[发明专利]聚对苯二甲酸乙二醇酯的制造方法

说明书

本申请是基于以下中国专利申请的分案申请： 

原案申请日：2006年8月31日 

原案申请号：200680031679.4(PCT/JP2006/317260) 

原案申请名称：聚酯颗粒的热处理装置及聚酯颗粒的多段固相缩聚方法 

技术领域

本发明涉及一种聚酯颗粒的热处理装置。详细的是涉及一种适用于经过多阶段的热处理使由聚酯树脂构成的颗粒进行固相缩聚的热处理装置。 

本发明还涉及一种对低分子量的聚酯预聚合物在固体状态下进行热处理而进行固相缩聚的聚酯的制造方法。 

本发明还涉及一种通过对低分子量的聚对苯二甲酸乙二醇酯在固体状态下进行热处理来制造高分子量的聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法。详细地，(1)涉及一种通过在规定条件下，阶段性地对低分子量的聚对苯二甲酸乙二醇酯预聚合物进行热处理的固相缩聚，高速地制造高分子量的聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法。详细地，(2)涉及一种通过在特定条件下，阶段性地对低分子量的聚对苯二甲酸乙二醇酯预聚合物进行热处理，进行固相缩聚反应，用短于通常方法所用的时间，制造高分子量的聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法。 

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(下面有时简称为PET)所代表的聚酯由于机械性质、热性质、电性质等优良，所以被广泛用于纤维和各种用途的膜、薄片、瓶子等的成形品上，需求也正在扩大。 

并且，对于PET，根据其用途的不同，需要的分子量(固有粘度)也不同，例如，通常，规定为在用于瓶子时是0.70～0.95dL/g，在用于轮胎帘线时是0.95～1.20dL/g。 

因此，为了发挥出上述用途中所必需的成形加工性、机械特性，需要将分子 量(固有粘度)提高到规定的水平，作为这种方法，将对聚对苯二甲酸乙二醇酯原料进行熔融缩聚而得到的PET预聚合物继续进行固相缩聚，进行高分子化的方法工业上被广泛使用。固相缩聚通常是通过将熔融缩聚所得到的PET预聚合物在惰性气氛下或减压下进行热处理而进行的，但由于达到所希望的分子量需要较长时间，因此希望有一种在生产率方面优秀的制造方法。作为该方法，提出一种用熔融缩聚得到聚合度比较低的PET预聚合物，在高温下使该预聚合物进行固相缩聚的方法。 

例如，专利文献1公开了一种使用熔融缩聚得到的平均聚合度从大约5到大约35(固有粘度从大约0.10到0.36dL/g)的低分子量预聚合物进行结晶化，使得外表微晶大小在9nm以上，然后进行固相缩聚的方法。然而，根据我们的研究，在该方法中，由于固相缩聚开始时的聚合度过低，或者是由于结晶成长，抑制分子的移动，因此未必能得到满意的固相缩聚反应速度。 

又，专利文献2记载了使固有粘度从0.08到0.5dL/g的PET预聚合物的颗粒在比该玻璃转化温度高140℃以上的高温下进行固相缩聚，但该场合的预聚合物的平均粒径大约在1mm以上，在颗粒彼此之间不发生熔融粘着的温度范围内未必能得到充分的固相缩聚反应速度。又，专利文献3公开了一种在进行结晶化之前先进行聚合的固相缩聚方法，即，使低分子量PET预聚合物颗粒与导热介质接触，用不到10分钟升温至大约205℃～240℃的范围的温度之后，在惰性气体流中进行固相缩聚的方法。然而，在该公开的方法中，由于给与热冲击，在极短的时间内升温至大约205℃～240℃的范围的温度，因此颗粒彼此之间容易熔融粘着，为了防止这种情况，需要想办法设置特别的设备，以使PET预聚合物颗粒彼此之间不接触，又，在该方法中，不能得到缩短固相缩聚反应所需的时间的效果等，未必是能够令人满意的方法。 

另一方面，专利文献4公开的是有关通过使PET进行固相缩聚提高分子量的方法，在该固相缩聚工序中使用连续2段以上的移动床的热处理工序，但该所公开的技术是在使固有粘度大致为0.5～0.65dL/g的中等程度的分子量的PET预聚合物颗粒进行固相缩聚时，阶段性地升温，以使颗粒彼此之间不熔融粘着，缩聚反应速度未必能得到改良。又，为了得到该中等程度的分子量的预聚合物，该熔融缩聚设备比得到低分子量的预聚合物的设备价格高，因此从综合的观点来看，这未必是能够令人满意的方法。 

又，专利文献5公开了一种连续配置具有混合特性的喷出涡旋床和具有活塞流动性的流动床的聚酯材料的连续结晶化装置。主要的目的是如共聚聚酯那样，将结晶化速度小的聚酯做成结晶度均一、无凝集块的颗粒，对于作为后续工序的固相聚合装置并未记载。