Procedimiento para el mejoramiento del color de diésteres de oligoglicoles con ácidos carboxílicos.

Procedimiento para el mejoramiento del color de ésteres de oligoglicoles,

que se obtienen mediante esterificaciónde ácidos monocarboxílicos alifáticos, acíclicos, saturados, lineales o ramificados, con 3 hasta 20 átomos de carbonoen la molécula, con un monoglicol o un glicol oligomérico, caracterizado porque el éster de un oligoglicol de un ácidocarboxílico en bruto se gasea a una temperatura de 20 hasta 230°C por introducción de oxígeno o de gases quecontienen oxígeno hasta llegar a como máximo la presión normal y al mismo tiempo o a continuación se le somete auna destilación.

Procedimiento para el mejoramiento del color de diésteres de oligoglicoles con ácidos carboxílicos El invento se refiere a un procedimiento para el mejoramiento del color de diésteres de oligoglicoles con ácidos monocarboxílicos alifáticos saturados mediante la introducción de oxígeno o de gases que contienen oxígeno en el éster en bruto y una subsiguiente destilación en condiciones moderadas.

Los ésteres de oligoglicoles con ácidos carboxílicos son unos compuestos de ésteres, que están constituidos a base de dioles o respectivamente de éter-dioles como componente alcohólico y de ácidos monocarboxílicos como componente ácido.

Los ésteres de oligoglicoles con ácidos carboxílicos encuentran una amplia utilización como agentes plastificantes para materiales sintéticos, agentes de revestimiento, masas de hermetización, y artículos de caucho y de caucho vulcanizado. Ellos entran en interaccion física con ciertas sustancias termoplásticas macropoliméricas, sin reaccionar químicamente, de manera preferida por su capacidad de disolución e hinchamiento. Para esto, se forma un sistema homogéneo, cuya región termoplástica se ha desplazado hacia temperaturas más bajas en comparación con los polímeros originales. Mediante una elección y una dosificación deliberadas de determinados ésteres de oligoglicoles con ácidos monocarboxílicos se pueden ajustar exactamente las propiedades mecánicas, tales como la dureza, la flexibilidad en frío y la resistencia mecánica de los polímeros según sea su sector de empleo.

Con el fin de abrir a los ésteres de oligoglicoles con ácidos carboxílicos unos sectores de uso lo más amplios que sean posibles, ellos tienen que cumplir una serie de criterios. En el caso ideal, ellos deberían ser inodoros, incoloros, y estables frente a la luz, el frío y el calor. Además de esto, se espera que ellos sean insensibles frente al agua, difícilmente combustibles y poco volátiles, así como que no dañen a la salud. Por lo demás, su preparación debe de ser sencilla y, con el fin de satisfacer los requisitos ecológicos, debe de efectuarse mediando evitación de materiales de desecho, tales como unas aguas residuales que contienen productos secundarios no reutilizables y sustancias dañinas contaminantes.

Los ésteres de oligoglicoles con ácidos carboxílicos contienen como componente alcohólico unos dioles o respectivamente éter-dioles, en particular etilenglicol, di (etilenglicol) , tri (etilenglicol) y tetra (etilenglicol) . Los ésteres de oligoglicoles con ácidos carboxílicos se pueden preparar de diferentes maneras. Junto a la reacción de un alcohol y un ácido, eventualmente en presencia de catalizadores de carácter ácido, en la práctica se usan todavía otros procesos, p.ej. la conversión química de un diol con un halogenuro de ácido, la transesterificación de un éster de ácido carboxílico con un diol y la reacción por adición del óxido de etileno con el ácido carboxílico (etoxilación) . A la escala industrial, los ésteres de oligoglicoles con ácidos monocarboxílicos se obtienen mediante una reacción directa de un diol con un ácido carboxílico o mediante una etoxilación, dándose la preferencia a la reacción directa de un diol con un ácido carboxílico, puesto que este procedimiento se puede llevar a cabo sin ningún gasto especial en unos aparatos sencillos, fácilmente accesibles comercialmente, y proporciona unos productos químicamente uniformes. En contraposición con esto, la etoxilación requiere unos medios técnicos extensos, complejos y caros, y además requiere unas altas medidas técnicas de seguridad a causa del comportamiento químicamente agresivo del óxido de etileno. Además de ello, la reacción con el óxido de etileno no es muy selectiva y da lugar a unas mezclas de compuestos con diferentes longitudes de las cadenas.

La esterificación directa de alcoholes con ácidos carboxílicos pertenece a las operaciones básicas de la química orgánica.

Con el fin de dirigir la reacción en dirección hacia el éster de un oligoglicol con un ácido carboxílico, es conveniente eliminar continuamente el agua de reacción. A partir de la obra Fatty Acids in Industr y (Ácidos grasos en la industria) (1989) , capítulo 9, Polyoxyethylene Esters of Fatty Acids (Ésteres de polioxietilenos con ácidos grasos) , se conocen unas medidas técnicas adecuadas, tales como la destilación azeotrópica en presencia de un disolvente no miscible con agua, el calentamiento de la mezcla de reacción mediando conducción a su través de un gas inerte, la realización de la reacción bajo un vacío o en presencia de un agente de desecación. La reacción se puede efectuar en ausencia de catalizadores, pero requiere entonces unas temperaturas más altas y unos más largos períodos de tiempo de reacción. Ambas condiciones de reacción se pueden moderar mediante el empleo de unos catalizadores de carácter ácido. Junto al ácido sulfúrico, los catalizadores preferidos son ciertos ácidos orgánicos tales como el ácido p-toluenosulfónico así como ciertos intercambiadores de cationes del tipo de un poli (ácido estireno-sulfónico) .

Un criterio cualitativo importante para el empleo de ésteres de oligoglicoles con ácidos carboxílicos como agentes plastificantes es su índice cromático. Así, p.ej. para la producción de artículos transparentes de materiales sintéticos, tal como la de láminas transparentes, es necesaria la utilización de unos ésteres de oligoglicoles con ácidos carboxílicos lo más incoloros que sean posibles. El ajuste de un índice cromático bajo, necesario para muchos sectores de uso, mediante una destilación convencional a través de una columna es difícil y por regla general poco exitoso. Más allá de una intensificación del color, una prolongada carga térmica en una destilación convencional a través de una columna puede dar lugar también a un desdoblamiento multiplicado del éster. El aumento, vinculado con esto, del índice de acidez del éster es desventajoso para muchas aplicaciones.

Mediante la adición posterior de agentes blanqueantes o de agentes de clarificación, tal como por ejemplo de un carbón activo, se puede mejorar el índice cromático. Estas medidas técnicas hacen necesaria, sin embargo, una etapa adicional de tratamiento o respectivamente de filtración, que da lugar además todavía a pérdidas de productos y plantea problemas de evacuación a vertederos para el agente absorbente consumido. La adición de agentes blanqueantes, que con frecuencia se pueden separar sólo difícilmente o que incluso ya no se pueden separar desde el éster de un oligoglicol con un ácido monocarboxílico, puede perjudicar a las propiedades técnicas de aplicaciones.

Unos ésteres de ácidos carboxílicos con un color claro se obtienen, de acuerdo con el documento de patente alemana DE 197 20257 C1, también mediante el recurso de que la reacción catalítica de esterificación se lleva a cabo en presencia de un ácido fosfínico y de unas sales de estaño. Si se lleva a cabo la esterificación según este procedimiento, entonces los compuestos fosforados se pueden separar fácilmente por lavado en presencia de las sales de estaño, y se obtiene un éster con un contenido de fósforo solamente pequeño, pero manifiestamente detectable. Éste puede dar lugar a problemas técnicos de aplicaciones al emplear el agente plastificante.

Una purificación posterior de unos compuestos de ésteres con peróxido de hidrógeno es un procedimiento conocido a partir de la técnica (compárese p.ej. la obra de H. Suter, Phtalsäureanhydrid und seine Verwendung (El anhídrido de ácido ftálico y su utilización) , editorial Dr. Dietrich Steinkopf Verlag, Darmstadt 1972, página 80) . En el caso de este procedimiento, el trato con el agresivo peróxido de hidrógeno requiere unos aparatos y unos recipientes dispuestos por separado así como unas medidas técnicas especiales de seguridad. Además, el agua, introducida al realizar el blanqueo con peróxido de hidrógeno y que resulta de la descomposición del peróxido de hidrógeno. se tiene que eliminar en una etapa adicional de desecación, con el fin de satisfacer el requisito de especificación de muchos usos del agente plastificante.

Además de esto, en el documento de solicitud de patente belga BE 519 660 A se divulga el mejoramiento del color de ciertos agentes plastificantes, p.ej. del di- (2-etil-hexanoato) de tri (etilenglicol) , mediante un tratamiento con hidrógeno. El documento de patente de los EE.UU. US-A-3 891 694 describe la descoloración de ciertos agentes plastificantes, tales como p.ej. el éster dioctílico de ácido adípico, por calentamiento con un perácido (p.ej. ácido peracético) en vacío.

En el caso de los procedimientos... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el mejoramiento del color de ésteres de oligoglicoles, que se obtienen mediante esterificación de ácidos monocarboxílicos alifáticos, acíclicos, saturados, lineales o ramificados, con 3 hasta 20 átomos de carbono en la molécula, con un monoglicol o un glicol oligomérico, caracterizado porque el éster de un oligoglicol de un ácido carboxílico en bruto se gasea a una temperatura de 20 hasta 230°C por introducción de oxígeno o de gases que contienen oxígeno hasta llegar a como máximo la presión normal y al mismo tiempo o a continuación se le somete a una destilación.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el éster de un oligoglicol de un ácido carboxílico en bruto se gasea a una temperatura de 60 a 190°C por introducción de oxígeno o de gases que contienen oxígeno.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el éster de un oligoglicol de un ácido carboxílico en bruto se gasea a una temperatura de 120 a 150°C por introducción de oxígeno o de gases que contienen oxígeno.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado porque se gasea por introducción de oxígeno o de gases que contienen oxígeno hasta llegar a una presión de 500 mbar.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado porque se purifican unos ésteres de oligoglicoles con ácidos monocarboxílicos constituidos sobre la base de ácidos monocarboxílicos con cinco hasta trece átomos de carbono en la molécula y de mono-, di-, tri- o tetra (etilenglicoles) .

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque se purifican los diésteres del mono (etilenglicol) en cada caso con uno de los siguientes ácidos carboxílicos: ácido n-propiónico, ácido n-butírico, ácido n-pentanoico, ácido n-hexanoico, ácido n-heptanoico, ácido n-nonanoico y ácido n-decanoico.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque se purifican los diésteres del di (etilenglicol) en cada caso con uno de los siguientes ácidos carboxílicos: ácido n-propiónico, ácido n-butírico, ácido n-pentanoico, ácido n-hexanoico, ácido n-heptanoico, ácido n-nonanoico y ácido n-decanoico.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque se purifican los diésteres del tri (etilenglicol) en cada caso con uno de los siguientes ácidos carboxílicos: ácido n-propiónico, ácido n-butírico, ácido n-pentanoico, ácido n-hexanoico, ácido n-heptanoico, ácido n-nonanoico y ácido n-decanoico.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque se purifican los diésteres del tetra (etilenglicol) en cada caso con uno de los siguientes ácidos carboxílicos: ácido n-propiónico, ácido n-butírico, ácido n-pentanoico, ácido n-hexanoico, ácido n-heptanoico, ácido n-nonanoico y ácido n-decanoico.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque se purifican los diésteres del mono (etilenglicol) en cada caso con uno de los siguientes ácidos carboxílicos: ácido isobutírico, ácido 2-metilbutírico, ácido 3-metil-butírico, ácido 2-metil-pentanoico, ácido 2-etil-butírico, ácido 2-metil-hexanoico, ácido 2-etilhexanoico, ácido 2-metil-octanoico, ácido isononanoico, ácido 2-metil-undecanoico, ácido isoundecanocarboxílico y ácido isotridecanocarboxílico.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque se purifican los diésteres del di (etilenglicol) en cada caso con uno de los siguientes ácidos carboxílicos: ácido isobutírico, ácido 2-metil-butírico, ácido 3-metil-butírico, ácido 2-metil-pentanoico, ácido 2-etil-butírico, ácido 2-metil-hexanoico, ácido 2-etil-hexanoico, ácido 2-metil-octanoico, ácido isononanoico, ácido 2-metil-undecanoico, ácido isoundecanocarboxílico y ácido isotridecanocarboxílico.

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque se purifican los diésteres del tri (etilenglicol) en cada caso con uno de los siguientes ácidos carboxílicos: ácido isobutírico, ácido 2-metil-butírico, ácido 3-metil-butírico, ácido 2-metil-pentanoico, ácido 2-etil-butírico, ácido 2-metil-hexanoico, ácido 2-etil-hexanoico, ácido 2-metil-octanoico, ácido isononanoico, ácido 2-metil-undecanoico, ácido isoundecanocarboxílico y ácido isotridecanocarboxílico.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque se purifican los diésteres del tetra (etilenglicol) en cada caso con uno de los siguientes ácidos carboxílicos: ácido isobutírico, ácido 2-metil-butírico, ácido 3-metil-butírico, ácido 2-metil-pentanoico, ácido 2-etil-butírico, ácido 2-metil-hexanoico, ácido 2-etil-hexanoico, ácido 2-metil-octanoico, ácido isononanoico, ácido 2-metil-undecanoico, ácido isoundecanocarboxílico y ácido isotridecanocarboxílico.

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque para el tratamiento por destilación se utiliza un evaporador de capa fina.

15. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque para el tratamiento por destilación se utiliza un evaporador de recorrido corto.

16. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado porque se gasea con aire.