TW201835031A - 塑化劑組成物及含彼之樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種塑化劑組成物,其含對酞酸酯系材料,其中鍵結至二酯基的烷基具有大於7且小於9之重量平均碳數;以及含一或多種下列化學式1所示化合物之單苯甲酸酯系材料,其中該對酞酸酯系材料與該單苯甲酸酯系材料的重量比係99:1至1:99。該塑化劑組成物係環境友善,且亦可改善性質,諸如抗拉強度、伸長率、硬度等及對應力之遷移抗性以茲適於應用。
Description
相關申請案之交叉參照 此申請案主張2016年12月12日提出申請之韓國專利申請案第10-2016-0168320號之優先權及權益,其揭示內容以引用彼之整體的方式併入本文中。 本發明係關於一種塑化劑組成物及一種含彼之樹脂組成物。
傳統上,塑化劑經由醇及多羧酸(諸如鄰酞酸或己二酸)之間的反應形成酯。此外,考量對於人體有害之鄰酞酸酯系塑化劑之國內及國際規定,目前進行的研究針對可替代鄰酞酸酯系塑化劑之塑化劑組成物,諸如對酞酸酯系塑化劑、偏苯三酸酯系塑化劑及其他聚合物系塑化劑。 通常,塑化劑係作為各種產品之材料使用,各種產品諸如在適當添加樹脂,諸如聚氯乙烯(PVC)等及各種添加劑,諸如填料、安定劑、顏料、防霧劑等以提供各種加工性質後根據加工方法(諸如擠出成型、射出成型、壓延等)於相關產業中獲得的電線、管線、地板材料、壁紙、片材、合成皮、篷布、膠帶及食品包裝材料。 於現有塑化劑市場中,由於鄰酞酸酯塑化劑的環境議題,導致環境友善塑化劑於相關領域中有競爭力的發展,且最近已開發出在品質(諸如塑化效率、遷移能力等)上克服作為環境友善塑化劑使用的對酞酸二異壬基酯(DINTP)不足處的新產品。 因此,有需要開發具有比DINTP所具者更優異之性質的產品或含彼之新組成物產品,並持續對其作為氯乙烯系樹脂的塑化劑用途的最適合技術進行研究。
[技術問題] 因此,於研究塑化劑期間,本案發明人開發出一種塑化劑組成物,其可改善結構限制引發之不良性質,其係環境友善且當與樹脂組成物組合使用時,可改善性質,諸如塑化效率、吸收速度、遷移能力、揮發耗損等,故而完成本發明。 也就是說,本發明針對提供一種塑化劑,一種製備彼之方法,及一種含彼之樹脂組成物,當該塑化劑作為樹脂組成物之塑化劑使用時,其可改善諸如吸收速度、塑化效率、遷移能力、抗拉強度(tensile strength)、伸長率、揮發耗損等之性質。 [技術手段] 根據本發明一具體實施例,係提供一種塑化劑組成物,其含對酞酸酯系材料,其中鍵結至二酯基的烷基具有大於7且小於9之重量平均碳數;以及含一或多種下列化學式1所示化合物之單苯甲酸酯系材料,其中該對酞酸酯系材料與該單苯甲酸酯系材料的重量比係99:1至1:99。化學式1中,R1
為C1至C12烷基。 根據本發明另一具體實施例,係提供一種樹脂組成物,其含相對於100重量份之一或多種樹脂為5至150重量份的上述塑化劑組成物,該一或多種樹脂係選自由乙烯乙酸乙烯酯共聚物(ethylene vinyl acetate)、聚乙烯、聚丙烯、聚酮、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚胺甲酸酯、及熱塑性彈性體所組成群組。 該樹脂組成物可用於製備選自由電線、地板材料、汽車的內裝材料、膜、片材、壁紙、及管所組成群組一或多者。 [有利效果] 根據本發明一具體實施例之塑化劑組成物係用於樹脂組成物,以致可確保環境友善性質且可改善諸如吸收速度、塑化效率、遷移能力、及揮發耗損之性質。
[發明模式] 下文中,將更詳細描述本發明以幫助了解本發明。 基於發明人已為了以最佳方式描述發明而適當地定義術語之概念的原則下,本說明書及申請專利範圍中所用術語及用語不應該被解釋為限於一般使用含義或字典中的含義,而應採與本發明的技術範疇一致的含義及概念來解釋。 本說明書中所用的化合物名字可為通用名且係根據特徵性鍵結至各化合物之取代基命名。即使化合物名字不對應於通用名,可理解其係根據化學式結構中所表示之取代基命名。 除非另行具體指明,否則文中所用術語「烷基」可理解成直鏈或支鏈而無除碳數限制以外的其他限制。 根據本發明一具體實施例,係提供一種塑化劑組成物,其含對酞酸酯系材料及單苯甲酸酯系材料。 對酞酸酯系材料可具有,例如獨立選自C4至C10烷基的端基。 對酞酸酯系材料可為選自由下列所組成群組之單一化合物或二或更多種化合物之混合物:對酞酸二(2-乙基己基)酯(DEHTP)、對酞酸二異壬基酯(DINTP)、對酞酸二異癸基酯(DIDTP)、對酞酸二(2-丙基庚基)酯、對酞酸二戊基酯(DATP)、對酞酸二丁基酯(DBTP)、對酞酸丁基酯異壬基酯(BINTP)、對酞酸丁基酯(2-乙基己基)酯(BEHTP)、對酞酸戊基酯異壬基酯(AINTP)、對酞酸異壬基酯(2-丙基庚基)酯(INPHTP)、對酞酸戊基酯(2-丙基庚基)酯(APHTP)、對酞酸戊基酯(2-乙基己基)酯(AEHTP)、對酞酸(2-乙基己基)酯(2-丙基庚基)酯(EHPHTP)、及對酞酸(2-乙基己基)酯異壬基酯(EHINTP)。 更具體地,當對酞酸酯系材料為單一化合物時,對酞酸酯系材料可為對酞酸二(2-乙基己基)酯(DEHTP)。亦,當對酞酸酯系材料為混合物時,對酞酸酯系材料可為3種對酞酸酯化合物的混合物,例如對酞酸二(2-乙基己基)酯、對酞酸丁基酯(2-乙基己基)酯及對酞酸二丁基酯之第一混合物;對酞酸二異壬基酯、對酞酸丁基酯異壬基酯及對酞酸二丁基酯之第二混合物;對酞酸二(2-乙基己基)酯、對酞酸(2-乙基己基)酯異壬基酯及對酞酸二異壬基酯之第三混合物;對酞酸二(2-丙基庚基)酯、對酞酸異壬基酯(2-丙基庚基)酯及對酞酸二異壬基酯之第四混合物;對酞酸二(2-乙基己基)酯、對酞酸(2-乙基己基)酯(2-丙基庚基)酯及對酞酸二(2-丙基庚基)酯之第五混合物;對酞酸二戊基酯、對酞酸戊基酯(異壬基)酯及對酞酸二異壬基酯之第六混合物。 具體地,第一至第六混合物可具有特定組成比,且各混合物可藉由如所列順序以分別3.0至99.0mol%;0.5至96.5mol%及0.5至96.5mol%混合三種組分製備。 基於重量,三種組分的組成比可分別為0.5至50wt%;3.0至70wt%;及0.5至85wt%,且可藉由調整反應中所添加原料的量來控制重量比。更佳地,可分別以0.5wt%至50wt%、10wt%至50wt%、及35wt%至80wt%使用三種組分。 組成比可為酯化所產生之混合組成比,或藉由額外混合特定化合物所達組成比,且混合組成比可經適當調節以達所欲性質。 尤其,對酞酸酯系材料必需具有大於7且小於9,較佳7.1至8.9,且更佳7.14至8.7之重量平均碳數。 文中所用術語「重量平均碳數」係指藉由使用含一或多種對酞酸酯之對酞酸酯系材料中的各對酞酸酯組分之重量分率而將各對酞酸酯組分之鍵結到二酯基的兩個烷基之平均碳數平均所獲值。例如,重量平均碳數可藉下列方程式1界定。於方程式1中,Nc
為重量平均碳數,Ci
為各對酞酸酯組分之鍵結到二酯基的兩個烷基的平均碳數,及wi
為各對酞酸酯組分之重量分率。 具體地,當對酞酸酯系材料含第1至第n組分,重量平均碳數可為藉由將第1組分的兩個烷基的平均碳數(C1
)乘上第1組分的重量分率(w1
)所獲值,第2組分的兩個烷基的平均碳數(C2
)乘上第2組分的重量分率(w2
)所獲值及將第n組分的兩個烷基的平均碳數(Cn
)乘上第n組分的重量分率(wn
)所獲值的總和。 例如,在對酞酸二(2-乙基己基)酯的情況下,因為對酞酸二(2-乙基己基)酯為對酞酸酯系材料的唯一構成組分,兩個烷基的平均碳數為8,重量分率為1,故而其之重量平均碳數為8。亦,在該第一混合物的情況下,分別以5wt%、40wt%及55wt%含3種組分,故而其之重量平均碳數為(0.05×4)+(0.4×6)+(0.55×8)=7。 如上所述,當重量平均碳數係在上述範圍內時,可改善塑化效率、吸收速度、遷移能力、及應力下遷移(migration upon stress),其在最終樹脂產品中使用時可得到預防或延遲可能因遷移所致的品質劣化。因此,可延長產品壽命,且也可減少與人接觸的可能性。尤其,當重量平均碳數係9或更大時(如等於或高於對酞酸酯二異壬基酯水平的對酞酸酯系材料),塑化效率及遷移能力可能顯著劣化,且當重量平均碳數係7或更小時,揮發耗損及抗拉強度可能顯著受損。因此,較佳的是對酞酸酯系材料具有大於7且小於9之重量平均碳數。 此外,根據本發明一具體實施例,係提供一種塑化劑組成物,其含對酞酸酯系材料以及含一或多種化合物之額外的單苯甲酸酯系材料。該單苯甲酸酯系材料可藉下列化學式1表示。化學式1中,R1
為C1至C12烷基。 具體地,化學式1所示化合物可為藉由將苯甲酸或苯甲酸酯與C1至C12初級烷基醇酯化產生的單苯甲酸酯系材料。單苯甲酸酯系材料可含一或多種化學式1所示化合物,且化學式1的R1
可為烷基,諸如C1至C12直鏈烷基或C3至C12支鏈烷基,且較佳為C4至C10烷基。在支鏈烷基的情況下,鍵結至主鏈的支鏈可具有1至5個碳原子,較佳1至3個碳原子。 具體地,化學式1的R1
可為丁基、異丁基、戊基、己基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、異壬基、2-丙基庚基、癸基、或異癸基,且較佳為2-乙基己基、異壬基、或2-丙基庚基。 根據本發明一具體實施例,塑化劑組成物可含99:1至1:99重量比的對酞酸酯系材料與單苯甲酸酯系材料。重量比範圍之上限可為99:1、95:5、90:10、85:15、80:20、70:30、60:40或50:50,而重量比範圍之下限可為1:99、5:95、10:90、15:85、20:80、30:70或40:60。重量比較佳為95:5至20:80,更佳為95:5至30:70、95:5至40:60、或95:5至50:50。 當如本發明中般將對酞酸酯系材料與單苯甲酸酯系材料混合以茲施用至塑化劑組成物時,可確保環境友善性,也可改善性質,諸如吸收速度、塑化效率、遷移能力等。 作為製備本發明中塑化劑組成物的方法,可使用摻混方法,且摻混製備方法係如下。 可製備對酞酸酯系材料與單苯甲酸酯系材料,並接著以特定比,諸如1:99至99:1的重量比摻混之,而製備塑化劑組成物。在此情況下,對酞酸酯系材料與二苯甲酸酯系材料之各者可為單一化合物或混合物。 當對酞酸酯系材料為單一化合物時,對酞酸酯系材料可藉由以2-乙基己醇將對酞酸直接酯化製備。 直接酯化可藉由下列進行:將對酞酸引入醇中並接著對其添加觸媒以誘發於氮氣氛下之反應;移除未反應醇並中和未反應酸;及經由減壓下蒸餾進行脫水及過濾。 相對於100mol%對酞酸,摻混製備方法中使用的醇可於150至500mol%、200至400mol%、200至350mol%、250至400mol%、或270至330mol%使用。 同時,摻混製備方法中使用的觸媒可為例如一或多種選自下列者:酸觸媒,諸如硫酸、氫氯酸、磷酸、硝酸、對甲苯磺酸、甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸、丁烷磺酸、烷基硫酸鹽等;金屬鹽,諸如乳酸鋁、氟化鋰、氯化鉀、氯化銫、氯化鈣、氯化鐵、磷酸鋁等;金屬氧化物,諸如異聚酸(heteropoly acid)等;天然/合成沸石;陽離子及陰離子交換樹脂;及有機金屬諸如鈦酸四烷酯、及其聚合物等。作為觸媒具體實例,可使用鈦酸四烷酯。 待用觸媒量可根據彼之種類變化。例如,相對於100wt%總重量的反應物,勻相觸媒量可於0.01至5wt%、0.01至3wt%、1至5wt%或2至4wt%的量使用;而相對於反應物總重量,非勻相觸媒量可於5至200wt%、5至100wt%、20至200wt%、或20至150wt%的量使用。 在此情況下,反應溫度可為範圍180至280℃、200至250℃、或210至230℃。 當對酞酸酯系材料為混合物時,其可藉由上述直接酯化產生對酞酸酯化合物且接著混合該等化合物而製備,或可藉由使用二或更多種醇來誘發直接酯化而製備。 或者,當對酞酸酯系材料為混合物時,其可藉由選自對酞酸二(2-乙基己基)酯及對酞酸二異壬基酯之任一種對酞酸酯化合物與選自丁醇及異丁醇之任一種醇之轉酯化產生對酞酸酯化合物而製備。 文中所用術語「轉酯化」是指如反應方案1所示醇與酯之間的反應,其中酯的R’’與醇的R’互換:根據本發明之例示性具體實施例,根據下列三種情況,轉酯化可產生三種酯組成物:其中醇的烷氧基(alkoxide)攻擊存在於酯系化合物中的兩個酯(RCOOR")基的碳;醇的烷氧基攻擊存在於酯系化合物中的一個酯(RCOOR")基的碳;以及醇與酯系化合物的酯基之間沒有反應。 此外,與酸–醇酯化反應相比,轉酯化不會引發水汙染,且因為可在無觸媒下進行反應,可解決因為使用酸性觸媒而引發的問題。 例如,對酞酸二(2-乙基己基)酯與丁醇的轉酯化可產生對酞酸二丁基酯、對酞酸丁基酯(2-乙基己基)酯與對酞酸二(2-乙基己基)酯之混合物,且相對於混合物的總重量,這三種對酞酸酯可分別以0.5至50wt%、3.0至70wt%、及0.5至85wt%形成,較佳分別以0.5至50wt%、10至50wt%、及35至80wt%形成。在上述範圍內,可達成展現高加工效率及優異加工性及優異吸收速度之對酞酸酯系材料(混合物)。 此外,可根據醇(一或多種)的添加量來控制藉由轉酯化所製備混合物之組成比。 相對於100重量份的對酞酸酯化合物,醇(一或多種)的添加量可為0.1至89.9重量份,較佳3至50重量份,且更佳5至40重量份。 隨著醇(一或多種)的添加量增加,參與轉酯化之對酞酸酯化合物的莫耳分率也增加,故而,混合物中兩種產生的對酞酸酯化合物的含量可增加。因此,可能有其中保持未反應之對酞酸酯化合物的含量減少的趨勢。 根據本發明一具體實施例,為反應物之對酞酸酯化合物與醇之莫耳比為例如,1:0.005至5.0、1:0.05至2.5、或1:0.1至1.0。在此範圍中,可達成展現高加工效率及改善加工性之優異效果之酯系塑化劑組成物。 然而,3種對酞酸酯化合物之混合物的組成比不限於上述範圍,且可藉由進一步添加這三種對酞酸酯化合物之任一者而修改。在此情況下,混合物之可實現組成比係如上所述。 根據本發明一具體實施例,轉酯化可在120至190℃,較佳135至180℃,且更佳141至179℃之溫度進行10分鐘至10小時,較佳30分鐘至8小時,且更佳1至6小時。在上面溫度與時間範圍內,可有效達成對酞酸酯系材料,其為以所欲組成比組成之混合物。此處,反應時間可從提高反應物溫度而到達反應溫度的時間點起算。 轉酯化可在酸性觸媒或金屬觸媒存在下進行,其提供減少反應時間之效果。 酸性觸媒的實例含硫酸、甲烷磺酸、對甲苯磺酸等,而金屬觸媒的實例含有機金屬觸媒、金屬氧化物觸媒、金屬鹽觸媒及金屬本身。 金屬觸媒的金屬組分可為例如,選自由錫、鈦及鋯所組成群組之任一者或二或更多者之混合物。 直接酯化及轉酯化也可施用於上述單苯甲酸酯系材料之製備中。因此,當單苯甲酸酯系材料係藉由直接酯化或轉酯化等製備時,可施用與上述製備對酞酸酯系材料相同之方法。 根據本發明另一具體實施例,係提供一種樹脂組成物,其含100重量份的樹脂;及5至150重量份的上述塑化劑組成物。 樹脂可為選自由乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚酮、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚胺甲酸酯、及熱塑性彈性體所組成群組之一或多者。 相對於100重量份的樹脂,在一些情況下,可較佳以5至100重量份、5至50重量份或50至150重量份,且更佳30至60重量份的含量含塑化劑組成物。在此情況下,可提供當作為化合物、片材或塑溶膠施用時,係有效之樹脂組成物。 例如,塑化劑組成物可施用於製備電線、地板材料、汽車的內裝材料、膜、片材、壁紙或管。實施例
下文中,將參照具體實施例詳細描述本發明。然而,本發明之具體實施例可有各種不同形式的修飾,且本發明之範疇不限於以下描述的具體實施例。提供本發明之例示性具體實施例以使本揭露更透徹且完整,且將更充分傳達具體實施例的概念給所屬技術領域中具有通常知識者。製備例 1 :對酞酸二 (2- 乙基己基 ) 酯 (DEHTP) 之製備
將498.0g經純化的對酞酸(TPA)、1,170g的2-乙基己醇(2-EH;TPA:2-EH的莫耳比=1.0:3.0)、及1.54g(0.31重量份,此係相對於100重量份TPA)之鈦系觸媒(鈦酸四異丙酯(TIPT))添加到配備冷卻器、冷凝器、傾析器、回流幫浦、溫度控制器、攪拌器等的4-頸3L反應瓶中,並接著緩慢將反應瓶的溫度增溫至約170℃。於約170℃開始產生生成水,且在連續引入氮氣下,在大氣壓條件及約220℃的反應溫度下,進行酯化約4.5小時,且當酸值達0.01時中止反應。 反應完成之後,在減壓下進行0.5至4小時的蒸餾萃取以移除未反應原料。為了藉由移除未反應原料而使未反應原料的水平降至預定含量水平或更低,使用蒸汽在減壓下進行0.5至3小時的蒸汽萃取。將反應溶液的溫度冷卻至約90℃,以使用鹼溶液進行中和處理。在此情況下,可視需要進行清洗。之後,反應溶液經脫水以移除水。將過濾材料引入至經脫水的反應溶液中,攪拌預定時間且接著過濾,進而最終獲得1,326.7g的DEHTP(產率:99.0%)。製備例 2 : DEHTP/BEHTP/DBTP 之 TP 混合物的製備
將2,000g製備例1獲得之DEHTP及340g(相對於100重量份的DEHTP為17重量份)的正丁醇添加到配備攪拌器、冷凝器及傾析器的反應瓶中,並接著在氮氣氛下於160℃的反應溫度進行轉酯化2小時,進而獲得含分別為4.0wt%、35.0wt%及61.0wt%之對酞酸二丁基酯(DBTP)、對酞酸丁基酯(2-乙基己基)酯(BEHTP)及對酞酸二(2-乙基己基)酯(DEHTP)的酯系塑化劑組成物。 使酯系塑化劑組成物歷經混合蒸餾以移除丁醇及2-乙基己醇,進而最終製備第一混合物。製備例 3 : DINTP/INEHTP/DEHTP 之 TP 混合物的製備
除了改用相對於總莫耳比為7:3之比的2-乙基己醇(2-EH)及異壬醇(INA)作為醇,以與製備例1相同之方式製備混合物。作為最終製備產物,獲得含分別為8.5wt%、37.5wt%及54.0wt%之對酞酸二異壬基酯(DINTP)、對酞酸(2-乙基己基)酯異壬基酯(INEHTP)及對酞酸二(2-乙基己基)酯(DEHTP)的組成物。製備例 4 : DEHTP/EHPHTP/DEHTP 之 TP 混合物的製備
除了改用2-丙基庚醇而非異壬醇(INA),以與製備例3相同之方式製備含分別為7.0wt%、35.0wt%及58.0wt%之對酞酸二(2-丙基庚基)酯(DPHTP)、對酞酸(2-乙基己基)酯(2-丙基庚基)酯(EHPHTP)及對酞酸二(2-乙基己基)酯(DEHTP)的組成物。製備例 5 : DPHTP/INPHTP/DINTP 之 TP 混合物的製備
除了改用相對於總莫耳比為7:3之比的異壬醇(INA)及2-丙基庚醇作為醇,以與製備例1相同之方式製備混合物。作為最終製備產物,獲得含分別為4.0wt%、35.0wt%及61.0wt%之對酞酸二(2-丙基庚基)酯(DPHTP)、對酞酸異壬基酯(2-丙基庚基)酯(INPHTP)及對酞酸二異壬基酯(DINTP)的組成物。製備例 6 :對酞酸二庚基酯之製備
除了改用正庚醇而非2-乙基己醇,以與製備例1相同之方式獲得對酞酸二庚基酯。製備例 7 :單苯甲酸 2- 乙基己酯之製備
將500g苯甲酸(BA)、1,600g的2-乙基己醇(2-EH)(BA:2-EH之莫耳比=1:3)及1.3g(0.26重量份,此係相對於100重量份BA)之鈦系觸媒(鈦酸四異丙酯(TIPT))添加到配備冷卻器、冷凝器、傾析器、回流幫浦、溫度控制器、攪拌器等的4-頸3L反應瓶中,並接著緩慢將反應瓶的溫度增溫至約170℃。於約170℃開始產生生成水,且在連續引入氮氣下,在大氣壓條件及約220℃的反應溫度下,進行酯化約4.5小時,且當酸值達0.01時中止反應。 反應完成之後,在減壓下進行0.5至4小時的蒸餾萃取以移除未反應原料。為了藉由移除未反應原料而使未反應原料的水平降至預定含量水平或更低,使用蒸汽在減壓下進行0.5至3小時的蒸汽萃取。將反應溶液的溫度冷卻至約90℃,以使用鹼溶液進行中和處理。在此情況下,可視需要進行清洗。之後,反應溶液經脫水以移除水。將過濾材料引入至經脫水的反應溶液中,攪拌預定時間且接著過濾,進而最終獲得689g的苯甲酸2-乙基己酯(產率:98%)。製備例 8 :單苯甲酸異壬酯之製備
除了改用異壬醇而非2-乙基己醇,以製備例6相同的方式獲得730g的苯甲酸異壬酯(產率:98%)。製備例 9 :單苯甲酸 2- 丙基庚酯之製備
除了改用2-丙基庚醇而非2-乙基己醇,以製備例6相同的方式獲得771g的苯甲酸2-丙基庚酯(產率:98%)。 使用製備例1至9所製備的化合物來製備如下表1中所列塑化劑組成物。 實驗例 1 :試樣之製備及性能評估
將根據實施例1至6及比較例1至6之塑化劑用作為實驗試樣。針對試樣製備,參考ASTM D638,40重量份的各塑化劑及3重量份的安定劑(LOX 912 NP)係與100重量份的PVC(LS100S)於混合機中混合,且所得混合物經歷170℃輥磨4分鐘,並利用壓製,於180℃壓製2.5分鐘(低壓)及2分鐘(高壓),進而製備1T及3T片材。各試樣經歷下列性質之測試。< 測試項目 >
硬度 根據ASTM D2240,在3T及10s條件下於25℃測定Shore硬度(Shore "A"及Shore "D")。 抗拉強度 根據ASTM D638,使用測試儀U.T.M(製造商;Instron,型號;4466)將各試樣以200mm/min(1T)的十字頭速率拉伸,並接著測出試樣斷裂時點。抗拉強度計算如下: 抗拉強度(kgf/mm2
)=負載值(kgf)∕厚度(mm)×寬度(mm) 伸長率之測定 根據ASTM D638,使用U.T.M將各試樣以200mm/min(1T)的十字頭速率拉伸,並接著測出試樣斷裂時點。伸長率計算如下: 伸長率(%)=拉長之後的長度∕初始長度×100 遷移耗損之測定 根據KSM-3156獲得具有2mm或更大的厚度之試樣,將玻璃板附接於試樣的兩側,接著將1kgf/cm2
的負載施於試樣。試樣置於熱空氣對流烤箱(80℃)中72小時,接著從烘箱取出,並於室溫冷卻4小時。之後,在移除附接至試樣兩側的玻璃板之後,測定將試樣與玻璃板一起置於烤箱中之前與之後的重量,並因此藉以下的算式計算遷移耗損。 遷移耗損(%)=[(試樣於室溫的初始重量–試樣置於烤箱中之後的重量)∕試樣於室溫的初始重量]×100 揮發耗損之測定 所製備的試樣於80℃加工72小時,接著測定試樣的重量。 揮發耗損(重量%)=(初始試樣的重量–試樣於80℃加工72小時之後的重量)∕初始試樣的重量×100 應力(環圈)下遷移之測定 根據ASTM D3291,將所製備的試樣置於固定溫度及濕度(於50%濕度及23℃下)浴中168小時,接著以0(優異)至3(不良)之尺規評估塑化劑的遷移程度。 吸收速度之測定 將400g的PVC(LS100S,商購自LG Chem)放到預熱至80℃的行星混合機中,並以60rpm速度攪拌。在5分鐘後,將200g所製備的塑化劑放到混合機中,接著以觀察到之攪拌期間發生的扭矩轉變來判定將塑化劑與樹脂完全混合所需時間。參考表2,可確認的是,與根據比較例1至6的塑化劑相比,根據實施例1至6的塑化劑於所有性質中展現改善。也就是說,可確認的是,因為性質普遍優異而無任一特定性質劣化,當將根據本發明之塑化劑施用到樹脂產品時,可製備具有優異性質的樹脂。尤其,可確認的是,與比較例1至6相比,應力下遷移顯著減少,且遷移耗損及揮發耗損亦顯著改善。 具體地,可見的是,在比較例1與2的情況(其中未組合使用對酞酸酯系材料與苯甲酸酯系材料)下,難以應用到產品,這是因為兩種化合物性質上的偏差顯著。例如,可確認的是,比較例1展現顯著不良塑化效率及高度應力下遷移,而比較例2展現明顯低度的揮發耗損、伸長率及抗拉強度,故而不適於使用。 此外,可確認的是,比較例3(其中選用具有重量平均碳數未調整成8.9或更小而為9的對酞酸酯系材料)展現約5%的硬度增加,這表示塑化效率降低,且也展現與實施例1至6相比的抗應力遷移抗性顯著差異。再者,可確認的是比較例4及6(其中使用分別具有重量平均碳數為10及9.785的對酞酸酯系材料)展現與比較例3相比改良的遷移抗性,但仍展現與實施例1至6相比不良的抗應力遷移抗性,且展現較差的遷移耗損。亦,可確認的是,比較例6展現劣化的伸長率。 可確認的是,比較例5(其中使用具有重量平均碳數為7的對酞酸酯系材料)展現顯著不良程度的抗拉強度、伸長率、遷移耗損及揮發耗損。尤其,可見的是,比較例5展現與實施例4(其中使用具有重量平均碳數為7.14的對酞酸酯系材料)有顯著差異。 從這些結果,可確認的是,使用根據本發明之塑化劑得到顯著改善的抗應力遷移抗性、低遷移耗損與低揮發耗損及改善的抗拉強度及改善的伸長率。
Claims (8)
- 一種塑化劑組成物,其包含: 對酞酸酯系材料,其中鍵結至二酯基的烷基具有大於7且小於9之重量平均碳數;以及 單苯甲酸酯系材料,其含一或多種下列化學式1所示化合物, 其中該對酞酸酯系材料與該單苯甲酸酯系材料的重量比係99:1至1:99:其中,R1 為C1至C12烷基。
- 如請求項1之塑化劑組成物,其中該對酞酸酯系材料與該單苯甲酸酯系材料的重量比係95:5至30:70。
- 如請求項1之塑化劑組成物,其中於該對酞酸酯系材料中,該鍵結至二酯基的烷基具有7.1至8.9之重量平均碳數。
- 如請求項1之塑化劑組成物,其中於該對酞酸酯系材料中,該鍵結至二酯基的烷基具有7.1至8.5之重量平均碳數。
- 如請求項1之塑化劑組成物,其中化學式1的R1 選自由丁基、異丁基、戊基、己基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、異壬基、2-丙基庚基、癸基、及異癸基所組成群組。
- 一種樹脂組成物,其包含: 100重量份的樹脂;及 5至150重量份的如請求項1之塑化劑組成物。
- 如請求項6之樹脂組成物,其中該樹脂係選自由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(ethylene vinyl acetate)、聚乙烯、聚丙烯、聚酮、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚胺甲酸酯、及熱塑性彈性體所組成群組之一或多者。
- 如請求項6之樹脂組成物,其中該樹脂組成物係施用於製備選自由電線、地板材料、汽車的內裝材料、膜、片材、壁紙及管所組成群組之一或多者。
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