[发明专利]含有环丁烷二醇和某些热稳定剂和/或它们的反应产物的聚酯组合物

权利要求书

1.一种聚酯组合物，所述聚酯组合物含有：

(I)至少一种聚酯，该聚酯含有：

（a）二羧酸组分，其含有：

（i）70-100摩尔%的对苯二甲酸残基；

（ii）0-30摩尔%的具有至多20个碳原子的芳族二羧酸残基；和

（iii）0-10摩尔%的具有至多16个碳原子的脂族二羧酸残基；和

（b）二醇组分，其含有：

（i）1-99摩尔%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基；和

（ii）1-99摩尔%的环己烷二甲醇残基；和

(II)至少一种热稳定剂，其选自芳基磷酸酯或它们的反应产物中的至少一种；

其中二羧酸组分的总摩尔%是100摩尔%，二醇组分的总摩尔%是100摩尔%；

其中该聚酯的比浓对数粘度是0.50-1.2 dL/g，在60/40重量比的苯酚/四氯乙烷中在0.25g/50ml的浓度下于25℃测定；和其中该聚酯具有85-200℃的Tg。

    2. 权利要求1的聚酯组合物，其中该至少一种热稳定剂选自磷酸三芳基酯。

    3. 权利要求1的聚酯组合物，其中该至少一种热稳定剂为磷酸三苯基酯。

    4. 权利要求1的聚酯组合物，其中该至少一种热稳定剂以基于聚酯总重量的1 ppm到5000 ppm的量存在。

    5. 权利要求1的聚酯组合物，其中该至少一种热稳定剂以基于聚酯总重量的50 ppm到3000 ppm的量存在。

    6. 权利要求1的聚酯组合物，其中该至少一种热稳定剂以基于聚酯总重量的1 ppm到100 ppm的量存在。

    7. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的比浓对数粘度是0.50-1.2 dL/g。

    8. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的比浓对数粘度是0.50-0.75 dL/g。

    9. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的比浓对数粘度是0.55-0.75 dL/g。

    10. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯具有85℃-145℃的Tg。

    11. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯具有85℃-120℃的Tg。

    12. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯具有90℃-145℃的Tg。

    13. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯具有90℃-135℃的Tg。

    14. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯具有95℃-125℃的Tg。

    15. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯具有95℃-115℃的Tg。

    16. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯具有100℃-150℃的Tg。

    17. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯具有100℃-125℃的Tg。

    18. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯具有100℃-130℃的Tg。

    19. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯具有100℃-120℃的Tg。

    20. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯具有100℃-115℃的Tg。

    21. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯具有110℃-160℃的Tg。

    22. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯具有110℃-140℃的Tg。

    23. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯具有120℃-150℃的Tg。

    24. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯具有125℃-140℃的Tg。

    25. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯具有130℃-140℃的Tg。

    26. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有1-80 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和20-99 mol%的环己烷二甲醇残基。

    27. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有1-60 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和40-99 mol%的环己烷二甲醇残基。

    28. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有1-15 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和85-99 mol%的环己烷二甲醇残基。

    29. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有1-10 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和90-99 mol%的环己烷二甲醇残基。

    30. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有1-5 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和95-99 mol%的环己烷二甲醇残基。

    31. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有5 mol%至低于50 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和大于50 mol%至最多95 mol%的环己烷二甲醇残基。

    32. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有10 mol%至低于50 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和大于50 mol%至最多90 mol%的环己烷二甲醇残基。

    33. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有15 mol%至低于50 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和大于50 mol%至最多85 mol%的环己烷二甲醇残基。

    34. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有15-30 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和70-85 mol%的环己烷二甲醇残基。

    35. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有15-25 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和75-85 mol%的环己烷二甲醇残基。

    36. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有20-30 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和70-80 mol%的环己烷二甲醇残基。

    37. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有40-65 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和35-60 mol%的环己烷二甲醇残基。

    38. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有40-60 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和40-60 mol%的环己烷二甲醇残基。

    39. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有40-50 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和40-60 mol%的环己烷二甲醇残基。

    40. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有45-55 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和45-55 mol%的环己烷二甲醇残基。

    41. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯含有1,3-丙二醇或1,4-丁二醇或1,3-丙二醇和1,4-丁二醇的混合物。

    42. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯含有1-80 mol%的环己烷二甲醇残基。

    43. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的二羧酸组分含有80-100 mol%的对苯二甲酸或它的酯。

    44. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的二羧酸组分含有90-100 mol%的对苯二甲酸或它的酯。

    45. 权利要求1-44中任何一项的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有乙二醇残基。

    46. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基是纯顺式的，纯反式的，或它们的混合物。

    47. 权利要求1的聚酯组合物，其中2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基是包括40-60 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和40-60 mol%的反式-2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基的混合物。

    48. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯组合物含有至少一种聚合物：聚(醚酰亚胺)，聚苯醚，聚苯醚/聚苯乙烯共混物，聚苯乙烯树脂，聚苯硫醚，聚苯硫醚/砜，聚(酯-碳酸酯)，聚碳酸酯，聚砜；聚砜醚，聚(醚-酮)，除权利要求1的那些之外的聚酯，和它们的混合物。

    49. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯组合物含有至少一种聚碳酸酯。

    50. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯组合物含有聚酯所用的支化剂。

    51. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯含有0.01-10 wt%的支化剂残基，基于二酸或二醇残基的总摩尔百分数，该支化剂具有3个或更多个羧基取代基、羟基取代基或它们的组合。

    52. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯含有0.01-5 wt%的支化剂残基，基于二酸或二醇残基的总摩尔百分数，该支化剂具有3个或更多个羧基取代基、羟基取代基或它们的组合。

    53. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯不包含聚酯所用的支化剂。

    54. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯组合物不包含聚碳酸酯。

    55. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的熔体粘度低于30,000泊，在290℃下在旋转熔体流变仪上以1弧度/秒测量。

    56. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯的熔体粘度低于10,000泊，在290℃下在旋转熔体流变仪上以1弧度/秒测量。

    57. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯在170℃具有大于5分钟的半结晶时间。

    58. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯在23℃具有低于1.2 g/ml的密度。

    59. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯组合物含有至少一种添加剂：着色剂，脱模剂，除在权利要求1中描述的那些之外的热稳定剂，增塑剂，成核剂，紫外线稳定剂，玻璃纤维，碳纤维，填料，抗冲改性剂，或它们的混合物。

    60. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯通过使用包括锡化合物的缩聚催化剂来生产。

    61. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯在23℃下具有至少3 英尺-磅/英寸的缺口伊佐德冲击强度，根据ASTM D256以10-密耳缺口使用1/8-英寸厚度条形试样测得。

    62. 权利要求1的聚酯组合物，其中该聚酯在23℃下具有至少7.5 英尺-磅/英寸的缺口伊佐德冲击强度，根据ASTM D256以10-密耳缺口使用1/8-英寸厚度条形试样测得。

    63. 含有权利要求1的聚酯组合物的制品，其中该聚酯组合物是通过挤塑成型的。

    64. 含有权利要求1的聚酯组合物的制品，其中该聚酯组合物是通过挤出拉伸吹塑成型的。

    65. 含有权利要求1的聚酯组合物的制品，其中该聚酯组合物是通过注塑生产的。

    66.  含有权利要求1的聚酯组合物的制品，其中该聚酯组合物是通过注射吹塑成型的。

    67.  含有权利要求1的聚酯组合物的制品，其中该聚酯组合物是通过注坯拉伸吹塑成型的。

    68. 含有权利要求1的聚酯组合物的制品，其中该制品是瓶子。

    69. 含有权利要求1的聚酯组合物的制品，其中该制品是水瓶。

    70. 含有权利要求1的聚酯组合物的制品，其中该制品是两升瓶子。

    71. 含有权利要求1的聚酯组合物的制品，其中该制品是饮料瓶。

    72. 含有权利要求1的聚酯组合物的制品，其中该制品是奶瓶。

    73. 含有权利要求1的聚酯组合物的制品，其中该制品是包括至少一个手柄的瓶子。

    74. 含有权利要求1的聚酯组合物的制品，其中该制品包括膜或片材。

    75. 含有权利要求1的聚酯组合物的制品，其中该制品是奶瓶，其中该聚酯的二醇组分含有30-40 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和60-70 mol%的环己烷二甲醇残基；和聚酯的比浓对数粘度是0.6-0.72 dL/g。

    76. 一种聚酯组合物，所述聚酯组合物含有：

(I)至少一种聚酯，其含有：

(a)二羧酸组分，其含有：

(i)70-100摩尔%的对苯二甲酸残基；

(ii)0-30 mol%的具有至多20个碳原子的芳族二羧酸残基；和

(iii)0-10 mol%的具有至多16个碳原子的脂族二羧酸残基；和

(b)二醇组分，其含有：

(i)15-40 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基；和

(ii)60-86 mol%的环己烷二甲醇残基；和

(II)至少一种热稳定剂，其选自芳基磷酸酯或它们的反应产物中的至少一种,

其中二羧酸组分的总mol%是100 mol%，和二醇组分的总mol%是100 mol%；和

其中该聚酯的比浓对数粘度是0.50 dL/g至1.2 dL/g，在60/40重量比的苯酚/四氯乙烷中在0.25g/50ml的浓度下于25℃测定；和其中该聚酯具有110℃至160℃的Tg。

    77. 权利要求76的聚酯组合物，其中该至少一种热稳定剂选自下列物质中的至少一种：磷酸三芳基酯。

    78. 权利要求76的聚酯组合物，其中该至少一种热稳定剂为磷酸三苯基酯。

    79. 权利要求76的聚酯组合物，其中该至少一种热稳定剂以基于聚酯总重量的1ppm到500 ppm的量存在。

    80. 权利要求76的聚酯组合物，其中该至少一种热稳定剂以基于聚酯总重量的1ppm到100 ppm的量存在。

    81. 权利要求76的聚酯组合物，其中该至少一种热稳定剂以基于聚酯总重量的50ppm到2500 ppm的量存在。

    82. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯的比浓对数粘度是0.50-0.75 dL/g。

    83. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯的比浓对数粘度是0.55-0.75 dL/g。

    84. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯具有100℃到160℃的Tg。

    85. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯具有110℃到140℃的Tg。

    86. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯具有100℃到130℃的Tg。

    87. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有20-40 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和60-80 mol%的环己烷二甲醇残基。

    88. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有30-40 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和60-70 mol%的环己烷二甲醇残基。

    89. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有15-30 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和70-85 mol%的环己烷二甲醇残基。

    90. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有20-30 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和65-75 mol%的环己烷二甲醇残基。

    91. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有30-35 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基和65-70 mol%的环己烷二甲醇残基。

    92. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯含有1,3-丙二醇或1,4-丁二醇或1,3-丙二醇和1,4-丁二醇的混合物。

    93. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯的二羧酸组分含有80-100 mol%的对苯二甲酸或它的酯。

    94. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯的二羧酸组分含有90-100 mol%的对苯二甲酸或它的酯。

    95. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有乙二醇残基。

    96. 权利要求76的聚酯组合物，它包括至少一种聚合物：聚(醚酰亚胺)，聚苯醚，聚苯醚/聚苯乙烯共混物，聚苯乙烯树脂，聚苯硫醚，聚苯硫醚/砜，聚(酯-碳酸酯)，聚碳酸酯，聚砜；聚砜醚，聚(醚-酮)，除权利要求1的那些之外的聚酯，和它们的混合物。

    97. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯组合物含有至少一种聚碳酸酯。

    98. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯组合物含有聚酯所用的支化剂。

    99. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯含有0.01-10 wt%的支化剂，基于聚酯的总重量。

    100. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯不包含聚酯所用的支化剂。

    101. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯组合物不包含聚碳酸酯。

    102. 权利要求76的聚酯组合物，其中该聚酯组合物含有至少一种添加剂：着色剂，脱模剂，除在权利要求76中描述的那些之外的热稳定剂，增塑剂，成核剂，紫外线稳定剂，玻璃纤维，碳纤维，填料，抗冲改性剂，或它们的混合物。

    103. 一种聚酯组合物，所述聚酯组合物含有：

(I)至少一种聚酯，其含有：

(a)二羧酸组分，其含有：

(i)70-100摩尔%的对苯二甲酸残基；

(ii)0-30 mol%的具有至多20个碳原子的芳族二羧酸残基；和

(iii)0-10 mol%的具有至多16个碳原子的脂族二羧酸残基；和

(b)二醇组分，其含有：

(i)10-30 mol%的2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇残基；和

(ii)70-90 mol%的环己烷二甲醇残基；和

(II)至少一种热稳定剂，其选自芳基磷酸酯或它们的反应产物中的至少一种;

其中二羧酸组分的总mol%是100 mol%，和二醇组分的总mol%是100 mol%；和

其中该聚酯的比浓对数粘度是0.50 dL/g至1.2 dL/g，在60/40重量比的苯酚/四氯乙烷中在0.25g/50ml的浓度下于25℃测定；和其中该聚酯具有85℃至120℃的Tg。

    104. 权利要求103的聚酯组合物，其中该至少一种热稳定剂选自下列物质中的至少一种：磷酸三芳基酯。

    105. 权利要求103的聚酯组合物，其中该聚酯的二羧酸组分含有80-100 mol%的对苯二甲酸或它的酯。

    106. 权利要求103的聚酯组合物，其中该聚酯的二羧酸组分含有90-100 mol%的对苯二甲酸或它的酯。

    107. 权利要求103的聚酯组合物，其中该聚酯的二醇组分含有乙二醇残基。

    108. 权利要求103的聚酯组合物，所述聚酯组合物含有至少一种聚合物：聚(醚酰亚胺)，聚苯醚，聚苯醚/聚苯乙烯共混物，聚苯乙烯树脂，聚苯硫醚，聚苯硫醚/砜，聚(酯-碳酸酯)，聚碳酸酯，聚砜；聚砜醚，聚(醚-酮)，除权利要求103的那些之外的聚酯，和它们的混合物。

    109. 用于制备权利要求1、76或103中任何一项的聚酯的方法，所述方法包括以下步骤：

(I)在选自150℃至200℃范围中的至少一个温度下，在选自0 psig至75 psig范围中的至少一个压力下加热一种混合物，其中该混合物含有所述二羧酸单体和所述二醇单体；

其中在步骤(I)中添加的二醇组分/二羧酸组分的摩尔比率是1.0-1.5/1.0；

其中在步骤(I)中的混合物在下列物质的存在下加热：

(i)至少一种催化剂，其含有至少一种锡化合物，和任选的选自钛、镓、锌、锑、钴、锰、镁、锗、锂、铝化合物以及铝化合物与氢氧化锂或氢氧化钠的混合物中的至少一种催化剂；和(ii)至少一种热稳定剂，其选自芳基磷酸酯或它们的反应产物中的至少一种；

(II)在选自步骤(I)的最终压力到0.02托绝对压力的范围中的至少一个压力下，在230℃到320℃的温度下加热步骤(I)的产物1-6小时，形成最终的聚酯。

    110. 权利要求109的方法，其中在步骤(I)中添加的二醇组分/二羧酸组分的摩尔比率是1.01-1.5/1.0。

    111. 权利要求109的方法，其中在步骤(I)中添加的二醇组分/二羧酸组分的摩尔比率是1.03-1.5/1.0。

    112. 权利要求109的方法，其中在步骤(I)中添加的二醇组分/二羧酸组分的摩尔比率是1.03-1.3/1.0。

    113. 权利要求109的方法，其中在最终聚酯中总锡原子与总磷原子的重量比是2-10:1。

    114. 权利要求109的方法，其中在最终聚酯中总锡原子与总磷原子的重量比是5-9:1。

    115. 权利要求109的方法，其中在最终聚酯中总锡原子与总磷原子的重量比是6-8:1。

    116. 权利要求109的方法，其中在最终聚酯中总锡原子与总磷原子的重量比是7:1。

    117. 权利要求109或115的方法，其中在最终聚酯中存在的锡原子的量能够是基于最终聚酯的重量的25-400 ppm锡原子。

    118. 权利要求109或115的方法，其中在最终聚酯中锡原子的量能够是40到200 ppm锡原子，基于最终聚酯的重量。

    119. 权利要求109的方法，其中在步骤(I)中使用的催化剂基本上由至少一种锡化合物组成。

    120. 权利要求109的方法，其中该锡化合物选自三-2-乙基己酸丁基锡、二乙酸二丁基锡、氧化二丁基锡和氧化二甲基锡中的至少一种。

    121. 用于制备权利要求1、76或103中任何一项的聚酯的方法，所述方法包括以下步骤：

(I)在选自150℃至200℃范围中的至少一个温度下，在选自0 psig至75 psig范围中的至少一个压力下加热一种混合物，其中该混合物含有所述二羧酸单体和所述二醇单体；

其中在步骤(I)中添加的二醇组分/二羧酸组分的摩尔比率是1.0-1.5/1.0；

其中步骤(I)的混合物在至少一种催化剂的存在下加热，其含有至少一种锡化合物，和任选的选自钛、镓、锌、锑、钴、锰、镁、锗、锂、铝化合物以及铝化合物与氢氧化锂或氢氧化钠的混合物中的至少一种催化剂；

(II)在至少一种热稳定剂的存在下，其选自芳基磷酸酯或它们的反应产物中的至少一种，在230℃到320℃的温度下在选自步骤(I)的最终压力到0.02托绝对压力的范围中的至少一个压力下加热步骤(I)的产物1-6小时。