TWI428407B - 包含交酯反應產物之輻射可固化塗料組合物 - Google Patents

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Description

包含交酯反應產物之輻射可固化塗料組合物
本發明係有關一種輻射可固化塗料組合物，其包括自天然油衍生的多元醇、交酯、及包含輻射可固化基團之化合物之反應產物。
使用在許多製造過程中之原料價格繼續上升，尤其是隨著原油價格漲落之該等原料價格。由於此原因，及因為石油儲量預測將耗盡，而希望從可再生資源或可替代資源得到原料。對環境無害產品之需求增加，連同可變及易變的石化產品市場之不確定性，已提升了可再生及/或廉價資源之原料的發展空間。
本發明係關於一種輻射可固化塗料，其包括以下物質之反應產物a)一自天然油衍生的多元醇；b)一交酯；及c)一包含輻射可固化基團之化合物，其中該輻射可固化基團係於反應產物之末端且不在反應產物之主鍵內。
本發明係關於一種輻射可固化塗料，其包括以下物質之反應產物a)一自天然油衍生的多元醇；b)一交酯；及c)一包含輻射可固化基團之化合物；當a、b及c反應形成該反應產物時，該輻射可固化基團係於反應產物之末端且不在反應產物之主鍵內。該反應產物本文中有時稱為「交酯反應產物」，或「反應產物」或類似術語。
熟習此項技術者應了解自天然油衍生的多元醇將與交酯反應形成含有聚(乳酸)單元之多元醇。在某些實施例中，本發明之塗料包括5重量%或更多自交酯衍生之聚(乳酸)單元，例如10重量%或更多或30重量%或更多，其重量%係基於該塗料之總固體重量。
任一種自天然油衍生的多元醇可使用於本發明。自天然油衍生的多元醇係一種衍生自天然油的多元醇。合適的多元醇包括，但不限於，自天然油例如蓖麻油、花生油、豆油或菜籽油衍生的該等多元醇。這些多元醇自然產生；即，係來自生物質。自生物質衍生的化合物應瞭解為自一種活有機體或短期為活有機體衍生的化合物，例如，植物(包括樹)或動物而不是自石油資源衍生的。存在於這些多元醇中之羥基可自然產生或可藉由例如改質存在於該天然油中之碳碳雙鍵而導入。自天然油衍生的多元醇述於美國專利公開案第2006/0041156 A1號，美國專利第7,084,230,WO 2004/096882 A1號，美國專利第6,686,435號，美國專利第6,107,433號，美國專利第6,573,354號及美國專利第6,433,121號，其等全文以引用方式併入本文。改質碳碳雙鍵以導入羥基之方法包括以臭氧處理、空氣氧化、與過氧化物反應或氫甲醯化反應(如述於「從大豆油之氫甲醯化獲得多元醇及聚胺基甲酸酯」，聚合物及環境期刊，卷10，1-2號，49-52頁，2002年4月，其全文以引用方式併入本文)。特別合適之多元醇係大豆多元醇。大豆多元醇購自Cargill Inc.、Urethane Soy Systems Co.及Biobased Technologies。在某些其他實施例中，該多元醇係自衍生自回收聚合體，例如聚酯。
類似地，可使用任何合適之交酯，例如L-交酯、內消旋-交酯、或D-交酯。亦可使用任何異構物之混合物。交酯係乳酸(2-羥基丙酸)之環二酯。合適之交酯亦可購得。
本發明之反應產物進一步包括一包含輻射可固化基團之化合物。此等化合物包括，例如，(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、及(甲基)丙烯醯氯。尤其合適的具有輻射可固化基團之化合物係包含輻射可固化基團及異氰酸酯基團，例如2-異氰酸酯乙基(甲基)丙烯酸酯之化合物，及二異氰酸酯與丙烯酸羥烷基酯之反應產物，例如異氰酸酯與丙烯酸羥烷基酯以莫耳比1:0.8至1:1.2範圍之反應產物。其它包括輻射可固化基團之合適化合物係包括乙烯基例如乙烯醚基之化合物。如本文所使用的，「(甲基)丙烯酸酯」及類似術語指同時含有丙烯酸酯及對應的甲基丙烯酸酯。應了解本發明使用之包含輻射可固化基團之化合物除了在形成該反應產物中不反應之至少一個輻射可固化之基團以外，又包括在形成交酯反應產物時可與組分a及/或b反應之至少一個官能基。至少有些該等化合物亦係衍生自生物質。
本發明某些實施例中之交酯反應產物可藉由先使交酯與含有兩種或更多種自天然油衍生的多元醇之化合物反應而形成。交酯與自天然油衍生的多元醇之反應可在合適條件下進行。例如，混合交酯並加熱到100-200℃之溫度，例如120-150℃歷時兩至十小時。該反應可在催化劑存在下進行，例如錫、鋁、鋅與鑭系元素之錯合物。錫化合物例如2-乙基己酸錫(Ⅱ)尤其適用。該反應可以塊體或在溶劑存在下進行。
自天然油衍生的多元醇與交酯反應完成後，該反應產物進一步與包含輻射可固化基團之化合物反應。該反應在任何適宜條件下進行。例如，當包含輻射可固化基圍之化合物係一種包含輻射可固化基團及異氰酸酯基之化合物時，該反應可在20-160℃，例如20-80℃，且視需要在適宜催化劑例如二月桂酸二丁基錫存在下進行。自天然油衍生的多元醇上之羥基與交酯之莫耳比係1:0.2至1:20，例如1:0.4至1:10或1:0.5至1:4。自天然油衍生的多元醇上之羥基與包含輻射可固化基團之化合物之莫耳比係1:0.2至1:2，例如1:0.4至1:1.2或1:0.8至1:1.1。
交酯反應產物具有0至120之羥值，例如0至50，或0至20。反應產物具有由GPC決定之數均分子量(「Mn」)，其值為250至10,000，例如400至6000或500至2000。
熟習此項技術者應了解包含輻射可固化基團之化合物上之官能基團將與自天然油衍生的多元醇及交酯反應，使得至少有些包含輻射可固化基團之化合物可位於聚(乳酸)片段之末端。此外，應瞭解該輻射可固化基團在形成交酯反應產物期間將維持不反應。以這種方式，所得到之反應產物在末端具有一輻射可固化基團。該輻射可固化基團接著與其它輻射可固化基圍反應以形成一種藉由輻射能而固化之塗料；即，「輻射可固化塗料」。
當未改質之大豆多元醇及其他自生物質衍生的多元醇使用於本塗料時，這種塗料可能具有降低的硬度、黏著性、耐溶劑性、及耐化學腐蝕性，例如，在護膚乳液、防曬霜、及驅蟲劑中已見之該等性質，及/或與具有石油基多元醇之塗料相比之其他降解性質。據信歸結於低的玻璃轉化溫度(「Tg」)及這種多元醇中存在的二級羥基之低反應性。本發明人已發現使用此處所用之反應產物可改良作為塗料使用時之性質，該改良係相較於使用自未改質的生物質衍生的多元醇之塗料。
在某些實施例中，本文所述之交酯反應產物之碳含量之40重量%或更多，例如60重量%或更多、或80重量%或更多係直接源自生物質，該重量%係基於該反應產物之總重量。應了解自生物質得到的天然油衍生的多元醇組合及/或自生物質衍生的交酯組合及/或自生物質衍生的具有輻射可固化基團之化合物組合都可以使用，且這些組分不需要由相同類型生物質衍生。在某些實施例中，本文所述之任何塗料之碳含量之重量%，例如重量%，或重量%係直接源自生物質，該重量%係基於該塗料之總固體重量。
本發明之塗料包括2至100重量%，例如20至85重量%，或30至70重量%之本文所述之一種或多種交酯反應產物，該重量%係基於該塗料之總固體重量。
熟習此項技術者應了解，自天然油衍生的多元醇與交酯反應後，形成聚(乳酸)單元。在某些實施例中，本發明塗料包括5重量%或更多之自交酯衍生的聚(乳酸)單元，例如15重量%或更多，或30重量%或更多，該重量%係基於該塗料之總固體重量。
應了解當本發明之塗料中使用一種或多種該反應產物時，其可形成該塗料之成膜樹脂的全部或部份。在某些實施例中，該塗料中亦可使用一種或更多額外成膜樹脂。例如，該塗料組合物包括此項技術中已知之任何各種熱塑性塑料及/或熱固性組合物。該塗料組合物可為水性或溶劑型液體組合物，或者可為固體顆粒狀，即，粉末塗料。
熱固性或可固化塗料組合物一般包括具有與自身或交聯劑之一反應之官能基團之成膜聚合物或樹脂。該額外成膜樹脂可選自例如丙烯酸聚合物、聚酯聚合物、聚胺基甲酸酯聚合物、聚醯胺聚合物、聚醚聚合物、聚矽氧烷聚合物、其共聚物、及其混合物。通常該等聚合物可為藉由此項技術已知任何方法製得的任何該類聚合物。這種聚合物可為溶劑型或水可分散型、可乳化型、或具有有限水溶性。該成膜樹脂上之官能基團可選自任何各種反應官能基團，包括例如羧酸基、胺基、環氧基、羥基、硫醇基、胺基甲酸酯基、醯胺基、脲基、異氰酸酯基(包括封端型異氰酸酯基)、巰基、及其組合。
成膜樹脂之適宜混合物亦可用於製備該塗料組合物。
如果使用額外熱固性塗料組合物，則其可為自我交聯，即其可具有與自身或與可被加入的交聯劑反應之官能基團。該交聯劑包括聚異氰酸酯、胺基塑料、聚環氧化物、β-羥烷基醯胺、多元酸、酸酐、有機金屬酸官能基材料、多元胺、聚醯胺、及任何該等物質之混合物，其所有均為本技藝已知。
應了解如果本發明之塗料進一步包括熱塑或熱固性之額外成膜樹脂，則該塗料將係雙重固化。亦即，該塗料將經由輻射可固化基團固化且亦可經由熱固性或熱塑性固化。或者，本文所述之反應產物可具有將賦予該交酯反應產物自身雙重固化之功能或其可進一步與具有將賦予該交酯反應產物雙重固化功能之組分反應。在某些實施例中，該交酯反應產物可包括一輻射可固化基團及一羥基，例如，其可進一步與適宜交聯劑反應。如本文所使用的，術語「熱固性及/或熱塑性基團」及類似術語係指熱塑性及/或熱固性之額外成膜樹脂，及/或交酯反應產物上之可賦予該交酯反應產物熱塑性及/或熱固性(附加之輻射可固化)之官能基團。
本發明之塗料組合物亦可包含溶劑及/或一種或多種組分中之反應性稀釋劑。該塗料也係100%固體。適宜溶劑包括水、有機溶劑及/或其混合物。適宜有機溶劑包括二醇、二醇醚醇、醇類、酮類、及芳香族化合物，例如二甲苯及甲苯、乙酸酯、礦物質、石腦油及/或其混合物。「乙酸酯」包括二醇醚乙酸酯，該溶劑可係生物質衍生者。生物質衍生的溶劑實例包括乳酸之酯及大豆油脂肪酸之酯。在某些實施例中，溶劑係非水性溶劑。「非水性溶劑」及類似術語意指小於50%之溶劑係水。例如，少於10%，或甚至少於5%之溶劑係水。應瞭解溶劑混合物(其含有或不含有水的量少於50%)，可構成「非水性溶劑」。在其他實施例中，塗料係水性或水基。此意指50%或更多溶劑為水。這些實施例具有少於50%，例如少於20%、少於10%、少於5%、或少於2%之溶劑。
若須要，該塗料組合物在任一組分中可包括其它此項技術中調配塗料之已知視需要材料，例如著色劑、增塑劑、抗氧化劑、耐磨粒子、受阻胺光穩定劑、紫外線吸收劑及穩定劑、表面活性劑、流量控制劑、消泡劑、濕潤劑、觸變劑、填料、蠟、潤滑油、強化劑、穩定劑、有機溶劑、反應性稀釋劑、催化劑、及研磨載體、及其它慣用助劑。
如本文所使用的，術語「著色劑」指任一種物質其能賦予該塗料顏色及/或其它不透明度及/或其它可視效果。該著色劑可以任何適宜形式加入到該塗料中，例如分散顆粒、分散液、溶劑及/或片狀粉。本發明之塗料中可使用單一著色劑或兩種或更多種著色劑之混合物。
著色劑之實例包括顏料、染料及色彩，例如那些使用在塗料工業及/或於乾色彩製造商協會(DCMA)列舉之物質，以及特殊效果組合物。著色劑可包括，例如，細分散的固體粉末其在使用條件下不溶但可濕潤。著色劑係有機或無機的且可為凝集狀或非凝集狀。著色劑可藉由研磨或簡單混合併入該塗料中。著色劑可藉由使用一研磨載體研磨併入該塗料中，例如丙烯酸研磨載體，其使用對於熟習此項技術者係悉知者。
顏料及/或顏料組合物之實例包括，但不限於，咔唑二噁嗪粗顏料、偶氮、單偶氮、雙偶氮、萘酚AS、鹽型(深紅顏料)、苯并咪唑酮、縮合物、金屬錯合物、異吲哚啉酮、異吲哚啉及多環狀酞菁、喹吖酮、二萘嵌苯、哌酮(perinone)、硫靛、蒽醌、陰丹士林、蒽嘧啶、黃烷酮、皮蒽酮、蒽嵌蒽醌、二噁嗪、三芳基碳鎓、喹諾芬染料、二酮基吡咯基吡咯紅(「DPPBO red」)、二氧化鈦、碳黑、碳纖維、石墨、其它導電顏料及/或填料及其混合物。該術語「顏料」及「有色填充劑」可交替使用。
染料之實例包括，但不限於，溶劑及/或水性為主之該等例如酸性染料、偶氮染料、鹼性染料、直接染料、分散性染料、反應性染料、溶劑染料、硫染料、媒染劑、例如，釩酸鉍、蒽醌、萘嵌鋁、喹吖啶酮、噻唑、噻嗪、偶氮、靛類、硝基、亞硝基、噁嗪、酞菁、喹啉、二苯乙烯、及三苯基甲烷。
色彩之實例包括，但不限於，以水基或水混溶載體分散之顏料，例如AQUA-CHEM 896購自Degussa,Inc.，CHARISMA COLRANTS及MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS購自Eastman Chemicals,Inc.之Accurate Dispersions division。
如上所述，該著色劑可呈分散體形式，包括，但不限於，奈米級顆粒分散體。奈米顆粒分散體可包括一種或多種高度分散之奈米顆粒著色劑及/或產生所需可見顏色及/或不透明及/或可視效果之著色劑顆粒。奈米顆粒分散體包括著色劑例如具有小於150nm，例如小於70nm，或小於30nm之顆粒大小之顏料或染料。奈米顆粒可藉由以具有小於0.5mm顆粒大小之研磨介質研磨有機或無機顏料原料而製得。奈米顆粒分散體及製備方法之實例在美國專利第6,875,800 B2號已被確認，該案以引用方式全部併入本文中。奈米顆粒分散體也可藉由結晶、沉澱、氣相縮合、及化學磨耗(即部份溶解)之方法製得。為了使該塗料內部之奈米顆粒再凝聚最小化，可使用塗覆樹脂之奈米顆粒之分散體。本文所用之「塗覆樹脂之奈米顆粒之分散體」指一種其中離散地分散」複合微米顆粒」之連續相，該複合微米顆粒包含奈米顆粒與塗覆在該奈米顆粒上之樹脂。塗覆樹脂之奈米顆粒及製備方法之實例被確認於2004年6月24日申請之美國專利公開申請案第10/876,031號(該案之全文以引用的方式併入本文中)，2004年6月24日申請之美國專利公開申請案第2005-0287348 A1號，及2006年1月20日申請之美國專利公開申請第2006-0251897號，該等案之全文也以引用的方式併入本文中。
可使用之特殊效果組合物之實例包括顏料及/或產生一種或多種外觀效應之組合物，例如反射、珠光、金屬光澤、磷光、熒光、光致變色、光敏性、熱致變色、角致變色及/或顏色改變。額外特殊效果組合物提供其它感知特性，例如不透明或紋理。在非限制實施例中，特殊效果組合物可產生一顏色轉變，例如當從不同角度看塗料時塗料顏色改變。顏色效果組合物之實例在美國專利第6,894,086號已確認，該案之全文以引用的方式併入本文中。額外顏色效果組合物可包括透明塗覆之雲母及/或合成雲母、塗覆之矽、塗覆之氧化鋁、透明液晶顏料、液晶塗料、及/或其中因材料內部折射率差異引起干擾而不是因為材料表面與空氣折射率差異所致之任何組合物。
在某些非限制實施例中，光敏組合物及/或光致變色組合物，當其處於一種或多種光源時可逆地改變它的顏色，這些組合物可用於本發明之塗料。光致變色及/或光敏組合物暴露於特殊波長之輻射時可被激活。當該組合物變為激發態時，分子結構發生改變及改變之結構呈現出一種不同於組合物原始顏色之新的顏色。當輻射被移除，光致變色及/或光敏組合物可回復到基態，其也回復到組合物之原始顏色。在一非限制實施例中，光致變及/或光敏組合物在非激發狀態可以係無色的及呈現激發態時顏色。全色變化在毫秒至數秒內顯現，例如從20秒至60秒。光致變及/或光敏組合物包括光致變染料。
在非限制實施例中，光敏組合物及/或光致變組合物可以與聚合物及/或聚合組分之聚合材料締合及/或至少部份例如通過共價鍵，鍵結至聚合物及/或聚合組分之聚合材料。與其中光敏組合物可能遷移出塗料且結晶進入到基材中之塗料相反，該光敏組合物及/或光致變組合物可與及/或至少部份的鍵結至聚合物及/或依照本發明之非限制實施例之可聚合組分，其具有最小遷移出塗料之性質。光敏組合物及/或光致變組合物及製造方法之實例在美國專利申請公開案第10/892,919號被確認，該案之全文以引用的方式併入本文中。
一般地，該著色劑可以任何足以賦予所需視覺及/或顏色效果之量存在。該著色劑佔本發明組合物之1至65之重量百分比，例如3至40之重量百分比或5至35重量百分比，其重量百分比係基於該塗料之總重量。
「耐磨粒子」係一種當用於塗料時與缺乏該粒子之相同塗料比，可賦予該塗料一定耐磨程度之粒子。合適的耐磨粒子包括有機及/或無機粒子。合適有機粒子之實例包括，但不限於，鑽石粒子，例如鑽石粉粒子，及由碳化物形成之粒子，碳化物粒子之實例包括，但不限於，碳化鈦、碳化矽及碳化硼。合適無機粒子之實例包括，但不限於氧化矽，氧化鋁、矽酸氧化鋁、鋁酸氧化矽、鹼金屬鋁矽酸鹽、硼矽酸鹽玻璃，氮化物包括氮化硼及氮化矽，氧化物包括二氧化鈦及氧化鋅、石英、霞石正長巖、鋯石例如以氧化鋯形式存在、斜方鋯及異性石。任一尺寸粒子都能使用，例如不同粒子及/或不同尺寸粒子之混合物。例如，該粒子係微粒，其具有平均粒度為0.1至50、0.1至20、1至12、1至10、或3至6微米，或其中這些範圍內任一組合。奈米大小氧化矽係尤其有用。這種奈米粒子可以分散體被引入，例如於輻射可固化單體中之分散體或於有機溶劑中之分散體。該粒子可係奈米粒子，其具有少於0.1微米之平均粒度，例如0.8至500、10至100、100至500奈米、或這些範圍內任一組合。奈米尺寸氧化矽尤其有用。
本發明之組合物也可進一步包括光引發劑，例如按標準使用於此技術中以在當固化係藉暴露於紫外線輻射時可催化或加速固化者。可使用任何合適光引發劑，包括悉知的任何光引發劑，例如二苯甲酮，苯偶因，苯乙酮、苯偶因甲醚、米察氏(Michler's)酮、苯偶因丁醚、氧雜蒽酮、噻噸酮、苯丙酮、芴酮、咔唑、二乙氧基苯乙酮、2-、3-及4-甲基苯乙酮及甲氧基苯乙酮、2-及3-氯氧雜蒽酮及氯噻噸酮、乙酸2-乙醯基-4-甲基苯基酯、2,2'-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、苯甲醛、芴、蒽醌、三苯胺、3-及4-烯丙基-苯乙酮、對-二乙醯基苯、3-氯-2-壬基氧雜蒽酮、2-氯二苯甲酮、4-甲氧基二苯甲酮、2,2',4,4'-四氯二苯甲酮、2-氯-4-甲基二苯甲酮、4-氯-4'-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-第三丁基二苯甲酮、異丁基醚苯甲酸乙酸酯、二苯基乙二酮、二苯基乙二酸、胺基苯甲酸酯、甲基藍、2,2-二乙氧基苯乙酮、9,10-菲醌、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、1-第三丁基蒽醌、1,4-萘醌、異丙基硫代氧雜蒽酮、2-異丙基硫代氧雜蒽酮、2-甲基硫代氧雜蒽酮、2-癸基硫代氧雜蒽酮、2-十二烷基硫代氧雜蒽酮、2-甲基-1、[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙酮-1、及其組合物及類似物。
應了解本文所述之雙重固化塗料既可以係一種組分(1K)，也可係多組分組合物例如兩種組分(2K)。1K組合物應瞭解係指一種組合物其中所有塗料組份在製造完成後都保存在相同容器中。1K塗料可施加於基材上及介任何習知方法固化，例如通過加熱、強制空氣等。本發明塗料可係2K塗料或多組分塗料，該種塗料應瞭解係各種組分在使用前都是分開保存之塗料。
如上所述，所述之塗料係輻射可固化的。「輻射可固化」包括雙重固化塗料。輻射可固化塗料應瞭解為暴露於高能量或光化輻射條件可固化者。一種高能量轟擊包括高能量電子例如衍生自同位素如鍶-90或藉由粒子加速儀產生之強烈電子束者。電子束固化在須要快速及經濟效率方面之應用中最有用。在某些系統中，可使用少於約一秒之固化期，其係少於約0.25兆拉德之總輻射劑量。
一種可用於本發明之光化輻射係指紫外線，一般見於來自太陽或人工光源例如RS型日光燈、碳弧燈、氙弧燈、水銀蒸氣燈、鎢鹵素燈等中所發射之輻射之其他光化輻射形式亦適宜。若該塗料含有光固化速度加速器則紫外線輻射最有效。固化期一般從1秒至15分鐘。
本發明塗料可施加於本技術熟知的任一基材中，例如汽車基材與工業基材。這些基材可以為，例如金屬或非金屬，包括聚合物、塑料、聚碳酸酯、聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯苯乙烯(「PC/ABS」)、聚醯胺、木材、膠合板、木材複合物、刨花板、中密度纖維板、水泥、石頭，等。在本發明之特別適宜實例中，該基材本身係可生物降解。可生物降解之基材包括，例如紙、木製品及可生物降解塑料，例如纖維素、聚(乳酸)、聚(3-羥基丁酸酯)及澱粉基塑料。另外，該基材可被回收再利用。該基材也係已經用某種方法處理過以賦予顏色或其它可視效果者。例如，已染色之木板基材可藉由本發明塗佈，儘管可能已經有一種或更多種塗層已塗佈於其上。
此處所用之術語「聚醯胺基材」指由含有以下通式之重複單元之聚合體構成之基材：，其中R為氫或烷基。該聚醯胺可為鏈中以脂肪族、脂環族、或芳香基為主之一大類聚醯胺之任一種。其可能形式上以具有二元酸及/或二元醯氯之縮合產物表示，也可以胺基酸之自縮合產物表示，例如ω-胺基十一烷酸，或環狀內醯胺如己內醯胺、十二烷基內醯胺、或吡咯烷酮之開環反應產物。其可含有一或多個伸烷基、伸芳基、或伸芳烷基重複單元。該聚醯胺可為結晶或無定形態。在某些實施例中，聚醯胺基材包括具有4至12個碳原子之伸烷基重複單元之結晶聚醯胺，例如聚(己內醯胺)(尼龍6)、聚(十二烷基內醯胺)(尼龍12)、聚(ω-氨基十一烷酸)(尼龍11)、聚(己二醯己二胺)(尼龍6.6)、聚(癸二醯己二胺)(尼龍6.10)、及/或伸烷基/伸芳基共聚醯胺，例如由間-二甲苯二胺及己二酸所製得者(尼龍MXD6)。術語「尼龍」包括所有該等產物及尼龍技術領域其他任何化合物。無定形聚醯胺，例如從異佛爾酮二胺或三甲基環己烷二胺得到物質也可使用。亦可使用聚醯胺之掺合物。
如本文所用的術語「聚醯胺」，當表示基材時，包括加固的聚醯胺基材。加固的聚醯胺基材係一種藉由內含例如纖維材料，例如玻璃纖維或碳纖維、或無機填料，例如碳酸鈣等而加固之聚醯胺所架構之聚醯胺基材以產生具有與不包括這種加固材料之類似聚醯胺相比具有增加之剛度、強度、及/或耐熱性。適用於與本發明之實施例之基材材料之加固的聚醯胺係可購得，包括，例如以「IXEF」購自Solvay Advanced Polymers，包括，例如IXEF 1000、1500、1600、2000、2500、3000及5000系列產品，以商品名GRILAMID、GRIVORY、GRILON及GRILFLEX購自EMS-Chemie Inc，Sumter，South Carolina，及以商品名THERMX及MINLON購自DuPont Engineered Polymers者。
本發明之塗料可藉本技術之任一標準裝置，例如電塗裝、噴塗、静電噴塗、浸漬、輥塗、刷塗等施加。
該塗料可施加成任何乾膜厚度，例如0.1至4密耳、0.3至2密耳或0.7至1.3密耳。本發明之塗料可單獨使用，或與其它塗料組合使用。例如，該塗料可含有或不含有著色劑及可被作底層塗料、預塗漆、底漆、面漆、汽車修復漆、等。就以多層塗佈之基材而言，一種或多種該等塗料於本文可描述為塗層。
如本文所使用的，除了另有相反表示以外，所有表示值、範圍、數量或百分比之所有數字均可字前加以「約」字，即使該術語沒有明確出現。另，本文列舉之任一數值範圍意圖歸入其所有子範圍。單數涵蓋複數及反之亦然。例如，儘管本文已經作了參考，包括此申請項，「一」自天然油衍生的多元醇、「一」交酯、「一」含有輻射可固化基團之化合物、「一」交酯反應產物、「一」交聯劑等，可使用一或多種該等化合物。類似地，雖然本發明之反應產物有時在本文中以單數形式反應產物統稱表示，但僅使用任一種反應產物係在本發明範圍內。「包括」指「包括，但不限於」。如本文所用之術語「聚合物」指低聚物及同時指均聚物及共聚物，且字首「聚」指兩個或多個。
實例
以下實例用於解釋該發明，且不應理解為以任何方式限制本發明。
實例1
裝料1號被裝入具有一攪拌器、一水冷冷凝裝置、一熱電偶、及一輸送在反應混合物表面下之氣流之吹拂管之瓶裝裝置。
裝料2號在以保持在50至70℃溫度之速率下逐滴加入。在添加完成15分鐘後，異氰酸酯成份藉由紅外光譜監測。在2267cm-1 之區帶消失，顯示反應已經完成。
實例2
裝料1號被加入具有一攪拌器、一氮入口、一熱電偶之瓶裝裝置，及設置與甲苯共沸蒸餾之藉水冷冷凝器捕捉之經填充丁-斯達克阱。開始攪拌與流入氮且溫度上升到161℃。在該混合物冷卻到80℃15分鐘後加入裝料2號。該溫度上升到125℃並持續8小時。接著氮入口切換至輸送反應混合物表面下之氣流之吹拂管。該溫度調整到50℃且裝料3號在保持50至70℃溫度之速率逐滴被加入。添加完成15分鐘後，異氰酸酯成份藉由紅外光譜監測。在2267cm-1 區帶消失，顯示該反應已經完成。
實例3
裝料1號被加入具有一攪拌器、一氮入口、一熱電偶之瓶裝裝置，及設置與甲苯共沸蒸餾之藉水冷冷凝器捕捉之經填充丁-斯達克阱。開始攪拌與流入氮且溫度上升到168℃。在該混合物冷卻到80℃15分鐘後加入裝料2號。該溫度上升到125℃並持續8小時。接著氮入口切換至輸送反應混合物表面下之氣流之吹拂管。該溫度調整到50℃且裝料3號在保持50至70℃溫度之速率逐滴被加入。添加完成15分鐘後，異氰酸酯成份藉由紅外光譜監測。在2267cm-1 區帶消失，顯示該反應已經完成。
實例4-6
輻射可固化塗料組合物藉由混合以下表列舉之成份而製備。所得到組合物用0.45μm過濾器過濾兩次。
為自上述組合物製備塗料，MAKROLON透明聚碳酸酯飾板(Bayer AG)用2-丙醇擦拭。該塗料溶液採用旋轉方式施加於未經底塗之飾板上且以1J/cm2 UVA劑量及0.6W/cm2 強度之H燈在空氣中固化。該塗層具有約20μm厚度之乾膜。對塗覆樣本評估黏度及硬度。
如下表所證實，含有大豆多元醇、交酯及AOI之反應產物之塗料(實例5及實例6)比含有大豆多元醇及AOI之反應產物之塗料(實例4)有較佳之黏附性。
本發明已藉特定實例說明，但熟習此項技術者將可了解本發明在不脫離附加申請專利範圍界定的範圍內可對細節作各種變化。

Claims (19)

  1. 一種輻射可固化塗料，其包括以下之反應產物：a)自天然油衍生的多元醇，其包含藉由改質存在於該天然油中之自然發生的碳-碳雙鍵而導入之羥基；b)交酯；及c)包括輻射可固化基團之化合物，其中該輻射可固化基團係於反應產物末端且不在反應產物主鏈內。
  2. 如請求項1之塗料，其中自天然油衍生的該多元醇與該交酯先反應，然後進一步與包含輻射可固化基團之該化合物反應。
  3. 如請求項1之塗料，其中自天然油衍生的該多元醇包括大豆多元醇。
  4. 如請求項1之塗料，其中反應產物中40重量%或更多之碳含量係來自生物質，重量%係基於該反應產物之總重量。
  5. 如請求項1之塗料，其中反應產物中60重量%或更多之碳含量係來自生物質，重量%係基於該反應產物之總重量。
  6. 如請求項1之塗料，其中固化塗料中25重量%或更多之碳含量係來自生物質，重量%係基於該塗料之總固體重量。
  7. 如請求項1之塗料，其中固化塗料中50重量%或更多之碳含量係來自生物質，重量%係基於該塗料之總固體重量。
  8. 如請求項1之塗料，其中該塗料進一步包括熱固性基團且該塗料係雙重固化塗料。
  9. 如請求項8之塗料，其中該熱固性基團包括羥基官能性樹脂及該塗料進一步包括異氰酸酯官能性交聯劑。
  10. 如請求項1之塗料，其中具有輻射可固化基團的該化合物包括(甲基)丙烯酸酯。
  11. 如請求項10之塗料，其中該(甲基)丙烯酸酯包括丙烯醯氧乙基異氰酸酯。
  12. 如請求項10之塗料，其中該(甲基)丙烯酸酯包括二異氰酸酯與丙烯酸羥烷基酯之反應產物。
  13. 一種基材，其係至少部份由如請求項1之塗料塗佈之基材。
  14. 如請求項13之基材，其中該基材係金屬性。
  15. 如請求項13之基材，其中該基材係非金屬性。
  16. 如請求項15之基材，其中該基材係聚合性。
  17. 如請求項15之基材，其中該基材係PC/ABS。
  18. 如請求項15之基材，其中該基材係尼龍。
  19. 如請求項15之基材，其中該基材係木製品。
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