[发明专利]聚酯的制备

说明书

相关申请交叉引用

本申请要求分别于2008年3月3日提交的序列号为61/033,234、61/033,239、61/033,250、61/033,254和61/033,257的美国临时申请的权益。各申请全文通过引用结合到本文中。

发明领域

本发明主要涉及制备聚酯聚合物颗粒的方法。在另一个方面，本发明涉及从聚酯聚合物熔体制备聚对苯二甲酸乙二酯(PET)颗粒的方法。

一般使聚酯聚合物形成相对较小的颗粒，这些较小的颗粒可容易输送，并且可大量处理，以制造多种含聚合物的最终制品。通常，通过使聚合物颗粒熔融，然后使熔融的聚合物成形为所需的制品结构，可形成最终制品(例如，水和汽水瓶、食品容器、消费品容器等)。例如，通常通过使聚对苯二甲酸乙二酯(PET)颗粒在挤出机中熔融，使熔融的PET形成预成型坯，然后将预成型坯吹塑和/或拉伸吹塑成最终形状，制造塑性饮料容器。

传统(PET)聚合物制粒(particulation)方法一般包括接近过程结束时的固态聚合(即，“固态化”(solid-stating))步骤，其中颗粒经过进一步聚合，以将特性粘度(It.V.)提高到所需水平。在固态化期间，结晶度和聚合物颗粒的初熔温度也增加。与固态处理相关的一个缺陷是使聚合物颗粒固态化所需的另外的处理设备和相关增加的资本、操作和维修成本。

由于固态化方法一直是多年来制备聚酯聚合物颗粒的主流方法，因此，从聚酯聚合物颗粒制造最终制品使用的很多设备(例如挤出机和模制设备)都是专门设计，以处理具有固态化聚酯聚合物颗粒具体特征的聚酯聚合物丸粒。

因此，合乎需要的是开发一种克服与固态化方法相关的高资本和操作成本的制备聚酯聚合物颗粒的方法。在某些情况下，对于改良的颗粒制备方法也可合乎需要的是产生非固态化聚酯聚合物颗粒，此颗粒可在普通熔融和模制设备中处理，而不需要对设备作出更改。因此，合乎需要的是有一种可制备具有熔融特性的聚酯聚合物颗粒的非固态化制粒方法，以便如从普通固态化颗粒制备的一样在普通熔融和模制设备中一致地制造相似品质的模制部件，而不需要对设备作出更改。

发明概述

在本发明的一个实施方案中，本发明提供一种聚酯聚合物制备方法，所述方法包括：(a)在形成区域从聚酯聚合物熔体形成聚酯聚合物颗粒；(b)在步骤(a)后，在淬火区域通过与淬火液体接触使至少一部分颗粒淬火；(c)在步骤(b)后，在干燥区域使至少一部分颗粒干燥；(d)在步骤(c)后，在结晶区域使至少一部分颗粒结晶；和(e)在步骤(d)后，在退火区域使至少一部分颗粒退火，其中在步骤(b)至(e)期间和其之间的所有点，颗粒的平均整体温度保持高于165℃。

在本发明的另一个实施方案中，本发明提供一种聚酯聚合物制备方法，所述方法包括：(a)从具有0.70dL/g至1.2dL/g的特性粘度(It.V.)(在25℃在60/40重量/重量苯酚/四氯乙烷溶剂中以0.50g/100ml聚合物浓度测定时)的聚合物熔体形成初始聚酯聚合物颗粒，其中初始颗粒包括壳和芯，其中壳冷于芯且结晶性高于芯，其中至少一部分壳显示应变诱导的结晶性；(b)使至少一部分初始颗粒干燥，从而提供经干燥颗粒；(c)使至少一部分经干燥颗粒结晶，从而提供显示应变诱导的结晶性和球晶性两种性质的结晶化颗粒；和(d)使至少一部分结晶化颗粒退火，从而提供经退火颗粒，其中初始颗粒和经干燥颗粒的平均整体温度保持高于芯的初熔温度(T_om)，其中所述聚合物熔体包含羧酸组分和羟基组分，其中所述羧酸组分包含至少80％摩尔对苯二甲酸和/或其衍生物的残基，其中所述羟基组分包含至少80％摩尔乙二醇的残基。

附图简述

图1为在制造聚酯制品的方法中包括的主要阶段的简化概览，简化概览特别图示说明熔体制备阶段、颗粒制备阶段和制品制造阶段。

图2为根据本发明的一个实施方案布置的非固态化颗粒制备阶段包括的主要步骤的简化概览，简化概览特别显示颗粒制备阶段的形成、淬火、干燥、结晶、退火和冷却步骤。

图3为根据本发明的一个实施方案能够实施图2中描绘的颗粒制备步骤的具体设备构造的示意描绘。

图4为用于接收含聚酯聚合物颗粒和淬火液体的浆料并从颗粒分离淬火液体的离心干燥器的侧视图。

图5为图4的离心干燥器的截面图，截面图特别显示浆以大体在干燥器转子旋转方向的排料方向切线进料进入干燥器。

发明详述