[发明专利]聚酯树脂

说明书

本发明涉及聚酯树脂、它们的制备方法以及它们的使用方法。特别地，它涉及由包含挠性和膨松、刚性的原料的原料（起始物）制成的、具有硬链段和软链段的聚酯树脂。本发明也涉及酚醛树脂和这些聚酯的混合物。

聚酯树脂在聚合物领域知名已久。它们的特征是聚合物链中的重复单元

通常被称为酯键或酯链。聚酯通常由多官能酸（特别是羧酸）和多官能羟基化合物（特别是醇类或酚类）以缩聚或聚酯化工艺，（如果使用酸和羟基化合物作为原料）在水的形成下制备。

在缩聚过程中，酸和醇反应必然形成水和所需的聚酯。聚酯也可以通过环酯（内酯）的开环加聚，或者通过所述酸和羟基化合物的更多活性衍生物例如酸性卤化物、酸酐、或酸与挥发性醇（例如甲醇）的酯、或酸与烯醇（例如经酯交换反应后形成醛或酮的异丙烯醇）反应制备。

作为树脂中的应用，摩尔质量小于10kg/mol的低摩尔质量聚酯被特别用于聚氨酯（主要是线性的或仅轻微支化的羟基官能聚酯）的合成中，或者被特别用作醇酸树脂（由双或多官能醇，主要是芳香族的双或多官能酸，以及饱和之和/或不饱和的脂肪酸）。这些聚酯可以是空气干燥的（基于不饱和脂肪酸的醇酸树脂），或者可以通过加入合适的交联剂交联的，所述合适的交联剂是多官能的或者至少双官能的，与聚酯的活性基团（主要是不参与聚酯化或缩聚反应的羟基）反应。

另一个重要类型的聚酯树脂是不饱和聚酯，它与其它烯属不饱和化合物例如苯乙烯和（甲基）丙烯酸酯共聚合。这些聚酯优选是低摩尔质量的，可以通过自由基引发聚合固化，它可以通过加热或暴露于高能量例如UV光或其它射线被热引发。高摩尔质量聚酯，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯，被用作热塑性聚合物，用于注塑成型化合物，或用作热塑性（主要是聚对苯二甲酸乙二醇酯）纤维。

用于合成主要是线性脂肪酸聚酯树脂的常见原料（起始物）是己二酸和更小范围内的其它脂肪族二羧酸例如丁二酸和戊二酸和通过二聚作用由不饱和脂肪酸制得的所谓的二聚酸以及具有一个羟基和一个羧基的羟基烃酸例如6-羟基己酸、5-羟基戊酸、4-羟基丁酸和乳酸。有时添加芳香酸例如间苯二甲酸和它的其它异构体作为改性剂。主要在具有双官能酸的混合物中使用三官能或更高官能酸以使形成的聚酯支化。为了避免形成高度交联和由此产生的脆性结构，必须限制酸原料总质量中这些较高官能酸原料的质量分数。

作为羟基组分，乙二醇、二甘醇、1,2-丙二醇、1,3-和1,4-丁二醇、新戊二醇和1,6-己二醇是最常见的化合物；通过使用多官能醇例如甘油、三羟基乙烷、三甲基丙烷和同分异构的己三醇通常与上述的二元醇结合制备支化的聚酯。如上所述的酸，也必须限制较高官能羟基化合物的质量分数。也可以利用醚醇，例如二羟基低聚乙二醇或二羟基聚乙二醇或二羟基低聚丙二醇或二羟基聚丙二醇或具有氧化丁烯单元的相应的化合物，或者具有两种或多种不同氧化烯单元的混合物，例如通常进一步增强含有来自这些化合物的基团的聚酯的柔性的羟基化合物。

虽然主要基于柔性单体例如线性脂肪醇和线性脂肪酸的聚酯除了柔软通常是柔性的，基于芳香族基团或基于脂环族基团或基于高度支化的脂肪族基团的聚酯通常是硬而脆的。

这些都不提供与柔性有关的耐冲击性和附着力的所需的平衡，如果涂覆的基材经过后成型例如翘弯、拉深和弯曲，这是在基材例如金属或塑料上的涂膜中所需的。如果这种涂覆的部件在它们应用的过程中有剥落或冲击时，也需要相同的结合。

在导致酸官能和羟基官能至少一类“硬”和“软”单体结合的本发明的研究的过程中发现，聚酯的原料提供了具有良好的弹性和耐冲击性和良好的附着力以及足够耐磨损和压痕的硬度。