新型热塑性聚酯及其合成的制作方法

文档序号:35457283发布日期:2023-09-14 22:26阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种聚酯组合物,包含

2.根据权利要求1所述的聚酯组合物,其包含:(i)锂原子和铝原子、或(ii)钛原子和锌原子、或(iii)锡原子。

3.根据权利要求2所述的聚酯组合物,其包含锂原子和铝原子。

4.根据权利要求2所述的聚酯组合物,其包含钛原子和锌原子。

5.根据权利要求2所述的聚酯组合物,其包含锡原子。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的聚酯组合物,其包含磷原子。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的聚酯组合物,其中,所述聚酯包含至少一种改性二醇残基,所述改性二醇选自二甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、乙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、对二甲苯二醇、新戊二醇、异山梨醇、聚四甲撑二醇,或其混合物。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的聚酯组合物,其中,所述聚酯包含2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇残基,其量为约10至约45mol%、或约10至约40mol%、或约10至约35mol%、或约20至约45mol%、或约20至约40mol%、或约20至约35mol%、或约25至约45mol%、或约25至约40mol%、或约30至约35mol%。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的聚酯组合物,其中,所述聚酯包含1,4-环己烷二甲醇残基,其量为约55至约90mol%、或约60至约90mol%、或约65至约90mol%、或约55至约80mol%、或约60至约80mol%、或约65至约80mol%、或约60至约75mol%、或约65至约70mol%。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的聚酯组合物,其中,所述聚酯的二酸组分包含芳族和/或脂族二羧酸酯残基。

11.根据权利要求1-4和6-10中任一项所述的聚酯组合物,其包含相对于所制备的最终聚酯的质量小于30ppm、或小于20ppm、或小于10ppm、或小于5ppm、或0-30ppm、或0-20ppm、或0-10ppm、或0ppm的量的锡原子。

12.根据权利要求1-3和5-11中任一项所述的聚酯组合物,其包含相对于所制备的最终聚酯的质量小于30ppm、或小于20、或小于10ppm、或小于5ppm、或0-30ppm、或0-20ppm、或0-10ppm、或0ppm的量的钛原子。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的聚酯组合物,其包含相对于所制备的最终聚酯的质量小于30ppm、或小于20、或小于10ppm、或小于5ppm、或0-30ppm、或0-20ppm、或0-10ppm、或0ppm的量的锰原子。

14.根据权利要求1-3和5-13中任一项所述的聚酯组合物,其包含相对于所制备的最终聚酯的质量小于30ppm、或小于20、或小于10ppm、或小于5ppm、或0-30ppm、或0-20ppm、或0-10ppm、或0ppm的量的锌原子。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的聚酯组合物,其包含相对于所制备的最终聚酯的质量小于30ppm、或小于20、或小于10ppm、或小于5ppm、或0-30ppm、或0-20ppm、或0-10ppm、或0ppm的量的锗原子。

16.根据权利要求1-3和6-15中任一项所述的聚酯组合物,其中相对于所制备的最终聚酯的质量,锂原子以10ppm至100ppm、或20ppm至100ppm、或25ppm至100ppm、或30ppm至100ppm、或35ppm至100ppm、或40ppm至100ppm、或45ppm至100ppm、或50ppm至100ppm、或10ppm至75ppm、或15ppm至75ppm、或20ppm至75ppm、或25ppm至75ppm、或30ppm至75ppm、或35ppm至75ppm、或40ppm至75ppm、或45ppm至75ppm、或50ppm至75ppm、或10ppm至65ppm、或20ppm至65ppm、或30ppm至65ppm、或35ppm至65ppm、或40ppm至65ppm、或45ppm至65ppm、或50ppm至65ppm的量存在于最终聚酯中。

17.根据权利要求1-3和6-16中任一项所述的聚酯组合物,其中相对于所制备的最终聚酯的质量,最终聚酯中的铝原子以10ppm至100ppm、或20ppm至100ppm、或25ppm至100ppm、或30ppm至100ppm、或35ppm至100ppm、或40ppm至100ppm、或45ppm至100ppm、或50ppm至100ppm、或10ppm至75ppm、或15ppm至75ppm、或20ppm至75ppm、或25ppm至75ppm、或30ppm至75ppm、或35ppm至75ppm、或40ppm至75ppm、或45ppm至75ppm、或50ppm至75ppm、或10ppm至65ppm、或20ppm至65ppm、或30ppm至65ppm、或35ppm至65ppm、或40ppm至65ppm、或50ppm至65ppm的量存在。

18.根据权利要求1-3和6-17中任一项所述的聚酯组合物,其中,相对于所制备的最终聚酯的质量的以ppm计的锂原子与铝原子的比率为1:5-5:1,或1:4-4:1,或1:3-3:1,或1:2-2:1、或1:1。

19.根据权利要求1-3和6-19中任一项所述的聚酯组合物,其中相对于所制备的最终聚酯的质量,存在于最终聚酯中的锂和铝的总催化剂金属原子为10至1000ppm、或10至800ppm、或10至600ppm、或10至500ppm、或10至400ppm、或10至300ppm、或10至250ppm、或10至200ppm、或10至150ppm、或50至1000ppm、或50至800ppm、或50至600ppm、或50至500ppm、或50至400ppm、或50至300ppm、或50至250ppm、或50至200ppm、或50至150ppm、或100至1000ppm、或100至800ppm、或100至600ppm、或100至500ppm、或100至400ppm、或100至300ppm、或100至250ppm、或100至200ppm、或200至1000ppm、或200至800ppm、或200至600ppm、或200至500ppm、或200至400ppm。

20.根据权利要求1-3和6-19中任一项所述的聚酯组合物,其中至少一种锂源选自碳酸锂、乙酸锂、苯甲酸锂、琥珀酸锂、乙酰丙酮锂、甲醇锂、草酸锂、硝酸锂、乙醇锂、氢氧化锂、氢化锂、二醇锂、或烷基锂、氢化锂铝、硼氢化锂、氧化锂;或其中至少一种锂源为乙酰丙酮锂。

21.根据权利要求1-3和6-20中任一项所述的聚酯组合物,其中至少一种铝源选自氢氧化铝、乙酸铝、苯甲酸铝、硫酸铝、乳酸铝、月桂酸铝、硬脂酸铝、醇化铝、乙醇铝、异丙醇铝、三正丁醇铝、三叔丁醇铝、二异丙醇单仲丁氧基铝、和铝螯合物、二异丙醇乙基乙酰乙酸铝、三(乙基乙酰乙酸)铝、烷基乙酰乙酸、二异丙醇铝、单乙酰乙酸双(乙基乙酰乙酸)铝、三(乙酰乙酸)铝或乙酰丙酮铝;或其中至少一种铝源选自氢氧化铝、乙酰丙酮铝、乙酸铝、异丙醇铝或硫酸铝;或其中至少一种铝源选自乙酰丙酮铝和异丙醇铝。

22.根据权利要求1-2、4、6-11和13-21中任一项所述的聚酯组合物,其中最终聚酯包含钛原子,其量为相对于所制备的最终聚酯的质量20至750ppm、或20至500ppm、或20至450ppm、或20至400ppm、或20至350ppm、或20至300ppm、或20至275ppm、或20至250ppm、或20至200ppm、或50至1000ppm、或50至750ppm、或50至500ppm、或50至450ppm、或50至400ppm、或50至300ppm、或50至275ppm、或50至250ppm、或50至200ppm、或60至1000ppm、或60至750ppm、或60至500ppm、或60至450ppm、或60至400ppm、或60至350ppm、或60至300ppm、或60至275ppm、或60至250ppm、或60至200ppm、或60至150ppm、或60至100ppm、或75至1000ppm、或75至750ppm、或75至500ppm、或75至450ppm、或75至400ppm、或75至350ppm、或75至300ppm、或75至250ppm、或75至200ppm、或70至100ppm、或70至90ppm、或65至100ppm、或65至90ppm或80至1000ppm、或80至750ppm、或80至500ppm、或80至450ppm、或80至400ppm、或80至350ppm、或80至300ppm、或80至275ppm、或80至250ppm、或80至200ppm、或100至1000ppm、或100至750ppm、或100至500ppm、或100至450ppm、或100至400ppm、或100至350ppm、或100至300ppm、或100至275ppm、或100至250ppm、或100至200、或150至1000ppm、或150至750ppm、或150至500ppm、或150至450ppm、或150至400ppm、或150至350ppm、或150至300ppm、或150至250ppm、或200至1000ppm、或200至750ppm、或200至500ppm、或200至450ppm、或200至400ppm、或200至350ppm、或200至300ppm、或200至250ppm。

23.根据权利要求22所述的聚酯组合物,其中最终聚酯包含锌原子,其量为相对于所制备的最终聚酯的质量50至1000ppm、或50至750ppm、或50至500ppm、或50至300ppm、或50至250ppm、或50至200ppm、或60至1000ppm、或60至750ppm、或60至500ppm、或60至300ppm、或60至250ppm、或60至200ppm、或75至1000ppm、或75至750ppm、或75至500ppm、或75至300ppm、或75至250ppm、或75至200ppm、或100至1000ppm、或100至750ppm、或100至500ppm、或100至400ppm、或100至300ppm、或100至250ppm、或100至200、或150至1000ppm、或150至750ppm、或150至500ppm、或150至400ppm、或150至300ppm、或150至250ppm、或200至1000ppm、或200至750ppm、或200至500ppm、或200至450ppm、或200至400ppm、或200至300ppm、或200至250ppm。

24.根据权利要求22-23中任一项所述的聚酯组合物,其中相对于所制备的最终聚酯的质量,存在于最终聚酯中的总催化剂金属原子为150至800ppm、或150至725ppm、或150至700ppm、或150至500ppm、或150至450ppm、或150至400ppm、或150至300ppm、200至800ppm、或200至725ppm、或200至700ppm、或200至600ppm、或200至500ppm、或200至450ppm、或200至400ppm、或200至300ppm、或250至800ppm、或250至725ppm、或250至700ppm、或250至500ppm、或250至450ppm、或250至400ppm、或300至800ppm、或300至725ppm、或300至700ppm、或300至500ppm、或300至450ppm、或300至400ppm、或350至800ppm、或350至725ppm、或350至700ppm、或350至500ppm、或350至450ppm。

25.根据权利要求22到24中任一项所述的聚酯组合物,其中相对于所制备的最终聚酯的质量的以ppm计的钛原子与锌原子的比率为0.50-1:5至5:1、或0.50-1:4至4:1、或0.50-1:3至3:1、或0.50:1至1:5、或0.50-1至1:4、或0.60-1:5至5:1、或0.60-1:4至4:1、或0.60-1:3至3:1、或0.60:1至1:5、或0.60-1至1:4、或0.70-1:5至5:1、或0.70-1:4至4:1、或0.70-1:3至3:1、或0.70-1:2至2:1、或0.70-1.2至1:4、或0.75-1:5至5:1、或0.75-1.2至1:4至4:1、或0.75-1:3至3:1、或0.75-1:2至2:1、或0.75-1.0至1:4、或0.80:1.2至1:4、或1.0至1.5:1.0至1:7.1、或1.0至1.5:1.0至3、或1.0至1.5:1.0至2、或1.0至1.5:1.0至2.5、或(0.80-1):5至5:1、或(0.80-1):5至5:1、或(0.80-1.2):4至4:1、1:4至4:1、或(0.80-1):3至3:1、1:3至3:1、或(0.80-1):2至2:1、或(1-1.3):(1-1.3)、或(1-1.25):(1-1.25)。

26.根据权利要求1-2、4、6-11和13-25中任一项所述的聚酯组合物,其中至少一种钛源选自碳酸钛、乙酸钛、苯甲酸钛、琥珀酸钛、异丙醇钛、甲醇钛、草酸钛、硝酸钛、乙醇钛、氢氧化钛、氢化钛、二醇钛、烷基钛、氢化锌钛、硼氢化钛、氧化钛、乙酰丙酮氧化钛、三异丙醇氯化钛、双(乙酰丙酮)二异丙醇钛、正丁醇钛、叔丁醇钛中的至少一种;或其中至少一种钛源选自二氧化钛、异丙醇钛、乙酰丙酮氧化钛、双(乙酰丙酮)二异丙醇钛和/或其组合中的至少一种。

27.根据权利要求1-2、4-11、13-26中任一项所述的聚酯组合物,其包含催化剂体系,所述催化剂体系还包含至少一种锌化合物,所述锌化合物选自硼酸锌、氧化锌、萘酸锌、叔丁醇锌、甲醇锌、氢氧化锌、乙酸锌、二乙酸锌、二水合锌、辛酸锌、碳酸锌、二烷基锌、二甲基锌、二芳基锌、异丙醇锌、磷酸锌和/或乙酰丙酮锌;或包含催化剂体系,所述催化剂体系还包含选自乙酰丙酮锌和异丙醇锌的至少一种锌化合物。

28.根据权利要求1-27中任一项所述的聚酯组合物,其中所述聚酯包含95mol%或更多的量的顺式-2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇残基;和5mol%或更少的量的反式-2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇残基,或90mol%或更多的量;和10mol%或更少的量的反式-2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇残基。

29.根据权利要求1-28中任一项所述的聚酯组合物,其中与55/45mol%顺式/反式-2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇用于各催化剂体系时相比,2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇残基的总百分比产率为至少3.5%或更大、或3.0%或更大、或至少2.5%或更大、或至少2.0%或更大、或至少1.5%或更大、或至少1.4%或更大、或至少1.2%或更大、或至少1.0%或更大、或至少0.50%或更大;或者其中与95/5mol%顺式/反式-2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇与锡组合用作催化剂体系的情况相比,使用不含锡的催化剂体系的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇残基的总百分比产率为至少3.5%或更大、或3.0%或更大、或至少2.5%或更大、或至少2.0%或更大、或至少1.5%或更大、或至少1.4%或更大、或至少1.3%或更大、或至少1.2%或更大、或至少1.0%或更大、或至少0.5%或更大。

30.根据权利要求1-29中任一项所述的聚酯组合物,其中,所述最终聚酯与至少一种选自以下中的至少一种的聚合物共混:其它聚酯、聚(醚酰亚胺)、聚苯氧化物、聚(苯氧化物)/聚苯乙烯共混物、聚苯乙烯树脂、聚苯硫醚、聚苯硫醚/砜、聚(酯碳酸酯)、聚碳酸酯、聚砜;聚砜醚和聚(醚酮)、或者其中所述最终聚酯与回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯(rpet)共混。

31.一种由权利要求1-30中任一项所述的聚酯组合物制成的制品。

32.一种用于制备至少一种聚酯的方法,所述聚酯包含:

33.根据权利要求32所述的方法,其中步骤(i)中的混合物在至少一种催化剂体系的存在下加热,所述催化剂体系包含:

34.根据权利要求32所述的方法,其中步骤(i)中的混合物在第一催化剂的存在下加热,步骤ii在第二催化剂的存在下加热,并且其中催化剂体系包含以下之一:

35.根据权利要求32-34中任一项所述的方法,其中所述催化剂体系包含锂原子和铝原子。

36.根据权利要求32-34中任一项所述的方法,其中所述催化剂体系包含钛原子和锌原子。

37.根据权利要求32-36中任一项所述的方法,其中所述催化剂体系包含锡原子。

38.根据权利要求32-37中任一项所述的方法,其中步骤(i)在至少一种热稳定剂的存在下进行,所述热稳定剂选自磷酸烷基酯、磷酸芳基酯、混合磷酸烷基芳基酯、其反应产物及其混合物中的至少一种。

39.根据权利要求32-36和38中任一项所述的方法,其中与95/5mol%顺式/反式-2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇与锡组合用作催化剂体系的情况相比,使用不含锡的催化剂体系的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇残基的总百分比产率为至少3.5%或更大、或3.0%或更大、或至少2.5%或更大、或至少2.0%或更大、或至少1.5%或更大、或至少1.4%或更大、或至少1.3%或更大、或至少1.2%或更大、或至少1.0%或更大。

40.根据权利要求32-36和38-39中任一项所述的方法,其中所述催化剂体系包含至少一种锂化合物和至少一种铝化合物;其中与55/45mol%顺式/反式-2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇与锡催化剂体系一起使用时相比,2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇残基的总百分比产率为至少3.5%或更大、或3.0%或更大、或至少2.5%或更大、或至少2.0%或更大、或至少1.5%或更大、或至少1.4%或更大、或至少1.2%或更大、或至少1.0%或更大;或者其中所述催化剂体系包含至少一种锂化合物和至少一种铝化合物,其中与当锡是催化剂体系,其中每种方法使用95/5mol%顺式/反式-2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇时相比,tmcd%产率的提高是2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇的%产率的2倍或更多倍,或者1.5倍或更多倍;或者其中所述催化剂体系包含至少一种锂化合物和至少一种铝化合物,其中与55/45mol%顺式/反式-2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇与锡催化剂体系一起使用时相比,tmcd%产率的提高是%产率的2倍或更多倍,或者1.5倍或更多倍。

41.根据权利要求32-36和38-39中任一项所述的方法,其中所述催化剂体系包含至少一种钛化合物和至少一种锌化合物;其中与55/45mol%顺式/反式-2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇与锡催化剂体系一起使用时相比,2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇残基的总百分比产率为至少3.5%或更大、或3.0%或更大、或至少2.5%或更大、或至少2.0%或更大、或至少1.5%或更大、或至少1.4%或更大、或至少1.2%或更大、或至少1.0%或更大;或其中所述催化剂体系包含至少一种钛化合物和至少一种锌化合物;其中与锡是催化剂体系并且其中每种方法使用95/5mol%顺式/反式-2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇时相比,tmcd%产率的提高是2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇的%产率的2.5倍或更多倍、或2倍或更多倍、或1.5倍或更多倍。

42.一种通过权利要求32-41中任一项所述的方法制备的聚酯或聚酯组合物。


技术总结
本发明涉及一种用于制备至少一种聚酯的方法,所述聚酯包含:(a)二羧酸组分,其包含:(i)70至100mol%的对苯二甲酸残基;(ii)0至30mol%的具有至多20个碳原子的芳族二羧酸残基;以及(iii)0至10mol%的具有至多16个碳原子的脂族二羧酸残基;(b)二醇组分,其包含:(i)10‑50mol%的2,2,4,4‑四甲基‑1,3‑环丁二醇残基,其为以下的组合:大于80mol%的顺式‑2,2,4,4‑四甲基‑1,3‑环丁二醇和小于20mol%的反式‑2,2,4,4‑四甲基‑1,3‑环丁二醇、或大于85mol%的顺式‑2,2,4,4‑四甲基‑1,3‑环丁二醇和小于15mol%的反式‑2,2,4,4‑四甲基‑1,3‑环丁二醇、或大于90mol%的顺式‑2,2,4,4‑四甲基‑1,3‑环丁二醇和小于10mol%的反式‑2,2,4,4‑四甲基‑1,3‑环丁二醇、或大于95mol%的顺式‑2,2,4,4‑四甲基‑1,3‑环丁二醇和小于5mol%的反式‑2,2,4,4‑四甲基‑1,3‑环丁二醇;(ii)50至90mol%的环己烷二甲醇残基;以及(iii)任选地,至少一种改性二醇的残基;其中最终聚酯的二羧酸组分的总mol%是100mol%;其中最终聚酯的二醇组分的总mol%是100mol%;以及其中最终聚酯的比浓对数黏度为0.35‑1.2dL/g,如在25℃下在60/40(wt/wt)苯酚/四氯乙烷中以0.25g/50ml的浓度测定的;并且其中最终聚酯的Tg为85℃至150℃。

技术研发人员:凯特·伊丽莎白·艾伦,詹森·克里斯多夫·詹金斯
受保护的技术使用者:伊士曼化工公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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