涂料組合物制備方法、用于生成該組合物系統(tǒng)的制備方法及用于制備該組合物的溫度調(diào)節(jié)劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 該技術(shù)領(lǐng)域總體上涉及制備涂料組合物的方法、制備用于生成該涂料組合物的系 統(tǒng)的方法以及用于制備該涂料組合物的溫度調(diào)節(jié)劑，更特別地涉及制備具有預(yù)設(shè)VOC含量 的涂料組合物的方法、制備用于生成該涂料組合物的系統(tǒng)的方法及用于制備該涂料組合物 的溫度調(diào)節(jié)劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 對環(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，很多州已經(jīng)通過了或正在考慮通過將整修底涂 層中的VOC限制到不超過0. 42千克（kg) VOC/升油漆（3. 5磅VOC/加侖油漆）的法律。其 他國家也已經(jīng)仿效了或?qū)⒁滦г摲?。目前可以通過使用"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)和對氯三氟甲苯（P_chlorobenzotriflouride，PCBTF)。水也被認(rèn)為是豁免溶劑。
[0003] 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噴涂施用。 在涂料組合物（例如整修底涂層）的施用過程中，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有時(shí)間在車輛上均勻流動。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）下噴涂到汽車上，那么具有低蒸發(fā)速 率的溶劑將會蒸發(fā)過慢，從而在底涂層中將會是不適合的。類似地，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)速率的溶劑將會蒸發(fā)過快，使該涂料不 能流過汽車并實(shí)現(xiàn)光面精整。
[0004] 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。此外，進(jìn)一步需要提供生成所述涂料組合物的方法。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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了制備具有預(yù)設(shè)VOC含量的涂料組合物的方法、制備用于生成該涂料 組合物的系統(tǒng)的方法及用于制備該涂料組合物的溫度調(diào)節(jié)劑。依照示例的實(shí)施方案，一種 用于制備涂料組合物的方法包括基于環(huán)境溫度從多種溫度調(diào)節(jié)劑中選擇溫度調(diào)節(jié)劑，在所 述環(huán)境溫度下涂料組合物的施用待進(jìn)行。所述溫度調(diào)節(jié)劑包括樹脂和溶劑，其中所述樹脂、 溶劑和/或樹脂和溶劑的量取決于所述環(huán)境溫度。所述溫度調(diào)節(jié)劑包括不小于lwt%的固 體并且所述溫度調(diào)節(jié)劑具有不高于預(yù)設(shè)的VOC含量。結(jié)合油漆與所述溫度調(diào)節(jié)劑。所述油 漆包括樹脂和溶劑并且具有不高于預(yù)設(shè)的VOC含量?；旌纤鰷囟日{(diào)節(jié)劑和所述油漆以形 成涂料組合物，其中所述涂料組合物具有不高于預(yù)設(shè)的VOC含量。
[0006] 依照另一示例的實(shí)施方案，一種制備用于生成具備預(yù)設(shè)的VOC含量涂料組合物的 系統(tǒng)的方法包括：選擇環(huán)境溫度范圍，在該環(huán)境溫度下涂料組合物將被施用至基材，以及選 擇豁免溶劑、非豁免溶劑、以及樹脂，從它們中形成用于制備涂料組合物的溫度調(diào)節(jié)劑?；?于在該環(huán)境溫度范圍內(nèi)所述豁免溶劑和非豁免溶劑的揮發(fā)速度來選擇豁免溶劑和非豁免 溶劑。確定所述豁免溶劑、非豁免溶劑、以及樹脂的量，以便形成具有預(yù)設(shè)的VOC含量或更 低的VOC含量的所述溫度調(diào)節(jié)劑。確定所述豁免溶劑、非豁免溶劑、以及樹脂的量以形成具 有預(yù)設(shè)的VOC含量或更低的VOC含量的所述溫度調(diào)節(jié)劑，其中所述溫度調(diào)節(jié)劑具有不小于 1 %的固體。重復(fù)所述選擇步驟、確定步驟和混合步驟以制備另外的溫度調(diào)節(jié)劑，該另外的 溫度調(diào)節(jié)劑適于制備另外的涂料組合物。
[0007] 依照再一示例的實(shí)施方案，提供了一種用于制備涂料組合物的溫度調(diào)節(jié)劑。所述 溫度調(diào)節(jié)劑具有預(yù)設(shè)的VOC含量并且包括不小于1 %的固體。所述溫度調(diào)節(jié)劑通過以下步 驟形成，選擇環(huán)境溫度范圍，在該環(huán)境溫度下涂料組合物將被施用。選擇豁免溶劑、非豁免 溶劑、以及樹脂，從它們中形成用于制備涂料組合物的溫度調(diào)節(jié)劑，其中基于在該環(huán)境溫度 范圍內(nèi)所述豁免溶劑和非豁免溶劑的揮發(fā)速度來選擇豁免溶劑和非豁免溶劑。確定所述豁 免溶劑、非豁免溶劑、以及樹脂的量，以便形成具有預(yù)設(shè)的VOC含量或更低的VOC含量的所 述溫度調(diào)節(jié)劑?；旌纤龌砻馊軇?、非豁免溶劑、以及樹脂的量以形成具有預(yù)設(shè)的VOC含量 或更低的VOC含量的所述溫度調(diào)節(jié)劑。
【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] 本文提供了用于制備生成多種具有預(yù)設(shè)VOC含量的涂料組合物的系統(tǒng)的方法、生 成具有預(yù)設(shè)VOC含量的涂料組合物的系統(tǒng)和用于制備該涂料組合物的溫度調(diào)節(jié)劑的各種 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 〇· 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脂。本文所用的術(shù)語"樹脂"表示任意類型的 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)制備的樹脂。適合的樹脂包括但不限于： 本領(lǐng)域中常用的丙烯酸類樹脂、聚酯樹脂和纖維素樹脂。特別適用的包含羥基的丙烯酸類 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O - 12個(gè)碳原子的脂肪族二元羧酸、酞酸酐、異酞酸、對酞酸、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, OOO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)。 適用的纖維素樹脂包括纖維素乙酸丁酸酯類型（cellulose acetate butyrate type)和纖 維素乙酸丙酸酯類型（cellulose acetate propionate type)。該樹脂可使該溫度調(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