本发明专利技术涉及共聚多酯，其中30-50摩尔%的第一单体为异脱二水己六醇；40-60摩尔%的第二单体为芳族二羧酸或脂环族二羧酸；且1-20摩尔%的第三单体为脂族二醇，所述共聚多酯的酸值为10-50。本发明专利技术还涉及用于制备这样的共聚多酯的方法、包含这样的共聚多酯的胶乳组合物、用于制备这样的胶乳组合物的方法和特定的胶乳作为(喷墨)油墨的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物基聚酯胶乳专利技术背景本专利技术涉及适合用于胶乳组合物的(部分)生物基共聚多酯、用于制备所述共聚多酯的方法，所述方法通过使为异脱二水己六醇(isohexide)的第一二醇、环二羧酸和(第二)二醇共聚。本专利技术还涉及一种包含所述共聚多酯的胶乳组合物和用于制备这样的胶乳的方法。本专利技术还涉及包含所述聚酯胶乳的喷墨油墨。胶乳为聚合物纳米颗粒或微米颗粒在液体(优选水)中的稳定的分散体。现有技术胶乳-油墨包含构成油墨的主要固体部分的树脂和在水中分散的着色剂。为了调节油墨性质，可使用添加剂，例如助溶剂和/或分散剂。在胶乳-油墨中常用的树脂为基于石油化学的合成的聚酯和/或聚丙烯酸类。通常，所用的聚酯使用邻苯二甲酸酯和/或双酚A作为单体合成。这样的单体越来越成为关于健康问题的讨论要点。此外，提高的油价可使得基于石油化学的(聚合的)材料过于昂贵，并且因此不适于多种应用，特别是当用于具有短使用寿命的产品时。因此，日益需要用于聚合的材料(在本情况下，特别是聚酯)的原料的其它资源，其不具有健康问题或至少健康问题程度较少，并且优选廉价。在“短寿命”或一次性产品，例如在用于印刷临时文件(例如，报纸、杂志、私人邮件、广告材料等)的油墨中施用这样的聚合物也需要该聚合物可生物降解。包含具有改善的生物降解性的聚合物的油墨可显示更好的脱墨性，原因是油墨组分将更容易分解和在再循环过程中从纸纤维分开。具有改善的脱墨性，可提高再循环纸的品质。已将异脱二水己六醇(即，异山梨醇、异二缩甘露醇和异艾杜醇(isoidide))确定为对于许多应用的可再生的原料的感兴趣的来源。异脱二水己六醇容易由可再生的资源(例如糖和淀粉)制备。例如，异山梨醇(也称为D-异山梨醇)可由D-葡萄糖通过氢化随后酸催化的脱水来制备。包含异脱二水己六醇作为单体的聚合物(生物-酯)以它们的生物降解性而众所周知。US6,485,819B2公开了一种为以下的反应产物的共聚多酯：(a)一种或多种芳族二羧酸或其酯；(b)一种或多种脂族二羧酸或其酯；和(c)异山梨醇。US6,485,819还公开了这样的聚酯可用于形成具有提高的生物降解性的制品。US6,762,276公开了一种用于氢化含有对苯二甲酸残基的聚酯低聚物的方法，其中将对苯二甲酸残基转化为1,4-环己烷二羧酸的残基。还公开了一种用于聚合该氢化聚酯低聚物的方法。US4,418,174公开了二脱水甘露醇(异二缩甘露醇)、二脱水山梨醇(异山梨醇)和二脱水甘露醇半酯和二脱水山梨醇半酯为用于生产基于聚酯的含水烘烤喷漆的杰出的原料。所公开的含水烘烤喷漆为包含以下的组合物：(A)10-90重量%的平均分子量Mn为1000-10000的聚酯；(B)10-50重量%的反应性稀释剂，其应理解为稀释树脂粘合剂的低粘度材料，因此赋予漆其施用所需的粘度，含有能使混合缩合物与漆树脂(A)混合聚合的官能团，并且在硬化过程(即，固化)期间，主要变为硬化漆膜的组分。因此，反应性稀释剂也用作交联剂；(C)至多50重量%的水；和(D)0-40重量%的氨基塑料树脂。所述百分比基于组分A、B和D的总和。由现有技术已知的(共)聚酯和(共)聚酯组合物并非为用于胶乳，或特别是用于胶乳油墨而优化。为了适用于胶乳油墨，树脂必须满足可能与材料特性冲突的许多规格要求。例如，对于胶乳油墨，需要不过于脆的(连结料)树脂，以得到良好的印刷耐划性。这解释为在胶乳中聚合物的性质，其玻璃化转变温度(Tg)不能过于远离印刷的使用温度，通常为环境温度。另一方面，对于印刷的抗堵塞要求(即，在压力和热量下，油墨从印刷品到另一个底材的不希望的转移)，重要的是粘合剂材料具有足够高的软化点，即，Tg。两个要求彼此冲突。对于印刷的抗堵塞性质和耐水性，还需要树脂防水，即，排斥水，这解释为印刷的油墨的疏水性。就本专利技术的目的而言，寻求可喷射的油墨，即，适用于喷墨过程的油墨。因此，本专利技术的一个目的是提供适用于胶乳(特别是胶乳油墨)的(部分)生物基聚酯，其具有令人满意的抗堵塞性质、耐水性和喷射性。本专利技术的另一个目的是提供一种用于制备这样的(部分)生物基共聚多酯的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种用于制备(部分)生物基聚酯的胶乳组合物的方法。本专利技术的又一个目的是提供胶乳，特别是包含(部分)生物基聚酯粘合剂的胶乳油墨，其具有至少部分满足上述要求的所述性质。专利技术概述通过提供共聚多酯至少部分实现这些目的，所述共聚多酯得自30-50mol%，优选35-47mol%，更优选40-45mol%的为异脱二水己六醇的第一单体；40-60mol%，优选45-55mol%，更优选47-52mol%的为芳族二羧酸或脂环族二羧酸的第二单体；和1-20mol%，优选3-15mol%，更优选5-10mol%的为脂族二醇的第三单体，所述共聚多酯具有10-50，优选12-45，更优选15-35的酸值。本专利技术的共聚多酯通过使上述量的第一单体、第二单体和第三单体反应而得到，如后文所说明。在化学中，酸值(或“中和值”或“酸值”或“酸度”)表示为中和1克化学物质所需的氢氧化钾(KOH)的质量，以毫克计。酸值衡量在化学化合物(例如，本专利技术的聚酯)中或在化合物的混合物中羧酸基团的量。在典型的过程中，使用具有已知浓度的氢氧化钾溶液和使用例如酚酞的颜色指示剂或通过使用组合电极(电势滴定)滴定溶解于溶剂中的已知量的样品。酸值不应低于10，低于10可导致聚酯在水中的非常不稳定的分散体(胶乳)。聚酯可能沉淀。酸值也不应超过50，因为如果高于该水平，则聚酯可能溶解。因此，在上述酸值范围以外，难以或甚至不可能得到聚酯在水中的分散体。专利技术详述现在参考图1来详细说明本专利技术：图1显示适于喷射本专利技术的油墨的喷墨印刷组件的示意性表示。用于制造本专利技术的(部分)生物基共聚多酯的材料第一单体：异脱二水己六醇就本专利技术的目的而言，术语异脱二水己六醇用于表示1,4:3,6-二脱水己糖醇的所有三种立体-异构体，如下所示。异山梨醇异二缩甘露醇异艾杜醇式1在一个实施方案中，异脱二水己六醇为异山梨醇。异山梨醇为衍生自葡萄糖的杂环化合物，因此为生物原料。葡萄糖可氢化为山梨醇，其当双脱水时，得到异山梨醇。然而，上述异脱二水己六醇也可合成得到。第二单体：二酸原则上，所有二酸适于与异脱二水己六醇聚合，但是在根据本专利技术的一方面的应用中，优选所得到的聚酯为无定形的。还优选所得到的聚酯的玻璃化转变温度(Tg)为30℃-90℃，更优选40℃-75℃，甚至更优选50℃-65℃。通过向聚合物中引入链劲度，可提高Tg。因此，优选使用环二酸来提供链劲度，其可为芳族二酸或脂环族二酸。环可含有杂原子(例如，O、N、S、P等)，并且环尺寸可为4-14个原子，优选5-8个原子，更优选6或7个原子。脂族或芳族环可任选被含有杂原子的基团取代。从环境的角度，比起脂环族二酸，较不优选芳族二酸。如果使用脂环族二酸，优选保持小的环尺寸，以提供所需的链劲度。然而，环尺寸不应过小，原因是在聚酯中不期望的环的张力，其对聚合物的降解敏感。最优选5、6或7个原子的环尺寸。第二单体可选自或衍生自芳族二羧酸，例如邻苯二甲酸(phtalicacid)、间苯二甲酸(isophtalicacid)、对苯二甲酸(terephtalicacid)、2,5-呋喃二羧酸、2,5本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.15 EP 11158265.61.胶乳组合物，所述组合物包含作为介质的水和10-50重量%的分散在介质中的共聚多酯的颗粒，所述颗粒具有10-1000nm的平均直径，以及所述共聚多酯得自：30-50mol%的为异脱二水己六醇的第一单体；40-60mol%的为脂环族二羧酸的第二单体；和1-20mol%的为脂族二醇的第三单体，所述共聚多酯具有15-35的酸值，其中所述共聚多酯具有40℃至75℃之间的玻璃化转变温度（Tg）。2.根据权利要求1的胶乳组合物，其中所述异脱二水己六醇为异山梨醇。3.根据权利要求1-2中任一项的胶乳组合物，其中所述第二单体为具有包含4-12个碳原子和任选的一个或多个杂原子的环的脂环族二羧酸。4.根据权利要求1-2中任一项的胶乳组合物，其中所述第三单体为具有以下通式的二醇：其中：-R1为包含1-13个碳原子和任选的一个或多个杂原子的任选取代的双官能基团；-R2和R3独立地选自-H和包含1-12个碳原子和任选的一个或多个杂原子的任选取代的烷基。5.根据权利要求1-2中任一项的胶乳组合物，其中所述第三单体为具有以下通式的二醇：其中：R1选自-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-CH2-、-C(CH3)2-CH2-、-CH(C2H5)-CH2-、-C(C2H5)2-CH2-和-C(CH3)(C2H5)-CH2-；R2选自-H、-CH3和-C2H5；并且R3为包含2-14个碳原子的直链烷基。6.根据权利要求1-2中任一项的胶乳组合物，其中所述共聚多酯通过使42mol%的为异山梨醇的第一单体、50mol%的为1,4-环己烷二羧酸的第二单体和8mol%的选自1,2-乙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、1,2-己二醇、1,2-癸二醇、1,2-十二烷二醇和1,2-十四烷二醇的第三单体反应而得到。7.根据权利要求1-2中任一项的胶乳组合物，其中所述共聚多酯具有1000-10000g/mol的数均分子量(Mn)和1500-30000g/mol的重均分子量(Mw)。8.根据权利要求1的胶乳组合物，所述组合物还包含助溶剂和/或表面张力改性剂。9.根据权利要求1和8中任一项的胶...
【专利技术属性】
技术研发人员：RMJ霍夫斯特拉，RWN伊维斯，
申请(专利权)人：奥西技术有限公司，
类型：
国别省市：
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