使用纯化的对苯二甲酸工艺的具有改善的颜色能力的可持续PBT组合物制造技术

热塑性组合物包括约15wt％至约99wt％的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)组分；和约0.01wt％至约85wt％的至少一种额外组分，其中：所述PBT组分包含源自使用后或工业后再循环的(PCR)聚对苯二甲酸乙二酯(PET)解聚成高纯度的纯化的对苯二甲酸(PTA)单体的PBT，且所述热塑性组合物呈现至少约74的L*色值。物呈现至少约74的L*色值。物呈现至少约74的L*色值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用纯化的对苯二甲酸工艺的具有改善的颜色能力的可持续PBT组合物


[0001]本公开内容涉及热塑性组合物，且特别是包含源自使用后(post
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consumer，消费后)或工业后(post
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industrial)再循环的聚对苯二甲酸乙二酯的聚对苯二甲酸丁二酯的热塑性组合物。

技术介绍

[0002]注塑材料必须满足许多要求以适合以消费者为中心的应用例如个人电子设备。在某些应用中，所述材料必须可以明亮的白色生产。颜色对于基于石油化学的注塑产品(通常称为“原始”材料)通常不是问题，但当注塑材料包括使用后或工业后再循环的(PCR)组分(如源自废物聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的那些)时，获得某些颜色可能是困难的。这对寻求将“可持续材料”并入在产品中的消费者电子市场(以及其他)提出了特别的挑战。
[0003]包括约5wt％至50wt％使用后或工业后材料并且具有合适物理性能的热塑性组合物已被开发。然而，PRC材料中的残余的着色剂或其他污染物阻碍了这些组合物具有某些颜色，且特别是明亮的白色。期望获得适用于个人电子设备的材料，其中所述材料包括PCR材料且具有适当白色。
[0004]这些和其他缺点通过本专利的方面得以解决。

技术实现思路

[0005]本公开内容的方面涉及热塑性组合物，其包含：约15wt％至约99wt％的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)组分；和0.01wt％至约85wt％的至少一种额外组分。所述PBT组分可以包含源自使用后或工业后再循环的(PCR)聚对苯二甲酸乙二酯(PET)解聚成高纯度的纯化的对苯二甲酸(PTA)单体的PBT。所述热塑性组合物可以呈现至少约74的L*色值。
[0006]本公开内容的方面涉及热塑性组合物，其包含：约15wt％至约99wt％的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)组分；约0.1wt％至约10wt％的至少一种增亮剂；和0.1wt％至约83wt％的至少一种额外组分，其中：所述PBT组分包含源自使用后或工业后再循环的(PCR)聚对苯二甲酸乙二酯(PET)在有效产生高纯度的纯化的对苯二甲酸(PTA)单体的条件下的解聚的PBT，所述PTA与丁二醇在有效条件下聚合形成PBT，且所述热塑性组合物具有至少约94的L*色值。
[0007]本公开内容的方面涉及用于形成热塑性组合物的方法，所述方法包含：使使用后或工业后再循环的(PCR)聚对苯二甲酸乙二酯(PET)在有效形成高纯度的纯化的对苯二甲酸(PTA)单体的条件下解聚；使高纯度的纯化的对苯二甲酸(PTA)单体与丁二醇(BDO)在有效形成聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)的条件下聚合；和将约15wt％至约98wt％的PBT和0.01wt％至83wt％的至少一种额外组分结合，以形成所述热塑性组合物。所述热塑性组合物可具有至少74的色值L*。
附图说明
[0008]在附图(其不一定按比例绘制)中，比如数字可以在不同视图中描述相似的组分。如具有不同字母后缀的数字可以表示相似组分的不同实例。附图通常以示例的方式而非以限制的方式说明本文件中讨论的各种实施方式。
[0009]图1是方法流程图，其显示用于使用PCR PET作为前体组分形成聚对苯二甲酸丁二酯的常规方法。
[0010]图2是用于形成纯化的对苯二甲酸的反应方案。
[0011]图3是根据本公开内容的方面经由纯化的对苯二甲酸路径的用于形成聚对苯二甲酸丁二酯的反应方案。
[0012]图4是确认来自PCRPET的纯化的DMT的1HNMR图谱。
[0013]图5是确认来自PCRPET的BHET单体的HPLC色谱图。
[0014]图6是确认源自BHET的纯化的对苯二甲酸的1HNMR图谱。
[0015]图7是对于每个PBT的1HNMR图谱。
具体实施方式
[0016]本公开内容的方面包括热塑性组合物，其包括源自基于使用后或工业后再循环的组分的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)聚合物。这样的PBT聚合物可以称为“升级循环的(up
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cycled)”聚合物。在这样的方法中，所述使用后或工业后再循环的(本文统称为“PCR”)聚对苯二甲酸乙二酯(PET)被解聚为单体例如纯化的对苯二甲酸。所述PTA可以在丁二醇(BDO)存在的情况下被聚合形成PBT。
[0017]一个用于由PCR PET形成PBT的常规方法的示例显示于图1中。如图所示，将废物PET与乙二醇(EG)在解聚反应器中结合，在例如230摄氏度(℃)和3.5巴的压力下运行。得到的寡聚物产物包括BHET、EG和PET单体。将该产物与BDO在酯交换反应器中结合，在例如230
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245℃下和在500毫巴(mbar)真空下运行，以形成酯交换的PBT寡聚物产物；EG在酯交换期间被蒸馏出。然后使酯交换的PBT寡聚物产物在聚合反应器中聚合，在例如低于1mbar下运行，以形成PBT。
[0018]由此常规方法形成的所述PBT可以具有可接受的物理性能特征，但它并不能够以明亮的白色生产，所述明亮的白色通过根据CIELab(国际照明委员会(International Commission on Illumination))色空间测定的大于74的L*衡量。该缺陷通过本公开内容的方面得以解决。
[0019]本文公开的基于使用后或工业后再循环的组分被“升级循环”为聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)聚合物。与本公开内容相关的术语“升级循环的”可以描述如下的方法：其中使用后或工业后再循环的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)通过化学方法转化回至取代基单体。这样的单体可以包括含有单体双(2
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羟乙基)对苯二甲酸酯(BHET)和乙二醇(EG)的对苯二甲酸酯。在这些现有方法中，BHET与BDO聚合以产生PBT。
[0020]根据本公开内容的方面，对苯二甲酸(TPA)或更具体地，纯化的对苯二甲酸(PTA)是一种合适的含有对苯二甲酸部分的单体，所述对苯二甲酸部分可与BDO聚合产生PBT。所公开的PTA路径可以比起替代方法在经济上更具吸引力。高纯度PTA已被用于提供当在注塑部件上观察时具有74或78的L*色值的PBT树脂(天然且不存在着色剂)。高纯度PTA可以源自
PCR PET。例如，高纯度PTA可以指大于95％，大于99％，或大于99.5％纯度的PTA。
[0021]本文公开的是组合物，其包含约15wt％至约99wt％的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)组分；和0.01wt％至约85wt％的至少一种额外组分，其中：所述PBT组分包含源自使用后或工业后再循环的(PCR)聚对苯二甲酸乙二酯(PET)解聚成高纯度的纯化的对苯二甲酸(PTA)单体的PBT。所述热塑性组合物呈现至少约74的L*色值。在进一步方面，在所述组合物包含约0.1wt％至约10wt％的量的增亮剂和PBT组分时，所述组合物可以呈现至少约94的L*色值。
[0022]在本专利技术的化合物、组合物、制品、系统、设备、和/或方法被公开和说明之前，应理解，它们不限于特定合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.热塑性组合物，其包含：a.约15wt％至约99wt％的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)组分；和b.0.01wt％至约85wt％的至少一种额外组分，其中：PBT组分包含源自使用后或工业后再循环的(PCR)聚对苯二甲酸乙二酯(PET)解聚成高纯度的纯化的对苯二甲酸(PTA)单体的PBT且所述热塑性组合物呈现至少约74的L*色值。2.热塑性组合物，其包含：a.约15wt％至约99wt％的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)组分；b.约0.1wt％至约10wt％的至少一种增亮剂；和c.0.1wt％至约83wt％的至少一种额外组分，其中：所述PBT组分包含源自使用后或工业后再循环的(PCR)聚对苯二甲酸乙二酯(PET)在有效产生高纯度的纯化的对苯二甲酸(PTA)单体的条件下的解聚的PBT，PTA在有效与丁二醇形成PBT的条件下聚合，且所述热塑性组合物具有至少约94的L*色值。3.根据权利要求2所述的所述热塑性组合物，其中PBT组分源自使用后或工业后再循环的(PCR)聚对苯二甲酸乙二酯(PET)在有效产生高纯度的纯化的对苯二甲酸(PTA)单体的条件下的解聚的PBT。4.根据权利要求2所述的热塑性组合物，其中所述PBT通过如下源自PCR PET：首先使PCR PET解聚以形成高纯度双(2
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羟乙基)对苯二甲酸酯(BHET)单体，然后使所述高纯度BHET在有效形成PTA单体的条件下反应。5.根据权利要求2所述的热塑性组合物，其中所述其中所述PBT通过如下源自PCR PET：首先经由水解解聚、微波解聚或酶解聚使PCR PET解聚以形成高纯度的纯化的对苯二甲酸(PTA)单体。6.根据权利要求1
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3中任一项所述的热塑性组合物，其中高纯度PTA具有至少约95％的纯度。7.根据权利要求2
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5中任一项所述的热塑性组合物，其中所述至少一种增亮剂包含二氧化钛(TiO2)、硫化锌(ZnS)或其组合。8.根据权利要求2
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6中任一项所述的热塑性组合物，其中所述热塑性组合物进一步包含高于0.01wt％至约0...

【专利技术属性】
技术研发人员：P沃伦伯格，K甘迪，L肯柴亚，G梅迪拉塔，R达什，
申请(专利权)人：高新特殊工程塑料全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：