KR101109917B1 - Ｃ8 내지 ｃ10 알콜의 혼합물 및 유도된 가소제 및계면활성제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 15 내지 70 중량%의 비분지된 분자를 포함하고, 그 나머지는 분자당 최대 2.00개 분지의 평균 분지도를 갖고, 분지의 최소 80%가 메틸 분지이며 분지된 분자의 최소 50%가 단일-메틸 분지인 C_8-10 1차 알콜, 바람직하게는 C₉이 풍부한 혼합물에 관한 것이다. 이러한 알콜 혼합물로부터 유도된 가소제 에스터와 계면활성제 유도체 또한 제공된다. 바람직하게는 상기 알콜 혼합물은 피셔-트롭쉬 합성법에 의해 형성된 옥텐이 풍부한 스트림의 하이드로포밀화에 의해 생산된다.

Description

Ｃ8 내지 Ｃ10 알콜의 혼합물 및 유도된 가소제 및 계면활성제{MIXTURES OF C8-C10 ALCOHOLS AND DERIVED PLASTICIZERS AND SURFACTANTS}

본 발명은 C_8-10 일차 알콜의 혼합물, 바람직하게는 C₉가 풍부한 혼합물에 관한 것이거나 또는 이 혼합물에 관련된 개량에 관한 것이다. 또한 본 발명은 에스터, 및 특히 폴리카복시산 또는 무수물에 기초한 가소제 에스터의 생산 또는 그렇게 생산된 에스터에서의, 상기 개량된 알콜 혼합물의 용도에 관한 것이다.

장쇄 1차 알콜, 예를 들어 C₈, C₉ 및 C₁₀ 알콜은 가소제를 생산하는 데에 널리 사용되고 있다. 이를 위하여, 상기 알콜은 프탈산 및 아디프산과 같은 폴리카복시산과 반응하여 이에 상응하는 에스터를 형성한다. 상업적으로 중요한 예는 C_8, C₉ 및 C₁₀ 알콜의 아디페이트, 예를 들면 다이(2-에틸헥실) 아디페이트, 다이아이소노닐 아디페이트, 다이아이소데실 아디페이트; 및 C_8, C₉ 및 C₁₀ 알콜의 프탈레이트, 예를 들면 다이(2-에틸헥실) 프탈레이트, 다이아이소노닐 프탈레이트, 다이아이소 데실 프탈레이트를 포함한다.

다이아이소노닐 프탈레이트는 폴리염화비닐(PVC)을 위한 일반적 목적의 가소제이고, 플라스티졸(plastisol) 및 건식 배합 둘 다를 통하여 거의 모든 알려진 가요성 PVC 용도에서 사용된다. 전형적인 용도는 장남감, 필름, 신발, 도료, 바닥재, 장갑, 벽지, 인조 가죽, 실란트, 타포린, 차 바닥 코팅제, 가구, 발포 매트, 및 방음 패널에서 상기 물질을 포함하며, 모두 가소성 PVC에 근거한다. 이는 또한 PVC 케이블의 외장 및 절연, 및 다른 캘린더링된 가요성 PVC 제품을 생산하는 데에 사용된다.

다이아이소노닐 아디페이트는 특히 필름에서 사용되고, 가소성 PVC에 기초한 벽지, 인조 가죽, 차 바닥 코팅제, 장갑, 및 실란트와 같은 다른 제품에도 낮은 수준으로 사용된다. 다이아이소노닐 아디페이트는 생성물을 저온에서 사용하고자 하는 경우 및/또는 공정 중간체로서 플라스티졸을 사용하는 경우에 특히 사용된다.

영국특허출원 제 1,330,112A호는 프탈산 또는 아디프산의 다이아이소노닐 에스터의 제조에서 가소제로서 아이소노난올의 용도를 개시하며, 여기서 상기 아이소노난올은 높은 온도와 압력에서 주기율표의 Ⅷ족 전이 금속의 카보닐 착화합물의 존재 하에 일산화탄소와 수소를 이용한 반응에 의한 옥소(oxo) 합성이라는 알려진 방법으로, 만일 필요하다면 수소화반응을 추가로 수행하여 2-에틸-1-헥센으로부터 제조되어왔다. 분지된 공급 원료 때문에 알콜 생성물은 n-노난올을 함유하지 않는다. 상기 2-에틸-1-헥센은 1-뷰텐을 트라이알킬 알루미늄 화합물로 이량체화하여 얻을 수 있다. 상기 언급된 다이아이소노닐 에스터는 폴리염화비닐을 위한 가소제 로 적합하고, 낮은 휘발성, 낮은 점성을 갖고, 이를 이용하여 가소화 된 폴리염화비닐 조성물에 충분히 낮은 온도 저항성을 부여하는 것으로 말해진다.

미국특허출원 제 4,623,748A호는 촉매로써 지지된 탄탈(V) 염화물/산화물의 존재 하에 다이머졸 공정에서 나온 프로필렌 올리고머 또는 뷰틸렌 올리고머를 반응시키고, 그 결과로 생성된 C₈, C₉ 또는 C₁₂의 올레핀을 반응시켜 각각 C₉, C₁₀ 또는 C₁₃ 알콜을 합성하고 이들 알콜을 아디프산으로 에스터화시켜 제조된 다이알킬 아디페이트, 그 중에서도 다이아이소노닐 아디페이트를 개시하고 있다. 상기 다이알킬 아디페이트는 높은 인화점을 갖고 윤활제로서 사용하기에 적합하다고 한다.

영국특허출원 제 1,114,379A호는 n-노난올을 포함하고 필수적으로 탄소 골격에 하나를 초과하는 분지를 갖는 알콜은 포함하지 않는 이성체 노난올 혼합물을 개시한다. 상기 혼합물은 에틸렌을 트라이알루미늄 촉매를 이용하여 중합시킴으로써 얻어지는 옥텐 단편을 하이드로포밀화(hydroformylation)시키고 하이드로포밀화 생성물을 환원시킴으로써 제조된다.

국제 공개공보 제 92/13818호는 뷰텐으로부터, 적절하게는 프로펜을 포함하는 올레핀 혼합물로부터 시작되는 다이아이소노닐 프탈레이트의 제조를 개시하고 있다. 상기 출발 물질들은 200 내지 235℃의 반응 온도에서 지지된 인산 촉매상에서 올리고머화되어 본질적으로 옥텐-함유 올레핀 혼합물을 생성한다. 이들 옥텐-함유 올레핀 혼합물은 하이드로포밀화되고 후속적으로 수소화되어 본질적으로 아이소노난올을 포함하는 알콜 혼합물을 생성한다. 이들 아이소노난올을 포함하는 알 콜 혼합물은 무수프탈산을 이용하여 에스터화되어 PVC를 위한 가소제로서 적합한 다이아이소노닐 프탈레이트를 포함하는 에스터 혼합물을 생산한다.

미국특허 제 4,291,127A호는 C₈ 올레핀의 옥소 반응, 이 반응 생성물의 수소화반응 및 프탈산무수물을 이용한 C₉ 알콜의 에스터화반응에 의해 수득된 C₉ 알콜의 프탈레이트를 개시하고 있다. C₈ 올레핀의 3 내지 20%는 각각의 분자쇄에서 아이소뷰텐 골격을 갖고, 올레핀의 3% 미만은 4차 탄소를 가지며, 또한 C₈ 올레핀의 총량의 90% 초과 양은 n-옥텐, 모노메틸헵텐 및 다이메틸헥센의 형태로 존재한다. 상기 C₉ 알콜은 2 내지 6 중량%의 n-노난올을 함유한다. 상기 C₉ 프탈레이트는 PVC를 위한 가소제로서 적합하고자 한다.

유럽특허 제 0278407B호는 특정 기준 화합물에 관해 특정한 GC 잔류행동을 갖는 성분을 일정 비율로 포함하는 가소제의 제조를 위한 C₉ 알콜 혼합물을 개시하고 있다. 이러한 C₉ 알콜 혼합물에 기초한 가소제는 유리한 저온 저항성 및 우수한 전기 절연성을 갖고자 한다.

미국특허 제 6,355,711A호는 6%의 직쇄, 74%의 단일 분지, 20%의 2중 분지 및 1% 미만의 3중 분지인 C₉ 옥소 알콜 혼합물(상기 알콜은 베타 탄소 원자에 최소한 50%의 메틸 가지를 갖는 올레핀으로부터 유도되었다)로부터 제조된 가소제 에스터를 개시하고 있다.

미국특허 제 6,437,170A호는 아이소노난올 및 ¹H NMR 스펙트럼에서 한정된 면적비를 갖는 이들의 아디프산 또는 프탈산의 다이에스터 혼합물을 개시하고 있다. 아이소노난올에 대한 기준은 비분지 물질들의 함유 정도가 낮은 혼합물에 관련되어 있다.

국제 공개공보 제 03/029180호는 이들 혼합물이 제조되는 이성질체적으로 순수한 알콜의 조성에 의해 그 점도가 조절되는, 다이노닐프탈레이트 이성질체 혼합물을 포함하는 프탈산 다이알킬 에스터에 관한 것이다. 국제 공개공보 제 03/029180호의 표들은 몇 가지 다른 노난올 이성질체의 혼합물 및 다른 혼합물로부터 생성된 다이아이소노닐 프탈레이트의 점도를 제시한다.

문헌 [Journal of Chromatography, 16 (of 1964)]의 216면에서는, 각각 36 및 24%의 선형 알콜을 함유하고, 그 나머지는 분지된 분자이며, 이 분지된 분자의 각각 53 및 34%가 메틸 분지인, 두 개의 C₉ 알콜 혼합물을 설명한다.

20세기 중반에 소개된 이래로, 분지된 C₉ 알콜의 에스터는 PVC용 가소제로서 광범위한 용도를 가지게 되었다. C₉ 이 풍부한 분지된 알콜의 프탈레이트 에스터로 제조된 PVC 화합물은 여러 다른 시장구역에서 사용된다. 즉, 이들은 전기선 전열체, 가요성 비닐 바닥재, 비닐 코팅된 벽지, 비닐 샤워 커튼, 인조 가죽, 비닐 보트 커버, 비닐 수영장 라이너, 노트북 커버와 같은 비닐 문구 제품 및 타포린을 포함한다.

C₉ 이 풍부한 분지된 알콜의 에스터는 2-에틸헥산올로부터 제조되는 것이 바람직하며, 그 이유는 PVC 화합물에 사용되는 경우 C₉ 에스터는 C₈ 에스터에 비해 물에 대한 향상된 추출 저항성, 공정 중 더 적은 방출, 더 낮은 비중 및 향상된 저온 가요성이라는 우수한 장점을 나타내기 때문이다. 그러나 이러한 제품은 순수한 C₈ 에스터에 기초한 유사 제품에 비해 1 내지 3℃ 더 높은 공정 온도를 필요로 하며 약간 더 긴 건조-혼합(dry-blending) 시간을 요구한다.

웨이디(Wadey) 등의 문헌["The Nonyl Phthalate Ester and Its Use in Flexible PVC", Journal of Vinyl Technology, December 1990, vol, 12, No 4]의 209 내지 211면에 따르면, 현재 알려진 다이노닐 또는 2-메틸옥틸(알파 분지된) 프탈레이트 에스터가 있고, 이는 아직 시판되지 않고 있다. 다른 상업적으로 시판되는 프탈레이트는 분지 정도가 다양하다. 이들은 적당히 분지된 프탈레이트 에스터(Jayflex^R DINP); 약간 분지된 에스터(Palatinol^R N, Vestinol^R 9); 고도로 분지된 에스터(3,5,5-트라이메틸-헥실 프탈레이트 유형); 및 선형 C₉ 프탈레이트 에스터 (Jayflex^R L9P, 70% n-노닐, 30% 다양한 알파 분지 이성질체)를 포함한다.

비록 C₉ 이 풍부한 에스터는 순수한 C₈ 에스터에 비해 더 적게 방출한다는 장점을 제공하지만, 방출 수준이 종종 일부 최종 수요자들에게는 허용되지 않는다. 승용차의 탑승자 구획에 사용되는 제품의 경우, 제조자들은 흔히 태양 아래에서 자동차가 서있는 때에 방출될 수 있는 최대 방출 수준에 대한 세부사항들을 개발하여 왔다. 이들 방출은 방풍 유리의 내부에서 응집되거나 형성되는 "안개" 또는 "빛-산란필름"을 전개시킬 수 있다. 현재 어떤 순수한 C₈ 프탈레이트 에스터 및 어떤 분지된 C₉ 프탈레이트 에스터도 안개시험장치에서 100℃에 3시간 지난 후 관찰된 최대 안개 형성을 요구하는 사양을 만족시킬 수 없다. 이러한 성능 기준을 만족시키기 위하여, 분지형 또는 선형 C₁₀ 및 C₁₁ 알콜의 프탈레이트 에스터 또는 더 고가의 선형 C₉ 알콜에 기초한 프탈레이트 에스터(Jayflex^R L9P와 같은) 또는 트라이멜리테이트 무수물의 에스터가 사용된다.

발명의 요약

그러므로 성질들의 균형이 향상된, 특히 낮은 휘발성과 낮은 점성의 향상된 조합을 갖는 가소제의 생산을 가능하게 할 알콜이 계속 요구되고 있다. 특정 C_8-10 알콜, 바람직하게는 C₉이 풍부한 알콜 혼합물로부터 형성된 본 발명의 C_8-10에 기초한, 바람직하게는 C₉이 풍부한 프탈레이트, 트라이멜리테이트 및 아디페이트 에스터(예를 들면, 분지된 C₉ 프탈레이트, 트라이멜리테이트 및 아디페이트 에스터)는 놀랍게도 안개시험을 통과한다. 따라서, 본 발명의 상기 프탈레이트, 트라이멜리테이트 및 아디페이트 에스터는 자동차 내부 용도에 있어서 대단히 바람직한 낮은 안개서림 성질을 갖는다.

본 발명에 따른 특정 C_8-10 알콜 혼합물로부터 제조된 프탈레이트 에스터는, 가소제를 함유한 PVC 제형이 더 빨리 건조-혼합되면서도(즉 이들은 다이옥틸 프탈레이트를 함유하는 상응하는 제형보다 더 빨리 가공된다) 종래의 분지된 C₉ 프탈레이트 에스터와 관련된 모든 성능상의 장점을 갖는 PVC 가소제를 제공한다. PVC용 가소제로서 다른 알려진 분지된 프탈레이트 에스터의 용도와 비교하면, 본 발명에 따른 프탈레이트 에스터는 가소화된 PVC로부터 제조된 성형 제품의 사용 동안 더 낮은 방출(예를 들면 안개서림)뿐만 아니라 개선된 공정 효율, 더 나은 저온 성능, 가공 중의 더 낮은 방출을 포함하는 성질들의 향상된 조합을 제공한다. 더 낮은 휘발성 덕분에, 이들 프탈레이트 에스터는 또한 실내 공기 중에 반-휘발성 유기 화합물(SVOC)의 축적에 덜 기여한다. SVOC는 현재 n-헥사데케인(n-C₁₆) 내지 C₄₀에 의해 한정된 범위에서 비등하는 화합물로 정의된다.

본 발명에 따른 특정 C_8-10 알콜 혼합물의 벤조에이트 에스터는 실내 공기 중의 휘발성 유기 화합물(VOC)의 축적에 덜 기여하며, 이는 ENV 표준 13419에 의해 측정되는 FLEC 및 챔버 방출 시험(FLEC and Chamber Emission TEST)에 의해 측정되며, 상기 VOC 시험은 ENV 13419-3에, 상기 FLEC 및 챔버 방출 시험은 ENV 13419-2에 기술되어 있다. 상기 벤조에이트 에스터는 또한 최종 가요성 PVC 제품의 저온 성능에 유리한 영향을 준다.

그러므로 본 발명은 15 내지 70 중량%, 바람직하게는 18 내지 65 중량%, 더욱 바람직하게는 21 내지 60 중량%, 가장 바람직하게는 26 내지 58 중량%가 비분지 분자이고, 그 나머지는 분자당 최대 2.00개 분지의 평균 분지도를 갖고, 상기 분지의 최소 80%가 메틸 분지이며 분지된 분자의 최소 50%가 단일-메틸 분지인 C_8-10 알콜 혼합물을 제공한다.

바람직한 실시양태에서, 혼합물의 최소한 75 중량%, 더욱 바람직하게는 최소한 85 중량%, 가장 바람직하게는 95 중량%가 C₉ 알콜이다.

또한 바람직한 실시양태에서, 알콜 혼합물의 나머지(즉, 혼합물의 분지된 C₈-C₁₀ 알콜 성분)는 분자당 최고 1.7개의 분지, 더욱 바람직하게는 분자당 1 내지 1.5개의 분지, 가장 바람직하게는 분자당 1 내지 1.3개 분지의 평균 분지도를 갖는다.

전체 알콜 혼합물이 분자당 0.3 내지 1.25개 분지의 평균 분지도를 갖는 것이 또한 바람직하다. 즉, 혼합물의 분지된 그리고 분지되지 않은 C₈-C₁₀ 알콜 성분이 함께 상기 명시된 평균 분지도를 갖는다.

다른 바람직한 실시양태에서, 나머지(분지된 성분)의 분지의 최소한 90 몰%는 메틸 분지이고 특히 바람직한 실시양태에서 나머지의 분지의 최소한 97.5 몰%가 메틸 분지이다. 특히 바람직한 실시양태에서 나머지의 분지의 모두가 메틸 분지이다.

또한 바람직한 실시양태에서, 분지된 분자의 최소한 75 몰%가 단일-메틸기로 분지되어 있고 특히 바람직한 실시양태에서 분지된 분자의 최소한 90 몰%가 단일-메틸기로 분지되어 있다. 특히 바람직한 실시양태에서 분지된 분자의 최소한 99 몰%의 분지가 단일-메틸기로 분지되어 있다.

또 다른 실시양태에서, 혼합물에서 분지된 분자의 최대 5 몰%는 분자내의 3번째 탄소 원자(알콜 작용기의 수산기로부터 셀 때)에 위치한 단 하나의 분지(또는 2개 이상의 분지가 있는 경우에는 첫 번째 분지)만을 갖는다. 이러한 실시양태 및 다른 실시양태에서, 혼합물은 수산기로부터 셀 때 2번째 탄소 원자 및/또는 수산기로부터 셀 때 3번째 탄소 원자를 넘어선 탄소 원자에 분지가 달려 있는 분지된 분자를 함유할 수 있다. 3번째 탄소 원자에 단 하나의(또는 첫번째) 분지를 갖는 분자의 비율이 적은 혼합물은, 예를 들면 낮은 압력에서 배위된 로듐 촉매를 사용하는 공정에 의하여 제조될 수 있다.

본 발명은 또한 본 발명의 C_8-10 알콜, 바람직하게는 C₉이 풍부한 알콜의 카복실산 및/또는 무수산과의 반응에 의해 생산된 에스터를 제공한다. 그런 에스터 중 하나는 벤조산을 갖는 에스터일 것이다. 특히 본 발명은 아디페이트, 트라이멜리테이트, 사이클로헥세인 다이카복실산 에스터, 및 특히 프탈레이트와 같은 본 발명의 알콜과 폴리카복실산 및 무수물의 에스터를 제공한다. 본 발명은 또한 이러한 에스터의 플라스틱, 특히 폴리염화비닐용 가소제로서의 용도를 제공한다.

본 발명의 알콜은 본 발명의 알콜 혼합물을 생산할 수 있는 구조를 갖는 C_7-9 올레핀 혼합물, 바람직하게는 옥텐이 풍부한 혼합물의 하이드로포밀화에 의해 제조된다. 상기 올레핀은 임의의 적합한 방법에 의해 생산될 수 있다. 예를 들면, 합성하여 얻거나 또는 다른 올레핀을 함유하는 혼합물로부터 분리하여 얻을 수 있다. 비분지 올레핀 및 단일-메틸 분지된 올레핀은 합성 가스로부터 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch) 합성법에 의해, 바람직하게는 금속 촉매를 사용하여 쉽게 얻을 수 있다. 다르게는 상기 올레핀은, 피셔-트롭쉬 합성법에 의해 생산된 옥텐- 풍부 스트림으로부터 n-옥텐-1을 추출한 후에 남은 잔여물일 것이다.

다른 실시양태에서, 상당한 비율이 말단 올레핀이며 주로 비분지 옥텐이 풍부한 부산물 스트림으로 얻어지는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)을 생산하기 위한 에틸렌/옥텐 공중합에서의 반응하지 않은 옥텐의 혼합물일 수 있다.

예를 들면 공단량체로서 옥텐-1을 이용하여 LLDPE를 생산하기 위한 용액 공정으로부터 비롯된 이런 옥텐을 함유하는 부산물 스트림은 예를 들면 35 내지 60 중량%, 바람직하게는 37 내지 45 중량%, 더욱 바람직하게는 40% 근처, 즉 38 내지 42 중량%의 옥텐-1을 여전히 포함할 것이다. 이들은 또한 공단량체 공급물에서 소수 성분으로서 존재하며 또한 부분적으로 LLDPE 중합반응 중의 이성체화의 결과로 생성된 옥텐-2, 옥텐-3 및 옥텐-4와 같은 선형 내부 옥텐을 함유할 것이다. 그러므로 상기 부산물 스트림은 예를 들면 15 내지 40 중량%, 바람직하게는 20 내지 30 중량%, 더욱 바람직하게는 23 내지 28 중량%의 이들 선형 내부 옥텐을 함유할 수 있다. 또한 분지된 옥텐은 중합 반응에 대한 공단량체 공급물에서 주로 소수 성분으로서 나오면서 존재한다. 상기 부산물 스트림은 선형 내부 옥텐과 비슷한 양으로 분지된 옥텐을 함유할 것이며, 이들 분지된 옥텐은 주로 모노메틸헵텐일 것이다. 게다가 부산물 스트림은 공단량체 공급물에서 유래된 1 내지 4 중량%, 예를 들면 1 내지 3 중량% 수준의 옥테인, 주로 n-옥테인을 함유할 것이다.

본 발명의 알콜의 조성 및 구조는 하기와 같이 결정될 수 있다.

알콜 혼합물의 탄소수의 범위 및 그 혼합물의 개별적인 탄소수의 함유량은 모세관 기체 크로마토그래피(GC), 바람직하게는 극성 칼럼에 의해 결정되고 보통 중량%로 표시된다. 표준 산업 관행에서는 GC스펙트럼을 n-헵탄올, n-옥탄올, n-노난올, n-데칸올과 같은 각각의 n-알콜에 상응하는 탄소수의 영역으로 나눈다. 특정 n-알콜 전에 용출되나, 그 특정 n-알콜보다 하나 적은 탄소 원자를 갖는 n-알콜 후에 용출되는 영역은 특정(탄소수가 더 많은) n-알콜의 탄소수를 갖는 분지된 알콜에 할당된다. 예를 들면, n-옥탄올과 n-노난올 사이의 GC 영역 및 n-노난올을 포함하는 영역은 모든 C₉ 알콜에 대응되는 것으로 간주된다. 중량%로 표현된 이러한 탄소수 조성은 쉽게 몰%로 전환될 수 있다.

C_8-10 알콜 혼합물에서 중량% 단위의 n-알콜 또는 비분지 알콜 분자의 함유량 또한 모세관 GC에 의해 결정될 수 있다. 분석에 사용되는 GC 장치에서 n-옥탄올, n-노난올, n-데칸올에 대한 잔류 시간은 확립될 필요가 있고 기기는 적절한 표준물로 보정될 필요가 있다. 그런 다음 샘플중의 n-알콜의 중량%를 측정할 수 있고 중량%를 쉽게 몰%로 전환할 수 있다. 특정 GC 장치에서의 특정 알콜 혼합물의 해상도(예를 들면, 피크의 분리)가 성분들을 잘 구별할 수 있을 정도로 충분하지 않을 경우에, 그 해상도는 개선되어야 할 것이다. 이는 예를 들면, 우선 알콜 혼합물을 실릴화하고 이러한 실릴화된 샘플에 GCMS(기체 크로마토그래피 질량 분광학)기술을 적용시켜서 얻을 수 있다. 그러나 C₈-C₁₀의 범위의 알콜 혼합물의 경우, 이러한 더 복잡한 기술은 대개 불필요하며 직접적인 GC 측정으로도 충분하다.

혼합물의 나머지의 평균 분지도를 결정하기 위하여, 먼저 전체 혼합물의 평균 분지도를 ¹H-NMR을 사용하여 측정한다. 그런 다음 상기에 기재된 바와 같이 GC에 의해 확립된 알콜 혼합물에서 비분지 물질의 비율의 효과를 계산하여 분지된 나머지의 평균 분지도를 산출한다.

상기 알콜 혼합물의 분자당 평균 분지수는 테트라메틸실란에 대해 1 내지 0.4 ppm 사이의 화학적 이동을 갖는 -CH₃ 양성자의 적분 및 3.9 내지 3 ppm 사이의 값을 갖는 -CH₂O- 양성자의 적분을 사용하여 (중클로로포름 중의 30 부피%의 알콜 용액을 사용한) ¹H-NMR를 이용하여 측정된다. 상기 샘플의 희석은 하이드록실 양성자가 3 내지 2 ppm 사이에서 관찰될 수 있음을 보증한다.

I가 어떤 영역의 적분을 표시한다면, 평균 분지수는 다음과 같다:

((2*I_{(1-0.4 ppm)})/(3*I_{(3.9-3 ppm)}))^-1

이 계산된 분자당 평균 분지수는 어떠한 알콜 이성질체도 사이클로알킬 구조를 갖지 않는다는 것으로 추정한다. 그런 이성질체 구조는 식별하기 어렵고 상기 식에서 편의상 무시된다. 그런 사이클로알킬 알콜 구조가 혼합물에 존재하는 경우에, 이들은 전형적으로 3 몰%미만, 예를 들면 2 몰% 미만 또는 1 몰% 미만의 농도이다. 그런 경우에 전체의 혼합물에서 메틸 양성작가 거의 탐지되지 않을 것이며, 그래서 평균 분지수는 상기의 식을 사용하는 경우 다소 과소평가 될 것이다. 등가의 비-고리 구조와 비교하였을 때 고리 구조의 존재는 그들의 낮은 H/C 비율 때문에 평균 탄소수(필요한 경우 ¹H-NMR 스펙트럼에서 유도될 수 있는)에도 영향을 미친다. 이런 부정확성은 편의상 전형적으로 무시되고, 분석 결과는 전형적으로 화합물이 어떠한 고리 구조도 함유하지 않는다는 전제 하에 표현된다.

그런 다음 전체의 혼합물에 대한 분자당 평균 분지수는 이전에 개시된 GC 측정에서 유도된 비분지 분자의 몰%를 고려함으로써 (분지된) 나머지의 분지도를 계산하는 데에 사용될 수 있다.

¹³C-NMR(완화제로서 Cr(acac)₃ 및 기준으로 테트라메틸실란을 함유하고 중클로로포름 중의 50 부피%의 알콜 용액을 사용한)을 이용하여 알콜 작용기의 수산화기에 대하여 가장 가까운 분지의 위치에 따른 분자의 백분율을 결정할 수 있다. 문헌 데이터 및 표준 화학적 이동 계산에 기초하여, 가장 가까운 분지의 위치는 하기와 같이 나타난다:

a) C-2, C-4 및 C-5 이상에서 첫 번째 분지: 72.3과 62.0 ppm 사이,

b) C-3에서 첫 번째 분지: 62.0과 58.0 ppm 사이.

필요하다면 첫 번째 그룹은 각각의 요소로 더 분할될 수 있고, 3,4-이치환된 이성질체 또한 분리될 수 있다.

그런 다음, 존재하는 각 유형의 물질의 백분율을, 이후 특정 물질에 대한 특정 영역의 적분 및 74와 56 ppm 사이의 전체-CH₂OH-영역의 적분을 이용하여 얻을 수 있다.

X에서 분지된 분자의 백분율 = 100*I_{(영역 X)}/I_{(74-56 ppm)}

만일 더 상세한 조성 및 구조 분석이 요구된다면, ¹³C-NMR이 사용될 수 있다. 알콜을 제조하는데 사용되는 하이드로포밀화 반응에 대한 올레핀 공급물의 주쇄 구조가 알려져 있다면 분석은 더 쉽다. 이러한 주쇄 구조는 예를 들면, 올레핀 공급물을 GC 칼럼에 넣기 전에 상기 공급물의 온라인 또는 동일반응계 수소화반응을 이용한 모세관 GC 분석에 의해 결정될 수 있고 이는 이하 "하이드로-GC"라고도 불리는 공지기술이다. 하이드로포밀화 반응의 특징을 알게 되면 혼합물에서 기대되는 특정 알콜 구조 및 이들의 상대적인 비율을 결정할 수 있다. ¹³C-NMR 라이브러리 데이터는 투입된 화학종의 화학적 이동을 할당하는 데에 사용될 수 있고, 또는 상기 데이터가 없는 경우 화학종에 대한 화학적 이동이 계산될 수 있다.

더 많은 구조적 정보는 ¹³C-NMR 측정에 사용된 것과 동일한 용액에 대한 추가적인 NMR 실험에 의해 얻어질 수 있다:

DEPT (편광 전이를 통한 비틀림 없는 강화): 분자의 메틸렌, 메틸 및 메타인 분획 각각에서의 탄소 원자에 대한 분리된 스펙트럼을 생성한다.

그런 다음 예상된 이성질체에서 수집된 데이터, 이들의 예상된 상대량 및 이들의 특징적인 부분의 화학적 이동을 ¹³C-NMR 스펙트럼, 및 DEPT-스펙트럼과 함께 이용하여 존재하는 서로 다른 유형의 양성자화된 탄소 원자를 보여준다. 그런 다음 주요 분지-시스템을 가리키는 스펙트럼의 피크를 이후 할당할 수 있다.

이러한 분석은 존재하는 분지의 유형 및 이들의 상대량을 결정할 수 있게 해준다. 고립된 메틸 분지는 ¹³C-NMR에서 16 내지 22 ppm 근처에서 나타나고, 에틸 분지에서 메틸기는 6 내지 13 ppm 사이에서 나타나며, n-프로필 또는 더 긴 분지에서 메틸기는 말단 메틸기와 겹쳐지며 14 ppm 근처에서 나타난다.

일련의 2차원 NMR-실험결과를 이용하여 특정한 탄소 원자의 환경 및 특히 이들이 보유한 양성자의 개수에 관계된 추가적인 스펙트럼 정보를 제공할 수 있다.

(1) GHSQC (구배 이핵 단일 양자 결합력): 단일 결합 탄소-수소 연결성을 보여줌: 탄소와 이들이 보유하는 양성자 사이의 상관관계;

(2) GHMBC (구배 이핵 다중 양자 결합력): 다중 결합 탄소-수소 연결성을 보여줌: 탄소와 쇄의 더욱 아래쪽의 탄소상의 양성자와의 상관관계. 이 기술은 어떤 방향에서든 처음 두 탄소상의 양성자에 더욱 민감하다;

(3) GHSQC/TOCSY (구배 이핵 단일 양자 결합력/ 총체적 상관관계 분광학): 단일 결합 탄소-수소 연결성, 및 다중 결합 수소-수소 연결성을 보여줌: 탄소와 이들이 보유하는 양성자와의 상관관계이지만, 상기 양성자 상관관계를 이들이 참여한 전체 스핀-체계로 확장함. 이 실험은 GHMBC 보다 덜 민감하다.

다시, 2차원 스펙트럼, 1차원 스펙트럼, 논문 데이터 및 계산된 화학적 이동에 대한 정보를 사용하고 모든 서로 다른 조각의 정보(연결성, 이동, 탄소의 유형, 강도)를 일치시키면 더 낮은 강도의 피크를 식별할 수 있다.

알콜 제조 공정은 부분입체이성질체의 라세믹 혼합물울 생산할 수 있다. 그런 다음 이들은 스펙트럼에서 같은 높이의 다중 피크로 나타나고, 이는 특정 이성질체의 총량을 결정하기 위한 분석에서 조합된다.

알콜 이성질체 혼합물이 반드시 올레핀 이성질체 혼합물과 부합되어야 하기 때문에 하이드로 GC에 의해 결정되는 등가의 파라핀 주쇄와 같은 올레핀 공급물 이성질체의 조성에 대한 대략적인 지식은 분석 결과를 확인할 수 있게 하고, 하이드로포밀화 반응의 특성들을 고려하면 심지어 하이드로포밀화 되기 전의 올레핀 결합물의 가능한 이동까지 허용된다.

상기 이성질체는 분지수(예를 들면 3개 까지), 분지 길이(예를 들면 3개의 탄소 원자까지) 또는 분지의 위치(동일 주쇄 탄소원자 또는 다른 주쇄 탄소원자상에서 CH₂OH-기에 대한 접근성) 중의 어느 한 측면에서 다를 수 있다.

특정 이성질체의 특정한 탄소 원자에 대한 적분 및 74 내지 56 ppm 사이에서의 -CH₂OH- 탄소의 적분을 사용하는 경우, 혼합물의 조성에 대한 이성질체의 기여도는 다음과 같이 계산될 수 있다.

이성질체 X의 몰 백분율 = 100*I_{(탄소 X)}/I_{(74-56 ppm 사이의 -CH2OH)}

NMR 결과는 전형적으로 몰 백분율로 표현된다. 이성질체 정체는 서로 다른 분자 단편으로부터 모인 것이기 때문에 종종 특정 이성질체의 총 탄소수는 불확실한 채로 남아있다. 오직 단일 탄소수의 혼합물에서만 이성질체의 완전한 정체를 확실히 말할 수 있다.

상기 이성질체는 함께 다음과 같이 분류될 수 있다: 특정 유형의 분지, 또는 특정 위치에서의 분지. 궁극적인 시험으로서, 이성질체의 분류는 하기에 대해 이전에 얻은 결과와 일치해야 한다:

a) 평균 분지도,

b) 알콜기에서 가장 가까운 분지의 위치에 따른 물질의 분율,

c) 가능하다면 공급물 주쇄의 조성.

이러한 전체적인 확인 및 정량화 과정은 오직 평균 분자 조성에 대해서만 유효하다: 분지 단편을 특정 탄소수를 갖는 이성질체에 연결하기 어렵다. 따라서 확인된 이성질체 각각의 정확한 탄소수는 불확실하게 남을 수 있다.

알콜은 올레핀의 하이드로포밀화에 의해, 필요한 경우 수소화반응 및 증류를 추가로 가함으로써 편리하게 제조된다. 상기 하이드로포밀화는 전형적으로 균질하게 용해된 촉매 착물을 사용하며, 이러한 촉매 착물은 코발트 또는 로듐에 기초할 수 있다. 리간드는 촉매 착물을 개질시키기 위해 사용될 수 있으며, 대개 인을 기초로 하고 트라이뷰틸포스파인은 전형적으로 코발트 금속과 함께 사용된다고 알려져 있다. 로듐을 이용할 경우, 리간드는 전형적으로 유기-포스파인(트라이페닐포스파인(TPP)이 바람직하다) 또는 유기-포스파이트이다. 유기-포스파이트 리간드는 미국 특허 제 4599206호, 제 4668651호, 제 4737588호, 제 4748261호, 제 4769498호, 제 4774361호, 제 4789753호, 제 4835299호, 제 4871880호, 제 4885401호, 제 5179055호, 제 5288918호, 제 5312996호, 제 5364950호, 제 5681473호, 제 5756855호, 및 국제 공개공보 제 97/20793호에 개시되어 있다. 6,6′-[[3,3′,5,5′-테트라키스(1,1-다이메틸에틸)-1,1′-바이페닐-2,2′-다이일]비스(옥시)]비스-다이벤조 [d,f] [1,3,2]-다이옥사포스페핀, 또는 6,6′-[[3,3′,5,5′-테트라키스(1,1-다이메틸프로필)-1,1′-바이페닐-2,2′-다이일]비스(옥시)]비스-다이벤조[d,f] [1,3,2]-다이옥사포스페핀, 또는 6,6′-[[3.3′-비스(1,1-다이메틸에틸)-5,5′-다이메톡시 [1,1′-바이페닐]-2,2′-다이일]비스(옥시)]비스-다이벤조[d,f] [1,3,2]-다이옥사포스페핀, 또는 트리스(2,4,6-다이-t-뷰틸페닐)-포스파이트가 바람직하다. 6,6′-[[3,3′,5,5′-테트라키스(1,1-다이메틸에틸)-1,1′-바이페닐-2,2′-다이일]비스(옥시)비스-다이벤조[d,f] [1,3,2]-다이옥사포스페핀이 가장 바람직하다. 이런 포스파이트 이온의 다양한 변형체가 미국 특허 제 5059710호 및 5113022호에 개시되어 있다.

일부 하이드로포밀화 촉매 착물, 예를 들면 TPP를 갖는 로듐은 우선적으로 말단 올레핀과 반응하는 경향을 갖고, 또한 베타 탄소, 즉 이중 결합을 갖는 말단으로부터 셀 때 2번째 탄소에서 분지를 갖는 특정한 말단 올레핀의 하이드로포밀화를 감소시키거나, 심지어 방해하는 경향이 있다. 그 결과로, 생성물인 알콜 혼합물은 알콜기를 갖는 말단으로부터 셀 때 3번째 탄소에 최초로 분지를 갖는 알콜 이성질체를 적게 함유하거나 전혀 함유하지 않을 것이다. 이러한 환경에서 본 발명의 알콜 혼합물은 알콜 작용기의 수산화기로부터 셀 때 3번째 탄소 원자의 위치에 첫 분지를 갖는 분지된 분자를 최대 5 몰%, 바람직하게는 최대 3 몰%, 더욱 바람직하게는 최대 1.5 몰%, 더욱더 바람직하게는 최대 1.0 몰%, 가장 바람직하게는 최대 0.5 몰% 포함한다. 이들 하이드로포밀화 촉매 착물은 낮은 압력 및 온도에서 조작이 가능하기 때문에, 이러한 특정 실시 양태에 따른 알콜 혼합물은 상대적으로 제조하기 쉽다. 알콜 작용기의 수산화기로부터 셀 때 2번째 탄소에서 분지를 갖거나 3번째 탄소를 초과한 탄소 원자에 첫 분지를 갖는 분자는 이 혼합물에서 높은 양으로 존재할 것이다.

하이드로포밀화 촉매 체계의 리간드로서 로듐 및 TPP를 사용하면서 C₈-C₁₀ 알콜 혼합물이 LLDPE 공정으로부터 옥텐을 함유하는 부산물 스트림의 하이드로포밀화에 의해 생산되는 경우, 생산되는 알콜은 전형적으로 최소한 95 중량%, 바람직하게는 최소한 98 중량%의 C₉ 알콜을 함유할 것이다. 상기 알콜은 전형적으로 50 내지 70 중량%, 바람직하게는 60 내지 65 중량%의 비분지 알콜 분자를 함유할 것이다. 혼합물의 모든 알콜 성분의 평균 분지도는 전형적으로 분자당 0.3 내지 0.6개의 분지, 바람직하게는 분자당 0.35 내지 0.45개의 분지일 것이다. 분지된 성분을 구성하는 조성의 분획은, 예를 들면 1.0 내지 1.5개, 바람직하게는 1.0 내지 1.2개, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 1.1개 분지의 평균 분지도를 가질 것이다. 최소한 80% 이상, 바람직하게는 최소한 90% 이상, 더욱 바람직하게는 최소한 95% 이상의 분지가 전형적으로 메틸 분지일 것이다. 분지된 분자 중에서 전형적으로 최소한 75% 이상, 바람직하게는 최소한 85% 이상, 더욱 바람직하게는 최소한 90% 이상이 단일-메틸 분지이다.

다르게는, 배위되지 않은 코발트가 이런 부산물 스트림에 대한 하이드로포밀화 촉매로 사용되는 경우, 생성되는 알콜은 전형적으로 40 내지 60 중량%, 바람직하게는 47 내지 55 중량%의 비분지된 알콜 분자를 함유할 수 있다. 혼합물의 모든 알콜 성분의 평균 분지도는 전형적으로 분자당 0.4 내지 0.8개의 분지, 바람직하게는 0.5 내지 0.65개의 분지이다. 분지된 성분을 구성하는 조성의 분획은 예를 들면 1.0 내지 1.5개, 바람직하게는 1.0 내지 1.2개, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 1.1개 분지의 평균 분지도를 가질 것이다. 이런 코발트 유형을 이용하는 경우 메틸 분지의 비율은 전형적으로 상기-리간드된 로듐 촉매 프로세서를 이용한 경우보다 더 낮다. 그 비율은 일반적으로 최소한 분지의 70%이나, 전형적으로는 90%를 넘지 않는다. 바람직하게 75 내지 85%의 분지가 메틸 분지일 수 있다. 분지된 분자 중에, 전형적으로 50 내지 70%, 바람직하게는 60 내지 65%가 단일-메틸 분지이다.

올레핀 공급물의 조성이 내부 올레핀과 비교하여 상대적으로 낮은 양의 n-알파 올레핀 및/또는 분지된 알파 올레핀을 포함한다고 알려진 경우, 본 발명의 알콜 혼합물을 생산하기 위하여 코발트계 시스템, 또는 상기에 언급된 포스파이트 리간드계 시스템과 같은 이중 결합 이성질화를 가능하게 하는 하이드로포밀화 촉매 시스템을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 시스템을 이용하여 생산된 알콜 혼합물은 더 많은 양의 비분지 분자 및/또는 더 많은 양의 단일-메틸 분지된 분자를 함유하는 경향이 있으며, 그것이 더욱 바람직하다.

하이드로포밀화 반응을 수행하는 조건, 및 하이드로포밀화 생산물을 더욱 정제하는 조건은 사용되는 촉매 시스템에 달려있고 이는 잘 알려진 표준 기술 및 조건이다. 예를 들면, 수소화반응 및/또는 증류와 같은 기술이 하이드로포밀화 생산물의 정제 및 분리, 및 원하는 알콜 혼합물의 분리에 사용될 수 있다.

본 발명의 에스터는 산 및/또는 이들의 무수물을 본 발명의 C₈-₁₀, 바람직하게는 C₉이 풍부한 알콜을 이용하여 에스터화시켜 제조된다.

에스터화 반응 공정은 하기의 단계를 포함한다:

a) 산 및/또는 무수물 및 과량의 알콜을 반응 용기에 넣는 단계,

b) 반응 혼합물을 대략 알콜의 비등점 또는 그 이상의 온도로 가열하고 반응 혼합물이 비등하기에 충분한 압력을 유지하는 단계.

상기의 산 및/또는 무수물 및 알콜은 상기의 방법에 의해 에스터로 전환된다. 물 및 반응하지 않은 알콜은 반응 용기로부터 제거되고 제거된 알콜은 용기로 재순환될 수 있다.

에스터화 반응 공정은 바람직하게는 촉매의 존재 하에 수행된다. 상업적으로 중요한 전형적인 에스터화 촉매는 황산, 메테인 설폰산(MSA), 파라-톨루엔 설폰산(pTSA), 주석 알콜레이트 또는 옥사이드 및 티타늄 알콜레이트이다. 미국 특허 제 3,056,818호는 티타늄 에스터화 촉매를 개시하며 본원에 참고 문헌으로 기재되어 있고, 더 일반적으로 사용되는 촉매는 테트라-아이소프로필 티타네이트, 임의의 테트라-뷰틸 티타네이트, 및/또는 테트라-옥틸 티타네이트이다. 에스터화 공정이 수행되는 방법에 대한 더 상세한 설명은 본원에 참고 문헌으로 기재되어 있는 미국 특허 제5,324,853호, 제 5,880,310호, 및 제 6,355,817호, 또는 동시계류중인 영국 특허 제 0320206.6호에 나와 있다.

상기 에스터화 반응 공정은 또한 하나 이상의 하기의 단계를 포함한다:

질소 또는 스팀 스트리핑에 의해 과량의 알콜을 제거하는 단계;

에스터화 반응 후 추가의 처리 전에 알루미늄, 실리카겔, 활성탄, 클레이 및/또는 여과 보조제와 같은 흡수제를 반응 혼합물에 첨가하는 단계;

남은 유기산을 동시에 중화시키고 (만일 존재한다면) 촉매를 가수분해 하기 위해 물과 염기를 첨가하는 단계;

과량의 알콜 용액을 함유하는 에스터 혼합물로부터 고체를 여과하는 단계;

플래싱에 의해 물을 제거하거나 진공하에서 증기 또는 스트리핑하고 알콜 또는 산을 반응 용기로 재순환시키는 단계; 및

최종 여과액에서 스트리핑된 에스터로부터 고체를 제거하는 단계.

어떤 경우에는 흡수제 처리가 스팀 스트리핑 후의 공정 다음에 일어날 수 있다. 다른 경우에는 흡수제 처리 단계가 공정에서 완전히 제거될 수 있다.

비록 본 발명의 알콜은 가소제 에스터의 생산에서 특히 유용하지만 이들은 넓은 범위의 산으로 에스터화될 수 있다. 포스페이트 에스터는 예를 들면 난연제 또는 유압 유체로 사용하기 위해 제조될 수 있다. 설페이트는 계면활성제 또는 계면 활성 성분 또는 가소제로 사용하기 위해 제조될 수 있다. 알콜을 이용하여 에스터화 되는 카복시산(즉, 단일 또는 다중염기산, 바람직하게는 이염기 또는 삼염기산)은 지방족, 환상-지방족 또는 방향족일 수 있고, 치환되거나 비치환되거나, 포화되거나 불포화되거나, 또는 산의 혼합물일 수 있다. 아세트산, 프로피온산, 락트산, n-부티르산, 아이소부티르산, n-발레르산, 아이소발레르산, n-헵탄산, 카프르산, 펠라르곤산, 카프릴산, 라우르산, 팔미트산, 말론산, 숙신산, 아디프산, 아젤라산, 세바크산, 시트르산, 아크릴산, 메타크릴산, 운데실렌산, 올레산, 리놀레산, 말레산, 푸마르산, 미리스트산, 스테아르산, 아이소스테아르산, 분지된 C₅, C₆, C_7, C₈, C₉, C₁₀, C₁₁, C₁₂ 및 C₁₃ 옥소-산(예를 들면 3,5,5-트라이메틸헥산산), 및 분지된 C₁₆, C₁₈, C₂₀, C₂₄, C₂₆, C₂₈, C₃₂, C₃₆, C₄₀, C₄₄, C₄₈ 산을 포함하는 대표적인 산은 구르벳(Guerbet) 반응 및 산화반응을 사용하여 유도될 수 있다. 아세테이트는 용매 또는 방향 성분으로 사용될 수 있다.

에스터화될 수 있는 지환족 산 중에는 사이클로펜테인 카복실산, 사이클로헥세인 카복실산, 사이클로헵테인 카복실산, 또는 1,2-, 1,3- 또는 1,4-사이클로헥세인 다이카복실산이 있다. 방향족 산은 벤조산, 치환된 벤조산, 프탈산, 아이소프탈산, 테레프탈산, 벤젠-1,2,4-트라이카복실산, 파이로멜리트산 및 나프탈렌의 산을 포함한다. 단일 및 다중염기산의 무수물은 상기 산을 대신하며, 특히 가소제 에스터가 형성되는 때에 사용될 수 있다. 중요한 무수물로 말레산 무수물, 프탈산 무수물, 트라이멜리트산 무수물 및 파이로멜리트산 무수물이 있다. 따라서 중요한 에스터는 벤조에이트, 아디페이트, 트라이멜리테이트, 사이클로헥사노에이트, 특히 다이사이클로헥사노에이트, 및 프탈레이트이다.

본 발명의 알콜 혼합물로부터 유도된 프탈레이트 에스터의 PVC 화합물에서 가소제로서의 성능은 또한 표 1 및 표 2에 설명되어 있으며, 표 2에서는 이들을 3개의 상업적으로 시판되는 프탈레이트 에스터인 제이플렉스^R DINP(Jayflex^R DINP), 플레티놀^R N(Palatinol^R N), 제이플렉스^R L9P(Jayflex^R L9P)와 비교한다. 표 1은 상업적인 프탈레이트 에스터가 유래된 알콜의 조성 및 구조와 본 발명의 생성물의 예상된 조성을 제공한다.

상기 특성들은 다음과 같은 배합물에 대해 주어진다: PVC 100, 가소제 40, 안정제 2, 스테아르산 0.25. 상기 PVC 수지는 현재 상표 Oxy 240으로 판매되고 있는 K47 분자량 지수를 갖는 현탁 등급이다.

본 발명의 화합물 4의 경우 저온 성능(클래쉬-베르그(Clash-Berg) 테스트에서 나타난 것과 같이), 감소된 중량% 손실 및 안개서림 성능에서 특정한 성능 이득이 예상된다. 또한 더 낮게 예상된 화합물 비중으로 인해 동일한 부피 및 동등한 특성들을 갖는 생성물이 더 적은 중량의 원료를 사용하고도 얻을 수 있기 때문에 가요성 PVC 제품의 생산에 부피/비용 효율이라는 장점을 갖는다.

또한 본 발명의 알콜로부터 유도된 많은 에스터는 윤활 성분 및 합성 윤활제의 성분으로 유용하다.

본 발명의 알콜에서 비롯된 다른 관심 있는 유도체들은 계면활성제, 세제, 유화제 등의 분야에서 유용하다. 이들 유도체는 설페이트, 알콕실레이트, 예를 들면 에톡실레이트 또는 프로폭실레이트 또는 EO/PO 블록 공중합체를 포함하며, 후자는 비-이온성 계면활성제로서 유용하다. 이러한 몇몇의 알콕실레이트, 바람직하게는 오직 소수의, 예를 들면 2, 3 또는 4개의 알콕시 분자들을 갖는 알콕실레이트는 이에 상응하는 알콕시설페이트로 설페이트화 되고, 이 또한 이온성 계면활성 물질로 사용될 수 있다. 전형적으로 이들 이온성 계면활성 물질은 나트륨 또는 칼륨과 같은 알칼리 금속의 염으로서, 또는 금속의 염으로서 사용된다. 본 발명의 알콜의 용도는 하나 초과의 분지를 갖는 분자들이 낮은 양일뿐만 아니라 4차 탄소 원자도 적은 양이기 때문에 개선된 생분해성이라는 장점을 제공한다. 4차 탄소 원자가 존재하고, 한 분자 내에 그리고 서로에 대해 특정한 위치에 2 이상의 분지가 존재하면 분자의 알킬 사슬의 생분해를 지연시킨다고 알려져 있으며, 따라서 이러한 분자를 함유하는 물질은 계면 활성제 산업에서 덜 바람직하다.

본 발명의 알콜에서 비롯된 또 다른 관심 있는 유도체는 구르벳(Guerbet) 알콜을 포함하고, 이러한 구르벳 알콜은 알콜에 대하여 구르벳 반응을 수행하여 얻을 수 있고, 출발 알콜의 탄소수의 2배를 갖는 것, 즉 C₁₆-C₂₀, 바람직하게는 C₁₈인 것과 수산화기에 대하여 2 위치에 분지를 갖는 것을 특징으로 한다. 이러한 구르벳 알콜의 또 다른 유도체는 설페이트 또는 포스페이트와 같은 에스터, 알콕실레이트와 같은 에터, 및 알콕시설페이트 또는 알콕시포스페이트일 수 있다. 또한 이들 유도체는 전형적인 4차 탄소 원자가 없기 때문에 높은 생분해성이라는 장점을 누리고, 게다가 높은 탄소수로 인한 낮은 휘발성, 및 분지된 알킬 구조로 인한 낮은 유동점이라는 장점을 갖는다.

Claims (20)

1. 8 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 분지된(branched) 1차 알콜 및 8 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 비분지된 1차 알콜을 포함하는 혼합물로서,

   15 내지 70 중량%의 비분지된 분자를 포함하고, 나머지가 분지된 분자로서 분자당 최대 2.00개 분지(branch)의 분지도를 갖고, 이때 상기 분지의 80% 이상이 메틸 분지이고, 분지된 분자의 50 몰% 이상이 단일-메틸 분지된 것인, 혼합물.
2. 제 1 항에 있어서,

   75 중량% 이상의 C₉ 알콜을 포함하는 혼합물.
3. 제 2 항에 있어서,

   95 중량% 이상의 C₉ 알콜을 포함하는 혼합물.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 혼합물의 상기 분지된 C₈-C₁₀ 알콜 성분이 분자당 1 내지 1.5개 분지의 평균 분지도를 갖는 혼합물.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 혼합물의 상기 분지된 및 비분지된 C₈-C₁₀ 알콜 성분이 함께 분자당 0.3 내지 1.25개 분지의 평균 분지도를 갖는 혼합물.
6. 제 1 항에 있어서,

   알콜 작용기의 하이드록실기로부터 셀 때 3번째 탄소 원자에 위치한 분지 또는 상기 탄소에 처음으로 위치한 분지를 갖는 분지된 분자를 5 몰% 이하 포함하는 혼합물.
7. 제 1 항에 있어서,

   C₇-C₉ 올레핀의 하이드로포밀화 반응에 의해 생성되는 혼합물.
8. 제 7 항에 있어서,

   옥텐의 하이드로포밀화 반응에 의해 생성되는 혼합물.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 C₇-C₉ 올레핀이 피셔-트롭쉬 합성법에 의해 형성되는 혼합물.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 C₇-C₉ 올레핀이 선형 저밀도 폴리에틸렌 생산 공정에서 나온 미반응 스트림을 포함하는 혼합물.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 혼합물을 산과 반응시켜 에스터를 제조하는 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 산이 카복실산 또는 산무수물인 방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 카복실산이 폴리카복실산 또는 무수물인 방법.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 폴리카복실산이 아디프산, 사이클로헥산 이염기산, 트라이멜리트산 또는 프탈산, 또는 이러한 산의 무수물인 방법.
15. 제 14 항에 있어서,

    생성된 에스터가 폴리염화비닐용 가소제로서 사용되는 방법.
16. 제 11 항에 있어서,

    상기 에스터가, 벤조에이트 에스터, 포스페이트 에스터, 설페이트 에스터, 알콜 알콕실레이트, 알콜 알콕시설페이트, 구르벳(Guerbet) 알콜, 또는 상기 구르벳 알콜의 포스페이트 에스터, 설페이트 에스터, 알콕실레이트 또는 알콕시설페이트에서 선택되는 알콜 유도체인 방법.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 에스터가 폴리염화비닐용 가소제로서 사용되는 벤조에이트 에스터인 방법.
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