[发明专利]对苯二甲酸二异壬基酯混合物、其制备方法及其用途

说明书

本专利是申请号为200880125763.1，申请日为2008年12月3日，同题的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及对苯二甲酸二异壬基酯混合物，即以异构体混合物形式存在的对苯二甲酸二异壬基酯，其中该酯混合物中键合(gebunded)的异构的壬基残基(Nonylrest)具有特定的支化度。本发明还涉及这些混合物的制备方法及其用途。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)属于经济上最重要的聚合物。其以硬PVC和软PVC的形式广泛使用。

为了制备软PVC，将增塑剂加入PVC并且在大多数情形中使用的那些是邻苯二甲酸酯，特别是邻苯二甲酸二-2-乙基己基酯(DEHP)、邻苯二甲酸二异壬基酯(DINP)和邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)。

关于再生产-毒性影响的论述在一些情形中已经导致在危险材料立法下增加的识别标记程度，并且还导致幼童用的玩具使用的限制，并且因此必须设想这些邻苯二甲酸酯的使用在未来，特别在敏感应用例如食品包装和医疗应用中将显著减少。因此需要不经受识别标记要求并且可用作DEHP或DINP的替代物，并且可由全世界可获得的大量原材料制得的增塑剂。

除了邻苯二甲酸，可大量获得的估计年产量为数百万吨的另一种物质是对苯二甲酸(PTA)或衍生物对苯二甲酸二甲酯(DMT)。由对苯二甲酸大规模制备的产品例子是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。然而，仅有一种单体对苯二甲酸酯迄今实现了一定程度的作为PVC用增塑剂的工业重要性，即对苯二甲酸二-2-乙基己基酯(DEHT或DOTP)。

根据James L.Cooper(在论文:“An Alternative to DEHP in Plasticized PVC”,于Vinyl Formulators Division,16^th Annual Compounding Conference,Harrah’s/Harvey’s Resort,Lake Tahoe,Nevada,2005年7月17-19日)，邻苯二甲酸二酯，特别是邻苯二甲酸二-2-乙基己基酯与对苯二甲酸二酯具有不同的新陈代谢。在生物体中分解期间，对苯二甲酸酯首先完全水解产生醇和对苯二甲酸，而邻苯二甲酸酯仅仅水解产生单酯。这些单酯，或者通过氧化性后续反应由其制得的后续产物在实验室研究中被确定为毒理学活性物质。由于邻苯二甲酸二-2-乙基己基酯和对苯二甲酸二-2-乙基己基酯不同地新陈代谢，根据James L.Cooper，对苯二甲酸二-2-乙基己基酯具有比邻苯二甲酸二-2-乙基己基酯显著更低的毒性。

因此可以设想同样基于对苯二甲酸酯的其它增塑剂在分解期间同样经历完全类似的(genau so)完全水解成对苯二甲酸，并且这些对苯二甲酸酯因此同样具有比相应的邻苯二甲酸酯更低的毒性。

由于同样被建议作为邻苯二甲酸酯替代物并且可通过相应的邻苯二甲酸酯的环-氢化(Kernhydrierung)获得的环己烷二羧酸酯的优点是像邻苯二甲酸酯，对苯二甲酸酯可以由容易获得的原料出发通过单级酯化反应制得，不需要任何额外的氢化阶段。因此导致生产转移到对苯二甲酸酯仅仅低程度地需要生产设备适配，并且没有对用于氢化阶段的设备的资金支出。

几乎没有描述由对苯二甲酸和异壬醇，即支化和任选的线型壬醇的混合物得到的酯的文献，并且迄今这些也没有作为增塑剂市场化。

US 2,628,207描述了作为增塑剂的对苯二甲酸酯，并且在该文献中描述了C₈醇酯是特别优选的，因为它们据说表现出与与升高的摩尔质量相对抗的最佳效果，包括增塑作用和低挥发性。没有披露关于对苯二甲酸二异壬基酯的信息。

Soc.Plast.Eng.,Tech.Pap(1976),22,613-615描述了对苯二甲酸酯具有比相应的邻苯二甲酸酯大得多的结晶趋势，并且在一些情形中还与PVC不相容。在平均链长为9个碳原子的对苯二甲酸酯的情形中，其描述了为了获得与PVC相容的液态增塑剂，需要最少30％比例的支化醇。关于性能，其声称对苯二甲酸酯的性能通常与侧链长一个碳原子的相应邻苯二甲酸酯类似。

多个其它公开物例如DE 199 27 978仅仅提到了对苯二甲酸二异壬基酯，或者在少数情形中还提及了用作增塑剂的可能性，一个例子是JP 2001240844，其中描述了在聚氨酯体系中用作增塑剂。然而，从未有明确的应用技术性能研究，并且特别地没有研究这些作为异壬基侧链组成或支化度的关系。

发明内容