特表 2023-551806 リサイクルプロセスのためのポリエステル廃棄物の原料エンジニアリング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-13

(54)【発明の名称】リサイクルプロセスのためのポリエステル廃棄物の原料エンジニアリング

(51)【国際特許分類】

   C08J 11/08 20060101AFI20231206BHJP

   B29B 17/02 20060101ALI20231206BHJP

   C08G 63/88 20060101ALI20231206BHJP

   B01D 15/04 20060101ALI20231206BHJP

   B01D 15/00 20060101ALI20231206BHJP

   B29K 67/00 20060101ALN20231206BHJP

【ＦＩ】

C08J11/08 ZAB

B29B17/02

C08G63/88

B01D15/04

B01D15/00 K

B29K67:00

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023530882

(86)(22)【出願日】2021-12-02

(85)【翻訳文提出日】2023-05-22

(86)【国際出願番号】 IB2021061240

(87)【国際公開番号】W WO2022118244

(87)【国際公開日】2022-06-09

(31)【優先権主張番号】63/120,364

(32)【優先日】2020-12-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/540,184

(32)【優先日】2021-12-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】390009531

【氏名又は名称】インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】Ｎｅｗ Ｏｒｃｈａｒｄ Ｒｏａｄ， Ａｒｍｏｎｋ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １０５０４， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100112690

【弁理士】

【氏名又は名称】太佐 種一

(74)【代理人】

【識別番号】100120710

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 忠彦

(74)【復代理人】

【識別番号】100104880

【弁理士】

【氏名又は名称】古部 次郎

(74)【復代理人】

【識別番号】100118108

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 洋之

(72)【発明者】

【氏名】ブレイタ、グレゴリー

(72)【発明者】

【氏名】アレン、ロバート、デヴィッド

(72)【発明者】

【氏名】パレク、ニティン、シャシカント

【テーマコード（参考）】

4D017

4F401

4J029

【Ｆターム（参考）】

4D017AA03

4D017BA20

4D017CA03

4D017CA17

4D017CB01

4D017DA07

4F401AA09

4F401AA10

4F401AA22

4F401AD03

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4F401BB12

4F401CA56

4F401DA14

4F401EA54

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4F401EA59

4F401EA80

4F401FA07Z

4J029BA03

4J029BA04

4J029BA05

4J029CB06A

4J029CC05A

4J029CF19

4J029EA05

4J029EH03

4J029KD02

4J029KD06

4J029KE13

4J029KG01

4J029KG03

4J029KH05

4J029KH08

4J029KJ02

4J029LB07

4J029LB08

(57)【要約】

ポリエステル廃棄物を、ヘキサフルオロイソプロピル（ＨＦＩＰＡ）と、ジクロロメタン（ＤＣＭ）などの塩素化炭化水素もしくはトルエンやキシレンなどの芳香族炭化水素またはその両方とを含む溶液に当該材料を溶解させることによってリサイクル用に調製し、溶解ポリエステル試料を形成する。溶解ポリエステルは、蒸発、噴霧乾燥、もしくは沈殿またはその組み合わせによってリサイクル用に調製することができ、これにより、精製された固体ポリエステル生成物を生成する。精製された固体ポリエステル生成物から分離された溶解液も、精製を伴う蒸留を通じてリサイクルされる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポリエステルを含む廃棄物を、ヘキサフルオロイソプロピルアルコールと、塩素化炭化水素もしくは芳香族炭化水素またはその両方とを含む溶解液で処理し、溶解ポリエステルを形成することと、
前記溶解ポリエステルを精製することと、
前記精製した溶解ポリエステルを、固体ポリエステルを製造する技術を用いて処理することであって、前記溶解液は当該固体ポリエステルから分離される、ことと、
を含む、方法。

【請求項2】

前記塩素化炭化水素はジクロロメタンである、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記芳香族炭化水素は、トルエンもしくはキシレンまたはその両方である、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記溶解液は、３０％のヘキサフルオロイソプロピルアルコールと７０％のジクロロメタンを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記溶解液は、１～８５％のジクロロメタンを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記分離された溶解液は、蒸留もしくは凝縮またはその両方によって再利用のために回収される、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記溶解ポリエステルは、脱色もしくは脱イオン化またはその両方によって精製される、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記溶解ポリエステルは、活性炭、イオン交換、濾過、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される処理で精製される、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記固体ポリエステルを製造する前記技術は、蒸発、噴霧乾燥、沈殿、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記固体ポリエステルは、ケミカルリサイクルプロセスまたはメカニカルリサイクルプロセスによってリサイクルされる、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記ケミカルリサイクルプロセスは、アルコール分解、加水分解、酸分解、加リン酸分解、アミノ分解、加安分解、および酵素分解からなる群から選択される、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記ケミカルリサイクルプロセスは、解糖解重合である、請求項１０に記載の方法。

【請求項13】

前記溶解液で処理する前に、前記ポリエステル廃棄物をポリエステル非溶媒で別途前処理して、当該ポリエステル廃棄物から不純物を除去する、請求項１に記載の方法。

【請求項14】

前記ポリエステル非溶媒は、塩素化炭化水素、芳香族炭化水素、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記ポリエステル非溶媒は、ジクロロメタン、トルエン、キシレン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１３に記載の方法。

【請求項16】

ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含む廃棄物を、３０％のヘキサフルオロイソプロピルアルコールと７０％のジクロロメタンを含む溶解液で処理し、溶解ＰＥＴを形成することと、
前記溶解ＰＥＴを精製することと、
前記精製した溶解ＰＥＴを、固体ＰＥＴを製造する技術を用いて再利用のために処理することであって、前記溶解液は当該固体ＰＥＴから分離される、ことと、
を含む、方法。

【請求項17】

前記分離された溶解液は、蒸留もしくは凝縮またはその両方によって再利用のために回収される、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記溶解ＰＥＴは、脱色もしくは脱イオン化またはその両方によって精製される、請求項１６に記載の方法。

【請求項19】

前記溶解ＰＥＴは、活性炭、イオン交換、濾過、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される処理で精製される、請求項１６に記載の方法。

【請求項20】

前記固体ＰＥＴを製造する前記技術は、蒸発、噴霧乾燥、沈殿、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１６に記載の方法。

【請求項21】

前記固体ＰＥＴは、ケミカルリサイクルプロセスまたはメカニカルリサイクルプロセスによってリサイクルされる、請求項１６に記載の方法。

【請求項22】

前記ケミカルリサイクルプロセスは、アルコール分解、加水分解、酸分解、加リン酸分解、アミノ分解、加安分解、および酵素分解からなる群から選択される、請求項２１に記載の方法。

【請求項23】

前記ケミカルリサイクルプロセスは、解糖解重合である、請求項２１に記載の方法。

【請求項24】

前記溶解液で処理する前に、前記廃棄物をジクロロメタンで別途前処理して、当該廃棄物から不純物を除去する、請求項１６に記載の方法。

【請求項25】

前記廃棄物は、着色した、汚れた、もしくは混ざり合ったまたはその組み合わせの状態のＰＥＴフレークである、請求項１６～２４のいずれかに記載の方法。

【請求項26】

前記廃棄物は、着色したＰＥＴ生地もしくは繊維またはその組み合わせを含む、請求項１６～２４のいずれかに記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般にリサイクルプロセスに関し、より具体的には、ジクロロメタン（ＤＣＭ）とヘキサフルオロイソプロピルアルコール（ＨＦＩＰＡ）の組み合わせを用いて廃ポリエステル原料（waste polyester feedstock）を精製する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

低品質のプラスチック廃棄物中に不純物が存在すると、プラスチック廃棄物のケミカルリサイクル（chemical recycling）およびメカニカルリサイクル（mechanical recycling）の効率および効果に問題を生じさせる。例えば、モノマーまたはポリマー供給流（feed stream）中に少量の不純物（染料、顔料、汚れ、異物または異種ポリマーなど）が存在すると、流入する原料の品質を大きく損ない、結果として改質ポリマー（reformed polymer）の機械的特性、光学特性、もしくはバリア特性またはその組み合わせを著しく低下させる可能性がある。

【0003】

ケミカルリサイクルは、廃プラスチックや廃繊維を原料として使用する。リサイクルプロセスでは、ポリマーを溶解し、もしくは新しいプラスチック材料を調製するためのモノマーを生成し、またはその両方を行う。逐次重合（step growth polymerization）／縮合重合（condensation polymerization）によって新しい高分子量ポリエステルを生成するには、モノマーに非常に高い純度（９９％超）が要求される。ケミカルリサイクルにおける継続的な課題は、低品質で組成が変動しやすい（compositionally fluctuating）原料をいかに回収して解重合およびモノマー精製を通じて処理し、縮合（または逐次）重合に必要な品質を有する最終生成物（モノマー）を作成するかである。現在、反応後精製（post reaction purification）は、活性炭およびイオン交換樹脂を用いた処理を通じた脱色および脱イオン化によって行われている。これらの技術を反応前蒸留（pre-reaction distillation）とともに用いることで、色を含む不純物の除去には概ね成功しているが、投入物の汚染や着色が多いほど、精製媒体（purification media）の再生頻度を高くする必要がある。使用済み活性炭または汚染活性炭を再活性化するプロセスは、一般的に熱分解（６００～９００℃の範囲の温度）であり、大きなエネルギーコストが発生する。さらに、イオン交換床（ion exchange bed）を再生する場合、希釈した酸または塩基で逆流洗浄（backflow washing）する必要があり、環境廃棄物もしくは追加処理の必要性またはその両方が発生する。

【0004】

メカニカルリサイクルは、厳しく洗浄された無色の投入物のみを使用できる。メカニカルリサイクルは異物に対する許容度がゼロであるため、選別プロセスにおいて大量のプラスチックが拒絶される。ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ボトルの場合、ポリオレフィン（ボトルキャップ、リング、ラベルなど）が１％しか含まれていないＰＥＴボトルのバッチでも、メカニカルリサイクルには適さず、拒絶される。このような制限から、メカニカルリサイクルは回収率の低いリサイクルプロセスとなっている（５７％未満）。

【発明の概要】

【0005】

一態様において、本発明は、ポリエステルを含む廃棄物を、ヘキサフルオロイソプロピルアルコールと、塩素化炭化水素もしくは芳香族炭化水素またはその両方とを含む溶解液で処理し、溶解ポリエステルを形成することと、前記溶解ポリエステルを精製することと、前記溶解ポリエステルを、固体ポリエステルを製造する技術を用いて処理することであって、前記溶解液は当該固体ポリエステルから分離される、ことと、を含む、方法に関する。

【0006】

別の態様において、本発明は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含む廃棄物を、３０％のヘキサフルオロイソプロピルアルコールと７０％のジクロロメタンを含む溶解液で処理し、溶解ＰＥＴを形成することと、前記溶解ＰＥＴを精製することと、前記溶解ＰＥＴを、固体ＰＥＴを製造する技術を用いて再利用のために処理することであって、前記溶解液は当該固体ＰＥＴから分離される、ことと、を含む、方法に関する。

【0007】

本発明の追加の態様もしくは実施形態またはその両方を、以下に記載する本発明の詳細な説明において、限定を目的とせずに提供する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】汚染混合（ＤＭ）ＰＥＴフレークをジクロロメタン（ＤＣＭ）で前処理した結果得られた分離生成物を示す写真である（実施例１）。

【図2】受け取ったＤＭ ＰＥＴフレークと、ＤＣＭによる前処理後の回収ＰＥＴ生成物との比較を示す写真である（実施例２）。

【図3A】ＰＥＴクリーンカラー（ＣＣ）フレークをＤＣＭで前処理した結果得られた生成物を示す写真である（実施例２）。

【図3B】ＰＥＴクリーンカラー（ＣＣ）フレークをＤＣＭで前処理した結果得られた生成物を示す写真である（実施例２）。

【図4】ＤＣＭ処理したＣＣおよびＤＭ ＰＥＴフレーク（実施例１および２）から得られた時系列ＤＣＭ抽出物を示す写真である。

【図5】ＣＣ ＰＥＴフレークのＤＣＭ前処理による色抽出をリアルタイムでプロットしたグラフである（実施例２）。

【図6】ＤＣＭ前処理を施した黒色ポリエステル生地の脱色を示す写真である（実施例３）。

【図7】ＨＦＩＰＡ（ヘキサフルオロイソプロピルアルコール）処理後のＣＣ ＰＥＴフレークの脱色を示す写真である（実施例４）。

【図8A】ＣＣ ＰＥＴフレークを含む４つのバイアルの写真（実施例５）であり、ＤＣＭ前処理を行ったＣＣ ＰＥＴフレーク（バイアル３、４）とＤＣＭ前処理を行わなかったＣＣ ＰＥＴフレーク（バイアル１、２）とを示したものである。

【図8B】ＣＣ ＰＥＴフレークを含む４つのバイアルの写真（実施例５）であり、ＤＣＭ／ＨＦＩＰＡ ７０／３０（バイアル１、３）および純ＨＦＩＰＡ（バイアル２、４）による溶解開始の１５分後のバイアルを示したものである。

【図8C】ＣＣ ＰＥＴフレークを含む４つのバイアルの写真（実施例５）であり、３０分後（溶解から４５分後）の同じバイアルを示したものである。

【図9】ＤＣＭ前処理を行った場合と行わなかった場合のＨＦＩＰＡ処理の前後のＰＥＴを示す写真である（実施例６）。（Ａ）は、ＤＣＭ前処理を行わなかった汚染混合（ＤＭ）ＰＥＴフレーク（左）、ＤＣＭ前処理を行わなかったクリーンカラー（ＣＣ）ＰＥＴフレーク（中央）、およびＤＣＭ前処理を行ったＣＣ ＰＥＴフレーク（右）の溶液を示した写真である。（Ｂ）は、処理および精製後のＤＭおよびＣＣ ＰＥＴフレーク試料の溶液の写真である。

【図10】ＤＣＭ／ＨＦＩＰＡ ７０／３０で処理し精製した後のＤＭ、ＣＣ、およびＤＣＭ前処理済みＣＣ（ＰＣＣ）ＰＥＴフレークから得られたＰＥＴフィルムを示す写真である（実施例７）。

【図11】ＤＣＭ／ＨＦＩＰＡ ７０／３０による処理、および活性炭精製濾過の前後のＣＣおよびＰＣＣ ＰＥＴフレークの溶液を示す写真である（実施例８）。

【図12】ＤＣＭ／ＨＦＩＰＡ ７０／３０による処理、活性炭精製、および１．０μｍフィルタ膜による濾過の前後のＣＣおよびＰＣＣ ＰＥＴフレークの溶液を示す写真である（実施例８）。

【図13】ＤＣＭ／ＨＦＩＰＡ ７０／３０で処理（脱色あり、脱色なし）したＣＣおよびＰＣＣ ＰＥＴフレークから回収したＰＥＴフィルムの写真である（実施例９）。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の種々の態様もしくは実施形態またはその両方の説明を例示として提示するが、網羅的であることや、開示する実施形態に限定することを意図したものではない。当業者には明らかなように、記載する各実施形態の範囲から逸脱することなく、多くの変更および変形が可能である。本明細書で用いられる用語は、各態様もしくは実施形態またはその両方の原理、実際の用途、または市場で確認される技術に対する技術的な改善を最もよく説明するために、あるいは、他の当業者が本明細書に開示する各態様もしくは実施形態またはその両方を理解できるように選択されたものである。

【0010】

本明細書において「メカニカルリサイクル」という用語は、ポリエステル廃棄物をチップ化し、再溶融および押出して、再成形用途に使用可能な、または直接新しい商品に形成されるリサイクルペレットを作ることによって、ポリエステル廃棄物の分子構造を維持するリサイクルプロセスを指す。メカニカルリサイクルでは、汚染されていない無着色の廃棄物流（waste streams）が求められる。これには、類似した材料のみが一緒にリサイクルされ、色内容が全くまたはほとんどないように、徹底した選別と洗浄が必要である。

【0011】

本明細書において、「ケミカルリサイクル」という用語は、プラスチックポリマーを化学的に元のモノマーに還元し、再重合して新しいプラスチック材料に作り変えることができるようにするプロセスを指す。ケミカルリサイクルでは、プラスチック廃棄物を原料に戻し、さらなるリサイクルに利用することができる。分別された単一流（single-stream）のプラスチック廃棄物を必要とするメカニカルリサイクルとは異なり、ケミカルリサイクルは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）からなる使用済み混合プラスチック廃棄物流に使用することができる。ケミカルリサイクルは、メカニカルリサイクルに比べて、着色料や汚れの含有量の許容度が高い。ケミカルリサイクルプロセスには、特に限定されないが、溶媒溶解（solvent dissolution）プロセスおよび解重合（depolymerization）プロセスが含まれる。解重合リサイクル反応の例としては、特に限定されないが、アルコール分解（例えば、解糖およびメタノール分解）、加溶媒分解、加水分解、酸分解、加リン酸分解、アミノ分解、加安分解、酵素分解、およびオリゴマーまたはモノマーを生成する他の交換反応が挙げられる。補足すると、ポリエステルの解重合の場合、アルコール分解で、アルコール基がポリマーのエステル結合を切断するエステル交換反応（transesterification reaction）が起こる。

【0012】

本明細書において、「解糖解重合（glycolysis depolymerization）」という用語は、グリコールをポリマー鎖に挿入してエステル結合を破壊し、ヒドロキシルアルキル末端に置き換える解重合リサイクルプロセスを指す。解糖に使用されるグリコールの例としては、特に限定されないが、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール、およびジプロピレングリコールが挙げられる。

【0013】

本明細書において、「溶媒溶解（solvent dissolution）」という用語は、溶媒を使用してポリマーを溶解し、他の材料から分離するケミカルリサイクルプロセスを指す。

【0014】

本明細書では、供給物中の異なるポリエステル等級、共重合体および色の均質化（homogenization）を通じて、ケミカルまたはメカニカルリサイクル用のポリエステル試料（例えば、ＰＥＴボトル）または織物（textile）材料（例えば、ポリエステル生地（fabrics）もしくは繊維（fibers）またはその両方）を調製する溶剤ベースの原料エンジニアリング（feedstock engineering）プロセスを記載する。原料投入物を本明細書に記載の溶媒で処理し、さらなる精製プロセスで処理することにより、リサイクルされた出力は、色が少なく、固有粘度などの機械的特性がそのままの高品質な製品になる。原料エンジニアリングプロセスで使用される溶媒は、ポリエステル（例えば、フレーク状、布状、または繊維状のＰＥＴ）を選択的かつ迅速に溶解することができ、ポリエステルのすべての分子量を溶媒和(solvate)するものであり、高収率であり、かつ容易に回収して再利用することができる。

【0015】

ポリエステルリサイクルでは、着色した（colored）、汚れた（dirty）、もしくは混ざり合った（mixed）またはその組み合わせの状態のポリマー投入物（polymer input）は一般に、ポリエステルリサイクルの前段階である溶解の前に、色や不純物を除去する前処理を必要とする。ポリエステル試料は、リサイクルプロセスの開始前に、ジクロロメタン（ＤＣＭ）で処理することにより、脱色（decolor）もしくは精製（purify）またはその両方を行ってもよい。下流のリサイクルに問題を引き起こす可能性のある、ポリエステル原料試料に存在する不純物の例としては、特に限定されないが、非エステルポリマー、物理的な汚れもしくは垢またはその両方、着色剤、有機不純物、金属不純物およびイオン性不純物、ならびにこれらの組み合わせが挙げられる。有機不純物の非限定的な一例としては、アセトアルデヒドまたはそのアセタールが挙げられる。金属不純物およびイオン性不純物の例としては、特に限定されないが、アルミニウムまたはアルミニウム含有フィルム、ワイヤまたは粉末としての鉄および銅が挙げられる。ポリエステル原料中に存在する非エステルポリマーの例としては、例えば、ポリオレフィン（ボトルキャップに含まれる）、ポリアミド（例えば、ナイロン）、ポリイミド、ポリウレタン、およびポリ塩化ビニルなどのポリマーが挙げられる。

【0016】

繊維リサイクルにおいては、当技術分野で使用される溶解リサイクルプロセスは、ポリエステルの低分子量部分の分別除去（fractional removal）（溶媒和）や、ポリエステルポリマーの固有粘度（すなわち、ポリマーの分子量、融点、結晶性および引張強度の尺度）の減少により、回収ポリエステル（ＰＥＴを含む）の品質に影響を与える。ポリエステル／綿混合繊維の用途では、ポリエステルポリマーの溶媒和と固有粘度の低下とにより、高分子量ポリエステル（一般的にはＰＥＴ）が綿に残留し、リサイクル綿繊維に好ましくない特性が付与されることになる。

【0017】

ＤＣＭ（沸点３９．６℃）は、ＰＥＴを含むポリエステルの着色除去および精製に有効であるが（実施例１～３、図１～６）、ＰＥＴを含むポリエステルの非溶媒（non-solvent）として知られている。多くの非エステルポリマーは、ＰＥＴおよびＤＣＭよりも密度が低いため、ＰＥＴ試料をＤＣＭで処理すると、ＰＥＴ試料中に存在する非エステルポリマーがＤＣＭ液の表面に浮かび、そこで液表面から（例えば、スキミングによって）濾過することができる。一方、ヘキサフルオロイソプロピルアルコール（ＨＦＩＰＡ、沸点５８．２℃）は、ＰＥＴを含むポリエステルの溶媒として知られている（実施例４、図７）。予想外かつ驚くべきことに、ポリエステル溶媒ＨＦＩＰＡと組み合わせてＤＣＭなどのポリエステル非溶媒を添加すると、ＨＦＩＰＡ単独よりも優れたポリエステル用溶媒が得られることが見出された。

【0018】

ポリエステル溶解のためにＨＦＩＰＡと組み合わせて使用可能なポリエステル非溶媒の例としては、特に限定されないが、ＤＣＭなどの塩素化炭化水素、およびトルエンやｐ－キシレンなどの芳香族炭化水素が挙げられる。塩素化炭化水素および芳香族炭化水素を、個別に、またはＨＦＩＰＡと組み合わせて使用して、リサイクル用の調製としてポリエステルを溶解させてもよい。一実施形態では、ＨＦＩＰＡ混合溶媒溶液中のポリエステル非溶媒の割合は、廃ポリエステルの前処理に使用された残留ＤＣＭである。別の実施形態では、ポリエステル非溶媒の濃度は、全溶液の１～８５％である。さらなる実施形態では、ポリエステル非溶媒の濃度は、全溶液の１０～８０％である。別の実施形態では、ポリエステル非溶媒の濃度は、全溶液の２０～８０％である。さらなる実施形態では、ポリエステル非溶媒の濃度は、全溶液の２０～７０％である。別の実施形態では、ポリエステル非溶媒の濃度は、全溶液の３０～７０％である。さらなる実施形態では、ＨＦＩＰＡ／ポリエステル非溶媒（本明細書において「ＨＦＩＰＡ混合溶媒」とも呼ぶ）は、ポリエステル非溶媒の濃度が７０％であり、ＨＦＩＰＡの濃度が３０％である。別の実施形態では、ＨＦＩＰＡ混合溶媒は、ＤＣＭが７０％であり、ＨＦＩＰＡが３０％である。なお、ＨＦＩＰＡ混合溶媒中のポリエステル非溶媒の割合は、本明細書に記載するポリエステル前処理からの残留ポリエステル非溶媒を含んでもよい。

【0019】

ＨＦＩＰＡ混合溶媒を任意のリサイクルプロセスとともに使用して、製品の純度を高め、かつ、処理コスト、時間、および煩雑さを低減することができる。以下の説明では、ＤＣＭ／ＨＦＩＰＡ ７０／３０配合物（formulation）を例示的なＨＦＩＰＡ混合溶媒配合物として、ＰＥＴを例示的なポリエステルとして参照する。ただし、本明細書で参照する他のポリエステル非溶媒を、ポリエステル溶解配合物におけるＤＣＭの代わりに使用してもよいし、任意のポリエステルをＰＥＴの代わりに使用してもよい。

【0020】

図８Ａ～８Ｃ（実施例５）は、ＤＣＭ／ＨＦＩＰＡ ７０／３０配合物を用いた場合のＰＥＴフレークの溶解の改善（ＨＦＩＰＡ単独と比較して）、およびＤＣＭで前処理したＰＥＴのさらなる溶解促進を示す図である。図８Ａに、溶解前のＰＥＴフレークを示す。図８Ａに示すように、ＤＣＭ前処理を施したバイアル３および４は、ＤＣＭ前処理を施さなかったバイアル１および２と比較して、元のＰＥＴの色の多くが除去されている。図８Ｂは、ＤＣＭ／ＨＦＩＰＡ ７０／３０（バイアル１および３）およびＨＦＩＰＡ単独（バイアル２および４）による溶解から１５分後の同じバイアルを示したものである。図８Ｂに示すように、ＨＦＩＰＡ単独で溶解したバイアル２および４は、１５分後に未溶解のＰＥＴフレークが液面に浮いており（図８Ｂ）、３０分後にも両バイアルには未溶解のＰＥＴフレークが残っていた（図８Ｃ）。これに対して、ＤＣＭ前処理とＤＣＭ／ＨＦＩＰＡ ７０／３０による溶解の両方を行ったバイアル３は、わずか１５分後にＰＥＴが完全に溶解した溶液を生成した。溶媒としてＤＣＭ／ＨＦＩＰＡ ７０／３０を施したがＤＣＭ前処理を行わなかったバイアル１は、１５分後に少量の未溶解ＰＥＴを含む溶液を生成したが、さらに３０分経過後には完全に溶解した。図８Ｂおよび図８Ｃの溶液は、ＤＣＭ／ＨＦＩＰＡ ７０／３０配合物によってＰＥＴが効果的に溶解すること、およびＰＥＴをＤＣＭで前処理した場合にＰＥＴ溶解に対する相加効果が得られることを示すものである。ＤＣＭ前処理に関して、図８Ｂおよび図８Ｃのバイアル３および４の溶液の色は、同図のバイアル１および２の溶液よりもはるかに明るい。図９（Ａ）および（Ｂ）（実施例６）は、純（neat）ＨＦＩＰＡでクリーンカラー（ＣＣ：clean-color）ＰＥＴフレークを処理する場合も、ＤＣＭ前処理により、前処理を行わない場合よりも明るい溶液が生成されるという同様の結果を示すものである。これらのすべての場合において、ＤＣＭで前処理した試料に残っている色のほとんどは、不溶性の青色顔料の存在によるものであり、これは濾過によって容易に除去することができる。

【0021】

ＨＦＩＰＡ混合溶媒による処理（および、例えば脱色、脱イオン化もしくは濾過またはその組み合わせによる任意の工程としての精製）を行った後、ポリエステルは蒸発、噴霧乾燥（spray drying）もしくは沈殿（precipitation）またはその組み合わせにより回収することができる（実施例７および９、図１０、１３）。乾燥ポリエステルは、その後、さらなるケミカルまたはメカニカルリサイクルに供することができる。必要に応じて、ＨＦＩＰＡ混合溶媒処理の後であって、リサイクルプロセスの開始前に、乾燥ポリエステルに対して、活性炭処理（実施例８、図１１、１２）もしくはイオン交換またはその両方を通じてさらに脱色もしくは脱イオン化またはその両方を行ってもよい。

【0022】

本明細書に記載するＤＣＭ／ＨＦＩＰＡ ７０／３０に関して、この配合物は、低温でポリエステルを急速に溶解する低沸点共沸混合物（low boiling azeotrope）（沸点３６℃）を好都合に生成する。ＤＣＭ／ＨＦＩＰＡ共沸溶媒は、任意のＨＦＩＰＡおよびＤＣＭとともに、ポリエステル回収プロセスの低温蒸留（low temperature distillation）または直接凝縮（direct condensation）後に、リサイクルして再利用することができる。ＤＣＭおよびＨＦＩＰＡは、共沸混合物として、または個別に、３６～５８℃の低温蒸留により、着色剤、染料および他の有機材料などの溶解不純物から好都合に精製および回収することができる。精製後、回収した共沸混合物、ＤＣＭ、ＨＦＩＰＡは、新たに使用することができ、クローズドループリサイクルプロセスが促進される。

【0023】

なお、すべてのポリエステル試料が脱色／脱イオン化のための前処理または後処理を必要とするわけではない。精製前および精製後処理が有用であるかどうかは、リサイクル前のポリエステル試料の清浄度によって決まる。食品グレードの製品に使用されるリサイクルＰＥＴの場合、適切なリサイクル製品を製造するために、前処理および後処理工程が必要な場合がある。一方、カーペットや配管などの工業用途に使用されるリサイクルＰＥＴの場合、必ずしも追加の処理を必要としない。

【0024】

一実施形態では、ＨＦＩＰＡ混合溶媒精製プロセスから得られた生成物は、アルコール分解解重合（alcoholysis depolymerization）リサイクルプロセスへの投入物を提供する。アルコール分解解重合リサイクルプロセスの１つの非限定的な例として、揮発性触媒（ＶｏｌＣａｔ：volatile catalyst）ケミカルリサイクルプロセスが挙げられる。ＶｏｌＣａｔケミカルリサイクルプロセスは、米国特許第９，２５５，１９４号（Ａｌｌｅｎら）および米国特許第９，９１４，８１６号（Ａｌｌｅｎら）に記載されている。一実施形態では、ＶｏｌＣａｔプロセスは、アルコールの沸点以上の温度にて反応器内で、ポリエステルを、アルコール溶媒および有機触媒（organocatalyst）で解重合（depolymerize）する。別の実施形態では、有機触媒は、アルコール溶媒の沸点よりも少なくとも５０℃低い沸点を有し、解重合は、アルコール溶媒の沸点よりも高い温度で実行される。さらなる実施形態では、有機触媒は、アルコール溶媒の沸点よりも少なくとも５０℃低い沸点を有し、解重合は、有機触媒の沸点よりも高い温度で実行される。別の実施形態では、ポリエステル投入物およびアルコール溶媒が、有機触媒の導入前に約２００～２５０℃の反応温度まで加熱される。ＶｏｌＣａｔ解重合からの反応生成物（Reaction products）は、ポリエステルからの単量体ジエステル（monomeric diesters）もしくはオリゴマージエステル（oligomeric diesters）またはその両方、ならびに、回収した有機触媒および過剰なアルコール溶媒であり、このうちの前者は再生ポリエステル製品への再利用を目的とし、後者は以後の解重合反応に再利用することもできる。

【0025】

別の実施形態では、ＶｏｌＣａｔ反応は、化学反応器内で行われる。化学反応器は、オートクレーブ（autoclave）や押出反応器（extrusion reactor）などの圧力反応器であってもよいし、丸底フラスコなどの非加圧反応器であってもよい。さらなる実施形態では、解重合反応（加圧または非加圧で行われてもよい）、およびモノマー生成物の１つ以上の任意の精製工程は、バッチで実施されてもよいし、連続フロープロセスで実施されてもよいし、その両方で実施されてもよい。別の実施形態では、モノマー生成物の溶解度が限定された溶媒を使用して、解重合されたポリエステルモノマー生成物（バッチプロセスで得られたものであるか、連続フローで得られたものであるかを問わず）を精製してもよい。このような精製溶媒の非限定的な例としては、アルコールもしくは水またはその両方が挙げられる。精製にアルコールを使用する場合、アルコールは、解重合反応からの未反応アルコールであってもよいし、新たに導入された清浄アルコールであってもよい。さらなる実施形態では、ＶｏｌＣａｔ反応から得られた回収モノマー生成物を使用して、新たなポリマー材料を製造してもよい。

【0026】

別の実施形態では、ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエチレンフラノアート（ＰＥＦ）、ポリエチレンテレフタレートグリコール変性（ＰＥＴＧ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。さらなる実施形態では、アルコール溶媒は、グリコール溶媒もしくはジオール溶媒またはその両方である。別の実施形態では、アルコール溶媒は、１，２－エタンジオール（エチレングリコール、ＥＧ）、１，３－プロパンジオール（トリメチレングリコール）、１，４－ブタンジオール（テトラメチレングリコール）、１，５－ペンタンジオール（ペンチレングリコール）、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。さらなる実施形態では、有機触媒は、アミン有機触媒もしくはそのカルボン酸塩またはその両方である。別の実施形態では、アミン有機触媒もしくはそのカルボン酸塩またはその両方のアミンは、３級アミンである。さらなる実施形態では、アミン有機触媒もしくはそのカルボン酸塩またはその両方は、トリエチルアミン（ＴＥＡ）、テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ）、ペンタメチルジエチレントリアミン（ＰＭＤＥＴＡ）、トリメチルトリアザシクロノナン（ＴＡＣＮ）、４－（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ）ピリジン（ＤＭＡＰ）、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）、Ｎ－メチルイミダゾール（ＮＭＩ）、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。別の実施形態では、アミン有機触媒もしくはそのカルボン酸塩またはその両方は、ＴＥＡもしくはそのカルボン酸塩またはその両方である。さらなる実施形態では、ポリエステル投入物はテレフタレートを含み、回収した解重合反応生成物はテレフタレートエステルモノマーを含む。別の実施形態では、ポリエステル投入物はＰＥＴを含み、回収したポリエステルモノマー生成物は、ビス（２－ヒドロキシエチル）テレフタレート（ＢＨＥＴ）である。さらなる実施形態では、ポリエステル投入物はＰＥＴを含み、アルコールはＥＧであり、アミン有機触媒はＴＥＡもしくはそのカルボン酸塩またはその両方であり、回収した反応生成物は未反応ＥＧ、ＴＥＡ、およびＢＨＥＴを含む。

【0027】

別の実施形態では、ＨＦＩＰＡ混合溶媒精製プロセスから回収した生成物は、メカニカルリサイクルプロセスへの投入物を提供する。このタイプのプロセスでは、精製した出力を直接再溶解して、リサイクルＰＥＴペレット、フィラメント、もしくは繊維またはその組み合わせにすることができる。

【0028】

本開示の種々の態様もしくは実施形態またはその両方を例示として説明してきたが、網羅的であることや、開示した実施形態に限定することを意図したものではない。当業者には明らかなように、記載した各実施形態の範囲から逸脱することなく、多くの変更および変形が可能である。本明細書で用いられる用語は、各態様もしくは実施形態またはその両方の原理、実際の用途、または市場で確認される技術に対する技術的な改善を最もよく説明するために、または、他の当業者が本明細書に開示する各態様もしくは実施形態またはその両方を理解できるように選択されたものである。

【0029】

＜実施例＞
以下の実施例は、本明細書に記載する本発明の態様および実施形態の製造方法および使用方法についての完全な開示を当業者に提供するために記載されるものである。量や温度などの変数に関して正確性を確保するための努力がなされているが、実験誤差および偏差も考慮すべきである。別段の記載がない限り、部は重量部、温度は摂氏温度、圧力は大気圧または大気圧付近である。すべての成分は、別段の記載がない限り、商業的に入手したものである。

【0030】

（実施例１：汚染混合ＰＥＴフレークのＤＣＭ精製）
２．５ｋｇのカーブサイド（curbside：道路脇回収）混合ＰＥＴフレークを、１２ＬのＤＣＭとともに２２Ｌのガラス反応器に加え、室温で穏やかに攪拌した。ＤＣＭは、攪拌前であっても、直ちに驚くべき量の色を帯びた。１時間後、２時間後、３時間後にＤＣＭの試料を採取した。その後、液面から密度の低い物質をすくい取り、ＰＥ、ＰＰ、およびアルミニウム含有フィルムであることを確認した。汚染（dirty）ＰＥＴの上または中に元々存在していた汚れや垢のほとんどは、ＤＣＭ液中に放出され、液中から容易に濾過することができた。そして、清浄なＰＥＴフレークが残り、その後の濾過で容易に回収することができた。得られた生成物において、ポリオレフィンまたはＰＥＴ中の色として残った着色物質はほとんどなかった。図１の１枚目は、ＤＣＭ（色を吸収している）に浸漬されたＰＥＴ、およびポリオレフィンとアルミホイルが浮かんでいる状態を示している。図１の２枚目は、ＤＣＭ液の表面から浮遊物および汚れ／垢を金網スクリーンで除去する様子を示している。図１の３枚目は、残ったＤＣＭ液に浮遊する汚れ／垢を示している。図１の４枚目は、回収された精製ＰＥＴフレークを示している。図２は、投入されたカーブサイド汚染混合ＰＥＴフレーク（左）、精製ＰＥＴ（中央上）、回収されたポリオレフィンおよびアルミニウム（中央下）、ならびに濾過時に除去された汚れおよび垢（右）を示している。図４（右）は、３つのＤＣＭ溶液の時系列試料を示している。

【0031】

（実施例２：クリーンカラーＰＥＴフレークのＤＣＭ精製）
２．５ｋｇのクリーンカラーＰＥＴフレーク（clean-color PET flake）を、１２ＬのＤＣＭとともに２２Ｌのガラス反応器に加え、室温で穏やかに攪拌した。ＤＣＭは、攪拌前であっても、直ちに濃い色になった。ＤＣＭの試料を、１、２、３、４、５、６、および２４時間後に採取し、その後、濾過によってＰＥＴフレークを回収した。図３Ａは、ＤＣＭ処理前（右）と処理後（左）のクリーンカラーＰＥＴフレークの一部を、ＤＣＭの蒸発後に抽出された染料および他の材料の一部（上、フラスコ内）とともに示したものである。図３Ｂは、受け取った状態（左）、および濾過によるＤＣＭ処理（追加の乾燥なし）から回収後（右）のクリーンカラーフレークを示したものである。染料のほとんどは被処理材料から抽出されており、残っている青色着色料はほとんどが不溶性顔料で、解重合などの後続のリサイクルプロセスにて濾過によって容易に除去される。図４に、７つのＤＣＭ溶液の時系列試料（左）を示す。表１に、ＤＣＭ精製前（左）と精製後（右）のクリーンカラーフレーク試料のＣＩＥカラー測定値を示す。表１に示すように、元のＰＥＴをＤＣＭ精製することによって得られたＰＥＴは、Ｌ＊が４５．１２から４９．２３に増加するとともに、ａ＊が－９．２２から－２．６（緑の減少）に、ｂ＊が＋１３．５から＋２．９１（黄色の減少）に低下して色が著しく減少し、光学品質が改善した。

【0032】

【表1】

【0033】

表２は、本明細書に記載のクリーンカラーＰＥＴフレークおよび実施例１のカーブサイド汚染混合ＰＥＴフレークに使用したＤＣＭ液の時系列アリコートのＣＩＥカラー測定値を示したものである。図５は、クリーンカラーＰＥＴフレークについて表２の色抽出データをプロットしたグラフである。表２および図５のデータから、脱色が室温で２時間以内に起きていることが分かる。プロセス温度を上げることによって、脱色時間が短くなることが予想される。

【0034】

【表2】

【0035】

（実施例３：黒色ポリエステル生地のＤＣＭ精製）
ポリウレタンのデカールが付いた黒色ポリエステル生地の切断片５０ｇを、５００ｍＬの三角フラスコ中で、２５０ｇのＤＣＭとともに室温で撹拌した。液体はほとんどすぐに深紫色になった。１時間１５分後に試料を濾過し、ＤＣＭで洗浄した後、吸引乾燥したところ、生地の重量は４９．５ｇであった。ポリウレタンのデカールが生地から剥がれ、生地は水色に変色していることが確認された。反応から得られた抽出物は、ＤＣＭを蒸発させた後は濃い黒／紫色で、重量は１．９ｇ（３．８％）であった。図６に、投入された黒色ポリエステル生地（左）、ＤＣＭによる脱色（左中央）、脱色後のポリエステル生地（右中央）、およびＤＣＭ蒸発後の回収染料（右）を示している。

【0036】

（実施例４：ＨＦＩＰＡおよび炭素床濾過によるクリーンカラーＰＥＴフレークの精製／脱色）
クリーンカラーＰＥＴフレークを、一晩転がす（roll）ことによってＨＦＩＰＡに溶解させた。この溶液を炭素床（carbon bed）に通して色を除去し、次に、ロータリーエバポレータで回転するフラスコの壁面に対して噴霧乾燥して溶媒を除去した。得られたＰＥＴフィルムを図７に示す。

【0037】

（実施例５：純ＨＦＩＰＡを使用した場合と、３０／７０ ＨＦＩＰＡ／ＤＣＭを使用した場合の、クリーンカラーＰＥＴフレークおよびＤＣＭ前処理済みクリーンカラーＰＥＴフレークの溶解）
クリーンカラーＰＥＴフレークおよび実施例２のＤＣＭ前処理済みクリーンカラーＰＥＴフレークを、それぞれ別個にＤＣＭ／ＨＦＩＰＡ ７０／３０と、純ＨＦＩＰＡとに溶解させた。すべての溶解は室温で、ローラー上で実施した。図８Ａに、溶媒を添加する前のＰＥＴフレークを示す。右側の２本のバイアルは、ＤＣＭのみで前処理して精製および色の大部分の除去を行い、乾燥は行っていない（右側の２本のバイアルはそれぞれ「ＰＯＳＴ Ｈ＋ＤＣＭ」および「ＰＯＳＴ ＨＦＩＰＡ」と表記している）。左側の２本のバイアルは、未処理フレークである（左側の２本のバイアルはそれぞれ「Ｐｒｅ Ｈ＋ＤＣＭ」および「Ｐｒｅ ＨＦＩＰＡ」と表記している）。１本目と３本目のバイアルは、３０／７０ ＨＦＩＰＡ／ＤＣＭで処理し、２本目と４本目のバイアルは、純ＨＦＩＰＡで処理した。３０／７０ ＨＦＩＰＡ／ＤＣＭ溶液および純ＨＦＩＰＡ溶液における溶解を、それぞれ１５分、３０分、４５分の時点で測定した。図８Ｂに、溶媒添加から１５分後のＰＥＴ試料を示す。ＨＦＩＰＡのみを溶媒として用いた２本目と４本目のバイアルでは、かなりの量の未溶解ＰＥＴが表面に浮いているのが分かる。これに対して、１本目のバイアルのＰＥＴはほぼ完全に溶解し、３本目のバイアルのＰＥＴは完全に溶解したことから、非溶媒であるＤＣＭがＤＣＭ／ＨＦＩＰＡ混合物中のＰＥＴの溶解速度を驚くほど向上させたことが分かる。さらに、３本目のバイアルのＤＣＭ前処理されたＰＥＴがより速く溶解していることは、ＤＣＭ前処理で残ったこのＰＥＴに存在する残留ＤＣＭにメリットがあることを示している。図８Ｃに、溶媒添加から４５分後のＰＥＴ試料を示す。ＨＦＩＰＡ溶媒では、さらに３０分かけても、２本目と４本目のバイアルに示すように、ＰＥＴの完全溶解には至らず、未溶解のＰＥＴフレークが溶液の上部に浮いている。これに対して、１本目と３本目のバイアル内のＰＥＴフレークは、４５分経過する前に完全に溶解した。温度を上げると、すべての溶解速度が上昇した。

【0038】

（実施例６：汚染混合（ＤＭ）、クリーンカラー（ＣＣ）、およびＤＣＭ前処理済みクリーンカラー（ＰＣＣ）ＰＥＴフレークのＨＦＩＰＡによる精製／脱色）
カーブサイド汚染混合（ＤＭ）、クリーンカラー（ＣＣ）およびＤＣＭ前処理済みクリーンカラー（ＰＣＣ）ＰＥＴフレークの各８ｇを、室温で磁気撹拌しながら８０ｍＬのＨＦＩＰＡに溶解させることによって、ＨＦＩＰＡに溶解したＰＥＴ（１０％ｗ／ｖ）の各溶液を調製した。ＰＣＣフレーク試料は、８ｇのＣＣフレークを４０ｍＬのＤＣＭ中で一晩転がしてから濾過することにより調製した。ＨＦＩＰＡに加えて溶解させる前に、この試料から残留ＤＣＭを除去する追加乾燥は行わなかった。図９（Ａ）に、ＨＦＩＰＡに溶解した３つのＰＥＴフレーク試料を示す。ＰＥＴ部分が溶解した後のＤＭフレーク調製物には、未溶解の不純物ポリマー製品（主にポリオレフィン）、汚れ、およびアルミニウムフィルムが存在していた（図９（Ａ）、左の瓶）。ＤＣＭで脱色したＰＣＣフレーク試料（図９（Ａ）、右の瓶）は、未処理のＣＣフレークから得られた試料（図９（Ａ）、中央の瓶）よりもはるかに明るい色を有していた。図９（Ａ）のＰＥＴ－ＨＦＩＰＡ溶液のそれぞれに１．６ｇの活性炭を加えて２時間撹拌し、珪藻土の床で濾過して基本的に無色のＨＦＩＰＡ溶液を得た（図９（Ｂ））。

【0039】

（実施例７：精製／脱色した汚染混合（ＤＭ）、クリーンカラー（ＣＣ）、および前処理済みクリーンカラー（ＰＣＣ）ＰＥＴフレークからのポリマー回収）
実施例６で得られた溶液から、２つの異なるプロセスによって精製ＰＥＴ生成物を回収した。第１のプロセスでは、各試料からの溶液の大部分を、真空下でロータリーエバポレータ上の回転フラスコの壁面に対して噴霧乾燥し、得られたフィルムをフラスコ内部から剥離した。溶媒は、再利用のためにドライアイス／ＩＰＡトラップで回収した。第２のプロセスでは、旋回後に三角フラスコの壁面に付着したやや粘性の高い溶液の部分からポリマーを沈殿（precipitate）させ、スクイズボトルから噴出したアセトンで洗浄した。このプロセスにより、フラスコの壁面に製品ＰＥＴのフィルムが堆積し、これを除去して６５℃の真空オーブンで乾燥させた。図１０に、ＤＭおよびＣＣ ＰＥＴフレークの投入試料と、ＤＭおよびＣＣ ＰＥＴフレークならびにＤＭＣで前処理したＣＣフレーク（ＰＣＣフレーク）の噴霧乾燥試料と、沈殿したＤＭ、ＣＣ、およびＰＣＣ ＰＥＴフレークとを示す。

【0040】

（実施例８：クリーンカラー（ＣＣ）およびＤＣＭ前処理済みクリーンカラー（ＰＣＣ）ＰＥＴフレークの７０／３０ ＨＦＩＰＡ／ＤＣＭ中での精製／脱色）
実施例２のＣＣ ＰＥＴフレーク２０ｇおよびＤＣＭ ＰＣＣ ＰＥＴフレーク２０ｇをそれぞれ、室温で磁気撹拌しながら、１８６．２ｇのＤＣＭおよび９６．０ｇのＨＦＩＰＡに溶解させた。ＤＣＭ洗浄液から回収したＰＣＣフレークは、ＤＣＭ／ＨＦＩＰＡ添加前に追加の蒸発を行うことなく使用した。得られた２つの溶液をそれぞれ４つの部分に分け、それぞれの一部を、ＰＥＴに対して１％、２％、５％の充填量（loading）の活性炭（JT Baker USP Grade JT1560-1, Avantor, Inc. Radnor, PA, USA）で撹拌処理し、一部分を参照として使用した。３０分後、溶液を珪藻土（CELPURE（登録商標） P300, Imerys Filtration Materials, Inc. Roswell, GA, USA）の短床（short bed）で加圧濾過し、次いで１．０μｍのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）シリンジフィルタ膜（ACRODISK（登録商標） CR, Pall Corporation, Port Washington, NY, USA）で濾過した。図１１（上）に、ＣＣ ＰＥＴフレークの未濾過溶液と、０％、１％、２％、および５％の活性炭（ＡＣ）を含むＣＣ ＰＥＴフレークの濾過溶液とを示す。図１１（下）に、ＰＣＣ ＰＥＴフレークの未濾過溶液と、０％、２％、および５％のＡＣを含むＰＣＣ ＰＥＴフレークの濾過溶液とを示す。図１２に、ＣＣ ＰＥＴフレークおよびＰＣＣ ＰＥＴフレークの０％、１％、２％、５％ＡＣ濾過溶液を、１．０μｍのＰＴＦＥフィルタ膜で二次濾過したものを示す。各試料の溶液色を、ＨｕｎｔｅｒＶｉｓｔａ測色計（Hunter Associates Laboratory, Inc. Reston, VA, USA）で測定した。表３に、各溶液のＣＩＥカラー測定値を示す。表３のデータおよび図１２の各溶液の外観から、ＰＥＴフレークをＤＣＭ／ＨＦＩＰＡ混合物に溶解させる前にＤＣＭで前処理した場合に著しい色の減少が起こり、最小量の活性炭（１％）の処理でさらに色の減少が起こることが分かる。色の減少は、Ｌ＊が９０から９８に増加し（白の増加）、ａ＊が－４．７３から－０．３１に（赤の減少）、ｂ＊が３７．１から４．０１に（黄色の減少）低下していることから分かる。このように、２つの色除去工程は相補的であり、それぞれが生成物の光学品質の全体的な向上に寄与していることが分かった。

【0041】

【表3】

【0042】

（実施例９：精製／脱色したクリーンカラー（ＣＣ）および前処理済みクリーンカラー（ＰＣＣ）ＰＥＴフレークからのポリマー回収）
実施例８で得られた溶液を、４０℃の真空下でロータリーエバポレータ上の回転フラスコの壁面に対して噴霧乾燥し、得られたフィルムをフラスコ内部から掻き取ることにより、精製ＰＥＴ生成物を回収した。ＤＣＭとＨＦＩＰＡは、再利用のためにドライアイス／ＩＰＡトラップで回収した。フィルムは、６５℃の真空オーブンで乾燥させた。図１３に、得られた４枚のＰＥＴフィルムの写真を、それぞれのＣＩＥカラー測定値とともに示す。図の上段に、ＣＣ ＰＥＴフレーク（ＤＣＭによる前処理なし）から得られた２枚のフィルムを示し、下段に、ＰＣＣフレーク（ＤＣＭによる前処理あり）から得られた２枚のフィルムを示す。左側のフィルムは、活性炭による脱色を行わずに溶液から回収したＰＥＴであり、右側の試料は、５％の活性炭による脱色後に溶液から回収したＰＥＴである。上段に示すフィルムは、下段のフィルムにはない濃い茶色い色調を有しており、下段のフィルムは上段のフィルムに対して光学品質が向上していることが分かる。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【手続補正書】

【提出日】2023-06-15

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0034】

【表2】

【手続補正2】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図5】

【国際調査報告】