[发明专利]具有大于1的电荷密度的磺基聚酯及由其制造的产品

说明书

发明背景

技术领域：

本发明涉及水分散性聚酯和由其制造的产品。更特别地，本发明涉及具有大于1.0毫当量/克磺基聚酯的电荷密度的直链的、水消散性（water-dissipatable）或分散性磺基聚酯以及由其制造的产品。

现有技术描述：

衍生自包括二羧酸、羟基羧酸、氨基羧酸、氨基醇、二醇、二胺或其组合的单体组分（其中所有此类单体组分的至少一部分是聚(乙二醇)且全部单体组分的至少一部分被一个或多个磺酸金属盐基团取代）的水消散性可熔聚酯和聚酯酰胺是公知的，并已经一般性地描述在美国专利号3,734,874和3,779,993中。此外，这些直链磺基聚酯已经广泛应用于诸如涂料、纺织品、粘合剂、个人护理配制剂如化妆品、洗剂和头发喷雾的配制剂中。

例如，美国专利号4,233,196公开了一种直链的、水消散性聚合物，该聚合物具有至少大约0.1的特性粘度并包含以下组分或其成酯或成酯酰胺衍生物的反应产物：（a）至少一种二羧酸；（b）至少一种含有至少一个连接到芳族核的金属磺酸盐基团的双官能磺基单体，其中该官能团是羟基、羧基或氨基；和（c）二醇或二醇与具有两个-NRH基团的二胺的混合物，该二醇含有两个-CH₂-OH基团，其中基于羟基当量的总摩尔百分数的大约0.1至小于15摩尔%是聚(乙二醇)。此类配制剂被描述为用作织物上浆材料、粘合剂、涂料、薄膜、包装材料和可以溶解、分散或以其它方式消散在冷水、热水或水溶液中的其它产品。

美国专利号5,290,631公开了包括对苯二甲酸酯、间苯二甲酸酯、磺芳基二羧酸酯、乙二醇和聚氧亚乙基二醇重复结构单元的水溶性或水分散性聚酯通过以下方法来制备：（a）进行对苯二甲酸二甲酯和磺芳基二羧酸二甲酯与乙二醇之间的酯交换反应（互换），该乙二醇/二酯摩尔比有利地为1.8至3.5，且优选为2.0至3.0；（b）用另外量的乙二醇直接酯化间苯二甲酸，乙二醇/间苯二甲酸摩尔比有利地为1.8至3.0，且优选为2.0至2.8；和（c）使上述反应的产物缩聚。

美国专利号6,007,794公开了含有0.5至15重量%的水分散性或水消散性直链磺基聚酯的气溶胶头发喷雾配制剂，所述磺基聚酯具有40℃至50℃的Tg和0.24至0.60dL/g的特性粘度，其含有来自基于100摩尔%二羧酸的20至26摩尔%的二甲基-5-钠代磺基间苯二甲酸盐和74至80摩尔%的间苯二甲酸；基于100摩尔%二元醇的10至30摩尔%的1,4-环己烷二甲醇和70至90%的二甘醇；和最多60重量%的醇的重复单元。

美国专利号6,007,910公开了包含支链水分散性共聚酯组合物的水分散性粘合剂组合物，该共聚酯组合物由以下的反应产物制成：（I）1,4-环己烷二羧酸；（II）基于全部酸同等物总量的大约2至40摩尔%的至少一种含有至少一个键合到芳族环上的磺酸盐基团的双官能磺基单体，其中该官能团是羧基或其酯；（III）至少一种二元醇或二元醇的混合物；（IV）0至大约40摩尔%的具有一个-C(R-)₂-OH基团的羟基羧酸，其中该反应物中的R是氢或1至6个碳原子的烷基；和（V）大约0.5至40摩尔%的含有至少三个选自羟基、羧基及其混合的官能团的“多官能”或“支链诱导”反应物；其中该共聚酯含有基本等摩尔比例的酸当量（100摩尔%）和二元醇当量，并具有在25℃下在60/40重量份的苯酚/四氯乙烷溶液中和在100毫升该溶剂中大约0.5克共聚酯的浓度下测得的至少0.1dL/g的特性粘度，其玻璃化转变温度（Tg）不大于20℃，并且环球法软化点为至少70℃。

通常，磺基聚酯在其最终离子含量方面受限于不能达到足够的分子量，因为熔体粘度随离子含量增加而相应升高。这导致微观结构的不均匀性，其中分子量变得过低以至于显著比例的聚合物链不含有足够数量的离子基团并且不是水分散性的。因此，该聚酯的水性分散体含有不溶性沉淀物。

因此，需要具有相对高离子含量的磺基聚酯，其将进一步提供具有更大水分散性的磺基聚酯并将允许在亲水性配制剂中更高的磺基聚酯浓度。

发明概述