[發明專利]制備酯的方法以及粘結劑體系

無效

• 申請號: 200980150347.1
• 申請日: 2009-11-25
• 公開（公告）號: CN102245557A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: E·格拉特;W·艾歇勒;J·拉格;J·阿諾德;K·切爾文斯基;E·魏瑟爾
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: C07C67/03
• 分類號: C07C67/03;C07C69/88;B22F3/22;C04B35/632;C04B35/634
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周鐵;林森

背景技術

本發明涉及從羥基苯甲酸和脂肪醇制備用于粉末注射成型的粘結劑體系中的酯的方法以及按照專利權利要求11的前敘部分所述的用于注射成型工藝的粘結劑體系。

用于粉末注射成型工藝的粘結劑體系通常含有一種聚合的粘結劑組分，另一種粘結劑組分，即所謂的與所述聚合的粘結劑組分相容的共粘結劑，和任選地，為了使熔化的粘結劑中的金屬粉末或陶瓷粉末保持分散，還含有解膠劑。另一種粘結劑組分與聚合的粘結劑組分的相容性意味著，熔液中的全部粘結劑組分形成均一的液相，并且即使在固態也主要呈均一的粘結劑相(固溶體)，其中，在低于熔點時所述另一粘結劑組分還必須可以從共同的固相中清除(例如通過萃取)，在這個過程中，聚合的粘結劑組分既不應發生較大規模的膨脹也不應形成裂紋。

常常把聚酰胺用作聚合的粘結劑組分。適用于聚酰胺的共粘結劑是，例如，在EP-B0?809?556或US?5,002,988中已知的N，N’-二乙酰基哌嗪或者在DE-C?41?29?952中已知的烷基酚。如果使用的是烷基酚，通常是含C₁-C₂₀-烷基的烷基酚。

對于含聚酰胺作為聚合粘結劑組分的粘結劑體系，也可以例如使用由不同化合物組成并且尤其含有對羥基苯甲酸與不同脂肪醇所成的酯的混合物作為另一種適合的共粘結劑。市場上可以采購到的這種混合物有，例如，Cognis公司生產的Loxiol?2472。但是，這種混合物中也含有雜質，比如說，苯酚。在生理學中苯酚屬于有毒物質并且在溫度25℃時已具有41hPa的蒸氣壓。這可能會造成在工作過程中釋放出苯酚并因而危害使用者的健康。這種不同化合物的混合物的另一個缺點是，可能會在容器內出現不均一的組成。其原因尤其在于，充入容器中的熔液特別緩慢地從外向內硬化，并且出現各成分的分步結晶。分步結晶造成的后果是，產品的組成與在容器中的提取點相關。由于組成依提取點而變化，因此在原料加工、注射成型和共粘結劑的溶劑萃取步驟中粉末注射成型工藝鏈的可再現性受到損害。另一個缺點是，注射成型元件中的共粘結劑的成分被離析出來。無論在萃取過程中是否造成這種離析，燒結后在離析點都會形成孔隙。

尤其是在使用由不同化合物組成并且尤其含有由對羥基苯甲酸和不同的脂肪醇所成的酯的混合物時，已經表明，注射成型元件容易粘附在注塑模上。

這些缺點尤其要歸結于，脂肪醇是從天然產品中獲取的并且通常已經成為混合物。此外，在制備由羥基苯甲酸和脂肪醇所成的酯的已知合成方法中會產生副產品苯酚。

發明內容

在按照本發明的通過使羥基苯甲酸和低級醇所成的酯發生酯交換反應，而從羥基苯甲酸和脂肪醇制備用于粉末注射成型時所使用的粘結劑體系的酯的方法中，脂肪醇與由羥基苯甲酸和低級醇所成的酯形成反應混合物，其中脂肪醇與由羥基苯甲酸和低級醇所成的酯基本上是以等摩爾濃度使用。當由羥基苯甲酸和低級醇所成的酯和脂肪醇呈均質的熔液時，在這一溫度下進行酯交換反應。

“基本上等摩爾濃度”在本發明中是指，由羥基苯甲酸和低級醇所成的酯和脂肪醇的摩爾比最大為40∶60，優選最大為45∶55，特別是最大48∶52，其中這兩種組分中的任一組分，但是優選脂肪醇，可以過量。

與羥基苯甲酸和脂肪醇的反應不同，由羥基苯甲酸和低級醇所成的酯與脂肪醇的酯交換反應可以在較低的溫度下進行。由于反應溫度較低，避免了羥基苯甲酸被脫去羧基變成苯酚。通過這種方式可以大幅減少或者甚至避免苯酚的形成。在比羥基苯甲酸和脂肪醇的反應溫度低的溫度下進行反應歸因于由羥基苯甲酸和低級醇所成的酯與脂肪醇在較低的溫度下就已經形成了共同的液相。例如，對羥基苯甲酸乙酯與等摩爾量1-二十二醇通常在溫度100℃時就已經形成了均質的液相。與此相對，羥基苯甲酸和脂肪醇在溫度超過195℃時才形成均質液相。但是在這些溫度下已經開始脫去對羥基苯甲酸的羧基。

本發明中的脂肪醇指的是含有至少16個碳原子的1-鏈烷醇。典型使用的脂肪醇是，例如，1-二十二醇(C₂₂H₄₅OH)，1-二十碳醇(C₂₀H₄₁OH)或1-十八醇(C₁₈H₄₁OH)及它們的混合物。脂肪醇大多數是取自于天然產品，像蜂蠟。這些天然產品通常本身就已經是混合物。