KR20170125830A - 케탈 화합물 및 이의 용도 - Google Patents

케탈 화합물 및 이의 용도 Download PDF

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KR20170125830A
KR20170125830A KR1020177024221A KR20177024221A KR20170125830A KR 20170125830 A KR20170125830 A KR 20170125830A KR 1020177024221 A KR1020177024221 A KR 1020177024221A KR 20177024221 A KR20177024221 A KR 20177024221A KR 20170125830 A KR20170125830 A KR 20170125830A
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케빈 존 베흐톨드
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지에프바이오케미컬스 리미티드
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Abstract

다양한 에스테르화 알킬 케탈 에스테르 또는 하이드록시알킬 케탈 에스테르 생성물은 유기 폴리머 조성물의 성분으로서 유용하다. 케탈 에스테르는 알킬 케탈 에스테르 및/또는 하이드록시알킬 케탈 에스테르와, 폴리올, 아미노알코올, 폴리아민 및/또는 폴리카복실산 사이의 특정한 트랜스에스테르화에서 생성된다. 상기 생성물은 다양한 유기 폴리머, 주목할만한 폴리(비닐클로라이드) 플라스티솔의 우수한 가소제이다.

Description

케탈 화합물 및 이의 용도
본 발명은 일반적으로 알킬 케탈 에스테르 가소제의 제조에 관한 것이다.
종래에 계면활성제, 가소제, 용매, 및 폴리머와 같은 많은 공지된 화학제품은, 재생 불가능한 고가의 석유-유래 또는 천연가스-유래 피드스톡 화합물로부터 제조된다. 높은 원료 비용 및 장래의 공급 불확실성은, 저렴한 재생 가능한 바이오매스 유래 피드스톡으로부터 제조될 수 있는 계면활성제, 가소제, 용매, 및 폴리머의 발견 및 개발을 필요로 한다. 화학 공정의 피드스톡으로서 재생 가능한 자원을 사용하는 것은, 화학 산업에서 기존에서 사용되는 재생 불가능한 화석 연료에 대한 수요를 감소시키고 가장 주목할 만한 온실가스인 이산화탄소의 전체 생산을 감소시킨다.
화학적 빌딩 블록(chemical building block)으로서 사용 가능한 물질의 잠재적인 소스는 폴리올과 옥소카복실레이트에 의한 환상 케탈 및 아세탈이다. 1,2 및 1,3 하이드록시 입체 배열(conformation)을 갖는 다가 알콜 또는 폴리올은 케톤 또는 알데히드와 반응하여 환상 케탈 또는 아세탈을 형성한다(Carey, F. A. and Sundberg, R. J., "Advanced Organic Chemistry Part B: Reactions and Synthesis" 2nd ed., 1983, Plenum Press, NY, N.Y., p. 544).
1,2-에탄 디올(에틸렌 글리콜) 및 1,3 프로판디올(프로필렌 글리콜)과 같은 디올은 이러한 폴리올의 예이다. 1,2 하이드록실기 입체 배치를 갖는 디올은, 케톤 또는 알데히드 부분과 반응하는 경우 디옥소란을 형성하면서, 1,3 디올은 디옥산을 형성한다.
레불리네이트 화합물 및 글리세롤 기반 화합물의 사용은 이들의 출발물질 둘 다가 재생 가능한 피드스톡으로부터 발생하기 때문에 특이 유용하다. 또한, 케탈 반응 생성물은, 다양한 계면활성제, 가소제, 폴리머, 등의 합성에 유용하다. 트리올(예를 들면, 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄 등)과 옥소카복실레이트의 그 외의 반응 생성물(예를 들면, 피루브산, 아세토아세트산, 또는 이의 에스테르 등)은 국제 특허출원 제PCT/US08/75225호에 개시되어 있다. 이들의 화합물을 합성하기 위해서 사용된 방법은 형성된 케탈의 각 몰에 대해 1몰의 물을 형성하는 것을 수반한다. 마찬가지로, 폴리케탈 화합물은 옥소카복실레이트과 테트롤 및 고차 폴리올로부터 유사한 방법을 사용하여 형성하고, 형성된 케탈 작용기의 각 몰에 대해 형성된 물 1몰을 갖는다.
폴리케탈 화합물은 국제 특허 출원 제PCT/US08/079337호에 기재되어 있다. 폴리케탈의 일례는 레불리네이트 에스테르 및 에리스리톨 (또는 이의 스테레오 이성체)로부터 형성된 비스케탈이다:
옥소카복실산 또는 이의 에스테르의 케탈을 형성하기 위한 합성 경로는 국제 특허 출원 제PCT/US08/079083호에 기재되어 있다. 이 특허문헌 개시된 방법은, 짧은 반응시간에 고수율의 케탈 화합물을 생성하기 위해, 옥소카복실레이트 대 폴리올의 임의의 화학양론비 및 매우 낮은 수준의 산 촉매를 사용한다. 그러나, 이러한 방법 및 옥소카복실레이트 및 폴리올로부터 케탈을 형성하기 위해 사용된 이전의 방법은, 반드시 케탈 최종 생성물의 형성과 함께 물의 형성을 수반한다. 케탈 형성은 물 및 산 촉매의 존재하에서 가역적이기 때문에, 반응을 구동하고 고수율 및 제품 안정성을 유지하기 위해서 물의 완전한 제거가 필요하다. 또한, 폴리케탈을 형성하기 위해 테트롤 및 고차 폴리올의 반응에서 주요한 부 생성물은 일반적으로 옥소카복실레이트의 전체 요구되는 보체(complement)보다 적게 반응된 것, 예를 들면, 2개 대신에 1개의 케탈 작용기를 갖는 에리스리톨 또는 디글리세롤과 같은 테트롤; 또는 3개 대신에 하나 또는 2개의 케탈 작용기를 갖는 만니톨과 같은 헥시톨이다. 이러한 부 생성물은 원하는 최종 생성물로부터 분리하는 것이 어렵고 분획이 필요하다. 또한, 이러한 부 생성물에 존재하는 자유 하이드록실기는, 다음의 중합 반응에서 부 반응을 일으키거나, 가소제, 용매 등으로서 비스케탈 및 트리케탈 화합물의 적용에서 하나 이상의 제제 성분과 적합하지 않다.
또한, 상기 인용된 특허 출원 및 공보에서 개시된 케탈 및 폴리케탈 화합물의 구조 변화는 사용된 폴리올 및 옥소카복실레이트 화합물의 변화로 제한된다.
모노머, 가소제, 계면활성제, 및 폴리머의 화학적 빌딩 블록의 새로운 변화를 주기 위해서 새로운 출발물질 및 합성 경로를 제공하는 것이 요구된다. 재생 가능한 피드스톡으로부터만 발생하는 화학적 빌딩 블록을 제공하는 것이 요구된다. 시판하기 위해 단순하고, 저렴하고, 치수조정 가능한 화학적 빌딩 블록을 용이하게 합성하는 것이 요구된다. 옥소카복실산의 케탈화 또는 이의 에스테르에서 물이 형성되는 문제를 피하는 것이 요구된다. 또한, 안정한 및/또는 높은 순도를 갖는 이러한 출발물질을 얻는 것이 요구된다.
계면활성제, 가소제, 용매, 및 폴리머와 같은 일반적으로 사용된 물질을, 화학적 빌딩 블록의 소스로서 재생 가능한 피드스톡으로부터 제공하는 것이 요구된다. 또한, 화학적 및 열적으로 안정한 화학적 빌딩 블록을 제공하는 것이 요구된다. 또한, 다음의 반응의 다수 작용기를 갖는 화학적 빌딩 블록이 종종 요구된다. 용이하게 수행될 수 있는 단순하고 재현 가능한 방법에 의해서 이러한 물질을 제공할 수 있는 것이 유리하다.
일 형태에서 본 발명은 화학식(I)에 상응하는 구조를 갖는 화합물이다:
Figure pct00001
(I)
(여기서, R6 은 하이드로카빌기 또는 치환된 하이드로카빌기임).
그 외의 형태에서 본 발명은 화학식(I)의 화합물 및 폴리머를 포함하는 조성물이다.
본 발명은 또한 가소화하기 위한 양의 적어도 하나의 화학식(I)의 화합물, 및 폴리머를 용융 또는 용액 배합하는 단계를 포함하는 폴리머를 가소화하기 위한 방법이다.
또 다른 형태에서, 본 발명은 화학식(I)의 화합물을 제조하는 방법으로서,
a. 에틸 레불리네이트를 2-메틸-l,3-프로판디올 또는 2-메틸-l,3-프로판디올의 케탈 또는 아세탈과 반응시키는 단계;
b. R6(OH)에 상응하는 구조를 포함하는 폴리올을 단계 (a)의 생성물에 첨가하는 단계; 및
c. 화학식(I)에 상응하는 구조를 갖는 화합물을 형성하도록 반응시키는 단계를 포함하고, R6은 상기 정의되어 있다.
일 형태에서 본 발명은 다음의 구조를 갖는 화합물이다.
Figure pct00002
다수 실시형태가 개시되어 있지만, 본 발명의 또 다른 실시형태는 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백하게 될 것이다. 명백한 바와 같이, 본 발명은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 명백한 형태로 변경할 수 있다.
따라서, 상세한 설명은 본질적으로 예시적인 것으로서, 한정적이지 않은 것으로 간주되어야 한다.
본 명세서 및 청구범위에서, "포함하는(including)" 및 "포함하는(comprising)"의 용어는 개방된 용어이고 "이를 포함하지만 이들로 제한되지 않는"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 이러한 용어는 "로 본질적으로 이루어진" 및 "로 이루어진"의 제한적인 용어를 포함한다.
본원 및 첨부된 청구범위에서 사용된 바와 같이, 단수 형태( "a", "an", 및 "the")는 문맥에서 달리 명확하게 나타내지 않는 한 복수의 형태를 포함하는 것을 유의해야 한다. 또한, "하나", "하나 이상" 및 "적어도 하나"의 용어는 본원에서 상호 교환해서 사용될 수 있다. 또한, "포함하는(comprising)", "포함하는(including)", "특징으로 하는" 및 "갖는" 의 용어도 상호 교환해서 사용될 수 있는 것을 유의한다.
달리 정의되지 않으면, 본원에 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 구체적으로 기재된 모든 공보 및 특허는, 본 발명에 관해 사용될 수 있는 공보에 기재된 화학물질, 기기, 통계적 분석 및 방법을 기재하고 개시한 것을 모두 포함하기 위해 그 전체가 참조로 포함되어 있다. 본 명세서에 인용된 모든 참조문헌은 해당 기술분야의 수준을 나타내는 것으로 간주되어야 한다. 본원에 본 발명이 선행발명에 의해 이러한 개시보다도 선행하는 자격을 갖지 않는 것을 인정하는 것으로 해석되는 것은 아니다.
일 형태에서 본 발명은 화학식(I)에 상응하는 구조를 갖는 화합물이다:
Figure pct00003
(I)
(여기서, R6 은 하이드로카빌기 또는 치환된 하이드로카빌기임).
특이적인 실시형태에서, R6 은 -(CH2)― m 이고, 여기서 m은 2 내지 18이고, 특히 2, 3, 4 또는 6이다.
본원의 화학식(I)에서, "치환된" 하이드로카본 또는 하이드로카빌기는 다양한 화학식(I)의 생성물을 형성하는 반응 조건하에서 카복실레이트기, 하이드록실기 또는 아미노기와 반응하지 않는 임의의 치환체를 함유할 수 있다. 따라서, 치환체는, 하이드록실, 1차 또는 2차 아미노, 메르캅토, 카복실산 또는 이의 염 또는 에스테르, 카복실산 할라이드, 황 또는 인 함유 산, 이소시아네이트 등과 같은 기를 배제해야 한다. 또한, 치환기는 다양한 화학식(I)의 생성물을 형성하는 반응을 방해하지 않아야 한다. 적합한 치환체는 이들 중에서 카보닐, 할로겐, 3차 아미노, 에테르, 술폰 등을 포함한다.
화학식(I)에 따른 특이적 화합물은 다음의 구조를 갖는 것을 포함한다:
Figure pct00004
(Ia)
화학식(I)에 따른 화합물은, 에틸 레불리네이트를 2-메틸-l,3-프로판디올 또는 2-메틸-l,3-프로판디올의 케탈 또는 아세탈과 반응시켜서 케탈을 형성함으로써 제조될 수 있다. 에틸 레불리네이트가 2-메틸-l,3-프로판디올과 반응하는 경우, 얻어진 케탈 생성물은 다음의 구조를 갖는다:
Figure pct00005
이어서, 얻어진 케탈을, 트랜스에스테르화 반응에서 R6(OH)t 에 상응하는 구조를 포함하는 폴리올과 반응시킬 수 있다. 반응 생성물은 화학식(I)에 상응하는 구조를 갖는 화합물이고, 여기서, R6 은 상기에 정의되어 있다. 특이적 실시형태에서, 폴리올은 2-메틸-l,3-프로판디올이다.
화학식(I)에 따른 특정한 화합물은 광학이성체 및/또는 기하이성체로서 존재할 수 있다. 이러한 경우, 임의의 이성체가 적합하다.
화학식(I)의 화합물을 형성하기 위해서 사용되는 트랜스에스테르화 반응은 헥산, 톨루엔, 디클로로벤젠 등과 같은 비활성 용매의 존재하에서 수행될 수 있다. 그 외의 실시형태에서, 반응은 완전히 수행된다. 일부 실시형태에서, 반응은 온도 및 압력 조건에서 수행되고, 응축 공생성물(coproduct)(즉, 대부분의 경우에 알코올이지만, 일부 경우에 물)이 반응 혼합물로부터 증발하고, 증기가 응축되어 제거된다. 일부 실시형태에서, 약 60℃ 내지 300℃의 온도가 사용되고, 그 외의 실시형태에서 약 100℃ 내지 250℃ 의 온도가 사용되고, 또 다른 실시형태에서, 약 160℃ 내지 240℃ 의 온도가 반응을 달성하기 위해 사용된다. 일부 실시형태에서, 반응 용기 내의 압력은 대기압 미만으로 저하되고 응축 부산물 즉 알코올 또는 물의 제거를 돕는다. 일부 실시형태에서, 공생성물 알코올의 제거를 돕기 위해서 질소가 반응 혼합물을 통해서 스파징 또는 스위핑(sparged or swept)된다.
상기 기재된 다양한 반응은 일반적으로 촉매의 존재하에서 수행된다. 본 반응에서 사용되는 촉매의 선택은 특히 본 개시내용의 범위 내에서 제한되지 않지만, 실시형태의 바람직한 세트는 금속 촉매, 예를 들면, 티타늄, 알루미늄, 지르코늄 또는 주석에 기반한 촉매, 예를 들면, 티타늄 테트라이소프로폭시드(Ti(OiPr)4), 주석(II) 옥타노에이트 또는 유기 지르코네이트를 사용한다. 그 외의 적합한 촉매는, 예를 들면, 유기 티타네이트 및 지르코네이트(DuPont deNemours and Co. of Wilmington, DE의 Tyzor®로 시판됨)이다. 일부 실시형태에서, 2종 이상의 촉매가 사용되고, 상기 기재된 바와 같은 하나 이상의 촉매의 배합물이 화학식(I)의 화합물의 형성을 촉진하기 위해서 혼합물 중에 사용될 수 있다.
일부 실시형태에서, 소디움 메톡사이드, 소디움 에톡사이드, 칼슘 아세테이트, 및 포타슘 메톡사이드를 포함하는 무기 염기와 같은 촉매가 사용될 수 있다. 유기 암모늄 및 유기 포스포늄 촉매가 사용될 수 있고, 예를 들면, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드, 테트라부틸 포스포늄 하이드록사이드 및 아세테이트이다. 캄포술폰산 또는 술폰산을 포함하는 강산 촉매가 케탈화 및 에스테르화 반응에 사용될 수 있다. 촉매는 반응을 촉진시키는 데에 적합한 양으로 사용된다. 실시형태에서, 사용된 유기금속 촉매의 양은 시약의 총중량의 중량을 기준으로 약 5 내지 50,000 ppm이거나, 또는 시약의 총중량으로 기준으로 약 10 내지 500 ppm이다.
일부 실시형태에서, 촉매는 고체 지지체 물질 내에 또는 상에 포함되거나 공유결합된다. 수지 비즈, 멤브레인, 다공성 카본 입자, 제올라이트 물질, 및 그 외의 고체 지지체 물질은 실시형태에서 고체 지지체의 하나 이상의 표면에 공유 결합되거나 강하게 흡착된 촉매 부분과 작용될 수 있다.
일 실시형태에서, 반응 완료 후 촉매를 탈활성화시키는 것이 요구된다. 실시형태에서 예를 들면, 증류 또는 고온 프로세스 또는 적용이 사용된 경우 탈활성화가 유용하다. 탈활성화는 임의의 종래의 기술에 의해서 달성되고, 방법은 특히 탈활성화 방법에 의해서 제한되지 않는다. 탈활성화 물질의 예는 IRGAFOS® 168 및 PEP-Q®, 또는 IRGANOX® MD1024 (BASF®; Ludwigshafen am Rhein, Germany)과 같은 화합물 및 살리실산과 같은 카복실산 등을 포함한다.
본원에 기재된 다양한 합성 반응은 장치, 스케일 및 그 외의 반응 파라미터에 따라 배치식 또는 연속식으로 수행될 수 있다. 반응 용기는 임의의 적합한 물질로 이루어질 수 있다. 일부 실시형태에서, 시약은 임의의 편리한 기술을 사용하여 촉매의 첨가 전에 건조된다. 실시형태에서, 건조는, 반응 용기를 약 60℃-110℃로 가온하고 적어도 약 1 시간 동안 5-20 Torr의 진공을 적용함으로써 달성되고, 다른 실시형태에서 건조 비활성 가스, 예를 들면, 질소 또는 아르곤은 진공을 적용하는 것 대신에 용기를 연속적으로 스위핑한다. 시약은, 일부 실시형태에서 용기에 촉매를 첨가하기 전에 물 함량에 대해 분석된다. 그 외의 실시형태에서, 시약은 반응 용기에 첨가하기 전에 별개로 건조되고 닫힌계에 의해서, 예를 들면, 파이프 또는 튜브에 의해서 용기에 도입되고 용기에 시약을 도입하는 동안 물 또는 공기를 수반하지 않는다.
촉매는 용기에 배치식 또는 연속식으로 첨가할 수 있다. 실시형태에서, 촉매의 첨가 중에, 시약은 건조 동안 사용된 온도와 동일하다. 그 외의 실시형태에서, 시약은 촉매를 첨가하기 전에 예를 들면, 상기 특정된 범위 내에서 표적 온도로 예열된다. 촉매 첨가 후, 일부 실시형태에서 첨가 동안에 수반되었던 임의의 공기를 제거하기 위해서 진공이 사용된다. 그 외의 실시형태에서, 촉매는 용기에 시약의 도입 동안 물 또는 공기를 수반하지 않는 닫힌계에 의해서, 예를 들면, 파이프 또는 튜브에 의해서 용기에 도입된다. 실시형태에서 반응은, 비활성 가스 블랭킷( blanket) 또는 비활성 가스 스파지(sparge) 하에서 수행되고, 임의의 편리한 교반 수단을 사용하여 교반된다.
실시형태에서, 반응은 약 2 시간 미만에 완료하고, 그 외의 실시형태에서 반응은 약 1시간 내지 12 시간에 완료하고, 또 다른 실시형태에서 반응은 약 2 내지 8시간에 완료한다. 일부 실시형태에서, 반응에서의 한정된 시약은 첨가 깔대기, 계량 펌프 또는 산업에서 공지된 또 다른 장치를 사용하여 서서히 계량한다. 실시형태에서, 시약의 계량은, 촉매의 첨가 후 또는 중에 개시되고 특히 반응이 연속 공정으로 달성되는 경우에 유용하다.
필요에 따라, 조 반응 생성물(crude reaction product)은 임의의 편리한 기술을 사용하여 정제하고, 그 중 하나가 증류이다. 증류는 질소 스파징을 사용하거나 감압하에서 수행될 수 있다. 증류는 열 이력을 최소화하는 방법으로 수행하는 것이 바람직하다. 따라서, 이 단계는 바람직하게 열화, 착색 형성 또는 그 외의 부반응이 발생하는 온도 미만에서 수행하거나, 또는 이러한 온도가 사용되는 경우 증류는 이러한 온도로의 생성물의 노출 시간을 최소화하도록 수행되어야 한다. 일부 실시형태에서, 정제 동안 200℃ 이하에서 온도를 유지하는 것이 바람직하다. 그 외의 실시형태에서, 정제 동안 175℃ 이하에서 온도를 유지하는 것이 바람직하다. 와이핑된 필름 증발(wiped film evaporator), 낙하 필름 증발 및 멤브레인 투과증발(pervaporization)과 같은 기술이 유용하다. 정제는 촉매의 이전의 불활성화 유무에 따라 수행된다.
일부 경우에, 반응 생성물의 혼합물이 얻어지는 경우, 반응 생성물의 혼합물로부터 하나 이상의 반응 생성물을 분리하여 특이적인 화합물 또는 화합물의 혼합물이 풍부한(로 이루어진) 생성물을 얻는다. 이는, 증류, 용매 추출, 크로마토그래피법 등을 포함하는 임의의 적합한 기술에 의해서 수행될 수 있다.
화학식(I)에 따른 화합물은 또한 유기 폴리머를 함유하는 조성물 중의 유용한 성분이다. 다양한 유기 폴리머는, 특정한 적용에 따라 확실히 유용하다. 유기 폴리머는 열경화성 또는 열가소성 폴리머일 수 있다.
화학식(I)에 따른 많은 화합물은 적어도 12 (MPa)l/2 , 매우 일반적으로 12 내지 20 (MPa)l/2의 힐더블랜드 용해도 인자 (Hildebrand Solubility Parameters, "HSP") 를 갖는다. 이러한 화합물은 약 16 (MPa)l/2 이상의 힐더블랜드 용해도 인자 ("HSP")를 갖는 유기 폴리머와 매우 적합한 경향이 있고, 따라서 바람직한 조성물은 유기 폴리머가 약 16 (MPa)l/2 이상의 힐더블랜드 용해도 인자 ("HSP")를 갖는 것이다. 이들의 우수한 적합성은 조성물로부터 추출하기 어려운 화학식(I)의 화합물을 제조하는 경향이 있고, 또한 조성물은 가소제 물질이 스며나오거나 침출하는 경향을 적게 한다. 헥산, 비누물, 및 광유와 같은 다양한 추출제 중의 추출성은 ASTM D 1239 방법에 따라 평가될 수 있고, 이 시험에서의 중량 손실은 바람직하게 본 발명의 바람직한 조성물의 3% 이하, 2% 이하, 더 바람직하게 1% 이하이다. 물품으로부터 가소제의 이동은, 가소제의 환경에 대한 노출을 증가시킨다. 증가한 노출은, 접착 실패, 물품과 접촉시 물질의 파손, 및 물품과 접촉시 유체 오염을 일으킬 수 있다. 또한, 물품의 이동은, 경화, 성능 저하, 및 Tg의 증가로 이어질 수 있다.
유기 폴리머에 적합한 일부 예는, 폴리(비닐 클로라이드), 폴리(비닐리덴 클로라이드), 폴리하이드록시알카노에이트, 폴리(락트산), 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리우레탄 또는 우레아, 아크릴 폴리머, 스티렌-아크릴 폴리머, 비닐-아크릴 폴리머, 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리에테르, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 폴리머, 스티렌-부타디엔-스티렌 폴리머, 폴리비닐 아세테이트, 폴리(비닐 부티레이트), 폴리케탈 에스테르 및 이의 코폴리머, 셀룰로오스계, 열가소성 엘라스토머, 또는 이의 랜덤, 그래프트 또는 블록 코폴리머 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
화학식(I)에 따른 화합물은 일반적으로 하나 이상의 재생가능한 바이오 기반 피드스톡을 기초로 한다. 따라서, 이들의 화합물은 가소제와 같은 석유 기반 제품을 바이오-기반 물질로 대체할 가능성이 있다. 이러한 바이오 기반 화합물은 바이오 기반 유기 폴리머와 배합하여 또한 바이오 기반인 폴리머 조성물을 형성할 수 있다. 하나의 이러한 폴리머는 폴리(락트산) 또는 PLA이다. 화학식(I)에 따른 화합물은 PLA에 대한 우수한 가소제이다. 화합물(I)은 종종 그 외의 적합한 가소제에 비해 PLA의 높은 내구성을 갖는다.
화학식(I)에 따른 화합물은 기계적 배합 또는 컴파운딩, 용융 배합, 용액 배합 등과 같은 임의의 적합한 기술을 사용하여 유기 폴리머 조성물에 포함될 수 있다. 유기폴리머가 열경화성 폴리머인 경우, 화합물은 하나 이상의 전구체 물질로 배합되고, 이어서 경화되거나 달리 중합되어 열가소성 폴리머를 형성할 수 있다.
화학식(I)에 따른 화합물 및 유기 폴리머를 함유하는 조성물은 균일 배합, 예를 들면, 건조 배합, 하나의 성분의 그 외의 성분에의 분산, 또는 일부 경우 유기 폴리머가 폴리머 입자의 형태로 분산된 연속 액체상의 분산의 형태를 사용할 수 있다. 화학식(I)에 따른 화합물 및 유기 폴리머의 혼합물은 에멀젼 내의 분산상 또는 또 다른 물질 내의 분산을 형성하고, 라텍스의 경우와 같이 연속적인 액체 상으로서 제공한다.
화학식(I)의 화합물 및 유기 폴리머의 상대적인 양은 상당히 다를 수 있다. 다양한 실시형태에서, 유기 폴리머는 폴리머와 화학식(I)의 화합물의 합한 중량 중 10 내지 99.9%, 30 내지 96%, 65 내지 90% 또는 40 내지 60% 를 구성할 수 있다.
화학식(I)에 따른 화합물은 종종 유기 폴리머와 배합되는 경우 가소화 작용을 수행한다. 화학식(I)의 화합물이 이러한 작용을 수행하는 것이면, 바람직하게 실온에서 액체이거나, 또는 실온에서 고체의 경우 실온 미만의 유리전이 온도 및/또는 연화온도 종종 0℃ 또는 -20℃를 갖는다. 가소화는 완전한 유기 폴리머에 비해 조성물의 Tg의 저하로 나타내고 및/또는 연화 또는 유연성 효과는 쇼어 경도 감소 및 감소한 유연성 모듈로 나타낸다. 일반적으로 유기 폴리머 및 화학식(I)의 화합물의 조합은, ASTM D3418에 따른 DSC 또는 그 외의 DSC 법에 의해서 측정되는 완전한 폴리머 Tg보다 적어도 5℃ 낮고, 적어도 15℃ 낮고, 적어도 30℃ 낮고, 또는 적어도 50℃ 낮은 Tg를 갖는다. 유용한 일반적인 절차는 다음과 같다: 샘플은 냉장 냉각에 의한 TA Q200 기기 및 TA Thermal Advantage software (TA Instruments; New Castle, Delaware), 또는 상당품에서 20℃/분의 ramp 속도를 사용하여 평가된다. 샘플은 실온에서 210℃로 승온한 후 급속 ??칭한다. 샘플을 210℃로 20℃/분으로 재가열한다. 유리 전이온도는 제2 주사(second scan)로 측정된다.
가소화 작용을 수행하기 위해 사용되는 경우, 화학식(I)의 화합물은 25℃에서 약 500 centipoise (cP) 미만의 점도를 갖는다. 점도는 25℃에서 약 1cp 내지 250 cp, 또는 약 50 cP 내지 200 cP 일 수 있다. 저점도는 점도를 저하시키기 위해서 예를 들면, 희석제 또는 용매의 추가 또는 예열 없이 하나 이상의 폴리머 조성물에 배합의 용이함을 제공하고, 플라스티솔과 같은 페이스트를 형성할 수 있다.
특정한 실시형태에서, 적어도 화합물(I)의 일부는 플라스티솔의 액상에 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "플라스티솔"의 용어는 열 첨가에 의해서 고체, 유연성, 가소화된 폴리머 생성물을 형성하는 가소화된 에멀젼 중의 폴리머 입자의 유동성 현탁액을 의미한다. 바람직한 폴리머 상은 폴리비닐클로라이드이지만, 그 외의 폴리머 입자가 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 플라스티솔은 화학식(I)의 화합물의 10 내지 90 중량%를 함유할 수 있다. 실시형태에서 폴리머 플라스티솔은 다음의 열 첨가에 의해서 현탁액을 고체, 유연성 매스를 형성하는 표면 상에 또는 몰드 내에 붓는다. 이러한 실시형태에서, 가소제는 "융합"을 일으키는 것이 중요한데, 이는 플라스티솔의 폴리머 입자 경계가 가소제의 효과에 의해서 파괴되는 것을 검토하기 위해서 분자 스케일의 폴리머를 혼합하고, 이러한 효과는 고상을 유지한다. 화학식(I)에 따른 화합물은 종종 "빠른 융합 가소제"로서 충분히 작용하고, 이는 플라스티솔의 폴리머 입자 경계를 파괴하고 혼합하는 데에 필요한 시간을 줄이고, 플라스티솔의 폴리머 입자 경계를 파괴하고 혼합하는 데에 필요한 온도를 줄이고, 또는 둘 다를 의미한다.
본 발명에 따른 플라스티솔은 시트 스톡 또는 필름, 마루재, 텐트, 방수시트, 자동차내장재와 같은 코팅 패브릭, 자동차 언더바디 코팅, 몰딩 및 그 외의 소비재의 생산에서 유용하다. 플라스티솔은 혈액 백과 같은 의료용, 및 다층 시트 및 필름, 튜빙, 신발, 직물 코팅, 장난감, 바닥재 제품, 및 벽지에 사용된다. 플라스티솔은 일반적으로 분산된 폴리머 입자의 100부당 가소제의 40 내지 200 중량부, 더 일반적으로 50 내지 150 중량부, 더 일반적으로 70 내지 120 중량부, 더 일반적으로 90 내지 110 중량부를 함유한다. PVC 플라스티솔은 일반적으로 에멀젼 중합에 의해서 생성된 PVC로부터 제조된다.
특정한 실시형태에서, 화학식(I)에 따른 화합물은 PVC 100부당 화합물의 40 내지 200 중량부, 50 내지 150 중량부, 70 내지 120 중량부, 또는 90 내지 110 중량부를 함유하는 PVC 플라스티솔 조성물에 함유된다. 이러한 플라스티솔 조성물은 안정한 점도를 갖는 경향이 있고, 이들의 점도는 20℃ 내지 25℃의 온도에서 저장되는 경우 14일에 걸쳐 약 200% 미만으로 증가하는 경향있거나, 5일 동안 20℃ 내지 25℃의 온도에서 저장되는 경우 약 100% 미만, 바람직하게 70% 미만, 더 바람직하게 50% 미만인 경향이 있다.
본 개시내용의 또 다른 실시형태에서, 유연한 PVC 물품의 생성 공정이 제공되고, 층이 PCV의 100 중량부당 하나 이상의 화합물(I)을 함유하는 가소제 조성물의 40 내지 200 중량부, 50 내지 150 중량부, 70 내지 120 중량부, 또는 90 내지 110 중량부를 함유하는 플라스티솔로부터 형성된다.
본 발명에 따른 플라스티솔은 하나 이상의 추가의 가소제는, 예를 들면, 디에틸렌 글리콜 디벤조에이트, 부틸 벤질 프탈레이트, 디부틸 프탈레이트, 디이소노닐 프탈레이트, 디이오데실 프탈레이트, 그 외의 디알킬 프탈레이트, 디프로필렌 글리콜 디벤조에이트, 예를 들면, 펜타데실 술폰 방향족 술폰산 에스테르의 페닐 크레실 에스테르 (Bayer AG of Leverkusen, Germany as MESAMOLL™), 트리부틸아세틸 시트레이트와 같은 시트레이트, 트리-2-에틸헥실 포스페이트, 2-에틸헥실-이소데실 포스페이트, 디-2-에틸헥실 페닐 포스페이트, 트리페닐 포스페이트 및 트리크레실 포스페이트와 같은 트리옥틸 포스페이트 등을 더 포함할 수 있다.
일반적으로, 본 발명에 따른 폴리머 조성물은 하나 이상의 가교제, 아쥬반트, 착색제, 항오염제, 경화제, 용매, 충전제, 금속 입자, 악취 제거제, 윤활제, 열안정제, UV 안정제를 포함하는 광 안정제, 난연 첨가제, 안료, 송풍제, 가공조제, 충격개질제, 응집 용매, 또는 이들의 조합, 예를 들면, US 특허출원 제13/648,252호에 기재된 물질을 더 포함한다.
유용한 임의의 첨가제는, 이들로 제한되지 않고, 트리메틸 펜타닐 디이소부티레이트, 디알킬 이소프탈레이트, 디알킬 테레프탈레이트, 알킬 벤질 프탈레이트, 디알킬 아디페이트, 트리알킬 트리멜리테이트, 알킬일 트리알킬 시트레이트, 디알킬 아제레이트, 디알킬 글루타레이트, 디알킬 세바케이트, 디알킬 시클로헥산디카복실레이트, 디알킬 술포네이트, 펜타에리스리톨의 에스테르, 글리세롤의 에스테르, 지방산의 에스테르, 글리콜 디벤조에이트, 에폭시화 대두유, 국제 특허 출원 제PCT/US08/79337호, 제PCT/US09/40841호, 또는 미국 특허 출원 번호 제13/648,252호에 기재된 임의의 첨가제 또는 이들의 임의의 추가의 첨가제의 혼합물을 포함한다. 실시형태에서 알킬, 디알킬, 또는 트리알킬기 중 하나 이상은, n-부틸, n-펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실, n-도데실, 카프릴, 시클로헥실, 2-에틸헥실, 이소부틸, 이소펜틸, 이소헥실, 이소헵틸, 이소옥틸, 이소노닐, 이소데실, 이소운데실, 또는 이들의 혼합물이다. 실시형태에서, 알킬일은 아세틸 또는 n-부티릴이다. 실시형태에서, 글리콜은 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 또는 디프로필렌 글리콜이다. 실시형태에서 화합물(I)과의 배합물로서 추가의 첨가제가 존재한다.
또한, 본 발명의 폴리머 조성물에 존재할 수 있는 임의의 물질은, 예를 들면, 하나 이상의 용매 (예를 들면, 응집 용매), 가교제, 착색제 (염료 또는 안료), 항오염제 (예를 들면, 항진균제, 항균제, 또는 항바이러스제), 경화제, 점착부여제(tackifiers), 추가의 폴리머, 필러, 희석제, 점도개질제, 금속 입자, 악취 제거제, 아쥬반트, 윤활제, 열 안정제, UV 안정제를 포함하는 광 안정제, 난연 첨가제, 송풍제, 가공조제, 충격개질제, 또는 이들의 조합을 포함한다. 추가의 물질은 조성물에 다양한 작용기 엘리먼트를 부여하고, 그 성질은 예를 들면, 하기 기재된 하나 이상의 물품에서 조성물의 목적 용도에 의존한다.
본 발명의 폴리머조성물은 다양한 물품을 형성하는 데에 유용하다. 본원에 사용된 "물품"은 별개의 형상을 갖는 아이템, 예를 들면, 튜브, 필름, 시트 또는 섬유로, 본 개시내용의 하나 이상의 조성물을 포함하는 용품이고, 일부 실시형태에서, 물품은 하나 이상의 용매의 고화 또는 증발과 같은 변형을 수행하여 최종 제품을 형성하는 조성물 내에서 그 기원을 가질 수 있다. 일부 실시형태에서 물품은 본 발명의 폴리머 조성물로부터 실질적으로 형성되고, 그 외의 실시형태에서 본 발명의 폴리머 조성물은 물품의 하나의 부분, 예를 들면, 한층을 형성한다.
물품은 예를 들면, 코팅, 캐스팅, 압출, 동시 압출, 프로파일 압출, 송풍 성형, 열 성형, 사출 성형, 동시 사출 성형, 반응 사출 성형, 밀링 또는 제직(weaving)을 포함하는 다양한 제조 방법에 의해서 본 발명의 폴리머 조성물로부터 형성될 수 있다. 일부 실시형태에서 폴리머가 PVC를 포함하는 경우, 예를 들면, 물품은 캐스팅, 파이프, 케이블, 와이어 시스, 섬유, 직포, 부직포, 필름, 윈도우 프로파일, 바닥재, 벽 기반, 자동차 용품, 의료 용품, 완구, 포장 용기, 병에 적응된 스크루 클로저 또는 스톱퍼, 가스킷, 실링 화합물, 필름, 합성 가죽 제품, 접착 테이프 백킹, 또는 의류품이다. 일부 실시형태에서, 케이싱은 전기장치의 케이싱이다. 일부 실시형태에서, 의료품은 의료 튜빙 또는 의료 백이다. 일부 실시형태에서, 필름은 루핑(roofing) 필름, 복합 필름, 적층된 안전 유리의 필름, 또는 포장 필름이다. 일부 실시형태에서 포장 용기는 식품 또는 음료 용기이다. 일부 실시형태에서 실링 화합물은 실링된 글레이징을 위한 것이다. 일부 실시형태에서, 자동차 용품은 시트 장식품(sheet upholstery), 기기 패널, 암 레스트(arm rest), 헤드 서포트(head support), 기어 시프트 먼지 커버, 시트 스플라인(sheet spline), 방음 패널, 윈도우 실, 랜더우 탑, 실란트, 트럭 타파울린(truck tarpaulin), 도어 패널, 콘솔 및 글로브 구획의 커버, 트림 적층 필름, 플로어 매트, 와이어 절연, 사이드 바디 성형, 언더바디 코팅, 그로멧(gromet), 또는 가스킷이다.
일부 실시형태에서, 물품은 2개 이상의 층을 포함하고 화학식(I)의 화합물은 적어도 하나의 층 내에 함유되거나 구성한다. 또 다른 실시형태에서, 물품은 적어도 하나의 층 내에서 화합물(I)를 함유하는 조성물을 포함한다. 일부 이러한 실시형태에서, 2개의 인접한 층의 다른 하나는 화합물(I)에 상응하는 구조를 갖지 않는 가소제를 함유하고, 가소제는 다양한 실시형태에서 그 외의 첨가제를 포함한다. 이러한 첨가제의 일부 예는 디알킬 프탈레이트, 트리메틸 펜타닐 디이소부티레이트, 디알킬 이소프탈레이트, 디알킬 테레프탈레이트, 알킬 벤질 프탈레이트, 디알킬 아디페이트, 트리알킬 트리멜리테이트, 알킬일 트리알킬 시트레이트, 디알킬 아제레이트, 디알킬 글루타레이트, 디알킬 세바케이트, 디알킬 시클로헥산디카복실레이트, 펜타에리스리톨의 에스테르, 글리세롤의 에스테르, 지방산 트리글리세리드, 지방산의 에스테르, 글리콜 디벤조에이트, 에폭시화 대두유, 및 이들의 혼합물을 포함한다.
본 발명에 따른 특정한 폴리머 조성물은 접착 필름 또는 접착 코팅과 같은 접착제로서 유용하다. 이러한 접착제는 예를 들면, 폴리(비닐 아세테이트) 또는 비닐 아세테이트 코폴리머 에멀젼을 포함할 수 있다.
일부 실시형태에서, 화합물(I)는 네일 연마 제제에서 가소제로서 유용하다. 또 다른 실시형태에서, 화합물(I)은 이러한 제제에서 용매 및/또는 공용매로서 사용될 수 있다. 네일 연마 제제에서 유용한 폴리머는 니트로셀룰로오스, 토실아미드-포름알데히드 등을 포함한다.
다음 실시예는 개시내용 및 출원의 화합물을 설명하고 기재하지만 그 범위를 제한하지 않는다. 모든 부 및 백분율은 달리 나타내지 않으면 중량 기준이다.
실시예 1
딘 스탁(dean-stark) 트랩을 장착한 2 liter 4구 둥근 바닥 플라스크에 250 g 2-메틸-1,3-프로판디올 (MPDO), 599.91 g 에틸 레불리네이트 (~1.5 eq.), 및 0.5 mL의 캄포술폰산 용액 (물 중 40%)을 첨가했다. 플라스크를 100℃까지 가열하고 진공하에 두고 85 torr에서 시작하고 반응 공정 중에 서서히 20 torr로 저하시켜서 정상상태 환류를 유지했다. 딘 스탁 트랩 내의 하부 수상을 주기적으로 배출했다. 4시간 후 물 수집을 중단하고 반응을 10.00 g Na2HP04을 첨가하여 ??칭하고 18 시간동안 교반하면서 반응을 냉각했다. 여과하여 ??칭제를 제거한 후, 반응 생성물은 분별 증류에 의해서 증류하여 219.58 g의 에틸 레불리네이트의 MPDO 케탈(생성물)을 얻고(이론적으로 37.7%), 99.44% 순도(GC-FID로 면적%)이고, MPDO를 함유한다(GC-FID로 0.49 면적%). 생성물은 다음 구조를 가졌다:
Figure pct00006
딘 스탁 트랩을 장착한 500 mL 3구 둥근 바닥 플라스크에 30.09 g 2-메틸-1,3 -프로판디올 및 215.65 g 에틸 레불리네이트의 MPDO 케탈 (~3 몰 당량)을 첨가했다. 플라스크를 110℃까지 가열하고 질소 스위핑(0.4 scfh)을 플라스크에 도입하여 시약으로부터 임의의 잔류 워터를 제거했다. 45분 후 온도를 165℃로 증가시키고 0.05 mL 티타늄 테트라이소프로폭시드 트랜스에스테르화 촉매를 첨가하고, 온도를 210℃를 증가시켰다. 반응 공정 동안 딘 스탁 트랩으로부터 증류액을 주기적으로 제거했다. 4 시간 후 플라스크를 냉각시키고 안정제 (0.28 g irganox 1010 and 0.28 g irgafos 168)를 첨가했다. 생성물을 와이핑된 필름 증발기를 사용하여 저분자량 불순물을 제거함으로써 정제하여 순도 96.46%를 갖고 화학식(Ia) (이론치의 96.9%)를 갖는 139.36 g 생성물을 얻었다.
Figure pct00007
(Ia)
실시예 2
물질 - HEXAMOLL DINCH (1,2-시클로헥산 디카복실산, 디-이소노닐 에스테르 - "DINCH") 을 BASF Corporation로부터 얻었다. 디옥틸 프탈레이트 ("DOTP")를Aldrich로부터 얻었다. BBP (부틸 벤질 프탈레이트 -"BBP")를 Ferro로부터 상품명 Santicizer 160으로 얻었다. 디이소노닐 프탈레이트 ("DINP")를 Exxon Mobil로부터 상품명 Jayflex으로 얻었다. GEON 121 A PVC 수지는 PolyOne로부터 고분자량의 마이크로현탁액 등급 (K=74)이다. Therm-Check 175 는 Ferro Corporation, Cleveland, Ohio로부터 얻었다.
가소제의 액체 배합물를 표 1에 나타낸 바와 같이 미리 적합한 비율(75:25)비율 또는 완전한 비율(100%)로 제조한 후 사전 계량한 PVC 수지에 연속적으로 혼합하면서 천천히 첨가했다. 수지 및 가소제가 충분히 혼합되면, 액체 안정제를 첨가했다. 모든 제제는 100 부 GEON 121 A PVC 수지, 60 phr 가소제 (단일 성분 또는 사전 배합된), 2 phr Therm-Check 175를 함유했다. 혼합 후, 제제는 가열하지 않고 밤새 진공 오븐 내에서 탈기했다.
온도 구배에 의해 금속 플레이트 상의 겔온도를 측정했다. 코팅(폭 0.006 인치)을 6 mil 드로우다운 바(drawdown bar)를 사용하여 금속 플레이트 상으로 끌어 당기고 하나의 매끄러운 알루미늄 오일을 액체 코팅의 상부에 놓았다. 1분 후, 알루미늄 필름을 제거하고 필름을 눈으로 평가했다. 겔 온도는 필름이 파괴된(crackled) 웨트 필름으로부터 매끄러운 건조 필름으로 전이되는 점이다. 기재된 값은 필름 폭에 걸쳐 측정된 중간 온도이다.
플라스티솔을 금속 디시에 붓고 35분동안 180℃에서 경화하여 50 mils 공칭 두께의 필름을 형성할 때 휘발성을 측정했다. 빈 팬의 중량, 경화전 채워진 팬, 및 경화 후 채워진 팬의 중량을 측정했다. 질량 손실은 가소제의 휘발 때문인 것으로 추정하고 가소제의 %로 기재되고 제제 내의 가소제의 양, 팬에 첨가된 제제의 양 및 경화 단계 중에 질량 손실의 양을 공지하는 것에 기초해서 산출된다.
이하 표 1에의 실시예는 가소제로서 사용된 구조(Ia)를 갖는 화합물이 그 외의 가소제와 배합 되는 경우 겔 온도를 감소시키는 것을 나타낸다. DINCH의 겔온도는 예를 들면, 112℃(실시예53) 에서 71.9℃ (실시예 50)으로 감소했다. 화학식(Ia)를 갖는 화합물의 겔 온도는 경쟁 가소제 DOTP (실시예 52)에 비교할 수 있지만, 화학식(Ia)를 갖는 화합물은 바이오 기반 가소제의 이점을 갖는다. 또한, DINCH와의 75:25 배합물 및 화학식(Ia)를 갖는 화합물의 휘발성은 비교 DINCH 보다 낮은 휘발성을 나타낸다(실시예 53). 경화 중 휘발성은 낮은 필름 품질, 가공 중에 냄새와 같은 바람직하지 않은 효과를 갖는다. 동일한 경향은 DOTP에 의해 관찰되고 DINP에 비해 적은 정도이다. 비교 BBP는 또한 DINP의 겔 온도를 감소하도록 작용하지만(실시예 51), 이것은 매력적이지 않은 옵션인 여러 문제를 갖는다. 이것은 프탈레이트이고, California's Proposition 65 list 상의 인체 건강에 대한 위험으로서 열거되고 이것은 Europe, effective 2015에 의해 금지된다.
Figure pct00008
실시예 11-12
화합물의 배합물로부터 물에 의한 가소제의 추출
플라스티솔로부터 제조된 필름으로부터 가소제 추출은 ASTM D 1239 - 98에 따라 실시되었다. 필름은 10 mils 드로우다운 바로 70PHR 의 가소제 및 2 PHR 의 Therm-Check 175를 갖는 플라스티솔을 알루미늄 호일 상으로 끌어당겨 제조했다. 필름은 습한 환경에서 물의 흡수를 피하기 위해서 데시케이터 내에서 냉각했다. 이어서 샘플 1g을 0.1 mg의 정밀로 분석 저울 상에서 계량했다. 200 mL 의 탈이온수로 채워진 250 mL 유리병에 넣고 수상에 충분히 액침한 후 실내 온도에서 24 시간 방치했다. 샘플을 병에서 꺼내서 페이퍼 타월로 닦고 물리적으로 부착된 물을 제거하고 105℃에서 1시간 동안 오븐 내에서 건조한 후 데시케이터 내에서 냉각하고 다시 계량했다(중량 C).
물에 의한 가소제 추출은 % 중량 손실에 의해서 산출되고 이하 표 2에 나타낸다.
Figure pct00009
이는 화합물(Ia)의 놀랍게 낮은 물 추출 특성을 나타내고, 우수한(낮은) 물 추출 특성이 바람직한 시스템에 바람직한 배합물 성분이 된다.
본 발명은 바람직한 실시형태를 참조하여 기재하지만, 당업자는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 형태 및 세부사항에서 변화를 행할 수 있는 것을 인식할 것이다. 배경에 있는 것을 포함하는 명세서 전체의 모든 참조문헌은 그 전체가 본원에 포함되어 있다. 당업자는 본 명세서에 구체적으로 기재된 본 발명의 특이적인 실시형태에 대해 많은 등가물을 일상적인 실험을 이용하여 인식하거나 확인할 수 있다.

Claims (25)

  1. 화학식(I)에 상응하는 구조를 갖는 화합물:
    Figure pct00010
    (I)
    (여기서, R6 은 하이드로카빌기 또는 치환된 하이드로카빌기임).
  2. 제1항에 있어서,
    여기서 R6 은 하나 이상의 에테르기 또는 에스테르기를 포함하는, 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    여기서 R6 은 C2-C6 알킬인, 화합물.
  4. 제1항에 있어서,
    다음의 구조를 갖는, 화합물:
    Figure pct00011
  5. 제1항에 기재된 화합물을 2개 이상 포함하는 혼합물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 화합물 및 유기 폴리머를 포함하는 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 폴리머의 유리전이온도보다 적어도 30℃ 낮은 유리전이온도를 갖는, 조성물.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 화합물 또는 혼합물은, 상기 화합물 또는 혼합물과 상기 폴리머를 합한 중량 중 0.1 내지 90%를 구성하는, 조성물.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머는 열가소성 폴리머인, 조성물.
  10. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머는 열경화성 폴리머인, 조성물.
  11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머는, 폴리(비닐 클로라이드), 폴리하이드록시알카노에이트, 폴리(락트산), 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레아-우레탄, 폴리카보네이트, 아크릴 폴리머, 스티렌-아크릴 폴리머, 비닐-아크릴 폴리머, 에틸렌-비닐 아세테이트 폴리머, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리에테르, 폴리부타디엔, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 코폴리머, 스티렌-부타디엔-스티렌 코폴리머, 폴리비닐 아세테이트, 엘라스토머, 또는 이의 호모폴리머, 또는 이의 랜덤, 그래프트 또는 블록 코폴리머, 또는 이들의 배합물 또는 혼합물을 포함하는, 조성물.
  12. 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화합물은 상기 폴리머와 용융 배합되거나 용액 배합(solution blend)된, 조성물.
  13. 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 플라스티솔인, 조성물.
  14. 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 건조 배합물인, 조성물.
  15. 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머는 PVC인, 조성물.
  16. 제6항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 가교제, 아쥬반트, 착색제, 항오염제, 경화제, 용매, 충전제, 금속 입자, 악취 제거제, 윤활제, 열 안정제, UV 안정제를 포함하는 광 안정제, 난연 첨가제, 안료, 송풍제, 가공조제, 충격 개질제, 응집 용매, 항산화제 또는 이들 중 2개 이상의 조합을 더 포함하는, 조성물.
  17. 제6항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    디알킬 프탈레이트, 트리메틸 펜타닐 디이소부티레이트, 디알킬 이소프탈레이트, 디알킬 테레프탈레이트, 알킬 벤질 프탈레이트, 디알킬 아디페이트, 트리알킬 트리멜리테이트, 알킬일 트리알킬 시트레이트, 디알킬 아제레이트, 디알킬 글루타레이트, 디알킬 세바케이트, 디알킬 시클로헥산디카복실레이트, 펜타에리스리톨의 에스테르, 글리세롤의 에스테르, 지방산 트리글리세리드, 지방산의 에스테르, 글리콜 디벤조에이트, 에폭시화 대두유, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는, 조성물.
  18. 제6항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 ASTM D 1239 - 98에 따른 3% 미만의 물에 의한 가소제 추출물을 갖는, 조성물.
  19. 제6항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재된 조성물을 포함하는 물품.
  20. 가소화하기 위한 양의 제1항에 기재된 적어도 하나의 화합물 및 폴리머를 용융 또는 용액 배합하는 단계를 포함하는 폴리머를 가소화하기 위한 방법.
  21. 제1항에 기재된 화합물을 제조하는 방법으로서,
    a. 에틸 레불리네이트를 2-메틸-l,3-프로판디올 또는 2-메틸-l,3-프로판디올의 케탈 또는 아세탈과 반응시키는 단계; 및
    b. R6(OH)에 상응하는 구조를 포함하는 폴리올을 반응 조건하에서 단계 (a)의 생성물에 첨가하여 제1항에 상응하는 구조를 갖는 화합물을 제공하는 단계(이때, R6는 제1항에 정의한 것과 같다); 를 포함하는 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    에틸 레불리네이트는 2-메틸-l,3-프로판디올과 반응하는 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    에틸 레불리네이트는 2개의 2-메틸-l,3-프로판디올의 케탈 또는 아세탈과 반응하는, 방법.
  24. 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리올은 2-메틸-l,3-프로판디올인 방법.
  25. 다음의 구조를 갖는 화합물:
    Figure pct00012


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