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] 本發明涉及用于制備油灰的組合物，所述油灰適合用在機械應用過程中。本發明 特別涉及油灰，所述油灰用于準備表面從而對游艇構造中的船體和船舶上部結構進行涂 裝，特別是高光涂裝或"光亮"涂裝。本發明還涉及用于制備和加工油灰的方法。
[0002] 在游艇構造中，特別希望上部結構和水平面下方的船體的高光澤度的反射外表 面。為了實現該目的，其上施加相應的高光澤度的涂料體系的基材必須均勻和光滑。長度 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構的整個船身，從而實現統一的無缺陷的表 面。為此，通過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。重復所 述工作步驟直至實現需要的表面品質。填料層的強度取決于表面的粗糙度。為了實現需要 的均勻性和光滑度，可以施涂厚度高達數厘米的填料層。
[0004] 通過所述層厚度滿足特別的要求。例如在船體扭曲或溫度波動的情況下，為了避 免填料層中的裂紋形成，經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。經固化的填料應當具有相對小的濃度，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 輕質填充材料，從而實現在〇. 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器進行加工。通常的加工機器從相應的儲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，然后從機器中排出混合物。
[0007] 通常的排出方式是本領域技術人員已知和熟悉的，例如澆注、鋪設履帶、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，因此經固化的填料明顯更稠。另一方面使經固化的填料的機 械性能（例如彈性）劣化。因此，目前在費時和成本密集的方法中用手加工船舶。
[0008] 通過EP1103310(其也作為DE60034646公開）已知機械施涂方法，其中使用根 據US5571312的油灰。所述基于環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械上足夠穩定，可以機械加工而不被破壞，但是其具有比玻璃空心 球明顯更高的密度。
[0009] 本發明的目的因此是提供改進的油灰，所述油灰克服目前已知的油灰的缺點同時 保持其希望的性能。目的特別是提供油灰和相應的合適的加工方法，所述油灰可以機械加 工和施用。
[0010] 通過根據主權利要求的油灰的用途實現所述目的。此外，通過根據權利要求9的 加工方法以及通過根據權利要求14的組合物實現本發明所基于的目的。從屬權利要求和 說明書中給出了本發明的其它實施方案。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、木質材料或纖維復合物材料制成的基材上從而補 償表面的不均勻性。根據本發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氧樹脂。
[0011] 合適的環氧樹脂為雙酚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、環氧酚醛樹脂，或低粘度環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。根據本發明優選的是雙酚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] 在一個實施方案中，分別以粘合劑組分的質量計，雙酚A的縮水甘油醚（下文稱為 雙酚-A-樹脂）以40至95重量％，優選45至90重量％，特別優選50至85重量％，非常 特別優選60至80重量％，特別是70至73重量％的量使用。在另一個實施方案中，分別以 粘合劑組分的質量計，雙酚F的縮水甘油醚（下文稱為雙酚-F-樹脂）以40至95重量％， 優選45至90重量％，特別優選50至85重量％，非常特別優選60至80重量％，特別是70 至73重量％的量使用。在另一個實施方案中，分別以粘合劑組分的質量計，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％， 優選45至90重量％，特別優選50至85重量％，非常特別優選60至80重量％，特別是70 至73重量％的量使用。
[0013] 在另一個實施方案中，分別以粘合劑組分的質量計，可以額外地以至多95重 量％，優選5至40重量％，特別優選8至30重量％，非常特別優選10至20重量％，特別是 11至14重量％的量使用低粘度環氧樹脂。
[0014] 根據本發明，在固化劑組分中使用一種或多種含NH-基團的化合物，其中選擇所 述化合物，使得油灰在室溫下完全反應或固化。通過這種方式避免了在熱的情況下或者在 更長的時間內進行后反應。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變 溫度I的升高，因此降低經固化填料的可變形性。基底（通常為鋼）和填料的不同的熱膨 脹系數造成經固化填料和基材之間的界面上的機械張力。同樣地，油灰在固化過程中收縮， 這是通常被稱為化學收縮的過程。由于升高的玻璃化轉變溫度，填料和基材之間的界面上 的機械張力明顯增加。
[0015] 根據本發明，適合作為固化劑的含NH-基團的化合物為脂族和脂環族胺、酰胺、酰 胺基胺和芳族胺及其混合物。優選的是脂族、脂環族胺、酰胺基胺及其混合物。在此，分別 以固化劑組分的質量計，含NH-基團的化合物以5至70重量％，優選7至50重量％，特別 優選10至45重量％，非常特別優選11至40重量％，特別是13至30重量％的量使用。
[0016] 以環氧基團與NH-基團的活性氫的比例計，粘合劑組分和固化劑組分以0. 5:1. 5， 優選0. 7:1. 3,特別優選0. 8:1. 2,非常特別優選0. 9:1. 1，特別是0. 98:1. 02的摩爾比使用。 在另一個實施方案中，粘合劑組分和固化劑組分以2:1至0. 5:1，優選1:1的重量混合比使 用。在另一個實施方案中，粘合劑組分和固化劑組分以2:1至0. 5:1，優選1:1的體積混合 比使用。
[0017] 在本發明的一個實施方案中，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/或脂環族胺。在另一個實施方案中，根據本發明的組合物在粘合 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。在另一個實施方案中，根 據本發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 脂環族胺以及酰胺基胺。
[0018] 在本發明的一個實施方案中，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/或脂環族胺。在另一個實施方案中， 根據本發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。在另一個實施方案中，根據本發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 族胺以及酰胺基胺。
[0019] 在本發明的一個實施方案中，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/或脂環族胺。在另一個實施方案中， 根據本發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。在另一個實施方案中，根據本發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 族胺以及酰胺基胺。
[0020] 在本發明的一個實施方案中，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/或脂環族胺。在另一個 實施方案中，根據本發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。在另一個實施方案中，根據本發明的 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/或脂環族胺以及酰胺基胺。
[0021] 在本發明的一個實施方案中，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/或脂環族胺。在另一個實施方案中，根據本發明的組合物在粘合 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。在另一個實施方案中，根 據本發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 脂環族胺以及酰胺基胺。
[0022] 在本發明的一個實施方案中，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/或脂環族胺。在另一個實施方案中， 根據本發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。在另一個實施方案中，根據本發明的組合物