Composiciones curables.

Una composición curable capaz de ser curada en condiciones ambientes que comprende (a) al menos un dióxido de divinilareno;

(b) al menos un agente de curación compuesto politiol; y (c) al menos un catalizador; donde al menos un catalizador comprende uno o más compuestos que contiene un fragmento de la Fórmula I siguiente:**Fórmula**

donde Z en la anterior estructura de Fórmula I comprende O, S, o un enlace sencillo; R1 - R4 comprende un alquilo o un cicloalquilo teniendo cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; R5 - R8 cada uno individualmente comprende H, o un alquilo o un cicloalquilo, donde el alquilo o cicloalquilo tienen cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; n comprende un número entero de 2 a 20; m comprende un número entero de 0 a 18; y m + n comprende un número entero menor o igual a aproximadamente ; y donde la porción restante del catalizador que contiene el fragmento anterior de Fórmula I comprende un radical orgánico que tiene de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; de manera que la composición curable en cuanto a la curación se cura en condiciones ambientes.

Composiciones curables Antecedentes de la invención Campo de la invención Esta invención se refiere a composiciones curables y productos curados hechos a partir de estas. Más específicamente, esta invención se refiere a composiciones curables que utilizan un dióxido de divinilareno como dióxido de divinilbenceno y un agente de curación politiol, en la que tales composiciones curables se curan en una proporción razonable, y los productos curados preparados a partir de las composiciones curables tienen una buena resistencia a los disolventes y buenas propiedades de dureza superficial. Las composiciones de la presente invención pueden ser útiles, por ejemplo, para fabricar coladas, materiales compuestos, revestimientos y adhesivos.

Descripción de los antecedentes y técnica relacionada Los dióxidos de divinilareno son conocidos por ser curados con una variedad de agentes de curación. Por ejemplo, la curación de mezclas que comprenden dióxidos de divinilareno y politioles se enseña en la patente de EE.UU No. 2 927 580. Tal como se describe en el capítulo 15.5 de "Epoxy Resins" por Ha Q. Pham y Maurice J. Marks en Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistr y , la curación de resinas epoxi con politioles requiere un catalizador de amina terciaria. Sin embargo, se ha encontrado que los catalizadores de amina terciaria mostrados en la patente de EE.UU. 2 927 580 no son eficaces en las formulaciones de dióxido de divinilareno.

Por lo tanto, sería deseable preparar una composición curable que comprenda un dióxido de divinilareno, un politiol, y un catalizador que cure bajo condiciones ambientes (p.ej. a una temperatura de aproximadamente 20 º C a aproximadamente 25 º C y a una presión de aproximadamente 1 bar) en aproximadamente 24 horas de formular la composición y aplicar la composición sobre varios sustratos.

Compendio de la invención La presente invención resuelve los problemas de la técnica anterior al proporcionar una composición curable como una composición curable de resina epoxi que comprende (a) al menos un dióxido de divinilareno , (b) al menos un compuesto politiol, y (c) al menos un catalizador elegido entre los catalizadores que contienen un fragmento que corresponde a la Fórmula I siguiente:

Fórmula I

donde Z en la anterior estructura puede elegirse entre O, S, o un enlace sencillo; R1 -R4 puede elegirse entre un alquilo o un cicloalquilo teniendo cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; R5 - R8 puede elegirse entre H, o un alquilo o un cicloalquilo, donde el alquilo o cicloalquilo tienen cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; cualquier R1 - R8 puede estar unido para formar uno o más anillos; cualquier R1 - R8 puede contener grupos funcionales tolerantes con aminas terciarias como un arilo, un alquenilo, o un alquinilo teniendo cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono, un éter, un tioéter, una cetona, un éster, un hidroxilo, un ciano, un imino, o un nitro; n puede ser un número entero de 2 a 20; m puede ser un número entero de 0 a 18; y m + n puede ser un número entero menor o igual a (≤ ) aproximadamente 20. La porción restante del catalizador que contiene el fragmento anterior de Fórmula I puede ser cualquier radical orgánico que tiene de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono y opcionalmente conteniendo uno cualquiera o más de los grupos funcionales anteriores tolerantes con las aminas terciarias.

La composición de esta invención cura ventajosamente bajo "condiciones ambientes" (definido en este texto posteriormente) dentro de un periodo de tiempo predeterminado para dar un artículo curado resistente a los disolventes no pegajoso que tiene una buena dureza superficial.

Una realización de la presente invención está dirigida a una composición curable que contiene (a) al menos un dióxido de divinilareno, (b) al menos un agente de curación politiol, y (c) al menos un catalizador elegido entre los compuestos catalizadores que contienen un fragmento que corresponde a la Fórmula I anterior tal que la composición curable resultante cura bajo condiciones ambientes en un tiempo predeterminado tal como por ejemplo en aproximadamente 48 horas para proporcionar materiales que tienen propiedades útiles. Las composiciones curables de la presente invención pueden ser útiles, por ejemplo, como artículos con forma, revestimientos, materiales compuestos, y adhesivos.

En una realización preferida de la presente invención, a dióxido de divinilareno como por ejemplo dióxido de divinilbenceno (DVBDO por sus siglas en inglés) puede usarse con un agente de curación politiol tal como por

ejemplo un polimercaptano o un polisulfuro.

Descripción detallada de la invención Un amplio aspecto de la presente invención incluye una composición de resina curable que comprende (a) al menos un dióxido de divinilareno ; (b) al menos un agente de curación politiol ; y (c) al menos un catalizador elegido entre los compuestos catalizadores que contienen un fragmento que corresponde a la Fórmula I anterior; donde la composición curable resultante es capaz curar en condiciones ambientes para proporcionar un producto curado en un tiempo predeterminado por ejemplo en aproximadamente 48 horas.

El dióxido de divinilareno, componente (a) , útil en la presente invención, puede comprender, por ejemplo, cualquier núcleo areno sustituido o no sustituido que contenga uno o más grupos vinilo en cualquier posición de anillo. Por ejemplo, la porción areno del dióxido de divinilareno puede consistir en benceno, bencenos sustituidos, bencenos de 20 anillos anulados (sustituidos) o bencenos (sustituidos) enlazados homólogamente, o sus mezclas. La porción divinilbenceno del dióxido de divinilareno puede ser isómeros orto, meta, o para, o cualquiera de sus mezclas. Los sustituyentes adicionales pueden consistir en grupos resistentes al H2O2 que incluyen por ejemplo un alquilo saturado o un arilo teniendo cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono, un halógeno, un nitro, un isocianato, o un grupo RO- donde R puede ser un alquilo saturado o un arilo teniendo cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono. Los bencenos de anillos anulados pueden consistir en naftaleno, tetrahidronaftaleno, y similares. Los bencenos (sustituidos) enlazados homólogamente pueden consistir en bifenilo, difeniléter y similares.

El dióxido de divinilareno usado para preparar la composición de la presente invención, se puede ilustrar mediante estructuras químicas generales I-IV como sigue:

Estructura I

Estructura II

Estructura III

Estructura IV

En las estructuras anteriores I, II, III, y IV del dióxido de divinilareno comonómero de la presente invención, cada R1, R2, R3 y R4 individualmente pueden ser hidrógeno; un alquilo, un cicloalquilo, un arilo o un grupo aralquilo teniendo cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; o un grupo resistente al H2O2 que incluye por ejemplo un halógeno, un nitro, un isocianato, o un grupo RO- , donde R puede ser un alquilo, un arilo o un aralquilo teniendo cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; x puede ser un número entero de 0 a 4; y puede ser un número entero mayor o igual a 2; x+y puede ser un número entero menor o igual a 6; z puede ser un número entero de 0 a 6; y z+y puede ser un número entero menor o igual a 8; y Ar puede ser un fragmento areno que incluye, por ejemplo, un grupo 1, 3-fenileno. Además, R4 puede ser un grupo (s) reactivo (s) que incluye por ejemplo un epóxido, un isocianato, o cualquier otro grupo reactivo; y Z puede ser un número entero de 0 a 6 dependiendo de la estructura de sustitución.

En una realización, el dióxido de divinilareno usado en la presente invención puede ser por ejemplo un dióxido de divinilareno producido, por ejemplo, mediante el procedimiento descrito en la Solicitud de Patente de EE.UU. Provisional No. 61/141457, registrada el 30 de Diciembre de 2008, titulada "Process for Preparing Divinylarene Dioxides", por Marks et al., incorporada en este texto como referencia. Los compuestos dióxido de divinilareno útiles en la presente invención también se describen, por ejemplo, en la Patente de EE.UU.No. 2 924 580, incorporada en este texto como referencia.

En otra realización, el dióxido de divinilareno útil en la presente invención puede comprender, por ejemplo, dióxido de divinilbenceno, dióxido de divinilnaftaleno, dióxido de divinilbifenilo, dióxido de divinildifeniléter, o sus mezclas.

En una realización preferida de la presente invención, el dióxido de divinilareno usado en la formulación de la resina epoxi puede... [Seguir leyendo]

1. Una composición curable capaz de ser curada en condiciones ambientes que comprende (a) al menos un dióxido de divinilareno; (b) al menos un agente de curación compuesto politiol; y (c) al menos un catalizador; donde al menos un catalizador comprende uno o más compuestos que contiene un fragmento de la Fórmula I siguiente:

Fórmula I

donde Z en la anterior estructura de Fórmula I comprende O, S, o un enlace sencillo; R1 - R4 comprende un alquilo o un cicloalquilo teniendo cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; R5 - R8 cada uno individualmente comprende H, o un alquilo o un cicloalquilo, donde el alquilo o cicloalquilo tienen cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; n comprende un número entero de 2 a 20; m comprende un número entero de 0 a 18; y m + n comprende un número entero menor o igual a aproximadamente 20; y donde la porción restante del catalizador que contiene el fragmento anterior de Fórmula I comprende un radical orgánico que tiene de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; de manera que la composición curable en cuanto a la curación se cura en condiciones ambientes.

2. La composición curable de la reivindicación 1, donde al menos un dióxido de divinilareno comprende dióxido de divilbenceno.

3. La composición curable de la reivindicación 1, donde al menos un agente de curación compuesto politiol comprende un compuesto que contiene al menos un resto tiol.

4. La composición curable de la reivindicación 1, donde n comprende un número entero de 2 hasta menor o igual a

10; m comprende un número entero de 0 hasta aproximadamente 8; y donde m + n comprende un número entero menor o igual a aproximadamente 18.

5. La composición curable de la reivindicación 1, donde el catalizador de curación comprende 1, 4diazabiciclo[2.2.2]octano; N, N, N', N", N"-pentametildietilentriamina; 1, 4-dimetilpiperazina; 1-metil-4- (2dimetilaminoetil) piperazina; bis- (2-dimetilaminoetil) éter; N, N, N', N", N"-pentametildipropilenetriamina; N, N, N, -tris- (3

dimetilaminopropil) amina; 1, 3, 5-tris (3- (dimetilamino) propil) hexahidro-s-triazina; 1, 8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno DBU N, N, N', N'-tetrametil-1, 4-butanodiamina; N, N, N', N'-tetrametil-1, 6-hexanodiamina; o sus mezclas.

6. La composición curable de la reivindicación 1, donde la composición es capaz de curar en una composición curada libre de pegajosidad en aproximadamente 48 horas en condiciones ambientes.

7. Un procedimiento para preparar una composición o sistema curable que comprende mezclar (a) al menos un

dióxido de divinilareno; (b) al menos un agente de curación compuesto politiol; y (c) al menos un catalizador; donde al menos un catalizador comprende uno o más compuestos que contienen un fragmento de la Fórmula I siguiente:

Fórmula I

donde Z en la anterior estructura de Fórmula I comprende O, S, o un enlace sencillo; R1 - R4 comprende un alquilo o un cicloalquilo teniendo cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; R5 -R8 5 comprende cada uno individualmente H, o un alquilo o un cicloalquilo, donde un alquilo o cicloalquilo tiene cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; n comprende un número entero de 2 a 20; m comprende un número entero de 0 a 18; y m + n comprende un número entero menor o igual a aproximadamente 20; y donde la porción restante del catalizador que contiene el fragmento anterior de Fórmula I comprende un radical orgánico que tiene de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; de manera que la composición curable en cuanto a la curación se cura en condiciones ambientes.

8. Un procedimiento para preparar una composición o sistema curable que comprende las etapas de:

(I) mezclar al menos un dióxido de divinilareno y al menos un catalizador para formar una primera solución; donde al menos un catalizador comprende uno o más compuestos que contienen un fragmento de la Fórmula siguiente I:

Fórmula I

donde Z en la anterior estructura de Fórmula I comprende O, S, o un enlace sencillo; R1 - R4 comprende un alquilo o un cicloalquilo teniendo cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; R5 -R8 comprende cada uno individualmente H, o un alquilo o un cicloalquilo, donde el alquilo o cicloalquilo tiene cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; n comprende un número entero de 2 a 20; m

comprende un número entero de 0 a 18; y m + n comprende un número entero menor o igual a aproximadamente 20; y donde la porción restante del catalizador que contiene el fragmento anterior de Fórmula I comprende un radical orgánico que tiene de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; tal que la composición curable en cuanto a la curación se cura en condiciones ambientes; y

(II) mezclar la primera solución de la etapa (I) con al menos un agente de curación politiol.

9. Un procedimiento para preparar una composición o sistema curable que comprende las etapas de:

(A) mezclar al menos agente de curación politiol; y al menos un catalizador para formar una primera solución donde al menos un catalizador comprende uno o más compuestos que contienen un fragmento de la Fórmula I siguiente:

Fórmula I

donde Z en la anterior estructura de Fórmula I comprende O, S, o un enlace sencillo; R1 - R4 comprende un alquilo o un cicloalquilo teniendo cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; R5 - R8 cada uno individualmente comprende H, o un alquilo o un cicloalquilo, donde el alquilo o cicloalquilo tiene cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; n comprende un número entero de 2 a 20; m comprende un número entero de 0 a 18; y m + n comprende un número entero menor o igual a aproximadamente 20; y donde la porción restante del catalizador que contiene el fragmento anterior de Fórmula I comprende un radical

orgánico que tiene de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; tal que la composición curable en cuanto la curación se cura en condiciones ambientes; y

(B) mezclar la primera solución de la etapa (A) con al menos un dióxido de divinilareno.

10. Un producto curado que comprende una composición curada de la reivindicación 1, donde el producto curado comprende una superficie libre de pegajosidad.

11. Un producto curado que comprende una composición curada de la reivindicación 1, donde el producto curado comprende una superficie no dañada después de frotar la superficie con un disolvente orgánico.

12. Un producto curado que comprende una composición curada de la reivindicación 1, donde el producto curado comprende una dureza Shore A tal como se determina según la norma ASTM D2240 de aproximadamente 5 a aproximadamente 100.

13. Un procedimiento para preparar un producto termoendurecible que comprende las etapas de:

(i) preparar una composición curable que comprende mezclar (a) al menos un dióxido de divinilareno; (b) al menos un agente de curación compuesto politiol; y al menos (c) un catalizador donde al menos un catalizador comprende uno o más compuestos que contienen un fragmento de la Fórmula I siguiente:

Fórmula I

donde Z en la anterior estructura de Fórmula I comprende O, S, o un enlace sencillo; R1 - R4 comprende un alquilo o un cicloalquilo que tiene cada uno individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; R5 - R8 cada uno individualmente comprende H, o un alquilo o un cicloalquilo, donde el alquilo o cicloalquilo tiene cada uno

individualmente de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; n comprende un número entero de 2 a 20; m comprende un número entero de 0 a 18; y m + n comprende un número entero menor o igual a aproximadamente 20; y donde la restante del catalizador que contiene el fragmento anterior de Fórmula I comprende un radical orgánico que tiene de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; tal que la composición curable en cuanto a la curación se cura en condiciones ambientes; y

(ii) curar la composición curable en condiciones ambientes.

14. El procedimiento de la reivindicación 13, donde las condiciones ambientes incluyen una temperatura de aproximadamente 0 º C a aproximadamente 50 º C.