树脂组合物与应用其的涂料制造技术

一种树脂组合物，该树脂组合物由一聚酯多元酸低聚物与一多环氧基低聚物反应所形成。该树脂组合物的官能度为4至10，树脂组合物的重均分子量为3000至20000g/mol。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种树脂组合物与应用其的涂料，且特别涉及一种具分支结构的树脂组合物与应用其的具有低挥发性有机溶剂(volatile organiccompound，VOC)的涂料。
技术介绍
工业涂料相比于一般建筑涂料来说，由于其经常暴露在户外严苛环境，遭受紫外线(ultraviolet，UV)、高温与机械外力损伤，对于涂料的耐热性与附着性等有更高的要求。因此，形成涂料的树脂的选择，需要较高的分子量来满足这些性能。当树脂本身分子量越高，合成的涂料所形成的涂膜耐热性与附着力等可大幅提升。然而，传统的树脂为线性结构，加上传统的树脂本身结晶性高，当重均分子量大于700g/mol时，就会呈现半固态(semi-solid)或固态(solid)，而必须加入大量挥发性有机溶剂，使涂料中挥发性有机溶剂的含量偏高。在绿色化学与环境友善双重议题下，降低涂料中挥发性有机溶剂的含量，为涂料产业积极发展的目标。
技术实现思路
本专利技术涉及一种树脂组合物与应用其的涂料，其主要利用分支结构设计降低高分子结晶性，在重均分子量大于3000g/mol时，仍然可维持具流动性的液体，因此配置涂料时可减少挥发性有机溶剂的使用量。根据本专利技术，提出一种树脂组合物，该树脂组合物由一聚酯多元酸低聚物与一多环氧基低聚物反应所形成。该树脂组合物的官能度为4至10，树脂组合物的重均分子量为3000至20000g/mol。根据本专利技术，提出一种涂料，包括一硬化剂以及一树脂组合物。硬化剂的含量为1至20wt％，树脂组合物的含量为1至80wt％，该树脂组合
物由一聚酯多元酸低聚物与一多环氧基低聚物反应所形成。树脂组合物的官能度为4至10，且树脂组合物的重均分子量为3000至20000g/mol。为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举数实施例，作详细说明如下：具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术实施例的树脂组合物，可由一聚酯多元酸低聚物(polyester-polyacid oligomer)与一多环氧基低聚物(polyepoxy oligomer)反应所形成，其中树脂组合物的官能度(functionality)为4至10，重均分子量为3000至20000g/mol。在本专利技术实施例中，聚酯多元酸低聚物由一二元醇(diol)或一三元醇(triol)或其混合物，与一酸酐反应所形成。在一实施例中，二元醇或三元醇可选自由乙二醇(ethylene glycol)、1，3-丙二醇(1，3-propanediol)、新戊二醇(Neopentyl glycol)、1，4-环己烷二甲醇(1，4-cyclohexanedimethanol)、甘油(Glycerol)及其组合所组成的组。举例来说，二元醇或三元醇可包括具有以下化学式的结构：酸酐可选自由马来酸酐(maleic anhydride)、邻苯二甲酸酐(phthalicanhydride)、1，2，4-环己烷三甲酸酐(1，2，4-trimethyl cyclohexane anhydride)、均苯四酸二酐(pyromelliticdianhydride)及其组合所组成的组。在一实施例，可以一二元醇与一酸酐(例如化学式：)进行反应，形成一聚酯多元酸低聚物。在此，聚酯多元酸低聚物的重均分子量例如为300至850g/mol。接着，将前述聚酯多元酸低聚物与一多环氧基低聚物反应，以形成本专利技术实施例的树脂组合物。在一实施例中，多环氧基低聚物可选自由三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(trimethylolpropanetriglycidyl ether)、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚(trimethylolethanetriglycidyl ether)、甘油丙氧基三缩水甘油醚(glycerol propoxylatetriglycidyl ether)、4，4’-亚甲基二(N，N-二缩水甘油基苯胺)(4，4’-Methylenebis(N，N-diglycidylaniline))及其组合所组成的组。举例来说，可将前述所形成的聚酯多元酸低聚物与多环氧基低聚物(例如三环氧基低聚物(tri-epoxy oligomer))反应，以形成本专利技术实施例的树脂组合物。在此，多环氧基低聚物的重均分子量例如为250至700g/mol。在本专利技术实施例中，树脂组合物可以用化学式(CxHyOz)n表示，其中x例如为38至87，y例如为50至138，z例如为23至141，n例如为2至38。此外，本专利技术实施例的树脂组合物的粘度可为2000至70000cps。在本专利技术实施例中，树脂组合物的官能度为环氧基数(epoxy groupnumber)，也就是说，在本专利技术实施例的树脂组合物的每一分子中，可包括4至10个环氧基。由于本专利技术实施例中采用多元酸低聚物与多环氧基低聚物进行合成树脂组合物，其官能度可控制在一特定范围，避免如公知的采用小分子合成高分子量的产物(即为一高支化(hyperbranched)产物)时官能度太多，导致成膜收缩，无法在后续例如作为涂料的应用。以下是以第一实施例至第五实施例，说明合成本专利技术的树脂组合物的方式。要注意的是，第一实施例至第五实施例是用以说明形成本专利技术的树脂组合物不同的方式，并非用以限定本专利技术。同时，也以第一比较例至第二比较例，与本专利技术的实施例进行比较。第一实施例将30克环己烷二甲醇(cyclohexanedimethanol，CHDM)、0.7克磷酸三苯酯(triphenyl phosphate)混合，升温至130℃并融化成液态后，加入40.80克马来酸酐(maleic anhydride，MA)，继续反应5小时得到聚酯多元酸低分子。在此，聚酯多元酸低分子的重均分子量约为788g/mol。接着，
将反应温度降低至90℃，加入415.03克的丙氧基化的甘油三缩水甘油醚(Propoxylated Glycerol Triglycidyl Ether)(ERISYSTM GE-36，恒新股份有限公司所制，化学式为：)(重均分子量约为435g/mol)，升温至130℃并继续反应2小时，可得到支化型高分子量液态环氧树脂组合物。在本实施例中，支化型高分子量液态环氧树脂组合物的重均分子量(Mw)为11519g/mol，环氧当量(EEW)1504g/eq，单一分子环氧官能基数(Mw/EEW)为6.1，粘度为68440cps，热重分析仪(TGA)测试在250℃下，重量损失(weight loss)为5.53％。第二实施例将30克新戊二醇(neopentyl glycol，NPG)、0.8克磷酸三苯酯混合，升温至130℃并融化成液态后，加入56.49克马来酸酐，继续反应5小时得到聚酯多元酸低分子。在此，聚酯多元酸低分子的重均分子量约为573g/mol。接着，将反应温度降低至90℃，加入574.6克的丙氧基化的甘油三缩水甘油醚(Propoxylated Glycerol Triglycidyl Ether)(ERISYSTM GE-36)，升温至130℃并继续反应3小时，可得到支化型高分子量液态环氧树脂组合物。在本实施例中，支化型高分子量液态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树脂组合物，由一聚酯多元酸低聚物与一多环氧基低聚物反应所形成，其中该树脂组合物的官能度为4至10，该树脂组合物的重均分子量为3000至20000g/mol。

【技术特征摘要】
2014.12.31 TW 1031464501.一种树脂组合物，由一聚酯多元酸低聚物与一多环氧基低聚物反应所形成，其中该树脂组合物的官能度为4至10，该树脂组合物的重均分子量为3000至20000g/mol。2.如权利要求1所述的树脂组合物，其化学式用(CxHyOz)n表示，其中x为38至87，y为50至138，z为23至141，n为2至38。3.如权利要求1所述的树脂组合物，其中该聚酯多元酸低聚物的重均分子量为300至850g/mol。4.如权利要求1所述的树脂组合物，其中该多环氧基低聚物的重均分子量为250至700g/mol。5.如权利要求1所述的树脂组合物，其中该树脂组合物的粘度为2000至70000cps。6.如权利要求1所述的树脂组合物，其中该聚酯多元酸低聚物由一二元醇或一三元醇或其混合物，与一酸酐反应所形成。7.如权利要求6所述的树脂组合物，其中该二元醇或该三元醇选自由乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-环己烷二甲醇、新戊二醇、甘油及其组合所组成的组。8.如权利要求6所述的树脂组合物，其中该酸酐选自由马来酸酐、邻苯二甲酸酐、1，2，4-环己烷三甲酸酐、均苯四酸二酐及其组合所组成的组。9.如权利要求1所述的树脂组合物，其中该多环氧基低聚物选自由三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚、甘油丙氧基三缩水甘油醚、4，4’-亚甲基二(N，N-二缩水甘油基苯胺)及其组合所组成的组。10.一种涂料，包括：一硬化剂，含量为1至20wt％；以及一树脂组合物，含量为1至80...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤伟钲，陈魏素美，苏一哲，徐雅怡，彭怡慈，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71