DE102015207291A1 - Plasticizer composition containing furan derivatives and 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid ester - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weichmacher-Zusammensetzung, die wenigstens ein Furanderivat und wenigstens einen 1,2-Cyclohexandicarbonsäureester enthält, Formmassen, die ein thermoplastisches Polymer oder ein Elastomer und eine solche Weichmacher-Zusammensetzung enthalten und die Verwendung dieser Weichmacher-Zusammensetzungen und Formmassen.The present invention relates to a plasticizer composition containing at least one furan derivative and at least one 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid ester, molding compositions containing a thermoplastic polymer or an elastomer and such a plasticizer composition, and the use of these plasticizer compositions and molding compositions.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weichmacher-Zusammensetzung, die wenigstens ein Furanderivat und wenigstens einen 1,2-Cyclohexandicarbonsäureester enthält, Formmassen, die ein thermoplastisches Polymer oder ein Elastomer und eine solche Weichmacher-Zusammensetzung enthalten und die Verwendung dieser Weichmacher-Zusammensetzungen und Formmassen.The present invention relates to a plasticizer composition containing at least one furan derivative and at least one 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid ester, molding compositions containing a thermoplastic polymer or an elastomer and such a plasticizer composition, and the use of these plasticizer compositions and molding compositions.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Zur Erzielung gewünschter Verarbeitungs- bzw. Anwendungseigenschaften werden einer Vielzahl von Kunststoffen so genannte Weichmacher zugesetzt, um diese weicher, flexibler und/oder dehnbarer zu machen. Im Allgemeinen dient der Einsatz von Weichmachern dazu, den thermoplastischen Bereich von Kunststoffen zu niedrigeren Temperaturen hin zu verschieben, um im Bereich niedriger Verarbeitungs- und Einsatztemperaturen die gewünschten elastischen Eigenschaften zu erhalten.To achieve desired processing or application properties, so-called plasticizers are added to a large number of plastics in order to make them softer, more flexible and / or more elastic. In general, the use of plasticizers serves to shift the thermoplastic range of plastics to lower temperatures in order to obtain the desired elastic properties in the range of lower processing and operating temperatures.
Polyvinylchlorid (PVC) gehört zu den mengenmäßig meist hergestellten Kunststoffen. Aufgrund seiner vielseitigen Anwendbarkeit findet es sich heutzutage in einer Vielzahl von Produkten des täglichen Lebens. PVC wird daher eine sehr große wirtschaftliche Bedeutung zugemessen. PVC ist ursprünglich ein bis ca. 80 °C harter und spröder Kunststoff, der durch Zugabe von Thermostabilisatoren und anderen Zuschlagstoffen als Hart-PVC (PVC-U) eingesetzt wird. Erst durch die Zugabe geeigneter Weichmacher gelangt man zu Weich-PVC (PVC-P), das für viele Anwendungszwecke verwendet werden kann, für die Hart-PVC ungeeignet ist.Polyvinyl chloride (PVC) is one of the most widely produced plastics in terms of quantity. Due to its versatile applicability, it is found today in a variety of products of daily life. PVC is therefore given a very important economic importance. PVC is originally a hard and brittle plastic up to approx. 80 ° C, which is used as rigid PVC (PVC-U) by adding heat stabilizers and other additives. Only by the addition of suitable plasticizers can soft PVC (PVC-P) be obtained, which can be used for many applications for which rigid PVC is unsuitable.
Weitere wichtige thermoplastische Polymere in denen üblicherweise Weichmacher Anwendung finden sind z. B. Polyvinylbutyral (PVB), Homo- und Copolymere von Styrol, Polyacrylate, Polysulfide oder thermoplastische Polyurethane (PU).Other important thermoplastic polymers in which plasticizers are usually used are, for. As polyvinyl butyral (PVB), homo- and copolymers of styrene, polyacrylates, polysulfides or thermoplastic polyurethanes (PU).
Ob sich eine Substanz zur Anwendung als Weichmacher für ein bestimmtes Polymer eignet, hängt weitgehend von den Eigenschaften des weichzumachenden Polymers ab. Erwünscht sind in der Regel Weichmacher, die eine hohe Verträglichkeit mit dem weichzumachenden Polymer aufweisen, diesem gute thermoplastische Eigenschaften verleihen und nur eine geringe Neigung zum Abdampfen und/oder Ausschwitzen (hohe Permanenz) besitzen.Whether a substance is suitable for use as a plasticizer for a particular polymer depends largely on the properties of the polymer to be plasticized. As a rule, plasticizers are desirable which have a high compatibility with the polymer to be plasticized, give it good thermoplastic properties and have only a slight tendency to evaporate and / or exude (high permanence).
Auf dem Markt ist eine Vielzahl verschiedener Verbindungen zur Weichmachung von PVC und weiteren Kunststoffen erhältlich. Aufgrund ihrer guten Verträglichkeit mit dem PVC und ihrer vorteilhaften anwendungstechnischen Eigenschaften wurden in der Vergangenheit vielfach Phthalsäurediester mit Alkoholen unterschiedlicher chemischer Struktur als Weichmacher eingesetzt, wie z. B. Diethylhexylphthalat (DEHP), Diisononylphthalat (DINP) und Diisodecylphthalat (DIDP). Kurzkettige Phthalate, wie beispielsweise Dibutylphthalat (DBP), Diisobutylphthalat (DIBP), Benzylbutylphthalat (BBP) oder Diisoheptylphthalat (DIHP), werden auch als Schnellgelierer („fast fuser“) eingesetzt, z. B. bei der Herstellung von so genannten Plastisolen. Neben den kurzkettigen Phthalaten können auch Dibenzoesäureester wie Dipropylenglycoldibenzoate zum gleichen Zwecke eingesetzt werden. Eine weitere Klasse von Weichmachern mit guten Geliereigenschaften, sind beispielsweise die Phenyl- und Cresylester von Alkylsulfonsäuren, die unter dem Markennamen Mesamoll® erhältlich sind. There are many different compounds available on the market for softening PVC and other plastics. Due to their good compatibility with the PVC and their advantageous performance properties have been used in the past often phthalic acid with alcohols of different chemical structure as a plasticizer, such as. Diethylhexyl phthalate (DEHP), diisononyl phthalate (DINP) and diisodecyl phthalate (DIDP). Short chain phthalates such as dibutyl phthalate (DBP), diisobutyl phthalate (DIBP), benzyl butyl phthalate (BBP) or diisoheptyl phthalate (DIHP) are also used as fast fusers, e.g. B. in the production of so-called plastisols. In addition to the short-chain phthalates, dibenzoic acid esters such as dipropylene glycol dibenzoates can also be used for the same purpose. Another class of plasticizers with good gelling properties, such as the phenyl and Cresylester of alkyl sulfonic acids, which are available under the brand name mesamoll ® are.
Bei Plastisolen handelt es sich zunächst um eine Suspension von feinpulvrigen Kunststoffen in flüssigen Weichmachern. Dabei ist die Lösungsgeschwindigkeit des Polymers in dem Weichmacher bei Umgebungstemperatur sehr gering. Erst beim Erwärmen auf höhere Temperaturen löst sich das Polymer merklich im Weichmacher. Dabei quellen und fusionieren die einzelnen isolierten Kunststoffaggregate zu einem dreidimensionalen hochviskosen Gel. Dieser Vorgang wird als Gelieren bezeichnet und findet ab einer gewissen Mindesttemperatur statt, die als Gelier- oder Lösetemperatur bezeichnet wird. Der Schritt der Gelierung ist nicht reversibel. Plastisols are initially a suspension of fine-powdered plastics in liquid plasticizers. The rate of dissolution of the polymer in the plasticizer at ambient temperature is very low. Only when heated to higher temperatures, the polymer dissolves noticeably in the plasticizer. The individual isolated plastic aggregates swell and fuse to a three-dimensional highly viscous gel. This process is referred to as gelling and takes place at a certain minimum temperature, referred to as the gelling or dissolving temperature. The gelation step is not reversible.
Da Plastisole in flüssiger Form vorliegen, werden diese sehr häufig zum Beschichten von verschiedensten Materialien, wie z. B. Textilien, Glasvliesen etc., eingesetzt. Dabei wird die Beschichtung sehr häufig aus mehreren Lagen aufgebaut. Since plastisols are in liquid form, they are very often used for coating various materials, such. As textiles, glass fleeces, etc., used. The coating is very often composed of several layers.
In der Praxis wird bei der Verarbeitung von Plastisolprodukten deshalb oftmals so vorgegangen, dass eine Schicht Plastisol aufgebracht wird und direkt im Anschluss der Kunststoff, insbesondere PVC, mit dem Weichmacher oberhalb der Lösetemperatur angeliert wird, also eine feste Schicht, bestehend aus einer Mischung aus gelierten, teilweise gelierten und nicht-gelierten Kunststoffpartikeln entsteht. Auf diese angelierte Schicht wird dann die nächste Lage aufgebracht und nach Aufbringen der letzten Schicht der Gesamtaufbau durch Erwärmen auf höhere Temperaturen komplett zum vollständig gelierten Kunststoffprodukt verarbeitet. In practice, when plastisol products are processed, it is therefore often the case that a layer of plastisol is applied and, immediately afterward, the plastic, in particular PVC, with the Plasticizer is gelled above the dissolution temperature, ie a solid layer consisting of a mixture of gelled, partially gelled and non-gelled plastic particles is formed. The next layer is then applied to this gelled layer and, after application of the last layer, the entire structure is completely processed by heating to higher temperatures to form the completely gelled plastic product.
Neben Plastisolen können auch trockene pulverförmige Mischungen aus Weichmacher und Kunststoffen hergestellt werden. Solche Dry-Blends, insbesondere auf Basis PVC, können dann bei erhöhten Temperaturen, z. B. durch Extrusion, zu einem Granulat weiterverarbeitet oder durch herkömmliche Formgebungsverfahren, wie Spritzgießen, Extrudieren oder Kalandrieren, zum vollständig gelierten Kunststoffprodukt verarbeitet werden.In addition to plastisols, dry powdery mixtures of plasticizers and plastics can also be produced. Such dry blends, especially based on PVC, can then at elevated temperatures, for. B. by extrusion, further processed into granules or processed by conventional molding processes, such as injection molding, extrusion or calendering, the fully gelled plastic product.
Aufgrund steigender technischer und wirtschaftlicher Anforderungen an die Verarbeitung thermoplastischer Polymere und Elastomere, sind zudem Weichmacher erwünscht, die gute Geliereigenschaften besitzen.Due to increasing technical and economic demands on the processing of thermoplastic polymers and elastomers, plasticizers are also desired which have good gelling properties.
Insbesondere bei der Herstellung und Verarbeitung von PVC-Plastisolen, beispielsweise zur Herstellung von PVC-Beschichtungen, ist es unter anderem wünschenswert, einen Weichmacher mit niedriger Geliertemperatur als Schnellgelierer („fast fuser“) zur Verfügung zu haben. Darüber hinaus ist auch eine hohe Lagerstabilität des Plastisols gewünscht, d. h. das nicht-gelierte Plastisol soll bei Umgebungstemperatur keinen oder nur einen geringen Viskositätsanstieg mit der Zeit aufweisen. Diese Eigenschaften sollen möglichst durch Zugabe eines geeigneten Weichmachers mit Schnellgeliereigenschaften erzielt werden, wobei sich der Einsatz von weiteren viskositätsverringernden Additiven und/oder von Lösungsmitteln erübrigen soll.In particular, in the production and processing of PVC plastisols, for example for the production of PVC coatings, it is desirable, inter alia, to have available a plasticizer with a low gelling temperature as a fast fuser ("fast fuser"). In addition, a high storage stability of the plastisol is desired, d. H. the ungelled plastisol should have no or only a slight increase in viscosity with time at ambient temperature. If possible, these properties should be achieved by adding a suitable plasticizer with rapid gelation properties, which should eliminate the need for further viscosity-reducing additives and / or solvents.
Allerdings weisen Schnellgelierer in der Regel oft eine verbesserungswürdige Verträglichkeit mit den additivierten Polymeren und eine ebenfalls noch verbesserungswürdige Permanenz auf. Zum Einstellen der gewünschten Weichmacher-Eigenschaften ist daher auch bekannt, Mischungen von Weichmachern einzusetzen, z. B. wenigstens einen Weichmacher, der gute thermoplastische Eigenschaften verleiht, aber weniger gut geliert, in Kombination mit wenigstens einem Schnellgelierer.However, fast gelators usually often have a compatibility with the additierten polymers to be improved and a permanence that is also worthy of improvement. To set the desired plasticizer properties is therefore also known to use mixtures of plasticizers, for. At least one plasticizer which confers good thermoplastic properties but less well gels, in combination with at least one fast gelator.
Des Weiteren besteht der Bedarf, zumindest einige der eingangs erwähnten Phthalat-Weichmacher zu ersetzen, da diese im Verdacht stehen, gesundheitsschädlich zu sein. Dies gilt speziell für sensible Anwendungsbereiche wie Kinderspielzeug, Lebensmittelverpackungen oder medizinische Artikel.Furthermore, there is a need to replace at least some of the phthalate plasticizers mentioned above, as they are suspected to be harmful to health. This is especially true for sensitive applications such as children's toys, food packaging or medical items.
Im Stand der Technik sind verschiedene alternative Weichmacher mit unterschiedlichen Eigenschaften für diverse Kunststoffe und speziell für PVC bekannt.Various alternative plasticizers with different properties for various plastics and especially for PVC are known in the prior art.
Eine aus dem Stand der Technik bekannte Weichmacherklasse, die als Alternative zu Phthalaten eingesetzt werden kann, basiert auf Cyclohexanpolycarbonsäuren, wie sie in der
Die
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Eine weitere Weichmacherklasse sind die Ester der 2,5-Furandicarbonsäure (FDCS). Another plasticizer class are the esters of 2,5-furandicarboxylic acid (FDCS).
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine toxikologisch unbedenkliche Weichmacher-Zusammensetzung für thermoplastische Polymere und Elastomere zur Verfügung zu stellen, die einerseits gute thermoplastische Eigenschaften und andererseits gute Geliereigenschaften, d. h. eine niedrige Geliertemperatur, verleiht. Die Weichmacher-Zusammensetzung soll sich dadurch insbesondere zur Bereitstellung von Plastisolen eignen. Die Weichmacher-Zusammensetzung soll eine hohe Verträglichkeit mit dem weichzumachenden Polymer aufweisen und dadurch gar nicht oder nur in geringem Umfang während des Gebrauchs zum Ausschwitzen neigen, wodurch die elastischen Eigenschaften der unter Verwendung dieser Weichmacher hergestellten weichgemachten Kunststoffe auch über längere Zeiträume erhalten bleiben.The present invention has for its object to provide a toxicologically acceptable plasticizer composition for thermoplastic polymers and elastomers available, on the one hand good thermoplastic properties and on the other hand good gelling properties, d. H. a low gelling temperature, gives. The plasticizer composition should thereby be particularly suitable for the provision of plastisols. The plasticizer composition is said to have a high compatibility with the polymer to be plasticized, and therefore do not tend to swell at all or only to a slight extent during use, whereby the elastic properties of the plasticized plastics produced using these plasticizers are retained over longer periods of time.
Diese Aufgabe wird überaschenderweise gelöst durch eine Weichmacher-Zusammensetzung, enthaltend
- a) wenigstens eine Verbindung der allgemeinen Formel (I), worin
X für *-(C=O)-O-, *-(CH2)n-O- oder *-(CH2)n-O-(C=O)- steht, wobei * den Verknüpfungspunkt mit dem Furanring darstellt und n
0, 1den Wert oder 2 aufweist; und R1 und R2 unabhängig voneinander für einen unverzweigten oder verzweigten C8-Alkylrest stehen, - b) wenigstens eine Verbindung der allgemeinen Formel (II), worin R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt sind unter verzweigten und unverzweigten C7-C12-Alkylresten.
- a) at least one compound of the general formula (I), where X is * - (C = O) -O-, * - (CH 2 ) n -O- or * - (CH 2 ) n -O- (C = O) -, where * is the point of attachment to the furan ring and n is 0, 1 or 2; and R 1 and R 2 independently of one another represent an unbranched or branched C 8 -alkyl radical,
- b) at least one compound of the general formula (II), wherein R 3 and R 4 are independently selected from branched and unbranched C 7 -C 12 alkyl radicals.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Formmassen, die wenigstens ein thermoplastisches Polymer oder Elastomer und eine Weichmacher-Zusammensetzung, wie zuvor und im Folgenden definiert, enthalten.Another object of the invention are molding compositions containing at least one thermoplastic polymer or elastomer and a plasticizer composition as defined above and below.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer Weichmacher-Zusammensetzung, wie zuvor und im Folgenden definiert, als Weichmacher für thermoplastische Polymere, insbesondere Polyvinylchlorid (PVC), und Elastomere. Another object of the invention is the use of a plasticizer composition, as defined above and hereinafter, as a plasticizer for thermoplastic polymers, in particular polyvinyl chloride (PVC), and elastomers.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer Weichmacher-Zusammensetzung, wie zuvor und im Folgenden definiert, als Weichmacher in Plastisolen.Another object of the invention is the use of a plasticizer composition, as defined above and hereinafter, as a plasticizer in plastisols.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung dieser Formmassen zur Herstellung von Formkörpern und Folien.Another object of the invention is the use of these molding compositions for the production of moldings and films.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION
Die erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzungen weisen die folgenden Vorteile auf:
- – Die erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzungen zeichnen sich durch eine hohe Verträglichkeit mit den weichzumachenden Polymeren, insbesondere PVC, aus.
- – Die erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzungen neigen gar nicht oder nur in geringem Umfang zum Ausschwitzen während des Gebrauchs der Endprodukte. Dadurch bleiben die elastischen Eigenschaften der unter Verwendung dieser Weichmacher-Zusammensetzungen hergestellten weichgemachten Kunststoffe auch über längere Zeiträume erhalten.
- – Die erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzungen eignen sich in vorteilhafter Weise zur Erzielung einer Vielzahl unterschiedlichster und komplexer Verarbeitungs- und Anwendungseigenschaften von Kunststoffen.
- – Die erfindungsgemäße Weichmacher-Zusammensetzung eignet sich in vorteilhafter Weise zur Herstellung von Plastisolen.
- – Die in der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung enthaltenen Verbindungen (I) eignen sich aufgrund ihrer äußerst niedrigen Lösetemperaturen nach
DIN 53408 - – Die erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzungen eignen sich für die Verwendung zur Herstellung von Formkörpern und Folien für sensible Anwendungsbereiche, wie Medizinprodukte, Lebensmittelverpackungen, Produkte für den Innenraumbereich, beispielsweise von Wohnungen und Fahrzeugen, Spielzeuge, Kinderpflegeartikel, etc.
- – Zur Herstellung der in den erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzungen enthaltenen Verbindungen (I) können leicht zugängliche Edukte verwendet werden. Ein besonderer ökonomischer und ökologischer Vorteil liegt in der Möglichkeit, zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Verbindungen (I) sowohl in großen Mengen zur Verfügung stehender petrochemischer Rohstoffe als auch nachwachsender Rohstoffe nutzen zu können. So sind beispielsweise die Ausgangsstoffe der Furankerne aus natürlich vorkommenden Kohlenhydraten, wie Cellulose und Stärke, erhältlich, wohingegen die zur Einführung der Seitenketten einsetzbaren Alkohole aus großtechnischen Verfahren zur Verfügung stehen. So kann einerseits der Bedarf an „nachhaltigen“ Produkten gedeckt werden, anderseits ist aber auch eine wirtschaftliche Herstellung möglich.
- – Die Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Verbindungen (I) sind einfach und effizient, wodurch diese problemlos in großtechnischem Maßstab bereitgestellt werden können.
- The plasticizer compositions according to the invention are distinguished by high compatibility with the polymers to be plasticized, in particular PVC.
- - The plasticizer compositions according to the invention are not at all or only to a small extent to sweat during use of the final products. As a result, the elastic properties of the plasticized plastics produced using these softener compositions are retained over extended periods of time.
- The plasticizer compositions according to the invention are advantageously suitable for achieving a large number of different and complex processing and application properties of plastics.
- The plasticizer composition according to the invention is advantageously suitable for the production of plastisols.
- - The compounds (I) contained in the plasticizer composition according to the invention are suitable because of their extremely low dissolution temperatures
DIN 53408 - The plasticizer compositions according to the invention are suitable for use in the production of moldings and films for sensitive applications, such as medical devices, food packaging, products for the interior sector, for example of apartments and vehicles, toys, childcare articles, etc.
- - For the preparation of the compounds (I) contained in the plasticizer compositions according to the invention easily accessible starting materials can be used. A particular economic and ecological advantage lies in the possibility of being able to use both the petrochemical raw materials available as well as renewable raw materials for the preparation of the compounds (I) used according to the invention. For example, the starting materials of the furan cores are available from naturally occurring carbohydrates, such as cellulose and starch, whereas the alcohols which can be used to introduce the side chains are available from industrial processes. So on the one hand, the need for "sustainable" products can be covered, on the other hand, however, an economical production is possible.
- The processes for the preparation of the compounds (I) used according to the invention are simple and efficient, as a result of which they can be provided on a large scale without any problems.
Wie zuvor erwähnt wurde überaschenderweise festgestellt, dass die in der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung enthaltenen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sehr niedrige Lösetemperaturen sowie exzellente Geliereigenschaften aufweisen. So liegen deren Lösetemperaturen nach
Es wurde gefunden, dass sich die Verbindungen (I) speziell in Kombination mit 1,2-Cyclohexandicarbonsäureestern der allgemeinen Formel (II) zur Verbesserung des Gelierverhaltens von thermoplastischen Polymeren und Elastomeren eignen. Dabei sind bereits geringe Mengen der Verbindungen (I) in der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung ausreichend, um die zum Gelieren erforderliche Temperatur zu verringern und/oder die Geliergeschwindigkeit zu erhöhen.It has been found that the compounds (I), especially in combination with 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid esters of the general formula (II), are suitable for improving the gelling behavior of thermoplastic polymers and elastomers. In this case, even small amounts of the compounds (I) in the plasticizer composition according to the invention are sufficient to reduce the temperature required for gelling and / or to increase the gelling speed.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Schnellgelierer ein Weichmacher verstanden, der eine Lösetemperatur nach
Der Ausdruck "C8-Alkyl" umfasst geradkettige und verzweigte C8-Alkylgruppen. Vorzugsweise ist C8-Alkyl ausgewählt unter n-Octyl, iso-Octyl oder 2-Ethylhexyl. Besonders bevorzugt steht C8-Alkyl für 2-Ethylhexyl. The term "C 8 alkyl" includes straight and branched C 8 alkyl groups. Preferably, C 8 alkyl is selected from n-octyl, iso-octyl or 2-ethylhexyl. C 8 alkyl is particularly preferably 2-ethylhexyl.
Der Ausdruck "C7-C12-Alkyl" umfasst geradkettige und verzweigte C7-C12-Alkylgruppen. Vorzugsweise ist C7-C12-Alkyl ausgewählt unter n-Heptyl, 1-Methylhexyl, 2-Methylhexyl, 1-Ethylpentyl, 2-Ethylpentyl, 1-Propylbutyl, 1-Ethyl-2-methylpropyl, n-Octyl, Isooctyl, 2-Ethylhexyl, n-Nonyl, Isononyl, 2-Propylhexyl, n-Decyl, Isodecyl, 2-Propylheptyl, n-Undecyl, Isoundecyl, n-Dodecyl, Isododecyl und dergleichen. Besonders bevorzugt steht C7-C12-Alkyl für n-Octyl, n-Nonyl, Isononyl, 2-Ethylhexyl, Isodecyl, 2-Propylheptyl, n-Undecyl oder Isoundecyl.The term "C 7 -C 12 alkyl" includes straight and branched C 7 -C 12 alkyl groups. Preferably, C 7 -C 12 alkyl is selected from n-heptyl, 1-methylhexyl, 2-methylhexyl, 1-ethylpentyl, 2-ethylpentyl, 1-propylbutyl, 1-ethyl-2-methylpropyl, n-octyl, isooctyl, 2 Ethylhexyl, n-nonyl, isononyl, 2-propylhexyl, n-decyl, isodecyl, 2-propylheptyl, n-undecyl, isoundecyl, n-dodecyl, isododecyl and the like. C 7 -C 12 -alkyl is particularly preferably n-octyl, n-nonyl, isononyl, 2-ethylhexyl, isodecyl, 2-propylheptyl, n-undecyl or isoundecyl.
Vorzugsweise weisen die Gruppen X in den Verbindungen der allgemeinen Formel (I) dieselbe Bedeutung auf.The groups X in the compounds of the general formula (I) preferably have the same meaning.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform steht in den Verbindungen der allgemeinen Formel (I) die Gruppen X beide für *-(C=O)-O-.In a first preferred embodiment, in the compounds of the general formula (I) the groups X are both * - (C = O) -O-.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stehen in den Verbindungen der allgemeinen Formel (I) die Gruppen X beide für *-(CH2)-O-(C=O)-.In a further preferred embodiment, in the compounds of general formula (I), the groups X are both * - (CH 2 ) -O- (C = O) -.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stehen in den Verbindungen der allgemeinen Formel (I) die Gruppen X beide für *-(CH2)n-O-, wobei n für 0, 1 oder 2 steht. Besonders bevorzugt steht n für 1.In a further preferred embodiment, in the compounds of the general formula (I), the groups X are both * - (CH 2 ) n -O-, where n is 0, 1 or 2. More preferably, n is 1.
Bevorzugt stehen in den Verbindungen der allgemeinen Formel (I) die Reste R1 und R2 unabhängig voneinander für einen unverzweigten oder verzweigten C8-Alkylrest ausgewählt unter n-Octyl, iso-Octyl oder 2-Ethylhexyl.In the compounds of the general formula (I), the radicals R 1 and R 2 are preferably, independently of one another, an unbranched or branched C 8 -alkyl radical selected from n-octyl, isooctyl or 2-ethylhexyl.
Besonders bevorzugt stehen in den Verbindungen der allgemeinen Formel (I) die Reste R1 und R2 unabhängig voneinander für n-Octyl oder 2-Ethylhexyl.Particularly preferably, in the compounds of the general formula (I), the radicals R 1 and R 2 independently of one another are n-octyl or 2-ethylhexyl.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführung haben in den Verbindungen der allgemeinen Formel (I) die Reste R1 und R2 dieselbe Bedeutung.In a further particularly preferred embodiment, in the compounds of general formula (I), the radicals R 1 and R 2 have the same meaning.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführung stehen in den Verbindungen der allgemeinen Formel (I) die Reste R1 und R2 für 2-Ethylhexyl.In a very particularly preferred embodiment, in the compounds of the general formula (I), the radicals R 1 and R 2 are 2-ethylhexyl.
Bevorzugte Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sind ausgewählt unter
Di-(n-octyl)-2,5-furandicarboxylat,
Di-n-octylether von 2,5-Di(hydroxymethyl)furan,
2,5-Di(hydroxymethyl)furan-di-n-octanoat,
Di-(isooctyl)-2,5-furandicarboxylat,
Di-isooctylether von 2,5-Di(hydroxymethyl)furan,
2,5-Di(hydroxymethyl)furan-di-isooctanoat,
Di-(2-ethylhexyl)-2,5-furandicarboxylat,
Di-2-ethylhexylether von 2,5-Di(hydroxymethyl)furan,
2,5-Di(hydroxymethyl)furan-di-2-ethylhexanoat sowie Mischungen aus zwei oder mehr als zwei der zuvor genannten Verbindungen.Preferred compounds of the general formula (I) are selected from
Di- (n-octyl) -2,5-furandicarboxylate,
Di-n-octyl ether of 2,5-di (hydroxymethyl) furan,
2,5-di (hydroxymethyl) furan-di-n-octanoate,
Di- (isooctyl) -2,5-furandicarboxylate,
Diisooctyl ether of 2,5-di (hydroxymethyl) furan,
2,5-di (hydroxymethyl) furan-di-isooctanoat,
Di- (2-ethylhexyl) -2,5-furandicarboxylate,
Di-2-ethylhexyl ether of 2,5-di (hydroxymethyl) furan,
2,5-di (hydroxymethyl) furan-di-2-ethylhexanoate and mixtures of two or more than two of the aforementioned compounds.
Eine besonders bevorzugte Verbindung der allgemeinen Formel (I) ist Di-(2-ethylhexyl)-2,5-furandicarboxylat.A particularly preferred compound of the general formula (I) is di- (2-ethylhexyl) -2,5-furandicarboxylate.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform haben in den Verbindungen der allgemeinen Formel (II) die Reste R3 und R4 dieselbe Bedeutung.In a further preferred embodiment, in the compounds of the general formula (II), the radicals R 3 and R 4 have the same meaning.
Bevorzugt stehen in den Verbindungen der allgemeinen Formel (II) die Reste R3 und R4 beide für 2-Ethylhexyl, beide für Isononyl oder beide für 2-Propylheptyl.In the compounds of the general formula (II), the radicals R 3 and R 4 are preferably both 2-ethylhexyl, both isononyl or both are 2-propylheptyl.
Eine besonders bevorzugte Verbindung der allgemeinen Formel (II) ist Di-(isononyl)-1,2-cyclohexandicarboxylat.A particularly preferred compound of the general formula (II) is di- (isononyl) -1,2-cyclohexanedicarboxylate.
Durch Anpassung der Anteile der Verbindungen (I) und (II) in der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung können die Weichmacher-Eigenschaften auf den entsprechenden Verwendungszweck abgestimmt werden. Für den Einsatz in speziellen Anwendungsbereichen kann es gegebenenfalls hilfreich sein der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzungen weitere von den Verbindungen (I) und (II) verschiedene Weichmacher hinzuzufügen. Aus diesem Grund kann die erfindungsgemäße Weichmacher-Zusammensetzung gegebenenfalls wenigstens einen weiteren von den Verbindungen (I) und (II) verschiedenen Weichmacher enthalten. By adjusting the proportions of the compounds (I) and (II) in the plasticizer composition according to the invention, the plasticizer properties can be matched to the corresponding intended use. For use in special fields of application, it may be helpful to add to the softener compositions according to the invention further plasticizers other than the compounds (I) and (II). For this reason, the plasticizer composition of the present invention may optionally contain at least one other plasticizer other than the compounds (I) and (II).
Der von den Verbindungen (I) und (II) verschiedene zusätzliche Weichmacher ist ausgewählt unter Phthalsäuredialkylestern, Phthalsäurealkylaralkylestern, von Verbindungen (II) verschiedenen 1,2-Cyclohexandicarbonsäureestern, Terephthalsäuredialkylestern, Trimellitsäuretrialkylestern, Benzoesäurealkylestern, Dibenzoesäureestern von Glycolen, Hydroxybenzoesäureestern, Estern von gesättigten Mono- und Dicarbonsäuren, Estern von ungesättigten Dicarbonsäuren, Amiden und Estern von aromatischen Sulfonsäuren, Alkylsulfonsäureestern, Glycerinestern, Isosorbidestern, Phosphorsäureestern, Citronensäuretriestern, Alkylpyrrolidonderivaten, von Verbindungen (I) verschiedenen 2,5-Furandicarbonsäureestern, 2,5-Tetrahydrofurandicarbonsäureestern, epoxidierten Pflanzenölen und epoxidierten Fettsäuremonoalkylestern, Polyestern aus aliphatischen und/oder aromatischen Polycarbonsäuren mit wenigstens zweiwertigen Alkoholen.The additional plasticizer other than compounds (I) and (II) is selected from phthalic acid alkyl esters, phthalic acid alkylaralkyl esters, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid esters other than compounds (II), terephthalates, trimellitic acid triesters, alkyl benzoates, glycol dibenzoates, hydroxybenzoic esters, saturated mono- and dicarboxylic acids, esters of unsaturated dicarboxylic acids, amides and esters of aromatic sulfonic acids, alkylsulfonic acid esters, glycerol esters, isosorbide esters, phosphoric acid esters, citric acid triesters, alkylpyrrolidone derivatives, 2,5-furandicarboxylic acid esters other than Compound (I), 2,5-tetrahydrofurandicarboxylic acid esters, epoxidized vegetable oils and epoxidized fatty acid monoalkyl esters , Polyesters of aliphatic and / or aromatic polycarboxylic acids with at least dihydric alcohols.
Geeignete Phthalsäuredialkylester, die in vorteilhafter Weise mit den Verbindungen (I) und (II) gemischt werden können, weisen unabhängig voneinander 4 bis 13 C-Atome, bevorzugt 8 bis 13 C-Atome, in den Alkylketten auf. Ein geeigneter Phthalsäurealkylaralkylester ist beispielsweise Benzylbutylphthalat. Geeignete von den Verbindungen (II) verschiedenen 1,2-Cyclohexandicarbonsäureester weisen unabhängig voneinander jeweils 3 bis 6 C-Atome, bevorzugt 4 bis 6 C-Atome, in den Alkylketten auf. Geeignete Terephthalsäuredialkylester weisen bevorzugt unabhängig voneinander jeweils 4 bis 13 C-Atome, insbesondere 7 bis 11 C-Atome, in den Alkylketten auf. Geeignete Terephthalsäuredialkylester sind beispielsweise Di-(n-butyl)-terephthalsäuredialkylester, Di-(2-ethylhexyl)-terephthalsäuredialkylester, Di-(isononyl)-terephthalsäuredialkylester oder Di-(2-propylheptyl)-terephthalsäuredialkylester. Geeignete Trimellitsäuretrialkylester weisen bevorzugt unabhängig voneinander jeweils 4 bis 13 C-Atome, insbesondere 7 bis 11 C-Atome, in den Alkylketten auf. Geeignete Benzoesäurealkylester weisen bevorzugt unabhängig voneinander jeweils 7 bis 13 C-Atome, insbesondere 9 bis 13 C-Atome, in den Alkylketten auf. Geeignete Benzoesäurealkylester sind beispielsweise Isononylbenzoat, Isodecylbenzoat oder 2-Propylheptylbenzoat. Geeignete Dibenzoesäureester von Glycolen sind Diethylenglycoldibenzoat und Dibutylenglycoldibenzoat. Geeignete Ester von gesättigten Mono- und Dicarbonsäuren sind beispielsweise Ester der Essigsäure, Buttersäure, Valeriansäure, Bernsteinsäure oder Milchsäure sowie die Mono- und Dialkylester der Glutarsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Äpfelsäure oder Weinsäure. Geeignete Adipinsäuredialkylester weisen bevorzugt unabhängig voneinander jeweils 4 bis 13 C-Atome, insbesondere 6 bis 10 C-Atome, in den Alkylketten auf. Geeignete Ester von ungesättigten Dicarbonsäuren sind beispielsweise Ester der Maleinsäure und der Fumarsäure. Geeignete Alkylsulfonsäureester weisen vorzugsweise einen Alkylrest mit 8 bis 22 C-Atomen auf. Dazu zählen beispielsweise Phenyl- oder Cresylester der Pentadecylsulfonsäure. Geeignete Isosorbidester sind Isosorbiddiester, die bevorzugt mit C8-C13-Carbonsäuren verestert sind. Geeignete Phosphorsäureester sind Tri-2-ethylhexylphosphat, Trioctylphosphat, Triphenylphosphat, Isodecyldiphenylphosphat, Bis-(2-ethylhexyl)phenylphosphat und 2-Ethylhexyldiphenyl-phosphat. In den Citronensäuretriestern kann die OH-Gruppe in freier oder carboxylierter Form, bevorzugt acetyliert, vorliegen. Die Alkylreste der acetylierten Citronensäuretriester weisen bevorzugt unabhängig voneinander 4 bis 8 C-Atome, insbesondere 6 bis 8 C-Atome, auf. Geeignet sind Alkylpyrrolidonderivate mit Alkylresten von 4 bis 18 C-Atomen. Geeignete von den Verbindungen (I) verschiedenen 2,5-Furandicarbonsäuredialkylester weisen unabhängig voneinander jeweils 4 bis 7 C-Atome, bevorzugt 4 bis 5 C-Atome, in den Alkylketten auf. Geeignete 2,5-Tetrahydrofurandicarbonsäuredialkylester weisen unabhängig voneinander jeweils 7 bis 13 C-Atome, bevorzugt 8 bis 12 C-Atome, in den Alkylketten auf. Ein geeignetes epoxidiertes Pflanzenöl ist beispielsweise epoxidiertes Sojaöl, z.B. erhältlich von der Firma Galata-Chemicals, Lampertheim, Germany. Epoxidierte Fettsäuremonoalkylester, beispielsweise erhältlich unter dem Handelsnamen reFlexTM der Firma PolyOne, USA, sind auch geeignet. Bei den Polyestern aus aliphatischen und aromatischen Polycarbonsäuren handelt es sich bevorzugt um Polyester der Adipinsäure mit mehrwertigen Alkoholen, insbesondere Dialkylenglycolpolyadipate mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest.Suitable dialkyl phthalates, which can be mixed in an advantageous manner with the compounds (I) and (II), independently of one another have 4 to 13 C atoms, preferably 8 to 13 C atoms, in the alkyl chains. A suitable alkyl phthalate alkylaralkyl ester is, for example, benzyl butyl phthalate. Suitable 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid esters other than the compounds (II) each independently have 3 to 6 C atoms, preferably 4 to 6 C atoms, in the alkyl chains. Suitable terephthalic acid dialkyl esters preferably each independently have 4 to 13 C atoms, in particular 7 to 11 C atoms, in the alkyl chains. Suitable dialkyl terephthalates are, for example, di (n-butyl) terephthalates, di (2-ethylhexyl) terephthalates, di (isononyl) terephthalates or di (2-propylheptyl) terephthalates. Suitable trimellitic acid trialkyl esters preferably each independently have 4 to 13 C atoms, in particular 7 to 11 C atoms, in the alkyl chains. Suitable alkyl benzoates preferably each independently have 7 to 13 C atoms, in particular 9 to 13 C atoms, in the alkyl chains. Suitable benzoic acid alkyl esters are, for example, isononyl benzoate, isodecyl benzoate or 2-propylheptyl benzoate. Suitable dibenzoic acid esters of glycols are diethylene glycol dibenzoate and dibutylene glycol dibenzoate. Suitable esters of saturated mono- and dicarboxylic acids are, for example, esters of acetic acid, butyric acid, valeric acid, succinic acid or lactic acid and the mono- and dialkyl esters of glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, malic acid or tartaric acid. Suitable adipic acid dialkyl esters preferably each independently have 4 to 13 C atoms, in particular 6 to 10 C atoms, in the alkyl chains. Suitable esters of unsaturated dicarboxylic acids are, for example, esters of maleic acid and of fumaric acid. Suitable alkylsulfonic acid esters preferably have an alkyl radical having 8 to 22 carbon atoms. These include, for example, phenyl or cresyl esters of pentadecylsulfonic acid. Suitable isosorbide esters are isosorbide diesters, which are preferably esterified with C 8 -C 13 -carboxylic acids. Suitable phosphoric acid esters are tri-2-ethylhexyl phosphate, trioctyl phosphate, triphenyl phosphate, isodecyldiphenyl phosphate, bis (2-ethylhexyl) phenyl phosphate and 2-ethylhexyldiphenyl phosphate. In the citric acid triesters, the OH group can be present in free or carboxylated form, preferably acetylated. The alkyl radicals of the acetylated citric acid triesters preferably have, independently of one another, 4 to 8 C atoms, in particular 6 to 8 C atoms. Suitable alkylpyrrolidone derivatives having alkyl radicals of 4 to 18 carbon atoms. Suitable 2,5-furandicarboxylic acid dialkyl esters other than the compounds (I) each independently have 4 to 7 C atoms, preferably 4 to 5 C atoms, in the alkyl chains. Suitable 2,5-tetrahydrofurandicarboxylic acid dialkyl esters each independently have 7 to 13 C atoms, preferably 8 to 12 C atoms, in the alkyl chains. A suitable epoxidized vegetable oil is, for example, epoxidized soybean oil, available, for example, from Galata-Chemicals, Lampertheim, Germany. Epoxidized fatty acid monoalkyl esters, for example available under the trade name reFlex ™ from PolyOne, USA, are also suitable. The polyesters of aliphatic and aromatic polycarboxylic acids are preferably polyesters of adipic acid with polyhydric alcohols, in particular dialkylene glycol polyadipates having 2 to 6 carbon atoms in the alkylene radical.
In allen zuvor genannten Fällen können die Alkylreste jeweils linear oder verzweigt und jeweils gleich oder verschieden sein. Auf die eingangs gemachten allgemeinen Ausführungen zu geeigneten und bevorzugten Alkylresten wird Bezug genommen.In all the cases mentioned above, the alkyl radicals may each be linear or branched and in each case identical or different. Reference is made to the general statements made at the outset on suitable and preferred alkyl radicals.
Der Gehalt des wenigstens einen weiteren von den Verbindungen (I) und (II) verschiedenen Weichmachers in der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung beträgt üblicherweise 0 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 30 Gew.-% und insbesondere 0 bis 25 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des wenigstens einen weiteren Weichmachers und der Verbindungen (I) und (II) in der Weichmacher-Zusammensetzung.The content of the at least one further plasticizer other than compounds (I) and (II) in the plasticizer composition according to the invention is usually from 0 to 50% by weight. %, preferably 0 to 40 wt .-%, particularly preferably 0 to 30 wt .-% and in particular 0 to 25 wt .-%, based on the total amount of the at least one further plasticizer and the compounds (I) and (II) in the plasticizer composition.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Weichmacher-Zusammensetzung keinen weiteren von den Verbindungen (I) und (II) verschiedenen Weichmacher.In a preferred embodiment, the plasticizer composition according to the invention contains no other plasticizer other than the compounds (I) and (II).
Bevorzugt beträgt der Gehalt an Verbindungen der allgemeinen Formel (I) in der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung 1 bis 65 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 50 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 15 bis 50 Gew.-% und insbesondere 25 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Verbindungen (I) und (II) in der Weichmacher-Zusammensetzung.The content of compounds of the general formula (I) in the plasticizer composition according to the invention is preferably from 1 to 65% by weight, more preferably from 1 to 50% by weight, very preferably from 15 to 50% by weight and in particular from 25 to 50% by weight, based on the total amount of the compounds (I) and (II) in the plasticizer composition.
In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung beträgt der Gehalt an Verbindungen der allgemeinen Formel (I) in der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung 25 bis 65 Gew.-% und ganz speziell 35 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Verbindungen (I) und (II) in der Weichmacher-Zusammensetzung. Durch die Verwendung von erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzungen, welche die Verbindungen I in diesen Gewichtsanteilen enthalten, als Weichmacher in Polymeren, insbesondere in PVC, können besonders niedrige Shore A Werte erreicht werden, wobei die Prozessflüchtigkeit und/oder die Folienflüchtigkeit immer noch in einem sehr guten Bereich liegen.In a specific embodiment of the invention, the content of compounds of the general formula (I) in the plasticizer composition according to the invention is from 25 to 65% by weight and especially from 35 to 60% by weight, based on the total amount of the compounds (I) and (II) in the softener composition. By using plasticizer compositions according to the invention, which contain the compounds I in these proportions by weight, as plasticizers in polymers, especially in PVC, particularly low Shore A values can be achieved, wherein the process volatility and / or the film volatility still in a very good Area lie.
Üblicherweise beträgt der Gehalt der Verbindungen der allgemeinen Formel (II) in der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung 10 bis 99 Gew.-%, bevorzugt 35 bis 99 Gew.-%, besonders bevorzugt 50 bis 99 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 50 bis 85 Gew.-% und insbesondere 50 bis 75 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Verbindungen (I) und (II) in der Weichmacher-Zusammensetzung.The content of the compounds of the general formula (II) in the plasticizer composition according to the invention is usually from 10 to 99% by weight, preferably from 35 to 99% by weight, more preferably from 50 to 99% by weight, very particularly preferably from 50 to 85 wt .-% and in particular 50 to 75 wt .-%, based on the total amount of the compounds (I) and (II) in the plasticizer composition.
In einer spezielles Ausführungsform der Erfindung beträgt der Gehalt der Verbindungen der allgemeinen Formel (II) in der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung 35 bis 75 Gew.-% und ganz speziell 40 bis 65 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Verbindungen (I) und (II) in der Weichmacher-Zusammensetzung.In a specific embodiment of the invention, the content of the compounds of the general formula (II) in the plasticizer composition according to the invention is from 35 to 75% by weight and more particularly from 40 to 65% by weight, based on the total amount of the compounds (I) and (II) in the softener composition.
In der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung liegt das Gewichtsverhältnis zwischen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) und Verbindungen der allgemeinen Formel (II) bevorzugt im Bereich von 1:100 bis 2:1, besonders bevorzugt im Bereich von 1:100 bis 1:1, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 1:6 bis 1:1 und insbesondere im Bereich von 1:3 bis 1:1.In the plasticizer composition according to the invention, the weight ratio between compounds of the general formula (I) and compounds of the general formula (II) is preferably in the range from 1: 100 to 2: 1, particularly preferably in the range from 1: 100 to 1: 1, very particularly preferably in the range from 1: 6 to 1: 1 and in particular in the range from 1: 3 to 1: 1.
In der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung liegt das Gewichtsverhältnis zwischen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) und Verbindungen der allgemeinen Formel (II) speziell im Bereich von 1:3 bis 2:1, und ganz speziell im Bereich von 1:2 bis 3:2. Durch die Verwendung von erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzungen, welche die Verbindungen I und Verbindungen II in diesen speziellen Gewichtsverhältnissen enthalten, als Weichmacher in Polymeren, insbesondere in PVC, können besonders niedrige Shore A Werte erreicht werden, wobei die Prozessflüchtigkeit und/oder die Folienflüchtigkeit immer noch in einem sehr guten Bereich liegen.In the plasticizer composition of the present invention, the weight ratio between compounds of general formula (I) and compounds of general formula (II) is especially in the range of 1: 3 to 2: 1, and more particularly in the range of 1: 2 to 3: 2 , By using plasticizer compositions according to the invention which contain the compounds I and compounds II in these specific weight ratios as plasticizers in polymers, in particular in PVC, particularly low Shore A values can be achieved, the process volatility and / or film volatility still being achieved in a very good area.
Formmassenmolding compounds
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Formmasse, enthaltend wenigstens ein Polymer und eine Weichmacher-Zusammensetzung wie zuvor definiert.Another object of the present invention relates to a molding composition containing at least one polymer and a plasticizer composition as defined above.
In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem in der Formmasse enthaltenen Polymer um ein thermoplastisches Polymer.In a preferred embodiment, the polymer contained in the molding composition is a thermoplastic polymer.
Als thermoplastische Polymere kommen alle thermoplastisch verarbeitbaren Polymeren in Frage. Insbesondere sind diese thermoplastischen Polymere ausgewählt unter:
- – Homo- oder Copolymere, die in einpolymerisierter Form wenigstens ein Monomer enthalten, das ausgewählt ist unter C2-C10 Monoolefinen, wie beispielsweise Ethylen oder Propylen, 1,3-Butadien, 2-Chlor-1,3-Butadien, Vinylalkohol und dessen C2-C10-Alkylestern, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylidenfluorid, Tetrafluorethylen, Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Acrylaten und Methacrylaten mit Alkoholkomponenten von verzweigten und unverzweigten C1-C10-Alkoholen, Vinylaromaten wie beispielsweise Styrol, (Meth)acrylnitril, α,β-ethylenisch ungesättigten Mono- und Dicarbonsäuren, und Maleinsäureanhydrid;
- – Homo- und Copolymere von Vinylacetalen;
- – Polyvinylestern;
- – Polycarbonaten (PC);
- – Polyestern, wie Polyalkylenterephthalaten, Polyhydroxyalkanoaten (PHA), Polybutylensuccinaten (PBS), Polybutylensuccinatadipaten (PBSA);
- – Polyethern;
- – Polyetherketonen;
- – thermoplastischen Polyurethanen (TPU);
- – Polysulfiden;
- – Polysulfonen;
- Homopolymers or copolymers containing in copolymerized form at least one monomer selected from C 2 -C 10 monoolefins, such as ethylene or propylene, 1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, vinyl alcohol and its C 2 -C 10 -alkyl esters, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, acrylates and methacrylates with alcohol components of branched and unbranched C 1 -C 10 -alcohols, vinylaromatics such as styrene, (meth) acrylonitrile, α, β-ethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids, and maleic anhydride;
- - Homo- and copolymers of vinyl acetals;
- - polyvinyl esters;
- - polycarbonates (PC);
- Polyesters, such as polyalkylene terephthalates, polyhydroxyalkanoates (PHA), polybutylene succinates (PBS), polybutylene succinate adipates (PBSA);
- - polyethers;
- - polyether ketones;
- - thermoplastic polyurethanes (TPU);
- - polysulfides;
- - polysulfones;
Zu nennen sind beispielsweise Polyacrylate mit gleichen oder verschiedenen Alkoholresten aus der Gruppe der C4-C8-Alkohole, besonders des Butanols, Hexanols, Octanols und 2-Ethylhexanols, Polymethylmethacrylat (PMMA), Methylmethacrylat-Butylacrylat-Copolymere, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS), Ethylen-Propylen-Copolymere, Ethylen-Propylen-Dien-Copolymere (EPDM), Polystyrol (PS), Styrol-Acrylnitril-Copolymere (SAN), Acrylnitril-Styrol-Acrylat (ASA), Styrol-Butadien-Methylmethacrylat-Copolymere (SBMMA), Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Styrol-Methacrylsäure-Copolymere (SMA), Polyoxymethylen (POM), Polyvinylalkohol (PVAL), Polyvinylacetat (PVA), Polyvinylbutyral (PVB), Polycaprolacton (PCL), Polyhydroxybuttersäure (PHB), Polyhydroxyvaleriansäure (PHV), Polymilchsäure (PLA), Ethylcellulose (EC), Celluloseacetat (CA), Cellulosepropionat (CP) oder Cellulose-Acetat/Butyrat (CAB).Examples include polyacrylates having identical or different alcohol radicals from the group of C 4 -C 8 -alcohols, especially of butanol, hexanol, octanol and 2-ethylhexanol, polymethyl methacrylate (PMMA), methyl methacrylate-butyl acrylate copolymers, acrylonitrile-butadiene-styrene Copolymers (ABS), ethylene-propylene copolymers, ethylene-propylene-diene copolymers (EPDM), polystyrene (PS), styrene-acrylonitrile copolymers (SAN), acrylonitrile-styrene-acrylate (ASA), styrene-butadiene Methyl methacrylate copolymers (SBMMA), styrene-maleic anhydride copolymers, styrene-methacrylic acid copolymers (SMA), polyoxymethylene (POM), polyvinyl alcohol (PVAL), polyvinyl acetate (PVA), polyvinyl butyral (PVB), polycaprolactone (PCL), polyhydroxybutyric acid (PHB ), Polyhydroxyvaleric acid (PHV), polylactic acid (PLA), ethylcellulose (EC), cellulose acetate (CA), cellulose propionate (CP) or cellulose acetate / butyrate (CAB).
Bevorzugt handelt es sich bei dem in der erfindungsgemäßen Formmasse enthaltenen wenigstens einem thermoplastischen Polymer um Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylbutyral (PVB), Homo- und Copolymere von Vinylacetat, Homo- und Copolymere von Styrol, Polyacrylate, thermoplastische Polyurethane (TPU) oder Polysulfide.The at least one thermoplastic polymer contained in the molding composition according to the invention is preferably polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl butyral (PVB), homo- and copolymers of vinyl acetate, homo- and copolymers of styrene, polyacrylates, thermoplastic polyurethanes (TPU) or polysulfides.
Je nachdem welches thermoplastische Polymer oder thermoplastische Polymergemisch in der Formmasse enthalten ist, werden unterschiedliche Mengen Weichmacher eingesetzt. In der Regel beträgt der Gesamtweichmachergehalt in der Formmasse 0,5 bis 300 phr (parts per hundred resin = Gewichtsteile pro hundert Gewichtsteile Polymer), bevorzugt 0,5 bis 130 phr, besonders bevorzugt 1 bis 100 phr.Depending on which thermoplastic polymer or thermoplastic polymer mixture is contained in the molding composition, different amounts of plasticizer are used. As a rule, the total plasticizer content in the molding composition is 0.5 to 300 phr (parts per hundred resin = parts by weight per hundred parts by weight polymer), preferably 0.5 to 130 phr, particularly preferably 1 to 100 phr.
Im Speziellen handelt es sich bei dem in der erfindungsgemäßen Formmasse enthaltenen wenigstens einem thermoplastischen Polymer um Polyvinylchlorid (PVC).In particular, the at least one thermoplastic polymer contained in the molding composition according to the invention is polyvinyl chloride (PVC).
Polyvinylchlorid wird durch Homopolymerisation von Vinylchlorid erhalten. Das erfindungsgemäß verwendete Polyvinylchlorid (PVC) kann beispielsweise durch Suspensionspolymerisation, Mikrosuspensionspolymerisation, Emulsionspolymerisation oder Massenpolymerisation hergestellt werden. Die Herstellung von PVC durch Polymerisation von Vinylchlorid sowie Herstellung und Zusammensetzung von weichgemachtem PVC sind beispielsweise beschrieben in
Der K-Wert, der die Molmasse des PVC charakterisiert und nach
Im Rahmen der Erfindung liegt der Gehalt an PVC der Gemische bei 20 bis 95 Gew.-%, bevorzugt bei 40 bis 90 Gew.-% und insbesondere bei 45 bis 85 Gew.-%.In the context of the invention, the content of PVC of the mixtures is from 20 to 95% by weight, preferably from 40 to 90% by weight and in particular from 45 to 85% by weight.
Handelt es sich bei dem thermoplastischen Polymer in den erfindungsgemäßen Formmassen um Polyvinylchlorid beträgt der Gesamtweichmachergehalt in der Formmasse 1 bis 300 phr, bevorzugt 5 bis 150 phr, besonders bevorzugt 10 bis 130 phr und insbesondere 15 bis 120 phr.If the thermoplastic polymer in the molding compositions according to the invention is polyvinyl chloride, the total plasticizer content in the molding composition is 1 to 300 phr, preferably 5 to 150 phr, particularly preferably 10 to 130 phr and in particular 15 to 120 phr.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft Formmassen, enthaltend wenigstens ein Elastomer und wenigstens eine Weichmacher-Zusammensetzung wie zuvor definiert.Another object of the present invention relates to molding compositions containing at least one elastomer and at least one plasticizer composition as defined above.
Bevorzugt handelt es sich bei dem in den erfindungsgemäßen Formmassen enthaltenen Elastomer um wenigstens einen natürlichen Kautschuk (NR), oder wenigstens einen auf synthetischem Wege hergestellten Kautschuk, oder Mischungen davon. Bevorzugte auf synthetischem Wege hergestellte Kautschuke sind beispielsweise Polyisopren-Kautschuk (IR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Butadien-Kautschuk (BR), Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR) oder Chloropren-Kautschuk (CR).The elastomer contained in the molding compositions according to the invention is preferably at least one natural rubber (NR), or at least one synthetic rubber, or mixtures thereof. Preferred synthetic rubbers are For example, polyisoprene rubber (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), nitrile-butadiene rubber (NBR) or chloroprene rubber (CR).
Bevorzugt sind Kautschuke oder Kautschuk-Mischungen, welche sich mit Schwefel vulkanisieren lassen.Preference is given to rubbers or rubber mixtures which can be vulcanized with sulfur.
Im Rahmen der Erfindung liegt der Gehalt an Elastomer in den erfindungsgemäßen Formmassen bei 20 bis 95 Gew.-%, bevorzugt bei 45 bis 90 Gew.-% und insbesondere bei 50 bis 85 Gew.-%.In the context of the invention, the content of elastomer in the molding compositions according to the invention is from 20 to 95% by weight, preferably from 45 to 90% by weight and in particular from 50 to 85% by weight.
Im Rahmen der Erfindung können die Formmassen, welche wenigstens ein Elastomer enthalten, zusätzlich zu den vorstehenden Bestandteilen andere geeignete Zusatzstoffe enthalten. Beispielsweise können verstärkende Füllstoffe, wie Ruß oder Siliciumdioxid, weitere Füllstoffe, ein Methylendonor, wie Hexamethylentetramin (HMT), ein Methylenakzeptor, wie mit Cardanol (aus Cashew-Nüssen) modifizierte Phenolharze, ein Vulkanisier- oder Vernetzungsmittel, ein Vulkanisier- oder Vernetzungsbeschleuniger, Aktivatoren, verschiedene Typen von Öl, Alterungsschutzmittel und andere verschiedene Zusatzstoffe, die beispielsweise in Reifen- und anderen Kautschukmassen eingemischt werden, enthalten sein.In the context of the invention, the molding compositions containing at least one elastomer may contain, in addition to the above ingredients, other suitable additives. For example, reinforcing fillers such as carbon black or silica, other fillers, a methylene donor such as hexamethylenetetramine (HMT), a methylene acceptor such as cardanol (cashew nut) modified phenolic resins, a vulcanizing or crosslinking agent, a vulcanizing or crosslinking accelerator, activators , various types of oil, anti-aging agents and other various additives blended into, for example, tire and other rubber compounds.
Handelt es sich bei dem Polymer in den erfindungsgemäßen Formmassen um Kautschuke, beträgt der Gehalt der erfindungsgemäßen Weichmacherzusammensetzung, wie oben definiert, in der Formmasse 1 bis 60 phr, bevorzugt 1 bis 40 phr, besonders bevorzugt 2 bis 30 phr.If the polymer in the molding compounds according to the invention is rubbers, the content of the plasticizer composition according to the invention, as defined above, in the molding compound is 1 to 60 phr, preferably 1 to 40 phr, particularly preferably 2 to 30 phr.
Zusatzstoffe FormmasseAdditives molding compound
Im Rahmen der Erfindung können die Formmassen, enthaltend wenigstens ein thermoplastisches Polymer, andere geeignete Zusatzstoffe enthalten. Beispielsweise können Stabilisatoren, Gleitmittel, Füllstoffe, Pigmente, Flamminhibitoren, Lichtstabilisatoren, Treibmittel, polymere Verarbeitungshilfsmittel, Schlagzähverbesserer, optische Aufheller, Antistatika oder Biostabilisatoren enthalten sein.In the context of the invention, the molding compositions containing at least one thermoplastic polymer may contain other suitable additives. For example, stabilizers, lubricants, fillers, pigments, flame retardants, light stabilizers, blowing agents, polymeric processing aids, impact modifiers, optical brighteners, antistatic agents or biostabilizers may be included.
Im Folgenden werden einige geeignete Zusatzstoffe näher beschrieben. Die aufgeführten Beispiele stellen jedoch keine Einschränkung der erfindungsgemäßen Formmassen dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung. Alle Angaben zum Gehalt sind in Gew.-%-Angaben bezogen auf die gesamte Formmasse.In the following, some suitable additives are described in more detail. However, the examples listed do not represent a restriction of the molding compositions according to the invention, but are merely illustrative. All data on the content are in% by weight based on the total molding composition.
Als Stabilisatoren kommen alle üblichen PVC-Stabilisatoren in fester und flüssiger Form in Betracht, beispielsweise übliche Ca/Zn-, Ba/Zn-, Pb- oder Sn-Stabilisatoren sowie auch säurebindende Schichtsilikate, wie Hydrotalcit.Suitable stabilizers are all customary PVC stabilizers in solid and liquid form, for example customary Ca / Zn, Ba / Zn, Pb or Sn stabilizers and also acid-binding phyllosilicates, such as hydrotalcite.
Die erfindungsgemäßen Formmassen können einen Gehalt an Stabilisatoren von 0,05 bis 7 %, bevorzugt 0,1 bis 5 %, besonders bevorzugt von 0,2 bis 4 % und insbesondere von 0,5 bis 3 % aufweisen.The molding compositions according to the invention may have a content of stabilizers of from 0.05 to 7%, preferably from 0.1 to 5%, particularly preferably from 0.2 to 4% and in particular from 0.5 to 3%.
Gleitmittel vermindern die Haftung zwischen den zu verarbeitenden Kunststoffen und Metalloberflächen und sollen Reibungskräften beim Mischen, Plastifizieren und Verformen entgegenwirken.Lubricants reduce the adhesion between the plastics to be processed and metal surfaces and are intended to counteract frictional forces during mixing, plasticizing and deformation.
Als Gleitmittel können die erfindungsgemäßen Formmassen alle die für die Verarbeitung von Kunststoffen üblichen Gleitmittel enthalten. In Betracht kommen beispielsweise Kohlenwasserstoffe, wie Öle, Paraffine und PE-Wachse, Fettalkohole mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, Ketone, Carbonsäuren, wie Fettsäuren und Montansäure, oxidiertes PE-Wachs, Metallsalze von Carbonsäuren, Carbonsäureamide sowie Carbonsäureester, beispielsweise mit den Alkoholen Ethanol, Fettalkoholen, Glycerin, Ethandiol, Pentaerythrit und langkettigen Carbonsäuren als Säurekomponente.As a lubricant, the molding compositions of the invention may contain all the usual for the processing of plastics lubricant. For example, hydrocarbons such as oils, paraffins and PE waxes, fatty alcohols containing 6 to 20 carbon atoms, ketones, carboxylic acids such as fatty acids and montanic acid, oxidized PE wax, metal salts of carboxylic acids, carboxylic acid amides and carboxylic acid esters, for example, with the alcohols ethanol, Fatty alcohols, glycerol, ethanediol, pentaerythritol and long-chain carboxylic acids as the acid component.
Die erfindungsgemäßen Formmassen können einen Gehalt an Gleitmittel von 0,01 bis 10 %, bevorzugt 0,05 bis 5 %, besonders bevorzugt von 0,1 bis 3 % und insbesondere von 0,2 bis 2 % aufweisen.The molding compositions according to the invention may have a content of lubricant of from 0.01 to 10%, preferably from 0.05 to 5%, particularly preferably from 0.1 to 3% and in particular from 0.2 to 2%.
Füllstoffe beeinflussen vor allem die Druck-, Zug-, und Biegefestigkeit sowie die Härte und Wärmeformbeständigkeit von weichgemachtem PVC in positiver Weise.In particular, fillers have a positive influence on the compressive, tensile and flexural strength as well as the hardness and heat resistance of plasticized PVC.
Im Rahmen der Erfindung können die Formmassen auch Füllstoffe, wie beispielsweise Ruß und andere organische Füllstoffe, wie natürliche Calciumcarbonate, beispielsweise Kreide, Kalkstein und Marmor, synthetische Calciumcarbonate, Dolomit, Silikate, Kieselsäure, Sand, Diatomeenerde, Aluminiumsilikate, wie Kaolin, Glimmer und Feldspat enthalten. Vorzugsweise werden als Füllstoffe Calciumcarbonate, Kreide, Dolomit, Kaolin, Silikate, Talkum oder Ruß eingesetzt.In the context of the invention, the molding compositions may also fillers, such as carbon black and other organic fillers, such as natural calcium carbonates, such as chalk, limestone and marble, synthetic calcium carbonates, dolomite, silicates, silica, sand, diatomaceous earth, aluminum silicates, such as kaolin, mica and feldspar contain. The fillers used are preferably calcium carbonates, chalk, dolomite, kaolin, silicates, talc or carbon black.
Die erfindungsgemäßen Formmassen können einen Gehalt an Füllstoffen von 0,01 bis 80 %, bevorzugt 0,1 bis 60 %, besonders bevorzugt von 0,5 bis 50 % und insbesondere von 1 bis 40 % aufweisen. The molding compositions according to the invention may have a content of fillers of from 0.01 to 80%, preferably from 0.1 to 60%, particularly preferably from 0.5 to 50% and in particular from 1 to 40%.
Die erfindungsgemäßen Formmassen können auch Pigmente enthalten, um das erhaltene Produkt an unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten anzupassen.The molding compositions according to the invention may also contain pigments in order to adapt the product obtained to different possible uses.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können sowohl anorganische Pigmente als auch organische Pigmente eingesetzt werden. Als anorganische Pigmente können beispielsweise Kobalt-Pigmente, wie CoO/Al2O3, und Chrom-Pigmente, beispielsweise Cr2O3, verwendet werden. Als organische Pigmente kommen beispielsweise Monoazopigmente, kondensierte Azopigmente, Azomethinpigmente, Anthrachinonpigmente, Chinacridone, Phthalocyaninpigmente und Dioxazinpigmente in Betracht.In the context of the present invention, both inorganic pigments and organic pigments can be used. As the inorganic pigments, for example, cobalt pigments such as CoO / Al 2 O 3 and chromium pigments such as Cr 2 O 3 may be used. Suitable organic pigments are, for example, monoazo pigments, condensed azo pigments, azomethine pigments, anthraquinone pigments, quinacridones, phthalocyanine pigments and dioxazine pigments.
Die erfindungsgemäßen Formmassen können einen Gehalt an Pigmenten von 0,01 bis 10 %, bevorzugt 0,05 bis 5 %, besonders bevorzugt von 0,1 bis 3 % und insbesondere von 0,5 bis 2 % aufweisen.The molding compositions according to the invention may have a content of pigments of from 0.01 to 10%, preferably from 0.05 to 5%, particularly preferably from 0.1 to 3% and in particular from 0.5 to 2%.
Um die Entflammbarkeit zu vermindern und die Rauchentwicklung beim Verbrennen zu verringern, können die erfindungsgemäßen Formmassen auch Flamminhibitoren enthalten.In order to reduce the flammability and reduce the smoke during combustion, the molding compositions according to the invention may also contain flame retardants.
Als Flamminhibitoren können beispielsweise Antimontrioxid, Phosphatester, Chlorparaffin, Aluminiumhydroxid und Borverbindungen verwendet werden.For example, antimony trioxide, phosphate esters, chloroparaffin, aluminum hydroxide and boron compounds can be used as flame retardants.
Die erfindungsgemäßen Formmassen können einen Gehalt an Flamminhibitoren von 0,01 bis 10 %, bevorzugt 0,1 bis 8 %, besonders bevorzugt von 0,2 bis 5 % und insbesondere von 0,5 bis 2 % aufweisen.The molding compositions according to the invention can have a content of flame inhibitors of from 0.01 to 10%, preferably from 0.1 to 8%, particularly preferably from 0.2 to 5% and in particular from 0.5 to 2%.
Um aus den erfindungsgemäßen Formmassen hergestellte Artikel vor einer Schädigung im Oberflächenbereich durch den Einfluss von Licht zu schützen, können die Formmassen auch Lichtstabilisatoren, z.B. UV-Absorber, enthalten.In order to protect articles produced from the molding compositions according to the invention from damage in the surface region by the influence of light, the molding compositions may also comprise light stabilizers, e.g. UV absorber, included.
Als Lichtstabilisatoren können im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielsweise Hydroxybenzophenone, Hydroxyphenylbenzotriazole, Cyanoacrylate oder sogenannte "hindered aminine light stabilizers" (HALS), wie die Derivate von 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin, eingesetzt werden.As light stabilizers, for example hydroxybenzophenones, hydroxyphenylbenzotriazoles, cyanoacrylates or so-called hindered aminine light stabilizers (HALS), such as the derivatives of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, can be used in the context of the present invention.
Die erfindungsgemäßen Formmassen können einen Gehalt an Lichtstabilisatoren, z. B. UV-Absorber, von 0,01 bis 7 %, bevorzugt 0,1 bis 5 %, besonders bevorzugt von 0,2 bis 4 % und insbesondere von 0,5 bis 3 % aufweisen.The molding compositions according to the invention may have a content of light stabilizers, for. As UV absorber, from 0.01 to 7%, preferably 0.1 to 5%, more preferably from 0.2 to 4% and in particular from 0.5 to 3%.
Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) Im Folgenden wird die Herstellung der in den erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzungen enthaltenen Verbindungen der allgemeinen Formel (I) beschrieben. Herstellung der Diester der 2,5-Furandicarbonsäure Verbindungen der allgemeinen Formel (I.1), worin R1 und R2 die zuvor genannten Bedeutungen aufweisen, sind erhältlich durch ein Verfahren bei dem man
- a) gegebenenfalls 2,5-Furandicarbonsäure oder ein Anhydrid oder Säurehalogenid davon mit einem C1-C3-Alkanol in Gegenwart eines Katalysators unter Erhalt eines Di-(C1-C3-Alkyl)-2,5-furandicarboxylats umsetzt,
- b) 2,5-Furandicarbonsäure oder ein Anhydrid oder Säurehalogenid davon oder das in Schritt a) erhaltene Di-(C1-C3-Alkyl)-2,5-furandicarboxylat mit wenigstens einem Alkohol R1-OH und, falls R1 und R2 unterschiedliche Bedeutung haben, zusätzlich mit wenigstens einem Alkohol R2-OH in Gegenwart wenigstens eines Katalysators unter Erhalt einer Verbindung der Formel (I.1) umsetzt.
- a) optionally reacting 2,5-furandicarboxylic acid or an anhydride or acid halide thereof with a C 1 -C 3 -alkanol in the presence of a catalyst to give a di- (C 1 -C 3 -alkyl) -2,5-furandicarboxylate,
- b) 2,5-furandicarboxylic acid or an anhydride or acid halide thereof or the di (C 1 -C 3 alkyl) -2,5-furandicarboxylate obtained in step a) with at least one alcohol R 1 -OH and, if R 1 and R 2 have different meanings, additionally with at least one alcohol R 2 -OH in the presence of at least one catalyst to obtain a compound of formula (I.1) is reacted.
Bezüglich geeigneter und bevorzugter Ausführungsformen der Reste R1 und R2 wird auf die vorherigen Angaben in vollem Umfang Bezug genommen. With regard to suitable and preferred embodiments of the radicals R 1 and R 2 , reference is made to the previous information in its entirety.
Für den Einsatz in Schritt a) geeignete C1-C3-Alkanole sind z. B. Methanol, Ethanol, n-Propanol oder Gemische davon.Suitable for use in step a) C 1 -C 3 alkanols are, for. As methanol, ethanol, n-propanol or mixtures thereof.
In Schritt b) des Verfahrens wird die 2,5-Furandicarbonsäure oder das in Schritt a) erhaltene Di-(C1-C3-Alkyl)-2,5-furandicarboxylat einer Veresterung bzw. Umesterung mit wenigstens einem Alkohol R1-OH und, falls R1 und R2 unterschiedliche Bedeutung haben, zusätzlich mit wenigstens einem Alkohol R2-OH zu den Verbindungen der Formel (I.1) unterzogen.In step b) of the process, the 2,5-furandicarboxylic acid or the di- (C 1 -C 3 -alkyl) -2,5-furandicarboxylate obtained in step a) is esterified or transesterified with at least one alcohol R 1 -OH and, if R 1 and R 2 have different meanings, additionally with at least one alcohol R 2 -OH to the compounds of formula (I.1) subjected.
Veresterungesterification
Die Überführung der 2,5-Furandicarbonsäure (FDCS) in die entsprechenden Di-(C1-C3-Alkyl)-2,5-furandicarboxylate und/oder Esterverbindungen der allgemeinen Formeln (I.1) kann nach üblichen dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen. Dazu zählt die Umsetzung wenigstens einer Alkoholkomponente, ausgewählt aus C1-C3-Alkanolen oder den Alkoholen R1-OH bzw. R2-OH, mit FDCS oder einem geeigneten Derivat davon. Geeignete Derivate sind z. B. die Säurehalogenide und Säureanhydride. Ein bevorzugtes Säurehalogenid ist das Säurechlorid. Als Veresterungskatalysatoren können die dafür üblichen Katalysatoren eingesetzt werden, z. B. Mineralsäuren, wie Schwefelsäure und Phosphorsäure; organische Sulfonsäuren, wie Methansulfonsäure und p-Toluolsulfonsäure; amphotere Katalysatoren, insbesondere Titan-, Zinn(IV)- oder Zirkoniumverbindungen, wie Tetraalkoxytitane, z. B. Tetrabutoxytitan, und Zinn(IV)-oxid. Das bei der Reaktion entstehende Wasser kann durch übliche Maßnahmen, z. B. destillativ, entfernt werden. Die
Der Veresterungskatalysator wird in einer wirksamen Menge eingesetzt, die üblicherweise im Bereich von 0,05 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Summe von Säurekomponente (oder Anhydrid) und Alkoholkomponente, liegt.The esterification catalyst is used in an effective amount, which is usually in the range of 0.05 to 10 wt .-%, preferably 0.1 to 5 wt .-%, based on the sum of acid component (or anhydride) and alcohol component.
Weitere geeignete Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel (I.1) mittels Veresterung sind beispielsweise in der
In der Regel erfolgt die Veresterung von FDCS bevorzugt in Anwesenheit der oben beschriebenen Alkoholkomponenten, mittels einer organischen Säure oder Mineralsäure, insbesondere konzentrierter Schwefelsäure. Dabei wird die Alkoholkomponente vorteilhafterweise wenigstens in der doppelten stöchiometrischen Menge, bezogen auf die Menge an FDCS oder einem geeigneten Derivat davon in der Reaktionsmischung, eingesetzt. In general, the esterification of FDCS preferably takes place in the presence of the above-described alcohol components, by means of an organic acid or mineral acid, in particular concentrated sulfuric acid. In this case, the alcohol component is advantageously used at least in twice the stoichiometric amount, based on the amount of FDCS or a suitable derivative thereof in the reaction mixture.
Die Veresterung kann in der Regel bei Umgebungsdruck oder vermindertem oder erhöhtem Druck erfolgen. Bevorzugt wird die Veresterung bei Umgebungsdruck oder vermindertem Druck durchgeführt.The esterification can usually be carried out at ambient pressure or reduced or elevated pressure. Preferably, the esterification is carried out at ambient or reduced pressure.
Die Veresterung kann in Abwesenheit eines zugesetzten Lösungsmittels oder in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels durchgeführt werden.The esterification may be carried out in the absence of an added solvent or in the presence of an organic solvent.
Falls die Veresterung in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt wird, handelt es sich dabei vorzugsweise um ein unter den Reaktionsbedingungen inertes organisches Lösungsmittel. Dazu gehören beispielsweise aliphatische Kohlenwasserstoffe, halogenierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, aromatische und substituierte aromatische Kohlenwasserstoffe oder Ether. Bevorzugt ist das Lösungsmittel ausgewählt unter Pentan, Hexan, Heptan, Ligroin, Petrolether, Cyclohexan, Dichlormethan, Trichlormethan, Tetrachlormethan, Benzol, Toluol, Xylol, Chlorbenzol, Dichlorbenzolen, Dibutylether, THF, Dioxan und Mischungen davon.If the esterification is carried out in the presence of a solvent, it is preferably an organic solvent which is inert under the reaction conditions. These include, for example, aliphatic hydrocarbons, halogenated aliphatic hydrocarbons, aromatic and substituted aromatic hydrocarbons or ethers. The solvent is preferably selected from pentane, hexane, heptane, ligroin, petroleum ether, cyclohexane, dichloromethane, trichloromethane, carbon tetrachloride, benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, dichlorobenzenes, dibutyl ether, THF, dioxane and mixtures thereof.
Die Veresterung wird üblicherweise in einem Temperaturbereich von 50 bis 250 °C durchgeführt.The esterification is usually carried out in a temperature range of 50 to 250 ° C.
Ist der Veresterungskatalysator ausgewählt unter organischen Säuren oder Mineralsäuren, wird die Veresterung üblicherweise in einem Temperaturbereich von 50 bis 160 °C durchgeführt. If the esterification catalyst is selected from organic acids or mineral acids, the esterification is usually carried out in a temperature range of 50 to 160 ° C.
Ist der Veresterungskatalysator ausgewählt unter amphoteren Katalysatoren, wird die Veresterung üblicherweise in einem Temperaturbereich von 100 bis 250 °C durchgeführt.If the esterification catalyst is selected from amphoteric catalysts, the esterification is usually carried out in a temperature range of 100 to 250 ° C.
Die Veresterung kann in Abwesenheit oder in Gegenwart eines Inertgases erfolgen. Unter einem Inertgas wird in der Regel ein Gas verstanden, welches unter den gegebenen Reaktionsbedingungen keine Reaktionen mit den an der Reaktion beteiligten Edukten, Reagenzien, Lösungsmitteln oder den entstehenden Produkten eingeht. The esterification can take place in the absence or in the presence of an inert gas. An inert gas is generally understood to mean a gas which, under the given reaction conditions, does not react with the starting materials, reagents, solvents or the products formed.
Umesterung:transesterification:
Die Umesterung der Di-(C1-C3-Alkyl)-2,5-furandicarboxylate zu den entsprechenden Esterverbindungen I.1 gemäß dem Verfahrensschritt b) kann nach üblichen dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen. Dazu zählt die Umsetzung der Di-(C1-C3)-Alkylester mit wenigstens einem C8-Alkanol in Anwesenheit eines geeigneten Umesterungskatalysators.The transesterification of the di- (C 1 -C 3 -alkyl) -2,5-furandicarboxylate to the corresponding ester compounds I.1 according to process step b) can be carried out by conventional methods known in the art. This includes the reaction of the di- (C 1 -C 3 ) -alkyl esters with at least one C 8 -alkanol in the presence of a suitable transesterification catalyst.
Als Umesterungskatalysatoren kommen die üblichen gewöhnlich für Umesterungsreaktionen verwendeten Katalysatoren in Betracht, die meist auch bei Veresterungsreaktionen eingesetzt werden. Hierzu zählen z. B. Mineralsäuren, wie Schwefelsäure und Phosphorsäure; organische Sulfonsäuren, wie Methansulfonsäure und p-Toluolsulfonsäure; oder spezielle Metallkatalysatoren aus der Gruppe der Zinn(IV)-Katalysatoren, beispielsweise Dialkylzinndicarboxylate wie Dibutylzinndiacetat, Trialkylzinnalkoxide, Monoalkylzinnverbindungen wie Monobutylzinndioxid, Zinnsalze wie Zinnacetat oder Zinnoxide; aus der Gruppe der Titankatalysatoren, monomere und polymere Titanate und Titanchelate wie Tetraethylorthotitanat, Tetrapropylorthotitanat, Tetrabutylorthotitanat, Triethanolamintitanat; aus der Gruppe der Zirkonkatalysatoren, Zirkonate und Zirkonchelate wie Tetrapropylzirkonat, Tetrabutylzirkonat, Triethanolaminzirkonat; sowie Lithiumkatalysatoren wie Lithiumsalze, Lithiumalkoxide; oder Aluminium(III)-, Chrom(III)-, Eisen(III)-, Kobalt(II)-, Nickel(II) und Zink(II)-acetylacetonat.Suitable transesterification catalysts are the customary catalysts customarily used for transesterification reactions, which are usually also used in esterification reactions. These include z. For example, mineral acids such as sulfuric acid and phosphoric acid; organic sulfonic acids, such as methanesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid; or special metal catalysts from the group of tin (IV) catalysts, for example dialkyltin dicarboxylates such as dibutyltin diacetate, trialkyltin alkoxides, monoalkyltin compounds such as monobutyltin dioxide, tin salts such as tin acetate or tin oxides; from the group of titanium catalysts, monomeric and polymeric titanates and titanium chelates such as tetraethyl orthotitanate, tetrapropyl orthotitanate, tetrabutyl orthotitanate, triethanolamine titanate; from the group of zirconium catalysts, zirconates and zirconium chelates such as tetrapropyl zirconate, tetrabutyl zirconate, triethanolamine zirconate; and lithium catalysts such as lithium salts, lithium alkoxides; or aluminum (III), chromium (III), iron (III), cobalt (II), nickel (II) and zinc (II) acetylacetonate.
Die Menge an eingesetztem Umesterungskatalysator liegt bei 0,05 bis 5 Gew.-%, bevorzugt bei 0,1 bis 1 Gew.-%. Das Reaktionsgemisch wird bevorzugt bis zum Siedepunkt des Reaktionsgemisches erhitzt, so dass die Reaktionstemperatur in Abhängigkeit von den Reaktanten zwischen 20 °C und 200 °C liegt. The amount of transesterification catalyst used is 0.05 to 5 wt .-%, preferably 0.1 to 1 wt .-%. The reaction mixture is preferably heated to the boiling point of the reaction mixture, so that the reaction temperature is between 20 ° C and 200 ° C, depending on the reactants.
Die Umesterung kann bei Umgebungsdruck oder vermindertem oder erhöhtem Druck erfolgen. Bevorzugt wird die Umesterung bei einem Druck von 0,001 bis 200 bar, besonders bevorzugt 0,01 bis 5 bar, durchgeführt. Der bei der Umesterung abgespaltene, niedriger siedende Alkohol wird zwecks Verschiebung des Gleichgewichts der Umesterungsreaktion bevorzugt kontinuierlich abdestilliert. Die hierzu benötigte Destillationskolonne steht in der Regel in direkter Verbindung mit dem Umesterungsreaktor, vorzugsweise ist sie direkt an diesem installiert. Im Falle der Verwendung mehrerer in Serie geschalteter Umesterungsreaktoren, kann jeder dieser Reaktoren mit einer Destillationskolonne ausgerüstet sein oder es kann, vorzugsweise aus den letzten Kesseln der Umesterungsreaktorkaskade, das abgedampfte Alkoholgemisch über eine oder mehrere Sammelleitungen einer Destillationskolonne zugeführt werden. Der bei dieser Destillation zurückgewonnene höhersiedende Alkohol wird vorzugsweise wieder in die Umesterung zurückgeführt.The transesterification can be carried out at ambient pressure or reduced or elevated pressure. The transesterification is preferably carried out at a pressure of 0.001 to 200 bar, more preferably 0.01 to 5 bar. The lower-boiling alcohol split off during the transesterification is preferably distilled off continuously in order to shift the equilibrium of the transesterification reaction. The distillation column required for this purpose is usually in direct communication with the transesterification reactor, preferably it is installed directly on this. In the case of using a plurality of transesterification reactors connected in series, each of these reactors may be equipped with a distillation column or, preferably from the last boilers of the transesterification reactor cascade, the evaporated alcohol mixture may be fed via one or more manifolds to a distillation column. The recovered in this distillation higher boiling alcohol is preferably recycled back to the transesterification.
Im Falle der Verwendung eines amphoteren Katalysators gelingt dessen Abtrennung im Allgemeinen durch Hydrolyse und anschließende Abtrennung des gebildeten Metalloxids, z. B. durch Filtration. Bevorzugt wird nach erfolgter Reaktion der Katalysator mittels Waschen mit Wasser hydrolysiert und das ausgefallene Metalloxid abfiltriert. Gewünschtenfalls kann das Filtrat einer weiteren Aufarbeitung zur Isolierung und/oder Reinigung des Produkts unterzogen werden. Bevorzugt wird das Produkt destillativ abgetrennt.In the case of using an amphoteric catalyst whose separation generally succeeds by hydrolysis and subsequent separation of the metal oxide formed, for. B. by filtration. Preferably, after the reaction, the catalyst is hydrolyzed by washing with water and the precipitated metal oxide is filtered off. If desired, the filtrate may be subjected to further workup to isolate and / or purify the product. Preferably, the product is separated by distillation.
Die Umesterung der Di-(C1-C3-Alkyl)-2,5-Furandicarboxylate erfolgt bevorzugt in Anwesenheit der Alkoholkomponente und in Gegenwart wenigstens eines Titan(IV)-Alkoholats. Bevorzugte Titan (IV)-Alkoholate sind Tetrapropoxytitan, Tetrabutoxytitan oder Gemische davon. Bevorzugt wird die Alkoholkomponente wenigstens in der doppelten stöchiometrischen Menge, bezogen auf die eingesetzten Di-(C1-C3-Alkyl)-Ester eingesetzt. The transesterification of the di- (C 1 -C 3 -alkyl) -2,5-furandicarboxylates is preferably carried out in the presence of the alcohol component and in the presence of at least one titanium (IV) -alcoholate. Preferred titanium (IV) alcoholates are tetrapropoxy titanium, tetrabutoxy titanium or mixtures thereof. The alcohol component is preferably used at least in twice the stoichiometric amount, based on the di (C 1 -C 3 -alkyl) ester used.
Die Umesterung kann in Abwesenheit oder in Gegenwart eines zugesetzten organischen Lösungsmittels durchgeführt werden. Bevorzugt wird die Umesterung in Gegenwart eines inerten organischen Lösungsmittels durchgeführt. Geeignete organische Lösungsmittel sind die zuvor für die Veresterung genannten. Dazu zählen speziell Toluol und THF.The transesterification may be carried out in the absence or in the presence of an added organic solvent. The transesterification is preferred in the presence of an inert organic Solvent carried out. Suitable organic solvents are those mentioned above for the esterification. These include especially toluene and THF.
Die Temperatur bei der Umesterung liegt vorzugsweise in einem Bereich von 50 bis 200 °C.The temperature in the transesterification is preferably in a range of 50 to 200 ° C.
Die Umesterung kann in Abwesenheit oder in Gegenwart eines Inertgases erfolgen. Unter einem Inertgas wird in der Regel ein Gas verstanden, welches unter den gegebenen Reaktionsbedingungen keine Reaktionen mit den an der Reaktion beteiligten Edukten, Reagenzien, Lösungsmitteln oder den entstehenden Produkten eingeht. Bevorzugt wird die Umesterung ohne Hinzufügen eines Inertgases durchgeführt.The transesterification can be carried out in the absence or in the presence of an inert gas. An inert gas is generally understood to mean a gas which, under the given reaction conditions, does not react with the starting materials, reagents, solvents or the products formed. Preferably, the transesterification is carried out without adding an inert gas.
Eine besonders geeignete Ausgestaltung des Verfahrens umfasst:
- a)
Umsetzung von 2,5-Furandicarbonsäure mit Methanol in Gegenwart von konzentrierter Schwefelsäure unter Erhalt des 2,5-Furandicarbonsäuredimethylesters, - b) Umsetzung des in Schritt a) erhaltenen 2,5-Furandicarbonsäuredimethylesters mit wenigstens einem Alkohol R1-OH in Gegenwart wenigstens eines Titan(IV)-Alkoholats zu den Verbindungen der allgemeinen Formel (I.1).
- a) 2,5-Di-(hydroxymethyl)furan (n = 1)
oder 2,5-Di-(hydroxyethyl)furan (n = 2) mit wenigstens einem Alkylierungsreagenz R1-Z und, falls R1 und R2 unterschiedliche Bedeutung haben, zusätzlich mit wenigstens einem Alkylierungsreagenz R2-Z, wobei Z für eine Abgangsgruppe steht, in Gegenwart einer Base zu Verbindungen der Formel (I.2) umsetzt,
- b) 2,5-Di-(hydroxymethyl)furan (n = 1)
oder 2,5-Di-(hydroxyethyl)furan (n = 2) mit wenigstens einem Säurehalogenid R1-(C=O)X und, falls R1 und R2 unterschiedliche Bedeutung haben, zusätzlich mit wenigstens einem Säurehalogenid R2- (C=O)X, wobei X für Br oder Cl steht, in Gegenwart wenigstens eines tertiären Amins in Verbindungen der Formel (I.3) umgesetzt.
- a) reaction of 2,5-furandicarboxylic acid with methanol in the presence of concentrated sulfuric acid to give 2,5-furandicarboxylic acid dimethyl ester,
- b) reacting the 2,5-furandicarboxylic acid dimethyl ester obtained in step a) with at least one alcohol R 1 -OH in the presence of at least one titanium (IV) alcoholate to give the compounds of the general formula (I.1).
- a) 2,5-di- (hydroxymethyl) furan (n = 1) or 2,5-di- (hydroxyethyl) furan (n = 2) with at least one alkylating reagent R 1 -Z and, if R 1 and R 2 are different In addition to having at least one alkylating reagent R 2 -Z, where Z is a leaving group, in the presence of a base to give compounds of the formula (I.2),
- b) 2,5-di (hydroxymethyl) furan (n = 1) or 2,5-di- (hydroxyethyl) furan (n = 2) with at least one acid halide R 1 - (C = O) X and, if R 1 and R 2 have different meanings, additionally reacted with at least one acid halide R 2 - (C = O) X, wherein X is Br or Cl, in the presence of at least one tertiary amine in compounds of formula (I.3).
In der Regel wird die Alkylierung in Gegenwart eines unter den Reaktionsbedingungen inerten organischen Lösungsmittels durchgeführt. Geeignete Lösungsmittel sind die zuvor bei der Veresterung genannten. Bevorzugtes Lösungsmittel sind aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol.In general, the alkylation is carried out in the presence of an organic solvent which is inert under the reaction conditions. Suitable solvents are those mentioned above in the esterification. Preferred solvents are aromatic hydrocarbons, such as toluene.
Die Abgangsgruppe Z steht bevorzugt für einen Rest, der ausgewählt ist unter Br, Cl, der Tosyl-, Mesyl- oder Triflyl-Gruppe.The leaving group Z preferably represents a radical which is selected from Br, Cl, the tosyl, mesyl or triflyl group.
Besonders bevorzugt steht die Abgangsgruppe Z für Br.Particularly preferably, the leaving group Z is Br.
Die Alkylierungsreagenzien R1-Z bzw. R2-Z sind im Handel erhältlich oder können über geeignete dem Fachmann geläufige Reaktionen oder Verfahrensweisen aus den entsprechenden Alkoholen hergestellt werden. Beispielsweise lassen sich die für dieses Verfahren bevorzugt verwendeten Alkylbromide R1-Br bzw. R2-Br in bekannter Weise großtechnisch unter Verwendung von Bromwasserstoff (HBr) aus den entsprechenden Alkoholen R1-OH bzw. R2-OH herstellen.The alkylating reagents R 1 -Z or R 2 -Z are commercially available or can be prepared from the corresponding alcohols by means of suitable reactions or procedures familiar to the person skilled in the art. For example, the alkyl bromides R 1 -Br or R 2 -Br preferably used for this process can be prepared in a known manner on a large scale using hydrogen bromide (HBr) from the corresponding alcohols R 1 -OH or R 2 -OH.
Als geeignete Basen kommen mineralische und/oder starke organische Basen in Betracht. Dazu gehören z. B. anorganische Basen oder Basenbildner, wie Hydroxide, Hydride, Amide, Oxide und Carbonate der Alkali- und Erdalkalimetalle. Dazu gehören LiOH, NaOH, KOH, Mg(OH)2, Ca(OH)2, LiH, NaH, Natriumamid (NaNH2), Lithiumdiisopropylamid (LDA), Na2O, K2CO3, Na2CO3 und Cs2CO3; sowie metallorganische Verbindungen wie n-BuLi oder tert.-BuLi. Bevorzugt sind NaOH, KOH, K2CO3 und Na2CO3.Suitable bases are mineral and / or strong organic bases. These include z. As inorganic bases or base formers, such as hydroxides, hydrides, amides, oxides and carbonates of the alkali and alkaline earth metals. These include LiOH, NaOH, KOH, Mg (OH) 2 , Ca (OH) 2 , LiH, NaH, sodium amide (NaNH 2 ), lithium diisopropylamide (LDA), Na 2 O, K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 and Cs 2 CO 3 ; and organometallic compounds such as n-BuLi or tert-BuLi. Preference is given to NaOH, KOH, K 2 CO 3 and Na 2 CO 3 .
Die Base wird dabei bevorzugt in einem wenigstens zweifachen stöchiometrischen Überschuss, bezogen auf das 2,5-Di-(hydroxymethyl)furan bzw. 2,5-Di-(hydroxyethyl)furan, eingesetzt. Besonders bevorzugt wird ein wenigstens vierfacher stöchiometrischer Überschuss an Base verwendet.The base is preferably used in an at least twice the stoichiometric excess, based on the 2,5-di- (hydroxymethyl) furan or 2,5-di- (hydroxyethyl) furan used. More preferably, at least four times the stoichiometric excess of base is used.
Die Alkylierung kann in Abwesenheit oder in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels durchgeführt werden. In der Regel wird die Reaktion in Gegenwart eines inerten organischen Lösungsmittels, wie Pentan, Hexan, Heptan, Ligroin, Petrolether, Cyclohexan, Dichlormethan, Trichlormethan, Tetrachlormethan, Benzol, Toluol, Xylol, Chlorbenzol, Dichlorbenzole, Dibutylether, THF, Dioxan und Mischungen davon, durchgeführt.The alkylation may be carried out in the absence or in the presence of an organic solvent. In general, the reaction is in the presence of an inert organic solvent such as pentane, hexane, heptane, ligroin, petroleum ether, cyclohexane, dichloromethane, trichloromethane, carbon tetrachloride, benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, dichlorobenzenes, dibutyl ether, THF, dioxane and mixtures thereof , carried out.
Die Alkylierung kann in der Regel bei Umgebungsdruck, vermindertem Druck oder erhöhtem Druck erfolgen. Bevorzugt wird die Alkylierung bei Umgebungsdruck durchgeführt.The alkylation can be carried out usually at ambient pressure, reduced pressure or elevated pressure. Preferably, the alkylation is carried out at ambient pressure.
Bevorzugt wird die Alkylierung in einem Temperaturbereich von 30 bis 200 °C, bevorzugt 50 bis 150 °C, durchgeführt.The alkylation is preferably carried out in a temperature range from 30 to 200.degree. C., preferably from 50 to 150.degree.
Die Alkylierung kann in Abwesenheit oder in Gegenwart eines Inertgases erfolgen. Bevorzugt wird bei der Alkylierung kein Inertgas eingesetzt.The alkylation can be carried out in the absence or in the presence of an inert gas. Preferably, no inert gas is used in the alkylation.
In einer speziellen geeigneten Ausgestaltung der Alkylierung wird 2,5-Di-(hydroxymethyl)furan bzw. 2,5-Di-(hydroxyethyl)furan in Gegenwart eines wenigstens vierfachen Überschusses an Base in einem inerten organischen Lösungsmittel und mit wenigstens einem Alkylbromid R1-Br bzw. R2-Br in die Dietherverbindungen der allgemeinen Formel (I.2) überführt. Bezüglich der Reste R1 und R2 wird auf die vorherigen Ausführungen Bezug genommen. Bevorzugt wird als Base ein Alkalihydroxid, insbesondere KOH, eingesetzt.In a particular suitable embodiment of the alkylation is 2,5-di (hydroxymethyl) furan, or 2,5-di (hydroxyethyl) furan in the presence of at least four-fold excess of base in an inert organic solvent and at least one alkyl bromide R 1 -Br or R 2 -Br converted into the diether compounds of the general formula (I.2). With regard to the radicals R 1 and R 2 , reference is made to the previous statements. The alkali is preferably used as the base, in particular KOH.
Zur Herstellung der Esterverbindungen der allgemeinen Formel (I.3) wird bevorzugt 2,5-Di-(hydroxymethyl)furan bzw. 2,5-Di-(hydroxyethyl)furan mit wenigstens einem Säurehalogenid R1-(C=O)X und, falls R1 und R2 unterschiedliche Bedeutung haben, mit wenigstens einem Säurehalogenid R2-(C=O)X, wobei X für Br oder Cl steht, in Gegenwart wenigstens eines tertiären Amins, zu den Verbindungen der Formel (I.3) umgesetzt.For the preparation of the ester compounds of general formula (I.3) is preferably 2,5-di- (hydroxymethyl) furan or 2,5-di (hydroxyethyl) furan with at least one acid halide R 1 - (C = O) X and if R 1 and R 2 have different meanings, with at least one acid halide R 2 - (C = O) X, where X is Br or Cl, in the presence of at least one tertiary amine, to the compounds of the formula (I.3) implemented.
Neben diesem Verfahren stehen dem Fachmann noch weitere geläufige Veresterungsmethoden zur Verfügung, wie zuvor im Falle der Veresterung von FDCS beschrieben.In addition to this process, other common esterification methods are available to the person skilled in the art, as described above in the case of the esterification of FDCS.
Zur Herstellung der Esterverbindungen der allgemeinen Formel (I.3) können üblicherweise alle dem Fachmann geläufige Arten von tertiären Aminen verwendet werden. Beispiele für geeignete tertiäre Amine sind:
- – aus der Gruppe der Trialkylamine: Trimethylamin, Triethylamin, Tri-n-propylamin, Diethylisopropylamin, Diisopropylethylamin und dergleichen;
- – aus der Gruppe der N-Cycloalkyl-N,N-dialkylamine: Dimethylcyclohexylamin und Diethylcyclohexylamin;
- – aus der Gruppe der N,N-Dialkylaniline: Dimethylanilin und Diethylanilin;
- – aus der Gruppe der Pyridin- und Chinolinbasen: Pyridin, α-, β- und γ-Picolin, Chinolin und 4-(Dimethylamino)pyridin (DMAP).
- From the group of trialkylamines: trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, diethylisopropylamine, diisopropylethylamine and the like;
- From the group of N-cycloalkyl-N, N-dialkylamines: dimethylcyclohexylamine and diethylcyclohexylamine;
- From the group of N, N-dialkylanilines: dimethylaniline and diethylaniline;
- - From the group of pyridine and quinoline bases: pyridine, α-, β- and γ-picoline, quinoline and 4- (dimethylamino) pyridine (DMAP).
Bevorzugte tertiäre Amine sind Trialkylamine und Pyridinbasen, insbesondere Triethylamin und 4-(Dimethylamino)pyridin (DMAP) sowie Gemische davon.Preferred tertiary amines are trialkylamines and pyridine bases, in particular triethylamine and 4- (dimethylamino) pyridine (DMAP) and mixtures thereof.
Die Veresterung kann bei Umgebungsdruck, bei vermindertem oder erhöhtem Druck erfolgen. Bevorzugt wird die Veresterung bei Umgebungsdruck durchgeführt.The esterification can be carried out at ambient pressure, at reduced or elevated pressure. Preferably, the esterification is carried out at ambient pressure.
Die Veresterung kann in Abwesenheit oder in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels durchgeführt werden. Bevorzugt wird die Veresterung in Gegenwart eines inerten organischen Lösungsmittels, wie zuvor definiert, durchgeführt.The esterification may be carried out in the absence or in the presence of an organic solvent. Preferably, the esterification is carried out in the presence of an inert organic solvent as defined above.
Die Veresterung wird üblicherweise in einem Temperaturbereich von 50 bis 200 °C durchgeführt.The esterification is usually carried out in a temperature range of 50 to 200 ° C.
Die Veresterung kann in Abwesenheit oder in Gegenwart eines Inertgases erfolgen.The esterification can take place in the absence or in the presence of an inert gas.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung der Verbindungen I.3 wird 2,5-Di-(hydroxymethyl)furan mit einem Säurechlorid R1-(C=O)Cl in Gegenwart von Triethylamin und/oder DMAP und eines inerten organischen Lösungsmittels zu Verbindungen der Formel (I.3) umgesetzt. In a preferred embodiment of the process for preparing the compounds I.3, 2,5-di- (hydroxymethyl) furan with an acid chloride R 1 - (C = O) Cl in the presence of triethylamine and / or DMAP and an inert organic solvent Implemented compounds of formula (I.3).
Zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) werden C8-Alkanole als Edukte verwendet. For the preparation of the compounds of general formula (I) C 8 alkanols are used as starting materials.
Bevorzugte C8-Alkanole können geradkettig oder verzweigt sein oder aus Gemischen aus geradkettigen und verzweigten C8-Alkanolen bestehen. Dazu zählen n-Octanol, iso-Octanol und 2-Ethylhexanol sowie Gemische davon. Bevorzugt sind n-Octanol und 2-Ethylhexanol. Besonders bevorzugt ist 2-Ethylhexanol.Preferred C 8 -alkanols may be straight-chain or branched or consist of mixtures of straight-chain and branched C 8 -alkanols. These include n-octanol, iso-octanol and 2-ethylhexanol and mixtures thereof. Preference is given to n-octanol and 2-ethylhexanol. Particularly preferred is 2-ethylhexanol.
Die zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) eingesetzte Furan-2,5-dicarbonsäure (FDCS, CAS Nr. 3238-40-2) kann entweder kommerziell erworben oder nach literaturbekannten Synthesewegen hergestellt werden. So finden sich Möglichkeiten zur Synthese in der im Internet veröffentlichten Publikation von
2,5-Bis(hydroxymethyl)furan (CAS Nr. 1883-75-6) kann ebenfalls entweder kommerziell erworben oder synthetisiert werden. Die beschriebenen Synthesen erfolgen ausgehend von 5-HMF, welches in zwei Schritten über 2,5-Bis(hydroxymethyl)furan (2,5-BHF) reduziert werden kann (
2,5-Bis(hydroxyethyl)furan kann durch Reduktion des 2,5-Furandiessigsäuremethylesters erhalten werden. 2,5-Furandiessigsäuremethylester kann über geeignete dem Fachmann geläufige Reaktionen aus 2,5-Bis(hydroxymethyl)furan (2,5-BHF) synthetisiert werden, wie beispielsweise analog dem von
Die Darstellung des 2,5-Furandiessigsäuremethylesters kann ebenfalls analog dem von
Verbindungen der allgemeinen Formel (II)Compounds of the general formula (II)
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (II) können entweder kommerziell erworben oder nach im Stand der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden.The compounds of general formula (II) can either be obtained commercially or prepared by methods known in the art.
In der Regel werden die 1,2-Cyclohexandicarbonsäureester meist durch Kernhydrierung der entsprechenden Phthalsäureester erhalten. Die Kernhydrierung kann nach dem in der
Des Weiteren können 1,2-Cyclohexandicarbonsäureester durch Veresterung von 1,2-Cyclohexandicarbonsäure oder geeigneten Derivaten davon mit den entsprechenden Alkoholen erhalten werden. Die Veresterung kann nach üblichen dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen.Further, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid esters can be obtained by esterification of 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid or suitable derivatives thereof with the corresponding alcohols. The esterification can be carried out by conventional methods known in the art.
Den Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel (II) ist gemein, dass ausgehend von Phthalsäure, 1,2-Cyclohexandicarbonsäure oder geeigneten Derivaten davon, eine Veresterung bzw. eine Umesterung durchgeführt wird, wobei die entsprechenden C7-C12-Alkanolen als Edukte eingesetzt werden. Bei diesen Alkoholen handelt es sich in der Regel nicht um reine Substanzen, sondern um Isomerengemische, deren Zusammensetzung und Reinheitsgrad von dem jeweiligen Verfahren abhängt, mit dem diese dargestellt werden.The process for preparing the compounds of general formula (II) has in common that starting from phthalic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid or suitable derivatives thereof, an esterification or a transesterification is carried out, wherein the corresponding C 7 -C 12 alkanols are used as starting materials. These alcohols are usually not pure substances, but mixtures of isomers whose composition and degree of purity depends on the particular method with which they are presented.
Bevorzugte C7-C12-Alkanole, die zur Herstellung der in der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung enthaltenen Verbindungen (II) eingesetzt werden, können geradkettig oder verzweigt sein oder aus Gemischen aus geradkettigen und verzweigten C7-C12-Alkanolen bestehen. Dazu zählen n-Heptanol, Isoheptanol, n-Octanol, Isooctanol, 2-Ethylhexanol, n-Nonanol, Isononanol, Isodecanol, 2-Propylheptanol, n-Undecanol, Isoundecanol, n-Dodecanol oder Isododecanol. Besonders bevorzugte C7-C12-Alkanole sind 2-Ethylhexanol, Isononanol und 2-Propylheptanol, insbesondere Isononanol.Preferred C 7 -C 12 -alkanols which are used for the preparation of the compounds (II) contained in the plasticizer composition according to the invention may be straight-chain or branched or consist of mixtures of straight-chain and branched C 7 -C 12 -alkanols. These include n-heptanol, isoheptanol, n-octanol, isooctanol, 2-ethylhexanol, n-nonanol, isononanol, isodecanol, 2-propylheptanol, n-undecanol, isoundecanol, n-dodecanol or isododecanol. Particularly preferred C 7 -C 12 alkanols are 2-ethylhexanol, isononanol and 2-propylheptanol, in particular isononanol.
Heptanolheptanol
Die zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel (II) eingesetzten Heptanole können geradkettig oder verzweigt sein oder aus Gemischen aus geradkettigen und verzweigten Heptanolen bestehen. Bevorzugt werden Gemische aus verzweigten Heptanolen, auch als Isoheptanol bezeichnet, verwendet, die durch die Rhodium- oder vorzugsweise Kobalt-katalysierte Hydroformylierung von Dimerpropen, erhältlich z. B. nach dem Dimersol®-Verfahren, und anschließende Hydrierung der erhaltenen Isoheptanale zu einem Isoheptanol-Gemisch hergestellt werden. Entsprechend seiner Herstellung besteht das so gewonnene Isoheptanol-Gemisch aus mehreren Isomeren. Im Wesentlichen geradkettige Heptanole können durch die Rhodium- oder vorzugsweise Kobalt-katalysierte Hydroformylierung von 1-Hexen und anschließende Hydrierung des erhaltenen n-Heptanals zu n-Heptanol erhalten werden. Die Hydroformylierung von 1-Hexen bzw. Dimerpropen kann nach an sich bekannten Verfahren erfolgen: Bei der Hydroformylierung mit homogen im Reaktionsmedium gelösten Rhodiumkatalysatoren können sowohl unkomplexierte Rhodiumcarbonyle, die in situ unter den Bedingungen der Hydroformylierungsreaktion im Hydroformylierungsreaktionsgemisch unter Einwirkung von Synthesegas z. B. aus Rhodiumsalzen gebildet werden, als auch komplexe Rhodiumcarbonylverbindungen, insbesondere Komplexe mit organischen Phosphinen, wie Triphenylphosphin, oder Organophosphiten, vorzugsweise chelatisierenden Biphosphiten, wie z. B. in
Zur Kobalt-katalysierten Hydroformylierung des 1-Hexens bzw. der Hexenisomerengemische eignen sich beispielsweise die in
Zur Rhodium-katalysierten Hydroformylierung des 1-Hexens bzw. der Hexenisomerengemische kann das industriell etablierte Rhodium-Niederdruck-Hydroformylierungsverfahren mit Triphenylphosphinligand-modifizierten Rhodiumcarbonylverbindungen angewandt werden, wie es Gegenstand von
Die nach Hydroformylierung der Hexen-Isomerengemische erhaltenen Isoheptanalgemische werden auf an sich herkömmliche Weise zu Isoheptanolgemischen katalytisch hydriert. Bevorzugt werden hierzu heterogene Katalysatoren verwendet, die als katalytisch aktive Komponente Metalle und/oder Metalloxide der VI. bis VIII. sowie der I. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente, insbesondere Chrom, Molybdän, Mangan, Rhenium, Eisen, Kobalt, Nickel und/oder Kupfer, gegebenenfalls abgeschieden auf einem Trägermaterial wie Al2O3, SiO2 und/oder TiO2, enthalten. Solche Katalysatoren werden z. B. in
Octanoloctanol
2-Ethylhexanol, das für lange Jahre der in den größten Mengen produzierte Weichmacheralkohol war, kann über die Aldolkondensation von n-Butyraldehyd zu 2-Ethylhexenal und dessen anschließende Hydrierung zu 2-Ethylhexanol gewonnen werden (s.
Im Wesentlichen geradkettige Octanole können durch die Rhodium- oder vorzugsweise Kobalt-katalysierte Hydroformylierung von 1-Hepten und anschließende Hydrierung des erhaltenen n-Octanals zu n-Octanol erhalten werden. Das dazu benötigte 1-Hepten kann aus der Fischer-Tropsch-Synthese von Kohlenwasserstoffen gewonnen werden.Substantially straight-chain octanols can be obtained by the rhodium- or preferably cobalt-catalyzed hydroformylation of 1-heptene and subsequent hydrogenation of the resulting n-octanal to n-octanol. The 1-heptene required for this can be obtained from the Fischer-Tropsch synthesis of hydrocarbons.
Bei dem Alkohol Isooctanol handelt es sich im Unterschied zu 2-Ethylhexanol oder n-Octanol, bedingt durch seine Herstellungsweise, nicht um eine einheitliche chemische Verbindung, sondern um ein Isomerengemisch aus unterschiedlich verzweigten C8-Alkoholen, beispielsweise aus 2,3-Dimethyl-1-hexanol, 3,5-Dimethyl-1-hexanol, 4,5-Dimethyl-1-hexanol, 3-Methyl-1-heptanol und 5-Methyl-1-heptanol, die je nach den angewandten Herstellungsbedingungen und -verfahren in unterschiedlichen Mengenverhältnissen im Isooctanol vorliegen können. Isooctanol wird üblicherweise durch die Codimerisierung von Propen mit Butenen, vorzugsweise n-Butenen, und anschließende Hydroformylierung des dabei erhaltenen Gemisches aus Heptenisomeren hergestellt. Das bei der Hydroformylierung erhaltene Octanal-Isomerengemisch kann anschließend auf an sich herkömmliche Weise zum Isooctanol hydriert werden.The alcohol isooctanol, in contrast to 2-ethylhexanol or n-octanol, due to its method of preparation, is not a uniform chemical compound, but an isomer mixture of differently branched C 8 -alcohols, for example from 2,3-dimethyl- 1-hexanol, 3,5-dimethyl-1-hexanol, 4,5-dimethyl-1-hexanol, 3-methyl-1-heptanol and 5-methyl-1-heptanol, which may vary depending on the conditions and methods of preparation used in may be present in different ratios in Isooctanol. Isooctanol is usually prepared by the codimerization of propene with butenes, preferably n-butenes, and subsequent hydroformylation of the resulting mixture of heptene isomers. The octanal isomer mixture obtained in the hydroformylation can then be hydrogenated in a conventional manner to the isooctanol.
Die Codimerisierung von Propen mit Butenen zu isomeren Heptenen kann vorteilhaft mit Hilfe des homogenkatalysierten Dimersol®-Verfahrens (
Alternativ zum mit homogen im Reaktionsmedium gelösten Nickelkatalysatoren betriebenen Dimersol®-Verfahren kann die Codimerisierung von Propen mit Butenen auch mit auf einem Träger abgeschiedenen, heterogenen NiO-Katalysatoren durchgeführt werden, wobei ähnliche Hepten-Isomerenverteilungen erhalten werden wie beim homogen katalysierten Verfahren. Solche Katalysatoren werden beispielsweise im so genannten Octol®-Verfahren (
Anstelle von Katalysatoren auf Basis von Nickel können auch Brønsted-acide heterogene Katalysatoren zur Codimerisierung von Propen mit Butenen verwendet werden, wobei in der Regel höher verzweigte Heptene als in den Nickel-katalysierten Verfahren erhalten werden. Beispiele von hierfür geeigneten Katalysatoren sind feste Phosphorsäure-Katalysatoren z. B. mit Phosphorsäure imprägnierte Kieselgur oder Diatomeenerde, wie sie vom PolyGas®-Verfahren zur Olefindi- bzw. Oligomerisierung benutzt werden (
Das 1-Hepten und die Hepten-Isomerengemische werden nach den vorstehend in Zusammenhang mit der Herstellung von n-Heptanal und Heptanal-Isomerengemische erläuterten bekannten Verfahren mittels Rhodium- oder Kobalt-katalysierter Hydroformylierung, vorzugsweise Kobalt-katalysierter Hydroformylierung, in n-Octanal bzw. Octanal-Isomerengemische überführt. Diese werden anschließend z. B. mittels eines der vorstehend in Zusammenhang mit der n-Heptanol- und Isoheptanol-Herstellung genannten Katalysatoren zu den entsprechenden Octanolen hydriert.The 1-heptene and the heptene isomer mixtures are prepared by the known processes described above in connection with the preparation of n-heptanal and heptanal isomer mixtures Rhodium- or cobalt-catalyzed hydroformylation, preferably cobalt-catalyzed hydroformylation, in n-octanal or octanal isomer mixtures. These are then z. B. hydrogenated by means of one of the above-mentioned in connection with the n-heptanol and isoheptanol preparation catalysts to the corresponding octanols.
Nonanolnonanol
Im Wesentlichen geradkettiges Nonanol kann durch die rhodium- oder vorzugsweise kobaltkatalysierte Hydroformylierung von 1-Octen und nachfolgende Hydrierung des dabei erhaltenen n-Nonanals erhalten werden. Das Ausgangsolefin 1-Octen kann beispielsweise über eine Ethylenoligomerisierung mittels einem homogen im Reaktionsmedium – 1,4-Butandiol – löslichen Nickelkomplexkatalysator mit z. B. Diphenylphosphinoessigsäure oder 2-Diphenylphosphinobenzoesäure als Liganden erhalten werden. Dieses Verfahren ist auch unter der Bezeichnung Shell Higher Olefins Process oder SHOP-Verfahren bekannt (s.
Bei Isononanol, welches zur Synthese der in der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung enthaltenen Diisononylester der allgemeinen Formel (II) eingesetzt wird, handelt es sich nicht um eine einheitliche chemische Verbindung, sondern um ein Gemisch aus unterschiedlich verzweigten isomeren C9-Alkoholen, die je nach der Art ihrer Herstellung, insbesondere auch der verwendeten Ausgangsstoffe, unterschiedliche Verzweigungsgrade haben können. Im Allgemeinen werden die Isononanole durch Dimerisierung von Butenen zu Isooctengemischen, anschließende Hydroformylierung der Isooctengemische und Hydrierung der dabei erhaltenen Isononanalgemische zu Isononanolgemischen hergestellt, wie in
Als Ausgangsmaterial zur Herstellung der Isononanole können sowohl Isobuten, cis- und trans-2-Buten als auch 1-Buten oder Gemische dieser Butenisomere verwendet werden. Bei der vorwiegend mittels flüssiger, z. B. Schwefel- oder Phosphorsäure, oder fester, z. B. auf Kieselgur, SiO2 oder Al2O3 als Trägermaterial aufgebrachter Phosphorsäure oder Zeolithe oder Brønsted-Säuren katalysierten Dimerisierung von reinem Isobuten, wird überwiegend das stark verzweigte 2,4,4-Trimethylpenten, auch als Diisobutylen bezeichnet, erhalten, das nach Hydroformylierung und Hydrierung des Aldehyds hochverzweigte Isononanole liefert.As starting material for the preparation of the isononanols, both isobutene, cis- and trans-2-butene and 1-butene or mixtures of these butene isomers can be used. In the predominantly by means of liquid, z. As sulfuric or phosphoric acid, or solid, z. B. on kieselguhr, SiO 2 or Al 2 O 3 as a carrier material applied phosphoric acid or zeolites or Brønsted acids catalyzed dimerization of pure isobutene, predominantly the highly branched 2,4,4-trimethylpentene, also referred to as diisobutylene obtained after Hydroformylation and hydrogenation of aldehyde highly branched isononanols provides.
Bevorzugt sind Isononanole mit einem geringeren Verzweigungsgrad. Solche gering verzweigten Isononanol-Gemische werden aus den linearen Butenen 1-Buten, cis- und/oder trans-2-Buten, die gegebenenfalls noch geringere Mengen an Isobuten enthalten können, über den vorstehend beschriebenen Weg der Butendimerisierung, Hydroformylierung des Isooctens und Hydrierung der erhaltenen Isononanal-Gemische hergestellt. Ein bevorzugter Rohstoff ist das so genannte Raffinat II, das aus dem C4-Schnitt eines Crackers, beispielsweise eines Steamcrackers, das nach Eliminierung von Allenen, Acetylenen und Dienen, insbesondere 1,3-Butadien, durch dessen Partialhydrierung zu linearen Butenen oder dessen Abtrennung durch Extraktivdestillation, beispielsweise mittels N-Methylpyrrolidon, und nachfolgender Brønsted-Säure katalysierter Entfernung des darin enthaltenen Isobutens durch dessen Umsetzung mit Methanol oder Isobutanol nach großtechnisch etablierten Verfahren unter Bildung des Kraftstoffadditivs Methyl-tert.-Butylether (MTBE) oder des zur Gewinnung von Rein-Isobuten dienenden Isobutyl-tert.-Butylether, gewonnen wird.Preference is given to isononanols having a lower degree of branching. Such low branched isononanol mixtures are from the linear butenes 1-butene, cis- and / or trans-2-butene, which may optionally contain even lower amounts of isobutene, via the above-described way of butene dimerization, hydroformylation of isooctene and hydrogenation of obtained Isononanal mixtures prepared. A preferred raw material is the so-called raffinate II, from the C 4 cut of a cracker, for example a steam cracker, after elimination of allenes, acetylenes and dienes, in particular 1,3-butadiene, by its partial hydrogenation to linear butenes or its separation by extractive distillation, for example by means of N-methylpyrrolidone, and subsequent Brønsted acid catalyzed removal of the isobutene contained therein by its reaction with methanol or isobutanol by industrially established methods to form the fuel additive methyl tert-butyl ether (MTBE) or to obtain pure Isobutene serving isobutyl tert-butyl ether.
Raffinat II enthält neben 1-Buten und cis- und trans-2-Buten noch n- und iso-Butan und Restmengen von bis zu 5 Gew.-% an Isobuten.Raffinate II contains, in addition to 1-butene and cis- and trans-2-butene, n- and iso-butane and residual amounts of up to 5% by weight of isobutene.
Die Dimerisierung der linearen Butene oder des im Raffinat II enthaltenen Butengemischs kann mittels der gängigen, großtechnisch praktizierten Verfahren, wie sie vorstehend in Zusammenhang mit der Erzeugung von Isoheptengemischen erläutert wurden, beispielsweise mittels heterogener, Brønsted-acider Katalysatoren, wie sie im PolyGas®- oder EMOGAS®-Verfahren eingesetzt werden, mittels des Dimersol®-Verfahrens unter Verwendung homogen im Reaktionsmedium gelöster Nickel-Komplex-Katalysatoren oder mittels heterogener, Nickel(II)oxid-haltiger Katalysatoren nach dem Octol®-Verfahren oder dem Verfahren gemäß
Die so hergestellten Isononanol-Isomerengemische können über ihren Isoindex charakterisiert werden, der aus dem Verzweigungsgrad der einzelnen isomeren Isononanolkomponenten im Isononanolgemisch multipliziert mit deren prozentualen Anteil im Isononanolgemisch errechnet werden kann. So tragen z. B. n-Nonanol mit dem Wert 0, Methyloctanole (eine Verzweigung) mit dem Wert 1 und Dimethylheptanole (zwei Verzweigungen) mit dem Wert 2 zum Isoindex eines Isononanolgemisches bei. Je höher die Linearität, desto niedriger ist der Isoindex des betreffenden Isononanolgemisches. Dementsprechend kann der Isoindex eines Isononanolgemisches durch gaschromatographische Auftrennung des Isononanolgemisches in seine einzelnen Isomere und damit einhergehender Quantifizierung von deren prozentualen Mengenanteil im Isononanolgemisch, bestimmt nach Standardmethoden der gaschromatographischen Analyse, ermittelt werden. Zwecks Erhöhung der Flüchtigkeit und Verbesserung der gaschromatographischen Auftrennung der isomeren Nonanole werden diese zweckmäßigerweise vor der gaschromatographischen Analyse mittels Standardmethoden, beispielsweise durch Umsetzung mit N-Methyl-N-trimethylsilyltrifluoracetamid, trimethylsilyliert. Um eine möglichst gute Trennung der einzelnen Komponenten bei der gaschromatographischen Analyse zu erzielen, werden vorzugsweise Kapillarsäulen mit Polydimethylsiloxan als stationärer Phase verwendet. Solche Kapillarsäulen sind im Handel erhältlich, und es bedarf lediglich einiger weniger Routineversuche des Fachmanns, um aus dem vielfältigen Angebot des Handels ein optimal für diese Trennaufgabe geeignetes Fabrikat auszuwählen. The isononanol isomer mixtures thus prepared can be characterized by their isoindex, which can be calculated from the degree of branching of the individual isomeric isononanol components in the isononanol mixture multiplied by their percentage in the isononanol mixture. To wear z. B. n-nonanol with the
Die in der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung verwendeten Diisononylester der allgemeinen Formel (II) sind im Allgemeinen mit Isononanolen mit einem Isoindex von 0,8 bis 2, vorzugsweise von 1,0 bis 1,8 und besonders bevorzugt von 1,1 bis 1,5 verestert, die nach den vorstehend genannten Verfahren hergestellt werden können.The diisononyl esters of the general formula (II) used in the plasticizer composition according to the invention are generally associated with isononanols having an iso index of from 0.8 to 2, preferably from 1.0 to 1.8, and more preferably from 1.1 to 1.5 esterified, which can be prepared by the above-mentioned methods.
Lediglich beispielhaft werden im Folgenden mögliche Zusammensetzungen von Isononanolgemischen angegeben, wie sie zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Verbindungen der allgemeinen Formel (II) verwendet werden können, wobei anzumerken ist, dass die Anteile der im Einzelnen aufgeführten Isomeren im Isononanolgemisch abhängig von der Zusammensetzung des Ausgangsmaterials, beispielsweise Raffinat II, dessen Zusammensetzung an Butenen produktionsbedingt variieren kann und von Schwankungen in den angewandten Produktionsbedingungen, beispielsweise dem Alter der benutzten Katalysatoren und daran anzupassenden Temperatur- und Druckbedingungen, variieren können.By way of example only possible compositions of isononanol mixtures are given below, as they can be used for the preparation of the compounds of the general formula (II) used according to the invention, wherein it should be noted that the proportions of the individual isomers in the isononanol mixture depend on the composition of the starting material, For example, raffinate II, whose composition may vary due to production of butenes and may vary from variations in the production conditions used, for example, the age of the catalysts used and the temperature and pressure conditions to be matched thereto.
Beispielsweise kann ein Isononanolgemisch, das durch Kobalt-katalysierte Hydroformylierung und anschließende Hydrierung aus einem unter Verwendung von Raffinat II als Rohstoff mittels des Katalysators und Verfahrens gemäß
- – 1,73
3,73 Gew.-%,bis bevorzugt 1,93bis 3,53 Gew.-%, besondersbevorzugt 2,23bis 3,23 Gew.-% 3-Ethyl-6-methyl-hexanol; - – 0,38
bis 1,38 Gew.-%,bevorzugt 0,48bis 1,28 Gew.-%, besondersbevorzugt 0,58bis 1,18 Gew.-% 2,6-Dimethylheptanol; - – 2,78
bis 4,78 Gew.-%,bevorzugt 2,98 bis 4,58 Gew.-%, besondersbevorzugt 3,28 bis 4,28 Gew.-% 3,5-Dimethylheptanol; - – 6,30 bis 16,30 Gew.-%,
bevorzugt 7,30bis 15,30 Gew.-%, besondersbevorzugt 8,30 bis 14,30 Gew.-% 3,6-Dimethylheptanol; - – 5,74
bis 11,74 Gew.-%,bevorzugt 6,24 bis 11,24 Gew.-%, besonders 6,74bevorzugt 10,74 Gew.-% 4,6-Dimethylheptanol;bis - – 1,64
bis 3,64 Gew.-%,bevorzugt 1,84bis 3,44 Gew.-%, besondersbevorzugt 2,14bis 3,14 Gew.-% 3,4,5-Trimethylhexanol; - – 1,47
bis 5,47 Gew.-%,bevorzugt 1,97 bis 4,97 Gew.-%, besondersbevorzugt 2,47 bis 4,47 Gew.-% 3,4,5-Trimethylhexanol, 3-Methyl-4-ethylhexanol und 3-Ethyl-4-methylhexanol; - – 4,00
bis 10,00 Gew.-%, bevorzugt 4,50 bis 9,50 Gew.-%, besondersbevorzugt 5,00 bis 9,00 Gew.-% 3,4-Dimethylheptanol; - – 0,99
bis 2,99 Gew.-%,bevorzugt 1,19 2,79 Gew.-%, besondersbis bevorzugt 1,49bis 2,49 Gew.-% 4-Ethyl-5-methylhexanol und 3-Ethylheptanol; - – 2,45
bis 8,45 Gew.-%,bevorzugt 2,95bis 7,95 Gew.-%, besondersbevorzugt 3,45bis 7,45 Gew.-% 4,5-Dimethylheptanol und 3-Methyloctanol; - – 1,21
bis 5,21 Gew.-%,bevorzugt 1,71 bis 4,71 Gew.-%, besondersbevorzugt 2,21 bis 4,21 Gew.-% 4,5-Dimethylheptanol; - – 1,55
bis 5,55 Gew.-%,bevorzugt 2,05bis 5,05 Gew.-%, besondersbevorzugt 2,55 bis 4,55 Gew.-% 5,6-Dimethylheptanol; - – 1,63
bis 3,63 Gew.-%,bevorzugt 1,83bis 3,43 Gew.-%, besondersbevorzugt 2,13bis 3,13 Gew.-% 4-Methyloctanol; - – 0,98
bis 2,98 Gew.-%,bevorzugt 1,18 2,78 Gew.-%, besondersbis bevorzugt 1,48bis 2,48 Gew.-% 5-Methyloctanol; - – 0,70
bis 2,70 Gew.-%,bevorzugt 0,90bis 2,50 Gew.-%, besonders 1,20bevorzugt 2,20 Gew.-% 3,6,6-Trimethylhexanol;bis - – 1,96
bis 3,96 Gew.-%,bevorzugt 2,16 3,76 Gew.-%, besondersbis bevorzugt 2,46bis 3,46 Gew.-% 7-Methyloctanol; - – 1,24
bis 3,24 Gew.-%,bevorzugt 1,44bis 3,04 Gew.-%, besonders 1,74bevorzugt 2,74 Gew.-% 6-Methyloctanol;bis - – 0,1
bis 3 Gew.-%, 0,2bevorzugt bis 2 Gew.-%, besonders 0,3bevorzugt bis 1 Gew.-% n-Nonanol; - – 25 bis 35 Gew.-%, bevorzugt 28 bis 33 Gew.-%, besonders bevorzugt 29 bis 32 Gew.-% sonstige Alkohole mit 9 und 10 Kohlenstoffatomen; mit der Maßgabe, dass die Gesamtsumme der genannten Komponenten 100 Gew.-% ergibt.
- From 1.73 to 3.73% by weight, preferably from 1.93 to 3.53% by weight, particularly preferably from 2.23 to 3.23% by weight, of 3-ethyl-6-methylhexanol;
- From 0.38 to 1.38% by weight, preferably from 0.48 to 1.28% by weight, particularly preferably from 0.58 to 1.18% by weight, of 2,6-dimethylheptanol;
- From 2.78 to 4.78% by weight, preferably from 2.98 to 4.58% by weight, particularly preferably from 3.28 to 4.28% by weight, of 3,5-dimethylheptanol;
- From 6.30 to 16.30% by weight, preferably from 7.30 to 15.30% by weight, particularly preferably from 8.30 to 14.30% by weight of 3,6-dimethylheptanol;
- From 5.74 to 11.74% by weight, preferably from 6.24 to 11.24% by weight, particularly preferably from 6.74 to 10.74% by weight, of 4,6-dimethylheptanol;
- From 1.64 to 3.64% by weight, preferably from 1.84 to 3.44% by weight, more preferably from 2.14 to 3.14% by weight, of 3,4,5-trimethylhexanol;
- From 1.47 to 5.47% by weight, preferably from 1.97 to 4.97% by weight, particularly preferably from 2.47 to 4.47% by weight, of 3,4,5-trimethylhexanol, 3-methyl 4-ethylhexanol and 3-ethyl-4-methylhexanol;
- From 4.00 to 10.00% by weight, preferably from 4.50 to 9.50% by weight, particularly preferably from 5.00 to 9.00% by weight, of 3,4-dimethylheptanol;
- From 0.99 to 2.99% by weight, preferably from 1.19 to 2.79% by weight, particularly preferably from 1.49 to 2.49% by weight of 4-ethyl-5-methylhexanol and 3-ethylheptanol ;
- 2.45 to 8.45% by weight, preferably 2.95 to 7.95% by weight, more preferably 3.45 to 7.45% by weight, of 4,5-dimethylheptanol and 3-methyloctanol;
- From 1.21 to 5.21% by weight, preferably from 1.71 to 4.71% by weight, particularly preferably from 2.21 to 4.21% by weight, of 4,5-dimethylheptanol;
- From 1.55 to 5.55% by weight, preferably from 2.05 to 5.05% by weight, particularly preferably from 2.55 to 4.55% by weight, of 5,6-dimethylheptanol;
- From 1.63 to 3.63% by weight, preferably from 1.83 to 3.43% by weight, particularly preferably from 2.13 to 3.13% by weight, of 4-methyloctanol;
- From 0.98 to 2.98% by weight, preferably from 1.18 to 2.78% by weight, particularly preferably from 1.48 to 2.48% by weight of 5-methyl-octanol;
- From 0.70 to 2.70% by weight, preferably from 0.90 to 2.50% by weight, particularly preferably from 1.20 to 2.20% by weight, of 3,6,6-trimethylhexanol;
- From 1.96 to 3.96% by weight, preferably from 2.16 to 3.76% by weight, particularly preferably from 2.46 to 3.46% by weight, of 7-methyloctanol;
- From 1.24 to 3.24% by weight, preferably from 1.44 to 3.04% by weight, particularly preferably from 1.74 to 2.74% by weight, of 6-methyloctanol;
- From 0.1 to 3% by weight, preferably from 0.2 to 2% by weight, particularly preferably from 0.3 to 1% by weight, of n-nonanol;
- - 25 to 35 wt .-%, preferably 28 to 33 wt .-%, particularly preferably 29 to 32 wt .-% of other alcohols having 9 and 10 carbon atoms; with the proviso that the total of said components gives 100% by weight.
Entsprechend den vorstehenden Ausführungen kann ein Isononanolgemisch, das durch Kobalt-katalysierte Hydroformylierung und anschließende Hydrierung unter Verwendung eines Ethylen-haltigen Butengemisches als Rohstoff mittels des PolyGas®oder EMOGAS®-Verfahrens erzeugten Isooctengemisches hergestellt wurde, im Bereich der folgenden Zusammensetzungen, abhängig von der Rohstoffzusammensetzung und Schwankungen der angewandten Reaktionsbedingungen variieren:
- – 6,0
bis 16,0 Gew.-%, 7,0bevorzugt 15,0 Gew.-%, besondersbis 8,0bevorzugt bis 14,0 Gew.-% n-Nonanol; - – 12,8
bis 28,8 Gew.-%,bevorzugt 14,8bis 26,8 Gew.-%, besonders 15,8bevorzugt 25,8 Gew.-% 6-Methyloctanol;bis - – 12,5
bis 28,8 Gew.-%,bevorzugt 14,5bis 26,5 Gew.-%, besonders 15,5bevorzugt 25,5 Gew.-% 4-Methyloctanol;bis - – 3,3
7,3 Gew.-%,bis 3,8bevorzugt 6,8 Gew.-%, besondersbis bevorzugt 4,3 6,3 Gew.-% 2-Methyloctanol;bis - – 5,7
bis 11,7 Gew.-%, 6,3bevorzugt bis 11,3 Gew.-%, besonders 6,7bevorzugt 10,7 Gew.-% 3-Ethylheptanol;bis - – 1,9
bis 3,9 Gew.-%, 2,1bevorzugt 3,7 Gew.-%, besondersbis bevorzugt 2,4bis 3,4 Gew.-% 2-Ethylheptanol; - – 1,7
3,7 Gew.-%,bis bevorzugt 1,9 3,5 Gew.-%, besondersbis 2,2bevorzugt 3,2 Gew.-% 2-Propylhexanol;bis - – 3,2
bis 9,2 Gew.-%, 3,7bevorzugt 8,7 Gew.-%, besondersbis bevorzugt 4,2 8,2 Gew.-% 3,5-Dimethylheptanol;bis - – 6,0
bis 16,0 Gew.-%, 7,0bevorzugt 15,0 Gew.-%, besondersbis 8,0bevorzugt bis 14,0 Gew.-% 2,5-Dimethylheptanol; - – 1,8
3,8 Gew.-%,bis 2,0bevorzugt 3,6 Gew.-%, besondersbis 2,3bevorzugt 3,3 Gew.-% 2,3-Dimethylheptanol;bis - – 0,6
2,6 Gew.-%,bis 0,8bevorzugt bis 2,4 Gew.-%, besonders 1,1bevorzugt 2,1 Gew.-% 3-Ethyl-4-methylhexanol;bis - – 2,0
bis 4,0 Gew.-%, 2,2bevorzugt 3,8 Gew.-%, besondersbis 2,5bevorzugt 3,5 Gew.-% 2-Ethyl-4-methylhexanol;bis - – 0,5
6,5 Gew.-%,bis 1,5bevorzugt bis 6 Gew.-%, besonders 1,5bevorzugt 5,5 Gew.-% sonstige Alkohole mit 9 Kohlenstoffatomen; mit der Maßgabe, dass sich die Gesamtsumme der genannten Komponenten 100 Gew.-% ergibt.bis
- From 6.0 to 16.0% by weight, preferably from 7.0 to 15.0% by weight, particularly preferably from 8.0 to 14.0% by weight of n-nonanol;
- From 12.8 to 28.8% by weight, preferably from 14.8 to 26.8% by weight, more preferably from 15.8 to 25.8% by weight, of 6-methyl-octanol;
- From 12.5 to 28.8% by weight, preferably from 14.5 to 26.5% by weight, particularly preferably from 15.5 to 25.5% by weight, of 4-methyloctanol;
- From 3.3 to 7.3% by weight, preferably from 3.8 to 6.8% by weight, particularly preferably from 4.3 to 6.3% by weight, of 2-methyl-octanol;
- From 5.7 to 11.7% by weight, preferably from 6.3 to 11.3% by weight, particularly preferably from 6.7 to 10.7% by weight of 3-ethylheptanol;
- From 1.9 to 3.9% by weight, preferably from 2.1 to 3.7% by weight, particularly preferably from 2.4 to 3.4% by weight, of 2-ethylheptanol;
- From 1.7 to 3.7% by weight, preferably from 1.9 to 3.5% by weight, particularly preferably from 2.2 to 3.2% by weight, of 2-propylhexanol;
- From 3.2 to 9.2% by weight, preferably from 3.7 to 8.7% by weight, particularly preferably from 4.2 to 8.2% by weight, of 3,5-dimethylheptanol;
- From 6.0 to 16.0% by weight, preferably from 7.0 to 15.0% by weight, particularly preferably from 8.0 to 14.0% by weight of 2,5-dimethylheptanol;
- From 1.8 to 3.8% by weight, preferably from 2.0 to 3.6% by weight, more preferably from 2.3 to 3.3% by weight, of 2,3-dimethylheptanol;
- From 0.6 to 2.6% by weight, preferably from 0.8 to 2.4% by weight, particularly preferably from 1.1 to 2.1% by weight, of 3-ethyl-4-methylhexanol;
- From 2.0 to 4.0% by weight, preferably from 2.2 to 3.8% by weight, particularly preferably from 2.5 to 3.5% by weight, of 2-ethyl-4-methylhexanol;
- From 0.5 to 6.5% by weight, preferably from 1.5 to 6% by weight, particularly preferably from 1.5 to 5.5% by weight, of other alcohols having 9 carbon atoms; with the proviso that the total sum of said components is 100% by weight.
Decanoldecanol
Bei Isodecanol, welches zur Synthese der in der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung enthaltenen Diisodecylester der allgemeinen Formel (II) eingesetzt wird, handelt es sich nicht um eine einheitliche chemische Verbindung, sondern um ein komplexes Gemisch unterschiedlich verzweigter isomerer Decanole.Isodecanol, which is used to synthesize the diisodecyl esters of general formula (II) contained in the plasticizer composition according to the invention, is not a uniform chemical compound but a complex mixture of differently branched isomeric decanols.
Diese werden im Allgemeinen durch die Nickel- oder Brønsted-Säure-katalysierte Trimerisierung von Propylen, beispielsweise nach dem vorstehend erläuterten PolyGas®- oder dem EMOGAS®-Verfahren, nachfolgende Hydroformylierung des dabei erhaltenen Isononen-Isomerengemisches mittels homogener Rhodium- oder Kobaltcarbonyl-Katalysatoren, vorzugsweise mittels Kobaltcarbonyl-Katalysatoren und Hydrierung des entstandenen Isodecanal-Isomerengemisches, z. B. mittels der vorstehend in Zusammenhang mit der Herstellung von C7-C9-Alkoholen genannten Katalysatoren und Verfahren (
Bei 2-Propylheptanol, welches zur Synthese der in der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung enthaltenen Di(2-propylheptyl)ester der allgemeinen Formel (II) eingesetzt wird, kann es sich um reines 2-Propylheptanol handeln oder um Propylheptanol-Isomerengemische, wie sie im Allgemeinen bei der industriellen Herstellung von 2-Propylheptanol gebildet werden und gemeinhin ebenfalls als 2-Propylheptanol bezeichnet werden.In the case of 2-propylheptanol, which is used for the synthesis of the di (2-propylheptyl) ester of the general formula (II) contained in the plasticizer composition according to the invention, it may be pure 2-propylheptanol or propylheptanol isomer mixtures, as described in US Pat Generally, in the industrial production of 2-propylheptanol are formed and commonly also referred to as 2-propylheptanol.
Reines 2-Propylheptanol kann durch Aldolkondensation von n-Valeraldehyd und nachfolgende Hydrierung des dabei gebildeten 2-Propylheptenals, beispielsweise gemäß
Als Ausgangsmaterial zur Herstellung von 2-Propylheptanol können verschiedenerlei Kohlenwasserstoffquellen benutzt werden, beispielsweise 1-Buten, 2-Buten, Raffinat I – ein aus dem C4-Schnitt eines Crackers nach Abtrennung von Allenen, Acetylenen und Dienen erhaltenes Alkan/Alken-Gemisch, das neben 1- und 2-Buten noch erhebliche Mengen an Isobuten enthält – oder Raffinat II, das aus Raffinat I durch Abtrennung von Isobuten erhalten wird und als Olefinkomponenten außer 1- und 2-Buten nur noch geringe Anteile an Isobuten enthält. Selbstverständlich können auch Gemische aus Raffinat I und Raffinat II als Rohstoff zur 2-Propylheptanol-Herstellung verwendet werden. Diese Olefine oder Olefingemische können nach an sich herkömmlichen Methoden mit Kobalt- oder Rhodium-Katalysatoren hydroformyliert werden, wobei aus 1-Buten ein Gemisch aus n- und iso-Valeraldehyd – die Bezeichnung iso-Valeraldehyd bezeichnet die Verbindung 2-Methylbutanal – gebildet wird, dessen n/iso-Verhältnis je nach verwendetem Katalysator und Hydroformylierungsbedingungen in relativ weiten Grenzen variieren kann. Beispielsweise wird bei Verwendung eines mit Triphenylphosphin modifizierten homogenen Rhodium-Katalysators (Rh/TPP) aus 1-Buten n- und iso-Valeraldehyd in einem n/iso-Verhältnis von im Allgemeinen 10:1 bis 20:1 gebildet, wohingegen bei Verwendung von mit Phosphit-Liganden, beispielsweise gemäß
Die je nach verwendeten Ausgangsmaterialien und Katalysatoren erhaltenen C5-Aldehyde, d. h. n-Valeraldehyd gegebenenfalls im Gemisch mit iso-Valeraldehyd, 3-Methylbutanal und/oder Pivalaldehyd, können vor der Aldolkondensation gewünschtenfalls vollständig oder teilweise destillativ in die Einzelkomponenten aufgetrennt werden, so dass auch hier eine Möglichkeit besteht, die Isomerenzusammensetzung der C10-Alkoholkomponente der erfindungsgemäß eingesetzten Estergemische zu beeinflussen und zu steuern. Desgleichen ist es möglich, das C5-Aldehydgemisch, wie es bei der Hydroformylierung gebildet wird, ohne die vorherige Abtrennung einzelner Isomere der Aldolkondensation zuzuführen. Bei der Aldolkondensation, die mittels eines basischen Katalysators, wie einer wässrigen Lösung von Natrium- oder Kaliumhydroxid, beispielsweise nach den in
Wie bereits erwähnt, können die in der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung enthaltenen Verbindungen der allgemeinen Formel (II) mit reinem 2-Propylheptanol verestert sein. Im Allgemeinen werden zur Herstellung dieser Ester jedoch Gemische des 2-Propylheptanols mit den genannten Propylheptanol-Isomeren eingesetzt, in denen der Gehalt an 2-Propylheptanol mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 98 Gew.-% und besonders bevorzugt 80 bis 95 Gew.-%, insbesondere 85 bis 95 Gew.-% beträgt.As already mentioned, the compounds of the general formula (II) present in the plasticizer composition according to the invention can be esterified with pure 2-propylheptanol. In general, however, mixtures of 2-propylheptanol with the stated propylheptanol isomers are used for preparing these esters, in which the content of 2-propylheptanol is at least 50% by weight, preferably 60 to 98% by weight and particularly preferably 80 to 95 Wt .-%, in particular 85 to 95 wt .-% is.
Geeignete Mischungen von 2-Propylheptanol mit den Propylheptanol-Isomeren umfassen beispielsweise solche aus 60 bis 98 Gew.-% 2-Propylheptanol, 1 bis 15 Gew.-% 2-Propyl-4-methyl-hexanol und 0,01 bis 20 Gew.-% 2-Propyl-5-methyl-hexanol und 0,01 bis 24 Gew.-% 2-Isopropylheptanol, wobei die Summe der Anteile der einzelnen Bestandteile 100 Gew.-% nicht überschreitet. Bevorzugt addieren sich die Anteile der einzelnen Bestandteile zu 100 Gew.-%.Suitable mixtures of 2-propylheptanol with the propylheptanol isomers include, for example, those of 60 to 98 wt .-% of 2-propylheptanol, 1 to 15 wt .-% of 2-propyl-4-methyl-hexanol and 0.01 to 20 wt. -% 2-propyl-5-methyl-hexanol and 0.01 to 24 wt .-% 2-isopropylheptanol, wherein the sum of the proportions of the individual components does not exceed 100 wt .-%. Preferably, the proportions of the individual components add up to 100 wt .-%.
Weitere geeignete Mischungen aus 2-Propylheptanol mit den Propylheptanol-Isomeren umfassen beispielsweise solche aus 75 bis 95 Gew.-% 2-Propylheptanol, 2 bis 15 Gew.-% 2-Propyl-4-methyl-hexanol, 1 bis 20 Gew.-% 2-Propyl-5-methyl-hexanol, 0,1 bis 4 Gew.-% 2-Isopropylheptanol, 0,1 bis 2 Gew.-% 2-Isopropyl-4-methylhexanol und 0,1 bis 2 Gew.-% 2-Isopropyl-5-methyl-hexanol, wobei die Summe der Anteile der einzelnen Bestandteile 100 Gew.-% nicht überschreitet. Bevorzugt addieren sich die Anteile der einzelnen Bestandteile zu 100 Gew.-%.Further suitable mixtures of 2-propylheptanol with the propylheptanol isomers include, for example, those from 75 to 95% by weight of 2-propylheptanol, 2 to 15% by weight of 2-propyl-4-methylhexanol, 1 to 20% by weight. % 2-propyl-5-methylhexanol, 0.1 to 4% by weight of 2-isopropylheptanol, 0.1 to 2% by weight of 2-isopropyl-4-methylhexanol and 0.1 to 2% by weight 2-isopropyl-5-methyl-hexanol, wherein the sum of the proportions of the individual constituents does not exceed 100 wt .-%. Preferably, the proportions of the individual components add up to 100 wt .-%.
Bevorzugte Mischungen von 2-Propylheptanol mit den Propylheptanol-Isomeren umfassen solche mit 85 bis 95 Gew.-% 2-Propylheptanol, 5 bis 12 Gew.-% 2-Propyl-4-methyl-hexanol und 0,1 bis 2 Gew.-% 2-Propyl-5-methylhexanol und 0,01 bis 1 Gew.-% 2-Isopropylheptanol, wobei die Summe der Anteile der einzelnen Bestandteile 100 Gew.-% nicht überschreitet. Bevorzugt addieren sich die Anteile der einzelnen Bestandteile zu 100 Gew.-%.Preferred mixtures of 2-propylheptanol with the propylheptanol isomers include those containing 85 to 95% by weight of 2-propylheptanol, 5 to 12% by weight of 2-propyl-4-methylhexanol and 0.1 to 2% by weight. % 2-propyl-5-methylhexanol and 0.01 to 1 wt .-% 2-isopropylheptanol, wherein the sum of the proportions of the individual components does not exceed 100 wt .-%. Preferably, the proportions of the individual components add up to 100 wt .-%.
Bei Verwendung der genannten 2-Propylheptanol-Isomerengemische anstelle von reinem 2-Propylheptanol zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel (II) entspricht die Isomerenzusammensetzung der Alkylestergruppen bzw. Alkylethergruppen praktisch der Zusammensetzung der zur Veresterung verwendeten Propylheptanol-Isomerengemische.When using said 2-propylheptanol isomer mixtures instead of pure 2-propylheptanol for the preparation of the compounds of general formula (II), the isomeric composition of the alkyl ester groups or alkyl ether groups corresponds practically to the composition of the propylheptanol isomer mixtures used for the esterification.
Undecanolundecanol
Die Undecanole, die zur Herstellung der in der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung enthaltenen Verbindungen der allgemeinen Formel (II) eingesetzt werden, können geradkettig oder verzweigt sein oder aus Gemischen geradkettiger und verzweigter Undecanole zusammengesetzt sein. Bevorzugt werden Gemische aus verzweigten Undecanolen, auch als Isoundecanol bezeichnet, als Alkoholkomponente verwendet.The undecanols which are used for the preparation of the compounds of the general formula (II) present in the plasticizer composition according to the invention can be straight-chain or branched or can be composed of mixtures of straight-chain and branched undecanols. Preference is given to using mixtures of branched undecanols, also referred to as isoundecanol, as the alcohol component.
Im Wesentlichen geradkettiges Undecanol kann durch die Rhodium- oder vorzugsweise Kobalt-katalysierte Hydroformylierung von 1-Decen und nachfolgende Hydrierung des dabei erhaltenen n-Undecanals erhalten werden. Das Ausgangsolefin 1-Decen wird über das zuvor bei der Herstellung von 1-Octen erwähnte SHOP-Verfahren hergestellt.Substantially straight-chain undecanol can be obtained by the rhodium- or preferably cobalt-catalyzed hydroformylation of 1-decene and subsequent hydrogenation of the resulting n-undecanal. The starting olefin 1-decene is prepared via the SHOP process previously mentioned in the preparation of 1-octene.
Zur Herstellung verzweigten Isoundecanols kann das im SHOP-Verfahren erhaltene 1-Decen einer Skelettisomerisierung, z. B. mittels acider zeolithischer Molekularsiebe, wie in
Nach destillativer Reinigung des Austrags der Hydrierung können die so erhaltenen C7- bis C11-Alkylalkohole bzw. deren Gemische, wie vorstehend beschrieben, zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Diesterverbindungen der allgemeinen Formel (II) verwendet werden.After purification by distillation of the effluent of the hydrogenation, the C 7 - to C 11 -alkyl alcohols or mixtures thereof thus obtained, as described above, can be used to prepare the diester compounds of the general formula (II) used according to the invention.
Dodecanol dodecanol
Im Wesentlichen geradkettiges Dodecanol kann in vorteilhafter Weise über das Alfol®- oder Epal®-Verfahren gewonnen werden. Diese Verfahren beinhalten die Oxidation und Hydrolyse geradkettiger Trialkylaluminium-Verbindungen, welche ausgehend von Triethylaluminium schrittweise über mehrere Ethylierungsreaktionen unter Verwendung von Ziegler-Natta-Katalysatoren aufgebaut werden. Aus den daraus resultierenden Gemischen weitgehend geradkettiger Alkylalkohole unterschiedlicher Kettenlänge kann nach dem destillativen Austrag der C12-Alkylalkohol-Fraktion das gewünschte n-Dodecanol erhalten werden. ® process be won or Epal - essentially straight-chain dodecanol can advantageously over the Alfol ®. These processes involve the oxidation and hydrolysis of straight-chain trialkylaluminum compounds which, starting from triethylaluminum, are built up stepwise over several ethylation reactions using Ziegler-Natta catalysts. From the resulting mixtures of substantially straight-chain alkyl alcohols of different chain length, the desired n-dodecanol can be obtained after the C 12 -alkyl alcohol fraction has been removed by distillation.
Alternativ kann n-Dodecanol auch durch Hydrogenierung natürlicher Fettsäuremethylester, beispielsweise aus Kokosnussöl, hergestellt werden.Alternatively, n-dodecanol can also be prepared by hydrogenation of natural fatty acid methyl esters, for example from coconut oil.
Verzweigtes Isododecanol kann analog zu den bekannten Verfahren zur Codimerisierung und/oder Oligomerisierung von Olefinen, wie beispielsweise in der
PlastisolanwendungenPlastisol applications
Wie bereits dargelegt eignet sich die erfindungsgemäße Weichmacher-Zusammensetzung aufgrund ihrer guten Geliereigenschaften insbesondere zur Herstellung von Plastisolen.As already explained, the plasticizer composition according to the invention is particularly suitable for the production of plastisols because of its good gelling properties.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft daher die Verwendung einer Weichmacher-Zusammensetzung, wie zuvor definiert, als Weichmacher in einem Plastisol.Another object of the invention therefore relates to the use of a plasticizer composition as defined above as a plasticizer in a plastisol.
Plastisole können aus verschiedenen Kunststoffen hergestellt werden. Bei den erfindungsgemäßen Plastisolen handelt es sich in einer bevorzugten Ausführungsform um ein PVC-Plastisol. Plastisols can be made from a variety of plastics. The plastisols according to the invention are, in a preferred embodiment, a PVC plastisol.
Der Anteil an erfindungsgemäßer Weichmacher-Zusammensetzung in den PVC-Plastisolen beträgt üblicherweise 5 bis 300 phr, bevorzugt 50 bis 200 phr.The proportion of plasticizer composition according to the invention in the PVC plastisols is usually from 5 to 300 phr, preferably from 50 to 200 phr.
Plastisole werden üblicherweise bei Umgebungstemperatur durch verschiedene Verfahren, wie Streichverfahren, Siebdruckverfahren, Gießverfahren, wie das Schalengieß- oder Rotationsgießverfahren, Tauchverfahren, Spritzverfahren und dergleichen in die Form des fertigen Produkts gebracht. Anschließend erfolgt durch Erwärmung die Gelierung, wobei nach Abkühlung ein homogenes, mehr oder weniger flexibles Produkt erhalten wird. Plastisols are usually brought into the form of the final product at ambient temperature by various methods, such as brushing, screen printing, casting, such as the shell casting or spin casting, dipping, spraying, and the like. Subsequently, the gelation is carried out by heating, after cooling a homogeneous, more or less flexible product is obtained.
PVC-Plastisole eignen sich insbesondere zur Herstellung für PVC-Folien, für die Herstellung von nahtlosen Hohlkörpern, Handschuhen und zur Anwendung im Textilbereich, wie z. B. für Textilbeschichtungen.PVC plastisols are particularly suitable for the production of PVC films, for the production of seamless hollow bodies, gloves and for use in the textile sector, such. B. for textile coatings.
Speziell eignen sich die PVC-Plastisole auf Basis der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung zur Produktion von künstlichem Leder, z.B. von künstliches Leder für den Kraftfahrzeugbau; Unterbodenschutz für Kraftfahrzeuge; Nahtabdichtungen; Teppichrückseitenbeschichtungen; schwere Beschichtungen; Förderbänder; Tauchbeschichtungen und mittels Tauchverfahren hergestellte Artikel; Spielzeug, wie Puppen, Bälle oder Spielzeugtiere; anatomische Modelle für die Ausbildung; Bodenbeläge; Wandbeläge; (beschichtete) Textilien, wie Latex-Kleidung, Schutzbekleidung oder Regenkleidung, wie Regenjacken; Planen, wie beispielsweise LKW-Planen, Zeltplanen oder Dachbahnen; Zelte; Bandbeschichtungen; Dichtungsmassen für Verschlüsse; Atemmasken und Handschuhe.Specifically, the PVC plastisols based on the inventive softening composition are suitable for the production of artificial leather, e.g. of artificial leather for motor vehicle construction; Underbody protection for motor vehicles; Seam sealing; Carpet backings; heavy coatings; conveyor belts; Dip coatings and dipped articles; Toys, such as dolls, balls or toy animals; anatomical models for training; flooring; Wall coverings; (coated) textiles, such as latex clothing, protective clothing or rainwear, such as rain jackets; Tarpaulins, such as truck tarpaulins, tarpaulins or roofing membranes; tents; Coil coatings; Sealants for closures; Respiratory masks and gloves.
Anwendungen FormmasseApplications molding compound
Die erfindungsgemäße Formmasse wird bevorzugt für die Herstellung von Formkörpern und Folien verwendet. Dazu gehören insbesondere Gehäuse von Elektrogeräten, wie beispielsweise Küchengeräten und Computergehäuse; Werkzeuge; Apparate; Rohrleitungen; Kabel; Schläuche, wie beispielsweise Kunststoffschläuche, Wasserund Bewässerungsschläuche, Industrie-Gummischläuche oder Chemieschläuche; Draht-Ummantelungen; Fensterprofile; Komponenten für den Fahrzeugbau, wie beispielsweise Karosseriebestandteile, Vibrationsdämpfer für Motoren; Reifen; Möbel, wie beispielsweise Stühle, Tische oder Regale; Schaumstoff für Polster und Matratzen; Dichtungen; Verbundfolien, wie Folien für Verbundsicherheitsglas, insbesondere für Fahrzeug- und Fensterscheiben; Schallplatten; Verpackungsbehälter; Klebebandfolien oder Beschichtungen.The molding composition according to the invention is preferably used for the production of moldings and films. These include in particular housings of electrical appliances, such as kitchen appliances and computer cases; tools; cameras; Pipelines; Electric wire; Hoses, such as plastic hoses, water and irrigation hoses, industrial rubber hoses or chemical hoses; Wire sheathing; Window profiles; Components for vehicle construction, such as body components, vibration dampers for engines; Tires; Furniture, such as chairs, tables or shelves; Foam for upholstery and mattresses; seals; Composite films, such as laminated safety glass films, in particular for vehicle and window panes; records; Packaging containers; Adhesive tape or coatings.
Daneben eignet sich die erfindungsgemäße Formmasse zusätzlich für die Herstellung von Formkörpern und Folien, die direkt mit Menschen oder Nahrungsmitteln in Kontakt kommen. Dabei handelt es sich vorwiegend um Medizinprodukte, Hygieneprodukte, Lebensmittelverpackungen, Produkte für den Innenraumbereich, Spielzeug und Kinderpflegeartikel, Sport- und Freizeitprodukte, Bekleidung oder Fasern für Gewebe und dergleichen.In addition, the molding composition according to the invention is additionally suitable for the production of moldings and films which come into direct contact with humans or foodstuffs. These are predominantly medical devices, hygiene products, food packaging, indoor products, toys and child care articles, sports and leisure products, clothing or fibers for fabrics and the like.
Bei den Medizinprodukten, die aus der erfindungsgemäßen Formmasse hergestellt werden können, handelt es sich beispielsweise um Schläuche für enterale Ernährung und Hämodialyse, Beatmungsschläuche, Infusionsschläuche, Infusionsbeutel, Blutbeutel, Katheter, Trachealtuben, Einmalspritzen, Handschuhe oder Atemmasken.The medical products which can be produced from the molding composition according to the invention are, for example, hoses for enteral nutrition and hemodialysis, respiratory hoses, infusion tubes, infusion bags, blood bags, catheters, tracheal tubes, disposable syringes, gloves or respiratory masks.
Bei den Lebensmittelverpackungen, die aus der erfindungsgemäßen Formmasse hergestellt werden können, handelt es sich beispielsweise um Frischhaltefolien, Lebensmittelschläuche, Trinkwasserschläuche, Behälter zur Aufbewahrung oder zum Einfrieren von Lebensmitteln, Deckeldichtungen, Verschlusskappen, Kronkorken oder künstliche Weinkorken.In the food packaging that can be produced from the molding composition according to the invention, it is, for example, cling films, food hoses, drinking water hoses, containers for storing or freezing of food, lid seals, caps, bottle caps or artificial wine corks.
Bei den Produkten für den Innenraumbereich, die aus der erfindungsgemäßen Formmasse hergestellt werden können, handelt es sich beispielsweise um Bodenbeläge, welche homogen oder aus mehreren Schichten, bestehend aus mindestens einer geschäumten Schicht, aufgebaut sein können, wie beispielsweise Fußbodenbeläge, Sportböden oder Luxury Vinyl Tiles (LVT), Kunstleder, Wandbeläge oder geschäumte oder nicht geschäumte Tapeten in Gebäuden oder um Verkleidungen oder Konsolenabdeckungen in Fahrzeugen.The products for the interior area which can be produced from the molding composition according to the invention are, for example, floor coverings which can be constructed homogeneously or from several layers consisting of at least one foamed layer, such as, for example, floor coverings, sports floors or Luxury Vinyl Tiles (LVT), imitation leather, wall coverings or foamed or unfoamed wallpapers in buildings or around carcasses or console covers in vehicles.
Bei den Spielzeugen und Kinderpflegeartikeln, die aus der erfindungsgemäßen Formmasse hergestellt werden können, handelt es sich beispielsweise um Puppen, aufblasbares Spielzeug wie Bälle, Spielfiguren, Spielzeugtiere, anatomische Modelle für die Ausbildung, Knete, Schwimmhilfen, Kinderwagen-Abdeckhauben, Wickelauflagen, Wärmflaschen, Beißringe oder Fläschchen.The toys and child care articles that can be made from the molding composition according to the invention are, for example, dolls, inflatable toys such as balls, toy figures, toy animals, anatomical models for training, play dough, buoyancy aids, stroller covers, changing mattresses, hot water bottles, teething rings or vials.
Bei den Sport und Freizeitprodukten, die aus der erfindungsgemäßen Formmasse hergestellt werden können, handelt es sich beispielsweise um Gymnastikbälle, Übungsmatten, Sitzkissen, Massagebälle und -rollen, Schuhe bzw. Schuhsohlen, Bälle, Luftmatratzen oder Trinkflaschen.The sports and leisure products which can be produced from the molding composition according to the invention are, for example, gymnastic balls, exercise mats, seat cushions, massage balls and rollers, shoes or shoe soles, balls, air mattresses or drinking bottles.
Bei der Bekleidung, die aus den erfindungsgemäßen Formmassen hergestellt werden können, handelt es sich beispielsweise um Gummistiefel.The clothing that can be made from the molding compositions according to the invention are, for example, rubber boots.
Nicht-PVC-AnwendungenNon-PVC applications
Daneben beinhaltet die vorliegende Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung als Hilfsmittel oder/und in Hilfsmitteln, ausgewählt unter: Kalandrierhilfsmitteln; Rheologiehilfsmitteln; oberflächenaktive Zusammensetzungen wie Fließ-, Filmbildehilfen, Entschäumern, Schaumverhütern, Benetzungsmitteln, Koaleszenzmitteln und Emulgatoren; Schmierstoffen, wie Schmierölen, Schmierfetten und Schmierpasten; Quenchern für chemische Reaktionen; Phlegmatisierungsmitteln; pharmazeutischen Produkten; Weichmachern in Klebstoffen oder Dichtstoffen; Schlagzähmodifizierern und Stellmitteln.In addition, the present invention includes the use of the plasticizer composition according to the invention as auxiliaries and / or in auxiliaries selected from: calendering auxiliaries; rheological; surface-active compositions such as flow, film-forming aids, defoamers, foam inhibitors, wetting agents, coalescing agents and emulsifiers; Lubricants, such as lubricating oils, greases and lubricating pastes; Quenchers for chemical reactions; desensitizing agents; pharmaceutical products; Plasticizers in adhesives or sealants; Impact modifiers and adjusters.
Die Erfindung wird anhand der im Folgenden beschriebenen Beispiele und Figuren näher erläutert. Dabei sollen die Beispiele und Figuren nicht als einschränkend für die Erfindung verstanden werden.The invention will be explained in more detail with reference to the examples and figures described below. The examples and figures should not be understood as limiting the invention.
In den nachfolgenden Beispielen und Figuren werden folgende Abkürzungen verwendet: Hexamoll® DINCH® steht für Diisononylcyclohexan-1,2-dicarboxylat,
Palatinol® N steht für Diisononylphthalat,
Vestinol® INB steht für Isononylbenzoat,
Jayflex® MB10 steht für Isodecylbenzoat,
phr steht für Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Polymer.In the following examples and figures, the following abbreviations are used: Hexamoll ® DINCH ® stands for Diisononylcyclohexan-1,2-dicarboxylate,
Palatinol ® N is diisononyl phthalate,
Vestinol ® INB stands for isononyl benzoate,
Jayflex ® MB10 is Isodecylbenzoat,
phr is parts by weight per 100 parts by weight of polymer.
FIGURENBESCHREIBUNG DESCRIPTION OF THE FIGURES
Fig. 1:Fig. 1:
Fig. 2:Fig. 2:
Fig. 3:3:
Fig. 4:4:
Fig. 5:Fig. 5:
Fig. 6:Fig. 6:
BEISPIELE EXAMPLES
In den Beispielen werden u. A. folgende Einsatzstoffe verwendet:
I) Herstellungsbeispiele erfindungsgemäß eingesetzter Verbindungen (I):I) Preparation Examples of Compounds (I) Used According to the Invention:
Beispiel 1example 1
Synthese von Di-(2-ethylhexyl)-2,5-furandicarboxylat durch direkte Veresterung Synthesis of di- (2-ethylhexyl) -2,5-furandicarboxylate by direct esterification
In einem 2 L Rundhalskolben, ausgestattet mit einem Dean-Stark Wasserabscheider und einem Tropftrichter mit Druckausgleich, wurden 782 g (6,00 mol, 4,0 Äquivalente) 2-Ethylhexanol in 500 g Toluol vorgelegt. Die Mischung wurde unter Rühren bis zum Rückfluss erhitzt und 234 g (1,50 mol, 1,0 Äquivalente) 2,5-Furandicarbonsäure gefolgt von 11,5 g (0,12 mol, 8 mol-%) 99,9%iger Schwefelsäure in 3 bis 4 Portionen zugegeben, wann immer sich die Umsetzung verlangsamte. Der Reaktionsverlauf wurde anhand der Menge an abgeschiedenem Wasser in der Dean-Stark-Apparatur verfolgt. Nach vollständigem Umsatz wurde dem Reaktionsgemisch eine Probe entnommen und mittels GC analysiert. Die Reaktionsmischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, in einen Scheidetrichter überführt und zweimal mit gesättigter NaHCO3-Lösung gewaschen. Die organische Phase wurde mit gesättigter Kochsalzlösung gewaschen, mit wasserfreiem Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel unter reduziertem Druck entfernt. Das Rohprodukt wurde mittels fraktionierter Destillation gereinigt. Das gewünschte Di-(2-ethylhexyl)-2,5-furandicarboxylat konnte dabei in einer Ausbeute von 80 % und einer Reinheit von 98,9 % erhalten werden. Die Identität und Reinheit des finalen Produktes wurde mittels NMR- und GC-MS-Analyse ermittelt (GC-Trennsäule: Agilent J&W DB-5, 30 m × 0,32 mm × 1,0 μm oder Ohio Valley OV-1701 60 m × 0,32 mm × 0,25 μm). In a 2 L round bottom flask equipped with a Dean-Stark water separator and a pressure equalizing dropping funnel, 782 g (6.00 moles, 4.0 equivalents) of 2-ethylhexanol in 500 g of toluene were charged. The mixture was heated to reflux with stirring and 234 g (1.50 mol, 1.0 equiv.) Of 2,5-furandicarboxylic acid followed by 11.5 g (0.12 mol, 8 mol%) 99.9% Sulfuric acid was added in 3 to 4 portions whenever the reaction slowed down. The course of the reaction was monitored by the amount of water deposited in the Dean-Stark apparatus. After complete conversion, a sample was taken from the reaction mixture and analyzed by GC. The reaction mixture was cooled to room temperature, transferred to a separatory funnel and washed twice with saturated NaHCO 3 solution. The organic phase was washed with brine, dried with anhydrous Na 2 SO 4 and the solvent removed under reduced pressure. The crude product was purified by fractional distillation. The desired di- (2-ethylhexyl) -2,5-furandicarboxylat could be obtained in a yield of 80% and a purity of 98.9%. The identity and purity of the final product was determined by NMR and GC-MS analysis (GC separation column: Agilent J & W DB-5, 30 m × 0.32 mm × 1.0 μm or Ohio Valley OV-1701 60 m × 0.32 mm × 0.25 μm).
II) Anwendungstechnische Prüfungen:II) Technical Tests:
II.a) Bestimmung der Lösetemperatur nach DIN 53408:II.a) Determination of the Dissolution Temperature According to DIN 53408:
Zur Charakterisierung des Gelierverhaltens der erfindungsgemäß eingesetzten Verbindungen (I) in PVC wurde die Lösetemperatur nach
In der nachfolgenden Tabelle sind die Lösetemperatur des Weichmachers Di(2-ethylhexyl)-2,5-furandicarboxylat und als Vergleich die Lösetemperaturen der kommerziell verfügbaren Standardweichmacher Di-(2-ethylhexyl)-phthalat (Dioctylphthalat, BOC Sciences, NY, US), Diisononylphthalat (Palatinol® DINP, BASF Corp., Florham Park, US) sowie Diisononylcyclohexan-1,2-dicarboxylat (Hexamoll® DINCH®, BASF SE, Ludwigshafen, Deutschland) aufgeführt.
Wie aus der Tabelle ersichtlich, zeigt Di(2-ethylhexyl)-2,5-furandicarboxylat die niedrigste Lösetemperatur. Mit einem Wert von 118 °C liegt diese überraschend im Bereich schnellgelierender Weichmacher, d. h. unter 120 °C.As can be seen from the table, di (2-ethylhexyl) -2,5-furandicarboxylate shows the lowest dissolution temperature. With a value of 118 ° C this is surprisingly in the range of fast-gelling plasticizers, d. H. below 120 ° C.
II.b) Bestimmung des Gelierverhaltens von PVC-Plastisolen enthaltend die erfindungsgemäße Weichmacherzusammensetzung:II.b) Determination of the gelling behavior of PVC plastisols containing the plasticizer composition according to the invention:
Zur Untersuchung des Gelierverhaltens von PVC-Plastisolen auf Basis der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzungen, wurden PVC-Plastisole, die Mischungen des kommerziell erhältlichen Weichmacher Hexamoll® DINCH® mit dem Gelierhilfsmittel 2,5-Furandicarbonsäure-di-2-ethylhexyl-ester in unterschiedliche Mengenverhältnissen (Hexamoll® DINCH® zu 2,5-Furandicarbonsäure-di-2-ethylhexyl-ester 50/50, 70/30 und 80/20) enthalten, nach folgender Rezeptur hergestellt:
Als Vergleich wurden zudem Plastisole hergestellt, die ausschließlich die kommerziell erhältlichen Weichmacher Hexamoll® DINCH® oder Palatinol® N enthalten.Moreover plastisols were produced as comparison, which exclusively contain plasticizers Hexamoll ® DINCH ® or Palatinol® ® N commercially available.
Die Herstellung der Plastisole erfolgte in der Weise, dass die zwei PVC-Typen in einem PE(Polyethylen)-Becher zusammen eingewogen wurden. In einen zweiten PE-Becher wurden die flüssigen Komponenten eingewogen. Mit Hilfe eines Dissolvers (Fa. Jahnke & Kunkel, IKA-Werk, Typ RE-166 A, 60–6000 1/min, Durchmesser Dissolverscheibe = 40 mm) wurde bei 400 U/min das PVC in die flüssigen Komponenten eingerührt. Nachdem ein Plastisol entstanden war, wurde die Drehzahl auf 2500 1/min erhöht und 150 s homogenisiert. Das Plastisol wurde aus dem PE-Becher in eine Stahlschale überführt und diese in einem Exsikkator einem Druck von 10 mbar ausgesetzt. Dadurch soll die in dem Plastisol enthaltene Luft entfernt werden. Je nach Luftgehalt bläht sich das Plastisol mehr oder weniger stark auf. In diesem Stadium wird durch Schütteln des Exsikkators die Oberfläche des Plastisols zerstört und zum kollabieren gebracht. Ab diesem Zeitpunkt wird das Plastisol noch 15 min in dem Exsikkator bei einem Druck von 10 mbar belassen. Danach wird die Vakuumpumpe abgeschaltet, der Exsikkator belüftet und das Plastisol wieder in den PE-Becher überführt. Das Plastisol ist nun bereit für die rheologischen Messungen. Messbeginn war bei allen Plastisolen 30 min nach der Homogenisierung.The plastisols were prepared by weighing the two types of PVC together in a PE (polyethylene) cup. The liquid components were weighed into a second PE beaker. With the aid of a dissolver (Jahnke & Kunkel, IKA-Werk, type RE-166 A, 60-6000 1 / min, dissolver disc diameter = 40 mm), the PVC was stirred into the liquid components at 400 rpm. After a plastisol had been formed, the speed was increased to 2500 1 / min and homogenized for 150 s. The plastisol was transferred from the PE cup to a steel bowl and exposed to a pressure of 10 mbar in a desiccator. This is intended to remove the air contained in the plastisol. Depending on the air content, the plastisol inflates more or less strongly. At this stage shaking the desiccator destroys the surface of the plastisol and causes it to collapse. From this point on the plastisol is left for 15 minutes in the desiccator at a pressure of 10 mbar. Then the vacuum pump is switched off, the desiccator is vented and the plastisol is transferred back to the PE cup. The plastisol is now ready for rheological measurements. The beginning of the measurement was 30 min after homogenization for all plastisols.
Um ein flüssiges PVC-Plastisol zu gelieren und vom Zustand homogen in Weichmacher dispergierter PVC-Partikel in eine homogene, feste Weich-PVC-Matrix zu überführen, muss die dafür notwendige Energie in Form von Wärme zugeführt werden. In einem Verarbeitungsprozess stehen dafür die Parameter Temperatur und Verweilzeit zur Verfügung. Je schneller die Gelierung abläuft (Indiz ist hier die Lösetemperatur, d. h. je niedriger diese ist, desto schneller geliert das Material), umso geringer kann die Temperatur (bei gleicher Verweilzeit) oder die Verweilzeit (bei gleicher Temperatur) gewählt werden.In order to gel a liquid PVC plastisol and to convert it from the state of homogeneous PVC particles dispersed in plasticizer into a homogeneous, solid soft PVC matrix, the energy required for this must be supplied in the form of heat. In a processing process, the parameters temperature and dwell time are available for this purpose. The faster the gelation proceeds (indication here is the dissolving temperature, ie the lower it is, the faster the material gels), the lower the temperature (with the same residence time) or the residence time (at the same temperature) can be selected.
Die Untersuchung des Gelierverhaltens eines Plastisols erfolgt mit einem Rheometer MCR101 der Firma Anton Paar. Gemessen wird hierbei die Viskosität der Paste unter Aufheizen bei konstanter, geringer Scherung (Oszillation). Für die Oszillationsversuche wurden folgende Parameter verwendet:
Die Messung erfolgte in zwei Schritten. Der erste Schritt dient lediglich der Temperierung der Probe. Bei 20 °C wird das Plastisol für 2 min bei konstanter Amplitude (γ = 1 %) leicht geschert. Im zweiten Schritt beginnt das Temperaturprogramm. Bei der Messung werden der Speichermodul und der Verlustmodul aufgezeichnet. Aus diesen beiden Größen wird die komplexe Viskosität η* errechnet. Die Temperatur, bei der das Maximum der komplexen Viskosität erreicht ist, wird als die Geliertemperatur des Plastisols bezeichnet.The measurement was carried out in two steps. The first step is only the tempering of the sample. At 20 ° C, the plastisol is sheared gently for 2 min at constant amplitude (γ = 1%). In the second step, the temperature program starts. During measurement, the memory module and the loss modulus are recorded. From these two quantities the complex viscosity η * is calculated. The temperature at which the maximum of the complex viscosity is reached is referred to as the gelling temperature of the plastisol.
Wie in der
II.c) Bestimmung des Gelierverhaltens von PVC-Plastisolen auf Basis der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung im Vergleich zu PVC-Plastisolen, die herkömmliche Schnellgelierer enthalten:II.c) Determination of the gelling behavior of PVC plastisols based on the plasticizer composition according to the invention in comparison with PVC plastisols which contain conventional fast gels:
Um das Gelierverhalten von PVC-Plastisolen, die die erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzungen enthalten, mit PVC-Plastisolen, die Weichmacher-Zusammensetzungen aus herkömmlichen Schnellgelierern enthalten, zu vergleichen, wurde analog der in II.b) beschriebenen Methode vorgegangen. Dabei wurde zunächst für die herkömmlichen Schnellgelierer Isononylbenzoat (Vestinol® INB) und Isodecylbenzoat (Jayflex® MB 10) das Mischungsverhältnis mit dem kommerziell erhältlichen Weichmachers Diisononylcyclohexan-1,2-dicarboxylat (Hexamoll® DINCH®) ermittelt, welches eine Geliertemperatur von 150 °C bewirkt, der Geliertemperatur des kommerziell erhältlichen Weichmachers Palatinol® N entspricht und die für viele Plastisolanwendungen ausreichend ist.In order to compare the gelling behavior of PVC plastisols containing the plasticizer compositions according to the invention with PVC plastisols containing plasticizer compositions from conventional rapid gels, the procedure described in II.b) was followed. The mixing ratio with the commercially available plasticizer Diisononylcyclohexan-1,2-dicarboxylate (DINCH ® Hexamoll ®) was initially for the conventional Schnellgelierer isononyl benzoate (INB Vestinol ®) and Isodecylbenzoat (Jayflex ® MB 10) determines that a setting temperature of 150 ° C causes corresponding to the gelling temperature of the plasticizer commercially available Palatinol ® N and which is sufficient for many plastisol applications.
Für Vestinol® INB liegt dieses Mischungsverhältnis bei 55 % Vestinol® INB und 45 % Hexamoll® DINCH® und für Jayflex® MB 10 bei 67 % Jayflex® MB 10 und 33 % Hexamoll® DINCH®. For Vestinol ® INB this mixing ratio is 55% and 45% Vestinol ® INB Hexamoll ® DINCH ® and Jayflex ® MB 10 MB 67% Jayflex ® 10 and 33% Hexamoll ® DINCH ®.
In
II.d) Bestimmung der Prozessflüchtigkeit der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzungen im Vergleich zu Weichmacher-Zusammensetzungen mit herkömmlichen SchnellgelierernII.d) Determination of the process volatility of the plasticizer compositions according to the invention in comparison with plasticizer compositions with conventional fast gels
Unter der Prozessflüchtigkeit versteht man den Gewichtsverlust an Weichmacher während der Verarbeitung von Plastisolen. Wie unter II.c) beschrieben wurden Plastisole hergestellt mit einer Weichmacher-Zusammensetzung aus 50 % des Schnellgelierers 2,5-Furandicarbonsäure-di-2-ethylhexyl-ester und 50 % des kommerziell erhältlichen Weichmachers Hexamoll® DINCH® und mit den Weichmacher-Zusammensetzungen aus 55 % des kommerziell erhältlichen Gelierhilfsmittels Vestinol® INB und 45 % des kommerziell erhältlichen Weichmachers Hexamoll® DINCH® sowie 67 % des kommerziell erhältlichen Schnellgelierers Jayflex® MB 10 und 33 % des kommerziell erhältlichen Weichmachers Hexamoll® DINCH®. Es wurde folgende Rezeptur verwendet.
Als Vergleich wurden zudem Plastisole hergestellt, die ausschließlich die kommerziell erhältlichen Weichmacher Hexamoll® DINCH® oder Palatinol® N enthalten.Moreover plastisols were produced as comparison, which exclusively contain plasticizers Hexamoll ® DINCH ® or Palatinol® ® N commercially available.
Herstellung einer VorfolieProduction of a prefilm
Um an den Plastisolen anwendungstechnische Eigenschaften bestimmen zu können, muss das flüssige Plastisol in eine verarbeitbare feste Folie überführt werden. Dazu wird das Plastisol bei niedriger Temperatur vorgeliert.In order to be able to determine the application properties of the plastisols, the liquid plastisol must be converted into a processible solid film. For this, the plastisol is pre-gelled at low temperature.
Die Gelierung der Plastisole erfolgte in einem Mathisofen. Dabei wurden folgende Einstellungen am Mathisofen verwendet:
Einstellungen am Mathisofen:
- • Abluft: Klappe ganz offen
- • Frischluft: offen
- • Umluft: maximale Position
- • Oberluft/Unterluft:
Oberluft Stellung 1
Settings at Mathisofen:
- • Exhaust air: flap completely open
- • Fresh air: open
- • Recirculation: maximum position
- • Upper / lower air:
upper air position 1
Herstellprozedur:manufacturing procedure:
Es wurde ein neues Relaispapier in die Einspannvorrichtung am Mathisofen eingespannt. Der Ofen wird auf 140 °C vorgeheizt und die Gelierzeit auf 25 s eingestellt. Für die Spalteinstellung wird der Spalt zwischen Papier und Rakel mit der Dickenschablone auf 0,1 mm eingestellt. Die Dickenmessuhr wird auf 0,1 mm gestellt. Dann wird der Spalt auf einen Wert von 0,7 mm auf der Messuhr eingestellt.A new relay paper was clamped in the fixture at the Mathisofen. The oven is preheated to 140 ° C and the gel time is set to 25 s. For the gap adjustment, the gap between the paper and the squeegee with the thickness template is set to 0.1 mm. The thickness gauge is set to 0.1 mm. Then the gap is set to a value of 0.7 mm on the dial gauge.
Das Plastisol wird auf das Papier aufgetragen und mit dem Rakel glattgestrichen. Anschließend wird über den Startknopf die Einspannvorrichtung in den Ofen gefahren. Nach 25 s fährt die Einspannvorrichtung wieder aus dem Ofen. Das Plastisol ist geliert und die entstandene Folie lässt sich soeben in einem Stück von dem Papier abziehen. Die Dicke dieser Folie beträgt ca. 0,5 mm.The plastisol is applied to the paper and smoothed with a squeegee. Then the jig is moved into the oven via the start button. After 25 s, the clamping device moves out of the oven again. The plastisol is gelled and the resulting film can just be peeled in one piece from the paper. The thickness of this film is about 0.5 mm.
Bestimmung der ProzessflüchtigkeitDetermination of process volatility
Zur Bestimmung der Prozessflüchtigkeit werden mit einem Shore-Härte-Stanzeisen aus der Vorfolie je 3 quadratische Probekörper (49 × 49 mm) ausgestanzt, gewogen und anschließend 2 Minuten bei 190 °C im Mathisofen geliert. Nach dem Abkühlen werden diese Probekörper zurückgewogen und der Gewichtsverlust in % errechnet. Die Probekörper wurden dazu immer exakt auf der gleichen Stelle des Relaispapiers positioniert.To determine the process volatility, 3 square specimens (49.times.49 mm) are punched out with a Shore hardness punching iron from the prefilm, weighed and then at 190.degree. C. for 2 minutes Mathisofen gels. After cooling, these specimens are weighed back and the weight loss in% is calculated. The specimens were always positioned exactly in the same position of the relay paper.
Wie aus
Die Prozessflüchtigkeit der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung aus 50 % 2,5-Furandicarbonsäure-di-2-ethylhexyl-ester und 50 % Hexamoll® DINCH® ist allerdings leicht höher als die der reinen Weichmacher Hexamoll® DINCH® bzw. Palatinol® N.The Prozessflüchtigkeit the present softening composition consisting of 50% 2,5-furan dicarboxylic acid-di-2-ethylhexyl ester and 50% Hexamoll ® DINCH ® is, however, slightly higher than the pure plasticizer Hexamoll ® DINCH ® or Palatinol ® N.
II.e) Bestimmung der Folienflüchtigkeit von Folien von Plastisolen, enthaltend die erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzungen, im Vergleich zu Folien hergestellt aus Plastisolen, enthaltend Weichmacher-Zusammensetzungen mit herkömmlichen SchnellgelierernII.e) Determination of the film volatility of films of plastisols containing the plasticizer compositions according to the invention in comparison to films made of plastisols containing plasticizer compositions with conventional fast gels
Die Folienflüchtigkeit ist ein Maß für die Flüchtigkeit eines Weichmachers im fertigen weichgemachten PVC-Artikel. Für die Prüfung der Folienflüchtigkeit wurden Plastisole, enthaltend die erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung aus 50 % 2,5-Furandicarbonsäure-di-2-ethylhexyl-ester und 50 % Hexamoll® DINCH® und Plastisole mit Weichmacher-Zusammensetzungen aus 55 % des kommerziell erhältlichen Vestinol® INB und 45 % Hexamoll® DINCH®, 67 % Jayflex® MB 10 und 33 % Hexamoll® DINCH® sowie 20 % Di-n-Butylphthalat und 80 % Hexamoll® DINCH® hergestellt wie unter II.d) beschrieben. Als Vergleich wurden zudem Plastisole hergestellt, die ausschließlich die kommerziell erhältlichen Weichmacher Hexamoll® DINCH® oder Palatinol® N enthalten. Für die Prüfungen wurde hier aber nicht erst eine Vorfolie hergestellt, sondern das Plastisol wurde direkt 2 min bei 190 °C im Mathisofen geliert. An den so erhaltenen ca. 0,5 mm dicken Folien wurde die Prüfung der Folienflüchtigkeit durchgeführt. Foil volatility is a measure of the volatility of a plasticizer in the final plasticized PVC article. For the examination of the plastisols were Folienflüchtigkeit containing plasticizer composition according to the invention consisting of 50% 2,5-furan dicarboxylic acid-di-2-ethylhexyl ester and 50% Hexamoll ® DINCH ® and plastisols with softening compositions of 55% of the commercially available Vestinol ® INB and 45% Hexamoll ® DINCH ®, 67
Prüfung der Folienflüchtigkeit über 24 h bei 130 °C:Testing the film volatility for 24 h at 130 ° C:
Für die Bestimmung der Folienflüchtigkeit werden aus den 2 min bei 190 °C gelierten Plastisolen vier Einzelfolien (150 × 100 mm) ausgeschnitten, gelocht und gewogen. Die Folien werden an einen rotierenden Stern in einen auf 130 °C eingestellten Heraeus-Trockenschrank Typ 5042 E gehängt. In dem Schrank wird 18 Mal pro Stunde die Luft gewechselt. Dies entspricht 800 l/h Frischluft. Nach 24 h in dem Schrank werden die Folien entnommen und zurückgewogen. Der Gewichtsverlust in Prozent gibt die Folienflüchtigkeit der Weichmacher-Zusammensetzungen an.To determine the film volatility, four individual sheets (150 × 100 mm) are cut out, perforated and weighed from the plastisols gelled at 190 ° C. for 2 minutes. The films are hung on a rotating star in a Heraeus Type 5042 E drying oven set at 130 ° C. In the cabinet, the air is changed 18 times an hour. This corresponds to 800 l / h of fresh air. After 24 hours in the cabinet, the slides are removed and weighed back. The percent weight loss indicates the film volatility of the softener compositions.
Wie aus
Die Folienflüchtigkeit der erfindungsgemäßen Weichmacher-Zusammensetzung aus 50 % 2,5-Furandicarbonsäure-di-2-ethylhexyl-ester und 50 % Hexamoll® DINCH® ist allerdings leicht höher als die der reinen Weichmacher Hexamoll® DINCH® bzw. Palatinol® N.The Folienflüchtigkeit the present softening composition consisting of 50% 2,5-furan dicarboxylic acid-di-2-ethylhexyl ester and 50% Hexamoll ® DINCH ® is, however, slightly higher than the pure plasticizer Hexamoll ® DINCH ® or Palatinol ® N.
II.f) Bestimmung der Shore A-Härte von Folien, hergestellt aus Plastisolen, enthaltend die erfindungsgemäße Weichmacher-Zusammensetzung, im Vergleich zu Folien, hergestellt aus Plastisolen, enthaltend Weichmacher-Zusammensetzungen mit herkömmlichen SchnellgelierernII.f) Determination of Shore A hardness of films made from plastisols containing the plasticizer composition of the invention compared to films made from plastisols containing plasticizer compositions with conventional fast gels
Die Shore A-Härte ist ein Maß für die Elastizität von weichgemachten PVC-Artikeln. Je niedriger die Shore-Härte, desto höher die Elastizität der PVC-Artikel. Für die Bestimmung der Shore A Härte wurden wie unter II.d) beschrieben 49 × 49 mm große Folienstücke aus den Vorfolien ausgestanzt und analog der Flüchtigkeitsprüfung jeweils im Dreierpack 2 min bei 190 °C geliert. Insgesamt wurden so 27 Stück Folien geliert. Diese 27 Stücke wurden im Pressrahmen übereinander gelegt und bei 195 °C zu einem 10 mm dicken Shore-Klotz gepresst.Shore A hardness is a measure of the elasticity of plasticized PVC articles. The lower the Shore hardness, the higher the elasticity of PVC articles. For the determination of the Shore A hardness, 49 × 49 mm pieces of film were punched out of the prefilms and described in the same way as described under II.d) Volatility test each in three-
Beschreibung der Shore-Härte Messung:
- • Methode:
DIN EN ISO 868 - • Titel: Bestimmung der Eindruckhärte mit einem Durometer (Shore-Härte),
- • Gerät: Fa. Hildebrand- Digital Durometer Modell DD-3,
- • Probekörper:
- • Maße: 49mm × 49mm × 10mm (Länge × Breite × Dicke),
- • Herstellung: gepresst aus ca. 27, 0,5mm dicken Gelierfolien,
- • Presstemperatur: 195 °C = 5 °C über der Herstellung der Gelierfolien.
- • Lagerzeit vor Messung: 7d im Klimaraum bei 23 °C und 50 % rel. Feuchte,
- • Messzeit: 15 s (Dauer der Nadel auf dem Probekörper bis zum Ablesen des Wertes),
- • es werden 10 Einzelwerte gemessen und daraus der Mittelwert berechnet.
- • Method:
DIN EN ISO 868 - • Title: Determination of indentation hardness with a durometer (Shore hardness),
- • Device: Fa. Hildebrand- Digital Durometer Model DD-3,
- • test specimen:
- • Dimensions: 49mm × 49mm × 10mm (length × width × thickness),
- • Production: pressed from approx. 27, 0.5mm thick gelling foils,
- • Pressing temperature: 195 ° C = 5 ° C above the production of the gelling foils.
- • Storage time before measurement: 7d in the climatic room at 23 ° C and 50% rel. humidity,
- • Measuring time: 15 s (duration of the needle on the sample until reading the value),
- • 10 individual values are measured and from this the mean value is calculated.
Wie aus
Die Shore A-Härte der Folie aus dem Plastisol mit der Weichmacher-Zusammensetzung aus 50 % 2,5-Furandicarbonsäure-di-2-ethylhexyl-ester und 50 % Hexamoll® DINCH® ist darüber hinaus auch deutlich niedriger als die Shore A-Härte der Folie aus dem Plastisol mit dem reinen Weichmacher Hexamoll® DINCH® und überaschenderweise gleichwertig oder sogar geringfügig niedriger als die Shore A-Härte der Folie aus dem Plastisol mit dem reinen Weichmacher Palatinol® N.The Shore A hardness of the film of the plastisol with the plasticizer composition of 50% 2,5-furan dicarboxylic acid-di-2-ethylhexyl ester and 50% Hexamoll ® DINCH ® is also significantly lower than the Shore A hardness beyond the film of the plastisol with the pure plasticizer Hexamoll ® DINCH ® and surprisingly equivalent or even slightly lower than the Shore A hardness of the film from the plastisol with the pure plasticizer Palatinol ® N.
II.g) Bestimmung der mechanischen Werte von Folien von Plastisolen, enthaltend erfindungsgemäß eingesetzte Weichmacher-Zusammensetzungen, im Vergleich zu Folien von Plastisolen, enthaltend Weichmacher-Zusammensetzungen aus kommerziell erhältlichen Gelierhilfsmitteln:II.g) Determination of the mechanical values of films of plastisols containing plasticizer compositions used according to the invention, in comparison to films of plastisols containing plasticizer compositions of commercially available gelling aids:
Die mechanischen Eigenschaften von weichgemachten PVC-Artikeln werden beispielsweise mit Hilfe des 100 % Moduls (Elastizitätsmoduls) charakterisiert. Je niedriger der Wert des 100 % Moduls (Elastizitätsmoduls), je effizienterer ist üblicherweise die Wirkung des Weichmachers. Für die Prüfung des 100 % Moduls (Elastizitätsmoduls) wurden Plastisole mit einer Weichmacher-Zusammensetzung aus 50 % 2,5-Furandicarbonsäure-di-2-ethylhexyl-ester und 50 % Hexamoll® DINCH® und Plastisole mit den Weichmacher-Zusammensetzungen aus 55 % Vestinol® INB und 45 % Hexamoll® DINCH®, 67 % Jayflex® MB und 33 % Hexamoll® DINCH® sowie 20 % Di-n-Butylphthalat und 80 % Hexamoll® DINCH® hergestellt, wie unter II.d) beschrieben. Als Vergleich wurden zudem Plastisole hergestellt, die ausschließlich die kommerziell erhältlichen Weichmacher Hexamoll® DINCH® oder Palatinol® N enthalten. Für die Prüfungen wurde hier aber nicht erst eine Vorfolie hergestellt, sondern das Plastisol wurde direkt 2 min bei 190 °C im Mathisofen geliert. An den so erhaltenen ca. 0,5 mm dicken Folien wurde die Prüfung der mechanischen Eigenschaften durchgeführt. The mechanical properties of plasticized PVC articles are characterized, for example, by means of the 100% modulus (elastic modulus). The lower the value of the 100% modulus (modulus of elasticity), the more efficient is usually the effect of the plasticizer. For the examination of the 100% modulus (elastic modulus) were plastisols with a softening composition consisting of 50% 2,5-furan dicarboxylic acid-di-2-ethylhexyl ester and 50% Hexamoll ® DINCH ® and plastisols with the softening compositions of 55% Vestinol ® INB and 45% Hexamoll ® DINCH ®, 67% Jayflex ® MB and 33% Hexamoll® DINCH ® and 20% di-n-butyl phthalate and 80% Hexamoll ® DINCH ®, prepared as described under II.d). Moreover plastisols were produced as comparison, which exclusively contain plasticizers Hexamoll ® DINCH ® or Palatinol® ® N commercially available. For the tests, however, not only was a preliminary film produced, but the plastisol was gelled directly at 190 ° C. for 2 minutes in the Mathis oven. The mechanical properties were tested on the approx. 0.5 mm thick films thus obtained.
Das 100 % Modul wurde nach
- • Maschine: Zwicki Typ TMZ 2.5/TH1S,
- • Methode: Prüfung nach
DIN EN ISO 527 Teil 1 und Teil 3 - • Probekörper:
Folienstreifen Typ 2 nachDIN EN ISO 527 3Teil - • Anzahl Probekörper pro Prüfung werden 10 Proben gerissen,
- • Klima: Normklima 23 °C (+–1 °C), 50 % relative Luftfeuchtigkeit,
- • Lagerzeit der Probekörper vor der Messung: 7 Tage im Normklima,
- • Klemmen: Glatt-
Konvex mit 6 bar Klemmendruck, - • Einspannlänge: 100 mm,
- • Messlänge (= Einspannlänge): 100 mm,
- • Prüfgeschwindigkeit: 100 mm/min.
- • machine: Zwicki type TMZ 2.5 / TH1S,
- • Method: check after
DIN EN ISO 527 Part 1 andPart 3 - • Test specimen:
foil strip type 2 afterDIN EN ISO 527 3Part - • Number of specimens per test are torn 10 samples,
- • Climate: standard climate 23 ° C (+ -1 ° C), 50% relative humidity,
- • Storage time of the specimens before the measurement: 7 days in standard atmosphere,
- • clamps: smooth convex with 6 bar clamping pressure,
- • clamping length: 100 mm,
- • measuring length (= clamping length): 100 mm,
- • Test speed: 100 mm / min.
Wie aus
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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