BR112017007918B1

BR112017007918B1 - Processo para a produção de uma composição plastificante

Info

Publication number: BR112017007918B1
Application number: BR112017007918-6A
Authority: BR
Inventors: Abhijit Ghosh-Dastidar; Manish Mundra
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2022-04-05
Also published as: EP3212702A1; CA2964920A1; KR20170074900A; US10428201B2; JP6810030B2; EP3212702B1; KR102457424B1; BR112017007918A2; CN106795273B; JP2017531722A; CA2964920C; MX2017004874A; WO2016069266A1; US20170247528A1; CN106795273A

Abstract

“PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO PLASTIFICANTE” A presente divulgação é dirigida a uma composição plastificante, composições poliméricas contendo a composição plastificante e condutores revestidos que compreendem a composição polimérica. A composição plastificante compreende um éster alquílico de ácido graxo epoxidado que tem um valor de cor APHA menor que 100, um teor de triepóxido de pelo menos 6,5 por cento em peso e um teor em oxigênio de oxirano de pelo menos 5 gramas de oxirano por 100 gramas de éster alquílico de ácido graxo epoxidado.

Description

Referência a pedidos relacionados

[0001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório US n.° 62/068.864, depositado em 27 de outubro de 2014.

Campo

[0002] Várias modalidades da presente invenção se referem a plastificantes derivados de óleos naturais (por exemplo, óleos derivados de fontes biológicas). Outros aspectos da invenção dizem respeito a processos para a produção de tais plastificantes.

Introdução

[0003] Os plastificantes são compostos ou misturas de compostos que são adicionados a resinas poliméricas para conferir suavidade e flexibilidade. Os diésteres de ácido ftálico (também conhecidos como "ftalatos") são plastificantes conhecidos em muitos produtos poliméricos flexíveis, tais como produtos poliméricos formados a partir de cloreto de polivinila ("PVC") e outros polímeros vinílicos. Exemplos de plastificantes de ftalato comuns incluem ftalato de di-isononila, ftalato de dialila, ftalato de di-2-etilhexila, ftalato de dioctila e ftalato de di-isodecila. Outros plastificantes comuns, usados para aplicações de alta temperatura, são trimelitatos e poliésteres adípicos. As misturas de plastificantes são frequentemente usadas para obter propriedades ótimas.

[0004] Os plastificantes de ftalato foram recentemente submetidos a um intenso escrutínio por parte de grupos de interesse público que estão preocupados com o impacto ambiental negativo dos ftalatos e potenciais efeitos adversos para a saúde em seres humanos (especialmente crianças) expostos a ftalatos.

[0005] O éster metílico epoxidado de óleo de soja (por exemplo, éster metílico de ácido graxo epoxidado ou "eFAME") pode ser usado como plastificante para cloreto de polivinila ("PVC") e outros polímeros (borracha natural, acrilato, etc.) ou alternadamente pode ser usado como plastificante primário ou secundário numa mistura plastificante (tal como com óleo de soja epoxidado ("ESO")). Entretanto, o eFAME contém frequentemente várias impurezas que podem gerar cor nas composições plastificadas. Assim, melhorias em tais plastificantes são desejadas.

Sumário

[0006] Uma modalidade é uma composição plastificante, compreendendo: um éster alquílico de ácido graxo epoxidado, em que o referido éster alquílico de ácido graxo epoxidado tem um valor de cor APHA menor que 100, em que o referido éster alquílico de ácido graxo epoxidado tem um teor em triepóxido de pelo menos 6,5 por cento em peso com base no peso total de referido éster alquílico de ácido graxo epoxidado, em que o referido éster alquílico de ácido graxo epoxidado tem um teor de oxigênio de oxirano de pelo menos 5 gramas de oxirano por 100 gramas de éster alquílico de ácido graxo epoxidado.

[0007] Outra modalidade é um processo para a produção de uma composição plastificante, o referido processo compreendendo: (a) fornecer um éster alquílico de ácido graxo destilado; e (b) submeter o referido éster alquílico de ácido graxo destilado a um processo de epoxidação para assim produzir um éster alquílico de ácido graxo epoxidado, em que o referido éster alquílico de ácido graxo epoxidado tem um valor de cor menor que 100 APHA, em que o referido éster alquílico de ácido graxo epoxidado tem um teor em triepóxido de pelo menos 6,5 por cento em peso com base no peso total de referido éster alquílico de ácido graxo epoxidado, em que o referido éster alquílico de ácido graxo epoxidado tem um teor de oxigênio de oxirano de pelo menos 5 gramas de oxirano por 100 gramas de éster alquílico de ácido graxo epoxidado.

Descrição detalhada

[0008] Várias modalidades da presente invenção dizem respeito a plastificantes derivados de óleos naturais. Os plastificantes incluem um óleo natural que foi epoxidado e esterificado formando um éster alquílico de ácido graxo epoxidado ("eFAAE"). Na preparação de tais plastificantes, o éster alquílico de ácido graxo usado para preparar o eFAAE pode primeiro ser destilado, depois epoxidado. Tais plastificantes podem ser usados com uma variedade de resinas poliméricas e na confecção de vários artigos de fabricação. Plastificante

[0009] A presente divulgação fornece composições plastificantes compreendendo um éster alquílico de ácido graxo epoxidado. Um plastificante é uma substância que pode diminuir o módulo e a resistência à tração e aumentar a flexibilidade, o alongamento, resistência ao impacto e a resistência ao rasgamento de uma resina polimérica (tipicamente um polímero termoplástico) à qual é adicionada. Um plastificante pode também baixar o ponto de fusão da resina polimérica, o que reduz a temperatura de transição vítrea e aumenta a capacidade de processamento da resina polimérica à qual é adicionada. Em uma modalidade, o presente plastificante é um plastificante isento de ftalato, ou é, de outro modo, desprovido ou substancialmente desprovido de ftalato.

[0010] Como mencionado acima, o plastificante inclui um éster alquílico de ácido graxo epoxidado. Os ésteres alquílicos de ácidos graxos epoxidados são tipicamente preparados por sujeição de um éster alquílico de ácido graxo a um processo de epoxidação. "Epoxidação" significa um processo de formação de um epóxido, também conhecido como oxirano ou óxido de alquileno. Tal como é conhecido na técnica, os ésteres alquílicos de ácidos graxos são ésteres alquílicos de ácidos graxos. "Ácidos graxos" são ácidos carboxílicos compostos por uma cadeia alifática tipicamente contendo 4 a 24 átomos de carbono com um grupo carboxila terminal (-COOH). O ácido graxo pode ser saturado ou insaturado, e ramificado ou não ramificado, ou misturas dos mesmos.

[0011] A preparação de ésteres alquílicos de ácidos graxos pode ser realizada por quaisquer técnicas convencionais ou a seguir descritas. Em várias modalidades, o éster alquílico de ácido graxo pode ser obtido utilizando técnicas convencionais de transesterificação de um óleo natural com um álcool alquílico (por exemplo, álcool metílico). Um "óleo natural", tal como é aqui usado, é um óleo composto por triglicerídeos de ácidos graxos e derivados de um micróbio (algas, bactérias), uma planta/vegetal e/ou uma semente. Em uma modalidade, o óleo natural inclui óleo natural geneticamente modificado. Óleos naturais não incluem óleos derivados do petróleo. Exemplos não limitativos de óleos naturais adequados incluem óleo de sebo de carne, óleo de canola, óleo de rícino, óleo de milho, óleo de peixe, óleo de linhaça, óleo de palma, óleo de colza, óleo de cártamo, óleo de soja, óleo de girassol, óleo de tung, e qualquer combinação dos mesmos. Em várias modalidades, o éster alquílico de ácido graxo pode ser derivado de um óleo de soja. Alternativamente, a esterificação de ácidos graxos (por exemplo, ácidos graxos C18, tais como ácidos oleico, linolêico e linolênico) com álcoois alquílicos pode ser usada para preparar os ésteres alquílicos de ácidos graxos.

[0012] O álcool alquílico usado na preparação do éster alquílico de ácido graxo pode ser selecionado com base na fração alquila desejada do éster alquílico de ácido graxo. Por exemplo, se um éster metílico de ácido graxo for desejado, então um álcool metílico (isto é, metanol) pode ser usado na transesterificação do óleo natural ou esterificação do ácido graxo. Em várias modalidades, o álcool alquílico usado para preparar o éster alquílico de ácido graxo pode ser selecionado do grupo de álcool metílico, álcool etílico, álcool 1-propílico, álcool 2-etil-hexílico ou misturas de dois ou mais dos mesmos. Em conformidade, a fração alquila do éster alquílico de ácido graxo pode ser, por exemplo, um grupo metila, um grupo etila, um grupo propila, um grupo 2- etil-hexila ou misturas de dois ou mais dos mesmos. Em uma modalidade, o éster alquílico de ácido graxo é um éster metílico de ácido graxo ("FAME").

[0013] Antes da epoxidação, o éster alquílico de ácido graxo é destilado. Qualquer técnica de destilação convencional ou a seguir descrita pode ser usada. Em várias modalidades, a destilação pode ser realizada com um evaporador de filme esfregado ("WFE") e um condensador. Em uma modalidade, a destilação é realizada utilizando um WFE a uma temperatura variando de 120 a 360°C, de 140 a 200°C, ou de 150 a 160°C. O condensador pode ter uma temperatura de 20°C. Adicionalmente, a destilação por WFE pode ser realizada à pressão atmosférica ou sob vácuo com pressões tão baixas como alguns militorrs.

[0014] Em modalidades alternativas, a destilação pode ser realizada numa coluna de destilação convencional, sob vácuo (por exemplo, 2 a 5 milímetros de mercúrio), a uma temperatura de pelo menos 200°C, de pelo menos 210°C ou pelo menos 220°C. Em tais modalidades, a temperatura de destilação pode ser menor que 360°C, menor que 300°C ou menor que 240°C. Em uma modalidade típica, a destilação pode ser realizada numa coluna de destilação convencional a uma temperatura variando de 200 a 240°C e uma pressão de 2 a 5 milímetros de mercúrio.

[0015] O éster alquílico de ácido graxo destilado resultante pode ter um valor de cor da Associação Americana de Saúde Pública (American Public Health Association, "APHA") menor que 100, menor que 80, menor que 60, menor que 40 ou menor que 25. Em várias modalidades, os ácidos graxos destilados podem ter um valor de cor APHA de pelo menos 5, pelo menos 10 ou pelo menos 15. Os valores de cor APHA são determinados de acordo com o procedimento descrito na seção de Métodos de Teste, abaixo. Adicionalmente, o éster alquílico de ácido graxo destilado pode ter um número de iodo de pelo menos 100, pelo menos 110, pelo menos 120 ou pelo menos 130. Geralmente, o éster alquílico de ácido graxo destilado pode ter um índice de iodo menor que 160, menor que 140, ou menor que 135. Os valores de iodo são determinados de acordo com o procedimento descrito na seção de Métodos de Ensaio, abaixo.

[0016] Exemplos de ésteres alquílicos de ácidos graxos destilados disponíveis comercialmente adequados incluem, mas não se limitam a, éster metílico de ácido graxo SE 1885, disponível de Felda-Iffco (Cincinnati, OH, EUA), e éster metílico de ácido graxo SOYCLEARTM 1500, disponível de AG Processing, Inc. (Omaha, NE, EUA).

[0017] Após destilação, o éster alquílico de ácido graxo destilado pode ser epoxidado para formar um éster alquílico de ácido graxo epoxidado ("eFAAE"). Durante a epoxidação do éster alquílico de ácido graxo, pode-se formar um grupo epóxido num ou mais pontos de insaturação na cadeia de ácido graxo. Um "grupo epóxido" é um éter cíclico de três membros (também chamado oxirano ou um óxido de alquileno) em que um átomo de oxigênio está ligado a cada um de dois átomos de carbono que já estão ligados uns aos outros. Assim, "éster alquílico de ácido graxo epoxidado" e termos semelhantes significam um composto com pelo menos uma porção de éster alquílico de ácido graxo que contém pelo menos um grupo epóxido.

[0018] A epoxidação do éster alquílico de ácido graxo pode ser realizada utilizando qualquer técnica de epoxidação convencional descrita ou a seguir. As reações de epoxidação são tipicamente realizadas com ácidos percarboxílicos ou outros compostos peróxi. A título de exemplo não limitativo, um éster alquílico de ácido graxo epoxidado pode ser preparado combinando o éster alquílico de ácido graxo, peróxido de hidrogênio e ácido fórmico em proporções de 1:2:0,5, respectivamente. O éster e o ácido fórmico podem primeiro ser combinados e misturados em conjunto (por exemplo, agitados a uma taxa de 400 rpm) a 30°C. O peróxido de hidrogênio pode então ser adicionado a uma taxa inicial de 10 mL/h. A taxa de adição de peróxido pode então ser lentamente aumentada para a taxa de fluxo necessária dependendo da exotermicidade da reação. A adição é geralmente concluída dentro de uma hora. A temperatura da reação pode então ser elevada para 40 ou 50°C e a reação é continuada até que o valor do oxigênio de oxirano não aumente mais. Em seguida, a agitação pode ser interrompida e as camadas podem ser separadas. A camada de óleo pode primeiro ser lavada com água seguida por hidróxido de potássio diluído, e depois novamente com água ou salmoura. A camada de óleo pode então ser seca sob vácuo.

[0019] É sabido pelos versados na técnica do uso de óleos vegetais epoxidados ou seus derivados como plastificantes que a presença da funcionalidade epóxi intensifica a solubilidade em PVC. O aumento da solubilidade, por sua vez, resulta num melhor desempenho como um plastificante. Por esta razão, as cadeias de monoepóxido, diepóxido e triepóxido são componentes desejados do produto de eFAME. Os trióxidos são os mais desejados, uma vez que fornecem a concentração mais elevada de epóxido (ou oxigênio de oxirano) numa base de unidade de peso. Por outro lado, os palmitatos de metila e os estearatos de metila são menos desejáveis, uma vez que não são muito solúveis em PVC. Portanto, quantidades aumentadas destes componentes saturados no plastificante podem resultar em exsudação (ou expulsão) do líquido a partir do polímero, tornando o artigo acabado inutilizável ao longo do tempo. Além disso, estas frações saturadas também aumentam a temperatura de congelação (ponto de fluidez) do plastificante, levando a uma complexidade adicionada no manuseamento, armazenamento e transporte do material.

[0020] Em várias modalidades, o eFAAE resultante (por exemplo, eFAME) pode ter um teor de triepóxido de pelo menos 6,5% em peso ("% em peso"), pelo menos 6,7% em peso, pelo menos 7,0% em peso, pelo menos 7,1% em peso, pelo menos 7,2% em peso, pelo menos 7,3% em peso, ou pelo menos 7,4% em peso com base no peso total de éster alquílico de ácido graxo epoxidado. Tal como usado aqui, o termo "triepóxido" denota uma molécula de éster alquílico de ácido graxo C18 epoxidado tendo três grupos epóxido na sua cauda de alquila. Um exemplo de um triepóxido é um linolenato de alquila (isto é, um éster alquílico de ácido graxo C18) que foi epoxidado em cada um dos três pontos de insaturação na sua cauda de alquila. O teor em triepóxido é determinado de acordo com o procedimento fornecido na seção de Métodos de Teste, abaixo. Geralmente, o teor em triepóxido de eFAAE pode ser menor que 10% em peso, menor que 9% em peso ou menor que 8% em peso com base no peso total de eFAAE.

[0021] Em várias modalidades, o eFAAE (por exemplo, eFAME) pode ter um teor de palmitato menor que 12% em peso, menor que 11,8% em peso ou menor que 11,7% em peso com base no peso total de eFAAE. "Palmitatos" são ésteres de ácido palmítico, que é um ácido graxo C16 saturado. O teor de palmitato é determinado de acordo com o procedimento fornecido na seção de Métodos de Teste, abaixo. Tipicamente, o teor de palmitato do eFAAE pode ser pelo menos 10% em peso, pelo menos 10,5% em peso, pelo menos 11% em peso, ou pelo menos 11,5% em peso com base no peso total de eFAAE.

[0022] Em várias modalidades, o eFAAE (por exemplo, eFAME) pode ter um teor de estearato menor que 5% em peso, menor que 4,8% em peso ou menor que 4,6% em peso com base no peso total de eFAAE. "Estearatos" são ésteres de ácido esteárico, que é um ácido graxo C18 saturado. O teor de estearato é determinado de acordo com o procedimento fornecido na seção de Métodos de Teste, abaixo. Tipicamente, o teor de estearato do eFAAE pode ser pelo menos 4% em peso, pelo menos 4,2% em peso, ou pelo menos 4,4% em peso com base no peso total de eFAAE.

[0023] Em várias modalidades, o eFAAE (por exemplo, eFAME) pode compreender dímeros de ácido graxo numa concentração de pelo menos 0,1% em peso, pelo menos 0,2% em peso, pelo menos 0,4% em peso, pelo menos 0,8% em peso ou pelo menos 1,2% com base no peso total de eFAAE. O teor em dímero de ácido graxo pode ser determinado por análises cromatográficas, como descrito nos Métodos de Ensaio abaixo. Os dímeros de ácidos graxos incluem moléculas com duas cadeias alifáticas de ácidos graxos combinadas. As cadeias alifáticas de ácidos graxos podem ser saturadas, insaturadas e/ou epoxidizadas. Exemplos não limitativos de dímeros de ácidos graxos incluem moléculas que tem estruturas tais como:

[0024] Em várias modalidades, o eFAAE (por exemplo, eFAME)pode ter um valor de cor APHA menor que 100, menor que 80, menor que 60, menor que 40, menor que 20 ou menor que 15. Adicionalmente, o eFAAE pode ter um valor de cor APHA de pelo menos 1, pelo menos 2 ou pelo menos 5. Em uma ou mais modalidades, o eFAAE pode ter um valor de cor APHA que é pelo menos 10, pelo menos 20, pelo menos 30, pelo menos 40, ou pelo menos 50 por cento menos que o valor de cor APHA do éster alquílico de ácido graxo destilado acima descrito. Adicionalmente, o eFAAE pode ter um valor de cor APHA que é até 65 por cento menor que o valor de cor APHA do éster alquílico de ácido graxo destilado acima descrito.

[0025] Em várias modalidades, o eFAAE pode ter um teor de oxigênio de oxirano de pelo menos 5, pelo menos 5,2, pelo menos 5,4, pelo menos 5,6, pelo menos 5,8, pelo menos 6,0 ou pelo menos 6,2 gramas de oxirano por 100 gramas de ácido graxo epoxidado Alquil éster. Geralmente, o eFAAE pode ter um teor de oxigênio de oxirano de até 7,0, ou até 6,6 gramas de oxirano por 100 gramas de éster alquílico de ácido graxo epoxidado. O teor de oxigênio de oxirano é determinado de acordo com o procedimento descrito na seção de Métodos de Ensaio, abaixo.

[0026] Em várias modalidades, o eFAAE pode ter um índice de iodo menor que 9, menor que 8, menor que 7, menor que 6, menor que 5, menor que 4 ou menor que 3 gramas de iodo por 100 gramas de éster alquílico de ácido graxo epoxidado. Geralmente, o eFAAE pode ter um valor de iodo de pelo menos 1, ou pelo menos 2 gramas de iodo por 100 gramas de éster alquílico de ácido graxo epoxidado.

[0027] Em uma ou mais modalidades, a composição plastificante também pode incluir um óleo natural epoxidado ("eNO"). Como observado acima, um "óleo natural" é um óleo composto por triglicerídeos de ácidos graxos e derivados de um micróbio (algas, bactérias), uma planta/vegetal e/ou uma semente. O termo "óleo natural epoxidado", tal como usado aqui, é um óleo natural em que pelo menos uma porção de ácido graxo contém pelo menos um grupo epóxido. A epoxidação pode ocorrer por meio da reação do óleo natural com ácido percarboxílico e/ou outros compostos peróxi, de um modo semelhante aos métodos de epoxidação descritos acima para a produção de eFAAE.

[0028] Exemplos não limitativos de eNOs adequados incluem óleo de algas epoxidado, óleo de sebo de carne epoxidado, óleo de canola epoxidado, óleo de rícino epoxidado, óleo de milho epoxidado, óleo de peixe epoxidado, óleo de linhaça epoxidado, óleo de palma epoxidado, óleo de colza epoxidado, óleo de cártamo epoxidado, óleo de soja epoxidado, óleo de girassol epoxidado, óleo de epoxidação, óleo de tung epoxidado e qualquer combinação dos mesmos.

[0029] Em uma modalidade, o óleo natural epoxidado compreende óleo de soja epoxidado ("eSO").

[0030] Quando um óleo natural epoxidado está presente, a composição plastificante pode conter quantidades relativas de eNO (por exemplo, eSO) para eFAAE (por exemplo, eFAME) numa razão em peso na faixa de maior que (">") 0: menor que ("<") 100 a <100 : >0, mais tipicamente de 10:90 a 90:10, mais tipicamente de 20:80 a 80:20, e ainda mais tipicamente de 30:70 a 70:30. As razões de peso são baseadas no peso total da composição plastificante.

Composição Polimérica

[0031] A presente divulgação fornece uma composição polimérica. Em uma modalidade, uma composição polimérica que inclui um polímero e a composição plastificante como divulgado acima é fornecida.

[0032] Exemplos não limitativos de polímeros adequados incluem polissulfetos, poliuretanos, acrílicos, epicloridrinas, borracha de nitrila, polietileno clorossulfonado, polietileno clorado, policloropreno, borracha de estireno butadieno, borracha natural, borracha sintética, borracha de EPDM, polímeros à base de propileno, polímeros à base de etileno, e resinas de cloreto de vinila. O termo "polímero à base de propileno", tal como usado aqui, é um polímero que compreende uma porcentagem em peso majoritária de um monômero de propileno polimerizado (baseado na quantidade total de monômeros polimerizáveis) e opcionalmente pode compreender pelo menos um comonômero polimerizado. O termo "polímero à base de etileno", tal como é aqui usado, é um polímero que compreende uma porcentagem maioritária de monômero de etileno polimerizado (com base no peso total de monômeros polimerizáveis) e opcionalmente pode compreender pelo menos um comonômero polimerizado.

[0033] O termo "resina de cloreto de vinila", tal como usado aqui, é um polímero de cloreto de vinila, tal como cloreto de polivinila ("PVC") ou um copolímero de cloreto de vinila/cloreto de vinila/acetato de vinila, copolímero de cloreto de vinila/cloreto de vinilideno, cloreto de vinila/etileno ou um copolímero preparado por enxerto de cloreto de vinila sobre copolímero de etileno/acetato de vinila. A resina de cloreto de vinila pode também incluir uma mistura polimérica do polímero de cloreto de vinila ou copolímero de cloreto de vinila acima mencionado com outros polímeros miscíveis ou compatíveis incluindo, mas não se limitando a, polietileno clorado, poliuretano termoplástico, polímeros de olefina tais como um polímero de metacrila ou polímero de acrilonitrila-butadieno-estireno.

[0034] Em uma modalidade, o polímero compreende uma resina de cloreto de vinila.

[0035] Em uma modalidade, o polímero compreende PVC.

[0036] Em uma modalidade, quando a composição polimérica inclui polímero (por exemplo, PVC) numa quantidade de 100 partes por cem resinas ("phr"), o eFAAE pode estar presente numa quantidade que varia de 20 a 60 phr, eNO, quando empregado, pode estar presente numa quantidade que varia de 20 a 60 phr, e a carga pode estar presente numa quantidade que varia de 0 a 35% em peso com base no peso total da composição polimérica.

Aditivos

[0037] A composição polimérica pode incluir um ou mais dos seguintes aditivos opcionais: uma carga, um retardante de chamas, um estabilizador térmico, um agente antigotejamento, um corante, um lubrificante, um polietileno de baixo peso molecular, um estabilizador de luz à base de amina impedida, um absorvente de luz UV, um agente de cura, um reforçador, um retardante, um auxiliar de processamento, um agente de acoplamento, um agente antiestático, um agente de nucleação, um agente deslizante, um agente de controle da viscosidade, um agente de pegajosidade, um agente antibloqueio, um surfactante, um óleo de extensor, um eliminador de ácido, um desativador de metal e qualquer combinação dos mesmos.

[0038] Em uma modalidade, a composição polimérica inclui PVC, o presente plastificante, uma carga (carbonato de cálcio, argilas, sílica e qualquer combinação dos mesmos), estabilizadores de sabão metálico (estearato de zinco ou estabilizadores metálicos mistos contendo Ca, Zn, Mg, Sn e qualquer combinação dos mesmos), um antioxidante fenólico ou relacionado e um auxiliar de processamento. Condutor Revestido

[0039] A presente divulgação fornece um condutor revestido. O condutor revestido inclui um condutor e um revestimento no condutor, sendo o revestimento formado a partir da composição polimérica descrita acima.

[0040] Um "condutor", tal como usado aqui, é um ou mais fios ou fibras para conduzir calor, luz e/ou eletricidade. O condutor pode ser um fio/fibra única ou um multi-fio/fibra e pode estar em forma de filamento ou em forma tubular. "Fio" significa um filamento único de metal condutor, por exemplo, cobre ou alumínio, ou uma única cadeia de fibra óptica. Exemplos não limitativos de condutores adequados incluem metais, tais como prata, ouro, cobre, carbono e alumínio. O condutor também pode ser fibra óptica feita de vidro ou plástico.

[0041] O condutor revestido pode ser flexível, semirrígido ou rígido. O revestimento (também referido como uma "camisa" ou uma "bainha" ou "isolamento") está no condutor ou em outra camada polimérica em torno do condutor. Um cabo é um exemplo de um condutor revestido. "Cabo" significa pelo menos um fio ou fibra óptica dentro de uma bainha (por exemplo, um revestimento de isolamento ou uma jaqueta externa de proteção). Tipicamente, um cabo é de dois ou mais fios ou fibras ópticas ligadas entre si, tipicamente em uma cobertura de isolamento comum e/ou jaqueta de proteção. Os fios ou fibras individuais dentro da bainha podem ser puros, cobertos ou isolados. Os cabos combinados podem conter fios elétricos e fibras ópticas. O cabo pode ser projetado para aplicações de baixa, média e/ou alta tensão. Modelos de cabos típicos são ilustrados nas Patentes US n°s. 5.246.783, 6.496.629 e 6.714.707. MÉTODOS DE TESTE Medição de Cor

[0042] Medir a cor do líquido de acordo com normas ASTM D1209 e E313 utilizando um instrumento BYK Gardner LCS IIITM e medir em unidades APHA. Configurar o instrumento de bancada e realizar a verificação de calibração para garantir que o instrumento está funcionando dentro das especificações. Medir a cor da amostra usando o protocolo listado abaixo: • Definir LCS III para medir os índices Hazen/Alpha; • Medir cada amostra através de uma seringa (10 mL) em cubetas individuais calibradas; • Colocar cada cubeta carregada no LCS III e pressionar o botão de teste; um número Hazen/Alpha é gerado. Registrar esse número, remover a amostra e coloca-la de volta no LCS III para medir uma segunda vez (registrar dados). Repita por uma terceira vez (registrar dados). Remover a cubeta carregada e reservar; redefinir o LCS III para medir o índice de amarelamento, medir a mesma cubeta para Yellowness Index (registro três medições). Análise de teor de eFAME

[0043] As amostras são analisadas utilizando um sistema de cromatografia gasosa ("GC") com as seguintes condições: Instrumento: Agilent 6890 GCTM Coluna: RTX-Biodiesel TGTM (Restek), 15 mx 0,32 mm x filme de 0, 1 μm Injeção: Fenda, revestimento de lã dupla precisão da Restek Volume de Injeção: 1,0 μL Detecção: ionização por chama (FID) Gás Carredor: He Pressão do carreador: 55 kPa (8 psi), pressão constante Fluxo da fenda: 123 mL/min Razão da fenda: 40 Hidrogênio: 30 mL/min Ar: 350 mL/min Composição: 25 mL/min Temperatura do Injetor: 340°C Temperatura do detetor: 350°C Programa de temperatura: Temperatura inicial: 60°C durante 1 minuto Taxa de rampa: 15°C/min Temperatura final: 350°C durante 20 minutos Sistema de Dados: Thermo Atlas v 8.2 Teor de Oxigênio de Oxirano

[0044] Medir o teor de oxigênio de oxirano de acordo com o Método Oficial de American Oil Chemist Society ("AOCS") Cd 957.

Valor de Iodo

[0045] Medir o valor de iodo de acordo com o Método Oficial AOCS Cd 1-25. Resistência à Tração e Alongamento

[0046] Medir a resistência à tração e o alongamento de acordo com o método ASTM D638. Materiais

[0047] Os seguintes materiais são usados nos Exemplos, abaixo.

[0048] SOYCLEARTM 1500 é um éster metílico de ácido graxo destilado (> 200°C) que tem um valor de cor APHA de 23 e um número de iodo de 134 gramas de iodo por 100 gramas de éster metílico de ácido graxo ("gI2/100g"). SOYCLEARTM 1500 é comercialmente disponível de AG Processing, Inc., Omaha NE, EUA.

[0049] SE 1885 é um éster metílico de ácido graxo destilado (200 a 230°C) que tem um valor de cor APHA de 21 e um número de iodo de 132 g de I2/100 g. O SE 1885 está comercialmente disponível de Felda Iffco, Cincinnati, OH, EUA.

[0050] SOYGOLDTM 1100 é um éster metílico de ácido graxo não destilado que tem um valor de cor APHA de 239 e um valor de iodo de 133 g I2/100 g. SOYGOLDTM 1100 é comercialmente disponível de AG Processing, Inc., Omaha NE, EUA.

[0051] O óleo de soja epoxidado é PLAS-CHEKTM 775 que tem um valor de cor APHA de 85 e um teor de oxirano de 7,0%, e está comercialmente disponível de Ferro Corporation, Mayfield Heights, OH, EUA.

[0052] O cloreto de polivinila ("PVC") usado é OXYVINILSTM 240F, comercialmente disponível de Occidental Chemical Corporation, Dallas, TX, EUA.

[0053] O carbonato de cálcio (CaCO3) usado é HUBERCARBTM Q3, que não é tratado e tem um tamanho médio de partícula de 3,2 μm (método SediGraphTM0, e está comercialmente disponível de J.M. Huber Corporation, Edison, NJ, EUA.

[0054] O estearato de zinco está comercialmente disponível de Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA.

[0055] IRGANOXTM 1076 é um antioxidante fenólico estereoquimicamente impedido com o nome químico de octadecil- 3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)-propionato, que está comercialmente disponível de BASF SE, Ludwigshafen, Alemanha.

[0056] O ácido fórmico está comercialmente disponível de Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EUA.

[0057] O peróxido de hidrogênio ("H2O2") está comercialmente disponível de Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EUA.

[0058] O ácido oleico está comercialmente disponível de Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EUA.

[0059] O metanol é comercialmente disponível de Sigma- Aldrich, St. Louis, MO, EUA.

[0060] O ácido sulfúrico está comercialmente disponível de Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EUA.

Exemplos Preparação da amostra Amostra 1

[0061] A amostra 1 ("S1") é preparada por epoxidação de SOYCLEARTM 1500, um FAME destilado. A epoxidação de FAME destilado é realizada pelo seguinte procedimento. Cinquenta gramas do éster de metila de ácido graxo e uma quantidade correspondente (25 gramas) de ácido fórmico são pesados num frasco de fundo redondo de 3 gargalos equipado com um agitador mecânico, um condensador e um conta-gotas para a adição controlada de H2O2. A mistura de FAME e ácido fórmico é agitada a uma taxa de 400 rpm a 30°C. Adiciona-se 100 g de peróxido de hidrogênio (30 a 50% em peso, dependendo da taxa de reação desejada) a uma taxa de 10 mL/h, e depois a taxa de adição é lentamente aumentada para a taxa de fluxo necessária dependendo da exotermicidade da reação. A adição é geralmente concluída dentro de uma hora. A temperatura da reação é então elevada para 40-50°C, e a reação é continuada até o valor de oxigênio de oxirano não aumentar mais. A agitação é interrompida e as camadas são separadas. A camada de óleo é primeiro lavada com água seguido por hidróxido de potássio diluído e novamente com água ou salmoura. A camada de óleo é então seca sob vácuo. Amostra 2

[0062] A amostra 2 ("S2") é preparada por epoxidação de SE 1885, uma FAME destilada. A epoxidação da FAME destilada é realizada utilizando o procedimento descrito acima para a Amostra 1. Amostra 3

[0063] A amostra 3 ("S3") é preparada por epoxidação de SE 1885, um FAME destilado. A epoxidação de FAME destilado é realizada utilizando o procedimento descrito acima para a Amostra 1. Amostra Comparativa 1

[0064] A amostra Comparativa 1 ("CS1") é preparada por epoxidação de SOYGOLDTM 1100, um FAME não destilado. A epoxidação de FAME não destilado é realizada utilizando o procedimento descrito acima para a Amostra 1. Amostra Comparativa 2

[0065] A Amostra Comparativa 2 ("CS2") é preparada por epoxidação de um FAME não destilado, seguido por destilação do eFAME resultante a cinco temperaturas diferentes (CS2a- CS2e). A epoxidação de FAME não destilado é realizada utilizando o procedimento descrito acima para a Amostra 1.

[0066] Destilar o eFAME resultante usando o seguinte procedimento. Empregar uma massa molecular de 5,08 cm (2 polegadas), desgaseificar a amostra nas seguintes condições: Tabela 1: Desgaseificação (Passo 1):

[0067] Usar a corrente de resíduos do Passo 1 como alimento para a destilação no Passo 2. Tabela 2: Destilação (Passagem 2):

Amostra Comparativa 3

[0068] A Amostra Comparativa 3 ("CS3") é preparada esterificando um ácido oleico, epoxidizando o FAME resultante e destilando o eFAME resultante a cinco temperaturas diferentes (CS3a-CS3e). O ácido oleico (60 g), metanol (33,92 g) e ácido sulfúrico (1% em peso de ácido, 0,6 g) são pesados num frasco de fundo redondo de 2 gargalos equipado com condensador e sensor de temperatura. A mistura de reação é aquecida num banho de óleo a 65°C sob fluxo de nitrogênio durante 6 horas. Em algumas reações pode-se formar água durante a reação, que pode ser removida azeotropicamente utilizando tolueno. Após a reação, a mistura é lavada com água e carbonato de potássio para remover o ácido oleico que não reagiu, seguido por lavagem com água ou salmoura. O excesso de álcool é removido usando um evaporador rotativo. O produto final é seco sob vácuo.

[0069] A epoxidação do FAME resultante é realizada utilizando o procedimento descrito acima para a Amostra 1.

[0070] O eFAME resultante é destilado utilizando o procedimento seguinte. Empregar uma massa molecular de 5,08 cm (2 polegadas), desgaseificar a amostra nas seguintes condições: Tabela 3: Desgaseificação (Passo 1): Temperatura de WFE (°C) 120

[0071] Utilizar a corrente de resíduos do Passo 1 como alimento para a destilação na Passo 2. Tabela 4: Destilação (Passo 2):

Exemplo 1 - Propriedades de S1-S3 e CS1

[0072] Utilizando os métodos de teste descritos acima, medir o número de oxirano, o valor de iodo e o valor da cor APHA das Amostras S1-S3 e CS1. Os resultados são apresentados na Tabela 5, abaixo. Tabela 5 - Propriedades de S1-S3 e CS1

[0073] Os resultados fornecidos na Tabela 5 indicam que todas as amostras S1-S3 podem funcionar bem como plastificantes para PVC, dado os seus valores relativamente elevados de oxirano e valores relativamente baixos de iodo. Surpreendentemente, a destilação antes da epoxidação resulta em cor eFAME muito baixa, semelhante, como mostrado com CS2 e CS3 abaixo, com os resultados atingidos através do emprego de destilação após a epoxidação. Isto é surpreendente porque um versado na técnica esperaria que o processo de epoxidação produzisse inúmeros corpos de cor no eFAME resultante.

Exemplo 2 - Cor APHA de CS2 e CS3

[0074] Analisaram-se as Amostras Comparativas CS2 e CS3 para valores de cor APHA de acordo com os métodos de teste fornecidos acima. Os resultados estão apresentados na Tabela 6, abaixo. Tabela 6 - Cor APHA de CS2 e CS3

* Antes da destilação

[0075] Ao comparando os resultados fornecidos na Tabela 6 com aqueles a partir da Tabela 5, acima, pode surpreendentemente ser visto que os valores de cor semelhantes podem ser alcançados através do emprego da destilação antes da epoxidação (S1-S3) em comparação com a realização de destilação após a epoxidação (CS2 e CS3).

Exemplo 3 - Comparação composicional

[0076] Analisar S1 (destilação antes epoxidação) e CS2 (epoxidação antes da destilação) para o teor de palmitato, o teor de estearato, o teor de monoepóxido, o teor de diepóxido, o teor de triepóxido e o teor de dímero de acordo com os métodos de teste fornecidos acima. Os resultados são fornecidos na Tabela 7, abaixo. Uma composição típica de óleo de soja é fornecida por referência. Tabela 7 - Composição de S1 e CS2

* ND = não detectado

[0077] A partir dos dados fornecidos na Tabela 7, vemos o enriquecimento de ácidos graxos saturados de 4 das 5 amostras comparativas (CS2a-CS2d), e perda de cadeias de triepóxi em todas elas, embora em graus diferentes, em relação à amostra S1. A temperatura de destilação mais elevada para as Amostras Comparativas diminui os ácidos graxos saturados e aumenta as cadeias de triepóxi, mas isso ocorre com um pouco de aumento da cor, como pode ser visto na Tabela 6, acima.

Exemplo 4 - Avaliação em PVC

[0078] Para a avaliação como um plastificante no PVC, S2 é misturada com óleo de soja expoxidizado em igual razão de peso. A mistura seca de PVC é preparada em uma bacia de mistura Brabender com a mistura eFAME/eSO. A composição da mistura de PVC seco é a seguinte: 100 partes por cem de resina ("phr") de PVC; 68 phr de carbonato de cálcio; 55 phr de plastificante (ou seja, 50:50 eFAME/eSO); 3 phr de estearato de zinco; e 0,1 phr de IRGANOXTM 1076. A mistura seca é preparada usando as seguintes etapas: (a) Faça uma "mistura de sólidos", misturando tudo (exceto o plastificante e a carga) em um recipiente com uma espátula; (b) Para misturar as etapas (c) a (e), usar uma bacia de mistura Brabender de 250 cm3 com lâminas sigma a 90°C e 40 rpm; (c) Após dois minutos de aquecimento, adicionar a mistura de sólidos e misturar durante 30 segundos; (d) Adicionar o plastificante e misturar durante 6 minutos; (e) Adicionar a carga e misturar durante 60 segundos; (f) Interromper e remover a mistura seca.

[0079] Por inspeção visual, o plastificante é facilmente absorvido pelos grânulos de PVC resultando num pó seco, indicando muito boa compatibilidade com o plastificante de PVC. A mistura seca é então misturada por fusão no Brabender a 180°C durante dois minutos, com rotores de came a 40 rpm.

[0080] As placas de 30 mil são feitas a partir da mistura composta por prensagem a 180°C durante 5 minutos. As amostras em forma de osso de carrocho (Dogbone) são feitas para testes de tração e tração com envelhecimento (100°C, 10 dias). Pequenos discos com um diâmetro de 3,17 (1,25 polegadas) são também preparados para os testes de perda de peso e expulsão sob duas diferentes condições de envelhecimento de 60°C a 100% de umidade relativa durante 14 dias e 100°C durante 14 dias em umidade não controlada.

[0081] A tensão de tração e alongamento para as amostras tipo osso de cachorro (dogbones) de PVC envelhecidos e não envelhecidos são mostrados como segue: Estresse de Tração Não Envelhecida kPa (psi): 15471 (2.244) Alongamento não envelhecido: 326% Estresse de tração com Envelhecimento kPa (psi): 17822 (2.485) Alongamento com envelhecimento: 257%

[0082] Os valores de tensão de tração e alongamento acumulados mostram que o plastificante feito a partir do eFAME proveniente de FAME destilado tem boa propriedade de permanência em temperatura mais elevada.

[0083] Para o envelhecimento em estufa sob 60°C/100% de UR, a amostra de PVC feita com o plastificante mostra menos que 2% de perda de peso ao longo de 2 semanas. Além disso, nenhuma expulsão visível está presente após 2 semanas. Da mesma forma, o envelhecimento a 100°C/14 dias mostra cerca de 8,5% de perda de peso. De um modo geral, se um composto não perde mais do que 10% do seu peso inicial sob tais condições de envelhecimento, isso indica uma boa propriedade de permanência para o plastificante.

Claims

1. Processo para a produção de uma composição plastificante, o referido processo sendo caracterizado pelo fato de compreender: (a) primeiro fornecer um éster alquílico de ácido graxo destilado; e em seguida (b) submeter o referido éster alquílico de ácido graxo destilado a um processo de epoxidação para desse modo produzir um éster alquílico de ácido graxo epoxidado, sendo que o éster alquílico de ácido graxo epoxidado é preparado primeiro combinando e misturando em conjunto o éster alquílico de ácido graxo e ácido fórmico a 30 °C, em seguida adicionando peróxido de hidrogênio ao éster alquílico de ácido graxo e ácido fórmico e completando a adição de peróxido de hidrogênio dentro de uma hora, e sendo que o éster alquílico de ácido graxo, o peróxido de hidrogênio, e o ácido fórmico são combinados em proporções de 1:2:0,5, respectivamente; sendo que o referido éster alquílico de ácido graxo epoxidado tem um valor de cor menor que 100 APHA (conforme medido de acordo com as normas ASTM D1299 e E313), sendo que o referido éster alquílico de ácido graxo epoxidado tem um teor de triepóxido de a partir de pelo menos 6,5 por cento em peso a menos que 8 por cento em peso com base no peso total de referido éster alquílico de ácido graxo epoxidado (conforme medido de acordo com o método na descrição),sendo que o éster alquílico de ácido graxo epoxidado tem um teor de oxigênio de oxirano de pelo menos 5 gramas de oxirano por 100 gramas de éster alquílico de ácido graxo epoxidado (conforme medido de acordo com o Método Oficial de American Oil Chemist Society ("AOCS") Cd 9-57), sendo que o éster alquílico de ácido graxo epoxidado tem um teor de dímero de ácido graxo de pelo menos 0,8% em peso com base no peso total do citado éster alquílico de ácido graxo epoxidado (conforme medido de acordo com o método na descrição), sendo que o citado éster alquílico de ácido graxo epoxidado tem um valor de iodo de pelo menos 1 grama de iodo por 100 gramas de éster alquílico de ácido graxo epoxidado a pelo menos 5 gramas de iodo por 100 gramas de éster alquílico de ácido graxo epoxidado (conforme medido de acordo com o Método Oficial de American Oil Chemist Society ("AOCS") Cd 1-25), sendo que o referido éster alquílico de ácido graxo destilado é destilado a uma temperatura de pelo menos 210°C.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido éster alquílico de ácido graxo epoxidado ter um teor de palmitato menor que 12 por cento em peso com base em todo o peso do referido éster alquílico de ácido graxo epoxidado (conforme medido de acordo com o método na descrição); sendo que o éster alquílico de ácido graxo epoxidado tem um teor de estearato menor que 5 por cento em peso com base no peso total de referido éster alquílico de ácido graxo epoxidado (conforme medido de acordo com o método na descrição).