可塑剤としてのヘキサヒドロフタルイミド化合物の使用
Ｒがアルキル、シクロアルキル又はシクロアルキルアルキルを表し、後者の２つの基は非置換であるか又はアルキルにより置換されていてもよく、かつ前記基Ｒは少なくとも６個の炭素原子を有する、式（Ｉ）のヘキサヒドロフタルイミド化合物の、成形材料用、特にポリ塩化ビニル用の可塑剤としての使用を記載する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性ポリマー用の、特にポリ塩化ビニル用の可塑剤としての所定のヘキサヒドロフタルイミド化合物の使用、及び少なくとも１種の所定のヘキサヒドロフタルイミド化合物を含有する成形材料に関する。
【０００２】
ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）は、最も使用される熱可塑性ポリマーに属する。このポリマーは難燃性で、薬品に対して耐性でありかつ耐腐食性である。ＰＶＣのこれらの特性は、可塑剤によって広範囲に変化させることができる。可塑剤の割合に応じて、硬質ＰＶＣ（３％よりわずかな可塑剤）及び軟質ＰＶＣ（３％より多い可塑剤）とに区別される。可塑剤として、特に、フタル酸エステル、特にジ−ｎ−ブチルフタラート（DBP）、ジイソブチルフタラート（DIBP）、D−２−エチルヘキシルフタラート（DEHP）、ジイソノニルフタラート（DINP）、ジイソデシルフタラート（DIDP）及びベンジルブチルフタラート（BBP）が用いられる。アジピン酸のエステル及び他の有機酸並びにリン酸のエステルはあまり重要ではない。
【０００３】
確かに、フタラートは弱い急性の毒性を有している。慢性の供給の場合に、ＤＥＨＰは少量でも既に睾丸、腎臓及び肝臓に関して有害な作用を及ぼすことができる。動物試験においてＤＥＨＰは生殖能力を損ない、オスの子孫の生殖器に障害を引き起こす。欧州薬品廃棄物プログラムの範囲内で、現在では新たなリスク評価が行われている。１９９９年以来、所定のフタラートは玩具中にもはや含まれてはならない。これには、ＤＥＨＰの他に、フタラートのＤＩＮＰ、ＤＢＰ、ＤＩＤＰ及びＢＢＰが属する。
【０００４】
可塑剤の使用のために、特にＰＶＣに対するそのゲル化挙動が重要である。ゲル化挙動とは、ＰＶＣのポリマー構造内へ侵入しかつポリマー鎖の間の相互作用を低下させることにより可塑化作用を引き起こす可塑剤の能力であると解釈される。この可塑剤のゲル化挙動の尺度は、ＰＶＣについての溶解温度であり、これはＤＩＮ５３４０８により決定される。溶解温度が低くなれば、それだけゲル化挙動は改善される。ゲル化挙動がよくなるか又は可塑剤の溶解温度が低くなればそれだけ、この加工温度は軟質ＰＶＣの製造の場合によりいっそう低く選択することができる。低い温度によってエネルギー及び時間の節約になる。
【０００５】
JP 63 301864, US-A 3652312, US-A 3615793, US-A 3579363, US-A 2547542, US-A 2684917, DE 860864, US-A 3579364, US-A 3957862, US-A 2547495は、多様なプラスチック用の可塑剤としてのＮ−置換フタルイミドの使用を開示している。
【０００６】
US-A 3210313は、ＰＶＣ用の可塑剤として、ε−ジカルボキシミド−カプロン酸エステル、例えばε−フタルイミド−カプロン酸エステル、ε−テトラヒドロフタルイミド−カプロン酸エステル及びε−ヘキサヒドロフタルイミド−カプロン酸エステルを記載している。
【０００７】
フタルイミドはＰＶＣに対して高い溶解温度を有する。テトラヒドロフタルイミドはオレフィン性二重結合を有し、従って酸化に敏感でありかつ黄変する傾向がある。
【０００８】
本発明の根底をなす課題は、代替の可塑剤及び可塑化された成形材料を提供することである。特に、本発明は、ＰＶＣに対して良好なゲル化挙動及びより低い溶解温度を有する、簡単に製造可能な可塑剤に関する。
【０００９】
本発明の場合に、前記課題は、熱可塑性ポリマー及び式（Ｉ）
【化１】
［式中、
Ｒは、アルキル、シクロアルキル又はシクロアルキルアルキルを表し、その際、後者の２つの基は非置換であるか又はアルキル基により置換されていてもよく、かつ基Ｒは少なくとも６個の炭素原子を有する］の少なくとも１種のヘキサヒドロフタルイミド化合物を含有する成形材料により解決される。
【００１０】
本発明は、さらに式（Ｉ）のヘキサヒドロフタルイミド化合物のポリ塩化ビニル用の可塑剤としての使用に関する。
【００１１】
本願発明の目的のために、「アルキル」の表現は、飽和、線状又は分枝状の炭化水素基を有する。これは、一般に１〜４０個の炭素原子を有する（Ｃ1〜Ｃ40−アルキル）。有利に、これは直鎖又は分枝鎖のアルキル基である。例えば、Ｃ1〜Ｃ6−アルキル、例えば、メチル、エチル、プロピル、１−メチルエチル、ブチル、１−メチルプロピル、２−メチルプロピル、１，１−ジメチルエチル、ペンチル、１−メチルブチル、２−メチルブチル、３−メチルブチル、２，２−ジメチルプロピル、１−エチルプロピル、ヘキシル、１，１−ジメチルプロピル、１，２−ジメチルプロピル、１−メチルペンチル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、４−メチルペンチル、１，１−ジメチルブチル、１，２−ジメチルブチル、１，３−ジメチルブチル、２，２−ジメチルブチル、２，３−ジメチルブチル、３，３−ジメチルブチル、１−エチルブチル、２−エチルブチル、１，１，２−トリメチルプロピル、１，２，２−トリメチルプロピル、１−エチル−１−メチルプロピル、１−エチル−２−メチルプロピル等を有する。Ｃ1〜Ｃ40−アルキルの例は、前記したようなＣ1〜Ｃ6−アルキル並びにヘプチル、１−メチルヘキシル、２−メチルヘキシル、３−メチルヘキシル、４−メチルヘキシル、５−メチルヘキシル、１−エチルフェニル、２−エチルフェニル、３−エチルフェニル、１−プロピルブチル、１，１−ジメチルペンチル、１，２−ジメチルペンチル、１，３−ジメチルペンチル、１，４−ジメチルペンチル、１−メチル−２−エチルブチル、１−エチル−２−メチルブチル、１−エチル−１−メチルブチル、オクチル、１−メチルヘプチル、２−メチルヘプチル、３−メチルヘプチル、４−メチルヘプチル、５−メチルヘプチル、６−メチルヘプチル、１−エチルヘキシル、２−エチルヘキシル、３−エチルヘキシル、４−エチルヘキシル、１−プロピルペンチル、２−プロピルペンチル、１，１−ジメチルヘキシル、１，２−ジメチルヘキシル、１，３−ジメチルヘキシル、１，４−ジメチルヘキシル、１，５−ジメチルヘキシル、２，３−ジメチルヘキシル、２，４−ジメチルヘキシル、２，５−ジメチルヘキシル、１−メチル−２−エチルフェニル、１−メチル−３−エチルフェニル、１−エチル−１−メチルペンチル、１−エチル−２−メチルペンチル、１−エチル−３−メチルペンチル、１−エチル−４−メチルペンチル、１−エチル−２−メチルペンチル、１−エチル−２，３−ジメチルブチル、ノニル、１−メチルオクチル、２−メチルオクチル、３−メチルオクチル、４−メチルオクチル、５−メチルオクチル、６−メチルオクチル、７−メチルオクチル、１−エチルヘプチル、２−エチルヘプチル、３−エチルヘプチル、４−エチルヘプチル、５−エチルヘプチル、１，１−ジメチルヘプチル、１，２−ジメチルヘプチル、１，３−ジメチルヘプチル、１，４−ジメチルヘプチル、１，５−ジメチルヘプチル、１，６−ジメチルヘプチル、２，３−ジメチルヘプチル、２，４−ジメチルヘプチル、２，５−ジメチルヘプチル、２，６−ジメチルヘプチル、１−プロピルヘキシル、２−プロピルヘキシル、３−プロピルヘキシル、１−メチル−２−エチルヘキシル、１−メチル−３−エチルヘキシル、１−メチル−４−エチルヘキシル、１−エチル−１−メチルヘキシル、１−エチル−２−メチルヘキシル、１−エチル−３−メチルヘキシル、１−エチル−４−メチルヘキシル、１−エチル−５−メチルヘキシル、２−エチル−２−メチルヘキシル、２−エチル−３−メチルヘキシル、２−エチル−４−メチルヘキシル、２−エチル−５−メチルヘキシル、デシル、１−メチルノニル、２−メチルノニル、３−メチルノニル、４−メチルノニル、５−メチルノニル、６−メチルノニル、７−メチルノニル、８−メチルノニル、１−エチルオクチル、２−エチルオクチル、３−エチルオクチル、４−エチルオクチル、５−エチルオクチル、６−エチルオクチル、１，１−ジメチルオクチル、１，２−ジメチルオクチル、１，３−ジメチルオクチル、１，４−ジメチルオクチル、１，５−ジメチルオクチル、１，６−ジメチルオクチル、１，７−ジメチルオクチル、２，３−ジメチルオクチル、２，４−ジメチルオクチル、２，５−ジメチルオクチル、２，６−ジメチルオクチル、２，７−ジメチルオクチル、１−プロピルヘプチル、２−プロピルヘプチル、３−プロピルヘプチル、４−プロピルヘプチル、１−メチル−２−エチルヘプチル、１−メチル−３−エチルヘプチル、１−メチル−４−エチルヘプチル、１−メチル−５−エチルヘプチル、１−エチル−１−メチルヘプチル、１−エチル−２−メチルヘプチル、１−エチル−３−メチルヘプチル、１−エチル−４−メチルヘプチル、１−エチル−５−メチルヘプチル、１−エチル−６−メチルヘプチル、２−エチル−２−メチルヘプチル、２−エチル−３−メチルヘプチル、２−エチル−４−メチルヘプチル、２−エチル−５−メチルヘプチル、２−エチル−６−メチルヘプチル、ウンデシル、１−メチルデシル、２−メチルデシル、９−メチルデシル、１−エチルノニル、２−エチルノニル、１，１−ジメチルノニル、１，２−ジメチルノニル、１，３−ジメチルノニル、１，４−ジメチルノニル、１，５−ジメチルノニル、１，６−ジメチルノニル、１，７−ジメチルノニル、１，８−ジメチルノニル、２，３−ジメチルノニル、２，４−ジメチルノニル、２，５−ジメチルノニル、２，６−ジメチルノニル、２，７−ジメチルノニル、２，８−ジメチルノニル、１−プロピルオクチル、２−プロピルオクチル、１−メチル−２−エチルオクチル、１−メチル−３−エチルオクチル、１−メチル−４−エチルオクチル、１−メチル−５−エチルオクチル、１−メチル−６−エチルオクチル、１−エチル−１−メチルオクチル、１−エチル−２−メチルオクチル、１−エチル−３−メチルオクチル、１−エチル−４−メチルオクチル、１−エチル−５−メチルオクチル、１−エチル−６−メチルオクチル、２−エチル−２−メチルオクチル、２−エチル−３−メチルオクチル、２−エチル−４−メチルオクチル、２−エチル−５−メチルオクチル、２−エチル−６−メチルオクチル、ドデシル、１−メチルウンデシル、２−メチルウンデシル、１０−メチルウンデシル、１−エチルデシル、２−エチルデシル、１−プロピルノニル、２−プロピルノニル、トリデシル、１−メチルドデシル、２−メチルドデシル、１１−メチルドデシル、1−エチルウンデシル、２−エチルウンデシル、１−プロピルデシル、２−プロピルデシル、１，２，６−トリメチルデシル、１，２，７−トリメチルデシル、１，２，８−トリメチルデシル、１，５，９−トリメチルデシル、２，４，６−トリメチルデシル、２，７，８−トリメチルデシル、テトラデシル、１−メチルトリデシル、２−メチルトリデシル、１２−メチルトリデシル、１−エチルドデシル、２−エチルドデシル、１−プロピルウンデシル、２−プロピルウンデシル、ペンタデシル、１−メチルテトラデシル、２−メチルテトラデシル、１３−メチルテトラデシル、１−エチルトリデシル、２−エチルトリデシル、１−プロピルドデシル、２−プロピルドデシル、ヘキサデシル、１−メチルペンタデシル、２−メチルペンタデシル、１４−メチルペンタデシル、１−エチルテトラデシル、２−エチルテトラデシル、１−プロピルトリデシル、２−プロピルトリデシル、ヘプタデシル、１−メチルヘキサデシル、２−メチルヘキサデシル、１５−メチルヘキサデシル、１−エチルペンタデシル、２−エチルペンタデシル、１−プロピルテトラデシル、２−プロピルテトラデシル、オクタデシル、１−メチルヘプタデシル、２−メチルヘプタデシル、１６−メチルヘプタデシル、１−エチルヘキサデシル、２−エチルヘキサデシル、１−プロピルペンタデシル、２−プロピルペンタデシル、ノナデシルデシル、１−メチルオクタデシル、２−メチルオクタデシル、１７−メチルオクタデシル、１−エチルヘプタデシル、２−エチルヘプタデシル、１−プロピルヘキサデシル、２−プロピルヘキサデシル、イコサニル、１−メチルノナデシル、２−メチルノナデシル、１８−メチルノナデシル、１−エチルオクタデシル、２−エチルオクタデシル、１−プロピルヘプタデシル、２−プロピルヘプタデシル、ヘンイコサニル、１−メチルイコサニル、２−メチルイコサニル、１９−メチルイコサニル、１−エチルノナデシル、２−エチルノナデシル、１−プロピルオクタデシル、２−プロピルオクタデシル、ドコサニル、トリアコンタニル、テトラコンタニル等である。
【００１２】
「シクロアルキル」の表現は、単環式の飽和炭化水素基を有し、前記基は一般に環原子として３〜１４個の炭素原子を含有し、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、シクロウンデシル、シクロドデシル、シクロトリデシル及びシクロテトラデシルである。基本的に、シクロアルキルは、１箇所又は数箇所、例えば１箇所、２箇所、３箇所、４箇所、５箇所又は６箇所、アルキル、例えばＣ1〜Ｃ6−アルキルにより置換されていてもよい。例えば、２−、３−メチルシクロペンチル、２，２−ジメチルシクロペンチル、２，５−ジメチルシクロペンチル、４−メチルシクロヘキシル、４，４−ジメチルシクロヘキシル、２−、３−、４−メチルヘプチル、２−、３−，４−メチルオクチル等を有する。
【００１３】
「シクロアルキルアルキル」の表現は、原則として環原子として３〜１４個の炭素原子を含有する１つ又は複数の単環式の飽和炭化水素基、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、シクロウンデシル、シクロドデシル、シクロトリデシル及びシクロテトラデシルにより置換されている上記に定義されたアルキル基を表す。基本的に、前記シクロアルキル部分は、１箇所又は数箇所、例えば１箇所、２箇所、３箇所、４箇所、５箇所又は６箇所、アルキル、例えばＣ1〜Ｃ6−アルキルにより置換されていてもよい。シクロアルキルアルキルの例は、シクロヘキシルメチル、２−（シクロヘキシル）エチル等である。
【００１４】
有利な実施態様の場合に、Ｒは、６〜２８個の炭素原子を有する分枝状のアルキル、特に分枝状のＣ7〜Ｃ15−アルキルを表す。このアルキル基は、１又は複数の分枝鎖、特に１又は２つの分枝鎖、特に有利に１つの分枝鎖を有していることができる。この分枝は、有利にメチル分枝鎖、エチル分枝鎖又はｎ−プロピル分枝鎖である。特に有利なのは、Ｒが、β−炭素原子に分枝鎖を有するＣ7〜Ｃ15−アルキル、例えば２−エチルペンチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、２−エチルヘプチル、２−プロピルヘキシル、２−エチルオクチル、２−プロピルヘプチル、２−エチルノニル又は２−プロピルオクチルを表す化合物である。
【００１５】
さらに有利な実施態様の場合には、Ｒは、８〜２８個の炭素原子、特に９〜２０個又は１０から１８個の炭素原子を有する、例えば８、９、１０又は１３個の炭素原子を有し、かつ１，１〜３．０、特に１．５〜２．５の分枝度を有するイソ−アルキルを表す。これには、イソオクチル、イソノニル、イソデシル、イソウンデシル、イソドデシル及びイソトリデシルが挙げられる。これは一般に同じ又は異なる炭素数を有する分枝したアルキル基の混合物である。前記イソアルキル基は、たいていは第１級アルコールから誘導され、前記アルコールはＣ2〜Ｃ6−オレフィンのオリゴマー化及び引き続くヒドロホルミル化及び水素化により得られる。
【００１６】
有利に使用されたヘキサヒドロフタルイミド化合物は、２００℃での３０ｈＰａより低い、特に２５ｈＰａより低い蒸気圧を有する。
【００１７】
一般式Ｉの化合物は、多様な文献に記載の方法で製造することができる、これについてはBeilstein著, Springer Verlag 1989, 5th. Suppl. Series EV 21/10 p. 78ffを参照。
【００１８】
一般式Ｉの化合物は、例えばシクロヘキサンジカルボン酸又はシクロヘキサンジカルボン酸無水物と第１級アミンＲ−ＮＨ2との反応により製造することができる。この反応のための溶剤として、温度範囲に応じて、脂肪族、環式脂肪族又は芳香族炭化水素、例えばヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、メシチレン又はこれらの溶剤の混合物が使用される。有利に、例えば分離器により反応水は除去される。
【００１９】
シクロヘキサンジカルボン酸（無水物）は、WO 02/066412に記載された方法により得ることができる。
【００２０】
本発明により使用される可塑剤を添加することができる熱可塑性ポリマーは、ＰＶＣの他に、ポリ酢酸ビニル、例えばポリビニルブチラール、ポリアクリラート、セルロースエステル、特にニトロセルロース及び酢酸セルロース、及びポリスルフィドである。
【００２１】
本発明による成形材料の式（Ｉ）の化合物の含有量（ｐｈｒで表す）は、一般に５〜１００ｐｈｒ、有利に１０〜６０ｐｈｒ、特に有利に２０〜５０ｐｈｒであることができる。ポリマー組成物のための通常の配合表示の「ｐｈｒ」は、「parts per hundred resin」の省略形であり、添加物は全体の質量中のそのパーセント質量によるのではなく、ポリマー１００質量部に対する質量割合として秤量、測定及び表示されることを意味する。例えば式（Ｉ）の化合物がＰＶＣ／可塑剤混合物中で８０：２０のＰＶＣ：可塑剤の重量比で存在する場合に、エステル混合物の含有量は２５ｐｈｒである、それというのも８０部の２５％は２０部であるためである。
【００２２】
ポリ塩化ビニルは塩化ビニルの単独重合により得られる。本発明により使用されるポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）は、例えば懸濁重合、マイクロ懸濁重合、乳化重合又は塊状重合委より製造することができる。塩化ビニルの重合によるＰＶＣの製造並びに可塑化されたＰＶＣの製造及び組成は、例えば"Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Band 2/1 : Polyvinylchlorid", 第２版, Carl Hanser Verlag, Muenchenに記載されている。
【００２３】
ＰＶＣの分子量を特性決定しかつＤＩＮ５３７２６により決定されるＫ値は、本発明による可塑化されたＰＶＣについて、たいていは５７〜９０、有利に６１〜８５、特に６４〜７５である。
【００２４】
本発明による成形材料は、イミダゾール化合物の他に他の適当な添加剤を含有することができる。
【００２５】
例えば、安定剤、離型剤、充填剤、顔料、難燃剤、光安定剤、発泡剤、ポリマーの加工助剤、耐衝撃性改善剤、蛍光増白剤、耐電防止剤又はバイオスタビライザーを含有することができる。
【００２６】
単に説明の目的で、次にいくつかのこのような添加剤及びその機能を例示的に記載するが、この記載は本発明による成形材料に関して制限する効果を有していない。
【００２７】
安定剤は、例えば加工の間及び／又は加工の後にＰＶＣから分解される塩酸を中和するか、又はラジカルスカベンジャーとしてＰＶＣ分解に対抗する作用を示す。
【００２８】
安定剤としては、固体及び液体の形の全ての通常の安定剤、例えばＣａ／Ｚｎ−、Ｂａ／Ｚｎ−、Ｐｂ−又はＳｎ安定剤並びに酸結合性層状ケイ酸、ハイドロタルサイトが挙げられる。有利に、Ｂａ／Ｚｎ−安定剤、三塩基性硫酸鉛（３ＰｂＯ・ＰｂＳＯ4・Ｈ2Ｏ）及び亜リン酸鉛、特に有利に三塩基性硫酸及び亜リン酸鉛である。ラジカルスカベンジャーとして、有利にジブチルスズマレイン酸塩が挙げられる。
【００２９】
本発明による成形材料は、０．０５〜７ｐｈｒ、有利に０．１〜５ｐｈｒ及び特に有利に０．２〜４ｐｈｒの安定剤の含有量を有することができる。
【００３０】
離型剤は、加工の際にＰＶＣ粒子と熱い機械部材との間に作用し、混合、可塑化及び変形の際の摩擦力に対抗する作用を示す。
【００３１】
潤滑剤として、本発明の成形材料は、熱可塑性ポリマー、特にＰＶＣの加工のために常用の全ての潤滑剤を含有することができる。例えば、炭化水素、例えば油、パラフィン及びポリエチレン−ワックス、脂肪酸、１０〜２０個のＣ原子を有する脂肪アルコール、ケトン、カルボン酸、例えば脂肪酸及びモンタン酸、酸化されたポリエチレン−ワックス、カルボン酸の金属塩、カルボン酸アミド並びにカルボン酸エステル、例えばアルコールのエタノール、脂肪アルコール、グリセリン、エタンジオール、ペンタエリトリットと、酸成分として長鎖カルボン酸とからなるカルボン酸エステルが挙げられる。
【００３２】
本発明による成形材料は、０．０１〜１０ｐｈｒ、有利に０．０５〜５ｐｈｒ、特に有利に０．１〜３ｐｈｒの離型剤の含有量を有することができる。
【００３３】
充填剤は、特に可塑化されたポリ塩化ビニルの圧縮強さ、引張強さ及び曲げ強さ並びに硬度及び熱変形安定性に有利な影響を及ぼす。
【００３４】
本発明による成形材料には、充填剤、例えば無機充填剤、例えば天然の炭酸カルシウム、例えばチョーク、石灰石及び大理石、合成の炭酸カルシウム、ドロマイト、シリケート、シリカ、砂、ケイソウ土、ケイ酸アルミニウム、例えばカオリン、雲母及び長石を混合することができる。有利に、充填剤として、炭酸カルシウム、チョーク、ドロマイト、カオリン、シリケート又はタルク、特に有利にチョーク又はカルサイトが使用される。
【００３５】
本発明による材料は、０．０１〜１００ｐｈｒ、有利に１〜８０ｐｈｒの充填剤の含有量を有することができる。
【００３６】
本発明による成形材料は、得られた製品を多様な使用可能性に適合させるために、顔料を含有することができる。
【００３７】
このために、無機顔料も有機顔料も使用することができる。無機顔料として、例えばチタン顔料、例えばＴｉＯ2、コバルト顔料、例えばＣｏＯ／Ａｌ2Ｏ3、及びクロム（ＩＩＩ）顔料、例えばＣｒ2Ｏ3を使用することができる。有機顔料として、例えば縮合されたアゾ顔料、アゾメチン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン、フタロシアニン顔料、ジオキサアゼピン顔料、例えばＣ．Ｉ．顔料バイオレット２３及びアニリンブラック（Ｃ．Ｉ．顔料ブラック１）が挙げられる。
【００３８】
本発明による成形材料は、０．０１〜１０ｐｈｒ、有利に０．０５〜５ｐｈｒ、特に有利に０．１〜３ｐｈｒ、殊に０．５〜２ｐｈｒの顔料の含有量を有することができる。
【００３９】
引火性を抑制しかつ燃焼時の発煙を低減するために、本発明による成形材料は難燃剤を添加することができる。
【００４０】
難燃剤として、例えば三酸化アンチモン、リン酸エステル、クロロパラフィン、水酸化アルミニウム、ホウ素化合物、三酸化モリブデン又はフェロセンを使用することができる。有利に、三酸化アンチモン又はリン酸エステル、特に有利にリン酸エステル、殊にビスフェニルクレシルホスフェート、ジフェニルオクチルホスフェート又はトリクレシルホスフェートが使用される。
【００４１】
本発明による成形材料は、０．０１〜１００ｐｈｒ、有利に０．１〜２０ｐｈｒの難燃剤の含有量を有することができる。
【００４２】
本発明による成形材料から製造された物品を、光の影響による表面領域での損傷から保護するために、このＰＶＣ乾燥混合物は光安定剤を添加されていてもよい。
【００４３】
このため、例えばヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール又はシアンフェニルアクリラートを使用することができる。シアンフェニルアクリラートが有利であり、特に２−エチルヘキシル−２−シアン−３，３−ジフェニルアクリラートが有利である。
【００４４】
本発明による成形材料は、０．０１〜７ｐｈｒ、有利に０．１〜５ｐｈｒ及び特に有利に０．２〜１ｐｈｒの量の光安定剤を有することができる。
【００４５】
本発明による可塑剤を使用して可塑化されたＰＶＣの製造は、通常では個々の成分を高めた温度で撹拌しながら混合することにより行われる。ポリ塩化ビニル、可塑剤及び他の添加剤からなる混合物の製造は、例えば"Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Band 2/1 : Polyvinylchlorid", 第２版, Carl Hanser Verlag, Muenchenに記載されている。
【００４６】
有利な製造の場合に、まずポリ塩化ビニル及び全ての他の固体成分を５００〜５０００ｒｐｍ（１分当たりの回転数）、有利に１０００〜３０００ｒｐｍ、特に有利に２０００〜２５００ｒｐｍの撹拌速度で、３０〜１５０℃、有利に４０〜１００℃、特に有利に５０〜７０℃の温度で撹拌することにより混合する。引き続き、本発明による可塑剤及び全ての他の液体成分を添加し、５００〜５０００ｒｐｍ（１分当たりの回転数）、有利に１０００〜３０００ｒｐｍ、特に有利に２０００〜２５００ｒｐｍの回転数で撹拌することにより混合し、その際、前記温度を７０〜１９０℃、有利に８０〜１６０℃、特に有利に９０〜１３０℃の最終値に高める。引き続き、この混合物を室温に冷却し、最終製品に加工することができる。
【００４７】
本発明による可塑剤は、例えばＰＶＣシートの製造のために適している。本発明による可塑剤は、特に自己接着シート、ＦＫＺ−シート、家具シート及び事務用品シート、農業用シート、食品シート（cling film）、屋根用シート、オイルタンク内部シート、貯水シート、プール用シート、建築保護シート、レインコート、スウィングドア、シャワー用カーテン、ゴムボート、潜水用フィンの製造ために適している。
【００４８】
本発明による可塑剤は、さらにＰＶＣケーブルの製造のために適している。本発明による可塑剤は、特に配線ケーブル、高圧電線ケーブル、通信ケーブル、螺旋コード、コンピュータケーブル、自動車ケーブルの製造のために適している。
【００４９】
本発明による可塑剤は、さらにＰＶＣ被覆の製造のために適している。本発明による可塑剤は、特に人工皮革（自動車製造又は革製品における使用）、ＬＫＷ幌及び防水布、デスクカバー、保護服、ビニル壁紙、コンベヤベルトの製造のために適している。
【００５０】
本発明による可塑剤は、さらにＰＶＣ床用被覆の製造のために適している。本発明による可塑剤は、発泡した床用被覆（Cudhion vinyl）、異種のコンパクトな被覆、同種のコンパクトな被覆、カーペット床被覆の製造ために特に適している。
【００５１】
本発明による可塑剤は、同様にＰＶＣ異形材の製造のためにも適している。本発明による可塑剤は、工業用ホース及び庭用ホース、シーラント（例えば冷蔵庫における使用のため）、医学的ホース、階段用手すりの製造のために特に適している。
【００５２】
本発明による可塑剤は、ブーツ及びサンダルを含めた靴、人形及びサッカーボールを含めた玩具、工業用及び医学用の手袋を含めた手袋、地盤保護、密閉キャップ、ベローズ、消しゴムの製造のためにも特に適している。
【００５３】
これらの製品の製造は、カレンダー、押出、被覆、流し込み、浸漬、回転成形又は射出成形によって行うことができる。この加工法のための詳細な記載は例えば"Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Band 2/1 : Polyvinylchlorid", 第２版, Carl Hanser Verlag, Muenchenに見られる。
【００５４】
本発明を以下の実施例につき具体的に詳説する。
【００５５】
例１：Ｎ−２−エチルヘキシル−ヘキサヒドロフタルイミドの合成
内部温度計及び水循環路を備えた１リットル撹拌フラスコ中に、メシチレン５００ｍｌ中のシクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸無水物１５４．０ｇ（１．０ｍｏｌ）を装入した。この混合物を還流下で沸騰に加熱し、９０分内で２−エチルヘキシルアミン１３０．０ｇ（１．０ｍｏｌ）を滴加した。８時間後に水分離器に水１５ｍｌが分離された。
【００５６】
前記溶液を室温に冷却後に、２％の苛性ソーダ液２００ｍｌで５回振出し、次いで水２００ｍｌで２回洗浄し、炭酸カリウムで乾燥した。前記溶剤を回転蒸発器で６０℃の浴温度で油ポンプ真空中で留去した。
【００５７】
黄色がかった液体２５７．７ｇが得られた；含有量（ＧＣ）：９７％；酸価１．９ｍｇ ＫＯＨ／ｇ。収率：理論値の９４％。
【００５８】
粗製生成物３９８．１６（２つのバッチから）を真空中で蒸留した。次のフラクションが得られた：
【表１】
【００５９】
フラクション３、４及び５を合わせ、次の試験のために使用した。
【００６０】
実施例２：溶解温度
DIN 53408により、Ｎ−２−エチルヘキシル−ヘキサヒドロフタルイミドのＰＶＣ用の溶解温度を測定した。比較のために、公知の可塑剤のジ（２−エチルヘキシル）−フタラート及びジイソブチルフタラートの溶解温度を測定した。蒸気圧測定を、欧州委員会９２／６９／ＥＣＣの規定の付録Ａ４、ＯＥＣＤ試験規定１０４又はＥＰＡ試験規定ＯＰＰＴＳ８３０．７９５０により行った。この結果は以下の表中で対比されている。
【００６１】
【表２】
【００６２】
この結果は、実施例１からの本願発明による可塑剤が、典型的に急速にゲル化する可塑剤のジイソブチルフタラートと同じようなＰＶＣに対して比較的低い溶解温度を示し、これは標準可塑剤のジ（２−エチルヘキシル）−フタラートの溶解温度を明らかに下回る。本発明による可塑剤の蒸気圧は、１４０〜２００℃の全体の関連する温度範囲にわたり、ジイソブチルフタラートの蒸気圧よりも明らかに低い。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性ポリマー用の、特にポリ塩化ビニル用の可塑剤としての所定のヘキサヒドロフタルイミド化合物の使用、及び少なくとも１種の所定のヘキサヒドロフタルイミド化合物を含有する成形材料に関する。
【０００２】
ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）は、最も使用される熱可塑性ポリマーに属する。このポリマーは難燃性で、薬品に対して耐性でありかつ耐腐食性である。ＰＶＣのこれらの特性は、可塑剤によって広範囲に変化させることができる。可塑剤の割合に応じて、硬質ＰＶＣ（３％よりわずかな可塑剤）及び軟質ＰＶＣ（３％より多い可塑剤）とに区別される。可塑剤として、特に、フタル酸エステル、特にジ−ｎ−ブチルフタラート（DBP）、ジイソブチルフタラート（DIBP）、D−２−エチルヘキシルフタラート（DEHP）、ジイソノニルフタラート（DINP）、ジイソデシルフタラート（DIDP）及びベンジルブチルフタラート（BBP）が用いられる。アジピン酸のエステル及び他の有機酸並びにリン酸のエステルはあまり重要ではない。
【０００３】
確かに、フタラートは弱い急性の毒性を有している。慢性の供給の場合に、ＤＥＨＰは少量でも既に睾丸、腎臓及び肝臓に関して有害な作用を及ぼすことができる。動物試験においてＤＥＨＰは生殖能力を損ない、オスの子孫の生殖器に障害を引き起こす。欧州薬品廃棄物プログラムの範囲内で、現在では新たなリスク評価が行われている。１９９９年以来、所定のフタラートは玩具中にもはや含まれてはならない。これには、ＤＥＨＰの他に、フタラートのＤＩＮＰ、ＤＢＰ、ＤＩＤＰ及びＢＢＰが属する。
【０００４】
可塑剤の使用のために、特にＰＶＣに対するそのゲル化挙動が重要である。ゲル化挙動とは、ＰＶＣのポリマー構造内へ侵入しかつポリマー鎖の間の相互作用を低下させることにより可塑化作用を引き起こす可塑剤の能力であると解釈される。この可塑剤のゲル化挙動の尺度は、ＰＶＣについての溶解温度であり、これはＤＩＮ５３４０８により決定される。溶解温度が低くなれば、それだけゲル化挙動は改善される。ゲル化挙動がよくなるか又は可塑剤の溶解温度が低くなればそれだけ、この加工温度は軟質ＰＶＣの製造の場合によりいっそう低く選択することができる。低い温度によってエネルギー及び時間の節約になる。
【０００５】
JP 63 301864, US-A 3652312, US-A 3615793, US-A 3579363, US-A 2547542, US-A 2684917, DE 860864, US-A 3579364, US-A 3957862, US-A 2547495は、多様なプラスチック用の可塑剤としてのＮ−置換フタルイミドの使用を開示している。
【０００６】
US-A 3210313は、ＰＶＣ用の可塑剤として、ε−ジカルボキシミド−カプロン酸エステル、例えばε−フタルイミド−カプロン酸エステル、ε−テトラヒドロフタルイミド−カプロン酸エステル及びε−ヘキサヒドロフタルイミド−カプロン酸エステルを記載している。
【０００７】
フタルイミドはＰＶＣに対して高い溶解温度を有する。テトラヒドロフタルイミドはオレフィン性二重結合を有し、従って酸化に敏感でありかつ黄変する傾向がある。
【０００８】
本発明の根底をなす課題は、代替の可塑剤及び可塑化された成形材料を提供することである。特に、本発明は、ＰＶＣに対して良好なゲル化挙動及びより低い溶解温度を有する、簡単に製造可能な可塑剤に関する。
【０００９】
本発明の場合に、前記課題は、熱可塑性ポリマー及び式（Ｉ）
【化１】
［式中、
Ｒは、アルキル、シクロアルキル又はシクロアルキルアルキルを表し、その際、後者の２つの基は非置換であるか又はアルキル基により置換されていてもよく、かつ基Ｒは少なくとも６個の炭素原子を有する］の少なくとも１種のヘキサヒドロフタルイミド化合物を含有する成形材料により解決される。
【００１０】
本発明は、さらに式（Ｉ）のヘキサヒドロフタルイミド化合物のポリ塩化ビニル用の可塑剤としての使用に関する。
【００１１】
本願発明の目的のために、「アルキル」の表現は、飽和、線状又は分枝状の炭化水素基を有する。これは、一般に１〜４０個の炭素原子を有する（Ｃ1〜Ｃ40−アルキル）。有利に、これは直鎖又は分枝鎖のアルキル基である。例えば、Ｃ1〜Ｃ6−アルキル、例えば、メチル、エチル、プロピル、１−メチルエチル、ブチル、１−メチルプロピル、２−メチルプロピル、１，１−ジメチルエチル、ペンチル、１−メチルブチル、２−メチルブチル、３−メチルブチル、２，２−ジメチルプロピル、１−エチルプロピル、ヘキシル、１，１−ジメチルプロピル、１，２−ジメチルプロピル、１−メチルペンチル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、４−メチルペンチル、１，１−ジメチルブチル、１，２−ジメチルブチル、１，３−ジメチルブチル、２，２−ジメチルブチル、２，３−ジメチルブチル、３，３−ジメチルブチル、１−エチルブチル、２−エチルブチル、１，１，２−トリメチルプロピル、１，２，２−トリメチルプロピル、１−エチル−１−メチルプロピル、１−エチル−２−メチルプロピル等を有する。Ｃ1〜Ｃ40−アルキルの例は、前記したようなＣ1〜Ｃ6−アルキル並びにヘプチル、１−メチルヘキシル、２−メチルヘキシル、３−メチルヘキシル、４−メチルヘキシル、５−メチルヘキシル、１−エチルフェニル、２−エチルフェニル、３−エチルフェニル、１−プロピルブチル、１，１−ジメチルペンチル、１，２−ジメチルペンチル、１，３−ジメチルペンチル、１，４−ジメチルペンチル、１−メチル−２−エチルブチル、１−エチル−２−メチルブチル、１−エチル−１−メチルブチル、オクチル、１−メチルヘプチル、２−メチルヘプチル、３−メチルヘプチル、４−メチルヘプチル、５−メチルヘプチル、６−メチルヘプチル、１−エチルヘキシル、２−エチルヘキシル、３−エチルヘキシル、４−エチルヘキシル、１−プロピルペンチル、２−プロピルペンチル、１，１−ジメチルヘキシル、１，２−ジメチルヘキシル、１，３−ジメチルヘキシル、１，４−ジメチルヘキシル、１，５−ジメチルヘキシル、２，３−ジメチルヘキシル、２，４−ジメチルヘキシル、２，５−ジメチルヘキシル、１−メチル−２−エチルフェニル、１−メチル−３−エチルフェニル、１−エチル−１−メチルペンチル、１−エチル−２−メチルペンチル、１−エチル−３−メチルペンチル、１−エチル−４−メチルペンチル、１−エチル−２−メチルペンチル、１−エチル−２，３−ジメチルブチル、ノニル、１−メチルオクチル、２−メチルオクチル、３−メチルオクチル、４−メチルオクチル、５−メチルオクチル、６−メチルオクチル、７−メチルオクチル、１−エチルヘプチル、２−エチルヘプチル、３−エチルヘプチル、４−エチルヘプチル、５−エチルヘプチル、１，１−ジメチルヘプチル、１，２−ジメチルヘプチル、１，３−ジメチルヘプチル、１，４−ジメチルヘプチル、１，５−ジメチルヘプチル、１，６−ジメチルヘプチル、２，３−ジメチルヘプチル、２，４−ジメチルヘプチル、２，５−ジメチルヘプチル、２，６−ジメチルヘプチル、１−プロピルヘキシル、２−プロピルヘキシル、３−プロピルヘキシル、１−メチル−２−エチルヘキシル、１−メチル−３−エチルヘキシル、１−メチル−４−エチルヘキシル、１−エチル−１−メチルヘキシル、１−エチル−２−メチルヘキシル、１−エチル−３−メチルヘキシル、１−エチル−４−メチルヘキシル、１−エチル−５−メチルヘキシル、２−エチル−２−メチルヘキシル、２−エチル−３−メチルヘキシル、２−エチル−４−メチルヘキシル、２−エチル−５−メチルヘキシル、デシル、１−メチルノニル、２−メチルノニル、３−メチルノニル、４−メチルノニル、５−メチルノニル、６−メチルノニル、７−メチルノニル、８−メチルノニル、１−エチルオクチル、２−エチルオクチル、３−エチルオクチル、４−エチルオクチル、５−エチルオクチル、６−エチルオクチル、１，１−ジメチルオクチル、１，２−ジメチルオクチル、１，３−ジメチルオクチル、１，４−ジメチルオクチル、１，５−ジメチルオクチル、１，６−ジメチルオクチル、１，７−ジメチルオクチル、２，３−ジメチルオクチル、２，４−ジメチルオクチル、２，５−ジメチルオクチル、２，６−ジメチルオクチル、２，７−ジメチルオクチル、１−プロピルヘプチル、２−プロピルヘプチル、３−プロピルヘプチル、４−プロピルヘプチル、１−メチル−２−エチルヘプチル、１−メチル−３−エチルヘプチル、１−メチル−４−エチルヘプチル、１−メチル−５−エチルヘプチル、１−エチル−１−メチルヘプチル、１−エチル−２−メチルヘプチル、１−エチル−３−メチルヘプチル、１−エチル−４−メチルヘプチル、１−エチル−５−メチルヘプチル、１−エチル−６−メチルヘプチル、２−エチル−２−メチルヘプチル、２−エチル−３−メチルヘプチル、２−エチル−４−メチルヘプチル、２−エチル−５−メチルヘプチル、２−エチル−６−メチルヘプチル、ウンデシル、１−メチルデシル、２−メチルデシル、９−メチルデシル、１−エチルノニル、２−エチルノニル、１，１−ジメチルノニル、１，２−ジメチルノニル、１，３−ジメチルノニル、１，４−ジメチルノニル、１，５−ジメチルノニル、１，６−ジメチルノニル、１，７−ジメチルノニル、１，８−ジメチルノニル、２，３−ジメチルノニル、２，４−ジメチルノニル、２，５−ジメチルノニル、２，６−ジメチルノニル、２，７−ジメチルノニル、２，８−ジメチルノニル、１−プロピルオクチル、２−プロピルオクチル、１−メチル−２−エチルオクチル、１−メチル−３−エチルオクチル、１−メチル−４−エチルオクチル、１−メチル−５−エチルオクチル、１−メチル−６−エチルオクチル、１−エチル−１−メチルオクチル、１−エチル−２−メチルオクチル、１−エチル−３−メチルオクチル、１−エチル−４−メチルオクチル、１−エチル−５−メチルオクチル、１−エチル−６−メチルオクチル、２−エチル−２−メチルオクチル、２−エチル−３−メチルオクチル、２−エチル−４−メチルオクチル、２−エチル−５−メチルオクチル、２−エチル−６−メチルオクチル、ドデシル、１−メチルウンデシル、２−メチルウンデシル、１０−メチルウンデシル、１−エチルデシル、２−エチルデシル、１−プロピルノニル、２−プロピルノニル、トリデシル、１−メチルドデシル、２−メチルドデシル、１１−メチルドデシル、1−エチルウンデシル、２−エチルウンデシル、１−プロピルデシル、２−プロピルデシル、１，２，６−トリメチルデシル、１，２，７−トリメチルデシル、１，２，８−トリメチルデシル、１，５，９−トリメチルデシル、２，４，６−トリメチルデシル、２，７，８−トリメチルデシル、テトラデシル、１−メチルトリデシル、２−メチルトリデシル、１２−メチルトリデシル、１−エチルドデシル、２−エチルドデシル、１−プロピルウンデシル、２−プロピルウンデシル、ペンタデシル、１−メチルテトラデシル、２−メチルテトラデシル、１３−メチルテトラデシル、１−エチルトリデシル、２−エチルトリデシル、１−プロピルドデシル、２−プロピルドデシル、ヘキサデシル、１−メチルペンタデシル、２−メチルペンタデシル、１４−メチルペンタデシル、１−エチルテトラデシル、２−エチルテトラデシル、１−プロピルトリデシル、２−プロピルトリデシル、ヘプタデシル、１−メチルヘキサデシル、２−メチルヘキサデシル、１５−メチルヘキサデシル、１−エチルペンタデシル、２−エチルペンタデシル、１−プロピルテトラデシル、２−プロピルテトラデシル、オクタデシル、１−メチルヘプタデシル、２−メチルヘプタデシル、１６−メチルヘプタデシル、１−エチルヘキサデシル、２−エチルヘキサデシル、１−プロピルペンタデシル、２−プロピルペンタデシル、ノナデシルデシル、１−メチルオクタデシル、２−メチルオクタデシル、１７−メチルオクタデシル、１−エチルヘプタデシル、２−エチルヘプタデシル、１−プロピルヘキサデシル、２−プロピルヘキサデシル、イコサニル、１−メチルノナデシル、２−メチルノナデシル、１８−メチルノナデシル、１−エチルオクタデシル、２−エチルオクタデシル、１−プロピルヘプタデシル、２−プロピルヘプタデシル、ヘンイコサニル、１−メチルイコサニル、２−メチルイコサニル、１９−メチルイコサニル、１−エチルノナデシル、２−エチルノナデシル、１−プロピルオクタデシル、２−プロピルオクタデシル、ドコサニル、トリアコンタニル、テトラコンタニル等である。
【００１２】
「シクロアルキル」の表現は、単環式の飽和炭化水素基を有し、前記基は一般に環原子として３〜１４個の炭素原子を含有し、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、シクロウンデシル、シクロドデシル、シクロトリデシル及びシクロテトラデシルである。基本的に、シクロアルキルは、１箇所又は数箇所、例えば１箇所、２箇所、３箇所、４箇所、５箇所又は６箇所、アルキル、例えばＣ1〜Ｃ6−アルキルにより置換されていてもよい。例えば、２−、３−メチルシクロペンチル、２，２−ジメチルシクロペンチル、２，５−ジメチルシクロペンチル、４−メチルシクロヘキシル、４，４−ジメチルシクロヘキシル、２−、３−、４−メチルヘプチル、２−、３−，４−メチルオクチル等を有する。
【００１３】
「シクロアルキルアルキル」の表現は、原則として環原子として３〜１４個の炭素原子を含有する１つ又は複数の単環式の飽和炭化水素基、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、シクロウンデシル、シクロドデシル、シクロトリデシル及びシクロテトラデシルにより置換されている上記に定義されたアルキル基を表す。基本的に、前記シクロアルキル部分は、１箇所又は数箇所、例えば１箇所、２箇所、３箇所、４箇所、５箇所又は６箇所、アルキル、例えばＣ1〜Ｃ6−アルキルにより置換されていてもよい。シクロアルキルアルキルの例は、シクロヘキシルメチル、２−（シクロヘキシル）エチル等である。
【００１４】
有利な実施態様の場合に、Ｒは、６〜２８個の炭素原子を有する分枝状のアルキル、特に分枝状のＣ7〜Ｃ15−アルキルを表す。このアルキル基は、１又は複数の分枝鎖、特に１又は２つの分枝鎖、特に有利に１つの分枝鎖を有していることができる。この分枝は、有利にメチル分枝鎖、エチル分枝鎖又はｎ−プロピル分枝鎖である。特に有利なのは、Ｒが、β−炭素原子に分枝鎖を有するＣ7〜Ｃ15−アルキル、例えば２−エチルペンチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、２−エチルヘプチル、２−プロピルヘキシル、２−エチルオクチル、２−プロピルヘプチル、２−エチルノニル又は２−プロピルオクチルを表す化合物である。
【００１５】
さらに有利な実施態様の場合には、Ｒは、８〜２８個の炭素原子、特に９〜２０個又は１０から１８個の炭素原子を有する、例えば８、９、１０又は１３個の炭素原子を有し、かつ１，１〜３．０、特に１．５〜２．５の分枝度を有するイソ−アルキルを表す。これには、イソオクチル、イソノニル、イソデシル、イソウンデシル、イソドデシル及びイソトリデシルが挙げられる。これは一般に同じ又は異なる炭素数を有する分枝したアルキル基の混合物である。前記イソアルキル基は、たいていは第１級アルコールから誘導され、前記アルコールはＣ2〜Ｃ6−オレフィンのオリゴマー化及び引き続くヒドロホルミル化及び水素化により得られる。
【００１６】
有利に使用されたヘキサヒドロフタルイミド化合物は、２００℃での３０ｈＰａより低い、特に２５ｈＰａより低い蒸気圧を有する。
【００１７】
一般式Ｉの化合物は、多様な文献に記載の方法で製造することができる、これについてはBeilstein著, Springer Verlag 1989, 5th. Suppl. Series EV 21/10 p. 78ffを参照。
【００１８】
一般式Ｉの化合物は、例えばシクロヘキサンジカルボン酸又はシクロヘキサンジカルボン酸無水物と第１級アミンＲ−ＮＨ2との反応により製造することができる。この反応のための溶剤として、温度範囲に応じて、脂肪族、環式脂肪族又は芳香族炭化水素、例えばヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、メシチレン又はこれらの溶剤の混合物が使用される。有利に、例えば分離器により反応水は除去される。
【００１９】
シクロヘキサンジカルボン酸（無水物）は、WO 02/066412に記載された方法により得ることができる。
【００２０】
本発明により使用される可塑剤を添加することができる熱可塑性ポリマーは、ＰＶＣの他に、ポリ酢酸ビニル、例えばポリビニルブチラール、ポリアクリラート、セルロースエステル、特にニトロセルロース及び酢酸セルロース、及びポリスルフィドである。
【００２１】
本発明による成形材料の式（Ｉ）の化合物の含有量（ｐｈｒで表す）は、一般に５〜１００ｐｈｒ、有利に１０〜６０ｐｈｒ、特に有利に２０〜５０ｐｈｒであることができる。ポリマー組成物のための通常の配合表示の「ｐｈｒ」は、「parts per hundred resin」の省略形であり、添加物は全体の質量中のそのパーセント質量によるのではなく、ポリマー１００質量部に対する質量割合として秤量、測定及び表示されることを意味する。例えば式（Ｉ）の化合物がＰＶＣ／可塑剤混合物中で８０：２０のＰＶＣ：可塑剤の重量比で存在する場合に、エステル混合物の含有量は２５ｐｈｒである、それというのも８０部の２５％は２０部であるためである。
【００２２】
ポリ塩化ビニルは塩化ビニルの単独重合により得られる。本発明により使用されるポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）は、例えば懸濁重合、マイクロ懸濁重合、乳化重合又は塊状重合委より製造することができる。塩化ビニルの重合によるＰＶＣの製造並びに可塑化されたＰＶＣの製造及び組成は、例えば"Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Band 2/1 : Polyvinylchlorid", 第２版, Carl Hanser Verlag, Muenchenに記載されている。
【００２３】
ＰＶＣの分子量を特性決定しかつＤＩＮ５３７２６により決定されるＫ値は、本発明による可塑化されたＰＶＣについて、たいていは５７〜９０、有利に６１〜８５、特に６４〜７５である。
【００２４】
本発明による成形材料は、イミダゾール化合物の他に他の適当な添加剤を含有することができる。
【００２５】
例えば、安定剤、離型剤、充填剤、顔料、難燃剤、光安定剤、発泡剤、ポリマーの加工助剤、耐衝撃性改善剤、蛍光増白剤、耐電防止剤又はバイオスタビライザーを含有することができる。
【００２６】
単に説明の目的で、次にいくつかのこのような添加剤及びその機能を例示的に記載するが、この記載は本発明による成形材料に関して制限する効果を有していない。
【００２７】
安定剤は、例えば加工の間及び／又は加工の後にＰＶＣから分解される塩酸を中和するか、又はラジカルスカベンジャーとしてＰＶＣ分解に対抗する作用を示す。
【００２８】
安定剤としては、固体及び液体の形の全ての通常の安定剤、例えばＣａ／Ｚｎ−、Ｂａ／Ｚｎ−、Ｐｂ−又はＳｎ安定剤並びに酸結合性層状ケイ酸、ハイドロタルサイトが挙げられる。有利に、Ｂａ／Ｚｎ−安定剤、三塩基性硫酸鉛（３ＰｂＯ・ＰｂＳＯ4・Ｈ2Ｏ）及び亜リン酸鉛、特に有利に三塩基性硫酸及び亜リン酸鉛である。ラジカルスカベンジャーとして、有利にジブチルスズマレイン酸塩が挙げられる。
【００２９】
本発明による成形材料は、０．０５〜７ｐｈｒ、有利に０．１〜５ｐｈｒ及び特に有利に０．２〜４ｐｈｒの安定剤の含有量を有することができる。
【００３０】
離型剤は、加工の際にＰＶＣ粒子と熱い機械部材との間に作用し、混合、可塑化及び変形の際の摩擦力に対抗する作用を示す。
【００３１】
潤滑剤として、本発明の成形材料は、熱可塑性ポリマー、特にＰＶＣの加工のために常用の全ての潤滑剤を含有することができる。例えば、炭化水素、例えば油、パラフィン及びポリエチレン−ワックス、脂肪酸、１０〜２０個のＣ原子を有する脂肪アルコール、ケトン、カルボン酸、例えば脂肪酸及びモンタン酸、酸化されたポリエチレン−ワックス、カルボン酸の金属塩、カルボン酸アミド並びにカルボン酸エステル、例えばアルコールのエタノール、脂肪アルコール、グリセリン、エタンジオール、ペンタエリトリットと、酸成分として長鎖カルボン酸とからなるカルボン酸エステルが挙げられる。
【００３２】
本発明による成形材料は、０．０１〜１０ｐｈｒ、有利に０．０５〜５ｐｈｒ、特に有利に０．１〜３ｐｈｒの離型剤の含有量を有することができる。
【００３３】
充填剤は、特に可塑化されたポリ塩化ビニルの圧縮強さ、引張強さ及び曲げ強さ並びに硬度及び熱変形安定性に有利な影響を及ぼす。
【００３４】
本発明による成形材料には、充填剤、例えば無機充填剤、例えば天然の炭酸カルシウム、例えばチョーク、石灰石及び大理石、合成の炭酸カルシウム、ドロマイト、シリケート、シリカ、砂、ケイソウ土、ケイ酸アルミニウム、例えばカオリン、雲母及び長石を混合することができる。有利に、充填剤として、炭酸カルシウム、チョーク、ドロマイト、カオリン、シリケート又はタルク、特に有利にチョーク又はカルサイトが使用される。
【００３５】
本発明による材料は、０．０１〜１００ｐｈｒ、有利に１〜８０ｐｈｒの充填剤の含有量を有することができる。
【００３６】
本発明による成形材料は、得られた製品を多様な使用可能性に適合させるために、顔料を含有することができる。
【００３７】
このために、無機顔料も有機顔料も使用することができる。無機顔料として、例えばチタン顔料、例えばＴｉＯ2、コバルト顔料、例えばＣｏＯ／Ａｌ2Ｏ3、及びクロム（ＩＩＩ）顔料、例えばＣｒ2Ｏ3を使用することができる。有機顔料として、例えば縮合されたアゾ顔料、アゾメチン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン、フタロシアニン顔料、ジオキサアゼピン顔料、例えばＣ．Ｉ．顔料バイオレット２３及びアニリンブラック（Ｃ．Ｉ．顔料ブラック１）が挙げられる。
【００３８】
本発明による成形材料は、０．０１〜１０ｐｈｒ、有利に０．０５〜５ｐｈｒ、特に有利に０．１〜３ｐｈｒ、殊に０．５〜２ｐｈｒの顔料の含有量を有することができる。
【００３９】
引火性を抑制しかつ燃焼時の発煙を低減するために、本発明による成形材料は難燃剤を添加することができる。
【００４０】
難燃剤として、例えば三酸化アンチモン、リン酸エステル、クロロパラフィン、水酸化アルミニウム、ホウ素化合物、三酸化モリブデン又はフェロセンを使用することができる。有利に、三酸化アンチモン又はリン酸エステル、特に有利にリン酸エステル、殊にビスフェニルクレシルホスフェート、ジフェニルオクチルホスフェート又はトリクレシルホスフェートが使用される。
【００４１】
本発明による成形材料は、０．０１〜１００ｐｈｒ、有利に０．１〜２０ｐｈｒの難燃剤の含有量を有することができる。
【００４２】
本発明による成形材料から製造された物品を、光の影響による表面領域での損傷から保護するために、このＰＶＣ乾燥混合物は光安定剤を添加されていてもよい。
【００４３】
このため、例えばヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール又はシアンフェニルアクリラートを使用することができる。シアンフェニルアクリラートが有利であり、特に２−エチルヘキシル−２−シアン−３，３−ジフェニルアクリラートが有利である。
【００４４】
本発明による成形材料は、０．０１〜７ｐｈｒ、有利に０．１〜５ｐｈｒ及び特に有利に０．２〜１ｐｈｒの量の光安定剤を有することができる。
【００４５】
本発明による可塑剤を使用して可塑化されたＰＶＣの製造は、通常では個々の成分を高めた温度で撹拌しながら混合することにより行われる。ポリ塩化ビニル、可塑剤及び他の添加剤からなる混合物の製造は、例えば"Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Band 2/1 : Polyvinylchlorid", 第２版, Carl Hanser Verlag, Muenchenに記載されている。
【００４６】
有利な製造の場合に、まずポリ塩化ビニル及び全ての他の固体成分を５００〜５０００ｒｐｍ（１分当たりの回転数）、有利に１０００〜３０００ｒｐｍ、特に有利に２０００〜２５００ｒｐｍの撹拌速度で、３０〜１５０℃、有利に４０〜１００℃、特に有利に５０〜７０℃の温度で撹拌することにより混合する。引き続き、本発明による可塑剤及び全ての他の液体成分を添加し、５００〜５０００ｒｐｍ（１分当たりの回転数）、有利に１０００〜３０００ｒｐｍ、特に有利に２０００〜２５００ｒｐｍの回転数で撹拌することにより混合し、その際、前記温度を７０〜１９０℃、有利に８０〜１６０℃、特に有利に９０〜１３０℃の最終値に高める。引き続き、この混合物を室温に冷却し、最終製品に加工することができる。
【００４７】
本発明による可塑剤は、例えばＰＶＣシートの製造のために適している。本発明による可塑剤は、特に自己接着シート、ＦＫＺ−シート、家具シート及び事務用品シート、農業用シート、食品シート（cling film）、屋根用シート、オイルタンク内部シート、貯水シート、プール用シート、建築保護シート、レインコート、スウィングドア、シャワー用カーテン、ゴムボート、潜水用フィンの製造ために適している。
【００４８】
本発明による可塑剤は、さらにＰＶＣケーブルの製造のために適している。本発明による可塑剤は、特に配線ケーブル、高圧電線ケーブル、通信ケーブル、螺旋コード、コンピュータケーブル、自動車ケーブルの製造のために適している。
【００４９】
本発明による可塑剤は、さらにＰＶＣ被覆の製造のために適している。本発明による可塑剤は、特に人工皮革（自動車製造又は革製品における使用）、ＬＫＷ幌及び防水布、デスクカバー、保護服、ビニル壁紙、コンベヤベルトの製造のために適している。
【００５０】
本発明による可塑剤は、さらにＰＶＣ床用被覆の製造のために適している。本発明による可塑剤は、発泡した床用被覆（Cudhion vinyl）、異種のコンパクトな被覆、同種のコンパクトな被覆、カーペット床被覆の製造ために特に適している。
【００５１】
本発明による可塑剤は、同様にＰＶＣ異形材の製造のためにも適している。本発明による可塑剤は、工業用ホース及び庭用ホース、シーラント（例えば冷蔵庫における使用のため）、医学的ホース、階段用手すりの製造のために特に適している。
【００５２】
本発明による可塑剤は、ブーツ及びサンダルを含めた靴、人形及びサッカーボールを含めた玩具、工業用及び医学用の手袋を含めた手袋、地盤保護、密閉キャップ、ベローズ、消しゴムの製造のためにも特に適している。
【００５３】
これらの製品の製造は、カレンダー、押出、被覆、流し込み、浸漬、回転成形又は射出成形によって行うことができる。この加工法のための詳細な記載は例えば"Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Band 2/1 : Polyvinylchlorid", 第２版, Carl Hanser Verlag, Muenchenに見られる。
【００５４】
本発明を以下の実施例につき具体的に詳説する。
【００５５】
例１：Ｎ−２−エチルヘキシル−ヘキサヒドロフタルイミドの合成
内部温度計及び水循環路を備えた１リットル撹拌フラスコ中に、メシチレン５００ｍｌ中のシクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸無水物１５４．０ｇ（１．０ｍｏｌ）を装入した。この混合物を還流下で沸騰に加熱し、９０分内で２−エチルヘキシルアミン１３０．０ｇ（１．０ｍｏｌ）を滴加した。８時間後に水分離器に水１５ｍｌが分離された。
【００５６】
前記溶液を室温に冷却後に、２％の苛性ソーダ液２００ｍｌで５回振出し、次いで水２００ｍｌで２回洗浄し、炭酸カリウムで乾燥した。前記溶剤を回転蒸発器で６０℃の浴温度で油ポンプ真空中で留去した。
【００５７】
黄色がかった液体２５７．７ｇが得られた；含有量（ＧＣ）：９７％；酸価１．９ｍｇ ＫＯＨ／ｇ。収率：理論値の９４％。
【００５８】
粗製生成物３９８．１６（２つのバッチから）を真空中で蒸留した。次のフラクションが得られた：
【表１】
【００５９】
フラクション３、４及び５を合わせ、次の試験のために使用した。
【００６０】
実施例２：溶解温度
DIN 53408により、Ｎ−２−エチルヘキシル−ヘキサヒドロフタルイミドのＰＶＣ用の溶解温度を測定した。比較のために、公知の可塑剤のジ（２−エチルヘキシル）−フタラート及びジイソブチルフタラートの溶解温度を測定した。蒸気圧測定を、欧州委員会９２／６９／ＥＣＣの規定の付録Ａ４、ＯＥＣＤ試験規定１０４又はＥＰＡ試験規定ＯＰＰＴＳ８３０．７９５０により行った。この結果は以下の表中で対比されている。
【００６１】
【表２】
【００６２】
この結果は、実施例１からの本願発明による可塑剤が、典型的に急速にゲル化する可塑剤のジイソブチルフタラートと同じようなＰＶＣに対して比較的低い溶解温度を示し、これは標準可塑剤のジ（２−エチルヘキシル）−フタラートの溶解温度を明らかに下回る。本発明による可塑剤の蒸気圧は、１４０〜２００℃の全体の関連する温度範囲にわたり、ジイソブチルフタラートの蒸気圧よりも明らかに低い。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性ポリマー及び式（Ｉ）
【化１】
［式中、
Ｒは、アルキル、シクロアルキル又はシクロアルキルアルキルを表し、その際、後者の２つの基は非置換であるか又はアルキル基により置換されていてもよく、かつ基Ｒは少なくとも６個の炭素原子を有する］の少なくとも１種のヘキサヒドロフタルイミド化合物を含有する成形材料。
【請求項２】
Ｒは、６〜２８個の炭素原子を有する分枝状のアルキルを表す、請求項１記載の成形材料。
【請求項３】
Ｒは、８〜２８個の炭素原子を有し、１．１〜３．０の平均分枝度を有するイソアルキルを表す、請求項１記載の成形材料。
【請求項４】
ヘキサヒドロフタルイミド化合物は、２００℃で２５ｈＰａより低い蒸気圧を有する、請求項１から３までのいずれか１項記載の成形材料。
【請求項５】
熱可塑性ポリマーはポリ塩化ビニルである、請求項１から４までのいずれか１項記載の成形材料。
【請求項６】
式（Ｉ）
【化２】
［式中、
Ｒは、アルキル又はシクロアルキルを表し、その際、後者のシクロアルキル基は非置換であるか又はアルキルにより置換されていてもよく、前記基Ｒは少なくとも６個の炭素原子を有する］のイミダゾール化合物の、ポリ塩化ビニル用の可塑剤としての使用。
【請求項７】
Ｒは６〜２８個の炭素原子を有する分枝状のアルキルを表す、請求項６記載の使用。
【請求項８】
Ｒは、８〜２８個の炭素原子を有し、１．１〜３．０の平均分枝度を有するイソアルキルを表す、請求項６記載の使用。
【請求項１】
熱可塑性ポリマー及び式（Ｉ）
【化１】
［式中、
Ｒは、アルキル、シクロアルキル又はシクロアルキルアルキルを表し、その際、後者の２つの基は非置換であるか又はアルキル基により置換されていてもよく、かつ基Ｒは少なくとも６個の炭素原子を有する］の少なくとも１種のヘキサヒドロフタルイミド化合物を含有する成形材料。
【請求項２】
Ｒは、６〜２８個の炭素原子を有する分枝状のアルキルを表す、請求項１記載の成形材料。
【請求項３】
Ｒは、８〜２８個の炭素原子を有し、１．１〜３．０の平均分枝度を有するイソアルキルを表す、請求項１記載の成形材料。
【請求項４】
ヘキサヒドロフタルイミド化合物は、２００℃で２５ｈＰａより低い蒸気圧を有する、請求項１から３までのいずれか１項記載の成形材料。
【請求項５】
熱可塑性ポリマーはポリ塩化ビニルである、請求項１から４までのいずれか１項記載の成形材料。
【請求項６】
式（Ｉ）
【化２】
［式中、
Ｒは、アルキル又はシクロアルキルを表し、その際、後者のシクロアルキル基は非置換であるか又はアルキルにより置換されていてもよく、前記基Ｒは少なくとも６個の炭素原子を有する］のイミダゾール化合物の、ポリ塩化ビニル用の可塑剤としての使用。
【請求項７】
Ｒは６〜２８個の炭素原子を有する分枝状のアルキルを表す、請求項６記載の使用。
【請求項８】
Ｒは、８〜２８個の炭素原子を有し、１．１〜３．０の平均分枝度を有するイソアルキルを表す、請求項６記載の使用。
【公表番号】特表２００９−５３４４９５（Ｐ２００９−５３４４９５Ａ）
【公表日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５０５９１０（Ｐ２００９−５０５９１０）
【出願日】平成１９年４月２０日（２００７．４．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／０５３９１６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１２２２０４
【国際公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【出願人】（５０８０２０１５５）ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア (2,842)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＳＦ ＳＥ
【住所又は居所原語表記】Ｄ−６７０５６ Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２０日（２００７．４．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／０５３９１６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１２２２０４
【国際公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【出願人】（５０８０２０１５５）ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア (2,842)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＳＦ ＳＥ
【住所又は居所原語表記】Ｄ−６７０５６ Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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