用于车身修复的对金属基材具有改进的粘附性的不饱和聚酯组合物制造技术

提供了一种车身修复制剂，其包括聚酯树脂，该聚酯树脂具有基于总的酸和酸酐含量的介于25和100分子百分比之间的不饱和度。将聚酯树脂溶解或混悬在单体反应性稀释剂中。提供微椭球体以增强固化的制剂的可打磨性。还提供了引发剂包。反应性稀释剂/单体可以被选择为非苯乙烯型的以改进性能属性。提供了一种用于修复车身的方法，其利用环境条件单独地或者与热源结合以在施用于需要修复的车身之后有助于固化。

Unsaturated polyester compositions with improved adhesion to metal substrates for body repair

A body repair preparation is provided, which includes a polyester resin having an unsaturation between 25 and 100 molecule percentages based on the total acid and anhydride content. The polyester resin is dissolved or suspended in the monomer reactive diluent. Microellipsoids are provided to enhance the grindability of cured formulations. The initiator package is also provided. Reactive diluents/monomers can be selected as non-styrene to improve performance properties. A method for body repair is provided, which utilizes environmental conditions alone or in combination with heat sources to facilitate curing after application to the body to be repaired.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车身修复的对金属基材具有改进的粘附性的不饱和聚酯组合物相关申请的交叉引用本申请要求分别提交于2016年7月13日和2016年7月15日的美国临时专利申请62/361,672和62/363,019的优先权，所述美国临时专利申请的内容通过引用并入本文中。
本专利技术概括地涉及不饱和聚酯组合物，并且具体地涉及这样一种聚酯组合物，其无需借助于苯乙烯单体就能够强力地粘附于存在于车身板件和保险杠上的金属基材。
技术介绍
不饱和聚酯树脂已被用于各种应用中，例如在汽车车身修复领域中使用的聚酯车身填料体系和玻璃强化的聚酯车身填料体系中。电镀的(防腐蚀)涂层固有地干扰通过自由基聚合固化的所有材料(包括聚酯树脂制剂)的界面的固化和粘附。已经知道，聚酯对金属的粘附可以通过使用粘附促进剂、使用具有减少的单体含量的低分子量聚合物、使用金属预处理或者通过加速交联反应而加以改进。令人遗憾地，尚不可获得不仅可容易地打磨而且不需要昂贵地使用预处理或粘附促进剂的高度柔性聚合的胶粘剂(mastic)；本专利技术克服了此缺陷。在电镀的基材的情况下，由于电镀(锌)延迟树脂体系的固化、延迟对填料的打磨及进一步操作、以及在一些情况中可能妨碍完全固化的事实，粘附不良的问题更加严重。此外，随着车身构造越来越多地由较轻重量的铝、高强度钢、复合材料和热塑性材料制成，需要开发出可以粘附于具有宽范围的表面能量的基材的车身填料。汽车修复售后市场行业中的另一动态是对于苯乙烯的使用监管问题的增加。不饱和聚酯树脂是传统上已溶于作为反应性稀释剂的苯乙烯中的二元羧酸或酸酐与双官能醇或多官能醇的缩合产物。虽然在过去已开发出不饱和聚酯，如在例如US6,268,464中所详述的，但是已发现由于脆性和过度的硬度，这些聚酯作为车身填料是不可接受的。因此，需要一种聚酯树脂，其无需借助于使用预处理或粘附促进剂而能够提供对金属的汽车车身板件的粘附。还进一步需要不含苯乙烯的这样一种聚酯树脂制剂。
技术实现思路
提供了一种包括聚酯树脂的车身修复制剂，所述聚酯树脂具有基于总的酸和酸酐单体含量的介于25和100分子百分比之间的不饱和度。将所述聚酯树脂溶解或混悬于单体反应性稀释剂中。提供微椭球体(microspheroid)以增强固化的制剂的可打磨性。还提供了分开存储的引发剂包(initiatorpackage)。单体可以被选择为非苯乙烯型的以改进性能属性。提供了一种用于修复车身的方法，其包括将包括聚酯树脂的聚酯树脂制剂部分A与部分B引发剂包混合，所述聚酯树脂制剂部分A具有基于总的酸和酸酐单体含量的介于25和100分子百分比之间的不饱和度。部分A或所述部分B中的至少一者含有微球体以形成可固化的混合物。将该混合物施用于需要修复的车身的基材。可允许与所述基材接触的混合物在环境条件(7至49℃)下固化或者暴露于热源(37-82℃)以促进该混合物的固化。使该混合物固化以形成填料来修复车身。具体实施方式本专利技术具有作为聚酯树脂的实用性，其无需借助于使用预处理或粘附促进剂而能够粘合到电镀的钢基材。还提供了聚酯树脂的制剂，在未固化的制剂中不包含苯乙烯单体。应理解，在提供某一数值范围的情形下，该范围意在不仅涵盖该范围的端点值而且也涵盖该范围的中间值，该范围的中间值明确地包括在该范围内并且以该范围的末位有效数字而异。举例来说，所列举的范围1至4意在包括1-2、1-3、2-4、3-4和1-4。本专利技术的一个创新方面在于聚酯的不饱和度，其虽然传统上可能过度地反应性太高，产生脆性基质，具有高收缩率、不良的粘附性并且对手工打磨来说太硬，但是出人意料地非常适合于施用于电镀的钢基材。除了对电镀的钢基材的粘附之外，本专利技术的聚酯在施用于就粘附性角度而言有问题的其他基材时提供期望的性质。这些其他基材示例性地包括不锈钢和铝。通过选择乙烯基甲苯作为唯一的反应性稀释剂，已发现，相对于苯乙烯作为反应性稀释剂，尺寸稳定性得到改进，使本专利技术的聚酯组合物适合用于车身修复行业并且对金属基材例如锌合金板件和/锌-铝合金板件、电泳涂装的(e-coated)(预涂底漆的)钢、冷轧钢和铝产生优异的粘附性。在某些实施方式中，本专利技术的聚酯树脂制剂包括与作为唯一稀释剂的非苯乙烯型分子完全反应的聚酯树脂。利用专用的添加剂将聚酯制剂改性以控制自由基聚合，从而最小化放热的加热和收缩。为了进一步最大化所得的固化的聚酯复合材料的韧性和粘附性，在一些本专利技术的实施方式中，还加入了热塑性填料。如在本文中使用的，关于固化的本专利技术的制剂，“可打磨的”被定义为对砂纸具有有限的阻塞并且能够在25℃在小于20分钟中用60至180粒度(grit)的砂纸形成光滑且无破损的薄边(featheredge)。当施加外部热时，可以在小于10分钟内进行打磨。如在本文中使用的，关于固化的本专利技术的制剂，“非脆性”被定义为在按照ASTMD6944-03和ASTMD522-13测量的20个循环期间没有因在介于34和65摄氏度之间热膨胀/收缩而开裂或龟裂。本专利技术的聚酯树脂具有占该聚酯树脂中的二元羧酸和酸酐的介于25和100摩尔百分比之间的烯属不饱和度(degreeofethylenicunsaturation)，表示在聚酯树脂主链内对自由基聚合的反应性。为了计算单体百分比，忽略了反应性稀释剂。用于合成本专利技术的聚酯树脂的实施方式的适合的不饱和酸或酸酐包括马来酸酐、马来酸、富马酸、衣康酸和保留烯属不饱和性的相关的衍生物，以及前述的任意组合。这些以非醇类单体的25至100摩尔百分比存在。在一些本专利技术的实施方式中，以50至100单体百分比存在。在此可使用的饱和多官能羧酸或酸酐示例性地包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、环己烷二甲酸、己二酸、琥珀酸、丙二酸、5-降冰片烯-2,3-二甲酸(nadicacid)、偏苯三甲酸、均苯四甲酸、前述任一种酸的酸酐，以及其任意组合。在此在根据本专利技术的聚酯树脂制剂中可使用的饱和的单官能羧酸示例性地包括苯甲酸、2-乙基己酸、月桂酸以及其任意组合。在一些本专利技术的实施方式中，总的饱和的羧酸和酸酐单体含量是0至10摩尔百分比。在一些本专利技术的实施方式中，仅存在马来酸，导致100％不饱和度。在另外其他实施方式中，使用5-降冰片烯-2,3-二甲酸和邻苯二甲酸，导致50％不饱和度。使二元羧酸和酸酐与单官能的、双官能的或多官能的醇类的任一组合反应。在此可使用的单官能的醇类示例性地包括苯甲醇、2-乙基己醇、月桂醇、环己醇、及其任意组合。在此可使用的双官能的和多官能的醇类示例性地包括乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、新戊二醇、丁二醇、丁基乙基丙二醇、三羟甲基丙烷、己二醇、环己烷二甲醇、丙三醇、季戊四醇、聚醚多元醇，及其任意组合。在本专利技术的聚酯树脂中醇类的总量相对于总的羧酸和酸酐含量在约100至约120摩尔百分比的范围中。在一些本专利技术的实施方式中，丙二醇被用作所述醇，并且在另外其他实施方式中，使丙二醇与马来酸缩合或用5-降冰片烯-2,3-二甲酸和邻苯二甲酸的组合，产生50％不饱和度。在另外其他本专利技术的实施方式中，以介于0.1-10:1之间的分子比使用丙二醇和二乙二醇，并且在另外其他实施方式中，使丙二醇和二乙二醇与马来酸缩合或用5-降冰片烯-2,3-二甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车身修复制剂，包括：聚酯树脂，所述聚酯树脂具有基于总的酸和酸酐单体含量的介于25和100摩尔百分比之间的不饱和度；单体反应性稀释剂，将所述聚酯树脂溶解或混悬在所述单体反应性稀释剂中；微椭球体；以及引发剂包。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.13 US 62/361,672;2016.07.15 US 62/363,019;1.一种车身修复制剂，包括：聚酯树脂，所述聚酯树脂具有基于总的酸和酸酐单体含量的介于25和100摩尔百分比之间的不饱和度；单体反应性稀释剂，将所述聚酯树脂溶解或混悬在所述单体反应性稀释剂中；微椭球体；以及引发剂包。2.根据权利要求1所述的制剂，其中所述不饱和度是100摩尔百分比。3.根据权利要求1所述的制剂，其中所述不饱和度在50和100摩尔百分比之间。4.根据权利要求1所述的制剂，其中所述总的酸和酸酐含量仅是马来酸。5.根据权利要求1所述的制剂，其中所述总的酸和酸酐含量包括5-降冰片烯-2,3-二甲酸酯、5-降冰片烯-2,3-二甲酸和邻苯二甲酸中的至少两种。6.根据权利要求5所述的制剂，其中所述不饱和度在40和100摩尔百分比之间。7.根据权利要求1所述的制剂，其中所述单体反应性稀释剂是具有乙烯基官能团的非苯乙烯型芳基单体。8.根据权利要求1所述的制剂，其中所述单体反应性稀释剂包括乙烯基甲苯。9.根据权利要求1所述的制剂，其中所述单体反应性稀释剂仅由乙烯基甲苯组成。10.根据权利要求1所述的制剂，其中所述单体反应性稀释剂是以下中的一种或多种：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己基酯、甲基丙烯酸羟丙基酯、甲基丙烯酸羟乙基酯、丙烯酸月桂基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸月桂基酯、二丙烯酸丁二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸乙二醇-DCPD酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯和(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·M·亚当斯，海伦娜·特瓦尔多夫斯卡，迈克尔·沙力克，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US