更韧的脂环族环氧树脂制造技术

一种提高由脂环族环氧树脂制成的涂层韧度，例如抗弯曲时破裂性的方法，其中脂环族环氧树脂是含有至少一个脂环族环的羟基官能化合物的脂环族环氧酯。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本申请要求2003年11月3日提交的美国临时申请系列号60/516,878的权益。本专利技术大体上涉及含环氧化物的化合物以及提高由这种化合物制成的涂层韧度的方法。更具体地，本专利技术涉及使用某些羟基官能化合物的脂环族环氧树脂作为具有更高韧度的涂料。韧度可以被视为是保持硬度基本不变的情况下提高的挠性，或是保持挠性基本不变的情况下提高的硬度，或是同时改进挠性和硬度。改进的挠性通常产生更软的固化组合物，而改进的硬度通常产生更脆或挠性更低的固化组合物。韧度也可被视为是在热循环过程中改进的抗破裂性。阳离子紫外线固化环氧组合物含有环氧树脂和在暴露于紫外线时释放出酸的阳离子光敏引发剂，并任选含有多元醇、氧杂环丁烷化合物、乙烯基醚化合物和/或丙烯酸酯化合物。阳离子紫外线固化涂料通常施用到制造罐底、包括浅冲拔罐的冲拔罐身、气溶胶罐、罐顶(crowns)、罐盖(closures)和其它钢和铝容器所用的钢和铝板和卷材上。钢板和卷材可以是无锡钢或镀锡钢。钢和铝板和卷材可以打底(primed)或未打底、上胶(sized)或未上胶、并且可以印有墨或没有印有墨。阳离子紫外线固化涂料经常施用到在涉及热水和蒸汽灭菌例如干馏(retort)和巴氏杀菌的用途中使用的钢和铝板和卷材上，并且这些用途包括食品和饮料罐身、罐底、罐顶(crowns)和罐盖(closures)。通常使用高压釜在高于水沸点的温度和在压力下进行干馏并用于杀死罐装食品，包括一些罐装饮料中的细菌。巴氏杀菌包括热水浸渍或喷涂并用于杀死罐装饮料例如啤酒中的细菌。目前用于保护钢罐底的阳离子紫外线固化涂层在罐底制造和通过被称作双重接缝的方法将罐底与罐身连接的过程中可能会破裂。涂层在干馏和/或在运输过程中可能会破裂。在制造罐顶(crown)或罐盖(closure)时、使用贮料斗转移时或在干馏和巴氏杀菌过程中，目前用于保护罐顶(crowns)和罐盖(closures)的阳离子紫外线固化涂层可能会破裂。涂层破裂会使水接触到钢，从而导致钢材变色。钢材变色使容器对消费者而言缺乏吸引力。酐固化环氧组合物通常含有环氧树脂例如脂环族环氧、酐，并任选含有多元醇、催化剂和抗氧化剂。使用酐固化环氧组合物封装和隔离各种电力和电子部件，例如发光二极管和回扫变压器。目前含有脂环族环氧化物的酐固化组合物往往硬但是脆。可以封装钢垫圈并对封装物(encapsulation)进行热循环，从而验证脆性。脆性组合物会在热循环过程中破裂。考虑到工业中面临的问题，明显需要更韧的环氧组合物。专利技术概述本专利技术包括一种提高制品上的涂层韧度的方法，所述涂层包含固化脂环族环氧树脂，所述方法包括使用下式的化合物作为环氧树脂 其中R1和R2是可以相同或不同的二价有机部分。本专利技术还包括包含上述树脂和合适的催化剂或引发剂的可固化组合物。本专利技术的组合物意外地使涂料和由其制成的其它最终产品具有改进的韧度，并且可用于包括紫外线固化涂料、热固化涂料和LED密封剂(encapsulants)在内的用途。专利技术详述本专利技术的可固化配制剂包括紫外线固化配制剂和热固化配制剂。紫外线固化配制剂包括脂环族环氧树脂和阳离子光敏引发剂。热固化配制剂包括脂环族环氧树脂和阳离子热催化剂。本专利技术的脂环族环氧树脂可以通过数种途径制备；然而，本专利技术的脂环族环氧树脂的优选制备途径包括使脂环族环氧化物和羟基官能化合物在形成本专利技术的脂环族环氧树脂的反应条件下接触。适合按照本专利技术使用的脂环族环氧化物原材料可以是还含有至少一个可与含有一个或多个单元的羟基官能化合物的羟基反应的官能团，例如酸、醇或优选酯，的任何脂环族环氧化物。有利地，脂环族环氧化物在环中含有大约5至大约7个碳原子，优选6个碳原子。脂环族环氧化物可以在每个环中含有一个或多个环氧基。此外，脂环族环氧化物可以含有一个或多个环，例如一直到大约3个，可以是饱和或不饱和的，并且可以在环上含有其它取代基，例如烃部分。优选地，脂环族环氧化物原材料具有下列结构其中R6是氢或有机部分，优选氢或含有1至大约30个碳原子的烃基，更优选含有1至大约10个碳原子的直链或支链烷基部分，且G1至G9独立地为氢、苯基或含有1至大约10个碳原子的取代或未取代烷基或烯部分。可在本专利技术中用作原材料的脂环族环氧化物的例子是3，4-环氧环己烷-羧酸甲酯、3，4-环氧环己烷羧酸乙酯、3，4-环氧环己烷羧酸丙酯、3，4-环氧环己烷羧酸异丙酯；3，4-环氧环己烷羧酸正丁酯、 异丁酯、仲丁酯和叔丁酯；各种3，4-环氧环己烷羧酸戊酯和己酯；3，4-环氧基-3-甲基-环己烷羧酸甲酯；3，4-环氧基-3-甲基-环己烷羧酸乙酯；3，4-环氧基-4-甲基-环己烷羧酸甲酯；3，4-环氧基-4-甲基-环己烷-羧酸乙酯；3，4-环氧基-3-甲基-环己烷羧酸丁酯；3，4-环氧基-4-甲基-环己烷羧酸丁酯；3，4-环氧基-6-甲基-环己烷羧酸甲酯；3，4-环氧基-6-甲基-环己烷-羧酸乙酯；3，4-环氧基-6-甲基-环己烷羧酸丁酯；4，5-环氧环己烷-1，2-二羧酸二烷基酯；以及混和的4，5-环氧环己烷-1，2-二羧酸二烷基酯和类似物。可以使用脂环族环氧化物的混合物。适合按照本专利技术用作原材料的羟基官能化合物含有至少一个环烷单元。有利地，环烷单元含有大约4至大约8个碳原子并优选含有大约4至大约6个碳原子并至少含有大约2个羟基部分。更优选地，环烷单元是环己烷单元。羟基官能化合物可以每分子含有一个或多个环烷单元。优选地，羟基官能化合物含有一个环烷单元。在本专利技术的优选方面，适合用作原材料的羟基官能化合物具有下式 其中R3和R4是能够与氧键合的有机部分，G10至G20是氢、苯基或含有1至大约10个碳原子的取代或未取代烷基或烯基，m和n具有0至大约30的值，并且R3和R4在环己烷环上的相对位置是1，2或1，3或1，4。在本专利技术的优选方面，R3和R4是亚甲基单元(也就是-CH2-)，G10至G20是氢，且R3和R4在环己烷环上的相对位置是1，3或1，4或含有1，3和1，4的混合物。可以使用羟基官能化合物的混合物。一般而言，适合按照本专利技术使用的羟基官能化合物包括醇、二元醇、多元醇和含有至少一个环烷单元的聚合化合物。适合按照本专利技术使用的羟基官能化合物的一些具体例子包括，但不限于1，2-环己烷二甲醇、反式-1，2-环己烷二甲醇、1，3-环己烷二甲醇、1，4-环己烷二甲醇、1，2-环己烷二醇、1，3-环己烷二醇、1，4-环己烷二醇，和它们的混合物。如上所述的许多羟基官能，包括酸官能和酯官能的化合物是市售的。本领域技术人员熟悉可用于制备这些羟基官能化合物的合成化学技术。有利地，以脂环族环氧树脂(脂环族环氧化物加上羟基官能化合物)的总重量计，本专利技术的脂环族环氧树脂包括大约10至大约95，优选大约20至大约90，更优选大约40至大约90重量％的脂环族环氧化物与通常大约5至大约90，优选大约10至大约80，更优选大约10至大约60重量％羟基官能化合物的反应产物。用于制造本专利技术的脂环族环氧树脂的具体方法并不重要。合适的方法包括如欧洲专利申请公开0 479 166 A1中公开的酯交换，和如美国专利5,268,489中公开的环氧化，它们的论述经此引用并入本文。当通过酯交换制备本专利技术的脂环族环氧树脂时，将脂环族环氧酯，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高制品上的涂层韧度的方法，所述涂层包括固化的脂环族环氧树脂，所述方法包括使用下式的化合物作为环氧树脂：　　　　＊＊＊　　　　其中Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］是可以相同或不同的二价有机部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JW卡特，JA库克，KT兰姆，HM沙阿，
申请(专利权)人：联合碳化化学及塑料技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]