在塑溶膠組合物中可用作塑化劑的單苯甲酸酯的製作方法

2023-04-23 00:51:31

在塑溶膠組合物中可用作塑化劑的單苯甲酸酯的製作方法
【專利摘要】一種在聚合物分散體,如塑溶膠和熔融混合物中可用作塑化劑的獨特的單苯甲酸酯。所述單苯甲酸酯包括3-苯基苯甲酸丙酯，一種迄今為止已知作為調味劑和香味劑，但此前未曾在聚合物應用中用作塑化劑的苯甲酸酯。根據本申請，相比傳統的塑化劑，採用本發明的單苯甲酸酯的優點包括：除其它以外，優異的溶合性能、低粘度、粘度穩定性、改善的流變以及健康、安全、環保。
【專利說明】在塑溶膠組合物中可用作塑化劑的單苯甲酸酯

【技術領域】
[0001]本發明涉及在各種聚合物應用中用作塑化劑的非鄰苯二甲酸酯型單苯甲酸酯。所述聚合物應用包括但不限於塑溶膠、粘結劑、填縫劑、建築塗料、工業塗料、OEM塗料、油漆、油墨、罩光塗料(OPV』S)、其它塗料、拋光劑等等。具體地，本發明涉及採用單苯甲酸酯3-苯基苯甲酸丙酯(3-phenyl propyl benzoate)來改善塑溶膠應用中聚合物的使用性能。本發明的單苯甲酸酯相對於傳統的高溶合(solvating)或特殊塑化劑除其它優點外，具有可比的或更好的流變、粘度穩定性和可加工性。本發明還涉及包含發明的單苯甲酸酯的塑溶膠組合物以及用於塑溶膠組合物的本發明的單苯甲酸酯和其它塑化劑的混合物。

【背景技術】
[0002]塑化劑作為聚合物添加劑已知超過一個世紀。大多數高容量塑化劑開發於過去的七十年中，主要與乙烯樹脂或其它聚合物質使用。特別是在聚氯乙烯(PVC)應用中，塑化劑比任何其它類型的聚合物添加劑用得都多。已生產出了數百種塑化劑，但僅有少數幾種與乙烯樹脂或其它聚合材料結合時具有可接受使用性能的留下來。
[0003]通用的鄰苯二甲酸酯佔每年採購塑化劑量的大多數且大多時候被選用於複合軟質聚氯乙烯。
[0004]典型的塑化劑被定義為一種有機液體，其使聚合物軟化並更可用，只要該聚合物和塑化劑至少部分相容 。在任何聚合物系統中塑化劑發揮作用都要求相容性。塑化劑根據需要用於調整聚合物的硬度(或柔軟性)、賦予抗汙性、改變拉伸性能(如強度、伸長率或柔性)以及促進可加工性以用於眾多應用，包括但不限於軟質聚氯乙烯。
[0005]塑化劑也用作樹脂(聚合物)顆粒，如PVC散布的媒介。該散布起初為兩相非勻質系統。塑化劑促進均相系統的形成且在加熱時發生聚合物融合(fus1n)。溶合力(solvating power)越高,均相系統融合的溫度越低,從而減少了駐留時間並且提高了聚合物組合物可加工成最終產品的速度，結果是獲得一種更快、更有效且更經濟的工藝。
[0006]塑化劑可得自多種備選的化學物質中，且包括本申請中將更充分地進行描述的:1)通用型；2)特製型和3)次級稀釋型。塑化劑還可基於其溶合散布固體聚合物的能力和/或其在塑溶膠中的凝膠或融合溫度進行區分。凝膠或融合溫度決定生產速度並受塑化劑溶合力的影響。僅為舉例，包含二苯甲酸酯塑化劑的塑溶膠的凝膠或融合溫度將低於包含通用鄰苯二甲酸酯的塑溶膠，從而在該特定應用中實現快速加工。
[0007]在大多數應用中，通用塑化劑在性能特性和經濟性方面提供優異的折中。一些例子包括鄰苯二甲酸二異辛酯(DEHP或D0P)、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二辛酯(DnOP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)、鄰苯二甲酸二丙基庚酯(DPHP)、對苯二甲酸二辛酯(D0TP或DEHT)以及二(異壬基)環己胺-1，2-乙二酸酯(DIDC，巴斯夫(BASF)的Hexamoi I?,或 DIWIP.)。
[0008]環境監管導致了「下一代」通用非鄰苯二甲酸酯型塑化劑的開發，如DOTP和DIDC。雖然從化學上講DOTP是一種鄰苯二甲酸酯，但並非一種正鄰苯二甲酸酯(orthophthalate)，其使用正經受日益增長的監管壓力。這些「下一代」的鄰苯二甲酸酯替代物是可行的，然而，在乙烯樹脂組合物，特別在塑溶膠中其並非總能提供所需的性能(即其具有較差的相容性、速度慢、高的凝膠溫度、低的凝膠強度)。多種塑化劑的混合物可用來調節性能，雖然該方法可能有一些局限性。
[0009]但是，一些應用要求通過僅採用通用塑化劑不能達到的性能。要求較高抗油和溶劑性的應用就是此種例子之一。通用鄰苯二甲酸酯易於採用非極性溶劑如己烷進行提取，使得備用塑化劑應為更好的選項。對PVC和其它聚合物應用為更高溶合劑(highersolvator)的塑化劑也存在需求。這些高溶合劑還應具有有利的流變性(rheologyprofile) ο
[0010]已開發了特製型塑化劑來部分滿足對高溶合劑的需要，而最受歡迎的是較低分子量的鄰苯二甲酸酯。這種塑化劑的一個例子是常被用作高溶合性塑化劑的鄰苯二甲酸丁苄酯(BBP)。鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)和鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)也是可用的高溶合性、特種型塑化劑。非鄰苯二甲酸酯型、高溶合性塑化劑的例子包括二苯甲酸酯、一些檸檬酸酯、烷基磺酸酯以及某些磷酸鹽。對苯二甲酸二丁酯(DBTP)和正烷基吡咯烷也已被推薦為特種型、高溶合性塑化劑。由於高粘度或差流變特性，一些高溶合性塑化劑的效用受到限制。理想的塑化劑在溶合特性和流變特性方面擁有良好的平衡。
[0011]苯甲酸鹽塑化劑包括二苯甲酸鹽和單苯甲酸鹽，如用於多種聚合物用途(包括乙烯樹脂工業)的二乙二醇二苯甲酸酯(DE⑶B)和二丙二醇二苯甲酸酯(DP⑶B)。DE⑶B是一種優異的塑化劑，但由於其高凝固點，還開發了與DPGDB的混合物以利用DEGDB的效用和低成本性。幾年前，引入了一種DE⑶B、DP⑶B和三乙二醇二苯甲酸酯(TE⑶B)的混合物作為高溶合性二苯甲酸酯混和物。最近，引入了一種作為低揮發性有機物(VOC)塑化劑/聚結劑，除了其它應用外可用於塑溶膠、粘結劑、建築用漆和塗料以及拋光劑的新型二苯甲酸酯三混物。基於其與用於塗料工業(如乙烯丙烯酸酯、丙烯酸酯和苯乙烯酯型)的聚合物廣泛的相容性，該包含以各種比例存在的DE⑶B、DP⑶B和二苯甲酸丙二醇酯(P⑶B)並以K-FLEX? 975P銷售的三混物已被發現對多種應用都非常通用並具有良好的溶合性能和低揮發性。其使用性能相比傳統的高溶合性鄰苯二甲酸酯以及傳統的苯甲酸酯塑化劑要好。
[0012]已知可用作塑化劑的單苯甲酸酯包括:苯甲酸異癸酯、苯甲酸異壬酯以及苯甲酸乙基己酯。例如，苯甲酸異癸酯一直被描述為可用作油漆組合物的聚結劑，並在授予Arendt的美國專利號5236987中用於塑溶膠的製備。苯甲酸異癸酯在授予Godwin的美國專利號7629413中也已被描述為用作與鄰苯二甲酸酯塑化劑一起的次級塑化劑以在PVC塑溶膠中提供更低的粘度和更低的揮發性。在與DEGDB和苯甲酸二甘醇酯的混合物中苯甲酸乙基己酯的使用在授予Arendt等的美國專利號6689830中進行了描述。苯甲酸的異壬酯在組合物，如乳化漆、混凝土、灰泥、粘結劑以及拋光劑中用作成膜劑在授予Grass等的美國專利號7638568中進行了描述。
[0013]「半酯」單苯甲酸酯包括作為二苯甲酸酯生產中的副產品的苯甲酸雙丙甘醇酯和苯甲酸二甘醇酯，但在大多數時間，它們並非生產的目標產物。半酯並非作為高溶合劑已知，雖然其可與高溶合劑一起使用。半酯也不如二苯甲酸酯塑化劑一樣有用，因為其與PVC不比對應的二苯甲酸酯更相容。但是，半酯與乳液聚合物，如丙烯酸和/或乙烯基酯聚合物相容。
[0014]主要用於降低塑化劑粘度的次級稀釋型塑化劑的例子包括基於蓖麻油和豆油的那些。苯甲酸異癸酯(一種單苯甲酸酯)也是有用的稀釋型塑化劑。
[0015]所有的高溶合性塑化劑(不管其類型)增加乙烯樹脂組合物的價值，而傳統的通用塑化劑則不能。傳統的通用塑化劑具有良好流變屬性且與許多聚合物相容，但具有差的溶合能力。此外，許多高溶合性塑化劑為鄰苯二甲酸酯，其較安全的替代物正為人所尋找。
[0016]對用於聚合物應用，如塑溶膠作為傳統稀釋塑化劑的替代物的非鄰苯二甲酸酯型、低有機物揮發性塑化劑存在需求。當用於傳統上需要塑化劑的聚合物應用，如乙烯樹脂時，這些替代物應與寬廣範圍的聚合物相容並具有較低的揮發性有機物含量以及可比的或更好的使用性能。考慮到與許多傳統稀釋型塑化劑相關聯的環境、健康和安全問題，非鄰苯二甲酸酯型、低有機物揮發性替代物是特別需要的。
[0017]已經發現一種完全不同的單苯甲酸酯，3-苯基苯甲酸丙酯(3-PPB)，是可用於聚合物應用(包括但不限於塑溶膠、油漆和其它塗料、粘結劑、OPV以及油墨)的令人驚奇有效的塑化劑替代物。除了較低的可揮發性有機物，相比常用的較高揮發性有機物稀釋塑化劑，如2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二異丁酸酯，該單苯甲酸酯的優點在於其優異的健康、安全和環境性以及處理性能，這些都好於大多數先前使用的二苯甲酸酯和單苯甲酸酯。該新型單苯甲酸酯在任何危險等級下都不被歸為有危險的，且不需要標記要素。
[0018]所述單苯甲酸酯，3-PPB，在過去已用於調味和增香應用，但未曾用於本申請中所討論的該種聚合物應用。它一直被用於調味和增香應用。其也已用作某些個人護理產品(如描述於美國專利公布2005/0152858中的局部遮光劑)中的活性或功能性有機化合物的助溶劑。
[0019]而本發明集中於所發明的塑化劑在塑溶膠組合物中的應用，所發明的單苯甲酸酯的其它應用包括各種塗料，所述塗料包括但不限於罩光塗料、拋光劑、油墨、油漆、粘結劑、密封劑以及填縫劑，它們皆為共同未決申請的主題。
[0020]本發明的一個目的是提供一種塑化劑，該塑化劑相比在通常需要塑化劑的塑溶膠或其它聚合物應用中單獨使用或以與其它塑化劑的混合物使用的用於控制塑溶膠粘度的傳統稀釋型塑化劑具有與寬廣範圍的聚合物的優異相容性和更低的可揮發性有機物含量。
[0021]本發明的又一個目的是提供一種非鄰苯二甲酸酯型替代塑化劑，用作在PVC應用中的初級或次級塑化劑。
[0022]本發明的另一個目的是提供一種非鄰苯二甲酸酯型塑化劑，該塑化劑具有高溶合性能和良好的流變屬性，可用作特種混合用塑化劑以改善溶合性差的塑化劑的相容性和加工性，同時最小化與採用傳統的高溶合性塑化劑相關的高粘度和流變性差的伴隨缺點。
[0023]本發明的再一個目的是提供一種塑化劑混合物，該混合物包含本發明所發明的單苯甲酸酯。
[0024]本發明的又一目的是提供一種塑溶膠配方，該配方採用非鄰苯二甲酸酯型塑化3-PPB,從而達成更快的加工和經濟效益，且提供相對於傳統的稀釋型塑化劑可比的或更好的拉伸強度性能。
[0025]本發明的其它目的從本申請的描述中將顯而易見。


【發明內容】

[0026]本發明涉及可作為聚合物分散體(如塑溶膠)塑化劑的非鄰苯二甲酸酯型的單苯甲酸酯的應用。本發明的單苯甲酸酯包括3-苯基苯甲酸丙酯(3-PPB)，一種先前未知或未用作塑溶膠組合物的塑化劑的成分。
[0027]在一個實施例中，本發明為一種塑化劑，所述塑化劑包含3-PPB，可用於在聚合物應用中，如(除了別的以外)塑溶膠、熱熔混合(melt compounding)、注射成型、擠壓和壓延成型中提供改善的溶合和流變。
[0028]在第二實施例中，本發明為一種塑溶膠組合物，所述組合物包含本發明的單苯甲酸酯塑化劑，所述塑溶膠組合物包括但不限於PVC和丙烯酸樹脂。
[0029]在第三實施例中，本發明為3-PPB與傳統塑化劑的混合物。
[0030]在第四實施例中，本發明為3-PPB與固體塑化劑的混合物。
[0031]在其它的實施例中，本發明涉及本發明的塑化劑在用於諸如彈性地板、玩具、手套、牆面塗料、皮革、紡織品等等的組合物中的用途。
[0032]使用與傳統的塑化劑等量或類似量的3-PPB的結果是相比其它的稀釋型塑化劑，如2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二異丁酸酯或苯甲酸異癸酯具有更低的VOC含量以及相比傳統的塑化劑所達到的可比的或更好的性能和操作性能。本發明的單苯甲酸酯毒性低且不存在與許多傳統塑化劑相關的環境、健康和安全問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1示出了相比於二苯甲酸鹽三混物(triblend)和通用鄰苯二甲酸酯塑化劑DINP獲得的本發明的單苯甲酸酯的初始粘度數據。
[0034]圖2示出了本發明的單苯甲酸酯、二苯甲酸酯三混物和通用鄰苯二甲酸酯塑化劑DINP的凝膠/融合曲線。
[0035]圖3示出了包括本發明的單苯甲酸酯、DINP、IDB和伊斯曼(Eastman)的TXIB?淨塑化劑(neat plasticizer)的熱重量數據。
[0036]圖4反映了本發明的單苯甲酸酯、DINP以及IDB得自70°C下ASTM D-1203延伸實驗(ASTM D-1203Extended Test)的揮發性數據。
[0037]圖5反映了本發明的單苯甲酸酯、DINP以及IDB採用布勒菲RVT粘度計(Brookfield RVT Viscosity),在20轉/分、23?下獲得的初始、一天和7天粘度。
[0038]圖6(a)示出流變數據:相比於二苯甲酸鹽三混物(X20, K- F1.FX? 975P)、BBP、DOTP, DINP和IDB獲得的包含本發明的單苯甲酸酯的基本塑溶膠組合物的一日掃描數據(lday scan)。
[0039]圖6 (b)示出相比於二苯甲酸鹽三混物(X20, K-FLRX? 975P)、BBP, DOTP, DINP和IDB獲得的包含本發明的單苯甲酸酯的基本塑溶膠組合物的凝膠融合曲線。
[0040]圖7(a)、(b)和(C)相比於DINP和IDB分別反映了包含本發明的單苯甲酸酯的塑溶膠的拉伸強度、模量和伸長率數值。
[0041]圖8相比於包含50phr DINP的對照配方示出了獲得的多種塑溶膠配方的初始、一天、三天和七天時的布魯克菲爾德粘度(Brookfield viscosity)。
[0042]圖9示出了相比於包含50phr DINP的對照配方的多種塑溶膠配方的凝膠/融合曲線。
[0043]圖10示出了相比於包含50phr DINP的對照配方的多種塑溶膠配方的初始剪切數據。
[0044]圖11示出了本發明的單苯甲酸酯的得自布拉班德熱升實驗(Brabender heatrise experiment)的數據。
[0045]圖12示出了用於比較本發明的單苯甲酸酯和DINP的熱升數據。

【具體實施方式】
[0046]本發明涉及一種可用於包括但不限於塑溶膠的多種應用作為初級或次級塑化劑的單苯甲酸酯塑化劑。所述苯酸酯塑化劑包括一種獨特的單苯甲酸酯，3-苯基苯甲酸丙酯(3-PPB)，其以前並未為人所知或在聚合物應用中用作塑化劑。本發明的優選實施例為3-PPB與聚合物分散體結合。本發明並不受限於任何特定聚合物，雖然本發明可能針對乙烯基聚合物進行描述。
[0047]本發明的單苯甲酸酯塑化劑一般在與具有多種聚合分散體的其它塑化劑的混合物中用作初級塑化劑或次級塑化劑，通常用作具有較高揮發性有機物含量的常規塑化劑或不能提供有利的溶合和流變性能的塑化劑的替代物或備選物。任何可按配方製成塑溶膠、熔融混合物、注射成型、擠壓或壓延成型聚合物的已知聚合物可與該新型單苯甲酸鹽一起以根據本發明製備低VOC含量組合物。
[0048]具體地，本發明的塑化劑一般可與多種熱塑性、熱固性或彈性聚合物一起使用，通常作為常規塑化劑的替代物。舉例而言，本發明的單苯甲酸鹽可用於根據本發明製備粘度降低的PVC、PVC共聚物或丙烯酸基塑溶膠。
[0049]用於各種應用的丙烯酸類聚合物組合物也可與本發明的單苯甲酸酯一起使用並包括各種聚甲基丙烯酸烷基酯，如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸烯丙酯；或各種芳香類甲基丙烯酸酯，如甲基丙烯酸苄酯；或各種丙烯酸烷基酯，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯，或2-丙烯酸乙基己酯；或各種丙烯酸，如甲基丙烯酸和苯乙烯化丙烯酸。
[0050]除了 PVC和丙烯酸類塑溶膠，本發明的單苯甲酸酯可用於其它聚合物組合物中，包括但不限於各種乙烯基聚合物，包括聚氯乙烯及其共聚物、乙酸乙烯酯、偏二氯乙烯、富馬酸二乙酯、馬來酸二乙酯或聚乙烯醇縮丁醛；各種聚氨酯及其共聚物；各種聚硫化物；硝化纖維素；聚乙酸乙烯酯及其共聚物；以及各種聚丙烯酸酯及其共聚物。
[0051]本發明的單苯甲酸酯可用作其塑化劑的其它聚合物包括環氧樹脂、酚醛樹脂類；三聚氰胺及其類似物。儘管如此，對本領域的技術人員來說，其它聚合物是顯然的。
[0052]為本發明之目的，「塑溶膠」意指一種液態聚合物組合物，該組合物包含分散於液相中顆粒態的至少一種非交聯有機聚合物，而該液相包含用於所述組合物的塑化劑。如本發明中所用，「塑溶膠」還意指且包括為塑溶膠的「有機溶膠」，其中溶劑，如液烴、酮類或其它有機液體以大於約5重量％的量使用，以控制塑溶膠的粘度或其它性能。
[0053]如本申請所用，「高溶合劑(high solvator) 」或「高溶合的(high solvating) 」為描述在全部物化性質達成前塑化劑在滲透、增稠及使固態塑溶膠凝膠方面的功效的術語。所有的塑化劑相比通用塑化劑在更低的溫度下被吸收進塑溶膠的PVC中，從而促進均勻相的更快形成。
[0054]本發明的單苯甲酸酯的應用不局限於任何特定的聚合物。其它需要塑化劑的聚合物基組合物對本領域的技術人員來說將是已知的。
[0055]本發明的新型單苯甲酸酯可用作其它稀釋型塑化劑(如苯甲酸異癸酯)的低VOC替代物，或作為各種傳統聚合物分散體(包括但不限於乙烯樹脂應用)的替代塑化劑。
[0056]用於任何特定聚合物分散體中的本發明的單苯甲酸酯的總量根據特定聚合物、該聚合物的特性以及其它組分、工藝、應用或用途以及期望的結果而將具有寬廣的範圍。基於應用，本發明的單苯甲酸酯的總量範圍寬廣，通常每100總重量份的一種或多種熱塑性、熱固性或彈性聚合物(包括但不限於上面指出的那些)從約I到約300重量份、理想地從約10到約100重量份，且優選地從約20到約80重量份。對於3-PPB而言，塑溶膠的特別優選的實施例為每100總重量份的塑化劑，3-PPB從約5到約20重量份，其結果是總的塑化劑含量的範圍為從30到120phr。
[0057]可用的3-PPB的量在實例中給出。預期本領域的技術人員基於在特定聚合應用中的預期用途和期望的性能應能得出其它可接受的量。
[0058]本發明的單苯甲酸鹽可(但不要求)與各種其它的常規塑化劑混合以增強或增加聚合物組合物的性能，包括但不限於在塑溶膠中改善相容性和可加工性以及增強溶合力(solvating power)。常規的塑化劑在本申請中已進行過描述且包括但不限於各種鄰苯二甲酸酯、磷酸酯、己二酸酯、壬二酸酯、油酸酯、琥珀酸酯以及癸二酸酯化合物、檸檬酸酯、偏苯三酸酯、對苯二酸酯，如D0TP、I, 2-環己烷二羧酸酯、環氧樹脂塑化劑、脂肪酸酯、乙二醇衍生物、磺醯胺類、磺酸酯、苯酸酯、生物塑化劑(b1plasticizers)如PG二大豆油酸酯(PGdisoyate)和PG單大豆油酸酯、氯化石臘(chloroparaffins)、聚酯以及各種其它的常用作次級塑化劑的烴類和烴類衍生物，如環氧化豆油等等。
[0059]單苯甲酸酯，如苯甲酸異壬酯、苯甲酸異癸酯、2-苯甲酸乙基己酯和2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二異丁酸酯(TXIB?，伊斯曼(Eastman)商標)也可與本發明的單苯甲酸酯混合，或3-PPB可代替這些中的任一種，其優點是為達到溶合且保持可加工粘度和流變所需的量少。
[0060]本發明的單苯甲酸酯也可與固體塑化劑，如蔗糖苯甲酸酯、鄰苯二甲酸二環己酯、磷酸三苯酯、甘油三苯甲酸酯、1，4-環己烷二甲醇(CHD) 二苯甲酸酯、季戊四醇四苯甲酸酯以及烷基乙二醇酯混合。
[0061]其它合適的塑化劑將為本領域的技術人員所知。
[0062]基於特定的應用或聚合物分散體，本發明的單苯甲酸酯還可與各種含量的常規添加劑組合或包含這些常規添加劑，如油類、稀釋劑、抗氧化劑、表面活性劑、熱穩定劑、阻燃劑、表面活性劑、混合樹脂、臘、溶劑等等。添加劑的量通常可在寬廣範圍內變化，且通常的範圍為每100重量份的塑溶膠組合物從約0.1至約75份。
[0063]對於乙烯類應用，有兩種不同的融合方法:塑溶膠和熱熔混合。塑溶膠是在塑化劑中的PVC(或其它聚合物)液態分散體，其可被加熱為塗布塗料，在凝塑成型、浸潰模塑中融合或旋轉模塑。本發明的塑溶膠可通過簡單的攪拌或摻合進行混合，隨後在大多數情況下進行脫氣處理。熱熔混合是一種在攪拌的同時採用熱和壓力以使乙烯樹脂(或其它聚合物)融合的工藝。這種方法的總體目的是將聚合物和塑化劑組合成一種可通過壓延機、擠壓機或注塑模成型的均勻材料。
[0064]簡單基本的起始塑溶膠和熔融混合物的示例性配方在實例中給出，但是，本發明並不局限於這些配方。
[0065]本發明的單苯甲酸酯提供了一種相比次級和稀釋型塑化劑更低VOC含量的替代物，而且基於應用，除了其它優點外，提供可比的或更好的相容性、粘度穩定性和流變性。在許多情況下，本發明的單苯甲酸酯勝過工業標準的塑化劑，包括傳統的和新的二苯甲酸酯混合物。許多傳統的塑化劑要麼具有高溶合性要麼具有低粘度，但不是兩者都有。令人驚奇地是，本發明的單苯甲酸酯甚至在單獨使用時在高溶合力、更好流變和更低粘度之間取得了良好的平衡。
[0066]本發明的塑溶膠和熔融混合物具有非常廣泛的用途，包括但不限於彈性地板、耐磨層、牆面塗料、玩具、手套、皮革和織物用途。其它用途對本領域的技術人員來說將是已知的。
[0067]本發明通過本申請中給出的實例作進一步描述。
[0068]SM
_9] 實驗方法
[0070]塑溶膠和乙烯樹脂製備
[0071]在霍巴特N-5 0型(Hobart Model N_50)攪拌器中製備塑溶膠。採用速度I進行10分鐘攪拌。還對採用在1000轉/分(rpm)攪拌10分鐘的待評估的其它塑溶膠使用高速分散器來製備。所有的塑溶膠在ImmHg下脫氣直到儘可能完全地沒有空氣。
[0072]用於基本篩查的乙烯樹脂在藍米烘箱(Blue M oven)內的厚度為1.2mm、溫度為177°C的密閉的模具中融合15分鐘。用於染色實驗的乙烯樹脂在厚度為0.5mm的馬希斯烤箱(Mathis oven)中在204°C下融合2.5分鐘。氣流設定為1500RPM。
[0073]實驗/評估
[0074]目的是相對於已知或標準的以及目前可得的塑化劑確定本發明塑化劑的基本性能參數。採用了證明效能(邵氏硬度和拉伸強度)、性能(提取和揮發性)和可加工性(粘度、粘度穩定性、流變和凝膠/融合)的實驗。除非在特定實例中另外指明，採用了下面描述的一般實驗和/或方法。這些實驗和方法對本領域的技術人員來說是已知的。
[0075]粘度和流變:採用fcookfield RVT在23±2°C下按照ASTM D1823以20轉/分(RPM)的轉速旋轉10圈測量低剪切粘度。高剪切粘度-採用TA AR2000exo平行板設置為具有適當的間距(350微米)。剪切到lOOOsec-1。粘度響應:測量了初始粘度和24小時的粘度。
[0076]凝膠/融合:TA AR2000ex在震蕩模式。平行板設置為具有適當的間距(600微米)。起始實驗溫度為40°C，並以5°C /分的速率加熱至220°C。
[0077]效能-邵氏硬度-ASTM D2240 ;拉伸-ASTM D638，IV型模，拉伸速度:50.8cm/分。
[0078]持久性-揮發性-EPA24，ASTM D2369揮發性，110°C下I小時；110°C下TGA等溫掃描4小時。還採用110°C空氣下TGA等溫掃描I小時。還採用ASTM D1203作為揮發損失的延伸實驗。
[0079]實例1-基本塑溶膠評估-可加工性
[0080]下面的實例證明與下面描述的基本起始塑溶膠配方一起的本發明的單苯甲酸酯的功效。
[0081]

【權利要求】
1.一種在聚合物分散體中可用作非鄰苯二甲酸酯型替代單苯甲酸酯塑化劑，包含:3-苯基苯甲酸丙酯。
2.根據權利要求1所述的單苯甲酸酯塑化劑，其中所述聚合物分散體為塑溶膠。
3.一種塑溶膠組合物，包含: a、聚合物分散體；和 b、塑化劑，所述塑化劑為3-苯基苯甲酸丙酯， 其中所述3-苯基苯甲酸丙酯作為初級塑化劑單獨使用，或作為與其他塑化劑組合的次級塑化劑使用，且所述3-苯基苯甲酸丙酯相比於傳統的高溶合塑化劑提供改善的溶合和流變特性。
4.一種熔融混合物，包含塑化劑，所述塑化劑為3-苯基苯甲酸丙酯。
5.一種PVC塑溶膠，包含塑化劑，所述塑化劑為3-苯基苯甲酸丙酯。
6.一種丙烯酸基塑溶膠，包含塑化劑，所述塑化劑為3-苯基苯甲酸丙酯。
7.一種用於塑溶膠組合物的塑化劑混合物，包含與另一種塑化劑組合的3-苯基苯甲酸丙酯，所述另一種塑化劑為鄰苯二甲酸酯、磷酸酯、己二酸酯、壬二酸酯、油酸酯、琥珀酸酯、癸二酸酯、檸檬酸酯、偏苯三酸酯、對苯二酸酯、1，2-環己烷二羧酸酯、環氧樹脂塑化劑、脂肪酸酯、乙二醇衍生物、磺醯胺類、磺酸酯、苯甲酸酯、生物塑化劑、氯化石蠟、聚酯、烴類、烴類衍生物，或它們的混合物。
8.一種用於塑溶膠組合物的塑化劑混合物，包含與下述任意一種組合的3-苯基苯甲酸丙酯:苯甲酸異壬酯、苯甲酸異癸酯、2-苯甲酸乙基己酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二異丁酸酯、環氧化大豆油、PG 二大豆油酸酯、PG單大豆油酸酯，或它們的混合物。
9.一種用於塑溶膠組合物的塑化劑混合物，包含與固體塑化劑組合的3-苯基苯甲酸丙酯，所述固體塑化劑為蔗糖苯甲酸酯、鄰苯二甲酸二環己酯、磷酸三苯酯、甘油三苯甲酸酯、1，4-環己烷二甲醇(CHDM) 二苯甲酸酯、季戊四醇四苯甲酸酯、烷基乙二醇酯，或它們的混合物。
10.一種聚合物組合物，包含權利要求1、7、8和9所述塑化劑的任一種。
11.一種改善用於塑溶膠應用中的傳統塑化劑溶合和流變性能的方法，包括將所述傳統塑化劑與3-苯基苯甲酸丙酯混合的步驟。
【文檔編號】C08K5/00GK104080850SQ201380006910
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年2月14日 優先權日:2012年2月14日
【發明者】威廉姆D·阿倫特, 艾黙莉·麥克布萊德 申請人:艾黙羅德卡拉瑪化學品公司