[发明专利]包括高溶剂化增塑剂和表面活性剂的聚合物组合物

说明书

本申请是2009年7月30日提交的美国专利申请No.12/512,149(其内容通过本引用完全并入本文)的继续申请并请求其权益。

本发明涉及增塑的聚合物组合物。更特别地，提供包括塑料溶胶和有机溶胶的聚合物组合物，其含有至少一种高溶剂化增塑剂与亲水/亲脂平衡(HLB)为12或以上的表面活性剂，其有效地用于显著且出人意料地降低该聚合物组合物的粘度。

背景

塑料溶胶包括成膜(共)聚合物(比如聚氯乙烯)的悬浮相和用于该(共)聚合物的增塑剂。这些组合物也一般包括溶剂、PVC共混树脂、填料、颜料、热稳定剂、辅助增塑剂及其它添加剂以修改该组合物及由该组合物形成的成形物的物理和/或机械性质。

芳香族一元羧酸及二元羧酸(包括但不限于苯甲酸和同分异构的邻苯二甲酸)的酯是用于塑料溶胶和有机溶胶的两类较普通的增塑剂。苯甲酸和乙二醇(glycol)或二元醇的酯提供的优势是成为用于聚氯乙烯及其它聚合物(一般用作塑料溶胶的分散聚合物的液相)的良好的溶剂化剂，从而有助于快速制造塑料溶胶以形成期望的薄膜或成形物。所得的塑料溶胶的高粘度一般减少到使用溶剂、辅助增塑剂和/或PVC共混树脂较容易处理的水平。含有大于约5重量百分数的有机液体作为溶剂的塑料溶胶一般称为有机溶胶。

存在提供用于塑料溶胶和有机溶胶的添加剂的需求，所述塑料溶胶和有机溶胶含有苯甲酸酯作为增塑剂，其显著降低这些聚合物组合物的粘度而没有不利地影响该组合物的制造或者由该组合物形成的薄膜或成形物的物理性质。

概述

本发明提供一种聚合物组合物，其包括具有降低了粘度的塑料溶胶和有机溶胶，并且所述塑料溶胶和有机溶胶在由该聚合物组合物形成的薄膜或者成形物中提供期望的物理性质。该聚合物组合物包括细微分离的聚合物和包含至少一种高溶剂化增塑剂的液相。在一个重要的方面，该聚合物组合物包括至少一种亲水/亲脂平衡(HLB)值为12或以上的表面活性剂。

基于该聚合物组合物的总重量，该聚合物组合物包括约30到约60重量百分数的聚合物。可用的聚合物包括卤乙烯的均聚物和共聚物、丙烯酸聚合物以及它们的混合物。在一个重要的方面，所述聚合物是聚氯乙烯。

基于该聚合物组合物的总重量，所述聚合物组合物还包括约5到约60重量百分数的高溶剂化增塑剂。可以使用的高溶剂化增塑剂包括二醇的二苯甲酸酯、乙二醇的二苯甲酸酯、低聚乙二醇的二苯甲酸酯以及它们的混合物。在一个重要的方面，该高溶剂化增塑剂是二苯甲酸二甘醇酯。

所述聚合物组合物还包括每100份聚合物组合物约0.1到约2重量份的非离子型表面活性剂，所述非离子型表面活性剂的HLB值为约12到约30，优选为约12到约20。该非离子型表面活性剂可包括乙氧基化辛基酚、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物以及它们的混合物。

所述聚合物组合物可进一步包括其它增塑剂、稀释剂增塑剂以及稀释剂。可以使用的其它增塑剂包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸的酯、柠檬酸酯、1，2-、1，3-和1，4-环己烷二羧酸及酸酐的酯。稀释剂增塑剂比如2-乙基己基苯甲酸酯、异癸基苯甲酸酯或者2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯也可用来控制流变性及其它性质。可以使用的稀释剂包括芳香烃、环脂肪烃以及脂肪烃。

另一方面，本发明提供一种用于降低塑料溶胶和有机溶胶的粘度的方法。该方法包括将聚合物与高溶剂化增塑剂和至少一种HLB值为12或以上的表面活性剂共混。

详述

所述聚合物组合物包括塑料溶胶或者有机溶胶。本文使用的术语“塑料溶胶”指的是包含悬浮在液体介质中的微粒形式的至少一种有机聚合物的液体聚合物组合物，其包括至少一种用于该聚合物的增塑剂和至少一种用作稀释剂的液体有机化合物。除所需的增塑剂外，总共含有超过约5％重量的一种或多种这些液体稀释剂的塑料溶胶也称为“有机溶胶”。在塑料溶胶和有机溶胶中，液相含有增塑剂和表面活性剂连同任何可选的添加剂。

聚合物

一般用于塑料溶胶和有机溶胶的聚合物与本发明的苯甲酸酯增塑剂的种类包括但不局限于卤乙烯(比如氯乙烯)的均聚物和共聚物，且丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的均聚物及共聚物(通常称作“丙烯酸聚合物”)。基于其广泛的商业实用性，优选氯乙烯和丙烯酸聚合物的均聚物和共聚物。本文使用的“细微分离的聚合物”意指粒径为约0.5到约4微米的分散体聚合物和粒径为约10到约20微米的共混聚合物。