增塑剂，其由具有窄的脂肪酸多分散性且从微生物(例如天然或转基因的细菌或藻类)中提取的油制成。这些增塑剂可以包括大含量的三(饱和的C4和/或C6酸)甘油酯或者三(不饱和的C12或大于C12的酸)甘油酯，其已通过环氧化、酰化和酯化中的一种或多种来化学改性。本发明专利技术的增塑剂对于应用于例如PVC的极性聚合物树脂是特别非常合适的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用从微生物提取的油制成的增塑剂和含该增塑剂的极性聚合物组合物相关串请的交叉引用本申请要求在2010年7月28日提交的USSN61/368，407的权益，该申请通过引用全部地引入到本文中。本专利技术的背景1.本专利技术的领域本专利技术涉及增塑剂。在一个方面，本专利技术涉及从生物来源所获得的增塑剂，而在另一个方面，本专利技术涉及从微生物例如细菌和藻类所获得的增塑剂。在另外的方面，本专利技术涉及从转基因的微生物中获得的增塑剂，而在另一个方面，本专利技术涉及包括这样的增塑剂和极性聚合物树脂的组合物。2.相关现有技术的叙述增塑剂是添加到聚合物树脂中来给予柔软性和柔韧性的化合物或化合物的混合物。邻苯二甲酸二酯(亦称“邻苯二甲酸酯”)是在许多柔性的聚合物产品(例如由聚氯乙烯(PVC)和其他极性聚合物所 形成的聚合物产品)中广泛应用的知名的石油来源的增塑齐U。已知的石油来源的增塑剂也包括偏苯三酸酯和脂肪聚酯(adipic polyester),它们通常都用于高温应用。常使用增塑剂混合物来获得最优的性能。然而，石油来源的增塑剂，特别是邻苯二甲酸酯增塑剂，已受到公共利益团体的严格关注:关注它们的负面环境影响和潜在的对人类(特别是孩子)的不利健康影响。因此，从其他来源获得的增塑剂(特别是从种子和坚果中获得的那些增塑剂)变得非常重要。示例的来源包括但不限于从大豆、亚麻籽、桐树籽、椰子、棕榈、橄榄、棉籽、奥蒂树籽(oiticica seed)和蓖麻籽中所获得的油。这样的增塑剂的一个例子是得自大豆的环氧脂肪酸甲基酯或e-FAME。从种子和坚果来源所获得的增塑剂已证明是有效的，但在这里它们也带有问题。一个这样的问题是这些植物衍生的增塑剂是许多不同的化合物的混合物，不是所有的化合物对于增塑作用而言都是必要的或有利的。例如，大豆油包括棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸和更高分子量(更多碳原子)的脂肪酸，其中仅有一些能够转化成甲基酯，和将双键环氧化来制备e-FAME。棕榈酸和硬脂酸是饱和的，即是没有双键的，并因此，不能够将它们环氧化。这些饱和脂肪酸酯在PVC和其他极性乙烯基聚合物中具有非常低的溶解度，并且它们在静置时在环境温度(23° C)倾向于沉淀出液体增塑剂。具有22个或更多个碳原子的脂肪酸，即便有多个双键，在环氧化作用以后，也显示出溶解度问题。使用种子和坚果衍生的增塑剂所伴随的另一个问题是，它们挪占了这些材料的饮食之用的用途，并且这在许多食物产品的成本上赋予了升高的压力。专利技术概述在一个实施方案中，本专利技术是具有窄的脂肪酸多分散性的油，其该油是从天然或者转基因的微生物(特别是例如细菌或藻类的微生物)中提取的。在一个实施方案中，本专利技术是由具有窄的脂肪酸多分散性且从天然或者转基因的微生物(特别是例如细菌或藻类的微生物)中提取的油制成的增塑剂。在一个实施方案中，增塑剂是组成基本为三(饱和的(；和/或(:6酸)甘油酯(saturated C4and/or C6triglyceride)的油。在一个实施方案中，增塑剂是包括三(不饱和的C12或大于C12的酸)甘油酯(unsaturated C12or greater triglyceride)的油，其中该三(不饱和的 C12 或大于 C12 的酸)甘油酯经化学改性。在一个实施方案中，该三(不饱和的C12或大于C12的酸)甘油酯通过环氧化、酰化和酯化中的至少一种来化学改性。在一个实施方案中 ，该不饱和的甘油三酸酯是三(C16-C2tl不饱和的酸)甘油酯。在一个实施方案中，甘油三酸酯转化成脂肪酸酯。在一个实施方案中，本专利技术是由具有窄的脂肪酸多分散性且从天然或者转基因的微生物(特别是例如细菌或藻类的微生物)中提取的油制成增塑剂，该油已经经受环氧化、酰化和酯化中的至少一种。在一个实施方案中，本专利技术是由具有窄的脂肪酸多分散性且从天然或者转基因的微生物(特别是例如细菌或藻类的微生物)中提取的油制成的e-FAME。在一个实施方案中，本专利技术是由具有窄的脂肪酸多分散性且从微生物(特别是微生物例如天然或经遗传工程处理的细菌或藻类)中提取的油制成的增塑剂，该增塑剂具有至少一种、优选至少两种，更优选至少三种和还更优选全部四种的以下性能:(i)在90° C在PVC中的溶解度大于40份/100份树脂(phr)，(ii)在环境温度(23° C)是液态，(iii)重均分子量(Mw)是250或更大和(iv)碘值为10或更少。在一个实施方案中，本专利技术是包括极性聚合物树脂和增塑剂的聚合物组合物，该增塑剂由具有窄的脂肪酸多分散性且从微生物(特别是例如是自然或经遗传工程处理的细菌或藻类的微生物)中提取的油制成。在一个实施方案中，该聚合物树脂是PVC或其他氯乙烯聚合物。在一个实施方案中，本专利技术是包括PVC和增塑剂的聚合物组合物，该增塑剂是由具有窄的脂肪酸多分散性且从微生物(特别是天然或者转基因的微生物例如经遗传工程处理的细菌或藻类)中提取的油制成，该增塑剂具有至少一种，优选地至少两种，更优选至少三种和还更加优选全部四种以下性能:(i)在90° C在PVC中的溶解度大于40份/100份树脂(phr)，(ii)在环境温度(23° C)是液态，(iii)重均分子量(Mw)为250或更大和(iv)碘值为10或更少。在一个实施方案中，该组合物具有的玻璃化转变温度(Tg)为50° C或更低。在其他实施方案中，具有窄的脂肪酸多分散性的和从微生物中提取的油，可以设计来平衡疏水性和极性，以便最大化由该油所制成的增塑剂相对于增塑剂所引入的极性聚合物树脂的溶解度。例如，从转基因的细菌或藻类所获得的油可以包括:具有10个碳原子并且每Cltl链上有一个环氧基的三酸甘油酯，或者它可以包括两种转基因的脂肪酸(engineered fatty acid)(其中三个环氧基与具有几个亚甲基(-CH2-)基团)的二醇起反应。两种转基因油(engineered oil)在PVC中都会显示出好的溶解度。在环氧化后，具有很少或没有饱和脂肪酸含量的油不仅在极性聚合物树脂如PVC中显示出改进的溶解度，而且在环境条件(23° C和大气压)下在静置时它们也显示出降低的从溶液中沉淀的倾向。附图说明图1是三酸甘油酯溶解度(单位是份/100份树脂(phr)，溶质的份数/100份PVC，按重量计)与三酸甘油酯的脂肪酸中碳数的关系图。图2是报告了甘油三酸酯在PVC中的溶解度与甘油三酸酯分子量的关系图。图3是报告了甘油三酸酯在PVC中的溶解度与总溶解度参数δ τ的关系图。图4是报告了增塑剂在PVC中的溶解度与温度的关系图。图5是报告了各种甘油三酸酯在PVC中的计算的环境温度溶解度与脂肪酸的碳原子数量的关系图。图6是将各种甘油三酸酯在PVC中的计算的环境温度溶解度与甘油三酸酯在PVC中测量的90° C溶解度进行了比较的图。图7是报告了通过添加·环氧化的从藻类中所提取的油来降低PVC的玻璃化转变温度的图。优选实施方案的详细描述定义除非相反地指出、除非上下文中暗示或者在本领域中存在习惯，所有份和百分数基于重量并且所有测试方法是本公开的申请日现存的。针对美国专利实践的目的，任何引用的专利、专利申请或者出版物的内容通过引用将它们的全部内容并入(或它的等效的美国版本也是通过引用来引入)，特别是关于定义的公开内容(其范围不得本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.28 US 61/368,4071.一种增塑剂，其由具有窄的脂肪酸多分散性且从微生物提取的油制成，该增塑剂具有以下性质的至少一个:(i)在90° C在PVC中的溶解度大于40份/100份树脂(phr)，( )在环境温度(23° C)是液态，(iii)重均分子量(Mw)是250或更高和(iv)碘值为10或更低。2.权利要求1的增塑剂，其中该微生物经转基因来生产具有窄的脂肪酸多分散性的油。3.权利要求1的增塑剂，其中该油的组成基本为三(饱和的C4和/或C6酸)甘油酯。4.权利要求1的增塑剂，其中该油包括三(不饱和的C12或大于C12的酸)甘油酯，其中该三(不饱和的C12或大于C12的酸)甘油酯经化学改性。5.权利要求4的增塑剂，其中该三(不饱和的C12或大于C12的酸)...
【专利技术属性】
技术研发人员：BR莫雷，RF伊顿，DB兹恩克维格，SJ韩，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：
国别省市：
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