通过缩聚生产聚酯用的催化体系和聚酯生产方法技术

本发明专利技术涉及通过缩聚制备聚酯用的催化体系和聚酯生产方法。更特别地，本发明专利技术涉及特别用于生产聚酯（更特别是聚对苯二甲酸乙二酯）的多组分催化体系。本发明专利技术涉及包含多个组分的催化体系，其特征在于该催化体系包括铝化合物（Ａ）、碱金属化合物（Ｂ）以及要么是镁化合物（Ｃ），要么是有机膦化合物（Ｄ），要么是镁化合物（Ｃ）和有机膦化合物（Ｄ）二者，并且构成催化体系的这些化合物至少存在于聚酯的缩聚阶段的介质中。本发明专利技术的催化体系不含重金属，具有与现有体系相当的活性并能够获得具有特别显著的颜色性质的聚酯。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。 本专利技术更特别涉及尤其用于生产聚酯(更特别是聚对苯二曱酸乙 二酯)的多组分催化体系。该聚酯在纱线、纤维或薄膜生产中以及在 通过注射吹塑法生产中空体如瓶子中具有非常广泛的应用。技术背景已经提出了大量的用于生产聚酯的催化剂或催化体系。其中，基 于锑化合物、基于钛化合物或基于锗化合物的体系是最重要的并在工 业上最广泛使用。最广泛使用基于锑化合物的催化剂。但是，所得聚酯毫无疑问地 由于存在锑金属粒子而具有灰色。为了纠正这种缺陷，通常加入其它 用于遮蔽这种灰色的染料或颜料。此外，锑是重金属，这使其容易被 归类为具有一定毒性的产品，特别是当聚酯与食品接触时。此外，包 含重金属的来自聚酯生产的流出物通常被归类为有毒的并且需要进行 昂贵且困难的处理。数年来，为了找到不具有锑的缺点但仍保持聚酯的高性能水平的 新型催化体系，已经进行了大量的研究。作为使得能够获得没有不合意的着色并具有非常好性能的聚酯的 体系，基于锗的催化体系很长时间以来已为人所知。但是，锗的全世 界供应量导致不可能用锗替代锑。还提出了基于钛的催化体系，例如四烷氧基钛。但是，使用这些 非常活性的催化体系所获得的聚酯通常具有带黄色的着色并且不是非 常热稳定。特别在专利EP 1 227 117和EP 1 327 648中已经提出了新型催 化体系，其基于铝化合物和任选的含磷化合物。这些可商业获得的催化体系需要非常特殊的针对缩聚反应的使用和操作条件，以用于获得 恰当的催化活性。
技术实现思路
本专利技术的目标之一是通过提供基于铝化合物的新型催化体系来克 服这些缺点，该催化体系具有至少等于基于锑的体系的催化活性，并 且这是在实施聚合方法的标准和传统条件下实现的。为此，本专利技术的主题是包含多种组分的催化体系，其特征在于该催化体系包含铝化合物(A)、碱金属化合物(B)以及要么是镁化合 物(C)，要么是有机膦(organophosphinique)化合物(D)，要么 是镁化合物(C)和有机膦化合物(D) 二者，并且构成该催化体系的 这些化合物至少存在于如下定义的聚酯的缩聚阶段的介质中。聚酯生产方法包括至少两个相继阶段，即第一酯化或酯交换阶段， 该阶段在于使二酸或二酯单体与二醇单体反应以获得羟基酯，然后是 第二缩聚阶段。根据本专利技术，上述包含至少化合物A、 B和(C和/或D)的催化体 系必须存在于缩聚介质中。为此，该催化体系可以直接添加到缩聚介质中，有利地在这个阶 段开始时，要么通过添加构成该体系的化合物的混合物要么通过单独 添加化合物A和化合物B和(C和/或D )来进行。还可以在任何时刻并最迟在添加铝化合物A之前向聚合介质中加 入化合物C、 B和D。因此，化合物C、 B和D可以无区别地添加到酯化、酯交换或缩聚 介质中，但最迟在铝化合物之前或与铝化合物一起加入。但是，在催化体系包含有机磷(organophosphor6 )化合物D的本 专利技术实施方案中，具有其所有組分的该催化体系可以无区别地加入酯 化或酯交换介质中或缩聚介质中。在此实施方案中，有利地在将铝化 合物添加到酯化或酯交换介质中时将有机磷化合物D与铝化合物一起 加入。根据本专利技术的另一特征，该催化体系存在于缩聚介质中，其中构成该体系的化合物A、 C、 B和D具有下列浓度 化合物A:以铝元素相对于聚合物的ppm表示的浓度为1至200ppm，有利地为5至40 ppm。化合物B:以碱金属元素相对于聚合物的ppm表示的浓度为0. 5至50 ppm，有利地为1至50 ppm。化合物C:以镁元素相对于聚合物的ppm表示的浓度为0 ppm至200 ppm镁。 化合物D:以砩元素相对于聚合物的ppm表示的浓度为0ppm 至500 ppm磷，有利地为3至300 ppm。 化合物(C)和(D)的浓度总和大于或等于3 ppm。此外，以每100克树脂对应的金属元素的毫摩尔数表示的催化体 系的金属元素总浓度为0. 02毫摩尔至1毫摩尔。术语"金属元素"被 理解为是指催化体系的金属元素，元素磷除外。根据本专利技术的又一特征，化合物B是选自锂、钠和钾的碱金属的 化合物。锂化合物是优选的。作为适合本专利技术的碱金属化合物，可以提到脂族羧酸盐，例如曱 酸盐、乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐、草酸盐、丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐； 芳族羧酸盐，例如苯甲酸盐；离化羧酸盐，例如三氯乙酸盐、三氟乙 酸盐；羟基碳酸盐，例如乳酸盐、柠檬酸盐、草酸盐；无机酸盐，例 如碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、膦酸盐、次膦酸盐、硫酸氬盐、 碳酸氢盐、磷酸氢盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、盐酸盐、氢溴化物、 氯化物、氯酸盐、溴化物、溴酸盐；有机磺酸盐，例如l-丙磺酸盐、 l-戊磺酸盐、萘磺酸盐；有机硫酸盐，例如十二烷基硫酸盐；醇盐， 例如甲醇盐、乙醇盐、丙醇盐、丁醇盐；乙酰丙酮化物、氧化物和氢 氧化物。适合本专利技术的铝化合物是例如脂族羧酸盐，例如甲酸盐、乙酸盐、 丙酸盐、丁酸盐、草酸盐、丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐；芳族羧酸盐， 例如苯甲酸盐；囟化羧酸盐，例如三氯乙酸盐、三氟乙酸盐；雍基碳 酸盐，例如乳酸盐、柠檬酸盐、草酸盐；无机酸盐，例如碳酸盐、疏酸盐、硝酸盐、磷酸盐、膦酸盐、次膦酸盐、硫酸氢盐、碳酸氢盐、 磷酸氢盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、盐酸盐、氢溴化物、氯化物、氯酸盐、溴化物、溴酸盐；有机磺酸盐，例如l-丙磺酸盐、1-戊磺酸盐、 萘磺酸盐；有机硫酸盐，例如十二烷基硫酸盐；醇盐，例如曱醇盐、 乙醇盐、丙醇盐、丁醇盐；乙酰丙酮化物、氧化物和氢氧化物。同样，适合本专利技术的镁化合物是例如脂族羧酸盐，例如曱酸盐、 乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐、草酸盐、丙烯酸盐、曱基丙烯酸盐；芳族 羧酸盐，例如苯曱酸盐；卣化羧酸盐，例如三氯乙酸盐、三氟乙酸盐； 羟基碳酸盐，例如乳酸盐、柠檬酸盐、草酸盐；无机酸盐，例如碳酸 盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、膦酸盐、次膦酸盐、硫酸氢盐、碳酸 氢盐、磷酸氢盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、盐酸盐、氢溴化物、氯化 物、氯酸盐、溴化物、溴酸盐；有机磺酸盐，例如l-丙磺酸盐、l-戊 磺酸盐、萘磺酸盐；有机硫酸盐，例如十二烷基^L酸盐；醇盐，例如 曱醇盐、乙醇盐、丙醇盐、丁醇盐；乙酰丙酮化物、氧化物和氢氧化 物。作为适合本专利技术的有机膦化合物，可以提到包含具有1至10个碳 原子并可以具有杂原子的饱和的直链或支化有机烷基的化合物。可以 提到甲基、乙基、丙基、丁基作为合适烷基的实例。有机膦化合物可 以包含两个相同或不同的有机基团。有机二膦化合物也适合本专利技术。按照与上文所述相同的方式定义每一磷原子所带的有机基团。两个磷原子经由共价键或包含1至10 个碳原子的饱和的直链或支化亚烷基、或者亚苯基、烷基亚苯基、芳 基亚烷基彼此键合。有利地优选亚甲基和亚苯基。这些有机膦化合物以酸或盐形式加入。特别地，在本专利技术的优选 实施方案中，这些化合物以铝盐形式加入，由此在单一化合物中形成 本专利技术催化体系的化合物A和D的组合。同样，可以使用有机膦化合 物的镁和/或锂盐。也是如此。此外，这些有机膦化合物对聚酯具有热稳定化效果。不过，聚酯的这种热稳定化可以通过添加传统且已知的热稳定剂 来获得或改进，该热稳定剂例如是含磷化合物，例如磷酸盐、有机磷 酸盐、有机亚磷酸盐、有机膦酸盐。这些化合物与有机膦化合物不同， 对本专利技术的催化体系(特别是本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于聚酯聚合的催化体系，其特征在于该催化体系在缩聚介质中包含铝化合物（Ａ）、碱金属化合物（Ｂ）以及要么是镁化合物（Ｃ），要么是有机膦化合物（Ｄ），要么是镁化合物（Ｃ）和有机膦化合物（Ｄ）二者的组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R施皮茨，JL勒帕热，Q皮诺，G佩雷，
申请(专利权)人：特高纤维公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]