[发明专利]来自可再生来源的α,α-支链酸的缩水甘油酯及其制剂

说明书

本发明涉及α,α‑支链烷烃羧酸缩水甘油酯的组合物，其衍生自与表卤代醇反应的松香和/或氢化松香。上述缩水甘油酯组合物可用作例如用于涂料或胶粘剂的粘合剂组合物中的单体、用作活性稀释剂或用作酸清除剂。本发明还涉及松香和/或氢化松香缩水甘油酯与聚酯多元醇或丙烯酸多元醇或聚醚多元醇的组合的用途。

本发明涉及由与表卤代醇反应的松香(例如来自不同来源：树胶、妥尔油)或氢化松香衍生的α,α-支链烷烃羧酸缩水甘油酯的组合物。本发明中使用的松香由通式为C₁₉H₂₉COOH的二萜烯类单羧酸组成。羧酸是三烷基乙酸衍生物并且具有三环碳骨架。粗松香是具有两个或三个不饱和度的几种异构体的混合物，可以是共轭的或不共轭的。粗松香为深棕色固体脆性产物，将不饱和度部分或完全氢化后得到浅色产物。叔羧酸与表卤代醇反应生成缩水甘油酯，该缩水甘油酯与例如新烷酸缩水甘油酯(如新壬酸缩水甘油酯或新癸酸缩水甘油酯)相当。本发明与一些聚合物(例如聚酯多元醇)的组合得到了不同的和出乎意料的性能，例如改善的硬度、更高的玻璃化转变温度(Tg)、由其衍生的涂层干燥更快。

松香衍生物的缩水甘油酯可以根据JPS5560575、JPS6469680、JPH03115480、JPH09143430或其他本领域已知的缩水甘油化(glycidation)方法获得。

上述缩水甘油酯组合物可以用作例如用于涂料或胶粘剂的粘合剂组合物中的单体、用作活性稀释剂或用作酸清除剂。

缩水甘油酯的其他用途是与聚酯多元醇、或丙烯酸多元醇、或聚醚多元醇、或聚醚酯多元醇组合或与醇酸树脂组合。丙烯酸多元醇与聚酯多元醇的组合，例如用于汽车工业涂层中的组合，产生了具备有吸引力的涂层性能的快干涂层体系。涂层组合物可以是有机溶剂或水基的，或为用于粉末涂层应用的固体。涂层可以用适当的技术涂覆在金属、塑料或木材上。

上述缩水甘油酯组合物可以用作例如包含环氧树脂的制剂(例如EPIKOTE 828)中的活性稀释剂。固化剂可以是胺、酸酐或酸，分别例如二亚乙基三胺、甲基纳迪克酸酐(nadic methyl anhydride)或环己烷二甲酸。

本发明还涉及制备环氧树脂可固化组合物的方法，该组合物是通过将如上所述的缩水甘油酯的混合物掺入包含环氧树脂和固化剂的混合物中而获得的。

上述树脂可以是例如芳族或脂族卤代或非卤代缩水甘油醚树脂。可商购的卤代树脂为例如EPON 1163、EPIKOTE 5123、EPIKOTE 5119和EPIKOTE 5112(来自Hexion的EPON/EPIKOTE)或任何其他四溴双酚衍生物的缩水甘油醚，其在树脂材料上含有超过10重量％的溴。非卤代环氧树脂的实例为双酚A和/或双酚F的二缩水甘油醚，和/或苯酚/甲酚-甲醛酚醛清漆的聚缩水甘油醚等。这样的树脂的商业实例为：EPIKOTE 828、EPIKOTE 834、EPIKOTE1001、EPIKOTE 1002、EPIKOTE 154和EPIKOTE 164。

胺、酸酐和酸可以用作固化剂(硬化剂)。

上述胺可以是例如脂族胺，例如二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺(TEPA)、异佛尔酮二胺(IPD)、对氨基环己烷亚甲基(PACM)、二氨基环己烷(DCH)、间二甲苯二胺(mXDA)、4,4'-二氨基3,3'-二甲基二环己基甲烷(DDCM)，和例如基于DETA、TETA、TEPA、IPD、PACM、DCH、mXDA、DDCM等的脂族胺的加合物；或芳族胺，如MDA。

上述可用作硬化剂的酸酐可以是例如脂环族酸酐。本文公开的可固化组合物可以包含一种或多种脂环族酸酐硬化剂。脂环族酸酐硬化剂可以包括例如甲基纳迪克酸酐(nadic methyl anhydride)、六氢邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐、邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐和甲基四氢邻苯二甲酸酐等。酸酐固化剂还可以包括苯乙烯与马来酸酐和其他酸酐的共聚物，如US 6,613,839中所述。可用于本文公开的可固化组合物的硬化剂还包括酸，例如衍生自任何上述酸酐的酸。