JP2022047520A - Recycled polyester resin and method for producing recycled polyester resin - Google Patents

Recycled polyester resin and method for producing recycled polyester resin Download PDF

Info

Publication number
JP2022047520A
JP2022047520A JP2021146993A JP2021146993A JP2022047520A JP 2022047520 A JP2022047520 A JP 2022047520A JP 2021146993 A JP2021146993 A JP 2021146993A JP 2021146993 A JP2021146993 A JP 2021146993A JP 2022047520 A JP2022047520 A JP 2022047520A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyester resin
recycled polyester
polyester
recycled
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021146993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
亘 梶谷
Wataru Kajitani
雅人 小野
Masato Ono
祐路 種田
Yuji Taneda
勝則 小野
Katsunori Ono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Ester Co Ltd
Unitika Ltd
Unitika Trading Co Ltd
Original Assignee
Nippon Ester Co Ltd
Unitika Ltd
Unitika Trading Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Ester Co Ltd, Unitika Ltd, Unitika Trading Co Ltd filed Critical Nippon Ester Co Ltd
Publication of JP2022047520A publication Critical patent/JP2022047520A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

To provide a recycled polyester resin that includes components derived from recycled polyester materials including used polyester products, or scrap or the like occurring in the process of producing polyester resins and products.SOLUTION: The present invention discloses a polyester resin that includes components derived from at least one recycled polyester material of a) used polyester products, or b) rejected polyester occurring in the process of producing polyester products. (1) The recycled polyester resin includes a phosphorus compound, with the polyester resin having a phosphorus content of 1000-10000 ppm. (2) When the total content of all glycol components is 100 mol%, ethylene glycol is 80 mol% or more and diethylene glycol is 4 mol% or less. (3) The carboxyl end group content is 40 equiv./t or less. (4) The average pressure rise rate is 0.6 MPa/h or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、難燃性を有する新規な再生ポリエステル樹脂及び再生ポリエステル樹脂の製造方法に関する。特に、本発明は、使用済ポリエステル製品に由来するリサイクルポリエステル原料のほか、ポリエステル製品を製造する工程で発生する未採用ポリエステル樹脂に由来するリサイクルポリエステル原料を用いて製造され、異物の混入量が少なく、バージンポリエステル樹脂と同様に、各種の成形品に加工することができる再生ポリエステル樹脂及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a novel recycled polyester resin having flame retardancy and a method for producing a recycled polyester resin. In particular, the present invention is manufactured using a recycled polyester raw material derived from a used polyester product and a recycled polyester raw material derived from an unadopted polyester resin generated in the process of manufacturing the polyester product, and the amount of foreign matter mixed is small. The present invention relates to a recycled polyester resin that can be processed into various molded products and a method for producing the same, as in the case of the virgin polyester resin.

ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと略することがある)は、高融点で耐薬品性があり、また比較的低コストであるため、繊維やフィルム、ペットボトル等の成形品等に幅広く用いられている。
これらのポリエステル製品は、製造段階や加工段階で屑の発生が避けられず、また使用後に廃棄処分される場合が多いが、焼却する場合には高熱が発生するため焼却炉の傷みが大きく、寿命が短くなるという問題がある。一方、焼却しない場合には、腐敗分解しないため半永久的に残ることになる。
近年、一度使用されたポリエステル製品のうち、ゴミとして捨てられたプラスチック容器などが河川を経由して海洋へ流出し、波や潮流の作用で細かく破砕されたマイクロプラスチックが海洋生物の体内に蓄積、食物連鎖で濃縮され海洋生物の生態系に悪影響が出ていること、プラスチックが海洋汚染の一大原因となっていることが問題視され、使用量の削減や生分解性プラスチックに切り替える動きが全世界的に起きている。
Polyethylene terephthalate (hereinafter, may be abbreviated as PET) is widely used for molded products such as fibers, films, and PET bottles because of its high melting point, chemical resistance, and relatively low cost. ..
These polyester products inevitably generate waste at the manufacturing and processing stages, and are often disposed of after use.However, when incinerating, high heat is generated, so the incinerator is severely damaged and has a long life. There is a problem that becomes shorter. On the other hand, if it is not incinerated, it will remain semi-permanently because it will not decompose.
In recent years, among polyester products that have been used once, plastic containers that were thrown away as garbage flowed out into the ocean via rivers, and microplastics that were finely crushed by the action of waves and tidal currents accumulated in the bodies of marine organisms. Concentrated in the food chain, which has an adverse effect on the ecosystem of marine organisms, and the fact that plastics are a major cause of marine pollution have been regarded as problems, and all movements to reduce usage and switch to biodegradable plastics have been made. It's happening worldwide.

このようなプラスチック製品の使用量を削減する観点や、環境問題の観点から、資源を再利用するリサイクルが様々な方法で行われている。ポリエステル製品に関しては、その製造工程で発生したポリエステル屑をリサイクルする方法や一度市場に出回り廃棄された製品を回収、原料として再使用する方法が検討されている。特に近年、繊維製品については、一定のリサイクル率を達成することで認定されるエコマークを付与した製品が普及している。 From the viewpoint of reducing the amount of such plastic products used and from the viewpoint of environmental problems, recycling that reuses resources is carried out by various methods. With regard to polyester products, methods of recycling polyester waste generated in the manufacturing process and methods of collecting and reusing products that have been once on the market and discarded are being studied. In particular, in recent years, with regard to textile products, products bearing the Eco Mark, which is certified by achieving a certain recycling rate, have become widespread.

リサイクルポリエステル原料をリサイクルする方法としては、各種の方法が提案されている。例えば、PET屑にメタノールを添加してジメチレンテレフタレート(以下「DMT」と表記することがある。)とエチレングリコール(以下「EG」と表記することがある。)に分解する方法(特許文献1)、PET屑にEGを添加して解重合した後、メタノールを添加してDMTを回収する方法(特許文献2)、PET屑をEGで解重合してオリゴマーとし、これを重縮合反応に用いる方法(特許文献3)等が提案されている。 Various methods have been proposed as a method for recycling recycled polyester raw materials. For example, a method of adding methanol to PET waste and decomposing it into dimethylene terephthalate (hereinafter sometimes referred to as “DMT”) and ethylene glycol (hereinafter sometimes referred to as “EG”) (Patent Document 1). ), A method of adding EG to PET waste and depolymerizing it, and then adding methanol to recover DMT (Patent Document 2). PET waste is depolymerized with EG to form an oligomer, which is used for the polycondensation reaction. A method (Patent Document 3) and the like have been proposed.

また、一旦製品となったPETボトルなどを再生する際に問題になるものとしては、ポリエステル樹脂中に添加した添加剤やボトル本体に付属するものとして、キャップ(アルミニウム、ポリプロピレン、ポリエチレン)、中栓やライナー(ポリプロピレン、ポリエチレン)、ラベル(紙、ポリスチレン等の樹脂、インク)、接着剤、印字用インクなどがある。
再生工程の前処理としては、まず、回収されたPETボトルを振動ふるいにかけて砂や金属などを除去する。その後、PETボトルを洗浄し、着色ボトルを分離した上で、荒い粉砕を行う。そして、風力分離によりラベルなどを取り除く。さらにキャップなどに由来するアルミ片を除いて、PETボトル片を細かく粉砕する。高温アルカリ洗浄により接着剤、蛋白質やかびなどの成分を除き、比重によりポリプロピレンやポリエチレンなどの異種成分を分離することを行う。
In addition, when regenerating PET bottles that have become products once, the problems are the additives added to the polyester resin and the caps (aluminum, polypropylene, polyethylene) and inner plugs that are attached to the bottle body. Liners (polypropylene, polyethylene), labels (paper, polystyrene and other resins, inks), adhesives, printing inks, etc.
As a pretreatment for the regeneration process, first, the collected PET bottles are subjected to a vibration sieve to remove sand, metal and the like. Then, the PET bottle is washed, the colored bottle is separated, and then rough pulverization is performed. Then, the label etc. are removed by wind power separation. Further, the PET bottle piece is finely crushed except for the aluminum piece derived from the cap or the like. Components such as adhesives, proteins and molds are removed by high-temperature alkaline cleaning, and dissimilar components such as polypropylene and polyethylene are separated by specific gravity.

しかしながら、これらの工程を経たとしても、特に、前記したようなポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン等の非ポリエステル樹脂をPET樹脂から分離することは困難であった。このため、上記したような特許文献1~3に記載のリサイクル方法で再生ポリエステル樹脂を得たとしても、非ポリエステル樹脂由来の異物の除去が十分に行えず、異物の混入量が十分に低減できたものではなく、バージンポリエステル樹脂同様の品質を有する製品を得ることはできなかった。しかも、特許文献1~3のような方法では、回収装置の設置、運転、維持等に多額のコストもかかり、実用性という点でも改善の余地がある。 However, even through these steps, it has been difficult to separate the non-polyester resin such as polypropylene, polyethylene, and polystyrene as described above from the PET resin. Therefore, even if the recycled polyester resin is obtained by the recycling methods described in Patent Documents 1 to 3 as described above, the foreign matter derived from the non-polyester resin cannot be sufficiently removed, and the amount of the foreign matter mixed can be sufficiently reduced. It was not possible to obtain a product having the same quality as the virgin polyester resin. Moreover, the methods described in Patent Documents 1 to 3 require a large amount of cost for installation, operation, maintenance, and the like of the recovery device, and there is room for improvement in terms of practicality.

また、特許文献4記載の発明には、ポリエステル屑をエチレングリコールで解重合した後に、平均目開きが10~50μmのフィルターでろ過した後、再重合反応を行う方法が記載されている。そして、得られた再生ポリエステル樹脂は、異物の混入量が少なく、加工時の操業性に優れるものであることが示されている。しかしながら、この方法においても、上記のような非ポリエステル樹脂由来の異物の除去が十分に行えておらず、異物の混入量が十分に低減できたものではなかった。 Further, the invention described in Patent Document 4 describes a method of depolymerizing polyester waste with ethylene glycol, filtering it with a filter having an average opening of 10 to 50 μm, and then performing a repolymerization reaction. It has been shown that the obtained recycled polyester resin has a small amount of foreign matter mixed in and is excellent in operability during processing. However, even in this method, the foreign matter derived from the non-polyester resin as described above could not be sufficiently removed, and the amount of the foreign matter mixed could not be sufficiently reduced.

さらに、近年、火災予防の観点から合成繊維や各種プラスチック製品の難燃化への要望は高まっている。
従来より、ポリエステルに難燃性を付与する試みは種々なされているが、性能、生産性の観点からポリエステル製造時に難燃性付与物質を共重合する方法が一般的である。この目的のために使用する難燃性付与物質としては、難燃性能、コスト、環境汚染、安全性の観点から、リン化合物が有利とされている。このようなリン化合物を共重合し、難燃性を付与したポリエステル樹脂であって、かつリサイクルポリエステルを原料としながらも、バージンポリエステルと同等の性能を有するものは、未だ提案されていない。
Furthermore, in recent years, there has been an increasing demand for flame-retardant synthetic fibers and various plastic products from the viewpoint of fire prevention.
Conventionally, various attempts have been made to impart flame retardancy to polyester, but from the viewpoint of performance and productivity, a method of copolymerizing a flame retardant substance at the time of polyester production is common. As the flame-retardant-imparting substance used for this purpose, phosphorus compounds are considered to be advantageous from the viewpoints of flame-retardant performance, cost, environmental pollution, and safety. A polyester resin obtained by copolymerizing such a phosphorus compound to impart flame retardancy and having the same performance as that of virgin polyester while using recycled polyester as a raw material has not yet been proposed.

特公昭42-8855号公報Special Publication No. 42-8855 特開昭48-62732号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 48-62732 特開昭60-248646号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-248646 特開2005-171138号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-171138

本発明は、上記の問題点を解決し、使用済みポリエステル製品、あるいはポリエステル樹脂及び製品を製造する工程で発生する屑等を含むリサイクルポリエステル原料に由来する成分を含む再生ポリエステル樹脂であって、難燃性を有し、かつ、バージンポリエステル樹脂と同等の性能を有し、各種の形態のポリエステル製品の製造に利用できる再生ポリエステル樹脂を提供しようとするものである。また、このような本発明の再生ポリエステル樹脂を得ることができる製造方法を提供しようとするものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a recycled polyester resin containing a component derived from a recycled polyester raw material containing a used polyester product or a polyester resin and scraps generated in the process of manufacturing the product by solving the above-mentioned problems. It is an object of the present invention to provide a recycled polyester resin which has flammability and has the same performance as a virgin polyester resin and can be used for manufacturing various forms of polyester products. Another object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of obtaining such a recycled polyester resin of the present invention.

本発明者等は、従来技術の問題点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、リサイクルポリエステル原料を用いて特定の製造工程を経て製造することにより、異物の混入量が少なく、バージンポリエステル樹脂と同等の性能と難燃性を有する再生ポリエステル樹脂を得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of diligent research in view of the problems of the prior art, the present inventors have made a manufacturing process using recycled polyester raw materials through a specific manufacturing process, so that the amount of foreign matter mixed is small, which is equivalent to that of virgin polyester resin. It has been found that a recycled polyester resin having the above-mentioned performance and flame retardancy can be obtained, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、次の(イ)~(ニ)を要旨とするものである。 That is, the gist of the present invention is the following (a) to (d).

(イ)a)使用済ポリエステル製品及びb)ポリエステル製品を製造する工程で発生する未採用ポリエステル樹脂の少なくとも1種のリサイクルポリエステル原料に由来する成分を含む再生ポリエステル樹脂であって、
(1)リン化合物を含み、ポリエステル樹脂中のリン原子の含有量が1000~10000質量ppmであり、
(2)全グリコール成分の合計量を100モル%とするとき、エチレングリコールが80モル%以上、ジエチレングリコールが4モル%以下であり、
(3)カルボキシル末端基濃度が40当量/tであり、
(4)平均昇圧速度が0.6MPa/h以下である(ただし、平均昇圧速度は、下記の手順によって算出される値である:エクストルーダー及び圧力センサを含む昇圧試験機を用い、エクストルーダーの先端にステンレス鋼製フィルター(呼び寸法メッシュ:1400メッシュ、織り方:綾畳織、縦メッシュ:165メッシュ、横メッシュ:1400メッシュ、縦線径:0.07mm、横線径:0.04mm、濾過粒度:12μm)をセットし、ポリエステル樹脂をエクストルーダーにて300℃で溶融し、前記フィルターからの吐出量29.0g/分で当該溶融物を押し出した時の前記フィルターにかかる圧力値として、押し出し開始時の圧力値を「初期圧力値(MPa)」とし、その後連続して12時間押し出しをした時点の圧力値を「最終圧力値(MPa)」とした場合、それらの圧力値に基づいて下記計算式Aにより上記平均昇圧速度を算出する:
平均昇圧速度(MPa/h)=(最終圧力値-初期圧力値)/12)・・・A)
ことを特徴とする再生ポリエステル樹脂。
(ロ)(イ)記載の再生ポリエステル樹脂を含有する成形品。
(ハ)(イ)記載の再生ポリエステル樹脂を含有する繊維。
(ニ)a)使用済ポリエステル製品及びb)ポリエステル製品を製造する工程で発生する未採用ポリエステル樹脂の少なくとも1種のリサイクルポリエステル原料を用いて再生ポリエステル樹脂を製造する方法であって、
(1)エチレンテレフタレートオリゴマー、エチレングリコールとリン化合物を含む混合物に、リサイクルポリエステル原料を、全グリコール成分/全酸成分のモル比が1.06~1.20となるように添加し、245~280℃の熱処理条件下で解重合を行うことにより解重合体を含む反応生成物を得る工程、
(2)前記反応生成物を濾過粒度10~25μmのフィルターを通過させて濾液を回収する工程、
(3)前記濾液に重合触媒を添加し、温度250℃以上及び1.0hPa以下の減圧下で前記解重合体の重縮合反応を行う工程、を含むことを特徴とする再生ポリエステル樹脂の製造方法。
(A) A recycled polyester resin containing a component derived from at least one recycled polyester raw material of a) used polyester product and b) an unadopted polyester resin generated in the process of manufacturing the polyester product.
(1) It contains a phosphorus compound, and the content of phosphorus atoms in the polyester resin is 1000 to 10000 mass ppm.
(2) When the total amount of all glycol components is 100 mol%, ethylene glycol is 80 mol% or more and diethylene glycol is 4 mol% or less.
(3) The carboxyl terminal group concentration is 40 equivalents / t, and the concentration is 40 equivalents / t.
(4) The average boosting speed is 0.6 MPa / h or less (however, the average boosted speed is a value calculated by the following procedure: using a booster tester including an extruder and a pressure sensor, the extruder Stainless steel filter at the tip (nominal size mesh: 1400 mesh, weave: twill weave, vertical mesh: 165 mesh, horizontal mesh: 1400 mesh, vertical wire diameter: 0.07 mm, horizontal wire diameter: 0.04 mm, filtration grain size : 12 μm) is set, the polyester resin is melted at 300 ° C. with an extruder, and the extruding is started as the pressure value applied to the filter when the melt is extruded at a discharge rate of 29.0 g / min from the filter. When the pressure value at the time is "initial pressure value (MPa)" and the pressure value at the time of continuous extrusion for 12 hours is "final pressure value (MPa)", the following calculation is performed based on those pressure values. The above average boosting speed is calculated by the formula A:
Average boost rate (MPa / h) = (final pressure value-initial pressure value) / 12) ... A)
Recycled polyester resin characterized by that.
(B) A molded product containing the recycled polyester resin described in (a).
(C) Fiber containing the recycled polyester resin according to (a).
(D) A method for producing a recycled polyester resin using at least one recycled polyester raw material of a) used polyester product and b) unadopted polyester resin generated in the process of manufacturing the polyester product.
(1) A recycled polyester raw material is added to a mixture containing an ethylene terephthalate oligomer, ethylene glycol and a phosphorus compound so that the molar ratio of the total glycol component / total acid component is 1.06 to 1.20, and 245 to 280. A step of obtaining a reaction product containing a depolymerized product by performing depolymerization under heat treatment conditions at ° C.
(2) A step of passing the reaction product through a filter having a filtration particle size of 10 to 25 μm and collecting the filtrate.
(3) A method for producing a regenerated polyester resin, which comprises a step of adding a polymerization catalyst to the filtrate and carrying out a polycondensation reaction of the depolymerized product under a reduced pressure of 250 ° C. or higher and 1.0 hPa or lower. ..

本発明の再生ポリエステル樹脂は、a)使用済みポリエステル製品及びb)ポリエステル製品を製造する工程で発生する未採用ポリエステル樹脂の少なくとも1種のリサイクルポリエステル原料に由来する成分を含有しながらも、異物の混入量が少なく、かつカルボキシル末端基濃度、ジエチレングリコールの含有量が特定の範囲を満足することから、熱安定性に優れており、またリン化合物を含有することから難燃性にも優れるものである。このため、例えば溶融紡糸により繊維を得る工程、成膜によりシートまたはフィルムを得る工程、ボトル等の成形品を得る工程において、比較的長期にわたる連続運転が可能となり、生産性良く各種の形態の製品であって、難燃性を有する製品を製造することができる。
また、本発明の再生ポリエステル樹脂の製造方法によれば、複雑な工程や装置を必要とせず、操業性よく低コストで本発明の再生ポリエステル樹脂を得ることが可能であり、実用上のメリットが大きいものである。
The recycled polyester resin of the present invention contains a component derived from at least one recycled polyester raw material of a) used polyester product and b) unadopted polyester resin generated in the process of manufacturing the polyester product, but has a foreign substance. Since the amount of contamination is small and the carboxyl end group concentration and diethylene glycol content satisfy a specific range, it is excellent in thermal stability, and because it contains a phosphorus compound, it is also excellent in flame retardancy. .. For this reason, for example, in the process of obtaining fibers by melt spinning, the process of obtaining a sheet or film by film formation, and the process of obtaining molded products such as bottles, continuous operation for a relatively long period of time becomes possible, and products of various forms with good productivity are possible. Therefore, it is possible to manufacture a product having flame retardancy.
Further, according to the method for producing a recycled polyester resin of the present invention, it is possible to obtain the recycled polyester resin of the present invention at low cost with good operability without requiring complicated processes and equipment, which has a practical merit. It's a big one.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の再生ポリエステル樹脂(以下、本発明樹脂と称することがある。)は、a)使用済みポリエステル製品及びb)ポリエステル製品を製造する工程で発生する未採用ポリエステルの少なくとも1種のリサイクルポリエステル原料に由来する成分を含むものである。つまり、これらの成分が、本発明樹脂を構成するポリエステルの一部となっている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The recycled polyester resin of the present invention (hereinafter, may be referred to as the resin of the present invention) is a recycled polyester raw material of at least one of a) used polyester products and b) unadopted polyester generated in the process of manufacturing polyester products. It contains a component derived from. That is, these components are a part of the polyester constituting the resin of the present invention.

上記a)の使用済みポリエステル製品としては、例えば一度市場に出回り、使用後に回収されたポリエステル成形品(繊維を含む。)等が挙げられる。その代表例としては、PETボトル等のような容器又は包装材料が挙げられる。
上記b)のポリエステル製品を製造する工程で発生する未採用ポリエステルは、製品化に至らなかったポリエステルであり、例えば規格を外れた樹脂ペレット、成形時に不要になった材料、成形時に切断された断片、成形時、加工時等に発生した屑、銘柄変更時に発生する移行品の裁断物、試作品・不良品の裁断物等が挙げられる。
Examples of the used polyester product in a) above include polyester molded products (including fibers) that have been put on the market once and collected after use. A typical example thereof is a container such as a PET bottle or a packaging material.
The unadopted polyester generated in the process of manufacturing the polyester product of b) above is a polyester that has not been commercialized, for example, non-standard resin pellets, materials that are no longer needed during molding, and fragments cut during molding. , Waste generated during molding, processing, etc., cut products of transition products generated at the time of brand change, cut products of prototypes / defective products, etc.

上記a)及びb)は、その形態等は限定されず、必要に応じてさらに粉砕、切断等の加工を行うことによりペレット化されていても良いし、あるいは溶融してペレット化されていても良い。上記a)及びb)は、それぞれ単独で使用しても良いし、両者の混合物を用いても良い。
また、上記a)及びb)のリサイクルポリエステル原料としては、結晶質又は非晶質のいずれのものであっても良い。従って、例えば熱処理を行っていない非晶質のポリエステル屑のペレット、熱処理を施した結晶質ペレット、結晶質ペレットと非晶質ペレットとの混合品等を使用することができる。本発明では、特に缶内への投入や解重合反応時にペレット同士の融着を防止する目的で結晶性のリサイクルポリエステル原料を用いることが好ましい。従って、上記a)又はb)の材料を熱処理により結晶化したもの(結晶化ペレット等)を好適に用いることができる。
The forms of a) and b) are not limited, and may be pelletized by further processing such as crushing or cutting as necessary, or may be melted and pelletized. good. The above a) and b) may be used alone or a mixture of both may be used.
Further, the recycled polyester raw materials of a) and b) may be either crystalline or amorphous. Therefore, for example, pellets of amorphous polyester waste that have not been heat-treated, crystalline pellets that have been heat-treated, a mixed product of crystalline pellets and amorphous pellets, and the like can be used. In the present invention, it is particularly preferable to use a crystalline recycled polyester raw material for the purpose of preventing fusion of pellets to each other during charging into a can or depolymerization reaction. Therefore, the material of the above a) or b) crystallized by heat treatment (crystallized pellets or the like) can be preferably used.

また、上記a)及びb)のリサイクルポリエステル原料の性状としては、限定的ではなく、上記a)及びb)の形態のままでも良いし、さらに裁断、粉砕等の加工を施して得られる裁断片、粉砕物(粉末)等のほか、これらを成形してなる成形体(ペレット等)等の固体の形態が挙げられる。より具体的には、ポリエステル屑の溶融物を冷却及び切断して得られるペレット、PETボトルのようなポリエステル成形品を細かく裁断した裁断片等が例示される。その他にも、上記のような裁断片、粉砕物(粉末)等を溶媒に分散又は溶解させて得られる液体の形態であっても良い。これらの原料を用いてポリエステル製品を製造する際には、必要に応じてこれらをその融点以上の温度で溶融させて融液として缶内へ投入することもできる。 The properties of the recycled polyester raw materials of a) and b) are not limited, and the forms of a) and b) may be used as they are, and the cut pieces obtained by further processing such as cutting and crushing may be used. In addition to crushed products (powder) and the like, solid forms such as molded bodies (pellets and the like) obtained by molding these can be mentioned. More specifically, pellets obtained by cooling and cutting a melt of polyester waste, cut pieces obtained by finely cutting a polyester molded product such as a PET bottle, and the like are exemplified. In addition, it may be in the form of a liquid obtained by dispersing or dissolving the above-mentioned cut pieces, pulverized product (powder) or the like in a solvent. When producing polyester products using these raw materials, if necessary, they can be melted at a temperature equal to or higher than the melting point and charged into a can as a melt.

本発明の再生ポリエステル樹脂は、上記a)及びb)の少なくとも1種であるリサイクルポリエステル原料に由来する成分を40質量%以上含有することが好ましく、中でも50質量%以上含有することが好ましい。
リサイクルポリエステル原料に由来する成分の含有量が40質量%未満であると、環境問題に配慮するという目的を果たすことができないものとなる。リサイクルポリエステル原料に由来する成分の含有量の上限については、特に限定するものではないが、後述する本発明の製造方法によれば、リサイクルポリエステル原料に由来する成分の含有量が40~80質量%の再生ポリエステル樹脂まで容易に得ることが可能である。
The recycled polyester resin of the present invention preferably contains 40% by mass or more of a component derived from the recycled polyester raw material, which is at least one of the above a) and b), and more preferably 50% by mass or more.
If the content of the component derived from the recycled polyester raw material is less than 40% by mass, the purpose of considering the environmental problem cannot be achieved. The upper limit of the content of the component derived from the recycled polyester raw material is not particularly limited, but according to the production method of the present invention described later, the content of the component derived from the recycled polyester raw material is 40 to 80% by mass. It is possible to easily obtain recycled polyester resin.

本発明樹脂は、リン化合物(以下、リン化合物(Y)と称することがある)を含み、ポリエステル樹脂中のリン原子の含有量が1000~10000ppmである。リン化合物(Y)としては、中でもリン化合物の金属塩が好ましく、分散性やブリードアウト等の点から、フォスフィン酸金属塩化合物が好ましい。
さらには、リン化合物としては有機リン化合物が好ましく、エステル形成性の官能基を2個以上有する有機リン化合物が特に好ましい。このような有機リン化合物としては、重縮合反応の反応性、リン化合物の残存率等の点から、下記の式(1)で示される化合物が好ましい。
The resin of the present invention contains a phosphorus compound (hereinafter, may be referred to as a phosphorus compound (Y)), and the content of phosphorus atoms in the polyester resin is 1000 to 10000 ppm. As the phosphorus compound (Y), a metal salt of the phosphorus compound is preferable, and a phosphinic acid metal salt compound is preferable from the viewpoint of dispersibility, bleed-out and the like.
Further, as the phosphorus compound, an organic phosphorus compound is preferable, and an organic phosphorus compound having two or more ester-forming functional groups is particularly preferable. As such an organic phosphorus compound, the compound represented by the following formula (1) is preferable from the viewpoint of the reactivity of the polycondensation reaction, the residual ratio of the phosphorus compound and the like.

Figure 2022047520000001

ただし、R1は炭素数1~12のアルキル基又はアリール基を示し、R2は炭素数1~18のアルキル基、アリール基、モノヒドロキシアルキル基あるいはR1を介した環状体又は水素原子を示し、R3は炭素数1~18のアルキル基、アリール基、モノヒドロキシアルキル基又は水素原子を示し、Aは2価以上の炭化水素基を表す。また、nは、Aの価数から1を引いた数を表す。
Figure 2022047520000001

However, R1 represents an alkyl group or an aryl group having 1 to 12 carbon atoms, R2 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group, a monohydroxyalkyl group or a cyclic body or a hydrogen atom via R1 and R3. Represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group, a monohydroxyalkyl group or a hydrogen atom, and A represents a hydrocarbon group having a valence of 2 or more. Further, n represents a number obtained by subtracting 1 from the valence of A.

上記の式(1)で示される有機リン化合物の好ましい具体例としては、次のような構造式(a)~(d)のものが挙げられる。中でも、構造式(a)の化合物が難燃性の点で特に好ましい。これらは、そのままでも、エステル化物でもどちらでもよい。 Preferred specific examples of the organic phosphorus compound represented by the above formula (1) include the following structural formulas (a) to (d). Of these, the compound of structural formula (a) is particularly preferable in terms of flame retardancy. These may be either as-is or esterified.

Figure 2022047520000002
Figure 2022047520000002

また、フォスフィン酸金属塩化合物としては、下記式(2)、(3)で示すフォスフィン酸の金属塩が好ましい。 Further, as the phosphinic acid metal salt compound, the phosphinic acid metal salt represented by the following formulas (2) and (3) is preferable.

Figure 2022047520000003
ただし、式中、R1及びR2は、同一かまたは異なり、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル及び/またはフェニルである。R3は、メチレン、エチレン、n-プロピレン、イソプロピレン、n-ブチレン、tert-ブチレン、n-ペンチレン、n-オクチレンもしくはn-ドデシレン;フェニレンもしくはナフチレン;メチルフェニレン、エチルフェニレン、tert-ブチルフェニレン、メチルナフチレン、エチルナフチレンもしくはtert-ブチルナフチレン;フェニルメチレン、フェニルエチレン、フェニルプロピレン、もしくはフェニルブチレンである。Mは、Mg、Ca、Al、Sb、Sn、Ge、Ti、Fe、Zr、Zn、Ce、Bi、Sr、Mn、Li、Na、Kまたはプロトン化された窒素塩基(プロトン化された窒素塩基とは、好ましくは、アンモニア、メラミン及びトリエタノールアミンのプロトン化された塩基、特にNH4+を意味する))である。mは、1~4であり、nは、1~4であり、そしてxは、1~4である。R1、R2、R3、M、m、n、及びxのうちの1つ以上が異なる化合物を混合して用いることも出来る。
Figure 2022047520000003
However, in the formula, R1 and R2 are the same or different, and are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, n-pentyl and / or phenyl. R3 is methylene, ethylene, n-propylene, isopropylene, n-butylene, tert-butylene, n-pentylene, n-octylene or n-dodecylene; phenylene or naphthylene; methylphenylene, ethylphenylene, tert-butylphenylene, methyl. Naftylene, ethylnaphthylene or tert-butylnaphthylene; phenylmethylene, phenylethylene, phenylpropylene, or phenylbutylene. M is Mg, Ca, Al, Sb, Sn, Ge, Ti, Fe, Zr, Zn, Ce, Bi, Sr, Mn, Li, Na, K or a protonated nitrogen base (protonated nitrogen base). Is preferably a protonated base of ammonia, melamine and triethanolamine, especially NH4 +)). m is 1-4, n is 1-4, and x is 1-4. Compounds in which one or more of R1, R2, R3, M, m, n, and x are different can also be mixed and used.

リン化合物が、ポリエステル樹脂中のリン原子の含有量が1000~10000ppmとなるように含まれていることにより、ポリエステル樹脂に難燃性を付与することができ、難燃性を有する成形品や繊維を得ることができる。
ポリエステル樹脂中のリン原子の含有量は、1000~10000ppmであるが、中でも2000~7000ppmであることが好ましい。
By containing the phosphorus compound so that the content of the phosphorus atom in the polyester resin is 1000 to 10000 ppm, flame retardancy can be imparted to the polyester resin, and the molded product or fiber having flame retardancy can be imparted. Can be obtained.
The content of the phosphorus atom in the polyester resin is 1000 to 10000 ppm, and more preferably 2000 to 7000 ppm.

リン原子の含有量が1000ppm未満であると、難燃性能が劣るものとなる。一方、リン原子の含有量が10000ppmを超えると、高温乾燥時においてブロッキングや融着が起こりやすくなり、また、剤の分散性が低下しブリードアウトが起こりやすくなるため、紡糸や成形工程に供することができなくなる。 If the phosphorus atom content is less than 1000 ppm, the flame retardant performance will be inferior. On the other hand, if the phosphorus atom content exceeds 10,000 ppm, blocking and fusion are likely to occur during high-temperature drying, and the dispersibility of the agent is lowered and bleed-out is likely to occur. Can't be done.

ポリエステル樹脂中のリン原子の含有量を上記範囲のものとするには、ポリエステル樹脂中に含まれるリン化合物(Y)の量を調整することにより可能となる。
そして、本発明において、ポリエステル樹脂中にリン化合物(Y)を含有させる方法としては、再生ポリエステル樹脂を得る重合時にリン化合物(Y)を共重合させる方法と、再生ポリエステル樹脂を得た後、リン化合物(Y)をブレンドする方法が挙げられる。より具体的な方法については、製造方法についての説明にて詳述する。
The content of the phosphorus atom in the polyester resin can be kept in the above range by adjusting the amount of the phosphorus compound (Y) contained in the polyester resin.
In the present invention, as a method of containing the phosphorus compound (Y) in the polyester resin, a method of copolymerizing the phosphorus compound (Y) at the time of polymerization to obtain the regenerated polyester resin and a method of copolymerizing the phosphorus compound (Y) after obtaining the regenerated polyester resin are performed. Examples thereof include a method of blending the compound (Y). A more specific method will be described in detail in the description of the manufacturing method.

本発明樹脂の酸成分(100モル%)は、テレフタル酸の割合が80~98モル%であることが好ましく、中でも85~97モル%であることが好ましい。テレフタル酸の割合が80モル%未満であると、樹脂組成物の結晶性が低下し非晶性のものとなりやすい。一方、テレフタル酸の割合が98モル%を超えると、リン化合物を共重合させた場合において、リン原子の共重合量(含有量)が少なくなるため、難燃性の効果が小さくなる。 The acid component (100 mol%) of the resin of the present invention preferably has a terephthalic acid ratio of 80 to 98 mol%, and more preferably 85 to 97 mol%. When the proportion of terephthalic acid is less than 80 mol%, the crystallinity of the resin composition is lowered and it tends to be amorphous. On the other hand, when the ratio of terephthalic acid exceeds 98 mol%, the copolymerization amount (content) of the phosphorus atom becomes small when the phosphorus compound is copolymerized, so that the flame-retardant effect becomes small.

本発明樹脂における、テレフタル酸とリン化合物以外の酸成分としては、イソフタル酸、フタル酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸、無水フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸等が挙げられ、これらを2種類以上併用してもよく、これらの酸のエステル形成性誘導体を使用してもよい。 Examples of the acid component other than the terephthalic acid and the phosphorus compound in the resin of the present invention include isophthalic acid, phthalic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, phthalic anhydride, naphthalenedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid and the like. , Two or more of these may be used in combination, or ester-forming derivatives of these acids may be used.

本発明樹脂は、全グリコール成分の合計量を100モル%とするとき、エチレングリコールは、全グリコール成分の80モル%以上であり、中でも90モル%以上であることが好ましい。エチレングリコールの含有量が80モル%未満であると、得られるポリエステル樹脂の結晶性や耐熱性が劣るものとなる。 In the resin of the present invention, when the total amount of the total glycol components is 100 mol%, ethylene glycol is 80 mol% or more of the total glycol components, and more preferably 90 mol% or more. When the content of ethylene glycol is less than 80 mol%, the crystallinity and heat resistance of the obtained polyester resin are inferior.

また、本発明樹脂は、全グリコール成分の合計量を100モル%とするとき、ジエチレングリコールの含有量が4モル%以下であり、その中でも3モル%以下であることが好ましい。特に、本発明の製造方法により得られる本発明樹脂においては、エチレングリコールを原料の一つとして用いるが、その際の副生成物としてジエチレングリコールが生じ得る。本発明樹脂は、その副生するジエチレングリコールの量が少ないものであり、ジエチレングリコールの含有量が4モル%以下であることにより、熱安定性に優れた性能を有している。このため、繊維、射出成形体や各種のブロー成形体、シート、フィルム等の成形品を生産性良く得ることが可能となる。なお、ジエチレングリコールの含有量の下限値は、例えば0.5モル%程度とすることができるが、これに限定されない。 Further, in the resin of the present invention, when the total amount of all glycol components is 100 mol%, the content of diethylene glycol is 4 mol% or less, and more preferably 3 mol% or less. In particular, in the resin of the present invention obtained by the production method of the present invention, ethylene glycol is used as one of the raw materials, and diethylene glycol may be produced as a by-product at that time. The resin of the present invention has a small amount of diethylene glycol produced as a by-product, and has excellent thermal stability because the content of diethylene glycol is 4 mol% or less. Therefore, it is possible to obtain molded products such as fibers, injection molded products, various blow molded products, sheets, and films with high productivity. The lower limit of the content of diethylene glycol can be, for example, about 0.5 mol%, but is not limited to this.

また、本発明樹脂における、全グリコール成分中のエチレングリコール、ジエチレングリコール以外のジオール成分としては、例えば、ネオペンチルグリコール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、ダイマージオール、ビスフェノールSのエチレンオキサイド付加体、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体等を用いることができる。 In the resin of the present invention, examples of the diol component other than ethylene glycol and diethylene glycol in the total glycol component include neopentyl glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexanediol. 1,4-Cyclohexanedimethanol, diethylene glycol, dimerdiol, ethylene oxide adduct of bisphenol S, ethylene oxide adduct of bisphenol A and the like can be used.

重縮合触媒としては、限定的ではないが、例えばゲルマニウム化合物、アンチモン化合物、チタン化合物、コバルト化合物等の少なくとも1種を用いることができる。その中でも、特にゲルマニウム化合物及びアンチモン化合物の少なくとも1種を使用する。得られる再生ポリエステル樹脂の透明性を重視する場合においては、ゲルマニウム化合物を使用することが好ましい。上記の各化合物としては、ゲルマニウム、アンチモン、チタン、コバルト等の酸化物、無機酸塩、有機酸塩、ハロゲン化物、硫化物等が例示される。 As the polycondensation catalyst, for example, at least one of a germanium compound, an antimony compound, a titanium compound, a cobalt compound and the like can be used, although it is not limited. Among them, at least one of a germanium compound and an antimony compound is used in particular. When the transparency of the obtained recycled polyester resin is important, it is preferable to use a germanium compound. Examples of the above compounds include oxides such as germanium, antimony, titanium and cobalt, inorganic acid salts, organic acid salts, halides and sulfides.

重縮合触媒の使用量は、特に限定されないが、例えば生成するポリエステル樹脂の酸成分1モルに対して1×10-5モル以上とすることが好ましく、その中でも6×10-5モル以上とすることがより好ましい。上記使用量の上限は、例えば1×10-3モル程度とすることができるが、これに限定されない。 The amount of the polycondensation catalyst used is not particularly limited, but is preferably 1 × 10 -5 mol or more, and more than 6 × 10 -5 mol, for example, 1 mol of the acid component of the polyester resin to be produced. Is more preferable. The upper limit of the amount used can be, for example, about 1 × 10 -3 mol, but is not limited thereto.

なお、リサイクルポリエステル原料中に含まれる重縮合触媒も、重縮合反応時に触媒として作用する場合もあるため、重縮合工程で重縮合触媒を添加する際には、リサイクルポリエステル原料中に含まれる重縮合触媒の種類及びその含有量を考慮することが好ましい。 Since the polycondensation catalyst contained in the recycled polyester raw material may also act as a catalyst during the polycondensation reaction, the polycondensation contained in the recycled polyester raw material is used when the polycondensation catalyst is added in the polycondensation step. It is preferable to consider the type of catalyst and its content.

また、重縮合反応時には、必要に応じて、上記の重縮合触媒と併せて、溶融粘度を調整することができる脂肪酸エステル、ヒンダードフェノール系抗酸化剤、樹脂の熱分解を抑制することができるリン化合物を添加することもできる。 Further, at the time of the polycondensation reaction, if necessary, the fatty acid ester capable of adjusting the melt viscosity, the hindered phenolic antioxidant, and the thermal decomposition of the resin can be suppressed in combination with the above polycondensation catalyst. A phosphorus compound can also be added.

脂肪酸エステルとしては、例えば蜜ロウ(ミリシルパルミテートを主成分とする混合物)、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル、ベヘン酸ステアリル、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリントリステアレート、ペンタエリスリトールモノパルミテート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ジペンタエリスリトールヘキサステアレート等が挙げられる。これらの中でも、グリセリンモノステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ジペンタエリスリトールヘキサステアレートが好ましい。これらは1種又は2種以上で用いることができる。 Examples of the fatty acid ester include beeswax (a mixture containing myricyl palmitate as a main component), stearyl stearate, behenyl behenate, stearyl behenate, glycerin monopalmitate, glycerin monostearate, glycerin disstearate, and glycerin tri. Examples thereof include stearate, pentaerythritol monopalmitate, pentaerythritol monostearate, pentaerythritol distearate, pentaerythritol tristearate, pentaerythritol tetrastearate, dipentaerythritol hexastearate and the like. Among these, glycerin monostearate, pentaerythritol tetrastearate, and dipentaerythritol hexastearate are preferable. These can be used in one kind or two or more kinds.

ヒンダードフェノール系抗酸化剤としては、例えば2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、n-オクタデシル-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、テトラキス〔メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、4,4’-ブチリデンビス-(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、トリエチレングリコール-ビス〔3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート〕、3,9-ビス{2-〔3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ〕-1,1’-ジメチルエチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン等が用いられるが、効果とコストの点で、テトラキス〔メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタンが好ましい。これらは1種又は2種以上で用いることができる。 Examples of the hindered phenol-based antioxidant include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol and n-octadecyl-3- (3', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl). ) Propionate, Tetrax [Methyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] Methyl, Tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, 4 , 4'-butylidenebis- (3-methyl-6-t-butylphenol), triethylene glycol-bis [3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate], 3,9-bis {2- [3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy] -1,1'-dimethylethyl} -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5 ] Undecane and the like are used, but tetrakis [methylene-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane is preferable in terms of effectiveness and cost. These can be used in one kind or two or more kinds.

リン化合物としては、前記したようなリン化合物(Y)以外のものを用いることができ、例えば亜リン酸、リン酸、トリメチルフォスファイト、トリフェニルフォスファイト、トリデシルフォスファイト、トリメチルフォスフェート、トリデシルフォスフェート、トリフェニルフォスフォート等のリン化合物を用いることができる。これらは1種又は2種以上で用いることができる。また、これらの含有量は、ポリエステル樹脂中のリン原子の含有量が1000~10000ppmの範囲内となるようにする。 As the phosphorus compound, those other than the phosphorus compound (Y) as described above can be used, for example, phosphoric acid, phosphoric acid, trimethylphosphite, triphenylphosphite, tridecylphosphite, trimethylphosphate, tri. Phosphoric compounds such as decylphosphate and triphenylphosfort can be used. These can be used in one kind or two or more kinds. Further, these contents are set so that the content of phosphorus atoms in the polyester resin is in the range of 1000 to 10000 ppm.

本発明樹脂は、上記のような組成を有するとともに下記に示す特性値を有するものである。
(a)カルボキシル末端基濃度が40当量/t以下
(b)昇圧試験機により測定した平均昇圧速度が0.6MPa/h以下
これらの特性値を有する本発明樹脂は、後述する本発明の製造方法により得ることができる。
The resin of the present invention has the above-mentioned composition and the characteristic values shown below.
(A) Concentration of carboxyl terminal groups is 40 equivalents / t or less (b) Average boosting speed measured by a booster tester is 0.6 MPa / h or less The resin of the present invention having these characteristic values is the production method of the present invention described later. Can be obtained by

まず、本発明樹脂は(a)の特性値として、カルボキシル末端基濃度が40当量/t以下であり、中でも30当量/t以下であることが好ましく、さらには25当量/t以下であることが好ましい。
本発明樹脂は、カルボキシル末端基濃度が40当量/t以下であることにより、耐熱性に優れた性能を有しており、各種の成形方法により耐熱性に優れた成形品を生産性よく得ることが可能となる。
First, as the characteristic value of (a), the resin of the present invention preferably has a carboxyl-terminal group concentration of 40 equivalents / t or less, more preferably 30 equivalents / t or less, and further preferably 25 equivalents / t or less. preferable.
The resin of the present invention has excellent heat resistance because the carboxyl terminal group concentration is 40 equivalents / t or less, and a molded product having excellent heat resistance can be obtained with good productivity by various molding methods. Is possible.

本発明の再生ポリエステル樹脂の極限粘度は、特に限定されないが、通常は0.44~0.80程度であることが好ましい。なお、極限粘度(IV)は、フェノールと四塩化エタンとの等質量混合物を溶媒として、温度20℃で測定するものである。 The ultimate viscosity of the regenerated polyester resin of the present invention is not particularly limited, but is usually preferably about 0.44 to 0.80. The ultimate viscosity (IV) is measured at a temperature of 20 ° C. using an equal mass mixture of phenol and ethane tetrachloride as a solvent.

本発明樹脂は(b)の特性値として、次の方法により測定される平均昇圧速度が0.6MPa/h以下であり、0.5MPa/h以下であることが好ましく、中でも0.4MPa/h以下であることが好ましい。本発明における平均昇圧速度は、各種無機物に由来する異物や非ポリエステル樹脂に由来する異物の混入量の多さの指標となるものであり、平均昇圧速度が小さいほど異物の混入量が少ないことを示すものである。なお、平均昇圧速度の下限値は、例えば0.01MPa/h程度とすることができるが、これに限定されない。 As the characteristic value of (b), the resin of the present invention has an average boosting speed of 0.6 MPa / h or less, preferably 0.5 MPa / h or less, particularly 0.4 MPa / h, as measured by the following method. The following is preferable. The average step-up rate in the present invention is an index of a large amount of foreign substances derived from various inorganic substances and non-polyester resin, and the smaller the average step-up rate, the smaller the amount of foreign substances mixed. It shows. The lower limit of the average boosting speed can be, for example, about 0.01 MPa / h, but is not limited to this.

平均昇圧速度の測定方法は、エクストルーダー及び圧力センサを含む昇圧試験機を用い、エクストルーダーの先端にステンレス鋼製フィルター(呼び寸法メッシュ:1400メッシュ、織り方:綾畳織、縦メッシュ:165メッシュ、横メッシュ:1400メッシュ、縦線径:0.07mm、横線径:0.04mm、濾過粒度:12μm)をセットし、ポリエステル樹脂をエクストルーダーにて300℃で溶融し、前記フィルターからの吐出量29.0g/分で当該溶融物を押し出した時の前記フィルターにかかる圧力値として、押し出し開始時の圧力値を「初期圧力値(MPa)」とし、その後連続して12時間押し出しをした時点の圧力値を「最終圧力値(MPa)」とした場合、それらの圧力値に基づいて下記計算式Aにより上記平均昇圧速度を算出するものである。
平均昇圧速度(MPa/h)=(最終圧力値-初期圧力値)/12)・・・A)
To measure the average boosting speed, use a booster tester including an extruder and a pressure sensor, and use a stainless steel filter (nominal dimension mesh: 1400 mesh, weave: twill weave, vertical mesh: 165 mesh) at the tip of the extruder. , Horizontal mesh: 1400 mesh, Vertical wire diameter: 0.07 mm, Horizontal wire diameter: 0.04 mm, Filter particle size: 12 μm), melt the polyester resin at 300 ° C. with an extruder, and discharge from the filter. As the pressure value applied to the filter when the melt is extruded at 29.0 g / min, the pressure value at the start of extruding is set to "initial pressure value (MPa)", and then continuously extruded for 12 hours. When the pressure value is set to the "final pressure value (MPa)", the average boosting speed is calculated by the following formula A based on those pressure values.
Average boost rate (MPa / h) = (final pressure value-initial pressure value) / 12) ... A)

本発明樹脂は、後述する製造方法を採用することにより、各種無機物に由来する異物や非ポリエステル樹脂に由来する異物の混入量を低減することができるため、ジエチレングリコールの副生を抑え、かつ(a)、(b)の特性値を満足する再生ポリエステル樹脂を得ることが可能となる。 By adopting the production method described later, the resin of the present invention can reduce the amount of foreign matter derived from various inorganic substances and foreign matter derived from non-polyester resin, so that by-production of diethylene glycol can be suppressed and (a). ), It becomes possible to obtain a recycled polyester resin satisfying the characteristic values of (b).

本発明樹脂の製造方法について説明する。なお、ポリエステル樹脂中にリン化合物(Y)を含有させる方法としては、再生ポリエステル樹脂を得る重合時にリン化合物(Y)を共重合させる方法(以下、製造方法1と称することがある)と、再生ポリエステル樹脂を得た後、リン化合物(Y)をブレンドする方法(以下、製造方法2と称することがある)が挙げられる。 The method for producing the resin of the present invention will be described. The method for containing the phosphorus compound (Y) in the polyester resin includes a method of copolymerizing the phosphorus compound (Y) at the time of polymerization to obtain a regenerated polyester resin (hereinafter, may be referred to as production method 1) and a method of regenerating. Examples thereof include a method of blending a phosphorus compound (Y) after obtaining a polyester resin (hereinafter, may be referred to as a production method 2).

〔製造方法1〕
まず、上記した製造方法1について説明する。製造方法1により、ポリエステル樹脂を構成する酸成分中にリン化合物を共重合させることができる。
本発明の製造方法1においては、(1)~(3)に示す工程を順に行うことが重要である。
(1)エチレンテレフタレートオリゴマー、エチレングリコールとリン化合物を含む混合物に、リサイクルポリエステル原料を、全グリコール成分/全酸成分のモル比が1.06~1.20となるように投入し、245~280℃の熱処理条件下で解重合を行うことにより解重合体を含む反応生成物を得る工程、
(2)前記反応生成物を濾過粒度10~25μmのフィルターを通過させて濾液を回収する工程、
(3)前記濾液に重合触媒を添加し、温度250℃以上、1.0hPa以下の減圧下で重縮合反応を行
う工程
[Manufacturing method 1]
First, the above-mentioned manufacturing method 1 will be described. According to the production method 1, the phosphorus compound can be copolymerized in the acid component constituting the polyester resin.
In the production method 1 of the present invention, it is important to carry out the steps shown in (1) to (3) in order.
(1) A recycled polyester raw material is added to a mixture containing an ethylene terephthalate oligomer, ethylene glycol and a phosphorus compound so that the molar ratio of the total glycol component / total acid component is 1.06 to 1.20, and 245 to 280. A step of obtaining a reaction product containing a depolymerized product by performing depolymerization under heat treatment conditions at ° C.
(2) A step of passing the reaction product through a filter having a filtration particle size of 10 to 25 μm and collecting the filtrate.
(3) A step of adding a polymerization catalyst to the filtrate and performing a polycondensation reaction at a temperature of 250 ° C. or higher and a reduced pressure of 1.0 hPa or lower.

まず、(1)の解重合工程では、エチレンテレフタレートオリゴマー、エチレングリコールと、エリン化合物を含む混合物に、リサイクルポリエステル原料を、全グリコール成分/全酸成分のモル比が1.06~1.20となるように添加し、245~280℃の熱処理条件下で解重合を行うことにより解重合体を含む反応生成物を得る。 First, in the depolymerization step (1), a recycled polyester raw material is added to a mixture containing an ethylene terephthalate oligomer, ethylene glycol, and an erin compound, and the molar ratio of the total glycol component / total acid component is 1.06 to 1.20. The reaction product containing the depolymerized product is obtained by depolymerizing under heat treatment conditions of 245 to 280 ° C.

エチレンテレフタレートオリゴマー、エチレングリコール及びリン化合物は、いずれも公知又は市販のものを使用することができる。また、公知の製造方法によって製造することもできる。 As the ethylene terephthalate oligomer, ethylene glycol and phosphorus compound, known or commercially available ones can be used. It can also be manufactured by a known manufacturing method.

特に、エチレンテレフタレートオリゴマーとしては、例えばエチレングリコールとテレフタル酸とのエステル化反応物を好適に用いることができる。また、エチレンテレフタレートオリゴマーの数平均重合度は、限定的ではないが、例えば2~20程度とすることができる。 In particular, as the ethylene terephthalate oligomer, for example, an esterification reaction product of ethylene glycol and terephthalic acid can be preferably used. The number average degree of polymerization of the ethylene terephthalate oligomer is not limited, but can be, for example, about 2 to 20.

エチレンテレフタレートオリゴマー、エチレングリコールとリン化合物を含む混合物(以下、混合物Eと表記することがある)の量は、最終的に得られる再生ポリエステル樹脂100質量%中の20~80質量%とすることが好ましく、30~70質量%とすることがより好ましい。 The amount of the mixture containing ethylene terephthalate oligomer, ethylene glycol and phosphorus compound (hereinafter, may be referred to as mixture E) may be 20 to 80% by mass in 100% by mass of the finally obtained recycled polyester resin. It is preferably 30 to 70% by mass, more preferably 30 to 70% by mass.

混合物Eの量が上記より少ない場合、リサイクルポリエステル原料を投入した際に、リサイクルポリエステル原料同士がブロッキングを起こしやすくなり、攪拌機に過大な負荷がかかるため好ましくない。
一方、混合物Eの量が上記範囲より多い場合は解重合反応に特に問題は起きないが、最終的に得られる再生ポリエステル樹脂のリサイクル率が低くなり好ましくない。
When the amount of the mixture E is smaller than the above, when the recycled polyester raw materials are added, the recycled polyester raw materials tend to block each other, which is not preferable because an excessive load is applied to the stirrer.
On the other hand, when the amount of the mixture E is larger than the above range, there is no particular problem in the depolymerization reaction, but the recycling rate of the finally obtained recycled polyester resin is low, which is not preferable.

(1)の工程において、エチレンテレフタレートオリゴマー、エチレングリコール、リン化合物、リサイクルポリエステル原料を添加する割合としては、最終的に得ようとするポリエステル樹脂中の用途によって適宜変更すればよいが、概ね、下記の割合(合計で100質量部)で添加することが好ましい。エチレンテレフタレートオリゴマーは5~50質量部、エチレングリコールは1~10質量部、リン化合物は3~10質量部、リサイクルポリエステル原料は40~80質量部とすることが好ましい。 The ratio of ethylene terephthalate oligomer, ethylene glycol, phosphorus compound, and recycled polyester raw material added in the step (1) may be appropriately changed depending on the intended use in the polyester resin to be finally obtained, but is generally as follows. It is preferable to add in a proportion of (100 parts by mass in total). It is preferable that the ethylene terephthalate oligomer is 5 to 50 parts by mass, the ethylene glycol is 1 to 10 parts by mass, the phosphorus compound is 3 to 10 parts by mass, and the recycled polyester raw material is 40 to 80 parts by mass.

中でもエチレングリコールの添加量は、解重合反応を十分に進行させるため、1~18質量部とすることが好ましく、中でも1~10質量部とすることがより好ましい。エチレングリコールの添加量が18質量部を超えると、反応器内でエチレンテレフタレートオリゴマーが固化しやすくなり、以後の反応が継続できなくなる場合があり、好ましくない。
混合物Eにおいて、エチレンテレフタレートオリゴマー、中にエチレングリコールを投入する際は、オリゴマーの固化を防ぐ目的で、攪拌機を回しながら内容物の温度を均一にし、投入することが好ましい。
Above all, the amount of ethylene glycol added is preferably 1 to 18 parts by mass, and more preferably 1 to 10 parts by mass in order to sufficiently proceed the depolymerization reaction. If the amount of ethylene glycol added exceeds 18 parts by mass, the ethylene terephthalate oligomer tends to solidify in the reactor, and the subsequent reaction may not be continued, which is not preferable.
When ethylene glycol is added to the ethylene terephthalate oligomer in the mixture E, it is preferable to make the temperature of the contents uniform while turning the stirrer and then add the ethylene glycol in order to prevent the oligomer from solidifying.

(1)の工程において混合物Eにリサイクルポリエステル原料を投入する際には、撹拌しながら全グリコール成分/全酸成分のモル比が1.06~1.20となるようにして、245~280℃の熱処理条件下で解重合を行う。
本発明の製造方法1においては、この工程が重要である。つまり、リサイクルポリエステル原料を利用した従来の方法においては、リサイクルポリエステル原料のみを用いて解重合を行っているが、本発明においては、エチレンテレフタレートオリゴマー、エチレングリコール、リン化合物の存在下でリサイクルポリエステル原料の解重合を行い、かつ混合物E中、リサイクルポリエステル原料の全ての成分を、全グリコール成分/全酸成分のモル比が、1.06~1.20となるようにしてリサイクルポリエステル原料を投入し、解重合を行うものである。
When the recycled polyester raw material is added to the mixture E in the step (1), the molar ratio of the total glycol component / total acid component is 1.06 to 1.20 while stirring, and the temperature is 245 to 280 ° C. Depolymerization is performed under the heat treatment conditions of.
This step is important in the production method 1 of the present invention. That is, in the conventional method using a recycled polyester raw material, depolymerization is performed using only the recycled polyester raw material, but in the present invention, the recycled polyester raw material is present in the presence of an ethylene terephthalate oligomer, an ethylene glycol, and a phosphorus compound. In the mixture E, the recycled polyester raw material is added so that the molar ratio of the total glycol component / total acid component is 1.06 to 1.20 for all the components of the recycled polyester raw material. , Depolymerization is performed.

上記したような(1)の工程を行うことにより、各種の無機物のみならず、非ポリエステル樹脂由来の異物の析出が効率よく行われるため、(2)の工程において、これらの異物をもれなく濾過することができる。そして、(3)の工程の重縮合反応において、本発明の特性値として、ジエチレングリコールの含有量(共重合量)やカルボキシル末端基濃度が特定量以下のものであり、かつ異物の混入量が少ない再生ポリエステル樹脂を得ることが可能となる。 By performing the step (1) as described above, not only various inorganic substances but also foreign substances derived from non-polyester resin can be efficiently deposited. Therefore, in the step (2), these foreign substances are completely filtered. be able to. In the polycondensation reaction of the step (3), the characteristic values of the present invention are that the content (copolymerization amount) of diethylene glycol and the concentration of the carboxyl terminal group are less than a specific amount, and the amount of foreign matter mixed is small. It becomes possible to obtain a recycled polyester resin.

さらには、エチレンテレフタレートオリゴマー、エチレングリコールとリン化合物の存在下でリサイクルポリエステル原料の解重合を行うことにより、リサイクルポリエステル原料のみを用いて解重合を行う場合に比べて、共重合成分が存在することで、低温で解重合反応を進行させることが可能となる。これは、工業ベースで実施をする場合には大きなメリットとなる。 Furthermore, by depolymerizing the recycled polyester raw material in the presence of ethylene terephthalate oligomer, ethylene glycol and phosphorus compound, the copolymerization component is present as compared with the case where the depolymerization is performed using only the recycled polyester raw material. Therefore, it becomes possible to proceed the depolymerization reaction at a low temperature. This is a great advantage when implemented on an industrial basis.

なお、本発明の製造方法1においては、上記の解重合反応により、リサイクルポリエステル原料はモノマーにまで分解されずに、繰り返し単位が5~20程度のオリゴマーまで分解されることが望ましい。このように解重合反応を制御することにより、各種の無機物のみならず、非ポリエステル樹脂由来の異物の析出が効率良く行われる結果、より多くの異物を取り除くことが可能となる。 In the production method 1 of the present invention, it is desirable that the recycled polyester raw material is not decomposed into monomers but is decomposed into oligomers having a repeating unit of about 5 to 20 by the above depolymerization reaction. By controlling the depolymerization reaction in this way, not only various inorganic substances but also foreign substances derived from non-polyester resin can be efficiently deposited, and as a result, more foreign substances can be removed.

解重合反応を行う際の全グリコール成分/全酸成分のモル比が上記範囲外であると、得られる再生ポリエステル樹脂は、本発明で規定する、カルボキシル末端基濃度、ジエチレングリコールの含有量の少なくとも一方を満足しないものとなり、また、平均昇圧速度が高いものとなる。これは、解重合反応を行う際の全グリコール成分/全酸成分のモル比が上記範囲外である場合、各種の無機物や非ポリエステル樹脂由来の異物の析出が効率よく行われないため、(2)の工程において、これらの異物をもれなく濾過することができず、(3)の工程の重縮合反応後に異物が析出し、その結果、平均昇圧速度が高い再生ポリエステル樹脂となる。 When the molar ratio of the total glycol component / total acid component in the depolymerization reaction is out of the above range, the obtained regenerated polyester resin has at least one of the carboxyl terminal group concentration and the diethylene glycol content specified in the present invention. Will not be satisfied, and the average boosting speed will be high. This is because when the molar ratio of the total glycol component / total acid component in the depolymerization reaction is out of the above range, foreign substances derived from various inorganic substances and non-polyester resins are not efficiently precipitated (2). In the step (3), these foreign substances cannot be completely filtered, and the foreign substances are precipitated after the polycondensation reaction in the step (3), resulting in a regenerated polyester resin having a high average step-up rate.

本発明の製造方法1で用いる反応器は、容量や攪拌翼の形状は、一般的に使用されているエステル化反応器で特に問題ないが、解重合反応を効率的に進めるため、エチレングリコールを系外に溜出させない蒸留塔を併設している構造となっていることが好ましい。
リサイクルポリエステル原料を投入する際には、常圧下で撹拌しながら行うことが好ましく、少量の不活性ガス(一般的には窒素ガスを使用)でパージした状態で投入することがより好ましい。
The reactor used in the production method 1 of the present invention has no particular problem in the capacity and the shape of the stirring blade in the generally used esterification reactor, but in order to efficiently proceed with the depolymerization reaction, ethylene glycol is used. It is preferable that the structure is provided with a distillation column that does not allow the reactor to accumulate outside the system.
When the recycled polyester raw material is added, it is preferable to carry out the process while stirring under normal pressure, and it is more preferable to add the recycled polyester raw material in a state of being purged with a small amount of inert gas (generally, nitrogen gas is used).

(1)の工程で行う解重合時の反応温度は、反応器の内温を245~280℃の範囲に設定して行うことが好ましく、中でも内温を255~280℃の範囲に設定して行うことがより好ましい。解重合時の反応温度が245℃未満になる場合には、反応物が固化し、操業性が悪化するとともに、再生ポリエステル樹脂が得られたとしても、ジエチレングリコールの含有量やカルボキシル末端基濃度が高くなりすぎる。反応温度が280℃を超える場合は、得られる再生ポリエステル樹脂のジエチレングリコールの含有量やカルボキシル末端基濃度が高くなりすぎる。
また、解重合の反応時間(リサイクルポリエステル原料の投入終了後からの反応時間)は、4時間以内が好ましく、ジエチレングリコールの副性量を抑えること、ポリエステルの色調悪化を抑える観点から、2時間以内とすることがより好ましい。
The reaction temperature at the time of depolymerization performed in the step (1) is preferably set in the range of 245 to 280 ° C. for the internal temperature of the reactor, and in particular, the internal temperature is set in the range of 255 to 280 ° C. It is more preferable to do so. When the reaction temperature at the time of depolymerization is less than 245 ° C, the reactants solidify and the operability deteriorates, and even if a recycled polyester resin is obtained, the content of diethylene glycol and the concentration of carboxyl terminal groups are high. Too much. When the reaction temperature exceeds 280 ° C., the content of diethylene glycol and the concentration of carboxyl terminal groups in the obtained regenerated polyester resin become too high.
The reaction time for depolymerization (reaction time after the completion of charging of the recycled polyester raw material) is preferably 4 hours or less, and is within 2 hours from the viewpoint of suppressing the by-product amount of diethylene glycol and suppressing the deterioration of the color tone of the polyester. It is more preferable to do so.

(2)の工程においては、(1)の工程で解重合反応を行った解重合体を含む反応生成物を、濾過粒度10~25μmのフィルターを通過させて異物を濾過する。上記したように、(1)の工程の条件で解重合反応を行うことにより、各種の無機物のみならず、非ポリエステル樹脂由来の異物の析出が効率よく行われるため、濾過粒度10~25μmのフィルターを通過させることにより、析出した異物を濾過し、異物の混入量の少ない濾液を得ることができる。 In the step (2), the reaction product containing the depolymerized product obtained by the depolymerization reaction in the step (1) is passed through a filter having a filtration particle size of 10 to 25 μm to filter foreign substances. As described above, by carrying out the depolymerization reaction under the conditions of the step (1), not only various inorganic substances but also foreign substances derived from non-polyester resin are efficiently deposited. Therefore, a filter having a filtration particle size of 10 to 25 μm is efficiently deposited. By passing through the above, the precipitated foreign matter can be filtered to obtain a filtrate having a small amount of foreign matter mixed.

濾過粒度が25μmより大きいフィルターを使用すると、ポリマー中の異物を十分に除去できず、得られる再生ポリエステル樹脂中の異物が多くなる。このため、このような樹脂を用いて紡糸を行うと、ノズルパックの昇圧や切糸が生じる。一方、濾過粒度が10μmよりも小さいフィルターを使用すると、異物による目詰まりが生じやすく、フィルターライフが短くなることにより、コスト的に不利となり、また、操業性も悪化する。 If a filter having a filtration particle size larger than 25 μm is used, the foreign matter in the polymer cannot be sufficiently removed, and the foreign matter in the obtained recycled polyester resin increases. Therefore, when spinning is performed using such a resin, the pressure of the nozzle pack is increased and the yarn is cut. On the other hand, if a filter having a filtration particle size smaller than 10 μm is used, clogging due to foreign matter is likely to occur, and the filter life is shortened, which is disadvantageous in terms of cost and deteriorates in operability.

また、本発明の(2)の工程で使用できるフィルターとしては、一般的なもので特に問題ないが、スクリーンチェンジャー式のフィルターやリーフディスクフィルターやキャンドル型焼結フィルターなどが挙げられる。 Further, the filter that can be used in the step (2) of the present invention is a general one and has no particular problem, but examples thereof include a screen changer type filter, a leaf disc filter, and a candle type sintered filter.

そして、本発明の製造方法1においては、上記の工程(2)を経て得られた濾液に、前記したような重合触媒を加え、温度250℃以上、1.0hPa以下の減圧下で重縮合反応を行う。 Then, in the production method 1 of the present invention, the polymerization catalyst as described above is added to the filtrate obtained through the above step (2), and the polycondensation reaction is carried out at a temperature of 250 ° C. or higher and a reduced pressure of 1.0 hPa or lower. I do.

そして、重縮合反応槽において、温度250℃以上、1.0hPa以下の減圧下で重縮合反応を行う。重縮合反応温度が250℃未満であったり、重縮合反応時の圧力が1.0hPaを超えたりすると、重縮合反応時間が長くなるため、生産性に劣るものとなる。
重縮合反応温度は、中でも270℃以上とすることがより好ましい。ただし、重縮合反応温度が高過ぎると熱分解によりポリマーが着色し、色調が悪化すること、同じく熱分解により末端基量(COOH)が高くなるため、本発明においては、重縮合反応温度の上限は、285℃以下とすることが好ましい。ここで得られる再生ポリエステルの極限粘度は0.44~0.80であることが好ましい。
Then, in the polycondensation reaction tank, the polycondensation reaction is carried out under a reduced pressure of 250 ° C. or higher and 1.0 hPa or lower. If the polycondensation reaction temperature is less than 250 ° C. or the pressure during the polycondensation reaction exceeds 1.0 hPa, the polycondensation reaction time becomes long and the productivity becomes inferior.
The polycondensation reaction temperature is more preferably 270 ° C. or higher. However, if the polycondensation reaction temperature is too high, the polymer will be colored by thermal decomposition and the color tone will deteriorate, and the amount of terminal groups (COOH) will also increase due to thermal decomposition. Therefore, in the present invention, the upper limit of the polycondensation reaction temperature is reached. Is preferably 285 ° C. or lower. The ultimate viscosity of the regenerated polyester obtained here is preferably 0.44 to 0.80.

〔製造方法2〕
次に、前記した製造方法2について説明する。製造方法2は、再生ポリエステル樹脂を得た後、リン化合物(Y)をブレンドする方法であるが、このとき、以下の(イ)、(ロ)の方法を採用することができる。
(イ)再生ポリエステル樹脂にリン化合物を直接ブレンドする方法
(ロ)再生ポリエステル樹脂にリン化合物を高濃度に含有するポリエステル樹脂(マスター樹脂)をブレンドする方法
製造方法2において使用する再生ポリエステル樹脂は、本発明樹脂の特性値を満足するものにするには、a)使用済ポリエステル製品及びb)ポリエステル製品を製造する工程で発生する未採用ポリエステル樹脂の少なくとも1種のリサイクルポリエステル原料に由来する成分を含む再生ポリエステル樹脂であって、全グリコール成分の合計量を100モル%とするとき、エチレングリコールが80モル%以上、ジエチレングリコールが4モル%以下であり、カルボキシル末端基濃度が40当量/t以下であり、平均昇圧速度が0.6MPa/h以下であるものが好ましい。このような再生ポリエステル樹脂は、特願2020-059233号に記載された再生ポリエステル樹脂を用いることが好ましく、同号に記載された再生ポリエステル樹脂の製造方法により得られたものであることが好ましい。
[Manufacturing method 2]
Next, the manufacturing method 2 described above will be described. The production method 2 is a method of blending the phosphorus compound (Y) after obtaining the recycled polyester resin. At this time, the following methods (a) and (b) can be adopted.
(B) Method of directly blending a phosphorus compound with a recycled polyester resin (b) Method of blending a polyester resin (master resin) containing a high concentration of a phosphorus compound with a recycled polyester resin The recycled polyester resin used in the manufacturing method 2 is In order to satisfy the characteristic values of the resin of the present invention, a) a component derived from at least one recycled polyester raw material of a) used polyester product and b) an unadopted polyester resin generated in the process of manufacturing the polyester product is used. When the total amount of all glycol components in the recycled polyester resin is 100 mol%, ethylene glycol is 80 mol% or more, diethylene glycol is 4 mol% or less, and the carboxyl terminal group concentration is 40 equivalents / t or less. It is preferable that the average step-up speed is 0.6 MPa / h or less. As such a recycled polyester resin, it is preferable to use the recycled polyester resin described in Japanese Patent Application No. 2020-059233, and it is preferable that the recycled polyester resin is obtained by the method for producing a recycled polyester resin described in the same item.

また、(ロ)の製造方法において、マスター樹脂に使用するポリエステル樹脂は、地球環境を配慮すると、上記した特願2020-059233号に記載された再生ポリエステル樹脂を用いることが好ましい。 Further, in the production method (b), it is preferable to use the recycled polyester resin described in Japanese Patent Application No. 2020-059233 described above in consideration of the global environment as the polyester resin used for the master resin.

(イ)、(ロ)の製造方法ともに、特願2020-059233号に記載された再生ポリエステル樹脂の製造方法により得られた再生ポリエステル樹脂中に、例えば、スクリュー型押出機を用い、再生ポリエステル樹脂と、リン化合物もしくはリン化合物を含有するマスター樹脂を同時に添加し、溶融・混練してペレット化する一括ブレンド方法や、再生ポリエステル樹脂を溶融・混練した後、押出機の他の供給口からリン酸化合物もしくはリン化合物を含有するマスター樹脂を供給し、溶融・混練してペレット化する分割ブレンド方法を採用することができる。 In both the manufacturing methods of (a) and (b), the recycled polyester resin obtained by the manufacturing method of the recycled polyester resin described in Japanese Patent Application No. 2020-059233 uses, for example, a screw type extruder in the recycled polyester resin. And a batch blending method in which a phosphorus compound or a master resin containing a phosphorus compound is added at the same time and melted / kneaded to pelletize, or a recycled polyester resin is melted / kneaded and then phosphoric acid is supplied from another supply port of the extruder. A split blending method can be adopted in which a master resin containing a compound or a phosphorus compound is supplied, melted and kneaded, and pelletized.

本発明樹脂は、ブロー成形、射出成形、延伸法などを採用して、成形品(ブロー成形品、射出成形品、シート、フィルム等)を得ることができ、また、溶融紡糸により繊維を得ることができる。 The resin of the present invention can obtain molded products (blow molded products, injection molded products, sheets, films, etc.) by adopting blow molding, injection molding, stretching methods, etc., and fibers can be obtained by melt spinning. Can be done.

成形品の場合は、ヒンダードフェノール系酸化防止剤を0.1~1.0質量%含有することで極限粘度の低下や成形後の色調悪化を防ぐことができる。 In the case of a molded product, by containing 0.1 to 1.0% by mass of a hindered phenolic antioxidant, it is possible to prevent a decrease in the ultimate viscosity and a deterioration in color tone after molding.

本発明樹脂を含有する繊維の場合は、例えば本発明樹脂を含む原料を溶融し、紡糸する工程を含む製造方法によって繊維を製造することができる。これにより、例えば単糸繊度が0.8デシテックス以下(好ましくは0.6~0.3デシックス)の極細繊維も製造することができる。紡糸方法等は、公知の条件に従って実施することができる。 In the case of a fiber containing the resin of the present invention, for example, the fiber can be manufactured by a manufacturing method including a step of melting and spinning a raw material containing the resin of the present invention. This makes it possible to produce, for example, ultrafine fibers having a single yarn fineness of 0.8 decitex or less (preferably 0.6 to 0.3 decites). The spinning method and the like can be carried out according to known conditions.

本発明樹脂は、前記したように異物の含有量が比較的少なく、バージンポリエステル樹脂と同等の特性を有しているため、溶融紡糸、延伸・熱処理、巻取工程のいずれにおいても糸切れのトラブルが生じにくく、生産性良くポリエステル繊維を得ることができる。 As described above, the resin of the present invention has a relatively low content of foreign matter and has the same characteristics as the virgin polyester resin. Is less likely to occur, and polyester fibers can be obtained with good productivity.

本発明樹脂を含有する本発明の繊維としては、例えばモノフィラメント、マルチフィラメント等のいずれであっても良く、また長繊維、短繊維等のいずれであっても良い。 The fiber of the present invention containing the resin of the present invention may be, for example, any of monofilaments, multifilaments and the like, and may be any of long fibers, short fibers and the like.

また、繊維の製造においては、一般的にマルチフィラメントを製造する方が困難度が高いが、本発明の繊維では、例えば単糸繊度0.3~30デシテックス、単糸数2~300、総繊度5~350、強度1~5cN/デシテックス、伸度10~400%の特性値を有するマルチフィラメントとすることができる。
本発明樹脂は前記したように、ジエチレングリコールの含有量、カルボキシル末端基濃度が特定量以下であることにより、熱安定性に優れている。このため、上記のような長繊維を得る際には、太さ斑などが生じにくく、均整度の高い繊維を操業性よく得ることができる。さらに、本発明樹脂は前記したように、平均昇圧速度が0.6MPa/h以下であり、異物の混入量が少ないものである。樹脂中に存在する異物としては、無機物や非ポリエステル樹脂由来の異物が想定されるが、これらの異物が少ないことによって、単糸繊度が1.0デシテックス以下、中でも0.6デシテックス以下の極細繊維を操業性よく得ることが可能となる。
Further, in the production of fibers, it is generally more difficult to produce multifilaments, but in the fiber of the present invention, for example, the single yarn fineness is 0.3 to 30 decitex, the number of single yarns is 2 to 300, and the total fineness is 5. It can be a multifilament having characteristic values of ~ 350, strength 1-5 cN / decitex, and elongation 10-400%.
As described above, the resin of the present invention is excellent in thermal stability because the content of diethylene glycol and the concentration of the carboxyl-terminal group are not more than a specific amount. Therefore, when the long fibers as described above are obtained, thickness unevenness and the like are less likely to occur, and fibers having a high degree of uniformity can be obtained with good operability. Further, as described above, the resin of the present invention has an average step-up speed of 0.6 MPa / h or less and a small amount of foreign matter mixed therein. As foreign substances existing in the resin, inorganic substances and foreign substances derived from non-polyester resin are assumed, but due to the small amount of these foreign substances, the single yarn fineness is 1.0 decitex or less, especially 0.6 decitex or less. Can be obtained with good operability.

本発明繊維が短繊維の場合は、例えば単糸繊度0.5~25.0デシテックス、強度0.1~6.0cN/デシテックス、伸度20~600%の特性値を有するもの得ることができる。本発明樹脂は前記したように、ジエチレングリコールの含有量、カルボキシル末端基濃度が特定量以下であることにより、熱安定性に優れている。このため、上記のような短繊維を得る際には、単糸繊度が小さい場合であっても、紡糸、延伸工程での単糸融着が抑制され、単糸繊度のバラツキが生じにくく、均整度の高い繊維を操業性よく得ることができる。
そして、このような単糸繊度のバラツキが少なく、均整度の高い短繊維を用いて得られる不織布は、乾式、湿式不織布ともに、構成する短繊維の分布が均一であり、斑のない品位の高いものとなる。
When the fiber of the present invention is a staple fiber, for example, a fiber having a single yarn fineness of 0.5 to 25.0 decitex, a strength of 0.1 to 6.0 cN / decitex, and an elongation of 20 to 600% can be obtained. .. As described above, the resin of the present invention is excellent in thermal stability because the content of diethylene glycol and the concentration of the carboxyl-terminal group are not more than a specific amount. Therefore, when the staple fibers as described above are obtained, even if the single yarn fineness is small, the single yarn fusion in the spinning and drawing steps is suppressed, the single yarn fineness is less likely to vary, and the staple is balanced. High degree of fiber can be obtained with good operability.
The non-woven fabric obtained by using short fibers having a small variation in single yarn fineness and a high degree of uniformity has a uniform distribution of the constituent short fibers in both the dry type and the wet non-woven fabric, and has high quality without spots. It becomes a thing.

次に、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。なお、実施例中の各種の特性値等の測定、評価方法は次の通りである。
(a)極限粘度
得られた再生ポリエステル樹脂を用い、フェノールと四塩化エタンとの等質量混合物を溶媒として、温度20℃で測定するものである。
(b)ポリエステル樹脂の組成及びリン原子の含有量
得られたポリエステル樹脂を、重水素化トリフルオロ酢酸と重水素化クロロホルムとの容量比が1/11の混合溶媒に溶解させ、日本電子社製JNM-ECZ400R/S1型NMR装置にて1H-NMRを測定し、得られたチャートの各成分のプロトンのピークの積分強度から、共重合成分の種類と含有量を求めた。
(c)カルボキシル末端基濃度
得られた再生ポリエステル樹脂0.1gをベンジルアルコール10mlに溶解し、この溶液にクロロホルム10mlを加えた後、1/10規定の水酸化カリウムベンジルアルコール溶液で滴定して求めた。
Next, the present invention will be specifically described with reference to Examples. The measurement and evaluation methods for various characteristic values in the examples are as follows.
(A) Extreme Viscosity The obtained recycled polyester resin is used and measured at a temperature of 20 ° C. using an equal mass mixture of phenol and ethane tetrachloride as a solvent.
(B) Composition of polyester resin and content of phosphorus atom The obtained polyester resin was dissolved in a mixed solvent having a volume ratio of deuterated trifluoroacetic acid and deuterated chloroform of 1/11, and manufactured by JEOL Ltd. 1H-NMR was measured with a JNM-ECZ400R / S1 type NMR apparatus, and the type and content of the copolymerization component were determined from the integrated intensity of the proton peaks of each component in the obtained chart.
(C) Concentration of carboxyl end group 0.1 g of the obtained regenerated polyester resin is dissolved in 10 ml of benzyl alcohol, 10 ml of chloroform is added to this solution, and then titrated with a 1/10 specified potassium hydroxide benzyl alcohol solution to obtain the determination. rice field.

(d)昇圧試験機により測定した平均昇圧速度
得られた再生ポリエステル樹脂を、エクストルーダーにて300℃で溶融し、エクストルーダーの先端にフィルターとして、ステンレス鋼製綾畳織フィルター(呼び寸法メッシュ:1400メッシュ、織り方:綾畳織、縦メッシュ:165メッシュ、横メッシュ:1400メッシュ、縦線径:0.07mm、横線径:0.04mm、濾過粒度:12μm、粘性抵抗係数(m-1):2.60×107、慣性抵抗係数:5.14×10、上條精機社製)をセットし、さらにその背面(下流側)に補強材(ステンレス製平織金網(呼び寸法メッシュ:40メッシュ、織り方:平織、線径:0.21mm(株)上條精機製)を積層した後、ポリマー吐出量を29.0g/分として、フィルター圧力を昇圧試験機;アサヒゲージ社製「MES-Y44D型」検出器を用いて測定する。前記の昇圧試験機を用いた昇圧試験を12時間連続して行い、昇圧試験を始める際の初期圧力値(MPa)(ポリエステル樹脂がフィルターを通り始めてから5~10分の間の圧力の最小値を初期圧力とする。)と、12時間経過時点の最終圧力値(MPa)の値から、下記計算式により平均昇圧速度を算出した。
平均昇圧速度(MPa/h)=(最終圧力値-初期圧力値)/12
(D) Average boosting speed measured by a booster tester The obtained recycled polyester resin is melted at 300 ° C. with an extruder, and a stainless steel plain weave filter (nominal size mesh:) is used as a filter at the tip of the extruder. 1400 mesh, weave: plain weave, vertical mesh: 165 mesh, horizontal mesh: 1400 mesh, vertical wire diameter: 0.07 mm, horizontal wire diameter: 0.04 mm, filtration grain size: 12 μm, viscous resistance coefficient (m-1) : 2.60 x 107, inertial resistance coefficient: 5.14 x 10, manufactured by Kamijo Seiki Co., Ltd., and a reinforcing material (stainless plain weave wire mesh (nominal size mesh: 40 mesh, woven)) on the back surface (downstream side). Method: Plain weave, Wire diameter: 0.21 mm (manufactured by Kamijo Seiki Co., Ltd.) After laminating, the polymer discharge rate is 29.0 g / min, and the filter pressure is increased by a pressure tester; "MES-Y44D type" manufactured by Asahi Gauge. Measure using a detector. The pressure test using the above pressure tester is continuously performed for 12 hours, and the initial pressure value (MPa) at the time of starting the pressure test (5 to 10 after the polyester resin starts passing through the filter). The minimum value of the pressure during the minute is taken as the initial pressure)) and the final pressure value (MPa) after 12 hours have passed, and the average boosting speed was calculated by the following formula.
Average boost rate (MPa / h) = (final pressure value-initial pressure value) / 12

(e)融点、ガラス転移温度
得られた再生ポリエステル樹脂を、パーキンエルマー社製示差走査型熱量計(Diamond DSC)を用いて、窒素気流中、温度範囲25℃~280℃、昇温(降温)速度20℃/分、試料量8mgで測定した。
(f)繊維製造の操業性(切糸)
溶融紡糸工程における切れ糸回数で操業性を評価した。紡糸量1トンあたりの切れ糸回数が3回未満を合格(○)とし、3回以上を不合格(×)とした。
(g)単繊維繊度
JIS L1015 8.5.1 B法により測定した。
(h)不織布の地合い
得られた不織布の地合を目視により以下の2段階で評価した。
○:構成繊維の分布が均一であり、斑が非常に少ない。
×:構成繊維の分布が不均一であり、斑が目立つ。
(i)不織布の難燃性
(h)で得られた不織布を、JIS K 7201 A2号に従い、難燃性を限界酸素濃度指数(LOI)で評価した。なお、LOI値が26%以上であることが好ましい。
(E) Melting point, glass transition temperature The obtained recycled polyester resin is heated (lowered) in a temperature range of 25 ° C to 280 ° C in a nitrogen stream using a differential scanning calorimeter (Diamond DSC) manufactured by PerkinElmer. The measurement was performed at a rate of 20 ° C./min and a sample volume of 8 mg.
(F) Operability of fiber production (cutting thread)
The operability was evaluated by the number of yarn breaks in the melt spinning process. A pass (◯) was given when the number of yarn breaks per ton of spinning amount was less than 3, and a fail (x) was given when the number of breaks was 3 or more.
(G) Single fiber fineness Measured by JIS L1015 8.5.1 B method.
(H) Texture of non-woven fabric The texture of the obtained non-woven fabric was visually evaluated in the following two stages.
◯: The distribution of constituent fibers is uniform, and there are very few spots.
X: The distribution of constituent fibers is uneven, and spots are conspicuous.
(I) Flame retardancy of non-woven fabric The non-woven fabric obtained in (h) was evaluated for flame retardancy by the critical oxygen concentration index (LOI) according to JIS K7201 A2. The LOI value is preferably 26% or more.

実施例1
〔再生ポリエステル樹脂〕
エステル化反応器に、テレフタル酸(TPA)とエチレングリコール(EG)のスラリー(TPA/EGモル比=1/1.6)を供給し、温度250℃、圧力50hPaの条件で反応させ、エステル化反応率95%のエチレンテレフタレートオリゴマー(数平均重合度:5)を得た。
エチレンテレフタレートオリゴマー46質量部をエステル化反応器に仕込み、続いて、構造式(a)で示すリン化合物とエチレングリコール(EG)をリン化合物が5.3質量部、EGを2.7質量部投入し、混合物Eを得た。その後、リサイクルポリエステル原料(ポリエステル樹脂を製造する工程で発生するポリエステル屑のペレット状のもの)46質量部を、ロータリーバルブを介し、約2hかけて定量投入した。
このとき、リサイクルポリエステル原料を、全グリコール成分/全酸成分のモル比(以下、G/Aと表記することがある)が1.13となるように投入した。その後、260℃の熱処理条件下で1時間解重合反応を行った。
そして、得られた解重合体を、エステル化反応器と重縮合反応器との間に目開き20μmのキャンドルフィルターをセットして重縮合反応器(以後PC缶と表記)へ圧送した後、重合触媒として三酸化アンチモンを得られるポリエステル樹脂の酸成分1モルに対して、2.0×10-4mol、酸化チタンを0.37質量%となるよう加え、PC缶を減圧にして60分後に最終圧力0.5hPa、温度275℃で4時間、溶融重合反応を行い、極限粘度が0.64のポリエステル樹脂を得た。
〔繊維の製造〕
得られたポリエステル樹脂を用い、孔数2160H、孔径0.16mmの紡糸口金を用い、吐出量312g/分、紡糸温度297℃、紡糸速度1176m/分で溶融紡糸を行った。溶融紡糸時の切れ糸回数は、1.5回/トンであった。得られた未延伸糸を収束し、50ktexのトウとし、延伸温度70℃、延伸倍率3.2倍の条件で延伸した。延伸後、温度199℃のヒートドラムにて熱セットを行い、その後、ラウリルフォスフェートカリウム塩を主成分とする油剤をスプレー方式でトウに付与し、170℃の加熱ローラーでトウを加熱し、その後、スチームによる加熱を行い、押し込み式クリンパーに導入し、捲縮を付与した。その後、トウを乾燥機で熱処理することなく、冷却コンベアにてトウを冷却し、32mmにカットし、短繊維を得た。
〔不織布の製造〕
得られた短繊維を主体繊維とし、バインダー繊維として、ユニチカ社製の芯鞘型熱融着繊維(芯がポリエチレンテレフタレート、鞘が融点110℃の共重合ポリエステルにより構成された短繊維であって、単繊維繊度が2.2dtex、繊維長が51mm)を用いた。主体繊維/バインダー繊維の質量比を80/20とし、カードウェブ(目付け100g/m)を作製し、温度150℃、風量38m/分、処理時間1分間の条件で熱風乾燥機にて熱処理を行い、目付け100g/mの不織布を作製した。
Example 1
[Recycled polyester resin]
A slurry of terephthalic acid (TPA) and ethylene glycol (EG) (TPA / EG molar ratio = 1 / 1.6) is supplied to the esterification reactor and reacted under the conditions of a temperature of 250 ° C. and a pressure of 50 hPa for esterification. An ethylene terephthalate oligomer having a reaction rate of 95% (number average degree of polymerization: 5) was obtained.
46 parts by mass of the ethylene terephthalate oligomer was charged into the esterification reactor, and then 5.3 parts by mass of the phosphorus compound and 2.7 parts by mass of the phosphorus compound represented by the structural formula (a) and ethylene glycol (EG) were added. And the mixture E was obtained. Then, 46 parts by mass of a recycled polyester raw material (a pellet of polyester waste generated in the process of producing the polyester resin) was quantitatively charged over about 2 hours via a rotary valve.
At this time, the recycled polyester raw material was added so that the molar ratio of the total glycol component / total acid component (hereinafter, may be referred to as G / A) was 1.13. Then, the depolymerization reaction was carried out for 1 hour under the heat treatment conditions of 260 ° C.
Then, the obtained depolymerized polymer is pressure-fed to the polycondensation reactor (hereinafter referred to as PC can) by setting a candle filter having an opening of 20 μm between the esterification reactor and the polycondensation reactor, and then polymerizing. Add 2.0 × 10 -4 mol and titanium oxide to 0.37% by mass with respect to 1 mol of the acid component of the polyester resin that can obtain antimony trioxide as a catalyst, and reduce the pressure of the PC can 60 minutes later. A melt polymerization reaction was carried out at a final pressure of 0.5 hPa and a temperature of 275 ° C. for 4 hours to obtain a polyester resin having an ultimate viscosity of 0.64.
[Manufacturing of fiber]
Using the obtained polyester resin, melt spinning was performed at a discharge rate of 312 g / min, a spinning temperature of 297 ° C., and a spinning speed of 1176 m / min using a spinneret having a hole number of 2160 H and a hole diameter of 0.16 mm. The number of yarn breaks during melt spinning was 1.5 times / ton. The obtained undrawn yarn was converged to obtain a tow of 50 ktex, and the yarn was drawn under the conditions of a drawing temperature of 70 ° C. and a drawing ratio of 3.2 times. After stretching, heat is set in a heat drum having a temperature of 199 ° C., and then an oil agent containing lauryl phosphate potassium salt as a main component is applied to the tow by a spray method, and the tow is heated by a heating roller at 170 ° C. , Heated with steam, introduced into a push-in crimper, and crimped. Then, the tow was cooled on a cooling conveyor without heat treatment in a dryer and cut into 32 mm to obtain staple fibers.
[Manufacturing of non-woven fabric]
The obtained short fibers are used as the main fibers, and the core-sheath type heat-fused fibers manufactured by Unitica (the core is polyethylene terephthalate and the sheath is a short fiber composed of a copolymerized polyester having a melting point of 110 ° C.) are used as the binder fibers. A single fiber fineness of 2.2 dtex and a fiber length of 51 mm) was used. The mass ratio of the main fiber / binder fiber was set to 80/20, a card web (meshing 100 g / m 2 ) was prepared, and heat treatment was performed with a hot air dryer under the conditions of a temperature of 150 ° C., an air volume of 38 m 2 / min, and a treatment time of 1 minute. To prepare a non-woven fabric having a texture of 100 g / m 2 .

実施例2~8、比較例1~9
〔再生ポリエステル樹脂〕
解重合反応時に添加する、エチレンテレフタレートオリゴマー、エチレングリコール、リン化合物及びリサイクルポリエステル原料の添加量、G/A及び熱処理温度を表1に示すものに変更した以外は、実施例1と同様にして、解重合反応を行った。
また、濾液を回収する工程におけるフィルターの濾過粒度、重合反応工程における熱処理温度を表1に示すものに変更した以外は、実施例1と同様にしてポリエステル樹脂を製造した。
〔繊維の製造〕
得られたポリエステル樹脂(実施例2~8、比較例1~9)を用い、実施例1と同様にして短繊維の製造を行った。
〔不織布の製造〕
得られた短繊維を用い、実施例1と同様にして不織布の製造を行った。
Examples 2-8, Comparative Examples 1-9
[Recycled polyester resin]
The same as in Example 1 except that the amount of ethylene terephthalate oligomer, ethylene glycol, phosphorus compound and recycled polyester raw material added during the depolymerization reaction, G / A and heat treatment temperature were changed to those shown in Table 1. A depolymerization reaction was carried out.
Further, a polyester resin was produced in the same manner as in Example 1 except that the filtration particle size of the filter in the step of recovering the filtrate and the heat treatment temperature in the polymerization reaction step were changed to those shown in Table 1.
[Manufacturing of fiber]
Using the obtained polyester resins (Examples 2 to 8 and Comparative Examples 1 to 9), short fibers were produced in the same manner as in Example 1.
[Manufacturing of non-woven fabric]
Using the obtained staple fibers, a nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 1.

実施例1~8、比較例1~9で得られたポリエステル樹脂、短繊維の操業性や特性値、不織布の評価を表1に示す。 Table 1 shows the operability and characteristic values of the polyester resins and staple fibers obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 9, and the evaluation of the nonwoven fabric.

Figure 2022047520000004
Figure 2022047520000004

実施例9
〔再生ポリエステル樹脂〕
エステル化反応器に、テレフタル酸(TPA)とエチレングリコール(EG)のスラリー(TPA/EGモル比=1/1.6)を供給し、温度250℃、圧力50hPaの条件で反応させ、エステル化反応率95%のエチレンテレフタレートオリゴマー(数平均重合度:5)を得た。
エチレンテレフタレートオリゴマー51.3質量部をエステル化反応器に仕込み、続いて、エチレングリコール(EG)を2.7質量部投入し、混合物Eを得た。その後、リサイクルポリエステル原料(ポリエステル樹脂を製造する工程で発生するポリエステル屑のペレット状のもの)46質量部を、ロータリーバルブを介し、約2hかけて定量投入した。
このとき、リサイクルポリエステル原料を、全グリコール成分/全酸成分のモル比(G/A)が1.16となるように投入した。その後、260℃の熱処理条件下で1時間解重合反応を行った。
そして、得られた解重合体を、エステル化反応器と重縮合反応器との間に目開き20μmのキャンドルフィルターをセットして重縮合反応器(以後PC缶と表記)へ圧送した後、重合触媒として三酸化アンチモンを得られるポリエステル樹脂の酸成分1モルに対して、2.0×10-4molとなるよう加え、PC缶を減圧にして60分後に最終圧力0.5hPa、温度275℃で4時間、溶融重合反応を行い、極限粘度が0.64のポリエステル樹脂(A)を得た。
次に、得られたポリエステル樹脂(A)100質量部に対して、構造式(a)で示すリン化合物を5.3質量部となるように、ポリエステル樹脂(A)とリン化合物を温度290℃の押出機に投入し、極限粘度0.62のポリエステル樹脂を得た。
〔繊維の製造〕
得られたポリエステル樹脂を用い、実施例1と同様にして短繊維の製造を行った。
〔不織布の製造〕
得られた短繊維を用い、実施例1と同様にして不織布の製造を行った。
Example 9
[Recycled polyester resin]
A slurry of terephthalic acid (TPA) and ethylene glycol (EG) (TPA / EG molar ratio = 1 / 1.6) is supplied to the esterification reactor and reacted under the conditions of a temperature of 250 ° C. and a pressure of 50 hPa for esterification. An ethylene terephthalate oligomer having a reaction rate of 95% (number average degree of polymerization: 5) was obtained.
51.3 parts by mass of the ethylene terephthalate oligomer was charged into the esterification reactor, and then 2.7 parts by mass of ethylene glycol (EG) was added to obtain a mixture E. Then, 46 parts by mass of a recycled polyester raw material (a pellet of polyester waste generated in the process of producing the polyester resin) was quantitatively charged over about 2 hours via a rotary valve.
At this time, the recycled polyester raw material was added so that the molar ratio (G / A) of the total glycol component / total acid component was 1.16. Then, the depolymerization reaction was carried out for 1 hour under the heat treatment conditions of 260 ° C.
Then, the obtained depolymerized polymer is pressure-fed to the polycondensation reactor (hereinafter referred to as PC can) by setting a candle filter having an opening of 20 μm between the esterification reactor and the polycondensation reactor, and then polymerizing. Add 2.0 × 10 -4 mol to 1 mol of the acid component of the polyester resin that can obtain antimony trioxide as a catalyst, reduce the pressure of the PC can, and after 60 minutes, the final pressure is 0.5 hPa and the temperature is 275 ° C. The polycondensation reaction was carried out for 4 hours to obtain a polyester resin (A) having an ultimate viscosity of 0.64.
Next, the temperature of the polyester resin (A) and the phosphorus compound was 290 ° C. so that the phosphorus compound represented by the structural formula (a) had a volume of 5.3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the obtained polyester resin (A). Was put into the extruder of the above to obtain a polyester resin having an ultimate viscosity of 0.62.
[Manufacturing of fiber]
Using the obtained polyester resin, staple fibers were produced in the same manner as in Example 1.
[Manufacturing of non-woven fabric]
Using the obtained staple fibers, a nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 1.

実施例10、11、比較例10、11
〔再生ポリエステル樹脂〕
リン化合物の添加量を表2に示すものに変更した以外は、実施例9と同様にして、ポリエステル樹脂を製造した。
〔繊維の製造〕
得られたポリエステル樹脂(実施例10、11、比較例10、11)を用い、実施例9と同様にして短繊維の製造を行った。
〔不織布の製造〕
得られた短繊維を用い、実施例9と同様にして不織布の製造を行った。
Examples 10 and 11, Comparative Examples 10 and 11
[Recycled polyester resin]
A polyester resin was produced in the same manner as in Example 9 except that the amount of the phosphorus compound added was changed to that shown in Table 2.
[Manufacturing of fiber]
Using the obtained polyester resin (Examples 10 and 11, Comparative Examples 10 and 11), short fibers were produced in the same manner as in Example 9.
[Manufacturing of non-woven fabric]
Using the obtained staple fibers, a nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 9.

実施例12
〔再生ポリエステル樹脂〕
実施例9で得られたポリエステル樹脂(A)70質量部、構造式(a)で示すリン化合物30質量部を、温度290℃の押出機に投入し、リン化合物が30質量%となるポリエステル樹脂(B)を得た。
続いて、ポリエステル樹脂(A)90質量部、ポリエステル樹脂(B)10質量部となるように、温度290℃の押出機に投入し、極限粘度0.62のポリエステル樹脂を得た。
〔繊維の製造〕
得られたポリエステル樹脂を用い、実施例1と同様にして短繊維の製造を行った。
〔不織布の製造〕
得られた短繊維を用い、実施例1と同様にして不織布の製造を行った。
Example 12
[Recycled polyester resin]
70 parts by mass of the polyester resin (A) obtained in Example 9 and 30 parts by mass of the phosphorus compound represented by the structural formula (a) are put into an extruder having a temperature of 290 ° C., and the polyester resin has a phosphorus compound of 30% by mass. (B) was obtained.
Subsequently, the polyester resin (A) was charged with 90 parts by mass and the polyester resin (B) with 10 parts by mass in an extruder at a temperature of 290 ° C. to obtain a polyester resin having an ultimate viscosity of 0.62.
[Manufacturing of fiber]
Using the obtained polyester resin, staple fibers were produced in the same manner as in Example 1.
[Manufacturing of non-woven fabric]
Using the obtained staple fibers, a nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 1.

実施例13、14、比較例12、13
〔再生ポリエステル樹脂〕
ポリエステル樹脂(A)とポリエステル樹脂(B)の配合割合を表3に示すものに変更した以外は、実施例12と同様にして、ポリエステル樹脂を製造した。
〔繊維の製造〕
得られたポリエステル樹脂(実施例13、14、比較例12、13)を用い、実施例12と同様にして短繊維の製造を行った。
〔不織布の製造〕
得られた短繊維を用い、実施例12と同様にして不織布の製造を行った。
Examples 13, 14, Comparative Examples 12, 13
[Recycled polyester resin]
A polyester resin was produced in the same manner as in Example 12 except that the blending ratios of the polyester resin (A) and the polyester resin (B) were changed to those shown in Table 3.
[Manufacturing of fiber]
Using the obtained polyester resin (Examples 13 and 14, Comparative Examples 12 and 13), short fibers were produced in the same manner as in Example 12.
[Manufacturing of non-woven fabric]
Using the obtained staple fibers, a nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 12.

実施例15
〔再生ポリエステル樹脂〕
実施例12でポリエステル樹脂(B)を得る際に、ポリエステル樹脂(A)に代えて、バージンポリエステル樹脂〔ポリエチレンテレフタレート(ユニチカ社製 MA-6101-3)〕を使用した以外は、実施例12と同様にして極限粘度0.62のポリエステル樹脂を得た。
〔繊維の製造〕
得られたポリエステル樹脂を用い、実施例12と同様にして短繊維の製造を行った。
〔不織布の製造〕
得られた短繊維を用い、実施例12と同様にして不織布の製造を行った。
Example 15
[Recycled polyester resin]
In Example 12, when the polyester resin (B) was obtained, the virgin polyester resin [polyethylene terephthalate (MA-6101-3 manufactured by Unitica)] was used instead of the polyester resin (A). Similarly, a polyester resin having an ultimate viscosity of 0.62 was obtained.
[Manufacturing of fiber]
Using the obtained polyester resin, staple fibers were produced in the same manner as in Example 12.
[Manufacturing of non-woven fabric]
Using the obtained staple fibers, a nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 12.

実施例16
〔再生ポリエステル樹脂〕
実施例9と同様にして得られたポリエステル樹脂(A)を用い、リン化合物として、フォスフィン酸金属塩(クラリアント社製「Exolit OP950」)を用い、得られたポリエステル樹脂(A)100質量部に対して、リン化合物を3.0質量部となるように、ポリエステル樹脂(A)とリン化合物を温度290℃の押出機に投入し、極限粘度0.62のポリエステル樹脂を得た。
〔繊維の製造〕
得られたポリエステル樹脂を用い、実施例1と同様にして短繊維の製造を行った。
〔不織布の製造〕
得られた短繊維を用い、実施例1と同様にして不織布の製造を行った。
Example 16
[Recycled polyester resin]
Using the polyester resin (A) obtained in the same manner as in Example 9, a phosphinic acid metal salt (“Exolit OP950” manufactured by Clariant) was used as a phosphorus compound, and 100 parts by mass of the obtained polyester resin (A) was used. On the other hand, the polyester resin (A) and the phosphorus compound were put into an extruder at a temperature of 290 ° C. so that the amount of the phosphorus compound was 3.0 parts by mass to obtain a polyester resin having an ultimate viscosity of 0.62.
[Manufacturing of fiber]
Using the obtained polyester resin, staple fibers were produced in the same manner as in Example 1.
[Manufacturing of non-woven fabric]
Using the obtained staple fibers, a nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 1.

実施例17
〔再生ポリエステル樹脂〕
実施例9と同様にして得られたポリエステル樹脂(A)を用い、リン化合物として、フォスフィン酸金属塩(クラリアント社製「Exolit OP950」)を用い、得られたポリエステル樹脂(A)100質量部に対して、リン化合物を9.0質量部となるように、ポリエステル樹脂(A)とリン化合物を温度290℃の押出機に投入し、極限粘度0.61のポリエステル樹脂を得た。
〔繊維の製造〕
得られたポリエステル樹脂を用い、実施例1と同様にして短繊維の製造を行った。
〔不織布の製造〕
得られた短繊維を用い、実施例1と同様にして不織布の製造を行った。
Example 17
[Recycled polyester resin]
Using the polyester resin (A) obtained in the same manner as in Example 9, a phosphinic acid metal salt (“Exolit OP950” manufactured by Clariant) was used as a phosphorus compound, and 100 parts by mass of the obtained polyester resin (A) was used. On the other hand, the polyester resin (A) and the phosphorus compound were put into an extruder at a temperature of 290 ° C. so that the phosphorus compound was 9.0 parts by mass to obtain a polyester resin having an ultimate viscosity of 0.61.
[Manufacturing of fiber]
Using the obtained polyester resin, staple fibers were produced in the same manner as in Example 1.
[Manufacturing of non-woven fabric]
Using the obtained staple fibers, a nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 1.

実施例9~11、16、17、比較例10~11で得られたポリエステル樹脂、短繊維の操業性や特性値、不織布の評価を表2に示す。 Table 2 shows the operability and characteristic values of the polyester resins and staple fibers obtained in Examples 9 to 11, 16 and 17, and Comparative Examples 10 to 11, and the evaluation of the nonwoven fabric.

Figure 2022047520000005
Figure 2022047520000005

実施例12~15、比較例12~13で得られたポリエステル樹脂、短繊維の操業性や特性値、不織布の評価を表3に示す。 Table 3 shows the operability and characteristic values of the polyester resins and staple fibers obtained in Examples 12 to 15 and Comparative Examples 12 to 13, and the evaluation of the nonwoven fabric.

Figure 2022047520000006
Figure 2022047520000006

表1~3から明らかなように、実施例1~17で得られた再生ポリエステル樹脂は、リン原子の含有量、カルボキシル末端基濃度、ジエチレングリコールの含有量、平均昇圧速度が本発明で規定する範囲内のものであった。このため、短繊維を得る際の操業性に優れ、難燃性に優れた繊維を得ることができた。 As is clear from Tables 1 to 3, the recycled polyester resins obtained in Examples 1 to 17 have a phosphorus atom content, a carboxyl terminal group concentration, a diethylene glycol content, and an average step-up rate within the range specified in the present invention. It was inside. Therefore, it was possible to obtain fibers having excellent operability and flame retardancy when obtaining short fibers.

一方、比較例1では、リン原子の含有量が740質量ppmと少なかったため、得られた繊維の難燃性が低かった。
比較例2では、解重合時の反応温度が285℃と高かったため、ジエチレングリコールの含有量とカルボキシル末端基濃度が高いものであった。そのため、繊維とした際に熱分解が生じ、操業性が悪化し、得られた繊維の熱収縮率が高く、不織布の地合いが悪かった。
比較例3では、ES缶とPC缶間に設けたキャンドルフィルターの5μmと低かったため、濾過工程において目詰まりが起こり、ポリエステル樹脂を得ることができなかった。
比較例4では、ES缶とPC缶間に設けたキャンドルフィルターの濾過粒度が30μmと高かったため、異物の混入量が多く、平均昇圧速度が高いものとなった。そのため、繊維とした際にノズルパックの昇圧及び糸切れの多発により、操業性が悪化し、不織布の地合も悪かった。
On the other hand, in Comparative Example 1, since the content of the phosphorus atom was as low as 740 mass ppm, the flame retardancy of the obtained fiber was low.
In Comparative Example 2, since the reaction temperature at the time of depolymerization was as high as 285 ° C., the content of diethylene glycol and the concentration of the carboxyl terminal group were high. Therefore, thermal decomposition occurs when the fiber is used, the operability is deteriorated, the heat shrinkage rate of the obtained fiber is high, and the texture of the non-woven fabric is poor.
In Comparative Example 3, since the candle filter provided between the ES can and the PC can was as low as 5 μm, clogging occurred in the filtration step and the polyester resin could not be obtained.
In Comparative Example 4, since the filtration particle size of the candle filter provided between the ES can and the PC can was as high as 30 μm, the amount of foreign matter mixed was large and the average step-up speed was high. Therefore, when the fiber is used, the pressure applied to the nozzle pack and the frequent occurrence of thread breakage deteriorate the operability and the texture of the non-woven fabric is also poor.

比較例5では、解重合時のG/Aが1.05と低かったため、解重合が十分行われず、異物の除去が不十分であったため、平均昇圧速度が高いものであった。また、カルボキシル末端基濃度が高く、繊維とした際に熱分解が生じ、操業性が悪化し、不織布の地合も悪かった。
比較例6では、リン原子の含有量が10980質量ppmと多かったため、結晶性が低い樹脂となり、乾燥時に融着が起こり、繊維工程に進めることができなかった。
比較例7では、解重合時のG/Aが1.34と高かったため、ジエチレングリコールの含有量が高いものであった。そのため、結晶性及び熱安定性が低く、繊維とした際に操業性が悪化し、得られた繊維の熱収縮率が高く、不織布の地合いが悪かった。
In Comparative Example 5, since the G / A at the time of depolymerization was as low as 1.05, the depolymerization was not sufficiently performed and the removal of foreign substances was insufficient, so that the average step-up rate was high. In addition, the concentration of the carboxyl-terminal group was high, thermal decomposition occurred when the fiber was made, the operability was deteriorated, and the texture of the non-woven fabric was also poor.
In Comparative Example 6, since the content of the phosphorus atom was as high as 10980 mass ppm, the resin had low crystallinity, fusion occurred during drying, and the fiber process could not proceed.
In Comparative Example 7, since the G / A at the time of depolymerization was as high as 1.34, the content of diethylene glycol was high. Therefore, the crystallinity and thermal stability are low, the operability is deteriorated when the fiber is used, the heat shrinkage rate of the obtained fiber is high, and the texture of the non-woven fabric is poor.

比較例8では、解重合時の反応温度が240℃と低かったため、解重合反応時にポリエステルオリゴマーの固化が起こり、ポリエステル樹脂を得られなかった。
比較例9では、重縮合温度が250℃と低かったため、重縮合反応が進まずポリエステル樹脂を得ることができなかった。
比較例10では、リン原子の含有量が730質量ppmと少なかったため、得られた繊維の難燃性が低かった。
In Comparative Example 8, since the reaction temperature at the time of depolymerization was as low as 240 ° C., the polyester oligomer was solidified during the depolymerization reaction, and the polyester resin could not be obtained.
In Comparative Example 9, since the polycondensation temperature was as low as 250 ° C., the polycondensation reaction did not proceed and the polyester resin could not be obtained.
In Comparative Example 10, since the content of the phosphorus atom was as low as 730 mass ppm, the flame retardancy of the obtained fiber was low.

比較例11では、リン原子の含有量が11060質量ppmと多かったため、結晶性が低い樹脂となり、乾燥時に融着が起こり、繊維工程に進めることができなかった。
比較例12では、リン原子の含有量が630質量ppmと少なかったため、得られた繊維の難燃性が低かった。
比較例13では、リン原子の含有量が11040質量ppmと多かったため、結晶性が低い樹脂となり、乾燥時に融着が起こり、繊維工程に進めることができなかった。
In Comparative Example 11, since the content of the phosphorus atom was as high as 11060 mass ppm, the resin had low crystallinity, fusion occurred during drying, and the fiber process could not proceed.
In Comparative Example 12, since the content of the phosphorus atom was as low as 630 mass ppm, the flame retardancy of the obtained fiber was low.
In Comparative Example 13, since the content of the phosphorus atom was as high as 11040 mass ppm, the resin had low crystallinity, fusion occurred during drying, and the fiber process could not proceed.

Claims (4)

a)使用済ポリエステル製品及びb)ポリエステル製品を製造する工程で発生する未採用ポリエステル樹脂の少なくとも1種のリサイクルポリエステル原料に由来する成分を含む再生ポリエステル樹脂であって、
(1)リン化合物を含み、ポリエステル樹脂中のリン原子の含有量が1000~10000質量ppmであり、
(2)全グリコール成分の合計量を100モル%とするとき、エチレングリコールが80モル%以上、ジエチレングリコールが4モル%以下であり、
(3)カルボキシル末端基濃度が40当量/t以下であり、
(4)平均昇圧速度が0.6MPa/h以下である(ただし、平均昇圧速度は、下記の手順によって算出される値である:エクストルーダー及び圧力センサを含む昇圧試験機を用い、エクストルーダーの先端にステンレス鋼製フィルター(呼び寸法メッシュ:1400メッシュ、織り方:綾畳織、縦メッシュ:165メッシュ、横メッシュ:1400メッシュ、縦線径:0.07mm、横線径:0.04mm、濾過粒度:12μm)をセットし、ポリエステル樹脂をエクストルーダーにて300℃で溶融し、前記フィルターからの吐出量29.0g/分で当該溶融物を押し出した時の前記フィルターにかかる圧力値として、押し出し開始時の圧力値を「初期圧力値(MPa)」とし、その後連続して12時間押し出しをした時点の圧力値を「最終圧力値(MPa)」とした場合、それらの圧力値に基づいて下記計算式Aにより上記平均昇圧速度を算出する:
平均昇圧速度(MPa/h)=(最終圧力値-初期圧力値)/12)・・・A)
ことを特徴とする再生ポリエステル樹脂。
A recycled polyester resin containing components derived from at least one recycled polyester raw material of a) used polyester products and b) unadopted polyester resins generated in the process of manufacturing polyester products.
(1) It contains a phosphorus compound, and the content of phosphorus atoms in the polyester resin is 1000 to 10000 mass ppm.
(2) When the total amount of all glycol components is 100 mol%, ethylene glycol is 80 mol% or more and diethylene glycol is 4 mol% or less.
(3) The carboxyl terminal group concentration is 40 equivalents / t or less, and the concentration is 40 equivalents / t or less.
(4) The average boosting speed is 0.6 MPa / h or less (however, the average boosted speed is a value calculated by the following procedure: using a booster tester including an extruder and a pressure sensor, the extruder Stainless steel filter at the tip (nominal size mesh: 1400 mesh, weave: twill weave, vertical mesh: 165 mesh, horizontal mesh: 1400 mesh, vertical wire diameter: 0.07 mm, horizontal wire diameter: 0.04 mm, filtration grain size : 12 μm) is set, the polyester resin is melted at 300 ° C. with an extruder, and the extruding is started as the pressure value applied to the filter when the melt is extruded at a discharge rate of 29.0 g / min from the filter. When the pressure value at the time is "initial pressure value (MPa)" and the pressure value at the time of continuous extrusion for 12 hours is "final pressure value (MPa)", the following calculation is performed based on those pressure values. The above average boosting speed is calculated by the formula A:
Average boost rate (MPa / h) = (final pressure value-initial pressure value) / 12) ... A)
Recycled polyester resin characterized by that.
請求項1記載の再生ポリエステル樹脂を含有する成形品。 A molded product containing the recycled polyester resin according to claim 1. 請求項1記載の再生ポリエステル樹脂を含有する繊維。 The fiber containing the recycled polyester resin according to claim 1. a)使用済ポリエステル製品及びb)ポリエステル製品を製造する工程で発生する未採用ポリエステル樹脂の少なくとも1種のリサイクルポリエステル原料を用いて再生ポリエステル樹脂を製造する方法であって、
(1)エチレンテレフタレートオリゴマー、エチレングリコールとリン化合物を含む混合物に、リサイクルポリエステル原料を、全グリコール成分/全酸成分のモル比が1.06~1.20となるように添加し、245~280℃の熱処理条件下で解重合を行うことにより解重合体を含む反応生成物を得る工程、
(2)前記反応生成物を濾過粒度10~25μmのフィルターを通過させて濾液を回収する工程、
(3)前記濾液に重合触媒を添加し、温度250℃以上及び1.0hPa以下の減圧下で前記解重合体の重縮合反応を行う工程、
を含むことを特徴とする再生ポリエステル樹脂の製造方法。
A method for producing a recycled polyester resin using at least one recycled polyester raw material of a) used polyester product and b) an unadopted polyester resin generated in the process of manufacturing the polyester product.
(1) A recycled polyester raw material is added to a mixture containing an ethylene terephthalate oligomer, ethylene glycol and a phosphorus compound so that the molar ratio of the total glycol component / total acid component is 1.06 to 1.20, and 245 to 280. A step of obtaining a reaction product containing a depolymerized product by performing depolymerization under heat treatment conditions at ° C.
(2) A step of passing the reaction product through a filter having a filtration particle size of 10 to 25 μm and collecting the filtrate.
(3) A step of adding a polymerization catalyst to the filtrate and performing a polycondensation reaction of the depolymerized product under a reduced pressure of 250 ° C. or higher and 1.0 hPa or lower.
A method for producing a recycled polyester resin, which comprises.
JP2021146993A 2020-09-11 2021-09-09 Recycled polyester resin and method for producing recycled polyester resin Pending JP2022047520A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020153026 2020-09-11
JP2020153026 2020-09-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022047520A true JP2022047520A (en) 2022-03-24

Family

ID=80780369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021146993A Pending JP2022047520A (en) 2020-09-11 2021-09-09 Recycled polyester resin and method for producing recycled polyester resin

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2022047520A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100895634B1 (en) Polyester resin, molded object thereof, and processes for producing these
US20080039540A1 (en) Process for recycling polyesters
EP2138543A1 (en) Polylactic acid composition and fiber composed of the same
JP2021181639A (en) Recycled polyester fiber and mixed fiber entangled yarn
JP5671990B2 (en) Production method of polyester resin
JP2022117425A (en) Black polyester film and method for producing the same
JP2022047520A (en) Recycled polyester resin and method for producing recycled polyester resin
JP7072764B2 (en) Manufacturing method of recycled polyester resin
JP2023011638A (en) Recycled polyester resin and method for producing recycled polyester resin
JP2021155901A (en) Polyester composite fiber and woven knit containing polyester composite fiber
JP2007217832A (en) Polyester fiber for industrial material
JP2005171138A (en) Recycled polyester resin, depolymerization product of polyester, and method for producing the recycled polyester resin
JP2007254905A (en) Flame-retardant, recycled, material-dyed polyester fiber
JP2023028052A (en) Recycled polyester resin and method for producing recycled polyester resin
JP2010163547A (en) Manufacturing method for high crystalline polyester composition
JP2021161543A (en) Recycled polyester fiber
CN114806093A (en) Polyester mist mask and manufacturing method thereof
JP2023026194A (en) Recycled polyester fiber and woven/knitted fabric containing recycled polyester fiber
JP2023027596A (en) Recycled polyester resin and method for producing recycled polyester resin
JP2023026192A (en) Polyester composite fiber and woven/knitted fabric containing polyester composite fiber
JP2023027594A (en) Recycled polyester resin and method for producing recycled polyester resin
JP2022114287A (en) Recycled polyester resin and production method of recycled polyester resin
JP2022075484A (en) Recycled polyester resin and method for manufacturing the same
JP2023027593A (en) Recycled polyester resin and method for producing recycled polyester resin
JP2022055957A (en) Recycled polyester resin and method for producing recycled polyester resin

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20210909