[发明专利]生物基增塑剂和采用该增塑剂的表面覆盖层

说明书

相关申请案的交叉引用

本发明要求2012年3月19日提交的美国非临时专利申请序列号13/423,358的优先权，其整体据此以引用的方式并入。

技术领域

本发明涉及增塑剂和表面覆盖层。更特别地，本发明涉及生物基增塑剂和经生物基增塑剂增塑的表面覆盖层。

背景技术

许多塑料，包括聚氯乙烯(PVC)都具有多种用途，包括用作表面覆盖层。对于许多应用而言，可以通过使用增塑剂将塑料做得更软且更有挠性，具体而言，已经长期将邻苯二甲酸酯用作PVC和其他塑料中的增塑剂。

邻苯二甲酸酯，例如二-(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯和邻苯二甲酸丁苄酯已经出于各种原因越来越受到质疑，包括其依赖于石油基原料才能生产。

已知一些基于非石油原料的增塑剂，包括基于植物油(包括大豆、蓖麻油和乙酰柠檬酸三丁酯)的增塑剂。其他非石油增塑剂包括源自天然糖类，例如山梨糖醇和甘露糖醇的增塑剂和基于直链脂肪烃的二酯的增塑剂。

通常，非邻苯二甲酸酯基和非石油基增塑剂的可用性将允许在已知和新应用中有扩展的和/或新的实用性和性能。

可取的是增加非石油增塑剂的可用类型并且尤其是开发新的非石油基增塑剂，包括用于地砖和其他表面覆盖层的一些增塑剂。

不存在以上一种或多种缺点的生物基增塑剂和经生物基增塑剂增塑的表面覆盖层在本领域中将是可取的。

发明内容

根据一个实施方案，生物基增塑剂包括作为选自由糠酸、糠醛和糠醇组成的组的呋喃衍生物与羧酸或醇反应的反应产物形成的酯。

根据另一实施方案，生物基增塑剂包括作为生物基芳香族化合物和生物基脂肪族化合物的反应产物形成的酯，所述生物基芳香族化合物和所述生物基脂肪族化合物各自源自可再生资源。

根据另一实施方案，表面覆盖层经包含作为官能化芳香族杂环化合物与羧酸或醇反应的反应产物形成的酯的组合物增塑。

从下面对以举例的方式说明本发明原理的示例性实施方案更加详细的描述，本发明的其他特征和优点将显而易见。

具体实施方式

根据示例性实施方案，公开了生物基增塑剂和经生物基增塑剂增塑的表面覆盖层。生物基增塑剂和/或表面覆盖层的实施方案允许在表面覆盖层和其他应用中使用非石油基增塑剂，允许部分或完全由可再生资源生产增塑剂和/或表面覆盖层，允许使用增塑剂代替越来越受消费者质疑的邻苯二甲酸酯和/或和其他增塑剂，允许增塑剂的可接受性能，或其组合。

如本文所使用，术语“生物基”指具有至少一种源自非石油来源的材料。非石油有机来源包括但不限于从植物种子提取的植物油，例如蓖麻油、亚麻籽油、大豆油、妥尔油(松油)、桐油、斑鸠菊油(vernonia oil)、雷斯克勒油(lesquerella oil)(半边莲油(bladderpod oil))、腰果壳油或富含不饱和脂肪酸的其他植物油；玉米、玉米葡糖、甘蔗、植物油、燕麦、纤维素、淀粉、糖、糖醇，例如木糖醇、山梨糖醇、麦芽糖醇、蔗糖、乙二醇、丙三醇、赤藓醇、阿拉伯糖醇、rebitol、甘露糖醇、异麦芽糖醇、果糖或源于纤维素、淀粉、糖的多糖或单糖或其组合。非石油无机来源包括但不限于来自动物的接地外壳，例如贝壳、蛤蜊、珊瑚或其组合。可通过具有碳标记，例如放射性C14或C13标记将组合物或产品鉴定为生物基化，表明全部或部分碳来自于非石油来源(例如，大于约5％，大于约25％，大于约50％，大于约90％，约100％或其中的任何适合组合、子组合、范围或子范围)，无论有机、无机还是两种情况，与标记相反，表明存在来自于石油来源例如油或煤炭的碳。在包括来自此类非石油来源的材料的一些实施方案中，将以上一种或多种非石油来源排除在形成石油基组分产品之外。在一些实施方案中，也回收生物基组分，例如，将作为消费后或工业用后废料回收的材料用于生产新产品，例如木材或植物、山核桃壳、木屑、锯屑、胡桃壳、稻壳、玉米棒屑或其组合。在其他实施方案中，通过将回收的非生物基材料包括在内，回收生物基组分，例如石灰石、石英、陶瓷粉、玻璃、飞灰、混凝土粉末、沙子及其组合，只要包括另外的生物基组分。

根据示例性实施方案的生物基增塑剂包含作为源自可再生资源的官能化杂环化合物和羧酸或醇形成酯的反应产物形成的酯。此类组合物用于使表面覆盖层增塑，包括地板砖和板材以及其他乙烯基材料。

在一些实施方案中，官能化杂环化合物为可源自天然材料的组分的呋喃衍生物，因此为可再生资源和生物基碳源。