聚酯及其改性物的制造方法技術

為了以較低成本且生產效率良好地制造能溶解于有機溶劑且能進行各種化學改性的聚酯(低聚物)，加熱包含原料聚酯、尤其是由廢材所得到的聚酯、多元醇成分、和水作為必需成分的混合物，從而使原料聚酯解聚。根據其他的方式，加熱包含原料聚酯、多元醇成分、水和多元酸或其酸酐作為必需成分的混合物，從而進行原料聚酯的解聚和其解聚物的酯化(也包括酯交換反應、聚酯的縮聚反應)。根據另一個方式，使具有一個與醇或羧酸反應的官能團和一個以上乙烯性不飽和基團的化合物進一步與上述任一方法制造的聚酯反應，從而進行化學改性。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及以回收的聚酯作為原料，通過其解聚或進一步酯化來制造聚酯及其改性物的方法。
技術介紹
以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)為代表的聚酯用于成型品、薄膜、纖維等各種用途。其中，尤其是PET瓶近年來由于輕量并且透明性、阻氣性優異、強度也高，因而用量急增，與此相伴，其廢棄方法成為社會問題。因此，對PET瓶的再循環進行了種種研究(參照專利文獻1、2等)。然而，在再循環過程中，存在如下問題由于酯鍵的水解，PET的分子量 減少，PET的熔融粘度和機械強度降低。于是，這種品質的降低成為阻礙PET瓶再循環的主要原因。為此，現狀是，再生PET樹脂只不過主要在纖維領域、產業用資材領域中利用，隨著PET瓶廢棄量的增加，正在探索再生PET樹脂的新的有效利用方法。作為廢聚酯的新的再生方法的例子，正在研究使用基于二醇類的解聚反應制造涂料用醇酸樹脂(參照專利文獻3);使用再生聚酯制造涂料用聚酯樹脂(參照專利文獻4、5);進一步將再生聚酯作為光固化性聚氨酯樹脂的原料進行利用(參照專利文獻6);在包含3元以下的多元醇與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，使以由廢物回收再生的對苯二甲酸作為主原料的聚酯樹脂解聚，同時進行酯化反應，從而制造醇酸樹脂的方法(參照專利文獻7)等，其目的均為用于涂料組合物。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開平10-287844號公報專利文獻2 :日本特開平11-114961號公報專利文獻3 :日本專利第3310661號專利文獻4 :日本專利第3443409號專利文獻5 :日本專利第3256537號專利文獻6 :日本特開2004-307779號公報專利文獻7 :日本專利第3334713號
技術實現思路
專利技術要解決的問題以往，在聚酯的解聚中，將原料聚酯與多元醇、通常的二醇投入反應器中，使其升溫而在接近二醇的沸點水平的高溫下進行分解反應。此時，解聚反應中生成的水與能生成與水的共沸混合物的有機溶劑、通常為二甲苯共沸，從而作為冷凝水除去(例如，參照上述專利文獻4、5的實施例)。然而，由于二甲苯的添加，存在其排水處理對環境造成負擔，并且容易導致制造成本增加、生產效率降低的問題。進而，添加多元酸進行末端具有羧基的樹脂的合成時，存在多元酸與解聚物進行脫水酯化反應，所得到的產物的酸值變低(參照上述專利文獻7的實施例)，化學改性變難的問題。本專利技術是鑒于如前所述的現有技術而成的，其目的在于，提供能夠使原料聚酯在短時間內解聚、能夠以較低成本且生產效率良好地制造聚酯(低聚物)、并且考慮到環境的方法。本專利技術的目的還在于，提供簡便地將由廢材所得到的聚酯轉變為能溶解于有機溶劑且能進行各種化學改性的聚酯(低聚物)的制造方法。本專利技術另一個目的在于，提供能夠以較低成本且生產效率良好地制造各種聚酯改性物的方法。 用于解決問題的方案為了達成前述目的，根據本專利技術的基本方式，提供一種聚酯的制造方法，其特征在于，加熱包含原料聚酯、多元醇成分、和水作為必需成分的混合物，從而使原料聚酯解聚。上述多元醇成分為I分子中具有多個羥基的多元醇，優選包含至少3官能以上的多元醇。在其他的適宜的方式中，上述原料聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯。另外，根據本專利技術的其他的方式，提供一種聚酯的制造方法，其特征在于，加熱包含原料聚酯、多元醇成分、水和多元酸或其酸酐作為必需成分的混合物，從而進行原料聚酯的解聚和其解聚物的酯化(也包括酯交換反應、聚酯的縮聚反應)。此外，根據本專利技術的另一個方式，提供聚酯改性物的制造方法，其特征在于，使具有一個與醇或羧酸反應的官能團和一個以上乙烯性不飽和基團的化合物進一步與前述任一方法制造的聚酯反應，從而進行化學改性。專利技術的效果本專利技術的聚酯的制造方法加熱基本上包含原料聚酯、多元醇成分、和水作為必需成分的混合物，從而使原料聚酯解聚，因此能夠簡便地將由廢材得到的聚酯轉變為能溶解于有機溶劑且能進行各種化學改性的聚酯(低聚物)。另外，從其他方面來看，水還起到使粉碎狀或顆粒狀的原料聚酯與多元醇的反應高效進行的反應介質這樣的作用。聚酯通常為260°C以上的高熔點，比多元醇成分更大量地添加到反應容器中，或者多元醇成分為高熔點的固體時，存在攪拌困難且效率差這樣的問題，這種問題可以通過使用水作為反應介質來解決。另外，在解聚的同時用多元酸或其酸酐進行處理的方法的情況下，與不添加水的方法相比，添加水的方法得到解聚物的酸值變高這一預期之外的效果。認為這是因為，通過加入水，和酸(多元酸或其酸酐)與醇(多元醇成分)的酯化反應相比，更優先進行解聚。進而，根據本專利技術，使具有一個與醇或羧酸反應的官能團和一個以上乙烯性不飽和基團的化合物進一步與前述任一方法制造的聚酯反應，進行化學改性，從而能夠以較低成本且生產效率良好地制造賦予了感光性的聚酯改性物。具體實施例方式如前所述，本專利技術的聚酯的制造方法的基本特征在于，用多元醇成分將原料聚酯解聚時使用水這一點。根據本專利技術人等的研究，通過水的共存，能夠在短時間內得到能進行各種化學改性的聚酯低聚物，并且由于其工序中不使用有機溶劑，因而能夠提供考慮到環境的聚酯制造方法。對于本專利技術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，有聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚鄰二甲酸丁二醇酯(polybutylene phthalate)、液晶聚合物等。另外,從環保的觀點來看，優選由PET瓶廢材等廢棄物回收的再循環PET和再生PET。回收的PET粉碎洗滌、再生PET洗滌并顆粒化而成的產品可以從市場上獲取。作為前述多元醇成分，可以全使用2官能多元醇、3官能以上的多元醇等，可以單獨或組合兩種以上使用。作為2官能多元醇，可以列舉出乙二醇、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、螺環二醇(spiro glycol)、 二噁烷二醇、金剛烷二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、甲基辛二醇、1，6-己二醇、1，4-環己烷二甲醇、2-甲基丙二醇-1，3,3-甲基戊二醇-1，5、六亞甲基二醇、辛二醇、9-壬二醇、2，4- 二乙基-1，5-戊二醇、雙酚A這樣的二官能酚的環氧乙烷改性化合物，雙酚A這樣的二官能酚的環氧丙烷改性化合物，雙酚A的環氧乙烷、環氧丙烷共聚改性化合物，環氧乙烷與環氧丙烷的共聚系聚醚多元醇、聚碳酸酯二醇、金剛烷二醇、聚醚二醇、聚酯二醇、聚己內酯二醇(例如，Praccel205>PraccelL205AL>Praccel205U>Praccel208>PraccelL208AL>Praccel210>Praccel210N、Praccel212、PraccelL212AL、Praccel220、Praccel220N、Praccel220NPl、PraccelL220AL、Praccel230、Praccel240、Praccel220EB、Praccel220EC ；以上均為 DaicelCorporation制造，商品名)、羥基末端聚烷二烯二醇類(例如1，4-聚異戊二烯二醇、I, 4-聚丁二烯二醇和1，2-聚丁二烯二醇，以及它們的加氫產物這樣的彈性體)，例如本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.15 JP 2010-0939971.一種聚酯的制造方法，其特征在于，加熱包含原料聚酯、多元醇成分和水作為必需成分的混合物，從而使原料聚酯解聚。2.根據權利要求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。3.一種聚酯的制造...

【專利技術屬性】
技術研發人員：岡本大地，有馬圣夫，
申請(專利權)人：太陽控股株式會社，
類型：
國別省市：