DE10128306A1 - Verfahren zur Herstellung von Gemischen von Diestern der Phthalsäure mit Decanolen und Tridecanolen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Gemischen von Diestern der Phthalsäure mit Decanolen und TridecanolenInfo
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Abstract
Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung von Gemischen von Diestern der Phthalsäure mit Decanolen und Tridecanolen, bei dem man Phthalsäure oder ein reaktives Derivat der Phthalsäure mit einem Gemisch aus mindestens einem Decanol und mindestens einem Tridecanol umsetzt. DOLLAR A Weiterhin werden derart erhältliche Gemische, deren Verwendung als Weichmacher für Formmassen sowie für deren Herstellung geeignete Gemische isomerer Tridecanole beschrieben.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Gemischen von Diestern der Phthalsäure mit Decanolen und Tri
decanolen.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung derartige Gemische,
deren Verwendung als Weichmacher für Formmassen sowie für deren
Herstellung geeignete Gemische isomerer Tridecanole.
Langkettige Alkohole, z. B. C10-, C11- und C13-Alkohole, werden in
großem Umfang zur Herstellung von Weichmachern eingesetzt. Die
Alkohole werden hierzu mit Polycarbonsäuren, wie insbesondere
Phthalsäure, zu den entsprechenden Estern umgesetzt.
Wichtige Vertreter der Weichmacher aus der Klasse der Phthalsäu
reester sind die Diisodecylphthalate und die Diisotridecylphtha
late. Sie werden vor allem bei der Herstellung von Kabelummante
lungen, Leitungen und Rohren aus Polyvinylchlorid ("PVC") einge
setzt, etwa im Automobilbau.
Der Stand der Technik kennt bereits Phthalsäureester als Weichma
cher, welche als Alkoholeinheiten C10-Alkohole (Decanole) oder
C13-Alkohole (Tridecanole) aufweisen:
Die JP-A 07 179 699 und die JP-A 08 283 510 beschreiben Weichma
cher für PVC-Filme, bei denen es sich um Diester der Phthalsäure
mit einem Gemisch aus den C10-Alkoholen 2-Propylheptanol und 4-Me
thyl-2-propylhexanol im Gewichtsverhältnis 88 : 12 bis 70 : 30
handelt. Die JP-A 08 301 295 beschreibt die Verwendung derartiger
Ester als Weichmacher für PVC, in denen das Gewichtsverhältnis
von 2-Propylheptanol und 4-Methyl-2-propylhexanol 100 : 0 bis 50 : 50
beträgt. Auch aus der JP-A 08 034 891 ist ein Weichmacher
für PVC-Filme auf Basis von 2-Propylheptanol und 4-Methyl-2-pro
pylhexanol bekannt und darüber hinaus ein solcher, der nur 2-Pro
pylheptanol als Alkoholeinheit enthält.
Die JB 73/35705 und die JA 81/47443 lehren die Verwendung des
Diesters von Phthalsäure mit Tridecanol als Weichmacher für Vi
nylchloridpolymere wie PVC.
Für den Fachmann auf dem Gebiet der PVC-Kunststoffe, der sich ins
besondere mit der Herstellung von Folien, Kabeln und Leitungen
aus diesem Material befasst, stellt sich immer häufiger die Auf
gabe, Weichmacher einzusetzen, die einerseits die plastischen Ei
genschaften dieser Kunststoffe verbessern, allen voran die Käl
teelastiziät, aber andererseits auch nur wenig flüchtig sind. Die
verminderte Flüchtigkeit trägt wesentlich dazu bei, dass die bei
der Herstellung erzielte Elastizität des PVC-Kunststoffs über
lange Zeit erhalten bleibt und dass der Weichmacher praktisch
nicht an die Umgebung abgegeben wird.
Die bekannten Phthalsäureester-Weichmacher mit Decanolen oder
Tridecanolen als Alkoholeinheit können in dieser Hinsicht jedoch
noch nicht befriedigen.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, Weich
macher auf Basis von Estern des Phthalsäureanhydrids mit Alkoho
len von 10 und mehr Kohlenstoffatomen bereitzustellen, die dem
geschilderten Nachteil abzuhelfen vermögen.
Demgemäß wurden ein Verfahren zur Herstellung von Gemischen von
Diestern der Phthalsäure mit Decanolen und Tridecanolen gefunden,
dass dadurch gekennzeichnet ist, dass man Phthalsäure oder ein
reaktives Derivat der Phthalsäure mit einem Gemisch aus minde
stens einem Decanol und mindestens einem Tridecanol umsetzt.
Weiterhin wurden derartige Gemische, deren Verwendung als Weich
macher für Formmassen sowie für deren Herstellung geeignete Gemi
sche isomerer Tridecanole gefunden.
Die erfindungsgemäßen Weichmacher bewirken eine hohe Kälteelasti
zität und weisen eine niedrige Flüchtigkeit auf, die jene der
Phthalsäureester von Decanolen allein oder Tridecanolen allein
übertreffen.
Als Decanole sind aliphatische Monoalkohole mit 10 Kohlenstoffa
tomen bevorzugt, insbesondere die primären Alkanole, in denen die
Alkylgruppen geradkettig oder verzweigt sein können, beispiels
weise n-Decanol, die Methylnonanole wie 1-Methylnonanol, die
Ethyloctanole wie 1-Ethyloctanol, die Propylheptanole wie 1-Pro
pylheptanol oder die Methylpropylhexanole, jeweils einzeln oder
im Gemisch, vor allem jeweils für sich allein 2-Propylheptanol
und 4-Methyl-2-propylhexanol. Besonders bevorzugt sind Gemische
der genannten Alkanole ("Isodecanole"), insbesondere diejenigen
mit den CAS-Nummern 25339-17-7 und 93821-11-5. Ganz besonders be
vorzugt sind Gemische aus zusammen überwiegend, vorzugsweise 80,
vor allem 90 und insbesondere 95 Gew.-% 2-Propylheptanol und
4-Methyl-2-propylhexanol, und zwar im Verhältnis 99 : 1 bis 1 : 99,
vorzugsweise 95 : 5 bis 50 : 50 und besonders bevorzugt 92 : 8
bis 88 : 12 Gew.-%.
Als Tridecanole sind aliphatische Monoalkohole mit 13 Kohlenstof
fatomen bevorzugt, insbesondere die primären Alkanole, in denen
die Alkylgruppen geradkettig oder verzweigt sein können, bei
spielsweise n-Tridecanol, die Methyldecanole wie 1-Methyldodeca
nol oder die Ethylundecanole wie 1-Ethylundecanol, jeweils ein
zeln oder im Gemisch. Bevorzugt sind Gemische der genannten Alka
nole ("Isotridecanole") und insbesondere diejenigen mit den CAS-
Nummern 27458-92-0 und 68526-86-3. Besonders bevorzugt sind sol
che Isotridecanole, die nach dem folgenden Verfahren erhältlich
sind:
In einem mehrstufigen Verfahren, das von einem Butene enthalten den Kohlenwasserstoffgemisch ausgeht, werden in einem ersten Schritt die Butene zu einem Gemisch isomerer Octene und Dodecene dimerisiert. Als Hauptprodukt fallen dabei die Octene an, während die Dodecene mit einem Anteil von im Allgemeinen 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf den Reaktoraustrag, anfallen. Aus dem Reaktionsge misch werden anschließend die Dodecene isoliert, zu den entspre chenden C13-Aldehyden hydroformyliert und nachfolgend zu Isotride canolen hydriert. Die Herstellung von Isotridecanolen durch die genannte Abfolge von Syntheseschritten ist an sich bekannt. Die erfindungsgemäß besonders bevorzugte Isotridecanole werden jedoch nur erhalten, wenn zumindest bei der Butendimerisierung, vorzugs weise bei der Butendimerisierung und der Hydroformylierung, spe zielle, definierte Randbedingungen eingehalten werden.
In einem mehrstufigen Verfahren, das von einem Butene enthalten den Kohlenwasserstoffgemisch ausgeht, werden in einem ersten Schritt die Butene zu einem Gemisch isomerer Octene und Dodecene dimerisiert. Als Hauptprodukt fallen dabei die Octene an, während die Dodecene mit einem Anteil von im Allgemeinen 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf den Reaktoraustrag, anfallen. Aus dem Reaktionsge misch werden anschließend die Dodecene isoliert, zu den entspre chenden C13-Aldehyden hydroformyliert und nachfolgend zu Isotride canolen hydriert. Die Herstellung von Isotridecanolen durch die genannte Abfolge von Syntheseschritten ist an sich bekannt. Die erfindungsgemäß besonders bevorzugte Isotridecanole werden jedoch nur erhalten, wenn zumindest bei der Butendimerisierung, vorzugs weise bei der Butendimerisierung und der Hydroformylierung, spe zielle, definierte Randbedingungen eingehalten werden.
So ist es bevorzugt, dass das Gemisch isomerer Dodecene durch In
kontaktbringen eines Butene enthaltenden Kohlenwasserstoffgemi
sches mit einem heterogenen Katalysator, der Nickeloxid enthält,
erhalten wird. Vorzugsweise beträgt der iso-Butengehalt des Koh
lenwasserstoffgemisches 5 Gew.-% oder weniger, insbesondere 3
Gew.-% oder weniger, besonders bevorzugt 2 Gew.-% oder weniger
und am meisten bevorzugt 1,5 Gew.-% oder weniger, jeweils bezogen
auf den Gesamtbutengehalt. Ein geeigneter Kohlenwasserstoffstrom
ist der sogenannte C4-Schnitt, ein Gemisch aus Butenen und Buta
nen, das in großen Mengen aus FCC-Anlagen oder Steamcrackern zur
Verfügung steht. Als besonders bevorzugter Einsatzstoff wird das
sogenannte Raffinat II verwendet, bei dem es sich um einen iso-
Buten-abgereicherten C4-Schnitt handelt.
Ein bevorzugtes Einsatzmaterial enthält 50 bis 100, vorzugsweise
80 bis 95 Gew.-% Butene und 0 bis 50, vorzugsweise 5 bis 20
Gew.-% Butane. Als allgemeiner quantitativer Rahmen läßt sich
folgende Zusammensetzung der Butenfraktion anführen:
1-Buten | 1 bis 99 Gew.-% |
cis-2-Buten | 1 bis 50 Gew.-% |
trans-2-Buten | 1 bis 99 Gew.-% |
iso-Buten | bis zu 5 Gew.-%. |
Als Katalysator kommen an sich bekannte Katalysatoren in Be
tracht, die Nickeloxid enthalten, wie sie z. B. von O'Connor et
al. in Catalysis Today 6, (1990) S. 329 beschrieben sind. Es kön
nen geträgerte Nickeloxid-Katalysatoren verwendet werden, wobei
als Trägermaterialien Kieselsäure, Tonerde, Aluminosilicate, Alu
minosilicate mit Schichtstruktur und Zeolithe in Betracht kommen.
Besonders geeignet sind Fällungskatalysatoren, die durch Mischen
wäßriger Lösungen von Nickelsalzen und Silicaten, z. B. von Natrium
silicat und Nickelnitrat, und gegebenenfalls weiteren Bestand
teilen, wie Aluminiumsalzen, z. B. Aluminiumnitrat, und Calcinie
ren erhältlich sind.
Besonders bevorzugt sind Katalysatoren, die im Wesentlichen aus
NiO, SiO2, TiO2 und/oder ZrO2 sowie gegebenenfalls Al2O3 bestehen.
Am meisten bevorzugt ist ein Katalysator, der als wesentliche ak
tive Bestandteile 10 bis 70 Gew.-% Nickeloxid, 5 bis 30 Gew.-%
Titandioxid und/oder Zirkondioxid, 0 bis 20 Gew.-% Aluminiumoxid
und bis zum Rest zu 100 Gew.-% Siliciumdioxid enthält. Ein sol
cher Katalysator ist durch Fällung der Katalysatormasse bei pH 5
bis 9 durch Zugabe einer Nickelnitrat enthaltenden wäßrigen Lö
sung zu einer Alkaliwasserglaslösung, die Titandioxid und/oder
Zirkondioxid enthält, Filtrieren, Trocknen und Tempern bei 350
bis 650 W erhältlich. Zur Herstellung dieser Katalysatoren wird im
Einzelnen auf die DE-A 43 39 713 verwiesen. Auf die Offenbarung
dieser Druckschrift wird vollinhaltlich Bezug genommen.
Das Inkontaktbringen des Butene enthaltenden Kohlenwasserstoffge
misches mit dem Katalysator erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen
von 30 bis 280, insbesondere 30 bis 140 und besonders bevorzugt
von 40 bis 130°C. Es erfolgt vorzugsweise bei einem Druck von 10
bis 300, insbesondere von 15 bis 100 und besonders bevorzugt von
20 bis 80 bar. Der Druck wird dabei zweckmäßigerweise so einge
stellt, dass bei der gewählten Temperatur das olefinreiche Koh
lenwasserstoffgemisch flüssig oder im überkritischen Zustand vor
liegt.
Geeignete Reaktionsapparaturen für das Inkontaktbringen des Bu
tene enthaltenden Kohlenwasserstoffgemisches mit dem heterogenen
Katalysator sind z. B. Rohrbündelreaktoren oder Schachtöfen. Auf
grund der geringeren Investitionskosten sind Schachtöfen bevor
zugt. Die Dimerisierung kann in einem einzelnen Reaktor durchge
führt werden, wobei der Oligomerisierungskatalysator in einem
einzigen oder mehreren Festbetten im Reaktor angeordnet sein
kann. Alternativ kann eine Reaktorkaskade aus mehreren, vorzugs
weise zwei, hintereinandergeschalteten Reaktoren eingesetzt wer
den, wobei beim Passieren des bzw. der dem letzten Reaktor der
Kaskade vorgeschalteten Reaktors bzw. Reaktoren die Butendimeri
sierung im Reaktionsgemisch nur bis zu einem Teilumsatz betrieben
wird und der gewünschte Endumsatz erst beim Passieren des Reakti
onsgemisches durch den letzten Reaktor der Kaskade erzielt wird.
Die Butendimerisierung erfolgt vorzugsweise in einem adiabati
schen Reaktor oder einer adiabatischen Reaktorkaskade.
Nach dem Verlassen des Reaktors bzw. des letzten Reaktors einer
Kaskade werden aus dem Reaktoraustrag die gebildeten Dodecene von
den Octenen und gegebenenfalls den höheren Oligomeren und den
nicht umgesetzten Butenen und Butanen abgetrennt. Hauptprodukt
sind in der Regel die Octene.
Die erhaltenen Dodecene werden im zweiten Verfahrensschritt in an
sich bekannter Weise durch Hydroformylierung mit Synthesegas in
die um ein C-Atom verlängerten Aldehyde überführt. Die Hydrofor
mylierung von Olefinen zur Herstellung von Aldehyden ist an sich
bekannt und z. B. in J. Falbe (Hrsg.): "New Synthesis with Carbon
monoxide", Springer Verlag, Berlin, 1980, beschrieben. Die Hydro
formylierung erfolgt in Anwesenheit von homogen im Reaktionsme
dium gelösten Katalysatoren. Als Katalysatoren werden dabei im
Allgemeinen Verbindungen oder Komplexe von Metallen der VIII. Ne
bengruppe, speziell Co-, Rh-, Ir-, Pd-, Pt- oder Ru-Verbindungen
bzw. -Komplexe eingesetzt, die unmodifiziert oder z. B. mit Amin-
oder mit phosphinhaltigen Verbindungen modifiziert sein können.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung erfolgt die Hydroformylie
rung vorzugsweise in Gegenwart eines Cobalt-Katalysators. Sie er
folgt vorzugsweise bei Temperaturen von 120 bis 240, insbesondere
160 bis 200 W und unter einem Synthesegasdruck von 150 bis 400,
insbesondere 250 bis 350 bar. Die Hydroformylierung erfolgt vor
zugsweise in Gegenwart von Wasser. Das Mischungsverhältnis von
Wasserstoff zu Kohlenmonoxid im eingesetzten Synthesegas liegt
vorzugsweise im Bereich von 70 : 30 bis 50 : 50 und insbesondere
65 : 35 bis 55 : 45 Vol-%.
Das Cobaltkatalysierte Hydroformylierungsverfahren kann als mehr
stufiger Prozess durchgeführt werden, der die folgenden 4 Verfah
rensstufen enthält: die Herstellung des Katalysators (Vorcarbony
lierung), die Katalysatorextraktion, die Olefinhydroformylierung
und die Entfernung des Katalysators aus dem Reaktionsprodukt
(Entcobaltung). In der ersten Verfahrensstufe, der Vorcarbonylie
rung, wird ausgehend von einer wäßrigen Cobaltsalzlösung, z. B.
Cobaltformiat oder Cobaltacetat, durch Umsetzung mit Kohlenmon
oxid und Wasserstoff der für die Hydroformylierung benötigte Ka
talysatorkomplex (HCo(CO)4) hergestellt. In der zweiten Verfah
rensstufe, der Katalysatorextraktion, wird der in der ersten Ver
fahrensstufe hergestellte Cobaltkatalysator aus der wäßrigen
Phase mit einer organischen Phase, vorzugsweise mit dem zu hydro
formylierenden Olefin, extrahiert. Bisweilen ist es zweckmäßig,
neben dem Olefin die Reaktions- und Nebenprodukte der Hydroformy
lierung, sofern sie wasserunlöslich und unter den gewählten Reak
tionsbedingungen flüssig sind, zur Katalysatorextraktion einzu
setzen. Nach der Phasentrennung wird die mit dem Cobaltkatalysa
tor beladene organische Phase der dritten Verfahrensstufe, der
Hydroformylierung, zugeführt. In der vierten Verfahrensstufe, der
Entcobaltung, wird die organische Phase des Reaktoraustritts von
den Cobaltcarbonylkomplexen in Gegenwart von komplexfreiem Pro
zesswasser durch Behandlung mit Sauerstoff oder Luft befreit. Da
bei wird der Cobaltkatalysator oxidativ zerstört, und die erhal
tenen Cobaltsalze werden in die wäßrige Phase zurückextrahiert.
Die erhaltende wäßrige Cobaltsalzlösung aus der Entcobaltung wird
in die erste Verfahrensstufe, die Vorcarbonylierung, zurückge
führt. Das erhaltene rohe Hydroformylierungsprodukt kann unmit
telbar der Hydrierung zugeführt werden. Alternativ kann daraus in
üblicher Weise, z. B. destillativ, eine C13-Aldehydfraktion iso
liert werden, die der Hydrierung zugeführt wird.
Die Bildung des Cobaltkatalysators, die Extraktion des Cobaltka
talysators in die organische Phase und die Hydroformylierung der
Olefine kann auch in einem einstufigen Prozess im Hydroformylie
rungsreaktor durchgeführt werden.
Verwendbare Cobaltverbindungen sind beispielsweise Cobalt(II)-
chlorid, Cobalt(II)-nitrat, deren Amin- oder Hydratkomplexe, Co
baltcarboxylate, wie Cobaltformiat, Cobaltacetat, Cobaltethylhe
xanoat, Cobaltnaphthenoat, sowie der Cobaltcaprolactamat-Komplex.
Unter den Hydroformylierungsbedingungen bilden sich in situ die
katalytisch aktiven Cobaltverbindungen in Form von Cobaltcarbony
len. Es können auch die Carbonylkomplexe des Cobalts, wie Dico
baltoctacarbonyl, Tetracobaltdodecacarbonyl und Hexacobalthexade
cacarbonyl eingesetzt werden.
Das bei der Hydroformylierung erhaltene Aldehydgemisch wird zu
primären Alkoholen reduziert. Im Allgemeinen erfolgt eine teil
weise Reduktion bereits unter den Hydroformylierungsbedingungen,
wobei die Hydroformylierung auch so gesteuert werden kann, dass
eine im Wesentlichen vollständige Reduktion erfolgt. In der Regel
wird jedoch das erhaltene Hydroformylierungsprodukt in einem wei
teren Verfahrensschritt mit Wasserstoffgas oder einem Wasserstoff
enthaltendem Gasgemisch hydriert. Die Hydrierung findet in der
Regel in Gegenwart eines heterogenen Hydrierkatalysators statt.
Als Hydrierkatalysator kann ein beliebiger zur Hydrierung von Al
dehyden zu primären Alkoholen geeigneter Katalysator verwendet
werden. Beispiele geeigneter handelsüblicher Katalysatoren sind
Kupferchromit, Cobalt, Cobaltverbindungen, Nickel, Nickelverbin
dungen, die gegebenenfalls geringe Mengen Chrom oder andere Pro
motoren enthalten, und Gemische von Kupfer, Nickel und/oder
Chrom. Die Nickelverbindungen liegen im Allgemeinen geträgert auf
Trägermaterialien wie Tonerde oder Kieselgur vor. Weiterhin kön
nen Edelmetall enthaltende Katalysatoren wie Platin oder Palla
dium verwendet werden.
Die Hydrierung kann in Rieselfahrweise erfolgen, wobei das zu hy
drierende Gemisch und das Wasserstoffgas bzw. das wasserstoffhal
tige Gasgemisch z. B. im Gleichstrom über ein fest angeordnetes
Bett des Hydrierkatalysators geleitet werden.
Die Hydrierung findet vorzugsweise bei einer Temperatur von 50
bis 250, insbesondere 100 bis 150°C und einem Wasserstoffdruck von
50 bis 350, insbesondere 150 bis 300 bar statt. Aus dem bei der
Hydrierung erhaltenen Reaktionsaustrag kann die gewünschte Iso
tridecanolfraktion durch fraktionierte Destillation von den
C8-Kohlenwasserstoffen und höhersiedenden Produkten abgetrennt
werden.
Die so erhaltenen, im Sinne der vorliegenden Erfindung besonders
bevorzugten Isotridecanole zeichnen sich durch eine charakteri
stische Isomerenverteilung aus, welche beispielsweise mittel Ga
schromatographie näher definiert werden kann. Das Gaschromato
gramm lässt sich etwa gemäß Kovacs (Z. Anal. Chem. 181, (1961),
Seite 351; Adv. Chromatogr. 1 (1965), Seite 229) mit Hilfe von
Retentionsindices unter Verwendung von n-Undecanol, n-Dodecanol
und n-Tridecanol als Referenzsubstanzen in drei Retentionsberei
che einteilen:
Bereich 1: Retentionsindex < 1180
Bereich 2: Retentionsindex 1180 bis 1217
Bereich 3: Retentionsindex < 1217
Bereich 1: Retentionsindex < 1180
Bereich 2: Retentionsindex 1180 bis 1217
Bereich 3: Retentionsindex < 1217
Im Bereich 1 liegen überwiegend drei- und mehrfach-verzweigte
Isotridecanole, im Bereich 2 liegen überwiegend zweifach-ver
zweigte Isotridecanole und im Bereich 3 liegt überwiegend die
Summe aus einfach verzweigten Isotridecanolen und n-Tridecanol
vor. Anhand dieser Methode lässt sich die Zusammensetzung von
Isotridecanolen durch Vergleich der Flächen unter den entspre
chenden Abschnitten der Gaschromatogramm-Kurven ("Flächen-%") im
Sinne der vorliegenden Erfindung hinreichend genau ermitteln.
An drei- und mehrfach verzweigten Isomeren weisen die erfindungs
gemäß besonders bevorzugten Isotridecanole gemäß der beschriebe
nen Methode von Kovacs im Allgemeinen 20 bis 60, vorzugsweise 25
bis 50, besonders bevorzugt 40 bis 48 und ganz besonders bevor
zugt 45 bis 47 Flächen-% auf.
An zweifach verzweigten Isomeren weisen die erfindungsgemäß be
sonders bevorzugten Isotridecanole gemäß der beschriebenen Me
thode von Kovacs im Allgemeinen 10 bis 50, vorzugsweise 20 bis
45, besonders bevorzugt 30 bis 40 und ganz besonders bevorzugt 35
bis 38 Flächen-% auf.
An einfach verzweigten Isomeren und n-Tridecanol weisen die er
findungsgemäß besonders bevorzugten Isotridecanole gemäß der be
schriebenen Methode von Kovacs im Allgemeinen 5 bis 30, vorzugs
weise 10 bis 25, besonders bevorzugt 15 bis 20 und ganz besonders
bevorzugt 17 bis 19 Flächen-% auf.
Die Dichte der besonders bevorzugten Isotridecanole liegt im All
gemeinen bei 0,8 bis 0,9, vorzugsweise bei 0,82 bis 0,86 und be
sonders bevorzugt bei 0,84 bis 0,845 g/cm3. Ihr Brechungsindex
nD 2o liegt im Allgemeinen bei 1,4 bis 1,5, vorzugsweise bei 1,44
bis 1,46 und besonders bevorzugt bei 1,446 bis 1,45. Ihre Visko
sität liegt im Allgemeinen bei 30 bis 40, vorzugsweise bei 32 bis
38 und besonders bevorzugt bei 34 bis 35,5 mPas. Ihr Siedebereich
liegt im Allgemeinen bei 240 bis 280, vorzugsweise bei 250 bis
275 und besonders bevorzugt bei 260 bis 270°C.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Diester der Phthalsäure er
folgt in an sich bekannter Weise durch Veresterung von Phthal
säure oder einem reaktiven Phthalsäurederivat wie Phthalsäurean
hydrid oder Phthalsäuredichlorid, mit einem Gemisch aus minde
stens einem Decanol und mindestens einem Tridecanol. Vorzugsweise
wird die Phthalsäure oder das reaktive Phthalsäurederivat mit ei
nem molaren Überschuß der Alkohole, insbesondere einem molaren
Überschuß von 5 bis 30%, und vorzugsweise in Gegenwart einer Le
wis-Säure als Veresterungskatalysator, etwa eines Dialkyltita
nats, z. B. Isopropylbutyltitanat, oder einer Brönsted-Säure wie
Methansulfonsäure oder Schwefelsäure, umgesetzt.
Die Umsetzung der Phthalsäure oder des reaktiven Phthalsäurederi
vats mit dem Gemisch aus mindestens einem Decanol und mindestens
einem Tridecanol findet im Allgemeinen bei Reaktionstemperaturen
von 150 bis 300 und vorzugsweise 200 bis 250°C statt.
Es wird vorzugsweise bei einem molaren Überschuss an dem Gemisch
aus mindestens einem Decanol und mindestens einem Tridecanol be
zogen auf Phthalsäure oder das reaktive Phthalsäurederivat von 20
bis 30, vorzugsweise um 25% gearbeitet.
Zur fortlaufenden Entfernung von bei der Veresterung entstehendem
Wasser kann während der Umsetzung ein Inertgas, etwa Stickstoff,
durch das Reaktionsgemisch geleitet werden.
Nach beendeter Umsetzung arbeitet man das Reaktiongemisch auf das
erfindungsgemäße Gemisch von Estern der Phthalsäure auf. Im All
gemeinen geht man dabei so vor, dass man zunächst vor allem orga
nische Verunreinigungen und gegebenenfalls nicht umgesetztes De
canol und/oder Tridecanol weitestgehend abtrennt. Dies erfolgt
vorzugsweise durch Abdestillieren des Alkoholüberschusses im Va
kuum. Die Destillation wird im Allgemeinen bei einer Temperatur
von 150 bis 220 und vorzugsweise 180 bis 200°C und einem Druck von
im Allgemeinen 10 bis 100, vorzugsweise 40 bis 60 mbar durchge
führt.
In der Regel wird das rohe Estergemisch anschließend mit einer
wässrigen Lauge, z. B. 1 Gew.-prozentiger Natronlauge versetzt und
durchmischt, wodurch der Halbester und der Katalysator (gegebe
nenfalls hydrolysiert und) neutralisiert werden. Dabei bilden
sich normalerweise eine wässrige Phase, die abgetrennt wird, und
eine organische Phase. Hieran kann sich eine Wasserwäsche der or
ganischen Phase anschließen.
Zur weiteren Reinigung wird das säurefreie und gewaschene Ester
gemisch vorzugsweise durch Strippen mit Inertgas oder Wasser-
Dampf von organischen Verunreinigungen und Restalkoholen befreit.
In einer typischen Ausführungsform eines solchen Strippvorganges
führt man das Rohprodukt der Strippkolonne am Kopf oder in der
Nähe des Kopfes zu und leitet im Gegenstrom Stickstoff oder Was
ser-Dampf durch die Kolonne. Der Strippvorgang wird im Allgemei
nen bei einer Vorlauftemperatur des rohen Produktes von 130 bis
220 vorzugsweise 170 bis 190°C und einem Druck von 10 bis 100,
vorzugsweise 20 bis 40 mbar durchgeführt. Überschreitet die
Strippdauer bei diskontinuierlicher Verfahrensführung in Gegen
wart von Wasser im Reaktionsgemisch 2 Stunden, so steigt in der
Regel die Säurezahl des Produktes in unerwünschter Weise an. Ent
standene Säure muss dann erneut neutralisiert und das Wasser aus
der Neutralisation abgetrennt werden.
Das gereinigte Estergemisch kann dann bei erhöhter Temperatur im
Vakuum mittels Durchleiten eines N2-Stroms getrocknet und gegebe
nenfalls durch Inkontaktbringen mit einem Adsorptionsmittel wie
Aktivkohle oder Bleicherde weiter gereinigt werden.
Im erfindungsgemäß eingesetzten Alkoholgemisch liegen die Deca
nole zu den Tridecanolen im molaren Verhältnis von im Allgemeinen
95 : 5 bis 5 : 95, vorzugsweise von 85 : 15 bis 15 : 85, beson
ders bevorzugt von 75 : 25 bis 25 : 75 und ganz besonders bevor-
5 zugt von 75 : 25 bis 65 : 35 vor.
Nach allgemeinem chemischem Wissen darf zwar insbesondere auf
grund der unterschiedlichen elektronischen und sterischen Be
schaffenheit der Alkohole davon ausgegangen werden, dass nicht
alle erfindungsgemäß für die Herstellung der Estergemische einge
setzten Alkohole die gleiche Reaktivität gegenüber der Phthal
säure oder dem reaktiven Derivat der Phthalsäure haben. In der
Regel spiegelt sich jedoch im Estergemisch für praktische Zwecke
hinreichend genau die Zusammensetzung des für die Herstellung des
Estergemischs verwendeten Alkoholgemisches wieder.
Die auf diese Weise hergestellten erfindungsgemäßen Estergemische
enthalten vorzugsweise Diester der Phthalsäure mit je einer Deca
nol- und einer Tridecanoleinheit und daneben solche mit zwei De
canoleinheiten und mit zwei Tridecanoleinheiten. Setzt man ein
Alkoholgemisch ein, welches zu 60 bis 70 Gew.-% aus Decanolen und
zu 30 bis 40 Gew.-% Tridecanolen besteht, so kommt man in der Re
gel zu Produkten folgender Zusammensetzung:
38 bis 45 Gew.-% Diester mit zwei C10-Alkoholen, 40 bis 48 Gew.-% Diester mit je einem C10- und einen C13-Alkohol und 12 bis 15 Gew.-% Diester mit zwei C13-Alkoholen.
38 bis 45 Gew.-% Diester mit zwei C10-Alkoholen, 40 bis 48 Gew.-% Diester mit je einem C10- und einen C13-Alkohol und 12 bis 15 Gew.-% Diester mit zwei C13-Alkoholen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und den beschriebenen Reini
gungsoperationen lassen sich in der Regel Estergemische mit
Estergehalten von mehr als 99,5 Gew.-% herstellen.
Bei Verwendung von Gemischen aus isomeren Decanolen und isomeren
Tridecanolen ist eine Vielzahl von Estergemischen zugänglich.
Diese Estergemische sind allesamt von der vorliegenden Erfindung
umfasst. Sie setzen sich aus Phthalsäure-Estern zusammen, die
sich demgemäß sowohl hinsichtlich der Kohlenstoffzahl der Alkoho
leinheiten in den Estergruppierungen als auch hinsichtlich der
Verzweigungen der Alkylketten innerhalb dieser Alkoholeinheiten
unterscheiden können.
Die erfindungsgemäßen Gemische von Diestern besitzen im Allgemei
nen eine Dichte zwischen 0,94 und 0,97, vorzugsweise 0,945 und
0,965 und, insbesondere zwischen 0,95 und 0,96 g/cm3, eine Visko
sität zwischen 100 und 200, vorzugsweise zwischen 120 und 180 und
insbesondere zwischen 130 und 160 mPas, und einen Brechungsindex
nD 2o zwischen 1,475 und 1,495, vorzugsweise zwischen 1,48 und 1,49
und insbesondere zwischen 1,482 und 1,484.
Die erfindungsgemäßen Gemische von Diestern eignen sich als
Weichmacher für Formmassen, insbesondere für Formmassen auf PVC-
Basis. Sie sind besonders geeignet zur Herstellung von Weich-PVC-
Compounds, die eine geringe Flüchtigkeit der Weichmacher und
gleichzeitig sehr gute kälteelastische Eigenschaften aufweisen
sollen. Für die Herstellung und Untersuchung der unter Einsatz
der erfindungsgemäßen Diester hergestellten Weich-PVC-Compounds
wird bevorzugt folgende Methode angewandt:
Ein Gemisch wird hergestellt aus PVC-Pulver, vorzugsweise einem nach dem Suspensionsverfahren hergestelltes PVC-Pulver, und einem erfindungsgemäßen Diester der Phthalsäure als Weichmacher. Ge wünschtenfalls können weitere Zusätze wie Stabilisatoren, Gleit mittel, Füllstoffe, Pigmente, Farbstoffe, Flamminhibitoren, Lichtstabilisatoren, Antistatika, Treibmittel und Biostabilisato ren zugefügt werden. Dieses Gemisch wird anschließend auf einem Mischwalzwerk plastifiziert und zu einem sogenannten Walzfell ge walzt. Das Walzfell wird anschließend zu einer Weich-PVC-Folie verpreßt, an der dann die anwendungstechnischen Untersuchungen durchgeführt werden.
Ein Gemisch wird hergestellt aus PVC-Pulver, vorzugsweise einem nach dem Suspensionsverfahren hergestelltes PVC-Pulver, und einem erfindungsgemäßen Diester der Phthalsäure als Weichmacher. Ge wünschtenfalls können weitere Zusätze wie Stabilisatoren, Gleit mittel, Füllstoffe, Pigmente, Farbstoffe, Flamminhibitoren, Lichtstabilisatoren, Antistatika, Treibmittel und Biostabilisato ren zugefügt werden. Dieses Gemisch wird anschließend auf einem Mischwalzwerk plastifiziert und zu einem sogenannten Walzfell ge walzt. Das Walzfell wird anschließend zu einer Weich-PVC-Folie verpreßt, an der dann die anwendungstechnischen Untersuchungen durchgeführt werden.
Die Charakterisierung der kälteelastischen Eigenschaften von
Weich-PVC-Compounds erfolgt vorzugsweise anhand der sogenannten
"Kältebruchtemperatur" und der "Torsionssteifheit".
Unter der Kältebruchtemperatur versteht man die Temperatur, bei
der ein Weich-PVC-Compound in der Kälte bei mechanischer Bela
stung erste optisch wahrnehmbare Beschädigungen aufweist. Die Be
stimmung der Kältebruchtemperatur erfolgte hierin nach DIN 53372.
Unter der Torsionssteifheit versteht man die Temperatur, bei der
eine fest vorgegebene Kraft ein Weich-PVC-Compound um einen be
stimmten Winkel verdreht. Die Bestimmung erfolgte hierin nach DIN
53447.
Die Erfindung wird nun anhand nachfolgender Beispiele näher er
läutert:
Die Butendimerisierung wurde in einem adiabatischen Reaktor, be
stehend aus zwei Teilreaktoren (Länge: jeweils 4 m, Durchmesser:
jeweils 80 cm) mit Zwischenkühlung bei 30 bar kontinuierlich
durchgeführt. Als Einsatzprodukt wurde ein Raffinat II mit fol
gender Zusammensetzung verwendet:
i-Butan | 2 Gew.-% |
n-Butan | 10 Gew.-% |
i-Buten | 2 Gew.-% |
1-Buten | 32 Gew.-% |
trans-2-Buten | 37 Gew.-% |
cis-2-Buten | 17 Gew.-%. |
Als Katalysator diente ein Material gemäß DE-A 43 39 713, beste
hend aus 50 Gew.-% NiO, 12,5 Gew.-% TiO2, 33,5 Gew.-% SiO2 und 4
Gew.-% Al2O3 in Form von 5 × 5 mm-Tabletten. Die Umsetzung wurde
mit einem Durchsatz von 0,375 kg Raffinat II pro Liter Katalysa
tor und Stunde und unter Rückführung des von den gebildeten Oli
gomeren befreiten Reaktoraustrags mit einem Rückführverhältnis
von Rückführmenge zu Raffinat II von 3, einer Eintrittstemperatur
am 1. Teilreaktor von 38°C und einer Eintrittstemperatur am 2.
Teilreaktor von 60°C durchgeführt. Der Umsatz, bezogen auf die im
Raffinat II enthaltenen Butene, lag bei 83,1%, die Octen-Selek
tivität betrug 83,3, die Dodecen-Selektivität 12%. Durch frak
tionierte Destillation des Reaktoraustrags wurde die Dodecenfrak
tion von unumgesetztem Raffinat II, den Octenen und den Hochsie
dern abgetrennt.
750 g des in Verfahrensschritt 1 hergestellten Dodecen-Gemischs
wurden diskontinuierlich in einem Autoklaven mit 0,13 Gew.-% Di
cobaltoctacarbonyl (Co2(CO)8) als Katalysator unter Zusatz von 75 g
Wasser bei 185°C und unter einem Synthesegasdruck von 280 bar
bei einem Mischungsverhältnis von H2 zu CO von 60 : 40 Vol.-%
5 Stunden umgesetzt. Der Verbrauch an Synthesegas, zu erkennen an
einem Druckabfall im Autoklaven, wurde durch Nachpressen ergänzt.
Nach dem Entspannen des Autoklaven wurde der Reaktoraustrag mit
10 Gew.-%iger Essigsäure durch Einleiten von Luft oxidativ vom
Cobaltkatalysator befreit und die organische Produktphase mit Ra
ney-Nickel bei 125°C und einem Wasserstoffdruck von 280 bar 10 h
hydriert. Durch fraktionierte Destillation des Reaktoraustrages
wurde die Isotridecanolfraktion von den C12-Paraffinen und den
Hochsiedern abgetrennt.
Nach der Methode von Kovacs (s. o.) wurde im so hergestellten Iso
tridecanol der Anteil der drei- und mehrfach verzweigten Isotri
decanole zu 45,8, der zweifach verzweigten Isotridecanole zu 36,8
und der der Summe aus einfach verzweigten Isotridecanolen und dem
n-Tridecanol zu 17,4 gaschromatographischen Flächenprozenten er
mittelt. Dabei wurde wie folgt vorgegangen:
Eine Probe des Isotridecanols wurde mit 1 ml N-Methyl-N-trime thylsilyltrifluoracetamid pro 100 µl Probe 60 Minuten bei 80°C trimethylsilyliert. Für die gaschromatographische Trennung kam eine Trennsäule vom Typ Hewlett Packard Ultra 1 von 50 m Länge auf Basis von zu 100% methyliertem Silicongummi mit einem Innen durchmesser von 0,32 mm bei einer Filmdicke von 0,33 µm zum Ein satz. Injektor- und Detektortemperatur waren 250°C, die Ofentempe ratur betrug 160°C (isotherm). Der Split war 80 ml/min. Als Trä gergas diente Stickstoff. Der Vordruck war auf 2 bar eingestellt. Es wurde 1 µl der Probe in den Gaschromatographen eingespritzt, die aufgetrennten Bestandteile wurden mittels FID detektiert. Das Gaschromatogramm wurde zur Auswertung in die Teilbereiche
Eine Probe des Isotridecanols wurde mit 1 ml N-Methyl-N-trime thylsilyltrifluoracetamid pro 100 µl Probe 60 Minuten bei 80°C trimethylsilyliert. Für die gaschromatographische Trennung kam eine Trennsäule vom Typ Hewlett Packard Ultra 1 von 50 m Länge auf Basis von zu 100% methyliertem Silicongummi mit einem Innen durchmesser von 0,32 mm bei einer Filmdicke von 0,33 µm zum Ein satz. Injektor- und Detektortemperatur waren 250°C, die Ofentempe ratur betrug 160°C (isotherm). Der Split war 80 ml/min. Als Trä gergas diente Stickstoff. Der Vordruck war auf 2 bar eingestellt. Es wurde 1 µl der Probe in den Gaschromatographen eingespritzt, die aufgetrennten Bestandteile wurden mittels FID detektiert. Das Gaschromatogramm wurde zur Auswertung in die Teilbereiche
Bereich 1 | Retentionsindex < 1180 |
Bereich 2 | Retentionsindex 1180 bis 1217 |
Bereich 3 | Retentionsindex < 1217 |
unterteilt. Als Bezugssubstanzen dienten dabei
n-Undecanol | Retentionsindex 1100 |
n-Tridecanol | Retentionsindex 1200 und |
n-Tridecanol | Retentionsindex 1300. |
Die Flächen der Tridecanolpeaks wurden auf 100 Flächenprozent
normiert.
Die Dichte des Isotridecanols betrug 0,843 g/cm3, der Brechungsin
dex nD 20 1,448, die Viskosität 34,8 mPas und der Siedebereich 261
bis 267°C.
307,81 g des Isotridecanols aus Beispiel 1 und 569,09 g eines Ge
mischs von 2-Propylheptanol und 4-Methyl-2-propylhexanol im Ge
wichtsverhältnis 89 : 11 (20% Alkoholüberschuß bezüglich Phthal
säureanhydrid) wurden mit 316,98 g Phthalsäureanhydrid und 0,41 g
Isopropylbutyltitanat als Katalysator in einem 2 l-Autoklaven un
ter N2-Einperlung (10 l/h) bei einer Rührgeschwindigkeit von
500 U/min und einer Reaktionstemperatur von 230°C umgesetzt. Das
gebildete Reaktionswasser wurde fortlaufend mit dem N2-Strom aus
dem Reaktionsgemisch entfernt. Die Reaktionszeit betrug 180 min.
Anschließend wurde der Alkohol-Überschuß bei einem Vakuum von 50 mbar
abdestilliert. 1000 g des Roh-Phthalates wurden zur Entfer
nung von sauren Nebenkomponenten, z. B. nicht vollständig ver
esterter Phthalsäure, mit 150 ml 0,5 Gew.-% -iger Natronlauge
durch 10-minütiges Rühren bei 80°C neutralisiert. Es bildete sich
ein Zwei-Phasen-Gemisch mit einer oberen organischen Phase und
einer unteren wäßrigen Phase (Ablauge mit hydrolysiertem Kataly
sator). Die wäßrige Phase wurde abgetrennt und die organische
Phase zweimal mit 200 ml Wasser nachgewaschen. Zur weiteren Rei
nigung wurde das neutralisierte und gewaschene Phthalat mit Was
serdampf bei 180 W und 50 mbar Vakuum 2 h behandelt und dadurch
Leichtsieder entfernt. Das gereinigte Phthalat wurde dann 30 min
bei 150°C/50 mbar mittels Durchleiten eines N2-Stroms (2 l/h) ge
trocknet, anschließend mit Aktivkohle 5 min verrührt und bei ei
ner Temperatur von 80°C über eine Nutsche mit Filterhilfsmittel
"Supra-Theorit 5" abgesaugt.
Das so erhaltene Gemisch von Diestern hatte eine Dichte von
0,957 g/cm3, eine Viskosität von 138 mPas, einen Brechungsindex
nD 2o von 1,483, eine Säurezahl von 0,027 mg KOH/g, einen Wasserge
halt von 0,029 Gew.-% und eine Reinheit nach GC von 99,83%.
150 g Suspensions-PVC vom Typ "Vinoflex S 7114" (Firma Solvin),
100 g des erfindungsgemäßen Phthalates und 3 g Ba/Zn-Stabilisator
vom Typ "Lankromark LZB 753" wurden mit einem Handmixer bei Raum
temperatur vermischt. Die Mischung wurde anschließend auf einem
dampfbeheizten Labormischwalzwerk (Fa. Collin, Typ "150") plasti
fiziert und zu einem Walzfell verarbeitet. Die Temperatur der
beiden Walzen betrug jeweils 170W; die Drehzahlen lagen bei
15 Upm (vordere Walze) und 12 Upm (hintere Walze); die Walzzeit
betrug 5 Minuten. Man erhielt so ein Walzfell mit einer Dicke von
0,55 mm. Das abgekühlte Walzfell wurde anschließend bei einer
Temperatur von 180°C und einem Druck von 220 bar innerhalb 400 s
auf einer Presse vom Typ "400 P" der Fa. Collin zu einer Weich-
PVC-Folie mit einer Dicke von 0,50 mm verpresst.
An dieser Weich-PVC-Folie wurde anschließend die Flüchtigkeit des
Weichmachers nach folgender Methode bestimmt:
An der Decke des Schrankinneren eines handelsüblichen Labortro
ckenschranks vom Typ Heraeus T 5042 E, dessen Innenraum die Abmes
sungen 42 (Breite) × 35 (Höhe) × 32 cm (Tiefe) hatte, wurde
eine Probenhalterung für vier senkrecht herunterhängende Folien
proben angebracht. Die Achse dieser Probenhalterung wurde von ei
nem Elektromotor mit 2 Umdrehungen/min angetrieben. Die Folien
proben hatten die Abmessung 100 × 150 × 0,5 mm. Sie wurden vor
dem Versuch gewogen und dann über eine Lochung an der kurzen
Seite in die Probenhalterung eingehängt. Die Folienoberkanten
hatten dabei einen Abstand von 70 mm zur Schrankdecke. Auf dem
Boden des Schrankinneren war ein Luftverteilerkasten angebracht,
der mit einer Metall-Sinterplatte vom Typ "Sika B 100" abgedeckt
war, und mit dem im Schrank eine laminare Luftströmung erzeugt
wurde. Der Luftdurchsatz wurde auf 800 l/h eingestellt, was einer
Luftwechselrate von 17 bis 18 Luftwechseln pro Stunde entsprach.
Die Temperatur von 13000 wurde mit einem Temperaturfühler über
wacht, dessen Spitze in der Schrankmitte, 100 mm unterhalb der
Decke positioniert war. Ein Abluftrohr führte aus dem Schrankin
neren zu einer Kondensationsvorrichrung für den Weichmacher. Die
Versuchsdauer betrug 24 Stunden. Danach wurden die vier Folien
proben ausgewogen und die mittlere prozentuale Gewichtsabnahme
errechnet.
Die Kältebruchtemperatur wurde nach DIN 53372 und die Torsions
steifheit nach DIN 53447 bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle
1 zusammengestellt.
505,01 g des Isotridecanols aus Beispiel 1 und 398,89 g eines Ge
mischs von 2-Propylheptanol und 4-Methyl-2-propylhexanol im Ge
wichtsverhältnis 89 : 11 wurden gemäß Beispiel 2 mit 311,05 g
Phthalsäureanhydrid und 0,41 g Isopropylbutyltitanat als Kataly
sator umgesetzt.
Das so erhaltene Gemisch von Diestern hatte eine Dichte von
0,953 g/cm3, eine Viskosität von 146,0 mPas, einen Brechungsindex
nD 2o von 1,483, eine Säurezahl von 0,027 mg KOH/g, einen Wasserge
halt von 0,028 Gew.-% und eine Reinheit nach GC von 99,77%.
Die Herstellung und die Prüfung eines Weich-PVC-Compounds unter
Einsatz des erfindungsgemäßen Phthalates erfolgte analog zu Bei
spiel 2. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
740,68 g des Isotridecanols aus Beispiel 1 und 250,73 g eines Ge
mischs von 2-Propylheptanol und 4-Methyl-2-propylhexanol im Ge
wichtsverhältnis 89 : 11 wurden gemäß Beispiel 2 mit 325,86 g
Phthalsäureanhydrid und 0,41 g Isopropylbutyltitanat als Kataly-
sator umgesetzt.
Das so erhaltene Gemisch von Diestern hatte eine Dichte von
0,950 g/cm3, eine Viskosität von 157,0 mPas, einen Brechungsindex
nD 2o von 1,483, eine Säurezahl von 0,035 mg KOH/g, einen Wasserge
halt von 0,027 Gew.-% und eine Reinheit nach GC von 99,81%.
Die Herstellung und die Prüfung eines Weich-PVC-Compounds unter
Einsatz des erfindungsgemäßen Phthalates erfolgte analog zu Bei
spiel 2. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
In Analogie zu den Beispielen 2 bis 4 wurden unter Einsatz von
kommerziell verfügbarem Weichmacher "BASF Palatinol Z" (ein
Diisododecylphthalat), "BASF Palatinol 10-P" (ein Di-2-propylhep
tylphthalat) und "BASF Palatinol CE 5455" (ein Diisotridecylph
thalat) Weich-PVC-Folien hergestellt und an diesen Folien die
Flüchtigkeit des Weichmachers nach der oben beschriebenen Metho
de, die Kältebruchtemperatur nach DIN 53372 und die Torsions
steifheit nach DIN 53447 bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle
1 zusammengestellt.
Tabelle 1 zeigt, dass die erfindungsgemäßen Weichmacher hinsicht
lich ihrer Flüchtigkeit mit dem besten Vergleichsprodukt - näm
lich BASF Palatinol CE 5455, einem Diisotridecylphthalat - ver
gleichbar sind oder dieses sogar übertreffen. Gegenüber allen
drei Vergleichsprodukten (BASF Palatinole der Typen Z, 10-P und
CE 5455) zeigen die erfindungsgemäßen Weichmacher außerdem jedoch
deutlich verbesserte, d. h. niedrigere, Kältebruchtemperaturen und
Torsionssteifheiten.
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung von Gemischen von Diestern der
Phthalsäure mit Decanolen und Tridecanolen, dadurch gekenn
zeichnet, dass man Phthalsäure oder ein reaktives Derivat der
Phthalsäure mit einem Gemisch aus mindestens einem Decanol
und mindestens einem Tridecanol umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man
als Decanol ein Gemisch von Decanolen verwendet, das überwie
gend aus 2-Propylheptanol und 4-Methyl-2-propylhexanol be
steht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass man als Tridecanol ein Gemisch isomerer Tridecanole ge
mäß den Ansprüchen 7 bis 10 verwendet.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, dass das Gemisch aus mindestens einem Decanol und minde
stens einem Tridecanol das Decanol zu 65 bis 75 mol-% und
das Tridecanol zu 35 bis 25 mol-% enthält.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, dass das Gemisch aus mindestens einem Decanol und minde
stens einem Tridecanol in einem molaren Überschuss von 20 bis
30%, bezogen auf Phthalsäure oder das reaktive Phthalsäure
derivat, eingesetzt wird.
6. Gemische von Diestern der. Phthalsäure, erhältlich nach dem
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.
7. Gemische von Diestern der Phthalsäure mit Decanolen und Tri
decanolen, enthaltend 38 bis 45 Gew.-% Diester mit zwei
C10-Alkoholen, 40 bis 48 Gew.-% Diester mit je einem C10- Al
kohol und einen C13-Alkohol und 10 bis 15 Gew.-% Diester mit
zwei C13-Alkoholen.
8. Verwendung der Gemische von Diestern der Phthalsäure gemäß
den Ansprüchen 6 oder 7 als Weichmacher für Formmassen, ins
besondere Formmassen auf PVC-Basis.
9. Gemische isomerer Tridecanole, die zu 20 bis 60% drei- und
mehrfach-verzweigt, zu 10 bis 50% zweifach-verzweigt und zu
5 bis 30% einfach-verzweigt und/oder n-Tridecanol sind, wo
bei die Prozentangaben die gaschromatographisch ermittelten
Flächen relativ zur Gesamtfläche über alle im analysierten
Gemisch enthaltenen Tridecanole wiedergeben, und wobei die
Gemische durch Hydroformylierung und Hydrierung eines Gemi
sches isomerer Dodecene erhalten werden.
10. Gemische isomerer Tridecanole nach Anspruch 9, bei deren Her
stellung gemäß Anspruch 9 man das Gemisch isomerer Dodecene
erhält, indem man ein Butene enthaltendes Kohlenwasserstoff
gemisch an einem heterogenen Katalysator, welcher Nickeloxid
enthält, umsetzt.
11. Gemische isomerer Tridecanole nach Anspruch 9, bei deren Her
stellung gemäß Anspruch 9 oder 10 der heterogene Katalysator,
welcher Nickeloxid enthält, als wesentliche aktive Bestand
teile 10 bis 70 Gew.-% Nickeloxid, 5 bis 30 Gew.-% Titandio
xid und/oder Zirkondioxid, 0 bis 20 Gew.-% Aluminiumoxid und
bis zum Rest zu 100 Gew.-% Siliciumdioxid enthält.
12. Gemische isomerer Tridecanole nach Anspruch 9, bei deren Her
stellung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11 die Hydroformy
lierung in Gegenwart eines Cobalt-Katalysators erfolgt.
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PCT/EP2001/007637 WO2002002499A1 (de) | 2000-07-05 | 2001-07-04 | Verfahren zur herstellung von gemischen von diestern der phthalsäure mit decanolen und tridecanolen |
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DE (1) | DE10128306A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1873198A1 (de) * | 2006-06-30 | 2008-01-02 | Lanxess Deutschland GmbH | Mischungen aus Alkylester und Benzylester von Polycarbonsäuren |
-
2001
- 2001-06-12 DE DE2001128306 patent/DE10128306A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1873198A1 (de) * | 2006-06-30 | 2008-01-02 | Lanxess Deutschland GmbH | Mischungen aus Alkylester und Benzylester von Polycarbonsäuren |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8130 | Withdrawal |