(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-01-27
(45)【発行日】2025-02-04
(54)【発明の名称】再生ポリエステル樹脂の製造方法、それに用いられる液状着色樹脂組成物、及び成形体
(51)【国際特許分類】
C08G 63/78 20060101AFI20250128BHJP
B29B 17/04 20060101ALI20250128BHJP
C08J 11/04 20060101ALI20250128BHJP
C08L 67/00 20060101ALI20250128BHJP
C08L 71/02 20060101ALI20250128BHJP
C08K 5/34 20060101ALI20250128BHJP
【FI】
C08G63/78
B29B17/04
C08J11/04 ZAB
C08L67/00
C08L71/02
C08K5/34
(21)【出願番号】P 2024103726
(22)【出願日】2024-06-27
【審査請求日】2024-07-04
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000222118
【氏名又は名称】artience株式会社
(72)【発明者】
【氏名】草間 大輔
(72)【発明者】
【氏名】永井 宏明
【審査官】内田 靖恵
(56)【参考文献】
【文献】特開2022-157415(JP,A)
【文献】特開2022-174710(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第112689555(CN,A)
【文献】米国特許出願公開第2020/0122360(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08G63
C08J11
B29B17
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記工程[1]~[5]の全てをこの順に備え、かつ工程[3]または工程[5]と同時にポリエステル樹脂の重合を行う再生ポリエステル樹脂の製造方法であって、
工程[3]の前または同時に液状着色樹脂組成物を添加する工程を備え、
前記液状着色樹脂組成物の添加量は、乾燥樹脂フレーク100質量部に対して0.005~1.0質量部であり、
前記液状着色樹脂組成物は、液状分散媒(A)、分散剤(B)、及び顔料(C)を含み、
液体分散媒(A)は、25℃における粘度が10,000mPa・s以下、かつ分解開始温度が250℃以上であり、
顔料(C)は、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、コバルト系顔料、及び群青からなる群より選ばれる少なくとも1つであ
り、
前記液状着色樹脂組成物中の顔料(C)の含有量は、液体分散媒(A)100質量部に対して、0.01~20質量部であり、
前記液状着色樹脂組成物中の分散剤(B)の含有量は、顔料(C)100質量部に対して、0.5~30質量である、
再生ポリエステル樹脂の製造方法。
工程[1]:回収したポリエステル成形体を粉砕、洗浄し、樹脂フレークとする工程
工程[2]:樹脂フレークを乾燥する工程
工程[3]:乾燥樹脂フレークを押出機にてペレット化する工程
工程[4]:ペレットを結晶化する工程
工程[5]:結晶化ペレットの除染を行う工程
【請求項2】
顔料(C)は、フタロシアニン系顔料である、請求項1記載の再生ポリエステル樹脂の製造方法。
【請求項3】
液体分散媒(A)は、脂肪族ポリエステル樹脂、及びポリアルキレングリコール樹脂の少なくともいずれかである、請求項1記載の再生ポリエステル樹脂の製造方法。
【請求項4】
分散剤(B)は、アクリル樹脂、及び界面活性剤の少なくともいずれかである、請求項1記載の再生ポリエステル樹脂の製造方法。
【請求項5】
請求項1~
4いずれか1項記載の再生ポリエステル樹脂の製造方法に用いられる液状着色樹脂組成物。
【請求項6】
再生ポリエステル樹脂を請求項1~4いずれか1項記載の方法により製造し、
得られた再生ポリエステル樹脂を成形する、成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、再生ポリエステル樹脂の製造方法、それに用いられる液状着色樹脂組成物、及び成形体に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリエステル樹脂は透明性、寸法安定性、機械的特性、耐熱性、電気的特性などに優れるため、容器やフィルム等様々な分野で使用されている。近年の環境意識の高まりから、プラスチックのリサイクルが関心を集めており、中でもペットボトルや食品接触トレー等に再生ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂が使用され始めている。
【0003】
ポリエステル樹脂のリサイクル方法としては、回収したポリエステル成形体に化学的な処理を施し、原料に転換してから再利用するケミカルリサイクル、または回収したポリエステル成形体を粉砕、洗浄して樹脂フレークとし、高温化で処理して樹脂内部に残っている汚染物質の除染、および成形やリサイクル工程中に低下した分子量を、重合して分子量を増加させるメカニカルリサイクル等が知られている。
ケミカルリサイクルは透明度の高い再生ポリエステル樹脂が得られるものの、設備が大規模であり、運用コストも高い。そのため、メカニカルリサイクルが広く検討されているが、この方法で生産された再生ポリエステル樹脂は、残留する微量の不純物により黄色く変色するという問題がある。さらに、不純物を取り除くための除染工程や、結晶化工程に時間がかかり、生産性が低いという問題がある。
【0004】
この色相を改善するために、ブルーイング剤と呼ばれる青色の色材を添加する方法が知られている。例えば特許文献1には、メカニカルリサイクルポリエステルと、15mbarにおいて230℃以下の気化温度を有する染料からなるポリエステル容器が記載されている。
また、特許文献2には成形加工されたポリエステル組成物からなる回収ポリマー及び整色剤を用いた回収ポリエステル成形体の製造方法について記載されており、好ましい整色剤として油溶染料が例示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開2022-158785号公報
【文献】特開2006-182858号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、これらの方法では、得られた再生ポリエステル樹脂の色相改善が充分でなく、生産性が低いことも問題である。また、色材の滑落による成形ラインの汚染や、色材の分散不良により、成形体に外観不良部が発生する等の問題が起こることがある。
さらに、特許文献1、2のように、染料をブルーイング剤として使用すると、内容物への溶出や移行の懸念がある。例えば、染料でブルーイングした再生ポリエステル樹脂からなるペットボトルに内容物をホット充填した場合、内容物に染料が溶出することや、再生PET樹脂からなるトレーを用いて食品の加熱を行った場合、食品に染料が移行するなどの懸念がある。
【0007】
そこで本発明の目的は、色相及び生産性に優れた再生ポリエステル樹脂の製造方法を提供することである。また、該再生ポリエステル樹脂を用いることで、生産性に優れ、ショット間ばらつき、及び成形ライン汚染がなく、透明性、および外観に優れた成形体を提供することである。
さらに、飲料容器等に使用した場合に、内容物へのブルーイング剤の溶出や臭気移りがない再生ポリエステル樹脂および成形体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至った。本発明は、以下の実施形態を含む。本発明の実施形態は以下に限定されない。
<1>下記工程[1]~[5]の全てをこの順に備え、かつ工程[3]または工程[5]と同時にポリエステル樹脂の重合を行う再生ポリエステル樹脂の製造方法であって、
工程[3]の前または同時に液状着色樹脂組成物を添加する工程を備え、
前記液状着色樹脂組成物は、液状分散媒(A)、分散剤(B)、及び顔料(C)を含み、
液体分散媒(A)は、25℃における粘度が10,000mPa・s以下、かつ分解開始温度が250℃以上であり、
顔料(C)は、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、コバルト系顔料、及び群青からなる群より選ばれる少なくとも1つである、
再生ポリエステル樹脂の製造方法。
工程[1]:回収したポリエステル成形体を粉砕、洗浄し、樹脂フレークとする工程
工程[2]:樹脂フレークを乾燥する工程
工程[3]:乾燥樹脂フレークを押出機にてペレット化する工程
工程[4]:ペレットを結晶化する工程
工程[5]:結晶化ペレットの除染を行う工程
<2>顔料(C)は、フタロシアニン系顔料である、<1>記載の再生ポリエステル樹脂の製造方法。
<3>液体分散媒(A)は、脂肪族ポリエステル樹脂、及びポリアルキレングリコール樹脂の少なくともいずれかである、<1>または<2>記載の再生ポリエステル樹脂の製造方法。
<4>分散剤(B)は、アクリル樹脂、及び界面活性剤の少なくともいずれかである、<1>~<3>いずれか記載の再生ポリエステル樹脂の製造方法。
<5>液状着色樹脂組成物の含有量が、乾燥樹脂フレーク100質量部に対して0.005~1.0質量部である、<1>~<4>いずれか記載の再生ポリエステル樹脂の製造方法。
<6><1>~<5>いずれか記載の再生ポリエステル樹脂の製造方法に用いられる液状着色樹脂組成物。
<7><1>~<5>いずれか記載の方法により製造された再生ポリエステル樹脂を成形してなる成形体。
【発明の効果】
【0009】
本発明により色相及び生産性に優れる再生ポリエステル樹脂が得られる。また、成形体のショット間ばらつきや成形ライン汚染がなく、透明性および外観に優れた成形体が得られる。
さらに、飲料容器等に使用した場合には、内容物へのブルーイング剤の溶出や臭気移りがない成形体を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施形態も本発明の範疇に含まれることは言うまでもない。また、本明細書において「~」を用いて特定される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値の範囲として含むものとする。
ここで、「液状」とは25℃において液状であることを指し、「C.I.」はカラーインデックスを意味する。
本明細書中に出てくる各種成分は特に注釈しない限り、それぞれ独立に一種単独でも二種以上を混合して用いてもよい。
なお、本明細書において特定する数値は、実施形態または実施例に開示した方法により求められる値である。
また、本明細書における「工程と同時」とは、その工程内であれば、工程の途中段階や、順次、または連続で行う場合などであってもよく、例えば、工程[3]:乾燥した樹脂フレークを押出機にてペレット化する工程と同時に液状着色樹脂組成物を添加する工程の場合、ペレット化する工程内のいずれかの段階において液状着色樹脂組成物が添加されていればよい。
また、液状着色樹脂組成物を添加する工程を工程[X]、ポリエステル樹脂の重合工程を工程[Y]と称することがあり、例えば、工程[3X]とは工程[3]と工程[X]を同一工程内で行うことを表す。
【0011】
≪再生ポリエステル樹脂の製造方法≫
以下、本発明について詳細に説明する。
再生ポリエステル樹脂は、回収したポリエステル成形体を粉砕、洗浄して樹脂フレークとし、その樹脂フレークを乾燥後に、押出機にてペレット化、ペレットを結晶化、結晶化ペレットの除染、および成形やリサイクル工程中に低下した分子量を、重合して分子量を増加させることにより、再生ポリエステル樹脂としてリサイクルされる。
【0012】
本発明の再生ポリエステル樹脂の製造方法は、下記工程[1]~[5]の全てをこの順に備え、かつ工程[3]または工程[5]と同時にポリエステル樹脂の重合を行う再生ポリエステル樹脂の製造方法であって、
工程[3]の前または同時に液状着色樹脂組成物を添加する工程を備える。
また、前記液状着色樹脂組成物は、液状分散媒(A)、分散剤(B)、及び顔料(C)を含み、
液体分散媒(A)は、25℃における粘度が10,000mPa・s以下、かつ分解開始温度が250℃以上であり、
顔料(C)は、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、コバルト系顔料、及び群青からなる群より選ばれる少なくとも1つである。
工程[1]:回収したポリエステル成形体を粉砕、洗浄し、樹脂フレークとする工程
工程[2]:樹脂フレークを乾燥する工程
工程[3]:乾燥樹脂フレークを押出機にてペレット化する工程
工程[4]:ペレットを結晶化する工程
工程[5]:結晶化ペレットの除染を行う工程
【0013】
このように、工程[3]の前または同時に、本発明の液状着色樹脂組成物を添加することで、再生ポリエステル樹脂中に色材が均一に分散される。そのため、再生ポリエステル樹脂とした後、すなわち工程[5]の後に、ブルーイング剤である色材を添加して成形体を形成する場合に比べて、色材の滑落による成形ラインの汚染、及び色材の分散不良による成形体への外観不良部の発生を抑制することができる。
また、前記液状着色樹脂組成物を用いることで、透明性および外観に優れる。さらに飲料容器に使用した場合には、内容物への色材の溶出や臭気移りがない再生ポリエステル樹脂とすることができる。
【0014】
ポリエステル樹脂の重合方法は、重合反応を融点以上の温度でポリエステル樹脂が液体の状態で進行させる液相重合であってもよく、または固体状態で重合を進行させる固相重合であってもよい。
これらは例えば、液相重合の場合、乾燥樹脂フレークを押出機にてペレット化する工程と同時に、ポリエステル樹脂の重合を行うことができる。固相重合の場合は、結晶化ペレットの除染工程と同時に、ポリエステル樹脂の重合を行うことができる。
【0015】
より詳しくは、たとえば固相重合の場合、工程[5]の除染と同時にポリエステル樹脂の重合を行う、製造方法(a)であることが好ましい。
<製造方法(a)>
工程[1a]:回収したポリエステル成形体を粉砕、洗浄し、樹脂フレークとする工程
工程[2a]:樹脂フレークを乾燥する工程
工程[X]:液状着色樹脂組成物を添加する工程
工程[3a]:乾燥樹脂フレークを押出機にてペレット化する工程
工程[4a]:ペレットを結晶化する工程
工程[5aY]:結晶化ペレットを用い、ポリエステル樹脂の重合および除染を行う工程
をこの順に備えることが好ましい。なお、工程[X]は工程[3a]の前でもよく、工程[3a]と同時に行ってもよい。
【0016】
また、たとえば液相重合の場合、工程[3]のペレット化と同時にポリエステル樹脂の重合を行う、製造方法(b)であることが好ましい。
<製造方法(b)>
工程[1b]:回収したポリエステル成形体を粉砕、洗浄し、樹脂フレークとする工程
工程[2b]:樹脂フレークを乾燥する工程
工程[X]:液状着色樹脂組成物を添加する工程
工程[3bY]:乾燥樹脂フレークを用い、押出機にてポリエステル樹脂の重合およびペレット化する工程
工程[4b]:ペレットを結晶化する工程
工程[5b]:結晶化ペレットの除染を行う工程
をこの順に備えることが好ましい。なお、工程[X]は工程[3bY]の前でもよく、工程[3bY]と同時に行ってもよい。
【0017】
(工程[1])
工程[1]は、回収したポリエステル成形体を粉砕、洗浄し、樹脂フレークとする工程である。
市場から回収されるポリエステル成形体としては、ポリエステル樹脂を射出成形や真空成形、ブロー成形によって成形された、ボトル、トレー、パック等が挙げられる。回収ポリエステル成形体は粉砕機によって粉砕された後、ラベルや金属等の異物が除去された後に、洗浄、脱水、乾燥工程を経てフレーク状に加工される。
粉砕機としては、従来公知の装置を用いることができる。例えば、Z-エースシリーズ粉砕機(ホーライ社製)等を使用することができる。
【0018】
(工程[2])
工程[2]は、工程[1]で得られた樹脂フレークを乾燥する工程であり、乾燥樹脂フレークが得られる。
樹脂フレークを乾燥することで、続く押出工程時の加水分解による分子量の低下を抑制することができる。樹脂フレークの乾燥の条件は特に制限されないが、例えば140~190℃で3~6時間処理することができる。
【0019】
(工程[3])
工程[3]は、乾燥した樹脂フレークを押出機にてペレット化する工程であり、ペレットが得られる。
乾燥樹脂フレークをペレット化する押出機は特に制限されず、単軸押出機や二軸押出機が例示できる。押出時のポリエステル樹脂の粘度低下が小さいことから単軸押出機にてペレット化することが好ましい。押出機の温度は、例えば280~300℃で乾燥樹脂フレークをペレット化することができる。
【0020】
また、再生ポリエステル樹脂の製造方法が液相重合の場合、工程[3]のペレット化と同時にポリエステル樹脂の重合を行ってもよい。このとき例えば、押出機にて、280~300℃の処理温度で、真空下で30分間処理することでポリエステル樹脂の重合を行った後にペレット化することができる。
【0021】
さらに、本発明の再生ポリエステル樹脂の製造方法では、工程[3]の前または同時に液状着色樹脂組成物を添加する工程を備えることを特徴とする。
すなわち、工程[3]において、乾燥樹脂フレークと液状着色樹脂組成物を混合した後に、ペレット化と、ポリエステル樹脂の重合を行ってもよい。または、液状着色樹脂組成物の添加と、ペレット化と、ポリエステル樹脂の重合とを同時に行ってもよい。生産設備の汚染が少ないことから液状着色樹脂組成物の添加と、ペレット化と、ポリエステル樹脂の重合は同時に行うことが好ましい。
【0022】
(工程[X])
本発明の製造方法は、工程[3]の乾燥樹脂フレークを押出機にてペレット化する工程の前、または同時に液状着色樹脂組成物を添加する工程を備えることを特徴とする。
ペレット化する前に添加する場合、液状着色樹脂組成物および乾燥樹脂フレークを混合し、押出機に投入することができる。液状着色樹脂組成物と乾燥樹脂フレークの混合に使用する設備に特に制限はないが、例えば、スーパーミキサー(カワタ社製)等を用いることができる。
【0023】
ペレット化と同時に液状着色樹脂組成物を添加する場合、乾燥樹脂フレークと液状着色樹脂組成物を別々に押出機に投入し、押出機内で混合し、ペレット化することができる。液状着色樹脂組成物を添加する方法に特に制限はないが、例えば、チューブポンプ(川崎機械工業社製)等を用いることができる。
【0024】
このように、工程[3]のペレット化する工程時に液状着色樹脂組成物を含有することで、再生ポリエステル樹脂中に色材が均一に分散され、工程[5]の後の再生ポリエステル樹脂に、ブルーイング剤を添加して成形体を形成する従来の方法に比べて、色材の滑落による成形ラインの汚染、及び色材の分散不良による成形体への外観不良部の発生を抑制することができる。また、再生ポリエステル樹脂にブルーイング剤を添加する場合と比較して、色材が均一化されるため、再生ポリエステル樹脂を用いて成形した際の、成形体の色相のショット間ばらつきを低減できる。
【0025】
液状着色樹脂組成物の添加量は、乾燥樹脂フレーク100質量部に対して0.005~1.0質量部であることが好ましい。再生ポリエステル樹脂を用いて成形した際の、成形体の色相のショット間ばらつきが抑えられることから、液状着色樹脂組成物の添加量の下限は0.01質量部がより好ましく、成形体の外観にフラッシュ等の外観不良が発生しないことから液状着色樹脂組成物の添加量の上限は0.5質量部が好ましい。ショット間ばらつきと成形体の外観が両立できることから液状着色樹脂組成物の添加量は0.01~0.25質量部がさらに好ましい。
【0026】
(工程[4])
工程[4]は、得られたペレットを結晶化する工程であり、結晶化ペレットが得られる。
ペレットを結晶化することで、続く除染工程におけるペレットの互着を防止することができる。ペレットの結晶化は、例えば140~160℃で4~6時間加熱処理することで行われる。
【0027】
(工程[5])
工程[5]は、結晶化ペレットの除染を行う工程である。
除染により、樹脂内部に残っている汚染物質を取り除くことができる。結晶化ペレットの除染は、例えば、大気圧下、190~220℃で20~24時間加熱処理により除染を行うことができる。
【0028】
また、再生ポリエステル樹脂の製造方法が固相重合の場合、工程[5]のペレット化と同時にポリエステル樹脂の重合を行ってもよい。このとき、例えば、真空下、190~220℃で20~24時間処理を行うことで、アセトアルデヒド等の有害物質の除去とポリエステル樹脂の重合を同時に行うことができる。再生ポリエステル樹脂の製造方法が液相重合の場合、反応速度が速いため、重合の工程時間を固相重合と比較して短くすることができる。また、再生ポリエステル樹脂の製造方法が固相重合の場合、280~300℃で加工する時間が短くなるため、液相重合と比較して黄みの少ない再生ポリエステル樹脂を得ることができる。
【0029】
<<回収ポリエステル成形体>>
ポリエステル樹脂は、通常カルボン酸成分(カルボキシル基を有する化合物)と水酸基成分(水酸基を有する化合物)とを重合することによって得ることができる。
【0030】
市場から回収されるポリエステル成形体はポリエステル樹脂を主成分として含む成形体であり、例えば、ポリエステル樹脂を射出成形や真空成形、ブロー成形、押出成形によって成形したボトル、トレー、パック、フィルム等が挙げられる。分別、回収が容易なことから回収ポリエステル成形体はボトルが好ましい。
【0031】
<<液状着色樹脂組成物>>
本発明の液状着色樹脂組成物は、液状分散媒(A)、分散剤(B)、及び顔料(C)を含む。液体分散媒(A)は、25℃における粘度が10,000mPa・s以下、かつ分解開始温度が250℃以上であり、顔料(C)は、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、コバルト系顔料、及び群青からなる群より選ばれる少なくとも1つである。このような液状着色樹脂組成物により、本発明の製造方法によって製造された再生ポリエステル樹脂は、色相に優れ、透明性、生産性が高く、成形体の外観や発色安定性に優れる。さらに、色材の内容物への溶出や移行が発生せず、内容物への臭い移りが少ないため、飲料容器等にも好適に用いることができる。
【0032】
<液体分散媒(A)>
本発明に用いられる液体分散媒(A)について説明する。
液体分散媒(A)は、顔料(C)を分散する分散媒の役割であり、25℃における粘度が10,000mPa・s以下である。顔料(C)の分散性と液状着色樹脂組成物とした際の供給性の観点から、液状分散媒(A)の粘度は10~7,000mPa・sが好ましく、20~5000mPa・sが更に好ましい。
本発明書における粘度はJIS K7117-1に従ってB型粘度計を用いて測定した値である。
【0033】
液体分散媒(A)の分解開始温度は250℃以上である。成形体に外観不良が発生せず、衝撃強度等の機械物性が良好なことから、分解開始温度は260℃以上が好ましく、270℃以上が更に好ましい。分解開始温度の上限は特に制限されないが、液体分散媒(A)の取り扱い性の観点から320℃以下であることが好ましい。
本明細書における分解開始温度は、日立ハイテクサイエンス社製「STA7200」を用いて、昇温速度10℃/分にて昇温した際に10%の加熱減量が発生した温度である。
【0034】
液体分散媒(A)の凝固点は、-5℃以下が好ましく、-50℃~-10℃がより好ましい。
【0035】
液体分散媒(A)としては、脂肪族ポリエステル樹脂、ポリアルキレングリコール樹脂、ポリエーテルエステル樹脂、芳香族多価カルボン酸エステル等が挙げられる。内容物への溶出や移行が少なく、臭気への影響が少ないことから、液体分散媒(A)は脂肪族ポリエステル樹脂およびポリアルキレングリコール樹脂の少なくともいずれかであることが好ましい。
【0036】
[脂肪族ポリエステル樹脂]
脂肪族ポリエステル樹脂は脂肪族多価カルボン酸と多価アルコールの反応によって得られるポリエステル樹脂である。
【0037】
脂肪族ポリエステル樹脂を構成する脂肪族多価カルボン酸は、カルボキシル基を2つ以上有する脂肪族カルボン酸であれば、特に制限されるものではなく、例えば、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、トリカルバリル酸、1,3,6-ヘキサトリカルボン酸、1,3,5-ヘキサトリカルボン酸等が挙げられる。これらの脂肪族カルボン酸は、1種単独でもよく、2種以上を用いてもよく。
【0038】
脂肪族ポリエステル樹脂を構成する多価アルコールは、水酸基を2つ以上有するアルコールであれば、特に制限されるものではなく、例えば、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、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、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-オクタデカンジオール等の脂肪族グリコール及びジエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール等が挙げられる。
【0039】
脂肪族ポリエステル樹脂の具体例として、アデカサイザーPN-7160(ADEKA社製、粘度150mPa・s、凝固点-42℃、アジピン酸ポリエステル樹脂)、アデカサイザーPN-5090(ADEKA社製、粘度10,000mPa・s、凝固点-10℃、アジピン酸ポリエステル樹脂)等が挙げられる。
【0040】
[ポリアルキレングリコール樹脂]
ポリアルキレングリコール樹脂は、一般的には炭素数が1~6の繰り返し単位を有するアルキレングリコールから構成されることが多いが、25℃における粘度が10,000mPa・s以下である限り、様々なポリアルキレングリコールを使用することができる。相溶性、吸水性の観点から、炭素数が2~4の繰り返し単位を有するポリアルキレングリコール樹脂が好ましい。
【0041】
ポリアルキレングリコール樹脂の具体例としては、繰り返し単位中の炭素数が2であるポリエチレングリコールや、繰り返し単位中の炭素数が3であるポリプロピレングリコールや、繰り返し単位中の炭素数が4であるポリブチレングリコール等が挙げられる。
【0042】
ポリアルキレングリコール樹脂の具体例としては、PEG#300(日油社製、粘度70mPa・s、ポリエチレングリコール)、ユニオールD-1200(日油社製、粘度200mPa・s、ポリプロピレングリコール)
【0043】
[ポリエーテルエステル樹脂]
ポリエーテルエステル樹脂は、上記脂肪族多価カルボン酸と上記アルキレングリコールをエステル化させたものである。
【0044】
ポリエーテルエステル樹脂の具体例として、アデカサイザーRS-107(ADEKA社製、粘度20mPa・s、凝固点-47℃)、アデカサイザーRS-700(ADEKA社製、粘度30mPa・s、凝固点-53℃)等が挙げられる。
【0045】
[芳香族多価カルボン酸エステル]
芳香族多価カルボン酸エステルは、芳香族多価カルボン酸と多価アルコールの反応によって得られるポリエステル樹脂である。
【0046】
芳香族多価カルボン酸酸エステルを構成する芳香族多価カルボン酸は、カルボキシル基を2つ以上有する芳香族カルボン酸であれば、特に制限されるものではなく、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸が挙げられる。
【0047】
芳香族多価カルボン酸エステル樹脂を構成する多価アルコールは、水酸基を2つ以上有するアルコールであれば、特に制限されるものではなく、例えば、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、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、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-オクタデカンジオール等の脂肪族グリコール及びジエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール等が挙げられる。
【0048】
芳香族多価カルボン酸エステルの具体例として、アデカサイザーUL-80(ADEKA社製、粘度450mPa・s、ピロメリット酸アルキルエステル)、アデカサイザーUL-100(ADEKA社製、粘度176mPa・s、ピロメリット酸アルキルエステル)等が挙げられる。
【0049】
<分散剤(B)>
分散剤(B)は、顔料(C)と相互作用し、顔料(C)を液状分散媒(A)に均一に分散させる機能を有する。分散剤(B)としては、アクリル樹脂や界面活性剤が挙げられる。
顔料(C)の分散性の観点から、顔料(C)がフタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料等の有機顔料の場合、分散剤(B)はアクリル樹脂が好ましく、顔料(C)がコバルト系顔料、群青等の無機顔料の場合、分散剤(B)は界面活性剤が好ましい。このような分散剤(B)を用いることで、成形体の外観や成形性に優れる再生ポリエステル樹脂を作製することができる。
【0050】
分散剤(B)の含有量は、顔料(C)の分散性が良好となり、成形体の透明性および外観、ショット間ばらつきの抑制に優れることから、顔料(C)100質量部に対して、0.5~30質量部が好ましく、1~20質量部が更に好ましい。
【0051】
分散剤(B)として用いられるアクリル樹脂は、(メタ)アクリルモノマー単位を含む重合体であり、(メタ)アクリル樹脂、スチレン-アクリル樹脂等が挙げられる。アクリル樹脂は(メタ)アクリルモノマー単位からなる少なくとも1個の重合体ブロックを有するものが好ましい。アクリル樹脂の重量平均分子量は液体分散媒(A)への溶解性と熱可塑性樹脂(D)の物性の観点から500~20,000が好ましく、1,000~15,000が更に好ましい。
尚、本発明における重量平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィー(GPC法)により測定された値(標準物質としてポリスチレン、溶離液としてテトラヒドロフランを用いて得られた測定値)である。
【0052】
上記重合体を構成する(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコール、(ポリ)プロピレングリコール、(ポリ)ブチレングリコール等の(ポリ)アルキレングリコール基を有するモノ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸あるいはそのエステルがあげられる。
【0053】
上記スチレン‐アクリル樹脂は、スチレンモノマーと上記(メタ)アクリルモノマーとの共重合体である。スチレンモノマーとしては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン等があげられる。スチレン‐アクリル樹脂は、スチレン重合体ブロックと(メタ)アクリル重合体ブロックを有する重合体であることが好ましい。
【0054】
本発明におけるアクリル樹脂は、官能基を有していてもよく、官能基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、アルキル基、アルコキシシリル基等が挙げられる。
【0055】
アクリル樹脂の具体例としては、アルフォンUP-1000(東亜合成社製、重量平均分子量3,000、アクリル樹脂)、アルフォンUP-2170(東亜合成社製、重量平均分子量14,000、スチレン‐アクリル樹脂)等が挙げられる。
【0056】
界面活性剤(B)は、その分子中に親水性基と親油性基を有しており、相互に混ざり合わない物質の界面への強い吸着と分子の配向によって、界面張力を低下させる働きをもつ。 界面活性剤としては、水添ヒマシ油、金属石鹸、リン酸エステル化合物等が挙げられる。これらの界面活性剤を使用することで、顔料(C)特に無機顔料の分散性を高めることができる。
【0057】
上記水添ヒマシ油は、ヒマシ油の不飽和結合に水素を添加した硬化ヒマシ油であり、12-ヒドロキシステアリン酸のトリグリセリドである。水添ヒマシ油の具体例として、カワスターCR(川研ファインケミカル社製)等が挙げられる。
【0058】
上記金属石鹸は脂肪酸の金属塩であり、脂肪酸としては、ステアリン酸、ラウリン酸、リシノール酸、オクチル酸、モンタン酸、パルミチン酸等の長鎖脂肪酸が挙げられる。脂肪酸は顔料(C)への吸着性を高めるためにヒドロキシ基等の置換基を有していてもよい。前記金属としては、リチウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛等が挙げられる。顔料(C)への吸着性が良好なことから金属石鹸はステアリン酸マグネシウムが好ましく、12-ヒドロキシステアリン酸マグネシウムが更に好ましい。金属石鹸の具体例としては、シナカレッドSAK-MS-P(サンエース社製、ステアリン酸マグネシウム)、MS-6(日東化成工業社製、12-ヒドロキシステアリン酸マグネシウム)等が挙げられる。
【0059】
上記リン酸エステル化合物は、例えばトリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリス(β-クロロエチル)ホスフェート、トリス(β-クロロプロピル)ホスフェート、トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート等のアルキルホスフェートやトリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリス(i-プロペルフェニル)ホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート等のフェニルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート等のアルキルポリオキシエチレンリン酸エステル、アルキルフェノールポリオキシエチレンリン酸エステル及びこれらのナトリウム、カリウム、アンモニア及びアミン等の中和塩が挙げられる。また、これらリン酸エステル化合物は酸価やアミン価を有していてもよく。これらのリン酸エステル化合物は単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。顔料(C)の分散性と沈降安定性の観点からリン酸エステル化合物は、酸価やアミン価を有するアルキルポリオキシエチレンリン酸エステルやアルキルフェノールポリオキシエチレンリン酸エステルであることが好ましい。
【0060】
リン酸エステル化合物の具体例としては、アデカリアソープPP-70(ADEKA社製、リン酸エステル)、ディスパーBYK-102(ビックケミー社製、酸価101mgKOH/g)、ディスパーBYK-145(ビックケミー社製、酸価76mgKOH/g、アミン価71mgKOH/g)等が挙げられる。
【0061】
分散剤(B)の酸価は、顔料(C)の分散性と再生ポリエステル樹脂の物性の観点から、180mgKOH/g以下が好ましく140mgKOH/g以下が更に好ましい。
【0062】
分散剤(B)のアミン価は、顔料(C)の再生ポリエステル樹脂の物性の観点から、180mgKOH/g以下が好ましく140mgKOH/g以下が更に好ましい。
【0063】
<顔料>
本発明の液状着色樹脂組成物は、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、コバルト系顔料、および群青からなる群より選ばれる少なくとも1つである顔料(C)を含む。
顔料(C)を含むことで再生ポリエステル樹脂の黄みの色相を改善し、ブルーイング効果があるだけでなく、顔料が再生ポリエステル樹脂の結晶化を促進させることから、結晶化工程にかかる時間を短縮させることができ、生産性が向上する。透明性が高く、結晶化促進効果が高いことから、顔料(C)は有機顔料であるフタロシアニン系顔料またはアントラキノン系顔料が好ましく、色相が良好なことからフタロシアニン系顔料が特に好ましい。
【0064】
また、顔料(C)は、青色顔料であることが好ましいが、黄みの強い再生ポリエステル樹脂に青色の色材のみを添加すると色相が緑みとなることがあり、特に飲料ボトルや食品トレー等の場合、緑みの色相はカビを連想させるため好ましくない。そのため、本発明に使用する顔料は、顔料(C)に加えて、その他顔料を含んでもよく、有機顔料であるキナクリドン系顔料およびペリレン系顔料の少なくともいずれかを含むことが好ましい。これらの顔料を使用することでより色相に優れた再生ポリエステル樹脂とすることが可能となる。
【0065】
顔料(C)の配合量は、顔料(C)の分散性と成形体の外観が良好なことから、液体分散媒(A)100質量部に対して、0.01~20質量部が好ましく、0.05~10質量部が更に好ましい。
【0066】
顔料(C)及びその他の顔料の合計の配合量は顔料の分散性と再生ポリエステル樹脂の外観の観点から、液体分散媒(A)100質量部に対して、0.05~20質量部が好ましく、0.1~10質量部が更に好ましい。顔料(C)とその他の顔料を含む場合、その他の顔料の配合比は顔料(C)100質量部に対し、10~200質量部が好ましく、50~120質量部が更に好ましい。上記配合量とすることで色相の良好な再生ポリエステル樹脂を得ることができる。
【0067】
[顔料(C)]
顔料(C)は、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、コバルト系顔料、および群青からなる群より選ばれる少なくとも1つである。
フタロシアニン系顔料としては例えば、C.I.ピグメントブルー15、ピグメントブルー15:1、ピグメントブルー15:3等が挙げられる。
アントラキノン系顔料としてはピグメントブルー60等が挙げられる。
コバルト系顔料としては、ピグメントブルー28が挙げられる。
群青としてはピグメントブルー29、ピグメントバイオレット15等が挙げられる。
【0068】
フタロシアニン系顔料の具体例としては、FASTОGEN BLUE AR-7E(DIC社製、ピグメントブルー15)、FASTОGEN BLUE 5050AE(DIC社製、ピグメントブルー15:1)、FASTОGEN BLUE PA5380(DIC社製、ピグメントブルー15:3)等が挙げられる。
アントラキノン系顔料の具体例としては、LIОNОGEN BLUE R(トーヨーカラー社製、ピグメントブルー60)等が挙げられる。
コバルト系顔料としては42-255A(TОMATEC社製、ピグメントブルー28)等が挙げられる。
群青としては群青Nо.1500(第一化成社製、ピグメントブルー29)、プレミアVU(テツタニ社製、ピグメントバイオレット15)等が挙げられる。
【0069】
[その他顔料]
その他顔料は、顔料(C)以外の顔料であって、所望の色相にあわせて制限なく用いることができるが、キナクリドン系顔料およびペリレン系顔料の少なくともいずれかであることが好ましい。
キナクリドン系顔料としては例えば、ピグメントバイオレット19、ピグメントレッド122、ピグメントレッド202、ピグメントレッド209等が挙げられる。
ペリレン系顔料としては例えば、ピグメントレッド178、ピグメントレッド179、ピグメントレッド149等が挙げられる。
【0070】
キナクリドン系顔料の具体例として、FASTОGEN SUPER RED 500RS(DIC社製、ピグメントバイオレット19)、FASTОGEN SUPER MAGENTA R(DIC社製、ピグメントレッド122)、Cinquasia Magenta K4535FP(サンケミカル社製、ピグメントレッド202)、FASTОGEN SUPER RED 209 228-6736(DIC社製、ピグメントレッド209)等が挙げられる。上記ペリレンとしては例えば、Paliоgen Red K3911(サンケミカル社製、ピグメントレッド178)、Paliоgen Red K 4180(サンケミカル社製、ピグメントレッド179)、Paliоgen Red K 3580(サンケミカル社製、ピグメントレッド149)等が挙げられる。
【0071】
<その他添加剤>
本発明の液状着色樹脂組成物には、他の任意の重合体や制電剤、消泡剤、艶消剤、蛍光増白剤、安定剤、酸化防止剤、粘度調整剤、その他の添加剤が含有されていてもよい。
【0072】
<液状着色樹脂組成物の製造方法>
本発明における液状着色樹脂組成物の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、液状分散媒(A)と、分散剤(B)と、顔料(C)と、更に必要に応じてその他添加剤とを加え、ヘンシェルミキサーやタンブラー、ディスパー等で混合し、シルバーソンミキサー(シルバーソン社製)等を用いて分散することで、液状着色樹脂組成物を得ることができる。分散装置は、上記以外にもニーダー、ロールミル、ボールミル、サンドミル等、任意の装置を使用することができる。成形加工が容易で分散性に優れるといった理由からビーズミル、シルバーソンミキサー、またはロールミルを用いることが好ましい。
【0073】
≪成形体≫
成形体は、本発明の製造方法によって製造された再生ポリエステル樹脂を成形してなる。
本発明の成形体は、生産性に優れ、ショット間ばらつき、及び成形ライン汚染がなく、透明性、および外観に優れるため、各種用途に使用することができる。
中でも、飲料容器や、トレー、カップ、フィルム等の食品接触容器に用いた場合であっても内容物へのブルーイング剤の溶出や臭気移りがない再生ポリエステル樹脂および成形体とすることができる。
なお再生ポリエステル樹脂および成形体は、出願時において当該物をその構造又は特性により直接特定することが不可能であるか、又はおよそ実際的でないという事情が存在するものである。
【0074】
再生ポリエステル樹脂を成形加工して成形体を得る際の成形方法は、特に限定されるものではなく、例えば、ボトルを成形する際に用いられるブロー成形、シートやフィルムを成形する際に用いたれる押出成形、トレーを成形する際に用いられる真空成形、カップを成形する際に用いられる射出成形等が例示できる。
【実施例】
【0075】
以下、実施例に基づき本発明を更に詳しく説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。実施例中、部および%は、特に断りがない場合は、それぞれ、質量部および質量%を表す。尚、表中の空欄は配合していないことを表す。
【0076】
実施例および比較例で使用した材料を以下に示す。
<液体分散媒(A)等>
A-1:アデカサイザーPN-7160(ADEKA社製、脂肪族ポリエステル樹脂、25℃における粘度:150mPa・s、分解開始温度:278℃)
A-2:ユニオールD-1200(日油社製、ポリアルキレングリコール樹脂、25℃における粘度:200mPa・s、分解開始温度:276℃)
A-3:アデカサイザーRS-700(ADEKA社製、ポリエーテルエステル樹脂、25℃における粘度:30mPa・s、分解開始温度:300℃)
A’-4:BIOCIZER(理研ビタミン社製、アセチル化モノグリセリド、25℃における粘度:30mPa・s、分解開始温度:228℃)
【0077】
<分散剤(B)>
B-1:ARUFON UP-1000(東亞合成社製、アクリル樹脂)
B-2:カワスターCR(川研ファインケミカル社製、界面活性剤:水添ヒマシ油)
B-3:MS-6(日東化成工業社製、界面活性剤:12-ヒドロキシステアリン酸マグネシウム)
【0078】
<顔料(C)等>
C-1:FASTОGEN BLUE 5050AE(DIC社製、フタロシアニン系顔料、ピグメントブルー15:1)
C-2:コリマックスブルーA3R(ZEYACHEM社製、アントラキノン系顔料、ピグメントブルー60)
C-3:群青Nо.1500(第一化成社製、群青、ピグメントブルー29)
C-4:42-214A(TОMATEC社製、コバルト系顔料、ピグメントブルー28)
C’-5:Paliоgen Red K3911(サンケミカル社製、ペリレン系顔料、ピグメントレッド178)
C’-6:マクロレックスバイオレットB(バイエル社製、アントラキノン系染料、ソルベントバイオレット13)
【0079】
<再生ポリエステル樹脂の製造方法>
[参考例(a);製造方法(a)]
下記工程[1a]~[5aY]を経て再生PET樹脂(a)(IV:0.80dL/g)を得た。
工程[1a]:PET樹脂(ミツイペットSA135、三井化学社製、IV:0.84dL/g)をインジェクションブロー成形機(日精エー・エス・ビー機械社製)にてブロー成形して得たペットボトルを粉砕機(日本シーム社製)でフレーク状に粉砕し、水洗、脱水し、樹脂フレーク(IV:0.79dL/g)を得た。
工程[2a]:樹脂フレークを乾燥機(松井製作所社製)にて大気圧下、160℃で4時間乾燥した。
工程[3a]:乾燥樹脂フレークを単軸押出機(サーモプラスチック社製)にて280℃でペレット化した(IV:0.72dL/g)。
工程[4a]:得られたペレットを乾燥機(松井製作所社製)にて大気圧下、140℃で結晶化させた。
工程[5aY]:結晶化したペレットを真空オーブン(ヤマト科学社製)にて真空条件下、205℃で24時間処理して固相重合及び除染を行い、再生ポリエステル樹脂(a)(IV:0.80dL/g)を得た。
再生ポリエステル樹脂の分子量が増加していることは、固有粘度(IV)が高くなっていることにより確認できる。
【0080】
[参考例(b);製造方法(b)]
下記工程[1b]~[5b]を経て再生PET樹脂(b)(IV:0.80dL/g)を得た。
工程[1b]:PET樹脂(ミツイペットSA135、三井化学社製、IV:0.84dL/g)をインジェクションブロー成形機(日精エー・エス・ビー機械社製)にてブロー成形して得たペットボトルを粉砕機(日本シーム社製)でフレーク状に粉砕し、水洗、脱水し、樹脂フレーク(IV:0.79dL/g)を得た。
工程[2b]:樹脂フレークを乾燥機(松井製作所社製)にて大気圧下、160℃で4時間乾燥した。
工程[3bY]:乾燥樹脂フレークを、LSP液相重合装置(ACERETECH社製)を用いて300℃、真空下で30分処理して液相重合を行い、ペレット化した。
工程[4b]:得られたペレットを乾燥機(松井製作所社製)にて大気圧下、140℃で結晶化させた。
工程[5b]:結晶化したペレットを真空オーブン(ヤマト科学社製)にて大気圧下、205℃で24時間処理して除染を行い、再生ポリエステル樹脂(b)(IV:0.80dL/g)を得た。
再生ポリエステル樹脂の分子量が増加していることは、固有粘度(IV)が高くなっていることにより確認できる。
【0081】
[実施例1]
<液状着色樹脂組成物の製造>
液体分散媒(A-1)100質量部、分散剤(B-1)0.025質量部、顔料(C--1)0.25質量部を混合し、ビーズミルにて分散して液状着色樹脂組成物を得た。
<再生ポリエステル樹脂の製造>
参考例(a)の工程[3a]の前に、乾燥樹脂フレーク100質量部と、液状着色樹脂組成物0.1質量部を混合し、混合物を得た。この混合物を、単軸押出機(サーモプラスチック社製)を用いてペレット化した以外は、参考例(a)の製造方法と同様にして、再生ポリエステル樹脂1を得た。
すなわち、液状着色樹脂組成物の添加は工程[3]の前であり、ポリエステル樹脂の重合工程は工程[5]と同時に行った。
【0082】
[実施例2]
<液状着色樹脂組成物の製造>
液体分散媒(A-1)100質量部、分散剤(B-1)0.025質量部、顔料(C--1)0.25質量部を混合し、ビーズミルにて分散して液状着色樹脂組成物を得た。
<再生ポリエステル樹脂の製造>
参考例(a)の工程[3a]において、乾燥樹脂フレーク100質量部と、液状着色樹脂組成物0.1質量部を、それぞれ単独で供給し、単軸押出機(サーモプラスチック社製)を用いてペレット化した以外は、参考例(a)の製造方法と同様にして、再生ポリエステル樹脂2を得た。
すなわち、液状着色樹脂組成物の添加は工程[3]と同時であり、ポリエステル樹脂の重合工程は工程[5]と同時に行った。
【0083】
[実施例3~17比較例1、2]
<液状着色樹脂組成物の製造>
表1、2に示す材料と配合量(質量部)にそれぞれ変更した以外は、実施例2の液状着色樹脂組成物と同様の方法で液状着色樹脂組成物をそれぞれ製造した。
<再生ポリエステル樹脂の製造>
用いた液状着色樹脂組成物の種類、または配合量(質量部)を変えた以外は、実施例2と同様にして、再生ポリエステル樹脂3~17、19~21を得た。
【0084】
[実施例18]
<液状着色樹脂組成物の製造>
液体分散媒(A-1)100質量部、分散剤(B-1)0.025質量部、顔料(C--1)0.25質量部を混合し、ビーズミルにて分散して液状着色樹脂組成物を得た。
<再生ポリエステル樹脂の製造>
参考例(b)の工程[3bY]において、乾燥樹脂フレーク100質量部と、液状着色樹脂組成物(x-1)0.1質量部をそれぞれ単独で供給し、LSP液相重合装置(ACERETECH社製)を用いて300℃、真空下で30分処理して液相重合を行い、ペレット化して、再生ポリエステル樹脂18を得た。
すなわち、液状着色樹脂組成物の添加は工程[3]と同時であり、ポリエステル樹脂の重合工程は工程[3]と同時に行った。
【0085】
<比較例3>
<液状着色樹脂組成物の製造>
液体分散媒(A-1)100質量部、分散剤(B-1)0.025質量部、顔料(C--1)0.25質量部を混合し、ビーズミルにて分散して液状着色樹脂組成物を得た。
<再生ポリエステル樹脂の製造>
参考例(a)の工程[5]において得られた再生ポリエステル樹脂(a)100質量部に対し、液状着色樹脂組成物を0.1質量部混合し、再生ポリエステル樹脂を得た。
すなわち、液状着色樹脂組成物の添加は工程[5]の後であり、ポリエステル樹脂の重合工程は工程[5]と同時に行った。
【0086】
《再生ポリエステル樹脂の評価》
本発明の再生ポリエステル樹脂を下記の方法で評価した。結果を表1、2に示す。
なお、液状着色樹脂組成物を添加していない製造方法(a)により得られた再生ポリエステル樹脂(a)を参考例1として結果を記載した。製造方法(b)により得られた再生ポリエステル樹脂(b)もこれと同等の結果であった。
【0087】
<生産性>
各再生ポリエステル樹脂生産時の工程[4]において、乾燥時間10分毎にサンプリングを実施し、DSC6200(セイコーインスツル社製)を用いて温度範囲40-300℃、昇温速度10℃/分にてペレットの結晶化温度を測定した。結晶化温度が測定されなくなり、結晶化が完了するまでの時間Tc(分)を下記基準で評価した。結晶化温度が測定されなくなるまので時間が短い程、再生ポリエステル樹脂の生産性が向上することを意味する。
[評価基準]
+++:Tc<90、非常に良好
++:90≦Tc<110、良好
+:110≦Tc<120、実用可能
NG:Tc≧120、実用不可
【0088】
<分散性>
得られた再生ポリエステル樹脂を用いて射出成型機(東芝機械社製、射出圧100t)で150mm×130mm×2.0mmのプレートを50枚作製した。任意に選んだ5枚のプレート表面を観察し、色材の凝集に由来する黒点が確認できるプレートの枚数を数え、以下の基準で評価した。
[評価基準]
+++:5枚全てのプレートに黒点がない、非常に良好
++:黒点が確認できるプレートが1枚、良好
+:黒点が確認できるプレートが2枚、実用可能
NG:黒点が確認できるプレートが3枚以上、実用不可
【0089】
<ライン汚染>
分散性評価用プレート作製後に成形機ホッパー及び金型をウエスで洗浄し、ウエスへの液状着色樹脂組成物及び色材の付着具合を以下の基準で評価した。
[評価基準]
+++:ウエスへの液状着色樹脂組成物及び色材の付着がない、非常に良好
++:ウエスへの液状着色樹脂組成物及び色材の付着が僅かに確認できる、良好
NG:ウエスへの液状着色樹脂組成物及び色材の付着が明らかに確認できる、実用不可
【0090】
<色相>
得られた再生ポリエステル樹脂を用いて射出成型機(東芝機械社製、射出圧60t)で87mm×50mm×1.5mmのプレートを作製した。分光測色計36dG(コミカミノルタ社製)を用いて透明性を評価したプレートのa*値、b*値を測定し、以下の基準で評価した。
[評価基準]
+++:b*値≦12、かつa*値≧-1.5、非常に良好
++:b*値≦12、かつ-2.5≦a*値<-1.5、良好
+:b*値≦12、かつa*値<-2.5、実用可能
NG:b*値>12、かつa*値<-2.5、実用不可
【0091】
<透明性>
分光測色計36dG(コミカミノルタ社製)を用いて色相評価に用いたプレートのL*値を測定し、以下の基準で評価した。
[評価基準]
+++:L*値≧89、非常に良好
++:88≦L*値<89、良好
+:87≦L*値<88、実用可能
NG:L*値<87、実用不可
【0092】
《飲料用ボトル等の評価》
成形体を飲料用ボトル等に用いる場合の評価として、溶出性と臭気を下記の方法で評価した。飲料用ボトル等での用途の場合には、溶出性または臭気の評価がNGであると、実用不可といえる。
<溶出性>
色相評価に使用したプレートを22mm×18mm×1.5mmのサイズに切断した。切断した試験片8枚を純度99.5%のエタノール30mLに浸し、温度50℃の水槽に7日間静置した。試験片を取り除いたエタノールの色相を目視で評価し、の吸収スペクトルを紫外可視近赤外分光光度計UV-3150(島津製作所社製)を用いて測定し、以下の基準で評価した。
[評価基準]
+++:380~770nmにおける吸光度ε≦0.01、非常に良好
++:380~770nmにおける吸光度が0.01<ε≦0.02、良好
+:380~770nmにおける吸光度が0.02<ε≦0.03、実用可能
NG:380~770nmにおける吸光度がε>0.03、実用不可
【0093】
<臭気>
450mLのマヨネーズ瓶に300mLのミネラルウォーター及び色相評価で使用したプレート1枚を加え、40℃のオーブンで1時間静置させた後に激しく拡販した。プレートを取り出し、5人のパネラーがミネラルウォーターの臭気を確認し、下記基準で評価した。
[評価基準]
+++:臭気を感じたパネラーが0人、非常に良好
++:臭気を感じたパネラーが1人、良好
+:臭気を感じたパネラーが2人、実用可能
NG:臭気を感じたパネラーが3人以上、実用不可
【0094】
【0095】
【0096】
表1、2に示す通り、本発明の製造方法により、色相及び生産性に優れた再生ポリエステル樹脂であって、この再生ポリエステル樹脂を用いることで、ショット間ばらつき、及びライン汚染がなく、透明性、および外観に優れた成形体が得られることが確認できた。さらに、内容物への色材の溶出や臭気移りがない再生ポリエステル樹脂および成形体とすることができるため、飲料容器等にも好適に用いることができることを確認できた。
【要約】
【課題】色相及び生産性に優れた再生ポリエステル樹脂の製造方法、ならびに生産性に優れ、ショット間ばらつき、及び成形ライン汚染がなく、透明性、および外観に優れた成形体を提供すること。
【解決手段】工程[1]~[5]の全てをこの順に備え、かつ工程[3]のペレット化または工程[5]の除染と同時にポリエステル樹脂の重合を行う再生ポリエステル樹脂の製造方法であって、工程[3]の前または同時に液状着色樹脂組成物を添加する工程を備え、前記液状着色樹脂組成物は、液状分散媒(A)、分散剤(B)、及び顔料(C)を含み、液体分散媒(A)は、25℃における粘度が10,000mPa・s以下、且つ分解開始温度が250℃以上であり、顔料(C)は、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、コバルト系顔料、および群青からなる群より選ばれる少なくとも1つである、再生ポリエステル樹脂の製造方法により解決される。
【選択図】なし