生产很低特性粘度聚酯树脂的方法技术

一种生产特性粘度为约０．２０ｄＬ／ｇ～约０．４５ｄＬ／ｇ的圆柱形颗粒状聚合物的方法，包括：提供一种选自对苯二甲酸、２，６－萘二甲酸以及其低级酯和酰基氯的芳族化合物；在聚合条件下使所述芳族化合物与一种选自乙二醇和１，４－丁二醇的脂族二醇相接触，使所述芳族二羧酸与所述脂族二醇共聚形成熔融聚合物；经模板挤出熔融聚合物形成线料；使熔融线料经过约４英寸以下的空气隙通过水道；用冷却介质使线料骤冷；和将线料切粒形成圆柱状颗粒。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产很低特性粘度聚酯树脂的方法                     
本专利技术涉及一种生产很低特性粘度(IV)聚酯树脂的方法。更具体地说，但是不是作为限制，本专利技术涉及生产特性粘度约0.20dL/g～约0.45dL/g的粒状聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯和相应的萘二甲酸酯聚酯。                     
技术介绍
新兴技术，例如熔喷纤维和自其生产的非织造织物，需要很低熔体粘度的聚合物物料。在熔喷工艺中，非织造纤网的形成方法包括：经模头挤出熔融聚合物，然后采用热高速气流拉细和拉断所得的丝。该方法生产短的很细的纤维，能被收集在运动的带上，在其上它们在冷却时彼此粘结。能够制造具有很好遮断性的熔喷纤网。对于聚对苯二甲酸乙二酯物料而言，正如Rudisill在WO 01/86044A1中所公开的，已经将其转化为特性粘度0.25～0.45dL/g的聚酯。已经证明难以生产特性粘度在该范围的离散颗粒聚对苯二甲酸乙二酯物料。例如，按照Rudisill的公开内容，在实施例中应用特性粘度0.63dL/g的聚对苯二甲酸乙二酯物料，随后水解或热解成特性粘度0.34dL/g的聚对苯二甲酸乙二酯。所公开方法的一个缺点是，增加的裂解工艺使整个工艺更复杂，最理想的是应当避免出现这种情况。典型的聚对苯二甲酸乙二酯生产工艺不能直接生产特性粘度约0.45dL/g以下的物料。在典型聚对苯二甲酸乙二酯生产工艺中，聚酯经模板排出聚合釜，再经一般1～24英寸、更一般6～12英寸的空气隙落到水槽中。聚酯线料在水槽中固化，然后切粒。特性粘度约0.45dL/g以下的聚对苯二甲酸乙二酯物料，不具有自承重熔体强度。显然，在上述典型工艺中，以线料形式在空气隙中会发生断裂或滴落，因为它们没有支撑其自身重量的熔体强度。本领域技术人员应该理解，这必将使通过典型工艺生产如此低的特性粘度的聚酯成为不可能的。特性粘度为0.20～0.45dL/g的颗粒聚对苯二甲酸乙二酯物料是可得的。但是，它们是通过压碎或磨碎工艺而得到的，生产出粒度范围宽的不规则形状粒子。例如，可以将聚合物成形为固化的线料、带料-->或片材，然后可以粉碎成颗粒。片材破碎或成粒，例如，为颗粒，可以通过各种方法包括球磨来完成。但是，形成颗粒的这些方法可以得到粒度和/或形状不均匀的颗粒。另外，这些方法可以生成不理想数量的细屑，即粒度大大小于平均粒度或目标粒度的颗粒，这进一步使颗粒处理和加工复杂化。这种不规则的、不均匀的颗粒在进一步的工艺步骤如结晶、干燥和喂入挤出机中会引起困难。理想的是，提供特性粘度为0.20～0.45dL/g的、颗粒均匀的、便于在以后工艺中应用的聚对苯二甲酸乙二酯物料。已经进行了多次尝试，通过生产特性粘度为0.10～0.35dL/g的、具有圆珠形的预聚物来克服这些缺陷，正如在US4,165,420中所公开的。公开了直径为100～250μm的预聚物圆珠，或者通过喷雾冻凝或者通过雾化来生产。US 4,755,587和US 4,876,326公开了多孔丸状聚酯预聚物的生产。但是，所公开的方法需要复杂的工艺用以生产粉末或多孔丸，而且公开内容不包括具有理想特性粘度和均匀度的传统粒料的生产。已经开发了其它方法，以满足对均匀离散粒状很低特性粘度聚对苯二甲酸乙二酯物料的需求。例如，已提出以锭剂化作用(pastillation)解决这种需求。锭剂化作用是一种方法，其中从聚合物熔体形成聚合物小滴，随后使聚合物小滴固化成聚合物颗粒或粒料。应用锭剂方法生产低特性粘度聚酯的均匀离散颗粒的例子，由Stouffer等叙述在US.5,540,868中。应用锭剂方法的其它公开内容能够参见，例如，US5,510,454、US 5,532,333、US 5,633,018、US 5,714,262、US 5,744,074和US 5,830,982。这种锭剂方法的缺点是需要复杂的设备，例如，旋转成型器和热运输带，还需要复杂制造流程。Schiavone在US 6,335,422中公开了一种生产某些共聚酯的方法，包括下述的共聚酯，其包含对苯二甲酸，84～94mol％乙二醇，2～6mol％二甘醇和4～10mol％环己烷二甲醇，其特性粘度为0.25～0.40dL/g，其生产方法包括：使预聚物成形为片状，进而使片料固态聚合成较高特性粘度。关于如何使物料形成粒料，公开内容叙述了，在固态聚合步骤之前，采用“传统工艺(例如，在本专利技术特性粘度范围内将不加工自振动模板的线料造粒和热切造粒小滴，或者自旋转模头或板的小滴或锭剂)”使共聚酯预聚物合成物形成离散颗粒。在该公开内容中不包括均聚对苯二甲酸乙二酯在形成低粘度聚酯中的应用。-->                      
技术实现思路
本专利技术的一方面提供生产某种离散颗粒状很低特性粘度聚酯的方法。在本文中叙述的方法优选用于形成选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸-1，4-丁二酯、聚2，6-萘二甲酸乙二酯和聚2，6-萘二甲酸-1，4-丁二酯的聚酯。所述聚酯可以任选支化。聚酯的特性粘度为约0.20～约0.45dL/g。形成聚酯的方法包括：提供一种选自对苯二甲酸、2，6-萘二甲酸以及其酰基氯和低级酯的芳族化合物；和在聚合条件下使芳族二羧酸与一种选自乙二醇和1，4-丁二醇的脂族二醇相接触，使芳族二羧酸与所述脂族二醇共聚形成聚合物。术语“低级酯”本领域技术人员众所周知。优选，对于应用在本文中公开的方法而言，低级酯具有5个或更少的碳原子，更优选4个或更少的碳原子。在优选实施方案中，形成聚酯的方法包括：提供一种选自对苯二甲酸、2，6-萘二甲酸和其低级酯的芳族化合物；和在聚合条件下使芳族二羧酸或酯与一种选自乙二醇和1，4-丁二醇的脂族二醇相接触，使芳族二羧酸与所述脂族二醇共聚形成聚合物。本专利技术的另一方面是通过下述方法生产的特性粘度为约0.20～约0.45dL/g的离散颗粒聚酯，所述方法包括：提供一种选自对苯二甲酸、2，6-萘二甲酸以及其酰基氯和低级酯的芳族二羧酸化合物；和在聚合条件下使芳族二羧酸化合物与一种选自乙二醇和1，4-丁二醇的脂族二醇接触，使芳族二羧酸与脂族二醇共聚形成聚合物。所述聚酯能够用于诸如形成熔喷纤维的工艺。                    具体实施方式先有生产低特性粘度聚酯的方法，例如，上文所述那些，一般说，颗粒就粒度和形状而言不容易经诸如结晶、干燥和挤出工艺等传统后生产工艺处理。即使为低粘度聚合物设计的水下切粒机，如Gala公司制造的切粒机，提供非传统粒料，典型地是球形，也需要广泛的工艺改进，以便把粒料喂入随后的生产过程中。另一方面，本文所公开的方法提供的粒料粒度和形状，基本上与为形成和造粒高特性粘度聚合物的传统方法所生产者相同。按照本文所公开的方法生产的聚酯具有约0.20～0.45dL/g的特性粘度(“IV”)，IV是分子量的指示。优选，聚酯的特性粘度为约0.20～0.40dL/g，以聚酯在50∶50(wt)三氟乙酸/二氯甲烷溶剂系统中的0.5％(重-->量/体积)溶液在室温下进行测定。更优选，在这种条件下测定的聚酯特性粘度为0.25～0.35dL/g。优选特性粘度足以生产用于制造某些制品如熔喷纤维的最终形式的聚酯。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生产特性粘度为约0.20dL/g～约0.45dL/g的圆柱形颗粒状聚合物的方法，包括：提供一种选自对苯二甲酸、2，6-萘二甲酸以及其低级酯和酰基氯的芳族化合物；在聚合条件下使所述芳族化合物与一种选自乙二醇和1，4-丁二醇的脂族二醇相接触，使所述芳族二羧酸与所述脂族二醇共聚形成熔融聚合物；经模板挤出熔融聚合物形成线料；使熔融线料经过约4英寸以下的空气隙通过水道；用冷却介质使线料骤冷；和将线料切粒形成圆柱状颗粒。2.权利要求1的方法，其中所述特性粘度为约0.20～约0.40dL/g。3.权利要求1的方法，其中所述特性粘度为约0.25～约0.35dL/g。4.权利要求1的方法，其中所述颗粒的平均直径为约0.5mm～约10mm。5.权利要求1的方法，其中所述颗粒的平均直径为约1mm～约5mm。6.权利要求1的方法，其中所述颗粒的平均直径为约2mm～约3mm。7.权利要求1的方法，其中所述颗粒的平均长度为约0.5～约10mm。8.权利要求1的方法，其中所述颗粒的平均长度为约1mm～约5mm。9.权利要求1的方法，其中所述颗粒的平均长度为约2.5mm～约3.5mm。10.权利要求1的方法，其中所述粒料基本上是均匀的。11.权利要求1的方法，其中所述方法在多官能支化剂存在下实施。12.权利要求11的方法，其中所述多官能支化剂选自1，2，4-苯三酸(偏苯三酸)，1，2，4-苯三酸三甲酯，1，2，4-苯三酸三(2-羟基乙酯)，1，2，4-苯三酸三甲酯，1，2，4-苯三酸酐(偏苯三酸酐)，1，3，5-苯三酸，1，2，4，5-苯四酸(均苯四酸)，1，2，4，5-苯四酸二酐(均苯四酸酐)，3，3’，4，4’-二苯甲酮四甲酸-二酐，1，4，5，8-萘四甲酸二酐，柠檬酸，四氢呋喃-2，3，4，5-四甲酸，1，3，5-环己烷三羧酸，季戊四醇，2-(羟甲基)-1，3-丙二醇，2，2-双(羟甲基)丙酸或三聚酸。13.权利要求1的方法，其中所述方法在催化剂存在下实施。14.权利要求13的方法，其中所述催化剂选自Li、Ca、Mg、Mn、Zn、Pb、Sb、Sn、Ge和Ti的盐、氧化物或二醇加合物。15.权利要求14的方法，其中所述催化剂是醋酸盐。16.权利要求1的方法，其中所述方法在230℃～约300℃下实施。17.权利要求1的方法，其中所述方法在250℃～295℃下实施。18.权利要求1的方法，其中所述聚合物是聚对苯二甲酸乙二酯。19.一种从选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸-1，4-丁二酯、聚2，6-萘二甲酸乙二酯和聚2，6-萘二甲酸-1，4-丁二酯的聚酯形成的圆柱状颗粒，所述聚酯的特性粘度为约0.20dL/g～约0.45dL/g，其中所述颗粒的形成方法包括：提供一种选自对苯二甲酸、2，6-萘二甲酸及其低级酯的芳族化合物；在聚合条件下，使...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·海斯，G·W·霍夫曼，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：