[发明专利]用于环氧树脂的固化剂

说明书

技术领域

本发明涉及用于环氧树脂的固化剂(“硬化剂”)。这些固化剂特别可用于低粘度、高固体分(high solid)和低挥发性有机化合物含量(VOC)的涂料组合物(coating compositions)，所述涂料组合物具有低温固化性能、良好的消粘时间和改善的耐化学性。

背景技术

苯甲氨基醇(phenalkamines)，又叫酚醛胺，还是相对新兴的环氧树脂固化剂类型。它们是腰果酚(cardanol)(I)与脂族胺(伯胺或仲胺)和甲醛的反应产物(缩合产物)，所述腰果酚在化学上是C₁₅烷基苯酚，并且是能从腰果壳得到的油(CNSL＝腰果壳油)的主要成分。

腰果酚(I)

WO 2004/024792A1公开了涂料组合物，其含有包括环氧化物聚合物的成膜聚合物、交联剂混合物和颜料。所述交联剂混合物包括(a)至少一种聚酰胺官能化合物和(b)至少一种苯甲氨基醇化合物。

本领域技术人员已知苯甲氨基醇(b)是曼尼希碱，即醛(如甲醛)、胺和酚类化合物的反应产物(参见WO 2004/024792A1第3页第16-18行)；有用的胺包括乙二胺(EDA)和二亚乙基三胺(DETA)(参见WO 2004/024792A1第3页第18-19行)；所述酚类化合物是源自腰果壳油的含腰果酚的提取物(参见WO 2004/024792A1第3页第19-20行)。

聚酰胺(a)是基于二聚脂肪酸与多元胺、优选双官能的多元胺的反应产物(参见WO 2004/024792A1第4页第4-6行)；优选地，所述酰胺通过缩合反应形成，并且所述聚酰胺可以是固体(如蜡)或液体(参见WO 2004/024792A1第4页第11-12行)；所述聚酰胺(a)优选具有159-175mg KOH/g的胺值(参见WO 2004/024792A1第4页第13行)。

发明内容

本发明所解决的问题是开发新颖的用于环氧树脂的固化剂(“硬化剂”)。这些固化剂应当可用于低粘度、高固体分和低挥发性有机化合物含量的涂料组合物，所述涂料组合物具有低温固化性能、良好的消粘时间和改善的耐化学性。

本发明的主题是用于环氧树脂的硬化剂组合物，即环氧树脂固化剂组合物，其含有交联剂混合物，所述交联剂混合物包括：

(a)至少一种聚酰胺官能化合物，其每分子具有至少一个酰胺官能团和至少一个胺官能团，条件是所述聚酰胺(a)能通过二聚脂肪酸或二聚脂肪酸的烷基酯与至少一种多元胺反应得到；和

(b)至少一种苯甲氨基醇(phenalkamine)化合物，其是腰果酚、甲醛和一种或多种至少双官能的胺的缩合产物，

条件是所述用于获得聚酰胺官能化合物(a)的二聚脂肪酸结构单元含有20-60重量％的单体脂肪酸结构单元，基于所述二聚脂肪酸结构单元的总量。二聚和单体脂肪酸

本领域技术人员已知，二聚脂肪酸是能通过不饱和羧酸的低聚反应得到的羧酸，所述不饱和羧酸通常为脂肪酸，如油酸、亚油酸、芥酸和类似物。所述低聚反应通常在升高的温度下在催化剂(如粘土)的存在下进行。

所得物质在技术等级上为二聚脂肪酸，是二聚反应产物占主导的混合物。然而，所述混合物还含有少量的单体(在二聚脂肪酸粗混合物中的单体总量被专家称为“单体脂肪酸”)和更高级的低聚体，更具体地是所谓的“三聚脂肪酸”。二聚脂肪酸是可市购的产品，并且可以不同的组成和等级得到(例如商品名为的二聚脂肪酸，申请人的产品)。

如已提及的，所述单体化合物在反应进行后存在于用来制备二聚脂肪酸的混合物中，并且可以通过基于蒸馏的方法从该混合物中得到，这样的单体化合物通常被专家称为单体脂肪酸。所述单体脂肪酸不是制备二聚脂肪酸过程中的未反应的原料，而是含有少量未反应的原料的二次反应产物。所述二次反应引起所用脂肪酸的结构变化。

就制备二聚脂肪酸所用原料的性质而论，所述单体脂肪酸的组成经历一些变化。例如，当主要使用亚油酸作为原料时，含有芳香族结构单元的化合物在单体脂肪酸中的含量就特别显著。

对于本发明的目的，特别优选使用油酸或亚油酸或油酸与亚油酸的混合物(如以所谓妥尔油脂肪酸的形式)作为原料制备二聚脂肪酸时可得到的单体脂肪酸。