聚酯及其改性物的制造方法技术

为了以较低成本且生产效率良好地制造能溶解于有机溶剂且能进行各种化学改性的聚酯(低聚物)，加热包含原料聚酯、尤其是由废材所得到的聚酯、多元醇成分、和水作为必需成分的混合物，从而使原料聚酯解聚。根据其他的方式，加热包含原料聚酯、多元醇成分、水和多元酸或其酸酐作为必需成分的混合物，从而进行原料聚酯的解聚和其解聚物的酯化(也包括酯交换反应、聚酯的缩聚反应)。根据另一个方式，使具有一个与醇或羧酸反应的官能团和一个以上乙烯性不饱和基团的化合物进一步与上述任一方法制造的聚酯反应，从而进行化学改性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及以回收的聚酯作为原料，通过其解聚或进一步酯化来制造聚酯及其改性物的方法。
技术介绍
以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为代表的聚酯用于成型品、薄膜、纤维等各种用途。其中，尤其是PET瓶近年来由于轻量并且透明性、阻气性优异、强度也高，因而用量急增，与此相伴，其废弃方法成为社会问题。因此，对PET瓶的再循环进行了种种研究(参照专利文献1、2等)。然而，在再循环过程中，存在如下问题由于酯键的水解，PET的分子量 减少，PET的熔融粘度和机械强度降低。于是，这种品质的降低成为阻碍PET瓶再循环的主要原因。为此，现状是，再生PET树脂只不过主要在纤维领域、产业用资材领域中利用，随着PET瓶废弃量的增加，正在探索再生PET树脂的新的有效利用方法。作为废聚酯的新的再生方法的例子，正在研究使用基于二醇类的解聚反应制造涂料用醇酸树脂(参照专利文献3);使用再生聚酯制造涂料用聚酯树脂(参照专利文献4、5);进一步将再生聚酯作为光固化性聚氨酯树脂的原料进行利用(参照专利文献6);在包含3元以下的多元醇与4元以上的醇的醇成分、油脂和/或脂肪酸、和多元酸成分的混合物中，使以由废物回收再生的对苯二甲酸作为主原料的聚酯树脂解聚，同时进行酯化反应，从而制造醇酸树脂的方法(参照专利文献7)等，其目的均为用于涂料组合物。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开平10-287844号公报专利文献2 :日本特开平11-114961号公报专利文献3 :日本专利第3310661号专利文献4 :日本专利第3443409号专利文献5 :日本专利第3256537号专利文献6 :日本特开2004-307779号公报专利文献7 :日本专利第3334713号
技术实现思路
专利技术要解决的问题以往，在聚酯的解聚中，将原料聚酯与多元醇、通常的二醇投入反应器中，使其升温而在接近二醇的沸点水平的高温下进行分解反应。此时，解聚反应中生成的水与能生成与水的共沸混合物的有机溶剂、通常为二甲苯共沸，从而作为冷凝水除去(例如，参照上述专利文献4、5的实施例)。然而，由于二甲苯的添加，存在其排水处理对环境造成负担，并且容易导致制造成本增加、生产效率降低的问题。进而，添加多元酸进行末端具有羧基的树脂的合成时，存在多元酸与解聚物进行脱水酯化反应，所得到的产物的酸值变低(参照上述专利文献7的实施例)，化学改性变难的问题。本专利技术是鉴于如前所述的现有技术而成的，其目的在于，提供能够使原料聚酯在短时间内解聚、能够以较低成本且生产效率良好地制造聚酯(低聚物)、并且考虑到环境的方法。本专利技术的目的还在于，提供简便地将由废材所得到的聚酯转变为能溶解于有机溶剂且能进行各种化学改性的聚酯(低聚物)的制造方法。本专利技术另一个目的在于，提供能够以较低成本且生产效率良好地制造各种聚酯改性物的方法。 用于解决问题的方案为了达成前述目的，根据本专利技术的基本方式，提供一种聚酯的制造方法，其特征在于，加热包含原料聚酯、多元醇成分、和水作为必需成分的混合物，从而使原料聚酯解聚。上述多元醇成分为I分子中具有多个羟基的多元醇，优选包含至少3官能以上的多元醇。在其他的适宜的方式中，上述原料聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯。另外，根据本专利技术的其他的方式，提供一种聚酯的制造方法，其特征在于，加热包含原料聚酯、多元醇成分、水和多元酸或其酸酐作为必需成分的混合物，从而进行原料聚酯的解聚和其解聚物的酯化(也包括酯交换反应、聚酯的缩聚反应)。此外，根据本专利技术的另一个方式，提供聚酯改性物的制造方法，其特征在于，使具有一个与醇或羧酸反应的官能团和一个以上乙烯性不饱和基团的化合物进一步与前述任一方法制造的聚酯反应，从而进行化学改性。专利技术的效果本专利技术的聚酯的制造方法加热基本上包含原料聚酯、多元醇成分、和水作为必需成分的混合物，从而使原料聚酯解聚，因此能够简便地将由废材得到的聚酯转变为能溶解于有机溶剂且能进行各种化学改性的聚酯(低聚物)。另外，从其他方面来看，水还起到使粉碎状或颗粒状的原料聚酯与多元醇的反应高效进行的反应介质这样的作用。聚酯通常为260°C以上的高熔点，比多元醇成分更大量地添加到反应容器中，或者多元醇成分为高熔点的固体时，存在搅拌困难且效率差这样的问题，这种问题可以通过使用水作为反应介质来解决。另外，在解聚的同时用多元酸或其酸酐进行处理的方法的情况下，与不添加水的方法相比，添加水的方法得到解聚物的酸值变高这一预期之外的效果。认为这是因为，通过加入水，和酸(多元酸或其酸酐)与醇(多元醇成分)的酯化反应相比，更优先进行解聚。进而，根据本专利技术，使具有一个与醇或羧酸反应的官能团和一个以上乙烯性不饱和基团的化合物进一步与前述任一方法制造的聚酯反应，进行化学改性，从而能够以较低成本且生产效率良好地制造赋予了感光性的聚酯改性物。具体实施例方式如前所述，本专利技术的聚酯的制造方法的基本特征在于，用多元醇成分将原料聚酯解聚时使用水这一点。根据本专利技术人等的研究，通过水的共存，能够在短时间内得到能进行各种化学改性的聚酯低聚物，并且由于其工序中不使用有机溶剂，因而能够提供考虑到环境的聚酯制造方法。对于本专利技术的方法所使用的原料聚酯，只要是常用公知的聚酯，任意均可，有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚邻二甲酸丁二醇酯(polybutylene phthalate)、液晶聚合物等。另外,从环保的观点来看，优选由PET瓶废材等废弃物回收的再循环PET和再生PET。回收的PET粉碎洗涤、再生PET洗涤并颗粒化而成的产品可以从市场上获取。作为前述多元醇成分，可以全使用2官能多元醇、3官能以上的多元醇等，可以单独或组合两种以上使用。作为2官能多元醇，可以列举出乙二醇、1，3_丙二醇、1，2_丙二醇、1，4_丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、1，3-丁二醇、新戊二醇、螺环二醇(spiro glycol)、 二噁烷二醇、金刚烷二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、甲基辛二醇、1，6-己二醇、1，4-环己烷二甲醇、2-甲基丙二醇-1，3,3-甲基戊二醇-1，5、六亚甲基二醇、辛二醇、9-壬二醇、2，4- 二乙基-1，5-戊二醇、双酚A这样的二官能酚的环氧乙烷改性化合物，双酚A这样的二官能酚的环氧丙烷改性化合物，双酚A的环氧乙烷、环氧丙烷共聚改性化合物，环氧乙烷与环氧丙烷的共聚系聚醚多元醇、聚碳酸酯二醇、金刚烷二醇、聚醚二醇、聚酯二醇、聚己内酯二醇(例如，Praccel205>PraccelL205AL>Praccel205U>Praccel208>PraccelL208AL>Praccel210>Praccel210N、Praccel212、PraccelL212AL、Praccel220、Praccel220N、Praccel220NPl、PraccelL220AL、Praccel230、Praccel240、Praccel220EB、Praccel220EC ；以上均为 DaicelCorporation制造，商品名)、羟基末端聚烷二烯二醇类(例如1，4-聚异戊二烯二醇、I, 4-聚丁二烯二醇和1，2-聚丁二烯二醇，以及它们的加氢产物这样的弹性体)，例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.15 JP 2010-0939971.一种聚酯的制造方法，其特征在于，加热包含原料聚酯、多元醇成分和水作为必需成分的混合物，从而使原料聚酯解聚。2.根据权利要求I所述的制造方法，其特征在于，所述多元醇成分包含至少3官能以上的多元醇。3.一种聚酯的制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈本大地，有马圣夫，
申请(专利权)人：太阳控股株式会社，
类型：
国别省市：