增塑性聚合物組合物的制作方法
【專利說明】増塑性聚合物組合物
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2013年9月12日提交的美國臨時專利申請61/876951的優先權，其公 開內容全文W引用方式并入。
技術領域
[0003] 本發明提供了包含巧喃2,5-二醋或四氨巧喃2,5-二醋增塑劑的聚合物組合物和 包含該聚合物組合物的制品。
【背景技術】
[0004] 已使用多種醋化合物作為聚合物組合物中的增塑劑。運些增塑劑包括例如鄰苯二 甲酸烷基醋和己二酸醋。近年來，已引入多種基于可再生材料的增塑劑。運些包括基于巧樣 酸(例如得自Vede 11US)、班巧酸(例如得自BioAmber和Myriant)、植物油(例如得自丹尼斯 克與陶氏化學公司（Danisco and Dow化emical Co.)、異山梨醇（例如，得自羅蓋特公司 (Roquette))和乙酷丙酸（例如得自Segetis)的那些。大多數運些可再生材料與聚氯乙締是 相容的，但可能不適于與更多的親水性聚合物一起使用。
【發明內容】
[0005] 提供了包含巧喃2,5-二醋或四氨巧喃2,5-二醋增塑劑的聚合物組合物。該增塑劑 具有低氣味，具有與多種聚合物材料的良好相容性，并且可由可再生資源形成。另外，增塑 劑可在熱烙融處理聚合物組合物期間通常經歷的溫度下使用。
[0006] 在第一方面，提供了包含a)增塑劑和b)聚合物材料的聚合物組合物，其中增塑劑 與聚合物材料是相容的。增塑劑為式(I)的化合物。
[0007]
[000引在式(I)中，基團A為二價基團
[0009]
[0010] 其中星號(*)指示二價基團A連接至化合物的其余部分的位置。基團Ri為具有至少 一個氧基基團的雜烷基。基團R2為氨或烷基。
[0011] 在第二方面，提供了包含聚合物組合物的制品。聚合物組合物與上文所述的相同。
【具體實施方式】
[0012] 提供了包含聚合物材料加上巧喃2,5-二醋、四氨巧喃2,5-二醋、或它們的組合的 聚合物組合物。巧喃2,5-二醋和/或四氨巧喃2,5-二醋可用作多種相容性聚合物材料諸如 親水性聚合物材料的增塑劑。
[0013] 術語"一個/種"、"該"、"所述"、"至少一個/種"和"一個或多個/一種或多種"可互 換使用。
[0014] 術語"和/或"意指一者或兩者，諸如表達A和/或B是指單獨的A、單獨的B、或A與B兩 者。
[001引術語"聚合物材料"和"聚合物"互換使用，并且可指均聚物、共聚物、Ξ元共聚物， AfrAfr 寸寸0
[0016] 術語"雜烷基"是指具有一個或多個鏈中氧的烷基。雜烷基可為直鏈的、支鏈的、環 狀的或它們的組合。鏈中氧可為直鏈的、支鏈的、或雜烷基的環狀部分。雜烷基通常為燒氧 基基團、酸基團或聚酸基團。
[0017] 術語"烷基"是指燒控的一價基團。合適的烷基基團可具有至多10個碳原子、至多6 個碳原子、至多4個碳原子或至多3個碳原子。烷基基團可為直鏈的、環狀的或支鏈的。
[0018] 術語"亞烷基"是指燒控的二價基團。合適的亞烷基基團可具有至多10個碳原子、 至多6個碳原子、至多4個碳原子或至多3個碳原子。
[0019] 在第一方面，提供了包含a)增塑劑和b)聚合物材料的聚合物組合物，其中增塑劑 與聚合物材料是相容的。增塑劑為式(I)的化合物。
[0020]
[0021 ]在式(I)中，基團A為二價基團
[0022]
[0023] 其中星號指示二價基團A連接至化合物的其余部分的位置。基團Ri為具有至少一 個氧基基團的雜烷基。基團R2為氨或烷基。
[0024] 式(I)的增塑劑（即化合物)為式(IA)的巧喃2，5-二醋或式（IB)的四氨巧喃2，5-二 醋。
[0025]
[0026] 式(ΙΑ)和(IB)的化合物包括所有可能的立體異構體。
[0027] 式（I)、（IA)和（IB)中的每個Ri基團為雜烷基并且通常具有至多20個碳原子、至多 16個碳原子、至多10個碳原子、至多8個碳原子、至多6個碳原子、至多4個碳原子或至多3個 碳原子W及至多6個氧原子、至多4個氧原子或至多2個氧原子。基團Ri可為直鏈的、支鏈的、 環狀的、或它們的組合。兩個Ri基團可為相同或不同的，但通常為相同的。
[002引在一些實施例中，雜烷基Ri基團可具有式-(Ra)p-(0-Rb)q-0-RC，其中R3和Rb各自為 亞烷基，R。為烷基，P為等于0或1的整數，并且q為在0至4范圍內的整數。每個R3、每個Rb和每 個r基團可獨立地具有至多4個碳原子、至多3個碳原子或至多2個碳原子。氧基基團的數目 通常在1至5的范圍內，在1至4的范圍內、或在1至3的范圍內。一些示例性雜烷基基團包括但 不限于，
[0029] -CH2-0-CH3、-CH2-0-CH2CH3、-CH2-0-CH2CH2CH3、-CH2-0-CH(CH3)2、-CH2-0- OfeOfeOfeC出、-CH2-0-CH2CH2-0-C出、-CH2-0-CH2CH2-0-CH2C出、-CH2-0-CH2CH2-0-CH2CH2CH3、- C出-0-C出 C出-〇-CH( C出）2、-c出-0-CH2C出-0-C出 C出 CH2C出、-c出 C出-ο-畑3、-c出 c出-ο- C出C曲、-c出C出-〇-CH( C曲）2、-c出C出-0-C出C出細3、-c出C出-0-C出c此c出c出、-c此c出-ο- CH2CH2CH2-O-C 出、-CH2CH2-O-CH2CH2CH2-O-C 出 CH3、-CH2CH2-O-C 出 CH2CH2-O-CH2CH2C出、- CH2CH2-0-CH2CH2CH2-0-CH(邸3 ) 2、和-CH2-O-CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2C出。
[0030] 在其他實施例中，雜烷基可包括環狀基團，其中鏈中氧為環狀基團的一部分。例 如，雜烷基可包括四氨巧喃基或四氨化喃基基團。
[0031] 式（I)、（IA)和（IB)中的每個R2基團為氨或烷基。烷基基團通常具有至多10個碳原 子、至多6個碳原子或至多3個碳原子。例如，烷基通常具有1至10個碳原子、3至10個碳原子、 1至6個碳原子或1至4個碳原子。
[0032] 在一些實施例中，式(I)的化合物選自下列化合物中的一種或多種。
[0033]
[0034] 式（ΙΑ)的化合物可使用任何合適的合成方法來制備。例如，運些化合物可使用2， 5-二甲基巧喃二簇酸醋(其可商購獲得)與式r1-ch(r2)-oh的醇在催化劑的存在下的一步醋 交換反應來制備，如反應方案A中所示。
[00巧]反應方案A
[0036]
[0037] 用于醋交換反應的合適催化劑包括例如金屬醇鹽(例如錬醇鹽和儘醇鹽）、四烷基 鐵酸醋(例如四下基鐵酸醋）、質子酸(例如硫酸、高氯酸和對甲苯橫酸）、金屬氧化物(例如 錬氧化物和沸石)和錫鹽。式(IB)的化合物可W與式(IA)的方式相似的方式制備，但在醋交 換反應之前添加氨化步驟。也就是說，在醋交換反應之前，2，5-二甲基巧喃二簇酸醋被氨化 成2,5-二甲基四氨巧喃二簇酸醋。醋交換反應的產物（即，式（IA)或式（IB)的化合物)通常 通過蒸饋進行分離。收率通常大于約70%。各種反應的更多詳情被包含在實例部分中。
[003引 r1-ch(r2)-oh的醇可用于反應方案A中。一些示例性醇包括但不限于乙二醇單甲基 酸H0-C此CH2-0-CH3、乙二醇單乙基酸H0-C此C此-0-C此邸3、乙二醇單丙基酸H0-C出C出-0- 畑2畑2畑3、乙二醇單異丙基酸H0-CH2畑2-0-畑（畑3)2、乙二醇單下基酸H0-CH2畑2-0- C此C此C此C曲、二乙二醇單甲基酸H0-C出C出-0-C此C此-0-C出、二乙二醇單乙基酸H0-C此C此- O-CH2CH2-O-CH2C出、二乙二醇單丙基酸冊-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH、二乙二醇單異丙基 酸冊-CH2CH2-0-CH2CH2-0-CH(邸3) 2、二乙二醇單了基酸冊-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2C 出、 丙二醇單甲基酸H0-CH2C此CH2-0-C曲、丙二醇單乙基酸冊-C出C此C出-0-C此邸3、丙二醇單異 丙基酸冊-C出CHsC出-0-CH(CH3)2、丙二醇單丙基酸
[0039] 冊-CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH3、丙二醇單下基酸
[0040] 冊-C出CH2C出-0-C出CH2C出CH3、二丙二醇單甲基酸 [0041 ]冊-CH2C 出 CH2-O-CH2C 出 CH2-0-CH3、二丙二醇單乙基酸
[0042] 冊-C出CH2C出-0-C出CH2C出-0-C出邸3、二丙二醇單丙基酸
[0043] 冊-C出CH2C出-0-C出CH2C出-0-C出C出邸3、二丙二醇單異丙基酸
[0044] 冊-C 出 CH2C 出-0-C 出 CH2C 出-0-CH(CH3)2、二丙二醇單下基酸
[0045] 冊-C出CH2C出-0-C出CH2C出-0-C出CH2C出CH3、四氨慷醇和