专利名称：饱和聚酯的溶解方法、分解饱和聚酯的溶液及使用其的分解方法
技术领域：
本发明涉及饱和聚酯的溶解方法、分解饱和聚酯的溶液及使用其的分解方法。更具体来说，其涉及通过溶解或分解饱和聚酯，可以进行其单体或预聚合物的回收利用的饱和聚酯的溶解方法、分解饱和聚酯的溶液以及使用其的分解方法。
背景技术：
以聚对苯二甲酸烷二醇酯为代表的饱和聚酯，由于强度、透明性、耐热性、耐药性等特性优异，被用于纤维、膜、瓶等各种各样的用途。
但是，近年来，伴随着使用量的增大，大量产生的使用完的饱和聚酯的回收，或者在产品制造过程中产生的质量不合格品的饱和聚酯的回收，从地球环境出发，成为大课题。现在，作为饱和聚酯的回收方法，大致划分为材料回收法、热回收法和化学回收法。
作为材料回收法，已知熔融饱和聚酯后和初始原料混合的再利用的方法，和仅仅使用回收品来制造低质量制品的方法等。但是，通过材料回收法得到的回收品，因其强度低，如前述，需要和初始原料一起使用。另外，如果在饱和聚酯中混合塑料，由于存在回收品的强度显著降低或着色褪尽的问题，因此，在熔融前，需要仅对饱和聚酯严格分类。
另外，热回收法是将在燃烧回收的饱和聚酯时生成的热作为燃料进行再利用的方法。但是，由于使饱和聚酯燃烧，所以没有实现回收，而且，由于燃烧时产生二氧化碳，在环境方面也存在问题。
另外，化学回收法是将已废弃的饱和聚酯制品返回到其原料，再合成的方法。本来的目的是使资源的再利用成为可能，并且，容易解决污染、混入其他树脂、成形时分子量降低、因热引起的着色等问题，因此被认为是最好的回收法。作为该化学回收法，可举出(1)将饱和聚酯和强酸或碱性水溶液一起加热处理，转变为二羧酸苯二酸如对苯二甲酸或其盐进行回收的水解法；(2)将饱和聚酯和甲醇一起加热处理，转变为二羧酸二甲酯如对苯二甲酸二甲酯进行回收的甲醇分解法；或者(3)将饱和聚酯和乙二醇或丙二醇等的二醇一起加热处理使其解聚，回收饱和聚酯的预聚合物的二醇分解法等。作为其具体例子，可举出以氢氧化钠为催化剂的特开平11-302208号公报记载的方法，二醇分解后甲醇分解的特开平11-322677号公报记载的方法，回收聚对苯二甲酸乙二醇酯的特开2000-53802号公报以及特开2000-169623号公报记载的方法，以钛化合物或锡化合物为催化剂的特开2000-191766号公报记载的方法，分类聚对苯二甲酸乙二醇酯以外的塑料的特开2000-198876号公报记载的方法，或者以氧化铁为催化剂的特开2000-302707号公报记载的方法等。
但是，这些已知的饱和聚酯的化学回收法，为了进行酯交换反应，必须在200℃左右进行高温加热，因此，存在的问题是，从能量消耗角度出发并不理想。另外，在使用低分子量的醇进行酯交换反应时，为了防止其蒸发，常常在高压下进行反应，具有必须用高价的高压容器这样的问题。
发明内容
本发明的目的是提供使用即使在低温、常压下也能溶解饱和聚酯的溶液，能够容易且经济地将其回收的饱和聚酯的溶解方法。
本发明的另一目的是提供即使在低温、常压下也能选择性的断开饱和聚酯的酯键，生成构成饱和聚酯的原料的稳定化合物的溶液。
本发明的又一目的是提供使用上述分解饱和聚酯的溶液，能够容易且经济地将其回收的饱和聚酯的分解方法。
即，本发明涉及饱和聚酯的溶解方法，其特征是使用酰胺系溶剂溶解饱和聚酯。
对于本发明的溶解方法，在饱和聚酯是聚对苯二甲酸烷二醇酯时特别有效。另外，酰胺系溶剂，优选在室温下是液体且其沸点大于等于180℃，特别优选N-甲基吡咯烷酮。另外，优选在常压下进行溶解，作为溶解时的酰胺系溶剂的温度，优选大于等于凝固点小于等于沸点，特别优选在130℃～190℃。
另外，本发明涉及溶液，其是分解饱和聚酯的溶液，其特征是含有碱和作为溶剂的一元醇，或者含有磷酸类盐和作为溶剂的一元醇。
就用本发明的溶液分解饱和聚酯而言，对于聚对苯二甲酸烷二醇酯特别有效。另外，一元醇，优选低级醇，特别优选甲醇。
本发明的溶液，在为特征是含有碱和作为溶剂的一元醇的溶液时，优选不含一元醇以外的溶剂。
本发明的溶液，在为特征是含有磷酸类盐和作为溶剂的一元醇的溶液时，优选还含有选自由酰胺系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂、烃系溶剂组成的组中的至少一种，作为一元醇以外的溶剂。而且，磷酸类盐优选其水合物，更优选碱金属磷酸类盐，特别优选磷酸钾。
另外，本发明涉及饱和聚酯的分解方法，其特征是，使用上述的含有碱和一元醇，或者磷酸类盐和一元醇的溶液将饱和聚酯分解。
对于本发明的分解方法，在饱和聚酯是聚对苯二甲酸烷二醇酯时特别有效。另外，本发明优选在常压下进行分解，作为分解时的溶液温度，优选在大于等于其的凝固点小于等于沸点，特别优选小于等于150℃。
此外，通过本发明的分解方法得到的饱和聚酯的分解产物至少一种是二羧酸二烷基酯或二醇，该分解产物能够由一步化学反应得到。
本申请以下述申请为基础要求优选权出自同一申请人先前的日本专利申请，即，2001-351068号(申请日2001年11月16日)，2001-351073号(申请日2001年11月16日)、2001-351076(申请日2001年11月16日)、2001-351081(申请日2001年11月16日)，以及2001-351082(申请日2001年11月16日)。为了参考这些说明书而在此处引入这些申请。
具体实施例方式
在本发明的溶解方法、溶液和分解方法中使用的饱和聚酯，是使二羧酸或二羧酸酯和二醇聚合得到的聚合物。
作为二羧酸，例如可举出，对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、己二酸、萘二羧酸、六氯降冰片烯二酸、四溴邻苯二甲酸酐、四氢化邻苯二甲酸酐、四氯邻苯二甲酸酐、琥珀酸、正戊二酸、苯偏三酸酐、环戊二烯-马来酸酐加成物等。
作为二羧酸酯，例如可举出，上述的二羧酸的二甲基酯、二乙基酯、二丙基酯、二丁基酯等二烷基酯。
作为二醇，例如可举出，乙二醇、1，4-丁二醇、1，4-环己二醇、丙二醇、二甘醇、新戊二醇、二丙二醇、二溴新戊二醇、三丙甘醇、三甘醇、聚烷基二醇、环己二醇、三甲基戊基二醇、二羟基二环戊二烯、双酚A、四溴双酚A、二烷氧基双酚A、二烷氧基四溴双酚A、氢醌、间苯二酚、儿茶酚、属于多环二官能团酚的双酚A、双酚F、双酚、二羟基二苯基酯、二羟基二苯酚，以及它们的卤化物、烷基取代物、同分异构体等。
本发明的饱和聚酯，可以分别组合多种上述的二羧酸、二羧酸酯和二醇而得到，也可以根据需要使用催化剂得到。另外，本发明的饱和聚酯，可以含有玻璃纤维、玻璃粉、碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、硅酸钙、云母、粘土、二氧化钛、氧化铝、氧化铁、铝等的无机类填料。
在由以上成分构成的饱和聚酯中，作为通过本发明的溶解或分解反应能特别有效地溶解或分解的饱和聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚对苯二甲酸烷二醇酯。
下面，说明如上述的饱和聚酯的溶解方法。
本发明的溶解方法，是使用酰胺系溶剂使饱和聚酯溶解。作为此处能够使用的酰胺系溶剂，没有特别限定。例如可举出，甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N，N，N’，N’-四甲基尿素、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、己内酰胺、氨基甲酸酯等。这些溶剂可以单独使用，也可以任何混合使用。但是在这些酰胺系溶剂中，为了特别有效地实施本发明的溶解反应，优选在室温下是液体且沸点大于等于180℃的溶剂，特别优选N-甲基吡咯烷酮。另外，在本发明中酰胺系溶剂的使用量，相对于饱和聚酯1重量份，优选为0.5～100重量份，更优选为1～10重量份。
另外，只要是不与饱和聚酯及酰胺系溶剂反应的溶剂，就可以混合任一这类以外的其他溶剂。作为这样的其他溶剂，例如可举出，酮系溶剂、醚系溶剂、烃系溶剂或水等。
作为酮系溶剂的例子，例如可举出，丙酮、甲基乙基甲酮、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、甲基异丙基甲酮、2-庚酮、4-庚酮、二异丙基甲酮、环己酮、甲基环己酮、苯乙酮、佛尔酮、异佛尔酮等。
作为醚系溶剂，例如可举出，二丙醚、二异基醚、二丁醚、二己醚、茴香醚、苯乙醚、二噁烷、四氢呋喃、缩醛、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚等。
作为烃系溶剂，例如可举出，己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯，以及它们的同分异构体、卤化物和混合物等。
在本发明的溶解方法中，这些其他溶剂可以使用一种，也可以以任意比例混合多种使用。
作为通过本发明的溶解方法溶解饱和聚酯的方法，首先，为了容易对饱和聚酯进行分解处理将其粉碎成适当大小是优选的。可以使用例如冲击式粉碎机、剪断式粉碎机、压缩式粉碎机、捣碎机、球磨机、棒形粉碎机等进行粉碎。对碎片的大小没有特别限定，但在考虑装置的规模时，优选在0.1立方厘米至1立方米范围内。小于0.1立方厘米时，粉碎时间会较长，大于1立方米时，处理时间又会较长，这两种情况下的处理效率都会显著降低。
通过酰胺系溶剂将己粉碎的饱和聚酯溶解的方法，没有特别限定。例如可举出，将己粉碎的饱和聚酯浸入酰胺系溶剂中的方法、将酰胺系溶剂喷雾到已粉碎的饱和聚酯上的方法等。
作为用酰胺系溶剂溶解处理饱和聚酯的温度没有特别限定，只要该溶液是液体状态没有特别限定，基于易于调节期望的分解速度和处理等，在大于等于溶液的凝固点小于等于沸点的温度范围内，任意选择，优选在130～190℃范围。另外，溶解处理时的气氛，可以在大气中，也可以在氮、氩、二氧化碳等的惰性气体中，在常压下、减压下或加压下任何一种情况都可以，从安全性和简易性角度考虑，优选在常压下。在提高溶解速度时，除升温、加压外，在浸渍过程中搅拌溶剂或使用超声波产生振荡也是有效的。
另外，在溶解处理时，可以混入饱和聚酯以外的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、丙烯酸树脂、聚苯乙烯、ABS树脂、聚氨基甲酸酯、聚丁二烯、乙缩醛、硅树脂、聚甲基丙烯酸甲基酯、脲树脂、酚树脂、环氧树脂、聚酰亚胺等。由于这些聚合物即使因溶解处理时的热熔融，也不会和酰胺系溶剂相溶，因此，能够在处理后容易地分离。
另外，可以混入铝、铁、锌、锡、镍、铬、硅等的金属以及它们的合金或者它们的氧化物等。而且，也可以混入玻璃、砂、氧化铝、瓷器、陶器等的无机物等。这些金属、金属氧化物、无机物，因在酰胺系溶剂中不分解，所以能够在处理后容易地分离。
通过上述溶解处理得到的饱和聚酯的溶解溶液，在除去溶剂后，能够通过加热熔融成型再利用。
下面，说明分解前述饱和聚酯的溶液以及使用其的分解方法。
本发明的分解饱和聚酯的溶液，含有碱和一元醇，或者磷酸类盐和一元醇作为必要的构成成分。
作为在本发明的溶液中使用的碱，没有特别限定。例如有锂、钠、钾、铯等碱金属的氢氧化物，醇盐，氢化物等。这些化合物可以单独使用，也可以混合多种使用。而且，即使含有杂质也没关系。
作为在本发明的溶液中使用的磷酸类盐，没有特别限定。例如，有磷酸、连二磷酸、亚磷酸、连二亚磷酸、焦磷酸、三偏磷酸、四偏磷酸、焦亚磷酸等的磷酸类，和锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、钛、锆、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铝、锡、铵等金属或阳离子形成的盐等。这些盐，可以是具有1个金属原子和2个氢原子的一价盐、具有2个金属原子和1个氢原子的二价盐、具有3个金属原子的三价盐的任何一种；可以是酸性盐、碱性盐、中性盐；也可以是水合物。这些化合物可以单独使用，也可以混合多种使用。另外，即使含有杂质也没关系。在这些磷酸类盐中，为特别有效地实施本发明的分解反应，优选碱金属磷酸类盐，特别优选磷酸钾。另外，也优选磷酸类盐的水合物。
作为在本发明的溶液中用作溶剂的一元醇的例子有，甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、异戊醇、叔戊醇、3-甲基-2-丁醇、新戊醇、1-己醇、2-甲基-1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、2-乙基-1-丁醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、环己醇、1-甲基环己醇、2-甲基环己醇、3-甲基环己醇、4-甲基环己醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单丙醚、二甘醇单丁醚、三甘醇单甲醚、三甘醇单乙醚、苯甲醇、叔丁基苯甲醇、甲基苯甲醇、氯代苯甲醇，以及它们的同分异构体。这些一元醇能够使用一种，也能够以任意比例混合多种使用，也可以含有水。另外，在这些一元醇中，为了特别有效地实施本发明的分解反应，优选低级醇，更优选甲醇。
另外，对于本发明溶液的溶剂，在溶液是碱和一元醇时，优选不含有一元醇以外的溶剂。在溶液是磷酸类盐和一元醇时，优选还含有一元醇以外的溶剂，例如，酰胺系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂、烃系溶剂等。
作为酰胺系溶剂，例如可举出，甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N，N，N’，N’-四甲基尿素、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、己内酰胺、氨基甲酸酯等。
作为酮系溶剂的例子，例如可举出，丙酮、甲基乙基甲酮、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、甲基异丙基甲酮、2-庚酮、4-庚酮、二异丙基甲酮、环己酮、甲基环己酮、苯乙酮、佛尔酮、异佛尔酮等。
作为醚系溶剂，例如可举出，二丙醚、二异丙醚、二丁醚、二己醚、茴香醚、苯乙醚、二噁烷、四氢呋喃、缩醛、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚等。
作为酯系溶剂，例如可举出，甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、甲酸异丁酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸甲基戊酯、乙酸乙基丁酯、乙酸乙基己酯、乙酸环己酯、乙酸苯甲酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丁酯、丙酸异戊酯、安息香酸甲酯、安息香酸乙酯、安息香酸丙酯、安息香酸丁酯、γ-丁内酯、乙二醇单乙酸酯、二甘醇单乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、二甘醇二乙酸酯等。
作为烃系溶剂，例如可举出，己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯，以及它们的同分异构体、卤化物和混合物等。
这些一元醇以外的溶剂可以使用一种，也可以以任意比例混合多种使用。
作为本发明的含有碱和一元醇的溶液的配比，相对于溶剂一元醇，可以在优选0.1～90wt％、更优选1～80wt％范围内调配碱为任意浓度。另外，作为本发明的含有磷酸类盐和一元醇的溶液的配比，相对于溶剂一元醇，可以在优选0.1～90wt％、更优选1～80wt％范围内调配磷酸类盐为任意浓度。在除了磷酸类盐和一元醇以外还含有一元醇以外的溶剂的情况下，可以相对于一元醇和一元醇以外的溶剂的总量，在相同的浓度范围内调配磷酸类盐的浓度为任意浓度。在任一种溶液的情况下，如果不到0.1wt％，饱和聚酯的分解速度慢，当超过90wt％时，调配该溶液变得困难。碱或磷酸类盐不一定必须全部溶解，在这些不全溶解的饱和溶液中，溶质达到平衡状态，当碱或磷酸类盐已失活时能补充该溶质，是有效的。另外，在本发明的溶液中，可以添加界面活性剂等添加剂。
调配本发明的溶液时的温度没有特别限定，优选大于等于使用的溶剂的熔点，小于等于沸点。另外，氛围可以在大气中，也可以在惰性气体中，可以在常压下、减压下或加压下。
作为用本发明的溶液分解饱和聚酯的方法，首先，将作为对象的饱和聚酯粉碎成可以分解处理的大小是优选的。可以使用例如冲击式粉碎机、剪断式粉碎机、压缩式粉碎机、捣碎机、球磨机、棒形粉碎机等进行粉碎。对碎片的大小没有特别限定，但在考虑装置的规模时，优选在0.1立方厘米至1立方米范围内。小于0.1立方厘米时，粉碎时间会较长，大于1立方米时，处理时间又会较长，这两种情况下的处理效率都显著降低。
对于用本发明的溶液将已粉碎的饱和聚酯分解的方法没有特别限定。例如，将已粉碎的饱和聚酯浸入本发明的溶液中的方法、将本发明的溶液喷雾到已粉碎的饱和聚酯上的方法等。
对于用本发明的溶液处理分解处理饱和聚酯时的温度没有特别限定，只要该溶液是液态即可，基于易于调节期望的分解速度和处理等，可以在大于等于溶液的凝固点小于等于沸点的温度范围内任意选择。优选在小于等于150℃的温度下进行处理，更优选在小于等100℃的温度下进行处理。另外，分解处理时的气氛，可以是在大气中，也可以在氮、氩、二氧化碳等的惰性气体中，可以任意在常压下、减压下或加压下，对此不作限制。从安全性和简易性角度考虑，优选在常压下进行。在提高分解速度时，除升温、加压外，在浸渍过程中搅拌溶剂或使用超声波产生振荡也是有效的。
另外，在分解处理时，可以混入饱和聚酯以外的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、丙烯酸树脂、聚苯乙烯、ABS树脂、聚氨基甲酸酯、聚丁二烯、乙缩醛、硅树脂、聚甲基丙烯酸甲基酯、尿素树脂、酚树脂、环氧树脂、聚酰亚胺等。这些聚合物，由于在含有碱和一元醇的溶液，或含有磷酸类盐和一元醇的溶液中不分解，所以能够在处理后容易地分离。
另外，可以加入铝、铁、锌、锡、镍、铬、硅等的金属以及它们的合金或者它们的氧化物等。而且，也可以加入玻璃、砂、氧化铝、瓷器、陶器等的无机物等。这些金属、金属氧化物、无机物，因在含有碱和一元醇的溶液，或含有磷酸类盐和一元醇的溶液中不分解，所以能够在处理后容易地分离。
在通过本发明的分解处理得到的分解产物中，至少含有二羧酸二烷基酯、或二醇，对于除此以外的产物没有限定。二羧酸二烷基酯通过加酸变成二羧酸，从加有过剩水的溶液中析出。通过将该二羧酸水洗、干燥得到高纯度的二羧酸。二羧酸能够作为饱和聚酯的合成原料再利用。
另外，已使用一次或以上的本发明的溶液，通过过滤等方式除去分解产物，通过补足磷酸类盐、碱或一元醇等，由于可以将饱和聚酯分解，因此，无论使用多少次都可以使用。
这样，在本发明中，能够通过一步化学反应得到如上述的分解产物。
下面，根据实施例详细说明本发明，但对本发明并不限定于此。
实施例(饱和聚酯的溶解率)作为饱和聚酯，将市售的0.35mm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(サンロイドペツトエ一スEPG100、筒中プラスチツク工业株式会社制商品名)板切割制作成10mm×30mm的试验片。分别将10.0g的各种酰胺系溶剂分别投入20ml容量的玻璃制试管中，利用油浴将各试管中的温度保持在60℃。测过试验片的质量后，将试验片浸入各溶剂中，为防止溶剂蒸发盖上铝制盖。到达规定的时间后，取出试验片，水洗、干燥后再测量质量，根据浸渍前后的质量变化，算出已溶解的饱和聚酯的质量作为溶解率。
使用各种酰胺系溶剂的实施例1～5、以及使用酰胺类以外的各种溶剂的比较例1～8的各种条件和溶解率示于表1。
表1
从实施例1～实施例5的溶液，通过蒸馏除去溶剂得到块状聚对苯二甲酸乙二醇酯。
如实施例1～5所示，可看出在使用酰胺系溶剂时，聚对苯二甲酸乙二醇酯容易溶解。相反，如比较例1～8所示，可看出使用酰胺以外的溶剂时，聚对苯二甲酸乙二醇酯膨胀不溶解。
(使用含碱和一元醇的分解溶液时饱和聚酯的分解率)作为饱和聚酯，将在实施例6～15及比较例9～11中市售的聚对苯二甲酸乙二醇酯(サンロイドペツトエ一スEPG100、筒中プラスチツク工业株式会社制商品名)、在实施例16中的聚对苯二甲酸丁二醇酯、在实施例17中的聚萘二甲酸乙二醇酯切割制成10mm×30mm×厚0.35mm尺寸的试验片。将规定量的含有各种碱和溶剂一元醇的溶液投入到20ml容量的玻璃制试管中，在室温下缓慢搅拌后，利用油浴将各试管中的温度保持在60℃。测过试验片的质量后，将试验片浸入各溶液中，为防止溶剂蒸发盖上铝制盖。在经过4小时的时候，取出试验片，水洗、干燥后再测量质量，根据浸渍前后的质量变化，算出已分解的饱和聚酯的质量作为分解率。
实施例6～17和比较例9～11的各条件和分解率示于表2。另外，在实施例14中，在试管上安装冷却装置，在64℃一边使溶液回流，一边浸渍试验片，除此之外，进行和实施例6相同的处理。另外，在实施例15中，用磁力搅拌器一边搅拌溶液，一边浸渍试验片，除此之外，进行和实施例6相同的处理。
表2
注LiOH氢氧化锂，NaOH氢氧化钠，KOH氢氧化钾，MeOH甲醇，LiOCH3甲醇锂，NaOCH3甲醇钾，DGMM二甘醇单甲醚。
注)浓度(eq/1000g)阳离子克当量/1000g溶剂注)浓度(wt％)相对于一元醇的磷酸类盐浓度实施例6～11、16和17中，尽管各种碱浓度比较低，但是也达到10％左右的分解率。另外，如实施例14，在反应装置上安装冷却器使溶液回流，如实施例15，一边搅拌一边处理能够使分解率提高。相反，在比较例9～11中，不能得到大于等于1％的分解率。
另外，当在实施例6～17中得到的溶液中添加同量的水，添加浓盐酸直到溶液呈酸性时，会析出白色晶体。将其过滤分离，进行水洗、干燥。使用日立红外分光光度计270-30型测定该物质的红外光谱，通过核磁共振装置布鲁克AC300P测定1H和13C的核磁共振光谱，测定结果能够证实该物质是对苯二甲酸。
(使用含有磷酸类盐和一元醇的分解溶液时的饱和聚酯的分解率)作为饱和聚酯，将市售的0.35mm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(サンロイドペツトエ一スEPG100、筒中プラスチツク工业株式会社制商品名)板切割制作成10mm×30mm的试验片。称量规定量的含有各种磷酸类盐和一元醇的溶液投入20ml到玻璃试管中，在室温下缓慢搅拌得到分解溶液。利用油浴将各试管的溶液保持在规定的温度。测过试验片的质量后，将试验片浸入各溶液中，为防止溶剂蒸发盖上铝制盖进行处理。在经过规定的时间时，取出试验片，水洗、干燥后再称量，根据浸渍前后的质量变化，算出已分解的饱和聚酯的比例作为分解率。
实施例18～65和比较例12～16的各条件和分解率示于表3。
表3
注Na3PO4磷酸三钠，Na3PO4·12H2O磷酸三钠12水合物，K3PO4·nH2O磷酸三钾n水合物(商品名，关东化学(社)制，磷酸三钾含量为74-85％)，K2HPO4磷酸氢二钾，(NH4)3PO4磷酸三铵，K4P2O7焦磷酸钾，K3PO4磷酸三钾，MeOH甲醇，EtOH乙醇，DGMM二甘醇单甲醚，BZA苯甲醇。
注)浓度(eq/1000g)阳离子克当量/1000g溶剂注)浓度(wt％)相对于一元醇的磷酸类盐浓度如表3所示，在使用含有各种磷酸类盐和一元醇的溶液的实施例18～65中，全都显示大于等于1％的分解率。其中，如实施例37所示，找到在60℃、10小时全部聚对苯二甲酸乙二醇酯分解的条件。另外，如实施例56～65所示，在一起使用甲醇以外的其他溶剂时，任何一个与单独使用甲醇时相比，都显示出约2～4倍的分解率。相对于这些实施例，在比较例12～15中，由于使用不含磷酸类盐仅有一元醇的溶液处理，在比较例16中，由于没有使用一元醇作为溶剂，任何一个分解率都小于等于1％。
另外，在实施例18～37、46～54中分解处理后，在实施例56～65中处理后的溶液中，通过加入10倍量的水，析出白色晶体。然后，通过过滤除去溶剂、通过水洗除去磷酸类盐后，干燥得到白色粉末。
使用日立红外分光光度计270-30型测定该白色粉末的红外光谱，通过核磁共振装置布鲁克AC300P测定1H和13C的核磁共振光谱，结果是与对苯二甲酸二甲酯的波谱一致，证实该物质是对苯二甲酸二甲酯。纯度是99％。
而且，对于实施例18～37，在小于等于100℃蒸馏上述操作的滤液除去溶剂，通过过滤分离磷酸类盐，得到透明的液体。与上述同样，测定该液体的红外光谱、1H和13C的核磁共振光谱，结果是与乙二醇的波谱一致，证实该物质是乙二醇。
而且，对于实施例46～54，在滤液中添加同量的水，在室温下，添加浓盐酸直到呈酸性时，析出白色晶体。将其过滤分离，进行水洗、干燥。测定IR光谱、NMR光谱，结果能够证实该物质是对苯二甲酸。纯度是98％。另外，在实施例22的滤液中进行相同的操作，但是在这种情况下，未见有对苯二甲酸的生成。
这样，在常压、低于等于溶液的沸点下，通过一步反应能够将聚对苯二甲酸乙二醇酯分解成对苯二甲酸二甲酯和乙二醇。而且，在作为磷酸类盐使用其水合物的实施例中，也能够得到对苯二甲酸。
另外，在上述的全部实施例中，如果使用搅拌机、压力容器、冷却器等，则分散效率提高、处理时间缩短明显。而且，如果使用压力容器，在高于等于溶剂的沸点以上的温度下处理，则处理时间缩短。如果使用冷却器，能够在溶剂的沸点下进行长时间处理，处理时间显然也缩短。
因此，根据本发明，由于能够在常压、低温下进行饱和聚酯的溶解或分解，因此，与以往的技术比较，能够容易且低成本的再利用饱和聚酯。
本技术领域人员应该清楚，前述只是本发明的优选实施形式，在不违背本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明能够进行多种变化和改进。
权利要求
1.一种饱和聚酯的溶解方法，其特征在于，使用酰胺系溶剂溶解饱和聚酯。
2.根据权利要求1所述的饱和聚酯的溶解方法，其特征在于，所述饱和聚酯是聚对苯二甲酸烷二醇酯。
3.根据权利要求1或2所述的饱和聚酯的溶解方法，其特征在于，所述酰胺系溶剂，在室温下是液体，并且其沸点大于等于180℃。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的饱和聚酯的溶解方法，其特征在于，所述酰胺系溶剂是N-甲基吡咯烷酮。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的饱和聚酯的溶解方法，其特征在于，在常压下进行溶解。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的饱和聚酯的溶解方法，其特征在于，在大于等于所述酰胺系溶剂的凝固点小于等于沸点的温度下进行溶解。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的饱和聚酯的溶解方法，其特征在于，溶解时的所述酰胺系溶剂的温度为130～190℃。
8.一种溶液，其是分解饱和聚酯的溶液，其特征在于，含有碱和溶剂一元醇。
9.根据权利要求8所述的溶液，其特征在于，所述饱和聚酯是聚对苯二甲酸烷二醇酯。
10.根据权利要求8或9所述的溶液，其特征在于，所述一元醇是低级醇。
11.根据权利要求8～10中任一项所述的溶液，其特征在于，所述一元醇是甲醇。
12.根据权利要求8～11中任一项所述的溶液，其特征在于，不含有所述一元醇以外的溶剂。
13.一种溶液，其是分解饱和聚酯的溶液，其特征在于，含有磷酸类盐和溶剂一元醇。
14.根据权利要求13所述的溶液，其特征在于，所述饱和聚酯是聚对苯二甲酸烷二醇酯。
15.根据权利要求13或14所述的溶液，其特征在于，所述磷酸类盐是其水合物。
16.根据权利要求13～15中任一项所述的溶液，其特征在于，所述磷酸类盐是碱金属磷酸类盐。
17.根据权利要求13～16中任一项所述的溶液，其特征在于，所述磷酸类盐是磷酸钾。
18.根据权利要求13～17中任一项所述的溶液，其特征在于，所述一元醇是低级醇。
19.根据权利要求13～18中任一项所述的溶液，其特征在于，所述一元醇是甲醇。
20.根据权利要求13～19中任一项所述的溶液，其特征在于，还含有选自由酰胺系溶剂、酮系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂、烃系溶剂组成的组中的至少一种，作为所述一元醇以外的溶剂。
21.一种饱和聚酯的分解方法，其特征在于，使用含有碱和一元醇，或者磷酸类盐和一元醇的溶液分解饱和聚酯。
22.根据权利要求21所述的饱和聚酯的分解方法，其特征在于，所述饱和聚酯是聚对苯二甲酸烷二醇酯。
23.根据权利要求21或22所述的饱和聚酯的分解方法，其特征在于，所述磷酸类盐是其水合物。
24.根据权利要求21～23中任一项所述的饱和聚酯的分解方法，其特征在于，所述磷酸类盐是碱金属磷酸类盐。
25.根据权利要求21～24中任一项所述的饱和聚酯的分解方法，其特征在于，所述磷酸类盐是磷酸钾。
26.根据权利要求21～25中任一项所述的饱和聚酯的分解方法，其特征在于，所述一元醇是低级醇。
27.根据权利要求21～26中任一项所述的饱和聚酯的分解方法，其特征在于，所述一元醇是甲醇。
28.根据权利要求21～27中任一项所述的饱和聚酯的分解方法，其特征在于，分解时的所述溶液的温度在大于等于其凝固点小于等于沸点的范围内。
29.根据权利要求21～28中任一项所述的饱和聚酯的分解方法，其特征在于，分解时的所述溶液的温度小于等于150℃。
30.根据权利要求21～29中任一项所述的饱和聚酯的分解方法，其特征在于，在常压下进行分解。
31.根据权利要求21～30中任一项所述的饱和聚酯的分解方法，其特征在于，所述饱和聚酯的分解产物至少一种是二羧酸二烷基酯。
32.根据权利要求21～31中任一项所述的饱和聚酯的分解方法，其特征在于，所述饱和聚酯的分解产物至少一种是二醇。
33.根据权利要求21～32中任一项所述的饱和聚酯的分解方法，其特征在于，所述饱和聚酯的分解产物是通过一步化学反应得到的。
全文摘要
本发明提供了饱和聚酯的溶解方法，该方法能够容易且低成本地将用于纤维、膜、瓶等中的饱和聚酯回收，本发明还提供了分解饱和聚酯的溶液以及使用其的分解方法。
文档编号C07C67/03GK1585798SQ02822659
公开日2005年2月23日 申请日期2002年11月13日 优先权日2001年11月16日
发明者增田寿代, 柴田胜司, 伊泽弘行, 岩丸亚矢子 申请人:日立化成工业株式会社