專利名稱:聚酯的聚合催化劑、聚酯和用于制備聚酯的方法
技術領域:
本發明涉及聚酯聚合催化劑,應用其制備的聚酯,用于制備聚酯的方法,應用這些聚酯的產品如纖維、模制品和薄膜,更具體地,本發明涉及不使用鍺或銻化合物的新的聚酯聚合催化劑,應用其制備的聚酯,用于制備聚酯的方法,應用這些聚酯的產品如纖維、模制品和薄膜。
背景技術:
本發明下面描述了具有多種組成的聚酯,其被廣泛應用于多種工業領域。
聚對苯二甲酸乙二酯(其后簡稱為PET)具有良好的機械性能、化學性能、透明度、耐熱性和阻氣性,可以用于多種產品,如服裝和工業材料的纖維,包裝或磁帶的薄膜或薄層,模制品如瓶子和工程塑料。
PET的工業制備是通過將對苯二酸或二甲基對苯二酸酯與乙二醇進行酯化或酯基轉移,形成雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯,然后在高溫、高真空下應用催化劑進行縮聚反應。
聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate,PEN)具有良好的機械性能、抗沖擊性、透明度、阻氣性、UV-屏蔽性能和耐化學性能,可以用于瓶子、薄膜、薄層和工業材料的纖維。
聚萘二甲酸乙二酯的工業制備是通過將萘二羧酸或二甲基萘二羧酸酯與乙二醇進行酯化或酯基轉移,形成低分子量低聚體,然后在高溫、高真空下應用催化劑進行縮聚反應。
聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)具有良好的可塑性、耐熱性、機械性能、耐化學性能等,可廣泛用于多種模制品的材料,如汽車部件和電或電子部件。
PBT的工業制備是通過將對苯二酸或二甲基對苯二酸酯與1,4-丁二醇進行酯化或酯基轉移,形成低分子量低聚體,然后在高溫、高真空下應用催化劑進行縮聚反應。
聚對苯二甲酸丙二酯具有良好的耐熱性、抗沖擊性、透明度、耐化學性能、耐久性、電性能、柔韌性等,因此廣泛用于纖維、薄膜、汽車部件、電或電子部件等。
聚對苯二甲酸丙二酯的工業制備是通過將對苯二酸或二甲基對苯二酸酯與丙二醇進行酯化或酯基轉移,形成低分子量低聚體,然后在高溫、高真空下應用催化劑進行縮聚反應。
環己烷二甲醇改性的聚對苯二甲酸乙二酯(其后簡稱為CHDM-改性的PET)具有良好的抗沖擊性、透明度、阻氣性、耐化學性能、可循環再利用等,因此可用于多種模制品如薄層。
CHDM-改性的PET的工業制備是通過將對苯二酸與乙二醇和環己烷二甲醇進行酯化,或二甲基對苯二酸酯與乙二醇和環己烷二甲醇進行酯基轉移,形成低分子量低聚體,然后在高溫、高真空下應用催化劑進行縮聚反應。
應用上述聚酯的聚酯纖維,特別是PET或PEN,為有機纖維,其在物理性能與成本之間有良好的平衡,廣泛和大量用于不僅是服裝而且是內部物品以及工業材料如浸軋材料或不織布的細絲或纖維。
作為在縮聚形成上述聚酯的聚酯聚合催化劑,即縮聚催化劑,三氧化銻被廣泛使用。盡管三氧化銻是具有良好催化劑活性的價格低廉的催化劑,但是一旦聚合就出現金屬銻沉淀,這會導致在最終的聚酯中出現變灰或異物的問題。在這種條件下,需要不含銻的聚酯。
對于膜聚酯中,金屬銻沉淀導致聚酯中出現異物,其不僅會導致擠出后在沖模中出現雜質,而且會出現膜表面缺陷。并且當用作模制中空物品的起始材料時,它會使聚酯迅速結晶,以至特別難于得到滿意的透明模制中空物品。
聚酯中的異物其后成為纖維中的異物,這會導致強度減小,紡紗后在沖模中出現雜質。主要考慮到聚酯纖維加工中的操作,需要不產生異物的聚酯聚合催化劑。
已進行一些努力使用三氧化銻作為縮聚催化劑,而同時抑制PET的變灰或形成異物。例如在日本專利266652中,三氧化銻與鉍和硒化合物一起用作縮聚催化劑,以抑制PET中黑色異物的形成。并且在JP-A-9-291141中,使用含鈉和鐵氧化物的三氧化銻作為縮聚催化劑,以抑制氧化銻沉淀。然而,這種縮聚催化劑不能達到還原含有的所有量的銻。
在需要透明度的應用中,如用于PET瓶子,需要解決與銻催化劑有關的問題,例如通過確定銻化合物與磷化合物的比例以改善透明度,如在JP-A-6-279579中所描述。然而,通過上述方法制備的聚酯形成的模制中空物品透明度仍不滿意。
JP-A-10-36495中還公開了應用三氧化銻、磷酸和磺酸化合物用于制備具有高透明度的聚酯的連續方法。然而,通過該方法得到的聚酯具有差的熱穩定性,最終的模制中空物品具有有疑問的高的乙醛含量。
作為能夠提供具有良好的催化劑活性和高的熱穩定性的聚酯的催化劑,除了銻化合物外,實際中已使用鍺化合物,但是它問題是價格昂貴,并且在聚合中易于從反應系統中蒸餾出來,這會導致反應系統中催化劑含量的改變,其導致難于控制聚合。
因此需要除了銻或鍺化合物以外的聚合催化劑,其具有良好的催化劑活性,可以提供具有高的熱穩定性的聚酯,在鑄模熔化中它幾乎不會發生熱降解。
作為能夠提供具有良好的催化劑活性的聚合催化劑,除了銻化合物或鍺化合物外,已提出使用鈦化合物如四烷氧基鈦酸鹽或錫化合物,但是應用該化合物制備的聚酯在鑄模熔化中易于出現熱降解,可能會出現聚酯變色的問題。
使用鈦化合物如四烷氧基鈦酸鹽或錫化合物制備的聚酯纖維在鑄模熔化中易于出現熱降解,可能會出現聚酯變色的問題。
在JP-A-10-259296中公開了使用鈦化合物作為催化劑的制備的聚酯的鑄模過程中抑制熱降解的嘗試,其包括使用鈦化合物作為聚合催化劑以得到聚酯,然后加入基于磷的化合物。盡管通過加入穩定劑如基于磷的化合物以使催化劑失活,可能改善聚酯的熱穩定性,但是一旦聚合完成后將添加劑有效地加入到聚合物中,不僅具有技術困難,而且增加了費用,因此實際中沒有使用。由于它會增加費用,因此不優選使用添加劑。
另一個在聚酯的鑄模過程中抑制熱降解的嘗試是從聚酯中除去催化劑。從聚酯中除去催化劑的方法例如有將聚酯樹脂與提取溶劑(在酸性物質存在下,其為超臨界流體)相接觸,如JP-A-10-251394中所描述。然而不優選使用這種超臨界流體的方法,是由于它涉及技術上的困難以及增加費用。
本發明的一個目的時提供一種聚酯聚合催化劑,其主要組成為除銻化合物或鍺化合物外的成分,其具有良好的催化劑活性,能夠生產出具有高的熱穩定性的聚酯,這種聚酯的在鑄模過程中熱降解被有效抑制,不需要任何滅活或除去催化劑,一種應用所述聚酯聚合催化劑得到的聚酯,和應用所述聚酯聚合催化劑制備聚酯的方法。
本發明的另一個目的是提供應用上述聚酯聚合催化劑以及其制備方法得到的PET,PBT,PEN,CHDM-改性的PET和聚對苯二甲酸丙二酯。
本發明的另一個目的是提供模制物品、薄膜、纖維、用于工業材料的纖維、改性纖維和阻燃纖維。
發明概述目前我們意外地發現第一種成分與第二種成分的共存(兩種本身都不具有足夠的縮聚催化劑活性),可以產生實際上足夠的、提高的縮聚催化劑活性,由此完成了本發明。
因此,本發明為不含有銻或鍺化合物的聚酯聚合催化劑,其活性參數(AP)符合下示的式[1],應用其聚合的聚對苯二甲酸乙二酯熱穩定度(TD)符合下示的式[2]。AP(分)<2T(分)其中AP為應用該催化劑在275℃、0.1托的減壓下得到聚對苯二甲酸乙二酯(其特性粘度為0.5dl/g)聚合所需的時間(分)。T為當三氧化銻用作催化劑時觀察到的AP。三氧化銻的加入量為0.05mol%(銻原子基于得到的聚對苯二甲酸乙二酯中酸成分的量);和[2]TD(%)<25其中TD為在將1g PET(其初始特性粘度為0.6 dl/g)在氮氣、300℃溫度下熔化狀態下在玻璃管中保持2小時后,再將PET在130℃、真空下干燥12小時后的特性粘度降低的百分量。
優選的關系為AP(分)<T1.5(分),更優選為AP(分)<T(分)。
對于TD,優選的關系為TD<22%,更優選為TD<18%。應用TD為25%或更高的催化劑聚合得到的聚酯在鑄模加工中傾向易于熱降解,導致強度明顯減小,得到的纖維或膜明顯變色。
所述催化劑優選組成為至少一種選自不含有銻或鍺的金屬和/或金屬化合物的含金屬成分(包括本質上不能被認為是具有催化劑活性的那些和本質上具有催化劑活性但其催化劑活性不足的那些),和有機化合物成分(包括本質上不能被認為是具有催化劑活性的那些和本質上具有催化劑活性但其催化劑活性不足的那些)。
在上述本發明中,所述有機化合物成分為至少一種選自含有式1和/或式2表示部分的化合物所組成的組的化合物式1Ar-O-式2Ar-N<其中Ar表示芳基基團。
本發明還為包括至少一種選自不含有銻或鍺的金屬和/或金屬化合物的含金屬成分和有機化合物成分的聚酯聚合催化劑,其中所述有機化合物成分為至少一種選自含有式1和/或式2表示部分的化合物所組成的組的化合物式1Ar-O-式2Ar-N<其中Ar表示芳基基團。
本發明的有機化合物成分還可以是同時具有式1和式2表示部分的化合物,如氨基酚(其中N和O都結合到苯環上)及其衍生物。
本發明為本質上具有催化劑活性的聚酯聚合催化劑,包括至少兩種成分,第一種本質上不具有催化劑活性,第二種本質上不具有催化劑活性。至少第一種成分優選為含金屬成分,同時至少第二種成分優選為有機化合物成分。
本發明還涉及用于聚合獲得聚酯的方法,其中向形成聚酯的起始材料中,同時或以一定時間間隔加入第一種成分和第二種成分。
實施本發明的最佳方式作為本發明第一種成分的優選的含金屬成分例如可以是選自一種堿金屬、一種堿土金屬、一種5A族金屬、一種6A族金屬、一種7A族金屬、一種8族金屬、一種1B族金屬、一種2B族金屬、一種3B族金屬、鉛、鉍、碲、硅、硼、鋯、鉿、鈧、釔、鑭系元素金屬、及其化合物中的至少一種。上述金屬的化合物例如可以是這些金屬與飽和脂肪族羧酸如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、草酸等形成的鹽,與不飽和脂肪族羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸等形成的鹽,與芳香族羧酸如苯甲酸形成的鹽,與含有鹵素的羧酸如三氯醋酸形成的鹽,與羥基羧酸如乳酸、檸檬酸、水楊酸等形成的鹽,與無機酸如碳酸、硫酸、硝酸、磷酸、膦酸、碳酸氫鹽、磷酸氫鹽、硫化氫、亞硫酸、硫代硫酸、鹽酸、氫溴酸、氯酸、溴酸等形成的鹽,與有機磺酸如1-丙烷磺酸、1-戊烷磺酸、萘磺酸等形成的鹽,與有機硫酸如十二烷醇硫酸形成的鹽,醇鹽如甲醇鹽、乙醇鹽、正丙醇鹽、異丙醇鹽、正丁醇鹽、叔丁醇鹽等,螯合化合物如與乙酰基丙酮鹽形成的螯合物,氧化物,氫氧化物等,其中優選飽和脂肪族羧酸鹽,更優選乙酸鹽。在一種堿金屬、一種堿土金屬、一種5A族金屬、一種6A族金屬、一種7A族金屬、一種8族金屬、一種1B族金屬、一種2B族金屬、一種3B族金屬、鉛、鉍、碲、硅、硼、鋯、鉿、鈧、釔、鑭系元素金屬、及其化合物中,特別優選的為Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Ga、Tl、Pb、Bi、Cr、Ni、Mo、Tc、Re、Sc、Y、Zr、Hf、V、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、Cu、Ag、Au、Cd、Hg、La、Ce、Sm、Eu、Gd、Mn、Co、Zn、In、Fe、Nb、Ta、W、Si、及其化合物。
本發明的至少一種本質上不具有聚酯聚合活性的化合物優選為金屬或其化合物。至少另一種本質上不具有聚酯聚合活性的化合物優選為有機化合物。
本發明的本質上不具有聚酯聚合催化劑活性的金屬為Na、K、Rb、Cs、Be、Ca、Sr、Si、V、Cr、Ru、Rh、Pd、Te、Cu等及其化合物,其中優選Na、K、Rb、Cs、Be、Si、Cu及其化合物。這些金屬的化合物沒有特別限制,例如可以是與飽和脂肪族羧酸如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、草酸等形成的鹽,與不飽和脂肪族羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸等形成的鹽,與芳香族羧酸如苯甲酸形成的鹽,與含有鹵素的羧酸如三氯醋酸形成的鹽,與羥基羧酸如乳酸、檸檬酸、水楊酸等形成的鹽,與無機酸如碳酸、硫酸、硝酸、磷酸、膦酸、碳酸氫鹽、磷酸氫鹽、硫化氫、亞硫酸、硫代硫酸、鹽酸、氫溴酸、氯酸、溴酸等形成的鹽,與有機磺酸如1-丙烷磺酸、1-戊烷磺酸、萘磺酸等形成的鹽,與無機硫酸如十二烷醇硫酸形成的鹽,醇鹽如甲醇鹽、乙醇鹽、正丙醇鹽、異丙醇鹽、正丁醇鹽、叔丁醇鹽等,螯合化合物如與乙酰基丙酮鹽形成的螯合物,氧化物,氫氧化物等,其中優選飽和脂肪族羧酸鹽,更優選乙酸鹽。
一種堿金屬、一種堿土金屬、一種5A族金屬、一種6A族金屬、一種7A族金屬、一種8族金屬、一種1B族金屬、一種2B族金屬、一種3B族金屬、鉛、鉍、碲、硅、硼、鋯、鉿、鈧、釔、鑭系元素金屬及其化合物的用量范圍可以是1x10-6-0.1摩爾,更優選5x10-6-0.05摩爾,基于最終聚合物的羧酸成分(如二羧酸和多羧酸)的全部組成單元的摩爾數。
如上所述,本發明的本質上不具有聚酯聚合催化劑活性的有機化合物成分為一種選自具有式1和/或式2表示部分的化合物所組成的組的化合物。
具有式1和/或式2表示的結構的化合物(即Ar-O-和/或Ar-N<,其用作本發明的聚酯聚合催化劑的添加劑,優選至少一種選自特定地具有如下所示式3和/或式4表示的結構的化合物組的化合物式3Ar-O-X1式4 其中X1、X2和X3每一個獨立表示氫、烴基基團、酰基基團、含磺酰基基團、含磷酰基基團、或含醚鍵烴基團,其中所述式3和/或式4中的Ar為芳基基團,選自式5-12表示的部分的基團
式5 式6 式7 式8 式9 式10
式11 式12 含有Ar-O-X1和/或Ar-N(-X2)-X3的化合物的例子(其中Ar如式5所表示),可以是選自式13和14表示的線型酚化合物和線型苯胺化合物及其衍生物,選自式15和16表示的支鏈線型酚化合物和支鏈線型苯胺化合物及其衍生物,和/或選自式17和18表示的環狀酚化合物和環狀苯胺化合物及其衍生物。在這些化合物中,更優選線型酚化合物和線型苯胺化合物或環狀酚化合物和環狀苯胺化合物及其衍生物。
式13 式14
式15 式16 式17
式18 其中每個R1相同或不同,表示C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個R2相同或不同,表示C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團或含醚鍵烴基基團,每個Y相同或不同,表示直接鍵合,C1-C10亞烷基基團,-(亞烷基)-O-,-(亞烷基)-S-,-O-,-S-,-SO2-,-CO-或-COO-,n表示1-100的整數,每個a和c為1-3的整數,每個b和d為0或1-3的整數,條件是1≤a+b≤5,1≤c+d≤4,每個d可以相同或不同,及其衍生物。
并且,在線型酚化合物和線型苯胺化合物或環狀酚化合物和環狀苯胺化合物及其衍生物中,如下這些化合物更加優選,選自式45表示的2,2’-雙酚或式46表示的2-氨基聯苯的化合物,選自式47表示的2,2’-二羥基二苯基醚、式48表示的2,2’-硫雙(4-叔-辛基酚)或式49表示的2,2’-亞甲基雙(6-叔-丁基-對-甲酚)的化合物,選自式50表示的亞甲基橋連線型酚化合物(二聚物至100聚物的混合物)或式51表示的亞甲基橋連線型對-叔-丁基酚化合物(二聚物至100聚物的混合物)的化合物,和/或選自式52表示的Calix[4]芳烴、式53表示的Calix[6]芳烴、式54表示的Calix[8]芳烴、式55表示的對-叔-丁基Calix[4]芳烴、式56表示的對-叔-丁基Calix[6]芳烴、或式57表示的對-叔-丁基Calix[8]芳烴的化合物,及其衍生物。
式45 式46 式47 式48
式49 式50 其中n為1-99的整數,式51 其中n為1-99的整數,及其衍生物。
式52
式53 式54 式55 式56
式57 含有Ar-O-X1和/或Ar-N(-X2)-X3結構(其中Ar由式88表示)的化合物的例子可以是如下式表示的那些,雜環化合物如式19和式20表示的香豆素衍生物,式21和式22表示的色酮衍生物,式23和式24表示的雙氫香豆素衍生物,式25和式26表示的苯并二氫吡喃-4-酮衍生物,式27和式28表示的異苯并二氫吡喃-4-酮衍生物,式29和式30表示的苯并二氫吡喃衍生物,式31和式32表示的異苯并二氫吡喃衍生物,其中優選香豆素衍生物、色酮衍生物和苯并二氫吡喃衍生物。在這些香豆素衍生物、色酮衍生物和苯并二氫吡喃衍生物中,特別優選的是下示的式58表示的6,7二羥香豆素,式59表示的7-氨基-4-甲基-香豆素,式60表示的5,7二羥黃酮,式61表示的桑色素,式62表示的2-氨基色酮,式63表示的表兒茶素,式64表示的表兒茶素沒食子酸酯,及其衍生物。
式19 式20
式21 式22 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),或含醚鍵烴基基團,每個j和b為0或1-3的整數,每個m和d為0或1-2的整數,條件是0≤j+b≤4,0≤m+d≤2,和1≤j+m≤5。本文提到的烴基指烷基基團或芳基基團,其中在其分子中可以含有取代基如羥基基團或鹵素基團。
式23
式24 式25 式26 式27 式28 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),或含醚鍵烴基基團,a為1-3的整數,b為0或1-3的整數,每個c和d為0或1-2的整數,條件是1≤a+b≤4和0≤c+d≤2。本文提到的烴基指烷基基團或芳基基團,其中在其分子中可以含有取代基如羥基基團或鹵素基團。
式29 式30 式31
式32 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),或含醚鍵烴基基團,a為1-3的整數,b為0或1-3的整數,每個c和d為0或1-3的整數,條件是1≤a+b≤4和0≤c+d≤3。本文提到的烴基指烷基基團或芳基基團,其中在其分子中可以含有取代基如羥基基團或鹵素基團。
式58 式59
式60 式61 式62 式63
式64 含有Ar-O-X1和/或Ar-N(-X2)-X3結構(其中Ar由式89表示)的化合物可以是如下式表示的那些,如式33和式34表示的萘衍生物,式35和式36表示的二萘基衍生物,其中優選式65表示的4,5-二羥基萘-2,7-二磺酸二鈉,式66表示的1,8-二氨基萘,式67表示的萘酚AS,式68表示的1,1’-二2-萘酚,或式69表示的1,1’-二萘基-2,2’-二胺,及其衍生物,特別優選4,5-二羥基萘-2,7-二磺酸二鈉或1,8-二氨基萘,或其衍生物。
式33 式34 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),或含醚鍵烴基基團,j、b、c和d為0或1-3的整數,條件是0≤j+b≤4,0≤c+d≤4,和1≤j+c≤6。本文提到的烴基指烷基基團或芳基基團,其中在其分子中可以含有取代基如羥基基團或鹵素基團。
式35 式36 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),或含醚鍵烴基基團,Y表示直接鍵合,C1-C10亞烷基基團,-(亞烷基)-O-,-(亞烷基)-S-,-O-,-S-,-SO2-,-CO-或-COO-,每個j、b、c、d、e、f、g和h為0或1-3的整數,條件是0≤j+b≤4,0≤c+d≤3,0≤e+f≤4,0≤g+h≤3,和1≤j+c+e+g≤12。本文提到的烴基指烷基基團或芳基基團,其中在其分子中可以含有取代基如羥基基團或鹵素基團。
式65 式66 式67 式68
式69 含有Ar-O-X1和/或Ar-N(-X2)-X3結構(其中Ar由式90和式91表示)的化合物可以是如下式表示的那些,如式37和式38表示的蒽衍生物,其中優選式70表示的脫氧茜素,式71表示的9,10-二甲氧基蒽,式72表示的2-氨基蒽,及其衍生物,特別優選脫氧茜素或其衍生物。
式37 式38 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),或含醚鍵烴基基團,j、b、e和f為0或1-3的整數,每個p和q為0或1-2的整數,條件是0≤j+b≤4,0≤p+q≤2,0≤e+f≤4,和1≤j+p+e≤8。本文提到的烴基指烷基基團或芳基基團,其中在其分子中可以含有取代基如羥基基團或鹵素基團。
式70 式71 式72 含有Ar-O-X1和/或Ar-N(-X2)-X3結構(其中Ar由式92表示)的化合物可以是如下式表示的那些,如式39和式40表示的苯醌衍生物,其中優選式73表示的2,5-二羥基苯醌和其衍生物。
式39
式40 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),或含醚鍵烴基基團,每個k、l、p和q為0或1-2的整數,條件是0≤k+1≤2,0≤p+q≤2,和1≤k+p≤4。本文提到的烴基指烷基基團或芳基基團,其中在其分子中可以含有取代基如羥基基團或鹵素基團。
式73 含有Ar-O-X1和/或Ar-N(-X2)-X3結構(其中Ar由式93或式94表示)的化合物可以是如下式表示的那些,如式41和式42表示的萘醌衍生物,其中優選式74表示的5,8-二羥基-1,4-萘醌或式75表示的2-氨基萘醌,和其衍生物。
式41 式42 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),或含醚鍵烴基基團,每個k和1為0或1-2的整數,每個c和d為0或1-3的整數,條件是0≤k+1≤2,0≤c+d≤4,和1≤k+c≤5。本文提到的烴基指烷基基團或芳基基團,其中在其分子中可以含有取代基如羥基基團或鹵素基團。
式74
式75 含有Ar-O-X1和/或Ar-N(-X2)-X3結構(其中Ar由式95表示)的化合物可以是如下式表示的那些,如式43和式44表示的蒽醌衍生物,其中優選式76表示的醌茜素,式77表示的茜素,式78表示的醌茜,式79表示的蒽絳酚,式80表示的大黃素(emodine),式81表示的1,4-二氨基蒽醌,式82表示的1,8-二氨基-4,5-二羥基蒽醌,或式83表示的酸性藍25,和其衍生物,特別優選1,4-二氨基蒽醌和其衍生物。
式43 式44 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團如磺酸基或磺酸鹽(或酯),含磷酰基基團如膦酸基或膦酸鹽(或酯),或含醚鍵烴基基團,每個j、b、c和d為0或1-3的整數,條件是0≤j+b≤4,0≤c+d≤4,和1≤j+c≤6。本文提到的烴基指烷基基團或芳基基團,其中在其分子中可以含有取代基如羥基基團或鹵素基團。
式76 式77 式78 式79
式80 式81 式82 式83 這些添加劑的優選用量是0.01-100摩爾,更優選為0.05-50摩爾,基于共存的含金屬成分的摩爾數。
按照本發明的聚酯可以按照已知方法制備。例如,聚合得到PET可以通過對苯二酸與乙二醇進行酯化、然后縮聚進行,或通過對苯二酸酯的烷基酯如對苯二甲酸二甲酯與二醇如乙二醇進行酯交換進行。聚合裝置可以是分批型或連續加工型。
本發明的催化劑產生催化活性不僅在縮聚反應中,而且在酯化反應和酯交換反應中。例如,對苯二酸酯的烷基酯如對苯二甲酸二甲酯與二醇如乙二醇通過酯交換進行聚合,通常在酯交換催化劑如鈦化合物存在下進行,這些化合物可以被本發明的催化劑替換或與本發明的催化劑共存。本發明的催化劑不僅在熔化聚合中能產生催化活性,而且在固態聚合和溶液聚合中也能產生催化活性,能夠以任何方法制備聚酯。
盡管本發明的縮聚催化劑優選在縮聚開始前被加入到反應系統中,但是它也可以在酯化反應或酯交換反應開始前加入,或在反應過程中任何時間加入。
本發明的縮聚催化劑可以作為粉末或顆粒加入,或者也可以以稀漿或溶液(溶劑如乙二醇)中加入。也可以將作為添加劑的含金屬成分和有機化合物成分預先形成的混合物加入,其也可以分別加入。含金屬成分和有機化合物成分可以同時加入到聚合系統中,或在不同時間加入到聚合系統中。
本發明的縮聚催化劑可以與其它縮聚催化劑組合使用,如銻化合物,鈦化合物,鍺化合物等,每一個的量根據上述性能、加工性能和聚酯的最終產品確定,但不相反地影響反應。
然而,銻化合物加入量優選在50ppm的銻原子或更低,基于聚合后得到的聚酯。更優選地,加入量為30ppm或更低。50ppm或更高量的銻可導致金屬銻沉淀,其可以導致出現在最終的聚酯中變黑或產生異物的問題。
鍺化合物加入量優選在20ppm的鍺原子或更低,基于聚合后得到的聚酯。更優選地,加入量為10ppm或更低。不優選20ppm或更量的鍺,是由于它不利地產生過高的成本。
被優選加入的銻化合物為三氧化銻,五氧化銻,醋酸銻,銻glycoxide等,其中特別優選三氧化銻。鍺化合物例如可以是二氧化鍺,四氯化鍺,其中特別優選二氧化鍺。
其它的聚合催化劑如鈦化合物、錫化合物、鈷化合物等例如可以是鈦酸四正丙酯,鈦酸四異丙酯,鈦酸四正丁酯,鈦酸四異丁酯,鈦酸四叔丁酯,鈦酸四環己酯,鈦酸四苯酯,鈦酸四芐酯等,其中優選鈦酸四丁酯。錫化合物例如可以是二丁基錫氧化物,甲基苯基錫氧化物,四乙基錫,六乙基二錫氧化物,三乙基錫氫氧化物,單丁基羥基錫氧化物,三異丁基錫醋酸鹽,二苯基錫二月桂酸鹽,單丁基錫三氯化物,二丁基錫硫化物,二丁基羥基錫氧化物,甲基錫酸,乙基錫酸等,其中優選使用單丁基羥基錫氧化物。
本文提及的聚酯是指組成為至少一個選自多羧酸(包括二羧酸)及其衍生物和至少一個選自多羥基醇(包括二醇)的那些,或者組成為羥基羧酸及其酯衍生物的那些,或者組成為環狀酯的那些。
這些二羧酸例如可以是飽和脂肪族二羧酸,如草酸,丙二酸,丁二酸,戊二酸,己二酸,庚二酸,辛二酸,壬二酸,癸二酸,癸烷二羧酸,十二烷二羧酸,十四烷二羧酸,十六烷二羧酸,3-環丁烷二羧酸,1,3-環戊烷二羧酸,1,2-環己烷二羧酸,1,3-環己烷二羧酸,1,4-環己烷二羧酸,2,5-將冰片烷二羧酸,二聚酸,以及其形成酯的衍生物,不飽和脂肪族二羧酸,如富馬酸,馬來酸,衣康酸以及其形成酯的衍生物,芳香族二羧酸,如鄰苯二甲酸,異酞酸,對苯二酸,5-(堿金屬)硫代異酞酸,聯苯酸,1,3-萘二羧酸,1,4-萘二羧酸,1,5-萘二羧酸,2,6-萘二羧酸,2,7-萘二羧酸,4,4’-聯苯二羧酸,4,4’-聯苯砜二羧酸,4,4’-聯苯醚二羧酸,1,2-雙(苯氧)乙烷p,p’-二羧酸,pamoic acid,蒽二羧酸,及其形成酯的衍生物。
除了上述列出的二羧酸,多羧酸例如可以是乙烷三羧酸,丙烷三羧酸,丁烷四羧酸,均苯四酸,苯偏三酸,苯均三酸,3,4,3’,4’-聯苯四羧酸,及其形成酯的衍生物。
二醇例如可以是脂肪族二醇,如乙二醇,1,2-丙二醇,1,3-丙二醇,二甘醇,三甘醇,1,2-丁二醇,1,3-丁二醇,2,3-丁二醇,1,4-丁二醇,1,5-戊二醇,新戊二醇,1,6-己二醇,1,2-環己二醇,1,3-環己二醇,1,4-環己二醇,1,2-環己二甲醇,1,3-環己二甲醇,1,4-環己二甲醇,1,4-環己二乙醇,1,10-癸二醇,1,12-十二烷二醇,聚乙二醇,聚三亞甲基乙二醇,聚丁二醇等,芳香族二醇,如對苯二酚,4,4’-二羥基雙酚1,4-雙(β-羥基乙氧苯基)砜,雙(對羥基苯基)醚,雙(對羥基苯基)砜,雙(對羥基苯基)甲烷,1,2-雙(對羥基苯基)乙烷,雙酚A,雙酚C,2,5-萘二醇,以及其環氧乙烷加合物。
除了上述列出的二醇,多羥基醇例如可以是三羥甲基甲烷,三羥甲基乙烷,三羥甲基丙烷,季戊四醇,甘油,己三醇等。
羥基羧酸例如可以是乳酸,檸檬酸,蘋果酸,酒石酸,羥基乙酸,3-羥基丁酸,對羥基苯甲酸,對-(2-羥基乙氧基)苯甲酸,4-羥基環己羧酸,及其形成酯的衍生物。
環酯例如可以是ε-己內酯,β-丙內酯,β-甲基-β-丙內酯,δ-戊內酯,乙交酯,丙交酯等。
多羧酸或羥基多羧酸的形成酯的衍生物例如可以是其烷基酯、酰基氯和酸酐。
本發明的可以含有作為共聚成分的已知基于磷的化合物。這些基于磷的化合物優選為雙官能團基于磷的化合物,如二甲基苯基膦酸酯,二苯基苯基膦酸酯,(2-羧基乙基)甲基膦酸,(2-羧基乙基)苯基膦酸,甲基(2-甲氧羧基乙基)苯基膦酸,甲基(4-甲氧羰基苯基)苯基膦酸,[2-(β-羥基乙氧羰基)乙基]甲基膦酸的乙二醇酯,(1,2-二羧基乙基)二甲基磷化氫氧化物,9,10-二氫-10-氧雜-(2,3-羧丙基)-10-磷酸菲-10-氧化物等。這些作為聚合成分的基于磷的化合物的存在,可以用于改善最終聚酯的性質如阻燃性質。
本發明的聚酯優選為聚對苯二甲酸乙二酯,聚對苯二甲酸丁二酯(PBT),聚對苯二甲酸丙二酯,聚(1,4-環己烷二亞甲基對苯二甲酸酯)(CHDM-改性的PET),聚萘二甲酸乙二酯(PEN),聚萘二甲酸丁二酯,及其共聚物,其中特別優選聚對苯二甲酸乙二酯。
本文提到的聚對苯二甲酸乙二酯指其主要重復單元組成為對苯二甲酸亞乙酯的聚酯,它包括70%(摩爾比)或更高的、優選80%(摩爾比)或更高的、更優選90%(摩爾比)或更高的對苯二酸或其形成酯的衍生物,基于全部酸成分的總量。優選的聚酯為其二醇成分為乙二醇的聚酯,它包括70%(摩爾比)或更高的、優選80%(摩爾比)或更高的、更優選90%(摩爾比)或更高的乙二醇,基于全部二醇成分的總量。
本文提到的聚對萘二甲酸乙二酯是指其主要酸成分為對萘二羧酸或其形成酯的衍生物的聚酯,它主要的二醇成分為乙二醇。其主要酸成分為對萘二羧酸或其形成酯的衍生物的聚酯是指一種聚酯,它包括70%(摩爾比)或更高的、優選80%(摩爾比)或更高的、更優選90%(摩爾比)或更高的萘二羧酸或其形成酯的衍生物,基于全部酸成分的總量。主要的二醇成分為乙二醇的聚酯是指一種聚酯,它包括70%(摩爾比)或更高的、優選80%(摩爾比)或更高的、更優選90%(摩爾比)或更高的乙二醇,基于全部二醇成分的總量。
用作聚對萘二甲酸乙二酯起始材料的對萘二羧酸或其形成酯的衍生物可以優選為1,3-萘二羧酸,1,4-萘二羧酸,1,5-萘二羧酸,2,6-萘二羧酸,2,7-萘二羧酸,或其形成酯的衍生物。在上述列出的這些,特別優選2,6-萘二羧酸或其形成酯的衍生物。
PBT是指其主要酸成分為對苯二酸或其形成酯的衍生物的聚酯,它主要的二醇成分為1,4-丁二醇。其主要酸成分為對苯二酸或其形成酯的衍生物的聚酯是指一種聚酯,它包括70%(摩爾比)或更高的、優選80%(摩爾比)或更高的、更優選90%(摩爾比)或更高的對苯二酸或其形成酯的衍生物,基于全部酸成分的總量。主要的二醇成分為1,4-丁二醇的聚酯是指一種聚酯,它包括70%(摩爾比)或更高的、優選80%(摩爾比)或更高的、更優選90%(摩爾比)或更高的1,4-丁二醇,基于全部二醇成分的總量。
當本發明的催化劑用作聚合催化劑獲得PBT時,作為副產物的四氫呋喃的形成可以有效被抑制。
本文提到的聚對苯二甲酸丙二酯是指其主要酸成分為對苯二酸或其形成酯的衍生物的聚酯,它主要的二醇成分為1,3-丙二醇。其主要酸成分為對苯二酸或其形成酯的衍生物的聚酯是指一種聚酯,它包括70%(摩爾比)或更高的、優選80%(摩爾比)或更高的、更優選90%(摩爾比)或更高的對苯二酸或其形成酯的衍生物,基于全部酸成分的總量。主要的二醇成分為1,3-丙二醇的聚酯是指一種聚酯,它包括70%(摩爾比)或更高的、優選80%(摩爾比)或更高的、更優選90%(摩爾比)或更高的1,3-丙二醇,基于全部二醇成分的總量。
本文提到的環己烷二甲醇(CHDM-PET)的共聚酯是指其主要酸成分為對苯二酸或其形成酯的衍生物的共聚酯,它主要的二醇成分為乙二醇或環己烷二甲醇。其主要酸成分為對苯二酸或其形成酯的衍生物的共聚酯是指這樣一種共聚酯,它包括90%(摩爾比)或更高的對苯二酸或其形成酯的衍生物,基于全部酸成分的總量。主要的二醇成分為乙二醇或環己烷二甲醇的共聚酯是指這樣一種共聚酯,它包括(根據該共聚酯中的二醇成分)90-5%(摩爾比)的乙二醇和10-95%(摩爾比)的環己烷二甲醇,以及10%(摩爾比)或更少的除乙二醇或環己烷二甲醇以外的二醇。
本文中使用的環己烷二甲醇可以優選為1,2-環己烷二甲醇、1,3-環己烷二甲醇和1,4-環己烷二甲醇。在上述列出的這些中,特別優選1,4-環己烷二甲醇。
在優選實施方案中,在上述那些聚對苯二甲酸乙二酯,聚對苯二甲酸丁二酯(PBT),聚對苯二甲酸丙二酯,聚(1,4-環己烷二亞甲基對苯二甲酸酯)(CHDM-改性的PET),聚萘二甲酸乙二酯(PEN),聚萘二甲酸丁二酯中任何一個,除了其主要成分如酸和二醇成分,適當的成分包括上述多羧酸或多羥基醇,如果需要也可以被共聚。
應用聚合催化劑(用于制備本發明的聚酯)聚合得到聚酯可以通過常規方法進行。因此,例如PET的情形,將一定量的對苯二酸和二倍摩爾量的乙二醇置于裝有攪拌器的分批型高壓釜中,在壓力2.5kg/cm2、溫度245℃下進行酯化反應,蒸餾掉反應系統中形成的水,制備雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯。當通過蒸餾掉的水量計算的酯化百分比達到95%時,釋放壓力。加入本發明的催化劑,混合物在245℃、氮氣、常壓下攪拌10分鐘或更長。然后在50分鐘內將反應混合物加熱至275℃,并逐漸減少系統壓力至0.1托,在該條件下,在275℃恒速攪拌下進一步進行縮聚,得到聚對苯二甲酸乙二酯,該縮聚需要的時間被稱為聚合時間。
本發明中的AP為應用上述方法聚合得到特性粘度為0.5dl/g的聚對苯二甲酸乙二酯所需的時間(分)。用于測定T的三氧化銻可以是三氧化銻的商業產品,如由ALDRICH制備的銻(III)氧化物,其純度為99.999%,將其溶解在乙二醇中,濃度大約10g/L,在150℃下攪拌大約1小時形成溶液,然后以銻原子濃度0.05%(摩爾比)加入,基于最終聚對苯二甲酸乙二酯的酸成分。
本文提到的對于聚酯聚合本質上不具有催化活性的化合物是指活性參數限制(LP)符合以下關系式LP(分)>2T(分)的那些,其中LP為應用上述方法聚合得到特性粘度為0.3dl/g的聚對苯二甲酸乙二酯所需的時間(分)。
對于聚酯聚合本質上具有催化活性的化合物是指符合以下關系式AP(分)<2T(分)的那些。優選關系式AP(分)<1.5T(分),更優選關系式AP(分)<T(分)。
本發明的聚酯可以含有基于磷、硫或胺的穩定劑或基于酚或芳香胺的抗氧化劑,通過加入至少一種該添加劑,聚酯的熱穩定性可以進一步提高。這些基于磷的穩定劑例如可以是磷酸和磷酸酯如磷酸三甲酯,亞磷酸,亞磷酸酯如亞磷酸三苯酯,三(2,4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯、四個(2,4-二-叔丁基苯基)4,4’-二亞苯基二亞磷酸酯等,亞膦酸酯如二硬脂酰五赤藻糖醇二亞磷酸酯,膦酸包括甲基膦酸和苯基膦酸,以及一-或二-烷基膦酸酯。基于酚的抗氧化劑例如可以是四個-[甲基-3-(3’,5’-二叔-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]甲烷和4,4’-亞丁基雙-(3-甲基-6-叔丁基酚)。
通過本發明的方法聚合形成聚酯后,通過從聚酯中除去催化劑或通過加入基于磷的化合物使催化劑失活,可以進一步提高聚酯的熱穩定性。
在本發明的聚酯中,可以加入藍色賦予劑如鈷化合物,有機、無機、或有機金屬調色劑和熒光增白劑,由此抑制聚酯不需要的變色如變為黃色。也可以加入其它的任選聚合物或添加劑如穩定劑、抗氧劑、抗靜電劑、消泡劑、染色修飾劑、染料、顏料、消光劑和熒光增白劑。
為了在模制物品如汽車部件或電/電子部件中使用本發明的聚酯如PBT和聚對苯二甲酸丙二酯,可以優選加入增強劑如玻璃纖維和無機填充劑,以加強模制物品的空間穩定性、強度和剛性。
本發明聚酯的熔化和揉和通過已知方法如擠出或砑光,然后猝滅得到非取向膜,然后進行連續雙軸取向、同時雙軸取向、縱向單軸取向、橫向單軸取向或其組合,形成取向膜。通過連續雙軸取向而不管方向的順序,可以有效完成雙軸取向。盡管根據用途可以改變取向放大率,優選在縱向和橫向的每個方向上為2-7倍。通過雙軸取向獲得的雙軸取向膜用于多種用途,特別適合于磁帶。
當在一個方向上進行取向2.5-7.0倍、優選3.0-6.0倍,然后在與第一個方向成直角的另一個方向進行取向1.0-2.0倍、優選1.1-1.8倍,可以獲得具有良好的熱收縮性能的膜。在這種情況,在第一個方向上的取向主要是獲得高的熱收縮性能,而在與第一個方向成直角的另一個方向進行取向是有效掩蓋在第一個方向取向后的膜的不足的抗沖擊性和抗斷強度。由此得到的熱收縮膜用于包裝,特別是食品或藥品的包裝,以及其它多種產品的包裝,以指示該產品的內容物和供應商,還用作包裝標簽或容器的密封蓋,以作為安全屏蔽用于防止異物污染、包裝產品降解和陳列物品的損壞和變臟,可以進一步用作捆扎物品的包裝材料。
對于取向的方法沒有特別的限制,例如可以是滾動取向,長間隙取向(long gap orientation),擴布機和管狀取向。理所應當應用取向所需要的熱定形。膜的厚度優選為1-300μm。應用本發明的催化劑的聚酯膜含有更少量的來自聚合催化劑的異物,在熔化加工中進行更少的熱降解。因此,還可以減少擠出中模具的污物和膜表面的缺陷或變色。
作為本發明的聚酯膜的起始材料的聚酯優選含有用于獲得滑爽的潤滑劑(slipping agent)。這些潤滑劑例如可以是二氧化硅,氧化鋁,鋁硅酸鹽,BaSO4和CaSO4。
本發明的聚酯還適合模制物品,特別是模制中空物品如PET瓶,其優選由PEN或PET形成,更優選由PET形成。
模制中空物品的聚酯的特性粘度,如PET瓶為0.57-0.90dl/g,優選為0.58-0.88dl/g,更優選為0.60-0.85dl/g。0.57dl/g或更低的特性粘度導致模制中空物品的機械性能變差。0.90dl/g或更高的特性粘度導致應用成型機進行的熔化加工中樹脂溫度提高,這會導致過多的熱降解,導致一些問題如增加游離低分子量化合物,這會對風味維持(flavor-maintaining)能力造成不良影響,以及所模制的中空物品變黃。
用于模制中空物品的PET含有1.5-5.0%(摩爾比)、1.6-4.5%(摩爾比)、更優選1.7-4.0%(摩爾比)的作為二醇的二甘醇,基于二醇成分的量。1.5%(摩爾比)或更低的二甘醇含量可以導致最終的模制中空物品差的透明度。5.0%(摩爾比)或更高的二甘醇含量可以導致聚酯的玻璃轉化點降低,這會導致最終的模制中空物品的耐熱性降低,并伴隨有差的熱穩定性使成型后含有的乙醛含量明顯增加,這會相反地影響風味維持(flavor-maintaining)能力。
對于模制中空物品的聚酯如PET瓶,含有10ppm或更少的、優選8ppm或更少的、更優選5ppm或更少的乙醛。乙醛含量10ppm或更低的聚酯會導致包裝模制品中含有的產品的風味變差。
起始聚酯中乙醛含量可以通過進行固體狀態聚合而降低。
對于模制中空物品的聚酯優選含有0.35%重量或更低、更優選0.33%重量或更低、更加優選0.32%重量或更低的環狀三聚物。當從本發明的聚酯制備的耐熱模制中空物品在加熱的模具中進行熱處理時,環狀三聚物含量0.35%重量或更高會導致沉積到加熱的模具表面上的低聚體迅速增加,這會導致最終的模制中空物品特別差的透明度。
使用本發明的聚酯的模制中空物品的制備可以通過常規的熔化成型方法,如注坯吹塑方法,直接吹塑(direct blow)方法,取向吹塑(orientationblow)方法。
在制備取向的模制中空物品中,可以使用已知的熱雛形(hot parison)或冷雛形(cold parison)方法,以從本發明的聚酯制備透明、高度耐熱的模制中空物品。當本發明的聚酯用于制備取向的模制中空物品時,通過注射模塑開始制備初步的模制物品,然后通過取向吹塑成型得到瓶子。注射模塑通常在溫度大約265-300℃、注射壓力大約30-70kg/cm2下進行,得到初步的模制物品。加熱該初步模制物品的開口,以進行結晶。在冷雛形(cold parison)方法中預加熱至大約80-120℃或在熱雛形(hotparison)方法中冷卻至大約80-120℃,由此得到初步的模制物品。將該初步的模制物品在大約120-210℃下吹塑進行取向吹塑成型,然后進行熱處理大約0.5-30秒。該取向放大率在縱向上通常為1.3-3.5倍,在環形方向上為2-6倍。
本發明的聚酯還可以用于模制多層中空物品。
優選使用本發明的聚酯作為纖維。在聚酯形成的纖維中,80%(摩爾比)或更高的重復單元優選組成為對苯二甲酸亞乙酯或對萘二甲酸亞乙酯單元。本發明聚酯的制備使用常規的紡紗條件,其中紡紗速度為700-8000m/分鐘,優選2000-5000m/分鐘。
紡紗速度為700m/分鐘或更低是不實際的,是由于它會導致低的生產率和高的成本。紡紗速度為8000m/分鐘或更高也不優選,是由于它會導致一明顯的問題,涉及在紡紗中出現伴隨性流動(其應該被技術控制)和線的咬住(其不能避免除非改善紡紗機器),盡管在理論上該速度可產生更高的產率。
將這樣拉出的跨度紗(spanned yarn)進行纏繞,然后進行定向過程,或者可以進行不纏繞取向,并用作取向紗(oriented yarn)。該紗可以是超細的,為1dpf,或者可以增粗至100dpf。根據其應用,該紗可以被預纏繞或收縮,截面積可以是圓形、三角形、中空的或任何其它形狀。還可以與其它材料一同進行雙組分纖維紡絲。
在上述任何一種情況下,取向放大率1.3倍或更低不能得到足夠的強度。取向放大率3.5倍或更高在普通取向加工中不能穩定地完成。
如本領域所公知,當用于纖維,纖維長度優選3-200mm,更優選10-150mm。如本領域所公知,收縮百分比優選5-35%,更優選8-30%。
當本發明的聚酯用作工業聚酯纖維,優選斷裂強度為6g/d或更高,斷裂伸長率為12%或更高,其中斷裂強度更優選7g/d或更高。
在優選的實施方案中,具有金屬磺酸酯基的化合物作為纖維聚酯的成分進行聚合。
聚對苯二甲酸乙二酯纖維的染色性能不足,只能通過分散染料進行染色,在染色深度和顏色鮮艷度方面會有困難。為了改善可染性,經常將含金屬磺酸酯基的異酞酸化合物共聚到聚對苯二甲酸乙二酯的骨架上,以獲得應用陽離子染料的染色。無論如何,常規的含金屬磺酸酯基的聚酯傾向于出現不溶異物,其可以歸因于含金屬磺酸酯基的異酞酸化合物以單體存在于聚合物中,使在熔融紡絲中噴嘴的背壓(back pressure)大量增加,其可以導致紡絲性能下降的問題。
按照本發明的上述方面,不溶異物的形成特別是含金屬磺酸酯基改性的聚酯大多可以被控制,由此可以降低在熔融紡絲中噴嘴的背壓增加量,其可以獲得滿意的紡絲和染色,可廣泛用于染色。
用作聚合單體的含金屬磺酸酯基沒有特別限制,例如可以是5-硫代異酞酸鈉,2-硫代對苯二酸鈉,5-硫代異酞酸鋰,2-硫代對苯二酸鋰,5-硫代異酞酸鉀,2-硫代對苯二酸鉀,及其低級烷基酯衍生物。在本發明中,優選5-硫代異酞酸鈉或其形成酯的衍生物。
要共聚合的含金屬磺酸酯基化合物的量在0.3-10.0%(摩爾比)、更優選0.80-5.0%(摩爾比),基于構成聚酯的酸成分。更少量的共聚合導致應用陽離子染料染色變差,而更大量導致紡絲性能變差和該聚酯熔化粘度不期望的升高,這會導致纖維強度變差。含金屬磺酸酯基化合物以2.0%(摩爾比)或更高量共聚合,會使最終的改性聚酯纖維具有在常壓下染色的性能。可以選擇適當的易于染色的單體,以減少含金屬磺酸酯基化合物的量。這些易于染色的單體沒有特別限制,例如可以是長鏈二醇化合物,如聚乙二醇和聚丁二醇,脂肪族二羧酸,如己二酸、癸二酸和壬二酸。另外,能夠用作聚酯增塑劑的任何化合物可以用作易于染色的單體。這些易于染色的單體用量在0.5-7.0%重量,基于最終改性的聚酯。
本發明的含金屬磺酸酯基的聚酯纖維可以進行類似于已知含金屬磺酸酯基的聚酯纖維的苛性堿處理。
本發明還可以用于核-鞘結構或后-前結構的雙組分纖維。在這種情況下,可以加入改性的聚酯纖維,作為可以含有的核-鞘組分或后-前組分之一。
本發明的聚酯纖維優選含有磷化合物。使用磷化合物可以使纖維具有阻燃性。
使聚酯纖維具有阻燃性的方法例如可以是在制備聚合物中聚合或混合阻燃劑的方法,在制備過程中揉和阻燃劑的方法,纖維表面用阻燃劑涂覆的方法。在這些方法中,纖維表面用阻燃劑涂覆的方法導致織物粗糙,或導致效率降低,這是由于通過洗滌或摩擦阻燃劑脫落。揉和阻燃劑的方法可以導致在模制物品的制備加工中阻燃劑流出的問題。相反,在制備聚合物中聚合或混合阻燃劑的方法可以克服上述問題,因此在工業上最有價值。
然而,通過與作為阻燃的磷化合物共聚得到的阻燃聚酯纖維表現出不利的紡絲性能變差。這些不利的性能歸因于銻化合物如三氧化銻,其為在縮聚中使用的催化劑,和磷化合物的共存引起效果降低,導致促進金屬銻沉淀生成,其可以導致紡絲性能下降。
按照上述本發明,可以獲得不昂貴、具有滿意的熱穩定性和紡絲性能的阻燃聚酯。
用作本發明的阻燃聚酯纖維的聚合單體的磷化合物沒有特別限制,可以是磷酸酯及其衍生物,膦酸及其衍生物,磷化氫及其衍生物,其可以單獨使用或互相組合使用。磷酸酯及其衍生物例如可以是磷酸三甲酯、磷酸三乙酯等。膦酸及其衍生物例如可以是苯基膦酸、二甲基膦酸、二乙基膦酸等,次膦酸及其衍生物例如可以是(2-羧基乙基)甲基膦酸,(2-羧基乙基)乙基膦酸,(2-甲氧羰基乙基)甲基膦酸,甲基(2-β-羥基乙氧羰基乙基)甲基磷酸酯,(2-羧基乙基)苯基膦酸,9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物馬來酸加合物或衣康酸加合物。不必要所有的磷化合物與聚酯聚合。加入的作為磷原子的磷化合物的量應該為0.2-3.0%重量,基于纖維的總重量。磷原子含量優選為0.3-2.0%重量,更優選為0.30-1.0%重量。更少量的磷化合物導致阻燃性能不足,而更大量導致紡絲性能變差。
在另一個優選的實施方案中,提供了含有金屬磺酸酯基與磷化合物的聚酯纖維。并且,在這種情況下,作為磷原子的磷化合物的量優選為0.2-3.0%重量,基于纖維的總重量,而且用量為0.3-10%(摩爾比),基于構成聚酯的全部二羧酸成分。
實施例在下文實施例中進一步描述本發明,其不是為了限制本發明。
在每一個實施例和對照實施例中,聚酯的物理參數、IV和TD如下所描述測定。
特性粘度(IV)IV的測定是在30℃下應用對氯苯酚/1,1,2,2-四氯丙烷的6/4溶劑混合物(重量比)進行的。
熱穩定度(TD)將1g IV為0.6dl/g的PET置于玻璃管中,在真空、130℃下干燥12小時,在氮氣、300℃下熔化2小時,測定IV降低百分比,其被認為是TD。
本發明中使用的有機化合物成分指定為下示的符號。
(A)醌茜素(B)茜素
(C)大黃素(Emodine)(D)1,4-二氨基蒽醌(E)1,8-二氨基-4,5-二羥基蒽醌(F)5,8-二羥基-1,4-萘醌(G)2,5-二羥基苯醌(H)脫氧茜素(I)4,5-二羥基萘-2,7-二磺酸鈉(J)七葉亭(K)桑色素(L)表兒茶素沒食子酸酯(M)亞甲基橋聯的線型酚化合物(單體至100聚物的混合物)(N)亞甲基橋聯的線型對丁基酚化合物(單體至100聚物的混合物)(O)Calix[8]芳烴(P)對叔丁基Calix[8]芳烴(Q)2,2’-雙酚(R)2,2’-二羥基二苯基醚(S)2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(T)1,1’-二-2-萘酚(U)酸性藍25(V)2-氨基萘醌(W)1,1’-二萘基-2,2’-二胺(X)表兒茶素(Y)2-氨基聯苯(Z)1,8-二氨基萘(AA)2-氨基色酮(BB)7-氨基-4-甲基-香豆素(CC)蒽絳酚實施例1實施例1-1
將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.23體積份的5g/L的乙酸鋰的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數(IV)如表1-1所示。實施例1-2至1-18應用類似于實施例1-1的條件進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表1-1所示。使用的有機化合物為(A)醌茜素,(B)茜素,(C)大黃素(Emodine),(D)1,4-二氨基蒽醌,(E)1,8-二氨基-4,5-二羥基蒽醌,(F)5,8-二羥基-1,4-萘醌,(G)2,5-二羥基苯醌,(H)脫氧茜素,(I)4,5-二羥基萘-2,7-二磺酸鈉,(J)七葉亭,(K)桑色素,(L)表兒茶素沒食子酸酯,(M)亞甲基橋聯的線型酚化合物(單體-100聚物的混合物),(N)亞甲基橋聯的線型對丁基酚化合物(單體-100聚物的混合物),(O)Calix[8]芳烴,(P)對叔丁基Calix[8]芳烴,(Q)2,2’-雙酚,(R)2,2’-二羥基二苯基醚,其在表中以符號表示。對照實施例1-1應用類似于實施例1-1的條件進行聚合,除了不使用醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數(IV)如表1-1所示。對照實施例1-2應用類似于實施例1-1的條件進行聚合,除了不使用乙酸鋰的乙二醇溶液得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表1-1所示。實施例1-19將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.29體積份的5g/L的乙酸鈉的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表1-2所示。實施例1-20至1-36應用類似于實施例1-19的條件進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表1-2所示。對照實施例1-3應用類似于實施例1-19的條件進行聚合,除了不使用醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數(IV)如表1-2所示。實施例1-37將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.34體積份的5g/L的乙酸鉀的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表1-3所示。實施例1-38至1-54應用類似于實施例1-37的條件進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表1-3所示。對照實施例1-4應用類似于實施例1-37的條件進行聚合,除了不使用醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表1-3所示。實施例1-55將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.36體積份的10g/L的乙酸鈹的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數(IV)如表1-4所示。實施例1-56至1-72應用類似于實施例1-55的條件進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表1-4所示。使用的有機化合物成分類似于實施例1-2至1-18使用的那些。對照實施例1-5應用類似于實施例1-55的條件進行聚合,除了不使用醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表1-4所示。實施例1-73將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.19體積份的10g/L的乙酸鎂的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表1-5所示。實施例1-74至1-90應用類似于實施例1-73的條件進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表1-5所示。對照實施例1-6應用類似于實施例1-73的條件進行聚合,除了不使用醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表1-5所示。實施例1-91將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.23體積份的5g/L的乙酸鋰的乙二醇溶液(相當于0.05%(摩爾比)乙酸鋰中的鋰原子)混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在氮氣流、常壓、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托,然后在275℃、0.1托下進行縮聚。提高PET的IV至0.5dl/g所需的聚合時間如表1-6(1)所示。還通過上述聚合方法制備IV為0.6dl/g的PET,檢測熱穩定度(TD)。熔融試驗后的IV和TD如表1-6(1)所示。實施例1-92至1-118和對照實施例1-7至1-9應用類似于實施例1-73的過程,除了應用其它催化劑。使用的每種催化劑成分、將PET的IV提高至0.5dl/g所需的時間和TD值如表1-6(1)、(2)和1-8所示。該量基于PET中的酸成分。金屬催化劑的量為金屬原子的量。對照實施例1-10,對照實施例1-24試圖通過類似于實施例1-91的過程進行聚合得到PET,除了不使用醌茜素。由于縮聚180分鐘后IV達不到0.5dl/g,聚合以失敗而終止。即使加入的乙酸鋰的量增加至0.3%(摩爾比),也觀察到同樣的結果。對照實施例1-15,對照實施例1-25試圖通過類似于實施例1-91的過程進行聚合得到PET,除了不使用乙酸鋰的乙二醇溶液。由于縮聚180分鐘后IV達不到0.5dl/g,聚合以失敗而終止。即使加入的醌茜素的量增加至0.2%(摩爾比),也觀察到同樣的結果。實施例1-119至1-134應用類似于實施例1-91的過程,除了應用其它催化劑。使用的每種催化劑成分、將PET的IV提高至0.5dl/g所需的時間和TD值如表1-7(1)、(2)所示。該量基于PET中的酸成分。金屬催化劑的量為金屬原子的量。對照實施例1-12試圖通過類似于實施例1-100的過程進行聚合得到聚對苯二甲酸乙二酯,只是不使用醌茜素。將聚對苯二甲酸乙二酯的IV提高至0.3dl/g所需的聚合時間如表1-8所示。對照實施例1-13試圖通過類似于實施例1-100的過程進行聚合得到聚對苯二甲酸乙二酯,只是不使用乙酸鈉的乙二醇溶液。將聚對苯二甲酸乙二酯的IV提高至0.3dl/g所需的聚合時間如表1-8所示。對照實施例1-14至1-23試圖通過類似于實施例1-91的過程進行聚合得到聚對苯二甲酸乙二酯,只是應用不同類型和量的催化劑。使用的每種催化劑成分、將每種聚對苯二甲酸乙二酯的IV提高至0.3dl/g所需的聚合時間如表1-8所示。該量基于PET中的酸成分。金屬催化劑的量為金屬原子的量。對照實施例1-26應用類似于實施例1-91的過程進行聚合,除了應用三氧化銻作為催化劑。加入的三氧化銻的量為0.05%(摩爾比)的銻原子,基于PET中的酸成分。將PET的IV提高至0.5dl/g所需的聚合時間和熔融試驗后的IV和TD值如表1-8所示。實施例2實施例2-1將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.71體積份的5g/L的乙酸鋁的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表2-1所示。實施例2-2至2-19
應用類似于實施例2-1的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表2-1所示。對照實施例2-1應用類似于實施例2-1的過程進行聚合,除了不使用2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表2-1所示。對照實施例2-2應用類似于實施例2-1的過程進行聚合,除了不使用乙酸鋁的乙二醇溶液得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表2-1所示。實施例2-20將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與1.28體積份的5g/L的乙酰基丙酮酸鎵的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表2-2所示。實施例2-21至2-38應用類似于實施例2-20的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表2-2所示。對照實施例2-3應用類似于實施例2-20的過程進行聚合,除了不使用2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表2-2所示。實施例2-39
將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與1.35體積份的5g/L的乙酸鉍的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S),在常壓、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表2-3所示。實施例2-40至2-57應用類似于實施例2-39的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表2-3所示。
使用的有機化合物為2,2’-雙酚(Q),亞甲基橋聯的線型酚化合物(單體-100聚物的混合物)(M),亞甲基橋聯的線型對丁基酚化合物(單體-100聚物的混合物)(N),Calix[8]芳烴(O),對叔丁基Calix[8]芳烴(P),七葉亭(J),桑色素(K),表兒茶素沒食子酸酯(L),4,5-二羥基萘-2,7-二磺酸鈉(I),脫氧茜素(H),2,5-二羥基苯醌(G),5,8-二羥基-1,4-萘醌(F),醌茜素(A),茜素(B),大黃素(Emodine)(C),1,4-二氨基蒽醌(D),和1,8-二氨基-4,5-二羥基蒽醌(E)。對照實施例2-4應用類似于實施例2-39的過程進行聚合,除了不使用2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表2-3所示。實施例3實施例3-1將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.60體積份的5g/L的乙酸鉻的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表3-1所示。實施例3-2至3-19應用類似于實施例3-1的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替醌茜素(A)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表3-1所示。
使用的有機化合物為茜素(B),(Emodine)(C),大黃素1,4-二氨基蒽醌(D),和1,8-二氨基-4,5-二羥基蒽醌(E),酸性藍25(U),2-氨基萘醌(V),脫氧茜素(H),1,1’-二萘基2,2’-二胺(W),4,5-二羥基萘-2,7-二磺酸鈉(I),七葉亭(J),桑色素(K),表兒茶素(X),亞甲基橋聯的線型酚化合物(單體-100聚物的混合物)(M),亞甲基橋聯的線型對丁基酚化合物(單體-100聚物的混合物)(N),Calix[8]芳烴(O),對叔丁基Calix[8]芳烴(P),2-氨基聯苯(Y),和2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)。對照實施例3-1應用類似于實施例3-1的過程進行聚合,除了不使用醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表3-1所示。對照實施例3-2應用類似于實施例3-1的過程進行聚合,除了不使用乙酸鉻的乙二醇溶液得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表3-1所示。實施例3-20將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.62體積份的5g/L的乙酸鎳的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表3-2所示。實施例3-21至3-38應用類似于實施例3-20的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表3-2所示。使用的有機化合物成分為類似于實施例3-2至3-19的那些。對照實施例3-3應用類似于實施例3-20的過程進行聚合,除了不使用醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表3-2所示。實施例4實施例4-1將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.68體積份的5g/L的氯化釔的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表4-1所示。實施例4-2至4-19應用類似于實施例4-1的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表4-1所示。
使用的有機化合物為2,2’-雙酚(Q),亞甲基橋聯的線型酚化合物(單體-100聚物的混合物)(M),亞甲基橋聯的線型對丁基酚化合物(單體-100聚物的混合物)(N),Calix[8]芳烴(O),對叔丁基Calix[8]芳烴(P),七葉亭(J),桑色素(K),表兒茶素(X),4,5-二羥基萘-2,7-二磺酸鈉(I),1,1’-二-2-萘酚(T),脫氧茜素(H),5,8-二羥基-1,4-萘醌(F),醌茜素(A),茜素(B),大黃素(Emodine)(C),1,4-二氨基蒽醌(D),1,8-二氨基-4,5-二羥基蒽醌(E),和酸性藍25(U)。對照實施例4-1應用類似于實施例4-1的過程進行聚合,除了不使用2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表4-1所示。對照實施例4-2應用類似于實施例4-1的過程進行聚合,除了不使用氯化釔的乙二醇溶液得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表4-1所示。實施例4-20至4-38將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.13體積份的50g/L的正-丁氧基鋯的正-丁醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表4-2所示。實施例4-21至4-38應用類似于實施例4-20的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表4-2所示。使用的有機化合物成分為類似于實施例4-2至4-19的那些。對照實施例4-3應用類似于實施例4-20的過程進行聚合,除了不使用2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表4-2所示。實施例4-39將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與1.12體積份的5g/L的氯化鉿的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表4-3所示。實施例4-40至4-57應用類似于實施例4-39的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表4-3所示。使用的有機化合物成分為類似于實施例4-2至4-19的那些。對照實施例4-4應用類似于實施例4-39的過程進行聚合,除了不使用2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表4-3所示。實施例5實施例5-1將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與1.39體積份的5g/L的乙酰基丙酮酸釕的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表5-1所示。實施例5-2至5-18應用類似于實施例5-1的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替醌茜素(A)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表5-1所示。使用的有機化合物為茜素(B),大黃素(Emodine)(C),1,4-二氨基蒽醌(D),和1,8-二氨基-4,5-二羥基蒽醌(E),2-氨基萘醌(V),脫氧茜素(H),1,1’-二-2-萘酚(T),4,5-二羥基萘-2,7-二磺酸鈉(I),七葉亭(J),桑色素(K),表兒茶素沒食子酸酯(L),亞甲基橋聯的線型酚化合物(單體-100聚物的混合物)(M),亞甲基橋聯的線型對丁基酚化合物(單體-100聚物的混合物)(N),Calix[8]芳烴(O),對叔丁基Calix[8]芳烴(P),2-氨基聯苯(Y),和2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S),另外按照類似于實施例5-1的過程進行聚合得到聚酯。每個最終聚合物的參數如表5-1所示。對照實施例5-1應用類似于實施例5-1的過程進行聚合,除了不使用醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表5-1所示。對照實施例5-2應用類似于實施例5-1的過程進行聚合,除了不使用乙酰基丙酮酸釕的乙二醇溶液得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表5-1所示。實施例5-19將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.79體積份的5g/L的乙酸鈀的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表5-2所示。實施例5-20至4-36應用類似于實施例5-20的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替醌茜素(A)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表5-2所示。使用的有機化合物成分為類似于實施例5-2至5-18的那些。對照實施例5-3應用類似于實施例5-19的過程進行聚合,除了不使用醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表5-2所示。實施例6實施例6-1將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.64體積份的5g/L的乙酸銅的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表6-1所示。實施例6-2至6-19應用類似于實施例6-1的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表6-1所示。使用的有機化合物為2-氨基聯苯(Y),亞甲基橋聯的線型酚化合物(單體-100聚物的混合物)(M),亞甲基橋聯的線型對丁基酚化合物(單體-100聚物的混合物)(N),Calix[8]芳烴(O),對叔丁基Calix[8]芳烴(P),七葉亭(J),桑色素(K),表兒茶素沒食子酸酯(L),4,5-二羥基萘-2,7-二磺酸鈉(I),1,1’-二-2-萘酚(T),脫氧茜素(H),2,5-二羥基苯醌(G),5,8-二羥基-1,4-萘醌(F),醌茜素(A),茜素(B),大黃素(Emodine)(C),1,4-二氨基蒽醌(D),和1,8-二氨基-4,5-二羥基蒽醌(E)。得到的聚合物的物理參數如表6-1所示。對照實施例6-1應用類似于實施例6-1的過程進行聚合,除了不使用2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表6-1所示。對照實施例6-2應用類似于實施例6-1的過程進行聚合,除了不使用乙酸銅的乙二醇溶液得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表6-1所示。實施例6-20將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.58體積份的5g/L的乙酸銀的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表6-2所示。實施例6-21至6-38應用類似于實施例6-20的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表6-2所示。使用的有機化合物成分為類似于實施例6-2至6-19的那些。對照實施例6-3應用類似于實施例6-20的過程進行聚合,除了不使用2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表6-2所示。實施例7實施例7-1將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與5.5重量份的乙酸鑭混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表7-1所示。實施例7-2至7-18應用類似于實施例7-1的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表7-1所示。使用的有機化合物為茜素(B),大黃素(Emodine)(C),1,4-二氨基蒽醌(D),和1,8-二氨基-4,5-二羥基蒽醌(E),酸性藍25(U),5,8-二羥基-1,4-萘醌(F),脫氧茜素(H),4,5-二羥基萘-2,7-二磺酸鈉(I),七葉亭(J),桑色素(K),表兒茶素沒食子酸酯(L),亞甲基橋聯的線型酚化合物(單體-100聚物的混合物)(M),亞甲基橋聯的線型對丁基酚化合物(單體-100聚物的混合物)(N),Calix[8]芳烴(O),對叔丁基Calix[8]芳烴(P),和2,2’-硫代雙(4-叔-辛基酚)(S)。對照實施例7-1應用類似于實施例7-1的過程進行聚合,除了不使用醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表7-1所示。對照實施例7-2應用類似于實施例7-1的過程進行聚合,除了不使用乙酰基丙酮酸釕的乙二醇溶液得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表7-1所示。實施例7-19將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與5.6重量份的乙酸鈰液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表7-2所示。實施例7-20至7-36應用類似于實施例7-20的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替醌茜素(A)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表7-2所示。使用的有機化合物成分為類似于實施例7-2至7-18的那些。對照實施例7-3應用類似于實施例7-19的過程進行聚合,除了不使用醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表7-2所示。實施例7-37將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與5.6重量份的乙酸釤液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表7-3所示。實施例7-38至7-54應用類似于實施例7-37的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替醌茜素(A)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表7-3所示。使用的有機化合物成分為類似于實施例7-2至7-18的那些。對照實施例7-4應用類似于實施例7-37的過程進行聚合,除了不使用醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表7-3所示。實施例7-55將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與5.8重量份的乙酸銪液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表7-4所示。實施例7-56至7-72應用類似于實施例7-55的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替醌茜素(A)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表7-4所示。使用的有機化合物成分為類似于實施例7-2至7-18的那些。對照實施例7-5應用類似于實施例7-55的過程進行聚合,除了不使用醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表7-4所示。實施例7-73將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與5.9重量份的乙酸釓液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。在該壓力下進行聚合,在同樣溫度下進行180分鐘。最終聚合物的參數如表7-5所示。實施例7-74至7-90應用類似于實施例7-73的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替醌茜素(A)得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表7-5所示。使用的有機化合物成分為類似于實施例7-2至7-18的那些。對照實施例7-6應用類似于實施例7-73的過程進行聚合,除了不使用醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表7-5所示。實施例8實施例8-1將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.15體積份的5g/L的乙酸鋅(II)二水合物的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托(mmHg),然后在275℃、0.1托下進行縮聚180分鐘,得到聚酯。實施例8-2至8-18應用類似于實施例8-1的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替醌茜素得到聚酯。得到的聚合物的物理參數如表7-1所示。使用的有機化合物為茜素(B),1,4-二氨基蒽醌(D),和1,8-二氨基-4,5-二羥基蒽醌(E),酸性藍25(U),5,8-二羥基-1,4-萘醌(F),脫氧茜素(H),4,5-二羥基萘-2,7-二磺酸鈉(I),1,8-二二氨基萘(Z),1,1’-二-2-萘酚(T),1,1’-二萘基2,2’-二胺(W),表兒茶素沒食子酸酯(L),桑色素(K),2-氨基色酮(AA),七葉亭(J),7-氨基-4-甲基-香豆素(BB),對叔丁基Calix[8]芳烴(P),和Calix[8]芳烴(O)。對照實施例8-1應用類似于實施例8-1的過程進行聚合,除了不使用醌茜素(A)得到聚酯。對照實施例8-2應用類似于實施例8-1的過程進行聚合,除了不使用5g/L的乙酸鋅(II)二水合物的乙二醇溶液得到聚酯。
實施例8-1至8-18和對照實施例8-1和8-2得到的每個聚酯的特性粘度測定結果總結在表8-1中。實施例8-19將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.18體積份的10g/L的乙酸鎂(II)四水合物的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托(mmHg),然后在275℃、0.1托下進行縮聚180分鐘,得到聚酯。實施例8-10至8-36應用類似于實施例8-19的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替醌茜素(A)得到聚酯。使用的有機化合物成分為類似于實施例8-2至8-18的那些。對照實施例8-3應用類似于實施例8-19的過程進行聚合,除了不使用醌茜素(A)得到聚酯。
實施例8-19至8-36和對照實施例8-3得到的每個聚酯的特性粘度測定結果總結在表8-2中。實施例8-37將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.08體積份的20g/L的乙酸鈷(II)四水合物的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的醌茜素(A),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托(mmHg),然后在275℃、0.1托下進行縮聚180分鐘,得到聚酯。實施例8-38至8-54應用類似于實施例8-19的過程進行聚合,除了應用其它有機化合物成分代替醌茜素(A)得到聚酯。使用的有機化合物成分為類似于實施例8-2至8-18的那些。對照實施例8-4應用類似于實施例8-37的過程進行聚合,除了不使用醌茜素(A)得到聚酯。
實施例8-37至8-54和對照實施例8-4得到的每個聚酯的特性粘度測定結果總結在表8-2中。實施例9實施例9-1將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與0.46體積份的5g/L的乙酸銦的乙二醇溶液混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.1%(摩爾比)的1,1’-二萘基2,2’-二胺(W),在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托(mmHg),然后在275℃、0.1托下進行縮聚180分鐘,得到聚酯。實施例9-2至9-18應用類似于實施例9-1的過程進行聚合,除了1,1’-二萘基2,2’-二胺(W)被下列化合物替換1,1’-二-2-萘酚(T),7-氨基-4-甲基-香豆素(BB),桑色素(K),2-氨基色酮(AA),表兒茶素沒食子酸酯(L),表兒茶素(X),Calix[8]芳烴(O),對叔丁基Calix[8]芳烴(P),茜素(B),蒽絳酚(CC),大黃素(Emodine)(C),1,4-二氨基蒽醌(D),1,8-二氨基-4,5-二羥基蒽醌(E),5,8-二羥基-1,4-萘醌(F),脫氧茜素(H),4,5-二羥基萘-2,7-二磺酸鈉(I),或1,8-二氨基萘(Z)。對照實施例9-1應用類似于實施例9-1的過程進行聚合,除了不使用1,1’-二萘基2,2’-二胺(W)得到聚酯。對照實施例9-2應用類似于實施例9-1的過程進行聚合,除了不使用乙酸銦的乙二醇溶液得到聚酯。
實施例9-1至9-18和對照實施例9-1和9-2得到的每個聚酯的特性粘度測定結果總結在表9-1中。實施例10實施例10-1將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與作為催化劑成分的1.4重量份的乙酸鈉混合,然后加入基于聚酯中酸成分0.05%(摩爾比)的醌茜素,在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托,在該壓力下進行縮聚,在同樣溫度下進行3小時。最終聚合物的參數如表10所示。實施例10-2至10-8和對照實施例10-1至10-11應用類似于實施例10-1的過程進行聚合,除了使用不同的催化劑,得到聚酯。最終聚合物的參數如表10-1和表10-2所示。對照實施例10-12應用類似于實施例10-1的過程進行聚合,除了不使用催化劑得到聚酯。最終聚合物的參數如表10-2所示。實施例10-13(參考實施例)將8900重量份的雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與5g/L的三氧化銻的乙二醇溶液混合,銻原子的量為0.05%(摩爾比),基于聚酯中酸成分,在常壓下、245℃下攪拌10分鐘。在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托,在該壓力下進行縮聚,在同樣溫度下進行3小時。最終聚合物的參數如表10-2所示。實施例11實施例11-1將100重量份的對苯二甲酸二甲酯和70重量份的1,4-丁二醇與0.1重量份的作為酯交換催化劑的乙酸鎂四水合物混合,開始在150℃下攪拌混合物,然后溫度升高至210℃,將副產物甲醇蒸餾掉。180分鐘后,加入0.07重量份的三甲基磷酸終止酯交換反應。隨后,加入成分類似于實施例1-92中使用的縮聚催化劑,將混合物在氮氣流、常壓下、220℃下攪拌10分鐘,然后在40分鐘內將溫度升高至220-250℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托,在250℃、0.1托下進行縮聚40分鐘。最終聚對苯二甲酸丁二酯的參數如表11所示。實施例11-2至11-26和對照實施例11-1應用類似于實施例11-1的過程進行聚合,除了使用其它縮聚催化劑得到聚對苯二甲酸丁二酯。使用的每種催化劑成分、每個聚合得到聚對苯二甲酸丁二酯所需時間和最終聚對苯二甲酸丁二酯的物理參數如表11-1所示。實施例11-27將100重量份的對苯二酸和95重量份的1,4-丁二醇裝入反應容器中,向其加入11-1中使用的縮聚催化劑,在常壓下、210℃下攪拌混合物,蒸餾掉副產物四氫呋喃,由此使酯交換有效進行150分鐘。然后在40分鐘內將溫度升高至210-250℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托,然后在250℃、0.1托下進行縮聚40分鐘。最終聚對苯二甲酸丁二酯的特性粘度為0.93dl/g。對照實施例11-2應用類似于實施例11-1的過程進行聚合,除了不使用茜素得到聚對苯二甲酸丁二酯。縮聚時間和最終聚對苯二甲酸丁二酯的物理參數如表11所示。對照實施例11-3應用類似于實施例11-1的過程進行聚合,除了不使用乙酸鋰的乙二醇溶液得到聚對苯二甲酸丁二酯。縮聚時間和最終聚對苯二甲酸丁二酯的物理參數如表11所示。實施例12實施例12-1將100重量份的二甲基2,6-萘二羧酸酯和56重量份的乙二醇與0.03重量份的作為酯交換催化劑的乙酸鎂四水合物混合,開始在150℃下攪拌混合物,然后溫度升高至220℃,將副產物甲醇蒸餾掉。120分鐘后,加入0.021重量份的三甲基磷酸終止酯交換反應。隨后,加入成分類似于實施例1-92中使用的縮聚催化劑,將混合物在氮氣流、常壓下、220℃下攪拌10分鐘,然后在50分鐘內將溫度升高至235-285℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托,在285℃、0.1托下進行縮聚40分鐘。最終聚萘酸亞乙酯的參數如表12所示。實施例12-2至12-26和對照實施例12-1應用類似于實施例12-1的過程進行聚合,除了不使用其它縮聚催化劑。使用的每種催化劑成分、每個聚合得到聚萘酸亞乙酯所需時間和最終聚萘酸亞乙酯的物理參數如表12所示。實施例12-27將100重量份的二甲基2,6-萘二羧酸和63重量份的乙二醇裝入反應容器中,在壓力2.5kgcm-2、溫度250℃下攪拌混合物,然后溫度升高至220℃,將副產物水蒸餾掉。240分鐘后,當已基本上沒有副產物水,釋放壓力。隨后,加入類似于實施例12-1中使用的縮聚催化劑,將混合物在氮氣流、常壓、235℃下攪拌10分鐘,然后在50分鐘內將溫度升高至235-285℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托,在285℃、0.1托下進行縮聚37分鐘。最終聚萘酸亞乙酯的IV值為0.63dl/g。對照實施例12-2試圖通過類似于實施例12-1的過程進行聚合得到聚對苯二甲酸乙二酯,除了不使用茜素。由于縮聚180分鐘后IV值達不到0.5dl/g,聚合以失敗終止。還通過類似于實施例12-1的過程進行聚合,得到聚萘酸亞乙酯。聚合時間和最終聚萘酸亞乙酯的物理參數如表12所示。對照實施例12-3應用類似于實施例12-1的過程進行聚合,除了不使用乙酸鋰的乙二醇溶液得到聚萘酸亞乙酯。聚合時間和最終聚萘酸亞乙酯的物理參數如表12所示。實施例13實施例13-1將100重量份的對苯二甲酸二甲酯和78重量份的1,3-丙二醇與0.038重量份的作為酯交換催化劑的乙酸鎂四水合物混合,開始在180℃下攪拌混合物,然后溫度升高至230℃,將副產物甲醇蒸餾掉。120分鐘后,加入0.027重量份的三甲基磷酸終止酯交換反應。隨后,加入成分類似于實施例1-92中使用的縮聚催化劑,將混合物在氮氣流、常壓、230℃下攪拌10分鐘,然后在45分鐘內將溫度升高至230-260℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托,在260℃、0.1托下進行縮聚80分鐘。最終的聚對苯二甲酸丙二酯參數如表13所示。實施例13-2至13-26和對照實施例13-1應用類似于實施例13-1的過程進行聚合,除了使用其它縮聚催化劑得到。使用的每種催化劑成分、每個聚合得到聚對苯二甲酸丙二酯所需時間和最終聚對苯二甲酸丙二酯的物理參數如表13所示。實施例13-27將100重量份的對苯二酸和92重量份的1,3-丙二醇裝入反應容器中,在壓力2.0kg/cm2、溫度230℃下攪拌混合物,將副產物水蒸餾掉。210分鐘后,當已基本上沒有副產物水,釋放壓力。隨后,加入類似于實施例1中使用的縮聚催化劑,將混合物在氮氣流、常壓、230℃下攪拌10分鐘,然后在45分鐘內將溫度升高至230-260℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托,在260℃、0.1托下進行縮聚75分鐘。最終聚萘酸亞丙酯的IV值為0.83dl/g。對照實施例13-2試圖通過類似于實施例13-1的過程進行聚合得到聚對苯二甲酸乙二酯,除了不使用茜素。由于縮聚180分鐘后IV值達不到0.5dl/g,聚合以失敗終止。還通過類似于實施例13-1的過程進行聚合,得到聚對苯二甲酸丙二酯。聚合時間和最終聚對苯二甲酸丙二酯的物理參數如表13所示。對照實施例13-3應用類似于實施例13-1的過程進行聚合,除了不使用乙酸鋰的乙二醇溶液得到聚對苯二甲酸丙二酯。聚合時間和最終聚對苯二甲酸丙二酯的物理參數如表13所示。實施例14實施例14-1將100重量份的對苯二甲酸二甲酯、54重量份的乙二醇和23重量份的1,4-環己烷二甲醇與0.038重量份的作為酯交換催化劑的乙酸鎂四水合物混合,開始在190℃下攪拌混合物,然后溫度升高至220℃,將副產物甲醇蒸餾掉。120分鐘后,加入0.026重量份的三甲基磷酸終止酯交換反應。隨后,加入成分類似于實施例1-92中使用的縮聚催化劑,將混合物在氮氣流、常壓、240℃下攪拌15分鐘,然后在75分鐘內將溫度升高至240-275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托,在275℃、0.1托下進行縮聚70分鐘。最終的共聚酯參數如表14所示。實施例14-2至14-26和對照實施例14-1應用類似于實施例14-1的過程進行聚合,除了使用其它縮聚催化劑得到。使用的每種催化劑成分、每個聚合得到環己烷二甲醇的共聚酯的所需時間和最終每個共聚酯的物理參數如表14所示。實施例14-27將100重量份的對苯二酸、52重量份的乙二醇和32重量份的1,4-環己烷二甲醇裝入反應容器中,在壓力2.5kg/cm2、溫度240℃下攪拌混合物,將副產物水蒸餾掉。105分鐘后,當已基本上沒有副產物水,釋放壓力。隨后,加入類似于實施例14-1中使用的縮聚催化劑,將混合物在氮氣流、常壓、240℃下攪拌15分鐘,然后在75分鐘內將溫度升高至240-275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托,在275℃、0.1托下進行縮聚65分鐘。最終共聚酯減少的粘度為0.77dl/g。對照實施例14-2試圖通過類似于實施例14-1的過程進行聚合得到環己烷二甲醇的共聚酯,除了不使用茜素。聚合時間和最終共聚酯的物理參數如表14所示。對照實施例14-3應用類似于實施例14-1的過程進行聚合,除了不使用乙酸鋰的乙二醇溶液得到環己烷二甲醇的共聚酯。聚合時間和最終共聚酯的物理參數如表14所示。實施例15(用作膜的實施例)應用下列方法作為評價膜中異物的方法,由此評價本發明的膜。
膜中異物水平將膜夾在玻璃片之間,熔化,通過放大200倍的光學顯微鏡觀察暗視野像,計數每10cm2的亮點。異物計數小于40不引起特別的問題,而計數為60或更高產生實際應用的問題。實施例15-1應用實施例1-92中使用的催化劑和實施例1中的方法,進行PET聚合,同時當聚合物的IV值達到0.63,通過標準方法將聚合物澆鑄成型為小片。干燥該聚合物,在單軸擠出機中熔化,從模具中將聚合物擠到冷卻的澆鑄鼓上,得到未取向的膜。然后將未取向的膜在縱向上90W下取向3.3倍,橫向上110W下取向3.6倍,然后在190℃下進行熱處理,由此得到聚酯膜。該膜幾乎沒有異物,膜表面上也沒有缺陷。該聚合物膜的異物水平測定結果如表15所示。實施例15-2至15-26和對照實施例15-1至15-3應用類似于實施例15-1的過程,除了使用不同的催化劑,進行聚合得到每個PET。測定每個最終PET膜的異物水平,以及使用催化劑的組成,如表15所示。對照實施例15-1聚合緩慢,因此沒有實際價值。對照實施例15-2和15-3得不到滿意的聚合物,因此未測定異物水平。對照實施例15-4應用類似于實施例15-1的過程,除了使用三氧化銻作為催化劑,進行聚合得到PET。加入三氧化銻的量為0.05%(摩爾比)的銻原子,基于PET中的酸成分(相當于對照實施例1-26中的催化劑)。測定最終PET膜的異物水平,以及使用催化劑的組成,如表15所示。對照實施例15-4的樣品表現出實際的聚合速率,但是聚合物的異物水平特別高。實施例16模制中空物品模制中空物品的主要參數的測定方法如下所述。
二甘醇的含量,在下文中稱為“DEG含量”通過甲醇分解聚酯,通過氣相色譜定量DEG,其用比率表示(%摩爾比),基于所有二醇含量。
乙醛的含量,在下文中稱為“AA含量”將樹脂小球/蒸餾水(1g/2ml)置于充氮的玻璃安瓿中,將頂端開口熔合密封,然后在160℃提取2小時,冷卻,進行高靈敏度的氣相色譜,測定提取物中的乙醛水平,其用ppm表示。
聚酯中的環狀三酯含量將樹脂小球溶解在六氟異丙醇/氯仿的混合物中,然后用氯仿稀釋。然后加入甲醇沉淀聚合物,然后過濾。將濾液蒸發至干燥,用二甲基甲酰胺提取,然后進行LPLC,定量聚酯中的環狀三酯。
混濁(混濁不清)(%)從模制中空物品主干的一塊切片進行下述濁度計(NIPPONDENSHOKU)測定。
模制物品制備將干燥的聚酯進行M-100型塑料注射成型機(MEIKISEISAKUSHO),其氣缸溫度為290℃,在分段(step-shaped)平面鑄模中進行澆鑄成型,在0℃下冷卻,得到分段(step-shaped)模制物品。將該分段(step-shaped)模制物品置于成型片上,每個大約為3cmx5cm,厚度為2、3、4、5、6、7、8、9、10或11mm,分段排列,重量大約146g。切割厚度為5mm的成型片,測定混濁(混濁不清)(%)。實施例16-1應用實施例1-92中使用的催化劑作為聚酯聚合催化劑和通過實施例1中PET聚合的方法,進行聚合,同時當聚合物的IV值達到0.60,通過標準方法將聚合物澆鑄成型為小片。在氮氣、大約205℃下進行固體狀態聚合。得到的PET的IV值為0.75,DEG含量為2.6%(摩爾比),AA含量為3.3ppm,環狀三酯含量為0.30%重量。通過上述方法從PET得到的5mm厚的成型片表現出滿意的混濁,為4.7%。實施例16-2至16-26和對照實施例16-1至16-3應用類似于實施例16-1的過程,除了使用其它的催化劑。每種使用的催化劑的組成、固體狀態聚合后每個成型片的混濁如表16所示。對照實施例16-1至16-3表現出聚合時間長的問題。任何最終的PET的DEG含量范圍為1.7-3.5%(摩爾比),AA含量為5ppm或更低,環狀三酯含量為0.31%重量或更低。對照實施例16-4應用類似于實施例16-1的過程,除了使用三氧化銻作為催化劑,進行聚合。加入三氧化銻的量為0.05%(摩爾比)的銻原子,基于PET中的酸成分(相當于對照實施例1-26中的催化劑)。固體狀態聚合后每個成型片的混濁如表16所示。盡管最終的聚合物表現出良好的熱穩定性,它的透明度特別差。最終的PET的DEG含量、AA含量和環狀三酯含量分別為2.5%(摩爾比)、5ppm和0.31%重量。實施例17用作工業材料的實施例使用下列方法作為評價用于工業材料纖維的聚酯中含有的異物水平的方法。
異物水平將聚酯澆鑄成厚度0.1mm的雙軸取向膜,目視觀察異物水平,以每克數目表示。實施例17-1將雙(2-羥基乙基)對苯二酸酯與作為催化劑的5g/L的乙酸鋰的乙二醇溶液(鋰原子基于酸成分的0.3%(摩爾比))和基于酸成分的0.2%(摩爾比)茜素混合,在常壓、245℃下攪拌10分鐘。該催化劑組分類似于實施例1-02。隨后在50分鐘內將溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。然后在275℃、0.1托下進行聚合。當聚合物的IV值降低至0.63,通過標準方法將該聚合物澆鑄成型為小片。然后在230℃、0.01托的真空下進行固體狀態聚合,得到IV值為1.0的小片。當在310℃下進行紡絲,幾乎沒有注意到臟物,紡絲性能滿意。異物水平為0個/g。實施例17-2至17-26和對照實施例17-1應用類似于實施例1的過程,除了使用其它的催化劑。當每個聚合物的IV值達到0.63,通過標準方法將該聚合物澆鑄成型為小片。然后在230℃、0.01托的真空下進行固體狀態聚合,得到IV值為1.0的小片。當在310℃下進行紡絲,幾乎沒有注意到臟物,紡絲性能滿意。異物個數如表17所示。對照實施例17-1表現出的問題是聚合時間延長。對照實施例17-2和17-3應用類似于實施例17-1的過程,除了使用其它的催化劑。結果如表5所示,即使聚合180分鐘后IV值也未達到0.5。對照實施例17-4應用類似于實施例17-1的過程,除了使用三氧化銻作為催化劑,進行聚合。加入三氧化銻的量為0.05%(摩爾比)的銻原子,基于PET中的酸成分(相當于對照實施例1-26中的催化劑)。當聚合物的IV值降低至0.63,通過標準方法將該聚合物澆鑄成型為小片。然后在230℃、0.01托的真空下進行固體狀態聚合,得到IV值為1.0的小片。當在310℃下進行紡絲,觀察到明顯的臟物,紡絲性能差。樹脂變黑,觀察到顯著數量的異物。實施例18用作纖維的實施例向不銹鋼高壓容器中加入1700份對苯二酸和1160份乙二醇,向其中加入4.0份三乙胺,在230℃、2.5kg/cm2下有效進行酯化2小時,除去產生的水。隨后,加入作為催化劑的5g/L的乙酸鋰的乙二醇溶液(鋰原子基于酸成分的0.3%(摩爾比))和基于酸成分的0.2%(摩爾比)茜素混合,在1小時內將反應系統溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。然后在該條件下進行縮聚。使用的催化劑的成分類似于實施例1-92。
當聚合物通過標準方法澆鑄成型為小片。然后在290℃通過標準方法進行紡絲,幾乎沒有注意到臟物,紡絲性能滿意。聚合所需時間和最終共聚酯的IV如表18所示。實施例18-2至18-26和對照實施例18-1應用類似于實施例18-1的過程聚合,得到每種聚對苯二甲酸乙二酯。每個縮聚所需時間和最終共聚酯的IV如表18所示。未顯示使用的每種催化劑的成分。每種聚酯表現出滿意的紡絲性能。對照實施例18-2試圖應用類似于實施例18-1的過程進行聚合得到聚對苯二甲酸乙二酯,除了不使用茜素。由于縮聚180分鐘后IV值達不到0.5dl/g,聚合以失敗終止。還試圖通過類似于實施例1的過程進行聚合,得到聚對苯二甲酸乙二酯,但是沒有成功,如表18所示。對照實施例18-3試圖應用類似于實施例18-1的過程進行聚合得到聚對苯二甲酸乙二酯,除了不使用乙酸鋰的乙二醇溶液。由于縮聚180分鐘后IV值達不到0.5dl/g,聚合以失敗終止。還試圖通過類似于實施例18-1的過程進行聚合,得到聚對苯二甲酸乙二酯,但是沒有成功,如表18所示。對照實施例18-4應用類似于實施例1的過程,除了使用三氧化銻作為催化劑,進行聚合得到聚對苯二甲酸乙二酯。加入三氧化銻的量為0.05%(摩爾比)的銻原子,基于PET中的酸成分(相當于對照實施例1-26中的催化劑)。縮聚時間和IV如表18所示。金屬催化劑的量為金屬原子的量。紡絲性能較差,觀察到線的突然繃斷。實施例19含金屬磺酸酯的纖維纖維的染色性能通過下述測定的a%染色吸收進行評價。
染色吸收百分比儀器MINI彩色染色機染色Nichiron Black KB200%(陽離子染色劑NISSEIKASEI)濃度4.0%owf輔助試劑10%乙酸(2mL/L),10%乙酸鈉(2mL/L)溫度130℃
時間45分鐘浴比1∶50在上述條件下進行染色,測定其染色吸收百分比。通過應用分光光度計(UV32 10NIPPON BUNKO)測定,然后測定在染浴染色前后吸收度之間的差異,然后根據下述公式進行計算,得到A%染色吸收。
%染色吸收=((DB-DA)x100)/DB其中DA表示在染浴染色后在最大吸收波長處的吸收,DB表示在染浴染色前在最大吸收波長處的吸收。實施例19-1將1000重量份的對苯二甲酸、787重量份的乙二醇、19重量份的22%重量的氧化鈦的乙二醇混懸液和3重量份的三乙胺裝入不銹鋼高壓容器中,然后充入氮氣,壓力調節至2.5kg/cm2,在245℃下有效進行酯化,除去通過濃縮器連續產生的水。反應100分鐘后,釋放壓力,酯化的低聚體為95%。將該低聚體轉移至縮聚反應容器中,向其中加入21.6重量份的5-鈉硫代異酞酸二羥基乙酯、12.5重量份的聚乙二醇(其分子量為1000)、0.6重量份的作為抗氧劑的Irganox1330(Ciba-geigy)和成分類似于實施例1-92中使用的縮聚催化劑,在60分鐘內將反應系統溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.3托。然后在該壓力、相同溫度下進行縮聚。通過標準方法將該聚合物澆鑄成型為小片,然后在290℃下進行紡絲。模具中幾乎沒有臟物,紡絲性能滿意。聚合所需時間和聚酯的IV如表2所示。最終的50-但尼爾、24-絲、取向紗的%染色吸收滿意,為97%。實施例19-2至19-26和對照實施例19-1應用類似于實施例19-1的過程聚合,除了使用其它的縮聚催化劑,聚合得到每種含金屬磺酸酯改性的纖維。聚合所需時間和IV如表19所示。加入的每種催化劑的量為金屬原子的量。每種聚合物表現出滿意的紡絲性能。每種聚合物的%染色吸收滿意,為95%或更高。實施例19-27應用類似于實施例19-1的過程進行聚合得到改性聚酯,除了加入90%重量的5-鈉硫代異酞酸二羥基乙酯。盡管最終聚酯的IV值低至0.40dl/g,在100℃的%染色吸收高達90%,表明在常壓下被著色的能力。紡絲性能還滿意。對照實施例19-2試圖應用類似于實施例1的過程進行聚合得到聚對苯二甲酸乙二酯,除了不使用茜素。由于縮聚180分鐘后IV值達不到0.5dl/g,聚合以失敗終止。還試圖通過類似于實施例1的過程進行聚合,得到含金屬磺酸酯基的改性聚酯,但是沒有成功,如表19所示。對照實施例19-3試圖應用類似于實施例1的過程進行聚合得到聚對苯二甲酸乙二酯,除了不使用乙酸鋰的乙二醇溶液。由于縮聚180分鐘后IV值達不到0.5dl/g,聚合以失敗終止。還試圖通過類似于實施例19-1的過程進行聚合,得到含金屬磺酸酯基的改性聚酯,但是沒有成功,如表19所示。對照實施例19-4應用類似于實施例1的過程,除了使用三氧化銻作為縮聚催化劑,進行聚合得到含金屬磺酸酯基的改性聚酯。加入三氧化銻的量為0.05%(摩爾比)的銻原子,基于PET中的酸成分(相當于對照實施例1-26中的催化劑)。縮聚時間和IV如表19所示。金屬催化劑的量為金屬原子的量。盡管染色性能滿意,染色吸收百分比為96%,紡絲性能較差,后壓增加,觀察到線的突然繃斷。實施例20阻燃纖維的實施例阻燃聚酯纖維的阻燃性質通過下述方法進行評價。
阻燃性質按照JIS L-1091D進行評價。然后紡絲后獲得的50-但尼爾、24-絲編織樣品進行取向,與火焰進行連續接觸。當與火焰接觸3次或更多,該樣品被認為是可接受的。實施例20-1向不銹鋼高壓容器中加入401份對苯二酸和45份下式84表示的磷化合物和300份的乙二醇,然后向其中加入1.7份三乙胺,在230℃、2.5kg/cm2下有效進行酯化2小時,除去產生的水。隨后,加入作為催化劑的5g/L的乙酸鋰的乙二醇溶液(鋰原子基于酸成分的0.3%(摩爾比))和基于酸成分的0.2%(摩爾比)茜素混合,在1小時內將反應系統溫度升高至275℃,同時將反應系統壓力逐漸降低至0.1托。然后在該條件下進行縮聚。通過標準方法將該聚合物澆鑄成型為小片,然后在290℃下進行紡絲。模具中幾乎沒有注意到臟物,紡絲性能滿意。聚合所需時間和最終聚酯的IV如表20所示。由于與火焰接觸數為5,該阻燃性質被認為是可接受的。式84 實施例20-2至20-26和對照實施例20-1應用類似于實施例20-1的過程聚合,除了使用其它的縮聚催化劑,聚合得到每種磷化合物共聚的聚酯。該聚合時間和IV如表20所示。每種聚酯表現出滿意的紡絲性能。
由于與火焰接觸數為5,每種聚合物的阻燃性質被認為是可接受的。對照實施例20-2試圖應用類似于實施例20-1的過程進行聚合得到聚對苯二甲酸乙二酯,除了不使用茜素。由于縮聚180分鐘后IV值達不到0.5dl/g,聚合以失敗終止。還試圖通過類似于實施例20-1的過程進行聚合,得到磷化合物共聚的聚酯,但是沒有成功,如表20所示。對照實施例20-3試圖應用類似于實施例20-1的過程進行聚合得到聚對苯二甲酸乙二酯,除了不使用乙酸鋰的乙二醇溶液。由于縮聚180分鐘后IV值達不到0.5dl/g,聚合以失敗終止。還試圖通過類似于實施例20-1的過程進行聚合,得到磷化合物共聚的聚酯,但是沒有成功,如表20所示。對照實施例20-4應用類似于實施例20-1的過程,除了使用三氧化銻作為縮聚催化劑,進行聚合得到磷化合物共聚的聚酯。加入三氧化銻的量為0.05%(摩爾比)的銻原子,基于PET中的酸成分(相當于對照實施例1-26中的催化劑)。縮聚時間和IV如表20所示。盡管與火焰接觸數為5,阻燃性質被認為是可接受的,紡絲性能較差,觀察到線的突然繃斷。
工業實用性本發明涉及高度耐熱的聚酯,其制備是通過除了銻化合物或鍺化合物以外的聚合催化劑,涉及用于制備所述的聚酯聚合催化劑,和涉及應用所述聚酯聚合催化劑制備聚酯的方法。這些聚酯例如可以是聚對苯二甲酸乙二酯,聚對苯二甲酸丁二酯,聚對苯二甲酸丙二酯,環己烷二甲醇改性的聚對苯二甲酸乙二酯,和聚萘二甲酸乙二酯。這些聚酯可以用于具有良好熱穩定性和紡絲性能的聚酯纖維,其適合用于服裝,內部物品,材料如浸軋材料(padding stuff)或非織布,用于適合用于工業材料的聚酯纖維中,例如用于增強橡膠如輪胎簾線或三角皮帶的工業材料的聚酯纖維。該聚酯還可以用于高度透明的模制中空物品,如瓶子以及膜和薄片。該聚酯還可以廣泛用于汽車部件和電或電子部件,其它多種用途的模制物品,以及顏料和粘合劑。
表1-1
表1-2
表1-3
表1-4
表1-5
表1-6(1)
表1-7(1)
表1-8
注1在對照實施例1-7至1-11和1-24至1-26中為IV=0.5所需時間注2在對照實施例1-12至1-23中為IV=0.3所需時間表2-1
表2-2
表2-3
表3-1
表3-2
表4-1
表4-2
表4-3
表5-1
表5-2
表6-1
表6-2
表7-1
表7-2
表7-3
表7-4
表7-5
表8-1
表8-2
表8-3
表9
表10-1
表10-2
表11
表12
表13
表14
表15
表16
表17
表18
表19
表19
權利要求
1.一種不含有銻或鍺的聚酯聚合催化劑,其活性參數(AP)符合下示的式[1],應用其聚合的聚對苯二甲酸乙二酯熱穩定度(TD)符合下示的式[2][1]AP(分)<2T(分)其中AP為應用該催化劑在275℃、0.1托的減壓下得到特性粘度為0.5 dl/g的聚對苯二甲酸乙二酯聚合所需的時間(分),T為當三氧化銻用作催化劑時觀察到的AP,三氧化銻的加入量基于得到的聚對苯二甲酸乙二酯中酸成分的量為0.05mol%銻原子;和[2]TD(%)<25其中TD為在將1g初始特性粘度為0.6dl/g的PET在氮氣、300℃溫度下熔化狀態下在玻璃管中保持2小時后,再將PET在130℃、真空下干燥12小時后的特性粘度降低的百分量。
2.按照權利要求1的聚酯聚合催化劑,包括至少一種選自不含有銻或鍺的金屬和/或金屬化合物的含金屬成分,和有機化合物成分。
3.按照權利要求2的聚酯聚合催化劑,其中所述有機化合物成分為至少一種選自含有式1和/或式2表示的部分的化合物所組成的組的化合物式1Ar-O-式2Ar-N<其中Ar表示芳基基團。
4.一種聚酯聚合催化劑,它含有至少一種選自不含有銻或鍺的金屬和/或金屬化合物的含金屬成分和有機化合物成分,其中所述有機化合物成分為至少一種選自含有式1和/或式2表示的部分的化合物所組成的組的化合物式1Ar-O-式2Ar-N<其中Ar表示芳基基團。
5.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自堿金屬、堿土金屬或其化合物的成分。
6.按照權利要求5的聚酯聚合催化劑,其中所述堿金屬或堿土金屬為選自Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一種。
7.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自Al、Ga、Tl、Pb、Bi及其化合物的成分。
8.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自Tl、Pb、Bi及其化合物的成分。
9.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自Cr、Ni、Mo、Tc、Re及其化合物的成分。
10.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自Cr、Ni及其化合物的成分。
11.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自Sc、Y、Zr、Hf、V及其化合物的成分。
12.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自Sc、Y、Zr、Hf及其化合物的成分。
13.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt及其化合物的成分。
14.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自Ru、Pd及其化合物的成分。
15.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自Cu、Ag、Au、Cd、Hg及其化合物的成分。
16.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自Cu、Ag及其化合物的成分。
17.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自鑭系元素金屬及其化合物的成分。
18.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自La、Ce、Sm、Eu、Gd及其化合物的成分。
19.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自In及其化合物的成分。
20.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自Mn、Co、Zn及其化合物的成分。
21.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自Fe、Nb、Ta、W及其化合物的成分。
22.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自Fe及其化合物的成分。
23.按照權利要求2-4任何一個的聚酯聚合催化劑,其中所述含金屬成分為至少一種選自Si、Te、B及其化合物的成分。
24.按照權利要求3-23任何一個的聚酯聚合催化劑,其中含有式1和/或式2表示部分的每個化合物為含有式3和/或式4表示部分的化合物式3Ar—O—X1式4 其中Ar表示芳基,X1、X2和X3每一個獨立表示氫、烴基基團、酰基基團、含磺酰基基團、含磷酰基基團、或含醚鍵烴基基團。
25.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中所述式3和/或式4中的Ar為選自式5-12表示的部分式5 式6 式7 式8 式9 式10 式11 式12
26.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式13和14表示的線型酚化合物和線型苯胺化合物及其衍生物的化合物式13 式14 其中每個R1相同或不同,表示C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個R2相同或不同,表示C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團或含醚鍵烴基基團,每個Y相同或不同,表示直接鍵合,C1-C10亞烷基基團,-(亞烷基)-O-,-(亞烷基)-S-,-O-,-S-,-SO2-,-CO-或-COO-,n表示1-100的整數,每個a和c為1-3的整數,每個b和d為0或1-3的整數,條件是1≤a+b≤5,1≤c+d≤4,每個d可以相同或不同,及其衍生物。
27.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式15和16表示的支鏈線型酚化合物和支鏈線型苯胺化合物及其衍生物的化合物式15 式16 其中每個R1相同或不同,表示C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個R2相同或不同,表示C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團或含醚鍵烴基基團,每個Y相同或不同,表示直接鍵合,C1-C10亞烷基基團,-(亞烷基)-O-,-(亞烷基)-S-,-O-,-S-,-SO2-,-CO-或-COO-,每個n相同或不同,并表示1-100的整數,每個c相同或不同,為1-3的整數,每個d相同或不同,為0或1-3的整數,條件是1≤c+d≤4,及其衍生物。
28.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式17和18表示的環狀酚化合物和環狀苯胺化合物及其衍生物的化合物式17 式18 其中每個R1相同或不同,表示C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團或含醚鍵烴基基團,每個Y相同或不同,表示直接鍵合,C1-C10亞烷基基團,-(亞烷基)-O-,-(亞烷基)-S-,-O-,-S-,-SO2-,-CO-或-COO-,n表示1-100的整數,c為1-3的整數,d為0或1-3的整數,條件是1≤c+d≤4,每個d可以相同或不同,及其衍生物。
29.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式19和式20表示的香豆素衍生物,式21和式22表示的色酮衍生物的化合物式19 式20 式21 式22 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,或含醚鍵烴基基團,每個j和b為0或1-3的整數,每個m和d為0或1-2的整數,條件是0≤j+b≤4,0≤m+d≤2,和1≤j+m≤5,及其衍生物。
30.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式23和24表示的雙氫香豆素衍生物,式25和式26表示的苯并二氫吡喃-4-酮衍生物,或者式27和式28表示的異苯并二氫吡喃-4-酮衍生物的化合物式23 式24 式25 式26 式27 式28 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,或含醚鍵烴基基團,a為1-3的整數,b為0或1-3的整數,每個p和q為0或1-2的整數,條件是1≤a+b≤4和0≤p+q≤2,及其衍生物。
31.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式29和式30表示的苯并二氫吡喃衍生物,式31和式32表示的異苯并二氫吡喃衍生物的化合物式29 式30 式31 式32 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,或含醚鍵烴基基團,a為1-3的整數,b為0或1-3的整數,每個c和d為0或1-3的整數,條件是1≤a+b≤4和0≤c+d≤3,及其衍生物。
32.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式33和式34表示的萘衍生物,式35和式36表示的二萘基衍生物的化合物式33 式34 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,或含醚鍵烴基基團,j、b、c和d為0或1-3的整數,條件是0≤j+b≤4,0≤c+d≤4,和1≤j+c≤6,式35 式36 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,或含醚鍵烴基基團,Y表示直接鍵合,C1-C10亞烷基基團,-(亞烷基)-O-,-(亞烷基)-S-,-O-,-S-,-SO2-,-CO-或-COO-,每個j、b、c、d、e、f、g和h為0或1-3的整數,條件是0≤j+b≤4,0≤c+d≤3,0≤e+f≤4,0≤g+h≤3,和1≤j+c+e+g≤12,及其衍生物。
33.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式37和式38表示的蒽衍生物的化合物式37 式38 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,或含醚鍵烴基基團,j、b、e和f為0或1-3的整數,每個p和q為0或1-2的整數,條件是0≤j+b≤4,0≤p+q≤2,0≤e+f≤4,和1≤j+p+e≤8。
34.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式39和式40表示的苯醌衍生物的化合物式39 式40 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,或含醚鍵烴基基團,每個k、l、p和q為0或1-2的整數,條件是0≤k+1≤2,0≤p+q≤2,和1≤k+p≤4。
35.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式41和式42表示的萘醌衍生物的化合物式41 式42 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,或含醚鍵烴基基團,每個k和1為0或1-2的整數,每個c和d為0或1-3的整數,條件是0≤k+1≤2,0≤c+d≤4,和1≤k+c≤5。
36.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式43和式44表示的蒽醌衍生物的化合物式43 式44 其中每個R相同或不同,表示C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,鹵素基團,羧基基團或其酯,甲酰基基團,酰基基團,由(酰基)-O-表示的基團,氨基基團,一或二烷基氨基基團,酰胺基團或其取代型,羥基基團,烷氧基基團,烷基硫基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,硝基基團,氰基基團或硫氰基基團,每個X相同或不同,表示氫,C1-C20烴基基團,帶有羥基基團或鹵素基團的C1-C20烴基基團,酰基基團,含磺酰基基團,含磷酰基基團,或含醚鍵烴基基團,每個j、b、c和d為0或1-3的整數,條件是0≤j+b≤4,0≤c+d≤4,和1≤j+c≤6。
37.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式45表示的2,2’-雙酚或式46表示的2-氨基聯苯的化合物式45 式46 及其衍生物。
38.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式47表示的2,2’-二羥基二苯基醚、式48表示的2,2’-硫雙(4-t-辛基酚)或式49表示的2,2’-亞甲基雙(6-叔-丁基-對-甲酚)的化合物式47 式48 式49 及其衍生物。
39.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式50表示的亞甲基橋連線型酚化合物(二聚物至100聚物的混合物)或式51表示的亞甲基橋連線型對-叔-丁基酚化合物(二聚物至100聚物的混合物)的化合物式50 其中n為1-99的整數,式51 其中n為1-99的整數,及其衍生物。
40.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式52表示的Calix[4]芳烴、式53表示的Calix[6]芳烴、式54表示的Calix[8]芳烴、式55表示的對-叔-丁基Calix[4]芳烴、式56表示的對-叔-丁基Calix[6]芳烴、或式57表示的對-叔-丁基Calix[8]芳烴的化合物式52 式53 式54 式55 式56 式57 及其衍生物。
41.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式58表示的6,7-二羥香豆素、式59表示的7-氨基-4-甲基-香豆素的化合物式58 式59 及其衍生物。
42.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式60表示的5,7-二羥黃酮、式61表示的桑色素、或式62表示的2-氨基色酮的化合物式60 式61 式62 及其衍生物。
43.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式63表示的表兒茶素或式64表示的表兒茶素沒食子酸酯的化合物式63 式64 及其衍生物。
44.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式65表示的4,5-二羥基萘-2,7-二磺酸二鈉、式66表示的1,8-二氨基萘、式67表示的萘酚AS、式68表示的1,1’-二-2-萘酚、或式69表示的1,1’-二萘基-2,2’-二胺的化合物式65 式66 式67 式68 式69 及其衍生物。
45.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式70表示的脫氧茜素、式71表示的9,10-二甲氧基蒽、或式72表示的2-氨基蒽的化合物式70 式71 式72 及其衍生物。
46.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式73表示的2,5-二羥基苯醌的化合物式73 及其衍生物。
47.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式74表示的5,8-二羥基-1,4-萘醌或式75表示的2-氨基萘醌的化合物式74 式75 及其衍生物。
48.按照權利要求24的聚酯聚合催化劑,其中含有所述式3和/或式4表示結構的化合物為選自式76表示的醌茜素、式77表示的茜素、式78表示的醌茜、式79表示的蒽絳酚、式80表示的大黃素、式81表示的1,4-二氨基蒽醌、式82表示的1,8-二氨基-4,5-二羥基蒽醌、或式83表示的酸性藍25的化合物式76 式77 式78 式79 式80 式81 式82 式83 及其衍生物。
49.一種本質上具有催化活性的聚酯聚合催化劑,包括至少兩種成分,第一種成分本質上不具有聚酯聚合催化活性,第二種成分本質上不具有聚酯聚合催化活性。
50.按照權利要求49的聚酯聚合催化劑,其中所述第一種成分為金屬和/或金屬化合物。
51.應用聚酯聚合催化劑制備的聚酯,其中所述聚酯聚合催化劑本質上具有催化活性,包括至少兩種成分,第一種成分本質上不具有聚酯聚合催化活性,第二種成分本質上不具有聚酯聚合催化活性。
52.應用按照權利要求1-50中任何一個的聚酯聚合催化劑制備的聚酯。
53.按照權利要求52的聚酯,其二羧酸成分主要組成為對苯二酸和萘二羧酸中的至少一個。
54.按照權利要求52或53的聚酯,其二醇成分主要組成為乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇和1,4-環己烷二甲醇中的至少一個。
55.按照權利要求53或54的聚酯,其中所述聚酯為聚萘二甲酸乙二酯。
56.按照權利要求53或54的聚酯,其中所述聚酯為聚對苯二甲酸丁二酯。
57.按照權利要求53或54的聚酯,其中所述聚酯為聚對苯二甲酸丙二酯。
58.按照權利要求53或54的聚酯,其中所述聚酯為環己烷二甲醇共聚的聚對苯二甲酸乙二酯。
59.應用權利要求51-58中任何一個的聚酯制備的聚酯膜。
60.應用權利要求51-58中任何一個的聚酯制備的模制中空物品。
61.按照權利要求60的模制中空物品,其中所述聚酯含有基于其二醇成分摩爾數1.5-5.0%摩爾的二甘醇(DEG),其特性粘度為0.57-0.90dl/g,密度為1.37g/cm3。
62.按照權利要求60或61的模制中空物品,其中所述聚酯含有10ppm或更少的乙醛,0.35%重量或更低的環狀三聚物。
63.應用權利要求51-58中任何一個的聚酯制備的聚酯纖維。
64.按照權利要求63的聚酯纖維,它是通過應用聚酯進一步與含金屬磺酸酯基的化合物共聚進行制備的。
65.按照權利要求64的聚酯纖維,其中所述含金屬磺酸酯基的化合物存在量為基于構成聚酯的所有二羧酸成分的0.3-10摩爾%,80摩爾%或更高的聚合物的重復單元由聚對苯二甲酸乙二酯單元構成。
66.按照權利要求63-65中任何一個的聚酯纖維,其中應用了添加了阻燃劑或與阻燃劑共聚的聚酯。
67.按照權利要求66的阻燃聚酯纖維,其中含有磷化合物作為阻燃劑,磷原子的量為0.2-3.0%重量,基于纖維的全部重量。
68.應用按照權利要求1-50中任何一個的聚酯聚合催化劑制備聚酯的方法。
69.按照權利要求68的制備聚酯的方法,其中含金屬成分和有機化合物成分被同時加入。
70.按照權利要求68的制備聚酯的方法,其中含金屬成分和有機化合物成分以一定間隔被加入。
71.按照權利要求68的制備聚酯的方法,其二羧酸成分主要組成為對苯二酸和萘二羧酸中的至少一個。
72.按照權利要求68或69的制備聚酯的方法,其二醇成分主要組成為乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇和1,4-環己烷二甲醇中的至少一個。
73.應用按照權利要求1-50中任何一個的聚酯聚合催化劑制備聚萘二甲酸乙二酯的方法。
74.應用按照權利要求1-50中任何一個的聚酯聚合催化劑制備聚對苯二甲酸丁二酯的方法。
75.應用按照權利要求1-50中任何一個的聚酯聚合催化劑制備聚對苯二甲酸丙二酯的方法。
76.應用按照權利要求1-50中任何一個的聚酯聚合催化劑制備環己烷二甲醇共聚的聚對苯二甲酸乙二酯的方法。
全文摘要
本發明提供了一種主要組成為除了銻化合物或鍺化合物的成分的聚酯聚合催化劑,其表現出良好的催化劑活性,并產生高度熱穩定的聚酯,不需要任何滅活或除去催化劑其熔化過程的熱降解被有效抑制,應用所述聚酯聚合催化劑獲得的聚酯,應用所述聚酯聚合催化劑制備聚酯的方法。聚酯聚合催化劑為不含有銻或鍺的那些,其活性參數(AP)符合關系式:AP(分)<2T(分),當用于聚合時,其得到的最終聚對苯二甲酸乙二酯的熱穩定度(TD)符合關系式:TD(%)<25,其含有含金屬成分和具有Ar-O-和/或Ar-N<單元的有機化合物成分。該聚酯可以用于多種模制物品,如纖維、膜、小片和中空物品。
文檔編號C08G63/87GK1330672SQ99814312
公開日2002年1月9日 申請日期1999年10月25日 優先權日1998年10月23日
發明者中嶋孝宏, 形舞祥一, 田口裕朗 申請人:東洋紡織株式會社