专利名称：过氧化物分散体的制作方法
技术领域：
本申请涉及过氧化物分散体(dispersion)和它们在固化用于底漆、底胶、粘合剂、以及油灰中的热固性树脂中的使用，所述底漆、底胶、粘合剂、以及油灰用于对设备和车辆(诸如如机动车辆、海上运输工具、农机车辆和航空交通工具以及工业设备)的金属和塑料基底的表面修补和表面修整。
背景技术：
传统上，聚酯修补市场已经在损伤修补领域使用明确的工艺。不饱和聚酯树脂、底漆、填充物、粘合剂或油灰被用于为损伤区域覆盖新表面和重新塑型。为了容易理解，在以下描述中将使用术语“树脂”；然而，应当理解的是该术语包括固化树脂和预聚物(未固化树脂)、底漆、填充物、粘合剂以及油灰。催化和应用树脂既是一门科学也是一门艺术。这部分是因为非常小量的过氧化物固化剂(催化剂)被用于适当地固化比它的量大得多的量的不饱和聚酯树脂。用于固化树脂所需的最适宜的过氧化物量通常为1-3重量份/100重量份树脂。树脂和过氧化物装在不同的容器中，通常大的桶用来装填充物(8盎司至55加仑)而小的管子用来装过氧化物催化剂(0. 25盎司至4盎司)。使用者将可变量的树脂分配到杯子中或者混合板上，并加入过氧化物催化剂，基本上推测用于适当催化的合适量的过氧化物催化剂。树脂被不适当催化的结果包括有损和基底的粘附、未固化的表面(发粘的)、由于产生过多热量导致树脂裂开、未固化树脂有机物迁移到后续涂层中导致的顶部涂层变色，在存在来自阳光或涂料烘焙系统的紫外线或热能的条件下除去未固化材料中的气体导致的顶部涂层的起泡和对顶部涂层的其他损害，以及可能需要修补进行消除和替换的其他问题。已经做出努力来提供对过氧化物的可控制的计量以保证将适当量的过氧化物与热固性树脂混合。由于许多商用的过氧化物溶液具有与水相似的粘度，在非-喷射应用中， 用机械计量系统进行分配是困难的。因此，已经做出尝试来研发更黏稠、更加可控制的凝胶或胶体形式的有机过氧化物。标准过氧化苯甲酰和酮过氧化物使用增塑剂例如邻苯二甲酸酯作为载体。美国专利号5，880，181描述了一种凝胶包括A)基本上被溶解在减敏剂中的至少一种有机过氧化物溶液，B)基本上被溶解在溶液A中的作为增稠剂的至少一种纤维素脂，以及C)选自氢化蓖麻油和气相二氧化硅的至少一种触变剂。减敏剂选自由邻苯二甲酸酯、乙二醇、柠檬酸酯、安息香酸酯、磷酸酯、己二酸酯、谷氨酸酯、富马酸酯、琥珀酸酯、丁酸酯和它们的混合物构成的组。然而，增塑剂和减敏剂是非反应性的。当每100份不饱和树脂中有1. 5-3份非反应性载体时，载体的非反应性质不对固化性能产生不利影响，但是当每100份不饱和树脂中含有超过5份非反应性载体时，固化会受到破坏。在本领域中需要这样一种过氧化物催化剂，该过氧化物催化剂能被容易地计量并且将不会破坏树脂的固化。
发明内容
本发明通过提供用于双组份树脂体系的固化剂组合物来满足这种需求。固化剂组合物包括反应性载体，该反应性载体选自双酚A二缩水甘油醚环氧化物(diglycidal ether bisphenol A based印oxies)、双酚A烷氧基化合物或它们的组合物；过氧化物催化剂；选自气相二氧化硅、沉淀二氧化硅或它们的组合物的增稠剂和触变剂；以及可选择地，至少一种填充物。本发明另一方面是双组份聚酯树脂体系。该双组份聚酯树脂包括固化剂组合物，该固化剂组合物包括选自双酚A 二缩水甘油醚环氧化物、双酚A烷氧基化合物或它们的组合物的反应性载体；过氧化物催化剂；选自气相二氧化硅、沉淀二氧化硅或它们的组合物的增稠剂和触变剂；以及可选择地，至少一种填充物；以及树脂组合物包括反应性聚合物、或反应性单体或它们的组合物。本发明的另一方面是制造聚酯树脂组合物的方法。该方法包括提供固化剂组合物，该固化剂组合物包括反应性载体，该反应性载体选自双酚A 二缩水甘油醚环氧化物、 双酚A烷氧基化合物或它们的组合物；过氧化物催化剂；选自气相二氧化硅、沉淀二氧化硅或它们的组合物的增稠剂或触变剂；以及可选择地，至少一种填充物；提供树脂组合物，包括反应性聚合物、反应性单体或它们的组合物，其中固化剂组合物的体积与树脂组合物的体积的比为大约1 10至大约1 2;并且以大约1 10至大约1 2的体积比混合固化剂组合物和树脂组合物以形成聚酯树脂组合物。本发明的具体描述本发明涉及聚酯底漆、树脂、填充物、粘合剂或油灰，它们可以被用于金属基底 (例如冷轧钢、镀锌钢和铝)以及塑料基底(例如聚酯、聚氨酯、聚烯烃、片状模塑料(SMC) 和团状模塑料(BMC))。目的是为了确定不与催化剂发生反应的催化剂载体，该载体在存在过氧化物的情况下可以是稳定的，并通过与不饱和聚酯有效地交联成为体系中的反应性成分，从而提供完整的固化。最低限度，载体不应当阻碍不饱和聚酯的固化。材料应当具有适度的粘度以便可用于分配和混合。此外，在存在过氧化物的情况下，该载体应当长时间保持稳定，例如超过六个月，或者超过一年或更长时间。本发明涉及反应性载体的使用，而不是非反应性载体例如邻苯二甲酸酯增塑剂或减敏剂的使用。使用反应性载体大大增加了对混合物稳定性的挑战。它在体系中将成为反应性成分，但是在只存在催化剂的情况下，它可以是稳定的。当反应性载体与由反应性稀释剂充分稀释的树脂化合时，随着催化剂分散水平达到大约100重量份/100重量份树脂或填充物，反应性载体能提供完整的固化。准确测量催化剂与树脂的混合比的能力将减少或者消除与不饱和聚酯修补产品的使用相关联的最普遍的问题，并且对使用者来说增加了产品的价值。本发明涉及分散在反应性载体中的过氧化物催化剂的使用，该反应性载体将被用作双组份树脂体系中的固化剂方。适当的反应性载体包括但不限于，双酚A 二缩水甘油醚环氧化物、双酚A烷氧基化合物或者它们的组合物。本发明可以与美国申请号11/178，652(美国公开号2007/0010608)中描述的发明结合使用，该美国申请通过引用结合在本文中，其中未稀释的不饱和聚酯树脂被指定为合适的反应性载体。如该篇美国申请中所描述的，不饱和聚酯应当具有足够低的分子量使在没有反应性稀释剂的情况下其粘度是实用的。通常，粘度小于大约10000厘泊。大多数不饱和聚酯在室温未稀释状态下是固体物。然而，设计用于颜料分散的不饱和聚酯具有非常低的分子量。例子包括但不限于，未稀释的低粘度马来酸酯基(maleate-based)或富马酸酯基(fumarate-based)不饱和聚酯。环氧树脂和未稀释的不饱和聚酯树脂可以以任何比例混合以用作过氧化物的反应性载体。合适的过氧化物催化剂包括但不限于酮过氧化物、枯基过氧氢、过氧化二苯甲酰、 过氧化脂类，过氧缩酮以及过氧化二碳酸盐类。合适的酮过氧化物包括但不限于甲基乙基酮过氧化物，2，4-戊二酮过氧化物、甲基异丁基酮过氧化物、乙酰基丙酮过氧化物、环己酮过氧化物或者它们的组合物。相同的材料，气相二氧化硅、沉淀二氧化硅或者它们的组合物，被用作增稠剂和触变剂，这减少了必须使用的组分的个数。固化剂方还可以包括填充物，例如滑石、碳酸盐、颜料、流变改进剂、微球体、颜料润湿以及分散剂、石蜡和纤维增强物或它们的组合物。体系的树脂方可以包括反应性聚合物、或单体或它们的组合。合适的反应性聚合物包括但不限于不饱和聚酯、乙烯酯类、环氧-聚酯混合体系和丙烯酸酯-聚酯混合体系或它们的组合物，它们都通过自由基机制进行聚合。合适的单体包括但不限于苯乙烯单体、乙烯基甲苯单体、其他甲基苯乙烯单体、甲基丙烯酸甲酯和其他丙烯酸酯单体或它们的组合物。树脂方还可以包括填充物，例如滑石、碳酸盐、颜料、流变改进剂、微球体、颜料润湿和分散剂、石蜡和纤维增强物或它们的组合物。填充物可以被包括在固化剂方和树脂方以使两种组合物的体积近似相同。固化剂方的体积和树脂方的体积比一般为大约1 10至大约1 2。以这个范围内的体积比，为所使用的树脂的量提供适量的固化剂更为容易，这消除了现有技术体系的推测工作。控制每一方的体积将容许对各种混合管涂敷器(applicator)的使用。混合管涂敷器的一个例子是双筒混合管，该双筒混合管的一侧具有固化剂组合物而另一侧具有树脂组合物。柱塞以适当的量分配固化剂组合物和树脂组合物以便它们能被混合和涂覆。其他合适的混合管涂敷器是“通用筒(universal cartridge) ”。通用筒将两方的产品合并在一个筒中。它使用前腔室和后腔室，通过转移管从后腔室输送适当比例的两方产品。通用筒的好处是能够与任何压胶枪一起使用，而不是特定的平式枪(side by side gun)。合适的通用筒输送系统在美国专利号5，310，091 and 6，938，797中被描述。为了使本发明可以被更容易地理解，参考下述实施例，所述实施例意在说明本发明而不在于限制其范围。实施例1在高温(即，110下和105 T )43天期间测量的固化剂组合物的粘度。固化剂组合物的配方在下面示出。分散体的粘度(以厘泊(cps)为单位)在表1中示出。
固化布丨
权利要求
1.一种用于双组份树脂体系的固化剂组合物，基本上由以下构成选自双酚A 二缩水甘油醚环氧化物、双酚A烷氧基化合物或它们的组合物的反应性载体；过氧化物催化剂；选自气相二氧化硅、沉淀二氧化硅或它们的组合物的增稠剂和触变剂；以及可选择地，至少一种填充物。
2.根据权利要求1所述的固化剂组合物，其中所述固化剂组合物具有超过六个月的保质期。
3.根据权利要求1的所述的固化剂组合物，其中过氧化物催化剂选自酮过氧化物、枯基过氧化氢、过氧化二苯甲酰、过氧化酯类、过氧缩酮、过氧化二碳酸盐类或它们的组合物。
4.根据权利要求4所述的固化剂组合物，其中过氧化物催化剂是选自甲基乙基酮过氧化物、2，4-戊二酮过氧化物、甲基异丁基酮过氧化物、乙酰基丙酮过氧化物、环己酮过氧化物或者它们的组合物的酮过氧化物。
5.根据权利要求1所述的固化剂组合物，其中所述填充物选自滑石、碳酸盐、颜料、流变改进剂、微球体、颜料湿润和分散剂、石蜡、纤维增强物或其它们的组合物。
6.根据权利要求1所述的固化剂组合物，其中反应性载体进一步包括未稀释的不饱和聚酯。
7.根据权利要求6的所述固化剂组合物，其中未稀释的不饱和聚酯包括短链不饱和脂肪二羧基聚酯。
8.根据权利要求7所述的固化剂组合物，其中短链不饱和脂肪二羧基聚酯包括马来酸酯基聚酯或富马酸酯基聚酯。
9.一种双组份聚酯树脂体系，包括固化剂组合物，所述固化剂组合物基本上由以下构成选自双酚A 二缩水甘油醚环氧化物、双酚A烷氧基化合物或它们的组合物的反应性载体；过氧化物催化剂；选自气相二氧化硅、沉淀二氧化硅或它们的组合物的增稠剂和触变剂；以及可选择地，至少一种填充物；以及树脂组合物包括反应性聚合物、反应性单体或它们两者的组合物。
10.根据权利要求9的所述的双组份聚酯树脂体系，其中所述固化剂组合物具有超过六个月的保质期。
11.根据权利要求9所述的双组份聚酯树脂体系，其中过氧化物催化剂选自酮过氧化物、枯基过氧化氢、过氧化二苯甲酰、过氧化酯类、过氧缩酮、过氧化二碳酸盐类或它们的组合物。
12.根据权利要求9所述的双组份聚酯树脂体系，其中过氧化物催化剂是选自甲基乙基酮过氧化物、2，4_戊二酮过氧化物、甲基异丁基酮过氧化物、乙酰基丙酮过氧化物、环己酮过氧化物或者它们的组合物的酮过氧化物。
13.根据权利要求9所述的双组份聚酯树脂体系，其中所述树脂组合物进一步包括至少一种填充物。
14.根据权利要求13所述的双组份聚酯树脂体系，其中所述填充物选自滑石、碳酸盐、 颜料、流变改进剂、微球体、颜料润湿及分散剂、石蜡和纤维增强物或它们的组合物。
15.根据权利要求9所述的双组份聚酯树脂体系，其中所述填充物选自滑石、碳酸盐、 颜料、流变改进剂、微球体、颜料润湿及分散剂、石蜡、纤维增强物或它们组合物。
16.根据权利要求9所述的双组份聚酯树脂体系，其中树脂组合物包括反应性聚合物， 所述反应性聚合物选自不饱和聚酯、乙烯酯类、环氧-聚酯混合体系，丙烯酸酯-聚酯混合体系或它们的组合物。
17.根据权利要求9所述的双组份聚酯体系，其中树脂组合物包括反应性单体，所述反应性单体选自苯乙烯单体、乙烯基甲苯单体、甲基苯乙烯单体、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯单体或它们的组合物。
18.根据权利要求9所述的双组份聚酯树脂体系，其中所述反应性载体进一步包括未稀释的不饱和聚酯。
19.根据权利要求9所述的双组份聚酯树脂体系，其中固化剂组合物积和树脂组合物的体积比在大约1 10至大约1 2的范围内。
20.一种制造聚酯树脂组合物的方法，包括提供固化剂组合物，所述固化剂组合物基本由以下构成反应性载体，所述反应性载体选自双酚A 二缩水甘油醚环氧化物、双酚A烷氧基化合物或它们的组合物；过氧化物催化剂；选自气相二氧化硅、沉淀二氧化硅或它们的组合物的增稠剂和触变剂；以及可选择地，至少一种填充物；提供树脂组合物，所述树脂组合物包括反应性聚合物、反应性单体或它们的组合物；其中固化剂组合物与树脂组合物的体积比为大约1 10至大约1 2;以及以大约 1 10至大约1 2的体积比混合固化剂组合物和树脂组合物以形成聚酯树脂组合物。
全文摘要
用于双组份树脂体系的固化剂组合物。固化剂组合物包括反应性载体、过氧化物催化剂、选自气相二氧化硅和沉淀二氧化硅的增稠剂和触变剂，以及可选择的填充物。固化剂组合物可以具有超过六个月的保质期。双组份聚酯树脂体系和制造聚酯树脂组合物的方法也被公开。
文档编号C08K5/04GK102300928SQ200980155934
公开日2011年12月28日 申请日期2009年10月26日 优先权日2008年12月8日
发明者杰弗里·雷诺兹 申请人:伊利诺斯工具制品有限公司