JP3377089B2 - ポリエステルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボトルをはじめと
して、フィルム、シート成形用などに用いられるポリエ
ステルの製造方法に関し、さらに詳しくは、成形体の透
明性に優れ、成形体に異味、異臭が発生しにくく、かつ
成形時に金型汚れが発生しにくいポリエステルの製造方
法に関する。

【０００２】

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

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

【０００４】このようなポリエステルは射出成形機械な
どの成形機に供給して中空成形体用プリフォームを成形
し、このプリフォームを所定形状の金型に挿入し延伸ブ
ロー成形した後ボトルの胴部を熱処理（ヒートセット）
して中空成形容器に成形され、さらには必要に応じてボ
トルの口栓部を熱処理（口栓部結晶化）させるのが一般
的である。

【０００５】ところが、従来のポリエステルには、環状
三量体などのオリゴマー類が含まれており、このオリゴ
マー類が金型内面や金型のガスの排気口、排気管に付着
することによる金型汚れが発生しやすかった。

【０００６】このような金型汚れは、得られるボトルの
表面肌荒れや白化の原因となる。もしボトルが白化して
しまうと、そのボトルは廃棄しなければならない。この
ため金型汚れを頻繁に除去しなければならず、ボトルの
生産性が低下してしまうという問題点があった。

【０００７】これらの解決方法として、特開平３−１７
４４４１号公報にはポリエステルを水処理する方法が開
示されている。

【０００８】しかし、この方法を工業的に実施する場合
には、処理用の水として蒸留水を用いるとコストの面か
ら不利であるため、河川からの水や地下水、排水等を簡
易処理した工業用水を用いることが一般的である。しか
しながら、工業用水を用いて水処理をした場合、しばし
ば成型時での結晶化が早過ぎ、透明性の悪いボトルにな
ってしまうという問題があった。また口栓部結晶化によ
る口栓部の収縮が規格内に納まらずにキャッピング不良
となる問題もあった。

【０００９】本発明者らの検討によると、これは水処理
の段階において、工業用水に含まれているナトリウムや
マグネシウム、カルシウム、珪素等の金属含有物質の含
有量が一定値より多い場合、これらの金属の酸化物や水
酸化物等の金属含有物質が処理水中に浮遊、沈殿、さら
には処理槽壁や配管壁に付着したりし、これがポリエス
テルチップに付着、浸透して、成形時での結晶化が促進
され、透明性の悪いボトルとなることがわかった。さら
には金属含有物質が配管を詰まらせたり、処理槽や配管
の洗浄を困難にさせる等の問題が生じた。特にナトリウ
ムの含有はスケ−ルの発生は起こらないものの、ナトリ
ウムイオンがチップ表面層に浸透し、このナトリウムイ
オンを核として結晶化が進むため、ボトルを白化させる
大きな要因となっていた。これらの金属含有物質の含有
量は雨の後に増加したり、季節により変動し、しばしば
非常に大きな値となることもあった。さらには、工業用
水の水源をどこの求めるかでも大きく異なるものであっ
た。

【００１０】したがって、透明性の良好な成形体を与え
る水処理したポリエステルを得るために、工業用水をイ
オン交換処理装置によって処理をしたイオン交換水を使
用してポリエステルを水処理するが、この場合でも時に
は透明性の悪い成形体しか得られない場合があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
問題点を解決することにあり、成形体の透明性に優れ、
成形体に異味、異臭が発生しにくく、かつ成形時に金型
汚れが発生しにくいポリエステルを提供することを目的
としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ポリエステルチップを処理槽中において
水処理するポリエステルの製造方法において、処理槽か
ら排出されて再び処理槽へ戻される該処理水中に粒径１
〜４０μｍの粒子が１０００００個／１０ｍｌ以下であ
ることを特徴とする。

【００１３】この場合において、処理槽から排出された
処理水の少なくとも一部を処理槽に戻して繰り返し使用
することができる。

【００１４】この場合において、ポリエステルチップ
を、処理槽に継続的に、または間欠的に供給することが
できる。

【００１５】この場合において、ポリエステルチップの
全量を処理槽に充填し、水処理終了後ポリエステルチッ
プの全量を抜き出すことができる。

【００１６】この場合において、処理槽からの処理水の
排出と、排出した処理水の処理槽への戻りが継続的、ま
たは間欠的であることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明に用いられるポリエステルは、好ましく
は、主として芳香族ジカルボン酸成分とグリコ−ル成分
とから得られる結晶性ポリエステルであり、さらに好ま
しくは、芳香族ジカルボン酸単位が酸成分の８５モル％
以上含むポリエステルであり、特に好ましくは、芳香族
ジカルボン酸単位が酸成分の９５モル％以上含むポリエ
ステルである。

【００１８】本発明に用いられるポリエステルを構成す
る芳香族ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、
２、６−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニ−ル−４，
４'−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸
等の芳香族ジカルボン酸及びその機能的誘導体等が挙げ
られる。

【００１９】また本発明に用いられるポリエステルを構
成するグリコ−ル成分としては、エチレングリコ−ル、
トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、
シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール等が
挙げられる。

【００２０】前記ポリエステル中に共重合して使用され
る酸成分としては、テレフタル酸、２、６−ナフタレン
ジカルボン酸、イソフタル酸、ジフェニ−ル−４，４'
−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸等の
芳香族ジカルボン酸、ｐ−オキシ安息香酸、オキシカプ
ロン酸等のオキシ酸及びその機能的誘導体、アジピン
酸、セバシン酸、コハク酸、グルタル酸、ダイマ−酸等
の脂肪族ジカルボン酸及びその機能的誘導体、ヘキサヒ
ドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、シクロ
ヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸及びその
機能的誘導体などが挙げられる。

【００２１】前記ポリエステル中に共重合して使用され
るグリコ−ル成分としては、エチレングリコ−ル、トリ
メチレングリコール、テトラメチレングリコール、ジエ
チレングリコール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族
グリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのア
ルキレンオキサイド付加物等の芳香族グリコール、シク
ロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール、ポリエ
チレングリコ−ル、ポリブチレングリコ−ル等のポリア
ルキレングリコ−ルなどが挙げられる。

【００２２】さらにポリエステルが実質的に線状である
範囲内で多官能化合物、例えばトリメリット酸、トリメ
シン酸、ピロメリット酸、トリカルバリル酸、グリセリ
ン、ペンタエリスリトール、トリメチロ−ルプロパン等
を共重合してもよく、また単官能化合物、例えば安息香
酸、ナフトエ酸等を共重合させてもよい。

【００２３】本発明に用いられるポリエステルの好まし
い一例は、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレー
トから構成されるポリエステルであり、さらに好ましく
はエチレンテレフタレート単位を８５モル％以上含む線
状ポリエステルであり、特に好ましいのはエチレンテレ
フタレート単位を９５モル％以上含む線状ポリエステ
ル、即ち、ポリエチレンテレフタレ−ト（以下、ＰＥＴ
と略称）である。

【００２４】また本発明に用いられるポリエステルの好
ましい他の一例は、主たる繰り返し単位がエチレン−
２、６−ナフタレートから構成されるポリエステルであ
り、さらに好ましくはエチレン−２、６−ナフタレート
単位を８５モル％以上含む線状ポリエステルであり、特
に好ましいのは、エチレン−２、６−ナフタレート単位
を９５モル％以上含む線状ポリエステル、即ち、ポリエ
チレンナフタレ−トである。

【００２５】上記のポリエステルは、従来公知の製造方
法によって製造することが出来る。即ち、ＰＥＴの場合
には、テレフタール酸とエチレングリコール及び必要に
より他の共重合成分を直接反応させて水を留去しエステ
ル化した後、減圧下に重縮合を行う直接エステル化法、
または、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコール及
び必要により他の共重合成分を反応させてメチルアルコ
ールを留去しエステル交換させた後、減圧下に重縮合を
行うエステル交換法により製造される。さらに極限粘度
を増大させ、アセトアルデヒド含有量等を低下させる為
に固相重合を行ってもよい。

【００２６】前記溶融重縮合反応は、回分式反応装置で
行っても良いしまた連続式反応装置で行っても良い。こ
れらいずれの方式においても、溶融重縮合反応は１段階
で行っても良いし、また多段階に分けて行っても良い。
固相重合反応は、溶融重縮合反応と同様、回分式装置や
連続式装置で行うことが出来る。溶融重縮合と固相重合
は連続で行っても良いし、分割して行ってもよい。

【００２７】直接エステル化法による場合は、重縮合触
媒としてＧｅ、Ｓｂ、Ｔｉの化合物が用いられるが、特
にＧｅ化合物またはこれとＴｉ化合物の混合使用が好都
合である。

【００２８】Ｇｅ化合物としては、無定形二酸化ゲルマ
ニウム、結晶性二酸化ゲルマニウム粉末またはエチレン
グリコールのスラリー、結晶性二酸化ゲルマニウムを水
に加熱溶解した溶液またはこれにエチレングリコールを
添加加熱処理した溶液等が使用されるが、特に本発明で
用いるポリエステルを得るには二酸化ゲルマニウムを水
に加熱溶解した溶液、またはこれにエチレングリコール
を添加加熱した溶液を使用するのが好ましい。これらの
重縮合触媒はエステル化工程中に添加することができ
る。Ｇｅ化合物を使用する場合、その使用量はポリエス
テル樹脂中のＧｅ残存量として１０〜１５０ｐｐｍ、好
ましくは１３〜１００ｐｐｍ、更に好ましくは１５〜７
０ｐｐｍである。

【００２９】Ｔｉ化合物としては、テトラエチルチタネ
−ト、テトライソプロピルチタネ−ト、テトラ−ｎ−プ
ロピルチタネ−ト、テトラ−ｎ−ブチルチタネ−ト等の
テトラアルキルチタネ−トおよびそれらの部分加水分解
物、蓚酸チタニル、蓚酸チタニルアンモニウム、蓚酸チ
タニルナトリウム、蓚酸チタニルカリウム、蓚酸チタニ
ルカルシウム、蓚酸チタニルストロンチウム等の蓚酸チ
タニル化合物、トリメリット酸チタン、硫酸チタン、塩
化チタン等が挙げられる。Ｔｉ化合物は、生成ポリマ−
中のＴｉ残存量として０．１〜１０ｐｐｍの範囲になる
ように添加する。

【００３０】Ｓｂ化合物としては、三酸化アンチモン、
酢酸アンチモン、酒石酸アンチモン、酒石酸アンチモン
カリ、オキシ塩化アンチモン、アンチモングリコレ−
ト、五酸化アンチモン、トリフェニルアンチモン等が挙
げられる。Ｓｂ化合物は、生成ポリマ−中のＳｂ残存量
として５０〜２５０ｐｐｍの範囲になるように添加す
る。

【００３１】また、安定剤として、燐酸、ポリ燐酸やト
リメチルフォスフェート等の燐酸エステル類等を使用す
るのが好ましい。これらの安定剤はテレフタル酸とエチ
レングリコールのスラリー調合槽からエステル化反応工
程中に添加することができる。Ｐ化合物は、生成ポリマ
−中のＰ残存量として５〜１００ｐｐｍの範囲になるよ
うに添加する。

【００３２】また、ポリエステルに共重合されたジエチ
レングリコ−ル含量を制御するためにエステル化工程に
塩基性化合物、たとえば、トリエチルアミン、トリ−ｎ
−ブチルアミン等の第３級アミン、水酸化テトラエチル
アンモニウム等の第４級アンモニウム塩等を加えること
が出来る。

【００３３】本発明に用いられるポリエステル、特に、
主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレートから構成
されるポリエステルの極限粘度は０．５０〜１．３０デ
シリットル／グラム、好ましくは０．５５〜１．２０デ
シリットル／グラム、さらに好ましくは０．６０〜０．
９０デシリットル／グラムの範囲である。極限粘度が
０．５０デシリットル／グラム未満では、得られた成形
体等の機械的特性が悪い。また、１．３０デシリットル
／グラムを越える場合は、成型機等による溶融時に樹脂
温度が高くなって熱分解が激しくなり、保香性に影響を
及ぼす遊離の低分子量化合物が増加したり、成形体が黄
色に着色する等の問題が起こる。

【００３４】また本発明に用いられるポリエステル、特
に、主たる繰り返し単位がエチレン−２、６−ナフタレ
ートから構成されるポリエステルの極限粘度は０．４０
〜１．００デシリットル／グラム、好ましくは０．４２
〜０．９５デシリットル／グラム、さらに好ましくは
０．４５〜０．９０デシリットル／グラムの範囲であ
る。極限粘度が０．４０デシリットル／グラム未満で
は、得られた成形体等の機械的特性が悪い。また、１．
００デシリットル／グラムを越える場合は、成型機等に
よる溶融時に樹脂温度が高くなって熱分解が激しくな
り、保香性に影響を及ぼす遊離の低分子量化合物が増加
したり、成形体が黄色に着色する等の問題が起こる。

【００３５】ポリエステルのチップの形状は、シリンダ
−型、角型、または扁平な板状等の何れでもよく、その
大きさは、縦、横、高さがそれぞれ通常１．６〜３．５
ｍｍ、好ましくは１．８〜３．５ｍｍの範囲である。例
えばシリンダ−型の場合は、長さは１．８〜３．５ｍ
ｍ、径は１．８〜３．５ｍｍ程度であるのが実用的であ
る。また、チップの重量は１５〜３０ｍｇ／個の範囲が
実用的である。

【００３６】また、本発明に用いられるポリエステルの
アセトアルデヒド含量は１０ｐｐｍ以下、好ましくは８
ｐｐｍ以下、更に好ましくは５ｐｐｍ以下、ホルムアル
デヒド含量は７ｐｐｍ以下、好ましくは６ｐｐｍ以下、
更に好ましくは４ｐｐｍ以下である。本発明で用いられ
るポリエステルのアセトアルデヒド含有量を１０ｐｐｍ
以下、またホルムアルデヒド含有量を７ｐｐｍ以下にす
る方法は特に限定されるものではないが、例えば低分子
量のポリエステルを減圧下または不活性ガス雰囲気下に
おいて１７０〜２３０℃の温度で固相重合する方法を挙
げることが出来る。

【００３７】また、本発明に用いられるポリエステルに
共重合されたジエチレングリコール量は該ポリエステル
を構成するグリコール成分の１．０〜５．０モル％、好
ましくは１．３〜４．５モル％、更に好ましくは１．５
〜４．０モル％である。ジエチレングリコール量が５．
０モル％を越える場合は、熱安定性が悪くなり、成型時
に分子量低下が大きくなったり、またアセトアルデヒド
含量やホルムアルデヒド含量の増加量が大となり好まし
くない。またジエチレングリコ−ル含量が１．０モル％
未満の場合は、得られた成形体の透明性が悪くなる。

【００３８】また、本発明に用いられるポリエステルの
環状３量体の含有量は０．５０重量％以下、好ましくは
０．４５重量％以下、さらに好ましくは０．４０重量％
以下である。本発明のポリエステルから耐熱性の中空成
形体等を成形する場合は加熱金型内で熱処理を行うが、
環状３量体の含有量が０．５０重量％以上含有する場合
には、加熱金型表面へのオリゴマー付着が急激に増加
し、得られた中空成形体等の透明性が非常に悪化する。

【００３９】ポリエステルは、環状三量体などのオリゴ
マー類が成形時に金型内面や金型のガスの排気口、排気
管等に付着することによる金型汚れ等を防止するため
に、前記の溶融重縮合または固相重合の後に水との接触
処理を行なう。

【００４０】水との接触処理の方法としては、水中に浸
ける方法が挙げられる。水との接触処理を行う時間とし
ては５分〜２日間、好ましくは１０分〜１日間、さらに
好ましくは３０分〜１０時間であり、水の温度としては
２０〜１８０℃、好ましくは４０〜１５０℃、さらに好
ましくは５０〜１２０℃である。

【００４１】水処理を工業的に行なう方法としては、連
続方式、バッチ方式のいずれであっても差し支えない
が、工業的に行なうためには連続方式の方が好ましい。

【００４２】ポリエステルのチップを連続的に水処理す
る場合は、塔型の処理槽に継続、あるいは断続的にポリ
エステルのチップを上部より受け入れ、並流又は向流で
水を連続供給して水処理させることができる。処理され
たポリエステルチップは処理層の下部から継続、あるい
は断続的に抜き出す。

【００４３】ポリエステルチップをバッチ方式で水処理
をする場合は、サイロタイプの処理槽が挙げられる。す
なわち、バッチ方式でポリエステルのチップをサイロへ
受け入れ水処理を行なう。あるいは回転筒型の処理槽に
ポリエステルのチップを受け入れ、回転させながら水処
理を行ない水との接触をさらに効率的にすることもでき
る。

【００４４】この場合、ポリエステルチップは全量を処
理槽内に投入、充填すると共に処理水を満たし、処理水
は必要により継続的又は断続的（総称して連続的という
ことがある）に循環し、また、継続的又は断続的に一部
の処理水を排出して新しい処理水を追加供給する。水処
理後はポリエステルチップの全量を処理層から抜き出
す。

【００４５】水処理の方法が連続的に、又はバッチ的の
いずれの場合であっても、処理槽から排出した処理水の
すべて、あるいは殆どを工業排水としてしまうと、新し
い水が多量に入用であるばかりでなく、排水量増大によ
る環境への影響が懸念される。即ち、処理槽から排出し
た少なくとも一部の処理水を、水処理槽へ戻して再利用
することにより、必要な水量を低減し、また排水量増大
による環境への影響を低減することが出来、さらには水
処理槽へ返される排水がある程度温度を保持していれ
ば、処理水の加熱量も小さく出来るため、処理層から排
出された処理水は水処理層へ戻して再利用されることが
好ましい。また、水を再利用させることで処理層中の処
理水の流量を上げることができ、結果としてポリエステ
ルチップに付着したファインを洗い流すことができるた
め、ファイン除去効果も生まれる。処理槽から排出した
処理水の８０％以上を水理槽に戻して再利用することが
好ましく、さらに好ましくは９０％以上、より好ましく
は９５％以上である。

【００４６】しかし、水処理において処理槽から排出さ
れる処理水には、処理槽にポリエステルチップを受け入
れる段階で既にポリエステルチップに付着しているファ
インや、水処理時にポリエステルチップ同士あるいは処
理槽壁との摩擦で発生するポリエステルのファインが含
まれている。また新しい処理水中にも微粒子が含まれて
いる。

【００４７】従って、処理槽から排出した処理水を再度
処理槽へ戻して再利用すると、処理槽内の処理水に含ま
れるファイン量や微粒子量は次第に増えていき、処理水
中に含まれているファインや微粒子が処理槽壁や配管壁
に付着して、配管を詰まらせる場合があった。

【００４８】また処理水中に含まれているファインや微
粒子がポリエステルチップに付着し、この後、水分を乾
燥除去する段階でポリエステルチップにファインや微粒
子が付着あるいは浸透するため、ポリエステルのファイ
ンや微粒子の含有量が非常に多くなり、このようにして
得られたポリエステルは結晶性が促進されて、得られた
ボトルの透明性は悪くなり、またボトル口栓部結晶化時
の結晶化度が過大となって口栓部の寸法が規格に入らな
くなり、そのため口栓部のキャッピング不良、内容物の
漏れが生じる場合があった。

【００４９】このような問題点を解決するために種々検
討した結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、処
理槽からポリエステルチップと共に排出する処理水を再
度処理槽へ戻して再利用する水中に存在する粒径が１〜
４０μｍの粒子を１０００００個／１０ｍｌ以下、好ま
しくは８００００個／１０ｍｌ以下、さらに好ましくは
５００００個／１０ｍｌ以下に維持しながら処理槽に戻
して繰り返し使用する。ここでは、このようにして処理
槽に戻して再利用される処理水をリサイクル水と称す
る。また、生産性や経済的な観点から、処理槽からポリ
エステルチップと共に排出する処理水を再度処理槽へ戻
して再利用する水中に存在する粒径が１〜４０μｍの粒
子は１０個／１０ｍｌ以上、さらには５０個／１０ｍｌ
以上、特には１００個／１０ｍｌ以上に維持することが
好ましい。

【００５０】なお、これらのリサイクル水中の粒径が１
〜４０μｍの粒子は、下記に示す系外から導入する水に
由来するものだけでなく、ポリエステルのチップに付着
している微細なポリエステル粉も含む。特にポリエステ
ルチップに比着している微細なポリエステル粉はそれ自
体のポリエステル全体に占める重量は非常に小さいが、
ボトルの透明性、口栓部の結晶化への影響が大きく、リ
サイクル水中の量を十分コントロールする必要がある。

【００５１】以下に該リサイクル水中の粒径が１〜４０
μｍの粒子数を１０００００個／１０ｍｌ以下にする方
法を例示するが、本発明はこの限りではない。該リサイ
クル水中の粒径が１〜４０μｍの粒子数を１０００００
個／１０ｍｌ以下にする方法としては、処理槽から排出
した処理水が再び処理槽に返されるまでの工程で少なく
とも１ヶ所以上にファインと微粒子を除去する装置を設
置する。ファインと微粒子を除去する装置としてはフィ
ルター濾過装置、膜濾過装置、沈殿槽、遠心分離器、泡
沫同伴処理機等が挙げられる。例えばフィルター濾過装
置であれば、方式として自動自己洗浄方式、ベルトフィ
ルター方式、バグフィルター方式、カートリッジフィル
ター方式、遠心濾過方式等の濾過装置が挙げられる。中
でも連続的に行うにはベルトフィルター方式、遠心濾過
方式、バグフィルター方式の濾過装置が適している。ま
たベルトフィルター方式の濾過装置であれば濾材として
は、紙、金属、布等が挙げられる。またファインの除去
と処理水の流れを効率良く行なうため、フィルターの目
のサイズは５〜１００μｍ、好ましくは５〜７０μｍ、
さらに好ましくは５〜４０μｍがよい。

【００５２】また、系外から導入する水は、水処理槽か
らチップと共に排出され、次いで濾過等の処理を行った
あと再利用される処理水と一緒にして処理槽へ供給する
ことも可能である。

【００５３】ポリエステルチップを工業的に水処理する
場合、処理に用いる水が大量であること及び経済的に水
処理を実施するために天然水（工業用水）や排水を再利
用して使用することが多い。通常、この天然水は、河川
水、地下水などから採取したもので、水（液体）の形状
を変えないまま、殺菌、異物除去等の処理をしたものを
言う。また、一般的に工業用に用いられる天然水にはナ
トリウムやマグネシウム、カルシウム、珪素等の金属含
有物質を多く含有している。天然水を用いて水処理を行
なうと、ポリエステルチップに付着、浸透して結晶核と
なり、このようなポリエステルチップを用いた中空成形
容器の透明性が非常に悪くなる。

【００５４】したがって、透明性の良好な成形体を与え
るポリエステルを得るために、系外から導入する水の中
に存在する粒径が１〜２５μｍの粒子の個数をＸ、ナト
リウムの含有量をＮ、マグネシウムの含有量をＭ、カル
シウムの含有量Ｃを、珪素の含有量をＳとした場合、下
記（１）〜（５）の少なくとも一つを満足させて水処理
を行う。 １ ≦ Ｘ ≦ ５００００ （個／１０ｍｌ） （１） ０．００１ ≦ Ｎ ≦ １．０ （ｐｐｍ） （２） ０．００１ ≦ Ｍ ≦ ０．５ （ｐｐｍ） （３） ０．００１ ≦ Ｃ ≦ ０．５ （ｐｐｍ） （４） ０．０１ ≦ Ｓ ≦ ２．０ （ｐｐｍ） （５）

【００５５】水処理槽に導入する水中の粒子個数、ナト
リウム、マグネシウム、カルシウム、珪素の含有量のい
ずれかを上記範囲に設定することにより、スケールと呼
ばれる酸化物や水酸化物等の金属含有物質が処理水中に
浮遊、沈殿、さらには処理槽壁や配管壁に付着したり
し、これがポリエステルチップに付着、浸透して、成形
時での結晶化が促進され、透明性の悪いボトルとなるこ
とを防ぐことができる。

【００５６】以下に水処理に用いる、粒径１〜２５μｍ
の粒子を１〜５００００個／１０ｍｌ含む水を得る方法
を例示する。水中の粒子数を５００００個／１０ｍｌ以
下にする方法としては、工業用水等の自然水を処理槽に
供給するまでの工程の少なくとも１ヶ所以上に粒子を除
去する装置を設置する。粒子を除去する装置としてはフ
ィルター濾過装置、膜濾過装置、沈殿槽、遠心分離器、
泡沫同伴処理機等が挙げられる。例えばフィルター濾過
装置であれば、方式としてベルトフィルター方式、バグ
フィルター方式、カートリッジフィルター方式、遠心濾
過方式等の濾過装置が挙げられる。中でも連続的に行う
にはベルトフィルター方式、遠心濾過方式、バグフィル
ター方式の濾過装置が適している。またベルトフィルタ
ー方式の濾過装置であれば濾材としては、紙、金属、布
等が挙げられる。また粒子の除去と処理水の流れを効率
良く行なうため、フィルターの目のサイズは５〜１００
μｍ、好ましくは１０〜７０μｍ、さらに好ましくは１
５〜４０μｍがよい。

【００５７】また系外からの水中のナトリウムやマグネ
シウム、カルシウム、珪素を低減させるために、処理槽
に工業用水が送られるまでの工程で少なくとも１ヶ所以
上にナトリウムやマグネシウム、カルシウム、珪素を除
去する装置を設置する。また、粒子状になった二酸化珪
素やアルミノ珪酸塩等の粘土鉱物を除去するためにはフ
ィルターを設置する。ナトリウムやマグネシウム、カル
シウム、珪素を除去する装置としては、イオン交換装
置、限外濾過装置などが挙げられる。

【００５８】水処理したポリエステルチップは振動篩
機、シモンカーターなどの水切り装置で水切りし、乾燥
工程へ移送する。当然のことながら水切り装置でポリエ
ステルチップと分離された水は前記のファイン除去の装
置へ送られ、再度水処理に用いることができる。

【００５９】ポリエステルチップの乾燥は通常用いられ
るポリエステルチップの乾燥処理を用いることができ
る。連続的に乾燥する方法としては上部よりポリエステ
ルチップを供給し、下部より乾燥ガスを通気するホッパ
ー型の通気乾燥機が通常使用される。乾燥ガス量を減ら
し、効率的に乾燥する方法としては回転ディスク型加熱
方式の連続乾燥機が選ばれ、少量の乾燥ガスを通気しな
がら、回転ディスクや外部ジャケットに加熱蒸気、加熱
媒体などを供給した粒状ポリエステルチップを間接的に
乾燥することができる。

【００６０】バッチ方式で乾燥する乾燥機としてはダブ
ルコーン型回転乾燥機が用いられ、真空下であるいは真
空下少量の乾燥ガスを通気しながら乾燥することができ
る。あるいは大気圧下で乾燥ガスを通気しながら乾燥し
てもよい。

【００６１】乾燥ガスとしては大気空気でも差し支えな
いが、ポリエステルの加水分解や熱酸化分解による分子
量低下を防止する点からは乾燥窒素、除湿空気が好まし
い。

【００６２】本発明におけるポリエステルには、必要に
応じて他の添加剤、例えば、公知の紫外線吸収剤、外部
より添加する滑剤や反応中に内部析出させた滑剤、離型
剤、核剤、安定剤、帯電防止剤、顔料などの各種の添加
剤を配合してもよい。

【００６３】

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

【００６４】（１）ポリエステルの極限粘度（ＩＶ） １，１，２，２−テトラクロルエタン／フェノール
（２：３重量比）混合溶媒中３０℃での溶液粘度から求
めた。

【００６５】（２）密度 硝酸カルシウム／水混合溶媒の密度勾配管で３０℃で測
定した。

【００６６】（３）ポリエステルの環状３量体の含有量 試料をヘキサフルオロイソプロパノ−ル／クロロフォル
ム混合液に溶解し、さらにクロロフォルムを加えて希釈
する。これにメタノールを加えてポリマ−を沈殿させた
後、濾過する。濾液を蒸発乾固し、ジメチルフォルムア
ミドで定容とし、液体クロマトグラフ法よりエチレンテ
レフタレ−ト単位から構成される環状３量体を定量し
た。

【００６７】（４）水処理槽からのリサイクル水の粒子
数の測定 光遮断法による粒子測定器である株式会社セイシン企業
製のＰＡＣ １５０を用いて測定した。

【００６８】（５）ヘイズ（霞度％） 中空成形容器の胴部（肉厚約０．４５ｍｍ）より試料を
切り取り、日本電色(株)製ヘイズメ−タ−で測定。

【００６９】（実施例１）処理槽上部の原料チップ供給
口（１）、処理槽の処理水上限レベルに位置するオーバ
ーフロー排出口（２）、処理槽下部のポリエステルチッ
プと処理水の混合物の排出口（３）、このオーバーフロ
ー排出口から排出された処理水と、処理槽下部の排出口
から排出され水切り装置（４）を経由した処理水が、濾
材が紙の連続式フィルターであるファイン濾過除去装置
（５）、濾材がＳＵＳ製の３０μｍウェービースクリー
ンである自動連続自己線状式の水中微粒子除去装置（１
３）、微粒子除去とイオン交換処理した新しい処理水の
取り入れ口（８）、ポンプ（１１）、処理水の加熱器
（１２）の順に経由して処理槽に供給する配管（６）、
これらの処理水の供給口（７）を備えた内容量約３２０
リットルの塔型の、図１に示す処理槽を使用してポリエ
チレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略称）チップを
水処理した。

【００７０】極限粘度が０．７４デシリットル／グラム
であり、密度が１．４３０グラム／ｃｍ３、環状３量体
含量が０．３０重量％であるＰＥＴチップを、処理水温
度９５℃にコントロールされた処理槽の上部の供給口
（１）から連続投入し、水処理時間５時間で水処理槽下
部の排出口（３）からＰＥＴチップを処理水と共に連続
的に抜出しながら水処理を行った。上記処理装置のイオ
ン交換装置出口で採取した水中の粒径１μｍ〜２５μｍ
の粒子数は３１３７個／１０ｃｃ、また微粒子濾過除去
後のリサイクル水中の粒径１〜４０μｍの粒子数は、約
１８０００個／１０ｍｌであった。

【００７１】水処理したＰＥＴチップを乾燥工程へ送り
乾燥されたＰＥＴチップを二軸延伸ブロー成形に供し
た。名機製作所製Ｍ−１５０（ＤＭ）射出成形機により
ボトルの予備成形体を成形した。射出成形温度は２９５
℃とした。次にこの予備成形体を遠赤外線ヒーター方式
の自家製口栓部結晶化装置で口栓部を結晶化した。次に
この予備成形体をＣＯＰＯＰＬＡＳＴ社製のＬＢ−０１
Ｅ成形機で縦方法に約２．５倍、周方向に約５倍の倍率
に二軸延伸ブローし、容量が２０００ｃｃの容器（胴部
肉厚０．４５ｍｍ）を成形した。延伸温度は１００℃に
コントロールした。

【００７２】得られたポリエステル容器のヘイズは０．
７％と良好であった。

【００７３】（比較例１）実施例１で使用した処理槽か
ら排出されファイン除去装置を通過した処理水の微粒子
を除去する装置を使用しない以外は実施例１と同様にし
てＰＥＴチップを水処理、乾燥を実施した。ファイン除
去装置を通過したリサイクル水中の粒径１〜４０μｍの
粒子数は１８３０００個／１０ｍｌであった。

【００７４】実施例１と同一方法で得た容器のヘイズは
８．２％と非常に悪かった。

【００７５】

【発明の効果】ポリエステルチップを処理槽中において
水処理するポリエステルの製造方法であって、処理槽か
ら排出したリサイクルの処理水中の粒径が１〜４０μｍ
の粒子数が１０００００個／１０ｍｌであるため、成形
体の透明性が良好で、成形時の金型汚れを発生させにく
いポリエステルを得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のポリエステルの製造方法に用いる装
置の概略図。

【符号の説明】

１ 原料チップ供給口 ２ オーバーフロー排出口 ３ ポリエステルチップと処理水との排出口 ４ 水切り装置 ５ ファイン除去装置 ６ 配管 ７ 処理水供給口 ８ 微粒子除去とイオン交換処理した新しい処理水の
供給口 ９ 工業用水供給口 １０ 微粒子除去＋イオン交換装置 １１ 処理水の供給ポンプ １２ 処理水の加熱器 １３ 微粒子除去装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29B 9/06 C08G 63/00 - 63/91

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステルチップを処理槽中において
   水処理するポリエステルの製造方法において、処理槽か
   ら排出されて再び処理槽へ戻される該処理水中の粒径１
   〜４０μｍの粒子を１０００００個／１０ｍｌ以下に維
   持しながら水処理することを特徴とするポリエステルの
   製造方法。
2. 【請求項２】 処理槽から排出された処理水の少なくと
   も一部を処理槽に戻して繰り返し使用することを特徴と
   する請求項１に記載のポリエステルの製造方法。
3. 【請求項３】 ポリエステルチップを、処理槽に継続的
   に、または間欠的に供給することを特徴とする請求項１
   または２に記載のポリエステルの製造方法。
4. 【請求項４】 ポリエステルチップの全量を処理槽に充
   填し、水処理終了後ポリエステルチップの全量を抜き出
   すことを特徴とする請求項１または２に記載のポリエス
   テルの製造方法。
5. 【請求項５】 処理槽からの処理水の排出と、排出した
   処理水の処理槽への戻りが継続的、または間欠的である
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のポ
   リエステルの製造方法。