包含DINT作为增塑剂的聚合物-组合物转让专利
申请号 : CN201180065853.8
文献号 : CN103313847B
文献日 : 2016-02-10
发明人 : H.G.贝克 , M.格拉斯
申请人 : 赢创德固赛有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.组合物,其包含至少一种选自聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚丁酸乙烯酯、聚(甲基)丙烯酸烷基酯及其共聚物的聚合物,包含作为增塑剂的对苯二甲酸二异壬酯和至少一种降低加工温度的另外的增塑剂,其中所述对苯二甲酸二异壬酯的异壬基的平均支化度在1.15至2.5的范围,所述另外的增塑剂选自对苯二甲酸二正丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯。
2.根据权利要求1的组合物,其特征在于,所述聚合物是聚氯乙烯。
3.根据权利要求1的组合物,其特征在于,所述聚合物是氯乙烯与选自下述的一种或多种单体的共聚物:偏二氯乙烯、丁酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯或(甲基)丙烯酸丁酯。
4.根据权利要求1至3任一项的组合物,其特征在于,对苯二甲酸二异壬酯的量为每
100质量份聚合物5至90质量份。
5.根据权利要求1至3任一项的组合物,其特征在于,在所述组合物中另外包含对苯二甲酸二异壬酯以外的另外的增塑剂。
6.根据权利要求1至3任一项的组合物,其特征在于,所用的降低加工温度的另外的增塑剂与对苯二甲酸二异壬酯的质量比为1:20至2:1。
7.根据权利要求1至3任一项的组合物,其特征在于,所述组合物包含悬浮法-PVC、微悬浮法-PVC和/或乳液-PVC。
8.根据权利要求1至3任一项的组合物,其特征在于,所述组合物包含至少一种选自下述的添加剂:填料、颜料、消光剂、热稳定剂、抗氧化剂、UV-稳定剂、阻燃剂、粘度调节剂、溶剂、脱气剂、增粘剂、操作助剂和润滑剂。
9.根据权利要求1至8任一项的组合物用于地板覆盖物、墙面覆盖物、墙纸、遮蓬或经涂覆的织物的用途。
10.成型件,其包含根据权利要求1至8任一项的组合物。
11.地板覆盖物,其包含根据权利要求1至8任一项的组合物。
12.墙纸,其包含根据权利要求1至8任一项的组合物。
13.遮蓬,其包含根据权利要求1至8任一项的组合物。
14.经涂覆的织物,其包含根据权利要求1至8任一项的组合物。
说明书 :
包含DINT作为增塑剂的聚合物-组合物
异壬酯(DINT)和至少一种降低加工温度的另外的增塑剂。
剂添加到PVC中以提高弹性。这些常规增塑剂包括例如(邻)苯二甲酸酯,如邻苯二甲酸
二-2-乙基己酯(DEHP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)和邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)。但
是,邻苯二甲酸酯由于它们的毒性越来越处于困境。因此,环己烷二甲酸酯最近已被描述为
替代性的增塑剂,例如环己烷甲酸二异壬酯(DINCH)。
(例如取决于剪切速度),这使得PVC-增塑溶胶的加工变难。在制造箔时,这些通常表现出
显得越来越不透明和/或出现变色,其例如表现为提高的黄度值,并且这在大多数应用中
是不合意的。
一些情况下可将增塑剂的该性能引人注目地描述为“渗色”或“渗泌”。
有尽可能低的黄度值。此外,增塑剂还应具有高持久性。
子的尽可能长的碳链并且具有每烷基残基5个碳原子的总数。据称,在醇的最长碳链中具
有4至5个碳原子的对苯二甲酸酯非常适合作为PVC的增塑剂。还据称,这是特别令人惊
讶的,因为这些对苯二甲酸酯之前在现有技术中被认为与PVC不相容。该公开进一步指出,
对苯二甲酸二烷基酯也可用在化学或机械发泡层中或致密层或底层中。
合物用作PVC的增塑剂。但是,这样的长链对苯二甲酸酯的缺点在于,与邻苯二甲酸酯相
比,已知它们与聚合物基质的相容性较低;这尤其起因于由较高的分子对称性造成的增塑
剂分子较低的可极化性。
良好应用技术性能的成型件。
二甲酸二异壬酯(DINT),其中该酯的异壬基的平均支化度在1.15至2.5的范围,优选在
1.15至2.3的范围,特别优选在1.25至2.2的范围,尤其优选在1.25至2的范围,和非常
特别尤其优选在1.25至1.45的范围,并包含降低加工温度的另外的增塑剂。
如本发明的对苯二甲酸酯也是这种情况。
到对苯二甲酸二异壬酯明显较慢的胶凝和较低的增塑剂效果,但其在透明度方面或在黄度
值方面没有显示出与现有技术的不同。在此特别令人惊讶的是,一方面可使用多种多样的
降低加工温度的另外的增塑剂,另一方面只需要少量的所述另外的增塑剂就能实现所需作
用。
定性,即在升高的温度下储存时明显较晚的变色。
C-NMR法进行。根据本发明,优选借助 H-NMR波谱法在二异壬基酯在氘代氯仿(CDCl3)中
的溶液中测定平均支化度。将20毫克物质溶解在0.6毫升CDCl3(包含1质量% TMS)中
并将该溶液装入直径为5毫米的NMR管中,记录波谱。要研究的物质和所用CDCl3都首先
在分子筛上干燥以排除测得的值中由于可能存在的水造成的任何误差。
谱研究可用任何市售NMR-设备进行。该NMR-波谱研究使用来自Bruker的型号Avance 500
的设备。在300 K的温度下使用d1 = 5秒的延迟、32次扫描、9.7微秒脉冲长度和10 000
Hz的扫探宽度(光谱宽度)、使用5 mm BBO (broad band observer;宽带观察)探针头记录
波谱。与作为内标的四甲基硅烷(TMS = 0 ppm)的化学位移相比记录共振信号。用其它市
售NMR-设备使用相同操作参数获得可比较的结果。对苯二甲酸的二异壬酯的混合物的所
1
得 H-NMR谱在0.5 ppm至在0.9至1.1 ppm范围的最低谷的最小值的范围具有实质上由异
壬基的甲基的氢原子的信号形成的共振信号。在3.6至4.4 ppm的化学位移范围的信号基
本上可归因于与醇或醇残基的氧相邻的亚甲基的氢原子。通过测定各共振信号下的面积,
即信号与基线之间包含的面积,进行量化。
小值的范围的信号的积分值除以在3.6至4.4 ppm范围的信号的积分值,并得到这样一个
强度比例,该比例给出了甲基中存在的氢原子数与氧原子的相邻亚甲基中存在的氢原子数
的比率。由于每甲基有三个氢原子且每个与氧原子相邻的亚甲基中存在两个氢原子,该强
度必须分别除以3和2以获得异壬基残基中的甲基数与相邻于氧原子的亚甲基数的比率。
由于只有一个甲基和一个与氧原子相邻的亚甲基的直链伯壬醇不含支链并因此必须具有0
的平均支化度,所以必须从该比率中减去量1。因此可以根据下式由测得的强度比计算平均
支化度V:
少一种聚合物是聚氯乙烯。在另一优选实施方案中,该聚合物是氯乙烯与选自偏二氯乙烯、
丁酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯或(甲基)丙烯酸丁酯的一种或多
种单体的共聚物。
温度起发生增塑溶胶粘度的显著升高,以及自该温度起实现最大可实现的(对各体系而言)
增塑溶胶粘度。作为本发明的增塑剂因此是与仅含本发明的对苯二甲酸酯作为增塑剂的类
似试样相比较,其添加使这两种温度的至少一种移向更低温度的所有增塑剂。在此特别优
选的是同时具有比本发明的对苯二甲酸酯更低的本征粘度和/或在与仅含本发明的对苯
二甲酸酯作为增塑剂的类似试样相比导致更低增塑溶胶粘度的那些另外的增塑剂。这些另
外的增塑剂例如是选自下列名单的那些:邻苯二甲酸二烷基酯,优选在烷基链中具有4至8
个碳原子;偏苯三酸三烷基酯,优选在侧链中具有4至8个碳原子;己二酸二烷基酯,优选
具有4至9个碳原子;对苯二甲酸二烷基酯,优选在侧链中分别具有4至8个碳原子,特别
是4至7个碳原子;1,2-环己烷二甲酸烷基酯、1,3-环己烷二甲酸烷基酯和1,4-环己烷二
甲酸烷基酯,在此优选1,2-环己烷二甲酸烷基酯,在每种情况下优选在侧链中具有3至8
个碳原子;二元醇的二苯甲酸酯;优选具有包含8至22个碳原子的烷基残基的酚的烷基磺
酸酯;具有游离或羧基化的OH基团,且例如具有含4至8个碳原子的烷基残基的甘油酯、异
山梨醇酯、柠檬酸三酯,环氧化油,特别是环氧化大豆油和/或环氧化亚麻籽油,具有含4至
18个碳原子的烷基残基的烷基吡咯烷酮衍生物,以及优选在烷基链中具有7至13个碳原子
的苯甲酸烷基酯。在所有情况下,所述烷基残基可以是直链或支链的和相同或不同的。
侧链,其中该酯基团可具有相同碳原子数或彼此不同的碳原子数。特别优选地,所存在的酯
基团的至少一个是每酯基团具有最多7个碳原子的基团,特别优选是具有最多6个碳原子
的基团,和非常特别优选是具有最多5个碳原子的基团。
其中在此该酯基团也可具有相同碳原子数或彼此不同的碳原子数。特别优选地,所存在的
酯基团的至少一个是每酯基团具有最多8个碳原子的基团,特别优选是具有最多7个碳原
子的基团,和非常特别优选是具有最多6个碳原子的基团。特别地,所用的己二酸二烷基酯
的至少一种是己二酸二辛酯。
的酯侧链,其中该酯基团又可具有相同碳原子数或彼此不同的碳原子数。特别优选地,所存
在的酯基团的至少一个是每酯基团具有最多9个碳原子的基团,特别优选是具有最多8个
碳原子的基团,和非常特别优选是具有最多7个碳原子的基团。特别地,所用的对苯二甲酸
二烷基酯的至少一种是对苯二甲酸二正庚酯、对苯二甲酸二异庚酯、对苯二甲酸二正丁酯、
对苯二甲酸二(3-甲基丁酯)、对苯二甲酸二(2-甲基丁酯)或对苯二甲酸二正戊酯。
环己烷二甲酸二烷基酯优选具有含3至8个碳原子的酯侧链,其中该酯基团又可具有相同
碳原子数或彼此不同的碳原子数。特别优选地,所存在的酯基团的至少一个是每酯基团具
有最多8个碳原子的基团,特别优选是具有最多7个碳原子的基团,和非常特别优选是具有
最多6个碳原子的基团。特别地,所用的环己烷二甲酸二烷基酯的至少一种是1,2-环己烷
二甲酸二正戊酯、1,2-环己烷二甲酸二正庚酯、1,2-环己烷二甲酸二异庚酯、1,2-环己烷
二甲酸二正丁酯、1,4-环己烷二甲酸二正丁酯、1,3-环己烷二甲酸二正丁酯或1,2-环己烷
二甲酸二(-3-甲基丁酯)。
/或支链的,并且除了它们的酯官能外还可包含其它官能团,例如环氧基和/或羟基。在后
一情况中,这些优选是羧基化的,特别是乙酰化的。所述甘油酯优选具有含1至20个碳原子
的酯侧链,其中该酯基团又可具有相同碳原子数或彼此不同的碳原子数。特别优选地,所存
在的酯基团的至少一个是每酯基团具有最多15个碳原子的基团,特别优选是具有最多12
个碳原子的基团,和非常特别优选是具有最多9个碳原子的基团。尤其特别优选地,所存在
的酯基团的至少一个是具有最多20个碳原子,优选最多12个碳原子,特别优选最多9个碳
原子,和特别优选最多7个碳原子的直链脂族酯基团。在一个具体的优选实施方案中,所存
在的酯基团的至少一个是乙酰基(即乙酸酯)。在另一具体实施方案中,所用的甘油酯的至
少一种是三乙酸甘油酯。
或芳族结构。特别优选的是具有羧基化的OH-基团的柠檬酸三烷基酯。所述柠檬酸三烷基
酯优选具有含1至9个碳原子的酯侧链,其中该酯基团又可具有相同碳原子数或彼此不同
的碳原子数。特别优选地,所存在的酯基团的至少一个是每酯基团具有最多9个碳原子的
基团,特别优选是具有最多8个碳原子的基团,和非常特别优选是具有最多7个碳原子的基
团。特别地,所用的柠檬酸酯的至少一种是乙酰柠檬酸三异丁酯、乙酰柠檬酸三正丁酯、乙
酰柠檬酸三正戊酯或乙酰柠檬酸三异庚酯。
至1:5和1:6至1:1的范围。
的组合物中的至少一种PVC聚合物是微悬浮法-PVC或乳液-PVC。本发明的组合物非常特
别优选具有作为K值(Fikentscher常数)给出的分子量为60至90,且特别优选65至85的
PVC。
剂或工艺助剂(例如润滑剂)。
Ba/Zn、Pb、Sn或有机化合物(OBS)的那些,也可以使用结合酸的层状硅酸盐,如水滑石。本
发明的混合物特别可具有每100质量份聚合物0.5至10,优选1至5,特别优选1.5至4质
量份的热稳定剂含量。
剂-、位阻酚、亚磷酸酯/盐、UV吸收剂,例如羟基二苯甲酮类、羟苯基苯并三唑类和/或芳
胺。适用于本发明的组合物中的抗氧化剂也例如描述于“Handbook of Vinyl Formulating”
(编辑: R.F. Grossman;J. Wiley & Sons;New Jersey (US) 2008)中。抗氧化剂在本发
明的混合物中的含量有利地为每100质量份聚合物最多10质量份,优选最多8质量份,特
别优选最多6质量份,和特别优选0.01至5质量份。
工业炭黑(“Carbon black”)以及苯胺颜料。也可以使用特效颜料,例如基于云母或基于合
成载体的那些。颜料含量有利地为每100质量份聚合物最多10质量份,优选0.01至8质
量份,特别优选0.1至5质量份。
例如作为TXIB (Eastman公司)已知的2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯,或羧酸酯
的混合物,例如以产品/商品名Byk、Viskobyk和Disperplast (Byk Chemie)已知的润湿
剂和分散剂。降粘剂的添加比例有利地为每100质量份聚合物0.5至50,优选1至30,特
别优选2至10质量份。
的,作为颗粒、微颗粒、纤维等)、纸、天然-和/或合成纤维。优选使用下述材料用于本发
明的组合物:碳酸钙、硅酸盐、滑石粉、高岭土、云母、长石、硅灰石、硫酸盐、工业炭黑(所谓
的“炭黑”)和微球(特别是玻璃微球)。所用填料的至少一种特别优选是碳酸钙。PVC-配
制品的常用填料和增强剂也例如描述在“Handbook of Vinyl Formulating” (编辑:
R.F.Grossman;J.Wiley & Sons;New Jersey (US) 2008)中。本发明的组合物中所用的填
料量有利地为每100质量份聚合物最多150质量份,优选最多120,特别优选最多100,和特
别优选最多80质量份。在一个有利的实施方案中,本发明的配制品中所用的填料的总比例
为每100质量份聚合物最多90质量份,优选最多80,特别优选最多70,和特别优选1至60
质量份。
的混合物的酯交换实现。或者,也可以通过对苯二甲酸与具有相应的上述支化度的伯壬醇
的混合物的酯化制造对苯二甲酸二异壬酯。该制造特别优选通过对苯二甲酸二甲酯与异构
的伯壬醇的混合物的酯交换进行。用于制造对苯二甲酸二异壬酯的市售材料例如是特别合
适地来自Evonik Oxeno公司的壬醇混合物,其通常具有1.1至1.4,特别是1.2至1.35的
平均支化度,以及来自Exxon Mobil (Exxal 9)公司的壬醇混合物,其具有最高2.4的支化
度。此外,也可以使用低支化度的壬醇的混合物,特别是具有最大1.5的支化度的壬醇混合
物和/或使用市面上可得的高支化壬醇,例如3,5,5-三甲基己醇的壬醇混合物。通过后一
做法能在给定的界限内有针对性地调节平均支化度。
中,特别是在意图由增塑溶胶制造具有特别好的低温挠性的成型件、半成品或成品时,在
上述DSC测量中检出的至少一个玻璃化转变点低于-75℃,优选低于-77℃, 特别优选低
于-80℃,且特别优选低于-82℃。
在20℃下的剪切粘度为最大142mPa*s,优选最大140 mPa*s,特别优选最大138 mPa*s,和
特别优选最大136 mPa*s。在一个有利的实施方案中,特别是在意图制造适合例如极快加工
的具有特别低粘度的增塑溶胶时,本发明中所用的对苯二甲酸酯在20℃下的剪切粘度为最
大120 mPa*s,优选最大110 mPa*s,特别优选最大105 mPa*s,和特别优选最大100 mPa*s。
可以通过使用用于制造其的具有特定(平均)支化度的异构壬醇来有针对性地调节本发明
的对苯二甲酸酯的剪切粘度。
方案中,特别是在意图制造低排放的聚合物泡沫时,本发明所用的对苯二甲酸酯在200℃下
10分钟后的质量损失为最多3质量%,优选最多2.8质量%,特别优选最多2.6质量%,和尤
其优选最多2.5质量%。可以通过配制品成分的选择,特别也通过具有特定支化度的对苯二
甲酸二异壬酯的选择有针对性地影响和/或调节质量损失。
的温度下)测得的本发明所用的对苯二甲酸酯的(液体)密度为至少0.9685 g/cm,优选至少
3 3 3
0.9690 g/cm,特别优选至少0.9695 g/cm,和尤其优选至少0.9700 g/cm。在一个有利的
实施方案中,借助振荡U-管(在根据GC分析至少99.7面积%的纯度和20℃的温度下)测
3
得的本发明所用的对苯二甲酸酯的(液体)密度为至少0.9700 g/cm,优选至少0.9710 g/
3 3 3
cm,特别优选至少0.9720 g/cm,和尤其优选至少0.9730 g/cm。可以通过使用用于制造
其的具有特定(平均)支化度的异构壬醇来有针对性地调节本发明的对苯二甲酸酯的密度。
Formulating” (编辑: R.F.Grossman;J.Wiley & Sons;New Jersey (US) 2008))。
温)。
如可以是金属条或离型纸(双面(Duplex)-纸)。另一、任选已完全或部分(= 预胶凝)胶凝
的聚合物层也可以充当载体。这尤其实施在由多层构成的缓冲-乙烯基地板(CV地板)的
情况中。
加工用于固化(胶凝)所施加的组合物。典型加工温度(胶凝温度)在130至280℃的范围,
优选在150至250℃的范围,和特别优选在155至230℃的范围,其中进一步的优选范围为
150至175℃,160至180℃,和180至220℃。该胶凝优选如此进行,使得该组合物在上述胶
凝温度下处理持续最多5分钟,优选持续0.5至3分钟。在连续加工法的情况下,在此可通
过胶凝通道的长度和具有该组合物的载体经过该通道的速度调节热处理持续时间。
温度和时间。
行胶凝。通过这样的方法也可将所需轮廓转移至覆盖层。最后,在包含本发明的组合物的
最终层(例如透明顶涂层)上可例如使用具有含异氰酸酯的粘合剂(例如聚氨酯)的组合物
进行最终涂覆以密封表面。
时,7天内的吸水小于10质量%,优选小于8质量%,特别优选小于6质量%和尤其优选小于
4质量%,在30℃下在7天后的质量损失小于10质量%,优选小于8质量%,特别优选小于6
质量%和尤其优选小于4质量%。在一个优选实施方案中,在包含本发明的组合物的胶凝聚
合物膜储存在30℃下在水中储存7天后,吸水为最多2质量%,优选最多1.5质量%,而同
时在干燥后的质量损失为最多1质量%,优选最多0.5质量%。关于可能的渗色或渗泌,在
30℃下储存4周后没有发现可见的从包含本发明的组合物的胶凝聚合物膜中的迁移现象。
(PMMA)、聚甲基丙烯酸烷基酯(PAMA),含氟聚合物,特别是聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟
乙烯(PTFE)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩醛,特别是聚乙烯醇缩丁
醛(PVB),聚苯乙烯聚合物,特别是聚苯乙烯(PS)、可膨胀聚苯乙烯(EPS)、丙烯腈-苯乙
烯-丙烯酸酯共聚物(A/S/A)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(S/AN)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯
共聚物和/或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(ABS)、苯乙烯-马来酸酐共聚物(S/
MSA)、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、聚烯烃,特别是聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)、热塑性聚烯
烃(TPO)、聚乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚
对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚乙二醇(PEG)、聚氨酯(PU)、热塑
性聚氨酯(TPU)、多硫化物(PSu)、生物聚合物,特别是聚乳酸(PLA)、聚羟基丁酸(PHB)、聚
羟基戊酸(PHV),聚酯、淀粉、纤维素和纤维素衍生物,特别是硝基纤维素(NC)、乙基纤维素
(EC)、乙酸纤维素(CA)、乙酸/丁酸-纤维素(CAB)、橡胶或有机硅以及上述聚合物或其单
体单元的混合物或共聚物。这些组合物优选具有PVC或基于下述的均聚物或共聚物:乙烯、
丙烯、丁二烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸酯、丙
烯酸酯或具有键合在酯基团的氧原子上的支链或直链醇的烷基残基含1至10个碳原子的
丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯腈或环烯烃。
的公开。下面借助于实施例更详细解释本发明。可以以类似方式获得本发明的替代实施方
案。
器,在下述一般条件下测定所制备的酯的纯度:
最终含量高达> 99.7%,所以由缺乏校准造成的各自样品物质的可预期的误差小。
过滤器上并开始测量。对每个试样进行两次测定并计算平均值。10分钟后的最终测量值被
称作“在200℃下10分钟后的质量损失”。
量设备中将试样冷却至– 100℃,然后以所述加热速率加热。在作为惰性气体的氮气下进
行测量。热通量曲线的拐点被取作玻璃化转变温度。用该设备中的软件通过峰面积的积分
确定熔融焓。
分布。
(周围不多于约 6 mm ) 。随后将加热罩摆放在试样上并开始测量。
并通过绘制垂直线确定自该温度起出现最大增塑溶胶粘度的温度。
下:
同位置进行测量并计算平均值。
本身在试样的3个不同位置进行并自动评估。
方面由此改变材料性质,另一方面也改变其外观(例如浊度)。高吸水性因此通常不合意。浸
出性能是配制品成分在使用条件下的持久性的另一标准。这特别适用于稳定剂,、增塑剂和
/或其成分,因为在塑料地板中的这些配方成分的浓度降低会损害材料性能以及极大降低
地板覆盖物的使用寿命。
在25℃下储存24小时。用分析天平测定初始重量(输入称重)精确至0.1毫克。然后将这
些圆在装有去离子水的振荡水浴(型号“WNB 22”,带有Peltier冷却装置“CDP”;Memmert
GmbH)中在30℃的温度下使用在水面下方的合适的试样支架储存7天,并持续运动。在储
存过程后,将这些圆从水浴中取出,干燥和输出称重(= 7天后的重量)。由与输入称重的差
值,计算吸水性。在输入称重后,将这些圆再在配有干燥剂(KC-Trockenperlen)的干燥器
中在25℃下储存24小时,然后再次输出称重(最终输出重量 = 干燥后的重量)。由与输入
重量的差值,计算由水中储存造成的质量损失。
(Vertec TNBT, Johnson Matthey Catalysts)和1440克用OCTOL法制成的异壬醇(Evonik
OXENO GmbH),并将该混合物酯化至240℃。在8.5小时后,反应结束。然后蒸馏至190℃和
< 1毫巴,除去过量醇。然后将该混合物冷却至80℃并使用8毫升10质量%的NaOH水溶
液中和。然后在180℃的温度和20至5毫巴的压力下进行水蒸汽蒸馏。然后将该混合物冷
却至130℃并在此温度下在5毫巴下干燥。在冷却至< 100℃后,经助滤剂(珍珠岩)过滤该
混合物。所得酯含量(纯度)根据GC为99.9%。
原钛酸四丁酯(Vertec TNBT, Johnson Matthey Catalysts)和总共1440克异壬醇的最初
576克(Evonik OXENO GmbH)。在搅拌下缓慢加热该混合物,直至不再能够看见固体。继续
加热直至回流分配器出现甲醇。如此调节回流分配器以使柱顶温度保持恒定在大约65℃。
自大约240℃的底部温度开始,如此缓慢加入剩余的醇以使烧瓶中的温度保持恒定并保持
足够的回流。不时借助GC研究试样并测定对苯二甲酸二异壬酯含量和对苯二甲酸甲酯-异
壬酯含量。在对苯二甲酸甲酯-异壬酯含量< 0.2面积%(GC)时,终止酯交换过程。类似
于实施例1.1中所述的后处理进行后处理。
(Vertec TNBT, Johnson Matthey Catalysts)和1728克根据Polygas法制成的异壬醇
(Exxal 9, ExxonMobil Chemicals),并在245℃下酯化。在10.5小时后,结束反应。然后
通过在180℃和3毫巴下蒸馏,除去过量醇。然后将该混合物冷却至80℃并使用12毫升10
质量%的NaOH水溶液中和。然后在180℃的温度和20至5毫巴的压力下进行水蒸汽蒸馏。
然后将该混合物在此温度下在5毫巴下干燥,并在冷却至< 100℃后,过滤。所得酯含量(纯
度)根据GC为99.9%。
固体。
TNBT, Johnson Matthey Catalysts)和由207克根据Polygas法制成的异壬醇(Exxal 9,
ExxonMobil Chemicals)和277克3,5,5-三甲基己醇(OXEA GmbH)制成的醇混合物,并酯化
至240℃。在10.5小时后,结束反应。然后将该搅拌烧瓶连接到带有真空分配器的Claisen
桥上,并蒸馏直至190℃和< 1毫巴,除去过量醇。然后将该混合物冷却至80℃并使用1毫
升10质量%的NaOH水溶液中和。然后通过在190℃的温度和< 1毫巴的压力下通入氮气
(所谓的“气提”)来提纯该混合物。然后将该混合物冷却至130℃,并在此温度下在<1毫巴
下干燥,并在冷却至100℃后,过滤。所得酯含量(纯度)根据GC为99.98%。
TNBT, Johnson Matthey Catalysts)和由83克根据Polygas法制成的异壬醇(Exxal 9,
ExxonMobil Chemicals)和153克3,5,5-三甲基己醇(OXEA GmbH)制成的醇混合物,并酯
化直至240℃。在10.5小时后,结束反应。然后将该搅拌烧瓶连接到带有真空分配器的
Claisen桥上,并通过蒸馏至190℃和< 1毫巴,除去过量醇。然后将该混合物冷却至80℃
并使用1毫升10质量%的NaOH水溶液中和。然后通过在190℃的温度和< 1毫巴的压力
下通入氮气(所谓的“气提”)来提纯该混合物。然后将该混合物冷却至130℃,并在此温度
下在<1毫巴下干燥,并在冷却至100℃后,过滤。所得酯含量(纯度)根据GC为99.98%。
链醇(正壬醇;支化度 = 0)制造对苯二甲酸酯时,产物如预期般是直链对苯二甲酸酯。在
室温下,其是固体,以传统方式不能使用它制造可加工和/或可贮存的增塑溶胶。即使在大
约3的高支化度,如例如在仅使用3,5,5-三甲基己醇作为与对苯二甲酸酯化的醇组分时
获得的高支化度的情况下,该对苯二甲酸酯在室温下也是固体并且不能再按照传统意义加
工。如果使用异壬醇和3,5,5-三甲基己醇-的混合物用于制造对苯二甲酸酯(见实施例
1.6和1.7),则得到根据平均支化度在室温下是固体或液体的产物。在这种情况下,该固化
过程通常在时间上滞后,即不是在冷却过程之后或之中立即开始,而是仅在数小时或数天
后才开始。在DSC中测量时没有熔融信号并表现出远低于室温的玻璃化转变的酯在其可加
工性方面被认为是最好的,因为例如它们可以在世界上任何地方在一年的任何季节储存在
未加热的室外罐中,并可毫无困难地经泵输送。在DSC热谱图中不仅表现出玻璃化转变还
表现出一个或多个熔融信号,即表现出部分结晶行为的酯通常由于过早固化而在欧洲冬季
条件(即至-20℃的温度)下不再具有可加工性。根据本结果,熔点存在与否主要取决于酯
基团的支化度。如果支化度低于2.5但高于1,则得到在DSC热谱图中没有熔融信号并在增
塑溶胶中以理想方式适合加工的酯。
塑剂(其可降低加工温度),以一方面证实分子支化的作用,和另一方面证实与标准增塑剂
(邻)苯二甲酸二异壬酯(DINP)相比单独使用本发明的对苯二甲酸酯时的性能。
Vestolit B 7021 –Ultra 100 100 100 100 100
VESTINOL® 9 50
实施例1.1中的对苯二甲酸二(壬酯) 50
实施例1.3中的对苯二甲酸二(壬酯) 50
实施例1.6中的对苯二甲酸二(壬酯) 50
实施例1.7中的对苯二甲酸二(壬酯) 50
Drapex 39 3 3 3 3 3
Mark CZ 149 2 2 2 2 2
未润湿的粉末。将混合烧杯夹紧在溶解装置搅拌器的夹持装置中。用合适的混合盘(D:50
毫米)使试样均化。在均化过程中,借助于真空泵在混合器中生成真空。用真空计(DVR 2,
Vakuubrand)监测混合容器中的压力。达到低于10毫巴的(绝对)压力。
然后搅拌该增塑溶胶并以330 转/分钟的旋转速率再除气10分钟。一旦制成增塑溶胶,立
即将该温度调温到25℃。
s剪切速率下的结果。
在剪切速率 = 100/s下的剪切粘度 [Pa*s] 6.4 8.7 12.1 n.bb. 13.7
在剪切速率= 10/s下的剪切粘度[Pa*s] 3.25 3.25 5 n.bb. 6
在剪切速率= 1/s下的剪切粘度 [Pa*s] 3.1 2.34 3 n.bb. 3.2
在剪切速率= 0.1/s下的剪切粘度 [Pa*s] 4.05 2.74 3.3 n.bb. 3.4
影响。具有较高支化度的试样通常也产生较高的增塑溶胶粘度,其中低与高剪切速率之间
的粘度差别原则上随支化度提高而提高。具有最低支化度的试样表现出与DINP-增塑溶胶
(= 标准)相当的粘度曲线。就增塑溶胶的可加工性而言,因此清楚的是,随着所用对苯二甲
酸壬酯的支化度提高,可以需要更大的另外的增塑剂的量,以达到DINP-增塑溶胶的加工
条件。在本发明范围内,适用性的界限为支化度 > 2.5。
于在实践中经常调节或优化配制品/配方,因此可以在使用高效增塑剂时节省配方中的一
定比例的材料,这意味着降低加工成本。
下胶凝30分钟,冷却后取出,并在测量之前在烘箱(25℃)中储存至少24小时。圆盘的厚
度为大约12毫米。根据分析第13点进行实际测量。硬度测定结果汇总在表4中。
肖氏A 80 86 91 92 90
肖氏D 25 30 35 38 36
表现出与DINP-增塑溶胶相比小于10%的偏差。如在实施例3中已对增塑溶胶粘度所述,
具有低支化度的本发明的对苯二甲酸酯的增塑剂效能在此也表现出优点。因此可以简单地
通过所使用的本发明的对苯二甲酸酯的支化度来控制硬度,本领域技术人员可用的另一简
单可能性是通过提高增塑剂的量(所谓的“效能补偿”)来实现硬度。
且如果需要进行调节。借助Mathis Labcoater的辊式刮刀将制成的增塑溶胶刮涂到平整
绷紧在框架中的高光泽纸(Ultracast Patent;Sappi Ltd.)上。现将所刮涂的增塑溶胶
在Mathis烘箱中在200℃下胶凝2分钟。在冷却后借助精确度为0.01毫米的快速测厚仪
(KXL047;Mitutoyo)测定箔厚度。在给出的刮刀间隙条件下,所述箔的厚度在所有情况下
为0.95至1.05毫米。在箔上的三个不同位置测量厚度。
箔所使用的配方成分的相容性的量度,特别是作为用于评估PVC-基质与增塑剂的相容性
的量度。高透明度(= 低不透明度)通常意味着良好的相容性。如分析第14点所述般测定
不透明度。
它们的副产物和降解产物)引起,另一方面由顶涂层或地板覆盖物的生产过程中和/或使用
过程中的(例如热氧化)降解引起。如分析第12点所述般测定黄度值。
微滴)除了视觉和审美缺点而外还有许多实际缺点。例如,由于提高的粘性导致粘附无法再
除去或无法再完全除去的灰尘和/或污垢,并因此在极短时间内造成不利的外观。此外,表
面触感也严重受损,还存在提高的滑倒危险。此外,由于与固定粘合剂的相互作用会造成地
板覆盖物的不受控的分离。表5中所示的分级系统用于评估渗泌行为。因为渗泌通常是所
谓的“淘汰”标准,所以该评估中有意义的等级仅是低等级。该箔在评估之间的时间中储存
在25℃下。
1 极好(不可看出扩散或迁移;在表面上没有任何成膜)。
3 良好 – 满意(不可看出明显扩散或迁移;在表面上微小成膜)。
5 有缺陷(清楚的迁移迹象;“油腻”触感;形成微滴;由于渗出造成浑浊)。
不透明度 [-] 10.8 10.7 10.9 n.bb. 11.2
黄度值 [-] 8.9 9.1 9.4 n.bb. 9.7
24小时后的渗泌行为的评估 1 1 1 5 1
4周后的渗泌行为的评估 1 3 3 5 3
相当的、往往轻微变差的黄度值。在试样4的情况下,在24小时储存时间后已形成阻碍测
量的微油腻的膜。就渗泌行为而言,由于相较于DINP增塑剂和PVC的相容性减少,在使用
本发明的对苯二甲酸酯用作唯一增塑剂时与标准DINP比较时显示出缺点。
提及的具有支化度为2.78的对苯二甲酸酯由于其不良的性能不再能够没有困难地使用。
此外清楚表明,单独使用本发明的对苯二甲酸酯作为增塑剂导致相较于类似于DINP-试样
变差的性能。
的增塑溶胶是例如用作多层结构的PVC地板中的上层的透明覆盖层(所谓的透明顶涂层)。
此处所示的配制品被视为通用的,且本领域技术人员可以或必须使它们适应存在于各自应
用领域中的具体加工-和使用要求。特别地应显示,通过使用降低加工温度的另外的增塑
剂(除了本发明的对苯二甲酸酯而外)可补偿对苯二甲酸酯的缺点(见实施例2至5)。
Vestolit B 7021 – Ultra 100 100 100 100 100 100
Vestinol 9 50
实施例1.1中的对苯二甲酸二(壬酯) 50 40 40 40 40
Eastman DBT 10
Vestinol INB 10
Citrofol B II 10
Santicizer 9201 10
Drapex 39 3 3 3 3 3 3
Mark CZ 149 2 2 2 2 2 2
剪切速率下的结果。为了能够评估增塑溶胶的贮存稳定性,在每种情况下进行两次测量(在
25℃下,24小时和7天的储存时间后)。
9201的增塑溶胶略高于DINP水平。在低剪切速率下该差异消除。本发明的所有组合物表
现出优异的贮存稳定性,即随储存时间增加仅表现出增塑溶胶粘度的极小改变。
(9)中。
达到增塑溶胶粘度1000 Pa*s的温度 [℃] 87 121 97 107 99 95
达到增塑溶胶粘度10 000 Pa*s的温度[℃] 102 137 122 127 125 120
最大增塑溶胶粘度[Pa*s] 27 700 16 000 22 200 15 800 17 200 21 800
达到最大增塑溶胶粘度时的温度 [℃] 137 147 139 134 142 142
大增塑溶胶粘度时的温度显著降低,和因此造成显著降低的加工温度。就达到最大增塑溶
胶粘度时的温度而言,本发明的增塑溶胶处于DINP-增塑溶胶(= 标准)的水平或低于其。
同时,通过胶凝法可实现的最大增塑溶胶粘度有时明显高于纯DINT,这意味着,在相同温度
下,在使用另外的增塑剂时胶凝过程更完全进行并导致具有改善的材料性能的最终产品。
肖氏A 80 89 83 83 84 86
肖氏D 27 32 28 28 28 29
的结论。
5* 10.5 8.8 14 1 1 + 0.6 - 0.5
4* 11 9 12 1 3 + 1.2 0
3* 10.8 9 14 1 1 + 1.1 - 0.1
2** 10.7 9 18 1 3 + 1.2 + 0.1
1** 10.4 9 41 1 1 + 1.2 + 0.1
%]
%] 质量
质量
天造成的质量损失 [
7
的增塑溶胶配方
6
10 min. @ 200℃后的黄度值 小时后的渗泌行为的评估 周后的渗泌行为的评估 天储存时间 @ 30℃后的吸水率 [ 30℃水中储存根据实施例 不透明度 [-] 制成后的黄度值 [-] 在 24 4 7 在
的增塑剂混合物的试样部分表现出明显更好(即更低)的黄度值,因此比DINP以及在一些情
况下也比单独的DINT(2)明显更加热稳定。渗泌行为在所有情况下为极好至好,另外的增
塑剂的使用造成或多或少显著改进的相容性,这又导致渗泌的最小化。在水中储存清楚揭
示用于降低加工温度的增塑剂不同的亲水性。对苯二甲酸二丁酯(3)和苯甲酸异壬酯(4)
没有显示出明显不同于由标准DINP(1)已知的值,而在柠檬酸酯(5)和在二苯甲酸酯(6)
的情况中可看出明显的质量损失。在后两种情况中,由本领域技术人员来决定通过简单的
措施,例如使用表面密封(例如基于聚氨酯)来控制。
准,通过使用本发明的组合物获得明显更好的结果,这导致配方成本显著降低(通过降低稳
定剂含量)。就在含水介质中的储存稳定性而言,可实现的结果取决于所用的另外的增塑
剂。
胶。此处所示的配制品被视为通用的,且本领域技术人员可以或必须使它们适应存在于各
自应用领域中的具体加工-和使用要求。
7* 100 45 20 15 3 3 1.5
6* 100 50 20 15 3 3 1.5
5* 100 50 20 15 3 3 1.5
4* 100 50 20 15 3 3 1.5
3* 100 50 20 15 3 3 1.5
2** 100 75 15 3 3 1.5
1** 100 65 15 3 3 1.5
)
壬酯
(
的对苯二甲酸二
1.1
:
配方 P 1430 K70 Vestinol 9 根据实施例 Eastman DBT Santicizer 9201 Vestinol INB Citrofol B II Calcilit 6G Kronos 2220 Drapex 39 Mark BZ 561[0250] ** = 对比例 * = 本发明。
0.1/s剪切速率下的结果。为了能够评估增塑溶胶的贮存稳定性,在每种情况下进行两次测
量(在25℃下24小时和7天的储存时间后)。
溶胶粘度。它们因此适用于明显更高的加工速度,特别是在刷涂加工中。此外,由于它们较
低的粘度,它们能明显更好渗入用于制造遮蓬的纺织织物或无纬稀松布中,并因此产生更
牢固的复合材料。考虑到有时明显更低的增塑溶胶粘度,也可以明显减少增塑剂的量,而不
完全损失这两个优点。本发明的所有组合物都表现出优异的贮存稳定性,即表现出增塑溶
胶粘度的仅极小改变。因此提供由于它们的低增塑溶胶粘度而能更快加工、同时产生显著
改进的产品(遮蓬)、且在此情况下也还具有明显降低的增塑剂总需求以及优异贮存稳定性
的组合物。