Волокнистая структура из сложного полиэфира

Волокнистая структура из сложного полиэфира

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к волокнистой структуре из сложного полиэфира. Говоря более конкретно, оно относится к волокнистой структуре из сложного полиэфира, получаемой при использовании смолы сложного полиэфира с удовлетворительным цветовым тоном и превосходной формуемостью.

Предшествующий уровень техники

Смолы сложных полиэфиров, в особенности полиэтилентерефталатная, полиэтиленнафталатная, политриметилентерефталатная и политетраметилентерефталатная смолы, демонстрируют превосходные механические, физические и химические эксплуатационные свойства, и поэтому они широко используются для изготовления волокон, пленок и других формованных продуктов. Как известно, они демонстрируют превосходные механическую прочность и стабильность размеров, в особенности, в случае их использования в волокнистых структурах.

Такие полимеры, предназначенные для изготовления волокнистых структур, например полиэтилентерефталат, обычно получают в результате синтеза сначала этиленгликолевого сложного эфира терефталевой кислоты и/или его низшего полимера, а после этого его нагревания при пониженном давлении в присутствии катализатора полимеризации для проведения реакции до достижения желательной степени полимеризации. Другие сложные полиэфиры получают по сходным способам.

Известно, что тип используемого катализатора поликонденсации оказывает решающее влияние на качество получающегося в результате сложного полиэфира, и в качестве катализаторов поликонденсации, предназначенных для получения полиэтилентерефталата, наиболее широко используются соединения сурьмы.

Однако с использованием соединений сурьмы связана проблема, обусловленная тем, что продолжительное непрерывное формование волокон из расплава сложных полиэфиров в результате приводит к накоплению инородных материалов, налипающих в окрестности прядильного отверстия (здесь и далее в настоящем документе называемому просто «налипанием на фильере»), и к изменению направления потока расплавленного полимера (загибанию), что, в конечном счете, становится причиной ворсования и разрыва нитей либо формирования неоднородных физических свойств волокна во время стадий формования волокон и вытяжки. В дополнение к этому, использование волокон из сложных полиэфиров, содержащих такие сложные полиэфиры, для получения волокнистых структур из сложных полиэфиров в результате привело к возникновению проблем, таких как ухудшенная технологическая стабильность и низкое качество полученных волокнистых структур из сложных полиэфиров.

В качестве средства решения данных проблем было описано использование в качестве катализаторов получения сложных полиэфиров продуктов реакции между соединениями титана и тримеллитовой кислотой (например, в японской патентной публикации SHO №59-46258) и использование в качестве катализаторов получения сложных полиэфиров продуктов реакции между соединениями титана и сложными эфирами фосфористой кислоты (например, в выкладке на выдачу патента в Японии SHO №58-38722). Несмотря на то, что данные способы, действительно, в некоторой степени улучшают термостойкость расплава сложных полиэфиров, эффект от улучшения недостаточен, и для полученных смол сложных полиэфиров требуется улучшение цветового тона.

В качестве катализаторов получения сложных полиэфиров также были предложены комплексы соединение титана/соединение фосфора (например, в выкладке на выдачу патента в Японии HEI №7-138354). Однако, несмотря на то, что данный способ в некоторой степени обеспечивает улучшение термостойкости расплава, данный эффект недостаточен, и для полученных сложных полиэфиров требуется улучшение цветового тона.

Раскрытие сущности изобретения

Целью изобретения является решение упомянутых выше проблем предшествующего уровня техники в результате предложения волокнистой структуры из сложного полиэфира, отличающейся удовлетворительным цветовым тоном (высокое значение L* и низкое значение b*), получаемой из высококачественного волокна из сложного полиэфира.

Волокнистая структура из сложного полиэфира изобретения представляет собой волокнистую структуру из сложного полиэфира, включающую волокно из сложного полиэфира, содержащее в качестве основного компонента полимерный сложный полиэфир, отличающуюся тем, что

волокнистая структура представляет собой, по меньшей мере, один тип волокнистой структуры, выбираемый из группы, состоящей из нетканых материалов, содержащих волокно из сложного полиэфира, ваты, содержащей волокно из сложного полиэфира, и волокнистых структур, имеющих толщины в диапазоне 5-100 мм, включающих основное волокно, образованное из штапельного волокна из сложного полиэфира, и получаемое по способу термосоединения сопряженное штапельное волокно, где полимерный сложный полиэфир присутствует либо в одном из двух, либо в обоих компонентах, образуемых основным волокном и получаемым по способу термосоединения многокомпонентным штапельным волокном,

данный полимерный сложный полиэфир получают в результате проведения поликонденсации с участием сложного эфира ароматической двухосновной карбоновой кислоты в присутствии катализатора,

данный катализатор содержит, по меньшей мере, один ингредиент, выбираемый из приведенных ниже смеси (1) и продукта реакции (2),

смесь (1) представляет собой смесь следующих компонентов (А) и (В):

(А) компонент в виде соединения титана, состоящий, по меньшей мере, из одного соединения, выбираемого из группы, состоящей из

(a) алкоксидов титана, описываемых следующей общей формулой (I):

где каждый из R¹, R², R³ и R⁴ независимо представляет собой одно звено, выбираемое из числа C_1-20 алкильных групп и фенильных групп, m представляет собой целое число в диапазоне 1-4, и если m представляет собой целое число, равное 2, 3 либо 4, то тогда две, три либо четыре группы R² и R³ могут быть одинаковыми либо различными, и

(b) продуктов реакции между алкоксидами титана, описываемыми приведенной выше общей формулой (I), и ароматическими поливалентными карбоновьми кислотами, описываемыми следующей общей формулой (II):

где n представляет собой целое число в диапазоне 2-4,

либо их ангидридами, и

(B) компонент в виде соединения фосфора, состоящий, по меньшей мере, из одного соединения, описываемого следующей общей формулой (III):

где каждый из R⁵, R⁶ и R⁷ независимо представляет собой С_1-4 алкил, а Х представляет собой, по меньшей мере, одно звено, выбираемое из -СН₂- и -CH₂(Y) (где Y представляет собой фенил),

смесь (1) используют при таком соотношении концентраций компонентов в смеси, соотношение (%) М_Ti между миллимолями элемента титана в компоненте в виде соединения титана (А) и количеством молей сложного эфира ароматической двухосновной карбоновой кислоты и соотношение (%) М_P между миллимолями элемента фосфора в компоненте в виде соединения фосфора (В) и количеством молей сложного эфира ароматической двухосновной карбоновой кислоты удовлетворяют следующим далее соотносительным выражениям (i) и (ii):

1≤M_P/M_Ti≤15 (i)

10≤M_P+M_Ti≤100 (ii),

а продукт реакции (2) представляет собой продукт реакции между следующими компонентами (С) и (D):

(C) компонент в виде соединения титана, состоящий, по меньшей мере, из одного соединения, выбираемого из группы, состоящей из

(с) алкоксидов титана, описываемых следующей общей формулой (IV):

где каждый из R⁸, R⁹, R¹⁰ и R¹¹ независимо представляет собой С_1-20 алкил, p представляет собой целое число в диапазоне 1-3, и если р равен 2 либо 3, то тогда две либо три группы R⁹ и R¹⁰ могут быть одинаковыми либо различными, и

(d) продуктов реакции между алкоксидами титана, описываемыми приведенной выше общей формулой (IV), и ароматическими поливалентными карбоновьми кислотами, описываемыми приведенной выше общей формулой (II), либо их ангидридами, и

(D) компонент в виде соединения фосфора, состоящий, по меньшей мере, из одного соединения фосфора, описываемого следующей общей формулой (V):

где R¹² представляет собой C_1-20 алкил либо С_6-20 арил, a q представляет собой целое число, равное 1 либо 2.

Компонент (А) смеси (1) катализатора и компонент (С) продукта реакции (2) катализатора в случае волокнистой структуры из сложного полиэфира изобретения предпочтительно содержат соответствующие алкоксид титана (а) и алкоксид титана (с), каждый с молярным соотношением в реакции по отношению к ароматической поливалентной карбоновой кислоте либо ее ангидриду в диапазоне от 2:1 до 2:5.

В продукте реакции (2) катализатора в случае волокнистой структуры из сложного полиэфира изобретения соотношение в реакции между компонентом (D) и компонентом (С) предпочтительно находится в диапазоне от 1:1 до 3:1 при расчете через соотношение между молями атомов фосфора в компоненте (D) и молями атомов титана в компоненте (С) (P/Ti).

Соединение фосфора, описываемое общей формулой (V), используемое в продукте реакции (2), в случае волокнистой структуры из сложного полиэфира изобретения предпочтительно выбирают из числа моноалкилфосфатов.

Сложный эфир ароматической двухосновной карбоновой кислоты в случае волокнистой структуры из сложного полиэфира изобретения предпочтительно получают в результате проведения переэтерификации между диалкиловым эфиром ароматической двухосновной карбоновой кислоты и алкиленгликолевым сложным эфиром.

Ароматическую двухосновную карбоновую кислоту в случае волокнистой структуры из сложного полиэфира изобретения предпочтительно выбирают из терефталевой кислоты, 1,2-нафталиндикарбоновой кислоты, фталевой кислоты, изофталевой кислоты, дифенилдикарбоновой кислоты и дифеноксиэтандикарбоновой кислоты, а алкиленгликоль предпочтительно выбирают из этиленгликоля, бутиленгликоля, триметиленгликоля, пропиленгликоля, неопентилгликоля, гексанметиленгликоля и додеканметиленгликоля.

Полимерный сложный полиэфир волокнистой структуры из сложного полиэфира изобретения предпочтительно имеет значение L* в диапазоне 77-85 и значение b* в диапазоне 2-5, если исходить из колориметрической системы L*a*b* (JIS Z8729).

Получаемое по способу термосоединения сопряженное штапельное волокно волокнистой структуры из сложного полиэфира изобретения может иметь структуру «бок о бок», либо получаемое по способу термосоединения сопряженное штапельное волокно может иметь концентрическую либо эксцентрическую структуру «ядро-оболочка», где концентрическое либо эксцентрическое ядро может образовывать волокнообразующий термопластичный полимер, а концентрическую либо эксцентрическую оболочку может образовывать термосвариваемый полимер.

В волокнистой структуре из сложного полиэфира изобретения волокнообразующий термопластичный полимер получаемого по способу термосоединения сопряженного штапельного волокна предпочтительно представляет собой полимерный сложный полиэфир. Термосвариваемый полимер получаемого по способу термосоединения сопряженного штапельного волокна предпочтительно выбирают из числа полиуретановых эластомеров, эластомеров из сложных полиэфиров, неупругих гомополимеров и сополимеров сложных полиэфиров, полиолефиновых гомополимеров и сополимеров и полимерных поливиниловых спиртов.

Волокнистую структуру с толщиной в диапазоне 5-100 мм в волокнистой структуре из сложного полиэфира, соответствующей изобретению, предпочтительно подвергают термофиксации, по меньшей мере, по некоторым из точек контакта между получаемыми по способу термосоединения сопряженными штапельными волокнами и основными волокнами и/или точек контакта между самими получаемыми по способу термосоединения сопряженными штапельными волокнами.

Волокнистую структуру из сложного полиэфира изобретения также можно использовать для целей, которые включают введение в контакт с продуктами питания.

Наилучший способ реализации изобретения

Волокнистую структуру из сложного полиэфира изобретения получают при использовании волокна из сложного полиэфира, содержащего в качестве основного компонента полимерный сложный полиэфир.

Полимерный сложный полиэфир получают в результате проведения поликонденсации с участием сложного эфира ароматической двухосновной карбоновой кислоты в присутствии катализатора. Катализатор поликонденсации содержит, по меньшей мере, один представитель, выбираемый из числа (1) смесей компонента в виде соединения титана (А) и компонента в виде соединения фосфора (В), описанных далее, и (2) продуктов реакции между компонентом в виде соединения титана (С) и компонентом в виде соединения фосфора (D), описанными далее.

Соединение титана (А) в смеси (1) катализатора поликонденсации состоит, по меньшей мере, из одного соединения, выбираемого из группы, состоящей из

(а) алкоксидов титана, описываемых следующей общей формулой (I):

где каждый из R¹, R², R³ и R⁴ независимо представляет собой одно звено, выбираемое из числа C_1-20, а предпочтительно C_1-6, алкильных групп и фенильных групп, m представляет собой целое число в диапазоне 1-4, а предпочтительно 2-4, и если m представляет собой целое число, равное 2, 3 либо 4, то тогда две, три либо четыре группы R² и R³ могут быть одинаковыми либо различными, и

(b) продуктов реакции между алкоксидами титана, описываемыми приведенной выше общей формулой (I), и ароматическими поливалентными карбоновыми кислотами, описываемыми следующей общей формулой (II):

где n представляет собой целое число в диапазоне 2-4, а предпочтительно 3-4,

либо их ангидридами.

Соединение фосфора (В) в смеси (1) катализатора поликонденсации состоит, по меньшей мере, из одного соединения, описываемого следующей общей формулой (III):

где каждый из R⁵, R⁶ и R⁷ независимо представляет собой С_1-4 алкил, а Х представляет собой, по меньшей мере, одно звено, выбираемое из -CH₂- и -CH₂(Y) (где Y представляет собой фенил).

Компонент в виде соединения титана (С) продукта реакции (2) катализатора поликонденсации состоит, по меньшей мере, из одного соединения, выбираемого из группы, состоящей из

(c) алкоксидов титана, описываемых следующей общей формулой (IV):

где каждый из R⁸, R⁹, R¹⁰ и R¹¹ независимо представляет собой С_1-20, a предпочтительно C_1-6, алкил, p представляет собой целое число в диапазоне 1-3, а предпочтительно 1-2, и если p равен 2 либо 3, то тогда две либо три группы R⁹ и R¹⁰ могут быть одинаковыми либо различными, и

(d) продуктов реакции между алкоксидами титана, описываемыми приведенной выше общей формулой (IV), и ароматическими поливалентными карбоновыми кислотами, описываемыми приведенной выше общей формулой (II), либо их ангидридами.

Компонент в виде соединения фосфора (D) продукта реакции (2) катализатора поликонденсации состоит, по меньшей мере, из одного соединения фосфора, описываемого следующей общей формулой (V):

где R¹² представляет собой C_1-20 алкил либо С_6-20 арил, a q представляет собой целое число, равное 1 либо 2.

Если в качестве катализатора поликонденсации использовать смесь (1) компонента в виде соединения титана (А) и компонента в виде соединения фосфора (В), то тогда алкоксид титана (а), описываемый общей формулой (I), либо продукт реакции (b) между алкоксидом титана (а) и ароматической карбоновой кислотой, описываемой общей формулой (II), либо ее ангидридом, используемые в качестве компонента в виде соединения титана (А), будут характеризоваться высокими растворимостью в полимерных сложных полиэфирах и совместимостью с ними, и поэтому, даже если остаток компонента в виде соединения титана (А) и останется в полимерном сложном полиэфире, получаемом в результате проведения поликонденсации, во время формования волокон из расплава в окрестности фильеры не произойдет никакого накопления инородного материала, так что при высокой эффективности формования волокон можно будет получить элементарную нить из сложного полиэфира с удовлетворительным качеством.

В качестве описываемых общей формулой (I) алкоксидов титана (а), используемых в соответствующем изобретению компоненте в виде соединения титана (А) катализатора поликонденсации, предпочтительны тетраизопропоксититан, тетрапропоксититан, тетра-н-бутоксититан, тетраэтоксититан, тетрафеноксититан, октаалкилтрититанат и гексаалкилдититанат.

В качестве описываемых общей формулой (IV) алкоксидов титана (с), используемых в соответствующем изобретению компоненте в виде соединения титана (С) катализатора поликонденсации, можно упомянуть тетраалкоксиды титана, такие как тетрабутоксид титана, тетраизопропоксид титана, тетрапропоксид титана и тетраэтоксид титана, и алкилтитанаты, такие как октаалкилтрититанат и гексаалкилдититанат, но предпочтительными для использования являются тетраалкоксиды титана, что обуславливается их удовлетворительной реакционной способностью по отношению к компонентам в виде соединений фосфора, используемым в изобретении, а в особенности предпочтительным для использования является тетрабутоксид титана.

Ароматическую поливалентную карбоновую кислоту, описываемую общей формулой (II), либо ее ангидрид, которые вводят в реакцию с алкоксидом титана (а) либо (с), предпочтительно выбирают из фталевой кислоты, тримеллитовой кислоты, гемимеллитовой кислоты, пиромеллитовой кислоты и их ангидридов. В частности, при использовании тримеллитового ангидрида будет получен продукт реакции, демонстрирующий высокое сродство к полимерному сложному полиэфиру, что обеспечит эффективное предотвращение накопления инородного материала.

Если алкоксид титана (а) либо (с) вводить в реакцию с ароматической поливалентной карбоновой кислотой, описываемой общей формулой (II), либо ее ангидридом, то тогда, например, ароматическую поливалентную карбоновую кислоту либо ее ангидрид предпочтительно растворять в растворителе, по каплям добавлять к раствору алкоксид титана (а) либо (с) и нагревать смесь в течение, по меньшей мере, 30 минут при температуре 0-200°С. Растворитель, используемый в данном случае, в соответствии с необходимостью предпочтительно выбирают из этанола, этиленгликоля, триметиленгликоля, тетраметиленгликоля, бензола и ксилола.

На молярное соотношение в реакции между алкоксидом титана (а) либо (с) и ароматической поливалентной карбоновой кислотой, описываемой общей формулой (II), либо ее ангидридом никаких особенных ограничений не накладывается, но если доля алкоксида титана будет чрезмерно высокой, то тогда цветовой тон получающегося в результате сложного полиэфира может быть ухудшен, либо может быть понижена температура размягчения, в то время как, если доля алкоксида титана будет чрезмерно низкой, то тогда могут возникнуть трудности с прохождением реакции поликонденсации. Поэтому молярное соотношение в реакции между алкоксидом титана (а) либо (с) и ароматической поливалентной карбоновой кислотой, описываемой общей формулой (II), либо ее ангидридом предпочтительно находится в диапазоне от 2:1 до 2:5.

Продукт реакции (b) либо (d), получаемый в результате проведения реакции, можно использовать непосредственно, либо его можно использовать после проведения очистки в результате перекристаллизации при помощи ацетона, метилового спирта и/или этилацетата.

Соединение фосфора (фосфонатное производное), описываемое общей формулой (III), используемое в компоненте в виде соединения фосфора (В) соответствующей изобретению смеси (1) катализатора поликонденсации, предпочтительно выбирают из числа диметиловых сложных эфиров, диэтиловых сложных эфиров, дипропиловых сложных эфиров и дибутиловых сложных эфиров производных фосфоновой кислоты, таких как карбометоксиметанфосфоновая кислота, карбоэтоксиметанфосфоновая кислота, карбопропоксиметанфосфоновая кислота, карбобутоксиметанфосфоновая кислота, карбометоксифенилметанфосфоновая кислота, карбоэтоксифенилметанфосфоновая кислота, карбопропоксифенилметанфосфоновая кислота, карбобутоксифенилметанфосфоновая кислота и тому подобное.

Если для реакции поликонденсации с участием сложного эфира ароматической двухосновной карбоновой кислоты использовать компонент в виде соединения фосфора (В), состоящий из соединения фосфора (фосфонатного производного), описываемого общей формулой (III), то тогда реакция с компонентом в виде соединения титана (А) будет протекать более умеренно в сравнении с реакцией с использованием соединений фосфора, применяемых в качестве стабилизаторов реакции обычно, и поэтому эксплуатационный срок службы в качестве катализатора у компонента в виде соединения титана (А) в способе проведения реакции поликоденсации будет более продолжительным, и в результате может быть использована меньшая доля компонента в виде соединения титана (А) по отношению к количеству сложного эфира ароматической двухосновной карбоновой кислоты в системе реакции поликонденсации. Кроме того, если даже в систему реакции поликонденсации, содержащую компонент в виде соединения фосфора (В), состоящий из соединения фосфора, описываемого общей формулой (III), добавить большое количество стабилизатора, то у полученного полимерного сложного полиэфира не произойдет никакого ухудшения термостойкости, и его цветовой тон также будет удовлетворительным.

Если в качестве катализатора поликонденсации, соответствующего изобретению, использовать смесь (1), то тогда смесь (1) будут использовать при таком соотношении концентраций компонентов в смеси, что соотношение (%) M_Ti между миллимолями элемента титана в компоненте в виде соединения титана (А) и количеством молей сложного эфира ароматической двухосновной карбоновой кислоты и соотношение (%) М_Р между миллимолями элемента фосфора в компоненте в виде соединения фосфора (В) и количеством молей сложного эфира ароматической двухосновной карбоновой кислоты будут удовлетворять следующим далее соотносительным выражениям (i) и (ii):

1≤М_Р/М_Ti≤15 (i)

10≤M_P+M_Ti≤100 (ii).

Соотношение М_Р/М_Ti находится в диапазоне от 1 до 15, а предпочтительно от 2 до 10. Если соотношение М_Р/М_Ti будет меньше 1, то тогда цветовой тон полученного полимерного сложного полиэфира может быть желтоватым, в то время как, если оно будет больше 15, то тогда реакционная способность в поликонденсации у катализатора поликонденсации с таким составом будет недостаточной, что сделает получение целевого полимерного сложного полиэфира затруднительным. Диапазон для соотношения М_Р/М_Ti, соответствующий изобретению, относительно узок в сравнении с диапазоном, используемым для обычных катализаторов Ti-P, но выдерживание такого диапазона позволяет добиться превосходного результата, который не получали в случае обычно используемых катализаторов Ti-P.

Значение суммы (М_Р+М_Ti) находится в диапазоне от 10 до 100, а предпочтительно от 20 до 70. Если значение (М_Р+М_Ti) будет меньше 10, то тогда волокнообразующие свойства у полученного полимерного сложного полиэфира, производительность способа формования волокон из расплава и эксплуатационные характеристики полученных волокон будут неудовлетворительными. Если значение (М_Р+М_Ti) будет больше 100, то тогда при использовании полученного полимерного сложного полиэфира для формования волокон из расплава в окрестности фильеры будет наблюдаться накопление инородного материала в небольшой, но существенной степени. Значение М_Ti в общем случае предпочитается иметь в диапазоне 2-15%, а более предпочтительно 3-10%.

Если в качестве катализатора поликонденсации, соответствующего изобретению, использовать продукт реакции (2), то тогда соединением фосфора, описываемым общей формулой (V), используемым в качестве соединения фосфора (D), могут быть, например, моноалкилфосфат, такой как моно-н-бутилфосфат, моногексилфосфат, монододецилфосфат, монолаурилфосфат либо моноолеилфосфат; моноарилфосфат, такой как монофенилфосфат, монобензилфосфат, моно(4-этилфенил)фосфат, монобифенилфосфат, мононафтилфосфат либо моноантрилфосфат; диалкилфосфат, такой как диэтилфосфат, дипропилфосфат, дибутилфосфат, дилаурилфосфат либо диолеилфосфат, или же диарилфосфат, такой как дифенилфосфат. Из их числа предпочтительными являются моноалкилфосфаты либо моноарилфосфаты, где q в формуле (V) равен 1.

Компонент в виде соединения фосфора (D), используемый в изобретении, может представлять собой смесь двух либо более чем двух соединений фосфора, описываемых общей формулой (V), и в качестве примеров предпочтительных комбинаций могут быть упомянуты смеси моноалкилфосфатов и диалкилфосфатов либо смеси монофенилфосфатов и дифенилфосфатов. В особенности предпочтительными являются композиции, где моноалкилфосфат составляет, по меньшей мере, 50%, а в особенности, по меньшей мере, 90% смеси в расчете на полную массу смеси.

Способ получения продукта реакции между компонентом в виде соединения титана (С) и компонентом в виде соединения фосфора (D) может включать, например, объединение компонентов (С) и (D) и нагревание их в гликоле. Говоря конкретно, нагревание раствора в гликоле, содержащего компонент в виде соединения титана (С) и компонент в виде соединения фосфора (D), будет приводить к помутнению раствора в гликоле с выпадением компонентов (С) и (D) в осадок в виде продуктов реакции. Осадок можно собирать для использования в качестве катализатора для получения полимерного сложного полиэфира.

Гликоль, используемый в данном случае, предпочтительно представляет собой тот же самый гликолевый компонент, что и используемый при получении сложного полиэфира с применением полученного катализатора. Например, этиленгликоль предпочтителен, если сложный полиэфир представляет собой полиэтилентерефталат, 1,3-пропандиол предпочтителен, если сложный полиэфир представляет собой политриметилентерефталат, и тетраметиленгликоль предпочтителен, если сложный полиэфир представляет собой политетраметилентерефталат.

Продукт реакции поликонденсации (2), соответствующий изобретению, можно получать по способу с одновременными объединением компонента в виде соединения титана (С) и соединения фосфора (D) и гликоля и их нагреванием. Однако, поскольку нагревание вызывает протекание реакции между компонентом в виде соединения титана (С) и компонентом в виде соединения фосфора (D) с получением выпавшего в осадок продукта реакции, который нерастворим в гликоле, предпочитается, чтобы реакция вплоть до выпадения осадка протекала бы гомогенно. Поэтому, для того чтобы эффективно получать в реакции осадок, предпочтительным способом получения является способ, в котором предварительно получают обособленные растворы в гликоле компонента в виде соединения титана (С) и компонента в виде соединения фосфора (D), а после этого растворы объединяют и нагревают.

Температура реакции между компонентами (С) и (D) предпочтительно находится в диапазоне от 50 до 200°С, а время реакции предпочтительно находится в диапазоне от 1 минуты до 4 часов. Если температура реакции будет чрезмерно низкой, то тогда реакция может пройти в недостаточной степени, либо может оказаться необходимым избыточное время реакции, что сделает невозможным эффективное получение осадка продуктов реакции в ходе гомогенной реакции.

Соотношение концентраций компонентов в смеси для компонента в виде соединения титана (С) и компонента в виде соединения фосфора (D), нагреваемых до протекания реакции в гликоле, предпочтительно находится в диапазоне от 1,0 до 3,0, а более предпочтительно от 1,5 до 2,5 при расчете в виде молярного соотношения между атомами фосфора и атомами титана. В пределах данного диапазона компонент в виде соединения фосфора (D) и компонент в виде соединения титана (С) будут вступать в реакцию почти что полностью, что позволит избежать присутствия продукта неполного протекания реакции, и поэтому продукт реакции может быть использован непосредственно для получения полимерного сложного полиэфира с удовлетворительным цветовым тоном. В дополнение к этому, практическое отсутствие избыточного соединения фосфора (V), не вступившего в реакцию, в результате обеспечивает достижение высокой производительности без ухудшения реакционной способности при полимеризации с получением сложного полиэфира.

Продукт реакции (2) катализатора поликонденсации, используемого в изобретении, предпочтительно содержит соединение, описываемое следующей общей формулой (VI):

где каждый из R¹³ и R¹⁴ независимо представляет собой, по меньшей мере, одно звено, выбираемое из числа C_1-10 алкильных групп, образуемых из R⁸, R⁹, R¹⁰ и R¹¹ в общей формуле (IV), описывающей алкоксид титана компонента в виде соединения титана (С), и R¹² в общей формуле (V), описывающей соединение фосфора компонента в виде соединения фосфора (D), и С_6-12 арильных групп, образуемых из R¹² в соединении фосфора (V).

Поскольку продукт реакции между соединением титана и соединением фосфора (V), описываемый формулой (VI), обладает высокой каталитической активностью, полимерные сложные полиэфиры, получаемые с его использованием, характеризуются удовлетворительным цветовым тоном (низким значением b) и демонстрируют удовлетворительные практические эксплуатационные характеристики полимера при уровне содержания ацетальдегидов, остаточных металлов и циклических тримеров, достаточно низком для использования на практике. Продукт реакции, описываемый формулой (VI), предпочтительно присутствует при уровне содержания 50 мас.% либо более, а более предпочтительно 70 мас.% либо более.

Если сложный эфир ароматической двухосновной карбоновой кислоты подвергать поликонденсации в присутствии продукта реакции (2), то тогда его можно использовать в качестве катализатора получения сложного полиэфира непосредственно, без разделения гликоля и выпавшего в осадок продукта реакции (2), получаемого по упомянутому выше способу. Кроме того, после отделения осадка от раствора в гликоле, содержащего выпавший в осадок продукт реакции (2), при использовании таких способов, как осаждение на центрифуге либо фильтрование, выпавший в осадок продукт реакции (2) для очистки можно подвергнуть перекристаллизации при использовании, например, ацетона, метилового спирта и/или воды и в качестве катализатора использовать продукт, подвергнутый очистке. Структуру катализатора можно подтвердить при использовании метода твердофазного ЯМР и метода количественного анализа содержания металла РМА.

Полимерный сложный полиэфир, используемый в изобретении, получают в результате проведения поликонденсации с участием сложного эфира ароматической двухосновной карбоновой кислоты в присутствии катализатора, содержащего упомянутую выше смесь (1) компонента в виде соединения титана (А) и соединения фосфора (фосфонатного производного) (В) и/или продукт реакции (2) между компонентом в виде соединения титана (С) с компонентом в виде соединения фосфора (D). В соответствии с изобретением сложным эфиром ароматической двухосновной карбоновой кислоты предпочтительно является сложный диэфир, образованный из компонента в виде ароматической двухосновной карбоновой кислоты и компонента в виде алифатического гликоля.

Ароматическая двухосновная карбоновая кислота предпочтительно в основном состоит из терефталевой кислоты. Говоря более конкретно, терефталевая кислота предпочтительно составляет, по меньшей мере, 70 мол.% в расчете на полное количество компонента в виде ароматической двухосновной карбоновой кислоты. В качестве примеров предпочтительных ароматических двухосновных карбоновых кислот, отличных от терефталевой кислоты, можно упомянуть фталевую кислоту, изофталевую кислоту, нафталиндикарбоновую кислоту, дифенилдикарбоновую кислоту и дифеноксиэтандикарбоновую кислоту.

Компонент в виде алифатического гликоля предпочтительно представляет собой алкиленгликоль, из числа которых могут быть использованы, например, этиленгликоль, триметиленгликоль, пропиленгликоль, тетраметиленгликоль, неопентилгликоль, гексанметиленгликоль и додекаметиленгликоль, при этом в особенности предпочтительным является этиленгликоль.

В соответствии с изобретением полимерный сложный полиэфир предпочтительно представляет собой сложный полиэфир, содержащий в качестве своего основного повторяющегося звена этилентерефталат, образованный из терефталевой кислоты и этиленгликоля. «Основной» обозначает то, что этилентерефталатное повторяющееся звено составляет, по меньшей мере, 70 мол.% в расчете на полное количество повторяющихся звеньев в сложном полиэфире.

Полимерный сложный полиэфир, используемый в изобретении, также может представлять собой и смешанный сложный полиэфир, получаемый в результате проведения сополимеризации между компонентами, образующими сложный полиэфир, такими как кислотный компонент либо диольный компонент.

Что касается смешанных компонентов в виде карбоновых кислот, то в качестве исходных веществ, само собой разумеется, возможно использование упомянутых выше ароматических двухосновных карбоновых кислот, а также и компонентов в виде бифункциональных карбоновых кислот, включающих алифатические двухосновные карбоновые кислоты, такие как адипиновая кислота, себациновая кислота, азелаиновая кислота и декандикарбоновая кислота, и алициклические двухосновные карбоновые кислоты, такие как циклогександикарбоновая кислота, либо их производных, образующих сложные эфиры. Что касается смешанных диольных компонентов, то в качестве исходных веществ, само собой разумеется, возможно использование упомянутых выше алифатических диолов, а также и алициклических гликолей, таких как циклогександиметанол, и ароматических диолов, таких как бисфенол, гидрохинон и 2,2-бис(4-(3-гидроксиэтоксифенил)пропан.

В дополнение к этому также возможно использование и смешанных полимерных сложных полиэфиров, получаемых в результате проведения сополимеризации в качестве смешанных компонентов полифункциональных соединений, таких как тримезиновая кислота, триметилолэтан, триметилолпропан, триметилолметан и пентаэритрит.

Такие полимерные сложные полиэфиры и смешанные полимерные сложные полиэфиры можно использовать индивидуально либо в комбинации из двух либо более чем двух полимеров.

В соответствии с изобретением используемый полимерный сложный полиэфир предпочтительно представляет собой продукт поликонденсации с участием сложного эфира ароматической двухосновной карбоновой кислоты, образованного из ароматической двухосновной карбоновой кислоты и алифатического гликоля, описанных ранее. Сложный эфир ароматической двухосновной карбоновой кислоты также можно получить в результате проведения реакции диэтерификации между ароматической двухосновной карбоновой кислотой и алифатическим гликолем либо его можно получить в результате проведения переэтерификации между диалкиловым эфиром ароматической двухосновной карбоновой кислоты и алифатическим гликолем. Однако способы, включающие проведение переэтерификации с использованием в качестве исходных веществ диалкиловых эфиров ароматических двухосновных карбоновых кислот, более предпочтительны по сравнению со способами диэтерификации с использованием в качестве исходных веществ ароматических двухосновных карбоновых кислот, поскольку первые приводят к получению меньшего количества мелких частиц соединения фосфора, добавляемого во время проведения реакции