[发明专利]包含具有杂原子的促进剂的热固化性环氧树脂组合物

说明书

发明领域

本发明涉及特别用作骨架结构(Rohbau-)粘合剂和用于制备结构泡沫体的冲击韧性热固化性环氧树脂组合物领域。

背景技术

热固化性环氧树脂组合物长久以来便已公知。一段时间以来人们已经在努力消除或者至少大大减少环氧树脂组合物的一大缺点，即其的脆性，这种脆性在受到冲击负荷时会导致经固化的环氧树脂组合物产生裂纹或者被破坏。已经通过添加韧性改性剂或通过对环氧树脂化学改性而对此进行尝试。

热固化性环氧树脂的一个重要应用领域是车辆制造，特别是在粘合或泡沫体填充骨架结构中的空腔时。在这两种情况下，在施用了环氧树脂组合物之后，在KTL-(阴极浸涂)炉中加热车身，由此热固化性环氧树脂组合物也固化并任选地发泡。

为了能进行快速固化，除了可热活化的环氧树脂用固化剂之外还通常使用促进剂。一个重要种类的促进剂是脲。可以具有脲作为促进剂的冲击韧性热固化性环氧树脂组合物例如公开于WO2004/106402 A2和WO2004/055092 A1中。

但是目前市场上正进行着试图将固化温度强烈降低的努力。因此，在市场上对于即使在较低温度、即在低于180℃的温度下，即使在很短时间、一般为10至15分钟之后也能固化的热固化性环氧树脂组合物存在着很大的需求。因此，采用由于其结构而显著更为活性的芳族脲。但是现已表明，使用这种芳族促进剂会在热固化性环氧树脂组合物的存储稳定性方面带来很大问题。

发明概述

因此，本发明的任务在于提供冲击韧性热固化性环氧树脂组合物，其一方面在室温下具有很好的存储稳定性，另一方面具有降低的所需固化温度。

该任务能够令人惊奇地通过如权利要求1所述的一种热固化性环氧树脂组合物来实现。该环氧树脂组合物能够特别好地作为单组分热固化性粘合剂，特别是作为车辆制造中热固化性单组分骨架结构粘合剂来使用，以及用于制备涂料、特别是漆料，以及用于制备用以增强空腔体、特别是金属结构的结构泡沫体。

还完全令人惊奇地发现，使用式(I)的促进剂能导致热固化性环氧树脂组合物的冲击韧性的提高。这也适用于已经具备相当程度冲击韧性(例如根据ISO 11343作为抗冲击强度测得)的热固化性环氧树脂组合物的情况。

本发明的其他方面是其他独立权利要求的主题。特别优选的本发明的实施方式是从属权利要求的主题。

发明详述

在第一个方面，本发明涉及一种热固化性环氧树脂组合物，其包含：

a)至少一种具有每分子平均多于一个环氧基团的环氧树脂A；

b)通过提高的温度活化的至少一种用于环氧树脂的固化剂B；和

c)至少一种式(I)的促进剂C，以及

d)任选地，至少一种韧性改善剂D。

在式(I)中，R¹表示n价的具有至少一个杂原子的脂族、环脂族或芳脂族基团。所述杂原子不是脲、缩二脲、异氰脲酸酯、氨基甲酸酯、脲二酮或缩二脲二酮(Diuretdion)基团的杂原子。

在基团R¹中缺少了缩二脲、异氰脲酸酯、氨基甲酸酯、脲二酮或缩二脲二酮基团导致促进剂C更好的热稳定性。也就是说已经表明，在并非根据本发明的在基团R¹中具有这类基团的促进剂中在加热时会形成挥发性和不期望的分解产物，例如二异氰酸酯。对于式(I)的促进剂C则不是这种情况或者至少很少这种情况。

所述的存在在基团R¹中的至少一个杂原子优选是氧原子，特别是羟基或醚基形式的氧原子。

另外，R²和R³或者各自相互独立地表示烷基或芳烷基，其任选地被取代或具有杂原子，或者R²和R³一起表示具有3至20个碳原子的二价脂族基团，且其是具有5至8、优选6个成环原子的任选取代的杂环的一部分。

另外，n表示数值1至10、特别表示1至3、优选表示1或2。

在本文中，与取代基、残基或基团有关地使用的术语“相互独立地”解释为在同一分子中可以出现同时具有不同含义的相同名称的取代基、残基或基团。

在整个该文献中，以在“多异氰酸酯”、“多胺”、“多元醇”、“聚(多)酚”和“聚(多)硫醇”中的前缀“聚(多)”来表示形式上包含两个或更多个各个官能基团的分子。

所谓“韧性改善剂”在本文中理解为是一种环氧树脂基体的添加剂，其在0.1-50重量％、特别0.5-40重量％的很少添加量下就已经起到明显的提高韧性的作用并因此能够在基体撕裂或破裂之前吸收更高的弯曲、拉伸、冲击或碰撞应力。