苯酚改性的松香萜烯树脂制造技术

本发明专利技术涉及一种由松香、萜烯和苯酚制备的苯酚改性的松香萜烯树脂，其中所述松香和苯酚的重量比是大约２．００－大约３．００，所述松香和萜烯的重量比是大约１．４０－大约２．４０。本发明专利技术的苯酚改性的松香萜烯树脂可用作热熔胶的增粘剂，所述热熔胶可在低应用温度下施用，并且更优选同时具有耐高温性和耐低温性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及苯酚改性的松香萜烯树脂。本专利技术的苯酚改性的松香萜烯树脂可用作粘合剂的增粘剂，优选用作具有耐高温、快速固化和良好冷粘性的热熔胶的增粘剂。专利技术概述本专利技术涉及通过松香、萜烯与苯酚反应制备的苯酚改性的松香萜烯树脂，其中松香和苯酚的重量比为大约2.00-大约3.00，松香和萜烯的重量比为大约1.40-大约2.40。意外地发现，在苯酚改性松香-萜烯的制备中，通过调整松香和萜烯的重量比与松香和苯酚的重量比在上述范围内，得到可用作粘合剂的增粘剂，优选用作可以在低温下应用的热熔胶的增粘剂，更优选用作耐高温和良好冷粘性的热熔胶的增粘剂。通过调整这些重量比，发现可以形成可用作粘合剂的增粘剂的树脂，所述粘合剂具有耐高温(通过热应力测量)、低浊点和可接受的粘度，并优选具有在低温下应用的热熔胶所需的快速固化和良好冷粘性。专利技术详述通过松香、萜烯和苯酚反应制备本专利技术的苯酚改性的松香萜烯树脂，其中松香和苯酚的重量比是大约2.0-大约3.0，松香和萜烯的重量比是大约1.4-大约2.4。优选松香和苯酚的重量比是大约2.0-大约2.8，更优选大约2.1-大约2.8，最优选大约2.1-大约2.7，优选松香和萜烯的重量比是大约1.4-大约2.2，更优选大约1.5-大约2.2，最优选大约1.5-大约2.0。本专利技术的苯酚改性的松香萜烯树脂优选分子量和软化点的比率小于大约10。分子量和软化点的比率代表了树脂提供低调配粘度(通过低分子量)和改进的耐热性(通过高软化点)的能力的常用度量。专业人员可以容易地测定具体的改性的松香-萜烯的分子量和软化点的比率是否小于大约10。重均分子量(Mw)的测定如下将待测物溶解于适合的溶剂(如四氢呋喃)，将所得溶液的试样进行凝胶渗透色谱(GPC)分析。已知分子量的聚苯乙烯标准物(购自许多色谱供应机构，如Supelco，Inc.或Waters Associates)的保留时间和洗脱曲线得到以克/摩尔表示的重均分子量数据。用Mettler FP90 Central Processor和配有软化点环的Mettler FP83 HT滴点槽来测定软化点，并以摄氏度(℃)表示。分子量和软化点的比率为苯酚改性的松香萜烯树脂的分子量除以其软化点。更优选苯酚改性的松香萜烯树脂的分子量和软化点的比率为大约2-小于大约10，最优选小于大约8.5-大约4。优选本专利技术的苯酚改性的松香萜烯树脂的环球法软化点为125℃-大约150℃，酸值为25-85，重均分子量为600-1000克/摩尔。可在酸催化剂存在下，在有机溶剂中通过松香、萜烯和苯酚按所需重量比反应制备苯酚改性的松香-萜烯。用于制备本专利技术的苯酚改性的松香-萜烯树脂的松香可以是任何等级的市售的“松香”、或包含松香的原料或其改性形式。松香主要为C20三环稠环一元羧酸(以海松酸和松香酸为代表，通常被称作“松香酸”)的混合物。可以使用松香中存在的一种或多种包含C20环状羧酸的异构体。适合的松香可有多种来源，并且可为各种纯度范围。例如，可以使用木松香，木松香得自松木干，收获树干后将树干劈成小片，用己烷或高沸点石蜡萃取，然后蒸馏除去己烷或高沸点石蜡，得到木松香。还可以使用脂松香。划伤松树，收集流出的树液，然后蒸馏掉挥发性成分后得到的松香就是脂松香。所述松香可为塔罗油松香，塔罗油松香是Kraft造纸法(即硫酸盐法)制浆工艺的副产物。根据Kraft法工艺，松木和碱以及硫化物一起蒸煮，制备松浆油皂和作为副产物的粗硫酸盐松节油。酸化得到的松浆油皂，然后分馏粗浮油得到塔罗油松香和脂肪酸。根据分馏条件，松香可以包含不同量的脂肪酸。优选用于本专利技术的松香包含至少90％重量的树脂酸和少于10％重量的脂肪酸。在塔罗油松香中还可存在某些松香的二聚产物，所述二聚产物在分馏过程中形成。标准等级的松香以Sylvaros商品名购自Arizona Chemical Company(Jacksonville，FL)。脂松香(包括中国脂松香)是另一种可用于制备本专利技术的苯酚改性的松香-萜烯树脂的松香。特别优选用于实施本专利技术的松香是塔罗油松香、脂松香和木松香。萜烯是得自Kraft法造纸工艺、松节油和柑桔油的环状不饱和C10烃。萜烯及其改性形式用于制备本专利技术的苯酚改性的松香-萜烯。萜烯化合物的实例包括α-蒎烯、β-蒎烯、d-苧烯、二戊烯(外消旋的苧烯)、δ-3蒈烯、莰烯、松油烯等。优选使用α-蒎烯。酚类化合物具有至少一个直接连接在芳环上的羟基。所有这些酚类化合物可用于制备本专利技术的苯酚改性的松香-萜烯树脂。所述母体酚类化合物为苯酚自身。其它酚类化合物是苯酚的衍生物，其中0-2个芳环上的氢被相同数目的取代基取代，所述取代基独立地选自羟基、C1-C12烷基、被1或2个选自羟基和苯基的基团取代的C1-C12烷基、苯基、被1或2个选自羟基和C1-C12烷基的基团取代的苯基。苯酚的具体衍生物包括甲苯酚(包括邻、间和对甲苯酚)、1，3，5-二甲苯酚、C1-22烷基苯酚、异丙基苯酚、叔丁基苯酚、戊基苯酚、辛基苯酚、壬基苯酚、二酚基丙烷、苯基苯酚、间苯二酚、槚如坚果壳液、双酚A和对异丙基酚。在对位(相对于羟基)具有单个取代基的酚类化合物包括对叔丁基苯酚、对辛基苯酚和对壬基苯酚。用于实施本专利技术的优选的酚类化合物是苯酚。酸催化剂的实例包括硫酸、盐酸、磷酸、聚磷酸、三氟化硼、三氯化铝、氯化锌和对甲苯磺酸。一种用于制备本专利技术的苯酚改性的松香-萜烯树脂的特别优选的催化剂是三氟化硼催化剂。优选所述三氟化硼催化剂的用量是大约8％重量-大约12％重量，基于苯酚的用量计算。催化剂的量更优选为大约9.5％-大约10.5％重量，最优选为大约10％重量，基于苯酚的用量计算。用于本专利技术方法的典型的溶剂包括甲苯、二甲苯或其它芳烃；二氯乙烷、氯仿或其它卤代烃；醚；石脑油或其它脂肪烃；二硫化碳以及芳烃与脂肪烃的混合物。所述反应通常在大约25℃-大约45℃，更优选大约35℃-大约45℃下进行。可以通过蒸馏将溶剂和任何未反应的原料从反应混合物中除去，得到树脂状物质。应当理解，根据原料的种类、所用的催化剂和形成的化合物，反应温度和反应时间将不同。如果需要使用色泽浅的树脂，可以在脱色剂(lightening agent)或漂白剂/助剂的存在下，使苯酚、松香和萜烯反应。常规脱色剂的实例可参见美国专利6,022,947。本专利技术的苯酚改性的松香-萜烯树脂可用作能在低温下应用的热熔胶的增粘剂，所述热熔胶包含粘合聚合物、增粘剂和任选的蜡，更优选所述热熔胶具有耐高温和良好冷粘性。这种低温应用的热熔胶的优选热应力值等于或大于大约52℃(125°F)，浊点等于或小于大约104℃(220°F)，在250°F下粘度等于或小于大约1300cps。通常所述改性的松香-萜烯成分的用量为大约10-大约60％重量，更优选通常为大约25-大约45％重量，基于粘合剂组合物的重量计算。如本领域技术人员所熟知，任何适用于调配热熔胶的基础聚合物都可以和本专利技术的苯酚改性的松香-萜烯树脂结合，形成热熔胶。这些聚合物包括无定形聚烯烃、含乙烯聚合物和橡胶状嵌段共聚物及其共混物。在一个优选的实施方案中，所述粘合剂包含至少一种乙烯共聚物，还可以包含两种和多种聚合物的共混物。这里所用的术语“乙烯共聚物”是指乙烯的均聚物、共本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种苯酚改性的松香萜烯树脂，所述树脂通过松香、萜烯和苯酚反应制备，其中所述松香和苯酚的重量比是大约２．０－大约３．０，所述松香和萜烯的重量比是大约１．４－大约２．４。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A德斯潘德，GA罗科，
申请(专利权)人：阿利桑那化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]