醇單丁基醚(EB)(2.50克）的混合物，隨后加熱至 90°C。以小的增量向該攪拌的混合物中逐漸加入磺基聚酯聚合物粉末(50克）。該添加在大 約30分鐘內(nèi)完成;形成粘性分散體。在添加過程中，還加入水消泡劑BYK-025 (BYK-Chemie) (0.125克）。添加附加的水(5.04克）以降低粘度。使攪拌在90°C下繼續(xù)30分鐘并添加更多水 (17.28克）。在攪拌另外80分鐘后，使該混合物冷卻至60°C，隨后收集。過濾所得分散體以除 去痕量顆粒物以產(chǎn)生均勻的半透明分散體。測得%固含量為28.6%。
[0107]實施例8.使用CHDM/TMCD= 50/50摩爾％的磺基聚酯#4的合成（SIP= 12.2摩爾％， 基于總二酸） 將反應(yīng)物:24.08克或0.150摩爾的量的CHDM90(90%CHDM在水中）、21.67克或0.150摩 爾的量的TMCD、30.00克的量的NPG/SIP加合物、11.77克或0.071摩爾的量的1?六和55.01克 或0.284摩爾的量的DMT和0.22克的量的酸催化劑Fascat4100裝入配有機(jī)械攪拌器、加熱 分凝器、Dean-Stark適配器和水冷凝器的500毫升三頸圓底燒瓶。使反應(yīng)混合物在氮氣下在 190°C下反應(yīng)50分鐘，在200°C下反應(yīng)30分鐘，在220°C下反應(yīng)40分鐘和在240°C下反應(yīng)1小時 以產(chǎn)生粘稠混合物。在Dean-Stark分水器中收集總共25.5毫升餾出物。然后將反應(yīng)器重新 組裝以連接到玻璃真空管以在減壓下進(jìn)一步反應(yīng)。使該反應(yīng)在240°C下在真空下(逐漸降至 3mmHg)繼續(xù)40分鐘以產(chǎn)生高粘混合物。以產(chǎn)生高粘混合物。在冷卻所得混合物后獲得硬固 體產(chǎn)物（Tg81.8°C;Mn1588，Mw4430)。
[0108]實施例9.使用磺基聚酯#4制備水性分散體4 首先使用摻合機(jī)粉化磺基聚酯#4(大約55克）。在配有機(jī)械攪拌器和水冷凝器的三頸圓 底燒瓶中制備水（106.25克)和助溶劑乙二醇單丁基醚(ΕΒ)(2.50克）的混合物，隨后加熱至 90°C。以小的增量向該攪拌的混合物中逐漸加入磺基聚酯聚合物粉末(50克）。該添加在大 約40分鐘內(nèi)完成;形成粘性分散體。在添加過程中，還加入水消泡劑BYK-025 (BYK-Chemie) (0.125克）。在攪拌另外1小時后，使該混合物冷卻至60°C，隨后收集。過濾所得分散體以除 去痕量顆粒物以產(chǎn)生均勻的半透明分散體。測得%固含量為32.1%。
[0109]實施例10.使用CHDM/TMCD= 50/50摩爾％的磺基聚酯#5的合成（SIP= 10.0摩爾％， 基于總二酸） 將反應(yīng)物:21.82克或0.136摩爾的量的CHDM90(90%CHDM在水中）、19.63克或0.136摩 爾的量的TMCD、20.00克的量的NPG/SIP加合物、9.81克或0.059摩爾的量的1?六和45.87克或 0.236摩爾的量的DMT和酸催化劑Fascat4100(0.18克)裝入配有機(jī)械攪拌器、加熱分凝器、 Dean-Stark適配器和水冷凝器的500毫升三頸圓底燒瓶。使反應(yīng)混合物在氮氣下在190°C下 反應(yīng)1小時，在200°C下反應(yīng)40分鐘，在220°C下反應(yīng)80分鐘和在240°C下反應(yīng)40分鐘以產(chǎn)生 粘稠混合物。在Dean-Stark分水器中收集總共16.5毫升餾出物。然后將反應(yīng)器重新組裝以 連接到玻璃真空管以在減壓下進(jìn)一步反應(yīng)。使該反應(yīng)在240°C下在真空下（逐漸降至10 mmHg)繼續(xù)35分鐘以產(chǎn)生高粘混合物。在冷卻所得混合物后獲得硬固體產(chǎn)物(Tg81.2°C;Mn 2195，Mw5882)。
[0110] 實施例11.使用磺基聚酯#5制備水性分散體5 首先使用摻合機(jī)粉化磺基聚酯# 5(大約55克）。在配有機(jī)械攪拌器和水冷凝器的三頸 圓底燒瓶中制備水（106.25克）和助溶劑乙二醇單丁基醚（EB) (2.50克）的混合物，隨后加 熱至90°C。以小的增量向該攪拌的混合物中逐漸加入磺基聚酯聚合物粉末(50克）。該添加 在大約70分鐘內(nèi)完成；形成粘性分散體。在添加過程中，還加入水消泡劑BYK-025 (BYK-Chemie)(0.125克）。在95°C下攪拌另外3小時后，使該混合物冷卻至60°C，隨后收集。過濾所 得分散體以除去痕量顆粒物以產(chǎn)生均勻的半透明分散體。測得%固含量為32.7%。
[0111]對比例12.無TM⑶的磺基聚酯#6的合成(SIP= 10.0摩爾％，基于總二酸) 將反應(yīng)物：43.63克或0.273摩爾的量的CHDM90(90%CHDM在水中）、20.00克的量的NPG/SIP加合物、9.81克或0.059摩爾的量的IPA和45.87克或0.236摩爾的量的DMT和酸催化 劑Fascat4100(0.18克)裝入配有機(jī)械攪拌器、加熱分凝器、Dean-Stark適配器和水冷凝器 的500毫升三頸圓底燒瓶。使反應(yīng)混合物在氮氣下在190°C下反應(yīng)1小時，在200°C下反應(yīng)1小 時，在220°C下反應(yīng)30分鐘和在240°C下反應(yīng)15分鐘以產(chǎn)生粘稠混合物。在Dean-Stark分水 器中收集總共21毫升餾出物。然后將反應(yīng)器重新組裝以連接到玻璃真空管以在減壓下進(jìn)一 步反應(yīng)。使該反應(yīng)在240°C下在真空下(逐漸降至8mmHg)繼續(xù)30分鐘以產(chǎn)生高粘混合物。在 冷卻所得混合物后獲得硬固體產(chǎn)物(Tg71°C;Mn2169,Mw7682)。
[0112] 對比例13.使用磺基聚酯#6制備水性分散體6 首先使用摻合機(jī)粉化磺基聚酯#6(大約55克）。在配有機(jī)械攪拌器和水冷凝器的三頸圓 底燒瓶中制備水（106.25克)和助溶劑乙二醇單丁基醚(EB)(2.50克）的混合物，隨后加熱至 90°C。以小的增量向該攪拌的混合物中逐漸加入磺基聚酯聚合物粉末(50克）。該添加在大 約1小時內(nèi)完成;該混合物變成主要含有未分散粉末(磚粉狀(brickdust1ike))的漿料。 在添加過程中，還加入水消泡劑BYK-025 (BYK-Chemie)(0.125克）。添加附加量的（2.5克） EB以試圖分散樹脂。使攪拌在95°C下繼續(xù)另外2小時。該混合物仍為主要含有未分散樹脂粉 末的漿料并被認(rèn)為不可分散在水中。
【主權(quán)項】
1. 包含2,2,4,4_四烷基環(huán)丁-1，3-二醇(Τ?、?殘基的磺基聚酯。2. 權(quán)利要求1的磺基聚酯，其包含下列殘基： (i) 多羥基組分，其包含： a. 占所述多羥基組分的2至60摩爾％的量的TA⑶，和 b. 非TACD的多羥基化合物;和 (ii) 酸組分，其包含： a. 二羧酸化合物、二羧酸化合物的衍生物或其組合;和 b. 具有至少一個直接或間接共價鍵合到芳族或脂環(huán)族環(huán)上的離子磺酸根基團(tuán)的磺基 單體組分，所述離子磺酸根基團(tuán)具有下式所示的結(jié)構(gòu)： _S〇3-〇3. 權(quán)利要求2的磺基聚酯，其中所述Τ?、腔衔锇?，2，4，4-四甲基環(huán)丁-1，3-二醇。4. 權(quán)利要求2的磺基聚酯，其中所述Τ?、腔衔锇樖絖2,2,4,4_四烷基環(huán)丁-1，3-二醇和反式_2,2,4,4-四烷基環(huán)丁-1，3-二醇的混合物，其中所述順式/反式摩爾比為1.7至 0.2。5. 權(quán)利要求1的磺基聚酯，其中所述磺基聚酯中存在的TACD化合物的量為至少15摩爾％ 和最多57摩爾％。6. 權(quán)利要求2的磺基聚酯，其中所述磺基聚酯中存在的多羥基化合物（i)(b)殘基的量 占所述多羥基組分(i)的總摩爾數(shù)的至少40摩爾%和最多85摩爾％。7. 權(quán)利要求2的磺基聚酯，其中所述多羥基化合物(i)(b)包含1，4_環(huán)己烷二甲醇。8. 權(quán)利要求2的磺基聚酯，其在所述磺基聚酯中包含占多羥基化合物（i)總摩爾數(shù)的0 至不多于3摩爾％的量的多羥基化合物殘基，該多羥基化合物殘基具有一個下列結(jié)構(gòu)所示的 單元或重復(fù)單元： -(OCH2-CHR)-其中R=H或C1-C4烷基。9. 權(quán)利要求2的磺基聚酯，其中所述磺基單體包含5-鈉代磺基間苯二甲酸或5-鈉代磺 基間苯二甲酸二甲酯。10. 權(quán)利要求2的磺基聚酯，其中磺基單體的量為酸組分總摩爾數(shù)的至少5摩爾%和最多 20摩爾％。11. 權(quán)利要求2的磺基聚酯，其中所述磺基聚酯包含下列組分的反應(yīng)產(chǎn)物： (i) 多羥基組分，其包含： a. 占所述多羥基組分摩爾數(shù)的10摩爾%至60摩爾％的量的TA⑶，和 b. 包含新戊二醇、1，4_環(huán)己烷二甲醇（CHDM)或其混合物的多羥基化合物，累計量為所 述多羥基組分摩爾數(shù)的40摩爾％至90摩爾％;和 (ii) 酸組分，其包含： a. 間苯二甲酸、間苯二甲酸二甲酯、對苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯或其混合物，累計 量為所述酸組分摩爾數(shù)的85摩爾%至95摩爾％，和 b. 占所述酸組分摩爾數(shù)的5摩爾%至15摩爾％的量的磺基單體。12. 權(quán)利要求1-11中任一項的磺基聚酯，其中所述磺基聚酯是水分散性的，且其中當(dāng)所 有TACD殘基被除具有一個下列結(jié)構(gòu)所示的單元或重復(fù)單元的那些外的多羥基化合物替代 時，所述磺基聚酯不可分散在水中： -(OCH2-CHR)-其中R=H或C1-C4烷基。13. 水性分散體，其包含 A. 以所述水性組合物重量的25至大約35重量％的量存在的磺基聚酯，所述磺基聚酯含 有2,2,4,4_四烷基環(huán)丁二醇(TA⑶)的殘基;和 B. 以所述水性組合物重量的65至大約75重量%的量存在的水。14. 權(quán)利要求13的分散體，其中在過濾所述分散體之前，所述分散體含有不多于1重量％ 的未分散固體。15. 權(quán)利要求13的分散體，其中TA⑶的殘基包含2，2，4，4-四甲基環(huán)丁-1，3-二醇的殘 基。16. 權(quán)利要求13的分散體，其中所述磺基聚酯(A)包含下列組分的反應(yīng)產(chǎn)物： (i) 多羥基組分，其包含： a. 占所述多羥基組分摩爾數(shù)的10摩爾%至60摩爾％的量的TA⑶，和 b. 包含新戊二醇、1，4_環(huán)己烷二甲醇（CHDM)或其混合物的多羥基化合物，累計量為所 述多羥基組分摩爾數(shù)的40摩爾％至90摩爾％;和 (ii) 酸組分，其包含： a. 間苯二甲酸、間苯二甲酸二甲酯、對苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯或其混合物，累計 量為所述酸組分摩爾數(shù)的85摩爾%至95摩爾％，和 b. 占所述酸組分摩爾數(shù)的5摩爾%至15摩爾％的量的磺基單體。17. 涂料組合物，其包含： A. 以(A)和(C)的總樹脂固體重量的5至大約95重量％的量存在的磺基聚酯，所述磺基聚 酯含有2，2，4，4-四烷基環(huán)丁二醇的殘基;和 B. 以所述水性涂料組合物重量的50至大約85重量%的量存在的水;和 C. 以(A)和(C)的總樹脂固體重量的5重量%至大約95重量%的量存在的聚合物樹脂。18. 權(quán)利要求17的涂料組合物，其中TA⑶的殘基包含2，2，4，4-四甲基環(huán)丁-1，3-二醇的 殘基。19. 權(quán)利要求17的涂料組合物，其中所述磺基聚酯包含下列組分的反應(yīng)產(chǎn)物： (i) 多羥基組分，其包含： a. 占所述多羥基組分摩爾數(shù)的10摩爾%至60摩爾％的量的TA⑶，和 b. 包含新戊二醇、1，4_環(huán)己烷二甲醇（CHDM)或其混合物的多羥基化合物，累計量為所 述多羥基組分摩爾數(shù)的40摩爾％至90摩爾％;和 (ii) 酸組分，其包含： a. 間苯二甲酸、間苯二甲酸二甲酯、對苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯或其混合物，累計 量為所述酸組分摩爾數(shù)的85摩爾%至95摩爾％，和 b. 占所述酸組分摩爾數(shù)的5摩爾%至15摩爾％的量的磺基單體。
【專利摘要】含有2,2,4,4-四烷基環(huán)丁-1,3-二醇，如2,2,4,4-四甲基環(huán)丁-1,3-二醇的殘基的磺基聚酯具有高的水分散性。這能夠降低磺酸根基團(tuán)的含量或降低乙二醇或其它親水二醇的量以保持固化涂層中的良好耐水性。
【IPC分類】C08G63/688, C09D167/02, C08L67/02
【公開號】CN105461909
【申請?zhí)枴緾N201610033072
【發(fā)明人】T.擴(kuò), P.B.霍爾
【申請人】伊士曼化工公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2012年7月3日
【公告號】CA2840950A1, CN103649170A, EP2734566A1, US8580872, US20130023604, US20140018496, WO2013012556A1