環(huán)氧樹脂硬化劑組合物及含有這樣的硬化劑組合物的環(huán)氧樹脂組合物的制作方法
【專利說明】環(huán)氧樹脂硬化劑組合物及含有送樣的硬化劑組合物的環(huán)氧 樹脂組合物
[0001] 本申請是申請日為2009年1月6日、國際申請?zhí)枮镻CT/US2009/030170、國家申請 號為200980102814. 3且發(fā)明名稱為"環(huán)氧樹脂硬化劑組合物及含有運樣的硬化劑組合物 的環(huán)氧樹脂組合物"的申請之分案申請。
[0002] 發(fā)巧背景
[0003] 本發(fā)明設(shè)及環(huán)氧樹脂組合物的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明設(shè)及用于硬化或固化環(huán)氧 樹脂、特別是可用于粉末涂料應(yīng)用的環(huán)氧樹脂的組合物。
[0004] 環(huán)氧樹脂由于它們的物理和化學(xué)性質(zhì)比如高耐化學(xué)侵蝕性和對各種基材良好的 粘附性，在涂料的制備中是有用的。例如，可W通過有機溶液或水溶液將環(huán)氧樹脂涂覆到各 種不同的基材上，或者W粉末的形式涂覆環(huán)氧樹脂W通過加熱使其固化在薄膜涂層中。
[0005] 常規(guī)地，在使用環(huán)氧樹脂制備粉末涂料時，將固態(tài)環(huán)氧樹脂的粒子與硬化劑比如 含有一個W上反應(yīng)性酪徑基或一個W上胺基的化合物的粒子共混，所述硬化劑隨環(huán)氧樹脂 的環(huán)氧基擴散并與之反應(yīng)形成硬的熱固性涂層。例如，已經(jīng)通過W下方法在合適的基材上 原位地制備了環(huán)氧粉末涂料：將固態(tài)環(huán)氧樹脂粒子與具有多個酪徑基的固態(tài)環(huán)氧硬化劑組 合物粒子和適合的促進劑或催化劑的混合物涂覆到基材上，并隨后加熱被涂覆的基材W實 現(xiàn)含環(huán)氧組分與含酪徑基組分之間的反應(yīng)。如果需要，所述混合物也可W含有染料、顏料和 流動調(diào)節(jié)劑。
[0006] 盡管由上述環(huán)氧樹脂組合物制備的涂層對基材的粘附性是大體足夠的，但通過 對環(huán)氧樹脂組合物使用各種化學(xué)改性改善了當(dāng)被涂覆基材經(jīng)受潮濕條件時固化環(huán)氧樹脂 涂層對于各種金屬基材比如低碳鋼基材的粘附性，運在W下文獻中被公開：日本專利申請 1(化曰1齡859-24762和肥-105817;美國專利4,678,712;美國專利7,001，938;美國專利申 請2004/0147690。盡管W上提及了本領(lǐng)域中的進步，但仍需要進一步改善當(dāng)被涂覆基材經(jīng) 受潮濕條件時，固化環(huán)氧樹脂涂層對于各種金屬基材比如低碳鋼的粘附性和處理經(jīng)濟性。
[0007] 發(fā)巧概沐
[0008] 本發(fā)明提供了對于上述問題的解決方案。使用本發(fā)明的環(huán)氧樹脂硬化劑組合物提 供固化環(huán)氧樹脂涂層對例如鋼基材的改善的粘附性。本發(fā)明的環(huán)氧樹脂硬化劑組合物也可 W在相對低的溫度使用。
[0009] 更具體地，本發(fā)明是包含（i)具有至少一個連位環(huán)氧基的化合物和（ii)氨基醇的 反應(yīng)產(chǎn)物的硬化劑組合物。
[0010] 在相關(guān)實施方案中，本發(fā)明是一種環(huán)氧樹脂組合物，其包含：(a)具有至少一個連 位環(huán)氧基的化合物和氨基醇的反應(yīng)產(chǎn)物；和化）具有至少一個連位環(huán)氧基的化合物。
[0011] 并且，在另一個相關(guān)實施方案中，本發(fā)明是一種環(huán)氧樹脂粉末涂料組合物，其包 含：(a)具有至少一個連位環(huán)氧基的化合物和氨基醇的反應(yīng)產(chǎn)物的粒子；和化）具有至少一 個連位環(huán)氧基的化合物的粒子。
[0012] 在又一個相關(guān)實施方案中，本發(fā)明是一種異氯酸醋樹脂無溶劑組合物，其包含： (a)具有至少一個連位環(huán)氧基的化合物和氨基醇的反應(yīng)產(chǎn)物；和化）具有至少一個連位異 氯酸醋基的化合物。 柳1引 優(yōu)洗連施方案詳沐
[0014] 在一個實施方案中，本發(fā)明是一種可W用作環(huán)氧樹脂硬化劑的組合物，其包含（i) 具有至少一個連位環(huán)氧基的化合物和（ii)氨基醇的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0015] 環(huán)氧樹脂硬化劑組合物的組分（i)可W為任何熟知的環(huán)氧樹脂。本文中的術(shù)語 "環(huán)氧樹脂"是指每分子具有一個或多個連位環(huán)氧基，即每分子至少一個1，2-環(huán)氧基的組合 物（composition)。通常，環(huán)氧樹脂化合物可W為具有至少一個1,2-環(huán)氧基的飽和的或不 飽和的脂族、脂環(huán)族、芳族或雜環(huán)化合物。如果需要，運樣的化合物可W被一個或多個無干 擾的取代基比如面素原子、徑基、酸基、低級烷基等取代。
[0016] 可W用于本發(fā)明的環(huán)氧樹脂可W包括單環(huán)氧化物、雙環(huán)氧化物、聚環(huán)氧化物或 它們的混合物?？捎糜诒景l(fā)明實踐的示例性的說明性化合物描述于1967年在紐約由 McGraw-Hill出版的H.E.Lee和K.化ville的環(huán)氧樹脂手冊化anclbookofEpo巧Resins); 和美國專利4, 066, 628中，所述文獻都通過引用結(jié)合在本文中。
[0017] 具有至少一個連位環(huán)氧基的化合物可W包括具有兩個連位環(huán)氧基的化合物。例 如，可W用于本發(fā)明實踐的特別有用的化合物為具有下式的環(huán)氧樹脂：
[0018]
[0019] 其中η的平均值通常為0W上，優(yōu)選0至100,并且更優(yōu)選0. 1至50。
[0020] 可W用于本發(fā)明的環(huán)氧樹脂可W包括，例如多元酪和多元醇的縮水甘油聚酸。作 為本發(fā)明的一個示例，可W用于本發(fā)明的已知環(huán)氧樹脂的實例包括，例如下列各項的二縮 水甘油酸：間苯二酪、兒茶酪、氨釀、雙酪、雙酪Α、雙酪ΑΡ(1，1-雙（4-徑基苯基）-1-苯基 乙燒）、雙酪F、雙酪K、四漠雙酪A、苯酪-甲醒酪醒清漆樹脂、烷基取代的苯酪-甲醒樹脂、 苯酪-徑基苯甲醒樹脂、甲酪-徑基苯甲醒樹脂、二環(huán)戊二締-苯酪樹脂、二環(huán)戊二締取代 的苯酪樹脂、四甲基雙酪、四甲基-四漠雙酪、四甲基Ξ漠雙酪、四氯雙酪A;和它們的任意 組合。
[0021] 特別可W用于本發(fā)明的二環(huán)氧化物的實例包括2,2-雙（4-徑基苯基）丙烷（通 常稱為雙酪A)的二縮水甘油酸和2, 2-雙（3, 5-二漠-4-徑基苯基）丙烷（通常稱為四漠 雙酪A)的二縮水甘油酸。任意兩種或更多種二環(huán)氧化物的混合物也可W用于本發(fā)明的實 踐中。
[0022] 其它可W在本發(fā)明的實踐中采用的二環(huán)氧化物包括二元酪的二縮水甘油酸，比如 美國專利 5, 246, 751、5, 115, 075、5, 089, 588、4, 480, 082 和 4, 438, 254 中描述的那些；或者 二簇酸的二縮水甘油酸，比如美國專利5, 171，820中描述的那些。其它合適的二環(huán)氧化物 包括例如，αω-二縮水甘油氧基異亞丙基-雙酪基環(huán)氧樹脂，比如商業(yè)上已知為D.E.R.K 300和600系列環(huán)氧樹脂的那些，所述樹脂為可獲自陶氏化學(xué)公司的產(chǎn)品。
[0023] 可W在本發(fā)明的實踐中采用的環(huán)氧樹脂還包括通過二元酪的二縮水甘油酸與二 元酪的反應(yīng)或通過二元酪與表氯醇的反應(yīng)制備的環(huán)氧樹脂（也被稱為"taffy樹脂）。
[0024] 可W用于本發(fā)明的優(yōu)選的環(huán)氧樹脂包括，例如W下各項的二縮水甘油酸：雙酪A、 4,4'-橫酷基聯(lián)苯酪、4,4-氧聯(lián)苯酪、4,4'-二徑基二苯甲酬、間苯二酪、對苯二酪、9， 9'-雙（4-徑苯基）巧、4,4'-二徑基聯(lián)苯或4,4'-二徑基-α-甲基巧W及之前所述 二簇酸的二縮水甘油酸。
[0025] 其它可W用于本發(fā)明實踐的環(huán)氧化合物為脂環(huán)族環(huán)氧化物。脂環(huán)族環(huán)氧化物由具 有與碳環(huán)中兩個連位原子結(jié)合的環(huán)氧氧的飽和碳環(huán)構(gòu)成，例如，如W下通式所示：
[0026]
[0027] 其中R是控基，其任選地包含一個或多個雜原子（比如但不限于C1、化和巧，或 者與碳形成穩(wěn)定鍵的原子或原子團（比如但不限于Si、Ρ和Β)，并且其中η大于或等于1。
[0028] 所述脂環(huán)族環(huán)氧化物可W為單環(huán)氧化物、雙環(huán)氧化物、聚環(huán)氧化物或它們的混合 物。例如，任意描述在通過引用結(jié)合在本文中的美國專利3, 686, 359中的脂環(huán)族環(huán)氧化物 都可W用于本發(fā)明。作為示例，可W用于本發(fā)明的脂環(huán)族環(huán)氧化物包括，例如，（3,4-環(huán)氧 環(huán)己基-甲基）-3，4-環(huán)氧-環(huán)己燒簇酸醋、雙-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基）己二酸醋、乙締基環(huán)己 締一氧化物和它們的混合物。
[0029] 環(huán)氧樹脂硬化劑組合物的組分（ii)可W為任何熟知的氨基醇。通常，可W用于本 發(fā)