[发明专利]作为用于环氧树脂组合物的可热活化固化剂的硅烷化合物/脲化合物

说明书

技术领域

本发明涉及硅烷的领域和用于热固化性环氧树脂的固化剂。

背景技术

硅烷作为增附剂用于粘合剂早已熟知。

脲硅烷用于制备溶胶-凝胶和干凝胶，如在Russ.J.Appl.Chem.2006，79，981-986和Russ.J.Gen.Chem.2004，74，1658-1664中公开的那样。在此，脲硅烷与四乙氧基硅烷缩合成均匀的溶胶或凝胶。

热固化性环氧树脂组合物早已公知。为此使用通过升高的温度活化的固化剂。脲类化合物是这种用于环氧树脂的可热活化固化剂的重要一类。通常，这类脲类化合物对其他可热活化固化剂与环氧树脂也有促进作用。

热固化性环氧树脂组合物的一个重要的应用领域是车辆制造业，特别是在粘合或泡沫填充在骨架结构中的空腔时。这两种情况下，在施用环氧树脂组合物后，在KTL(阴极电泳涂漆(KathodischeTauchlackierung))-炉中加热车身，由此热固化性环氧树脂组合物也发生固化且任选地发泡。例如WO2004/106402A2和WO2004/055092A1公开了具有脲类化合物作为可热活化固化剂的热固化性环氧树脂组合物。

但是现在市场上普遍要求大幅降低固化温度。因此市场上存在对于即使在较低温度、即在180℃以下的温度下且在很短的时间、典型地10至15分钟后已经固化的热固化性环氧树脂组合物的很大需求。因此，使用芳族的脲类，其由于其结构而具有显著更强的反应性。但是如今已经证实，这类芳族脲类的应用导致热固化性环氧树脂组合物储存稳定性方面的重大问题。

发明描述

本发明的任务因此是，提供用于环氧树脂的可热活化的固化剂，其使得环氧树脂在较低温度下的固化成为可能，且尽管如此确保含有这种可热活化固化剂的环氧树脂组合物的良好储存稳定性。

此任务可以令人惊奇地通过应用根据权利要求1的式(I)的硅烷来解决。

这类硅烷极其适合作为用于环氧树脂组合物的可热活化固化剂。而且，其可以很好地用于基材的涂覆或衍生化(Derivatisierung)，特别是填料或平面状基材，然后其本身可以作为可热活化的固化剂使用。

式(I)的硅烷，特别是式(Ia)，其特征在于，其作为热固化性环氧树脂组合物的组成部分使得大幅降低固化温度成为可能，但是没有剧烈劣化其存储稳定性。因此其极其适合特别是具有冲击韧性改性剂的单组分环氧树脂粘合剂，作为骨架结构粘合剂用于汽车制造。已经显示特别有利地是与其他可热活化固化剂一起使用式(I)的硅烷。

此外已显示，式(I)的硅烷在各种基底上导致增强的附着力。

本发明的其他方面为其他独立的权利要求主题。特别优选的本发明的实施方案为从属的权利要求主题。

发明的实施方式

第一个方面，本发明涉及式(I)的硅烷或其表面经用式(I)的硅烷涂覆或衍生化的基材的用途，作为用于环氧树脂的通过升高的温度可活化的固化剂。

在此A为任选地分支的、具有1至4个碳原子的亚烷基或为亚苯基；

Z¹为H或具有1至4个碳原子的烷基，特别是甲基或乙基；

Z²为H或苯基或具有1至8个碳原子的烷基，特别是甲基；

Z³为H或具有1至8个碳原子的单价的芳族或环脂族或脂族的基团，其任选具有至少一个羧酸酯基、腈基、硝基、膦酸酯基团、砜基或磺酸酯基，或为A-Si(Z²)_3-a(OZ¹)_a；

Z⁴为H或具有1至8个碳原子的单价的芳族或环脂族或脂族的基团；

Z⁵为具有1至40个碳原子的b-价的芳族或芳脂族或环脂族或脂族的基团或为基团A-Si(Z²)_3-a(OZ¹)_a；

此外，X为O或S，a为1或2或3，b为1或2或3或4。

最后前提是，Z³或者Z⁴为H。

因此，悬挂在脲基团(NCON)或硫脲基团(NCSN)上的两个基团Z³和Z⁴中只有一个而不是两个为H。

这对是本发明来说是很重要的，式(I)中存在的脲基团或硫脲基团，既不是双取代也不是四取代的，而是三取代的脲基团或硫脲基团。