专利名称：树脂的固化的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制树脂固化的方法和提供这种控制的改性树脂。本发明还包括所述方法的应用以及所述树脂在制品生产中的应用。
例如在胶合板生产中，将单独的木板层涂上树脂，压在一起并进行加热，以固化该树脂。加热固化所需的时间将极大地降低生产进程。通过在树脂中混合催化剂能减少固化时间，但这会干扰生产过程本身，如会在树脂的使用前或使用过程中开始固化。
本发明的一个方面是提供一种固化树脂的方法，包括当催化剂释放进入树脂中引发固化时将其捕获、混合所捕获的催化剂和所述树脂，并在需要时释放该催化剂进入树脂中以引发固化。
本发明的另一个方面是提供一种制备一种至少包含两个部份的产物的方法，包括在其中的一部分上至少局部涂上一种树脂的步骤，该树脂内已经分布有一种捕获的催化剂。把两部分放在一起使所述树脂居于它们中间，并在需要的时候释放出所述催化剂以引发固化。
本发明还包括用上述方法制备的产物和在上述方法中使用的分布有催化剂的树脂。
可通过将催化剂包封或吸附/吸收而将其捕获至适合基体(如杏仁壳)的结构中。
所述树脂可以是以下聚酯树脂的任何一种乙烯基酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺/脲甲醛树脂、酚醛树脂所述催化剂可以是任何适合的催化剂，如有机过氧化物，例如过氧化二苯甲酰、过氧化丁酮、氢过氧化枯烯、乙酰丙酮过氧化物(销售商品名为Triganox 44B)、叔丁基过苯甲酸酯(销售商品名为TriganoxC)、叔丁基-2-乙基己酸酯(销售商品名为Triganox 21)、叔丁基过氧-3,5,5-三甲基己酸酯(销售商品名为Triganox42s)、氢过氧化枯烯(销售商品名为Triganox K-80)、双(4-叔丁基环己基过碳酸氢酯(销售商品名为Perkadox 16))；胺催化剂，例如二乙基四胺、三乙胺异氰酸酯、三氟化硼；UV-固化催化剂、碳酸烷基酯，例如丙烯和乙烯碳酸酯；无机和有机酸，如甲酸、甲苯磺酸、或硫酸。
所述包封材料可以是以下的任何一种明胶、热固性树脂、高脂肪酸甘油脂、石蜡、热塑性塑料、聚合物、或硅烷化合物或在本申请人的公布号为WO98/26865的共同未决的国际申请中描述的包封材料的任何一种。
也可以使用如辛酸钴(销售商品名为NL-49-P)、二乙苯胺(销售商品名为NL-64-10P)、硫酸铵或氯化铵的加速剂。
所述包封或涂布颗粒的大小可在0.5至1000微米的范围内。
现在将通过实施例来详细描述本发明的实施方案。
在第一个实例方案中，涉及胶合板的生产，在层合板上涂上树脂，由夹在相邻层间的树脂将层板叠放在一起并加压促使它们粘合一起和/或加热使树脂固化使得层板强力粘合在一起。在常规的加压和加热生产方法中必需施加相当长的一段时间，例如几分钟，增加了制造时间和制造费用。根据本发明，催化剂分布在整个所述树脂中。所述催化剂可以是丙烯碳酸酯，乙烯碳酸酯或其它适合的催化剂，其引发固化所述树脂以粘合相接层间木板。然而，如果固化引发太早或进行得太快，将会难以或不可能满意地或/和有效地所述生产进程。例如，如果当层板在涂布树脂时固化已经进行，将不可能容易地对层板进行涂布，并且，即使涂上了，对层板间的粘合强度也会有不利的影响。
为了克服这种可能存在的缺点，通过包封所述催化剂来对其到树脂中引发固化的释放进行控制。通过在包封材料的存在下用超声波辐射所述催化剂生产出涂布有包封材料的催化剂微囊这样来获得包封。尽管这些包封的树脂胶囊分布在整个树脂中，但所述涂层使催化剂与树脂隔离开。这种情况下，可将树脂象前面的描述施加到的层板上，但固化不会开始，因此将不会影响该进程直到这些颗粒破裂释放出所述催化剂进入树脂中。可通过超声波辐射所述胶囊或加热或其它一些适当的方法导致产生破裂。
在一种作为选择的包封方法中，催化剂被吸附至一种惰性基体的颗粒表面上，所述颗粒再次应用超声波辐射涂布封装材料。在两者情况下涂布颗粒大小一般可为0.5-1000微米。
所述催化剂可以是下列物质的任何一种，或是它们的混合物有机过氧化物，如过氧化二苯甲酰，过氧化丁酮、氢过氧化枯烯、乙酰丙酮过氧化物(销售商品名为Triganox 44B)、叔丁基过苯甲酸酯(销售商品名为TriganoxC)、叔丁基-2-乙基己酸酯(销售商品名为Triganox 21)、叔丁基过氧-3,5,5-三甲基己酸酯(销售商品名为Triganox42s)、氢过氧化枯烯(销售商品名为Triganox K-80)、双(4-叔丁基环己基过碳酸氢酯(销售商品名为Perkadox 16)；胺催化剂，例如二乙基四胺、三乙胺异氰酸酯、三氟化硼；UV-固化催化剂、碳酸烷基酯，例如丙烯和乙烯碳酸酯；无机和有机酸，如甲酸、甲苯磺酸或硫酸。
也可以使用如辛酸钴(销售商品名为NL-49-P)、二乙苯胺(销售商品名为NL-64-10P)的加速剂。
所述包封材料可以是以下的任何一种明胶、热固性树脂、高脂肪酸甘油脂、石蜡、热塑性塑料、聚合物、或硅烷化合物或在本申请人的公布号为WO98/26865的共同未决的国际申请中描述的包封材料的任何一种。
所述树脂可以是以下树脂的任何一种或它们的任何混合物聚酯树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺/脲甲醛树脂、酚醛树脂。
在另一个实例中，催化剂是通过吸收到适合的基体中而不是像前面描述的吸附来捕获的。一种适合的基体是杏仁壳，它具有有利于吸收/吸附催化剂进到它的多孔结构中的表面。虽然可以使用其它催化剂和树脂(例如像上面详述的)，但优选所述催化剂是甲酸，所述树脂是三聚腈胺/脲甲醛树脂。
生产杏仁壳甲酸/甲苯磺酸催化剂材料的方法如下ⅰ)首先将所述甲酸/甲苯磺酸溶解/分散在/入丙酮中。丙酮用作所述酸催化剂进入杏仁壳的多孔结构的载体溶剂。
ⅱ)然后将杏仁壳加入所述酸/丙酮混合物中。
ⅲ)将所述酸/丙酮/杏仁壳混合物用20kHz,400瓦的超声波探测3-5分钟直到所述丙酮/酸已吸收/吸附进所述杏仁壳结构中。通过所述混合物明显增稠的现象可容易地观察到该过程。使用溶剂的一个原因是为了使超声波能对极为坚固的杏仁壳进行有效地工作。要求过量的液体(即丙酮)以产生气穴。当气穴气泡破裂时，产生了大量能源来源/冲击波，就是该能源驱使所述液体混合物进入到所述杏仁壳结构中。
ⅳ)通过干燥方法把所述丙酮溶剂从淤浆混合物中除去，只留下所述酸催化剂嵌入在所述杏仁壳中。可使用冷凝器将所述丙酮除去并循环使用。所述杏仁壳/酸催化剂产物是一种可相当自由流动的粉末，它能容易地分散到树脂中。使用丙酮做为溶剂是因为a)它具有很好的溶解性能。例如，对甲苯磺酸催化剂(PTSA,固体粉末)在被驱使进入到所述杏仁壳之前需要溶解到丙酮中。
b)它具有很低的沸点，这有利于它在低温干燥过程中除去。当使用甲酸时，这是非常重要的特点，因为这种催化剂具有比较低的沸点，因此如果使用高的干燥温度，甲酸也会被除去。
c)在所述声波振荡过程中存在丙酮保持非常低的温度(比热容特性)减少或消除汽化问题。
当所述杏仁壳/酸催化剂用树脂分散时，树脂的分子太大以致它们不能很容易或很快地进入所述杏仁壳中，因此不能进入与嵌入在结构中的酸催化剂接触。从而不会开始所述树脂的固化。通过加热能激活所述酸催化剂。这将会导致所述结构膨胀并张开使得所述树脂接近所述催化剂。应该注意的是这不是一种包封技术并且没有使用涂层。然而，如果最终用户/应用要求更高的贮存稳定性，则可施加涂层。
应该明白以上仅仅是通过实施例对本发明的实施方案进行描述，在没有偏离本发明的范围的情况下可以有许多变体。例如，本发明的方法可应用到任何产品的制造中，其中将一部分或多部分涂布和/或浸渍可固化树脂，使得所述各部分可固定在一起或是作为生产工序的一部分。毛毡或玻璃纤维可用本发明的可固化树脂浸渍，成为所要求的形状并随后将所述树脂固化。可采用在下流生产工序中使用的树脂预浸渍材料，这些复合材料可用在以下普遍的领域中Ⅰ)船结构，Ⅱ)汽车工业-如内部/外部部件和主体面板，Ⅲ)火车/飞机结构-如内部/外部部件和主体面板，Ⅳ)近海船舶/油田钻探应用，Ⅴ)建筑结构-墙壁(内部/外部)，房顶，Ⅵ)家常物品，Ⅶ)表面涂层，Ⅷ)阻燃泡沫体/涂层/复合材料，Ⅸ)印刷和造纸工业的粘合剂，Ⅹ)铸造工业使用的粘合剂，Ⅺ)长丝卷绕，Ⅻ)塑料挤塑，ⅩⅢ)粘合剂，ⅩⅣ)MDF/碎料板，ⅩⅤ)团状模塑料，
ⅩⅥ)预浸渍产品，ⅩⅦ)用在建筑工业的混凝土应用中使用的粘合剂。
权利要求
1．固化树脂的方法，该方法包括如下步骤捕获催化剂，当所述催化剂释放到所述树脂中时将引发固化；混合所述捕获的催化剂和所述树脂并在需要的时候释放所述催化剂到所述树脂中引发固化。
2．制备一个至少包含两个部分的产品的方法，该方法包括如下步骤在其中一部分至少局部涂布上一种树脂，该树脂内已经分布有被捕获的催化剂，把各部分放在一起，所述树脂夹在它们之间，在需要的时候释放出催化剂到所述树脂中引发固化。
3．权利要求1或2所要求保护的方法，其中所述催化剂是通过包封捕获。
4．权利要求3所要求保护的方法，其中所述包封物质包含一种或多种下述物质明胶、热固性树脂、高脂肪酸甘油脂、石蜡、热塑性塑料、聚合物、或硅烷化合物或在本申请人的公布号为WO98/26865的国际申请中公开的包封材料中的任一种。
5．权利要求1或2的方法，其中所述催化剂是通过吸收/吸附捕获。
6．权利要求5所要求保护的方法，其中所述催化剂通过吸收/吸附而被捕获进入到杏仁壳的表面。
7．权利要求1至6所要求保护的方法，其中所述树脂包含一种或多种下述的聚酯树脂乙烯基酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺/脲甲醛树脂、酚醛树脂。
8．前面权利要求的任一项所要求保护的方法，其中所述催化剂是一种有机过氧化物。
9．权利要求1至7的任一项所要求保护的方法，其中所述催化剂包含一种或多种下述物质有机过氧化物，如过氧化二苯甲酰、过氧化丁酮、氢过氧化枯烯、乙酰丙酮过氧化物(销售商品名为Triganox 44B)、叔丁基过苯甲酸酯(销售商品名为Triganox C)、叔丁基-2-乙基己酸酯(销售商品名为Triganox21)、叔丁基过氧-3,5,5-三甲基己酸酯(销售商品名为Triganox 42s)、氢过氧化枯烯(销售商品名为Triganox K-80)、双(4-叔丁基环己基化过碳酸酯(销售商品名为Perkadox 16)；胺催化剂，例如二乙基四胺、三乙胺异氰酸酯、三氟化硼；UV-固化催化剂、碳酸烷基酯，例如丙烯和乙烯碳酸酯；无机和有机酸，如甲酸、甲苯磺酸或硫酸。
10．捕获甲酸催化剂到杏仁壳中的方法，包括如下步骤将甲酸溶解或分散到丙酮中，加入杏仁壳到所述酸/丙酮混合物中并用声波振荡所述混合物直到所述丙酮和混合物已被吸收/吸附进所述杏仁壳结构中。
11．捕获甲苯磺酸催化剂到杏仁壳中的方法，包括如下步骤将甲苯磺酸溶解或分散到丙酮中，加入杏仁壳到所述酸/丙酮混合物中并用声波振荡所述混合物直到所述丙酮酸混合物已被吸收/吸附进所述杏仁壳结构中。
12．权利要求10或11所要求保护的捕获方法，其中所述酸/丙酮混合物使用20kHz 400瓦的超声波处理探测3到5分钟。
13．固化树脂的方法，包括如下步骤捕获催化剂，当所述催化剂释放进所述树脂中时将引发固化；混合所述捕获的催化剂和所述树脂并在需要的时候释放出所述催化剂到所述树脂中引发固化，其中所述催化剂通过权利要求10、11或12所要求保护的方法捕获。
14．权利要求1至9或13所要求保护的方法，其中使用了一种加速剂加速固化。
15．权利要求14所要求保护的方法，其中所述加速剂是辛酸钴(销售商品名为NL-49-P)、二乙苯胺(销售商品名为NL-64-10P)、硫酸铵或氯化铵。
16．根据前面权利要求所要求保护的方法制造的产品。
全文摘要
本发明涉及一种制造一种至少包含两个部分的产品的方法,包括在其中的一部分至少局部涂布一种其中已分布有捕获的催化剂的树脂的步骤,把各部分放在一起,所述树脂夹在它们之间,在需要的时候释放出催化剂到所述树脂中引发固化。通过包装或吸收/吸附能把所述催化剂捕获到适合的基体(如杏仁壳)的结构中。所述催化剂可以是有机过氧化物、甲酸或甲苯磺酸。可用加速剂加速固化。
文档编号C08J3/24GK1325418SQ99813045
公开日2001年12月5日 申请日期1999年9月10日 优先权日1998年9月12日
发明者D·M·巴特斯 申请人:化学胶有限公司