[發明專利]用于涂料的聚酯粘結樹脂以及含有該聚酯粘結樹脂的涂料組合物

有效

• 申請號: 201280017516.6
• 申請日: 2012-04-05
• 公開（公告）號: CN103492453A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 金東鎭;李啟允
• 申請（專利權）人: SK化學株式會社
• 主分類號: C08G63/08
• 分類號: C08G63/08;C08L67/04;C09D167/04
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

技術領域

本發明涉及一種用于涂料的聚酯粘結樹脂（polyester?binder?resin）以及含有該聚酯粘結樹脂的涂料組合物。具體地，本發明涉及一種用于涂料的聚酯粘結樹脂，該聚酯粘結樹脂由乳酸或乳酸衍生物與異山梨醇共聚（copolymerize）而成，因此具有高含量的生物質來源化合物，展現出良好的涂層硬度、耐污性、耐水性和加工性，本發明還涉及一種包含該聚酯粘結樹脂的涂料組合物。

背景技術

通常來說，涂料組合物對于被涂物體，比如金屬或高分子膜應該具有良好的粘度、涂層硬度、耐污性、耐水性等等。盡管使用粘結劑的涂料組合物，比如醇酸樹脂、乙烯基樹脂和有機硅樹脂在硬度、耐污性、耐水性等方面已做的非常好，但是其在實際應用中受到了很大的限制，因為它們的加工性（processability）很差。為了克服這些缺點，人們想到了利用高分子量的聚酯樹脂作為涂料粘結劑。但是，雖然線性結構的高分子量聚酯粘結樹脂具有良好的加工性，但是它在涂層硬度、耐污性、耐水性等方面有缺陷。

為了改善聚酯粘結樹脂的物理性能，公開號為Hei2-209979的日本專利公開了一種利用雙酚A的烯烴氧基加合物（alkylene?oxide?group?adduct）的方法。該方法增加了聚酯樹脂的分子量，因此在一定程度上增強了加工性，改善了對于金屬材料的粘結性以及硬度，但是由于加入了過量的雙酚-A結構，使得醚鍵增加，具有UV穩定性變差的缺陷，降低了涂膜的耐候性，而且由于樹脂的玻璃化溫度等于或小于70℃，涂膜的硬度較低。此外，公開號為Sho.62-21830的日本專利公開了以對苯二甲酸和亞烷基二醇作為主要組分的聚酯樹脂，該樹脂具有很好的加工性，但是在硬度和耐污性方面不盡如人意。公開號為Hei7-18169的日本專利公開了一種利用間苯二甲酸和無水鄰苯二甲酸作為主要酸組分，以及利用C5～C6醇組分，如新戊二醇或1,6-己二醇制備的聚酯樹脂。該方法的目的在于同時滿足硬度和加工性，但是由于固有樹脂（inherent?resin）硬度低，其在改善涂層硬度方面有限制，當利用三功能（tri-functional）的原材料去突破這種限制時，又具有加工性急劇下降的缺陷。

同時，常用樹脂如聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯丙烯酸共聚物均來源于化石能源，如石油。最近，由于化石能源的消耗和石油能源的大量使用而引起的大氣中二氧化碳濃度的上升，為了應對其導致的全球變暖問題，人們正在努力減少化石能源的使用。例如，當使用來源于植物的樹脂時，植物生長過程中將二氧化碳排放到大氣中，二氧化碳在環境中循環，有利于緩解全球變暖以及石油資源的消耗等等。

針對這種環境循環樹脂(聚合物)，人們希望其生物質原材料含量(總有機體含量或生物含量)增加。生物質是指生物有機體，如能夠植物、微生物、真菌和獲取太陽能的動物體。生物質原材料包括來源于植物的環境循環資源，包括淀粉能源如谷物或馬鈴薯；纖維素能源如草藥、林木、稻草或稻殼；糖類能源如甘蔗或甜菜，也包括來源于動物的環境循環資源，如淤泥和牲畜尸體、微生物菌體，還包括各種來自上述資源的有機垃圾，如紙和食物垃圾。生物質原材料是可循環的，不像化石資源，它們是不會耗盡的，是環境友好型的，因為通過燃燒釋放到大氣中的二氧化碳也以自然狀態循環。這樣的生物質資源可以作為各種合成材料的能源和原料，通過與生物或化學技術的結合來替代傳統的石化產品。

因此，人們最近發現了一種使用異山梨醇作為聚酯樹脂共聚單體增強聚酯樹脂耐熱性的方法，異山梨醇是一種來源于淀粉的生物質化合物，用化學式1表示。

化學式1

異山梨醇是一種二級醇（secondary?alcohol），因此其反應性低，異山梨醇難以制備高粘度聚酯，高粘度聚酯可用于制造薄膜或瓶子。但是，美國專利No.5,959,066公開了一種利用包括對苯二甲酸在內的二元酸和異山梨醇熔融聚合制備聚酯的方法，該聚酯的固有粘度大于或等于0.35dl/g。固有粘度大于或等于0.35dl/g的該聚酯樹脂被用于光學產品和涂料，固有粘度大于或等于0.4dl/g的該聚酯樹脂被用于CD，固有粘度大于或等于0.5dl/g的該聚酯樹脂被用于瓶子、薄膜、薄片以及注射成型。此外，美國專利No.6,063,464公開了一種利用包括異山梨醇在內的二羥基醇組合物熔融聚合制備固有粘度大于或等于0.15dl/g的聚酯的方法。在上述專利中，盡管可以利用常規的聚酯聚合原材料、方法、催化劑以及異山梨醇制備聚酯，但是生物質來源化合物的總含量低。

發明內容