[发明专利]低挥发性有机组分介质

说明书

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发明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。

技术领域

本发明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)。

背景技术

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。

发明内容

在本发明的组合物、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，本发明提供一种低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，本发明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，本发明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，本发明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，本发明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，而均不脱离本发明。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

本发明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40 CFR Part 51.100(s)下列举了排除出VOC的化合物的清单。本发明还提供了包括该低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，本发明提供了涉及该低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40 CFR Part 51.100(s)(1)中列举的化合物。