[發明專利]在粘合劑中可用作塑化劑的單苯甲酸酯

無效

• 申請號: 201380016409.6
• 申請日: 2013-02-14
• 公開（公告）號: CN104704077A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 威廉姆D·阿倫特;艾黙莉·麥克布萊德
• 申請（專利權）人: 艾黙羅德卡拉瑪化學品公司
• 主分類號: C09J133/08
• 分類號: C09J133/08
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 郭先彬

技術領域

本發明涉及一種預料不到地發現在多種聚合物應用中可用作塑化劑的單苯甲酸酯(monobenzoate)，所述聚合物應用包括但不限于粘合劑、填縫劑(caulks)、密封劑等等。具體地，本發明涉及一種單苯甲酸酯，3-苯基苯甲酸丙酯(3-phenyl?propyl?benzoate)在粘合劑應用或粘合劑產品中的用途。本發明的單苯甲酸酯相比傳統的塑化劑，除其它以外，具有可比的或更好的流變、粘度穩定性、相容性、可加工性、晾置時間(open?time)、固化時間(set?time)、剝離強度和水減(water?reduction)。本發明還涉及包含本發明的單苯甲酸酯的聚合物組合物，如水基粘合劑、非水基粘合劑、填縫劑和密封劑。

背景技術

粘合劑在多種應用中得到廣泛使用，包括但不限于信封、標簽、粘合、密封以及部件或其它材料的組裝、再濕、鏤花涂裝(stenciling)、層合、包裝、電子制造、高速粘合劑應用、建筑、交通運輸等等。某些聚合物或共混聚合物公知為有用的粘合劑。僅作為舉例方式，乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物都具有粘合劑的用途。

粘合劑在水基(水性的)和溶劑基(非水的)的系統中配制。通常，溶劑基粘合劑在寬廣的條件范圍更能預測并有效地發揮作用。水基系統基本上或全部沒有溶劑的大多數固有的毒性和有害性，但不總是工作在理想條件下。對表現好于或相當于溶劑基粘合劑的水基系統存在需求。

在粘合劑組合物中塑化劑被用作添加劑已經有一些時間，以改變粘合劑以及由干燥的粘合劑形成的聚合物膜的物理性能。塑化劑促進粘結結合的形成并阻止老化后粘合失效。塑化劑使聚合物柔化并增加粘結結合的柔韌性，而不會有害地影響粘合程度，降低粘合劑的玻璃化轉變溫度(Tg)，使聚合物更柔韌，并使膠更有效，而且還通過降低最低膜形成溫度(MFFT)增進膜形成。塑化劑還可用作聚合物成分的流體載體。

在所有的應用中，塑化劑應至少部分地與基礎聚合物相容。塑化劑應擁有化學穩定性、不可燃性、低毒性和低揮發性。最后，塑化劑還應經濟上可行。

二苯甲酸酯(dibenzoate)塑化劑，如二乙二醇二苯甲酸酯(DEGDB)和二丙二醇二苯甲酸酯(DPGDB)公知為乳膠粘合劑應用的通用型塑化劑。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)的高極性共混物是可得的。最近，一種包含以各種比例存在的三種二苯甲酸酯塑化劑DEGDB、DPGDB和丙二醇二苯甲酸酯(PGDB)塑化劑的共混物被引入作為(除其它應用外)在塑溶膠、粘合劑、涂料和拋光劑中用作較低VOC的塑化劑/聚結劑的替代物。

其它可用于乳膠粘合劑的塑化劑為鄰苯二甲酸酯類，即鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)以及鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)。雖然不必須是高溶合(high?solvating)極性塑化劑,其它可用于粘合劑組合物中的非鄰苯二甲酸酯型高溶合性塑化劑包括一些二醇類、檸檬酸酯類、烷基磺酸酯類以及某些磷酸酯類。

除了上面討論的二苯甲酸酯，已知的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。苯甲酸異癸酯一直被描述為可用作油漆組合物的聚結劑，并在授予Arendt的美國專利號5236987中用于塑溶膠的制備。苯甲酸異癸酯在授予Godwin等的美國專利號7629413中也已被描述為用作PVC塑溶膠的與鄰苯二甲酸酯塑化劑一起的次級塑化劑(secondary?plasticizer)。在與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等的美國專利號6689830中進行了描述。苯甲酸的異壬酯在組合物，如乳膠漆、混凝土、灰泥、粘合劑以及拋光劑中用作成膜劑在授予Grass等的美國專利號7638569中進行了描述。

“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，它們并非生產的目標產物。半酯與乳液聚合物，如丙烯酸酯和/或乙烯基酯聚合物相容。

對用于粘合劑應用，作為傳統塑化劑的替代物的非鄰苯二甲酸酯型、低有機物揮發性(VOC)塑化劑仍存在需求。考慮到與許多傳統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。具體地，在食品包裝行業，對與包裝粘合劑的使用有關的遷移(migratory)問題正日益引起關注。因此，需要一種能用于粘合劑應用，使用時環境安全、無害和無毒的塑化劑。