[发明专利]环境友好的聚结剂

说明书

本申请是申请号为201280029542.0的发明专利申请的分案申请，原申请的申请日为2012年3月26日，发明名称为“环境友好的聚结剂”。

技术领域

本发明涉及可用于多种应用中的漆、涂料、粘合剂等的聚结剂，所述应用包括但不限于地毯背衬、工业涂料、建筑涂料、外部绝缘涂装系统、路标漆、屋顶涂料、航空漆(craft paint)、纸涂料和纤维涂料。

发明背景

涂料组合物用于多种应用，通常用于表面的装饰或保护。涂料组合物包含保持在液体溶剂中的基料，通常是乳液聚合物(例如胶乳)。当施涂涂料组合物时，溶剂蒸发且基料硬化成机械刚性状态，同时粘合颜料、填料和其它添加剂。

由于环境顾虑，尤其向降低漆、染色剂和其它涂料组合物中挥发性有机化合物(VOC)的量的方向变化。然而，涂料组合物的一些理想性能如耐久性、不透明度和干燥速度会因那些组合物中不存在VOC而受到负面影响。一些公司目前正在研究制备具有低VOC含量的涂料组合物的配制剂和方法以满足新发展的规则，同时保持最终产物中良好的物理性能。

漆中VOC的主要来源为聚结剂。聚结剂充当溶剂以及聚合物颗粒的增塑剂并有助于将典型水基配制剂施涂于表面上并使其干燥以后由该配制剂中的分散的聚合物相形成连贯膜。理想的聚结剂容许许多不同类型的聚合物基料体系快速且在宽的施涂温度范围下形成膜，满足关于VOC排放的规则标准，并容许涂膜在施涂以后立即发展出有用的物理性能。

由于政府建立了规章，所述规章设定了可释放到大气中的VOC量的指南，需要可用于涂料组合物中使得理想的性能如稳定性、相容性和成膜能力在施涂的涂层中不受损害的低VOC聚结剂。另外，由可再生来源如谷粒和玉米制备的具有这些特征的聚结剂会是更有利的，因为社会减少石油消耗。

发明内容

本发明涉及可用于多种应用中的漆、涂料、粘合剂等的聚结剂，所述应用包括但不限于地毯背衬、工业涂料、建筑涂料、外部绝缘涂装系统、路标漆、屋顶涂料、航空漆、纸涂料和纤维涂料。

在一些实施方案中，本发明提供了包含如下组分的组合物：基料；衍生自碳水化合物微生物发酵的具有通式式I(如下)的聚结剂，其中Z可以为C₁-C₁₀，(i)X为–H且Y为＝O或者(ii)X为＝O且Y为–H或–CH₃，R1和R2可独立地选择，且包含C₁-C₁₂或其衍生物；和溶剂。

在其它一些实施方案中，本发明提供包含组合物的产品，所述组合物包含：基料；具有通式式I(如下)的聚结剂，其中Z可以为C₁-C₁₀，(i)X为–H且Y为＝O或者(ii)X为＝O且Y为–H或–CH₃，R1和R2可独立地选择且包含C₁-C₁₂或其衍生物；和溶剂；其中该产品选自漆、涂料、粘合剂、油墨、调色剂、密封剂、着色剂、釉料、地毯背衬和底漆。

在又一些实施方案中，本发明提供包括如下步骤的方法：提供包含如下组分的组合物：具有通式式I(如下)的聚结剂，其中Z可以为C₁-C₁₀，(i)X为–H且Y为＝O或者(ii)X为＝O且Y为–H或–CH₃，R1和R2可独立地选择且包含C₁-C₁₂或其衍生物；和基料；和溶剂；和将组合物施涂于表面上以形成涂层。

更具体地，本发明涉及如下方案：

1.组合物，其包含：

基料；

具有以下通式的生物基聚结剂：

其中Z为C₁-C₁₀，

其中X为–H且Y为＝O或者X为＝O且Y为–H或–CH₃，且

其中R1和R2可独立地选择且包含C₁-C₁₂或其衍生物；和

溶剂。

2.根据方案1的组合物，其中聚结剂由生物基醇与生物基二酸之间的反应形成。

3.根据方案1的组合物，其中聚结剂由生物基二醇与生物基羧酸之间的反应形成。

4.根据方案1的组合物，其中R1和R2是不同的。

5.根据方案1的组合物，其中R1和R2中的至少一个包含线性R基团，其中与通式的键在线性R基团的内部碳上。