專利名稱：包含具有雜原子的促進(jìn)劑的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物的制作方法
包含具有雜原子的促進(jìn)劑的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及特別用作骨架結(jié)構(gòu)(Rotibau-)粘合劑和用于制備結(jié)構(gòu)泡沫體的沖擊 韌性熱固化性環(huán)氧樹脂組合物領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱固化性環(huán)氧樹脂組合物長久以來便已公知。一段時間以來人們已經(jīng)在努力消除 或者至少大大減少環(huán)氧樹脂組合物的一大缺點(diǎn)，即其的脆性，這種脆性在受到?jīng)_擊負(fù)荷時 會導(dǎo)致經(jīng)固化的環(huán)氧樹脂組合物產(chǎn)生裂紋或者被破壞。已經(jīng)通過添加韌性改性劑或通過對 環(huán)氧樹脂化學(xué)改性而對此進(jìn)行嘗試。
熱固化性環(huán)氧樹脂的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域是車輛制造，特別是在粘合或泡沫體填充 骨架結(jié)構(gòu)中的空腔時。在這兩種情況下，在施用了環(huán)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(huán)氧樹脂組合物也固化并任選地發(fā)泡。
為了能進(jìn)行快速固化，除了可熱活化的環(huán)氧樹脂用固化劑之外還通常使用促進(jìn) 劑。一個重要種類的促進(jìn)劑是脲?？梢跃哂须遄鳛榇龠M(jìn)劑的沖擊韌性熱固化性環(huán)氧樹脂組 合物例如公開于 W02004/106402 A2 和 W02004/055092 Al 中。
但是目前市場上正進(jìn)行著試圖將固化溫度強(qiáng)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°C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(huán)氧樹脂組合物存在著很大的需求。因此，采用由于其結(jié)構(gòu)而顯著更為活 性的芳族脲。但是現(xiàn)已表明，使用這種芳族促進(jìn)劑會在熱固化性環(huán)氧樹脂組合物的存儲穩(wěn) 定性方面帶來很大問題。
發(fā)明概述
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提供沖擊韌性熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，其一方面在室 溫下具有很好的存儲穩(wěn)定性，另一方面具有降低的所需固化溫度。
該任務(wù)能夠令人驚奇地通過如權(quán)利要求1所述的一種熱固化性環(huán)氧樹脂組合物 來實(shí)現(xiàn)。該環(huán)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(jié)構(gòu)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(qiáng)空腔體、特別是金屬結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)泡沫體。
還完全令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，使用式(I)的促進(jìn)劑能導(dǎo)致熱固化性環(huán)氧樹脂組合物的 沖擊韌性的提高。這也適用于已經(jīng)具備相當(dāng)程度沖擊韌性(例如根據(jù)ISO 11343作為抗沖 擊強(qiáng)度測得)的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物的情況。
本發(fā)明的其他方面是其他獨(dú)立權(quán)利要求的主題。特別優(yōu)選的本發(fā)明的實(shí)施方式是 從屬權(quán)利要求的主題。
發(fā)明詳述
在第一個方面，本發(fā)明涉及一種熱固化性環(huán)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(huán)氧基團(tuán)的環(huán)氧樹脂A ；
b)通過提高的溫度活化的至少一種用于環(huán)氧樹脂的固化劑B ；和
c)至少一種式(I)的促進(jìn)劑C，以及
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權(quán)利要求
1.熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，包含a)至少一種具有每分子平均多于一個環(huán)氧基團(tuán)的環(huán)氧樹脂A ；b)通過提高的溫度活化的至少一種用于環(huán)氧樹脂的固化劑B ；c)至少一種式(I)的促進(jìn)劑C，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，存在在基團(tuán)R1中的 至少一個雜原子是氧原子，特別是羥基或醚基形式的氧原子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，R2和/或R3表 示具有1至10、特別是1至4個碳原子的烷基，優(yōu)選表示甲基。
4.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，R1表示具有 η個環(huán)氧基團(tuán)的環(huán)氧化物，其中，式(IIa)的η個環(huán)氧基團(tuán)的至少一個被式(IIb)的基團(tuán)代 替，其中以*表示的碳原子與式(I)促進(jìn)劑的脲基團(tuán)的氮相連，
5.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，R1表示式 (III)的基團(tuán)，
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，R1表示 含醚基的脂族多胺，特別是聚氧化亞烷基-二胺或聚氧化亞烷基-三胺在去除了氨基之后 的殘基。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，R1表示 氨基酸或氨基酸酯在去除了氨基之后的殘基。
8.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，所述韌性改 善劑D選自封閉的聚氨酯聚合物、液體橡膠、經(jīng)環(huán)氧樹脂改性的液體橡膠、嵌段共聚物和核 殼聚合物。
9.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，所述韌性改 善劑D是液體橡膠，其為以羧基或(甲基)丙烯酸酯基或環(huán)氧基封端的丙烯腈/ 丁二烯共 聚物或其衍生物。
10.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，所述韌性改 善劑D是式(IV)的封閉的聚氨酯聚合物，其中，
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，Y2表示選自如下 的基團(tuán)
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，m不等于0。
13.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，所述環(huán)氧樹 脂組合物特別是以基于組合物重量計(jì)0. 1-3重量％的量包含至少一種物理發(fā)泡劑或化學(xué) 發(fā)泡劑。
14.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，環(huán)氧樹脂A 的份額為占組合物重量的10-85重量％，特別是15-70重量％，優(yōu)選15-60重量％。
15.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，通過提高的 溫度活化的用于環(huán)氧樹脂的固化劑B的量為0. 1-30重量％，特別是0. 2-10重量％，基于環(huán) 氧樹脂A的重量計(jì)。
16.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，促進(jìn)劑C的CN 102037050 A權(quán)利要求書3/4頁量為基于環(huán)氧樹脂A的重量計(jì)0. 01-6. 0重量％，特別是0. 02-4. 0重量％，優(yōu)選0. 02-2. 0重量％。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16任一項(xiàng)所述的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物的用途，用作單組分 熱固化性粘合劑，特別是用作車輛制造中的熱固化性單組分骨架結(jié)構(gòu)粘合劑。
18.式(I)的促進(jìn)劑的用途，所述促進(jìn)劑如在根據(jù)權(quán)利要求1至16任一項(xiàng)所述的熱固 化性環(huán)氧樹脂組合物中存在的，用于促進(jìn)熱固化性環(huán)氧樹脂組合物的固化。
19.用于粘合耐熱基材的方法，包括如下步驟i)施加根據(jù)權(quán)利要求1至16任一項(xiàng)所述的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物于耐熱基材Si、 特別是金屬的表面上； )使所施加的熱固化性環(huán)氧樹脂組合物與另一耐熱基材S2、特別是金屬的表面接觸；iii)將所述組合物加熱到100-220°C、特別是120-200°C、優(yōu)選160_190°C的溫度； 其中，基材S2由相同或不同于基材Sl的材料構(gòu)成。
20.經(jīng)固化的環(huán)氧樹脂組合物，其通過加熱根據(jù)權(quán)利要求1至16任一項(xiàng)所述的熱固化 性環(huán)氧樹脂組合物而得到。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱固化性環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于很高的沖擊韌性，良好的存儲穩(wěn)定性以及低固化溫度。該環(huán)氧樹脂組合物特別適合用作骨架結(jié)構(gòu)粘合劑和用于制備結(jié)構(gòu)發(fā)泡體。此外還發(fā)現(xiàn)，使用式(I)的促進(jìn)劑導(dǎo)致熱固化性環(huán)氧樹脂組合物的沖擊韌性提高。
文檔編號C08L63/00GK102037050SQ200980117892
公開日2011年4月27日 申請日期2009年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日
發(fā)明者A·克拉默, K·弗里克 申請人:Sika技術(shù)股份公司