专利名称：除臭的沥青添加剂组合物的制作方法
技术领域：
本发明一般性涉及令人不快的气味水平降低的浙青组合物和热或冷法煤焦油组合物。本发明具体地涉及气味水平降低且可用于改性塑料组合物的浙青添加剂组合物。
背景技术：
浙青的优异粘结、绝缘和防水特性已经使其广泛应用于多种应用，包括铺路、铺顶、气候密封、防水和聚合物改性。例如，浙青用于制造油租瓦(roofing shingle),因为其具有将砂子、集料和填料粘合至油毡瓦的能力，而同时提供优异的防水层特性。浙青组合物另外用作塑料的加工助剂。数百年来,天然浙青已经用于许多应用。但是,如今工业应用中使用的几乎所有浙青回收自石油炼制。浙青或浙青助熔剂基本上是原油炼制过程中已经去除汽油、煤油、柴油、航空煤油和其它烃馏份之后剩余的残余物。换言之，浙青助熔剂是来自原油炼制过程的最后懼分。与使用热混浙青有关的一个长期负面结果是其产生通常具有强烈、持久和难闻气味的挥发性物质，例如烃、硫化物和硫醇。操作浙青的人员、生活在其中制造浙青或正在铺路的区域附近的居民、和一般地紧密靠近浙青的人员经常认为这些气味是令人讨厌的。与浙青有关的难闻气味的强度随着温度升高而增加。因此，在其中浙青被加热至高温，例如在工业应用中的情况下，与浙青有关的气味问题可能是严重的。现代社会中的大多数人充分认识到伴随铺设道路、车道和停车场的恶劣气味。当在铺顶应用，例如油毡瓦、卷材铺顶和组合铺顶中使用浙青时，通常首先在例如燃气铺顶釜的容器中加热浙青。塑料改性中使用的浙青组合物在混合和加工聚合物配制料中也通常被加热至高温。当浙青的温度升高时，具有强烈和难闻的气味的挥发性物质，例如烃、硫化物和硫醇通常散发到大气中。散发的气味不仅是嗅觉难闻的，而且它们还可能是对容器附近的工人和/或其它个人或者紧密靠近热浙青的那些人有刺激性的。在极端情况下，来自浙青的恶臭烟气可能引起头疼和/或刺激眼睛及鼻子和咽喉的粘膜，这可能导致工人生产力退化和/或工人请病假的天数增加。传统的气味处理组合物用作除臭剂或掩蔽剂，通过用另一种气味遮盖不希望有的气味来起作用。但是这种技术在遮盖强烈气味方面不足。此外，遮盖并不减少引起下层不希望有的气味的挥发物的浓度。因此，浙青的工业用户和普通公众充分认识到需要减轻与含浙青组合物有关的讨厌气味的有效技术。减少由气味产生化合物散发的不希望有的气味的组合物和气味遮盖添加剂是本领域中已知的。例如，US 5，271，767公开了一种组合物，其基本由(I)具有添加乳胶的液体浙青、热混浙青、热混或冷铺浙青和(2)包含与例如棉籽油、豆油、油菜籽(低芥酸菜籽)油、花生油等植物油混合的柑橘萜烯(4-异丙基I-甲基环己烯)D-萜二烯和硅油分散剂的添加剂组成。其教导当O. 5-1. O份组合物与99. 0-99. 5份液体浙青混合时，所得液体浙青组合物基本没有令人不快的气味。
US 5，989，662和US 6，107，373公开了减少由熔融浙青釜产生的烟气的方法，包括向浙青中添加约O. 25至约6. O wt%的聚合物(例如聚丙烯)。聚合物材料优选在浙青的基本整个上表面之上形成表层或外壳。这些专利教导烟气的目视不透明性减少至少25%，烟气的烃散发物减少至少20%，和烟气的悬浮颗粒散发物减少至少15%。US 6，461，421公开了一种组合物，其包括(I)气味散发烃类材料，(2)气味抑制量的醛或酮，和(3)羧酸酯。气味散发烃类材料可以为在环境温度或高温下散发令人不快气味的任何烃类材料。给出的烃类材料的一个实例为浙青。其声称该组合物显著减轻由浙青释放的气味。
US 6，488，988公开了一种减少加热的容器中的浙青烟气的方法和容器。Trumbore教导向液体浙青中添加基本不可溶的覆盖物(blanket)材料，以在浙青表面上形成表层并减少烟气。覆盖物材料的实例包括聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、碾碎的苏打瓶、淀粉和纤维素材料。US 6，987，207公开了一种组合物，包括气味散发烃类材料和气味抑制量的添加剂组合物，所述添加剂组合物包括(I)大豆甲酯，(2)至少一种醛和/或至少一种酮，和(3)至少一种羧酸酯。该专利教导气味散发烃类材料可以为在环境温度或高温下散发令人不快气味的任何烃类材料，例如浙青。其声称使用该添加剂组合物可以显著减轻或消除由烃类材料散发的气味。US 7，037，955和US 2006/0155003公开了减轻例如浙青的油基介质中的气味的方法。在公开的方法中，以气味减轻量将精油加入到油基介质中。精油可以为一种或多种精油或精油组分，并且包括芳香植物和树的各种产物的天然提取物。用于该发明中的精油包括香旱芹、当归根、当归籽、中国八角、胡萝卜籽和揪叶等等。精油组分的实例包括萜烯、醇、醛、芳香族化合物、酚、酯、萜烯衍生物、非萜烯精油组分以及萜烯衍生物。US 7，306，666公开了一种减轻油基介质中的气味的方法,所述方法包括使气味减轻量的气味减轻添加剂与油基介质混合，其中该气味减轻添加剂为精油混合物、精油组分混合物或两者的混合物，其中气味减轻添加剂用载体油稀释，载体油包含低芥酸菜籽油的甲酯、低芥酸菜籽油的乙酯、大豆油的甲酯或其混合物；和其中油基介质为燃料油、废油燃料油、油基合成润滑剂、液体浙青胶泥或热混浙青。可以与该方法结合使用的气味减轻添加剂的一些实例包括选自以下的精油迷迭香油、雪松木油、松针油、桉叶油、丁香油、麝香草油、香根油、香草油树脂、熏衣草油和茶树油；选自以下的萜烯α-菔烯、β-菔烯、d 3蒈烯、二戊烯、对-百里香素、桉树脑、樟脑、萜醇、保米磷乙酸酯、雪松烯、雪松醇和麝香草酚；和其它物质，包括萜二烯、松树提取物和松树白油、松属獐子松油、茴香籽油、丁香花蕾油、茴香油、樟脑白油、阿特拉斯杉木油、德克萨斯杉木油、弗吉尼亚杉木油、纯熏衣草、白柠檬馏出油、乳香提取物、迷迭香油、西印度檀香油、α生育酚和香草。US 2004/0166087公开了出于固定、减轻或络合来自浙青的难闻和有毒的气味，同时允许令人愉快的遮盖香料占主导地位的目的，向冷或热熔浙青或煤焦油中添加两种特殊类型的成分。固定剂由可以与其它分子结合或络合并有效固定在其它分子上的各种有机化合物组成。典型的络合剂包括二烷基二醇烷基醚和邻苯二甲酸二烷基酯。典型的香料包括天然和合成油或提取物，例如柠檬油、橙油、薄荷、绿薄荷、肉桂、泡泡糖和大多数其它常见的香料。US 2004/0166087特别披露了包含91 wt%热熔浙青、4. 5 wt%肉桂油和4. 5 wt%邻苯二甲酸二乙酯的浙青配制料。
US 2005/0223668公开了一种饰面的纤维绝缘组件，包括纤维覆盖物、由牛皮纸片材形成的面层、和使面层与纤维绝缘覆盖物结合的面层内表面上的浙青涂层。浙青涂层以基本消除可能另外由浙青涂层散发的气味的量包含气味减轻添加剂。其声称该添加剂不会不利地影响浙青涂层的粘合性能。其公开气味减轻添加剂可以为植物精油。US 2009/0314184 Al公开了一种减轻来自烃类材料的恶臭散发物的组合物，包括至少一种分子量大于约100道尔顿和沸点大于约375 T的含醛化合物，所述组合物没有含酯化合物。在这个发明的一个实施方案中，所述组合物进一步包括一种或多种选自含酮化合物、低烟气添加剂和液体载体的成分。在这些组合物中，含醛化合物可以为2-氯苯甲醒、4_氯苯甲醒、α -甲基肉桂醒、4_茴香醒、ε -肉桂醒、藜芦醒(vertraldehyde)、4_乙氧基-3-甲氧基苯甲醛、3-乙氧基-4-羟基苯甲醛、3-硝基苯甲醛、香草醛或肉桂醛。报告可用于这种组合物的含酮化合物包括樟脑、异佛尔酮、异丁酰苯、丙酰苯、4-甲基乙酰苯、香芹酮、4-氯乙酰苯、2-苯甲酰苯甲酸、2’ -萘乙酮、二苯甲酮、芴酮、4’ -乙氧基苯乙酮、4’ -氯二苯甲酮、4-乙酰基苯甲腈和4’ -羟苯乙酮。US 2007/0213418公开了一种复合物，包括用于制造塑料产品的材料组合，包括浙青和树脂的共混物，以塑料产品的约O. I wt%至约40 wt%的量包括浙青；和其中浙青用作以下的至少一种(i)改变塑料产品颜色的着色剂；(ii)减少塑料产品中的树脂量的树脂替代物，(iii)加工助剂；和(iv)提高泡沫绝缘体的R-值的添加剂。但是，该参考文献并未公开或建议任何减轻与其中使用的浙青有关的强烈气味的方法。常规气味处理组合物通常用作除臭剂或掩蔽剂，用一种或多种希望的气味基本遮盖不希望有的气味。但是，这些组合物并不有效地掩盖由浙青散发的气味。因此，本领域中仍然需要并非简单地遮盖不希望有的味道的有效减轻或消除由浙青或其它烃类材料散发的气味的组合物，，其中该组合物的性能是随时间稳定的，并且其中该组合物并不引起任何额外的健康或安全问题。
发明内容
本发明基于下述发现包含至少17个碳原子的羟基化羧酸及其碱土金属盐，例如蓖麻油酸锌，有效地作为浙青和含浙青组合物中的除臭剂。本发明更具体地公开了浙青添加剂组合物，其包含(I)浙青，(2) O. 05 wt%至约4 wt%的分配剂,和(3)至少O. I wt%的除臭剂，所述除臭剂选自(a)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸和(b)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸的碱土金属盐。所述浙青添加剂组合物将优选为自由流动颗粒的形式，以促进其在改性塑料配制料中的应用。在许多应用中，高度有利的是所述浙青添加剂组合物进一步包含聚合物添加剂，例如聚乙烯、聚丙烯或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)，以获得所需特性。聚合物添加剂将通常以约O. 5 wt%至约50 wt%，典型地约O. 5 wt%至约30wt%,以及更典型地约3 wt%至约15 wt%的水平包括在本发明的浙青添加剂组合物中。在许多情况下，将以约3 wt%至约12 wt%的水平包括本发明的浙青添加剂组合物。本发明的浙青添加剂组合物，作为均化剂、粘合促进剂、树脂替代物或补充物、绝缘剂和黑色着色剂，在改性塑料配制料以改善加工性能方面是有利的。本发明的浙青添加剂组合物典型地以每100重量份塑料，约2重量份至25重量份的水平加入到塑料配制料中。本发明的浙青添加剂组合物更典型地以每100重量份塑料，约2重量份至10重量份的水平加入到塑料配制料中。 本发明还披露了改性的塑料组合物，其包含至少一种热塑性树脂和约2 wt%至约25 wt%的浙青添加剂组合物,所述浙青添加剂组合物包含(I)浙青，(2) O. 05 wt%至约4wt%的分配剂,和(3) 0.1 wt%至5 wt%的除臭剂,所述除臭剂选自(a)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸和(b)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸的碱土金属盐。本发明还公开了纤维素膨胀接头组合物，其包含纤维素纤维和浙青添加剂组合物，所述浙青添加剂组合物包含(I)浙青，(2) O. 05 wt%至约4 wt%的分配剂,和(3) O. Iwt%至5 wt%的除臭剂,所述除臭剂选自(a)包含至少17个碳原子的轻基化羧酸和(b)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸的碱土金属盐。该组合物特别可用于填充混凝土路面之间的膨胀接头(空隙)。例如，其可用于填充混凝土车道和车库地面之间的接头。这种膨胀接头典型地为约O. 25英寸(6. 35 mm)至约I英寸(25. 4 mm)宽，更典型地为约O. 375英寸(9. 5 mm)至约 O. 625 英寸(15. 9 mm)宽。本发明还公开了浙青浸溃的织物，其包含其中具有间隙(intersties)的织造或非织造织物，其中所述间隙包含浙青添加剂组合物，所述浙青添加剂组合物包含(I)浙青，
(2)O. 05 wt%至约4 wt%的分配剂,和(3) O. I wt%至5 wt%的除臭剂,所述除臭剂选自(a)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸和(b)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸的碱土
金属盐。本发明还公开了除臭的浙青组合物，其包含浙青和至少O. I被％的除臭剂，所述除臭剂选自(a)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸和(b)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸的碱土金属盐；其中该浙青组合物不含水。在本发明的一些实施方案中，这种除臭的浙青组合物不含粒度大于2毫米的集料。本发明还披露了制备除臭的浙青组合物的方法，包括将除臭剂混合进入不含水的浙青中，所述除臭剂选自(a)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸和(b)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸的碱土金属盐，并且其中混合在约250 T至约550 ° 的温度下进行。
具体实施例方式本发明实践中使用的除臭剂为包含至少17个碳原子的羟基化羧酸及其各种盐的微水溶性或水不溶性盐。这些羧酸一般与多价金属阳离子，例如二价或三价阳离子，形成水不溶性或微溶性化合物。在这方面，合适的金属离子为不催化高级羧酸的分解反应的那些，例如铁、铜或镍。与本发明的活性物质中的阳离子选择有关的第二个方面为它们应是生理学无害的。因此优选使用碱土金属，特别是镁和钙，以及铝和尤其是锌。锌盐提供额外的好处，因为它们显示显著的抑制真菌活性并因此在其中真菌成为问题的应用中是特别重要的。盐的阴离子得自高级羧酸，所述高级羧酸可以是饱和或不饱和的，并且优选是单或多烯属不饱和的，并且显示单或多羟基化作用。合适的羧酸为具有17至21个碳原子，优选17至19个碳原子的那些。高度优选的饱和除臭剂为12-羟基硬脂酸锌。这些化合物通常是较难得到的，意味着优选使用易得到的那些具有17个或更多个碳原子的不饱和羟基化羧酸。这些主要是高级不饱和羟基化脂肪酸。最重要的此类天然成员为蓖麻油酸。但是也可以使用可由例如亚油酸和亚麻酸的具有多个不饱和点的脂肪酸的羟基化作用获得的反应产物。其是通过温和氧化处理使该双烯属不饱和羧酸的两个双键之一羟基化的较简单的方法，使得产生仍然不饱和的双羟基化羧酸。这些和类似羧酸在本发明的实践中是特别重要的。最重要的盐为蓖麻油酸、反蓖麻酸、二羟基十八烷酸的锌、镁和铝盐，其可以容易地由亚油酸获得，以及由亚油酸氧化获得的具有多羟基化和单一多不饱和度的羧酸的合适的盐。蓖麻油酸锌是易得的化合物，因此优选用于本发明的实践。其几乎不具有残余收敛作用，使得对皮肤没有刺激性作用。蓖麻油酸锌为12-羟基-9-十八碳烯酸的锌盐并具有以下结构式
权利要求
1.浙青添加剂组合物，其特征在于其包含(I)浙青，(2)O. 05 wt%至约4 wt%的分配剂，和⑶至少O. I wt%的除臭剂，所述除臭剂选自(a)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸和(b)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸的碱土金属盐。
2.如权利要求I中所述的浙青添加剂组合物，其特征在于所述浙青为氧化浙青。
3.如权利要求I或2中所述的浙青添加剂组合物，其特征在于浙青添加剂组合物还包含O. 5 wt%至约50 wt%的聚合物添加剂。
4.如权利要求3中所述的浙青添加剂组合物，其特征在于所述聚合物添加剂为こ烯-こ酸こ烯酯共聚物。
5.如在前权利要求任一项所述的浙青添加剂组合物，其特征在于所述除臭剂以O.Iwt%至5 wt%的水平存在。
6.如在前权利要求任一项所述的浙青添加剂组合物，其特征在于所述组合物为自由流动颗粒的形式。
7.如在前权利要求任一项所述的浙青添加剂组合物，其特征在于所述氧化浙青具有85°C至180°C的软化点。
8.如在前权利要求任一项所述的浙青添加剂组合物，其特征在于所述浙青具有小于5dmm的针入度值。
9.如在前权利要求任一项所述的浙青添加剂组合物，其特征在于所述除臭剂为蓖麻油酸锌。
10.改性的塑料组合物，其特征在于其包含至少ー种热塑性树脂和约2wt%至约15wt%的在前权利要求任一项所述的浙青添加剂组合物。
11.纤维素膨胀接头，其包含纤维素纤维和权利要求I至9任一项所述的浙青添加剂组合物。
12.除臭的浙青组合物，其包含浙青和至少O.I wt%的除臭剂，所述除臭剂选自(a)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸和(b)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸的碱土金属盐；其中所述浙青组合物不含水。
13.如权利要求12所述的除臭的浙青组合物,其中所述除臭剂以O.I wt%至5 wt%的水平存在；和其中所述除臭剂为蓖麻油酸锌。
14.如权利要求12中所述的除臭的浙青组合物，其中所述组合物不含粒度大于2毫米的集料。
15.制备除臭的浙青组合物的方法，其包括将除臭剂混合进入不含水的浙青中，所述除臭剂选自(a)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸和(b)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸的碱土金属盐，其中所述混合在约250 T至约550 °F的温度下进行。
全文摘要
本发明公开了除臭的沥青添加剂组合物。本发明基于下述发现包含至少17个碳原子的羟基化羧酸及其碱土金属盐，例如蓖麻油酸锌，有效地作为沥青和含沥青组合物中的除臭剂。本发明更具体地公开了沥青添加剂组合物，其包含(1)沥青，(2)0.05wt%至约4wt%的分配剂，和(3)至少0.1wt%的除臭剂，所述除臭剂选自(a)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸和(b)包含至少17个碳原子的羟基化羧酸的碱土金属盐。在许多应用中，有利的是所述沥青添加剂组合物还包括0.5wt%至约50wt%的聚合物添加剂。
文档编号C08L101/00GK102634214SQ20121003235
公开日2012年8月15日 申请日期2012年2月14日 优先权日2011年2月15日
发明者A.S.普哈拉, J.W.胡弗, M.S.伊凡尼 申请人:流体聚合物有限责任公司