[发明专利]用于制备热塑性聚酯树脂的树脂组合物及由该组合物制备的聚酯树脂

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备聚酯树脂的组合物，更具体地，涉及用于制备聚酯树脂的组合物，其中该聚酯树脂具有适于模制容器的极好的透明度、极好的颜色、和高的特性黏度（I.V）。

背景技术

聚酯树脂是一种最频繁地用于容器、薄板、膜、纤维、和注塑产品的树脂类型，在它的制备期间，最通常地，将氧化锑或三醋酸锑用作催化剂。

锑催化剂在颜色方面具有极好的优势，并且由于在酯化（ES）和缩聚（P.C）期间的高的活性，生产率是高的，但是由于它的毒性，控制作为对人体有害的材料的锑，因而，广泛地需要开发新的对人体安全的和环境友好的催化剂。在日本，已经通过利用锗催化剂作为这样的限制的替换物来生产聚酯树脂。然而，因为锗催化剂的价格可以是锑催化剂的十倍或更高，迅速地产生了对便宜的、对人体无害的、和环境友好的新型催化剂关注。

已经开发了作为锑催化剂的替换物的钛化合物催化剂。然而，在利用公开的钛催化剂制备聚酯树脂方面可以存在限制，其中该聚酯树脂可以由于黄化现象而不适于模制容器，不仅由于固态聚合反应期间低的反应速率可以减少生产率，而且由于形成模制产品的过程中的高的热解也可以产生大量的乙醛，这些模制产品如容器、薄板、膜、和纤维，并且特性黏度（I.V）太低，以至于不能用作用于模制容器的树脂。

为了解决关于钛催化剂的前述限制，在美国专利No.6,143,837中，建议将利用烃氧基钛（titanium alkoxide）、乙酰基丙酮酸酯、二氧化物、钛酸盐、和磷酸盐，以及利用均苯四酸二酐，用于改进固态聚合期间的特性黏度的方法作为通过利用钛化合物催化剂制备聚酯的方法。然而，涉及支化试剂的信息是有限的并且可以没有改进颜色的计划，其为在通过利用钛催化剂化合物制备聚对苯二甲酸乙二醇酯（下文，称为“PET”）中最大的限制。

同样，在美国专利No.5,744,571中，建议将烷基钛酸酯用作钛催化剂化合物和多种增色剂用于改进颜色。然而，可通过利用有机颜色试剂减少颜色值之间的b值，并且可以不建议为改进固态聚合速率和热稳定性作计划。

进一步地，在美国专利No.4,217,440中建议了通过利用多功能试剂用于制备分枝的聚酯的多种方法。然而，该方法的目的，作为在生产钛催化剂之前开发的技术，可以是不清楚的并且可以没有改进颜色的方法以及能够改进固态聚合的反应速率、钛催化剂的劣势的技术。

在美国专利No.7,199,210中公开了在通过利用钛催化剂化合物和利用均苯四酸二酐（PMDA）作为能够改进固态聚合速率的措施的制备PET期间，加入作为颜色试剂的蓝色试剂和红色试剂，用于改善颜色值的方法。然而，因为这种方法利用有机颜色试剂，基本色增强剂可能存在限制，并且作为用于改进固态聚合速率的计划，仅将PMDA用作多功能试剂，因而，它可以缺少多样性。

同样，在美国专利申请No.2007/0155947中公开了通过利用钛催化剂和镁化合物，用于改善黄化现象和钛催化剂的特征，制备聚酯的方法。然而，不可以改善在钛催化剂的应用期间出现的限制，如固态聚合速率的降低和由快速热解引起的大量的乙醛的产生。

发明内容

本发明通过利用绿色催化剂代替锑，提供了用于制备能够解决限制，如固态聚合期间的反应速率、乙醛的产生、适于模制容器的特性黏度、和黄化现象，以及对人体无害的和环境友好的聚酯树脂的组合物。

本发明也提供了，在聚酯树脂的制备期间，在绿色催化剂的应用中，通过利用与特定催化剂的最佳组成结合的新的复合催化剂，特别地具有最好的颜色和特性黏度以及低的制备成本的聚酯树脂。

根据本发明的方面，提供了用于制备聚酯树脂的组合物，其二醇化合物与二羧酸化合物的摩尔比的范围是从1.05至1.4，其中基于重量百分数，该组合物包括5ppm至50ppm的磷（P）化合物（基于P的量）、10ppm至40ppm的钴（Co）化合物（基于Co的量）、0.2ppm至20ppm的增色剂、和5pm至25ppm/3ppm至30ppm的钛（Ti）-锗（Ge）复合催化剂化合物（基于Ti/Ge的量）。

用于制备根据本发明的聚酯树脂的组合物可以进一步包含10ppm至500ppm的支化试剂。