在粘合剂中可用作塑化剂的单苯甲酸酯制造技术

一种在聚合物分散体(如粘合剂)中可用作塑化剂的独特的单苯甲酸酯，包括3-苯基苯甲酸丙酯，一种用作调味和香味添加剂，但迄今为止未曾用作聚合物分散体(如粘合剂、填缝剂和密封剂)的塑化剂的单苯甲酸酯。本发明专利技术的单苯甲酸酯提供了一种合适的非邻苯二甲酸酯型、较低VOC的替代型塑化剂，其与种类众多的聚合物相容。相比传统塑化剂所能达到的，使用本发明专利技术的单苯甲酸酯带来的优点包括(除其它以外)：优异的粘度响应、低粘度、粘度稳定性、改进的流变、良好的成膜性以及可比的或更好的粘合性、剥离强度、固化时间、晾置时间、乔克点和最低成膜温度。本发明专利技术的单苯甲酸酯还具有优异的健康、安全和环境表现并为用于食品接触应用(如其中迁移是一个问题的包装)的粘合剂提供一种可行的替代物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种预料不到地发现在多种聚合物应用中可用作塑化剂的单苯甲酸酯(monobenzoate)，所述聚合物应用包括但不限于粘合剂、填缝剂(caulks)、密封剂等等。具体地，本专利技术涉及一种单苯甲酸酯，3-苯基苯甲酸丙酯(3-phenyl propyl benzoate)在粘合剂应用或粘合剂产品中的用途。本专利技术的单苯甲酸酯相比传统的塑化剂，除其它以外，具有可比的或更好的流变、粘度稳定性、相容性、可加工性、晾置时间(open time)、固化时间(set time)、剥离强度和水减(water reduction)。本专利技术还涉及包含本专利技术的单苯甲酸酯的聚合物组合物，如水基粘合剂、非水基粘合剂、填缝剂和密封剂。
技术介绍
粘合剂在多种应用中得到广泛使用，包括但不限于信封、标签、粘合、密封以及部件或其它材料的组装、再湿、镂花涂装(stenciling)、层合、包装、电子制造、高速粘合剂应用、建筑、交通运输等等。某些聚合物或共混聚合物公知为有用的粘合剂。仅作为举例方式，乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物都具有粘合剂的用途。粘合剂在水基(水性的)和溶剂基(非水的)的系统中配制。通常，溶剂基粘合剂在宽广的条件范围更能预测并有效地发挥作用。水基系统基本上或全部没有溶剂的大多数固有的毒性和有害性，但不总是工作在理想条件下。对表现好于或相当于溶剂基粘合剂的水基系统存在需求。在粘合剂组合物中塑化剂被用作添加剂已经有一些时间，以改变粘合剂以及由干燥的粘合剂形成的聚合物膜的物理性能。塑化剂促进粘结结合的形成并阻止老化后粘合失效。塑化剂使聚合物柔化并增加粘结结合的柔韧性，而不会有害地影响粘合程度，降低粘合剂的玻璃化转变温度(Tg)，使聚合物更柔韧，并使胶更有效，而且还通过降低最低膜形成温度(MFFT)增进膜形成。塑化剂还可用作聚合物成分的流体载体。在所有的应用中，塑化剂应至少部分地与基础聚合物相容。塑化剂应拥有化学稳定性、不可燃性、低毒性和低挥发性。最后，塑化剂还应经济上可行。二苯甲酸酯(dibenzoate)塑化剂，如二乙二醇二苯甲酸酯(DEGDB)和二丙二醇二苯甲酸酯(DPGDB)公知为乳胶粘合剂应用的通用型塑化剂。二苯甲酸酯的共混物也是已知的和可得的。DEGDB、DPGDB和三乙二醇二苯甲酸酯(TEGDB)的高极性共混物是可得的。最近，一种包含以各种比例存在的三种二苯甲酸酯塑化剂DEGDB、DPGDB和丙二醇二苯甲酸酯(PGDB)塑化剂的共混物被引入作为(除其它应用外)在塑溶胶、粘合剂、涂料和抛光剂中用作较低VOC的塑化剂/聚结剂的替代物。其它可用于乳胶粘合剂的塑化剂为邻苯二甲酸酯类，即邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)以及邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)。虽然不必须是高溶合(high solvating)极性塑化剂,其它可用于粘合剂组合物中的非邻苯二甲酸酯型高溶合性塑化剂包括一些二醇类、柠檬酸酯类、烷基磺酸酯类以及某些磷酸酯类。除了上面讨论的二苯甲酸酯，已知的可用作塑化剂的单苯甲酸酯包括:苯甲酸异癸酯、苯甲酸异壬酯以及苯甲酸乙基己酯。苯甲酸异癸酯一直被描述为可用作油漆组合物的聚结剂，并在授予Arendt的美国专利号5236987中用于塑溶胶的制备。苯甲酸异癸酯在授予Godwin等的美国专利号7629413中也已被描述为用作PVC塑溶胶的与邻苯二甲酸酯塑化剂一起的次级塑化剂(secondary plasticizer)。在与DEGDB和苯甲酸二甘醇酯的共混物中苯甲酸乙基己酯的使用在授予Arendt等的美国专利号6689830中进行了描述。苯甲酸的异壬酯在组合物，如乳胶漆、混凝土、灰泥、粘合剂以及抛光剂中用作成膜剂在授予Grass等的美国专利号7638569中进行了描述。“半酯”单苯甲酸酯包括作为二苯甲酸酯生产中的副产品的苯甲酸双丙甘醇酯和苯甲酸二甘醇酯，但在大多数时间，它们并非生产的目标产物。半酯与乳液聚合物，如丙烯酸酯和/或乙烯基酯聚合物相容。对用于粘合剂应用，作为传统塑化剂的替代物的非邻苯二甲酸酯型、低有机物挥发性(VOC)塑化剂仍存在需求。考虑到与许多传统塑化剂相关联的环境、健康和安全问题，非邻苯二甲酸酯型、低有机物挥发性替代物是特别需要的。具体地，在食品包装行业，对与包装粘合剂的使用有关的迁移(migratory)问题正日益引起关注。因此，需要一种能用于粘合剂应用，使用时环境安全、无害和无毒的塑化剂。已经发现一种完全不同的单苯甲酸酯，3-苯基苯甲酸丙酯(3-PPB)是可用于粘合剂、填缝剂和密封剂的令人惊奇有效的其它单苯甲酸酯和某些邻苯二甲酸酯的低VOC塑化剂替代物。该单苯甲酸酯的优点在于其优异的健康、安全和环境性以及处理性能，这些都好于大多数先前使用的二苯甲酸酯和单苯甲酸酯。该新型单苯甲酸酯在任何危险等级下都不被归为有危险的，且不需要标记要素。所述单苯甲酸酯，3-PPB，还未曾用于本申请中所讨论的聚合物应用。它一直被用于并继续被用于调味和增香应用，使其成为关注迁移的应用中的理想候选物。其也已被用作某些个人护理产品(如美国专利公布2005/0152858中的描述的)中的某些活性或功能性有机化合物的助溶剂。本专利技术的一个目的是提供一种非邻苯二甲酸酯型替代塑化剂，该塑化剂与宽广范围的聚合物具有优异的相容性，在粘合剂应用中单独使用或与其它塑化剂结合使用时，相比传统塑化剂具有改进的处理性和毒性表现(toxicological profile)。本专利技术的又一目的是提供一种单苯甲酸酯，3-PPB，其可在聚合物分散体(如粘合剂)中用作塑化剂。该单苯甲酸酯相比传统的塑化剂可达到可比的或更好的便用性能(performance properties)，包括但不限于粘度响应(viscocity response)、Tg抑制(Tg suppression)、固化时间、晾置时间、剥离强度、水减少和乔克点(MFFT)。本专利技术的再一目的是提供水性或非水性粘合剂组合物，所述组合物包含本专利技术的单苯甲酸酯，相比采用传统塑化剂的粘合剂组合物具有可比的或更好的性能。本专利技术的再一目的是提供其它专利技术的组合物，所述组合物包含本专利技术的单苯甲酸酯，包括但不限于填缝剂和密封剂，以用于很多应用。本专利技术的其它目的根据本申请的描述将显而易见。
技术实现思路
本专利技术涉及可用作聚合物分散体(如粘合剂)的塑化剂的非邻苯二甲酸酯型塑化剂。具体地，本专利技术涉及3-苯基苯甲酸丙酯(3-PPB)，一种此前不知道或未用作聚合物粘合剂组合物的塑化剂的组分的用途。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于聚合物中的单苯甲酸酯塑化剂，包含3‑苯基苯甲酸丙酯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.14 US 61/598,3721.一种用于聚合物中的单苯甲酸酯塑化剂，包含3-苯基苯甲酸丙酯。
2.一种粘合剂组合物，包含：
a、聚合物分散体；和
b、塑化剂，所述塑化剂为3-苯基苯甲酸丙酯，
其中所述3-苯基苯甲酸丙酯无论是作为首要塑化剂单独使用或是作为与
其它传统的塑化剂一起的次级塑化剂使用，用于提供粘度响应、改进的晾置
和固化时间、最低成膜温度和Tg抑制，并有利于形成粘结结合。
3.一种包含权利要求1所述的单苯甲酸酯塑化剂的水性乳胶。
4.一种包含权利要求1所述的单苯甲酸酯塑化剂的填缝剂组合物。
5.一种包含权利要求1所述的单苯甲酸酯塑化剂的密封剂组合物。
6.一种水性聚合物粘合剂组合物，包含：
a、聚合物，所述聚合物选自水性丙烯酸树脂、聚乙酸乙烯酯、醋酸乙烯酯乙
烯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯丙烯酯、聚氯丁烯、聚氨酯和腈；以及
b、塑化剂，所述塑化剂为3-苯基苯甲酸丙酯。
7.一种非水性聚合物粘合剂组合物，包含：
a、聚合物，所述聚合物选自丙烯酸树脂、聚乙酸乙烯酯、醋酸乙烯酯乙烯、
甲基丙烯酸酯、苯乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉姆D·阿伦特，艾黙莉·麦克布莱德，
申请(专利权)人：艾黙罗德卡拉玛化学品公司，
类型：发明
国别省市：美国;US