[发明专利]先进聚环氧酯树脂组合物

说明书

本申请是非临时申请，其要求2010年9月30日提交的标题为“ADVANCED POLY EPOXY ESTER RESIN COMPOSITIONS”的美国临时专利申请61/388,072的优先权，将该专利申请的教导通过参考并入本申请，就像它全文再现于下文中一样。

背景技术

技术领域

本发明涉及由反应混合物制备的先进聚环氧酯树脂组合物，所述反应混合物包括由于环氧化反应所生产的脂环族二缩水甘油基醚化合物。已经发现本发明的先进聚环氧酯树脂组合物可用于涂覆应用；尤其是用于罐的内或外保护性涂层和其它金属包装涂层。

背景和相关技术的描述

环氧树脂是已知的具有各种用途的聚合物，所述用途例如金属罐涂层，普通金属(general metal)，和船用保护性涂层，汽车底漆，印刷电路板，半导体密封剂，粘合剂，和航空航天复合材料。基于双酚A的高分子量环氧树脂广泛地用于涂层工业。高分子量环氧树脂可通过末端的环氧基团和沿主链的多个羟基固化，从而提供良好的机械性质和性能。但是，该基于双酚A的高分子量固体环氧树脂在室温具有有限的柔性和韧性。韧性不足是某些应用中的问题。已经做出了显著努力来改善环氧树脂的韧性和柔性。例如，J.M.Dean et al在J.Polym.Sci.,Part B:Polym.Phys.39，2996，3010(2001)中报道了加入嵌段共聚物已经显示出改善某些环氧体系的韧性。S.R.White et al在Nature409，794，797(2001)中报道了纳米复合材料和自愈合(self-healing)环氧体系给出了开发较韧性的环氧化合物的新方法。

WO2009/142901，将其通过参考并入本申请，描述了一种环氧树脂组合物，其包括产物混合物和由其分离高纯度DGE。WO2009/142901也描述了通过使以下物质反应制备以上的环氧树脂产物混合物的方法：(1)顺式-1,3-环己烷二甲醇，反式-1,3-环己烷二甲醇，顺式-1,4-环己烷二甲醇，和反式-1,4-环己烷二甲醇的混合物，(2)表卤代醇，(3)碱性作用物质，(4)任选的，溶剂，(5)任选的，催化剂，和(6)任选的，脱水剂。

WO2009/142901也描述了制备高纯度(>99.0面积%)环己烷二甲醇二缩水甘油基醚，其通过真空蒸馏不含有低聚的组分。在WO2009/142901的方法中，在蒸馏之后，将期望的高纯度环己烷二甲醇二缩水甘油基醚产物从罐残余物分离，并可有效用于接下来的工艺。高纯度环己烷二甲醇二缩水甘油基醚单体用于制备基本上线性的高分子量聚环氧酯树脂，因为单体中的任何反应性杂质都会影响分子量和得到的环己烷二甲醇二缩水甘油基醚的反应产物的链结构。George Odian在Principles of Polymerization，第4版中讨论了在线性步骤聚合中的分子量控制原理，将其通过参考并入本申请。

期望提供高分子量聚环氧酯树脂，其包括至少一种脂环族二缩水甘油基醚化合物的聚合反应产物，其包括环己烷二甲醇二缩水甘油基醚，并且显示出高的断裂伸长率和高的拉伸韧性。

发明内容

本发明提供解决本领域技术人员不能基于脂环族二缩水甘油基醚制造高分子量聚环氧酯树脂的问题的解决方案，其中所述聚环氧酯树脂具有足够的柔性来处理和使用这些树脂。例如，本发明提供具有高水平的断裂伸长率和高拉伸韧性的高分子量聚环氧酯树脂，其接下来提供由这些树脂制备的涂层，该涂层在涂覆工艺的过程中和之后在涂层变形的情况下具有改善的涂层性能。

本发明的一种实施方式涉及到一种聚环氧酯树脂组合物，其包括聚合的组合物，该聚合的组合物具有以下化学结构，结构(I)：

结构(I)

其中n是数值1至约3000；每个m独立地具有0或1的值；每个R⁰独立地为–H或–CH₃；每个R¹独立地为–H或C₁至C₆亚烷基(饱和的二价脂肪族烃基)，Ar是二价芳基或杂亚芳基；和X是亚环烷基，包括取代的亚环烷基，其中所述取代基包括烷基，环烷基，芳基或芳烷基或其它取代基，例如，卤素，硝基，封闭的异氰酸酯，或烷氧基；亚环烷基和亚烷基的组合和亚烷基和亚环烷基与它们之间的桥接部分的组合。