JP2023159631A - ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法および再生ポリエチレンテレフタレートの製造方法 - Google Patents

ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法および再生ポリエチレンテレフタレートの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】PE廃棄物からBHETを簡便に製造し得るBHETの製造方法、および、かかるBHETを原料として製造される再生PETの製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の一態様によれば、BHETの製造方法が提供される。この製造方法は、PE廃棄物と、MEGおよび解重合触媒とを混合し、PE廃棄物を解重合して、粗製BHETを含む解重合物を得る解重合工程と、解重合物を冷却するとともに、MEGと異なる洗浄媒体を添加して、解重合物中に含まれるPE以外の不純物の少なくとも一部を洗浄媒体に移行させることにより、解重合物から除去する洗浄工程と、洗浄された解重合物から、少なくとも洗浄媒体を含有する低沸点成分を除去して、粗製BHETを濃縮する濃縮工程と、濃縮された粗製BHETから、BHETを蒸留により回収して、粗製BHETより純度の高い高純度BHETを得る回収工程と、を有する。【選択図】図1

Description

本発明は、ポリエステル廃棄物から、純度の高いビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを製造する方法、および、かかるビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを使用した再生ポリエチレンテレフタレートの製造方法に関する。
ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート)は、その優れた特性により、衣料品、フィルム、ペットボトル、樹脂成形品等として広く用いられている。ところが、これらの製品の製造工程で発生する糸繊維、フィルム片、樹脂片等のポリエステル屑(製造工程ロス)、および、使用済みペットボトルの如き使用済み成形品の廃棄物の有効利用は、コストの面からのみならず、環境問題も含め大きな課題となっている。これらの処理方法として、マテリアルリサイクル、サーマルリサイクル、ケミカルリサイクル等が検討および提案されている。
このうち、マテリアルリサイクルでは、使用済み透明ペットボトル等のポリエステル成形品の廃棄物に関しては、自治体を中心に回収され、積極的な再利用が実施されている。また、糸繊維屑に関しては、ポップコーンと称される大粒のペレット状物に加工した後、再溶融して糸繊維に再生する等の手法でマテリアルリサイクルがなされている。しかしながら、着色された衣料品および着色ペットボトルや、多数の添加剤を含有する工業用フィルム等に関しては、マテリアルリサイクル方法を適用することが極めて困難であり、再利用の実例は皆無である。
また、衣料品、糸繊維屑を含むポリエステル廃棄物を燃料に転化するサーマルリサイクルは、ポリエステル廃棄物の燃焼熱を再利用可能であるという利点を有する。しかしながら、ポリエステルの発熱量は、比較的低いので、燃焼熱を利用するためには、多量のポリエステル廃棄物を燃焼させざるを得ない。このため、ポリエステル原料の損失および二酸化炭素の発生という問題があり、省資源、環境保全の面から好ましくない。
これに対して、ケミカルリサイクルでは、ポリエステル廃棄物を原料モノマーであるビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート(以下、「BHET」とも記載する。)、または、ジメチルテレフタレート(以下、「DMT」とも記載する。)に再生し、この再生されたBHETまたはDMTを、再度、重縮合させて、新たなポリエステルを製造する(特許文献1~3参照)。このため、再生に伴うポリエステルの品質低下が少なく、クローズドループのリサイクルとして優れている。しかしながら、ケミカルリサイクルにおいても、リサイクル原料として、無着色であり不純物の少ない使用済み透明ペットボトル、樹脂屑、フィルム屑を対象としたものが大部分である。
色素により着色されたポリエステルや多数の添加剤を含有する工業用フィルム等の廃棄物をリサイクル原料として、これから原料モノマーを経て、再度、ポリエステルを再生するためには、染料、顔料等の着色用色素および多数の添加剤を除去する必要がある。再生された原料モノマーに着色用色素が多く混入すると、再生されたポリエステルが着色(特に、黄色化)することが知られている。
また、ポリエステル衣料廃棄物には、衣料用途に応じた要求特性を満足させる目的で使用されている安定剤、帯電防止剤、易染化剤、難燃化剤、吸湿剤、ガスバリア剤等の種々の化合物、衣料に部分的に使用されているナイロン、ウレタン、綿、オレフィン等の異種素材、艶消し剤として使用される酸化チタン等の添加剤、ジッパー、ボタン、金属、ガラス、砂等の不純物等が含まれている。そのため、ポリエステル衣料廃棄物の再生には、これらを効率良く除去することも重要である。
着色された繊維状ポリエステルから、染料、顔料等の着色剤を除去した後、原料モノマーであるDMTを経て、再度、再生ポリエステルを得るケミカルリサイクル手法が提案されている(特許文献4、5参照)。
しかしながら、特許文献4、5に記載されている方法は、着色された繊維状ポリエステルからDMTを回収する方法であり、リサイクル工程が長く、多大なエネルギーを必要とするためコスト的に課題が多い。また、精製したリサイクルDMTが、現状、世界的に普及しているテレフタル酸を原料とする重合プロセス(テレフタル酸プロセス)に直接使用できないという大きなデメリットを抱えている。
こうした問題を解決する方法として、着色されたポリエステル廃棄物を解重合して粗製BHETを含む着色解重合物を得て、得られた着色解重合物とモノエチレングリコールとを混合して冷却し、BHETを析出させてから固液分離して色素の一部を除去し、高純度BHETを得る方法が開示されている(特許文献6参照)。
しかしながら、特許文献6の方法によれば、着色解重合物との混合媒体がモノエチレングリコールであるため、析出するBHETの結晶形状が微細化するとともに、冷却低温時のモノエチレングリコールの粘度が高くなる。このため、固液分離が難しく、固液分離時の搾液率が低下し易い。このため、色素の除去に多段の固液分離操作と多量のモノエチレングリコールとが必要になる。また、高純度のBHETを得るためには仕上げの晶析工程も必要となる。
また、他の方法として、着色されたポリエステル廃棄物を解重合して粗製BHETを含む着色解重合物を得て、得られた着色解重合物に色素分解剤を添加して脱色し、脱色解重合物とモノエチレングリコールとを混合して冷却し、BHETを析出させてから固液分離により色素分解物、残存色素を除去し、高純度BHETを得る方法も開示されている(特許文献7参照)。
しかしながら、この方法も、脱色解重合物との混合媒体がモノエチレングリコールであるため、析出するBHETの結晶形状が微細化するとともに、冷却低温時のモノエチレングリコールの粘度が高くなる。このため、固液分離が難しく、固液分離時の搾液率が低下し易い。このため、色素分解物、残存色素の除去に多段の固液分離操作と多量のモノエチレングリコールとが必要になる。また、色素分解剤の使用によりコストアップもし易い。
特許3715812号 特許5189266号 特許4067306号 特許4537288号 特許5134563号 特許6960709号 特許6986813号
そこで、本発明では上記事情に鑑み、ポリエステル廃棄物(特に、着色されたポリエステル衣料廃棄物、着色されたペットボトル廃棄物、多数の添加剤を含有する工業用フィルム等)から、染料、顔料等の色素、添加剤等を効率良く除去して、ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを簡便に製造し得るビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法、および、かかるビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを原料として製造される再生ポリエチレンテレフタレートの製造方法を提供することとした。
本発明の一態様によれば、ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法が提供される。この製造方法は、ポリエステル廃棄物と、モノエチレングリコールおよび解重合触媒とを混合し、ポリエステル廃棄物を解重合して、粗製ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを含む解重合物を得る解重合工程と、解重合物を冷却するとともに、モノエチレングリコールの単体と異なる洗浄媒体を添加して、ポリエステル廃棄物中に含まれるポリエステル以外の不純物の少なくとも一部を洗浄媒体に移行させることにより、解重合物から除去する洗浄工程と、洗浄された解重合物から、少なくとも洗浄媒体を含有する低沸点成分を除去して、粗製ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを濃縮する濃縮工程と、濃縮された粗製ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートから、ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを蒸留により回収して、粗製ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートより純度の高い高純度ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを得る回収工程と、を有する。
かかる態様によれば、ポリエステル廃棄物(特に、着色されたポリエステル衣料廃棄物、着色されたペットボトル廃棄物、多数の添加剤を含有する工業用フィルム等)から、染料、顔料等の色素、添加剤等を効率良く分解、除去して、純度の高いビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート(BHET)を簡便に製造することが可能となる。
特に、ポリエステル衣料廃棄物から純度の高いBHETを簡便に製造することができるため、これまで殆どが焼却処理、埋立処理等されていたポリエステル衣料廃棄物から原料モノマーを経て、再度、ポリエステルを再生することが可能となる。その結果、ポリエステル廃棄物を再生ポリエステルとするサステナブルクローズドループのリサイクルが可能となり、循環型社会の構築に大きく寄与することができる。
また、本発明により製造される純度の高いリサイクルBHETは、現状、世界的に普及しているテレフタル酸を原料とする重合プロセス(テレフタル酸プロセス)に直接使用できるという大きなメリットを有している。
さらに、次に記載の各態様で提供されてもよい。
(1)ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法であって、ポリエステル廃棄物と、モノエチレングリコールおよび解重合触媒とを混合し、前記ポリエステル廃棄物を解重合して、粗製ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを含む解重合物を得る解重合工程と、前記解重合物を冷却するとともに、前記モノエチレングリコールの単体と異なる洗浄媒体を添加して、前記ポリエステル廃棄物中に含まれるポリエステル以外の不純物の少なくとも一部を前記洗浄媒体に移行させることにより、前記解重合物から除去する洗浄工程と、洗浄された前記解重合物から、少なくとも前記洗浄媒体を含有する低沸点成分を除去して、前記粗製ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを濃縮する濃縮工程と、濃縮された前記粗製ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートから、前記ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを蒸留により回収して、前記粗製ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートより純度の高い高純度ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを得る回収工程と、を有する、方法。
(2)上記(1)に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、前記洗浄媒体は、炭素原子数が3~12であるグリコールエーテル系化合物のうちの少なくとも1種を含有する、方法。
(3)上記(2)に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、前記洗浄媒体中の前記グリコールエーテル系化合物の含有量は、75質量%以上である、方法。
(4)上記(1)~(3)のいずれか1項に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、前記洗浄工程は、40℃以下の温度で行われる、方法。
(5)上記(1)~(4)のいずれか1項に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、前記洗浄工程における前記洗浄媒体による1回当たりの洗浄時間は、5~120分間である、方法。
(6)上記(1)~(5)のいずれか1項に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、前記洗浄工程における前記洗浄媒体による洗浄回数は、1~8回である、方法。
(7)上記(1)~(6)のいずれか1項に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、前記洗浄工程における前記洗浄媒体の1回当たりに使用する量は、1質量部の前記粗製ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートに対して1~10質量部である、方法。
(8)上記(1)~(7)のいずれか1項に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、前記ポリエステル廃棄物は、65質量%以上のポリエチレンテレフタレートを含むポリエステル廃棄物である、方法。
(9)上記(1)~(8)のいずれか1項に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、前記解重合工程後、さらに、前記解重合物から、前記ポリエステル廃棄物に含まれ、ポリエステルに不溶な固形分を除去する固形物除去工程を有する、方法。
(10)上記(1)~(9)のいずれか1項に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、前記高純度ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート中に残存する前記ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート以外のエステル成分の量は、2.5質量%以下であり、前記高純度ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート中に残存する窒素原子の量が20ppm以下である、方法。
(11)上記(1)~(10)のいずれか1項に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、前記回収工程後、さらに、前記高純度ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを溶媒に溶解した溶解液を冷却することにより、前記ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの結晶を析出させるとともに、前記結晶と前記ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート以外のエステル成分を含有する溶媒成分とを固液分離して、前記高純度ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの純度を高める晶析精製工程を有する、方法。
(12)上記(11)に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、前記溶媒は、水および/またはグリコール系化合物を含み、前記グリコール系化合物は、炭素原子数が3~12であるグリコールエーテル、および炭素原子数が2~6であるグリコールからなる群より選択される少なくとも1種を含有する、方法。
(13)上記(11)または(12)に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、前記溶媒中の前記水および/またはグリコール系化合物の含有量は、85質量%以上である、方法。
(14)上記(11)~(13)のいずれか1項に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、前記晶析精製工程後の前記高純度ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート中に残存する前記エステル成分の量は、1質量%以下であり、前記晶析精製工程後の前記高純度ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート中に残存する窒素原子の量が10ppm以下である、方法。
(15)再生ポリエチレンテレフタレートの製造方法であって、上記(1)~(14)のいずれか1項に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法により、前記ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを得る工程と、前記ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを重縮合することにより、再生ポリエチレンテレフタレートを得る工程を有する、方法。
(16)上記(15)に記載の再生ポリエチレンテレフタレートの製造方法において、前記再生ポリエチレンテレフタレートは、前記ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートに由来する構造を50質量%以上含有する、方法。
もちろん、この限りではない。
図1は、本発明のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法の好適な実施形態を示すフローチャートである。
以下、本発明のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法、および、再生ポリエチレンテレフタレートの製造方法ついて、図示の好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
なお、以下の説明は、本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り、他の実施形態も、本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。
例えば、本発明において「工程」は、他と区別して認識できる工程のみを意味するものではなく、他の操作と組み合わされたもの、実際上の複数の工程に分散されているもの、この「工程」中に他の工程要素が含まれているもの、および、1つの工程で複数の工程の操作を合わせて実施できるもの、が発明の趣旨に合致する限り、本発明の範疇に属し得る。
図1は、本発明のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法の好適な実施形態を示すフローチャートである。
本発明のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート(BHET)の製造方法は、衣料品、ペットボトル、フィルム、樹脂成型品等の各種のポリエステル廃棄物に適用することができる。なお、以下の説明では、ポリエステル廃棄物として、着色されたポリエステル製の衣料廃棄物(着色ポリエステル衣料廃棄物)に適用する場合について説明する。
本実施形態のBHETの製造方法は、(1)解重合工程と、(2)固形物除去工程と、(3)洗浄工程と、(4)濃縮工程と、(5)回収工程と、(6)晶析精製工程とを有する。
以下、各工程について順に説明する。
(1)解重合工程
まず、染料、顔料等の色素(着色用色素)で着色されたポリエステル衣料廃棄物と、モノエチレングリコール(以下、「MEG」とも記載する。)および解重合触媒とを反応槽に仕込んで混合し、着色ポリエステル衣料廃棄物を解重合して、着色したBHETを含む解重合液(液状の解重合物)を得る。以下、着色したBHET(粗製BHET)を含む解重合液を「着色解重合液」とも記載する。
ポリエステル衣料を構成するポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフテレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)の他、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)等が挙げられる。
本発明で対象とするポリエステル衣料は、ポリエチレンテレフタレート(PET)繊維を主として構成された衣料が好適である。
かかるポリエステル衣料は、ナイロン、ウレタン、綿、オレフィン等の異種素材を含んでいてもよく、衣料用途に応じた要求特性を満足させる目的で使用される安定剤、帯電防止剤、易染化剤、難燃化剤、吸湿剤、ガスバリア剤等の種々の化合物、艶消し剤として使用される酸化チタン等の添加剤、ジッパー、ボタン、金属、ガラス、砂等の固形物を含んでいてもよい。
ポリエステル衣料に含まれるPET(例えば、PET繊維)の量は、特に限定されないが、65質量%以上であることが好ましく、75質量%以上であることがより好ましく、85質量%以上であることがさらに好ましく、95質量%以上であることが特に好ましい。なお、その上限値は100質量%であり得る。
ポリエステル衣料の着色(染色)に用いられる色素は、染料と顔料とに大別される。
染料としては、例えば、分散染料、ナフトール染料、媒染染料、建染染料等が挙げられるが、分散染料であることが好ましい。この分散染料は、ポリエステルと分子間力によって結合するため、ポリエステルの着色に最適である。また、本発明者の検討によれば、分散染料を除去するのに本発明を使用すると効果が高いことが判っている。
かかる分散染料としては、例えば、C.I. Disperse Blackに分類される化合物、C.I. Disperse Blueに分類される化合物、C.I. Disperse Redに分類される化合物、C.I. Disperse Orangeに分類される化合物、C.I. Disperse Yellowに分類される化合物,C.I. Disperse Greenに分類される化合物、C.I. Disperse Violetに分類される化合物、C.I. Disperse Brownに分類される化合物等が挙げられる。
一方、顔料としては、例えば、C.I. Pigment Blackに分類される化合物、C.I. Pigment Blueに分類される化合物、C.I. Pigment Redに分類される化合物、C.I. Pigment Orangeに分類される化合物,C.I. Pigment Yellowに分類される化合物、C.I. Pigment Greenに分類される化合物、C.I. Pigment Violetに分類される化合物、C.I. Pigment Brownに分類される化合物等が挙げられる。
解重合に供されるポリエステル衣料廃棄物の形態は、裁断することなく衣料の形態であっても、裁断された薄片の形態であっても、何らかの方法で造粒処理された粒状の形態であってもよいが、嵩密度が大きい衣料の形態であることが好ましい。
裁断された薄片の形態では、ハンドリング処理が煩雑であると同時に、嵩密度が小さくなり、解重合において不利になる場合がある。
ハンドリングの容易さ、嵩密度の大きさでは、造粒処理された粒状の形態が有利であるが、ポリエステル衣料廃棄物を粒状の形態にするために、採用する方法によっては、コストが増大する場合がある。
また、ポリエステル衣料廃棄物と所定量比のMEGとを反応槽に仕込み、ポリエステル衣料廃棄物を解重合する際には、ポリエステル衣料廃棄物がMEG中に完全に浸漬した状態で解重合反応を行うことが好ましい。
ポリエステル繊維の嵩密度は、衣料の形態で0.1~0.14g/cm(圧縮なし)、薄片の形態で0.08~0.1g/cm(圧縮なし)である。すなわち、ポリエステル繊維は、衣料の形態の方が嵩密度を大きく維持することができる。
このため、解重合反応を効率的に実施すべく、ポリエステル衣料廃棄物をMEG中に完全に浸漬する場合でも、MEGの使用量を低減することができる。衣料形態のポリエステル衣料廃棄物をMEG中に完全に浸漬して解重合反応を行う場合、MEGの使用量は、ポリエステル衣料廃棄物の質量に対して4.5~7倍程度であることが好ましく、5~6.5倍程度であることがより好ましい。
MEGの使用量が少な過ぎると、ポリエステル衣料廃棄物の形状等によっては、ポリエステル衣料廃棄物をMEG中に十分に浸漬できず、解重合反応に要する時間が長くなったり、解重合反応によるポリエステル(例えば、PET)からBHETへの転換率が低くなったりする場合がある。この場合、解重合液中にポリエステルオリゴマーが多量に存在し易くなり、解重合液の粘度が上昇する傾向を示す。一方、MEGの使用量が多過ぎると、MEGの精製が経済的に不利になるとともに、反応条件等によっては、反応物中にジエチレングリコール(以下、「DEG」とも記載する。)、1,4-ジオキサン等の不純物が多量に副生する場合がある。かかるBHETを使用した場合、製造条件によっては、得られる再生PETの物理的性質(特に、軟化点)が著しく低下するおそれがある。
解重合触媒としては、例えば、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、アルカリ金属の脂肪酸塩、アルカリ金属のアルコキシド、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ土類金属の炭酸塩、アルカリ土類金属の脂肪酸塩、アルカリ土類金属のアルコキシド、アルカリ土類金属の酸化物、遷移金属の水酸化物、遷移金属の炭酸塩、遷移金属の脂肪酸塩、遷移金属のアルコキシド等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの解重合触媒を用いることにより、BHETを効率よく生成させることができる。
アルカリ金属としては、例えば、Li、Na、K等が、アルカリ土類金属としては、例えば、Mg、Ca等が、遷移金属としては、例えば、Ti、Zn、Mn等が挙げられる。
解重合の際の温度は、180~210℃程度であるのが好ましく、185~200℃程度であるのがより好ましい。
解重合の際の時間は、温度を上記範囲とする場合、1~10時間程度であるのが好ましく、1.5~7時間程度であるのがより好ましい。
解重合の際の雰囲気圧力は、60kPa~160kPa程度であるのが好ましい。
(2)固形物除去工程
上述したように、ポリエステル衣料廃棄物は、ポリエステル繊維以外の異物(ポリエステルに不溶な固形分)を含んでいることが多いため、必要に応じて、これらの異物を着色解重合液から除去することが好ましい。
かかる異物としては、例えば、綿、オレフィン等の異種素材、ジッパー、ボタン、金属等の固形物、廃棄物収集時に混入するガラス、砂等の固形物のような粗大固形物が挙げられる。
これらの異物は、目開き20~40メッシュ程度の目の粗いフィルターで濾過することにより、着色解重合液から纏めて除去することができる。
また、ポリエステル衣料には、艶消剤としてポリエステルに不溶な酸化チタンが0.3~0.5質量%程度で添加されている場合がある。さらに、衣料用途に応じた要求特性を満足させる目的で種々のポリエステルに不溶な添加剤も使用される場合も多い。
これらの微細固形物が再生PET中に混入することは当然好ましくなく、また、これらの微細固形物のサイズによっては、工程内の容器内部や配管内部へ沈降または堆積して液体の流れを遮断する可能性があり、工程通過性の面からも、これらの微細固形物を除去することが好ましい。
具体的には、これらの微細固形物は、数μm~数十μmサイズの長繊維フィルター等を用いて、濾過または熱時濾過することにより除去することができる。
(3)洗浄工程
さらに、着色ポリエステル衣料廃棄物は、染料、顔料等の色素によって着色されている。洗浄工程は、着色ポリエステル衣料廃棄物の着色の程度が大きい場合において、最終的に得られるBHETの純度をより高めるべく行われる。
なお、以下では、色素として、ポリエステルの着色に最適な分散染料を代表して説明する。
着色ポリエステル衣料廃棄物に含まれる分散染料が再生ポリエステルに混入すると、再生ポリエステルが着色し、特に黄色度が増大し易くなることが知られている。そのため、着色ポリエステル衣料廃棄物からBHETを製造するに際し、着色ポリエステル衣料廃棄物に含まれる分散染料(色素)を予め除去する操作を行うことが好ましい。
ここで、分散染料(多くの色素)は、窒素原子を含有する発色団を有する化合物が圧倒的に多いので、分散染料が除去された程度を確認する方法の1つとして、着色解重合液やBHET中に残存する窒素原子の量(残存量)を測定する方法を使用することができる。
本発明者らは、分散染料(色素)を効果的に除去する方法について鋭意検討を行った結果、次のような点を見い出すに至った。すなわち、着色解重合液を洗浄(濯ぎ洗浄)することにより分散染料を除去し、着色解重合液中に残存する窒素原子の量を所定量以下まで減少させた後、後述する各工程の処理を行うことにより、より高純度のBHETを容易に得ることができることを知見した。併せて、この洗浄に使用する洗浄媒体として好適な物質を見い出した。
かかる洗浄工程は、例えば、次のようにして行うことができる。
すなわち、まず、上述した解重合工程および固形物除去工程を経たMEGを含んだ着色解重合液を、BHETやポリエステルオリゴマーの微細結晶が析出しない温度域で極力低温まで冷却する(90~110℃程度)。
この冷却の過程において、着色解重合液中の過剰MEGをそのまま残しておいてもよいが、冷却の過程で過剰のMEGを蒸発留去して、着色解重合液中のMEGの残存量を可能な限り少なくしておくことが好ましい。
次に、上記冷却された着色解重合液に、MEGの単体と異なる洗浄媒体(MEG100質量%の洗浄媒体を除く。)を所定量で添加した後、洗浄媒体と着色解重合液との混合溶液(以下、「洗浄混合溶液」とも記載する。)を冷却して、固形分(BHETやポリエステルオリゴマーの結晶)を析出させる。
次に、所定温度で所定時間をかけて析出した固形分を洗浄媒体で洗浄した後(すなわち、着色ポリエステル衣料廃棄物中に含まれるポリエステル以外の色素の少なくとも一部を洗浄媒体に移行させた後)に、洗浄された固形分(解重合物)と洗浄媒体とを固液分離して、洗浄媒体中に含まれる分散染料(色素)を固形分から除去する。
固液分離には、例えば、遠心分離法、濾過法、デカンテーション法等を使用することができる。
洗浄工程完了時における固形分(重液分)中の窒素原子の量は300ppm以下であることが好ましく、200ppm以下であることがより好ましく、100ppm以下であることがさらに好ましい。
したがって、一度の洗浄操作で固形分中の窒素原子の量が300ppm以下にならない場合、得られた固形分に、さらに新たな所定量の洗浄媒体を添加して、再度、洗浄操作を繰り返し行うことが好ましい。
上記洗浄工程に使用する洗浄媒体としては、グリコールエーテル系化合物(グリコールモノエーテルまたはグリコールジエーテル)を含む媒体が好適であることを、本発明者らは見い出すに至った。
グリコールモノエーテルの具体例としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。
また、グリコールジエーテルの具体例としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。
これらの中でも、洗浄媒体は、炭素原子数が3~12であるグリコールエーテル系化合物のうちの少なくとも1種を含有することが好ましい。本発明者らの検討によれば、かかる洗浄媒体を使用することにより、分散染料(後述する添加剤等の不純物も同様)の除去効率を高め得ることが判明している。
着色解重合液を冷却して、BHETやポリエステルオリゴマーを固形分として析出させる操作は、晶析操作に相当し、前述した特許文献1にも類似の方法が記載されている。
しかしながら、本工程における着色解重合液中には晶析操作を阻害する多種多様の不純物が存在しており、かつ、前述した特許文献6および7に記載されている方法ではMEG中での晶析となる。このため、晶析操作で得られる固形分の結晶形状が鱗片状で、結晶サイズが10~30μm程度の微細結晶となる。
よって、固形分と洗浄媒体との固液分離が難しくなる傾向にある。また、色素成分(色素または発色団)が鱗片状の結晶同士の間に取り込まれ易くもなり、その除去効率も低下し易い。
これに対して、本発明では、MEGの単体と異なる洗浄媒体中で着色解重合液を冷却して、BHETやポリエステルオリゴマーを固形分として析出させる。このため、晶析操作で得られる固形分の結晶形状が針状で、結晶サイズが150~200μm程度の大きな結晶となる。
よって、固形分と洗浄媒体との固液分離が容易になる。特に、色素成分は針状の結晶同士の間には取り込まれ難く、その除去効率も低下し難い。
洗浄媒体中のグリコールエーテル系化合物の含有量は、75質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、85質量%以上であることがさらに好ましく、90質量%以上であることが特に好ましく、95質量%以上であることが最も好ましい。なお、洗浄媒体中のグリコールエーテル系化合物の含有量の上限値は、100質量%である。かかる量でグリコールエーテル系化合物を含有する洗浄媒体は、極めて良好な分散染料(色素)の除去効率が得られる。
この洗浄工程は、40℃以下の温度で行われることが好ましく、30℃以下の温度で行われることがより好ましく、20℃以下の温度で行われることがさらに好ましい。かかる温度に設定して、洗浄工程を行うことにより、洗浄操作中に、BHETが洗浄媒体に溶解してロスするのを好適に防止または低減することができる。
MEG単体(単独)の場合、低温における粘度が高く(例えば、20℃におけるMEGの粘度は20mPa・s(20cp)と非常に高い値を示す。)、固形分と洗浄媒体との固液分離が困難となり易い。このため、固形分中に残存するMEGの含有量が約50~55質量%と高く(換言すれば、搾液率は45~50質量%と低く)なる傾向にある。よって、分散染料の除去効率が低く、多数段の洗浄回数が必要になると同時に、多量の洗浄媒体としてのMEG量が必要にもなる。また、多量のMEGの使用によりBHETの溶解ロスが増加し易くもなる。
これに対して、グリコールエーテル系化合物の場合、低温での粘度が低く(例えば、20℃におけるグリコールエーテル系化合物の粘度は1~5mPa・s(1~5cp)と低く)、固形分と洗浄媒体との固液分離が非常に容易になる。このため、固形分中に残存するグリコールエーテル系化合物の含有量が約15~20質量%と低く(換言すれば、搾液率は80~85質量%と高く)なる。よって、分散染料の除去効率が良好で、洗浄段数を減らすことが可能であり、洗浄媒体の使用量も減少することもできる。グリコールエーテル系化合物の使用量の低減により、BHETの溶解ロスの低減にもつながる。
洗浄工程で使用した洗浄媒体は、含有する色素成分(分散染料(色素)または発色団)を分離するために蒸発操作、蒸留操作等により精製(回収)して再使用することになる。
MEGの場合、大気圧下における蒸発潜熱が219kcal/kgとかなり大きく、蒸発操作、蒸留操作に多量のエネルギーが必要となる。
これに対して、グリコールエーテル系化合物の場合、大気圧下における蒸発潜熱が75~90kcal/kgと極めて小さく、蒸発操作、蒸留操作に必要なエネルギーが大幅に減少することができ、コストメリットが大である。
また、MEGおよびグリコールエーテル系化合物に対する分散染料の溶解度を比較すると、グリコールエーテル系化合物に対する溶解度の方が大きく、着色ポリエステル衣料廃棄物に含まれる分散染料の除去効果がMEGに較べて大きいという特徴もある。
洗浄工程における洗浄媒体による1回当たりの洗浄時間(固形物と洗浄媒体との混合時間および/または固液分離の操作時間)は、5~120分間程度であることが好ましく、10~100分間程度であることがより好ましく、15~80分間程度であることがさらに好ましい。かかる時間で洗浄媒体による洗浄を行うことにより、分散染料の除去効率を十分に高めることができる。
洗浄工程における洗浄媒体による洗浄回数は、1~8回程度であることが好ましく、2~7回程度であることがより好ましく、3~6回程度であることがさらに好ましい。かかる回数で洗浄媒体による洗浄を行うことによっても、分散染料の除去効率を十分に高めることができる。
また、洗浄工程における洗浄媒体の1回当たりに使用する量は、1質量部の粗製BHET(固形分:重液分)に対して1~10質量部であることが好ましく、1.5~8質量部であることがより好ましく、2~6質量部であることがさらに好ましく、2.5~4質量部であることが特に好ましい。かかる量で洗浄媒体を使用することによっても、分散染料の除去効率を十分に高めることができる。
(4)濃縮工程
次に、洗浄工程で洗浄された解重合物、すなわち色素成分を分離・除去した固形分(粗製BHETやポリエステルオリゴマー)を加熱により溶融させ、溶融状態で液状の解重合物(解重合液)を得る。そして、この解重合液中からBHETより沸点の低い低沸点成分を除去することにより濃縮して、BHETおよびポリエステルオリゴマーを主成分とする粗製BHETを得る。なお、得られる粗製BHETは、溶融状態で粘稠状の液体であるため、粗製BHET濃縮液とも記載する。
ここで、低沸点成分は、少なくとも洗浄媒体を含有し、さらにMEGやDEG等を含有してもよい。また、この粗製BHET濃縮液中には色素成分、ポリアミド成分、ポリウレタン成分、ポリエステル共重合成分、上記固形物除去工程(2)で除去できなかった5μm未満の超微細な酸化チタンや無機添加剤等の不純物が残存している場合がある。
本工程(4)で行う低沸点成分の除去(蒸発・留去)は、例えば、各種の蒸発機を用いて行うことができる。
特に、蒸発操作時のBHETおよびポリエステルオリゴマーの重合化を防止するために、減圧下に粗製BHET濃縮液の温度を130℃以下に設定して行うことが好ましい。
また、蒸発機内における粗製BHET濃縮液の滞留時間が10分以下となるような構造(型式)の蒸発機を選定することが好ましい。
具体的な蒸発機としては、例えば、流下膜式蒸発機、薄膜式蒸発機が挙げられる。
(5)回収工程
次に、BHETおよびポリエステルオリゴマーを主成分とし、場合によって、残存色素成分、残存ポリアミド成分、残存ポリウレタン成分、残存ポリエステル共重合成分、残存酸化チタン、残存無機添加剤等の不純物を含有する粗製BHET濃縮液から、BHETを回収して、粗製BHET濃縮液より純度の高い高純度BHETを得る。
高純度BHETの回収は、蒸留、好ましくは真空(減圧)下での蒸留(以下、「真空蒸留」とも記載する。)により好適に行うことができる。この場合、蒸留される成分としては、BHETが圧倒的に多いが、BHETとともに極微量の色素成分、ポリエステルオリゴマー成分、ポリアミド成分、ポリウレタン成分、ポリエステル共重合成分等の沸点を有する有機化合物(以下、「沸点を有する有機化合物」とも記載する。)も留出する場合がある。
これらの沸点を有する有機化合物の留出量は、蒸留の操作における温度、圧力(真空度)および粗製BHET濃縮液中における沸点を有する有機化合物の残存モル濃度によって決定される。したがって、本工程(5)より前段の工程で可能な限り、沸点を有する有機化合物を除去しておくことが、より高純度のBHETを製造する観点から好ましい。
沸点を有する有機化合物の中でも、色素成分(分散染料等)については、沸点よりも低い温度で昇華する特性を有するため、本工程(5)に供給される粗製BHET濃縮液中に残存する窒素原子の量が300ppm以下になるまで、色素成分が除去されていれば、本工程(5)で得られる高純度BHET中に多量の色素成分が混入するという問題を回避することができる。
本工程(5)で行うBHETの蒸留を単蒸留により行う場合、この単蒸留は、特許文献1に記載されている薄膜蒸発機の温度、圧力、滞留時間等の条件に準じて行うことができる。ただし、単蒸留の場合は、色素成分の昇華量を限りなく低くして、高純度BHETの要求品質を担保するためには、薄膜蒸発機の温度および圧力をより低くすることが必要となり、必然的に蒸発量の低下による製造量(回収量)が減少する傾向にある。
これを改善するためには、蒸留には、環流を伴う蒸留(精留)を採用することが好ましい。環流を伴う蒸留によれば、適当な還流比の選定により、高純度BHETの要求品質を容易に満足することができる。
本工程(5)で得られる高純度BHETの品質としては、高純度BHET中に残存するBHET以外のエステル成分(以下、「他のエステル成分」とも記載する。)の量が2.5質量%以下(好ましくは2質量%以下)であり、高純度BHET中に残存する窒素原子の量が20ppm以下であることが好ましい。
ここで、他のエステル成分としては、モノ-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート(MHET)、ジエチレングリコールエステル、ポリエステルダイマー、ポリエステルオリゴマー等が挙げられる。なお、これらの成分は、再生ポリエチレンテレフタレートを製造する際に、得られる再生ポリエチレンテレフタレートに取り込まれる。
なお、本明細書中では、高純度BHET中に残存する他のエステル成分の量(質量%)は、次のようにして求められた値(面積%)を採用するものとする。すなわち、まず、得られた高純度BHETを適当な溶媒に溶解(希釈)して分析用サンプルを調製する。この分析用サンプルを高速液体クロマトグラフィー装置(例えば、島津製作所製、「LC-2010AHT」)を使用して分析し、得られたチャートからBHETに由来するピークの面積Aと、他のエステル成分に由来するピークの面積Bとを計算する。そして、面積Aと面積Bとの合計に占める面積Bの割合を100分率(B/A+B×100)として求める。
上述の品質を満足する高純度BHETを原料とすれば、重縮合(溶融重縮合)して製造される再生ポリエチレンテレフタレートのカラーb値(黄色度)を8以下とすることができ、バージンポリエチレンテレフタレート並のカラーb値を有する再生ポリエチレンテレフタレートの製造が可能となる。
粗製BHET(粗製BHET濃縮液)から、蒸留によりBHETを回収して、高純度BHETが得られる。蒸発しきれなかった沸点を有する有機化合物および沸点を有さない酸化チタン、無機添加剤等の固形物は、蒸発機の残渣として系外に排出される。排出された残渣は、別途処理により有効活用することが好ましい。
すなわち、本工程(5)は、沸点を有さない固形物の最終分離工程としての役割も担っていると言うこともできる。
(6)晶析精製工程
上述したような高純度BHETを原料とすれば、バージンポリエチレンテレフタレート並のカラーb値を有する再生ポリエチレンテレフタレートの製造は可能であるが、例えば、高純度BHETを試薬等の原料に使用する場合は、高純度BHETの純度をより高かめることが好ましい。
本発明者らは、上記回収工程(5)で得られた高純度BHETの純度をより高かめる方法について鋭意検討を行った結果、以下の方法が好適であることをも見い出した。
すなわち、色素、その分解物、発色団、BHET中に残存する他のエステル成分、その他沸点を有する有機化合物のような精製対象除去物を溶解する能力(溶解度)が大きい溶媒(以下、「晶析溶媒」とも記載する。)を用いて、高純度BHETを晶析溶媒に溶解した溶解液を冷却することにより、BHETの結晶を析出させるとともに、結晶と精製対象除去物を含有する晶析溶媒成分とを固液分離する操作(以下、「晶析精製操作」とも記載する。)を行うことが好ましい。換言すれば、本発明のBHETの製造方法は、上記回収工程後、晶析精製工程を有することが好ましい。以下、純度を高めた高純度BHETを「晶析精製BHET」とも記載する。
また、晶析精製に際し、晶析溶媒の種類に応じて、高純度BHETと晶析溶媒との混合比率を調整することによって、上記精製対象除去物をより効率よく除去することができる。
本発明者らが実施した精製対象除去物に対する溶解度試験の結果からは、晶析溶媒としては、水および/またはグリコール系化合物を含む溶媒が好適であることが判明した。
グリコール系化合物としては、グリコールモノエーテル、グリコールジエーテル、グリコールが挙げられ、これらの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
グリコールモノエーテルの具体例としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。
グリコールジエーテルの具体例としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。
グリコールの具体例としては、例えば、エチレングリコール(モノエチレングリコール)、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール等が挙げられる。
また、グリコールモノエーテルおよびグリコールジエーテルは、それぞれ、その炭素原子数が3~12であることが好ましく、3~10であることがより好ましく、3~8であることがさらに好ましい。一方、グリコールの炭素原子数は、2~6であることが好ましい。
すなわち、晶析溶媒は、水、炭素原子数が3~12であるグリコールモノエーテルまたはグリコールジエーテル、および、炭素原子数が2~6であるグリコールからなる群より選択される少なくとも1種のグリコール系化合物を含有することが好ましい。水および/またはグリコール系化合物を含む溶媒を晶析溶媒として使用することにより、高純度BHET中に残存する精製対象除去物の除去効果をより高めることができる。
これらの中でも、精製対象除去物の除去能が高い観点から、グリコールモノエーテルを含む晶析溶媒がより好ましい。
水を使用する場合、晶析溶媒中の水の含有量は、100質量%であることが好ましい。また、グリコール系化合物を使用する場合、晶析溶媒中のグリコール系化合物の含有量は、85質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、95質量%以上であることがさらに好ましい。なお、晶析溶媒中のグリコール系化合物の含有量の上限値は、100質量%である。かかる量でグリコール系化合物を含有する晶析溶媒は、極めて良好な精製対象除去物の除去能を発揮する。また、かかる晶析溶媒は、色素成分も溶解可能であることからも好ましい。
なお、溶解液の冷却温度については、晶析溶媒に溶解する高純度BHETの量を減らし、高純度BHETの収率を上げるという観点からは冷却温度が低い方が好ましい。ただし、冷却に要するエネルギー量、低温化に伴う晶析溶媒の粘度上昇による固液分離の操作性等を考慮すると、冷却温度を20~25℃程度とするのが好ましい。
また、溶解液は、急冷してもよいが、十分なサイズを有するBHETの結晶を得る観点からは、徐冷(自然放冷含む。)が好ましい。
本工程(6)で得られる晶析精製BHETの品質としては、晶析精製BHET中に残存する他のエステル成分の量が1質量%以下(好ましくは0.5質量%以下)であり、晶析精製BHET中に残存する窒素原子の量が10ppm以下であることが好ましい。
晶析精製操作を行う回数については、特に限定されないが、1回目の操作で得られた晶析精製BHETの品質が上記品質に達しない場合は、再度、晶析精製操作を行うことが好ましい。
本発明者らによれば、晶析精製操作を少なくとも3回行えば、着色の程度にかかわらず、晶析精製BHETの品質が上記品質に到達することを確認している。
晶析精製操作で固液分離された精製対象除去物を含有する晶析溶媒は、蒸発操作、蒸留操作等により精製して、再使用することが好ましい。
一方、精製対象除去物は、蒸発残渣、蒸留缶残として回収され、産業廃棄物として処理することが好ましい。
以上のような本工程(6)において、本実施形態の高純度BHETの晶析精製方法が実施される。
溶融状態で得られるBHETは、そのまま重縮合(溶融重縮合)して再生ポリエチレンテレフタレート(再生PET)を製造してもよいし、溶融状態で得られるBHETを一旦造粒した後に、重縮合(溶融重縮合)して再生PETを製造してもよい。すなわち、本発明の再生PETの製造方法は、上記のBHETの製造方法によりBHETを得る工程と、BHETを重縮合することにより、再生PETを得る工程とを有する。したがって、得られる再生PETは、BHETの重縮合物である。
重縮合により再生PETを製造する際には、BHETとテレフタル酸とを任意の割合で混合することで、再生PETを容易に製造することができる。この場合、サステナブルクローズドループのリサイクル構築に寄与するためには、再生PET中のBHETに由来する構造を50質量%以上含有することが好ましく、65質量%以上含有することが好ましく、80質量%以上含有することがさらに好ましい。
以上、本発明のBHETの製造方法および再生PETの製造方法について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
例えば、本発明のBHETの製造方法および再生PETの製造方法は、それぞれ、同様の効果が発揮される任意の工程と置換されてもよく、任意の目的の工程を追加するようにしてもよい。また、本発明の工程は、回分式(バッチ式)、連続式、またはこれらの組合せのいずれであってもよい。
また、本発明に適用し得る着色されたポリエステル廃棄物は、着色されたペットボトル廃棄物や着色された工業用フィルム廃棄物も好ましい。着色されたペットボトル廃棄物や着色された工業用フィルム廃棄物の場合、例えば、粉砕された後、解重合工程に供される。また、その処理条件は、着色されたポリエステル衣料廃棄物の場合と同様に設定することができる。
さらに、ポリエステル廃棄物は、無色(無着色)であってもよい。かかる無色のポリエステル廃棄物としては、多数の添加剤を含有する工業用フィルム、包装材等が挙げられる。ここで、添加剤としては、例えば、酸化チタン、シリカ(酸化ケイ素)、マグネシウム、蒸着アルミのような無機添加剤等が挙げられる。
なお、本発明者らの検討によれば、これらの添加剤も上記洗浄工程において、洗浄媒体に十分に移行させて除去し得ることが判明している。これは、上述したように、洗浄工程において生成する固形分の結晶形状が針状となることで、結晶同士の間に添加剤の微細粒子が取り込まれ難くなることが1つの大きな要因であると考えられる。
また、上述したように、低温における洗浄媒体の粘度が低いため、無機添加剤と洗浄媒体との固液分離が容易になることも1つの要因であると考えられる。
上記工程(4)および(5)の実施に際しては薄膜式蒸発機を使用することが好ましいが、無機添加剤は、薄膜発生部分の機械的摩耗を促進する研磨剤として作用し、悪影響を与える。このため、工程(4)より前段の工程で可能な限り無機添加剤の残存量を減少させておくことが、薄膜式蒸発機の寿命を延長し得る観点から好ましい。
また、これらの無機添加剤は、配管中およびタンク内で沈降して、ライン閉塞の原因となる。このため、工程(4)より前段の工程で可能な限り無機添加剤の残存量を減少させておくことが、安定運転を行う観点からも好ましい。
以下、実施例により本発明の内容を更に具体的に説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
1.着色ポリエステル衣料廃棄物からの高純度BHET、晶析精製BHETおよび再生PETの製造
(実施例A1)
(1)解重合工程
まず、裁断されていない黒色分散染料、青色分散染料、赤色分散染料および黄色分散染料により着色されたPET衣料廃棄物(以下、「着色衣料廃棄物」とも記載する。)を4着で合計400g(着色衣料廃棄物に含まれる窒素原子の総量:3,763ppm)を用意した。
次に、これらの衣料の形態のままの着色衣料廃棄物を5Lのフラスコに投入した後、予め195℃まで加熱しておいたMEG2,245gと、解重合触媒としての水酸化ナトリウム1gとをフラスコに追加投入して、撹拌することなく、195℃、常圧で5.0時間反応させた。これにより、着色した粗製BHETを主成分とする解重合液(着色解重合液)を得た。
なお、着色解重合液中の粗製BHETの量(g)は、着色衣料廃棄物の質量(400g)×254/192×100により計算した。
(2)固形物除去工程
次に、着色解重合液を、目開き30メッシュの金網ストレーナーにより粗大固形物を熱時濾過し、粗大固形物を除去した着色解重合液を得た。この段階では、主に、PET以外の異種素材(綿、オレフィン類)、ジッパー、ボタン、金属、ガラス、砂等の粗大固形物を除去した。
次に、着色解重合液を10μmのステンレス製の長繊維フィルター(ナスロンフィルター)で熱時濾過し、10μm以上のポリエステルに不溶な酸化チタン、無機添加剤等の微細固形物を除去した。
(3)洗浄工程
次に、長繊維フィルターを通過した195℃の着色解重合液を真空減圧して、MEGを留去しながら105℃まで冷却した。その後、105℃を維持するように、着色解重合液を加熱しながら真空減圧を続けた。そして、着色解重合液中において、MEGとBHETとが質量比で1:1になるまで、MEGを留去した。
真空減圧および加熱して留去したMEGの量は、1,587gであった。
この段階で、着色解重合液中に、BHETやポリエステルオリゴマーの微細結晶は、析出していなかった。
次に、1回目の洗浄として、残った105℃の着色解重合液1,058g(BHET529gを含む。)に、洗浄媒体として80℃に加熱したジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(炭素原子数:10)1,587g(粗製BHETの3質量倍)を添加し、液内温が20℃になるまで自然放冷してBHETの結晶を析出させた。
その後、卓上大型遠心分離機を使用して、析出した固形分(結晶)とジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEGを含有する洗浄媒体とを固液分離し、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEGに溶解している分散染料を除去した。遠心分離機の条件は、遠心力を4,000Gとし、遠心分離の時間を30分間とした。
なお、遠心分離後の軽液分(ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEG)中に溶解しているBHETの量は101gであり、重液分の量(固形分とジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEGとの合計量)は535gであり、重液分中に残存する液分(ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEG)は20質量%であり、重液分中に残存する窒素原子の量は760ppmであった。
次いで、2回目の洗浄として、上記遠心分離後の重液分535gに対して、洗浄媒体として20℃のジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(炭素原子数:10)1,070g(残存するBHETの2.5質量倍)を再度添加し、30分間攪拌した。
その後、固形分と液分(ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEG)とを固液分離し、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEGに溶解している分散染料を除去した。遠心分離機の条件は、遠心力を4,000Gとし、遠心分離の時間を30分間とした。
なお、遠心分離後の軽液分中に溶解しているBHETの量は71gであり、重液分の量は420gであり、重液分中に残存する液分(ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEG)は15質量%であり、重液分中に残存する窒素原子の量は199ppmであった。
次いで、3回目の洗浄として、上記遠心分離後の重液分420gに対して、洗浄媒体として20℃のジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(炭素原子数:10)714g(残存するBHETの2.0質量倍)を再度添加し、30分間攪拌した。
その後、固形分と液分(ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEG)とを固液分離し、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEGに溶解している分散染料を除去した。遠心分離機の条件は、遠心力を4,000Gとし、遠心分離の時間を30分間とした。
なお、遠心分離後の軽液分中に溶解しているBHETの量は47gであり、重液分の量は365gであり、重液分中に残存する液分(ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEG)は15質量%であり、重液分中に残存する窒素原子の量は64ppmであった。
(4)濃縮工程
次に、重液分を乾燥して固形分を回収した。この固形分を125℃まで加熱することにより溶融させた後、薄膜蒸発機に送液した。薄膜蒸発機の条件は、ジャケット加熱熱媒温度を140℃とし、蒸発機内圧力を400Pa(3.0mmHg)とした。これにより、BHETより沸点の低い低沸点成分を蒸発・留去して、粗製BHET濃縮液を得た。得られた粗製BHET濃縮液は、薄く着色した粘稠状の液体であった。
(5)回収工程
次に、粗製BHET濃縮液を短行程薄膜蒸発機に送液した。薄膜蒸発機の条件は、ジャケット加熱熱媒温度を180℃とし、蒸発機内圧力を10Pa(0.08mmHg)とした。これにより、粗製BHET濃縮液からBHETを蒸留して、高純度BHETを回収した。
なお、得られた高純度BHET中に残存する他のエステル成分の量は1.8質量%であり、高純度BHET中に残存する窒素原子の量は、12.0ppmであった。
次に、得られた高純度BHETを、常法に従って溶融重縮合させて、PET(再生PET)を得た。
(実施例A2)
洗浄媒体として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(炭素原子数:10)を使用した以外は、実施例A1と同様にして、高純度BHETおよび再生PETを得た。
(実施例A3)
洗浄媒体として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(炭素原子数:10)を使用した以外は、実施例A1と同様にして、高純度BHETおよび再生PETを得た。
(実施例A4)
洗浄媒体として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、エチレングリコールモノヘキシルエーテル(炭素原子数:8)を使用した以外は、実施例A1と同様にして、高純度BHETおよび再生PETを得た。
(実施例A5)
洗浄媒体として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、エチレングリコールモノブチルエーテル(炭素原子数:6)を使用した以外は、実施例A1と同様にして、高純度BHETおよび再生PETを得た。
(実施例A6)
洗浄媒体として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、トリエチレングリコールモノヘキシルエーテル(炭素原子数:12)を使用した以外は、実施例A1と同様にして、高純度BHETおよび再生PETを得た。
(実施例A7)
洗浄媒体として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、エチレングリコールジメチルエーテル(炭素原子数:4)を使用した以外は、実施例A1と同様にして、高純度BHETおよび再生PETを得た。
(実施例A8)
洗浄媒体として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、エチレングリコールモノメチルエーテル(炭素原子数:3)を使用した以外は、実施例A1と同様にして、高純度BHETおよび再生PETを得た。
(実施例A9)
洗浄媒体として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、50質量部のエチレングリコールジメチルエーテル(炭素原子数:4)と50質量部のMEG(炭素原子数:2)との混合液を使用した以外は、実施例A1と同様にして、高純度BHETおよび再生PETを得た。
(実施例A10)
洗浄媒体として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、70質量部のエチレングリコールジメチルエーテル(炭素原子数:4)と30質量部のMEGとの混合液を使用した以外は、実施例A1と同様にして、高純度BHETおよび再生PETを得た。
(実施例A11)
洗浄媒体として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、ジエチレングリコール(炭素原子数:4)を使用した以外は、実施例A1と同様にして、高純度BHETおよび再生PETを得た。
(実施例A12)
洗浄媒体として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、トリエチレングリコール(炭素原子数:6)を使用した以外は、実施例A1と同様にして、高純度BHETおよび再生PETを得た。
(比較例A1)
洗浄媒体として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、MEG(炭素原子数:2)を使用した以外は、実施例A1と同様にして、高純度BHETおよび再生PETを得た。なお、各実施例と比較して、洗浄工程における固液分離が難しかった。
(比較例A2)
まず、解重合前に、衣料の形態のままの着色衣料廃棄物を、脱色溶媒としてジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(炭素原子数:10)を用いて脱色した。その結果、脱色処理された衣料廃棄物の中に脱色溶媒が浸みこんだ状態で残存した。
次に、脱色溶媒が残存した状態の衣料廃棄物を、MEGを使用して解重合すると、MEGの代わりに、残存エーテルがベンゼン環と結合することにより、BHET以外の副反応物が生成した。
本発明者らの試験結果では、実施例の方法(解重合後の脱色)に比較して、BHETの収率が副生物の生成により10~12質量%程度悪化することが確認された。また、BHETの収率低下を回避するためには、着色衣料廃棄物の質量の20~25倍程度のMEGで洗浄する必要があり、コスト的に引き合わないことが判明した。
なお、BHETの収率(%)は、生成した粗製BHETの質量÷(着色衣料廃棄物の質量×(254/192))×100により計算した。
(比較例A3)
また、解重合前に、フレークの形態のままの着色されたペットボトルフレークを、脱色溶媒としてジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(炭素原子数:10)を用いて脱色を試みたが、殆ど脱色することができなかった。
比較例A2、A3の結果から、解重合後の脱色処理が有効であることが明らかである。
(実施例B1)
1質量部の実施例A1で得られた高純度BHETと、晶析溶媒として4質量部のジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(炭素原子数:10)とを5Lのフラスコに投入し、液内温が80℃になるまで加熱した。これにより、高純度BHETをジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに溶解させて、溶解液を得た。その後、この溶解液を自然放冷で液温を20℃まで降下させて、BHETの結晶を析出させた。
次に、ヌッチェ式固液分離機で析出したBHETの結晶とジエチレングリコールモノヘキシルエーテルとを固液分離した。すなわち、晶析精製操作を1回行うことにより、晶析精製BHETを得た。
なお、晶析精製BHET中に残存する他のエステル成分の量は、0.4質量%であり、晶析精製BHET中に残存する窒素原子の量は、5.6ppmであった。
次に、得られた晶析精製BHETを、常法に従って溶融重縮合させて、PET(再生PET)を得た。
(実施例B2)
晶析溶媒として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(炭素原子数:10)を使用した以外は、実施例B1と同様にして、晶析精製BHETおよび再生PETを得た。
(実施例B3)
晶析溶媒として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、エチレングリコールモノヘキシルエーテル(炭素原子数:8)を使用した以外は、実施例B1と同様にして、晶析精製BHETおよび再生PETを得た。
(実施例B4)
晶析溶媒として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、エチレングリコールモノブチルエーテル(炭素原子数:6)を使用した以外は、実施例B1と同様にして、晶析精製BHETおよび再生PETを得た。
(実施例B5)
晶析溶媒として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、エチレングリコールジメチルエーテル(炭素原子数:4)を使用した以外は、実施例B1と同様にして、晶析精製BHETおよび再生PETを得た。
(実施例B6)
晶析溶媒として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、エチレングリコールモノメチルエーテル(炭素原子数:3)を使用した以外は、実施例B1と同様にして、晶析精製BHETおよび再生PETを得た。
(実施例B7)
晶析溶媒として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、MEG(炭素原子数:2)を使用した以外は、実施例B1と同様にして、晶析精製BHETおよび再生PETを得た。
(実施例B8)
晶析溶媒として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、ジエチレングリコール(炭素原子数:4)を使用した以外は、実施例B1と同様にして、晶析精製BHETおよび再生PETを得た。
(実施例B9)
晶析溶媒として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、水を使用した以外は、実施例B1と同様にして、晶析精製BHETおよび再生PETを得た。
(実施例C1)
(1)解重合工程
裁断された無色(無着色)の工業用PETフィルム廃棄物(以下、「無色フィルム廃棄物」とも記載する。)400gを用意した。無色フルム廃棄物中に含まれる無機添加剤は、酸化チタン3.2g(0.8質量%)、シリカ140g(35.0質量%)、マグネシウム1,850ppmであり、窒素原子の総量は1ppmであった。
次に、これらの裁断された無色フィルム廃棄物を5Lのフラスコに投入した後、予め195℃まで加熱しておいたMEG2,245gと、解重合触媒としての水酸化ナトリウム1gとをフラスコに追加投入して、撹拌することなく、195℃、常圧で5.0時間反応させた。これにより、無色の粗製BHETを主成分とする解重合液(無色解重合液)を得た。
解重合液中の無機添加剤はフラスコ底部に沈降して完全に相分離をしていた。
なお、無色解重合液中の粗製BHETの量(g)は、無色フィルム廃棄物中のPETの質量(256,8g)×254/192×100により計算した。
(2)固形物除去工程
C系統の実施例では、固形物除去工程を省略した。
(3)洗浄工程
次に、195℃の無色解重合液を真空減圧して、MEGを留去しながら105℃まで冷却した。その後、105℃を維持するように、無色解重合液を加熱しながら真空減圧を続けた。そして、無色解重合液中において、MEGとBHETとが質量比で1:1になるまで、MEGを留去した。
この段階で、無色解重合液中には、BHETやポリエステルオリゴマーの微細結晶は、析出していなかった。
次に、1回目の洗浄として、残った105℃の無色解重合液822,6g(BHET339,7gおよび無機添加剤143,2gを含む。)に、洗浄媒体として80℃に加熱したジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(炭素原子数:10)1,359g(粗製BHETの4質量倍)を添加し、液内温が20℃になるまで自然放冷してBHETの結晶を析出させた。
その後、卓上大型遠心分離機を使用して、析出した固形分(結晶)及び無機添加剤とジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEGを含有する洗浄媒体とを固液分離した。遠心分離機の条件は、遠心力を4,000Gとし、遠心分離の時間を30分間とした。
なお、遠心分離後の軽液分(ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEG)中に溶解しているBHETの量は81gであり、軽液分中に含まれる無機添加剤成分は酸化チタン1.4g、シリカ63gであった。重液分の量(固形分および無機添加剤とジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEGとの合計量)は655g(BHET258,7g、酸化チタン1.8g、シリカ77gを含む。)であり、重液分中に残存する液分(ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEG)は48質量%であった。
次いで、2回目の洗浄として、上記遠心分離後の重液分655gに対して、洗浄媒体として20℃のジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(炭素原子数:10)905g(残存するBHETの3.5質量倍)を再度添加し、30分間攪拌した。
その後、固形分および無機添加剤と液分(ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEG)とを固液分離した。遠心分離機の条件は、遠心力を4,000Gとし、遠心分離の時間を30分間とした。
なお、遠心分離後の軽液分中に溶解しているBHETの量は48gであり、軽液分中に含まれる無機添加剤成分は酸化チタン0.9g、シリカ40gであった。重液分の量(固形分および無機添加剤とジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEGとの合計量)は468g(BHET210,7g、酸化チタン0.9g、シリカ37gを含む。)であり、重液分中に残存する液分(ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよび残留MEG)は47質量%であった。
2回の洗浄操作により重液中に含有する無機添加剤のうち、酸化チタンは72%減少、シリカは71%減少させることができた。
(4)濃縮工程
次に、重液分を乾燥して固形分を回収した。この固形分を125℃まで加熱することにより溶融させた後、薄膜蒸発機に送液した。薄膜蒸発機の条件は、ジャケット加熱熱媒温度を140℃とし、蒸発機内圧力を400Pa(3.0mmHg)とした。これにより、BHETより沸点の低い低沸点成分を蒸発・留去して、粗製BHET濃縮液を得た。得られた粗製BHET濃縮液は、無色の粘稠状の液体であった。
(5)回収工程
次に、粗製BHET濃縮液を短行程薄膜蒸発機に送液した。薄膜蒸発機の条件は、ジャケット加熱熱媒温度を180℃とし、蒸発機内圧力を10Pa(0.08mmHg)とした。これにより、粗製BHET濃縮液からBHETを蒸留して、高純度BHETを回収した。
なお、得られた高純度BHET中に残存する他のエステル成分の量は1.6質量%であり、高純度BHET中に残存する無機添加剤の量は、0.1ppmであった。
次に、得られた高純度BHETを、常法に従って溶融重縮合させて、PET(再生PET)を得た。
(実施例C2)
洗浄媒体として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、エチレングリコールモノメチルエーテル(炭素原子数:3)を使用した以外は、実施例C1と同様にして、高純度BHETおよび再生PETを得た。
(比較例C1)
洗浄媒体として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに代えて、MEG(炭素原子数:2)を使用した以外は、実施例C1と同様にして、高純度BHETおよび再生PETを得た。なお、実施例C1およびC2と比較して、洗浄工程における固液分離が難しかった。
2.測定
2-1.窒素原子の量の測定
着色衣料廃棄物、洗浄後の固形分、高純度BHET、晶析精製BHET中に残存する窒素原子の量は、それぞれ微量全窒素分析装置(三菱ケミカルアナリテック社製、「TN-2100H」)で測定した。
2-2.他のエステル成分の量の測定
高純度BHET、晶析精製BHET中に残存する他のエステル成分の量は、高速液体クロマトグラフィー装置(島津製作所製、「LC-2010AHT」)で測定した。得られたチャートからBHETに由来するピークの面積Aと、他のエステル成分に由来するピークの面積Bとを計算し、面積Aと面積Bとの合計に占める面積Bの割合を100分率(B/A+B×100)として求めた。
2-3.カラーb値の測定
再生PETのカラーb値は、色差計(日本電色社製、「SE-7700」)で測定した。
以上の結果を、表1~表3にまとめて示す。

Claims (16)

  1. ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法であって、
    ポリエステル廃棄物と、モノエチレングリコールおよび解重合触媒とを混合し、前記ポリエステル廃棄物を解重合して、粗製ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを含む解重合物を得る解重合工程と、
    前記解重合物を冷却するとともに、前記モノエチレングリコールの単体と異なる洗浄媒体を添加して、前記ポリエステル廃棄物中に含まれるポリエステル以外の不純物の少なくとも一部を前記洗浄媒体に移行させることにより、前記解重合物から除去する洗浄工程と、
    洗浄された前記解重合物から、少なくとも前記洗浄媒体を含有する低沸点成分を除去して、前記粗製ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを濃縮する濃縮工程と、
    濃縮された前記粗製ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートから、前記ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを蒸留により回収して、前記粗製ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートより純度の高い高純度ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを得る回収工程と、を有する、方法。
  2. 請求項1に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、
    前記洗浄媒体は、炭素原子数が3~12であるグリコールエーテル系化合物のうちの少なくとも1種を含有する、方法。
  3. 請求項2に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、
    前記洗浄媒体中の前記グリコールエーテル系化合物の含有量は、75質量%以上である、方法。
  4. 請求項1に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、
    前記洗浄工程は、40℃以下の温度で行われる、方法。
  5. 請求項1に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、
    前記洗浄工程における前記洗浄媒体による1回当たりの洗浄時間は、5~120分間である、方法。
  6. 請求項1に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、
    前記洗浄工程における前記洗浄媒体による洗浄回数は、1~8回である、方法。
  7. 請求項1に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、
    前記洗浄工程における前記洗浄媒体の1回当たりに使用する量は、1質量部の前記粗製ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートに対して1~10質量部である、方法。
  8. 請求項1に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、
    前記ポリエステル廃棄物は、65質量%以上のポリエチレンテレフタレートを含むポリエステル廃棄物である、方法。
  9. 請求項1に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、
    前記解重合工程後、さらに、前記解重合物から、前記ポリエステル廃棄物に含まれ、ポリエステルに不溶な固形分を除去する固形物除去工程を有する、方法。
  10. 請求項1に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、
    前記高純度ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート中に残存する前記ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート以外のエステル成分の量は、2.5質量%以下であり、前記高純度ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート中に残存する窒素原子の量が20ppm以下である、方法。
  11. 請求項1に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、
    前記回収工程後、さらに、前記高純度ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを溶媒に溶解した溶解液を冷却することにより、前記ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの結晶を析出させるとともに、前記結晶と前記ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート以外のエステル成分を含有する溶媒成分とを固液分離して、前記高純度ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの純度を高める晶析精製工程を有する、方法。
  12. 請求項11に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、
    前記溶媒は、水および/またはグリコール系化合物を含み、
    前記グリコール系化合物は、炭素原子数が3~12であるグリコールエーテル、および炭素原子数が2~6であるグリコールからなる群より選択される少なくとも1種を含有する、方法。
  13. 請求項11に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、
    前記溶媒中の前記水および/またはグリコール系化合物の含有量は、85質量%以上である、方法。
  14. 請求項11に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法において、
    前記晶析精製工程後の前記高純度ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート中に残存する前記エステル成分の量は、1質量%以下であり、前記晶析精製工程後の前記高純度ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレート中に残存する窒素原子の量が10ppm以下である、方法。
  15. 再生ポリエチレンテレフタレートの製造方法であって、
    請求項1~請求項14のいずれか1項に記載のビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートの製造方法により、前記ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを得る工程と、
    前記ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートを重縮合することにより、再生ポリエチレンテレフタレートを得る工程を有する、方法。
  16. 請求項15に記載の再生ポリエチレンテレフタレートの製造方法において、
    前記再生ポリエチレンテレフタレートは、前記ビス-(2-ヒドロキシエチル)テレフタレートに由来する構造を50質量%以上含有する、方法。
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