生成具有預(yù)設(shè)voc含量的多種涂料組合物的系統(tǒng)及該系統(tǒng)的組成方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】生成具有預(yù)設(shè)VOC含量的多種涂料組合物的系統(tǒng)及該系統(tǒng) 的組成方法 相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0001] 本申請(qǐng)要求享有2013年10月10日申請(qǐng)的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/889, 334的優(yōu)先權(quán) 權(quán)益，其通過(guò)參考整體并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 該技術(shù)領(lǐng)域總體上涉及生成涂料組合物的系統(tǒng)和該系統(tǒng)的組成方法，更特別地涉 及生成具有預(yù)設(shè)VOC含量的多種涂料組合物的系統(tǒng)和該系統(tǒng)的組成方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 對(duì)環(huán)境的關(guān)心導(dǎo)致了油漆和涂料中的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC，volatile organic compound)的政府規(guī)章制度。例如，在美國(guó)，很多州已經(jīng)通過(guò)了或正在考慮通過(guò)將整修底涂 層中的VOC限制到不超過(guò)0. 42千克（kg) VOC/升油漆（3. 5磅VOC/加侖油漆）的法律。其 他國(guó)家也已經(jīng)仿效了或?qū)⒁滦г摲?。目前可以通過(guò)使用"豁免的"溶劑（不包括在VOC 的計(jì)算中的溶劑）適應(yīng)這些規(guī)章制度。依照環(huán)境化學(xué)研究者，VOC豁免溶劑不會(huì)導(dǎo)致形成地 面的臭氧（煙霧）。幾種在商業(yè)上更有用的VOC豁免溶劑包括丙酮、乙酸甲酯、乙酸叔丁酯 (TBAc)和對(duì)氯三氟甲苯（P_chlorobenzotriflouride，PCBTF)。水也被認(rèn)為是豁免溶劑。
[0004] 然而，由這些溶劑制備的涂料并不總適于施用，例如在所有溫度下通過(guò)噴涂施用。 在涂料組合物（例如整修底涂層）的施用過(guò)程中，優(yōu)選該底涂層可快速干燥，但干燥速度并 不快到以至于該底涂層沒(méi)有時(shí)間在車(chē)輛上均勻流動(dòng)。只有有限數(shù)量的豁免溶劑，并且其并 不必然具有使其適于在所有溫度范圍內(nèi)使用的蒸發(fā)速率。例如，如果該整修底涂層要在低 溫（例如在低于21°C (約70° F)的范圍內(nèi)的溫度）下噴涂到汽車(chē)上，那么具有低蒸發(fā)速 率的溶劑將會(huì)蒸發(fā)過(guò)慢，從而在底涂層中將會(huì)是不適合的。類(lèi)似地，如果整修底涂層要在高 溫（例如高于32°C (約90° F))噴涂，具有高蒸發(fā)速率的溶劑將會(huì)蒸發(fā)過(guò)快，使該涂料不 能流過(guò)汽車(chē)并實(shí)現(xiàn)光面精整。
[0005] 因此，需要提供用于生成多種適用于預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)的具有預(yù)設(shè)VOC含量的涂料 組合物的系統(tǒng)的組成方法。還需要提供生成多種該涂料組合物的系統(tǒng)。進(jìn)一步地，結(jié)合該背 景技術(shù)，從隨后的詳細(xì)描述和后附的權(quán)利要求中，其他適合的特點(diǎn)和特征將變得顯而易見(jiàn)。
[0006] 本發(fā)明提供了用于生成多種具有預(yù)設(shè)VOC含量的涂料組合物的系統(tǒng)的組成方法 和生成該多種涂料組合物的系統(tǒng)。依照示例的實(shí)施方案，用于生成多種具有預(yù)設(shè)VOC含量 的涂料組合物的系統(tǒng)的組成方法包括制備包括樹(shù)脂和溶劑且具有預(yù)設(shè)的VOC含量或更低 的VOC含量的油漆。制備多種溫度調(diào)節(jié)劑。多種溫度調(diào)節(jié)劑中的各種包含樹(shù)脂且具有預(yù)設(shè) 的VOC含量或更低的VOC含量。多種溫度調(diào)節(jié)劑中的每一種都包含與該多種溫度調(diào)節(jié)劑中 的其他種不同的溶劑或不同含量的溶劑，使得由該多種溫度調(diào)節(jié)劑中的一種形成的該多種 涂料組合物中的每一種基于環(huán)境溫度范圍內(nèi)該溶劑的蒸發(fā)速率，適于在該環(huán)境溫度范圍內(nèi) 施用。基于溫度調(diào)節(jié)劑的總重量計(jì)，該多種溫度調(diào)節(jié)劑中的每一種都具有不超過(guò)Iwt %的固 體。該油漆和該多種溫度調(diào)節(jié)劑一起被提供作為用于生成多種涂料組合物的系統(tǒng)。該油漆 的含量和該多種溫度調(diào)節(jié)劑中的一種的含量適于相結(jié)合以形成多種涂料組合物中的一種。
[0007] 依照另一示例的實(shí)施方案，生成多種具有預(yù)設(shè)VOC含量的涂料組合物的系統(tǒng)包 括：包括樹(shù)脂和溶劑的粘合劑溶液、包括溶劑且具有樹(shù)脂或不具有樹(shù)脂的減粘劑、和多種溫 度調(diào)節(jié)劑。該多種溫度調(diào)節(jié)劑中的每一種都包含樹(shù)脂且具有預(yù)設(shè)的VOC含量或更低的VOC 含量。該多種溫度調(diào)節(jié)劑中每一種都包括與該多種溫度調(diào)節(jié)劑中的其他種不同的溶劑或不 同含量的溶劑，使得基于環(huán)境溫度范圍內(nèi)溶劑的蒸發(fā)速率，由該多種溫度調(diào)節(jié)劑中的一種 形成的該多種涂料組合物中的每一種都適用于在該環(huán)境溫度范圍內(nèi)施用。在結(jié)合時(shí)，該粘 合劑溶液和減粘劑形成具有預(yù)設(shè)VOC含量的油漆。該油漆的含量和該多種溫度調(diào)節(jié)劑中的 一種的含量適于相結(jié)合以形成多種涂料組合物中的一種。
【具體實(shí)施方式】
[0008] 以下發(fā)明詳述本身僅是示例性的，并不意于對(duì)各種實(shí)施方案或其應(yīng)用和用途進(jìn)行 限制。進(jìn)一步地，并不意于被前述【背景技術(shù)】或后面的詳細(xì)描述中呈現(xiàn)的任何理論的所束縛。
[0009] 本文提供了用于生成多種具有預(yù)設(shè)VOC含量的涂料組合物的系統(tǒng)的組成方法和 生成多種具有預(yù)設(shè)VOC含量的涂料組合物的系統(tǒng)的各種實(shí)施方案。該系統(tǒng)制造成用于生成 多種具有預(yù)設(shè)VOC含量的涂料組合物。如本文所用，當(dāng)組分具有"預(yù)設(shè)VOC含量"時(shí)，該組 分具有在制造該組分之前選擇的VOC含量。在這一點(diǎn)上，該組分的制造使得其具有選擇的 VOC含量。例如，預(yù)設(shè)VOC含量能夠選自約0. 21千克（kg) VOC/升（L)組分一約0. 48kg/ L(約1. 8 -約4. 0磅（lb.) VOC/加侖（gal.)組分）的范圍，例如在約0. 25kg/L組分一約 0· 45kg/L(約 2. libs, /gal -約 3. 81bs. /gal)的范圍內(nèi)，例如約 0· 34kg/L 組分一 0· 42kg/ L (約 2. 81bs. /gal -約 3. 51bs. /gal)。
[0010] 該系統(tǒng)通常包括具有預(yù)設(shè)的VOC含量或更低的VOC含量的更低的油漆。此外，該 系統(tǒng)包含多種溫度調(diào)節(jié)劑，其各自具有余量的溶劑和樹(shù)脂。本文所用的術(shù)語(yǔ)"樹(shù)脂"表示任 意類(lèi)型的可以由作為滲出物直接由特定植物得到的天然油的無(wú)定形混合物構(gòu)成的非揮發(fā) 性的、固體或半固體有機(jī)物質(zhì)，或者是由單分子的聚合反應(yīng)制備的樹(shù)脂。適合的樹(shù)脂包括但 不限于：本領(lǐng)域中常用的丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂和纖維素樹(shù)脂。特別適用的包含羥基的 丙烯酸類(lèi)聚合物由各自在烷基中具有1 一 12個(gè)碳原子的甲基丙烯酸烷基酯和丙烯酸烷基 酯（例如甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸異冰片酯）、各自在烷基中具有1 一 4個(gè)碳原子的甲 基丙烯酸羥基烷基酯和丙烯酸羥基烷基酯、苯乙烯或任意上述單體的任意混合物的聚合單 體構(gòu)成。這些丙烯酸類(lèi)聚合物具有2, 000 - 50, 000的重均分子量和從-20°C到100°C的玻 璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度（Tg)。適用的聚酯是一種或多種脂肪族或芳香族多元羧酸和一種或多種脂 肪族多元醇的酯化產(chǎn)物，但也可以包括酸酐、一元酸、一元醇或內(nèi)酯。適用的羧酸或酸酐組 分包括在酸基團(tuán)之間具有〇 - 12個(gè)碳原子的脂肪族二元羧酸、酞酸酐、異酞酸、對(duì)酞酸、六 氫酞酸酐、苯甲酸和椰油脂肪酸。適用的羥基組分包括在羥基之間具有〇 - 6個(gè)碳原子的 脂肪族二醇、甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二羥甲基丙酸、環(huán)己醇和ε-己內(nèi)酯。適合的 聚酯具有在1，500 - 20, 000范圍內(nèi)的重均分子量和在-50°C到KKTC范圍內(nèi)的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變 溫度（Tg)。適用的纖維素樹(shù)脂包括纖維素乙酸丁酸酯類(lèi)型（cellulose acetate butyrate type)和纖維素乙酸丙酸酯類(lèi)型（cellulose acetate propionate type)。該樹(shù)脂可使該 溫度調(diào)節(jié)劑配制成使得非豁免溶劑可以用于該溫度調(diào)節(jié)劑中同時(shí)各溫度調(diào)節(jié)劑仍符合預(yù) 設(shè)的VOC含量或更低的VOC含量。各溫度調(diào)節(jié)劑具有不同的溶劑或溶劑混合物或溶劑用量， 使得所得到的涂料組合物適用于在預(yù)設(shè)的環(huán)境溫度范圍內(nèi)膜施用、膜形成、流平和干燥。在 這一點(diǎn)上，能夠配制涂料組合物以滿足預(yù)設(shè)的VOC含量或更低的VOC含量且顯示出在給定 的環(huán)境溫度下適合的施用、膜形成、流平和干燥性能。
[0011] 依照示例的實(shí)施方案，用于生成多種具有預(yù)設(shè)VOC含量的涂料組合物的系統(tǒng)的組 成方法包括制備具有預(yù)設(shè)的VOC含量