用于生产水系聚酯树脂的方法、水系聚酯树脂以及水系涂覆组合物与流程

本公开内容总体上涉及用于生产水系聚酯树脂的方法、水系聚酯树脂以及水系涂覆组合物。更特别地，本公开内容涉及用于使用再生聚酯生产水系聚酯树脂的方法、通过使用再生聚酯生产的水系聚酯树脂、以及包含这样的水系聚酯树脂的水系涂覆组合物。

背景技术：

1、已经提出，从环境友好的角度来看，应通过使用再生聚酯作为材料并使其亲水性组分共聚来生产可分散在水中或含有亲水性溶剂的水中的水系聚酯树脂(参见专利文献1至4)。然而，通过这些文献中的任何方法生产的水系聚酯树脂趋于表现出相对低的水分散性。此外，还难以使水系聚酯树脂在液体中长时间保持分散。换言之，树脂分散液趋于具有相对低的稳定性。当使用具有金属磺酸盐基团作为其亲水性组分的多元羧酸时，这些趋势特别明显。

2、表现出这些趋势可能由于以下原因。首先，再生聚酯的主要组分为聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)，其为具有高结晶度的树脂。其次，目前可获得的再生聚酯的分子量不一致，而且根据被回收的废聚酯材料的类型或对废聚酯材料进行后处理的方法而不同。也就是说，这些趋势与水系聚酯树脂的分子结构的刚性以及在其生产过程期间在再生聚酯中产生的不同程度的解聚反应有关。

3、另一方面，用于改善水系聚酯树脂的水分散性及其树脂分散液的稳定性的方法的实例包括降低再生聚酯的配混比率以及添加表面活性剂作为树脂分散的分散助剂。然而，从环境友好的角度来看，优选的是使再生聚酯的配混比率尽可能地高。此外，如果使用表面活性剂，则表面活性剂可能渗出到由树脂分散液形成的树脂膜上，因此，当表面活性剂与材料接触时，有时造成树脂膜的物理特性下降或者污染其他材料。此外，使用不相似的材料(例如表面活性剂)造成材料的可循环性降低，从而导致环境负荷增加。

4、可以看出，对基于再生聚酯生产如下水系聚酯树脂的需求不断增加：所述水系聚酯树脂不仅例如甚至在没有任何表面活性剂的情况下也表现出优异的水分散性，而且还在用作树脂分散液时表现出良好的稳定性。此外，使用再生聚酯生产的水系聚酯有时需要具有与使用非再生的对苯二甲酸或非源自再生聚酯的对苯二甲酸衍生物生产的水系聚酯相当的特性。特别地，水系聚酯树脂需要具有对树脂和金属良好的粘附性和优异的透明度(例如，其雾度应足够低)。此外，水系聚酯树脂的分散液不仅需要表现出良好的长期水分散性，而且还需要改善其稳定性，例如溶液雾度的老化稳定性。

5、引用列表

6、专利文献

7、专利文献1：wo 2001/016208 a1

8、专利文献2：jp h05-271612a

9、专利文献3：wo 2003/051956 a1

10、专利文献4：jp 2001-505608 a

技术实现思路

1、本公开内容要解决的问题是提供具有以下有利特征的水系聚酯树脂以及包含这样的水系聚酯树脂的水系涂覆组合物。具体地，由本公开内容提供的水系聚酯树脂不仅例如甚至在没有任何表面活性剂的情况下也表现出优异的水分散性，而且还在用作树脂分散液时表现出良好的稳定性，同时减少环境负荷。此外，水系聚酯树脂包含源自再生聚酯的对苯二甲酸残基，并且将仍然具有与使用对苯二甲酸或非源自再生聚酯的对苯二甲酸衍生物的情况同样良好的树脂特性(例如粘附性和透明度)。此外，水系聚酯树脂的树脂分散液不仅表现出良好的长期水分散性，而且还改善其稳定性，例如溶液雾度的老化稳定性。

2、根据本公开内容的一个方面的用于生产水系聚酯树脂的方法为用于使用再生聚酯生产水系聚酯树脂的方法。所述方法包括第一步骤和第二步骤。第一步骤包括使用再生聚酯、包含多元羧酸残基并且不包含对苯二甲酸的多元羧酸组分和多元醇组分引起酯形成反应和解聚反应。第二步骤包括通过降低压力引起缩聚反应。多元羧酸组分包含：选自各自具有金属磺酸盐基团且含有含金属磺酸盐基团的多元羧酸残基的多元羧酸、及其酯和酸酐中的至少一种含金属磺酸盐基团的多元羧酸化合物；以及选自除对苯二甲酸以及含金属磺酸盐基团的多元羧酸化合物以外的多元羧酸、及其酯和酸酐中的至少一种另外的多元羧酸化合物。第一步骤包括：使用再生聚酯至使得相对于再生聚酯中包含的对苯二甲酸残基和多元羧酸组分中包含的多元羧酸残基的总量对苯二甲酸残基的比例等于或大于20质量％且等于或小于72质量％的量；以及使用含金属磺酸盐基团的多元羧酸化合物至使得相对于再生聚酯中包含的对苯二甲酸残基和多元羧酸组分中包含的多元羧酸残基的总量含金属磺酸盐基团的多元羧酸残基的比例等于或大于5质量％且等于或小于32质量％的量。由此生产的水系聚酯树脂具有等于或小于10mgkoh/g的酸值。

3、根据本公开内容的另一个方面的水系聚酯树脂通过上述用于生产水系聚酯树脂的方法生产。

4、根据本公开内容的再一个方面的水系聚酯树脂包含：源自再生聚酯的对苯二甲酸残基、以及除对苯二甲酸残基以外的多元羧酸残基。多元羧酸残基包含：含金属磺酸盐基团的多元羧酸残基、以及除对苯二甲酸残基和含金属磺酸盐基团的多元羧酸残基以外的另外的多元羧酸残基。相对于水系聚酯树脂中包含的全部多元羧酸残基，对苯二甲酸残基的比例等于或大于20质量％且等于或小于72质量％。相对于水系聚酯树脂中包含的全部多元羧酸残基，含金属磺酸盐基团的多元羧酸残基的比例等于或大于5质量％且等于或小于32质量％。水系聚酯树脂的酸值等于或小于10mgkoh/g。

5、根据本公开内容的又一个方面的水系涂覆组合物包含水系聚酯树脂。水系聚酯树脂包含通过上述方法生产的水系聚酯树脂或者上述水系聚酯树脂。

技术特征：

1.一种用于使用再生聚酯生产水系聚酯树脂的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中

3.根据权利要求1所述的方法，其中

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中

8.一种通过根据权利要求1至7中任一项所述的方法生产的水系聚酯树脂。

9.一种水系聚酯树脂，包含：源自再生聚酯的对苯二甲酸残基、以及除所述对苯二甲酸残基以外的多元羧酸残基，

10.根据权利要求9所述的水系聚酯树脂，其中

11.根据权利要求9或10所述的水系聚酯树脂，其中

12.根据权利要求9至11中任一项所述的水系聚酯树脂，还包含多元醇残基，其中

13.根据权利要求9至12中任一项所述的水系聚酯树脂，还包含多元醇残基，其中

14.一种包含水系聚酯树脂的水系涂覆组合物，

技术总结
用于生产水系聚酯树脂的方法包括第一步骤和第二步骤。第一步骤包括使用再生聚酯、包含多元羧酸残基并且不包含对苯二甲酸的多元羧酸组分、以及多元醇组分引起酯形成反应和解聚反应。第二步骤包括通过降低压力引起缩聚反应。第一步骤包括：使用再生聚酯至使得对苯二甲酸残基的比例等于或大于20质量％且等于或小于72质量％的量；以及使用含金属磺酸盐基团的多元羧酸化合物至使得含金属磺酸盐基团的多元羧酸残基的比例等于或大于5质量％且等于或小于32质量％的量。由此生产的树脂具有等于或小于10mgKOH/g的酸值。

技术研发人员：榊原辉,驹引伸哉
受保护的技术使用者：互应化学工业株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16