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CN107614492A - 环氧环己烷二羧酸二酯、塑化剂、稳定剂以及树脂组合物 - Google Patents

环氧环己烷二羧酸二酯、塑化剂、稳定剂以及树脂组合物 Download PDF

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CN107614492A
CN107614492A CN201680030614.1A CN201680030614A CN107614492A CN 107614492 A CN107614492 A CN 107614492A CN 201680030614 A CN201680030614 A CN 201680030614A CN 107614492 A CN107614492 A CN 107614492A
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CN
China
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vinyl chloride
resin composition
alkyl
weight
plasticiser
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CN201680030614.1A
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井上贵博
辻泰树
森川雅弘
辻本美奈子
吉近匠生
宫崎谦
宫崎谦一
佐藤有华
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New Japan Chemical Co Ltd
Original Assignee
New Japan Chemical Co Ltd
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Priority claimed from JP2016032560A external-priority patent/JP6705985B2/ja
Priority claimed from JP2016056500A external-priority patent/JP6823246B2/ja
Priority claimed from JP2016057876A external-priority patent/JP6823247B2/ja
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Abstract

本发明的目的是提供一种新的化合物,其作为塑化剂很有用,具有良好的塑化剂本身的塑化性能且耐热性、耐寒性得到改善,另外其作为含氯树脂用稳定剂也很有用。本发明人发现在分子结构中具有环氧基并且耐寒性、耐热性得到改善的特定结构的新颖的环氧环己烷二羧酸二酯满足上述目的,由此能够得到作为塑化剂并进一步作为稳定剂都很有用的新的化合物。

Description

环氧环己烷二羧酸二酯、塑化剂、稳定剂以及树脂组合物
技术领域
本发明涉及一种分子结构中有环氧基的新颖的环氧环己烷二羧酸二酯,其适合作为塑化剂或作为含氯树脂用稳定剂。
另外,本发明涉及新颖的氯乙烯系树脂用塑化剂以及含有其的氯乙烯系树脂组合物,详细来讲涉及由特定结构的环氧环己烷二羧酸二酯构成、受热或光引起的物性下降或着色较少并且具有良好的柔韧性、还提高了耐寒性、耐热性的氯乙烯系树脂用塑化剂以及含有其而成的适宜长期户外使用等的氯乙烯系树脂组合物。
另外,本发明涉及新颖的含氯树脂用稳定剂以及含有其而成的稳定化的含氯树脂组合物,详细来讲涉及由与树脂的相容性优良、能长期稳定抑制受热或光引起的物性下降、着色的新的环氧环己烷二羧酸二酯构成的含氯树脂用稳定剂以及含有该稳定剂而成的含氯树脂组合物,进一步涉及使使用了该稳定剂的含氯树脂组合物稳定化的方法。
另外,本发明涉及改善了耐寒性、耐挥发性、特别是耐雾性的具有优异的耐光性、耐热老化性的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物以及由该树脂组合物构成的车辆内装材料,详细来讲,涉及包含具有特定结构的新颖的环氧环己烷二羧酸二酯而成的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物以及车辆内装材料。
另外,本发明涉及灭菌或杀菌处理后的柔韧性下降或着色等的劣化较少、还有良好的加工性、柔韧性、并且改善了耐热性以及耐寒性的医疗用氯乙烯系树脂组合物以及医疗用材料;详细来讲,涉及含有由特定结构的环氧环己烷二羧酸二酯构成的塑化剂而成的、具有良好的加工性、柔韧性、并且改善了耐热性以及耐寒性的医疗用氯乙烯系树脂组合物以及医疗用材料、特别是对需要灭菌或杀菌处理的医疗用器具适宜的医疗用氯乙烯系树脂组合物以及医疗用材料。
背景技术
一般,为了改善成型性或赋予柔韧性,多数情况下会在树脂或橡胶中使用塑化剂。作为此种塑化剂,根据对象树脂、橡胶种类,以及根据其使用的用途、目的,会使用各种各样的化合物。当中,作为使用最多而广为人知的是酯化合物。作为此种酯化合物,有脂肪族系、脂环族系、芳香族系;另外,还有单酯、二酯、三酯、四酯、聚酯等、其种类非常繁多;现在最常用的塑化剂是芳香族系的二酯,在有耐寒性、耐热性要求的用途方面,脂肪族系的二酯、芳香族系的三酯、四酯等被广泛使用。另外,根据近年来的环境问题等观点,脂环族系的二酯的使用也逐渐增加。
对此类的塑化剂所需要的性能,自不用说的是要追求具有与对象树脂的优异的相容性,不仅追求作为塑化剂的最基本的性能即增加柔韧性、改善加工性等的塑化性能,并且还追求能耐受高温下使用、低温下使用的耐热性、耐寒性,而最近对此类的耐热性、耐寒性的要求变得更加强烈。但是,对于现有公知的塑化剂,其现状并不能充分满足这些要求,需要更进一步提高耐热性、耐寒性。
另一方面,对于多数的树脂或橡胶,为了改善其耐热性、耐光性以及为了防止在高温下加工时的劣化,一般要配合各种各样的稳定剂来使用。当中,含氯树脂因含氯的缘故,在成型性、物性方面,进一步在阻燃性等方面表现出优异的性能,另外,该氯也正是受热或光引起的着色、物性下降等劣化的重要起因,因此需要被抑制。至今已经探讨并实际使用了各种各样的稳定剂。例如,作为代表的是钙、钡、锌、镁等的金属脂肪酸皂类、酚系、磷系、硫系等的防氧化剂等广为人知的常用的稳定剂,并且它们不限使用于含氯树脂。另外,特别是在对耐光性有要求的用途等方面,有时也配合紫外线吸收剂等。进一步,已知环氧化合物作为抑制前述的由氯引起的劣化的物质很有效,因此环氧化大豆油等环氧化天然油类被广泛使用。但是,近年来,在重新审视提高含氯树脂的上述优异的性能优势的状况下,以往公知的稳定剂已不能充分满足要求,期待开发新的稳定剂。
另一方面,对于氯乙烯系树脂,通常多数通过给氯乙烯系树脂添加塑化剂而形成其软质的氯乙烯系树脂组合物,从而制造成型体。
通过对含有此类的塑化剂的软质氯乙烯系树脂组合物进行成型而得到的成型体(成型加工品),需要其具有柔韧性、耐寒性、耐热性、电特性等各种性能。代表性的氯乙烯系树脂用塑化剂例如有邻苯二甲酸二-2-乙基己酯(以下,称为“DOP”)以及邻苯二甲酸二异壬酯(以下,称为“DINP”)等邻苯二甲酸酯系的塑化剂,这些是通用的塑化剂。
但是,近年来,因为对化学物质的安全性更加关注的情形下确认了DOP被大量施与啮齿类时有毒性,因此依照予防原则在日欧美地区,以婴幼儿为主要保护对象已经实施对DOP等的邻苯二甲酸酯系化合物的使用制限,在塑化剂领域市场上也期盼用非邻苯二甲酸酯系塑化剂。
截止今日,作为非邻苯二甲酸酯系塑化剂,已经开发了乙酰柠檬酸三丁酯(以下,称为“ATBC”)、己二酸二-2-乙基己酯(以下,称为“DOA”)、偏苯三酸三-2-乙基己酯(以下,称为“TOTM”)等的塑化剂(专利文献1~3),在这些塑化剂当中,上述ATBC以及DOA与邻苯二甲酸酯系塑化剂相比较,存在耐热性严重不足的问题。另外,TOTM与邻苯二甲酸酯相比较具有与其相等及大于其的耐热性,被期待作为可替代邻苯二甲酸酯系塑化剂的耐热性良好的塑化剂,但是却具有柔韧性不好的缺点,因此将邻苯二甲酸酯系塑化剂完全替换成非邻苯二甲酸酯系塑化剂的目标尚未实现。
这些当中,近年来,以1,2-环己烷二羧酸二异壬酯(以下,称为“DINCH”)为代表的脂环族系二羧酸二酯系塑化剂,作为具有与邻苯二甲酸酯系塑化剂接近的柔韧性、耐热性、耐寒性、并且均衡良好的非邻苯二甲酸酯系的塑化剂,受到注目(专利文献4)。
另外,作为一种脂环族系二羧酸二酯,以4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二-2-乙基己酯(以下,称为“E-DEHCH”)为代表的环氧环己烷二羧酸二酯,与不含环氧基的DINCH等的环己烷二羧酸二酯相比较,具有优异的与氯乙烯系树脂的相容性,其作为有良好的塑化效率即柔韧性并且在渗出性、迁移性方面也有优势的塑化剂而为人所知。特别地,在以户外长期使用等为目的的用途中,其结构中所包含的环氧基具有弥补氯乙烯系树脂受热或光引起的分解而产生氯化氢的效果,已经作为能够抑制受热或光引起的老化即产品的物性下降、着色的塑化剂,被单独或与其它塑化剂的联合体系使用,被期待作为今后的非邻苯二甲酸酯系塑化剂之一(专利文献5)。
另一方面,近年来在电线包覆的用途等中,对耐寒性、耐挥发性的要求变得日益严格,在非邻苯二甲酸酯系塑化剂方面,作为自始而来的DINCH、E-DEHCH不能应对的情况也在增加,期待开发满足上述要求的即耐寒性、耐挥发性得到进一步改善的非邻苯二甲酸酯系的塑化剂。
另外,对于氯乙烯系树脂等的含氯树脂,其具有优异的机械特性等,进一步还有阻燃性等特点,在各种各样的用途中被广泛使用,但是存在的难点是在成型加工时或使用时,在热或光作用下主要因脱氯化氢反应容易引发分解,结果产生物性下降、着色等劣化,难以得到稳定的产品品质。进而还被指出,在成型加工时生成的氯化氢可能会成为设备腐蚀等的诱因。
因此,至今为了改善含氯树脂的稳定性,已经进行了各种各样的探讨。例如,提出了有机酸的金属盐、有机锡化合物、有机亚磷酸酯化合物、β-二酮化合物、多元醇化合物、环氧化合物、防氧化剂、紫外线吸收剂等各种稳定剂(专利文献6、7)。其中,对于环氧化合物,其分子内的环氧基能弥补上述脱氯化氢反应产生的氯化氢,结果使其具有抑制物性下降、着色等的树脂劣化的作用,也不存在如镉系、铅系等重金属系一类的环境问题等的隐患,能得到稳定的效果,鉴于此,其以与有机酸的金属盐联用体系等方式被广泛使用(专利文献8)。
作为此种环氧化合物,环氧化大豆油(以下,称为“ESBO”)、环氧化亚麻仁油等的环氧化天然油类已经广为人知,被广泛使用。但是,ESBO等环氧化天然油类存在的难点是与含氯树脂的相容性,存在渗出等的问题,虽然已经尝试对其进行改善(专利文献9),但是尚未得到充分满足各项要求的物质。因此,还在部分用途中尝试使用了环氧树脂等不渗出的高分子环氧化合物,但是虽然环氧树脂没有渗出等问题,但是因作为稳定剂的性能不足而使其使用受到限制。
另外,具有优异的相容性的脂环族系的E-DEHCH,作为具有优异的与树脂的相容性、没有渗出或迁移等疑虑的环氧系的稳定剂备受关注。特别地,通过加入到脂肪族多价羧酸酯、芳香族多价羧酸酯、脂环族多价羧酸酯、聚酯、聚醚等的通用塑化剂配合体系,从而能够作为具有塑化剂效果的稳定剂适用于各种各样的用途(专利文献10、11)。
另一方面,在近年变得日益严格的对耐挥发性等的耐热性有要求的用途中,通过使用耐热性优异的塑化剂,如邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、邻苯二甲酸双十一烷基酯(DUP)、邻苯二甲酸双烷基酯(C9~C11)(商品名“PL-200”,CG酯公司(シージーエスター(株))制),邻苯二甲酸双烷基酯(C10~C13)(商品名“VINYCIZER 124”,花王(株)制),邻苯二甲酸双十三烷基酯(商品名“VINYCIZER 20”,花王(株)制)等的耐热性的邻苯二甲酸酯、或者如偏苯三酸三-2-乙基己酯(TOTM)、偏苯三酸三正辛基酯(商品名“TRIMEX New NSK”,花王(株)制)、偏苯三酸三正烷基酯(C8,C10)(商品名“TRIMEX N-08”,花王(株)制)、偏苯三酸异壬酯(商品名“C-9N”,艾迪科公司((株)ADEKA)制)、含90%以上的碳数为9的饱和脂肪醇且直链饱和脂肪醇的比率为50~99%的饱和脂肪醇的偏苯三酸三酯(偏苯三酸三壬酯(支链以及直链),以下称为“TL9TM”)等的偏苯三酸酯,以此应对对耐热性的要求的方法被广泛使用。
另外,对于如上所述的具有优异的耐热性的塑化剂配合体系,也同样存在如上所述的含氯树脂特有的着色等的课题,正在寻求改善。
但是,对于上述的E-DEHCH等现有的脂环族系的环氧化合物,在如上所述的对耐热性有严格要求的用途中,外加的脂环族系的环氧化合物是雾化等的诱因,导致耐热性的要求得不到满足,因此现状下还不能配合使用脂环族系的环氧化合物。
另一方面,在车辆的内空间,为了乘坐舒适使用着各种各样的内装材料。通常,车辆用内装材料由用于显现出柔软的感觉、高级感等外观美感的表皮层和用于保持结构的基材层构成。进一步,为了显现出更柔软的感觉在表皮层中多数使用聚氨酯等发泡层打底。
作为该表皮层,使用的是聚氯乙烯系树脂、热塑化性弹性体、聚乙烯等的聚烯烃的发泡体等,其中,对于聚氯乙烯系树脂,其根据塑化剂的配合量能够呈现出从半硬质到软质的各种各样的触感,并且其与成型加工性容易相比还具有优异的设计性,所以被广泛使用。
作为上述塑化剂,能够使用通常所使用的氯乙烯系树脂用的塑化剂,至今最为通用的是以比较廉价的DINP、DIDP为代表的邻苯二甲酸酯系的塑化剂。另外,针对部分部件,为了防止其在炎热天等高温下的劣化,还为了保持在寒冷地区的低温下的柔韧性,也使用TOTM等的偏苯三酸酯系的塑化剂、DOA等的脂肪族二元酸酯系的塑化剂。但是,在DOA的情况下虽然具有优异的耐寒性、柔韧性,但耐热性劣化;而在TOTM的情况下虽然具有优异的耐热性,但耐寒性、柔韧性得不到满足,多数情况下在与邻苯二甲酸酯系塑化剂联用的体系中使用。
另外,近年来,因为在对化学物质的安全性更加关注的情形下确认了DOP被大量地施与啮齿类时有毒性,所以作为予防措施的一个环节在日欧美地区有动向要将DOP等的邻苯二甲酸酯系的塑化剂替换为其它塑化剂即非邻苯二甲酸酯系的塑化剂,即使是车辆用内装材料也被期望用能代替的非邻苯二甲酸酯系塑化剂。一般作为非邻苯二甲酸酯系的塑化剂,除上述DOA、TOTM以外,为人所知的还有ATBC、DINCH等,但是无论哪种在耐热性等方面都不具有足够的性能。
作为最近的趋势,对车辆部件全面的轻量化、耐久性的要求已变得更严格,对车辆内装材料等的一个个部件也强烈期望其性能的提高。具体而言,受炎热天下的热或光引起的劣化的问题,即因塑化剂或其它的添加剂的挥发引起的性能下降、氯乙烯系树脂特有的受热或光引起的物性下降、着色成为严重的问题,进而因挥发成分引起的前玻璃等的模糊不清即雾化也是重要的课题。另外,寒冷地区下的因柔韧性下降引起的破损也是严重的问题,因此耐寒性也是重要的性能。
目前为止,能够实现仅改善耐寒性或仅改善耐热性,例如通过使用上述的脂肪族二元酸酯系的塑化剂、偏苯三酸酯系的塑化剂,但是现状下还难以同时满足两者的性能。
另外,上述的氯乙烯系树脂特有的受热或光引起的劣化,被认为可能起因于分子内的分解产生的氯化氢,已知特别是在以打底方式使用聚氨酯系发泡材料的许多内装材料的表皮上其劣化表现得很显著,这成为氯乙烯系树脂用于车辆内装材料的表皮时的大问题(专利文献12、13)。为此,至今已经进行了各种各样的稳定剂的探讨,其中之一的环氧系化合物作为该氯化氢的补充剂很有效,已知其具有防止产品的劣化的功能。作为该环氧系化合物,具体已广为人知的是ESBO、环氧化亚麻仁油等的环氧化植物油类(专利文献11、14)。但是,环氧化植物油的情况下,在与氯乙烯系树脂的相容性方面存在问题,当混合不充分时,其在树脂中变得不均匀,不仅得不到足够的性能并且还成为渗出等问题的诱因,期望有所改善。
另一方面,氯乙烯系树脂组合物有良好的加工性且有优异的耐试剂性、耐久性,并且还能够通过配合塑化剂而调整成各种各样的硬度,例如,与聚烯烃等相比,配合了几十份以上的塑化剂的软质氯乙烯系树脂材料具有优异的抗扭结性,因此作为导管等的医疗用管、血液袋、输液袋等的医疗用袋等的医疗用材料被广泛使用。另外,配合了少量的塑化剂的半硬质氯乙烯系树脂材料作为连接上述软质氯乙烯材料而使用的连结部件、分支阀、速度调节部件等的医疗用材料被广泛使用。
另外,在上述性能以外,例如,医疗用材料所使用的软质氯乙烯系树脂材料还需要有良好的柔韧性和能耐受加热处理的优异的耐热性、能耐受低温保存的优异的耐寒性等,进一步因为从耐久性、安全性的方面考虑还需要添加剂等的溶出性或迁移性较小,所以对最大量被配合的塑化剂进行的选择非常重要。同样,半硬质氯乙烯系树脂组合物材料的情况下,需要有能呈现出适度的追随性的硬度,并且与软质材料具有同等的耐热性、耐寒性、以及耐久性也很重要。
至今,作为前述塑化剂已经被通用的是以DOP、DINP为代表的邻苯二甲酸酯系的塑化剂(专利文献15)。但是,对于邻苯二甲酸酯系的塑化剂,因为难以得到上述的加热处理时等的足够的耐热性,并且在溶出性、迁移性方面还有待改善,所以也在进行对TOTM等的偏苯三酸酯系的塑化剂、聚酯系的塑化剂的使用的探讨(专利文献16、17)。
但是,在采用了偏苯三酸酯系或聚酯系的塑化剂的医疗用材料的情况下,虽然具有优异的耐热性,但是加工性劣化,并且性能也未必满足塑化效率、耐寒性能的要求,特别是在软质材料中为了得到足够的柔韧性、耐寒性,需要大量配合塑化剂,结果导致在安全性等方面存在问题。
另外,以DINCH为代表的环己烷二羧酸酯系的塑化剂等,作为非邻苯二甲酸酯系的塑化剂也备受关注(专利文献18)。
但是,对于上述DINCH等,其在耐热性特别是加热时的着色性方面存在问题,并且在加工性方面也未必满足要求。因此,有待开发能得到具有良好的柔韧性且有优异的耐热性、耐寒性的医疗用材料的加工性优异的氯乙烯系树脂组合物以及这样的材料、以及适用于树脂组合物的塑化剂。
另外,医疗用材料的情况下,在多数的用途中考虑到卫生方面,需要在使用前进行灭菌或杀菌处理。作为其处理方法,有干式加热、煮沸、加压热水处理等的加热处理、紫外线或放射线照射的方法、基于环氧乙烷气体等的化学处理等。化学处理的情况下,因为存在有毒性的环氧乙烷气体残留的隐患,所以主要使用加热处理、紫外线或放射线照射的方法。
近年来,在医院等发生的医疗事故的增加使得对医疗现场中的彻底的卫生管理变得更加严格,上述灭菌或杀菌处理的条件也变得更严格。但是,随着其条件变得严格,例如,加热处理的情况下因塑化剂的挥发等引起的柔韧性的下降成为其材料破损的诱因,前述的DOP、DINCH已不再能满足这些要求。另外,在基于紫外线或放射线的照射的处理中,因着色引起内容物的辨别性的下降也是医疗事故的诱因,已成为严重的问题,期望有所改善。作为抑制着色的方法,已知的是例如通过配合大量的稳定剂能够改善着色的方法(专利文献19)。但是,大量配合稳定剂在安全性等方面存在的问题较大,在现实中是不可能的,因此现状下还未发现有效的改善方法。
作为上述稳定剂之一,环氧系化合物作为在安全性方面不存在问题的稳定剂很有效,其防止着色等劣化的功能已为人所知。作为此种环氧系化合物,具体广为人知的是ESBO、环氧化亚麻仁油等的环氧化植物油类(专利文献20、21)。但是,环氧化植物油的情况下,在与氯乙烯系树脂的相容性方面存在问题,当混合不充分时,其在树脂中变得不均匀,不仅不能得到足够的性能甚至还成为渗出等问题的诱因,因此现状下特别是在安全方面的要求较严格的医疗用材料中很难使其应用。
最近,有优异的相容性的脂环族系的E-DEHCH,作为与树脂的相容性优异、并且渗出、迁移等较少的环氧系化合物,备受注目。已报道其作为医疗用材料表现出抑制因紫外线或放射线的照射引起的处理时的劣化、特别是抑制着色的优异的效果(专利文献22)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-226482号公报;
专利文献2:日本特开2002-194159号公报;
专利文献3:日本特开2013-147520号公报;
专利文献4:日本特表2001-526252号公报;
专利文献5:日本特开2001-081259号公报;
专利文献6:日本特开平2-155941号公报;
专利文献7:WO2009/069491号公报;
专利文献8:日本特开平11-158486号公报;
专利文献9:日本特开2013-119622号公报;
专利文献10:日本特公昭36-4741号公报;
专利文献11:日本特开平8-253642号公报;
专利文献12:WO2008/033197号公报;
专利文献13:WO2012/020618号公报;
专利文献14:日本特开平6-1901号公报;
专利文献15:日本特开平10-176089号公报;
专利文献16:日本特开2003-165881号公报;
专利文献17:日本特开2006-239026号公报;
专利文献18:日本特开2005-40397号公报;
专利文献19:日本特开平8-24329号公报;
专利文献20:日本特开平8-176383号公报;
专利文献21:日本特开昭56-61448号公报;
专利文献22:日本特开2015-30773号公报。
发明内容
本发明要解决的课题
本发明的第一目的是,鉴于上述现状,提供一种新的化合物,其作为塑化剂以及作为含氯树脂用稳定剂很有用,该塑化剂有良好的塑化剂本身的塑化性能且耐热性、耐寒性得到了改善。
本发明的第二目的是,提供一种由新的环氧环己烷二羧酸二酯构成的氯乙烯系树脂用塑化剂以及含该塑化剂的氯乙烯系树脂组合物,该氯乙烯系树脂用塑化剂能解决上述问题点、即满足更苛刻的耐寒性和耐挥发性的要求、并且有良好的柔韧性。
本发明的第三目的是,提供一种含氯树脂用稳定剂,其能解决上述问题、即对环境安全、并且能得到稳定效果,更具体而言,提供一种含氯树脂用稳定剂,其具有优异的作为稳定剂的效果、并且与树脂的相容性良好、耐挥发性得到了改善。
本发明的第四目的是,鉴于上述现状,提供一种车辆内装用氯乙烯系树脂组合物以及由该树脂组合物制成的车辆内装材料,该车辆内装用氯乙烯系树脂组合物包含与树脂的相容性优异、与树脂容易混合、耐寒性、耐挥发性、特别是耐雾性得到改良的车辆内装用塑化剂或稳定剂,其耐寒性、耐挥发性、特别是耐雾性得到了改良,具有优异的耐光性、耐热老化性。
本发明的第五目的是,提供一种医疗用氯乙烯系树脂组合物以及医疗用材料,其能解决上述问题点即灭菌或杀菌处理后的着色等劣化较少,还有良好的加工性、柔韧性,并且耐热性和耐寒性得到了改善。
解决课题的方案
本发明人等为了解决上述课题,着眼于前述脂环族系的二酯和环氧化合物进行了潜心研讨,其结果发现,在分子结构中具有环氧基的特定结构的新颖的环氧环己烷二羧酸二酯满足上述目的,从而完成了第一本发明。
也就是说,本发明的第一方案的在分子结构中具有环氧基的特定结构的环氧环己烷二羧酸二酯,其特征在于,具有下面所示的化学结构。
[1]一种环氧环己烷二羧酸二酯,其特征在于,由下述通式(1)所示的4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯构成,并且直链烷基相对于构成该二羧酸二酯的烷基的总量的比率(摩尔比)是50~99%。
(式中,R1和R2相同或不相同,表示碳数7~13的直链或支链的烷基。)
[2]如[1]所述的环氧环己烷二羧酸二酯,其中,前述烷基的碳数是8~12。
[3]如[1]或[2]所述的环氧环己烷二羧酸二酯,其中,前述烷基主要由碳数9~11的烷基构成,碳数9的烷基/碳数10的烷基/碳数11的烷基的比率(摩尔比)是10~25/35~50/30~45的范围。
[4]如[1]或[2]所述的环氧环己烷二羧酸二酯,其中,前述烷基包含90%以上(摩尔比)的碳数9的烷基。
[5]如[1]~[4]中的任一项所述的环氧环己烷二羧酸二酯,其中,前述烷基中的直链烷基的比率(摩尔比)是55~95%。
[6]如[1]~[4]中任一项所述的环氧环己烷二羧酸二酯,其中,前述烷基中的直链烷基的比率(摩尔比)是60~95%。
[7]如[1]~[4]中任一项所述的环氧环己烷二羧酸二酯,其中,前述烷基中的直链烷基的比率(摩尔比)是70~95%。
[8]如[1]~[7]中任一项所述的环氧环己烷二羧酸二酯化合物,其中,通过质子核磁共振分光分析测定的被环己烷环间隔着的环氧乙烷环与烷氧基羰基的异构体比(顺式体/反式体,摩尔比)是5/95~35/65。
[9]如[8]所述的环氧环己烷二羧酸二酯,其中,异构体比是10/90~30/70。
[10]如[8]所述的环氧环己烷二羧酸二酯,其中,异构体比是15/85~25/75。
[11]用于在塑化剂中使用的[1]~[10]中任一项所述的环氧环己烷二羧酸二酯。
[12]用于在含氯树脂的稳定剂中使用的[1]~[10]中任一项所述的环氧环己烷二羧酸二酯。
[13]一种含氯树脂组合物,其中,其包含[1]~[12]中的任一项所述的环氧环己烷二羧酸二酯而成。
[14]如[13]所述的含氯树脂组合物,其中,前述含氯树脂是氯乙烯系树脂。
另外,本发明人等鉴于上述现状为了解决上述课题进行了潜心研讨,结果发现,具有特定结构的环氧环己烷二羧酸二酯,能够在不损失作为其特征的与树脂的相容性即不损失塑化效率、柔韧性的情况下,使耐寒性和耐挥发性提高,从而完成了本发明的第二方案。
也就是说,本发明的第二方案提供以下的新颖的氯乙烯系树脂用塑化剂以及含有其的氯乙烯系树脂组合物。
[1]一种氯乙烯系树脂用塑化剂,其特征在于,由下述通式(1)所示的4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯构成,并且直链烷基相对于构成该二羧酸二酯的烷基的总量的比率(摩尔比)是50~99%。
(式中,R1和R2相同或不相同,表示碳数7~13的直链或支链的烷基。)
[2]如[1]所述的氯乙烯系树脂用塑化剂,其中,烷基的碳数是8~12。
[3]如[1]或[2]所述的氯乙烯系树脂用塑化剂,其中,烷基主要由碳数9~11的烷基构成,碳数9的烷基/碳数10的烷基/碳数11的烷基的比率(摩尔比)是10~25/35~50/30~45的范围。
[4]如[1]或[2]所述的氯乙烯系树脂用塑化剂,其中,烷基包含90%以上(摩尔比)的碳数9的烷基。
[5]如[1]~[4]中的任一项所述的氯乙烯系树脂用塑化剂,其中,烷基中的直链烷基的比率是55~95%。
[6]如[1]~[4]所述的氯乙烯系树脂用塑化剂,其中,烷基中的直链烷基的比率是60~95%。
[7]如[1]~[4]所述的氯乙烯系树脂用塑化剂,其中,烷基中的直链烷基的比率是70~95%。
[8]如[1]~[7]中的任一项所述的氯乙烯系树脂用塑化剂,其中,4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯是由4-环己烯-1,2-二羧酸二酯发生环氧化反应而获得。
[9]如[8]所述的氯乙烯系树脂用塑化剂,其中,前述4-环己烯-1,2-二羧酸二酯是由4-环己烯-1,2-二羧酸或其酸酐与碳数7~13的饱和脂肪醇发生酯化反应而获得,该饱和脂肪醇以碳数9~11的饱和脂肪醇为主成分,并且该饱和脂肪醇的直链率(摩尔比)是50~95%。
[10]一种氯乙烯系树脂组合物,其特征在于,含有氯乙烯系树脂和[1]~[9]中任一项所述的氯乙烯系树脂用塑化剂。
[11]如[10]所述的氯乙烯系树脂组合物,其中,相对于100重量份的氯乙烯系树脂,氯乙烯系树脂用塑化剂的含量是1~200重量份。
[12]如[10]所述的氯乙烯系树脂组合物,其中,相对于100重量份的氯乙烯系树脂,氯乙烯系树脂用塑化剂的含量是20~200重量份,前述氯乙烯系树脂组合物是软质氯乙烯系树脂组合物。
[13]如[12]所述的氯乙烯系树脂组合物,其中,相对于100重量份的氯乙烯系树脂,氯乙烯系树脂用塑化剂的含量是30~150重量份。
[14]一种氯乙烯系成型体,其由[10]~[13]中任一项所述的氯乙烯系树脂组合物而获得。
另外,本发明人等着眼于上述的环氧系化合物的作为稳定剂的优势,以开发能应对上述课题即近年的严格要求的、即使少量也将表现出作为稳定剂的效果的,进一步即使增加配合量也不产生挥发性等的问题的环氧系的稳定剂为方向进行了潜心研讨,结果发现,具有特定结构的环氧环己烷二羧酸二酯具有优异的作为稳定剂的效果,并且与树脂的相容性良好,还具有优异的耐挥发性,从而完成了本发明的第三方案。
也就是说,本发明的第三方案提供一种由具有以下特定结构的新颖的环氧环己烷二羧酸二酯构成的含氯树脂用稳定剂以及含该稳定剂而成的被稳定化的含氯树脂组合物,进一步还提供使含氯树脂组合物稳定化的方法。
[1]一种含氯树脂用稳定剂,其特征在于,由下述通式(1)所示的4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯构成,并且直链烷基相对于构成该二羧酸二酯的烷基的总量的比率(摩尔比)是50~99%。
(式中,R1和R2相同或不相同,表示碳数7~13的直链或支链的烷基。)
[2]如[1]所述的含氯树脂用稳定剂,其中,前述烷基的碳数是8~12。
[3]如[1]或[2]所述的含氯树脂用稳定剂,其中,前述烷基主要由碳数9~11的烷基构成,碳数9的烷基/碳数10的烷基/碳数11的烷基的比率(摩尔比)是10~25/35~50/30~45的范围。
[4]如[1]或[2]所述的含氯树脂用稳定剂,其中,前述烷基包含90%以上(摩尔比)的碳数9的烷基。
[5]如[1]~[4]中任一项所述的含氯树脂用稳定剂,其中,前述烷基中的直链烷基的比率是55~95%。
[6]如[1]~[4]中任一项所述的含氯树脂用稳定剂,其中,前述烷基中的直链烷基的比率是60~95%。
[7]如[1]~[4]中任一项所述的含氯树脂用稳定剂,其中,前述烷基中的直链烷基的比率是70~95%。
[8]如[1]~[7]中任一项所述的含氯树脂用稳定剂,其中,4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯是由4-环己烯-1,2-二羧酸二酯发生环氧化反应而获得。
[9]如[8]所述的含氯树脂用稳定剂,其中,前述4-环己烯-1,2-二羧酸二酯是由4-环己烯-1,2-二羧酸或其酸酐与碳数7~13的饱和脂肪醇发生酯化反应而获得,该饱和脂肪醇以碳数9~11的饱和脂肪醇为主成分,并且该饱和脂肪醇的直链率(摩尔比)是50~99%。
[10]一种稳定化的含氯树脂组合物,其特征在于,其含有含氯树脂和[1]~[9]中任一项所述的稳定剂。
[11]如[10]所述的含氯树脂组合物,其中,相对于100重量份的含氯树脂,前述稳定剂的含量是1~30重量份。
[12]如[10]所述的含氯树脂组合物,其中,相对于100重量份的含氯树脂,稳定剂的含量是1重量份以上且小于20重量份。
[13]如[10]所述的含氯树脂组合物,其中,相对于100重量份的含氯树脂,稳定剂的含量是5重量份以上且小于20重量份。
[14]如[11]~[13]中任一项所述的含氯树脂组合物,其中,含氯树脂是氯乙烯系树脂。
[15]如[11]~[14]中任一项所述的含氯树脂组合物,其中,还含有塑化剂。
[16]如[15]所述的含氯树脂组合物,其中,相对于100重量份的含氯树脂,塑化剂的含量是5~150重量份。
[17]如[15]或[16]所述的含氯树脂组合物,其中,前述塑化剂是从脂肪族多价羧酸酯、芳香族多价羧酸酯、脂环族多价羧酸酯、聚酯、聚醚组成的群中选出的一种或二种以上。
[18]如[15]或[16]所述的含氯树脂组合物,其中,前述塑化剂是从邻苯二甲酸酯、偏苯三酸酯、环己烷二羧酸酯组成的群中选出的一种或二种以上。
[19]如[15]或[16]所述的含氯树脂组合物,其中,前述塑化剂是从邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、二(2-丙基庚基)邻苯二甲酸酯(DPHP)、邻苯二甲酸双十一烷基酯(DUP)、邻苯二甲酸双烷基酯(C9~C11)(PL-200)、邻苯二甲酸双烷基酯(C10~C13)(VINYCIZER124)、邻苯二甲酸双十三烷基酯(VINYCIZER 20)、偏苯三酸三正烷基酯(C8,C10)(TRIMEXN-08)、偏苯三酸三正辛基酯(TRIMEX New NSK)、偏苯三酸异壬酯(C-9N)、含90%以上的碳数9的饱和脂肪醇且直链饱和脂肪醇的比率为50~99%的饱和脂肪醇的偏苯三酸三酯(偏苯三酸三壬酯(支链以及直链),TL9TM)组成的群中选出的一种或二种以上。
[20]如[15]~[19]中任一项所述的含氯树脂组合物,其特征在于,其是通过将前述含氯树脂用稳定剂与塑化剂预混合后加入至含氯树脂的方法而获得。
[21]一种含氯树脂成型体,其由[10]~[20]中任一项所述的含氯树脂组合物获得。
[22]一种使含氯树脂稳定化的方法,其是使从下述通式(1)所表示的4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯中选出的至少一种化合物包含在含氯树脂中从而使该含氯树脂稳定化的方法,其中,直链烷基相对于构成该二羧酸二酯的烷基的总量的比率(摩尔比)是50~99%。
(式中,R1和R2相同或不相同,表示碳数7~13的直链或支链的烷基。)
[23]如[22]所述的方法,其中,前述烷基主要由碳数9~11的烷基构成,碳数9的烷基/碳数10的烷基/碳数11的烷基的比率(摩尔比)是10~25/35~50/30~45的范围。
[24]如[22]所述的方法,其中,前述烷基含90%以上(摩尔比)的碳数9的烷基。
[25]如[22]~[24]中任一项所述的方法,其中,前述烷基中的直链烷基的比率是55~95%。
[26]如[22]~[25]中任一项所述的方法,其中,4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯是由4-环己烯-1,2-二羧酸二酯发生环氧化反应而获得。
[27]如[26]所述的方法,其中,前述4-环己烯-1,2-二羧酸二酯是由4-环己烯-1,2-二羧酸或其酸酐与碳数7~13的饱和脂肪醇发生酯化反应而获得,该饱和脂肪醇以碳数9~11的饱和脂肪醇为主成分,并且该饱和脂肪醇的直链率(摩尔比)是50~99%。
[28]一种4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯的制造方法,其是用于在[1]~[7]中任一项所述的含氯树脂用稳定剂中使用的4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯的制造方法,其具备:
根据需要在催化剂的存在下并且根据需要在非活性气体的环境下或气流下,使4-环己烯-1,2-二羧酸或其酸酐与碳数7~13的饱和脂肪醇发生酯化的工序;以及
在环氧化剂的存在下使酯化得到的4-环己烯-1,2-二羧酸二酯发生环氧化的工序。
[29]如[28]所述的制造方法,其中,饱和脂肪醇主要由碳数9~11的饱和脂肪醇构成,并且碳数9的饱和脂肪醇/碳数10的饱和脂肪醇/碳数11的饱和脂肪醇的比率(摩尔比)是10~25/35~50/30~45的范围,或者碳数9的饱和脂肪醇的比率(摩尔比)是90%以上的范围。
[30]如[28]或[29]所述的制造方法,其中,饱和脂肪醇的直链率(摩尔比)是50~99%。
另外,本发明人等为了解决上述课题而进行了潜心研讨,结果发现,具有特定结构的新颖的环氧环己烷二羧酸二酯具有优异的与氯乙烯系树脂的相容性,含有该环氧环己烷二羧酸二酯的氯乙烯系树脂组合物具有优异的抑制氯乙烯系树脂特有的受热或光引起的物性下降、着色的效果,并且能够大大的改善作为课题的耐寒性、耐挥发性、特别是耐雾性,作为上述的车辆内装材料非常有用,从而完成了本发明的第四方案。
也就是说,本发明的第四方案提供一种含有具有特定结构的新颖的环氧环己烷二羧酸二酯而成的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物以及由该氯乙烯系树脂组合物构成的车辆内装材料,以及含有具有特定结构的新颖的环氧环己烷二羧酸二酯而成的车辆内装材料用氯乙烯系树脂用塑化剂以及稳定剂。
[1]一种车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其特征在于,其是含有氯乙烯系树脂和环氧环己烷二羧酸二酯而成的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,
前述环氧环己烷二羧酸二酯由下述通式(1)所示的4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯构成,并且直链烷基相对于构成该二羧酸二酯的烷基的总量的比率(摩尔比)是50~99%。
(式中,R1和R2相同或不相同,表示碳数7~13的直链或支链的烷基。)
[2]如[1]所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其中,前述烷基的碳数是8~12。
[3]如[1]或[2]所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其中,前述烷基主要由碳数9~11的烷基构成,碳数9的烷基/碳数10的烷基/碳数11的烷基的比率(摩尔比)是10~25/35~50/30~45的范围。
[4]如[1]或[2]所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其中,前述烷基包含90%以上(摩尔比)的碳数9的烷基。
[5]如[1]~[4]中任一项所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其中,前述烷基中的直链烷基的比率是55~95%。
[6]如[1]~[4]中任一项所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其中,前述烷基中的直链烷基的比率是60~95%。
[7]如[1]~[4]中任一项所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其中,前述烷基中的直链烷基的比率是70~95%。
[8]如[1]~[7]中任一项所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其中,4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯是由4-环己烯-1,2-二羧酸二酯发生环氧化反应而获得。
[9]如[8]所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其中,前述4-环己烯-1,2-二羧酸二酯由4-环己烯-1,2-二羧酸或其酸酐与碳数7~13的饱和脂肪醇发生酯化反应而获得,该饱和脂肪醇的直链率(摩尔比)是50~99%。
[10]如[1]~[9]中任一项所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其中,相对于100重量份的氯乙烯系树脂,前述环氧环己烷二羧酸二酯的含量是1~200重量份。
[11]如[1]~[9]中任一项所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其中,相对于100重量份的氯乙烯系树脂,前述环氧环己烷二羧酸二酯的含量是5~150重量份。
[12]如[1]~[9]中任一项所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其中,相对于100重量份的氯乙烯系树脂,前述环氧环己烷二羧酸二酯的含量是1~30重量份。
[13]如[1]~[9]中任一项所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其中,相对于100重量份的氯乙烯系树脂,前述环氧环己烷二羧酸二酯的含量是30~150重量份。
[14]如[1]~[13]中任一项所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其中,其还包含邻苯二甲酸酯、偏苯三酸酯、环己烷二羧酸酯组成的群中选出的一种或二种以上的塑化剂而成。
[15]如[14]所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其中,前述塑化剂是从邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二(2-丙基庚基)酯、邻苯二甲酸双十一烷基酯、邻苯二甲酸双烷基酯(C9~C11)、邻苯二甲酸双烷基酯(C10~C13)、邻苯二甲酸双十三烷基酯、偏苯三酸三正烷基酯(C8,C10)、偏苯三酸三正辛基酯、偏苯三酸三异壬酯和偏苯三酸三酯组成的群中选出的一种或二种以上,前述偏苯三酸三酯是由偏苯三酸与碳数9的饱和脂肪醇的比率(摩尔比)为90%以上且直链饱和脂肪醇的比率(摩尔比)为50~99%的饱和脂肪醇得到的偏苯三酸三酯。
[16]如[1]~[15]中任一项所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其中,其还包含有机酸的金属皂化合物而成。
[17]如[16]所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其中,前述金属皂化合物是从脂肪酸钙盐、脂肪酸锌盐和脂肪酸钡组成的群中选出的一种或两种以上的脂肪酸金属皂。
[18]一种车辆内装材料,其中,其是由[1]~[17]中任一项所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物构成。
[19]一种车辆内装材料用氯乙烯系树脂用塑化剂,其特征在于,其由下述通式(1)所示的4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯构成,并且直链烷基相对于构成该二羧酸二酯的烷基的总量的比率(摩尔比)是50~99%。
(式中,R1和R2相同或不相同,表示碳数7~13的直链或支链的烷基。)
[20]一种车辆内装材料用氯乙烯系树脂用稳定剂,其特征在于,其由下述通式(1)所示的4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯构成,并且直链烷基相对于构成该二羧酸二酯的烷基的总量的比率(摩尔比)是50~99%。
(式中,R1和R2相同或不相同,表示碳数7~13的直链或支链的烷基。)
另外,本发明人等鉴于上述现状为了解决上述课题而进行了潜心研讨,结果发现,通过配合特定结构的环氧环己烷二羧酸二酯,能够得到在灭菌或杀菌处理后的劣化较少、能稳定使用、具有良好的加工性、柔韧性、且耐热性以及耐寒性得到改善的医疗用氯乙烯系树脂组合物,由该树脂组合物构成的医疗用材料作为医疗用材料很有效,其在灭菌或杀菌处理后的劣化较少,能稳定使用,具有良好的柔韧性等的机械的性能,且耐热性以及耐寒性得到改善。由此完成了本发明的第五方案。
也就是说,本发明的第五方案提供含有具有下面所示的特定结构的新颖的环氧环己烷二羧酸二酯而成的医疗用氯乙烯系树脂组合物以及医疗用材料。
[1]一种医疗用氯乙烯系树脂组合物,其是含有氯乙烯系树脂和环氧环己烷二羧酸二酯而成的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其特征在于,前述环氧环己烷二羧酸二酯由下述通式(1)所示的4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯构成,并且直链烷基相对于构成该二羧酸二酯的烷基的总量的比率(摩尔比)是50~99%。
(式中,R1和R2相同或不相同,分别表示碳数7~13的直链或支链的烷基。)
[2]如[1]所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,前述烷基的碳数是8~12。
[3]如[1]或[2]所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,前述烷基主要由碳数9~11的烷基构成,碳数9的烷基/碳数10的烷基/碳数11的烷基的比率是10~25/35~50/30~45的范围。
[4]如[1]或[2]所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,前述烷基包含90%以上(摩尔比)的碳数9的烷基。
[5]如[1]~[4]中任一项所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,前述烷基中的直链烷基的比率是55~98%。
[6]如[1]~[4]中任一项所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,前述烷基中的直链烷基的比率是55~95%。
[7]如[1]~[4]中任一项所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,前述烷基中的直链烷基的比率是60~95%。
[8]如[1]~[4]中任一项所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,前述烷基中的直链烷基的比率是70~95%。
[9]如[1]~[8]中任一项所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯是4-环己烯-1,2-二羧酸二酯的环氧化物。
[10]如[9]所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,前述4-环己烯-1,2-二羧酸二酯是4-环己烯-1,2-二羧酸或其酸酐与碳数7~13的饱和脂肪醇的酯化物,该饱和脂肪醇以碳数9~11的饱和脂肪醇为主成分,并且该饱和脂肪醇的直链率(摩尔比)是50~99%。
[11]如[1]~[10]中任一项所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,相对于100重量份的氯乙烯系树脂,环氧环己烷二羧酸二酯的配合量是5~200重量份。
[12]如[1]~[10]中任一项所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,医疗用氯乙烯系树脂组合物是将相对于100重量份的氯乙烯系树脂的环氧环己烷二羧酸二酯的配合量设为30~150重量份的医疗用软质氯乙烯系树脂组合物。
[13]如[12]所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,相对于100重量份的氯乙烯系树脂,环氧环己烷二羧酸二酯的配合量是40~100重量份。
[14]如[1]~[10]中任一项所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,该医疗用氯乙烯系树脂组合物是将相对于100重量份的氯乙烯系树脂的环氧环己烷二羧酸二酯的配合量设为5重量份以上且小于30重量份的医疗用半硬质氯乙烯系树脂组合物。
[15]如[14]所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,相对于100重量份的氯乙烯系树脂,环氧环己烷二羧酸二酯的配合量是5重量份以上且小于20重量份。
[16]如[1]~[15]中任一项所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,其还含有脂肪酸钙盐和/或脂肪酸锌盐。
[17]如[16]所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,相对于100重量份的氯乙烯系树脂,前述脂肪酸钙盐和/或脂肪酸锌盐的配合量(使用两者之一时是两者之一的配合量,或者使用两者时是它们的合计量)是0.1~10重量份。
[18]如[1]~[17]中任一项所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,其还含有硅烷化合物。
[19]如[18]所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,相对于100重量份的氯乙烯系树脂,前述硅烷化合物的配合量是0.1~15重量份。
[20]一种医疗用材料,其中,其由[1]~[19]中任一项所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物构成。
发明效果
根据本发明的第一方案,能够得到能适用于塑化剂或含氯树脂中的稳定剂中使用的新颖的具有环氧基的环氧环己烷二羧酸二酯。再者,在该环氧环己烷二羧酸二酯被作为塑化剂使用时,具有良好的塑化剂本身的塑化性能,并且具有优异的耐热性、耐寒性,能够作为与近年来的更严格的要求相适应的塑化剂来使用。再者,在该环氧环己烷二羧酸二酯被作为稳定剂使用时,具有优异的作为含氯树脂体系中的稳定剂的性能。
本发明的第二方案的氯乙烯系树脂用塑化剂,基于具有优异的与氯乙烯系树脂的相容性而具有优异的塑化效率、柔韧性,与现有的相比较耐寒性、耐挥发性被大幅度改善,将其用作塑化剂来用于得到应对近年来日益变严的耐热性、耐寒性的要求的氯乙烯系树脂成型体非常有用。进一步,因为预期还具有因化合物中包含的环氧基的效果带来的能防止受热或光引起的老化的功能,所以特别是在如长期使用于户外的各种用途中很有用。
本发明的第三方案的含氯树脂用稳定剂,作为稳定剂的效果(稳定化效果)优异,加之具有良好的与树脂的相容性,耐挥发性被改善,进一步渗出、向层积树脂等的迁移性较低,能够作为表现出长期稳定效果的含氯树脂用稳定剂来使用。进一步,配合有该稳定剂的含氯树脂组合物是一种无雾化等的担忧、能稳定地使用的稳定化的含氯树脂组合物。另外,该稳定化的含氯树脂组合物的成型体,在电线包覆等的用途中非常有用,进一步通过采用使用了该稳定剂的本发明的稳定化方法,从而即使在至今仍存在使用困难的长期使用于户外的用途中也能够拓展含氯树脂的使用可能性。
本发明的第四方案的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,基于含有与树脂的相容性优异、与树脂容易混合、耐寒性、耐挥发性、特别是耐雾性得到改良的车辆内装材料用塑化剂或稳定剂,从而能够得到耐寒性、耐挥发性、特别是耐雾性得到改良的、具有优异的耐光性、耐热老化性的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,由该车辆内装用氯乙烯系树脂组合物制成的车辆内装材料,具有优异的耐光性、耐热老化性,使用该车辆内装材料能够在炎热天等特别严酷的条件下也没有物性下降、着色等的问题而保持稳定的品质,并且也没有在寒冷地区使用时的龟裂或炎热天等的高温下的雾化等问题,因此作为车辆内装材料非常有用。
本发明的第五方案的医疗用氯乙烯系树脂组合物,具有良好的以加工性、柔韧性为代表的机械特性,并且耐热性以及耐寒性被改善,在加热灭菌处理后因挥发导致的塑化剂含量的下降也显著变小、能保持良好的机械特性,进一步即使在利用紫外线或放射线照射的灭菌或杀菌处理中也几乎无着色。由该氯乙烯系树脂组合物得到的医疗用材料,具有良好的柔韧性等的机械特性,并且耐热性以及耐寒性被改善,在各种各样的灭菌或杀菌处理后机械特性的下降也较少,并且几乎没有着色,能够稳定地使用。
具体实施方式
<环氧环己烷二羧酸二酯>
本发明的环氧环己烷二羧酸二酯,其特征在于,由下述通式(1)所示的4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯构成。
此处,式中,R1和R2相同或不相同,表示碳数7~13、优选是碳数8~12的直链或支链的烷基,并且,直链烷基相对于式中R1、R2所示的烷基的总量的比率(摩尔比)是50~99%,优选是55~98%,更优选是55~95%,进一步优选是60~95%,特别优选是70~95%。需要说明的是,满足该比率意味着本发明的环氧环己烷二羧酸二酯也包含成为4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯的混合物的情况。进而,混合物的情况下的比率是指直链烷基相对于该混合物整体的烷基的总量的比率(摩尔比)。
进一步地,对于前述烷基,作为其优选的方案是主要由碳数9~11的烷基构成并且碳数9的烷基/碳数10的烷基/碳数11的烷基的比率(摩尔比)是10~25/35~50/30~45的范围的方案,另外,还推荐的方案是相对于构成环氧环己烷二羧酸二酯的烷基的总量含有90%以上(摩尔比)的碳数9的烷基。
另外,4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯,在环己烷环(椅型构象,舟型构象)、相对环己烷环的环氧乙烷环(顺式体,反式体)、相对环己烷环的烷氧基羰基(顺式体,反式体)、以及被环己烷环间隔着的环氧乙烷环与烷氧基羰基(顺式体,反式体)中,可以存在各种立体异构体。在本发明中,只要能得到所期望的性能,就没有特别的限制,可以是单一的顺式体、单一的反式体、或顺式体与反式体的混合物中的任一种。如下所述地,在一般通过以4-环己烯-1,2-二羧酸酐为出发物质在低于反应温度210℃附近的反应温度下进行酯化再接着进行环氧化来制造的情况下,相对环己烷环的烷氧基羰基的异构体结构是顺式体占主导地位。
另外,被环己烷环间隔着的环氧乙烷环与烷氧基羰基的异构体结构,优选通过质子核磁共振分光分析测定的异构体比(顺式体/反式体、摩尔比)是5/95~35/65,更优选是10/90~30/70,特别优选是15/85~25/75的范围,推荐方案是顺式体与反式体的混合物。
需要说明的是,对于此处所言的被环己烷环间隔着的环氧乙烷环与烷氧基羰基的异构体结构,如下述的结构式(2)所示,相对于环己烷环,环氧乙烷环与烷氧基羰基位于相同方向的是顺式体;而如结构式(3)所示,位于不同方向的是反式体,其异构体比即顺式体与反式体的异构体比,能够通过质子核磁共振分光分析(1H-NMR)的结果求出。例如,能够将试样溶解于氘代氯仿溶剂等中,用通用的核磁共振分光计而容易地进行测定。另外,对于异构体比,在上述测定所得到的分析图谱的3.2ppm附近存在的被归属于环氧乙烷环部位的次甲基氢的两个峰中,将位移至低磁场侧的峰归属为反式体的峰,而将不向低磁场侧位移的峰归属为顺式体的峰,根据各个峰积分值用下式计算。
顺式体/反式体的异构体比=[{顺式体积分值/(顺式体积分值+反式体积分值)}×100]/[{反式体积分值/(顺式体积分值+反式体积分值)×100}]。
对于上述异构体结构,能够根据目的利用热、化学试剂进行异构化成为所期望的异构体结构即异构体比。
本发明的4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯(以下,有时称为“本二酯”),只要具有前述特定结构,就不受其制造方法的特别限定。例如,通过将4-环己烯-1,2-二羧酸或其酸酐与特定结构的饱和脂肪醇进行酯化反应,将得到的4-环己烯-1,2-二羧酸二酯(以下,有时称为“本原料酯”)在规定的条件下进行环氧化,能容易地得到本二酯。另外,通过4-环己烯-1,2-二羧酸或其酸酐进行环氧化后,将得到的4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸或其酸酐与特定结构的饱和脂肪醇进行酯化的方法,也能得到本二酯。进一步,根据上述饱和脂肪醇的种类,还具有预先与碳数1~6左右的低级醇进行酯化后,加入上述饱和脂肪醇通过酯交换反应而得到的方法。从简便性等、实用性的观点出发,最优选在酯化后进行环氧化的方法。
也就是说,本发明的4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯的特征在于,具有在4-环己烯-1,2-二羧酸或其酸酐与饱和脂肪醇进行酯化反应而得到的4-环己烯-1,2-二羧酸二酯中的环己烯环上的不饱和键被环氧化的结构。
[饱和脂肪醇]
用于上述的酯化反应或酯交换反应的饱和脂肪醇,是碳数7~13的直链或支链饱和脂肪醇,优选碳数8~12、更优选9~11的直链或支链饱和脂肪醇,特别优选:(i)包含90%以上、更优选95%以上的比率(摩尔比)的碳数9的饱和脂肪醇的直链或支链饱和脂肪醇、或(ii)主要由碳数9~11的饱和脂肪醇构成并且碳数9的烷基/碳数10的烷基/碳数11的烷基的比率(摩尔比)是10~25/35~50/30~45的范围的饱和脂肪醇。需要说明的是,上述“主要”是指碳数9~11的饱和脂肪醇占全部的饱和脂肪醇的比率(摩尔比)是90%以上、优选95%以上。该饱和脂肪醇是成为构成前述通式(1)所示的4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯的饱和脂肪族烷基的原料醇,也就是说前述说明与该烷基的说明相同。
另外,前述饱和脂肪醇的特征在于,直链饱和脂肪醇在该醇中所占的比率(摩尔比)是50~99%,优选是55~98%,更优选是55~95%,进一步优选是60~95%、特别优选是70~95%。
对于前述饱和脂肪醇的优选方案,详细而言推荐的方案是(i)或(ii)的方案等:(i)由碳数7~13的直链或支链饱和脂肪醇构成,碳数9的饱和脂肪醇的比率(摩尔比)是90%以上、优选是95%以上,并且直链饱和脂肪醇的占有比率(摩尔比)是50~99%、优选是55~98%、更优选是55~95%、进一步优选是60~95%、特别优选是70~95%;(ii)由碳数7~13的直链或支链饱和脂肪醇构成的主要是碳数9~11的饱和脂肪醇的混合物,进一步,碳数9、10、11的各个醇的占有比率(摩尔比)是成为10~25/35~50/30~45的范围,并且直链饱和脂肪醇的占有比率(摩尔比)是50~99%、优选是55~98%、更优选是55~95%、进一步优选是60~95%、特别优选是70~95%。
含有小于碳数7的饱和脂肪醇时,不仅难以得到足够的耐寒性或稳定化效果并且耐挥发性也下降从而具有可能产生雾化等问题。再者,含有超过碳数13的饱和脂肪醇时,存在与树脂的相容性劣化的趋势,有时加工性或塑化效率等会下降,产生与树脂的混合偏差,其结果导致在稳定化效果方面有可能产生偏差,因而不优选。同样,在直链饱和脂肪醇的比率是小于50%的情况下,存在耐寒性或耐挥发性下降的趋势,而直链饱和脂肪醇的比率超过99%时,与树脂的相容性劣化,塑化效率等的下降的担心或稳定化效果产生偏差的担心随之而来,因此任一种都不优选。
含有90%以上的碳数9的饱和脂肪醇并且直链饱和脂肪醇的比率是50~99%的饱和脂肪醇,能够通过以下的制造方法制造,该制造方法具备(1)利用1-辛烯与一氧化碳及氢的氢甲酰化反应来制造碳数9的醛的工序以及(2)对碳数9的醛进行加氢而还原成醇的工序。通过直接使用或包含由该制造方法所得到的饱和脂肪醇的方式,能够制成前述的饱和脂肪醇。
前述工序(1)的氢甲酰化反应,例如,能够在钴催化剂或铑催化剂的存在下使1-辛烯、一氧化碳与氢发生反应而制造碳数9的醛。
前述工序(2)的加氢,例如,通过在镍催化剂或钯催化剂等贵金属催化剂的存在下在氢加压下对碳数9的醛进行加氢,从而能将其还原成醇。作为市售品的具体例,可举出壳牌化工公司(シェルケミカルズ社)的LINEVOL 9以及欧季亚公司(オクセア社)制造的n-Nonanol等。
相同地,主要由碳数9~11的饱和脂肪醇构成的、碳数9的烷基/碳数10的烷基/碳数11的烷基的比率(摩尔比)是10~25/35~50/30~45范围的饱和脂肪醇、直链饱和脂肪醇的比率(摩尔比)是50~99%的饱和脂肪醇,能够通过以下的制备方法制造,该制造方法具备:(1)利用1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯与一氧化碳及氢的氢甲酰化反应制造碳数9~11的醛的工序以及(2)对碳数9~11的醛进行加氢而还原成醇的工序,通过直接使用或含有该制造方法所得到的饱和脂肪醇的方式,能够制成前述的饱和脂肪醇。
前述工序(1)的氢甲酰化反应,例如,通过在钴催化剂或铑催化剂的存在下使1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、一氧化碳以及氢发生反应能够制造碳数9~11的醛。
前述工序(2)的加氢,例如,通过在镍催化剂或钯催化剂等贵金属催化剂的存在下、在氢加压下,对碳数9~11的醛进行加氢,从而能够将其还原成醇。作为市售品的具体例,可举出壳牌化工公司的NEODOL 911等。
[酯化反应]
酯化反应是指,为了得到作为用于获得本二酯的环氧化反应的原料的4-环己烯-1,2-二羧酸二酯(原料酯)而发生的上述原料醇与4-环己烯-1,2-二羧酸或其酸酐之间的酯化反应,进行该酯化反应时,该原料醇推荐使用,例如,相对于1摩尔的4-环己烯-1,2-二羧酸或其酸酐,优选是2.00摩尔~5.00摩尔,更优选是2.01摩尔~3.00摩尔,特别是2.02摩尔~2.50摩尔。
在酯化反应中使用催化剂的情况下,作为该催化剂举例有矿物酸、有机酸、路易斯酸类等。更具体而言,作为矿物酸举例有硫酸、盐酸、磷酸等,作为有机酸举例有对甲苯磺酸、甲磺酸等,作为路易斯酸举例有铝衍生物、锡衍生物、钛衍生物、铅衍生物、锌衍生物等,它们能够使用一种或联用两种以上。
这些当中,特别优选,对甲苯磺酸、碳数3~8的四烷基钛酸酯、氧化钛、氢氧化钛、碳数3~12的脂肪酸锡、氧化锡、氢氧化锡、氧化锌、氢氧化锌、氧化铅、氢氧化铅、氧化铝、氢氧化铝。它们的使用量推荐使用,例如,相对于作为酯合成原料的酸成分和醇成分的总重量,优选是0.01重量%~5.0重量%,更优选是0.02重量%~4.0重量%,特别是0.03重量%~3.0重量%。
作为酯化温度,举例如100℃~230℃,通常在3小时~30小时结束反应。
作为原料酯的原料的4-环己烯-1,2-二羧酸或其酸酐,没有特别限定,以公知的方法制造的、以及以市售品、试剂等取得的等,都能使用。例如,作为市售品举例有Rikacid TH(商品名,新日本理化(株)制造)等。4-环己烯-1,2-二羧酸酐通常由马来酸酐与1,3-丁二烯进行狄尔斯-阿尔德反应而得到。基于酯化反应的观点,推荐使用4-环己烯-1,2-二羧酸酐。
在酯化反应中,为了促进由反应生成的水的蒸馏除去,能够使用苯、甲苯、二甲苯、环己烷等的水同伴剂(共蒸馏剂)。
另外,如果酯化反应时因原料、生成酯以及有机溶剂(水同伴剂)的氧化劣化而生成氧化物、过氧化物、羰基化合物等含氧有机化合物,会对耐热性、耐光性等产生不好的影响,因此优选在体系内具有氮气等非活性气体环境下或非活性气体的气流下,在常压或减压下进行反应。在酯化反应结束后,推荐在减压下或常压下将过剩物质或原料醇蒸馏除去。
由上述酯化方法得到的原料酯,接下来视需要可以通过碱处理(中和处理)→水洗处理、液液萃取、蒸馏(减压、脱水处理)、吸附处理等对其进行精制。
作为碱处理使用的碱,只要是碱性化合物就没有特别的限制,举例例如,氢氧化钠、炭酸钠等。
作为吸附处理使用的吸附剂,举例有活性炭、活性白土、活性氧化铝、水滑石、硅胶、二氧化硅氧化铝、沸石、氧化镁、氧化钙、硅藻土等。它们能够按一种或按两种以上适当组合的方式使用。
上述酯化后的精制处理,可以在常温下进行,也可以加热至40~90℃左右进行。
[环氧化反应]
环氧化反应是指在用于得到本二酯的上述原料酯中的环己烯环上的不饱和键的环氧化反应,通常用“有机合成化学、第23卷第7号、612~619页(1985)”等记载的周知的环氧化反应,能够容易地进行。可举出例如,(i)在环氧化剂中使用如过乙酸、过甲酸的各种有机过酸的方法;(ii)在环氧化剂中使用过氧化氢的方法等。
更具体而言,(i)的方法的情况下,例如,能够将过氧化氢和乙酸酐或乙酸在如硫酸的强酸作为催化剂的条件下反应而得到过乙酸,将该过乙酸加入到原料酯中,在20~30℃下搅拌数小时后,缓慢升温到达50~60℃后,保持该温度2~3小时使反应结束。作为上述有机过酸,在上述以外还能使用单过邻苯二甲酸、间氯过苯甲酸、三氟过乙酸等。
另外,(ii)的方法的情况下,例如,能够在与甲酸等的氧载体、硫酸等的强酸催化剂共存下,使原料酯发生反应而进行环氧化。更具体而言,相对于1摩尔的过氧化氢,用0.5摩尔以下的乙酸或甲酸、0.05摩尔以下的少量的硫酸做催化剂,在40~70℃下保持该温度2~15小时进行反应,由此能够容易地使原料酯环氧化。作为上述催化剂,在上述以外周知的还具有磷酸、盐酸、硝酸、硼酸或它们的盐等,另外,磺酸型强酸性阳离子交换树脂、氧化铝等也很有效。
由上述环氧化方法得到的本二酯,接下来也可以视需要通过水相去除、水洗处理、液液萃取、脱水处理、减压蒸馏、吸附处理等来对其进行精制。
作为吸附处理使用的吸附剂,举例有活性炭、活性白土、活性氧化铝、水滑石、硅胶、二氧化硅氧化铝、沸石、氧化镁、氧化钙、硅藻土等。它们能够按一种或按两种以上适当组合的方式使用。
前述环氧化后的精制处理,可以在常温下进行,也可以加温至40~100℃左右来进行。
在上述的方法、条件的范围内得到的烷氧基羰基相对于二酯的环己烷环的异构体结构,在几乎所有的化合物中都是顺式体,此点已经通过质子核磁共振分光分析的结果得到确认。
<用作塑化剂>
本二酯能够适合作为塑化剂使用,特别适合作为氯乙烯系树脂用塑化剂使用。也就是说,该塑化剂的特征在于,其由具有本发明的特定结构的上述环氧环己烷二羧酸二酯构成。作为优选方案,推荐使用,通过质子核磁共振分光分析测定的被环己烷环间隔着的环氧乙烷环与烷氧基羰基的异构体比(顺式体/反式体,摩尔比)为5/95~35/65的环氧环己烷二羧酸二酯化合物作为塑化剂。
<用作含氯树脂用稳定剂>
本二酯能够适合作为含氯树脂用稳定剂使用。也就是说,该稳定剂的特征在于,由具有本发明的特定结构的上述环氧环己烷二羧酸二酯构成。作为优选方案,推荐使用,通过质子核磁共振分光分析测定的环氧乙烷环部位的异构体比(顺式体/反式体,摩尔比)是5/95~35/65的环氧环己烷二羧酸二酯化合物作为该稳定剂。
包含本发明的特定结构的环氧环己烷二羧酸二酯的树脂组合物及其成型体,在以下方面很有用,如车辆下部涂层、仪表板、控制台、门板、下部地毯、行李箱板、门装饰件类等的车辆装配材料、各种皮革类、装饰板、农业用膜、食品包装用膜、电线包覆、各种发泡产品、软管、医疗用管、食品用管、冷藏库用密封垫、密封件类、壁纸、地板材料、长靴、帘子、靴底、手套、止水板、玩具、化妆板、血液袋、输液袋、防水布、垫子类、密封材料、隔水板、土木工程板、屋面料、防水板、绝缘板、工业用封带、玻璃薄膜、橡皮等。
<氯乙烯系树脂组合物>
本发明的氯乙烯系树脂组合物是通过以上述本二酯作为塑化剂或作为稳定剂并配合氯乙烯系树脂而获得。作为本发明的氯乙烯系树脂组合物中的本二酯的含量,可根据其用途适宜选择,优选相对于100重量份的氯乙烯系树脂是1~200重量份。
[氯乙烯系树脂]
本发明所使用的氯乙烯系树脂是,氯乙烯或偏二氯乙烯的单独聚合物以及氯乙烯或偏二氯乙烯的共聚物,其制造方法可通过以往公知的聚合方法进行。例如,通用氯乙烯树脂的情况下,可举出在油溶性聚合催化剂的存在下进行悬浮聚合的方法等。另外,对于氯乙烯膏树脂,可举出在水性介质中在水溶性聚合催化剂的存在下进行乳化聚合的方法等。上述氯乙烯系树脂的聚合度,通常是300~5000,优选是400~3500、更优选是700~3000。该聚合度过低时耐热性等会具有下降的趋势,过高时成型加工性会具有下降的趋势。
对于共聚物的情况,可列举,例如,由以下单体及其它们的混合物与氯乙烯单体的共聚物,如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯等碳数2~30的α-烯烃类、丙烯酸及其酯类、甲基丙烯酸及其酯类、马来酸及其酯类、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、烷基乙烯醚等的乙烯化合物、邻苯二甲酸二烯丙酯等多官能性的单体;以及将氯乙烯单体接枝键合到以下聚合物而成的接枝共聚物等,如乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等的乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、氯化聚乙烯、丁基橡胶、交联丙烯酸橡胶、聚氨酯、丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(MBS)、丁二烯-丙烯腈-(α-甲基)苯乙烯共聚物(ABS)、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯及它们的混合物等。
<软质氯乙烯系树脂组合物>
本发明的软质氯乙烯系树脂组合物是用上述本二酯作为塑化剂并配合前述氯乙烯系树脂而获得。作为本发明的软质氯乙烯系树脂组合物中的本二酯的含量,可根据其用途适宜选择,相对于100重量份的氯乙烯系树脂,优选是20~200重量份,更优选是30~150重量份。只要在20重量份以上,就能够在具有柔韧性要求的用途中获得足够的柔韧性,进一步在具有柔韧性要求的用途中,通过适当调节其配合量从而能够赋予柔韧性,在具有可能向成型品表面的渗出等的用途中,只要在200重量份以下就没有渗出的隐患,能优选使用。但是,向上述的氯乙烯系树脂组合物中添加填充剂等时,因为填充剂自身会吸油所以有时也会以超出上述的范围的方式配合该塑化剂。例如,相对于100重量份的氯乙烯系树脂,作为填充剂配合了碳酸钙100重量份时,也可以配合500重量份左右的该塑化剂。
氯乙烯系树脂组合物或软质氯乙烯系树脂组合物,能够与本二酯或与其他的公知的塑化剂联用。另外,很多情况下会视需要适当配合以下的添加剂使用,如阻燃剂、稳定剂、稳定化助剂、着色剂、加工助剂、填充剂、防氧化剂(防老化剂)、紫外线吸收剂、受阻胺等的光稳定剂、润滑剂或抗静电剂等。
上述本二酯以外的其他塑化剂、添加剂,可以按一种或按两种以上组合的方式与本二酯共同配合。
作为能与本二酯联用的其它塑化剂,能够使用本技术领域以往至今一直使用的公知的塑化剂,可举出例如,二乙二醇二苯甲酸酯等苯甲酸酯类、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二-2-乙基己酯(DOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、二(2-丙基庚基)邻苯二甲酸酯(DPHP)、邻苯二甲酸双十一烷基酯(DUP)、邻苯二甲酸双十三烷基酯(DTDP)、对苯二甲酸双(2-乙基己基)酯(DOTP)、间苯二甲酸双(2-乙基己基)酯(DOIP)等的苯二甲酸酯类、环己烷-1,2-二羧酸双(2-乙基己基)酯(DOCH)、环己烷-1,2-二羧酸二异壬酯(DINCH)等的环己烷二羧酸酯、4-环己烯-1,2-二羧酸双(2-乙基己基)酯(DOTH)等四氢邻苯二甲酸酯等的脂环式二元酸酯类、己二酸二-2-乙基己酯(DOA)、己二酸二异壬酯(DINA)、己二酸二异癸酯(DIDA)、癸二酸二-2-乙基己酯(DOS)、癸二酸二异壬酯(DINS)等脂肪族二元酸酯类、偏苯三酸三-2-乙基己酯(TOTM)、偏苯三酸三异壬酯(TINTM)、偏苯三酸三异癸酯(TIDTM)、偏苯三酸三正烷基酯(C8,C10)(TRIMEX N-08)、含90%以上的碳数9的饱和脂肪醇并且直链饱和脂肪醇的比率是50~99%的饱和脂肪醇的偏苯三酸三酯(偏苯三酸三壬酯(支链以及直链)、TL9TM)等偏苯三酸酯类、均苯四酸四-2-乙基己酯(TOPM)等均苯四酸酯类、磷酸三-2-乙基己酯(TOP)、磷酸三甲苯酯(TCP)等磷酸酯类、季戊四醇等多价醇的烷基酯类、己二酸等的二元酸与乙二醇通过聚酯化而合成的分子量800~4000的聚酯类、聚醚类、环氧化大豆油、环氧化亚麻仁油等环氧化酯类、二癸酸-1,4-丁二醇酯等的脂肪酸乙二醇酯类、乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)、乙酰柠檬酸三己酯(ATHC)、乙酰柠檬酸三乙基己酯(ATEHC)、丁酰柠檬酸三己酯(BTHC)等的柠檬酸酯类、异山梨醇二酯类、将石蜡(paraffin wax)或正构石蜡(n-paraffin)氯化而成的氯化石蜡类、氯化硬脂酸酯等氯化脂肪酸酯类、油酸丁酯等的高级脂肪酸酯类等。在配合上述能联用的其它塑化剂时,其配合量在无损本发明的塑化剂的效果的范围内可适当选择,通常相对于100重量份的氯乙烯系树脂,推荐1~100重量份左右。
作为阻燃剂,举例有氢氧化铝、三氧化锑、氢氧化镁、硼酸锌等无机系化合物、甲苯基二苯基磷酸酯、三氯乙基磷酸酯、三氯丙基磷酸酯、三(二氯丙基)磷酸酯等的磷系化合物、氯化石蜡等卤素系化合物等。配合阻燃剂时,推荐阻燃剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~20重量份左右。
作为稳定剂,举例有硬脂酸锂、硬脂酸镁、月桂酸镁、蓖麻油酸钙、硬脂酸钙、月桂酸钡、蓖麻油酸钡、硬脂酸钡、辛酸锌、月桂酸锌、蓖麻油酸锌、硬脂酸锌等含金属的有机酸化合物等的金属皂化合物、硬脂酸钡-锌、月桂酸钡-锌、蓖麻油酸钡-锌、辛酸钡-锌、硬脂酸钙-锌、月桂酸钙-锌、蓖麻油酸钙-锌、辛酸钙-锌等含复合金属的有机酸化合物等的金属皂化合物、双-2-乙基己基巯基乙酸二甲基锡、马来酸二丁基锡、双丁基马来酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡等的有机锡系化合物、硫醇锑化合物、环氧化大豆油、环氧化亚麻仁油、环氧树脂等的本二酯以外的环氧化合物类等。配合稳定剂时,推荐稳定剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~20重量份左右。
作为稳定化助剂,举例有三苯基亚磷酸酯、单辛基二苯基亚磷酸酯、十三烷基亚磷酸酯等亚磷酸酯系化合物、乙酰丙酮、苯甲酰基丙酮等β-二酮化合物、甘油、山梨糖醇、季戊四醇、聚乙二醇等多元醇化合物、高氯酸钡盐、高氯酸钠盐等的高氯酸盐化合物、水滑石化合物、沸石等。配合稳定化助剂时,推荐稳定化助剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~20重量份左右。
作为着色剂,举例有炭黑、硫化铅、白炭、钛白、立德粉、铁丹(紅柄)、硫化锑、铬黄、铬绿、酞菁绿、钴青、酞菁蓝、钼橙等。配合着色剂时,推荐着色剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是1~100重量份左右。
作为加工助剂,举例有流动石蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺、硬脂酸丁酯、硬脂酸钙等。配合加工助剂时,推荐加工助剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~20重量份左右。
作为填充剂,举例有碳酸钙、二氧化硅、氧化铝、粘土、滑石、硅藻土、铁氧体等金属氧化物、玻璃、碳、金属等的纤维及粉末、玻璃球、石墨、氢氧化铝、硫酸钡、氧化镁、炭酸镁、硅酸镁、硅酸钙等。配合填充剂时,推荐填充剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是1~100重量份左右。
作为防氧化剂,举例有2,6-二-叔-丁基苯酚、四[亚甲基-3-(3,5-叔-丁基-4-羟基苯酚基)丙酸酯]甲烷、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮等的酚系化合物、烷基二硫化物、硫代二丙酸酯、苯并噻唑等的硫系化合物、三壬基苯基亚磷酸酯、二苯基异癸基亚磷酸酯、三苯基亚磷酸酯、三(2,4-二-叔-丁基苯基)亚磷酸酯等磷酸系化合物、二烷基二硫代磷酸锌、二芳基二硫代磷酸锌等有机金属系化合物等。另外,配合防氧化剂时,推荐防氧化剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.2~20重量份左右。
作为紫外线吸收剂,可举例,苯基水杨酸酯、对-叔-丁基苯基水杨酸酯等水杨酸酯系化合物、2-羟基-4-正-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮等的二苯甲酮系化合物、5-甲基-1H-苯并三唑、1-二辛基氨基甲基苯并三唑等苯并三唑系化合物,其它还有氰基丙烯酸酯系化合物等。配合紫外线吸收剂时,推荐紫外线吸收剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~10重量份左右。
作为受阻胺系的光稳定剂,举例有双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯以及甲基1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯(混合物)、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]丁基丙二酸酯、癸二酸双(2,2,6,6-四甲基-1(辛氧基)-4-哌啶基)酯以及1,1-二甲基乙基过氧化氢与辛烷的反应生成物、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇与高级脂肪酸的酯混合物、四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、琥珀酸二甲酯与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的缩聚物、聚[{(6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基){(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}六亚甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}}、二丁基胺-1,3,5-三嗪-N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,6-六亚甲基二胺与N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁基胺的缩聚物、N,N',N”,N”'-四-(4,6-双-(丁基-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氨基)-三嗪-2-基)-4,7-二氮杂癸基-1,10-二胺等。配合光稳定剂时,推荐光稳定剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~10重量份左右。
作为润滑剂,举例有硅酮、流动石蜡、石蜡、硬脂酸金属或月桂酸金属盐等脂肪酸金属盐、脂肪酸酰胺类、脂肪酸蜡、高级脂肪酸蜡等。配合润滑剂时,推荐润滑剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~10重量份左右。
作为抗静电剂,举例有烷基磺酸酯类型、烷基醚羧酸类型或二烷基磺基琥珀酸酯类型的阴离子性抗静电剂、聚乙二醇衍生物、脱水山梨糖醇衍生物、二乙醇胺衍生物等的非离子性抗静电剂、烷基酰氨基胺类型、烷基二甲基苄基类型等的季铵盐、烷基吡啶鎓类型的有机酸盐或盐酸盐等的阳离子性抗静电剂、烷基甜菜碱类型、烷基咪唑啉类型等两性抗静电剂等。配合抗静电剂时,推荐抗静电剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~10重量份左右。
对于本发明的氯乙烯系树脂组合物或软质氯乙烯系树脂组合物,将其与本二酯、氯乙烯系树脂以及视需要而加的各种添加剂,通过例如砂浆研磨机、亨舍尔混合机、班伯里密炼机、带式掺和机等搅拌机进行搅拌混合,能够制成与氯乙烯系树脂组合物或软质氯乙烯系树脂组合物的混合粉。
另外,将本二酯、氯乙烯系树脂以及视需要而加的各种添加剂,通过例如锥形双螺杆挤出机、平行双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、共捏合机、辊式混炼机等混炼机进行熔融成型,从而能够得到颗粒状的氯乙烯系树脂组合物或软质氯乙烯系树脂组合物。
另外,将本二酯、氯乙烯系膏树脂及视需要而加的本二酯以外的其它塑化剂、各种添加剂,通过例如小型混合机(Pony Mixer)、蝶形混合机、行星式混合机、带式掺和机、捏合机、溶解器、双轴混合机、亨舍尔混合机、三辊研磨机等混合机均匀地混合,并视需要在减压下进行脱泡处理,能够得到膏状的软质氯乙烯系树脂组合物。
[氯乙烯系成型体]
将本发明的氯乙烯系树脂组合物或软质氯乙烯系树脂组合物(复合粉状、颗粒状)用真空成型、压缩成型、挤出成型、注射成型、压延成型、压制成型、吹塑成型、粉体成型等以往公知的方法进行熔融成型加工,从而能够使其成型为所希望的形状。
另一方面,将上述膏状的软质氯乙烯系树脂组合物,用扩散成型、浸渍成型、凹版成型、雌雄成型、丝网加工等以往公知的方法进行成型加工,从而能够使其成型为所希望的形状。
作为成型体的形状,没有特别限定,举例有例如棒状、片状、膜状、板状、圆筒状、圆形、椭圆形等或者玩具、装饰品等的特殊形状、例如星形、多边形的形状。
<含氯树脂组合物>
本发明的稳定化的含氯树脂组合物,能通过将上述本二酯作为稳定剂配合至含氯树脂中而获得。
[含氯树脂]
对于本发明所使用的含氯树脂,只要是其结构中含氯的树脂就没有特别限定,可举出例如,聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯等氯化聚烯烃、氯化聚氯乙烯等的单独聚合物、还有氯乙烯-乙烯共聚物、氯乙烯-丙烯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-苯乙烯共聚物、氯乙烯-异丁烯共聚物、氯乙烯-丁二烯共聚物、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物、氯乙烯-氯化丙烯共聚物、氯乙烯-马来酸酯共聚物、烯丙基氯共聚物、氯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物、氯乙烯-苯乙烯-马来酸酐三元共聚物、氯乙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-异戊二烯共聚物、氯乙烯-偏二氯乙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物、氯乙烯-丙烯腈共聚物、以及氯乙烯-各种乙烯醚共聚物等的共聚物等。
另外,在氯丁二烯系合成橡胶、环氧氯丙烷橡胶及其共聚物、盐酸橡胶、氯化橡胶等的含氯橡胶或弹性体的体系中也能使用本发明的稳定剂。
上述含氯树脂可以是单一的体系,也可以是与其它的相容性的树脂的混合体系,例如聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物等。
在这些当中,氯乙烯系树脂是易于加工、得到的成型体的特性优良、被广泛使用的含氯树脂。
氯乙烯系树脂和如上所述的一样,因此省略其说明。
[含氯树脂组合物]
作为本发明的稳定化的含氯树脂组合物中的本二酯的含量,可根据配合的树脂种类、使用用途来适当选择,相对于100重量份的含氯树脂,优选是1~30重量份,更优选是1重量份以上且小于20重量份、特别优选是5重量份以上且小于20重量份。只要其含量在1重量份以上,就能够得到更优良的稳定化效果,特别是在长期的稳定化效果方面很有利;只要含量在30重量份以下,无论在什么样的使用环境中,其产生向成型品表面的渗出问题、向层积树脂、与其接触的油等的迁移问题,进一步因挥发产生雾化等各种问题的隐患较少,因此优选。
在前述含氯树脂组合物中,能够与本二酯一起联用其它的公知的稳定剂。另外多数情况下还会视需要而适当配合使用以下的添加剂,如稳定化助剂、防氧化剂(防老化剂)、紫外线吸收剂、受阻胺等的光稳定剂、塑化剂、阻燃剂、着色剂、加工助剂、填充剂、润滑剂或抗静电剂等。
上述本二酯以外的其它的稳定剂、添加剂可以按一种或两种以上组合的方式与本二酯共同配合。
作为能够与本二酯联用的稳定剂,例如有上述的那些物质。当中,联用上述金属皂化合物时,在协同效果作用下会表现出使本二酯的稳定化效果增大的效果,因此特别优选。在配合上述能联用的其它的稳定剂时,其配合量在无损本发明的稳定剂的效果的范围内可适当选择,通常推荐相对于100重量份的含氯树脂是0.1~20重量份左右。
另外,联用稳定化助剂,作为使本二酯的效果更有效的方法也很有效。作为稳定化助剂举例有上述物质。在配合稳定化助剂时,其配合量在无损本发明的稳定剂的效果的范围可适当选择,通常推荐相对于100重量份的含氯树脂是0.1~20重量份左右。
另外,联用防氧化剂、紫外线吸收剂防氧化剂、光稳定剂等,作为使本二酯的效果更有效的方法也很有效。作为防氧化剂,例如有上述的那些物质。另外,配合防氧化剂时,推荐防氧化剂的配合量相对于100重量份的含氯树脂是0.2~20重量份左右。
作为紫外线吸收剂,例如有上述的那些物质。配合紫外线吸收剂时,推荐紫外线吸收剂的配合量相对于100重量份的含氯树脂是0.1~10重量份左右。
作为受阻胺系的光稳定剂,例如有上述的那些物质。配合光稳定剂时,推荐光稳定剂的配合量相对于100重量份的含氯树脂是0.1~10重量份左右。
作为塑化剂,能够采用以往至今一直使用的公知的塑化剂,例如有上述的那些物质。
当中,可列举邻苯二甲酸酯类、偏苯三酸酯类等芳香族多价羧酸酯类、脂环式二元酸酯类等脂环族多价羧酸酯类、聚酯类、聚醚类等,更具体而言作为特别优选塑化剂举例有,邻苯二甲酸酯类、偏苯三酸酯类、环己烷二羧酸酯类等。作为前述优选塑化剂的具体示例,可举出邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、二(2-丙基庚基)邻苯二甲酸酯(DPHP)、邻苯二甲酸双十一烷基酯、邻苯二甲酸双烷基酯(C9~C11)(PL-200)、邻苯二甲酸双烷基酯(C10~C13)(VINYCIZER 124)、邻苯二甲酸双十三烷基酯(VINYCIZER20)、偏苯三酸三-2-乙基己酯(TOTM)、偏苯三酸三正辛基酯(TRIMEX New NSK)、偏苯三酸三异壬酯(TINTM)、偏苯三酸三异癸酯(TIDTM)、偏苯三酸三正烷基酯(C8,C10)(TRIMEX N-08)、偏苯三酸三壬酯(支链以及直链)(TL9TM)等。
含有上述塑化剂的情况下,其含量根据使用的用途所要求的硬度可适当选择,通常推荐相对于100重量份的含氯树脂,是1~200重量份、优选是5~150重量份左右。
需要说明的是,本发明的含氯树脂用稳定剂和塑化剂,可以分别单独地加入到含氯树脂中,但更优选的方法是进行预混合后加入到含氯树脂中。通过预混合,可实现的效果是使与树脂的相容性不好的塑化剂向树脂中进行相容化(也就是使塑化效率不好的塑化剂的塑化效率提高的添加效果)、另外还可实现的效果是在稳定剂的含量是少量的情况下使树脂中的稳定剂的均匀性提高即防止稳定化效果不均匀等。
作为阻燃剂,例如有上述的那些物质。在配合阻燃剂时,优选阻燃剂的配合量相对于100重量份的含氯树脂是0.1~20重量份左右。
作为着色剂,例如有上述的那些物质。配合着色剂时,推荐着色剂的配合量相对于100重量份的含氯树脂是1~100重量份左右。
作为加工助剂,例如有上述的那些物质。配合加工助剂时,推荐加工助剂的配合量相对于100重量份的含氯树脂是0.1~20重量份左右。
作为填充剂,例如有上述的那些物质。配合填充剂时,推荐填充剂的配合量相对于100重量份的含氯树脂是1~100重量份左右。
作为润滑剂,例如有上述的那些物质。配合润滑剂时,推荐润滑剂的配合量相对于100重量份的含氯树脂是0.1~10重量份左右。
作为抗静电剂,例如有上述的那些物质。配合抗静电剂时,推荐抗静电剂的配合量相对于100重量份的含氯树脂是0.1~10重量份左右。
对于本发明的含氯树脂组合物,将本二酯、含氯树脂以及视需要而加的各种添加剂通过例如砂浆研磨机、亨舍尔混合机、班伯里密炼机、带式掺和机等搅拌机进行搅拌混合,能够制成含氯树脂组合物的混合粉。
另外,将本二酯、含氯树脂以及视需要而加的各种添加剂,通过例如锥形双螺杆挤出机、平行双螺杆挤出机、单轴挤出机、共捏合型混炼机、辊式混炼机等混炼机进行熔融成型,从而能够得到颗粒状的含氯树脂组合物。
另外,将本二酯、塑化剂、氯乙烯系膏树脂以及视需要而加的各种添加剂,通过例如小型混合机、蝶形混合机、行星式混合机、带式掺和机、捏合机、溶解器、双轴搅拌机、亨舍尔混合机、三辊研磨机等混合机均匀地进行混合,视需要在减压下进行脱泡处理,能够得到膏状的含氯树脂组合物。
[含氯树脂成型体]
将本发明的含氯树脂组合物(复合粉状、颗粒状)用真空成型、压缩成型、挤出成型、注射成型、压延成型、压制成型、吹塑成型、粉体成型等以往公知的方法进行熔融成型加工,以此能够使其成型为所希望的形状。
另一方面,对上述膏状的含氯树脂组合物用扩散成型、浸渍成型、凹版成型、雌雄成型、丝网加工等以往公知的方法进行成型加工,以此能够使其成型为所希望的形状。
作为成型体的形状,没有特别限定,举例如,棒状、片状、膜状、板状、圆筒状、圆形、椭圆形等或者玩具、装饰品等特殊形状、例如星形、多边形的形状。
<车辆内装用氯乙烯系树脂组合物>
本发明的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其最大的特征是含有上述本二酯作为该树脂组合物中的塑化成分(塑化剂)或稳定化成分(稳定剂),其通过将上述本二酯作为塑化剂或作为稳定剂配合到氯乙烯系树脂中而获得。
[氯乙烯系树脂]
本发明所使用的氯乙烯系树脂是和如上所述的一样,因此省略其说明。
[车辆内装用氯乙烯系树脂组合物]
作为本发明的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物中的本二酯的含量,可根据其用途适宜选择,但相对于100重量份的氯乙烯系树脂,优选是1~200重量份,更优选是5~150重量份。对于本二酯,无论其配合量是多少都具有作为塑化剂的效果并且也具有作为稳定剂的效果,更具体而言,期望具有作为塑化剂的效果时,优选是20~200重量份,更优选是30~150重量份;而期望主要具有作为稳定剂的效果时,优选是1~30重量份,更优选是5~20重量份。
相对于100重量份的氯乙烯系树脂的含量只要在1重量份以上,就能够充分体现本二酯作为稳定剂的效果,另外,只要在200重量份以下,就不会具有渗出至成型品表面等的隐患而能够安心使用。
另外,期望具有作为塑化剂的效果时,相对于100重量份的氯乙烯系树脂的含量只要在20重量份以上,就能够得到对应于使用目的的足够的柔韧性。
进一步,期望主要具有作为稳定剂的效果(稳定化效果)时,相对于100重量份的氯乙烯系树脂的含量只要在1重量份以上,就能够得到足够的稳定化效果、特别是长期的稳定化效果。另外,因为其含量只要在30重量份以下,则相对于作为塑化剂的效果而言稳定化效果更占支配地位,所以不会变得柔软而能保持在原定目标的使用用途中所设定的目标的硬度。
在本发明的车辆内装材料用氯乙烯系树脂组合物中,可以与本二酯一起联用其它的公知的塑化剂、稳定剂,这是基于塑化效果、稳定化效果的观点而推荐的方式。另外,基于稳定化效果的观点,还推荐视需要联用稳定化助剂、防氧化剂(防老化剂)、紫外线吸收剂、受阻胺等的光稳定剂。进一步,很多情况下会根据使用用途适宜配合使用阻燃剂、着色剂、加工助剂、填充剂、润滑剂或抗静电剂等的添加剂。
上述本二酯以外的其它塑化剂、稳定剂、其它的添加剂可以按一种或两种以上组合方式与本二酯共同配合。
作为能与本二酯联用的其它的塑化剂,能够采用在本技术领域以往至今一直使用的公知的塑化剂,例如有上述的那些物质。配合上述能联用的其它塑化剂时,其配合量在无损本发明的塑化剂的效果的范围内可适当选择,通常相对于100重量份的氯乙烯系树脂,推荐是1~100重量份左右。
当中,作为优选塑化剂举例有,邻苯二甲酸酯类、偏苯三酸酯类等的芳香族多价羧酸酯类、脂环式二元酸酯类等的脂环族多价羧酸酯类、聚酯类、聚醚类等;进一步,作为特别优选的塑化剂举例有,邻苯二甲酸酯类、偏苯三酸酯类、环己烷二羧酸酯类。作为前述特别优选的塑化剂的具体例,可举出邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、邻苯二甲酸二(2-丙基庚基)酯(DPHP)、邻苯二甲酸双十一烷基酯、邻苯二甲酸双烷基酯(C9~C11)(PL-200)、邻苯二甲酸双烷基酯(C10~C13)(VINYCIZER 124)、邻苯二甲酸双十三烷基酯(VINYCIZER 20)、偏苯三酸三-2-乙基己酯(TOTM)、偏苯三酸三正辛基酯(TRIMEX New NSK)、偏苯三酸三异壬酯(TINTM)、偏苯三酸三异癸酯(TIDTM)、偏苯三酸三正烷基酯(C8,C10)(TRIMEX N-08)、含90%以上的碳数9的饱和脂肪醇并且直链饱和脂肪醇的比率是50~99%的饱和脂肪醇的偏苯三酸三酯(偏苯三酸三壬酯(支链以及直链)、TL9TM)等。
联用上述塑化剂时,其含量根据使用的用途所要求的硬度可适当选择,通常相对于100重量份的氯乙烯系树脂推荐是1~200重量份,优选是5~150重量份左右。
需要说明的是,本发明的本二酯和塑化剂,可以分别独立地添加到氯乙烯系树脂中,但更优选在进行预混合后加入到氯乙烯系树脂中的方法。通过预混合,从而能够易于得到与树脂的相容性不好即塑化效率不好的塑化剂与树脂的相容化、即提高塑化效率的效果,在将本二酯作为稳定剂使用时,即使其含量很少也能使其在树脂中保持均匀性,结果具有防止稳定化效果不均匀的效果等。
作为能与本二酯联用的稳定剂,例如有上述的那些物质。当中,联用上述金属皂化合物,在协同效果的作用下表现出使本二酯的稳定化效果增大的效果,因此特别优选。在配合上述能联用的其它的稳定剂时,其配合量在无损本发明的稳定剂的效果的范围可适当选择,通常相对于100重量份的氯乙烯系树脂,推荐是0.1~20重量份左右。
另外,联用稳定化助剂,作为使本二酯的效果更有效的方法也很有效。作为稳定化助剂,例如有上述的那些物质。在配合稳定化助剂时,其配合量在无损本发明的稳定剂的效果的范围可适当选择,通常相对于100重量份的氯乙烯系树脂,推荐是0.1~20重量份左右。
另外,联用防氧化剂、紫外线吸收剂防氧化剂、光稳定剂等作为使本二酯的效果更具有效的方法,也很有效。作为防氧化剂,例如有上述的那些物质。并且配合防氧化剂时,推荐防氧化剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.2~20重量份左右。
作为紫外线吸收剂,例如有上述的那些物质。配合紫外线吸收剂时,推荐紫外线吸收剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~10重量份左右。
作为受阻胺系的光稳定剂,例如有上述的那些物质。配合光稳定剂时,推荐光稳定剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~10重量份左右。
作为阻燃剂,例如有上述的那些物质。在配合阻燃剂时,推荐阻燃剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~20重量份左右。
作为着色剂,例如有上述的那些物质。配合着色剂时,推荐着色剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是1~100重量份左右。
作为加工助剂,例如有上述的那些物质。配合加工助剂时,推荐加工助剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~20重量份左右。
作为填充剂,例如有上述的那些物质。配合填充剂时,推荐填充剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是1~100重量份左右。
作为润滑剂,例如有上述的那些物质。配合润滑剂时,推荐润滑剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~10重量份左右。
作为抗静电剂,例如有上述的那些物质。配合抗静电剂时,推荐抗静电剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~10重量份左右。
对于本发明的车辆内装材料用氯乙烯系树脂组合物,将本二酯、氯乙烯系树脂以及视需要而加的各种添加剂,通过例如砂浆研磨机、亨舍尔混合机、班伯里密炼机、带式掺和机等的搅拌机进行搅拌混合,能够制成车辆内装用氯乙烯系树脂组合物的混合粉。
另外,将本二酯、氯乙烯系树脂以及视需要而加的各种添加剂,通过例如锥形双螺杆挤出机、平行双螺杆挤出机、单轴挤出机、共捏合型混炼机、辊式混炼机等的混炼机进行熔融成型,能够得到颗粒状的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物。
另外,将本二酯、氯乙烯系膏树脂以及视需要而加的各种添加剂,通过例如小型混合机、蝶形混合机、行星式混合机、带式掺和机、捏合机、溶解器、双轴搅拌机、亨舍尔混合机、三辊研磨机等的混合机均匀地进行混合,并视需要在减压下进行脱泡处理,能够得到膏状的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物。
[车辆内装材料]
将本发明的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物(复合粉状、颗粒状),用真空成型、压缩成型、挤出成型、注射成型、压延成型、压制成型、吹塑成型、粉体成型等的以往公知的方法进行熔融成型加工,从而能够使其成型为所希望形状的车辆内装材料。
另一方面,通过将上述膏状的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,用扩散成型、浸渍成型、凹版成型、雌雄成型、丝网加工等的以往公知的方法进行成型加工,从而能够使其成型为所希望的形状的车辆内装材料。
如此得到的车辆内装材料,能够适合作为以下的车辆内装材料使用,仪表盘、门装饰件、行李箱内饰、座椅座、立柱盖、顶棚构件、后托盘、控制台箱、气囊盖、扶手、头垫、仪表盖、防震垫、地板地毯等。
<医疗用氯乙烯系树脂组合物>
本发明的氯乙烯系树脂组合物,最大的特征在于含有上述本二酯作为该树脂组合物中的塑化成分(塑化剂)或稳定化成分(稳定剂),通过将上述本二酯配合至氯乙烯系树脂而获得。
[氯乙烯系树脂]
本发明所使用的氯乙烯系树脂,与上述的一样,因此省略其说明。
[医疗用氯乙烯系树脂组合物]
作为本发明的医疗用氯乙烯系树脂组合物中的本二酯的含量,可根据其用途适宜选择,通常相对于100重量份的氯乙烯系树脂是5~200重量份,优选是5~100重量份。另外,即使是在前述含量的范围内,根据本发明的医疗用氯乙烯系树脂组合物的使用方法(用途),例如,作为软质材料使用时,推荐优选是30~200重量份,更优选是30~150重量份,特别优选是40~100重量份的范围;作为半硬质材料使用时,推荐优选是5重量份以上且小于30重量,更优选是5重量份以上且小于20重量份的范围。小于5重量份时,机械特性、灭菌或杀菌时的劣化防止效果,有时会变得不充分;超过200重量份来配合时,向成型品表面的渗出加重;因此上述任一种情况都不优选。需要说明的是,向上述的氯乙烯系树脂组合物添加填充剂等的情况下,因为填充剂自身会吸油所以也可能超过上述的范围来配合本二酯,例如,相对于100重量份的氯乙烯系树脂,作为填充剂配合100重量份的碳酸钙时,也能够配合5~500重量份左右的该塑化剂。
另外,虽然仅含有本二酯也已经足够了,但是进一步通过含有金属皂化合物等的稳定剂、硅烷化合物系的耐放射线材料,能够进一步更好的抑制灭菌或杀菌处理后的劣化。
作为前述稳定剂,例如有上述的那些物质。另外,配合稳定剂时,推荐稳定剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~20重量份左右。此外,前述金属皂化合物有时会与稳定剂的功能一起体现出作为加工助剂、润滑剂的功能。
在前述稳定剂中,基于安全性等方面的考虑,最优选使用硬脂酸钙与硬脂酸锌的组合。另外,推荐其配合量以合计量为准是0.1~10重量份,优选是0.2~6重量份左右,其配合比率只要在表现出稳定化效果的范围内,就没有特别限制,通常在5:1~1:5的范围内使用的情况较多。
另外,作为前述硅烷化合物系的耐放射线材料,举例有:三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、三乙基甲氧基硅烷、三乙基乙氧基硅烷等单烷氧基硅烷化合物、二甲基二甲氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、甲基氨基乙氧基丙基二烷氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷等的二烷氧基硅烷化合物、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(苯基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-(聚乙烯胺)丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷等的三烷氧基硅烷化合物、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷等的四烷氧基硅烷化合物、乙烯基三乙酰氧基硅烷等的乙酰氧基硅烷化合物、三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基甲基二氯硅烷等的氯硅烷化合物、三异丙基硅烷、三异丙基甲硅烷基丙烯酸酯、烯丙基三甲基硅烷、三甲基甲硅烷基乙酸甲基等的有机硅烷化合物。另外,配合耐放射线材料时,推荐耐放射线材料的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~15重量份左右。
在本发明的医疗用氯乙烯系树脂组合物中,能够与本二酯一起联用其它的公知的塑化剂。另外,视需要能够配合以下的添加剂,如稳定化助剂、防氧化剂(防老化剂)、紫外线吸收剂、受阻胺系的光稳定剂、填充剂、稀释剂、降粘剂、增粘剂、加工助剂、润滑剂、抗静电剂、阻燃剂、发泡剂、粘接剂、着色剂等。
作为上述本二酯以外的其它塑化剂、添加剂,可以按一种或两种以上适当组合的方式与本二酯共同配合。
作为能与本二酯联用的公知的塑化剂,例如有上述的那些物质。在配合上述能联用的塑化剂时,相对于100重量份的氯乙烯系树脂,其配合量推荐为1~100重量份左右。
作为稳定化助剂,例如有上述的那些物质。在配合稳定化助剂时,推荐稳定化助剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~20重量份左右。
作为防氧化剂,例如有上述的那些物质。配合防氧化剂时,推荐防氧化剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.2~20重量份左右。
作为紫外线吸收剂,例如有上述的那些物质。配合紫外线吸收剂时,推荐紫外线吸收剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~10重量份左右。
作为受阻胺系的光稳定剂,例如有上述的那些物质。配合光稳定剂时,推荐光稳定剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~10重量份左右。
作为填充剂,例如有上述的那些物质。配合填充剂时,推荐填充剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是1~100重量份左右。
作为稀释剂,举例有2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯、低沸点的脂肪族系、芳香族系的烃等。配合稀释剂时,推荐稀释剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是1~50重量份左右。
作为降粘剂,举例有各种非离子系表面活性剂、磺基琥珀酸酯系阴离子表面活性剂、具有表面活性的硅酮系化合物、大豆油卵磷脂、一价醇类、乙二醇醚类、聚乙二醇类等。配合降粘剂时,推荐降粘剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~20重量份左右。
作为增粘剂,举例有合成微粉二氧化硅系、膨润土系、超微细的沉降碳酸钙、金属皂系、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡、氧化聚乙烯系、植物油系、硫酸酯系表面活性剂(粒酸エステル系界面活性剤)、非离子系表面活性剂等。配合增粘剂时,推荐增粘剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是1~50重量份左右。
作为加工助剂,例如有上述的那些物质。配合加工助剂时,推荐加工助剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~20重量份左右。
作为润滑剂,例如有上述的那些物质。配合润滑剂时,推荐润滑剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~10重量份左右。
作为抗静电剂,例如有上述的那些物质。配合抗静电剂时,推荐抗静电剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~10重量份左右。
作为阻燃剂,例如有上述的那些物质。在配合阻燃剂时,推荐阻燃剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~20重量份左右。
作为发泡剂,举例有偶氮二甲酰胺、氧代双苯磺酰肼等的有机发泡剂、碳酸氢钠等的无机发泡剂等。配合发泡剂时,推荐发泡剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是0.1~30重量份左右。
作为着色剂,例如有上述的那些物质。配合着色剂时,推荐着色剂的配合量相对于100重量份的氯乙烯系树脂是1~20重量份左右。
对于本发明的医疗用氯乙烯系树脂组合物,将本二酯、氯乙烯系树脂以及根据使用目的或使用用途而加的上述稳定剂、硅烷化合物、及视需要而加的各种添加剂,通过例如手动混合(ハンドリング混合)、小型混合机、蝶形混合机、行星式混合机、溶解器、双轴混合机、三辊研磨机、砂浆研磨机、亨舍尔混合机、班伯里密炼机、带式掺和机等的搅拌或混合机、锥形双螺杆挤出机、平行双螺杆挤出机、单轴挤出机、共捏合型混炼机、辊式混炼机等的混炼机,进行搅拌混合或熔融混合,能够制成粉状、颗粒状或膏状的氯乙烯系树脂组合物。
[医疗用材料]
将本发明的医疗用氯乙烯系树脂组合物,用真空成型、压缩成型、挤出成型、注射成型、压延成型、压制成型、吹塑成型、粉体成型、伸展涂布、浸涂、喷涂、纸铸造、挤出涂布、凹版印刷法、丝网印刷法、雌雄成型、旋转成型、注型、浸渍成型、焊接等的以往公知的方法进行成型加工,能够成型为具有所希望形状的成型体的医疗用材料。
作为医疗用材料的成型体的形状,没有特别限定,举例如,棒状、片状、膜状、板状、圆筒状、圆形、椭圆形等或者特殊形状、例如星形、多边形形状。
如此得到的作为医疗用材料的成型体,作为以下的医疗用材料非常有用,如胸腔管,透析管、人工呼吸管、气管内管、呼吸器管、营养管、延长管等的管类、导尿导管、吸引导管、静脉注射导管、消化管导管等的导管类、血液袋、输液袋、药液袋、引流袋等的袋类、血液成分分离机、血液透析回路、腹膜透析回路、人工心肺回路等的回路设备部件、结合部件、分支阀、速度调节部件等的连接部件、输液套组、输血套组、静脉注射套组、心肺转流、手术用手套、医药品包装材料、医疗用膜、卫生材料、呼吸面罩等。
实施例
以下给出实施例,更详细地说明本发明,但本发明不受这些实施例的限定。另外,实施例、应用例中的化合物的简称符号以及各个特性的测定如下。
〔第一本发明〕
(1)烷基的碳数和直链烷基的比率
对于在实施例及应用例中使用的4-环己烯-1,2-二羧酸二酯以及4,5-环氧环己烷二羧酸二酯中的烷基的碳数和直链烷基的比率,通过气相色谱(以下简称为GC)测定其制造中使用的原料醇中的组成,以结果作为原料酯或本二酯中的烷基的碳数和直链烷基的比率。利用前述GC的原料醇的测定方法如下所述。
《GC的测定条件》
机种:气相色谱GC-17A(岛津制作所制)。
检测器:FID。
色谱柱:毛细管柱ZB-1 30m。
色谱柱温度:从60℃升温至290℃。升温速度=13℃/分钟。
载气:氦。
试样:50%丙酮溶液。
注入量:1μl。
定量:将苯甲酸正丙酯用作内标物进行定量。
在选定前述内标物之际,已经预先确认过原料醇中的苯甲酸正丙酯在GC检出限以下。
需要说明的是,已经预先确认过在上述酯化反应中,在本发明的范围内没有因原料醇的结构而带来反应性差异,使用的原料醇中的组成比和原料酯及本二酯中的烷基的组成比没有差异。
(2)原料酯以及二酯的分析
通过以下的方法对下述实施例所得到的二酯进行了分析。需要说明的是,关于作为中间原料的原料酯也适用下述的分析方法。
元素分析
<碳/氢>
有机元素分析装置:商品名“CHN CORDER MT-5”、亚那科分析工业公司(ヤナコ分析工業社)制。
试样量:2mg。
燃烧炉温度:970℃。
氧化炉温度:850℃。
还原炉温度:590℃。
燃烧时气体流量:He气200ml/min。
O2气20ml/min。
<氧>
有机元素分析装置:商品名“元素分析装置JM-10”、J科学实验室公司(ジェイ·サイエンス·ラボ社)制)。
试样量:2mg。
燃烧炉温度:950℃。
氧化炉温度:850℃。
还原炉温度:550℃。
燃烧时气体流量:He气200ml/min。
O2气20ml/min。
核磁共振分光分析(NMR分析)
NMR分析装置:商品名“DRX-500”、布鲁克公司(Bruker社)制。
溶剂:氘代氯仿(CDCl3)。
内标物:四甲基硅烷(TMS)。
试样管:5mm。
1H-NMR共振频率:500.1MHz、积分运算次数4次。
13C-NMR共振频率:125.8MHz、积分运算次数71次。
需要说明的是,对于测定试样,以20mg的试样用0.8ml的溶剂稀释的方式进行了调节。
红外线分光分析(IR分析)
FT-IR装置:商品名“Spectrum One”、铂金埃尔默公司(パーキンエルマー社)制,测定范围:650~4000cm-1、测定方法:ATR法、积分运算次数:4次、分解能:4.00cm-1
需要说明的是,测定方式是将样品直接滴入装置的样品池中进行分析。
化学分析
酯值:按照JIS K-0070(1992)的标准进行了测定。
酸值:JIS K-0070(1992)的标准进行了测定。
碘值:JIS K-0070(1992)的标准进行了测定。
环氧乙烷的氧:以基准油脂分析试验法2.3.7.1-2013“环氧乙烷的氧定量方法(其1)”为基准进行了测定。
色度:按照JIS K-0071(1998)的标准进行了测定,求出了哈森单位色数。
[实施例1]
酯化反应
在具备温度计、倾析器、搅拌翼、回流冷却管的2L的四口烧瓶中,加入4-环己烯-1,2-二羧酸酐182.6g(1.2摩尔、新日本理化(株)制:Rikacid TH)、包含碳数9的直链饱和脂肪醇重量85.1%和碳数9的支链的饱和族饱和醇重量11.7%的饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9(リネボール9)、直链率(摩尔比)85%)416g(2.9摩尔)、以及作为酯化催化剂的四异丙基钛酸酯0.24g,在200℃的反应温度下实施酯化反应。一边在减压下使醇回流而将生成水去除至体系外,一边进行反应直至反应溶液的酸值达到0.5mg KOH/g。反应结束后,在减压下将未反应的醇蒸馏去除至体系外以后,按照常用的方法进行中和、水洗、脱水,得到了作为目标的4-环己烯-1,2-二羧酸二酯449g(以下,称为“原料酯1”)。
得到的原料酯1的酯值:262mgKOH/g、酸值:0.04mgKOH/g、色度:15。
环氧化反应
接着,在具备温度计、搅拌翼、冷却管的1L的四口烧瓶中,加入423g(1.0摩尔)的前述原料酯1,升温至60~70℃。升温后,以2.25小时的时长缓慢滴入60%过氧化氢溶液76.6g(1.35摩尔)、76%甲酸18.3g(0.30摩尔)、以及75%磷酸1.47g(0.01摩尔)。滴加结束后,进一步保持上述温度4小时,熟化,结束反应。反应结束后,将水相去除至体系外以后,按照常用的方法,水洗、脱水,得到了作为目标的4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯397g(以下,称为“二酯1”)。
得到的二酯1是透明液体,酯值:256mgKOH/g、酸值:0.06mgKOH/g、碘值:2.5gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.5%、色度:10。
对得到的二酯1,进行了元素分析、NMR分析、IR分析,结果集中表示于表1。
根据表1的1H-NMR分析结果计算的二酯1的环氧乙烷环部位的异构体比(顺式体/反式体、摩尔比)是20/80。
[实施例2]
代替饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g,加入了碳数9/10/11的比率(摩尔比)是18/42/38且全部的直链率是84%的碳数9~11的饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:NEODOL 911)400g(2.5摩尔),除此以外,与实施例1同样地实施,得到了4,5-环氧环己烷二羧酸二酯404g(以下,称为“二酯2”)。
得到的二酯2的酯值:242mgKOH/g、酸值:0.04mgKOH/g、碘值:1.9gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.1%、色度:10。
对得到的二酯2,进行了元素分析、NMR分析、IR分析,结果集中表示于表1。
根据表1的1H-NMR分析结果计算的二酯2的环氧乙烷环部位的异构体比(顺式体/反式体、摩尔比)是20/80。
表1
[应用例1]
在通用的氯乙烯树脂(商品名“Zest1000z”、新第一聚氯乙烯公司(新第一塩ビ(株))制)100重量份中,分别配合硬脂酸钙(纳卡拉公司(ナカライテスク(株))制)和硬脂酸锌(纳卡拉公司制)各0.3和0.2重量份,通过砂浆研磨机搅拌混合后,加入50重量份的由实施例1得到的二酯1或由实施例2得到的二酯2,进一步搅拌直至均匀,制成氯乙烯系树脂组合物。将该树脂组合物用5×12英寸的双辊机在160~166℃下进行4分钟的熔融混炼,制作了卷形片,接着进行162~168℃×10分钟的压制成型,制成厚度约1mm的压制片。
接着,代替本发明的二酯,加入通用的作为邻苯二甲酸酯的邻苯二甲酸二-2-乙基己酯(以下,记作DOP)、作为分子结构中不含环氧基的环氧环己烷二羧酸二酯的1,2-环己烷二羧酸二异壬酯(以下记作DINCH)、作为在本发明的范围外的结构的4,5-环氧环己烷二羧酸二-2乙基己酯(以下,E-DEHTH),同样地实施,制作了氯乙烯片(压制片)。
用上述得到的氯乙烯片,进行拉伸试验、耐寒性试验以及耐热性试验,将配合了本发明的二酯的氯乙烯片与配合了本发明以外的DOP、DINCH、E-DEHTH的氯乙烯片的物性进行比较。
配合有本发明的二酯的氯乙烯片与配合了其它塑化剂的氯乙烯片相比较,在拉伸试验结果为100%模量、延展时表示出的柔韧性、塑化性能上,显示出同等及其以上的非常良好的性能,确认了其具有优异的作为塑化剂的性能。
另外,根据耐寒性试验结果,确认了配合有本发明的二酯的氯乙烯片的软化温度与配合了E-DEHTH等的其它塑化剂的氯乙烯片相比较,低了10℃以上,在耐寒性方面非常优异。
进一步,根据耐热性试验的结果,确认了配合有本发明的二酯的氯乙烯片在170℃下的挥发缩减量与配合了其它塑化剂的氯乙烯片相比较,降低至1/4~1/7,在耐热性方面非常优异。
同时,确认了在上述耐热性试验中的氯乙烯片的着色,结果确认了配合了其它塑化剂的氯乙烯片在1小时左右即显著着色,而相对地配合有本发明的二酯的氯乙烯片几乎不着色,具有作为塑化剂的效果并同时还起到作为稳定剂的作用。
[应用例2]
在通用的氯乙烯树脂(商品名“Zest1000z”、新第一聚氯乙烯公司制)100重量份中,配合19重量份的由实施例1得到的二酯1或10重量份的由实施例2得到的二酯2,进一步加入钙-锌系复合稳定剂3.0重量份,通过砂浆研磨机进行搅拌混合而制成氯乙烯系树脂组合物。将该树脂组合物用5×12英寸的双辊机在170~176℃下进行4分钟的熔融混炼并制成卷形片,接下来进行172~178℃×10分钟的压制成型,制成厚度约0.5mm的压制片。
用上述得到的氯乙烯片进行拉伸试验以及耐热性试验,与未配合本发明的二酯的氯乙烯片的本发明之外的氯乙烯片的物性进行比较。
确认了,未配合本发明的二酯的氯乙烯片在170℃的高温下在30分钟左右开始着色并在1小时左右显著着色,而相对地配合有本发明的二酯的氯乙烯片在1小时后也几乎不着色,有效地起到作为稳定剂的作用。
根据以上结果可知,本发明的二酯作为塑化剂以及作为稳定剂都非常有用。
〔第二本发明〕
(1)烷基的碳数和直链烷基的比率
对于在本发明的实施例及比较例中使用的塑化剂中的烷基的碳数和直链烷基的比率,利用气相色谱(以下简称为GC)测定在其制造中使用的原料醇中的组成,将该结果作为塑化剂中的烷基的碳数和直链烷基的比率。前述利用GC的原料醇的测定方法与上述相同。
(2)本二酯的物性评价
通过与上述相同的方法,对在下述制造例中得到的二酯的酯值、酸值、碘值、环氧乙烷的氧及色度进行了分析。
(3)成型加工性
在氯乙烯树脂(净树脂(straight)、聚合度1050、商品名“Zest1000Z”、新第一聚氯乙烯公司制)2g中加入并混合塑化剂10g制成样品,将该样品约0.01g滴加在载玻片上,盖上玻璃罩,安装至微量熔点测定器中。以5℃/min的速度升温,观察因加热升温引起的氯乙烯树脂的粒子的状态变化,将氯乙烯树脂粒子开始熔化的温度和该粒子变成透明的温度分别当作凝胶化开始温度和凝胶化结束温度,将它们的平均值当作凝胶化温度。凝胶化温度越低塑化剂的吸收速度越快,在加工性方面更优异。
(4)氯乙烯片的制作(拉伸特性、耐寒性、耐热性试验用片)
在氯乙烯树脂(净树脂(straight)、聚合度1050、商品名“Zest1000Z”、新第一聚氯乙烯公司制)100重量份中,作为稳定剂分别配合硬脂酸钙(纳卡拉公司制)和硬脂酸锌(纳卡拉公司制)各0.3和0.2重量份,通过砂浆研磨机进行搅拌混合后,加入塑化剂50重量份,进行手动混合(ハンドリング混合)直至均匀,制成氯乙烯树脂组合物。将该树脂组合物用5×12英寸的双辊机在160~166℃下进行4分钟的熔融混炼,制成卷形片。接着,进行162~168℃×10分钟的压制成型,制成厚度约1mm的压制片。
[树脂的物性评价]
(5)拉伸特性:按照JIS K-6723(1995)的标准,测定压制片的100%模量、断裂强度、断裂伸长率。100%模量之值越小表示柔韧性越好,断裂强度、断裂伸长率是材料实用强度的指标,一般可认为该值越大实用强度越优异。
(6)耐寒性:用克拉什-伯格试验仪(クラッシュベルグ試験機),按照JIS K-6773(1999)的标准进行了测定。软化温度(℃)越低耐寒性越优异。此处所言的软化温度是指在前述测定中表现出规定的扭转刚性率(3.17×103kg/cm2)时的最低限的温度。
(7)耐热性:基于挥发缩减量以及片着色的评价。
a)挥发缩减量:在吉尔热老化试验机(ギヤーオーブン)中,将卷形片在170℃下加热60分钟、120分钟以后,测定该片的重量变化,按照下述公式算出挥发缩减量(%)。挥发缩减量的数值越小耐热性越高。
挥发缩减量(%)=((试验前的重量-试验后的重量)/试验前的重量)×100。
b)片着色:在吉尔热老化试验机中,将卷形片在170℃下加热30分钟、60分钟以后,以目视按6个阶段评价该片的着色度的强弱。
◎:无着色;○:微微着色;○△:较少着色;
△:着色;×:较强着色;××:显著着色。
[制造例1]
酯化反应
在具备温度计、倾析器、搅拌翼、回流冷却管的2L的四口烧瓶中,加入4-环己烯-1,2-二羧酸酐182.6g(1.2摩尔、新日本理化(株)制:Rikacid TH)、包含碳数9的直链饱和脂肪醇重量85.1%和碳数9的支链饱和族饱和醇重量11.7%的饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g(2.9摩尔)、以及作为酯化催化剂加入四异丙基钛酸酯0.24g,在200℃的反应温度下实施酯化反应。一边在减压下使醇回流而将生成水去除至体系外,一边进行反应直至反应溶液的酸值达到0.5mgKOH/g。反应结束后,在减压下将未反应的醇蒸馏去除至体系外以后,按照常用的方法进行中和、水洗、脱水,得到了作为目标的4-环己烯-1,2-二羧酸二酯449g(以下,称为“酯1”)。
得到的酯1的酯值:254mgKOH/g、酸值:0.04mgKOH/g、色度:15。
环氧化反应
接着,在具备温度计、搅拌翼、冷却管的1L的四口烧瓶中,装入423g(1.0摩尔)的由上述酯化反应得到的酯1,升温至60~70℃。升温后,以2.25小时的时长缓慢滴入60%过氧化氢溶液76.6g(1.35摩尔)、76%甲酸18.3g(0.30摩尔)以及75%磷酸1.47g(0.01摩尔)。滴加结束后,进一步保持上述温度4小时,熟化,结束反应。反应结束后,将水相去除至体系外以后,按照常用的方法,水洗、脱水,得到了作为目标的4,5-环氧环己烷二羧酸二酯397g(以下,称为“环氧1”)。
得到的环氧1的酯值:256mgKOH/g、酸值:0.06mgKOH/g、碘值:2.5gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.5%、色度:10。
[制造例2]
代替饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g,加入碳数9/10/11的比率是19/43/38且全部的直链率是84%的碳数9~11的混合饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:NEODOL911)400g(2.5摩尔),除此以外,与制造例1同样地实施,得到了4,5-环氧环己烷二羧酸二酯404g(以下,称为“环氧2”)。
得到的环氧2的酯值:242mgKOH/g、酸值:0.04mgKOH/g、碘值:1.9gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.1%、色度:10。
[制造例3]
代替饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g的,加入正壬基醇251g(1.7摩尔)和异壬基醇167g(1.2摩尔),除此以外,与制造例1同样地实施,得到了4,5-环氧环己烷二羧酸二酯390g(以下,称为“环氧3”)。
得到的环氧3的酯值:250mgKOH/g、酸值:0.02mgKOH/g、碘值:1.9gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.3%、色度:10。
[制造例4]
代替饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g,加入2-乙基己醇374g(2.9摩尔),除此以外,与制造例1同样地实施,得到了4,5-环氧环己烷二羧酸二酯390g(以下,称为“环氧4”)。
得到的环氧4的酯值:273mgKOH/g、酸值:0.04mgKOH/g、碘值:3.3gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.5%、色度:10。
[制造例5]
代替饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g,加入异壬基醇416g(2.9摩尔),除此以外,与制造例1同样地实施,得到了4,5-环氧环己烷二羧酸二酯379g(以下,称为“环氧5”)。
得到的环氧5的酯值:255mgKOH/g、酸值:0.05mgKOH/g、碘值:1.6gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.4%、色度:10。
[制造例6]
代替饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g,加入异癸基醇459g(2.9摩尔),除此以外,与制造例1同样地实施,得到了4,5-环氧环己烷二羧酸二酯410g(以下,称为“环氧6”)。
得到的环氧6的酯值:239mgKOH/g、酸值:0.05mgKOH/g、碘值:2.0gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.1%、色度:10。
[实施例1]
按照上述“(3)成型加工性”所述的方法,使用由制造例1得到的环氧环己烷二羧酸二酯(环氧1)测定其成型加工性(凝胶化温度)。将得到的结果表示于表2。
接下来,如同上述“(4)氯乙烯片的制作”所述的那样,将环氧1用作塑化剂而制备了软质氯乙烯系树脂组合物,采用得到的软质氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片,并进行拉伸试验、耐寒性试验以及耐热性试验。将得到的结果表示于表2。
[实施例2]
代替环氧1而使用环氧2,除此以外,与实施例1同样地实施,测定成型加工性,接着配制软质氯乙烯系树脂组合物,采用得到的软质氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片,并进行拉伸试验、耐寒性试验以及耐热性试验。将得到的结果集中表示于表2。
[实施例3]
代替环氧1而使用环氧3,除此以外,与实施例1同样地实施,测定成型加工性,接着配制软质氯乙烯系树脂组合物,采用得到的软质氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片,并进行拉伸试验、耐寒性试验以及耐热性试验。将得到的结果集中表示于表2。
[比较例1]
代替环氧1而使用环氧4,除此以外,与实施例1同样地实施,测定成型加工性,接着配制软质氯乙烯系树脂组合物,采用得到的软质氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片,并进行拉伸试验、耐寒性试验以及耐热性试验。将得到的结果集中表示于表2。
[比较例2]
代替环氧1而使用环氧5,除此以外,与实施例1同样地实施,测定成型加工性,接着配制软质氯乙烯系树脂组合物,采用得到的软质氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片,并进行拉伸试验、耐寒性试验以及耐热性试验。将得到的结果集中表示于表2。
[比较例3]
代替环氧1而使用环氧6,除此以外,与实施例1同样地实施,测定成型加工性,接着配制软质氯乙烯系树脂组合物,采用得到的软质氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片,并进行拉伸试验、耐寒性试验以及耐热性试验。将得到的结果集中表示于表2。
[比较例4]
代替环氧1而使用邻苯二甲酸二2-乙基己酯(新日本理化(株)制,SANSO CIZERDOP),除此以外,与实施例1同样地实施,测定成型加工性,接着配制软质氯乙烯系树脂组合物,采用得到的软质氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片,并进行拉伸试验、耐寒性试验以及耐热性试验。将得到的结果集中表示于表2。
[比较例5]
代替环氧1而使用邻苯二甲酸二异壬酯(新日本理化(株)制,SANSO CIZER DINP),除此以外,与实施例1同样地实施,测定成型加工性,接着配制软质氯乙烯系树脂组合物,采用得到的软质氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片,并进行拉伸试验、耐寒性试验以及耐热性试验。将得到的结果集中表示于表2。
[比较例6]
代替环氧1而使用市售的偏苯三酸三2-乙基己酯(TOTM),除此以外,与实施例1同样地实施,测定成型加工性,接着配制软质氯乙烯系树脂组合物,采用得到的软质氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片,并进行拉伸试验、耐寒性试验以及耐热性试验。将得到的结果集中表示于表2。
表2
根据表2的结果可知,通过将本发明的4,5-环氧环己烷二羧酸二酯(实施例1~3)用作塑化剂,从而与采用现在最常用的邻苯二甲酸二酯(比较例4、5)的情况相比较,其在保持同等的成型加工性、柔韧性及耐寒性的同时,能够大幅度改善耐热性、特别是加热着色性。进一步,即使与作为耐热用塑化剂常用的偏苯三酸酯(比较例6)相比较,虽然耐挥发性具有些许劣化但是耐热着色性则被大幅度提高,如果考虑优异的成型加工性、柔韧性、耐寒性的话,其有用性是显而易见的。另外,根据表2的结果可知,通过将本发明的4,5-环氧环己烷二羧酸二酯(实施例1、3)用作塑化剂,从而与使用现有的4,5-环氧环己烷二羧酸二酯(比较例1)的情况相比较,在保持同等的成型加工性、柔韧性的同时,能够大幅度地改善耐寒性以及耐热性。进一步,即使与使用本发明的范围外的4,5-环氧环己烷二羧酸二酯(比较例2、3)的情况相比较,其效果也一目了然。同样地,将本发明的4,5-环氧环己烷二羧酸二酯(实施例2)用作塑化剂的情况下,表现出与作为通用塑化剂的邻苯二甲酸二酯同等及其以上的成型加工性,进一步还提高了耐寒性、耐热性,因此在更苛刻的环境下使用时,特别有用。
〔第三本发明〕
(1)烷基的碳数和直链烷基的比率
对于在本发明的实施例及比较例中使用的稳定剂中的烷基的碳数和直链烷基的比率,利用气相色谱(以下简称为GC)测定其制造中使用的原料醇中的组成,将该结果当作稳定剂中的烷基的碳数和直链烷基的比率。前述利用GC的原料醇的测定方法与上述相同。
(2)原料酯及本二酯的物性评价
对于由下述的制造例得到的原料酯及本二酯的酯值、酸值、碘值、环氧乙烷的氧以及色相,以与上述相同的方法其进行分析。
(3)氯乙烯片的制作
[方法1:硬质及半硬质氯乙烯片]
在氯乙烯树脂(净树脂(straight)、聚合度1050、商品名”Zest1000Z”、新第一聚氯乙烯公司制)100重量份中,以表3记载的规定量配合本发明的稳定剂,进一步配合了钙-锌系复合稳定剂3.0重量份作为本发明以外的稳定剂,通过砂浆研磨机进行搅拌混合,制成氯乙烯系树脂组合物。将该树脂组合物用5×12英寸的双辊机在170~176℃下进行4分钟的熔融混炼并制成卷形片。接下来进行172~178℃×10分钟的压制成型,制成厚度约0.5mm的压制片。
[方法2:软质氯乙烯片]
在氯乙烯树脂(净树脂(straight)、聚合度1050、商品名”Zest1000Z”、新第一聚氯乙烯公司制)100重量份中,以表4中记载的规定量配合本发明的稳定剂,进一步作为本发明以外的稳定剂,分别配合了硬脂酸钙(纳卡拉公司制)和硬脂酸锌(纳卡拉公司制)各0.3和0.2重量份,通过砂浆研磨机进行搅拌混合,制成氯乙烯系树脂组合物。接着,经过砂浆研磨机的搅拌混合后,进一步加入塑化剂30重量份,进行手动混合(ハンドリング混合)直至均匀,制成了软质氯乙烯系树脂组合物。将该树脂组合物用5×12英寸的双辊机在160~166℃下进行4分钟的熔融混炼,制成卷形片。接着进行162~168℃×10分钟的压制成型,制成厚度约1mm的压制片。
[树脂的物性评价]
(4)拉伸特性:按照JIS K-6723(1995)的标准,测定了压制片的弹性率或100%模量和断裂强度及断裂伸长率。弹性率或100%模量之值越小表示柔韧性越好,断裂强度及断裂伸长率是该材料实用强度的指标,一般可认为该值越大实用强度越优异。
(5)耐热性:基于挥发缩减量以及片着色的评价。
a)挥发缩减量:在吉尔热老化试验机中,将卷形片在170℃下加热30分钟、60分钟以后,测定该片的重量变化,按照下述公式算出挥发缩减量(%)。
可以说挥发缩减量的数值越小,耐热性越优异、作为稳定剂的效果的下降越少。
挥发缩减量(%)=((试验前的重量-试验后的重量)/试验前的重量)×100。
b)片着色:在吉尔热老化试验机中,将卷形片在170℃下加热30分钟、60分钟以后,以目视按6个阶段评价该片的着色度的强弱。
需要说明的是,片着色是耐热性的评价指标,也是作为对热的稳定剂的效果(稳定化效果)的指标。也即,可以说,着色越少,添加的稳定剂越能作为对热的稳定剂有效地发挥作用而抑制着色。
◎:无着色;○:微微着色;○△:较少着色;
△:着色;×:较强着色;××:显著着色。
(6)耐热性(老化性):按照JIS K-6723(1995)的标准,在120℃×120小时的加热条件下进行加热后的拉伸试验。结果表示相对于常态的试验后的压制片的100%模量残留率(%)和断裂伸长残留率(%)。
可以说,结果值越接近100,加热后的物性变化越少耐热老化性越优异。另外,本试验是耐热性试验,同时也是作为对热的稳定剂的效果(稳定化效果)的指标。也即,可以说,结果值越接近100,添加的稳定剂越能作为对热的稳定剂有效地发挥作用而抑制老化。
100%模量残留率(%)=(1-(加热后的100%模量-加热前的100%模量)/加热前的100%模量))×100
伸长残留率(%)=(加热后的断裂伸长率/加热前的断裂伸长率)×100。
(7)耐雾性
将压制片4g放入玻璃制样品瓶,安装至温度已调至100℃的雾化试验仪中。进一步,在上述样品瓶上盖上玻璃板以后,在其上放置通入有温度已调节至20℃的冷却水的冷却板,在100℃下实施了3小时热处理。热处理后,用雾度计(东洋精机制作所制:Haze-gardII),测定上述玻璃板的雾度(Haze)(%)。
雾度值越小,耐雾性越优异。
[制造例1]
酯化反应
在具备温度计、倾析器、搅拌翼、回流冷却管的2L的四口烧瓶中,加入4-环己烯-1,2-二羧酸酐182.6g(1.2摩尔、新日本理化(株)制:Rikacid TH)、包含碳数9的直链饱和脂肪醇重量85.1%和碳数9的支链饱和族饱和醇重量11.7%的饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9、直链率(摩尔比)85%)416g(2.9摩尔)、以及作为酯化催化剂的四异丙基钛酸酯0.24g,在200℃的反应温度下实施酯化反应。一边在减压下使醇回流而将生成水去除至体系外,一边进行反应直至反应溶液的酸值达到0.5mgKOH/g。反应结束后,在减压下将未反应的醇蒸馏去除至体系外以后,按照常用的方法进行中和、水洗、脱水,得到了作为目标的4-环己烯-1,2-二羧酸二酯449g(以下,称为“酯1”)。
得到的酯1的酯值:262mgKOH/g、酸值:0.04mgKOH/g、色度:15。
环氧化反应
接着,在具备温度计、搅拌翼、冷却管的1L的四口烧瓶中,装入423g(1.0摩尔)的由上述酯化反应得到的酯1,升温至60~70℃。升温后,以2.25小时的时长缓慢滴入60%过氧化氢溶液76.6g(1.35摩尔)、76%甲酸18.3g(0.30摩尔)以及75%磷酸1.47g(0.01摩尔)。滴加结束后,进一步保持上述温度4小时,熟化,结束反应。反应结束后,将水相去除至体系外以后,按照常用的方法,水洗、脱水,得到了作为目标的4,5-环氧环己烷二羧酸二酯397g(以下,称为“环氧1”)。
得到的环氧1的酯值:256mgKOH/g、酸值:0.06mgKOH/g、碘值:2.5gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.5%、色度:10。
[制造例2]
代替饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g,加入碳数9/10/11的比率(摩尔比)是18/42/38且全部的直链率是84%的碳数9~11的混合饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:NEODOL 911)400g(2.5摩尔),除此以外,与制造例1同样地实施,得到了4,5-环氧环己烷二羧酸二酯404g(以下,称为“环氧2”)。
得到的环氧2的酯值:242mgKOH/g、酸值:0.04mgKOH/g、碘值:1.9gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.1%、色度:10。
[制造例3]
代替饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g,加入2-乙基己醇374g(2.9摩尔),除此以外,与制造例1同样地实施,得到了4,5-环氧环己烷二羧酸二酯390g(以下,称为“环氧3”)。
得到的环氧3的酯值:273mgKOH/g、酸值:0.04mgKOH/g、碘值:3.3gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.5%、色度:10。
[实施例1]
按照上述“(3)氯乙烯片的制作”的[方法1:硬质及半硬质氯乙烯片]所述的方法,使用19重量份的环氧环己烷二羧酸二酯(环氧1)作为稳定剂而配制了氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行了拉伸试验、耐热性试验以及耐雾性试验。将得到的结果集中表示于表3。
需要说明的是,上述制作的氯乙烯片即使在室温下放置1个月也完全没有发现渗出等的征兆。
[实施例2]
代替19重量份的环氧1而使用10重量份的环氧2作为稳定剂,除此以外,与实施例1同样地实施,配制了氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行了拉伸试验、耐热性试验以及耐雾性试验。将得到的结果集中表示于表3。
需要说明的是,上述制作的氯乙烯片即使在室温下放置1个月也完全没有发现渗出等的征兆。
[实施例3]
按照上述“(3)氯乙烯片的制作”的[方法2:软质氯乙烯片]所述的方法,作为稳定剂使用了19重量份的环氧环己烷二羧酸二酯(环氧1)并作为塑化剂使用偏苯三酸三2-乙基己酯(TOTM),配制了氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行了拉伸试验、耐热性试验以及耐雾性试验。将得到的结果集中表示于表4。
[实施例4]
代替环氧1而使用环氧2,除此以外,与实施例3同样地实施,配制了氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行了拉伸试验、耐热性试验以及耐雾性试验。将得到的结果集中表示于表4。
[实施例5]
代替TOTM而使用上述饱和脂肪醇(Linevol 9)的偏苯三酸三酯(TL9TM),除此以外,与实施例3同样地实施,配制了氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行了拉伸试验、耐热性试验以及耐雾性试验。将得到的结果集中表示于表4。
[比较例1]
不添加环氧1,除此以外,与实施例1同样地实施,配制了氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行了拉伸试验、耐热性试验以及耐雾性试验。将得到的结果集中表示于表3。
[比较例2]
代替环氧1而使用环氧3,除此以外,与实施例1同样地实施,配制了氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行了拉伸试验、耐热性试验以及耐雾性试验。将得到的结果集中表示于表3。
[比较例3]
不添加环氧1,除此以外,与实施例3同样地实施,配制了氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行了拉伸试验、耐热性试验以及耐雾性试验。将得到的结果集中表示于表4。
[比较例4]
代替环氧1而使用环氧3,除此以外,与实施例3同样地实施,配制了氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行了拉伸试验、耐热性试验以及耐雾性试验。将得到的结果集中表示于表4。
表3
表4
根据表3以及4的结果可清楚地得知,通过配合本发明的环氧环己烷二羧酸二酯(实施例1~5),与未配合的情形(比较例1、3)相比较,热着色、因热引起的物性下降即热劣化显著减少。在配合现有的环氧环己烷二羧酸二酯即本发明的范围外的环氧环己烷二羧酸二酯(比较例2、4)的情况下,发现了雾化性的下降的趋势,而相对地对于配合有本发明的范围内的环氧环己烷二羧酸二酯(实施例1~5)的情况,几乎没有发现雾化性的下降。上述趋势在从硬质直至配合了耐热性塑化剂的软质区间完全表现出相同的趋势。根据以上结果可知,本发明的环氧环己烷二羧酸二酯作为非常优异的稳定剂,在从硬质至半硬质直至软质的用途中普遍有用。
〔第四本发明〕
(1)烷基的碳数和直链烷基的比率
对于在本发明的实施例及比较例中使用的塑化剂中的烷基的碳数和直链烷基的比率,利用气相色谱(以下简称为GC)测定其制造中使用的原料醇中的组成,将该结果当作塑化剂中的烷基的碳数和直链烷基的比率。前述利用GC的原料醇的测定方法与上述相同。
(2)原料酯及本二酯的物性评价
对于由下述的制造例得到的原料酯及本二酯的酯值、酸值、碘值、环氧乙烷的氧和色度,以与上述相同的方法进行分析。
(3)氯乙烯片的制作
在氯乙烯树脂(净树脂(straight)、聚合度1050、商品名“Zest1000Z”、新第一聚氯乙烯公司制)100重量份中,作为本发明以外的稳定剂,配合硬脂酸钙(纳卡拉公司制)和硬脂酸锌(纳卡拉公司制)各0.3和0.2重量份,通过砂浆研磨机进行搅拌混合,制成氯乙烯系树脂组合物。进一步,经过砂浆研磨机的搅拌混合后,以表5中记载的规定量加入本发明的二酯,进行手动混合(ハンドリング混合)直至均匀,制成氯乙烯系树脂组合物。将该树脂组合物用5×12英寸的双辊机在160~166℃下进行4分钟的熔融混炼,制作了卷形片。接着进行162~168℃×10分钟的压制成型,制成厚度约1mm的压制片。
[树脂的物性评价]
(4)拉伸特性:按照JIS K-6723(1995)的标准,测定压制片的100%模量、断裂强度、断裂伸长率。100%模量之值越小表示柔韧性越好,断裂强度、断裂伸长率是材料实用强度的指标,一般可认为该值越大实用强度越优异。
(5)耐寒性:使用克拉什-伯格试验仪(クラッシュベルグ試験機),按照JIS K-6773(1999)的标准,测定了压制片的软化温度(℃)。软化温度(℃)越低耐寒性越优异。此处所言的软化温度是指在前述测定中表现出规定的扭转刚性率(3.17×103kg/cm2)时的最低限的温度。
(6)耐热性(挥发性、着色性):基于加热后的挥发缩减量以及片着色的评价。
a)挥发缩减量:在吉尔热老化试验机中,对卷形片在170℃下进行60分钟、120分钟加热后,测定该片的重量变化,按照下述公式算出挥发缩减量(%)。
挥发缩减量的数值越小耐热性越高。
挥发缩减量(%)=((试验前的重量-试验后的重量)/试验前的重量)×100。
b)片着色:在吉尔热老化试验机中,将卷形片在170℃下加热30分钟、60分钟以后,以目视按6个阶段评价着色度的强弱。
◎:无着色;〇:微微着色;〇△:较少着色;
△:着色;×:较强着色;××:显著着色。
(7)耐雾性
将压制片4g放入玻璃制样品瓶,安装至温度已调至100℃的雾化试验仪中。进一步,在上述样品瓶上盖上玻璃板盖以后,在其上放置通入有温度已调节至20℃的冷却水的冷却板,在100℃下实施了3小时热处理。热处理后,以目视观察玻璃板表面的雾化状态并按4个阶段来评价,并用雾度计(东洋精机制作所制:Haze-gardⅡ)测定前述玻璃板的雾度(Haze)(%)。雾度值越小耐雾性越优异。
[由目视观察评价的4个阶段]
◎:完全没有雾,对朝着玻璃板的视野没有影响;
〇:轻微地产生雾,但不至于对朝着玻璃板的视野产生影响;
△:明显地产生了雾,对朝着玻璃板的视野轻微产生影响;
×:明显感觉到玻璃板表面的雾,朝着玻璃板的视野下降。
(8)耐热老化性:按照JIS K-6723(1995)的标准,在100℃下加热120小时的条件下进行加热后的拉伸试验。将结果以在常态下的试验后的压制片的100%模量残留率(%)和断裂伸长残留率(%)表示。数值越接近100%耐热老化性越优异。
100%模量残留率=(加热后的拉伸试验的压制片的100%模量)/(加热前的拉伸试验的压制片的100%模量)×100
断裂伸长残留率=(加热后的拉伸试验的压制片的断裂伸长率)/(加热前的拉伸试验的压制片的断裂伸长率)×100。
(9)耐光性:在用氙耐候测量机(思加试验机株式会社(スガ試験機㈱))进行照射200小时的试验后,测定黄色指数(YI)。
[制造例1]
酯化反应
在具备温度计、倾析器、搅拌翼、回流冷却管的2L的四口烧瓶中,加入4-环己烯-1,2-二羧酸酐182.6g(1.2摩尔、新日本理化(株)制:Rikacid TH)、包含碳数9的直链饱和脂肪醇重量85.1%和碳数9的支链饱和族饱和醇重量11.7%的饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9、直链饱和脂肪醇的比率:87%)416g(2.9摩尔)、以及作为酯化催化剂的四异丙基钛酸酯0.24g,在200℃的反应温度下实施酯化反应。一边在减压下使醇回流而将生成水去除至体系外,一边进行反应直至反应溶液的酸值达到0.5mgKOH/g。反应结束后,在减压下将未反应的醇蒸馏去除至体系外以后,按照常用的方法进行中和、水洗、脱水,得到了作为目标的4-环己烯-1,2-二羧酸二酯449g(以下,称为“酯1”)。
得到的酯1的酯值:254mgKOH/g、酸值:0.04mgKOH/g、色度:15。
环氧化反应
接着,在具备温度计、搅拌翼、冷却管的1L的四口烧瓶中,装入423g(1.0摩尔)的由上述酯化反应得到的酯1,升温至60~70℃。升温后,按2小时15分钟的时长滴加60%过氧化氢溶液76.6g(1.35摩尔)、76%甲酸18.3g(0.30摩尔)以及75%磷酸1.47g(0.01摩尔)。滴加结束后,进一步保持上述温度4小时,熟化,结束反应。反应结束后,将水相去除至体系外以后,按照常用的方法,水洗、脱水,得到了作为目标的4,5-环氧环己烷二羧酸二酯397g(以下,称为“环氧1”)。
得到的环氧1的酯值:256mgKOH/g、酸值:0.06mgKOH/g、碘值:2.5gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.5%、色度:10。
[制造例2]
代替饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g,加入碳数9/10/11的比率是19/43/38且直链饱和脂肪醇的比率是84%的碳数9~11的混合饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:NEODOL 911)400g(2.5摩尔),除此以外,与制造例1同样地实施,得到了4,5-环氧环己烷二羧酸二酯404g(以下,称为“环氧2”)。
得到的环氧2的酯值:242mgKOH/g、酸值:0.04mgKOH/g、碘值:1.9gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.1%、色度:10。
[制造例3]
代替饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g,加入正壬基醇198g(1.4摩尔)和异壬基醇162g(1.1摩尔),除此以外,与制造例1同样地实施,得到了4,5-环氧环己烷二羧酸二酯390g(以下,称为“环氧3”)。需要说明的是,直链饱和脂肪醇的比率是60%。
得到的环氧3的酯值:256mgKOH/g、酸值:0.05mgKOH/g、碘值:2.5gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.5%、色度:10。
[制造例4]
代替饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g,加入2-乙基己醇374g(2.9摩尔),除此以外,与制造例1同样地实施,得到了4,5-环氧环己烷二羧酸二酯390g(以下,称为“环氧4”)。
得到的环氧4的酯值:273mgKOH/g、酸值:0.04mgKOH/g、碘值:3.3gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.5%、色度:10。
[制造例5]
代替饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g,加入异壬醇416g(2.9摩尔),除此以外,与制造例1同样地实施,得到了4,5-环氧环己烷二羧酸二酯379g(以下,称为“环氧5”)。
得到的环氧5的酯值:255mgKOH/g、酸值:0.05mgKOH/g、碘值:1.6gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.4%、色度:10。
[制造例6]
代替饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g,加入异癸基醇459g(2.9摩尔),除此以外,与制造例1同样地实施,得到了4,5-环氧环己烷二羧酸二酯410g(以下,称为“环氧6”)。
得到的环氧6的酯值:239mgKOH/g、酸值:0.05mgKOH/g、碘值:2.0gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.1%、色度:10。
[实施例1]
按照上述“(3)氯乙烯片的制作”所记载的方法,以表5中记载的规定量用制造例1得到的环氧环己烷二羧酸二酯(环氧1)配制了氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验、耐光性试验以及耐雾化试验。将得到的结果集中表示于表5。
[实施例2]
代替环氧而使用环氧2,除此以外,与实施例1同样地实施,配制了氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验、耐光性试验以及耐雾化试验。将得到的结果集中表示于表5。
[实施例3]
代替环氧1而使用环氧3,除此以外,与实施例1同样地实施,配制了氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验、耐光性试验以及耐雾化试验。将得到的结果集中表示于表5。
[实施例4]
将环氧1的配合量减少至10份,并使用了1,2-环己烷二羧酸二异壬酯(hexamollDINCH,巴斯夫公司(BASF社)制)40份,除此以外,与实施例1同样地实施,配制了氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验、耐光性试验以及耐雾化试验。将得到的结果集中表示于表5。
[实施例5]
将环氧2的配合量减少至10份,并使用了1,2-环己烷二羧酸二异壬酯(hexamollDINCH,巴斯夫公司(BASF社)制)40份,除此以外,与实施例2同样地实施,配制了氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验、耐光性试验以及耐雾化试验。将得到的结果集中表示于表5。
[实施例6]
将环氧1的配合量减少至10份,并使用了偏苯三酸三2-乙基己酯(TOTM)40份,除此以外,与实施例1同样地实施,配制了氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验、耐光性试验以及耐雾化试验。将得到的结果集中表示于表5。
[比较例1]
代替环氧1而使用环氧4,除此以外,与实施例1同样地实施,配制了本发明之外的氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验、耐光性试验以及耐雾化试验。将得到的结果集中表示于表5。
[比较例2]
代替环氧1而使用环氧5,除此以外,与实施例1同样地实施,配制了本发明之外的氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验、耐光性试验以及耐雾化试验。将得到的结果集中表示于表5。
[比较例3]
代替环氧1而使用环氧6,除此以外,与实施例1同样地实施,配制了本发明之外的氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验、耐光性试验以及耐雾化试验。将得到的结果集中表示于表5。
[比较例4]
代替环氧1而使用了1,2-环己烷二羧酸二异壬酯(hexamoll DINCH,巴斯夫公司(BASF社)制),除此以外,与实施例1同样地实施,配制了本发明之外的氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验、耐光性试验以及耐雾化试验。将得到的结果集中表示于表5。
[比较例5]
代替环氧1而使用了市售的偏苯三酸三2-乙基己酯(TOTM),除此以外,与实施例1同样地实施,配制了本发明之外的氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验、耐光性试验以及耐雾化试验。将得到的结果集中表示于表5。
[比较例6]
代替环氧1而使用了市售的邻苯二甲酸二异壬酯(新日本理化(株)制,SANSOCIZER DINP),除此以外,与实施例1同样地实施,配制了本发明之外的氯乙烯系树脂组合物,采用得到的氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验、耐光性试验以及耐雾化试验。将得到的结果集中表示于表5。
表5
根据表5的结果可知,通过将本发明的4,5-环氧环己烷二羧酸二酯(实施例1~3)用作塑化剂,与使用现在广泛使用的DINCH(比较例5)、DINP(比较例7)的情况相比较,其在保持同等的成型加工性、柔韧性及耐寒性的同时,能够大幅度改善耐热性、特别是着色性。进一步,即使与作为耐热用塑化剂常用的偏苯三酸酯(比较例6)相比较,耐雾性也觉察不出差异,大幅度提高了耐热性、特别是着色性,在考虑作为优异的成型加工性、柔韧性、耐寒性时,具有明显的作为车辆内装材料的有用性。另外,根据表5的结果可知,通过将本发明的4,5-环氧环己烷二羧酸二酯(实施例1~3)用作塑化剂,与使用现有的4,5-环氧环己烷二羧酸二酯(比较例1)的情况相比较,在保持同等的成型加工性、柔韧性的同时,大幅度改善了耐寒性以及耐热性。进一步,根据实施例4~6的结果可知,在现在广泛使用的DINCH、TOTM中加入本发明的4,5-环氧环己烷二羧酸二酯,能够大幅度改善耐热性、特别是着色性。根据以上结果可知,含有本发明的环氧环己烷二羧酸二酯的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,在更严格的环境下使用的寒冷地区规格、海外规格的车辆所使用的内装材料等方面,特别有用。
〔第五本发明〕
(1)烷基的碳数和直链烷基的比率
对于在本发明的实施例及比较例中使用的塑化剂中的烷基的碳数和直链烷基的比率,利用气相色谱(以下简称为GC)测定其制造中使用的原料醇中的组成,将该结果当作塑化剂中的烷基的碳数和直链烷基的比率。前述利用GC的原料醇的测定方法与上述相同。
(2)原料酯及本二酯的物性评价
对于由下述的制造例得到的原料酯及本二酯的酯值、酸值、碘值、环氧乙烷的氧以及色度,以与上述相同的方法进行分析。
(3)成型加工性
在氯乙烯树脂(净树脂(straight)、聚合度1050、商品名“Zest1000Z”、新第一聚氯乙烯公司制)2g中加入并混合塑化剂10g形成样品,将该样品约0.01g滴加在载玻片上,盖上玻璃罩,安装在光学显微镜中。以5℃/min的速度升温,观察因加热升温引起的氯乙烯树脂的粒子的状态变化,将氯乙烯树脂粒子开始熔化的温度和该粒子变成透明的温度分别当作凝胶化开始温度和凝胶化结束温度,将它们的平均值当作凝胶化温度。凝胶化温度越低塑化剂的吸收速度越快,在加工性方面更优异。
(4)氯乙烯片的制作
在氯乙烯树脂(净树脂(straight)、聚合度1050、商品名“Zest1000Z”、新第一聚氯乙烯公司制)100重量份中,作为稳定剂配合硬脂酸钙(纳卡拉公司制)和硬脂酸锌(纳卡拉公司制)各0.3和0.2重量份,通过砂浆研磨机进行搅拌混合,制成氯乙烯系树脂组合物。进一步,经过砂浆研磨机的搅拌混合后,加入本发明的二酯50重量份,进行手动混合(ハンドリング混合)直至均匀,制成本发明的医疗用氯乙烯系树脂组合物。将该树脂组合物用5×12英寸的双辊机在160~166℃下进行4分钟的熔融混炼而制成卷形片。接着进行162~168℃×10分钟的压制成型,制成厚度约1mm的压制片。
[树脂的物性评价]
(5)拉伸特性:按照JIS K-6723(1995)的标准,测定压制片的100%模量、断裂强度、断裂伸长率。100%模量之值越小表示柔韧性越好,断裂强度、断裂伸长率是材料实用强度的指标,一般可认为该值越大实用强度越优异。
(6)耐寒性:用克拉什-伯格试验仪(クラッシュベルグ試験機),按照JIS K-6773(1999)的标准,测定了压制片的软化温度(℃)。软化温度(℃)越低耐寒性越优异。此处所言的软化温度是指在前述测定中表现出规定的扭转刚性率(3.17×103kg/cm2)时的最低限的温度。
(7)耐热性(挥发性、着色性):基于评价加热后的挥发缩减量以及片着色。
a)挥发缩减量:在吉尔热老化试验机中对卷形片在170℃下进行60分钟、120分钟加热后,测定该片的重量变化,按照下述公式算出挥发缩减量(%)。
挥发缩减量的数值越小耐热性越高。
挥发缩减量(%)=((试验前的重量-试验后的重量)/试验前的重量)×100。
b)片着色:在吉尔热老化试验机中,将卷形片在170℃下加热30分钟、60分钟以后,通过目视按5个阶段评价着色度的强弱。
◎:无着色、〇:微微着色、△:着色、×:较强着色、××:显著着色。
(8)紫外线照射试验
用思加试验仪公司制造的氙耐候测量机,在测定条件(放射照度120W/m2、温度63℃、湿度50%)下施加200小时后,测定压制片的黄色指数(YI)。
[制造例1]
酯化反应
在具备温度计、倾析器、搅拌翼、回流冷却管的2L的四口烧瓶中,加入4-环己烯-1,2-二羧酸酐182.6g(1.2摩尔、新日本理化(株)制:Rikacid TH)、包含碳数9的直链饱和脂肪醇重量85.1%和碳数9的支链饱和族饱和醇重量11.7%的饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g(2.9摩尔)、以及作为酯化催化剂的四异丙基钛酸酯0.24g,在200℃的反应温度下实施酯化反应。一边在减压下使醇回流而将生成水去除至体系外,一边进行反应直至反应溶液的酸值达到0.5mgKOH/g。反应结束后,在减压下将未反应的醇蒸馏去除至体系外以后,按照常用的方法进行中和、水洗、脱水,得到了作为目标的4-环己烯-1,2-二羧酸二酯449g(以下,称为“酯1”)。
得到的酯1的酯值:262mgKOH/g、酸值:0.04mgKOH/g、色度:20。
环氧化反应
接着,在具备温度计、搅拌翼、冷却管的1L的四口烧瓶中,装入423g(1.0摩尔)的由上述酯化反应得到的酯1,升温至60~70℃。升温后,按2小时15分钟的时长滴入60%过氧化氢溶液76.6g(1.35摩尔)、76%甲酸18.3g(0.30摩尔)、以及75%磷酸1.47g(0.01摩尔)。滴加结束后,进一步保持上述温度4小时,熟化,结束反应。反应结束后,将水相去除至体系外以后,按照常用的方法,水洗、脱水,得到了作为目标的4,5-环氧环己烷二羧酸二酯397g(以下,称为“环氧1”)。
得到的环氧1的酯值:256mgKOH/g、酸值:0.06mgKOH/g、碘值:1.7gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.5%、色度:10。
[制造例2]
代替饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g,加入碳数9/10/11的比率是19/43/38且全部的直链率是84%的碳数9~11的饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:NEODOL911)464g(2.9摩尔),除此以外,与制造例1同样地实施,得到了4,5-环氧环己烷二羧酸二酯404g(以下,称为“环氧2”)。
得到的环氧2的酯值:242mgKOH/g、酸值:0.04mgKOH/g、碘值:1.7gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.1%、色度:10。
[制造例3]
代替饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g,加入正壬基醇251g(1.7摩尔)和异壬基醇167g(1.2摩尔),除此以外,与制造例1同样地实施,得到了4,5-环氧环己烷二羧酸二酯390g(以下,称为“环氧3”)。
得到的环氧3的酯值:250mgKOH/g、酸值:0.02mgKOH/g、碘值:1.9gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.3%、色度:10。
[制造例4]
代替饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g,加入2-乙基己醇378g(2.9摩尔),除此以外,与制造例1同样地实施,得到了4,5-环氧环己烷二羧酸二酯390g(以下,称为“环氧4”)。
得到的环氧4的酯值:273mgKOH/g、酸值:0.04mgKOH/g、碘值:2.6gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.7%、色度:10。
[制造例5]
代替饱和脂肪醇(壳牌化工公司制:Linevol 9)416g,加入正壬基醇167g(1.2摩尔)和异壬基醇251g(1.7摩尔),除此以外,与制造例1同样地实施,得到了4,5-环氧环己烷二羧酸二酯340g(以下,称为“环氧5”)。
得到的环氧5的酯值:257mgKOH/g、酸值:0.06mgKOH/g、碘值:2.5gI2/100g、环氧乙烷的氧:3.3%、色度:10。
[实施例1]
按照上述“(3)成型加工性”所述的方法,使用由制造例1得到的环氧环己烷二羧酸二酯(环氧1)测定其成型加工性(凝胶化温度)。将得到的结果表示于表6。
接下来,如同上述“(4)氯乙烯片的制作”所述的那样,将环氧1用作塑化剂来配制医疗用软质氯乙烯系树脂组合物(也就是说,用于在软质材料中使用的医疗用氯乙烯系树脂组合物),采用得到的软质氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验以及紫外线照射试验。将得到的结果表示于表6。
[实施例2]
代替环氧1而使用环氧2,除此以外,与实施例1同样地实施,测定成型加工性,接着配制了医疗用软质氯乙烯系树脂组合物,采用得到的软质氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验以及紫外线照射试验。将得到的结果集中表示于表6。
[实施例3]
代替环氧1而使用环氧3,除此以外,与实施例1同样地实施,测定成型加工性,接着配制了医疗用软质氯乙烯系树脂组合物,采用得到的软质氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验以及紫外线照射试验。将得到的结果集中表示于表6。
[比较例1]
代替环氧1而使用环氧4,除此以外,与实施例1同样地实施,测定成型加工性,接着配制软质氯乙烯系树脂组合物,采用得到的软质氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验以及紫外线照射试验。将得到的结果集中表示于表6。
[比较例2]
代替环氧1而使用环氧5,除此以外,与实施例1同样地实施,测定成型加工性,接着配制软质氯乙烯系树脂组合物,采用得到的软质氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验以及紫外线照射试验。将得到的结果集中表示于表6。
[比较例3]
代替环氧1而使用了1,2-环己烷二羧酸二异壬酯(巴斯夫公司(BASF社)制,hexamoll DINCH),除此以外,与实施例1同样地实施,测定成型加工性,接着配制软质氯乙烯系树脂组合物,采用得到的软质氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片并进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验以及紫外线照射试验。将得到的结果集中表示于表6。
[比较例4]
代替环氧1而使用了邻苯二甲酸二2-乙基己酯(新日本理化(株)制,SANSO CIZERDOP),除此以外,与实施例1同样地实施,测定成型加工性,接着配制了软质材料用氯乙烯系树脂组合物,采用得到的软质材料用氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验以及紫外线照射试验。将得到的结果集中表示于表6。
[比较例5]
代替环氧1而使用了市售的偏苯三酸三2-乙基己酯,除此以外,与实施例1同样地实施,测定成型加工性,接着配制了软质材料用氯乙烯系树脂组合物,采用得到的软质材料用氯乙烯系树脂组合物制作氯乙烯片进行拉伸试验、耐寒性试验、耐热性试验以及紫外线照射试验。将得到的结果集中表示于表6。
表6
根据表6的结果很清楚地可知,通过配合本发明的环氧环己烷二羧酸二酯的医疗用氯乙烯系树脂组合物(实施例1~3),从而与配合了作为现在最通用的邻苯二甲酸酯系的塑化剂的DOP的树脂组合物(比较例4)相比,紫外线照射试验后的着色非常少。一般认为的由氯乙烯树脂组合物得到的成型体的着色原因是,因氯乙烯树脂的脱盐酸反应引起的共轭多烯的产生而着色,由于紫外线、放射线的照射对其起到促进作用,所以在灭菌或杀菌处理时会着色,因此,根据上述结果可以说,不仅是在紫外线照射时,并且在可认为是以相同的机理产生着色的各种各样的放射线照射作用下进行的灭菌或杀菌处理中,都将表现出相同的效果。
另外,相同地配合有本发明的环氧环己烷二羧酸二酯的医疗用氯乙烯系树脂组合物(实施例1~3),与配合了现在最通用的邻苯二甲酸酯系的塑化剂的树脂组合物(比较例4)相比,挥发缩减量较少,并且还没有热着色,进一步降低了在伴着煮沸、高压釜等的加热而进行的杀菌、灭菌处理中因塑化剂的挥发引起的柔韧性的下降、着色等劣化的隐患,因此非常有用。
接着还可知,与配合了最近作为耐热性优异而开始使用的偏苯三酸酯系的塑化剂的TOTM的树脂组合物(比较例5)相比,紫外线照射试验后的着色也非常少。
进一步可知,与配合了本发明之外的环氧环己烷二羧酸二酯的树脂组合物(比较例1、2)相比较,基于使用本发明的环氧环己烷二羧酸二酯,从而使用时的柔韧性、耐寒性达到同等或其以上水平,并且挥发缩减量较少,伴随煮沸、高压釜等的加热而进行的杀菌、灭菌处理中的因塑化剂的挥发引起的柔韧性的下降等、劣化的隐患进一步被降低,因此非常有用。
工业上利用的可能性
本发明的分子结构中具有环氧基的新颖的环氧环己烷二羧酸二酯,作为热塑化性树脂或橡胶等的塑化剂,塑化剂本身的塑化性能良好并且具有优异的耐热性、耐寒性,因此是一种能够应对近年来变得日益严格的耐寒性、耐热性的要求的塑化剂,或作为含氯树脂中的稳定剂也非常有用。特别地,本发明的环氧环己烷二羧酸二酯,能够在以氯乙烯为代表的含氯树脂中作为一并具有作为稳定剂的性能的塑化剂来使用,另外还能作为硬质、半硬质以及配合有其它塑化剂的软质材料等、各种各样的材料体系中的稳定剂来使用。配合了具有上述性能的该环氧环己烷二羧酸二酯的树脂组合物以及树脂成型体,能够利用在:电线包覆用途、车辆用部件用途、水道管等的管道类、管道用接头类、雨水管等导水管类、窗框旁轨(窓枠サイディング)、平板、波板、一般膜片(层压板、包装、车辆、杂货等)用途、农用膜用途、皮革用途、复合物用途(コンパウンド用途)、地板材料用途、壁纸用途、鞋类用途、密封材料用途、纤维用途、软管用途、密封垫用途、建筑资材用途、涂料用途、粘接剂用途、膏用途、医疗用途等。

Claims (20)

1.一种环氧环己烷二羧酸二酯,其特征在于,
其由下述通式(1)所表示的4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯构成,并且直链烷基相对于构成该二羧酸二酯的烷基的总量的摩尔比的比率是50~99%,
式(1)中,R1和R2相同或不相同,表示碳数7~13的直链或支链的烷基。
2.根据权利要求1所述的环氧环己烷二羧酸二酯,其中,
(i)所述烷基主要由碳数9~11的烷基构成,并且碳数9的烷基/碳数10的烷基/碳数11的烷基的摩尔比的比率是10~25/35~50/30~45的范围;或者
(ii)相对于构成二羧酸二酯的烷基的总量,所述烷基包含摩尔比90%以上的碳数9的烷基。
3.根据权利要求1或2所述的环氧环己烷二羧酸二酯,其中,
所述烷基中的直链烷基的摩尔比的比率是55~95%。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的环氧环己烷二羧酸二酯,其中,
通过质子核磁共振分光分析测定的被环己烷环间隔着的环氧乙烷环与烷氧基羰基的异构体比是5/95~35/65,所述异构体比是指顺式体/反式体的摩尔比。
5.一种氯乙烯系树脂用塑化剂,其中,
其含有权利要求1~4中任一项所述的环氧环己烷二羧酸二酯。
6.一种氯乙烯系树脂组合物,其中,
其含有氯乙烯系树脂和权利要求5所述的氯乙烯系树脂用塑化剂。
7.根据权利要求6所述的氯乙烯系树脂组合物,其中,
相对于100重量份的氯乙烯系树脂,所述氯乙烯系树脂用塑化剂的含量是1~200重量份。
8.一种氯乙烯系成型体,其中,
其由权利要求6或7所述的氯乙烯系树脂组合物获得。
9.一种含氯树脂用稳定剂,其中,
其含有权利要求1~4中任一项所述的环氧环己烷二羧酸二酯。
10.一种含氯树脂组合物,其中,
其含有含氯树脂和权利要求9所述的稳定剂。
11.根据权利要求10所述的含氯树脂组合物,其中,
相对于100重量份的含氯树脂,所述稳定剂的含量是1~30重量份。
12.根据权利要求10或11所述的含氯树脂组合物,其中,
其还含有塑化剂。
13.一种含氯树脂成型体,其中,
其由权利要求10~12中任一项所述的含氯树脂组合物获得。
14.一种使含氯树脂稳定化的方法,其是通过使含氯树脂中含有从下述通式(1)所表示的4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸二酯中选出的至少一种化合物从而使该含氯树脂稳定化的方法,其中,
直链烷基相对于构成该二羧酸二酯的烷基的总量的摩尔比的比率是50~99%,
式(1)中,R1和R2相同或不相同,表示碳数7~13的直链或支链的烷基。
15.一种车辆内装用氯乙烯系树脂组合物,其中,
其含有氯乙烯系树脂和权利要求1~4中任一项所述的环氧环己烷二羧酸二酯。
16.一种车辆内装材料,其中,
其由权利要求15所述的车辆内装用氯乙烯系树脂组合物构成。
17.一种医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,
其含有氯乙烯系树脂和权利要求1~4中任一项所述的环氧环己烷二羧酸二酯。
18.根据权利要求17所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,
其还含有脂肪酸钙盐和/或脂肪酸锌盐。
19.根据权利要求17或18所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物,其中,
其还含有硅烷化合物。
20.一种医疗用材料,其中,
其由权利要求17~19中任一项所述的医疗用氯乙烯系树脂组合物构成。
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