低挥发性有机组分介质制造技术

本发明专利技术描述了一种低VOC介质。该介质包含低VOC溶剂如碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯或其组合。该低VOC介质还包含一种或多种二醇醚。此外，该低VOC介质还包括一种或多种表面活性剂和/或分散剂。该低VOC介质还可以可选的包含一种或多种粘合剂。该低VOC介质可用于制备预期用于包括烧制步骤的用途的涂料组合物和糊料。

Low volatile organic medium

The present invention describes a low VOC medium. The medium contains low VOC solvents such as propylene carbonate, two methyl carbonate, or their combination. The low VOC medium also contains one or more diol ethers. In addition, the low VOC medium also includes one or more surfactants and / or dispersants. The low VOC medium can also optionally include one or more adhesives. The low VOC medium can be used to prepare coating compositions and paste expected to be used for the use of the burning process.

【技术实现步骤摘要】
低挥发性有机组分介质本申请是2012年5月31日提交的名称为“低挥发性有机组分介质”的201280026019.2专利技术专利申请的分案申请。本申请要求于2011年5月31日在美国专利局提交的61/491379号临时申请的优先权，该申请经此引用并入本文。
本专利技术涉及用于涂料组合物，如陶瓷涂料组合物、厚膜和薄膜组合物、釉料和玻璃釉彩的液体介质或载体。该介质是低挥发性有机化合物(VOC)。
技术介绍
用于提供玻璃、瓷器等等的装饰性与功能性涂层的陶瓷涂料组合物是公知的。通常，陶瓷涂料组合物由载体或介质、玻璃粉和可选的颜料组成。通常，该组合物为糊料形式，并通过丝网印刷或其它施加技术施涂到诸如汽车玻璃或建筑玻璃的基底上。随后将涂布基底加热以挥发该载体或介质，和/或烧制以熔融玻璃粉，由此将该涂层牢固地粘结到基底表面上。用于这些糊料组合物的载体通常包括挥发性有机溶剂。要理解的是，此类溶剂对环境有害，并使得政府规定要求降低涂料组合物中挥发性有机化合物(VOC)量。因此，在本领域中需要具有降低的VOC含量的陶瓷涂料组合物。在降低VOC排放的尝试中，此前已经努力配制基于高沸点溶剂或可固化丙烯酸单体的糊料陶瓷涂料组合物。但是，由于某些实际问题，此类溶剂或介质不能用作主要载体或添加剂，因为它们极大地改变了所得组合物的干燥时间与应用粘度。因此，仍然需要低VOC介质对使用该介质的糊料陶瓷涂料组合物提供合适的干燥与应用特性。该需要也适用于在烧制过程中使用的其它组合物，如玻璃釉彩、釉料和电子厚膜与薄膜。
技术实现思路
在本专利技术的组合物、涂料和相关方法中解决了与先前已知的体系相关的难题与缺陷。在一个方面，本专利技术提供一种低VOC介质，其包含有效量的选自碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯及其组合的至少一种低VOC溶剂；和至少一种乙二醇醚。在另一方面，本专利技术提供一种涂料组合物，其在烧制前包含(i)玻璃粉，和(ii)大约10％至大约50％的介质，所述介质包括选自碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯及其组合的至少一种低VOC溶剂和至少一种乙二醇醚。该涂料组合物可以包含陶瓷涂料组合物、厚膜或玻璃釉彩。在又一方面，本专利技术提供一种形成陶瓷涂料组合物的方法。该方法包括提供玻璃粉，并提供低VOC介质，所述介质包括有效量的选自碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯的至少一种低VOC溶剂和至少一种乙二醇醚。该方法还包括将该玻璃粉与该低VOC介质混合，由此制造该涂料组合物。该涂料组合物可以包括陶瓷涂料组合物、厚膜或薄膜、釉料或玻璃釉彩。在又一方面，本专利技术提供在基底上形成涂层的方法。该方法包括提供包括玻璃粉与低VOC介质的涂料组合物，所述低VOC介质包括选自碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯的至少一种低VOC溶剂和至少一种乙二醇醚。该方法还包括将该涂料组合物涂施到基底上，由此形成涂料组合物层。并且，该方法包括干燥该涂料组合物层并随后烧制该组合物。该涂料组合物可以包括陶瓷涂料组合物、厚膜或薄膜、釉料或玻璃釉彩。要知道的是，本专利技术能够适用其它和不同的实施方案，并且其几处细节能够在各种方面进行修改，而均不脱离本专利技术。因此，本说明书被认为是说明性的，而不是限制性的。具体实施方式本专利技术提供用于形成涂料组合物且特别是糊料形式的此类组合物的低VOC介质。优选地，低VOC溶剂，例如用作该介质中的主要VOC控制成分的碳酸丙烯酯(PC)。碳酸丙烯酯是极性溶剂但非质子溶剂，其还可以在某些添加剂、油漆去除剂、化妆品中找到，并还可用作增塑剂。碳酸丙烯酯已经由美国环境保护署(EPA)批准并给与豁免VOC状态。具体而言，在40CFRPart51.100(s)下列举了排除出VOC的化合物的清单。本专利技术还提供了包括该低VOC介质的组合物，如陶瓷涂料组合物、釉料、厚膜和薄膜组合物(其可用于形成厚膜或薄膜导体)以及玻璃釉彩组合物，其均包括该低VOC介质。此外，本专利技术提供了涉及该低VOC介质与该涂料组合物的用途的方法。介质通常，该介质包含有效量的一种或多种低VOC溶剂。优选地，该一种或多种低VOC溶剂以大约50重量％至90重量％的量用于该介质。优选地，该低VOC溶剂选自碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)及其组合。尽管这些是用于优选实施方案介质的优选低VOC溶剂，其它低VOC溶剂也可以预期使用。术语“低VOC溶剂”是指表现出可忽略不计的光化学反应性的碳化合物，例如在40CFRPart51.100(s)(1)中列举的化合物。该介质还包含一种或多种乙二醇醚。可以使用多种乙二醇醚。例如，可以使用此前已经用于陶瓷涂料组合物领域的乙二醇醚。合适的乙二醇醚的非限制性实例包括二丁基(DB)卡必醇(也称作二乙二醇二丁醚)；可获自DowChemical的DOWANOLTM乙二醇醚，如Eph乙二醇醚或三丙二醇甲醚(TPM)；EB乙二醇醚(也称作2-丁氧基乙醇)；(也称作2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇-1-异丁酸酯)；酯醇(也称作2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单(2-甲基丙酸酯)；乙二醇醚酯；丙二醇；二丙二醇；及其组合。优选的乙二醇醚酯是DB乙酸酯，也称作二乙二醇单丁基醚乙酸酯。可用于该优选实施方案介质的另一种乙二醇醚是四乙二醇二甲醚(即tetraglyme)。本专利技术不以任何方式限于任意这些乙二醇醚。相反，应当理解，可与一种或多种低VOC溶剂相适应的其它乙二醇醚可用于该介质。该介质在某些实施方案中可以附加地包括以重量计大约1％至大约10％的表面活性剂、分散剂、其它添加剂或其组合。此类试剂在本领域是公知的，并且非限制性实例包括AerosolOT(也称作二辛基磺基琥珀酸钠)、110、Disperbyk111、700等等。Disperbyk110和111是如下表1和2中描述的润湿和分散制剂。这些制剂可从康涅狄格州沃灵福德(Wallingford,Connecticut)的BYKUSA,Inc.公司获得。表1：Disperbyk110组分CAS号重量％磷酸聚酯30.00-60.001-甲氧基-2-丙醇乙酸酯108-65-610.00-30.00溶剂石脑油、石油、轻芳烃64742-95-610.00-30.00磷酸(剩余的)7664-38-21.00-5.002-甲氧基-1-丙醇乙酸酯(杂质)70657-70-40.10-1.00表2：Disperbyk111组分CAS-No.重量％磷酸聚酯60.00-100.00磷酸(剩余的)7664-38-21.00-5.00Nuosperse700是一种分散体并可从荷兰的ElementisSpecialties公司获得。Nuosperse700描述在表3中。表3：Nuosperse700要理解的是，本专利技术不以任何方式限于使用任何特定的表面活性剂、分散剂或其它添加剂。相反，应当理解，多种此类试剂可用于本专利技术的低VOC介质。例如，其它添加剂可以包括气味掩蔽剂、稳定剂和粘度调节剂。该介质任选包括，以重量计，可高达大约10％的粘合剂。此类粘合剂在本领域是已知的，非限制性实例包括改性丙烯酸酯、纤维素醚、聚乙烯基吡咯烷酮及其组合。优选粘合剂的一个实例是购自俄亥俄州阿什兰的AshlandChemicals公司,的E为名的羟丙基纤维素。优选的丙烯酸酯的另一个实例是低分子量甲基丙烯酸乙酯共聚物，例如可获自LuciteInternational公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低VOC介质，包含：有效量的至少一种选自碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯及其组合的低VOC溶剂，和至少一种乙二醇醚。

【技术特征摘要】
2011.05.31 US 61/491,3791.一种低VOC介质，包含：有效量的至少一种选自碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯及其组合的低VOC溶剂，和至少一种乙二醇醚。2.权利要求1所述的低VOC介质，其中该低VOC溶剂是碳酸二甲酯。3.权利要求1所述的低VOC介质，其中该低VOC溶剂是碳酸丙烯酯。4.权利要求1所述的低VOC介质，其中以重量计该低VOC溶剂的有效量为该低VOC介质的50％至90％。5.权利要求1所述的低VOC介质，进一步包含：至少一种选自表面活性剂、分散剂及其组合的试剂。6.权利要求所述1的低VOC介质，进一步包含：以重量计最多10％的粘合剂。7.权利要求6所述的低VOC介质，其中该粘合剂选自改性丙烯酸酯、纤维素醚、聚乙烯基吡咯烷酮及其组合。8.一种涂料组合物，在烧制前包含：玻璃粉；和10％至50％的介质，所述介质包括至少一种选自碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯及其组合的低VOC溶剂和至少一种乙二醇醚。9.权利要求8所述的涂料组合物，其中该低VOC溶剂是碳酸二甲酯。10.权利要求8所述的涂料组合物，其中该低VOC溶剂是碳酸丙烯酯。11.权利要求8所述的涂料组合物，其中该介质进一步包括至少一种选自表面活性剂、分散剂、填料、颜料及其组合的试剂。12.权利要求8所述的涂料组合物，其中该介质进一步包含以重量计最多10％的粘合剂，并且该涂料组合物在10RPM和25℃下具有8,000至40,000cPS的粘度。13.权利要求8所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物选自陶瓷涂料组合物、薄膜、厚膜、釉料和玻璃釉彩，并且所述涂料组合物表现出通过ASTM方法24测得的小于120克/升的VOC含量。14.形成涂料组合物的方法，该方法包括：提供玻璃粉；提供低VOC介质，所述介质包括有效量的选自碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯及其组合的至少一种低VOC溶剂和至少一种乙二醇醚；将该玻璃粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：西鲁玛拉·杜赖萨米，
申请(专利权)人：费罗公司，
类型：发明
国别省市：美国,US