JP2001151879A - 回収ポリエステルの再生方法 - Google Patents

回収ポリエステルの再生方法

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JP2001151879A
JP2001151879A JP33561699A JP33561699A JP2001151879A JP 2001151879 A JP2001151879 A JP 2001151879A JP 33561699 A JP33561699 A JP 33561699A JP 33561699 A JP33561699 A JP 33561699A JP 2001151879 A JP2001151879 A JP 2001151879A
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polyester
recovered
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recovered polyester
polycondensation reaction
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Shinji Naruse
新二 成瀬
Ryoji Tsukamoto
亮二 塚本
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 回収したポリエステルを効率よく再生する方
法を提供すること。 【解決手段】 回収ポリエステルとジオール成分とを溶
融混合して得られる解重合反応生成物を重縮合反応させ
るに際し、該重縮合反応完了までの任意の段階で、イオ
ン解離性基含有脂肪族成分、イオン解離基含有芳香族成
分、酢酸、酢酸の金属塩、酢酸のエステル化合物、燐
酸、燐酸の金属塩、燐酸のエステル化合物から成る群か
ら選ばれた少なくとも一種の多孔性付与成分を添加し、
多孔性ポリマーを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回収ポリエステル
の再生方法に関し、さらに詳しくは、回収したPETボ
トル、繊維などの回収ポリエステルの有効な再生方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、資源の再利用が求められ、ポリエ
チレンテレフタレート(以下、PETと略記することが
ある。)ボトルや衣料用PET、ポリエチレンナフタレ
ート(以下、PENと略記することがある。)樹脂成形
品も回収再利用が必要となっている。しかしながら、回
収されたPETは、不純物を含んでいるものが殆どであ
り、そのままPETとして再溶融して成形しても品質の
悪いものしか出来ない。
【0003】この為、回収されたものを分別、分解し、
原料ジカルボン酸成分として精製・回収するケースがほ
とんどであるが(特開平9−208524号公報、特開
平10−87529号公報、特開平10−287741
号公報等)、手間がかかり、かなり価格の高いものにな
ってしまうという問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術が有していた問題点を解消し、回収したポリエ
ステルを効率よく再生する方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
技術に鑑み、ポリエステルの再生方法について鋭意検討
を行った結果、本発明を完成するに至った。
【0006】即ち、本発明の目的は、回収ポリエステル
と該ポリエステルの重量を基準として0.3〜100倍
量の分子量50〜200のジオール成分とを、150〜
300℃にて溶融混合し、解重合反応を行い、必要であ
れば、溶融状態を保持しつつ分離操作を行って不純物を
除去して精製した後、重縮合反応を行う際、任意の時期
に多孔性付与成分として、イオン解離性基含有脂肪族成
分、イオン解離基含有芳香族成分、酢酸、酢酸の金属
塩、酢酸のエステル化合物、燐酸、燐酸の金属塩、燐酸
のエステル化合物から成る群から選ばれた少なくとも1
種の成分を添加し、多孔性ポリマーを得る、回収ポリエ
ステルの再生方法により達成される。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の回収ポリエステルとはボ
トル、布帛、樹脂成形品、などのポリエステル製品、製
造段階で発生する品質不適格品等を回収したものであっ
て、該ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレンナフタレート、全繰り返し単位を基準とし
て70wt%以上、好ましくは80wt%がエチレンテ
レフタレートである共重合ポリエチレンテレフタレー
ト、全繰り返し単位を基準として70wt%以上、好ま
しくは80wt%が2,6−エチレンナフタレンジカル
ボキシレートである共重合ポリエチレンナフタレート、
またはこれらに他のポリエステルが30wt%未満、好
ましくは20wt%未満混合されているポリエステル混
合物からなる。
【0008】ここで、共重合可能な成分として、例えば
芳香族のフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボ
ン酸類、脂肪族の炭素数4〜12のジカルボン酸、炭素
数3〜10の脂肪族ジオール、シクロヘキサンジメタノ
ールなどの脂環式ジオール、ビスフェノールA等の芳香
族ジオール、オキシカプロン酸、オキシ安息香酸等のヒ
ドロキシカルボン酸類が挙げられる。
【0009】また、ポリエチレングリコールやポリテト
ラメチレングリコールなどのポリエーテルグリコールも
共重合可能である。
【0010】混合されていてもよいポリエステルとして
は、例えばポリブチレンテレフタレート、ポリブチレン
ナフタレンジカルボキシレート、ポリシクロヘキサンジ
メチレンテレフタレートやポリエステルエラストマーと
して知られるポリエーテル・エステルブロック共重合体
やポリエステル・エステルブロック共重合体が挙げられ
る。
【0011】本発明の再生方法においては、上記した回
収ポリエステルと分子量50〜200のジオール成分と
を150〜300℃にて溶融混合し、加熱・解重合反応
させる必要がある。該解重合反応はジオール成分を該ポ
リエステルの重量を基準として0.3〜100倍量、好
ましくは2〜50倍量添加し、必要ならエステル交換触
媒を追加して行う。溶融混合の温度は好ましくは180
〜250℃である。
【0012】この際、ポリエステル以外の物質が混合さ
れていても、解重合反応に悪影響を与えない化合物であ
れば問題はなく、さらに、例えば綿や他の繊維が入って
も量が多くなければ、具体的にはその混入率が20wt
%程度であれば問題とならない場合も多い。該解重合反
応は、温度、ジオール成分の量、エステル交換触媒の有
効性などにより、その反応条件は異なり、反応は温度、
触媒の添加でコントロールすることができる。なお、エ
ステル交換触媒を添加した場合には、反応終了後に燐酸
化合物などの触媒失活剤を添加することが好ましい。
【0013】このようにして、得られた解重合反応生成
物は、固形物や、相分離したものの分離等の処理を行っ
てから用いることが好ましい。回収ポリエステルには往
々にして不純物が混入するので、この分離工程は有効で
ある。この分離操作は、該解重合反応生成物が溶融状態
を保持する温度である限り特に制限は無いが、高温であ
る方が溶融粘度は低くなるので分離操作が容易になり好
ましい。この分離には一般的な濾過、遠心分離、液液分
離等の公知の手段をいずれも採用することができる。
【0014】次いで、重縮合反応を行うに際しては、必
要に応じて重縮合反応触媒を添加することが好ましい。
該触媒としては、例えばチタニウムテトラアルコキサイ
ド等のチタン化合物、ジアルキル錫オキサイド、ジアル
キル錫アセテート等の錫化合物、酸化アンチモンなどの
アンチモン化合物など一般的にポリエステルの重合に用
いられる触媒をいずれも採用することができる。該触媒
の添加量は通常の重合反応と同程度でよく、一般的に、
ジカルボン酸成分を基準として1〜200ミリモル%で
ある。
【0015】重縮合反応は150〜300℃、好ましく
は180〜280℃で大気圧、不活性雰囲気下で留出す
るエチレングリコールを主とするジオールを除去した
後、徐々に減圧とし、最終的には100mmHg以下の
真空下において重縮合反応を進めて、多孔性ポリエステ
ルを得る。
【0016】この多孔性ポリエステルの製造には、攪拌
槽や連続式にポリマーの送り出しの可能な、減圧攪拌装
置が用いられる。
【0017】本発明においてはこの一連の反応過程の間
に多孔性付与成分を添加することを特徴とする。特に孔
性付与成分を溶融混合開始時期に添加すると、多孔性付
与成分が解重合触媒の役割を果たし、解重合反応が短く
なるので好ましい。
【0018】ここで”多孔性付与成分”とはポリエステ
ルに、該ポリエステルを繊維となし、熱水、アルカリ水
溶液等によって処理した際に、該繊維の表面に微細孔が
形成されやすくなる性質を付与することのできる成分を
意味する。
【0019】該多孔性付与成分として、具体的には、イ
オン解離性基含有脂肪族成分、イオン解離基含有芳香族
成分、酢酸、酢酸の金属塩、酢酸のエステル化合物、燐
酸、燐酸の金属塩、燐酸のエステル化合物から成る群か
ら選ばれた少なくとも1種の成分を用いることができ
る。
【0020】また多孔性付与成分の添加量は、本発明の
効果を奏し、且つ生成した多孔性ポリエステルの孔形成
性の度合いによって適宜選択すればよい。該添加量は好
ましくは、ポリエステルの重量を基準として0.2〜2
00wt%である。
【0021】さらに、本発明のポリエステルは、分子量
3000〜20000のジオール成分、非イオン解離性
の芳香族含有ジカルボン酸成分またはそのエステル化合
物、非イオン解離性の脂肪族ジカルボン酸成分またはそ
のエステル化合物等を必要に応じて添加してもよい。
【0022】このようにして得られる多孔性ポリエステ
ルは、該多孔性付与成分以外に他のポリマー、安定剤、
顔料、染料、難撚剤、核剤、滑剤その他添加物を添加し
て用いてもよい。これらの添加物やポリマーの量は、該
多孔性ポリエステルの重量を基準とし、0.01〜10
wt%である。
【0023】本発明の易加水分解性ポリエステルを用い
た繊維または複合繊維を製造するに際しては、公知の繊
維または複合繊維の製造方法をいずれも採用することが
できるが、繊維形成性成分となるポリマーと本発明の多
孔性ポリエステルとの複合状態は、芯鞘型の他、偏芯芯
鞘型、並列(サイド・バイ・サイド)型、海島型複合紡
糸繊維あるいは海島型混合紡糸繊維、蜜柑の房型配位
(分割)繊維等、公知の複合状態のいずれであってもよ
いが、多孔性ポリエステルが少なくともその繊維表面に
露出するように配された繊維または複合繊維である必要
がある。また、1個以上の中空部を有しても差し支えな
い。また、繊維断面の外形や芯の形状は、真円である必
要がなく、多角形やフィン付、団子型等をとっても構わ
ない。
【0024】さらに、得られた繊維または複合繊維を布
帛となした後、繊維表面に微細孔を形成させるにあたっ
ては、公知の熱水減量、アルカリ減量の条件をいずれも
採用することができ、適宜選択すればよい。
【0025】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳述するが、本
発明はこれにより何等限定を受けるものではない。
【0026】[実施例1]ポリエチレンテレフタレート
100wt%からなる回収ポリエステルにエチレングリ
コール240wt%を添加し、さらに、多孔性付与成分
として、下記構造式、
【0027】
【化1】C1225−C64−SO3Na で表される化合物を5wt%添加、触媒としてテトラブ
トキシチタンを0.1wt%添加後、205℃で4時間
加熱攪拌した後、40メッシュの金網で固形物を濾過
し、濾液に対して、さらに触媒としてテトラブトキシチ
タンを0.1wt%添加したのち、高真空可能な攪拌槽
に移し、280℃で徐々に減圧にし、20mmHg以下
の減圧下で80分重縮合反応を行い、多孔性ポリエステ
ルを得た。
【0028】次に常法に従って、上記の操作によって得
られた多孔性ポリエステルを紡糸し、繊維を得た。得ら
れた繊維を平織物とし、温度100℃の水酸化ナトリウ
ム水溶液(濃度1wt%)中でアルカリ減量処理を30
分行った後、繊維表面を電子顕微鏡で観察したところ、
微細な孔がみられた。
【0029】[実施例2]ポリエチレンテレフタレート
100wt%からなる回収ポリエステルにエチレングリ
コール240wt%を添加し、さらに、多孔性付与成分
として、下記構造式、
【0030】
【化2】C1429−SO3Na で表される化合物を0.5wt%添加、触媒としてテト
ラブトキシチタンを0.1wt%添加後、205℃で4
時間加熱攪拌した後、40メッシュの金網で固形物を濾
過し、濾液に対して、さらに触媒としてテトラブトキシ
チタンを0.1wt%添加したのち、高真空可能な攪拌
槽に移し、280℃で徐々に減圧にし、20mmHg以
下の減圧下で70分重縮合反応を行い、多孔性ポリエス
テルを得た。
【0031】次に常法に従って、上記の操作によって得
られた多孔性ポリエステルを紡糸し、繊維を得た。得ら
れた繊維を平織物とし、温度100℃の水酸化ナトリウ
ム水溶液(濃度1wt%)中でアルカリ減量処理を60
分行った後、繊維表面を電子顕微鏡で観察したところ、
微細な孔がみられた。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、回収ポリエステルから
容易にかつ効率よく多孔性ポリエステルを得られ、回収
ポリエステルを有効に利用することができる。また、本
発明により得られた多孔性付ポリエステルを抽出成分と
する繊維または複合繊維は、熱水処理またはアルカリ処
理により容易に孔を発生させることができるので、特に
衣料用布帛に好適に用いることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J029 AB07 AC02 AE06 BD04A BF25 CA02 CB04A CB05A CC05A EB05A JA253 JA263 JB133 JB163 JB173 JC583 JE182 JF251 JF371 JF471 KB16 KE05 KG01 KG02

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回収ポリエステルと該ポリエステルの重
    量を基準として0.3〜100倍量の分子量50〜20
    0のジオール成分とを、150〜300℃にて溶融混合
    して得られる解重合反応生成物を重縮合反応させるに際
    し、該重縮合反応完了までの任意の段階で、多孔性付与
    成分として、イオン解離性基含有脂肪族成分、イオン解
    離基含有芳香族成分、酢酸、酢酸の金属塩、酢酸のエス
    テル化合物、燐酸、燐酸の金属塩、燐酸のエステル化合
    物から成る群から選ばれた少なくとも1種の成分を添加
    し、多孔性ポリマーを得る、回収ポリエステルの再生方
    法。
  2. 【請求項2】 溶融混合して得られた解重合生成物に対
    して、溶融状態を保持しつつ分離操作を行って不純物を
    除去し精製した後、重縮合反応を行う、請求項1記載の
    再生方法。
  3. 【請求項3】 多孔性付与成分を添加する時期が溶融混
    合開始時期である、請求項1記載の再生方法。
  4. 【請求項4】 分子量50〜200のジオール成分がエ
    チレングリコールである、請求項1記載の再生方法。
  5. 【請求項5】 回収ポリエステルが回収ポリエチレンテ
    レフタレートである、請求項1記載の再生方法。
  6. 【請求項6】 回収ポリエステルが回収ポリエチレンナ
    フタレートである、請求項1記載の再生方法。
  7. 【請求項7】 回収ポリエステルが回収ポリブチレンテ
    レフタレートである、請求項1記載の再生方法。
  8. 【請求項8】 回収ポリエステルが回収ポリトリメチレ
    ンテレフタレートである、請求項1記載の再生方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1101485C (zh) * 2000-09-22 2003-02-12 北京德通化纤工业有限公司 废聚酯塑料再生改性纺制差别化功能化纤维生产工艺

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