[发明专利]淀粉基涂料组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种淀粉基涂料组合物。具体说，本发明涉及一种利用自然物衍生并可生物降解的淀粉的淀粉基涂料组合物，其作为单组分型涂料具有极佳的储存稳定性，并能够形成具有极佳干燥特性、成品外观、铅笔硬度、耐擦伤性、附着力、耐碱性、耐溶剂性以及耐候性的涂料膜，以及用该淀粉基涂料组合物涂覆的涂覆件。

背景技术

近年来，从通过改进废物处理和降低CO₂排放而将对地球环境的影响降至最小的立场出发，积极应用自然物衍生、可生物降解的低环境负荷型原材料的需求在增加。

自然物衍生的典型材料包括改性淀粉，例如已惯用于食品和造纸工业的多聚糖淀粉(polysaccharide starch)或乙酰化淀粉(acetylated starch)，但是，最近这种淀粉已经用作可生物降解的塑料材料以产品的形式用于广泛的领域，包括食品容器、包装材料、缓冲材料板、农用薄膜、一次性尿布等等。

经过各种处理以部分改变其原始结构或特性的淀粉称为“化学改性淀粉”，淀粉通过化学修饰以各种方式改性和改良，用作工业生产的原料。淀粉的基本结构是直链淀粉和支链淀粉的混合物，其中直链淀粉由α-D-葡萄糖通过1，4-键以线状连接而组成，支链淀粉具有分支结构的葡萄糖，结构中的修饰，例如利用羟基酯化和醚化，从二十世纪六十年代就已经开始了。

已经有人提出氨基甲酸酯改性淀粉(urethanated starch)，其通过与异氰酸酯化合物反应使淀粉或改性淀粉的至少某些羟基被氨基甲酸酯化(见公布号为5-43649、未审查的日本专利)。

也已经有人提出了通过多异氰酸酯与含有至少一种从含羟基的改性淀粉或改性淀粉、蜜糖、多糖类农业废弃物及植物油中选出的植物组分的有机溶剂进行反应，生产可生物降解聚氨酯(polyurethane)的工艺(见公布号为5-186556、未审查的日本专利)。

类似地，也有人提出了淀粉与具多异氰酸酯的含羟基丙烯酸树脂的键合(见公布号为6-65349、未审查的日本专利)。

这包括将“淀粉树脂”和丙烯酸树脂经多异氰酸酯间接接枝，但是有多篇报道公开了通过不饱和单体与淀粉或改性淀粉表面接枝聚合而获得接枝淀粉的直接生产方法(见J·C·亚瑟，Jr；高级高分子化学；“多糖的接枝聚合”(J.C.Arthur，Jr.；Advan.Macromol.Chem.；“Graft Polymerization ontoPolysaccharide”)；2：1-87(1970)，3425971号美国专利，3981100号美国专利，公布号为54-120698、未审查的日本专利，公布号为55-90518、未审查的日本专利，公布号为56-167746、未审查的日本专利，公布号为8-239402、未审查的日本专利)。

此外，作为淀粉与其它可生物降解树脂的化合物的实例，使用不同的包含淀粉或具纤维素衍生物的改性淀粉的共混聚合物作为成型材料的发明也已经公开(见公布号为6-207047、未审查的日本专利，公布号为8-231762、未审查的日本专利)。

由于已被这些报道所清楚阐明，具有不同键合或接枝聚合物的淀粉基树脂已经众所周知。然而，所有这些传统的技术将淀粉基树脂的用途设定为用于结构材料、注射成型材料、板材等等，而没有作为涂料使用的公开。

为了使用淀粉基树脂进行涂覆，已有人公开了反应固化涂料的应用，该涂料为可固化的淀粉组合物，其包含淀粉基树脂和固化剂的混合物，其中该固化剂具有与淀粉中的多羟基反应的官能团(见公布号为2004-224887、未审查的日本专利)。

还有人公开了一种具有平均粒径不大于1000nm粒子的水分散树脂，其包含作为组成成分的聚合物(A)改性淀粉和(B)可聚合的不饱和单体，以及含有树脂的水分散涂料组合物作为反应固化涂料的用途(见公布号为2006-52338、未审查的日本专利)。

然而，该公知技术的淀粉基涂料技术关注于反应固化涂料，而显示极佳的储存稳定性以及能够形成具有出众的干燥特性、成品外观、铅笔硬度、耐擦伤性、附着力、耐碱性、耐溶剂性以及耐候性的涂料膜的单组分漆型淀粉基涂料尚未开发出来。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种利用自然物衍生并可生物降解的淀粉的淀粉基涂料组合物，其作为单组分型涂料具有极佳的储存稳定性，并能够形成具有极佳的干燥特性、成品外观、铅笔硬度、耐擦伤性、附着力、耐碱性、耐溶剂性以及耐候性的涂料膜，以及用该淀粉基涂料组合物涂覆的涂覆件。