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JP7784658B2 - Recycled polyester resin and method for producing recycled polyester resin - Google Patents
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JP7784658B2 - 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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JP7784658B2 JP2021133504A JP2021133504A JP7784658B2 JP 7784658 B2 JP7784658 B2 JP 7784658B2 JP 2021133504 A JP2021133504 A JP 2021133504A JP 2021133504 A JP2021133504 A JP 2021133504A JP 7784658 B2 JP7784658 B2 JP 7784658B2
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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や、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樹脂を含むリサイクルポリエステル原料に由来する成分を65質量%以上用いて製造され、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 65% by mass or more of components derived from recycled polyester raw materials, including used polyester products and unused polyester resin generated during the process of producing polyester products, which has a low level of foreign matter contamination 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形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、寿命が短くなるという問題がある。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。
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、波や潮流の作用で細かく破砕されたマイクロプラスチックが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、使用量の削減や生分解性プラスチックに切り替える動きが全世界的に起きている。
Polyethylene terephthalate (hereinafter sometimes abbreviated as PET) has a high melting point, is chemical resistant, and is relatively low cost, and is therefore widely used in fibers, films, and molded products such as PET bottles.
These polyester products inevitably generate waste during the manufacturing and processing stages, and are often disposed of after use, but if they are incinerated, the high heat generated will severely damage the incinerator and shorten its lifespan, while if they are not incinerated, they will remain in the furnace almost indefinitely because they do not decompose.
In recent years, plastic containers and other polyester products that have been used and discarded as garbage have been found to flow into the ocean via rivers. These microplastics are broken down into small pieces by the action of waves and tidal currents, and accumulate in the bodies of marine organisms. These plastics are concentrated in the food chain, adversely affecting the marine ecosystem, and plastics have become a major cause of marine pollution. This has led to a global movement to reduce the amount of plastic used and to switch to biodegradable plastics.

このようなプラスチック製品の使用量を削減する観点や、環境問題の観点から、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。ポリエステル製品に関しては、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や一度市場に出回り廃棄された製品を回収、原料として再使用する方法が検討されている。特に近年、繊維製品については、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 order to reduce the amount of plastic products used and to address environmental issues, various methods of recycling resources are being used. Regarding polyester products, methods are being considered for recycling polyester scraps generated during the manufacturing process, as well as recovering products that have been discarded after being sold on the market and reusing them as raw materials. In recent years, textile products in particular have become more popular, with Eco Mark certification given to products that have achieved a certain recycling rate.

リサイクルポリエステル原料をリサイクルする方法としては、各種の方法が提案されている。例えば、PET屑にメタノールを添加してジメチレンテレフタレート(以下「DMT」と表記することがある。)とエチレングリコール(以下「EG」と表記することがある。)に分解する方法(特許文献1)、PET屑にEGを添加して解重合した後、メタノールを添加してDMTを回収する方法(特許文献2)、PET屑をEGで解重合してオリゴマーとし、これを重縮合反応に用いる方法(特許文献3)等が提案されている。 Various methods have been proposed for recycling recycled polyester raw materials. For example, there is a method in which methanol is added to PET scraps to decompose them into dimethylene terephthalate (hereinafter sometimes referred to as "DMT") and ethylene glycol (hereinafter sometimes referred to as "EG") (Patent Document 1), a method in which EG is added to PET scraps to depolymerize them, and then methanol is added to recover DMT (Patent Document 2), and a method in which PET scraps are depolymerized with EG to form oligomers, which are then used in a polycondensation reaction (Patent Document 3).

また、一旦製品となったPETボトルなどを再生する際に問題になるものとしては、ポリエステル樹脂中に添加した添加剤やボトル本体に付属するものとして、キャップ(アルミニウム、ポリプロピレン、ポリエチレン)、中栓やライナー(ポリプロピレン、ポリエチレン)、ラベル(紙、ポリスチレン等の樹脂、インク)、接着剤、印字用インクなどがある。
再生工程の前処理としては、まず、回収されたPETボトルを振動ふるいにかけて砂や金属などを除去する。その後、PETボトルを洗浄し、着色ボトルを分離した上で、荒い粉砕を行う。そして、風力分離によりラベルなどを取り除く。さらにキャップなどに由来するアルミ片を除いて、PETボトル片を細かく粉砕する。高温アルカリ洗浄により接着剤、蛋白質やかびなどの成分を除き、比重によりポリプロピレンやポリエチレンなどの異種成分を分離することを行う。
Furthermore, when recycling PET bottles that have already been manufactured, problems can arise, such as additives added to the polyester resin and items attached to the bottle itself, such as caps (aluminum, polypropylene, polyethylene), inner stoppers and liners (polypropylene, polyethylene), labels (paper, resins such as polystyrene, ink), adhesives, and printing inks.
As a pre-treatment for the recycling process, recovered PET bottles are first passed through a vibrating sieve to remove sand, metal, etc. The PET bottles are then washed, and colored bottles are separated before being roughly crushed. Labels and other materials are then removed by air separation. Aluminum pieces from caps and other materials are then removed and the PET bottle fragments are finely crushed. Components such as adhesives, proteins, and mold are removed by high-temperature alkaline washing, and heterogeneous components such as polypropylene and polyethylene are separated by specific gravity.

しかしながら、これらの工程を経たとしても、特に、前記したようなポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン等の非ポリエステル樹脂を完全に分離することは困難であった。このため、上記したような特許文献1~3に記載のリサイクル方法で再生ポリエステル樹脂を得たとしても、非ポリエステル樹脂由来の異物の除去が十分に行えず、異物の混入量が十分に低減できたものではなく、バージンポリエステル樹脂同等の品質を有する製品を得ることはできなかった。しかも、特許文献1~3のような方法では、回収装置の設置、運転、維持等に多額のコストもかかり、実用性という点でも改善の余地がある。 However, even after these steps, it was difficult to completely separate non-polyester resins, particularly those mentioned above, such as polypropylene, polyethylene, and polystyrene. Therefore, even if recycled polyester resin was obtained using the recycling methods described in Patent Documents 1 to 3, it was not possible to fully remove foreign matter derived from the non-polyester resin, and the amount of foreign matter mixed in was not sufficiently reduced, making it impossible to obtain a product with the same quality as virgin polyester resin. Furthermore, methods such as those described in Patent Documents 1 to 3 require significant costs for the installation, operation, and maintenance of recovery equipment, and there is room for improvement in terms of practicality.

また、特許文献4記載の発明には、ポリエステル屑をエチレングリコールで解重合した後に、平均目開きが10~50μmのフィルターでろ過した後、再重合反応を行う方法が記載されている。そして、得られた再生ポリエステル樹脂は、異物の混入量が少なく、加工時の操業性に優れるものであることが示されている。しかしながら、この方法においても、上記のような非ポリエステル樹脂由来の異物の除去が十分に行えておらず、異物の混入量が十分に低減できたものではなかった。 Furthermore, the invention described in Patent Document 4 describes a method in which polyester scraps are depolymerized with ethylene glycol, filtered through a filter with an average mesh size of 10 to 50 μm, and then repolymerized. It has been shown that the resulting recycled polyester resin contains little foreign matter and is easy to process. However, even with this method, the amount of foreign matter derived from non-polyester resins, as described above, is not sufficiently removed, and the amount of foreign matter is not sufficiently reduced.

一般に、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。 Generally, 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5参照)。
Furthermore, since crystallization is likely to occur during blow molding, even if molding is possible, there is a problem in that whitening occurs and transparency becomes insufficient.
Therefore, in order to improve transparency, polyester resins have been proposed in which polyethylene terephthalate is copolymerized with other monomer components (see, for example, Patent Document 5).

また、一般に、枕や寝装品用の詰め物、キルティングの詰め物、マットレスの詰め物等を構成する繊維を接着する目的で、ホットメルト型バインダー繊維が広く使用されている。中でも、ポリエステル系バインダー繊維には、テレフタル酸とイソフタル酸及びエチレングリコールを主成分とする共重合ポリエステル樹脂が広く使用されている。 Hot-melt binder fibers are also widely used to bond fibers that make up fillings for pillows and bedding, quilting padding, mattress padding, etc. Among these, copolymer polyester resins whose main components are terephthalic acid, isophthalic acid, and ethylene glycol are widely used as polyester binder fibers.

このように、各種の成形品や繊維製品において、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、各種の無機物のみならず、非ポリエステル樹脂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等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。 As such, there is a great demand for copolymer polyester resins made from recycled polyester raw materials in a variety of molded products and textile products. However, no copolymer polyester resin has yet been developed that can fully remove not only various inorganic substances but also non-polyester resin-derived foreign matter, making it possible to produce a variety of high-quality products equivalent to those made from virgin polyester resin.

特公昭42-8855号公報Special Publication No. 42-8855 特開昭48-62732号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 48-62732 特開昭60-248646号公報Japanese Patent Application Publication No. 60-248646 特開2005-171138号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-171138 特許第6297351号公報Patent No. 6297351

さらに、環境問題への意識の高まりから、リサイクル原料の使用率を高くした再生ポリエステル樹脂への需要が高まっている。リサイクル原料の使用率を65%以上、さらにはリサイクル原料の使用率を80%とした再生ポリエステル樹脂においては、前記したような異物混入の問題が顕著になり、また、熱安定性にも劣るものとなる。
本発明の目的は、このようなリサイクル原料の使用率(リサイクルポリエステル原料に由来する成分の含有量)が65質量%以上であり、バージンポリエステル樹脂と同等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。
Furthermore, due to growing awareness of environmental issues, there is an increasing demand for recycled polyester resins with a high recycled material content. In recycled polyester resins with a recycled material content of 65% or more, or even 80%, the above-mentioned problem of foreign matter contamination becomes significant, and the resins also have poor thermal stability.
An object of the present invention is to provide a recycled polyester resin that can be used to produce various types of polyester products, which is a copolymer polyester resin having a recycled raw material usage rate (content of components derived from recycled polyester raw materials) of 65 mass% or more and that can be used to produce various high-quality products equivalent to virgin polyester resins.An object of the present invention is also to provide a production method by which such a recycled polyester resin of the present invention can be obtained.

本発明者等は、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製造方法により、異物の混入量が少なく、バージンポリエステル樹脂と同等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。 As a result of extensive research into the problems of the prior art, the inventors discovered that a specific manufacturing method using recycled polyester raw materials can produce recycled polyester resin with minimal foreign matter contamination and thermal stability equivalent to that of virgin polyester resin, leading to the completion of the present invention.

すなわち、本発明は、次の(イ)~(ホ)を要旨とするものである。 That is, the present invention encompasses the following (a) to (e):

(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樹脂の少なくとも1種のリサイクルポリエステル原料に由来する成分を65質量%以上含むポリエステル樹脂であって、下記の(1)~(4)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、50~98モル%がテレフタル酸、2~40モル%がイソフタル酸であり、
(2)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が70モル%以上、ジエチレングリコールが4モル%以下であり、
(3)カルボキシル末端基濃度が40当量/tであり、
(4)平均昇圧速度が0.6MPa/h以下である(ただし、平均昇圧速度は、下記の手順によって算出される値である:エクストルーダー及び圧力センサを含む昇圧試験機を用い、エクストルーダーの先端にステンレス鋼製フィルター(呼び寸法メッシュ:1400メッシュ、織り方:綾畳織、縦メッシュ:165メッシュ、横メッシュ:1400メッシュ、縦線径:0.07mm、横線径:0.04mm、濾過粒度:12μm)をセットし、ポリエステル樹脂をエクストルーダーにて300℃で溶融し、前記フィルターからの吐出量29.0g/分で当該溶融物を押し出した時の前記フィルターにかかる圧力値として、押し出し開始時の圧力値を「初期圧力値(MPa)」とし、その後連続して12時間押し出しをした時点の圧力値を「最終圧力値(MPa)」とした場合、それらの圧力値に基づいて下記計算式Aにより上記平均昇圧速度を算出する:
平均昇圧速度(MPa/h)=(最終圧力値-初期圧力値)/12)・・・A)
(ロ)前記(2)において、グリコール成分として、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体が1~10モル%含まれている、(イ)記載の再生ポリエステル樹脂。
(ハ)(イ)又は(ロ)記載の再生ポリエステル樹脂を含有する成形品。
(ニ)(イ)又は(ロ)記載の再生ポリエステル樹脂を含有する繊維。
(ホ)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樹脂の少なくとも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、下記の(1)~(4)の工程を全て含むことを特徴とする再生ポリエステル樹脂の製造方法。
(1)エチレングリコールとイソフタル酸を含む混合物に、前記リサイクルポリエステル原料を、全グリコール成分/全酸成分のモル比が1.05~1.30となるように添加し、245~280℃の熱処理条件下で解重合を行うことにより、溶融粘度10~1500mPa・sの解重合体を得る工程
(2)前記解重合体を濾過粒度10~25μmのフィルターを通過させて濾液を回収する工程
(3)前記濾液に重縮合触媒を添加、混練し、反応生成物を得る工程
(4)前記反応生成物に温度250℃以上及び1.0hPa以下の減圧下で重縮合反応を行う工程
(i) A recycled polyester resin containing 65% by mass or more of a component derived from at least one recycled polyester raw material, which is a) a used polyester product and b) an unused polyester resin generated in the process of manufacturing a polyester product, and which satisfies all of the following (1) to (4):
(1) When the total amount of all acid components constituting the polyester is taken as 100 mol %, 50 to 98 mol % is terephthalic acid and 2 to 40 mol % is isophthalic acid,
(2) When the total amount of all glycol components is 100 mol%, ethylene glycol is 70 mol% or more and diethylene glycol is 4 mol% or less,
(3) The carboxyl terminal group concentration is 40 equivalents/t;
(4) The average pressure rise rate is 0.6 MPa/h or less (wherein the average pressure rise rate is a value calculated by the following procedure: a pressure rise tester including an extruder and a pressure sensor is used, a stainless steel filter (nominal mesh size: 1400 mesh, weave: twill weave, vertical mesh: 165 mesh, horizontal mesh: 1400 mesh, vertical wire diameter: 0.07 mm, horizontal wire diameter: 0.04 mm, filtration particle size: 12 μm) is set at the tip of the extruder, a polyester resin is melted in the extruder at 300° C., and the melt is extruded from the filter at a discharge rate of 29.0 g/min. The pressure value at the start of extrusion is defined as the “initial pressure value (MPa),” and the pressure value at the time of subsequent continuous extrusion for 12 hours is defined as the “final pressure value (MPa).” The average pressure rise rate is calculated based on these pressure values using the following calculation formula A:
Average pressure increase rate (MPa / h) = (final pressure value - initial pressure value) / 12) ... A)
(ii) The recycled polyester resin according to (i), wherein the glycol component in (2) is an ethylene oxide adduct of bisphenol A in an amount of 1 to 10 mol %.
(c) A molded product containing the recycled polyester resin described in (a) or (b).
(iv) Fibers containing the recycled polyester resin described in (a) or (b).
(e) A method for producing a recycled polyester resin using at least one recycled polyester raw material, which is a) a used polyester product and b) an unused polyester resin generated in the process of producing a polyester product, and which is characterized by including all of the following steps (1) to (4):
(1) A step of adding the recycled polyester raw material to a mixture containing ethylene glycol and isophthalic acid so that the molar ratio of total glycol components/total acid components is 1.05 to 1.30, and performing depolymerization under heat treatment conditions of 245 to 280 ° C. to obtain a depolymerized product having a melt viscosity of 10 to 1500 mPa s. (2) A step of passing the depolymerized product through a filter having a filtration particle size of 10 to 25 μm to recover a filtrate. (3) A step of adding a polycondensation catalyst to the filtrate and kneading the mixture to obtain a reaction product. (4) A step of performing a polycondensation reaction on the reaction product at a temperature of 250 ° C. or higher and a reduced pressure of 1.0 hPa or lower.

本発明の再生ポリエステル樹脂は、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樹脂の少なくとも1種のリサイクルポリエステル原料に由来する成分を65質量%以上含有しながらも、異物の混入量が少なく、かつカルボキシル末端基濃度、ジエチレングリコールの含有量が特定の範囲を満足し、熱安定性に優れるものである。このため、例えば溶融紡糸により繊維を得る工程、成膜によりシートまたはフィルムを得る工程、ボトル等の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、生産性良く各種の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や接着性が求められる繊維用途等の各種の用途に好適に使用することができる。
また、本発明の再生ポリエステル樹脂の製造方法によれば、複雑な工程や装置を必要とせず、操業性よく低コストで、共重合成分を有する本発明の再生ポリエステル樹脂を得ることが可能であり、実用上のメリットが大きいものである。
The recycled polyester resin of the present invention contains 65% by mass or more of a component derived from at least one recycled polyester raw material, i.e., a) used polyester products and b) unused polyester resins generated in the process of manufacturing polyester products. However, the amount of foreign matter contamination is low, and the carboxyl end group concentration and diethylene glycol content satisfy specific ranges, resulting in excellent thermal stability. Therefore, for example, in processes for obtaining fibers by melt spinning, for obtaining sheets or films by film formation, and for obtaining molded products such as bottles, it is possible to operate the recycled polyester resin continuously for a relatively long period of time, enabling the production of various types of products with high productivity. Furthermore, because the recycled polyester resin is a copolymerized polyester resin containing copolymer components, it can be suitably used in various applications, such as molded products such as bottles that require transparency and fiber applications that require adhesive properties.
Furthermore, the method for producing the recycled polyester resin of the present invention does not require complicated steps or equipment, and it is possible to obtain the recycled polyester resin of the present invention having copolymer components with good operability and low cost, which has great practical advantages.

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(以下、本発明樹脂と称することがある。)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樹脂の少なくとも1種のリサイクルポリエステル原料に由来する成分を65質量%以上含むポリエステル樹脂である。
The present invention will be described in detail below.
The recycled polyester resin of the present invention (hereinafter sometimes referred to as the resin of the present invention) is a polyester resin containing 65% by mass or more of components derived from at least one recycled polyester raw material, i.e., a) used polyester products and b) unused polyester resins generated in the process of manufacturing polyester products.

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。
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樹脂は、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、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。
Examples of the used polyester products of the above category a) include polyester molded products (including fibers) that were once on the market and then collected after use, and typical examples thereof include containers such as PET bottles and packaging materials.
The unadopted polyester resin generated in the process of manufacturing polyester products (b) above is polyester that has not been commercialized, and examples thereof include resin pellets that do not meet specifications, materials that are no longer needed during molding, fragments cut during molding, scraps generated during molding or processing, cut pieces of transitional products generated when changing brands, cut pieces of prototypes or defective products, etc.

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。
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 above a) and b) are not limited in their form, and may be pelletized by further processing such as pulverization and cutting as necessary, or may be melted and pelletized.
The above a) and b) may be used alone or in combination.
The recycled polyester raw materials a) and b) above may be either crystalline or amorphous. Therefore, for example, pellets of amorphous polyester waste 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 a crystalline recycled polyester raw material, particularly for the purpose of preventing fusion between pellets during charging into the tank or the depolymerization reaction. Therefore, materials 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。その他にも、上記のような裁断片、粉砕物(粉末)等を溶媒に分散又は溶解させて得られる液体の形態であっても良い。これらの原料を用いてポリエステル製品を製造する際には、必要に応じてこれらをその融点以上の温度で溶融させて融液として缶内へ投入することもできる。 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 further processed by cutting, pulverizing, etc. to produce shredded pieces, pulverized material (powders), etc., or solid forms such as molded articles (pellets, etc.) formed from these. More specific examples include pellets obtained by cooling and cutting melted polyester scrap, and shredded pieces obtained by finely cutting polyester molded products such as PET bottles. Alternatively, the raw materials may be in the form of a liquid obtained by dispersing or dissolving the shredded pieces, pulverized material (powders), etc., in a solvent. When producing polyester products using these raw materials, they can be melted at a temperature above their melting point and charged into a can as a melt, if necessary.

本発明の目的は、リサイクルポリエステル原料の使用率が高い再生ポリエステル樹脂を得ることであるため、本発明の再生ポリエステル樹脂は、上記a)及びb)の少なくとも1種であるリサイクルポリエステル原料に由来する成分を65質量%以上含有するものであり、中でも80質量%以上含有することが好ましい。そして、本発明の再生ポリエステル樹脂は、後述する本発明の製造方法により、リサイクルポリエステル原料に由来する成分の含有量が80質量%以上となる場合であっても、再生ポリエステル樹脂を容易に得ることが可能である。 The object of the present invention is to obtain a recycled polyester resin that uses a high percentage of recycled polyester raw materials. Therefore, the recycled polyester resin of the present invention contains 65% by mass or more, and preferably 80% by mass or more, of components derived from recycled polyester raw materials that are at least one of a) and b) above. Furthermore, the recycled polyester resin of the present invention can be easily obtained by the manufacturing method of the present invention described below, even when the content of components derived from recycled polyester raw materials is 80% by mass or more.

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、50~98モル%がテレフタル酸、2~40モル%がイソフタル酸である。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、得られる再生ポリエステル樹脂の用途によって、2~40モル%の範囲の中で調整することが好ましく、例えば、成形用途に使用する場合には、イソフタル酸の共重合量は、2~15モル%であることが好ましい。中でも3~10モル%であることが好ましく、さらには4~8モル%であることが好ましい。イソフタル酸を2~15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ダイレクトブロー成形に適したものに調整することができ、ダイレクトブロー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、210~250℃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 %, 50 to 98 mol % is terephthalic acid and 2 to 40 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 is preferably adjusted within the range of 2 to 40 mol% depending on the application of the resulting recycled polyester resin. For example, when used for molding applications, the copolymerization amount of isophthalic acid is preferably 2 to 15 mol%. Of these, 3 to 10 mol% is preferable, and 4 to 8 mol% is even more preferable. By copolymerizing 2 to 15 mol% of isophthalic acid, the crystallization rate of the polyester resin can be adjusted to one suitable for direct blow molding, and whitening due to crystallization during direct blow molding can be prevented. The melting point of the resulting recycled polyester resin is preferably 210 to 250°C.

イソフタル酸の共重合量が2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、ダイレクトブロー成形した際に、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15モル%を超えると、樹脂組成物が非晶性のものとなるため、高温乾燥時や固相重合工程においてブロッキングが起こりやすくなる。 If the copolymerization amount of isophthalic acid is less than 2 mol%, the resin composition will crystallize too quickly, causing the molded product to crystallize and turn white during direct blow molding, resulting in poor transparency. On the other hand, if the copolymerization amount of isophthalic acid exceeds 15 mol%, the resin composition will become amorphous, making it more susceptible to blocking during high-temperature drying and solid-state polymerization processes.

また、繊維用途として、主体繊維用途に用いる場合には、イソフタル酸の共重合量は2~15モル%とすることが好ましく、中でも2~10モル%とすることが好ましい。イソフタル酸を2~15モル%共重合していることにより、主体繊維用途としては、適度な強度等の性能を有するものとなり、不織布、織編物等の製品を得るのに適したものとなる。得られる再生ポリエステル樹脂の融点は、210~250℃のものとすることが好ましい。
バインダー繊維用途に用いる場合には、イソフタル酸の共重合量は、15~40モル%であることが好ましく、中でも20~35モル%であることが好ましい。イソフタル酸を15~40モル%共重合することにより、ポリエステル樹脂の融点を低くしたり、非晶性のものとすることができ、バインダー用途に適したものとすることができる。得られる再生ポリエステル樹脂の融点は190~210℃とすることが好ましく、融点を有していない場合は、ガラス転移温度が62~80℃のものとすることが好ましい。
Furthermore, when used as a main fiber, the copolymerization amount of isophthalic acid is preferably 2 to 15 mol%, and more preferably 2 to 10 mol%. By copolymerizing 2 to 15 mol% of isophthalic acid, the main fiber has appropriate performance such as strength, making it suitable for producing products such as nonwoven fabrics and woven and knitted fabrics. The melting point of the resulting recycled polyester resin is preferably 210 to 250°C.
When used for binder fiber applications, the copolymerization amount of isophthalic acid is preferably 15 to 40 mol%, and more preferably 20 to 35 mol%. By copolymerizing 15 to 40 mol% of isophthalic acid, the melting point of the polyester resin can be lowered or it can be made amorphous, making it suitable for binder applications. The melting point of the resulting recycled polyester resin is preferably 190 to 210°C, and if it does not have a melting point, it is preferable that the glass transition temperature is 62 to 80°C.

イソフタル酸の共重合量が15モル%未満の場合であると、樹脂の融点が高くなり、バインダー繊維用途に適さない。一方、イソフタル酸の共重合量が40モル%を超えると、得られる樹脂組成物の結晶性やガラス転移温度が低下しすぎて、溶融紡糸、延伸を行い、繊維化することが困難となる。 If the copolymerization amount of isophthalic acid is less than 15 mol%, the melting point of the resin will be high, making it unsuitable for binder fiber applications. On the other hand, if the copolymerization amount of isophthalic acid exceeds 40 mol%, the crystallinity and glass transition temperature of the resulting resin composition will be too low, making it difficult to melt-spin and stretch the resin to form fibers.

酸成分中のテレフタル酸の割合は50~98モル%であり、中でもテレフタル酸の割合は60~97モル%であることが好ましい。テレフタル酸の割合が50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 50 to 98 mol%, with a proportion of 60 to 97 mol% being preferred. If the proportion of terephthalic acid is less than 50 mol%, the resin composition will have reduced crystallinity and will likely become amorphous. On the other hand, if the proportion of terephthalic acid exceeds 98 mol%, the amount of isophthalic acid copolymerized will be reduced, 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、5-ナトリウムスルホイソフタル酸、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、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, 5-sodium sulfoisophthalic acid, phthalic anhydride, naphthalenedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, and dimer acid. 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70モル%以上であり、中でも80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70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る。 When the total amount of all glycol components in the resin of the present invention is taken as 100 mol %, ethylene glycol accounts for 70 mol % or more of all glycol components, and preferably 80 mol % or more. If the ethylene glycol content is less than 70 mol %, the resulting polyester resin will have poor crystallinity and heat resistance.

また、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、ジエチレングリコールの含有量が4モル%以下であり、その中でも3モル%以下であることが好ましい。特に、本発明の製造方法により得られる本発明樹脂においては、エチレングリコールを原料の一つとして用いるが、その際の副生成物としてジエチレングリコールが生じ得る。本発明樹脂は、その副生するジエチレングリコールの量が少ないものであり、ジエチレングリコールの含有量が4モル%以下であることにより、熱安定性に優れた性能を有している。このため、繊維、射出成形体や各種のブロー成形体、シート、フィルム等の成形品を生産性良く得ることが可能となる。なお、ジエチレングリコールの含有量の下限値は、例えば0.5モル%程度とすることができるが、これに限定されない。 Furthermore, when the total amount of all glycol components is taken as 100 mol%, the resin of the present invention has a diethylene glycol content of 4 mol% or less, preferably 3 mol% or less. In particular, the resin of the present invention obtained by the manufacturing method of the present invention uses ethylene glycol as one of the raw materials, and diethylene glycol may be generated as a by-product during this process. The resin of the present invention has a small amount of diethylene glycol as a by-product, and since the diethylene glycol content is 4 mol% or less, it has excellent thermal stability. This makes it possible to efficiently produce molded products such as fibers, injection-molded articles, various blow-molded articles, sheets, and films. The lower limit of the diethylene glycol content can be, for example, approximately 0.5 mol%, but is not limited to this.

また、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、ジエチレングリコール以外のジオール成分としては、例えば、ネオペンチルグリコール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、ダイマージオール、ビスフェノールSのエチレンオキサイド付加体、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体等を用いることができる。 In addition, examples of diol components other than ethylene glycol and diethylene glycol in the total glycol components of the resin of the present invention include neopentyl glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, diethylene glycol, dimer diol, an ethylene oxide adduct of bisphenol S, and an ethylene oxide adduct of bisphenol A.

中でも、本発明樹脂を繊維用途のうち、主体繊維用途に用いる場合には、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体が1~10モル%共重合成分として含まれていることが好ましく、中でも2~8モル%含まれていることが好ましい。ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体を共重合させることにより、得られる繊維に収縮性を付与することができる。ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体の共重合量が1モル%未満では、得られる繊維に収縮性を付与することができない。一方、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体の共重合量が10モル%を超えると、ポリエステル樹脂の融点が低くなり、耐熱性に劣るものとなるので好ましくない。 In particular, when the resin of the present invention is used for fiber applications, it is preferable that the ethylene oxide adduct of bisphenol A is contained as a copolymerization component in an amount of 1 to 10 mol %, and more preferably 2 to 8 mol %. Copolymerization of the ethylene oxide adduct of bisphenol A can impart shrinkability to the resulting fiber. If the copolymerization amount of the ethylene oxide adduct of bisphenol A is less than 1 mol %, the resulting fiber cannot be imparted with shrinkability. On the other hand, if the copolymerization amount of the ethylene oxide adduct of bisphenol A exceeds 10 mol %, the melting point of the polyester resin will be low and the heat resistance will be poor, which is undesirable.

このとき、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体を共重合成分として1~10モル%含む場合には、イソフタル酸の共重合量は、2~15モル%であることが好ましく、中でも2~10モル%であることが好ましい。
得られる繊維の収縮性が大きくなると、この繊維を用いて得られた織編物を熱処理すると、生地が収縮し、高密度でコンパクトな織編物を得ることが可能となる。
In this case, when the ethylene oxide adduct of bisphenol A is contained in an amount of 1 to 10 mol % as a copolymerization component, the copolymerization amount of isophthalic acid is preferably 2 to 15 mol %, and more preferably 2 to 10 mol %.
If the shrinkability of the resulting fiber is high, when a woven or knitted fabric obtained using this fiber is heat-treated, the fabric shrinks, making it possible to obtain a high-density, compact woven or knitted fabric.

本発明樹脂中には、重縮合触媒や用途に応じて添加される各種添加剤が含まれている。
まず、重縮合触媒としては、限定的ではないが、例えばゲルマニウム化合物、アンチモン化合物、チタン化合物、コバルト化合物、亜鉛化合物、スズ化合物等の少なくとも1種を用いることができる。その中でも、特にゲルマニウム化合物及びアンチモン化合物の少なくとも1種を使用することが好ましい。得られる再生ポリエステル樹脂の透明性を重視する場合においては、ゲルマニウム化合物を使用することが好ましい。上記の各化合物としては、ゲルマニウム、アンチモン、チタン、コバルト等の酸化物、無機酸塩、有機酸塩、ハロゲン化物、硫化物等を用いることができる。
The resin of the present invention contains a polycondensation catalyst and various additives that are added depending on the application.
First, the polycondensation catalyst may be, but is not limited to, at least one of germanium compounds, antimony compounds, titanium compounds, cobalt compounds, zinc compounds, tin compounds, etc. Among these, it is particularly preferable to use at least one of germanium compounds and antimony compounds. When the transparency of the resulting recycled polyester resin is important, it is preferable to use a germanium compound. As each of the above compounds, oxides, inorganic acid salts, organic acid salts, halides, sulfides, etc. of germanium, antimony, titanium, cobalt, etc. may be used.

重縮合触媒の使用量は、特に限定されないが、例えば生成するポリエステル樹脂の酸成分1モルに対して1×10-5モル以上とすることが好ましく、その中でも6×10-5モル以上とすることがより好ましい。上記使用量の上限は、例えば1×10-3モル程度とすることができるが、これに限定されない。 The amount of the polycondensation catalyst used is not particularly limited, but is preferably 1× 10 mol or more, more preferably 6× 10 mol or more, per mol of the acid component of the polyester resin to be produced. The upper limit of the amount used can be, for example, about 1× 10 mol, but is not limited thereto.

なお、リサイクルポリエステル原料中に含まれる重縮合触媒も、重縮合反応時に触媒として作用する場合もあるため、重縮合工程で重縮合触媒を添加する際には、リサイクルポリエステル原料中に含まれる重縮合触媒の種類及びその含有量を考慮することが好ましい。 In addition, since the polycondensation catalyst contained in the recycled polyester raw material may also act as a catalyst during the polycondensation reaction, it is preferable to consider the type and content of the polycondensation catalyst contained in the recycled polyester raw material when adding the polycondensation catalyst in the polycondensation step.

用途に応じて添加される各種添加剤としては、溶融粘度を調整することができる脂肪酸エステル、ヒンダードフェノール系抗酸化剤、樹脂の熱分解を抑制することができるリン化合物、樹脂の外観を改良することができる色調調整剤、樹脂の白度を向上させるチタン化合物、樹脂の結晶性を向上させる結晶核剤等が挙げられる。 Various additives that are added depending on the application include fatty acid esters that can adjust the melt viscosity, hindered phenol antioxidants, phosphorus compounds that can suppress the thermal decomposition of the resin, color adjusters that can improve the appearance of the resin, titanium compounds that increase the whiteness of the resin, and crystal nucleating agents that improve the crystallinity of the resin.

脂肪酸エステルとしては、例えば蜜ロウ(ミリシルパルミテートを主成分とする混合物)、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル、ベヘン酸ステアリル、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリントリステアレート、ペンタエリスリトールモノパルミテート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ジペンタエリスリトールヘキサステアレート等が挙げられる。これらの中でも、グリセリンモノステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ジペンタエリスリトールヘキサステアレートが好ましい。これらは1種又は2種以上で用いることができる。 Examples of fatty acid esters include beeswax (a mixture primarily composed of myricyl palmitate), stearyl stearate, behenyl behenate, stearyl behenate, glycerin monopalmitate, glycerin monostearate, glycerin distearate, glycerin tristearate, pentaerythritol monopalmitate, pentaerythritol monostearate, pentaerythritol distearate, pentaerythritol tristearate, pentaerythritol tetrastearate, and dipentaerythritol hexastearate. Among these, glycerin monostearate, pentaerythritol tetrastearate, and dipentaerythritol hexastearate are preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

ヒンダードフェノール系抗酸化剤としては、例えば2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、n-オクタデシル-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、テトラキス〔メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、4,4’-ブチリデンビス-(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、トリエチレングリコール-ビス〔3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート〕、3,9-ビス{2-〔3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ〕-1,1’-ジメチルエチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン等が用いられるが、効果とコストの点で、テトラキス〔メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタンが好ましい。これらは1種又は2種以上で用いることができる。 Examples of hindered phenol antioxidants include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, n-octadecyl-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate, tetrakis[methylene-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane, tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurate, 4,4'-butylidenebis-(3-methyl-6-t-butylphenol), tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurate, and 4,4'-butylidenebis-(3-methyl-6-t-butylphenol). Examples of compounds that can be used include ethylene glycol-bis[3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionate] and 3,9-bis{2-[3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy]-1,1'-dimethylethyl}-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecane, but from the standpoint of effectiveness and cost, tetrakis[methylene-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane is preferred. These can be used alone or in combination of two or more.

リン化合物としては、例えば亜リン酸、リン酸、トリメチルフォスファイト、トリフェニルフォスファイト、トリデシルフォスファイト、トリメチルフォスフェート、トリエチルフォスフェート、トリデシルフォスフェート、トリフェニルフォスフォート等のリン化合物を用いることができる。これらは1種又は2種以上で用いることができる。 Examples of phosphorus compounds that can be used include phosphorous acid, phosphoric acid, trimethyl phosphite, triphenyl phosphite, tridecyl phosphite, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tridecyl phosphate, and triphenyl phosphate. These compounds can be used alone or in combination of two or more.

色調調整剤としては、酢酸コバルト等のコバルト化合物、酢酸マンガン等のマンガン化合物、染料(青系、紫系、赤系)、銅フタロシアニン系化合物等の色調調整剤が挙げられる。中でも、重縮合触媒活性、得られるポリエステル樹脂の物性及びコストの点から、酢酸コバルトや染料が好ましい。
また、染料は、青系染料、赤系染料、紫系染料等を含有すると、色調が良好となり好ましい。
Examples of the color tone adjuster include cobalt compounds such as cobalt acetate, manganese compounds such as manganese acetate, dyes (blue, purple, red), copper phthalocyanine compounds, etc. Among these, cobalt acetate and dyes are preferred from the viewpoints of the activity of the polycondensation catalyst, the physical properties of the resulting polyester resin, and cost.
Furthermore, it is preferable that the dye contains a blue dye, a red dye, a purple dye, or the like, as this improves the color tone.

なお、染料としては、カラーインデックス名で、SOLVENT BLUE 104、SOLVENT BLUE 122、SOLVENT BLUE 45等の青系の染料、SOLVENT RED 111、SOLVENT RED 179、SOLVENT RED 195、SOLVENT RED 135、P IGMENT RED 263、VATRED 41等の赤系の染料、DESPERSE VIOLET 26、SOLVENT VIOLET 13、SOLVENT VIOLET 37、SOLVENT VIOLET 49等の紫系染料が挙げられる。中でも装置腐食の要因となりやすいハロゲンを含有せず、高温での耐熱性が比較的良好で発色性に優れた、SOLVENT BLUE 104、SOLVENT BLUE 45、SOLVENT RED 179、SOLVENT RED 195、SOLVENT RED 135、SOLVENT VIOLET 49が好ましい。これらは1種又は2種以上で用いることができる。 Examples of dyes include blue dyes such as SOLVENT BLUE 104, SOLVENT BLUE 122, and SOLVENT BLUE 45, red dyes such as SOLVENT RED 111, SOLVENT RED 179, SOLVENT RED 195, SOLVENT RED 135, P IGMENT RED 263, and VATRED 41, and purple dyes such as DESPERSE VIOLET 26, SOLVENT VIOLET 13, SOLVENT VIOLET 37, and SOLVENT VIOLET 49, according to the color index. Among these, SOLVENT BLUE 104, SOLVENT BLUE 45, SOLVENT RED 179, SOLVENT RED 195, SOLVENT RED 135, and SOLVENT VIOLET 49 are preferred, as they do not contain halogens, which can easily cause equipment corrosion, have relatively good heat resistance at high temperatures, and have excellent color development. These can be used alone or in combination of two or more types.

チタン化合物としては、酸化チタンを用いることが好ましい。酸化チタンは、ポリエステル樹脂の艶消し剤や白色顔料として一般的に使用されているが、本発明樹脂に適量の酸化チタンが添加されていることにより、繊維とした際の白度が向上し、良好な色調の織編物を得ることが出来る点で好ましい。酸化チタンの添加量としては、ポリエステル樹脂100質量部に対して、0.05~5質量部であることが好ましい。 Titanium oxide is preferably used as the titanium compound. Titanium oxide is commonly used as a matting agent or white pigment for polyester resins, but adding an appropriate amount of titanium oxide to the resin of the present invention is preferable because it improves the whiteness of the fibers when made into fibers and allows for the production of woven or knitted fabrics with good color tone. The amount of titanium oxide added is preferably 0.05 to 5 parts by mass per 100 parts by mass of polyester resin.

結晶核剤としては、カーボンブラック、炭酸カルシウム、合成ケイ酸及びケイ酸塩、亜鉛華、ハイサイトクレー、カオリン、塩基性炭酸マグネシウム、マイカ、タルク、石英粉、ケイ藻土、ドロマイト粉、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アンチモン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、アルミナ、ケイ酸カルシウム、窒化ホウ素等;カルボキシル基の金属塩を有する低分子有機化合物、カルボキシル基の金属塩を有する高分子有機化合物、高分子有機化合物等が挙げられる。中でも、マイカ、タルク、高分子量有機化合物が好ましい。これらは1種又は2種以上で用いることができる。 Nucleating agents include carbon black, calcium carbonate, synthetic silicic acid and silicates, zinc oxide, hysite clay, kaolin, basic magnesium carbonate, mica, talc, quartz powder, diatomaceous earth, dolomite powder, titanium oxide, zinc oxide, antimony oxide, barium sulfate, calcium sulfate, alumina, calcium silicate, boron nitride, etc.; low-molecular-weight organic compounds having a metal salt of a carboxyl group; high-molecular-weight organic compounds having a metal salt of a carboxyl group; and high-molecular-weight organic compounds. Among these, mica, talc, and high-molecular-weight organic compounds are preferred. These can be used alone or in combination of two or more.

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。
(3)カルボキシル末端基濃度が40当量/t以下
(4)昇圧試験機により測定した平均昇圧速度が0.6MPa/h以下
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.
(3) A carboxyl terminal group concentration of 40 equivalents/t or less. (4) An average pressure increase rate measured by a pressure increase tester of 0.6 MPa/h 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(3)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30当量/t以下であることが好ましく、さらには25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、各種の成形方法により耐熱性に優れた成形品を生産性よく得ることが可能となる。
First, the resin of the present invention has the characteristic value (3) of a carboxyl terminal group concentration of 40 equivalents/t or less, preferably 30 equivalents/t or less, and more preferably 25 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, and it is possible to produce molded products with excellent heat resistance with good productivity by various molding methods.

本発明の再生ポリエステル樹脂の極限粘度は、特に限定されないが、通常は0.35~0.80程度であることが好ましい。また、本発明の再生ポリエステル樹脂は、後述するように、固相重合工程を経て高重合度化することで成形用途に用いることも可能である。この場合、得られる再生ポリエステル樹脂の極限粘度は0.80~1.25とすることが好ましい。なお、極限粘度(IV)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 recycled polyester resin of the present invention is not particularly limited, but is typically preferably approximately 0.35 to 0.80. Furthermore, as described below, the recycled polyester resin of the present invention can also be used for molding applications by increasing the degree of polymerization through a solid-state polymerization process. In this case, the intrinsic viscosity of the resulting recycled polyester resin is preferably 0.80 to 1.25. The intrinsic viscosity (IV) is measured at 20°C using an equal mass mixture of phenol and tetrachloroethane as the solvent.

本発明樹脂は(4)の特性値として、次の方法により測定される平均昇圧速度が0.6MPa/h以下であり、0.5MPa/h以下であることが好ましく、中でも0.4MPa/h以下であることが好ましい。本発明における平均昇圧速度は、各種無機物に由来する異物や非ポリエステル樹脂に由来する異物の混入量の多さの指標となるものであり、平均昇圧速度が小さいほど異物の混入量が少ないことを示すものである。なお、平均昇圧速度の下限値は、例えば0.01MPa/h程度とすることができるが、これに限定されない。 The resin of the present invention has the characteristic value (4) of an average pressure increase rate measured by the following method of 0.6 MPa/h or less, preferably 0.5 MPa/h or less, and more preferably 0.4 MPa/h or less. The average pressure increase rate in the present invention is an indicator of the amount of foreign matter derived from various inorganic substances or non-polyester resins, with a lower average pressure increase rate indicating a lower amount of foreign matter. The lower limit of the average pressure increase rate can be, for example, about 0.01 MPa/h, but is not limited to this.

平均昇圧速度の測定方法は、エクストルーダー及び圧力センサを含む昇圧試験機を用い、エクストルーダーの先端にステンレス鋼製フィルター(呼び寸法メッシュ:1400メッシュ、織り方:綾畳織、縦メッシュ:165メッシュ、横メッシュ:1400メッシュ、縦線径:0.07mm、横線径:0.04mm、濾過粒度:12μm)をセットし、ポリエステル樹脂をエクストルーダーにて300℃で溶融し、前記フィルターからの吐出量29.0g/分で当該溶融物を押し出した時の前記フィルターにかかる圧力値として、押し出し開始時の圧力値を「初期圧力値(MPa)」とし、その後連続して12時間押し出しをした時点の圧力値を「最終圧力値(MPa)」とした場合、それらの圧力値に基づいて下記計算式Aにより上記平均昇圧速度を算出するものである。
平均昇圧速度(MPa/h)=(最終圧力値-初期圧力値)/12)・・・A)
The average pressure rise rate was measured using a pressure rise tester including an extruder and a pressure sensor. A stainless steel filter (nominal mesh size: 1400 mesh, weave: twill weave, vertical mesh: 165 mesh, horizontal mesh: 1400 mesh, vertical wire diameter: 0.07 mm, horizontal wire diameter: 0.04 mm, filtration particle size: 12 μm) was attached to the tip of the extruder. A polyester resin was melted in the extruder at 300° C., and the melt was extruded from the filter at a discharge rate of 29.0 g/min. The pressure value at the start of extrusion was defined as the "initial pressure value (MPa)," and the pressure value at the time of subsequent 12-hour continuous extrusion was defined as the "final pressure value (MPa)." The average pressure rise rate was calculated based on these pressure values using the following formula A:
Average pressure increase rate (MPa / h) = (final pressure value - initial pressure value) / 12) ... A)

本発明樹脂は、後述する製造方法を採用することにより、各種無機物に由来する異物や非ポリエステル樹脂に由来する異物の混入量を低減することができるため、(4)の特性値である、昇圧試験機により測定した平均昇圧速度を0.6MPa/h以下にすることが可能である。 By employing the manufacturing method described below, the resin of the present invention can reduce the amount of contaminants derived from various inorganic substances and non-polyester resins, making it possible to reduce the average pressure increase rate measured using a pressure increase tester, which is characteristic value (4), to 0.6 MPa/h or less.

前記の測定で用いるエクストルーダー、フィルター等は、本発明の規定を満たす限りは、公知又は市販のものを適宜使用することもできる。 The extruders, filters, etc. used in the above measurements may be any publicly known or commercially available product, as long as they meet the requirements of this invention.

本発明では、必要に応じて、後記の実施例で示すように、測定結果に実質的に影響を与えない範囲内において、フィルターに補強材を付加しても良い。上記の平均昇圧速度の測定方法では、フィルターに極めて高い圧力が加わるため、フィルター単体ではフィルターが変形又は破損するおそれがある。そのような場合は、フィルターを補強材で支持することが好ましい。補強材としては、網目状の金属部材等を用いることができる。より具体的には、フィルターの変形を防止できる強度を有し、かつ、測定結果に実質的に影響を及ぼさない粗い網目を有する金属製フィルターを補強材として好適に用いることができる。そして、このような補強材を上記フィルターの下流側に積層することにより用いることができる。 In the present invention, as shown in the examples below, a reinforcing material may be added to the filter as needed, as long as it does not substantially affect the measurement results. In the above-described method for measuring the average pressure rise rate, extremely high pressure is applied to the filter, which may cause deformation or damage to the filter if used alone. In such cases, it is preferable to support the filter with a reinforcing material. A mesh-like metal member or the like can be used as the reinforcing material. More specifically, a metal filter that is strong enough to prevent filter deformation and has a coarse mesh that does not substantially affect the measurement results can be used as the reinforcing material. Such a reinforcing material can be used by laminating it on the downstream side of the filter.

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)エチレングリコールとイソフタル酸を含む混合物に、前記リサイクルポリエステル原料を、全グリコール成分/全酸成分のモル比が1.05~1.30となるように添加し、245~280℃の熱処理条件下で解重合を行うことにより、溶融粘度10~1500mPa・sの解重合体を得る工程
(2)前記解重合体を濾過粒度10~25μmのフィルターを通過させて濾液を回収する工程
(3)前記濾液に重縮合触媒を添加、混練し、反応生成物を得る工程
(4)前記反応生成物に温度250℃以上及び1.0hPa以下の減圧下で重縮合反応を行う工程
Next, a 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 this order.
(1) A process of adding the recycled polyester raw material to a mixture containing ethylene glycol and isophthalic acid so that the molar ratio of total glycol components/total acid components is 1.05 to 1.30, and performing depolymerization under heat treatment conditions of 245 to 280 ° C. to obtain a depolymerized product having a melt viscosity of 10 to 1500 mPa s. (2) A process of passing the depolymerized product through a filter having a filtration particle size of 10 to 25 μm to recover a filtrate. (3) A process of adding a polycondensation catalyst to the filtrate and kneading the mixture to obtain a reaction product. (4) A process of performing a polycondensation reaction on the reaction product at a temperature of 250 ° C. or higher and a reduced pressure of 1.0 hPa or lower.

まず、(1)の解重合工程では、リサイクルポリエステル原料にエチレングリコールとイソフタル酸を含む混合物を、全グリコール成分/全酸成分のモル比が1.05~1.30となるように添加し、245~280℃の熱処理条件下で解重合を行うことにより、溶融粘度10~1500mPa・sの解重合体を得る。
なお、本発明の製造方法において、解重合体の溶融粘度は、解重合時の熱処理温度で測定した値であり、ブルックフィールド社製VISCO METER DV2T型溶融粘度計を用いて測定するものである。
First, in the depolymerization step (1), a mixture containing ethylene glycol and isophthalic acid is added to a recycled polyester raw material so that the molar ratio of total glycol components/total acid components is 1.05 to 1.30, and depolymerization is carried out under heat treatment conditions of 245 to 280°C, thereby obtaining a depolymerized product having a melt viscosity of 10 to 1500 mPa s.
In the production method of the present invention, the melt viscosity of the depolymerized polymer is a value measured at the heat treatment temperature during depolymerization, and is measured using a VISCO METER DV2T melt viscometer manufactured by Brookfield.

また、リサイクルポリエステル原料に添加するエチレングリコールは、公知の方法で得られたものや市販のものを使用することができる。 The ethylene glycol added to the recycled polyester raw material can be obtained by known methods or commercially available.

エチレングリコールとイソフタル酸を含む混合物(以下、混合物Eと表記することがある)の投入量は、混合物Eとリサイクルポリエステル原料の合計量を100質量部とする際に、5~45質量部とすることが好ましく、8~40質量部とすることがより好ましい。
混合物Eの量が上記より少ない場合、リサイクルポリエステル原料を投入した際に、リサイクルポリエステル原料同士がブロッキングを起こしやすくなり、攪拌機に過大な負荷がかかるため好ましくない。
The amount of the mixture containing ethylene glycol and isophthalic acid (hereinafter sometimes referred to as mixture E) added is preferably 5 to 45 parts by mass, and more preferably 8 to 40 parts by mass, when the total amount of mixture E and the recycled polyester raw material is 100 parts by mass.
If the amount of mixture E is less than the above range, the recycled polyester raw materials are likely to block with each other when they are added, which is undesirable because it places an excessive load on the mixer.

一方、混合物Eの量が上記範囲より多い場合は解重合反応に特に問題は起きないが、最終的に得られる再生ポリエステル樹脂のリサイクル率(リサイクルポリエステル原料由来の成分の割合)が低くなり好ましくない。
なお、本発明樹脂中にビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体等のイソフタル酸以外の共重合成分を含む場合には、リサイクルポリエステル原料を添加する前に、混合物E中に含まれるように添加することが好ましい。
On the other hand, if the amount of mixture E is greater than the above range, no particular problems will occur in the depolymerization reaction, but the recycle rate (proportion of components derived from recycled polyester raw materials) of the final recycled polyester resin will be low, which is undesirable.
In addition, when the resin of the present invention contains a copolymerization component other than isophthalic acid, such as an ethylene oxide adduct of bisphenol A, it is preferable to add it so that it is contained in mixture E before adding the recycled polyester raw material.

(1)の工程において、エチレングリコールとイソフタル酸(必要に応じて、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体等のイソフタル酸以外の共重合成分)を含む混合物Eと、リサイクルポリエステル原料を投入する際には、撹拌しながら全グリコール成分/全酸成分のモル比が1.05~1.30となるようにして、245~280℃の熱処理条件下で解重合を行い、溶融粘度10~1500mPa・sの解重合体を得る。
本発明の製造方法においては、この工程が重要である。つまり、本発明においては、混合物Eとリサイクルポリエステル原料を添加して解重合を行うが、このとき、混合物Eとリサイクルポリエステル原料の全ての成分を、全グリコール成分/全酸成分のモル比が、1.05~1.30となるようにして投入し、解重合を行うものである。
In step (1), when a mixture E containing ethylene glycol and isophthalic acid (and, if necessary, a copolymerization component other than isophthalic acid, such as an ethylene oxide adduct of bisphenol A) and a recycled polyester raw material are added, the mixture is stirred and depolymerized under heat treatment conditions of 245 to 280°C so that the molar ratio of total glycol components/total acid components becomes 1.05 to 1.30, to obtain a depolymerized product having a melt viscosity of 10 to 1500 mPa s.
This step is important in the production method of the present invention. That is, in the present invention, mixture E and the recycled polyester raw material are added to carry out depolymerization, and at this time, all components of mixture E and the recycled polyester raw material are added so that the molar ratio of total glycol components/total acid components becomes 1.05 to 1.30, and then depolymerization is carried out.

なお、本発明の製造方法においては、得られる再生ポリエステル樹脂中のリサイクルポリエステル原料に由来する成分の含有量が65質量%以上になるのであれば、(1)の工程において、混合物Eとリサイクルポリエステル原料に加えて、エチレンテレフタレートオリゴマーを添加して解重合を行ってもよい。エチレンテレフタレートオリゴマーを添加する際にも、全グリコール成分/全酸成分のモル比が1.05~1.30となるようにすることが必要である。 In the production method of the present invention, if the content of components derived from recycled polyester raw materials in the resulting recycled polyester resin is 65% by mass or more, depolymerization may be carried out by adding ethylene terephthalate oligomer in addition to mixture E and the recycled polyester raw materials in step (1). When adding ethylene terephthalate oligomer, it is also necessary to ensure that the molar ratio of total glycol components to total acid components is 1.05 to 1.30.

エチレンテレフタレートオリゴマーとしては、例えばエチレングリコールとテレフタル酸とのエステル化反応物を好適に用いることができる。また、エチレンテレフタレートオリゴマーの数平均重合度は、限定的ではないが、例えば2~20程度とすることができる。 As an ethylene terephthalate oligomer, for example, an esterification reaction product of ethylene glycol and terephthalic acid can be suitably used. Furthermore, the number-average degree of polymerization of the ethylene terephthalate oligomer is not limited, but can be, for example, approximately 2 to 20.

また、解重合工程においてエチレンテレフタレートオリゴマーを添加する場合であっても、解重合工程におけるリサイクルポリエステル原料の投入量は、混合物E、エチレンテレフタレートオリゴマーとリサイクルポリエステル原料の合計量を100質量部とする際に、55~95質量部とすることが好ましく、中でも60~92質量部とすることが好ましい。 Furthermore, even when ethylene terephthalate oligomer is added in the depolymerization step, the amount of recycled polyester raw material added in the depolymerization step is preferably 55 to 95 parts by mass, and more preferably 60 to 92 parts by mass, per 100 parts by mass of the total amount of mixture E, ethylene terephthalate oligomer, and recycled polyester raw material.

(1)の工程においては、上記解重合を行って得られる解重合体の溶融粘度を10~1500mPa・sとすることが重要である。
全グリコール成分/全酸成分のモル比を調整して解重合を行うこと、溶融粘度10~1500mPa・sの解重合体を得ることにより、リサイクルポリエステル原料に含まれる各種の無機物のみならず、非ポリエステル樹脂由来の異物の析出が効率よく行われるため、(2)の工程において、これらの異物をもれなく濾過することができる。
In the step (1), it is important that the melt viscosity of the depolymerized polymer obtained by the above depolymerization is 10 to 1500 mPa·s.
By adjusting the molar ratio of total glycol components/total acid components during depolymerization and obtaining a depolymerization product having a melt viscosity of 10 to 1,500 mPa s, not only various inorganic substances contained in the recycled polyester raw material but also foreign substances derived from non-polyester resins can be efficiently precipitated, and therefore, these foreign substances can be completely filtered out in the step (2).

そして、重縮合触媒や用途に応じて添加される各種添加剤を加えて混練する(3)の工程において、重縮合触媒や各種添加剤を凝集させることなく、均一に混練することが可能となる。
その結果、(4)の工程である重縮合反応において、本発明の特性値として、ジエチレングリコールの含有量(共重合量)やカルボキシル末端基濃度が特定量以下のものであり、かつ異物の混入量が少ない再生ポリエステル樹脂を得ることが可能となる。
In the step (3) of adding and kneading the polycondensation catalyst and various additives depending on the application, the polycondensation catalyst and various additives can be kneaded uniformly without agglomeration.
As a result, in the polycondensation reaction of step (4), it is possible to obtain a recycled polyester resin having the characteristic values of the present invention, namely, the diethylene glycol content (copolymerization amount) and the carboxyl terminal group concentration, which are below a specific amount, and which has a low amount of foreign matter mixed in.

本発明の(1)の工程においては、上記した解重合反応により、リサイクルポリエステル原料はモノマーにまで分解されずに、繰り返し単位が5~20程度のオリゴマーまで分解されることが望ましい。 In step (1) of the present invention, it is desirable that the recycled polyester raw material is not decomposed into monomers by the depolymerization reaction described above, but rather into oligomers with approximately 5 to 20 repeating units.

解重合反応を行う際の全グリコール成分/全酸成分のモル比が上記範囲外であると、得られる再生ポリエステル樹脂は、本発明で規定する、カルボキシル末端基濃度、ジエチレングリコールの含有量の少なくとも一方を満足しないものとなり、また、平均昇圧速度が高いものとなる。これは、解重合反応を行う際の全グリコール成分/全酸成分のモル比が上記範囲外である場合、リサイクルポリエステル原料中の各種の無機物や非ポリエステル樹脂由来の異物の析出が効率よく行われないため、(2)の工程において、これらの異物をもれなく濾過することができず、(4)の工程の重縮合反応後に異物が析出し、その結果、平均昇圧速度が高い再生ポリエステル樹脂となる。 If the molar ratio of total glycol components to total acid components during the depolymerization reaction is outside the above range, the resulting recycled polyester resin will not satisfy at least one of the carboxyl terminal group concentration and diethylene glycol content specified in the present invention, and will also have a high average pressure rise rate. This is because, if the molar ratio of total glycol components to total acid components during the depolymerization reaction is outside the above range, the various inorganic substances and non-polyester resin-derived impurities in the recycled polyester raw material are not efficiently precipitated, making it impossible to filter out all of these impurities in step (2). As a result, the impurities precipitate after the polycondensation reaction in step (4), resulting in a recycled polyester resin with a high average pressure rise rate.

また、(1)の解融合反応工程において、得られる解重合体の溶融粘度が10mPa・s未満であると、粘度が低くなりすぎて、異物のろ過時に配管とフィルター接合部分から液漏れが生じやすく、ろ過効率が悪く、異物を十分に濾過できず、生産性も悪化する。一方、解重合体の溶融粘度が1500mPa・sを超えると、粘度が高くなりすぎるため、解重合反応時の攪拌翼への負荷が大きくなり、さらに、異物のろ過時の昇圧も大きくなるため生産性が悪化する。 Furthermore, in the depolymerization reaction step (1), if the melt viscosity of the resulting depolymerization product is less than 10 mPa·s, the viscosity will be too low, which will result in liquid leakage from the joint between the piping and the filter when filtering out foreign matter, resulting in poor filtration efficiency, inability to sufficiently filter out foreign matter, and reduced productivity. On the other hand, if the melt viscosity of the depolymerization product exceeds 1500 mPa·s, the viscosity will be too high, which will increase the load on the stirring blades during the depolymerization reaction and further increase the pressure when filtering out foreign matter, resulting in reduced productivity.

本発明の製造方法において、(1)の工程で用いる反応器は、容量や攪拌翼の形状は、一般的に使用されているエステル化反応器で特に問題ないが、解重合反応を効率的に進めるため、エチレングリコールを系外に溜出させない蒸留塔を併設している構造となっていることが好ましい。
リサイクルポリエステル原料を投入する際には、常圧下で撹拌しながら行うことが好ましく、少量の不活性ガス(一般的には窒素ガスを使用)でパージした状態で投入することがより好ましい。
In the production method of the present invention, the reactor used in step (1) may be a commonly used esterification reactor with no particular problem in terms of volume or shape of stirring blades. However, in order to efficiently proceed with the depolymerization reaction, it is preferable that the reactor has a structure equipped with a distillation column that prevents ethylene glycol from being distilled out of the system.
When the recycled polyester raw material is charged, it is preferably stirred under normal pressure, and more preferably charged in a state purged with a small amount of inert gas (generally nitrogen gas).

また、エステル反応器を使用して解重合反応を行う際には、リサイクルポリエステル原料と混合物Eを添加して行う解重合反応を複数回に分けて行う方法や、混合物E中にリサイクルポリエステル原料を少量ずつ添加する方法を採用することが好ましい。 When carrying out the depolymerization reaction using an esterification reactor, it is preferable to carry out the depolymerization reaction by adding the recycled polyester raw material and mixture E in multiple batches, or to add the recycled polyester raw material to mixture E in small amounts at a time.

解重合反応を行う際には、エステル反応器に代えて、溶融押出機を使用してもよい。溶融押出機を用いる方法では、押出機内でポリマーがシールされて押し出されるため、空気(特に酸素)と接触することがないためにポリマーの酸化分解が生じることなく、色調劣化、カルボキシル末端基の増加に伴う溶融ポリマーの粘度低下といった問題も発生しない。しかも、溶融押出機を用いると、常圧、加圧、減圧などのあらゆる圧力条件で反応させることができる。
溶融押出機としては、一軸の押出機、二軸の押出機のいずれであってもよいが、二軸押出機を利用する方が上記メリットが得られやすいため好ましい。
When carrying out the depolymerization reaction, a melt extruder may be used instead of an esterification reactor. In the method using a melt extruder, the polymer is sealed and extruded in the extruder, so that it does not come into contact with air (particularly oxygen), and therefore oxidative decomposition of the polymer does not occur, and problems such as color deterioration and a decrease in viscosity of the molten polymer due to an increase in carboxyl end groups do not occur. Moreover, when a melt extruder is used, the reaction can be carried out under any pressure condition, including normal pressure, increased pressure, and reduced pressure.
The melt extruder may be either a single-screw extruder or a twin-screw extruder, but it is preferable to use a twin-screw extruder since the above-mentioned advantages can be more easily obtained.

さらに、(1)の工程で溶融押出機を使用する際には、押出機内部に混合物Eを供給することで、押出機内部で解重合反応が進行する。リサイクルポリエステル原料を供給するとき、混合物Eを添加しつつ溶融押出機に通すことで低粘度化させやすく、先端ノズルからの吐出がスムーズとなる。また、圧力条件を変化させて低粘度化させることで溶融押出機の溶融温度(解重合反応の温度)を下げることもできる。 Furthermore, when a melt extruder is used in step (1), the depolymerization reaction proceeds inside the extruder by feeding mixture E into the extruder. When feeding recycled polyester raw material, adding mixture E while passing it through the melt extruder makes it easier to lower the viscosity, allowing for smoother discharge from the tip nozzle. Furthermore, changing the pressure conditions to lower the viscosity also makes it possible to lower the melt temperature (the temperature of the depolymerization reaction) of the melt extruder.

解重合体の溶融粘度を本発明の範囲内のものにするには、解重合時の全グリコール成分/全酸成分のモル比、熱処理温度、熱処理時間、圧力等を適宜調整することにより可能となる。 The melt viscosity of the depolymerized polymer can be adjusted to fall within the range of the present invention by appropriately adjusting the molar ratio of total glycol components to total acid components during depolymerization, the heat treatment temperature, the heat treatment time, the pressure, etc.

(1)の工程で行う解重合時の反応温度は、反応器や溶融押出機の内温を245~280℃の範囲に設定して行うことが好ましく、中でも内温を250~280℃の範囲に設定して行うことがより好ましい。解重合時の反応温度が245℃未満の場合には、解重合体の溶融粘度を1500mPa・s以下にするには、長時間の熱処理が必要となり、操業性が悪くなるとともに得られる再生ポリエステル樹脂は、色調が悪化したり、ジエチレングリコールの含有量やカルボキシル末端基濃度が高くなる。
一方、反応温度が280℃を超える場合は、解重合体の溶融粘度が低くなりすぎたり、得られる再生ポリエステル樹脂のジエチレングリコールの含有量やカルボキシル末端基濃度が高くなる。
なお、解重合時の反応時間(リサイクルポリエステル原料の投入終了後からの反応時間)は、4時間以内が好ましく、ジエチレングリコールの副生量を抑えること、ポリエステルの色調悪化を抑える観点から、2時間以内とすることがより好ましい。
The reaction temperature during depolymerization in step (1) is preferably set at an internal temperature of a reactor or melt extruder in the range of 245 to 280° C., and more preferably at an internal temperature of 250 to 280° C. If the reaction temperature during depolymerization is less than 245° C., a long period of heat treatment is required to reduce the melt viscosity of the depolymer to 1,500 mPa s or less, which deteriorates operability and results in the obtained recycled polyester resin having a worsened color tone and a high diethylene glycol content and carboxyl terminal group concentration.
On the other hand, if the reaction temperature exceeds 280°C, the melt viscosity of the depolymerization product becomes too low, and the diethylene glycol content and carboxyl terminal group concentration of the resulting recycled polyester resin become high.
The reaction time during depolymerization (the reaction time from the end of the introduction of the recycled polyester raw material) is preferably within 4 hours, and more preferably within 2 hours from the viewpoints of suppressing the amount of diethylene glycol by-produced and suppressing deterioration in the color tone of the polyester.

(2)の工程においては、(1)の工程で解重合反応を行った解重合体を、濾過粒度10~25μmのフィルターを通過させて異物を濾過する。上記したように、(1)の工程の条件で解重合反応を行い、特定範囲の溶融粘度の解重合体を得ることにより、リサイクルポリエステル原料の使用量が多い場合であっても、これらの原料中に多く含まれる各種の無機物のみならず、非ポリエステル樹脂由来の異物の析出が効率よく行われる。このため、濾過粒度10~25μmのフィルターを通過させることにより、これらの析出した異物をもれなくフィルターで捕捉し、異物の混入量の少ない濾液を得ることができる。
濾過粒度が25μmより大きいフィルターを使用すると、解重合体中の異物を十分に除去できず、得られる再生ポリエステル樹脂中の異物が多くなる。このため、このような樹脂を用いて紡糸を行うと、ノズルパックの昇圧や切糸が生じる。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り、また、操業性も悪化する。
In step (2), the depolymerized product obtained in step (1) is passed through a filter with a filtration particle size of 10 to 25 μm to filter out foreign matter. As described above, by performing the depolymerization reaction under the conditions of step (1) to obtain a depolymerized product with a melt viscosity within a specific range, even when a large amount of recycled polyester raw material is used, not only various inorganic substances contained in these raw materials in large amounts but also foreign matter derived from non-polyester resins is efficiently precipitated. Therefore, by passing the depolymerized product through a filter with a filtration particle size of 10 to 25 μm, all of the precipitated foreign matter can be captured by the filter, and a filtrate with a low amount of foreign matter can be obtained.
If a filter with a filtration particle size larger than 25 μm is used, foreign matter in the depolymerization cannot be sufficiently removed, resulting in a large amount of foreign matter in the resulting recycled polyester resin. Therefore, when such a resin is used for spinning, pressure buildup in the nozzle pack and broken threads occur. On the other hand, if a filter with a filtration particle size smaller than 10 μm is used, clogging by foreign matter easily occurs, shortening the filter life, which is cost-inefficient and also deteriorates operability.

また、本発明の(2)の工程で使用できるフィルターとしては、一般的なもので特に問題ないが、スクリーンチェンジャー式のフィルターやリーフディスクフィルターや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 (2) of the present invention can be any common type without any particular problems, but examples include screen changer type filters, leaf disc filters, and candle-type sintered filters.

そして、本発明の製造方法の(3)の工程においては、上記の工程(2)を経て得られた濾液に、前記したような重縮合触媒を添加し、混練し、反応生成物を得る。(3)の工程では、各種用途に応じて添加する添加剤も、重縮合触媒とともに添加し、混練することが好ましい。なお、各種用途に応じて添加する添加剤は、前記したものを用いることができる。
(3)の工程での混練を行う際の温度は、(4)の工程で重縮合反応を行う温度のプラスマイナス10℃の範囲内とすることが好ましい。
In step (3) of the production method of the present invention, the polycondensation catalyst as described above is added to the filtrate obtained through step (2) above, and the mixture is kneaded to obtain a reaction product. In step (3), it is preferable that additives to be added depending on various applications are also added together with the polycondensation catalyst and kneaded. The additives to be added depending on various applications can be those described above.
The temperature at which the kneading is carried out in the step (3) is preferably within a range of ±10° C. of the temperature at which the polycondensation reaction is carried out in the step (4).

次に(4)の工程として、重縮合反応槽において、(3)の工程で得られた反応生成物に、温度250℃以上、1.0hPa以下の減圧下で重縮合反応を行う。
重縮合反応温度が250℃未満であったり、重縮合反応時の圧力が1.0hPaを超えると、重縮合反応時間が長くなるため、生産性に劣るものとなったり、重縮合反応が進まず、再生ポリエステル樹脂を得ることができない。
重縮合反応温度は、中でも270℃以上とすることがより好ましい。ただし、重縮合反応温度が高過ぎると熱分解によりポリマーが着色し、色調が悪化したり、熱分解により末端基量(COOH)が高くなるため、本発明においては、重縮合反応温度の上限は、285℃以下とすることが好ましい。ここで得られる再生ポリエステル樹脂(プレポリマー)の極限粘度は0.44~0.80であることが好ましい。
Next, in step (4), the reaction product obtained in step (3) is subjected to a polycondensation reaction in a polycondensation reaction tank at a temperature of 250° C. or higher and under reduced pressure of 1.0 hPa or lower.
If the polycondensation reaction temperature is less than 250°C or the pressure during the polycondensation reaction exceeds 1.0 hPa, the polycondensation reaction time will be long, resulting in poor productivity or the polycondensation reaction will not proceed, making it impossible to obtain recycled polyester resin.
The polycondensation reaction temperature is more preferably 270°C or higher. However, if the polycondensation reaction temperature is too high, the polymer will be colored due to thermal decomposition, the color tone will deteriorate, and the amount of terminal groups (COOH) will increase due to thermal decomposition. Therefore, in the present invention, the upper limit of the polycondensation reaction temperature is preferably 285°C or lower. The intrinsic viscosity of the recycled polyester resin (prepolymer) obtained here is preferably 0.44 to 0.80.

さらに再生ポリエステル樹脂の極限粘度を上げるためには、重縮合反応により得られたプレポリマーに固相重合を行うことが好ましい。このとき、プレポリマーをダイス状、円柱状などの任意の形状のチップとし、該ポリエステルチップを結晶化装置に連続的に供給し150~190℃の温度で結晶化をさせた後、乾燥機に供給し190℃以下の温度で4~16時間の範囲で乾燥後、予備加熱機に送り2~5時間の範囲で下記固相重合温度まで加熱した後、固相重合機へ連続的に供給し固相重合反応を行うことにより、目標の極限粘度のポリエステル樹脂を得ることができる。固相重合は、窒素ガスなどの不活性ガス下で行うのが好ましい。固相重合は通常170~230℃の範囲内の温度で行うのが好ましく、180~220℃の範囲内の温度行うのがより好ましい。また、重合時間は20時間~80時間の範囲で、固相重合機内にて反応させることにより行う。 To further increase the intrinsic viscosity of recycled polyester resin, it is preferable to perform solid-state polymerization on the prepolymer obtained by the polycondensation reaction. The prepolymer is then cut into chips of any shape, such as dice or cylinders. The polyester chips are continuously fed into a crystallizer and crystallized at 150-190°C. They are then fed into a dryer and dried at 190°C or below for 4-16 hours. They are then fed into a preheater and heated to the solid-state polymerization temperature described below for 2-5 hours. They are then continuously fed into a solid-state polymerization machine for solid-state polymerization, thereby obtaining a polyester resin with the desired intrinsic viscosity. Solid-state polymerization is preferably carried out under an inert gas, such as nitrogen gas. Solid-state polymerization is typically carried out at temperatures between 170-230°C, preferably between 180-220°C. The polymerization time is typically between 20 and 80 hours, with the reaction occurring in the solid-state polymerization machine.

本発明樹脂は、ブロー成形、射出成形、延伸法などを採用して、色調、透明性に優れた成形品(ブロー成形品、射出成形品、シート、フィルム等)を得ることができ、また、溶融紡糸により繊維を得ることができる。 The resin of the present invention can be used to obtain molded articles (blow molded articles, injection molded articles, sheets, films, etc.) with excellent color tone and transparency using methods such as blow molding, injection molding, and stretching, and can also be used to obtain fibers by melt spinning.

本発明樹脂を含有する成形品は、例えば本発明樹脂を含む原料を用いてプレス成形、押出成形、圧空成形、ブロー成形等の各種の成形方法を適用することにより製造することができる。これにより、容器をはじめ、各種の部品を提供することができる。本発明樹脂は、バージンのポリエステル樹脂に近い特性を有し、熱安定性に優れているという理由から、特にブロー成形品の製造に適している。従って、本発明樹脂を含む原料の溶融物からパリソンを得る工程及び前記パリソン内部に気体を吹き込む工程を含む成形体の製造方法を好適に採用することができる。これによって、容器等の成形体を製造することができる。 Molded articles containing the resin of the present invention can be produced by applying various molding methods, such as press molding, extrusion molding, pressure molding, and blow molding, using raw materials containing the resin of the present invention. This allows for the production of a variety of parts, including containers. The resin of the present invention is particularly suited to the production of blow-molded articles because it has properties similar to those of virgin polyester resin and excellent thermal stability. Therefore, a molded article manufacturing method can be suitably employed, which includes the steps of obtaining a parison from a melt of raw materials containing the resin of the present invention and blowing gas into the parison. This allows for the production of molded articles such as containers.

本発明樹脂は前記したように、ジエチレングリコールの含有量、カルボキシル末端基濃度が特定量以下であることにより、熱安定性に優れている。このため、上記のような成形品を得る際には、厚さ斑などが生じにくく、均整度の高い成形品を操業性よく得ることができる。さらに、本発明樹脂は前記したように、平均昇圧速度が0.6MPa/h以下であり、異物の混入量が少ないものである。樹脂中に存在する異物としては、無機物や非ポリエステル樹脂由来の異物が想定されるが、これらの異物が少ないことによって、表面外観が良好で耐衝撃性や強度に優れた成形品を得ることができる。 As mentioned above, the resin of the present invention has excellent thermal stability due to the diethylene glycol content and carboxyl end group concentration being below specific amounts. Therefore, when producing molded articles such as those described above, thickness variations are unlikely to occur, and highly uniform molded articles can be obtained with good operational efficiency. Furthermore, as mentioned above, the resin of the present invention has an average pressure increase rate of 0.6 MPa/h or less and contains little foreign matter. Foreign matter present in the resin is expected to be inorganic matter or foreign matter derived from non-polyester resins, but the low amount of these foreign matters allows for the production of molded articles with good surface appearance and excellent impact resistance and strength.

成形品の場合は、ヒンダードフェノール系酸化防止剤を0.1~1.0質量%含有することで極限粘度の低下や成形後の色調悪化を防ぐことができる。
また、後述するように、成形品の場合は、重合触媒としてゲルマニウム系化合物及び、コバルト化合物を含有することが、さらには染料を含有することが好ましい。
In the case of molded products, the inclusion of 0.1 to 1.0 mass % of a hindered phenol-based antioxidant can prevent a decrease in intrinsic viscosity and deterioration of color tone after molding.
As will be described later, in the case of a molded article, it is preferable that the composition contains a germanium compound and a cobalt compound as a polymerization catalyst, and further contains a dye.

ゲルマニウム系化合物は、ポリエステルの酸成分1モルに対し5.0×10-5モル~3.0×10-4モル含有することが好ましい。5.0×10-5モルよりも少ないと、目標の重合度のポリエステル樹脂を得ることが困難となる。一方、3.0×10-4モルを超えると、コバルト化合物とゲルマニウム化合物の反応による副生成物により、ポリエステルの経時安定性が悪くなり、長期保存後のポリエステル樹脂組成物の極限粘度の低下や色調の悪化が起こるため、好ましくない。 The germanium compound is preferably contained in an amount of 5.0× 10 mol to 3.0× 10 mol per mole of the acid component of the polyester. If the amount is less than 5.0× 10 mol, it becomes difficult to obtain a polyester resin with the target degree of polymerization. On the other hand, if the amount exceeds 3.0× 10 mol, by-products produced by the reaction between the cobalt compound and the germanium compound deteriorate the stability of the polyester over time, causing a decrease in the intrinsic viscosity and deterioration in color tone of the polyester resin composition after long-term storage, which is undesirable.

ゲルマニウム系化合物としては、二酸化ゲルマニウム、四塩化ゲルマニウム、ゲルマニウムテトラエトキシド等が挙げられ、重縮合触媒活性、得られるポリエステル樹脂の物性及びコストの点から、二酸化ゲルマニウムが好ましい。 Germanium compounds include germanium dioxide, germanium tetrachloride, and germanium tetraethoxide, with germanium dioxide being preferred in terms of its polycondensation catalyst activity, the physical properties of the resulting polyester resin, and cost.

コバルト化合物の含有量は、ポリエステルの酸成分1モルに対し1.0×10-5モル~1.0×10-4モルであることが好ましく、中でも2.0×10-5モル~8.0×10-5モルであることが好ましい。
1.0×10-5モルよりも少ないとポリエステルの色調が悪くなる。一方、1.0×10-4モルを超えるとポリエステル樹脂の経時安定性も悪くなる。コバルト化合物としては、酢酸コバルト、蟻酸コバルト、塩化コバルト、酸化コバルト等が挙げられ、重縮合触媒活性、得られるポリエステル樹脂の物性及びコストの点から、酢酸コバルトが好ましい。
The content of the cobalt compound is preferably 1.0×10 −5 mol to 1.0×10 −4 mol, and more preferably 2.0×10 −5 mol to 8.0×10 −5 mol, per mol of the acid component of the polyester.
If the amount is less than 1.0× 10 mol, the color tone of the polyester deteriorates. On the other hand, if the amount exceeds 1.0×10 mol , the stability of the polyester resin over time deteriorates. Examples of cobalt compounds include cobalt acetate, cobalt formate, cobalt chloride, and cobalt oxide, and cobalt acetate is preferred from the standpoints of polycondensation catalyst activity, the physical properties of the resulting polyester resin, and cost.

染料は、前述したものを用いることが好ましく、含有量は30ppm以下であることが好ましい。30ppmを越えるとポリエステルの透明性が低下したり、くすんだ発色となることがある。 It is preferable to use the dyes mentioned above, and the content is preferably 30 ppm or less. If it exceeds 30 ppm, the transparency of the polyester may decrease and the color may become dull.

本発明樹脂を含有する繊維の場合は、例えば本発明樹脂を含む原料を溶融し、紡糸する工程を含む製造方法によって繊維を製造することができる。これにより、例えば単糸繊度が0.8デシテックス以下(好ましくは0.6~0.3デシックス)の極細繊維も製造することができる。紡糸方法等は、公知の条件に従って実施することができる。 Fibers containing the resin of the present invention can be produced, for example, by a manufacturing method including a step of melting and spinning a raw material containing the resin of the present invention. This makes it possible to produce ultrafine fibers with a single filament fineness of 0.8 decitex or less (preferably 0.6 to 0.3 decitex). The spinning method can be carried out according to known conditions.

本発明樹脂は、前記したように異物の含有量が比較的少なく、バージンポリエステル樹脂と同等の特性を有しているため、溶融紡糸、延伸・熱処理、巻取工程のいずれにおいても糸切れのトラブルが生じにくく、生産性良くポリエステル繊維を得ることができる。 As mentioned above, the resin of the present invention contains relatively little foreign matter and has properties equivalent to virgin polyester resin. This means that yarn breakage is less likely to occur during the melt spinning, drawing/heat treatment, and winding processes, and polyester fibers can be produced with high productivity.

本発明樹脂を含有する本発明の繊維としては、例えばモノフィラメント、マルチフィラメント等のいずれであっても良く、また長繊維、短繊維等のいずれであっても良い。また、本発明の繊維は主体繊維として使用されるもの、バインダー繊維として使用されるもののいずれであってもよい。さらには、本発明樹脂のみからなる繊維、本発明樹脂とともに他の樹脂を用いた複合繊維であってもよい。 The fibers of the present invention containing the resin of the present invention may be, for example, monofilaments, multifilaments, etc., and may be either long fibers or short fibers. Furthermore, the fibers of the present invention may be used as either main fibers or binder fibers. Furthermore, they may be fibers made solely from the resin of the present invention, or composite fibers made from the resin of the present invention together with other resins.

例えば本発明繊維を主体繊維とする場合、複合繊維のものとしては、本発明樹脂と他の樹脂をサイドバイサイドで2成分を貼り合わせた形態のものであってもよい。なお、このような複合繊維とする際の他の樹脂は、必要とされる繊維の特性や用途に応じて、適宜選択すればよい。なお、サイドバイサイド型の複合繊維の場合、本発明樹脂(ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体を共重合したもの)が熱処理の際に高収縮することで、立体的なスパイラル捲縮が発現する。この発現したスパイラル捲縮によって、本発明の繊維は伸縮性に富んだ繊維となる。
また、例えば本発明繊維をバインダー繊維とする場合、本発明樹脂のみを用いた全融バインダー繊維のほか、本発明樹脂を鞘部にのみ用いた芯鞘型のバインダー繊維であってもよい。
For example, when the fiber of the present invention is used as the main fiber, the composite fiber may be a two-component fiber formed by bonding the resin of the present invention and another resin side by side. The other resin used in such a composite fiber may be appropriately selected depending on the required fiber properties and application. In the case of a side-by-side composite fiber, the resin of the present invention (copolymerized with an ethylene oxide adduct of bisphenol A) shrinks significantly during heat treatment, resulting in the development of a three-dimensional spiral crimp. This developed spiral crimp makes the fiber of the present invention highly stretchable.
Furthermore, when the fiber of the present invention is used as a binder fiber, it may be a fully fused binder fiber using only the resin of the present invention, or a core-sheath type binder fiber using the resin of the present invention only in the sheath portion.

本発明樹脂を含有する成形品、本発明樹脂を含有する繊維は、いずれも本発明樹脂の含有量は、成形品や繊維を構成する樹脂の50質量%以上であることが好ましく、中でも60質量%以上、さらには80質量%以上であることが好ましく、最も好ましくは100質量%である。成形品や繊維を構成する樹脂中の本発明樹脂の割合が50質量%未満であると、リサイクル原料の使用率が低いものとなり、環境配慮型の製品とすることが困難となる。 In both molded articles containing the resin of the present invention and fibers containing the resin of the present invention, the content of the resin of the present invention is preferably 50% by mass or more of the resin constituting the molded article or fiber, more preferably 60% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, and most preferably 100% by mass. If the proportion of the resin of the present invention in the resin constituting the molded article or fiber is less than 50% by mass, the rate of recycled raw materials used will be low, making it difficult to produce an environmentally friendly product.

本発明の繊維が短繊維の場合は、例えば単糸繊度0.1~25.0デシテックス、強度0.1~6.0cN/デシテックス、伸度20~500%の特性値を有するものを得ることができる。本発明樹脂は前記したように、ジエチレングリコールの含有量、カルボキシル末端基濃度が特定量以下であることにより、熱安定性に優れている。このため、上記のような短繊維を得る際には、紡糸、延伸工程での単糸融着が抑制され、単糸繊度のバラツキが生じにくく、均整度の高い繊維を操業性よく得ることができる。また、紡糸、延伸工程での単糸融着が抑制されるため、湿式不織布用途に用いられる場合には、水中での単糸分散性が良好となる。 When the fibers of the present invention are short fibers, they can have characteristic values such as a single filament fineness of 0.1 to 25.0 decitex, a strength of 0.1 to 6.0 cN/dtex, and an elongation of 20 to 500%. As mentioned above, the resin of the present invention has excellent thermal stability because the diethylene glycol content and carboxyl end group concentration are below specific amounts. Therefore, when producing short fibers such as those described above, single filament fusion during the spinning and drawing processes is suppressed, which reduces variation in single filament fineness and allows for the production of highly uniform fibers with good operational efficiency. Furthermore, because single filament fusion during the spinning and drawing processes is suppressed, single filament dispersibility in water is improved when used in wetlaid nonwoven fabric applications.

さらに、本発明樹脂は前記したように、平均昇圧速度が0.6MPa/h以下であり、異物の混入量が少ないものである。樹脂中に存在する異物としては、無機物や非ポリエステル樹脂由来の異物が想定されるが、これらの異物が少ないことによって、本発明の繊維を用いて得られる不織布等の製品の品位や強度が向上する。 Furthermore, as mentioned above, the resin of the present invention has an average pressure increase rate of 0.6 MPa/h or less and contains a low amount of foreign matter. Foreign matter present in the resin is expected to be inorganic matter or foreign matter derived from non-polyester resins, but the low amount of such foreign matter improves the quality and strength of products such as nonwoven fabrics obtained using the fiber of the present invention.

また、本発明樹脂が熱安定性に優れ、異物の量が少ないことにより、延伸工程にてフロー延伸を行うことが可能であり、単糸繊度0.1~0.03デシテックスの極細繊維も得ることができる。フロー延伸は使用する樹脂のガラス転移温度と、昇温結晶化温度の間の温度で延伸を行うものであり、未延伸繊維の配向を抑制しながら、繊維径を細くすることが可能となる。なお、より安定したフロー延伸を行うためには使用するポリエステルのガラス転移温度より10℃以上高い媒体中で延伸することが望ましい。また、媒体としては水や水蒸気を用いることが好ましく、より好ましくは、80℃以上110℃未満の温水中や、110℃未満の湿熱中で延伸を行うことが好ましい。 Furthermore, because the resin of the present invention has excellent thermal stability and a low amount of foreign matter, it is possible to perform flow drawing during the drawing process, and ultrafine fibers with a single fiber fineness of 0.1 to 0.03 decitex can be obtained. Flow drawing involves drawing at a temperature between the glass transition temperature and the heat-raised crystallization temperature of the resin used, making it possible to reduce the fiber diameter while suppressing the orientation of undrawn fibers. For more stable flow drawing, it is desirable to draw in a medium that is at least 10°C higher than the glass transition temperature of the polyester used. Furthermore, it is preferable to use water or steam as the medium, and more preferably, drawing is performed in warm water between 80°C and 110°C, or in moist heat below 110°C.

また、本発明の効果を損なわない範囲で、繊維を溶融紡糸する際に滑剤となる粒子を添加してもよい。滑剤は、ポリエステルに対して不活性であることが好ましく、例えば、酸化チタン、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミニウムなどがあげられる、平滑性と粒子の粒度分布の観点から、中でも酸化チタンを用いることが好ましい。滑剤を添加することで紡糸、延伸工程での単糸融着をより抑制することができるため、湿式不織布用途に用いられる場合には、水中での単糸分散性が良好となる。添加方法については、繊維の製糸段階のいずれかの過程で添加すればよく、添加方法としては、マスターバッチ方式、リキッドカラー方式等が挙げられるが、溶融紡糸時の安定性、取扱性等より、マスターバッチ方式が好ましい。なお、マスターバッチ方式を採用する場合、原料ペレットの段階で計量混合して溶融紡糸する方法、別々に溶融させたポリマーを計量混合して紡糸する方法等が挙げられるが、いずれの方法で行ってもよい。 Furthermore, lubricant particles may be added during melt spinning of the fibers, provided that the effects of the present invention are not impaired. The lubricant is preferably inactive to polyester, and examples include titanium oxide, silica, calcium carbonate, barium sulfate, and aluminum oxide. Titanium oxide is particularly preferred from the standpoints of smoothness and particle size distribution. Adding a lubricant can further suppress fusion of single filaments during the spinning and drawing processes, improving single filament dispersion in water when used for wetlaid nonwoven fabrics. The lubricant may be added at any stage of the fiber spinning process. Examples of addition methods include the masterbatch method and liquid color method, with the masterbatch method being preferred due to stability and ease of handling during melt spinning. When using the masterbatch method, either method may be used, such as measuring and mixing the raw material pellets and then melt-spinning them, or measuring and mixing separately melted polymers and then spinning them.

本発明の繊維(短繊維)は、不織布用途に好適に用いることができるが、本発明の繊維を使用して得られる不織布は、本発明の繊維のみからなるものであっても、本発明の繊維以外の繊維を含むものでもよい。例えば、本発明の繊維を主体繊維とし、本発明樹脂よりも融点の低いポリエステル樹脂からなる繊維をバインダー繊維として用いた不織布が挙げられる。 The fibers (short fibers) of the present invention can be suitably used in nonwoven fabric applications, and nonwoven fabrics obtained using the fibers of the present invention may consist solely of the fibers of the present invention, or may contain fibers other than the fibers of the present invention. For example, a nonwoven fabric may be made using the fibers of the present invention as the main fiber and fibers made of a polyester resin with a lower melting point than the resin of the present invention as the binder fiber.

本発明の繊維を使用して得られる不織布は乾式であっても、湿式であっても良く、不織布の目付は特に限定するものではない。本発明の繊維を主体繊維とする場合、不織布の形態としては、サーマルボンド不織布、ニードルパンチ不織布、エアレイド不織布、スパンレース不織布、湿式不織布(抄紙)などが挙げられる。なかでも、本発明の繊維は高品位な極細繊維が得られるため、本発明の繊維として極細繊維を用いた不織布は、高品位かつ均一性、多孔性に優れるものとなり、水処理用フィルターなどの各種工業用フィルター、セパレータ用途に好適に用いることができる。 Nonwoven fabrics obtained using the fibers of the present invention may be dry-laid or wet-laid, and there are no particular limitations on the basis weight of the nonwoven fabric. When the fibers of the present invention are used as the main fiber, examples of the nonwoven fabric include thermal-bonded nonwoven fabrics, needle-punched nonwoven fabrics, air-laid nonwoven fabrics, spunlaced nonwoven fabrics, and wet-laid nonwoven fabrics (papermaking). In particular, the fibers of the present invention can be used to obtain high-quality ultrafine fibers. Therefore, nonwoven fabrics using ultrafine fibers as the fibers of the present invention are of high quality, uniform, and highly porous, and are suitable for use in various industrial filters such as water treatment filters, and separators.

乾式不織布の製造法について一例を挙げる。本発明の繊維を主体繊維とし、本発明の繊維以外のバインダー繊維と混合して乾式不織布を得る例であり、混合する際の本発明の繊維とバインダー繊維の割合は不織布の要求特性に応じて敵宣選択すれば良いが、本発明繊維の割合は、10~90質量%程度が好ましい。これらの両繊維(構成繊維となる繊維)をカード機に投入し、解繊して乾式ウエブを作製する。得られたウエブを熱風処理がなされる連続熱処理機にて、バインダー繊維を構成する樹脂が融解または軟化する温度で熱接着処理を施し、構成繊維同士が熱接着により一体化した乾式不織布を得る。 Here is an example of a method for producing a drylaid nonwoven fabric. In this example, the fiber of the present invention is used as the main fiber and is mixed with a binder fiber other than the fiber of the present invention to obtain a drylaid nonwoven fabric. The ratio of the fiber of the present invention to the binder fiber when mixed can be selected according to the required properties of the nonwoven fabric, but the ratio of the fiber of the present invention is preferably approximately 10 to 90% by mass. These two fibers (fibers that will become the constituent fibers) are fed into a carding machine and defibrated to produce a drylaid web. The resulting web is then subjected to a thermal bonding treatment in a continuous heat treatment machine that performs hot air treatment at a temperature at which the resin that makes up the binder fiber melts or softens, resulting in a drylaid nonwoven fabric in which the constituent fibers are integrated by thermal bonding.

湿式不織布の製造法について一例を挙げる。乾式不織布と同様、本発明の繊維を主体繊維とし、本発明繊維以外のバインダー繊維と混合して湿式不織布を得る例であり、混合する際の本発明の繊維とバインダー繊維の割合は不織布の要求特性に応じて適宜選択すれば良いが、本発明の繊維の割合は、10~90質量%程度が好ましい。これらの両繊維(構成繊維となる繊維)をパルプ離解機を用いて攪拌、解繊工程を行った後、抄紙機にて湿式ウエブを作製する。得られたウエブを熱風処理がなされる連続熱処理機にて、バインダー繊維を構成する樹脂が融解または軟化する温度で熱接着処理を施し、構成繊維同士が熱接着により一体化した湿式不織布を得る。 Here is an example of a method for producing a wetlaid nonwoven fabric. As with drylaid nonwoven fabrics, the fibers of the present invention are used as the main fiber and are mixed with binder fibers other than the fibers of the present invention to obtain a wetlaid nonwoven fabric. The ratio of the fibers of the present invention to the binder fibers when mixed can be selected appropriately depending on the required properties of the nonwoven fabric, but the ratio of the fibers of the present invention is preferably approximately 10 to 90% by mass. These two fibers (fibers that will become the constituent fibers) are mixed and defibrated using a pulp disintegrator, and then a wetlaid web is produced in a papermaking machine. The resulting web is then subjected to a thermal bonding treatment in a continuous heat treatment machine that uses hot air at a temperature at which the resin that makes up the binder fibers melts or softens, resulting in a wetlaid nonwoven fabric in which the constituent fibers are integrated together by thermal bonding.

また、繊維の製造においては、一般的に長繊維(マルチフィラメント)を製造する方が困難度が高いが、本発明の繊維では、例えば単糸繊度0.3~30デシテックス、単糸数2~300、総繊度5~350、強度1~5cN/デシテックス、伸度10~400%の特性値を有するマルチフィラメントとすることができる。 In addition, while it is generally more difficult to produce long fibers (multifilaments) in fiber production, the fibers of the present invention can be made into multifilaments with characteristic values such as a single yarn fineness of 0.3 to 30 decitex, a single yarn count of 2 to 300, a total fineness of 5 to 350, a strength of 1 to 5 cN/decitex, and an elongation of 10 to 400%.

本発明樹脂は前記したように、ジエチレングリコールの含有量、カルボキシル末端基濃度が特定量以下であることにより、熱安定性に優れている。このため、上記のような長繊維を得る際には、太さ斑などが生じにくく、均整度の高い繊維を操業性よく得ることができる。さらに、本発明樹脂は前記したように、平均昇圧速度が0.6MPa/h以下であり、異物の混入量が少ないものである。樹脂中に存在する異物としては、無機物や非ポリエステル樹脂由来の異物が想定されるが、これらの異物が少ないことによって、単糸繊度が1.0デシテックス以下、中でも0.6デシテックス以下の極細繊維を操業性よく得ることが可能となる。 As mentioned above, the resin of the present invention has excellent thermal stability due to the diethylene glycol content and carboxyl end group concentration being below specific amounts. Therefore, when producing the long fibers described above, thickness variations are unlikely to occur, and highly uniform fibers can be obtained with good operational efficiency. Furthermore, as mentioned above, the resin of the present invention has an average pressure increase rate of 0.6 MPa/h or less and contains little foreign matter. Foreign matter present in the resin is expected to include inorganic substances and non-polyester resin-derived foreign matter, but the low amount of these foreign matters makes it possible to produce ultrafine fibers with a single fiber fineness of 1.0 decitex or less, especially 0.6 decitex or less, with good operational efficiency.

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)解重合体の溶融粘度
製造工程(1)で得られた解重合体を、ブルックフィールド社製VISCO METER DV2T型溶融粘度計を用い、解重合時の熱処理温度と同じ温度で測定した。
(b)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。
(c)ポリエステル樹脂の組成
得られた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。
(d)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) Melt Viscosity of Depolymerization The melt viscosity of the depolymerization product obtained in the production step (1) was measured using a Brookfield VISCO METER DV2T melt viscometer at the same temperature as the heat treatment temperature during depolymerization.
(b) 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.
(c) Composition of Polyester Resin The obtained 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 JNM-ECZ400R/S1 NMR apparatus manufactured by JEOL Ltd., and the type and content of copolymerization components were determined from the integrated intensity of the proton peak of each component in the obtained chart.
(d) 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.

(e)昇圧試験機により測定した平均昇圧速度
得られた再生ポリエステル樹脂を、エクストルーダーにて300℃で溶融し、エクストルーダーの先端にフィルターとして、ステンレス鋼製綾畳織フィルター(呼び寸法メッシュ:1400メッシュ、織り方:綾畳織、縦メッシュ:165メッシュ、横メッシュ:1400メッシュ、縦線径:0.07mm、横線径:0.04mm、濾過粒度:12μm、粘性抵抗係数(m-1):2.60×10、慣性抵抗係数:5.14×10、上條精機社製)をセットし、さらにその背面(下流側)に補強材(ステンレス製平織金網(呼び寸法メッシュ:40メッシュ、織り方:平織、線径:0.21mm(株)上條精機製)を積層した後、ポリマー吐出量を29.0g/分として、フィルター圧力を昇圧試験機;アサヒゲージ社製「MES-Y44D型」検出器を用いて測定する。前記の昇圧試験機を用いた昇圧試験を12時間連続して行い、昇圧試験を始める際の初期圧力値(MPa)(ポリエステル樹脂がフィルターを通り始めてから5~10分の間の圧力の最小値を初期圧力とする。)と、12時間経過時点の最終圧力値(MPa)の値から、下記計算式により平均昇圧速度を算出した。
平均昇圧速度(MPa/h)=(最終圧力値-初期圧力値)/12
(e) Average pressure rise rate measured by pressure rise tester The obtained recycled polyester resin was melted at 300°C in an extruder, and a stainless steel twill weave filter (nominal mesh size: 1400 mesh, weave: twill weave, vertical mesh: 165 mesh, horizontal mesh: 1400 mesh, vertical wire diameter: 0.07 mm, horizontal wire diameter: 0.04 mm, filtration particle size: 12 μm, viscous resistance coefficient (m −1 ): 2.60 × 10 7) was attached to the tip of the extruder as a filter. , inertia coefficient: 5.14 × 10, manufactured by Kamijo Seiki Co., Ltd.) was set, and a reinforcing material (stainless steel plain weave wire mesh (nominal mesh size: 40 mesh, weave: plain weave, wire diameter: 0.21 mm, manufactured by Kamijo Seiki Co., Ltd.) was further laminated on the back surface (downstream side) of the same, and the filter pressure was measured using a pressure rise tester; a detector "MES-Y44D type" manufactured by Asahi Gauge Co., Ltd., with the polymer discharge rate set to 29.0 g/min. The pressure rise test using the pressure rise tester was carried out continuously for 12 hours, and the average pressure rise rate was calculated using the following formula from the initial pressure value (MPa) at the start of the pressure rise test (the minimum pressure value between 5 and 10 minutes after the polyester resin started to pass through the filter is defined as the initial pressure) and the final pressure value (MPa) after 12 hours had elapsed.
Average pressure increase rate (MPa/h) = (final pressure value - initial pressure value) / 12

(f)融点
パーキンエルマー社製示差走査熱量計DSC-7を用い、窒素気流中、温度範囲25~280℃、昇温速度20℃/分で測定した。
(g)ガラス転移温度
パーキンエルマー社製示差走査熱量計DSC-7を用い、窒素気流中、温度範囲25~280℃、昇温速度20℃/分で測定した。
(f) Melting Point: Measured using a PerkinElmer DSC-7 differential scanning calorimeter in a nitrogen stream at a temperature range of 25 to 280° C. and a heating rate of 20° C./min.
(g) Glass Transition Temperature: Measured using a PerkinElmer DSC-7 differential scanning calorimeter in a nitrogen stream at a temperature range of 25 to 280° C. and a heating rate of 20° C./min.

(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)ヘーズ
得られた容器から切り出してサンプル片(20個)を作成し、濁度を日本電色工業社製の濁度計 MODEL 1001DPで測定し(空気:ヘーズ0%)、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、6%以下であれば透明性に優れていると判定した。
(j)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。
(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:
◯: The number of passing samples was 95 or more ×: The number of passing samples was 94 or less (i) Haze Sample pieces (20 pieces) were cut out from the obtained container, and the turbidity was measured using a turbidity meter Model 1001DP manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. (air: haze 0%), and the average value of n=20 was taken as the average value. The smaller this value, the better the transparency, and a value of 6% or less was determined to be excellent transparency.
(j) Impact Resistance (h) Molded articles (100 samples) that passed the moldability evaluation were filled with 340 ml of tap water and dropped once on a P tile from a height of 200 cm, with the bottom and side facing downwards. The impact resistance was evaluated based on the number of molded articles that did not break. If 90 or more molded articles were dropped, the impact resistance was evaluated as good.

(k)短繊維製造の操業性(切糸)
溶融紡糸工程における切れ糸回数で操業性を評価した。紡糸量1トンあたりの切れ糸回数が3回未満を合格(○)とし、3回以上を不合格(×)とした。
(l)不織布強力
得られた不織布をMD方向150mm、CD方向50mmにサンプルを切り出し、オートグラフ(島津製作所製AG-50KNI)を用い、引張速度100mm/min、チャック間距離100mmの条件で不織布のMD強力を測定した。なおサンプル数はn=5とした。
得られた不織布の引張強度により下記の2段階で評価した。
○:引張強度1500cN以上
×:引張強度1500cN未満
(m)収縮性(短繊維)
得られた短繊維(実施例30~32)を用いて、JIS L1015 8.15b 乾熱寸法変化率に基づいて、以下のようにして測定した。空間距離25mmとして、繊維の両端を接着剤(両面テープ)で滑艶紙に1本ずつ貼り付けて固定した試料を作成し(両面テープの上から紙を貼り付けてさらに固定)、この試料を単繊維弾性試験機につかみ間隔25mmで取り付け、滑艶紙を切断した後、所定の初荷重(初荷重=45mg×繊度(dtex)の値)をかけた時の初期試料長(N)を測定する。初期試料長測定後の繊維を熱処理用台に取り付け、170℃に設定した熱風乾燥機中に吊り下げて15分間放置後、取り出し、室温まで冷却後、再び単繊維弾性試験機に取り付け、初荷重をかけたときのつかみ間の距離(熱処理後試料長(N))を読み、下式にて熱収縮率を算出した。
熱収縮率(%)=〔1-(N/N)〕×100
収縮率が30%以上であるものを「〇」、収縮率が30%未満であるものを「×」とした。
(k) Runnability of staple fiber production (cut yarn)
The operability was evaluated based on the number of times that yarn breakage occurred during the melt spinning process. A yarn breakage rate of less than three times per ton of spinning was evaluated as pass (◯), and a yarn breakage rate of three or more times was evaluated as fail (×).
(l) Nonwoven Fabric Strength Samples of 150 mm in MD and 50 mm in CD were cut out of the obtained nonwoven fabric, and the MD strength of the nonwoven fabric was measured using an autograph (AG-50KNI manufactured by Shimadzu Corporation) at a pulling speed of 100 mm/min and a chuck distance of 100 mm. The number of samples was n=5.
The tensile strength of the obtained nonwoven fabric was evaluated according to the following two levels.
○: Tensile strength 1500 cN or more ×: Tensile strength less than 1500 cN (m) Shrinkage (short fiber)
The resulting short fibers (Examples 30 to 32) were used to measure the dry heat dimensional change rate according to JIS L1015 8.15b as follows. A sample was prepared by attaching each end of a fiber to a piece of glossy paper with adhesive (double-sided tape) with a spatial distance of 25 mm (a paper was attached over the double-sided tape to further secure the fiber). This sample was then attached to a single fiber elasticity tester with a grip distance of 25 mm. The glossy paper was then cut, and the initial sample length (N 0 ) was measured when a predetermined initial load (initial load = 45 mg × fineness (dtex)) was applied. After measuring the initial sample length, the fiber was attached to a heat treatment stand, hung in a hot air dryer set to 170°C, and left for 15 minutes. It was then removed, cooled to room temperature, and attached to the single fiber elasticity tester again. The distance between the grips when the initial load was applied (sample length after heat treatment (N 1 )) was measured, and the thermal shrinkage was calculated using the following formula:
Heat shrinkage rate (%)=[1-(N 1 /N 0 )]×100
A shrinkage rate of 30% or more was marked "good", and a shrinkage rate of less than 30% was marked "poor".

(n)長繊維製造の操業性(切糸)
溶融紡糸を行い、未延伸糸を採取した後、かつ延伸工程時の切断率(切断本数/錘数)が5%以下である場合を「○」とし、それ以外の場合を「×」とした。
(о)収縮性(長繊維)
得られたポリエステル繊維を22.5m枷取りし、100℃の沸騰水に30分間浸した前後の糸長の比率を収縮率とし、以下の計算式により算出した。なお、糸長を測定する際には、繊度den×1.3倍の荷重をかけて行った。
収縮率(%)=〔(沸騰水での処理前の糸長-処理後の糸長)/処理前の糸長〕×100
収縮率が15%以上であるものを「〇」、収縮率が15%未満であるものを「×」とした。
(n) Runnability of filament manufacturing (cut yarn)
After melt spinning and collecting undrawn yarns, if the breakage rate (number of breaks/number of spindles) during the drawing process was 5% or less, the result was marked "◯", and if not, the result was marked "X".
(o) Shrinkage (long fibers)
The obtained polyester fiber was taken up in a length of 22.5 m, and the ratio of the fiber length before and after immersion in boiling water at 100°C for 30 minutes was taken as the shrinkage rate, which was calculated using the following formula. Note that when measuring the fiber length, a load of 1.3 times the fineness (den) was applied.
Shrinkage rate (%) = [(yarn length before treatment with boiling water - yarn length after treatment) / yarn length before treatment] x 100
A shrinkage rate of 15% or more was marked "good", and a shrinkage rate of less than 15% was marked "poor".

実施例1
〔再生ポリエステル樹脂〕
リサイクルポリエステル原料(使用済み製品からなる再生PETフレーク)29.6質量部をエステル化反応器に仕込み、続いてエステル化反応器の撹拌機を回した状態でエチレングリコール(EG)を4.0質量部投入した。エステル化反応器(以後「ES缶」と表記する。)の内温降下が止まったところより、44.4質量部のリサイクルポリエステル原料(使用済み製品からなる再生PETフレーク)を、ロータリーバルブを介し、約2時間かけて定量投入したのち、エチレングリコール6.0量部、イソフタル酸(IPA)16.0質量部を追加で投入した。
このとき、リサイクルポリエステル原料を、全グリコール成分/全酸成分のモル比(以下「G/A」と表記することがある。)が1.13となるように投入した。
その後、260℃の熱処理条件下で1時間解重合反応を行い、260℃での溶融粘度が60mPa・sの解重合体を得た。
そして、得られた解重合体を、エステル化反応器と重縮合反応器との間に目開き20μmのキャンドルフィルターをセットして重縮合反応器(以後PC缶と表記)へ圧送した後、酸化チタンを0.2質量%となるよう酸化チタンのEGスラリーを加え、重合触媒として三酸化アンチモンを2.0×10-4mol、コバルト化合物として酢酸コバルトを0.4×10-4mol、トリフェニルフォスフェートを0.96×10-4molとなるよう加え、PC缶を減圧にして60分後に最終圧力0.5hPa、温度280℃で3時間、溶融重合反応を行い、極限粘度が0.7のポリエステル樹脂を得た。
Example 1
[Recycled polyester resin]
29.6 parts by mass of recycled polyester raw material (recycled PET flakes made from used products) was charged into an esterification reactor, and then 4.0 parts by mass of ethylene glycol (EG) was added while the agitator of the esterification reactor was rotating. When the internal temperature of the esterification reactor (hereinafter referred to as "ES can") stopped decreasing, 44.4 parts by mass of recycled polyester raw material (recycled PET flakes made from used products) was added via a rotary valve over about 2 hours, and then 6.0 parts by mass of ethylene glycol and 16.0 parts by mass of isophthalic acid (IPA) were additionally added.
At this time, the recycled polyester raw material was added so that the molar ratio of total glycol components/total acid components (hereinafter sometimes referred to as "G/A") was 1.13.
Thereafter, a depolymerization reaction was carried out under heat treatment conditions at 260°C for 1 hour, to obtain a depolymerized polymer having a melt viscosity at 260°C of 60 mPa·s.
The obtained depolymerization product was then pressure-fed to a polycondensation reactor (hereinafter referred to as PC can) through a candle filter with 20 μm openings set between the esterification reactor and the polycondensation reactor. EG slurry of titanium oxide was then added so that the titanium oxide was 0.2 mass %, and 2.0 × 10 -4 mol of antimony trioxide as a polymerization catalyst, 0.4 × 10 -4 mol of cobalt acetate as a cobalt compound, and 0.96 × 10 -4 mol of triphenyl phosphate were added. The PC can was then reduced in pressure, and after 60 minutes, a melt polymerization reaction was carried out at a final pressure of 0.5 hPa and a temperature of 280°C for 3 hours, yielding a polyester resin with an intrinsic viscosity of 0.7.

〔短繊維の製造〕
固有粘度0.70のポリエチレンテレフタレートを芯部に、得られたポリエステル樹脂を鞘部に配するよう、孔数2174H、孔径0.35mmの紡糸口金を用い、吐出量1630g/分、芯鞘質量比率50/50とし、紡糸温度270℃、紡糸速度1100m/分の条件で溶融紡糸を行った。
得られた未延伸糸を収束し、115ktexのトウとし、延伸温度56℃、延伸倍率3.5倍の条件で延伸した。次いで、押し込み式クリンパーで機械捲縮を付与した後、繊維長51mmに切断し、繊度2.2dtexの芯鞘型複合繊維を得た。
[Production of Short Fibers]
Melt spinning was carried out using a spinneret with 2174 holes and a hole diameter of 0.35 mm, with a discharge rate of 1630 g/min, a core-sheath mass ratio of 50/50, a spinning temperature of 270°C, and a spinning speed of 1100 m/min, so that polyethylene terephthalate with an intrinsic viscosity of 0.70 was disposed as the core and the obtained polyester resin as the sheath.
The resulting undrawn yarn was converged to form a tow of 115 ktex, which was then drawn at a drawing temperature of 56°C and a draw ratio of 3.5 times. The tow was then mechanically crimped using a press-in crimper and cut to a fiber length of 51 mm to obtain a core-sheath type composite fiber having a fineness of 2.2 dtex.

〔乾式不織布の作製〕
ユニチカ社製レギュラーポリエステル繊維<121>1.7T51mmを70質量%、得られた芯鞘型複合繊維(バインダー繊維として使用)を30質量%の条件になるよう混綿し、熱処理後における不織布の目付が50g/mになるように、カード機(大和機工製SC-500DI3HC)に繊維を投入し、ウェブを作製する。その後、連続熱処理機(辻井染機工業製NFD-500E2)を用いて、風量57m/min、130℃×1minの条件にて熱処理し、乾式不織布を作製した。
[Preparation of dry nonwoven fabric]
70% by mass of Unitika's regular polyester fiber <121> 1.7T 51 mm and 30% by mass of the obtained core-sheath composite fiber (used as a binder fiber) were blended, and the fibers were fed into a carding machine (Yamato Kiko Co., Ltd., SC-500DI3HC) to produce a web so that the nonwoven fabric after heat treatment would have a basis weight of 50 g/m 2. A dry-laid nonwoven fabric was then produced by heat treatment using a continuous heat treatment machine (Tsujii Senki Kogyo Co., Ltd., NFD-500E2) at an air volume of 57 m 3 /min and 130°C for 1 min.

実施例2~13、比較例1~7
〔再生ポリエステル樹脂〕
解重合反応時に添加する、エチレングリコール、イソフタル酸、及びリサイクルポリエステル原料の添加量、G/A及び熱処理温度を表1に示すものに変更した以外は、実施例1と同様にして、解重合反応を行った。
また、濾液を回収する工程におけるフィルターの濾過粒度、重合反応工程における熱処理温度を表1に示すものに変更した以外は、実施例1と同様にしてポリエステル樹脂を製造した。
〔短繊維の製造〕
得られたポリエステル樹脂(実施例2~13、比較例2、4)を鞘部に用いた以外は、実施例1と同様にして熱接着性芯鞘型複合繊維を得た。
〔乾式不織布の作製〕
得られた熱接着性芯鞘型複合繊維を用いた以外は、実施例1と同様にして乾式不織布を作製した。
Examples 2 to 13, Comparative Examples 1 to 7
[Recycled polyester resin]
The depolymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the amounts of ethylene glycol, isophthalic acid, and recycled polyester raw material added during the depolymerization reaction, G/A, and heat treatment temperature were changed to those shown in Table 1.
Further, polyester resins were produced in the same manner as in Example 1, except that the filtration particle size of the filter in the step of recovering the filtrate and the heat treatment temperature in the polymerization reaction step were changed to those shown in Table 1.
[Production of Short Fibers]
Heat-adhesive sheath-core composite fibers were obtained in the same manner as in Example 1, except that the obtained polyester resins (Examples 2 to 13, Comparative Examples 2 and 4) were used for the sheath portion.
[Preparation of dry nonwoven fabric]
A drylaid nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 1, except that the obtained heat-adhesive sheath-core type composite fiber was used.

実施例1~13、比較例1~7で得られたポリエステル樹脂の特性値を表1に示す。また、実施例1~13、比較例2、4で短繊維の製造を行った際の操業性の評価、短繊維を用いて得た不織布強力の値について表2に示す。 Table 1 shows the property values of the polyester resins obtained in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 7. Table 2 also shows the evaluation of operability when producing staple fibers in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 2 and 4, and the strength values of the nonwoven fabrics obtained using the staple fibers.

実施例14
〔再生ポリエステル樹脂〕
解重合反応時に添加する、エチレングリコール、イソフタル酸及びリサイクルポリエステル原料の添加量、G/A及び熱処理温度を表1に示すものに変更した以外は、実施例1と同様にして、解重合反応を行った。
また、濾液を回収する工程におけるフィルターの濾過粒度、重合反応工程における熱処理温度を表1に示すものに変更し、酸化チタンに代えて、ヒンダードフェノール系酸化防止剤としてテトラキス〔メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン(BASF社製:イルガノックス1010)を0.18質量部添加した以外は、実施例1と同様にしてポリエステル樹脂を製造した。
続いて、得られたポリエステル樹脂を結晶化装置に連続的に供給し、150℃で結晶化させた後、乾燥機に供給し130℃で10時間乾燥後、予備加熱器機に送り180℃まで加熱した後、固相重合機へ供給した。そして、窒素ガス下にて固相重合反応を190℃で50時間行い、極限粘度が1.1のポリエステル樹脂を得た。
Example 14
[Recycled polyester resin]
The depolymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the amounts of ethylene glycol, isophthalic acid, and recycled polyester raw material added during the depolymerization reaction, G/A, and heat treatment temperature were changed to those shown in Table 1.
In addition, polyester resins were produced in the same manner as in Example 1, except that the filtration particle size of the filter used in the step of recovering the filtrate and the heat treatment temperature in the polymerization reaction step were changed to those shown in Table 1, and 0.18 parts by mass of tetrakis[methylene-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane (Irganox 1010, manufactured by BASF) was added as a hindered phenol-based antioxidant instead of titanium oxide.
The resulting polyester resin was then continuously fed to a crystallizer and crystallized at 150°C, then fed to a dryer and dried at 130°C for 10 hours, then fed to a preheater and heated to 180°C, and then fed to a solid-state polymerizer. A solid-state polymerization reaction was then carried out at 190°C for 50 hours under nitrogen gas, yielding a polyester resin with an intrinsic viscosity of 1.1.

〔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。
[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 a 350 ml hollow container (direct blow molded product) was obtained.

実施例15~26、比較例8~18
〔再生ポリエステル樹脂〕
解重合反応時に添加する、エチレンテレフタレートオリゴマー、エチレングリコール、イソフタル酸及びリサイクルポリエステル原料の添加量、G/A及び熱処理温度を表1に示すものに変更した以外は、実施例14と同様にして、解重合反応を行った。
また、濾液を回収する工程におけるフィルターの濾過粒度、重合反応工程における熱処理温度を表1に示すものに変更した以外は、実施例14と同様にしてポリエステル樹脂を製造した。
続いて、得られたポリエステル樹脂を実施例14と同様にして固相重合反応を行い、極限粘度が1.1(比較例9は1.2)のポリエステル樹脂を得た。
〔ブロー成形品〕
得られたポリエステル樹脂(実施例15~26、比較例8、9、11~14)を用い、実施例14と同様にしてブロー成形を行い、ブロー成形品を得た。
Examples 15 to 26, Comparative Examples 8 to 18
[Recycled polyester resin]
The depolymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 14, except that the amounts of ethylene terephthalate oligomer, ethylene glycol, isophthalic acid, and recycled polyester raw material added during the depolymerization reaction, as well as the G/A and heat treatment temperature, were changed to those shown in Table 1.
Further, polyester resins were produced in the same manner as in Example 14, except that the filtration particle size of the filter in the step of recovering the filtrate and the heat treatment temperature in the polymerization reaction step were changed to those shown in Table 1.
Subsequently, the obtained polyester resin was subjected to a solid-state polymerization reaction in the same manner as in Example 14 to obtain a polyester resin having an intrinsic viscosity of 1.1 (1.2 in Comparative Example 9).
[Blow molded products]
Using the obtained polyester resins (Examples 15 to 26, Comparative Examples 8, 9, 11 to 14), blow molding was carried out in the same manner as in Example 14 to obtain blow molded articles.

実施例14~26、比較例8~18で得られたポリエステル樹脂の特性値を表1に示す。また、実施例14~26、比較例8、9、11~14で得られたブロー成形品の成形性、ヘーズ、耐衝撃性の評価結果を表3に示す。 Table 1 shows the property values of the polyester resins obtained in Examples 14 to 26 and Comparative Examples 8 to 18. Table 3 also shows the evaluation results of the moldability, haze, and impact resistance of the blow-molded articles obtained in Examples 14 to 26 and Comparative Examples 8, 9, and 11 to 14.

表1~3から明らかなように、実施例1~26で得られた再生ポリエステル樹脂は、カルボキシル末端基量、ジエチレングリコールの含有量、平均昇圧速度が本発明で規定する範囲内のものであった。このため、短繊維を得る際の操業性に優れ、不織布強力に優れた乾式不織布を得ることができた。また、ブロー成形を行う際の成形性に優れており、ヘーズ、耐衝撃性に優れたブロー成形品を得ることができた。 As is clear from Tables 1 to 3, the recycled polyester resins obtained in Examples 1 to 26 had carboxyl terminal group amounts, diethylene glycol contents, and average pressure rise rates within the ranges specified in the present invention. This resulted in excellent operability when producing short fibers, and dry-laid nonwoven fabrics with excellent nonwoven fabric strength. Furthermore, they also had excellent moldability when blow-molding, allowing blow-molded products with excellent haze and impact resistance to be obtained.

一方、比較例1で得られたポリエステル樹脂は、イソフタル酸の含有量が上限を超えていたため、リサイクルポリエステル原料に由来する成分の含有量が低いものとなった。また、結晶性やガラス転移温度が低いものとなったため、溶融紡糸、延伸を行い、繊維化することが困難であった。比較例2で得られたポリエステルでは、解重合時の熱処理温度が上限を超えていたため、ジエチレングリコールの含有量とカルボキシル末端基量が上限を超え、短繊維を得る際の操業性が悪化した。比較例3では、濾過粒度が下限未満であったため、フィルターを通過させることが困難となり、次の工程に進むことができなかった。 On the other hand, the polyester resin obtained in Comparative Example 1 had a low content of components derived from recycled polyester raw materials because the isophthalic acid content exceeded the upper limit. Furthermore, the crystallinity and glass transition temperature were low, making it difficult to melt-spin and stretch the resin to produce fibers. For the polyester obtained in Comparative Example 2, the heat treatment temperature during depolymerization exceeded the upper limit, causing the diethylene glycol content and carboxyl end group amount to exceed the upper limits, resulting in poor operability when obtaining short fibers. In Comparative Example 3, the filtration particle size was below the lower limit, making it difficult to pass the resin through the filter and preventing it from proceeding to the next step.

比較例4は、濾過粒度の上限を超えていたため、得られた再生ポリエステル樹脂は、平均昇圧速度が高いものとなった。このため、短繊維を得る際の操業性が悪く、得られた不織布は品位に劣るものとなった。 In Comparative Example 4, the upper limit of the filtration particle size was exceeded, resulting in a high average pressure rise rate for the resulting recycled polyester resin. This resulted in poor operability when obtaining short fibers, and the resulting nonwoven fabric was of poor quality.

比較例5、比較例16では、解重合時のG/A、熱処理温度が低く、得られた解重合体の溶融粘度が高すぎたため、ろ過工程においてフィルターを通過させることが困難となり、次の工程に進むことができなかった。比較例6、比較例17では、解重合時のG/A、熱処理温度が高く、得られた解重合体の溶融粘度が低すぎたため、ろ過工程においてフィルターを通過させる際に濾液漏れが生じ、次の工程に進むことができなかった。比較例7で得られたポリエステルでは、解重合時のG/Aが上限を超えていたため、ジエチレングリコールの含有量が多く、昇圧速度が速く、短繊維を得る際の操業性が悪化した。比較例8で得られたポリエステルでは、イソフタル酸の含有量が下限未満であったため、ブロー成型時に白化し、得られたブロー成形品は外観に劣るものであった。比較例9で得られたポリエステルでは、解重合時の熱処理温度が上限を超えていたため、ジエチレングリコールの含有量とカルボキシル末端基量が多く、得られたブロー成形品は耐衝撃性に劣るものであった。 In Comparative Examples 5 and 16, the G/A and heat treatment temperature during depolymerization were low, and the melt viscosity of the resulting depolymerization was too high, making it difficult to pass through the filter during the filtration process and preventing the next step. In Comparative Examples 6 and 17, the G/A and heat treatment temperature during depolymerization were high, and the melt viscosity of the resulting depolymerization was too low, causing filtrate leakage during the filtration process and preventing the next step. In the polyester obtained in Comparative Example 7, the G/A during depolymerization exceeded the upper limit, resulting in a high diethylene glycol content and a fast pressure rise rate, which impaired operability when producing short fibers. In the polyester obtained in Comparative Example 8, the isophthalic acid content was below the lower limit, resulting in whitening during blow molding and the resulting blow-molded article having poor appearance. In the polyester obtained in Comparative Example 9, the heat treatment temperature during depolymerization exceeded the upper limit, resulting in a high diethylene glycol content and a high amount of carboxyl end groups, and the resulting blow-molded article had poor impact resistance.

比較例10では、濾過粒度が下限未満であったため、フィルターを通過させることが困難となり、次の工程に進むことができなかった。
比較例11で得られたポリエステルは、濾過粒度の上限を超えていたため、平均昇圧速度が高いものとなった。このため、得られたブロー成型品は耐衝撃性に劣るものであった。
比較例12で得られたポリエステルでは、重合時のG/Aが下限未満であったため、カルボキシル末端基量が高く、昇圧速度が速く、得られたブロー成型品の耐衝撃性に劣るものであった。
比較例13で得られたポリエステルでは、重合時のG/Aが下限未満であったため、カルボキシル末端基量が高く、昇圧速度が速く、得られたブロー成型品は耐衝撃性に劣るものであった。
比較例14で得られたポリエステルでは、解重合時のG/Aが上限を超えていたため、ジエチレングリコールの含有量が高く、昇圧速度が速く、得られたブロー成型品は耐衝撃性に劣るものであった。
比較例15では、解重合時の熱処理温度が下限未満であったため、原料が固化しポリエステルを得ることができなかった。
比較例18では、重縮合温度が下限未満であったため、縮合反応が進まずポリエステル樹脂を得ることができなかった。
In Comparative Example 10, the filtering particle size was below the lower limit, making it difficult to pass through the filter, and the product could not proceed to the next step.
The polyester obtained in Comparative Example 11 exceeded the upper limit of the filtering particle size, resulting in a high average pressure rise rate, and the resulting blow-molded article was therefore poor in impact resistance.
In the polyester obtained in Comparative Example 12, the G/A ratio during polymerization was less than the lower limit, and therefore the amount of carboxyl terminal groups was high, the pressure rise rate was fast, and the impact resistance of the resulting blow-molded article was poor.
In the polyester obtained in Comparative Example 13, the G/A ratio during polymerization was less than the lower limit, so the amount of carboxyl terminal groups was high, the pressure rise rate was fast, and the resulting blow-molded article had poor impact resistance.
In the polyester obtained in Comparative Example 14, the G/A ratio at the time of depolymerization exceeded the upper limit, and therefore the diethylene glycol content was high, the pressure rise rate was fast, and the resulting blow-molded article had poor impact resistance.
In Comparative Example 15, the heat treatment temperature during depolymerization was below the lower limit, so that the raw material solidified and polyester could not be obtained.
In Comparative Example 18, the polycondensation temperature was below the lower limit, so the condensation reaction did not proceed and a polyester resin could not be obtained.

実施例27
〔再生ポリエステル樹脂〕
リサイクルポリエステル原料(使用済み製品からなる再生PETフレーク)34.8質量部をエステル化反応器に仕込み、続いてエステル化反応器の撹拌機を回した状態でエチレングリコール(EG)を1.2質量部、イソフタル酸(IPA)を3.1質量部、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加体(BAEO)を6.7質量部投入した。エステル化反応器(以後「ES缶」と表記する。)の内温降下が止まったところより、52.2質量部のリサイクルポリエステル原料(使用済み製品からなる再生PETフレーク)を、ロータリーバルブを介し、約2時間かけて定量投入したのち、エチレングリコール1.9質量部を追加で投入した。
このとき、リサイクルポリエステル原料を、全グリコール成分/全酸成分のモル比(以下「G/A」と表記することがある。)が1.24となるように投入した。
その後、260℃の熱処理条件下で1時間解重合反応を行い、260℃での溶融粘度が160mPa・sの解重合体を得た。
そして、得られた解重合体を、エステル化反応器と重縮合反応器との間に目開き20μmのキャンドルフィルターをセットして重縮合反応器(以後PC缶と表記)へ圧送した後、酸化チタンが0.4質量%となるよう酸化チタンのEGスラリーを加え、重合触媒として三酸化アンチモンを2.0×10-4mol、コバルト化合物として酢酸コバルトを0.4×10-4mol、トリフェニルフォスフェートを0.96×10-4molとなるよう加え、PC缶を減圧にして60分後に最終圧力0.5hPa、温度275℃で3時間、溶融重合反応を行い、極限粘度が0.64のポリエステル樹脂を得た。
Example 27
[Recycled polyester resin]
34.8 parts by mass of recycled polyester raw material (recycled PET flakes made from used products) was charged into an esterification reactor, and then, with the esterification reactor's agitator running, 1.2 parts by mass of ethylene glycol (EG), 3.1 parts by mass of isophthalic acid (IPA), and 6.7 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide adduct (BAEO) were added. Once the internal temperature of the esterification reactor (hereinafter referred to as the "ES can") stopped decreasing, 52.2 parts by mass of recycled polyester raw material (recycled PET flakes made from used products) was added via a rotary valve over approximately 2 hours, and then an additional 1.9 parts by mass of ethylene glycol was added.
At this time, the recycled polyester raw material was added so that the molar ratio of total glycol components/total acid components (hereinafter sometimes referred to as "G/A") was 1.24.
Thereafter, a depolymerization reaction was carried out under heat treatment conditions at 260°C for 1 hour, to obtain a depolymerized polymer having a melt viscosity at 260°C of 160 mPa·s.
The obtained depolymerization product was then pressure-fed to a polycondensation reactor (hereinafter referred to as PC can) through a candle filter with 20 μm openings set between the esterification reactor and the polycondensation reactor. EG slurry of titanium oxide was then added so that the titanium oxide content was 0.4 mass %, and 2.0 × 10 -4 mol of antimony trioxide as a polymerization catalyst, 0.4 × 10 -4 mol of cobalt acetate as a cobalt compound, and 0.96 × 10 -4 mol of triphenyl phosphate were added. The PC can was then reduced in pressure, and after 60 minutes, a melt polymerization reaction was carried out at a final pressure of 0.5 hPa and a temperature of 275°C for 3 hours, yielding a polyester resin with an intrinsic viscosity of 0.64.

〔長繊維の製造〕
得られたポリエステル樹脂を、孔数12H、孔径0.3mmの紡糸口金を用い、吐出量13g/分、紡糸温度290℃、紡糸速度1395m/分の条件で溶融紡糸を行った。得られた未延伸糸を熱セット温度117℃、延伸倍率3.0倍の条件で延伸し、繊度33dtex/12fのポリエステル繊維を得た。
[Production of Long Fibers]
The obtained polyester resin was melt-spun using a spinneret with 12 holes and a hole diameter of 0.3 mm under the conditions of a discharge rate of 13 g/min, a spinning temperature of 290°C, and a spinning speed of 1395 m/min. The obtained undrawn yarn was drawn under the conditions of a heat setting temperature of 117°C and a draw ratio of 3.0 to obtain a polyester fiber having a fineness of 33 dtex/12f.

実施例28~37、比較例20~27
〔再生ポリエステル樹脂〕
解重合反応時に添加する、エチレングリコール、イソフタル酸、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体及びリサイクルポリエステル原料の添加量、G/A及び熱処理温度を表4に示すものに変更した以外は、実施例27と同様にして、解重合反応を行った。また、濾液を回収する工程におけるフィルターの濾過粒度、重合反応工程における熱処理温度を表4に示すものに変更した以外は、実施例27と同様にしてポリエステル樹脂を製造した。
〔長繊維の製造〕
得られたポリエステル樹脂を用いて、実施例27と同様にしてポリエステル繊維を製造した。
Examples 28 to 37, Comparative Examples 20 to 27
[Recycled polyester resin]
A depolymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 27, except that the amounts of ethylene glycol, isophthalic acid, the ethylene oxide adduct of bisphenol A, and the recycled polyester raw material added during the depolymerization reaction, G/A, and the heat treatment temperature were changed to those shown in Table 4. Furthermore, a polyester resin was produced in the same manner as in Example 27, except that the filtration particle size of the filter in the step of recovering the filtrate and the heat treatment temperature in the polymerization reaction step were changed to those shown in Table 4.
[Production of Long Fibers]
Using the obtained polyester resin, polyester fibers were produced in the same manner as in Example 27.

実施例27~39、比較例20~27で得られたポリエステル樹脂の特性値と、繊維の製造を行った際の操業性の評価、得られた繊維の収縮性について表4に示す。 Table 4 shows the property values of the polyester resins obtained in Examples 27-39 and Comparative Examples 20-27, as well as an evaluation of the operability during fiber production and the shrinkage of the resulting fibers.

表4から明らかなように、実施例27~39で得られたポリエステル樹脂は、カルボキシル末端基量、ジエチレングリコールの含有量、平均昇圧速度が本発明で規定する範囲内のものであった。このため、繊維を得る際の操業性に優れ、収縮性にも優れたポリエステル繊維を得ることができた。 As is clear from Table 4, the polyester resins obtained in Examples 27 to 39 had carboxyl terminal group amounts, diethylene glycol contents, and average pressure rise rates within the ranges specified in the present invention. As a result, polyester fibers with excellent operability and shrinkability were obtained.

実施例38
〔再生ポリエステル樹脂〕
解重合反応時に添加する、エチレンテレフタレートオリゴマー、エチレングリコール、イソフタル酸、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体及びリサイクルポリエステル原料の添加量、G/A及び熱処理温度を表4に示すものに変更した以外は、実施例27と同様にして、解重合反応を行った。また、濾液を回収する工程におけるフィルターの濾過粒度、重合反応工程における熱処理温度を表4に示すものに変更した以外は、実施例27と同様にしてポリエステル樹脂を製造した。
〔短繊維(複合繊維)の製造〕
極限粘度0.70のポリエチレンテレフタレートと、得られた再生ポリエステル樹脂を用いて、孔数1038孔の丸断面口金を用い、吐出量386g/分、両ポリエステル樹脂の質量比率を50/50とし、紡糸温度300℃、紡糸速度900m/分の条件でサイドバイサイド型複合繊維(未延伸糸)を紡糸した。得られた未延伸糸を、延伸温度73℃、延伸倍率3.60倍に延伸し、次いで140℃で緊張熱処理を行い、スタッフィングボックスで機械捲縮(捲縮数12個/25mm)を付与した後、仕上げ油剤を付与し、繊維長44mmに切断し、単糸繊度1.3dtexの複合繊維を得た。
Example 38
[Recycled polyester resin]
A depolymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 27, except that the amounts of ethylene terephthalate oligomer, ethylene glycol, isophthalic acid, an ethylene oxide adduct of bisphenol A, and a recycled polyester raw material added during the depolymerization reaction, as well as the G/A and heat treatment temperature, were changed to those shown in Table 4. Furthermore, a polyester resin was produced in the same manner as in Example 27, except that the filtration particle size of the filter in the step of recovering the filtrate and the heat treatment temperature in the polymerization reaction step were changed to those shown in Table 4.
[Production of short fibers (composite fibers)]
Side-by-side composite fibers (undrawn yarns) were spun using polyethylene terephthalate with an intrinsic viscosity of 0.70 and the resulting recycled polyester resin using a round spinneret with 1,038 holes, with a throughput of 386 g/min, a mass ratio of the two polyester resins of 50/50, a spinning temperature of 300°C, and a spinning speed of 900 m/min. The resulting undrawn yarns were stretched to a draw ratio of 3.60 times at a drawing temperature of 73°C, then subjected to a tension heat treatment at 140°C, mechanically crimped in a stuffing box (12 crimps/25 mm), then applied with a finishing oil, and cut to a fiber length of 44 mm to obtain composite fibers with a single fiber fineness of 1.3 dtex.

実施例39
〔再生ポリエステル樹脂〕
解重合反応時に添加する、エチレンテレフタレートオリゴマー、エチレングリコール、イソフタル酸、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体及びリサイクルポリエステル原料の添加量、G/A及び熱処理温度を表4に示すものに変更した以外は、実施例27と同様にして、解重合反応を行った。また、濾液を回収する工程におけるフィルターの濾過粒度、重合反応工程における熱処理温度を表4に示すものに変更した以外は、実施例27と同様にしてポリエステル樹脂を製造した。
〔短繊維の製造〕
極限粘度0.70のポリエチレンテレフタレートと、得られた再生ポリエステル樹脂を用いて、孔数706孔、孔径0.30mmの紡糸口金を用い、吐出量312g/分、両ポリエステル樹脂の質量比率を50/50とし、紡糸温度272℃、紡糸速度1100m/分の条件でサイドバイサイド型複合繊維(未延伸糸)を紡糸した。得られた未延伸糸を、延伸温度73℃、延伸倍率3.40倍に延伸し、次いで140℃で緊張熱処理を行い、スタッフィングボックスで機械捲縮(捲縮数12個/25mm)を付与した後、仕上げ油剤を付与し、繊維長44mmに切断し、単糸繊度1.1dtexの複合繊維を得た。
Example 39
[Recycled polyester resin]
A depolymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 27, except that the amounts of ethylene terephthalate oligomer, ethylene glycol, isophthalic acid, an ethylene oxide adduct of bisphenol A, and a recycled polyester raw material added during the depolymerization reaction, as well as the G/A and heat treatment temperature, were changed to those shown in Table 4. Furthermore, a polyester resin was produced in the same manner as in Example 27, except that the filtration particle size of the filter in the step of recovering the filtrate and the heat treatment temperature in the polymerization reaction step were changed to those shown in Table 4.
[Production of Short Fibers]
Side-by-side composite fibers (undrawn yarns) were spun using polyethylene terephthalate with an intrinsic viscosity of 0.70 and the resulting recycled polyester resin using a spinneret with 706 holes and a hole diameter of 0.30 mm, with a throughput of 312 g/min, a mass ratio of the two polyester resins of 50/50, a spinning temperature of 272°C, and a spinning speed of 1,100 m/min. The resulting undrawn yarns were stretched at a stretching temperature of 73°C to a stretch ratio of 3.40, then subjected to a tension heat treatment at 140°C, mechanically crimped in a stuffing box (12 crimps/25 mm), and then applied with a finishing oil. The yarns were then cut to a fiber length of 44 mm, yielding composite fibers with a single fiber fineness of 1.1 dtex.

実施例40
〔短繊維の製造〕
極限粘度0.70のポリエチレンテレフタレートをベースポリマーとして、酸化鉄(レッド、イエロー)、カーボンブラックを練り込んだマスターバッチ(顔料MB)をベースポリマー中の有色顔料濃度が0.2質量%となるように混合したポリエチレンテレフタレートと、実施例38で得られた再生ポリエステル樹脂を用いた以外は、実施例38と同様にして、単糸繊度1.3dtexの複合繊維を得た。
Example 40
[Production of Short Fibers]
A composite fiber having a single fiber fineness of 1.3 dtex was obtained in the same manner as in Example 38, except that polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.70 was used as a base polymer, and a master batch (pigment MB) having iron oxide (red, yellow) and carbon black kneaded therein was mixed so that the colored pigment concentration in the base polymer was 0.2 mass %, and the recycled polyester resin obtained in Example 38 was used.

実施例41
〔短繊維の製造〕
極限粘度0.70のポリエチレンテレフタレートを芯部に、実施例5で得られたポリエステル樹脂を鞘部に配するよう、孔数1014、孔径0.35mmの紡糸口金を用い、吐出量563g/分、芯部と鞘部との質量比率を50/50とし、紡糸温度272℃、紡糸速度1120m/分の条件で溶融紡糸を行った。得られた未延伸糸を収束し、延伸温度54℃、延伸倍率3.4倍の条件で延伸した。次いで、油剤を付与後、延伸糸の水分率が約18質量%となるように絞り、ドラム式カッターで5mmの長さに切断し、単糸繊度1.7dtexの芯鞘型複合繊維を得た。
〔湿式不織布の作製〕
次に、得られた芯鞘型複合繊維をバインダー繊維として用い、主体繊維として単糸繊度が1.6dtex、長さが5mmのポリエチレンテレフタレートからなるショートカット繊維(ユニチカ社製<N801>1.6T5)を用い、バインダー繊維/主体繊維(質量比)=40/60として水中へ分散させ、円網抄紙機を用いて抄造ウエブを得た。その後、連続熱処理機(辻井染機工業製、NFD-500E2)を用いて、風量57m/min、130℃×1minの条件にて熱処理し、湿式不織布を作製した。
Example 41
[Production of Short Fibers]
Using a spinneret with 1014 holes and a hole diameter of 0.35 mm, melt spinning was carried out at a throughput rate of 563 g/min, a core/sheath mass ratio of 50/50, a spinning temperature of 272°C, and a spinning speed of 1120 m/min, with polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.70 as the core and the polyester resin obtained in Example 5 as the sheath. The undrawn yarn obtained was converged and drawn at a drawing temperature of 54°C and a draw ratio of 3.4. Next, after applying an oil, the drawn yarn was squeezed to a moisture content of approximately 18% by mass and cut to a length of 5 mm using a drum cutter, yielding a core-sheath composite fiber with a single yarn fineness of 1.7 dtex.
[Preparation of wet-laid nonwoven fabric]
Next, the obtained core-sheath type composite fiber was used as a binder fiber, and short-cut polyethylene terephthalate fibers (N801 1.6T5 manufactured by Unitika Ltd.) with a single filament fineness of 1.6 dtex and a length of 5 mm were used as the main fiber. These fibers were dispersed in water at a binder fiber/main fiber (mass ratio) of 40/60, and a paper web was obtained using a cylinder paper machine. Thereafter, a wetlaid nonwoven fabric was produced by heat treatment using a continuous heat treatment machine (NFD-500E2 manufactured by Tsujii Senki Kogyo Co., Ltd.) under conditions of an air volume of 57 m3 /min and 130°C x 1 min.

実施例42
〔短繊維の製造〕
実施例5で得られたポリエステル樹脂のみを用いて、孔数720、孔径0.25mmの紡糸口金を用い、吐出量350g/分、紡糸温度275℃、紡糸速度730m/分の条件で溶融紡糸を行った。
得られた未延伸糸を収束し、50ktexのトウとし、次いで、油剤を付与後、トウの水分率が約18質量%となるように絞り、ドラム式カッターで5mmの長さに切断し、繊度6.6dtexの熱接着性の短繊維を得た。
〔湿式不織布の作製〕
得られた熱接着性の短繊維をバインダー繊維として用いた以外は、実施例41同様にして湿式不織布を作製した。
Example 42
[Production of Short Fibers]
Using only the polyester resin obtained in Example 5, melt spinning was carried out using a spinneret with 720 holes and a hole diameter of 0.25 mm under conditions of a discharge rate of 350 g/min, a spinning temperature of 275°C, and a spinning speed of 730 m/min.
The obtained undrawn yarn was converged to form a 50 ktex tow, and then an oil was applied thereto, and the tow was squeezed so that the moisture content was approximately 18% by mass, and then cut into lengths of 5 mm using a drum cutter to obtain heat-bondable short fibers with a fineness of 6.6 dtex.
[Preparation of wet-laid nonwoven fabric]
A wetlaid nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 41, except that the obtained heat-adhesive staple fibers were used as binder fibers.

実施例43
〔短繊維の製造、湿式不織布の作製〕
実施例4で得られたポリエステル樹脂を用いた以外は、実施例42と同様にして繊度6.6dtexの熱接着性の短繊維を得た。
得られた熱接着性の短繊維をバインダー繊維として用いた以外は、実施例41と同様にして湿式不織布を作製した。
Example 43
[Production of short fibers and wet-laid nonwoven fabrics]
A thermally adhesive staple fiber having a fineness of 6.6 dtex was obtained in the same manner as in Example 42, except that the polyester resin obtained in Example 4 was used.
A wetlaid nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 41, except that the obtained heat-adhesive staple fibers were used as binder fibers.

表5から明らかなように、実施例38~40で得られたサイドバイサイド型の複合繊維は、収縮性に優れた性能を有しており、操業性よく得ることができた。
実施例41~43で得られた芯鞘型及び単一型の熱接着性繊維ともに、操業性よく得ることができ、この繊維をバインダー繊維として使用して得られた湿式不織布は、不織布強力に優れたものであった。
As is clear from Table 5, the side-by-side type composite fibers obtained in Examples 38 to 40 had excellent shrinkage properties and could be obtained with good operability.
Both the core-sheath type and single type thermal adhesive fibers obtained in Examples 41 to 43 could be obtained with good operability, and the wetlaid nonwoven fabrics obtained by using these fibers as binder fibers had excellent nonwoven fabric strength.

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樹脂の少なくとも1種のリサイクルポリエステル原料を用いて、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、50~98モル%がテレフタル酸、2~40モル%がイソフタル酸である再生ポリエステル樹脂を製造する方法であって、下記の(1)~(4)の工程を全て含むことを特徴とする再生ポリエステル樹脂の製造方法。
(1)エチレングリコールとイソフタル酸を含む混合物に、前記リサイクルポリエステル原料を、全グリコール成分/全酸成分のモル比が1.05~1.30となるように添加し、245~280℃の熱処理条件下で解重合を行うことにより、溶融粘度10~1500mPa・sの解重合体を得る工程
(2)前記解重合体を濾過粒度10~25μmのフィルターを通過させて濾液を回収する工程
(3)前記濾液に重縮合触媒を添加、混練し、反応生成物を得る工程
(4)前記反応生成物に温度250℃以上及び1.0hPa以下の減圧下で重縮合反応を行う工程
A method for producing a recycled polyester resin in which , when the total amount of all acid components constituting the polyester is taken as 100 mol %, 50 to 98 mol % is terephthalic acid and 2 to 40 mol % isophthalic acid, is produced using at least one recycled polyester raw material consisting of a ) used polyester products and b) unused polyester resin generated in the process of producing polyester products, the method comprising all of the following steps (1) to (4):
(1) A step of adding the recycled polyester raw material to a mixture containing ethylene glycol and isophthalic acid so that the molar ratio of total glycol components/total acid components is 1.05 to 1.30, and performing depolymerization under heat treatment conditions of 245 to 280 ° C. to obtain a depolymerized product having a melt viscosity of 10 to 1500 mPa s. (2) A step of passing the depolymerized product through a filter having a filtration particle size of 10 to 25 μm to recover a filtrate. (3) A step of adding a polycondensation catalyst to the filtrate and kneading the mixture to obtain a reaction product. (4) A step of performing a polycondensation reaction on the reaction product at a temperature of 250 ° C. or higher and a reduced pressure of 1.0 hPa or lower.
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