Титансодержащий раствор, катализатор для получения сложного полиэфира и способ получения смолы на основе сложного полиэфира

Титансодержащий раствор, катализатор для получения сложного полиэфира и способ получения смолы на основе сложного полиэфира

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к титансодержащему раствору, способу получения раствора, катализатору для получения сложного полиэфира, содержащему раствор, способу получения смолы на основе сложного полиэфира при использовании катализатора и продукту раздувного формования, содержащему смолу на основе сложного полиэфира. В частности, изобретение относится к титансодержащему раствору, который обладает превосходной стабильностью при хранении и характеризуется наличием высокой концентрации титансодержащего компонента; катализатору для получения сложного полиэфира, содержащему титансодержащий раствор, который отличается превосходной гомогенностью при подаче, демонстрирует высокие эксплуатационные характеристики катализатора и не оказывает неблагоприятного воздействия на качество алифатических диолов, извлекаемых и отправляемых на рецикл; способу получения смолы на основе сложного полиэфира при использовании катализатора; и продукту раздувного формования, содержащему смолу на основе сложного полиэфира.

Уровень техники

Смолы на основе сложных полиэфиров, такие как полиэтилентерефталат, обладают превосходными механической прочностью, термостойкостью, прозрачностью и газонепроницаемостью и с выгодой используются в качестве материалов контейнеров, заполняемых напитками, такими как соки, безалкогольные напитки и газированные напитки, и в качестве материалов пленок, листов, волокон и тому подобного.

Такие смолы на основе сложных полиэфиров обычно получают при использовании в качестве исходных веществ двухосновной карбоновой кислоты, такой как терефталевая кислота, и алифатического диола, такого как этиленгликоль, проводя получение низшего конденсата (олигомерного сложного эфира) в результате прохождения реакции этерификации и последующую полимеризацию низшего конденсата в результате прохождения реакции дегликолирования (жидкофазной поликонденсации) в присутствии катализатора поликонденсации.

Титан известен в качестве элемента, обладающего функцией промотирования прохождения реакции поликонденсации низшего поликонденсата, и в целях использования титансодержащих соединений в качестве материалов катализаторов поликонденсации проводились всевозможные исследования. В частности, подходящими в качестве материалов катализаторов поликонденсации в аспектах стоимости и доступности являются алкоксититансодержащие соединения.

В случае подачи титансодержащего соединения в качестве катализатора в процесс полимеризации сложного полиэфира с целью не допустить локализацию реакции при помощи достижения гомогенной дисперсии катализатора подачу титансодержащего соединения обычно осуществляют в форме раствора титансодержащего катализатора, в котором титансодержащее соединение предварительно перемешивают с подходящим растворителем, например алифатическим диолом, который является ингредиентом исходных веществ при получении сложного полиэфира.

Однако раствору титансодержащего катализатора свойственна проблема, заключающаяся в том, что в результате контакта между титансодержащим соединением и алифатическим диолом возможно образование нерастворимых соединений. Например, известно, что, если тетраалкоксид титана перемешивать с этиленгликолем, 1,3-пропандиолом, 1,4-бутандиолом и тому подобным, то в зависимости от концентрации титана будет образовываться осадок (F. Mizukami, et al., Stud. Surf. Sci. Catal., 31, p. 45 (1987)). Представляется, что образование осадка обуславливается связыванием атомов титана с алифатическим диолом с получением структуры в виде сетки, что в результате приводит к образованию продукта полимеризации с высокой степенью полимеризации. Если в растворе катализатора будет присутствовать осадок как таковой, то катализатор будет претерпевать разделение на жидкую и твердую фазы, и, следовательно, поток, подаваемый в процесс полимеризации, станет негомогенным, в результате чего стабильная реализация способа станет затруднительной, а также в получающемся в результате сложном полиэфире начнет присутствовать нежелательная инородная субстанция, что приведет к ухудшению эксплуатационных характеристик смолы, таких как внешний вид и прочность.

С другой стороны, если для предотвращения образования осадка концентрацию титана в растворе катализатора уменьшить, то увеличится количество алифатического диола в растворителе, подаваемом совместно с катализатором при подаче в процесс полимеризации необходимого количества титансодержащего катализатора, и, таким образом, может оказаться, что такое увеличение количества диола может оказать неблагоприятное воздействие на реакцию полимеризации. Кроме того, хотя в результате уменьшения концентрации титана в растворе катализатора и возможно получение гомогенного и прозрачного раствора непосредственно после получения катализатора, осадок может образоваться с течением времени во время хранения раствора катализатора.

По описанным выше причинам при получении титансодержащего катализатора существует потребность в методиках реализации гомогенности для раствора катализатора и увеличения концентрации титана по возможности до более высокого уровня, и, таким образом, были проведены разнообразные исследования в данных целях.

В случае изготовления катализатора для получения сложного полиэфира в результате перемешивания алкоксититансодержащего соединения и алифатического диола является известной методика добавления различных соединений в качестве промотора - средства, способствующего улучшению растворимости, с целью предотвращения образования осадка и получения гомогенного раствора.

В качестве промотора растворимости предлагали, например, органические кремнийсодержащие соединения либо органические цирконийсодержащие соединения (WO 99/54039), соединения щелочных металлов (JP-A № 7-207010), воду (JP-B № 3-72653), органические карбоновые кислоты (JP-A № 56-129220), бифункциональные органические кислоты (JP-T № 2002-543227), диэтиленгликоль (JP-A № 58-118824), пространственно-затрудненные фенольные соединения (JP № 2987853), фосфорсодержащие соединения (JP-B № 61-25738), комбинацию соединений хелатообразующих лигандов и фосфорсодержащих соединений (JP-A № 10-81646), комбинацию основных соединений и фосфорсодержащих соединений (JP-T № 2001-524536) и тому подобное.

Однако во время получения данных титансодержащих катализаторов соединения, добавляемые в качестве промотора растворимости, в дополнение к своей функции способствования солюбилизации титансодержащих соединений, могут нежелательным образом провзаимодействовать с активным центром титансодержащего катализатора, тем самым приводя к ухудшению эксплуатационных характеристик катализатора. Кроме того, в способе полимеризации, в общем случае реализуемом в условиях высокого вакуума, промоторы растворимости могут переходить в парообразное состояние совместно с алифатическими диолами и поступать в процесс извлечения и очистки низкокипящей фракции, и в результате это может оказать неблагоприятное воздействие на качество алифатических диолов, извлекаемых и отправляемых на рецикл.

Поэтому существует потребность в растворе титансодержащего катализатора, который не оказывал бы неблагоприятного воздействия на эксплуатационные характеристики титансодержащего катализатора, а также не оказывал бы неблагоприятного воздействия на качество алифатических диолов, извлекаемых и отправляемых на рецикл.

В дополнение к этому, в качестве второй проблемы при использовании титансодержащих соединений можно упомянуть то, что соединения обладают высокой активностью при поликонденсации в расчете на массу металла при том, что они также демонстрируют сильную тенденцию к тому, чтобы вызывать нежелательную деструкцию сложного полиэфира, и сильную тенденцию к тому, чтобы вызывать ухудшение качества смолы, такое как окрашивание смолы в ходе реализации способа поликонденсации, побочное образование низкомолекулярных соединений в ходе реализации способа формования из расплава, уменьшение молекулярной массы и тому подобное.

В результате смолы на основе сложных полиэфиров, полученные в результате использования данных титансодержащих соединений в качестве катализатора поликонденсации, характеризуются низкой стабильностью и образованием ацетальдегида в результате протекания термической деструкции во время формования из расплава, либо в данных смолах имеет место уменьшение молекулярной массы в большей степени в сопоставлении с обычно используемыми смолами на основе сложных полиэфиров, полученными при использовании в качестве катализатора поликонденсации сурьмасодержащих соединений, германийсодержащих соединений и тому подобного. Таким образом, упомянутые выше смолы на основе сложных полиэфиров не могут быть использованы подходящим образом в качестве материала контейнеров для напитков.

В качестве контрмеры, направленной на устранение данных проблем титансодержащего катализатора, было предложено титансодержащее соединение, модифицированное таким образом, чтобы уменьшить нежелательную деструкцию сложного полиэфира и сохранить высокую активность. Например, описывается, что, если в качестве титансодержащего соединения использовать диоксид титана, характеризующийся средним размером первичных частиц, равным 100 нм или менее, то можно получить катализатор поликонденсации с получением сложного полиэфира, обладающий высокой активностью (JP-A № 2000-119383).

Однако, в соответствии с экспериментами, воспроизведенными изобретателями настоящего изобретения, было подтверждено, что активность была очень низкой в сопоставлении с активностью известных катализаторов на основе титана, таких как алкоксид титана, тетрахлорид титана, оксалат титанила, ортотитановая кислота и тому подобное.

В работе JP-A № 2001-200045 также описывается, что, если в качестве титансодержащего соединения использовать титансодержащее соединение, содержащее в качестве основного компонента оксид титана и характеризующееся молекулярной массой в диапазоне от 500 до 100000 (г/моль), то тогда можно будет получить катализатор полимеризации, приводящей к получению сложного полиэфира, который позволяет получать смолы на основе сложных полиэфиров, характеризующихся превосходной формуемостью и термостойкостью. Однако, в соответствии с экспериментами, воспроизведенными изобретателями настоящего изобретения, было подтверждено, что титансодержащие соединения, описанные в вышеупомянутой литературе, характеризуются низкой растворимостью в этиленгликоле и, таким образом, не могут быть использованы в способе получения полиэтилентерефталата, где катализатор в общем случае добавляют в виде раствора в этиленгликоле.

Таким образом, первая цель изобретения заключается в том, чтобы предложить титансодержащий раствор, обладающий превосходной стабильностью при хранении, а также характеризующийся наличием высокой концентрации титансодержащего компонента. Еще один аспект изобретения заключается в предложении катализатора для получения сложного полиэфира, включающего данный титансодержащий раствор, который отличается превосходной гомогенностью при подаче, демонстрирует высокие эксплуатационные характеристики катализатора и не оказывает неблагоприятного воздействия на качество алифатических диолов, извлекаемых и отправляемых на рецикл. Дополнительный аспект изобретения заключается в предложении способа получения смолы на основе сложного полиэфира, использующего катализатор, и продукта раздувного формования, содержащего смолу на основе сложного полиэфира.

Вторая цель изобретения заключается в том, чтобы предложить катализатор для получения сложного полиэфира, содержащий титансодержащий раствор и обладающий повышенной активностью по сравнению с обычно используемыми титансодержащими растворами, и предложить способ получения смолы на основе сложного полиэфира, использующий такой катализатор и демонстрирующий высокую производительность, и высококачественный продукт раздувного формования, содержащий смолу на основе сложного полиэфира, полученную в соответствии с данным способом получения.

Описание изобретения

Принимая во внимание технические ситуации, описанные выше, изобретатели настоящего изобретения провели интенсивные исследования в отношении титансодержащих растворов и катализаторов для получения сложных полиэфиров и обнаружили, что в результате использования титансодержащего раствора, характеризующегося тем, что он содержит титан, алифатический диол и многоатомный спирт, имеющий валентность, равную 3 или выше, возможно получение титансодержащего раствора, который обладает превосходной стабильностью при хранении, а также характеризуется наличием высокой концентрации титансодержащего компонента, а также возможно получение катализатора для получения сложного полиэфира, который отличается превосходной гомогенностью при подаче, демонстрирует высокие эксплуатационные характеристики катализатора и не оказывает неблагоприятного воздействия на качество алифатического диола, извлекаемого и отправляемого на рецикл. Таким образом, они произвели данное изобретение. Они также обнаружили, что в качестве титансодержащих материалов сырья, как, например, те, которые придавали бы раствору катализатора гомогенность и стабильность, подходящим является полимерное титансодержащее соединение, включающее не более 100 элементарных звеньев, более предпочтительно - мономерное или полимерное титансодержащее соединение, включающее не более 20 элементарных звеньев, а особенно предпочтительно мономерное титансодержащее соединение.

Первым вариантом реализации изобретения является

(1) титансодержащий раствор, содержащий титан, алифатический спирт и многоатомный спирт, имеющий валентность, равную 3 или выше, который содержит (А) от 0,05 до 20% (масс.) титансодержащего соединения, (В) от 4 до 99% (масс.) алифатического диола и (С) от 0,1 до 95% (масс.) многоатомного спирта, имеющего валентность, равную 3 или выше.

Кроме того, предпочтительными вариантами реализации изобретения являются нижеследующие:

(2) титансодержащий раствор, описанный в пункте (1), где титансодержащим соединением, используемым для получения раствора, является полимер, включающий не более 100 элементарных звеньев;

(3) титансодержащий раствор, описанный в пунктах (1) или (2), который дополнительно содержит воду и/или основное соединение;

(4) способ получения титансодержащего раствора, содержащего титансодержащее соединение, алифатический диол и многоатомный спирт, имеющий валентность, равную 3 или выше, где в растворе используют (А) от 0,05 до 20% (масс.) титансодержащего соединения, (В) от 4 до 99% (масс.) алифатического диола и (С) от 0,1 до 95% (масс.) многоатомного спирта, имеющего валентность, равную 3 или выше, при расчете на совокупное количество титансодержащего раствора; и

(5) способ получения титансодержащего раствора, описанного в пункте (4), где воду и/или основное соединение используют в совокупном количестве, равном 50% (масс.) или менее.

Далее также будет описываться и второй вариант реализации изобретения.

Изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что в результате использования титансодержащего раствора, в котором размер частиц титансодержащего соединения, а именно в ингредиенте исходных материалов для получения сложного полиэфира, в растворителе - алифатическом диоле, находится в пределах конкретного диапазона размеров, возможно получение смолы на основе сложного полиэфира при реализации превосходной активности при полимеризации. Другими словами, второй вариант реализации изобретения представляет собой

(6) титансодержащий раствор, где размер частиц титансодержащего соединения в растворе в основном находится в диапазоне от 0,4 нм до 5 нм.

В данном случае выражение «размер частиц в основном находится в диапазоне от 0,4 нм до 5 нм» означает то, что доля частиц, характеризующихся размером частиц в диапазоне от 0,4 нм до 5 нм, составляет 50% или более, а более предпочтительно - 80% или более, в расчете на объемную долю титансодержащего соединения. Кроме того, предпочтительными вариантами реализации изобретения являются нижеследующие:

(7) титансодержащий раствор, описанный в пункте (6), который содержит алифатический диол, так что молярное соотношение между диольным компонентом и титаном (соотношение количеств алифатический диол/атомы титана) составляет 10 или более.

Кроме того, изобретение предлагает катализатор для получения сложного полиэфира, описанный в пункте (8), способ получения смолы на основе сложного полиэфира, описанный в пункте (9), и продукт раздувного формования, полученный из сложного полиэфира, описанный в пункте (10).

(8) Катализатор для получения сложного полиэфира, содержащий титансодержащий раствор, описанный в любом из пунктов (1), (2), (3), (6) и (7), и титансодержащий раствор, полученный по способу получения, описанному в пунктах (4) или (5);

(9) способ получения смолы на основе сложного полиэфира, где в присутствии катализатора для получения сложного полиэфира, описанного в пункте (8), смолу на основе сложного полиэфира получают в результате проведения поликонденсации между ароматической двухосновной карбоновой кислотой или ее производным, образующим сложный эфир, и алифатическим диолом или его производным, образующим сложный эфир; и

(10) продукт раздувного формования, содержащий смолу на основе сложного полиэфира, полученную по способу, описанному в пункте (9).

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую ступенчатый прямоугольный пластиноподобный формованный продукт, который в изобретении используют в качестве образца при измерении количества циклического тримера.

Фиг.2 представляет собой график, демонстрирующий результаты измерения распределения частиц по размерам для катализатора из примера 28. Горизонтальная ось представляет собой диаметр частиц (единица измерения: нм), а вертикальная ось представляет собой меру (условная единица).

Фиг.3 представляет собой микрофотографию, полученную по методу просвечивающей электронной микроскопии для катализатора из примера 30, из которого растворитель был удален.

Фиг.4 представляет собой микрофотографию, полученную по методу просвечивающей электронной микроскопии для катализатора из примера 30, который облучали, используя электронный луч, в течение 10 минут после удаления растворителя.

(Номера позиций)

Фиг.1:

А: Часть ступенчатого прямоугольного пластиноподобного формованного продукта с наибольшей толщиной.

В: Часть ступенчатого прямоугольного пластиноподобного формованного продукта со средним значением толщины.

С: Часть ступенчатого прямоугольного пластиноподобного формованного продукта с наименьшей толщиной.

Наилучший способ реализации изобретения

(Первое изобретение)

Далее в настоящем документе подробно будет описываться первый вариант реализации настоящего изобретения.

Первый вариант реализации изобретения относится к титансодержащему раствору, характеризующемуся тем, что он содержит титан, алифатический диол и многоатомный спирт, имеющий валентность, равную 3 или выше. Он также относится к катализатору для получения сложного полиэфира, содержащему композицию титансодержащего раствора, способу получения смолы на основе сложного полиэфира при использовании катализатора, к смоле на основе сложного полиэфира, полученной при использовании катализатора, и к продукту раздувного формования, содержащему смолу на основе сложного полиэфира.

На уровень содержания титана в титансодержащем растворе по изобретению особенных ограничений не накладывается, но предпочтительно он находится в диапазоне от 0,05 до 20% (масс.), а более предпочтительно - от 0,1 до 10% (масс.), при расчете на атомы титана. Уровень содержания атомов титана можно измерить, например, в результате проведения анализа ICP (спектрометрии индуктивно-связанной плазмы). Если уровень содержания атомов титана будет меньше 0,05% (масс.), то тогда может увеличиться количество добавленного растворителя (алифатического диола), что, таким образом, будет оказывать неблагоприятное воздействие на реакцию полимеризации. С другой стороны, если уровень содержания атомов титана будет больше 20% (масс.), то тогда в титансодержащем растворе может образоваться осадок, и, таким образом, гомогенный раствор получить будет нельзя.

На уровень содержания алифатического диола в титансодержащем растворе по изобретению особенных ограничений не накладывается, но предпочтительно он находится в диапазоне от 4 до 99% (масс.), более предпочтительно - от 19 до 94% (масс.), а еще более предпочтительно - от 50 до 85% (масс.). Уровень содержания алифатического диола можно измерить, например, при использовании такого метода анализа, как газовая хроматография.

На уровень содержания многоатомного спирта, имеющего валентность, равную 3 или выше, в титансодержащем растворе по изобретению особенных ограничений не накладывается, но предпочтительно он находится в диапазоне от 0,1 до 95% (масс.), более предпочтительно - от 5 до 80% (масс.), а еще более предпочтительно - от 15 до 50% (масс.). Уровень содержания многоатомного спирта, имеющего валентность, равную 3 или выше, можно измерить, например, при использовании метода анализа, такого как газовая хроматография. Если уровень содержания многоатомного спирта, имеющего валентность, равную 3 или выше, будет меньше 0,1% (масс.), то реализации его действия в качестве промотора растворимости добиться будет нельзя. Если уровень содержания многоатомного спирта, имеющего валентность, равную 3 или выше, будет больше 95% (масс.), то, наоборот, действие в качестве промотора растворимости может уменьшиться, в результате чего в титансодержащем растворе может образоваться осадок, и, таким образом, гомогенный раствор получить будет нельзя.

Кроме того, если в случае использования титансодержащего раствора по изобретению в качестве катализатора описанной далее полимеризации, приводящей к получению сложного полиэфира, уровень содержания многоатомного спирта, имеющего валентность, равную 3 или выше, в титансодержащем растворе будет меньше 0,1% (масс.), то превосходной активности при полимеризации получить будет нельзя. Если уровень содержания многоатомного спирта, имеющего валентность, равную 3 или выше, будет больше 95% (масс.), то активность при полимеризации будет улучшена, но может появиться неблагоприятное воздействие на эксплуатационные характеристики полученной смолы на основе сложного полиэфира.

При необходимости титансодержащий раствор по изобретению дополнительно может содержать воду и/или основное соединение.

На уровень содержания воды в титансодержащем растворе по изобретению особенных ограничений не накладывается, но предпочтительно он составляет 50% (масс.) или менее, более предпочтительно находится в диапазоне от 50 ч/млн до 30% (масс.), а еще более предпочтительно - от 100 ч/млн до 10% (масс.), в расчете на массовую долю, приходящуюся на совокупное количество титансодержащего раствора после получения. Если уровень содержания воды будет больше 50% (масс.), то в титансодержащем растворе может образоваться осадок, и, таким образом, гомогенный раствор получить будет нельзя.

На уровень содержания основного соединения в титансодержащем растворе по изобретению особенных ограничений не накладывается, но предпочтительно он составляет 50% (масс.) или менее, более предпочтительно находится в диапазоне от 50 ч/млн до 30% (масс.), а еще более предпочтительно - от 100 ч/млн до 10% (масс.), в расчете на массовую долю, приходящуюся на совокупное количество титансодержащего раствора после получения. Если уровень содержания основного соединения будет больше 50% (масс.), то его действие в качестве промотора растворимости уменьшится, в результате чего в титансодержащем растворе может образоваться осадок, и, таким образом, гомогенный раствор получить будет нельзя.

Титансодержащий раствор по изобретению получают в результате использования в качестве исходных веществ титансодержащего соединения, алифатического диола и многоатомного спирта, имеющего валентность, равную 3 или выше.

Титансодержащее соединение, используемое для получения титансодержащего раствора по изобретению, предпочтительно является мономерным или полимерным титансодержащим соединением, включающим не более 100 элементарных звеньев, более предпочтительно - мономерным или полимерным титансодержащим соединением, включающим не более 20 элементарных звеньев, а особенно предпочтительно мономерным титансодержащим соединением.

Титансодержащее соединение, используемое для получения титансодержащего раствора, означает титансодержащее исходное вещество, используемое при конечном получении раствора. В том случае, если твердую фазу А растворяют и высушивают для получения твердой фазы В, а после этого раствор получают в результате растворения твердой фазы В, то упомянутое выше титансодержащее соединение означает твердую фазу В.

Степень полимеризации, которая указывает на количество элементарных звеньев, включенных в используемое титансодержащее соединение, можно рассчитывать из молекулярной массы титансодержащего соединения и уровня содержания титана. Говоря конкретно, степень полимеризации (Р) титансодержащего соединения определяют в соответствии с нижеследующим уравнением:

[Уравнение 1]

Р = (S × W)/(100 × 47,2),

где W представляет собой молекулярную массу титансодержащего соединения, а S представляет собой уровень содержания атомов титана в титансодержащем соединении (% (масс.)).

В данном случае молекулярную массу титансодержащего соединения можно измерить в соответствии с такой методикой, как массовый анализ, осмометрия или криоскопия, в то время как уровень содержания атомов титана можно измерить в соответствии с такой методикой, как ICP.

Если при получении титансодержащего раствора по изобретению используют полимерное титансодержащее соединение, включающее более 100 элементарных звеньев, то его растворимость в алифатическом диоле может оказаться недостаточной. Кроме того, поскольку в общем случае требуется использование специальной методики, для того, чтобы получить полимерное титансодержащее соединение, которое по размерам будет крупнее мономерного соединения, при высокой степени чистоты, предпочтительно использование мономерного титансодержащего соединения, хотя бы с точки зрения его доступности.

Кроме того, в случае использования титансодержащего раствора по изобретению в качестве катализатора описанной далее полимеризации с получением сложного полиэфира, титансодержащий раствор, полученный при использовании в качестве исходного вещества полимерного титансодержащего соединения, включающего более 100 элементарных звеньев, может обладать меньшей активностью при полимеризации в сопоставлении с титансодержащим раствором, полученным при использовании в качестве исходного вещества полимерного титансодержащего соединения, включающего не более 100 элементарных звеньев.

В данном случае термин «мономерное титансодержащее соединение» означает соединение, в котором атом титана, содержащийся в любой одной молекуле, не связан с другим атомом титана через мостиковую ковалентную связь с участием лиганда.

Термин «полимерное титансодержащее соединение» означает соединение, в котором атом титана, содержащийся в любой одной молекуле, связан с другим атомом титана через мостиковую ковалентную связь с участием лиганда. В соответствии с этим координационное титансодержащее соединение полимерного типа, в котором атом титана и еще один атом титана связаны не через мостиковую ковалентную связь, а через мостиковую координационную связь с участием лиганда, в изобретении рассматривается не в качестве полимерного титансодержащего соединения, а в качестве мономерного титансодержащего соединения. Например, тетраэтоксид титана в его чистом виде рассматривается в качестве мономера несмотря на то, что в неполярном растворителе он существует в виде тримера, связанного через координационную связь. Однако в соответствии с изобретением все данные различные формы рассматриваются в качестве мономерного титансодержащего соединения.

Примеры описанного выше титансодержащего соединения включают галогенированные титансодержащие соединения, такие как тетрафторид титана, тетрахлорид титана, тетрабромид титана, тетраиодид титана и гексафтортитановая кислота;

производные титановой кислоты, такие как α-титановая кислота, β-титановая кислота, титанат аммония и титанат натрия;

соединения в виде титановых солей неорганических кислот, такие как сульфат титана и нитрат титана;

титансодержащие металлорганические соединения, такие как тетраметилтитан, тетраэтилтитан, тетрабензилтитан, тетрафенилтитан и бис(циклопентадиенил)титандихлорид;

арилоксититансодержащие соединения, такие как тетрафеноксититан;

силоксититансодержащие соединения, такие как тетракис(триметилсилокси)титан и тетракис(трифенилсилокси)титан;

соединения в виде титановых солей органических кислот, такие как ацетат титана, пропионат титана, лактат титана, цитрат титана и тартрат титана;

титансодержащие амидные соединения, такие как тетракис(диэтиламино)титан и тетрапирролид титана; описанные далее алкоксититансодержащие соединения;

и тому подобное. В их числе предпочтительными являются алкоксититансодержащие соединения.

Примеры алкоксититансодержащих соединений включают

тетраалкоксиды титана, такие как тетраметоксид титана, тетраэтоксид титана, тетра-н-пропоксид титана, тетраизопропоксид титана, тетра-н-бутоксид титана и тетра-2-этилгексоксид титана;

конденсированные алкоксиды титана, такие как поли(дибутилтитанат), Ti₇O₄(OC₂H₅)₂₀ и Ti₁₆O₁₆(OC₂H₅)₃₂;

галогензамещенные алкоксиды титана, такие как хлортитантриизопропоксид и дихлортитандиэтоксид;

алкоксиды титана, замещенные карбоновой кислотой, такие как титанацетаттриизопропоксид и титанметакрилаттриизопропоксид;

алкоксиды титана, замещенные фосфоновой кислотой, такие как титантрис(диоктилпирофосфат)изопропоксид;

алкоксиды титана, замещенные сульфоновой кислотой, такие как титантрис(додецилбензолсульфонат)изопропоксид;

алкоксититанаты, такие как гексаэтоксититанат аммония, гексаэтоксититанат натрия, гексаэтоксититанат калия и гекса-н-пропоксититанат натрия;

β-дикетонатзамещенные алкоксиды титана, такие как титанбис(2,4-пентандионат)диизопропоксид и титанбис(этилацетоацетат)диизопропоксид;

алкоксиды титана, замещенные α-гидроксикарбоновой кислотой, такие как титанбис(аммонийлактат)диизопропоксид;

аминоспиртзамещенные алкоксиды титана, такие как титанбис(триэтаноламин)диизопропоксид и 2-аиноэтоксититантриизопропоксид;

и тому подобное. В их числе предпочтительными являются тетраалкоксиды титана.

Данные титансодержащие соединения можно использовать индивидуально или в комбинации из двух или более чем двух соединений. При необходимости данные титансодержащие соединения также можно использовать и в комбинации с другими соединениями, проводя разбавление с использованием растворителя, такого как спирты, и тому подобное.

В качестве примеров алифатического диола, используемого при получении титансодержащего раствора по изобретению, могут быть названы этиленгликоль, пропиленгликоль, гексиленгликоль, октиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,2-циклогександиол, 1,3-циклогенксандиол, 1,4-циклогександиол, 1,4-циклогександиметанол и тому подобное. В их числе предпочтительными являются этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол и 1,4-циклогександиметанол, а более предпочтительным является этиленгликоль. Данные алифатические диолы можно использовать индивидуально либо в комбинации из двух или более чем двух соединений.

В качестве примеров многоатомного спирта, имеющего валентность, равную 3 или выше, который используют при получении титансодержащего раствора по изобретению, могут быть названы глицерин, триметилолпропан, эритрит, пентаэритрит, сорбит, глюкоза, фруктоза, пуллулан, циклодекстрин и тому подобное. В их числе предпочтительными являются глицерин и триметилолпропан, глицерин является более предпочтительным. Данные многоатомные спирты, обладающие валентностью, равной 3 или выше, можно использовать индивидуально либо в комбинации из двух или более чем двух соединений.

При необходимости титансодержащий раствор по изобретению можно, кроме того, получить в результате использования в качестве исходных веществ воды и/или основного соединения.

Вода известна своей эффективностью в качестве промотора растворимости при растворении титансодержащего соединения в алифатическом диоле. Однако в соответствии с открытиями изобретателей настоящего изобретения совместное использование вместе с многоатомным спиртом, обладающим валентностью, равной 3 или выше, может привести к дополнительному улучшению ее действия в качестве промотора растворимости.

Своей эффективностью в качестве промотора растворимости при растворении титансодержащего соединения в алифатическом диоле известно основное соединение. Однако в соответствии с открытиями изобретателей настоящего изобретения совместное использование вместе с многоатомным спиртом, обладающим валентностью, равной 3 или выше, может привести к дополнительному улучшению его действия в качестве промотора растворимости.

Основное соединение, используемое при получении титансодержащего раствора по изобретению, означает соединение, которое в растворителе - алифатическом диоле генерирует акцептор протона (основание Бренстеда) либо донор электрона (основание Льюиса).

Примеры основного соединения включают

аминные соединения, такие как аммиак, триметиламин, триэтиламин, пирролидин, морфолин, 1,4,7-триазациклононан, аминоэтанол, анилин и пиридин;

соединения четвертичного аммония, такие как гидроксид тетраметиламмония и гидроксид тетраэтиламмония;

соединения четвертичного фосфония, такие как гидроксид тетраметилфосфония и гидроксид тетраэтилфосфония;

соединения щелочно-земельных металлов, такие как гидрид магния, гидрид кальция, гидрид стронция, гидрид бария, гидроксид магния, гидроксид кальция, гидроксид стронция, гидроксид бария, гидрокарбонат магния, ацетат магния, этоксид магния и диметилмагний;

описанные далее соединения щелочных металлов;

и тому подобное. В их числе предпочтительными являются соединения щелочных металлов.

Примеры соединений щелочных металлов включают

щелочные металлы в свободном виде, такие как литий, натрий, калий, рубидий и цезий;

гидриды щелочных металлов, такие как гидрид лития, гидрид натрия, гидрид калия, гидрид рубидия и гидрид цезия;

металлорганические соединения щелочных металлов, такие как метиллитий, н-бутиллитий, циклопентадиенилнатрий и циклопентадиенилкалий;

гидроксиды щелочных металлов, такие как гидроксид лития, гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид рубидия и гидроксид цезия;

алкоксиды щелочных металлов, такие как этоксид лития, этоксид натрия, этоксид калия, этоксид рубидия, этоксид цезия, гликоксид натрия и феноксид натрия;

соли щелочных металлов, такие как карбонат лития, карбонат натрия, карбонат калия, карбонат рубидия, карбонат цезия, гидрокарбонат натрия, ацетат натрия, гликолят натрия, глутаминат натрия и алюминат натрия;

и тому подобное. В их числе предпочтительными являются гидроксиды щелочных металлов.

Данные основные соединения можно использовать индивидуально либо в комбинации из двух или более чем двух соединений. При необходимости данные основные соединения также можно использовать и в комбинации с другими соединениями, проводя разбавление с использованием растворителя, такого как вода либо спирты, и тому подобное.

При необходимости титансодержащий раствор по изобретению можно, кроме того, получить при использовании различных неорганических соединений и органических соединений, в дополнение к описанным выше соединениям. Нап