Éster isononílico del ácido benzoico y su uso.

Mezclas de ésteres isononílicos del ácido benzoico isómeros, caracterizadas por que los alcoholes nonílicos obtenidos mediante saponificación de los ésteres isononílicos del ácido benzoico isómeros contienen menos de 10% en moles de 3,5,5-trimetilhexanol.

Éster ¡sononílico del ácido benzoico y su uso

La invención se refiere a benzoatos de nonilo isómeros, a un procedimiento para su preparación, a sus mezclas con ásteres alquílicos del ácido ftálico, ésteres alquílicos del ácido adípico o ásteres alquílicos del ácido ciclohexanodicarboxílico, así como al uso de estas mezclas.

Poli(cloruro de vinilo) (PVC) pertenece a los polímeros industrialmente más importantes. Encuentra múltiples aplicaciones tanto como PVC duro como también como PVC blando.

Para la creación de un PVC blando se añaden al PVC plastificantes, encontrando uso, en un número predominante de los casos, ésteres del ácido ftálico, en particular ftalato de di-2-etilhexilo (DEHP), ftalato de diisononilo (DINP) y ftalato de diisodecilo (DIDP). Con una longitud creciente de la cadena de los ésteres aumentan las temperaturas de disolución o bien de gelificación y, por consiguiente, las temperaturas de elaboración del PVC blando. Las temperaturas de elaboración pueden reducirse de nuevo mediante la adición de los denominados gelificadores rápidos tales como, por ejemplo, los ftalatos de cadena corta, ftalato de dibutilo (DBP), ftalato de diisobutilo (DIBP), ftalato de bencilbutilo (BBP) o ftalato de diisoheptilo (DIHP). Junto a los ftalatos de cadena corta, también pueden emplearse para el mismo fin ésteres del ácido dibenzoico tales como dibenzoatos de dipropilenglicol o similares.

Estos gelificadores rápidos muestran a menudo la propiedad de conducir con el tiempo a un fuerte aumento de la viscosidad en plastisoles de PVC, debido a su elevado poder de solvatación. Esto debe compensarse en muchos casos de nuevo mediante la adición de agentes reductores de la viscosidad (a menudo costosos).

En la preparación de plastisoles de PVC se requiere, por norma general, una baja viscosidad y una temperatura de gelificación lo más baja posible. Además de ello, se desea una elevada estabilidad al almacenamiento (escaso aumento de la viscosidad con el tiempo) del plastisol.

Una viscosidad elevada sería desventajosa en el caso de la elaboración mecánica del plastisol; una temperatura de gelificación demasiado elevada conduciría a decoloraciones debidas a la solicitación térmica.

Plastificantes que tanto reducen significativamente la temperatura de gelificación en una formulación como mantienen la viscosidad del plastisol, incluso después de un tiempo de almacenamiento durante varios días, a un valor bajo, son hasta ahora apenas conocidos. Recientemente, se presentó benzoato de 2-etilhexilo como un producto que podría cumplir estos requisitos [Bohnert, Stanhope, J. Vinyl Addit. Technol. (2000), 6(3), 146-149]. No obstante, este compuesto tiene una presión de vapor relativamente elevada, lo cual conduce a menudo a pérdidas no aceptables durante la elaboración.

En el documento DE 19 62 500 se da a conocer el uso de una mezcla de ésteres de cadena larga de los ácidos benzoico y ftálico para la preparación de plastisoles. Para la preparación de los ésteres del ácido benzoico se emplea preferiblemente 3,5,5-trimetilhexanol; no se proporcionan datos precisos sobre los diésteres del ácido ftálico a emplear.

El uso de ftalatos con grupos éster que presentan 1 - 8 átomos de carbono se continúa limitando cada vez más por motivos toxicológicos. Ésteres con cadenas laterales de alquilo largas son clasificados ciertamente de forma toxicológicamente favorable, pero presentan propiedades de elaboración peores.

Los sistemas plastificantes antes mencionados presentan en PVC todavía un potencial de mejora en sus propiedades de gelificación, en la flexibilidad frente al frío y en la estabilidad al almacenamiento.

Por lo tanto, existía la misión de encontrar nuevos plastificantes para materiales sintéticos tales como, p. ej., para PVC, que tengan una base de materia prima económica y que presenten propiedades plastificantes equivalentes o mejoradas tales como, por ejemplo, una capacidad de flexibilización en frío mejora y una menor volatilidad a un bajo nivel de viscosidad de los plastisoles correspondientes.

Se ha encontrado ahora que ésteres isononílicos del ácido benzoico solos o en mezcla con ésteres del ácido ftálico y/o ésteres dialquílicos del ácido adípico y/o ésteres del ácido ciclohexildicarboxílico presentan los perfiles técnicos de aplicación deseados.

Objeto de la presente invención son, por lo tanto, mezclas de ásteres isononílicos del ácido benzoico isómeros, en donde los alcoholes nonílicos obtenidos mediante saponificación de los ásteres isononílicos del ácido benzoico isómeros contienen menos de 10% en moles de 3,5,5-trimetilhexanol.

Otros objetos de la presente invención son procedimientos para la preparación de mezclas de ásteres isononílicos del ácido benzoico isómeros mediante esterificación de ácido benzoico con alcoholes nonílicos que contienen menos de 10% en moles de 3,5,5-trimetilhexanol, o bien mediante transesterificación de uno o varios ásteres alquílicos del ácido benzoico, en donde sus radicales alquilo contienen 1-8 átomos de carbono con alcoholes nonílicos que contienen menos de 10% en moles de 3,5,5-trimetilhexanol.

La saponificación de los ásteres del ácido benzoico o bien de los ásteres adicionales, mencionados todavía en lo que sigue, puede tener lugar según métodos habituales mediante reacción con medios alcalinos (véase, p. ej., Ullmanns Enzyklopadie der Technischen Chemie, 5a Ed. A 10, págs. 254-260).

Los alcoholes nonílicos empleados para la preparación de las mezclas de acuerdo con la invención son, por norma general, mezclas de isómeros y a menudo se denominan isononanoles. Las mezclas de acuerdo con la invención o bien los alcoholes nonílicos empleados en el procedimiento de acuerdo con la invención presentan una elevada linealidad que se caracteriza por una proporción de menos de 10% en moles (0-10), preferiblemente menos de 5 (0-5)% en moles, de manera particularmente preferida menos de 2 (0-2)% en moles de 3,5,5-trimetilhexanol. Estos datos se refieren a todas las mezclas mencionadas en lo que sigue. Mezclas de este tipo se pueden adquirir en el comercio bajo los números CAS 27458-94-2, 68515-81-1, 68527-05-9 ó 68526-84-1.

"Número CAS" significa número de registro de Chemical Abstraéis. Las distribuciones de isómeros de los radicales nonilo pueden determinarse con los métodos de medición habituales y familiares para el experto en la materia tales como espectroscopia RMN, espectroscopia CG o CG/MS.

Los benzoatos de nonilo de acuerdo con la invención pueden utilizarse como reductores de la viscosidad y plastlflcantes de rápida gelificación y se distinguen con respecto a sistemas conocidos en la modificación de materiales sintéticos tales como PVC, por una combinación muy ventajosa a base de una baja volatilidad, buena capacidad de gelificación, buena flexibilización en frío y escaso aumento de las viscosidades en plastisoles.

En una variante del procedimiento, se transesterifican uno o varios ásteres alquílicos del ácido benzoico, preferiblemente áster metílico del ácido benzoico, áster etílico del ácido benzoico, áster propílico del ácido benzoico, áster ¡sobutílico del ácido benzoico, áster amílico del ácido benzoico y/o áster butílico del ácido benzoico.

Preferiblemente, para la preparación de los benzoatos de isononilo de acuerdo con la invención así como de los ftalatos y/o adipatos de nonilo y/o ásteres del ácido ciclohexildicarboxílico utilizados se emplean mezclas de nonanol técnicas, es decir, mezclas de los alcoholes isómeros, denominados en el texto que sigue isononanol o mezcla de isononanoles.

La distribución de isómeros de estas mezclas se determina mediante el tipo de preparación del alcohol nonílico (isononanol) utilizado.

El isononanol se prepara mediante hidroformilación de octenos, que se crean de nuevo de distinta forma. Como materia prima para ello, sirven por lo general, corrientes C4 técnicas que contienen, en principio, todas las olefinas C4 isómeras junto a los butanos saturados y, eventualmente, impurezas tales como olefinas C3 y C5 y compuestos acetilénicos. Mediante la oligomerización de esta mezcla de olefinas se obtienen predominantemente mezclas de octenos isómeras junto a oligómeros superiores tales como mezclas de olefinas C12 y C16.

Estas mezclas de octenos se hidroformilan para formar los correspondientes aldehidos y, a continuación, se hidrogenan para formar el alcohol.

La composición, es decir, la distribución de isómeros de las mezclas de nonanol técnicas depende del material de partida y del proceso de oligomerización e hidroformilación. Para la preparación de los ásteres... [Seguir leyendo]

1. Mezclas de ésteres isononílicos del ácido benzoico isómeros, caracterizadas por que los alcoholes nonílicos obtenidos mediante saponificación de los ésteres isononílicos del ácido benzoico isómeros contienen menos de 10% en moles de 3,5,5-trimetilhexanol.

2. Mezclas que contienen 1-99% en peso de ésteres isononílicos del ácido benzoico isómeros según la reivindicación 1, en donde los alcoholes nonílicos obtenidos mediante saponificación contienen menos de 10% en moles de 3,5,5-trimetilhexanol y 1-99% en peso de ésteres dialquílicos del ácido itálico, conteniendo sus radicales alquilo 4 a 13 átomos de carbono.

3. Mezcla según la reivindicación 2, caracterizada por que como ésteres alquílicos del ácido itálico se emplean ésteres diisononílicos del ácido itálico.

4. Mezcla según la reivindicación 3, caracterizada por que los alcoholes nonílicos obtenidos mediante

saponificación de los ésteres diisononílicos del ácido itálico contienen menos de 10% en moles de 3,5,5-

trimetilhexanol.

5. Mezclas que contienen 1-99% en peso de ésteres isononílicos del ácido benzoico isómeros según la reivindicación 1, en donde los alcoholes nonílicos obtenidos mediante saponificación, contienen menos de 10% en moles de 3,5,5-trimetilhexanol y 1-99% en peso de ésteres alquílicos del ácido adípico, en donde sus radicales alquilo contienen 4 a 13 átomos de carbono.

6. Mezcla según la reivindicación 5, caracterizada por que como ésteres alquílicos del ácido adípico se emplean ésteres diisononílicos del ácido adípico.

7. Mezcla según la reivindicación 6, caracterizada por que los alcoholes nonílicos obtenidos mediante

saponificación de los ésteres diisononílicos del ácido adípico contienen menos de 10% en moles de 3,5,5-

trimetilhexanol.

8. Mezclas que contienen 1-99% en peso de ésteres isononílicos del ácido benzoico isómeros según la reivindicación 1, en donde los alcoholes nonílicos obtenidos mediante saponificación contienen menos de 10% en moles de 3,5,5-trimetilhexanol y 1-99% en peso de ésteres alquílicos del ácido ciclohexanodicarboxílico, en donde sus radicales alquilo contienen 4 a 13 átomos de carbono.

9. Mezcla según la reivindicación 8, caracterizada por que como ésteres alquílicos del ácido ciclohexanodicarboxílico se emplean ésteres diisononílicos del ácido ciclohexanodicarboxílico.

10. Mezcla según la reivindicación 9, caracterizada por que los alcoholes nonílicos obtenidos mediante saponificación de los ésteres diisononílicos del ácido ciclohexanodicarboxílico contienen menos de 10% en moles de 3,5,5-trimetilhexanol.

11. Procedimiento para la preparación de ésteres isononílicos del ácido benzoico isómeros, preparados mediante esterificación de ácido benzoico con alcoholes nonílicos que contienen menos de 10% en moles de 3,5,5- trimetilhexanol.

12. Procedimiento para la preparación de ésteres isononílicos del ácido benzoico isómeros, preparados mediante transesterificación de uno o varios ésteres alquílicos del ácido benzoico, en donde sus radicales alquilo presentan 1 a 8 átomos de carbono, con alcoholes nonílicos que contienen menos de 10% en moles de 3,5,5-trimetilhexanol.

13. Uso de las mezclas según una de las reivindicaciones 1 a 10 u 11 y 12 como plastificantes en materiales sintéticos.

14. Uso de las mezclas según una de las reivindicaciones 1 a 10 u 11 y 12 como plastificantes en PVC.

15. Uso de las mezclas según una de las reivindicaciones 1 a 10 u 11 y 12 como plastificantes en plastisoles de

PVC.

16. Uso de las mezclas según una de las reivindicaciones 1 a 10 u 11 y 12 como plastificantes en pinturas y barnices.

17. Uso de las mezclas según una de las reivindicaciones 1 a 10 u 11 y 12 como plastificantes en pegamentos o 5 componentes de pegamentos.