Пластификаторы на основе сложных полиэфиров с концевыми блокирующими группами бензойной кислоты

Пластификаторы на основе сложных полиэфиров с концевыми блокирующими группами бензойной кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к новым пластификаторным смесям для применения в различных полимерных дисперсиях, в том числе, без ограничения, уплотняющих составах, герметиках, адгезивах и виниловых композициях. В частности, настоящее изобретение относится к пластификаторам на основе сложных полиэфиров, которые содержат чередующиеся структурные единицы гликолей и двухосновных кислот, и которые блокированы концевыми бензоатными и/или ацетатными сложными эфирами. Настоящее изобретение также относится к композициям, содержащим новые пластификаторные смеси.

Предпосылки создания изобретения

[0002] Полиэфирные пластификаторы, в большинстве случаев относятся к категории пластификаторов специального назначения и охватывают широкий спектр химических составов. Полимерные пластификаторы на основе сложных полиэфиров получают из многоатомных спиртов (диолов), этерифицированных двухосновными кислотами, обычно адипиновой кислотой, в присутствии одноосновных кислот или спиртов. Эти полимерные сложные полиэфиры содержат регулярно чередующиеся (повторяющиеся) структурные единицы двухосновных кислот и гликолей (или диолов), по сравнению с мономерными пластификаторами, которые не содержат повторяющихся структурных единиц.

[0003] Пластификаторы на основе сложных полиэфиров известны в этой области техники для использования в ряде применений, таких как адгезивы, уплотняющие составы, герметики и поливинилхлоридные (ПВХ) пластизоли. Как и другие пластификаторы, пластификаторы на основе сложных полиэфиров обеспечивают получение компаундированных полимерных композиций с улучшенными свойствами, такими как низкая летучесть, стойкость к экстракции, превосходная гибкость, износостойкость, стойкость к ультрафиолетовому излучению и теплостойкость, наряду с прочими, в зависимости от структуры и молекулярной массы конкретного используемого сложного полиэфира. Полимерные пластификаторы на основе сложных полиэфиров, в частности, обеспечивают низкую летучесть, стойкость к экстракции углеводородными жидкостями, а также, в зависимости от конкретного пластификатора, - стойкость к царапанию. В качестве одного примера, пластификаторы на основе сложных полиэфиров, применяемые для поливинилхлорида (ПВХ), обладают стойкостью к экстракции более высокой, чем стойкость к экстракции, достигаемая с большинством мономерных пластификаторов, и они также демонстрируют превосходное свойство отсутствия выпотевания в виниловых пластиках.

[0004] Пластификаторы на основе сложных полиэфиров могут быть использованы в смесях для улучшения эксплуатационных качеств общепринятых мономерных пластификаторов или в качестве замены для них. Они также могут, но не обязательно, быть смешаны с различными другими известными пластификаторами для улучшения или усиления свойств полимерных композиций, в том числе, но не ограничиваясь ими, для улучшения сольватационных характеристик, совместимости и технологичности при применении в пластизолях. Известные пластификаторы, пригодные для использования с пластификаторами на основе сложных полиэфиров, охватывают пластификаторы общего назначения, пластификаторы специального назначения и/или вторичные пластификаторы, к примерам которых относятся, без ограничения, фталатные сложные эфиры, дибензоатные сложные эфиры, фосфатные сложные эфиры, различные соединения адипатов, азелатов, олеатов, сукцинатов и себацинатов, терефталатные сложные эфиры, такие как диоктилтерефталат (DOTP), 1,2-циклогександикарбоксилатные сложные эфиры (такие как Hexamoll^® DINCH^®), эпоксидные пластификаторы, сложные эфиры жирных кислот, производные гликолей, сульфаниламиды, а также углеводороды и производные углеводородов, которые часто используются в качестве вторичных пластификаторов. Монобензоаты, такие как изононилбензоат, изодецилбензоат, 2-этилгексилбензоат, и 2,2,4-триметил-1,3-пентандиолдиизобутират, наряду с другими пластификаторами, также могут быть смешаны с пластификаторами на основе сложных полиэфиров.

[0005] Было обнаружено, что некоторые пластификаторы на основе сложных полиэфиров, в частности, олигомерные дибензоаты более низкой молекулярной массы, являются эффективной альтернативой для традиционных фталатных пластификаторов, используемых в адгезивах, уплотняющих составах и герметиках. Они также являются полезными заменителями по отдельности или в сочетании с другими пластификаторами при применении в пластизолях, в том числе, без ограничения, в ПВХ. Эти олигомерные дибензоаты содержат некоторые пластификаторы на основе сложных полиэфиров, блокированных на концах сложными эфирами бензойной кислоты.

[0006] В процессе получения олигомерные дибензоаты по настоящему изобретению могут иметь часть молекул, которые не полностью вступили в реакцию, т.е. не преобразовались в молекулы, имеющие два концевых блокирующих кислотных остатка бензойной кислоты. В результате образуются молекулы с более короткой цепью с концевой гидроксильной группой (-ОН), которые более растворимы в воде, чем молекулы, имеющие два концевых блокирующих сложных эфира бензойной кислоты. Эти композиции с концевой гидроксильной группой могут при некоторых условиях быть химически активными. В зависимости от применения, их использование может быть ограничено из-за несовместимости с полимером. Снижение концентрации молекул с концевыми гидроксильными группами улучшит совместимость за счет уменьшения процентного содержания молекул, экстрагируемых водой.

[0007] Добавлением уксусного ангидрида в процессе получения олигомерных дибензоатов по настоящему изобретению не вступившие в реакцию гидроксильные группы могут быть устранены или их количество может быть существенно сокращено. Любой избыток уксусного ангидрида удаляется в конце процесса. Использование уксусного ангидрида также может привести к образованию сложного полиэфира, содержащего разнородные бензоатную/ацетатную сложноэфирные концевые блокирующие группы. Было обнаружено, что этот сложный полиэфир, блокированный разнородными бензоатной/ацетатной концевыми группами, также является приемлемой альтернативой для более традиционных пластификаторов в некоторых применениях, часто с улучшенными результатами даже по сравнению с олигомерными пластификаторами на основе сложных полиэфиров по настоящему изобретению, не модифицированными уксусным ангидридом.

[0008] Основу олигомерных пластификаторов на основе сложных полиэфиров по настоящему изобретению предпочтительно составляют сложные полиэфиры пропиленгликольадипат и пропиленгликольсукпинат, блокированные на двух концах (заканчивающиеся на обоих концах) сложными эфирами бензойной кислоты, т.е. пропиленгликоль/адипат/бензоат и пропиленгликоль/сукцинат/бензоат. Концевые блокирующие бензоатные группы изменяют полярность сложных полиэфиров, что делает их очень универсальными пластификаторами для использования с большим количеством полимеров. Альтернативно к олигомерным пластификаторам на основе сложных полиэфиров по настоящему изобретению предпочтительно относятся пластификаторы, содержащие разнородные бензоатную/ацетатную концевые блокирующие группы.

[0009] Пластификаторы на основе сложных полиэфиров по настоящему изобретению могут также содержать другие гликоли (диолы) и двухосновные кислоты. Диолы (гликоли), используемые в соответствующих настоящему изобретению композициях, охватывают, без ограничения, 1,3-бутандиол, 1,4-бутандиол, 1,3-пропандиол и их смеси. К пригодным двухосновным кислотам относятся, без ограничения, азелаиновая, глутаровая, себациновая, фталевая и терефталевая кислоты. Полиэфиры, полученные из этих других диолов и двухосновных кислот, также охватываются объемом настоящего изобретения.

[0010] Применения соответствующих настоящему изобретению пластификаторов на основе сложных полиэфиров могут зависеть от молекулярной массы. Например, пропиленгликольадипат более высокой молекулярной массы, блокированный на концах сложными эфирами бензойной кислоты, хорошо работает в качестве замены фталатов, удовлетворяющих требованиям стандартов этой отрасли, при применении в полисульфидных или других герметиках и уплотняющих составах, а также при применении в виниловых композициях. Пропиленгликольсукцинат более низкой молекулярной массы, блокированный на концах сложными эфирами бензойной кислоты, также хорошо работает при применении в виниловых композициях. Известно, что ни один из этих олигомерных дибензоатов ранее в этих применениях не использовался. Неожиданно эти олигомерные дибензоаты функционируют так же или даже лучше, чем традиционные высокомолекулярные фталатные пластификаторы.

[0011] Кроме того, было обнаружено, что соответствующие настоящему изобретению сложные полиэфиры, содержащие разнородные бензоатную и ацетатную сложноэфирные концевые блокирующие группы, менее склонны к водной экстракции и химической активности в некоторых полезных применениях. Следствием этого в применениях с ПВХ, где предполагается разрушение под влиянием атмосферных воздействий будут лучшие эксплуатационные свойства, сохраняющиеся более продолжительный период времени. Благодаря затрудненной экстракции, они будут лучше работать в качестве пластификатора, поскольку будут продолжать пластифицировать полимер.

[0012] Соответствующие настоящему изобретению пластификаторы на основе сложных полиэфиров могут быть получены из природных источников, что делает их весьма желательными с экологической точки зрения.

[0013] Целью настоящего изобретения является создание новых пластификаторов, содержащих сложные полиэфиры, блокированные на концах двумя бензоатными сложными эфирами или разнородными бензоатным/ацетатным сложными эфирами, причем эти пластификаторы пригодны для разнообразных применений, в которых пластификаторы традиционно используются.

[0014] Еще одной целью настоящего изобретения является создание новых пластификаторов на основе сложных полиэфиров, которые могут быть использованы в качестве альтернативы традиционным фталатным или другим традиционным пластификаторам в адгезивах, уплотняющих составах, герметиках, пластизолях, виниловых композициях и других полимерных дисперсиях.

[0015] Еще одной целью настоящего изобретения является создание адгезива, уплотняющего состава, герметика, виниловых и других полимерных композиций, в которых используются новые пластификаторы на основе сложных полиэфиров по настоящему изобретению.

[0016] Еще одной целью настоящего изобретения является создание новых пластификаторов на основе сложных полиэфиров, которые могут быть смешаны с традиционными пластификаторами для улучшения свойств как пластификатора, так и полимерных композиций, в которых используются эти смеси.

[0017] Еще одной целью настоящего изобретения является создание новых пластификаторов на основе сложных полиэфиров, которые имеют сопоставимую или улучшенную совместимость, технологичность, стойкость к экстракции, твердость, прочность, сохранение поверхностной энергии, летучесть и характеристики выпотевания по сравнению с традиционными пластификаторами, используемыми в полимерных композициях.

[0018] Другие цели настоящего изобретения будут понятны для специалиста в этой области техники.

Сущность изобретения

[0019] Настоящее изобретение относится к применению олигомерных дибензоатных или олигомерных бензоатных/ацетатных полиэфиров в качестве пластификаторов в адгезивах, уплотняющих составах, герметиках и виниловых, наряду с прочими, полимерных композициях. Настоящее изобретение также относится к адгезивам, уплотняющим составам, герметикам, покрывным материалам и виниловым композициям, среди прочих, содержащим соответствующие настоящему изобретению олигомерные полиэфиры в качестве пластифицирующего компонента. Олигомерные пластификаторы на основе сложных полиэфиров по настоящему изобретению пригодны в качестве альтернативных пластификаторов самостоятельно или в смеси с другими пластификаторами для применений, в которых пластификаторы традиционно используются.

[0020] Соответствующие настоящему изобретению пластификаторы на основе сложных полиэфиров имеют или две концевые блокирующие группы бензоатных сложных эфиров, или разнородные бензоатную/ацетатную сложноэфирные концевые блокирующие группы. Особо предпочтительный вариант осуществления представляет собой сложный полиэфир, содержащий регулярно чередующиеся структурные единицы гликоля (диола) и двухосновной кислоты, причем этот сложный полиэфир блокирован на обоих концах бензойной кислотой.

[0021] В другом варианте осуществления настоящего изобретения соответствующий настоящему изобретению пластификатор представляет собой сложный полиэфир, содержащий регулярно чередующиеся структурные единицы гликоля (диола) и двухосновной кислоты, причем этот сложный полиэфир блокирован на концах разнородными бензоатным и ацетатным сложными эфирами.

[0022] В конкретном варианте осуществления настоящее изобретение представляет собой пластификаторную композицию, содержащую сложный полиэфир пропиленгликоля (адипат или сукцинат), блокированный на обоих концах бензоатными сложными эфирами, который имеет небольшое количество или не имеет свободных гидроксильных групп.

[0023] В другом конкретном варианте осуществления настоящее изобретение представляет собой пластификаторную композицию, содержащую сложный полиэфир пропиленгликоля (адипат или сукцинат), содержащий разнородные бензоатную и ацетатную концевые блокирующие группы.

[0024] В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение представляет собой адгезивную композицию, уплотняющую композицию, герметик, пластизольную композицию или виниловую композицию, содержащие соответствующие настоящему изобретению пластификаторные композиции на основе сложных полиэфиров, блокированных концевыми группами.

[0025] Настоящее изобретение также относится к способу получения соответствующих настоящему изобретению композиций на основе сложных полиэфиров, блокированных концевыми группами, в котором применяют ацетат цинка в качестве катализатора и измененные условия обработки, что является усовершенствованием по сравнению с известными способами получения сложного полиэфира.

[0026] Соответствующий настоящему изобретению способ получения соответствующих настоящему изобретению композиций на основе сложных полиэфиров, блокированных концевыми группами, включает добавление уксусного ангидрида in situ для сокращения количества или устранения нежелательных гидроксильных групп в процессе получения олигомерных дибензоатных сложных полиэфиров по настоящему изобретению.

[0027] В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к пластификаторным смесям, содержащим пластификаторы на основе сложных полиэфиров, соответствующие настоящему изобретению.

[0028] В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к пластификаторам на основе сложных полиэфиров, которые имеют сопоставимую или улучшенную совместимость, технологичность, стойкость к экстракции, предел прочности при растяжении, летучесть, выпотевание, поверхностную энергию и сохранение поверхностной энергии, наряду с другими свойствами, по сравнению с результатами, полученными с традиционными пластификаторами, используемыми в полимерных композициях.

Описание фигур

[0029] На Фиг. 1 показана вязкость при постоянном усилии сдвига для двух соответствующих настоящему изобретению пластификаторов на основе сложных полиэфиров по сравнению с фталатным контролем - составляющей В-полисульфидного герметика.

[0030] На Фиг. 2 показаны результаты определения твердости по Шору А с течением времени, полученные для полисульфидных герметиков, содержащих два соответствующих настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров по сравнению с фталатным контролем.

[0031] На Фиг. 3 показаны результаты определения через сутки предела прочности при растяжении (фунты на квадратный дюйм), 100% модуля (фунты на квадратный дюйм), а также результаты определения относительного удлинения (%), полученные для образцов полисульфидного герметика, содержащего фталатный контроль, смеси фталат/сложный полиэфир, и двух образцов дибензоатной трехкомпонентной смеси, каждый в комбинации с соответствующим изобретению сложным полиэфиром.

[0032] На Фиг. 4 показаны результаты определения через четыре недели предела прочности при растяжении (фунты на квадратный дюйм), 100% модуля (фунты на квадратный дюйм), а также результаты определения относительного удлинения (%), полученные для образцов полисульфидного герметика, содержащего фталатный контроль, смеси фталат/сложный полиэфир, и двух образцов дибензоатной трехкомпонентной смеси, каждый в комбинации с соответствующим изобретению сложным полиэфиром.

[0033] На Фиг. 5 показаны результаты определения жизнеспособности (время до достижения 250 Па⋅с при 100 с^-1) полисульфидного герметика для двух соответствующих настоящему изобретению пластификаторов на основе сложных полиэфиров и традиционного фталатного пластификатора в комбинации с различными компонентами составляющей A: INBP, дибензоатной двухкомпонентной смесью и дибензоатной трехкомпонентной смесью.

[0034] На Фиг. 6 показаны результаты определения усилия сдвига при соединении внахлестку, полученные для образцов полисульфидного герметика, содержащих изононилбензилфталат (ПЧВР)/контрольный триметил-1,3-пентадиолмоноизобутиратбензилфталат (ТВР) и INBP/соответствующий настоящему изобретению сложный полиэфир и для двух образцов дибензоатной трехкомпонентной смеси в комбинации с соответствующим настоящему изобретению пластификатором на основе сложных полиэфиров.

[0035] На Фиг. 7 показаны результаты визуальной оценки совместимости пластификатора с полимером при изгибе полимера в петлю для наполненного герметика для нижней части кузова, поливинилхлоридного (ПВХ) пластизоля, полученные в течение 4 недель, со сравнением фталатного контроля и соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров.

[0036] На Фиг. 8 показаны результаты определения начального усилия сдвига, полученные для наполненного герметика для нижней части кузова, ПВХ пластизоля, со сравнением фталатного контроля и соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров.

[0037] На Фиг. 9 показаны результаты определения через одни сутки усилия сдвига, полученные для наполненного герметика для нижней части кузова, ПВХ пластизоля, со сравнением фталатного контроля и соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров.

[0038] На Фиг. 10 показаны результаты определения через трое суток усилия сдвига, полученные для наполненного герметика для нижней части кузова, ПВХ пластизоля, со сравнением фталатного контроля и соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров.

[0039] На Фиг. 11 показаны результаты определения гелеобразования/сплавления, полученные для наполненного герметика для нижней части кузова, ПВХ пластизоля, со сравнением фталатного контроля и соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров.

[0040] На Фиг. 12 показаны результаты определения начальной, через сутки и через трое суток вязкости по Брукфильду для ненаполненного ПВХ пластизоля, со сравнением традиционного фталатного пластификатора и соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров.

[0041] На Фиг. 13 показаны результаты определения начального усилия сдвига, полученные для ненаполненного ПВХ пластизоля, со сравнением традиционного фталатного контроля и соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров.

[0042] На Фиг. 14 показаны результаты определения через одни сутки усилия сдвига, полученные для ненаполненного ПВХ пластизоля, со сравнением традиционного фталатного контроля и соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров.

[0043] На Фиг. 15 показаны результаты определения через трое суток усилия сдвига, полученные для ненаполненного ПВХ пластизоля, со сравнением традиционного фталатного контроля и соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров.

[0044] На Фиг. 16 показаны кривые гелеобразования/сплавления для ненаполненного ПВХ пластизоля, со сравнением традиционного фталатного контроля и соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров.

[0045] На Фиг. 17 показаны результаты испытания на скручивание для ненаполненного ПВХ пластизоля, со сравнением традиционного фталатного контроля и соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров.

[0046] На Фиг. 18 показаны результаты визуальной оценки совместимости пластификатора с полимером при изгибе полимера в петлю для ненаполненного ПВХ пластизоля, со сравнением традиционного фталатного контроля и соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров.

[0047] На Фиг. 19 показаны результаты определения начальной, через одни сутки, через трое суток и через семь суток вязкости для наполненного ПВХ пластизоля, со сравнением традиционного фталатного пластификатора и соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров.

[0048] На Фиг. 20 показаны результаты определения начального усилия сдвига, полученные для наполненного ПВХ пластизоля, со сравнением традиционного фталатного контроля и соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров.

[0049] На Фиг. 21 показаны результаты определения через одни сутки усилия сдвига, полученные для наполненного ПВХ пластизоля, со сравнением традиционного фталатного контроля и соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров.

[0050] На Фиг. 22 показаны кривые гелеобразования/сплавления для наполненного ПВХ пластизоля, со сравнением традиционного фталатного контроля и соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров.

[0051] На Фиг. 23 показаны результаты определения начальной вязкости, полученные для поливинилацетатного (PVAc) гомополимерного адгезива на водной основе, со сравнением соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров и традиционной дибензоатной двухкомпонентной смеси при содержании пластификатора 0%, 5%, 10%, 15% и 20%.

[0052] На Фиг. 24 показаны результаты определения вязкости через одни сутки, полученные для PVAc гомополимерного адгезива на водной основе, со сравнением соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров и традиционной дибензоатной двухкомпонентной смеси при содержании пластификатора 0%, 5%, 10%, 15% и 20%.

[0053] На Фиг. 25 показаны результаты определения вязкости через трое суток, полученные для PVAc гомополимерного адгезива на водной основе, со сравнением соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров и традиционной дибензоатной двухкомпонентной смеси при содержании пластификатора 0%, 5%, 10%, 15% и 20%.

[0054] На Фиг. 26 показаны результаты определения вязкости через семь суток, полученные для PVAc гомополимерного адгезива на водной основе, со сравнением соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров и традиционной дибензоатной двухкомпонентной смеси при содержании пластификатора 0%, 5%, 10%, 15% и 20%.

[0055] На Фиг. 27 показаны кривые температуры стеклования (Tg), полученные для PVAc гомополимерного адгезива на водной основе, со сравнением соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров и традиционной дибензоатной двухкомпонентной смеси при содержании пластификатора 0%, 5%, 10%, 15% и 20%.

[0056] На Фиг. 28 показаны результаты определения времени схватывания пленки, полученные для PVAc гомополимерного адгезива на водной основе, со сравнением соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров и традиционной дибензоатной двухкомпонентной смеси при содержании пластификатора 0%, 5%, 10%, 15% и 20%.

[0057] На Фиг. 29 показаны результаты определения времени схватывания пленки по краям, полученные для PVAc гомополимерного адгезива на водной основе, со сравнением соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров и традиционной дибензоатной двухкомпонентной смеси при содержании пластификатора 0%, 5%, 10%, 15% и 20%.

[0058] На Фиг. 30 показаны результаты определения начальной вязкости, полученные для этиленвинилацетатного (EVA) адгезива на водной основе, со сравнением соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров и традиционной дибензоатной двухкомпонентной смеси при содержании пластификатора 0%, 5%, 10% и 15%.

[0059] На Фиг. 31 показаны результаты определения вязкости через одни сутки, полученные для EVA адгезива на водной основе, со сравнением соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров и традиционной дибензоатной двухкомпонентной смеси при содержании пластификатора 0%, 5%, 10% и 15%.

[0060] На Фиг. 32 показаны результаты определения вязкости через трое суток, полученные для EVA адгезива на водной основе, со сравнением соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров и традиционной дибензоатной двухкомпонентной смеси при содержании пластификатора 0%, 5%, 10% и 15%.

[0061] На Фиг. 33 показаны результаты определения вязкости через семь суток, полученные для EVA адгезива на водной основе, со сравнением соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров и традиционной дибензоатной двухкомпонентной смеси при содержании пластификатора 0%, 5%, 10% и 15%.

[0062] На Фиг. 34 показана кривая температуры стеклования (Tg), полученная для EVA адгезива на водной основе, со сравнением соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров и традиционной дибензоатной двухкомпонентной смеси при содержании пластификатора 0%, 5%, 10% и 15%.

[0063] На Фиг. 35 показаны результаты определения времени схватывания пленки, полученные для EVA адгезива на водной основе, со сравнением соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров и традиционной дибензоатной двухкомпонентной смеси при содержании пластификатора 0%, 5%, 10% и 15%.

[0064] На Фиг. 36 показаны результаты определения времени схватывания пленки по краям, полученные для EVA адгезива на водной основе, со сравнением соответствующего настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров и традиционной дибензоатной двухкомпонентной смеси при содержании пластификатора 0%, 5%, 10% и 15%.

[0065] На Фиг. 37 показаны результаты определения времени до сплавления, полученные для ПВХ компаунда в расплавленном состоянии, со сравнением традиционных фталатных пластификаторов и трех соответствующих настоящему изобретению пластификаторов на основе сложных полиэфиров с содержанием 50 частей пластификатора на 100 частей смолы для всех.

[0066] На Фиг. 38 показаны результаты определения твердости по Шору А, полученные для ПВХ компаунда в расплавленном состоянии, со сравнением традиционных фталатных пластификаторов и трех соответствующих настоящему изобретению пластификаторов на основе сложных полиэфиров, с содержанием 50 частей пластификатора на 100 частей смолы для всех.

[0067] На Фиг. 39 показаны результаты определения потери летучих, полученные для ПВХ компаунда в расплавленном состоянии, со сравнением традиционных фталатных пластификаторов и трех соответствующих настоящему изобретению пластификаторов на основе сложных полиэфиров с содержанием 50 частей пластификатора на 100 частей смолы для всех.

[0068] На Фиг. 40 показаны результаты определения стойкости к экстракции, полученные для ПВХ компаунда в расплавленном состоянии, со сравнением традиционных фталатных пластификаторов и трех соответствующих настоящему изобретению пластификаторов на основе сложных полиэфиров с содержанием 50 частей пластификатора на 100 частей смолы для всех.

[0069] На Фиг. 41 показаны результаты определения блеска, полученные для двух виниловых этикетировочных пленок, содержащих 0, 25, 35 и 45 частей двух различных соответствующих настоящему изобретению пластификаторов на основе сложных полиэфиров на 100 частей смолы.

[0070] На Фиг. 42 показаны результаты определения поверхностной энергии в течение длительного промежутка времени (начальная, через сутки и через семь суток), полученные для виниловой этикетировочной пленки, содержащей соответствующий настоящему изобретению сложный полиэфир (Х-121), в количестве 0, 25, 35 и 45 частей на 100 частей смолы.

[0071] На Фиг. 43 показаны результаты определения поверхностной энергии в случае воздействия высокой влажности/температуры, полученные для виниловой этикетировочной пленки, содержащей соответствующий настоящему изобретению сложный полиэфир (Х-121), в количестве 0,25, 35 и 45 частей на 100 частей смолы.

[0072] На Фиг. 44 показаны результаты определения поверхностной энергии в течение длительного промежутка времени (начальная, через сутки и через семь суток), полученные для виниловой этикетировочной пленки, содержащей другой соответствующий настоящему изобретению пластификатор на основе сложных полиэфиров (Х-124) в количестве 0,25, 35 и 45 частей на 100 частей смолы.

[0073] На Фиг. 45 показаны результаты определения поверхностной энергии в случае воздействия высокой влажности/температуры, полученные для виниловой этикетировочной пленки, содержащей другой соответствующий настоящему изобретению пластификатор на основе сложных полиэфиров (Х-124) в количестве 0, 25, 35 и 45 частей на 100 частей смолы.

[0074] На Фиг. 46 показаны результаты определения через сутки удерживающий способности контактного клея (PSA), нанесенного на виниловую этикетировочную пленку, содержащую два соответствующих настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров (Х-121, Х-124) в количестве 25, 35 и 45 частей на 100 частей смолы.

[0075] На Фиг. 47 показаны результаты определения через сутки удерживающей способности PSA, нанесенного на виниловую этикетировочную пленку, содержащую два соответствующих настоящему изобретению пластификатора на основе сложных полиэфиров (Х-121, Х-124) в количестве 0, 25, 35 и 45 частей на 100 частей смолы.

Подробное описание изобретения

[0076] Настоящее изобретение относится к олигомерным дибензоатам, которые содержат регулярно чередующиеся структурные единицы диолов и двухосновных кислот, и которые на обоих концах блокированы бензоатными сложными эфирами или разнородными бензоатным и ацетатным сложными эфирами.

[0077] Настоящее изобретение относится, в частности, к блокированным на концах сложными эфирами бензойной кислоты сложным полиэфирам пропиленгликольадипату и пропиленгликольсукцинату, но не ограничивается таковыми. Эти новые олигомерные дибензоаты характеризуются наличием небольшого количества или отсутствием свободных гидроксильных групп, что может быть достигнуто путем добавления уксусного ангидрида в процессе производства. В то время как блокирование на концах и уменьшение количества свободных гидроксильных групп не являются уникальными процессами per se, блокирование сложных полиэфиров пропиленгликольадипата и/или пропиленгликольсукцината бензоатными сложными эфирами с образованием полезных пластификаторных смесей являлось до сих пор неизвестным.

[0078] Если уксусный ангидрид добавляют в процесс для удаления или уменьшения количества остаточных или свободных гидроксильных групп, могут быть получены сложные полиэфиры, содержащие разнородные бензоатную/ацетатную сложноэфирные блокирующие концевые группы. Эти сложные полиэфиры, блокированные разнородными бензоатной/ацетатной концевыми блокирующими группами, также являются полезными пластификаторными смесями и охватываются объемом настоящего изобретения. Эти сложные полиэфиры, блокированные на концах разнородными, также были ранее неизвестны в качестве пластификаторных смесей.

[0079] Характерная структура сложного полиэфирного пластификатора по настоящему изобретению на основе пропиленгликольадипата (блокированного на обоих концах бензойной кислотой) представлена ниже:

[0080] Характерная структура пластификатора на основе сложных полиэфиров по настоящему изобретению на основе пропиленгликольсукцината (блокированного на обоих концах бензойной кислотой) представлена ниже:

[0081] Несмотря на то, что изобретение описано в основном со ссылкой на сложные полиэфиры, содержащие пропиленгликоль и янтарную или адипиновую кислоту, другие диолы и двухосновные кислоты могут быть использованы для получения сложных полиэфиров, блокированных на концах бензоатными сложными эфирами или разнородными бензоатным и ацетатным сложными эфирами. Диолы, используемые в соответствующих настоящему изобретению композициях, охватывают, без ограничения, 1,3-бутандиол, 1,4-бутандиол, 1,3-пропандиол и их смеси. Пригодные двухосновные кислоты охватывают, без ограничения, азелаиновую, глутаровую, себациновую, фталевую и терефталевую кислоты. Сложные полиэфиры, полученные из этих других диолов и двухосновных кислот, также охватываются объемом настоящего изобретения. Сложные полиэфиры, полученные с некоторыми трехосновными кислотами, такими как тримеллитовый ангидрид, также охватываются объемом настоящего изобретения.

[0082] Количество молей гликоля (диола), двухосновной кислоты, бензойной кислоты и уксусного ангидрида, использованных при получении соответствующих настоящему изобретению сложных полиэфирных пластификаторов, может изменяться в зависимости от целевой молекулярной массы и от того, используется ли избыток любого компонента при получении соответствующей настоящему изобретению композиции. Соответствующие настоящему изобретению пластификаторы характеризуются среднечисловыми молекулярными массами (Mn) в диапазоне от приблизительно 1000 до примерно 2500, предпочтительно, в диапазоне от приблизительно 300 до приблизительно 1000. Средневесовые молекулярные массы (Mw) находятся в диапазоне от 500 до приблизительно 5000. Показатель полидисперсности или однородности соответствующих настоящему изобретению олигомерных композиций находится в диапазоне от приблизительно 1,5 до приблизительно 3, в зависимости от соотношения реагентов, механизма полимеризации и времени реакции.

[0083] Для целей настоящего изобретения термины "соответствующие настоящему изобретению пластификаторы на основе сложных полиэфиров" или "соответствующий настоящему изобретению олигомерный пластификатор" охватывают как олигомерные композиции на основе блокированных на концах дибензоатных сложных полиэфиров, так и олигомерные композиции на основе сложных полиэфиров, блокированных на концах разнородными бензоатом/ацетатом. Другие термины, такие как "олигомерные дибензоаты" и "олигомерные разнородные бензоатный/ацетатный сложные эфиры", также могут быть использованы для описания соответствующих настоящему изобретению композиций.

[0084] Термин "гибридный" означает соответствующий настоящему изобретению сложный полиэфир, содержащий как бензоатную, так и ацетатную концевые блокирующие группы.

[0085] Способы получения сложных полиэфиров в общем известны в этой области техники. В настоящем изобретении предложен усовершенствованный способ получения соответствующих настоящему изобретению олигомерных дибензоатов, т.е. такой способ, который является воспроизводимым и обеспечивает достижение желаемых свойств. В соответствующем настоящему изобретению способе также используется известная стадия добавления уксусного ангидрида для устранения или снижения концентрации остаточных гидроксильных групп в процессе получения соответствующих настоящему изобретению о