有机羧酸盐组合物、生产该组合物的方法和用于环氧树脂的添加剂技术

本发明专利技术提供一种有机羧酸盐组合物，该组合物具有长工作寿命，能固化环氧树脂并改进树脂的粘结性能，本发明专利技术还提供一种生产该组合物的方法，具体地说，涉及通过将碱性硅烷偶联剂和具有４０℃或更高软化点或熔点的胺与有机羧酸一起加热并混合获得的有机羧酸盐组合物；生产该组合物的方法；含有该组合物作为活性组分的环氧树脂添加剂；和含有该添加剂的环氧树脂组合物。碱性硅烷偶联剂优选例如包括特定的含咪唑基团的硅烷偶联剂、含氨基的硅烷偶联剂、含二烷氨基的硅烷偶联剂、含单甲氨基的硅烷偶联剂、含苯并咪唑基团的硅烷偶联剂、含苯并三唑基团的硅烷偶联剂和含吡啶基的硅烷偶联剂。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能在作为粉末涂料的偶联剂或作为单组分环氧树脂组合物的添加剂时显示优越的贮存稳定性和改进的粘结性能的有机羧酸盐组合物，涉及该组合物的生产方法和其用途。
技术介绍
咪唑是固化剂，因为对树脂组合物提供意想不到的固化性能并得到具有高耐热性的固化材料而受到关注。然而，由于存在贮存稳定性问题，正在研究通过形成金属配合物和各种类型的酸式盐以通过控制碱性来延长工作寿命。本专利技术人已递交了专利申请(日本专利申请公开9-12683和2000-297094)，其中下面通式(1)、(2)和(3)的混合物或通式(4)表示的含咪唑基团的偶联剂，作为环氧树脂的固化剂，提供一种具有优越的粘结性能的可固化环氧树脂组合物。然而，这些含咪唑基团的硅烷偶联剂存在的缺点是，当按与常规咪唑相同的方式与环氧树脂混合时具有不良的贮存稳定性。与环氧树脂混合时的不良贮存稳定性也是硅烷偶联剂如含氨基的硅烷偶联剂(市购产品)、含二烷氨基的硅烷偶联剂(日本专利申请公开9-295988、9-296135和9-295989)、含单甲氨基的硅烷偶联剂(市购产品)、含苯并咪唑基团的硅烷偶联剂(日本专利申请公开6-279458)、含苯并三唑基团的硅烷偶联剂(日本专利申请公开6-279463)或含吡啶环的硅烷偶联剂(日本专利申请公开9-295990和9-295991)存在的问题。本专利技术的
技术实现思路
本专利技术的一个目的提供一种有机羧酸盐组合物，该组合物在室温下为固体，在不危害上述偶联剂对适宜环氧树脂的改进粘结特性的情况下，与环氧树脂混合时保持稳定并具有长工作寿命，在规定的温度下熔化并具有能够有助于固化反应的硅烷偶联功能，本专利技术还提供一种生产该组合物的方法；用于环氧树脂的添加剂和含该添加剂的环氧树脂组合物。通过广泛研究，本专利技术人发现，通过特定方法获得的碱性硅烷偶联剂有机羧酸盐组合物不仅具有作为环氧树脂的添加剂的优越的稳定性，而且达到明显增强的粘结性能。本专利技术基于此发现，并可概括如下。一种有机羧酸盐组合物，通过如下方法获得将碱性硅烷偶联剂和一种具有40℃或更高软化点或熔点的胺化合物与有机羧酸一起加热并混合。一种生产有机羧酸盐组合物的方法，包括将碱性硅烷偶联剂和一种具有40℃或更高软化点或熔点的胺化合物与有机羧酸一起加热并混合。根据的有机羧酸盐组合物，其中碱性硅烷偶联剂包括选自如下通式(1)至(4)表示的化合物中的一种化合物或其中两种或多种化合物的混合物，或含氨基的硅烷偶联剂、含二烷氨基的硅烷偶联剂、含单甲氨基的硅烷偶联剂、含苯并咪唑基团的硅烷偶联剂、含苯并三唑基团的硅烷偶联剂和含吡啶环的硅烷偶联剂中的至少一种， 其中在通式(1)至(3)中，R1、R2和R3各自表示氢、乙烯基或具有1至20个碳原子的烷基，并且R2和R3可形成芳环；R4和R5各自表示具有1至5个碳原子的烷基；m和n分别为1至10和1至3的整数，和在通式(4)中，R6、R7和R8各自表示氢、具有1至20个碳原子的烷基、乙烯基、苯基或苄基，并且R7和R8可键合和形成芳环；R9表示氢或具有1至3个碳原子的烷基；R10和R11各自表示具有1至5个碳原子的烷基；和o和p分别为1至10和1至3的整数。根据的生产有机羧酸盐组合物的方法，其中碱性硅烷偶联剂包括选自下面通式(1)至(4)表示的化合物中的一种化合物或其中两种或多种化合物的混合物，或含氨基的硅烷偶联剂、含二烷氨基的硅烷偶联剂、含单甲氨基的硅烷偶联剂、含苯并咪唑基团的硅烷偶联剂、含苯并三唑基团的硅烷偶联剂和含吡啶环的硅烷偶联剂中的至少一种， 其中通式中的相应符号与上述中的那些相同。一种环氧树脂组合物，包含根据或的有机羧酸盐组合物。一种环氧树脂的添加剂，包含根据或的有机羧酸盐组合物。本专利技术将在下面进一步详细描述。用于生产本专利技术有机羧酸盐组合物的碱性硅烷偶联剂优选应为选自上述通式(1)至(4)表示的化合物中的一种化合物或两种或多种化合物的混合物，或含氨基的硅烷偶联剂、含二烷氨基的硅烷偶联剂、含单甲氨基的硅烷偶联剂、含苯并咪唑基团的硅烷偶联剂、含苯并三唑基团的硅烷偶联剂和含吡啶环的硅烷偶联剂中的至少一种。上述通式(1)至(3)表示的化合物可基于日本专利申请公开No.5-186479中公开的方法合成，上述通式(4)表示的化合物可基于日本专利申请公开No.2000-297094中公开的方法合成。上述通式(1)至(3)的化合物可按日本专利申请公开No.5-186479中描述的方法以混合物形式获得，而不特别需要分离该混合物，并且该化合物优选按这样的混合物形式本身使用。含氨基的硅烷偶联剂包括(3-氨丙基)三甲氧基硅烷、(3-氨丙基)三乙氧基硅烷、(3-氨丙基)二甲氧基甲基硅烷、(3-氨丙基)二乙氧基甲基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷等。含单甲氨基的硅烷偶联剂包括N-甲基氨丙基三甲氧基硅烷和N-甲基氨丙基三乙氧基硅烷等。含二烷氨基的硅烷偶联剂包括日本专利申请公开9-295988、9-296135和9-295989中公开的那些。其中，特别优选含二甲氨基的硅烷偶联剂。含苯并三唑的硅烷偶联剂包括日本专利申请公开6-279463中公开的那些，含苯并咪唑的硅烷偶联剂包括在日本专利申请公开6-279458中公开的那些，含吡啶环的硅烷偶联剂包括日本专利申请公开9-295990和9-295991中公开的那些。本专利技术的有机羧酸盐组合物通过如下方法获得将碱性硅烷偶联剂和具有40℃或更高软化点或熔点的胺化合物与有机羧酸一起于50-200℃加热并混合。若软化点或熔点低于40℃，则所得产物不容易硬化，并且硬化产品不容易粉碎。具有40℃或更高软化点或熔点的胺化合物的例子包括咪唑化合物、芳胺、脂族胺、双氰胺、有机酸酰肼和改性多胺。其具体例子描述于“RecentDevelopment of Epoxy Resin Hardener”(在Hiroshi Kakiuchi指导下编译，CMC出版，1994)。咪唑化合物的例子包括1H咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑和1-氰乙基-十一烷基咪唑。脂族饱和羧酸、脂族不饱和羧酸、芳族羧酸或其类似物可用作有机羧酸。其中合适的有机羧酸包括马来酸、衣康酸、壬二酸、邻苯二甲酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、异丁酸、辛酸、甲酸、甘氨酸、丁烯酸、乙酸、丙酸、苯甲酸、水杨酸、环己烷羧酸、甲苯甲酸、苯乙酸、对叔丁基苯甲酸、偏苯三酸、偏苯三酸酐、顺-4-环己烯二羧酸、2-辛烯基丁二酸、2-十二碳烯基丁二酸、均苯四酸等。碱性硅烷偶联剂、具有40℃或更高软化点或熔点的胺化合物和有机羧酸的反应摩尔比优选应使以每分子有机羧酸计的至少一个羧基与碱形成盐。碱性硅烷偶联剂和具有40℃或更高软化点或熔点的胺化合物的总摩尔数与有机羧酸的摩尔比应为1∶0.1至1∶5，优选1∶0.2至1∶2。碱性硅烷偶联剂与具有40℃或更高软化点或熔点的胺化合物的摩尔比应按这样建立，使得通过加热和混合工艺获得的有机羧酸盐组合物在室温下为固体。因此该比例应在5∶1至1∶5范围内选取。若碱性硅烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机羧酸盐组合物，通过如下方法获得：将碱性硅烷偶联剂和具有４０℃或更高软化点或熔点的胺化合物与有机羧酸一起加热并混合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：熊谷正志，大内高志，土田克之，
申请(专利权)人：日矿金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]