JP2000508009A

JP2000508009A - 重縮合反応装置および方法

Info

Publication number: JP2000508009A
Application number: JP9534495A
Authority: JP
Inventors: バティア，カムレッシュ，カマー．
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 2000-06-27
Also published as: ID16492A; EP0889922A1; CN1090197C; IN191734B; WO1997035902A1; DE69714231D1; CN1214707A; ES2178772T3; EP0889922B1; DE69714231T2; PT889922E

Abstract

(57)【要約】ポリエステルその他の縮合ポリマーの製造のための改善方法および装置が開示されている。特に、重合は反応容器を部分的に充填するポリマーメルトを該容器を通って流れる不活性ガスにさらす特別に設計された撹拌機を備えた反応容器内で行われる。撹拌機は、反応容器内のポリマーメルトの一部を持ち上げポリマーメルトのフィルムを生成する複数の部材を備え、該フィルムは撹拌機の軸線および反応容器を通るガスの流れに平行な面内に延びている。好適な方法では、テレフタル酸をエチレングリコールとエステル化するか、あるいはジメチルテレフタレートをエチレングリコールとエステル交換することにより得られるビス（2-ヒドロキシエチル）テレフタレートまたはその低分子量オリゴマーを、ほぼ大気圧で不活性ガスと接触させて反応副生物を除去し重合を容易にする。

Description

【発明の詳細な説明】重縮合反応装置および方法技術分野ポリエステルその他の重合ポリマーの改善された製造方法および装置が開示されている。特に、反応容器内のポリマーメルトを該容器を通して流れる不活性ガスに暴露する特別設計の撹拌機を備えた反応容器中で重合を行う。この撹拌機は反応容器中のポリマーメルトの一部を持ち上げ、該撹拌機の中心軸線および該反応容器を通るガスの流れに平行な平面に広がるポリマーメルトのフィルムを生成する。背景技術芳香族ジカルボン酸またはジメチルテレフタレート（DMT）のようなそれらのエステルとグリコールとからポリエステルを製造することは公知である。これは芳香族カルボン酸のジヒドロエステル類またはそれらの低分子オリゴマーを順次高真空にする条件下で段階的メルト重合することにより達成される。たいていの商業用用途に必要とされる等級まで重合が継続するようにするためには、縮合副成物、とくにエチレングリコール、を反応系から１〜３mmHgのような高真空で除去しなければならない。そのような方法は高価な高真空装置、シンクを作る多段スチームジェット、および系内に空気が漏れるのを最低限にするためのN₂パージされたシールとフランジを必要とする。スチームジェットからの縮合物と系からの有機副生物は最終的には排水流となり、処理を要し空気中に揮発性有機物を排出することになる。本発明は大気圧で実施することができるより安価な重合方法に関する。不活性ガスを用いる大気圧法が先行技術に開示されているけれども、これらの方法は次のような欠点を１つ以上持っている。（１）用いる不活性ガスの量が大きすぎて経済的でない。（２）反応器のサイズが商業規模の操作には使用できない可能性がある。（３）不活性ガスの速度が高すぎて商業規模の製造に使用できない。あるいは、（４）反応器内の不活性ガスとポリマーメルトの接触が不十分であるか、または非均一である。そのような欠点があるため、ポリエステルの商業的製造に現在用いられている方法は依然として高真空下で行わなければならない。本発明の一つの目的は、ほぼ大気圧下で、高分子量のポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート、を連続またはバッチ式で製造するための方法におけるさらなる改良を提供することである。本発明の別の態様では、揮発性副生物の不活性ガスへの物質移動を含む反応工程に使用できる改良装置が開示される。発明の要約本発明は、不活性ガスを用いて揮発性縮合副生物の除去を助ける、芳香族ジカルボン酸とグリコールのポリエステルを溶融状態で製造する方法であって、メルトの形の重合反応塊で部分的に満たされた水平に配置された円筒状反応容器を用い、前記反応容器は下記ａ）前記反応容器に重合性フィードを導入するための反応器入口；ｂ）前記反応容器の一端においてまたはその近傍に不活性ガスを導入するためのガス入口および前記反応容器の他端におけるまたはその近傍の前記不活性ガスを除去するためのガス出口、それにより前記反応容器内の前記反応塊をガス流が通過する；ｃ）前記反応塊を溶融状態に維持するための手段；およびｄ）操作中に軸上で回転する撹拌機であって、前記撹拌機は縦に配置された複数の部材を備え、前記反応塊を通って移動するにつてて前記メルトの一部を運び、前記部材は前記部材がフィルムを生成するように配置され、前記フィルムの面が前記撹拌機の中心軸線および軸線方向に優勢な不活性ガスの流れに平行である；およびｅ）前記反応容器から生成物ポリマーを除去するための反応器出口を備えたことを特徴とする方法を指向する。本発明の撹拌機は従来の真空工程に用いられる、回転ディスクまたはスクリーンから本質的になる撹拌機とは異なる。そのような従来技術の撹拌機は反応容器の軸線に垂直なフィルムを生成する。本発明方法の好適な実施形態では、重合は大気圧下で行われる。芳香族ジカルボン酸またはその低分子量重合性オリゴマーのジヒドロキシエステルは、好ましくはポリエステル重合触媒の存在下、高重合度（DP）の生成物に重合され、その際、重合副生物は不活性ガスにより系から除去される。この高重合度は瓶、繊維およびフィルムでは有用である。この方法は直線状芳香族ポリエステル、特にポリ（エチレンテレフタレート）（PET）を製造するための改良方法を提供する。P ETの製造に用いられる芳香族ジカルボン酸はテレフタル酸（TPA）である。この方法はテレフタル酸とエチレングリコール（EG）からエステル化により、またはジメチルテレフタレート（DMT）とエチレングリコールからエステル交換反応により、ポリ（エチレンテレフタレート）を製造し、ついで重縮合することを含んでいてもよい。この方法はほぼ大気圧以上で行い、それにより高真空装置の使用を避け、生成物の分解およびゲル形成を引き起こす空気の汚染の可能性をなくしている。まず、エチレングリコールを用いてテレフタル酸をエステル化し、あるいはジメチルテレフタレートをエステル交換してビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタレートまたはその低分子量オリゴマーを生成し、ついでこれをメルトの形で不活性ガスと接触させる。揮発性の反応副生物は不活性ガスで除去されるので、重合は接触時間が好ましくは約５時間未満、さらに好ましくは３時間未満で完了するが、一方反応体は適当な温度に保たれてポリエチレンテレフタレートを製造するために溶融状態に維持される。上述の方法はポリエステル重合触媒の存在下で行うのが好ましい。しかしながら、出発材料がテレフタル酸であるならば、エステル化工程で触媒は不必要である。本発明の好適な実施形態では、不活性ガスの単一流がポリマー仕上げ段階、重縮合段階およびエチレングリコールが工程において再使用するために回収される段階を通してリサイクルされる。本発明は、また、重縮合その他の反応であって揮発性副生物がメルトから不活性ガス流への物質移動により除去される反応を行うための上述した新規な装置を指向する。図面の簡単な説明図１は、本発明の重合を行うのに適した装置の一実施形態の概略図であり、該装置では低重合度の物質が高重合度の物質に転換される。図２は、回転可能な撹拌機フレームの一実施形態の概略図である。図３は、他の一対の撹拌機部材により形成された追加の内部同心状ケージを備えた回転可能な撹拌機フレームを示す図である。図4a，4b，4cは、矩形スクリーンをフィルム面生成用撹拌機部材として用いる撹拌機の等角断面図である。図5a，5b，5cは、同心状円筒ワイヤケージからなる撹拌機アヤンブリの側断面図である。図６は、撹拌機アセンブリで使用できる同心状８角形ワイヤケージを示す図である。これらの図面は概略を示すものであり、寸法を示すものではない。発明の詳細な説明本発明の方法に従う重合は１つの容器内でまたは直列に連結された２つ以上の物理的に分離された容器内で行うことができ、反応塊を１つの容器内である重合度まで重縮合し、ついで他の容器に移してさらに重合させることができる。容器の数は、その粘度が重合度に従って増加するのでポリマーメルトの取り扱いに関する機械的考察、反応の副生物を揮発させるための熱入力要求およびコストに応じて決めることができる。単一の容器を用いてプレポリマーを所望の重合度（DP ）を有する最終製品に転換するのが好ましい。本発明の方法はバッチ式または連続式で行うことができる。バッチ式製造は要求される製造がそれほど大規模ではないが厳密な品質管理が特に添加剤に関して必要とされる特化ポリマーを調製するためには好適である。成形樹脂、ステープルおよびヤーンのような商品用途の大規模な製造には、上述の工程を連続的に行い反応体が実質的に連続的に加工用記に供給され製品が実質的に連続的に取り出されるようにするのが費用効率がさらに高くなる。供給と製品とりだしの速度を調整して実質的に一定量の反応体が反応容器内に維持され、一方不活性ガスがメルト流と向流で流れるようにする。２以上の容器を直列で用いて重縮合を行う場合は、プロセス内のメルト流に向流で流れる不活性ガスの単一流を用いる、すなわち、重合の最終段階を離れる不活性ガスが先行段階を通って、および最終的に、エチレングリコールが再使用のために回収され、かつ不活性ガスが重合の最終段階にリサイクルされて戻される段階を通って、導かれるのが好ましい。重合性モノマーおよび／またはオリゴマーからメルト重合により高分子量ポリエステルを製造することは周知である（例えば、N.P.Cheremisinoff,Ed.,Handbook of Polymer Science and Teclmology, Vol.1,Marcel Dekker,Inc.,New York,1989,pages87-90;H.Mark,et al.,Ed., Encyclopedia of Polymer Science and Technology,2nd Ed.,Vol.12,John Wiley＆Sons,New York,1988,pages43-46,130-135 and 217-225,これらの内容はすべて引用により本明細書に導入される。）これらの重合に必要な条件は、当業者には一般に知られているものであるが、ここに記載した重合に必要に応じて変更を加えて適用可能であり、ここに説明するように種々のポリエステルを作製する。これらの公知の特徴はプロセス温度および重合触媒（必要ならば）のような項目を含む。一例として、ポリエチレンテレフタレート（PET）をこの方法で製造するには、まずテレフタル酸（TPA）またはジメチルテレフタレート（DMT）をエチレングリコール（EG）と反応させる。DMTが出発物質である場合は、酢酸亜鉛またはマンガンのような適当なエステル交換反応触媒を用いて反応を行う。好適な方法では、エステル（交換）化されたDMT/TPAを大気圧以上でメルトとして重合するが、これはメルトを不活性ガス（例えば、N₂またはCO₂であるが、これらに限られない）流と接触して縮合副生物、主としてエチレングリコール、を除去する。不活性ガスをほぼ重合温度以上に予熱してから重合装置内に導入するのが好ましい。好ましくは、重合装置を通る不活性ガス速度は0.2〜３ft／秒、最も好ましくは0.3〜1.5ft/秒である。重合系（エチレングリコール副生物を含む）を離れる蒸気はエチレングリコールを回収するように処理してエステル段階または他の用途にリサイクルしてもよい。不活性ガス流はついで清浄にしてリサイクルしてもよい。このように、全体の方法は環境汚染を生じることがなく、エチレングリコールの精製とその当該方法へのリサイクルとを統合した、閉じたループ系として操作してもよい。不活性ガス流の量は、操作温度でエチレングリコールが反応塊と平衡になる分圧よりも低いエチレングリコール分圧でエチレングリコールが運ばれて除去されるのに充分でなければならない。重縮合中の操作温度は反応塊が溶融状態に保たれるように充分高温度に維持される。この温度は270〜300℃の範囲が好ましい。重合装置はメルトと不活性ガスの界面がメルトの立方フィート当たり少なくとも 20平方フィート、好ましくは少なくとも約30平方フィートであり、この表面積がしばしば更新されるように設計される。これらの工程条件下で、繊維、フィルムその他の用途に有用な高重合度を通常５時間未満の滞留時間、好ましくは３時間未満の滞留時間で達成することができる。所望の重合度の良好な品質の製品をさらに高い信頼性をもって製造するには、好ましくは重合を５時間未満、好ましくは約３時間未満のようなほどよく短い時間で完了する必要がある。この意味は、この方法における重合塊の平均滞留時間は好ましくは約５時間以下、さらに好ましくは約３時間以下ということである。特定の用途に望まれる重合度（DP）に到達したときに重合が完了したと考えられる。繊維のようなもっとも普通の用途に対しては、DPは少なくとも50、好ましくは少なくとも60、最も好ましくは少なくとも70でなければならない。「重合度」はポリマー中の反復単位の平均数を意味し、例えばポリ（エチレンテレフタレート）についていえば、ポリマー分子中のエチレンテレフタレートの平均数である。ポリマーメルトを高操作温度に長時間さらすと鎖の開裂および分解反応が起き、その結果生成物が着色しおよび／または高重合度が達成されない。不活性ガスの流速が低すぎると、重合時間が長くなる。流速が高すぎると、反応塊がガス中に巻き込まれる。連続操作モードでは、向流で不活性ガス流速が高いと装置を通るメルトの流れも阻害する。また、流速が高くなるほど実質的に重合の効率を増加させることなくガス流の量が多く必要となる。発生するエチレングリコールその他の揮発性副生物を除去するために用いられる不活性ガス流の量は充分高くしてガス中のエチレングリコールその他の副生物の分圧が工程中の任意の箇所でこの箇所でのエチレングリコールのメルトとの平衡分圧を下回る、好ましくは充分下回るようにする。ガス流の量が多いほど一般には重合速度が増加するが、この増加は比例的に大きい訳ではない。従って、通常は非常に大量のガスが必要または望ましい訳ではない。これは、大量になるとリサイクル装置の大きさおよびコストが増加するからである。非常に大量になると、ガスの流速を所望の範囲に保つために大きな重合装置が必要にもなる。本発明の連続式実施形態では、不活性ガスは溶融反応塊の流れに対して向流で流れるが、不活性ガスの流速が少なくとも約0.2ft/秒、好ましくは少なくとも約 0.3ft/秒である限り、有効重合速度が約0.3〜0.7ポンドN₂／メルトのポンド（不活性ガス約2〜5モル/ポリマー反復単位のモルに相当する）で達成できる。しかしながら、N₂流は、好ましくは少なくとも0.2lb./ポリマーのlb.（不活性ガス1. 5モル/ポリマー反復単位のモルに相当）でなければならない。しかしながら、好適なガス流速を得るためにはより大きなガス流量が必要となるであろう。本発明の方法では、反応体は溶融状態に、すなわちその溶融温度より高く保たれるが、溶融温度は例えばPETでは約260〜265℃である。300℃よりもずっと高いと、分解反応により製品の変色がしばしば生じ、製品の品質に悪い影響を与える。PETについては、反応塊は好ましくは約270℃〜約300℃に維持する必要がある。重縮合を継続するためには、発生したエチレングリコールその他の揮発性副生物を不活性ガスにより反応塊から除去しなければならない。この除去はメルトと気相との間の界面が大きいと容易になる。重合をほどよく短い時間で完了するためには、表面積を少なくとも約20ft²/メルトのft³、好ましくは、少なくとも約3 0ft²/メルトのft³、にする必要がある。表面積が大きくなると重合速度が増加する。メルトと不活性ガスを接触させるための反応装置も界面が頻繁に更新されポリマーメルトが混合されるように設計する必要がある。これは特に重要であるが、その理由は、重合度が増加するにつれてメルトがより粘稠になるからである。重合速度も適当な重合触媒を用いることにより、特に不活性ガス−メルト接触のために大きな界面面積が与えられる場合、増加させることができる。全体速度の増加は、しかしながら、触媒濃度に比例しないが、これはエチレングリコールの除去が全体の重合速度を制限し始めるからである。触媒は分解反応速度も増加させる。一組の反応条件、例えば温度、ガス流速、表面積に対する触媒の有効濃度は、実質的な分解を伴わずに重合速度の最大の増加を与えるものである。種々の触媒種の最適濃度は当技術において知られているか、または実験により決定できる。一般にポリマー１００万部当たり数部、例えば約５〜300ppmである。重合を容易にするための触媒は従来技術においてそのような重合方法を触媒することが知られているポリエステル重合触媒であり、例えば、アンチモン、ゲルマニウムおよびチタンの化合物であるが、これらに限定されない。三酸化アンチモン（Sb₂O₃）は特に有効な触媒であり、エチレングリコールに溶解したグリコレート溶液として導入することができて便利である。そのような触媒の例は米国特許第2,578,660号公報および同第2,789,772号公報に記載されており、その内容は引用によりここに導入される。本方法により製造できるポリマーは１種または２種以上の芳香族カルボン酸と１種または２種以上の脂肪族または脂環式グリコールから導かれたものを含む。芳香族ジカルボン酸とは、２つのカルボキシル基がそれぞれ直接に芳香環に結合されたジカルボン酸を意味する。さもなければ、芳香族ジカルボン酸は重合を妨害しない１つまたは２つ以上の基、例えばアルキル基、塩素基、アルコキシ基、等で置換されていてもよい。有用な芳香族ジカルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、および2,6-ナフタレンジカルボン酸がある。脂肪族または脂環式グリコールとは、炭素数２〜20の式R¹（OH）₂（ここに、R¹ は二価の脂肪族または脂環式残基である）の化合物を意味する。脂肪族残基の場合は１つまたは２つ以上の脂環式基を含んでいてもよく、脂環式残基の場合は１つまたは２つ以上のアルキル残基またはアルキレン残基を含んでいてもよい。 R¹の炭素数が２〜８であるのが好ましい。有用なグリコールとしては、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、および1,4-ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサンがある。好適なグリコールとしては、エチレングリコール、1,4-ブタンジオールおよび1,3-プロパンジオールであり、エチレングリコールが特にこのましい。芳香族ジカルボン酸とグリコールの好適な組み合わせ（生成したポリマーを［］内に記す）としては、テレフタル酸とエチレングリコール［ポリ（エチレンテレフタレート）］、テレフタル酸と1,3-プロパンジオール［ポリ（1,3-プロピレンテレフタレート）］、テレフタル酸と1,4-ブタンジオール［ポリ（1,4-ブチレンテレフタレート］、2,6-ナフタレンジカルボン酸とエチレングリコール[ポリ（エチレン2,6-ナフトエート）］、およびテレフタル酸およびイソフタル酸とエチレングリコール［コポリ（エチレンイソフタレート／テレフタレート）］がある。ポリ（エチレンテレフタレート）および／またはポリ(1,3-プロピレンテレフタレート)が特に好ましい生成物である。これらのポリマーはここに記載された種々の重合性エーテルおよび／またはオリゴマーの重合により作成される。種々の芳香族ジカルボン酸のジヒドロキシエステルをここに記載された方法に用いることができる。これらは重合してポリマーになるモノマー化合物である。そのような化合物の例としては、ビス（2-ヒドロキシエチル）テレフタレート、ビス（3-ヒドロキシプロピル）テレフタレート、ビス（4-ヒドロキシブチル）テレフタレート、ビス（2-ヒドロキシエチル）ナフトエート、ビス（2-ヒドロキシエチル）イソフタレート、ビス［2-（2-ヒドロキシエトキシ）エチル］イソフタレート、ビス［（4-ヒドロキシメチルシクロヘキシル）メチル］テレフタレート、ビス［（4-ヒドロキシメチルシクロヘキシル）メチル］イソフタレート、およびビス（4-ヒドロキシブチル）テレフタレートとそれらのオリゴマーの組み合わせがある。これらのモノマーおよびオリゴマーの混合物もコポリマーを製造するのにしようできる。「重合性オリゴマー」とは、重合してポリエステルにすることができる任意のオリゴマー材料を意味する。このオリゴマーは低分子量ポリエステルおよび種々の量のモノマーを含んでいてもよい。例えば、ジメチルテレフタレートまたはテレフタル酸とエチレングリコールとの反応はメチルエステルまたはカルボキシル基を除去して行うと、通常はビス（2-ヒドロキシエチル）テレフタレート、ビス（2-ヒドロキシエチル）テレフタレートの低分子量ポリマー（オリゴマー）、おおびモノ（2-ヒドロキシエチル）テレフタレート（カルボニル基を含む）のオリゴマーの混合物が生じる。ここでは、このタイプの材料を「重合性オリゴマー」と呼ぶ。本方法は種々のポリエステル、例えばポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（1,3-プロピレンテレフタレート）、ポリ（1,4-ブチレンテレフタレート）、ポリ（エチレン2,6-ナフトエート）、ポリ（エチレンイソフタレート）、ポリ（3- オキサ-1,5-ペンタジイルテレフタレート）、ポリ（3-オキサ-1,5-ペンタジイルイソフタレート）、ポリ［（1,4-ビス（オキシメチル）シクロヘキシルテレフタレート）、およびポリ［（1,4-ビス（オキシメチル）シクロヘキシルイソフタレート）を製造するのに用いることができる。ポリ（エチレンテレフタレート）は特に重要な商品である。本方法は従来技術に特徴的な高真空重合プロセスを用いない。本方法の利点はしばしばより簡単な流れパターン、および／または低操作コストおよび／またはスチームジェット、温水溜および大気への放出のを使用しないことである。本方法は、また、揮発性有機物の放出および排水の放出がないため環境上の利点も有する。さらに、重合は不活性環境下で行われる。従って、分解がおよびゲル形成が少ないことがしばしばであり、製品の品質がより良くなる。エチレングリコールおよび不活性ガス（例えば、N₂およびCO₂）は連続的にリサイクルすることができる。 PETを製造する方法の好適な実施形態では、エステル化装置を出たオリゴマーを重合度（DP）約15〜30に予備重合し、このプレポリマーを仕上機に供給し、約 50〜150、好ましくは約60〜約120、さらに好ましくは約70〜約90の高いDPへとさらに重合する。この仕上機は約260℃より高く、しかし高すぎてポリマーの分解を起こすことがない温度に維持される。約270℃〜300℃の温度範囲が好適である。重合生成物を連続的に仕上機から取り出す。不活性ガス、好ましくは窒素、をヒーター内で約280℃〜320℃の温度に加熱し仕上機に導入してポリマー流の方向に向流で流して揮発性反応副生物、主にエチレングリコール、を除去する。好適には、窒素を閉じたループで用い、窒素を洗浄しリサイクルするすべての加工装置を大気圧（以上、ループ内の装置を通って窒素が流れるのを確実にするのに必要であるため）で操作する。不活性ガスの系への導入量は充分にして副生物の分圧がメルトとの平衡分圧を下回るように維持して連続重合できるようにする。不活性ガスの量は生成したPET１ポンド当たり約0.3〜0.7ポンドと少ない。図１は本発明の重合を実施するのに適した、特に仕上機内で生じる重合度を持つ高粘度ポリマー製造するのに適した、反応器または仕上機を示す。この反応器は水平な撹拌された円筒状反応容器１を備える。反応器ハウジング２は円筒状本体（シェル）とこの円筒状本体の端部を堰き止める端板４および６を持つように構成するのが好都合である。伝熱材料が通過する反応器ジャケット８は該円筒状本体を包囲している。伝熱材料の例としてはダウサーム（Dowtherm(登録商標)）伝熱流体がダウケミカル社（ミシガン州）から市販されている。当技術において公知の他の加熱方法、例えば熱オイル加熱、高圧スチームまたは電気加熱、を用いてもよい。反応器にプレポリマーフィードを導入するための反応器入口１４は反応器の一端に示され、反応容器から生成物を排出するための反応器出口１６は反応器の他端に示されている。エステル化されたDMTまたはTPAあるいはその低分子量オリゴマーまたはプレポリマーを反応容器の一端に流れ３として連続的に導入する。予熱された不活性ガス、例えば窒素、を他端に流れ７として連続的に導入して、ポリマー流に対して向流を提供する。反応副生物の蒸気、大部分はエチレングリコール、を運ぶ窒素流９は反応容器を流れ11として離れる。重合された生成物、ポリエチレンテレフタレート、は流れ15として取り出される。流れ３および15の流量は相互に等しくなるように調整されメルトが仕上機内で所望の保圧、通常約１〜３時間（反応容器の直径の約1/4〜1/3におけるメルトレベルに等しい）、を与えるように制御される。系に導入される窒素の量は充分であり、発生する反応副生物の分圧が例えばポリ（エチレン）テレフタレート（PET）メルト中の副生物の平衡分圧よりも低い値に維持され、メルトからガス流中にエチレングリコールを除去するための充分な駆動力を与えるようにする。反応容器の直径は不活性ガス流の面速度が所望の範囲内になるように設計する。本方法の一実施形態では、ダウサーム（Dowtherm（登録商標））伝熱流体そのたの加熱手段の使用を省略し、予熱された窒素流自体を加熱のために用いている。この実施形態では、窒素流をまず図１の加熱ジャケット８に導いて反応器壁を反応塊の融点より高い温度に維持し、ついで流れ７として反応容器に供給する。図１の反応容器は駆動軸18を介してドライブ22に取り付けられた撹拌機20を備えているので、撹拌機は制御された速度で回転できる。撹拌機の機械的設計は（ａ）容器壁が拭われる；（ｂ）少なくとも20ft²/メルトのft³、好ましくは少なくとも30ft²/メルトのft³ 、の大きな界面が創出される；（ｃ）表面積はしばしば更新される；および（ｄ）良好な混合が提供されるようになされる。単一の撹拌機を各容器において用い、この撹拌機は容器の内部長さの約75％以上のスパンを有するようにするのが好ましい。水平配置されているものとして図示したが、反応容器を反応メルトの流れを容易にするために同じ高さで配置することも可能である。撹拌機は使用中不活性ガス流（反応容器の長さ方向中心軸線に沿う軸線方向が優勢である）に平行な所望の表面積を与える限り、種々のデザインを持つようにしてよい。図２に示す一実施形態では、撹拌機20は、使用時に回転する回転可能な端部23および24に取り付けられたパドル21を備え、回転可能なフレームを形成している。反応容器内の撹拌機に取り付けられた中心軸線は反応容器のハウジングの外側に延在し、モーターまたはドライブに取り付けて適当な速度で撹拌機の回転を提供する。このフレームは反応容器の縦軸から半径方向に延びる複数のアームを少なくとも２組備えていてもよい。各アーム対はワイパーを支持しており、細長パドルとして適している。パドルの縁は反応容器の内表面をよく拭き取るために傾斜面を付けてある。これらワイパーまたはワイパーブレードは適当な角度で設置されてそれらがメルトプールを通って移動するにつれて適当量のメルトを移動するようにでき、そのためフィルムを生成するメルトの流出がプール外部の回転の大部分により持続することができる。この角度がワイパーと円筒壁との間のスペースが狭すぎるような角度であると、ワイパーはメルトを少量しか運ぶことができず、ワイパーと円筒壁の間の隙間を通って流出することによりすぐ不足してしまい、フィルムを生成するのにまたは内部円筒壁上でふき取られるのに充分に残っていない。他方、この角度が大きすぎると、より多くのメルトが不必要に運ばれることになる。ワイパーブレードの数と反応容器の長さに沿ってそれらに取り付けられたアームの数とは変えることができる。大直径容器は一般に撚り多くのワイパーを持つ。また、供給端近傍ではメルトの粘度はより低く、より多くのワイパーがあるが、メルトが非常に粘稠である生成物端近傍ではワイパーはより少ない。ワイパーの数は例えば２〜32個であり、好ましくは４〜12個である。ワイパーフレームアセンブリは機械的に強い構造で粘稠なポリマーメルトを通して移動しこれを運ぶのに必要なトルクに耐える。一実施形態では、クロスロッドをワイパーブレード間に取り付け機械的に補強している。ワイパーまたはパドルは反応塊のプールの外に移動するので、それらはポリマーメルトをフィルムとして流出するが、このフィルムは短距離しか持ちこたえられない。というのは表面張力がメルトのフィルム同士を引き合わせて表面積のずっと小さい厚い流れにするからである。フィルムは、DPが約30〜40のとき約1/2 インチまで、約50DPのとき約１インチまで、そして60〜80DPのとき約２インチまで、持ちこたえる。従って、表面積を最大にするためには、追加の縦部材をワイパーの下部に適当な距離で配置し、その上にメルトを落としフィルムを形成し続けるようにできる。これら部材間のスペースをメルトがまったく液状で容易に薄膜に広がる供給端近傍では狭く、メルトが非常に粘稠で厚膜として流動する生成物端に向かってスペースを増すのが遊離である。このスペースが狭すぎると、粘稠なメルトが部材間でつまり、所望の表面積を生成しない。従って、スペースは供給端近傍では1/2インチと小さく、生成物端近傍では２〜４インチである。所与の直径の反応容器および回転速度に対してスペースを最適にすることができる。縦部材は矩形のバー、ロッド、ワイヤ、メッシュスクリーンまたはパンチまたは切断して所望のスペースの格子を形成した金属シートであってもよい。これらは図３に示すように、「ケージ」または多数の同心状「ケージ」を形成するように配置してもよい。あるいはまた、図４に示すように、上記部材を矩形状に配置し、これらの矩形が相互に平行に縦に延びるようにしてもよいが、この場合もまた、スペースが粘稠端では大きく、低粘稠端では小さくなるようにする。撹拌機はこのように矩形アセンブリの「スタック」または「サンドイッチ」のように見えるセクションで構成してもよい。これらの接合部分を撹拌機フレームに互い違いに、例えば一つの接合部分の面が次の接合部分の面に垂直となるようにして不活性ガスを充分分布させ、通路をより曲がりくねらせることによりメルトのバイパス（通り抜け）を最低限にするようにしてもよい。図４において、上記部材はメッシュスクリーンであるが、これらは他の形状、例えばロッドまたはパンチした金属シートであってもよい。このタイプの撹拌機では、ワイパーがプール底部を通って移動する間ワイパーによるメルトのピックアップおよびその後のワイパーによる流出は矩形状部材に沿って流れて表面積を生成する。撹拌機は表面積の生成を最大にする速度（rpm）で回転し頻繁に表面を更新する。表面の更新が速いと反応メルトから揮発性生成物を不活性ガスに移転する率を増加させるのに有利であるが、回転が速すぎると粘稠なポリマーメルト部材間に「小滴」として捉えられる結果となり得、実際、表面更新速度が減少する。ほどよい移転率を達成するためには、方面を少なくとも１回/分で更新することが好ましい。回転が遅すぎると、十分なメルトがプールから持ち上げられず、あるいは流出が早すぎ、すべての部材がフィルムを生成しない。回転が速すぎると、メルトは「小滴」として捉えられ、有効に流動して表面積を生成しない。揮発性副生物の移転速度、従ってポリマーのDP増加速度は移転率（k）と表面積（a）の双方に比例する。所与の撹拌機形状に対する回転率、すなわち回転数/分（rpm）および容器の直径を最適化して積k×aを最大にすることができる。好ましくは、撹拌機を約１〜60rpm、さらに好ましくは約１〜30rpm、最も好ましくは約２〜18 rpm、で回転させる。「ケージ」型構造を詳細に説明するために、撹拌機の一実施形態を図５に示す。図５では、上記部材はワイヤであり、その周縁のスペースは反応容器の長さに沿って変わる。スペースは供給端で狭く、排出端で広い。撹拌機は接合部分に分割され、複数の同心状「ケージ」が各接合部分に存在していてもよく、その数は接合部分ごとに変えることができる。この型の形状における表面積は２つの仕方、すなわち、第１は、メルトを「ケージ」の周縁上に成膜することにより、第２に、メルトを一つの「ケージ」の部材から下の直径の小さい「ケージ」に注ぐことにより、生成される。スペースと rpmを最適化して撹拌機の長さに沿うすべての地点で良好な周縁被覆と注ぎが得られるようにする。メルトの「小滴」の担持が前述のように最小となる。好適な２〜12rpmでは、供給端近傍のスペースは1/2インチの狭さであり、生成物端では２〜３インチであってよい。このように、供給端でより多くの同心状「ケージ」を設け、排出端ではより少なくするのが好ましい。単位長さ当たりの生成表面積は、従って、供給端近傍で大きく生成物端に向かっては、「ケージ」の数が減少するため長さに沿って減少する。これを補償するために、スペースの大きいセクションを比例して長くしてもよい。このようにして、各スペースで生成された方面従って、各スペースにおけるDPの増加はほぼ同じである。反応器に創出された表面積は（A）反応器の内壁状の拭われた表面、（B）メルトプールの表面積、（C）撹拌機部材の表面積および撹拌機が回転する問に生成されたメルトフィルムの表面積の合計に等しい。フィルムの面積を２倍するとフィルムの老側からの物質移動に利用し得る表面積が得られる。反応器の大きさが増すにつれて（A）および（B）からの表面積への寄与が（C ）からの寄与に対して減少する。従って、大きな商用規模の仕上機については、表面積の大部分は撹拌機部材により生成されたフィルムからであり、（A）および（B）による面積は設計目的では無視することができる。例えば、15,000平方フィートの表面積を生成するように設計された直径７フィート×長さ29フィートの反応器では、（A）および（B）からの寄与は４％未満である。考慮している撹拌アセンブリを用いて生成することができる表面積の計算において、最初に仮定されるのは、撹拌機のrpmと部材伸すペースの最適の組み合わせを選択してフィルム生成を最大にしていることであり、例えばスクリーンとワイヤ「ケージ」型撹拌機では、スクリーンと「ケージ」の周縁領域はメルトで完全に覆われる。フィルム表面積は被覆された面積の２倍であり、フィルムの両面を占めている。好ましくは、反応器は面積を大きくして最適に至らない条件下での操作中の完全を下回る被覆率を補償するように設計される。反応器に対する全体の撹拌機は適当な手段で相互に帯着できるセクションまたは「スプール片」として構成するのが好都合である。スプール片として撹拌機を作製すると特定の用途または使用条件に応じて異なるスペースその他の変更をする上で融通がきく。そのように撹拌機を部品化して作製すると、バッフル、例えばディスクおよびドーナッツ、の挿入が可能となり、不活性ガスの分布に寄与し、不活性ガスと反応塊の接触が改善される。また、これにより反応器が縦方向にコンパートメント化され、連続操作されると、直列接続された多数の反応器のように動作し、性能がプラグ流れまたはバッチ反応器の性能に近づく。各セクションの長さとスペースは次式により適宜決定されるが、式中、Ｌは撹拌機の全長、Ｎはセクションの所望の数である。（供給端の）第１のセクションの長さは次式で与えられる：ここで、Ｘ＝生成物のDP/フィードのDPに等しいDPの増加倍数である。後続のセクションについては、第ｎのセクションの長さは好ましくは次のようにして定義される：ここで、pnは第ｎのセクションのワイヤのピッチ、すなわちスペースであり、p1 は第１のセクションのスペースである。パラメータpnは次式によりp1と関係づけられる。所与のセクションの同心状「ケージ」については、後続のケージとの間のスペースはピッチに等しい。上述のように計算された各セクションの長さは作製に都合のよい数字に以下のように概数をとることができる：この構成用に選択されたワイヤは適当な寸法であり粘稠なポリマーメルトの剪断応力に耐えるのに十分な機械的強度を持つ。このワイヤは供給端近傍では直径が1/16インチであり、粘稠な生成物端では例えば直径3/16インチと厚い寸法としてもよい。クロスワイヤは適当な距離、ピッチまたはワイヤスペースの例えば３〜５倍の距離で周縁を溶接して機械的強度を与えてもよい。作製を容易にするために、所望のピッチおよびクロスワイヤ距離の長い矩形状ワイヤマットを最初に構成し、ついでこれを個々の「ケージ」に構成する代わりに「らせん状」に巻く一方、連続する螺旋の巻き取りは連続する同心状「ケージ」の間の距離とほぼ同じ、すなわちワイヤスペースにほぼ等しく保つようにしてもよい。「ケージ」は必ずしも円筒状でなくてもよい。作製を容易にするために、これらは６角形、８角形当のような形状にしてもよい。図６は撹拌機の端部から見たワイヤケージの８角形アセンブリを示す。ワイヤマット30の矩形セクションが回転可能端部の放射状アーム33に取り付けられている。そのような形状により、ワイヤマットは放射状アームに溶接できる矩形状セクションに切断または作製できる。反応容器および撹拌機は操作温度で充分な機械的強度を持ち、高品質の製品を製造するために容易に腐食されないかまたは反応塊とは反応性をもたず製品が汚染されない適当な構築材料で構築される。ステンレス鋼は要求される性質を持つ適した材料の一つである。所与の重合度（DP）を達成するのに必要とされる表面積は、第一次近似として、以下の簡単な式を用いることにより概算することができるが、この式は重合がバッチまたはプラグ流れ条件下で行われ、大量の不活性ガスが用いられる場合に妥当することが見出されている：この式において、 DP＝所望の生成物DP DP° ＝供給プレポリマーまたはオリゴマーのDP ａ＝表面積（平方フィート）ｔ＝滞留時間または保圧時間（時間）ｋ＝メルトから不活性ガスへの揮発性縮合副生物、たいていエチレングリコール、の移動に対する全体的移動係数（単位はフィート／時間）。移動係数、ｋ、はいくつかの要因、例えば温度、表面更新速度、触媒濃度および不活性ガス流速、によって決まる。実施例１の条件下では、その値は約0.79ft /時間であることが分かった。従って、20DPのプレポリマーを重合して80DPの生成物を２時間の滞留時間で重合するためには、必要な表面積は、ｋに対するこの値を用いると、次のように計算できる：連続重合用に、反応器はより大きい表面積、例えば上述の例では50〜75ft²/メルトのft³を与えるように設計してより少ない不活性ガス流、例えば0.3〜0.7lb. N₂/メルトのlb.に対して、および理想的プラグ流れからのメルト流の振れに対して補償するのが好ましい。計算値よりも大きい表面積にしても操作の柔軟性が得られる。反応器の面積が少ないと、保圧時間それに比例して２時間よりも長くする必要があるであろう。ここに説明した撹拌機の形状により必要とされる大きな表面積が得られる。重合反応を連続的に行うために、メルト流の滞留時間分布を狭く、すなわちプラグ流れに近くなるようにし、かつバイパスを防止することが望ましい。バイパスは直線状パドルおよび撹拌機部材の周りで、特にメルトがそれほど高粘度でないときに潜在的に起き得る。反応器は、メルトが一つのコンパートメントから次のコンパートメントに流れるようにバッフルを導入して反応器が直列に接続されたいくつかの小さな反応器のように動作するように、縦方向に多数のコンパートメントに分割してもよい。これを達成するのに便宜なひとつの方法は、撹拌機の長さに沿って撹拌機の外形に等しい外形を持つリングまたはドーナッツを挿入することである。ドーナッツの内径は反応器が所望のレベルで操作されるような大きさである。内径は外形の約0.7倍にすることができる。ドーナッツの間にディスクを挿入してドーナッツ −ディスク−ドーナッツのパターンを形成して不活性ガス流がよく分布するように保ちかつドーナッツを通りついでディスク等の周りに流れるように強制することによりメルトとの接触を改善するようにしてもよい。バッフルの寸法はそれらを通って、それらの周りをまたはそれらの間を流れるガスの流速が高すぎてメルトの巻き込みまたは不活性ガス流の方向に押されるほどではない大きさである。同様に、撹拌機の他の実施形態は内縁が180°ずれた、すなわち交互バッフルが反対方向に面するように設置された部分ディスクまたは部分リングを備え、それらが回転されるにつれ、不活性ガスが旋回するだけでなくジグザグに流れ、大きな乱流とメルトとのより効果的な接触を生じる。本発明の方法は、低分子量のオリゴマーのバッチを重合装置に装荷し所望の重合度が達成されるまで不活性ガスと上述のように接触させるバッチ式のポリエステル製造に実施してもよい。オリゴマーは上述のようにエステル化により調製するが、別の容器であるいは重合容器自体でバッチ式で調製してもよい。ガスとメルトの接触装置は本発明の連続式実施形態用に説明したものと同様にしてもよいが、容器の長さに沿って部材間のスペースを変える必要はない。また、プラグ流れに近づけるためにコンパートメント化する必要もない。撹拌機部材のスペースは最終高分子生成物の粘度と流動特性に合わせて選択する必要がある。バッチ式製造のためには、メルトの粘度が増加するにつれて撹拌機の速度を調整するのが有利である。最初、粘度が低いときは、撹拌機は100rpmの高速で操作してもよいが、重合が完了に近づくと約１〜20rpm、好ましくは２〜12rpm、の低速が望ましい。バッチ式製造は、比較的少量のポリエステルを製造すべきときに経済的理由から、あるいは添加物濃度を厳密に制御することが要求されるときに製品品質状の考慮から、適している。製造量が非常に少ないときは不活性ガス、すなわちエチレングリコール、をリサイクルするための装置を提供せず、公知の方法、例えば水で徹底的に洗浄し、その水を環境に安全な方法で処理する方法で環境に対して無害化した後に大気に排出した方がより経済的であることがある。本発明は重合装置に間欠的に供給し、反応塊をより高い重合度に重合し、生成物を間欠的に排出する、半バッチ式で行うこともできる。実施例１本実施例は、本発明に従い、重合反応器内でのパイロットプラント規模での重合を説明する。反応器は呼称直径６インチ、長さ２フィートのガラス管で構成した。これを８インチ径の同様の長さのガラス管内に端板の助けで反応器の周りに均等な環状スペースが形成されるように保持し、加熱ジャケットとした。加熱媒体として295〜300℃に加熱された空気を用い、環状スペースの一端から導入し他端から流出させた。撹拌機は２つの端部片からなり、それぞれ４つの十字架形状のアームを持つ。各アーム対は長さ約20インチ、幅１インチのパドルまたはワイパーを保持する。２つのリングをこのフレームの内側にそれぞれ端部から数インチ内側になるように搭載してさらに４つのそのようなブレードを保持し、８つのブレードが反応器の直径６インチよりもわずかに小さい直径の「ケージ」を形成するようにしたので、反応器内でケージは自由に回転できる。反応器の各端板の中心に設けられたベアリング内で回転できる軸を２つの交差する端部片に取り付けた。この撹拌機を反応器の一端の軸に取り付けられた変速装置径違い継手を有するモーターを用いて回転した。ポリマーメルトおよび不活性ガスの温度を熱電対を反応器内に２つの端部にそれぞれから挿入は位置することにより監視した。 TPAをエチレングリコールとエステル化しそれを約20DPにプレポリマー化することにより製造する商用プラントから得られた約20DPのプレポリマーを9ポンド反応器に装荷した。このプレポリマーは約200ppmのアンチモンを触媒として含有していた。装荷は固形プレポリマーを溶融押出機を通して供給することにより行い、プレポリマーを溶融させ約280〜295℃に加熱した。撹拌機を12rpmで回転させ、約295℃に予熱されたN₂を反応器を通して反応器の空断面に基づいて流速0.5 7ft/秒で流した。反応器は約30％メルトで満たされていたので、接触速度は約0. 82ft/秒であった。N₂を一端に導入し、他端から大気に排出した。従って、反応器は本質的に大気圧下であった。環状スペースの熱空気の温度を制御することにより反応塊の温度を約280℃に維持した。重合をこれらの条件下で２時間継続した。ポリマーのサンプルを半時間ごとにとり、ゲル透過クロマトグラフィー（GP C）によりDPを分析した。数平均DPは重合1/2、1，1-1/2および２時間後、それぞれ約36、52、68および80であった。これらのDP値を時間に対してプロットすると直線に一致した。 DP−DP°＝（ｋａ）ｔスロープ＝ｋａは30時間^-1 反応器は平均4.58ft²のフィルム面積を与えると見積もられ、これは９lb.のメルトに対して38ft²/メルトのft³に等しい「a」の値に相当する。ｋの値は従って 30/38＝0.79ft/時間である。最初、メルトが20DPのときは、メルトは撹拌機ブレードから小流として流出するが、数分後粘稠になり始め、フィルムとして落下し、ブレードの端縁から約1/ 4〜1/2インチ延びていた。重合が進行してDPが高くなると、成膜はより顕著となった。メルトはフィルムとしてブレードから3/4〜１インチ延び、端部に向かって流出したフィルムは１〜1-1/2インチ延びていた。従って、撹拌機のブレードの下に、メルトがその上に落下しさらにフィルムとして落ちることができる追加の部材を配置したならばより大きい表面積が生成したであろう。また、環状加熱ジャケット内で加熱空気を用いる代わりに、予熱されたN₂を最初に環に通してついで反応器に供給するようにしてもよいであろう。実施例２本実施例は、100〜150lb./時間の流速で連続操作する本発明に従う原型仕上機のデザインを説明する。この仕上機に上流のエステル化機およびプレポリマー化機において製造した20DPのプレポリマーを連続的に供給する。反応器は繊維に紡糸するのにおよびフレークを製造するのに用いられる約80DPの製品PETを製造するように設計されている。この反応器は長さが9ftであり、直径が18インチである。ダウサーム（Dowtherm（登録商標））蒸気で加熱された加熱ジャケットを有する。長さ7.5ftの撹拌機を取り付けられており、約９インチのスペースが供給および排出ノズルの各端部上に残されている。撹拌機はそれぞれ８つのアームに延びている端片または板を有し、回転軸に取り付けられている。各対のアームには１〜1-1/2インチ幅のワイパーブレードが反応器の内壁に対して45°の角度で取り付けられている。この８つのワイパーフレーム内には、ステンレス鋼から作製された種々のピッチの同心状「ケージ」のスプールが、供給端から始まり、1/ 2インチピッチ（および連続する同心状「ケージ」間のスペース）の長さ９インチのセクションがあり、ついで１インチピッチの長さ１８インチの「ケージ」、１〜1-1/2インチピッチの長さ27インチの「ケージ」が続き、最後に２インチのピッチの長さ36インチの同心状ケージがあり、こっこでは同心状「ケージ」は２インチ離れている。ドーナッツとディスクがスプール片同士の間に交互に挿入され、反応器がコンパートメント化されて直列接続された４つの反応器として動作する。撹拌機は３〜12rpmで回転できる。1/2インチ、１インチ、1-1/2インチおよび２インチのそれぞれのスプールは約57ft²の表面積を前228ft²の表面積に対して与えることができる。反応器は約300lb.または４ft³のメルト保圧で操作される。これは平均表面積57ft²/メルトのft3のに相当し、理想的プラグ流れ反応器として動作した時に要求されるよりも約50％多い。N₂はメルト流に対して向流で90〜120lb./時間で流される。約１気圧および285℃の操作条件下における空断面積に基づく表面ガス速度は、0.36〜0.48ft/秒である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＣＮ，ＪＰ，ＫＲ，ＭＸ

Claims

【特許請求の範囲】１．不活性ガスを用いて揮発性縮合副生物の除去を助ける、芳香族ジカルボン酸とグリコールのポリエステルを溶融状態で製造する方法であって、メルトの形の重合反応塊で部分的に満たされた水平に配置された円筒状反応容器を用い、前記反応容器は下記ａ）前記反応容器に重合性フィードを導入するための反応器入口；ｂ）前記反応容器の一端においてまたはその近傍に不活性ガスを導入するためのガス入口および前記反応容器の他端におけるまたはその近傍の前記不活性ガスを除去するためのガス出口、それにより前記反応容器内の前記反応塊をガス流が通過する；ｃ）前記反応塊を溶融状態に維持するための手段；およびｄ）操作中に軸上で回転する撹拌機であって、前記撹拌機は縦に配置された複数の部材を備え、前記反応塊を通って移動するにつれて前記メルトの一部を運び、前記部材は前記部材がフィルムを生成するように配置され、前記フィルムの面が前記撹拌機の中心軸線および軸線方向に優勢な不活性ガスの流れに平行である撹拌機；およびｅ）前記反応容器から生成物ポリマーを除去するための反応器出口を備えたことを特徴とする方法。２．高分子量PETの連続的製造のための方法であって、大気圧以上で行われる前記方法はDHETまたはその低分子量オリゴマーを溶融状態で、反応メルトの流れと向流で前記工程において流れる不活性ガスと接触させ、前記エチレングリコールその他の反応副生物が連続的に除去され、前記生成物のPETが約５時間未満の保圧時間で連続的に除去されることを特徴とする請求項１記載の方法。３．前記方法が大気圧で行われることを特徴とする請求項１記載の方法。４．前記フィルムの表面積が少なくとも30平方フィート/メルトの立方フィートであることを特徴とする請求項１記載の方法。５．前記部材が細永い矩形ストリップ、スクリーン、ロッド、ワイヤ、切り出しシートまたは打ち抜きシートからなる群から選ばれたことを特徴とする請求項１記載の方法。６．前記撹拌機が前記反応容器の１つまたは２つ以上の内壁を拭うためのワイ派をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の方法。７．前記撹拌機部材は、撹拌機の軸線から１つまたは２つ以上の半径方向の距離において断面が円形または多角形形状に配置されて同心状ケージを形成することを特徴とする請求項１記載の方法。８．前記ポリエステルがポリ（エチレンテレフタレート）であることを特徴とする請求項１記載の方法。９．前記不活性ガスが窒素、二酸化炭素およびそれらの組み合わせから成る群から選ばれたことを特徴とする請求項１記載の方法。 10．前記撹拌機が２〜12rpmで回転することを特徴とする請求項１記載の方法。 11．さらにバッフルを備えたことを特徴とする請求項１記載の方法。 12．前記バッフルが反応容器に沿って縦に間隔をおいて配置されたドーナッツおよびディスクを備えたことを特徴とする請求項１記載の方法。 13．前記撹拌機部材間の距離が反応器の供給端から生成物端に長さに沿って増加することを特徴とする請求項１記載の方法。 14．前記機撹拌機は反応容器の内部長さの少なくとも約75％のスパンで配置されていることを特徴とする請求項１記載の方法。 15．前記ポリエステルはポリ（エチレンテレフタレート）であることを特徴とする請求項１記載の方法。 16．前記不活性ガスは0.2〜３ft/秒の速度で気−液界面の表面積が少なくとも約20ft²/メルトのft³であることを特徴とする請求項２記載の方法。 17．前記撹拌機部材は前記反応器の前記供給端近傍で1/2〜１インチ離れ、このスペースは前記撹拌機のながっさに沿って階段状に増加し、かつ前記部材は前記反応器の前記生成物端近傍で1.5〜４インチ離れていることを特徴とする請求項２記載の方法。 18．前記フィードは少なくとも５DPのビス（2-ヒドロキシエチル）テレフタレート、であり、最終生成物DPまでの重合が前記反応メルトを前記不活性ガスと単一反応容器内で接触させることにより行われることを特徴とする請求項２記載の方法。 19．前記不活性ガスがN₂およびCO₂から選ばれることを特徴とする請求項２記載の方法。 20．ｚ値気不活性ガスがほぼ重合温度または重合温度より高い温度まで予熱してから前記メルトに接触させることを特徴とする請求項２記載の方法。 21．前記ポリエステルがポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（1,3-プロピレンテレフタレート）、ポリ（1,4-ブチレンテレフタレート）、ポリ（エチレン 2,6-ナフトエート）またはコポリ（エチレンイソフタレート/テレフタレート）であることを特徴とする請求項１記載の方法。 22．前記重合温度が約270℃〜約300℃であることを特徴とする請求項２記載の方法。 23．溶融状態で重縮合を行う装置であって、下記：ａ）前記反応容器に重合性フィードを導入するための反応器入口；ｂ）前記反応容器の一端においてまたはその近傍に不活性ガスを導入するためのガス入口および前記反応容器の他端におけるまたはその近傍の前記不活性ガスを除去するためのガス出口、それにより前記反応容器内の前記反応塊をガス流が通過する；ｃ）前記反応塊を溶融状態に維持するための手段；およびｄ）操作中に軸上で回転する撹拌機であって、前記撹拌機は縦に配置された複数の部材を備え、前記反応塊を通って移動するにつれて前記メルトの一部を運び、前記部材は前記部材がフィルムを生成するように配置され、前記フィルムの面が前記撹拌機の中心軸線および軸線方向に優勢な不活性ガスの流れに平行である撹拌機；およびｅ）前記反応容器から生成物ポリマーを除去するための反応器出口を備える水平に配置された円筒状反応容器を備えたことを特徴とする装置。 24．前記撹拌機は、その長さに沿ってバッフルを備えて不活性ガス分布を改善する、および／または連続操作における反応塊のバイパスを低減することを特徴とする請求項23記載の装置。