生物基涂料组合物及其涂覆物品制造技术

提供了：生物基涂料组合物，该涂料组合物是考虑了环境的生物基组分涂料组合物并且不需要任何昂贵的组分，并且还具有出色的耐水解性；和用所述涂料组合物涂覆的物品。该生物基涂料组合物的特征在于其包含以下成膜组分：乳酸聚合物（Ａ），所述乳酸聚合物（Ａ）含有作为必需单体组分的乳酸和官能度不小于３的具有羟基和／或羧基的多官能化合物，并且具有特定的ＳＰ值；和含有羟基和／或羧基且具有特定的ＳＰ值的树脂（Ｂ）；其中乳酸聚合物（Ａ）和树脂（Ｂ）的ＳＰ值之差（ΔＳＰ）在０．２至４．０的范围内。涂覆物品的特征在于其通过使用上述涂料组合物涂覆而获得。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物基涂料组合物及其涂覆物品。具体地，本专利技术涉及基于作为生物 基组分的乳酸的涂料组合物；以及用该涂料组合物涂覆的物品。
技术介绍
目前，塑料基质被广泛地作为日用品和工业品使用，并且其生产量巨大。大部分此 类塑料基质使用后被作为废弃物处理。然而，根据如何处理废弃的塑料基质，它们可能对全 球环境造成坏的影响。例如，在进行焚烧处理的情况下，为了焚烧而需要徒劳无益的能量。此外，由于由 焚烧产生的二氧化碳，存在对全球变暖可能继续的担忧，此外，根据废弃的塑料基质的成分 组成，还有一种情况是通过焚烧产生氯化氢气体并导致酸雨。此外，在将塑料基质弃入土壤 中的情况下，存在难于保证废物处理场所的问题，此外，还担心废弃物可能长期残留而不分 解，以致于可能破坏土壤中的环境或生态系统。此外，关于基于塑料基质的涂料组合物，通常，在使用后已经变得不需要的涂覆物 品是通过从基底材料剥除其涂覆膜并随后焚化该剥除的涂覆膜或将它们弃入土壤中来处 理的。因此，上述问题仍然存在。因此，作为导致上述问题的基于化石燃料如石油和煤的常规塑料的替代品，提出 了生物基塑料。例如，提出了诸如聚羟基链烷酸、聚亚烷基琥珀酸酯和多糖(参见以下的非 专利文献1)的生物基聚合物。例如，提出了以下技术作为更具体的现有技术。提出了在其中使用改性淀粉作为生物基组分的涂料(例如参见以下专利文献1至 3)。然而，该改性淀粉具有缺点，例如其是脆的并因此在例如弯曲时是弱的，并且易于刮擦。 因此，该改性淀粉不能在广泛的范围内使用，并且其还在长期稳定性如耐水解性方面差。此 夕卜，还存在的一个缺点是用于进行淀粉烷基化的生产成本高。还提出了聚乳酸的大分子单体和该大分子单体的聚合物(参见以下专利文献4)。 然而，在不使用环状交酯情况下，这样的大分子单体将难于获得高的产率。因此，与改性淀 粉相似，该大分子单体变得昂贵。作为用于涂料的树脂组合物，提出了通过将乳酸、二羧酸和乙二醇共聚合获得的 聚乳酸(参见以下专利文献5)。然而，通过该技术，不能获得具有足够的耐水解性的涂覆膜。作为使用聚乳酸的其它技术，还提出了诸如具有优异的低温粘合性能的聚乳酸树 脂涂料组合物(参见以下专利文献6)和用于包装膜的粘合剂，通过使用聚乳酸乳液，该粘 合剂的透明度、保存稳定性和粘合性优异(参见以下专利文献7)。然而，关于这些方法，需 要使用的增塑剂或乳化剂的量大于常规，并且涂覆膜性能如硬度和耐刮擦性不足，此外，至 于耐水解的问题，还没有提出此类问题的解决方案。: JP-A-2004-224887 JP-A-2006-282960 JP-A-2008-13744 JP-A-6-298921 JP-A-8-3297 JP-A-2006-291000 JP-A-2008-50514 :"Bio-based Plastics，，，由日本高分子学会(PolymerSociety of Japan)编辑，第一版，Kyoritsu 出版公司，2006。
技术实现思路
专利技术目的因此，本专利技术的目的是提供生物基涂料组合物，该涂料组合物是一种考虑环境的 生物基组分涂料组合物，不需要任何昂贵的组分，并且耐水解性优异；以及涂覆了该涂料组 合物的物品。
技术实现思路
本专利技术人刻苦地研究以达到以上目的。结果，他们通过发现和证实以下事实完成 了本专利技术。也就是说，如果使涂料组合物包含乳酸聚合物(A)作为成膜组分，所述乳酸聚合 物(A)含有作为必需单体组分的乳酸和官能度不小于3的具有羟基和/或羧基的多官能化 合物，并具有10. O至15. O的SP值，那么可以容易地以低成本获得该乳酸聚合物(A)，并且 该乳酸聚合物(A)还将提供优异的耐水解性。此外，如果将含有羟基和/或羧基且具有9. 5 至14. O的SP值的树脂(B)与树脂(A)联用，并且如果将乳酸聚合物(A)和树脂(B)的SP 值之差(ASP)调整在0.2至4. O的范围内，则耐水解性将得到进一步加强。如以上所述，乳酸聚合物(A)显示优异的耐水解性的原因似乎是因为乳酸聚合物(A)具有高度支化结构，其位阻大于线形结构的乳酸聚合物如常规的乳酸聚合物，以致于这 样大的位阻阻碍导致水解的物质接近酯键。此外，通过将具有10. O至15. O的SP值的乳酸 聚合物(A)和具有9. 5至14. O的SP值的树脂(B)的联用，同时将乳酸聚合物(A)和树脂(B)的SP值之差(ASP)调整在0.2至4.O范围内，能够更加增强耐水解性的原因似乎是因 为当涂料组合物固化时，基于具有9. 5至14. 0的SP值的树脂(B)的防水组分转移至涂覆 膜的表面层(因为该SP值与空气的SP值接近)，并保护留在膜内部的基于乳酸聚合物(A) 的组分，因为聚合物(A)具有高于树脂(B)的SP值。也就是说，本专利技术的生物基涂料组合物的特征在于，其包含以下成膜组分乳酸聚合物(A)，所述乳酸聚合物(A)含有作为必需单体组分的乳酸和官能度不 小于3的具有羟基和/或羧基的多官能化合物，并且具有10. 0至15. 0的SP值；和含有羟基和/或羧基且具有9. 5至14. 0的SP值的树脂⑶；其中乳酸聚合物㈧和树脂⑶的SP值之差(Δ SP)在0. 2至4. 0范围内。 此外，根据本专利技术的涂覆物品的特征在于其通过用上述涂料组合物涂覆而获得。专利技术效果在本专利技术中，由于用作成膜组分的乳酸聚合物(A)含有可廉价获得的作为必需单 体组分的多羟基醇或多元羧酸和乳酸，并且该聚合物(A)的聚合也可以容易地实现，因而 可以降低组分的成本。此外，通过以下途径得到非常优异的耐水解性使用官能度不小于3 的具有羟基和/或羧基(这些基团可以是与乳酸反应的位点)的多官能化合物作为乳酸聚 合物(A)的必需单体组分；使用诸如具有10. 0至15. 0的SP值的乳酸聚合物作为乳酸聚合 物(A)；并且将所述乳酸聚合物(A)和具有羟基和/或羧基且具有9. 5至14. 0的SP值的树 月旨(B)联用，同时将乳酸聚合物(A)和树脂(B)的SP值之差(Δ SP)调整在0. 2至4. 0的 范围内。具体实施方式 下文中，给出实现本专利技术的方式的详细说明。然而，本专利技术的范围不受这些说明的 限制。并且，除了以下示例以外，还可以在不背离本专利技术精神的范围内以以下示例的适当修 改的形式实现本专利技术。:根据本专利技术的涂料组合物基本上包含以下详细说明的作为成膜组分的乳酸聚合 物㈧和树脂⑶。<乳酸聚合物㈧> 本专利技术中的乳酸聚合物㈧含有作为必需单体组分的乳酸和官能度不小于3的具 有羟基和/或羧基的多官能化合物，并具有10. 0至15. 0的SP值。关于SP值，其将在下文 中与树脂(B)的SP值一起提及。通过使用官能度不小于3的多官能化合物作为必需单体组分，获得高度支化的乳 酸聚合物，从而实现优异的耐水解性。多官能化合物的例子包括支化型醇，如三羟甲基丙烷、季戊四醇、丙三醇、聚丙三 醇和木糖醇；多羟基醇，如含有羟基(甲基)丙烯酸酯的丙烯酸共聚物；芳族羧酸，如偏苯 三酸；和多元羧酸，如含有(甲基)丙烯酸的丙烯酸共聚物。而且，还包括在分子中同时具 有羟基和羧基的化合物，如二羟甲基丙酸和二羟甲基丁酸。这些化合物或者可以分别单独 使用，或者可以彼此结合使用。除了以上具体的多官能化合物和乳酸以外，单体组分的例子还包本文档来自技高网...

【技术保护点】
生物基涂料组合物，其包含以下成膜组分：　　乳酸聚合物（Ａ），所述乳酸聚合物（Ａ）含有作为必需单体组分的乳酸和官能度不小于３的具有羟基和／或羧基的多官能化合物，并且具有１０．０至１５．０的ＳＰ值；和　　含有羟基和／或羧基且具有９．５至１４．０的ＳＰ值的树脂（Ｂ）；　　其中乳酸聚合物（Ａ）和树脂（Ｂ）的ＳＰ值之差（ΔＳＰ）在０．２至４．０的范围内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森田晃充，山下博文，小原仁实，小林四郎，石井正彦，
申请(专利权)人：日本碧化学公司，国立大学法人京都工艺纤维大学，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]