(57)【要約】  リサイクルＰＥＴカーペット、カーペット繊維、容器、織布、物品またはそれらの混合物から選択されたリサイクル流を反応器内でグリコールと反応させて、それによりポリオールを含む消化生成物流を生じさせる工程と、脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６〜Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６〜Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９〜Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分岐鎖状もしくは直鎖状のＣ６〜Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物、から選択された疎水性物質と、前記消化生成物流とを反応させる工程と、を備える、ポリエステルポリオールの製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）リサイクルＰＥＴカーペット、ＰＥＴカーペット繊維、リサイクルＰＥＴ容器、リサイクルＰＥＴ織布、他のリサイクルＰＥＴ物品、またはそれらの混合物から選択されたリサイクル流を反応器内でグリコールと反応させて、ポリオールを含む消化生成物流と、少なくとも１つの未消化流とを生じさせる工程と、
（ｂ）脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６〜Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６〜Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９〜Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６〜Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物、から選択された疎水性物質と、前記消化生成物流とを反応器内で反応させて、ポリエステルポリオールを生じさせる工程と、
を備える方法。
【請求項２】
工程（ｂ）において、前記消化生成物流を、Ｃ３〜Ｃ８ジカルボン酸、それらのモノまたはジアルキルエステル、それらのモノまたはジアルケニルエステル、またはそれらの無水物から選択された改質剤と反応させることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記改質剤は、グルタル酸、アジピン酸、コハク酸、マロン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、フタル酸、２，５−フランジカルボン酸、イソフタル酸、それらの無水物、またはそれらの混合物である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記リサイクル流は、ポリオレフィンと、磁気感受性材料、非磁性金属、誘導場検出可能金属、またはそれらの混合物から選択された金属とをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
工程（ａ）の前に、金属分離処理において前記リサイクル流から金属を分離する工程をさらに備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記消化流が、固液分離において、前記少なくとも１つの未消化流と分離される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記固液分離が、ろ過、遠心分離、デカンテーション、浮選、凝集、及び沈降、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ポリエステルポリオールをポリイソシアネートと反応させて、ポリウレタンまたはポリイソシアヌレートを生じさせる工程をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記未消化流が、ポリオレフィン、染料、無機フィラー、及び他の混在物から選択された未消化物質を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記消化流中にポリオレフィンをミキサーで分散させ、それにより、分散されたポリオレフィンとポリエステルポリオールとを含む混合物を調製する工程をさらに備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記分散されたポリオレフィンが、１００ｎｍ〜１１ｃｍの粒径範囲を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
分散された前記ポリオレフィンを前記混合物から分離し、それによって、ポリエステルポリオールを含むろ過液体流と、ポリオレフィン固体流とを生じさせる工程をさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記リサイクル流が、工程（ａ）の前に粉砕されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の方法によって製造されたポリエステルポリオール。
【請求項１５】
（ａ）リサイクルＰＥＴカーペット、ＰＥＴカーペット繊維、リサイクルＰＥＴ織布、ＰＥＴ容器のベール品、またはそれらの混合物から選択されたリサイクル流を、反応器内でグリコールと反応させ、それにより、ポリオールを含む消化生成物流と、少なくとも１つの未消化流とを生じさせる工程と、
（ｂ）前記消化生成物流を、Ｃ３−Ｃ８ジカルボン酸、それらのモノまたはジアルキルエステル、それらのモノまたはジアルケニルエステル、またはそれらの無水物から選択された改質剤と、反応器内で反応させて、ポリエステルポリオールを生じさせる工程と、
を備える方法。
【請求項１６】
前記ポリエステルポリオールが、２５〜８００ｍｇＫＯＨ ／ｇの水酸基価を有する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記リサイクルＰＥＴ容器が、ＰＥＴボトル、ポリオレフィンキャップ、キャップシール、ラベル接着剤、及びラベルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記リサイクル流が、未処理ボトルベール品からのリサイクルＰＥＴ容器を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
未消化材料の凝集を促進するために前記未消化流を付着剤と接触させる工程をさらに備える、請求項９に記載の方法。
【請求項２０】
前記ポリエステルポリオールを、アクリル酸、メタクリル酸、塩化アクリロイルまたは塩化メタクリロイルと反応させて、アクリレート誘導体またはメタクリレート誘導体を生じさせる工程をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記ポリエステルポリオールをポリイソシアネートと反応させて、イソシアネート基末端プレポリマーを生じさせる工程をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記イソシアネート基末端プレポリマーを、ヒドロキシエチルメタクリレートまたはヒドロキシエチルアクリレートと反応させて、ウレタンアクリレート樹脂またはウレタンメタクリレート樹脂を生じさせる工程をさらに備える、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
（ａ）リサイクルＰＥＴカーペット、ＰＥＴカーペット繊維、リサイクルＰＥＴボトル、リサイクルＰＥＴ織布、他のリサイクルＰＥＴ物品、またはそれらの混合物から選択されたリサイクル流を、反応器内でグリコールと反応させて、ポリオールと、着色剤、染料、顔料、無機フィラー、未消化ポリマーまたはそれらの混合物から選択された混在物とを含む消化中間体を生じさせる工程と、
（ｂ）前記消化中間体と、
ポリイソシアネート、または、
脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６〜Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６〜Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９〜Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６〜Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物、から選択された疎水性物質と、を反応させて、生成物流を生じさせる工程と、を備え、
前記消化中間体がポリイソシアネートと反応する場合、前記生成物流は、ポリウレタン、ポリイソシアヌレートまたはイソシアネート基末端プレポリマーから選択され、前記消化中間体が前記疎水性物質と反応する場合、前記生成物流は、ポリエステルポリオールである、方法。
【請求項２４】
前記消化中間体を疎水性物質と反応させ、前記ポリエステルポリオールを、Ｃ３〜Ｃ８ジカルボン酸、それらのモノまたはジアルキルエステル、それらのモノまたはジアルケニルエステル、またはそれらの無水物から選択された改質剤と反応させて、第２ポリエステルポリオールを生じさせる工程をさらに備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記混在物を、固液分離において前記消化中間体から分離し、それによって混在物を含まないポリエステルポリオールを調製する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
（ｉ）リサイクルＰＥＴカーペット、リサイクルカーペット繊維、リサイクルＰＥＴボトルベール品、リサイクルＰＥＴ織布、他のリサイクルＰＥＴ物品またはそれらの混合物から選択されたリサイクル高分子原料から得られる消化中間体と；
（ｉｉ）グリコールと；
（ｉｉｉ）Ｃ３−Ｃ８ジカルボン酸、及び、
脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６〜Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６〜Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９〜Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６〜Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物、から選択された疎水性物質、の少なくとも１つと、
を含む、ポリエステルポリオール組成物。
【請求項２７】
成分（ｉｉｉ）は、Ｃ３〜Ｃ８ジカルボン酸、及び、疎水性物質の両方である、請求項２６に記載のポリエステルポリオール組成物。
【請求項２８】
前記ポリエステルポリオールは、５０℃で１０，０００ｃｐｓを超える粘度を有する、請求項２６に記載の組成物。
【請求項２９】
前記グリコールは、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、１，２−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、ペンタエリスリトール、ネオペンチルグリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、約４００ｇ／ｍｏｌまでの数平均分子量を有するポリエチレングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロックまたはランダムコポリマー、及びそれらの混合物、から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３０】
（ａ）ＰＴＴカーペット、ＰＥＴカーペット、またはそれらの混合物から選択されたリサイクルカーペットを含むリサイクル流を、反応器内でグリコールと反応させて、ポリオールを含む消化生成物流と、少なくとも１つの未消化流とを生じさせる工程と、
（ｂ）前記消化生成物流を、反応器内で、
脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６〜Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６〜Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９〜Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６〜Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物、から選択された疎水性物質と、反応させて、消化ＰＴＴポリオールを生じさせる工程と、を備える、方法。
【請求項３１】
前記リサイクルカーペットは、
（ａ）ＰＥＴカーペット繊維、ＰＴＴカーペット繊維またはそれらの混合物から選択された繊維を含み、使用済みカーペット、産業廃棄物のカーペットまたはそれらの混合物から選択されたカーペットであって、炭酸カルシウムフィラーを含有する少なくとも１つの接着剤によって少なくとも１つのポリマー下地が接着されているカーペットを得る工程と、
（ｂ）炭酸カルシウムフィラーを含む少なくとも１つの接着剤、及び、少なくとも１つのポリマー下地と、カーペット繊維とを分離して、それによって、
分離繊維流と、少なくとも１つのポリマー下地、及び炭酸カルシウムフィラーを含む少なくとも１つの接着剤を含む分離廃棄物流と、を生じさせる工程と、
（ｃ）前記分離繊維流を洗浄し、洗浄された繊維流を生じさせる工程と、
（ｄ）洗浄された繊維流を乾燥し、乾燥繊維流を生じさせる工程と、
（ｅ）前記乾燥繊維流を高密度化し、高密度化繊維流を生じさせる工程と、
（ｆ）前記高密度化繊維流を粉砕またはペレット化する工程と、
を備える工程から作製された、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記カーペット繊維を、剥がし工程において、前記接着剤及びポリプロピレン系下地と分離する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記カーペット繊維が、ＰＥＴ繊維とＰＴＴ繊維との混合物である、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記カーペットが、使用済みのカーペット及び産業廃棄物のカーペットの混合物である、請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
炭酸ガス及び酸性ガスを含む燃焼ガス流と、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウムまたはそれらの組み合わせを含む燃焼固体流と、を生成させるために廃棄物流を燃焼させることを含む発電工程において、前記分離廃棄物流を処理して燃焼熱を発生させる、請求項３１に記載の方法。
【請求項３６】
前記燃焼熱を、蒸気の生成によって回収する、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記蒸気を、蒸気タービンにおいて電気に変換する、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記燃焼固体流が、炭酸カルシウムを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
前記炭酸カルシウムが、カーペット下地の製造工程にリサイクルされる、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記燃焼固体流が、酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４１】
酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムを前記酸性ガスと反応させて、前記酸性ガスを中和する、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
Ｃ４〜Ｃ３６モノカルボン酸、そのエステル、またはその無水物、及び、
コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、コハク酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、２，５−フランジカルボン酸、１，９−ノナン二酸、１，９−ノネン二酸、１，１０−デカン二酸、１，１０−デセン二酸、１，１１−ウンデカン二酸、１，１１−ウンデセン二酸、１，１８−オクタデカン二酸、１，１８−オクタデセン二酸、１，１２−ドデカン二酸、１，１２−ドデセン二酸、１，１４−テトラデカン二酸、１，１４−テトラデセン二酸、１，１６−ヘキサデカン二酸、１，１６−ヘキサデセン二酸、エイコセン二酸、エイコサン二酸、ドコサン二酸、テトラコサン二酸、テトラコセン二酸、及びそれらの組み合わせから選択された二価酸を、
前記ポリエステルポリオールと反応させて、それによって、高分子型可塑剤を生じさせる、請求項１に記載の方法。
【請求項４３】
Ｃ４〜Ｃ３６モノカルボン酸、そのエステル、またはその無水物、及び、
コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、コハク酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、２，５−フランジカルボン酸、１，９−ノナン二酸、１，９−ノネン二酸、１，１０−デカン二酸、１，１０−デセン二酸、１，１１−ウンデカン二酸、１，１１−ウンデセン二酸、１，１８−オクタデカン二酸、１，１８−オクタデセン二酸、１，１２−ドデカン二酸、１，１２−ドデセン二酸、１，１４−テトラデカン二酸、１，１４−テトラデセン二酸、１，１６−ヘキサデカン二酸、１，１６−ヘキサデセン二酸、エイコセン二酸、エイコサン二酸、ドコサン二酸、テトラコサン二酸、テトラコセン二酸、及びそれらの組み合わせから選択された二価酸を、
前記消化ＰＴＴポリオールと反応させて、それによって、高分子型可塑剤を生じさせる、請求項３０に記載の方法。
【請求項４４】
リサイクルＰＥＴもしくはＰＴＴカーペット繊維をＣ４〜Ｃ３６モノアルコールと反応させて単量体型可塑剤を生じさせる工程、を備える方法。
【請求項４５】
前記モノアルコールが、２−エチルヘキサノールである、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記単量体型可塑剤が、ジオクチルテレフタレートを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
１，２−プロパンジオール、グリセロール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、ペンタエリスリトール、ネオペンチルグリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，６−ヘキサンジオール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、約４００ｇ ／ｍｏｌまでの数平均分子量を有するポリエチレングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロックまたはランダムコポリマー、及びそれらの混合物から選択されたグリコールと、
リサイクルＰＴＴカーペットを含むリサイクル流と、を反応させ、それによって、生成物流を生じさせる工程を備える、方法。
【請求項４８】
（ｖ）ポリオレフィン、接着剤、炭酸カルシウムまたはそれらの混合物から選択された成分、をさらに含む、請求項２６に記載のポリエステルポリオール。
【請求項４９】
前記リサイクル流が、リサイクルＰＥＴカーペットをさらに含む、請求項４７に記載の方法。
【請求項５０】
脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９−Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６−Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物、から選択された疎水性物質と、前記生成物流と、を反応させる工程をさらに備える、請求項４７に記載の方法。
【請求項５１】
前記生成物流を、Ｃ３〜Ｃ８ジカルボン酸と反応させる工程をさらに備える、請求項４７に記載の方法。
【請求項５２】
前記リサイクル流が、リサイクルＰＥＴカーペットをさらに含む、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記リサイクルカーペットは、使用済みまたは産業廃棄物のＰＥＴもしくはＰＴＴカーペットまたはそれらの混合物であり、前記ＰＥＴもしくはＰＴＴカーペットまたはそれらの混合物は、炭酸カルシウムフィラーを含む少なくとも１つの接着剤によって、少なくとも１つのポリマー下地に接着された繊維を含み、さらに下記の工程を備える、請求項５１に記載の方法。
（ａ）炭酸カルシウムフィラーを含む少なくとも１つの接着剤、及び、少なくとも１つのポリマー下地と、ＰＥＴもしくはＰＴＴ繊維またはその混合物とを分離し、それによって、分離繊維流と、少なくとも１つのポリマー下地、及び炭酸カルシウムフィラーを含む少なくとも１つの接着剤を含む分離廃棄物流と、を生じさせる工程；
（ｂ）前記分離繊維流を洗浄し、それによって、洗浄された繊維流を生じさせる工程；
（ｃ）洗浄された繊維流を乾燥し、それによって、乾燥繊維流を生じさせる工程；
（ｄ）前記乾燥繊維流を高密度化し、それによって、高密度化繊維流を生じさせる工程；
（ｅ）前記高密度化繊維流を破砕またはペレット化する工程。
【請求項５４】
前記生成物流を、Ｃ４〜Ｃ３６モノカルボン酸及びＣ３〜Ｃ８ジカルボン酸と反応させて、高分子型可塑剤を生じさせる、請求項４７に記載の方法。
【請求項５５】
前記リサイクルカーペットは、使用済みまたは産業廃棄物のＰＥＴもしくはＰＴＴカーペットまたはそれらの混合物であり、ＰＥＴもしくはＰＴＴカーペットまたはそれらの混合物は、炭酸カルシウムフィラーを含む少なくとも１つの接着剤によって、少なくとも１つのポリマー下地に接着された繊維を含み、さらに下記の工程を備える、請求項５４に記載の方法。
（ａ）炭酸カルシウムフィラーを含む少なくとも１つの接着剤、及び、少なくとも１つのポリマー下地と、ＰＥＴもしくはＰＴＴ繊維またはその混合物とを分離し、それによって、分離繊維流と、少なくとも１つのポリマー下地、及び炭酸カルシウムフィラーを含む少なくとも１つの接着剤を含む分離廃棄物流とを生じさせる工程；
（ｂ）前記分離繊維流を洗浄し、それによって、洗浄された繊維流を生じさせる工程；
（ｃ）洗浄された繊維流を乾燥し、それによって、乾燥繊維流を生じさせる工程；
（ｄ）前記乾燥繊維流を高密度化し、それによって、高密度化繊維流を生じさせる工程；
（ｅ）前記高密度化繊維流を粉砕またはペレット化し、それによって、リサイクルＰＥＴもしくはＰＴＴカーペット、またはそれらの混合物を含有する流れを生じさせる工程。
【請求項５６】
（ａ）ＰＥＴもしくはＰＴＴの繊維リサイクル流をペレットまたは顆粒へと高密度化する工程；
（ｂ）高密度化されたＰＥＴもしくはＰＴＴの繊維リサイクルペレットまたは顆粒を、反応器内でグリコールと反応させ、それによって、ポリオール生成物を含む消化生成物流を生じさせる工程；
（ｃ）得られたポリオール生成物をろ過し、それによって、ろ過されたポリオール生成物と混在物流とを生じさせる工程、
を備える、方法。
【請求項５７】
脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９−Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６−Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物、から選択された疎水性物質と、前記ろ過されたポリオール生成物とを反応器内でさらに反応させる、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
高密度化の前に、前記繊維リサイクル流を洗浄し乾燥させて、混在物を除去する、請求項５６に記載の方法。
【請求項５９】
前記繊維リサイクル流は、高密度化の前に、産業用ローラからの繊維を切断することによって得られる、請求項５６に記載の方法。
【請求項６０】
前記繊維リサイクル流は、高密度化の前に、産業廃棄物カーペットまたは使用済みカーペットから表面側の繊維を剥ぎ取ることによって得られる、請求項５６に記載の方法。
【請求項６１】
高密度化繊維リサイクル流の嵩密度が、２００〜１，０００ｇ／Ｌである、請求項５６に記載の方法。
【請求項６２】
前記ポリオール生成物が、８０℃で２０，０００ｃｐｓ未満の粘度を有する、請求項５６に記載の方法。
【請求項６３】
工程（ａ）において、前記消化生成物流を、Ｃ３〜Ｃ８ジカルボン酸、それらのモノまたはジアルキルエステル、それらのモノまたはジアルケニルエステル、またはそれらの無水物から選択された改質剤と反応させる工程をさらに備える、請求項５６に記載の方法。
【請求項６４】
段ボールまたは紙のロールの周りに巻かれた紐を含むＰＥＴ紐物品原料を処理して前記紐を前記ロールから分離する工程によって、前記ＰＥＴ繊維リサイクル流を得る、請求項５６に記載の方法。
【請求項６５】
（ａ）ペットボトルベール品材料；
（ｂ）高密度化されたＰＥＴ系もしくはＰＴＴ系のカーペット繊維またはそれらの混合物；
（ｃ）グリコール、を、
ミキサーを有する反応器内で反応させ、それによって、ポリオールを含む消化生成物流を生じさせる、方法。
【請求項６６】
脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９−Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６−Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物、から選択された疎水性物質と、
前記消化生成物流とを、反応器内で反応させて、ポリエステルポリオールを生じさせる、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記消化生成物流を、Ｃ３−Ｃ８ジカルボン酸と反応させる工程をさらに備える、請求項６５に記載の方法。
【請求項６８】
前記リサイクル流が、ＰＥＴ容器と、リサイクルＰＥＴカーペット及びリサイクルＰＥＴ織布の少なくとも１つとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６９】
前記リサイクル流が、リサイクルＰＥＴカーペット、リサイクルＰＴＴカーペット及びリサイクルＰＥＴ織布のうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項７０】
（ａ．）ポリエチレンテレフタレートまたはポリトリメチレンテレフタレート；
（ｂ．）軟質ポリウレタン発泡体；及び、
（ｃ．）グリコール、を、
ミキサーを有する反応器内で反応させる工程を備え、それによって、ポリオールを含む消化生成物流を生じさせる、方法。
【請求項７１】
前記ポリエチレンテレフタレートまたはポリトリメチレンテレフタレートは、リサイクルＰＥＴ系もしくはＰＴＴ系のカーペット繊維、リサイクルＰＥＴボトルベール品材料、リサイクルＰＥＴもしくはＰＴＴ織布または繊維、またはそれらの混合物から選択される、請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
ＰＥＴ系もしくはＰＴＴ系のカーペット繊維またはその混合物を、高密度化する、請求項７０に記載の方法。
【請求項７３】
脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９−Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６−Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物、から選択された疎水性物質と、
前記消化生成物流とをさらに反応させて、ポリエステルポリオールを生じさせる、請求項７０に記載の方法。
【請求項７４】
前記消化生成物流を、Ｃ３〜Ｃ８ジカルボン酸、それらのモノまたはジアルキルエステル、それらのモノまたはジアルケニルエステル、またはそれらの無水物とさらに反応させて、ポリエステルポリオールを生じさせる、請求項７０に記載の方法。
【請求項７５】
前記消化生成物流を、グリシジルエーテル、エポキシドまたはイソシアネートなどのアミン捕捉剤とさらに反応させる、請求項７０に記載の方法。
【請求項７６】
前記軟質ポリウレタン発泡体が、リサイクルされた軟質ポリウレタン発泡体のリボンドカーペット下地またはリサイクルされた軟質ポリウレタン発泡体のカーペット下地を含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７７】
（ａ）ポリエチレンテレフタレートまたはポリトリメチレンテレフタレート；
（ｂ）軟質ポリウレタン発泡体； 及び、
（ｃ）グリコール、
を含む、ポリエステルポリオール。
【請求項７８】
前記ポリエチレンテレフタレートまたは前記ポリトリメチレンテレフタレートは、リサイクルＰＥＴ系もしくはＰＴＴ系のカーペット繊維、リサイクルＰＥＴボトルベール品材料、リサイクルＰＥＴもしくはＰＴＴ織布または繊維、またはそれらの混合物から選択される、請求項７７に記載のポリエステルポリオール。
【請求項７９】
脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９−Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６−Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物、から選択された疎水性物質と、
Ｃ３〜Ｃ８ジカルボン酸、それらのモノまたはジアルキルエステル、それらのモノまたはジアルケニルエステル、ジエステル、またはそれらの無水物から選択された改質剤と、をさらに含む、請求項７７に記載のポリエステルポリオール。
【請求項８０】
Ｃ３〜Ｃ８ジカルボン酸、それらのモノまたはジアルキルエステル、それらのモノまたはジアルケニルエステル、それらの無水物、またはそれらの混合物から選択された、ジカルボン酸またはジカルボン酸誘導体をさらに含む、請求項７７に記載のポリエステルポリオール。
【請求項８１】
グリシジルエーテル、エポキシド、またはイソシアネートから選択されたアミン捕捉剤をさらに含む、請求項７７に記載のポリエステルポリオール。
【請求項８２】
工程（ｂ）において、Ｃ３〜Ｃ８ジカルボン酸、それらのモノまたはジアルキルエステル、それらのモノまたはジアルケニルエステル、ジエステル、それらの無水物から選択された改質剤と、前記消化中間体とを、反応させ、それによりポリエステルポリオールを生じさせる工程をさらに備える、請求項２５に記載の方法。
【請求項８３】
前記Ｃ３〜Ｃ８ジカルボン酸及び前記疎水性物質を含む、請求項２６に記載の組成物。
【請求項８４】
前記疎水性物質を含む、請求項２６に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＥＴ及びＰＴＴのリサイクル流から、ポリエステルポリオール及び可塑剤を製造する方法に関する。より詳細には、本発明は、リサイクルされたＰＥＴもしくはＰＴＴのカーペット、カーペット繊維、糸、ＰＥＴ容器、織布、紐、撚り糸、または他のリサイクルＰＥＴもしくはＰＴＴ物品の消化によって、グリコールを用いてポリエステルポリオールを製造する統合された方法、及び、消化された物質と疎水性物質との反応、に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの、ポリエステル系熱可塑性消費材の使用は、最近の数十年で非常に広まったことから、現代生活の必需品となっている。ＰＥＴは、カーペット繊維において使用され、また、下地クッションのような一次及び二次のカーペット下地において使用されている。ＰＥＴボトルは、ウォーターボトルから炭酸飲料ボトル、スポーツ飲料ボトルの範囲にまで広がる、ほぼすべての一般的なノンアルコール飲料の容器になっている。しかしながら、その需要から、また、自然分解に必要とされるＰＥＴプラスチックの時間が長いことから、ＰＥＴ含有材料をリサイクルさせようとする試みが、長い間行われてきた。このようなリサイクルの試みは、いくつかの理由から、引き続き消費者が考慮すべき重要な事項である。第一に、未使用ＰＥＴは、石油化学製品から製造されるため、新品ボトルの使用を減少させることが、石油消費量を減少させることとなる。第二に、リサイクルＰＥＴのリサイクル及び再使用は、石油を採取すること、石油からＰＥＴ中間体へ転換すること、最終的な未使用ＰＥＴ製品を製造すること、から生じる温室効果ガスの排出と比較して、そのガスの排出を低減させる。最後に、ＰＥＴボトルやカーペット、その化学成分のいずれかをリサイクルすることで、埋立処分場が節約される。多くの埋立処分場が閉鎖されており、新しい埋立処分場の許可は、不可能ではないにしても、得ることが非常に困難である。さらに、シアトルやニューヨークなどの人口密集都市は、埋立処分場を有しないため、それらの都市は、埋立処分場がある他の州へ、数百マイルも、鉄道や船で日常的に廃棄物を輸送している。スペースに関するこの問題は、持続可能な技術の社会的欲求を徐々に受け入れる近代的な消費者、州、及び地方自治体にとって、重要な関心事である。実際、カリフォルニアのような州やニューヨークなどの都市では、プラスチック製買い物袋やポリスチレンカップの使用が禁止されており、そのような心情は、関連する用途で実証されている。ナイロン及びポリプロピレン生地のカーペットのための機械的または化学的な様々な工程を利用したリサイクルシステムが知られている。しかしながら、総ＰＥＴカーペットの９５％超が埋立処分場で埋め立てられている。今日、数百万ポンドのＰＥＴカーペットが埋立処分場へ行くことを軽減させるために、ＰＥＴカーペット成分をリサイクルする、新規且つより適応性のある方法が必要である。従って、ＰＥＴカーペットをリサイクルするための効率的な方法の必要性が高まっている。
【０００３】
ＰＥＴボトルの現在のリサイクル方法は、通常、リサイクル流中の他のリサイクル物質及び混在物質から、着色ボトルと無着色ボトルとを分離する工程を備える。ＰＥＴボトルに含まれるキャップ、ラベル、接着剤及びキャップシールも、ＰＥＴでなくポリオレフィンで作られているため、グリコールで消化する前に除去される。残念なことに、ＰＥＴの精製は、比較的複雑な方法である。ある製造業者の方法は、（ｉ）汚れまたは他の微粒子などの混在物質を除去するために、乾式トロンメル装置内でボトルを処理すること；（ｉｉ）磁性材料を除去するために磁場でボトルを処理すること；（ｉｉｉ）ボトルからラベル及び接着剤を分離するために洗浄すること；（ｉｖ）ＰＥＴと、ラベル及びいくつかの蓋とを分離するために第２のトロンメル装置を通してボトルを処理すること；（ｖ）着色ボトルと無着色ボトルとを分離するために、圧縮空気流と組み合わせた近赤外線検出器を使用してボトルを自動選別すること；（ｖｉ）近赤外検出工程によって生じた誤差を補正するために手動でボトルを分類すること；（ｖｉｉ）ボトルを断片に細断すること；（ｖｉｉｉ）水中での浮遊分離によってより高密度のＰＥＴからポリオレフィン蓋とシールとを分離すること；（ｉｘ）得られたＰＥＴ断片を洗浄して、元々あった内面側の混在物質、ラベル、及び接着剤残留物をさらに除去すること；（ｘ）水を除去するために脱水及び乾燥すること；（ｘｉ）アルミニウム混入物質を除去する分離器によって断片を処理すること；必要に応じて最後の工程として（ｘｉｉ）得られた断片を押出機中で高温で溶融処理し、ステンレス鋼スクリーンパックを通してろ過して、混在物質をさらに減少させること；を備える。そのような合理化は、世界中におけるさらに高いリサイクル率を促進することから、備えられた工程の数を減らすことによってこの複雑な方法を簡素化し、それによって、方法全体を、費用対効果がより高く、環境によりやさしく、より持続可能にすることが望ましい。
【０００４】
リサイクルＰＥＴ材料の精製の後、ＰＥＴポリマーをグリコールと低分子量ＰＥＴオリゴマーとの混合物に変換するために、グリコール消化工程が用いられてもよい。しかしながら、このような混合物は、低粘度（低分子量）を有することが望ましいものの、高い水酸基価、または高い遊離グリコールレベルを有することが多い。
【０００５】
さらに、ポリオレフィン材料の初期分離を行わずにリサイクルＰＥＴボトルを消化することについては、例えば、特開２０００−１９８８７６号公報、特開２００４−２３８５８１号公報、特開２００５−００２１６１号公報等に開示されているが、そのような方法は、軟化したポリオレフィン材料が処理機械で凝集するまたは詰まることとなり、それらを、消化された液体から除去することを複雑にする。
【０００６】
最後に、消化されたリサイクルＰＥＴ材料は、その分子量を増加させるために様々な疎水性材料と反応させることができるが、使用される従来の疎水性物質の多くは、固体状で、高粘度で、不透明な生成物；実質的に微粒子を有するポリオール；または２相に分離するポリオールを生じる。しかしながら、ポリエステルポリオールに対して、色、透明度、水酸基価、官能価、酸価、粘度及び他の特性についての規格を満たすことを必要とするウレタン組成には、このことは受け入れられない。
【０００７】
したがって、処理の困難性を最小限に抑えて持続性を改善するだけでなく、所望の特性を有するポリエステルポリオールを提供する、リサイクルＰＥＴから持続可能なポリオールを製造する改良方法が、ウレタン工業のために必要とされている。意外にも、特に所定の疎水性物質及び改質剤を使用した、統合リサイクルプロセスにおいて、ＰＴＴまたはＰＥＴカーペット、カーペット繊維、糸、ＰＥＴ容器、織布、紐、撚り糸、または他のリサイクルＰＥＴやＰＴＴ物品のリサイクル流から、ポリエステルポリオール及び可塑剤を製造することは、ポリウレタン及びポリイソシアヌレート用途に、必要な仕様を提供することができることがわかった。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、統合プロセスによってポリエステルポリオール及び可塑剤を製造する方法に関し、この方法では、ＰＴＴまたはＰＥＴカーペット、カーペット繊維、糸、ＰＥＴ容器、織布、紐、撚り糸、または他のリサイクルＰＥＴやＰＴＴ物品のリサイクル流を、グリコール及び疎水性物質と反応させる。
【０００９】
一実施形態では、本開示は、リサイクルＰＥＴカーペット、リサイクルＰＥＴカーペット繊維、リサイクルＰＥＴ容器、リサイクルＰＥＴ織布、他のリサイクルＰＥＴ物品、またはそれらの混合物から選択されたリサイクル流を、最初に、反応器内でポリオールと反応させ、それによって、ポリオールを含む消化生成物流と、少なくとも１つの未消化流とを生じさせる方法を提供する。次いで、脂肪酸ダイマー（脂肪酸二量体）、脂肪酸トリマー（脂肪酸三量体）、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９−Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６−Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物、から選択された疎水性物質と、消化生成物流とを、反応器内で反応させ、それによってポリエステルポリオールを生じさせる。
【００１０】
別の実施形態では、本開示は、下記の反応を有する方法を開示する。（ｉ）リサイクルＰＥＴカーペット、リサイクルＰＥＴ容器、リサイクルＰＥＴ織布、他のリサイクルＰＥＴ物品、またはそれらの混合物から選択されたリサイクル流と、（ｉｉ）グリコールと、（ｉｉｉ）脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９−Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６−Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物から選択された疎水性物質と、を反応させ、それによりポリエステルポリオールを生じさせる。
【００１１】
さらに別の代替実施形態では、本開示は、リサイクルＰＥＴカーペット、リサイクルＰＥＴカーペット繊維、リサイクルＰＥＴ織布、ＰＥＴ容器のベール品、またはそれらの混合物から選択されたリサイクル流を、まず、反応器内でグリコールと反応させ、これにより、ポリオールを含む消化生成物流と、少なくとも１つの未消化流とを生じさせることを備える方法を提供する。次いで、Ｃ３−Ｃ８ジカルボン酸、それらのモノまたはジアルキルエステル、それらのモノまたはジアルケニルエステル、またはそれらの無水物から選択された改質剤と、消化生成物流とを、反応器内で反応させ、それによりポリエステルポリオールを生じさせる。
【００１２】
さらに別の代替実施形態では、本開示は、ＰＥＴ容器のベール品を含むリサイクル流と、グリコールとを反応器内で反応させ、それによって、ポリオールと少なくとも１つの未消化流とを含む消化生成物流を生じさせることを備える方法を提供する。次に、Ｃ３−Ｃ８ジカルボン酸、それらのモノまたはジアルキルエステル、それらのモノまたはジアルケニルエステル、無水物から選択された改質剤、及び、
脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９−Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６−Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物、から選択された疎水性物質、の少なくとも１つ、を、
反応器内で消化生成物流と反応させて、ポリエステルポリオールを生じさせる。
【００１３】
別の実施形態では、本開示は、（ｉ）リサイクルＰＥＴカーペット、リサイクルＰＥＴ織布、またはそれらの混合物から選択されたリサイクル流と、（ｉｉ）グリコールと、（ｉｉｉ）Ｃ３−Ｃ８ジカルボン酸、それらのモノまたはジアルキルエステル、それらのモノまたはジアルケニルエステル、またはそれらの無水物から選択された改質剤と、を反応させ、それによりポリエステルポリオールを生じさせることを備える方法を提供する。
【００１４】
別の代替実施形態では、本開示は、リサイクルＰＥＴカーペット、リサイクルＰＥＴ容器、リサイクルＰＥＴ織布、他のリサイクルＰＥＴ物品、またはそれらの混合物から選択されたリサイクル流を、まず、反応器内でグリコールと反応させ、それにより、ポリオールを含む消化生成物流と、少なくとも１つの未消化流とを生じさせる方法を提供する。次いで、脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９−Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６−Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物、から選択された疎水性物質と、消化生成物流とを反応させて、ポリエステルポリオールを生じさせる。
【００１５】
さらに別の代替実施形態では、本開示は、（ｉ）リサイクルＰＥＴカーペット、リサイクルＰＥＴ容器、リサイクルＰＥＴ織布、リサイクルＰＥＴ物品、またはそれらの混合物から選択されたリサイクル流と、（ｉｉ）グリコールと、（ｉｉｉ）脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９−Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６−Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物、から選択された疎水性物質と、（ｉｖ）Ｃ３−Ｃ８ジカルボン酸、それらのモノまたはジアルキルエステル、それらのモノまたはジアルケニルエステル、またはそれらの無水物から選択された改質剤と、を反応させてポリエステルポリオールを生じさせる、ことを備える方法を提供する。
【００１６】
代替の実施形態では、本開示は、リサイクルＰＥＴカーペット、リサイクルＰＥＴカーペット繊維、リサイクルＰＥＴボトル、リサイクルＰＥＴ織布、他のリサイクルＰＥＴ物品、またはそれらの混合物から選択されたリサイクル流を、反応器内でグリコールと反応させて、それにより、着色剤、染料、顔料、無機フィラー、未消化ポリマー、またはそれらの混合物から選択された混在物と、ポリオールとを含む消化中間体を生じさせる、ことを備える方法を提供する。次いで、消化中間体をポリイソシアネートと反応させて、ポリウレタン、ポリイソシアヌレートまたはイソシアネート基末端プレポリマーから選択された生成物流を生じさせることができる。消化中間体は、脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９−Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６−Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物から選択された疎水性物質と反応させてポリエステルポリオールを生じさせる。
【００１７】
別の代替実施形態では、本開示は、リサイクルＰＥＴカーペット、リサイクルＰＥＴボトル、リサイクルＰＥＴ織布、他のリサイクルＰＥＴ物品、またはそれらの混合物から選択されたリサイクル流を、反応器内でグリコールと反応させて、それにより、着色剤、染料、顔料、無機フィラー、未消化ポリマー、またはそれらの混合物から選択された混在物と、ポリオールとを含む消化中間体を生じさせることを備える方法を提供する。次いで、消化中間体は、脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９−Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６−Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物から選択された疎水性物質と反応させて、それによってポリエステルポリオールを生じさせる。
【００１８】
さらに別の代替実施形態では、本開示は、ＰＥＴ容器のベール品を含むリサイクル流を反応器内でグリコールと反応させ、それによって、ポリオールを含む消化生成物流と、少なくとも１つの未消化流とを生じさせることを備える方法を提供する。次いで、消化生成物流を、反応器内で、Ｃ３−Ｃ８ジカルボン酸、それらのモノまたはジアルキルエステル、それらのモノまたはジアルケニルエステル、またはそれらの無水物から選択された改質剤と反応させ、それによってポリエステルポリオールを生じさせる。
【００１９】
別の代替実施形態では、本開示は、リサイクルＰＥＴカーペット、リサイクルＰＥＴ容器、リサイクルＰＥＴ織布、他のリサイクルＰＥＴ物品、またはそれらの混合物から選択されたリサイクル流を、まずグリコールと反応器内で反応させ、それによってポリオールを含む消化生成物流と、少なくとも１つの未消化流とを生じさせる方法によって製造されたポリエステルポリオールを提供する。次いで、反応器内で、脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９−Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６−Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物から選択された疎水性物質と、消化生成物流とを反応させて、それによってポリエステルポリオールを生じさせる。
【００２０】
一実施形態では、本開示は、リサイクルＰＥＴカーペット繊維をＣ４−Ｃ３６モノアルコールと反応させて、単量体型可塑剤を生じさせることを備える方法を提供する。
【００２１】
別の代替実施形態では、本開示は、リサイクルＰＴＴカーペット繊維をＣ４−Ｃ３６モノアルコールと反応させて単量体型可塑剤を生じさせることを備える方法を提供する。
【００２２】
さらに別の代替的な実施形態において、本開示は、１，３−プロパンジオール、１，２−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、ペンタエリスリトール、ネオペンチルグリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，６−ヘキサンジオール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、約４００ｇ／ｍｏｌまでの数平均分子量を有するポリエチレングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロックまたはランダムコポリマー、及びそれらの混合物を、リサイクルＰＴＴカーペットを含むリサイクル流と反応させて、それにより生成物流を生じさせることを備える方法を提供する。
【００２３】
別の代替の実施形態では、本開示は、リサイクルされたＰＴＴカーペットを含むリサイクル流を、Ｃ４−Ｃ３６アルコールと反応させて、可塑剤を生じさせることを備える方法を提供する。
【００２４】
さらに別の実施形態において、本開示は、ＰＥＴまたはＰＴＴ繊維リサイクル流を圧縮して、まず、ペレットまたは顆粒にすることを備える方法を提供する。次いで、高密度化されたＰＥＴもしくはＰＴＴ繊維のリサイクルペレットまたは顆粒を反応器内でグリコールと反応させ、それによってポリオール生成物を含む消化生成物流を生じさせる。最後に、ポリオール生成物をろ過し、それによってろ過されたポリオール生成物を生じさせる。
【００２５】
別の代替実施形態では、本開示は、ＰＥＴ容器と高密度化ＰＥＴ系またはＰＴＴ系のカーペット繊維とを含むリサイクル流を、まず、ミキサーを有する反応器内で反応させ、それによってポリオールを含む消化生成物流を生じさせることを備える方法を提供する。次いで、反応器内で、脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９−Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６−Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物から選択された疎水性物質と、消化生成物流とを反応させて、それにより、ポリエステルポリオールを生じさせる。
【００２６】
本開示の主題は、添付図面が参照されて、以下の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、リサイクルＰＥＴボトルからポリエステルポリオールを製造する方法のフロー図を示す。
【図２】図２は、リサイクルＰＥＴカーペットからポリエステルポリオールを製造する方法のフロー図を示す。
【図３】図３は、ＰＥＴカーペット、ボトル、織布、及び物品のリサイクル流からポリエステルポリオールを製造する方法のフロー図を示し、この方法では、混在物の分離前に、消化流が疎水性物質及び／または改質剤と反応する。
【図４】図４は、ＰＥＴカーペット、ボトル、織布、及び物品のリサイクル流からポリエステルポリオールを製造する方法のフロー図を示し、この方法では、混在物の分離後に、消化流が疎水性物質及び／または改質剤と反応する。
【図５】図５は、環境にやさしくエネルギー効率の良い方法で、硬質発泡体、ポリイソシアヌレート発泡体、ポリウレタンポリマー、または軟質ポリウレタン発泡体に使用することができるポリオール、単量体型可塑剤；高分子型可塑剤；リサイクル炭酸カルシウム；生石灰；消石灰；ＰＥＴまたはＰＴＴ、を製造するために、リサイクルＰＥＴ系またはＰＴＴ系のカーペットを使用するための、統合プロセスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の方法は、ＰＥＴもしくはＰＴＴのカーペット、カーペット繊維、糸、ＰＥＴ容器、織布、紐、撚り糸、または他のリサイクルＰＥＴもしくはＰＴＴ物品のリサイクル流を使用してポリエステルポリオールを製造する。
【００２９】
リサイクル流
本発明の方法で処理されたリサイクル流は、リサイクルされたＰＴＴカーペット、リサイクルされたＰＥＴカーペット、リサイクルされたＰＴＴカーペット繊維、リサイクルされたＰＥＴカーペット繊維、リサイクルされたＰＥＴ糸、リサイクルされたＰＴＴ糸、リサイクルされたＰＥＴ容器、リサイクルされたＰＥＴ織布、、リサイクルされたＰＥＴ紐や撚り糸、他のリサイクルされたＰＥＴ物品、またはそれらの混合物を含むことができる。いずれの場合も、リサイクルされたＰＥＴもしくはＰＴＴカーペット、カーペット繊維、糸、ＰＥＴ容器、織布、紐や撚り糸、または他のリサイクルＰＥＴ物品は、産業廃棄物または使用済み材料である。好ましくは、リサイクルＰＥＴ容器は、ＰＥＴボトルである。
【００３０】
ペットボトル
リサイクル流がＰＥＴボトルである場合、そのボトルは、通常、リサイクルセンターから発生し、リサイクルセンターでは、通常、リサイクルされたボトルが、梱包用ワイヤによって所定位置に保持されたボトルベール品へと圧縮され、輸送のために荷台の上に乗せられる。一定時間ごとに、ワイヤの一部が壊されてボトルベール品に付着し、それによってリサイクル流の一部となることがある。ボトル全体がボトルベール品に含まれ、本発明の方法で処理される。方法には、キャップ、ライナー及びリング、ボトルのラベル、ラベルに表示情報及び図形を印刷するためのインク、ラベルをボトルに固定する接着剤が含まれる。キャップは、通常、ポリプロピレン及びポリエチレンのようなポリオレフィンから作製されている。ポリエチレンは、通常、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）である。ライナー及びリングは、通常、ＥＶＡ、ポリアミド樹脂、またはエチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）から作製されている。ラベルは、通常、ポリプロピレン、ポリアミド樹脂、またはＰＥＴから作製されている。接着剤は、通常、様々な組成を有するホットメルト接着剤または感圧接着剤である。一実施形態では、リサイクル流のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）含有量は、リサイクル流の総質量に対して１０，０００ｐｐｍ未満である。あるいは、ＰＶＣ含有量は、リサイクル流の総質量に対して１０００ｐｐｍ未満または５００ｐｐｍ未満であるか、または、リサイクル流は、実質的にＰＶＣを含まなくてもよい。本明細書の課題のためには、リサイクル流中のＰＶＣの量に関する“実質的に含まない”という用語は、リサイクル流の全質量に対して１００ｐｐｍ未満のＰＶＣを意味する。
【００３１】
好ましくは、リサイクル流は、リサイクルＰＥＴボトルとして存在するＰＥＴを８３．０〜９１．５質量％含み、７．５〜１３．５質量％のポリオレフィン、接着剤、ポリアミド及びＥＰＤＭを含有する１．０〜３．０質量％の接着剤流、及び０〜０．５質量％の金属を含む。あるいは、リサイクル流は、８４．０〜９０．０質量％のＰＥＴ、８．４〜１３．２質量％のポリオレフィン、１．５〜２．５質量％の接着剤流、及び０．１〜０．３質量％の金属を含む。
【００３２】
リサイクルＰＥＴ及びＰＴＴカーペット
リサイクル流は、ＰＥＴもしくはＰＴＴから製造された全カーペット流またはカーペット繊維流のいずれかを含むことができる。全カーペット流は、カーペット繊維、及びポリオレフィン系基材などの混在物、ならびに、ゴムラテックス、ＳＢＲラテックス、カルボキシル化ＳＢＲラテックス、ＥＶＡエマルション、ＰＶＡエマルジョン及びデンプンなどの接着剤を含む。ＳＢＲラテックスも、通常、炭酸カルシウム増量剤、界面活性発泡剤、及びポリアクリレート増粘剤などの添加剤を含む。カーペット繊維流は、リサイクルカーペットからの表面繊維を含み、通常、全カーペット流から除去された、短繊維（ステープルファイバー）または嵩高連続長繊維（ＢＣＦ）からなる。全カーペット及びカーペット繊維のいずれも、産業廃棄物のリサイクルカーペット流よりも汚い、土、ペットの毛、カビなどの混在物をさらに含むことがあり、リサイクルＰＥＴまたはＰＴＴ流として使用する前に、従来のリサイクル方式で洗浄工程を必要とすることがある。
【００３３】
リサイクル流がＰＥＴまたはＰＴＴカーペットである場合、繊維は、通常、産業廃棄の等級外品、余剰品または不良品のリサイクルカーペット、未加工品、または繊維製品、及び使用済みリサイクルカーペットに由来する。使用済みのリサイクルカーペットの場合、カーペットは、通常、リサイクル流として使用するために、カーペット設置業者によって収集される。
【００３４】
リサイクル軟質ポリウレタン発泡体
リサイクルＰＥＴ及びＰＴＴカーペット流は、リサイクル軟質ポリウレタン発泡体をさらに含んでもよい。リサイクルポリウレタン発泡体は、リサイクルされた産業廃棄物や使用済みのカーペット下地から得ることができる。このカーペット下地は、リボンド軟質ポリウレタン発泡体、または、様々な密度のポリウレタンスラブストック発泡体から種々の厚さのシートに切断されたポリウレタンリボンド（再結着）発泡体であってもよい。リボンド軟質ポリウレタン発泡体は、イソシアネートプレポリマーを使用して軟質ポリウレタン発泡体の塊を接着することによって製造される。得られるリボンド軟質ポリウレタン発泡体は、カーペットの下地として、単純なポリウレタンスラブストック発泡体よりも高い耐久性を有することができる。さらに、ＰＥＴまたはＰＴＴカーペットの除去のときに、軟質ポリウレタン発泡体のカーペット下地クッションも除去されてしまうことが多い。ミキサーを用いて反応器内で、軟質ポリウレタン発泡体及びＰＥＴまたはＰＴＴと、グリコールとを反応させることで、このポリウレタン発泡体を、ＰＥＴ及びＰＴＴと共消化させて、上述のポリオールを含む消化生成物流を生じさせてもよい。ＰＥＴまたはＰＴＴ流は、リサイクルＰＥＴ系もしくはＰＴＴ系のカーペット繊維、リサイクルＰＥＴボトルベール品材料、リサイクルＰＥＴもしくはＰＴＴの織布または繊維、またはそれらの混合物から選択される。ＰＥＴ系またはＰＴＴ系のカーペット繊維が存在する場合、それらは好ましくは高密度化されている。グリコールとポリウレタン発泡体及びＰＥＴやＰＴＴとの共消化は、ポリエステルポリオールを生成させる。リサイクルされた軟質ポリウレタン発泡体の別の供給源には、自動車のシートクッションの製造中に意図せずに製造された、産業廃棄物の残余品ポリウレタン成形発泡体が含まれる。家具及びマットレスの製造から生じる残余品軟質ポリウレタン発泡体は、本明細書に記載の新規方法の実施に適した、リサイクル可能なポリウレタン発泡体の別の可能供給源である。最後に、軟質ポリウレタン発泡体の別の供給源には、軟質スラブストック発泡体の製造中に生成される残余品発泡体が含まれる。
【００３５】
リサイクルされたＰＥＴ及びＰＴＴの撚り糸または紐
リサイクル流が、リサイクルされたＰＥＴもしくはＰＴＴの撚り糸または紐である場合、産業廃棄物源には、通常、最初の撚り糸または紐の生産の結果生じた、残余のまたは規格外の撚り糸または紐が含まれる。紐の産業廃棄物のさらなる供給源には、網及びロープの製造業者からの余剰流または廃棄流が含まれる。
【００３６】
他のリサイクルＰＥＴまたはＰＴＴ物品
本開示の方法においてリサイクルされ得る他のＰＥＴまたはＰＴＴ含有材料には、リサイクルされたジオテキスタイル、おもちゃ、枕、ソファ、及び家具クッションなどのリサイクルされた詰め物、自動車用生地、充填物、及びろ過媒体が含まれる。ジオテキスタイルは、土壌の安定性を高め、または、排水において浸食制御及び浸食抑制を提供するために使用される、浸透性の織布である。これらは、通常、道路、プール、その他の建設プロジェクトの建設において使用される。ポリエステル短繊維から製造された織布は、その有効性及び長寿命が理由で、自動車産業全体でその織布に使用されている。ポリエステル短繊維は、二成分低融点繊維との混合物として、充填物業界でも使用されている。不織布は、空気ろ過、水ろ過、及び油ろ過の分野で使用される。
【００３７】
リサイクルされたＰＥＴまたはＰＴＴカーペットの処理
リサイクルされたＰＥＴまたはＰＴＴカーペットは、消化の前に、一連の工程で処理されてもよい。カーペット全体が消化される場合、カーペットは、サイズ縮小工程を受け、そこでは、最初に切断、細断、または粉砕されて、使用される反応器に適した小さくなった小片となる。あるいは、カーペットは、従来型の、または湿式の破砕システムで処理されてもよい。そのような従来の破砕システムは、例えば、破砕及び粉砕工程の組み合わせを有する、粒子サイズを減少させる一連の機械的工程を備える。そのような粉砕工程の例は、ハンマーミルの使用である。カーペット繊維が消化される場合、カーペット全体は、分離工程に供されなければならず、この工程では、一連の機械的工程において、カーペット繊維が、カーペット全体のカーペット下地部分と分離される。これらの工程は、必要に応じて、上述した破砕システムを有することができ、引き続いて、例えば空気分離器、遠心分離機、または比重に基づく他の乾式や湿式のシステムといった、密度差を利用して水または空気中で実施される分離工程を備えることができる。カーペット繊維をカーペット下地と分離するために、削ること、せん断、または剥がすことを使用することもできる。機械的処理及び分離の後、処理された処理流は、洗浄、乾燥及び高密度化を含むさらなる工程で処理されてもよい。
【００３８】
一実施形態では、繊維と分離された後に残ったカーペット成分は、次に、キルン、焼却炉、またはガス化装置で処理されて、カーペット下地を燃焼させて、二酸化炭素及び酸性ガスを含む燃焼ガス流と、炭酸カルシウム、酸化カルシウム（生石灰）、または水酸化カルシウム（消石灰）、またはそれらの混合物を含む燃焼固体流とを生成させることができる。このような燃焼システムへの燃料には、従来の、すなわち化石燃料に基づく燃料、または、木材、リグニン、バイオディーゼル、バイオベースのブタノール、バイオベースのエタノール、または農産廃棄物などの生物に基づく燃料が含まれる。地方自治体の廃棄物などの他の廃棄物は、カーペット下地とともに燃焼させることができる。燃焼方法は、典型的には、カーペット下地の燃焼熱がボイラーで生成された蒸気として捕捉される、発電プロセスの一部として利用される。その後、蒸気タービンで蒸気を電気に変換することができる。
【００３９】
洗浄
分離され、リサイクルされたＰＥＴまたはＰＴＴカーペット繊維は、その後、汚れ、毛髪及びカビなどの混在物を除去する１または複数の工程で洗浄されてもよい。そのような方法には、例えば、洗浄液で繊維をスラリー化し、場合によっては撹拌した後、ＰＥＴ繊維からの洗浄液をデカンテーション及び／またはろ過する、といった慣用の技術が含まれる。洗浄液のろ過は、遠心フィルター、圧力フィルター、または重力フィルターのような、任意の従来の装置を用いて行うことができる。
【００４０】
乾燥
洗浄されたＰＥＴまたはＰＴＴカーペット繊維は、その後、含水量を低減する１つ以上の工程で乾燥することができる。乾燥工程で使用できる乾燥装置には、回転式乾燥機、ドラム乾燥機、ベルト乾燥機、真空乾燥機、箱形乾燥機、トレイ乾燥機、トレイ乾燥機、流動床乾燥機、トラフ乾燥機などがある。
【００４１】
高密度化
乾燥したＰＥＴまたはＰＴＴカーペット繊維と同様に、糸、紐や撚り糸のような他の繊維系リサイクル流を高密度化する主な目的は、得られるポリマーの嵩密度を増加させて、材料を困難なく反応器に供給し、さらにより効率的に反応器に納めることである。これにより、反応器に導入される共反応物によって、ＰＥＴまたはＰＴＴ材料を効率的に湿潤させることができ、それによって処理時間を最小化できる。乾燥したＰＥＴまたはＰＴＴカーペット繊維を高密度化するための１つの方法は、例えば、オーガ式またはスクリュー式供給器を介して、二軸押出機または一軸スクリュー押出機のいずれかに繊維を供給して、繊維を溶融させ、次いで、それらをペレット化することを備える。このような高密度化を行うために、従来の押出装置を使用することができる。乾燥したＰＥＴまたはＰＴＴカーペット繊維を高密度化するための別の方法は、回転翼及び固定翼を用いて、凝集した長いらせん状紐を形成するような点まで繊維を軟化させて、続いて造粒機に供給して、高密度化された顆粒を製造する、摩擦高密度化システムを備える。現状、様々なタイプの凝集方法が存在する。このような例の２つは、Ｈｅｒｂｏｌｄ Ｍｅｃｋｅｓｈｅｉｍ ＵＳＡとＰａｌｌｍａｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓである。
【００４２】
乾燥したＰＥＴまたはＰＴＴカーペット繊維を高密度化するためのさらに別の方法は、例えば、オーブンまたはコンベヤベルトを使用した他の熱源に、カーペット繊維を通すことによって、繊維を単に加熱して溶融させることを備える。溶融した繊維は、収縮して互いに付着し、これにより、続いて顆粒化またはペレット化されてもよい、高嵩密度化供給原料が生成される。この方法によって、比較的高価な小粒化装置及び押出装置を要することが回避される。
【００４３】
乾燥したＰＥＴまたはＰＴＴ繊維を高密度化するさらに別の方法は、凝集装置または高密度化装置に繊維を導入することによるものである。凝集装置または高密度化装置は、本質的に大きなドラムであり、いくつかの回転翼がドラムの底部近くで高速で回転し、それによって、材料が軟化点に達して高密度化するまで摩擦が生じる。その後、作業者は、バッチを冷却するために水を加え、水が蒸発した後、排出ドアが開けられ、ＰＥＴまたはＰＴＴのポップコーンや顆粒と称される材料が放出されることが多い。このタイプの凝集は、通常、「槽（タブ）高密度化」と呼ばれる。
【００４４】
高密度化されたリサイクルＰＥＴ材料の嵩密度は、高密度化された所定量の材料の質量及び体積を測定し、得られた測定質量を、得られた測定体積で割ることによって測定され、通常、２００〜１０００ｇ／Ｌの範囲である。好ましくは、高密度化された嵩密度は、４００〜１０００ｇ／Ｌ、より好ましくは６００〜１０００ｇ／Ｌの範囲である。他の非高密度化材料の嵩密度は、２５０〜４５０ｇ／ＬのリサイクルＰＥＴ断片及び７５０〜９５０ｇ／ＬのリサイクルＰＥＴペレットを含む。
【００４５】
繊維リサイクル流は、高密度化の前に、産業廃棄物のまたは使用済みのカーペット下地から、上記のリサイクル方法によって得ることができる。繊維リサイクル流は、高密度化の前に、産業用ローラから繊維を切り出すことによっても得ることができる。最後に、繊維リサイクル流は、産業用ローラから繊維を吸引によって分離することによって得ることができる。繊維リサイクル流は、高密度化の前に、混在物を除去するために洗浄及び乾燥されることもできる。好ましくは、繊維リサイクル流は、８０℃で２０，０００ｃＰ未満の粘度を有するポリオール生成物を生じる。
【００４６】
リサイクルＰＥＴ及び生地または織布
リサイクル流がＰＥＴ生地または織布である場合、その材料は、通常、産業廃棄物となる規格外品または残余品に由来し、顔料、染料、及び他の混在物を含有してもよい。世界におけるポリエステル生産の約６５〜７０％が織布に使われており、そのうち６５％以上が中国で生産されている。残りの３０〜３５％の大半は、ＰＥＴ飲料ボトルの製造に使用されている。産業廃棄物となる規格外の生地または織布は、不正確な染色生地または不適切に織られた織布から生じることがある。産業廃棄となる残余品は、衣類、家具、生地、靴、カーテン、及びＰＥＴを使用する他の物品の製造中に、生地を切断することから生じる残りの生地から生じ得る。ＰＥＴ生地または織布の使用後のリサイクルは、衣料品や制服の製造業者及び小売業者だけでなく、政府機関、病院及び診療所、学校、スポーツクラブ及び他の事業体からの、使用済みポリエステル衣類を利用することによって生じ得る。
【００４７】
リサイクルＰＥＴ糸
リサイクル流がＰＥＴ糸である場合、材料は、通常、産業廃棄物となる規格外品または残余品に由来し、顔料、染料、及び他の混在物を含有してもよい。リサイクルされたＰＥＴ糸は、そのいくつかが段ボールまたはプラスチックで作られた、チューブまたは円錐体の周りに巻かれた材料として存在してもよい。産業廃棄物となる規格外品または残余品は、特定のカーペットの連続走行が完了したときにカーペット製造から生じることがあり、ロールに残っている糸の量が比較的少ない円錐体またはチューブを部分的に使用しているため、円錐体またはチューブ上の少量の糸では、さらにカーペットを走行させることが非効率となる。このような残余品は、規格外品の糸のロットから生じることもある。リサイクルされたＰＥＴ糸流は、最初に、ダンボール／紙またはプラスチックのチューブまたは円錐体から、糸を分離することによって処理されてもよい。この操作を実行できる装置の例には、ギロチン式裁断機、ロールスプリッター、リールスプリッター、及び上昇気流が含まれる。分離された段ボール／紙のチューブまたは円錐体は、再利用、紙として再生、または、焼却炉で燃料として燃焼が可能である。プラスチック製の円錐体またはチューブは、製造業者によって再使用可能である。分離された糸は、ＰＥＴ糸、カーペット繊維、撚り糸、紐、生地または織布のために、上述したような高密度化によって処理することができる。溶融状態で押出すると、消化反応器で処理され得るペレットを形成するペレット化処理前に、ＰＥＴ糸がろ過されて、望ましくない固体粒子を除去することができる。
【００４８】
ＰＥＴまたはＰＴＴカーペット繊維をカーペット全体から分離して得られるカーペット下地は、成形された熱可塑性部品にリサイクルされるか、または、燃料用に焼却される。カーペット繊維の消化方法から得られたポリオールは、未消化の微粒子または色を除去するために、ろ過されて、セライトまたは活性炭などのろ過媒体で処理されてもよい。
【００４９】
混合リサイクル流
消化反応器に供給されるリサイクル流は、カーペット繊維、カーペット、糸；ＰＥＴ容器、織布、撚り糸または紐から選択された、ＰＥＴ含有またはＰＴＴ含有のリサイクル支流の混合物であってもよい。消化反応器がＰＥＴ含有またはＰＴＴ含有の支流の混合物を処理する場合、反応器は、以下に説明するように、高速、高せん断ミキサーを備えている。これは、様々なＰＥＴ含有固形物またはＰＴＴ含有固形物を確実に分解するために必要である。あるいは、混合リサイクル流は、ポリエチレンテレフタレートまたはポリトリメチレンテレフタレート、及び軟質ポリウレタン発泡体を含むことができる。これらを混合し、上記の方法で反応器内でグリコールと反応させて、ポリオールを生じさせることができる。好ましくは、混合リサイクル流は、リサイクルＰＥＴ系もしくはＰＴＴ系のカーペット繊維、リサイクルＰＥＴボトルベール品材料、リサイクルＰＥＴボトル、リサイクルＰＥＴもしくはＰＴＴ織布またはカーペット繊維、またはそれらの混合物から選択される。混合リサイクル流は、好ましくは、ＰＥＴボトルベール品材料、ＰＥＴカーペット繊維やＰＴＴカーペット繊維の高密度化された混合物、または、それらの混合物を含むこともできる。これらを混合し、上記の方法で、反応器内でグリコールと反応させてポリオールを生じさせることができる。
【００５０】
グリコール
使用に適したグリコールは、よく知られている。「グリコール」は、２以上のヒドロキシル基を有する、直鎖状または分枝鎖状の、脂肪族または脂環式の化合物、またはそれら化合物の混合物を意味する。特にエーテル基やエステル基といった他の官能基が、グリコール中に存在してもよい。好ましいグリコールにおいて、２つのヒドロキシル基は、２〜１０個の炭素、好ましくは２〜５個の炭素で分離されている。適切なグリコールとしては、例えば、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、１，２−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、エリスリトール、ペンタエリスリトール、ネオペンチルグリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、約４００ｇ／ｍｏｌまでの数平均分子量を有するポリエチレングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロックまたはランダムコポリマーなど、及びそれらの混合物が挙げられる。好ましくは、グリコールは、プロピレングリコール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、約２００の数平均分子量を有するポリエチレングリコール、及びそれらの混合物から選択される。プロピレングリコールが特に好ましい。好ましい実施形態では、グリコールは、リサイクルされたグリコール、特にリサイクルされたプロピレングリコール及びリサイクルされたジエチレングリコールである。使用済みの除氷液から回収されたプロピレングリコールは一例である。別の好ましい実施形態では、グリコールは、使用済みのエンジンの不凍液または冷却液から回収され得る、リサイクルされたエチレングリコールである。
【００５１】
疎水性物質
消化された材料中のポリオールは、少なくとも１つの疎水性物質由来の繰り返し単位をポリオールが包含できるように、疎水性物質と反応させられる。消化された材料中のポリオールは、未消化の混在物とポリオールとが分離される前または後のいずれかにおいて、疎水性物質と反応させることができる。疎水性物質は、リサイクルされたＰＥＴボトル１モル当たり、０．１〜３．０モル、好ましくは０．１〜１．０モルの量の範囲内の疎水性物質と反応器内で反応する。あるいは、疎水性物質は、リサイクルされたＰＥＴボトル１モル当たり０．１５〜０．８モルの範囲内の量の疎水性物質と反応する。
【００５２】
本発明の方法において使用に適した疎水性物質は、脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、トリグリセリド、または、飽和もしくは不飽和Ｃ６〜Ｃ３６脂肪酸単位を有するアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６〜Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９〜Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、直鎖状または分岐鎖状のＣ６〜Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸または脂肪酸エステルから誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物、から選択される。
【００５３】
好ましくは、疎水性物質は、脂肪酸ダイマー、リシノール酸、コーン油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、トリグリセリド、飽和もしくは不飽和Ｃ６〜Ｃ３６脂肪酸単位を有するアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６〜Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９〜Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物から選択される。より好ましくは、疎水性物質は、脂肪酸ダイマー、リシノール酸、コーン油、キャノーラ油、大豆油、ヒマシ油、トリグリセリド、または、飽和もしくは不飽和Ｃ８〜Ｃ２０脂肪酸単位を有するアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ８〜Ｃ２０脂肪酸、アルコキシル化ひまし油、飽和もしくは不飽和Ｃ９〜Ｃ１８ジカルボン酸、カルダノール由来の生成物、エポキシ化、オゾン化もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物から選択される。
【００５４】
改質剤
粘度を過度に上昇させず、消化された材料中のポリオールの分子量を増加させるために、改質剤が本発明の方法に含まれてもよい。未消化の混在物が、消化された材料と分離される前または後のいずれかにおいて、消化された材料中のポリオールは、改質剤と反応させることができる。改質剤は、上記のような疎水性物質の有無にかかわらず使用することもでき、また、Ｃ３〜Ｃ８ジカルボン酸、それらのモノまたはジアルキルエステル、それらのモノまたはジアルケニルエステル、それらのジエステル、またはそれらの無水物から選択される。好ましくは、改質剤は、グルタル酸、アジピン酸、コハク酸、マロン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、フタル酸、２，５−フランジカルボン酸、イソフタル酸、またはこれらの混合物、これらのアルキルエステル、これらの無水物または遊離酸誘導体から選択される。より好ましくは、改質剤は、アジピン酸、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、及び２，５−フランジカルボン酸のアルキルエステル、これらの無水物、または遊離酸誘導体から選択される。疎水性物質と共に使用される場合、改質剤は、疎水性物質と一度に反応させるか、または、疎水性物質の前後に、複数の工程で順に反応させることができる。
【００５５】
ポリイソシアネート
本発明の方法において使用に適したポリイソシアネートとしては、芳香族、脂肪族、脂環式のポリイソシアネート、それらの三量体誘導体、それらのプレポリマー、それらのカルボジイミド誘導体、それらのブロック誘導体、及び、それらの混合物が挙げられる。例えば、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、メチレンビスフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリマーＭＤＩ、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、水素化ＭＤＩ、トリメチルまたはテトラメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート三量体、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、イソホロンジイソシアネート三量体、シクロヘキサンジイソシアネート（ＣＨＤＩ）、キシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、水素化ＸＤＩなどが挙げられる。ヘキサメチレンジイソシアネート及びイソホロンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネートが、特に好ましい。ポリイソシアネートは、未消化の混在物がポリエステルポリオールと分離される前または後に、ポリエステルポリオールと反応させることができる。ポリイソシアネートは、消化ポリオールが疎水性物質または改質剤と反応するかどうかに関わらず、消化ポリオールと反応させることもできる。
【００５６】
消化反応
リサイクル流がＰＥＴボトルである場合、リサイクルされたＰＥＴボトル、ポリオレフィン、及びリサイクル流からの混在物と、グリコールとを反応器に入れる。混在物には、飲みかけのソフトドリンクの残り、マスタードやケチャップなどの食品残がい、紙ラベル、アルミニウム、汚れ、変色したＰＥＴ、破損ガラス、木材、接着剤、シール材、磁性粒子、ポリ塩化ビニル、着色結晶ＰＥＴ（Ｃ−ＰＥＴ）、未分離ごみ、非ＰＥＴのリサイクル流、ポリスチレン、グリコール変性ＰＥＴ（ＰＥＴＧ）が挙げられる。多層ＰＥＴ容器は、エチレン／ビニルアルコール（ＥＶＯＨ）コポリマー、層間熱可塑性接着剤、金属化ラベル、及び押出発泡ＰＥＴ（Ｅ−ＰＥＴ）容器が含まれてもよい。上記のように、カーペット、カーペット繊維、織布、糸、撚り糸、紐を含む、他のＰＥＴもしくはＰＴＴリサイクル流または混合流を反応器に入れることができる。リサイクル流の混合物が使用される場合、好ましくは、混合物は、ＰＥＴ容器と、ＰＥＴもしくはＰＴＴに関わらずカーペットまたはカーペット繊維とを含む。この混合物は、あるいは、ＰＥＴボトルベール品材料と、ＰＥＴもしくはＰＴＴカーペット繊維（またはそれらの混合物）とを含むことができる。これらの混合物を、上述したように、ミキサーを用いて反応器内でグリコールと反応させて、ポリオールを含む消化生成物流を生じさせることができる。特に指定がない限り、混合物流の消化に使用される反応器条件、グリコール使用量、触媒、及び装置は、以下の一般的な手順で説明される通りである。
【００５７】
反応器
反応器は、一般的に、反応温度及び反応圧力で反応器内容物を保持、混合及び反応させるために適した、閉鎖された、または閉鎖可能な容器である。反応器の構成材料は、化学的適合性の観点や、温度／圧力の観点から、反応物質及び反応生成物に適したものであってもよい。例えば、反応器は、炭素鋼、ステンレス鋼、インコネル（製品名）、ハステロイ（製品名）、及びモネルで構成されてもよい。反応器は、通常、水平方向または垂直方向に配向された円筒状容器であり、平らなまたは凹んだ頭部を有する。凹んだ頭部が使用される場合、頭部は、楕円形、皿形（トリスフェリカル）、半球形、または円錐形であってもよい。反応器は、通常、液体反応物の注入、反応生成物の排出、または洗浄を可能にする十分なノズル、例えば、蒸気洗浄を可能にするノズルを備えている。反応器は、好ましくは、排出バルブを有する。好ましくは、排出ノズルは、例えばボール弁を有し、弁が開いているときに最大のクリアランスを有する。好ましくは、反応器は、外部ジャケットまたは内部コイルを有してもよい、加熱／冷却手段を備えている。加熱／冷却媒体は、蒸気、油、及び水のような通常の流体を含むことができる。好ましくは、排出バルブは、加熱及び冷却が可能なようにジャケット付きである。
【００５８】
反応器は、未消化のポリオレフィン相を分散させるように、または、未消化材料を凝集させるように設計された構成において、操作することができる。未消化ポリオレフィン相を分散させることが望ましい場合、あるいは、例えばＰＥＴ容器及び高密度化カーペット繊維といったリサイクル流の混合物が、消化反応器において使用される場合、反応器は、通常、モータを有する少なくとも１つのミキサー、回転シャフト、及びインペラ（羽根）を備える。好ましくは、ミキサーは、ＰＥＴボトルの固体状及び半固体状の断片を粉砕及び分散させるために、また、グリコール及び消化材料のなかでポリオレフィンのような未消化材料を分散させるために、高速で高せん断力の羽根（インペラ）を少なくとも１つ備える。ミキサーは、反応器内容物中での固体の粉砕、分散、混合を最適化する１つまたは複数のシャフトを含んでもよい。好ましくは、ミキサーは、１つ、２つまたは３つのシャフトを含む。好ましくは、ミキサーは、開放ディスク羽根、閉鎖式回転動静翼、回転固定翼を有する動静翼、または固定された動翼及び静翼を採用する。少なくとも１つの高速高せん断羽根の先端速度は、好ましくは、４０〜１２０フィート／秒、より好ましくは６０〜１００フィート／秒である。単純羽根として存在する低速混合及び／または低せん断力の羽根は、単に容器内の固体沈降を防止するか、または材料を混合するために設計されているため、分散には適していない。反応器内に存在するポリオレフィン材料は、消化されないが軟化する。高レベルのせん断力がなければ、軟化したポリオレフィンの塊は、分散せず、潜在的に分離困難という問題を引き起こし、運転停止及び手動洗浄が必要となる。軟化したポリオレフィンの塊は、回転シャフトに巻き付いたり、及び／または、固着したりすることがあり、操作上の問題も引き起こす。
【００５９】
本発明の特定の実施形態では、未消化ポリオレフィン相を大きな塊へと凝集させ、未消化混在物を塊に付着させて塊に集め、液状のポリオールと、ポリオレフィン及び未消化混在物とを分離することが好ましい。この場合、通常、低速低せん断力の混合装置が使用される。斯かる混合装置は、反応器内に存在する高せん断ミキサーに加えて、またはその代わりに、上記のように存在することができる。未消化混在物を含有するポリオレフィン相は、その後、人工木などの他の用途にリサイクルすることができる。驚くべきことに、エチレン／アクリル酸コポリマーまたはエチレン／メタクリル酸コポリマーのような少量の付着剤を反応混合物に添加することができ、付着剤は、未消化ポリオレフィン相に存在し、この相が凝集して大きな塊となること、集まって未消化混在物に付着することの両方の能力を高め、これにより、デカンテーションによってそれらをポリオール相と分離することを容易にできる。ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルエーテル、アクリルポリマー、ポリクロロプレン、スチレン−ブタジエンコポリマー、スチレン−ジエン−スチレンコポリマー、ポリイソブチレン、アクリロニトリル−ブタジエン、ポリウレタン熱可塑性プラスチック、エチレンと、酢酸ビニル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸メチル、アクリル酸、及びこれらの組み合わせとのコポリマーやターポリマー、などの他の多くの非消化性接着材料が、この凝集効果を与えるために、反応に添加できるということが通説となっている。
【００６０】
エチレン／アクリル酸またはエチレンメタクリル酸のコポリマーまたはターポリマーは、好ましくは、３〜５０質量％の（メタ）アクリル酸コモノマーを含み、他のターモノマー、例えばアルキル（メタ）アクリレート、酢酸ビニル、無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸アルキルエステル、フリーラジカル重合性コモノマー、及びこれらの混合物を含んでもよい。さらに、上記のエチレン／アクリル酸またはエチレンメタクリル酸コポリマーまたはターポリマーは、アイオノマーを生じさせるために、金属塩として部分的または完全に中和されてもよい。このようなアイオノマー製品の例には、ＤｕＰｏｎｔ Ｓｕｒｌｙｎ（商標）製品、ＤｕＰｏｎｔＥｌｖａｌｏｙ（商標）製品、及び、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｙ（商標）製品が含まれる。
【００６１】
乳化剤
乳化剤は、ポリオレフィン材料の分散を助けるために必要に応じて使用することができる。そのような乳化剤は、通常、無水物、エポキシド、カルボン酸、またはエステルの含有ポリマーまたはそれらの混合物を含む。好ましくは、乳化剤は、スチレン／無水マレイン酸コポリマー、エチレン／アクリル酸コポリマーまたはターポリマー、エチレン／メタクリル酸コポリマーまたはターポリマー、エチレンアクリル酸コポリマーまたはターポリマーの金属塩、エチレン／メタクリル酸コポリマーまたはターポリマーの金属塩、エチレン／アクリル酸アルキルエステルコポリマーまたはターポリマー、エチレン／グリシジルアクリレートコポリマーまたはターポリマー、またはエチレン／グリシジルメタクリレートコポリマーまたはターポリマー、から選択される。好ましくは、エチレン／（メタ）アクリル酸コポリマーまたはターポリマーの金属塩の金属は、亜鉛またはナトリウムから選択される。
【００６２】
消化において、リサイクル流及びグリコールは、場合により触媒の存在下で、８０℃〜２６０℃、あるいは１００℃〜２５０℃、１３０℃〜２４０℃または１６０℃〜２３０℃の範囲で加熱され、消化流及び未消化流を生じさせる。反応は、約０ｐｓｉａ〜約１００ｐｓｉａ、約５ｐｓｉａ〜約７５ｐｓｉａ、または約７ｐｓｉａ〜約６５ｐｓｉａの圧力で行うことができるが、反応は、通常、大気圧で行われる。水を除去することが望ましい場合には、１気圧未満に減圧することが有効である。消化流は、グリコール、ビス（ヒドロキシアルキル）テレフタレート、及びそれらのオリゴマーを含む。未消化材料は、ポリオレフィン、染料、無機フィラー、及び他の混在物を含む。
【００６３】
触媒
消化反応に触媒を使用することができる。具体的に、適切な触媒は、スズ、チタン、亜鉛、アンチモン、ゲルマニウム、ジルコニウム、またはマンガンを含む。特定の例として、チタンアルコキシド（例えば、テトラブチルチタネートまたはテトライソプロピルチタネート）、リン酸チタン（ＩＶ）、チタン（ＩＶ）テトラブトキシド、チタン（ＩＶ）テトラプロポキシド、ジルコニウムアルコキシド、酢酸亜鉛、酢酸マンガン（ＩＩ）、三酸化アンチモン、酸化ゲルマニウム、及びそれらの混合物を含む。イソシアネート反応化学を有意に促進しない触媒が好ましい。好ましくは、触媒は、水酸化ブチル錫オキシド水和物、または、例えばチタンｔ−ブトキシドなどのチタンアルコキシドである。使用される触媒の量は、通常、生成されるポリオールの総量に対して、０．００５〜２質量％の範囲である。あるいは、使用される触媒の量は、生成されるポリオールの総量に対して、０．０１〜１質量％、０．０２〜０．７質量％、または０．０５〜０．２質量％の範囲である。
【００６４】
通常、消化反応は、例えば、ＰＴＴまたはＰＥＴカーペット、カーペット繊維、糸、ＰＥＴ容器、織布、紐、撚り糸または他のリサイクルＰＥＴもしくはＰＴＴ物品などのリサイクルされた材料と；グリコール（類）と；触媒とを、混在物が少なくとも液化してＰＥＴの粒子が見えなくなるまで、加熱することによって行われる。反応温度、ＰＥＴまたはＰＴＴの供給源、使用される特定のグリコール反応物、混合速度、所望の重合度、及び、当業者の裁量の範囲内にある他の要因に応じて、反応時間は、約３０分〜約１６時間、より典型的には１〜１０時間、さらに典型的には３〜８時間の範囲内である。
【００６５】
リサイクル流からのＰＥＴ（またはＰＴＴ）に対するグリコールのモル比は、少なくとも０．８、好ましくは１．０〜６．０、より好ましくは２．５〜４．５である。グリコール／ＰＥＴ（またはＰＴＴ）のモル比が０．８未満であると、疎水性に改質されたポリエステル生成物は、消化するのが難しくなることが多い。一方、グリコール／ＰＥＴ（またはＰＴＴ）のモル比が約６よりも大きいと、水酸基価が、約８００ｍｇＫＯＨ／ｇという実用上の上限を超える傾向がある。
【００６６】
消化された材料を、さらなる工程において、上記の特定の疎水性物質の１つと反応させて、ポリエステルポリオールを得ることができる。消化流と疎水性物質との間の反応は、消化中間体と疎水性物質との間のいくつかの異なる可能な反応、主として縮合反応を促進する有効な条件下で行われる。例えば、消化中間体中のヒドロキシル基は、疎水性物質中の酸またはエステル基と反応して、その酸からのエステル、または、元の物質からの新規のエステルを生成させることができる。疎水性物質は、ヒドロキシル官能性も有することが多いため、そのヒドロキシル官能性を利用した新しいエステルを生じさせることができる。炭素−炭素二重結合、及び／または、当初は疎水性物質中に存在していたアリル水素を含む、架橋または環化付加反応を包含する、他の種類の反応が起こり得る。
【００６７】
消化流と疎水性物質との間の反応は、通常、８０℃〜２６０℃の範囲内の温度で加熱することによって行われる。あるいは、温度範囲は、９０℃〜２３０℃、１００℃〜２２０℃、または１１０℃〜２１０℃である。反応は、約０ｐｓｉａ〜約１００ｐｓｉａ、約５ｐｓｉａ〜約７５ｐｓｉａ、及び約７ｐｓｉａ〜約６５ｐｓｉａの圧力で行うことができるが、反応は、通常、大気圧で行われる。水を除去することが望ましい場合、反応器は、好ましくは、真空下、例えば０ｐｓｉａから１４．７ｐｓｉａ未満、あるいは５ｐｓｉａから１４．７ｐｓｉａ未満、または０ｐｓｉａ〜７ｐｓｉａで操作される。反応で生成した水は、通常、生成するにつれて、反応混合物から除去される。これは、通常、真空ストリッピング、ワイパーフィルム蒸発、乾燥空気または窒素によるスパージなどによって行われる。反応は、通常、予め決めた量の水が回収されるか、または、生成物において目標とする酸価及び／または水酸基価が達成されるまで、継続される。
【００６８】
ポリオールに取り込まれる疎水性物質の量は、３〜７０質量％の範囲内である。あるいは、ポリオール中の疎水性物質の量は、４〜６０質量％または５〜５５質量％である。３質量％未満の疎水性物質が使用される場合、有用なポリオールを生成させる点における、疎水性物質を含有させることによる利益がごく僅かである（例えば、水酸基価が、それらの有用な上限に達するか又は超えることがある）。７０質量％を超える疎水性物質が使用される場合、組成上のコストは、所望よりも高くなり、通常、さらなる性能上の利益は、ほとんどないか、または全くない。
【００６９】
別の実施形態では、リサイクルされたＰＴＴまたはＰＥＴカーペット、カーペット繊維、糸、ＰＥＴ容器、織布、紐、撚り糸、または他のリサイクルＰＥＴもしくはＰＴＴ物品、またはそれらの組み合わせのリサイクル流と、グリコールと、疎水性物質とを、ポリオールを生成させる有効な条件下で反応させることによって、ポリエステルポリオールは、１工程で製造することができる。２工程の方法を用いて製造されたポリオールと同様に、ＰＥＴ（またはＰＴＴ）に対するグリコールのモル比は、少なくとも０．８であり、ポリオールへと反応する疎水性物質の量は、３〜７０質量％の範囲内であり、得られたポリオールは、１．８〜２．７の範囲の平均ヒドロキシル官能価を有し、また、２５〜８００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲の水酸基価を有する。１工程の方法を採用する場合、グリコールを除去し過ぎると、懸濁したまたは不透明なポリオールを生じる可能性があることから、水の除去を可能にしつつ濃縮されたグリコールを反応器に戻す還流システムを用いることが好ましい。１工程の方法における反応温度は、２工程の方法について上述した通りである。好ましくは、２工程の方法が採用される。
【００７０】
本発明の方法によって製造されたポリエステルポリオールは、２５〜８００ｍｇＫＯＨ／ ｇ、好ましくは３５〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは４０〜４００ｍｇＫＯＨ／ ｇの範囲の水酸基価を有する。水酸基価は、例えば、ＡＳＴＭ  Ｅ−２２２（「酢酸無水物のアセチル化を使用するヒドロキシル基の標準試験方法」）を含む、認可された決定方法によって測定することができる。ポリオールは、１．８〜２．７の範囲、好ましくは２．０〜２．５の範囲の、平均ヒドロキシル官能価（すなわち、１分子当たりの平均ＯＨ基数）も有する。
【００７１】
いくつかの実施形態では、本発明の方法で製造されたポリエステルポリオールは、２５〜１００℃の温度で流動性の液体であり、２５℃で１００，０００ｃＰ未満、より好ましくは３０，０００ｃＰ未満、最も好ましくは２０，０００未満の粘度を有する。ポリオール粘度の好ましい範囲は、１００〜１０，０００ｃＰ、より好ましくは５００〜５，０００ｃＰである。粘度は、工業上認可された方法によって決定できる。例えば、適切なスピンドルを備えたブルックフィールド粘度計（ブルックフィールドＤＶ−ＩＩＩウルトラレオメーターなど）を使用し、いくつかの異なるトルク（回転力）の設定で試験試料を測定して、測定における適切な信頼度を確保すると良い。
【００７２】
本発明の方法によって製造されたポリオールは、好ましくは、低酸価を有する。低酸価は、所望の完了レベルまで反応混合物から水を除去して反応を促進することによって、確保することができる。好ましくは、ポリオールは、３０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満、より好ましくは１０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満、最も好ましくは５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の酸価を有する。酸価は、特定の用途に必要であれば、例えばエポキシド誘導体などの酸捕捉剤を用いて調整することができ、この処理は、製造業者、販売業者、または最終使用者が行うことができる。
【００７３】
もう１つの実施形態において、現在の主題は、リサイクルＰＥＴカーペット、リサイクルＰＥＴカーペット繊維、リサイクルＰＥＴボトル、リサイクルＰＥＴ織布、リサイクルＰＥＴ物品、またはそれらの混合物から選択されたリサイクル流を、反応器内でグリコールと反応させることを備える方法を提供し、これにより、着色剤、染料、顔料、無機フィラー、未消化ポリマー、またはそれらの混合物から選択された混在物と、ポリオールとを含む消化中間体を生じさせることである。消化中間体を、ポリイソシアネートとさらに反応させて、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、またはイソシアネート基末端プレポリマーを生じさせることができる。消化中間体は、上記のポリエステルポリオールを生じさせるために、脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、トリグリセリド、飽和もしくは不飽和Ｃ６〜Ｃ３６の脂肪酸単位を有するアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６〜Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９〜Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分岐鎖状もしくは直鎖状のＣ６〜Ｃ３６の脂肪アルコール、エポキシ化、オゾン化もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはこれらの混合物、などから選択された疎水性物質と反応させることもでき、改質剤、もしくは、疎水性物質及び改質剤の両方と反応させることもできる。消化中間体が疎水性物質及び改質剤の両方と反応する場合、疎水性物質及び改質剤は、消化中間体と、様々な順序で、または、一度に反応させることができる。疎水性物質及び改質剤は、上記の通りである。
【００７４】
消化中間体は、混在物を含まないポリエステルポリオールと混在物とを分離するために、固液分離工程で処理することができる。固液分離は、ろ過、遠心分離、デカンテーション、浮選分離、凝集沈殿、またはこれらの組み合わせ、といった上記の分離を採用して行うことができる。
【００７５】
一実施形態では、ポリオール中の混在物の均質な分散を維持し、混在物による分離を防ぐことが望ましい場合、浮選（例えば、ポリオレフィンまたはスチレン／ブタジエン接着剤のような未消化ポリマー）または沈降（例えば、無機フィラー）のいずれかによって、分散された混在物が分離しないように、得られるポリオールは、貯蔵中及び輸送中に十分に高い粘度を有することが好ましい。この手段は、固体／液体分離工程の必要性を回避し、混在物を含んだ生成ポリオール中に存在する全ての成分のリサイクルを可能にする。したがって、消化中間体中のポリオールは、好ましくは、５０℃で１０，０００ｃｐｓよりも高く、より好ましくは５０℃で２０，０００ｃｐｓよりも高く、最も好ましくは５０℃で３０，０００ｃｐｓよりも高い粘度を有する。
【００７６】
他の代替の実施形態では、現在の主題は、（ｉ）リサイクルＰＥＴカーペット、リサイクルＰＥＴ容器、リサイクルＰＥＴ織布、リサイクルＰＥＴ物品、またはそれらの混合物から選択された、リサイクルポリマー源から得られる反復分子単位；（ｉｉ）グリコール；（ｉｉｉ）ポリオレフィンの未消化粒子及び接着剤の未消化粒子を含む混在物、を含むポリエステルポリオール組成物を提供することである。ポリエステルポリオール組成物は、（ｉｖ）着色剤、染料、顔料及び無機フィラー、及び／または、疎水性物質、改質剤、またはそれらの混合物、から選択された少なくとも１種の混在物も含むことができる。好ましくは、ＰＥＴ容器は、ボトルベール品からのＰＥＴボトルである。
【００７７】
さらに別の代替の実施形態では、本開示は、
（ｉ）リサイクルＰＥＴカーペット、リサイクルＰＥＴカーペット繊維、リサイクルＰＥＴボトルベール品、リサイクルＰＥＴ織布、他のリサイクルＰＥＴ物品、またはそれらの混合物と；
（ｉｉ）グリコールと；
（ｉｉｉ）Ｃ３−Ｃ８ジカルボン酸、及び、
脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９−Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６−Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物から選択された疎水性物質、のうち少なくとも１種と、
を含むポリエステルポリオール組成物を提供することである。
【００７８】
別の代替実施形態では、本開示は、（ｉ）リサイクルＰＥＴカーペット、リサイクルＰＥＴカーペット繊維、リサイクルＰＥＴボトルベール品、リサイクルＰＥＴ織布、他のリサイクルＰＥＴ物品、またはそれらの混合物から選択されたリサイクルポリマー源から得られる消化中間体と；
（ｉｉ）グリコールと；
（ｉｉｉ）Ｃ３−Ｃ８ジカルボン酸、及び、
脂肪酸ダイマー、脂肪酸トリマー、オレイン酸、リシノール酸、桐油、トウモロコシ油、キャノーラ油、大豆油、ヒマワリ油、バクテリア油、酵母油、藻類油、ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸単位を有するトリグリセリドまたはアルキルカルボン酸エステル、飽和もしくは不飽和Ｃ６−Ｃ３６脂肪酸、アルコキシル化ヒマシ油、飽和もしくは不飽和Ｃ９−Ｃ１８ジカルボン酸またはジオール、カルダノール由来の生成物、リサイクル調理油、分枝鎖状もしくは直鎖状Ｃ６−Ｃ３６脂肪族アルコール、エポキシ化、オゾン化、もしくはヒドロホルミル化された脂肪酸エステルまたは脂肪酸から誘導されたヒドロキシ官能性材料、またはそれらの混合物から選択された疎水性物質、のうち少なくとも１種と、
を含むポリエステルポリオール組成物を提供することである。好ましくは、ポリエステルポリオール組成物は、Ｃ３−Ｃ８ジカルボン酸及び疎水性物質の両方を含有する。
【００７９】
リサイクル流の粉砕
リサイクル廃棄物流は、グリコールとの接触や消化工程の前に、上記のリサイクルボトル、カーペット、または他のリサイクルＰＥＴもしくはＰＴＴ材料を砕くための粉砕工程を経ることができる。リサイクル流の粉砕は、消化反応器内の体積をより少なくし、反応のためのより多くの表面積が露出した断片を生成させる。このような粉砕は、破砕、切断、及び細断、またはそれらの組み合わせによって行うことができる。破砕は、圧縮、衝撃またはせん断力の適用を含み、適用される力の大きさ及び持続時間が、固体の粉砕の程度に影響を及ぼす。使用される破砕装置には、ジョークラッシャー、旋盤クラッシャー、シュレッダー、ハンマーミル、固定ヘッドミル、プレートミル、ローラーミル、ボールミル、エッジランナーミルなどが含まれる。切断装置には、ボールチョッパーのような回転ナイフを使用する容器が含まれる。細断装置には、チッパー、単軸または多軸シュレッダーが含まれる。カーペット用の適切な粉砕装置を供給する企業の例には、ＳＳＩ Ｓｈｒｅｄｄｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ、Ｉｎｃ．；ユニバーサルリファイナー株式会社；ＴＡＮＡ  Ｏｙ（フィンランド）；Ｖｅｃｏｐｌａｎ ＬＬＣ．が含まれる。ＰＥＴボトル用の適した粉砕装置を供給する企業の例には、ＷＥＩＭＡ Ａｍｅｒｉｃａ、Ｉｎｃ．；ＶｅｃｏｐｌａｎＬＬＣ；Ｊａｙｄｅｅｐ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（インド）；ＪｏｒｄａｎＲｅｄｕｃｔｉｏｎ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ；ＲｅｃｙｃｌｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，Ｉｎｃ；Ｆｏｒｒｅｃ Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ（イタリア）、及び、Ｃｒｅｓｓｗｏｏｄ Ｓｈｒｅｄｄｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙが含まれる。
【００８０】
粉砕工程は、消化反応器内、または、消化反応器とは別の容器内で行うことができるが、グリコールと接触させ、ミキサーを用いて消化反応を行うよりも前に、粉砕の方が先に行われる。粉砕は、通常、−１０〜４５℃の温度で行われ、消化反応器で消化されるリサイクルＰＥＴまたはＰＴＴ含有材料の大きさは、０．１ｍｍ〜４０ｍｍに減少する。
【００８１】
金属分離
下流生成物による汚染を最小限にし、下流の処理の困難性を防止するために、金属は、リサイクル流から分離される。磁性（磁気感受性）金属には、鉄、コバルト、ニッケル、及び鋼（スチール）が挙げられ、非磁性、弱磁性または誘導場検出可能な金属としては、ステンレス鋼、鉛、クロム、亜鉛、銅、スズ及びアルミニウムが挙げられる。磁気感受性材料として、しばしば、ＰＥＴボトルのベール品からのワイヤが挙げられるが、分離されていない金属ゴミまたは他の混在物も挙げられる。
【００８２】
一実施形態では、金属分離は、例えば検出器に金属が接近して通過する際に、金属の存在を検出するために、リサイクル流を分析する金属検出器を含む。金属が見つかると、手動で、または自動的に動作するシステムによって、リサイクル流から金属を除去することができる。このような自動システムは、例えば、金属検出器を通過してリサイクル流を輸送するコンベアを含む。金属を検出すると、金属は、空気または他のガスの送風を利用してリサイクル流から除去することができ、リサイクル流の主流からその材料を押し出す機械的装置を使用するか、または、例えば、コンベアの一部が移動して材料が廃棄用容器に落下するなど、金属を除去するために経路を変えるコンベアを使用する。好ましくは、金属分離処理は、１質量％未満の金属を含む流れを作る。
【００８３】
磁気分離装置は、電磁石または永久磁石または誘導場検出器のいずれかを利用することができ、ドラムセパレータ、ドローワ（drawer）磁石、重力インライン磁石を含むインライン磁石、プレートハウジング（plate housing）磁石または懸架（suspended）プレート磁石を含むプレート磁石、格子磁石、ウェッジ（wedge）磁石、または、ハンプ（hump）またはハーフハンブ（half-hump）磁石を含んでもよい。
【００８４】
磁気分離器の操作は、バッチ式、セミバッチ式、または連続式のいずれであってもよい。磁気分離の前に、リサイクル流は、０〜５質量％濃度の磁気感受性材料を含むことができる。磁気分離後、リサイクル流は、１質量％未満、あるいは０．５質量％未満の濃度を有する。
【００８５】
ポリオレフィン分離
廃棄物リサイクル流に存在するポリオレフィンは、グリコール中で消化されない。その代わりに、特定の実施形態では、高速、高せん断ミキサー、及び、場合により乳化剤を使用して、１００ｎｍ〜１１ｃｍ、０．５ｍｍ〜１１ｃｍ、または０．５ｍｍ〜３ｃｍの粒度範囲に、ポリオレフィンが断片へと分散される。ポリオレフィン及び他の混在物は、ろ過、遠心分離、デカンテーション、浮選、凝集、及び沈降またはそれらの組み合わせから選択された液体−固体分離工程によって、分離することができる。デカンテーションによって分離が行われる場合、消化／反応した液体は、排出され、残りのポリオレフィン固形分が残される。消化／反応した液体は、貯蔵容器にポンプ輸送することができる。残りのポリオレフィン固形分は、さらに処理することができる。例えば、固体をすすぎ、乾燥させ、繊維状またはペレット状に押し出すことができる。押出中には、相溶化剤、酸化防止剤、充填剤、繊維状または板状の強化剤、安定剤、または着色剤のような、種々な添加剤を添加することができる。
【００８６】
デカンテーションによって固液分離を行う場合、分離工程の温度は、消化／反応温度から、室温、すなわち２０〜１００℃の範囲であってもよい。あるいは、５０〜１００℃または６０〜９０℃の温度範囲で分離を行うことができる。
【００８７】
分離は、ろ過または遠心分離によって行うこともできる。分離がろ過によって行われる場合、ろ過は、従来の分離媒体を用いたスクリーンまたはベルトフィルターによる重力ろ過、または、プレート及びフレームまたは圧力フィルターによる圧力ろ過、のいずれかであってもよい。デカンテーションによる分離の場合と同様に、回収されたポリオレフィン固形分は、続いて、上記のように押し出されてもよい。
【００８８】
本主題の特定の実施形態では、未消化ポリオレフィン相を大きな塊へと凝集させ、塊に未消化混在物を付着させて集め、次いで、液状ポリオールと、ポリオレフィン及び未消化混在物とを分離する。未消化混在物を含有するポリオレフィン相は、その後、人工木などの他の用途にリサイクルすることができる。驚くべきことに、エチレン／アクリル酸コポリマーまたはエチレン／メタクリル酸コポリマーなどの少量の付着剤を、反応混合物に添加することができる。このような付着剤は、未消化ポリオレフィン相とともに、反応系から出て行くため、この相が大きな塊へと凝集する能力と、未消化混在物に集まって付着する能力とを増強し、それによって、デカンテーションによるポリオール相からの分離が促進される。ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルエーテル、アクリルポリマー、ポリクロロプレン、スチレン−ブタジエンコポリマー、スチレン−ジエン−スチレンコポリマー、ポリイソブチレン、アクリロニトリル−ブタジエン、ポリウレタン熱可塑性プラスチック、エチレンと酢酸ビニル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸メチル、アクリル酸及びこれらの組み合わせとのコポリマー及びターポリマーなど、他の多くの未消化接着性材料を反応に添加し、この凝集効果を提供できることが通説となっている。この場合、分離工程の温度は、消化／反応温度から室温、すなわち２０〜２３０℃の範囲であってもよい。好ましくは、分離は、比較的低い温度範囲、例えば９０〜１９０℃で行うことができる。
【００８９】
炭素床ろ過
炭素床は、ポリエステルポリオール中に有機分子として存在する着色剤のいくつかを除去するために、使用することができ、例えば着色剤の供給源は、通常、リサイクルＰＥＴボトルまたは他のＰＥＴ系もしくはＰＴＴ系のリサイクル材料に存在する、着色キャップまたは着色ボトルである。
【００９０】
消化中間体は、着色が減ったポリエステルポリオールを得るのに有効な条件下で、活性炭で処理され、色指数によって測定される。色指数は、ＣＩＥ比色分析による測定によって、１００×（｜ａ＊｜／Ｌ＊）で定義される。炭素処理されたポリオールは、比較的高い値を有してもよいが、通常は負の低い値を有する。ａ＊の絶対値（すなわち｜ａ＊｜）は、上記の式を使用して色指数を算出するために使用される。任意の適切な手段を使用して、液状ポリオールの透過度によって、比色分析を行うことができる。Ｃａｒｙ（登録商標）１００ Ｃｏｎｃ ＵＶ／ｖｉｓ分光光度計（Ｖａｒｉａｎ）、Ｘ−Ｒｉｔｅ Ｃｏｌｏｒ８２００分光光度計、Ｘ−ＲｉｔｅＣｏｌｏｒ ｉ７分光光度計、または類似の装置などの分光光度計を使用して、透過スペクトル特性を測定するとよい。
【００９１】
活性炭は、様々な適切な形態で供給され、実際に使用される形態は、反応器設計、プロセス規模、処理される消化中間体の性質、及び他の要因に依存する。活性炭は、通常、ナッツ殻、ココナッツ殻、泥炭、木材、石炭、または他の供給源といった炭素源から製造される。原材料は、通常、約９００℃までの温度で、酸、塩基または塩で化学的に処理することによって、活性化及び／または炭化される。その後、６００℃以上の酸素含有ガス（例えば、空気または水蒸気）の存在下または非存在下のいずれかで加熱することによって、炭化及び／または酸化してもよい。処理を組み合わせて採用できる。適切な活性炭は、粉末、顆粒、ビーズ、押出品、または他の形態で供給される。好ましくは、活性炭は、３００ｍ２／ｇよりも大きい、より好ましくは５００ｍ２／ｇよりも大きい表面積を有する。表面積の好ましい範囲は、５００ｍ２／ｇ〜２０００ｍ２／ｇである。製造者には、例えば、Ｐａｒｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ、Ｊａｃｏｂｉ Ｃａｒｂｏｎｓ、Ｃａｌｇｏｎ Ｃａｒｂｏｎ、Ｎｏｒｉｔ Ａｍｅｒｉｃａｓなどが含まれる。
【００９２】
必要とされる活性炭の量は、リサイクルされた材料供給源、処理部の設計、温度、必要とされる減色の程度、及び他の要因に依存する。好ましくは、活性炭は、処理すべき消化中間体の量に対して、０．１〜１０質量％、より好ましくは０．５〜５質量％の範囲の量で使用される。
【００９３】
炭素処理は、温かいまたは高温の（３０℃〜１８０℃、好ましくは４５℃〜１５０℃、最も好ましくは５０℃〜１２０℃）消化材料を活性炭と組み合わせ、均質になるまで混合し、炭素と消化中間体とを、数分間から数時間、好ましくは１０分間から４時間、接触させて維持させることができる。炭素処理された中間体を、処理の間、所望の温度で単に撹拌するとよい。
【００９４】
活性炭で処理した後、消化されたリサイクル材料は、必要に応じて、珪藻土（例えばＣｅｌｉｔｅ（登録商標）５４５）、モレキュラーシーブ、クレー、無機酸化物（アルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ、マグネシウムシリケート等）といったろ過助剤を用いてろ過される。珪藻土が特に好ましい。特にろ過助剤を用いる場合のろ過は、活性炭、活性炭に吸着された不純物、未消化のＰＥＴまたはＰＴＴ粒子、及び他の不溶性物質を除去する。不溶性物質として、残留プラスチック、金属、紙、または他の不純物が挙げられる。例えば、熱、圧力、複数のろ過を効果的に生じさせるろ過媒体を通る再循環、またはこれらの組み合わせを、ろ過時間の短縮、または結果の改善のために、採用することができる。例えば、使用前に、フィルタ及び／またはポリオールを予熱し、熱をかけた状態でろ過を行って粘度を低下させ、プロセス効率を高めることが望ましいこともある。さらに、より高度に精製されたポリエステルポリオールを得るために、複数回のろ過を行うことが望ましいこともある。所望の場合、漂白土及び漂白粘土を、例えばＢＡＳＦ社から市販されているＦ１またはＦ７６などのポリオールの色を低減または除去させるために、使用することができる。
【００９５】
本発明の方法により製造されたポリエステルポリオールを、多種多様なポリウレタン及びポリイソシアヌレート製品に配合するために、使用することができる。使用される疎水性物質の割合を調整することによって、ポリオール疎水性を目的とする程度に到達させることができる。疎水性を制御する技術は、コーティング産業において特に価値がある。ポリオールは、軟質発泡体、硬質発泡体（ポリイソシアヌレート発泡体を含む）、ウレタン分散系、コーティング、接着剤、シーラント、ウレタンアクリレート誘導体コーティング、粉末コーティング、タンクコーティング、及びエラストマーなどの非細胞用途、細胞用途、微生物用途で使用することができる。得られるポリウレタン及びポリイソシアヌレートは、自動車及び輸送用途、建築及び建設用品、水産用品、梱包用発泡体、軟質スラブストック発泡体、カーペット下地、電気絶縁、注型エラストマー（キャストエラストマー）、及び成形品、履物、生物医学装置、及び他の用途において、潜在的に有用である。
【００９６】
（メタ）アクリレート誘導体
上記の本発明の方法で得られたポリエステルポリオールを、水を同時に除去しつつ、アクリル酸またはメタクリル酸でエステル化して、（メタ）アクリレート誘導体を生じさせることができる。反応は、通常、空気または酸素パージを行いつつ、約１４０℃未満の温度で、（メタ）アクリレート官能基のフリーラジカル重合を回避するフリーラジカル捕捉剤の存在下で行われる。適切なフリーラジカル捕捉剤としては、約０．００１〜０．５質量％のレベルで、例えばフェノチアジン、ブチル化ヒドロキシルトルエン、及び１，４−ヒドロキノンが挙げられる。
【００９７】
（メタ）アクリレート誘導体は、上記の本発明の方法で得られたポリエステルポリオールと、アクリロイルクロライドまたはメタクリロイルクロライドとを反応させ、塩酸を同時に除去しつつ、上述した適当なフリーラジカル捕捉剤の存在下で、生じさせることもできる。（メタ）アクリレート誘導体は、様々なコーティング用途のために、ＵＶ硬化性、過酸化物硬化性、酸化硬化性、またはラジカル硬化性オリゴマーとして、有用性が見出される。
【００９８】
ウレタン（メタ）アクリレート
ウレタン（メタ）アクリレートは、上記の本発明の方法によって得られたポリエステルポリオールを用いて、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートと、イソシアネート基末端プレポリマーとを反応させることによって、製造することもできる。錫、ビスマス、及び亜鉛触媒を含む様々な金属触媒を、これらのプレポリマーの生成を促進するために、利用することができる。反応は、通常、空気または酸素パージを行いつつ、約１４０℃未満の温度で、（メタ）アクリレート官能基のフリーラジカル重合を回避するフリーラジカル捕捉剤の存在下で実施される。適切なフリーラジカル捕捉剤としては、約０．００１〜０．５質量％のレベルで、例えばフェノチアジン、ブチル化ヒドロキシルトルエン、及び１，４−ヒドロキノンが挙げられる。ウレタン（メタ）アクリレート誘導体は、様々なコーティング用途のために、ＵＶ硬化性、過酸化物硬化性、酸化硬化性、またはラジカル硬化性のオリゴマーとして、有用性が見出される。
【００９９】
過剰のポリイソシアネートと上記ポリエステルポリオールとの反応生成物も、イソシアネート基末端プレポリマーを生じ得る。ヒドロキシルに対するイソシアネート比を調整することにより、ウレタン官能基も、プレポリマーをもたらすことができる。イソシアネート基末端プレポリマーは、通常、水、グリコール、他のポリオールまたはポリアミンとのさらなる反応を介して次に高分子量ポリウレタンに変換されてもよい、粘性液体である。イソシアネート基末端プレポリマーを、ヒドロキシエチルメタクリレートまたはヒドロキシエチルアクリレートと反応させて、ウレタンアクリレート樹脂またはウレタンメタクリレート樹脂を得ることができる。
【０１００】
可塑剤
高分子型可塑剤−リサイクルＰＥＴ
リサイクルされたＰＥＴ及びＰＴＴ容器、カーペット、カーペット繊維、織布または生地を含むリサイクル流を反応させて、高分子型可塑剤を生じさせることができる。一実施形態では、可塑剤は、（ａ）ＰＥＴまたはＰＴＴリサイクル流；（ｂ）グリコール；（ｃ）Ｃ４〜Ｃ３６モノカルボン酸、そのエステルまたは無水物；（ｄ）二塩基酸（二価酸）を反応させることで生成し、これにより、高分子型可塑剤を生じさせることができる。別の実施形態において、可塑剤は、（ａ）リサイクル流；（ｂ）グリコール；（ｃ）モノアルコール；（ｄ）二塩基酸（二価酸）を反応させることで生じさせることができる。
【０１０１】
リサイクルされたＰＥＴ及びＰＴＴ容器、カーペット、カーペット繊維、織布または生地を含むリサイクル流は、上記の通りである。
【０１０２】
高分子型可塑剤を製造するために使用されるグリコールには、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、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、１，４−ヘキサンジオール、１，５−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリカーボネートポリオール、ペンタエリスリトール、及びエチレンオキシド及びプロピレンオキシドのブロックまたはランダムコポリマーグリコール、脂肪族ポリエステルポリオール、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール、及びそれらの組み合わせが含まれる。
【０１０３】
「モノカルボン酸」とは、酸またはそれから誘導されるエステルまたは無水物が、単一のカルボン酸基を有するカルボン酸化合物に基づくことを意味する。そのようなカルボン酸の例は、Ｃ６モノカルボン酸、ヘキサン酸である。エステルの例は、エチルヘキサノエートとして知られる、ヘキサン酸のエチルエステルである。無水物の例は、無水ヘキサン酸としても知られる、ヘキサン酸の無水物である。さらに、無水物は、酸の１つがＣ４〜Ｃ３６モノカルボン酸からのものである限り、２つの異なるカルボン酸からの混合酸無水物であってもよい。このような例は、ヘキサン酸（Ｃ４〜Ｃ３６要件を満たすＣ６モノカルボン酸）と酢酸（Ｃ２酸）との混合無水物である。
【０１０４】
一般に、Ｃ４〜Ｃ３６モノカルボン酸、そのエステルまたは無水物は、高分子鎖構造の末端を封鎖することができるため、高分子型可塑剤組成物の製造において、連鎖停止剤として機能することができる。
【０１０５】
Ｃ４〜Ｃ３６モノカルボン酸、そのエステルまたは無水物は、飽和もしくは不飽和のいずれであってもよい、直鎖状、分岐鎖状または環状脂肪族の化合物から選択することができる。さらに、芳香族化合物も挙げられる。さらに、エステル類の場合、アルコール由来部分は、好ましくは、１〜７個の炭素原子、すなわちＣ１〜Ｃ７を有するアルコール、から誘導される。Ｃ４〜Ｃ３６モノカルボン酸エステルの例には、Ｃ４〜Ｃ３６モノカルボン酸のＣ１〜Ｃ７アルコールエステル、すなわちＣ１〜Ｃ７アルコールでエステル化されたＣ４〜Ｃ３６モノカルボン酸も含まれる。これらのＣ１〜Ｃ７アルコールには、芳香族アルコールが含まれてもよい。Ｃ４〜Ｃ３６モノカルボン酸エステルの例には、アルキルベンゾエート、アルキルフェニルアセテート、分枝鎖状もしくは直鎖状の飽和もしくは不飽和のアルキルカルボン酸のアルキルエステル、ナフテン酸アルキル、ノルボルネンカルボン酸アルキル、アルキル２−フラノエート、及びそれらの組み合わせが含まれる。
【０１０６】
Ｃ４〜Ｃ３６モノカルボン酸無水物の例には、安息香酸、ベンゼン酢酸、分枝鎖状もしくは直鎖状の飽和もしくは不飽和のアルキルカルボン酸、ナフテン酸、ノルボルネンカルボン酸、２−フロイン酸、及びこれらの組み合わせの無水物が含まれる。さらに、無水物は、安息香酸とベンゼン酢酸との混合無水物のような、２つの異なるカルボン酸に由来する混合無水物を含んでもよい。
【０１０７】
高分子型可塑剤の製造に適した二塩基酸（二価酸）には、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、コハク酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、２，５−フランジカルボン酸、１，９−ノナン二酸、１，９−ノネン二酸、１，１０−デカン二酸、１，１０−デセン二酸、、１，１１−ウンデカン二酸、１，１１−ウンデセン二酸、１，１８−オクタデカン二酸、１，１８−オクタデセン二酸、１，１２−ドデカン二酸、１，１２−ドデセン二酸、１，１４−テトラデカン二酸、１，１４−テトラデセン二酸、１，１６−ヘキサデカン二酸、１，１６−ヘキサデセン二酸、エイコセン二酸、エイコサン二酸、ドコサン二酸、テトラコサン二酸、テトラコジエン二酸、及びこれらの組み合わせ、が含まれる。
【０１０８】
高分子型可塑剤の製造に適したモノアルコールには、Ｃ４〜Ｃ３６モノアルコールが含まれる。これらのＣ４〜Ｃ３６アルコールは、本発明で必要とされるグリコール（すなわち、ジオール）とは区別されることが、意図されていると理解される。意図されることは、Ｃ４より低いアルコールは、一般に、揮発性が高く、取り込まれるための望ましい特性を有さないということである。Ｃ４〜Ｃ３６アルコールは、飽和もしくは不飽和のいずれかであり、直鎖状、分岐鎖状、または環状脂肪族の化合物から選択することができる。芳香族化合物も考慮される。また、アルコキシル化アルコールも本明細書中で考慮される。
【０１０９】
有用なＣ４〜Ｃ３６アルコールとしては、ノルボルネオール、分枝鎖状もしくは直鎖状アルキルフェノールのアルコキシレート、分枝鎖状もしくは直鎖状の飽和もしくは不飽和アルキルアルコール、アルコキシル化された分枝鎖状もしくは直鎖状の飽和もしくは不飽和アルキルアルコール、２−フェノキシエタノール、２−フェノキシプロパノール、ベンジルアルコール、フルフリルアルコール、アルコキシル化フルフリルアルコール、２−（ヒドロキシメチル）テトラヒドロフラン、６，６−ジメチル−２−ノルピネン−２−エタノール、及びアルコキシル化６，６−ジメチル−２−ノルピネン−２−エタノール、シクロヘキサノール、アルコキシル化２−シクロヘキシルエタノール、アルコキシル化２−シクロヘキシルエタノール、２−シクロヘキシルオキシエタノール、１−エチニル−１−シクロヘキサノール、２−フェニルエタノール、アルコキシル化２−フェニルエタノール、アルコキシル化フェノール、アルコキシル化ノルボルネン、ファルネソール、水素化ファルネソール、ゲラニオール、水素化ゲラニオール、２−エチル−１−ヘキサノール、及びそれらの組み合わせ、から選択されたものが挙げられる。
【０１１０】
高分子型可塑剤を生じさせるために、リサイクルＰＥＴ材料は、上記のように、反応器内でグリコールを伴って消化される。次いで、反応混合物を１００〜１３０℃に冷却し、Ｃ４〜Ｃ３６モノカルボン酸、エステル、無水物、またはそれらの組合せ；二塩基酸（二価酸）；またはモノアルコール、という他の反応用物質が添加される。反応温度は、１８０〜２５０℃に制御され、エステル化反応は、窒素スパージング条件下で行われる。任意のエステル化副生成物、例えば水及び／またはエステル交換副生物、例えばメタノールまたは他のアルコールは、反応系から除去される。所望の酸価に達するまで反応を進行させる。
【０１１１】
高分子型可塑剤−リサイクルＰＴＴ
リサイクルされたポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）カーペットを含むリサイクル流を、上記のように消化して反応させて、高分子型可塑剤を生じさせることができる。この実施形態では、リサイクルＰＴＴカーペット流を反応器内のグリコールと反応させ、それによって、ポリオールを含む消化生成物流と、少なくとも１つの未消化流とを生じさせる。
【０１１２】
上記のようにＰＴＴを消化した後、反応混合物を１００〜１３０℃に冷却し、Ｃ４〜Ｃ３６モノカルボン酸、エステル、無水物またはそれらの組み合わせ；二塩基酸（二価酸）；またはモノアルコールといった他の反応用物質が添加される。反応温度は１８０〜２５０℃に制御され、エステル化反応は、窒素スパージング条件下で行われる。任意のエステル化副生成物、例えば水及び／またはエステル交換副生物、例えばメタノールまたは他のアルコールは、反応系から除去される。所望の酸価に達するまで反応を進行させる。
【０１１３】
単量体型可塑剤−ＰＥＴ及びＰＴＴカーペット
ＰＥＴまたはＰＴＴリサイクルカーペット繊維をモノアルコールと反応させて、単量体型可塑剤を生じさせることができる。これらのカーペット繊維は、削ること、剥がすこと、または他の方法でカーペット下地を除去することによって、得ることができる。好ましくは、モノアルコールはＣ４〜Ｃ３６モノアルコールである。Ｃ４〜Ｃ３６モノアルコールは、飽和もしくは不飽和のいずれかであり、直鎖状、分岐鎖状または環状脂肪族の化合物から選択することができる。芳香族化合物、並びにアルコキシル化アルコールも含まれる。有用なＣ４〜Ｃ３６アルコールとしては、ノルボルネオール、分枝鎖状もしくは直鎖状アルキルフェノールのアルコキシレート、分枝鎖状もしくは直鎖状の飽和もしくは不飽和アルキルアルコール、アルコキシル化分枝鎖状もしくは直鎖状の飽和もしくは不飽和アルキルアルコール、２−フェノキシエタノール、２−フェノキシプロパノール、ベンジルアルコール、フルフリルアルコール、アルコキシル化フルフリルアルコール、２−（ヒドロキシメチル）テトラヒドロフラン、６，６−ジメチル−２−ノルピネン−２−エタノール、及びアルコキシル化６，６−ジメチル−２−ノルピネン−２−エタノール、シクロヘキサノール、アルコキシル化シクロヘキサノール、２−シクロヘキシルエタノール、アルコキシル化２−シクロヘキシルエタノール、２−シクロヘキシルオキシエタノール、１−エチニル−１−シクロヘキサノール、２−フェニルエタノール、アルコキシル化２−フェニルエタノール、アルコキシル化フェノール、アルコキシル化ノルボルネン、ファルネソール、水素化ファルネソール、ゲラニオール、水素化ゲラニオール、その組み合わせから選択されたものが挙げられる。
【０１１４】
より好ましくは、単量体型可塑剤の製造に使用されるモノアルコールは、２−エチルヘキサノールである。
【０１１５】
好ましくは、単量体型可塑剤生成物は、ジオクチルテレフタレートである。
【０１１６】
単量体型可塑剤を生じさせるために、ＰＥＴまたはＰＴＴカーペット繊維を１８０〜２５０℃、好ましくは１８５〜２００℃で、８〜４８時間、反応器内でモノアルコールと反応させる。次いで、得られた物質をろ過して固体を除去する。続いて、過剰のアルコール及びグリコールを、例えば窒素ストリッピングによって除去する。３〜１０ミクロンのフィルターを用いた最終ろ過を行って、難消化性であり且つ前段のろ過で除去されなかった微粒子を除去することができる。
【０１１７】
好ましくは、上記の本発明の方法のポリオールを使用して製造される可塑剤（高分子型または単量体型）は、２未満の水酸基価を有する。可塑剤は、好ましくは２５〜８００ｍｇ ＫＯＨ ／ｇ、より好ましくは３５〜５００ｍｇ ＫＯＨ ／ｇ、さらに好ましくは４０〜４００ｍｇ ＫＯＨ ／ｇの水酸基価を有し、好ましくは３０ｍｇ ＫＯＨ ／ｇ未満、より好ましくは１０ｍｇＫＯＨ ／ｇ未満、最も好ましくは５ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満の酸価を有し；好ましくは１００〜１０，０００ｃＰ、より好ましくは１００〜５，０００ｃＰ、さらに好ましくは５００〜５，０００ｃＰの粘度を有する。
【０１１８】
ＰＥＴ及びＰＴＴのリサイクルカーペットからのＰＥＴ及びＰＴＴの生成
ＰＥＴまたはＰＴＴのリサイクルカーペット繊維を再処理して、新しいＰＥＴまたはＰＴＴカーペットを製造することができる。この方法では、削られたカーペット繊維をジオールでグリコール化して、ビスヒドロキシエチルテレフタレート（ＢＨＥＴ）及びビスヒドロキシプロピルテレフタレート（ＢＨＰＴ）のようなＰＴＴまたはＰＥＴのオリゴマーを伴った液体ジオールを含有した原料流を生じさせる。次いで、原料流を重縮合反応に供して、ＰＴＴまたはＰＥＴを含む生成物流を生じさせる。好ましくは、カーペットの小片をグリコール化するために使用されるジオールは、１，３−プロパンジオール及びエチレングリコールである。高分子量ポリマーが生成するまで１，３−プロパンジオールを精製によって除去しつつ、ＰＴＴのグリコリシスから得られたポリオールを１，３−プロパンジオールとともに単に加熱して、ＰＴＴを生じさせることができる。高分子量のポリマーが生成するまで精製によってエチレングリコールを除去しつつ、ＰＥＴのグリコリシスから得られたポリオールをエチレングリコールとともに単に加熱して、ＰＥＴを生じさせることができる。
【０１１９】
図１を参照すると、リサイクルＰＥＴボトルからの、ポリエステルポリオール及びポリウレタンまたはポリイソシアヌレートの製造方法のフロー図が示されている。ポリオレフィン及び種々の他の混在物を含有するＰＥＴボトルリサイクル流１は、ボトルを破砕してボトル破片のサイズを小さくするために、粉砕工程１００で処理される。次いで、得られた粉砕流２は、金属分離処理工程１０１に供され、金属流３は、金属が除かれたＰＥＴボトル流４と分離される。この工程では、磁性金属及び非磁性（導電性）金属の両方を除去することができる。金属が除かれたＰＥＴボトル流４は、次に、消化／反応工程１０２で処理され、グリコール１３中で消化され、疎水性物質及び／または改質剤を含む流れ１４と反応して、ポリオレフィンを含むポリエステルポリオール流５が生成する。混在物及びポリオレフィンを単相中へ凝集させることを促進するために、この処理工程の間に、凝集付着促進剤を必要に応じて添加することができる。次いで、ポリエステルポリオール流５を、液体−固体分離工程１０３に供して、固体ポリオレフィン流７と液体ポリエステルポリオール流６とを分離する。次いで、液体ポリエステルポリオール流６を、炭素床接触工程１０４で処理し、液体ポリエステルポリオール流６から着色物を取り除く。脱色されたポリエステルポリオール流８は、炭素床接触工程１０４を離れ、ポリウレタンまたはポリイソシアヌレート製造工程１０５に送られ、そこでポリイソシアネート流９と反応して、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、イソシアネート基末端プレポリマー流１０が生成される。分離されたポリオレフィン流７は、ポリオレフィン流処理工程１０６に送られ、ここで、ポリオレフィンは、水洗または蒸気洗浄によって洗浄され、乾燥され、次いで押し出されて、ペレットまたは繊維の形態のポリオレフィン生成物流１２が作り出される。
【０１２０】
図２を参照すると、ポリエステルポリオール及びリサイクルＰＥＴカーペット繊維からのポリウレタンまたはポリイソシアヌレートの製造方法のフロー図が示されている。ＰＥＴカーペットリサイクル流１ａは、カーペット下地からカーペット繊維を取り除くために、粉砕工程２００で処理される。次いで、得られた粉砕流２ａは、金属分離処理工程２０１に供され、金属流３ａは、金属が除かれたＰＥＴカーペット繊維流４ａと分離される。この工程では、磁性及び非磁性（導電性）金属の両方を除去することができる。金属が除かれたＰＥＴカーペット繊維流４ａは、次いで、消化／反応処理工程２０２で処理され、グリコール１３ａ中で消化され、疎水性物質及び／または改質剤を含む流れ１４ａと反応して、ポリエステルポリオール流５ａが生成する。次いで、ポリエステルポリオール流５ａは、液体−固体分離処理工程２０３に供され、ろ過された固体流７ａを、液体ポリエステルポリオール流６ａと分離する。次いで、液体ポリエステルポリオール流６ａを、炭素床接触処理工程２０４で処理して、液体ポリエステルポリオール流６ａから着色体を除去する。脱色されたポリエステルポリオール流８ａは、炭素床接触工程２０４を出て、ポリウレタンまたはポリイソシアヌレート製造工程２０５に送られ、ポリイソシアネート流９ａと反応して、ポリウレタン、ポリイソシアヌレートまたはイソシアネート基末端プレポリマー流１０ａが生成される。
【０１２１】
図３を参照すると、リサイクルＰＥＴカーペット、リサイクルＰＥＴボトル、リサイクルＰＥＴ織布、及びリサイクルＰＥＴ物品のリサイクル流３０からのポリエステルポリオールの製造方法のフロー図が示されており、リサイクル流３０は、消化工程１０００においてグリコール３１で消化され、消化されたポリオール及び混在物を含む流れ３２が生成する。必要に応じて、乳化剤または付着剤を、流れ３３によって流れ３２に導入することができる。消化されたポリオール及び混在物を含む流れ３２は、反応工程１００１において、疎水性物質３４及び／または改質剤３５と反応する。ポリエステルポリオール及び混在物流３６が反応工程１００１を出る。ポリエステルポリオール及び混在物流３６は、ポリウレタン、ポリイソシアヌレートまたはイソシアネート基末端プレポリマー生成ステップ１００２において、ポリイソシアネート流３７との反応によって処理されて、ポリウレタン、ポリイソシアヌレートまたはイソシアネート基末端プレポリマー流３８を生成させることができる。あるいは、ポリエステルポリオール及び混在物流３６は、液体−固体分離工程１００３で処理することができ、液体ポリエステルポリオール流４０を固体混在物流３９と分離する。
【０１２２】
図４を参照すると、リサイクルＰＥＴカーペット、リサイクルＰＥＴボトル、リサイクルＰＥＴ織布、及びリサイクルＰＥＴ物品のリサイクル流５０からポリエステルポリオールを製造する方法のフロー図が示されており、リサイクル流５０は、消化工程２０００においてグリコール５１で消化され、消化されたポリオール及び混在物を含む流れ５２が生成する。必要に応じて、乳化剤または付着剤を、流れ５３によって流れ５２に導入することができる。消化されたポリオール及び混在物を含む流れ５２は、ポリウレタン、ポリイソシアヌレートまたはイソシアネート基末端プレポリマー製造ステップ２００１において、ポリイソシアネート流５４と反応させて、ポリウレタン、ポリイソシアヌレートまたはイソシアネート基末端プレポリマー流５５が生成する。あるいは、消化されたポリオール及び汚染物流５２を液体−固体分離工程２００２で処理して、液状ポリオール流５７及び固体汚染物流５６を生成させることができる。液状ポリオール流５７は、反応工程２００３において、疎水性物質５８及び／または改質剤５９と反応させ、ポリエステルポリオール６０を製造する。
【０１２３】
統合プロセス
図５を参照すると、リサイクルされたＰＥＴ系またはＰＴＴ系のカーペットを用いて、環境に優しくエネルギー効率の高い方法で、硬質発泡体、ポリイソシアヌレート発泡体、ポリウレタンポリマー、または軟質ポリウレタン発泡体に使用できるポリオール；単量体型可塑剤；高分子型可塑剤；リサイクル炭酸カルシウム；生石灰；消石灰；ＰＥＴ；またはＰＴＴ、を製造するための統合プロセスが示されている。リサイクルされたＰＥＴ系またはＰＴＴ系のカーペットは、最初に、一次カーペット下地、二次カーペット下地、及びカーペット構造を一体化するために使用される接着剤層と、最表面のカーペット繊維とを分離することによって処理される。通常、接着剤層は、フィラーとして炭酸カルシウムを含み、二次下地は、通常、ポリプロピレンのようなポリオレフィンを含む。一次下地は、様々なポリマーで構成されてもよい。分離された繊維は、汚れ、カビ、毛髪、及び他の混在物を除去するために、洗浄のような工程によって処理され、ろ過し、乾燥させ、次いで、押出成形によって高密度化され、続くグリコリシス反応器に供給されるペレットが形成される。分離された下地は、下地が燃焼されるキルンまたはガス化装置、発電システムの焼却炉に供給され、必要に応じて、バイオディーゼル、都市廃棄物、農業廃棄物、またはリグニンなどの、他の再生可能またはリサイクル物含有の廃棄物燃料を伴う。燃焼熱は、ボイラー内で蒸気を生成させることによって回収され、蒸気は、次に、蒸気タービンで電気を作るために利用される。この電気は、グリコリシス反応によって利用される。燃焼システムから出るカルシウムは、カーペット下地用途にリサイクルできる炭酸カルシウムの状態で存在するか、または、工業及び農業用途で使用できる酸化カルシウム（生石灰）または水酸化カルシウム（消石灰）の状態で存在する。本発明の１つの態様では、燃焼プロセスで生成される酸性ガスを処理するために、生石灰または消石灰を使用する。
【０１２４】
高密度化され粉砕されたＰＥＴまたはＰＴＴカーペット繊維は、グリコリシス反応器に送られ、そこで、グリコリシス反応するか、疎水性物質、一塩基酸（一価酸）、二塩基酸（二価酸）、またはモノオール、グリコール、水、またはそれらの組み合わせと反応して、硬質発泡体、ポリイソシアヌレート発泡体、ポリウレタンポリマー、または軟質ポリウレタン発泡体に使用できるポリオール；単量体型可塑剤；または高分子型可塑剤を生成させる。
【実施例】
【０１２５】
以下の実施例は、本発明を単に説明するものである。当業者は、本発明の趣旨及び請求項の範囲内にある多くの変形例を認識するであろう。
【０１２６】
水酸基価及び酸価は、標準的な方法（それぞれＡＳＴＭ  Ｅ−２２２及びＡＳＴＭ  Ｄ３３３９）によって決定される。
【０１２７】
粘度は、２５℃で、スピンドル＃３１を有するブルックフィールド（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ）ＤＶ−ＩＩＩウルトラレオメーターを使用して、温度制御用のサーモセル付属品中で、２５％、５０％、及び７５％のトルクで測定される。
【０１２８】
色、透明度、及び沈降度は、視覚的に評価される。
【０１２９】
実施例１  リサイクルＰＥＴボトルの消化
プラウミキサー及び高速チョッパーミキサーを備え、Ｌｉｔｔｌｅｆｏｒｄ Ｄａｙ、Ｉｎｃ．から商業的に入手可能な、ＬｉｔｔｌｅｆｏｒｄＦＭ１３０反応器を使用して、ポリエステルポリオールを製造した。キャップ、ふた及びラベルを含むリサイクルＰＥＴボトル（１２．９ｋｇ）を、３６００ＲＰＭでチョッパーを作動させ、１ＲＰＭで反応器のプラウミキサーを作動させつつ、反応器の上部から添加した。ボトルの添加中、反応器ジャケットを２３０℃に維持した。ボトルを細断した後、反応器内容物を２５インチＨｇの圧力で、１時間１３５℃に加熱した。真空を止めて、反応器を開けてボトルが破砕されたことを確認した。ＥＭＣＯから市販されているプロピレングリコール（１３．７２ｋｇ）を、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈから市販されている４３．５ｇのチタン（ＩＶ）ｔ−ブトキシド触媒と共に反応器に充填した。
【０１３０】
反応器の内容物を１９７℃から２００℃に加熱し、５時間３０分間反応させた。ＰＥＴは、消化された液体の上部に浮かぶ、キャップ由来のポリオレフィンの分散された小片を伴って、完全に消化されたようであった。次いで、反応器の内容物を一晩放置した。
【０１３１】
次に、Ｃｒｏｄａから市販されている脂肪酸ダイマー（１１．９ｋｇ）（Ｐｒｉｐｏｌ（商標）１０１７）を反応器に加え、プラウミキサーを１ＲＰＭで操作した。すべての水が除去されるまで、１７２−１７５℃、２６インチＨｇ真空で反応を行った。ポリオールのＯＨＶ（水酸基価）は、試料において２１４．６ｍｇＫＯＨ／ｇであり、酸価が０．９であった。
【０１３２】
実施例２  リサイクルＰＥＴカーペットの消化／反応
オーバーヘッドミキサー、ビグリューカラム、蒸留収集フラスコを有する短経路冷却ヘッド、加熱マントル、熱電対、及び窒素注入口を備えた２０００ｍＬ樹脂製ケトルに、リサイクルプロピレングリコール（１５２．８０ｇ）と、ポリオレフィン下地、炭酸カルシウムフィラー、及びラテックス付着剤（１４２．８０ｇ）、及びチタン（ＩＶ）ブトキシド（０．５８ｇ）（〜約０．１質量％）を含むリサイクルＰＥＴポリエステルカーペットとを入れた。カーペットが９０％のＰＥＴを含むと仮定した。この混合物を１５０ＲＰＭの撹拌速度で加熱し、窒素流量を０．３ＳＣＦＨとして２００℃まで２０時間、加熱した。約５時間後、リサイクルＰＥＴカーペットは完全に溶解し、完全に消化されたように見えた。混合物を一晩加熱して、リサイクルＰＥＴカーペットの粒子が残らないようにした。次いで、混合物を約１００℃に冷却した。混合速度を３５０ｒｐｍに増加させながら、脂肪酸ダイマー（１９０．８８ｇ）（Ｃｒｏｄａ Ｐｒｉｐｏｌ（商標）１０１７）を添加した。添加が完了したら、混合物を２００℃に加熱し、窒素量を１．０ＳＣＦＨまで増加させた。理論値の量がほぼなくなるまで、縮合反応で生成した水を蒸留フラスコに回収した。反応が完了したら、反応器を１００℃に冷却し、次いでジャーに注いだ。未消化ポリオレフィン下地を鉗子（かんし）で除去し、ポリオールを炭酸カルシウムとともに、約８０℃で焼結ガラスディスクフィルター  サイズ「Ｆ」（（４．０−５．５μｍ））に通した。得られた透明な暗琥珀色のポリオールは、試料において３５３．０ｍｇＫＯＨ／ｇのＯＨＶ（水酸基価）を有し、及び２５℃における粘度が３０００ｃＰ（センチポアズ）であった。
【０１３３】
実施例３  リサイクルＰＥＴ繊維の消化／反応
オーバーヘッドミキサー、ビグリューカラム、蒸留収集フラスコを有する短経路冷却ヘッド、加熱マントル、熱電対、及び窒素注入口を備えた５００ｍＬ反応器に、リサイクルプロピレングリコール（９７．９１ｇ）、リサイクルＰＥＴ繊維（４８．５０ｇ）、及びチタンテトラブトキシド（０．３０ｇ）（〜約０．１質量％）を加え、撹拌しながら２００℃で６．０時間、加熱した。約５時間後、リサイクルＰＥＴ繊維は、完全に溶解し、完全に消化したように見えた。リサイクルＰＥＴポリエステル織布の粒子が残らなくなるまで（約６時間）、混合物を加熱した。消化反応が完了したと考えられるとき、混合物を約１００℃に冷却した。混合速度を２００ｒｐｍに上げながら、大豆油（６５．８０ｇ）及び無水フタル酸（３７．５０ｇ）を添加した。添加が完了したら、混合物を２１０℃に加熱した。理論値の量がほぼなくなるまで、縮合反応で生成した水を蒸留フラスコに回収した。反応が完了したら、消化中間体を１００℃に冷却し、次いで反応器からデカンテーションで取り出した。すべての大きな残留固形物を寒冷紗（チーズクロス）でろ過して除去した。得られた不透明な暗紫色−赤色のポリオールは、試料において４２０．７ｍｇＫＯＨ ／ｇのＯＨＶ（水酸基価）を有し、２５℃での粘度が５７６ｃＰ（センチポアズ）であった。次いで、最終生成物をろ紙を備えたブフナー漏斗を通してさらにろ過して、寒冷紗（チーズクロス）によって除去されなかった残留固形物を除去した。得られたろ過された透明な暗紫色−赤色のポリオールは、試料において４２９．９ｍｇ ＫＯＨ ／ｇのＯＨＶ（水酸基価）を有し、２５℃で５８８ｃＰ（センチポアズ）の粘度を有していた。
【０１３４】
実施例４  ＰＥＴ繊維の消化／反応
オーバーヘッドミキサー、ビグリューカラム、蒸留回収フラスコを有する短経路冷却ヘッド、加熱マントル、熱電対、及び窒素注入口を備えた５００ｍＬの反応器に、予め調製した１１０．８３ｇの芳香族ポリエステルポリオール、及び、７．２９ｇのリサイクルポリエステル繊維の詰め物を加え、この芳香族ポリエステルポリオールは、脂肪酸ダイマー（３９．３質量％）、リサイクルＰＥＴペレット（２８．７質量％）、リサイクルプロピレングリコール（３１．９質量％）からなる。混合物を撹拌しながら２０５℃で５．０時間加熱した。約２．５時間後、ポリエステル繊維は、完全に溶解し、完全に消化されたように見えた。ポリエステル繊維の粒子が残らなくなるまで、混合物を加熱した（約５時間）。反応が完了したら、消化中間体を１００℃に冷却し、次いで反応器からデカンテーションで取り出した。残った未消化の粒状固体のいずれも、寒冷紗（チーズクロス）を通してろ過することによって除去した。得られた不透明黄色ポリオールは、試料において３５１．５ｍｇＫＯＨ ／ｇのＯＨＶ（水酸基価）を有し、２５℃で５５７７ｃＰの粘度を有していた。
【０１３５】
実施例５  リサイクルＰＥＴボトルからの高分子型可塑剤
オーバーヘッドミキサー、８インチのアリーン水冷却器、蒸留収集フラスコを有する短経路冷却ヘッド、加熱マントル、熱電対、及び窒素注入口を備えた１０００ｍＬの４つ口丸底フラスコに、プロピレングリコール（１６６．７９ｇ）、グリセロール（１０４．１３ｇ）、疑似の粉砕（フレーク状）ＰＥＴボトルベール流（２７０．２６ｇ）を加えた。混合物を窒素気流下において２０５℃で加熱し、反応が１１０℃を超えると、チタン（ＩＶ）ブトキシド（１．３０ｇ）（０．２４質量％）触媒を加えた。存在するグリコールによってフレークを消化した後、次いで、混合物を約１２０℃に冷却し、焼結ガラスディスク漏斗でろ過した。オーバーヘッドミキサー、１０インチ銀真空ジャケット付きカラム、蒸留収集フラスコを有する短経路冷却ヘッド、加熱マントル、熱電対、及び窒素入口パージを有する１０００ｍＬの４つ口丸底フラスコに、ろ過された材料（３５０．００ｇ）を再び入れた。コハク酸（１６７．７２ｇ）及びデカン酸（３６５．０１ｇ）を反応器に加えた。混合物を１６０℃に加熱し、２時間保持し、次いで、窒素流速を変えつつ、段階的に２１５℃まで加熱した。酸価が２ｍｇＫＯＨ ／ｇ未満になったときに、エステル化反応を完了した。反応器を１００℃に冷却し、次いでジャーに注いだ。得られた高分子型可塑剤は、試料において、ＯＨＶ（水酸基価）が１１．６ｍｇＫＯＨ ／ｇ、酸価が１．３ｍｇＫＯＨ ／ｇ、２５℃における粘度が４，３２３ｃＰ（センチポアズ）であった。
【０１３６】
実施例６  リサイクルＰＥＴカーペットからの高分子型可塑剤
オーバーヘッドミキサー、８インチアリーン水冷却器、蒸留収集フラスコを有する短経路冷却ヘッド、加熱マントル、熱電対、及び窒素注入口を備えた２０００ｍＬの４つ口丸底フラスコに、プロピレングリコール（１６２．８６ｇ）、グリセロール（１０１．６８ｇ）、及び、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ社のリサイクル「Ｅ−ＰＥＴ」ポリエステルカーペット（２５０．００ｇ）を入れた。混合物を窒素存在下で２００℃に加熱し、反応が１１０℃を超えると、チタン（ＩＶ）ブトキシド（１．２７ｇ）触媒を加えた。反応を２００℃で３時間保持し、次いで温度を２０５℃に上昇させた。リサイクルＰＥＴカーペットが溶解し、完全に消化されたと思われたとき、混合物を約１２０℃に冷却し、焼結ガラスディスク漏斗でろ過した。オーバーヘッドミキサー、８インチのビグリューカラム、蒸留回収フラスコを有する短経路冷却ヘッド、加熱マントル、熱電対、及び窒素入口パージを備えた５００ｍＬの４つ口丸底に、ろ過された材料（１２７．３６ｇ）を再び入れた。コハク酸（１１２．７９ｇ）及びデカン酸（１５９．２４ｇ）を反応器に加えた。次に、窒素流量を変化させながら、混合物を段階的に２０５℃に加熱した。酸度が２ｍｇＫＯＨ ／ｇ未満になったとき、エステル化反応を終了させた。反応器を１００℃に冷却し、次いでジャーに注いだ。得られた透明な暗琥珀色ポリオールは、試料においてＯＨＶ（水酸基価）が１９．０ｍｇＫＯＨ ／ｇ、酸価が１．０ｍｇＫＯＨ ／ｇ、２５℃における粘度が１，８９５ｃＰ（センチポアズ）であった。
【０１３７】
実施例７  リサイクルされた変色ＰＥＴ紐の消化／反応
オーバーヘッドミキサー、アリーン冷却器カラム、蒸留収集フラスコを有する短経路冷却ヘッド、加熱マントル、熱電対、及び窒素注入口ヘッドを備えた１０００ｍＬの４つ口丸底フラスコに、リサイクル及び切断された、ＲｅｃｙｃｌｅＡＭＰからの黄褐色のＰＥＴ紐（８１．１９ｇ）と、リサイクルプロピレングリコール（９０．１５ｇ）とを加えた。この混合物を４５ＲＰＭの撹拌速度で、窒素流量を０．２ＳＣＦＨとして２００℃に加熱した。３０分後、反応温度は、約１００℃であり、チタン（ＩＶ）ブトキシド触媒（０．５６ｇ）を添加した。約２時間後、リサイクルされたＰＥＴ紐は、不透明な褐色の溶液に完全に溶解し、完全に消化されたように見えた。完全なＰＥＴ消化を確実にするために、約３時間、温度を２０５℃に上げた。その後、反応物を約１００℃に冷却した。脂肪酸ダイマー（１１０．９３ｇ）（Ｃｒｏｄａ Ｐｒｉｐｏｌ（商標）１０１７）を加え、混合速度を３５０ｒｐｍに上げた。添加が完了したら、混合物を２００℃に加熱し、窒素量を１．０ＳＣＦＨまで増加させた。アリーン冷却器を、アルミニウムホイルで包んだ８インチビグリューカラムと置き換えた。縮合反応で生成した水を蒸留収集フラスコに回収した。４５分後、反応温度を１時間２０５℃に上げた。混合物の酸価を調べたところ、２ｍｇＫＯＨ ／ｇ未満であることが判明した。反応器を１２０℃に冷却し、次いで、約１０〜１６ミクロンの孔径を有する「Ｍ」焼結ガラスディスクフィルター漏斗に注いだ。この物質を８５℃のオーブン中で真空ろ過し、得られたポリオールは、不透明な黄褐色であった。次に、この物質を２質量％の活性炭と混合し、約４．０〜５．５ミクロンの孔径を有する「Ｆ」焼結ガラスディスクフィルター漏斗でろ過した。ろ過されたポリオールは、不透明度を失ったように見え、赤系の琥珀色で透明となった。得られたポリオールのＯＨＶ（水酸基価）は、３１２．０ｍｇＫＯＨ ／ｇであり、酸価は、０．７ｍｇＫＯＨ／ｇであり、ガードナー色度は、９であり、２５℃における粘度は、６０００ｃＰ（センチポアズ）であった。
【０１３８】
実施例８  高密度化されたリサイクル白色ＰＥＴ紐の消化
オーバーヘッドミキサー、アリーン冷却器カラム、加熱マントル、熱電対、及び窒素注入口を備えた１０００ｍＬの４つ口丸底フラスコに、ＲｅｃｙｃｌｅＡＭＰからの、凝集したリサイクル白色ＰＥＴ紐の顆粒（３７８．６１ｇ）と、プロピレングリコール（４２０．１８ｇ）とを入れた。この混合物を５０ＲＰＭの撹拌速度で、窒素流量を０．２ＳＣＦＨとして２００℃に加熱した。３０分後、反応温度は、約１３０℃であり、チタン（ＩＶ）ブトキシド触媒（１．３３ｇ）を添加した。約８時間後、リサイクルＰＥＴ紐の顆粒は、不透明な白色溶液に完全に溶解し、完全に消化されたように見えた。反応熱を止め、一晩室温へと放冷した。翌日、反応用の加熱マントルを作動させ、温度を２００℃に設定した。３時間後、加熱マントルを除去し、ポリオールを１２０℃に冷却した。次いで、孔径１０〜１６ミクロンの焼結ガラスディスクフィルター漏斗に、ポリオールを注いた。これを、１２０ｔｏｒｒに設定した真空ポンプを用いて１２０℃のオーブン中でろ過した。ろ過されたポリオールは、淡緑色の外観を有し、透明であった。得られたポリオールのＯＨＶ（水酸基価）は７２７．５ｍｇＫＯＨ ／ｇであり、酸価は、１．５ｍｇＫＯＨ／ｇであり、ガードナー色度は、２であり、２５℃における粘度は、７１０．２ｃＰ（センチポアズ）であった。
【０１３９】
実施例９  高密度化された褐変せん断リサイクルＰＥＴカーペット繊維の消化
オーバーヘッドミキサー、アリーン冷却器カラム、加熱マントル、熱電対、及び窒素入口を備えた１０００ｍＬの４つ口丸底フラスコに、ＣＬＥＡＲ Ｌａｎｄｆｉｌｌから得た高密度化せん断カーペット繊維の柔らかい顆粒（２１１．２４ｇ）と、リサイクルプロピレングリコール（２３４．４５ｇ）とを入れた。１５０ＲＰＭの撹拌速度で、窒素流量を０．３ＳＣＦＨとして、混合物を２００℃に加熱した。３０分後、反応温度は、約１７０℃であり、チタン（ＩＶ）ブトキシド触媒（０．７１ｇ）を添加した。約４時間後、リサイクルＰＥＴカーペット顆粒は、不透明な褐色の溶液に完全に溶解し、完全に消化されたように見えた。反応熱を止め、一晩室温へと放冷した。翌日、反応用の加熱マントルを作動させ、２７５ＲＰＭで混合しながら温度を１２０℃に設定した。約２質量％の粉末活性炭を添加し（９．４８ｇ）、ポリオールと２時間混合した。次いで、４．５〜５ミクロンの孔径を有する「Ｆ」焼結ガラスディスクフィルター漏斗にポリオールを注ぎ出した。１３０トールに設定した真空ポンプを用いて８０℃のオーブン中でろ過した。ろ過されたポリオールは、暗褐色の外観を有し、半透明であった。得られたポリオールは、７９４．６ｍｇＫＯＨ ／ｇの水酸基価を有し、２．０ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価を有し、１８より大きいガードナー色度であり、２５℃で６５３．３ｃＰ（センチポアズ）の粘度を有していた。
【０１４０】
実施例１０  大豆油を用いた実施例９のエステル化
オーバーヘッドミキサー、ビグリューカラム、レシーバーフラスコを有する短経路蒸留ヘッド、加熱マントル、熱電対、及び窒素入口を備えた１０００ｍＬの４つ口丸底フラスコに、実施例９で得られたポリオール（３００．００ｇ）と、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈの大豆油（４８５．２５ｇ）とを入れた。この混合物を４００ＲＰＭの撹拌速度、及び、１．０ＳＣＦＨの窒素流で１８５℃に加熱した。１時間４５分後、反応温度を２００℃に設定し、窒素流量を１．３ＳＣＦＨに増加させた。さらに１時間後、温度を２１０℃に上げ、加熱マントルをその日に停止する前に、３時間３０分以上反応させた。翌日、２１０℃の熱を与え、３７５ＲＰＭで混合し、窒素流量を１．２ＳＣＦＨとした。約２時間後、酸価は、２．０未満であることが確認され、熱を遮断した。ポリオールの外観は、褐色及び半透明であった。得られたポリオールは、２７７．９ｍｇＫＯＨ ／ｇの水酸基価、０．５ｍｇＫＯＨ ／ｇの酸価、１５のガードナー色度、及び、２５℃で１４５．５ｃＰ（センチポアズ）の粘度を有していた。
【０１４１】
実施例１１  実施例１０のポリオールを用いた硬質発泡体組成物
１クォート容のステンレス鋼混合カップに、得られた実施例１０のポリオール（７６．４８ｇ）、難燃剤Ｆｙｒｏｌ（商標）ＰＣＦ（８．７０ｇ）、触媒Ｄａｂｃｏ（登録商標）Ｋ−１５（１．７３ｇ）、別の触媒Ｐｏｌｙｃａｔ ５（０．１４ｇ）、界面活性剤Ｔｅｇｏｓｔａｂ（登録商標）Ｂ８４６５（２．７５ｇ）、脱イオン水（０．３５ｇ）、及びペンタン（２０．０７ｇ）を発泡剤として入れた。ＰＡＰＩ（商標）２７  ポリメリックＭＤＩ（１４８．２５ｇ）を添加する前に、カップを３０秒間、１０００ＲＰＭで２インチのコールズブレードで混合し、次に、１７００ＲＰＭで１２秒間混合した。金属カップの内容物を、底面の直径の方が小さい円錐形の紙カップに注いだ。泡は、５０秒のクリーム時間、３分７秒のストリング時間、３分３１秒の立ち上がり時間、及び、４分間の最終タックフリー時間を有していた。泡を一晩硬化させ、翌朝、カップの頂部を越えて伸びた泡を切除した。カップ中の泡の質量を測定し、密度を２．４ポンド／立方フィート（ＰＣＦ）へと概算した。
【０１４２】
実施例１２  ７０％の高密度化褐色せん断リサイクルＰＥＴカーペット繊維及び３０％の軟質ポリウレタン発泡体の消化
オーバーヘッドミキサー、アリーン冷却器カラム、加熱マントル、熱電対及び窒素入口を備えた１０００ｍＬの４つ口丸底フラスコに、ＣＬＥＡＲ Ｌａｎｄｆｉｌｌから得られた高密度化せん断カーペット繊維の柔らかい顆粒（１５０．６４ｇ）と、リサイクルプロピレングリコール（１７８．８０ｇ）とを入れた。混合物を１５０ＲＰＭの撹拌速度で、窒素流を０．３ＳＣＦＨとして、２００℃に加熱した。４５分後、反応温度は、約１５０℃であり、チタン（ＩＶ）ブトキシド触媒（０．７０ｇ）を添加した。約２時間後、リサイクルＰＥＴカーペット顆粒は、不透明な暗褐色の溶液に完全に溶解した。反応温度を１９０℃に設定し、冷却した。次に、白黒軟質ポリウレタン発泡体の小片（３８．５１ｇ）を１５分間かけて反応へ加えた。添加後、温度を２００℃に上昇させ、さらに５時間反応させた。加熱マントルを取り外し、ポリオールを１００℃に冷却し、１Ｌボトルに注いだ。ポリオールは、暗緑色−黒色の外観を有し、不透明であった。得られたポリオールは、ＯＨＶ（水酸基価）が７３３．７ｍｇＫＯＨ ／ｇであり、酸価が２．３ｍｇＫＯＨ ／ｇであり、２５℃における粘度が２５２９ｃＰ（センチポアズ）であった。
【０１４３】
実施例１３  ５０％の高密度化せん断褐変リサイクルＰＥＴカーペット繊維及び５０％軟質ポリウレタン発泡体の消化
オーバーヘッドミキサー、アリーン冷却器カラム、加熱マントル、熱電対、窒素入口を備えた１０００ｍＬの４つ口丸底フラスコに、ＣＬＥＡＲ Ｌａｎｄｆｉｌｌ（１５０．４５ｇ）から得た高密度化せん断カーペット繊維の柔らかい顆粒と、リサイクルプロピレングリコール（１７８．９９ｇ）とを入れた。１５０ＲＰＭの撹拌速度及び１７０℃の窒素流で混合物を加熱し、チタン（ＩＶ）ブトキシド触媒（０．７０ｇ）を添加した。約２時間後、リサイクルＰＥＴカーペット顆粒は、不透明な暗褐色の溶液に完全に溶解した。反応温度を１９０℃に設定し、冷却した。次に、白黒軟質ポリウレタン発泡体の小片（１６４．６７ｇ）を１時間３０分かけて反応に加えた。添加後、温度を２００℃に上昇させ、さらに４時間反応させた。加熱マントルを取り外し、ポリオールを１００℃に冷却し、１Ｌボトルに注いだ。ポリオールは、暗緑色−黒色の外観を有し、不透明であった。得られたポリオールは、ＯＨＶ（水酸基価）が５５３．９ｍｇＫＯＨ ／ｇであり、酸価が１．９ｍｇＫＯＨ ／ｇであり、２５℃における粘度が８１５８ｃＰ（センチポアズ）であった。
【０１４４】
本明細書で開示される本発明の他の特徴、利点及び実施形態は、上述した開示を読んだ後に当業者に容易に明らかになるであろう。これに関して、本発明の特定の実施形態をかなり詳細に記載してきたが、これらの実施形態の変形及び修正は、説明され、請求された本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに、行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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