CZ299401B6

CZ299401B6 - Kapalné kompozice s obsahem glykolbenzoatu a polymerní smesi, které je obsahují

Info

Publication number: CZ299401B6
Application number: CZ20000337A
Authority: CZ
Inventors: David Arendt@William; Joseph Bohnert@Thomas; Stephen Holt@Mark
Original assignee: Velsicol Chemical Corporation
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2008-07-16
Also published as: DK1000009T3; CN1205173C; CN1269780A; ZA986770B; EP1000009B1; KR100567903B1; BR9810837B1; JP2001512150A; AU735638B2; AU8677798A; JP4316790B2; TW461905B; HK1027091A1; ES2197490T3; AR016555A1; US5990214A; BR9810837A; US6184278B1; DE69813825D1; EP1329445A1

Abstract

Kapalné prostredky obsahující smesi esteru odvozených od a) diethylenglykolu a triethylenglykolu ab) kyseliny benzoové ci toluylové. Teplota tuhnutí této esterové smesi je pod hodnotami teplot tuhnutí jednotlivých esteru a relativní koncentrace jednotlivých esteru jsou v rámci popsaných mezí. Popisují se též organické polymerní smesi, oleje a maziva obsahující popisované kapalné esterové prostredky jako plastifikacní prísady.

Description

Tento vynález se týká kapalných esterových prostředků. Konkrétněji se tento vynález týká směsí esterů odvozených od určitých aromatických monokarboxylových kyselin a zvláštních kombinací oligomerních a případně monomemích ethylenglykolů. Při teplotách pod teplotou tání jednotlivých esterů jsou tyto směsi kapalinami.

Dosavadní stav techniky

Estery odvozené od 1) benzoové či toluylové kyseliny a 2) alifatického glykolu či jeho oligomeru spolu se způsoby přípravy těchto esterů se popisují v dosavadním stavu techniky.

Některé z těchto esterů, zejména estery odvozené od glykolů obsahujících 2 až zhruba 9 atomů uhlíku tvoří preferovanou skupinu plastifikátorů pro polyvinylchlorid a další původně tuhé organické polymery vzhledem ke schopnosti těchto esterů zlepšovat zpracovatelnost tuhých polymerů bez nepříznivého ovlivnění jejich žádaných fyzikálních vlastností.

Patent US 4 656 214 vydaný Wicksonovi 7. dubna 1987 popisuje diestery 1) lineárních glykolů obsahujících od 2 do 8 atomů uhlíku, 2) první karboxylovou kyselinu obecného vzorce R'R²R³C(O)OH a 3) druhou karboxylovou kyselinu obecného vzorce R⁵C(O)OH, kde R¹ a R² jsou jednotlivě zvoleny z alkylových skupin obsahujících 1 až 4 atomy uhlíku, R³ je atom vodíku nebo alkylová skupina o 1 až 6 atomech uhlíku, R⁵ je zvolen ze skupin zahrnujících mono-, dia trialkyl-substituovanou fenylovou skupinu o 9 až 12 atomech uhlíku a -(CH₂)_nPh, kde Ph je fenylová skupina a n je od 1 do 6 včetně. Estery obsahují 16 až 19 atomů uhlíku ajsou použitelné jako plastifikátory polyvinylchloridu nevytvářející skvrny.

Použití esterů odvozených od kyseliny benzoové a vícemocného (dále též polyhydrického) alkoholu jako plastifikátorů se popisuje ve zveřejněné japonské patentové přihlášce 54/18859 publikované 13. února 1979.

Publikovaná evropská patentová přihláška 244 107 vydaná 4. listopadu 1987 popisuje plastifikační prostředky pro elastomery zahrnující I) trimellitatový ester, II) nasycený lineární dikarboxylatový ester obdržený reakcí 1) dikarboxylové kyseliny s alespoň jedním jednomocným (dále též monohydrickým) alkoholem nebo 2) alifatické monokarboxylové kyseliny s alespoň jedním glykolem ze skupiny zahrnující diethylenglykol, triethylenglykol a tetraethylenglykol a III) di40 alkylester thiodikarboxylové kyseliny.

Patent US 4 444 933 J. Andersona a P. Columbuse popisuje kyanakrylatová adheziva obsahující plastifikátor, který se zvolí z látek dipropylenglykoldibenzoat, diethylenglykoldibenzoat, směs těchto dvou sloučenin, butylbenzylftalat, dibutylfitalat nebo benzoatový ester di- nebo poly45 hydroxy- rozvětvených alifatických sloučenin.

Výzkumná zpráva č. 17943 publikovaná 10. března 1979 popisuje plastifikované nátěrové prostředky pro značení silnic obsahující 10 až 50 hmotnostních procent plastifikátorů popisovaného jako ester kyseliny benzoové, který se uvádí na příkladech glyceryltribenzoat, neopentyldi50 benzoat, triethylenglykoldibenzoat a trimethylolethantribenzoat nebo polyester.

Estery obdržené od kyseliny benzoové a buď di-, nebo triethylenglykolu jsou zvláště žádané díky jejich širší dostupnosti a nižší ceně ve srovnání s odpovídajícími propylenglykoly. Jednou z nevýhod použití esterů benzoové či toluylové kyseliny s ethylenglykolem a di- a triethylenglykolem jako plastifikátorů je skutečnost, že jsou při teplotě 25 °C v tuhém stavu. Polymemí prostředky

-1 CZ 299401 B6 obsahující tyto estery jako přísady obvykle vyžadují zahřívání alespoň na teplotu tuhnutí aditiva pro dosažení jednotného promísení aditiva s prostředkem.

Podstata vynálezu

Tento vynález se zakládá na objevu, že směsi obsahující di- a triethylenglykolové estery benzoové a toluylové kyseliny (methylbenzoové) jsou v širokém rozmezí poměrů kapalinami pod teplotou tuhnutí jednotlivých esterů, které jsou složkami směsi.

Při použití těchto směsí jako plastifikátorů mohou tyto směsi případně zahrnovat alespoň jeden další ester, který je kapalný při teplotě 25 °C a užívá se konvenčně jako plastifikátor pro organické polymery. Další kapalný ester (estery) zvyšuje (zvyšují) relativní koncentraci triethylenglykolového esteru oproti diethylenglykolovému esteru, který může být přítomný ve směsi, která je kapalná pod hodnotami teploty tání obou glykolových esterů.

Následuje podrobný popis vynálezu.

Tento vynález poskytuje kapalné esterové prostředky obsahující

1) první diester obecného vzorce ArC(O) (OCH₂CH₂)₂O(O)CAr a

2) druhý diester obecného vzorce ArC(O) (OCH₂CH₂)3O(O)CAr, ve kterém Ar představuje fenylovou nebo methylfenylovou skupinu a teplota tání těchto prostředků je pod teplotami tání prvního a druhého diesteru.

Hmotnostní poměr tohoto prvního diesteru k tomuto druhému diesteru je přednostně od 1.22:1 do 9:1.

V preferovaných ztělesněních tvoří první a druhý diester přednostně alespoň 50 hmotnostních procent kapalné esterové směsi. Zbývající složky těchto preferovaných ztělesnění jsou estery vykazující teplotu tání nižší než 25 °C. Tyto přídavné estery se odvozují od mono- nebo polyhydrických alkoholů a aromatických či alifatických mono- a/nebo dikarboxylových kyselin.

Přítomnost těchto přídavných kapalných esterů zvyšuje koncentraci triethylenglykolového diesteru vzhledem k diethylenglykolovému diesteru, který může být přítomen ve směsích, které jsou kapalné pod teplotou tání těchto glykolových diesterů.

Příklady dalších kapalných esterů, které mohou být přítomné v esterových směsích podle tohoto vynálezu, zahrnují, avšak bez omezení na tyto případy 1) diestery odvozené od benzoové kyseliny a diolů obsahujících 3 až 10 atomů uhlíku, 2) estery odvozené od benzoové kyseliny a monohydrických alkoholů obsahujících od 8 do 12 atomů uhlíku, 3) alifatické estery obecného vzorce R’O(O)C(CH₂)_mC(O)OR² a 4) estery odvozené od fitalové kyseliny a alkoholů obsahujících od 4 do 12 atomů uhlíku. V předcházejícím vzorci je R¹ skupina zvolená jednotlivě z případů alkylo45 vých a arylových skupin obsahujících od 4 do 12 atomů uhlíku a m je celé číslo od 2 do 8. Celková hmotnost těchto přídavných plastifikátorů může tvořit až 50 a přednostně od 10 do 35 hmotnostních procent kapalného esterového prostředku. Je třeba si uvědomit, že vhodné dioly mohou obsahovat heteroatomy, jako je atom kyslíku, v uhlovodíkovém řetězci.

Specifické příklady přídavných kapalných esterů, které mohou být přítomné v esterových prostředcích podle tohoto vynálezu, zahrnují, avšak bez omezení na tyto případy, propylenglykola dipropylenglykoldibenzoaty, neopentylglykoldibenzoat, dialkyladipaty, glutaraty, azelaty a sebakaty, isodecylbenzoat a butylbenzylftalat.

-2CZ 299401 B6

Tyto přídavné kapalné estery popsané v předchozích odstavcích mohou tvořit až 50 hmotnostních procent daného kapalného esterového přípravku. Přítomnost těchto případně přidávaných kapalných esterů snižuje hmotnostní poměr přítomného diethylenglykolbenzoatu nebo diethylenglykoltoluylatu k triethylenglykolbenzoatu nebo triethylenglykoltoluylatu požadovaný pro obdr5 žení kapalného esterového prostředku při 28 °C na zhruba 0,5:1.

Tento vynález též poskytuje prostředky obsahující 1) organický polymer, jako je polyvinylchlorid a 2) až zhruba 60 hmotnostních procent popisovaných kapalných esterových prostředků jako plastifíkátorů. Esterové prostředky mohou být též zahrnuty jako plastifikátory v kapalných ío prostředcích, jako jsou oleje a maziva.

Novost těchto esterových prostředků spočívá v jejich nižší teplotě tuhnutí vzhledem k teplotám tuhnutí obou požadovaných diesterů, které tvoří alespoň 50 hmotnostních procent těchto prostředků. Například diethylenglykoldibenzoat tuhne od 28 do 29 °C a triethylenglykoldibenzoat tuhne od 46 do 48 °C. Všechny uvažované esterové prostředky jsou neočekávaně kapalinami pod teplotou 28 °C. Skutečná teplota tuhnutí kteréhokoliv konkrétního esterového prostředku bude vyplývat z relativních koncentrací esterů tvořících jeho složky.

Aromatická karboxylová kyselina

Aromatické karboxylové kyseliny vhodné pro přípravu těchto kapalných esterových prostředků lze znázornit obecným vzorcem ArC(O)OH, ve kterém Ar představuje fenylovou či methylfenylovou skupinu. Tato třída karboxylových kyselin zahrnuje kyselinu benzoovou a izomemí toluylové kyseliny. Ten, kdo má zkušenost v oboru, si uvědomí, že místo karboxylových kyselin lze použít odpovídající anhydridy a acylhalidy.

Směs glykolů

Alkoholové části tuhých esterů popisovaných prostředků se odvozují od diethylenglykolu a tri30 ethylenglykolu.

Relativní koncentrace esterů odvozených od každého z obou požadovaných oligomemích ethylenglykolů použité pro přípravu těchto prostředků je kritická pro obdržení prostředků, které jsou kapalné pod teplotou 28 °C. Ester odvozený od diethylenglykolu obsahuje od 55 do

90 hmotnostních procent, přednostně od 55 do 65 hmotnostních procent směsi esterů odvozených od di- a triethylenglykolu.

Tyto esterové prostředky lze obdržet tak, že se nejprve připraví každý z esterů jednotlivě s použitím kteréhokoliv ze známých způsobů pro přípravu této skupiny sloučenin. Po vyčištění se estery roztaví před nebo po spojení v požadovaných poměrech.

V souladu s preferovaným způsobem se tyto esterové prostředky připraví in šitu reakcí kyseliny benzoové nebo jedné z izomemích toluylových kyselin se směsí diethylenglykolu a triethylenglykolu. Relativní koncentrace každého glykolu se vypočítává pro obdržení esterového prostřed45 ku v rámci tohoto vynálezu za předpokladu, že v podstatě veškeré množství glykolů reaguje s kyselinou.

Ve směsi mohou být zahrnuty jiné glykoly, jako je ethylenglykol, propylenglykol a dipropylenglykol pro přípravu těchto esterových prostředků, pokud přítomnost těchto přídavných glykolů neruší záměry tohoto vynálezu.

Reakční podmínky a aparatura požadované pro přípravu esterů z odpovídající karboxylové kyseliny (karboxylových kyselin) a mono- nebo polyhydrického alkoholu (alkoholů) se dostatečně popisují v oboru, takže podrobný popis v této specifikaci není nutný. Jak se zdůrazňuje výše, lze

-3 CZ 299401 B6 místo kyselin použít odpovídající acylhalidy nebo anhydridy. Reakce s použitím těchto alternativních reakčních složek jsou známy z dřívějších popisů v oboru.

Pro urychlení tvorby těchto esterových prostředků se přednostně reakční směs obsahující benzoovou kyselinu či toluylovou kyselinu a směs glykolu zahřívá k teplotě varu a voda, která se přitom vytváří jako vedlejší produkt, se nepřetržitě odstraňuje destilací z této reakční směsi. V reakční směsi mohou být přítomny katalyzátory, jako jsou minerální kyseliny a alkyltitanaty a může být přítomen též uhlovodík o nízké teplotě varu, jako je hexan, pro usnadnění odstřeďování vody.

Estery lze vyčistit neutralizací kyselých katalyzátorů a/nebo odstraněním těkavých nečistot za sníženého tlaku.

Použití popisovaných kapalných esterových přípravků a plastifikátorů pro organické polymery

Kapalné esterové přípravky podle tohoto vynálezu jsou zvláště užitečné jako plastifikátory pro zlepšení zpracovatelnosti a fyzikálních vlastností tuhých i netuhých organických polymerů.

Polymery preferované pro použití v popisovaném esterovém prostředku zahrnují polyvinyl20 chlorid a kopolymery odvozené od vinylchloridu a alespoň jednu z dalších kopolymerizovatelných mono- nebo diolefmicky nenasycených sloučenin včetně, avšak bez omezení na tyto látky, vinylidenchloridu, vinylesterů karboxylových kyselin, jako je vinylacetat a vinylpropionat, esterů ethylenicky nenasycených kyselin, jako jsou alkylakrylaty a alkylmethakrylaty. Přednostně se používá alespoň 70 % opakovaných jednotek těchto kopolymerů odvozených od vinylchloridu.

Při použití jako plastifikátorů lze esterové prostředky podle tohoto vynálezu používat samotné nebo v kombinaci s jedním či více plastifikátory známými tomu, kdo má zkušenost v oboru, pro obdržení žádané kombinace zpracovatelnosti a vlastností konečného polymeru.

Koncentrace plastifikátorů (plastifikátorů) v jakémkoliv polymeru se může v širokých mezích měnit vzhledem k žádaným vlastnostem a zamýšlenému způsobu použití produktu. Udávají se koncentrace plastifikátorů od 1 do 200 dílů na sto hmotnostních dílů pryskyřice, avšak přednostně je toto rozmezí od 10 do 100 hmotnostních dílů.

Typy polymerů, do kterých lze zahrnovat kapalné esterové přípravky podle tohoto vynálezu jako aditiva, zahrnují, avšak bez omezení na tyto případy, vinylové podlažní lamináty, latexové těsnicí materiály, adheziva, nátěrové prostředky nanášené jako kapaliny nebo jemně rozptýlené tuhé látky a barvy.

Esterové prostředky podle tohoto vynálezu lze též použít jako aditiva pro nabobtnání těsnění pro oleje a maziva.

Příprava a použití kapalných esterových prostředků podle tohoto vynálezu se podrobně popisuje v následujících příkladech, které by se neměly považovat za omezení rozsahu tohoto vynálezu popisovaného v doprovázejících nárocích.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Esterové přípravky se připraví smísením pevného diethylenglykolbenzoatu (DEGB) a triethylenglykolbenzoatu (TEGB) ve skleněných nádobách v poměrech popisovaných v tabulce 1. Každá

-4CZ 299401 B6 z výsledných směsí vážících 10 g se zahřívá v sušárně při teplotě 80 °C po dobu dostatečnou pro vytvoření kapaliny. Každý kapalný prostředek se poté umístí na dobu 24 h do mrazničky udržované na teplotě -12 °C. Po 24 h se nádobky prozkoumají ohledně průkazu krystalizace. Složení každého vzorku a výsledky vyšetření se zaznamenají v tabulce 1.

Tabulka 1

Hmotnostních procent

DEGB	TEGB	Skupenský stav při -12 °C
100	0	tuhá látka (c)
0	100	tuhá látka (c)
75	25	kapalná látka
65	35	kapalná látka
55	45	kapalná látka
90	10	kapalná látka
c = srovnávací vzorek DEGB = diethylenglykolbenzoat TEGB = triethylenglykolbenzoat

Příklad 2

Polyvinylchloridový odrazivý podlahový materiál

Tento příklad ukazuje použití popisovaných esterových přípravků jako plastifikátorů pro odrazivé podlahové materiály. Odrazivé podlahové materiály se obecně skládají alespoň z vrstvy vinylového polymemího plastisolu na rozměrově stabilním podkladu. Plastisol používaný jako vrchní vrstva je čirý a zajišťuje odolnost vůči oděru. Další vrstva je vinylová pěna připravená s použitím plastisolu obsahujícího chemické nadouvadlo. Používané plastifikátory musí být účinné, stabilní, musí zajišťovat odolnost vůči tvorbě skvrn a zpracovatelnost.

Směs diethylenglykoldibenzoatu, triethylenglykoldibenzoatu a di-2-ethylhexyladipatu o hmotnostním poměru 1,0:0,55:0,27, níže označená jako směs A, se testuje v odrazivých podlahových laminátech.

Tabulky 2 až 4 shrnují hodnocené prostředky. Tyto prostředky se připraví smísením složek na nízkorychlostním vysokoúčinném míchacím a odplyňovacím zařízení. Vrstva pěny se nanáší na keramickou plstěnou výplň a gelatinizuje při 130 °C po dobu 1 min v Mathusově pícce. Nanese se vrchní vrstva a přípravek se taví při teplotě 190 °C po dobu 1,5 min. Tabulky 4 až 8 uvádějí údaje o vlastnostech obdržených ze zhotovených přípravků.

-5CZ 299401 B6

Tabulka 2

Přípravek pro vrchní nátěr

Složka Identifikace výrobce Hmotnost. dílů

GEON 173	Disperzní pryskyřice PVC	GEON	100
Plastifikátor	Směs A	Podle tohoto vynálezu	36
Ředidlo plastifikátoru	Isodecylbenzoat	Velsicol	12
Monolaurat PEG 400	Monolaurat polyethylenglykolu o molekulové hmotnosti 400	Stepán	1,4
Therm-Chek 1776	Směsný kovový stabilizátor	Ferro	3,0
Stabilizátor	Epoxidovaný sojový olej	Velsicol	2,0

-6CZ 299401 B6

Tabulka 3

Přípravek pro pěnovou vrstvu

Složka Identifikace výrobce Hmotnost. dílů

GBON 121 A	Disperzní pryskyřice PVC	GEON	68,8
GEON 217	Směsná pryskyřice PVC	GEON	31,2
Plastifikátor	Směs A		24,3
Ředidlo plas-
tifikátoru	Isodecylbenzoat	Velsicol	19,4
Disperze AZO (tabulka 3)	Azodikarbonamidová disperze		12,8
Monolaurat PEG 400	Monolaurat polyethylenglykolu o	Stepán	1,5
Atomite	molekulové hmotnosti 400 Uhličitan vápenatý	E.C.C.	14,8

-7CZ 299401 B6

Tabulka 4

Přípravek disperze AZO (Pro použití v tabulce 3)

Složka	Identifikace	Výrobce	Hmotnost dílů
Plastifikátor	Směs A		36,4

Ředidlo plastifikátoru	Isodecylbenzoát	Velsicol	12
Monolaurat PEG 400	Monolaurat polyethylenglykolu o molekulové hmotnosti 400	Stepán	1,0
CELLOGEN AZ, 3990, azodikarbon- amid	Nadouvadlo	Uniroyal Chemical	13,2
Asaco AZO 77S, oxid zinečnatý	Aktivátor	Asaco	3,2
TiPure R-900 oxid titáni-	Pigment	Dupont	26

čitý

-8CZ 299401 B6

Tabulka 5

Údaje pro odrazivé podlažní desky Vrchní nátěr Plastisol

Zkušební parametr

Nízkosmyková viskozita RVT podle Brookfielda, 23 °C, ASTM D-1824

Počáteční a po 2 h, Pa.s

2,5 min^-120 min^-1 h, Pa.s

2,5 min^-120 min^-1 d, Pa.s

2,5 min^-120 min^-1

Poměr viskozit 3 d/počáteční

2,5 min^-120 min^-1

Vysokosmyková viskozita, Pa.s 68,95 kPa

275,8 kPa

482,65 kPa

689,5 kPa

5,3

3.7

6.5

4.5

9.6 6,2

1.8

1.7

ASTM D-1823, 23 °C

5,2

12,6

17.6

20.7

-9CZ 299401 B6

Tabulka 6

Údaje pro odrazivou podlahovou desku Vrstva pěny Plastisol

Zkušební parametr

Nízkosmyková viskozita RVT podle Brookfielda, 23 °C, ASTM

D-1824

Počáteční a po 2 h, Pa.s

2,5 min^-1 8,8 min^x 5,4 h, Pa.s

2,5 min^-1 9,8 min^-1 5,8 d, Pa.s

2,5 min^-1 16,3 min^-1 7,1

Poměr viskozit 3 d/počáteční

2,5 min^-1 1,9 min'^x 1,3

Vysokosmyková viskozita, Pa.s, ASTM D-1823, 23 °C

68,95 kPa 4,9

275,8 kPa 10,5

482,65 kPa 13,8

689,5 kPa 15,3

Poměr nafouknutí pěny (konečná tlouštka k počáteční tloušťce před tavením) 3,8/1

Kvalita nadouvání pěny, vizuální hodnocení dobrá

- 10CZ 299401 B6

Tabulka 7

Údaje o přípravku odrazivé podlahové plochy (Vrchní vrstva pěny)

Zkušební parametr

Odolnost proti tvorbě skvrn, vizuální a přístrojové čtení

Olejověhnědá barva, 1% roztok
(0 = nej lepší a 10 = nej horší)	5
Počáteční hodnocení, delta E	9,9
Stárnutí při 70 °C
l týden, delta E	4(8,5)
2 týdny, delta E	5(7,4)
3 týdny, delta E	3(5,8)
4 týdny, delta E	2(3,6)
Hnědá lesklá, (B)	6(55,2)
Hořčičná žluč	0
Černá, (delta E)	6(25)
Tepelná stabilita vinylu, 200 °C,	vizuální hodnocení
celkového odbarvení, %
Hodnocení po 2,5 min	5
Hodnocení po 5 min	15
Hodnocení po 7,5 min	30
Hodnocení po 10 min	60
Hodnocení po 12,5 min	100

- 11 CZ 299401 B6

Tabulka 8

Údaje pro odrazivou podlahovou plochu Laminát (Vrchní pěna)

Zkušební parametr

Tepelná odolnost, 70 °C, Int. delta E (Proti standardní bílé destičce) 12,2 delta E, 1 týden 25,8 delta E, 2 týdny 30,9 delta E, 3 týdny 33,9

Odolnost proti ultrafialovému světlu (Komora UV Atlas) delta E po expozici, počáteční (Proti standardní bílé destičce) 18,3

100 h 12,2

200 h 12,3

300 h 11,5

400 h 15,2

500 h 17,0 ío Údaje v předchozích tabulkách ukazují, že směs A je úěinným plastifikátorem pro odrazivé podlažní materiály.

Příklad 3

Tento příklad ukazuje použitelnost popisovaných kapalných esterových přípravků ve výrobcích používaných jako těsnicí hmoty. Tento typ těsnicích hmot se používá pro utěsnění trhlin a zaplnění mezer v nových a stávajících obytných a komerčních budovách. Těsnicí hmota v podstatě obsahuje polymemí pojivá a plnidla. Pro těsnicí hmoty se používají kompatibilní plastifiká20 toiy pro zlepšení tuhých polymerů a ohebnosti, zlepšení adheze a chování při nízké teplotě bez nepříznivého ovlivnění stability při ukládání nebo aplikačních vlastností prostředku. Kapalný esterový prostředek podle tohoto vynálezu obsahující diethylenglykoldibenzoat, triethylenglykoldibenzoat a dipropylenglykoldibenzoat v hmotnostním poměru 1:0,5:0,5, který se zde označuje jako směs B, se přidá do latexového prostředku pro zjištění použitelnosti těchto esterových přípravků pro tento účel.

Pro dosažení své správné funkce musí být plastifikátor kompatibilní se základním polymerem. Pro stanovení kompatibility směsi B s konvenčním těsnicím polymerem slouží směs emulze těsnicího polymeru a směsi B připravená s použitím typů a množství složek uvedených v tabulce

9.

Kompatibilní plastifikátor by měl zvyšovat viskozitu emulze. Údaje v tabulce 10 ukazují, že směs B zvyšuje viskozitu základní emulze. Pro další vyhodnocení kompatibility směsi B s těsnicím polymerem se aplikuje film o tloušťce 0,152 mm na skleněnou destičku pomocí tažené tyčky

- 12 CZ 299401 B6 a ponechá se zaschnout po dobu 24 h. Údaje v tabulce 11 ukazují, že film je čirý a lepivý, což ukazuje kompatibilitu mezi těsnicím přípravkem a plastifikátorem.

Směs B se přidá do typického latexového těsnicího přípravku. Složky uvedené v tabulce 12 se 5 mísí v nízkorychlostním vysokovýkonném mísícím zařízení. Stanoví se stabilita, adheze, pevnost v tahu a tvrdost těsnicího přípravku. Výsledky se uvádějí v tabulkách 13 a 14. Tyto údaje ukazují, že směs B, kapalný esterový přípravek podle tohoto vynálezu, se dobře uplatňuje jako plastifikátor pro latexové těsnicí hmoty.

o

Tabulka 9

Údaje o kompatibilitě těsnicího polymeru a plastifikátoru

Složka Hmotnostní díly Hmotnostní díly za vlhka za sucha

Emulze těsnící hmoty	100	100
Triton X-405	27,5	50,1
Směs B
{plastifikátor)	1,7	3,1

Tabulka 10

Údaje o kompatibilitě směsi B s Rhoplex (R) 1785

Kompatibilita

Skladování při teplotě místnosti Počáteční 1 d

vzhled	čirý
lepkavost	vysoká
vzhled	čirý
lepkavost	vysoká
vzhled	čirý
lepkavost	vysoká

Uložení při 50 °C 1 d vzhled čirý

- 13 CZ 299401 B6

lepkavost	vysoká
vzhled	čirý
lepkavost	vysoká
vzhled	čirý
lepkavost	vysoká

Poznámka: Plastifikátor se přidává k základní emulzi v množství 27,5 dílů na 100 dílů vlhké emulze s 1,65 díly Triton X^105. Podíl plastifikátoru v tuhé pryskyřici je 50 %.

Tabulka 11

Údaje o viskozitě těsnicí emulze získané na přístroji Rhoplex 1785

Viskozita RVT podle Brookfielda při teplotě místnosti, Pa.s

Počáteční

2,5 min^-1	20
20 min^-1	7
2,5 min^-1	26
20 min^-1	8
2,5 min^-1	29
20 min^-1	8
2,5 min^-1	44
20 min^-1	12
2,5 min^-1	34
20 min^-1	10

Poznámka: Viskozita čisté emulze je 0,6 Pa.s při frekvenci otáčení 2,5 min ¹ a 0,3 Pa.s při frekvenci otáčení 20 min“¹. Pro X-405 je tato hodnota 1 Pa.s při 2,5 min ¹ a 3 Pa.s při 20 min“¹.

- 14CZ 299401 B6

Tabulka 12

Latexový těsnicí prostředek

Surovina	Výrobce	kg	litry
RHOPLEX 1785	Rohm a Haas	190,2	176,87
Voda		12,3	12,22
Triton X-405	Rohm a Haas	4,2	3,78
Ethylenglykol	Union Carbide	5,7	5,11
Tamol 850	Rohm a Haas	0,55	0,45
Zahuščovací prostředek Natrosol(R) 250 MXR	Hercules	0,456	0,34
Dispergační prostředek, KTPP	Calgon	0,456	0,19
Směs B	Podle tohoto vynálezu	52,3	52,30
Lakové benziny, Varsol(R) 1	Exxon	9,12	11,54
Prostředek pro podporu adheze, Silane Z-6040	Dow Corning	0,26	0,23
Nastavovadlo, uhličitan vápenatý, Drikilite(R)	E.C.C.	335	123,4
Pigment, oxid titaničitý, TiPure R-901	Dupont	4,56	0,13
Hydroxid amonný, 28%	Pisher	1,6	1,48
Celkem		616,86	46,87

Poznámka: Používá se prostředek Rohm a Haas AS-85-1.

- 15CZ 299401 B6

Tabulka 13

Celkové údaje o stabilitě a viskozitě těsnicí hmoty

Zkušební parametr Počáteční viskozita podle Brookfielda HAT,

Helipath, při teplotě místnosti, Pa.s d 2300 d 2700

Schopnost vstřikování, ASTM C-731 d, g/s, tepl. místn. 6,7 d, g/s, tepl. místn. 5,5 d, g/s, tepl. místn. 2,4

Po 28 d při 50 °C 2,6

Po 5 cyklech F/T 3,1

Tabulka 14
Fyzikální vlastnosti těsnicí hmoty
Vlastnost
Nízkoteplotní flex., mandrel 1
při -24 °C	splňuje
Shore A, 3 týdny při tepl. místn.
počáteční, 1 s	23
10 s	13

Tažnost, ASTM D-638

- 16CZ 299401 B6

Maximální namáhání, kPa Prodloužení, %

Adheze povrchového filmu, 180°, Hliník kg/m

Režim selhání Dřevo, žlutá borovice kg/m

Režim selhání Kanálová trhlinka dřeva Doba zaschnutí na dotyk, min Dokončení vytvrzení, dny

296 (6,89)

680 specifikační test US 230

116,7 (28,7)

CP/C

181,3 (43,1)

A/C žádná

Příklad 4

Aplikace latexových adheziv

Latexové adhezivum se používá pro přilnutí porézního podkladu k jinému poréznímu či neporéznímu podkladu. Latexová adheziva se používají ve velké šířce aplikací od papíru a kartónových ío obalů k použití při lepení dřevěného nábytku. Latexové adhezivum může obsahovat pouze polymemí pojivo, avšak ve většině případů se používají další modifikátory polymerů pro přípravu adheziva pro konkrétní účel. Ve většině případů se používá plastifikátor pro vytvoření adheziva na bázi homopolymerů, jako je polyvinylacetat, avšak často se plastifikátory používají i pro modifikaci adheziv na bázi kopolymerů. Účinný kompatibilní plastifikátor se používá v latexo15 vém adhezivu pro zahuštění základní emulze (viskozitní odpověď), pro zvýšení flexibility, pro snížení teploty skelného přechodu, zlepšení adheze a chování při nízkých teplotách, prodloužení použitelnosti po otevření, zkrácení času vytvrzení a snížení teploty těsnění za horka. Směs diethylenglykoldibenzoatu, triethylenglykoldibenzoatu a dipropylenglykoldibenzoatu v hmotnostním poměru 1:0,5:0,5 (směs C) se přidává do latexových adhezivních přípravků na základě homopolymerních i kopolymemích emulzí pro získání použitelnosti plastifikátorů obsahujících popisované kapalné esterové směsi pro tuto aplikaci.

Pro svou správnou funkci musí být plastifikátor kompatibilní se základním polymerem. Pro stanovení kompatibility směsi C s adhezivními polymery se připraví adheziva na bázi polyvinyl25 acetatového homopolymerů a kopolymeru vinylacetat/ethylen. Složení přípravků se uvádí v tabulce 15 a adheziva se připravují mícháním plastifikátorů se základní emulzí. Pro testování kompatibility plastifikátorů se připraví film o tloušťce 0,025 mm každého adheziva na skleněné destičce s použitím tažné tyčky a suší se po dobu 24 h. Všechny filmy jsou průhlednější než základní emulze a nevykazují žádné vylučování plastifikátorů, což ukazuje na kompatibilitu na úrovni testovaného plastifikátorů.

Údaje o chování adheziva uvádí též tabulka 15.

Viskozitní odpověď emulze, životnost po otevření, doba vytvrzení a údaje o těsnicích vlastnos35 těch ukazují, že směs C podle tohoto vynálezu vykazuje dobré působení jako plastifikátor adheziv.

-17CZ 299401 B6

Tabulka 15

Složka prostředku	1	2	3	4
Vinac(R)XX-230
(Homopolymer) Airflex(R) 300	100	89,5
(Kopolymer)			100	89,5
Směs C		10,5		10,5
Údaje o kompatibilitě plastifikátoru
Vzhled suchého filmu	Velmi	Velmi	Velmi	Velmi
Vinac(R) XX-230 po 24 h	zaml-	slabě	zaml-	slabě
žený	zaml-	žený	zaml-

žený Žený

Viskozitní odpověď plastifikátoru

Viskozita 1 h po přípravě
(ASTM D-1824)
2,5 min^-1, Pa.s	4	5,8	4	19
20 min^-1, Pa.s	2,6	3,8	2	10
Viskozita po 24 h
2,5 min¹, Pa.s	4	5	4	20
20 min^-1, Pa.s	2,6	3,3	2	11
Doba vytvrzení, s	15	10	13	8
Životnost otevřeného adheziva, s menší	než 10	33	8	23
Adheze, vizuální hodnocení s použitím 0=žádná a 10= =úplné spojení s papírem potaženým:
X-300	0	0	_
Nomar(R) 70	5	9	—	—

Příklad 5

Směsi diethylenglykoldibenzoatu, triethylenglykoldibenzoatu a třetího plastifikátoru se připraví a zkouší následujícím způsobem. Skleněná lahvička se naplní 10 g zkoušené látky a umístí do ío mrazničky při -12 °C na dobu 24 h. Po 24 h se zjišťují známky krystalizace. Výsledky uvádí tabulka 16. Vzorky se hodnotí jako „splňuje“, pokud nevykazují žádné známky krystalizace.

-18CZ 299401 B6

Tabulka 166

Hmotnostní procenta ve směsi Hodnocení

DOA^{* 1}	DOP²	DPGDB^{3 4}	DEGDB*	TEGDB’
0	0	50	25	25	splňuje
0	50	0	25	25	splňuje
50	0	0	25	25	splňuje

1) DOA je di-2-ethylhexyladipat 5 2) DOP je di-2-ethylhexylftalat

3) DPGDB je dipropylenglykoldibenzoat

4) DEGDB je diethylenglykoldibenzoat

5) TEGDB je triethylenglykoldibenzoat ío Třetí plastifikátor působí jako prostředek pro snížení teploty tuhnutí pro dva tuhé estery a rozšiřuje použitelné rozmezí popisovaných prostředků.

Claims

1. Kapalný esterový prostředek, v y z n a č u j í c í se t í m , že obsahuje

20 1) první diester obecného vzorce ArC(O) (OCH₂CH₂)₂O(O)CAr a

2) druhý diester obecného vzorce ArC(O) (OCH₂CH₂)₃O(O)CAr, ve kterých Ar představuje fenylovou či methylfenylovou skupinu, a teplota tuhnutí tohoto prostředku je pod teplotami tuhnutí prvního a druhého diesteru.

25 2. Prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr prvního diesteru k druhému diesteru je od 1,22:1 do 9:1 a Ar představuje fenylovou skupinu.

3. Kapalný esterový prostředek, v y z n a č u j í c í se t í m , že obsahuje

30 1) první diester obecného vzorce ArC(O) (OCH₂CH₂)₂O(O)CAr,

2) druhý diester obecného vzorce ArC(O) (OCH₂CH₂)₃O(O)CAr a

3) alespoň jeden přídavný ester, který je kapalný při 25 °C, kde Ar představuje fenylovou či methylfenylovou skupinu, teplota tuhnutí této směsi je pod hodnotou teplot tuhnutí prvního a druhého diesteru a celkové hmotnosti prvního a druhého diesteru představují alespoň 50 hmotnost35 nich procent tohoto prostředku.

4. Prostředek podle nároku 3, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr prvního diesteru ke druhému diesteru je od 0,5:1 do 9:1.

40 5. Směs podle nároku 3, vyznačující se tím, že přídavným esterem je alespoň jeden člen zvolený ze skupiny zahrnující

1) diestery odvozené od kyseliny benzoové a diolů obsahujících od 3 do 10 atomů uhlíku,

- 19CZ 299401 B6

2) estery odvozené od kyseliny benzoové a jednomocných alkoholů obsahujících od 4 do 12 atomů uhlíku,

3) alifatické estery obecného vzorce R¹O(O)C(CH₂)_mC(O)OR¹, ve kterém R¹ je alkylová skupina jednotlivě zvolená ze souboru obsahujícího alkylové skupiny s 8 až 12 atomy uhlíku a m je celé

5 číslo od 2 do 8 a

4) estery odvozené od ftalové kyseliny a alkoholů obsahujících od 4 do 12 atomů uhlíku, kde celková hmotnost přídavných esterů představuje 10 až 35 hmotnostních procent této směsi a přídavný ester je kapalný při teplotě 28 °C.

ío 6. Směs podle nároku 5, vyznačující se tím, že se přídavné estery zvolí ze skupiny zahrnující di(2-ethylhexyl)adipat, di(2-ethylhexyl)ftalat a dipropylenglykoldibenzoat.

7. Organická polymemí směs, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jeden termoplastický organický polymer a množství kapalného esterového prostředku dostatečné pro plas15 tifikaci tohoto polymeru, který obsahuje

1) první diester obecného vzorce ArC(O) (OCH₂CH₂)₂O(O)CAr a

2) druhý diester obecného vzorce ArC(O) (OCH₂CH₂)₃O(O)CAr, ve kterých Ar představuje fenylovou či methylfenylovou skupinu a teplota tuhnutí tohoto prostředku je pod hodnotami teplot tuhnutí prvního a druhého diesteru.

8. Směs podle nároku 7, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr prvního diesteru k druhému diesteru je od 1,22:1 do 9:1 a Ar představuje fenylovou skupinu.

9. Organická polymemí směs, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jeden ter25 moplastický organický polymer a množství kapalného esterového prostředku dostatečné pro plastifikaci tohoto polymeru, obsahujícího

1) první diester obecného vzorce ArC(O) (OCH₂CH₂)₂O(O)CAr,

2) druhý diester obecného vzorce ArC(O) (OCH₂CH₂)₃O(O)CAr a

3) alespoň jeden přídavný ester, který je kapalný při teplotě 25 °C, kde Ar představuje fenylovou

30 či methylfenylovou skupinu, teplota tuhnutí této směsi je pod hodnotami teplot tuhnutí prvního a druhého diesteru a celkové hmotnosti prvního a druhého diesteru tvoří alespoň 50 hmotnostních procent této směsi.

10. Směs podle nároku 9, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr tohoto prvního

35 diesteru k tomuto druhému diesteru je od 0,5:1 do 9:1.

11. Směs podle nároku 9, vyznačující se tím, že přídavným esterem je alespoň jeden člen zvolený ze skupiny zahrnující

1) diestery odvozené od kyseliny benzoové a diolů obsahujících 3 až 10 atomů uhlíku,

40 2) estery odvozené od kyseliny benzoové a jednomocných alkoholů obsahujících 4 až 12 atomů uhlíku,

3) alifatické estery obecného vzorce R¹O(O)C(CH₂)_mC(O)OR¹, kde každý substituent R¹ je alkylová skupina jednotlivě zvolená ze souboru zahrnujícího alkylové skupiny obsahující 8 až 12 atomů uhlíku a m je celé číslo od 2 do 8 a

45 4) estery odvozené od kyseliny ftalové a alkoholů obsahujících 4 až 12 atomů uhlíku, kde celková hmotnost přídavných esterů tvoří 10 až 35 hmotnostních procent této směsi a přídavný ester je při 28 °C kapalný.

12. Směs podle nároku 11, vyznačující se tím, že se přídavné estery volí ze souboru

50 zahrnujícího di(2-ethylhexyl)adipat, di(2-ethylhexyl)ftalat a dipropylenglykoldibenzoat.

-20CZ 299401 B6

13. Směs podle nároku 7, vyznačující se tím, že se organický polymer volí ze skupiny zahrnující polyvinylchlorid a kopolymery odvozené od vinylchloridu a alespoň jedné přídavné kopolymerizovatelné olefinicky nenasycené sloučeniny zvolené ze souboru zahrnujícího vinyli5 denchlorid, vinylestery karboxylových kyselin a estery ethylenicky nenasycených karboxylových kyselin.

14. Směs podle nároku 9, vyznačující se tím, že se organický polymer zvolí ze skupiny obsahující polyvinylchlorid a kopolymery odvozené od vinylchloridu a alespoň jedné další ío kopolymerizovatelé olefinicky nenasycené sloučeniny zvolené ze souboru zahrnujícího vinylidenchlorid, vinylestery karboxylových kyselin a estery ethylenicky nenasycených karboxylových kyselin.

15. Směs podle nároku 13, vyznačující se tím, že alespoň 70 % opakujících se jednotek těchto kopolymerů je odvozených od vinylchloridu.

16. Směs podle nároku 14, vyznačující se tím, že alespoň 70 % opakujících se jednotek těchto kopolymerů je odvozených od vinylchloridu.

20 17. Adhezivní prostředek, vyznačující se tím, že zahrnuje polymemí směs podle nároku 7.

18. Adhezivní prostředek, vyznačující se tím, že zahrnuje polymemí směs podle nároku 9.

19. Latexový těsnicí prostředek, vyznačující se tím, že obsahuje polymemí směs podle nároku 7.

20. Latexový těsnicí prostředek, vyznačující se tím, že obsahuje polymemí směs 30 podle nároku 9.

21. Kapalný či pevný nátěrový prostředek, v y z n a č u j í c í se t í m , že obsahuje polymerní směs podle nároku 7.

35 22. Kapalný či pevný nátěrový prostředek, vyznačující se tím, že obsahuje polymerní směs podle nároku 9.

23. Olejový prostředek, středek podle nároku 1. vyznačující s e tím, 24. Olejový prostředek, středek podle nároku 3. vyznačující s e tím, 25. Mazací prostředek, středek podle nároku 1. vyznačující s e tím, 26. Mazací prostředek, středek podle nároku 3. vyznačující s e tím,

že obsahuje jako přísadu kapalný prože obsahuje jako přísadu kapalný prože obsahuje jako přísadu kapalný prože obsahuje jako přísadu kapalný proso

Konec dokumentu

55 -21 -