[发明专利]具有低平均支化水平的甘油三酯增塑剂及其制备方法

说明书

发明人：Karla S.Colle、Allen D.Godwin和Jon E.Stanat

优先权声明

本申请要求于2008年9月3日提交的USSN 61/093,891的优先权和利益。

技术领域

本发明涉及基于烷基的甘油三酯及其制备方法。更具体地说，本发明涉及具有低支化水平的烷基的甘油三酯。

背景技术

将增塑剂结合到树脂(通常塑料或弹性体)中以提高树脂的挠性、可加工性或膨胀性。增塑剂的最大使用是在″增塑″或挠性聚氯乙烯(PVC)产品的生产中。增塑PVC的典型的应用包括膜、片材、管材、涂层织物、电线和电缆绝缘层和夹套、玩具、地板材料例如乙烯基树脂片材地板或乙烯基树脂地面砖、粘合剂、密封剂、油墨和医疗产品例如血液袋和管材等。

使用少量增塑剂的其它聚合物体系包括聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酸类聚合物、聚(偏二氯乙烯)、尼龙、聚烯烃、聚氨酯和某些氟塑料。增塑剂也可以与橡胶(虽然通常这些材料属于橡胶用增量剂而非增塑剂的定义)一起使用。主要的增塑剂和它们与不同聚合物体系的相容性的列表提供在″Plasticizers，″A.D.Godwin，在Applied Polymer Science 21st Century中，C.D.Craver和C.E.Carraher编，Elsevier(2000)；pp.157-175.

增塑剂可以基于它们的化学结构表征。增塑剂的最重要的化学类别是邻苯二甲酸酯，它们构成2002年全世界使用的PVC增塑剂的大约85％。然而，不久前，在PVC中，尤其是在该产品接触食品的终端应用，例如瓶盖衬垫、密封剂、饮用水管材和食品膜中，或对于医疗应用例如检查手套、血液袋和IV递送体系或对于玩具等已有减少使用作为增塑剂的邻苯二甲酸酯的努力。然而，对于增塑聚合物体系的这些和大多数其它应用，至今还没有实现邻苯二甲酸酯的成功替代物。

邻苯二甲酸酯的一种这样建议的替代物是基于环己酸的酯。在1990年代后期和2000年代前期，基于环己酸酯、环己烷二酸酯和环己烷多元酸酯的各种组合物据说可用于大量的从半刚性至高度挠性的材料。参见，例如，WO 99/32427、WO 2004/046078、WO 2003/029339、WO 2004/046078、美国专利公开号2006-0247461和美国专利号7,297,738。

其它建议的替代物包括基于苯甲酸的酯，参见，例如，美国专利号6,740,254以及2008年3月28日提交的共同待审、共同转让的美国临时申请号61/040,480和聚酮，例如6,777,514中所述；以及2008年3月28日提交的共同待审、共同转让的美国申请号12/058,397。已经尝试将具有长得多的烷基(C₁₆-C₁₈)的环氧化大豆油作为增塑剂，但是一般用作PVC稳定剂。在高浓度下，环氧化大豆油将最终迁移到增塑PVC产品的表面并产生不可用的产品。

通常，用代用材料取代邻苯二甲酸酯达到的最佳结果是具有降低的性能或更差的可加工性的挠性PVC制品。因此，至今制备PVC的无邻苯二甲酸酯的增塑剂体系的努力已经证明不是完全令人满意的，并且这仍是深入研究的领域。

过去已经尝试了基于甘油三酯的增塑剂，但是它们大多基于来自各种植物油的天然甘油三酯。这些天然甘油三酯上的烷基是线性的，并且当烷基链太长时可能引起相容性问题。

″Structural Expressions of Long-Chain Esters on Their Plasticizing Behavior in Polyvinyl Chloride″，H.K.Shobha和K.Kishore，Macromolecules 1992，25，6765-6769报道了长链酯中的支化和分子量在PVC中的影响。研究了具有烷基的甘油三酯(TGE)。

″A Method for Determining Compatibility Parameters of Plasticizers for Use in PVC Through Use of T