[發明專利]增塑的聚合物組合物

無效

• 申請號: 201080045730.3
• 申請日: 2010-10-04
• 公開（公告）號: CN102666699A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: K·哈桑
• 申請（專利權）人: ISP投資有限公司
• 主分類號: C08K5/10
• 分類號: C08K5/10;C08K5/101;C08K5/3412
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李連濤;李進

背景技術

技術領域

本發明涉及增塑的聚合物組合物，更具體而言，本發明涉及包含聚氯乙烯和增塑劑的聚合物組合物，所述增塑劑由至少一種N-烷基-2-吡咯烷酮和至少一種脂肪酸酯組成。該增塑劑含量足以提高拉伸強度、斷裂伸長率和/或降低冷裂溫度。本發明還涉及不含重金屬和溶劑的上述組合物，其因而顯示出減少的揮發性有機化合物(VOC)釋放。

本發明進一步涉及這些增塑的聚合物組合物在任何受益于其優異性能的應用中的用途，包括但不限于：電線和電纜涂層、膜、箔、管材諸如醫用管材、鋪頂膜片(roofing?membranes)、地板、墊片諸如制冷機墊片、漆、粘合劑、紡織助劑、膜涂層、織物、壁涂層和壁紙涂層。

現有技術

聚氯乙烯，下文稱為PVC，在許多技術領域中廣泛使用。PVC通常用于含有增塑劑的配方體系中。通過選擇PVC的性質、增塑劑和這兩種材料的比例以提供具有對于特定應用所需性能的PVC組合物。增塑PVC組合物的主要用途的例子包括電線和電纜涂層、其他電氣應用諸如插頭、膜、箔和片材、地板、壁覆蓋材料(wall?covering)、頂材料(roofing)和膜片(membranes)。其他用途包括膜，例如固定膜、粘合帶和農用膜。此外，PVC用于醫療用途諸如血袋、管和瓶蓋，鞋，管道和排水系統以及織物涂層。除增塑劑之外，一般還使用其他添加劑諸如熱穩定劑、潤滑劑、顏料、填料、沖擊改性劑和阻燃劑等來生產具有所需性能的PVC組合物。

添加到PVC中的增塑劑給予PVC所期望的性能，例如撓性、軟度、良好的觸感和易加工性、可拉伸性和更低的熔融溫度[Encyclopedia?of?PVC?Vol.1?and?2，L.I.Nass(1976)]。增塑劑通過溶解于PVC中而發揮作用，降低了聚合物鏈之間的內聚能密度和降低了由氯原子所產生的極性力。作為有效的PVC增塑劑而發揮作用的有機化合物一般顯示出(a)與PVC的高相容性，(b)極性基團，和(c)在其有效使用期限內低的擴散和遷移出聚合物的趨勢。此外，期望增塑劑不使PVC變色、是無毒、無味、具有低揮發性的，且在混合和配混PVC和增塑劑的溫度下是熱穩定的。

已經報道了作為有效的PVC增塑劑的許多有機化合物。這些包括鄰苯二甲酸酐與具有4至15個碳原子的脂肪醇(直鏈和支化均可)的酯、環氧化大豆油、偏苯三酸酯、磷酸酯、苯甲酸酯和檸檬酸酯以及鹵代烴。高分子量的聚酯也用作增塑劑，該聚酯具有800原子質量單位(amu)至6000amu，可以通過二醇與己二酸或癸二酸的縮聚反應制備。

其中，基于鄰苯二甲酸酯的增塑劑由于其與PVC優異的相容性、易熔融性和整體上的理想性能而使用最廣。所使用的鄰苯二甲酸酯的例子包括鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二異辛酯、鄰苯二甲酸二異庚酯和鄰苯二甲酸二2-乙基己酯(DEHP)。典型的商用材料包括International?Specialty?Products的Flexidone系增塑劑、可以從ExxonMobil?Chemical獲得的Jayflex增塑劑和由BASF出售的Palatinol增塑劑。

雖然鄰苯二甲酸酯化合物是主要的增塑劑，但其并非毫無缺點。DEHP已牽涉為導致大鼠肝癌的致癌物-。它們的低分子量使得其能夠迅速擴散出PVC并在玻璃和其他透明表面上引起“霧化(fogging)”(混濁的沉積物)。而且，鄰苯二甲酸酯化合物易于被有機溶劑提取，這使其不適用于需要接觸溶劑的用途。

增塑劑領域中的現有技術以下述文獻為代表：美國專利5777014；6118012；6706815；以及美國專利申請2004/0001948和2004/0198909。

美國專利5294644公開了表面活性內酰胺，其對活性有機化合物諸如農業化學品和藥物具有特別有效的表面活性劑活性。這些內酰胺還具有許多其他令人感興趣的性能，包括抗靜電、抗結塊(anti-block)和潤滑性能。這些內酰胺的特殊效用是其能夠形成水不溶性農業化學品的穩定乳油(emulsion?concentrates)。

美國專利7411012，其全文以引用的方式并入本文中，描述了N-烷基-2-吡咯烷酮增塑劑，其為PVC提供長期增塑，以給予PVC組合物撓性、軟度、可拉伸性和/或更低的熔融溫度。

美國專利7211140，其全文以引用的方式并入本文中，描述了一種增塑PVC的方法，其包括形成PVC與單不飽和脂肪族二羧酸的脂肪族二酯的混合物，并使該混合物熔融以產生增塑的PVC。