JP3652895B2 - ポリエチレンテレフタレートのモノマー化法 - Google Patents
ポリエチレンテレフタレートのモノマー化法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3652895B2 JP3652895B2 JP24269798A JP24269798A JP3652895B2 JP 3652895 B2 JP3652895 B2 JP 3652895B2 JP 24269798 A JP24269798 A JP 24269798A JP 24269798 A JP24269798 A JP 24269798A JP 3652895 B2 JP3652895 B2 JP 3652895B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction
- methanol
- pet
- dmt
- phase
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」と略す。)を解重合し、原料および原料誘導体へとモノマー化する際の反応を促進するための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリエステルを同種のポリエステル材料として再利用する際、マテリアルリサイクルとケミカルリサイクルとがある。
マテリアルリサイクルでは、ポリエステルを熱等で軟化し、再成形する。プロセスが単純であるため、一回限りで見るとリサイクルコストは低い。しかし、再成形を行う毎に成形性などの物性が元の材料に対して劣っていくため、リサイクル回数が限られたり、より低位の物性で対応できる用途への変換を余儀なくされる。
一方、ケミカルリサイクルでは、ポリエステルを化学変換し、原料まで戻し、精製した後に再合成する。そのため、システムが複雑で1回限りで見るとリサイクルは高くなる。しかし、リサイクル回数が飛躍的に伸び、また、リサイクル先の用途が限定されないため、付加価値が高い。
【0003】
ポリエステルをモノマー化する方法は多数存在する。
代表的な方法としては、デュポン社の高温メタノール蒸気を利用したメタノリシス法が挙げられる(欧州特許第0 484 963 A2号、米国特許第3,907,868 号)。この方法は、溶融PETの下部から高温メタノール蒸気を吹き込み、PETを解重合し、モノマーであるエチレングリコール(以下、「EG」と略す。)とテレフタル酸ジメチル(以下、「DMT」と略す。)、反応試薬かつ溶媒として添加したメタノールを反応器上部から回収することができる。
この方法の特長は、反応が一段で完了し、かつ、特殊な制御を必要としないため、一定の条件では高い効率を得ることができる。また、モノマーを気相で取り出すため、FRPが混入したPETなど、不純物が多い場合でも連続処理ができるといった特長がある。
しかし、気液二相間の反応であるため、反応器内部の混合が問題となり、特に、スケールアップ時の混合性確保が重要である。
【0004】
その他の方法としては、超臨界メタノールを利用したメタノリシス法が挙げられる(米国特許第3,148,208 号、特開平9-249597号)。
この方法は、溶融PETと239℃、79気圧以上の超臨界状態のメタノールを接触させることにより、解重合を行うものである。
この方法の特長は、高温で液体並みの密度のメタノールを反応させるため、反応時間が非常に短いことである。数十mg程度のPETを、300℃、100気圧のメタノールで処理した場合には、反応は10分以内で完了する。
しかし、超臨界メタノール、溶融PETの二相間の反応であるため、反応器内部の混合が問題となる。そのため、反応容器を単純に大きくし、PET100gを処理した場合の反応時間は数時間以上となってしまう。そこで、PETをあらかじめ溶融し、メタノール中に噴霧してPET微粒子を作製し、それを反応器に導入するか、反応器内部での攪拌を上げるために、多孔板を多数配置するなどの工夫が必要で、装置が複雑になるといった欠点がある。
【0005】
その他には、EGを用いてPETを解重合して、一度、ビス−2−ヒドロキシエチルテレフタレート(BHET)に変換し、さらに、これをメタノールでエステル変換してEGとDMTを得る方法がある(米国特許第3,257,333 号)。
この方法の特長は、最初の反応はほとんど常圧で行えること、および、二段目の反応を他の方法に比べて穏やかな条件で行えることにある。
しかし、反応が2段必要なこと、一段目の反応が固液反応のために連続プロセスに適さないことがある。さらに、二段目の反応では、BHET中のEGユニットがPETに比べて多いため、反応平衡上、多くのメタノールを投入しなければならないなどの欠点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法では、反応の一部もしくは全般で二相以上となるため、それらの接触を確保する必要があり、反応器の大型化が問題となる。本発明は、反応を均一相で進行させることにより、反応器の大型化を容易にすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
ポリエチレンテレフタレートとテレフタル酸ジメチルとメタノールとからなる均一相中のポリエチレンテレフタレートを、メタノールが液相で存在できる加圧下で加熱解重合する方法であり、該解重合の進行中にさらにメタノールを添加するポリエチレンテレフタレートのモノマー化法を提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の対象となるPETは、特に限定されないが、リサイクル用のPETボトル、写真用フィルムに代表されるPETフィルム、磁気テープに代表されるPETテープ、ポリエステル繊維として使用されるPET繊維、カップ、トレー、透明包装などに利用されるPETシートが挙げられる。PETは、本発明のモノマー化に先立ち、通常の方法により、他の材料との分離、洗浄等の前処理をして、フレーク状にしておくことが好ましい。
【0009】
本発明のPETのモノマー化法は、反応終了時まで均一相で反応させるために、反応に必要なメタノールを段階的に添加することを特徴とする。すなわち、従来の方法では、反応の一部もしくは全般で二相以上となるが、本発明の方法では、反応は終始、均一相で進行させることができる。
反応開始の際のメタノール、PET、DMTの投入組成の範囲は、これらの混合物が均一相となる範囲であることを要する。均一相を形成する混合比率(混合三相図)は、後述の実験によって得られる。
【0010】
230℃における混合三相図を図2に示す。
図2より、均一相を構成するためには、PETが50〜100重量%、DMTが20〜100重量%、メタノールが0をこえて50重量%以下となる組成を要することがわかる。
例えば、メタノール20重量%、PET50重量%のときは、DMTは30重量%であるから、図中の斜線の領域となり、完全混合して均一相となるが、メタノールを40重量%、PETを50重量%とすると、DMTは10重量%となり、斜線の領域から外れ、相分離する。
温度を上げると、均一相になる領域は拡大し、温度を下げると縮小する。反応平衡の観点から、DMTの添加量は少ないほど好ましく、また、反応のためには、ある程度のメタノールが必要なことから、相図の下、かつ左側程、反応平衡上好ましい。
【0011】
本発明では、メタノールを解重合反応開始時と反応中とに分けて、少なくとも二回に分けて添加する。解重合を完了させるには反応平衡上多量のメタノールを必要とするが、均一相を維持するためには、図2から明らかなように反応開始時にメタノールを多量に加えることができないからである。
反応開始時に加えるメタノール量は、230℃で反応させる場合には図2に基づき決定される。また、反応開始後に一回または二回以上にわたって添加されるメタノール量は、開始時のメタノールと合わせて、PETの重量に対して、3〜20倍の重量、好ましくは、4〜6倍の重量になるようにする。また、その添加の時期については、反応の温度、PET中に残留する重合触媒種類、量によって異なるが、反応開始後5〜20分以上経過した時点である。なお、解重合反応の完了に要する時間は、メタノール添加量や反応温度やPET中に残留する重合触媒種類、量等によって異なるが、通常は、30分〜4時間である。また、公知の触媒である酢酸亜鉛をPETに対して500ppm添加した場合は、15分〜1時間である。
【0012】
PETとDMTとメタノールとからなる均一相を加熱しPETを解重合すると、DMT、EG、メタノールの三成分が得られる。
即ち、反応器出口の成分は、DMT、EG、メタノールの三成分であるが、図3に示すように、これらは任意の比率で混合する。
図2の相図と図3の相図の間は、反応時間、メタノール追加投入によって連続的に組成比、および、PET−PET解重合中間体の物性が変化する。例えば、図2の相図の完全混合領域は、時間と共に拡大し、ある時間を経過すると、任意の比率で完全に混合するようになる。したがって、反応全般を均一相で行うことができる。
【0013】
本発明の解重合反応は、加熱下、すなわち温度200〜250℃、好ましくは、220〜250℃、メタノールが液相で存在できる加圧下で行われる。純粋なメタノールでは239℃で臨界点となり、これ以上の温度では液化しないが、PETおよびDMTと混在することにより、メタノール臨界点より高い温度でも液体で存在することができる。
圧力は、容器を密閉することで加圧される飽和蒸気圧で行うことが好ましい。この圧力は温度に依存し、230℃のときで66気圧である。飽和蒸気圧以下では、平衡上、メタノールは液相として存在できない。飽和蒸気圧以上にすると、反応容器内に気相部が全く存在せず、反応容器内の流体が非圧縮性となるため、圧力制御が複雑になる。なお、230℃の混合三相図は図2に示すが、温度を上げた場合には均一相形成組成域がやや広がり、温度を下げた場合には均一相形成組成域がやや狭まる他は、同様な混合三相図を得て、これにより反応を均一相で行う組成とすることができる。
【0014】
解重合反応は、バッチ式で一つの反応容器で行うこともでき、あるいは、メタノール、PET、DMTの均一相を流動させ連続的に行うこともできる。大量のPETの解重合反応を処理するには、連続的に行うことが好ましい。
解重合反応の終了時には、メタノール、DMT、EGの混合物が得られる。これらの混合物は、通常の方法、例えば、蒸留によって、メタノール、EG、DMTの順番に分離される。また、PET解重合中間体が存在する場合には、DMT蒸留時の蒸留塔底部よりこれを回収できる。また、メタノールを除去した後、直接PETを合成することもできる。
なお、反応終了時にPET解重合中間体も存在する場合には、これをさらに同様の方法により解重合させることができる。
【0015】
本発明のポリエチレンテレフタレートの連続的モノマー化法の一例を図1に基づき説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
PET2は、DMTに予め溶解して加圧された反応部Aに投入する。
また、同時にメタノール1も特定量を投入し、DMTまたはDMTとPET解重合中間体との混合物3も特定量を投入し、反応部Aでは、DMTにPETとメタノールを溶解させて均一相とする。DMTとPET解重合中間体との混合物を投入する場合は、解重合反応が未完了なものをさらに解重合させるためである。反応部Aと反応部Bとメタノール添加部からなる反応容器内部を加圧下、メタノールが液相で存在できるようにする。ここで、PETを解重合し、より低分子の化合物へと変換する。解重合反応を生じている反応混合物は、反応部Aから反応部Bの方向へと、図1では下から上へと移動する。反応部Aの出口では、分解によるDMTとEGはほとんど検出されない。反応部Aの出口と反応部Bの入口の間は多孔板aと多孔板bで仕切られ、反応完了に必要なメタノールを添加する。反応部Bでは、メタノールにPET解重合体(反応部Aで反応した反応中間体および反応部Bで反応した反応中間体)と反応部Bの解重合で生じたDMT、EGが溶解し、均一相となる。ここで、解重合がさらに進み、反応部Bの出口で、モノマーのDMT4とEG5とメタノール1との混合物が得られる。その後、通常の方法により、各成分を分離する。
なお、多孔板aとbを設けたのは、解重合反応物の組成は、反応の進行の程度にともない、反応部Aの入口から出口に向かって変化しており、その一連の組成変化を乱すことなくメタノールの添加を可能にするためである。
【0016】
【実施例】
(実験例)
均一相とするためのメタノール、PET、DMTの混合比率(混合三相図)を得るために以下の実験を行った。
初期の投入比を決めるため、透過型の石英窓付き高圧セルを用い、PETとDMTとメタノールの混合性を確認した。セルにはあらかじめPETとDMTを投入しておき、タールを用いて薄く着色した。これに、メタノールを追添加して、全体が均一となるかを確認した。タールは、より極性の低いDMT側に多く溶解するため、相が分離するときは、下層側が濃く着色する。また、石英窓の背面に物差しのような目盛りを配し、内部の液をやや斜めから除くことにより、内部の液体の屈折率が均一であるかも同時に確認した。内部が不均一である場合には、屈折率の差により、背面の目盛りが歪んで見えた。
【0017】
(実施例)
反応容器は、図1に示すものと同様なものを用いた。
PETとDMTを重量比2:1で混合し、230℃に加熱して液化した。これをポンプで反応容器に150g/hの流量で連続的に送り込んだ。同時にメタノールも230℃に加熱して、PETの1/2の重量比、50g/hの流量で連続的に反応容器に送り込んだ。反応容器は66気圧に保持し、メタノールが液相として存在できるように制御する。反応容器には多孔板を配し、内部の流れが一方向になるようにする。滞留時間が2時間の部分で230℃に加熱したメタノールをPETの5重量倍となるように450g/hの流量で投入し、さらに2時間滞留させて連続的に容器から取り出した。排出された液は、素早く冷却し、タンクに貯蔵した。このサンプルを分析したところ、DMTは理論量の93%の収率で、EGは理論量の88%の収率で得られた。
また、反応部の入口条件を想定した小型の石英付き高圧セルを用い、全体が均一相であることを確認した。さらに、温度保持して、2時間後にメタノールを投入し、反応終了時まで均一相であることを確認した。
【0018】
【発明の効果】
従来の方法では、反応の一部もしくは全般で二相以上となるため、それらの接触を確保する必要があり、反応器の大型化の際に問題となったが、本方法では、反応は終始、均一相で進行するため、反応器の大型化が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるPETの連続的モノマー化法の一例を示す。
【図2】230℃におけるPET、DMT、メタノールの混合三相図を示す。
【図3】230℃におけるDMT、EG、メタノールの混合三相図を示す。
【符号の説明】
1 メタノール
2 PET
3 DMT、またはDMTとPET解重合中間体との混合物
4 DMT
5 EG
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」と略す。)を解重合し、原料および原料誘導体へとモノマー化する際の反応を促進するための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリエステルを同種のポリエステル材料として再利用する際、マテリアルリサイクルとケミカルリサイクルとがある。
マテリアルリサイクルでは、ポリエステルを熱等で軟化し、再成形する。プロセスが単純であるため、一回限りで見るとリサイクルコストは低い。しかし、再成形を行う毎に成形性などの物性が元の材料に対して劣っていくため、リサイクル回数が限られたり、より低位の物性で対応できる用途への変換を余儀なくされる。
一方、ケミカルリサイクルでは、ポリエステルを化学変換し、原料まで戻し、精製した後に再合成する。そのため、システムが複雑で1回限りで見るとリサイクルは高くなる。しかし、リサイクル回数が飛躍的に伸び、また、リサイクル先の用途が限定されないため、付加価値が高い。
【0003】
ポリエステルをモノマー化する方法は多数存在する。
代表的な方法としては、デュポン社の高温メタノール蒸気を利用したメタノリシス法が挙げられる(欧州特許第0 484 963 A2号、米国特許第3,907,868 号)。この方法は、溶融PETの下部から高温メタノール蒸気を吹き込み、PETを解重合し、モノマーであるエチレングリコール(以下、「EG」と略す。)とテレフタル酸ジメチル(以下、「DMT」と略す。)、反応試薬かつ溶媒として添加したメタノールを反応器上部から回収することができる。
この方法の特長は、反応が一段で完了し、かつ、特殊な制御を必要としないため、一定の条件では高い効率を得ることができる。また、モノマーを気相で取り出すため、FRPが混入したPETなど、不純物が多い場合でも連続処理ができるといった特長がある。
しかし、気液二相間の反応であるため、反応器内部の混合が問題となり、特に、スケールアップ時の混合性確保が重要である。
【0004】
その他の方法としては、超臨界メタノールを利用したメタノリシス法が挙げられる(米国特許第3,148,208 号、特開平9-249597号)。
この方法は、溶融PETと239℃、79気圧以上の超臨界状態のメタノールを接触させることにより、解重合を行うものである。
この方法の特長は、高温で液体並みの密度のメタノールを反応させるため、反応時間が非常に短いことである。数十mg程度のPETを、300℃、100気圧のメタノールで処理した場合には、反応は10分以内で完了する。
しかし、超臨界メタノール、溶融PETの二相間の反応であるため、反応器内部の混合が問題となる。そのため、反応容器を単純に大きくし、PET100gを処理した場合の反応時間は数時間以上となってしまう。そこで、PETをあらかじめ溶融し、メタノール中に噴霧してPET微粒子を作製し、それを反応器に導入するか、反応器内部での攪拌を上げるために、多孔板を多数配置するなどの工夫が必要で、装置が複雑になるといった欠点がある。
【0005】
その他には、EGを用いてPETを解重合して、一度、ビス−2−ヒドロキシエチルテレフタレート(BHET)に変換し、さらに、これをメタノールでエステル変換してEGとDMTを得る方法がある(米国特許第3,257,333 号)。
この方法の特長は、最初の反応はほとんど常圧で行えること、および、二段目の反応を他の方法に比べて穏やかな条件で行えることにある。
しかし、反応が2段必要なこと、一段目の反応が固液反応のために連続プロセスに適さないことがある。さらに、二段目の反応では、BHET中のEGユニットがPETに比べて多いため、反応平衡上、多くのメタノールを投入しなければならないなどの欠点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法では、反応の一部もしくは全般で二相以上となるため、それらの接触を確保する必要があり、反応器の大型化が問題となる。本発明は、反応を均一相で進行させることにより、反応器の大型化を容易にすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
ポリエチレンテレフタレートとテレフタル酸ジメチルとメタノールとからなる均一相中のポリエチレンテレフタレートを、メタノールが液相で存在できる加圧下で加熱解重合する方法であり、該解重合の進行中にさらにメタノールを添加するポリエチレンテレフタレートのモノマー化法を提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の対象となるPETは、特に限定されないが、リサイクル用のPETボトル、写真用フィルムに代表されるPETフィルム、磁気テープに代表されるPETテープ、ポリエステル繊維として使用されるPET繊維、カップ、トレー、透明包装などに利用されるPETシートが挙げられる。PETは、本発明のモノマー化に先立ち、通常の方法により、他の材料との分離、洗浄等の前処理をして、フレーク状にしておくことが好ましい。
【0009】
本発明のPETのモノマー化法は、反応終了時まで均一相で反応させるために、反応に必要なメタノールを段階的に添加することを特徴とする。すなわち、従来の方法では、反応の一部もしくは全般で二相以上となるが、本発明の方法では、反応は終始、均一相で進行させることができる。
反応開始の際のメタノール、PET、DMTの投入組成の範囲は、これらの混合物が均一相となる範囲であることを要する。均一相を形成する混合比率(混合三相図)は、後述の実験によって得られる。
【0010】
230℃における混合三相図を図2に示す。
図2より、均一相を構成するためには、PETが50〜100重量%、DMTが20〜100重量%、メタノールが0をこえて50重量%以下となる組成を要することがわかる。
例えば、メタノール20重量%、PET50重量%のときは、DMTは30重量%であるから、図中の斜線の領域となり、完全混合して均一相となるが、メタノールを40重量%、PETを50重量%とすると、DMTは10重量%となり、斜線の領域から外れ、相分離する。
温度を上げると、均一相になる領域は拡大し、温度を下げると縮小する。反応平衡の観点から、DMTの添加量は少ないほど好ましく、また、反応のためには、ある程度のメタノールが必要なことから、相図の下、かつ左側程、反応平衡上好ましい。
【0011】
本発明では、メタノールを解重合反応開始時と反応中とに分けて、少なくとも二回に分けて添加する。解重合を完了させるには反応平衡上多量のメタノールを必要とするが、均一相を維持するためには、図2から明らかなように反応開始時にメタノールを多量に加えることができないからである。
反応開始時に加えるメタノール量は、230℃で反応させる場合には図2に基づき決定される。また、反応開始後に一回または二回以上にわたって添加されるメタノール量は、開始時のメタノールと合わせて、PETの重量に対して、3〜20倍の重量、好ましくは、4〜6倍の重量になるようにする。また、その添加の時期については、反応の温度、PET中に残留する重合触媒種類、量によって異なるが、反応開始後5〜20分以上経過した時点である。なお、解重合反応の完了に要する時間は、メタノール添加量や反応温度やPET中に残留する重合触媒種類、量等によって異なるが、通常は、30分〜4時間である。また、公知の触媒である酢酸亜鉛をPETに対して500ppm添加した場合は、15分〜1時間である。
【0012】
PETとDMTとメタノールとからなる均一相を加熱しPETを解重合すると、DMT、EG、メタノールの三成分が得られる。
即ち、反応器出口の成分は、DMT、EG、メタノールの三成分であるが、図3に示すように、これらは任意の比率で混合する。
図2の相図と図3の相図の間は、反応時間、メタノール追加投入によって連続的に組成比、および、PET−PET解重合中間体の物性が変化する。例えば、図2の相図の完全混合領域は、時間と共に拡大し、ある時間を経過すると、任意の比率で完全に混合するようになる。したがって、反応全般を均一相で行うことができる。
【0013】
本発明の解重合反応は、加熱下、すなわち温度200〜250℃、好ましくは、220〜250℃、メタノールが液相で存在できる加圧下で行われる。純粋なメタノールでは239℃で臨界点となり、これ以上の温度では液化しないが、PETおよびDMTと混在することにより、メタノール臨界点より高い温度でも液体で存在することができる。
圧力は、容器を密閉することで加圧される飽和蒸気圧で行うことが好ましい。この圧力は温度に依存し、230℃のときで66気圧である。飽和蒸気圧以下では、平衡上、メタノールは液相として存在できない。飽和蒸気圧以上にすると、反応容器内に気相部が全く存在せず、反応容器内の流体が非圧縮性となるため、圧力制御が複雑になる。なお、230℃の混合三相図は図2に示すが、温度を上げた場合には均一相形成組成域がやや広がり、温度を下げた場合には均一相形成組成域がやや狭まる他は、同様な混合三相図を得て、これにより反応を均一相で行う組成とすることができる。
【0014】
解重合反応は、バッチ式で一つの反応容器で行うこともでき、あるいは、メタノール、PET、DMTの均一相を流動させ連続的に行うこともできる。大量のPETの解重合反応を処理するには、連続的に行うことが好ましい。
解重合反応の終了時には、メタノール、DMT、EGの混合物が得られる。これらの混合物は、通常の方法、例えば、蒸留によって、メタノール、EG、DMTの順番に分離される。また、PET解重合中間体が存在する場合には、DMT蒸留時の蒸留塔底部よりこれを回収できる。また、メタノールを除去した後、直接PETを合成することもできる。
なお、反応終了時にPET解重合中間体も存在する場合には、これをさらに同様の方法により解重合させることができる。
【0015】
本発明のポリエチレンテレフタレートの連続的モノマー化法の一例を図1に基づき説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
PET2は、DMTに予め溶解して加圧された反応部Aに投入する。
また、同時にメタノール1も特定量を投入し、DMTまたはDMTとPET解重合中間体との混合物3も特定量を投入し、反応部Aでは、DMTにPETとメタノールを溶解させて均一相とする。DMTとPET解重合中間体との混合物を投入する場合は、解重合反応が未完了なものをさらに解重合させるためである。反応部Aと反応部Bとメタノール添加部からなる反応容器内部を加圧下、メタノールが液相で存在できるようにする。ここで、PETを解重合し、より低分子の化合物へと変換する。解重合反応を生じている反応混合物は、反応部Aから反応部Bの方向へと、図1では下から上へと移動する。反応部Aの出口では、分解によるDMTとEGはほとんど検出されない。反応部Aの出口と反応部Bの入口の間は多孔板aと多孔板bで仕切られ、反応完了に必要なメタノールを添加する。反応部Bでは、メタノールにPET解重合体(反応部Aで反応した反応中間体および反応部Bで反応した反応中間体)と反応部Bの解重合で生じたDMT、EGが溶解し、均一相となる。ここで、解重合がさらに進み、反応部Bの出口で、モノマーのDMT4とEG5とメタノール1との混合物が得られる。その後、通常の方法により、各成分を分離する。
なお、多孔板aとbを設けたのは、解重合反応物の組成は、反応の進行の程度にともない、反応部Aの入口から出口に向かって変化しており、その一連の組成変化を乱すことなくメタノールの添加を可能にするためである。
【0016】
【実施例】
(実験例)
均一相とするためのメタノール、PET、DMTの混合比率(混合三相図)を得るために以下の実験を行った。
初期の投入比を決めるため、透過型の石英窓付き高圧セルを用い、PETとDMTとメタノールの混合性を確認した。セルにはあらかじめPETとDMTを投入しておき、タールを用いて薄く着色した。これに、メタノールを追添加して、全体が均一となるかを確認した。タールは、より極性の低いDMT側に多く溶解するため、相が分離するときは、下層側が濃く着色する。また、石英窓の背面に物差しのような目盛りを配し、内部の液をやや斜めから除くことにより、内部の液体の屈折率が均一であるかも同時に確認した。内部が不均一である場合には、屈折率の差により、背面の目盛りが歪んで見えた。
【0017】
(実施例)
反応容器は、図1に示すものと同様なものを用いた。
PETとDMTを重量比2:1で混合し、230℃に加熱して液化した。これをポンプで反応容器に150g/hの流量で連続的に送り込んだ。同時にメタノールも230℃に加熱して、PETの1/2の重量比、50g/hの流量で連続的に反応容器に送り込んだ。反応容器は66気圧に保持し、メタノールが液相として存在できるように制御する。反応容器には多孔板を配し、内部の流れが一方向になるようにする。滞留時間が2時間の部分で230℃に加熱したメタノールをPETの5重量倍となるように450g/hの流量で投入し、さらに2時間滞留させて連続的に容器から取り出した。排出された液は、素早く冷却し、タンクに貯蔵した。このサンプルを分析したところ、DMTは理論量の93%の収率で、EGは理論量の88%の収率で得られた。
また、反応部の入口条件を想定した小型の石英付き高圧セルを用い、全体が均一相であることを確認した。さらに、温度保持して、2時間後にメタノールを投入し、反応終了時まで均一相であることを確認した。
【0018】
【発明の効果】
従来の方法では、反応の一部もしくは全般で二相以上となるため、それらの接触を確保する必要があり、反応器の大型化の際に問題となったが、本方法では、反応は終始、均一相で進行するため、反応器の大型化が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるPETの連続的モノマー化法の一例を示す。
【図2】230℃におけるPET、DMT、メタノールの混合三相図を示す。
【図3】230℃におけるDMT、EG、メタノールの混合三相図を示す。
【符号の説明】
1 メタノール
2 PET
3 DMT、またはDMTとPET解重合中間体との混合物
4 DMT
5 EG
Claims (2)
- ポリエチレンテレフタレートとテレフタル酸ジメチルとメタノールとからなる均一相中のポリエチレンテレフタレートを、メタノールが液相で存在できる加圧下で加熱解重合する方法であり、該解重合の進行中にさらにメタノールを添加するポリエチレンテレフタレートのモノマー化法。
- 上記解重合の開始の際の均一相の組成が、ポリエチレンテレフタレートとテレフタル酸ジメチルとメタノールとの混合三相図に基づき決定される請求項1に記載のポリエチレンテレフタレートのモノマー化法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24269798A JP3652895B2 (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | ポリエチレンテレフタレートのモノマー化法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24269798A JP3652895B2 (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | ポリエチレンテレフタレートのモノマー化法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000072720A JP2000072720A (ja) | 2000-03-07 |
JP3652895B2 true JP3652895B2 (ja) | 2005-05-25 |
Family
ID=17092908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24269798A Expired - Fee Related JP3652895B2 (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | ポリエチレンテレフタレートのモノマー化法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3652895B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101099009B1 (ko) * | 2009-10-09 | 2011-12-28 | 충남대학교산학협력단 | 폴리에스터 폐기물의 재생방법 및 그 재생장치 |
-
1998
- 1998-08-28 JP JP24269798A patent/JP3652895B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000072720A (ja) | 2000-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5298530A (en) | Process of recovering components from scrap polyester | |
JP4294859B2 (ja) | ポリエステルを再利用するための解重合法 | |
JP5128618B2 (ja) | ポリエステル廃棄物の再生方法及びその再生装置 | |
JP3759773B2 (ja) | スクラップポリエステルのエステルモノマーへの転化方法 | |
JPS6399039A (ja) | マイレン酸ジアルキルの製造方法 | |
RU2008108505A (ru) | Способ извлечения полезных компонентов из окрашенного полиэфирного волокна | |
WO2000047658A1 (en) | Process for recycling polyesters | |
KR101347906B1 (ko) | 폴리에스터 폐기물의 재생방법 및 그 재생장치 | |
JP3237768B2 (ja) | 熱可塑性ポリエステルスクラツプからの芳香族酸のメチルエステル及びグリコールの回収 | |
CA2562246A1 (en) | Recycling 2,6-naphthalenedicarboxylic acid (2,6-nda) contained in polyethylene naphthalate in a process to produce diesters | |
JP3652895B2 (ja) | ポリエチレンテレフタレートのモノマー化法 | |
US3110707A (en) | Production of polymers of olefines | |
KR20150105781A (ko) | 폴리에스터 폐기물의 재생장치 | |
KR100837781B1 (ko) | 폴리에스터 폐기물의 재생방법 및 이에 사용되는 장치 | |
JP2002338507A (ja) | ポリエチレンテレフタレートのモノマー化法 | |
JP4008214B2 (ja) | ポリエステルのモノマー化反応容器 | |
JP4309973B2 (ja) | ポリエステル屑の解重合方法 | |
KR100208120B1 (ko) | 디메틸 테레프탈레이트 제조공정 중 발생하는 메틸 파라포밀벤조에이트의 재활용 방법 | |
EP0758640B1 (en) | Recovery of components from polyester resins | |
US5747547A (en) | Recovery of components from polyester resins | |
JP2003113125A (ja) | ポリエステルからモノマー製造方法 | |
RU2816663C2 (ru) | Способ получения полиэфиртерефталата, включающий процесс деполимеризации | |
JPH07258169A (ja) | テレフタル酸ジメチルの回収方法 | |
JP2002114722A (ja) | ポリエステルのモノマー化反応容器及び方法 | |
JP2003300915A (ja) | ポリアルキレンテレフタレートからモノマーの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050208 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050224 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |