[发明专利]生物质衍生的可辐射固化液体涂料

说明书

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。

发明背景

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美国专利申请公开号 2006/0041156A1、美国专利号7,084,230、WO2004/096882A1、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 Hydroformylation 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.和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。