用于平版印刷油墨的液体改性PET聚酯制造技术

本发明专利技术涉及制造液体聚酯树脂的方法以及通过该方法制备的液体聚酯树脂。该液体聚酯树脂通过如下制备：使未用过的、废弃的、再循环的或再生的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)与一种或多种一元醇和/或多元醇通过醇解反应解聚；使所生成的多元醇低聚物与植物油或脂肪酸烷基酯进行酯交换；以及与酸或酸酐再聚合。本发明专利技术还提供包含本发明专利技术的液体聚酯树脂的油墨和涂料组合物以及套印清漆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于平版印刷油墨的液体改性PET聚酯相关申请的交叉参考本申请要求2016年5月23日提交的美国临时申请No.62/340,017的优先权，该临时申请在此整体并入本文。
本专利技术涉及由未用过的、废弃的、再循环的和/或再生的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制备的液体聚酯树脂。所述液体聚酯树脂适合作为制备油墨和涂料组合物、例如平版印刷油墨和涂料组合物的原材料。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的再循环，无论是消费后还是消费前，由于其环境影响以及这些材料的社会生产量大量增加而成为全世界关注的事情。例如，作为解决方案，化学再循环例如通过PET的糖酵解进行解聚，产生明确的具有羟基的可再利用树脂。来自PET废物的糖酵解的聚酯多元醇众所周知可用作制造聚氨酯泡沫和粘合剂、不饱和聚酯和饱和聚酯增塑剂的起始材料。U.S.6,127,436教示了一种通过使用二醇和多元醇的醇解反应使再生、再循环或未用过的PET解聚，然后用多元羧酸和/或酸酐酯化而产生硬惰性树脂的方法。然而，这些树脂在较高极性的溶剂中仅具有有限的溶解度，并且不溶于矿物油、植物油和脂肪酸烷基酯以及甲苯。所公开的树脂也与松香树脂和烃树脂不相容。JP2005-213401、JP-2005-213402、JP-2005-200563和JP2005-060514公开了含有再循环PET的硬松香树脂和烃树脂，它们更易溶于极性较小的溶剂中。然而，能够包含在这些树脂中的PET的量是有限的。因此，仍然需要由再循环PET制成的液体树脂，其能够用作醇酸树脂和油墨清漆的替代品。另外，这些液体PET树脂应与矿物油、植物油、脂肪酸烷基酯、醇酸树脂、烃树脂和松香树脂相容。这些液体树脂将优选具有高含量的再循环PET。
技术实现思路
本专利技术提供了新型液体聚酯树脂，其通过3步法产生：(A)使未用过的、废弃的、再循环的或再生的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)通过与一种或多种一元醇和/或多元醇的醇解反应进行解聚；(B)将所生成的多元醇低聚物与植物油或脂肪酸烷基酯进行酯交换；和(C)用酸和/或酸酐再聚合。本专利技术的液体聚酯树脂是第一种由再循环的PET制成的树脂，其质量足以代替油墨和涂料组合物中的典型树脂，并且达到与仅含有一次性使用的原料的涂料相当的印刷效果。在一个具体方面，本专利技术提供一种制造液体聚酯树脂的方法，所述方法包括以下步骤：a)使未用过的、废弃的、再循环的或再生的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)通过与一种或多种一元醇和/或多元醇的醇解反应进行解聚；b)将步骤a)的生成的多元醇低聚物与一种或多种植物油、脂肪酸烷基酯或油改性的醇酸树脂进行酯交换；以及c)使步骤b)的油改性的多元醇低聚物通过与一种或多种酸或酸酐反应进行再聚合。在另一个方面，本专利技术提供包含所述新型液体聚酯树脂的油墨和涂料组合物。在另一个方面，本专利技术提供包含所述新型液体聚酯树脂的套印清漆。在又一个方面，本专利技术提供包含所述油墨和涂料组合物、和/或套印清漆的印刷制品。本专利技术的其它优点和方面将从下面的详细描述中变得显而易见。具体实施方式应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述仅是示例性和说明性的，并不限制所要求保护的任何主题。除非另有定义，在本文中使用的所有技术和科学术语具有的含义与本专利技术所属领域的技术人员通常理解的相同。除非另有说明，否则在本文整个公开内容中提及的所有专利、专利申请、公布的申请和出版物、网址和其它已发表的材料出于任何目的通过引用整体并入。本专利技术提供从未用过的、废弃的、再循环的和/或再生的PET制备的新型液体聚酯树脂。本专利技术的液体聚酯树脂与矿物油、植物油、脂肪酸烷基酯、醇酸树脂、烃树脂和松香树脂相容。本专利技术的液体聚酯树脂可具有高含量的再循环PET。另外，本专利技术的液体聚酯树脂适合用作油墨和涂料组合物中的原料。有利地，本专利技术的液体聚酯树脂适用于平版印刷油墨和涂料组合物。定义在本申请中，除非另外特别说明，否则单数的使用包括复数在内。用于本文中时，不带数量说明的指称物意欲也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。在本申请中，除非另有说明，否则“或”的使用意味着“和/或”。用于本文中时，术语“包含”和/或“包括”明确指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和/或其组。此外，在术语“包括”、“具有”、“有”、“构成”、“包含”或其变体用于详细描述或权利要求中的程度上，这样的术语意欲以与术语“包含”类似的方式而是包括性的。用于本文中时，范围和数量可以表示为“约”特定值或范围。“约”还意欲包括确切的量。因此，“约5％”意味着“约5％”，还有“5％”。“约”意味着对于预定的应用或目的而言在典型的实验误差内。用于本文中时，术语“油墨和涂料”、“油墨”、“组合物”和“流体”可互换使用。除非另有规定，术语“油墨和涂料”、“油墨”、“组合物”和“流体”包括套印清漆。用于本文中时，术语“一元醇”或“单醇”是指具有一个官能OH基团的烃，例如烷基、亚烷基、环烷基或芳基。用于本文中时，术语“多元醇”或“多醇”是指具有两个或更多个官能OH基团的烃，例如烷基、亚烷基、环烷基或芳基。用于本文中时，术语“制品”是指基材或制造的产品。制品的例子包括但不限于：基材，例如纸、塑料、塑料或聚合物膜、玻璃、陶瓷、金属、复合材料等；和制造的产品，例如出版物(例如小册子)、标签和包装材料(例如硬纸片或瓦楞纸板)、容器(例如瓶子、罐子)、聚烯烃(例如聚乙烯或聚丙烯)、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)、金属化箔(例如层压铝箔)、金属化聚酯、金属容器等。在整个本公开中，除非另外指出，否则所有份数和百分比均以重量计(基于总重量的wt％或质量％)并且所有温度都以℃计。植物油改性的PET聚酯的合成本专利技术提供了从PET、优选再循环的PET、还有在PET生产中产生的再生废料(消费前PET)、以及各种废PET模塑制品、和在PET模制品生产中产生的废PET的再次研磨料(regrinds)合成的聚酯。此外，通过将PET瓶子物理和机械研磨成碎片、粉末、颗粒或薄片而获得的消费后PET废薄片、PET碎料和粉末适用于本专利技术的液体聚酯树脂。另外，也能够使用从PET纱线、PET服装、PET保护膜和PET包装材料回收的PET。在一个具体方面，本专利技术提供一种制造液体聚酯树脂的方法，所述方法包括以下步骤：a)使未用过的、废弃的、再循环的或再生的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)通过与一种或多种一元醇和/或多元醇的醇解反应进行解聚；b)将步骤a)的生成的多元醇低聚物与一种或多种植物油、脂肪酸烷基酯或油改性的醇酸树脂进行酯交换；以及c)使步骤b)的油改性的多元醇低聚物通过与一种或多种酸或酸酐反应进行再聚合。本专利技术的优点在于，即使混合的、高度着色的PET也可以容忍，因为最终树脂的颜色通常由用于合成液体聚酯树脂中、以及在印刷油墨和涂料、和套印清漆的配制中的植物油的通常浅至深棕色支配。来自变成薄片的瓶子的着色PET废物占再循环PET体积的很大一部分，并且从生态和经济角度来看尤其有用。解聚(步骤A)：在所述解聚步骤中，一元醇和/或二醇和/或其它多元醇溶解PET，并通过与所述醇的反应降低分子量。从快速聚的观点来看，优选一级结构具有一或两个羟基的一元和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造液体聚酯树脂的方法，其包括以下步骤：a)使未用过的、废弃的、再循环的和/或再生的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)通过与一种或多种一元醇和/或多元醇的醇解反应进行解聚；b)将步骤a)的生成的多元醇低聚物与一种或多种植物油、脂肪酸烷基酯或油改性的醇酸树脂进行酯交换；以及c)通过与一种或多种酸或酸酐反应使步骤b)的油改性的多元醇低聚物再聚合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.23 US 62/340,0171.一种制造液体聚酯树脂的方法，其包括以下步骤：a)使未用过的、废弃的、再循环的和/或再生的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)通过与一种或多种一元醇和/或多元醇的醇解反应进行解聚；b)将步骤a)的生成的多元醇低聚物与一种或多种植物油、脂肪酸烷基酯或油改性的醇酸树脂进行酯交换；以及c)通过与一种或多种酸或酸酐反应使步骤b)的油改性的多元醇低聚物再聚合。2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤a)中使用的所述PET与所有一元醇和多元醇的总量的重量比在20:1至1:10的范围内。3.根据权利要求1所述的方法，其中步骤a)中使用的所述PET与所有一元醇和多元醇的总量的重量比在15:1至5:1的范围内。4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤a)中使用的所述一种或多种一元醇和/或多元醇各自独立地选自由单官能醇、二官能醇、三官能醇、四官能醇或六官能醇组成的组。5.根据权利要求1所述的方法，其中步骤b)中使用脂肪酸甲酯。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种酸或酸酐各自独立地选自由单羧酸衍生物、二羧酸衍生物或三羧酸衍生物组成的组。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述组分的使用量为：a)基于所有组分的总重量，1wt％至60wt％的PET；b)基于所有组分的总重量，5wt％至25wt％的一种或多种一元醇和/或多元醇；c)基于所有组分的总重量，25wt％至60wt％的一种或多种植物油、脂肪酸烷基酯或油改性醇酸树脂；和d)基于所有组分的总重量，5wt％至30wt％的一种或多种酸或酸酐。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中基于所有组分的总重量，所述PET的使用量为25wt％至45wt％。9.一种液体聚酯树脂，其通过根据权利要求1至8中任一项所述的方法制备。10.根据权利要求9所述的液体聚酯树脂，其酸值为1mgKOH/g至50mgKOH/g。11.根据权利要求9所述的液体聚酯树脂，其酸值为2mgKOH/g至10mgKOH/g。12.根据权利要求9所述的液体聚酯树脂，其粘度为1至500Pa·s。13.根据权利要求9所述的液体聚酯树脂，其数均分子量为800至5000道尔顿。14.根据权利要求9所述的液体聚酯树脂，其重均分子量为1500至10,000道尔顿。15.一种油墨或涂料组合物，其包含根据权利要求9-14中任一项所述的液体聚酯树脂。16.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·高迪尔，R·舒尔曼，F·德拉海伊，A·佩蒂特，
申请(专利权)人：太阳化学公司，
类型：发明
国别省市：美国,US