醇单丁基醚(EB)(2.50克）的混合物，随后加热至 90°C。以小的增量向该搅拌的混合物中逐渐加入磺基聚酯聚合物粉末(50克）。该添加在大 约30分钟内完成;形成粘性分散体。在添加过程中，还加入水消泡剂BYK-025 (BYK-Chemie) (0.125克）。添加附加的水(5.04克）以降低粘度。使搅拌在90°C下继续30分钟并添加更多水 (17.28克）。在搅拌另外80分钟后，使该混合物冷却至60°C，随后收集。过滤所得分散体以除 去痕量颗粒物以产生均匀的半透明分散体。测得%固含量为28.6%。
[0107]实施例8.使用CHDM/TMCD= 50/50摩尔％的磺基聚酯#4的合成（SIP= 12.2摩尔％， 基于总二酸） 将反应物:24.08克或0.150摩尔的量的CHDM90(90%CHDM在水中）、21.67克或0.150摩 尔的量的TMCD、30.00克的量的NPG/SIP加合物、11.77克或0.071摩尔的量的1?六和55.01克 或0.284摩尔的量的DMT和0.22克的量的酸催化剂Fascat4100装入配有机械搅拌器、加热 分凝器、Dean-Stark适配器和水冷凝器的500毫升三颈圆底烧瓶。使反应混合物在氮气下在 190°C下反应50分钟，在200°C下反应30分钟，在220°C下反应40分钟和在240°C下反应1小时 以产生粘稠混合物。在Dean-Stark分水器中收集总共25.5毫升馏出物。然后将反应器重新 组装以连接到玻璃真空管以在减压下进一步反应。使该反应在240°C下在真空下(逐渐降至 3mmHg)继续40分钟以产生高粘混合物。以产生高粘混合物。在冷却所得混合物后获得硬固 体产物（Tg81.8°C;Mn1588，Mw4430)。
[0108]实施例9.使用磺基聚酯#4制备水性分散体4 首先使用掺合机粉化磺基聚酯#4(大约55克）。在配有机械搅拌器和水冷凝器的三颈圆 底烧瓶中制备水（106.25克)和助溶剂乙二醇单丁基醚(ΕΒ)(2.50克）的混合物，随后加热至 90°C。以小的增量向该搅拌的混合物中逐渐加入磺基聚酯聚合物粉末(50克）。该添加在大 约40分钟内完成;形成粘性分散体。在添加过程中，还加入水消泡剂BYK-025 (BYK-Chemie) (0.125克）。在搅拌另外1小时后，使该混合物冷却至60°C，随后收集。过滤所得分散体以除 去痕量颗粒物以产生均匀的半透明分散体。测得%固含量为32.1%。
[0109]实施例10.使用CHDM/TMCD= 50/50摩尔％的磺基聚酯#5的合成（SIP= 10.0摩尔％， 基于总二酸） 将反应物:21.82克或0.136摩尔的量的CHDM90(90%CHDM在水中）、19.63克或0.136摩 尔的量的TMCD、20.00克的量的NPG/SIP加合物、9.81克或0.059摩尔的量的1?六和45.87克或 0.236摩尔的量的DMT和酸催化剂Fascat4100(0.18克)装入配有机械搅拌器、加热分凝器、 Dean-Stark适配器和水冷凝器的500毫升三颈圆底烧瓶。使反应混合物在氮气下在190°C下 反应1小时，在200°C下反应40分钟，在220°C下反应80分钟和在240°C下反应40分钟以产生 粘稠混合物。在Dean-Stark分水器中收集总共16.5毫升馏出物。然后将反应器重新组装以 连接到玻璃真空管以在减压下进一步反应。使该反应在240°C下在真空下（逐渐降至10 mmHg)继续35分钟以产生高粘混合物。在冷却所得混合物后获得硬固体产物(Tg81.2°C;Mn 2195，Mw5882)。
[0110] 实施例11.使用磺基聚酯#5制备水性分散体5 首先使用掺合机粉化磺基聚酯# 5(大约55克）。在配有机械搅拌器和水冷凝器的三颈 圆底烧瓶中制备水（106.25克）和助溶剂乙二醇单丁基醚（EB) (2.50克）的混合物，随后加 热至90°C。以小的增量向该搅拌的混合物中逐渐加入磺基聚酯聚合物粉末(50克）。该添加 在大约70分钟内完成；形成粘性分散体。在添加过程中，还加入水消泡剂BYK-025 (BYK-Chemie)(0.125克）。在95°C下搅拌另外3小时后，使该混合物冷却至60°C，随后收集。过滤所 得分散体以除去痕量颗粒物以产生均匀的半透明分散体。测得%固含量为32.7%。
[0111]对比例12.无TM⑶的磺基聚酯#6的合成(SIP= 10.0摩尔％，基于总二酸) 将反应物：43.63克或0.273摩尔的量的CHDM90(90%CHDM在水中）、20.00克的量的NPG/SIP加合物、9.81克或0.059摩尔的量的IPA和45.87克或0.236摩尔的量的DMT和酸催化 剂Fascat4100(0.18克)装入配有机械搅拌器、加热分凝器、Dean-Stark适配器和水冷凝器 的500毫升三颈圆底烧瓶。使反应混合物在氮气下在190°C下反应1小时，在200°C下反应1小 时，在220°C下反应30分钟和在240°C下反应15分钟以产生粘稠混合物。在Dean-Stark分水 器中收集总共21毫升馏出物。然后将反应器重新组装以连接到玻璃真空管以在减压下进一 步反应。使该反应在240°C下在真空下(逐渐降至8mmHg)继续30分钟以产生高粘混合物。在 冷却所得混合物后获得硬固体产物(Tg71°C;Mn2169,Mw7682)。
[0112] 对比例13.使用磺基聚酯#6制备水性分散体6 首先使用掺合机粉化磺基聚酯#6(大约55克）。在配有机械搅拌器和水冷凝器的三颈圆 底烧瓶中制备水（106.25克)和助溶剂乙二醇单丁基醚(EB)(2.50克）的混合物，随后加热至 90°C。以小的增量向该搅拌的混合物中逐渐加入磺基聚酯聚合物粉末(50克）。该添加在大 约1小时内完成;该混合物变成主要含有未分散粉末(砖粉状(brickdust1ike))的浆料。 在添加过程中，还加入水消泡剂BYK-025 (BYK-Chemie)(0.125克）。添加附加量的（2.5克） EB以试图分散树脂。使搅拌在95°C下继续另外2小时。该混合物仍为主要含有未分散树脂粉 末的浆料并被认为不可分散在水中。
【主权项】
1. 包含2,2,4,4_四烷基环丁-1，3-二醇(ΤΑ⑶)残基的磺基聚酯。2. 权利要求1的磺基聚酯，其包含下列残基： (i) 多羟基组分，其包含： a. 占所述多羟基组分的2至60摩尔％的量的TA⑶，和 b. 非TACD的多羟基化合物;和 (ii) 酸组分，其包含： a. 二羧酸化合物、二羧酸化合物的衍生物或其组合;和 b. 具有至少一个直接或间接共价键合到芳族或脂环族环上的离子磺酸根基团的磺基 单体组分，所述离子磺酸根基团具有下式所示的结构： _S〇3-〇3. 权利要求2的磺基聚酯，其中所述ΤΑ⑶化合物包含2，2，4，4-四甲基环丁-1，3-二醇。4. 权利要求2的磺基聚酯，其中所述ΤΑ⑶化合物包含顺式_2,2,4,4_四烷基环丁-1，3-二醇和反式_2,2,4,4-四烷基环丁-1，3-二醇的混合物，其中所述顺式/反式摩尔比为1.7至 0.2。5. 权利要求1的磺基聚酯，其中所述磺基聚酯中存在的TACD化合物的量为至少15摩尔％ 和最多57摩尔％。6. 权利要求2的磺基聚酯，其中所述磺基聚酯中存在的多羟基化合物（i)(b)残基的量 占所述多羟基组分(i)的总摩尔数的至少40摩尔%和最多85摩尔％。7. 权利要求2的磺基聚酯，其中所述多羟基化合物(i)(b)包含1，4_环己烷二甲醇。8. 权利要求2的磺基聚酯，其在所述磺基聚酯中包含占多羟基化合物（i)总摩尔数的0 至不多于3摩尔％的量的多羟基化合物残基，该多羟基化合物残基具有一个下列结构所示的 单元或重复单元： -(OCH2-CHR)-其中R=H或C1-C4烷基。9. 权利要求2的磺基聚酯，其中所述磺基单体包含5-钠代磺基间苯二甲酸或5-钠代磺 基间苯二甲酸二甲酯。10. 权利要求2的磺基聚酯，其中磺基单体的量为酸组分总摩尔数的至少5摩尔%和最多 20摩尔％。11. 权利要求2的磺基聚酯，其中所述磺基聚酯包含下列组分的反应产物： (i) 多羟基组分，其包含： a. 占所述多羟基组分摩尔数的10摩尔%至60摩尔％的量的TA⑶，和 b. 包含新戊二醇、1，4_环己烷二甲醇（CHDM)或其混合物的多羟基化合物，累计量为所 述多羟基组分摩尔数的40摩尔％至90摩尔％;和 (ii) 酸组分，其包含： a. 间苯二甲酸、间苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯或其混合物，累计 量为所述酸组分摩尔数的85摩尔%至95摩尔％，和 b. 占所述酸组分摩尔数的5摩尔%至15摩尔％的量的磺基单体。12. 权利要求1-11中任一项的磺基聚酯，其中所述磺基聚酯是水分散性的，且其中当所 有TACD残基被除具有一个下列结构所示的单元或重复单元的那些外的多羟基化合物替代 时，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. 水性分散体，其包含 A. 以所述水性组合物重量的25至大约35重量％的量存在的磺基聚酯，所述磺基聚酯含 有2,2,4,4_四烷基环丁二醇(TA⑶)的残基;和 B. 以所述水性组合物重量的65至大约75重量%的量存在的水。14. 权利要求13的分散体，其中在过滤所述分散体之前，所述分散体含有不多于1重量％ 的未分散固体。15. 权利要求13的分散体，其中TA⑶的残基包含2，2，4，4-四甲基环丁-1，3-二醇的残 基。16. 权利要求13的分散体，其中所述磺基聚酯(A)包含下列组分的反应产物： (i) 多羟基组分，其包含： a. 占所述多羟基组分摩尔数的10摩尔%至60摩尔％的量的TA⑶，和 b. 包含新戊二醇、1，4_环己烷二甲醇（CHDM)或其混合物的多羟基化合物，累计量为所 述多羟基组分摩尔数的40摩尔％至90摩尔％;和 (ii) 酸组分，其包含： a. 间苯二甲酸、间苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯或其混合物，累计 量为所述酸组分摩尔数的85摩尔%至95摩尔％，和 b. 占所述酸组分摩尔数的5摩尔%至15摩尔％的量的磺基单体。17. 涂料组合物，其包含： A. 以(A)和(C)的总树脂固体重量的5至大约95重量％的量存在的磺基聚酯，所述磺基聚 酯含有2，2，4，4-四烷基环丁二醇的残基;和 B. 以所述水性涂料组合物重量的50至大约85重量%的量存在的水;和 C. 以(A)和(C)的总树脂固体重量的5重量%至大约95重量%的量存在的聚合物树脂。18. 权利要求17的涂料组合物，其中TA⑶的残基包含2，2，4，4-四甲基环丁-1，3-二醇的 残基。19. 权利要求17的涂料组合物，其中所述磺基聚酯包含下列组分的反应产物： (i) 多羟基组分，其包含： a. 占所述多羟基组分摩尔数的10摩尔%至60摩尔％的量的TA⑶，和 b. 包含新戊二醇、1，4_环己烷二甲醇（CHDM)或其混合物的多羟基化合物，累计量为所 述多羟基组分摩尔数的40摩尔％至90摩尔％;和 (ii) 酸组分，其包含： a. 间苯二甲酸、间苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯或其混合物，累计 量为所述酸组分摩尔数的85摩尔%至95摩尔％，和 b. 占所述酸组分摩尔数的5摩尔%至15摩尔％的量的磺基单体。
【专利摘要】含有2,2,4,4-四烷基环丁-1,3-二醇，如2,2,4,4-四甲基环丁-1,3-二醇的残基的磺基聚酯具有高的水分散性。这能够降低磺酸根基团的含量或降低乙二醇或其它亲水二醇的量以保持固化涂层中的良好耐水性。
【IPC分类】C08G63/688, C09D167/02, C08L67/02
【公开号】CN105461909
【申请号】CN201610033072
【发明人】T.扩, P.B.霍尔
【申请人】伊士曼化工公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2012年7月3日
【公告号】CA2840950A1, CN103649170A, EP2734566A1, US8580872, US20130023604, US20140018496, WO2013012556A1