基于聚甘油和天然油的防雾剂的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是中国专利申请200980129865. 5的分案申请，该中国专利申请的申请日 为2009年6月2日，发明名称是"基于聚甘油和天然油的防雾剂"。
技术领域
[0002] 本发明总体设及醋产物及其用做防雾剂的用途，设及防雾剂及其制备方法。本发 明还设及含有所述防雾剂的成型制品和聚合物组合物，W及它们的制备方法和用途。
【背景技术】
[0003] 在塑料的加工期间，通常将防雾剂加入塑料中。防雾剂用于防止水的凝结和在塑 料表面上形成水滴。运些添加剂通常用于生产透明包装和膜。在不使用防雾剂的情况下， 在内侧上形成沉积物，尤其在透明包装膜上形成沉积物，导致包装的内容物很难或不再能 检测到，参见 Plastics Additives Hanclbook,第 5 版，Hanser Verlag,第 609-626 页。沉 积物的防止也在其它应用中是重要的，例如眼镜、窗户或头盎的护目镜是S维形状的。通 常，内部防雾剂被引入塑料中，所W成为塑料的一部分，并进而也成为含有此塑料的=维形 状的一部分，而外部防雾剂是从外部施用到塑料上，所W作为表面层成为塑料的一部分，进 而也是包含它的=维形状的一部分。
[0004] DE 10 2004 038 980A1公开了用于塑料的防雾剂，其是通过天然油与聚乙二醇的 醋交换反应获得的。 阳0化]US专利3, 759, 856提供了用于塑料的稳定剂，例如PVC，其基于单簇酸的偏甘油 醋。运些醋赋予塑料W防雾性能和抗静电性能。运些醋是通过聚甘油与脂肪酸或与脂肪酸 混合物的反应获得的，其中不使用催化剂或使用酸催化剂。
[0006] US专利5, 302, 327公开了一种通过电晕放电生产具有防雾性能的热塑性塑料层 的方法。聚甘油醋或脂肪酸的脱水山梨醇醋用做防雾剂。优选使用单醋。例如，使用来自 Lonza Inc.的产品 Glycolube AFA-1。
【发明内容】
[0007] 一般而言，一个目的是克服现有技术中存在的缺点。此外，已知的试剂通常在防止 形成液滴方面的性能不是最佳。所W，仍然需要改进已知的防雾剂并简化制备工艺。因为 在世界上使用大量的防雾剂，所W更有效的制备方法和原料的更容易获得性是重要的。
[0008] 尤其是，提供制备防雾剂的方法，此方法能通过简单的工艺和方式按照很少的工 艺步骤进行。总体上，促进了防雾剂的制备并改进了原料的可获得性。同时，本发明的防雾 剂应当具有良好的防雾性能。本发明尤其基于达到至少与公知方法具有相同的防雾性能的 目的，或甚至改进了防雾性能。在运方面，在湿分条件下，在塑料上液滴的形成应当尽可能 早地发生，并且应当尽可能快地从它们形成透明的膜。因此，也提供改进的包装产品。
[0009] 对实现至少一个上述目的的贡献是由根据本发明具体权利要求的方法、醋产品、 防雾剂、聚合物组合物、成型制品及其用途实现的，在每种情况下从属权利要求设及相关的 优选实施方案。
[0010] 本发明提供了一种防雾剂，其含有：
[0011] a) -种通过包括W下工艺步骤的方法获得的醋产物：
[0012] SI)提供含有W下物质作为反应组分的反应混合物：
[0013] Sla)含有至少两个甘油单元的聚甘油；
[0014] S化）基于天然油的油；
[0015] S2)使反应混合物通过醋交换反应在碱性催化剂存在下反应，得到醋产物；
[0016] b)至少一种选自W下的其它防雾剂：聚乙二醇酸、偏甘油醋或聚乙二醇醋或它们 中的至少两种的混合物。
[0017] 在碱性催化的醋交换反应方面，此方法与已知的制备防雾剂的方法是不同的，其 中在已知方法中的防雾剂是通过脂肪酸的醋交换获得的。
[0018] 根据本发明，醋产物理解为是各种纯醋和含有彼此不同的两种或更多种醋的醋混 合物。优选，醋产物含有特定聚甘油偏醋达到至少20重量％的程度，优选至少30重量％， 特别优选至少60重量％，在每种情况下基于醋产物计。在一些情况下，具体的一种聚甘油 偏醋的量是最多80重量％或90重量％，在每种情况下基于醋产物计。
[0019] 碱性优选理解为表示用于醋交换的反应混合物具有7-14范围内的抑，优选8-14， 特别优选9-13。
[0020] 此外，在本发明方法的一个实施方案中，反应混合物含有至少50重量％的反应组 分Sla和Slb,优选至少75重量％，特别优选至少90重量％，在每种情况下基于反应混合物 的总重量计。在一个特别优选的实施方案中，反应混合物含有10-95重量％的油，特别优选 20-90重量％的油。在另一个优选的实施方案中，反应混合物含有5-90重量％的聚甘油， 特别优选10-50重量％的聚甘油，或15-40重量％的聚甘油。优选，碱性催化剂的含量是小 于1重量％，特别优选小于0. 1重量％。特别优选，在反应混合物中，碱性催化剂的含量是 0. 1-lOppm。在一个优选实施方案中，具有至少两个径基的其它醇的含量是0-20重量％，特 别优选0. 1-10重量％。此外，在本发明的另一个实施方案中，反应混合物也含有聚二醇，尤 其是聚乙二醇或聚丙二醇。
[0021] 根据本发明优选的方法是运样的，其中此方法在含有W下反应组分的反应混合物 中进行： 阳02引至少5重量％、优选至少10重量％和特别优选至少15重量％的油；
[0023] 5-95重量％、优选10-90重量％和特别优选5-85重量％的聚甘油；
[0024] 0. 0001-1重量％、优选0. 001-0. 5重量％和特别优选0. 001-0. 1重量％的碱性催 化剂； 阳0巧]0-40重量％、优选0-30重量％和特别优选0-20重量％的具有至少两个径基的其 它醇；
[0026] 0-20重量％、优选0-10重量％和特别优选0-5重量％的添加剂，例如杂质，其与上 述反应组分不同，
[0027] 其中所有反应混合物的重量百分比的总和是100。
[0028] 脂肪酸是通常通过化学方式从脂肪或油分离或通过化学合成获得的。本发明方法 的优点是醋交换反应可W直接从油和聚甘油开始。所W，此方法得到简化，并且改进了原料 的可获得性。惊奇的是，运些醋产物也显示非常好的防雾性能。
[0029] 本发明优选的方法是运样的：其中醋交换反应是按照一步法进行的。在一步法中， 将油、聚甘油和碱性催化剂混合，然后反应，优选在同一反应器中进行。在两步法或多步法 中，油首先被分裂成脂肪酸和甘油，然后进行醋交换；与两步法或多步法相比，根据本发明， 在醋交换开始之前，一种或多种油作为小于30重量％的游离脂肪酸含量存在，优选小于15 重量％，特别优选小于5重量％，在每种情况下基于油计。
[0030] 可W根据本发明使用的碱性催化剂优选具有在水中于25°C检测的抑是大于7,优 选大于8,特别优选大于10,更优选大于12。本领域技术人员已知的并适用于本发明醋交 换的所有催化剂在原则上是可W使用的。在本发明的一个优选实施方案中，碱性催化剂选 自碱金属氨氧化物、碱±金属氨氧化物或元素周期表主族III的氨氧化物，在每种情况下 包括它们的水合物，或至少两种运些物质的混合物。特别优选的催化剂是氨氧化钢、氨氧化 钟、氨氧化裡或至少两种运些物质的混合物作为碱金属氨氧化物，W及氨氧化儀、氨氧化巧 或两种运些物质的混合物作为碱上金属氨氧化物，氨氧化侣或氨氧化棚或运两者作为主族 III的氨氧化物，W及至少两种运些物质的混合物。特别优选氨氧化裡，尤其是氨氧化裡的 一水合物。
[0031] 此外，根据本发明，优选醋交换反应在至少两个彼此不同的压力下进行。优选在醋 交换期间占主导地位的第一个压力高于在醋交换期间也占主导地位的至少一个其它压力， 优选高出至少10毫己，特别优选高出至少100毫己，更优选高出至少200毫己，此外优选高 出至少250毫己。在本发明方法中，此外优选至少一个其它压力是在100-500毫己的范围 内，优选150-450毫己，特别优选250-350毫己。另外，根据本发明优选第一压力和至少一 个其它压力彼此在时间上的差异是至少5分钟，优选至少15分钟，特别优选30-90分钟。
[0032] 另外，根据本发明，优选所述反应在发生醋交换的溫度下进行，通常高于40°C。通 常应当注意的是，选择醋交换的溫度，使得醋产物不会因为过高程度地暴露于热而脱色。优