Пластифицирующая композиция, содержащая ди(2-этилгексил)терефталат

Пластифицирующая композиция, содержащая ди(2-этилгексил)терефталат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение в целом относится к пластифицирующей композиции, которая включает ди(2-этилгексил)терефталат (DOTP), и которая по существу свободна от примесей, и к способу ее получения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Обычные пластифицирующие композиции, которые включают (DOTP), также включают оказывающее влияние количество примесей или побочных продуктов, которые ограничивают или исключают некоторые варианты применения обычной пластифицирующей композиции.

Обычные пластифицирующие композиции получают обычными способами. Обычно при использовании обычных способов DOTP получают по реакции 2-этилгексанола и терефталевой кислоты в присутствии катализатора. Некоторые условия проведения реакции, использующиеся в обычных способах, склонны приводить к разложению 2-этилгексанола и/или титанового катализатора с образованием различных продуктов разложения. Затем эти продукты разложения взаимодействуют с терефталевой кислотой с образованием примесей. Обычно примеси включают сложный диэфир формулы I:

в которой R₁ означает обладающую линейной или разветвленной цепью алкильную группу, содержащую от 1 до 13 атомов углерода, и R₁ отличается от 2-этилгексана.

Одной из наиболее преобладающих и оказывающих влияние примесей является метил(2-этилгексил)терефталат (МОТР). Обычные пластифицирующие композиции включают сложный диэфир формулы I в количестве, превышающем 0,1 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. обычной пластифицирующей композиции. Обычно обычная пластифицирующая композиция включает сложный диэфир формулы I в количестве, превышающем 1, 1,5 или 2 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. обычной пластифицирующей композиции.

В дополнение к сложному диэфиру формулы I обычные пластификаторы обычно также включают другие примеси, образовавшиеся из продукта реакции (1) терефталевой кислоты и (2) продуктов разложения 2-этилгексанола и/или продуктов разложения титанового катализатора.

Эти примеси химически сходны с DOTP и их невозможно удалить с помощью обычных методик разделения (например, промывки, фильтрования, дистилляции и т.п.). Сами по себе эти примеси, в особенности МОТР, приводят к повышенной летучести и помутнению обычной пластифицирующей композиции и изделий, пленок или композиций, содержащих обычную пластифицирующую композицию. Само по себе наличие примесей, содержащихся в обычной пластифицирующей композиции ограничивает или исключает применение обычной пластифицирующей композиции во множестве изделий, пленок и различных других композициях. Поэтому сохраняется возможность разработки улучшенной пластифицирующей композиции.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к пластифицирующей композиции, которая содержит ди(2-этилгексил)терефталат (DOTP), и которая в основном свободна от сложный диэфир формулы I:

в которой R₁ означает обладающую линейной или разветвленной цепью алкильную группу, содержащую от 1 до 13 атомов углерода, и R₁ отличается от 2-этилгексана.

Настоящее изобретение также относится к способу получения ароматического сложного диэфира. Способ включает стадию объединения ароматического сложного диэфира и линейного или разветвленного С₄-С₁₃-спирта с образованием смеси. Способ также включает нагревание смеси от первой температуры (Т1) до второй температуры (Т2) без катализатора, находящегося в смеси. Способ также включает объединение титанового катализатора со смесью после нагревания смеси до второй температуры (Т2). Способ дополнительно включает повышение давления от первого давления (Р1) до второго давления (Р2) после нагревания смеси до второй температуры (Т2) и повышение температуры от второй температуры (Т2) до третьей температуры (Т3) при поддержании второго давления (Р2).

В отличие от обычных пластифицирующих композиций, которые содержат DOTP, пластифицирующая композиция, соответствующая настоящему изобретению, в основном свободна от сложный диэфир формулы I. Сама по себе пластифицирующая композиция, соответствующая настоящему изобретению, обладает меньшей летучестью, чем обычные пластифицирующие композиции. Вследствие этой меньшей летучести изделия, пленки или другие композиции, которые включают пластифицирующую композицию, соответствующую настоящему изобретению, обладают хорошими характеристиками помутнения, что важно для использования и долговечности изделий, пленок и/или композиций.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пластифицирующие композиции обычно используют для обеспечения желательных характеристик обработки и применения во многих полимерах, чтобы сделать их более мягкими, более эластичными и/или более растяжимыми. Обычно пластифицирующие композиции снижают температуру стеклования полимера для обеспечения желательных характеристик эластичности при более низких температурах обработки и применения.

Поливинилхлорид (PVC) входит в число производимых в наибольших количествах полимеров, использующихся для получения пластмасс. Благодаря его широкой универсальности, PVC содержится в многочисленных продуктах, применяющихся в повседневной жизни. Поэтому PVC обладает громадным экономическим значением.

Однако PVC в исходном состоянии (т.е. PVC без пластифицирующей композиции) является твердым и хрупким при температурах ниже 80°С. Поэтому включение пластифицирующей композиции в PVC является важным.

Примерами других важных полимеров, в которых обычно используют пластифицирующие композиции, являются поливинилбутираль (PVB), гомо- и сополимеры стирола, полиакрилата, поливинилацетата (PVAc), ацетата целлюлозы (СА), полисульфида и термопластический полиуретан (TPU).

Настоящее изобретение относится к пластифицирующей композиции, которая содержит ди(2-этилгексил)терефталат (DOTP) и которая в основном свободна от сложный диэфир формулы I:

в которой R₁ означает обладающую линейной или разветвленной цепью алкильную группу, содержащую от 1 до 13 атомов углерода, и R₁ отличается от 2-этилгексана.

В основном свободна от в контексте настоящего изобретения означает, что пластифицирующая композиция включает сложный диэфир формулы I в количестве, равном около от 0,1 до 0, около от 0,07 до 0, около от 0,05 до 0, около от 0,03 до 0 или около от 0,01 до 0 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. пластифицирующей композиции. В некоторых вариантах осуществления пластифицирующая композиция совсем свободна от (т.е. не включает) сложный диэфир формулы I.

DOTP является продуктом реакции 2 молей 2-этилгексанола и 1 моля терефталевой кислоты. Обычно реакция протекает в присутствии катализатора, такого как титановый катализатор. Структура DOTP описывается формулой II.

DOTP образуется, когда 2 моля 2-этилгексанола взаимодействуют с 2 молями карбоксигрупп, которые содержатся в терефталевой кислоте. Обычно для обеспечения превращения терефталевой кислоты используют избыток 2-этилгексанола. Хотя схема реакции получения DOTP представляется относительно простой, обычные методики получения DOTP приводят к оказывающему влияние количеству сложного диэфира формулы I.

Если от содержится, сложный диэфир формулы I образуется во время реакции получения DOTP. Другими словами, сложный диэфир формулы I является примесью/побочным продуктом, образующимся при реакции получения DOTP. Если не ограничиваться какой-либо конкретной теорией, то можно полагать, что условием проведения реакции (или объединением условий проведения реакции), использующейся для получения DOTP является достаточное разложение 2-этилгексанола и/или титанового катализатора на различные продукты разложения, которые затем взаимодействуют с 1 молем карбоксигрупп терефталевой кислоты и в конечном счете приводят к образованию (после взаимодействия количества молей неразложившегося 2-этилгексанола с таким же количеством молей в терефталевой кислоты) сложного диэфира формулы I. Обычные пластифицирующие композиции получают обычными способами, которые влияют на количество сложного диэфира формулы I. Напротив, пластифицирующая композиция, соответствующая настоящему изобретению, включает DOTP и в основном свободна от сложный диэфир формулы I. Другими словами, способ получения пластифицирующей композиции, соответствующей настоящему изобретению, ограничивает и в некоторых вариантах осуществления исключает разложение 2-этилгексанола и таким образом дает пластифицирующую композицию в основном не содержащую сложный диэфир формулы I. Способ получения пластифицирующей композиции, соответствующей настоящему изобретению, подробно описан ниже.

В сложном диэфире формулы I примеры R₁ включают метан, этан, н-пропан, изопропан, н-бутан, изобутан, н-пентан, изопентан, н-гексан, изогексан, н-гептан, изогептан, н-октан, изооктан, н-нонан, изононан, н-декан, изодекан, н-ундекан, изоундекан, н-додекан, изододекан, н-тридекан и изотридекан. Обычно R₁ означает метан и, следовательно, сложный диэфир формулы I включает МОТР.

Как вкратце описано выше, титановый катализатор также может разлагаться при некоторых условиях проведения реакции (или объединении условий проведения реакции), использующейся для получения DOTP. Однако даже если пластифицирующую композицию, соответствующую настоящему изобретению, получают способом, в котором обычно используется титановый катализатор, в некоторых вариантах осуществления пластифицирующая композиция, соответствующая настоящему изобретению, также в основном свободна от продукт реакции, образовавшийся из терефталевой кислоты, и продукты разложения титанового катализатора. Другими словами, в некоторых вариантах осуществления титановый катализатор не разлагается.

В некоторых вариантах осуществления пластифицирующая композиция в основном свободна от продукт реакции (1) терефталевой кислоты и (2) продукты разложения 2-этилгексанола, продукты разложения титановых катализаторов или их комбинации.

В некоторых вариантах осуществления пластифицирующая композиция также в основном свободна от ди(метил)терефталат (DMT). Хотя источник DMT может меняться, DMT обычно образуется, когда большое количество 2-этилгексанола и/или катализатор разлагается, так что 2 моля продуктов разложения взаимодействуют с 1 молем терефталевой кислоты. В других вариантах осуществления пластифицирующая композиция в основном свободна от DMT и в основном свободна от продукт реакции (1) терефталевой кислоты и (2) продукты разложения 2-этилгексанола, продукты разложения титановых катализаторов или их комбинации.

В некоторых вариантах осуществления пластифицирующая композиция в основном свободна от каждый продукт реакции, образовавшийся по реакции между (1) терефталевой кислотой и (2) продуктами разложения 2-этилгексанола и/или продуктом разложения титанового катализатора. Другими словами, в той степени, в которой продукт реакции (1) терефталевой кислоты и (2) продукты разложения 2-этилгексанола и/или продукты разложения титанового катализатора не описываются формулой I, пластифицирующая композиция также в основном свободна от этих продуктов реакции, не описывающихся формулой I и образующихся из продукта реакции (1) терефталевой кислоты и (2) продуктов разложения 2-этилгексанола и/или продуктов разложения титанового катализатора. Также следует понимать, что исключение этих примесей также благоприятно, поскольку теоретически эти примеси могут также неблагоприятно влиять на рабочие характеристики и/или внешний вид пластифицирующей композиции.

В некоторых вариантах осуществления пластифицирующая композиция включает DOTP в количестве, равном от около 85 до около 99,8, от около 90 до около 99,8, от около 95 до около 99,8 или от около 97 до около 99 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. пластифицирующей композиции. В этих вариантах осуществления сложный диэфир формулы I содержится в количестве, равном около от 0,1 до 0, около от 0,05 до 0, или около от 0,03 до 0 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. пластифицирующей композиции.

В некоторых вариантах осуществления пластифицирующая композиция включает DOTP в количестве, большем или равном 99,9 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. пластифицирующей композиции. Сам сложный диэфир формулы I в этом варианте осуществления содержится в количестве, меньшем, чем 0,1 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. пластифицирующей композиции.

В некоторых вариантах осуществления пластифицирующая композиция включает DOTP в количестве, большем или равном 99,95 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. пластифицирующей композиции. Сам сложный диэфир формулы I в этом варианте осуществления содержится в количестве, меньшем, чем 0,05 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. пластифицирующей композиции.

В некоторых вариантах осуществления пластифицирующая композиция включает DOTP в количестве, большем или равном 99,97 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. пластифицирующей композиции. Сам сложный диэфир формулы I в этом варианте осуществления содержится в количестве, меньшем, чем 0,03 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. указанной пластифицирующей композиции.

Сложный диэфир формулы I является летучим. Поскольку наличие сложного диэфира формулы I приводит к увеличению летучести любой пластифицирующей композиции, которая включает сложный диэфир формулы I, пластифицирующая композиция, соответствующая настоящему изобретению, обладает меньшей летучестью, чем обычные пластифицирующие композиции, поскольку обычные пластифицирующие композиции включают оказывающее влияние количество сложного диэфира формулы I и пластифицирующая композиция, соответствующая настоящему изобретению, в основном свободна от сложный диэфир формулы I.

Обычно чем меньше летучесть конкретной пластифицирующей композиции, тем ниже показатель помутнения этой пластифицирующей композиции или изделия, которое включает эту конкретную пластифицирующую композицию. Показатель помутнения обычно понимают, как указание на склонность материала (например, пластифицированного PVC) образовывать светорассеивающие пленки (т.е. "завуалированные") на поверхности стекла. Если материал включает конкретную пластифицирующую композицию, пластифицирующая композиция значительно влияет на показатель помутнения, несмотря на то, что концентрация пластифицирующей композиции в материале обычно является низкой. Другими словами, чем меньше летучесть пластифицирующей композиции, тем меньше показатель помутнения материала, который включает пластифицирующую композицию. Сама по себе пластифицирующая композиция, соответствующая настоящему изобретению, превосходит обычные пластифицирующие композиции по летучести и помутнению. Следует понимать, что даже небольшое уменьшение (например, на 0,02%) количества сложного диэфира формулы I является значительным, поскольку уменьшение количества сложного диэфира формулы I обычно прямо коррелирует с уменьшением показателя помутнения. Поскольку пластифицирующая композиция, соответствующая настоящему изобретению, включает меньшее количество сложного диэфира формулы I, чем обычные пластифицирующие композиции, сама по себе пластифицирующая композиция,

соответствующая настоящему изобретению, также обладает меньшим показателем помутнения, чем обычные пластифицирующие композиции.

Пластифицирующая композиция также обладает высокой степенью совместимости с большим количеством различных пластификаторов. В действительности, пластифицирующую композицию можно с успехом объединять с другими пластификаторами для улучшения характеристик (например, гелеобразования) других пластификаторов. В некоторых вариантах осуществления сама по себе пластифицирующая композиция дополнительно включает дополнительный пластификатор который отличается от DOTP и отличается от сложного диэфира формулы I. Обычно дополнительный пластификатор представляет собой один или большее количество сложных эфиров, выбранных из группы, включающей сложные эфиры циклогександикарбоновой кислоты, диалкиловые сложные эфиры фталевой кислоты, алкиларилалкиловые сложные эфиры фталевой кислоты, диалкиловые сложные эфиры терефталевой кислоты, которые отличаются от сложного диэфира формулы I и отличаются от ди(метил)терефталата, триалкиловые сложные эфиры тримеллитовой кислоты, диалкиловые сложные эфиры адипиновой кислоты, алкиловые сложные эфиры бензойной кислоты, сложные эфиры гликолей дибензойной кислоты, сложные эфиры гидроксибензойной кислоты, сложные эфиры насыщенных монокарбоновых кислот и дикарбоновых кислот, сложные эфиры ненасыщенных дикарбоновых кислот, сложные эфиры амидов, сложные эфиры ароматических сульфоновых кислот, сложные эфиры алкилсульфоновых кислот, сложные эфиры глицерина, сложные эфиры изосорбида, сложные эфиры фосфорной кислоты, сложные триэфиры лимонной кислоты, производные алкилпирролидона, сложные эфиры 2,5-фурандикарбоновых кислот, эфиры 2,5-тетрагидрофурандикарбоновой кислоты, эпоксидированные растительные масла на основе триглицеридов и насыщенных или ненасыщенных жирных кислот, и сложные полиэфиры алифатических и ароматических поликарбоновых кислот с многоатомными спиртами.

В вариантах осуществления, в которых пластифицирующая композиция включает дополнительный пластификатор, пластифицирующая композиция все еще в основном свободна от сложный диэфир формулы I. Однако в этом контексте количество сложного диэфира формулы I приведено в пересчете на 100 мас. част. пластифицирующей композиции без учета дополнительного пластификатора-компонента. Например, если пластифицирующая композиция включает 98 мас. част. DOTP, 1,95 мас. част. дополнительного пластификатора и 0,05 мас. част. сложного диэфира формулы I, то для расчета количества по меньшей мере сложного диэфира формулы I 100 мас. част. пластифицирующей композиции следует нормировать для учета только DOTP и сложного диэфира формулы I. Другими словами, включение дополнительного пластификатора не предназначено для его использования в качестве разбавляющей среды с целью уменьшения содержания сложного диэфира формулы I путем простого увеличения количества компонентов, содержащихся в пластифицирующей композиции.

Если рассмотреть один или большее количество сложных эфиров, то в некоторых вариантах осуществления эфиры циклогександикарбоновой кислоты в каждой алкильной цепи независимо содержат от 4 до 13 атомов углерода или от 8 до 10 атомов углерода. В некоторых вариантах осуществления эфирами циклогександикарбоновой кислоты являются эфиры 1,2-циклогександикарбоновой кислоты, которые в каждой алкильной цепи независимо содержат от 8 до 10 атомов углерода. В одном варианте осуществления диизонониловый эфир 1,2-циклогександикарбоновой кислоты, который поставляет фирма BASF SE, Ludwigshafen, под торговым названием HEXAMOLL® DINCH®. В некоторых вариантах осуществления диалкиловые эфиры фталевой кислоты в каждой алкильной цепи независимо содержат от 4 до 13 атомов углерода или от 8 до 13 атомов углерода. В одном варианте осуществления алкиларилалкиловым эфиром фталевой кислоты является, например, бензилбутилфталат. В некоторых вариантах осуществления диалкиловые эфиры терефталевой кислоты в каждой алкильной цепи независимо содержат от 4 до 13 атомов углерода или от 4 до 10 атомов углерода. В некоторых вариантах осуществления диалкиловыми эфирами терефталевой кислоты являются диалкиловый эфир ди(н-бутил)терефталевой кислоты, диалкиловый эфир ди(изононил)терефталевой кислоты и/или диалкиловый эфир ди(2-пропилгептил)терефталевой кислоты. Триалкиловые эфиры тримеллитовой кислоты обычно в каждой алкильной цепи независимо содержат от 4 до 13 атомов углерода или от 7 до 11 атомов углерода. В некоторых вариантах осуществления эфирами насыщенных моно- и дикарбоновых кислот являются эфиры уксусной кислоты, масляной кислоты, валериановой кислоты, янтарной кислоты, адипиновой кислоты, сеабциновой кислоты, молочной кислоты или винной кислоты. Диалкиловые эфиры адипиновой кислоты обычно в каждой алкильной цепи независимо содержат от 4 до 13 атомов углерода или от 6 до 10 атомов углерода. В некоторых вариантах осуществления диалкиловыми эфирами адипиновой кислоты являются ди(2-этилгексил)адипат и/или диизонониладипат. Эфирами ненасыщенных дикарбоновых кислот обычно являются эфиры малеиновой кислоты и/или фумаровой кислоты. Обычно алкиловые эфиры бензойной кислоты в каждой алкильной цепи независимо содержат от 7 до 13 атомов углерода или от 9 до 13 атомов углерода. В некоторых вариантах осуществления алкиловыми эфирами бензойной кислоты являются изононилбензоат, изодецилбензоат и/или 2-пропилгептилбензоат. В некоторых вариантах осуществления эфирами гликолей дибензойной кислоты являются диэтиленгликольдибензоат и дибутиленгликольдибензоат. В некоторых вариантах осуществления эфиры алкилсульфоновых кислот включают алкильную группу, содержащую от 8 до 22 атомов углерода. Примеры включают фениловые и крезиловые эфиры пентадецилсульфоновой кислоты. В одном варианте осуществления сложными эфирами изосорбида являются сложные диэфиры изосорбида, которые все независимо этерифицированы С₅-С₁₃-карбоновыми кислотами. Обычно эфирами фосфорной кислоты являются три-2-этилгексилфосфат, триоктилфосфат, трифен ил фосфат, изодецилдифен ил фосфат, 2-этилгексилдифенилфосфат и бис-(2-этилгексил)фенилфосфат. В триэфирах лимонной кислоты гидроксигруппа может в свободной или карбоксилированной, или ацетилированной форме. Алкильные группы триэфиров лимонной кислоты обычно все независимо содержат от 4 до 8 атомов углерода или от 6 до 8 атомов углерода. В некоторых вариантах осуществления производными алкилпирролидона являются включающие алкильные группы, содержащие от 4 до 18 атомов углерода. В одном варианте осуществления диалкиловые эфиры 2,5-фурандикарбоновой кислоты в каждой алкильной цепи независимо содержат от 4 до 13 атомов углерода или от 8 до 13 атомов углерода. В некоторых вариантах осуществления, эпоксидированными растительными маслами являются, например, эпоксидированные эфиры жирных кислот образованные из эпоксидированного соевого масла, и/или эпоксидированные эфиры таллоужирных кислот (взаимодействовавшие со спиртами, обладающими цепями, содержащими от 1 до 8 атомов углерода), поставляющимися под торговым названием REFLEX® фирмой PolyOne, USA, под торговыми названиями PROVIPLAST® PLS GREEN 5 и PROVIPLAST® PLS GREEN 8 фирмой Proviron, Belgium, и под торговым названием DRAPEX®, DRAPEX АЛЬФА фирмой Galata, USA. Полиэфирами алифатических и ароматических поликарбоновых кислот обычно являются сложные полиэфиры адипиновой кислоты с многоатомными спиртами, предпочтительно полиадипат диалкиленгликоля, содержащий в алкиленовой группе от 2 до 6 атомов углерода. Во всех описанных выше сложных эфирах и сложных эфирах, описанных в настоящем изобретении, алкильные группы могут быть линейными или разветвленными и одинаковыми или разными.

В одном варианте осуществления один или большее количество сложных эфиров представляют собой диалкиловые эфиры адипиновой кислоты, содержащие в алкильной группе от 4 до 9 атомов углерода. В другом варианте осуществления один или большее количество сложных эфиров представляют собой один или большее количество C₅-С₁₁- или С₇-С₁₀-диалкиловых эфиров 2,5-фурандикарбоновой кислоты. В одном варианте осуществления С₅-С₁₁-диалкиловым эфиром 2,5-фурандикарбоновой кислоты является ди(2-этилгексиловый) эфир 2,5-фурандикарбоновой кислоты.

Диалкиловые эфиры 2,5-фурандикарбоновой кислоты описаны в WO 2012/113608 (С₅-диалкиловые эфиры), WO 2012/113609 (С₇-диалкиловые эфиры), WO 2011/023490 (C₉-диалкиловые эфиры) и WO 2011/023491 (С₁₀-диалкиловые эфиры). Дигексиловые, ди(2-этилгексиловые) и ди(2-октиловые) эфиры 2,5-фурандикарбоновой кислоты и их получение описаны в публикации R. D. Sanderson et al. in J. Appl. Pol. Sci., 1994, Vol.53, 1785-1793. Раскрытия этих публикаций во всей их полноте включены в настоящее изобретение в качестве ссылки.

В некоторых вариантах осуществления диалкиловыми эфирами 2,5-фурандикарбоновой кислоты являются изомерные нониловые эфиры 2,5-фурандикарбоновой кислоты, описанные в WO 2011/023490. Изомерные нониловые группы могут быть образованы из смеси изомерных нонанолов, как это описано в WO 2011/023490, page 6, line 32, до page 10, line 15.

В одном варианте осуществления дополнительный пластификатор выбран из группы, включающей С₄-С₅-диалкиловые эфиры 2,5-тетрагидрофурандикарбоновой кислоты и С₄-С₅-диалкиловые эфирные производные 2,5-ди(гидроксиметил)тетрагидрофуран и 2,5-ди(гидроксиэтил)тетрагидрофуран. В некоторых вариантах осуществления дополнительным пластификатором являются С₄-С₅-диалкиловые эфиры 2,5-тетрагидрофурандикарбоновой кислоты, предпочтительно ди(изобутил)-2,5-тетрагидрофурандикарбоксилат и ди(н-бутил)-2,5-тетрагидрофурандикарбоксилат.

Пластифицирующую композицию с успехом можно использовать для пластификации полимеров, в особенности когда в связи с применением предъявляются особые или сложные требования, такие как наличие хорошей гибкости при низких температурах, хорошая экстракция и стойкость к миграции, или требуется очень низкая летучесть пластификатора. Эти связанные с применением сложные требования являются особенно преобладающими при использовании PVC.

PVC получают гомополимеризацией винилхлорида. PVC, использующийся в контексте настоящего изобретения, можно полимеризовать с помощью суспензионной полимеризации, микро-суспензионной полимеризации, эмульсионной полимеризации или полимеризации в массе. Получение PVC полимеризацией винилхлорида и получение и состав пластифицированного PVC описан, например, в публикации Becker and Braun, Plastics Handbook, Volume 2/1: Polyvinyl Chloride, 2nd Edition, Carl Hanser Verlag, Munich, и она во всей своей полноте включена в настоящее изобретение в качестве ссылки. Обычно PVC, который включает пластифицирующую композицию, соответствующую настоящему изобретению, обладает значением К, которое характеризует молярную массу PVC и определяют в соответствии со стандартом DIN 53726, и оно равно от около 57 до около 90, от около 61 до около 85 или от около 64 до около 75.

Настоящее изобретение также относится к формовочной композиции, включающей пластифицирующую композицию. Формовочная композиция также включает один или большее количество полимеров. Полимером формовочной композиции может быть любой полимер пригоден для термопластической обработки. В частности, такие полимеры выбраны из группы, включающей следующие: гомо- и сополимеры, которые включают один или большее количество мономеров в полимеризованной форме, выбранных из группы, включающей С₂-С₁₀-моноолефины, такие как этилен или пропилен, 1,3-бутадиен, 2-хлор-1,3-бутадиен, виниловый спирт, и их С₂-С₁₀-алкиловые эфиры, винилхлорид, винилиденхлорид, винилиденфторид, тетрафторэтилен, глицидилакрилат, глицидилметакрилат, акрилаты и метакрилаты со спиртовыми компонентами из разветвленных и неразветвленных C₁-C₁₀-спиртов, винилароматические соединения, такие как полистирол, (мет)акрилонитрил, этиленовоненасыщенные моно и дикарбоновые кислоты, и малеиновый ангидрид, гомо- и сополимеры винилацеталей, поливиниловые сложные эфиры, поликарбонаты (PC), сложные полиэфиры, такие как полиалкилентерефталаты, полигидроксиалканоаты (РНА), полибутиленсукцинаты (PBS), полибутиленсукцинатадипаты (PBSA), простые полиэфиры, полиамиды, полиакрилонитрил, полиметилметакрилаты, поливинилиденхлорид, полистирол (PS), простые полиэфиркетоны, полиуретан (PU), термопластические полиуретаны (TPU), полисульфиды, полисульфоны, полифениленовый эфир (РРЕ) и их комбинации.

Примерами являются полиакрилаты, содержащие одинаковые или разные спиртовые группы, выбранными из группы, включающей С₄-С₈-спирты, предпочтительно бутанол, гексанол, октанол и 2-этилгексанол, поли(метилметакрилат) (РММА), сополимеры метилметакрилат-бутилакрилат, сополимеры акрилонитрилбутадиен-стирол (ABS), сополимеры этилен-пропилен, сополимеры этилен-пропилендиен (EPDM), полистирол (PS), сополимеры стирол-акрилонитрил (SAN), акрилонитрилстиролакрилат (ASA), сополимеры стирол-бутадиен-метилметакрилат (SBMMA), сополимеры стирол-малеиновый ангидрид, сополимеры стирол-метакриловая кислота (SMA), полиоксиметилен (РОМ), поливиниловый спирт (PVAL), поливинилацетат (PVA), поливинилбутираль (PVB), поликапролактон (PCL), полигидроксимасляную кислоту (РНВ), полигидроксивалериановую кислоту (PHV), полимолочную кислоту (PLA), этилцеллюлоза (ЕС), ацетат целлюлозы (АЦ), пропионат целлюлозы (CP) и ацетат-бутират целлюлозы (CAB).

Хотя это и не бребуется, обычно полимером является PVC, поливинилбутираль (PVB), гомо- или сополимер винилацетата, гомо- или сополимер стирола, полиакрилат, термопластические полиуретан (TPU) или полисульфид.

Полимер, содержащийся в формовочной композиции, также может быть эластомером. Подходящие примеры эластомера включают, но не ограничиваются только ими, один или большее количество натуральных каучуков (NR), один или большее количество синтетических каучуков или смеси этих каучуков. В некоторых вариантах осуществления синтетическими каучуками являются, например, полиизопреновый каучук (IR), стирол-бутадиеновый каучук (SBR), бутадиеновый каучук (BR), нитрилбутадиеновый каучук (NBR) и хлоропреновый каучук (CR). В некоторых вариантах осуществления каучуки и/или смеси каучуков можно вулканизировать серой.

В некоторых вариантах осуществления формовочная композиция включает полимер в количестве, равном от около 20 до около 99, от около 45 до около 95, от около 50 до около 90 или от около 55 до около 85 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. формовочной композиции.

В некоторых вариантах осуществления полимером, один или большее количество которых содержится в формовочной композиции является PVC. В некоторых вариантах осуществления формовочная композиция включает и PVC, и эластомер.

Формовочная композиция также может включать дополнительный пластификатор. Если он включен, то количество дополнительного пластификатора в формовочной композиции равно от около 1 до около 90, от около 5 до около 50 или от около 10 до около 30 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. в пересчете на полное количество пластификатора. Полное количество пластификатора является суммой содержаний всех пластификаторов, содержащихся в формовочной композиции (т.е. количество DOTP и любого дополнительного пластификатора). Например, если пластифицирующая композиция включает DOTP и дополнительный пластификатор, полное количество пластификатора представляет собой количество DOTP и количество дополнительного пластификатор.

Некоторые дополнительные пластификаторы описаны выше. В некоторых вариантах осуществления дополнительный пластификатор выбран из группы, включающей диалкиловые эфиры адипиновой кислоты, содержащие от 4 до 9 атомов углерода в алкильной группе, и эфиры 2,5-фурандикарбоновой кислоты, содержащие от 4 до 10 атомов углерода в алкильной группе, где сложноэфирные группы каждого эфира содержат одинаковое или разное количество атомов углерода.

Полное количество пластификатора (т.е. количество DOTP и любого дополнительного пластификатора) в формовочной композиции обычно равно от около 0,5 до около 400, от около 0,5 до около 130 или от около 1 до около 35 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. полимера. Обычно полное количество пластификатора является переменным и зависит от конкретного полимера или смеси полимеров, содержащихся в формовочной композиции.

В некоторых вариантах осуществления полимер включает только PVC (т.е. PVC является единственным полимером, содержащимся в формовочной композиции), и пластифицирующая композиция состоит в основном из DOTP и не включает дополнительный пластификатор (т.е. DOTP является единственным пластификатором в формовочной композиции). В этом варианте осуществления пластифицирующая композиция содержится в количестве, равном от около 5 до около 300, от около 10 до около 100 или от около 30 до около 70 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. полимера.

В некоторых вариантах осуществления полимер включает только PVC (т.е. PVC является единственным полимером, содержащимся в формовочной композиции), и пластифицирующая композиция включает и DOTP, и дополнительный пластификатор. В этом варианте осуществления пластифицирующая композиция содержится в количестве, равном от около 1 до около 400, от около 10 до около 100 или от около 15 до около 85 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. полимера.

В других вариантах осуществления полимером является каучук и пластифицирующая композиция содержится в количестве, равном от около 1 до около 60, от около 1 до около 40 или от около 2 до около 30 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. каучука.

Формовочная композиция также может включать подходящие добавки. Добавки включают, но не ограничиваются только ими, добавки, представляющие собой упрочняющие наполнители, такие как сажа или диоксид кремния, другие наполнители, донор метилена, такой как гексаметилентетрамин (НМТ), акцептор метилена, такой как фенольная смола, модифицированная карданолом (из орехов кешью), вулканизирующий или сшивающий реагент, ускоритель вулканизации или сшивки, активаторы, различные типы масла, агенты, препятствующие старению, и различные другие добавки, такие как стабилизаторы, смазывающие вещества, наполнители, пигменты, огнезащитные средства, светостабилизаторы, вспенивающие агенты, полимерные технологические добавки, модифицирующие добавки, увеличивающие ударную прочность, оптические отбеливатели, антистатические агенты, биостабилизаторы и другие добавки, для которых известно, что их включают в покрышки и другие каучуковые изделия.

Формовочная композиция также может включать один или большее количество стабилизаторов для повышения стабильности формовочной композиции. Подходящие стабилизаторы включают твердые или жидкие стабилизаторы, использующиеся в составах PVC. Например, стабилизаторы включают Ca/Zn, Ba/Zn, Pb или Sn стабилизаторы, а также связывающиеся с кислотой слоистые силикаты, такие как гидроталькит. Стабилизатор может содержаться в количестве, равном от около 0,05 до около 7, от около 0,1 до около 5, от около 0,2 до около 4 или от около 0,5 до около 3 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. формовочной композиции.

Формовочная композиция также может включать одно или большее количество смазывающих веществ для обработки пластмасс, например, углеводороды, такие как масла, парафиновые и полиэтиленовые воска, жирные спирты, содержащие от 6 до 20 атомов углерода, кетоны, карбоновые кислоты, такие как жирные кислоты и монтановые кислоты, окисленный полиэтиленовый воск, соли металлов карбоновых кислот, амиды карбоновых кислот и эфиры карбоновых кислот, например, со спиртами, такими как этанол, жирные спирты, глицерин, этандиол и пентаэритрит, и обладающие длинной цепью карбоновые кислоты в качестве кислотного компонента. Смазывающие вещества включают в количестве, эффективном для помещения между полимерными пеллетами, в особенности пеллетами PVC, и они уменьшают силы трения при смешивании, пластификации и горячем формовании. В частности, смазывающие вещества может содержаться в количестве, равном от около 0,01 до около 10, от около 0,05 до около 5, от около 0,1 до около 3 или от около 0,2 до около 2 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. формовочной композиции.

Формовочная композиция также может включать один или большее количество наполнители, такие как сажа и другие органические наполнители, натуральные карбонаты кальция, такие как мел, известняк и мрамор, синтетические карбонаты кальция, доломит, силикаты, кремниевая кислота, песок, диатомовая земля и силикаты алюминия, такие как каолин, слюда и полевой шпат. В некоторых вариантах осуществления наполнителями являются карбонаты кальция, мел, доломит, каолин, силикаты, тальк и сажа. Обычно наполнители благоприятно влияют, в частности, на прессование, прочность на разрыв и прочность на изгиб, твердость и термическую стабильность формовочной композиции, в особенности формовочных композиций PVC. Наполнители могут содержаться в количестве, равном от около 0,01 до около 80, от около 0,1 до около 60, от около 0,5 до около 50 или от около 1 до около 40 мас. част. в пересчете на 100 мас. част. формовочной композиции.

Формовоч