專利名稱：包含丙交酯的涂料組合物和涂層的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大致涉及一種涂料組合物，其包含a)包含兩個或多個含活性氫基團的化合物與丙交酯的反應產(chǎn)物，以及任選地b)交聯(lián)劑，以及本發(fā)明涉及至少部分涂有由本發(fā)明的涂料組合物沉積的涂層的基材。
背景技術：
對于對環(huán)境無害產(chǎn)物的需求的增加已經(jīng)產(chǎn)生了在許多行業(yè)感興趣的“綠色”涂料組合物，尤其是生物可降解涂層。這尤其在消費電子工業(yè)中有關，在消費電子工業(yè)中提高數(shù)量的移動電話、PDA、MP3等正設法進行垃圾填埋。生物可降解涂層，尤其是具有用于這些裝置的外殼的生物降解塑料的生物可降解涂層是合乎需要的。發(fā)明_既述本發(fā)明涉及一種涂料組合物，其包含a)包含兩個或多個活性氫基團的化合物與丙交酯的反應產(chǎn)物。該涂料組合物可進一步包含b)交聯(lián)劑。在本發(fā)明的一個具體實施方案中，含活性氫的化合物與丙交酯的重量比為1 :>10到1 10，000。在本發(fā)明的另一個具體實施方案中，包含兩個或多個活性氫基團的化合物可包括衍生自生物質(zhì)的多元醇。發(fā)明詳細說明本發(fā)明涉及一種涂料組合物，其包含含兩個或多個活性氫基團的化合物和丙交酯的反應產(chǎn)物；這有時在本文稱作“丙交酯反應產(chǎn)物”、“反應產(chǎn)物”和類似術語?！敖宦?lián)的”涂層是當受到容許和/或促進這樣的反應或“固化”(如混合、加熱等)的條件時，其中一種組分的至少一些官能團與另一種組分的至少一些官能團反應的涂層。如此處所用的，“交聯(lián)的”涂層包括“可交聯(lián)的”涂層；它是當受到合適的條件時將要交聯(lián)的涂層。當理解的是，此處所述的涂料組合物可以是單組分的(“1K”)或多組分的組合物如雙組分(“I”)組合物。IK組合物當理解為指的是其中在制造后、在儲存期間等，所有的涂料組分保持在相同的容器中的組合物?？蓪K涂料組合物施涂到基材并通過任何常規(guī)的方法來固化，如通過加熱、加壓氣流等。該涂料組合物也可以是I涂料組合物或者多組分涂料組合物，它應當理解為這樣的涂料，其中各種組分單獨保存直到即將施涂之前。如上所述，本發(fā)明的涂料組合物包含含兩個或多個活性氫基團的化合物與丙交酯的反應產(chǎn)物。在本文中有時稱作“含活性氫化合物”等術語的包含兩個或多個活性氫基團的化合物包括含有兩個或更多硫醇、伯胺、仲胺和/或羥基基團的化合物。將由本領域熟練技術人員理解的是包含兩個或多個活性氫基團的化合物將與丙交酯反應以形成包含聚(乳酸)單元的化合物。在某些具體實施方案中，包含兩個或多個活性氫基團的化合物是多元醇。根據(jù)本發(fā)明可使用任何多元醇。合適的多元醇包括但不限于含多于一個羥基的小分子，例如新戊二醇、丙三醇、異山梨醇、季戊四醇和/或丙二醇、或聚合物多元醇如聚酯多元醇或丙烯酸類多元醇。合適的多元醇是可以廣泛商購的。特別合適的多元醇具有由GPC測定500到 100，000的數(shù)均分子量，如500到10，000。在某些具體實施方案中，該多元醇可具有20到 400的羥基值，如40到300或120到350。在其它的具體實施方案中，羥基值可從1200到2100 如 1400 到 1900。在某些具體實施方案中，至少一些多元醇是衍生自生物質(zhì)的。這些多元醇可衍生自天然油類如蓖麻油、花生油、大豆油或芥花油。衍生自生物質(zhì)的多元醇或“基于生物質(zhì)的多元醇”是直接衍生自生物質(zhì)或由一種或多種衍生自生物質(zhì)的化合物制備的任何多元醇。 存在于衍生自生物質(zhì)的多元醇的羥基可以是天然存在的，或者可將它們通過例如存在于油類中的碳-碳雙鍵的改性而引入。合適的基于生物質(zhì)的多元醇可具有通過GPC測定的500 到100,000的數(shù)均分子量(“Mn”)，如500到10，000。在某些具體實施方案中，該多元醇可具有20到400的羥基值，如40到300，或120到350。在某些其它具體實施方案中，羥基值可在從1200到2100的范圍，如1400到1900。衍生自天然油類的多元醇描述在美國專利申請公開號2006/0041156A1、美國專利號7,084，230、W02004/096882A1、美國專利號 6，686，435、美國專利號6，107，433、美國專利號6，573，354和美國專利號6，433，121。改進碳-碳雙鍵以引入羥基的方法包括用臭氧處理、空氣氧化、與過氧化物的反應或加氫甲酰化(如“來自大豆油的加氫甲?；亩嘣己途郯滨ァ?，Journal of Polymersand the Environment，第10卷，第1-2號，第49-52頁，2002年4月)。特別合適的衍生自生物質(zhì)的多元醇是大豆多元醇。大豆多元醇可從Cargill Inc. , Urethane Soy Systems Co.禾口 BioBased Technologies商購。在某些其它具體實施方案中，多元醇衍生自回收的聚合物如聚酯，其中聚對苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)是一個例子。衍生自生物質(zhì)的多元醇可通過將回收的PET與多元醇例如大豆多元醇和丙三醇在導致酯交換的條件下反應而獲得。當把大豆多元醇和其它衍生自生物質(zhì)的多元醇用于涂層時，與具有基于石油的多元醇的涂層相比，這樣的涂層傾向于具有降低的硬度、耐溶劑性、耐化學品性能，如發(fā)現(xiàn)于皮膚乳液、防曬乳霜和驅昆蟲劑的那些和/或其它性質(zhì)的退化。這被認為是由于低玻璃化轉變溫度(“Tg”)和存在于這樣的多元醇中仲羥基的低反應性。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與用于未改性的衍生自生物質(zhì)多元醇的涂層相比，通過將衍生自生物質(zhì)的多元醇與丙交酯反應獲得的反應產(chǎn)物當用于涂層時提供了改善的性質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明可使用任何合適的丙交酯如L-丙交酯、內(nèi)消旋-丙交酯或D-丙交酯。 還可以使用任何這些異構體的混合物。丙交酯是乳酸(2-羥基丙酸)的環(huán)狀二酯。合適的丙交酯也是可商購的。如上所述，在某些具體實施方案中，至少部分含活性氫的化合物衍生自生物質(zhì)；在某些其它具體實施方案中，至少部分丙交酯衍生自生物質(zhì)，以及仍然在某些其它具體實施方案中至少一些每種物質(zhì)衍生自生物質(zhì)。衍生自生物質(zhì)的化合物將理解為衍生自活生物或新近活生物，例如植物(包括樹)或動物和不衍生自石油基來源的化合物。在某些具體實施方案中，含活性氫的化合物和丙交酯的反應產(chǎn)物包含40wt%或更多的衍生自生物質(zhì)的材料，如60wt %或更多，80wt %或更多或90wt %或更多，基于全部固體重量。將理解的是丙交酯反應產(chǎn)物還可以包含任何數(shù)量的衍生自非生物質(zhì)材料如石油衍生的材料。丙交酯與含活性氫的化合物之間的反應可在任何合適的條件下進行。例如，可將包含活性氫的化合物與丙交酯混合并加熱到100-200°C的溫度，如120-150°C，持續(xù)兩個到十個小時的一段時間。該反應可在催化劑存在下進行，例如錫、鋁、鋅和鑭系元素的配合物。 錫化合物如2-乙基己酸錫(II)尤其適合。該反應可本體進行或在溶劑(一種或多種)存在下進行。
含活性氫的基團與丙交酯的摩爾比可以為1 0. 1到1 10如1 0.2到1 6 或1 0.5到1 3。在某些其它具體實施方案中，含活性氫化合物與丙交酯的重量比為 10 1 至Ij 1 10，如 5 1 至Ijl 6 或 2 1 至Ij 1 4。在某些具體實施方案中，可將含活性氫的化合物與丙交酯和一種或多種其它環(huán)狀單體如己內(nèi)酯反應。這些反應可同時或按順序進行。包含兩個或多個活性氫基團的化合物和丙交酯的反應產(chǎn)物具有20到400的羥基值，如40到350或80到220。包含兩個或多個活性氫基團的化合物與丙交酯的反應產(chǎn)物可具有通過GPC測定500到100，000的數(shù)均分子量(“Mn”)，如750到10，000或1000到 7500。已經(jīng)驚人地發(fā)現(xiàn)由本發(fā)明的涂料組合物沉積的涂層可以是可生物降解的。可生物降解的組合物當理解為組合物，其中構成組合物的有機物質(zhì)在氧(需氧的)或沒有氧(厭氧地)存在下由活性有機體分解。本發(fā)明的某些組合物在需氧條件下是可生物降解的，如工業(yè)或家庭堆肥。通常，在特定條件下組合物的生物降解速度隨聚(乳酸)單元含量增加而增加。在某些具體實施方案中，本發(fā)明的涂料組合物包含至少20wt%的聚(乳酸)單元， 如至少32wt%或至少38^%，^%是基于涂料的全部固體重量。當含活性氫的化合物是基于生物質(zhì)的多元醇時，本發(fā)明的涂層可包含5wt%或更多的衍生自丙交酯的聚(乳酸)單元，如10wt%或更大，或者30襯％或更大，基于全部固體重量。在一些具體實施方案中，本發(fā)明的涂料組合物還包括對丙交酯反應產(chǎn)物是反應性的交聯(lián)劑。實例包括多異氰酸酯和氨基塑料。當使用交聯(lián)劑時，本發(fā)明的涂料組合物基于涂料的全部固體重量可包含5到60wt%，如10到50，或20到40wt%的交聯(lián)劑。合適的多異氰酸酯包括多官能的異氰酸酯。多官能的多異氰酸酯的實例包括脂肪族二異氰酸酯如六亞甲基二異氰酸酯和異氟爾酮二異氰酸酯，和芳族二異氰酸酯如甲苯二異氰酸酯和4，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯。多異氰酸酯可以是封閉或未封閉的。其它合適的多異氰酸酯的實例包括異氰脲酸酯三聚物、脲基甲酸酯，和二異氰酸酯的脲二酮和聚碳二亞胺如在2008年3月27日提交的美國專利申請序號12/056，306中公開的那些。合適的多異氰酸酯在本領域是熟知的且是可廣泛商購的。例如，合適的多異氰酸酯公開在美國專利號6，316，119的第6欄，第19-36行?？缮藤彽亩喈惽杷狨サ膶嵗―ESM0DUR N339O (由 Bayer Corporation 銷售)以及 T0L0NATE HDTOO (由 Rhodia Inc.銷售)。合適的氨基酸了包括胺和或酰胺與醛的縮合物。例如，蜜胺與甲醛的縮合物是合適的氨基塑料。合適的氨基塑料在本領域是熟知的。合適的氨基塑料公開在例如美國專利號 6，316，119 第 5 欄，第 45-55 行。在某些具體實施方案中，由基于生物質(zhì)的多元醇制備時，本發(fā)明的涂料組合物是熱塑性的，而在其它具體實施方案中，它們是熱固性的。熱固性組合物可以包含與其本身交聯(lián)的組分，即自交聯(lián)的組分，或可以包含與多元醇/丙交酯反應的交聯(lián)劑，如以上所述的那些。在某些具體實施方案中，本發(fā)明的涂料組合物不是輻射可固化的。在某些具體實施方案中，本發(fā)明的涂料組合物可基于全部固體重量包含彡20wt%，如彡40wt%，或彡60wt%的丙交酯反應產(chǎn)物。本發(fā)明的涂料組合物基于全部固體重量可包含;^ 95wt90wt%，^ 85wt%，^ 80wt%或< 70wt%的丙交酯反應產(chǎn)物。在這些數(shù)值的組合的任何范圍可根據(jù)本發(fā)明使用。在某些具體實施方案中，涂料組合物的碳含量的10 %或更多，如20 %或更多，或50 %或更多直接起源于生物質(zhì)。將理解的是用于根據(jù)本發(fā)明的涂料組合物的丙交酯反應產(chǎn)物可以形成涂料組合物的所有或部分成膜樹脂。在某些具體實施方案中，還將一種或多種另外的成膜樹脂用于該涂層。例如，該涂料組合物可包含本領域已知的各種熱塑性和/或熱固性組合物的任一種。涂料組合物可以是基于水的或基于溶劑的液體組合物，或者可以采用固體顆粒形式，即粉末涂料。熱固性或可固化涂料組合物一般包含具有對本身或對交聯(lián)劑有反應性的官能團的成膜聚合物或樹脂。另外的成膜樹脂可選自，例如，丙烯酸類聚合物、聚酯聚合物、聚氨酯聚合物、聚酰胺聚合物、聚醚聚合物、聚硅氧烷聚合物、其共聚物及其混合物。通常這些聚合物可以是通過本領域技術人員熟知的任何方法制備的這些類型的任何聚合物。這樣的聚合物可以是帶有溶劑的或水可分散的、可乳化的或者具有有限的水溶性。成膜樹脂上的官能團可選自各種反應性官能團的任一種，其包括例如羧酸基團、胺基、環(huán)氧基團、羥基、巰基、氨基甲酸酯基團、酰胺基、脲基、異氰酸酯基(包括封閉型異氰酸酯基團)、硫醇基及其組合。合適的成膜樹脂混合物也可用于制備本涂料組合物。熱固性涂料組合物可以是自交聯(lián)的或可包含交聯(lián)劑，其中交聯(lián)劑可選自例如上面所列的任一氨基塑料或多異氰酸酯、聚環(huán)氧化物、β羥基烷基酰胺、多元酸、酸酐、有機金屬的酸官能材料、多元胺、聚酰胺以及任何上述物質(zhì)的混合物。在某些具體實施方案中，本涂層包含熱固性成膜聚合物或樹脂以及用于它的交聯(lián)劑，交聯(lián)劑與用于交聯(lián)丙交酯反應產(chǎn)物的交聯(lián)劑相同或不同，在某些其它具體實施方案中，使用具有對其本身有反應性的熱固性成膜聚合物或樹脂；以這種方式，這樣的熱固性涂層是自交聯(lián)的。在特別合適的具體實施方案中，該涂料組合物包含一種或多種另外的成膜樹脂， 其包含多元醇和丙交酯的反應產(chǎn)物。該多元醇可以是包含多于一個羥基的小分子，例如新戊二醇或季戊四醇，或它可以是聚合物多元醇如聚酯多元醇或丙烯酸類多元醇。丙烯酸類多元醇尤其合適。本發(fā)明進一步涉及包含丙交酯反應產(chǎn)物的涂料組合物，該丙交酯反應產(chǎn)物的含活性氫化合物對丙交酯重量比為1 > 10到1 10000，如1 > 10到1 5000或1 50 到1 4000。有時在本文稱作“過量丙交酯反應產(chǎn)物”和類似術語的丙交酯反應產(chǎn)物可單獨使用或與一種或多種如上所述的額外的成膜樹脂結合使用。過量的丙交酯反應產(chǎn)物能以涂料的0.5到75，如1到60或2到40wt%的量(或其任一組合)使用，基于涂料的全部固體重量。已經(jīng)驚人地發(fā)現(xiàn)在涂料中使用過量的丙交酯反應產(chǎn)物產(chǎn)生了與沒有這樣的反應產(chǎn)物的涂層相比改善的附著。因此，可將過量丙交酯反應產(chǎn)物以添加劑的量用于常規(guī)涂層中，或者可占相對大量的涂層，可觀察到改進的附著。包含過量丙交酯反應產(chǎn)物的涂料組合物可進一步包含交聯(lián)劑或可以沒有交聯(lián)劑。用于形成過量丙交酯反應產(chǎn)物的活性氫化合物和/或丙交酯可以衍生自生物質(zhì)或不衍生自生物質(zhì)或者可以包含衍生自生物質(zhì)和非衍生自生物質(zhì)化合物的組合。可將如上所述的任何含活性氫化合物和丙交酯用在這里。本發(fā)明的涂料組合物可在一個或多個組分中還包括溶劑和/或活性稀釋劑。涂料組合物還可以是100%固體。合適的溶劑包括水、有機溶劑(一種或多種)和/或其混合物。合適的有機溶劑包括二醇、二醇醚醇、醇、酮和芳香化合物如二甲苯和甲苯、乙酸酯；礦油精、石腦油和/或其混合物。“乙酸酯”包括二醇醚乙酸酯。該溶劑可以衍生自生物質(zhì)。衍生自生物質(zhì)的溶劑的實例包括乳酸的酯和大豆油脂肪酸的酯。在某些具體實施方案中，該溶劑是非水溶劑?！胺撬軇奔邦愃菩g語指的是小于50%的溶劑是水。例如，小于10%， 或甚至小于5%的溶劑可以是水。當理解的是以小于50%的量包含或不包含水的溶劑混合物可構成“非水溶劑”。在其它具體實施方案中，該涂料是含水或基于水的。這意味著50% 或更多的溶劑是水。這些具體實施方案具有小于50 %，如小于20 %，小于10 %，小于5 %或小于2%的溶劑。若需要，該涂料組合物可在任何組分中包含在配制涂料領域中熟知的任選材料如著色劑、增塑劑、耐磨顆粒、抗氧化劑、受阻胺光穩(wěn)定劑、UV光吸收劑和穩(wěn)定劑、表面活性齊IJ、 流動調(diào)節(jié)劑、消泡劑、潤濕劑、觸變劑、填料、蠟、潤滑劑、補強劑、穩(wěn)定劑、有機共溶劑、活性稀釋劑、催化劑、研磨載體及其它常規(guī)助劑?！澳湍ヮw?！笔钱斢糜谕繉訒r，相對于沒有該顆粒的相同的涂層，將賦予一定水平的耐磨性給涂層的顆粒。合適的耐磨顆粒包括有機和/或無機顆粒。合適的有機顆粒的實例包括但不限于金剛石顆粒如金剛石粉末顆粒和由碳化物材料形成的顆粒。碳化物顆粒的實例包括但不限于碳化鈦、碳化硅和碳化硼。合適的無機顆粒的實例包括但不限于二氧化硅；氧化鋁；硅酸鋁；二氧化硅氧化鋁；堿鋁硅酸鹽；硅酸硼玻璃；氮化物包括氮化硼和四氮化三硅；氧化物包括二氧化鈦和氧化鋅；石英；霞石正長巖；鋯石如以氧化鋯形式；布德石(buddeluyite)；和異性石?？墒褂萌魏纬叽绲念w粒，可以是不同顆粒和/或不同尺寸顆粒的混合物。例如，該顆粒可以是微粒，具有0. 1到50,0. 1到20、1到12、1到10或3到6 微米，或者任何這些范圍的組合的平均粒度。顆?？梢允羌{米顆粒，其具有小于0. 1微米的平均粒度如0. 8到500、10到100或100到500納米，或者在這些范圍內(nèi)的任何組合。如此處所用的術語“著色劑”指的是賦予組合物顏色和/或其它不透性和/或其它視覺效應的任何物質(zhì)?？蓪⒅珓┮匀魏涡问郊尤朐撏繉?，如離散微粒、分散體、溶液和 /或薄片?？蓪我坏闹珓┗騼煞N或多種著色劑的混合物用于本發(fā)明的涂層。著色劑實例包括顏料、染料和涂染劑，如那些用于油漆工業(yè)的和/或列在Dry Color Manufacturers Association (DCMA)，以及特殊效果組合物。著色劑可包括例如在使用條件下不溶但可潤濕的精細粉碎的固體粉末。著色劑可以是有機或無機的以及可以是成塊或非成塊的。可通過研磨或簡單混合將著色劑結合到涂層?？蓪⒅珓┩ㄟ^使用研磨載體如丙烯酸類研磨載體研磨到涂層中而結合，研磨載體的使用將對本領域熟練技術人員是熟悉的。實例顏料和/或顏料組合物包括但不限于咔唑二噁嗪粗顏料、偶氮、單偶氮 (monoazo)、二重氮、萘酚AS、鹽類型(色淀)、苯并咪唑酮、縮合物、金屬配合物、異吲哚啉酮 (isoindolinone)、異吲哚啉和多環(huán)酞菁、喹吖啶酮、二萘嵌苯、紫環(huán)酮、二酮吡咯并吡咯、硫靛藍、蒽醌、陰丹酮、蒽嘧啶、黃烷士酮、皮蒽酮、蒽嵌蒽醌、二惡嗪、三芳基碳正離子、喹酞酮顏料、二酮吡咯并吡咯紅色(“DPPB0紅”)、二氧化鈦、炭黑、碳纖維、石墨、其它傳導性顏料和/或填料及其混合物?？蓪⑿g語“顏料”和“著色填料”可交換地使用。實例染料包括但不限于基于溶劑和/或水的那些如酸性染料、冰染料(azoic dyes)、堿性染料、直接染料、分散染料、活性染料、溶劑染料、硫化染料、媒染染料例如釩酸
7鉍、蒽醌、二萘嵌苯鋁、喹吖啶酮、噻唑、噻嗪、偶氮、靛藍類染料、硝基、亞硝基、噁嗪、酞菁、 喹啉、二苯乙烯和三苯基甲烷。實例涂染劑包括但不限于分散在基于水的或水溶性載體的顏料，如可從Degussa， Inc. ^ AQUA-CHEM896> nJ/Λ Eastman Chemicals, Inc ^ Accurate Dispersions ^Π 商購的 CHARISMA COLORANTS 和 MAXITONERINDUSTRIAL COLORANTS。如上所述，著色劑可為分散體形式，包括但不限于納米顆粒分散體。納米顆粒分散體可包括一種或多種高度分散的納米顆粒著色劑和/或產(chǎn)生要求的可見顏色和/或不透性和/或視覺效應的著色劑顆粒。納米顆粒分散體可包括著色劑如具有小于150nm的顆粒尺寸的顏料或染料，如小于70nm或小于30歷。納米顆?？梢酝ㄟ^以顆粒尺寸小于0. 5mm的研磨介質(zhì)來磨碎有機或無機顏料生產(chǎn)。用于制造它們的實例納米顆粒分散體和方法在美國專利No. 6，875，800B2中發(fā)現(xiàn)。納米顆粒分散體可通過結晶、沉淀、氣相壓縮和化學磨損(即部分溶解)來生產(chǎn)。為了最小化在涂層中納米顆粒的再團聚，能使用樹脂涂覆的納米顆粒的分散體。如此處所用的“樹脂涂覆納米顆粒的分散體”指的是這樣的連續(xù)相，其中分散離散的“復合微?！保摗皬秃衔⒘！卑{米顆粒和在納米顆粒上的樹脂涂層。樹脂涂覆的納米顆粒的分散體和用于制造它們的方法的實例公開在美國專利申請公開2005-(^87348Α1、 美國專利申請公開號2005-(^87348Α1和美國專利申請公開號2006-0251897?？墒褂玫膶嵗厥庑ЧM合物包括這樣的顏料和/或組合物，其產(chǎn)生一種或多種外觀效果如反射、珠光、金屬光澤、磷光、熒光、光致變色、感光靈敏度、熱色現(xiàn)象、彩虹色 (goniochromism)和/或顏色變化。另外的特殊效果組合物可提供其它可觀測的性質(zhì)如不透性或紋理。在非限制性的具體實施方案，特殊效果組合物能產(chǎn)生色移，使得當涂層以不同的角度看涂層時，涂層的顏色改變。實例彩色效應組合物公開在美國專利號6，894，086。另外的彩色效應組合物包括透明的涂覆云母和/或合成云母、涂覆的二氧化硅、涂覆的氧化鋁、透明液體結晶顏料、液晶涂層和/或任何其中干涉由材料內(nèi)部折射率的差異引起而非材料表面和空氣之間折射率差異引起的組合物。在某些具體實施方案中，可將感光性的組合物和/或光致變色的組合物用于本發(fā)明的涂層，其中感光性的組合物和/或光致變色的組合物當暴露于一種或多種光源是反向改變其顏色。可將光致變色的和/或感光性的組合物通過暴露于一定波長的輻射來活化。 當組合物變得受激發(fā)，分子結構變化，改變的結構顯示出不同于組合物起初的顏色的新顏色。當去除輻射暴露，光致變色的和/或感光性的組合物能回到靜止狀態(tài)，其中該組合物的起初的顏色恢復。在一個非限制性具體實施方案中，光致變色和/或感光性的組合物在非激發(fā)態(tài)是無色的且顯示處于激發(fā)態(tài)的顏色。完全的顏色變化可在毫秒到幾分鐘的時間內(nèi)出現(xiàn)，如從20秒到60秒。光致變色和/或感光性組合物的實例包括光致變色染料。在一個具體實施方案中，感光性的組合物和/或光致變色的組合物可與可聚合組分的聚合物和/或聚合材料締合和/或至少部分地與之鍵合如通過共價鍵。與其中感光性的組合物可遷移出涂層并結晶到基材中的一些涂層相比，按照本發(fā)明的非限制性具體實施方案，與聚合物和/或可聚合組分締合和/或與之至少部分鍵合的感光性組合物和/或光致變色組合物具有從涂層最低的遷移。實例感光性組合物和/或光致變色的組合物及其制造方法公開在于2004年7月16日提交的美國申請序號10/892,919。通常，著色劑可以足以賦予要求的視覺和/或色彩效果的任何量存在。著色劑可包含本組合物的1到65重量百分數(shù)，如從3到40重量百分數(shù)或5到35重量百分數(shù)，重量百分數(shù)基于組合物的總重。本涂料組合物可用于在本領域已知的任何基材，例如汽車基材和工業(yè)基材。這些基材可以是例如金屬或非金屬基材，包括聚合物基材、塑料基材、聚碳酸酯、聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯苯乙烯(“PC/ABS”)、聚酰胺、木材、飾面、木材復合材料、顆粒板、中密度纖維板、 水泥、石料等。在本發(fā)明特別合適的具體實施方案中，該基材本身是可生物降解的?？缮锝到獾幕陌ɡ缂?、木材和生物降解塑料如纖維素、聚(乳酸)、聚(3-羥基丁酸酯)和基于淀粉的塑料。此外，該基材可以是經(jīng)回收的。該基材也可以是已經(jīng)以某種方式處理以賦予顏色和/或其它視覺效應。例如，然后可將已經(jīng)著色的木材基材根據(jù)本發(fā)明涂覆，如可將已經(jīng)具有一層或多層其它涂層的基材施加到上面。如此處所用，與基材有關的術語“聚酰胺”指的是由包含下式重復單元的聚合物構成的基材
R-C-N-其中R是氫或烷基。聚酰胺可以是任一大類基于脂肪族、環(huán)脂族或在鏈
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中的芳族基團的聚酰胺。它們形式上可由二元胺與二元酸和/或二酰氯的縮合產(chǎn)物、氨基酸如ω-氨基十一酸的自縮合產(chǎn)物或環(huán)狀內(nèi)酰胺如己內(nèi)酰胺月桂基內(nèi)酰胺或吡咯烷酮的開環(huán)反應的產(chǎn)物表示。它們可包含一種或多種亞烷基、亞芳香基或芳基亞烷基重復單元。該聚酰胺可以是介晶的或無定形的。在某些具體實施方案中，該聚酰胺基材包含具有4到12 個碳原子的亞烷基重復單元的結晶聚酰胺如聚(己內(nèi)酰胺)(尼龍6)、聚(月桂基內(nèi)酰胺)， (尼龍12)、聚(ω-氨基十一烷酸)，(尼龍11)、聚(六亞甲基己二酰二胺)，(尼龍6. 6)、 聚(六亞甲基癸二酰胺)，(尼龍6. 10)和/或亞烷基/亞芳香基共聚酰胺，如由間苯二胺和己二酸制得的(尼龍MXD6)。術語“尼龍”包括所有這些產(chǎn)物，以及在本領域被稱為尼龍的任何其它化合物。也可使用無定形聚酰胺，如衍生自異氟爾酮二胺或三甲基環(huán)己烷二胺。 也可以使用聚酰胺的混合物。如此處所用的術語“聚酰胺”當用于指基材時包含增強聚酰胺基材；增強聚酰胺基材是由已經(jīng)通過包含例如纖維狀材料如玻璃纖維或碳纖維或無機填料如碳酸鈣以生產(chǎn)相對于不包含這樣的增強材料的類似的聚酰胺具有提高的剛性、濃度和/或耐熱性的聚酰胺制得的聚酰胺基材。按照本發(fā)明的某些具體實施方案適于用作基材材料的增強聚酰胺是可商購的且包含例如可從Solvay Advanced Polymers以IXEF名可商購的那些，包括例如 IXEF 1000、1500、1600、2000、2500、3000 和 5000 系列產(chǎn)品；來自 EMS-Chemie Inc.， Sumter,南卡羅來納，在商品名 GRILAMID、GRIVORY、GRILON 和 GRILFLEX 下；以及 DuPont EngineeredPolymers,如以商品名THERMX和MINLON銷售的那些。本發(fā)明的涂料組合物能通過本領域的任何標準方式來施涂，如電涂、噴涂、靜電噴涂、浸涂、輥涂、刷涂等?？蓪⑼繉佑杀景l(fā)明的涂料組合物施涂到任何干膜厚度如0. 1到4密耳、0. 3到2密耳或0.7到1.3密耳。本發(fā)明的涂層可單獨使用，或者與一種或多種其它涂層結合。例如， 本發(fā)明的涂層可包含或不包含著色劑，以及可用作底漆、電涂、底涂層、外涂層、汽車修理涂層等。對于涂覆有多層涂層的基材，一種或多種那些涂層可以是如本文所述的涂層。在某些具體實施方案，可將包含過量丙交酯反應產(chǎn)物的底涂層與包含丙交酯反應產(chǎn)物的透明涂層結合使用；或者透明涂層或底涂層的一種或二者可進一步包含交聯(lián)劑。如本文所用，除非另有明確說明，所有數(shù)字如那些表示數(shù)值、范圍、數(shù)量或百分比的那些可當作冠以詞語“大約”來理解，即使該術語并沒有明確出現(xiàn)。而且，此處引用的任何數(shù)值范圍時用來包括其中包含的所有子范圍。單數(shù)包括復數(shù)，反之亦然。例如，盡管在本文做出參考，包括權利要求，“一種”包含兩種或多種活性氫基團的化合物、“一種”丙交酯、 “一種”交聯(lián)劑、“一種”丙交酯反應產(chǎn)物、“一種”過量丙交酯反應產(chǎn)物等，可使用這些和其它組分的一種或多種?！鞍ā敝傅氖恰鞍ǖ幌抻凇?。如此處所用的術語“聚合物”指的是低聚物以及均聚物和共聚物，詞頭“聚”指的是兩個或多個。
實施例以下實施例用來說明本發(fā)明，且不應當視為以任何方式限制本發(fā)明。實施例1大豆多元醇/丙交酯加合物-1 20H 丙交酯比例
權利要求
1.一種涂料組合物，其包含a)以下物質(zhì)的反應產(chǎn)物i)包含兩個或多個活性氫基團的化合物；和 )丙交酯。
2.權利要求1的涂料組合物，其中包含兩個或多個活性氫基團的化合物包括多元醇。
3.權利要求2的涂料組合物，其中多元醇包括衍生自生物質(zhì)的多元醇或大豆多元醇。
4.任一前述權利要求的涂料組合物，其中i)與ii)的重量比為1 >10到1 10，000 或 1 50 至Ij 1 400。
5.任一前述權利要求的涂料組合物，其中該涂料包括>20wt%或> 32wt%或彡38wt%聚(乳酸)單元，其中wt%基于涂料的總固體重量。
6.任一前述權利要求中的涂料組合物，其中該反應產(chǎn)物具有40到350或80到220的羥基值。
7.任一前述權利要求的涂料組合物，其中反應產(chǎn)物具有750到10，000的Mn。
8.任一前述權利要求的涂料組合物，進一步包含b)交聯(lián)劑。
9.權利要求8的涂料組合物，其中交聯(lián)劑包括多異氰酸酯、封閉多異氰酸酯和/或蜜胺甲醛。
10.權利要求8或9的任一項的涂料組合物，其中該涂料組合物是多組分涂料組合物， 以及a)在第一組分中以及b)在第二組分中或者其中涂料組合物是單組分涂料組合物。
11.任一前述權利要求的涂料組合物，進一步包含c)丙烯酸類共聚物。
12.—種基材，其至少部分涂覆有沉積自權利要求1-11任一項的涂料組合物的涂層。
13.權利要求12的基材，其中該基材選自金屬基材、非金屬基材、聚合物基材、尼龍和 PC/ABS。
14.權利要求12的基材，其中該基材是可生物降解的。
15.權利要求12-14任一項的基材，其包含多層涂層，該多層涂層含有底涂層和透明涂層，底涂層和/或透明涂層由權利要求1到11任一項的涂料組合物沉積。
全文摘要
公開了包含具有兩個或多個活性氫基團的化合物和丙交酯的反應產(chǎn)物的涂料組合物，以及涂覆有該組合物的基材。
文檔編號C08G63/08GK102171270SQ200980138860
公開日2011年8月31日 申請日期2009年8月25日 優(yōu)先權日2008年9月2日
發(fā)明者D·R·芬, J·L·庫爾芬 申請人:Ppg工業(yè)俄亥俄公司