KR101626119B1

KR101626119B1 - 충전된 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법

Info

Publication number: KR101626119B1
Application number: KR1020107024222A
Authority: KR
Inventors: 클라우스 파이히팅어; 게르하르트 벤델린; 만프레드 학클
Original assignee: 에레마 엔지니어링 리싸이클링 마쉬넨 운트 안라겐 게젤샤프트 엠. 베.하.
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2016-05-31
Also published as: BRPI0909465A2; PT2260071E; CN101977969B; TW200948571A; SI2260071T1; AU2009230830B2; CN101977969A; RU2010144478A; MX2010010493A; CA2719479C; KR20100132051A; JP5443466B2; EP2260071A1; PL2260071T3; US8901224B2; US20150065633A1; AT506658A1; HUE027201T2; JP2011516635A; AU2009230830A1

Abstract

본 발명은 하나 이상의 충전재, 바람직하게 칼슘카보네이트(CaCO₃)로 충전된, 가수 분해되기 쉽고 경우에 따라 흡습성을 갖는, 중축합에 의해 제조된 열가소성 폴리머 재료, 특히 PET를 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 이 경우 아직 용융되지 않은, 경우에 따라 연화된, 상기 충전재를 포함하는 폴리머 재료의 혼합물이 상승된 온도 및 진공 상태에서 지속적인 교반 또는 혼합하에 제조되고, 이를 위해 첨가 시점에서 사전 건조되지 않은, 500ppm을 초과하는, 특히 1000ppm을 초과하는 잔류 수분(H₂O)을 갖는 충전재가 사용된다.

Description

충전된 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법{METHOD FOR PRODUCING A FILLED POLYMER MATERIAL}

본 발명은 하나 이상의 충전재, 바람직하게 칼슘 카보네이트(CaCO₃)로 충전된, 가수 분해되기 쉽고 경우에 따라 흡습성을 갖는, 중축합(polycondensation)에 의해 제조된 열가소성 폴리머 재료, 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 제조하기 위한 방법 및 청구항 13에 따른 용도에 관한 것이며, 이 경우 아직 용융되지 않은, 경우에 따라 연화된, 상기 충전재를 포함하는 폴리머 재료의 혼합물이 상승된 온도 및 진공 상태에서 지속적인 교반 또는 혼합하에 제조되고, 이를 위해 첨가 시점에서 사전 건조되지 않은, 500ppm을 초과하는, 특히 1000ppm을 초과하는 잔류 수분(H₂O)을 갖는 충전재가 사용된다.

선행 기술에는 무수히 많은 플라스틱 또는 폴리머가 공지되어 있는데, 상기 플라스틱들 또는 폴리머들은 충전재, 예컨대 불활성 무기 분말로 충전된다. 충전재와의 혼합은 대부분 제품(product)의 평균 제조 비용을 낮추기 위해 또는 제품에 소정의 특성들을 부여하기 위해 실행된다.

또한, 무수히 많은 방법이 공지되어 있는데, 상기 방법들을 이용하여 충전재들을 폴리머와 혼합할 수 있다. 따라서, 상기 충전재들을 예컨대, 플라스틱 용융물에 첨가할 수 있다. 또한, "저온 혼합(cold mix)"될 수 있는데, 이 경우 플라스틱 및 충전재들은 저온에서 서로 혼합되고, 이어서 혼합물이 가열되어 용융된다.

그 외에도 충전재들이 예열 및 연화된 폴리머 재료에 첨가될 수 있으며, 혼합물이 추가의 한 단계에서 비로소 용융될 수 있다. 상기와 같은 방법은 예컨대, EP 1 401 623호에 공지되어 있다. 이 경우에는, 먼저 폴리머 재료를 연화된 상태로 만든 다음, 충전재들―본 발명의 경우에는 칼슘 카보네이트를―을 첨가함으로써. 상기 충전재들이 예컨대, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀과 혼합된다. 그리고 나서 혼합물이 용융되거나 압축된다.

또한, 공지된 선행 기술에 따르면, 중축합에 의해 제조된 열가소성 재료들, 소위 중축합물들(polycondensate), 특히 폴리에스테르, 특히 PET가 충전재, 예컨대 칼슘 카보네이트와 혼합된다. 상기와 같은 방식으로 충전된 폴리에스테르는 예컨대 병으로 사용된다.

그러나 중축합물들, 특히 폴리에스테르의 경우에는 일반적으로 상기와 같은 유형의 플라스틱이 갖는 특수한 특성들이 고려되어야 하는데, 즉 이러한 플라스틱의 재순환(recycling) 또는 재가공은 핸들링하기가 까다롭고 어려울 수 있다.

이와 관련하여 설명된 바에 따르면, 예컨대, PET가 2개의 상이한 구조, 즉 비결정성(amorphous) 또는 결정성 또는 부분 결정성으로 존재할 수 있다. 비결정성 PET는 대개 투명하고, 결정성 PET는 불투명하거나 백색이다. 비결정성 또는 결정성 형태로 존재할 수 있는 모든 열가소성 플라스틱의 경우와 같이, PET의 경우에도 100%의 결정화도(degree of crystallinity)는 달성될 수 없다. PET 구조는 단지 일부분만 방향 설정, 즉 결정화(crystallization)될 수 있다. 결정성 및 비결정성 영역들은 교대하여 나타나는데, 정확하게는 부분 결정도(성)로 언급될 수 있다. PET 경우에는 약 50%의 결정화도가 달성될 수 있다. 이러한 상태에서는 분사 사슬들 중 절반이 상호 방향 설정되었음을 의미하는데, 즉 서로 평행하게 나란히 배치되거나 원형으로 감겨 있다. 따라서, 부분 결정성 영역들에서는 필연적으로 교체 작용, 특히 분자 사슬들 간의 반-데어-발스 힘(van der Waals' forces)이 증대된다. 그 결과 사슬들은 서로 끌어당기게 되고, 분자 사슬들 간의 간극들은 작아진다.

그러나 PET 분자 구조는 특정 인자들에 의해 손상될 수 있다.

제 1 분해 매카니즘은 분자 사슬들의 열적 분해에 의해 야기된다. 이 경우 개별 분자들 간의 결합들은 지나친 가열에 의해 손상된다. 이러한 이유로, 고 품질의 제품을 얻기 위해서는 상응하는 지속 시간 및 적합한 가공 온도에 주의해야 한다.

관련된 제 2 분해 매카니즘은 가수 분해인데, PET는 즉 다른 중축합물들처럼 물 또는 습기에 약하다:

물 또는 습기는 실제로 두 가지 원인으로부터 생성된다: 한편으로 PET는 흡습성 구조를 갖는데, 다시 말해 PET는 습기를 흡수한다. 이러한 습기는 분자 간의 간극들에 침투하여 소위 내부 수분으로서 폴리머 자체에 또는 상기 폴리머의 내부에서 지속된다. 원 폴리머(original polymer)의 내부 수분은 개개의 환경적인 조건들에 좌우된다. PET는 적정 폭에 걸쳐서 약 3000ppm 달하는 소정의 내부 평형 수분(equilibrium moisture)을 갖는다.

또한, 폴리머 또는 폴리머 박편들의 외부 표면에의 부가적인 습기가 존재하고(외부 수분), 가공시 마찬가지로 이러한 습기에 주의해야 한다.

―어떠한 이유로든― PET의 가공시에 또는 재순환 또는 압출 성형 동안에 너무 많은 습기가 존재하면, PET의 폴리머 사슬들은 가수 분해로 인해 갭이 형성되고, 화학 반응시 부분적으로 다시 출발 물질들, 더 정확히 말하자면 테레프탈산 및 에틸렌글리콜이 생성된다. 분자 사슬 길이의 이러한 가수 분해는 급격한 점도 감소 및 최종 제품의 기계적 특성 저하를 야기하거나 또는 플라스틱 특성들을 부정적으로 변경시킨다. 이러한 손상은 심지어 재료가 더 이상 병, 필름(film) 등의 가공에 사용될 수 없을 정도로 심각할 수 있다.

폴리에스테르는 무엇보다 상승된 온도에서 특히 습기에 민감하고, 특히 약 280℃의 폴리머 용융물들은 물에 극도로 빠르게 반응하며, PET는 몇 초 내에 분해된다. 그러나 PET를 재순환시에 재차 컨디셔닝(conditioning)하기 위하여, 재료에는 필수적으로 열 형태의 에너지가 공급되어야 하는데, 특히 최종 공정인 압출 성형시 열 에너지가 공급되어야 한다.

따라서, 중축합물을 가수 분해로부터 보호하고 폴리머 사슬들을 유지하기 위해서는 재차 컨디셔닝하기 전에 또는 온도가 급격하게 상승하기 전에 가급적 재료의 모든 습기가 제거되어야 하고, 가공 동안에는 온도 및 지속 시간이 적합하게 설정되도록 해야 한다.

예를 들어, 습윤 PET를 가공 또는 컨디셔닝해야 함에 따라, 상기 PET를 절삭 압축기 내에 삽입하는 경우에는, 적절한 조치를 통하여 가수 분해로 인한 폴리에스테르의 손상이 방지되도록 해야 한다. 결과적으로, 질적으로 상응하는 최종 제품을 얻기 위하여, 폴리에스테르와 같은 민감한 중축합물들의 재순환 또는 가공시에는 내부 수분 및 플라스틱 표면에 점착되는 외부 수분을 최대한 감소시킬 필요가 있다. 가수 분해는 상응하는 건조, 특히 100ppm 미만의 건조에 의해 비로소 제한된다.

이를 위해서는 공정 기술상 다양한 가능성이 사용된다. 예컨대, 플라스틱에 점착되는 외부 수분이 진공 형성 및 온도 상승에 의해 제거되도록 시도할 수 있다.

그러나 이 경우에는 공정 기술상 다른 문제점들도 고려되어야 한다. 예컨대, 비결정 및 부분 결정성 PET는 가열시 접착되는 경향이 있고, 이는 실제로도 큰 문제점으로 작용한다. 이러한 문제점은 지속적인 교반에 의해서만 해결될 수 있다.

또한, 많은 플라스틱 종류들이 산화 작용으로 야기된 분해 공정에 약하기 때문에, 마찬가지로 플라스틱 분자의 사슬 길이가 감소되고, 역시 이는 예를 들어 색, 습기 등과 같은 플라스틱 특성들을 부정적으로 변경할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 산화 작용으로 기인하는 이러한 분해를 재차 방지하기 위해, 상기와 같은 민감한 플라스틱들의 가공은 공기 차단 하에, 예컨대 불활성 가스 환경하에서 실시될 수 있다.

따라서, 중축합물 또는 폴리에스테르의 효율적이고 경제적인 컨디셔닝은 특히 주의를 필요로 하는 수많은 분해 공정으로 인해 극도로 까다로우며 특수한 공정을 필요로 한다. 이러한 모든 것이 중축합물, 특히 폴리에스테르, 매우 특히 PET의 재순환을 매우 까다롭고 어렵게 함으로써, 전반적으로 특수한 공정들을 개발함으로써 상기와 같은 플라스틱들의 경제적인 재순환이 가능해졌다.

물론 이는 충전재들이 충전되는 중축합물 또는 폴리에스테르의 제조에도 적용된다. 그러나 부가적으로 충전된 중축합물의 경우에도 폴리머를 통해서 그리고 뿐만 아니라 충전재 자체적으로도 사슬 길이에 부정적인 영향을 미치는 많은 양의 추가 습기를 삽입될 수 있다는 사실이 고려되어야 한다. 예컨대, 칼슘 카보네이트는 매우 큰 비표면적을 갖고, 많은 양의 습기를 흡수하는데, 정확히 말하자면 20% 내지 60% 비표면적에서 1000ppm을 초과하는 공기 중 수분을 흡수한다.

지금까지는 선행 기술에 공지된 일반적인 방법을 이용하여 폴리머 재료에 의해 삽입된 외부 및 내부 수분을 어느 정도 효과적으로 제거하는 것이 가능했지만, 여전히 추가의 습기가 충전재를 통해 다량 삽입됨으로써 문제점이 야기되고, 공정은 빠르게 비경제적이 되거나 획득된 제품들, 즉 충전된 폴리머의 품질이 떨어진다.

이러한 문제점은 실제로 충전재들이 첨가되기 전에 별도의 한 공정에서 사전 건조됨으로써 해결된다. 그러나 분말 형태의 충전재 건조는 특별히 더 어렵고 복잡하며, 비용도 많이 든다. 폴리머의 가수 분해와 관련한 전술한 문제점들로 인해 지금까지는 실제로 상기와 같은 사전 건조 과정의 실시가 절대적인 필수 조건이었는데, 그렇지 않은 경우에는 중축합물이 과도하게 분해되고 최종 제품의 품질이 떨어질 수 있기 때문이다. 또한, 이로 인해서 선행되는 한 추가 방법 단계, 즉 충전재들의 사전 건조가 필요하게 되고, 이러한 사전 건조의 방법 단계는 전체 공정을 연장한다.

선택적으로 코팅된 충전재들, 즉 표면 코팅되고, 이러한 표면 코팅으로 인해 상기 충전재들의 표면이 상응하게 축소되는 충전재들이 사용될 수 있다. 상기와 같이 코팅 처리된 충전재들은 비교적 소량의 물을 흡수함으로써, 플라스틱 재료 내부로 마찬가지로 비교적 소량의 습기를 삽입한다. 그러나 이러한 코팅 처리된 충전재들도 마찬가지로 비용이 상당히 비싸거나 오직 정밀한 공정을 통해서 제조될 수 있다.

따라서 본 발명의 과제는 가수 분해되기 쉽고 흡습성을 갖는 충전된 중축합물, 특히 PET를 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이며, 상기 방법은 고품질의 최종 제품을 생산하고, 동시에 경제적인 비용으로 신속하고 효율적으로 실시될 수 있다.

상기 과제는 하나 이상의 충전재, 바람직하게 칼슘 카보네이트(CaCO₃)로 충전된, 가수 분해되기 쉽고 경우에 따라 흡습성 및 열가소성을 갖는, 중축합에 의해 제조된 폴리머 재료, 특히 PET를 제조하기 위한 방법을 제공함으로써 해결되며, 이 경우 아직 용융되지 않은 경우에 따라 연화된, 상기 충전재를 포함하는 폴리머 재료의 혼합물이 상승된 온도 및 진공 상태에서 지속적인 교반 또는 혼합하에 제조되고, 이를 위해 첨가 시점에서 사전 건조되지 않은, 500ppm을 초과하는, 특히 1000ppm을 초과하는 잔류 수분(H₂O)을 갖는 충전재가 사용된다.

놀랍게도, 본 발명에 따른 방법을 이용하면 가수 분해되기 쉽고 흡습성 중축합물들, 특히 PET가 사슬 길이에 부정적인 영향을 미치는 것 없이, 사전 건조되지 않은, 심지어 500ppm을 초과하는 잔류 수분을 갖는 비가공 충전재들과 혼합되거나 상기 충전재들로 충전될 수 있다는 사실이 시험을 통해 입증되었다.

위에서 확인된 바와 같이, 폴리올레핀 또는 다른 플라스틱들에 비해 중축합물들, 특히 PET의 까다로운 컨디셔닝 또는 처리 공정 시에는 동일하게 다수의 독특성에 주의해야 하며, 중축합물들의 가공은 상기한 다수의 독특성을 완전히 특수한 하나의 방법으로 처리한다. 이 경우 본 발명에 따른 방법은, 상응하는 지속 시간 동안, 상승된 온도 및 진공 상태에서 지속적인 교반 하에 공정이 실시되도록 설계될 수 있다.

정확한 파라미터들은 폴리머 재료에 좌우된다: 온도는 약 110℃ 내지 240℃의 범위를 갖고, 혼합기의 원주 속도는 약 2 내지 35m/s의 범위에 있다. 진공은 약 ≤150mbar이고, 재료 및 충전재는 압축되기 전에 약 10 내지 200분의 평균 지속 시간 동안 반응기 내에서 유지된다. 그러나 이러한 값들은 단지 대략의 기준치이다.

이로 인해 가수 분해 그리고 중축합물의 산화 작용으로 인한 분해가 억제되고, 폴리머의 유착이 방지된다. 플라스틱이 충전재와의 혼합시에도 용융되지 않도록 하는 것이 중요한데, 즉 충전재가 용융물에 첨가되지 않도록 해야한다. 동시에 충전재와 폴리머 간의 강화된(intensive) 혼합 또는 예비 동질화가 이루어짐으로써, 후속되는 압출 성형이 쉬워지고 최종 제품의 품질이 개선된다.

이러한 방식으로 그리고 본 발명에 따른 방법 실시에 의해 충전재들의 사전 건조가 완전히 생략될 수 있고, 그리고 사전 건조되지 않은 비가공 충전재들 역시 복잡하고 비용이 많이 드는 사전 열처리 없이 사용될 수 있으며, 이는 상당히 경제적인 장점으로 작용하고, 또한 방법 실시를 가속화하거나 전체 공정 기간을 단축한다는 사실이 시험을 통해 확인되었다. 폴리머 및 충전재의 건조는 바람직하게 동시에 공통의 한 단계에서 이루어진다. 이로 인해 적어도 폴리머 및 충전재의 완성된 최종 혼합물을 형성하는 방법 단계 또는 마스터 배치(master batch) 방법 단계가 확연히 간소화되고 가속화될 수 있다.

또한, 사전 건조된 비싼 충전재들은 사용시 로지스틱 핸들링(logistic handling)이 비교적 어려운데, 그 이유는 상기와 같은 유형의 충전재들은 건조 공기가 공급된 자체 사일로(silos) 내에 저장되어야 하기 때문이다.

그 외에 본 발명에 따른 방법에서는, 코팅된 또는 피복된 비싼 충전재들을 사용하는 것이 아니라, 공정 조건들이 유지되는 범위 내에서 신속하게 사용할 수 있고 비용이 저렴한 비가공 충전재들이 사용될 수 있다.

결과적으로, 본 발명에 따른 방법은 공지된 관련 방법들에 비해 다수의 장점을 갖는다.

바람직한 추가 방법 실시예들은 종속항들의 특징들을 통해 제공된다.

최종 제품에서 재료 가공적으로 우수한 특징들이 제공되는 분발 형태의 하나 이상의 불활성 무기물(inert mineral), 예컨대 카올린(kaolin), 실리케이트(silicate), 이산화티탄(titanium dioxide), 바람직하게는 칼슘 카보네이트(CaCO₃)가 충전재로 사용될 수 있다.

충전재로는 바람직하게 표면 처리되지 않은 또는 코팅되지 않은 충전재가 사용될 수도 있으며, 상기 충전재는 이와 관련한 가수 분해를 발생시키지 않음으로써, 전술한 바와 같이 비용이 감소된다.

바람직하게는, 50μm 미만의, 특히 2 내지 15μm의 D 50 값 또는 평균 입자 크기를 갖는 충전재가 사용된다.

또한, 바람직하게 2 내지 11㎡/g, 특히 5 내지 9㎡/g의 비표면적을 갖는 충전재가 사용될 수 있으며, 이 경우 증대된 상기 표면에 스며든 비교적 많은 양의 습기는 본 발명의 방법에 있어서 마찬가지로 유해하지 않다.

한 바람직한 방법 실시에 따르면, 폴리머 재료는 충전재의 일부 또는 전체, 특히 전체 양을 첨가하는 시점에 연화된 상태로 존재하거나 또는 자신의 VICAT-연화점(10N)보다 30℃를 초과하는 온도, 그러나 자신의 용융점보다는 약 5℃만큼 더 낮은 온도를 갖는다. 이로 인해 충전재가 폴리머 박편 표면에 용이하게 접착되어 균일하게 잘 분포될 수 있다. 상기 VICAT-연화점은 ASTM DIN 1525; ISO 306, "A"에 따라 결정된다. 제조자들은 폴리머들에 대한 값들을 표시한다.

본 발명에 따른 방법 있어서는, 경우에 따라 이미 충전재로 채워진, 폴리머 재료의 크진 않지만(mild), 지속적인 동작이 유효하다. 이로 인해 입자들 표면의 충분한 결정화가 개별 입자들의 상호 접착을 자체적으로 방지할 때까지 임계적인 온도 범위에서 재료의 교착 또는 접합이 방지된다. 또한, 상기 동작으로 인해 공정 온도가 비교적 더 높아질 수 있다. 마일드하고 지속적인 동작시 처리 용기 또는 절삭 압축기 내에서는 접착 억제 외에도 동시에 용기 내의 온도가 충분히 상승되거나 높게 유지되고, 모든 입자들이 안전하게 상응하는 온도로 가열되거나 또는 상응하는 온도에서 유지되도록 한다. 이로 인해 충전재는 또한 폴리머와 균일하게 혼합되고, 폴리머, 특히 폴리머의 유연한 가장자리 영역들에 수용된다. 동시에 상기 동작에 의해, 이동하는 분자의 분리가 입자들의 표면에 의해 지원된다. 상기 목적을 위해 바람직하게 상이한 용기 평면들 상에 있는 공구들이 연속적인 공정에 사용되거나 또는 혼합기들이 배치 공정들(batch-process)에 사용된다. 이러한 공구의 사용은 재료에 온도가 주입되는 것처럼 중요한 과정은 아니다. 상기한 공구의 사용은 선행되는 한 공정에서 이루어지거나 처리 용기 내에서 이루어질 수 있다. 그러나 이는 바람직하게 회전하는 혼합기들에 의해 자체적으로 이루어진다.

플라스틱 재료의 효율적인 건조는 진공 지원에 의해 달성될 수 있다. 상기와 같은 방식으로 실시되는 방법은 진공 상태를 부여함으로써, 또한 비교 가능한 시스템들보다 현저히 적은 에너지를 필요로 한다. 폴리머와 동시에 충전재들에서는 잔류 수분이 효과적으로 제거된다. 설계되는 진공은 또한 재료의 오염물 확산 과정을 방지하고, 또한 폴리머의 오염물을 제거하거나 또는 오염물을 배출한다. 계속해서, 진공은 가열된 폴리머 입자들 또는 박편들을 산화 작용으로 인한 영향 또는 손상으로부터도 보호함으로써, 다른 장치 시스템들에 비해 비교적 더 높은 점도가 달성될 수도 있다. 기본적으로 해독(detoxification)은 모든 불활성 가스에 의해서도 가능하다. 그러나 이러한 해독 작용은 확연하게 더 높은 비용 발생으로 연결된다.

건조는 온도가 설정되고 진공이 선택된 경우에, 재료가 바람직하게 정해진 최소 지속 시간 동안 유지되도록 지원한다.

상응하는 지속 시간은 재료의 기본 정화(basic cleaning)가 이루어지는 것을 보장하는 동시에 상기 기본 정화가 상이한 기준들, 즉 상응하는 폴리머 내에서 마이그레이션 산물(migration product)의 확산 속도 및 폴리머의 연화 온도 또는 용융 온도에 따라 이루어지도록 한다.

기본적으로 본 발명에 따른 방법은 하나의 배치 공정으로 또는 연속적으로 실행될 수 있다. 그러나 바람직하게는 온도, 지속 시간 및 진공과 같이 제작 공정과 관련한 파라미터가 전체 시간에 걸쳐 유지되도록 보장되어야 한다. 균일한 제작 공정을 보장하기 위해서는 연속 공정이 특히 바람직한 것으로 입증되었다.

바람직하게는, 전체 시스템 안의 내부 수분 또는 충전재와 폴리머로 이루어진 혼합물의 수분이 100ppm 미만이 되도록 잔류 수분과 그 양을 갖는 충전재들이 사용된다. 잔류 수분이 상기와 같을 경우 분해는 허용 가능 범위 내에 있다. 충전재들은 통상적으로 측정된 혼합물의 전체 중량을 기준으로 약 80중량%까지의 추가 범위에서 첨가된다.

혼합물 또는 폴리머의 잔류 수분이 전체 시스템에서 100ppm 미만으로 뚜렷하게 건조되고, 상기 재료가 반응기 내에서 약 1h의 상응하는 시간 동안 그리고 약 200℃보다 낮은 상응하는 온도에서 유지되면, 그 결과 점도 상승이 달성될 수 있다.

본 발명의 추가 설명:

본 발명에 따른 방법은 상이한 장치들에 의해 실시될 수 있다: 간행물들 EP 123 771, EP 0 390 873, AT 396 900, AT 407 235, AT 407 970, AT 411 682, AT 411 235, AT 413 965, AT 413 673 또는 AT 501 154에서 상세하고 특징적으로 기술된 장치들은 그들의 모든 바람직한 실시예들과 함께 본 공개문에 포함되며, 상기 장치들은 본 공개문의 필수 구성 요소이다. 상기와 같은 장치들은 실제로도 사용되며, 예를 들어 "Erema 플라스틱 재순환 시스템 PC" 또는 "1단계 또는 2단계 Vacurema-장치들"로 공지되어 있다.

충전재를 폴리머에 첨가하는 투여 지점(dosing point)에 따라, 혼합 레벨, 점도, 충전 레벨과 관련하여 상이한 품질들이 얻어질 수 있다. 예컨대, 하나의 처리 단계 동안 수분 노출을 최소화하기 위해서는 다수의 투여 지점을 사용하는 것이 유익할 수도 있다. 아주 높은 충전 레벨을 달성하기 위해서는, 충전재를 다수의 투여 지점에서 동시에 투여하는 것도 마찬가지로 도움이 될 수 있다.

시험들에서는, 가수 분해되기 쉽고 열가소성 및 흡습성을 갖는 중축합물, 특히 PET를 충전하기 위한 방법이 실시될 수 있는 것처럼 다양한 변이형들이 적합한 것으로 입증되었다:

압출(성형)기 인입 영역으로의 충전재 투여가 실시될 수 있다. 압출기 앞에 장치된 반응기의 진공은 압출기의 스크루 내부까지 효과가 나타난다. 상기 위치에서는 플라스틱 박편들이 아직 완전히 용융되지 않는다. 사전 건조되지 않은 분말 형태의 충전재가 분포되며, 혼합물은 진공 및 온도에 의해 건조된다. 용융까지의 지속 시간이 상대적으로 짧기는 하지만, 비교적 더 높은 온도에 의해 부분적으로 보정된다. 수분이 최소화됨에 따라, 중축합물에 대한 부정적인 영향도 최소화될 수 있다. 중축합물은 선행되는 가공 단계들에서 상응하게 건조되어 결정화되며, 경우에 따라 온도 및 지속 시간을 적합하게 선택함으로써 자체 점도가 상승될 수 있다.

이러한 방식의 사전 건조되지 않은 충전재의 충전은 특히 매우 높은 충전 레벨을 달성하기 위해, 후속해서 하기에서 기술되는 방법들과의 조합에도 적용될 수 있다.

바람직한 한 추가 방법에서는, 충전재들의 투여가 반응기 또는 절삭 압축기 내에서 이루어진다. 충전재의 혼합 및 중축합물의 예비 처리, 컨디셔닝 또는 재순환을 위한, 모든 바람직한 실시예들에서 나타나는 본 발명에 따른 방법은 통상적으로 수납 용기 또는 반응기에서 실시된다. 통상 새 제품 또는 재생물로서 부분적으로 또는 전체적으로 결정화되거나 또는 결정화되지 않은 또는 비결정성 과립 형태로 존재하는 처리될 플라스틱 재료는 상기한 수납 용기 또는 반응기 내에 제공되어 상승된 온도에서 지속적인 혼합 또는 동작 및/또는 분쇄하에 처리된다. 플라스틱 재료를 혼합 및 가열하기 위해 반응기 내에는 경우에 따라 적층식의 다수의 평면 위에 배치되고 하나의 축을 중심으로 회전 가능한, 재료를 분쇄하거나 및/또는 혼합하는 작업 에지들을 구비한 하나 이상의 분쇄기 또는 혼합기가 배치된다. 이러한 분쇄기들 또는 혼합기들에 의해 폴리머 재료에는 기계적 에너지가 공급되고, 이로 인해 폴리머 재료의 가열 그리고 동시 혼합 및 동작이 이루어진다. 이 경우 가열은 마찰 또는 공급된 기계적 에너지의 변환에 의해 이루어진다. 상기와 같은 유형의 반응기들은 실제로도 사용되며, 예를 들어 "Erema 플라스틱 재순환 시스템 PC" 또는 "1단계 또는 2단계 Vacurema-장치들"로 공지되어 있다.

컨디셔닝은 플라스틱 재료의 용융 온도보다는 낮고, 바람직하게는 유리 전이 온도를 초과하는 온도에서 실시되며, 이 경우 폴리머 재료는 균일하게 그리고 지속적으로 동작 및 혼합된다. 이로 인해 플라스틱 재료는 단일 단계에서 결정화, 건조 및 정화된다.

충전재의 추가 투여는 반응기의 상부 3분의 1 지점에서 이루어진다. 이러한 투여 실시는 박편을 포함하는 충전재의 건조 및 혼합에 사용되는 충분한 지속 시간을 구현한다. 가장 높은 재료 레벨을 초과하는 투여와 가장 높은 재료 레벨 미만의 투여 모두 가능하다. 가장 높은 재료 레벨 미만의 투여가 바람직하다.

본 발명은 또한, 예비 처리할 필요가 없는 2개 이상의 재료 흐름의 가공이 용이하다는 장점이 있다. 충전재 및 중축합물 모두 상응하게 예비 처리하거나 사전 건조할 필요가 없다. 두 재료 흐름은 연속적으로 반응기 내부로 삽입되어 한 연속 공정에서 건조되거나 처리되어 후속하는 압출기에 공급된다.

추가 방법에 따르면, 본 발명에 따른 공정은 바람직한 방식으로 그에 상응하게 설계된 장치에서 2단계로도 실시될 수 있다. 예를 들어 결정화된 그리고 결정화되지 않은 과립들 또는 박편들로 이루어진 혼합물은 정화될 재료로서 2단계 Vacurema 반응기의 결정화 건조기에 제공될 수 있다.

상기 방법 실시에서는, 생성되는 또는 이송되는 중축합물의 가공이 2단계로 이루어지며, 이 경우 예비 처리 장치에서의 예비 처리 중에는 재료의 가소화가 이루어지지는 않지만, 진공하에서 동시에 건조할 경우 결정화 및/또는 소정의 예비 압축이 이루어진다. 예비 압축은 상응하는 온도에서 재료에의 기계적 접촉 또는 에너지 공급에 의해 야기된다. 특히, 온도 상승 또는 조절은 재료의 기계적 접촉 또는 하나 이상의 혼합 부재 및/또는 분쇄 부재의 회전 에너지의 열 에너지로의 변환에 의해 마찰 손실(friction loss)이 발생됨으로써 이루어진다.

주 처리 장치(main treatment device)에서의 주 처리 중에는 재료가 특히 상승된 온도에서 ―상기 온도는 예비 처리 장치 내에서의 온도보다 낮거나 같을 수 있음― 계속해서 건조, 해독되며, 필요한 경우 결정화되며, 높은 진공 하에서 정해진 평균 지속 시간 동안 유지된다. 기계적 접촉 또는 재료 압축 및 에너지 공급은 재차 하나 이상의 혼합 부재 또는 분쇄 부재에 의해 이루어지고, 상기 혼합 부재 또는 분쇄 부재는 회전함으로써 재료에 상응하는 열 에너지를 공급하고, 상기 재료를 계속해서 가열한다. 진공하에 이루어지는 주 처리는 잔류 수분을 사전 결정된 특정 평균값으로 감소시키고, 또한 휘발성의 유해 물질들이 재료로부터 분리되도록 한다. 주 처리시 온도는 재료의 용융 온도보다 낮게 유지된다. 그러나 이러한 온도는 가급적 높게 설정되도록 해야한다.

이 경우 충전재의 투여는 결정화 건조기 내에서 이루어진다. 기본적으로 모든 충전 위치가 가능한데, 예를 들면 상부, 중간 또는 하부 모두가 가능하다. 증대된 표면을 갖고, 또한 더 많은 수분 흡수 가능성을 지닌 표면 처리되지 않은 칼슘 카보네이트 사용시, 지속 시간을 높게 유지하고 상응하는 건조를 달성하기 위해 상부 3분의 1 위치에서의 투여가 바람직하다. 이러한 투여 형태에서는 충전재 및 폴리머의 추가 건조 및 혼합 단계로서 제 2 메인 반응기 용기가 사용된다.

상기 방법에서는 결정화 건조기뿐만 아니라 주 처리 장치가 연속적으로 작동된다.

한 추가 변이형에서는, 주 처리 장치로서 절삭 압축기 앞에 평행하게 장치된 2개의 결정화 건조기가 배치 모드(batch-mode)로 작동된다. 이 경우에는 폴리머 및 충전재의 혼합물 전체가 용기 내로 유입되어, 진공하에서 가열, 건조 결정화, 혼합 등의 과정이 이루어진다. 정해진 배치 시간(batch-time)이 지난 후에는 처리된 재료가 주 처리 장치 내로 송출된다. 하지만, 상기 재료는 건조 공기 조건하에서 기타의 다른 압출기(exotic extruder)로도 송출될 수 있다. 언급될 수 있는 배치 공정의 장점은 매우 정확한 혼합 비율 또는 건조 조건들이며, 상기 혼합 비율 또는 건조 조건들은 조절될 수 있다. 온도, 배출 공기 수분 및/또는 혼합 시간에 따라 공정 시간도 조절될 수 있다. 결정화 건조기들의 충진은 표준 대기 하에서 이루어지기 때문에, 플라스틱 및/또는 충전재의 충전은 까다롭지 않다. 충전을 위한 사전 진공화는 필요하지 않다.

상기한 모든 방법들에서는 충전된 플라스틱 재료가 최종적으로 가소화 또는 용융되고, 그와 동시에 경우에 따라 필터링 후, 특히 진공 상태에서 예를 들어 압출기에 공급되거나 과립으로 가공된다.

또한, 본 발명에 따르면 충전재의 특수한 용도가 제공된다, 이러한 충전재의 용도는 바람직한 용도 실시예들에서 종속항들의 방법 단계들을 기준으로 한다.

분산 보조제들의 삽입은 높은 충전재 비율의 얻기 위한 추가의 가능성이다. 상기 분산 보조제들은 충전제와 함께 삽입되거나, 동일한 공정 단계 또는 선행하는 한 공정 단계에서 별도로 삽입될 수 있다. 상기 분산 보조제들은 PET 표면의 습윤을 야기한다. 그 후에는 상기 PET 표면에 분말이 점착된다. 물론 이러한 효과는 용적에 대한 PET 박편의 표면이 증가하는 것보다 어느 정도 더 긍정적인 역할을 한다. 재료를 절약하기 위해 점점 더 얇은 PET 병들이 제조되기 때문에, 이러한 경향은 균일화의 효과와 일치한다. 분산 보조제들은 예를 들어 쉽게 접착되며 왁스 타입의 유성 물질일 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 한정되지 않는 바람직한 실시예들을 참고로 이하에서 상세하게 도시된다:

실시예 1:

분쇄된 결합물 박편 형태의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 절삭 압축기 내에서 110℃ 내지 240℃, 바람직하게는 130℃ 내지 210℃의 온도로 가열하였다. 사전 건조되지 않은 충전재, 즉 칼슘 카보네이트(CaCO₃)를 상부로부터, 바람직하게는 재료 레벨보다 낮은 위치에 추가 투여하였다. 분쇄기 또는 혼합기의 최외부 교반 팁의 원주 속도는 2 내지 35m/s, 바람직하게는 3 내지 20m/s였다. 진공은 ≤150mbar, 바람직하게는 ≤50mbar, 특히 ≤20mbar, 특히 바람직하게는 0.1 내지 2mbar였다. PET-재료 및 충전재를 10분 내지 200분, 특히 40분 내지 120분의 평균 지속 시간 동안 반응기 내에서 지속시킨 다음, 하부 영역에서 배출시켜, 혼합물을 압축하고 용융하는 압축기에 공급하였다.

실시예 2:

325kg/㎥의 부피 밀도, 3500ppm의 평균 수분 및 0.74dl/g의 평균 고유 점도를 갖는, 오염물이 없도록 투명하게 세척된 폴리에스테르-(음료병) 분쇄 재료를 Vacurema® Basic 1108의 상표명을 갖는 절삭 압축기에 삽입하였다. 재료 혼합물의 평균 예비 처리 온도는 약 200℃였고, 진공은 약 6mbar였다. 용기 내부에서 혼합기들 및 교반기들이 회전하도록 실시하였다. 상기 혼합기들 또는 교반기들이 재료를 분쇄하도록 하고, 동시에 마찰에 의해 재료가 가열되도록 하였다. 그 결과 절삭 압축기 내에서 혼합 와동(mixing vortex)이 형성되었고, 이때 수직 구배(vertical gradient)가 발생하였다. 박편들이 소정의 시간 동안 절삭 압축기에서 동작(wandering)하도록 실시하였다. 상부 영역의 재료는 비교적 더 굵고, 온도가 더 낮았으며, 하부 영역의 재료는 비교적 더 유연하고, 크기가 더 작았다. 지속적인 동작에 의해 재료의 접착이 방지되고, 폴리머 박편들이 지속적으로 자유롭게 유동하도록 실시하였다.

또한, 절삭 압축기에 분말 투여 장치를 배치하였다. 그와 더불어 655kg/㎥의 부피 밀도 및 1280ppm의 평균 수분을 갖는 코팅된 칼슘 카보네이트(CaCO₃)를 첨가하였다. PET 분쇄 재료에, 더 정확히 말하자면 재료가 이미 연화된 상태로 존재하는 용기의 하부 영역에 분말 형태의 칼슘 카보네이트 25%를 투여하였다. 대안적으로 첨가는 상부로부터도 이루어질 수 있다. 충전재를 상기와 같은 방식으로 연화된 재료와 긴밀하고 균일하게 혼합하고, 최종적으로 압출기 내에서 혼합물이 용융되도록 실시하였으며, 경우에 따라 가스 제거, 필터링 및 과립화를 실시하였다.

절삭 압축기의 하부 영역에 압출기를 연결하였다. 혼합기들이 연화된 재료를 압출기의 인입 영역으로 이송하도록 실시하였으며, 이때 압출기를 145U/분의 스크루 회전 속도, 300kg/h의 처리율, 295℃의 용융 온도 및 50/250mesh의 필터링 조건으로 작동시켰다.

실시예 3:

본 실시예 3은 실시예 2와 유사하게 진행되지만, 하기와 같이 약간의 차이점을 갖는다:

390kg/㎥의 부피 밀도, 6500ppm의 평균 수분 및 0.75dl/g의 평균 고유 점도를 갖는, 오염물이 없이 없도록 투명하게 세척된 폴리에스테르-(음료병) 분쇄 재료를 Vacurema® Basic 1108의 상표명을 갖는 절삭 압축기에 삽입하였다. 재료 혼합물의 평균 예비 처리 온도는 약 195℃였고, 진공은 약 7.1 내지 12mbar였다.

또한, 820kg/㎥의 부피 밀도 및 3280ppm의 평균 수분을 갖는 코팅되지 않은 칼슘 카보네이트(CaCO₃)를 첨가하였다. PET 분쇄 재료에 분말 형태의 칼슘 카보네이트 22%를 투여하였다.

압출기를 120U/분의 스크루 회전 속도, 294kg/h의 처리율, 299℃의 용융 온도 및 50/250mesh의 필터링 조건으로 작동시켰다.

상기와 같은 방식으로 기공이 없는 고품질의 최종 제품을 수득하였다.

Claims

충전재로서, 카올린(kaolin), 실리케이트(silicate), 이산화티탄(titanium dioxide) 및 칼슘 카보네이트(CaCO₃)로 이루어진 군에서 선택되는 분말 형태의 하나 이상의 불활성 무기물(inert mineral)이 충전되고, 가수 분해되기 쉽고, 중축합(polycondensation)에 의해 제조된 열가소성 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법으로서, 용융되지 않은 상태의, 연화된 폴리머 재료의 혼합물이 70℃ 내지 240℃의 온도 및 진공 상태에서 지속적인 교반 또는 혼합하에 충전재와 함께 형성되고, 이에 의해 표면 처리되지 않거나 코팅되지 않고, 첨가시에 사전 건조되지 않고, 500ppm을 초과하는 잔류 수분(H₂O)을 갖는 충전재가 사용되는 것인, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
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제 1항에 있어서, 중축합에 의해 제조된 상기 열가소성 폴리머 재료가 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)인 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 1항에 있어서, 첨가시에 사전 건조되지 않은, 1000ppm을 초과하는 잔류 수분을 갖는 충전재가 사용되는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
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제 1항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 충전재로서 50μm 미만의 D 50 값 또는 평균 입자 크기, 2 내지 11㎡/g의 비표면적, 또는 50μm 미만의 D 50 값 또는 평균 입자 크기 및 2 내지 11㎡/g의 비표면적을 갖는 충전재가 사용되는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 9항에 있어서, 충전재로서 2 내지 15μm의 D 50 값 또는 평균 입자 크기를 갖는 충전재가 사용되는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 9항에 있어서, 충전재로서 5 내지 9㎡/g의 비표면적을 갖는 충전재가 사용되는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 1항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리머 재료가 상기 충전재의 일부 또는 전체를 첨가하는 시점에 연화된 상태로 존재하거나, 자신의 VICAT-연화점(10N)보다 30℃를 초과하는 온도 및 자신의 용융점보다 낮은 온도를 갖는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 1항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 처리될 플라스틱 재료 또는 사전에 충전재와 혼합되거나 혼합되지 않은 플라스틱 재료가 진공화 가능한 하나 이상의 수납 용기 또는 반응기 내에서 지속적으로 혼합, 동작 또는 분쇄되면서 플라스틱 재료의 용융 온도보다 낮은 온도 및 유리 전이 온도를 초과하는 온도에서 결정화, 건조 또는 정화되고, 상기 플라스틱 재료를 혼합, 가열, 또는 혼합 및 가열하기 위해, 재료를 분쇄, 혼합, 또는 분쇄 및 혼합하는 작업 에지들을 구비한, 적층식의 다수의 평면 위에 배치되거나 배치되지 않고 하나의 수직 축을 중심으로 회전 가능한 하나 이상의 분쇄기 또는 혼합기가 사용되며, 이 경우 가열은 기계적 에너지의 공급에 의해 이루어지고, 가공은 150mbar 이하의 진공하에서 이루어지며, 플라스틱 재료들이 반응기 내에서 10분 내지 200분의 평균 지속 시간 동안 유지되는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 13항에 있어서, 상기 결정화, 건조 또는 정화가 단일 단계에서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 13항에 있어서, 상기 플라스틱 재료가 기계적 에너지의 공급에 의해 70℃ 내지 240℃로 가열되는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 13항에 있어서, 상기 플라스틱 재료가 기계적 에너지의 공급에 의해 130℃ 내지 210℃로 가열되는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 13항에 있어서, 상기 가공이 50mbar 이하의 진공하에서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 13항에 있어서, 상기 가공이 20mbar 이하의 진공하에서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 13항에 있어서, 상기 가공이 0.1 내지 2mbar의 진공하에서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 13항에 있어서, 상기 플라스틱 재료들이 반응기 내에서 40분 내지 120분의 평균 지속 시간 동안 유지되는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 13항에 있어서, 상기 방법이 단 하나의 반응기 또는 압출기의 인입 영역 내에서 1 단계로 실시되고, 사전에 충전재와 혼합되거나 혼합되지 않은 상기 플라스틱 재료가 단 하나의 작업 공정에서 가열, 건조, 결정화 및 정화되는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 21항에 있어서, 상기 가열, 건조, 결정화 및 정화가 단 하나의 반응기에서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 21항에 있어서, 상기 방법이 상기 플라스틱 재료의 사전 건조를 포함하거나 사전 건조를 포함함 없이 실시되는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 21항에 있어서, 상기 방법이 상기 플라스틱 재료의 사전 결정화를 포함하거나 사전 결정화를 포함함 없이 실시되는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 13항에 있어서, 상기 방법이 다수의 단계로 실시되고, 이 경우 2개 이상의 수납 용기 또는 반응기가 직렬, 병렬, 또는 직렬 및 병렬로 배치되며, 사전에 충전재와 혼합되거나 혼합되지 않은, 가공되는 상기 플라스틱 재료가 상기 용기들을 차례로 통과하고, 전술한 항들에 따른 공정 조건들이 하나 이상의 용기 또는 예비 처리에 적용되며, 상기 플라스틱 재료가 주 처리 공정 온도에 근접한 온도에 도달하는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 25항에 있어서, 상기 방법이 2 단계로 실시되는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 25항에 있어서, 상기 플라스틱 재료가 제 1 단계 예비 처리시에, 진공하에서 기계적 에너지의 공급에 의해 가열되고, 상승된 온도에서 건조와 동시에 결정화되거나 결정화되지 않으며, 후속해서 실행될 수 있는 가소화 및 용융보다 선행되는 제 2 단계에서 상기 플라스틱 재료의 주 처리가 이루어지고, 상기 제 2 단계에서는 상기 플라스틱 재료가 진공 상태에서 동작하에 기계적 에너지의 공급에 의해 다시 건조되고 추가로 결정화되며, 상기 주 처리가 예비 처리에 비해 상승된 온도에서 이루어지고, 상기 주 처리 온도가 상기 플라스틱 재료의 가소화 온도 또는 용융 온도보다 낮게 유지되는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 1항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스틱 재료가 연속 흐름으로 예비 처리되거나, 상기 방법이 연속적으로 또는 비연속적으로, 또는 배치 공정(batch-process)으로서 실시되는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 1항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 전체 시스템 내의 수분 또는 혼합물의 수분이 100ppm 미만이 되도록 잔류 수분과 그 양을 포함하는 충전재가 사용되는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 1항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 컨디셔닝(conditioning) 실시 후, 혼합물이 최종적으로 압축되거나 압축되지 않는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 30항에 있어서, 컨디셔닝(conditioning) 실시 후, 혼합물이 최종적으로 용융 또는 압출 성형되는 것을 특징으로 하는, 폴리머 재료를 제조하기 위한 방법.
제 1항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 한 항의 따른 방법에 따라, 충전재로 충전되고, 가수 분해되기 쉽고, 흡습성을 갖거나 갖지 않는, 중축합에 의해 제조된 열가소성 폴리머 재료를 제조하기 위한, 첨가 시점에서 사전 건조되지 않고 500ppm을 초과하는 잔류 수분을 갖거나 갖지 않는 하나 이상의 충전재로서, 용융되지 않은 상태의, 연화되거나 연화되지 않은, 상기 충전재를 포함하는 폴리머 재료의 혼합물이 혼합기들 또는 분쇄기들을 갖는 가열 및 진공화 가능한 절삭 압축기 내에서 상승된 온도 및 진공 상태에서 지속적인 교반 또는 혼합하에 제조되고, 상기 혼합물이 최종적으로 압축 처리되거나 압축 처리되지 않는, 충전재.
제 32항에 있어서, PET를 제조하기 위한, 충전재.
제 32항에 있어서, 상기 하나 이상의 충전재가 칼슘 카보네이트(CaCO₃)인 것을 특징으로 하는, 충전재.