〜200wt%である。
【0018】本発明の易加水分解性ポリエステルは、さ
らに、分子量600〜20000のジオール成分または
そのエステル化合物、非イオン解離性の芳香族含有ジカ
ルボン酸成分またはそのエステル化合物、非イオン解離
性の脂肪族ジカルボン酸成分またはそのエステル化合物
などを共重合していてもよい。
【0019】このようにして得られる易加水分解性ポリ
エステルは、該加水分解促進成分以外に他のポリマー、
安定剤、顔料、染料、難撚剤、核剤、滑剤その他添加物
を添加して用いてもよい。これらの添加物やポリマーの
量は、該易加水分解性ポリエステルの重量を基準とし、
0.01〜10wt%である。
【0020】本発明の易加水分解性ポリエステルを用い
た繊維または複合繊維を製造するに際しては、公知の繊
維または複合繊維の製造方法をいずれも採用することが
できるが、繊維形成性成分となるポリマー/本発明の易
加水分解性ポリエステルとの複合状態は、芯/鞘型の
他、偏芯芯鞘型、並列(サイド・バイ・サイド)型、海
島型複合紡糸繊維あるいは海島型混合紡糸繊維、蜜柑の
房型配位(分割)繊維等、公知の複合状態のいずれであ
ってもよいが、易加水分解性ポリエステルが少なくとも
その繊維表面に露出するように配された繊維または複合
繊維である必要がある。また、1個以上の中空部を有し
ても差し支えない。また、繊維断面の外形や芯の形状
は、真円である必要がなく、多角形やフィン付、団子型
等をとっても構わない。
【0021】さらに、得られた繊維または複合繊維を布
帛となした後、加水分解処理を行うにあたっては、公知
の熱水減量、アルカリ減量の条件をいずれも採用するこ
とができ、適宜選択すればよい。
【0022】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳述するが、本
発明はこれにより何等限定を受けるものではない。
【0023】[実施例1]ポリエチレンテレフタレート
100wt%からなる回収ポリエステルにエチレングリ
コール240wt%を添加し、さらに、加水分解促進成
分としてポリ乳酸を25wt%、5−テトラ(n−ブチ
ル)ホスホニウムスルホイソフタル酸を5wt%添加
後、205℃で4時間加熱攪拌した後、40メッシュの
金網で固形物を濾過し、濾液に対して、触媒としてテト
ラブトキシチタンを0.1wt%添加したのち、高真空
可能な攪拌槽に移し、280℃で徐々に減圧にし、20
mmHg以下の減圧下で80分重縮合反応を行い、易加
水分解性ポリエステルを得た。次に常法に従って、上記
の操作によって得られた易加水分解性ポリエステルを紡
糸し、繊維を得た。得られた繊維を平織物とし、温度1
00℃で熱水処理を行ったところ、5日間で含有エステ
ル結合中の3%が加水分解した。
【0024】[実施例2]ポリエチレンテレフタレート
100wt%からなる回収ポリエステルにエチレングリ
コール200wt%を添加し、さらに、加水分解促進成
分としてポリ乳酸を100wt%、ネオペンチルグリコ
ールを15wt%添加後、205℃で4時間加熱攪拌し
た後、40メッシュの金網で固形物を濾過し、濾液に対
して、触媒としてテトラブトキシチタンを0.2wt%
添加したのち、高真空可能な攪拌槽に移し、280℃で
徐々に減圧にし、20mmHg以下の減圧下で80分重
縮合反応を行い、易加水分解性ポリエステルを得た。次
に常法に従って、上記の操作によって得られた易加水分
解性ポリエステルを紡糸し、繊維を得た。得られた繊維
を平織物とし、温度100℃で熱水処理を行ったとこ
ろ、2日間で含有エステル結合中の4%が加水分解し
た。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、回収ポリエステルから
容易にかつ効率よく易加水分解性ポリエステルを得ら
れ、回収ポリエステルを有効に利用することができる。
【0026】また、本発明により得られた易加水分解性
ポリエステルを抽出成分とする繊維または複合繊維は熱
水処理またはアルカリ処理により容易に加水分解するこ
とができるので、特に衣料用布帛に好適に用いることが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F301 AA25 CA09 CA23 CA41 CA72 CA73 4J029 AA03 AB04 AC02 AE01 AE02 BA02 BA03 BA05 BB13A BD07A BF25 CB04A CB05A CB06A CC05A EA02 EB04A JF321 JF371 JF471

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回収ポリエステルと該ポリエステルの重
    量を基準として0.3〜100倍量の分子量50〜20
    0のジオール成分とを、150〜300℃にて溶融混合
    して得られる解重合反応生成物を重縮合反応させるに際
    し、該重縮合反応完了までの任意の段階で、加水分解促
    進成分として、イオン解離性基含有ポリエステル、イオ
    ン解離性基含有アルキル成分、イオン解離性基含有芳香
    族成分、脂肪族ポリエステル、ヒドロキシ酸、ポリヒド
    ロキシ酸、カルボジイミド化合物、アミド化合物、アル
    コール成分、ウレタン結合含有成分から成る群から選ば
    れた少なくとも1種の成分を添加し、易加水分解性ポリ
    マーを得る、回収ポリエステルの再生方法。
  2. 【請求項2】 溶融混合して得られた解重合生成物に対
    して、溶融状態を保持しつつ分離操作を行って不純物を
    除去して精製した後、重縮合反応を行う、請求項1記載
    の再生方法。
  3. 【請求項3】 加水分解促進成分を添加する時期が溶融
    混合開始時期である、請求項1記載の再生方法。
  4. 【請求項4】 分子量50〜200のジオール成分がエ
    チレングリコールである、請求項1記載の再生方法。
  5. 【請求項5】 回収ポリエステルが回収ポリエチレンテ
    レフタレートである、請求項1記載の再生方法。
  6. 【請求項6】 回収ポリエステルが回収ポリエチレンナ
    フタレートである、請求項1記載の再生方法。
  7. 【請求項7】 回収ポリエステルが回収ポリブチレンテ
    レフタレートである、請求項1記載の再生方法。
  8. 【請求項8】 回収ポリエステルが回収ポリトリメチレ
    ンテレフタレートである、請求項1記載の再生方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100803587B1 (ko) * 2001-12-27 2008-02-19 김도균 폐폴리에스텔을 재활용하여 산업용으로 유용한 소재를제조하는 방법
WO2008146905A1 (ja) * 2007-05-30 2008-12-04 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha ホスホニウムスルホイソフタレート構造共重合乳酸系樹脂
WO2023149410A1 (ja) * 2022-02-02 2023-08-10 マクセル株式会社 ポリエステル共重合体の製造方法

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