| 【発明の名称】 |
ポリエステル成形体の製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】原 厚
【氏名】松井 義直
【氏名】園田 博俊
【氏名】衛藤 嘉孝
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| 【要約】 |
【課題】経済的にポリエステル成形体を製造することができ、製造時のエネルギ−コストを下げ、かつ透明性および結晶化速度の安定性に優れたポリエステル成形体を得ることができ、また成形体製造時の金型汚れも改良することができるポリエステル成形体を製造する方法を提供すること。
【解決手段】芳香族ジカルボン酸またはその機能的誘導体とグリコ−ルまたはその機能的誘導体とをエステル化またはエステル交換する低重合体製造工程(a)、低重合体を重縮合する重縮合工程(b)、ポリエステルを水と接触処理させる水処理工程(c)、ポリエステルをポリオレフィン樹脂製部材、ポリアミド樹脂製部材、ポリアセタ−ル樹脂製部材からなる群から選択される少なくとも一種の部材と接触処理する接触処理工程(d)、ポリエステルを溶融成形する成形工程(e)とを含むことを特徴とするポリエステル成形体の製造方法。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 芳香族ジカルボン酸またはその機能的誘導体とグリコ−ルまたはその機能的誘導体とをエステル化またはエステル交換する低重合体製造工程(a)、該低重合体製造工程で得られた低重合体を重縮合する重縮合工程(b)、該重縮合工程で得られたポリエステルを水と接触処理させる水処理工程(c)、該水処理工程で得られたポリエステルをポリオレフィン樹脂製部材、ポリアミド樹脂製部材、ポリアセタ−ル樹脂製部材からなる群から選択される少なくとも一種の部材と接触処理する接触処理工程(d)、該接触処理工程で得られたポリエステルを溶融成形する成形工程(e)とを含むことを特徴とするポリエステル成形体の製造方法。 【請求項2】 該重縮合工程(b)が、溶融重縮合工程(f)または溶融重縮合工程(f)と固相重合工程(g)を含むことを特徴とする請求項1に記載のポリエステル成形体の製造方法。 【請求項3】 該水処理工程(c)のあとに乾燥工程を追加することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のポリエステル成形体の製造方法。 【請求項4】 該成形工程(e)に脱気工程を追加し、減圧下または/および不活性気体流通下に脱気させ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成形体の製造方法。 【請求項5】 該接触処理工程(d)後のポリエステルの極限粘度と該成形体の極限粘度との差が下記の式を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポリエステル成形体の製造方法。 該接触処理工程(d)後のポリエステルの極限粘度−該成形体の極限粘度=−0.10〜0.15dl/g【請求項6】 該溶融重縮合工程(f)と該水処理工程(c)の中間工程、該水処理工程(c)と該接触処理工程(d)の中間工程、あるいは該接触処理工程(d)と該成形工程(e)の中間工程の少なくとも一つの中間工程に、ファインおよび/またはフイルム状物を除去するファイン等除去工程(h)を追加することを特徴とする請求項1〜5に記載のポリエステル成形体の製造方法。 【請求項7】 該溶融重縮合工程(f)と該固相重合工程(g)の中間工程、該固相重合工程(g)と該水処理工程(c)の中間工程、該水処理工程(c)と該接触処理工程(d)の中間工程、あるいは該接触処理工程(d)と該成形工程(e)の中間工程の少なくとも一つの中間工程に、ファインおよび/またはフイルム状物を除去するファイン等除去工程(h)を追加することを特徴とする請求項1〜5に記載のポリエステル成形体の製造方法。 【請求項8】 該ファイン等除去工程(h)を経由して、該固相重合工程(g)、該水処理工程(c)、該接触処理工程(d)、あるいは該成形工程(e)の少なくとも1つの工程へ供給され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が、300ppm以下であることを特徴とする請求項1〜7に記載のポリエステルの製造方法。 【請求項9】 該ファイン等除去工程(h)を経由して、該固相重合工程(g)、該水処理工程(c)、該接触処理工程(d)、あるいは該成形工程(e)の少なくとも1つの工程へ供給される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ピ−ク温度が、265℃以下であることを特徴とする請求項1〜8に記載のポリエステルの製造方法。 【請求項10】 該成形工程(e)で発生するスクラップ、または使用済み成形体あるいは使用済み成形体のリサイクル品を該成形工程(e)に添加することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のポリエステル成形体の製造方法。 【請求項11】 ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレ−トであることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のポリエステル成形体の製造方法。 【請求項12】 該ポリエステル成形体が、シ−ト、フイルム、中空成形体およびチュ−ブ状物であることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のポリエステル成形体の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、食品包装用シ−トあるいはフイルム、またはボトル等の容器の製造に用いられるポリエステルの成形体を製造する方法に関し、さらに詳しくは、重縮合されたポリエステルを水と接触処理したあと、ポリオレフィン樹脂製部材、ポリアミド樹脂製部材、ポリアセタ−ル樹脂製部材からなる群から選択される少なくとも一種の部材と接触処理し、ついで直接溶融成形することにより、透明性に優れ、成形体に異味、異臭が発生しにくく、かつ成形時に金型汚れが発生しにくいポリエステル成形体を経済的に有利に製造する方法に関するものである。 【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。 【0004】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。 【0005】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あと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。 【0006】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。 【0007】また、最近になって小型耐熱ボトルが使用されるようになると、成形時の生産性を向上することが必要となり、このためにはボトル口栓部の結晶化速度およびその均一性も問題となってきた。 【0008】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有量が多い場合には、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有量も多くなり、該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有量を低減させるために種々の方策が採られてきた。 【0009】近年、ポリエチレンテレフタレ−ト(以下、PETと略称する)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有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。 【0010】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有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。 【0011】また、特開平8−238643号公報では、極限粘度0.5〜0.75dl/gの溶融ポリエチレンテレフタレートを後縮合反応器中で、極限粘度を0.75〜0.95dl/gに上昇させるとともにアセトアルデヒド含有量を低減させて、プリフォームに成形する方法が開示されている。この方法は、固相化・再溶融の工程を通らないで成形体を得る点で従来法に対してより経済的ではあるが、極限粘度を上げるために、後縮合反応器中での滞留時間が30〜60分という時間がかかり、重縮合の生産性の観点から問題であり、また環状3量体やオリゴマ−類の含有量は約1.0重量%以上と多く、前記の金型汚れは改善されず、また口栓部の結晶化速度も遅いので、成形の生産性の観点からも問題である。 【0012】このような問題点を解決する方法として、特開平3−47830号にはポリエチレンテレフタレ−ト(以下、PETと略称する)を水処理する方法が提案されている。この方法によって得られたPETを成形材料として用いることによって金型汚れはある程度改善されるが、口栓部の結晶化は改善されない。 【0013】このような問題点を解決するための方法として、特開平9−71639号公報にはポリエチレンテレフタレ−トチップをポリエチレン部材と接触処理させてPETチップ表面にポリエチレン樹脂を付着させる方法が提案されている。 【0014】 【発明が解決しようとする課題】従来は、前記のポリエチレン等と接触処理したポリエステルチップは、輸送用フレキシブルコンテナ−等の容器に充填、一時的に保管され、ついで成形工程へ輸送される。一般的に前記の貯蔵用容器や輸送用容器は、該容器の内側にポリエチレンフイルムからなる内貼りや内袋等を備えているので、ポリエステルチップの充填や排出時に、このポリエチレンフイルムは一部のポリエステルチップと接触するが、この際に微量のポリエチレンが一部のポリエステルチップの表面に付着したりして混入し、ポリエステルに付着したポリエチレンの付着量が大きく変動する。このため、成形体の透明性の変動および悪化や成形体の滑り性の変動等の問題が生じる。 【0015】また、このような複雑な工程を経る間にポリエステルチップと各種の工程の機器や配管等との長時間の接触や衝突によって、薄片状の形態や微粉状の形態に変化した形状不良品(以下、「ファイン」、「フイルム状物」と略称)が多量に発生する。これらの形状不良品の中には、高融点化したものが存在する場合があり、これは成形体中に未溶融物として現れ、また融点が正常でもポリエステルの結晶化促進効果を発揮するものが存在する。また、配管等との衝突によってチップ表面の微細構造が変化するためか、チップ表面にも結晶化促進効果が付与される。このような複雑な工程を経て得られた成形体の結晶化速度は速くなり、またその変動も大きくなり、例えば中空成形体の透明性が悪くなったり、フイルムの滑り性が変化したりして問題となる。また、空気雰囲気下で貯蔵容器等に充填し、1ヶ月以上長期間保管された場合には、その環境にもよるが、成形体の内容物の風味や臭いが悪化する場合がある。 【0016】本発明は、前記の従来技術の問題点を解決することにあり、成形体の透明性に優れ、成形体に異味、異臭が発生しにくく、かつ成形時に金型汚れが発生しにくい、経済的に有利な、また環境への悪影響が少ないポリエステルの製造方法を提供することを目的としている。 【0017】 【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成形体の製造方法は、芳香族ジカルボン酸またはその機能的誘導体とグリコ−ルまたはその機能的誘導体とをエステル化またはエステル交換する低重合体製造工程(a)、該低重合体製造工程で得られた低重合体を重縮合する重縮合工程(b)、該重縮合工程で得られたポリエステルを水と接触処理させる水処理工程(c)、該水処理工程で得られたポリエステルをポリオレフィン樹脂製部材、ポリアミド樹脂製部材、ポリアセタ−ル樹脂製部材からなる群から選択される少なくとも一種の部材と接触処理する接触処理工程(d)、該接触処理工程で得られたポリエステルを溶融成形する成形工程(e)とを含むことを特徴とする。 【0018】この場合において、該重縮合工程(b)が、溶融重縮合工程(f)または溶融重縮合工程(f)と固相重合工程(g)を含むことができる。 【0019】この場合において、該水処理工程(c)のあとに乾燥工程を追加することができる。 【0020】この場合において、該成形工程(e)に脱気工程を追加し、減圧下または/および不活性気体流通下に脱気させることができる。 【0021】この場合において、該接触処理工程(d)後のポリエステルの極限粘度と該成形体の極限粘度との差が下記の式を満足することができる。 該接触処理工程(d)後のポリエステルの極限粘度−該成形体の極限粘度=−0.10〜0.15dl/g【0022】この場合において、該溶融重縮合工程(f)と該水処理工程(c)の中間工程、該水処理工程(c)と該接触処理工程(d)の中間工程、あるいは該接触処理工程(d)と該成形工程(e)の中間工程の少なくとも一つの中間工程に、ファインおよび/またはフイルム状物を除去するファイン等除去工程(h)を追加することができる。 【0023】この場合において、該溶融重縮合工程(f)と該固相重合工程(g)の中間工程、該固相重合工程(g)と該水処理工程(c)の中間工程、該水処理工程(c)と該接触処理工程(d)の中間工程、あるいは該接触処理工程(d)と該成形工程(e)の中間工程の少なくとも一つの中間工程に、ファインおよび/またはフイルム状物を除去するファイン等除去工程(h)を追加することができる。 【0024】この場合において、該ファイン等除去工程(h)を経由して、該固相重合工程(g)、該水処理工程(c)、該接触処理工程(d)、あるいは該成形工程(e)の少なくとも1つの工程へ供給され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が、300ppm以下であることができる。 【0025】ここで、ファインとはJIS−Z8801による呼び寸法1.7mmの金網をはった篩いを通過したポリエステルの微粉末を意味し、またフイルム状物とはJIS−Z8801による呼び寸法5.6mmの金網をはった篩い上に残ったポリエステルのうち、2個以上のチップが融着したり、あるいは正常な形状より大きく切断されたチップ状物を除去後のフイルム状物を意味し、これらの含有量は下記の測定法によって測定する。 【0026】この場合において、該ファイン等除去工程(h)を経由して、該固相重合工程(g)、該水処理工程(c)、該接触処理工程(d)、あるいは該成形工程(e)の少なくとも1つの工程へ供給される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ピ−ク温度が、265℃以下であることができる。 【0027】この場合において、該成形工程(e)で発生するスクラップ、または使用済み成形体あるいは使用済み成形体のリサイクル品を該成形工程(e)に添加することができる。 【0028】この場合において、ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレ−トであることができる。 【0029】またこの場合において、該ポリエステル成形体が、シ−ト、フイルム、中空成形体およびチュ−ブ状物であることができる。 【0030】 【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明する。本発明のポリエステル成形体の製造方法は、芳香族ジカルボン酸またはその機能的誘導体とグリコ−ルまたはその機能的誘導体とをエステル化またはエステル交換する低重合体製造工程(a)、該低重合体製造工程で得られた低重合体を重縮合する重縮合工程(b)、該重縮合工程で得られたポリエステルを水と接触処理させる水処理工程(c)、該水処理工程で得られたポリエステルをポリオレフィン樹脂製部材、ポリアミド樹脂製部材、ポリアセタ−ル樹脂製部材からなる群から選択される少なくとも一種の部材と接触処理する接触処理工程(d)、該接触処理工程で得られたポリエステルを溶融成形する成形工程(e)とを含む。 【0031】本発明に係るポリエステルは、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ポリエステルであり、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、さらに好ましくは芳香族ジカルボン酸単位が酸成分の90モル%以上含むポリエステルである。 【0032】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。 【0033】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、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール等の脂肪族グリコ−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。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。 【0034】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、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族グリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物等の芳香族グリコール、シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール、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。 【0035】さら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。 【0036】本発明に係る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ート単位から構成される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ート単位を85モル%以上含む線状ポリエステルであり、特に好ましくはエチレンテレフタレート単位を90モル%以上含む線状ポリエステル、即ち、ポリエチレンテレフタレ−ト(以下、PETと略称)である。 【0037】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−ナフタレート単位から構成されるポリエステルであり、さらに好ましくはエチレン−2、6−ナフタレート単位を85モル%以上含む線状ポリエステルであり、特に好ましいのは、エチレン−2、6−ナフタレート単位を90モル%以上含む線状ポリエステル、即ち、ポリエチレンナフタレ−トホモポリマ−またはエチレンテレフタレ−ト単位を含むポリエチレンナフタレ−トコポリマ−(以下、PENと略称)である。 【0038】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、プロピレンテレフタレート単位を85モル%以上含む線状ポリエステル、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%以上含む線状ポリエステル、またはブチレンテレフタレ−ト単位を85モル%以上含む線状ポリエステルである。本発明に係るポリエステルの製造方法としては回分方式、連続方式が挙げられるが、以下にはポリエチレンテレフタレ−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。 【0039】前記のテレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体とエチレングリコ−ルまたはそのエステル形成性誘導体とを含む原料は、低重合体製造工程(a)においてエステル化反応またはエステル交換反応されて低重縮合体となる。 【0040】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。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/cm2Gである。最終段目のエステル化反応の温度は通常250〜280℃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程度の低重合体が得られる。 【0041】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。 【0042】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。 【0043】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。 【0044】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240〜265℃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程度の低重合体が得られる。 【0045】次いで得られた低重縮合体は、重縮合触媒の存在下に減圧下で、得られるポリエステルの融点以上の温度に加熱し、この際生成するグリコ−ルを系外に溜去させて重縮合する溶融重縮合工程(f)に供給される。 【0046】このような重縮合反応は、1段階で行っても、また多段階に分けて行ってもよい。多段階で行う場合について説明する。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500〜20Torr、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。 【0047】重縮合反応を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(IV)上昇の度合は滑らかに分配されることが好ましい。 【0048】重縮合反応は、重縮合触媒を用いる。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。 【0049】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15〜70ppmである。 【0050】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。 【0051】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。 【0052】また、Al化合物としては、蟻酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、プロピオン酸アルミニウム、蓚酸アルミニウム等のカルボン酸塩、酸化物、水酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、水酸化塩化アルミニウム、炭酸アルミニウム等の無機酸塩、アルミニウムメトキサイド、アルミニウムエトキサイド等の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−ト、アルミニウムアセチルアセテ−ト等とのアルミニウムキレ−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等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等があげられる。これらのうち酢酸アルミニウム、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−トが特に好ましい。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。 【0053】また、本発明においては、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。アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物は、これら元素の酢酸塩等のカルボン酸塩、アルコキサイド等があげられ、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。 【0054】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。 【0055】前記の最終重縮合反応器より得られた溶融ポリエステルは、ダイス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あと、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。 【0056】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15〜30mg/個の範囲が実用的である。 【0057】また、チップ化工程の冷却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(1)〜(4)の少なくとも一つ、好ましくはすべてを満足するようにして溶融重縮合ポリエステルのチップ化を行うのが好ましい。 N ≦ 1.0(ppm) (1) M ≦ 0.5(ppm) (2) S ≦ 2.0(ppm) (3) C ≦ 1.0(ppm) (4) 【0058】前記の条件を外れる冷却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り好ましくない。 【0059】ポリエステルチップの形状は、シリンダー型、角型、または扁平な板状等の何れでもよく、その大きさは、縦、横、高さがそれぞれ通常1.5〜4mmの範囲である。例えばシリンダー型の場合は、長さは1.5〜4mm、径は1.5〜4mm程度であるのが実用的である。また、チップの重量は15〜30mg/個の範囲が実用的である。 【0060】前記の重縮合反応後の極限粘度は用途によって所望の極限粘度にすることができるが、0.50〜0.90dl/gであることが好ましい。より好ましくは0.55〜0.85dl/gであり、さらに好ましくは0.60〜0.80dl/gの範囲である。 【0061】また、本発明に係るポリエステルに共重合されたジエチレングリコール含有量は該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含有量が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。 【0062】また、本発明に係るポリエステルの酸価は、好ましくは5〜80当量/tonの範囲である。酸価が5当量/tonより低い場合は、分解によるアルデヒド発生量が多くなり、ポリエステル成形体のアセトアルデヒド含有量を30ppm以下に低下しない。また、酸価が80当量/tonを越えると、重縮合の反応速度が遅くなり、所望する極限粘度に到達するまでの重縮合反応機中での滞留が長くなるという問題があり、ポリエステルの着色が起こったり、ポリエステル分解による不純物が多くなったりする。 【0063】また、低フレ−バ−飲料用耐熱容器や飲料用金属缶の内面用フイルム等のように低アセトアルデヒド含有量や低環状3量体含有量を要求される場合は、このようにして得られた溶融重縮合されたポリエステルは固相重合される。前記のポリエステルを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。 【0064】溶融重縮合で得られたポリエステルのアセトアルデヒド含有量は約50ppm以上と高いが、固相重合で得られた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、さらに好ましくは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、さらに好ましくは4ppm以下に低下できる。 【0065】また、このようにして固相重合で得られたポリエステルの環状3量体の含有量は0.50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。本発明に係る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0.50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。 【0066】つぎに前記の溶融重縮合工程(f)や固相重合工程(g)によって得られたポリエステルは、環状三量体などの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、排気管等に付着して生じる金型汚れ等を防止するために、水処理工程(c)において重縮合触媒を失活処理させる。ポリエステルの触媒失活処理方法としては、溶融重縮合後や固相重縮合後に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が挙げられる。 【0067】水との接触処理の方法としては、水中に浸ける方法が挙げられる。水との接触処理を行う時間としては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時間であり、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。 【0068】ポリエステルのチップを連続的に水処理する場合は、塔型の処理槽に継続、あるいは断続的にポリエステルのチップを上部より受け入れ、並流又は向流で水を連続供給して水処理させることができる。処理されたポリエステルチップは処理層の下部から継続、あるいは断続的に抜き出す。水処理されたポリエステルチップは、振動篩機、シモンカ−タ−等の水切り装置で水切りし、処理水と分離する。ポリエステルチップをバッチ方式で水処理をする場合は、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なう。あるいは回転筒型の処理槽にポリエステルのチップを受け入れ、回転させながら水処理を行ない水との接触をさらに効率的にすることもできる。 【0069】この場合、ポリエステルチップは全量を処理槽内に投入、充填すると共に処理水を満たし、処理水は必要により継続的又は断続的(総称して連続的ということがある)に循環し、また、継続的又は断続的に一部の処理水を排出して新しい処理水を追加供給する。水処理後はポリエステルチップの全量を処理層から抜き出す。この場合も、水処理されたポリエステルチップは、振動篩機、シモンカ−タ−等の水切り装置で水切りし、処理水と分離する。 【0070】水処理の方法が連続的に、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、排出した処理水の熱量の損失および排水量増大による環境への影響が懸念される。 【0071】このような問題点を解決するために、水処理槽のオ−バ−フロ−口から排出された処理水と処理槽よりポリエステルチップと共に排出され、次いで該チップから分離された処理水との実質的に全量、あるいはその約50%程度を水処理に再利用する方法が採用される。 【0072】したがって、水処理を問題なく実施するためには、前記のような原因によって減少する水量を系外より新しい水を補給することによって補うことが必要である。このような系外からの補給水量は循環水量の約50%以下である。 【0073】水処理槽からの排水としては、水処理槽からポリエステルチップと共に排出された処理水および水処理槽のオ−バ−フロ−口から排出された処理水の2種が挙げられるが、水処理槽から排出したこれらの処理水の実質的に全量を水処理槽へ戻して再利用したり、また次バッチの水処理に再利用することにより、水処理に必要な新しく補給する水量を低減し、また排水量増大による環境への影響を低減することができ、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できる。ここでは、このようにして処理槽から排出された処理水を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。 【0074】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、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が含まれている。従って、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は次第に増えていく。そのため、処理水中に含まれているファインが処理槽壁や配管壁に付着して、配管を詰まらせることがある。また処理水中に含まれているファインが再びポリエステルチップに付着し、このあと、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が静電効果により付着するため、ポリエステルのファイン含有量が非常に多くなる。 【0075】ポリエステル製造工程において発生するファインには結晶化促進効果があるが、水処理工程(c)を経たポリエステルチップから前記のような工程で発生したファインの結晶化促進効果は非常に高いことが判明した。このようなファインによりポリエステルの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、したがって内容物の漏れの原因になる。 【0076】したがって、リサイクル水中に存在する粒径が1〜40μmの粒子を100、000個/10ml以下、好ましくは80、000個/10ml以下、さらに好ましくは50、000個/10ml以下に維持しながら処理槽に戻して繰り返し使用するのが望ましい。 【0077】リサイクル水中の粒子量の増加を抑えるために、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を除去する装置を設置する。ファイン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、スクリ−ンフィルタ−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ー方式、遠心濾過方式、バグフィルター方式、スクリ−ンフィルタ−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、フィルターの目のサイズは5〜100μm、好ましくは5〜70μm、さらに好ましくは5〜40μmがよい。 【0078】また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、原料であるグリコ−ル、反応生成物である芳香族ジカルボン酸とグリコ−ルとから成るモノマ−や芳香族ジカルボン酸とグリコ−ルとから成るダイマ−等の低分子化合物を含んでおり、水処理時にこれらのアルデヒド化合物、グリコ−ル、芳香族ジカルボン酸とグリコ−ルとから成るモノマ−やダイマ−等が処理水中に溶出する。 【0079】経済的な観点および環境上の観点より、バッチ方式の水処理の場合は処理水を繰り返し使用し、また連続式水処理の場合は水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が、いずれの場合も処理槽中のアセトアルデヒド含有量、グリコ−ル含有量、芳香族ジカルボン酸とグリコ−ルとから成るモノマ−含有量やダイマ−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、水処理乾燥後のチップ中の該含有量が高くなり、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、水処理装置の処理槽や配管の汚れも激しくなる。 【0080】連続方式の場合はリサイクル水中の該ポリエステルに由来するグリコ−ルの含有量および芳香族ジカルボン酸とグリコ−ルとから成るモノマ−の含有量をそれぞれ100ppm以下、好ましくは50ppm以下、さらに好ましくは10ppm以下、またリサイクル水中のアセトアルデヒド含有量を10ppm以下、好ましくは5ppm以下、さらに好ましくは1ppm以下に維持することによって上記の問題点を解決する。またバッチ方式の場合は水処理終了時の処理槽中の処理水の該ポリエステルに由来するグリコ−ルの含有量および芳香族ジカルボン酸とグリコ−ルとから成るモノマ−の含有量をそれぞれ100ppm以下、好ましくは50ppm以下、さらに好ましくは10ppm以下、またリサイクル水中のアセトアルデヒド含有量を10ppm以下、好ましくは5ppm以下、さらに好ましくは1ppm以下に維持することによって上記の問題点を解決する。 【0081】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−ルとから成る前記のモノマ−はモノヒドロキシエチルテレフタレ−トおよびビスヒドロキシエチルテレフタレ−トである。 【0082】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−ルとから成る前記のモノマ−は2、6−モノヒドロキシエチルナフタレ−トおよび2、6−ビスヒドロキシエチルナフタレ−トである。 【0083】以下にリサイクル水中のグリコ−ル等の含有量を100ppm以下、またアセトアルデド含有量を10ppm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。 【0084】さらに以下の方法を用いると、リサイクル水の中のグリコ−ルやアセトアルデヒドだけでなく、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、処理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。 【0085】水処理槽に供給するリサイクル水中のグリコ−ルや芳香族ジカルボン酸とグリコ−ルとからなるモノマ−やアセトアルデヒドの含有量の増加を抑えるために、水処理槽から処理水が排出して、再び水処理槽に循環水が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。 【0086】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、リサイクル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。 【0087】また、リサイクル水中の粒子個数や前記のポリエステル由来の低分子化合物の濃度を自動的に測定する機器をリサイクル水の送り配管等に設置して自動的にこれらの濃度を測定し、これらの濃度値によって濾過装置のフィルタ−を交換したり、また吸着装置の吸着材を交換したりすることが出来る。 【0088】つぎに、主として前記のリサイクル水の不足分を補うために系外より導入される水について説明する。ポリエステルチップを工業的に水処理する場合、処理に用いる水が大量であることから天然水(工業用水)や排水を再利用して使用することが多い。通常この天然水は、河川水、地下水などから採取したもので、水(液体)の形状を変えないまま、殺菌、異物除去等の処理をしたものを言う。また、一般的に工業用に用いられる天然水には、自然界由来の、ケイ酸塩、アルミノケイ酸塩等の粘土鉱物を代表とする無機粒子や細菌、バクテリア等や、腐敗した植物、動物に起源を有する有機粒子や有機化合物等を多く含有している。これらの無機粒子は、ナトリウムやマグネシウム、カルシウム、珪素等の金属含有物質から構成されている。 【0089】そして、水処理方法が連続方式の場合であってもバッチ方式の場合であっても、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としたときに、下記(5)〜(9)の範囲の少なくとも一つ、好ましくはすべてを満足する水を用いて水処理を行うのが望ましい。 1 ≦ X ≦ 50000 (個/10ml) (5) 0.001 ≦ N ≦ 1.0 (ppm) (6) 0.001 ≦ M ≦ 0.5 (ppm) (7) 0.001 ≦ C ≦ 0.5 (ppm) (8) 0.01 ≦ S ≦ 2.0 (ppm) (9) 【0090】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、スケー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。以下に水処理に用いる、粒径1〜25μmの粒子を1〜50000個/10ml含む水を得る方法を例示する。 【0091】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1〜50000個/10ml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、スクリ−ンフィルタ−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ー方式、遠心濾過方式、バグフィルター方式、スクリ−ンフィルタ−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。また粒子の除去と処理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。 【0092】また系外からの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、処理槽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、限外濾過装置などが挙げられる。 【0093】系外から導入される水は、水処理槽に直接導入してもよいし、またリサイクル水の貯槽やリサイクル水の送りの配管中においてリサイクル水と混合後水処理槽に導入してもよい。 【0094】水処理後、水切り装置で水切りしたポリエステルチップは、乾燥空気または不活性ガスの雰囲気下、あるいは該気流下において貯蔵タンクに輸送され,一時的に乾燥空気または乾燥不活性ガス気流下において保管される。 【0095】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チレンテレフタレ−ト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チレンテレフタレ−トと水蒸気とを接触させる。 【0096】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。 【0097】以下に粒状ポリエチレンテレフタレ−ト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。 【0098】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。 【0099】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チレンテレフタレ−ト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。 【0100】上記の如く、水又は水蒸気で処理した場合は粒状ポリエチレンテレフタレ−トを必要に応じて振動篩機、シモンカ−タ−などの水切り装置で水切りし、コンベヤ−によって次の乾燥工程へ移送する。 【0101】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には、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。また、回転ディスクや外部ジャケットに加熱媒体等を供給する回転ディスク型連続乾燥機によっても乾燥することができる。 【0102】バッチ方式で乾燥する場合は、ダブルコ−ン型回転乾燥機を用いて減圧下で乾燥したり、また大気圧下で乾燥ガスを通気しながら乾燥してもよい。 【0103】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。ここで、水処理工程(c)とは、水との接触処理を行う処理装置から乾燥後のチップ冷却までの工程をいう。 【0104】前記のように水処理工程(c)により得られたポリエステルは、次いでこれから得られる成形体の結晶化速度を早め、その変動を抑えるために、ポリオレフィン樹脂製部材、ポリアミド樹脂製部材、ポリアセタ−ル樹脂製部材からなる群から選択される少なくとも一種の樹脂(以下、「熱可塑性樹脂」と略称することがある)製部材と接触処理する接触処理工程(d)へ送られる。 【0105】ポリエステルをポリオレフィン樹脂製部材、ポリアミド樹脂製部材、ポリアセタ−ル樹脂製部材からなる群から選択される少なくとも一種の樹脂製部材に接触処理させる方法としては、前記熱可塑性樹脂製部材が存在する空間内で、ポリエステルを該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または固相重合直後、また、ポリエステルの製品としての輸送段階等での輸送用容器への充填時あるいは同容器からの排出時、また、ポリエステルの成形段階での成形機投入時、等における気力輸送用配管、重力輸送用配管、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前記熱可塑性樹脂製とするか、または、前記の前記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、板状又は網状体等の前記熱可塑性樹脂製部材を設置する等して、ポリエステルを移送する方法が挙げられる。ポリエステルの前記部材との接触時間は、通常、0.01秒〜数分程度の短時間であるが、ポリエステルに前記のポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、またはポリアセタ−ル樹脂を微量配合させることができる。 【0106】本発明のポリエステル成形体の製造方法において用いら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。本発明のポリエステル成形体の製造方法において用いら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。 【0107】また本発明のポリエステル成形体の製造方法において用いら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。 【0108】また本発明のポリエステル成形体の製造方法において用いられる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。 【0109】また、本発明のポリエステル成形体の製造方法において用いら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6/66、ナイロン6/610、ナイロン6/12、ナイロン6/6T、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。 【0110】また、本発明のポリエステル成形体の製造方法において用いられるポリアセタ−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、ASTM−D792の測定法により測定した密度が1.40〜1.42g/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。 【0111】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。 【0112】また、本発明においては、ポリブチレンテレフタレ−ト樹脂も用いることができる。例えば、テレフタル酸と1,4−ブタンジオ−ルからなるポリブチレンテレフタレ−ト単独重合体や、これにナフタレンジカルボン酸、ジエチレングリコ−ル、1,4−シクロヘキサンジメタノ−ル等を共重合した共重合体が挙げられる。 【0113】また、本発明において用いられる前記熱可塑性樹脂のポリエステルへの配合割合は、0.1ppb〜1000ppm、好ましくは0.3ppb〜100ppm、より好ましくは0.5ppb〜1ppm、さらに好ましくは0.5ppb〜45pbb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1000ppm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、1000ppm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。 【0114】前記熱可塑性樹脂からなる部材との接触処理を行ったポリエステルを該接触処理工程(d)に直結された成形工程(e)に輸送することによって、輸送容器等からのポリエチレンの混入がなくなり、透明性に優れ、結晶化速度の変動が少ない成形体を与えるポリエステルを成形工程(e)に供給することが可能となる。なお、前記熱可塑性樹脂からなる部材とポリエステルとの接触処理工程(d)は、水処理工程(c)に直結して複数系列を設置することが可能である。 【0115】前記のようにして該接触処理工程(d)を経たポリエステルは、これに直結した成形工程(e)に送られる。この際、ポリエステルの含有水分率が約0.1重量%以上と高い場合には、乾燥工程を該接触処理工程(d)のあとに追加することが望ましい。後記するように、この場合は乾燥工程のあとにファイン等除去工程を設置することが必要である。 【0116】該接触処理後、乾燥工程を経由しない場合は、ポリエステルが保有する水分の低下およびアセトアルデヒド含有量の低下あるいは生成抑制のために、成形工程(e)に脱気工程を追加することができる。脱気工程としては、溶融ポリエステルの表面を急速に更新することが出来る装置であればいずれでもよいが、ベント付き射出成形機、ベント付き押出機、回転式ディスクプロセッサ−、脱気タンク等を使用できる。 【0117】本発明に用いるベント付き押出機としては、1軸押出機、2軸押出機のいずれも可能であるが、アセトアルデヒドの低減効率あるいは生成抑制の点から2軸押出機が好ましい。なお、2軸押出機のスクリュは噛み合い型、非噛み合い型、不完全噛み合い型のいずれでも良い。 【0118】ベント付き押出機内での樹脂温度は250℃〜310℃が好ましい。ベント付き押出機の減圧度は、50torr以下、好ましくは20torr以下、より好ましくは10torr以下で目的を達成することができる。滞留時間は10分以下が好ましく、より好ましくは5分以下、さらに好ましくは4分以下、特に好ましくは3分以下、最も好ましくは2分以下である。 【0119】脱気処理は、ポリエステル成形体の着色を防止するために、可及的に短時間で行うべきであり、このためには、上記の温度、時間および減圧下に処理を行うべきである。減圧の際の圧力が上記範囲を上回ると、アセトアルデヒドを有効に除去、あるいは抑制することが困難となり、ポリエステル成形体が着色する傾向がある。また、処理時の樹脂温度が上記範囲を上回ると、やはりアセトアルデヒドを有効に除去、あるいは抑制することが困難となり、ポリエステル成形体が着色する傾向がある。 【0120】また、乾燥工程を経由する場合は、前記のベント付き射出成形機、ベント付き押出機、ベントのない射出成形機や押出機が使用できる。 【0121】該接触処理工程(d)を経由したポリエステルチップの乾燥は、水処理後のポリエステルチップの乾燥と同様に、通常用いられるポリエステルチップ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ホッパー型の通気乾燥機や回転ディスク型加熱方式の連続乾燥機が通常使用される。バッチ方式で乾燥する乾燥機としてはダブルコーン型回転乾燥機が用いられる。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窒素等の除湿不活性ガスや除湿空気が好ましい。 【0122】押出機内での樹脂温度は250℃〜310℃が好ましい。ベント付き押出機の減圧度は、50torr以下、好ましくは20torr以下、より好ましくは10torr以下で目的を達成することができる。滞留時間は10分以下が好ましく、より好ましくは5分以下、さらに好ましくは4分以下、特に好ましくは3分以下、最も好ましくは2分以下である。 【0123】本発明によれぱ、重縮合により形成されたポリエステルを水と接触処理後、前記熱可塑性樹脂からなる部材と接触処理し、ベント付き成形機で溶融させた溶融物を、該ポリエステルの極限粘度を実質上減少あるいは増大させることなく、アセトアルデヒド含有量を脱気処理で減少させるか、あるいはアセトアルデヒド含有量の濃度増加を脱気処理で抑制させることができる。 【0124】また、ポリエステル成形体の極限粘度が実質的に上昇しないような条件下で不活性ガスを流通させながら脱気処理を行うこともできる。使用できる不活性ガスとしては炭酸ガス、窒素等が好ましいが、なかでも炭酸ガスが最も好ましい。ついで、溶融ポリエステルは、押出機あるいは成形機、または脱気工程に連続して設置された押出工程あるいは成形機へと送られ、成形される。 【0125】成形体がシ−トまたは未延伸フイルムの場合は、該接触処理後のポリエステルはベント付き押出機で溶融され、ダイスから冷却ロ−ル上に押出され、冷却されたあと巻き取られる。延伸フイルムの場合は、該未延伸フイルムはさらに延伸される。 【0126】また、成形体がパリソンやこれを延伸ブロ−成形したボトル等の中空成形体の場合は、該ポリエステルは前記のベント付き射出成形機でプリフォ−ムに成形され、次いで延伸ブロ−される。 【0127】本発明の成形工程(e)では、該接触処理工程(d)後の極限粘度と成形体の極限粘度との差が、−0.10〜0.15dl/gの範囲で成形されることが好ましく、より好ましくは−0.08〜0.13dl/gの範囲、さらに好ましくは−0.05〜0.10/gの範囲で成形することが好ましい。該接触処理工程(d)後の極限粘度と成形体の極限粘度との差が−0.10dl/gより低いと経済的でないばかりか、時には得られるポリエステル成形体の機械的特性が不十分となる。また、該接触処理工程(d)後の極限粘度と成形体の極限粘度との差が0.15/gを越えると、ベント式押出機内での滞留の長時間化によって、生産性が悪くなるばかりか、得られた成形体が着色したり、またアセトアルデヒド含有量の増加などの悪影響が生じる。 【0128】また、これらのポリエステルの成形工程(e)は、接触処理工程(d)に直結して複数系列を設置することも可能である。 【0129】このようにして得られた本発明のポリエステル成形体の極限粘度は0.50dl/g〜0.85dl/gである。好ましくは0.55dl/g〜0.83dl/g、さらに好ましくは0.60dl/g〜0.80dl/gである。極限粘度が0.50dl/gより低い場合は、得られたポリエステルの機械的特性が充分でない。また、極限粘度が0.85dl/g以上の場合は、アセトアルデヒド含有量が多くなり、さらには生産性が低下するため好ましくない。 【0130】本発明のポリエステル成形体のアセトアルデヒド含有量は30ppm以下、好ましくは20ppm以下、さらに好ましくは15ppm以下、最も好ましくは12ppm以下にすることによって低フレ−バ−飲料用容器を含めて、種々の用途への使用が可能である。 【0131】溶融重縮合されたポリエステルはチップ化されたあと、輸送配管中を一時的な貯蔵のためのサイロ等へ輸送されたり、また固相重合工程(g)や前記熱可塑性樹脂からなる部材との接触処理工程(d)などの次の工程に輸送される。また固相重合したポリエステルチップも同様に次工程や貯蔵用サイロ等へ輸送される。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、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。 【0132】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ポリエステルのファインやフイルム状物を固相重合処理や水との接触処理をすると、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10〜20℃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。 【0133】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ポリエステルを前記の成形条件で成形する場合は、溶融成形時に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早くなるため中空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る。 【0134】一般にポリエステルは、製造方法にもよるが、前記のような正常な融点より約10〜20℃以上高い融点を持つファインやフイルム状物を含むファイン等を約10〜約1000ppm含有しており、しかもこのようなファイン等は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、環状オリゴマ−やアセトアルデヒド等の含有量を減少させるために、このようなポリエステルを固相重合すると、結晶化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。 【0135】本発明においては、下記に記載するようにファイン等の融点は示差走査熱量計(DSC)で測定するが、DSCの融解ピ−ク温度を前記のように融点と呼ぶ。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−ク温度に注目する。 【0136】本発明に係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、前記の最も高温側の融解ピ−ク温度が265℃を越えるファインやフイルム状物を含む場合には、得られたポリエステル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問題となる。 【0137】さらに前記の水処理工程(c)を経たポリエステルチップは、水との接触処理前のチップよりも脆くなっており、例えば、ポリエステルチップ表面に大きな衝撃力がかかるロ−タリ−フィ−ダ等の回転式フィ−ダ−や空気を利用した強制的な低密度輸送方式を利用して、結晶性熱可塑性樹脂との接触処理工程(d)へ輸送配管中を輸送したりすると、ファインやフイルム状物が非常に大量に発生し、その含有量は、時にはポリエステルチップに対して1000ppm以上になる場合がある。特に、水との接触処理時間が長くなったり、また処理温度が高くなる程、ファインやフイルム状物の発生量が多くなる。しかも、このようなファインやフイルム状物は、前記のファイン等と同様に、正常なポリエステルの融点よりも約10〜20℃以上高い融点を持っており、また結晶化促進効果があり、しかもポリエステルチップに均一な状態で混合して存在しているのではなくて、偏在している。したがって、このようなポリエステルから得た成形体の加熱時の結晶化速度は早くなり、また、成形体の結晶化速度の変動や透明性の変動が非常に大きくなり問題となる。 【0138】したがって、本発明においては、溶融重縮合工程(f)や固相重合工程(g)で重縮合されたポリエステル、あるいは水処理工程(c)や接触処理工程(d)で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工程(h)へ輸送され、これらを出来るだけ多量に除去したあと、次工程へ送ることが重要である。このようなポリエステルのファイン等除去処理は、前記の溶融重縮合工程(f)、固相重合工程(g)、水処理工程(c)、あるいは接触処理工程(d)の少なくとも一つの工程を経由したあとで実施することが出来るが、これらの各々の工程を経由したポリエステルについて実施するのが最も好ましい。 【0139】さらに場合によっては、該成形工程(e)の直前にファイン等除去工程(h)をさらに追加することもできる。 【0140】そして本発明においては、該ファイン等除去工程(h)を経由して、該固相重合工程(g)、該水処理工程(c)、該接触処理工程(d)、あるいは該成形工程(e)の少なくとも1つの工程へ供給され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300ppm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り、好ましくは200ppm以下、より好ましくは100ppm以下、さらに好ましくは50ppm以下に低下させるのが望ましい。 【0141】またさらに本発明に係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、該ファイン等除去工程(h)を経由して、該固相重合工程(g)、該水処理工程(c)、該接触処理工程(d)、あるいは該成形工程(e)の少なくとも1つの工程へ供給される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℃以下であることによって上記の問題点をより一層解決するものである。 【0142】ポリエステルからファインおよび/またはフイルム状物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を結晶性熱可塑製樹脂と接触処理する場合は、該溶融重縮合工程(f)と該水処理工程(c)の中間工程、該水処理工程(c)と該接触処理工程(d)の中間工程、あるいは該接触処理工程(d)と該成形工程(e)の中間工程の少なくとも一つの中間工程に、また固相重合ポリエステルを結晶性熱可塑製樹脂と接触処理する場合は、該溶融重縮合工程(f)と該固相重合工程(g)の中間工程、該固相重合工程(g)と該水処理工程(c)の中間工程、該水処理工程(c)と該接触処理工程(d)の中間工程、あるいは該接触処理工程(d)と該成形工程(e)の中間工程の少なくとも一つの中間工程に、それぞれ設置した振動篩機及び空気流による気流分級機、重量式分級機等で除去処理する方法、等が挙げられる。 【0143】これらのファイン等除去処理工程は、出来るだけ該固相重合工程(g)の直前、該接触処理工程(d)の直前、あるいは該成形工程(e)の直前に設置するのが望ましい。 【0144】ポリエステルの製造工程においては、溶融重縮合工程や固相重合工程等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。 【0145】しかし、このような工程で処理されたポリエステルからは、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。特に、ポリエステルの低重合体から成形体に適した重合度のポリエステルに重縮合し、得られたポリエステルを直接成形する方法において、この製造工程でポリエステルと接触する気体として前記のような品質の空気を用いると、得られた成形体の結晶化速度や透明性等の変動が大となり問題となる可能性がある。 【0146】したがって、本発明のポリエステル成形体の製造方法においては、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重要である。 【0147】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10000000(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。 【0148】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。 【0149】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ケ所以上に該粒子を除去する清浄化装置を設置する。該気体が処理設備近辺の空気の場合は、該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 9908(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、該空気中の粒径0.3〜5μmの粒子数を1000000(個/立方フィ−ト)以下にすることが好まし。また、該空気採りいれ口にJIS B 9908(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。 【0150】気体中の粒子を除去するJIS B 9908(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。 【0151】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。 【0152】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。 【0153】また、本発明の成形工程(e)で発生した品質不良のポリエステルスクラップや、トリミングしたシ−トあるいはフイルム屑、市場から回収された使用済み中空成形体からの清浄化フレ−クまたはチップ等は、必要に応じて乾燥し、ベント付き押出機で溶融し、成形工程(e)へ投入して回収することが可能である。添加量は30重量%までが好ましく、これを越える場合は得られた成形体のアセトアルデヒド含有量が30ppm以上になり、また成形体の透明性や色も悪化し、問題である。これらの回収ポリエステルには結晶化を促進する効果が大きい形状不良のポリエステルが含まれているので、成形工程(e)に供給する前にファイン除去工程を設置して処理をすることが望ましい。 【0154】また使用済み中空成形体を粉砕し、洗浄工程によって処理され、清浄化されたフレ−ク状またはチップ状形態のリサイクル品を再び中空成形体用に使用する場合は、得られた成形体の透明性の点から十分に洗浄して不純物が極微量に低下させたリサイクル品が好ましい。 【0155】また溶融成形時のアセトアルデヒドの生成を抑制するためにポリエステルの溶融前または溶融体にアセトアルデヒド生成抑制剤を添加することができる。これらのアセトアルデヒド生成抑制剤としては、ポリカプロラクタム,ポリヘキサメチレンアジパミド,ポリ−m−キシリレンアジパミド等のポリアミド,ポリエステルアマイド,エチレンジアミンテトラアセティックアシッド,アルコキシル化ポリオ−ル類,ゼオライト化合物,超臨界二酸化炭素,プロトン酸触媒、立体障害フェノ−ル性水酸基含有化合物およびこれらの混合物からなるグル−プが挙げられる。 【0156】なお、本発明において用いるポリエステルには必要に応じて着色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、酸素吸収剤、酸素捕獲剤、帯電防止剤、滑剤、核剤、離型剤などを本発明の目的を損わない範囲で添加することができる【0157】 【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、本明細書中における主な特性値の測定法を以下に説明する。 【0158】(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。 【0159】(2)ポリエステルのジエチレングリコ−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。 【0160】(3)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。 【0161】(4)ポリエステルの環状3量体の含有量試料をヘキサフルオロイソプロパノ−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−を沈殿させたあと、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−ト単位から構成される環状3量体を定量した。 【0162】(5)ポリエステルのアセトアルデヒド含有量(以下「AA含有量」という) 試料/蒸留水=1グラム/2ccを窒素置換したガラスアンプルに入れた上部を溶封し、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。 【0163】(6)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1.7mm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。 【0164】前記の篩(A)上にフイルム状物(厚みが0.5mm以下)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。 【0165】(7)ファインおよびフイルム状物の融点測定セイコ−電子工業(株)製の示差走査熱量計(DSC)、RDC−220を用いて測定。(6)において、20kgのポリエステルから集めたファインまたはフイルム状物を25℃で3日間減圧下に乾燥し、これから一回の測定に試料4mg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。 【0166】(8)中空成形容器口栓部の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。 【0167】(9)ヘイズ(霞度%) 実施例および比較例の成形体(肉厚5mm)、および中空成形容器の胴部(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。 【0168】(10)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4100型、サンプラー3000型を用いて測定した。 【0169】(11)チップ化工程の冷却水および水処理工程の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粒子除去およびイオン交換済みの冷却水および導入水を採取し、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。 【0170】(12)ポリエステルチップ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チップ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。 【0171】(実施例1)予め反応物を含有している第1エステル化反応器に、高純度テレフタル酸とエチルグリコ−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/cm2Gで所定の反応度まで反応を行った。また、六方晶型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−ルを添加後加熱して水を溜去したエチレングリコ−ル溶液、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。溶融重縮合反応物を冷却水(ナトリウム含有量が0.01ppm、マグネシウム含有量が0.02ppm、カルシウム含有量が0.02ppm、珪素含有量が0.08ppm)で冷却しながらチップ化後、貯蔵用タンクへ輸送し、次いで振動式篩分工程および気流分級工程によってファインおよびフイルム状物を除去することにより、これらの合計含有量を約3ppm以下とし、次いで連続式固相重合装置へ輸送した。このPET中に含有されるファイン等の融解ピ−ク温度の最も高温側のピ−ク温度は、255℃であった。 【0172】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205℃で固相重合した。固相重合後篩分工程および気流分級工程で連続的に処理しファイン等を除去し、これらの合計含有量を約9ppmとした。PET中に含有されるファイン等の融解ピ−ク温度の最も高温側のピ−ク温度は249℃以下であった。 【0173】水処理設備としては、ISP社製のGAFフィルターバッグPE−1P2S(ポリエステルフェルト、濾過精度1μm)である水中の粒子除去装置(9)を設置し、この装置(9)を経由したイオン交換水の導入口(8)、処理槽上部の原料チップ供給口(1)、処理槽の処理水上限レベルに位置するオーバーフロー排出口(2)、処理槽下部のポリエステルチップと処理水の混合物の排出口(3)、オーバーフロー排出口から排出された処理水と、処理槽下部の排出口から排出されたポリエステルチップの水切り装置である(連続式遠心分離機)(4)を経由した処理水が、濾材が紙製の30μmのベルト式フィルターである濾過装置(5)を経由して再び水処理槽へ送る配管(6)、これらのファイン除去済み処理水の導入口(7)およびファイン除去済み処理水中のアセトアルデヒドやグリコ−ル等を吸着処理させる吸着塔(10)を備えた内容量500リットルの塔型の、図1に示す処理槽を使用した。 【0174】水処理装置のイオン交換水の導入口(8)で採取した水中の粒径1〜25μmの粒子含有量は約2500(個/10ml)、ナトリウム含有量が0.03ppm、マグネシウム含有量が0.02ppm、カルシウム含有量が0.02ppm、珪素含有量が0.10ppmであった。 【0175】前記の貯蔵タンクからPETを処理水温度95℃にコントロールされた水処理槽へ50kg/時間の速度で処理槽の上部(1)から連続投入を開始した。投入開始から5時間経過後に、PETの水処理槽への投入を続けたまま水処理槽の下部(3)からPETを50kg/時間の速度で処理水ごと抜出しを開始すると共に、風力を利用した連続式遠心脱水装置(4)を経由した処理水を濾過装置(5)を経由して再び水処理槽に戻して繰り返し使用を開始した。なお、処理槽より排出する処理水中のファイン含有量は約10ppmであった。 【0176】100時間連続運転後の水処理したPETは、結晶性熱可塑性樹脂との接触処理工程に直結した貯蔵タンクに送られ、約110℃に加熱された脱湿窒素気流下に保管して水分を0.1重量%以下に低下させた。次いで、振動式篩分機と気流分級工程でファイン等を除去して、これらの合計含有量を約4ppmとした。PET中に含有されるファイン等の融解ピ−ク温度の最も高温側のピ−ク温度は249℃以下であった。 【0177】気流分級工程の下に設置した一時貯蔵用タンクに接続するSUS304製の重力輸送配管の一部に、直鎖状低密度ポリエチレン(MI=約0.9g/10分、密度=約0.923g/cm3)製の、長さ約3m、一辺が約10cm、断面がほぼ正方形の四角形状パイプを垂直方向に対して約10度の角度に傾けて取り付けた配管内部を、前記のファイン等除去したPETチップを落下させてポリエチレンとの接触処理を行った。 【0178】ついでPETは、成形工程に直結した一時貯蔵用タンクに送られ、約110℃に加熱された脱湿窒素気流下に保管して水分を0.1重量%以下に低下させ、ついで気流分級工程によってファイン等を約6ppmとしたあと、ベント付き2軸押出・射出成形機の押出機ホッパ−に供給し、押出温度280℃、ベント真空度3torr、滞留時間2minで溶融押出したあと、直接、射出成形機部分に供給し、成形温度280℃、成形サイクル50秒で、段付成形板を成形した。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146gである。 【0179】該接触処理後、成形工程に供給したPETの極限粘度は0.741dl/g、DEG含有量は2.6モル%、環状3量体の含有量は0.30重量%、AA含有量は2.7ppm、密度は1.421g/cm3、ファイン含有量は約6ppm、同ファイン等の融解ピ−ク温度の最も高温側のピ−ク温度は249℃であった。また、5mm厚みの成形板の極限粘度は0.734dl/g、ヘイズは3.2%、AA含有量は15.8ppmと問題ない値であった。 【0180】また、前記の成形機に2Lボトル用プリフォ−ム用金型を取りつけて、成形工程に直結した一時貯蔵用タンクから前記ファイン等除去処理工程を経由した前記の特性のPETを押出温度280℃、ベント真空度3torr、滞留時間1.5minで溶融押出したあと、直接射出成形機部分に供給し、成形温度280℃、成形サイクル55秒で、プリフォ−ムを成形した。ついで、このプリフォ−ムの口栓部を、近赤外線ヒーター方式の自家製口栓部結晶化装置で加熱して口栓部を結晶化した。次にこのプリフォ−ムをコ−ポプラスト社製のLB−01E成形機で縦方法に約2.5倍、周方向に約5倍の倍率に二軸延伸ブローし、引き続き約150℃に設定した金型内で約5秒間熱固定し、容量が2000ccの容器を成形した。延伸温度は100℃にコントロールした。 【0181】得られた容器の極限粘度は0.733dl/g、口栓部密度は1.370g/cm3と問題のない値であり、またヘイズは0.8%、AA含有量は10.1ppmと優れた透明性および低AA含有量を示す。 【0182】なお、上記のPETの製造工程において、PETチップを次工程に輸送する手段としては、すべて高圧の空気を使用した低速度で輸送するプラグ輸送方式を採用し、また固相重合ポリエステルチップを気流分級工程以降の工程でポリエステルチップと接触する空気および乾燥用の除湿空気として、JIS B 9908(1991)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(1991)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530個/立方フィ−ト)を使用した。 【0183】(比較例1)溶融重縮合後、固相重合後、水処理後、PE接触処理後および成形工程直前のファイン等除去工程を取り外す以外は実施例1と同一の設備および条件で、溶融重縮合、固相重合、水処理およびPE接触処理を実施したPETチップは貯蔵サイロに保管した。ついで、このサイロよりPETを排出させ、ポリエチレン内袋を装着した1トン容量のフレキシブルコンテナ−に充填した。 【0184】フレキシブルコンテナ−に充填したPETは約1ヶ月保管後、成形工場にトラックで輸送し、フレキシブルコンテナ−よりPETを排出させて、乾燥機の貯槽に送った。PETの極限粘度は0.734dl/g、DEG含有量は2.6モル%、環状3量体の含有量は0.30重量%、AA含有量は2.7ppm、ファイン含有量は約790ppm、また密度は1.420g/cm3、であった。またPET中に含有されるファイン等の融解ピ−ク温度の最も高温側のピ−ク温度は281℃であった。 【0185】実施例1と同一の成形機を使用して同一条件下で段付成形板を成形した。5mm厚みの成形板の極限粘度は0.72dl/g、AA含有量は17.3ppmで、ヘイズは39.7%と高く問題である。 【0186】また実施例1と同一の成形機を使用して同一条件下でプリフォ−ムを成形し、同様にして2Lの中空成形容器を延伸ブロ−成形した。得られた容器の極限粘度は0.73dl/g、口栓部密度は1.393g/cm3と高すぎ、またヘイズは15.2%と非常に悪かった。 【0187】なお、比較例の製造工程におけるPETチップの輸送手段は低密度輸送方式を用い、また固相重合ポリエステルチップを気流分級工程以降の工程でポリエステルチップと接触する空気および乾燥用の除湿空気は実施例1の空気清浄機で処理しなかった。 【0188】 【発明の効果】本発明のポリエステル成形体の製造方法によれば、経済的にポリエステル成形体を製造することができ、製造時のエネルギ−コストを下げ、かつ透明性および結晶化安定性に優れたポリエステル成形体を得ることができ、また成形体製造時の金型汚れも改良することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】000003160 【氏名又は名称】東洋紡績株式会社
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| 【出願日】 |
平成13年11月29日(2001.11.29) |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開2002−234936(P2002−234936A) |
| 【公開日】 |
平成14年8月23日(2002.8.23) |
| 【出願番号】 |
特願2001−364958(P2001−364958) |
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