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DE69619246T2 - Verfahren zur herstellung von polyester gegenstände mit niedrigem acetaldehyd gehalt - Google Patents

Verfahren zur herstellung von polyester gegenstände mit niedrigem acetaldehyd gehalt

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Publication number
DE69619246T2
DE69619246T2 DE69619246T DE69619246T DE69619246T2 DE 69619246 T2 DE69619246 T2 DE 69619246T2 DE 69619246 T DE69619246 T DE 69619246T DE 69619246 T DE69619246 T DE 69619246T DE 69619246 T2 DE69619246 T2 DE 69619246T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polyester
acetaldehyde
ppm
polymer
melt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Application number
DE69619246T
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English (en)
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DE69619246D1 (de
Inventor
Wayne Nelson
Alvin Nicely
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eastman Chemical Co
Original Assignee
Eastman Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Eastman Chemical Co filed Critical Eastman Chemical Co
Publication of DE69619246D1 publication Critical patent/DE69619246D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69619246T2 publication Critical patent/DE69619246T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/88Post-polymerisation treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/88Post-polymerisation treatment
    • C08G63/90Purification; Drying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0002Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped monomers or prepolymers

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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyester-Artikeln mit einem niedrigen Acetaldehydgehalt, worin der herkömmliche Festkörper-Polykondensationsschritt nicht erforderlich ist. Die Schritte der vorliegenden Erfindung schließen ein: die Polymerisation in der Schmelze, das Pelletisieren, wahlweise Kristallisieren, ein Wiederschmelzen und das Formen zu nützlichen Artikeln, wobei die flüchtigen Bestandteile des Polyesters während oder nach der Polymerisation oder während des Wiederschnelzens entfernt werden.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Polyester werden in weitem Maße verwendet bei der Herstellung von Fasern, geformten Objekten, Folien, Verkleidungsmaterial, Essenstabletts sowie Behälter für Nahrungsmittel und Getränke. Diese Polymere werden im allgemeinen durch Chargen- bzw. Batch- oder kontinuierliche Schmelzphasenpolykondensationsreaktionen, welche im Fachbereich gut bekannt sind, gemacht. Die Polymere werden dann pelletisiert und in verschiedenen Extrusions- oder Formungsverfahren verwendet. Bei bestimmten Anwendungen, bei denen Polymere mit einem höheren Molekulargewicht nötig sind, werden die Pellets den Bedingungen einer "Festkörper"-Polykondensationsreahtion unterzogen, in welchem die logarithmische Viskositätszahl (inherent viscosity, I.V.) auf eine signifikante Weise erhöht ist. Solche Festkörper-Polykondensationsreaktionen werden aus zwei Gründen verwendet. Erstens weil die Schmelzviskosität von Polyesterpolymeren für Polymere mit Werten für die I.V., die größer als 0,6 sind, ziemlich hoch ist, sorgt das Verwenden der Festkörperbildung (solid stating) für ein bequemes Mittel zur Handhabung des Polymeren. Zweites sorgt das Verfahren unter Verwendung des Festkörpers für Bedingungen, welche dazu führen, daß unerwünschte flüchtige Verunreinigungen wie Acetaldehyd entfernt werden, was bei einigen Anwendungen wichtig ist, wie nachstehend diskutiert. Außerdem ist wohlbekannt, daß Polyester durch geringe Mengen von Feuchtigkeit abgebaut werden, wenn sie in herkömmlichen Ausrüstungen schmelzprozessiert werden. Folglich werden Polyester gewöhnlich sorgfältig getrocknet bis zu sehr geringen Graden an Feuchtigkeit in einem Trockner vor dem Schmelzprozessieren. Das Trockenverfahren kann einige andere störende flüchtige Materialien als Wasser ebenfalls entfernen.
  • Während des Herstellens und Prozessierens von Polyestern wie Poly(ethylenterephtalat) (PET) in der Schmelzphase werden bestimmte Nebenprodukte gebildet. Ein solches Nebenprodukt ist Acetaldehyd und sein Vorhandensein in geformten Objekten wie Behältern für Nahrungsmittel, Getränkeflaschen, Wasserflaschen und dergleichen ist vom Gesichtspunkt des Geschmacks ziemlich schädlich. Insbesondere für empfindliche Getränke wie Cola, Bier und Wasser ist es in einem hohen Maße wünschenswert, Vorformen mit weniger als 10 ppm Acetaldehyd herzustellen. Dieses niedrige Niveau an Acetaldehyd zu erreichen ist jedoch schwierig, da es den Fachleuten auf diesem Gebiet bekannt ist, daß Acetaldehyd kontinuierlich als ein Nebenprodukt während der Polymerisierung und der nachfolgenden Schmelzprozessierung von PET und ähnlichen Polymeren gebildet wird.
  • Vor der Offenlegung der vorliegenden Erfindung wurde daher ein Verfahren mit vier Stadien universell verwendet, um für Polyesterpolymere zu sorgen, die für Verwendungen geeignet sind, bei denen es wichtig ist, das Vorhandensein von Acetaldehyd zu minimieren. Solch ein Verfahren schließt typischerweise die Herstellung eines Polymervorläufers mit einem relativ niedrigen Molekulargewicht ein, mit einem I.V.-Wert von 0,3-0,6 durch Schmelzphasen- Polymerisationsverfahren, welche im Fachbereich wohlbekannt sind. Der Acetaldehydgehalt eines solchen Vorläufers kann in dem Bereich von 30 ppm bis zu über 150 ppm liegen, abhängig von den gewählten Reaktionsbedingungen. Dieser Vorläufer wird dann abgekühlt, zu Pellets geformt, kristallisiert und einer weiteren Festkörper-Polymerisation bei einer niedrigeren Temperatur unterzogen. Typischerweise wird ein Gas verwendet, um Glycole, Acetaldehyd und andere Nebenprodukte von den Pellets zu entfernen, so daß am Ende des Festkörper-Verfahrens der I.V.-Wert auf 0,75 oder mehr erhöht worden ist und der Acetaldehydgehalt auf unter 1 ppm oder weniger reduziert wurde. Nach der Verfestigung werden Polyester gewöhnlich in Kontakt mit der Umgebungsluft gehandhabt, aus welcher sie Feuchtigkeit absorbieren. Daher wird als ein dritter Schritt das Polymer gewöhnlich sofort vor dem vierten Schritt getrocknet, in welchem es erwärmt und geschmolzen wird, um zu einer nützlichen Form geformt zu werden, wie einer Vorform einer Getränkeflasche. Das Prozessieren verursacht typischerweise eine kleine Verminderung in der I.V. des Polymers und eine Erhöhung im Acetaldehydgehalt von weniger als 1 ppm in den Pellets bis zu 8 oder 10 ppm oder mehr in dem Formartikel. Diese dramatische Erhöhung bei dem Acetaldehyd tritt trotz der Tatsache auf, daß das Formungsverfahren typischerweise weniger als ein oder zwei Minuten zur Durchführung benötigt.
  • Wir haben jetzt ein Verfahren herausgefunden, wodurch Polyester wie PET und ähnliche Polymere hergestellt werden und verwendet werden können, ohne eine Notwendigkeit für die Festkörperbildung oder das gewöhnliche Trocknen der festen Pellets. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung vermeidet nicht nur die kostspieligen zusätzlichen Schritte des herkömmlichen Verfahrens des Trocknens, Kristallisierens und der Festkörper-Polymerisation, sondern die Formartikel, welche durch unser Verfahren hergestellt werden besitzen zusätzlich zu einem niedrigen Acetaldehydgehalt andere überlegene Eigenschaften wie zum Beispiel eine bessere Farbe weniger Verlust an Molekulargewicht aufgrund von Abbau und die Freiheit von Defekten, die als "Blasen" und "Ungeschmolzenes" bekannt sind, welche manchmal während des herkömmlichen Formungsverfahrens gebildet werden. Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der Beschreibung, welche folgt, ersichtlich.
  • Wir kennen nichts im Stand der Technik, was das volle Verfahren dieser Erfindung der Technik beschreibt. Die folgenden Dokumente können von Interesse unter Bezug auf bestimmte Aspekte der Erfindung sein.
  • Das US-Patent 4 430 721 beschreibt PET-Copolyester, welche 1,5-7,5 Mol% modifizierender zweiwertiger Säuren oder Glycole enthalten, welche einen Acetaldehydgehalt von weniger als 1,25 ppm haben.
  • Die Japanische Patentanmeldung 53-71162 (1978) beschreibt das Wiederschmelzen von Polyester-Chips und das Halten des geschmolzenen Polymeren unter Vakuum, um die Konzentration von Acetaldehyd zu reduzieren.
  • Das U.S-Patent 4 263 425 beschreibt die Festkörperbildung (solid stating) von PET-Pellets, um für ein Polymer zu sorgen, welches eine niedrige Konzentration an Acetaldehyd hat. Diese Referenz stellt ebenfalls fest: "Acetaldehyd kann teilweise eliminiert werden, wenn eine gerührte Schmelze bei höheren Temperaturen unter Vakuum behandelt wird. Durch dieses Verfahren werden die tolerierbaren Minimalgrenzen von Acetaldehyd nicht erreicht ...".
  • Das U.S.-Patent 4 064 112 beschreibt ein Verfahren zur Überwindung von Problemen des Klebens während des Festkörperbildungs-Verfahrens. Es diskutiert die Nachteile eines bloßen Schmelzphaseverfahrens und stellt fest, daß "erhöhte Konzentrationen an Acetaldehyd in der Schmelze erwartet werden müssen".
  • Das U.S.-Patent 4 362 852 beschreibt das Entfernen der flüchtigen Bestandteile aus geschmolzenen Polyamid- oder Polyesterpolymeren mit einem Drehscheibenprozessor. Die Scheibenpackung ist sehr nahe am Drehblock lokalisiert, um den Abbau von Polymer während des Spinnens von Fasern zu minimieren.
  • Das U.S.-Patent 4 836 767 beschreibt ein Verfahren, um das Acetaldehyd während des Formpressens zu reduzieren. Es stellt fest, daß das Acetaldehyd in linearer Weise mit der Zeit und exponentiell mit der Temperatur ansteigt.
  • Die Japanische Patentanmeldung 55-069618 (1980) stellt fest, daß PET mit einem Acetaldehydgehalt von weniger als 20 ppm durch Schmelzpolymerisation gefolgt von der Extrusion zu Faser oder Folie und nachfolgendem Hindurchführen der Faser oder der Folie durch eine Flüssigkeit oder Vakuum erhalten wird. Verwendete Flüssigkeiten schlossen Luft, Stickstoff, Wasser und Dampf ein.
  • Die U.S.-Patente 5 119 170 und 5 090 134 erwähnen die Notwendigkeit der Festkörperbildung von PET-Polymeren, um niedrige Acetaldehydkonzentrationen zu erhalten.
  • Das U.S.-Patent 4 963 644 beschreibt die unterschiedlichen Gründe zur Festkörperbildung von PET-Polymeren.
  • Das U.S.-Patent 4 591 629 stellt fest, daß in der Schmelzphase hergestelltes PET ein inakzeptabel hohes Niveau an Acetaldehyd hat und verwendet die Festkörperbildung in Gegenwart von Wasser, um niedrige Anteile an Acetaldehyd zu produzieren.
  • Das U.S.-Patent 4 230 819 beschreibt die Entfernung von Acetaldehyd aus kristallinem PET mit einem Trockengas (Luft oder Stickstoff bei 170-250ºC). Es stellt fest, daß Acetaldehyd nicht vollständig aus PET dadurch entfernt werden kann, daß es unter vermindertem Druck erhitzt wird.
  • Es wurde ebenfalls im Fachbereich offengelegt, daß Additive zur Verminderung des Anteils an Acetaldehyd in PET verwendet werden können.
  • Das U.S.-Patent 5 102 594 beschreibt das Zuführen eines thermoplastischen Kondensationspolymers wie PET in Pulverform in einen Entgasungsextruder, in welchem das Polymer entgast und dann geschmolzen wird.
  • Das U.S.-Patent 4 980 105 beschreibt das Entgasen von Polycarbonaten in einem Extruder, um flüchtige Stoffe zu entfernen (insbesondere von cyclischem Dimer) und dann wird die Schmelze durch eine Düse bzw. ein Werkzeug getrieben.
  • Das U.S.-Patent 4 255 295 beschreibt ein Verfahren zum Regenerieren von Abfallpolymer.
  • Das U.S.-Patent 3 486 864 beschreibt einen Polymerisationsreaktor, in welchem ein festes Vorpolymer zuerst geschmolzen wird, und dann wird ein Vakuum verwendet, um flüchtige Glycolprodukte so schnell wie möglich zu entfernen. Alternativerweise wird vorgeschlagen, daß ein Gas mit dem Vorpolymer vor dem Erwärmen und dem Schmelzen gemischt wird, um das freigesetzte Glycol während der Polykondensation mit zu führen.
  • Das U.S.-Patent 3 913 796 beschreibt eine Spritzgußmaschine vom Entlüftungstyp, in welcher Gase wie Feuchtigkeit, Luft und andere flüchtige Stoffe auf eine effektive Weise entfernt werden können. Eine Extrusionsschnecke wird für die Erwärmung des festen Harzes zu einem halbgeschmolzenen Zustand vor der Spritzgußmaschine verwendet.
  • Das U.S.-Patent 4 060 226 beschreibt einen entlüfteten Spritzguß-Schnecken-Extruder mit Vorrichtungen, um Gase und Dämpfe aus dem Schneckenfaß zu entfernen, um entgaste, weichgemachte Materialien wie Nylon und andere abbaubare Materialien zu erzeugen. Sauerstoff wird mittels eines Kontrollventils ausgeschlossen.
  • Das U.S.-Patent 4 142 040 offenbart ein Verfahren der Prozessierung eines gesättigten Polyesterharzes im Schmelzzustand, um so den Abbau zu minimieren, um Acetaldehyd zu erhalten. Diese Patent offenbart in Absatz 4, Zeilen 38 und folgende: "inertes Gas wird über eine oder mehrere Leitungen 3 in den Boden des Trichters oder über eine oder mehrere Leitungen 3a in die Einspeiszone (oder beide) eingeführt. Das inerte Gas spült im wesentlichen alle Luft von dem Polyester während es durch den Anfangsteil der Einspeiszone voranschreitet.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Fig. 1 ist ein Flußdiagramm, welches das Verfahren der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • Die Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm, welches einen Belüftungsextruder erläutert, welcher in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
  • Beschreibung der Erfindung
  • In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Polyester-Formteilen mit einem niedrigen Acetaldehydgehalt bereitgestellt, umfassend die Schritte von
  • a) Umsetzen von einem Glycol und einer Dicarbonsäure in einer ersten Schmelzphase, um dabei einen Polyester zu bilden, wobei das Glycol aus der Klasse, bestehend aus Glycolen mit 2-10 Kohlenstoffatomen, ausgewählt wird und die Dicarbonsäure aus Alkyldicarbonsäuren mit 8-16 Kohlenstoffatomen ausgewählt wird,
  • b) Verfestigen und Pelletisieren des Polyesters
  • c) Wiederschmelzen des Polyesters, um eine zweite Schmelzphase zu bilden und
  • d) Formen des Polyesters zu Formteilen,
  • gekennzeichnet durch die Kombination von: (i) daß die Polymerisation ausschließlich in der Schmelzphase durchgeführt wird; (ii) daß die Polyesterpellets, welche die erste Schmelze bilden einen I.V.-Wert von zwischen 0,65 und 0,85 aufweisen und daß (iii) der Acetaldehydgehalt des Polyesters ausschließlich durch ein Verfahren erniedrigt wird, das aus dem Entgasen des geschmolzenen oder des wiedergeschmolzenen Polyesters in der Schmelzphase besteht, durch Leiten eines Spülmittels über die Polyesterschmelze in einer Apparatur, die geeignet ist, eine große Menge an Oberfläche pro Einheit Volumen zu erzeugen und/oder dafür geeignet ist, rasch eine exponierte Schmelze-Flüssigkeit-Oberfläche zu regenerieren, wobei eine Festkörperpolymerisation zur Erhöhung der I.V. und zur Entfernung von Acetaldehyd vermieden wird.
  • Die Polyesterpellets können durch konventionelle Mittel, die den Fachleuten bekannt sind, kristallisiert werden (z. B. wie in dem U.S.-Patent 4 064 112 offenbart), um die Handhabung zu verbessern, falls gewünscht, aber in einer Weise, daß das Molekulargewicht nicht erhöht wird.
  • Polymere, die besonders nützlich in diesem Verfahren sind, schließen Poly(ethylentherephtalat), Poly(ethylennaphtalendicarboxylat) und Copolyester, welche bis zu 50 Mol-% modifizierender dibasischer Säuren und/oder Glycole enthalten, ein. Modifizierende zweiwertige Säuren können von 2 bis 40 Kohlenstoffatome enthalten und schließen Isophthalsäure, Adipinsäure, Glutarsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Fumarsäure, Dimersäure, cis- oder trans-1,4-Cyclohexan-dicarbonsäure, die verschiedenen Isomere von Naphthalendicarbonsäuren und dergleichen ein.
  • In hohem Maße nützliche Naphthalendicarbonsäuren schließen die 2,6-, 1,4-, 1,5- oder 2,7- Isomere ein, aber die 1,2-, 1,3-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,4-, 2,5- und/oder 2,8-Isomere können ebenfalls verwendet werden. Die dibasischen Säuren können in der Form der Säure oder ihrer Ester wie zum Beispiel die Dimethylester verwendet werden.
  • Typische modifizierende Glycole können von 3 bis 10 Kohlenstoffatomen enthalten und schließen Propylenglycol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Diethylenglycol, 1,4-Cyclohexandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol und dergleichen ein. Das 1,4-Cyclohexandimethanol kann in der cis- oder der trans-Form oder als Mischungen von cis/trans verwendet werden.
  • Die Polyester dieser Erfindung werden leicht hergestellt unter Verwendung von Bedingungen für die Polykondensationsreaktion, welche im Fachbereich wohlbekannt sind. Typische Katalysatoren für die Polyesterbildung, welche verwendet werden können, schließen Titanalkoxide, Dibutyl-zinn-dilaurat und Antimonoxid oder Antimontriacetat, getrennt oder in Kombination verwendet, wahlweise mit Zink-, Mangan- oder Magnesiumacetaten oder -benzoaten und/oder anderen solchen Katalysatotrmaterialien, welche den Fachleuten wohlbekannt sind, ein. Phosphor- und Kobaltverbindungen können ebenfalls wahlweise vorhanden sein. Obwohl wir es bevorzugen, kontinuierliche Polykondensationsreaktoren zu verwenden, können Chargenreaktoren, welche in Serie betrieben werden, ebenfalls verwendet werden.
  • Obwohl wir es bevorzugen, die Polyester in diesem Verfahren in einer unmodifizierten Form zu verwenden, können andere Bestandteile wie Keimbildner, verzweigungsbildende Mittel, Farbstoffe, Pigmente, Füllstoffe, Antioxidationsmittel, UV-Licht und Hitzestabilisatoren, schlagzähmachende Zusatzstoffe und dergleichen verwendet werden, falls gewünscht.
  • Folgend auf die Herstellung des Polyesters in der Schmelzphase zu einer I.V. von 0,65-0,85, wie vorrausstehend beschrieben, kann die Polyesterschmelze durch einen geeigneten Filter hindurchgeführt werden, um Unreinheiten, Gele etc. zu entfernen. Das Filtrieren des Polymers wird durch wohlbekannte Mittel durchgeführt.
  • Geeignete Spülmittel sind im Fachbereich wohlbekannt und können zum Beispiel ein inertes Gas, ein reaktives Abfangmittel (scavenger) etc. sein. Stickstoff wird bevorzugt. Als nächstes wird der Polyester beorzugtermaßen in eine Entgasungsvorrichtung überführt. Die Entgasungsvorrichtung kann jedweder Apparat, der im Fachbereich bekannt ist für die Erzeugung einer großen Menge von Oberfläche pro Einheit des Volumens und/oder für die schnelle Wiedergewinnung der exponierten flüssigen Oberfläche, sein. Die Entgasungsvorrichtung sollte die flüssige Oberfläche einem niedrigen Partialdruck von Acetaldehyd und flüchtigen Glycolen unterziehen, entweder unter Verwendung eines Spülmittels oder eines angelegten Vakuums. Der Entgasungsapparat kann ein belüfteter Einzelschnecken- oder Doppelschneckenextruder (U.S-Patent 4 107 787), ein belüfteter Doppelschneckenextruder (U.S-Patent 3 619 145), ein rotierender Scheibenprozessor (DiscPak, vergl. U.S.-Patent 4362 852) oder eine Vorrichtung, welche dünne Schichten von Polymer erzeugt (vergl. U.S- Patente 3 044 993, 3 161 710 und 3 678 983) und Reaktoren mit Rührern mit Drahtsieben (U.S.-Patent 3 526 484) oder mit Rührern, die aus foraminartigen (foraminous) Käfigen gemacht sind (U.S.-Patent 3 279 895), sein.
  • Im Falle eines Endpolymerisationsreaktors mit hoher Leistung kann eine Kombination von Design der Ausrüstung, Produktionsraten und den Betriebsbedingungen das Erhöhen des Molekulargewichts des Polyesters und das Entgasen des Acetaldehyds in demselben Ausrüstungsteil erleichtern. In dieser vorteilhaften Ausführungsform wird das Polymer schnell über eine Zahnradpumpe pelletisiert, welche direkt mit dem Ausgang des Reaktors verknüpft ist. In dieser Ausführungsform muß besondere Sorgfalt darauf verwendet werden, das Aufhalten des Polymers am Ausgang des Reaktors und in den Verteilungsleitungen, welche zu den Extrusionsköpfen gehen, zu minimieren. Geeignete Temperaturen für die Schmelzprozessierung für Poly(ethylenterephtalat)-Polymere werden allgemein in dem Bereich von 260 bis 310ºC liegen. Natürlich können die Temperaturen für andere Arten von Polyestern eingestellt werden, abhängig von Schmelzpunkt, dem I.V.-Wert und dergleichen.
  • Auf die Entgasungsvorrichtung folgend wird der geschmolzene Polyester verfestigt und pelletisiert durch einen Apparat, welcher im Fachbereich wohlbekannt ist. Der pelletisierte Polyester kann kristallisiert werden, falls gewünscht, um das Risiko des Klebens bzw. Aneinanderklebens während der nachfolgenden Handhabung zu vermindern. Falls eine Kristallisation verwendet wird, kann der Apparat und das Verfahren, welches in dem U.S.- Patent 4 064 112 beschrieben ist, verwendet werden.
  • Der pelletisierte Polyester, sei er amorph oder kristallisiert (wie in den gestrichelten Linien in dem Diagramm von der Fig. 1 gezeigt) wird normalerweise gelagert, bevor er wiedergeschmolzen wird für ein nachfolgendes Formen zu nützlichen Artikeln. Die Lagerung kann in einer trockenen, kontrollierten Atmosphäre sein, so daß die Pellets keine Feuchtigkeit aufnehmen. Wie hierin beschrieben, trägt Feuchtigkeit zu unerwünschten Nebenprodukten bei. Falls jedoch die Lagerung nicht trocken ist, wird dass nachfolgende Wiederschmelzen in einer solchen Weise durchgeführt werden, daß ein Mittel gewährleistet ist, um das Material während des Schmelzens zu trocknen.
  • Polyesterpellets aus der Lagerung werden wiedergeschmolzen durch ihr Einspeisen in einen Extruder, bevorzugtermaßen belüftet, wie in der Fig. 2 erläutert. In dieser Vorrichtung wird die I.V. des Polyesters auf 0,75 bis 0,80 in der Schmelzphase erhöht. Ebenfalls werden die flüchtigen Verunreinigungen wie Acetaldehyd reduziert. Der Extruder kann ein Spülmittel und/oder eine Vakuumbelüftung zur Entfernung von flüchtigen Stoffen wie Acetaldehyd einschließen. Entweder kann ein Einzel- oder ein Doppelschneckenextruder verwendet werden. Die in der Fig. 2 erläuterte Einzelschnecke schließt den Zylinder 10 ein, welche 5 die Schnecke 12 darin für die Rotation enthält, wodurch Polymerpellets aus dem Einspeistrichter 14 die ganze Länge des Zylinders entlang eingespeist werden, wo sie geschmolzen, entgast und schließlich aus dem Ende bei 16 extrudiert werden. Die Belüftung 19 entfernt Feuchtigkeit, wenn die Pellets erwärmt und geschmolzen werden. Normalerweise kann der Druck an den Belüftungen 18 und 19 in dem Bereich von 0,0001 bis zu 3 Atmosphären liegen. Bevorzugtermaßen kann ein Spülmittel verwendet werden bei einer beliebigen der Entlüftungen 18 oder 19, um bei der Entfernung von flüchtigen Stoffen zu helfen. Falls verwendet, kann das Spülmittel in den Zylinder durch die Anschlüsse eintreten, welche durch die Öffnungen 18 und 19 (nicht gezeigt) einspeisen, unter Verwendung von im Fachbereich wohlbekannter herkömmlicher Mittel. Ebenfalls können die wahlweisen Belüftungen 20 und 22 verwendet werden. Geeignete Temperaturen der Schmelzprozessierung für Poly(ethylenterephthalat)-Polymere werden im allgemeinen in dem Bereich von 260 bis 310ºC liegen. Natürlich können die Prozessierungstemperaturen für andere Typen von Polyestern eingestellt werden, abhängig vom Schmelzpunkt, dem I.V.-Wert und dergleichen. Der entgaste Polyester von diesem Extruder wird in eine Preßform überführt, wo er zu einem nützlichen Artikel wie einer Vorform einer Flasche geformt wird.
  • Der hierin verwendete Begriff "I.V." bezeichnet die logarithmische Viskositätszahl des Polymers, wie durch Standardverfahren bei einer Lösung von 0,5 g des Polymers, gelöst in 100 ml einer Mischung von Phenol (60 Vol-%) und Tetrachlorethan (40 Vol-%) bestimmt.
  • Der Restacetaldehydgehalt des geschmolzenen Polymers wird wie folgt gemessen:
  • Extrudierte Polyesterproben werden in Trockeneis gesammelt, um die Schmelze rasch abzukühlen. Das Polymer wird dann sofort zu Granulat zerhackt und etwa 6 Gramm werden in Vials, die mit Gummi ausgekleidete Verschlüsse haben, gegeben. Die Vials werden bei - 40ºC nicht länger als 3 Tage vor der Analyse gelagert. Die Proben werden dann in einer Wiley-Mühle gemahlen, damit sie ein Sieb von 20 Mesh passieren können, und in Desorptionsröhrchen für die Gaschromatographie gegeben. Das Acetaldehyd wird von dem Polymer bei 150ºC während 10 Minuten desorbiert und durch Gaschromatographie quantifiziert.
  • Beispiele
  • Die folgenden Beispiele werden die Erfindung weiter erläutern: Es versteht sich jedoch, daß sie nur zu erläuternden Zwecken bereitgestellt werden und nicht beabsichtigen, den Umfang der Erfindung in irgend einer Weise zu beschränken. Die Beispiele 1-10 verwenden einen Kristallisationsschritt.
  • Die Beispiele 11-20 lassen einen Kristallisationsschritt aus.
  • Beispiel 1
  • Filtriertes Poly(ethylenterephthalat) (PET), modifiziert mit 3,5 Mol-% 1,4-Cyclohexandimethanol (eine 30/70 Mol-%ige cis,trans-Mischung) und mit einer I.V. = 0,64, wird in einen belüfteten Doppelschneckenreaktor gespeist. Nach einer Verweildauer von 25 min bei einer Temperatur von 275ºC und einem Druck von 9,75 torr hat das Polymer eine I.V. = 0,75 und Restacetaldehyd von 5 ppm. Das Polymer wird dann durch eine Pumpe und ein Düsensystem bei weniger als 30 sec mittlerer Verweildauer pelletisiert. Die amorphen Pellets werden in eine Bepec Kristallisationseinheit bei 120ºC 30 min lang kristallisiert. Es wird in trockener Lagerung gehalten, bevor es wiedergeschmolzen und in einer Formungsmaschine geformt wird, worin das geschmolzene Polymer eine Verweildauer bei über 260ºC von weniger als 90 Sekunden hat. Die Menge von Restacetaldehyd in den geformten Vorformen ist 9 ppm und die I.V. des Polymers in der Vorform ist 0,73.
  • Beispiel 2
  • Die kristallisierten Pellets von dem Beispiel 1 werden bei der Lagerung in Kontakt mit der Feuchtigkeit der Umgebung gehalten. Es wird in einem Extruder wiedergeschmolzen, in welchem die Schmelzzone durch einen Gegenstromfluß von trockenem Stickstoff gespült wird, und in einer Formungsmaschine geformt, in der das geschmolzene Polymer eine Verweildauer oberhalb von 260ºC von weniger als 90 Sekunden hat. Die Menge von Restacetaldehyd in den geformten Vorformen ist 9 ppm, und die I.V. des Polymers ist 0,73.
  • Beispiel 3
  • PET wird mit einer I.V. = 0,74 hergestellt, mit einer Endschmelztemperatur von 285ºC, filtriert, pelletisiert und kristallisiert. Die Pellets werden auf eine Mehrzahl von entgasenden, belüfteten Extrudern verteilt. Jeder Strom hat eine Flußrate, die gleich der Kapazität einer Formungsmaschine mit mehreren Hohlräumen ist. Das in die entgasenden Extruder eintretende Polymer enthält 3000 ppm Wasser und 210 ppm Restacetaldehyd. Die Entgasungseinrichtungen werden mit Stickstoff gespült. Während es sich in der Entgasungseinrichtung für eine durchschnittliche Verweildauer von 15 min befindet, wird das Polymer bei 270ºC prozessiert. Das die Entgasungseinrichtungen verlassende Polymer hat 2 ppm Restacetaldehyd und wird direkt in eine Formungsmaschine mit mehrfachen Hohlräumen ausgeworfen. Die hergestellten Vorformen haben eine I.V. = 0,77 und Acetaldehyd = 5 ppm.
  • Beispiel 4
  • Dieses Beispiel verwendet dieselbe Konfuguration der Ausrüstung wie das Beispiel 3. PET wird bis zu einer I.V. = 0,67 bei 270ºC in den Schmelzphasenreaktoren hergestellt, und es enthält 60 ppm Restacetaldehyd nach dem Pelletisieren und dem Kristallisieren für die Verteilung auf die entgasenden Extruder. Nach einer Verweildauer von 10 min in jeder Entgasungseinrichtung unter Spülung mit Stickstoff, wird das Polymer in Vorformen geformt mit einer I.V. = 0,70 und einem Niveau von Restacetaldehyd von 3,5 ppm.
  • Beispiel 5
  • Dieses Beispiel verwendet dieselbe Konfuguration der Ausrüstung wie das Beispiel 3. PET wird zu einer I.V. = 0,75 bei 270ºC in den Schmelzphasenreaktoren hergestellt, und es enthält 80 ppm Restacetaldehyd nach der Filtration, dem Pelletisieren und dem Kristallisieren. Es wird zu entgasenden Extrudern transportiert und wiedergeschmolzen. Nach einer Verweildauer von 5 min in jeder Entgasungseinrichtung unter Spülung mit Stickstoff und etwa 2 min Beförderung zu den Formen, bevor es gekühlt wird, hat das Polymer eine I.V. = 0,75 und einen Restacetaldehydgehalt von 10 ppm. Die Regenerationsrate von Acetaldehyd während des Transports des Polymers aus der Entgasungseinrichtung und durch die Formungsmaschine zu den Formen wird als 1 ppm pro min gemessen.
  • Beispiel 6
  • PET wird hergestellt bis zu einer I.V. = 0,71 bei einer Temperatur von 275ºC und wird filtriert, pelletisiert und kristallisiert vor dem Transport zu einem Entgasungsreaktor, welcher bei 275ºC und 0,75 torr Druck arbeitet. Nach einer Verweildauer von 10 Minuten und bei 275ºC, wobei der Restacetaldehyd auf 6 ppm reduziert wird, wird eine Zahnradpumpe verwendet, um das Polymer durch ein Verteilungssystem zu einer Mehrzahl von Formungsmaschinen mit mehrfachen Hohlräumen zu pumpen. Die resultierenden Vorformen haben eine I.V. = 0,75 und ein Niveau von Restacetaldehyd von 10 ppm.
  • Beispiel 7
  • PET wird bis zu einer I.V. = 0,5 bei 275ºC hergestellt und durch Filter zu einem anderen Polykondensationsreaktor, welcher bei 275ºC und 0,75 torr arbeitet, gepumpt. Dieser Reaktor erzeugt eine große Menge an Oberflächenbereich und das Polymer erreicht eine I.V. = 0,75 in 30 min. Das geschmolzene Polymer mit 20 ppm Acetaldehyd wird pelletisiert, kristallisiert und unter Trockenlagerungsbedingungen gelagert. Die trockenen Pellets werden wiedergeschmolzen und dann durch eine Düse mit mehrfachen Löchern gepumpt, um dünne geschmolzene Fäden zu erzeugen, welche durch ein offenes Reaktionsgefäß, welches mit Stickstoffgas gespült wird, fallen. Das geschmolzene Polymer wird dann am Boden des Reaktionsgefäßes gesammelt und auf eine Mehrzahl von Formungsmaschinen verteilt. Die resultierenden Vorformen haben eine I.V. = 0,75 und ein Anteil von Restacetaldehyd von 10 ppm.
  • Beispiel 8
  • PET wird bis zu einer I.V. = 0,5 bei 275ºC hergestellt und durch Filter zu einem anderen Polykondensationsreaktor gepumpt, welcher bei 275ºC und 0,75 torr arbeitet. Dieser Reaktor erzeugt eine große Menge an Oberfläche und das Polymer erreicht eine I.V. = 0,75 in 30 min. Das geschmolzene Polymer mit 20 ppm Acetaldehyd wird pelletisiert, kristallisiert und gelagert. Die Pellets, welche bis zu 5000 ppm Feuchtigkeit enthalten, werden wiedergeschmolzen in einer Maschine mit einer gespülten Schmelzsektion und einer Vakuumentgasungssektion mit einer durchschnittlichen Verweildauer von 3 Sekunden und dann durch eine Düse mit mehrfachen Löchern gepumpt, um dünne geschmolzene Fäden zu erzeugen, welche durch ein offenes Reaktionsgefäß, welches mit Gas gespült wird, fallen. Das geschmolzene Polymer wird dann am Boden des Reaktionsgefäßes gesammelt und auf eine Mehrzahl von Formungsmaschinen verteilt. Die resultierenden Vorformen haben eine I.V. = 0,73 und einen Restacetaldehydgehalt von 10 ppm.
  • Beispiel 9
  • PET wird bis zu einer I.V. = 0,64 durch herkömmliche Verfahren hergestellt mit einer Endschmelztemperatur von 285ºC. Nachdem es durch einen Filter gepumpt und dann pelletisiert und kristallisiert wurde, enthält das Polymer 100 ppm Restacetaldehyd. Die Pellets, welche Acetaldehyd und Feuchtigkeit aus dem Kontakt mit Umgebungsluft enthalten, werden in eine Mehrzahl von Trocknungsextrudern eingespeist, welche Entgasungsreaktoren speisen. Die Reaktor/Entgasungsvorrichtungen arbeiten bei 0,75 torr Druck und prozessieren das Polymer auf 275ºC. Nach einer Verweildauer von 20 min wird das Polymer aus jeder Entgasungsvorrichtung über eine Zahnradpumpe zu einer Mehrzahl von Formungsmaschinen mit mehrfachen Hohlräumen gepumpt. Ein Sammelhohlraum für jede Formungsmaschine wird sequentiell über ein geeignetes Schaltventil und Verteilungsleitungen gefüllt. Auf diese Weise wird ein ständiger Fluß von der Entgasungsvorrichtung/Extruder aufrechterhalten. Die resultierenden Vorformen haben eine I.V. = 0,75 und einen Restacetaldehydgehalt von 9 ppm.
  • Beispiel 10
  • PET wird bis zu einer I.V. = 0,64 durch herkömmliche Verfahren hergestellt mit einer Endschmelztemperatur von 285ºC. Nachdem es durch einen Filter gepumpt und pelletisiert, kristallisiert und getrocknet wurde, enthält das Polymer 100 ppm Restacetaldehyd. Die Pellets werden in Trockenlagerung gehalten. Die Acetaldehyd enthaltenden Pellets werden in eine Mehrzahl von Extrudern eingespeist, welche Entgasungsreaktoren speisen. Diese Reaktor/Entgasungsvorrichtungen arbeiten bei 0,75 torr Druck und prozessieren das Polymer auf 275ºC. Nach einer Verweildauer von 20 min wird das Polymer aus jeder Entgasungsvorrichtung über eine Zahnradpumpe zu einer Mehrzahl von Formungsmaschinen mit mehrfachen Hohlräumen gepumpt. Ein Sammelhohlraum für jede Formungsmaschine wird sequentiell über ein geeignetes Schaltventil und Verteilungsröhren gefüllt. Auf diese Weise wird ein ständiger Fluß von der Entgasungsvorrichtung/Extruder aufrechterhalten. Die resultierenden Vorformen haben eine I.V. = 0,75 und einen Restacetaldehydgehalt von 9 ppm.
  • Beispiel 11
  • Filtriertes Poly(ethylenterephthalat) (PET), modifiziert mit 3,5 Mol-% 1,4-Cyclohexandimethanol (eine 30/70 Mol-%ige cis,trans-Mischung) und mit einer I.V. = 0,64, wird in einen belüfteten Doppelschneckenreaktor gespeist. Nach einer Verweildauer von 25 min. bei einer Temperatur von 275ºC und einem Druck von 0,75 torr hat das Polymer eine I.V. = 0,75 und Restacetaldehyd von S ppm. Das Polymer wird dann durch eine Pumpe und ein Düsensystem mit einer durchschnittlichen Verweildauer von weniger als 30 sec pelletisiert. Es wird in trockener Lagerung gehalten, bevor es wiedergeschmolzen und in einer Formungsmaschine geformt wird, worin das geschmolzene Polymer eine Verweildauer oberhalb von 200ºC von weniger als 90 Sekunden hat. Die Menge von Restacetaldehyd in den geformten Vorformen ist 9 ppm und die I.V. des Polymers in der Vorform ist 0,73.
  • Beispiel 12
  • Die Pellets von dem Beispiel 1 werden in der Lagerung in Kontakt mit der Feuchtigkeit der Umgebung gehalten. Es wird in einem Extruder wiedergeschmolzen, in welchem die Schmelzzone durch einen Gegenstromfluß von trockenem Stickstoff gespült wird und in einer Formungsmaschine geformt, in der das geschmolzene Polymer eine Verweildauer oberhalb von 200ºC von weniger als 90 Sekunden hat. Die Menge von Restacetaldehyd in den geformten Vorformen ist 9 ppm und die I.V. des Polymers ist 0,73.
  • Beispiel 13
  • PET wird bis zu einer I.V. = 0,74 hergestellt, mit einer Endschmelztemperatur von 285ºC, filtriert und pelletisiert. Die Pellets werden auf eine Mehrzahl von entgasenden, belüfteten Extrudern verteilt. Jeder Strom hat eine Flußrate, die gleich der Kapazität einer Formungsmaschine mit mehreren Hohlräumen ist. Das in die entgasenden Extruder eintretende Polymer enthält 3000 ppm Wasser und 210 ppm Restacetaldehyd. Die Entgasungseinrichtungen werden mit Stickstoff gespült. Während es sich in der Entgasungseinrichtung für eine durchschnittliche Verweildauer von 15 min befindet, wird das Polymer bei 270ºC prozessiert. Das die Entgasungseinrichtungen verlassende Polymer hat 2 ppm Restacetaldehyd und wird direkt in eine Formungsmaschine mit mehrfachen Hohlräumen ausgeworfen. Die hergestellten Vorformen haben eine I.V. = 0,77 und Acetaldehyd = 5 ppm.
  • Beispiel 14
  • Dieses Beispiel verwendet dieselbe Konfiguration der Ausrüstung wie das Beispiel 3. PET wird bis zu einer I.V. = 0,67 bei 270ºC in den Schmelzphasenreaktoren hergestellt, und es enthält 60 ppm Restacetaldehyd nach dem Pelletisieren für die Verteilung auf die entgasenden Extruder. Nach einer Verweildauer von 10 min in jeder Entgasungsvorrichtung unter Spülung mit Stickstoff, wird das Polymer zu Vorformen geformt mit einer I.V. = 0,70 und einem Anteil von Restacetaldehyd von 3,5 ppm.
  • Beispiel 15
  • Dieses Beispiel verwendet dieselbe Konfiguration der Ausrüstung wie das Beispiel 3. PET wird zu einer I.V. = 0,75 bei 270ºC in den Schmelzphasenreaktoren hergestellt, und es enthält 80 ppm Restacetaldehyd nach der Filtration und dem Pelletisieren. Es wird zu entgasenden Extrudern transportiert und wiedergeschmolzen. Nach einer Verweildauer von 5 min in jeder Entgasungsvorrichtung unter Spülung mit Stickstoff und etwa 2 min Beförderung zu den Formen, bevor es gekühlt wird, hat das Polymer eine I.V. = 0,75 und einen Restacetaldehydgehalt von 10 ppm. Die Regenerationsrate von Acetaldehyd während des Transports des Polymers aus der Entgasungseinrichtung und durch die Formungsmaschine zu den Formen wird als 1 ppm pro min gemessen.
  • Beispiel 16
  • PET wird hergestellt bis zu einer I.V. = 0,71 bei einer Temperatur von 275ºC und wird filtriert und pelletisiert vor dem Transport zu einer Entgasungsvorrichtung/Reaktor, welche bei 275ºC und 0,75 torr Druck arbeitet. Nach einer Verweildauer von 10 min und bei 275ºC, wobei das Restacetaldehyd auf 6 ppm reduziert wird, wird eine Zahnradpumpe verwendet, um das Polymer durch ein Verteilungssystem zu einer Mehrzahl von Formungsmaschinen mit mehrfachen Hohlräumen zu pumpen. Die resultierenden Vorformen haben eine I.V. = 0,75 und ein Anteil von Restacetaldehyd von 10 ppm.
  • Beispiel 17
  • PET wird bis zu einer I.V. = 0,5 bei 275ºC hergestellt und durch Filter zu einem anderen Polykondensationsreaktor, welcher bei 275ºC und 0,75 torr arbeitet, gepumpt. Dieser Reaktor erzeugt eine große Menge an Oberfläche und das Polymer erreicht eine I.V. = 0,75 in 30 min. Das geschmolzene Polymer mit 20 ppm Acetaldehyd wird pelletisiert und unter Trockenlagerungsbedingungen gelagert. Die trockenen Pellets werden wiedergeschmolzen und dann durch eine Düse mit mehrfachen Löchern gepumpt, um dünne geschmolzene Fäden zu erzeugen, welche durch ein offenes Reaktionsgefäß, welches mit Stickstoffgas gespült wird, fallen. Das geschmolzene Polymer wird dann am Boden des Reakionsgefäßes gesammelt und auf eine Mehrzahl von Formungsmaschinen verteilt. Die resultierenden Vorformen haben eine I.V. = 0,75 und ein Anteil von Restacetaldehyd von 10 ppm.
  • Beispiel 18
  • PET wird bis zu einer I.V. = 0,5 bei 275ºC hergestellt und durch Filter zu einem anderen Polykondensationsreaktor gepumpt, welcher bei 275ºC und 0,75 torr arbeitet. Dieser Reaktor erzeugt eine große Menge an Oberfläche und das Polymer erreicht eine I.V. = 0,75 in 30 min. Das geschmolzene Polymer mit 20 ppm Acetaldehyd wird pelletisiert und gelagert. Die Pellets, welche bis zu 5000 ppm Feuchtigkeit enthalten, werden wiedergeschmolzen in einer Maschine mit einer gespülten Schmelzsektion und einer Vakuumentgasungssektion mit einer durchschnittlichen Verweildauer von 3 Sekunden und dann durch eine Düse mit mehrfachen Löchern gepumpt, um dünne geschmolzene Fäden zu erzeugen, welche durch ein offenes Reaktionsgefäß, welches mit Gas gespült wird, fallen. Das geschmolzene Polymer wird dann am Boden des Reaktionsgefäßes gesammelt und auf eine Mehrzahl von Formungsmaschinen verteilt. Die resultierenden Vorformen haben eine I.V. = 0,73 und einen Restacetaldehydgehalt von 10 ppm.
  • Beispiel 19
  • PET wird bis zu einer I.V. = 0,64 durch herkömmliche Verfahren hergestellt mit einer Endschmelztemperatur von 285ºC. Nachdem es durch einen Filter gepumpt und dann pelletisiert wurde, enthält das Polymer. 100 ppm Restacetaldehyd. Die Pellets enthalten Acetaldehyd und Feuchtigkeit aus dem Kontakt mit Umgebungsluft und werden in eine Mehrzahl von Trocknungsextrudern eingespeist, welche Entgasungsreaktoren speisen. Die Reaktor/Entgasungsvorrichtungen arbeiten bei 0,75 torr Druck und prozessieren das Polymer auf 275ºC. Nach einer Verweildauer von 20 min wird das Polymer aus jeder Entgasungsvorrichtung über eine Zahnradpumpe zu einer Mehrzahl von Formungsmaschinen mit mehrfachen Hohlräumen gepumpt. Ein Sammelhohlraum für jede Formungsmaschine wird sequentiell über ein geeignetes Schaltventil und Verteilungsröhren gefüllt. Auf diese Weise wird ein ständiger Fluß von der Entgasungsvorrichtung/Extruder aufrechterhalten. Die resultierenden Vorformen haben eine I.V. = 0,75 und einen Restacetaldehydgehalt von 9 ppm.
  • Beispiel 20
  • PET wird bis zu einer I.V. = 0,64 durch konventionelle Verfahren hergestellt mit einer Endschmelztemperatur von 285ºC. Nachdem es durch einen Filter gepumpt, pelletisiert und entwässert wurde, enthält das Polymer 100 ppm Restacetaldehyd. Die Pellets werden in Trockenlagerung gehalten. Die Acetaldehyd enthaltende Pellets werden in eine Mehrzahl von Extrudern eingespeist, welche Entgasungsreaktoren speisen. Diese Reaktor/Entgasungsvorrichtungen arbeiten bei 0,75 torr Druck und prozessieren das Polymer auf 275ºC. Nach einer Verweildauer von 20 min wird das Polymer aus jeder Entgasungsvorrichtung über eine Zahnradpumpe zu einer Mehrzahl von Formungsmaschinen mit mehrfachen Hohlräumen gepumpt. Ein Sammelhohlraum für jede Formungsmaschine wird sequentiell über ein geeignetes Schaltventil und Verteilungsleitungen gefüllt. Auf diese Weise wird ein ständiger Fluß von der Entgasungsvorrichtung/Extruder aufrechterhalten. Die resultierenden Vorformen haben eine I.V. = 0,75 und einen Restacetaldehydgehalt von 9 ppm.
  • Falls nicht anders spezifisch angegeben, sind alle Teile, Prozentsätze etc. bezogen auf das Gewicht.
  • Die Erfindung wurde im Detail mit besonderem Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen davon beschrieben, es versteht sich jedoch, daß Variationen und Modifizierungen davon unter der Wesensart und dem Umfang der Erfindung ausgeführt werden können.

Claims (11)

1. Ein Verfahren zur Herstellung von Polyester-Formteilen mit niedrigem Acetaldehydgehalt, umfassend die Schritte von
a) Umsetzen von einem Glycol und. einer Dicarbonsäure in einer ersten Schmelzphase, um dabei einen Polyester zu bilden, wobei das Glycol aus der Klasse bestehend aus Glycolen mit zwei bis zehn Kohlenstoffatomen ausgewählt wird und die Dicarbonsäure aus Alkyldicarbonsäuren mit acht bis sechzehn Kohlenstoffatomen ausgewählt wird,
b) Verfestigen und Pelletisieren des Polyesters,
c) Wiederschmelzen des Polyesters, um eine zweite Schmelzphase zu bilden, und
d) Formen des Polyesters in Formteile, gekennzeichnet durch die Kombination von: (i) dass die Polymerisation ausschließlich in der Schmelzphase durchgeführt wird; (ii) dass die Polyester-Pellets, die die erste Schmelze bilden, einen I.V.-Wert von zwischen 0.65 und 0.85 aufweisen; und (iii) dass der Acetaldehydgehalt des Polyesters ausschließlich durch ein Verfahren erniedrigt wird, das aus dem Befreien des geschmolzenen oder wiedergeschmolzenen Polyesters von flüchtigen Bestandteilen in der Schmelzphase besteht, durch Leiten eines Spülmittels über die Polyesterschmelze in einer Apparatur, die geeignet ist, eine große Menge an Oberfläche pro Einheit Volumen zu erzeugen und/oder dafür geeignet ist, rasch eine exponierte Schmelze- Flüssigkeit-Oberfläche zu regenerieren, wobei eine Festkörperpolymerisation zur Erhöhung der I.V. und zur Entfernung von Acetaldehyd vermieden wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem der Polyester aus Schritt a) eine I.V. von 0,7 bis 0,8 aufweist.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem der Polyester in einem Extruder von flüchtigen Bestandteilen befreit wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem der Polyester einen endgültigen Restacetaldehydgehalt von weniger als 10 ppm aufweist.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, in dem der Polyester einen endgültigen Restacetaldehydgehalt von weniger als 5 ppm aufweist.
6. Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem wenigstens 80 Mol% der Dicarbonsäure Terephthalsäure oder Naphthalendicarbonsäure ist.
7. Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem wenigstens 80 Mol% des Glycols Ethylenglycol ist.
8. Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem das Glycol eine Mischung aus Ethylenglycol und Cyclohexandimethanol ist.
9. Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem die Säure Terephthalsäure ist und das Glycol eine Mischung aus 60 bis 99 Mol% Ethylenglycol und 40 bis 1 Mol% Cyclohexandimethanol ist.
10. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem der Polyester vor dem Schritt c) kristallisiert wird.
11. Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem der Polyester wiedergeschmolzen und wahlweise getrocknet und/oder von den flüchtigen Bestandteilen befreit wird in einem Extruder während und/oder nach dem Wiederschmelzen.
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