用于制備油灰的組合物和用于制備和加工油灰的方法
【專利說(shuō)明】用于制備油灰的組合物和用于制備和加工油灰的方法
[0001] 本發(fā)明涉及用于制備油灰的組合物，所述油灰適合用在機(jī)械應(yīng)用過(guò)程中。本發(fā)明 特別涉及油灰，所述油灰用于準(zhǔn)備表面從而對(duì)游艇構(gòu)造中的船體和船舶上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行涂 裝，特別是高光涂裝或"光亮"涂裝。本發(fā)明還涉及用于制備和加工油灰的方法。
[0002] 在游艇構(gòu)造中，特別希望上部結(jié)構(gòu)和水平面下方的船體的高光澤度的反射外表 面。為了實(shí)現(xiàn)該目的，其上施加相應(yīng)的高光澤度的涂料體系的基材必須均勻和光滑。長(zhǎng)度 從約50米起的大型船舶通常由鋼板制得，因此其具有通常的加工痕跡例如焊縫。
[0003] 在涂裝之前通常用手加工包括上部結(jié)構(gòu)的整個(gè)船身，從而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的無(wú)缺陷的表 面。為此，通過(guò)施涂油灰或填料填充不平坦性。在填料固化之后，將表面打磨光滑。重復(fù)所 述工作步驟直至實(shí)現(xiàn)需要的表面品質(zhì)。填料層的強(qiáng)度取決于表面的粗糙度。為了實(shí)現(xiàn)需要 的均勻性和光滑度，可以施涂厚度高達(dá)數(shù)厘米的填料層。
[0004] 通過(guò)所述層厚度滿足特別的要求。例如在船體扭曲或溫度波動(dòng)的情況下，為了避 免填料層中的裂紋形成，經(jīng)硬化的填料必須足夠彈性。
[0005] 此外，填料的濃度也起重要作用。經(jīng)固化的填料應(yīng)當(dāng)具有相對(duì)小的濃度，從而在油 灰的用量下盡可能少地升高船舶的總重量。
[0006]目前使用基于環(huán)氧樹脂的雙組份油灰。在所述雙組份油灰中加入玻璃空心球作為 輕質(zhì)填充材料，從而實(shí)現(xiàn)在〇. 5和lg/cm3之間的密度。然而所述油灰不能用通常用于加工 雙組份體系所使用的機(jī)器進(jìn)行加工。通常的加工機(jī)器從相應(yīng)的儲(chǔ)存容器中將兩種組分栗送 至混合室，在混合室中混合兩種組分，然后從機(jī)器中排出混合物。
[0007] 通常的排出方式是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知和熟悉的，例如澆注、鋪設(shè)履帶、液壓或壓 縮空氣支持的噴濺。在此作用在油灰上的壓力和剪切力造成玻璃空心球的破壞。所述破壞 一方面造成油灰的密度升高，因此經(jīng)固化的填料明顯更稠。另一方面使經(jīng)固化的填料的機(jī) 械性能（例如彈性）劣化。因此，目前在費(fèi)時(shí)和成本密集的方法中用手加工船舶。
[0008] 通過(guò)EP1103310(其也作為DE60034646公開）已知機(jī)械施涂方法，其中使用根 據(jù)US5571312的油灰。所述基于環(huán)氧樹脂的雙組份油灰特別包含陶瓷空心球作為填充材 料。陶瓷空心球雖然在機(jī)械上足夠穩(wěn)定，可以機(jī)械加工而不被破壞，但是其具有比玻璃空心 球明顯更高的密度。
[0009] 本發(fā)明的目的因此是提供改進(jìn)的油灰，所述油灰克服目前已知的油灰的缺點(diǎn)同時(shí) 保持其希望的性能。目的特別是提供油灰和相應(yīng)的合適的加工方法，所述油灰可以機(jī)械加 工和施用。
[0010] 通過(guò)根據(jù)主權(quán)利要求的油灰的用途實(shí)現(xiàn)所述目的。此外，通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求9的 加工方法以及通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求14的組合物實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所基于的目的。從屬權(quán)利要求和 說(shuō)明書中給出了本發(fā)明的其它實(shí)施方案。在下文中填料或油灰通常表示著色的高填充的涂 布材料，所述涂布材料用在由金屬材料、木質(zhì)材料或纖維復(fù)合物材料制成的基材上從而補(bǔ) 償表面的不均勻性。根據(jù)本發(fā)明的油灰包含粘合劑組分和固化劑組分，所述粘合劑組分和 固化劑組分在加工之前才互相混合。粘合劑組分在此包含一種或多種環(huán)氧樹脂。
[0011] 合適的環(huán)氧樹脂為雙酚A的縮水甘油醚、雙酚F的縮水甘油醚、雙酚A和F的縮水 甘油醚、環(huán)氧酚醛樹脂，或低粘度環(huán)氧樹脂例如一元醇或多元醇或多醇的單縮水甘油醚、二 縮水甘油醚或多縮水甘油醚，及其混合物。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的是雙酚A的縮水甘油醚、雙酚 F的縮水甘油醚、雙酚A和F的縮水甘油醚、己二醇的二縮水甘油醚、丁二醇的二縮水甘油醚 和具有12至14個(gè)碳原子的醇（C12-至C14-醇）的單縮水甘油醚及其混合物。
[0012] 在一個(gè)實(shí)施方案中，分別以粘合劑組分的質(zhì)量計(jì)，雙酚A的縮水甘油醚（下文稱為 雙酚-A-樹脂）以40至95重量％，優(yōu)選45至90重量％，特別優(yōu)選50至85重量％，非常 特別優(yōu)選60至80重量％，特別是70至73重量％的量使用。在另一個(gè)實(shí)施方案中，分別以 粘合劑組分的質(zhì)量計(jì)，雙酚F的縮水甘油醚（下文稱為雙酚-F-樹脂）以40至95重量％， 優(yōu)選45至90重量％，特別優(yōu)選50至85重量％，非常特別優(yōu)選60至80重量％，特別是70 至73重量％的量使用。在另一個(gè)實(shí)施方案中，分別以粘合劑組分的質(zhì)量計(jì)，雙酚A的縮水 甘油醚和雙酚F的縮水甘油醚的混合物（下文稱為雙酚-A/F-樹脂）以40至95重量％， 優(yōu)選45至90重量％，特別優(yōu)選50至85重量％，非常特別優(yōu)選60至80重量％，特別是70 至73重量％的量使用。
[0013] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，分別以粘合劑組分的質(zhì)量計(jì)，可以額外地以至多95重 量％，優(yōu)選5至40重量％，特別優(yōu)選8至30重量％，非常特別優(yōu)選10至20重量％，特別是 11至14重量％的量使用低粘度環(huán)氧樹脂。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明，在固化劑組分中使用一種或多種含NH-基團(tuán)的化合物，其中選擇所 述化合物，使得油灰在室溫下完全反應(yīng)或固化。通過(guò)這種方式避免了在熱的情況下或者在 更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行后反應(yīng)。在未完全固化的油灰的情況下，更晚的后固化造成玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度I的升高，因此降低經(jīng)固化填料的可變形性。基底（通常為鋼）和填料的不同的熱膨 脹系數(shù)造成經(jīng)固化填料和基材之間的界面上的機(jī)械張力。同樣地，油灰在固化過(guò)程中收縮， 這是通常被稱為化學(xué)收縮的過(guò)程。由于升高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，填料和基材之間的界面上 的機(jī)械張力明顯增加。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，適合作為固化劑的含NH-基團(tuán)的化合物為脂族和脂環(huán)族胺、酰胺、酰 胺基胺和芳族胺及其混合物。優(yōu)選的是脂族、脂環(huán)族胺、酰胺基胺及其混合物。在此，分別 以固化劑組分的質(zhì)量計(jì)，含NH-基團(tuán)的化合物以5至70重量％，優(yōu)選7至50重量％，特別 優(yōu)選10至45重量％，非常特別優(yōu)選11至40重量％，特別是13至30重量％的量使用。
[0016] 以環(huán)氧基團(tuán)與NH-基團(tuán)的活性氫的比例計(jì)，粘合劑組分和固化劑組分以0. 5:1. 5， 優(yōu)選0. 7:1. 3,特別優(yōu)選0. 8:1. 2,非常特別優(yōu)選0. 9:1. 1，特別是0. 98:1. 02的摩爾比使用。 在另一個(gè)實(shí)施方案中，粘合劑組分和固化劑組分以2:1至0. 5:1，優(yōu)選1:1的重量混合比使 用。在另一個(gè)實(shí)施方案中，粘合劑組分和固化劑組分以2:1至0. 5:1，優(yōu)選1:1的體積混合 比使用。
[0017] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，組合物在粘合劑組分中具有雙酚-A-樹脂并且在固 化劑組分中具有脂族和/或脂環(huán)族胺。在另一個(gè)實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的組合物在粘合 劑組分中具有雙酚-A-樹脂并且在固化劑組分中具有酰胺基胺。在另一個(gè)實(shí)施方案中，根 據(jù)本發(fā)明的組合物在粘合劑組分中具有雙酚-A-樹脂并且在固化劑組分中具有脂族和/或 脂環(huán)族胺以及酰胺基胺。
[0018] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，組合物在粘合劑組分中具有雙酚-A-樹脂以及己二 醇的二縮水甘油醚并且在固化劑組分中具有脂族和/或脂環(huán)族胺。在另一個(gè)實(shí)施方案中， 根據(jù)本發(fā)明的組合物在粘合劑組分中具有雙酚-A-樹脂以及己二醇的二縮水甘油醚并且 在固化劑組分中具有酰胺基胺。在另一個(gè)實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的組合物在粘合劑組分 中具有雙酚-A-樹脂以及己二醇的二縮水甘油醚并且在固化劑組分中具有脂族和/或脂環(huán) 族胺以及酰胺基胺。
[0019] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，組合物在粘合劑組分中具有雙酚-A-樹脂以及丁二 醇的二縮水甘油醚并且在固化劑組分中具有脂族和/或脂環(huán)族胺。在另一個(gè)實(shí)施方案中， 根據(jù)本發(fā)明的組合物在粘合劑組分中具有雙酚-A-樹脂以及丁二醇的二縮水甘油醚并且 在固化劑組分中具有酰胺基胺。在另一個(gè)實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的組合物在粘合劑組分 中具有雙酚-A-樹脂以及丁二醇的二縮水甘油醚并且在固化劑組分中具有脂族和/或脂環(huán) 族胺以及酰胺基胺。
[0020] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，組合物在粘合劑組分中具有雙酚-A-樹脂以及 C12-至C14-醇的單縮水甘油醚并且在固化劑組分中具有脂族和/或脂環(huán)族胺。在另一個(gè) 實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的組合物在粘合劑組分中具有雙酚-A-樹脂以及C12-至C14-醇 的單縮水甘油醚并且在固化劑組分中具有酰胺基胺。在另一個(gè)實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的 組合物在粘合劑組分中具有雙酚-A-樹脂以及C12-至C14-醇的單縮水甘油醚并且在固化 劑組分中具有脂族和/或脂環(huán)族胺以及酰胺基胺。
[0021] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，組合物在粘合劑組分中具有雙酚-F-樹脂并且在固 化劑組分中具有脂族和/或脂環(huán)族胺。在另一個(gè)實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的組合物在粘合 劑組分中具有雙酚-F-樹脂并且在固化劑組分中具有酰胺基胺。在另一個(gè)實(shí)施方案中，根 據(jù)本發(fā)明的組合物在粘合劑組分中具有雙酚-F-樹脂并且在固化劑組分中具有脂族和/或 脂環(huán)族胺以及酰胺基胺。
[0022] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，組合物在粘合劑組分中具有雙酚-F-樹脂以及己二 醇的二縮水甘油醚并且在固化劑組分中具有脂族和/或脂環(huán)族胺。在另一個(gè)實(shí)施方案中， 根據(jù)本發(fā)明的組合物在粘合劑組分中具有雙酚-F-樹脂以及己二醇的二縮水甘油醚并且 在固化劑組分中具有酰胺基胺。在另一個(gè)實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的組合物