制备含异山梨醇聚酯的方法

专利名称：制备含异山梨醇聚酯的方法
技术领域：
本发明涉及制备含异山梨醇部分的聚酯的方法。更具体地说，本发明涉及将异山梨醇溶解于水，随后再进料到进行聚酯聚合的反应器的方法。
背景技术：
聚酯广泛用作如纤维、薄膜、片材、汽车部件和食品饮料容器等用途的挤塑和注塑树脂。在制造聚酯时，存在着如何将这些单体供应到反应器的问题，因为在常规环境条件下二醇和二羧酸常常是固体。
常规进料到聚酯工艺流程中的单体是淤浆、熔体或直接的固体进料。
本领域已知异山梨醇是混入到某些类型的聚酯中的单体。异山梨醇是可用于部分取代其他二醇如乙二醇和1，4-环己烷二甲醇的二醇。它可作为单体混入到包括对苯二酰部分的聚酯中。异山梨醇通过赋予聚合物更高的玻璃化转变温度改善了某些聚酯的热性质。这种单体也可增强聚合物在各种用途中的性能，而常规聚酯不能实现这种功能。这些性质提供了如PET刚性容器和热塑性塑料等市场价值。
含异山梨醇部分、乙二醇部分和对苯二酰部分的共聚物已有公开，但数量有限。其中乙二醇与异山梨醇的摩尔比率为约90∶10的含这三种部分的共聚物报告于公开的德国专利申请1,263,981号(1968)。这种聚合物作为小组分(约10％)用于聚丙烯的共混物中以改善聚丙烯纤维的可染性。它由对苯二甲酸二甲酯、乙二醇和异山梨醇的熔体聚合制备，但是工艺条件在该公开中只作一般说明。
美国专利6,063,464描述了含异山梨醇聚酯的聚合方法，其中二醇(包括异山梨醇)与二酸的二甲酯在酯交换催化剂的存在下混合，导致二醇与二甲酯的甲基通过酯交换反应产生交换。催化剂可一开始就包括在反应剂中和/或可在加热混合物时一次或分多次加入。该专利也指出在聚合开始时可能需要某些单体过量并随着反应的进行而通过蒸馏除去。
公开的PCT申请WO99/54119描述了一种聚酯聚合物及其制备方法，其中所述聚酯通过下面步骤制备，(1)在反应器中混合含二酸部分的单体、含二醇部分的单体、含异山梨醇部分的单体及适用于芳族二酸和二醇缩合的缩合催化剂；和(2)加热所述单体和催化剂而使单体聚合形成具有至少约0.15dL/g的特性粘度的聚酯。该公开描述了在方法的开始阶段如何混合构成聚酯的单体(包括异山梨醇)。
含异山梨醇聚酯的市场需要良好的树脂质量，其取决于高纯度材料的产品和通过有效、经济、连续方法制备的树脂。就有效、经济的方法而言，重要的是提供能容易地与常规熔体相聚酯产生设备结合的方法。这需要从异山梨醇单体的生产地传送和存贮异山梨醇单体到使用地(聚酯产生处)的实用方法。
本发明简述在制备含有异山梨醇作为其部分二醇组分的聚酯方法中，异山梨醇被溶解于水中形成异山梨醇的均匀水溶液。“均匀”是指异山梨醇完全溶解于水中。水溶液进料到反应器。其他二醇和二羧酸或者加入到异山梨醇的水溶液中并随后进料到反应器或者分别加入到反应器中。反应器内容物在足够的温度和压力下酯化，并任选在适合的催化剂存在下进行酯化。形成了预聚物。然后将预聚物在适合的催化剂存在下在足够的温度和压力下缩聚形成聚酯。
本发明与将异山梨醇以淤浆或固体形式送入反应器的进料形式相比，具有更易处理异山梨醇的优点。淤浆通常难以泵送和难以维持进料中单体浓度的恒定。固体异山梨醇具有强的吸湿性。这也带来恒定浓度进料的难题。液体溶液可比固体或淤浆容易得多的存贮、传送、计量和保持均匀性和无污染。因此存贮、传送、计量和处理异山梨醇溶液的设备费用通常比处理淤浆和固体形式异山梨醇所需的设备费用低得多。
本发明的其他优点包括本发明方法对聚酯工艺产生低的影响。异山梨醇可以液体形式存贮并且容易地泵送到聚酯工艺的酯化部分。一般来说，二羧酸单体通常是固体并且或者溶解于液体二醇单体中或者使用液体二醇单体作为载体以淤浆形式送到工艺的酯化部分。在制备含异山梨醇的聚合物中，除其他液体二醇单体外，异山梨醇的水溶液可容易地充当载体。酯化时，水作为反应副产物产生，并且必须从工艺中去除。与异山梨醇一起进料的水可容易地去除。
因此，本发明提供了超过现有技术的几方面的优点，所述优点包括但不限于(1)提供了将单体从其生产地传送和存贮到其使用地(聚酯生产地)的实用方法；(2)提供了溶解异山梨醇和/或其他水溶性单体的溶剂；和/或(3)用作非水溶性单体淤浆的载体。
本发明的详细说明本发明涉及一种制备聚酯的方法，所述方法包括下面步骤(a)获得异山梨醇的均匀水溶液；(b)将步骤(a)的均匀水溶液进料到反应器；(c)将一种或多种二醇(其可包括或不包括异山梨醇)和一种或多种二羧酸进料到步骤(a)的水溶液中或在步骤(b)之前、期间和/或之后进料到步骤(b)的反应器中；(d)在足于实施酯化的温度和压力以及任选在适合的催化剂存在下将反应器内容物酯化；(e)形成预聚物；和
(f)在足于实施缩聚的温度和压力下和在适合的催化剂存在下将所述预聚物缩聚形成聚酯。
可用于本发明的异山梨醇单体为二醇1，4:3，6-双脱水-D-山梨醇。异山梨醇单体的结构如下所示。其由可再生的来源如糖和淀粉制备。例如，异山梨醇来自直接源于葡萄糖的山梨醇的脱水反应。葡萄糖通过玉米淀粉萃取物的酶水解获得。异山梨醇是由每年可再生的材料制备。异山梨醇具有下面结构 在本发明的步骤(a)中，异山梨醇的均匀水溶液可通过异山梨醇与水以约1至约99％重量、优选60-95％重量、更优选70-90％重量并再更优选70-85％重量的重量百分比混合来获得，其中水与异山梨醇的总重量等于100％重量。异山梨醇的均匀水溶液也可以商品购置。并不要求将异山梨醇与水进行机械搅拌。但是，通过本领域技术人员熟悉的任何常规机械搅拌装置均可将异山梨醇与水机械混合，以提供异山梨醇更快的溶解。优选的方法是在环境条件下溶解异山梨醇。另一优选的方法是在制备和分离中避免完全干燥。因为异山梨醇通常在含水体系中制备，异山梨醇水溶液可直接用于本发明中。
如步骤(b)和(c)所示，步骤(a)的异山梨醇水溶液被进料到反应器中，(1)在溶液中没有其他单体和/或添加剂存在，或(2)水溶性添加剂和/或水溶性单体(可包括或不包括异山梨醇)溶解于异山梨醇水溶液中，或(3)非水溶性单体和/或非水溶性添加剂可在进料到反应器前在所述异山梨醇水溶液中淤浆化或不在所述异山梨醇水溶液中淤浆化。但是，优选将异山梨醇在加入任何其他单体或添加剂前溶解于水中。这里的“水溶性”是指在特性浓度下形成单相液体。“非水溶性”是指在特点浓度下没有形成单相液体。
特别令人惊异的是当将其他单体如1，4-环己烷二甲醇和/或乙二醇加入到异山梨醇水溶液中时，异山梨醇并不从溶液沉淀出来。还有，异山梨醇水溶液提供了良好的溶液稳定性如耐冻结、耐结晶和可加工粘度(可泵送性和流动性)。在本发明中可选择在加入其他单体或聚酯添加剂前或在加入某些单体如乙二醇后和进料到反应器前存贮异山梨醇水溶液。存贮异山梨醇水溶液的优选条件是环境条件。将异山梨醇水溶液进料到反应器中的反应条件可以是环境条件或高温条件。
聚酯通常包括至少一种二羧酸和至少一种二醇。在制备本发明的聚酯中非异山梨醇单体与异山梨醇一起使用。这些单体通常包括至少一种除异山梨醇以外的二醇和至少一种二羧酸。可用于本发明的非异山梨醇的二醇包括优选具有6-20个碳原子的脂环族二醇或优选具有2-20个碳原子并更优选具有2-12个碳原子的脂族二醇。这种二醇的例子包括但不限于乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、3-甲基戊二醇-(2，4)、2-甲基戊二醇-(1，4)、2，2，4-三甲基戊二醇(1，3)、2-乙基己二醇-(1，3)、2，2-二乙基丙二醇-(1，3)、1，3-己二醇、1，4-二(羟基乙氧基)-苯、2，2-双(4-羟基环己基)-丙烷、2，2-双(3-羟基乙氧基苯基)-丙二醇、新戊二醇、二甘醇、1，8-辛二醇、1，10-癸二醇、顺或反-1，4-环己烷二甲醇和顺和反单体的混合物、2，2，4，4-四甲基-1，3-环丁二醇、三甘醇、2，2-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷、1，1-双[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]环己烷、9，9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴、1，4:3，6-二无水甘露糖醇、1，4:3，6-二无水艾杜糖醇和1，4-脱水赤藓醇。优选的非异山梨醇的二醇部分来自乙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、新戊二醇和1，4-环己烷二甲醇。最优选的非异山梨醇的二醇是乙二醇和1，4-环己烷二甲醇。也可使用少量官能度大于2的醇，如三羟甲基丙醇和季戊四醇。也可使用这些二醇与异山梨醇的组合物。优选本发明聚酯的二醇组分含有50-99.75％摩尔的一种或多种这些二醇(非异山梨醇)。在可用于本发明的聚酯的二醇组分中，此中涉及的二醇的摩尔百分比总共为100％摩尔。
本发明可用的二羧酸包括但不限于优选具有6-40个并更优选8-14个碳原子的芳族二羧酸；优选具有2-40个并更优选4-12个碳原子的脂族二羧酸；或具有5-40个并更优选8-12个碳原子的脂环族二羧酸。可用于本发明的二羧酸的例子包括但不限于对苯二甲酸、间苯二甲酸、1，4-萘二甲酸、2，6-萘二甲酸、2，7-萘二甲酸、1，4-环己烷二甲酸、环己烷二乙酸、5-钠合磺基间苯二甲酸、己二酸、壬二酸、戊二酸、马来酸、丙二酸、二甲基丙二酸、烯丙基丙二酸、草酸、癸二酸、琥珀酸、碳酸、磺基间苯二甲酸、2，5-呋喃二甲酸、2，5-噻吩二甲酸、3，4’-和4，4’-二苯硫醚二甲酸、联苯-4，4’-二甲酸、萘二甲酸、3，4’-和4，4’-二苯砜二甲酸、3，4’-和4，4’-二苯酮二甲酸、4，4’-亚甲二(环己基)二甲酸、反-1，4-环己烷二甲酸、顺-1，4-环己烷二甲酸、顺-和/或反-1，3-环己烷二甲酸、4-环己烷-1，2-二甲酸、2-乙基辛二酸、1，2-双(4-羰基苯氧基)乙烷、4，4’-亚甲基-双(苯甲酸)、4，4’-亚甲基-双(环己基)甲酸、3，4-呋喃二甲酸、1，1-环丁烷二甲酸、对羧基苯基/羟基苯甲酸、亚乙基-(对羟基苯甲酸)、反-4，4’-苝二甲酸、2，2，3，3-四甲基琥珀酸、环戊烷二甲酸、十氢-1，5-萘二甲酸、十氢-2，6-萘二甲酸、4，4-环己烷二甲酸、富马酸、二聚酸、间苯二酚二乙酸和4，4’-二苄酸等。
其中，优选对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸和环己烷二甲酸。更优选的酸是对苯二甲酸、间苯二甲酸和萘二甲酸。再更优选的酸是对苯二甲酸和间苯二甲酸，它们可单独使用或组合使用。
当环己烷二甲酸用于本发明时，可用顺-、反-异构体或顺/反混合物。可使用萘二甲酸的任何异构体或各种异构体的混合物。一些优选的萘二甲酸异构体包括2，6-、2，7-、1，4-和1，5-异构体。
也可使用少量的三官能酸，如1，3，5-苯三酸。此外，这里的“芳族”和“脂环族”是指包括取代的芳族或脂环族化合物，例如被脂族基团取代的芳族化合物。
可由一种或多种上述二羧酸制备共聚酯。
应理解“二羧酸”包括这些酸相应的酸酐、酯和酰氯。在可用于本发明的聚酯的酸组分中，本文所述的酸的摩尔百分比总共100％摩尔。
因为商业化的原因，下面的聚酯是本发明优选的聚酯优选含对苯二甲酸和/或间苯二甲酸与乙二醇和/或1，4-环己烷二甲醇及异山梨醇部分的聚酯。
本发明的共聚酯的酸组分可占所述二羧酸的约10至约100％摩尔。但是，本发明的聚酯优选包括一种或多种二羧酸，所述二羧酸包括至少50％摩尔、优选60-100％摩尔、更优选80-100％摩尔、甚至更优选90-100％摩尔的对苯二甲酸。对于所述对苯二甲酸来说，也包括适合的合成等效物如对苯二甲酸二甲酯。
当间苯二甲酸作为所述二羧酸存在时，其存在量优选为0.1-50％摩尔。
当共聚酯的酸组分包括萘二甲酸时，优选其存在量为0.1-50％摩尔。当所述聚酯中存在对苯二甲酸和萘二甲酸时，优选萘二甲酸的存在量为0.1-50％重量，对苯二甲酸的存在量为50-99.9％摩尔。
本发明的聚酯优选包括异山梨醇部分，其量为约0.01至约50％摩尔，优选约0.25至约30％摩尔，甚至更优选约10至约30％摩尔，进而更优选约20至约30％摩尔。根据用途不同，异山梨醇可以其他所需水平存在，诸如1-3％摩尔，1-6％摩尔，1-8％摩尔和1-20％摩尔。
一种优选的实施方案包括下面的聚酯其二羧酸组分包括80-100％重量，更优选90-100％摩尔，甚至更优选95-100％摩尔的对苯二甲酸；其二醇组分包括60-99.75％摩尔，更优选80-98％摩尔，更优选90-98％摩尔的乙二醇。在这种优选实施方案中，异山梨醇占这种聚酯二醇的0.01-50％摩尔，优选0.25-40％摩尔，更优选2-20％摩尔，甚至更优选2-10％摩尔。在该实施方案中，优选但不必须的是1，4-环己烷二甲醇构成所述聚酯二醇组分的其余部分。也优选1，4-环己烷二甲醇占聚酯二醇组分的0-10％摩尔。或者，也优选间苯二甲酸占所述聚酯二酸组分的0-10％摩尔。
第二个优选实施方案包括下面的聚酯其二醇组分包括50-99.75％摩尔，优选20-50％重量，更优选30-50％重量的1，4-环己烷二甲醇。异山梨醇占这种聚酯二醇的0.25-50％摩尔，优选1-40％摩尔，更优选5-30％摩尔。在该实施方案中，优选但不必须的是所述二醇组分的其余部分为乙二醇。在该实施方案中，也优选但不必须所述聚酯的二酸组分包括80-100％摩尔，更优选90-100％摩尔，甚至更优选95-100％摩尔的对苯二甲酸。间苯二甲酸也可包括在本发明的二酸组分中。
再一个优选的实施方案包括下面聚酯其二醇组分包括50-99.75％摩尔、更优选55-95％摩尔，甚至更优选60-90％摩尔的1，4-环己烷二甲醇，进而更优选包括60-70％摩尔的1，4-环己烷二甲醇。异山梨醇占所述聚酯二醇组分的0.25-50％摩尔，优选5-30％摩尔，更优选10-20％摩尔。在该实施方案中，优选但不必需的是二醇的其他组分为乙二醇。在该实施方案中，也优选但不必需所述聚酯的二酸组分包括80-100％摩尔，更优选90-100％摩尔，甚至更优选95-100％摩尔的对苯二甲酸。优选的另外的二酸是间苯二甲酸。
所述聚合物的单体组成针对具体用途和具体的性能来选择。对于需要部分结晶聚合物的用途，如食品和饮料容器如热灌装和冷灌装瓶、纤维和薄膜来说，聚合物通常具有约0.01至约50％，更优选约2至约20％摩尔的异山梨醇单体组分。
对于需要具有无定形聚合物的用途，如用于制造透明光学制品来说，异山梨醇部分的量为约0.25至约50％摩尔，优选约5至约30％摩尔。
本发明方法形成的聚酯可具有至少约0.15dL/g，更好是至少约0.35dL/g的特性粘度(指示分子量)，其在25℃下用聚合物在邻氯苯酚的1％(重量/体积)溶液测得。这种特性粘度足以用于某些用途如光学制品和涂料。对于CD来说，优选约0.4dL/g的特性粘度。对于许多其他用途(如瓶、薄膜、片材、模塑树脂)来说，需要更高的特性粘度如0.5dL/g。可调节条件来获得上达至少0.1、优选0.1-1.5、并更优选0.4-0.9dL/g的所需特性粘度，所述特性粘度在25℃下用0.5g/100mL的60/40(重量比)苯酚/四氯乙烷溶液测得。聚酯的进一步加工可获得0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0dL/g和更高的特性粘度。
它们的制备方法描述于例如美国专利2,465,319和3,047,539中。但是，本发明的聚酯可通过本领域人们已知的几种方法制备。
所述聚合物也可通过本领域人们熟悉的熔体聚合法制备，包括其中酸组分为对苯二甲酸和对苯二甲酸二甲酯，同时还可包括聚酯聚合物组合物中需要的任何其他二酸的游离酸或二甲酯的方法。将所述二酸或二甲酯与二醇(乙二醇、异山梨醇、任选的二醇)在催化剂的存在下加热到足够的温度而使单体逐步化合形成酯、二酯、低聚物和聚合物。聚合过程结束时获得的聚合产物为熔体聚合物。二醇单体(如乙二醇和异山梨醇)为挥发性单体，其随着聚合进行而从反应器部分蒸馏出来。
所述聚合反应可在一种或多种常规聚合催化剂的存在下进行。典型的用于聚酯缩合的催化剂和催化剂体系为本领域人们所熟悉。适合的催化剂公开于例如在美国专利4,025,492号、4,136,089号、4,176,224号、4,238,593号和4,208,527号，这些专利公开均在此通过引用并入本文。此外，R.E.Wilfong在Journal of Polymer Science，54，385，(1961)中描述了可用于聚酯缩合反应的典型催化剂。优选的催化剂体系包括Ti、Ti/P、Mn/Ti/Co/P、Mn/Ti/P、Zn/Ti/Co/P、Zn/Al和Li/Al。当钴没有用于缩聚时，可将可共聚的调色剂混入到共聚酯中用以控制这些共聚酯的颜色从而使它们适用于颜色可能是其重要性质的目的用途。除了催化剂和调色剂外，在所述共聚成酯中也可使用常量的其他常规添加剂如抗氧化剂、染料等。
这种添加剂的例子包括颜料、着色剂、稳定剂、抗氧化剂、挤压助剂、滑移剂、炭黑、阻燃剂和它们的混合物。
在制备本发明范围内的聚酯中，也可使用一种或多种支化剂。所述支化剂可以是提供聚酯的酸单元部分的支化，或提供二醇单元部分的支化，或者两者的支化。一些这种支化剂已经在本文中描述。但是，这种支化基的例子包括多官能酸、多官能二醇和酸/二醇混合型。例子包括三元羧酸或四元羧酸，如1，3，5-苯三酸、1，2，4，5-苯四酸和其低级烷基酯等，以及四元醇如季戊四醇。三元醇如三羟甲基丙烷或二羟基羧酸和羟基二羧酸和衍生物，诸如羟基对苯二甲酸二甲基酯等可用于本发明中。
下面将通过优选实施方案的实施例来进一步说明本发明，但应理解这些实施例只用于示例说明，除非另有说明，否则它们均不构成对本发明范围的限定。除非另加说明，否则原料均为商品材料。
实施例实施例1-本发明的实施例将异山梨醇(219.21g)与38.68g水混合直到溶解(85％重量异山梨醇水溶液，山梨醇和水总和为100％重量)。向该溶液加入530.5gAmoco TA-22 TPA、504.6g由Eastman Chemical Company，Kingsport，Tennessee(Eastman)出售的CHDM-D(熔融，～50℃)和31.4g乙二醇的淤浆。将合并的淤浆使用真空加入到Parr加压反应器中。将Parr反应器密封，加压到20psig并用约1小时加热到275℃，并保持该条件4小时50分钟，经附带的接着冷凝器的精馏塔除去水。将压力用35分钟降低到10psig，然后将Parr加压反应器卸压，排出反应产物聚酯低聚物。所述聚酯低聚物灰白色，但是纯净而未发现有未溶解的TPA。通过常规聚合技术将所述聚酯低聚物转变成聚合物。
实施例2-本发明的实施例向配有磨口玻璃盖、搅拌器和氮气入口的500ml圆底烧瓶加入97.0g(0.50mol)对苯二甲酸二甲酯、33.2g(0.5357mol)乙二醇、23.7g(0.1643mol)1，4-环己烷二甲醇、50.6g(0.35mol)异山梨醇(来自于含83.5％异山梨醇的异山梨醇水溶液，60.6g)、16ppm的钛催化剂丁醇溶液和46ppm的锰催化剂的乙二醇溶液。将烧瓶交替抽真空至100mm及用氮气吹扫至大气压3次。将烧瓶浸入到Belmont金属浴中并在200rpm搅拌速率下在200℃加热2小时。将温度升到210℃并保持2小时。然后，收集到理论量的甲醇。加入60ppm乙二醇/丁醇溶液形式的磷催化剂，将温度升到280℃。用5分钟将烧瓶中的压力从常压降低到约0.1-0.5mmHg。在280℃的温度和0.1-0.5mmHg的压力下保持60分钟。随着粘度增高，搅拌速率下降直到达到15rpm的最小搅拌速率。停止真空，向烧瓶吹入氮气。将聚合物冷却，从烧瓶中取出，并研磨至通过3mm筛。分析结果I.V.＝0.54dL/g；含52.6％摩尔乙二醇；32.2％摩尔1，4-环己烷二甲醇；14.6％摩尔异山梨醇；0.60％摩尔二甘醇；GPCMw＝29400，L*色度值＝82.97，a*色度值＝-1.15，b*色度值＝11.88；第二次循环测得的玻璃化转变温度＝97.0℃。
实施例3-对比例(与实施例1对比)将异山梨醇(219.21g)加入到2L金属烧杯中的830.5g AmocoTA-22 TPA和31.0g乙二醇中，然后加入533.57g熔融的(～50℃)购自Eastman Chemical Company，Kingsport，Tennessee(Eastman)的CHDM-D。该混合物非常粘稠，成膏状，不经进一步加热和搅拌就没有足够的流动性加入到Paar反应器中。将混合膏状体加热到180℃以上来使淤浆变得稀薄从而可用真空经管道和阀组件送入到Paar反应器中。将Parr反应器密封，加压到22psig并用约1小时加热到277℃，并在该条件下保持5小时，经附带的连接有冷凝器的精馏塔除去水。用35分钟将压力降低到10psig，然后将Parr反应器解压，取出反应产物聚酯低聚物。所述聚酯低聚物灰白色，但是纯净未发现有未溶解TPA。通过常规聚合技术将所述聚酯低聚物转变成聚合物。
本发明已经具体参照其优选实施方案进行了详细说明，但是应理解在本发明的宗旨和范围内可进行改变和修饰。
权利要求
1.一种制备聚酯的方法，所述方法包括下面步骤(a)获得异山梨醇的均匀水溶液；(b)将步骤(a)的均匀水溶液进料到反应器；(c)将一种或多种二醇和一种或多种二羧酸进料到步骤(a)的水溶液中或在步骤(b)之前、期间和/或之后进料到步骤(b)的反应器中；(d)在足以实施酯化的温度和压力以及任选在适合的催化剂存在下将反应器内容物酯化；(e)形成预聚物；和(f)在足以实施缩聚的温度和压力下和在适合的催化剂存在下将所述预聚物缩聚形成聚酯。
2.权利要求1的方法，其中所述异山梨醇的均匀水溶液通过向异山梨醇单体加入水来获得。
3.权利要求2的方法，其中进一步将1-99％重量的异山梨醇加入到水中，其中异山梨醇和水的总重量百分比为100％重量。
4.权利要求3的方法，其中将60-95％重量的异山梨醇加入到水中。
5.权利要求4的方法，其中将70-90％重量的异山梨醇加入到水中。
6.权利要求1的方法，其中异山梨醇的水溶液基本上只由异山梨醇和水组成，并且其中将所述异山梨醇的水溶液进料到反应器中。
7.权利要求6的方法，其中将非异山梨醇的水溶性添加剂和/或单体加入到步骤(a)的异山梨醇水溶液中。
8.权利要求6或7的方法，其中将非水溶性添加剂和/或单体加入到步骤(a)的异山梨醇水溶液中。
9.权利要求1的方法，其中所述聚酯包括约0.25-50％摩尔的异山梨醇，而所述百分比以聚酯中二醇总量为100％摩尔计。
10.权利要求9的方法，其中所述聚酯包括约0.25-30％摩尔的异山梨醇。
11.权利要求10的方法，其中所述聚酯包括约20-30％摩尔的异山梨醇。
12.权利要求10的方法，其中所述聚酯包括约1至约20％摩尔的异山梨醇。
13.权利要求12的方法，其中所述聚酯包括约1至约8％摩尔的异山梨醇。
14.权利要求1的方法，其中所述聚酯包括异山梨醇和一种或多种选自乙二醇、丁二醇、丙二醇、新戊二醇和1，4-环己烷二甲醇的二醇。
15.权利要求14的方法，其中所述聚酯包括异山梨醇和一种或多种选自乙二醇和1，4-环己烷二甲醇的二醇。
16.权利要求1的方法，其中所述聚酯包括一种或多种选自对苯二甲酸、间苯二甲酸和萘二甲酸的二羧酸。
17.权利要求16的方法，其中所述聚酯包括一种或多种选自对苯二甲酸和间苯二甲酸的二羧酸。
18.权利要求17的方法，其中所述聚酯包括对苯二甲酸。
19.权利要求18的方法，其中所述聚酯还包括间苯二甲酸。
20.权利要求18的方法，其中所述聚酯包括一种或多种选自对苯二甲酸和间苯二甲酸的二羧酸和一种或多种选自异山梨醇、1，4-环己烷二甲醇和乙二醇的二醇。
21.权利要求20的方法，其中所述聚酯包括80-100％摩尔对苯二甲酸、60-99.75％摩尔乙二醇和0.01-50％摩尔异山梨醇，其中二羧酸组分的总摩尔百分比为100％摩尔，二醇组分的总摩尔百分比为100％摩尔。
22.权利要求21的方法，其中所述聚酯包括0.25-40％摩尔的异山梨醇。
23.权利要求22的方法，其中所述聚酯包括2-20％摩尔的异山梨醇。
24.权利要求23的方法，其中所述聚酯包括2-10％摩尔的异山梨醇。
25.权利要求21的方法，其中所述聚酯包括80-98％摩尔的乙二醇。
26.权利要求21的方法，其中所述聚酯包括90-98％摩尔的乙二醇。
27.权利要求21的方法，其中所述聚酯包括90-100％摩尔的对苯二甲酸。
28.权利要求27的方法，其中所述聚酯包括0-10％摩尔的间苯二甲酸。
29.权利要求20的方法，其中所述聚酯包括50-99.75％摩尔的1，4-环己烷二甲醇、80-100％摩尔的对苯二甲酸、0.25-50％摩尔的异山梨醇，如果存在其他二醇，则这些其他的二醇包括乙二醇，其中以二醇的总摩尔百分比为100％摩尔，二羧酸的总摩尔百分比为100％摩尔计。
30.权利要求29的方法，其中所述聚酯包括1-40％摩尔的异山梨醇。
31.权利要求30的方法，其中所述所述聚酯包括5-30％摩尔的异山梨醇。
32.权利要求31的方法，其中所述聚酯包括90-100％摩尔的对苯二甲酸。
33.权利要求29的方法，其中其中所述聚酯包括间苯二甲酸。
34.权利要求20的方法，其中所述聚酯包括50-99.75％摩尔的1，4-环己烷二甲醇，80-100％摩尔的对苯二甲酸，0.25-50％摩尔的异山梨醇，如果存在其他二醇，则这些其他的二醇包括乙二醇，其中以二醇的总摩尔百分比为100％摩尔，二羧酸的总摩尔百分比为100％摩尔计。
35.权利要求34的方法，其中所述聚酯包括5-30％摩尔的异山梨醇。
36.权利要求35的方法，其中所述聚酯包括10-20％摩尔的异山梨醇。
37.权利要求34的方法，其中所述聚酯包括90-100％摩尔的对苯二甲酸。
38.权利要求37的方法，其中所述聚酯包括间苯二甲酸。
39.一种通过酯化和/或酯交换、接着缩聚来制备聚酯的方法，其中所述聚酯包括来自对苯二甲酸残基的重复单元、来自异山梨醇和一种或多种选自乙二醇残基和1，4-环己烷二甲醇残基的重复单元，所述方法的改进之处包括下面的步骤(a)获得异山梨醇的均匀水溶液；(b)将步骤(a)的均匀水溶液进料到反应器；(c)将一种或多种二醇和一种或多种二羧酸进料到步骤(a)的水溶液中或在步骤(b)之前、期间和/或之后进料到步骤(b)的反应器中；(d)在足以实施酯化的温度和压力以及任选在适合的的催化剂存在下将反应器内容物酯化；(e)形成预聚物；和(f)在足以实施缩聚的温度和压力下和在适合的催化剂存在下将所述预聚物缩聚形成聚酯。
全文摘要
本发明涉及制备聚酯的方法，所述方法包括下面步骤(a)获得异山梨醇的均匀水溶液；(b)将步骤(a)的均匀水溶液进料到反应器；(c)将一种或多种二醇和一种或多种二羧酸进料到步骤(a)的水溶液中或在步骤(b)之前、期间和/或之后进料到步骤(b)的反应器中；(d)在足以实施酯化的温度和压力以及任选在适合的的催化剂存在下将反应器内容物酯化；(e)形成预聚物；和(f)在足以实施缩聚的温度和压力下和在适合的催化剂存在下将所述预聚物缩聚形成聚酯。
文档编号C08G63/00GK1711302SQ200380102736
公开日2005年12月21日 申请日期2003年11月12日 优先权日2002年11月13日
发明者T·C·格尔姆罗思, S·R·图尔纳, L·C·特里斯 申请人:伊斯曼化学公司