[发明专利]支化聚酯聚合物及包含其的涂层

说明书

发明领域

本发明涉及通过不饱和聚酯预聚物的双键的自由基聚合制备的支化聚酯。本发明进一步涉及包含所述聚酯的涂层和涂覆有该涂层的基材。

发明背景

通过多元醇和多元酸的不同组合的缩聚生产的常规直链和支化聚酯树脂已经广泛用于涂覆工业。它们业已用于涂覆多种在众多不同工业中使用的金属和非金属基材。这些工业特别地包括需要柔性涂层的那些。特别适宜的例子包括在包装工业、卷材涂层以及某些工业和汽车涂层中使用的基材。某些涂层，特别是在包装工业中，在包装容器的制备和使用期间，必须承受极端的应力。除柔性外，包装涂层还需要耐受化学品、溶剂以及在啤酒和饮料包装中采用的巴氏杀菌工艺，还需要承受在食品包装中广泛采用的蒸馏条件。在卷材涂层工业中，将卷材展开、涂覆并再卷起。因此，使用的涂层必须具有足够的柔性，以承受卷起工艺和后续冲压或其它成型工艺，在这些工艺期间卷材被制成期望的工件或最终产品期间的；最终工件或产品上涂料的耐久性也是一个因素。类似地，通常期望用于汽车工业的涂层同时表现出柔性和耐久性。

典型地具有良好柔性和耐机械形变性的高分子量聚酯可通过控制多元醇与多元酸的比例以及反应程度来制备。然而，这类聚合物通常在每个链中具有较低的平均官能度，这限制了其在涂层中进一步应用。另一方面，提高官能度可导致具有较低分子量的聚酯。涂层中低分子量聚酯树脂的使用可导致差的基材粘附，受限制的与其它类型树脂的相容性，和/或难以获得要求的耐化学性与柔性的平衡。

因此，在不牺牲分子量的情况下具有高水平官能度的聚酯是期望的。

发明内容

本发明涉及通过不饱和聚酯聚合物的双键的自由基聚合而制备的支化聚酯聚合物，所述聚合物包含：a)硬链段；b)多元醇链段；和c)不饱和多羧酸和/或其酸酐和/或酯。包含所述聚酯的涂层也在本发明的范围内，如用所述涂层至少部分地涂覆的基材。

发明详述

本发明涉及通常包括含有硬链段、多元醇链段以及不饱和多羧酸和/或其酸酐和/或酯的反应产物的支化聚酯聚合物。所述反应产物是不饱和聚酯，其有时在本发明中称作“不饱和聚酯预聚物”或“反应产物”等术语。使用自由基引发剂通过不饱和聚酯预聚物的不饱和度引发聚合，从而形成支化聚酯。

聚酯预聚物通过使一种或多种贡献“硬链段”的单体与一种或多种多元醇以及一种或多种不饱和多羧酸/酸酐/酯反应而制备。如这里使用的，“硬链段”等术语是指为预聚物贡献刚性而非柔性的单体或残基。硬链段可以是例如多元酸的残基。如这里使用的，“多元酸”等术语是指具有两个或更多个酸基的化合物，并包括该酸的酯和/或酸酐。在某些实施方案中，多元酸是芳香酸或环脂族酸，其适宜的例子包括但不限于邻苯二甲酸、间苯二甲酸、5-叔丁基间苯二甲酸、四氯邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、萘多羧酸、对苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、甲基六氢邻苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、环己二羧酸、氯菌酸酐、1,3-环己二羧酸、1,4-环己二羧酸、三环癸烷多羧酸、桥亚甲基四氢邻苯二甲酸、桥亚乙基六氢邻苯二甲酸、环己四羧酸、环丁烷四羧酸及其酯和酸酐、和/或它们的组合。贡献硬链段的单体有时在本文中称作“硬链段单体”。

在某些实施方案中，还可使用一种或多种额外的酸。这样的酸可包括例如其它多元酸、一元酸、脂肪酸、任意这些酸的酯和/或酸酐、和/或它们的组合。适宜的多元酸包括但不限于饱和多元酸，如己二酸、壬二酸、癸二酸、琥珀酸、戊二酸、癸二酸、十二烷二酸及它们的酯和酸酐。适宜的一元酸包括但不限于环脂族羧酸，包括环己烷羧酸、三环癸烷羧酸、樟脑酸，以及芳香族单羧酸，包括苯甲酸和叔丁基苯甲酸；C₁-C₁₈脂肪族羧酸，如乙酸、丙酸、丁酸、己酸、油酸、亚油酸、十一烷酸、月桂酸、异壬酸、其它脂肪酸、以及天然存在的油的氢化脂肪酸；和/或任意这些的酯和/或酸酐。