涂料组合物制备方法、用于生成该组合物系统的制备方法及用于制备该组合物的温度调节剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 该技术领域总体上涉及制备涂料组合物的方法、制备用于生成该涂料组合物的系 统的方法以及用于制备该涂料组合物的温度调节剂，更特别地涉及制备具有预设VOC含量 的涂料组合物的方法、制备用于生成该涂料组合物的系统的方法及用于制备该涂料组合物 的温度调节剂。
【背景技术】
[0002] 对环境的关心导致了油漆和涂料中的挥发性有机化合物（VOC，volatile organic compound)的政府规章制度。例如，在美国，很多州已经通过了或正在考虑通过将整修底涂 层中的VOC限制到不超过0. 42千克（kg) VOC/升油漆（3. 5磅VOC/加仑油漆）的法律。其 他国家也已经仿效了或将要仿效该法律。目前可以通过使用"豁免的"溶剂（不包括在VOC 的计算中的溶剂）适应这些规章制度。依照环境化学研究者，VOC豁免溶剂不会导致形成地 面的臭氧（烟雾）。几种在商业上更有用的VOC豁免溶剂包括丙酮、乙酸甲酯、乙酸叔丁酯 (TBAc)和对氯三氟甲苯（P_chlorobenzotriflouride，PCBTF)。水也被认为是豁免溶剂。
[0003] 然而，由这些溶剂制备的涂料并不总适于施用，例如在所有温度下通过喷涂施用。 在涂料组合物（例如整修底涂层）的施用过程中，优选该底涂层可快速干燥，但干燥速度并 不快到以至于该底涂层没有时间在车辆上均匀流动。只有有限数量的豁免溶剂，并且其并 不必然具有使其适于在所有温度范围内使用的蒸发速率。例如，如果该整修底涂层要在低 温（例如在低于21°C (约70° F)的范围内的温度）下喷涂到汽车上，那么具有低蒸发速 率的溶剂将会蒸发过慢，从而在底涂层中将会是不适合的。类似地，如果整修底涂层要在高 温（例如高于32°C (约90° F))喷涂，具有高蒸发速率的溶剂将会蒸发过快，使该涂料不 能流过汽车并实现光面精整。
[0004] 因此，需要提供用于生成多种适用于预设温度范围内的具有预设VOC含量的涂料 组合物的系统的组成方法。此外，进一步需要提供生成所述涂料组合物的方法。还需要提 供生成多种该涂料组合物的系统。进一步地，结合该【背景技术】，从随后的详细描述和后附的 权利要求中，其他适合的特点和特征将变得显而易见。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了制备具有预设VOC含量的涂料组合物的方法、制备用于生成该涂料 组合物的系统的方法及用于制备该涂料组合物的温度调节剂。依照示例的实施方案，一种 用于制备涂料组合物的方法包括基于环境温度从多种温度调节剂中选择温度调节剂，在所 述环境温度下涂料组合物的施用待进行。所述温度调节剂包括树脂和溶剂，其中所述树脂、 溶剂和/或树脂和溶剂的量取决于所述环境温度。所述温度调节剂包括不小于lwt%的固 体并且所述温度调节剂具有不高于预设的VOC含量。结合油漆与所述温度调节剂。所述油 漆包括树脂和溶剂并且具有不高于预设的VOC含量。混合所述温度调节剂和所述油漆以形 成涂料组合物，其中所述涂料组合物具有不高于预设的VOC含量。
[0006] 依照另一示例的实施方案，一种制备用于生成具备预设的VOC含量涂料组合物的 系统的方法包括：选择环境温度范围，在该环境温度下涂料组合物将被施用至基材，以及选 择豁免溶剂、非豁免溶剂、以及树脂，从它们中形成用于制备涂料组合物的温度调节剂。基 于在该环境温度范围内所述豁免溶剂和非豁免溶剂的挥发速度来选择豁免溶剂和非豁免 溶剂。确定所述豁免溶剂、非豁免溶剂、以及树脂的量，以便形成具有预设的VOC含量或更 低的VOC含量的所述温度调节剂。确定所述豁免溶剂、非豁免溶剂、以及树脂的量以形成具 有预设的VOC含量或更低的VOC含量的所述温度调节剂，其中所述温度调节剂具有不小于 1 %的固体。重复所述选择步骤、确定步骤和混合步骤以制备另外的温度调节剂，该另外的 温度调节剂适于制备另外的涂料组合物。
[0007] 依照再一示例的实施方案，提供了一种用于制备涂料组合物的温度调节剂。所述 温度调节剂具有预设的VOC含量并且包括不小于1 %的固体。所述温度调节剂通过以下步 骤形成，选择环境温度范围，在该环境温度下涂料组合物将被施用。选择豁免溶剂、非豁免 溶剂、以及树脂，从它们中形成用于制备涂料组合物的温度调节剂，其中基于在该环境温度 范围内所述豁免溶剂和非豁免溶剂的挥发速度来选择豁免溶剂和非豁免溶剂。确定所述豁 免溶剂、非豁免溶剂、以及树脂的量，以便形成具有预设的VOC含量或更低的VOC含量的所 述温度调节剂。混合所述豁免溶剂、非豁免溶剂、以及树脂的量以形成具有预设的VOC含量 或更低的VOC含量的所述温度调节剂。
【具体实施方式】
[0008] 以下发明详述本身仅是示例性的，并不意于对各种实施方案或其应用和用途进行 限制。进一步地，并不意于被前述【背景技术】或后面的详细描述中呈现的任何理论的所束缚。
[0009] 本文提供了用于制备生成多种具有预设VOC含量的涂料组合物的系统的方法、生 成具有预设VOC含量的涂料组合物的系统和用于制备该涂料组合物的温度调节剂的各种 实施方案。该系统制造成用于生成多种具有预设VOC含量的涂料组合物。如本文所用，当 组分具有"预设VOC含量"时，该组分具有在制造该组分之前选择的VOC含量。在这一点上， 该组分的制造使得其具有选择的VOC含量。例如，预设VOC含量能够选自约0. 21千克（kg) VOC/升（L)组分一约0. 48kg/L (约1. 8 -约4. 0磅（lb.) VOC/加仑（gal.)组分）的范围， 例如在约 〇· 25kg/L 组分一约 0· 45kg/L(约 2. libs, /gal -约 3. 81bs. /gal)的范围内，例 如约 0· 34kg/L 组分一 0· 42kg/L (约 2. 81bs. /gal -约 3. 51bs. /gal)。
[0010] 该系统通常包括具有预设的或更低的VOC含量的更低的油漆。此外，该系统包含 多种温度调节剂，其各自具有余量的溶剂和树脂。本文所用的术语"树脂"表示任意类型的 可以由作为渗出物直接由特定植物得到的天然油的无定形混合物构成的非挥发性的、固体 或半固体有机物质，或者是由单分子的聚合反应制备的树脂。适合的树脂包括但不限于： 本领域中常用的丙烯酸类树脂、聚酯树脂和纤维素树脂。特别适用的包含羟基的丙烯酸类 聚合物由各自在烷基中具有1 一 12个碳原子的甲基丙烯酸烷基酯和丙烯酸烷基酯（例如 甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯）、各自在烷基中具有1 一 4个碳原子的甲基丙烯酸 羟基烷基酯和丙烯酸羟基烷基酯、苯乙烯或任意上述单体的任意混合物的聚合单体构成。 这些丙烯酸类聚合物具有2, 000 - 50, 000的重均分子量和从-20°C到100°C的玻璃态转变 温度（Tg)。适用的聚酯是一种或多种脂肪族或芳香族多元羧酸和一种或多种脂肪族多元醇 的酯化产物，但也可以包括酸酐、一元酸、一元醇或内酯。适用的羧酸或酸酐组分包括在酸 基团之间具有O - 12个碳原子的脂肪族二元羧酸、酞酸酐、异酞酸、对酞酸、六氢酞酸酐、苯 甲酸和椰油脂肪酸。适用的羟基组分包括在羟基之间具有〇 - 6个碳原子的脂肪族二醇、 甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二羟甲基丙酸、环己醇和ε-己内酯。适合的聚酯具有在 1，500 - 20, OOO范围内的重均分子量和在-50°C到KKTC范围内的玻璃态转变温度（Tg)。 适用的纤维素树脂包括纤维素乙酸丁酸酯类型（cellulose acetate butyrate type)和纤 维素乙酸丙酸酯类型（cellulose acetate propionate type)。该树脂可使该温度调节剂 配制成使得非豁免溶剂可以用于该温度调节剂中同时各温度调节剂仍符合预设的VOC含 量或更低的VOC含量。各温度调节剂具有不同的溶剂或溶剂混合物或溶剂用量，使得所得 到的涂料组合物适用于在预设的环境温度范围内膜施用、膜形成、流平和干燥。在这一点 上，能够配制涂料组合物以满足预设的或更低的VOC含量且显示出在给定的环境温度下适 合的施用、膜形成、流平和干燥性能。
[0011] 依照示例的实施方案，用于生成多种具有预设VOC含量的涂料组合