Procedimiento para la cristalización de un polímero que cristaliza lentamente y granulado polimérico.

Procedimiento para la preparación de un polímero parcialmente cristalino que comprende las etapas:

a) preparación de una masa fundida de polímero A de un polímero cristalizable, que comprendepolietilentereftalato o copolímeros de polietilentereftalato,

b) preparación de una masa fundida de polímero B de un polímero cristalizable, comprendiendo la masa fundidade polímero B polietilentereftalato o copolímeros de polietilentereftalato,

c) agrupación de las masas fundidas de polímero A y B en una pluralidad de canales para masa fundida,formando la masa fundida de polímero B esencialmente una capa externa y la masa fundida de polímero Aesencialmente una capa interna,

d) conformado de partículas y solidificación de las masas fundidas de polímero, pudiéndose realizar elconformado de las partículas antes o después de la solidificación, estando compuesta entre el 50% y el 95% dela superficie de las partículas de polímero B, caracterizado por la etapa:

e) elevación del grado de cristalización de las partículas de polímero, presentando el polímero B generadomediante solidificación de la masa fundida de polímero B un mayor índice de cristalización que el polímero Agenerado mediante solidificación de la masa fundida de polímero A, presentando los polímeros A y B en totalentre el 5 y el 25% en moles de copolímero y cristalizándose con un tiempo de permanencia medio de menos de10 veces la semivida de cristalización del polímero A hasta un grado de cristalización entre el 20% y el 50%.

Procedimiento para la cristalización de un polímero que cristaliza lentamente y granulado polimérico Muchos polímeros cristalizables se preparan y procesan a gran escala.

Un ejemplo de esto es la preparación de polietilentereftalato que se procesa hasta dar cuerpos huecos, tales como botellas. Tanto en el proceso de preparación como antes del proceso del procesamiento se tiene que cristalizar el material.

Para cristalizar partículas de polímero, las mismas se tienen que mover de forma separada unas de otras o al menos unas con respecto a otras hasta que se haya producido una cristalización suficiente que evite una adhesión de partículas individuales.

Los procedimientos para la cristalización de polímeros que cristalizan lentamente, particularmente policondensados, se conocen exhaustivamente en el estado de la técnica. De este modo, por ejemplo, el documento EP0379684, Rüssemeyer, describe la cristalización en dos aparatos sucesivos de lecho fluidizado.

Para polímeros muy difícilmente cristalizables se propone, por ejemplo, en el documento US 5532335, Kimball, una cristalización bajo el agua, debiendo evitar el agua una adhesión de partículas individuales de polímero antes y durante la cristalización. A partir de los ejemplos mencionados y otros documentos conocidos en el estado de la técnica se ve que la complejidad de aparatos para la cristalización de partículas de polímero aumenta cuando disminuye la velocidad de cristalización de las partículas de polímero.

Frente a esto, el objetivo de la presente invención es poner a disposición un procedimiento para poder cristalizar de forma más sencilla y rápida polímeros que cristalizan lentamente.

Otro objetivo de la presente invención es poner a disposición partículas de polímero que estén compuestas en una gran parte de un polímero cristalizable lentamente que, a pesar de esto, se puedan cristalizar de forma sencilla y rápida.

Además, es objetivo de la presente invención poner a disposición un dispositivo con el que se puedan preparar y cristalizar partículas de polímero que están compuestas en gran parte de un polímero que cristaliza lentamente.

La simplificación de acuerdo con la invención se consigue preparándose y cristalizándose granulados poliméricos que presentan, alrededor del polímero que cristaliza lentamente, una capa externa de un polímero que cristaliza más rápidamente. A este respecto, sorprendentemente, no es necesario formar una capa externa completamente cerrada.

A pesar de que en el estado de la técnica se conocen distintos procedimientos para la preparación de partículas de polímero multicapa, hasta ahora no se ha reconocido su aplicación para la simplificación de un proceso de cristalización.

Por ejemplo, el documento DE 1667264, Sommerville, describe un procedimiento de preparación para granulados multicapa. Sin embargo, no se menciona una cristalización más extensa.

El documento WO 2005/110694, Ferrari, describe la preparación de granulado multicapa, usándose, respectivamente, diferentes polímeros que se diferencian, sobre todo, en su reactividad. Se describe la posibilidad de una cristalización posterior. Las ventajas de una selección dirigida de polímero debido a las propiedades de cristalización o el uso de dos realizaciones de un tipo de polímero con diferentes propiedades de cristalización no se reconocen.

El documento US 6669986, Mushiake, describe un proceso de secado en el que un poliéster adhesivo se recubre con un poliéster menos adhesivo para poder ajustar una mayor temperatura del secado sin adhesiones. A pesar de que se describe básicamente la posibilidad de una cristalización, no se reconocen las ventajas de una selección dirigida de polímero debido a las propiedades de cristalización o el uso de dos realizaciones de un tipo de polímero con diferentes propiedades de cristalización.

El documento EP 1063070 desvela un procedimiento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 así como un granulado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 17.

El objetivo se resuelve de acuerdo con la reivindicación 1 mediante un procedimiento con las siguientes etapas de proceso:

a) preparación de una masa fundida de polímero A de un polímero cristalizable,

b) preparación de una masa fundida de polímero B de un polímero cristalizable c) agrupación de las masas fundidas de polímero A y B en una pluralidad de canales para masa fundida, formando la masa fundida de polímero B esencialmente una capa externa y la masa fundida de polímero A, esencialmente una capa interna,

d) conformado de partículas y solidificación de las masas fundidas de polímero, pudiéndose realizar el conformado de las partículas antes o después de la solidificación,

e) elevación del grado de cristalización de las partículas de polímero,

caracterizado por que el polímero B generado mediante la solidificación de la masa fundida de polímero B presenta un mayor índice de cristalización que el polímero A generado mediante la solidificación de la masa fundida de polímero A.

Una realización preferente prevé que el polímero A y B comprendan polímeros del mismo tipo de polímero. A partir de esto se obtiene la ventaja de que se puede suministrar un material esencialmente unitario a un procesamiento posterior.

Los polímeros A y B comprenden polietilentereftalato o sus copolímeros.

Se puede conseguir un mayor índice de cristalización para el polímero B existente en la capa externa, a este respecto, por ejemplo, mediante las medidas mencionadas en las reivindicaciones dependientes.

Una realización preferente prevé que el polímero B presente una menor parte de comonómero que el polímero A. A partir de esto se obtiene la ventaja de que no se tienen que añadir sustancias extrañas al polímero.

Si en el caso del polímero A y el polímero B se trata de copolímeros de un tipo de polímero que contienen los mismos monómeros principales, entonces el polímero B debe presentar una menor parte de comonómero. La cantidad de copolímero que contiene en total un granulado, a este respecto, se calcula a partir de los contenidos promedio de comonómero de ambos polímeros, ponderados según la parte en peso de los polímeros en el granulado.

De acuerdo con otra realización preferente, la masa fundida de polímero B que se encuentra en el exterior contiene una mayor cantidad de agentes de nucleación que la masa fundida de polímero A. A partir de esto se obtiene la ventaja de que en dos polímeros que cristalizan más bien lentamente solo uno tiene que estar provisto de agentes de nucleación para una cristalización más rápida.

De acuerdo con otras realizaciones preferentes, la masa fundida de polímero B que se encuentra en el exterior contiene una mayor cantidad de propulsores y/o disolventes que la masa fundida de polímero A. Particularmente con el uso de disolventes o propulsores físicos, a este respecto, se obtiene la ventaja de que el disolvente o el propulsor esencialmente se retira durante la cristalización y se puede suministrar un material unitario a un procesamiento posterior.

De acuerdo con otra realización preferente, la masa fundida de polímero B que se encuentra en el exterior contiene polímero A y al menos otro componente para acelerar la cristalización, tal como agentes de nucleación, disolventes o propulsores. A partir de esto se obtiene la ventaja de que se tiene que preparar solo una masa fundida de polímero, que después se puede dividir en dos subcorrientes, teniéndose que añadir solo a una subcorriente otro componente para acelerar la cristalización.

De acuerdo con otra realización preferente, la masa fundida de polímero B que se encuentra en el exterior contiene una menor parte de plastificantes que la masa fundida de polímero A. En este caso se obtiene la ventaja de que un polímero que en realidad puede cristalizar bien, cuya cristalización, no obstante, está obstaculizada por una adición de plastificante, a pesar de esto conserva sus propiedades originales de cristalización.

De acuerdo con otra realización preferente, el polímero B que se encuentra en el exterior comprende un polímero reciclado. Si ambos polímeros contienen una parte reciclada, entonces el polímero B contiene una mayor parte de reciclado que el polímero A.

Si en el caso de los polímeros se trata de polietilentereftalato, entonces en el caso del reciclado, preferentemente, se trata de recipientes de alimentos limpiados, particularmente botellas para bebidas de polietilentereftalato.

Los polímeros adecuados son polímeros termoplásticos cristalizables. Los polímeros se obtienen... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la preparación de un polímero parcialmente cristalino que comprende las etapas:

a) preparación de una masa fundida de polímero A de un polímero cristalizable, que comprende polietilentereftalato o copolímeros de polietilentereftalato,

b) preparación de una masa fundida de polímero B de un polímero cristalizable, comprendiendo la masa fundida de polímero B polietilentereftalato o copolímeros de polietilentereftalato,

c) agrupación de las masas fundidas de polímero A y B en una pluralidad de canales para masa fundida, formando la masa fundida de polímero B esencialmente una capa externa y la masa fundida de polímero A esencialmente una capa interna,

d) conformado de partículas y solidificación de las masas fundidas de polímero, pudiéndose realizar el conformado de las partículas antes o después de la solidificación, estando compuesta entre el 50% y el 95% de la superficie de las partículas de polímero B, caracterizado por la etapa:

e) elevación del grado de cristalización de las partículas de polímero, presentando el polímero B generado mediante solidificación de la masa fundida de polímero B un mayor índice de cristalización que el polímero A generado mediante solidificación de la masa fundida de polímero A, presentando los polímeros A y B en total entre el 5 y el 25% en moles de copolímero y cristalizándose con un tiempo de permanencia medio de menos de 10 veces la semivida de cristalización del polímero A hasta un grado de cristalización entre el 20% y el 50%.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el polímero B presenta una menor parte de comonómero que el polímero A.

3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la masa fundida de polímero B contiene una mayor cantidad de agente de nucleación que la masa fundida de polímero A.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la masa fundida de polímero B contiene un propulsor.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la masa fundida de polímero B contiene una mayor cantidad de disolventes que la masa fundida de polímero A.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la masa fundida de polímero B comprende polímero A y al menos otro componente para acelerar la cristalización, tal como agente de nucleación, disolvente o propulsor.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la masa fundida de polímero A contiene una mayor cantidad de plastificantes que la masa fundida de polímero B.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el polímero A y B presentan, en total, entre el 7 y el 20% en moles de copolímero.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los polímeros A y B cristalizan con un tiempo de permanencia medio de menos de 6 veces la semivida de cristalización del polímero A hasta un grado de cristalización entre el 20% y el 50%.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la agrupación de las masas fundidas de polímero se realiza en una boquilla, en la que se conforma una pluralidad de barras de polímero que se cortan directamente en la salida de la boquilla o después de atravesar un tramo de refrigeración hasta dar granulados.

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que más del 65% de la superficie de las partículas está compuesta del polímero B.

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que entre el 50% y el 95% del volumen de las partículas, particularmente granulados, está compuesto del polímero A.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que más del 65% del volumen de las partículas está compuesto del polímero A.

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la elevación del grado de cristalización de las partículas de polímero se realiza directamente después de la preparación de las partículas, manteniéndose las partículas a un nivel de temperatura por encima de la temperatura de transición vítrea del polímero A.

15. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado por que las partículas se mantienen a un nivel de temperatura por encima de 80 °C.

16. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que después de la etapa para la elevación del grado de cristalización sigue otra etapa para la policondensación en fase sólida.

17. Granulado polimérico compuesto de al menos un polímero A, que comprende la zona interna del granulado y un polímero B que comprende entre el 50% y el 95% de la zona superficial del granulado, comprendiendo el polímero A y el polímero B polietilentereftalato o copolímeros de polietilentereftalato, caracterizado por que el polímero B presenta un mayor índice de cristalización que el polímero A, los polímero A y B presentan, en total, entre el 5 y el 25% en moles de copolímero y se pueden cristalizar con un tiempo de permanencia medio de menos de 10 veces la semivida de cristalización del polímero A hasta un grado de cristalización entre el 20% y el 50%.

18. Granulado polimérico de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado por que el polímero B presenta una menor parte de comonómero que el polímero A.

19. Granulado polimérico de acuerdo con la reivindicación 17 o 18, caracterizado por que el polímero B contiene una mayor cantidad de agente de nucleación que el polímero A.

20. Granulado polimérico de acuerdo con una de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado por que el polímero B está más expandido que el polímero A.

21. Granulado polimérico de acuerdo con una de las reivindicaciones 17 a 20, caracterizado por que el polímero B contiene una mayor cantidad de disolventes que el polímero A.

22. Granulado polimérico de acuerdo con una de las reivindicaciones 17 a 21, caracterizado por que el polímero B comprende polímero A y al menos otro componente para acelerar la cristalización, tal como agente de nucleación, disolvente o una orientación previa causada por un propulsor.

23. Granulado polimérico de acuerdo con una de las reivindicaciones 17 a 22, caracterizado por que el polímero A contiene una mayor cantidad de plastificantes que el polímero B.

24. Granulado polimérico de acuerdo con una de las reivindicaciones 17 a 23, caracterizado por que más del 65% de la superficie del granulado está compuesto de polímero B.

25. Granulado polimérico de acuerdo con una de las reivindicaciones 17 a 24, caracterizado por que entre el 50% y el 95% del volumen de los granulados está compuesto de polímero A.

26. Granulado polimérico de acuerdo con la reivindicación 25, caracterizado por que más del 65% del volumen de los granulados está compuesto de polímero A.