黃元昌/工研院材化所
一、前言
全球主要塗料展有歐洲塗料展(European Coatings Show)、美國塗料展(American Coatings Show)及中國塗料展(CHINACOAT)，而其中又以歐洲塗料展被認為是規模最廣、展覽產品最先進之塗料展。歐洲塗料展每兩年舉辦一次，今年展會於3月中在德國紐倫堡舉行，內容包含研討會與塗料展兩部分。今年的研討會共有144人發表、800人參與，主題包含顏料、水性塗料、防蝕塗料、外牆塗料、印刷油墨、聚胺酯、建築塗料、工業塗料、抗生物、接著劑、環氧樹脂、二氧化鈦、檢測等；塗料展則有1,156家廠商參展、3萬人參加，廠商包含Allnex、BASF、BYK等國際樹脂、顏料、添加劑大廠。中國塗料展為每年舉辦，地點由上海與廣州輪流，是參與人數最多之塗料展。美國塗料展，同樣為兩年舉辦一次，地點通常在印第安納波利斯，相對其他兩個塗料展規模較少，但仍有不少新塗料產品展出。(表一)
二、歐洲塗料展與研討會
歐洲塗料展整體趨勢仍是以永續(Sustainability)為主軸，包含粉體塗料、紫外線硬化塗料等，但以水性化塗料為最重點產品，其次是號稱永續2.0生質塗料。其他產品與研發重點包含低VOC、低氣味、無殺菌劑Biocide Free、功能性塗料等也受到相當關注。
本次展覽唯一一場大會演講由德國Max Planck Institute of Colloids and Interfaces的Colloid Chemistry主席Markus Antonietti發表，介紹更經濟的生質材料製造方法，如以Hydrothermal Carbonization(HTC)將植物原料轉變為單體，HTC方法簡單、價格便宜，能將200€/噸生質原料C6H12O6轉變成C6H6O3之5-HMF生質單體(圖一)，生產速度可達到每秒1公斤。此5-HMF可再轉化或聚合成其他生質高分子，進行後續應用。除了HTC方法外，亦提出Hydrothermal Refining方法製造出新的單體與高分子，如圖二以纖維素原料製造出Levulinic Acid反應成γ-Valerolactone，再反應成Methylene-Valerolactone。Methylene-Valerolactone可取代傳統壓克力單體Methyl Methacrylate，進行壓克力分子乳液製備。
美國Cardolite公司是以腰果殼油原料為核心，進行多種產品開發，今年發表由腰果殼液製作出生質、水性胺交聯劑，包含NX-8401為黏度3000-18000cps、胺值 120-150 mg KOH/g之水性環氧樹脂交聯劑，可應用於防蝕中塗。另外，NX-8101則是黏度20000-55000cps、胺值 140-180 mg KOH/g之交聯劑，跟一般市售水性交聯劑相比，具有更短的乾燥時間、硬度等特性，可應用於防蝕富鋅底漆與中塗。
圖二、新生質單體Methylene-Valerolactone合成流程
挪威Borregaard是家年營業額5.5億歐元的中型公司，主要提供永續以及可再生原料產品，例如圖三以1,000公斤木頭可製作出420公斤木質素(Lignin)、400公斤特殊纖維素、50公斤生質酒精及2公斤纖維素纖維。Borregaard今年發表的是以奈米纖維素技術用於流變調整Exilva。此奈米纖維素增稠特性如圖四，在低剪切有高增稠效果，在高剪切力時剪切稀化（Shear Thinning）效果明顯。讓塗料具有儲存安定性與不損失流平、減少Coffee Ring、溫度安定性。
圖三、Borregaard公司之木頭應用
2. 聚胺酯塗料
塗料四大樹脂系統包含壓克力、聚酯/醇酸、聚胺酯與環氧樹脂。其中聚胺酯為第三大產品，具有良好韌性、耐候等特性，向來是防水塗料、工業面漆重要產品。聚胺酯是由多元醇與異氰酸酯聚合而成，其中多元醇單體主要為Polyether Poly、Polyester Polyol與Polycarbonate Polyol，其優點缺如表二，Polyether Poly耐水解但耐紫外線差；Polyester Polyol具高機械物性，但耐紫外線差、耐水解差；Polycarbonate Polyol耐紫外線與耐水解佳，但價格高、單體變化少，因此目前市售多元醇---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。