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JP7736262B2 - Recycled polyester resin and method for producing recycled polyester resin - Google Patents
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JP7736262B2 - Recycled polyester resin and method for producing recycled polyester resin - Google Patents

Recycled polyester resin and method for producing recycled polyester resin

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JP7736262B2 JP2020204996A JP2020204996A JP7736262B2 JP 7736262 B2 JP7736262 B2 JP 7736262B2 JP 2020204996 A JP2020204996 A JP 2020204996A JP 2020204996 A JP2020204996 A JP 2020204996A JP 7736262 B2 JP7736262 B2 JP 7736262B2
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Description

本発明は、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 and a method for producing the same. In particular, the present invention relates to a recycled polyester resin produced using recycled polyester raw materials derived from used polyester products, as well as recycled polyester raw materials derived from unused polyester generated during the process of producing polyester products, which contains little foreign matter and can be processed into various molded products in the same way as virgin polyester resin, and a method for producing the same.

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型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。ところが、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。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。 Polyethylene terephthalate (hereafter sometimes abbreviated as PET) has a high melting point, is chemical resistant, and is relatively low cost, making it widely used in fibers, films, plastic bottles, and other molded products. The production of waste is unavoidable during the manufacturing and processing stages of these polyester products, and they are often disposed of after use. However, when incinerated, the high heat generated causes significant damage to incinerators and shortens their lifespan. On the other hand, when not incinerated, the waste remains semi-permanently because it does not decompose.

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、波又は潮流の作用で細かく破砕されてマイクロプラスチックとして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ていることから、その使用量の削減、生分解性プラスチックへの切り替え等の動きが全世界的に起きている。 In recent years, plastic containers and other once-used polyester products discarded as garbage have been found to flow into the ocean via rivers, where they are broken down by the action of waves or tidal currents and accumulate in the bodies of marine organisms as microplastics. These microplastics then accumulate in the food chain, adversely affecting the marine ecosystem. Plastics have become a major cause of marine pollution, and there is growing concern around the world that plastics are a major cause of marine pollution, leading to a movement to reduce their use and switch to biodegradable plastics.

このような環境上の問題の観点から、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。PETに代表されるポリエステル製品に関しても、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に加え、一度市場に出回って廃棄された製品を回収し、それを原料として再使用する方法が検討されている。特に、近年においては、繊維製品について、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。 In light of these environmental issues, various methods of recycling are being used to reuse resources. For polyester products such as PET, in addition to recycling the polyester scraps generated during the manufacturing process, methods are being considered for collecting products that have been on the market and then discarded, and reusing them as raw materials. In particular, in recent years, textile products that have been awarded the Eco Mark, which is certified as achieving a certain recycling rate, have become popular.

また、一旦製品となったPETボトルなどを回収したリサイクル原料は市中に多く存在しているが、これらのリサイクル原料は、ほとんどがポリエチレンテレフタレートを主体とするものである。共重合ポリエステルを使用した製品を回収し、リサイクル原料として使用することはほとんど行われていない。 Furthermore, while there is a large amount of recycled raw materials available in the market that are made from PET bottles and other products that have once been used in products, most of these recycled materials are primarily made of polyethylene terephthalate. There is almost no practice of collecting products that use copolymer polyester and using them as recycled raw materials.

一方、プラスチック製のボトルなどを製造するにあたっては、成形の容易性、高生産性、成形機械や金型などの設備費が比較的安くてすむなどの点から、溶融可塑化した樹脂をダイオリフィスを通して押出して円筒状のパリソンを形成し、これを金型に挟んで内部に空気を吹き込むいわゆるブロー成形法が採用されている。このようなブロー成形品においても、環境問題の観点からリサイクルポリエステル樹脂を使用することが検討されている。 On the other hand, when manufacturing plastic bottles and other products, the so-called blow molding method is used, in which molten plasticized resin is extruded through a die orifice to form a cylindrical parison, which is then sandwiched between molds and air is blown into it, due to its ease of molding, high productivity, and relatively low equipment costs for molding machines and molds. Even for such blow-molded products, the use of recycled polyester resins is being considered from an environmental perspective.

なお、ブロー成形時には結晶化が起こりやすいため、成形が可能であっても白化が生じ、透明性が不十分になるという問題があった。そこで、透明性を向上させるために、ポリエチレンテレフタレートに他のモノマー成分を共重合したポリエステル樹脂が提案されている(例えば特許文献1参照)。 However, because crystallization is likely to occur during blow molding, even if molding is possible, problems exist in that whitening occurs and transparency becomes insufficient. Therefore, to improve transparency, polyester resins have been proposed in which polyethylene terephthalate is copolymerized with other monomer components (see, for example, Patent Document 1).

このように、各種の成形品において、リサイクルポリエステル原料を使用した共重合ポリエステル樹脂の要望は大きいが、各種の無機物由来の異物の除去が十分に行えており、バージンポリエステル樹脂と同様の高品位の各種の製品を得ることが可能となる共重合ポリエステル樹脂は未だに得られていない。 Thus, there is a great demand for copolymer polyester resins made from recycled polyester raw materials in a variety of molded products, but no copolymer polyester resin has yet been developed that can be fully purified of various inorganic impurities and that can be used to produce a variety of high-quality products similar to those made from virgin polyester resin.

特許第6297351号公報Patent No. 6297351

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に由来するリサイクルポリエステル原料、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に由来するリサイクルポリエステル原料を原料とする共重合ポリエステル樹脂であって、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。 The present invention aims to solve the above problems and provide a recycled polyester resin that can be used to manufacture various types of polyester products, which is a copolymer polyester resin made from recycled polyester raw materials derived from used polyester products or recycled polyester raw materials derived from scraps generated in the manufacturing process of polyester resins and products. The present invention also aims to provide a manufacturing method by which such recycled polyester resin of the present invention can be obtained.

本発明者は、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方法で処理を行うことにより、異物の混入量が少なく、バージンポリエステル樹脂と同様の熱安定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。 The inventors conducted extensive research in light of the problems with the prior art and discovered that by using recycled polyester raw materials and processing them in a specific manner, it is possible to obtain recycled polyester resin with minimal foreign matter contamination and thermal stability similar to that of virgin polyester resin, leading to the completion of the present invention.

すなわち、本発明は、下記の再生ポリエステル樹脂及びその製造方法に係る。
(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の少なくとも1種のリサイクルポリエステル原料を含むポリエステル樹脂であって、
下記(1)~(5)を全て満足することを特徴とする再生ポリエステル樹脂。
(1)ポリエステルを構成する全酸成分の合計量を100モル%とするとき、80~98モル%がテレフタル酸であり、1~10モル%がイソフタル酸であり、
(2)膜厚0.2mmのシートを作製した際のシート1mあたりに存在する粒径50μm以上の異物数が200個以下であり、
(3)ヘーズが2%以下であり、
(4)温度300℃にて30分間溶融した際の溶融前後の極限粘度の保持率が85%以上であり、
(5)カルボキシル末端基濃度が40当量/t以下である。
(ロ) (イ)記載の再生ポリエステル樹脂を含有する成形品。
(ハ) 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、下記(1)~(4)の工程を順に行うことを特徴とする、(イ)記載の再生ポリエステル樹脂の製造方法。
(1)リサイクルポリエステル原料を金属検知器により金属異物を除去する工程、
(2)リサイクルポリエステル原料を空気分級器を通すことにより異物を除去する工程、
(3)リサイクルポリエステル原料を押出機中で溶融する工程において、押出機のリサイクルポリエステル原料の投入口付近の温度を290~280℃とし、出口付近の温度を270~260℃とし、かつ投入口付近の温度と出口付近の温度差を20~25℃となるように設定して溶融する工程、
(4)リサイクルポリエステル原料を濾過粒度10~25μmのフィルターを通すことにより異物を除去する工程
That is, the present invention relates to the following recycled polyester resin and a method for producing the same.
(A) A polyester resin containing at least one recycled polyester raw material from a) used polyester products and b) unused polyester generated in the process of manufacturing polyester products,
A recycled polyester resin characterized by satisfying all of the following (1) to (5):
(1) When the total amount of all acid components constituting the polyester is taken as 100 mol %, 80 to 98 mol % is terephthalic acid and 1 to 10 mol % is isophthalic acid;
(2) When a sheet having a thickness of 0.2 mm is produced, the number of foreign particles having a particle size of 50 μm or more per 1 m2 of the sheet is 200 or less;
(3) Haze is 2% or less;
(4) The retention of the intrinsic viscosity before and after melting when melted at a temperature of 300°C for 30 minutes is 85% or more;
(5) The concentration of carboxyl terminal groups is 40 equivalents/t or less.
(ii) A molded product containing the recycled polyester resin described in (i).
(c) A method for producing a recycled polyester resin using at least one recycled polyester raw material consisting of a) used polyester products and b) unused polyesters generated in the process of producing polyester products, characterized in that the method for producing a recycled polyester resin described in (a) is characterized by carrying out the following steps (1) to (4) in order.
(1) a step of removing metal foreign matter from recycled polyester raw materials using a metal detector;
(2) removing foreign matter from the recycled polyester raw material by passing it through an air classifier;
(3) A step of melting the recycled polyester raw material in an extruder, wherein the temperature near the inlet of the recycled polyester raw material in the extruder is set to 290 to 280°C, the temperature near the outlet is set to 270 to 260°C, and the temperature difference between the temperature near the inlet and the temperature near the outlet is set to 20 to 25°C;
(4) A process of removing foreign matter by passing the recycled polyester raw material through a filter with a filtration particle size of 10 to 25 μm.

本発明によれば、使用済み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、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ポリエステル屑等に由来するリサイクルポリエステル原料を原料として、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することができる。 The present invention makes it possible to provide recycled polyester resins that can be used to manufacture various types of polyester products, using recycled polyester raw materials derived from used polyester products or recycled polyester raw materials derived from polyester waste generated in the process of manufacturing polyester resins and products.

特に、本発明では、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を高比率で利用しつつ、異物の混入量が少なく、かつ、カルボキシル末端基濃度が特定の範囲に制御されることにより、熱安定性、耐熱性に優れた再生ポリエステル樹脂を提供することができる。その結果、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、バージンポリエステル樹脂を使用した場合と同等の特性値を有する各種形態の製品を製造することができる。そして、再生ポリエステル樹脂でありながら共重合成分を含む共重合ポリエステル樹脂であるため、透明性が求められるボトル等の成形品にも好適に使用することができる。 In particular, the present invention utilizes a high proportion of at least one recycled polyester raw material, consisting of a) used polyester products and b) unused polyester generated in the polyester product manufacturing process, while minimizing the amount of foreign matter mixed in and controlling the carboxyl end group concentration within a specific range, thereby providing a recycled polyester resin with excellent thermal stability and heat resistance. As a result, the process for obtaining molded products enables relatively long-term continuous operation, enabling the production of various types of products with properties equivalent to those obtained using virgin polyester resin with high productivity. Furthermore, because it is a copolymer polyester resin containing copolymer components despite being a recycled polyester resin, it can also be used favorably in molded products such as bottles that require transparency.

本発明の再生ポリエステル樹脂の製造方法によれば、上記したような異物の混入量が少なく、かつ、熱安定性が高く、ボトル等の成形品に好適に使用することができる再生ポリエステル樹脂を効率良くかつ確実に製造することが可能となる。 The method for producing recycled polyester resin of the present invention makes it possible to efficiently and reliably produce recycled polyester resin that is highly thermally stable and suitable for use in molded products such as bottles, with minimal contamination by foreign matter such as those described above.

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(本発明樹脂)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の少なくとも1種のリサイクルポリエステル原料を含む。これらの原料が、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。
The present invention will be described in detail below.
The recycled polyester resin of the present invention (the resin of the present invention) contains at least one recycled polyester raw material, which is a) a used polyester product and b) unused polyester generated in the process of manufacturing a polyester product. These raw materials constitute a part of the polyester that constitutes 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。中でもイソフタル酸を共重合したポリエステル樹脂を用いたポリエステル製品が好ましい。 Examples of used polyester products in category a) above include polyester molded products (including fibers) that were once on the market and then collected after use. Typical examples include containers such as PET bottles and packaging materials. Of these, polyester products made from polyester resins copolymerized with isophthalic acid are preferred.

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(ポリエステル屑)、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。中でもイソフタル酸を共重合したポリエステル樹脂を用いたものが好ましい。 The unadopted polyester generated during the process of manufacturing polyester products (b) above is polyester that did not make it into a product. Examples include resin pellets that do not meet specifications, materials no longer needed during molding, fragments cut during molding, scraps (polyester scraps) generated during molding or processing, cut-up materials of transitional products generated when changing brands, and cut-up materials of prototypes and defective products. Among these, polyester resins copolymerized with isophthalic acid are preferred.

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。 The above a) and b) are not limited in their form, and may be further processed, such as crushed or cut, to form pellets as needed, or may be melted and then formed into pellets. The above a) and b) may be used alone, or a mixture of the two may be used.

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 recycled polyester raw materials in a) and b) above may be either crystalline or amorphous. Therefore, for example, pellets of amorphous polyester scrap that have not been heat-treated, crystalline pellets that have been heat-treated, or a mixture of crystalline and amorphous pellets can be used. In the present invention, it is preferable to use crystalline recycled polyester raw materials, particularly for the purpose of preventing fusion between pellets during charging into the tank or the depolymerization reaction. Therefore, materials in a) or b) above that have been crystallized by heat treatment (crystallized pellets, etc.) 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。 The properties of the recycled polyester raw materials in a) and b) above are not limited, and may be in the form of a) and b) above, or may be in the form of cut pieces or crushed material (powders) obtained by further processing such as cutting or crushing, or in solid forms such as molded products (pellets, etc.) obtained by molding these. More specific examples include pellets obtained by cooling and cutting melted polyester scrap, and cut pieces obtained by finely cutting polyester molded products such as PET bottles.

本発明の再生ポリエステル樹脂(本発明樹脂)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の少なくとも1種のリサイクルポリエステル原料から由来する成分を含むが、前記成分の含有量は本発明樹脂中40質量%以上であることが好ましく、中でも50質量%以上であることがより好ましい。前記含有量が40質量%未満であると、未採用ポリエステルのリサイクル率が低下する。上記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の含有量が100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 (the resin of the present invention) contains a component derived from at least one recycled polyester raw material, i.e., a) used polyester products and b) unused polyester generated in the process of manufacturing polyester products. The content of this component in the resin of the present invention is preferably 40% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more. If the content is less than 40% by mass, the recycling rate of the unused polyester decreases. There is no particular upper limit to the content, but according to the manufacturing method of the present invention described below, it is possible to easily obtain a recycled polyester resin containing up to 100% by mass of recycled polyester raw materials.

本発明樹脂は、ポリエステルを構成する全酸成分の合計量を100モル%とするとき、80~98モル%がテレフタル酸であり、1~10モル%がイソフタル酸であり、つまり、酸成分としてテレフタル酸を主成分とし、イソフタル酸を共重合成分とするものである。
イソフタル酸の共重合量は、1~10モル%が必要であり、2~8モル%であることが好ましい。イソフタル酸を1~10モル%共重合することにより、ポリエステル樹脂の結晶化速度を各種成形に適したものに調整することができ、成形時の結晶化による白化を防ぐことができる。そして、得られる再生ポリエステル樹脂の融点は、235~250℃のものとすることが好ましい。
In the resin of the present invention, when the total amount of all acid components constituting the polyester is taken as 100 mol %, 80 to 98 mol % is terephthalic acid and 1 to 10 mol % is isophthalic acid. In other words, the resin contains terephthalic acid as the main acid component and isophthalic acid as a copolymerization component.
The copolymerization amount of isophthalic acid must be 1 to 10 mol%, and preferably 2 to 8 mol%. By copolymerizing 1 to 10 mol% of isophthalic acid, the crystallization rate of the polyester resin can be adjusted to suit various molding processes, and whitening due to crystallization during molding can be prevented. The melting point of the resulting recycled polyester resin is preferably 235 to 250°C.

イソフタル酸の共重合量が1モル%未満であると、樹脂組成物の結晶化速度が速いものとなるため、成形した際に、成形品が結晶化して白化し、透明性に劣るものとなる。一方、イソフタル酸の共重合量が10モル%を超えると、融点が低くなり、耐熱性が劣るものとなる。 If the copolymerization amount of isophthalic acid is less than 1 mol%, the resin composition will crystallize too quickly, causing the molded product to crystallize and turn white when molded, resulting in poor transparency. On the other hand, if the copolymerization amount of isophthalic acid exceeds 10 mol%, the melting point will be low and heat resistance will be poor.

酸成分中のテレフタル酸の割合は80~98モル%であり、中でもテレフタル酸の割合は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、イソフタル酸の共重合量が少なくなるため、各種製品においてイソフタル酸を共重合することにより得られる効果を奏することが困難となる。 The proportion of terephthalic acid in the acid component is 80 to 98 mol%, with a proportion of 85 to 97 mol% being preferred. If the proportion of terephthalic acid is less than 80 mol%, the crystallinity of the resin composition will decrease and it will likely become amorphous. On the other hand, if the proportion of terephthalic acid exceeds 98 mol%, the amount of isophthalic acid copolymerized will decrease, making it difficult to achieve the effects achieved by copolymerizing isophthalic acid in various products.

本発明樹脂における、テレフタル酸とイソフタル酸以外の酸成分としては、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、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、ドデカン二酸等、ダイマー酸、更には無水トリメリット酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、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。 Other acid components in the resin of the present invention besides terephthalic acid and isophthalic acid include phthalic acid, phthalic anhydride, naphthalenedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, dodecanedioic acid, and other dimer acids, as well as trimellitic anhydride, trimellitic acid, pyromellitic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, sebacic acid, and dimer acids. Two or more of these may be used in combination, and ester-forming derivatives of these acids may also 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%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りやすい。 When the total amount of all glycol components in the resin of the present invention is taken as 100 mol %, ethylene glycol accounts for 80 mol % of all glycol components, and preferably 90 mol % or more. If the ethylene glycol content is less than 80 mol %, the resulting polyester resin is likely to have poor crystallinity and heat resistance.

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以外のジオール成分として、ネオペンチルグリコール、1,4-ブタンジオール、1,2-プロピレングリコール、1,5-ペンタンジオール、1,3-プロパンジオール、1,6-ヘキサメチレンジオール、ジエチレングリコール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ダイマージオール、ブチルエチルプロパンジオール、(2-メチル1,3-プロパンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ビスフェノールA又はビスフェノールSのエチレンオキシド付加体等を用いることができる。 In the resin of the present invention, diol components other than ethylene glycol in the total glycol components include neopentyl glycol, 1,4-butanediol, 1,2-propylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,3-propanediol, 1,6-hexamethylenediol, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dimer diol, butylethylpropanediol, (2-methyl-1,3-propanediol, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, ethylene oxide adducts of bisphenol A or bisphenol S, and the like.

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)膜厚0.2mmのシートを作製した際のシート1mあたりに存在する粒径50μm以上の異物数が200個以下であり、
(b)ヘーズが2%以下であり、
(c)温度300℃にて30分間溶融した際の溶融前後の極限粘度の保持率が85%以上であり、
(d)カルボキシル末端基濃度が40当量/t以下である。
なお、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 also has the following characteristic values.
(a) When a sheet having a thickness of 0.2 mm is produced, the number of foreign particles having a particle size of 50 μm or more per 1 m2 of the sheet is 200 or less,
(b) a haze of 2% or less;
(c) the retention of intrinsic viscosity before and after melting when melted at a temperature of 300°C for 30 minutes is 85% or more;
(d) The concentration of carboxyl terminal groups is 40 equivalents/t or less.
The resin of the present invention having these characteristic values can be obtained by the production method of the present invention described below.

まず、本発明樹脂は(a)の特性値として、膜厚0.2mmのシートを作製した際のシート1mあたりに存在する粒径50μm以上の異物数が200個以下である。異物数は中でも160個以下であることが好ましい。なお、異物数の下限値は、例えば、50個以上程度とすることができるが、これに限定されない。 First, the resin of the present invention has the characteristic value (a) that, when a sheet having a thickness of 0.2 mm is produced, the number of foreign particles having a particle size of 50 μm or more per 1 m2 of the sheet is 200 or less. It is particularly preferable that the number of foreign particles is 160 or less. The lower limit of the number of foreign particles can be, for example, about 50 or more, but is not limited to this.

異物数が200個を超えると、得られる成形品において、異物そのものが原因となったり、異物が核となった球晶が発生することにより成形品の透明性が悪くなる。
なお、リサイクルポリエステル原料を使用することにより生じるこのような異物としては、例えば、ポリスチレン、ポリオレフィンのようなポリエステル以外の他素材由来の異物、触媒由来の異物、リサイクルポリエステル原料の表面に付着した粉末やフロス状の高融点の異物のようなものが挙げられる。
If the number of foreign particles exceeds 200, the transparency of the resulting molded product will be deteriorated due to the foreign particles themselves or due to the occurrence of spherulites with the foreign particles as nuclei.
Examples of such foreign matter that may arise from the use of recycled polyester raw materials include foreign matter derived from materials other than polyester, such as polystyrene and polyolefin, foreign matter derived from catalysts, and powder-like or froth-like high-melting-point foreign matter adhering to the surface of recycled polyester raw materials.

本発明樹脂における異物数の測定方法は、Optical Control Systems社製のフィッシュアイカウンター(ゲルカウンター)にて、押出機の温度260~290℃、回転数130rpm、巻き取り機の温度30~50℃、回転数2m/minの条件にて、膜厚0.2mmのシートを作製し、シート1mあたりの粒径50μm以上の異物数を検出し計測するものである。 The method for measuring the number of foreign particles in the resin of the present invention is to produce a sheet with a thickness of 0.2 mm under the conditions of an extruder temperature of 260 to 290°C, a rotation speed of 130 rpm, a winder temperature of 30 to 50°C, and a rotation speed of 2 m/min using a fish eye counter (gel counter) manufactured by Optical Control Systems, and detect and count the number of foreign particles with a particle size of 50 μm or more per 1 m2 of the sheet.

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ヘーズが2%以下であり、1%以下であることが好ましい。なお、ヘーズの下限値は、例えば、0.1%以上程度とすることができるが、これに限定されない。本発明におけるヘーズは、各種異物が起因とする球晶の数の指標となるものであり、ヘーズが小さいほど異物の混入が少ないことを示す。
ヘーズの測定方法は、射出成形機にて、温度260~290℃、金型温度20℃の条件にて、厚さ5mmの成形板を成形し、ヘーズ測定機(日本電色工業社性ヘーズメーターSH-7000)にて、測定するものである。
The resin of the present invention has a characteristic value (b) of 2% or less, preferably 1% or less, of haze measured by the following method. The lower limit of the haze can be, for example, about 0.1% or more, but is not limited thereto. The haze in the present invention is an index of the number of spherulites caused by various foreign matters, and the smaller the haze, the less foreign matter is mixed in.
The haze was measured by molding a 5 mm thick molded plate in an injection molding machine at a temperature of 260 to 290°C and a mold temperature of 20°C, and measuring the haze using a haze measuring device (Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. Haze Meter SH-7000).

本発明樹脂は(c)の特性値として、温度300℃にて30分間溶融した際の溶融前後の極限粘度の保持率が85%以上であり、中でも90%以上であることが好ましい。
極限粘度の保持率が85%未満では、ポリエステル樹脂の熱安定性が低くなり、成形した際に極限粘度の低下が生じることにより、得られる成形品の耐衝撃性や強伸度等の特性値が劣るものとなる。
The resin of the present invention has the characteristic value (c) of having a retention of intrinsic viscosity before and after melting at a temperature of 300° C. of 85% or more, preferably 90% or more, when melted for 30 minutes.
If the retention rate of the intrinsic viscosity is less than 85%, the thermal stability of the polyester resin will be low, and the intrinsic viscosity will decrease when molded, resulting in poor properties such as impact resistance and strength/elongation of the resulting molded product.

また、本発明樹脂の極限粘度は、0.35~0.80であることが好ましく、中でも0.45~0.70であることが好ましい。なお、極限粘度は、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 intrinsic viscosity of the resin of the present invention is preferably 0.35 to 0.80, and more preferably 0.45 to 0.70. The intrinsic viscosity is measured at 20°C using a mixture of equal parts by mass of phenol and tetrachloroethane as the solvent.

本発明樹脂は(d)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35当量/t以下であることが好ましく、さらには30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、各種方法により耐熱性に優れた繊維や成形品を得ることが可能となる。
カルボキシル末端基濃度が40当量/tを超えると、得られるポリエステル樹脂の熱安定性が低くなり、成形時の熱処理によりポリエステルの性能が低下し、得られる成形品の耐衝撃性や強伸度等の特性値が劣るものとなる。
The resin of the present invention has the characteristic value (d) of a carboxyl terminal group concentration of 40 equivalents/t or less, preferably 35 equivalents/t or less, and more preferably 30 equivalents/t or less.
The resin of the present invention has a carboxyl terminal group concentration of 40 equivalents/t or less, and therefore has excellent heat resistance, making it possible to obtain fibers and molded articles having excellent heat resistance by various methods.
If the carboxyl terminal group concentration exceeds 40 equivalents/ton, the thermal stability of the resulting polyester resin will be reduced, the performance of the polyester will be reduced by heat treatment during molding, and the resulting molded product will have poor properties such as impact resistance and strength/elongation.

次に本発明樹脂の製造方法について説明する。本発明の製造方法においては、(1)~(4)に示す工程を順に行うことが重要である。
(1)リサイクルポリエステル原料を金属検知器により金属異物を除去する工程、
(2)リサイクルポリエステル原料を精密空気分級器を通すことにより異物を除去する工程、
(3)リサイクルポリエステル原料を押出機中で溶融する工程において、押出機のリサイクルポリエステル原料の投入口付近の温度を290~280℃とし、出口付近の温度を270~260℃とし、かつ投入口付近の温度と出口付近の温度差を20~25℃となるように設定して溶融する工程、
(4)リサイクルポリエステル原料を濾過粒度10~25μmのフィルターを通すことにより異物を除去する工程
Next, the method for producing the resin of the present invention will be described. In the production method of the present invention, it is important to carry out the steps (1) to (4) in order.
(1) a step of removing metal foreign matter from recycled polyester raw materials using a metal detector;
(2) removing foreign matter from the recycled polyester raw material by passing it through a precision air classifier;
(3) A step of melting the recycled polyester raw material in an extruder, wherein the temperature near the inlet of the recycled polyester raw material in the extruder is set to 290 to 280°C, the temperature near the outlet is set to 270 to 260°C, and the temperature difference between the temperature near the inlet and the temperature near the outlet is set to 20 to 25°C;
(4) A process of removing foreign matter by passing the recycled polyester raw material through a filter with a filtration particle size of 10 to 25 μm.

まず、(1)の金属検知器による金属異物を除去する工程では、リサイクルポリエステル原料を市販の金属検知器を用いて、金属異物の除去を行う。金属検知器としては、マグネットを使用したものを用いることが好ましく、例えば、リサイクルポリエステル原料を(2)の工程に風送する際の配管中にマグネット棒を取り付け、金属異物を除去する方法などが挙げられる。
金属由来の異物を除去しないと、ポリエステルの熱安定性が低くなり、成形品の耐衝撃性が低く、また、異物数が多く、成形した際の透明性も低くなる。
First, in the step (1) of removing foreign metal matter using a metal detector, the recycled polyester raw material is subjected to removal of foreign metal matter using a commercially available metal detector. The metal detector preferably uses a magnet, and examples of such a method include attaching a magnetic bar to a pipe when the recycled polyester raw material is sent by air to the step (2) to remove foreign metal matter.
If the metal-derived foreign matter is not removed, the heat stability of the polyester will be reduced, the impact resistance of the molded product will be low, and the number of foreign matters will be large, resulting in low transparency when molded.

次の、(2)空気分級器を通すことにより異物を除去する工程では、(1)の工程を経たリサイクルポリエステル原料を空気分級器を用いてさらに異物の除去を行う。空気分級器としては、重力分級機、慣性分級機、遠心分級機等を使用することができ、市販のものを使用することができるが、精密分級が可能な分級器を使用することが好ましい。例えば三興空気装置社製の二重円筒分級器 等が挙げられる。
空気分級器を使用することにより、リサイクルポリエステル原料の表面に付着した粉末やフロス状の異物を窒素または空気気流で分離することができる。チップ表面に付着した粉末やフロス状の異物は高融点物であることが多く、空気分級器にてこれらを除去せずに付着したままであると、これらの異物は成形時に溶融せず、得られる成形品は透明性に劣るものとなる。
In the next step (2) of removing foreign matter by passing the material through an air classifier, the recycled polyester raw material that has been subjected to step (1) is further subjected to removal of foreign matter using an air classifier. As the air classifier, a gravity classifier, an inertial classifier, a centrifugal classifier, or the like can be used, and commercially available ones can be used, but it is preferable to use a classifier capable of precision classification. For example, a double cylindrical classifier manufactured by Sanko Air Equipment Co., Ltd. can be used.
By using an air classifier, powder and froth-like foreign matter adhering to the surface of recycled polyester raw materials can be separated using a nitrogen or air stream. The powder and froth-like foreign matter adhering to the chip surface often has a high melting point, and if it is left adhering without being removed using an air classifier, it will not melt during molding, resulting in molded products with poor transparency.

さらに、(3)リサイクルポリエステル原料を押出機中で溶融する工程において、押出機のリサイクルポリエステル原料の投入口付近の温度を290~280℃とし、出口付近の温度を270~260℃とし、かつ投入口付近の温度と出口付近の温度差を20~25℃となるように設定して溶融する工程を行う。 Furthermore, (3) in the process of melting the recycled polyester raw material in the extruder, the temperature near the extruder's recycled polyester raw material inlet is set to 290-280°C, the temperature near the outlet is set to 270-260°C, and the temperature difference between the temperature near the inlet and the temperature near the outlet is set to 20-25°C.

本発明の製造方法においては、この工程が重要である。(3)の工程においては、リサイクルポリエステル原料中に存在している異物が、触媒金属由来の物質が核となって、異物として析出されやすい状態となると推定される。このため、次の(4)の工程において、(1)、(2)で除去できなかったリサイクルポリエステル原料中の異物を除去することが可能となり、前記した特性値を満足する本発明樹脂を得ることができる。 This step is important in the manufacturing method of the present invention. In step (3), it is believed that the foreign matter present in the recycled polyester raw material becomes susceptible to precipitation as foreign matter, with substances derived from the catalyst metal acting as nuclei. Therefore, in the next step (4), it becomes possible to remove the foreign matter from the recycled polyester raw material that could not be removed in steps (1) and (2), thereby producing a resin of the present invention that satisfies the above-mentioned characteristic values.

まず、リサイクルポリエステル原料を押出機に投入する際に290~280℃の温度で溶融させ、押出機の中の温度を徐々に下げていくことで、樹脂中に溶融している触媒金属由来の物質が核となり、異物が析出されやすくなる。このとき、押出機の出口付近の温度を270~260℃とし、かつ投入口付近の温度と出口付近の温度差を20~25℃となるように設定して溶融することが重要である。 First, when the recycled polyester raw material is fed into the extruder, it is melted at a temperature of 290-280°C. The temperature inside the extruder is then gradually lowered, allowing substances derived from the catalytic metal melted into the resin to act as nuclei, making it easier for foreign matter to precipitate. It is important to melt the material by setting the temperature near the extruder outlet to 270-260°C and ensuring that the temperature difference between the temperature near the inlet and the temperature near the outlet is 20-25°C.

押出機の投入口付近の温度は、290~280℃の範囲に設定して行うことが必要である。この温度が280℃未満になる場合には、上記したような異物の析出が進行せず、一方、この温度が290℃を超える場合は、ポリエステル樹脂の分解が進みやすくなり、カルボキシル末端基濃度が高くなり、熱安定性に劣るものとなる。 The temperature near the extruder's inlet must be set in the range of 290-280°C. If this temperature is below 280°C, the precipitation of the above-mentioned foreign matter will not proceed. On the other hand, if the temperature exceeds 290°C, the polyester resin will be more likely to decompose, the carboxyl end group concentration will increase, and the thermal stability will be poor.

また、押出機内でのリサイクルポリエステル原料の滞留時間は、10分以内が好ましく、カルボキシル末端基濃度を抑えること、ポリエステルの色調悪化を抑える観点から、5分以内とすることがより好ましい。 The residence time of the recycled polyester raw material in the extruder is preferably 10 minutes or less, and more preferably 5 minutes or less from the viewpoint of suppressing the concentration of carboxyl terminal groups and suppressing deterioration of the color tone of the polyester.

(3)の工程で析出された異物を(4)の工程において除去する。(4)の工程では、リサイクルポリエステル原料を濾過粒度10~25μmのフィルターを通すことにより異物の除去を行う。濾過粒度が25μmより大きいフィルターを使用すると、析出された樹脂中の異物を十分に除去できず、前記した異物数が200個を超えるものとなる。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るほか、操業性も悪化する。 The foreign matter precipitated in step (3) is removed in step (4). In step (4), the recycled polyester raw material is passed through a filter with a filtration particle size of 10 to 25 μm to remove the foreign matter. If a filter with a filtration particle size larger than 25 μm is used, the foreign matter in the precipitated resin cannot be sufficiently removed, and the number of foreign matter particles mentioned above will exceed 200. On the other hand, if a filter with a filtration particle size smaller than 10 μm is used, it is prone to clogging with foreign matter, and the filter life is shortened, which is cost-effective and also reduces operability.

また、本発明の(4)の工程で使用できるフィルターとしては、一般的なものを使用することができるが、スクリーンチェンジャー式フィルター、リーフディスクフィルター、キャンドル型焼結フィルターなどが挙げられる。 Furthermore, filters that can be used in step (4) of the present invention include general filters, such as screen changer filters, leaf disc filters, and candle-type sintered filters.

本発明樹脂を含有する成形品としては、環境問題の観点から、本発明樹脂の含有量が30質量%以上であるものが好ましく、中でも40質量%以上、さらには50質量%以上であることが好ましい。本発明樹脂は、異物が少なく、熱安定性に優れるものであり、バージンポリエステル樹脂と同等の性能を有するものであるため、100質量%使用した成形品とすることも何ら問題ない。
成形品の例としては、ブロー成形、射出成形、延伸法などにより得られるブロー成形品、射出成形品、シート、フィルム等を挙げることができ、また、溶融紡糸により得られる繊維(マルチフィラメント糸、モノフィラメント糸、長繊維、短繊維)を得ることができる。
From the viewpoint of environmental issues, molded articles containing the resin of the present invention preferably contain the resin of the present invention in an amount of 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and even more preferably 50% by mass or more. The resin of the present invention contains little foreign matter, has excellent thermal stability, and has performance equivalent to that of virgin polyester resin, so there is no problem in using 100% by mass of the resin to produce molded articles.
Examples of molded articles include blow molded articles, injection molded articles, sheets, films, etc. obtained by blow molding, injection molding, stretching, etc., and fibers (multifilament yarn, monofilament yarn, long fiber, short fiber) can be obtained by melt spinning.

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
得られた再生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。
The present invention will now be described in detail with reference to examples, in which the measurement and evaluation methods for various properties and the like are as follows.
(a) Intrinsic Viscosity The intrinsic viscosity is measured at 20°C using the obtained recycled polyester resin and a mixture of equal masses of phenol and tetrachloroethane as a solvent.
(b) Composition of polyester resin The obtained recycled polyester resin was dissolved in a mixed solvent of deuterated trifluoroacetic acid and deuterated chloroform in a volume ratio of 1/11, and 1H-NMR was measured using a JEOL JNM-ECZ400R/S1 NMR apparatus. The type and content of copolymerization components were determined from the integrated intensity of the proton peak of each component in the obtained chart.
(c) Carboxyl End Group Concentration 0.1 g of the resulting recycled polyester resin was dissolved in 10 ml of benzyl alcohol, and 10 ml of chloroform was added to the solution, followed by titration with a 1/10 N potassium hydroxide benzyl alcohol solution to determine the carboxyl end group concentration.

(d)異物数
前記した方法により測定した。
(e)ヘーズ1
得られた再生ポリエステル樹脂を用い、温度260~290℃、金型温度20℃の条件にて、射出成形機(日精樹脂工業社製、機種名:PS-20)にて、厚さ5mmの成形板を成形し、濁度をヘーズ測定機(日本電色工業社製、機種名:SH-7000)にて、測定し、n数20の平均値とした。この値が小さいほど透明性が良好であり、2%以下であれば透明性に優れていると判定した。
(f)ヘーズ2
得られた容器から切り出してサンプル片(20個)を作成し、濁度をヘーズ測定機(日本電色工業社製、機種名:SH-7000)にて、測定し、n数20の平均値とした。この値が小さいほど透明性が良好であり、2%以下であれば透明性に優れていると判定した。
(d) Number of foreign matters: Measured by the method described above.
(e) Haze 1
Using the obtained recycled polyester resin, a 5 mm thick molded plate was molded in an injection molding machine (manufactured by Nissei Plastic Industrial Co., Ltd., model name: PS-20) under conditions of a temperature of 260 to 290°C and a mold temperature of 20°C, and the turbidity was measured using a haze meter (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., model name: SH-7000) and taken as the average value of n number 20. The smaller this value, the better the transparency, and if it was 2% or less, it was determined to be excellent in transparency.
(f) Haze 2
Sample pieces (20 pieces) were cut out from the obtained container, and the turbidity was measured using a haze measuring device (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., model name: SH-7000) and recorded as the average value of n=20. The smaller this value, the better the transparency, and a value of 2% or less was determined to be excellent transparency.

(g)極限粘度の保持率
試験管に、得られた再生ポリエステル樹脂5gを入れ、試験管内を窒素雰囲気下とし、300℃のヒーターに、樹脂が入った試験管をセットし、30分間の加熱処理後に試験管を取り出し、加熱処理前後の樹脂の極限粘度を測定し、下記式にて保持率を算出した。
極限粘度の保持率(%)=(加熱後の極限粘度/加熱前の極限粘度)×100
(h)成形性
得られた容器(サンプル数100本)の胴部の厚さを測定し、最厚部と最薄部の厚さの差が0.30mmまでのものを合格とした。このとき合格したサンプルの本数により、以下のように2段階で評価した。
〇:合格サンプル数が95本以上
×:合格サンプル数が94本以下
(i)耐衝撃性
(h)成形性の評価にて、合格となった成形品(サンプル数100本)に、水道水340mlを充填し、室温下にて、Pタイル上に、200cmの高さから、成形体の底面を下向き、側面を下向きにして成形体を1回ずつ落下させた。このとき割れなかった成形体の本数で耐衝撃性を評価した。なお、90本以上の場合、耐衝撃性が良好であると評価した。
〇:合格サンプル数が90本以上
×:合格サンプル数が89本以下
(g) Retention of intrinsic viscosity 5 g of the obtained recycled polyester resin was placed in a test tube, the inside of the test tube was swept under a nitrogen atmosphere, and the test tube containing the resin was set in a heater at 300°C. After 30 minutes of heat treatment, the test tube was removed and the intrinsic viscosity of the resin was measured before and after the heat treatment, and the retention was calculated using the following formula.
Retention rate of intrinsic viscosity (%) = (intrinsic viscosity after heating/intrinsic viscosity before heating) x 100
(h) Moldability The thickness of the body of each of the obtained containers (100 samples) was measured, and samples with a difference in thickness between the thickest and thinnest parts of up to 0.30 mm were judged to be acceptable. Depending on the number of samples that passed, the moldability was evaluated in two stages as follows:
◯: Number of passing samples: 95 or more ×: Number of passing samples: 94 or less (i) Impact Resistance (h) Molded products that passed the moldability evaluation (100 samples) were filled with 340 ml of tap water and dropped once on a P tile from a height of 200 cm at room temperature, with the bottom and side facing downwards. The impact resistance was evaluated based on the number of molded products that did not break. Note that if the number of samples that did not break was 90 or more, the impact resistance was evaluated as good.
〇: Number of passing samples is 90 or more ×: Number of passing samples is 89 or less

実施例1
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未採用のポリエステル樹脂(ポリエステル屑のペレット状のもの)で、全酸成分の合計量を100モル%とするときに、イソフタル酸(IPA)が4モル%共重合されているもの))100kgを、金属検知器として、13000ガウス1列3個×3列のマグネット棒を使用し、これを内部に設置した風送配管を通過させて、空気分級器に導入した。
このとき、空気分級器としては、三興空気装置社の二重円筒分級器を使用した。
次に、リサイクルポリエステル原料を、押出機中に導入した。このとき、押出機のリサイクルポリエステル原料の投入口付近の温度を285℃とし、出口付近の温度を265℃とし、かつ投入口付近の温度と出口付近の温度差を20℃となるように設定して、リサイクルポリエステル原料を溶融した。そして、計量ポンプを通し、20μmのフィルターを通過させて、再生ポリエステル樹脂を得た。
〔ブロー成形品〕
得られた再生ポリエステル樹脂をチップ化し、乾燥させた後、ダイレクトブロー成形機(タハラ社製)を用い、押出温度260℃で樹脂を押出して円筒形パリソンを形成し、パリソンが軟化状態にあるうちに金型で挟み、底部形成を行い、これをブローしてボトルを成形した。このとき、パリソン径3cmで長さが25cmとなったところで底部形成を行い、ブロー成形して350mlの中空容器(ダイレクトブロー成形品)を得た。
Example 1
100 kg of recycled polyester raw material (unused polyester resin (pellet-like polyester waste) generated in the process of producing polyester resin, in which 4 mol % of isophthalic acid (IPA) is copolymerized when the total amount of all acid components is 100 mol %)) was passed through an air transfer pipe installed inside a 13,000 gauss magnet bar as a metal detector, with 3 magnet bars in 1 row x 3 rows, and introduced into an air classifier.
In this case, a double cylindrical air classifier manufactured by Sanko Air Equipment Co., Ltd. was used as the air classifier.
Next, the recycled polyester raw material was introduced into an extruder. At this time, the temperature near the inlet of the extruder for the recycled polyester raw material was set to 285°C, the temperature near the outlet was set to 265°C, and the temperature difference between the temperature near the inlet and the temperature near the outlet was set to 20°C, and the recycled polyester raw material was melted. Then, the melt was passed through a metering pump and a 20 μm filter to obtain a recycled polyester resin.
[Blow molded products]
The recycled polyester resin was chipped and dried, and then extruded at 260°C using a direct blow molding machine (manufactured by Tahara Co., Ltd.) to form a cylindrical parison. The parison was then clamped in a mold while still softened to form a bottom, which was then blown into a bottle. The bottom was formed when the parison reached a diameter of 3 cm and a length of 25 cm, and the bottle was then blown to obtain a 350 ml hollow container (direct blow molded product).

実施例2~7、比較例1~9
リサイクルポリエステル原料の種類(イソフタル酸の共重合量)、金属検知器の有無、空気分級器の有無、押出機の温度、フィルターの濾過粒度を変更した以外は、実施例1と同様にして、再生ポリエステル樹脂を得た。
得られた再生ポリエステル樹脂を用いて、実施例1と同様にしてブロー成形品を得た。
Examples 2 to 7, Comparative Examples 1 to 9
A recycled polyester resin was obtained in the same manner as in Example 1, except that the type of recycled polyester raw material (copolymerization amount of isophthalic acid), the presence or absence of a metal detector, the presence or absence of an air classifier, the extruder temperature, and the filtration particle size of the filter were changed.
Using the obtained recycled polyester resin, a blow-molded article was obtained in the same manner as in Example 1.

実施例1~7、比較例1~9で得られたポリエステル樹脂の特性値、ブロー成形品のヘーズ値、成形性、耐衝撃性の評価結果を表1に示す。 The property values of the polyester resins obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 9, as well as the haze values, moldability, and impact resistance of the blow-molded products, are shown in Table 1.

表1の結果から明らかなように、実施例1~7で得られた再生ポリエステル樹脂は、異物数、ヘーズ、極限粘度の保持率、カルボキシル末端基濃度が本発明で規定する範囲内のものであった。このため、これらの再生ポリエステル樹脂より得られた中空容器は、成形性よく得ることができ、ヘーズ値、耐衝撃性の評価にも優れていた。
一方、比較例1では、金属検知器を通さなかったため、得られた再生ポリエステル樹脂は、金属由来の異物が含有しており、樹脂の熱安定性が悪いことから、カルボキシル末端基濃度が高く、極限粘度の保持率が低く、異物数が多く、ヘーズが悪かった。成形品においても、厚みムラがあり成形性や、ヘーズが悪く、耐衝撃性が低かった。
比較例2では、精密分級器を通さなかったため、得られた再生ポリエステル樹脂は、高融点の異物を含有しており、異物数が多く、ヘーズが悪かった。成形品においても、厚みムラがあり成形性や、ヘーズが悪く、耐衝撃性も低かった。
比較例3では、押出機の樹脂投入口直下の温度が高かったため、得られた再生ポリエステル樹脂は、熱安定性が悪く、カルボキシル末端基濃度が高く、極限粘度保持率も低かった。また、触媒由来の異物を含有しており、異物数が多く、ヘーズが悪かった。成形品においても、厚みムラがあり、成形性、ヘーズが悪く、耐衝撃性が低かった。
比較例4では、押出機のノズル直近の温度が低かったため、押出機内で樹脂が固化し、樹脂を得ることが出来なかった。
比較例5では、押出機の温度の勾配を樹脂投入口が低く、ノズル直近を高めにしたため、触媒由来の異物の析出がなく、樹脂に含有したままとなり、得られた再生ポリエステル樹脂は、カルボキシル末端基濃度が高く、極限粘度保持率が低かった。また、触媒由来の異物を含有しており、異物数が多く、ヘーズが悪かった。成形品においても、厚みムラがあり成形性、ヘーズが悪く、耐衝撃性が低かった。
比較例6では、フィルターの目開きが小さかったため、樹脂を押出機に通過させることができず、樹脂を得ることが出来なかった。
比較例7では、フィルターの目開きが大きかったため、触媒由来の異物が樹脂に含有したままであり、得られた再生ポリエステル樹脂は、カルボキシル末端基濃度が高く、極限粘度保持率も低かった。また、触媒由来の異物を含有しており、異物数が多く、ヘーズが悪かった。成形品においても、厚みムラがあり成形性、ヘーズが悪く、耐衝撃性が低かった。
比較例8の再生ポリエステル樹脂は、イソフタル酸の含有量が少なかったため、結晶性が高く、成形品において結晶化が起こり、ヘーズが悪かった。
比較例9の再生ポリエステル樹脂は、イソフタル酸の含有量が多かったため、樹脂の耐熱性が低く、カルボキシル末端基濃度が高く、極限粘度保持率も低かった。成形品においても、厚みムラがあり成形性、耐衝撃性が低かった。
As is clear from the results in Table 1, the recycled polyester resins obtained in Examples 1 to 7 had the foreign matter count, haze, intrinsic viscosity retention, and carboxyl terminal group concentration within the ranges specified in the present invention. Therefore, hollow containers obtained from these recycled polyester resins had good moldability and were also excellent in haze value and impact resistance.
On the other hand, in Comparative Example 1, the recycled polyester resin obtained did not pass through a metal detector, so it contained metal-derived foreign matter and had poor thermal stability, resulting in a high concentration of carboxyl end groups, a low retention rate of intrinsic viscosity, a large number of foreign matters, and poor haze.The molded product also had uneven thickness, poor moldability and haze, and low impact resistance.
In Comparative Example 2, the recycled polyester resin obtained did not pass through a precision classifier, and therefore contained high-melting-point impurities, resulting in a large amount of impurities and poor haze. The molded product also had uneven thickness, poor moldability, poor haze, and low impact resistance.
In Comparative Example 3, the temperature directly below the resin inlet of the extruder was high, so the resulting recycled polyester resin had poor thermal stability, a high carboxyl end group concentration, and low intrinsic viscosity retention. It also contained catalyst-derived impurities, resulting in a large amount of impurities and poor haze. The molded product also had uneven thickness, poor moldability, poor haze, and low impact resistance.
In Comparative Example 4, the temperature immediately adjacent to the nozzle of the extruder was low, so the resin solidified in the extruder, and no resin could be obtained.
In Comparative Example 5, the temperature gradient of the extruder was low at the resin inlet and high near the nozzle, so that catalyst-derived impurities remained in the resin without precipitation. The resulting recycled polyester resin had a high carboxyl end group concentration and low intrinsic viscosity retention. It also contained catalyst-derived impurities, resulting in a large amount of impurities and poor haze. The molded product also had uneven thickness, poor moldability, haze, and low impact resistance.
In Comparative Example 6, the openings of the filter were too small to allow the resin to pass through the extruder, and therefore, no resin could be obtained.
In Comparative Example 7, the filter had large openings, so catalyst-derived contaminants remained in the resin. The resulting recycled polyester resin had a high carboxyl end group concentration and low intrinsic viscosity retention. The resin also contained catalyst-derived contaminants, resulting in a large amount of contaminants and poor haze. The molded product also had uneven thickness, poor moldability, poor haze, and low impact resistance.
The recycled polyester resin of Comparative Example 8 had a low content of isophthalic acid, and therefore had high crystallinity, which caused crystallization in the molded product and resulted in poor haze.
The recycled polyester resin of Comparative Example 9 had a high content of isophthalic acid, so the resin had low heat resistance, a high concentration of carboxyl terminal groups, and a low intrinsic viscosity retention. The molded product also had uneven thickness and poor moldability and impact resistance.

Claims (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の少なくとも1種のリサイクルポリエステル原料を含むポリエステル樹脂であって、下記(1)~(5)を全て満足する再生ポリエステル樹脂を製造する方法であって、下記(1)~(4)の工程を順に行うことを特徴とする、再生ポリエステル樹脂の製造方法。
再生ポリエステル樹脂
(1)ポリエステルを構成する全酸成分の合計量を100モル%とするとき、80~98モル%がテレフタル酸であり、1~10モル%がイソフタル酸であり、全グリコール成分の合計量を100モル%とするとき、80モル%以上がエチレングリコールであり、
(2)膜厚0.2mmのシートを作製した際のシート1mあたりに存在する粒径50μm以上の異物数が200個以下であり、
(3)ヘーズが2%以下であり、
(4)温度300℃にて30分間溶融した際の溶融前後の極限粘度の保持率が85%以上であり、
(5)カルボキシル末端基濃度が40当量/t以下である。
工程
(1)リサイクルポリエステル原料を金属検知器により金属異物を除去する工程、
(2)リサイクルポリエステル原料を空気分級器を通すことにより異物を除去する工程、
(3)リサイクルポリエステル原料を押出機中で溶融する工程において、押出機のリサイクルポリエステル原料の投入口付近の温度を290~280℃とし、出口付近の温度を270~260℃とし、かつ投入口付近の温度と出口付近の温度差を20~25℃となるように設定して溶融する工程、
(4)リサイクルポリエステル原料を濾過粒度10~25μmのフィルターを通すことにより異物を除去する工程
A method for producing a recycled polyester resin comprising at least one recycled polyester raw material consisting of a) used polyester products and b) unused polyesters generated in the process of producing polyester products, the method satisfying all of the following (1) to (5), characterized by carrying out the following steps (1) to (4) in order:
Recycled polyester resin (1) When the total amount of all acid components constituting the polyester is taken as 100 mol%, 80 to 98 mol% is terephthalic acid, 1 to 10 mol% is isophthalic acid, and when the total amount of all glycol components is taken as 100 mol%, 80 mol% or more is ethylene glycol;
(2) When a sheet having a thickness of 0.2 mm is produced, the number of foreign particles having a particle size of 50 μm or more per 1 m2 of the sheet is 200 or less;
(3) Haze is 2% or less;
(4) The retention of the intrinsic viscosity before and after melting when melted at a temperature of 300°C for 30 minutes is 85% or more;
(5) The concentration of carboxyl terminal groups is 40 equivalents/t or less.
Step (1) removing metal foreign matter from recycled polyester raw materials using a metal detector;
(2) removing foreign matter from the recycled polyester raw material by passing it through an air classifier;
(3) A step of melting the recycled polyester raw material in an extruder, wherein the temperature near the inlet of the recycled polyester raw material in the extruder is set to 290 to 280°C, the temperature near the outlet is set to 270 to 260°C, and the temperature difference between the temperature near the inlet and the temperature near the outlet is set to 20 to 25°C;
(4) A process of removing foreign matter by passing the recycled polyester raw material through a filter with a filtration particle size of 10 to 25 μm.
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