CN108291056A - 乙酸纤维素成膜组合物 - Google Patents

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CN108291056A CN201680069605.3A CN201680069605A CN108291056A CN 108291056 A CN108291056 A CN 108291056A CN 201680069605 A CN201680069605 A CN 201680069605A CN 108291056 A CN108291056 A CN 108291056A
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M·库姆斯
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Abstract

乙酸纤维素漆组合物包含成膜组合物和稀释剂。所述成膜组合物包含乙酸纤维素、增塑剂、次级成膜剂和至少一种有机溶剂。可以将所述漆组合物用于在基材的至少一部分上提供涂饰或保护性覆盖物的方法。所述方法包括将所述漆组合物施加至所述基材的内表面或外表面。

Description

乙酸纤维素成膜组合物
优先权要求
本申请要求2015年12月7日提交的美国临时申请号62/264,283、2016年1月14日提交的美国临时申请号62/278,681和2016年6月2日提交的美国临时申请号62/344,681的优先权，其整体通过引用并入本文。
技术领域
本申请一般地涉及含有乙酸纤维素的成膜组合物。尤其是，本发明涉及可以与另外的组分组合以形成漆的成膜组合物。成膜组合物包含乙酸纤维素、增塑剂、次级成膜剂和至少一种有机溶剂。
背景技术
存在对能够粘合至各种基材类型，例如包括经处理的木材、未处理的木材、角蛋白、复合木材和其它成膜组合物的成膜组合物的需求。漆是通过产生硬的耐久的涂饰的固化过程或溶剂蒸发而干燥的透明或有色的基材涂饰。在一些情况下，如关于木漆，可取的是木材能够保持其自然美，如在将木材着色以显示纹理时。已将漆施加至基材必须是不明显的。因此重要的是漆具有最小的量的不透明度或模糊度。在其它情况下，如关于指/趾甲油，可取的是漆能够承担装饰效果并且抑制开裂或剥落。因此较不重要的是漆具有最小量的不透明度或模糊度，并且更重要的是漆可与染料、颜料、增稠剂、稳定剂和提供装饰性外观如闪耀的其它组合物组合。不管漆的用途如何，可取的是漆保持粘合至基材，不论基材是天然的、涂漆的或着色的。
存在在漆中待实现的若干有利的特性。漆应当是可容易涂抹的并且应当在涂抹漆时没有漆破裂地涂抹。漆还最有利地具有足够长的工作时间以允许将漆施加至基材，然后凝固。还可取的是生产还具有相对短的凝固时间的漆，使得漆凝固至在相对短的时间段内可以将其打磨或以其它方式涂饰之处的点。在此方面，还有益的是生产可以打磨而不堵塞砂纸或其它打磨介质(这可能降低其效率)的漆。还有益的是生产在干燥时并不收缩或开裂的漆。漆中的另一有益的特性在于具有相对低的干燥后密度，这与填料在干燥时抵抗开裂或收缩的能力有关系。
各种漆是本领域中可得的，并且通常利用水性技术或溶剂性技术并且通过蒸发水或溶剂来干燥。尽管溶剂性技术比水性技术快得多地形成表皮(surface skin)，但是产物的内部仍然大量填充有易燃性溶剂或水，其阻止或限制了产品完全内部凝固/固化。在干燥时，常规的漆还由于在产品凝固时蒸发的溶剂或水而经受体积收缩。该作用可以降低涂饰的最终强度。热熔粘合剂技术提供了快速的“彻底固化”，因为产品从熔融状态冷却至固定的室温状态；然而，这样的材料缺乏重要的漆性质，如易于打磨和控制不透明度或模糊度。因此，存在对并不遭受这些缺陷的有效的漆产品的持续发展的需求。
在漆中使用含纤维素的化合物是本领域已知的。如美国专利号2,092,229中所描述，已将纤维素酯，特别是硝酸纤维素(也被称为硝化纤维素)用于漆组合物中。尽管硝化纤维素快速干燥并且具有其它有利之处，硝化纤维素还具有明显的限制，因为其将会随着时间流逝而降解并且变黄。这当然是不可取的，因为其导致漆经历颜色改变。另外，硝化纤维素是高度易燃的化合物。因为该易燃性(和爆炸性)，存在对具有相当的性能但是并不使用硝化纤维素或使用减少的量的硝化纤维素的漆产品的商业上的需求。
如美国专利号1,958,707中所描述的包含乙酸纤维素的含纤维素的复合物包括纤维素酯漆的基础涂层、纤维素衍生物的中间涂层和乙酸纤维素的上涂层。然而这些乙酸纤维素组合物遭受在某些基材上的低粘合性以及浑浊和不均匀的涂饰。尽管乙酸丁酸纤维素和乙酸丙酸纤维素是可能的替代，但是它们的成本使得它们对于漆而言较不理想。因此，存在对能够粘合至各种基材类型，例如包括经处理的木材、未处理的木材、角蛋白、复合木材和其它成膜组合物，但不具有现有的漆组合物的易燃性、颜色劣化和不透明度担忧的成本有效的漆组合物的需求。
发明内容
在一个实施方案中，本发明涉及成膜组合物，其包含：5至20重量％的乙酸纤维素、1至20重量％的增塑剂、1至15重量％的次级成膜剂和50至92重量％的至少一种有机溶剂。所述组合物可以包含至少两种有机溶剂。乙酸纤维素可以以基于成膜组合物的总重量计5至15重量％的量存在。增塑剂比乙酸纤维素的重量比可以在0.2:1至2:1的增塑剂比乙酸纤维素范围内。所述组合物可以进一步包含添加剂，其中添加剂是含氮的化合物、含胺的化合物、含酰胺的化合物或含亚胺的化合物。添加剂可以选自苯基脲、脲、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯亚胺、咪唑、氨基丙基三乙氧基硅烷、甲苯磺酰胺、N-乙基甲苯磺酰胺、吡啶类，及其衍生物和组合，包括1-甲基咪唑。还可以将内酰胺类和己内酰胺类用作添加剂。在一些方面，次级成膜剂包括醇酸树脂。在另外的方面，次级成膜剂包括甲苯磺酰胺醛树脂。在还有的其它方面，次级成膜剂包括甲苯磺酰胺环氧树脂。在其它方面，次级成膜剂包括丙烯酸系物质。在进一步的方面，次级成膜剂包括聚酯。次级成膜剂可以包括至少两种次级成膜剂。至少一种有机溶剂可以选自酯、酮、醛、缩醛、醇及其组合。在一些方面，至少一种有机溶剂可以选自丙酮、乙酸正丁酯、乙酸乙酯、异丙醇、乙醇、甲基乙基酮、二丙酮醇、异丁醇、乳酸乙酯、甲基戊基酮、甲基丙基酮、碳酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯及其组合。组合物可以进一步包含添加剂并且其中添加剂是粘合促进剂、热稳定剂、抗氧化剂、酸清除剂、丙烯酸系物质、染料、颜料、芳香物质、荧光增白剂、阻燃剂、农业化学品、生物活性化合物、指示剂、杀虫剂、UV稳定剂或其混合物。除了乙酸纤维素以外，组合物可以进一步包含纤维素酯。纤维素酯可以以小于乙酸纤维素重量百分数的重量百分数存在。纤维素酯可以选自乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、硝酸纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素及其组合。
在另一实施方案中，本发明涉及漆组合物，其包含：包含5至20重量％的乙酸纤维素；1至20重量％的增塑剂；1至15重量％的次级成膜剂和50至92重量％的至少一种有机溶剂的成膜组合物；以及基于漆组合物的总重量计35至65重量％的量的稀释剂。成膜组合物可以以基于漆组合物的总重量计10至35重量％存在。稀释剂可以为醇。在一些方面，次级成膜剂包括醇酸树脂。在进一步的方面，次级成膜剂包括甲苯磺酰胺醛树脂。在还有的其它方面，次级成膜剂包括甲苯磺酰胺环氧树脂。在其它方面，次级成膜剂包括丙烯酸系物质。在进一步的方面，成膜剂包括聚酯。在一些方面，次级成膜剂包括至少两种次级成膜剂。成膜组合物除了乙酸纤维素以外可以进一步包含纤维素酯，条件是所述纤维素酯以小于乙酸纤维素重量百分数的重量百分数存在。纤维素酯可以选自硝酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸纤维素羧酸酯及其组合。在一些方面，漆组合物可以为指/趾甲油，其进一步包含颜料。在其它方面，漆组合物为木漆，其进一步包含染料或颜料。
在又一实施方案中，本发明涉及指/趾甲油组合物，其包含：5至20重量％的乙酸纤维素、1至20重量％的增塑剂、1至15重量％的次级成膜剂和50至92重量％的至少一种有机溶剂。增塑剂比乙酸纤维素的重量比可以在0.2:1至2:1的增塑剂比乙酸纤维素的范围内。增塑剂比次级成膜剂的重量比可以在1:3至3:1范围内。组合物可以包含至少两种有机溶剂。组合物可以进一步包含稀释剂。稀释剂可以以10至30重量％存在。组合物可以进一步包含粘合促进剂。组合物可以进一步包含添加剂，包括颜料。该组合物的消粘干燥时间可以比包含硝酸纤维素的相同组合物少至少10％，并且无刮擦干燥时间可以比包含硝酸纤维素的相同组合物少至少10％。
在另一实施方案中，本发明涉及在基材的至少一部分上提供涂饰或保护性覆盖物的方法，包括：将漆组合物施加至基材的内表面或外表面，其中漆组合物包括基于漆组合物的总重量计35至65重量％的量的稀释剂以及包含5至20重量％的乙酸纤维素、3至15重量％的增塑剂、1至15重量％的次级成膜剂和60至92重量％的至少一种有机溶剂的成膜组合物。成膜组合物除了乙酸纤维素以外可以包含纤维素酯。纤维素酯可以以小于乙酸纤维素重量百分数的重量百分数存在。纤维素酯可以选自硝酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸纤维素羧酸酯及其组合。该组合物的消粘干燥时间可以比包含硝酸纤维素的相同组合物少至少10％和无刮擦干燥时间可以比包含硝酸纤维素的相同组合物少至少10％。
在另一实施方案中，本发明涉及成膜组合物，其包含：乙酸纤维素和至少一种其它纤维素酯，所述其它纤维素酯选自硝酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素、乙酸丁酸纤维素和乙酸纤维素羧酸酯，其中乙酸纤维素和至少一种其它的酯的总和为5至40重量％；1至20重量％的增塑剂；1至15重量％的次级成膜剂和50至92重量％的至少一种有机溶剂。在一些方面，乙酸纤维素基于重量计以比至少一种其它纤维素酯更少的量存在。乙酸纤维素和至少一种其它纤维素酯可以以1:99至50:50的乙酸纤维素比至少一种其它纤维素酯的重量比存在。该组合物的消粘干燥时间可以比不包含乙酸纤维素的相同组合物少至少10％，并且该组合物的无刮擦干燥时间可以比不包含乙酸纤维素的相同组合物少至少10％。该组合物可以进一步包含添加剂。该组合物可以为油墨或药物涂料。
在又一实施方案中，本发明涉及漆组合物，其包含：乙酸纤维素和至少一种其它纤维素酯，所述其它纤维素酯选自硝酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素、乙酸丁酸纤维素和乙酸纤维素羧酸酯，其中乙酸纤维素和至少一种其它的酯的总和为5至40重量％；1至20重量％的增塑剂；1至15重量％的次级成膜剂和50至92重量％的至少一种有机溶剂。在一些方面，乙酸纤维素基于重量计以比至少一种其它纤维素酯更少的量存在。乙酸纤维素和至少一种其它纤维素酯可以以1:99至50:50的乙酸纤维素比至少一种其它纤维素酯的重量比存在。该组合物的消粘干燥时间可以比不包含乙酸纤维素的相同组合物少至少10％，并且该组合物的无刮擦干燥时间可以比不包含乙酸纤维素的相同组合物少至少10％。
在另一实施方案中，本发明涉及指/趾甲油组合物，其包含：乙酸纤维素和至少一种其它纤维素酯，所述其它纤维素酯选自硝酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素和乙酸丁酸纤维素，其中乙酸纤维素和至少一种其它的酯的总和为5至40重量％；1至20重量％的增塑剂；1至15重量％的次级成膜剂和50至92重量％的至少一种有机溶剂。在一些方面，乙酸纤维素基于重量计以比至少一种其它纤维素酯更少的量存在。乙酸纤维素和至少一种其它纤维素酯可以以1:99至50:50的乙酸纤维素比至少一种其它纤维素酯的重量比存在。该组合物的消粘干燥时间可以比不包含乙酸纤维素的相同组合物少至少10％，并且该组合物的无刮擦干燥时间可以比不包含乙酸纤维素的相同组合物少至少10％。
在又一实施方案中，本发明涉及成膜组合物，其包含：5至40重量％的乙酸纤维素、1至20重量％的增塑剂、1至15重量％的次级成膜剂和50至92重量％的至少一种有机溶剂。该组合物可以包含至少两种有机溶剂。乙酸纤维素可以以基于成膜组合物的总重量计5至20重量％的量存在。增塑剂比乙酸纤维素的重量比可以在0.2:1至2:1的增塑剂比乙酸纤维素的范围内。该组合物可以进一步包含添加剂，其中所述添加剂为含氮的化合物、含胺的化合物、含酰胺的化合物或含亚胺的化合物。所述添加剂可以选自苯基脲、脲、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯亚胺、咪唑、氨基丙基三乙氧基硅烷、甲苯磺酰胺、N-乙基甲苯磺酰胺、吡啶类及其组合。在一些方面，次级成膜剂包括醇酸树脂。在进一步的方面，次级成膜剂包含甲苯磺酰胺醛树脂。在还有的其它方面，次级成膜剂包含甲苯磺酰胺环氧树脂。在其它方面，次级成膜剂包括丙烯酸系物质。在进一步的方面，次级成膜剂包括聚酯。次级成膜剂可以包括至少两种次级成膜剂。在一些方面，次级成膜剂包括聚乙烯基树脂和醇酸树脂、环氧树脂或聚酯树脂。至少一种有机溶剂可以选自酯、酮、醛、缩醛、醇及其组合。在一些方面，至少一种有机溶剂可以选自丙酮、乙酸正丁酯、乙酸乙酯、异丙醇、乙醇、甲基乙基酮、二丙酮醇、异丁醇、乳酸乙酯、甲基戊基酮、甲基丙基酮、碳酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、及其组合。该组合物可以进一步包含添加剂并且其中所述添加剂为粘合促进剂、热稳定剂、抗氧化剂、酸清除剂、丙烯酸系物质、染料、颜料、芳香物质、荧光增白剂、阻燃剂、农业化学品、生物活性化合物、指示剂、杀虫剂、UV稳定剂或其混合物。该组合物除了乙酸纤维素以外可以进一步包含纤维素酯。纤维素酯可以以小于乙酸纤维素重量百分数的重量百分数存在。纤维素酯可以选自乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、硝酸纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素、乙酸纤维素羧酸酯及其组合。
在另一实施方案中，本发明涉及漆组合物，其包含：包含5至40重量％的乙酸纤维素、1至20重量％的增塑剂、1至15重量％的次级成膜剂和50至92重量％的至少一种有机溶剂的成膜组合物和基于漆组合物的总重量计35至65重量％的量的稀释剂。成膜组合物可以以基于漆组合物的总重量计10至35重量％存在。稀释剂可以为醇。在一些方面，次级成膜剂包括醇酸树脂。在进一步的方面，次级成膜剂包括甲苯磺酰胺醛树脂。在还有的其它方面，次级成膜剂包括甲苯磺酰胺环氧树脂。在其它方面，次级成膜剂包括丙烯酸系物质。在进一步的方面，次级成膜剂包括聚酯。在还有的另外的方面，次级成膜剂可以为聚乙烯基树脂。在一些方面，次级成膜剂包括至少两种次级成膜剂。在一些方面，次级成膜剂包括聚乙烯基树脂和醇酸树脂、环氧树脂或聚酯树脂。成膜组合物除了乙酸纤维素以外可以进一步包含纤维素酯，条件是纤维素酯以小于乙酸纤维素重量百分数的重量百分数存在。纤维素酯可以选自乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、硝酸纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素、乙酸纤维素羧酸酯及其组合。在一些方面，漆组合物可以为进一步包含颜料的指/趾甲油。在其它方面，漆组合物为进一步包含染料或颜料的木漆。
在又一实施方案中，本发明涉及指/趾甲油组合物，其包含：5至40重量％的乙酸纤维素、1至20重量％的增塑剂、1至15重量％的次级成膜剂和50至92重量％的至少一种有机溶剂。增塑剂比乙酸纤维素的重量比可以在0.2:1至2:1的增塑剂比乙酸纤维素范围内。增塑剂比次级成膜剂的重量比可以在1:3至3:1范围内。该组合物可以包含至少两种有机溶剂。该组合物可以进一步包含稀释剂。稀释剂可以以10至30重量％存在。该组合物可以进一步包含粘合促进剂。该组合物可以进一步包含添加剂，包括颜料。该组合物的消粘干燥时间可以比包含硝酸纤维素的相同组合物少至少10％，并且无刮擦干燥时间可以比包含硝酸纤维素的相同组合物少至少10％。
具体实施方式
I.引言
本发明涉及提供使用乙酸纤维素替代硝化纤维素作为主成膜剂的成膜组合物，和涉及含有所述成膜组合物的漆组合物如木漆或指/趾甲油。还可以将成膜组合物用于油墨、药物涂料、包装材料和其中作为物质上的连续基材提供涂层的任意其它用途。乙酸纤维素是硝酸纤维素的有吸引力的替代物，因为它不像硝酸纤维素那样易燃，不随着时间流逝变黄，比其它已知替代品(包括乙酸丁酸纤维素和乙酸丙酸纤维素)更便宜，并且在最终制剂如指/趾甲油和油墨中具有比相当的硝化纤维素制剂更快的干燥时间。特别是关于油墨和药物涂料，更快的干燥时间是有利的，可以保持或提高生产过程中的线速度，并且因为油墨相对更快地干燥，所以可以在涂抹、脏污和油墨对基材(例如纸、经涂布的纸、纸板、丸剂等)的粘合性方面观察到改进的品质。乙酸纤维素一旦在作为膜施加时还具有改进的耐溶剂性，例如，其随着时间流逝更为耐久。通过用乙酸纤维素替代硝酸纤维素也改进了膜的硬度。与乙酸纤维素有关的一个问题在于乙酸纤维素与已知的成膜和漆组合物的许多组分的不相容性。例如，乙酸纤维素与许多溶剂、增塑剂、用作增粘剂的天然树脂和松香不相容。采用乙酸纤维素的另外的困难包括高粘度和缺乏对一些天然的、着色的和/或涂漆的基材的粘合性。
为了解决这些问题，本发明涉及特定的成膜组合物，其包含可以与另外的组分组合的乙酸纤维素作为主成膜剂，所述另外的组分与乙酸纤维素相容，以形成漆。在一些实施方案中，成膜组合物包含乙酸纤维素、增塑剂、次级成膜剂和至少一种有机溶剂。任选地，还包括添加剂以控制膜的不透明度、粘度、粘合性、颜色和/或装饰效果。因此，本发明涉及新的成膜组合物，其包含乙酸纤维素、增塑剂、次级成膜剂和至少一种有机溶剂。成膜组合物可以包含5至20重量％的乙酸纤维素、1至20重量％的增塑剂、1至15重量％的次级成膜剂和50至92重量％的至少一种有机溶剂，基于成膜组合物的总重量计。
本发明还涉及漆组合物，其包含成膜组合物和稀释剂(例如，稀料)。成膜组合物如上文所描述，可以包含5至20重量％的乙酸纤维素、1至20重量％的增塑剂、1至15重量％的次级成膜剂和50至92重量％的至少一种有机溶剂，基于成膜组合物的总重量计。漆组合物可以包含10至35重量％的成膜组合物和35至65重量％的稀释剂，基于漆组合物的总重量计。
尽管本发明的主要目的在于用乙酸纤维素替代硝酸纤维素，但是在本发明的范围内还设想乙酸纤维素与其它纤维素酯的共混物。具体的纤维素酯包括硝酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素、乙酸丁酸纤维素和更高级的乙酸纤维素羧酸酯，包括乙酸辛烯基琥珀酸纤维素、乙酸琥珀酸纤维素、乙酸己二酸纤维素。当将乙酸纤维素与硝酸纤维素共混时，共混物实现了采用硝酸纤维素的问题(例如变黄和易燃性)和与乙酸纤维素有关的缺点(例如相容性限制)之间的平衡。乙酸纤维素与乙酸丙酸纤维素或乙酸丁酸纤维素的共混物允许与单独的乙酸丙酸纤维素或乙酸丁酸纤维素相比的成本方面的降低，并且还允许与单独的乙酸纤维素相比改进的相容性。当使用共混物时，乙酸纤维素比其它纤维素酯的比例可以在4:1至1:4，例如，3:1至1:3或2:1至1:2范围内。在一些方面，纤维素酯以比乙酸纤维素更少的重量百分数存在。例如，如果成膜组合物包含10重量％的乙酸纤维素，则硝酸纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素、乙酸丙酸纤维素和/或乙酸丁酸纤维素以基于成膜组合物的总重量计少于10重量％的量存在。在另外的实施方案中，将乙酸纤维素更多地用作硝酸纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素或其它乙酸纤维素羧酸酯共混物的添加剂。在这样的实施方案中，乙酸纤维素可以基于重量计以比其它纤维素酯更少的量存在。例如，如果成膜组合物包含10重量％的乙酸丙酸纤维素，则乙酸纤维素以基于成膜组合物的总重量计少于10重量％的量存在。在一些实施方案中，乙酸纤维素和其它纤维素酯的总重量百分数为5至20重量％，基于成膜组合物的总重量计。在指/趾甲油组合物中，乙酸纤维素和其它纤维素酯的总重量百分数为5至35重量％，基于成膜组合物的总重量计。
II.成膜组合物
本发明的成膜组合物包含作为主成膜剂的乙酸纤维素、增塑剂、次级成膜剂和至少一种有机溶剂。如本文中所解释，具体的组分、它们的重量百分数和它们彼此之间的比例导致成膜组合物，所述成膜组合物在被引入漆组合物中时，具有与它们想要替代的硝化纤维素成膜组合物相当的性能。成膜组合物通常具有至少15％的固含量。关于范围，固含量可以在15至35重量％，例如18至27重量％范围内。成膜组合物通常具有至少50cPs，例如至少100cPs或至少500cPs的粘度，其可以对于高达300cps而言使用福特杯测试来测量或使用Brookfield粘度计来测量。关于范围，粘度可以在50至1200cPs，例如100至900cPs，或500至800cPs范围内。
乙酸纤维素
在成膜组合物中和在漆组合物中作为主成膜剂使用的乙酸纤维素可以通过已知的方法制备，包括公开于美国专利号2,740,776中和美国公开号2013/0096297中的那些，将其全文通过引用并入本文。典型地，通过使纤维素与乙酰化剂在合适的酸性催化剂存在下反应制备乙酰化的纤维素。
纤维素可以来自软木或来自硬木。软木是典型地用来指代来自针叶树(即来自松目的针叶树)的木材的通用术语。产生软木的树包括松树、云杉、香柏、杉树、落叶松、花旗松、铁杉、柏树、红杉和紫杉。相反地，术语“硬木”典型地用来指代来自阔叶或被子植物的树的木材。术语“软木”和“硬木”并不必然描述木材的实际硬度。然而平均而言，硬木具有比软木更高的密度和硬度，两组中的实际木材硬度存在相当大的变化，并且一些软木树木实际上可以产生比来自硬木树木的木材更硬的木材。区分硬木与软木的一个特征在于硬木树木中存在孔或维管，而这不存在于软木树木中。在微观水平上，软木含有两种类型的细胞，纵向的木纤维(或管胞)和横向的射线细胞。在软木中，树木内的水输送经由管胞而不是硬木的孔。在一些方面，对于乙酰化优选硬木纤维素。
酰基化试剂可以包括羧酸酸酐(或简称为酸酐)和羧酸酰卤，特别是羧酸酰氯(或简称为酰氯)。合适的酰氯可以包括例如，乙酰氯、丙酰氯、丁酰氯、苯甲酰氯和类似酰氯。合适的酸酐可以包括例如，乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、苯甲酸酐和类似酸酐。也可以使用这些酸酐或其它酰基化试剂的混合物，从而将不同的酰基引入纤维素。在一些实施方案中出于该目的还可以使用混合的酸酐，例如乙酸丙酸酸酐、乙酸丁酸酸酐等。
在大多数情况下，将纤维素用乙酰化试剂彻底乙酰化，以产生具有高DS值，如2.5至3，例如约3的衍生化的纤维素，其在一些情况下连同一些另外的羟基取代(例如硫酸酯)。纤维素的彻底乙酰化是指向着完成驱动乙酰化反应，使得纤维素中尽可能多的羟基经历乙酰化反应。
用于促进纤维素的乙酰化的合适的酸性催化剂通常包含硫酸或硫酸与至少一种其它酸的混合物。可以类似地将不含硫酸的其它酸性催化剂用于促进乙酰化反应。在硫酸的情况下，纤维素中的至少一些羟基可以在乙酰化反应期间变得一开始官能化为硫酸酯。一旦彻底乙酰化，那么就使纤维素通常在去酯化剂存在下经受受控的部分去酯化步骤，这也被称为受控的部分水解步骤。
本文中所使用的去酯化是指化学反应，在所述化学反应期间使中间纤维素酯的一个或更多个酯基团从乙酸纤维素裂解并且用羟基替代，产生具有小于3的(第二)DS的乙酸纤维素产物。本文中所使用的“去酯化剂”是指能够与乙酸纤维素的一个或更多个酯基团反应以形成中间纤维素酯上的羟基的化学试剂。合适的去酯化剂包括低分子量醇，如甲醇，乙醇，异丙醇，戊醇，R-OH，其中R为C1至C20烷基，及其混合物。也可以将水以及水与甲醇的混合物用作去酯化剂。典型地，在用于减少乙酰基取代的量的受控的部分水解期间裂解这些硫酸酯的大多数。减少的取代的程度可以在0.5至2.9，例如1.5至2.9或2.2至2.7范围内。可以基于待用于成膜组合物中的至少一种有机溶剂选择取代的程度。例如，当将丙酮用作有机溶剂时，取代的程度可以在2.2至2.65范围内。
乙酸纤维素的数均分子量可以在15,000至125,000道尔顿(DA)，例如40,000至60,000Da范围内并且可以具有1至2.5，例如1.75至2.25或1.8至2.2的多分散度。除非另外指明，否则本文中所记载的所有分子量是数均分子量。可以基于最终漆组合物的期望的硬度选择分子量。尽管更大的分子量导致增加的硬度，但是更大的分子量也增加粘度。可以以粉末或薄片形式提供乙酸纤维素。
在一些方面，可以使用不同分子量的乙酸纤维素薄片或粉末的共混物。如本文中所描述，具有更大分子量的乙酸纤维素具有更大的硬度，但是也具有更大的粘度，这可使得更难于使用成膜组合物。因此，可以将高分子量乙酸纤维素，例如具有高于60,000Da的分子量的乙酸纤维素的共混物与低分子量乙酸纤维素，例如具有低于60,000Da分子量的乙酸纤维素共混。高分子量乙酸纤维素比低分子量乙酸纤维素的比例可以至少取决于期望的硬度和粘度而变化，但是可以通常在1:10至10:1；例如1:5至5:1或1:3至3:1范围内。
乙酸纤维素在成膜组合物中可以以基于成膜组合物的总重量计5至20重量％的量存在。例如，乙酸纤维素可以以10重量％至20重量％，例如11重量％至15重量％的量存在。在其中待将成膜组合物喷涂在基材上的实施方案中，乙酸纤维素在成膜组合物中可以以基于成膜组合物的总重量计5至10重量％的量存在。在其中待将成膜组合物刷涂或滴加在基材上的实施方案中，乙酸纤维素在成膜组合物中可以以基于成膜组合物的总重量计5至20重量％的量存在。在一些方面，取决于乙酸纤维素的分子量，乙酸纤维素可以在粘合剂组合物中以基于粘合剂组合物的总重量计5至40重量％的量存在。例如，纤维素酯可以以7重量％至40重量％，例如11重量％至35重量％，或9重量％至35重量％的量存在。
增塑剂
增塑剂可以包括本领域技术人员通常已知的纤维素增塑剂，包括但不限于选自以下的至少一种增塑剂：式1，其中R1为H、C1-C4烷基、芳基或C1-C4烷基芳基；式2，其中R2为H、C1-C4烷基、芳基或C1-C4烷基芳基和R3为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、酰基或C1-C4烷基酰基；式3，其中R4和R6独立地为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺和R5为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、酰基或C1-C4烷基酰基；式4，其中R7为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、OH、C1-C4烷氧基、胺或C1-C4烷基胺，和R8和R9独立地为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺；式5，其中R10、R11和R12独立地为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺；式6，其中R13为H、C1-C4烷基、芳基或C1-C4烷基芳基，R14和R16独立地为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺和R15为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、酰基或C1-C4烷基酰基；式7，其中R17为H或C1-C4烷基，和R18、R19和R20独立地为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺；式8，其中R21为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺和R22为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、酰基、C1-C4烷基酰基、胺或C1-C4烷基胺；式9，其中R23和R24独立地为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺；式10，其中R25、R26、R27和R28独立地为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺；式11，其中R29、R30和R31独立地为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺；式12，其中R32为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基，R33为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、OH、C1-C4烷氧基、酰基、C1-C4烷基酰基、胺或C1-C4烷基胺，和R34、R35和R36独立地为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺；式13，其中R37、R38、R39和R40独立地为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺；式14，其中R41为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、OH或C1-C4烷氧基，和R42和R43独立地为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺；具有来自环碳或环氮的每一个的R取代基的三嗪(1,2,3、1,2,4或1,3,5)，所述R取代基独立地为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺；具有来自环碳或环氮的每一个的R取代基的三唑(1,2,3或1,2,4)，所述R取代基独立地为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺；具有来自环碳或环氮的每一个的R取代基的吡咯，所述R取代基独立地为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、OH、C1-C4烷氧基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺；具有来自环碳或环氮的每一个的R取代基的哌啶，所述R取代基独立地为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、OH、C1-C4烷氧基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺；具有来自环碳或环氮的每一个的R取代基的哌嗪，所述R取代基独立地为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、OH、C1-C4烷氧基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺；R44HN-R45-NHR46，其中R44和R46独立地为H、C1-C4烷基、芳基、C1-C4烷基芳基、COOH、C1-C4烷基羧酸酯/盐、酰基、C1-C4烷基酰基、胺、C1-C4烷基胺、酰胺或C1-C4烷基酰胺，和R45为C1-C10烷基；及其组合
除了上文定义的式的增塑剂，增塑剂的具体实例还可以选自失水山梨醇单月桂酸酯、N-辛烯基琥珀酸酐、马来酸二丁酯、三乙二醇双(2-乙基己酸酯)、N-取代的甲苯磺酰胺、三醋精、二醋精、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三甲酯、乙酰柠檬酸三乙酯(ATEC)、乙酰柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二芳基酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲基乙基酯、邻苯二甲酸二(2-甲氧基乙基)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯异构体、酒石酸二丁酯、邻苯甲酰基苯甲酸乙酯、乙二醇二苯甲酸酯、二乙二醇二苯甲酸酯、二丙二醇苯甲酸酯、甘油三苯甲酸酯、三羟甲基乙烷二苯甲酸酯、季戊四醇四苯甲酸酯、乙基邻苯二甲酰基乙基羟基乙酸酯、甲基邻苯二甲酰基乙基羟基乙酸酯、N-乙基甲苯磺酰胺、邻甲酚基对甲苯磺酸酯、邻甲苯磺酰胺、对甲苯磺酰胺、芳族二醇、取代的芳族二醇、芳族醚、三丙酸甘油酯、聚己内酯、聚乙二醇、聚乙二醇酯、聚乙二醇二酯、三乙二醇的二甲基醚、四乙二醇的二甲基醚、二-2-乙基己基聚乙二醇酯、甘油酯、二乙二醇、聚丙二醇、聚二醇二缩水甘油基醚、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、碳酸亚丙酯、愈创木酚(guiacol)磷酸酯、愈创木酚(guiacol)烷基磷酸酯、C1-C20二羧酸酯、内酯、γ-戊内酯、己二酸二甲酯、二烷基酯、间苯二酚单乙酸酯、儿茶酚、儿茶酚酯、酚、环氧化的大豆油、蓖麻油、亚麻籽油、环氧化的亚麻籽油、其它植物油、其它种子油、基于聚乙二醇的二官能的缩水甘油基醚、烷基磷酸酯、磷脂、芳香物质、丁子香酚、肉桂醇、樟脑、甲氧基羟基苯乙酮、威尼斯松节油、加拿大轻木、甘油、甘油酯、榄香、香草醛、乙基香草醛、γ-戊内酯、乙酰基柠檬酸三乙酯、N-甲基吡咯烷酮、碳酸甘油酯、2-甲氧基乙醇、1,2-二甲氧基乙烷、三醋精、甘油三苯甲酸酯、邻苯二甲酸二乙酯、蔗糖苯甲酸酯、碳酸二甲酯、二乙二醇苯甲酸酯、二丙二醇苯甲酸酯、蔗糖乙酸酯异丁酸酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三甲酯、乙酰柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二芳基酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二(2-甲氧基乙基)酯、邻苯二甲酸二辛酯(和异构体)、酒石酸二丁酯、邻苯甲酰基苯甲酸乙酯、乙基邻苯二甲酰基乙基羟基乙酸酯、甲基邻苯二甲酰基乙基羟基乙酸酯、N-乙基甲苯磺酰胺、邻甲酚基对甲苯磺酸酯、芳族二醇、取代的芳族二醇、芳族醚、三丙酸甘油酯、聚己内酯、甘油、甘油酯、二醋精、聚乙二醇、聚乙二醇酯、聚乙二醇二酯、二-2-乙基己基聚乙二醇酯、二乙二醇、聚丙二醇、聚二醇二缩水甘油基醚、二甲亚砜、C1-C20二酸酯、己二酸二甲酯(和其它二烷基酯)、间苯二酚单乙酸酯、儿茶酚、儿茶酚酯、酚、环氧化的大豆油、蓖麻油、亚麻籽油、环氧化的亚麻籽油、其它植物油、其它种子油、基于聚乙二醇的二官能的缩水甘油基醚、烷基磷酸酯、磷脂、芳香物质(包括本文中所描述的一些，例如丁子香酚、肉桂醇、樟脑、甲氧基羟基苯乙酮(香草乙酮)、香草醛和乙基香草醛)等，其任意衍生物，及其任意组合。
在一些方面，增塑剂可以选自碳酸亚丙酯、γ-戊内酯、乙酰基柠檬酸三乙酯、N-甲基吡咯烷酮、碳酸甘油酯、2-甲氧基乙醇、1,2-二甲氧基乙烷、三醋精、甘油三苯甲酸酯、邻苯二甲酸二乙酯、蔗糖苯甲酸酯、碳酸二甲酯、二乙二醇苯甲酸酯、二丙二醇苯甲酸酯、蔗糖乙酸酯异丁酸酯、亚芳基磺酰胺、乙基甲苯磺酰胺、甘油酯、柠檬酸酯，及其组合。
增塑剂可以以这样的增塑剂比乙酸纤维素的比例存在，使得增塑剂在成膜组合物中的重量％为乙酸纤维素的重量％的20％至100％。增塑剂可以以基于成膜组合物的总重量计1至20重量％的量存在。例如，增塑剂可以以2重量％至7重量％，例如3重量％至6重量％的量存在。在一些方面，增塑剂可以以0.2:1至2:1的增塑剂比乙酸纤维素的重量比存在。如本文中所使用，术语“增塑剂”是指增加材料的塑性或流动性的组分。在一些方面，组分可以作为有机溶剂引入，但是随着有机溶剂蒸发，其开始起增塑剂的作用。然而如本文中所解释，成膜组合物包括增塑剂和至少一种有机溶剂并且因此即使有机溶剂在其添加时开始起增塑剂的作用，成膜组合物还含有一开始添加时起增塑剂作用的增塑剂。
次级成膜剂
成膜组合物中的次级成膜剂不需要本身形成膜，但是必须与主成膜剂(例如，乙酸纤维素)相容。
次级成膜剂可以以基于成膜组合物的总重量计1至15重量％，例如2至15重量％或3至12重量％存在。所使用的次级成膜剂的量可以取决于其与乙酸纤维素的相容性。例如，如果次级成膜剂具有低的或有限的与乙酸纤维素的相容性，如天然树脂或松香，则可以使用较少的量的次级成膜剂。另外，乙酸纤维素的分子量影响次级成膜剂与乙酸纤维素的相容性；随着乙酸纤维素的数均分子量降低，相容性增加。
在一些实施方案中，次级成膜剂是醇酸类(典型地脂肪酸加二酸酐)。醇酸树脂是当多元醇与多元和一元酸反应时形成的低分子量聚酯。多元醇(polyhydric alcohol/polyols)可以包括具有2至4的官能度的多元醇的混合物。例如，乙二醇、二乙二醇、丙二醇和新戊二醇是通常使用的二醇；甘油和三羟甲基丙烷是通常使用的三醇；和季戊四醇是通常使用的四醇。多元醇或多元醇的组合对醇酸类的支化负责。树脂的柔性还受到羟基之间的距离的影响，例如二乙二醇比乙二醇提供更柔性的膜。
多元酸可以包括邻苯二甲酸，其可以以其酸酐形式使用。可以将间苯二甲酸用作邻苯二甲酸的替代，用于更坚韧的、更快速干燥的、耐热的成膜组合物。还可以将马来酸酐用作邻苯二甲酸的替代物以改进成膜组合物中的颜色和耐水性。可以将更长的脂族二元酸，尤其是己二酸和壬二酸用作次要成分以在醇酸结构中赋予柔性。还可以引入三官能和四官能酸或酸酐，如偏苯三酸酐和均苯四甲酸酐，以产生高酸值的醇酸类。可以将氯化的和溴化的化合物(例如，四氯邻苯二甲酸酐和四溴邻苯二甲酸酐)用于将阻燃性质赋予成膜组合物。
一元脂肪酸可以包括植物油。植物油中优选的是大豆油。可以将亚麻籽油用于快速干燥醇酸类。妥尔油、红花油和葵花油也通常作为干燥醇酸类的原料。可以将椰子油和蓖麻油用于非干燥醇酸类。棕榈硬脂精是还可以用于醇酸树脂生产中的可消耗的油。
通过酸和醇组分的缩聚直至达到预定酸值比粘度关系来制备醇酸类。通过无溶剂过程，通过融合方法或通过使用少量与水形成共沸物的溶剂(即溶剂法)来进行制备。此外，在醇酸树脂的制备中，可以将甘油三酸酯或由其衍生的脂肪酸用作起始原料。这两种程序分别被称为单酸甘油酯(醇解)和脂肪酸过程。
多元醇、多元酸和脂肪酸或油的特性或份额决定醇酸树脂的性质。组合的量是巨大的并且醇酸树脂的规格涉及若干参数。分类的优选方式基于油长度和油的类型。取决于脂肪酸在树脂中的重量百分数，醇酸类被称为短油(<45重量％)、中油(45至55重量％)或长油(>55重量％)。有时油长度是指甘油三酸酯的百分数，在该情况下脂肪酸含量应当被重新计算成甘油三酸酯。所使用的脂肪酸的类型也支配醇酸类的性质。还可以将醇酸树脂分类为干燥、半干燥和非干燥的，这取决于脂肪酸残基中的不饱和程度(碘值分别>140、125至140和<125)。
醇酸树脂的具体实例包括短油椰子醇酸类，如52-5205、52-5222、207-1109、207-1110、207-1205、207-1102、7137、7637、7711、7718、809-2932、809-2837、809-3351、809-0091等。
主成膜剂(例如，乙酸纤维素)在成膜组合物中可以以1:3至3:1的与醇酸树脂的比例存在。例如，乙酸纤维素在成膜组合物中可以以1.2:1.8的与醇酸树脂的比例，例如1.4:1.6的乙酸纤维素比醇酸树脂比例存在。醇酸树脂在成膜组合物中可以以基于成膜组合物的总重量计5至15重量％的量存在。例如，醇酸树脂可以以6重量％至11重量％，例如或7重量％至9重量％的量存在。
在一些实施方案中，次级成膜剂可以为与乙酸纤维素相容，例如形成具有可接受的透明性的膜的聚乙烯基树脂。实例包括苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)、SMA酰亚胺、乙烯马来酸酐共聚物、苯乙烯/丙烯腈共聚物、苯乙烯/烯丙醇共聚物、聚苯乙烯、聚(α-甲基苯乙烯)、苯乙烯/丁二烯共聚物、氯乙烯/乙酸乙烯酯/马来酸三元共聚物、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯/乙酸乙烯酯/乙烯醇三元共聚物。可以将树脂中的组分的比例用于调节树脂与乙酸纤维素的相容性。例如，当树脂为SMA时，苯乙烯比马来酸酐的比例可以小于5:1，例如小于3:1或小于2:1。还可以将聚乙烯基树脂与其它次级成膜剂组合使用，以改进其它次级成膜剂与乙酸纤维素的相容性。在一些方面，将聚乙烯基树脂与聚酯树脂、环氧树脂和/或醇酸树脂组合使用。在这些方面，聚乙烯基树脂比其它次级成膜剂的比例在1:4至4:1，例如1:3至3:1，1:2至2:1或1.5:1至1:1.5范围内。
在其它实施方案中，成膜组合物中的次级成膜剂为甲苯磺酰胺醛树脂(TSAR)。TSAR是通过使甲苯磺酰胺或其衍生物与醛反应获得的产物。TSAR对光稳定并且从软塑料变化至硬的脆性树脂。通过磺酰胺与甲醛反应制备的TSAR最广泛地用作塑料。主成膜剂(例如，乙酸纤维素)在成膜组合物中可以以1:2至2:1的与TSAR的比例存在。例如，乙酸纤维素在成膜组合物中可以以1.2:1.8的与TSAR的比例，例如1.4:1.6的乙酸纤维素比TSAR的比例存在。TSAR在成膜组合物中可以以基于成膜组合物的总重量计5至15重量％的量存在。例如，TSAR可以以6重量％至11重量％，例如或7重量％至9重量％的量存在。
在其它实施方案中，成膜组合物中的次级成膜剂可以选自甲苯磺酰胺环氧树脂、丙烯酸系物质、聚乙烯醇缩丁醛和己二酸/新戊二醇/偏苯三酸酐共聚物。丙烯酸系物质可以为单体或聚合物。主成膜剂(例如，乙酸纤维素)在成膜组合物中可以以1:3至3:1的与所选择的次级成膜剂的比例存在。例如，乙酸纤维素在成膜组合物中可以以1.2:1.8的与次级成膜剂的比例，例如1.4:1.6的乙酸纤维素比所选择的次级成膜剂的比例存在。所选择的次级成膜剂在成膜组合物中可以以基于成膜组合物的总重量计1至15重量％的量存在。例如，所选择的次级成膜剂可以以2至15重量％或3至12重量％的量存在。
有机溶剂
成膜组合物中的至少一种有机溶剂可以为本领域技术人员通常已知的有机溶剂，包括但不限于，脂族和芳族溶剂如醇、酮、酯、乙酸酯、二醇醚等。至少一种有机溶剂可以选自酯、酮、醛、缩醛、醇，及其组合。在一些方面，溶剂可以选自丙酮、乙酸正丁酯、乙酸乙酯、异丙醇、乙醇、甲基乙基酮、二丙酮醇、异丁醇、乳酸乙酯、甲基戊基酮、甲基丙基酮、碳酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯，及其组合。例如，溶剂可以为醇、丙酮和乙酸酯的组合，例如乙酸正丁酯、乙酸乙酯、丙酮和异丙醇。在其它实例中，溶剂可以包括丙酮、二甲基酮、甲基乙基酮、乙酸正丁酯、乙酸乙酯、异丙醇、异丁醇、乳酸乙酯、二丙酮醇、甲基戊基酮、甲基丙基酮，及其组合。成膜组合物可以包括50重量％至92重量％，例如65重量％至85重量％或70重量％至85重量％的量的本文中所描述的一种或更多种溶剂。当与至少一种其它溶剂一起包括时，异丙醇可以以5至30重量％，例如10至30重量％或10至25重量％存在。
在一些方面，使用多于一种有机溶剂(例如，溶剂和一种或更多种共溶剂)，例如，两种有机溶剂、三种有机溶剂、四种有机溶剂、五种有机溶剂或多于五种有机溶剂。可以选择有机溶剂，使得每种有机溶剂具有不同的沸点。基于沸点选择的有机溶剂的该组合可以被称为分层溶剂体系。第二有机溶剂的沸点可以比第一有机溶剂的沸点高至少5℃，例如至少10℃或至少15℃。然后，第三溶剂的沸点可以比第二有机溶剂的沸点高至少5℃，例如至少10℃或至少15℃。对于尽可能多的所包括的有机溶剂可以继续该趋势。例如，丙酮具有56℃的沸点，乙酸乙酯具有77.1℃的沸点，异丙醇具有82.6℃的沸点和乙酸正丁酯具有126℃的沸点。通常，第一有机溶剂以最大的量存在并且与乙酸纤维素最相容。这样的分层溶剂体系的有利之处在于，在干燥循环期间蒸发第一有机溶剂如丙酮时，较差相容性但较高沸点的有机溶剂横跨干燥循环保留更长的持续时间，在制剂如作为漆的最终用途中导致改进的透明性和成膜形成。在包含多于一种有机溶剂的成膜组合物中，第一有机溶剂可以以50至90重量％，例如60至85重量％或60至80重量％的量存在；第二有机溶剂可以以1至40重量％，例如2至10重量％或5至10重量％存在。如果存在的话，另外的有机溶剂可以以0.1至8重量％，例如0.5至7重量％或1至5重量％存在。在其它方面，只要有机溶剂的总量为50至92重量％，则第一有机溶剂比第二有机溶剂的比例等可以变化。
在一些方面，成膜组合物可以为LOVOC(低挥发性有机化合物)成膜组合物、NOVOC(无挥发性有机化合物)成膜组合物，或可以使用免除VOC的有机溶剂(已确定具有负面光化学活性的挥发性有机化合物，如美国环境保护署所颁布那样)。挥发性有机化合物通常被定义为具有低于100℃的沸点的烃化合物。乙酸正丁酯是并非挥发性有机化合物的有机溶剂的实例(但是仍然对漆的VOC含量有贡献)。丙酮和碳酸二甲酯是免除VOC的有机溶剂的两个实例。异丙醇是挥发性有机化合物的实例。
添加剂
在一些实施方案中，成膜组合物可以进一步包含一种或更多种另外的添加剂。可以将这样的添加剂在一开始形成成膜组合物时添加至成膜组合物或可以在下游过程中在形成漆组合物之前、期间或之后添加。添加剂可以包括粘合促进剂、热稳定剂、抗氧化剂、酸清除剂、丙烯酸系物质、染料、颜料、芳香物质、荧光增白剂、阻燃剂、农业化学品、生物活性化合物、指示剂、UV稳定剂和光亮度改进剂(如有机硅流体)及其混合物。添加剂的量可以宽范围变化。一般而言，一种或更多种另外的添加剂可以以基于成膜组合物的总重量计0.01至10重量％，例如0.05至8重量％或0.1至7.5重量％范围内的量存在。在下文提供上述组分的另外的细节。
如上文讨论，乙酸纤维素通常具有与天然树脂和松香(通常被称为增粘剂)的低相容性。如本文中所使用，增粘剂起增加组合物的胶粘性和粘稠性的作用，并且是典型地具有高玻璃化转变温度的聚合物。如本文中所使用的粘合促进剂是包括来增加组合物的最终粘合性的添加剂并且不需要是聚合物。还可以将粘合促进剂视为第三成膜剂，其中乙酸纤维素为主成膜剂。粘合促进剂包括，但不限于，含氮的化合物、5元含氮环、含胺的化合物、含亚胺的化合物、含酰胺的化合物、含硅烷的化合物、含烷氧基的化合物、甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。尽管通常不将胺和亚胺理解为粘合促进剂，但是本发明人已发现在本发明的成膜组合物中，胺和亚胺确实起粘合促进剂的作用。在一些方面，粘合促进剂可以选自苯基脲，脲，3-氨基丙基三乙氧基硅烷，聚乙烯亚胺，氨基丙基三乙氧基硅烷，磺酰胺，包括甲苯磺酰胺，芳基胺，环胺化合物，如吡咯、嘧啶、吡嗪、咪唑和吡咯烷，及其组合。粘合促进剂的另外的实例包括醇酸树脂，如甲苯磺酰胺醛树脂(TSAR)、N-乙基邻/对甲苯磺酰胺和甲苯磺酰胺树脂，丙烯酸系物质，咪唑及其衍生物，包括1-甲基咪唑。还可以将磷酸用作粘合促进剂并且以改进耐腐蚀性。最后，可以将芳族磺酰胺用作粘合促进剂。特别是在指/趾甲油组合物中，可以将蔗糖乙酸酯异丁酸酯用作粘合促进剂。
不受制于理论，相信乙酸纤维素形成连续的相，而增塑剂和其它添加剂分散于其中。
热稳定剂可以选自：自由基清除剂、自由基终止剂、金属清除剂、过氧化物分解剂和金属盐。更具体地，热稳定剂可以包括选自下组的化合物：受阻酚、受阻胺、天然油的环氧化物、有机亚磷酸酯，及其混合物。一些优选的热稳定剂包括以名称和销售的那些(可得自Ciba)。稳定化金属试剂可以选自碱金属和碱土金属盐，包括锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶和钡的盐。碱金属和碱土金属的合适的无机和有机酸盐包括，但不限于，氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、柠檬酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、草酸盐(oxylates)、磷酸盐、乙酸盐、丙酸盐等，及其混合物。
还可以将丙烯酸系物质如丙烯酸系树脂视为第三成膜剂，其中乙酸纤维素为主成膜剂。丙烯酸系树脂是来源于丙烯酸、甲基丙烯酸或其它相关化合物的相关热塑性或热固性塑料物质的组。聚丙烯酸甲酯是可以以乳化形式用于漆组合物的丙烯酸系树脂。有用的(甲基)丙烯酸系聚合物或树脂的具体实例包括，但不限于，甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯或甲基丙烯酸异冰片酯的共聚物(例如，PARALOID DM-55、PARALOID B48N、PARALOID B66、ELVACITE 2550)，甲基丙烯酸异丁酯与甲基丙烯酸丁酯的共聚物(例如，ELVACITE 2046)，和甲基丙烯酸异丁酯共聚物(例如，PARALOID B67)。
也可以包括异氰酸酯树脂作为添加剂。典型的异氰酸酯交联剂和树脂包括六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲苯二异氰酸酯。示例性异氰酸酯树脂以SASF HL BA销售。
还可以包括表面增强剂作为添加剂，其通常为小于1重量％的量。这样的增强剂包括硅氧烷化合物或聚硅氧烷树脂，包括以Momentive SF69、Momentive FLX销售的那些。这样的表面增强剂消除了与桔皮有关的问题并且改进涂层的耐水性。
可以使用染料或颜料，以提供期望的色调或视觉效果。例如，染料可以选自C.I.溶剂紫13、C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝28、C.I.分散紫8、C.I.颜料红122，及其混合物。荧光染料或荧光增白剂染料的实例包括选自下组的那些：Eccowhite和Eccobright产品(可得自Eastern Color&Chemical Company)、Eastobrite OB-I(可得自Eastman ChemicalCompany)、荧光素，及其混合物。特种或新颖的染料的实例包括热致变色和光致变色染料。另外的染料或颜料(以及油墨、药物涂料和包装材料中典型地包括的其它添加剂)是本领域中已知的那些。实例公开于美国专利号8,586,656；5,610,233；和5,338,785中，其全部内容和公开在此通过引用引入。
特别是关于指/趾甲油，用于本发明的成膜组合物中的染料可以包括通常已知用于指/趾甲油组合物中的那些染料的任意种。这些染料可以为有机的或无机的。这样的染料可以包括由美国食品药品管理局(FDA)的颜色技术部门认证的染料。药物和化妆品(D&C)染料是由FDA认证的染料的一个类别。用于本发明的成膜组合物中的D&C染料的实例可以包括D&C紫2号、D&C绿5号、D&C绿6号、D&C橙5号、D&C红17号、D&C黄8号、D&C黄10号和D&C黄11号。用于本发明的成膜组合物中的染料还可以为工业染料或金属络合物染料。这样的染料包括任意由The Society of Dyers and Colourists提出的染料索引(CI)染料。用于本发明的成膜组合物中的CI染料的实例可以包括溶剂黄21、溶剂黄62、溶剂黄82、溶剂黄90、溶剂橙45、溶剂橙54、溶剂橙58、溶剂橙60、溶剂橙99、溶剂红8、溶剂红89、溶剂红91、溶剂红119、溶剂红122、溶剂红124、溶剂红127、溶剂红132、溶剂红160、溶剂红218、染料盐、碱性蓝7、溶剂蓝48、溶剂蓝70、溶剂黑27、溶剂黑28、溶剂黑29和溶剂黑34。
合适的芳香物质、气味驱除剂、气味中和剂和气味掩蔽剂的实例包括，但不限于，Jan Moran的Fabulous Fragrances；Michael Edwards的Fragrances of the World；JuliaLawless的The Illustrated Encyclopedia of Essential Oils；Paul Jose Teisseire的Chemistry of Fragrant Substances；The Fragrance Foundation Reference Guide1999,The Fragrances Foundation(New York,1999)中所公开的那些，将这些文献的每一个通过引用并入本文。具体的芳香剂可以选自薄荷、香草醛、酯、里那醇、香茅醛、某些醛和酯、复合香料混合物、植物提取物，及其混合物。
用于本发明中的合适的指示剂的实例包括pH指示剂、水分指示剂、氧化还原指示剂和温度指示剂。合适的pH指示剂的实例包括选自下组的那些：酚酞、石蕊、百里酚蓝、金莲橙00、甲基黄、甲基橙、溴酚蓝、溴甲酚绿、甲基红、溴百里酚蓝、苯酚红、中性红、百里香酚酞、茜素黄、金莲橙O、硝胺和三硝基苯甲酸。水分指示剂的实例是氯化钴。温度指示剂的实例包括热致变色染料，如吲哚因蓝、螺吡喃衍生物。合适的氧化还原指示剂的实例包括选自下组的那些：亚铁菲绕啉离子、碘/淀粉、双(4-二烷基氨基苯基)方酸染料、KMnO4和K2Cr2O7。
UV稳定剂可以选自苯并三唑、三嗪、羟基二苯甲酮、苯并噁嗪酮、间苯二酚单苯甲酸酯、水杨酯(例如，2,6-二烷基苯基水杨酸酯)、对辛基苯基水杨酸酯、肉桂衍生物、草酰苯胺、羟基苯甲酸酯、空间受阻三嗪、空间受阻胺光清除剂(HALS)，在(可得自Ciba)和UnivulTM(可得自BASF)产品序列中的化合物，及其混合物。UV吸收剂和稳定剂典型地以基于共混物的总重量计约0.01至约5重量％的量存在。
杀虫剂的实例包括选自下组的那些：有机氯化合物、有机磷酸酯/盐化合物、芳基化合物、杂环化合物、有机硫化合物、氨基甲酸酯化合物、甲脒化合物、二硝基酚化合物、有机锡化合物、拟除虫菊酯化合物、酰基脲化合物、植物化合物、抗生素化合物、蒸熏剂化合物、驱虫剂化合物、无机化合物，及其混合物。
III.漆组合物
本发明的漆组合物包含成膜组合物和稀释剂。用于漆组合物中的成膜组合物如上文所描述。成膜组合物包含乙酸纤维素、增塑剂、次级成膜剂和有机溶剂。成膜组合物可以任选地包含一种或更多种添加剂，如上文所描述。稀释剂可以为醇，如乙醇、异丙醇和更高级的醇。
稀释剂在漆组合物中可以以基于漆组合物的总重量计35重量％至65重量％的量存在。例如，稀释剂可以以35重量％至60重量％，例如40重量％至55重量％或45重量％至50重量％的量存在。可以调节漆组合物中的稀释剂的量，使得乙酸纤维素在漆组合物中以基于漆组合物的总重量计5重量％至10重量％的量存在。例如，可以以这样的量包括稀释剂，使得乙酸纤维素以5.5重量％至7.5重量％或6重量％至7重量％的量存在。可以调节漆组合物中的稀释剂的量，使得增塑剂在漆组合物中以基于漆组合物的总重量计0.5重量％至7.5重量％，例如1重量％至6重量％或2.5重量％至5重量％的量存在。如上文所描述，可以将本文中所记载的添加剂添加至成膜组合物或可以添加至漆组合物。
取决于漆组合物的最终用途，可以包括另外的添加剂。例如，当漆为木漆时，其可以是透明的或其可以含有本文中所描述的颜料、染料或添加剂。类似地，当漆为指/趾甲油，其可以是透明的，着色的和/或可以含有装饰性组分。这样的颜料、染料和装饰性组分是本领域公知的。
当所述漆为指/趾甲油组合物时，存在通过在组合物中包括乙酸纤维素观察到的特定的有利之处，而不管其是否为仅有的纤维素酯，纤维素酯以最大的重量百分数存在，或甚至当其为作为第二纤维素酯添加的纤维素酯。一个具体的有利之处在于干燥时间(在消粘干燥时间和无刮擦干燥时间两个方面)。商业指/趾甲油组合物典型地包括硝化纤维素作为纤维素酯。这样的制剂具有相对长的干燥时间，并且因此如果在使用者使指/趾甲与其它表面接触之前指/趾甲油没有完全干燥，则涂抹、切削和其它不规则可能出现在指/趾甲上。采用用于指/趾甲油中的其它已知的纤维素酯，如乙酸丁酸纤维素和乙酸丙酸纤维素也出现这样的问题。通过替代或添加乙酸纤维素至这些其它纤维素酯也会发现与在下文描述的那些类似的优点。
通过用乙酸纤维素替代硝化纤维素，消粘干燥时间可以减少至少10％，例如至少20％或至少30％。关于范围，消粘干燥时间可以减少1至30％，例如1至20％或1至10％。类似地，无刮擦干燥时间可以减少至少10％，例如至少20％或至少30％。关于范围，无刮擦干燥时间可以减少1至30％，例如1至20％或1至10％。
即使硝化纤维素没有被乙酸纤维素完全替代，包括一些乙酸纤维素仍然具有对干燥时间的有益的影响。乙酸纤维素比硝化纤维素(或另一纤维素酯)的比例可以在1:99至99:1，例如1:99至50:50、5:95至50:50或5:95至50:50范围内。通过包括乙酸纤维素与硝化纤维素，指/趾甲油的消粘干燥时间可以减少至少5％，例如至少10％、至少15％或至少20％。关于范围，消粘干燥时间可以减少1至40％，例如1至30％、1至20％或1至5％。类似地，无刮擦干燥时间可以减少至少10％，例如至少20％或至少30％。关于范围，无刮擦干燥时间可以减少1至50％，例如1至40％或1至30％。
关于干燥时间的这样的有利之处还可以适用至油墨、药物涂料和包装材料，其中应用了所述成膜组合物。
IV.使用成膜组合物和漆组合物的方法
本发明还包括使用成膜组合物和漆组合物的方法。可以将成膜组合物用于至少部分地涂布基材。在一些方面，基材可以为木质基材，例如未处理的木材或经处理的木材，角蛋白，复合木材和其它成膜组合物。在其中基材为经处理的木材的实施方案中，经处理的木材可以为涂漆的木材或着色的木材。
可以将漆组合物用于在基材的至少一部分上提供涂饰或保护性覆盖物。在一些方面，方法可以包括将本文中所描述的漆组合物通过喷涂、滴涂和/或刷涂该漆组合物施加至基材的外表面或内表面。
可以将成膜组合物或漆组合物干燥并且粘合至基材上。可以使用本领域技术人员已知的方法测量剪切强度。
鉴于以下非限制性实施例将会更好地理解本发明。
V.实施例
样品制备和测试方法
制备成膜组合物和漆组合物用于相容性测试，其包括分析每种组合物的相分离、粘度、稳定性和透明度。在以下的本发明实施例中提供所测试的具体组合物。通常，成膜组合物和漆组合物含有乙酸纤维素、增塑剂、次级成膜剂和至少一种有机溶剂。
出于对比的目的，在制备用于相容性测试的成膜组合物之前制备成膜组合物。在以下的对比实施例中提供所测试的具体组合物。通常，成膜组合物含有乙酸纤维素、增塑剂、醇酸树脂和至少一种有机溶剂。
对比实施例
表1中的样品制剂包括乙酸纤维素作为主成膜剂，碳酸亚丙酯(“PrC”)作为增塑剂，丙酮或二甲基酮(DMK)作为溶剂，醇酸树脂作为次级成膜剂和乙酸正丁酯作为共溶剂。
如表1中所示，醇酸类对于每种制剂在变化。制剂A包含醇酸树脂作为次级成膜剂，制剂B包含醇酸树脂作为次级成膜剂和制剂C包含醇酸树脂作为次级成膜剂。207-1205和7718-B-75是椰子短油基醇酸树脂。醇酸树脂包括链终止大豆油。目视观察制剂揭示了全部三种制剂A、B和C具有明显的相分离，其中乙酸纤维素为凝胶形式和醇酸类为溶液。因此，制剂A、B和C不会正常奏效以产生无浑浊的和均匀的膜或漆。
改进乙酸纤维素和醇酸类相容性：
为了测定乙酸纤维素和醇酸类浓度对成膜组合物中的相分离(即乙酸纤维素与醇酸类的相容性)的影响，制备其中乙酸纤维素和醇酸类浓度变化的样品。样品制剂包括乙酸纤维素作为主成膜剂、碳酸亚丙酯作为增塑剂、丙酮作为溶剂、207-1205醇酸树脂作为次级成膜剂和乙酸正丙酯作为共溶剂。样品制剂和数据示于表2中。
目视观察表2中的制剂以确定相分离。降低乙酸纤维素和醇酸类的浓度可以使漆稳定在溶液状态(例如，含有10重量％的乙酸纤维素和11.43重量％的的制剂B是稳定的半透明溶液。将稳定的溶液用Bird棒式涂布器流延在清洁的PET膜上，以获得具有1密耳厚度的自支撑膜。分别使用具有总传输模式的HunterLab UltraScan Pro分光光度计测量每种膜的雾度。具有醇酸树脂的乙酸纤维素漆即使在低的醇酸类负载量也具有高的雾度百分数(例如制剂E以1.43重量％的醇酸类显示23.0％的雾度)。通常，待引入待用作透明涂料或光亮涂饰的漆组合物如木漆或指/趾甲油的成膜组合物应当具有比表2中所示更低的雾度百分数。然而，待用于将会具有非光亮的涂饰(褪光)的漆如木漆或指/趾甲油中的成膜组合物或添加至成膜组合物的染料并不需要具有低的雾度。
具有乙酸纤维素和TSAR的透明涂料制剂：
发现甲苯磺酰胺醛树脂(TSAR)在溶液和干膜两个状态下具有与乙酸纤维素的良好相容性。为了证实乙酸纤维素与TSAR的相容性以产生有效的透明涂料，制备其中使用成膜组合物的各种组分的样品。样品制剂包括具有变化的分子量的乙酸纤维素作为主成膜剂，各种类型的增塑剂，丙酮作为溶剂和TSAR(DeerLand Chemical Company，Proflex MH)作为次级成膜剂。样品制剂和数据示于表3中。“-”表示没有记载测试数据。
1ASTM方法D2196(2015)，“通过旋转(Brookfield)粘度计的非牛顿材料的流变学性质的测试方法(Test Methods for Rheological Properties of Non-NewtonianMaterials by Rotational(Brookfield)Viscometer)”。
2ASTM方法D4366-95(1995)，“通过摆锤阻尼测试的有机涂层的硬度的标准测试方法(Standard Test Methods for Hardness of Organic Coatings by Pendulum DampingTests)”。
3ASTM方法D523-89(1999)，“镜面光泽度的标准测试方法(Standard TestMethods for Specular Gloss)”。
4ASTM方法D3363-05(2005)，“通过铅笔测试的膜硬度的标准测试方法(StandardTest Method for Film Hardness by Pencil Test)”。
使用具有3号LV转子的Brookfield DV-II+Pro粘度计测量表3中的粘度。具有包含碳酸亚丙酯作为增塑剂和分子量为75k的乙酸纤维素的成膜组合物的漆组合物提供890.8cP的粘度。具有其它增塑剂的制剂具有更高的粘度(例如，具有柠檬酸三丁酯作为增塑剂的制剂D提供1089cP的粘度)。乙酸纤维素分子量的降低明显减小了溶液粘度。具有包含碳酸亚丙酯作为增塑剂和分子量为50kDa和30kDa的近似乙酸纤维素的成膜组合物的漆组合物分别提供602.9cP和117.0cP的粘度。增塑剂类型影响表3中的漆的干膜透明度。具有包含碳酸亚丙酯和三醋精作为增塑剂的成膜组合物的漆组合物提供透明的干膜，而具有失水山梨醇单月桂酸酯和柠檬酸三丁酯作为增塑剂的制剂C和D提供模糊的干膜。
将制剂A和B的漆以大约2密耳的干膜厚度流延在铝Q板上用于硬度测试。在干燥72小时之后用TQC Pendulum Hardness Tester SP0500测试摆式摇杆硬度在60度的光泽度通过BYK Gardner Micro-Tri-Gloss 20/60/85度光泽度计测量。具有包含碳酸亚丙酯作为增塑剂和分子量为75kDa的乙酸纤维素的成膜组合物的漆组合物提供具有121.7秒硬度的对表面摩擦的更好的抗性、具有93.5的60°光泽度的更好的光泽度涂饰和具有HB/F铅笔硬度的对表面刮擦/凹痕的更好的抗性。
乙酸纤维素与次级纤维素酯的增加的相容性：
为了开发乙酸纤维素基指/趾甲油，将甲苯磺酰胺环氧树脂(TSER)用作次级成膜剂以缓解对从TSAR浸出甲醛的担忧。为了改进乙酸纤维素与TSAR的相容性，可以将少量高溶解性的纤维素酯用于指/趾甲油样品中。样品制剂包括乙酸纤维素作为主成膜剂、碳酸亚丙酯作为增塑剂、丙酮作为溶剂、TSER作为次级成膜剂和硝化纤维素。样品制剂示于表4中。
制剂B包含4重量％的 Nitrocellulose E560 Isopropanol30％FF作为次级纤维素酯。将两种制剂采用Bird棒式涂布器流延至清洁的PET膜上，以获得具有2密耳厚度的自支撑膜。目视观察干膜揭示制剂A具有相分离和严重雾度，而制剂B是非常透明且均匀的膜。结论是高溶解性的纤维素酯如硝化纤维素能够明显改进乙酸纤维素与TSER的相容性。
具有乙酸纤维素和TSER的透明的指/趾甲油制剂：
改进乙酸纤维素与TSER的相容性的另一途径是使用N-乙基甲苯磺酰胺(ETS)作为增塑剂。为了确定ETS对干膜透明度的影响，制备其中ETS和TSER的水平变化的样品。样品制剂包括乙酸纤维素作为主成膜剂、ETS作为增塑剂、具有1重量％乳酸乙酯的碳酸二甲酯作为溶剂和TSER作为次级成膜剂。样品制剂和数据示于表5中。
上述四种制剂在溶液状态下是透明和稳定的。将四种制剂采用Bird棒式涂布器流延至清洁的PET膜上，以获得具有2密耳厚度的自支撑膜。目视观察干膜揭示制剂A提供模糊的膜，但制剂B、C和D提供非常透明的和均匀的干膜。
与TSER组合测试另外的增塑剂以评价相容性。
制剂E–K在溶液状态下是透明和稳定的。当如本文中所描述流延为膜时，制剂E和F的膜具有最好的透明度和均匀性。制剂G的膜是模糊的，而制剂H-K的膜是稍微模糊的，但是仍然可接受。
添加异丙醇以改进透明的指/趾甲油制剂
如下制备七种制剂以测试添加异丙醇至含有溶剂和增塑剂的乙酸纤维素溶液中的效果，和测试添加异丙醇至含有溶剂的乙酸纤维素溶液中的效果。将每种溶液流延为膜，如本文中所描述。结果示于表7中。将碳酸二甲酯用作增塑剂。
观察每种制剂的透明度。制剂A是半透明的，但当与制剂B相比时，在制剂B中改进了透明度。制剂C和D具有甚至更好的透明度，表明包括异丙醇改进了透明度。类似地，制剂E是半透明的，而制剂F和G还具有改进的透明度，表明包括异丙醇改进了透明度。
制备两种另外的制剂并且流延为膜。测量粘度、硬度和光泽度。再一次地，将碳酸二甲酯用作增塑剂(至流延之后其保留在膜中的程度)和用作溶剂。
目视观察膜表明制剂H比制剂I更透明。另外如表8中所示，制剂H具有与制剂I相比改进的光泽度。
基于乙酸纤维素的快速干燥指/趾甲油：
乙酸纤维素为指/趾甲油带来的有利之处之一在于与硝化纤维素基指/趾甲油相比快得多干燥时间。为了比较干燥时间，采用乙酸纤维素制备三个快速干燥指/趾甲油样品和采用其中用硝化纤维素替换乙酸纤维素的样品制剂制备三个指/趾甲油样品。样品制剂包括乙酸纤维素或硝化纤维素作为主成膜剂，ETS作为增塑剂，碳酸二甲酯/丙酮、乙酸乙酯、异丙醇和二丙酮醇作为溶剂和TSER作为次级成膜剂。样品制剂和数据示于表9中。
将上述四种制剂采用25密耳刮刀涂布器涂布在清洁的玻璃板上。用手指按压湿膜直至膜表面不粘或不具有指纹，将时间记录为消粘时间。然后将膜用圆尖塑料棒刮擦直至不留下刮痕，将时间记录为无刮擦时间。观察干膜揭示乙酸纤维素基制剂A和C具有短得多的消粘时间和无刮擦时间。能够将乙酸纤维素在快速干燥指/趾甲油中用作主成膜剂或用作添加剂。在宽的溶剂耐受性内实现了通过乙酸纤维素减少干燥时间，如制剂A和C中所示。另外，当替代碳酸二甲酯使用丙酮时，进一步减少干燥时间。
采用乙酸纤维素作为添加剂减少指/趾甲油的干燥时间：
可以将乙酸纤维素用作快速干燥添加剂以减少硝化纤维素基指/趾甲油的干燥时间。为了比较干燥时间，采用各种量的乙酸纤维素制备两个快速干燥硝化纤维素基指/趾甲油样品。样品制剂包括硝化纤维素和乙酸纤维素作为主成膜剂，ETS作为增塑剂，碳酸二甲酯/丙酮、乙酸乙酯、异丙醇和二丙酮醇作为溶剂和TSER作为次级成膜剂。样品制剂和数据示于表10中。
将上述三种制剂采用25密耳刮刀涂布器涂布在清洁的玻璃板上。观察干膜揭示少量乙酸纤维素能够明显减少硝化纤维素基指/趾甲油的干燥时间。如制剂B中所示，5重量％的乙酸纤维素将消粘时间从26min减少至18min并且如制剂C中所示，15重量％的乙酸纤维素将消粘时间减少至17分钟。
聚乙烯基树脂作为次级成膜剂
如上文讨论，由于随着时间流逝的可能的甲醛释放，存在使用TSAR作为次级成膜剂的担心。作为TSAR的替代物，测试了SMA。在下文所示的制剂中，仅有的变量为次级成膜剂。将碳酸亚丙酯用作增塑剂。如本文中所描述流延制剂，如表11中所示，用SMA替代TSAR导致在20°和在60°的类似光泽度，而改进了硬度。
聚乙烯基树脂与醇酸类次级成膜剂组合
然后将聚乙烯基树脂与醇酸类次级成膜剂组合进行研究，以观察它们是否能够改进乙酸纤维素与醇酸类的总体相容性。如下文表12中所描述，制备两种制剂。
将制剂流延为膜。制剂(A)的膜比制剂(B)的膜模糊得多。这表明通过降低苯乙烯:马来酸酐比例，改进了乙酸纤维素与SMA和醇酸类的相容性。
尽管已经详细描述了本发明，但在本发明的精神和范围内的修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。应理解的是，本发明的方面以及上文和/或所附权利要求中所记载的各种实施方案和各种特征的部分可以全部地或部分地组合或互换。在对各种实施方案的前述描述中，参考另一实施方案的那些实施方案可以与其它实施方案适当地组合，如本领域普通技术人员将意识到的那样。此外，本领域的普通技术人员将会意识到，前面的描述仅仅出于示例，并不意图限制本发明。

Claims (15)

1.成膜组合物，其包含：
5至40重量％的乙酸纤维素，
1至20重量％的增塑剂，
1至15重量％的次级成膜剂，和
50至92重量％的至少一种有机溶剂。
2.根据权利要求1所述的成膜组合物，其中所述组合物包含至少两种有机溶剂。
3.根据权利要求1所述的成膜组合物，其中所述增塑剂比乙酸纤维素的重量比为0.2:1至2:1的增塑剂比乙酸纤维素。
4.根据权利要求1所述的成膜组合物，其中所述组合物进一步包含添加剂和其中所述添加剂为含氮的化合物、含胺的化合物、含酰胺的化合物或含亚胺的化合物。
5.根据权利要求1所述的成膜组合物，其中所述组合物进一步包含选自下组的添加剂：苯基脲、脲、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯亚胺、咪唑、氨基丙基三乙氧基硅烷、甲苯磺酰胺、N-乙基甲苯磺酰胺、吡啶类，及其组合。
6.根据权利要求1所述的成膜组合物，其中所述次级成膜剂包含醇酸树脂。
7.根据权利要求1所述的成膜组合物，其中所述次级成膜剂包含甲苯磺酰胺醛树脂。
8.根据权利要求1所述的漆组合物，其中所述次级成膜剂包含甲苯磺酰胺环氧树脂。
9.根据权利要求1所述的漆组合物，其中所述次级成膜剂包含至少两种次级成膜剂。
10.根据权利要求1所述的漆组合物，其中所述次级成膜剂包括聚乙烯基树脂以及醇酸树脂、环氧树脂或聚酯树脂。
11.根据权利要求1所述的成膜组合物，其中所述至少一种有机溶剂选自下组：酯、酮、醛、缩醛、醇，及其组合。
12.根据权利要求1所述的成膜组合物，其中所述至少一种有机溶剂选自下组：丙酮、乙酸正丁酯、乙酸乙酯、异丙醇、乙醇、甲基乙基酮、二丙酮醇、异丁醇、乳酸乙酯、甲基戊基酮、甲基丙基酮、碳酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯，及其组合。
13.根据权利要求1所述的成膜组合物，其中所述组合物进一步包含添加剂，和其中所述添加剂为粘合促进剂、热稳定剂、抗氧化剂、酸清除剂、丙烯酸系物质、染料、颜料、芳香物质、荧光增白剂、阻燃剂、农业化学品、生物活性化合物、指示剂、杀虫剂、UV稳定剂，或其混合物。
14.根据权利要求1所述的成膜组合物，其中所述组合物除了乙酸纤维素以外，进一步包含纤维素酯。
15.根据权利要求17所述的成膜组合物，其中所述纤维素酯以小于所述乙酸纤维素重量百分数的重量百分数存在。
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