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聚酯聚合物中作为增滑剂的脂肪族酯类化合物.pdf

  • 上传人:Y0****01
  • 文档编号:1626597
  • 上传时间:2018-06-30
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  • 页数:32
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN200580006735.4

    申请日:

    2005.03.02

    公开号:

    CN1993413A

    公开日:

    2007.07.04

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C08K 5/101公开日:20070704|||实质审查的生效|||公开

    IPC分类号:

    C08K5/101(2006.01)

    主分类号:

    C08K5/101

    申请人:

    克罗达国际公司;

    发明人:

    大卫·安德鲁·帕克; 亚当·马特比; 马丁·瑞得; 菲利浦·麦考伊

    地址:

    英国北亨伯赛德郡

    优先权:

    2004.03.02 GB 0404620.7

    专利代理机构:

    北京金之桥知识产权代理有限公司

    代理人:

    梁朝玉

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    内容摘要

    一种用于PET聚合物的增滑剂的具有通式(1)的化合物,其中:R和R1表示烃基基团,每个烃基基团包含6-24个碳原子,所述的R和/或R1可以是线性的,支链的,饱和的或包含一个或多个双键的;X表示基团(a)中的一种,其中A表示一个包含2-36个碳原子,可以是线性的,支链的,饱和的或包含一个或多个双键的烃基基团。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  使用一种具有通式(1)的化合物作为聚酯聚合物的增滑剂:
                        R-X-R1            (1)
    其中:R和R1表示烃基基团,每个基团包含1-34个碳原子,可以是线性的,支链的,饱和的或包含一个或多个双键的;其中
    X表示


    2.  如权利要求1所述的使用一种具有通式1的化合物作为PET聚合物增滑剂,其中R、X和R1的碳原子总数大于16,优选大于22。

    3.  如权利要求1或2所述的使用一种具有通式1的混合物作为增滑剂,其中R、X和R1的碳原子总数大于35。

    4.  如上述任一权利要求所述的使用一种具有通式1的混合物作为聚合物的增滑剂,其中R、X和R1的碳原子总数在36-44之间。

    5.  如上述任一权利要求所述的使用一种具有通式1的混合物作为PET聚合物的增滑剂,其中通式1的混合物是选自硬脂酸硬脂酯、山嵛酸硬脂酯、山嵛酸山嵛酯、乙二醇双硬脂酸酯、乙酸山嵛酯、山嵛酸乙酯、肉豆蔻酸棕榈酯、棕榈酸棕榈酯或它们的混合物。这些化合物组合在检测浓度下提供了比未添加时大于40%的增滑效果。这些效果明显高效,对目前使用的普通添加剂而言是一个重大的改进。

    6.  如权利要求6所述的使用一种具有通式1的混合物作为聚酯聚合物的增滑剂,其中PET聚合物选自:
    聚(对苯二甲酸丁二醇酯)
    聚(对苯二甲酸环己环二甲醇酯)
    聚(间苯二甲酸乙醇酯)
    聚(2,6-萘甲酸乙二酯)
    聚(邻苯二甲酸乙二醇酯)
    聚(对苯二甲酸乙二酯)
    及它们的共聚物。

    7.  如上述任一权利要求所述的使用一种具有通式1的混合物作为PET聚合物的增滑剂,其中所述的具有通式1的混合物在所述的PET聚合物中质量含量为0.1%-1.0%。

    8.  如权利要求7所述的使用一种具有通式1的混合物作为PET聚合物的增滑剂,其中所述的混合物在所述的PET聚合物中质量含量为0.2%-0.75%。

    9.  使用一种具有通式1的混合物如这里所描述的主要地作为PET聚合物的增滑剂。

    10.  一种混合有一种或多种具有通式1的增滑剂的聚酯化合物:
                         R-X-R1            (1)
    其中:R和R1表示烃基基团,每个烃基基团包含1-24个碳原子,所述R和/或R1可以是线性的,支链的,饱和的或包含一个或多个双键的;其中
    X表示


    11.  如权利要求10所述的一种混合有一种或多种具有通式1的增滑剂的聚合物,其中R、X和R1的碳原子总数大于16,优选大于22。

    12.  如权利要求10或11所述的一种聚合物,其中R、X和R1的碳原子总数大于35。

    13.  如权利要求10、11或12所述的一种聚合物,其中R、X和R1的碳原子总数在23-44之间。

    14.  如权利要求10、11、12或13所述的一种混合有一种或多种具有通式1的增滑剂的聚合物,其中混合物是选自硬脂酸硬脂酯、山嵛酸硬脂酯、山嵛酸山嵛酯、乙二醇双硬脂酸酯、乙酸山嵛酯、山嵛酸乙酯、肉豆蔻酸棕榈酯、棕榈酸棕榈酯或它们的混合物。

    15.  如权利要求10-14中任意一个所述的一种聚合物,其中所述的聚合物选自:
    聚(对苯二甲酸丁二醇酯)
    聚(对苯二甲酸环己环二甲醇酯)
    聚(间苯二甲酸乙醇酯)
    聚(2,6-萘甲酸乙二酯)
    聚(邻苯二甲酸乙二醇酯)
    聚(对苯二甲酸乙二酯)
    或它们的共聚物。

    16.  如权利要求10-15中任意一个所述的一种混合有一种或多种具有通式1的增滑剂的聚合物,其中所述的增滑剂中在所述的聚合物中的质量含量为0.1%-1.0%。

    17.  如权利要求16所述的一种聚合物,其中所述的增滑剂中在所述的聚合物中的质量含量为0.2%-0.75%。

    18.  一种如这里所充分描述的一种混合有一种或多种具有通式1的增滑剂的聚合物。

    19.  一种提高所述聚合物的滑动性的制取聚合物的方法,所述的方法包括将如权利要求1-9中任意一个所述的具有通式1的混合物混合到所述的聚合物中。

    20.  如权利要求19所述的一种制备聚合物的方法,其中所述的聚合物选自:
    聚(对苯二甲酸丁二醇酯)
    聚(对苯二甲酸环己环二甲醇酯)
    聚(间苯二甲酸乙醇酯)
    聚(2,6-萘甲酸乙二酯)
    聚(邻苯二甲酸乙二醇酯)
    聚(对苯二甲酸乙二酯)
    及它们的共聚物。

    21.  如权利要求20所述的一种方法,其中所述的具有通式1的混合物在所述的聚合物中的质量含量为0.1%-1.0%。

    22.  如权利要求20所述的一种方法,其中所述的具有通式1的混合物在所述的聚合物中的质量含量为0.2%-0.75%。

    23.  一种由权利要求10-18中任意一个所述的聚合物所制成的容器。

    24.  如权利要求23所述的一种容器,其中制作所述容器的聚合物选自:
    聚(对苯二甲酸丁二醇酯)
    聚(对苯二甲酸环己环二甲醇酯)
    聚(间苯二甲酸乙醇酯)
    聚(2,6-萘甲酸乙二酯)
    聚(邻苯二甲酸乙二醇酯)
    聚(对苯二甲酸乙二酯)
    或它们的共聚物。

    25.  一种由权利要求10-18中任意一个所述的聚合物所制的薄膜。

    26.  如权利要求25所述的一种薄膜,其中制作所述薄膜的聚合物选自:
    聚(聚对苯二甲酸丁二醇酯)
    聚(对苯二甲酸环己环二甲醇酯)
    聚(间苯二甲酸乙二醇酯)
    聚(聚2,6-萘甲酸乙二酯)
    聚(邻苯二甲酸乙二醇酯)
    聚(对苯二甲酸乙二酯)
    或它们的共聚物。

    27.  一种含有聚酯共聚物及具有通式1化合物的混合物,其中:R和R1表示烃基基团,每个烃基基团包含1-34个碳原子,所述的R和/或R1可以是线性的,支链的,饱和的或包含一个或多个双键的;X表示基团(a)中的其中一个:


    其中A表示一个烃基基团包含2-36个碳原子,可以是线性的,支链的,饱和的或包含一个或多个双键的。

    说明书

    说明书聚酯聚合物中作为增滑剂的脂肪族酯类化合物
    本发明涉及聚合物添加剂。它尤其应用于降低诸如PET等聚酯聚合物摩擦系数的添加剂。
    聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)是一种重要塑料原料,广泛地用于模制的聚酯物及薄膜的制造。使用PET的关键优势在于:
    ●高透明度
    ●重量轻
    ●可塑性好
    ●对氧及二氧化碳的阻隔性能优异
    ●抗撞击性能好
    ●高强度--实质上是牢不可破
    ●经济性好
    主要由于具有以上特性,PET均聚物和共聚物作为塑料最重要的应用是制造瓶子。
    制造PET瓶主要是使用一种两步吹拉模制工序。第一步是通过注塑制造出一个粗加工的成品。在这个工序中铸造出一个具有颈部器壁相对较厚的制品。然后在再加热风机中将所述的粗加工的成品再次加热,该再加热风机用拉伸栓拉伸粗加工的成品,并吹入空气使它膨胀,进入模具使其成为事先设计的形状。这就提供了一种双轴取向的容器,它具有透明和阻隔气体等改良性能。这对于碳酸类饮料容器尤其重要。
    PET瓶也可以通过在一个机器中完成的注吹模制二步技术制造出来。注塑成型的粗加工成品,当还处于高温状态时即移入吹风位置,在所述的吹风位置被吹制成设计的形状。这对于要求详细而精确的颈部细节的小型容器,以及完成和制造少于双轴朝向的容器是一种首选技术。
    用PET制造物件的一个最主要困难是聚合物的相对高摩擦系数。在瓶子制造业,这个问题能够通过许多方式证实:
    ●低于最佳包装密度的制成品被装箱后,随之而来的是较高的存储和运输费用。
    ●运输设备中缺乏流动及因此减少的生产量。
    ●表面缺点导致低抗拉性能。
    因此PET需要有一种有效的添加剂系列,以减小聚合物的摩擦阻力以及克服以上不足。
    有效地减小聚合物摩擦系数的添加剂在工业上是公知的,如滑爽添加剂。然而,为了适宜饮料容器,被制造的PET瓶必须呈现浅色和高透明度,以及无气、无味、无毒。这是除了减小摩擦的特性之外,对作为增滑剂的其它强制性的重要特性要求。
    塑料工业中选择的传统增滑剂是脂肪族氨基化合物。这些添加剂被广泛地用于聚烯烃,例如聚乙烯,聚丙烯,及相关的共聚物。被用作爽滑添加剂的脂肪族氨基化合物主要是由含16-22个碳原子的脂肪酸制成的,通过多种结构形态表现其特征:
    ●首选氨基化合物可以是单一不饱合(例如芥酸酰胺和油酸酰胺)或是饱合(例如硬脂酸酰胺和山嵛酰胺)氨基化合物。
    ●次选氨基化合物如硬脂芥酸酰胺和油基棕榈酰胺。
    ●双氨基化合物例如乙撑双硬脂酰胺。
    由于在聚合物体系中的普遍使用,考虑将脂肪族氨基化合物作为如PET等聚合物的增滑剂是符合逻辑的。然而,尽管我们已经证实氨基化合物在PET中具有降低磨擦的特点,但磨擦系数的降低远低于其在聚烯烃中的幅度。而且,所有的氨基化合物在PET注塑中都会引起变色,这将会严格限制它们在这种聚合物中的应用。
    那些熟悉技术的人将会意识到,单独的和不同级别的聚合物有着相差巨大的化学成分和不同的分子结构。因此,聚酯聚合物,例如PET,不能和聚氯乙烯(PVC),聚酰胺如尼龙,或其它类别的聚合物相比较。它们不仅作为聚合物的表现不同,而且不同种类的聚合物对增滑剂的要求也不同。也就是说,即使在另一不同种类聚合物可以作为增滑剂,也不能推断或预测一种特定的化合物或化合物的混合物,作为某种试剂的增滑剂,将如何作用。
    传统的增滑剂技术因此不能简易地被应用于PET中。在除了低摩擦系数,还对颜色、味道及气味有着严格要求的瓶子(粗加工的成品)制造业,这是一种特殊的情况。
    因此本发明的一个目的是提供了一种混合物,当它用于如PET等聚合物时具有改良的滑动和抗阻力的特性,并且聚合物中的其它特性不会受到反作用。
    依照本发明的一个首要方面是提供了一种具有通式1的用作聚酯聚合物增滑剂的化合物:
                       R-X-R1               (1)
    其中:R和R1表示烃基基团,每个烃基基团包含1-34个碳原子,所述R和/或R1可以是线性的,支链的,饱和的或包含一个或多个双键的;其中X表示下述基团中的一种:

    其中A表示一个包含2-36个碳原子,所述R和/或R1可以是线性的,支链的,饱和的或包含一个或多个双键的烃基基团。
    R、R1和X的碳原子总数优选大于16,更优选大于22。
    在一个特定的优选实施例中,R、R1和X的碳原子总数大于35。
    X优选表示基团

    并且R、R1和X的碳原子总数介于23-44。
    在一个特定的优选实施例中,具有通式1的混合物是选自包含硬脂酸硬脂酯(stearyl stearate)、山嵛酸硬脂酯(stearyl behenate)、山嵛酸山嵛酯(behenyl behenate)、乙二醇双硬脂酸酯(ethylene glycol distearate)、乙酸山嵛酯(ethyl behenate)、山嵛酸乙酯(behenyl acetate)、肉豆蔻酸棕榈酯(palmityl myristate)、棕榈酸棕榈酯(palmityl palmate)组合或是它们的混合物。
    在一个特定的优选实施例中,聚脂聚合物是选自:
    聚(对苯二甲酸丁二醇酯)
    聚(对苯二甲酸环己环二甲醇酯)
    聚(间苯二甲酸乙醇酯)
    聚(2,6-萘甲酸乙二酯)
    聚(邻苯二甲酸乙二醇酯)
    聚(对苯二甲酸乙二酯)。
    所述的具有通式1的混合物在所述的聚合物中的质量含量优选范围为0.1%-1.0%。
    在一个特定的优选实施例中,所述的混合物在所述的聚合物中的质量含量为0.2%-0.75%。
    依照本发明的第二个方面是提供了一种具有通式1含有一种或多种增滑剂的聚酯聚合物:
                    R-X-R1                 (1)
    其中:R和R1表示烃基基团,每个烃基基团包含1-34个碳原子,可以是线性的,支链的,饱和的或包含一个或多个双键的;其中X表示下述基团中的一种:

    其中A表示一个烃基基团包含2-36个碳原子,可以是线性的,支链的,饱和的或包含一个或多个双键的。
    R、R1和X的碳原子总数优选大于16,更优选大于22。
    在一个特定的优选实施例中,R、R1和X的碳原子总数大于35。
    X优选表示基团

    并且R、R1和X的碳原子总数介于23-44。
    在一个特定的优选实施例中,具有通式1的增滑剂选自包含硬脂酸硬脂酯、山嵛酸硬脂酯、山嵛酸山嵛酯、乙二醇双硬脂酸酯、乙酸山嵛酯、山嵛酸乙酯、肉豆蔻酸棕榈酯、棕榈酸棕榈酯组合或是它们的混合物。
    聚合物用在纤维制造时,增滑剂不适宜是一种硬脂酸酯,如硬脂酸硬脂酯或其它的在GB2152061(Snia Fibre SpA)中有特别命名的添加剂。GB2152061中涉及的添加剂在挤压纤维背景中被描述,而不是增滑剂的背景中,或是本申请中提到的粗加工的成品或瓶子的背景中。
    所述的聚合物优选含有下面的组分:
    聚(对苯二甲酸丁二醇酯)
    聚(对苯二甲酸环己环二甲醇酯)
    聚(间苯二甲酸乙醇酯)
    聚(2,6-萘甲酸乙二酯)
    聚(邻苯二甲酸乙二醇酯)
    聚(聚对苯二甲酸乙二酯)
    及它们的共聚物。
    所述的增滑剂在所述的聚酯聚合物中的质量含量优选范围0.1%-1.0%。
    在一个特定的优选实施例中,所述的增滑剂在所述的聚酯聚合物中的质量含量为0.2%-0.75%。
    依照本发明的第三个方面是提供了一种处理聚合物,增加前面已经定义的含有通式1,以前述方法混合的聚合物滑动性的方法。
    所述的聚合物优选含有下面的组分:
    聚(对苯二甲酸丁二醇酯)
    聚(对苯二甲酸环己环二甲醇酯)
    聚(间苯二甲酸乙醇酯)
    聚(2,6-萘甲酸乙二酯)
    聚(邻苯二甲酸乙二醇酯)
    聚(对苯二甲酸乙二酯)
    及它们的共聚物。
    所述的具有通式1的混合物在所述的聚合物中的质量含量优选范围为0.1%-1.0%。
    在一个特定的优选实施例中,所述的具有通式1的混合物在所述的聚合物中的质量含量优选0.2%-0.75%。
    依照本发明更多一个方面是提供了一种粗加工的成品和容器,由含有前述具有通式1组分的增滑剂聚合而成的聚合物制造。
    形成所述的容器的聚合物优选下面的组分:
    聚(对苯二甲酸丁二醇酯)
    聚(对苯二甲酸环己环二甲醇酯)
    聚(间苯二甲酸乙醇酯)
    聚(2,6-萘甲酸乙二酯)
    聚(邻苯二甲酸乙二醇酯)
    聚(对苯二甲酸乙二酯)
    及它们的共聚物。
    依照本发明的再多一个方面是提供了一种薄膜,由含有前述具有通式1组分的增滑剂聚合而成的聚酯聚合物制造。
    形成所述的薄膜的聚合物优选下面的组分:
    聚(对苯二甲酸丁二醇酯)
    聚(对苯二甲酸环己环二甲醇酯)
    聚(间苯二甲酸乙醇酯)
    聚(2,6-萘甲酸乙二酯)
    聚(邻苯二甲酸乙二醇酯)
    聚(对苯二甲酸乙二酯)
    及它们的共聚物。
    本发明也可以延伸至包括一种混合物,它含有一种聚酯和一种具有通式1的化合物的一种共聚物,其中:R和R1表示烃基基团,每个烃基基团包含1-34个碳原子,可以是线性的,支链的,饱和的或包含一个或多个双键的;X表示下述基团中的一种:

    其中A表示一个包含2-36个碳原子,可以是线性的,支链的,饱和的或包含一个或多个双键的羟基。
    因此本发明涉及一个新的如PET聚酯聚合物的增滑剂系列,它们既能高效地降低被制造物的摩擦系数,同时又保持了制造物的浅色和高透明度。更确切地说,符合本发明的添加剂大幅降低了长期存在于模具零部件间的摩擦系数。在PET粗加工的成品和PET瓶的制造中这点尤其重要。
    本发明中所述的“PET”术语有着广泛的含义。它包括所有的聚(对苯二甲酸乙二酯)的聚合物及共聚物形式。本发明所述的化合物也是其它聚酯聚合物及其共聚物如聚丁烯和聚(萘二甲酸乙二酯)的高效增滑剂。因此PET术语应该被理解为,在这里,是一个基本术语包括所有来源于包括所有已发现或未发现的对苯二酸酯及其衍生物在内的芳香二酸的所有聚合物。
    本发明所述的添加剂符合如下通用结构:
                           R-X-R1
    其中:R和R1表示烃基基团,每个基团包含1-34个碳原子,可以是线性的,支链的,饱和的或包含一个或多个双键的。
    X符合以下结构中的一种:
                           -C(O)O-
                             或
                       -O(O)C-A-C(O)O-
                             或
                      -C(O)-O-A-O-(O)C-
    其中A表示一个包含2-36个碳原原子,可以是线性的,支链的,饱和的或包含一个或多个双键的烃基基团。
    在本发明的一个优选项的实施例中,R、R1和X的碳原子总数大于22,优选大于35。
    符合本发明的优选的添加剂的例子是硬脂酸硬脂酯、山嵛酸硬脂酯、山嵛酸山嵛酯、乙二醇双硬脂酸酯、乙酸山嵛酯、山嵛酸乙酯、肉豆蔻酸棕榈酯、棕榈酸棕榈酯或它们的混合物。
    为了达到PET所要求的滑动性能,本发明中的添加剂是按照0.1%-1.0%的质量含量被混合的,优选0.2%-0.75%。
    本发明的增滑剂可以是通过本技术领域公知的技术被混合入聚合物的。例如,他们可以在挤出点通过定量溶解而被直接加入至树脂中,通过传统的单批添加或通过用液体颜色系统混合。
    具体实施方式
    为说明前述减少PET表面摩擦力添加剂的有益效果,拟采用以下方式。
    一种PET共聚物(IV 0.8)通过注塑,吹塑或两者都使用,适合于瓶子和其它食品存贮容器制造业。PET在145℃下加热8个小时,当聚合物仍在高温状态下通过滚动混合将添加剂直接涂覆在聚合物的表面。
    PET在35吨密闭注塑机中,在下述条件下被模制成100×50×2mm的板:
    温度:所有区域均为270℃
    注射压力:85Bar
    注射尺寸:29.0mm
    包裹:20Bar;3秒
    持续:75Bar;3秒
    冷却:20秒
    设备温度:10℃
    所得的板立刻通过Lloyd LRX拉伸检测器及10N的测压元件在模制后的如下时间间隔-1小时,24小时,1周及2周时分别进行摩擦(静摩擦及滚动摩擦)系数检测。摩擦方式根据ASTM 1894改写。滑板重量包括1000g的板及两个50mm×50mm板表面接触的区域(如表)。测试为以150mm/min的速度通过60mm的距离。每次间隔都使用新板测试五次。测试仪所得数据如表1。
    PET的摩擦性能是根据日复一日其加工过程和周围环境及它自身的吸湿性能决定的。无添加剂PET的磨擦系数录得值通常在0.5-1.2之间。为了能够对比在不同的日子连续进行的试验,在PET添加一系列添加剂前后每天都进行了测试。表格中的百分率结果显示,某种特定的添加剂,在某天可以得到一个特别低的结果,该天在表中录得一个低磨擦系数。
    许多混酯混合物被检测,标有分子式1-6的表II显示了它们中的代表物检测结果。
    滑动添加剂的测试结果如下表:
    表1                      摩擦系数(空白的%)    静摩擦    滚动摩擦样品    含量%    最初1天7天    最初  1天芥酸酰胺(erucamide)    0.5    85接近76    78  接近山嵛酸酰胺(behenamide)    0.5    62接近100    71  接近单硬脂酸甘油酯90(GMS 90)    0.5    0接近109    0  接近GMB    0.5    0接近124    0  接近二芥酸聚乙二酯200(PEG200 dierucate)    0.5    89接近140    72  接近二油酸聚乙二酯200(PEG200 dioleate)    0.5    接近失效接近    接近  失效季戊四醇二油酸酯(Pentaerythritol dioleate)    0.5    接近    失效    失效    接近失效单油酸季戊四酯(Pentaerythritol monooleate)    0.5    接近    失效    失效    接近失效单月桂酸聚乙二酯400(PEG400 monolaurate)    0.5    接近    失效    失效    接近失效单硬脂酸山梨酯(sorbitan monostearate)    0.5    接近    失效    失效    接近失效硬脂酸钙(Calcium stearate)    0.5    接近    接近    124    接近接近四硬脂酸季戊四酯(pentaerythritol tetrastearate)    0.5    95    接近    86    107接近硬脂酸丁酯(butyl stearate)    0.5    86    接近    87    70接近二(2-乙基己基)癸二酸酯(EthylHexyl stearate)    0.5    80    接近    83    62接近棕榈酸月桂酯(lauryl palmitate)    0.5    74    接近    85    63接近山嵛酸油酯(oleyl behenate)    0.5    122    接近    173    80接近山嵛酸山嵛酯(behenyl behenate)    0.5    98    接近    94    118接近山嵛酸月桂酯(lauryl behenate)    0.5    55    接近    55    62接近山嵛酸月桂酯    0.2    60    接近    72    57接近芥酸油酯(oleyl erucate)    0.5    123    接近    失效    114失效EGDS    0.5    92    90    68    8695邻苯二甲酸鲸蜡酯(cetostearyl phthalate)    0.5    45    83    82    5495山嵛酸丁酯(butyl behenate)    0.05    49    83    34    5764山嵛酸丁酯    0.1    33    65    33    5262山嵛酸丁酯    0.2    18    38    24    42    55山嵛酸丁酯    0.5    15    30    16    27    33具有通式1的酯    0.1    64    50    58    91    59具有通式1的酯    0.2    38    38    36    45    38具有通式1的酯    0.3    29    34    30    32    30具有通式2的酯    0.2    69    51    80    62具有通式3的酯    0.2    67    54    64    44硬脂酸硬脂酯(stearyl stearate)    0.1    100    92    77    131    92硬脂酸硬脂酯    0.2    34    41    37    41    39硬脂酸硬脂酯    0.3    33    40    33    32    36山嵛酸硬脂酯(stearyl behenate)    0.1    60    70    58    135    122山嵛酸硬脂酯    0.2    33    41    91    43    44山嵛酸硬脂酯    0.3    42    49    53    57    48棕榈酸硬脂酯(stearyl palmitate)    0.1    175    109    312    270    162棕榈酸硬脂酯    0.2    62    49    89    69    54棕榈酸硬脂酯    0.3    33    39    30    43    36具有通式4的酯    0.2    48    46    48    56    48具有通式5的酯    0.2    68    57    74    72    55具有通式6的酯    0.2    58    46    72    85    63山嵛酸乙酯(Ethyl behenate)    0.2    42    49    59    33    42醋酸山嵛酯(Behenyl acetate)    0.2    34    42    54    31    34琥珀酸二月桂酯(Dilaury succinate)    0.2    74    69    68    59
    表2    通式1    (Formulation 1)    醇    (alcohol)  月桂醇  (lauryl)  肉豆蔻醇  (myristyl)  棕榈醇  (palmityl)  硬脂醇  (stearyl)  花生醇 (arachidyl)    酸    (acid)  月桂酸  (laurate)    <1    <1    <1    <1    <1  肉豆蔻酸  (myristate)    <1    14-17    8-12    4-6    <1  棕榈酸  (palmitate)    <1    32-38    20-24    8-12    <1  硬脂酸  (stearate)    <1    <1    <1    <1    <1    通式2    (Formulation 2)    醇    (alcohol)  月桂醇  (lauryl)  肉豆蔻醇  (myristyl)  棕榈醇  (palmityl)  硬脂醇  (stearyl) 花生醇 (arachidyl)    酸    (acid)  月桂酸  (laurate)    <1    <1    <1    <1    <1  肉豆蔻酸  (myristate)    <1    13-16    30-34    12-14    <1  棕榈酸  (palmitate)    <1    8-10    18-22    7-10    <1  硬脂酸  (stearate)    <1    <1    <1    <1    <1    通式3    (Formulation 3)    醇    (alcohol)  月桂醇  (lauryl)  肉豆蔻醇  (myristyl)  棕榈醇  (palmityl)  硬脂醇  (stearyl)  花生醇  (arachidyl)    酸    (acid)  月桂酸  (laurate)    <1    <1    <1    <1    <1  肉豆蔻酸  (myristate)    <1    <1    18-22    9-11    <1  棕榈酸  (palmitate)    <1    0.5-1.5    41-45    20-24    <1  硬脂酸  (stearate)    <1    <1    <1    <1    <1    通式4    (Formulation 4)    醇    (alcohol)  月桂醇  (lauryl)  肉豆蔻醇  (myristyl)  棕榈醇  (palmityl)  硬脂醇  (stearyl) 花生醇 (arachidyl)    酸    (acid)  月桂酸  (laurate)    <1    <1    <1    <1    <1  肉豆蔻酸  (myristate)    <1    7-9    4-6    2-4    <1  棕榈酸  (palmitate)    <1    16-19    10-12    5-7    <1  硬脂酸  (stearate)    <1    <1    2-4    40-45    <1    通式5    (Formulation 5)    醇    (alcohol)  月桂醇  (lauryl)  肉豆蔻醇  (myristyl)  棕榈醇  (palmityl)  硬脂醇  (stearyl) 花生醇 (arachidyl)    酸    (acid)  月桂酸  (laurate)    <1    <1    <1    <1    <1  肉豆蔻酸  (myristate)    <1    7-9    4-6    2-4    <1  棕榈酸  (palmitate)    <1    16-19    10-12    4-6    <1  硬脂酸  (stearate)    <1    <1    <1    <2    <1  花生酸  (arachidate)    <1    <1    <1    1-3    <1  山嵛酸  (behenate)    <1    <1    <1    40-45    <1    通式6    醇    (alcohol)  月桂醇  (lauryl)  肉豆蔻醇  (myristyl)  棕榈醇  (palmityl)  硬脂醇  (stearyl) 花生醇 (arachidyl)  酸  (acid)  月桂酸  (laurate)    <1    <1    <1    <1    <1  肉豆蔻酸  (myristate)    <1    7-9    4-6    2-4    <1  棕榈酸  (palmitate)    <1    16-19    10-12    48-53    <1  硬脂酸  (stearate)    <1    <1    <1    <1    <1
    参考以上结果可以得出本发明中效果最好的添加剂。
    传统的氨基增滑剂,如芥酸酰胺(4),能够降低未添加时的摩擦系数62-71%,但是结果聚合物会严重发黄。此外,有效时间非常短,7天之后就会失效。
    本发明所述的添加剂不仅能达到传统的氨基增滑剂减小摩擦系数的作用,还能使聚脂薄膜保持光亮透明。本发明的优选物如山嵛酸硬脂酯,棕榈酸硬脂酯和具有通式4的聚酯,添加0.2-3%时能达到比未添加时降低摩擦系数(30%-50%)。
    值得注意的是一些聚氯乙烯酯(非本发明所述的)如二芥酸聚乙二酯200(PEG 200 diertcate)最初能降低摩擦系数,但过了14天的测试期后,效果就会降低。这显示PET作为一个长期增滑剂是一种低价值的混合物。
    可见,通式1的增滑剂混合物是能够应用于聚合物和共聚物,也可以应用于公知的增滑剂化合物。
    因此可以清晰地看到,本发明所述的添加剂提供了一种高速长效减小PET摩擦系数,同时又能保持浅色及高透明度的独特化合物。
    同时,也可以发现这里定义的具有通式1的某些化合物从来没有作为应用于聚酯型聚合物,尤其是这里所定义的PET聚合物的抗滑剂。某些化合物的活性,包括但不仅限于,由硬脂酸硬脂酯、山嵛酸硬脂酯、山嵛酸山嵛酯、乙二醇双硬脂酸酯、乙酸山嵛酯、山嵛酸乙酯、肉豆蔻酸棕榈酯、棕榈酸棕榈酯或它们的混合物组成。所述的化合物组能在检测浓度提供比未添加时大于40%的增滑效果。这些效果如此明显高效,对目前使用的普通添加剂而言是一个重大的改进。
    准备1
    材料
    85/90%山嵛酸,AV=163.7mg KOH/g,(mwt 342.7g/mol),200.0g(0.584mole)。n-丁醇(butan-l-ol)99.4+%(Aldrich),(mwt 74.12g/mol),400.0g(5.397mole)。硫酸(98%min)催化剂,4.0g,或重量比为1%的丁醇。
    过程
    安装有搅拌器和垂直逆向冷却水冷凝器的长颈瓶,加入以上所有材料后在空气通入恒定的丁醇加压并加热到110-120℃保持4.5小时。所得的混合物经过一个分离的漏斗转移至盛有1升n-庚烷,60度加热,接入盛有2升饱和盐溶液瓶。整个混合物处于振动中,但各阶段允许分离进行。水蒸汽被蒸发掉,而庚烷成分被保留。瘐烷组分然后被重复地在1升的钙瓶中在60度的蒸馏水冲洗,直到洗到溶液PH值变为6。庚烷组分然后用无水硫酸钠烘干并过滤。滤液在一个旋转的蒸发器上,在70度和700毫米汞柱真空条件下,蒸发直至恒重;最后,用氮气吹容器顶部15分钟,以去除丁醇的味道。
    产量186克(理论最大产量为232.9克),产率80%。
    最后的产物成分:
    百分比游离脂肪酸值(AV)    4.6mg KOH/g
    碱值(OHV)                 10.0mg KOH/g
    皂化值(Sap value)         137.3mg KOH/g
    湿度(moisture)            0.02%wt
    色泽(colour)              156Hazen
    权利要求书
    (按照条约第19条的修改)
    1.使用一种基本组成为脂肪族酯类的混合的混合物作为PET聚合物的增滑剂,所述的混合物中含有质量百分含量为<1%-17%的肉豆蔻酸肉豆蔻酯,0.5%-38%的棕榈酸肉豆蔻酯,4%-34%的肉豆蔻酸棕榈酯,10%-45%的棕榈酸棕榈酯,2%-14%的肉豆蔻酸硬脂酯,4%-53%的棕榈酸硬脂酯,<1%-4%的硬脂酸棕榈酯,<1%-45%的硬脂酸硬脂酯,<1%-3%的花生酸硬脂酯,和<1%-45%的山嵛酸硬脂酯。
    2.使用一种如权利要求1所述的混合物,其中的混合物中含有质量百分含量为14%-17%的肉豆蔻酸肉豆蔻酯,32%-38%的棕榈酸肉豆蔻酯,8%-12%的肉豆蔻酸棕榈酯,20%-24%的棕榈酸棕榈酯,4%-6%的肉豆蔻酸硬脂酯和8%-12%的棕榈酸硬脂酯。
    3.使用一种如权利要求1所述的混合物,其中的混合物中含有质量百分含量为13%-16%的肉豆蔻酸肉豆蔻酯,8%-10%的棕榈酸肉豆蔻酯,30%-34%的肉豆蔻酸棕榈酯,18%-22%的棕榈酸棕榈酯,12%-14%的肉豆蔻酸硬脂酯和7%-10%的棕榈酸硬脂酯。
    4.使用一种如权利要求1所述的混合物,其中的混合物中含有质量百分含量为0.5%-1.5%的棕榈酸肉豆蔻酯,18%-22%的肉豆蔻酸棕榈酯,41%-45%的棕榈酸棕榈酯,9%-11%的肉豆蔻酸硬脂酯和20%-24%的棕榈酸硬脂酯。
    5.使用一种如权利要求所述的混合物,其中的混合物含有质量百分含量为7%-9%肉豆蔻酸肉豆蔻酯,16%-19%的棕榈酸肉豆蔻酯,4%-6%的肉豆蔻酸棕榈酯,10%-12%的棕榈酸棕榈酯,2%-4%的肉豆蔻酸硬脂酯,5%-7%的硬棕榈酸硬脂酯和40%-45%的硬脂酸硬脂酯。
    6.使用一种如权利要求所述的混合物,其中的混合物包含质量百分含量为7%-9%的肉豆蔻酸肉豆蔻酯,16%-19%棕榈酸肉豆蔻酯,4%-6%的肉豆蔻酸棕榈酯,10%-12%的棕榈酸棕榈酯,2%-4%的肉豆蔻酸硬脂酯,4%-6%棕榈酸硬脂酯,<1%-2%的硬脂酸硬脂酯,1%-3%的花生酸硬脂酯和40%-45%的山嵛酸硬脂酯。
    7.使用一种如权利要求1所述的混合物,其中的混合物包含质量百分含量为7%-9%的肉豆蔻酸肉豆蔻酯,16%-19%棕榈酸肉豆蔻酯,4%-6%的肉豆蔻酸棕榈酯,10%-12%的棕榈酸棕榈酯,2%-4%的肉豆蔻酸硬脂酯和48%-53%的棕榈酸硬脂酯。
    8.如以上任意一个权利要求所述的使用,其中的聚酯聚合物是选自:
    聚(对苯二甲酸丁二醇酯)
    聚(对苯二甲酸环己环二甲醇酯)
    聚(间苯二甲酸乙醇酯)
    聚(2,6-萘甲酸乙二酯)
    聚(邻苯二甲酸乙二醇酯)
    聚(对苯二甲酸乙二酯)
    及它们的共聚物。
    9.如以上任意一个权利要求所述的使用,其中所述的聚酯聚合物在所述的混合物中的质量含量为0.1%-1.0%。
    10.如权利要求8所述的使用,其中所述的聚酯聚合物在所述的混合物中的质量含量为0.2%-0.75%。
    11.一种用于聚酯聚合物的增滑剂的混合物,所述的混合物用于聚酯聚合物的增滑剂,基本组成为脂肪族酯类的混合,所述的混合物物中含有质量百分含量为<1%-17%的肉豆蔻酸肉豆蔻酯,0.5%-38%的棕榈酸肉豆蔻酯,4%-34%的肉豆蔻酸棕榈酯,10%-45%的棕榈酸棕榈酯,2%-14%肉豆蔻酸硬脂酯,4%-53%的棕榈酸硬脂酯,<1%-4%的硬脂酸棕榈酯,<1%-45%的硬脂酸硬脂酯,<1%-3%的花生酸硬脂酯和<1%-45%的山嵛酸硬脂酯。
    12.一种如权利要求11所述的混合物,其中的混合物含有质量百分含量为14%-17%的肉豆蔻酸肉豆蔻酯,32%-38%的棕榈酸肉豆蔻酯,8%-12%的肉豆蔻酸棕榈酯,20%-24%的棕榈酸棕榈酯,4%-6%的肉豆蔻酸硬脂酯和8%-12%的棕榈酸硬脂酯。
    13.一种如权利要求11所述的混合物,其中的混合物含有质量百分含量为13%-16%的肉豆蔻酸肉豆蔻酯,8%-10%的棕榈酸肉豆蔻酯,30%-34%的肉豆蔻酸棕榈酯,18%-22%的棕榈酸棕榈酯,12%-14%的肉豆蔻酸硬脂酯和7%-10%的棕榈酸硬脂酯。
    14.一种如权利要求11所述的混合物,其中的混合物含有质量百分含量为0.5%-1.5%的棕榈酸肉豆蔻酯,18%-22%的肉豆蔻酸棕榈酯,41%-45%的棕榈酸棕榈酯,9%-11%的肉豆蔻酸硬脂酯和20%-24%的棕榈酸硬脂酯。
    15.一种如权利要求11所述的混合物,其中的混合物含有质量百分含量为7%-9%肉豆蔻酸肉豆蔻酯,16%-19%的棕榈酸肉豆蔻酯,4%-6%的肉豆蔻酸棕榈酯,10%-12%的棕榈酸棕榈酯,2%-4%的肉豆蔻酸硬脂酯,5%-7%的硬棕榈酸硬脂酯和40%-45%的硬脂酸硬脂酯。
    16.一种如权利要求11所述的混合物,其中的混合物含有质量百分含量为7%-9%的肉豆蔻酸肉豆蔻酯,16%-19%棕榈酸肉豆蔻酯,4%-6%的肉豆蔻酸棕榈酯,10%-12%的棕榈酸棕榈酯,2%-4%的肉豆蔻酸硬脂酯,4%-6%棕榈酸硬脂酯,<1%-2%的硬脂酸硬脂酯,1%-3%的花生酸硬脂酯和40%-45%的山嵛酸硬脂酯。
    17.一种如权利要求1所述的混合物,其中的混合物含有质量百分含量7%-9%的肉豆蔻酸肉豆蔻酯,16%-19%的棕榈酸肉豆蔻酯,4%-6%的肉豆蔻酸棕榈酯,10%-12%的棕榈酸棕榈酯,2%-4%的肉豆蔻酸硬脂酯和48%-53%的棕榈酸硬脂酯。
    18.一种如权利要求11-17中任意一个所述的混合物,其中包括的聚酯聚合物是选自:
    聚(对苯二甲酸丁二醇酯)
    聚(对苯二甲酸环己环二甲醇酯)
    聚(间苯二甲酸乙醇酯)
    聚(2,6-萘甲酸乙二酯)
    聚(邻苯二甲酸乙二醇酯)
    聚(对苯二甲酸乙二酯)
    及它们的共聚物。
    19.一种如权利要求11-18中任意一个所述的混合物,其中包括的所述的聚酯聚合物在所述的混合物中的质量含量为0.1%-1.0%。
    20.一种如权利要求19所述的混合物,其中所述的聚酯聚合物在所述的混合物中的质量含量为0.2%-0.75%。
    21.一种含有如权利要求11-20中任意一个所述的混合物的聚酯聚合物。
    22.使用一种基本组成为脂肪族酯类的混合的混合物作为PET聚合物的增滑剂,所述的混合物中如这里所描述的主要地含有质量百分含量为<1%-17%的肉豆蔻酸肉豆蔻酯,0.5%-38%的棕榈酸肉豆蔻酯,4%-34%的肉豆蔻酸棕榈酯,10%-45%的棕榈酸棕榈酯,2%-14%的肉豆蔻酸硬脂酯,4%-53%的棕榈酸硬脂酯,<1%-4%的硬脂酸棕榈酯,<1%-45%的硬脂酸硬脂酯,<1%-3%的花生酸硬脂酯和<1%-45%的山嵛酸硬脂酯。
    23.一种用于聚酯聚合物的增滑剂的混合物,所述的混合物用于聚酯聚合物的增滑剂,基本组成为脂肪族酯类的混合,所述的混合物中如这里所描述的主要地含有质量百分含量为<1%-17%的肉豆蔻酸肉豆蔻酯,0.5%-38%的棕榈酸肉豆蔻酯,4%-34%的肉豆蔻酸棕榈酯,10%-45%的棕榈酸棕榈酯,2%-14%肉豆蔻酸硬脂酯,4%-53%的棕榈酸硬脂酯,<1%-4%的硬脂酸棕榈酯,<1%-45%的硬脂酸硬脂酯,<1%-3%的花生酸硬脂酯和<1%-45%的山嵛酸硬脂酯。
    24.一种混合有作为增滑剂的混合物的聚酯聚合物,所述的混合物如这里所描述的主要地基本组成为质量百分含量为<1%-17%的肉豆蔻酸肉豆蔻酯,0.5%-38%的棕榈酸肉豆蔻酯,4%-34%的肉豆蔻酸棕榈酯,10%-45%的棕榈酸棕榈酯,2%-14%肉豆蔻酸硬脂酯,4%-53%的棕榈酸硬脂酯,<1%-4%的硬脂酸棕榈酯,<1%-45%的硬脂酸硬脂酯,<1%-3%的花生酸硬脂酯和<1%-45%的山嵛酸硬脂酯。

    关 键  词:
    聚酯 聚合物 作为 增滑剂 脂肪 族酯类 化合物
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