[發明專利]包含具有雜原子的促進劑的熱固化性環氧樹脂組合物

有效

• 申請號: 200980117892.0
• 申請日: 2009-05-28
• 公開（公告）號: CN102037050A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: A·克拉默;K·弗里克
• 申請（專利權）人: SIKA技術股份公司
• 主分類號: C08G59/40
• 分類號: C08G59/40;C08G59/68;C08L63/00;C09J163/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鄧毅

發明領域

本發明涉及特別用作骨架結構(Rohbau-)粘合劑和用于制備結構泡沫體的沖擊韌性熱固化性環氧樹脂組合物領域。

背景技術

熱固化性環氧樹脂組合物長久以來便已公知。一段時間以來人們已經在努力消除或者至少大大減少環氧樹脂組合物的一大缺點，即其的脆性，這種脆性在受到沖擊負荷時會導致經固化的環氧樹脂組合物產生裂紋或者被破壞。已經通過添加韌性改性劑或通過對環氧樹脂化學改性而對此進行嘗試。

熱固化性環氧樹脂的一個重要應用領域是車輛制造，特別是在粘合或泡沫體填充骨架結構中的空腔時。在這兩種情況下，在施用了環氧樹脂組合物之后，在KTL-(陰極浸涂)爐中加熱車身，由此熱固化性環氧樹脂組合物也固化并任選地發泡。

為了能進行快速固化，除了可熱活化的環氧樹脂用固化劑之外還通常使用促進劑。一個重要種類的促進劑是脲。可以具有脲作為促進劑的沖擊韌性熱固化性環氧樹脂組合物例如公開于WO2004/106402?A2和WO2004/055092?A1中。

但是目前市場上正進行著試圖將固化溫度強烈降低的努力。因此，在市場上對于即使在較低溫度、即在低于180℃的溫度下，即使在很短時間、一般為10至15分鐘之后也能固化的熱固化性環氧樹脂組合物存在著很大的需求。因此，采用由于其結構而顯著更為活性的芳族脲。但是現已表明，使用這種芳族促進劑會在熱固化性環氧樹脂組合物的存儲穩定性方面帶來很大問題。

發明概述

因此，本發明的任務在于提供沖擊韌性熱固化性環氧樹脂組合物，其一方面在室溫下具有很好的存儲穩定性，另一方面具有降低的所需固化溫度。

該任務能夠令人驚奇地通過如權利要求1所述的一種熱固化性環氧樹脂組合物來實現。該環氧樹脂組合物能夠特別好地作為單組分熱固化性粘合劑，特別是作為車輛制造中熱固化性單組分骨架結構粘合劑來使用，以及用于制備涂料、特別是漆料，以及用于制備用以增強空腔體、特別是金屬結構的結構泡沫體。

還完全令人驚奇地發現，使用式(I)的促進劑能導致熱固化性環氧樹脂組合物的沖擊韌性的提高。這也適用于已經具備相當程度沖擊韌性(例如根據ISO?11343作為抗沖擊強度測得)的熱固化性環氧樹脂組合物的情況。

本發明的其他方面是其他獨立權利要求的主題。特別優選的本發明的實施方式是從屬權利要求的主題。

發明詳述

在第一個方面，本發明涉及一種熱固化性環氧樹脂組合物，其包含：

a)至少一種具有每分子平均多于一個環氧基團的環氧樹脂A；

b)通過提高的溫度活化的至少一種用于環氧樹脂的固化劑B；和

c)至少一種式(I)的促進劑C，以及

d)任選地，至少一種韌性改善劑D。

在式(I)中，R¹表示n價的具有至少一個雜原子的脂族、環脂族或芳脂族基團。所述雜原子不是脲、縮二脲、異氰脲酸酯、氨基甲酸酯、脲二酮或縮二脲二酮(Diuretdion)基團的雜原子。

在基團R¹中缺少了縮二脲、異氰脲酸酯、氨基甲酸酯、脲二酮或縮二脲二酮基團導致促進劑C更好的熱穩定性。也就是說已經表明，在并非根據本發明的在基團R¹中具有這類基團的促進劑中在加熱時會形成揮發性和不期望的分解產物，例如二異氰酸酯。對于式(I)的促進劑C則不是這種情況或者至少很少這種情況。

所述的存在在基團R¹中的至少一個雜原子優選是氧原子，特別是羥基或醚基形式的氧原子。

另外，R²和R³或者各自相互獨立地表示烷基或芳烷基，其任選地被取代或具有雜原子，或者R²和R³一起表示具有3至20個碳原子的二價脂族基團，且其是具有5至8、優選6個成環原子的任選取代的雜環的一部分。

另外，n表示數值1至10、特別表示1至3、優選表示1或2。

在本文中，與取代基、殘基或基團有關地使用的術語“相互獨立地”解釋為在同一分子中可以出現同時具有不同含義的相同名稱的取代基、殘基或基團。

在整個該文獻中，以在“多異氰酸酯”、“多胺”、“多元醇”、“聚(多)酚”和“聚(多)硫醇”中的前綴“聚(多)”來表示形式上包含兩個或更多個各個官能基團的分子。

所謂“韌性改善劑”在本文中理解為是一種環氧樹脂基體的添加劑，其在0.1-50重量％、特別0.5-40重量％的很少添加量下就已經起到明顯的提高韌性的作用并因此能夠在基體撕裂或破裂之前吸收更高的彎曲、拉伸、沖擊或碰撞應力。