發明領域

本發明涉及包含環氧樹脂組分和硬化劑組分的可固化環氧樹脂組合物，其中所述硬化劑組分的至少一部分為化學改性的聚碳酸酐，所述化學改性的聚碳酸酐為聚碳酸酐與二醇或聚二醇的反應產物或聚碳酸酐與含兩個羧基的化合物的反應產物。所得固化的環氧樹脂組合物對低至約負70℃(-70℃)的溫度具有改善的低溫抗開裂性且適合用作電應用、特別是其中材料經受熱沖擊的應用如儀表轉換器的金屬芯-線圈組件的封裝材料。

現有技術水平

基于固化的環氧樹脂組合物的電封裝材料的抗開裂性，特別是在低溫下的抗開裂性，是一個重要技術問題。在電儀表轉換器中的金屬芯-線圈組件周圍的電應用中的封裝絕緣材料例如由環氧樹脂組合物制得的絕緣材料在低溫下有開裂傾向。這主要歸因于通常比較高的環氧絕緣體系的熱膨脹系數(CTE)與比較低的金屬芯-線圈組件的熱膨脹系數(CTE)的差異。用作電設備的封裝劑的常規環氧樹脂組合物通常只是不充分地滿足低溫開裂要求。已經提出了不同方案來解決該問題。

US?3,926,904和US?5,939,472提出在環氧樹脂組合物中包含橡膠以改善絕緣體的抗熱沖擊性。US?4,285,853和US?5,985,956公開了在環氧樹脂組合物中使用納米粘土如蒙脫石和硅灰石以及硅石填料。納米粘土降低固化的環氧樹脂組合物的總熱膨脹系數(CTE)，這改善了其抗低溫開裂性。然而，該技術的主要缺點在于難以剝脫納米粘土粒子以便實現充分增加的表面積接觸和最大程度的CTE降低。另外，該包含納米粘土的方法并非增強抗低溫開裂性的成本有效措施。使其他組分包含在環氧樹脂組合物中在技術上有難度且通常改變環氧樹脂組合物的物理性質并且耗費成本。

發明概述

現在已經發現對低至約負70℃(-70℃)的溫度具有改善的抗低溫開裂性的可固化環氧樹脂組合物可在沒有另外包含在可固化環氧樹脂組合物中不常用的化合物的情況下得到。與基于例如二縮水甘油基醚-雙酚化合物如二縮水甘油基醚-雙酚A(DGEBA)和鄰苯二甲酸酐硬化劑如甲基四氫鄰苯二甲酸酐(MTHPA)的常規酸酐固化的環氧樹脂組合物相比，該改善的抗低溫開裂性具有特殊益處。另外，根據本發明，這些抗開裂性質以低成本在沒有損失可固化環氧樹脂組合物的APG(自動壓力凝膠化)加工性或真空流延性的情況下得到，其中固化的環氧樹脂組合物保留了如對于常規環氧樹脂組合物所測量的類似機械、熱老化和介電性質。

這通過使用包含至少一種環氧樹脂組分以及至少一種硬化劑組分的可固化環氧樹脂組合物來實現，其中所述硬化劑組分的至少一部分為化學改性的聚碳酸酐，所述化學改性的聚碳酸酐為聚碳酸酐與二醇或聚二醇的反應產物或聚碳酸酐與含兩個羧基的化合物的反應產物。所述硬化劑組分單獨制備且隨后加到環氧樹脂組合物中。所述環氧樹脂組合物可含有其它已知的添加劑。所述組合物滿足成本限制且適合用作電應用、特別是其中材料在低溫下經受熱沖擊的應用如儀表轉換器的金屬線圈、芯和輔助零件的封裝材料。

在權利要求書中限定本發明。本發明涉及包含至少一種環氧樹脂組分和硬化劑組分及任選另外的添加劑的可固化環氧樹脂組合物，其特征在于：

(a)所述硬化劑組分的至少一部分為化學改性的聚碳酸酐，所述化學改性的聚碳酸酐為聚碳酸酐與二醇或聚二醇的反應產物或聚碳酸酐與含兩個羧基的化合物的反應產物；

(b)所述二醇或聚二醇選自式(I)化合物：

HO-(C_nH_2n-O)_m-H????????(I)

其中：

n為2-8的整數；且m為1-10的整數；

(c)所述含兩個羧基的化合物選自式(II)化合物：

HOOC-(C_pH_2p)-COOH???????(II)

其中p為1-18的整數；且

(d)所述化學改性的酸酐硬化劑以包含至少10％的反應性硬化基團的量存在，基于所述環氧樹脂組合物中所存在的硬化劑組分的總量中所含的所有反應性硬化基團計算。

本發明還涉及制備所述可固化環氧樹脂組合物的方法。本發明還涉及所述可固化環氧樹脂組合物用于制備電制品中的絕緣體系的用途。

本發明還涉及固化的環氧樹脂組合物，其分別以電絕緣體系形式、電絕緣體的形式存在。本發明還涉及包含根據本發明制備的電絕緣體系的電制品。

本發明還涉及化學改性的聚碳酸酐硬化劑化合物且涉及制備所述化學改性的聚碳酸酐硬化劑化合物的方法。所述化學改性的聚碳酸酐硬化劑單獨制備且之后作為組分加到所述環氧樹脂組合物中。