JP2001246622A - ポリエステルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形品中に気泡やフィッシュアイが発生し難
く、成形品の結晶化コントロール性が良好で透明性に優
れ、また成形時での金型汚れを発生させにくいポリエス
テルを提供すること。 【解決手段】 溶融重合により得られたポリエステルを
ダイヘッドからストランド状に吐出し、冷却、固化後チ
ップ状に切断するポリエステルの製造方法において、
０．０２≦（Ｖ１／Ｓ１）×ｔ１×ΔＴ≦０．３５…・
（１）式を満足する条件下でチップ状に切断することを
特徴とするポリエステルの製造方法。ここで、Ｔｇ、Ｔ
ｅｘｔ、Ｔは各々ポリエステルのガラス転移温度
（℃）、ポリエステルをダイヘッドよりストランド状に
吐出させる際の温度Ｔｅｘｔ（℃）、冷却水温（℃）を
表す。また、Ｖ１、Ｓ１、Ｔ１は各々ストランドがチッ
プ状に切断されるまでの工程に於ける単位時間当たりの
冷却水量（cm³／ｓｅｃ）、冷却水が接触するストラン
ドの表面積（ｃｍ²／ｓｅｃ）、ストランドと冷却水が
接触している時間(sec)を表す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボトルをはじめと
して、フィルム、シート成形用などに用いられるポリエ
ステルの製造方法に関し、さらに詳しくは、成形品中に
気泡やフィッシュアイが発生し難く、成形品の結晶化コ
ントロール性に優れ、また成形時に金型汚れが発生し難
いポリエステルの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】調味料、油、飲料、化粧品、洗剤などの
容器の素材としては、充填内容物の種類およびその使用
目的に応じて種々の樹脂が採用されている。

【０００３】これらのうちでポリエステルは機械的強
度、耐熱性、透明性およびガスバリヤー性に優れている
ので、特にジュース、清涼飲料、炭酸飲料などの飲料充
填用容器の素材として最適である。

【０００４】このようなポリエステルは射出成形機械な
どの成形機に供給して中空成形体用プリフォームを成形
し、このプリフォームを所定形状の金型に挿入し延伸ブ
ロー成形される。

【０００５】また、殺菌のために中空容器に充填する際
に高温充填されることや、あるいは充填後に高温のシャ
ワー水で殺菌処理される場合がある。このような中空容
器には高耐熱性が求められる為に、延伸ブロー成形した
後にボトル胴部を熱処理（ヒートセット）して中空容器
に成形されるのが一般的である。また、ボトル口栓部を
熱処理（口部結晶化処理）させるのが一般的である。

【０００６】ところが、従来の溶融重合で得たポリエス
テルをチップ化する場合では、双子（二つのチップが融
着したもの）や三つ子（３つのチップが融着したもの）
のような連なったチップの発生、多量のファイン（ポリ
エステルの微粉末）の発生、及びせん断による高配向結
晶化領域の発生などの問題があった。

【０００７】双子や三つ子のような連チップが混入した
ポリエステルを用いて射出成形すると、空気を巻き込み
プリフォーム及びボトルに気泡が残るという問題があっ
た。

【０００８】また、ポリエステルチップ中に配向結晶化
による高結晶化領域が存在すると、射出成形によりプリ
フォームを溶融成形した場合は、高結晶化領域の溶融が
不完全となり易く、それにより不完全な溶融領域を起点
とてして結晶化が起こり、プリフォームの透明性が低下
したり、また延伸ブロー成形時に結晶化が促進されボト
ルがヘイジーになったり、未溶融物がゲル状異物として
残り、ボトル外観が損なわれる問題が生じることがあっ
た。またプリフォームの結晶化特性が変化して口部結晶
化における口栓部の収縮量が変化し、口栓部の結晶化後
の寸法が変わり、キャッピング不良あるいはシール不良
等の問題が生じた。

【０００９】ポリエステルチップの高結晶部分を完全に
溶融させるためには、より高温での溶融成形が必要とな
るが、高温溶融条件下ではポリエステルは熱分解が促進
され、ボトル強度低下や延伸性不良につながる分子量の
低下やフレーバー性に悪影響を及ぼすアセトアルデヒド
等の副生物の増加を起こし好ましくない。

【００１０】さらに、従来のポリエステルには、環状三
量体などのオリゴマー類が含まれており、このオリゴマ
ー類が金型内面や金型のガスの排気口、排気管に付着す
ることによる金型の汚れが発生しやすかった。

【００１１】このような金型の汚れは、得られるボトル
の表面肌荒れや白化の原因となる。もしボトルが白化し
てしまうと、そのボトルの商品価値が低下し、廃棄しな
ければならない。このため金型汚れを頻繁に除去しなけ
ればならず、ボトルの生産性が低下してしまうという問
題点があった。

【００１２】これらの解決方法として、特開平１０−１
１４８１９号公報にはポリエステルを水処理する方法が
開示されている。

【００１３】しかし、水処理の段階において、ポリエス
テルチップに付着しているファイン（樹脂の微粉末）が
処理水に浮遊、沈殿し処理槽壁や配管壁に付着して配管
を詰まらせたり、処理槽や配管の洗浄を困難にさせる等
の問題が生じた。

【００１４】さらには処理水に浮遊、沈殿し処理槽壁や
配管壁に付着したファインがポリエステルチップに再度
付着して、成形時での結晶化が促進され、透明性の悪い
ボトルとなり、また口栓部結晶化における口栓部の収縮
が大きくなってキャッピング不良となる問題等が生じ
た。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、成形品中に
気泡やフィッシュアイが発生し難く、成形品の結晶化コ
ントロール性に優れ、ボトル等成形品の透明性が良好で
あり、またさらには成形時での金型汚れを発生させ難い
ポリエステルの製造方法を提供することを目的としてい
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のポリエステルの製造方法は、溶融重合により
得られたポリエステルをダイヘッドからストランド状に
吐出し、冷却、固化後チップ状に切断してチップを製造
する際に、下記の（１）式を満足する条件下でチップ状
に切断することを特徴とするポリエステルの製造方法で
ある。 ０．０２≦（Ｖ１／Ｓ１）×ｔ１×ΔＴ≦０．３５ （１）式 ここで、 ΔＴ＝（Ｔｇ−Ｔ）／（Ｔext−Ｔ） Ｔｇ＝ポリエステルのガラス転移温度（℃） Ｔｅｘｔ＝ポリエステルをダイヘッドよりストランド状
に吐出させる際の温度（℃） Ｔ＝平均冷却水温（℃）を示す（但しＴは５≦Ｔ≦９５
(℃)且つＴ＜Ｔｇを満たす。） Ｖ１＝ストランドがチップ状に切断されるまでの工程に
於ける単位時間当たりの冷却水量（cm³／ｓｅｃ） Ｓ１＝ストランドがチップ状に切断されるまでの工程に
於ける単位時間当たりの冷却水が接触するストランドの
表面積（ｃｍ²／ｓｅｃ） ｔ１＝ストランドがチップ状に切断されるまでの工程に
於けるストランドと冷却水が接触している時間(sec)

【００１７】この場合において、溶融重合により得られ
たポリエステルをチップ状に切断した後に、下記の
（２）式を満足する条件下で切断したチップを冷却する
ことができる。 ０．２０≦（Ｖ２／Ｓ２）×ｔ２×ΔＴ （２）式 ここで、 ΔＴ＝（Ｔｇ−Ｔ）／（Ｔext−Ｔ） Ｖ２＝ストランドがチップ状に切断された後から、チッ
プと冷却水が分離されるまでの工程に於ける単位時間当
たりの冷却水量（cm³／ｓｅｃ） Ｓ２＝ストランドがチップ状に切断された後から、チッ
プと冷却水が分離されるまでの工程に於ける単位時間当
たりの冷却水が接触するチップ表面積（ｃｍ²／ｓｅ
ｃ） ｔ２＝ストランドがチップ状に切断された後から、チッ
プと冷却水が分離されるまでの工程に於けるチップが冷
却水に接触している時間(sec)を示す。

【００１８】この場合において、冷却水が粒径１〜２５
μｍの粒子を５００００個／１０ｍｌ以下含み、ナトリ
ウムの含有量、マグネシウムの含有量、珪素の含有量及
びカルシウムの含有量をそれぞれＮ、Ｍ、Ｓ、Ｃとした
場合、下記の（３）〜（６）式の少なくとも一つを満足
する水を使用することができる。 Ｎ ≦ １．０（ｐｐｍ） （３）式 Ｍ ≦ ０．５（ｐｐｍ） （４）式 Ｓ ≦ ２．０（ｐｐｍ） （５）式 Ｃ ≦ １．０（ｐｐｍ） （６）式

【００１９】この場合において、冷却水の少なくとも一
部を繰り返し使用することができる。

【００２０】この場合において、（１）ダイヘッドより
溶融重合ポリエステルをストランド状に吐出し、（２）
ストランドガイドセクションでストランドを水で冷却
し、（３）ストランドを冷却水の存在下でチップ状に切
断し、（４）切断されたチップを更にクーリングパイプ
中で水冷し、（５）脱水機により冷却水とチップを分離
することができる。

【００２１】この場合において、ポリエステルを予備結
晶化、固相重合処理を行うことができる。

【００２２】この場合において、ポリエステルと処理水
を処理槽に供給してポリエステルの水処理を行うことが
できる。

【００２３】また処理槽中でポリエステルを水処理する
際に、該処理槽からポリエステルと共に排出する処理水
中に存在する粒径が１〜２５μｍの粒子の個数をＸ、ナ
トリウムの含有量をＮ、マグネシウムの含有量をＭ、カ
ルシウムの含有量Ｃを、珪素の含有量をＳとした場合、
下記（７）〜（１１）式の少なくとも一つを満足させて
水処理を行うことができる。 １ ≦ Ｘ ≦ ５００００ （個／１０ｍｌ） （７）式 ０．００５ ≦ Ｎ ≦ １．０ （ｐｐｍ） （８）式 ０．０１ ≦ Ｍ ≦ ０．５ （ｐｐｍ） （９）式 ０．０１ ≦ Ｃ ≦ １．０ （ｐｐｍ） （１０）式 ０．０１ ≦ Ｓ ≦ ２．０ （ｐｐｍ） （１１）式

【００２４】この場合において、ポリエステルがポリア
ルキレンテレフタレートであることができる。

【００２５】この場合において、ポリエステルの主たる
繰り返し単位がエチレンテレフタレートから構成され、
ポリエステルの極限粘度が０．５５〜１．３ｄｌ／ｇで
あることができる。

【００２６】かかる本発明のポリエステルの製造方法に
よれば、プリフォームやボトル中に気泡やフィッシュア
イが発生し難く、さらにボトルの透明性や口栓部結晶化
が良好となり、またポリエステルチップの水処理を行っ
た場合には処理槽や配管の汚れを少なくし、さらにはボ
トル等の成形時での金型汚れを発生させ難いポリエステ
ルを有利に製造することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明に用いられるポリエステル
は、好ましくは、主たる繰り返し単位がエチレンテレフ
タレートから構成されるポリエステルであり、さらに好
ましくはエチレンテレフタレート単位を８５モル％以上
含む線状ポリエステルであり、特に好ましいのは、エチ
レンテレフタレート単位を９５モル％以上含む線状ポリ
エステルである。

【００２８】前記ポリエステル中に共重合して使用され
るジカルボン酸としては、イソフタル酸、２，６−ナフ
タレンジカルボン酸、ジフェニール−４，４'−ジカル
ボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸等の芳香族ジ
カルボン酸及びその機能的誘導体、ｐ−オキシ安息香
酸、オキシカプロン酸等のオキシ酸及びその機能的誘導
体、アジピン酸、セバシン酸、コハク酸、グルタル酸等
の脂肪族ジカルボン酸及びその機能的誘導体、シクロヘ
キサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸及びその機
能的誘導体などが挙げられる。

【００２９】前記ポリエステル中に共重合して使用され
るグリコールとしては、ジエチレングリコール、トリメ
チレングリコール、テトラメチレングリコール、ネオペ
ンチルグリコール等の脂肪族グリコール、シクロヘキサ
ンジメタノール等の脂環族グリコール、ビスフェノール
Ａ、ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物等
の芳香族グリコールなどが挙げられる。

【００３０】さらに、前記ポリエステル中の多官能化合
物からなるその他の共重合成分としては、酸成分とし
て、トリメリット酸、ピロメリット酸等を挙げることが
でき、グリコール成分としてグリセリン、ペンタエリス
リトールを挙げることができる。以上の共重合成分の使
量は、ポリエステルが実質的に線状を維持する程度でな
ければならない。

【００３１】また本発明に係るポリエステル、特に、主
たる繰り返し単位がエチレンテレフタレートから構成さ
れるポリエステルの極限粘度は０．５５〜１．３０デシ
リットル／グラム、好ましくは０．６０〜１．２０デシ
リットル／グラム、さらに好ましくは０．６５〜０．９
０デシリットル／グラムの範囲である。極限粘度が０．
５５デシリットル／グラム未満では、得られた成形体等
の機械的特性が悪い。また、１．３０デシリットル／グ
ラムを越える場合は、成型機等による溶融時に樹脂温度
が高くなって熱分解が激しくなり、保香性に影響を及ぼ
す遊離の低分子量化合物が増加したり、成形体が黄色に
着色する等の問題が起こる。

【００３２】ポリエステルのチップの形状は、シリンダ
ー型、角型、または扁平な板状等の何れでもよく、その
大きさは、縦、横、高さがそれぞれ通常１．５〜４ｍｍ
の範囲である。例えばシリンダー型の場合は、長さは
１．５〜４ｍｍ、径は１．５〜４ｍｍ程度であるのが実
用的である。

【００３３】また、本発明に用いられるポリエステルの
アセトアルデヒド含量は１０ｐｐｍ以下、好ましくは８
ｐｐｍ以下、更に好ましくは５ｐｐｍ以下、ホルムアル
デヒド含量は７ｐｐｍ以下、好ましくは６ｐｐｍ以下、
更に好ましくは４ｐｐｍ以下である。本発明で用いるポ
リエステルのアセトアルデヒド含有量を１０ｐｐｍ以
下、またホルムアルデヒド含有量を７ｐｐｍ以下にする
方法は特に限定されるものではないが、例えば低分子量
のポリエステルを減圧下または不活性ガス雰囲気下にお
いて１７０〜２３０℃の温度で固相重合する方法を挙げ
ることが出来る。

【００３４】また、本発明に用いられるポリエステル中
のジエチレングリコール量はグリコール成分の１．０〜
５．０モル％、好ましくは１．３〜４．５モル％、更に
好ましくは１．５〜４．０モル％である。ジエチレング
リコール量が５．０モル％を越える場合は、熱安定性が
悪くなり、成型時に分子量低下が大きくなる場合や、ま
たアセトアルデヒド含量やホルムアルデヒド含量の増加
量が大となり好ましくない。

【００３５】また、本発明に用いられるポリエステルの
環状３量体の含有量は０．５０重量％以下、好ましくは
０．４５重量％以下、さらに好ましくは０．４０重量％
以下である。本発明のポリエステルから耐熱性の中空成
形体等を成形する場合は加熱金型内で熱処理を行うが、
環状３量体の含有量が０．５０重量％以上含有する場合
には、加熱金型表面へのオリゴマー付着が急激に増加
し、得られた中空成形体等の透明性が非常に悪化する。

【００３６】上記のポリエステルは、従来公知の製造方
法によって製造することが出来る。即ち、テレフタル酸
とエチレングリコール及び必要により他の共重合成分を
直接反応させて水を留去しエステル化した後、減圧下に
重縮合を行う直接エステル化法、または、テレフタル酸
ジメチルとエチレングリコール及び必要により他の共重
合成分を反応させてメチルアルコールを留去しエステル
交換させた後、減圧下に重縮合を行うエステル交換法に
より製造される。更に極限粘度を増大させ、アセトアル
デヒド含量等を低下させる為に固相重合を行ってもよ
い。

【００３７】前記溶融重縮合反応は、回分式反応装置で
行っても良いし、また連続式反応装置で行っても良い。
これらいずれの方式においても、溶融重縮合反応は１段
階で行っても良いし、また多段階に分けて行っても良
い。固相重合反応は、溶融重縮合反応と同様、回分式装
置や連続式装置で行うことが出来る。溶融重縮合と固相
重合は連続で行っても良いし、分割して行ってもよい。

【００３８】直接エステル化法による場合は、重縮合触
媒としてＧｅ、Ｓｂ、Ｔｉの化合物が用いられる。好ま
しくは、Ｇｅ、Ｓｂ化合物が良く、更に好ましくはＧｅ
化合物が良い。Ｇｅ化合物としては、無定形二酸化ゲル
マニウム、結晶性二酸化ゲルマニウムファインまたはエ
チレングリコールのスラリー、結晶性二酸化ゲルマニウ
ムを水に加熱溶解した溶液またはこれにエチレングリコ
ールを添加加熱処理した溶液等が使用されるが、特に本
発明で用いるポリエステルを得るには二酸化ゲルマニウ
ムを水に加熱溶解した溶液、またはこれにエチレングリ
コールを添加加熱した溶液を使用するのが好ましい。こ
れらの重縮合触媒はエステル化工程中に添加することが
できる。Ｇｅ化合物を使用する場合、その使用量はポリ
エステル中のＧｅ残存量として２０〜１５０ｐｐｍ、好
ましくは２３〜１００ｐｐｍ、更に好ましくは２５〜７
０ｐｐｍである。

【００３９】また、安定剤として、燐酸、ポリ燐酸やト
リメチルフォスフェート等の燐酸エステル類等を使用す
るのが好ましい。これらの安定剤はテレフタル酸とエチ
レングリコールのスラリー調合槽からエステル化反応工
程中に添加することができる。

【００４０】ポリエステル中のＤＥＧ含量を制御するた
めにエステル化工程に塩基性化合物、とえば、トリエチ
ルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン等の第３級アミン、
水酸化テトラエチルアンモニウム等の第４級アンモニウ
ム塩等を加えることが出来る。

【００４１】このようにして得られた溶融重合ポリエス
テルを重縮合反応缶に接続されたダイヘッドより溶融ポ
リエステルをストランド状に吐出し、冷却・固化した
後、ストランドを切断してチップを製造する。

【００４２】ところが、従来の溶融重合ポリエステルを
チップ化する方法では、双子や三つ子のような連なった
チップ、ファインの発生、及びチップ中にせん断による
高配向結晶化領域の発生などの問題があった。

【００４３】双子や三つ子のような連チップが混入した
ポリエステルを用いて射出成形すると、空気を巻き込み
プリフォーム及びボトルに気泡が残るという問題があっ
た。

【００４４】また、ポリエステルチップ中に配向結晶化
による高結晶化領域が存在すると、射出成形によりプリ
フォームを溶融成形した場合は、高結晶化領域の溶融が
不完全となり易く、それにより不完全な溶融領域を起点
とてして結晶化が起こり、プリフォームの透明性が低下
したり、また延伸ブロー成形時に結晶化が促進されボト
ルがヘイジーになったり、未溶融物がゲル状異物として
残り、ボトル外観が損なわれる問題が生じることがあっ
た。またプリフォームの結晶化特性が変化して口部結晶
化における口栓部の収縮量が変化し、口栓部の結晶化後
の寸法が変わり、キャッピング不良あるいはシール不良
等の問題が生じた。

【００４５】高結晶化したポリエステルを完全に溶融さ
せるためには、より高温・高背圧での溶融成形が必要と
なるが、そのような下ではポリエステルは熱分解を起こ
し、ボトル強度低下や延伸性不良につながる分子量の低
下やフレーバー性に悪影響を及ぼすアセトアルデヒド等
の副生物の増加を起こし好ましくない。

【００４６】このような問題点を解決するために鋭意検
討した結果、本発明に達した。すなわち本発明は、溶融
重合により得られたポリエステルをダイヘッドからスト
ランド状に吐出し、冷却、固化後チップ状に切断するポ
リエステルの製造方法において、下記の（１）式を満足
する条件下でチップ状に切断することによって前記の問
題点を解決するものである。 ０．０２≦（Ｖ１／Ｓ１）×ｔ１×ΔＴ≦０．３５ （１）式 ここで、 ΔＴ＝（Ｔｇ−Ｔ）／（Ｔext−Ｔ） Ｔｇ＝ポリエステルのガラス転移温度（℃） Ｔｅｘｔ＝ポリエステルをダイヘッドよりストランド状
に吐出させる際の温度（℃） Ｔ＝平均冷却水温（℃）を示す（但しＴは５≦Ｔ≦９５
(℃)且つＴ＜Ｔｇを満たす。） Ｖ１＝ストランドがチップ状に切断されるまでの工程に
於ける単位時間当たりの冷却水量（cm³／ｓｅｃ） Ｓ１＝ストランドがチップ状に切断されるまでの工程に
於ける単位時間当たりの冷却水が接触するストランドの
表面積（ｃｍ²／ｓｅｃ） ｔ１＝ストランドがチップ状に切断されるまでの工程に
於けるストランドと冷却水が接触している時間(sec)

【００４７】（１）式において、下限を外れた場合には
ストランドの冷却不足による切断不良、チップの融着な
どの問題があり、また上限を外れた場合には過冷却によ
る粉体の発生、切断面の高配向化などの問題及び、エネ
ルギーコストの面で好ましくない。

【００４８】またこの場合において、溶融重合により得
られたポリエステルをチップ状に切断した後に、下記の
（２）式を満足する条件下でチップを冷却することが望
ましい。 ０．２０≦（Ｖ２／Ｓ２）×ｔ２×ΔＴ （２）式 ここで、 ΔＴ＝（Ｔｇ−Ｔ）／（Ｔext−Ｔ） Ｖ２＝ストランドがチップ状に切断された後から、チッ
プと冷却水が分離されるまでの工程に於ける単位時間当
たりの冷却水量（cm³／ｓｅｃ） Ｓ２＝ストランドがチップ状に切断された後から、チッ
プと冷却水が分離されるまでの工程に於ける単位時間当
たりの冷却水が接触するチップ表面積（ｃｍ²／ｓｅ
ｃ） ｔ２＝ストランドがチップ状に切断された後から、チッ
プと冷却水が分離されるまでの工程に於けるチップが冷
却水に接触している時間(sec)を示す。

【００４９】（２）式において下限を外れた場合におい
ては切断されたチップが冷却不足になりがちで好ましく
ない。（２）式において特に上限は定めないが、（Ｖ２
／Ｓ２）×ｔ２×ΔＴ≦３５となる場合には、エネルギ
ーコストの点で好ましくなく、あまり実用的ではない。

【００５０】溶融重合ポリエステルのダイヘッドからの
吐出温度（Ｔｅｘｔ）は、ポリエステルの融点Ｔｍに対
し、Ｔｍ＋１０≦Ｔｅｘｔ≦Ｔｍ＋６５℃、好ましくは
Ｔｍ＋２０≦Ｔｅｘｔ≦Ｔｍ＋４５（℃）、更に好まし
くはＴｍ＋２５≦Ｔｅｘｔ≦Ｔｍ＋３５（℃）の範囲を
用いることが望ましい。本発明にかかる主たる繰り返し
単位がエチレンテレフタレートから構成されるポリエス
テルについての押出温度Ｔｅｘｔは、好ましくは２６０
〜３０５℃、更に好ましくは２６５〜２９５℃でストラ
ンド状に押し出される。

【００５１】一般的にストランドの冷却は、ダイヘッド
と水冷装置の間に間隔が設けてあるため、溶融ポリエス
テルは一端空冷されてから、水冷装置に入る。その空冷
時間は一般的には数秒以下の事が多い。またストランド
を水冷するための冷却装置は、ストランドが水平方向に
移動する装置や、縦方向に移動する装置、あるいは斜め
下方向に移動しながら、冷却水により冷却される。冷却
水は、シャワー状、霧状で冷却するストランドに接触さ
せても良いし、水槽中に貯めた冷却水にストランドを浸
漬させて冷却しても良い。また、各々単独あるいは併用
してストランドを冷却しても良い。

【００５２】ストランドの冷却方法として望ましくは、
ダイヘッド下方に設置する傾斜したストランド冷却用プ
レート上に沿って流す冷却水（以下滑り台水と呼ぶ）と
プレート傾斜に対して垂直方向からプレートにシャワー
状にして流す冷却水（以下シャワー水と呼ぶ）等を用い
てストランドを冷却する。

【００５３】冷却したストランドをチップ状に切断する
方法としては、公知のカッターを用いてチップ状に切断
できるが、切断の際は冷却水の存在下で行うことが望ま
しい。本発明では、ストランド切断時のせん断配向を低
減するためにストランドを冷却しすぎないで切断する必
要があるので、切断したチップ同士の付着を防止するの
に都合が良い。

【００５４】また、ストランドをカッターで切断する直
前にカッター部分にさらに冷却水（以下コンベア水と呼
ぶ）を追加して、切断したチップについて冷却水を冷却
及び移動媒体として脱水機まで送り冷却・排出した後、
脱水機で冷却水とチップを分離する方法が望ましい。

【００５５】すなわち、本発明では溶融重合により得ら
れたポリエステルをダイヘッドからストランド状に吐出
し、冷却・固化後、チップ状に切断してチップを製造す
る方法において、（１）溶融重合ポリエステルをストラ
ンド状に吐出させるダイヘッド、（２）ストランドを冷
却するストランドガイドセクション、（３）ストランド
を冷却水の存在下でチップ状に切断するカッター（４）
切断されたチップを更に水冷しながら脱水機まで排出さ
せるクーリングパイプ、（５）冷却水とチップを分離す
る脱水機を用いる事が望ましい。

【００５６】ストランドを冷却しチップ状に切断する際
の条件としては、冷却水の平均温度Ｔは基本的にポリエ
ステルのガラス転移温度Ｔｇより低温にすることが必要
であり、５℃≦Ｔ≦８０℃且つ３０℃≦Ｔｇ−Ｔ≦８０
℃の範囲で常に一定に保つ事が望ましく、更に好ましく
は、１０℃≦Ｔ≦３０℃、５０℃≦Ｔｇ−Ｔ≦７０℃の
範囲であることが望ましい。

【００５７】更に、溶融重合ポリエステルのガラス転移
温度、押出し温度、ストランド表面積、冷却水供給量及
び冷却時間等の条件により異なるが、ポリエステルのガ
ラス転移温度Ｔｇ（℃）、ダイヘッドより押出す際のポ
リエステル温度Ｔｅｘｔ（℃）、冷却水平均水温Ｔ
（℃）、ΔＴ＝（Ｔｇ−Ｔ）／（Ｔｅｘｔ−Ｔ）とした
場合に０．１０≦ΔＴ≦０．３５にする。好ましくは
０．１５≦ΔＴ≦０．３０にすることが望ましい。

【００５８】ポリエステルのガラス転移温度Ｔｇやダイ
ヘッドからの溶融重合ポリエステルの押出し温度Ｔｅｘ
ｔに対して、冷却水温Ｔが高すぎた場合には、ストラン
ドの冷却が不十分となり、ストランドの粘着性が高くな
り、ストランドがカッターの刃に融着してして切断不能
になり、ストランドをチップ状に切断後にチップ同士が
融着して双子、三つ子のような連なったチップとなるよ
うな問題が生じる。

【００５９】一方、ポリエステルのガラス転移温度Ｔｇ
やダイヘッドからの溶融ポリエステルの押出し温度Ｔｅ
ｘｔに対して冷却水温Ｔを極端に低温とした場合には、
冷却水温を下げるのに必要なエネルギーコストが高くな
るだけでなく、表層部が硬くなり過ぎ切断時にファイン
が多く発生する。

【００６０】このファインは、ストランドのチップにし
た後に、予備結晶化工程、固相重合工程時に、通常のチ
ップに比べ高結晶化するために通常のチップに比べ融解
し難くなる。このようなファインが通常のチップに多量
に含まれると、例えばボトル用プリフォームや中空成形
体の溶融成形時に完全に溶融され難いファインが結晶核
剤となって成形品の結晶速度を早くして、成形品が結晶
化し白く濁ったり、また延伸ブローする際に延伸温度可
能領域までプリフォーム温度を高くした場合に結晶化が
起こりボトルが白化する問題が生じる。

【００６１】また、固相重合後の水処理槽まで持ち込ま
れた場合には、粉体は表面積が大きいために処理水中に
含まれる結晶核剤となり得る微量の有機物や無機物を吸
着し、高濃度に濃縮する。このようなファインが、通常
のチップに多量に含まれると、例えばボトル用プリフォ
ームや中空成形体の溶融成形時に結晶核剤となって成形
品の結晶速度を早くして、成形品が結晶化し白く濁った
り、また延伸ブローする際に延伸温度可能領域までプリ
フォーム温度を高くした場合に結晶化が起こりボトルが
白化する問題が生じる。

【００６２】更に硬くなったストランドをカッターで切
断する際に、切断表面にせん断により、ポリエステル分
子鎖が配向による結晶化を起こす程度が強くなる。配向
結晶化が強くなった切断面は、非晶であるチップ他の部
分に比べ、加熱した場合でもポリエステル分子鎖の熱結
晶化が阻害され易くなる。そのため予備結晶化工程、結
晶化工程や固相重合工程において熱結晶化が阻害され切
断面の結晶化度はチップの他部分に比べ若干小さくなる
傾向がある。

【００６３】一般的に、結晶化度の高いポリエステルチ
ップにくらべ低結晶化度のチップの方が完全溶融し易い
傾向があるが、熱結晶化による結晶化度は低いが、配向
による結晶化が進んでいるチップの切断面は、他の部分
に比べ溶融し難くなる。従って中空成形体用プリフォー
ムの溶融成形時には、チップの切断面はそれ以外の部分
よりも溶融し難くなり、不完全溶融によるプリフォーム
の透明性低下等の問題を引き起こす原因となる。

【００６４】また、ストランドの冷却水量は溶融重合ポ
リエステルのガラス転移温度、押出し温度、冷却水平均
水温、冷却時間等の条件により異なるが、ストランドの
冷却用の冷却水量（滑り台水、シャワー水）は単位時間
当たりのストランドの冷却水接触面積Ｓ１(cm²)に対す
る冷却水供給量Ｖ１(cm³について、０．１≦（Ｖ１／Ｓ
１）≦２．０、好ましくは、０．５≦（Ｖ１／Ｓ１）≦
１．５を用いることが望ましい。

【００６５】冷却水量が上記範囲量より少ない多い場合
には、ストランドから受ける熱量によって冷却水温が上
昇し易く安定した冷却ができなくなるだけでなく、スト
ランドの冷却不足によるストランドの粘着性が高くな
り、ストランドがカッターの刃に融着してして切断不能
になったり、ストランドをチップ状に切断後にチップ同
士が融着して双子、三つ子のような連なったチップとな
るような問題が起きやすい。

【００６６】一方、冷却水量が上記範囲より多い場合に
は冷却水温を下げるのに必要なエネルギーコストが高く
なり実用上問題がある。

【００６７】ストランドをカッターによりチップ状に切
断した後、引き続いて該チップを冷却水（コンベア水）
を追加してチップを冷却・脱水機まで排出する条件とし
て、冷却水の平均温度Ｔは基本的にポリエステルのガラ
ス転移温度Ｔｇより低温にすることが必要であり、５℃
≦Ｔ≦８０℃且つ３０℃≦Ｔｇ−Ｔ≦８０℃の範囲で常
に一定に保つ事が望ましく、更に好ましくは、１０℃≦
Ｔ≦３０℃、５０℃≦Ｔｇ−Ｔ≦７０℃の範囲であるこ
とが望ましい。

【００６８】更に、溶融重合ポリエステルのガラス転移
温度、押出し温度、ストランド表面積、冷却水量及び冷
却時間等の条件により異なるが、ポリエステルのガラス
転移温度Ｔｇ（℃）、ダイヘッドより押出す際のポリエ
ステル温度Ｔｅｘｔ（℃）、冷却水平均水温Ｔ（℃）、
ΔＴ＝（Ｔｇ−Ｔ）／（Ｔｅｘｔ−Ｔ）とした場合に
０．１０≦ΔＴ≦０．３５にする。好ましくは０．１５
≦ΔＴ≦０．３０にすることが望ましい。

【００６９】ポリエステルのガラス転移温度Ｔｇやダイ
ヘッドからの溶融重合ポリエステルの押出し温度Ｔｅｘ
ｔに対して、冷却水温Ｔが高すぎた場合には、チップの
冷却が不十分となり、チップの粘着性が高くなり、チッ
プ同士が融着して双子、三つ子のような連なったチップ
となるような問題が生じることがある。

【００７０】一方、ポリエステルのガラス転移温度Ｔｇ
やダイヘッドからの溶融ポリエステルの押出し温度Ｔｅ
ｘｔに対して冷却水温Ｔを極端に低温とした場合、に
は、冷却水温を下げるのに必要なエネルギーコストが高
くなる。

【００７１】また、チップへの冷却水量は溶融重合ポリ
エステルのガラス転移温度、押出し温度、冷却水平均水
温、冷却時間等の条件により異なるが、チップの冷却用
の冷却水量（滑り台水、シャワー水、コンベア水）は単
位時間当たりのストランドの冷却水接触面積Ｓ２(cm²)
に対する冷却水量Ｖ２(cm³)について０．２≦（Ｖ２／
Ｓ２）≦２．５、好ましくは０．５≦（Ｖ２／Ｓ２）≦
２．０を用いることが望ましい。

【００７２】冷却水量が上記範囲量より少ない多い場合
には、ストランドやチップから受ける熱量によって冷却
水温が上昇し易く安定した冷却ができなくなり、冷却不
足によりにチップ同士が融着して双子、三つ子のような
連なったチップとなるような問題が起きやすい。

【００７３】一方、冷却水量が上記範囲より多い場合に
は冷却水温を下げるのに必要なエネルギーコストが高く
なり実用上問題がある。

【００７４】冷却時間に関して、ストランドを冷却する
冷却時間ｔ１、すなわち、ストランドを冷却水に接触さ
せる時間ｔ１は、ポリエステルのガラス転移温度、ダイ
ヘッドからのポリエステル押出し温度、冷却水の平均温
度、冷却水量、ストランドの表面積により異なるが、
０．１〜１０秒間、好ましくは０．１〜５秒間とするの
が適当である。また、ストランドを切断しチップ状にし
た後の冷却時間ｔ２、すなわちチップを冷却水に接触さ
せる時間においても、ポリエステルガラス転移温度等の
条件により異なるが、３〜６０秒間が適当である。好ま
しくは、５〜３０秒間が好ましい。ｔ１、ｔ２各々につ
いて冷却時間があまり短いとストランド及びチップを十
分冷却することができず、また長すると冷却冷却装置自
体を大きくする必要があるため実用的ではない。また、
特にｔ１については、過冷却に伴う粉体の発生や、切断
面の高配向化を引き起こす問題が発生し易い。

【００７５】ストランドの冷却に用いる冷却水は、常に
新規の冷却水を用いても良く、また少量部分を入れ替え
ながら循環させる方法を用いてもよい。一般的には、処
理に用いる水が大量であることから天然水（工業用水）
の少なくとも一部を循環利用して使用することが多い。
通常この天然水は、河川水、地下水などから採取したも
ので、水（液体）の形状を変えないまま、殺菌、異物除
去等の処理をしたものを言う。

【００７６】また、一般的に工業用に用いられる天然水
にはナトリウムやマグネシウム、カルシウム、珪素等の
金属含有物質を多く含有している。天然水を用いて水処
理を行うと、ポリエステルチップに付着、浸透して結晶
核となり、このようなポリエステルチップを用いた中空
成形容器の透明性が非常に悪くなる。したがって、これ
らの天然水をイオン交換装置等によって処理し、金属含
有物質の含有量を低下させた水を使用する事が望まし
い。

【００７７】しかし、ポリエステルの溶融重縮合直後に
チップ化する工程で使用する冷却水の水質が悪い場合に
は、透明性の悪いボトル等の成形体しか得られない。

【００７８】本発明では溶融重縮合後のチップ化工程に
於いて粒径１〜２５μｍの粒子を５００００個／１０ｍ
ｌ以下含む水によって冷却しながらチップ化したポリエ
ステルを水処理することが望ましい。冷却水中の粒径１
〜２５μｍの粒子個数は、好ましくは１００００個／１
０ｍｌ以下、さらに好ましくは１０００個／１０ｍｌ以
下である。処理水中の粒径２５μｍを越える粒子は、特
に規定するものではないが、好ましくは２０００個／１
０ｍｌ以下、より好ましくは５００個／１０ｍｌ以下、
さらに好ましくは１００個／１０ｍｌ、特に好ましくは
１０個／１０ｍｌ以下である。

【００７９】なお、処理水中の粒径１μｍ未満の粒子に
関しては、本発明で特に規定するものではないが、透明
な樹脂や適正な結晶化速度の樹脂を得るためには、少な
い方が好ましい。粒径１μｍ未満の粒子数としては好ま
しくは１０００００個／１０ｍｌ以下、より好ましくは
５００００個／１０ｍｌ以下、さらに好ましくは２００
００個／１０ｍｌ以下、特に好ましくは１００００個／
１０ｍｌ以下である。１μｍ以下の粒子を水中から除
去、コントロールする方法としてはセラミック膜、有機
膜等の膜を用いた精密濾過法や限外濾過法等を用いるこ
とができる。

【００８０】水中の粒子数を５００００個／１０ｍｌ以
下にする方法としては、工業用水等の自然水をチップ化
工程に供給するまでの少なくとも１ヶ所以上に粒子を除
去する装置を設置する。好ましくは自然界の水の採取口
から、前記したチップ化工程に至るまでに粒子を除去す
る装置を設置し、チップ化工程に供給する水中の、粒径
１〜２５μｍの粒子の含有量を５００００個／１０ｍｌ
以下にすることが好ましい。

【００８１】粒子を除去する装置としてはフィルター濾
過装置、膜濾過装置、沈殿槽、遠心分離器、泡沫同伴処
理機等が挙げられる。例えばフィルター濾過装置であれ
ば、方式としてベルトフィルター方式、バグフィルター
方式、カートリッジフィルター方式、遠心濾過方式等の
濾過装置が挙げられる。

【００８２】中でも連続的に行うにはベルトフィルター
方式、遠心濾過方式、バグフィルター方式の濾過装置が
適している。またベルトフィルター方式の濾過装置であ
れば濾材としては、紙、金属、布等が挙げられる。また
粒子の除去と処理水の流れを効率良く行うため、フィル
ターの目のサイズは５〜１００μｍ、好ましくは１０〜
７０μｍ、さらに好ましくは１５〜４０μｍがよい。

【００８３】またチップ化工程の冷却水中のナトリウム
含有量、マグネシウムの含有量、珪素の含有量及びカル
シウムの含有量をそれぞれＮ、Ｍ、Ｓ、Ｃとした場合、
下記の（４）式〜（７）式の少なくとも一つを満足する
ことにより上記の問題を解決するものである。 Ｎ ≦ １．０（ｐｐｍ） （４）式 Ｍ ≦ ０．５（ｐｐｍ） （５）式 Ｓ ≦ ２．０（ｐｐｍ） （６）式 Ｃ ≦ １．０（ｐｐｍ） （７）式

【００８４】チップ冷却水中のナトリウム、マグネシウ
ム、カルシウム、珪素の含有量を上記範囲に設定するこ
とにより、ポリエステルチップに付着、浸透して、成形
時での結晶化が促進され、透明性の悪いボトルとなるこ
とを防ぐことができる。なお、それぞれの下限は経済的
制限や生産性の面から、０．００５（ｐｐｍ）≦Ｎ、
０．０１（ｐｐｍ）≦０．５、０．０１（ｐｐｍ）≦
Ｃ、０．０１（ｐｐｍ）≦Ｓであることが好ましい。こ
れら以下の冷却水を使用するためには、蒸留、逆浸透
膜、高次のイオン交換樹脂処理等による水の精製を行う
必要がある。

【００８５】上記のようにして溶融重合ポリエステルか
らのストランドを冷却、カットして得られたチップを必
要に応じて公知の方法により予備結晶化、固相重合を行
いポリエステルの分子量の増加、アセトアルデヒドの低
減化、及びオリゴマーの低減化を行っても良い。

【００８６】また、環状三量体等のオリゴマー類が成形
時に金型内面や金型のガス排気口、排気管等に付着する
ことによる金型汚れを防止するために、上記のようにし
て得られた溶融重合後チップ、や予備結晶化後のチッ
プ、或いは固相重合後のチップについて更に水との接触
処理を実施しても良い。

【００８７】水との接触処理の方法としては、水中に浸
ける方法が挙げられる。水との接触処理を行う時間とし
ては５分〜２日間、好ましくは１０分〜１日間、さらに
好ましくは３０分〜１０時間であり、水の温度としては
２０〜１８０℃、好ましくは４０〜１５０℃、さらに好
ましくは５０〜１２０℃である。

【００８８】また処理方法は連続方式、バッチ方式のい
ずれであっても差し支えないが、工業的に行うためには
連続方式の方が好ましい。

【００８９】水処理の方法が連続的に、又はバッチ的の
いずれの場合であっても、処理槽から排出した処理水の
すべて、あるいは殆どを工業排水としてしまうと、新し
い水が多量に入用であるばかりでなく、排水量増大によ
る環境への影響が懸念される。

【００９０】即ち、処理槽から排出した少なくとも一部
の処理水を、水処理槽へ戻して再利用することにより、
必要な水量を低減し、また排水量増大による環境への影
響を低減することが出来、さらには水処理槽へ返される
排水がある程度温度を保持していれば、処理水の加熱量
も小さく出来るため、処理層から排出された処理水は水
処理層へ戻して再利用されることが好ましい。また、水
を再利用させることで処理層中の処理水の流量を上げる
ことができ、結果としてポリエステルチップに付着した
ファインを洗い流すことができるため、ファイン除去効
果も生まれる。

【００９１】ポリエステルのチップを連続的に水処理す
る場合は、塔型の処理槽に継続、あるいは断続的にポリ
エステルのチップを上部より受け入れ、並流又は向流で
水を連続供給して水処理させることができる。処理され
たポリエステルチップは処理層の下部から継続、あるい
は断続的に抜き出す。

【００９２】ポリエステルチップをバッチ方式で水処理
をする場合は、サイロタイプの処理槽が挙げられる。す
なわち、バッチ方式でポリエステルのチップをサイロへ
受け入れ水処理を行う。あるいは回転筒型の処理槽にポ
リエステルのチップを受け入れ、回転させながら水処理
を行い水との接触をさらに効率的にすることもできる。

【００９３】この場合、ポリエステルチップは全量を処
理槽内に投入、充填すると共に処理水を満たし、処理水
は必要により継続的又は断続的（総称して連続的という
ことがある）に循環し、また、継続的又は断続的に一部
の処理水を排出して新しい処理水を追加供給する。水処
理後はポリエステルチップの全量を処理層から抜き出
す。

【００９４】そして、水処理方法が連続方式の場合であ
ってもバッチ的の場合であっても、系外から導入する水
の中に存在する粒径が１〜２５μｍの粒子の個数をＸ、
ナトリウムの含有量をＮ、マグネシウムの含有量をＭ、
カルシウムの含有量Ｃを、珪素の含有量をＳとした場
合、下記（８）式〜（１２）式の少なくとも一つを満足
させて水処理を行う。 １ ≦ Ｘ ≦ ５００００ （個／１０ｍｌ） （８）式 ０．００５ ≦ Ｎ ≦ １．０ （ｐｐｍ） （９）式 ０．０１ ≦ Ｍ ≦ ０．５ （ｐｐｍ） （１０）式 ０．０１ ≦ Ｃ ≦ １．０ （ｐｐｍ） （１１）式 ０．０１ ≦ Ｓ ≦ ２．０ （ｐｐｍ） （１２）式

【００９５】水処理槽に導入する水中の粒子個数、ナト
リウム、マグネシウム、カルシウム、珪素の含有量のい
ずれかを上記範囲に設定することにより、スケールと呼
ばれる酸化物や水酸化物等の金属含有物質が処理水中に
浮遊、沈殿、さらには処理槽壁や配管壁に付着したり
し、これがポリエステルチップに付着、浸透して、成形
時での結晶化が促進され、透明性の悪いボトルとなるこ
とを防ぐことができる。

【００９６】以下に水処理に用いる、粒径１〜２５μｍ
の粒子を１〜５００００個／１０ｍｌ含む水を得る方法
を例示する。

【００９７】水中の粒子数を５００００個／１０ｍｌ以
下にする方法としては、工業用水等の自然水を処理槽に
供給するまでの工程の少なくとも１ヶ所以上に粒子を除
去する装置を設置する。好ましくは自然界の水の採取口
から、前記した処理槽、処理槽から排水した水を再度処
理槽に戻す配管、ファイン除去装置等、水処理に必要な
付帯設備を含めた処理装置に至るまでに粒子を除去する
装置を設置し、処理装置に供給する水中の、粒径１〜２
５μｍの粒子の含有量を１〜５００００個／１０ｍｌに
することが好ましい。処理槽内の処理水の粒子を除去す
る装置としては前記の水中のファイン除去装置を使用す
ることができる。

【００９８】また、ナトリウム、マグネシウム、カルシ
ウム、珪素等を除去する装置としては、イオン交換装置
等が挙げられる。

【００９９】また、水処理において処理槽から排出され
る処理水には、処理槽にポリエステルチップを受け入れ
る段階で既にポリエステルチップに付着しているファイ
ンや、水処理時にポリエステルチップ同士あるいは処理
槽壁との摩擦で発生するポリエステルのファインが含ま
れている。

【０１００】従って、処理槽から排出した処理水を再度
処理槽へ戻して再利用すると、処理槽内の処理水に含ま
れるファイン量は次第に増えていく。そのため、処理水
中に含まれているファインが処理槽壁や配管壁に付着し
て、配管を詰まらせることがある。

【０１０１】また処理水中に含まれているファインが再
びポリエステルチップに付着し、この後、水分を乾燥除
去する段階でポリエステルチップにファインが静電効果
により付着するため、ポリエステルのファイン含量が非
常に多くなる。

【０１０２】ポリエステル製造工程において発生するフ
ァインには結晶化促進効果があるが、水処理工程を経た
ポリエステルチップから前記のような工程で発生したフ
ァインの結晶化促進効果は非常に高いことが判明した。

【０１０３】このようなファインによりポリエステルの
結晶性が促進されて、得られたボトルの透明性は悪くな
り、またボトル口栓部結晶化時の結晶化度が過大となっ
て口栓部の寸法が規格に入らなくなり、そのため口栓部
のキャッピング不良、したがって内容物の漏れの原因に
なる。

【０１０４】また本発明において、ポリエステルチップ
の連続式水処理法の場合は処理槽からポリエステルチッ
プと共に排水する処理水の微粉量を１０００ｐｐｍ以
下、好ましくは５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３
００ｐｐｍ以下に維持しながら処理槽から排出される処
理水の一部を処理槽に戻して繰り返し使用するのが望ま
しい。またバッチ式水処理法の場合は、水処理の終了時
点での水中の微粉量は１０００ｐｐｍ以下、好ましくは
５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３００ｐｐｍ以下
にするように処理槽から排出された処理水の少なくとも
一部を処理槽に戻して繰り返し使用する。ここで、微粉
量は下記の測定法によって求めたものである。

【０１０５】処理槽内の処理水中の微粉量増加を抑える
ために、処理槽から排出した処理水が再び処理槽に返さ
れるまでの工程で少なくとも１ヶ所以上にファインを除
去する装置を設置する。ファインを除去する装置として
はフィルター濾過装置、膜濾過装置、沈殿槽、遠心分離
器、泡沫同伴処理機等が挙げられる。

【０１０６】例えばフィルター濾過装置であれば、方式
としてベルトフィルター方式、バグフィルター方式、カ
ートリッジフィルター方式、遠心濾過方式等の濾過装置
が挙げられる。中でも連続的に行うにはベルトフィルタ
ー方式、遠心濾過方式、バグフィルター方式の濾過装置
が適している。またベルトフィルター方式の濾過装置で
あれば濾材としては、紙、金属、布等が挙げられる。ま
たファインの除去と処理水の流れを効率良く行うため、
フィルターの目のサイズは５〜１００μｍ、好ましくは
１０〜７０μｍ、さらに好ましくは１５〜４０μｍがよ
い。

【０１０７】水処理したポリエステルチップは振動篩
機、シモンカーターなどの水切り装置で水切りし、乾燥
工程へ移送する。当然のことながら水切り装置でポリエ
ステルチップと分離された水は前記のファイン除去の装
置へ送られ、再度水処理に用いることができる。

【０１０８】ポリエステルチップの乾燥は通常用いられ
るポリエステルチップの乾燥処理を用いることができ
る。連続的に乾燥する方法としては上部よりポリエステ
ルチップを供給し、下部より乾燥ガスを通気するホッパ
ー型の通気乾燥機が通常使用される。

【０１０９】乾燥ガス量を減らし、効率的に乾燥する方
法としては回転ディスク型加熱方式の連続乾燥機が選ば
れ、少量の乾燥ガスを通気しながら、回転ディスクや外
部ジャケットに加熱蒸気、加熱媒体などを供給した粒状
ポリエステルチップを間接的に乾燥することができる。

【０１１０】バッチ方式で乾燥する乾燥機としてはダブ
ルコーン型回転乾燥機が用いられ、真空下であるいは真
空下少量の乾燥ガスを通気しながら乾燥することができ
る。あるいは大気圧下で乾燥ガスを通気しながら乾燥し
てもよい。

【０１１１】乾燥ガスとしては大気空気でも差し支えな
いが、ポリエステルの加水分解や熱酸化分解による分子
量低下を防止する点からは乾燥窒素、除湿空気が好まし
い。

【０１１２】

【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。なお、本明細書中における主な特性値の測定法を以
下に説明する。

【０１１３】（１）ポリエステルの極限粘度（ＩＶ） １，１，２，２−テトラクロルエタン／フェノール
（２：３重量比）混合溶媒中３０℃での溶液粘度から求
めた。

【０１１４】（２）密度 ２５℃に保った硝酸カルシウム／混合溶媒の密度勾配管
を用いて測定した。

【０１１５】（３）ポリエステルの環状３量体の含量 試料をヘキサフルオロイソプロパノ−ル／クロロフォル
ム混合液に溶解し、さらにクロロフォルムを加えて希釈
する。これにメタノールを加えてポリエステルを沈殿さ
せた後、濾過する。濾液を蒸発乾固した後、ジメチルフ
ォルムアミドで定容とし、液体クロマトグラフ法よりエ
チレンテレフタレ−ト単位から構成される環状３量体を
定量した。

【０１１６】（４）ファインの含量測定 樹脂約０．５ｋｇをＪＩＳ−Ｚ−８８０１による呼び寸
法１．７ｍｍの金網を張った篩（直径３０ｃｍ）の上に
乗せ、上から０．１％のカチオン系界面活性剤（アルキ
ルトリメチルアンモニウムクロライド）水溶液を２Ｌ／
分の流量でシャワ−状にかけながら、全振幅幅約７ｃ
ｍ、６０往復／１分で１分間篩った。この操作を繰り返
し、樹脂を合計１０〜３０ｋｇ篩った。篩い落とされた
ファインは界面活性剤水溶液と共に岩城硝子社製１Ｇ１
ガラスフィルタ−（細孔１００〜１２０μｍ）で濾過し
て集め、イオン交換水で洗った。これをガラスフィルタ
−ごと乾燥器内で１００℃で２時間乾燥後、冷却して秤
量した。再度、イオン交換水で洗浄、乾燥の同一操作を
繰り返し、恒量になったことを確認し、この重量からガ
ラスフィルタ−の重量を引き、ファイン重量を求めた。
ファイン含量は、ファイン量／篩にかけた全樹脂量重
量、である。

【０１１７】（５）ヘイズ（霞度％） 中空成形容器の胴部（肉厚約０．４５ｍｍ）切り出した
試料あるいは２〜１１ｍｍ厚の成形板より切り取った５
ｍｍ厚の試料について、日本電色(株)製ヘイズメ−タ−
（ＮＤＨ２０００型）で測定した。

【０１１８】（６）処理水中の微粉量（ｐｐｍ） 処理槽の処理水中の排出口からＪＩＳ規格２０メッシュ
のフィルターを通過した処理水を１０００ｃｃ採取し、
岩城硝子社製１Ｇ１ガラスフィルターで濾過後、１００
℃で２時間乾燥し室温下で冷却後、重量を測定して算出
する。

【０１１９】（７）水中の粒子径および粒子数測定 光遮光式の粒子測定器パシフィックサイエンティフィッ
クカンパニー社製ＨＩＡＣ／ＲＯＹＣＯ．カウンター４
１００型、サンプラー３０００型を用いて測定した。

【０１２０】（８）ポリエステルのガラス転移温度Ｔｇ
及び融点Ｔｍ ストランドを切断しチップ状にした試料について、セイ
コー電子工業製ロボットＤＳＣ装置（ＲＤＣ−２２０）
を用いて、２０℃／minの昇温速度で、ポリエステルチ
ップのガラス転移温度Ｔｇおよび融点Ｔｍを評価した。

【０１２１】（９）成形板の成形 名機製作所製Ｍ１５０Ｃ（ＤＭ）射出成形機を用いて、
フィードスクリュウ回転数＝７０％、スクリュウ回転数
１２０ｒｐｍ、成形温度２８５℃、金型冷却水温度１０
℃、サイクルタイム＝約５５秒で、１ｍｍ毎に２ｍｍ〜
９ｍｍの厚さの変化する重さ１４６ｇの成形板を成形し
た。

【０１２２】（１０）ボトルの成形 名機製作所製Ｍ−１５０Ｃ（ＤＭ）射出成形機により、
射出成形温度２９０℃、フィードスクリュウ回転数７０
％、スクリュウ回転数１２０ｒｐｍ、金型冷却水温度１
８℃、サイクルタイム＝約４５秒で、胴部厚さ約３．８
ｍｍ、重さ約５８ｇのボトルの予備成形体を成形した。
次にこの予備成形体の口栓部を、近赤外線ヒーター方式
の自家製口栓部結晶化装置で加熱して口栓部を結晶化し
た。次にこの予備成形体をＣＯＲＰＯＰＬＡＳＴ社製Ｌ
Ｂ−０１Ｅ成形機で縦方法に約２．３倍、周方向に約
３．８倍の倍率に二軸延伸ブローし、引き続き約１５０
℃に設定した金型内で約６．５秒間熱固定し、容量が１
５００ｃｃの容器を成形した。延伸温度は１００℃にコ
ントロールした。

【０１２３】実施例１〜６及び比較例１〜４ 溶融重合により得られた固有粘度ＩＶ＝０．７１ｄｌ／
ｇ、ガラス転移温度Ｔｇ＝７８℃、融点Ｔｍ＝２５５℃
のポリエチレンテレフタレートをダイヘッド（１）より
ストランド状に吐出させ、冷却槽（２）に導入した。ス
トランドは冷却槽（２）中のストランドガイドセクショ
ン（３）に沿って冷却水（９）と共に流下し、且つガイ
ドプレートに向けてシャワー状に冷却水（１０）を吹き
付けて冷却した。ストランドをチップ状に切断する直前
にコンベア水（１１）を追加し、冷却水の存在下でカッ
ター（４）によりチップ状に切断した。該チップをクー
リングパイプ（５）中で流水により更に冷却しながら脱
水機（６）へ運ぶ形式の装置を用いてチップ状にした。
この時のダイヘッド（１）より吐出する際のポリエステ
ル温度Ｔｅｘｔ、平均冷却水温Ｔ、各々ストランドがチ
ップ状に切断されるまで工程におけるの単位時間当たり
の冷却水供給量Ｖ１（cm³）、単位時間当たりの冷却水
へのストランドの接触表面積Ｓ１（ｃｍ²）及びストラ
ンドが冷却水に接触している時間ｔ１(sec)及び、スト
ランドがチップ状に切断された後、チップが冷却水と分
離されるまでの単位時間当たりの冷却水量Ｖ２（c
m³）、単位時間当たりの冷却水へのストランドの接触表
面積Ｓ２（ｃｍ²）及びチップが冷却水に接触している
時間ｔ２を表１の条件下で実施した。

【０１２４】また、工業用水（河川伏流水由来）はイオ
ン交換装置で処理した、粒径１〜２５μｍの粒子が約２
５５０個／１０ｍｌ、ナトリウム含有量が０．０５ｐｐ
ｍ、マグネシウム含有量が０．０３ｐｐｍ、カルシウム
含有量が０．０３ｐｐｍ、珪素含有量が０．１３ｐｐｍ
の冷却水を用いた。

【０１２５】得られたＰＥＴチップを６０℃で７２時間
減圧乾燥し、名機製作所製Ｍ−１５０Ｃ（ＤＭ）射出成
形機により厚さ２〜９ｍｍの成形板を成形した。射出成
形温度は２８５℃とした。５ｍｍ厚の部分を切り出し、
ヘーズメーターでＨＡＺＥを測定した。また、チップに
ついて連チップ発生状況及びファイン量を観察した結果
を表１及び表２に示す。

【０１２６】比較例５ 実施例２で使用したイオン交換装置を使用せずに工業用
水をそのままチップ化時の冷却水として使用する以外は
実施例２と同様にして溶融重合ポリエステルのチップ化
を実施した。チップ化時の冷却水として使用した工業用
水中に含まれる粒径１〜２５μｍの粒子は約４９２３０
０個／１０ｍｌ、ナトリウム含有量が７．５ｐｐｍ、マ
グネシウム含有量が２．０ｐｐｍ、カルシウム含有量が
６．５ｐｐｍ、珪素含有量が１２．０ｐｐｍであった。

【０１２７】

【表１】

【０１２８】

【表２】

【０１２９】実施例７〜９及び比較例６〜７ 溶融重合により得られた固有粘度ＩＶ＝０．５６ｄｌ／
ｇ、ガラス転移温度Ｔｇ＝７８℃、融点Ｔｍ＝２５５℃
のポリエチレンテレフタレートについて、実施例１〜６
で用いた装置を使用して同様に表３に示す条件下してチ
ップ状にした。また、工業用水（河川伏流水由来）はイ
オン交換装置で処理した、粒径１〜２５μｍの粒子が約
２５５０個／１０ｍｌ、ナトリウム含有量が０．０５ｐ
ｐｍ、マグネシウム含有量が０．０３ｐｐｍ、カルシウ
ム含有量が０．０３ｐｐｍ、珪素含有量が０．１３ｐｐ
ｍの冷却水を用いた。この樹脂をひきつづき窒素雰囲気
下、約１５５℃で結晶化し、さらに窒素雰囲気下で約２
００℃に予熱後、連続固相重合反応器に送り窒素雰囲気
下、約２０５℃で固相重合した。固相重合後篩分工程お
よびファイン除去工程で連続的に処理しファインを除去
した。得られたＰＥＴ樹脂の極限粘度は０．７５デシリ
ットル／グラム、環状３量体の含量は０．３０重量％、
密度は１．４００ｇ／ｃｍ³であった。ＩＳＰ社製のＧ
ＡＦフィルターバッグＰＥ−１Ｐ２Ｓ（ポリエステルフ
ェルト、濾過精度１μｍ）である水中の粒子除去装置
（２２）を設置し、この装置（２２）を経由したイオン
交換水の導入口（２１）、処理槽上部の原料チップ供給
口（１４）、処理槽の処理水上限レベルに位置するオー
バーフロー排出口（１５）、処理槽下部のポリエステル
チップと処理水の混合物の排出口（１６）、オーバーフ
ロー排出口から排出された処理水と、処理槽下部の排出
口から排出されたポリエステルチップの水切り装置であ
る（連続式遠心分離機）（１７）を経由した処理水が、
濾材が紙製の３０μｍのベルト式フィルターである濾過
装置（１８）を経由して再び水処理槽へ送る配管（１
９）、これらのファイン除去済み処理水の導入口（２
０）およびファイン除去済み処理水中のアセトアルデヒ
ドやグリコ−ル等を吸着処理させる吸着塔（２３）を備
えた内容量５００リットルの塔型の、図２に示す処理槽
を使用して上記のＰＥＴチップを水処理した。水処理装
置のイオン交換水の導入口（２１）で採取した水中の粒
径１〜２５μｍの粒子含有量は約２５００（個／１０ｍ
ｌ）であった。

【０１３０】ＰＥＴチップを処理水温度９５℃にコント
ロールされた水処理槽へ５０ｋｇ／時間の速度で処理槽
の上部（１４）から連続投入を開始した。投入開始から
５時間経過後に、ＰＥＴチップの水処理槽への投入を続
けたまま水処理槽の下部（１６）からＰＥＴチップを５
０ｋｇ／時間の速度で処理水ごと抜出しを開始すると共
に、風力を利用した連続式遠心脱水装置（１７）を経由
した処理水を濾過装置（１８）を経由して再び水処理槽
に戻して繰り返し使用を開始した。なお、処理槽より排
出する処理水中の微粉量は約３０ｐｐｍであった。１０
０時間連続運転後の水処理したＰＥＴチップ（ファイン
含量は約５ｐｐｍ）を減圧乾燥し、名機製作所製Ｍ−１
５０Ｃ（ＤＭ）射出成形機によりボトルの予備成形体を
成形した。射出成形温度は２９０℃とした。次にこの予
備成形体の口栓部を、近赤外線ヒーター方式の自家製口
栓部結晶化装置で加熱して口栓部を結晶化した。次にこ
の予備成形体をＣＯＲＰＯＰＬＡＳＴ社製のＬＢ−０１
Ｅ成形機で縦方法に約２．５倍、周方向に約５倍の倍率
に二軸延伸ブローし、引き続き約１５０℃に設定した金
型内で約６．５秒間熱固定し、容量が１５００ｃｃの容
器を成形した。延伸温度は１００℃にコントロールし
た。得られた容器のヘイズは０．７％で優れた透明性を
示す。

【０１３１】比較例８ 実施例８で使用したイオン交換装置を使用せずに工業用
水をそのままチップ化時の冷却水として使用する以外は
実施例８と同様にして溶融重合ポリエステルのチップ化
を実施した。チップ化時の冷却水として使用した工業用
水中に含まれる粒径１〜２５μｍの粒子は約４９２３０
０個／１０ｍｌ、ナトリウム含有量が７．５ｐｐｍ、マ
グネシウム含有量が２．０ｐｐｍ、カルシウム含有量が
６．５ｐｐｍ、珪素含有量が１２．０ｐｐｍであった。

【０１３２】

【表３】

【０１３３】

【発明の効果】本発明は、溶融重合により得られたポリ
エステルを０．０２≦（Ｖ１／Ｓ１）×ｔ１×ΔＴ≦
０．３５…（１）式の条件下でチップ状に切断すること
により、成形品中に気泡やフィッシュアイが発生し難
く、成形品の結晶化コントロール性が良好で透明性に優
れ、またポリエステルチップの水処理を行った場合には
処理槽や配管の汚れを少なくし、ボトル等の成形時での
金型汚れを発生させ難いポリエステルを有利に製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のポリエステルの製造方法に用いる装
置の概略図１

【図２】 本発明のポリエステルの製造方法に用いる装
置の概略図。

【符号の説明】

１ ダイヘッド ２ 冷却槽 ３ ストランドガイドセクション ４ カッター ５ クーリングパイプ ６ 脱水機 ７ 濾過器 ８ 熱交換機 ９ 滑り台水 １０ シャワー水 １１ コンベア水 １２ ストランド １３ 処理水導入部 １４ 原料チップ供給口 １５ オーバーフロー排出口 １６ ポリエステルチップと処理水との排出口 １７ 連続式遠心脱水装置 １８ ファイン除去濾過装置 １９ 配管 ２０ 処理水導入口 ２１ イオン交換水導入口 ２２ 粒子除去装置 ２３ 吸着塔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F201 AA24 AG01 AH55 AK02 AM30 AM32 AP05 AP10 AP13 AP20 AR17 BA02 BC01 BC07 BC12 BC17 BC19 BL11 BL12 BN12 BN22 BQ40 4J029 AA01 AA03 AB04 AB07 AD01 AE01 BA03 CB06A KF02 KH03 KH05 KH06 LB04 LB05

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融重合により得られたポリエステルを
   ダイヘッドからストランド状に吐出し、冷却、固化後チ
   ップ状に切断するポリエステルの製造方法において、下
   記の式（１）式を満足する条件下でチップ状に切断する
   ことを特徴とするポリエステルの製造方法。 ０．０２≦（Ｖ１／Ｓ１）×ｔ１×ΔＴ≦０．３５ （１）式 ここで、 ΔＴ＝（Ｔｇ−Ｔ）／（Ｔext−Ｔ） Ｔｇ＝ポリエステルのガラス転移温度（℃） Ｔｅｘｔ＝ポリエステルをダイヘッドよりストランド状
   に吐出させる際の温度Ｔｅｘｔ（℃） Ｔ＝冷却水温（℃）（但しＴは５≦Ｔ≦９５(℃)且つＴ
   ＜Ｔｇを満たす。） Ｖ１＝ストランドがチップ状に切断されるまでの工程に
   於ける単位時間当たりの冷却水量（cm³／ｓｅｃ） Ｓ１＝ストランドがチップ状に切断されるまでの工程に
   於ける単位時間当たりの冷却水が接触するストランドの
   表面積（ｃｍ²／ｓｅｃ） ｔ１＝ストランドがチップ状に切断されるまでの工程に
   於けるストランドと冷却水が接触している時間(sec)
2. 【請求項２】 溶融重合により得られたポリエステルを
   請求項１記載の条件下でチップ状に切断した後に、下記
   の式（２）式を満足する条件下でチップを冷却すること
   を特徴とするポリエステルの製造方法。 ０．２０≦（Ｖ２／Ｓ２）×ｔ２×ΔＴ （２）式 ここで、 ΔＴ＝（Ｔｇ−Ｔ）／（Ｔext−Ｔ） Ｖ２＝ストランドがチップ状に切断された後から、チッ
   プと冷却水が分離されるまでの工程に於ける単位時間当
   たりの冷却水量（cm³／ｓｅｃ） Ｓ２＝ストランドがチップ状に切断された後から、チッ
   プと冷却水が分離されるまでの工程に於ける単位時間当
   たりの冷却水が接触するチップ表面積（ｃｍ²／ｓｅ
   ｃ） ｔ２＝ストランドがチップ状に切断された後から、チッ
   プと冷却水が分離されるまでの工程に於けるチップと冷
   却水に接触している時間(sec)を示す。
3. 【請求項３】 請求項１あるいは２記載のポリエステル
   の製造方法において、冷却水の中に存在する粒径１〜２
   ５μｍの粒子を５００００個／１０ｍｌ以下含み、ナト
   リウムの含有量、マグネシウムの含有量、珪素の含有量
   及びカルシウムの含有量をそれぞれＮ、Ｍ、Ｓ、Ｃとし
   た場合、下記の（３）〜（６）式の少なくとも一つを満
   足する水を使用することを特徴とするポリエステルの製
   造方法。 Ｎ ≦ １．０（ｐｐｍ） （３） Ｍ ≦ ０．５（ｐｐｍ） （４） Ｓ ≦ ２．０（ｐｐｍ） （５） Ｃ ≦ １．０（ｐｐｍ） （６）
4. 【請求項４】 請求項１〜３に記載の何れかに記載の方
   法によってポリエステルを製造する際に、使用する冷却
   水の少なくとも一部を繰り返し使用することを特徴とす
   るポリエステルの製造方法
5. 【請求項５】 請求項１〜４に記載の何れかに記載のポ
   リエステルの製造方法に於いて、（１）ダイヘッドより
   溶融重合ポリエステルをストランド状に吐出し、（２）
   ストランドガイドセクションでストランドを水で冷却
   し、（３）ストランドを冷却水の存在下でチップ状に切
   断し、（４）切断されたチップを更にクーリングパイプ
   中で水冷し、（５）脱水機により冷却水とチップを分離
   することを特徴とするポリエステルの製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１〜５に記載の何れかに記載の方
   法により得られたポリエステルを予備結晶化、固相重合
   処理を行うことを特徴とするポリエステルの製造方法
7. 【請求項７】 請求項１〜６に記載の何れかに記載の方
   法により得られたポリエステルと処理水を処理槽に供給
   してポリエステルの水処理を行うことを特徴とするポリ
   エステルの製造方法。
8. 【請求項８】 処理槽からポリエステルと共に排出する
   処理水中に存在する粒径が１〜２５μｍの粒子の個数を
   Ｘ、ナトリウムの含有量をＮ、マグネシウムの含有量を
   Ｍ、カルシウムの含有量Ｃを、珪素の含有量をＳとした
   場合、下記（７）〜（１１）の少なくとも一つを満足さ
   せて水処理を行うことを特徴とする請求項７記載のポリ
   エステルの製造方法。 １ ≦ Ｘ ≦ ５００００ （個／１０ｍｌ）……………（７） ０．００５ ≦ Ｎ ≦ １．０ （ｐｐｍ）……………（８） ０．０１ ≦ Ｍ ≦ ０．５ （ｐｐｍ）……………（９） ０．０１ ≦ Ｃ ≦ １．０ （ｐｐｍ）……………（１０） ０．０１ ≦ Ｓ ≦ ２．０ （ｐｐｍ）……………（１１）
9. 【請求項９】 ポリエステルがポリアルキレンテレフタ
   レートであることを特徴とする請求項１〜８何れかに記
   載のポリエステルの製造方法
10. 【請求項１０】 ポリエステルの主たる繰り返し単位が
    エチレンテレフタレートから構成され、且つポリエステ
    ルの極限粘度が０．５５〜１．３ｄｌ／ｇであることを
    特徴とする請求項１〜９何れかに記載のポリエステルの
    製造方法。