生成具有预设voc含量的多种涂料组合物的系统及该系统的组成方法
【专利说明】生成具有预设VOC含量的多种涂料组合物的系统及该系统 的组成方法 相关申请的交叉参考
[0001] 本申请要求享有2013年10月10日申请的美国临时申请号61/889, 334的优先权 权益，其通过参考整体并入本文。
技术领域
[0002] 该技术领域总体上涉及生成涂料组合物的系统和该系统的组成方法，更特别地涉 及生成具有预设VOC含量的多种涂料组合物的系统和该系统的组成方法。
【背景技术】
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 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。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。
[0006] 本发明提供了用于生成多种具有预设VOC含量的涂料组合物的系统的组成方法 和生成该多种涂料组合物的系统。依照示例的实施方案，用于生成多种具有预设VOC含量 的涂料组合物的系统的组成方法包括制备包括树脂和溶剂且具有预设的VOC含量或更低 的VOC含量的油漆。制备多种温度调节剂。多种温度调节剂中的各种包含树脂且具有预设 的VOC含量或更低的VOC含量。多种温度调节剂中的每一种都包含与该多种温度调节剂中 的其他种不同的溶剂或不同含量的溶剂，使得由该多种温度调节剂中的一种形成的该多种 涂料组合物中的每一种基于环境温度范围内该溶剂的蒸发速率，适于在该环境温度范围内 施用。基于温度调节剂的总重量计，该多种温度调节剂中的每一种都具有不超过Iwt %的固 体。该油漆和该多种温度调节剂一起被提供作为用于生成多种涂料组合物的系统。该油漆 的含量和该多种温度调节剂中的一种的含量适于相结合以形成多种涂料组合物中的一种。
[0007] 依照另一示例的实施方案，生成多种具有预设VOC含量的涂料组合物的系统包 括：包括树脂和溶剂的粘合剂溶液、包括溶剂且具有树脂或不具有树脂的减粘剂、和多种温 度调节剂。该多种温度调节剂中的每一种都包含树脂且具有预设的VOC含量或更低的VOC 含量。该多种温度调节剂中每一种都包括与该多种温度调节剂中的其他种不同的溶剂或不 同含量的溶剂，使得基于环境温度范围内溶剂的蒸发速率，由该多种温度调节剂中的一种 形成的该多种涂料组合物中的每一种都适用于在该环境温度范围内施用。在结合时，该粘 合剂溶液和减粘剂形成具有预设VOC含量的油漆。该油漆的含量和该多种温度调节剂中的 一种的含量适于相结合以形成多种涂料组合物中的一种。
【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] 本文提供了用于生成多种具有预设VOC含量的涂料组合物的系统的组成方法和 生成多种具有预设VOC含量的涂料组合物的系统的各种实施方案。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0. 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VOC含量或更低的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〇 - 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, 000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VOC含量或更低的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含量的涂料组合物的系统的组 成方法包括制备具有预设的VOC含量