Partículas de polímeros de poliéster esferoidales.

Una masa que comprende esferoides de polímeros de poliéster de poli(tereftalato de etileno) que tiene:

A) una v. intr. promedio de al menos 0,72 dl/g,

y tanto

B) puntos de fusión caracterizados por:

a. al menos dos picos de fusión, en la que uno de dichos al menos dos picos de fusión cuando se mide en un primer barrido de DSC es un pico de bajo punto de fusión que tiene una temperatura del pico dentro de un intervalo de 140 ºC a 220 ºC y que tiene un área de la endoterma de fusión de al menos el valor absoluto de 1 J/g, o

b. que tiene uno o más puntos de fusión que, cuando se miden en un primer barrido de calentamiento de DSC, tiene una curva de calentamiento que se desvía de un nivel inicial en la dirección endotérmica a una temperatura inferior o igual a 200 ºC, como

C) un bajo grado de cristalinidad dentro de un intervalo de al menos el 20 % y un grado máximo de cristalinidad Tcmáx definido por la ecuación:

Tcmáx ≥ 50 % - CA - OH

en la que CA es el % en moles total de todos los residuos de ácido carboxílico distintos de residuos de ácido tereftálico, basado en el 100 % en moles de residuos de ácido carboxílico en el polímero de poliéster, y OH es el % en moles total de residuos de compuestos con funcionalidad hidroxilo distintos de residuos de etilenglicol, basado en el 100 % en moles de los residuos de compuestos con funcionalidad hidroxilo; o

tanto B) como C);

en la que los esferoides tienen una relación y/x inferior a 2, en la que y es el eje largo y x es el eje corto;

en la que el polímero de poliéster contiene 7 ppm de acetaldehído o menos;

con la condición de que se excluya un poli(tereftalato de etileno) que tiene 2,5 % en peso de ácido isoftálico y 1,4 % en peso de dietilenglicol, una viscosidad de 0,80 dl/g, un contenido de acetaldehído de 1,0 ppm y una cristalinidad del 42,0 %.

Partículas de polímeros de poliéster esferoidales 1. Campo de la invención El campo de la invención se refiere a partículas de polímeros de poliéster que tienen una morfología y geometría particular.

2. Antecedentes de la invención Las partículas y pellas de polímeros de poliéster convencionales tienen normalmente forma cilíndrica, se polimerizan en estado sólido y tienen altos grados de cristalinidad. Como resultado, las pellas convencionales normalmente no se aglomeran en las secadoras que alimentan una máquina de moldeo por inyección o una extrusora. Aunque se producen algunas pegajosidades a las temperaturas de secado (150 ºC a 185 ºC) , el problema normalmente no produce aglomeración suficiente como para bloquear completamente un flujo de pellas de la secadora.

Los presentes inventores han encontrado ventajoso proporcionar una partícula de polímeros de poliéster que tenga una morfología única y que evite la necesidad de polimerización en estado sólido. Esta morfología incluye una o más 20 de las siguientes características: bajo punto de fusión, bajo grado de cristalinidad y alta v. intr. producida sin polimerización en estado sólido. Los presentes inventores han descubierto que estas partículas, si se preparan en una forma convencional, pueden en algunos casos pegarse suficientemente en la secadora de manera que se requiera agitación mecánica para desplazarlas. Los presentes inventores han observado que las pellas en estado sólido cilíndricas fueron fluidas en tolvas de secadora, mientras que en algunos casos las pellas en estado no sólido cilíndricas con la morfología única se aglomeraron en las secadoras de pellas.

Esta investigación habría conducido a llegar a la conclusión de que el comportamiento fluido de las pellas es atribuible a su morfología, y no a su geometría. La investigación de los presentes inventores continuó para determinar la causa al problema de la pegajosidad de estas pellas. Se desearía proporcionar una partícula de polímeros de poliéster que minimizara la aglomeración en la secadora y que tuviera una o más de las características establecidas.

3. Resumen de la invención Los presentes inventores han descubierto sorprendentemente que cuando una partícula de poliéster con una morfología única se emplea, la geometría de la partícula, a diferencia de pellas altamente cristalinas en estado sólido convencionales, desempeña una función significativa en reducir la aglomeración de las partículas en una secadora. La geometría de la partícula de la presente invención es esferoidal. Así, ahora se ha proporcionado una masa de pellas de polímeros de poliéster de poli (tereftalato de etileno) esferoidal que tienen:

A) una v. intr. promedio de al menos 0, 72 dl/g,

y tanto 45 B) puntos de fusión caracterizados por:

(i) al menos dos picos de fusión, en la que uno de dichos al menos dos picos de fusión cuando se mide en un primer barrido de calentamiento de DSC es un pico de bajo punto de fusión que tiene una temperatura del pico dentro de un intervalo de 140 ºC a 220 ºC y que tiene un área de la endoterma de fusión de al menos el valor absoluto de 1 J/g,

(ii) tener uno o más puntos de fusión que, cuando se miden en un primer barrido de calentamiento de DSC, tiene una curva de calentamiento que se desvía de un nivel inicial en la dirección endotérmica a una temperatura inferior o igual a 200 ºC, como 55 C) un bajo grado de cristalinidad dentro de un intervalo de al menos el 20 % y un grado máximo de cristalinidad Tcmáx definido por la ecuación:

Tcmáx= 50 % -CA-OH

en la que CA es el % en moles total de todos los residuos de ácido carboxílico distintos de residuos de ácido tereftálico, basado en el 100 % en moles de residuos de ácido carboxílico en el polímero de poliéster, y OH es el % en moles total de residuos de compuestos con funcionalidad hidroxilo distintos de residuos de etilenglicol, basado en el 100 % en moles de los residuos de compuestos con funcionalidad hidroxilo; o tanto B) como C) ;

en la que los esferoides tienen una relación y/x inferior a 2, en la que y es el eje largo y x es el eje corto;

en la que el polímero de poliéster contiene 7 ppm de acetaldehído o menos;

con la condición de que se excluya un poli (tereftalato de etileno) que tiene 2, 5 % en peso de ácido isoftálico y 1, 4 % en peso de dietilenglicol, una viscosidad de 0, 80 dl/g, un contenido de acetaldehído de 1, 0 ppm y una cristalinidad del 42, 0 %.

4. Breve descripción de los dibujos La Figura 1 ilustra la geometría y dimensiones en pulgadas de la tolva de la secadora usada en los experimentos.

La Figura 2 ilustra el aparato de prueba de compuerta para la prueba del ángulo de reposo de materiales granulares.

La Figura 3 ilustra el aparato de prueba del montón para la prueba del ángulo de reposo de materiales granulares.

La Figura 4 muestra una comparación de los ángulos de reposo para los cinco materiales estudiados por el procedimiento de prueba de compuerta.

La Figura 5 muestra una comparación de los ángulos de reposo para los materiales estudiados por el procedimiento de prueba del montón.

5. Descripción detallada de la invención La presente invención puede entenderse más fácilmente por referencia a la siguiente descripción detallada de la invención. Debe entenderse que la presente invención no se limita a los procedimientos y condiciones específicos descritos, ya que los procedimientos y/o condiciones de procedimiento específicos para procesar artículos de plásticos como tales pueden, por supuesto, variar.

Debe también observarse que, como se usa en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas, las formas en singular “un”, “una”, “el” y “la” incluyen referentes plurales. Por ejemplo, referencia a procesar una “preforma”, “artículo”, “recipiente” o “botella” termoplástico pretende incluir el procesamiento de una pluralidad de preformas, artículos, recipientes o botellas termoplásticos. Referencia a procesar un polímero a una temperatura establecida o con un elemento de calentamiento incluye otras temperaturas y elementos de calentamiento adicionales, si se desea, además de los establecidos en diferentes momentos durante toda la historia de procesamiento, a menos que se establezca de otro modo. Referencias a una composición que contiene “un” componente o “un” polímero pretenden incluir otros componentes u otros polímeros, respectivamente, además del nombrado.

Los intervalos pueden expresarse en el presente documento como “dentro de” o “entre” o de un valor a otro. En cada 45 caso, los puntos extremos están incluidos en el intervalo. Los intervalos expresados como que son superiores a o inferiores a un valor excluyen el (los) punto (s) extremo (s) .

Por “que comprende” o “que contiene” o “que tiene” se indica que al menos el compuesto, elemento, partícula o etapa de procedimiento, etc., mencionado debe estar presente en la composición o artículo o procedimiento, pero no 50 excluye la presencia de otros compuestos, materiales, esferoides, etapas de procedimiento, etc., aunque los otros compuestos, material, esferoides, etapas de procedimiento, etc. tales tengan la misma función a la que se nombra.

Independientemente del contexto, la expresión de una temperatura significa la temperatura aplicada al polímero a menos que se exprese de otro modo como el polímero “real” o la temperatura de fusión.

También debe entenderse que la mención de una o más etapas de procedimiento no excluye la presencia de etapas de procedimiento adicionales o etapas de procedimiento intermedias entre aquellas etapas expresamente identificadas.

Los valores de viscosidad intrínseca descritos en toda esta descripción se exponen en unidades de dl/g como se calcula a partir de la viscosidad inherente medida a 25 ºC en 60/40 en peso/peso de fenol/tetracloroetano. La viscosidad inherente se calcula a partir de la viscosidad en disolución medida. Las siguientes ecuaciones describen tales mediciones de viscosidad en disolución y cálculos posteriores para v. inh. y de v. inh. a v. intr.:

en la que !inh = viscosidad inherente a 25 ºC a una concentración de polímero de 0, 50 g/100 ml de 60 % de fenol y 40 % de 1, 1, 2, 2-tetracloroetano ln = logaritmo natural

ts = tiempo de flujo de la muestra a través de un tubo capilar to = tiempo de flujo del blanco de disolvente a través de un tubo capilar C = Concentración de polímero en gramos por 100 ml de disolvente (0, 50 %)

1. Una masa que comprende esferoides de polímeros de poliéster de poli (tereftalato de etileno) que tiene:

A) una v. intr. promedio de al menos 0, 72 dl/g,

y tanto B) puntos de fusión caracterizados por:

a. al menos dos picos de fusión, en la que uno de dichos al menos dos picos de fusión cuando se mide en un primer barrido de DSC es un pico de bajo punto de fusión que tiene una temperatura del pico dentro de un intervalo de 140 ºC a 220 ºC y que tiene un área de la endoterma de fusión de al menos el valor absoluto de 1 J/g, o b. que tiene uno o más puntos de fusión que, cuando se miden en un primer barrido de calentamiento de DSC, tiene una curva de calentamiento que se desvía de un nivel inicial en la dirección endotérmica a una temperatura inferior o igual a 200 ºC, como C) un bajo grado de cristalinidad dentro de un intervalo de al menos el 20 % y un grado máximo de cristalinidad Tcmáx definido por la ecuación:

Tcmáx= 50 % -CA-OH

en la que CA es el % en moles total de todos los residuos de ácido carboxílico distintos de residuos de ácido tereftálico, basado en el 100 % en moles de residuos de ácido carboxílico en el polímero de poliéster, y OH es el % en moles total de residuos de compuestos con funcionalidad hidroxilo distintos de residuos de etilenglicol, basado en el 100 % en moles de los residuos de compuestos con funcionalidad hidroxilo;

o tanto B) como C) ;

en la que los esferoides tienen una relación y/x inferior a 2, en la que y es el eje largo y x es el eje corto; 35 en la que el polímero de poliéster contiene 7 ppm de acetaldehído o menos;

con la condición de que se excluya un poli (tereftalato de etileno) que tiene 2, 5 % en peso de ácido isoftálico y 1, 4 % en peso de dietilenglicol, una viscosidad de 0, 80 dl/g, un contenido de acetaldehído de 1, 0 ppm y una cristalinidad 40 del 42, 0 %.

2. La masa de la reivindicación 1, en la que los esferoides tienen un ángulo de reposo inferior a 34, 0º medido por una prueba de compuerta con una temperatura de la pella real de 165 ºC después de 5 horas, en la que el ángulo de reposo es como se define en la descripción.

3. La masa de la reivindicación 2, en la que el ángulo de reposo es inferior a 32º.

4. La masa de la reivindicación 3, en la que el ángulo de reposo es 31, 0º o menos.

5. La masa de la reivindicación 1, en la que los esferoides se caracterizan por tanto B) como C) .

6. La masa de la reivindicación 1, en la que los esferoides de polímeros de poliéster comprenden:

(a) un componente de ácido carboxílico que comprende al menos el 80 % en moles de los residuos de ácido 55 tereftálico o derivados de ácido tereftálico, o mezclas de los mismos, y

(b) un componente de hidroxilo que comprende al menos el 80 % en moles de los residuos de etilenglicol, basado en el 100 por cien en moles de residuos de componentes de ácido carboxílico y 100 por cien en moles de residuos de componentes de hidroxilo en el polímero de poliéster.

7. La masa de la reivindicación 6, en la que los esferoides de polímeros de poliéster comprenden:

(a) un componente de ácido carboxílico que comprende al menos el 90 % en moles de los residuos de ácido 5 tereftálico y/o derivados de ácido tereftálico, y

(b) un componente de hidroxilo que comprende al menos el 90 % en moles de los residuos de etilenglicol, basado en el 100 por cien en moles de los residuos de componentes de ácido carboxílico y 100 por cien en moles de los residuos de componentes de hidroxilo en el polímero de poliéster.

8. La masa de la reivindicación 1, en la que los esferoides tienen un punto de fusión de pico bajo dentro de un intervalo de 160 ºC a 210 ºC, un grado de cristalinidad que oscila del 25 % al 45 %, el peso promedio en número de los esferoides es al menos 1, 0 gramos por 100 partículas y no supera 100 gramos por 100 partículas, y el contenido residual de acetaldehído es 7 ppm o menos.

9. La masa de la reivindicación 8, en la que los esferoides tienen una v. intr. que oscila de 0, 75 dl/g a 1, 1 dl/g y contienen 2 ppm o menos de acetaldehído residual.

10. La masa de la reivindicación 1, en la que la v. intr. de los esferoides oscila de 0, 78 dl/g a 1, 1 dl/g. 20

11. La masa de la reivindicación 1, en la que la v. intr. de los esferoides oscila de 0, 81 dl/g a 1, 2 dl/g.