[发明专利]聚酯颗粒的制造方法、聚酯颗粒、聚酯树脂颗粒及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及低聚合度的聚酯颗粒的制造方法和聚酯颗粒，本发明进一步涉及通过该聚酯颗粒的固相缩聚反应制造聚酯树脂颗粒的方法以及聚酯树脂颗粒。详细地说，本发明涉及能够快速且稳定地制成聚酯颗粒的制造方法以及具有实质上的椭圆柱形状的聚酯颗粒，所述方法是将低聚合度的聚酯制成线材(strand)后进行切断的方法。并且，本发明涉及将该具有实质上的椭圆柱形状的适合进行高速固相缩聚的小粒径的聚酯颗粒进行固相缩聚反应，由此高效地制造出具有高聚合度且加工适应性优异的聚酯树脂颗粒的方法，以及聚酯树脂颗粒。

背景技术

以聚对苯二甲酸乙二醇酯为代表的聚酯具有优异的机械性质、热性质、电性质等，因此，广泛地用于纤维、各种用途的薄膜、薄片、瓶等成型品，从而对聚酯的需求也日益增加。用于这些用途的聚酯通常是通过如下方式制造的：经过二羧酸和/或其酯形成性衍生物与二醇的酯化和/或酯交换反应，并进行熔融缩聚反应，根据需要再进行固相缩聚。

为了将熔融缩聚反应后的聚酯制成产品或者用于固相缩聚，通常将该聚酯造粒成粒径为1毫米到数毫米左右的颗粒。作为造粒方法，通常是将熔融缩聚的聚酯从具有2个以上细孔(模孔)的模板排出到气相中制成线材，接着，在水冷的同时或者在水冷后，用具有旋转轴的旋转齿和固定齿将线材切断的方法(下文有时称为“线材切粒法”)，所述旋转轴的方向与排出方向近似垂直，该方法在生产效率方面优异，因而通常被采用。

可是，为了将聚酯用于特殊用途或者用于固相缩聚等，对熔融缩聚反应后的特性黏数较低的聚酯进行造粒时，例如对特性黏数为约0.3dL/g以下的聚酯进行造粒时，众所周知由于熔融黏度较低，难以牵引成线状，而且冷却后的线材较脆，导致采用上述线材切粒法进行造粒极其困难。因此，作为对这样的具有低特性黏数的聚酯进行造粒的方法，例如在专利文献1和2中分别提出了线材切粒法以外的颗粒化法。

另一方面，作为改进线材切粒法的方法，在专利文献3中记载了如下方法：将来自多个模口的熔融热塑性树脂材料的多根线材向具有冷却水流的倾斜槽挤出，使线材与槽中的水接触，该线材被水流向下输送以进行急冷，然后用线材切粒机将其切断成粒状。在该文献中公开了如下方法：沿槽向下流的冷却水流的线流速大于线材从模口挤出的线速，并且，该冷却水流与线材一同通过直接连接于槽端部的线材切粒机，并使新形成的线材端部沿着与先行的线材所采用的通路类似的通路通过装置。

对于将作为一般的成型材料的热塑性树脂材料进行颗粒化，此处公开的方法是优异的，但是，对于熔融黏度极低的聚酯低聚物来说，线材传送不稳定致使难以形成颗粒。另外，对于提供到固相缩聚的颗粒，为了提高固相缩聚反应速率，有时要求具有小粒径的颗粒，但是，以此处公开的技术获得小粒径的颗粒非常困难。

在专利文献4中公开了如下方法：在将特性黏数为0.32dL/g～0.40dL/g的低聚合度的聚酯带、丝线、片通过辊间拉伸以小于2倍的拉伸倍数拉伸后进行切断。在该方法中，正如该专利文献4中的图1和图2所示，特性黏数为0.35以下时，适合的拉伸倍数的范围极窄，因而在实用上不能采用。

另外，在专利文献5中记载了将主要成分为聚酯的熔融聚合物制成颗粒状的成型用材料的方法，将从喷嘴排出的熔融线状聚合物在大气中冷却0.10秒～0.50秒后，使其与冷却水接触并固化，然后制成颗粒状。可是，在该文献中公开的方法中，由低熔融黏度的聚酯未必能够得到良好的颗粒。

此外，在专利文献6中公开了由比浓对数黏度为约0.20dL/g～0.45dL/g的聚酯构成的圆柱状颗粒及其制造方法。在此处公开的方法中，在使用冷却介质急冷熔融线材之前，使其通过狭窄的空隙，即小于约4英寸(小于约0.10m)的空隙，以此作为得到圆柱状颗粒的必要条件。可是，在该方法中，难以稳定地对低黏度的聚酯进行造粒，尤其是，难以由低黏度的聚酯高效地制造小粒径的聚酯颗粒，该小粒径的聚酯颗粒具有实质上的椭圆柱形状，并且适合实施本申请的高速固相缩聚。

如上所述，在线材切粒法中，一直没有掌握将低聚合度的聚酯高效地制成颗粒的具体的方法。

专利文献1：特开昭51-066346号公报

专利文献2：特表平10-512510号公报

专利文献3：特公昭55-016806号公报

专利文献4：特公昭50-024359号公报

专利文献5：日本专利第2993369号公报

专利文献6：WO2004/035284号公报

发明内容