專利名稱：聚酯聚合物組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚酯聚合物的制造方法，更具體地涉及在熔融相中用銻化合物催化的具有良好的顏色的高It.V.聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯聚合物和共聚物的制造方法。

背景技術(shù)：
在歐洲專利申請(qǐng)1 188 783 A2和美國(guó)專利6,559,271中描述了在熔融相中制造高特性粘度PET的方法。在該專利中，當(dāng)選擇低劑量的金屬鈦和低反應(yīng)溫度，以獲得最佳的分子量提高和降低熱分解可能性時(shí)，用鈦基化合物催化的高特性粘度PET被描述為具有良好的反應(yīng)活性和選擇性之間的平衡。通過(guò)提供更加熱穩(wěn)定的聚合物，在聚合物中產(chǎn)生的乙醛(“AA”)的水平得到降低。沒(méi)有描述在基礎(chǔ)聚合物中通過(guò)所述方法產(chǎn)生的AA的量，但是在加入過(guò)量的AA結(jié)合劑之后，在剛剛縮聚之后聚合物熔體中的AA的預(yù)期量被描述為1到10ppm。認(rèn)識(shí)到AA結(jié)合添加劑可能導(dǎo)致聚酯聚合物或強(qiáng)或弱地變黃，該專利推薦通過(guò)在熔體中加入上藍(lán)調(diào)色劑來(lái)控制由AA降低添加劑產(chǎn)生的顏色。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，鈦催化的縮聚反應(yīng)使在熔融相中生產(chǎn)的高It.V.基礎(chǔ)聚酯聚合物具有過(guò)深的黃顏色，正如其高b*所說(shuō)明的，這是美國(guó)專利6,559,271沒(méi)有解決的問(wèn)題。加入足夠量的上藍(lán)調(diào)色劑來(lái)克服由鈦催化反應(yīng)給熔體造成的黃顏色問(wèn)題的作法產(chǎn)生了進(jìn)一步的問(wèn)題，即必需使用較高量的上藍(lán)調(diào)色劑，這可能會(huì)降低聚合物的亮度和增加制造聚合物組合物的成本。
為了降低熔融相聚合物中的AA水平，美國(guó)專利6,559,271中描述的方法在降低的溫度下和使用降低的鈦催化劑濃度來(lái)操作熔融相，即大約270℃的低反應(yīng)溫度和小于10ppm鈦金屬的催化劑濃度。然而，由于降低反應(yīng)溫度和催化劑濃度，達(dá)到相同的目標(biāo)分子量所需要的反應(yīng)時(shí)間也需要增加。
希望的是實(shí)施這樣一種技術(shù)方案，其能在熔融相中生產(chǎn)具有較好的、較低的b*(聚合物中黃色調(diào)的度量)的高It.V.聚合物。此外，還希望在獲得可接受的b*顏色的條件下，與在鈦催化的反應(yīng)中獲得相同的目標(biāo)It.V.所需要的反應(yīng)時(shí)間相比，所述技術(shù)方案能夠在相同的或者較好的較短的反應(yīng)時(shí)間中在熔體中達(dá)到目標(biāo)高It.V.。


發(fā)明內(nèi)容
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了制造高It.V.聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的方法，其中來(lái)自熔融相的基礎(chǔ)聚合物具有可接受的b*顏色。在該方法中，在熔融相中生產(chǎn)的具有高It.V.的聚酯聚合物，相對(duì)于鈦催化反應(yīng)產(chǎn)品，在相當(dāng)?shù)姆磻?yīng)時(shí)間下，具有較好的較低的b*顏色。令人驚奇地，我們還發(fā)現(xiàn)了這樣一種方法，相對(duì)于鈦催化熔融相反應(yīng)，其允許寬的催化劑濃度和縮聚反應(yīng)溫度的容度，同時(shí)獲得了具有較低的b*的基礎(chǔ)聚酯聚合物。我們還發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明方法中，在低的鈦催化劑劑量和低的反應(yīng)溫度下，獲得高It.V.目標(biāo)的反應(yīng)時(shí)間與在鈦催化的方法中相比較短，雖然鈦基催化劑已知是高效的。
現(xiàn)在提供了用于制造聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的熔融相方法，其包括將含銻催化劑加入熔融相，在熔融相中縮聚包含所述催化劑的熔體，直到熔體的It.V.達(dá)到至少0.75dL/g。
還提供了具有至少0.70dL/g的It.V.的聚酯聚合物熔融相粒料，其在不進(jìn)行固相聚合的條件下制備并且包含銻殘余物。
還提供了一種方法，其包括將聚酯聚合物組合物進(jìn)料到擠出機(jī)，所述聚酯聚合物組合物包含熔融相產(chǎn)品，該熔融相產(chǎn)品包含銻殘余物并且具有至少0.70dL/g的It.V.，該It.V.不通過(guò)固相聚合來(lái)提高熔融相產(chǎn)品分子量來(lái)獲得，將聚酯聚合物組合物熔融來(lái)生產(chǎn)熔融聚酯聚合物，通過(guò)模頭擠出所述熔融聚酯聚合物組合物，形成成型制品。
還提供了制造聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的熔融相方法，該聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品包含基于該產(chǎn)品重量為至少100ppm的銻，所述方法包括在熔融相中加入含銻催化劑；在熔融相中縮聚包含所述催化劑的熔體；和在熔體的It.V.達(dá)到0.45dL/g之前，在265℃到305℃范圍內(nèi)的溫度下或者在低于大氣壓力下或者在這兩種條件下，連續(xù)地縮聚所述熔體，在每種情況下直到熔體的It.V.達(dá)到至少0.75dL/g；從而生產(chǎn)所述聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品，其具有在-5到+5(CIELAB單位)范圍內(nèi)的b*顏色。
顏色單位總是C1ELAB單位，除非另有說(shuō)明。
還提供了用于制造聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的方法，其包括在含銻催化劑存在下將熔體縮聚到It.V.為至少0.75dL/g，其中所述產(chǎn)品的b*顏色為-5到+5，和L*為至少70。該熔融相產(chǎn)品任選地包含上藍(lán)調(diào)色劑和/或再加熱提高助劑，它們可以是原位產(chǎn)生的、加入到熔體中的或者在熔體固化之后加入的，或者任何這些的組合。該上藍(lán)調(diào)色劑優(yōu)選是有機(jī)調(diào)色劑。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供了用于制造聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的方法，其包括 a)將二醇與羧酸組分酯化或者酯交換，生產(chǎn)低聚混合物，所述羧酸組分包括二羧酸、二羧酸衍生物及其混合物； b)將低聚混合物縮聚，生產(chǎn)It.V.為至少0.75dL/g的聚酯聚合物熔體；和 c)在聚酯聚合物熔體的It.V.達(dá)到0.45dL/g之前將銻化合物加入熔融相；和 d)任選地將穩(wěn)定劑加入熔融相； 其中，聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的b*顏色為-5到+5。
優(yōu)選地，加入到縮聚區(qū)中的縮聚催化劑不含有含鈦化合物，并且在直接酯化方法中，整個(gè)熔融相反應(yīng)在沒(méi)有含鈦化合物存在下進(jìn)行，并且最優(yōu)選地，在酯交換路線中，整個(gè)熔融相反應(yīng)也在沒(méi)有含鈦化合物存在下進(jìn)行。在另一個(gè)實(shí)施方案中，在直接酯化方法中，加入到熔融相中的唯一的縮聚催化劑是含銻化合物。
還提供了一種制造聚酯聚合物的方法，其通過(guò)在含銻催化劑存在下使熔體進(jìn)行熔融相聚合以生產(chǎn)熔融相產(chǎn)品來(lái)進(jìn)行，其中在It.V.為0.45到It.V.在0.70dL/g到0.90dL/g范圍內(nèi)之間的熔體的反應(yīng)時(shí)間是100分鐘或以下。優(yōu)選地，在該范圍內(nèi)施加的壓力為大約2毫米汞柱或以下。此外，通過(guò)該方法生產(chǎn)的熔融相產(chǎn)品的b*在-5到+5范圍內(nèi)。
還提供了聚酯聚合物，其具有至少25％的結(jié)晶度和至少0.70dL/g的It.V.，而不需要使聚合物固相聚合，所述聚合物包含銻殘余物并且具有的b*顏色為-5到+5和L*為至少70。該聚合物理想地基本上不含鈦殘余物。

具體實(shí)施例方式 參考以下具體實(shí)施方式
可以更容易地理解本發(fā)明。
還應(yīng)注意到，在說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求中，單數(shù)形式“一”、“該”和“所述”包括復(fù)數(shù)對(duì)象，除非上下文中另外清楚地指明。例如，加工或者制造一種“聚合物”、一個(gè)“預(yù)成型品”、“制品”、“容器”或者“瓶子”用以包括加工或者制造許多的聚合物、預(yù)成型品、制品、容器或者瓶子。提到組合物包含“一種”成分或者“一種”聚合物用以分別包括除所述的一種之外的其他成分或者其他聚合物。
“包括”或者“包含”是指至少所述的化合物、元素、粒子或者方法步驟等等必須存在于所述組合物或者制品或者方法中，但是不排除其他化合物、催化劑、材料、粒子、方法步驟等等的存在，即使其它這類化合物、物質(zhì)、粒子、方法步驟等等與所述的那些具有相同的作用，除非在權(quán)利要求中明確地除外。
還應(yīng)理解，提及一個(gè)或多個(gè)方法步驟并不排除在合并的所述步驟之前或者之后存在其他的方法步驟，或者在明確提到的那些步驟之間插入方法步驟。此外，工藝步驟的字母編號(hào)是用于標(biāo)識(shí)分立的活動(dòng)或者步驟的方便的手段，并且除非另作說(shuō)明，列舉的工藝步驟可以以任何順序排列。描述一個(gè)范圍包括該范圍內(nèi)的全部整數(shù)和其分?jǐn)?shù)。表示在方法中的溫度或者溫度范圍，或者反應(yīng)混合物的溫度或者溫度范圍，或者熔體的或者應(yīng)用于熔體的溫度或者溫度范圍，或者聚合物的或者應(yīng)用于聚合物的溫度或者溫度范圍，在所有情況下指反應(yīng)條件被連續(xù)地或者間歇地設(shè)置到所規(guī)定的溫度或者在該范圍內(nèi)的任何溫度，和指反應(yīng)混合物、熔體或者聚合物經(jīng)受該規(guī)定的溫度。
在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中描述的特性粘度的單位是dL/g，由在25℃下在60/40重量/重量苯酚/四氯乙烷中測(cè)定的比濃對(duì)數(shù)粘度計(jì)算，該計(jì)算按照以下實(shí)施例1之前的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。
加入到“熔融相”中的任何化合物或者元素包括在工藝中在任何一點(diǎn)作為進(jìn)料加入該化合物或者元素，并且直至當(dāng)熔體被固化時(shí)的步驟，不管在加入點(diǎn)熔體是否實(shí)際存在。在熔融相中加入的點(diǎn)的實(shí)例包括加入一系列酯化反應(yīng)器中的酯化反應(yīng)器，在縮聚之前和在酯化結(jié)束之后、在預(yù)聚合期間加入低聚反應(yīng)混合物，或者加入后縮聚器。
“基礎(chǔ)聚酯聚合物”是從熔融相反應(yīng)制備的聚酯聚合物，在其生產(chǎn)中不加入上藍(lán)調(diào)色劑、不使用AA降低添加劑和不使用穩(wěn)定劑。然而，基礎(chǔ)聚酯聚合物可以用能夠?qū)⒔饘俅呋瘎┗衔镞€原為元素金屬的添加劑生產(chǎn)。
“熔融相產(chǎn)品”是從熔融相反應(yīng)制備的聚酯聚合物，在其制備中加入或者不加入上藍(lán)調(diào)色劑和其它調(diào)色劑、AA降低添加劑或者再加熱速度提高添加劑。聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品還可以包含穩(wěn)定劑。添加劑和調(diào)色劑可以以純凈的形式、在載體中的形式或者濃縮物的形式加入熔融相。熔融相產(chǎn)品可以以粒料或者切片的形式分離，或者作為熔體直接從熔融相后縮聚器進(jìn)料到擠出機(jī)中，并且導(dǎo)入用于制造成型制品例如瓶子預(yù)成型品(例如“熔體到模塑制品”或者“熔體到預(yù)成型品”)的模具。除非另作說(shuō)明，熔融相產(chǎn)品可以具有任何狀態(tài)或者形式，包括無(wú)定形粒料、結(jié)晶粒料、固態(tài)增粘粒料、預(yù)成型品、片材、瓶子等等。在熔體擠出和成形為制品之前，熔融相產(chǎn)品的分子量可以任選地在固態(tài)中提高。
“聚酯聚合物組合物”至少包含熔融相產(chǎn)品，可以任選地包含沒(méi)有包含在熔融相產(chǎn)品中的希望加入的其它成分，并且考慮該完全配制的組合物被用來(lái)生產(chǎn)成型制品。例如，上藍(lán)調(diào)色劑、AA降低添加劑或者再加熱添加劑，如果沒(méi)有被加入到用于制造熔融相產(chǎn)品的熔融相中，可以作為固體/固體共混物或者熔體共混物加入熔融相產(chǎn)品，或者所述添加劑可以與熔融相產(chǎn)品一起進(jìn)料到用于制造成型制品的擠出機(jī)，使得聚酯聚合物組合物在擠出機(jī)處或擠出機(jī)中形成。所述添加劑和調(diào)色劑可以以純凈的形式、在液體載體中的形式或者在固體聚酯濃縮物中的形式加入。
本發(fā)明的聚酯聚合物是任何熱塑性聚酯聚合物，其可以處于任何形態(tài)(例如固體或者熔體)和任何形狀，正如在該短語(yǔ)被使用的上下文所表示的，并且包括由熔融相產(chǎn)生的物質(zhì)的組合物，或者作為固態(tài)增粘的聚合物，或者在熔融擠出區(qū)中的物質(zhì)的組合物，瓶子預(yù)成型品，或者拉伸吹塑瓶的形式。聚酯聚合物可以任選地包含被加入到聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品中的或者被加入到固態(tài)增粘粒料中的添加劑。
術(shù)語(yǔ)“熔體”，在熔融相反應(yīng)的上下文中，是具有寬范圍含義的術(shù)語(yǔ)，指在用于制造聚酯聚合物的熔融相中的任何一點(diǎn)進(jìn)行反應(yīng)的物流，并且包括在酯化階段中的物流，雖然在該階段中所述物流的粘度通常是不能測(cè)定的或者沒(méi)有意義的，并且還包括在縮聚階段中的物流，包括在預(yù)聚物階段和后縮聚階段中的物流，在每個(gè)階段中間的物流，以及直至所述熔體被固化的點(diǎn)，并且排除在固態(tài)增粘中經(jīng)歷分子量提高的聚酯聚合物。
在此和在所附權(quán)利要求中描述了L*、a*和b*色范圍。如以下所解釋的，L*、a*或者b*顏色從被研磨成粉末或者由圓盤(pán)制造的樣品測(cè)定。如果報(bào)告的L*或者b*值，它們通過(guò)這些試驗(yàn)方法的任何一種測(cè)定樣品獲得，處于所附權(quán)利要求中所表示的范圍內(nèi)，則在所附權(quán)利要求中該樣品被認(rèn)為處于規(guī)定的L*或者b*色范圍內(nèi)。例如，當(dāng)通過(guò)一種試驗(yàn)方法測(cè)定的b*色值在規(guī)定的b*范圍外面，但是當(dāng)通過(guò)另一種試驗(yàn)方法測(cè)定處于規(guī)定的b*范圍之內(nèi)時(shí)，則認(rèn)為是在特定范圍內(nèi)的聚合物，因?yàn)槠渫ㄟ^(guò)所述試驗(yàn)方法之一測(cè)定滿足規(guī)定的b*色范圍。
聚酯聚合物組合物沒(méi)有如此限制，例如所述組合物可以使用或者不使用上藍(lán)調(diào)色劑、再加熱添加劑、其它催化劑或者任何其它添加劑制成。當(dāng)規(guī)定色值時(shí)，具有所述色值的聚酯聚合物組合物，在其從熔融相生產(chǎn)期間到其被制成瓶子的整個(gè)過(guò)程中，不需要在所有其形狀或者形式中具有該值。除非另有說(shuō)明，具有規(guī)定的色值的熔融相產(chǎn)品或者聚酯聚合物組合物可以適用于呈熔體形式的組合物、聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品、瓶子預(yù)成型品和吹塑瓶，它們的每一種可以進(jìn)行在此規(guī)定的任何一種試驗(yàn)方法。催化劑對(duì)熔融相產(chǎn)品的L*色的影響可以使用CIELab顏色標(biāo)準(zhǔn)L*值來(lái)判斷。L*值是測(cè)量亮度的尺度。該值按照用于不透明或者半透明粉末的ASTM D6290(反射模式)測(cè)定，和按照用于圓盤(pán)的ASTM D1746(透射模式)測(cè)定。測(cè)色理論和實(shí)踐在Fred W.Billmeyer，Jr的“顏色技術(shù)原理(Principles of Color Technology)”，pp.25-66，John Wiley&Sons，New York(1981)中有詳細(xì)的討論。亮度在CIE1976對(duì)立-色標(biāo)中作為L(zhǎng)*測(cè)量，100％表示在全部波長(zhǎng)反射100％的完美白體，或者在全部波長(zhǎng)透射100％的無(wú)色樣品。在透射比模式中，L*為100的無(wú)色樣品將是完全透明的，而L*為0的無(wú)色樣品將是不透明的。
L*、a*和b*色值的測(cè)定在按照以下方法的任何一種制備的樣品上進(jìn)行。顏色從被模塑成圓盤(pán)(3厘米直徑，厚度為66到68密耳)的聚合物測(cè)定?？蛇x擇地，色值在被研磨成通過(guò)3毫米篩網(wǎng)的粉末的聚酯聚合物上測(cè)定。在圓盤(pán)的情況下，HunterLabUItraScan分光光度計(jì)被用來(lái)在三個(gè)層疊在一起的圓盤(pán)(大約198到204密耳厚度)上測(cè)定L*、a*和b*。從要被分析的聚酯樣品制備一系列的三個(gè)、3-厘米直徑、大約65-68密耳厚度的透明圓盤(pán)。通過(guò)在278℃的溫度下和120rpm的螺桿速度下將每種聚酯樣品擠出到處于283-285℃下的微噴嘴機(jī)筒中來(lái)進(jìn)行圓盤(pán)的制備。在試圖模塑任何圓盤(pán)以前應(yīng)該將機(jī)筒用材料凈化。最后的圓盤(pán)使用加在注射柱塞上的100psig的噴嘴壓力來(lái)制備。通過(guò)循環(huán)冷卻水，將圓盤(pán)模具維持在10-20℃的溫度范圍?？蛇x擇地，可以使用擠出設(shè)備，條件是樣品在這些溫度下被熔融并且以規(guī)定的速度擠出。該HunterLabUItraScan分光光度計(jì)使用D65發(fā)光光源，10度觀測(cè)角度和積分球幾何學(xué)進(jìn)行操作。顏色測(cè)定以總透射(TTRAN)模式進(jìn)行，其中測(cè)定直接透射通過(guò)樣品的光和浸散射的光兩者。在光源前面將三個(gè)圓盤(pán)用支架層疊在一起，使得具有最大表面積的區(qū)域垂直于光源放置。
對(duì)于研磨粉末，HunterLab UltraScan XE分光光度計(jì)使用D65發(fā)光光源，10°觀察角度和積分球幾何學(xué)進(jìn)行操作。對(duì)HunterLab UltraScanXE分光光度計(jì)進(jìn)行調(diào)零、標(biāo)準(zhǔn)化、紫外校準(zhǔn)和在對(duì)照測(cè)試中檢驗(yàn)。顏色測(cè)定以反射(RSIN)模式進(jìn)行。被研磨成粉末的聚酯聚合物樣品具有15％的最小結(jié)晶度。所述粉末不應(yīng)該從無(wú)定形聚合物制備。因此，在從該方法分析瓶子時(shí)應(yīng)該小心，因?yàn)槠孔泳哂休^低結(jié)晶度的區(qū)域。如果不能將結(jié)晶聚合物與無(wú)定形聚合物分離，則可以預(yù)期的是圓盤(pán)方法將更適合于評(píng)價(jià)色值。
聚合物結(jié)晶度使用差示掃描量熱法(DSC)測(cè)定。用于該測(cè)定的樣品重量為10±1毫克。進(jìn)行分析的樣品優(yōu)選進(jìn)行低溫研磨。進(jìn)行最初加熱掃描。以20℃/分鐘的速度將樣品從大約25℃加熱到290℃，并且確定熔融吸熱(一個(gè)或多個(gè))的面積減去任何結(jié)晶放熱的面積的絕對(duì)值。該面積相當(dāng)于凈熔融熱，并且用焦耳表示。100％結(jié)晶的PET的熔融熱取為119焦耳/克，因此粒料的結(jié)晶度重量百分?jǐn)?shù)按照如下計(jì)算凈熔融熱除以119，然后乘以100。除非另有說(shuō)明，還使用相同的DSC掃描測(cè)定在每種情況下的初始熔點(diǎn)。
結(jié)晶度百分?jǐn)?shù)由以下兩者計(jì)算 低峰熔點(diǎn)Tmle 高峰熔點(diǎn)Tmlb 注意，在某些情況下，尤其是在低結(jié)晶度下，在DSC儀器中晶體重排可能出現(xiàn)得很快，以至檢測(cè)不到真實(shí)的較低熔點(diǎn)。因此，較低熔點(diǎn)可以通過(guò)提高DSC儀器的溫度勻變速率和使用小樣品看到。Perkin-Elmer Pyris-1熱量計(jì)被用于高速量熱法。樣品質(zhì)量與掃描速率成反比地調(diào)節(jié)。在500℃/分鐘下使用大約1毫克樣品，和在100℃/分鐘下使用大約5毫克。使用了典型的DSC樣品盤(pán)。進(jìn)行了基線扣除以最小化基線的彎曲。
可選擇地，結(jié)晶度百分?jǐn)?shù)還由兩個(gè)到三個(gè)粒料的平均梯度管密度來(lái)計(jì)算。梯度管密度測(cè)試根據(jù)ASTM D1505，使用溴化鋰水溶液進(jìn)行。
以下說(shuō)明書(shū)涉及制造熔融相產(chǎn)品和用于制造聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的方法的幾種實(shí)施方案。在用于制造聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的方法中，含銻催化劑被加入到熔融相中，包含銻催化劑的熔體被縮聚，直到熔體的It.V.達(dá)到至少0.75dL/g。粒料形式的聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品具有至少0.75dL/g的It.V.并且包含銻催化劑的殘余物。獲得了該It.V.，而不需要固相聚合。還提供了用于從熔融相產(chǎn)品制造成型制品的方法，包括將包含熔融相產(chǎn)品的聚酯聚合物組合物進(jìn)料到擠出機(jī)，所述熔融相產(chǎn)品包含銻殘余物并且具有至少0.70dL/g的It.V.，其制備不需要通過(guò)固相聚合提高熔融相產(chǎn)品的分子量，將聚酯聚合物組合物熔融以生產(chǎn)熔融聚酯聚合物，然后通過(guò)模頭擠出熔融聚酯聚合物組合物，以形成成型制品。
在某些附加的實(shí)施方案中，提供了用于制造聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的熔融相方法，所述聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品包含基于產(chǎn)品重量為至少100ppm、并且優(yōu)選最高大約500ppm、或者450ppm的銻，所述方法包括將含銻催化劑加入熔融相；在熔融相中縮聚包含所述催化劑的熔體；并且在熔體的It.V.達(dá)到0.45dL/g之前，連續(xù)地在265℃到305℃范圍內(nèi)的溫度下或者在低于大氣壓力的壓力下或者在其組合下縮聚所述熔體，在每種情況下直到熔體的It.V.達(dá)到至少0.75dL/g；從而生產(chǎn)所述聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品，其b*顏色在-5到+5范圍內(nèi)。
同樣如上所述，提供了用于制造聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的熔融相方法，其包括 a)將二醇和羧酸組分酯化或者酯交換，生產(chǎn)低聚混合物，所述羧酸組分包括二羧酸、二羧酸衍生物及其混合物； b)將低聚混合物縮聚，生產(chǎn)It.V.為至少0.75dL/g的聚酯聚合物熔體；和 c)在聚酯聚合物熔體的It.V.達(dá)到0.45dL/g之前將銻化合物加入熔融相；和 d)任選地將穩(wěn)定劑加入熔融相； 其中，聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的b*顏色為-5到+5。
現(xiàn)在更詳細(xì)地描述這些實(shí)施方案的每一個(gè)。
由所述方法生產(chǎn)的適合的聚酯聚合物的例子包括聚對(duì)苯二甲酸亞烷基酯均聚物和用40mol％或以下、優(yōu)選低于15mol％、最優(yōu)選低于10mol％的一種或多種改性劑改性的共聚物(為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)總稱為“PAT”)，和聚萘二甲酸亞烷基酯均聚物和用低于40mol％、優(yōu)選低于15mol％、最優(yōu)選低于10mol％的一種或多種改性劑改性的共聚物(在此總稱為“PAN”)，以及PAT和PAN的共混物。除非另作說(shuō)明，聚合物包括均聚物和共聚物變體兩者。優(yōu)選的聚酯聚合物是聚對(duì)苯二甲酸亞烷基酯聚合物，并且最優(yōu)選的是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯聚合物。
通常，聚酯例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，通過(guò)二醇例如乙二醇與二羧酸如游離酸或者其二甲酯反應(yīng)，產(chǎn)生酯單體和/或低聚物，其然后進(jìn)行縮聚以生產(chǎn)所述聚酯來(lái)生產(chǎn)。在所述工藝期間可以使超過(guò)一種的包含羧酸基團(tuán)的化合物或者其衍生物反應(yīng)。在產(chǎn)品中，所有包含羧酸基團(tuán)的化合物或者其衍生物構(gòu)成了“羧酸組分”。產(chǎn)品中的所有包含羧酸基團(tuán)的化合物或者其衍生物的摩爾％總計(jì)為100％。在產(chǎn)品中包含羧酸基團(tuán)的化合物或者其衍生物的“殘基”指在與包含羥基基團(tuán)的化合物進(jìn)行縮合反應(yīng)之后保留在低聚物和/或聚合物鏈中的所述化合物的部分。羧酸組分的殘基指在所述組分與包含羥基基團(tuán)的化合物縮合之后保留在低聚物和/或聚合物鏈中的所述組分的部分。
超過(guò)一種的包含羥基基團(tuán)的化合物或者其衍生物可以變成聚酯聚合物產(chǎn)品的一部分。變成所述產(chǎn)品的一部分的所有包含羥基基團(tuán)的化合物或者其衍生物構(gòu)成羥基組分。變成所述產(chǎn)品的一部分的所有包含羥基基團(tuán)的化合物或者其衍生物的摩爾％總計(jì)為100％。變成所述產(chǎn)品的一部分的包含羥基基團(tuán)的化合物或者其衍生物的殘基指在所述化合物與包含羧酸基團(tuán)的化合物或者其衍生物縮合之后和進(jìn)一步與具有不同長(zhǎng)度的聚酯聚合物鏈縮聚之后保留在所述產(chǎn)品中的所述化合物的部分。羥基組分的殘基指保留在所述產(chǎn)品中的所述組分的部分。
產(chǎn)品中的羥基殘基和羧酸殘基的摩爾％可以通過(guò)質(zhì)子NMR測(cè)定。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述聚酯聚合物包含 (a)羧酸組分，其包含至少80摩爾％、或者至少90摩爾％、或者至少92摩爾％、或者至少96摩爾％的對(duì)苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸衍生物、萘-2，6-二羧酸、萘-2，6-二羧酸的衍生物或者其混合物的殘基，和 (b)羥基組分，其包含至少80摩爾％、或者至少90摩爾％、或者至少92摩爾％、或者至少96摩爾％的乙二醇的殘基， 基于聚酯聚合物中的100摩爾百分?jǐn)?shù)的羧酸組分殘基和100摩爾百分?jǐn)?shù)的羥基組分殘基。優(yōu)選的是對(duì)苯二甲酸和其衍生物的殘基。
在制備聚酯聚合物期間，羧酸組分與羥基組分的反應(yīng)不局限于所述的摩爾百分?jǐn)?shù)，因?yàn)楦鶕?jù)需要可以使用大量過(guò)量的羥基組分，例如相對(duì)于使用的100摩爾％的羧酸組分為大約最多200摩爾％。然而，通過(guò)所述反應(yīng)生產(chǎn)的聚酯聚合物包含所述量的芳族二羧酸殘基和乙二醇?xì)埢?br> 對(duì)苯二甲酸和萘二羧酸的衍生物包括對(duì)苯二甲酸二C1-C4烷基酯和萘二羧酸二C1-C4烷基酯，例如對(duì)苯二甲酸二甲酯和萘二羧酸二甲酯。
除了對(duì)苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸衍生物、萘-2，6-二羧酸、萘-2，6-二羧酸衍生物或者其混合物的二酸組分之外，本發(fā)明聚酯的羧酸組分可以包括一種或多種其他的改性劑羧酸化合物。這類其他的改性劑羧酸化合物包括單-羧酸化合物、二羧酸化合物和具有較高數(shù)目的羧酸基團(tuán)的化合物。實(shí)例包括優(yōu)選具有8到14個(gè)碳原子的芳香族二羧酸，優(yōu)選具有4到12個(gè)碳原子的脂肪族二羧酸或者優(yōu)選具有8到12個(gè)碳原子的環(huán)脂族二羧酸?？捎米魉峤M分的改性劑二羧酸的更特殊實(shí)例是鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、萘-2，6-二羧酸、環(huán)己烷二羧酸、環(huán)己烷二乙酸、聯(lián)苯-4，4’-二羧酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸等等，其中間苯二甲酸、萘-2，6-二羧酸和環(huán)己烷二羧酸是最優(yōu)選的。應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語(yǔ)“羧酸”包括使用這些酸的相應(yīng)的酸酐、酯和酰氯。還可以用三羧基化合物和具有較高數(shù)目的羧酸基團(tuán)的化合物來(lái)改性聚酯。
除了包括乙二醇的羥基組分之外，本發(fā)明聚酯的羥基組分可以包括其他的改性劑單醇、二醇或者具有較高數(shù)目的羥基基團(tuán)的化合物。改性劑羥基化合物的實(shí)例包括優(yōu)選具有6到20個(gè)碳原子的脂環(huán)族二醇和/或優(yōu)選具有3到20個(gè)碳原子的脂肪族二醇。這類二醇的更特殊的實(shí)例包括二甘醇；三甘醇；1，4-環(huán)己烷二甲醇；丙烷-1，3-二醇；丁烷-1，4-二醇；戊烷-1，5-二醇；己烷-1，6-二醇；3-甲基戊二醇-(2，4)；2-甲基戊二醇-(1，4)；2，2，4-三甲基戊烷-二醇-(1，3)；2，5-二乙基己二醇-(1，3)；2，2-二乙基丙烷-二醇-(1，3)；己二醇-(1，3)；1，4-二-(羥基乙氧基)-苯；2，2-雙-(4-羥基環(huán)己基)-丙烷；2，4-二羥基-1，1，3，3-四甲基-環(huán)丁烷；2，2-雙-(3-羥基乙氧基苯基)-丙烷；和2，2-雙-(4-羥基丙氧基苯基)-丙烷。
用于從熔體制造聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的特定方法不受限制。聚酯熔融相制造方法通常包括a)二羧酸與二醇，任選地在酯化催化劑存在下，在酯化區(qū)中直接縮合，然后b)在預(yù)聚物和后縮聚階段中在縮聚催化劑存在下縮聚；或者a)通常在酯交換催化劑存在下在酯交換階段中酯交換，然后b)在預(yù)聚物和后縮聚階段中在縮聚催化劑存在下縮聚。
為了進(jìn)一步說(shuō)明，在步驟a)中，一種或多種二羧酸、優(yōu)選芳族二羧酸或者其形成酯的衍生物和一種或多種二醇的混合物被連續(xù)地進(jìn)料到酯化反應(yīng)器中，所述酯化反應(yīng)器在大約200℃和300℃之間的溫度下和在大約1psig直至大約70psig之間的超過(guò)大氣壓力的壓力下操作。反應(yīng)物的停留時(shí)間通常在大約一個(gè)小時(shí)到五個(gè)小時(shí)之間。通常，在提高的壓力和大約240℃到大約285℃的溫度下將二羧酸用二醇直接酯化。
所述酯化反應(yīng)被繼續(xù)到獲得至少70％的酯化度，但是更通常直到獲得至少85％的酯化度，以生產(chǎn)所需要的低聚混合物(或者亦被稱為“單體”)。生產(chǎn)低聚混合物的反應(yīng)在直接酯化方法中通常是未被催化的，并且在酯交換方法中通常是催化的。含銻催化劑可以任選地與原材料一起在酯化區(qū)中加入?？梢杂糜趯?duì)苯二甲酸二烷基酯和二醇之間的酯交換反應(yīng)的典型的酯交換催化劑包括鈦醇鹽和二月桂酸二丁基錫、鋅化合物、錳化合物，每種可以單獨(dú)使用或者彼此混合使用。本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的任何其它催化劑物質(zhì)是適合的。然而，在最優(yōu)選實(shí)施方案中，酯交換反應(yīng)在沒(méi)有鈦化合物的情況下進(jìn)行。在縮聚反應(yīng)期間存在的鈦基催化劑，由于使熔體更黃而不利地影響b*。雖然可以在酯交換反應(yīng)完成之后和在開(kāi)始縮聚之前用穩(wěn)定劑使鈦基催化劑去活化，但是在最優(yōu)選實(shí)施方案中，希望通過(guò)在沒(méi)有任何含鈦化合物存在的情況下進(jìn)行直接酯化或者酯交換反應(yīng)，來(lái)消除鈦基催化劑對(duì)熔體b*顏色的消極影響的可能性。適合的可選擇的酯交換催化劑包括鋅化合物、錳化合物或者其混合物。
在酯化區(qū)(其包括直接酯化和酯交換方法)中形成的最終低聚混合物包括雙(2-羥乙基)對(duì)苯二甲酸酯(BHET)單體、低分子量低聚物、DEG和在酯化區(qū)中沒(méi)有被除去的作為縮合副產(chǎn)品的痕量的水，以及其它來(lái)自原材料和/或可能地由催化副反應(yīng)形成的微量雜質(zhì)，以及其它任選地加入的化合物，例如調(diào)色劑和穩(wěn)定劑。BHET和低聚物質(zhì)的相對(duì)量將根據(jù)該方法是否是直接酯化方法(在這種情況下，低聚物質(zhì)的量是顯著的，并且甚至作為主要物質(zhì)存在)還是酯交換方法(在這種情況下，BHET的相對(duì)量高于低聚物質(zhì)的相對(duì)量)而變化。當(dāng)酯化反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，除去水，以向著生成所需要的產(chǎn)品的方向驅(qū)動(dòng)平衡。通常連續(xù)地在一系列的一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器中的酯化區(qū)產(chǎn)生單體和低聚物物質(zhì)(如果有的話)?？蛇x擇地，低聚混合物中的單體和低聚物物質(zhì)可以在一個(gè)或以上的間歇反應(yīng)器中生產(chǎn)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，在制造PEN的方法中，反應(yīng)混合物將包含單體的物質(zhì)雙2，6-(2-羥乙基)萘二甲酸酯和其相應(yīng)的低聚物。在該階段，It.V.通常是不能測(cè)定的或者小于0.1。熔體低聚混合物的平均聚合度通常小于15，和通常小于7.0。
一旦使低聚混合物達(dá)到需要的酯化度，其被從酯化區(qū)或者反應(yīng)器輸送到步驟b)中的縮聚區(qū)?？s聚區(qū)通常由預(yù)聚物區(qū)和后縮聚區(qū)組成，盡管在縮聚區(qū)內(nèi)不必需具有分離的區(qū)?？s聚反應(yīng)在熔融相中在預(yù)聚合區(qū)中被引發(fā)和繼續(xù)，并且在熔融相中在后縮聚區(qū)中后縮聚，之后熔體被固化成通常為切片、粒料形式或者任何其他形狀的聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品。
每個(gè)區(qū)可以包含一系列的一個(gè)或多個(gè)不同的在不同條件下操作的反應(yīng)容器，或者所述區(qū)可以合并成一個(gè)反應(yīng)容器，其使用在單一反應(yīng)器中的在不同條件下操作的一個(gè)或多個(gè)亞級(jí)。即，預(yù)聚物階段可以包括使用一個(gè)或多個(gè)連續(xù)地操作的反應(yīng)器、一個(gè)或多個(gè)間歇反應(yīng)器或甚至一個(gè)或多個(gè)在單一反應(yīng)器容器中進(jìn)行的反應(yīng)步驟或者亞級(jí)。熔體在后縮聚區(qū)中的停留時(shí)間，相對(duì)于熔體在預(yù)聚合區(qū)中的停留時(shí)間，不受限制。例如，在某些反應(yīng)器設(shè)計(jì)中，預(yù)聚合區(qū)表示就反應(yīng)時(shí)間而言的縮聚的上半程，而后縮聚區(qū)表示縮聚的下半程。其它反應(yīng)器設(shè)計(jì)可以在大約1.5∶1比值或者更高的比值下調(diào)節(jié)后縮聚區(qū)與預(yù)聚合區(qū)之間的停留時(shí)間。在許多設(shè)計(jì)中，預(yù)聚合區(qū)和后縮聚區(qū)之間的共同的區(qū)別在于，后一個(gè)區(qū)常常在與預(yù)聚合區(qū)中的操作條件相比較高的溫度和/或較低的壓力下操作。通常，預(yù)聚合和后縮聚區(qū)的每一個(gè)包括一個(gè)或者一系列的多于一個(gè)的反應(yīng)容器，并且預(yù)聚合和后縮聚反應(yīng)器作為制造聚酯聚合物的連續(xù)過(guò)程的部分被順序地排列成系列。
在預(yù)聚合區(qū)(在工業(yè)中還被稱為低聚合器)中，在低聚混合物中的低分子量單體和低聚物，在含銻催化劑存在下，通過(guò)縮聚進(jìn)行聚合，形成聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯聚酯(或者PEN聚酯)，所述含銻催化劑在酯化或者縮聚區(qū)中被加入到熔融相中(被描述為步驟c))，例如剛好在引發(fā)縮聚之前、在縮聚期間進(jìn)行，或者在引發(fā)酯化或者酯交換之前，或者在酯化或者酯交換反應(yīng)期間或者在完成時(shí)加入酯化區(qū)。如果銻催化劑沒(méi)有加入用于制造低聚混合物的單體酯化步驟，則在該階段加入，以催化單體之間的反應(yīng)和低分子量低聚物之間的反應(yīng)和單體和低聚物之間的反應(yīng)，以提高分子量和作為副產(chǎn)品分離二醇。如果含銻催化劑被加入到酯化區(qū)，其通常與二醇共混并且進(jìn)料到酯化反應(yīng)器。
根據(jù)需要，含銻催化劑在熔體的It.V.超過(guò)0.30dL/g之前被加入到熔融相中。通過(guò)在熔體的It.V.超過(guò)0.30dL/g之前加入所述含銻催化劑，避免了過(guò)長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間。含銻催化劑可以被加入到酯化區(qū)中或者縮聚區(qū)中或者兩者中。優(yōu)選，含銻催化劑在熔體的It.V.超過(guò)0.2dL/g之前加入，或者與實(shí)際的It.V.無(wú)關(guān)地，更優(yōu)選在進(jìn)入縮聚區(qū)之前加入?？s聚反應(yīng)的開(kāi)始通常由與酯化區(qū)中操作溫度相比較高的實(shí)際操作溫度或者與酯化區(qū)相比明顯的壓力降低或者兩者來(lái)表明。在某些情況下，縮聚區(qū)與酯化區(qū)中的實(shí)際操作溫度和壓力相比具有較高的實(shí)際操作溫度和較低(通常低于大氣壓力)的壓力的特征。
加入到熔融相中的適合的含銻催化劑是任何能有效地催化縮聚反應(yīng)的含銻催化劑。這些包括，但是不局限于，本領(lǐng)域已知的銻(III)和銻(V)化合物，特別是可溶于二醇的銻(III)和銻(V)化合物，銻(III)是最通常使用的。其他適合的化合物包括與二醇反應(yīng)、但是在反應(yīng)之前不必須可溶于二醇的那些銻化合物，這類化合物的例子包括銻(III)氧化物。適合的銻催化劑的特定例子包括銻(III)氧化物和銻(III)醋酸鹽、銻(III)甘醇酸鹽、銻(III)亞乙基glycoxide及其混合物，銻(III)氧化物是優(yōu)選的。加入的銻催化劑的優(yōu)選的量是能有效地提供以下水平的量大約至少100、或者至少180、或者至少200ppm的水平。所述銻的量是基于金屬含量，與其氧化態(tài)無(wú)關(guān)。從實(shí)際目的出發(fā)，基于得到的聚酯的重量，不高于大約500ppm的銻是需要的。
所述預(yù)聚物縮聚階段通常使用一系列的一個(gè)或多個(gè)容器，并且在大約230℃和305℃之間的溫度下操作大約五分鐘到四小時(shí)的時(shí)間。在該步驟期間，單體和低聚物的It.V.通常被提高直到大約不大于0.45dL/g。從預(yù)聚物熔體中除去二醇副產(chǎn)品，這通常使用4到200托的真空，以驅(qū)動(dòng)熔體的縮聚。在這點(diǎn)上，有時(shí)將聚合物熔體攪拌，以促進(jìn)二醇從聚合物熔體中脫逸。在聚合物熔體被進(jìn)料到相繼的容器時(shí)，聚合物熔體的分子量以及特性粘度提高。每個(gè)容器的壓力通常被降低，以便在每個(gè)相繼的容器中或者在容器中的每個(gè)相繼的區(qū)中達(dá)到更大的聚合度。為了促進(jìn)二醇、水、醇、醛以及其他反應(yīng)產(chǎn)物的去除，反應(yīng)器通常在真空或者用惰性氣體吹掃的條件下運(yùn)行。惰性氣體是任何氣體，其在反應(yīng)條件下不導(dǎo)致不需要的反應(yīng)或者產(chǎn)品特性。適合的氣體包括，但是不局限于，氬氣、氦氣和氮?dú)狻?br> 一旦在預(yù)聚合區(qū)中達(dá)到需要的It.V.，其通常不大于0.45，將預(yù)聚物從預(yù)聚物區(qū)進(jìn)料到后縮聚區(qū)，其中在一個(gè)或多個(gè)后縮聚容器中繼續(xù)縮聚的第二階段，與預(yù)聚合區(qū)中的相比，溫度通常(但是不必需)上升直至較高的溫度，達(dá)到250℃到310℃、更一般地270到300℃的值，直到熔體的It.V.從預(yù)聚合區(qū)中的熔體的It.V(典型地0.30，但是通常不高于0.45)升高到為大約至少0.70、或者至少0.75dL/g到大約1.2dL/g的It.V.。最后的容器，在工業(yè)中通常稱為“高聚合器”、“后縮聚器”或者“縮聚器”，通常也在低于預(yù)聚合區(qū)中使用的壓力下操作，以進(jìn)一步除去二醇和提高聚合物熔體的分子量。后縮聚區(qū)中的壓力可以在大約0.2和20托范圍內(nèi)、或者0.2到10托、或者0.2到2托。雖然后縮聚區(qū)通常包括與預(yù)聚物區(qū)相同的基礎(chǔ)化學(xué)，分子尺寸以及粘度不同的事實(shí)意味著反應(yīng)條件也是不同的。然而，類似于預(yù)聚物反應(yīng)器，每一個(gè)后縮聚容器在真空或者惰性氣體下操作，并且每個(gè)后縮聚容器典型地被攪拌，以促進(jìn)二醇和水的去除。
使用本發(fā)明方法，熔融相縮聚反應(yīng)能夠在寬范圍的操作溫度和催化劑濃度內(nèi)進(jìn)行，同時(shí)保持可接受的低于+5的基礎(chǔ)聚酯聚合物的b*顏色。因此，本發(fā)明的方法不局限于為了保持可接受的b*顏色的低催化劑濃度和低縮聚溫度。
應(yīng)當(dāng)理解，如上所述的方法是熔融相方法的例證，并且本發(fā)明不局限于這種例證性的方法。例如，雖然已經(jīng)參考了各種各樣的在某種分立的It.V.值下的操作條件，但是在所述It.V.值內(nèi)或者在所述It.V.值外可以實(shí)施不同的工藝條件，或者所述操作條件可以應(yīng)用于不同于所述的熔體的It.V.點(diǎn)。此外，可以基于反應(yīng)時(shí)間，而非測(cè)定熔體的It.V.，來(lái)調(diào)節(jié)工藝條件。此外，所述方法不局限于使用串聯(lián)的或者并列的釜式反應(yīng)器或者對(duì)于每個(gè)區(qū)使用不同的容器。此外，不必需使縮聚反應(yīng)分成預(yù)聚物區(qū)和后縮聚區(qū)，因?yàn)榭s聚反應(yīng)可以在一個(gè)縮聚反應(yīng)器或者許多串聯(lián)的反應(yīng)器中、在操作條件隨時(shí)間輕微變化的連續(xù)區(qū)間上進(jìn)行，這可以是間歇、半間歇或者連續(xù)過(guò)程。
一旦達(dá)到了所希望的0.70dL/g的最小It.V.值，或者在其它實(shí)施方案中的0.75dL/g的最小It.V.值，將熔融相反應(yīng)器中的聚酯聚合物熔體作為熔融相產(chǎn)品排出。熔融相產(chǎn)品被進(jìn)一步加工成所需的形式，例如無(wú)定形粒料，或者借助于熔體到模塑制品的工藝加工成成型制品。熔融相產(chǎn)品的It.V.為至少0.70dL/g、或者0.75dL/g、或者0.78dL/g、或者0.80dL/g和直至大約1.2dL/g、或者1.15dL/g。
還提供了通過(guò)在含銻催化劑存在下聚合熔體來(lái)制造熔融相產(chǎn)品的方法，其中從It.V.為0.45dL/g直至It.V.為0.70dL/g到0.90dL/g，或者直至縮聚反應(yīng)完成，熔體的反應(yīng)時(shí)間為100分鐘或以下，或者80分鐘或以下，或者70分鐘或以下。在另一個(gè)實(shí)施方案中，從It.V.為0.3dL/g直至It.V.在0.70dL/g到0.90dL/g范圍內(nèi)，熔體的反應(yīng)時(shí)間為100分鐘或以下，或者80分鐘或以下，或者70分鐘或以下?？蛇x擇地，在后縮聚區(qū)中完成縮聚的反應(yīng)時(shí)間是100分鐘或以下，或者80分鐘或以下，與進(jìn)料到后縮聚區(qū)中的熔體的It.V.無(wú)關(guān)。優(yōu)選，在該范圍內(nèi)施加的壓力為大約2毫米汞柱或以下，和大約0.05毫米汞柱或以上。此外，通過(guò)該方法生產(chǎn)的熔融相產(chǎn)品的b*顏色在-5到+5范圍之內(nèi)。本發(fā)明方法容許快速地生產(chǎn)具有可接受的b*顏色的基礎(chǔ)聚酯聚合物。
還提供了一個(gè)實(shí)施方案，其包括在擠出機(jī)中，例如注塑機(jī)中，進(jìn)料包含熔融相產(chǎn)品的聚酯聚合物組合物，所述熔融相產(chǎn)品包含銻殘余物并且具有至少0.70dL/g的It.V.，其制備不需要在固相中提高熔融相產(chǎn)品的分子量，將聚酯聚合物組合物熔融以生產(chǎn)熔融聚酯聚合物，通過(guò)模頭擠出所述熔融聚酯聚合物組合物，以形成成型制品，其中所述成型制品具有-5到+5的b*顏色。通過(guò)在熔融相中制造高It.V.產(chǎn)品，固態(tài)增粘步驟可以完全避免。固態(tài)增粘通常被用于在固態(tài)提高粒料的分子量(和It.V.)，通常提高至少0.05It.V.單位，和更通常提高0.1到0.5It.V.單位。
雖然生產(chǎn)具有至少0.75dL/g的高It.V.的聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品避免了對(duì)固態(tài)增粘的需要，但是在任選的實(shí)施方案中，熔融相產(chǎn)品可以根據(jù)需要進(jìn)行固態(tài)增粘，以進(jìn)一步提高其分子量。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，還提供了包含熔融相產(chǎn)品的聚酯聚合物組合物，所述熔融相產(chǎn)品具有至少25％的結(jié)晶度、至少0.70的It.V.，而不需要進(jìn)行固相聚合，和含銻殘余物，所述聚酯聚合物組合物具有-5到+5的b*顏色，以及至少70的L*。結(jié)晶度通過(guò)如上所述的技術(shù)測(cè)定。結(jié)晶度任選地是至少30％、或者至少35％、或者至少40％。熔融相產(chǎn)品優(yōu)選基本上不含鈦殘余物，并且在直接酯化方法中，優(yōu)選通過(guò)在熔融相中加入僅僅由含銻化合物組成的縮聚催化劑來(lái)制備。因此，現(xiàn)在可以將在熔融相中快速地生產(chǎn)的、具有可接受的顏色的聚酯聚合物，作為明亮的結(jié)晶粒料來(lái)分離，并且提供到轉(zhuǎn)化器，而不需要在固相中提高其分子量。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，還提供了基本上不含鈦殘余物的、包含聚酯聚合物的聚酯聚合物組合物，所述聚酯聚合物具有-5到+5 CIELAB單位的b*顏色、至少70 CIELAB單位的L*，和不需要將聚合物通過(guò)固態(tài)增粘來(lái)提高其分子量即可獲得的至少0.75dL/g的It.V.，并且包含銻殘余物。這些組合物可以包含至少4ppm的再加熱添加劑、穩(wěn)定劑、上藍(lán)調(diào)色劑和/或乙醛清除添加劑。
根據(jù)需要，通過(guò)被描述為步驟d)的在熔體中加入適合的穩(wěn)定劑的步驟，可以提高聚酯聚合物的熱穩(wěn)定性和降低模塑制品形成混濁的傾向。不是每種配方均需要加入穩(wěn)定劑，并且也不是每種最終應(yīng)用均需要特別高的亮度。如果使用，適合的穩(wěn)定劑化合物含有一個(gè)或多個(gè)磷原子。
含磷穩(wěn)定劑化合物可以在熔融相方法中的任何一點(diǎn)加入。例如，催化劑穩(wěn)定劑可以在熔融相方法中的任何一點(diǎn)加入，包括作為進(jìn)料加入酯化區(qū)，在酯化期間加入，加入低聚混合物，在縮聚開(kāi)始時(shí)加入，和在縮聚期間或者之后加入。穩(wěn)定劑理想地在加入含銻催化劑之后和在造粒之前加入，例如在預(yù)聚物區(qū)之前，加入預(yù)聚物區(qū)，加入后縮聚器，或者在后縮聚區(qū)和造粒機(jī)之間加入。
在酯交換反應(yīng)中，催化劑穩(wěn)定劑或者能有效地去活化酯交換催化劑的其它化合物，還可以在酯交換反應(yīng)結(jié)束時(shí)和在縮聚之前，以足以去活化酯交換催化劑而不顯著地?fù)p害在去活化酯交換催化劑之后加入的含銻催化劑的催化活性的摩爾量加入。然而，如果酯交換催化劑不過(guò)度地?fù)p害得到的聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的顏色，則在加入含銻催化劑之前不必需將酯交換催化劑去活化。然而，在縮聚開(kāi)始之前，含鈦催化劑必須被去活化，并且優(yōu)選地根本不被加入到酯交換區(qū)、酯化區(qū)或者縮聚區(qū)中，因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)它們能過(guò)度地?fù)p害b*顏色。在直接酯化情況下，并且在沒(méi)有任何含鈦化合物的情況下，如果加入穩(wěn)定劑，穩(wěn)定劑可以在達(dá)到需要的It.V.之后加入。
穩(wěn)定劑的特殊的實(shí)例包括酸性含磷化合物，例如磷酸、亞磷酸、聚磷酸、羧基磷酸、膦酸衍生物，以及其酸式鹽和酸性酯和衍生物的每一種，包括酸性磷酸鹽酯，例如磷酸鹽單-和二-酯類，和非酸性磷酸鹽酯(例如磷酸鹽三酯)，例如磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三丁氧乙酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、低聚磷酸三-酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸(三)乙二醇酯、三乙基膦酰基乙酸酯、甲基膦酸二甲酯、亞甲基二膦酸四異丙基酯，磷酸與乙二醇、二甘醇和2-乙基己醇的單-、二-和三-酯的混合物，或者每種的混合物。其它實(shí)例包括二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯、單-、二-和三氫磷酸酯化合物、亞磷酸酯化合物、某些無(wú)機(jī)磷化合物例如磷酸單鈉、鋅或者鈣的磷酸鹽、聚(亞乙基)磷酸氫酯、甲硅烷基磷酸酯；與羥基-或者氨基-取代的羧酸類例如水楊酸甲酯、馬來(lái)酸、甘氨酸或者酒石酸二丁酯組合使用的磷化合物；每種均可用于使金屬催化劑殘余物失活。
相對(duì)于在該方法中使用的銻原子，磷的量不被限制，但是考慮了存在于熔體中的銻金屬和其它金屬的量。磷與銻的摩爾比理想地為至少0.025∶1，或者在0.025∶1到5.0∶1范圍內(nèi)，優(yōu)選地大約0.1∶1到3.0∶1。
在熔體或者熔融相產(chǎn)品中，還可以加入乙醛結(jié)合或者清除化合物。加入的具體的點(diǎn)在某種程度上取決于使用的AA降低化合物的類型。AA清除化合物可以進(jìn)料到擠出機(jī)中，用作將粒料熔融加工成預(yù)成型品或者其它成型制品的一部分，或者AA清除化合物可以被加入到在熔融相工藝中的熔體中。某些清除劑具有有限的反應(yīng)位數(shù)目。如果AA清除劑被加入到熔融相中，在聚酯聚合物粒料被熔融以生產(chǎn)預(yù)成型品時(shí)通常所有的活性部位已經(jīng)被用完。其它AA清除劑在縮聚所使用的溫度和時(shí)間下是不穩(wěn)定的。如果AA清除劑含有足夠的反應(yīng)位并且所述物質(zhì)和其產(chǎn)品是熱穩(wěn)定的，它們可以被加入到用于制造聚酯聚合物的熔融相工藝中的熔體中，例如在后縮聚部分中，其中It.V.將超過(guò)0.45dL/g，和更優(yōu)選地在后縮聚部分之后和在造粒之前加入，其中It.V.將超過(guò)0.70dL/g。
加入AA清除添加劑是任選的，并且不是每種應(yīng)用均需要存在這種添加劑。然而，如果使用，AA清除添加劑通常以基于聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的重量為大約0.05到5重量％、更優(yōu)選大約0.1到3重量％的量加入。應(yīng)當(dāng)理解，添加劑可以單獨(dú)地加入，或者以在液體載體中的形式加入，或者作為在相容性聚合物基礎(chǔ)樹(shù)脂中的固體濃縮物加入。AA清除添加劑可以0.5重量％到40重量％的量存在于濃縮物中，并且在注塑機(jī)中稀釋到大量聚酯聚合物熔體中或者稀釋到用于制造聚酯聚合物的熔融相工藝中的熔體中，例如在后縮聚部分中，其中It.V.將超過(guò)0.45dL/g。和更優(yōu)選地在后縮聚部分之后加入，其中It.V.將超過(guò)0.70dL/g。
AA清除添加劑可以是任何已知的與AA反應(yīng)的添加劑。適合的添加劑包括聚酰胺，例如公開(kāi)于美國(guó)專利U.S.5,266,413、U.S.5,258,233和U.S.4,8837,115中的那些；聚酯酰胺，例如公開(kāi)于美國(guó)申請(qǐng)系列號(hào)595,460(1996年2月5日提出)中的那些；尼龍-6和其它脂族聚酰胺，例如公開(kāi)于日本專利申請(qǐng)Sho62-182065(1987)中的那些；乙二胺四乙酸(美國(guó)專利4,357,461)，烷氧基化的多元醇(美國(guó)專利5,250,333)，雙(4-[bgr]-羥基乙氧基苯基)砜(美國(guó)專利4,330,661)，沸石化合物(美國(guó)專利5,104,965)，5-羥基間苯二甲酸(美國(guó)專利4,093,593)，超臨界二氧化碳(美國(guó)專利5,049,647和4,764,323)和質(zhì)子酸催化劑(美國(guó)專利4,447,595和4,424,337)。優(yōu)選地，AA降低添加劑選自聚酰胺和聚酯酰胺。適合的聚酰胺包括均聚和共聚酰胺，例如聚(己內(nèi)酰胺)、聚(己二酰己二胺)、聚(己二酰間亞二甲苯基二胺)等等。還可以使用支化或者超支化聚酰胺。
適合的聚酯酰胺包括從對(duì)苯二甲酸、1，4-環(huán)己烷-二甲醇、間苯二甲酸和己二胺制備的聚酯酰胺(優(yōu)選地具有大約50∶50的二酸與二胺的比值和50∶50的二醇與二胺的比值)；從對(duì)苯二甲酸、1，4-環(huán)己烷二甲醇、己二酸和己二胺制備的聚酯酰胺；從對(duì)苯二甲酸、1，4-環(huán)己烷二甲醇和雙(對(duì)氨基-環(huán)己基)甲烷制備的聚酯酰胺。還可以使用其它已知的清除劑例如聚亞乙基亞胺。
優(yōu)選的AA降低劑是聚酰胺聚合物，其選自具有小于15,000的數(shù)均分子量的低分子量部分芳族聚酰胺、具有小于7,000的數(shù)均分子量的低分子量脂族聚酰胺，和其混合物。在這些優(yōu)選的分子量范圍內(nèi)的特殊的聚合物包括聚(己二酰間亞二甲苯基二胺)、聚(間苯二甲酰己二胺)、聚(己二酰己二胺-共聚-間苯二甲酰己二胺)、聚(己二酰己二胺-共聚-對(duì)苯二甲酰己二胺)和聚(間苯二甲酰己二胺-共聚-對(duì)苯二甲酰己二胺)、聚(己二酰己二胺)和聚(己內(nèi)酰胺)。
其他的AA降低劑包括氨基苯甲酰胺例如2-氨基苯甲酰胺等，如在美國(guó)6,274,212中提到，其在此引為參考?？梢允褂萌魏纬Ｒ?guī)AA降低劑。
此外，可以將某些將聚合物著色的試劑加入熔體中。在一個(gè)實(shí)施方案中，上藍(lán)調(diào)色劑被加入到熔體中，以便降低得到的聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的b*。這類上藍(lán)劑包括藍(lán)色無(wú)機(jī)和有機(jī)調(diào)色劑。此外，紅色調(diào)色劑也可以被用來(lái)調(diào)節(jié)a*顏色?？梢允褂糜袡C(jī)調(diào)色劑，例如藍(lán)色和紅色有機(jī)調(diào)色劑，例如描述于美國(guó)專利5,372,864和5,384,377中的那些調(diào)色劑，其全文在此引為參考。有機(jī)調(diào)色劑可以作為預(yù)混合組合物進(jìn)料。預(yù)混合組合物可以是紅色和藍(lán)色化合物的純凈的共混物或者所述組合物可以在聚酯單體物質(zhì)的一種、例如乙二醇中被預(yù)溶解或者漿液化。
可選擇地，或者附加地，無(wú)機(jī)上藍(lán)劑還可以被加入到熔體中以降低其黃色調(diào)。鈷(II)化合物，例如鈷(II)羧酸鹽，是工業(yè)中用于屏蔽聚合物的黃顏色的最廣泛使用的調(diào)色劑。在不使用直接酯化時(shí)，鈷羧酸鹽可以被加入到酯交換反應(yīng)器中，以同時(shí)充當(dāng)酯交換催化劑。
當(dāng)然，加入的調(diào)色劑組分的總量取決于基礎(chǔ)聚酯中固有黃顏色的量和調(diào)色劑的功效。通常，使用最高大約15ppm的總的有機(jī)調(diào)色劑組分和大約0.5ppm的最小濃度。上藍(lán)添加劑的總量典型地為0.5到10ppm。
調(diào)色劑可以被加入到酯化區(qū)中或者被加入到縮聚區(qū)中。優(yōu)選地，調(diào)色劑被加入到酯化區(qū)中或者被加入到縮聚區(qū)的早期階段中，例如被加入到預(yù)聚合反應(yīng)器中。
本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)具有高It.V.和低b*等級(jí)兩者的基礎(chǔ)聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品。聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的b*顏色在-5到+5CIELAB單位范圍之內(nèi)，優(yōu)選在-5和4之間，或者在-5和3之間。在有和沒(méi)有被加入到熔融相中或者被加入到產(chǎn)品中的上藍(lán)調(diào)色劑存在的情況下，通過(guò)本發(fā)明方法能獲得這些值。當(dāng)基礎(chǔ)聚酯聚合物具有低的b*等級(jí)時(shí)，上藍(lán)調(diào)色劑是不需要的，或者只需要較小濃度的上藍(lán)調(diào)色劑，以使聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的顏色接近為0的中性b*。取決于聚酯聚合物組合物中的上藍(lán)調(diào)色劑和其它成分的性質(zhì)，較少上藍(lán)調(diào)色劑的加入具有進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)，即使對(duì)聚酯聚合物L(fēng)*亮度的影響最小化。雖然調(diào)色劑是任選的并且可以根據(jù)需要被加入到熔體中，但是通過(guò)使用含銻催化劑來(lái)催化縮聚反應(yīng)，在不需要加入調(diào)色劑的情況下，基礎(chǔ)聚酯聚合物能夠保持在-5到+5的b*等級(jí)范圍內(nèi)。
因此，在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的高It.V.聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品和聚酯聚合物組合物具有在-5到+5C1ELAB單位之間的b*顏色，而不需要加入上藍(lán)調(diào)色劑。在可選擇的實(shí)施方案中，本發(fā)明的高It.V.聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品和聚酯聚合物組合物，在有和沒(méi)有上藍(lán)調(diào)色劑或者其殘余物或者再加熱添加劑存在下，不僅具有在-5到+5C1ELAB單位之間的b*顏色，而且具有70CIELAB單位或以上、或者74或以上、或者76或以上的L*亮度值。在充碳酸氣無(wú)酒精飲料瓶應(yīng)用中，熔融相產(chǎn)品可以包含上藍(lán)調(diào)色劑和原位地將銻化合物還原以形成銻金屬以有助于再加熱速度的添加劑。
因?yàn)橹珓┛梢愿鶕?jù)需要加入，因此還提供了這樣的實(shí)施方案，其中聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品具有至少0.75dL/g的It.V.，在-5到+5CIELAB單位之間的b*顏色，70CIELAB單位或以上的L*亮度值，并且包含上藍(lán)調(diào)色劑或者其殘余物。在進(jìn)一步實(shí)施方案中，提供了包含熔融相產(chǎn)品的聚酯聚合物組合物，所述熔融相產(chǎn)品在熔融相中被生產(chǎn)成具有至少0.70dL/g的It.V.，包含上藍(lán)調(diào)色劑或者其殘余物和/或紅色調(diào)色劑或者其殘余物，以及再加熱添加劑，其中所述組合物具有在-5到+5C1ELAB單位之間的b*顏色和70C1ELAB單位或以上、更優(yōu)選74CIELAB單位或以上的亮度值。在這兩個(gè)實(shí)施方案的優(yōu)選的方面中，上藍(lán)調(diào)色劑是有機(jī)調(diào)色劑，并且聚酯聚合物組合物沒(méi)有被加入到酯化反應(yīng)器中的鈷化合物。小量的某些鈷化合物可以與二酸和/或二醇起始物質(zhì)一起存在。雖然鈷化合物能屏蔽某些聚酯聚合物的黃顏色，但是如果沒(méi)有足夠量的磷化合物存在，以結(jié)合鈷，則它們也可能給聚合物帶來(lái)高水平的灰顏色和/或在PET聚合物中降低得到的聚合物的熱穩(wěn)定性。
對(duì)于完全在熔融相中進(jìn)行的方法，在不加入任何再加熱添加劑、調(diào)色劑或者AA降低添加劑下，用銻化合物催化的高It.V.聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品傾向于比高It.V.鈦化合物催化的聚酯聚合物的顏色深。然而，在沒(méi)有加入的還原性化合物存在下，某些Sb+3氧化態(tài)的銻可能僅僅在反應(yīng)溫度和時(shí)間下被還原成Sb0氧化態(tài)。存在于聚合物中的Sb0金屬的優(yōu)點(diǎn)是還起再加熱助劑的作用，能提高瓶子預(yù)成型品在吹塑之前的再加熱的速度。還原性化合物可以被加入到縮聚反應(yīng)中，以原位地產(chǎn)生甚至更多的Sb0。還原性化合物的實(shí)例包括亞磷酸、烷基或者芳基膦酸和烷基或者芳基亞磷酸酯。與其它加入再加熱添加劑例如黑色氧化鐵和炭黑的情況相比，還原的銻通常提供相當(dāng)?shù)脑偌訜岬母倪M(jìn)，同時(shí)較少地降低聚合物的亮度。
與原位形成的還原的銻結(jié)合使用的或者作為原位形成的還原的銻的替代方案使用的其他再加熱添加劑的實(shí)例(再加熱添加劑被認(rèn)為是被加入到熔體中的化合物，而不是原地形成再加熱助劑)包括活性炭、炭黑、銻金屬、錫、銅、銀、金、鈀、鉑、黑色氧化鐵等等，以及近紅外吸收染料，包括但不限于公開(kāi)于美國(guó)專利6,197,851中的那些，該專利在此引為參考。
氧化鐵，優(yōu)選地黑色氧化鐵，以特別地精細(xì)分散的形式使用，例如大約0.01到大約200微米、優(yōu)選大約0.1到大約10.0微米和最優(yōu)選大約0.2到大約5.0微米的形式。黑色氧化鐵的適合的形式包括，但是不局限于，磁鐵礦和磁赤鐵礦。還可以使用紅色氧化鐵。這類氧化物描述在例如顏料手冊(cè)(Pigment Handbook)，第1卷，1973版，John Wiley&Sons，Inc.，第323-349頁(yè)上。
其他組分可以加入本發(fā)明的組合物，以提高聚酯聚合物的性能。例如，可以包括結(jié)晶助劑、沖擊改性劑、表面潤(rùn)滑劑、不套疊劑、抗氧劑、紫外線吸收劑、金屬穩(wěn)定劑、著色劑、成核劑、乙醛結(jié)合化合物、其他再加熱速度提高助劑、粘性瓶子添加劑例如滑石和填料等等。
本發(fā)明的組合物還可以任選地包含一種或多種紫外線吸收化合物。一個(gè)實(shí)例包括這樣的紫外線吸收化合物，其作為共聚單體、側(cè)基或者末端基團(tuán)以共價(jià)鍵連接到聚酯分子上。適合的紫外線吸收化合物在聚酯加工溫度下是熱穩(wěn)定的，在大約320納米到大約380納米范圍內(nèi)吸收，并且難以或者不能從所述聚合物中萃取出。紫外線吸收化合物對(duì)于具有370納米波長(zhǎng)的紫外線通過(guò)12密耳厚度(305微米)的瓶壁，優(yōu)選提供小于大約20％、更優(yōu)選小于大約10％的透射比。適合的化學(xué)反應(yīng)性的紫外線吸收化合物包括以下通式的取代的次甲基化合物
其中 R是氫，烷基，取代的烷基，芳基，取代的芳基，環(huán)烷基，取代的環(huán)烷基或者鏈烯基，或者聚亞氧烷基鏈，例如聚亞氧乙基或者聚亞氧丙基聚合物，每種任選地作為嵌段或者無(wú)規(guī)共聚物在聚合物鏈中具有某些環(huán)氧丙烷或者環(huán)氧乙烷單元，具有500到10,000的數(shù)均分子量的聚亞氧烷基鏈； R1是氫，或者基團(tuán)，例如烷基，芳基，或者環(huán)烷基，所有基團(tuán)可以被取代； R2是任何不妨礙與聚酯縮合的基團(tuán)，例如氫，烷基，取代的烷基，烯丙基，環(huán)烷基或者芳基； R3是氫或者1-3個(gè)取代基，選自烷基，取代的烷基，烷氧基，取代的烷氧基和鹵素，和 P是氰基，或者如下基團(tuán)，例如氨基甲酰基，芳基，烷基磺?；?，芳基磺?；s環(huán)，烷?；蛘叻减；?，所有的基團(tuán)可以被取代。
優(yōu)選的次甲基化合物是上述通式的那些，其中R2是氫，烷基，芳烷基，環(huán)烷基，氰基烷基，烷氧基烷基，羥烷基或者芳基；R選自氫；環(huán)烷基；被一個(gè)或二個(gè)烷基、烷氧基或者鹵素取代的環(huán)烷基；苯基；被1-3個(gè)取代基取代的苯基，該取代基選自烷基、烷氧基、鹵素、烷?；被蛘咔杌?；直鏈或者支鏈低級(jí)鏈烯基；直鏈或者支鏈烷基和被1-3個(gè)取代基取代的該烷基，該取代基選自鹵素；氰基；琥珀酰亞氨基；戊二酰亞氨基；苯二酰亞氨基；苯并[C]吡咯酮基；2-吡咯烷酮基；環(huán)己基；苯基；被烷基、烷氧基、鹵素、氰基或者烷基氨磺?；〈谋交?；乙烯基-磺酰基；丙烯酰胺基；氨磺酰；苯甲?；酋；鶃啺被?；烷基磺酰氨基；苯基磺酰氨基；鏈烯基羰基氨基；以下通式的基團(tuán)
其中Y是-NH-，-N-烷基，-O-，-S-，或者-CH2O-；-S-R14；SO2CH2CH2SR14；其中，R14是烷基，苯基，被鹵素、烷基、烷氧基、烷?；被蛘咔杌〈谋交?，吡啶基，嘧啶基，苯并噁唑基，苯并咪唑基，苯并噻唑基；或者以下通式的基團(tuán)
-NHXR16、-CONR15R15和-SO2NR15R15； 其中，R15選自H，芳基，烷基，和被鹵素、苯氧基、芳基、-CN、環(huán)烷基、烷基磺酰基、烷硫基或者烷氧基取代的烷基；X是-CO-、-COO-或者-SO2-，和R16選自烷基和被鹵素、苯氧基、芳基、氰基、環(huán)烷基、烷基磺?；?、烷硫基和烷氧基取代的烷基；和當(dāng)X是-CO-時(shí)，R16還可以是氫，氨基，鏈烯基，烷基氨基，二烷基氨基，芳基氨基，芳基，或者呋喃基；烷氧基；被氰基或者烷氧基取代的烷氧基；苯氧基；或者被1-3個(gè)選自烷基、烷氧基或者鹵素取代基的取代基取代的苯氧基；和 P是氰基，氨基甲酰基，N-烷基氨基甲?；?，N-烷基-N-芳基氨基甲酰基，N，N-二烷基氨基甲?；?，N，N-烷基芳基氨基甲?；?，N-芳基氨基甲?；?，N-環(huán)己基-氨基甲酰基，芳基，2-苯并噁唑基，2-苯并噻唑基，2-苯并咪唑基，1，3，4-噻二唑-2-基，1，3，4-噁二唑-2-基，烷基磺?；?，芳基磺?；蛘啧；?。
在上述所有定義中，烷基或者各種基團(tuán)的二價(jià)脂族組成部分或者部分包含1-10個(gè)碳原子、優(yōu)選1-6個(gè)碳原子的直鏈或者支鏈。優(yōu)選的紫外線吸收化合物包括其中R和R1是氫，R3是氫或者烷氧基，R2是烷基或者取代的烷基，和P是氰基的那些。在該實(shí)施方案中，取代的烷基的優(yōu)選類別是羥基取代的烷基。最優(yōu)選的聚酯組合物包含大約10到大約700ppm的以下化合物的反應(yīng)殘余物
這些化合物，其制造方法和引入聚酯的方法，進(jìn)一步公開(kāi)于美國(guó)專利4,617,374中，其中的公開(kāi)在此引為參考。紫外線吸收化合物可以大約1到大約5,000ppm、優(yōu)選大約2ppm到大約1,500ppm和更優(yōu)選大約10到大約500ppm重量的量存在。還可以使用紫外線吸收化合物的二聚體?？梢允褂脙煞N或多種紫外線吸收化合物的混合物。此外，因?yàn)樽贤饩€吸收化合物與聚合物骨架反應(yīng)或者共聚合到聚合物骨架中，因此得到的聚合物顯示改善的加工性能，包括降低的由于析出和/或揮發(fā)等等引起的紫外線吸收化合物的損失。
本發(fā)明的聚酯組合物適合于制造切片或者粒料或者各種各樣的成型制品。形成所述制品的適合的工藝是已知的，并且包括擠出，擠出吹塑，熔體鑄造，注塑，熔體到模塑制品加工，不進(jìn)行固態(tài)增粘的熔體到粒料加工，拉伸吹塑(SBM)，熱成型，等等。還提供了粒料、瓶子預(yù)成型品、拉伸吹塑瓶、薄片或者切片形式的聚酯聚合物組合物，其中所述具有其特定形式或者形狀的聚酯聚合物組合物具有在-5到+5CIELAB單位之間的b*顏色和至少70CIELAB單位的L*亮度，其中生產(chǎn)所述組合物的聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的熔體按照本發(fā)明的方法進(jìn)行反應(yīng)和配制。
所述制品可以由熔融相產(chǎn)品通過(guò)技術(shù)人員已知的任何常規(guī)方法形成。例如，熔融相產(chǎn)品，任選地進(jìn)行固相聚合的產(chǎn)品，其被結(jié)晶到至少25％的結(jié)晶度，被輸送到用于將所述熔體熔融擠出和注塑成例如預(yù)成型品的形狀的機(jī)器中，所述預(yù)成型品適合于拉伸吹塑成為飲料或者食物容器，或者不進(jìn)行注塑，而是僅僅擠出成為其它形式，例如片材。制造這些制品的方法包括 e)在區(qū)溫度為至少140℃的干燥區(qū)中，將包含熔融相產(chǎn)品的粒料干燥，所述熔融相產(chǎn)品具有至少25％的結(jié)晶度和至少0.7dL/g的It.V.，并且具有含銻的殘余物，任選地、但是優(yōu)選地基本上不含含鈦的殘余物； f)將所述粒料引入擠出區(qū)，并且形成熔融聚酯聚合物組合物；和 g)直接或者間接地從擠出的熔融聚酯聚合物形成片材、線料、纖維或者模塑制品，其具有-5到+5的b*和至少70的L*。
優(yōu)選這些粒料沒(méi)有經(jīng)過(guò)用于提高其分子量的固相聚合步驟。在該優(yōu)選實(shí)施方案中，所制備的用于引入擠出機(jī)的粒料不是固態(tài)增粘的，仍然具有足夠高的It.V.，使得物理性能適合于制造瓶子預(yù)制坯和盤(pán)子。
需要用干燥機(jī)為熔體擠出機(jī)進(jìn)料，以降低粒料的水分含量。進(jìn)料到熔體擠出室的粒料中的或者粒料上的水分將在熔融溫度下通過(guò)水解酯鍵而導(dǎo)致熔體損失It.V.，使聚合物的熔體流動(dòng)特性和在吹塑成瓶子時(shí)預(yù)制坯的拉伸比發(fā)生變化。希望在高溫下干燥所述粒料，以減少粒料在干燥器中的停留時(shí)間和提高生產(chǎn)量。干燥可以在140℃或以上進(jìn)行，意思指加熱介質(zhì)(例如氮?dú)饣蛘呖諝饬?的溫度是140℃或以上。如果干燥在180℃之上進(jìn)行則使用氮?dú)馐莾?yōu)選的，以避免氧化熱降解。通常，粒料在干燥機(jī)中在140℃或以上的停留時(shí)間平均為0.5小時(shí)到16小時(shí)?？梢允褂萌魏纬Ｒ?guī)干燥機(jī)。粒料可以與逆向流動(dòng)的熱空氣或者惰性的氣體例如氮?dú)饨佑|，以提高粒料的溫度和從粒料內(nèi)部除去揮發(fā)物，并且還可能借助于旋轉(zhuǎn)攪拌葉片或者攪拌槳攪拌。加熱氣體(如果使用)的流速是在能量消耗、粒料停留時(shí)間和優(yōu)選地避免粒料的流化之間的平衡。對(duì)于從干燥機(jī)排出的每磅每小時(shí)的粒料，適合的氣體流動(dòng)速度為0.05到100cfm，優(yōu)選地0.2到5cfm每磅粒料。
一旦粒料已經(jīng)被干燥，將它們引入擠出區(qū)以形成熔融聚酯聚合物組合物，然后擠出熔融聚合物以形成片材或者薄膜或者形成模塑制品，例如通過(guò)將熔體注射到模具中形成瓶子預(yù)制坯。將干燥粒料引入擠出區(qū)、熔融擠出、注塑和片材擠出的方法是常規(guī)的并且是制造這類容器的技術(shù)人員已知的。
在熔體擠出機(jī)處，其它組分可以被加入到擠出機(jī)中，以提高粒料的性能。這些組分可以以純凈的形式加入大量的聚酯粒料中，或者以在液體載體中的形式加入，或者作為被稀釋到大量聚酯中的在聚酯聚合物中包含至少大約0.5重量％的所述組分的固體聚酯濃縮物被加入到大量聚酯粒料中。適合的組分的類型可以包括結(jié)晶助劑、沖擊改性劑、表面潤(rùn)滑劑、穩(wěn)定劑、不套疊劑、化合物、抗氧劑、紫外線吸收劑、金屬減活劑、著色劑、成核劑、乙醛降低化合物、再加熱速率提高助劑、粘性瓶子添加劑例如滑石和填料等等。所有這些添加劑和許多其它添加劑和它們的應(yīng)用在本領(lǐng)域中是眾所周知的，因此不需要深入討論。
雖然已經(jīng)描述了沒(méi)有固態(tài)增粘的粒料的干燥實(shí)施方案，但是還考慮了已經(jīng)任選地被固態(tài)增粘的粒料也在140℃或以上的溫度下干燥。可以由本發(fā)明的熔融相產(chǎn)品和聚酯聚合物組合物形成的成型制品的種類的實(shí)例包括片材；薄膜；包裝和容器，例如預(yù)成型品，瓶子，廣口瓶，和托盤(pán)；棒；管子；蓋子；和長(zhǎng)絲和纖維。由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯制成的適合于盛水或者充氣飲料的飲料瓶，以及適合于裝盛熱填充到瓶子中的飲料的熱定形飲料瓶，是由本發(fā)明結(jié)晶粒料制造的瓶子類型的例子。托盤(pán)的實(shí)例是經(jīng)得起在烘箱中雙重烘烤的(dualovenable)那些以及其它CPET托盤(pán)。
本發(fā)明可以借助于其實(shí)施方案的附加實(shí)施例進(jìn)一步舉例說(shuō)明，雖然應(yīng)當(dāng)理解這些實(shí)施例僅僅用于說(shuō)明的目的，并且不用于限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例 以下適用于所有實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例。在所有實(shí)施例中，除非另有說(shuō)明，用于縮聚的起始低聚混合物從對(duì)苯二甲酸、乙二醇、大約1.5摩爾百分?jǐn)?shù)的大約35％順式/65％反式1，4-環(huán)己烷二甲醇和大約1.2-1.3重量百分?jǐn)?shù)的二甘醇制備，其在酯化期間產(chǎn)生。通過(guò)NMR/滴定羧基末端基團(tuán)測(cè)定，酸基團(tuán)的轉(zhuǎn)化為大約95％。低聚混合物的Mn為大約766g/mol，和Mw為大約1478g/mol。在實(shí)施例中，所有高IV聚酯僅僅在熔融相中生產(chǎn)，即如Ih.V.所說(shuō)明的，聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的分子量不在固相中提高。
在鈦催化的樣品中，使用了以下測(cè)試程序。為了縮聚，將研磨的低聚物(103g)稱重到半升的單頸圓底燒瓶中。被加入到燒瓶中的催化劑溶液是在正丁醇中的四丁氧基鈦。將316L不銹鋼槳式攪拌器和玻璃聚合物頭連接到所述燒瓶上。在于側(cè)臂和吹掃軟管上連接聚合物頭之后，進(jìn)行兩次氮?dú)獯迪础＞酆戏磻?yīng)器在CAMILETM自動(dòng)化系統(tǒng)的控制下操作，所述自動(dòng)化系統(tǒng)被編程，以實(shí)施以下操作。
*＝勻變；#＝扭矩終止 當(dāng)溫度＝300℃時(shí)，將所有270全部改為300(對(duì)于285℃，將270全部改為285)。
升高Belmont金屬熔浴，以圍繞所述燒瓶，并且實(shí)施CAMILETM操作。在該操作中，“勻變”被定義為真空、溫度或者攪拌速度在規(guī)定的步驟時(shí)間期間的線性變化。攪拌系統(tǒng)在步驟4和5之間被自動(dòng)地校準(zhǔn)。在步驟6結(jié)束之后，真空度被勻變直至140托，然后開(kāi)始2分鐘的添加劑加入步驟(步驟8)。按照攪拌器扭矩，將后縮聚器步驟(13)停止。將聚合物冷卻到環(huán)境溫度。將聚合物斬碎并且研磨通過(guò)3毫米篩網(wǎng)。
如上所述的相同的過(guò)程被用來(lái)生產(chǎn)銻催化的熔融相產(chǎn)品的樣品。實(shí)驗(yàn)改變銻水平(Sb)、真空度和溫度。如前面實(shí)施例所描述的生產(chǎn)聚合物，除了被加入到燒瓶中的催化劑溶液是銻三乙酸鹽在乙二醇中的溶液。
在整個(gè)程序中使用了在表1中表示的縮聚溫度，即在預(yù)聚物步驟中的溫度和在后縮聚器步驟中的溫度是相同的。目標(biāo)Ih.V.是0.80dL/g+/-0.05(相當(dāng)于計(jì)算的大約0.84dL/g的It.V.)。對(duì)于每種后縮聚器溫度和每種聚合設(shè)置，標(biāo)出了攪拌器扭矩目標(biāo)。因?yàn)榉肿恿亢拖鄳?yīng)的熔體的Ih.V.提高，其熔體粘度也提高，其與攪拌器旋轉(zhuǎn)所需要的扭矩相關(guān)。當(dāng)攪拌器的扭矩目標(biāo)被達(dá)到三次時(shí)，停止每次的運(yùn)行。
對(duì)比鈦催化實(shí)施例用在樣品編號(hào)之后的字母C表明。表1中給出的結(jié)果分別說(shuō)明了銻和鈦基催化劑對(duì)b*和L*顏色的影響。
報(bào)告的特性粘度值是聚合物增比粘度在無(wú)限稀釋下的極限值。特性粘度由以下方程定義
其中ηint＝特性粘度 ηr＝相對(duì)粘度＝ts/t0 ηsp＝增比粘度＝ηr-1 儀器校準(zhǔn)包括重復(fù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)，然后應(yīng)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方程以產(chǎn)生“合格的”I.V.值。
校準(zhǔn)因子＝參考物質(zhì)的合格的IV/平行測(cè)定的平均值 校正的IhV＝計(jì)算的IhV x校準(zhǔn)因子 特性粘度(ItV或者ηint)可以使用如下的Billmeyer方程估計(jì) ηint＝0.5[e0.5x校正的IhV-1]+(0.75x校正的IhV) 示于該實(shí)施例中的所有顏色結(jié)果是基礎(chǔ)聚酯聚合物的顏色，即沒(méi)有加入藍(lán)色或者紅色調(diào)色劑或者其它調(diào)色劑，并且沒(méi)有在熔融相中加入穩(wěn)定劑、再加熱添加劑、乙醛結(jié)合劑或者將銻化合物還原成銻金屬的試劑。然而，對(duì)于這些使用銻催化劑的實(shí)施例的每一個(gè)，僅僅由于所述工藝的溫度和時(shí)間，某些Sb0金屬被原位地產(chǎn)生。
L*、a*和b*顏色測(cè)定按照試驗(yàn)方法和如上所述的方法，通過(guò)按照以上進(jìn)一步描述的方法將聚合物研磨成粉末來(lái)進(jìn)行。在固化期間，在將聚合物從熔融相冷卻時(shí)，使每種聚合物具有結(jié)晶度。分析某些聚合物的結(jié)晶度。每一種聚合物據(jù)信具有大約25％或以上的結(jié)晶度。用于測(cè)定結(jié)晶度的分析方法是以上進(jìn)一步描述的DSC方法。結(jié)果報(bào)告在表1中。
表1 用低濃度鈦(即5ppm)催化的在270℃的低反應(yīng)溫度下的樣品的b*顏色是不另人滿意的，如其高于8.5的高值所說(shuō)明的。參考實(shí)施例1C和2C。通過(guò)將壓力從2托降低到0.2托(提高真空)，獲得大約0.78或者0.79的It.V.所需要的停留時(shí)間被減半，從223到123分鐘。在相當(dāng)?shù)恼婵斩群拖嗨频腎t.V.下，通過(guò)使用合適量的銻催化劑，較高的反應(yīng)溫度，或者合適的銻催化劑水平和反應(yīng)溫度的組合，銻催化的樣品的停留時(shí)間少于樣品1C和2C的停留時(shí)間。參考實(shí)施例3-10。在相當(dāng)?shù)恼婵斩群拖嗨频腎t.V.下，在銻催化的樣品中，不僅反應(yīng)進(jìn)行到目標(biāo)It.V.較快，而且每個(gè)銻催化樣品的基礎(chǔ)聚合物的b*顏色與樣品1C和2C的相比更好。還可以看到，在銻催化的樣品中，可以在寬的加工窗口內(nèi)以及在大量不同的真空、催化劑濃度和反應(yīng)溫度的組合內(nèi)保持大約6或以下的b*。
試圖通過(guò)提高反應(yīng)溫度、催化劑濃度或者降低壓力或者這些參數(shù)的組合來(lái)減少鈦催化的樣品的停留時(shí)間的嘗試是成功的，如對(duì)比實(shí)施例11C-12C和15C-20C所示。然而，提高催化劑濃度和/或反應(yīng)溫度導(dǎo)致基礎(chǔ)聚酯聚合物的進(jìn)一步變黃，如b*值在很多情況下提高所示，或者至少不導(dǎo)致任何b*顏色到低于6的值的改進(jìn)。結(jié)果說(shuō)明，目的在于減少反應(yīng)時(shí)間的在較高的溫度下將鈦水平降低到5ppm，導(dǎo)致聚酯聚合物具有過(guò)高的b*。(參考11C-12C)。
表1中的結(jié)果表明，銻催化的聚酯聚合物可以被制造成，與鈦催化的樣品相比，在相當(dāng)?shù)谋葷鈱?duì)數(shù)粘度下，基礎(chǔ)聚酯聚合物具有較低的b*顏色。此外，在鈦催化的樣品中使用低鈦和低溫度條件時(shí)，用于制造銻催化的樣品的停留時(shí)間是顯著較短的，因?yàn)樵阡R催化的反應(yīng)中，存在可以被使用的各種銻催化劑濃度和較高的反應(yīng)溫度，而不顯著地將b*顏色提高到超過(guò)6。
實(shí)施例2 在該系列的實(shí)施例中，在熔融相合成期間將磷穩(wěn)定劑加入。在所有情況下加入的穩(wěn)定劑的類型是低聚磷酸三酯。量被改變，如表2中所示。最低的磷∶金屬摩爾比(P∶M Z)是零。
在這些樣品中，沒(méi)有將再加熱添加劑、還原劑和調(diào)色劑加入到熔體中。每一個(gè)樣品說(shuō)明了P∶M Z的影響、催化劑水平和溫度對(duì)高It.V.聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品的b*和L*的影響。
設(shè)計(jì)的試驗(yàn)改變銻水平(Sb)、反應(yīng)溫度和/或磷/銻摩爾比。低聚物加料、設(shè)備和銻催化劑溶液與在實(shí)施例1中描述的相同。在所有使用銻化合物作為催化劑的試驗(yàn)中，后縮聚器反應(yīng)區(qū)中的真空度被固定在0.8托。磷溶液在步驟5、在于步驟7中引發(fā)縮聚之前和在完成酯化反應(yīng)之后加入。在連續(xù)階段施加真空，如以下操作所示。
*＝勻變； #＝扭矩終止 當(dāng)溫度＝300℃時(shí)，將所有270全部改為300(對(duì)于285℃，將270全部改為285)。
使用與銻催化的樣品一樣的過(guò)程制備鈦催化的樣品，改變鈦含量、反應(yīng)溫度和磷與鈦含量的摩爾比。低聚物加料、設(shè)備和銻催化劑溶液與在實(shí)施例1中描述的相同。在后縮聚器反應(yīng)區(qū)中真空被固定在0.2托。使用可能的最低的真空，獲得了達(dá)到IV的最快速的時(shí)間，這可以更好地看到較高的P∶Ti摩爾比的影響，否則將是不可能的。在鈦催化的樣品中，在該實(shí)施例中，磷溶液在縮聚期間在第一和第二預(yù)聚合區(qū)之間的步驟8中加入。在連續(xù)階段施加真空，如以下操作所示。
*＝勻變；#＝扭矩終止 當(dāng)溫度＝300℃時(shí)，將所有270全部改為300(對(duì)于285℃，將270全部改為285)。
在不同的反應(yīng)溫度、催化劑含量和/或真空度下測(cè)試聚酯聚合物熔融相產(chǎn)品樣品的L*和b*。對(duì)于每個(gè)試驗(yàn)，Ih.V.目標(biāo)是0.8dL/g。在Ti情況下，測(cè)定的IhV在目標(biāo)的±0.05dL/g范圍之內(nèi)，除了在285℃下的一個(gè)和在300℃下的兩個(gè)以外(X28951-168、169、187)。在銻情況下，測(cè)定的IhV在目標(biāo)±0.05dL/g范圍之內(nèi)，除了在270℃下的一個(gè)。表2給出了反應(yīng)溫度、催化劑含量、真空度、磷含量和L*和b*顏色。
表2 實(shí)施例3 該實(shí)施例評(píng)價(jià)了為了獲得相似的b*顏色水平，在鈦和銻催化的完全配制的聚酯聚合物組合物中需要加入的著色劑水平；加入著色劑調(diào)色劑對(duì)L*顏色的影響，和達(dá)到相似的It.V.水平需要的反應(yīng)時(shí)間。
在該實(shí)施例中，磷熱穩(wěn)定劑被加入到用低水平的鈦(5ppm)在相對(duì)低的溫度(270℃)下催化的聚酯聚合物中。當(dāng)在扭矩等于大約0.80IhV時(shí)，停止聚合物試驗(yàn)，反應(yīng)時(shí)間為大約155分鐘。P/Ti摩爾比是至少一。在聚合時(shí)間為155分鐘之后，將真空斷開(kāi)，加入磷化合物，繼續(xù)施加真空，以提高混合。
在該實(shí)施例中，磷化合物是磷酸或者低聚磷酸三酯。為了避免可能的It.V.損失，使用了磷化合物的濃縮形式。通過(guò)使用磷化合物的濃縮形式，減少了可能水解或者glycolyze聚合物的存在的溶劑量。磷酸作為85重量％水溶液加入。磷酸的最小量，即可以借助于注射器可重復(fù)再現(xiàn)地加入到聚合物中的體積，是0.02毫升，這相當(dāng)于在聚合物中大約80ppm的P的目標(biāo)。低聚磷酸三酯直接作為9重量/重量％磷的溶液加入。低聚磷酸三酯的最小量，即可以借助于注射器可重復(fù)再現(xiàn)地加入到聚合物中的體積，是0.02毫升，這相當(dāng)于在聚合物中大約20ppm的P的目標(biāo)。
以下操作提出了用于使用大約5ppm鈦和使用在實(shí)施例1中描述的低聚物混合物起始物質(zhì)和量來(lái)制造鈦催化的聚合物的加工條件，除了低聚混合物包含大約1.5DEG，并且轉(zhuǎn)化率(在批次間存在某些差異)為大約90％到95％。磷化合物在步驟12加入。根據(jù)以下操作進(jìn)行兩種聚合物試驗(yàn)，一種是加入磷酸，而另一種是加入低聚磷酸三酯。
*＝勻變；#＝扭矩終止 當(dāng)溫度＝300℃時(shí)，將所有270全部改為300(對(duì)于285℃，將270全部改為285)。
用于由銻化合物催化的聚合的典型條件是大約285℃和在聚合物中大約250ppm銻。當(dāng)在扭矩等于大約0.80IhV時(shí)停止聚合物試驗(yàn)時(shí)，反應(yīng)時(shí)間為大約58分鐘。以下操作被用于由大約250ppm銻催化的、使用與實(shí)施例1中相同的低聚混合物的試驗(yàn)，除了低聚混合物包含大約1.5DEG，并且轉(zhuǎn)化率(批次間存在某些差異)為大約90％到95％。磷化合物在步驟12中加入。根據(jù)以下操作進(jìn)行兩種聚合物試驗(yàn)，一種是加入磷酸，而另一種是加入低聚磷酸三酯。
*＝勻變；#＝扭矩終止 當(dāng)溫度＝300℃時(shí)，將所有270全部改為300(對(duì)于285℃，將270全部改為285)。
表3給出了分析結(jié)果，該分析結(jié)果比較了用磷酸穩(wěn)定的鈦催化的和銻催化的聚合物。藍(lán)色和紅色有機(jī)調(diào)色劑被加入到視標(biāo)盤(pán)中，大約2CIELAB單位的b*色視標(biāo)。加入來(lái)自Ferro的少量(0.0005g)的黑色氧化鐵，以提高鈦催化的聚合物的再加熱速度，以與銻催化的聚合物的再加熱速度匹配。
表3 表4給出了分析結(jié)果，該分析結(jié)果比較了用低聚磷酸三酯穩(wěn)定的鈦催化的和銻催化的聚合物。藍(lán)色和紅色有機(jī)調(diào)色劑被加入到視標(biāo)盤(pán)中，大約2 CIELAB單位的b*色視標(biāo)。在試驗(yàn)誤差內(nèi)，鈦催化的聚合物的再加熱速度與銻催化的聚合物的再加熱速度匹配；因此不加入黑色氧化鐵。
表4 當(dāng)用調(diào)色劑和再加熱添加劑(根據(jù)需要)使盤(pán)b*顏色(+/-2)和再加熱相似時(shí)，為了提供相似的b*顏色，在銻催化的聚合物中加入了較少的調(diào)色劑。然而，用250ppm銻在285℃下催化的聚合物，與用5ppm鈦在270℃下催化的聚合物相比，為了達(dá)到相同的It.V.，具有大大縮短的反應(yīng)時(shí)間的顯著優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)維持至少可比的亮度和黃度。
實(shí)施例4 在實(shí)施例3中，低Ti/低溫度方案的后縮聚器停留時(shí)間為使用250ppm銻和285℃的方案的大約2.7倍。為了比較在后縮聚器停留時(shí)間更相似時(shí)的兩種催化劑體系之間的顏色，在該實(shí)施例中鈦水平被提高到10ppm和將溫度保持在270℃。以下操作被用于這些試驗(yàn)。
*＝勻變；#＝扭矩終止 當(dāng)溫度＝300℃時(shí)，將所有270全部改為300(對(duì)于285℃，將270全部改為285)。
在這些條件下，對(duì)于Ti催化的試驗(yàn)，后縮聚器時(shí)間為大約66分鐘。低聚磷酸三酯的最小量，即可以借助于注射器可重復(fù)再現(xiàn)地加入到聚合物中的體積，是0.02毫升，這相當(dāng)于在聚合物中大約20ppm的P的目標(biāo)。
在以下表5中，銻試驗(yàn)是與前面在實(shí)施例3中顯示的相同的試驗(yàn)，使用低聚磷酸三酯作為磷源(表4)。在試驗(yàn)誤差內(nèi)，鈦催化的聚合物的再加熱速度與銻催化的聚合物的再加熱速度匹配；因此不加入黑色氧化鐵。紅色和藍(lán)色調(diào)色劑以足以達(dá)到相似的b*顏色的水平加入。表5給出了a*、b*和L*顏色的分析結(jié)果。
表5 該結(jié)果表明，在銻催化的聚合物中，為了提供與鈦催化的聚合物相似的b*顏色(在鈦催化的聚合物以相似的反應(yīng)時(shí)間生產(chǎn)時(shí))，必需加入的調(diào)色劑較少。銻催化的聚合物的L*亮度高于鈦催化的聚合物的L*亮度。參 實(shí)施例5 為了進(jìn)一步比較在后縮聚器停留時(shí)間更相似時(shí)兩種催化劑體系之間的顏色，在這種情況下，鈦水平被保持在5ppm，同時(shí)反應(yīng)溫度被提高到289℃。使用了以下操作。
*＝勻變；#＝扭矩終止 當(dāng)溫度＝300℃時(shí)，將所有270全部改為300(對(duì)于285℃，將270全部改為285)。
在這些條件下，鈦催化的試驗(yàn)的后縮聚器時(shí)間為大約48分鐘。低聚磷酸三酯的最小量，即可以借助于注射器可重復(fù)再現(xiàn)地加入到聚合物中的體積，是0.02毫升，這相當(dāng)于在聚合物中大約20ppm的P的目標(biāo)。
在以下表中，銻試驗(yàn)是與前面在實(shí)施例3、表4中顯示的相同的試驗(yàn)。在試驗(yàn)誤差內(nèi)，鈦催化的聚合物的再加熱速度與銻催化的聚合物的再加熱速度匹配；因此不加入黑色氧化鐵。紅色和藍(lán)色調(diào)色劑以足以達(dá)到相似的b*顏色的水平加入。由于在試圖達(dá)到相似的b*時(shí)遇到困難，報(bào)告了實(shí)驗(yàn)變化方案，或者其中加入了高量磷的試驗(yàn)，以及每種鈦試驗(yàn)的結(jié)果。表6給出了a*、b*和L*顏色的分析結(jié)果。
表6 該結(jié)果表明，為了提供與鈦催化的聚合物(在可比的快速反應(yīng)時(shí)間下反應(yīng))相似的b*顏色，在銻催化的聚合物中加入了較少的調(diào)色劑。銻催化的聚合物的L*同樣比任何鈦催化的聚合物更明亮。
權(quán)利要求
1.一種聚酯聚合物組合物，其包含銻殘余物并且基本上不含鈦殘余物，其包含聚酯聚合物，該聚酯聚合物具有-5到+5的b*顏色和至少70 CIELAB單位的L*，以及至少0.75dL/g的It.V.，其不需要將聚合物通過(guò)固相聚合提高其分子量來(lái)獲得。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述組合物還包含至少4ppm的再加熱添加劑。
3.權(quán)利要求1的組合物，還包含上藍(lán)調(diào)色劑。
4.權(quán)利要求1的組合物，還包含至少4ppm的再加熱添加劑、穩(wěn)定劑、上藍(lán)調(diào)色劑和/或乙醛清除添加劑。
5.權(quán)利要求1的組合物，其中L*為至少74 CIELAB單位。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中b*顏色為-5到+4。
7.權(quán)利要求1的組合物，其中所述聚酯聚合物具有至少25％的結(jié)晶度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聚酯聚合物組合物，其包含銻殘余物并且基本上不含鈦殘余物，其包含聚酯聚合物，該聚酯聚合物具有-5到+5的b*顏色和至少70 CIELAB單位的L*，以及至少0.75dL/g的It.V.，其不需要將聚合物通過(guò)固相聚合提高其分子量來(lái)獲得。借此生產(chǎn)的熔融相產(chǎn)品和制品具有低b*顏色和/或高L*亮度，并且生產(chǎn)所述熔融相產(chǎn)品的反應(yīng)時(shí)間是短的。
文檔編號(hào)C08G63/87GK101357983SQ200810160928
公開(kāi)日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2005年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月9日
發(fā)明者M·T·耶爾尼甘, M·P·埃卡特, R·G·邦納 申請(qǐng)人:伊士曼化工公司