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JP2003119275A - ポリエステルの製造方法 - Google Patents

ポリエステルの製造方法

Info

Publication number
JP2003119275A
JP2003119275A JP2002230388A JP2002230388A JP2003119275A JP 2003119275 A JP2003119275 A JP 2003119275A JP 2002230388 A JP2002230388 A JP 2002230388A JP 2002230388 A JP2002230388 A JP 2002230388A JP 2003119275 A JP2003119275 A JP 2003119275A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyester
water
content
cooling water
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002230388A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinao Matsui
義直 松井
Koji Yoshida
孝次 吉田
Itsuki Yamauchi
一城 山内
Yoshitaka Eto
嘉孝 衛藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Priority to JP2002230388A priority Critical patent/JP2003119275A/ja
Publication of JP2003119275A publication Critical patent/JP2003119275A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異物をほとんど含まず、透明性やフレ−バ性
に優れた中空成形体を与えるポリエステルを製造する方
法を提供すること。 【解決手段】 主として芳香族ジカルボン酸成分とグリ
コ−ル成分とからなる溶融ポリエステルを冷却水で冷却
しながらチップ化するポリエステルの製造方法におい
て、チップ化装置から排出される冷却水中の前記ポリエ
ステルに由来するグリコ−ル、芳香族ジカルボン酸とグ
リコ−ルとからなるモノまたはジエステルのうち少なく
とも一つの含有量を100ppm以下に維持し、かつポ
リエステルの冷却時間(t)が、下記の(1)を満足す
るように冷却しながらチップ化することを特徴とするポ
リエステルの製造方法。 2(sec) ≦ t ≦ 180(sec) (1)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボトルをはじめと
して、フィルム、シート等の包装材料などに用いられる
ポリエステルの製造方法に関するものである。さらに詳
しくは、異物をほとんど含まず、透明性に優れた成形体
およびその内容物に異味異臭を生じない(フレ−バ性の
良好な)成形体等を与えるポリエステルの製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレ−トなどのポリ
エステルは、機械的性質及び化学的性質が共に優れてい
るため、工業的価値が高く、繊維、フイルム、シ−ト、
ボトルなどとして広く使用されている。
【0003】調味料、油、飲料、化粧品、洗剤などの容
器の素材としては、充填内容物の種類およびその使用目
的に応じて種々の樹脂が採用されている。これらのうち
でポリエステルは機械的強度、耐熱性、透明性およびガ
スバリヤー性に優れているので、特にジュース、清涼飲
料、炭酸飲料などの飲料充填用容器の素材として最適で
ある。
【0004】このようなポリエステルは射出成形機械な
どの成形機に供給して中空成形体用プリフォームを成形
し、このプリフォームを所定形状の金型に挿入し延伸ブ
ロー成形した後ボトルの胴部を熱処理(ヒートセット)
して中空成形容器に成形され、さらには必要に応じてボ
トルの口栓部を熱処理(口栓部結晶化)させるのが一般
的である。
【0005】ところが、従来のポリエステルには、環状
三量体などのオリゴマー類が含まれており、このオリゴ
マー類が金型内面や金型のガスの排気口、排気管に付着
することによる金型汚れが発生しやすかった。
【0006】また、ポリエステルは、副生物であるアセ
トアルデヒドを含有する。ポリエステル中のアセトアル
デヒド含量が多い場合には、これから成形された容器や
その他包装等の材質中のアセトアルデヒド含量も多くな
り、前記容器等に充填された飲料等の風味や臭いに影響
を及ぼす。したがって、従来よりポリエステル中のアセ
トアルデヒド含量を低減させるために種々の方策が採ら
れてきた。
【0007】近年、ポリエチレンテレフタレ−トを中心
とするポリエステル製容器は、ミネラルウオ−タやウ−
ロン茶等の低フレ−バ−飲料用の容器として使用される
ようになってきた。このような飲料の場合は、一般にこ
れらの飲料を熱充填したりまたは充填後加熱して殺菌さ
れるが、飲料容器のアセトアルデヒド含量の低減だけで
はこれらの内容物の風味や臭いが改善されないことがわ
かってきた。
【0008】また、飲料用金属缶については、工程簡略
化、衛生性、公害防止等の目的から、その内面にエチレ
ンテレフタレ−トを主たる繰り返し単位とするポリエス
テルフイルムを被覆した金属板を利用して製缶する方法
が採られるようになってきた。この場合にも、内容物を
充填後高温で加熱殺菌されるが、この際アセトアルデヒ
ド含量の低いフイルムを使用しても内容物の風味や臭い
が改善されないことが分かってきた。
【0009】溶融重縮合ポリエステルは、溶融重縮合終
了後に細孔から押出され、冷却水で冷却しながらチップ
化される。このチップ化工程での冷却水として蒸留水を
用いるとコストの面から不利であるため、河川からの水
や地下水、排水等を簡易処理した工業用水を用いるのが
一般的である。しかしながら、工業用水を用いて冷却処
理をした場合、得られた成形容器の内容物の風味や香り
が非常に悪くなるという問題が起こる場合が多々あり、
この解決が待たれていた。また、このような場合、得ら
れたポリエステルの成型時での結晶化が早過ぎ、透明性
の悪いボトルになったり、また口栓部結晶化による口栓
部の収縮が規格内に納まらずにキャッピング不良となる
問題もあった。
【0010】本発明者らの検討によると、これはチップ
化の段階において、工業用水に含まれている細菌、バク
テリア等や、腐敗した植物、動物に起源を有する有機化
合物または工業的に使用される有機化合物等がチップ化
時にポリエステルチップに付着、浸透し、これらが成形
品の残留異味や異臭の原因になっていることが分かっ
た。
【0011】また、チップ化工程においてチップ表面に
付着して固相重合反応装置に持ち込まれた前記の有機化
合物や金属含有物質は、ポリエステルチップの表面層の
一部と共に固相重合装置の器壁に固着し、これが高温度
での長時間加熱によってスケ−ルとなって器壁に付着し
ていく。そして、これが時々剥離してポリエステルチッ
プ中に混入し、ボトル等成形体中の異物となって商品価
値を低下さす場合があった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
問題点を解決することにあり、異物をほとんど含まず、
透明性やフレ−バ性に優れた中空成形体等を与えるポリ
エステルを製造する方法に関するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のポリエステルの製造方法は、主として芳香
族ジカルボン酸成分とグリコ−ル成分とからなる溶融ポ
リエステルを冷却水で冷却しながらチップ化するポリエ
ステルの製造方法において、チップ化装置から排出され
る冷却水中の、前記ポリエステルに由来するグリコ−
ル、芳香族ジカルボン酸とグリコ−ルとから成るモノお
よびジエステルのうち少なくとも一つの含有量を100
ppm以下に維持し、かつポリエステルの冷却時間
(t)が、下記の(1)を満足するように冷却しながら
チップ化することを特徴とするポリエステルの製造方法
である。 2(sec) ≦ t ≦ 180(sec) (1)
【0014】この場合において、前記の冷却水の水温
(T)が下記の(2)を満足し、かつ冷却水の水量V
(cm3/sec)と冷却される前記ポリエステルの表
面積S(cm2/sec)の比(V/S)が下記の
(3)を満足する条件下でチップ化することができる。 7(℃) ≦ T ≦ Tg−10(℃) (2) 0.1 ≦ V/S ≦ 2.0 (3) (上記式中、Tは冷却水の水温(℃)を、Tgは前記ポ
リエステルの二次転移点(℃)を、Vは冷却水の水量
(cm3/sec)を、Sは冷却される前記ポリエステ
ルの表面積(cm2/sec)を示す。)
【0015】この場合において、チップ化装置から排出
される冷却水の少なくとも一部を再度冷却水として繰り
返し使用することができる。
【0016】この場合において、溶融状態のポリエステ
ルを水中に開口部を持つダイスから直接冷却水中に押し
出し、半固化状態のポリエステルを冷却水中で切断する
ことによりチップ化することができる。この場合におい
て、溶融状態のポリエステルをダイスから大気中もしく
は不活性ガス雰囲気中に押し出し、押し出されたポリエ
ステルに冷却水をシャワー状に浴びせて冷却後、チップ
化することができる。
【0017】この場合において、系外からチップ化装置
に導入される導入水の有機体炭素含量(TOC)が、1
〜1000ppbの範囲であることができる。
【0018】また本発明のポリエステルの製造方法は、
上記の製造方法により得られたポリエステルを固相重合
することを特徴とするポリエステルの製造方法である。
【0019】この場合において、前記の固相重合前の溶
融重縮合ポリエステルおよび/または固相重合後のポリ
エステルのファイン含有量、フイルム状物含有量、ある
いはファイン含有量とフイルム状物含有量の合計含有量
のいずれかの含有量を500ppm以下に低減すること
ができる。
【0020】この場合において、ポリエステルが、エチ
レンテレフタレートを主たる繰り返し単位とする、極限
粘度が0.55〜2.0デシリットル/グラムのポリエ
ステルであることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明のポリエステルの製
造方法の実施の形態を具体的に説明する。本発明に係る
ポリエステルは、好ましくは、主として芳香族ジカルボ
ン酸成分とグリコ−ル成分とから得られる結晶性ポリエ
ステルであり、さらに好ましくは、芳香族ジカルボン酸
単位が酸成分の85モル%以上含むポリエステルであ
り、特に好ましくは、芳香族ジカルボン酸単位が酸成分
の95モル%以上含むポリエステルである。
【0022】本発明に係るポリエステルを構成する芳香
族ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、2、6−
ナフタレンジカルボン酸、ジフェニ−ル−4,4'−ジ
カルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸等の芳香
族ジカルボン酸及びその機能的誘導体等が挙げられる。
【0023】また本発明に係るポリエステルを構成する
グリコ−ル成分としては、エチレングリコ−ル、1,3
−トリメチレングリコール、テトラメチレングリコー
ル、シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール
等が挙げられる。
【0024】前記ポリエステル中に共重合して使用され
る酸成分としては、テレフタル酸、2、6−ナフタレン
ジカルボン酸、イソフタル酸、ジフェニ−ル−4,4'
−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸等の
芳香族ジカルボン酸、p−オキシ安息香酸、オキシカプ
ロン酸等のオキシ酸及びその機能的誘導体、アジピン
酸、セバシン酸、コハク酸、グルタル酸、ダイマ−酸等
の脂肪族ジカルボン酸及びその機能的誘導体、ヘキサヒ
ドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、シクロ
ヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸及びその
機能的誘導体などが挙げられる。
【0025】前記ポリエステル中に共重合して使用され
るグリコ−ル成分としては、エチレングリコ−ル、1,
2−トリメチレングリコ−ル、1,3−トリメチレング
リコ−ル、テトラメチレングリコ−ル、1,5−ペンタ
ンジオール、ネオペンチルグリコ−ル、1,6−ヘキサ
ンジオール、3−メチル−1、5−ペンタンジオール,
2−メチル−1、5−ペンタンジオール、2,2−ジエ
チル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エ
チル−1,3−プロパンジオール、1,9−ノナンジオ
ール、1,10−デカンジオール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコー
ル等の脂肪族グリコ−ル、1,2−シクロヘキサンジメ
タノ−ル、1,3−シクロヘキサンジメタノ−ル、1,
4−シクロヘキサンジメタノ−ル、3,8−ビスビドロ
キシメチルトリシクロジシカン、水素添加ビスフェノー
ルA、水素添加ビスフェノールF等の脂環族グリコ−
ル、1,3−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼ
ン、ビスフェノ−ルA、ビスフェノ−ルAのアルキレン
オキサイド付加物等の芳香族グリコ−ル、ポリエチレン
グリコ−ル、ポリブチレングリコ−ル等のポリアルキレ
ングリコ−ルなどが挙げられる。
【0026】更にポリエステルが実質的に線状である範
囲内で多官能化合物、例えばトリメリット酸、トリメシ
ン酸、ピロメリット酸、トリカルバリル酸、グリセリ
ン、ペンタエリスリトール、トリメチロ−ルプロパン等
を共重合してもよく、また単官能化合物、例えば安息香
酸、ナフトエ酸等を共重合させてもよい。
【0027】本発明に係る熱可塑性ポリエステルの好ま
しい一例は、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレ
−トから構成される熱可塑性ポリエステルであり、さら
に好ましくはエチレンテレフタレ−ト単位を85モル%
以上含み、共重合成分としてイソフタル酸、2,6−ナ
フタレンジカルボン酸、1,4―シクロヘキサンジメタ
ノールなどを含む線状共重合熱可塑性ポリエステルであ
り、特に好ましいくはエチレンテレフタレ−ト単位を9
5モル%以上含む線状熱可塑性ポリエステルである。こ
れら線状熱可塑性ポリエステルの例としては、ポリエチ
レンテレフタレート(以下、PETと略称)、ポリ(エ
チレンテレフタレート−エチレンイソフタレート)共重
合体、ポリ(エチレンテレフタレート−1,4−シクロ
ヘキサンジメチレンテレフタレート)共重合体、ポリ
(エチレンテレフタレート−エチレン−2,6−ナフタ
レート)共重合体、ポリ(エチレンテレフタレート−ジ
オキシエチレンテレフタレート)共重合体などが挙げら
れる。
【0028】また本発明に係るポリエステルの好ましい
他の一例は、主たる繰り返し単位がエチレン−2、6−
ナフタレ−トから構成される熱可塑性ポリエステルであ
り、さらに好ましくはエチレン−2、6−ナフタレ−ト
単位を85モル%以上含む線状熱可塑性ポリエステルで
あり、特に好ましいのは、エチレン−2、6−ナフタレ
−ト単位を95モル%以上含む線状熱可塑性ポリエステ
ルである。これら線状熱可塑性ポリエステルの例として
は、ポリエチレン−2,6−ナフタレート、ポリ(エチ
レン−2,6−ナフタレート−エチレンテレフタレー
ト)共重合体、ポリ(エチレン−2,6−ナフタレート
−エチレンイソフタレート)共重合体、ポリ(エチレン
−2,6−ナフタレート−ジオキシエチレン−2,6−
ナフタレート)共重合体などが挙げられる。
【0029】また本発明に係るポリエステルの好ましい
その他の例としては、1,3−プロピレンテレフタレー
ト単位を85モル%以上含む線状熱可塑性ポリエステ
ル、1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート
単位を85モル%以上含む線状熱可塑性ポリエステル、
またはブチレンテレフタレート単位を85モル%以上含
む線状熱可塑性ポリエステルである。
【0030】上記のポリエステルは、従来公知の製造方
法によって製造することが出来る。即ち、PETの場合
には、テレフタール酸とエチレングリコール及び必要に
より他の共重合成分を直接反応させて水を留去しエステ
ル化した後、減圧下に重縮合を行う直接エステル化法、
または、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコール及
び必要により他の共重合成分を反応させてメチルアルコ
ールを留去しエステル交換させた後、減圧下に重縮合を
行うエステル交換法により製造される。さらに必要に応
じて極限粘度を増大させ、アセトアルデヒド含有量等を
低下させる為に固相重合を行う。固相重合前の結晶化促
進のため、溶融重合ポリエステルを吸湿させたあと加熱
結晶化させたり、また水蒸気を直接ポリエステルチップ
に吹きつけて加熱結晶化させたりしてもよい。
【0031】前記溶融重縮合反応は、回分式反応装置で
行っても良いし、また連続式反応装置で行っても良い。
これらいずれの方式においても、溶融重縮合反応は1段
階で行っても良いし、また多段階に分けて行っても良
い。固相重合反応は、溶融重縮合反応と同様、回分式装
置や連続式装置で行うことが出来る。溶融重縮合と固相
重合は連続で行っても良いし、分割して行ってもよい。
【0032】以下にはポリエチレンテレフタレートを例
にして連続方式での好ましい製造方法の一例について説
明する。
【0033】まず、エステル化反応により低重合体を製
造する場合について説明する。テレフタル酸またはその
エステル誘導体1モルに対して1.02〜1.5モル、
好ましくは1.03〜1.4モルのエチレングリコール
が含まれたスラリーを調整し、これをエステル化反応工
程に連続的に供給する。
【0034】エステル化反応は、少なくとも2個のエス
テル化反応器を直列に連結した多段式装置を用いてエチ
レングリコールが還流する条件下で、反応によって生成
した水またはアルコールを精留塔で系外に除去しながら
実施する。第1段目のエステル化反応の温度は240〜
270℃、好ましくは245〜265℃、圧力は0.2
〜3kg/cm2G、好ましくは0.5〜2kg/cm2
Gである。最終段目のエステル化反応の温度は通常25
0〜280℃好ましくは255〜275℃であり、圧力
は通常0〜1.5kg/cm2G、好ましくは0〜1.
3kg/cm2Gである。3段階以上で実施する場合に
は、中間段階のエステル化反応の反応条件は、上記第1
段目の反応条件と最終段目の反応条件の間の条件であ
る。これらのエステル化反応の反応率の上昇は、それぞ
れの段階で滑らかに分配されることが好ましい。最終的
にはエステル化反応率は90%以上、好ましくは93%
以上に達することが望ましい。これらのエステル化反応
により分子量500〜5000程度の低次縮合物が得ら
れる。
【0035】上記エステル化反応は原料としてテレフタ
ル酸を用いる場合は、テレフタル酸の酸としての触媒作
用により無触媒でも反応させることができるが重縮合触
媒の共存下に実施してもよい。
【0036】また、トリエチルアミン、トリ−n−ブチ
ルアミン、ベンジルジメチルアミンなどの第3級アミ
ン、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラ−
n−ブチルアンモニウム、水酸化トリメチルベンジルア
ンモニウムなどの水酸化第4級アンモニウムおよび炭酸
リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、酢酸ナトリ
ウムなどの塩基性化合物を少量添加して実施すると、ポ
リエチレンテレフタレートの主鎖中のジオキシエチレン
テレフタレート成分単位の割合を比較的低水準(全ジオ
ール成分に対して5モル%以下)に保持できるので好ま
しい。
【0037】次に、エステル交換反応によって低重合体
を製造する場合は、テレフタル酸ジメチル1モルに対し
て1.1〜1.6モル、好ましくは1.2〜1.5モル
のエチレングリコールが含まれた溶液を調整し、これを
エステル交換反応工程に連続的に供給する。
【0038】エステル交換反応は、1〜2個のエステル
交換反応器を直列に連結した装置を用いてエチレングリ
コールが還留する条件下で、反応によって生成したメタ
ノールを精留塔で系外に除去しながら実施する。第1段
目のエステル交換反応の温度は180〜250℃、好ま
しくは200〜240℃である。最終段目のエステル交
換反応の温度は通常230〜270℃、好ましくは24
0〜265℃であり、エステル交換触媒として、Zn,
Cd,Mg,Mn,Co,Ca,Baなどの脂肪酸塩、
炭酸塩やPb,Zn,Sb,Ge酸化物等を用いる。こ
れらのエステル交換反応により分子量約200〜500
程度の低次縮合物が得られる。
【0039】前記の出発原料であるジメチルテレフタレ
ート、テレフタル酸またはエチレングリコールとして
は、パラキシレンから誘導されるバージンのジメチルテ
レフタレート、テレフタル酸あるいはエチレンから誘導
されるエチレングリコールは勿論のこと、使用済みPE
Tボトルからメタノール分解やエチレングリコール分解
などのケミカルリサイクル法により回収したジメチルテ
レフタレート、テレフタル酸、ビスヒドロキシエチルテ
レフタレートあるいはエチレングリコールなどの回収原
料も、出発原料の少なくとも一部として利用することが
出来る。前記回収原料の品質は、使用目的に応じた純
度、品質に精製されていなければならないことは言うま
でもない。
【0040】次いで得られた低次縮合物は多段階の液相
縮重合工程に供給される。重縮合反応条件は、第1段階
目の重縮合の反応温度は250〜290℃、好ましくは
260〜280℃であり、圧力は500〜20Tor
r、好ましくは200〜30Torrで、最終段階の重
縮合反応の温度は265〜300℃、好ましくは275
〜295℃であり、圧力は10〜0.1Torr、好ま
しくは5〜0.5Torrである。3段階以上で実施す
る場合には、中間段階の重縮合反応の反応条件は、上記
第1段目の反応条件と最終段目の反応条件の間の条件で
ある。これらの重縮合反応工程の各々において到達され
る極限粘度の上昇の度合は滑らかに分配されることが好
ましい。
【0041】重縮合反応は、重縮合触媒を用いて行う。
重縮合触媒としては、Ge、Sb、Ti、またはAlの
化合物が用いられるが、Ge化合物とTi化合物、Ge
化合物とAl化合物、Sb化合物とTi化合物、Sb化
合物とGe化合物の混合触媒の使用も好都合である。こ
れらの化合物は、粉体、水溶液、エチレングリコ−ル溶
液、エチレングリコ−ルのスラリ−等として反応系に添
加される。
【0042】Ge化合物としては、無定形二酸化ゲルマ
ニウム、結晶性二酸化ゲルマニウム粉末またはエチレン
グリコールのスラリー、結晶性二酸化ゲルマニウムを水
に加熱溶解した溶液またはこれにエチレングリコールを
添加加熱処理した溶液等が使用されるが、特に本発明で
用いるポリエステルを得るには二酸化ゲルマニウムを水
に加熱溶解した溶液、またはこれにエチレングリコール
を添加加熱した溶液を使用するのが好ましい。これらの
重縮合触媒はエステル化工程中に添加することができ
る。Ge化合物を使用する場合、その使用量はポリエス
テル中のGe残存量として10〜150ppm、好まし
くは13〜100ppm、更に好ましくは15〜70p
pmである。
【0043】Ti化合物としては、テトラエチルチタネ
−ト、テトライソプロピルチタネ−ト、テトラ−n−プ
ロピルチタネ−ト、テトラ−n−ブチルチタネ−ト等の
テトラアルキルチタネ−トおよびそれらの部分加水分解
物、蓚酸チタニル、蓚酸チタニルアンモニウム、蓚酸チ
タニルナトリウム、蓚酸チタニルカリウム、蓚酸チタニ
ルカルシウム、蓚酸チタニルストロンチウム等の蓚酸チ
タニル化合物、トリメリット酸チタン、硫酸チタン、塩
化チタン等が挙げられる。Ti化合物は、生成ポリマ−
中のTi残存量として0.1〜10ppmの範囲になる
ように添加する。
【0044】Sb化合物としては、三酸化アンチモン、
酢酸アンチモン、酒石酸アンチモン、酒石酸アンチモン
カリ、オキシ塩化アンチモン、アンチモングリコレ−
ト、五酸化アンチモン、トリフェニルアンチモン等が挙
げられる。Sb化合物は、生成ポリマ−中のSb残存量
として50〜250ppmの範囲になるように添加す
る。
【0045】また、Al化合物としては、具体的には、
ギ酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、塩基性酢酸アル
ミニウム、プロピオン酸アルミニウム、蓚酸アルミニウ
ム、アクリル酸アルミニウム、ラウリン酸アルミニウ
ム、ステアリン酸アルミニウム、安息香酸アルミニウ
ム、トリクロロ酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、
クエン酸アルミニウム、サリチル酸アルミニウムなどの
カルボン酸塩、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウ
ム、水酸化塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、
硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、炭酸アルミニウ
ム、リン酸アルミニウム、ホスホン酸アルミニウムなど
の無機酸塩、アルミニウムメトキサイド、アルミニウム
エトキサイド、アルミニウムn-プロポキサイド、アルミ
ニウムiso-プロポキサイド、アルミニウムn-ブトキサイ
ド、アルミニウムt−ブトキサイドなどアルミニウムア
ルコキサイド、アルミニウムアセチルアセトネート、ア
ルミニウムアセチルアセテート、アルミニウムエチルア
セトアセテート、アルミニウムエチルアセトアセテート
ジiso-プロポキサイドなどのアルミニウムキレート化合
物、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム
などの有機アルミニウム化合物およびこれらの部分加水
分解物、酸化アルミニウムなどが挙げられる。これらの
うちカルボン酸塩、無機酸塩およびキレート化合物が好
ましく、これらの中でもさらに塩基性酢酸アルミニウ
ム、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化塩
化アルミニウムおよびアルミニウムアセチルアセトネー
トがとくに好ましい。Al化合物は、生成ポリマ−中の
Al残存量として5〜200ppmの範囲になるように
添加する。
【0046】また、本発明のポリエステルの製造方法に
おいては、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属
化合物を併用してもよい。アルカリ金属、アルカリ土類
金属としては、Li,Na,K,Rb,Cs,Be,M
g,Ca,Sr,Baから選択される少なくとも1種で
あることが好ましく、アルカリ金属ないしその化合物の
使用がより好ましい。アルカリ金属ないしその化合物を
使用する場合、特にLi,Na,Kの使用が好ましい。
アルカリ金属やアルカリ土類金属の化合物としては、例
えば、これら金属のギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、
蓚酸などの飽和脂肪族カルボン酸塩、アクリル酸、メタ
クリル酸などの不飽和脂肪族カルボン酸塩、安息香酸な
どの芳香族カルボン酸塩、トリクロロ酢酸などのハロゲ
ン含有カルボン酸塩、乳酸、クエン酸、サリチル酸など
のヒドロキシカルボン酸塩、炭酸、硫酸、硝酸、リン
酸、ホスホン酸、炭酸水素、リン酸水素、硫化水素、亜
硫酸、チオ硫酸、塩酸、臭化水素酸、塩素酸、臭素酸な
どの無機酸塩、1−プロパンスルホン酸、1−ペンタン
スルホン酸、ナフタレンスルホン酸などの有機スルホン
酸塩、ラウリル硫酸などの有機硫酸塩、メトキシ、エト
キシ、n−プロポキシ、iso−プロポキシ、n−ブト
キシ、tert−ブトキシなどのアルコキサイド、アセ
チルアセトネートなどとのキレート化合物、水素化物、
酸化物、水酸化物などが挙げられる。前記のアルカリ金
属化合物またはアルカリ土類金属化合物は、粉体、水溶
液、エチレングリコ−ル溶液等として反応系に添加され
る。アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物
は、生成ポリマ−中のこれらの元素の残存量として1〜
50ppmの範囲になるように添加する。
【0047】また、安定剤として種々のP化合物を使用
することができる。本発明で使用されるP化合物として
は、リン酸、亜リン酸およびそれらの誘導体等が挙げら
れる。具体例としてはリン酸、リン酸トリメチルエステ
ル、リン酸トリエチルエステル、リン酸トリブチルエス
テル、リン酸トリフェニ−ルエステル、リン酸モノメチ
ルエステル、リン酸ジメチルエステル、リン酸モノブチ
ルエステル、リン酸ジブチルエステル、亜リン酸、亜リ
ン酸トリメチルエステル、亜リン酸トリエチルエステ
ル、亜リン酸トリブチルエステル、メチルホスホン酸、
メチルホスホン酸ジメチルエステル、エチルホスホン酸
ジメチルエステル、フェニ−ルホスホン酸ジメチルエス
テル、フェニ−ルホスホン酸ジエチルエステル、フェニ
−ルホスホン酸ジフェニ−ルエステル等であり、これら
は単独で使用してもよく、また2種以上を併用してもよ
い。P化合物は、生成ポリマ−中のP残存量として1〜
1000ppmの範囲になるように前記のポリエステル
生成反応工程の任意の段階で添加することができる。
【0048】ポリエステルチップは、ポリエステル製造
中に生成したアセトアルデヒドやホルムアルデヒド等の
アルデヒド化合物、原料として用いられる芳香族ジカル
ボン酸やグリコ−ルの遊離体、反応生成物である芳香族
ジカルボン酸とグリコ−ルとから成るモノおよびジエス
テルや芳香族ジカルボン酸とグリコ−ルとから成る線状
ダイマ−等の低分子化合物を含んでおり、チップ化時に
これらのアルデヒド化合物、芳香族ジカルボン酸やグリ
コ−ル、芳香族ジカルボン酸とグリコ−ルとから成るモ
ノおよびジエステル等が冷却水中に溶出する。
【0049】溶融重縮合反応を連続式装置で行うか、又
はバッチ式装置で行うか、いずれの場合であっても、チ
ップ化装置から排出した冷却水のすべて、あるいは殆ど
を工業排水としてしまうと、新しい水が多量に入用であ
るばかりでなく、排水量増大による環境への影響が懸念
される。即ち、チップ化装置から排出した少なくとも一
部の冷却水を、チップ化装置へ戻して再利用することに
より、必要な水量を低減し、また排水量増大よる環境へ
の影響を低減することが出来る。
【0050】経済的な観点および環境上の観点より、バ
ッチ式反応装置の場合は冷却水の全部又は一部を繰り返
し使用し、また連続式反応装置の場合はチップ化装置か
ら排出した冷却水の全部又は一部を再度チップ化装置へ
戻して再利用するが、いずれの場合も冷却水中のアセト
アルデヒド含有量、芳香族ジカルボン酸含有量、グリコ
−ル含有量、芳香族ジカルボン酸とグリコ−ルとから成
るモノおよびジエステルの含有量が経時的に増加してい
く。これらの化合物が多くなると、チップ中の前記含有
量が高くなり、このようなポリエステルチップを用いた
中空成形容器等中の内容物の風味や香りが非常に悪くな
る。また、チップ化装置の冷却水貯蔵タンクや配管の汚
れも激しくなる。
【0051】本発明のポリエステルの製造方法において
は、主として芳香族ジカルボン酸成分とグリコ−ル成分
とからなる溶融ポリエステルを冷却水で冷却しながらチ
ップ化するポリエステルの製造方法において、チップ化
装置から排出される冷却水中の、前記ポリエステルに由
来するグリコ−ル、芳香族ジカルボン酸とグリコ−ルと
から成るモノおよびジエステルのうち少なくとも一つの
含有量を100ppm以下に維持し、かつポリエステル
の冷却時間(t)が、下記の(1)を満足するように冷
却しながらチップ化することによって上記の問題点を解
決することができる。 2(sec) ≦ t ≦ 180(sec) (1)
【0052】ここで、ポリエステルがポリエチレンテレ
フタレ−トの場合は、前記のグリコ−ルはエチレングリ
コ−ルであり、芳香族ジカルボン酸とグリコ−ルとから
成るモノエステルはモノヒドロキシエチルテレフタレ−
ト(以下「MHET」と略称することがある)、また芳
香族ジカルボン酸とグリコ−ルとから成るジエステルは
ビスヒドロキシエチルテレフタレ−ト(以下「BHE
T」と略称することがある)である。
【0053】またポリエステルがポリエチレン−2、6
−ナフタレ−トの場合は、前記のグリコ−ルはエチレン
グリコ−ルであり、芳香族ジカルボン酸とグリコ−ルと
から成るモノエステルは2、6−モノヒドロキシエチル
ナフタレ−ト、また芳香族ジカルボン酸とグリコ−ルと
から成るジエステルは2、6−ビスヒドロキシエチルナ
フタレ−トである。
【0054】本発明のポリエステルの製造方法では、P
ETの場合、チップ化装置から排出される冷却水中のエ
チレングリコ−ル含有量、ビスヒドロキシエチルテレフ
タレ−ト含有量およびモノヒドロキシエチルテレフタレ
−ト含有量のうち少なくとも一つの含有量を100pp
m以下、好ましくは50ppm以下、さらに好ましくは
30ppm以下にすることにより上記の問題点を解決す
るものである。なお、冷却水中のこれらの化合物の含有
量は全て100ppm以下を満足することが最も望まし
い。
【0055】以下にチップ化装置へ戻す冷却水中のグリ
コ−ル等の含有量を100ppm以下にする方法を例示
するが、本発明はこれに限定するものではない。
【0056】さらに以下の方法を用いると、冷却水の中
のグリコ−ルだけでなくアセトアルデヒド、ホルムアル
デヒド、酢酸、蟻酸等の微量の臭気成分も除去でき、冷
却水の中のこれらの含有量を一定値以下にすることがで
きる。
【0057】チップ化装置へ戻す冷却水中のグリコ−ル
や芳香族ジカルボン酸とグリコ−ルとからなるモノマ−
の含有量の増加を抑えるために、チップ化装置から冷却
水が排出して、再びチップ化装置に循環水として戻され
るまでの工程中の少なくとも1カ所以上にグリコ−ル等
を除去する装置を設置する。
【0058】グリコ−ル等を除去する方法としては、蒸
留装置による蒸留処理、活性炭吸着処理、水中への不活
性気体のバブリング処理、加熱脱気処理等、公知の方法
が挙げられる。また、循環水に新しいイオン交換水等を
追加する方法も挙げられる。
【0059】また本発明のポリエステルの製造方法にお
いては、チップ化装置における冷却水による前記ポリエ
ステルの冷却時間(t)は2〜180sec、好ましく
は3〜150secである。冷却時間(t)が2sec
未満の場合は、前記ポリエステルの冷却が不十分で、チ
ップが融着して正常な形状のチップが得られない。また
180secを超える場合は、フレ−バ性が悪くなる。
ここで、ポリエステルの冷却時間(t)は、溶融ポリエ
ステルがダイスの細孔より押出されて冷却水と接触し、
冷却されながらチップ化され、次いで付着水を除去する
装置を出るまでの時間である。
【0060】また本発明のポリエステルの製造方法にお
いては、前記の冷却水の水温(T)が下記の(2)を満
足し、かつ冷却水の水量V(cm3/sec)と冷却さ
れる前記ポリエステルの表面積S(cm2/sec)の
比(V/S)が下記の(3)を満足する条件下でチップ
化することが好ましい。 7(℃) ≦ T ≦ Tg−10(℃) (2) 0.1 ≦ V/S ≦ 2.0 (3) (上記式中、Tは冷却水の水温(℃)を、Tgは前記ポ
リエステルの二次転移点(℃)を、Vは冷却水の水量
(cm3/sec)を、Sは冷却される前記ポリエステ
ルの表面積(cm2/sec)を示す。)
【0061】ここで、冷却される前記ポリエステルの表
面積S(cm2/sec)とは、チップに切断されるま
でに冷却水と接触して冷却される、単位時間当りのポリ
エステルの表面積のことである。
【0062】前記の冷却水の水温は、好ましくは10℃
以上、前記ポリエステルの二次転移点から20℃低い温
度(Tg−20(℃))の範囲、さらに好ましくは13
℃以上、前記ポリエステルの二次転移点から30℃低い
温度(Tg−30(℃))の範囲である。冷却水の温度
を7℃未満に維持するためには、非常に高価な設備を必
要とし、エネルギ−コストも高くなるため経済性の面よ
り実用的でない。
【0063】またチップ化設備がポリエステルストラン
ドを切断する方式の設備の場合には、冷却水の温度が7
℃未満であると、ストランド表層部が硬くなり過ぎて切
断面の形状が不良となり、切断時にファインの発生が多
くなる。また、引き続き固相重合する場合には、このよ
うなチップを固相重合工程に輸送すると、後記するよう
に輸送工程や固相重合工程において切断面に働く衝撃力
やせん断力のために、結晶化促進作用があり成形体の透
明性にも影響を与えるファインの発生が多くなり、また
チップ切断表面にも同様の作用を及ぼす構造が生ずるた
めに好ましくない。また、ポリエステル溶融体をダイス
より水中に押出して冷却しながらチップ化する、いわゆ
る水中カット設備の場合にも、同様に切断面の形状やチ
ップ形状が不良となる。一方、冷却水の温度が、Tg−
10℃を超える場合には、ポリエステルの冷却が不十分
となり、形状不良のチップや2〜数個のチップが融着し
た塊状物になり、問題である。
【0064】また一方、前記ポリエステルの表面積に対
する冷却水の水量の比(V/S)が、上記の下限値未満
の場合には、前記ポリエステルの冷却が不十分となっ
て、形状不良のチップや2〜数個のチップが融着した塊
状物になり、問題となる。また前記の比(V/S)が上
記の上限値を超える場合には、エネルギ−コストが高く
なるため経済性の面より実用的でない。
【0065】また本発明のポリエステルの製造方法にお
いては、系外からチップ化装置に導入される導入水の有
機体炭素含量(TOC)が1〜1000ppb、好まし
くは5〜800ppb、さらに好ましくは10〜500
ppbの範囲であることが望ましい。導入水の有機体炭
素含量(TOC)を1ppb未満にするには、莫大な設
備投資が必要であり、また運転費用も非常に高くなり経
済的な生産は困難である。また1000ppbを超える
場合はフレ−バ性の問題より好ましくない。系外より水
処理槽に導入する処理水の有機体炭素含量(TOC)を
上記範囲に設定することにより、前記の有機化合物がポ
リエステルチップに吸着、浸透して異味、異臭の原因と
なり、このようなポリエステルチップを用いた中空成形
容器の内容物の風味や香りが非常に悪くなることを防ぐ
ことができる。
【0066】また本発明のポリエステルの製造方法にお
いては、チップ化装置に導入する導入水中のナトリウム
の含有量、マグネシウムの含有量、珪素の含有量及びカ
ルシウムの含有量をそれぞれN、M、S、Cとした場
合、下記の(4)〜(7)の少なくとも一つを満足する
ようにして前記ポリエステルのチップ化を行うことが望
ましい。 なお、(4)〜(7)はすべて満足すること
が最も好ましい。 N ≦ 1.0(ppm) (4) M ≦ 0.5(ppm) (5) S ≦ 2.0(ppm) (6) C ≦ 1.0(ppm) (7)
【0067】導入水中のナトリウム含有量(N)は、好
ましくはN≦0.5ppmであり、さらに好ましくはN
≦0.1ppmである。導入水中のマグネシウム含有量
(M)は、好ましくはM≦0.3ppmであり、さらに
好ましくはM≦0.1ppmである。また、導入水中の
珪素の含有量(S)は、好ましくはS≦0.5ppmで
あり、さらに好ましくはS≦0.3ppmである。さら
に、導入水中のカルシウム含有量(C)は、好ましくは
C≦0.5ppmであり、さらに好ましくはC≦0.1
ppmである。
【0068】また、導入水中のナトリウム含有量
(N)、マグネシウム含有量(M)、珪素の含有量
(S)およびカルシウム含有量(C)の下限値は、N≧
0.001ppm、M≧0.001ppm、S≧0.0
2ppmおよびC≧0.001ppmである。このよう
な下限値以下にするには、莫大な設備投資が必要であ
り、また運転費用も非常に高くなり経済的な生産は困難
である。
【0069】ナトリウムの含有量(N)、マグネシウム
の含有量(M)、珪素の含有量(S)及びカルシウムの
含有量(C)が、前記の(4)〜(7)を満足する導入
水を用いて冷却しながらチップ化した溶融重縮合ポリエ
ステル、あるいはこれを固相重合したポリエステルから
の成形体の透明性は非常に優れている。前記の条件を外
れる導入水を用いた場合には、これらの金属含有化合物
がポリエステルチップ表面に付着し、得られた最終のポ
リエステルの結晶化速度が非常に早く、またその変動が
大きくなったり、またこれらの金属を含有する異物を含
んだポリエステルしか得られず、好ましくない。
【0070】以下に導入水の有機体炭素含量(TO
C)、ナトリウム含有量、マグネシウム含有量、珪素含
有量、カルシウム含有量を前記の範囲に抑える方法を例
示するが、本発明はこれに限定するものではない。
【0071】導入水のナトリウムやマグネシウム、カル
シウム、珪素を低減させるために、チップ化装置に工業
用水が送られるまでの工程で少なくとも1ヶ所以上に、
有機体炭素含量(TOC)の原因となる有機物やナトリ
ウムやマグネシウム、カルシウム、珪素を除去する装置
を設置する。また、粒子状になった二酸化珪素やアルミ
ノ珪酸塩等の粘土鉱物を除去するためにはフィルターを
設置する。ナトリウムやマグネシウム、カルシウム、珪
素を除去する装置としては、イオン交換装置、限外濾過
装置や逆浸透膜装置などが挙げられる。
【0072】水質の悪い工業用水を使用したりや雨季等
における急激な水質変化がある場合は、これらの工業用
水の処理方法の一例として、砂濾過や活性炭濾過等、及
び逆洗が可能なマイクロフィルタ−やコルゲ−ト状限外
濾過膜による前処理、紫外線殺菌装置及び逆浸透膜装置
による一次処理、脱気装置およびイオン交換装置による
二次処理、及び紫外線酸化装置及び限外濾過装置等の最
終処理を組合せた処理設備が挙げられる。
【0073】また、系外から導入する導入水の中に存在
する粒径が1〜25μmの粒子を50000個/10m
l以下にした水を使用することが望ましい。導入水中の
粒径1〜25μmの粒子の個数は、好ましくは1000
0個/10ml以下、さらに好ましくは1000個/1
0ml以下、特に好ましくは100個/10ml以下で
ある。
【0074】なお粒径が1〜25μmの粒子の下限値は
1個/10ml以上であり、この下限値以下にするに
は、莫大な設備投資が必要であり、また運転費用も非常
に高くなり経済的な生産は困難である。
【0075】導入水中の粒径25μmを越える粒子は、
特に規定するものではないが、好ましくは2000個/
10ml以下、より好ましくは500個/10ml以
下、さらに好ましくは100個/10ml、特に好まし
くは10個/10ml以下である。
【0076】なお、導入水中の粒径1μm未満の粒子に
関しては、本発明で特に規定するものではないが、透明
な成形体や適正な結晶化速度を持つ成形体を与えるポリ
エステルを得るためには、少ない方が好ましい。粒径1
μm未満の粒子数としては好ましくは100000個/
10ml以下、より好ましくは50000個/10ml
以下、さらに好ましくは20000個/10ml以下、
特に好ましくは10000個/10ml以下である。1
μm以下の粒子を水中から除去、コントロールする方法
としてはセラミック膜、有機膜等の膜を用いた精密濾過
法や限外濾過法等を用いることができる。
【0077】以下にチップ化装置に導入する導入水中
の、粒径1〜25μmの粒子を50000個/10ml
以下に制御する方法を例示するが、本発明はこれに限定
するものではない。
【0078】水中の粒子数を50000個/10ml以
下にする方法としては、工業用水等の自然水をチップ化
装置に供給するまでの少なくとも1ヶ所以上に粒子を除
去する装置を設置する。好ましくは自然界の水の採取口
から、前記したチップ化装置に至るまでの間に粒子を除
去する装置を設置し、チップ化装置に供給する水中の、
粒径1〜25μmの粒子の含有量を50000個/10
ml以下にすることが好ましい。粒子を除去する装置と
してはフィルター濾過装置、膜濾過装置、沈殿槽、遠心
分離器、泡沫同伴処理機等が挙げられる。例えばフィル
ター濾過装置であれば、方式としてベルトフィルター方
式、バグフィルター方式、カートリッジフィルター方
式、遠心濾過方式等の濾過装置が挙げられる。中でも連
続的に行うにはベルトフィルター方式、遠心濾過方式、
バグフィルター方式の濾過装置が適している。またベル
トフィルター方式の濾過装置であれば濾材としては、
紙、金属、布等が挙げられる。また粒子の除去と導入水
の流れを効率良く行なうため、フィルターの目のサイズ
は5〜100μm、好ましくは10〜70μm、さらに
好ましくは15〜40μmがよい。
【0079】チップ化装置から排出される水の中には、
チップ化時に発生するポリエステルの微粉末(以下、
「ファイン」と称することがある)や細粒等の形状異常
品が混入し、長時間生産時にはこれらの水中の含有量が
多くなって配管やチップ化装置の汚れがひどくなり、配
管詰まりを生じたりする。したがって、チップ化装置か
ら排出される水が冷却水貯蔵タンク等に戻るまでの工程
中の少なくとも1ヶ所以上ににフィルター濾過装置や遠
心分離器等のファイン除去装置を設置することができ
る。
【0080】なお、チップ化工程では、溶融ポリエステ
ルがダイスの細孔より水中に押出されて水中でカットす
る方式、あるいは大気中に押出された後、直ちに冷却水
で冷却しながらカットする方式等によってチップ化され
る。
【0081】本発明に係るポリエステルのチップの形状
は、シリンダ−型、角型、球状または扁平な板状等の何
れでもよく、その平均粒径は、通常1.5〜5mm、好
ましくは1.6〜4.5mm、さらに好ましくは1.8
〜4.0mmの範囲である。例えば、シリンダ−型の場
合は、長さは1.5〜4mm、径は1.5〜4mm程度
であるのが実用的である。球状粒子の場合は、最大粒子
径が平均粒子径の1.1〜2.0倍、最小粒子径が平均
粒子径の0.7倍以上であるのが実用的である。また、
チップの重量は10〜30mg/個の範囲が実用的であ
る。
【0082】本発明に係る溶融重縮合ポリエステルの極
限粘度は、0.55〜0.80デシリットル/グラム、
好ましくは0.58〜0.75デシリットル/グラム、
さらに好ましくは0.60〜0.73デシリットル/グ
ラムの範囲である。極限粘度が0.55デシリットル/
グラム未満では、得られた成形体等の機械的特性が悪
い。また、0.80デシリットル/グラムを越える場合
は、成型機等による溶融時に樹脂温度が高くなって熱分
解が激しくなり、保香性に影響を及ぼす遊離の低分子量
化合物が増加したり、成形体が黄色に着色する等の問題
が起こる。
【0083】また、溶融重縮合に引き続き固相重合する
場合には、溶融重縮合の最終重縮合反応器より得られる
ポリエステルの極限粘度は0.30〜0.80デシリッ
トル/グラム、好ましくは0.35〜0.75デシリッ
トル/グラム、さらに好ましくは0.40〜0.70デ
シリットル/グラムの範囲であることが好ましい。極限
粘度が0.30に満たない場合は、固相重合前の予備結
晶化で結晶化度が高くなりすぎ、このために固相重合速
度が遅くなり、経済的な生産が不可能となったり、また
チップが脆いために予備結晶化および固相重合工程にお
いて後記するようにポリエステルのファインが大量に発
生して、結晶化速度が非常に早く、かつその速度の変動
が非常に大きなポリエステルしか得られない。また、極
限粘度が0.80を超える場合は、このような溶融重縮
合ポリエステルから得られる固相重合ポリエステルのア
セトアルデヒド含有量を10ppm以下に低減できな
い。したがって、このような固相重合ポリエステルから
得られた成形体の内容物の風味や臭いに悪影響を与え
る。また、色相も非常に黄色くなり、得られた成形体等
の商品価値が落ちる。
【0084】また、本発明のポリエステルの製造方法に
おいては、チップ化工程から固相重合工程に送られる溶
融重縮合ポリエステルチップの付着水分が3000pp
m以下、好ましくは2500ppm以下、さらに好まし
くは2000ppm以下にすることが必要である。付着
水分が3000ppmを超える場合は、このようなポリ
エステルチップを用いた中空成形体等中の内容物の風味
や香りが非常に悪くなる。
【0085】前記のようにして溶融重縮合されたポリエ
ステルは、チップ化されたあと輸送配管中を貯蔵用サイ
ロや固相重合工程に輸送される。このようなチップの輸
送を、例えば空気を使用した強制的な低密度輸送方法で
行うと、溶融重縮合ポリエステルのチップの表面には配
管との衝突によって大きな衝撃力がかかり、この結果フ
ァインやフイルム状物が多量に発生する。このようなフ
ァインやフイルム状物は ポリエステルの結晶化を促進
させる効果を持っており、多量に存在する場合には得ら
れた成形体の透明性が非常に悪くなる。また、このよう
なファインやフイルム状物等には、正常な融点より約1
0〜20℃以上高い融点を持つものが含まれる。また、
溶融重縮合ポリエステルチップに衝撃力やせん断力がか
かる送り装置を用いたりする場合にも、正常な融点より
約10〜20℃以上高い融点のファインやフイルム状物
が非常に多量に発生する。これは、チップ表面に加わる
衝撃力等の大きな力のためにチップが発熱すると同時に
チップ表面においてポリエステルの配向結晶化が起こ
り、緻密な結晶構造が生じるためではないかと推定され
る。
【0086】前記のような正常な融点より約10〜20
℃以上高い融点を持つ溶融重縮合ポリエステルのファイ
ンやフイルム状物を溶融重縮合ポリエステルチップと共
に固相重合処理したり、また引き続き後記の水との接触
処理等の処理をすると、これらの融点は処理前よりさら
に高くなる。また、正常な融点より約10℃以上高くな
い融点を持つファインやフイルム状物でも、前記のこれ
らの処理によって、これらの融点は正常な融点より約1
0〜20℃以上高い融点を持つようになる。これは、こ
れらの処理により、結晶構造がさらに緻密な結晶構造に
変化するためであろうと推定される。
【0087】本発明においては、チップやファイン等の
融点は、示差走査熱量計(DSC)を用いて下記の方法
で測定するが、DSCの融解ピ−ク温度を融点と呼ぶ。
そして、この融点を表す融解ピ−クは、1つ、またはそ
れ以上の複数の融解ピ−クから構成され、本発明では、
融解ピークが1つの場合には、そのピーク温度を、また
融解ピ−クが複数個の場合には、これらの複数の融解ピ
−クの内、最も高温側の融解ピ−ク温度を、「ファイン
の融解ピ−ク温度の最も高温側のピ−ク温度」と称し
て、実施例等においては「ファインの融点」とする。
【0088】一般に溶融重縮合ポリエステルは、製造方
法にもよるが、前記のような正常な融点より約10〜2
0℃以上高い融点を持つファインやフイルム状物を一部
含むファイン等を約100ppm〜約数重量%程度含有
しており、しかもこのようなファイン等は溶融重縮合ポ
リエステルチップに均一な混合状態で存在しているので
はなくて偏在している。したがって、このような溶融重
縮合ポリエステルをそのまま成形体に成形すると、透明
性に劣る成形体しか得られず問題となる。また、そのま
まの状態で固相重合したり、また引き続き、後記の水と
の接触処理を行ったりすると、結晶化速度はさらに早く
なり、またその速度が非常に変動したポリエステルしか
得られず問題となる。
【0089】したがって、本発明のポリエステルの製造
方法では、前記のチップ化工程のあとにファイン及び/
またはフイルム状物を除去するファイン等除去装置を追
加し、溶融重縮合ポリエステルのファイン含有量を50
00ppm以下にすることによって上記の問題点を解決
するものである。
【0090】前記の溶融重縮合ポリエステルのファイン
含有量は、好ましくは3000ppm以下、より好まし
くは1000ppm以下、さらに好ましくは500pp
m以下、最も好ましくは100ppm以下に低下させる
ことが望ましい。
【0091】ファイン等の除去方法としては、前記のチ
ップ化工程と前記の固相重合工程の中間に別々に設置し
た振動篩工程及び空気流による気流分級装置、重力式分
級装置等で処理する方法等が挙げられる。これらの工程
をさらに追加してもよい。
【0092】本発明に係るポリエステルがポリエチレン
テレフタレ−トの場合は、前記のチップ化工程を経由し
て固相重合工程へ供給される溶融重縮合ポリエステル中
に含まれるファインおよび/またはフイルム状物の、融
解ピ−ク温度の最も高温側の融解ピ−ク温度が265℃
を超える場合には、固相重合工程で得られた固相重合P
ETにも融解ピ−ク温度の最も高温側の融解ピ−ク温度
が265℃を超えるファインやフイルム状物が含まれて
おり、前記の理由により、得られた固相重合ポリエステ
ルからの成形体の結晶化速度が早くなりすぎたり、また
その変動が非常に大きくなり、得られた中空成形用予備
成形体が白化し、このため正常な延伸が不可能となり、
厚み斑が生じ、また得られた中空成形体の透明性が悪く
なり、また透明性の変動も大となり大きな問題となる場
合がある。
【0093】また、融解ピ−ク温度の最も高温側の融解
ピ−ク温度が265℃を越えるファインおよび/または
フイルム状物を含まないようにする方法としては、例え
ば、次のような方法が挙げられる。すなわち、溶融重縮
合後ダイスより溶融した前記ポリエステルを水中に押出
して水中でカットする方式、あるいは大気中に押出した
後、直ちに冷却水で冷却しながらカットする方式によっ
てチップ化し、ついでチップ状に形成した溶融重縮合ポ
リエステルチップを水切り後、振動篩装置および空気流
による気流分級装置によって所定のサイズ以外の形状の
チップやファインやフイルム状物を除去し、プラグ輸送
方式やバケット式コンベヤ−輸送方式により貯蔵用タン
クに送る。前記のタンクからのチップの抜出はスクリュ
−式フィ−ダ−により、次工程へはプラグ輸送方式やバ
ケット式コンベヤ−輸送方式によって輸送し、固相重合
工程の直前に空気流による気流分級装置、あるいは振動
式篩分装置等を設けてファイン除去処理を行う。また、
前記のファインやフイルム状物の除去処理を行った溶融
重縮合ポリエステルを、固相重合工程直前で空気流によ
る気流分級装置、あるいは振動式篩分装置等によって、
再度ファインやフイルム状物の除去を行い、固相重合工
程へ直接投入することもできる。溶融重縮合したポリエ
ステルチップを固相重合設備へ輸送する際や固相重合後
のポリエステルチップを篩分工程、水との接触処理工程
や貯槽等へ輸送する際には、これらの輸送の大部分はプ
ラグ輸送方式やバケット式コンベヤ輸送方式を採用し、
また結晶化装置や固相重合反応器からのチップの抜出し
はスクリュ−フィ−ダ−を使用するなどして、チップと
工程の機器や輸送配管等との衝撃を出来るだけ抑えるこ
とができる装置を使用する。
【0094】後記する固相重合ポリエステルが融解ピ−
ク温度の最も高温側の融解ピ−ク温度が265℃を越え
るファインおよび/またはフイルム状物を含まないよう
にする方法としては、溶融重縮合ポリエステルの場合と
同じ方法や設備を用いることができる。
【0095】このようにして得られた溶融重縮合ポリエ
ステルは、固相重合工程において、従来公知の方法によ
って固相重合する。まず固相重合に供される前記の溶融
重縮合ポリエステルは、不活性ガス下または減圧下、あ
るいは水蒸気または水蒸気含有不活性ガス雰囲気下にお
いて、100〜210℃の温度で1〜5時間加熱して予
備結晶化される。次いで不活性ガス雰囲気下または減圧
下に190〜230℃の温度で1〜30時間の固相重合
を行う。ダイレクトブロ−用に使用される極限粘度が
1.0以上のポリエステルの場合には、固相重合時間は
30時間を超える場合がある。固相重合後、必要に応じ
て減圧下または不活性ガス雰囲気下において、約150
〜50℃以下に冷却される。
【0096】固相重合されたポリエステルは、輸送配管
中を貯蔵用サイロやフレキシブルコンテナ−等の輸送・
保管用充填容器、成形工程や後記する水との接触処理工
程などの後工程に輸送される。このようなチップの輸送
を、前記の溶融重縮合ポリエステルチップと同様に、例
えば空気を使用した強制的な低密度輸送方法で行うと、
固相重合ポリエステルのチップの表面には配管との衝突
によって大きな衝撃力がかかり、この結果、溶融重縮合
ポリエステルの場合と同じようにファインやフイルム状
物が多量に発生する。このようなファインやフイルム状
物は前記の溶融重縮合後のポリエステルの場合と同様に
ポリエステルの結晶化を促進させる効果を持っており、
多量に存在する場合には得られた成形体の透明性が非常
に悪くなる。また、このようなファインやフイルム状物
等には、正常な融点より約10〜20℃以上高い融点を
持つものが含まれる。また、回転式の固相重合装置を用
いて固相重合したり、あるいは固相重合ポリエステルチ
ップに衝撃力やせん断力がかかる送り装置を用いたりす
る場合にも、正常な融点より約10〜20℃以上高い融
点のファインやフイルム状物が非常に多量に発生する。
高融点になる理由は、前記のとうりである。
【0097】このような正常な融点より約10〜20℃
以上高い融点のファインやフイルム状物を含む固相重合
ポリエステルを通常の成形条件で成形する場合は、溶融
成形時にこのような高融点の結晶が完全に溶融せず、結
晶核として残る。この結果、加熱時の結晶化速度が非常
に早くなるため中空成形容器の口栓部の結晶化が過大と
なり、このため口栓部の収縮量が規定値範囲内におさま
らなくなり、口栓部のキャッピング不良となり内容物の
漏れが生じるという問題が起こる。また中空成形用予備
成形体が白化し、このため正常な延伸が不可能となり、
厚み斑が生じ、また結晶化速度が速いため得られた中空
成形体の透明性が悪くなり、また透明性の変動も大とな
り問題となる。
【0098】したがって、固相重合工程で固相重合処理
されたポリエステルは、ファインおよび/またはフイル
ム状物を分離除去するためにファイン等除去装置へ輸送
され、前記のような後工程の前に、これらを出来るだけ
多量に除去することが重要である。
【0099】すなわち、本発明のポリエステルの製造方
法において、前記の固相重合工程に供給される溶融重縮
合ポリエステルおよび/または後工程に供給される固相
重合ポリエステルのファイン含有量、フイルム状物含有
量、あるいはファイン含有量とフイルム状物含有量の合
計含有量のうち少なくともいずれか一つの含有量を50
0ppm以下にすることによって上記の問題点を解決す
るものである。
【0100】また溶融重縮合ポリエステルを固相重合工
程に輸送する際にファイン等の発生の少ない装置を使用
したり、また固相重合後の中間工程に効率のよいファイ
ン等除去装置を設置する場合には、固相重合装置に供給
される溶融重縮合ポリエステルからファイン等を除去し
ておかなくても前記の問題が発生しないようにすること
も可能である。
【0101】前記の固相重合ポリエステルのファイン含
有量は、5000ppm以下、好ましくは3000pp
m以下、より好ましくは1000ppm以下、さらに好
ましくは500ppm以下に低下させるのが望ましい。
【0102】また本発明に係るポリエステルがPETの
場合は、固相重合ポリエステル中に含まれるファインお
よび/またはフイルム状物の、融解ピ−ク温度の最も高
温側の融解ピ−ク温度が265℃を超える場合には、前
記の理由により得られた固相重合ポリエステルからの成
形体の結晶化速度が早くなりすぎたり、またその変動が
非常に大きくなり、得られた中空成形用予備成形体が白
化し、このため正常な延伸が不可能となり、厚み斑が生
じ、また得られた中空成形体の透明性が悪くなり、また
透明性の変動も大となり大きな問題となる場合がある。
【0103】したがって、本発明によって得られる主た
る繰り返し単位がエチレンテレフタレ−トであるポリエ
ステルの場合は、ファイン等除去工程によって処理され
たポリエステル中に含まれるファインの融解ピ−ク温度
の最も高温側の融解ピ−ク温度が、265℃以下である
ことが望ましい。
【0104】また本発明に係るポリエステルは、芳香族
ジカルボン酸またはその機能的誘導体とグリコールとか
ら溶融重縮合して得られた溶融重縮合ポリエステル、こ
れを溶融押出機で溶融させたポリエステル、あるいは前
記溶融重縮合ポリエステルを固相重合させた固相重合ポ
リエステルなどいずれでもよい。
【0105】ポリエステルの製造工程においては、溶融
重縮合工程から固相重合工程、あるいは固相重合工程か
ら篩分工程や気流分級工程等の各工程を経由してサイ
ロ、成形機のホッパ−、輸送用コンテナ−等の容器に充
填されるが、これらの工程間のポリエステルの輸送や乾
燥には、一般に送風機等によって処理設備近辺の空気を
工程に採りいれて使用される。従来は、このような空気
は、これを未処理のままで使用するか、または、JIS
B 9908(1991)で規定される形式3のよう
な低性能フィルタユニットを装着した清浄機によって処
理しただけで使用するのが一般的であった。しかし、こ
のような工程で処理された空気を用いると、透明性が悪
い成形体しか得られないという問題が生じる場合があっ
た。
【0106】したがって、本発明のポリエステルの製造
方法においては、溶融重縮合工程において得られたポリ
エステルチップを次の工程に輸送する段階から、それ以
降の工程においてポリエステルと接触する気体として、
粒径0.3〜5μmの粒子が1000000(個/立方
フィ−ト)以下の系外より導入される気体を使用するこ
とが望ましい。
【0107】なお、気体中の粒径0.3μm未満の粒子
に関しては、特に規定するものではないが、透明な成形
体を与える樹脂を得るためには、少ない方が好ましい。
粒径0.3μm未満の粒子数としては好ましくは100
00000(個/立方フィ−ト)以下、より好ましくは
5000000(個/立方フィ−ト)以下、さらに好ま
しくは2000000(個/立方フィ−ト以下)であ
る。
【0108】以下に、系外から導入する気体中の粒径
0.3〜5μmの粒子数を1000000(個/立方フ
ィ−ト)以下に制御する方法を例示するが、本発明はこ
れに限定するものではない。
【0109】系外から導入する気体中の粒径0.3〜5
μmの粒子数を1000000(個/立方フィ−ト)以
下にする方法としては、系外から導入する気体がポリエ
ステルチップと接触するまでの工程中の少なくとも1ケ
所以上に前記の粒子を除去する清浄化装置を設置する。
前記の気体が処理設備近辺の空気の場合は、前記の空気
採りいれ口から送風機によって導入した空気がポリエス
テルチップと接触するまでの工程中に、JIS B 9
908(1991)で規定される形式1又は/及び形式
2のフィルタユニットを装着した気体清浄装置を設置
し、前記の空気中の粒径0.3〜5μmの粒子数を10
00000(個/立方フィ−ト)以下にすることが好ま
し。また、前記の空気採りいれ口にJIS B 990
8(1991)で規定される形式3のフィルタユニット
を装着した気体清浄装置を設置して、前記のフィルタユ
ニットを装着した気体清浄装置と併用することによって
前記のフィルタユニットの寿命を延ばすことが可能であ
る。
【0110】気体中の粒子を除去するJIS B 99
08(1991)で規定される形式1の超高性能のフィ
ルタ(以下、HEPAフィルタと略称する)ユニットの
素材としては、ガラス繊維からなる濾紙が挙げられる。
【0111】また、JIS B 9908(1991)
で規定される形式2の高性能フィルタユニットの素材と
しては、ポリプロピレン繊維からなるフィルタやポリテ
トラフルオロエチレンフイルムとPET繊維布の積層体
からのフィルタ等が挙げられる。一般には、ポリプロピ
レン繊維製の静電フィルタが使用される。
【0112】また、JIS B 9908(1991)
で規定される形式3の低性能フィルタユニットの素材と
しては、PETやポリプロピレンからなる不織布等が挙
げられる。なお粒径0.3〜5μmの粒子数の下限値は
10個/立方フィ−トであり、この下限値以下にするに
は、莫大な設備投資が必要であり、また運転費用も非常
に高くなり経済的な生産は困難である。
【0113】本発明の製造方法によって得られるポリエ
ステル、特に、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタ
レートから構成されるポリエステルの極限粘度は0.5
5〜2.00デシリットル/グラム、好ましくは0.6
0〜1.70デシリットル/グラム、さらに好ましくは
0.70〜1.50デシリットル/グラムの範囲であ
る。極限粘度が0.55デシリットル/グラム未満で
は、得られた成形体等の機械的特性が悪い。また、2.
00デシリットル/グラムを越える場合は、成型機等に
よる溶融時に樹脂温度が高くなって熱分解が激しくな
り、保香性に影響を及ぼす遊離の低分子量化合物が増加
したり、成形体が黄色に着色する等の問題が起こる。
【0114】また本発明の製造方法によって得られるポ
リエステル、特に、主たる繰り返し単位がエチレン−
2、6−フタレートから構成されるポリエステルの極限
粘度は0.40〜1.50デシリットル/グラム、好ま
しくは0.42〜1.00デシリットル/グラム、さら
に好ましくは0.45〜0.90デシリットル/グラム
の範囲である。極限粘度が0.40デシリットル/グラ
ム未満では、得られた成形体等の機械的特性が悪い。ま
た、1.50デシリットル/グラムを越える場合は、成
型機等による溶融時に樹脂温度が高くなって熱分解が激
しくなり、保香性に影響を及ぼす遊離の低分子量化合物
が増加したり、成形体が黄色に着色する等の問題が起こ
る。
【0115】また、本発明の製造方法によって得られる
ポリエステルのアセトアルデヒド含有量は10ppm以
下、好ましくは8ppm以下、更に好ましくは5ppm
以下、ホルムアルデヒド含有量は7ppm以下、好まし
くは6ppm以下、更に好ましくは4ppm以下であ
る。アセトアルデヒド含有量が10ppmを超える場合
やホルムアルデヒド含有量が7ppmを消える場合は、
このようなポリエステルから得られた成形体等の内容物
の風味や臭い等が悪くなる。
【0116】また、本発明の製造方法によって得られる
ポリエステルに共重合されたジエチレングリコール量は
前記のポリエステルを構成するグリコール成分の1.0
〜5.0モル%、好ましくは1.3〜4.5モル%、更
に好ましくは1.5〜4.0モル%である。ジエチレン
グリコール量が5.0モル%を越える場合は、熱安定性
が悪くなり、成型時に分子量低下が大きくなったり、ま
たアセトアルデヒド含有量やホルムアルデヒド含有量の
増加量が大となり好ましくない。またジエチレングリコ
−ル含有量が1.0モル%未満の場合は、得られた成形
体の透明性が悪くなる。
【0117】また、本発明の製造方法によって得られる
ポリエステルの環状3量体の含有量は0.5重量%以
下、好ましくは0.45重量%以下、さらに好ましくは
0.40重量%以下である。本発明のポリエステルから
耐熱性の中空成形体等を成形する場合は加熱金型内で熱
処理を行うが、環状3量体の含有量が0.5重量%以上
含有する場合には、加熱金型表面へのオリゴマー付着が
急激に増加し、得られた中空成形体等の透明性が非常に
悪化する。
【0118】ポリエステルは、環状二量体や環状三量体
などの環状オリゴマーや線状オリゴマー類が成形時に金
型内面や金型のガスの排気口、排気管等に付着すること
による金型汚れ等を防止するために、固相重合の後に水
との接触処理を行なう。
【0119】このような水との接触処理の効果は、下記
の方法によってポリエステルを窒素雰囲気下で290℃
で60分間溶融させた後の環状3量体増加量(△CT
量)によって判定し、環状3量体増加量(△CT量)は
0.50重量%以下、好ましくは0.30重量%以下、
さらに好ましくは0.10重量%以下が望ましい。前記
のポリエステルチップを水や水蒸気または水蒸気含有気
体と接触処理する方法を次に述べる。
【0120】熱水処理方法としては、水中に浸ける方法
やシャワ−でチップ上に水をかける方法等が挙げられ
る。処理時間としては5分〜2日間、好ましくは10分
〜1日間、さらに好ましくは30分〜10時間で、水の
温度としては20〜180℃、好ましくは40〜150
℃、さらに好ましくは50〜120℃である。
【0121】以下に水処理を工業的に行う方法を例示す
るが、これに限定するものではない。また処理方法は連
続方式、バッチ方式のいずれであっても差し支えない
が、工業的に行うためには連続方式の方が好ましい。
【0122】ポリエステルのチップをバッチ方式で水処
理する場合は、サイロタイプの処理槽が挙げられる。す
なわちバッチ方式でポリエステルのチップをサイロへ受
け入れ水処理を行う。ポリエステルのチップを連続方式
で水処理する場合は、塔型の処理槽に継続的又は間欠的
にポリエステルのチップを上部より受け入れ、水処理さ
せることができる。
【0123】そして、水処理方法が連続方式の場合であ
ってもバッチ的の場合であっても、系外から導入する水
の中に存在する粒径が1〜25μmの粒子の個数をX、
ナトリウムの含有量をN、マグネシウムの含有量をM、
カルシウムの含有量Cを、珪素の含有量をSとした場
合、下記(8)〜(12)の少なくとも一つを満足させ
て水処理を行う。なお、(8)〜(12)の各式は上限
すべて満足することが好ましい。 1 ≦ X ≦ 50000 (個/10ml) (8) 0.001 ≦ N ≦ 1.0 (ppm) (9) 0.001 ≦ M ≦ 0.5 (ppm) (10) 0.001 ≦ C ≦ 1.0 (ppm) (11) 0.01 ≦ S ≦ 2.0 (ppm) (12)
【0124】水処理槽に導入する水中の粒子個数、ナト
リウム、マグネシウム、カルシウム、珪素の含有量のい
ずれかを上記範囲に設定することにより、スケ−ルと呼
ばれる酸化物や水酸化物等の金属含有物質が処理水中に
浮遊、沈殿、さらには処理槽壁や配管壁に付着したり
し、これがポリエステルチップに付着、浸透して、成形
時での結晶化が促進され、透明性の悪いボトルになるこ
とを防ぐことができる。
【0125】水処理槽に導入する水中の粒子数を500
00個/10ml以下にする方法としては、工業用水等
の自然水を処理槽に供給するまでの工程の少なくとも1
ヶ所以上に粒子を除去する装置を設置する。好ましくは
自然界の水の採取口から、前記した処理槽、処理槽から
排水した水を再度処理槽に戻す配管、ファイン除去装置
等、水処理に必要な付帯設備を含めた処理装置に至るま
での間に粒子を除去する装置を設置し、処理装置に供給
する水中の、粒径1〜25μmの粒子の含有量を1〜5
0000個/10ml以下にすることが好ましい。粒子
を除去する装置としてはチップ冷却水中の粒子除去に使
用するのと同様の装置が挙げられる。
【0126】また水処理槽に導入する水中のナトリウム
やマグネシウム、カルシウム、珪素を低減させるため
に、工業用水等の自然水を処理槽に供給するまでの工程
で少なくとも1ヶ所以上にナトリウムやマグネシウム、
カルシウム、珪素を除去する装置を設置する。これらの
装置としてはチップ冷却水の処理に使用するのと同様の
装置が挙げられる。
【0127】水処理の方法が連続的、又はバッチ的のい
ずれの場合であっても、処理槽から排出した処理水のす
べて、あるいは殆どを工業排水としてしまうと、新しい
水が多量に入用であるばかりでなく、排水量増大による
環境への影響が懸念される。即ち、処理槽から排出した
少なくとも一部の処理水を、水処理槽へ戻して再利用す
ることにより、必要な水量を低減し、また排水量増大に
よる環境への影響を低減することが出来、さらには水処
理槽へ返される排水がある程度温度を保持していれば、
処理水の加熱量も小さく出来るため、処理層から排出さ
れた処理水は水処理層へ戻して再利用されることが好ま
しい。また、水を再利用させることで処理層中の処理水
の流量を上げることができ、結果としてポリエステルチ
ップに付着したファインやフイルム状物を洗い流すこと
ができるため、ファイン等の除去効果も生まれる。ここ
で、水処理槽から排出された後、再び処理槽に戻して再
利用される処理水としては、水処理槽のオ−バ−フロ−
口から排出された水と処理槽よりポリエステルチップと
共に排出され、次いで前記チップから分離された処理水
がある。
【0128】しかし、水処理において処理槽から排出さ
れる処理水には、処理槽にポリエステルチップを受け入
れる段階で既にポリエステルチップに付着しているファ
インやフイルム状物、水処理時にポリエステルチップ同
士あるいは処理槽壁との摩擦で発生するポリエステルの
ファインやフイルム状物が含まれている。また新しい処
理水中にも無機物質由来の微粒子や腐敗植物、動物に起
因する有機微粒子等が含まれている。
【0129】したがって、処理槽から排出した処理水を
再度処理槽へ戻して再利用すると、処理槽内の処理水に
含まれるファイン量や微粒子量は次第に増加し、処理水
中に含まれているファイン、フイルム状物や微粒子が処
理槽壁や配管壁に付着して、配管を詰まらせる場合があ
った。
【0130】また処理水中に含まれているファイン、フ
イルム状物や微粒子がポリエステルチップに付着し、こ
の後、水分を乾燥除去する段階でポリエステルチップに
ファイン、フイルム状物や微粒子が付着あるいは浸透す
るため、ポリエステルのファイン、フイルム状物や微粒
子の含有量が非常に多くなり、このようにして得られた
ポリエステルは結晶性が促進されて、得られたボトルの
透明性は悪くなり、またボトル口栓部結晶化時の結晶化
度が過大となって口栓部の寸法が規格に入らなくなり、
そのため口栓部のキャッピング不良、内容物の漏れが生
じる場合があった。
【0131】したがって、本発明においては、水処理層
へ供給または充填するポリエステルのファイン含有量、
フイルム状物含有量、あるいはファイン含有量とフイル
ム状物含有量の合計含有量のいずれかの含有量を約50
0ppm以下、好ましくは300ppm以下、さらに好
ましくは100ppm以下に制限することによって上記
の問題点を解決することが好ましい。ファイン等含有量
が500ppmを越える場合には、処理槽内の処理水中
のファイン等含有量が急激に増加するため配管を詰まら
せたりするし、また処理後のポリエステルチップに付着
したファイン含有量が多くなり、このファインの影響に
よって結晶性が促進され、透明性の悪いボトルしか得ら
れなくなる。
【0132】水処理槽に投入するポリエステルのファイ
ンやフイルム状物の含有量を減少させる方法としては、
例えば固相重合後のポリエステルチップを篩分工程や空
気流によるファイン等除去工程を通す方法が挙げられ
る。
【0133】また、本発明において、水処理槽から排出
された後、少なくともその一部を再度処理槽へ戻して再
利用される処理水中に存在する粒径が1〜40μmの粒
子を100000個/10ml以下、好ましくは800
00個/10ml以下、さらに好ましくは50000個
/10ml以下に維持するのが望ましい。ここでは、こ
のようにして処理槽に戻して再利用される処理水をリサ
イクル水と称する。
【0134】以下に前記リサイクル水中の粒径が1〜4
0μmの粒子数を100000個/10ml以下にする
方法を例示するが、本発明はこの限りではない。前記リ
サイクル水中の粒径が1〜40μmの粒子数を1000
00個/10ml以下にする方法としては、処理槽から
排出した処理水が再び処理槽に返されるまでの工程で少
なくとも1ヶ所以上にファインと微粒子を除去する装置
を設置する。ファインと微粒子を除去する装置としては
フィルタ−濾過装置、膜濾過装置、沈殿槽、遠心分離
器、泡沫同伴処理機等が挙げられる。例えばフィルタ−
濾過装置であれば、方式として自動自己洗浄方式、ベル
トフィルタ−方式、バグフィルタ−方式、カ−トリッジ
フィルタ−方式、遠心濾過方式等の濾過装置が挙げられ
る。中でも連続的に行うにはベルトフィルタ−方式、遠
心濾過方式、バグフィルタ−方式の濾過装置が適してい
る。またベルトフィルタ−方式の濾過装置であれば濾材
としては、紙、金属、布等が挙げられる。またファイン
の除去と処理水の流れを効率良く行なうため、フィルタ
−の目のサイズは5〜100μm、好ましくは5〜70
μm、さらに好ましくは5〜40μmがよい。
【0135】また、系外から導入する水は、水処理槽か
らチップと共に排出され、次いで濾過等の処理を行った
あと再利用される処理水と一緒にして処理槽へ供給する
ことも可能である。
【0136】またポリエステルのチップと水蒸気または
水蒸気含有ガスとを接触させて処理する場合は、50〜
150℃、好ましくは50〜110℃の温度の水蒸気ま
たは水蒸気含有ガスあるいは水蒸気含有空気を好ましく
は粒状ポリエステル1kg当り、水蒸気として0.5g以
上の量で供給させるか、または存在させて粒状ポリエス
テルと水蒸気とを接触させる。
【0137】この、ポリエステルのチップと水蒸気との
接触は、通常10分間〜2日間、好ましくは20分間〜
10時間行われる。
【0138】以下に粒状ポリエステルと水蒸気または水
蒸気含有ガスとの接触処理を工業的に行なう方法を例示
するが、これに限定されるものではない。また処理方法
は連続方式、バッチ方式のいずれであっても差し支えな
い。
【0139】ポリエステルのチップをバッチ方式で水蒸
気と接触処理をする場合は、サイロタイプの処理装置が
挙げられる。すなわちポリエステルのチップをサイロへ
受け入れ、バッチ方式で、水蒸気または水蒸気含有ガス
を供給し接触処理を行なう。
【0140】ポリエステルのチップを連続的に水蒸気と
接触処理する場合は塔型の処理装置に連続で粒状ポリエ
ステルを上部より受け入れ、並流あるいは向流で水蒸気
を連続供給し水蒸気と接触処理させることができる。
【0141】水蒸気または水蒸気含有ガスによる接触処
理の場合も、処理する前のポリエステルチップのファイ
ン含有量、フイルム状物含有量、あるいはファイン含有
量とフイルム状物含有量の合計含有量のいずれかの含有
量を前記の水処理の場合と同様に約500ppm以下に
減少させておくことが望ましい。
【0142】上記の如く、水又は水蒸気で処理した場合
は粒状ポリエステルを、例えば振動篩機、シモンカ−タ
−などの水切り装置で水切りし、必要に応じて次の乾燥
工程へ移送する。
【0143】水又は水蒸気と接触処理したポリエステル
のチップの乾燥は通常用いられるポリエステルの乾燥処
理を用いることができる。連続的に乾燥する方法として
は、上部よりポリエステルのチップを供給し、下部より
乾燥ガスを通気するホッパ−型の通気乾燥機が通常使用
される。
【0144】バッチ方式で乾燥する乾燥機としては大気
圧下で乾燥ガスを通気しながら乾燥してもよい。
【0145】乾燥ガスとしては大気空気でも差し支えな
いが、ポリエステルの加水分解や熱酸化分解による分子
量低下を防止する点からは乾燥窒素、除湿空気が好まし
い。
【0146】本発明においては、このような乾燥後のポ
リエステルを前記と同様にして篩分工程や空気流による
ファイン等除去工程を通すことによって、ポリエステル
のファイン含有量を約5000ppm以下、好ましくは
3000ppm以下、より好ましくは1000ppm以
下、さらに好ましくは500ppm以下、最も好ましく
は100ppm以下に低下させることが望ましい。
【0147】また、中空成形体では、用途によってその
口栓部を加熱結晶化処理するが、成形条件の変動や加熱
条件の変動によって結晶化のコントロ−ルが難しい場合
があり、不良品が大量に発生することがある。このよう
な問題を解決するために、本発明の製造方法において
は、前記のポリエステルにポリオレフィン樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリアセタ−ル樹脂からなる群から選ばれた
少なくとも一種の樹脂を配合させることが望ましい。前
記のポリオレフィン樹脂等の配合割合は、0.1ppb
〜50000ppm、好ましくは0.3ppb〜100
00ppm、より好ましくは0.5ppb〜100pp
m、さらに好ましくは1.0ppb〜1ppm、特に好
ましくは1.0ppb〜45ppbである。配合量が
0.1ppb未満の場合は、結晶化速度が非常におそく
なり、中空成形体の口栓部の結晶化が不十分となるた
め、サイクルタイムを短くすると口栓部の収縮量が規定
値範囲内におさまらないためキャッピング不良となった
り、また、耐熱性中空成形体を成形する延伸熱固定金型
の汚れが激しく、透明な中空成形体を得ようとすると頻
繁に金型掃除をしなければならない。また50000p
pmを超える場合は、結晶化速度が早くなり、中空成形
体の口栓部の結晶化が過大となり、このため口栓部の収
縮収縮量が規定値範囲内におさまらないためキャッピン
グ不良となり内容物の漏れが生じたり、また中空成形体
用予備成形体が白化し、このため正常な延伸が不可能と
なる。また、シ−ト状物の場合、50000ppmを越
えると透明性が非常に悪くなり、また延伸性もわるくな
って正常な延伸が不可能で、厚み斑の大きな、透明性の
悪い延伸フイルムしか得られない。また、前記のポリオ
レフィン樹脂等を単独使用する場合は、加熱金型汚れ防
止には殆ど効果がないが、特定量のファインとの共存に
よって金型汚れに非常に効果があることが分かってい
る。
【0148】本発明のポリエステルの製造方法におい
て、ポリエステルに配合されるポリオレフィン樹脂とし
ては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ま
たはα−オレフィン系樹脂が挙げられる。またこれらの
樹脂は結晶性でも非晶性でもかまわない。
【0149】本発明のポリエステルの製造方法におい
て、ポリエステルに配合されるポリエチレン系樹脂とし
ては、例えば、エチレンの単独重合体、エチレンと、プ
ロピレン、ブテン−1、3−メチルブテン−1、ペンテ
ン−1、4−メチルペンテン−1、ヘキセン−1、オク
テン−1、デセン−1等の炭素数2〜20程度の他のα
−オレフィンや、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル
酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸
エステル、スチレン等のビニル化合物との共重合体等が
挙げられる。具体的には、例えば、低・中・高密度ポリ
エチレン等(分岐状又は直鎖状)のエチレン単独重合
体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン
−1共重合体、エチレン−4−メチルペンテン−1共重
合体、エチレン−ヘキセン−1共重合体、エチレン−オ
クテン−1共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル
酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体等の
エチレン系樹脂が挙げられる。
【0150】また本発明のポリエステルの製造方法にお
いて、ポリエステルに配合されるポリプロピレン系樹脂
としては、例えば、プロピレンの単独重合体、プロピレ
ンと、エチレン、ブテン−1、3−メチルブテン−1、
ペンテン−1、4−メチルペンテン−1、ヘキセン−
1、オクテン−1、デセン−1等の炭素数2〜20程度
の他のα−オレフィンや、酢酸ビニル、塩化ビニル、ア
クリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタク
リル酸エステル、スチレン等のビニル化合物との共重合
体等が挙げられる。具体的には、例えば、ブロピレン単
独重合体、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン
−エチレン−ブテン−1共重合体等のプロピレン系樹脂
が挙げられる。
【0151】また本発明のポリエステルの製造方法にお
いて、ポリエステルに配合されるα−オレフィン系樹脂
としては、4−メチルペンテン−1等の炭素数2〜8程
度のα−オレフィンの単独重合体、それらのα−オレフ
ィンと、エチレン、プロピレン、ブテン−1、3−メチ
ルブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、オクテン
−1、デセン−1等の炭素数2〜20程度の他のα−オ
レフィンとの共重合体等が挙げられる。具体的には、例
えば、ブテン−1単独重合体、4−メチルペンテン−1
単独重合体、ブテン−1−エチレン共重合体、ブテン−
1−プロピレン共重合体等のブテン−1系樹脂や4−メ
チルペンテン−1とC2〜C18のα−オレフィンとの共
重合体、等が挙げられる。
【0152】また、本発明のポリエステルの製造方法に
おいて、ポリエステルに配合されるポリアミド樹脂とし
ては、例えば、ブチロラクタム、δ−バレロラクタム、
ε−カプロラクタム、エナントラクタム、ω−ラウロラ
クタム等のラクタムの重合体、6−アミノカプロン酸、
11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸等
のアミノカルボン酸の重合体、ヘキサメチレンジアミ
ン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ド
デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、
2,2,4−又は2,4,4−トリメチルヘキサメチレ
ンジアミン等の脂肪族ジアミン、1,3−又は1,4−
ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビス(p−アミ
ノシクロヘキシルメタン)等の脂環式ジアミン、m−又
はp−キシリレンジアミン等の芳香族ジアミン等のジア
ミン単位と、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、セ
バシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカ
ルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、テレフタル酸、イソ
フタル酸等の芳香族ジカルボン酸等のジカルボン酸単位
との重縮合体、及びこれらの共重合体等が挙げられ、具
体的には、例えば、ナイロン4、ナイロン6、ナイロン
7、ナイロン8、ナイロン9、ナイロン11、ナイロン
12、ナイロン66、ナイロン69、ナイロン610、
ナイロン611、ナイロン612、ナイロン6T、ナイ
ロン6I、ナイロンMXD6、ナイロン6/MXD6、
ナイロンMXD6/MXDI、ナイロン6/66、ナイ
ロン6/610、ナイロン6/12、ナイロン6/6
T、ナイロン6I/6T等が挙げられる。またこれらの
樹脂は結晶性でも非晶性でもかまわない。
【0153】また、本発明のポリエステルの製造方法に
おいて、ポリエステルに配合されるポリアセタ−ル樹脂
としては、例えばポリアセタ−ル単独重合体や共重合体
が挙げられる。ポリアセタ−ル単独重合体としては、A
STM−D792の測定法により測定した密度が1.4
0〜1.42g/cm3、ASTMD−1238の測定
法により、190℃、荷重2160gで測定したメルト
フロ−比(MFR)が0.5〜50g/10分の範囲の
ポリアセタ−ルが好ましい。
【0154】また、ポリアセタ−ル共重合体としては、
ASTM−D792の測定法により測定した密度が1.
38〜1.43g/cm3、ASTMD−1238の測
定法により、190℃、荷重2160gで測定したメル
トフロ−比(MFR)が0.4〜50g/10分の範囲
のポリアセタ−ル共重合体が好ましい。これらの共重合
成分としては、エチレンオキサイドや環状エ−テルが挙
げられる。
【0155】また、前記のポリオレフィン樹脂等の熱可
塑性樹脂をポリエステルに配合させる方法としては、前
記ポリエステルに前記熱可塑性樹脂を、その含有量が前
記範囲となるように直接に添加し溶融混練する方法、ま
たは、マスタ−バッチとして添加し溶融混練する方法等
の慣用の方法によるほか、前記の熱可塑性樹脂を、前記
ポリエステルの製造段階、例えば、溶融重縮合時、溶融
重縮合直後、予備結晶化直後、固相重合時、固相重合直
後等のいずれかの段階、または、製造段階を終えてから
成形段階に到るまでの間等、で粉粒体として直接に添加
するか、或いは、ポリエステルチップの流動条件下に前
記の熱可塑性樹脂製の部材に接触させる等の方法で混入
させた後、溶融混練する方法等によることもできる。
【0156】ここで、ポリエステルチップ状体を流動条
件下に前記の熱可塑性樹脂製の部材に接触させる方法と
しては、前記の熱可塑性樹脂製の部材が存在する空問内
で、ポリエステルチップを前記部材に衝突接触させるこ
とが好ましく、具体的には、例えば、ポリエステルの溶
融重縮合直後、予備結晶化直後、固相重合直後等の製造
工程時、また、ポリエステルチップの製品としての輸送
段階等での輸送容器充填・排出時、また、ポリエステル
チップの成形段階での成形機投入時、等における気力輸
送配管、重力輸送配管、サイロ、マグネットキャッチャ
−のマグネット部等の一部を前記の熱可塑性樹脂製とす
るか、または、前記の熱可塑性樹脂をライニングすると
か、或いは前記移送経路内に棒状又は網状体等の前記の
熱可塑性樹脂製部材を設置する等して、ポリエステルチ
ップを移送する方法が挙げられる。ポリエステルチップ
の前記部材との接触時間は、通常、0.01秒〜数分程
度の極短時間であるが、ポリエステルに前記の熱可塑性
樹脂を微量混入させることができる。
【0157】また、本発明においては、適切な結晶化速
度を持ち、結晶化速度変動が少ない成形体を与えるポリ
エステルを製造するために、ポリエステルを前記の熱可
塑性樹脂からなる部材と接触処理させる前に、ポリエス
テルをファインやフイルム状物を除去する篩分工程や空
気流によるファイン等除去工程で処理することによっ
て、ポリエステルのファイン含有量、フイルム状物含有
量、あるいはファイン含有量とフイルム状物含有量の合
計含有量のいずれかの含有量を500ppm以下に低下
させることが望ましい。
【0158】また一方、前記の熱可塑性樹脂からなる部
材とポリエステルを接触処理させる場合、前記の熱可塑
性樹脂はポリエステルチップの表面に付着した状態で存
在しているのが望ましいが、ポリエステルチップが前記
部材へ衝突する際の衝撃力や接触する際の圧着力等の大
きさによって、あるいは前記の熱可塑性樹脂部材の耐衝
撃性や耐剥離性等の性質によって、前記の熱可塑性樹脂
部材がポリエステルチップに付着しない状態で、すなわ
ちポリエステルチップとは独立した状態で、前記の接触
処理されたポリエステルチップと混合された状態になっ
ているものもある。このような混合状態のポリエステル
から得られた成形体は、その結晶化速度が非常に早くな
りすぎたり、またその速度の変動が非常に大きくなる。
中空成形体用予備成形体の場合には、これの白化や透明
性の斑がひどく、正常な延伸が不可能で、厚み斑が大き
い、透明性の悪い中空成形体しか得られない。また通常
は微細な細粒として存在するが、時には平均粒径が約
0.5〜数mmの大きさの粒状体や塊状体の形態でポリ
エステルチップと独立した状態で前記の接触処理された
ポリエステル中に混在する場合もある。このような場合
には、前記の熱可塑性樹脂は得られた成形体中で異物と
なり、その結果、得られた成形体には、厚み斑、空孔、
白化等の欠点が非常に多くなる。したがって、ポリエス
テルチップと独立して存在している前記の熱可塑性樹脂
の細粒状体、粒状体や塊状体を成形前に除去しておくこ
とが望ましい。
【0159】前記の熱可塑性樹脂からなる部材と接触処
理されたポリエステルから前記の熱可塑性樹脂の細粒状
体、粒状体や塊状体を分離除去する方法としては下記の
ような方法が挙げられる。すなわち、溶融重縮合ポリエ
ステルまたは固相重合ポリエステルを前記の熱可塑性樹
脂からなる部材と接触処理させたあと、振動篩工程及び
空気流による気流分級装置等で処理する方法、あるいは
イオン交換水による水洗工程で処理する方法、あるいは
浮遊選別処理する方法等によって処理することによっ
て、これらの細粒状、粒状及び塊状の前記の熱可塑性樹
脂を除去する。このような前記の熱可塑性樹脂の細粒状
体、粒状体や塊状体を分離除去する方法は、後記のポリ
エステルのファインやフイルム状物を除去する方法とし
ても有効である。
【0160】本発明の製造方法によって得られるPET
の場合は、使用済みPETボトルをケミカルリサイクル
法によって精製し回収したジメチルテレフタレートやテ
レフタル酸などの原料を少なくとも出発原料の一部とし
て用いて得たPETや、使用済みPETボトルをメカニ
カルリサイクル法により精製し回収したフレーク状PE
Tやチップ状PETなどと混合して用いることができ
る。
【0161】本発明に係るポリエステルには、必要に応
じて他の添加剤、例えば、公知の紫外線吸収剤、酸化防
止剤、酸素吸収剤、酸素捕獲剤、外部より添加する滑剤
や反応中に内部析出させた滑剤、離型剤、核剤、安定
剤、帯電防止剤、顔料などの各種の添加剤を配合しても
よい。上記の本発明の製造方法によって得られたポリエ
ステルは、射出成形及び延伸ブロ−成形されて延伸中空
成形体に、ダイレクトブロ−成形により中空成形体に、
また押出成形されてシ−ト状物あるいはこれをさらに延
伸したフイルム等に成形される。
【0162】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
なお、本発明における、主な特性値の測定法を以下に説
明する。
【0163】(1)ポリエステルの極限粘度(IV) 1,1,2,2−テトラクロルエタン/フェノール
(2:3重量比)混合溶媒中30℃での溶液粘度から求
めた。
【0164】(2)ジエチレングリコ−ル含有量(以下
[DEG含有量]という) メタノ−ルにより分解し、ガスクロマトグラフィ−によ
りDEG含有量を定量し、全グリコ−ル成分に対する割
合(モル%)で表した。
【0165】(3)アセトアルデヒド含有量(以下「A
A含有量」という) 試料/蒸留水=1g/2mlを窒素置換したガラスアン
プルに入れて上部を溶封し、160℃で2時間抽出処理
を行い、冷却後抽出液中のアセトアルデヒドを高感度ガ
スクロマトグラフィ−で測定し濃度をppmで表示し
た。 (4)ポリエステルの環状3量体の含有量(CT含有
量) 試料をヘキサフルオロイソプロパノール/クロロフォル
ム混合液に溶解し、さらにクロロフォルムを加えて希釈
する。これにメタノールを加えてポリマーを沈殿させた
後、濾過する。濾液を蒸発乾固し、ジメチルフォルムア
ミドで定容とし、液体クロマトグラフ法よりエチレンテ
レフタレート単位から構成される環状3量体を定量し
た。
【0166】(5)ファインの含有量およびフイルム状
物含有量の測定 樹脂約0.5kgを、JIS−Z8801による呼び寸
法5.6mmの金網をはった篩(A)と呼び寸法1.7
mmの金網をはった篩(直径20cm)(B)を2段に
組合せた篩の上に乗せ、テラオカ社製揺動型篩い振トウ
機SNF−7で1800rpmで1分間篩った。この操
作を繰り返し、樹脂を合計20kg篩った。前記の篩
(A)上にフイルム状物とは別に、2個以上のチップが
お互いに融着したものや正常な形状より大きなサイズに
切断されたチップ状物が捕捉されている場合は、これら
を除去した残りのフイルム状物および篩(B)の下にふ
るい落とされたファインは、別々にイオン交換水で洗浄
し岩城硝子社製G1ガラスフィルターで濾過して集め
た。これらをガラスフィルタ−ごと乾燥器内で100℃
で2時間乾燥後、冷却して秤量した。再度、イオン交換
水で洗浄、乾燥の同一操作を繰り返し、恒量になったこ
とを確認し、この重量からガラスフィルタ−の重量を引
き、ファイン重量およびフイルム状物の重量を求めた。
ファイン含有量あるいはフイルム状物含有量は、ファイ
ン重量またはフイルム状物重量/篩いにかけた全樹脂重
量、である。これらの値より合計含有量を求める。
【0167】(6)ファインの融解ピ−ク温度の測定 セイコ−電子工業(株)製の示差走査熱量計(DS
C)、RDC−220を用いて測定。(5)において、
20kgのポリエステルから集めたファインを25℃で
3日間減圧下に乾燥し、これから一回の測定に試料4m
gを使用して昇温速度20℃/分でDSC測定を行い、
融解ピ−ク温度の最も高温側の融解ピ−ク温度を求め
る。測定は最大10ケの試料について実施し、最も高温
側の融解ピ−ク温度の平均値を求める。
【0168】(7)ヘイズ(霞度%) 下記(9)の成形体(肉厚5mm)および(10)の中
空成形体の胴部(肉厚約0.45mm)より試料を切り
取り、日本電色(株)製ヘイズメ−タ−で測定。 (8)中空成形体の異物 下記(10)の中空成形体3本を目視で観察し、平均値
を求め、下記のように評価した。 ◎:異物が存在しない ○:異物の量が非常に少ない(中空成形体1本あたり
0.5mm以下の大きさの異物が3個以下) △:中空成形体1本あたり0.5mm以上の大きさの異
物が5〜10個 ×:非常に沢山存在する(中空成形体1本あたり0.5
mm以上の大きさの異物が10個以上)
【0169】(9)段付成形板の成形 乾燥したポリエステルを名機製作所製M−150C(D
M)射出成型機により、シリンダー温度290℃におい
て、10℃に冷却した段付平板金型を用い成形する。得
られた段付成形板は、2、3、4、5、6、7、8、
9、10、11mmの厚みの約3cm×約5cm角のプ
レートを階段状に備えたもので、1個の重量は約146
gである。5mm厚みのプレ−トはヘイズ(霞度%)測
定に使用する。
【0170】(10)中空成形体の成形 ポリエステルを窒素を用いた乾燥機で乾燥し、名機製作
所製M−150C(DM)射出成型機により樹脂温度2
95℃でプリフォームを成形した。このプリフォームの
口栓部を自家製の口栓部結晶化装置で加熱結晶化させた
後、コ−ポプラスト社製LB−01延伸ブロー成型機を
用いて二軸延伸ブロー成形し、引き続き約150℃に設
定した金型内で熱固定し、2000ccの中空成形体を
得た。
【0171】(11)プリフォ−ム口栓部の加熱による
密度上昇 プリフォ−ム口栓部を自家製の赤外線ヒ−タ−によって
60秒間熱処理し、天面から試料を採取し密度を測定し
た。
【0172】(12)ポリエステルチップの平均密度、
プリフォ−ム口栓部密度 硝酸カルシュウム/水混合溶液の密度勾配管で30℃で
測定した。
【0173】(13)ポリエステルチップ付着水分量 カ−ルフィッシャ−水分測定法により、水分気化装置の
温度を230℃とし、測定時間を9分間として測定し
た。
【0174】(14)中空成形体からの内容物の漏れ評
価 上記(10)で成形した中空成形体に90℃の温湯を充
填し、キャッピング機によりキャッピングをしたあと容
器を倒し放置後、内容物の漏洩を調べた。また、キャッ
ピング後の口栓部の変形状態も調べた。
【0175】(15)官能試験 前記(10)で成形した二軸延伸ブロー中空成形体に9
5℃の蒸留水を入れ密栓後30分保持し、室温へ冷却し
室温で1ヶ月間放置し、開栓後風味、臭い等の試験を行
った。比較用のブランクとして、蒸留水を使用。官能試
験は10人のパネラーにより次の基準により実施し、平
均値で比較した。 (評価基準) 0:異味、臭いを感じない 1:ブランクとの差をわずかに感じる 2:ブランクとの差を感じる 3:ブランクとのかなりの差を感じる 4:ブランクとの非常に大きな差を感じる
【0176】(16)チップ化工程に導入される導入水
中のナトリウム含有量、カルシウム含有量、マグネシウ
ム含有量および珪素含有量 導入水を採取し、岩城硝子社製1G1ガラスフィルタ−
で濾過後、濾液を島津製作所製誘導結合プラズマ発光分
析装置で測定。
【0177】(17)導入中の有機体炭素含量(TO
C)の測定 チップ化装置への導入水を採取し、JIS−K−055
1に準拠して湿式酸化式TOC計により測定した。
【0178】(18)チップ化工程に導入される導入水
中の粒子径および粒子数測定 光遮光式の粒子測定器パシフィックサイエンティフィッ
クカンパニー社製HIAC/ROYCO.カウンター4
100型、サンプラー3000型を用いて測定した。
【0179】(19)冷却水中のグリコ−ル含有量(エ
チレングリコ−ルの場合は、以下「水中EG含量」とい
う) 排出された冷却水中のグリコ−ルを高感度ガスクロマト
グラフ法で測定し、濃度をppmで表示した。
【0180】(20)冷却水中の芳香族ジカルボン酸と
グリコ−ルとからなるモノまたはジエステル含有量(P
ETの場合は、水中モノヒドロキシエチルテレフタレ−
ト含有量は「水中MHET含量」、水中ビスヒドロキシ
エチルテレフタレ−ト含有量は「水中BHET含量」と
いう) 排出された冷却水を高速液体クロマトグラフ法で測定
し、濃度をppmで表示した。
【0181】(21)ポリエステルと接触する気体中の
粒子数の測定 気体を強制的に送るための送風機等によって送られ、気
体清浄装置を通過した気体をポリエステルと接触する前
に気体本流と分岐して粒子測定器に導入して測定する。
5回測定を繰返し、平均値を求め、気体1立方フィ−ト
当たりの個数を計算する。粒子測定器としては、リオン
株式会社製の光散乱式粒子測定器、KC−01Bを用い
た。
【0182】(実施例1)予め反応物を含有している連
続式第1エステル化反応器に、高純度テレフタル酸とエ
チレングリコ−ルとのスラリ−を連続的に供給し、撹拌
下、約250℃、0.5kg/cm2Gで平均滞留時間
3時間反応を行った。この反応物を第2エステル化反応
器に送付し、撹拌下、約260℃、0.05kg/cm
2Gで所定の反応度まで反応を行った。また、結晶性二
酸化ゲルマニウムを水に加熱溶解し、これにエチレング
リコ−ルを添加加熱処理した触媒溶液および燐酸のエチ
レングリコ−ル溶液を別々にこの第2エステル化反応器
に連続的に供給した。このエステル化反応生成物を連続
的に第1重縮合反応器に供給し、撹拌下、約265℃、
25torrで1時間、次いで第2重縮合反応器で撹拌
下、約265℃、3torrで1時間、さらに最終重縮
合反応器で撹拌下、約275℃、0.5〜1torrで
1時間重縮合させた。
【0183】工業用水(河川伏流水由来)を凝集沈殿装
置、フィルタ−濾過装置、活性炭吸着装置およびイオン
交換装置で処理した、粒径1〜25μmの粒子が約60
0個/10ml、ナトリウム含有量が0.04ppm、
マグネシウム含有量が0.01ppm、カルシウム含有
量が0.02ppm、珪素含有量が0.10ppm、有
機体炭素含量(TOC)が約570ppbの導入水をチ
ップ化工程の冷却水貯蔵タンクに導入する。連続的にス
トランド状に押出した溶融重縮合PETを前記のタンク
からの20℃の冷却水で冷却しながらチップ化した後、
チップ化工程からの排出水を濾材が紙製の30μmの連
続式フィルターであるファイン除去装置およびエチレン
グリコ−ル等を吸着処理させる活性炭吸着塔で処理後、
前記の冷却水貯蔵タンクにほぼ全量を戻して前記の導入
水と混合する。この冷却水を連続的に循環させながら不
足分を系外から補給して冷却水として使用する。循環水
の水中EG含量は1.2ppm、水中BHET含量は
0.8ppm、及び水中MHET含量は0.6ppmで
あった。また、冷却水の水量Vは約2800cm3/s
ec、冷却される溶融重縮合ポリエステルの表面積Sは
約3300cm2/secであり、比(V/S)は約
0.85、PETの冷却時間(t)は8秒であった。
【0184】極限粘度が0.55、付着水分が約150
0ppmの溶融重縮合PETを振動式篩分装置および気
流分級装置に輸送し、ファインおよびフイルム状物を除
去することにより、ファイン含有量を約34ppm以下
とした。
【0185】この樹脂をオ−バ−ホ−ルし、清浄化した
連続固相重合装置へ投入した。窒素雰囲気下、約155
℃で結晶化し、さらに窒素雰囲気下で約200℃に予熱
後、連続固相重合反応器に送り窒素雰囲気下で約206
℃で固相重合した。固相重合後篩分工程およびファイン
除去工程で連続的に処理し、ファインを除去し、保管用
の容器に充填した。
【0186】なお、製造工程における溶融重縮合PET
チップの輸送は全てプラグ式輸送方式を用いた。また、
溶融重縮合PETチップを固相重合工程へ送る空気、固
相重合PETチップを保管用容器に充填するまでにチッ
プと接触する空気として、JIS B 9908(19
91)の形式3のPET不織布製フィルタユニットを装
着した空気清浄機及びJIS B 9908(199
1)の形式1の粒子捕集率99%以上のHEPAフィル
タユニットを装着した空気清浄機で濾過した空気(粒径
0.3〜5μmの粒子数は約630個/立方フィ−ト)
を使用した。実施例2〜3でも同様にして濾過した空気
を使用した。
【0187】連続生産開始から3ヶ月目に得られたPE
Tを評価した。得られたPETの極限粘度は0.74デ
シリットル/グラム、DEG含有量は2.7モル%、ア
セトアルデヒド含有量は2.8ppm、環状3量体の含
有量は0.31重量%、密度は1.4020g/c
3、ファインの含有量は約38ppm、またファイン
の融解ピ−ク温度の最も高温側のピ−ク温度は245℃
あった。原子吸光分析により測定した触媒金属のGe残
存量は49ppm、またP残存量は31ppmであっ
た。
【0188】このPETについて成形板及び二軸延伸成
形ボトルによる評価を実施した。成形板のヘイズは3.
7%であった。ボトル口栓部の密度は1.378g/c
3と問題のない値であり、中空成形体の異物は、「◎
(異物が存在しない)」であり、問題なかった。また、
内容物の漏れ試験でも、問題はなく、口栓部の変形もな
かった。また、得られたボトルの胴部ヘイズは0.9%
と良好であった。ボトルのAA含有量は19.7pp
m、官能試験結果は0.8と問題のない値であった。
【0189】(比較例1)実施例1と同一条件でエステ
ル化及び溶融重縮合を行い、実施例1と同一の工業用水
をイオン交換装置のみで処理した導入水をチップ化時の
冷却水として使用し、また冷却に使用した水を何の処理
もせずに循環使用して溶融重縮合PETを得た。この溶
融重縮合PETをファイン等除去処理をせずに、オ−バ
−ホ−ルおよび清浄化した連続固相重合装置へ投入して
実施例1と同様にして固相重合し、得られたPETをフ
ァイン等除去処理を行わずに成形に供した。なお、製造
工程における溶融重合PETや固相重合PETの輸送は
低密度輸送方法によった。
【0190】チップ化時の冷却水として導入した導入水
中に含まれる粒径1〜25μmの粒子は約73200個
/10ml、有機体炭素含量(TOC)は5.9pp
m、ナトリウム含有量が0.15ppm、マグネシウム
含有量が0.08ppm、カルシウム含有量が0.08
ppm、珪素含有量が0.23ppmであった。循環水
の水中EG含量は180ppm、水中BHET含量は1
20ppm、及び水中MHET含量は110ppmであ
った。
【0191】また、冷却水の温度は5℃で、水量Vは約
8800cm3/sec、冷却される溶融重縮合ポリエ
ステルの表面積Sは約3300cm2/secであり、
比(V/S)は約2.7、PETの冷却時間は200秒
であった。
【0192】連続生産開始から3ヶ月目に得られたPE
Tを評価した。溶融重縮合PETの極限粘度は0.55
デシリットル/グラム、付着水分は約7000ppmで
あった。得られたPETの極限粘度は0.74デシリッ
トル/グラム、アセトアルデヒド含有量は3.5pp
m、環状3量体の含有量は0.31重量%、密度は1.
4019g/cm3、ファインの含有量は約2300p
pmであった。またファインの融解ピ−ク温度の最も高
温側のピ−ク温度は275℃あった。また、ファイン中
には黄色〜褐色等をした異物がかなりの量存在した。
【0193】これらのPETについて成形板及び二軸延
伸成形ボトルによる評価を実施した。成形板のヘイズは
26.9%であった。またボトルの口栓部の密度は1.
398g/cm3と高すぎ、中空成形体の異物は、「×
(非常に沢山存在する)」で、商品価値のないものであ
った。得られたボトルの胴部ヘイズは8.7%と非常に
悪く問題である。また、内容物の漏れ試験では、内容物
の漏れが認められた。ボトルのAA含有量は22.3p
pmであったが、官能試験結果は3.5と悪く問題であ
る。
【0194】
【発明の効果】本発明によれば、異物をほとんど含ま
ず、透明性やフレ−バ性に優れた中空成形体を与え、操
業性の改善されたポリエステルを有利に得ることができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 衛藤 嘉孝 滋賀県滋賀郡志賀町高城248番の20 Fターム(参考) 4F070 AA47 DA55 4F201 AA24 AA24L AC01 AK02 AM30 AP05 AR11 AR20 BA02 BC19 BK13 BL08 BL11 BL12 BN11 BN37 4J029 BA03 BA04 BA05 BD07A BF19 CB06A CB10A CC06A KE12 KH03

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主として芳香族ジカルボン酸成分とグリ
    コ−ル成分とからなる溶融ポリエステルを冷却水で冷却
    しながらチップ化するポリエステルの製造方法におい
    て、チップ化装置から排出される冷却水中の、前記ポリ
    エステルに由来するグリコ−ル、芳香族ジカルボン酸と
    グリコ−ルとからなるモノおよびジエステルのうち少な
    くとも一つの含有量を100ppm以下に維持し、かつ
    ポリエステルの冷却時間(t)が、下記の(1)を満足
    するように冷却しながらチップ化することを特徴とする
    ポリエステルの製造方法。 2(sec) ≦ t ≦ 180(sec) (1)
  2. 【請求項2】 前記の冷却水の水温(T)が下記の
    (2)を満足し、かつ冷却水の水量V(cm3/se
    c)と冷却される前記ポリエステルの表面積S(cm2
    /sec)の比(V/S)が下記の(3)を満足する条
    件下でチップ化することを特徴とする請求項1に記載の
    ポリエステルの製造方法。 7(℃) ≦ T ≦ Tg−10(℃) (2) 0.1 ≦ V/S ≦ 2.0 (3) (上記式中、Tは冷却水の水温(℃)を、Tgは前記ポ
    リエステルの二次転移点(℃)を、Vは冷却水の水量
    (cm3/sec)を、Sは冷却される前記ポリエステ
    ルの表面積(cm2/sec)を示す。)
  3. 【請求項3】 チップ化装置から排出される冷却水の少
    なくとも一部を再度冷却水として繰り返し使用すること
    を特徴とする請求項1または2に記載のポリエステルの
    製造方法。
  4. 【請求項4】 溶融状態のポリエステルを水中に開口部
    を持つダイスから直接冷却水中に押し出し、半固化状態
    のポリエステルを冷却水中で切断することによりチップ
    化することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載
    のポリエステルの製造方法。
  5. 【請求項5】 溶融状態のポリエステルをダイスから大
    気中もしくは不活性ガス雰囲気中に押し出し、押し出さ
    れたポリエステルに冷却水をシャワー状に浴びせて冷却
    後、チップ化することを特徴とする請求項1〜3のいず
    れかに記載のポリエステルの製造方法。
  6. 【請求項6】 系外からチップ化装置に導入される導入
    水の有機体炭素含量(TOC)が、1〜1000ppb
    の範囲であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか
    に記載のポリエステルの製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項1の製造方法により得られたポリ
    エステルを固相重合することを特徴とするポリエステル
    の製造方法。
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