JP2002327088A - Production method of purified thermoplastic polyester resin - Google Patents

Production method of purified thermoplastic polyester resin

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JP2002327088A
JP2002327088A JP2001136661A JP2001136661A JP2002327088A JP 2002327088 A JP2002327088 A JP 2002327088A JP 2001136661 A JP2001136661 A JP 2001136661A JP 2001136661 A JP2001136661 A JP 2001136661A JP 2002327088 A JP2002327088 A JP 2002327088A
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resin
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thermoplastic polyester
polyester resin
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JP2001136661A
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Akio Kobayashi
昭雄 小林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for recovering a highly purified resin at low cost by purification treatment of a thermoplastic polyester resin waste under simple treatment condition. SOLUTION: Pulverized material of the thermoplastic polyester resin waste is wetted with an alkaline solution selected from an aqueous solution and a water/alcohol mixed solution of an alkali, and is subjected to heat treatment at 60-100 deg.C. An amount corresponding to 0.5-15 wt.% of total of the above pulverized material, is removed as a reaction product with alkali from the surface of the pulverized material, to form a purified thermoplastic polyester resin.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエチレンテレ
フタレート(PET)樹脂などの熱可塑性ポリエステル
樹脂を主成分とする樹脂廃棄物から精製樹脂を製造する
方法に関し、さらに詳しくは、熱可塑性ポリエステル樹
脂廃棄物をフレーク状などの破砕物の状態で処理して、
不純物、分解生成物、汚れなどを選択的に除去して、リ
サイクル可能な精製された樹脂を製造する方法に関す
る。本発明の製造方法は、PETボトルなどの廃棄物か
ら精製樹脂を高収率で回収するのに好適に適用すること
ができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a purified resin from a resin waste mainly composed of a thermoplastic polyester resin such as polyethylene terephthalate (PET) resin, and more particularly, to a method for producing a thermoplastic polyester resin waste. Is processed in the form of crushed material such as flakes,
The present invention relates to a method for producing a purified recyclable resin by selectively removing impurities, decomposition products, dirt, and the like. The production method of the present invention can be suitably applied to recover a purified resin from waste such as a PET bottle in a high yield.

【0002】[0002]

【従来の技術】熱可塑性ポリエステル樹脂は、耐熱性、
耐薬品性、機械的性質、電気的性質、バリア性、透明
性、衛生性などに優れているため、ボトル、トレー、繊
維、フィルムなどとして広範な分野で使用されている。
特に、食品用包装材料分野では、PETボトルが多量に
使用されており、廃棄物処理が大きな問題となってい
る。そのため、使用済みPETボトルなどの熱可塑性ポ
リエステル樹脂廃棄物の回収・リサイクルは、世界各国
で解決すべき課題の一つとして位置付けられている。日
本でも、1997年4月からの容器包装リサイクル法の
施行により、使用済みPETボトルの回収・リサイクル
の促進が図られている。
2. Description of the Related Art Thermoplastic polyester resin has heat resistance,
Because of its excellent chemical resistance, mechanical properties, electrical properties, barrier properties, transparency, hygiene, etc., it is used in a wide range of fields as bottles, trays, fibers, films and the like.
Particularly, in the field of food packaging materials, PET bottles are used in large quantities, and waste disposal is a major problem. Therefore, the collection and recycling of waste thermoplastic polyester resin such as used PET bottles is positioned as one of the issues to be solved around the world. In Japan, the enforcement of the Containers and Packaging Recycling Law from April 1997 has been aimed at promoting the collection and recycling of used PET bottles.

【0003】従来、使用済み熱可塑性ポリエステル樹脂
製品の回収・リサイクルに関する技術開発は、主として
PETボトルなどのPET樹脂製品を中心に進められて
きたが、他の熱可塑性飽和ポリエステル樹脂について
も、化学的構造や物性が類似していることから、PET
樹脂に準じて考えることができる。具体的に、PETボ
トルの回収・リサイクルでは、使用済みのPETボトル
を分別収集し、ボトルを洗浄した後、無色ボトルを選別
して、粉砕機によりフレーク状やチップ状などの細片状
に破砕している。比重による選別や風力による選別など
により、破砕物から他の樹脂や金属などの異物を除去
し、次いで、破砕物を洗浄して接着剤などを除去してい
る。破砕物の洗浄後は、熱風乾燥し、フルイで微粉を除
去して、精製された細片状のPET樹脂を得ている。洗
浄・乾燥した細片状の回収PET樹脂は、成形品の用途
などに再利用されている。
Conventionally, technology development relating to the collection and recycling of used thermoplastic polyester resin products has been mainly conducted mainly on PET resin products such as PET bottles. However, other thermoplastic saturated polyester resins are also chemically developed. Because of similar structure and physical properties, PET
It can be considered according to the resin. Specifically, in the collection and recycling of PET bottles, used PET bottles are sorted and collected, and after washing the bottles, colorless bottles are selected and crushed into flakes or chips by a crusher. are doing. Foreign materials such as other resins and metals are removed from the crushed material by sorting by specific gravity or by wind force, and then the crushed material is washed to remove an adhesive or the like. After washing the crushed material, it is dried with hot air, and fine powder is removed with a sieve to obtain a purified strip-shaped PET resin. The washed and dried strip-shaped recovered PET resin is reused for use in molded articles.

【0004】ところが、このような破砕、選別、洗浄な
どの物理的な方法により、PETボトルに混入したり、
付着している異物を除去する方法では、充分に精製され
た高品質のPET樹脂を回収することができない。PE
T樹脂は、ボトルなどの成形品に溶融成形加工する際
に、水分や熱により部分的に加水分解や熱分解を受けや
すく、その結果、成形品中には、低分子量物を含む各種
分解生成物が溶け込んでいる。
[0004] However, by such physical methods such as crushing, sorting, and washing, PET bottles may be mixed or mixed.
The method of removing adhering foreign substances cannot recover a sufficiently purified high-quality PET resin. PE
T resin is susceptible to partial hydrolysis and thermal decomposition by moisture and heat when melt-molded into molded products such as bottles. As a result, various degraded products including low molecular weight products are produced in molded products. Things are melting in.

【0005】そのため、前記の如き方法で処理した細片
状の回収PET樹脂は、原料樹脂よりも物性が低下して
いるのが普通である。また、細片状の回収PET樹脂
は、分解生成物に起因すると推定される着色がみられ
る。このような細片状の回収PET樹脂を用いて溶融成
形加工を行うと、PET樹脂と分解生成物との間の結晶
化速度の違い、溶融温度の違いなどのために、無色透明
な成形品を得ることが困難である。したがって、前記の
如き方法により処理された細片状の回収PET樹脂は、
同じ用途に完全に再利用することが困難であるため、低
品質の加工品への用途に限定されざるを得なかった。
[0005] Therefore, the strip-shaped recovered PET resin treated by the above-described method generally has lower physical properties than the raw material resin. In addition, the strip-shaped recovered PET resin has coloring that is presumed to be caused by decomposition products. When melt molding is performed using such strip-shaped recovered PET resin, a colorless and transparent molded article is produced due to a difference in crystallization speed between the PET resin and the decomposition product, a difference in melting temperature, and the like. Is difficult to obtain. Therefore, the strip-shaped recovered PET resin treated by the method as described above,
Since it is difficult to completely reuse the same use, the use has to be limited to a low-quality processed product.

【0006】一方、PET樹脂の解重合によるケミカル
リサイクルの研究開発が進められており、既に実用段階
に入っているとの報告もなされている。PET樹脂の解
重合法には、加水分解法とアルコール分解法(アルコリ
シス)とがある。加水分解法では、水、酸、水酸化ナト
リウム、水酸化アンモニウムなどを用いて、PET樹脂
を完全にテレフタル酸とエチレングリコールに分解す
る。例えば、特開平11−21374号公報には、異物
混合されたPET樹脂を主成分とする廃棄物をアルカリ
の存在下に加水分解するに際し、反応温度を140〜2
00℃の範囲に保持するPET樹脂廃棄物の化学的処理
方法が提案されている。
On the other hand, research and development of chemical recycling by depolymerization of PET resin has been promoted, and it has been reported that it has already entered the practical stage. The PET resin depolymerization method includes a hydrolysis method and an alcoholysis method (alcolysis). In the hydrolysis method, the PET resin is completely decomposed into terephthalic acid and ethylene glycol using water, an acid, sodium hydroxide, ammonium hydroxide, or the like. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-21374 discloses that when a waste mainly composed of a PET resin mixed with foreign substances is hydrolyzed in the presence of an alkali, the reaction temperature is set to 140 to 2 times.
A method for chemically treating PET resin waste kept at a temperature of 00 ° C. has been proposed.

【0007】アルコール分解法には、エチレングリコー
ルを用いてPET樹脂をビス(2−ヒドロキシエチル)
テレフタレートオリゴマーに分解するグリコリシス法
と、メタノールを用いてPET樹脂を完全にジメチルテ
レフタレートとエチレングリコールに分解するメタノリ
シス法とが知られている。グリコリシス法は、不純物の
除去が困難なため、高純度の原料が必要であり、再生P
ET樹脂の適用範囲も限られている。
[0007] In the alcoholysis method, ethylene glycol is used to convert a PET resin into bis (2-hydroxyethyl).
There are known a glycolysis method in which a PET resin is decomposed into terephthalate oligomers, and a methanolysis method in which a PET resin is completely decomposed into dimethyl terephthalate and ethylene glycol using methanol. The glycolysis method requires a high-purity raw material because it is difficult to remove impurities.
The application range of ET resin is also limited.

【0008】PET樹脂を構成モノマー成分にまで分解
する加水分解法やメタノリシス法によれば、如何なる分
野にも適用できる原料を得ることが可能である。しかし
ながら、PET樹脂廃棄物の種類によっては、比較的簡
単にモノマーにまで分解できるものもあるが、通常は、
解重合過程で様々な副反応が生じたり、異物が分解した
り、あるいは異物とモノマーとの副反応が起きたりし
て、回収モノマーの純度や収率が大きく低下するという
問題があった。また、従来より実施されているモノマー
成分にまで分解する技術では、大規模な設備と厳密な工
程管理の下で、高温域で分解処理が行われているのが実
情である。PET樹脂の解重合法は、一般に、分解のた
めのコストが嵩み、再重合に伴うコストもかかり、さら
には、再重合時の副生物が産業廃棄物となるという問題
があった。
According to a hydrolysis method or a methanolysis method in which a PET resin is decomposed into constituent monomer components, it is possible to obtain a raw material applicable to any field. However, some types of PET resin waste can be relatively easily decomposed into monomers.
There are problems that various side reactions occur during the depolymerization process, foreign substances are decomposed, or side reactions between the foreign substances and the monomers occur, thereby greatly reducing the purity and yield of the recovered monomers. Further, in the conventional technology of decomposing into monomer components, the fact is that the decomposition treatment is performed in a high temperature region under large-scale facilities and strict process control. In general, the depolymerization method of PET resin has a problem that the cost for decomposition is high, the cost for repolymerization is high, and the by-product at the time of repolymerization becomes industrial waste.

【0009】したがって、使用済みPETボトルなどの
熱可塑性ポリエステル樹脂廃棄物を樹脂のままで高度に
精製し、再利用することができるならば、コストの低減
が可能となり、廃棄物処理問題の解決に大きく寄与する
ことができるが、従来の方法では、樹脂のままで高度に
精製することは極めて困難であった。
Therefore, if waste thermoplastic polyester resin such as used PET bottles can be highly purified and reused as a resin, cost can be reduced, and the problem of waste disposal can be solved. Although it can greatly contribute, it is extremely difficult to highly purify the resin as it is by the conventional method.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、熱可
塑性ポリエステル樹脂廃棄物を簡単で効率的な処理方法
により精製することにより、環境への負荷が小さく、低
コストで、高度に精製された樹脂を回収することができ
る精製樹脂の製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to purify a thermoplastic polyester resin waste by a simple and efficient treatment method, thereby reducing the environmental burden, reducing the cost, and obtaining a highly purified waste. It is an object of the present invention to provide a method for producing a purified resin capable of recovering a purified resin.

【0011】具体的に、本発明の目的は、熱可塑性ポリ
エステル樹脂廃棄物をフレーク状などの破砕物の状態で
精製処理して、色調と機械的物性が良好で、原料樹脂に
匹敵する物性を有する精製樹脂を高収率で回収すること
ができる精製樹脂の製造方法を提供することにある。
Specifically, an object of the present invention is to purify a thermoplastic polyester resin waste in the form of a crushed product such as flakes to obtain a material having good color tone and mechanical properties and comparable to the raw material resin. An object of the present invention is to provide a method for producing a purified resin capable of recovering a purified resin having a high yield.

【0012】本発明者は、使用済みPETボトルなどの
熱可塑性ポリエステル樹脂廃棄物をフレーク状やチップ
状などの細片状に破砕し、得られた破砕物をアルカリと
アルコールとの混合液(例えば、水酸化カリウムとメタ
ノールとの混合液)中に浸漬し、常温などの比較的穏や
かな温度条件で放置すると、該破砕物の表面に存在する
分解生成物などの不純物が選択的に除去されて、色調と
機械的物性に優れた精製樹脂を固形物として回収できる
ことを見いだした(特願2000−028347号)。
The inventor of the present invention crushes waste thermoplastic polyester resin such as used PET bottles into small pieces such as flakes and chips, and converts the obtained crushed material into a mixture of alkali and alcohol (for example, , A mixture of potassium hydroxide and methanol) and left at relatively mild temperature conditions, such as room temperature, to selectively remove impurities such as decomposition products present on the surface of the crushed material. It has been found that a purified resin excellent in color tone and mechanical properties can be recovered as a solid (Japanese Patent Application No. 2000-28347).

【0013】しかし、この方法では、未反応のアルカリ
や樹脂に付着した微量のアルコールが廃棄されるという
問題があり、環境への負荷やコスト面で更なる改良が必
要であった。また、この方法では、アルカリによる分解
反応の制御が充分ではないという問題もあった。そこ
で、さらに研究を続けた結果、熱可塑性ポリエステル樹
脂廃棄物の破砕物をアルカリの水溶液及び水/アルコー
ル混合溶液から選ばれるアルカリ溶液で湿潤させて、比
較的高温で加熱処理することにより、該破砕物の表面か
ら不純物をアルカリとの反応生成物として除去する方法
に想到した。
However, this method has a problem that unreacted alkali and a small amount of alcohol adhering to the resin are discarded, and further improvements in environmental load and cost are required. In addition, in this method, there is a problem that the decomposition reaction by the alkali is not sufficiently controlled. Therefore, as a result of further research, the crushed thermoplastic polyester resin waste was moistened with an alkali solution selected from an aqueous alkali solution and a water / alcohol mixed solution, and subjected to a heat treatment at a relatively high temperature. A method for removing impurities from the surface of a product as a reaction product with an alkali has been conceived.

【0014】熱可塑性ポリエステル樹脂の分解生成物
は、該樹脂より溶融温度が低いため、溶融成形時に成形
品の表面付近に多く分布すると推定される。また、分解
生成物の多い箇所では、成形品の機械的強度が低いた
め、破砕工程でフレーク状など細片状に引き千切れる際
に、分解生成物が千切れた破砕物の表面近くに多く存在
することになる。そのため、熱可塑性ポリエステル樹脂
廃棄物の破砕物をアルカリ溶液で湿潤させて、加熱する
と、その表面近傍に多く存在する分解生成物がアルカリ
と反応して選択的に除去され、高度に精製された破砕物
を高収率で回収することができる。その結果、精製前の
褐色または淡褐色の破砕物に、本発明の方法を適用する
と、無色透明または白色半透明の色調に改善され、機械
的物性も改善された精製樹脂を固形で回収することがで
きる。
Since the decomposition product of the thermoplastic polyester resin has a lower melting temperature than that of the resin, it is presumed that the decomposition product is largely distributed near the surface of the molded article during melt molding. In addition, since the mechanical strength of the molded product is low in places with a large amount of decomposition products, when the crushing process breaks into small pieces such as flakes, the decomposition products are often located near the surface of the shredded crushed material. Will exist. Therefore, when the crushed product of thermoplastic polyester resin waste is wetted with an alkaline solution and heated, decomposition products that are present in the vicinity of the surface react with the alkali and are selectively removed, resulting in highly purified crushed material. Can be recovered in high yield. As a result, when the method of the present invention is applied to a brown or light brown crushed material before purification, a colorless transparent or white translucent color is improved, and a purified resin having improved mechanical properties can be recovered as a solid. Can be.

【0015】本発明の方法によれば、簡単な設備と安価
な処理薬品を用いて精製処理することが可能である。高
温で処理することにより、アルカリのアルコール水溶液
や水/アルコール混合溶液を用いた場合に、アルコール
を効率よく回収することができる。しかも、破砕物の表
面をアルカリ溶液で湿潤させるだけであり、アルカリ量
の制御が簡単である。本発明の製造方法により得られた
精製樹脂は、フレーク状やチップ状など細片状の形態で
成形品用途に再利用することが可能であり、再重合に伴
うコストや副生物の生成を抑制することができる。本発
明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったもので
ある。
According to the method of the present invention, it is possible to purify using simple equipment and inexpensive processing chemicals. When the treatment is performed at a high temperature, the alcohol can be efficiently recovered when an alkaline alcohol aqueous solution or a water / alcohol mixed solution is used. Moreover, only the surface of the crushed material is wetted with the alkali solution, and the control of the alkali amount is easy. The purified resin obtained by the production method of the present invention can be reused for molded articles in the form of flakes or chips, and suppresses the cost and by-products associated with repolymerization. can do. The present invention has been completed based on these findings.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、熱可塑性ポリエステル樹脂廃棄物の破砕物をアルカ
リの水溶液及び水/アルコール混合溶液から選ばれるア
ルカリ溶液で湿潤させて、60〜100℃の温度で加熱
処理することにより、該破砕物の表面から全量の0.5
〜15重量%に相当する量をアルカリとの反応生成物と
して除去することを特徴とする精製熱可塑性ポリエステ
ル樹脂の製造方法が提供される。
Thus, according to the present invention, a crushed thermoplastic polyester resin waste is wetted with an alkaline solution selected from an aqueous alkali solution and a mixed solution of water / alcohol at 60 to 100 ° C. Heat treatment at a temperature of 0.5 to 0.5% of the total amount from the surface of the crushed material.
A method for producing a purified thermoplastic polyester resin, characterized in that an amount corresponding to 1515% by weight is removed as a reaction product with an alkali.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】1.熱可塑性ポリエステル樹脂廃
棄物 本発明が対象とする熱可塑性ポリエステル樹脂として
は、ポリエチレンテレフタレート(PET樹脂)、ポリ
ブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリエチレン
ナフタレート(PEN)樹脂、ポリシクロヘキシレンジ
メチレンテレフタレート(PCT)樹脂などが挙げられ
る。これらの中でも、成形品の分別収拾が広く行われ、
かつ、洗浄・乾燥した細片状の回収PET樹脂の入手が
容易なPET樹脂が好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Thermoplastic polyester resin waste The thermoplastic polyester resin targeted by the present invention includes polyethylene terephthalate (PET resin), polybutylene terephthalate (PBT) resin, polyethylene naphthalate (PEN) resin, and polycyclohexylene dimethylene terephthalate (PCT). ) Resins. Among these, sorting and collecting of molded articles is widely performed,
Further, a PET resin which is easy to obtain a washed and dried strip-shaped recovered PET resin is preferable.

【0018】熱可塑性ポリエステル樹脂廃棄物として
は、特に制限されないが、使用済みのPETボトル、P
ETトレー、産業廃棄物としての各種のPET樹脂廃棄
物等が挙げられる。樹脂廃棄物の破砕物としては、フレ
ーク状またはチップ状などの細片状に破砕したものが挙
げられる。破砕後、常法に従って異物を除去し、洗浄・
乾燥した破砕物(例えば、前記の回収PET樹脂)を用
いると、より高純度の精製樹脂破砕物を回収することが
できるので好ましい。
The thermoplastic polyester resin waste is not particularly limited, but may be used PET bottles, P
Examples include ET trays and various PET resin wastes as industrial wastes. Examples of the crushed resin waste include crushed pieces such as flakes and chips. After crushing, remove foreign substances according to the standard method,
It is preferable to use a dried crushed product (for example, the above-mentioned recovered PET resin) because a crushed product of a higher purity can be recovered.

【0019】2.アルカリ溶液 本発明で使用するアルカリとしては、水酸化ナトリウム
(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)、水酸化カル
シウムなどを挙げることができる。これらのなかでも、
反応性の点で、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが
好ましい。アルカリ溶液としては、アルカリの水溶液及
び水/アルコール混合溶液がある。
2. Alkaline Solution Examples of the alkali used in the present invention include sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), and calcium hydroxide. Of these,
In terms of reactivity, sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferred. Examples of the alkaline solution include an aqueous solution of an alkali and a mixed solution of water / alcohol.

【0020】アルカリ水溶液のアルカリの濃度は、好ま
しくは15〜50重量%、より好ましくは20〜45重
量%である。アルカリ水溶液は、熱可塑性ポリエステル
樹脂廃棄物の破砕物(以下、単に「破砕物」と略記する
ことがある)との反応速度が比較的遅いので、アルカリ
を高濃度で用いることが好ましい。ただし、高濃度のア
ルカリ水溶液を大量に使用すると、高温処理条件下での
不純物の除去率が大きくなりすぎて、精製樹脂の回収率
が低下する。回収率を所定の範囲内に調節するために、
破砕物の表面が一様に濡れる程度の液量に調整すること
が望ましい。
The concentration of the alkali in the aqueous alkali solution is preferably 15 to 50% by weight, more preferably 20 to 45% by weight. The alkali aqueous solution has a relatively low reaction rate with the crushed thermoplastic polyester resin waste (hereinafter, may be simply abbreviated as “crushed product”), and therefore it is preferable to use the alkali in a high concentration. However, when a large amount of a high-concentration alkaline aqueous solution is used, the removal rate of impurities under high-temperature treatment conditions becomes too large, and the recovery rate of the purified resin decreases. To adjust the recovery within a predetermined range,
It is desirable to adjust the amount of liquid to such an extent that the surface of the crushed material is uniformly wetted.

【0021】アルカリの水/アルコール混合溶液に使用
するアルコールとしては、メタノール、エタノール、n
−プロパノール、i−プロパノール、n−ブタノールな
どの一価の低級アルコールが好ましく、メタノール及び
エタノールがより好ましく、メタノールが特に好まし
い。
The alcohol used in the alkali water / alcohol mixed solution includes methanol, ethanol, n
Monohydric lower alcohols such as -propanol, i-propanol and n-butanol are preferred, methanol and ethanol are more preferred, and methanol is particularly preferred.

【0022】アルカリのアルコール溶液の場合、その使
用量が多すぎると、アルコールの回収が困難で、散逸量
も増加し、コストへの負荷、環境への負荷をかけるなど
の問題を生じやすい。そこで、本発明では、アルカリの
水/アルコール混合溶液を使用することにより、これら
の問題点を回避することができる。水とアルコールとの
混合比率(重量比)は、好ましくは1:99〜90:1
0、より好ましくは3:97〜70:30、特に好まし
くは5:95〜60:40である。水/アルコール混合
溶液のアルカリ濃度は、好ましくは1〜48重量%、よ
り好ましくは3〜45重量%、さらに好ましくは5〜4
0重量%である。
In the case of using an alkaline alcohol solution, if the amount is too large, it is difficult to recover the alcohol, the amount of the alcohol dissipated increases, and problems such as an increase in cost and an increase in the environment are likely to occur. Therefore, in the present invention, these problems can be avoided by using an alkali water / alcohol mixed solution. The mixing ratio (weight ratio) of water and alcohol is preferably 1:99 to 90: 1.
0, more preferably 3:97 to 70:30, particularly preferably 5:95 to 60:40. The alkali concentration of the water / alcohol mixed solution is preferably 1 to 48% by weight, more preferably 3 to 45% by weight, and still more preferably 5 to 4% by weight.
0% by weight.

【0023】アルカリの水/アルコール混合溶液を調製
するには、先ず高濃度のアルカリ水溶液を作製し、これ
をアルコールで希釈する方法が好ましい。この場合、例
えば、15〜50重量%程度の高濃度のアルカリ水溶液
を作製しておき、これにアルコールを加えて、所望のア
ルカリ濃度に調整した混合溶液とすることが望ましい。
アルカリの水/アルコール混合溶液を用いることによ
り、破砕物とアルカリとの接触効果を高めることができ
る。例えば、高濃度のアルカリ水溶液にアルコールを加
えた混合溶液を用いると、次のような作用効果を奏する
ことができる。
In order to prepare an alkali water / alcohol mixed solution, it is preferable to first prepare a high-concentration aqueous alkali solution and dilute it with alcohol. In this case, for example, it is desirable to prepare a high-concentration aqueous alkali solution of about 15 to 50% by weight, add alcohol to this aqueous solution, and obtain a mixed solution adjusted to a desired alkali concentration.
By using an alkali water / alcohol mixed solution, the contact effect between the crushed material and the alkali can be enhanced. For example, when a mixed solution in which alcohol is added to a high-concentration alkaline aqueous solution is used, the following effects can be obtained.

【0024】第一に、高濃度のアルカリ水溶液をアルコ
ールで希釈した混合溶液は、アルカリのアルコール溶液
に比べて破砕物との反応速度が低いので、破砕物と室温
などの低温で接触させて湿潤させると、破砕物の表面に
アルカリを薄く均一に付着させることができる。
First, a mixed solution obtained by diluting a high-concentration alkaline aqueous solution with alcohol has a lower reaction rate with a crushed product than an alkali alcohol solution. By doing so, the alkali can be thinly and uniformly attached to the surface of the crushed material.

【0025】第二に、60℃以上の温度で加熱処理を行
なうと、先ずアルコールが蒸発するため、破砕物の表面
のアルカリ濃度が高まる。同時に、蒸発したアルコール
は、効率よく回収することができる。
Second, when the heat treatment is performed at a temperature of 60 ° C. or higher, the alcohol evaporates first, so that the alkali concentration on the surface of the crushed material increases. At the same time, the evaporated alcohol can be efficiently recovered.

【0026】そこで、破砕物の表面から除去する不純物
や樹脂自体の分解に必要なだけの量を含有するアルカリ
水溶液をアルコールで希釈して用いると、アルカリとの
反応による不純物等の除去を精密に制御することがで
き、アルカリやアルコールのロスを最小限に抑制するこ
とができる。
Therefore, if an alkaline aqueous solution containing an amount necessary to decompose the resin and the impurities to be removed from the surface of the crushed material is diluted with alcohol and used, the removal of the impurities and the like by the reaction with the alkali can be performed precisely. It can be controlled, and loss of alkali or alcohol can be suppressed to a minimum.

【0027】また、加熱処理温度を60〜100℃の間
で制御することにより、アルコールの回収効率を向上さ
せ、さらには、水分を蒸発させて破砕物表面に濃いアル
カリを付着させ、精製処理効率を向上させることができ
る。濃いアルカリと破砕物とは、高温条件下で反応する
ので、破砕物の表面の一部は、アルカリと反応して、表
面に多い不純物やオリゴマーに加えて分解されるが、ア
ルカリ量を精密に制御できるため、目標とした収率で精
製樹脂を回収することができる。
Further, by controlling the heat treatment temperature between 60 ° C. and 100 ° C., the recovery efficiency of alcohol is improved, and further, the moisture is evaporated to attach a strong alkali to the surface of the crushed material, thereby improving the purification treatment efficiency. Can be improved. Since the strong alkali and the crushed material react under high temperature conditions, part of the surface of the crushed material reacts with the alkali and is decomposed in addition to impurities and oligomers on the surface, but the amount of alkali is precisely adjusted. Since the control can be performed, the purified resin can be recovered at a target yield.

【0028】アルカリ溶液中のアルカリ濃度を高くする
と、樹脂の加水分解が進みやすくなり、処理中に樹脂が
劣化したり、精製樹脂の回収率が低下する。アルカリ濃
度が低すぎると、精製処理に長時間を要し、不純物の除
去効率が低下する。
When the alkali concentration in the alkali solution is increased, the hydrolysis of the resin is apt to proceed, and the resin is deteriorated during the treatment and the recovery rate of the purified resin is reduced. If the alkali concentration is too low, the purification process takes a long time, and the efficiency of removing impurities is reduced.

【0029】3.精製処理工程 本発明では、熱可塑性ポリエステル樹脂廃棄物の破砕物
をアルカリ溶液で湿潤させて、60〜100℃の温度で
加熱処理することにより、該破砕物の表面から全量の
0.5〜15重量%に相当する量をアルカリとの反応生
成物として除去する。破砕物をアルカリ溶液で湿潤させ
るには、例えば、破砕物にアルカリ溶液を噴霧したり、
振り掛けたり、室温付近で破砕物とアルカリ溶液とを混
ぜ合わせたりする方法がある。
3. Purification Treatment Step In the present invention, the crushed thermoplastic polyester resin waste is wetted with an alkaline solution and heated at a temperature of 60 to 100 ° C., so that the total amount of 0.5 to 15 from the surface of the crushed material is reduced. An amount corresponding to% by weight is removed as a reaction product with the alkali. To wet the crushed material with an alkaline solution, for example, spray the crushed material with an alkaline solution,
There are methods of sprinkling or mixing the crushed material and the alkaline solution at around room temperature.

【0030】熱可塑性ポリエステル樹脂廃棄物の破砕物
と、該破砕物の表面が濡れる程度の量のアルカリ溶液と
を接触させて、該破砕物をアルカリ溶液で湿潤させる
と、不純物の除去に必要なだけの量のアルカリを破砕物
表面と接触させることができるので好ましい。また、熱
可塑性ポリエステル樹脂廃棄物の破砕物と接触するアル
カリの量が、該破砕物の表面層から除去しようとする反
応生成物中のテレフタル酸成分の2倍モル%以内となる
ように、該破砕物を湿潤させるアルカリ溶液の量を制御
することが、処理効率やコストの面などから好ましい。
When the crushed thermoplastic polyester resin waste is brought into contact with an alkali solution in such an amount that the surface of the crushed product is wetted, and the crushed material is wetted with the alkali solution, the crushed material required for removing impurities is removed. This is preferred because only a small amount of alkali can be brought into contact with the surface of the crushed material. Further, the amount of the alkali that comes into contact with the crushed thermoplastic polyester resin waste is within 2 times mol% of the terephthalic acid component in the reaction product to be removed from the surface layer of the crushed material. It is preferable to control the amount of the alkaline solution that wets the crushed material from the viewpoint of processing efficiency and cost.

【0031】破砕物をアルカリ溶液によって湿潤させる
場合、アルカリ溶液がアルカリ水溶液である場合には、
60℃以上100℃以下の高温で両者を接触させること
ができるが、水/アルコール混合溶液の場合には、先
ず、室温などの比較的低温で両者を接触させる。アルカ
リ水溶液の場合も、室温などの比較的低温で破砕物と接
触させてもよい。
When the crushed material is wetted with an alkaline solution, when the alkaline solution is an aqueous alkaline solution,
Both can be brought into contact at a high temperature of 60 ° C. or more and 100 ° C. or less. In the case of a water / alcohol mixed solution, first, both are brought into contact at a relatively low temperature such as room temperature. In the case of an alkaline aqueous solution, it may be brought into contact with the crushed material at a relatively low temperature such as room temperature.

【0032】加熱処理は、通常、アルカリ溶液で湿潤さ
せた破砕物の温度を昇温して行う。多くの場合、破砕物
とアルカリ溶液との混合物を常に攪拌混合しながら加熱
処理を行なう。加熱処理温度は、60〜100℃であ
り、好ましくは64℃(メタノールの沸点)〜100℃
未満、より好ましくは65℃〜90℃、特に好ましくは
67℃〜83℃である。
The heat treatment is usually performed by raising the temperature of the crushed material moistened with an alkaline solution. In many cases, the heat treatment is performed while constantly stirring and mixing the mixture of the crushed material and the alkaline solution. The heat treatment temperature is 60 to 100 ° C, preferably 64 ° C (the boiling point of methanol) to 100 ° C.
Less, more preferably 65 ° C to 90 ° C, particularly preferably 67 ° C to 83 ° C.

【0033】本発明では、破砕物をアルカリ溶液で湿潤
させた状態で処理を行なうため、加熱処理温度が低すぎ
ると、アルカリと不純物などとの反応が充分に進まず、
精製処理に長時間を要したり、精製処理が不充分となり
やすい。加熱処理温度が高すぎると、過度に反応が進行
して、精製樹脂の回収率が低下したり、アルコールや水
の蒸発だけではなく、分解生成物のエチレングリコール
まで揮散するので、好ましくない。
In the present invention, since the treatment is performed in a state where the crushed material is moistened with an alkali solution, if the heat treatment temperature is too low, the reaction between the alkali and impurities does not proceed sufficiently.
The purification process takes a long time or the purification process is likely to be insufficient. If the heat treatment temperature is too high, the reaction proceeds excessively and the recovery rate of the purified resin decreases, and not only evaporation of alcohol and water, but also volatilization of ethylene glycol as a decomposition product is not preferable.

【0034】処理時間は、アルカリ溶液のアルカリ濃度
や溶媒の種類、処理温度、目標とする回収率などによっ
て変動するが、通常、10分間から24時間、好ましく
は15分間から8時間、より好ましくは20分間から6
時間程度である。通常は、破砕物とアルカリ溶液とを混
合し、撹拌しながら30分間から4時間程度の加熱処理
を行なうことにより、良好な結果を得ることが可能であ
る。
The treatment time varies depending on the alkali concentration of the alkaline solution, the type of solvent, the treatment temperature, the target recovery rate, etc., but is usually from 10 minutes to 24 hours, preferably from 15 minutes to 8 hours, more preferably 20 minutes to 6
About an hour. Normally, good results can be obtained by mixing the crushed material and the alkaline solution and performing a heat treatment for about 30 minutes to about 4 hours while stirring.

【0035】処理時間が長すぎると、効率的ではなく、
また、アルカリ濃度が高いアルカリ溶液を用いた場合に
は、樹脂の加水分解が進み、精製樹脂の回収率が低下す
る。処理時間が短い方が処理効率上の観点から好ましい
が、アルカリ濃度が低いアルカリ溶液を用いた場合に
は、不純物の除去が不充分になることがある。
If the processing time is too long, it is not efficient,
When an alkali solution having a high alkali concentration is used, hydrolysis of the resin proceeds, and the recovery rate of the purified resin decreases. A shorter treatment time is preferred from the viewpoint of treatment efficiency, but when an alkali solution having a low alkali concentration is used, the removal of impurities may be insufficient.

【0036】アルカリの水/アルコール混合溶液を用い
ると、加熱処理時にアルコールが蒸発除去されるので、
アルカリは高濃度に濃縮され、反応活性が上昇する。ア
ルコールの沸点以上の温度で加熱処理を行なうと、加熱
処理時にアルコールの殆んどを回収することができ、加
熱処理の後半では、アルコールのない状態で処理を行な
うことができる。そのため、アルコールのロスが抑制さ
れる。
When an alkali water / alcohol mixed solution is used, the alcohol is evaporated and removed during the heat treatment.
The alkali is concentrated to a high concentration, and the reaction activity increases. When the heat treatment is performed at a temperature equal to or higher than the boiling point of the alcohol, most of the alcohol can be recovered during the heat treatment, and the treatment can be performed in the latter half of the heat treatment without the alcohol. Therefore, loss of alcohol is suppressed.

【0037】熱可塑性ポリエステル樹脂廃棄物の破砕物
をアルカリ溶液と接触させて湿潤させると、該破砕物の
表面で低分子量物を含む分解生成物の更なる分解反応と
溶解反応が起こる。本発明では、この精製処理工程にお
いて、破砕物の表面から全量の0.5〜15重量%を不
純物として除去する。不純物の分解生成物は、溶融成形
時に成形品の表面付近に多く分布し、破砕物の表面近く
に多く存在することになる。そのため、破砕物をアルカ
リ溶液と接触させると、その表面近傍に多く存在する分
解生成物が化学反応や溶解反応を受けて選択的に除去さ
れ、その結果、分解生成物の少ない樹脂の本体部分は、
加水分解などによる劣化を受けることなく、高収率で回
収される。必要に応じて、破砕物の表面付近の樹脂本体
の一部をアルカリによって加水分解させることも可能で
あり、それによって、精製の程度を高めることができ
る。
When the crushed thermoplastic polyester resin waste is wetted by contact with an alkaline solution, a further decomposition reaction and a dissolution reaction of a decomposition product containing a low molecular weight substance occur on the surface of the crushed material. In the present invention, in this purification treatment step, 0.5 to 15% by weight of the total amount is removed from the surface of the crushed material as impurities. Decomposition products of impurities are largely distributed near the surface of the molded article during melt molding and are largely present near the surface of the crushed material. Therefore, when the crushed material is brought into contact with an alkaline solution, a large amount of decomposition products present in the vicinity of the surface are selectively removed by undergoing a chemical reaction or a dissolution reaction. ,
It is recovered in high yield without undergoing degradation due to hydrolysis or the like. If necessary, a part of the resin body near the surface of the crushed material can be hydrolyzed with an alkali, whereby the degree of purification can be increased.

【0038】不純物の除去率は、破砕物の全量基準で
0.5〜15重量%であるが、好ましくは1〜12重量
%程度である。多くの場合、不純物の除去率が2〜7重
量%程度で、精製樹脂の回収率と表面劣化度とのバラン
スが良好となる。したがって、精製樹脂の回収率は、通
常、85〜99.5重量%、好ましくは88〜99重量
%、多くの場合、93〜98重量%である。精製処理で
の不純物の除去率が低すぎると、回収した精製樹脂の表
面劣化度が大きく、充分な精製が行われていないことに
なる。不純物の除去率が高すぎると、樹脂の加水分解が
進み、精製樹脂の回収率が低下する。
The removal rate of impurities is 0.5 to 15% by weight, preferably about 1 to 12% by weight, based on the total amount of the crushed material. In many cases, when the removal rate of impurities is about 2 to 7% by weight, the balance between the recovery rate of the purified resin and the degree of surface deterioration is good. Therefore, the recovery of the purified resin is usually 85 to 99.5% by weight, preferably 88 to 99% by weight, and often 93 to 98% by weight. If the removal rate of impurities in the purification treatment is too low, the degree of surface deterioration of the purified resin recovered is large, and sufficient purification is not performed. If the removal rate of impurities is too high, hydrolysis of the resin proceeds, and the recovery rate of the purified resin decreases.

【0039】PET樹脂などの熱可塑性ポリエステル樹
脂中の分解生成物の量は、バージン樹脂の加工前の水分
量と加工履歴などにより異なる。高温、高アルカリ濃度
で長時間接触処理を受けると、樹脂の分解が起こる心配
があるので、精製樹脂の回収率が85〜99.5%の範
囲になるように、反応温度、アルカリ濃度、アルカリ
量、反応時間などを調節することが望ましい。
The amount of decomposition products in a thermoplastic polyester resin such as a PET resin differs depending on the amount of water before processing the virgin resin and the processing history. If the contact treatment is carried out at a high temperature and a high alkali concentration for a long time, there is a concern that the resin may be decomposed. It is desirable to adjust the amount, reaction time and the like.

【0040】4.精製樹脂の回収工程 本発明の精製処理は、破砕物の形状を実質的に維持させ
た状態で行い、精製処理後には、反応系から破砕物を分
離し、中和、洗浄、乾燥させて精製樹脂(精製破砕物)
を回収する。精製処理後、反応系を室温にまで冷却させ
てから後処理を行うことが好ましい。反応後、破砕物の
表面にテレフタル酸アルカリ塩が付着しており、中和す
ると、テレフタル酸の結晶が析出することが多い。この
ような場合には、よく撹拌しながら水洗浄などの後処理
を行うことが好ましい。
4. Step of recovering purified resin The purification treatment of the present invention is performed in a state where the shape of the crushed material is substantially maintained, and after the purification treatment, the crushed material is separated from the reaction system, neutralized, washed, dried, and purified. Resin (refined and crushed)
Collect. After the purification treatment, it is preferable to cool the reaction system to room temperature before performing the post-treatment. After the reaction, terephthalic acid alkali salt is attached to the surface of the crushed material, and when neutralized, terephthalic acid crystals are often precipitated. In such a case, it is preferable to perform a post-treatment such as water washing while stirring well.

【0041】処理後の破砕物は、アルカリや低分子量物
などを除去するために、一般に、中和し、水洗を行う。
処理後の破砕物には少量のテレフタル酸が付着している
ことがあるが、水洗により除去することができる。洗浄
液中のテレフタル酸は、水に対する溶解度が低いため、
析出させて回収することができる。洗浄方法は、特に限
定されず、例えば、濾過により分離した固形物(処理後
の破砕物)を水洗する方法、固形物を水槽に投入して撹
拌しながら水洗する方法などが挙げられる。洗浄後の乾
燥は、熱風乾燥、常温での風乾、乾燥機中での乾燥など
の任意の手段を採用することができる。
The crushed material after the treatment is generally neutralized and washed with water in order to remove alkali and low molecular weight substances.
A small amount of terephthalic acid may adhere to the crushed material after the treatment, but can be removed by washing with water. Terephthalic acid in the cleaning solution has low solubility in water,
It can be recovered by precipitation. The washing method is not particularly limited, and includes, for example, a method of washing a solid substance (crushed substance after treatment) separated by filtration, a method of putting the solid substance in a water tank and washing with water while stirring. For drying after washing, any means such as hot air drying, air drying at room temperature, and drying in a dryer can be adopted.

【0042】5.作用 本発明においては、熱可塑性ポリエステル樹脂廃棄物の
破砕物をアルカリ溶液で湿潤させて、加熱処理を行なう
ことにより精製処理を行うが、その際、アルカリは、破
砕物の表面で高濃度の状態で作用する。破砕物をアルカ
リ溶液で湿潤させるが、その際、破砕物の表面にアルカ
リが付着するので、破砕物の表面に多く存在する不純物
が選択的に分解除去される。
5. In the present invention, the crushed product of the thermoplastic polyester resin waste is wetted with an alkali solution and purified by performing a heat treatment. At this time, the alkali is in a state of high concentration on the surface of the crushed product. Act on. The crushed material is moistened with an alkali solution. At this time, since the alkali adheres to the surface of the crushed material, impurities which are often present on the surface of the crushed material are selectively decomposed and removed.

【0043】アルコールを含有するアルカリ溶液を用い
ると、加熱処理時に先ずアルコールが蒸発して、破砕物
表面のアルカリ濃度が高まる。アルカリの水/アルコー
ル溶液を用いると、アルコールの蒸発後には、実質的に
高濃度のアルカリ水溶液が破砕物表面に存在し、反応性
が高まる。その結果、破砕物の表面に多く存在する分解
生成物(テレフタル酸、エチレングリコール、オリゴマ
ーなどの低分子量物を含有する不純物)を選択的に除去
することができる。
When an alkali solution containing an alcohol is used, the alcohol is first evaporated during the heat treatment, and the alkali concentration on the surface of the crushed material increases. When an alkali water / alcohol solution is used, a substantially high-concentration aqueous alkali solution is present on the surface of the crushed product after the alcohol is evaporated, and the reactivity is increased. As a result, decomposition products (impurities containing low molecular weight substances such as terephthalic acid, ethylene glycol, and oligomers) which are often present on the surface of the crushed material can be selectively removed.

【0044】したがって、本発明の方法によれば、アル
カリ及びアルコールの損失を抑制しかつ効率よく精製処
理を行うことができる。本発明の方法によれば、大規模
な設備や高温での処理を必要とすることがなく、工程管
理も簡単である。さらに、本発明の方法によれば、廃棄
物を樹脂のままで精製処理し、かつ、精製樹脂をそのま
ま再利用することができる。本発明の方法は、類似の化
学的構造と物性を備えた他の熱可塑性ポリエステル樹脂
にも適用することができる。
Therefore, according to the method of the present invention, it is possible to suppress the loss of alkali and alcohol and to carry out the purification treatment efficiently. According to the method of the present invention, there is no need for large-scale equipment or high-temperature processing, and the process management is simple. Further, according to the method of the present invention, it is possible to purify waste materials as they are and to reuse the purified resins as they are. The method of the present invention can be applied to other thermoplastic polyester resins having similar chemical structures and physical properties.

【0045】[0045]

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明に
ついてより具体的に説明する。各種物性等の測定法は、
次のとおりである。 (1)PET樹脂の表面劣化度 PET樹脂の表面劣化度は、フレーク状のPET樹脂2
0gを、水酸化カリウムの0.1%メタノール溶液10
0ml中に室温(15〜25℃)にて24時間浸漬した
後、樹脂回収率を求め、以下の式から算出した。 PET樹脂の表面劣化度(重量%)=100−樹脂回収
率 PET樹脂の表面劣化度が小さいほど、不純物が少な
く、精製の度合いが良好であることを示す。因に、バー
ジンPET樹脂〔米国のアルドリッチ・ケミカル社 (Al
drich Chemical Company, Inc.) 製ペレット〕の表面劣
化度は、0.5%であった。また、PET樹脂廃棄物か
ら従来法により粉砕、異物の除去、洗浄、乾燥を経て回
収したフレーク状樹脂の表面劣化度は、1.5%程度で
あった。
The present invention will now be described more specifically with reference to examples and comparative examples. Measurement methods for various physical properties
It is as follows. (1) Degree of surface degradation of PET resin Degree of surface degradation of PET resin
0 g of a 0.1% methanol solution of potassium hydroxide 10
After being immersed in 0 ml at room temperature (15 to 25 ° C.) for 24 hours, the resin recovery was determined and calculated from the following equation. Degree of surface degradation of PET resin (% by weight) = 100-resin recovery rate The smaller the degree of surface degradation of the PET resin, the smaller the impurities and the better the degree of purification. Virgin PET resin [Aldrich Chemical Co., USA (Al
drich Chemical Company, Inc.) had a surface deterioration of 0.5%. In addition, the degree of surface deterioration of the flake-like resin recovered from the PET resin waste through pulverization, removal of foreign matter, washing and drying by a conventional method was about 1.5%.

【0046】(2)樹脂の色調 PET樹脂廃棄物から従来法により回収したフレーク状
樹脂は、淡褐色を呈しており、再成形加工したときに、
成形品に濁りや筋模様が表れ、透明で均質な成形品を得
ることが難しい。これに対して、本発明の方法により処
理して回収した精製樹脂フレークは、白色半透明または
無色透明であり、再成形加工すると、均質で透明な成形
品を得ることができる。そこで、フレーク状樹脂の色調
を目視により観察して、精製の度合いを評価した。
(2) Color of resin The flake resin recovered from the PET resin waste by the conventional method has a light brown color.
Turbidity and streaks appear on the molded product, and it is difficult to obtain a transparent and uniform molded product. On the other hand, the purified resin flakes treated and recovered by the method of the present invention are translucent white or colorless and transparent, and when remolded, a homogeneous and transparent molded article can be obtained. Then, the color tone of the flake resin was visually observed to evaluate the degree of purification.

【0047】(3)回収率 処理後、回収したフレーク状樹脂を水分が0.5%以下
になるまで乾燥し、その重量(b) を測定した。この重量
(b) と処理前のフレーク状樹脂の重量(a) とから、次式
により回収率(重量%)を算出した。 回収率=〔1−(a−b)/a〕×100 不純物除去率(重量%)は、次式により求めた値であ
る。 不純物除去率=100−回収率
(3) Recovery After the treatment, the recovered flake resin was dried until the water content became 0.5% or less, and the weight (b) was measured. This weight
From (b) and the weight (a) of the flake resin before treatment, the recovery rate (% by weight) was calculated by the following equation. Recovery rate = [1- (ab) / a] × 100 The impurity removal rate (% by weight) is a value obtained by the following equation. Impurity removal rate = 100-recovery rate

【0048】(4)物性の測定法 引張弾性率(ヤング率) JIS K−7113に準拠して測定した。 引張強度 JIS K−7113に準拠して測定した。 曲げ弾性率 JIS K−7203に準拠して測定した。 圧縮強度 JIS K−7208に準拠して測定した。(4) Method of measuring physical properties Tensile modulus (Young's modulus) Measured according to JIS K-7113. Tensile strength Measured according to JIS K-7113. Flexural modulus Measured according to JIS K-7203. Compressive strength Measured according to JIS K-7208.

【0049】極限粘度:IV(dl/g) トリフルオロ酢酸/ジクロロメタン(50vol./50vo
l.)混合溶媒25ccに、25mgのPET樹脂を溶解
し、ウベローデ粘度計で流下時間を測定して、次式より
IV値を算出した。 IV(dl/g)=[η]=〔21/2 ×(ηsp−lnη
r1/2 〕/C [η] :極限粘度 ηsp:比粘度(ηr −1) ηr :相対粘度(≒t/t0 ) t :溶液の流下時間 t0 :純溶媒の流下時間 C :溶液の濃度(g/dl)
Intrinsic viscosity: IV (dl / g) trifluoroacetic acid / dichloromethane (50 vol./50 vo)
l.) 25 mg of the PET resin was dissolved in 25 cc of the mixed solvent, and the falling time was measured with an Ubbelohde viscometer, and the IV value was calculated from the following equation. IV (dl / g) = [η] = [2 1/2 × (η sp −lnη)
r ) 1/2 ] / C [η]: intrinsic viscosity η sp : specific viscosity (η r -1) η r : relative viscosity (≒ t / t 0 ) t: flowing time of solution t 0 : flowing of pure solvent Time C: concentration of solution (g / dl)

【0050】[実施例1〜10、及び比較例1〜3]使
用済みPETボトルから常法に従って破砕、選別、洗
浄、乾燥して得られたPET樹脂廃棄物回収フレーク
〔9mmスクリーン通過;色調=淡褐色、表面劣化度=
1.5%、IV値=0.70dl/g〕40gを300
ml三角フラスコ中に投入し、表1に示すアルカリ水溶
液10ml、または該アルカリ水溶液10mlをアルコ
ール10mlで希釈した水/アルコール混合溶液20m
lと混合した。表1に示す各処理温度で撹拌しながら反
応させ、低分子量物(主としてテレフタル酸ナトリウム
とエチレングリコール)と反応させた。なお、一部のア
ルカリは、PET樹脂とも反応していると推定される。
[Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3] PET resin waste recovery flakes obtained by crushing, sorting, washing and drying from used PET bottles according to a conventional method [passing through a 9 mm screen; Light brown, degree of surface deterioration =
1.5%, IV value = 0.70 dl / g]
into an Erlenmeyer flask, and 10 ml of the alkaline aqueous solution shown in Table 1 or 20 ml of a water / alcohol mixed solution obtained by diluting 10 ml of the alkaline aqueous solution with 10 ml of alcohol.
1 and mixed. The reaction was carried out with stirring at each of the treatment temperatures shown in Table 1 to react with low molecular weight substances (mainly sodium terephthalate and ethylene glycol). In addition, it is presumed that some alkalis also react with the PET resin.

【0051】処理後、反応系が高温の場合には自然冷却
させてから、内容物を払い出し、濃硫酸で中和した。テ
レフタル酸ナトリウムは、中和するとテレフタル酸とな
って洗浄水中に析出する。水洗後、フェノールフタレイ
ンで水洗液が中性を示すまで水洗を繰り返した。水洗
後、水を切り、乾燥機中で水分量が0.5%以下になる
まで乾燥した。処理条件と結果を表1に示す。
After the treatment, when the reaction system was at a high temperature, it was allowed to cool naturally, and then the contents were discharged and neutralized with concentrated sulfuric acid. When neutralized, sodium terephthalate becomes terephthalic acid and precipitates in the washing water. After washing with water, washing with phenolphthalein was repeated until the washing liquid showed neutrality. After washing with water, the water was drained and dried in a dryer until the water content became 0.5% or less. Table 1 shows the processing conditions and results.

【0052】[0052]

【表1】 [Table 1]

【0053】(脚注) (1) KOH:フレーク状の水酸化カリウム (2) NaOH:ペレット状の水酸化ナトリウム (3) メタノール:含水率0.2重量%の無水メタノール (4) エタノール:含水率0.5重量%の無水エタノール (5)水/アルコールの割合は、重量比である。(Footnotes) (1) KOH: flaked potassium hydroxide (2) NaOH: pelleted sodium hydroxide (3) Methanol: anhydrous methanol having a water content of 0.2% by weight (4) Ethanol: water content 0.5% by weight of absolute ethanol (5) Water / alcohol ratio is by weight.

【0054】表1の結果から明らかなように、従来法に
より処理したPET樹脂廃棄物回収フレークをアルカリ
溶液で湿潤させ、加熱処理をして、不純物を0.5〜1
5重量%除去することにより、表面劣化度の小さな精製
PET樹脂フレークを高収率で得ることができる(実施
例1〜10)。これに対して、不純物の除去率が小さい
場合(比較例1)には、表面劣化度が高く、充分な精製
が行われていない。不純物の除去率が高すぎると(比較
例2〜3)、加水分解反応が進行し、樹脂の回収率が低
下する。
As is clear from the results shown in Table 1, the PET resin waste recovery flakes treated by the conventional method were wetted with an alkaline solution and subjected to a heat treatment to reduce impurities by 0.5 to 1%.
By removing 5% by weight, a purified PET resin flake having a small degree of surface deterioration can be obtained in a high yield (Examples 1 to 10). On the other hand, when the removal rate of impurities is small (Comparative Example 1), the degree of surface deterioration is high, and sufficient purification has not been performed. If the removal rate of the impurities is too high (Comparative Examples 2 to 3), the hydrolysis reaction proceeds, and the recovery rate of the resin decreases.

【0055】[実施例11]前記で用いたのと同じPE
T樹脂廃棄物回収フレーク5kgと、30%の水酸化ナ
トリウム濃度に調整したアルカリ水溶液0.75kgと
メタノール1.25kgとを25リットル入りのステン
レス製の釜に入れ、約70℃で90分間撹拌した。処理
後、濃硫酸500gを加えて中和した。中和後、内容物
を50リットル入りのステンレス容器に張った水中に払
い出した。上部から、回収フレークが動く程度の水流で
洗浄し、水洗液がフェノールフタレインで中性を示すま
で水洗を継続した。次いで、水を切り、乾燥機中105
℃の風で水分量が0.5%以下になるまで乾燥した。精
製PET樹脂の回収率は90.0%(不純物除去率=1
0.0重量%)であり、表面劣化度は0.3%であっ
た。
Example 11 The same PE as used above was used.
5 kg of T resin waste recovery flakes, 0.75 kg of an aqueous alkali solution adjusted to a 30% sodium hydroxide concentration, and 1.25 kg of methanol were put into a 25-liter stainless steel kettle and stirred at about 70 ° C. for 90 minutes. . After the treatment, 500 g of concentrated sulfuric acid was added to neutralize. After neutralization, the contents were discharged into water placed in a 50-liter stainless steel container. From the upper part, washing was carried out with a water flow such that the recovered flakes moved, and the washing was continued until the washing liquid became neutral with phenolphthalein. Then drain the water and dry in a dryer 105
It dried until the water content became 0.5% or less by the wind of ° C. The recovery rate of the purified PET resin is 90.0% (impurity removal rate = 1
0.0% by weight), and the degree of surface deterioration was 0.3%.

【0056】[実施例12]前記で用いたのと同じPE
T樹脂廃棄物回収フレーク5kgと、30%の水酸化ナ
トリウム濃度に調整したアルカリ水溶液1.25kgを
25リットル入りのステンレス製の釜に入れ、約75℃
で60分間撹拌した。処理後、濃硫酸500gを加えて
中和した。中和後、内容物を50リットル入りのステン
レス容器に張った水中に払い出した。上部から、回収フ
レークが動く程度の水流で洗浄し、水洗液がフェノール
フタレインで中性を示すまで水洗を継続した。次いで、
水を切り、乾燥機中105℃の風で水分量が0.5%以
下になるまで乾燥した。精製PET樹脂の回収率は9
3.0%(不純物除去率=7.0重量%)であり、表面
劣化度は0.5%であった。
Example 12 The Same PE as Used Above
5 kg of T resin waste recovery flakes and 1.25 kg of an aqueous alkali solution adjusted to a sodium hydroxide concentration of 30% are put into a 25-liter stainless steel kettle, and heated to about 75 ° C.
For 60 minutes. After the treatment, 500 g of concentrated sulfuric acid was added to neutralize. After neutralization, the contents were discharged into water placed in a 50-liter stainless steel container. From the upper part, washing was carried out with a water flow such that the recovered flakes moved, and the washing was continued until the washing liquid became neutral with phenolphthalein. Then
The water was drained and dried in a dryer at 105 ° C. until the water content became 0.5% or less. The recovery of purified PET resin is 9
3.0% (impurity removal rate = 7.0% by weight), and the degree of surface deterioration was 0.5%.

【0057】[実施例13]前記で用いたのと同じPET
樹脂廃棄物回収フレーク5kgと、40%の水酸化ナト
リウム濃度に調整した水溶液900gとメタノール1k
gとの混合溶液を用いた以外は、実施例12と同様に処
理した。乾燥後、精製PET樹脂の回収率は88.0%
(不純物除去率=12重量%)であり、表面劣化度は
0.5%であった。
Example 13 Same PET as used above
5 kg of resin waste recovery flakes, 900 g of aqueous solution adjusted to 40% sodium hydroxide concentration, and 1 k of methanol
g, except that a mixed solution with g was used. After drying, the recovery of purified PET resin is 88.0%
(Impurity removal rate = 12% by weight), and the degree of surface deterioration was 0.5%.

【0058】<物性値の測定>前記で被処理樹脂として
用いたのと同じPET樹脂廃棄物回収フレーク〔9mm
スクリーン通過;色調=淡褐色、表面劣化度=1.5
%、IV値=0.70dl/g〕(回収PET)、実施
例11で精製処理して得られた精製PET樹脂フレーク
(精製PET−1)、実施例12で精製処理して得られ
た精製PET樹脂フレーク(精製PET−2)、実施例
13で精製処理して得られた精製PET樹脂フレーク
(精製PET−3)について、物性値を測定した。その
結果を表2に示す。なお、バージンPET樹脂〔米国の
アルドリッチ・ケミカル社製ペレット〕のカタログ記載
の物性値を参考のために併せて示す。
<Measurement of Physical Property Values> The same PET resin waste recovery flakes used as the resin to be treated in the above [9 mm
Screen passing; color tone = light brown, surface deterioration = 1.5
%, IV value = 0.70 dl / g] (recovered PET), purified PET resin flakes obtained by purification treatment in Example 11 (purified PET-1), purification obtained by purification treatment in Example 12 The physical property values of the PET resin flakes (purified PET-2) and the purified PET resin flakes (purified PET-3) obtained by the purification treatment in Example 13 were measured. Table 2 shows the results. The physical properties of the virgin PET resin [pellets manufactured by Aldrich Chemical Co., USA] described in the catalog are also shown for reference.

【0059】[0059]

【表2】 [Table 2]

【0060】表2の結果から明らかなように、従来法に
より処理したPET樹脂廃棄物回収フレークを用いて作
成した物性測定用の試験片は、着色しており、透明には
ならなかった。これに対して、実施例11〜13で得ら
れた精製PET樹脂フレークを用いて作成した試験片
は、無色透明で、切り口も奇麗であった。また、実施例
11〜13で得られた精製PET樹脂フレークは、不純
物や低分子量物が除去されているため、いずれも良好な
物性値を示した。
As is evident from the results in Table 2, the test pieces for measuring physical properties prepared using the PET resin waste flakes treated by the conventional method were colored and did not become transparent. On the other hand, the test pieces prepared using the purified PET resin flakes obtained in Examples 11 to 13 were colorless and transparent, and the cut ends were also beautiful. In addition, the purified PET resin flakes obtained in Examples 11 to 13 all exhibited good physical properties because impurities and low molecular weight substances were removed.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明によれば、熱可塑性ポリエステル
樹脂廃棄物を簡単な処理工程で精製処理することによ
り、効率よく、環境に負荷をかけることなく、低コスト
で、高度に精製された樹脂を回収することができる。特
に、本発明によれば、熱可塑性ポリエステル樹脂廃棄物
をフレーク状などの破砕物の状態で精製処理して、色調
と機械的物性が良好で、原料樹脂に匹敵する物性を有す
る精製樹脂を高収率で回収することができる。
According to the present invention, by purifying thermoplastic polyester resin waste in a simple treatment step, a highly purified resin can be produced efficiently, at low cost without imposing environmental burden. Can be recovered. In particular, according to the present invention, a thermoplastic polyester resin waste is refined in the form of flakes or other crushed material to obtain a purified resin having good color tone and mechanical properties, and having properties comparable to those of the raw material resin. It can be recovered in yield.

【0062】本発明の方法によれば、不純物の除去と、
必要に応じて一部の樹脂を分解する量に対応するアルカ
リを供給することが可能であり、それによって、過剰な
アルカリやアルコールを使用することなく精製処理を行
なうことができる。また、加熱処理によって、溶媒の水
またはアルコールが蒸発し、アルカリ濃度が上がるた
め、樹脂との反応活性が向上する。アルカリは、樹脂中
の不純物との反応以外に樹脂の一部とも反応して消費さ
れる。沸点の低いアルコールは、殆どすべてが回収され
る。
According to the method of the present invention, removal of impurities and
If necessary, it is possible to supply an alkali corresponding to an amount that decomposes a part of the resin, whereby the purification treatment can be performed without using an excessive alkali or alcohol. In addition, since the heat treatment evaporates water or alcohol as a solvent and increases the alkali concentration, the reaction activity with the resin is improved. The alkali reacts with a part of the resin in addition to the reaction with impurities in the resin and is consumed. Almost all low boiling alcohols are recovered.

【0063】本発明の方法では、予め樹脂の分解の度合
いを決めておき、必要な量のアルカリのみを供給するこ
とで、過剰なアルカリや過剰なアルコールを使用するこ
となく、その結果、環境への余分な負荷、精製コストへ
の負荷を低減しながら、高度に精製された樹脂を回収す
ることができる。本発明の方法は、使用済PETボトル
などの樹脂廃棄物のリサイクルに好適に適用することが
できる。
In the method of the present invention, the degree of decomposition of the resin is determined in advance, and only a necessary amount of alkali is supplied, so that no excessive alkali or excessive alcohol is used, and as a result, the environment is reduced. A highly refined resin can be recovered while reducing the extra load on the purification cost. The method of the present invention can be suitably applied to recycling of resin waste such as used PET bottles.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱可塑性ポリエステル樹脂廃棄物の破砕
物をアルカリの水溶液及び水/アルコール混合溶液から
選ばれるアルカリ溶液で湿潤させて、60〜100℃の
温度で加熱処理することにより、該破砕物の表面から全
量の0.5〜15重量%に相当する量をアルカリとの反
応生成物として除去することを特徴とする精製熱可塑性
ポリエステル樹脂の製造方法。
1. A crushed product of thermoplastic polyester resin waste is wetted with an alkali solution selected from an aqueous solution of alkali and a mixed solution of water / alcohol, and heated at a temperature of 60 to 100 ° C. to obtain the crushed product. A method for producing a purified thermoplastic polyester resin, comprising removing an amount corresponding to 0.5 to 15% by weight of the total amount as a reaction product with an alkali from the surface of the resin.
【請求項2】 アルカリ溶液が、アルカリ濃度15〜5
0重量%のアルカリ水溶液である請求項1記載の製造方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the alkali solution has an alkali concentration of 15 to 5 or more.
The method according to claim 1, wherein the aqueous solution is 0% by weight of an alkaline aqueous solution.
【請求項3】 アルカリ溶液が、アルカリ濃度1〜48
重量%の水/アルコール混合溶液である請求項1記載の
製造方法。
3. An alkali solution having an alkali concentration of 1 to 48.
2. The method according to claim 1, wherein the mixture is a water / alcohol mixed solution in a weight%.
【請求項4】 熱可塑性ポリエステル樹脂廃棄物の破砕
物と、該破砕物の表面が濡れる程度の量のアルカリ溶液
とを接触させて、該破砕物をアルカリ溶液で湿潤させる
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の製造方法。
4. The crushed product of thermoplastic polyester resin waste is brought into contact with an alkali solution in such an amount that the surface of the crushed product is wetted, and the crushed product is wetted with an alkali solution. The production method according to any one of the preceding claims.
【請求項5】 熱可塑性ポリエステル樹脂廃棄物の破砕
物と接触するアルカリの量が、該破砕物の表面層から除
去しようとする反応生成物中のテレフタル酸成分の2倍
モル%以内となるように、該破砕物を湿潤させるアルカ
リ溶液の量を制御する請求項1乃至4のいずれか1項に
記載の製造方法。
5. The amount of alkali in contact with the crushed product of the thermoplastic polyester resin waste is within 2 times mol% of the terephthalic acid component in the reaction product to be removed from the surface layer of the crushed product. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the amount of the alkaline solution that wets the crushed material is controlled.
【請求項6】 加熱処理を10分間から24時間行う請
求項1乃至5のいずれか1項に記載の製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the heat treatment is performed for 10 minutes to 24 hours.
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