[发明专利]制备其中异山梨醇共聚的聚酯树脂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备包含异山梨醇的共聚聚酯树脂的方法，更具体涉及包括酯化和缩聚的制备包含异山梨醇的共聚聚酯树脂的方法，在该方法中，在酯化时，加入的二醇与对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯的摩尔比为1.05-3.0，在缩聚时，使用钛基化合物作为缩聚催化剂，使用磷化合物作为稳定剂。

技术背景

近来，聚酯树脂在包括包装材料、模塑产品、膜等领域中被认为是很重要的。但是，仅由对苯二甲酸和乙二醇制备的均聚物具有差的可加工性，因此由各种二醇或二羧酸获得的共聚聚酯树脂作为商用聚酯的地位很稳固。虽然已经主要采用锑催化剂制备了这些聚酯树脂，但是近来正继续研究用钛基催化剂部分或全部替代锑催化剂的方法，锑催化剂的催化活性较低，所以应当过量使用，从而发生反应，改善反应性质并避免出现灰色，这是锑催化剂的独特特征。

如US 5681918和US 5744571中揭示的，可以较少量地加入烷氧化钛催化剂，与锑基催化剂相比，前者可以改善反应性质，但是敏感地与水反应，不利地使反应性质变差，并作为沉积物沉淀，使得难以储存和操作。此外，由于这种催化剂受到酯交换时产生的水的影响。所以应当以超过所需量的量加入。因此，对于增加最终聚酯树脂或共聚聚酯树脂的分子量造成限制。

发明描述

技术问题

本发明人的终极目标是，对与常规制备的聚酯树脂相比具有极佳性质的聚酯树脂的制备进行深入而透彻的研究，以解决现有技术中遇到的问题，为包含异山梨醇的共聚聚酯树脂的制备找到一种可以用作缩聚催化剂的钛基化合物以及一种可以用作稳定剂的磷化合物，从而提高制备共聚聚酯的生产力。

因此，本发明的目的是提供一种制备包含异山梨醇的共聚聚酯树脂的方法，该方法使得共聚聚酯树脂具有比常规共聚聚酯树脂更高的分子量，可以减少金属量，从而增加树脂的透明度。

技术解决方案

为了实现以上目的，本发明提供了一种制备包含异山梨醇的共聚聚酯树脂的方法，该方法包括向羧酸中加入包括异山梨醇的二醇，使得全部二醇与羧酸的摩尔比为1.05-3.0，从而发生酯化，获得酯化产物；使用钛基化合物作为缩聚催化剂，使用磷化合物作为稳定剂，对酯化产物进行缩聚。

有益效果

根据本发明，通过使用钛基化合物作为缩聚催化剂、使用磷化合物作为稳定剂制备的其中异山梨醇共聚的聚酯在包括固有粘度、颜色、生产力等各种性质方面优于常规制备的聚酯，所述钛基化合物包括二氧化钛和二氧化硅的共聚物或二氧化钛和二氧化锆的共聚物。

即使使用相同量的催化剂，与使用常规烷氧化钛催化剂的情况相比，本发明的颜色仍然得到改善。同样，使用较少量的催化剂时，能够产生与常规情况相同或者比常规情况更明亮的颜色，因此，最终反应产物中的金属量可以减少，在透明度方面得到改善，得到具有改善的透明度和颜色的共聚聚酯树脂。

此外，使用与锑基和锗基催化剂相同量的元素时，可以在与常规情况类似的时间内聚合具有高分子量的聚酯，从而提高共聚聚酯树脂的生产力。

最佳模式

以下对本发明进行详细描述。

本发明涉及一种制备包含异山梨醇的共聚聚酯的方法，该方法包括向羧酸中加入包括异山梨醇的二醇，使得全部二醇与羧酸的摩尔比为1.05-3.0，从而发生酯化，使用钛基化合物作为催化剂，使用磷化合物作为稳定剂，对酯化产物进行缩聚。

聚酯和共聚聚酯通常由两步法制备，不考虑从脂族物质到完全芳族物质的结构，该两步法包括二羧酸酯的酯交换或者二羧酸与过量二醇酯化从而制得待缩聚的酯的第一步骤，以及对由此获得的所需高分子量聚酯或共聚聚酯进行缩聚并除去醇和/或水的第二步骤。

对于本发明，使用对苯二甲酸之类的二羧酸制备包含异山梨醇的共聚聚酯的方法包括向对苯二甲酸之类的二羧酸中加入包括乙二醇和异山梨醇的二醇，使得全部二醇与二羧酸的摩尔比为1.05-3.0，从而在230-260℃和0.1-3.0千克/平方厘米的条件下发生酯化。在二醇组分的加入量落在以上与羧酸的摩尔比之外的情况下，酯化变得不稳定，不利地无法充分形成酯低聚物，难以表现出异山梨醇的性质。将加入的异山梨醇的量设定为接近最终聚合物中所需的摩尔百分比。在本发明中，为了防止因为结晶而使可加工性变差，以二醇总量为基准计，异山梨醇的加入量为1-90摩尔％，具体为20-90重量％。若以二醇总量为基准计异山梨醇的量小于1％，则对模塑性能没有改善。相反，若其量大于90％，则发生过量结晶，不利地导致后处理问题并使机械性质变差。