[发明专利]包含1,3-二环氧乙烷基环戊烷环氧化合物的可固化组合物和由其制备的热固性物

说明书

技术领域

本发明涉及可固化环氧树脂组合物和由所述可固化组合物或调配物制备的热固性物。

背景技术

随着许多环氧工业发展，在环氧树脂热固性物的材料特性方面需要改进。举例来说，在航空和电层合物工业中需要使用玻璃转化温度较高(如200℃和更大)的热固性物。在另一实例中，涂料工业需要UV稳定和耐候的热固性物。在另一实例中，半导体工业需要经导热或低热膨胀系数(CTE)填充剂高度填充的热固性物。

环氧化合物通常单独或与其它添加剂组合使用以形成用于各种最终用途的所需可固化调配物。这些调配物时常需要为低粘度的。典型环氧树脂的粘度为10Pa-s或高于10Pa-s，这使得具有高粘度的调配物难以被加工。通常，环氧化合物必须用稀释剂稀释以减小环氧化合物的粘度且在所述环氧树脂调配物可以使用之前提供调配物以可加工粘度。在与其它添加剂混合以制备可固化组合物或调配物之前具有低初始粘度(例如下文(0.3Pa-s))的环氧化合物在工业中将具有优势，因为所述环氧化物将(i)适用于广泛范围的应用，(ii)降低制造成本，以及(iii)减少使可固化调配物可加工所需的添加剂(如稀释剂)的数量。

另外，在与其它添加剂混合以制备可固化组合物或调配物之前具有低挥发性(例如下文0.000017Pa)的环氧化合物在工业中将具有优势，因为所述具有低挥发性的环氧化物将(i)防止环氧化物蒸发，因为高挥发性环氧化物可在热固性物中引起空隙形成；以及(ii)防止环氧化物蒸发且因此防止环氧化物硬化剂比率变化，所述比率变化可引起热固性物的热机械和物理特性(如模数、玻璃转化温度(Tg)和水分吸收)的变化。

发明内容

本发明的一个方面是针对一种环氧可固化调配物，其具有足够的低粘度和低挥发性以将所述调配物更容易且更高效地加工成热固性树脂产物以用于较广范围的各种应用和最终用途。

举例来说，在本发明的一个实施例中，可固化组合物包括至少一种低粘度环氧树脂化合物，其包含具有以下化学结构的环氧化合物：

其中R₁和R₂包含氢或具有C1到约C20碳原子的烃基；其条件是R₁和R₂不均为氢。

举例来说，在本发明的另一实施例中，可固化组合物包括：(a)至少一种低粘度环氧树脂化合物，其包含具有以下化学结构的环氧化合物：

其中R₁和R₂包含氢或具有C1到约C20碳原子的烃基；其条件是R₁和R₂不均为氢；和(b)至少一种固化剂或光引发剂。

在其它实施例中，上述可固化组合物可包括任选的化合物，如至少一种催化剂，取决于可固化组合物的最终用途。

本发明的另一实施例是针对一种热固性物，其由上述可固化组合物制备。

本发明的低粘度环氧树脂化合物与标准环氧树脂(例如小于约10Pa-s)相比具有低粘度(例如小于约0.3Pa-s)。使用本发明的低粘度环氧树脂化合物的优点之一是使用所述低粘度环氧树脂的调配物也将展现与用标准环氧树脂制备的那些调配物相比较低的粘度。低粘度调配物有利地用于需要具有高填充剂负载的调配物(如毛细管底胶和复合材料)的最终用途。

已知含有芳香族官能团或芳香族基团的标准环氧树脂(如DVBDO、双A树脂、双F树脂和酚类酚醛清漆)通常不是UV稳定的。因此，不含有芳香族基团的环脂肪族树脂通常用于需要UV稳定性的应用。因此，使用本发明的低粘度环脂肪族环氧树脂化合物的另一优点是所述环氧树脂化合物是环脂肪族且不含芳香族基团；使得当用于可固化组合物时，不具有芳香族基团的本发明低粘度环脂肪族环氧树脂化合物展现UV稳定性。

另外，本发明低粘度环脂肪族环氧树脂化合物可用多种硬化剂(包括胺、酸酐、氰酸酯和酚醛树脂)固化。用胺固化本发明的低粘度环脂肪族环氧树脂化合物的灵活性是有利的，因为许多重要的环脂肪族环氧树脂不易于用胺固化。因此，本发明的可固化组合物由于其UV稳定的环脂肪族树脂和其可用胺固化性的组合而是独特且有利的。

本发明的低粘度组合物的另一优点是用于组合物的环氧树脂不使用含氯原材料(如表氯醇)制造。因此，所得环氧树脂不含氯代醇和氯杂质(即“纯净的”)且可用于需要这类纯净环氧树脂的电子装置应用。