[发明专利]衍生自生物质的可辐射固化液体涂料

说明书

技术领域

本发明涉及可辐射固化液体涂料，其包含多元醇与多元羧酸/酸酐的反应产物，其中该多元醇和/或该多元羧酸/酸酐中的至少一些衍生自生物质。

背景技术

用于许多制造工艺的原材料价格持续上涨，特别是其价格随原油价格上涨或者降低。由于此原因，以及因为石油储量耗尽的预测，衍生自可更新资源或者替代资源的原材料是所需要的。对环境无害产品需求增加，连同石油化学市场的变化和不稳定已促使来自可更新的和/或廉价来源的原材料的开发。此需求增加已经引起生物可降解涂料组合物在很多行业中受到关注。这在消费电子行业中特别相关，其中越来越多数量的蜂窝式电话、PDA、MP3等设法实现垃圾掩埋。生物可降解的涂层、特别是生物可降解的外罩是所需要的。另外，在各个行业中、特别是其中要求不使基材进行热固化的行业中常常需要UV可固化涂料。实例再次包括消费电子业、汽车业某些环节、塑料业以及木材业。

发明内容

本发明涉及可辐射固化液体涂料，其包含：a)多元醇；与b)多元羧酸/酸酐的反应产物，其中至少一些a)和/或b)衍生自生物质，其中该多元醇不是酸官能化合物与羟基官能化合物的缩合反应产物，其中该反应产物包含衍生自a)和/或b)的烯属不饱和度，但是如果仅衍生自b，则b具有多于四个碳。

发明详述

本发明涉及可辐射固化液体涂料，其包含多元醇与多元羧酸/酸酐的反应产物，其中该多元醇和/或该多元羧酸/酸酐中的至少一些衍生自生物质。此反应产物有时被称为″多元醇/多元羧酸类反应产物″，″反应产物″等术语；该术语″多元醇/多元羧酸类反应产物″本申请也广泛地用于称谓由该多元醇/多元羧酸类反应产物与一种或多种其他组分的反应所得到的产物。该多元醇/多元羧酸类反应产物本身包含烯属不饱和度，本领域技术人员知道其可作为可辐射固化组成部分，由此使该涂料可辐射固化。如本文所用，该术语″衍生自生物质″可理解为来源于活的或者近来活的生物机体例如，植物(包括树在内)或者动物以及非来自石油基的来源。

任何合适的多元醇可以根据本发明所述被使用。本领域技术人员会理解多元醇是具有两个或者更多个羟基的化合物。适合的多元醇可以包括，但是不局限于，包含多于一个羟基的小分子，例如新戊二醇、甘油、异山梨醇、季戊四醇、和/或丙二醇、或者聚合物型多元醇比如聚酯多元醇、或者丙烯酸类多元醇。适合的多元醇是可广泛地商购的。特别适合的多元醇通过GPC测量的数均分子量(″Mn″)为500-100,000，比如500至10,000。在某些实施方案中，该多元醇的羟基值为20-400、比如40-300；在其它的实施方案中，该羟基值可以是1200-2100、比如1400-1900。

在某些实施方案中，至少一些多元醇衍生自生物质。这些多元醇可以来源于天然的油比如蓖麻油、花生油、豆油或者芥花油。存在于该生物质之中的羟基多元醇可以天然生成的或者它们可以是通过例如使存在于该油之中的碳-碳双键改性而被引入的。天然油衍生的多元醇公开于公开号为US2006/0041156 A1的美国专利申请，专利号为US7,084,230的美国专利，WO 2004/096882 A1，专利号为US6,686,435的美国专利，专利号为US6,107,433的美国专利，专利号为US6,573,354的美国专利以及专利号为US6,433,121的美国专利，将它们全部合并进本申请之中。碳-碳双键改性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 Polyurethanesfrom Hydroformylation of Soybean Oil″，Journal of Polymers andthe Environment，第10卷，第1-2号，第49-52页，2002年4月所公开，全文引入本申请)。特别适合的衍生自生物质的多元醇是大豆多元醇。大豆多元醇可商购自Cargill Inc.，Urethane Soy Systems Co.以及BioBased Technologies。在某些实施方案中，在该反应产物中的烯属不饱和度可以衍生于该多元醇；也就是，该多元醇具有烯属不饱和度，其在该反应产物的形成中不反应。

在某些实施方案中，可以使用多元醇的组合。在特别适合的实施方案中，该多元醇包含丙二醇以及甘油；该丙二醇可以是1，3-丙二醇。可以使用诸如9∶1-1∶9、4∶1-1∶4、1.5∶1-1∶1.5、1∶1之类的任何合适的1，3-丙二醇相对甘油的比率。