環(huán)氧樹脂組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹脂組合物。本發(fā)明還涉及一種包含所述環(huán)氧樹脂組合物的 可固化涂料組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)氧樹脂廣泛用于涂料應(yīng)用中，如維護(hù)和保護(hù)性涂料（M&PC)。多層涂料系統(tǒng)一 般來說包含面漆和底漆，其中底漆存在于被涂布的襯底和面漆之間。芳香族環(huán)氧樹脂（例 如雙酚A環(huán)氧樹脂）由于其令人滿意的對金屬粘著力的強(qiáng)度和耐化學(xué)性而被廣泛用作底 漆。然而，由基于芳香族環(huán)氧樹脂的涂料組合物制成的涂膜在暴露于如日光的要素時遭受 粉化。因此，所述基于芳香族環(huán)氧樹脂的涂料組合物不適合于制備面漆，面漆要求耐紫外線 (UV)性和耐候性（也被稱作耐候性（weather durability/weatherability))。
[0003]目前，廣泛使用的面漆是由聚氨基甲酸醋（polyurethane，PU)涂料組合物制成， 因為PU具有比芳香族環(huán)氧樹脂更好的耐UV性和耐候性。然而，相比于環(huán)氧面漆，PU面漆 可與環(huán)氧底漆進(jìn)行負(fù)相互作用，尤其當(dāng)在冬季期間在低溫（例如低于5攝氏度（°C ))下涂 覆時。所述負(fù)相互作用可能導(dǎo)致PU面漆和環(huán)氧底漆之間的差粘著力，甚至使TO面漆從環(huán) 氧底漆分離，尤其當(dāng)涂料應(yīng)用是在冬季期間時。
[0004] 已經(jīng)嘗試提高環(huán)氧樹脂的耐候性。舉例來說，一種方法是在含釕催化劑存在下氫 化芳香族環(huán)氧樹脂中的芳環(huán)。不利的是，芳香族環(huán)氧樹脂中的芳環(huán)難以完全氫化。因此，所 得產(chǎn)物可能仍含有殘余不飽和度，導(dǎo)致不令人滿意的面漆的耐候性。此外，適合于制造面 漆的環(huán)氧樹脂需要具有足夠的反應(yīng)性，以使得包含環(huán)氧樹脂的涂料組合物可快速干燥和固 化。舉例來說，M&PC涂料在環(huán)境溫度（即在21°C到25°C范圍內(nèi)的溫度）下典型地要求小 于5小時的消粘時間和在24小時內(nèi)的干硬時間，如根據(jù)ASTM D 5895中所述的測試方法測 定。另外，可撓性和耐沖擊性對于面漆來說是合乎需要的特性，足以使涂料在偏轉(zhuǎn)和/或撞 擊時維持其完整性。
[0005] 因此，期望提供一種適合于面漆應(yīng)用的不經(jīng)受與芳香族環(huán)氧樹脂組合物相關(guān)的挑 戰(zhàn)的環(huán)氧樹脂組合物。還期望提供一種滿足工業(yè)要求的具有先前所述的消粘時間和干硬時 間的環(huán)氧樹脂涂料組合物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明通過提供一種用于從其制造具有數(shù)種優(yōu)點(diǎn)的涂膜的環(huán)氧樹脂涂料組合物 來為現(xiàn)有技術(shù)問題提供解決方案。舉例來說，所述涂膜不含與芳香族環(huán)氧樹脂組合物相關(guān) 的風(fēng)化問題。另外，可固化涂料組合物在環(huán)境溫度下具有小于5小時的消粘時間和在24小 時內(nèi)的干硬時間。此外，涂料組合物允許形成具有良好可撓性（即如根據(jù)ASTM D 522測量 不具有開裂）的涂膜。并且，涂膜的沖擊強(qiáng)度如根據(jù)ASTM 2794測試所測量是至少226. 8 米*克（m*g) (50厘米*鎊（cm*lb))。此外，本發(fā)明解決環(huán)氧底漆和上覆的PU面漆之間的 負(fù)相互作用問題，PU面漆由如比較實例A中闡述的廣泛使用的高性能工業(yè)PU涂料組合物 制成、在本文中是在5°C或更低的溫度下進(jìn)行涂覆。
[0007] 本發(fā)明是一種包含至少一種具有下式（I)的環(huán)氧樹脂的新穎環(huán)氧樹脂組合物：
[0008] 式⑴
【主權(quán)項】
1. 一種環(huán)氧樹脂組合物，其包含至少一種具有式（I)的環(huán)氧樹脂： 式（I)
其中a是0到5的整數(shù)，X是3到15的整數(shù)，y是5到30的整數(shù)，Z是0或l，b是3到 10的整數(shù)，C是1到6的整數(shù)，Ri是Ce到C2。亞環(huán)烷基，W及R2是飽和C2到C2。脂肪族姪基 或飽和Cg到C2。脂環(huán)族姪基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂組合物，其中a是0到3的整數(shù)，X是4到12的整 數(shù)，y是5到24的整數(shù)，b是3到6的整數(shù)，W及C是1到3。
3. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的環(huán)氧樹脂組合物，其中R1是Ce到C1。亞環(huán)烷基，W及 尺2是C2-〔8脂肪族基團(tuán)或C 脂環(huán)族基團(tuán)。
4. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的環(huán)氧樹脂組合物，其中R2是選自直鏈或支鏈-C2&-、 、-〔化-、-CgHio-、-CeHi2-、-CyHy-或-CgHie-基團(tuán)的基團(tuán)；亞環(huán)己基；1,2-環(huán)己燒二亞甲 基；1,3-環(huán)己燒二亞甲基；1,4-環(huán)己燒二亞甲基；4,4'-(丙烷-2,2-二基）二環(huán)己基； IU _CgHs- -CeHi廠.或! 。
5. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的環(huán)氧樹脂組合物，其中Ri是選自環(huán)己締基團(tuán)和甲基環(huán) 己締基團(tuán)的二價基團(tuán)。
6. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的環(huán)氧樹脂組合物，其中所述環(huán)氧樹脂組合物的酸值是 每克1毫克氨氧化鐘或更少。
7. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的環(huán)氧樹脂組合物，其中所述環(huán)氧樹脂組合物不含芳香 族環(huán)氧樹脂。
8. -種制備根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一權(quán)利要求所述的環(huán)氧樹脂組合物的方法，其包 含W下步驟： (i) 提供脂肪族或脂環(huán)族飽和駿酸或其酢與醇的半醋，其中所述醇是烷基醇或其二聚 體并且具有3到10個哲基；和 (ii) 使所述半醋與烷基醇的飽和聚縮水甘油離和/或飽和脂環(huán)族聚縮水甘油離反應(yīng) W形成所述環(huán)氧樹脂組合物，其中所述聚縮水甘油離與所述半醋中的所述駿酸基團(tuán)的摩爾 比是1或更局。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述醇選自甘油、=哲甲基丙烷、季戊四醇、二季 戊四醇、雙甘油或其混合物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述酢選自六氨鄰苯二甲酸酢、甲基六氨鄰苯二 甲酸酢或其混合物。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述聚縮水甘油離選自1,6-己二醇二縮水甘油 離；1,4- 了二醇二縮水甘油離；S哲甲基丙烷S縮水甘油離；新戊燒二醇二縮水甘油離；環(huán) 己燒二甲醇二縮水甘油離；4,4'-(丙烷-2,2-二基）二環(huán)己基二縮水甘油離或其混合物。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述半醋是通過使所述醇與所述酢W1.4 : 1到 1:1范圍內(nèi)的所述醇的哲基與所述酢的酢基團(tuán)的摩爾比反應(yīng)而制備。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述聚縮水甘油離與所述半醋中的所述駿酸基 團(tuán)的摩爾比在3 : 1到1 : 1范圍內(nèi)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述半醋與所述聚縮水甘油離在選自麟、季錠化 合物、磯化合物或其混合物的催化劑存在下反應(yīng)。
15. -種可固化涂料組合物，其包含根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一權(quán)利要求所述的環(huán)氧樹 脂組合物和選自脂肪族胺或其加合物、脂環(huán)族胺或其加合物W及其混合物的胺固化劑。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的可固化涂料組合物，其中所述胺固化劑選自氨基己基嗽 嗦；異佛爾酬二胺；二亞己基S胺；4,4'-二氨基二環(huán)己基甲燒；1,2-二氨基環(huán)己燒；聚離 胺；聚酷胺；W及其混合物。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹脂組合物，其包括至少一種具有式(I)的環(huán)氧樹脂，其中a是0到5的整數(shù)，x是3到15的整數(shù)，y是5到30的整數(shù)，z是0或1，b是3到10的整數(shù)，c是1到6的整數(shù)，R1是C6到C20亞環(huán)烷基，以及R2是飽和C2到C20脂肪族烴基或飽和C5到C20脂環(huán)族烴基；一種制備所述環(huán)氧樹脂組合物的方法；以及一種包含所述環(huán)氧樹脂組合物的可固化涂料組合物。
【IPC分類】C08L63-00, C08G59-04, C08G59-32
【公開號】CN104797622
【申請?zhí)枴緾N201280077051
【發(fā)明人】Y·沈, Y·吳, F·詹, R·德魯姆賴特, L·洪, F·施
【申請人】陶氏環(huán)球技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2012年11月16日
【公告號】EP2920224A1, US20150259564, WO2014075288A1