[发明专利]增塑聚氯乙烯

说明书

本发明是申请日为2002年9月25日、申请号为02818724.5、发明名称为“增塑聚氯乙烯”的中国专利申请的分案申请。

本发明涉及改进的聚氯乙烯组合物。聚氯乙烯广泛用于各种各样的应用。聚氯乙烯通常与增塑剂混合使用。选择聚氯乙烯的性质、增塑剂的性质和这两种物质的比例以提供具有特定应用所要求性能的聚氯乙烯组合物。增塑聚氯乙烯组合物的主要用途的例子包括电线电缆涂层、其它电应用如插头、薄膜、薄片和片材、铺地材料、墙面涂料、屋顶材料和隔膜。其它应用包括薄膜如静止薄膜、胶带和农用薄膜。聚氯乙烯还用于医疗应用如血袋、管和瓶盖，其它应用包括鞋类、管道和沟槽及织物涂胶。

普遍地用邻苯二甲酸酯作为聚氯乙烯的增塑剂。所用邻苯二甲酸酯的例子包括邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二异庚酯和邻苯二甲酸二-2-乙基己酯(DEHP)。典型的商购原料包括Jayflex增塑剂、来自ExxonMobil Chemical的DINP和DIDP和BASF出售的增塑剂和来自Oxeno的

用于制备所述增塑剂酯的醇一般通过烯烃低聚然后加氢甲酰化或使烯烃加氢甲酰化形成醛然后使醛二聚(一般通过醛醇缩合反应)获得。因而所述酯的烷基的尺寸和结构根据生产醇所用方法和原料而改变。典型的增塑剂酯包含5至13个碳原子、特别是7至13个碳原子的烷基，有不同程度的支化。所述烷基的尺寸和结构有助于决定所述增塑剂的挥发度和胶凝温度，因而根据所述增塑聚氯乙烯的应用进行选择。例如，要求耐污染性的铺地材料，至少在表层要求高挥发度。

需要不断改进增塑剂的性能提供有改进性能的聚氯乙烯组合物。还需要可供选择的增塑剂。还需要改进增塑剂的性能。已提出可用环己烷羧酸酯特别是环己烷二羧酸酯作为聚氯乙烯的增塑剂。例如，美国防御性专利公开T864003公开了用环己烷-1，4-二羧酸酯作增塑剂。特别地，T864003公开用环己烷-1，4-二羧酸双(2-乙基己酯)作增塑剂，将其性能与邻苯二甲酸双(2-乙基己酯)对比，发现使用所述环己烷类物质时低温性能得到改善而机械性能相当。1957年11月题为“Flexol Plasticiser CC-55”的Union Carbide Chemicals Company Technical Information bulletin Number F-7893B中也描述了此类物质。

DE29824628和WO99/32427公开了基于通过使相应的邻苯二甲酸酯氢化制备的环己烷二羧酸的增塑剂。根据DE29824628和WO99/32427，所述环己酸酯有较低的密度和粘度，导致塑料的低温柔软性比相应邻苯二甲酸酯改善。据说所得塑料的肖氏硬度和其它机械性能与用邻苯二甲酸酯得到的相同。根据WO99/32427，所述环己酸酯表现出比相应邻苯二甲酸酯更好的干混操作性，还有因粘度显著降低所带来的优点。

JP-A-2001-207002描述了由含80至97％(重)C₉支链醇的混合物衍生的环己烷二羧酸酯。JP-A-2001-207002将这些酯作为增塑剂与邻苯二甲酸二辛酯进行对比，发现抗冷性、粘度和粘度稳定性改善。

现在我们发现环己酸酯可在聚氯乙烯组合物中用作增塑剂使生产机械性能与用邻苯二甲酸酯作增塑剂时得到的相当的组合物所需聚氯乙烯量减少。

因此，本发明提供用环己烷多羧酸酯作为增塑剂用于聚氯乙烯组合物能在聚氯乙烯量减少的情况下生产机械性能相当的组合物的用途。某些实施方案中，聚氯乙烯的量可减少0.05％(重)、1.5％(重)、2.0％(重)、2.5％(重)和3％(重)或在可比增塑剂价格下导致成本节省4至7％的任何范围。

特别地，本发明提供基于环己烷多羧酸酯作为增塑剂的聚氯乙烯组合物，具有与基于邻苯二甲酸酯增塑剂的组合物相当的肖氏硬度和抗拉强度，但与使用邻苯二甲酸酯增塑剂时相比需要更少的聚氯乙烯。这产生了可观的经济效益，尤其是在由塑料溶胶制备的产品中。

本发明适合全部增塑聚氯乙烯材料。适合生产典型地含有10至40份、优选15至35份、更优选20至30份增塑剂/100份聚氯乙烯的半硬质聚氯乙烯组合物。本发明还适用于典型地含有40至60份、优选44至56份、更优选48至52份/100份聚氯乙烯的软质聚氯乙烯，还适用于典型地含有70至110份、优选80至100份、更优选90至100份增塑剂/100份聚氯乙烯的高度软质组合物。所述份数基于重量。