JPH11511187A - 低アセトアルデヒド含量のポリエステル物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ａ）溶融ポリエステルを、ポリマー圧縮ゾーンを有するベント型連続式スクリューコンベヤーに移送する工程、ｂ）コンベヤーのスクリューを回転させて、15分間より短い時間及び300℃より低い温度で、溶融ポリマーを圧縮し、押出機を通して輸送する工程、ｃ）工程ｂ）と同時に、パージ剤を押出機の中へ及び押出機から外へ流すことによって揮発性不純物を除去しかつアセトアルデヒドの認識できる蓄積を避ける工程、並びにｄ）脱蔵した溶融ポリマーを成形装置へ輸送し、そこで製造物品を成形する工程を含んでなる、ポリエステルからアセトアルデヒドを除去する方法が開示される。

Description

【発明の詳細な説明】 低アセトアルデヒド含量のポリエステル物品の製造方法技術分野 本発明は、従来の固相重縮合工程を必要としない、低アセトアルデヒド含量の ポリエステル物品の製造方法に関する。本発明の工程には、溶融物での重合、パ ージ剤による溶融脱蔵及び有用な物品への成形が含まれる。発明の背景 本発明は、食品包装産業で広く使用されているポリ(エチレンテレフタレート) (ＰＥＴ)に関して特に有用である。世界中の飲料ボトル単独の使用量は、年間10 億ポンドを十分越える量になっている。 食品及び飲料を包装するのにＰＥＴを使用するとき、一定の濃度レベルを越え て（約10ppmを越えて）ポリマー中にアセトアルデヒドが存在すると、包装され た食品及び飲料に望ましくない臭いが付与される。この問題は、テレフタル酸ジ メチル(DMT)又はテレフタル酸(TPA)をエチレングリコールと溶融相重合して、0. 6のインヘレント粘度（I.V.）を有するＰＥＴを製造すること、ペレットへの溶 融ＰＥＴの転換及び約190〜230℃の温度で約４〜16時間これらのペレットを固相 重合して、食品包装用に必要なI.V.のＰＥＴを製造することが含まれる、従来の 高分子量ＰＥＴの製造方法で成功裡に除かれる。この後の制御された条件下でＰ ＥＴペレットを加熱する工程は、追加の重合工程であり、固相化(solid stating )と呼ばれる。それが比較的高レベルのアセトアルデヒドを含有することは 、従来の溶融相重合及びペレット化によって製造されたＰＥＴポリマーペレット の特徴であるので、それがＰＥＴからアセトアルデヒドの大部分を除去すること は、この固相重合の運の良い特徴である。 固相化工程は、有効であるが、時間を消費し且つコストが高く、それを除くこ とが明らかに望ましい。本発明は、固相アセトアルデヒド除去工程を必要とする ことなく、溶融ポリマー中のアセトアルデヒドを減少させる方法を提供する。時 間及びコストに於ける節約は顕著になるはずである。更に、本発明は、望ましく ないレベルのアセトアルデヒドを有する再溶融ペレットから得られるおそれがあ る溶融ＰＥＴからアセトアルデヒドを除去するための又は固体ポリマー再溶融工 程で発生するアセトアルデヒドを除去するための改良された方法を提供する。 ポリマー及びポリエステル溶融物の脱蔵のために、溶融相ガス抜きが知られて おり、実施されている。真空脱蔵が溶融ポリエステル中のアセトアルデヒドレベ ルを低下させることを示す例がある。しかしながら、真空システムは、アセトア ルデヒド脱蔵のために要求される必要な高真空レベルで運転し、保持することが しばしば困難である。更に、真空ベント型押出機の空気漏洩のない運転はしばし ば困難である。 本発明で説明する方法を使用して、適当なI.V.及び望ましい低レベルのアセト アルデヒドを有するポリエステルを、固相でのアセトアルデヒドの除去を必要と することなく、提供することができる。 典型的には、アセトアルデヒドは固相中のポリエステルから除去される。例え ば、米国特許第4,263,425号には、ポリエステルチップからアセトアルデヒドを 除去するための固相方法が記載されている。この著者は、真空を使用して溶融ポ リエステルからアセトアル デヒドを部分的に除去できることを認めているが、かなり良いレベルを得ること はできないと述べている。更に、この著者は、より高い粘度の溶融ポリエステル からのアセトアルデヒドの除去が一層困難であるこのような方法は望ましいとは 思われないと述べている。それ故、この著者は、許容できる食品包装製品のため に固相でアセトアルデヒドを除去することが必須であると述べている。 米国特許第4,064,112号には、固相化工程の間の粘着問題を解決するための方 法が記載されている。これには単独での溶融相工程の欠点が論じられ、「溶融物 中のアセトアルデヒド濃度の増大が予測される」と述べられている。 米国特許第5,102,594号には、真空下でベント型押出機内で固体ＰＥＴを結晶 化させて、アセトアルデヒド含有量を減少させ、ポリマーの分子量を増大させる ことが記載されている。脱蔵された固体ポリマーは直ちに溶融して、最終製品に 直接押出する。 米国特許第4,591,629号には、ポリエステルを固相で処理する二段方法での高 分子量ポリエステルの連続製造方法であって、（１）第一段で、ポリエステルを 、100〜245℃の温度で、スチーム又はパージ剤又はスチームを含有する空気によ って処理し、そして（２）第二段で、これを200〜245℃で、パージ剤及び／又は 空気で、常圧又は真空下で後縮合させる方法が記載されている。この方法は、３ ppmより少ない溶解及び結合したアセトアルデヒドの全含有量を有する高分子量 ＰＥＴを製造するために特に有用であると言われている。このＰＥＴは、食料品 用のボトル及びその他の容器の製造用に特に有用であると言われている。 ポリマー溶融物流を脱蔵するために押出機を使用することは、文献で公知であ る。例えば、Mack［M．H．Mack，Plastics Engineering，47〜51頁（1986年７月 ）］は、種々の溶融物脱蔵用の幾つかの 選択規準を論じている。単軸スクリュー押出機について、Mackの研究は、低粘度 エチレン／酢酸ビニルコポリマー中の５ppmの残留エチレンの範囲までの脱蔵を 示している。より高い粘度のポリマーに於いて、15ppmのレベルが、達成可能で ある全てであった。Biesenberger他は、真空及びパージ剤ブランケット並びにそ の他の例の下での単軸スクリューベント型押出機内での、溶融ポリスチレンから のスチレンの脱蔵についての理論的及び実験的データの両方を発表した。例えば 、Biesenbergerのデータ及び実施例は、残留スチレンモノマーが、脱蔵後に5000 ppm以上から約100ppmまで減少することを示している。Biesenbergerは、真空ガ ス抜きと大気圧下での窒素パージガス抜きとを比較して、溶融ポリマーから揮発 物質を除去するために、真空ガス抜きが試薬パージよりも有効であると結論付け ている。J．A．Biesenberger及びG．Kessidis，Polymer Engineering Science， 22，13，832〜836頁（1982年）並びにJ．A．Biesenberger及びD．H．Sebastian 著、重合工学の原理（Principles of Polymerization Engineering）、Krieger Publishing Company、第６章、（フロリダ州、Malabar，1983年）を参照された い。 先行特許技術は、真空脱蔵が、溶融ポリマーから揮発物質を減少又は除去する ための実施できる方法であることを教示している。例えば、米国特許第4,362,85 2号には、真空下で運転する回転ディスク加工機による溶融ポリエステル及びポ リアミドの脱蔵方法が記載されている。この方法は、ポリアミド中の残留モノマ ーを2.5重量％まで低下させると述べられている。この方法はまた、ポリエステ ル中の炭酸エチレン及び二酸化炭素をそれぞれ100ppm及び50ppmのレベルまで低 下させると述べられている。 米国特許第4,980,105号には、副生物を除去する溶融ポリマーの押出機脱蔵方 法の例が提供されている。この場合には、副生物が早 期の反応段階で生成し、ポリマー中に残留する。真空ガス抜きを使用する押出機 脱蔵によって、この副生物が除去された。しかしながら、アセトアルデヒドは、 溶融ポリエステル中で連続的に生成される副生物であるので、アセトアルデヒド の脱蔵はこの例とは実質的に異なる。 特開昭53-71162号［1978］には、再溶融したＰＥＴを250mmHgより低い圧力で 少なくとも５秒間保持し、次いで通常の圧力又は上昇させた圧力で５分間以内保 持することによってポリエステルを溶融加工し、アセトアルデヒド含有量を低下 させる方法が記載されている。この方法に於ける記載された実施例は、真空圧力 が押出機ポート内で低下したとき、アセトアルデヒドの除去効率が上昇すること を示している。この著者は、250トールを越える圧力及び長いガス抜き時間で、 アセトアルデヒドをポリエステルから除去することは困難であると述べている。 米国特許第4,230,819号には、乾燥剤(170〜250℃の空気又は窒素)にる結晶性 ＰＥＴからのアセトアルデヒドの除去が記載されている。これには、それを圧力 下で加熱することによって、アセトアルデヒドをＰＥＴから完全に除去すること ができないことが述べられている。 米国特許第4,255,295号には、廃棄物からの良好な紡糸性のポリマーの製造方 法が記載されている。この方法は、微細に裁断した廃棄物をスクリューの手段に よって、500kg／ｍ³のかさ密度が得られるまで圧縮し、これを二軸スクリューガ ス抜き押出機の中に導入して、そこでこれを溶融し、次いで溶融ポリマーを減圧 下での後縮合操作に付すことからなる。ポリマーの溶融及び後縮合操作の間に、 微量の水及び揮発性不純物が除去される。このポリマーは、紡糸操作及びプラス チックスで使用するために適していると言われてい るが、不織ウエブのみが引用されている。 米国特許第4,142,040号には、アセトアルデヒドを生成する分解を最少にする ために、飽和ポリエステル樹脂を溶融状態で加工する方法が開示されている。こ の特許には、第４欄第38行以降に、「不活性ガス−−−が、１個又はそれ以上の 導管３を通ってホッパーの底部の中に又は１個又はそれ以上の導管３ａを通って 供給ゾーンの中に（又は両方）導入される。それが供給ゾーンの最初の部分を通 って進むとき、不活性ガスはポリエステルから全ての空気を本質的にフラッシュ する。」と開示されている。図面の簡単な説明 図１は、本発明の方法で使用することができるベント型押出機を示す略図であ る。発明の開示 本発明に従えば、 ａ）溶融ポリエステルを、ポリマー圧縮ゾーンを有する口付き（ported）連続 式スクリューコンベヤーに移送する工程、 ｂ）コンベヤーのスクリューを回転させて、15分間より短い時間及び300℃よ り低い温度で、溶融ポリマーを圧縮し、押出機を通して輸送する工程、 ｃ）工程ｂ）と同時に、パージ剤を押出機の中へ及び押出機から外へ流し、そ れによって揮発性不純物を除去しかつアセトアルデヒドの認識できる蓄積を避け る工程、並びに ｄ）脱蔵した溶融ポリマーを成形装置へ輸送し、そこで製造物品を成形する工 程 を含んでなる、ポリエステルからアセトアルデヒドを除去する方法 が提供される。 本発明の方法で特に有用であるポリマーには、ポリ（エチレンテレフタレート ）、ポリ（エチレンナフタレンジカルボキシレート）並びに50モル％以下の変性 用二塩基酸及び／又はグリコールを含有するコポリエステルが含まれる。変性用 二塩基酸には、２〜40個の炭素原子が含有されていてよく、これにはイソフタル 酸、アジピン酸、グルタル酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、ダイマー 酸、シス−又はトランス−１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ナフタレンジ カルボン酸の種々の異性体などが含まれる。 非常に有用なナフタレンジカルボン酸には、２，６−、１，４−、１，５−又 は２，７−異性体が含まれるが、１，２−、１，３−、１，６−、１，７−、１ ，８−、２，３−、２，４−、２，５−及び／又は１，８−異性体も使用するこ とができる。二塩基酸は酸の形で又は例えば、ジメチルエステルのようなそのエ ステルとして使用することができる。 典型的な変性用グリコールには、３〜10個の炭素原子が含有されていてよく、 これには、プロピレングリコール、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、ジエチレングリコール、１，４−シクロ ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどが含まれる。１， ４−シクロヘキサンジメタノールは、シス形若しくはトランス形であってよく又 はシス／トランス混合物としてであってもよい。 本発明のポリエステルは、当該技術分野で公知の重縮合反応条件を使用して容 易に製造される。使用することができる典型的なポリエステル化触媒には、チタ ンアルコキシド、ジブチルスズジラウレート並びに別々に若しくは任意に亜鉛、 マンガン若しくはマグネシウムの酢酸塩若しくは安息香酸塩と組み合わせて使用 される酸化ア ンチモン若しくは三酢酸アンチモン並びに／又は当業者に公知であるような他の 触媒物質が含まれる。リン及びコバルト化合物が任意に存在していてもよい。本 発明者らは連続式重縮合反応器を使用することを好むが、直列で運転される回分 式反応器を使用することもできる。 本発明者らは、未変性の形で本発明の方法に於いてポリエステルを使用するこ とを好むが、核生成剤、分枝剤、着色剤、顔料、充填材、酸化防止剤、紫外線及 び熱安定剤、衝撃改良剤などのような他の成分を、所望により使用することがで きる。 前記のように0.50〜0.85dL／ｇのI.V.まで、溶融相でポリエステルを製造した 後、好ましくはこの溶融ポリエステルを適当なフィルターに通して、不純物、ゲ ルなどを除去する。ポリマーの濾過は、当該技術分野で公知であり、ポリマーを 例えば、金網フィルターに通すことによって行う場合がある。 濾過したポリエステルは次に、脱蔵装置、例えば、ベント又はポートを有する 押出機（その一例を図１に示す）に入る。この押出機には、パージ剤を入れるた めのポート及びアセトアルデヒドのような揮発物質を除去するためのポートが含 まれている。パージ剤は、不活性ガス、反応性スカベンジャーなどのような当該 技術分野で公知であるものの何れであってもよい。窒素が好ましい。 単軸又は二軸スクリュー押出機の何れも使用することができる。図１に示され る単軸スクリューには、回転し、それによってポリマーペレットを供給ホッパー 14からバレルの長手方向に下流に供給するための、それに含まれているスクリュ ー12を有し、そこでポリマーペレットが溶融され、脱気され、最後に端部16から 押し出されるバレル10が含まれている。ポート18は任意に、制御された圧力源に 接続されている。パージ剤が揮発物質を除去するために使用される 。パージ剤は、ホッパー14で若しくはポート19若しくは20のようなホッパー14の 近くで又はポート18若しくは22のようなもっと先の下流で、バレルに入ってよい 。明らかに、ポリマーに対するパージ剤の流れ方向は、並流又は向流のように当 該技術分野で公知の方法によって操作することができ、ポリマーに対して表面の 上又は表面下に注入することができる。パージ剤は、同じポート又は異なったポ ートから入り、出ることができる。好ましくはパージ剤は不活性ガスである。 高性能最終重合反応器の場合に、装置設計、生産速度及び運転条件の組合せに よって、装置の同じ部分で、ポリエステルの分子量の増加及びアセトアルデヒド の脱蔵を容易に実施することができる。この有利な態様に於いて、ポリマーは、 反応器の出口に直接連結さたギヤポンプによって急速にペレット化される。 ベント型単軸スクリュー又は二軸スクリュー押出機を使用することができ、脱 蔵のためのその特別の適合性の理由によって、二軸スクリュー押出機が一般的に 好ましい。このような二軸スクリュー押出機は、かみ合いスクリュー又は非かみ 合いスクリューを有する同方向回転型又は逆方向回転型のものであってよい。以 下、この目的のためにしばしば特に有用である、同方向回転かみ合い押出機を特 に参照する。典型的に有用な押出機は、米国特許第4,107,787号及び同第3,619,1 45号（参照して本明細書に含める）に記載されている。 ポリエステルの熱分解を抑制するために、押出を、低粘稠損失(viscous dissi pation)の条件下で、即ち剪断の結果としての摩擦による熱発生を最少にして実 施することが好ましい。二個の熱源、即ち外部適用及び摩擦の熱源が通常押出運 転で存在する。勿論、樹脂を溶融し、最短滞留時間で脱蔵を容易にするために、 幾らかの熱を 与えることが必要である。殆どの部分について、330℃以下で、好ましくは長時 間に亘って300℃を越えない温度を使用することができる。しかしながら、押し 出されるポリマーの温度を、外部から加えられて熱の結果として押出機のバレル 温度よりも15℃以上高い点が無いように維持するように、押出機スクリュー（群 ）を設計することによって、粘稠損失を最少にすべきである。 押出機内のポリエステルの短い滞留時間も好ましい。押出機のサイズ、そのス クリュー速度及び押し出されるポリエステルの粘度のような要因に基いて大きな 変動が存在するので、好ましい滞留時間は絶対値として正確に表現されない。本 発明の目的のために、滞留時間は、比較的高いピッチ、典型的に45°（全てのピ ッチは、スクリュー長さに対して垂直である平面からの角度である）を有する主 として前進輸送するスクリュー要素により、そして逆供給要素及び中立混練ブロ ックのような非前進供給要素のサイズを最小にすることによって最少にすること ができ。 「連続的」スクリューコンベヤーによって、本発明者らは、スクリュー要素が 中断していない、図１に示されるようなスクリューコンベヤーを意味する。 溶融したポリエステルを、押出機のベント式脱蔵段階に通す。この段階で、ア セトアルデヒドを含む揮発物質がパージ剤によって除去される。このような除去 は、樹脂の高いしばしば更新した表面領域及び典型的に250〜300℃の範囲内の比 較的高い樹脂温度を維持することによって容易に行われる。この段階の長さは、 普通全システム長さの25〜75％である。溶融段階に於けるように、脱蔵段階で高 いピッチのスクリュー要素が使用され、上流封止の結果として、この段階の中に 移動する樹脂の割合は比較的小さく、スクリュー溝は完全に充填されず、これは 有効な脱蔵のために高い表面積を維持 する上で助けになる。脱蔵段階の下流の一番端で、溶融ポリエステルを前の段階 に逆流させて脱蔵を抑制する、押出機ダイからの背圧を防止する第二液体封止を 作る上で、スクリューピッチを減少させることがまた好ましい。この封止は、比 較的小さいスクリューピッチの単一前進ねじ付き混練ブロックの手段によってし ばしば便利に作られる。 理想的な条件下で、ポリエステルは第二液体封止の後の押出機ダイから直ちに 出る。しかしながら、ポリエステルをダイを通して賦勢するための圧力を作るた めに、典型的に30〜35°の範囲内の中間ピッチの計量段階を使用することが好ま しいであろう。 本発明の方法を例によって示す。この例に於いて、28mmのスクリュー直径及び 775mmの長さを有するWerner-Pfleiderer同方向回転からみ合い二軸スクリュー押 出機を使用した。押出機の段階は下記のように設計されている。即ち、全てのス クリュー要素は、前進輸送（即ち、右ピッチ）である： 予備供給封止−15°スクリュー、15mm 固体供給段階−45°固体輸送スクリュー、135mm；45°転移スクリュー、15mm 溶融段階−45°スクリュー、195mm；15°スクリュー、15mm 第一液体封止−前進輸送混練ブロック、15mm；中立混練ブロック、30mm 脱蔵段階−30°スクリュー、30mm；45°スクリュー、150mm 第二液体封止−前進ねじ付き混練ブロック、15mm 計量段階−30°スクリュー、160mm 押出機に、0.72のI.V.を有するＰＥＴを装入する。これを300rpmのスクリュー 速度及び4.7kg／時の樹脂供給速度で、ポートを環境圧力に保持し、35標準立方 フィート／時の窒素掃気を使用して運転 する。押出機は下記のような４個の加熱ゾーンに分割されている： 水冷却−105mm 115℃に加熱−120mm 274℃に加熱(286℃以下の樹脂温度)−480mm 300℃に加熱−70mm 押出機のベント部分は、酸素のような環境ガスの流れが、環境雰囲気からポー トの中に起こらないように構成すべきである。低い又は高い圧力、好ましくは環 境圧力の、窒素のようなパージ剤の流れを、押出機に適用する。このガスは、環 境条件で又好ましくは接触するポリエステルの冷却を防止するために加熱して適 用することができる。押出機は、未充填の押出機スクリューねじ山内に輸送され るポリエステルに沿って、ガスの並流又は向流が可能になるような方式で運転す ることができる。また、パージ剤掃気は、特別の適用のために必要なアセトアル デヒド除去のレベルに依存して、単一のポート又は複数のポートに適用すること ができる。押出機ポートは、押出機バレルの開放区画として又は押出機バレルの 開放穴として形成することができる。パージ剤は、１本のチューブ若しくはパイ プを経て単一の点でポートに導入することができ又は数本のチューブ若しくはパ イプ又は数個の出口を有すフリット化したプレート若しくは装置のようなある種 の他の大面積分布システムによってポート全体に分散させることができる。パー ジ剤は、押出機スクリューの上のボイド内に又は表面の下で溶融ポリマーに導入 することができる。ポートは、環境圧力、減圧又は高圧で運転することができる 。 １個又はそれ以上のガス抜きゾーンを通過した後、ポリエステルは通常、当該 技術分野で公知のようにスクリュー圧縮ゾーンによって、押出機の外に輸送され る。このゾーンは、スクリュー溝が充填 され、ガス掃気抜きから残った全てのガス泡が排除されるように、溶融ポリマー を圧縮する。この脱気が完全であって、工程から形成された成形又は成型したロ ッド又は物品の中に泡が形成されないようにすることが重要である。ポリマーが 、このゾーン内に最低の温度及び可能な最短の時間で存在することも重要で、そ うでないと、より多くのアセトアルデヒドが溶融ポリエステル中に生成し、不活 性ガス掃気ガス抜きの効果を無効にする。この時間及び温度は、ポリエステルの 特性、ポリエステルへの添加剤、使用するスクリュー押出機の種類及び押出機の 運転変数に依存するが、典型的に低アセトアルデヒド包装製品の製造のために30 0℃未満で15分未満、好ましくは270℃未満で５分未満にすべきである。脱蔵と最 終製品成形との間に経過する時間も、過剰のアセトアルデヒド発生を避けるため に短く維持しなくてはならない。この方法の最終工程は、ロッド、チューブ、ペ レット又はある種のその他の成形若しくは成型した製造物品を形成することがで きる他の方法に、ポリマーを輸送することである。 最終物品の重合度及びそれでI.V.は、押出機に供給されるポリマーの最初のI. V.、供給されるポリエステル中に存在する水の量並びに不活性ガス掃気の時間及 び量に依存するであろう。ポリエステルは溶融状態で供給されるので、このI.V. は、接触時間、温度及び不活性ガス掃気の流速に依存して、保持又は上昇させる ことができる。 本明細書で使用するとき用語「I.V.」は、100mLのフェノール（60体積％）と テトラクロロエタン（40体積％）との混合物中に溶解した0.5ｇのポリマーの溶 液について、標準的方法によって測定したときの一ポリマーのインヘレント粘度 を指す。 ポリエステル中のアセトアルデヒド濃度は、次のようにして測定 する。 押し出したポリエステルサンプルをドライアイスの中に集めて、溶融物を急冷 する。次いで、このポリマーを直ちに粒状物に裁断し、約６ｇをゴムライニング した蓋を有するバイアルの中に入れる。バイアルを、−40℃で分析の前３日以内 の間貯蔵する。次いで、サンプルをWileyミル内で粉砕し、20メッシュの網を通 過させ、ガスクロマトグラフィー脱着チューブ内に入れる。アセトアルデヒドを 150℃で10分間ポリマーから脱着させ、ガスクロマトグラフィーによって定量分 析する。実施例１〜９ テレフタル酸ジメチルと3.5モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノールを 含有するエチレングリコールとから、ポリ（エチレンテレフタレート）を約0.64 dL／ｇI.V.まで、技術に従って合成する。このポリマーを粒状化し、ベント型二 軸スクリュー押出機に供給し、265℃で溶融し、押出機のガス抜き区画の中に計 量して供給する。この例に於いては、押出機ガス抜きゾーンの温度を変化させる 。ベントと排出ポートとの間の温度を260℃に制御する。ガス掃気の例について 、285℃に加熱したガス入口システムを、押出機ベントの中に入れる。窒素流を ロトメーターによって35scfhに制御し、バブルトラップを通して大気圧までガス 抜きする。真空作業のために、真空ポンプをベントに接続し、真空圧力を0.5ト ールより下に下げる。対照実験は、押出機ベントを全部閉塞することによって実 施する。表１は、ポリ（エレンテレフタレート）のガス抜きしない、真空ガス抜 きした及び窒素掃気ガス抜きした押出について、温度及び溶融ガス抜きゾーンの 後の滞留時間の関数として、捕集したポリマー中の測定アセトアルデヒド含有量 を比較する。 実施例10 テレフタル酸ジメチルと3.5モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノールを 含有するエチレングリコールとから、ポリ（エチレンテレフタレート）を約0.60 dL／ｇI.V.まで、技術に従って合成する。このポリマーを粒状化し、ベント型二 軸スクリュー押出機に供給し、265℃で溶融し、押出機のガス抜き区画の中に計 量して供給する。押出機ガス抜きゾーンの温度は280℃である。ベントと排出ポ ートとの間の温度を260℃に制御する。285℃に加熱したガス入口システムを、押 出機ベントの中に入れ、ロトメーターを使用して、35scfhの窒素流を確定する。 バブルトラップを通して、窒素を大気圧までガス抜きする。ベントから排出まで の滞留時間は６分間である。ポリ（エチレンテレフタレート）を捕集し、測定し たアセトアルデヒド含有量は13ppmである。次いで、押出機ダイを取り除いて、 ベントを排出ポートとの間の滞留時間を短縮させる。押出機を運 転しながら、押出機スクリューの端部からポリ（エチレンテレフタレート）を捕 集する。アセトアルデヒド含有量は4.6ppmであると測定される。実施例11〜19 テレフタル酸ジメチルと3.5モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノールを 含有するエチレングリコールとから、ポリ（エチレンテレフタレート）を約0.60 dL／ｇI.V.まで、技術に従って合成する。このポリマーを粒状化し、異なったベ ント型二軸スクリュー押出機に供給し、265℃で溶融し、押出機のガス抜き区画 の中に計量して供給する。これらの例に於いては、押出機ガス抜きゾーンの温度 を変化させる。ベントと排出ポートとの間の温度を260℃に制御する。ガス掃気 の例について、285℃に加熱したガス入口システムを、押出機ベントの中に入れ る。窒素流をロトメーターによって35scfhに制御し、バブルトラップを通して大 気圧までガス抜きする。真空作業のために、真空ポンプをベントに接続し、真空 圧力を0.5トールより下に下げる。表２は、ポリ（エチレンテレフタレート）の 真空ガス抜きした及び窒素掃気ガス抜きした押出について、温度及び溶融ガス抜 きゾーンの後の滞留時間の関数として、捕集したポリマー中の測定アセトアルデ ヒド含有量を比較する。 実施例20〜24 テレフタル酸と1.5モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノールを含有する エチレングリコールとから、ポリ（エチレンテレフタレート）を約0.59dL／ｇI. V.まで、技術に従って合成する。このポリマーを粒状化し、ベント型二軸スクリ ュー押出機に供給し、265℃で溶融し、押出機のガス抜き区画の中に計量して供 給する。これらの例に於いては、押出機ガス抜きゾーンの温度を変化させる。ベ ントと排出ポートとの間の温度を260℃に制御する。285℃に加熱し、押出機ベン トの中に入れたガス入口システムによって、35scfhでの窒素掃気を確定する。バ ブルトラップを通して、窒素を大気圧までガス抜きする。表３は、温度及び溶融 ガス抜きゾーンの後の滞留時間の関数として、捕集したポリマーについて、測定 アセトアルデヒド含有量及びI.V.を示す。 実施例25〜34 テレフタル酸と1.5モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノールを含有する エチレングリコールとから、ポリ（エチレンテレフタレート）を約0.77dL／ｇI. V.まで、技術に従って合成する。このポリマーを粒状化し、幾つかのサンプルを 、液体アセトアルデヒド（沸点21℃）と共に密封容器の中に入れて、ポリマー遊 離アセトアルデヒドレベルを上昇させる。24時間以上の平衡化時間の後で、ポリ マーをベント型二軸スクリュー押出機に供給し、265℃で溶融し、押出機のガス 抜き区画の中に計量して供給する。これらの例に於いては、押出機ガス抜きゾー ンの温度を変化させる。ベントと排出ポートとの間の温度を260℃に制御する。2 85℃に加熱し、押出機ベントの中に入れたガス入口システムによって、35scfhで の窒素掃気を確定し、バブルトラップを通して、大気圧までガス抜きする。表４ は、温度、溶融ガス抜きゾーンの後の滞留時間及び粒状化したポリ（エチレンテ レフタレート）の初期アセトアルデヒド含有量の関数として、捕集したポリマー について、測定アセトアルデヒド含有量及びI.V.を示す。 実施例35〜45 テレフタル酸と1.5モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノールを含有する エチレングリコールとから、ポリ（エチレンテレフタレート）を約0.60dL／ｇI. V.まで、技術に従って合成する。このポリマーを粒状化し、ベント型二軸スクリ ュー押出機に供給し、265℃で溶融し、押出機のガス抜き区画の中に計量して供 給する。押出機ガス抜きゾーンの温度は280℃である。ベントと排出ポートとの 間の温度を260℃に制御する。ガス掃気の例について、285℃に加熱したガス入口 システムを、押出機ベントの中に入れる。窒素流をロトメーターによって20scfh に制御し、バブルトラップを通して大気圧までガス抜きする。質量流量コントロ ーラーによって、より低い窒素流を制御する。真空作業のために、真空ポンプを ベントに接続し、真空圧力を下げる。表５は、ガス抜き後約５分間の溶融滞留 時間後の、ポリ（エチレンテレフタレート）のガス抜きした押出について、真空 ガス抜きレベル及び窒素掃気速度の関数として、捕集したポリマー中の測定アセ トアルデヒド含有量を比較する。 比較例46〜55 テレフタル酸と1.5モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノールを含有する エチレングリコールとから、ポリ（エチレンテレフタレート）を約0.77dL／ｇI. V.まで、技術に従って合成する。このポリマーを粒状化し、液体アセトアルデヒ ド（沸点21℃）と共に容器の中に密封し、ポリマーの遊離アセトアルデヒド含有 量を所望のレベルまで上昇させる。24時間以上の平衡化時間の後で、ポリマーを ベント型二軸スクリュー押出機に供給し、265℃で溶融し、押出機のガス抜き区 画の中に計量して供給する。押出機内のポリマーの全滞留時間は約10分間である 。これらの例に於いては、押出機ガス抜 きゾーンの温度を変化させる。ベントと排出ポートとの間の温度を260℃に制御 する。ベントと排出ポートとの間のポリマーの滞留時間は約２分間である。真空 ポンプシステムを押出機ベントに接続し、押出機の上流の窒素流出弁によって真 空圧力を変化させる。表６は、温度及び真空圧力の関数として、捕集したポリ（ エチレンテレフタレート）について、測定アセトアルデヒド含有量及びI.V.を示 す。 実施例56〜67 テレフタル酸と1.5モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノールを含有する エチレングリコールとから、ポリ（エチレンテレフタレート）を約0.77dL／ｇI. V.まで、技術に従って合成する。このポリマーを粒状化し、液体アセトアルデヒ ド（沸点21℃）と共に密封容器の中に入れて、ポリマーの遊離アセトアルデヒド 含有量を上昇 させる。24時間以上の平衡化時間の後で、ポリマーを二軸スクリュー押出機に供 給し、265℃で溶融し、押出機のガス抜き区画の中に計量して供給する。押出機 内のポリマーの全滞留時間は約10分間である。これらの例に於いては、押出機ガ ス抜きゾーンの温度を変化させる。ベントと排出ポートとの間の温度を260℃に 制御する。ベントと排出ポートとの間のポリマーの滞留時間は約２分間である。 285℃に加熱したガス入口システムを、押出機ベントの中に入れる。窒素流れを 質量流量コントローラーによって変化させ、バブルトラップを通して大気圧まで ガス抜きする。表７は、温度及びガス流速の関数として、捕集したポリ（エチレ ンテレフタレート）について、測定アセトアルデヒド含有量及びI.V.を示す。 他に特定しない限り、全ての部、パーセント、比率などは重量基準である。 ここで使用したI.V.は、フェノール60重量％とテトラクロロエタン40重量％と からなる溶媒100mL当たり、ポリマー0.5ｇを使用して25℃で測定したインヘレン ト粘度である。 本発明を、その好ましい態様を特に参照して詳細に説明したが、変形及び修正 を本発明の精神及び範囲内で実施できることが理解されるであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オルセン，エリック グレイ アメリカ合衆国，テネシー 37664，キン グスポート，ポスト オフィス ボックス 3701

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ａ）溶融ポリエステルを、ポリマー圧縮ゾーンを有するベント型連続式ス クリューコンベヤーに移送する工程、 ｂ）コンベヤーのスクリューを回転させて、15分間より短い時間及び300℃よ り低い温度で、溶融ポリマーを圧縮し、押出機を通して輸送する工程、 ｃ）工程ｂ）と同時に、パージ剤を押出機の中へ及び押出機から外へ流すこと によって溶融ポリエステルから揮発性不純物を除去しかつアセトアルデヒドの認 識できる蓄積を避ける工程、並びに ｄ）脱蔵した溶融ポリマーを成形装置へ輸送し、そこで製造物品を成形する工 程 を含んでなる、ポリエステルからアセトアルデヒドを除去する方法。 ２．工程ａ）からのポリエステルが0.50〜0.85のI.V.を有する請求の範囲第１ 項に記載の方法。 ３．工程ｂ）のコンベヤーが押出機である請求の範囲第１項に記載の方法。 ４．ポリエステルが、15ppmより少ない最終残留アセトアルデヒド含量を有す る請求の範囲第１項に記載の方法。 ５．ジカルボン酸の少なくとも80モル％がテレフタル酸である請求の範囲第１ 項に記載の方法。 ６．グリコールの少なくとも80モル％がエチレングリコールである請求の範囲 第１項に記載の方法。 ７．グリコールが、エチレングリコールとシクロヘキサンジメタノールとの混 合物である請求の範囲第１項に記載の方法。 ８．酸がテレフタル酸であり、グリコールがエチレングリコール 60〜99モル％とシクロヘキサンジメタノール40〜１モル％との混合物である請求 の範囲第１項に記載の方法。 ９．請求の範囲第１項に記載の方法によって製造された、アセトアルデヒド含 量の低い成形、押出又は成型ポリマー物品。 10．脱蔵ゾーン内のポリマーの温度を、ポリエステルの融点よりも５〜50℃高 く保持する請求の範囲第１項に記載の方法。 11．ポリマーを５〜600秒間脱蔵する請求の範囲第１項に記載の方法。 12．脱蔵後、0.1〜15分間ポリマーを溶融状態とする請求の範囲第１項に記載 の方法。 13．得られるポリマーのインヘレント粘度が0.55〜0.95である請求の範囲第１ 項に記載の方法。