专利名称：生物质衍生的可辐射固化液体涂料的制作方法
生物质衍生的可辐射固化液体涂料相关申请的交叉引用本申请是2008年9月2日提交的美国专利申请序列号12/202，844的部分继续。 发明领域本发明涉及包含多醇和多羧酸/酐的反应产物的可辐射固化液体涂料，其中在一些实施方案中，多醇和/或多羧酸/酐的至少一些是生物质衍生的。
背景技术：
用于许多生产工艺的原料价格不断升高，特别是其的价格随着油的价格升高或降低的那些。由于此并且由于预测的油储藏耗尽，因此可能希望衍生自可再生资源或替代性资源的原料。环境友好产品的需求增加以及变化和不稳定的石化市场的不确定性促使由可再生和/或廉价资源开发原料。另外，在多种工业，特别是不希望使基材经受热固化的那些中通常希望可UV固化的涂料。例子包括消费电子工业(手机、PDA、MP3等)、汽车工业的某些部分、塑料工业和木材工业。
发明内容
本发明涉及可辐射固化液体涂料，其包含a)多醇和b)多羧酸/酐的反应产物， 其中在某些实施方案中，a)和/或b)的至少一些是生物质衍生的，其中多醇不是酸官能化合物和羟基官能化合物的缩合反应产物；并且其中所述反应产物包含衍生自a)和/或b) 的烯属不饱和度，但如果仅衍生自b，则b具有多于4个碳。发明详述本发明涉及包含多醇和多羧酸/酐的反应产物的可辐射固化液体涂料，其中在一些实施方案中，多醇和/或多羧酸/酐的至少一些是生物质衍生的。该反应产物有时在本文中被称为“多醇/多羧酸反应产物”、“反应产物”和类似的术语；术语“多醇/多羧酸反应产物”在本文中还广泛用于指由多醇/多羧酸反应产物与一种或多种另外组分反应得到的产物。多醇/多羧酸反应产物本身包含烯属不饱和度，其将被本领域那些技术人员已知为可辐射固化部分，由此使得涂料可辐射固化。本文使用的术语“生物质衍生”将被理解为衍生自活的或新近活的生物体例如植物(包括树)或动物，并且不衍生自石油基资源。任何合适的多醇可根据本发明使用。多醇将被本领域那些技术人员理解为具有两个或更多个羟基的化合物。合适的多醇可以包括，但不限于，包含多于一个的羟基的小分子，例如尤其是新戊二醇、甘油、异山梨醇、季戊四醇和/或丙二醇，或聚合多醇例如丙烯酸多醇。合适的多醇可广泛商购获得。特别合适的多醇具有通过GPC测量的500-100，000， 例如500-10，000的数均分子量(“Mn”)。在某些实施方案中，多醇可以具有20-400，例如 40-300的羟值；在另一些实施方案中，羟值可以为1200-2100，例如1400-1900。在某些实施方案中，至少一些多醇是生物质衍生的。这些多醇可以衍生自天然油例如蓖麻油、花生油、大豆油或菜籽油。存在于生物质衍生的多醇中的羟基可以是天然形成的，或者它们可以例如通过改性存在于油中的碳-碳双键引入。天然油衍生的多醇描述于
3美国专利申请公开号2006/0041156A1、美国专利号7,084，230、W02004/096882A1、美国专利号6，686，435、美国专利号6，107，433、美国专利号6，573，354和美国专利号6，433，121， 所有这些以它们的整体在此引入。改性碳-碳双键以引入羟基的方法包括用臭氧处理、 空气氧化、与过氧化物反应或者加氢甲酰化(如“Polyols and Polyurethanes from Hydrοformylation of Soybean Oil", Journal of Polymers and the Environment,10 卷，1-2期，49-52页，2002年4月中所述，以其整体在此引入)。特别合适的生物质衍生的多醇是大豆多醇。大豆多醇可从 Cargill Inc. > Urethane Soy Systems Co.禾Π BioBased Technologies商购获得。在某些实施方案中，反应产物中的烯属不饱和度可以衍生自多醇； 即，多醇具有在反应产物的形成中不反应的烯属不饱和度。在某些实施方案中，可以使用多醇的组合。在特别合适的实施方案中，多醇包括丙二醇和甘油；丙二醇可以是1，3-丙二醇。可以使用任何合适的1，3-丙二醇甘油比例，例如 9 1-1 9、4 1-1 4,1. 5 1-1 1. 5,1 1 等。根据本发明使用的多醇不是酸官能化合物和羟基官能化合物的缩合反应产物。在本文中使用的酸官能化合物是指具有一个或多个酸官能团和任选地，一个或多个另外的官能团的任何化合物。在本文中使用的羟基官能化合物是指具有一个或多个羟基官能团和任选地，一个或多个另外的官能团的任何化合物。如果在本发明中使用的多醇形成中使用酸官能化合物和羟基官能化合物，则它们不通过缩聚进行反应，而是通过开环聚合进行反应。任何合适的多羧酸/酐可以根据本发明使用。本领域那些技术人员将理解多羧酸是具有两个或更多个酸官能团或其的残基例如酐基的一类。合适的多羧酸/酐包括马来酸 /酐、富马酸和衣康酸/酐。在某些实施方案中，多羧酸/酐是生物质衍生的多羧酸/酐。 合适的例子包括衣康酸/酐，其可从CargilKAldricKAcros等商购获得。因此，反应产物中的烯属不饱和度可以衍生自多羧酸/酐。如果烯属不饱和度仅衍生自多羧酸/酐，则该酸/酐具有多于4个碳。具有多于4个碳的酸/酐的例子是衣康酸/酐。在某些实施方案中，多醇/多羧酸反应产物进一步与羟基羧酸反应。任何合适的羟基羧酸可以根据本发明使用。本领域那些技术人员将理解羟基羧酸是具有一个或多个酸官能团和一个或多个羟基的一类，并且有时被称为羟基酸。合适的例子包括12-羟基硬脂酸，其可从Arizona Chemical Co商购获得。将理解的是本反应产物中的多醇和/或多羧酸/酐残基或部分具有烯属不饱和度，这使得包含所述反应产物的涂料可辐射固化。在某些实施方案中，多醇/多羧酸反应产物进一步与另外的具有可辐射固化部分的化合物反应。该反应可以通过本领域标准的任何方式，例如通过酯化或羟基/NCO反应进行。具有可辐射固化部分的合适化合物包括(甲基)丙烯酸酯。本文使用并且如本领域常规的，“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和相应的甲基丙烯酸酯。可进一步与多醇/多羧酸反应产物反应的合适化合物的例子包括，但不限于，丙烯酰基异氰酸酯，包括异佛尔酮二异氰酸酯-丙烯酸羟乙酯加合物，和异氰酸根合乙基(甲基)丙烯酸酯(“Α0Ι，，)。因此，本发明的某些实施方案涉及包含不饱和聚酯氨基甲酸酯低聚物的液体可辐射固化涂料组合物，所述低聚物是包含以下组分的反应物的反应产物(a)多醇；(b)多羧酸/酐；和(c)丙烯酰基异氰酸酯。在这些实施方案中，任选的是，一种或多种反应物可以包含生物质衍生的材料。
在某些实施方案中，本文描述的任一种多醇/多羧酸反应产物可以包含50重量％ 或更大的生物质衍生的材料，例如80重量％或更大或者90重量％或更大，重量％基于总固体重量。将理解生物质衍生的材料可以是生物质衍生的多醇、生物质衍生的多羧酸/酐，或者两者的结果。当使用羟基羧酸时，其也可以是生物质衍生的。如上所述，根据本发明使用的多醇不包括酸官能组分和羟基官能组分的缩合产物。因此，如本文所述的组分a)和b)的反应产物中仅有多羧酸/酐残基衍生自组分b-多羧酸/酐。然而，a)和b)的反应产物可以进一步与其他多羧酸/酐反应。因此该实施方案明确地在本发明范围内。如上所述，将本多醇/多羧酸反应产物用于涂料中使得涂料可辐射固化。可辐射固化的涂料将被理解为通过暴露于辐射，例如光化辐射而固化的一类，光化辐射的例子包括UV和电子束辐射。当多醇/多羧酸反应产物，其本身可辐射固化，进一步与具有可辐射固化部分的化合物反应时，所得的多醇/多羧酸反应产物可以具有增加的材料固化速率， 并且可以具有增加的固化膜交联密度。增加的交联密度可以有助于改进的膜性能例如硬度和/或耐磨性。将理解当本多醇/多羧酸反应产物用于根据本发明的涂料中时，其可以形成涂料的全部或部分成膜树脂。在某些实施方案中，在涂料中还使用一种或多种另外的成膜树脂。 例如，涂料组合物可以包含本领域已知的各种热塑性和/或热固性组合物的任一种。涂料组合物可以是水基或溶剂基液体组合物。热固性或可固化涂料组合物通常包含具有与它们本身或交联剂反应的官能团的成膜聚合物或树脂。另外的成膜树脂可以选自例如丙烯酸聚合物、聚酯聚合物、聚氨酯聚合物、聚酰胺聚合物、聚醚聚合物、聚硅氧烷聚合物、其的共聚物，和其的混合物。一般而言，这些聚合物可以是通过本领域那些技术人员已知的任何方法制备的这些类型的任何聚合物。 这类聚合物可以是溶剂生或水可分散的、可乳化的或者具有有限的水溶性。成膜树脂上的官能团可以选自各种反应性官能团的任一种，所述官能团包括例如羧酸基、胺基、环氧化物基、羟基、硫醇基(thiol group)、氨基甲酸酯基、酰胺基、脲基、异氰酸酯基(包括封端的异氰酸酯基)、硫醇基，和其的组合。成膜树脂的合适混合物也可用于制备本涂料组合物。如果另外的热固性成膜剂用于涂料组合物中，则其可以是自交联的，即其可以具有与它们本身反应的官能团，或者可以加入交联剂。交联剂可以包括多异氰酸酯、氨基塑料、多环氧化物、β羟基烷基酰胺、多酸和氢化物、有机金属酸官能材料、多胺、多酰胺，和这些的任一种的混合物。当使用交联剂时，基于总固体重量，本发明的涂料可以包含5-60重量％，例如 10-50或20-40重量％的交联剂。将理解本发明的涂料可以进一步包含另外的热塑性或热固性成膜树脂，并且因此涂料可以“双重固化”。即，涂料将通过可辐射固化部分固化以及将通过另外的机理固化。 作为选择，本文所述的多醇/多羧酸反应产物可以进一步与具有将使得反应产物本身双重固化的官能团的组分反应。在某些实施方案中，反应产物可以例如包含可辐射固化部分和羟基，其可以进一步与合适的交联剂反应。本文使用的术语“热塑性和/或热固性部分”和类似的术语是指热塑性或热固性的另外的成膜树脂，和/或反应产物本身上的使得反应产物能够热固性固化的官能团。
在某些实施方案中，除了上述的多醇/多羧酸反应产物外，本发明的涂料组合物包含另外的可辐射固化材料。在某些实施方案中，这类材料包括(甲基)丙烯酸酯官能材料。在某些实施方案，例如包括前面描述的不饱和聚酯氨基甲酸酯低聚物的那些实施方案中，本发明的液体可辐射固化涂料组合物包含高度官能的(甲基)丙烯酸酯，如本文中使用，其是指每分子包含4个或更多反应性的(甲基)丙烯酸酯基团的单体、低聚物和/或聚合物。合适的高度官能的(甲基)丙烯酸酯包括，没有限制，四官能(甲基)丙烯酸酯， 例如二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧基化4-季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基化物四丙烯酸酯、季戊四醇丙氧基化物四丙烯酸酯，包括其的混合物；五官能(甲基)丙烯酸酯，例如二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇乙氧基化物五丙烯酸酯，和二季戊四醇丙氧基化物五丙烯酸酯，包括其的混合物；和六官能(甲基)丙烯酸酯，例如可商购获得的产品 EBECRYL 1290和raECRYL 8301六官能脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯(均可从UCB Chemicals 获得)；EBECRYL 220六官能芳族氨基甲酸酯丙烯酸酯(可从UCB Chemicals获得)； EBECRYL 830,EBECRYL 835,EBECRYL 870和^ECRYL沘70六官能聚酯丙烯酸酯(全部可从 UCB Chemicals获得)；EBECRYL 450脂肪酸改性的聚酯六丙烯酸酯(可从UCB Chemicals 获得)；DPHA 二季戊四醇六丙烯酸酯(官能度6;可从UCB Chemicals获得)；和前述任何物质的混合物。在某些实施方案中，本发明涉及包含前述的不饱和聚酯氨基甲酸酯低聚物和高度官能(甲基)丙烯酸酯的组合的涂料组合物。在一些情形中，该涂料组合物包含(a) 10-99， 例如20-90，或在一些情形中，30-80或40-70重量％的聚酯氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯， 基于组合物的总固体重量；和(b) 1-50，例如10-40，或在一些情形中，20-35重量％的高度官能(甲基)丙烯酸酯，基于组合物的总重量。实际上，发现在至少一些情形中即使在本文所述的耐磨颗粒基本或完全不存在下，该组合物也能够制得高度耐磨的涂料。当与耐磨颗粒不存在相关使用时，本文使用的术语“基本不存在”是指组合物包含少于10重量％，例如少于5重量％、少于2重量％，或在一些情形中，少于1重量％的该颗粒，基于涂料组合物的总固体即非挥发物重量。当与涂料组合物中不存在耐磨颗粒相关使用时，本文使用的术语 “完全不存在”是指组合物完全不含该颗粒。本文使用的术语“高度耐磨涂料”是指当根据标准泰伯磨耗试验(通过使用实施例中描述的条件改变的ASTM D 1044-49)在100次泰伯磨耗循环后测量时，具有小于15%， 在一些情形中小于10%的％雾度的固化涂料。在某些实施方案中，当根据标准泰伯磨耗试验(通过使用实施例NSI/SAE 26. 1-1996中描述的条件改变的ASTM D 1044-49)在300次泰伯磨耗循环后测量时，本发明的固化涂料还具有小于25%，在一些情形中小于20%的％ 雾度。另外，该涂料还可以在至多2密耳的膜厚下表现出优良的初始透明度，这是指在任何泰伯磨耗前固化涂料具有小于的初始％雾度。在某些实施方案中，本发明的涂料组合物还包含较低官能的(甲基)丙烯酸酯，如本文中使用，其是指单、二和三官能(甲基)丙烯酸酯。适用于本发明的这类化合物的例子是丁二醇二甲基丙烯酸酯、二丙烯酸1，3_ 丁二醇酯、二甲基丙烯酸1，3_ 丁二醇酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、环己烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二甘醇酯、乙氧基化双酚A 二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸甘醇酯、二丙烯酸1，6_己二醇酯、二甲基丙烯酸1，6_己二醇酯、二丙烯酸新戊二醇酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、二丙烯酸聚乙二醇酯、丙氧基化2新戊二醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、二丙烯酸三丙二醇酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、 乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、 三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯、包含2-20个乙氧基的双酚A乙氧基化物二丙烯酸酯、包含2-20个丙氧基的双酚A丙氧基化物二丙烯酸酯、包含2-20个乙氧基和丙氧基的混合物的双酚A烷氧基化二丙烯酸酯。在某些实施方案中，存在于本发明的涂料组合物中的较低官能(甲基)丙烯酸酯的总量为至多并且包括30，例如至多并且包括20重量％，重量百分比基于组合物的总固体重量。如果希望，涂料组合物可以包含配制涂料领域中公知的任何组分中的其他任选材料，例如着色剂、增塑剂、抗氧剂、受阻胺光稳定剂、UV光吸收剂和稳定剂、表面活性剂、流动控制剂、触变剂、填料、有机助溶剂、耐磨颗粒、反应性稀释剂、催化剂、研磨载体和其他常规助剂。“耐磨颗粒”是当用于涂料中时，与不含该颗粒的相同涂料相比将赋予给涂料一定程度的耐磨性的一类。合适的耐磨颗粒包括有机和/或无机颗粒。合适的有机颗粒的例子包括，但不限于金刚石颗粒，例如金刚石粉颗粒和由碳化物材料形成的颗粒；碳化物颗粒的例子包括，但不限于碳化钛、碳化硅和碳化硼。合适的无机颗粒的例子包括，但不限于二氧化硅；氧化铝；氧化铝硅酸盐；二氧化硅-氧化铝；碱铝硅酸盐；硼硅酸盐玻璃；氮化物，包括氮化硼和氮化硅；氧化物，包括二氧化钛和氧化锌；石英；霞石正长岩；锆例如锆氧化物形式；斜锆石(buddeluyite)；和异性石。可以使用任何尺寸的颗粒，可以是不同颗粒和/ 或不同尺寸的颗粒的混合物。例如，颗粒可以是具有0. 1-50,0. 1-20、1-12、1-10或3-6微米，或者任何这些范围内的任意组合的平均粒径的微粒。颗粒可以是具有小于0. 1微米，例如0. 8-500、10-100或100-500纳米，或者这些范围内的任意组合的平均粒径的纳米颗粒。 二氧化硅纳米颗粒特别合适。这类纳米颗粒可以作为分散体，例如可辐射固化单体中的分散体或有机溶剂中的分散体引入。本文中使用的术语“着色剂”是指将颜色和/或其他不透明性和/或其他视觉效果赋予给组合物的任何物质。着色剂可以任何合适的形式，例如离散颗粒、分散体、溶液和 /或薄片加入到涂料中。在本发明的涂料中可以使用单种着色剂或者两种或更多种着色剂的混合物。着色剂的例子包括颜料、染料和调色剂，例如在颜料工业中使用和/或在Dry Color Manufacturers Association(DCMA)中列出的那些，以及特殊效果组合物。着色剂可以包括，例如在使用条件下不溶但可润湿的细碎固体粉末。着色剂可以是有机或无机的，并且可以是凝聚或非-凝聚的。可以通过研磨或简单混合将着色剂引入涂料中。可以通过使用研磨介质例如丙烯酸研磨介质进行研磨而将着色剂引入涂料中，介质的使用将是本领域技术人员熟知的。颜料和/或颜料组合物的例子包括，但不限于，咔唑二噁嗪粗颜料、偶氮、单偶氮、二偶氮、萘酚AS、盐类(色淀)、苯并咪唑酮、缩合物、金属络合物、异吲哚啉酮、异吲哚啉和多环酞菁、喹吖酮、二萘嵌苯、紫环酮、二酮基吡咯基吡咯、硫靛蓝、蒽醌、阴丹士林、蒽嘧啶、黄烷士酮、皮蒽酮、蒽嵌蒽醌、二噁嗪、三芳基碳鐺、喹吖酞酮颜料、二酮基吡咯基吡咯红 ("DPPB0红”)、二氧化钛、炭黑、碳纤维、石墨、其他导电颜料和/或填料，和其的混合物。术语“颜料”和“有色填料”可互换使用。染料的例子包括，但不限于溶剂基和/或水基的那些，例如酸性染料、偶氮染料、 碱性染料、直接染料、分散染料、反应性染料、溶剂染料、硫染料、媒染剂染料，例如钒酸铋、 蒽醌、二萘嵌苯铝、喹吖酮、噻唑、噻嗪、偶氮、靛蓝类、硝基、亚硝基、噁嗪、酞菁、喹啉、芪和三苯基甲烷。调色剂的例子包括，但不限于，分散在水基或水混溶的载体中的颜料，例如可 hK Degussa, Inc. 1 1 1 W AQUA-CHEM 896> nj ^ Accurate Dispersions division of Eastman Chemical, Inc 商购获得的 CHARISMA COLORANTS 和 MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS。如上所述，着色剂可以为分散体，包括但不限于纳米颗粒分散体的形式。纳米颗粒分散体可以包括一种或多种产生所希望的可见颜色和/或不透明性和/或视觉效果的高度分散的纳米颗粒着色剂和/或着色剂颗粒。纳米颗粒分散体可以包括着色剂，例如具有小于150nm，例如小于70nm或小于30nm的粒径的颜料或染料。纳米颗粒可以通过用具有小于 0. 5mm粒径的研磨介质研磨原始的有机或无机颜料来制备。纳米颗粒分散体和制备它们的方法的例子描述于美国专利No. 6，875，800B2中，其在此以其整体引入作为参考。纳米颗粒分散体也可以通过结晶、沉淀、气相冷凝和化学研磨(即部分溶解)制备。为了使涂料中纳米颗粒的重新聚结最小化，可以使用树脂涂覆的纳米颗粒分散体。这里使用的“树脂涂覆的纳米颗粒分散体”是指其中为包含纳米颗粒和纳米颗粒上的树脂涂料的分散的离散“复合微粒“的连续相。树脂涂覆的纳米颗粒分散体和制备它们的方法的例子描述于2004年6月 24日提交的美国专利申请序列号10/876,031中，其在此以其整体引入作为参考，2004年6 月M日提交的美国专利申请公开号2005-(^87348Α1，和2006年1月20日提交的美国专利申请公开号2006-0251897中，这些以它们的整体在此引入作为参考。可使用的特殊效果组合物的例子包括产生一种或多种外观效果例如反射、珠光、 金属光泽、磷光、荧光、光致变色、感光、热致变色、角致变色和/或颜色变化的颜料和/或组合物。另外的特殊效果组合物可以提供其他可觉察的性能，例如不透明性或纹饰。在一个非限定实施方案中，特殊效果组合物可以产生色移，以使得当在不同角度下观察涂料时涂料颜色改变。颜色效果组合物的例子描述于美国专利号6，894，086中，其在此以其的整体引入作为参考。另外的颜色效果组合物可以包括透明涂覆的云母和/或合成云母、涂覆的二氧化硅、涂覆的氧化铝、透明液晶颜料、液晶涂料，和/或其中干涉由材料中的折射率差异产生并且不归因于材料表面与空气之间的折射率差异的任何组合物。在某些非限定实施方案中，在本发明的涂料中可以使用当暴露在一种或多种光源下时可逆地改变其颜色的感光组合物和/或光致变色组合物。光致变色和/或感光组合物可以通过暴露在指定波长的辐射下活化。当组合物变成激发时，分子结构改变并且改变的结构展现出不同于组合物原始颜色的新颜色。当移开对辐射的曝光时，光致变色和/或感光组合物可以回到静止状态，其中恢复组合物的原始颜色。在一个非限定实施方案中，光致变色和/或感光组合物可以在未-激发态中为无色并且在激发态中展现出颜色。在毫秒至几分钟例如20秒-60秒内可以出现完全的颜色改变。光致变色和/或感光组合物的例子包括光致变色染料。在一个非限定实施方案中，感光组合物和/或光致变色组合物可以例如通过共价键接与聚合物和/或可聚合组分的聚合材料缔合和/或至少部分连接。与其中感光组合物可能从涂料中迁出并且结晶到基材中的一些涂料相反，根据本发明的非限定实施方案的与聚合物和/或可聚合组分缔合和/或至少部分连接的感光组合物和/或光致变色组合物最少地从涂料中迁出。感光组合物和/或光致变色组合物和制备它们的方法的例子描述于 2004年7月16日提交的美国专利申请序列号10/892，919中并且以其整体在此引入作为参考。一般而言，着色剂可以足以赋予所希望的视觉和/或颜色效果的任何量存在。着色剂可以占本组合物的1-65重量％，例如3-40重量％或5-35重量％，该重量百分比基于组合物的总重量。由于本发明的涂料组合物是液体，因此它们还可以包含溶剂和/或反应性稀释剂；作为选择，它们可以是100%固体。合适的溶剂包括水、有机溶剂和/或其的混合物。合适的有机溶剂包括二醇，二醇醚醇，醇，酮和芳族物质，例如二甲苯和甲苯，乙酸酯类，矿物油精，石脑油和/或其的混合物。“乙酸酯类”包括二醇醚乙酸酯。溶剂可以是生物质衍生的。生物质衍生的溶剂的例子包括乳酸酯和大豆油脂肪酸酯。在某些实施方案中，溶剂是非水溶剂。“非水溶剂”和类似的术语是指少于50%的溶剂是水。例如，少于10%，或甚至少于5%的溶剂可以是水。将理解包括或者不包括数量少于50%的水的溶剂混合物可以构成 “非水溶剂”。在其它实施方案中，涂料是含水的或水基的。这是指50%或更多的溶剂是水。 这些实施方案具有少于50%，例如少于20%、少于10%、少于5%或少于2%的溶剂。在一些实施方案中，一些或全部溶剂可以是将与配方中的其他组分共固化的反应性稀释剂。反应性稀释剂可以是生物质衍生的。本发明的组合物还可以进一步包含光引发剂，例如本领域中标准使用的一类以催化或加快固化，如果该固化通过暴露于紫外辐射的话。可以使用任何合适的光引发剂， 包括任何已知的光引发剂例如二苯甲酮，安息香，苯乙酮，安息香甲醚，Michler' s酮，安息香丁醚，氧杂蒽酮，噻吨酮，苯丙酮，芴酮，咔唑，二乙氧基苯乙酮，2-,3-和4-甲基苯乙酮和甲氧基苯乙酮，2-和3-氯氧杂蒽酮和氯噻吨酮，2-乙酰基-4-甲基苯基乙酸酯，2， 2’ - 二甲氧基-2-苯基苯乙酮，苄醛，芴，蒽醌，三苯胺，3-和4-烯丙基苯乙酮，对-二乙酰基苯，3-氯-2-壬基氧杂蒽酮，2-氯二苯甲酮，4-甲氧基苯甲酮，2，2’，4，4’ -四氯苯甲酮，2-氯-4’ -甲基苯甲酮，4-氯-4’ -甲基苯甲酮，3-甲基苯甲酮，4-叔丁基苯甲酮，异丁醚-苯甲酸乙酸酯，苯偶酰二苯乙醇酸，氨基苯甲酸酯，甲基蓝，2，2_ 二乙氧基苯乙酮，9， 10-菲醌，2-甲基蒽醌，2-乙基蒽醌，1-叔丁基蒽醌，1，4-萘醌，异丙基噻吨酮，2-异丙基噻吨酮，2-甲基噻吨酮，2-癸基噻吨酮，2-十二烷基噻吨酮，2-甲基-1，[4-(甲基硫基)苯基]-2-吗啉代丙酮-1，其的组合等。本涂料可以施涂于本领域已知的任何基材，例如汽车基材和工业基材。这些基材可以是例如金属或非金属的，包括聚合物、塑料、聚碳酸酯、聚碳酸酯/丙烯酸丁二烯苯乙烯(“PC/ABS”)、聚酰胺、木材、薄板、木材复合物、颗粒板、中密度纤维板、水泥、石材等。在本发明的特别合适的实施方案中，基材本身可生物降解。可生物降解的基材包括，例如纸， 木材和可生物降解的塑料例如纤维素、聚(乳酸)、聚(3-羟基丁酸酯)和淀粉基塑料。另外，基材可以是回收的一类。基材也可以是已经以某种方式处理以赋予颜色或其他视觉效果的一类。例如，已经染色的木材基材可以然后根据本发明涂覆，如同已经有一个或多个施涂于其上的其他涂层的基材可以的那样。本文与基材相关使用的术语“聚酰胺”是指由包括下式的键的聚合物构成的基材
权利要求
1.可辐射固化液体涂料，包含 以下组分的反应产物a)多醇；和b)多羧酸/酐，其中a)和/或b)的至少一些是生物质衍生的，其中多醇不是酸官能化合物和羟基官能化合物的缩合反应产物，其中所述反应产物包含衍生自a)和/或b)的烯属不饱和度，但如果仅衍生自b，则b具有多于4个碳。
2.权利要求1的涂料，其中多醇包括大豆多醇。
3.权利要求1的涂料，其中多醇包括1，3_丙二醇。
4.权利要求3的涂料，其中多醇进一步包括甘油。
5.权利要求4的涂料，其中多羧酸/酐包括衣康酸/酐。
6.权利要求1的涂料，其中所述反应产物进一步与羟基羧酸反应。
7.权利要求6的涂料，其中羟基羧酸包括12-羟基硬脂酸。
8.权利要求1的涂料，其中所述反应产物进一步包含具有可辐射固化部分的化合物。
9.权利要求8的涂料，其中包含可辐射固化部分的化合物包括丙烯酰基氧乙基异氰酸
10.权利要求1的涂料组合物，其进一步包含耐磨颗粒。
11.权利要求1的涂料，其中所述涂料是双重固化涂料。
12.权利要求1的涂料，其中所述涂料是透明涂料。
13.权利要求1的涂料，其中所述涂料包含15重量％或更大的生物质衍生产品。
14.至少部分用权利要求1的涂料涂覆的基材。
15.包含丙二醇和衣康酸的反应产物的涂料。
16.权利要求15的涂料，其中所述反应产物进一步包含甘油。
17.权利要求16的涂料，其中所述反应产物进一步包含12-羟基硬脂酸。
18.权利要求1的涂料，其中多醇包括蓖麻油。
19.权利要求8的涂料，其中在与多羧酸/酐反应前，多醇与包含可辐射固化部分的化合物反应。
20.权利要求19的涂料，其中包含可辐射固化部分的化合物包括异氰酸酯-丙烯酸酯。
21.包含不饱和聚酯氨基甲酸酯低聚物的液体可辐射固化涂料组合物，所述低聚物是包含以下组分的反应物的反应产物(a)多醇；(b)多羧酸/酐；和(c)丙烯酰基异氰酸酯。
22.权利要求21的涂料组合物，其进一步包含高度官能的(甲基)丙烯酸酯。
23.权利要求22的涂料组合物，其包含(a)30-80重量％不饱和聚酯氨基甲酸酯低聚物；和(b)10-40重量％高度官能的(甲基)丙烯酸酯， 其中重量百分比基于组合物的总固体重量。
全文摘要
公开了一种包含多醇和多羧酸/酐的反应产物的可辐射固化涂料。所述反应产物可由至少一些生物质衍生的化合物制成。还公开了其中该反应产物进一步与羟基羧酸和/或具有可辐射固化部分的化合物反应的涂料，以及用这些涂料的任一种涂覆的基材。
文档编号C09D167/06GK102365338SQ201080014890
公开日2012年2月29日 申请日期2010年2月17日 优先权日2009年2月27日
发明者A·M·沙瑟尔, A·P·金格拉, D·R·芬, G·J·麦克拉姆, M·A·M·福瑞, R·R·安布罗斯, V·蒙塔纳利, 周宏英, 程姗 申请人:Ppg工业俄亥俄公司