Mezclas de ésteres diisononílicos del ácido tereftálico, procedimiento para su preparación y su utilización.

Mezclas de ésteres diisononílicos del ácido tereftálico,

caracterizadas por que

los radicales nonilo isómeros combinados en la mezcla de ésteres tienen un grado promedio de ramificación de 1,0 a 2,2.

Mezclas de ïsteres diisononïlicos del ïcido tereftïlico, procedimiento para su preparaciïn y su utilizaciïn El invento se refiere a unas mezclas de tereftalatos de diisononilo, es decir a unos ïsteres diisononïlicos del ïcido tereftïlico, que se presentan como unas mezclas de isïmeros, en las que los radicales nonilo isïmeros combinados en la mezcla de ïsteres tienen un determinado grado de ramificaciïn. Asimismo, el presente invento se refiere a un procedimiento para la preparaciïn de tales mezclas y a su utilizaciïn. Un poli (cloruro de vinilo) (PVC) pertenece alos polïmeros mïs importantes desde el punto de vista econïmico. ïl encuentra mïltiples y diversos usos tanto como un PVC duro (rïgido) como tambiïn como un PVC blando (plastificado) . Para la producciïn de un PVC blando se le aïaden al PVC unos agentes plastificantes, encontrando uso en la mayorïa de los casos ciertos ïsteres del ïcido ftïlico, en particular el ftalato de di (2-etil-hexilo) (DEHP) , el ftalato de diisononilo (DINP) y el ftalato de diisodecilo (DIDP) .

En virtud de unas discusiones acerca de los efectos tïxicos sobre la reproducciïn, que ya han conducido en algunos casos a una reforzada caracterizaciïn legal como sustancia peligrosa, y, en el caso de juguetes para niïos, tambiïn a limitaciones en su utilizaciïn, se tiene que partir de la circunstancia de que la utilizaciïn de estos ftalatos disminuirï manifiestamente en el futuro, en particular en unos usos sensibles, tal como en los envases de alimentos y los usos mïdicos. Por lo tanto, subsiste una necesidad de unos plastificantes que no estïn sujetos a la obligaciïn de su caracterizaciïn, que puedan encontrar uso como sustitutivos del DEHP o DINP, y que se puedan producir a partir de unas materias primas que estïn disponibles mundialmente en grandes cantidades.

Junto al ïcido ftïlico, el ïcido tereftïlico (PTA) y respectivamente el derivado tereftalato de dimetilo (DMT) , constituyen unas sustancias que estïn disponibles en grandes cantidades, con una producciïn anual estimada situada en la regiïn de varios millones de toneladas. Un producto de producciïn a gran escala que parte del ïcido tereftïlico es, por ejemplo, el poli (tereftalato de etileno) (PET) . No obstante, hasta ahora solamente un ïster monomïrico del ïcido tereftïlico ha adquirido una cierta importancia en la industria como agente plastificante para los PVC, a saber el tereftalato de di (2-etil-hexilo) (DEHT o tambiïn DOTP) .

Los diïsteres del ïcido ftïlico, en particular los ftalatos de di (2-etil-hexilo) , tienen. de acuerdo con James L. Cooper (en la conferencia: "An Alternative to DEHP in Plasticized PVC" (Una alternativa al DEHP en un PVC plastificado) , en Vinyl Formulators Division, 16th Annual Compounding Conference (16ï Conferencia anual de formulaciïn de composiciones) , Harrah's/Harvey's Resort, Lake Tahoe, Nevada, del 17 al 19 de Julio de 2005) , un metabolismo distinto del de los diïsteres del ïcido tereftïlico. Al realizarse su degradaciïn en el organismo, los tereftalatos son hidrolizados en primer lugar de una manera completa para dar un alcohol y el ïcido tereftïlico, mientras que los ftalatos solamente son hidrolizados para dar los monoïsteres. Estos monoïsteres o respectivamente los productos consecutivos, que resultan a partir de ïstos mediante reacciones consecutivas por oxidaciïn, fueron identificados en estudios de laboratorio como unas sustancias toxicolïgicamente activas. A causa del diferente metabolismo del ftalato de di (2-etil-hexilo) y del tereftalato de di (2-etil-hexilo) , de acuerdo con James L. Cooper, el tereftalato de di (2etil-hexilo) tiene una toxicidad manifiestamente mïs pequeïa que la del ftalato de di (2-etil-hexilo) . Por lo tanto, se puede suponer que tambiïn otros agentes plastificantes, que se basan asimismo en ïsteres del ïcido tereftïlico, experimenten, al realizarse su degradaciïn, una hidrïlisis exactamente igual de completa para dar el ïcido tereftïlico y que, por consiguiente, estos tereftalatos tengan asimismo una toxicidad mïs pequeïa que la de los correspondientes ftalatos. En comparaciïn con los ïsteres de ïcidos ciclohexanodicarboxïlicos, propuestos asimismo como una alternativa a los ftalatos, los cuales son accesibles mediante una hidrogenaciïn en el nïcleo de los correspondientes ftalatos, subsiste la ventaja de que los tereftalatos asï como los ftalatos se pueden preparar mediante una reacciïn de esterificaciïn en una sola etapa partiendo de unas materias primas bien disponibles, y que no es necesaria ninguna etapa adicional de hidrogenaciïn. Por consiguiente, en el caso de un reajuste de la producciïn en favor de los tereftalatos, solamente resulta una menor necesidad de la adaptaciïn de las instalaciones de producciïn y no es necesaria ninguna inversiïn en instalaciones en una etapa de hidrogenaciïn.

Los ïsteres constituidos a base del ïcido tereftïlico y de un isononanol, por lo tanto una mezcla de alcohol (es) nonïlico (s) ramificado (s) o eventualmente lineal (es) , solamente han sido descritos en pequeïa extensiïn en la bibliografïa y hasta ahora tampoco han sido introducidos en el mercado como agentes plastificantes. En el documento de patente de los EE.UU. 2.628.207 se describen unos ïsteres del ïcido tereftïlico como agentes plastificantes, siendo presentados los ïsteres de los alcoholes de C8 como especialmente preferidos, puesto que, en el caso de ïstos se encuentra el valor ïptimo de los efectos contrapuestos, que se presentan con una masa molar creciente, de un efecto plastificante y una pequeïa volatilidad. No se puede deducir ningïn dato acerca de unos tereftalatos de diisononilo.

En la cita bibliogrïfica Soc. Plast. Eng., Tech. Pap (1976) , 22, 613-615 se describe que ciertos ïsteres del ïcido tereftïlico tienden a la cristalizaciïn en muchïsimo mayor grado que los correspondientes ïsteres del ïcido ftïlico, y que tambiïn en algunos casos no son compatibles con un PVC. Que en el caso de los ïsteres del ïcido tereftïlico con una longitud media de las cadenas de 9 ïtomos de C debe de ser necesaria una proporciïn mïnima de 30 % de alcoholes ramificados, para obtener unos agentes plastificantes que sean lïquidos y compatibles con un PVC. En lo

que respecta a las propiedades tïcnicas de uso se afirma que los ïsteres del ïcido tereftïlico se comportan por regla general de un modo similar al de los correspondientes ïsteres del ïcido ftïlico con unas cadenas laterales mïs largas en un ïtomo de C.

En varias otras publicaciones, tales como por ejemplo el documento de patente alemana DE 199 27 978, solamente se mencionan unos tereftalatos de diisononilo o en casos individuales tambiïn la posibilidad de utilizaciïn como agentes plastificantes, tal como por ejemplo en el documento de patente japonesa JP 2001240844, en donde se describe la utilizaciïn como agente plastificante en sistemas de poliuretanos. Sin embargo, nunca se ha llevado a cabo una investigaciïn explïcita de las propiedades tïcnicas de uso, sobre todo no en dependencia de la composiciïn de la cadena lateral de isononilo o respectivamente del grado de ramificaciïn.

Partiendo del conocido estado de la tïcnica, la misiïn del presente invento consistiï en la puesta a disposiciïn de unos tereftalatos de diisononilo, que sean bien adecuados como agentes plastificantes, en particular para la plastificaciïn de los PVC. El modo de funcionamiento de un agente plastificante consiste en reducir la temperatura de transiciïn vïtrea del material sintïtico que debe de ser plastificado hasta tal punto que ïste tambiïn sea suficientemente flexible a las temperaturas de uso. Por lo tanto, la temperatura de transiciïn vïtrea del material debe de estar situada por debajo de la temperatura de uso. Unos adecuados tereftalatos de diisononilo deben de tener, por lo tanto, una temperatura de transiciïn vïtrea lo mïs baja que sea posible. Como magnitud orientativa para esto ha de ser vïlida la temperatura de transiciïn vïtrea del DEHP, que estï situada en aproximadamente -80 ïC (determinada mediante una calorimetrïa de barrido diferencial, DSC, acrïnimo del inglïs "Differential Scanning Calorimetr y ) .

Admitiendo ciertas tolerancias, se deberïan descubrir, por consiguiente, en particular aquellas mezclas de tereftalatos de diisononilo isïmeros, cuya temperatura de transiciïn vïtrea estï situada por debajo de -70 ïC, idealmente por debajo de -80 ïC.

La experiencia tïcnica enseïa que la temperatura de transiciïn vïtrea es por regla general tanto mïs baja cuanto menos ramificada estï la porciïn de alcohol en la mezcla de ïsteres. Por consiguiente, propiamente, el tereftalato de di-n-nonilo tendrïa que ser probablemente el mïs adecuado. En el caso de la... [Seguir leyendo]

1. Mezclas de ïsteres diisononïlicos del ïcido tereftïlico, caracterizadas por que

los radicales nonilo isïmeros combinados en la mezcla de ïsteres tienen un grado promedio de ramificaciïn de 1, 0 a 2, 2.

2. Mezclas de acuerdo con la reivindicaciïn 1, caracterizadas por que

los radicales nonilo isïmeros combinados en la mezcla de ïsteres tienen un grado promedio de ramificaciïn de 1, 1 a 2, 1.

3. Mezclas de acuerdo con la reivindicaciïn 1, caracterizadas por que

los radicales nonilo isïmeros combinados en la mezcla de ïsteres tienen un grado promedio de ramificaciïn de 1, 1 a 2, 0.

4. Mezclas de acuerdo con la reivindicaciïn 1, caracterizadas por que

los radicales nonilo isïmeros combinados en la mezcla de ïsteres tienen un grado promedio de ramificaciïn de 1, 2 a 1, 5.

5. Mezclas de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 4,

caracterizadas por que 25 los radicales nonilo isïmeros combinados en la mezcla de ïsteres se basan en alcoholes nonïlicos primarios.

6. Procedimiento para la preparaciïn de mezclas de ïsteres diisononïlicos del ïcido tereftïlico de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado por que en el caso de la preparaciïn de los ïsteres isononïlicos se emplea una mezcla de nonanoles isïmeros que tienen un grado promedio de ramificaciïn de 1, 0 a 2, 2.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicaciïn 6, caracterizado por que

la preparaciïn se efectïa mediante una transesterificaciïn de ïsteres del ïcido tereftïlico con unos radicales alquilo, que tienen menos que 8 ïtomos de C, con una mezcla de nonanoles primarios isïmeros.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicaciïn 6,

caracterizado por que 40 la preparaciïn se efectïa mediante una esterificaciïn del ïcido tereftïlico con una mezcla de nonanoles primarios.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicaciïn 6, caracterizado por que la preparaciïn se efectïa mediante una transesterificaciïn total o parcial de un ïster dinonïlico del ïcido tereftïlico o 45 de una mezcla de ïsteres dinonïlicos del ïcido tereftïlico con un nonanol primario o con una mezcla de nonanoles primarios.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicaciïn 6, caracterizado por que

la preparaciïn se efectïa mediante una mezcladura de ïsteres nonïlicos del ïcido tereftïlico puros en cuanto a isïmeros, mediante una mezcladura de un ïster nonïlico del ïcido tereftïlico puro en cuanto a isïmeros con una mezcla de ïsteres nonïlicos del ïcido tereftïlico o mediante una mezcladura de dos o mïs mezclas de tereftalatos de dinonilo.

11. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 6 hasta 10, caracterizado por que las mezclas de alcoholes isononïlicos que se deben de emplear, no contienen mïs de 0, 0001 hasta 10 % en moles de 3, 5, 5-trimetil-hexanol.

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicaciïn 11, caracterizado por que la mezcla contiene menos que 5 % en moles, en particular menos que 1 % en moles y de manera especialmente preferida menos que 0, 5 % en moles de 3, 5, 5-trimetil-hexanol.

13. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 6 hasta 12, caracterizado por que la proporciïn de n-nonanol en la mezcla de alcoholes isononïlicos que se debe de emplear, estï situada entre 0, 001 y 20 % en moles, de manera preferida entre 1 y 18 % en moles y de manera especialmente preferida entre 5 y 15 %

en moles.

14. Utilizaciïn de las mezclas de ïsteres diisonïlicos del ïcido tereftïlico de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 5 como un agente plastificante o como una parte de una composiciïn de agentes plastificantes en materiales sintïticos o en componentes de materiales sintïticos, como una adiciïn en pinturas o barnices, en pegamentos o componentes de pegamentos, en masas de estanqueidad o como disolventes.

15. Materiales sintïticos y composiciones de materiales sintïticos, en particular constituidos sobre la base de un PVC, PVB o PAMA, asï como unos productos de materiales sintïticos producidos a partir de ïstos, caracterizados por que ellos contienen unas mezclas de ïsteres diisononïlicos del ïcido tereftïlico de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 5.