[发明专利]用于固化含有环氧基的树脂的催化剂组合物

说明书

本发明涉及用于固化含有环氧基的树脂、特别是环氧/聚氨酯杂化树脂的催化剂组合物，所述催化剂组合物包含除了碱之外如本文中定义的式(I)的咪唑鎓盐。本发明还涉及在所述催化剂组合物的存在下固化这些树脂的方法，涉及所述催化剂组合物用于固化含有环氧基的树脂的用途以及涉及包含所述含有环氧基的树脂和催化剂组合物的树脂系统，并且涉及包含所述树脂和催化剂组合物的定量给料系统。

本发明涉及用于固化含有环氧基的树脂、特别是环氧/聚氨酯杂化树脂(hybridresins)的催化剂组合物，使用所述催化剂组合物固化这些树脂的方法，所述催化剂组合物用于固化含有环氧基的树脂的用途以及包含所述树脂和催化剂组合物的定量给料系统。

在现有技术中，确定含有环氧基的树脂作为用于塑料的原材料。在常规制备方法中，这些树脂在室温下借助于催化剂固化。现在使用的催化剂具有非常不同的固化时间。例如，脂族胺在小于1分钟的时间内固化含有环氧基的树脂，而咪唑和咪唑衍生物完全固化此类树脂需要几个小时。

命名的常规催化剂体系特别在树脂传递模塑(RTM)中是不利的，因为在小于1分钟的短固化时间内，树脂在其完全填充模具之前已经固化，或在制造工厂的喷嘴中已经固化。

相比之下，几个小时的较长固化时间经济性较差，因为它们涉及长制备时间，并且用于该方法的模具在目前不可用。

尽管固化时间可以至少部分地通过催化剂的量来调节，但是已知使用的催化剂的量的增加和减少可以对所得到的塑料的物理性质产生负面影响，例如玻璃化转变温度。

因此，一般目标是开发在制造技术和同时方法经济性方面足够的时间内(优选在几分钟的范围内)固化含有环氧基的树脂的催化剂，结果可以实现一方面使用所述树脂/催化剂混合物完全排空模具，以及另一方面所述方法的最短可能的成型周期时间。

现在令人惊讶地发现，含有(i)至少一种离子性咪唑鎓化合物和(ii)至少一种碱，特别是包含叔氮原子和/或亚胺氮的非离子碱的催化剂组合物在几分钟内固化含有环氧基的树脂。换句话说，本发明人已经确定，通过混合离子性咪唑鎓化合物和适合的碱，即特别是含有氮的非离子碱，能够缩短咪唑化合物提供的固化时间。

因此，在第一方面，本发明涉及固化含有环氧基的树脂，特别是环氧/聚氨酯杂化树脂的催化剂组合物，其包含：

(i)至少一种式(I)的离子化合物

其中

R₁和R₃在所有情况下彼此独立地选自由具有1至20、特别是1至10个碳原子的取代或未被取代的直链或支化烷基、具有3至20个碳原子的取代或未被取代的直链或支化烯基、和具有5至20个、特别是5至10个碳原子的取代或未被取代的芳基组成的组；

R₂为氢；

R₄和R₅在所有情况下彼此独立地选自由氢、具有1至20个碳原子的取代或未被取代的直链或支化烷基、具有3至20个碳原子的取代或未被取代的直链或支化烯基、具有1至20个碳原子的取代或未被取代的直链或支化烷氧基、和具有5至10个碳原子的取代或未被取代的芳基组成的组，特别是氢；

或R₁和R₅和/或R₃和R₄或R₄和R₅与它们所键合的碳或氮原子一起形成5-6元取代或未被取代的环烷基环、环杂烷基环、芳基环或杂芳基环，其中环杂烷基环或杂芳基环含有1至3个选自O、N和S的杂原子；

X为任何阴离子；

＝＝为单键或双键，特别是双键；

n为1、2或3；和

(ii)至少一种碱，特别是含有氮的非离子碱，其中所述碱优选包含至少一个叔氮原子和/或亚胺氮原子。