[发明专利]环氧固化体系和由其获得的涂料

说明书

本发明涉及包含具有至少一个环氧基团的化合物、多胺和共固化剂的固化体系。本发明还涉及固化该体系的方法和由其获得的涂层。

基于具有环氧基团的化合物的涂料组合物具有有限的耐热性，并且在高于160℃发生分解。

在US 5,198,515中记载了通过与双马来酰亚胺组合来改性具有烯属不饱和键的树脂的方法。根据该方法，使用1，3-双(柠康酰亚氨基亚甲基)苯可获得具有高达500℃的耐热性的聚合物。该产物可以商品名和获得。

Flexlink具有化学式：

其中D表示1，3-二亚甲基苯且R为甲基。

该固化体系的交联促进剂为过氧化物。然而，对于在过氧化物存在下不固化而在胺官能化合物存在下固化的具有环氧基团的聚合物，仅可使用少量的Flexlink。由于其有限的溶解性，Flexlink在该固化体系中的含量低于约20％。在更高浓度下，Flexlink在固化体系中形成沉降。

在US 4,837,295中已经公开了环氧树脂粘合剂，其中聚氧化烯多胺用作固化剂且存在单-或双不饱和马来酰亚胺，但是还提到了未寻求保护的N，N′-六亚甲基二柠康酰亚胺。然而US 4,837,295的马来酰亚胺是有毒和致癌的化合物，此外与该发明的双柠康酰亚胺相比具有不同的反应性。这些化合物的其它缺点是它们不能在低温应用场合中使用，因为它们在室温下在固化体系中不可溶并且凝固。

同时具有醚和砜基团的双柠康酰亚胺化合物的合成公开在JP01-186865中，例如4，4′-双(3-柠康酰亚胺苯氧基)二苯基砜。这种化合物不用于本发明中。

需要具有比Flexlink可能的量高得多的量的双马来酰亚胺的无过氧化物固化体系。因此本发明的目的是提供比已知体系更低毒性和致癌的这种体系。

为此，本发明涉及包含20-89.5重量％的具有至少一个环氧基团的化合物、0.5-30重量％的多胺、和10-50重量％的共固化剂的无过氧化物固化体系，其中该共固化剂具有式I：

和/或其互变异构式IIa和/或IIb：

和/或式III：

或其互变异构体；

和/或其低聚物；其中

D表示支化(CR₁R₂)_n或

其中p独立地为0或1，且X为CH₂、O或SO₂以及

表示间-或对苯基团；

R独立地为H或C₁-C₄烷基；R₁和R₂独立地为H或(CH₂)_mCH₃；其中至少一个基团R₂为(CH₂)_mCH₃和m为0-2；n为1-10；和n+m为4-14；R′-CH₂为R；和P表示苯基或未取代的或被羟基取代的C_1-6烷基或C_2-6烯基；前提为至少一个R为C_1-4烷基。

D的实例为：

-(CH₂)₂-CH(CH₃)-(CH₂)₂-；-(CH₂)₄-CH(CH₃)-(CH₂)₄-；

-CH₂-CH(CH₃)-CH₂-CH(CH₃)-CH₂-

共固化剂为柠康酰亚胺(citraconimide)，并且两个马来酰亚胺结构部分之一可为它们的互变异构的衣康酰亚胺形式。这些柠康酰亚胺(及其互变异构体)可如所描述的那样存在，但是还可容易地形成二聚物、三聚物或更高级低聚物。当提及共固化剂柠康酰亚胺时，还包括其互变异构体和由2-10个式I、IIa、IIb和/或III的分子形成的低聚物。重量份基于无过氧化物固化体系的重量。