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CAFFARO INDUSTRIE SpA
FREEFLEX
FREEFLEX , un’alternativa agli Ftalati come plastificante
Generalità
L’uso degli Ftalati come plastificanti nei giocattoli e negli articoli per l’infanzia è stato limitato
nell’Unione Europea a partire dal mese di dicembre 1999. Ulteriori restrizioni nell’uso degli Ftalati
come plastificanti nei giocattoli, all’interno della UE, sono state adottate dopo il mese di gennaio
2007.
La legislazione corrente limita l’uso degli Ftalati a catena più lunga solo negli articoli che non
possono essere messi in bocca.. Questa restrizione si applica a di-isononil ftalato (DINP), diisodecil ftalato (DIDP) e di-n-ottil ftalato (DNOP).
D’altra parte, gli ftalati a catena più corta non sono più ammessi, non solo negli oggetti che possono
essere messi in bocca ma in ogni tipo di giocattolo ed articolo per l’infanzia. La lista comprende il
di-(2-etilesil)-ftalato (DEHP – oppure DOP), il di-n-butil ftalato (DBP) e il butyl-benzil ftalato
(BBP).
Nel 2008 anche in U.S: il Congresso ha approvato il “Consumer Product safety Improvement Act“
(CPSIA), che ha messo forti restrizioni sui livelli ammissibili sia nei giocattoli per bambini ed in
generale in tutti gli articoli per bambini.. L’FDA permette invece il contatto con gli alimenti degli
Esteri di-Benzoici nelle seguenti specifiche applicazioni relative agli adesivi ed alla carta.
 21 CFR § 175.105(c)
 21 CFR § 176.170
 21 CFR § 176.180
Sebbene gli ftalati diano molti vantaggi nel processo produttivo, ci sono molte alternative ma, dal
punto di vista della salute ed ambientale “European Chemical Agency” (ECHA) ha elencato i
plastificanti “Dibenzoati” tra i prodotti preferiti in alternativa agli Ftalati, nel maggio 2009.
Uso e compatibilità.
I plastificanti “Dibenzoati” sono compatibili con molti materiali polimerici, compreso il Polivinil
Cloruro (PVC), Etilen Vinil Acetato (EVA), gomma Stirene-Butadiene (SBR), Etil Cellulosa (EC),
Nitrocellulosa (CN), Poliuretani (PU), Policarbonati (PC), Polistirene (PS) ed Acrilati (PMMA).
Tabella 1. Compatibilità dei Plastificanti
Resinae
PV
C
PVac
PVButirrale
(Contenuto
di %PVOH))
PLASTIFICAN
TE
Acetil tri n-butil
citrato
Butil
Benzil
ftalatoe (BBP)
Di-2-etilesil
adipato
Di-2-etilesil
ftalato (DEHP)
Dipropilenglicol
Dibenzoato
(DPG)
13%
21%
Nitrato
di
Cellulos
a
EC
PS
PU
PC
PMM
A
Gomma
clorurata
CR
N
100
100
100
100
50
50
100
100
100
100
100
100
50
100
100
100
25
60
100
80
30
75
0
25
25
35
100
100
15
10
15
100
30
100
5
>15
>15
100
100
100
25
25
100
100
30
100
100
100
100
100
100
35
100
33
100
100
100
Origine: The technology of plasticizers, Sears and Darty, John Wiley e Sons.
Il Freeflex viene usato principalmente nelle pavimentazioni in PVC dove, grazie al suo elevato
potere solvente, controlla la perdita del plastificante stesso nell’adesivo asfaltico. I Benzoati
migliorano il processo di produzione dei pannelli vinilici per pavimentazione e,
contemporaneamente, il basso peso molecolare contribuisce ad indurire la superficie, a migliorare la
resistenza del colore dovuta a volatilizzazione, in modo simile a quello dell’uso di BBP nelle
pavimentazioni.
I Benzoati sono in generale forti solventi a causa della elevate aromaticità, così come lo sono gli
ftalati a corta catena come BBP.
L’uso pratico prevede fino a 10-20% del plastificante come plastificante “fortemente solvatante”,
tipo gli aryl-alkyl ftalati (tipo BBP).
Freeflex può essere usato in sostituzione di BBP e DBP nelle applicazioni dei “plastisol” vinilici,
essendo un perfetto sostituto di BBP e DBP.
APPLICCAZIONE
MARKET EXPERIENCE (*)
Sostituzione per DEHP
Appliccazioni del Polimero
Calandratura di film, fogli e prodotti rivestiti
Calandratura vdi pavimentazioni, coperture, rivestimenti murali
Estrusione di tubi e profilati
Estrusione di fili e cavi
Estrusione di prodotti vari da composti
Stampaggio ad iniezione di calzature e varie
Rivestimento per diffusione di pavimentazioni
Rivestimento per diffusione di tessuti e fibre, rivestimenti murali, bobine, etc.
Rivestimento Sottoscocca per auto
4
3
3
3
2
2
2
2
3
Appliccazioni non polimeriche
Adesivi/sigillanti, gomme
1
2
2
Lacche e pitture
Inchiostri da stampa
Sostituzione per DBP
Plastificante nel PVC
Pitture alla Nitrocellulosa
1
2
Sostituzion per BBP
Appliccazioni polimeriche
Coating “plastisol” per pavimentazioni
Films, calandratura (p. es. Imballi,
rivestimenti murali)
pavimentazioni
calandrate,
1
4
Appliccazioni non polimeriche
Sigillante (base polisolfuro, schiume poliuretaniche sigillanti, base acrilica:
p. es. Per finestre, costruzioni etc.)
Rivestimenti e inchiostri (p. es. prodotti per l’igiene, carte per costruzioni,
bordi)
1
1
Origine COWI A/S Environmentale Project 1341/2010
(*): 1-Alternativa principale; 2-Alternativa significativa; 3-Sperimentale (full scale); 4-Sperimentale (lab/pilot scale).
Come si vede dalla tab. 1, DPG sembra essere non un’alternativa ma la sola scelta per le resine
Poliuretaniche (PU).
E’ noto che i plasticanti possono essere aggiunti al composto reattivo verso
l’isocianato prima o durante la produzione dei PU o anche nel prodotto finito, per
esempio per ammorbidire il PU.
Se il plastificante è aggiunto “prima o durante” la reazioen con isocianato è
necessario avere il Diestere Benzoico con il valore più basso possibile del “numero di
ossidrili” al fine di evitare qualsiasi interferenza con le sostanze eragenti.
Caffaro Industrie SpA, ha progettato due Diesteri Benzoici chiamati “Freeflex
DPGA” and “DPGA ac”, entrambi con un “numero di ossidrili” minore di 5 mg
KOH/g.
Entrambi sono “Diesteri Benzoici” con un contenuto di estere più elevato che il
Freeflex DPG (più del 97%), ma il DPG-ac contiene il 90-92% di estere Benzoico e il
5-7% di un estere a Peso molecolare più basso, e ciò conferisce al prodotto
caratteristiche reologiche particolari (meno viscoso), e ciò può essere utile in qualche
caso di polimerizzazione in bulk di Poliuretani.
Fre efle x DPGA/DPGA-ac: Vis cos ity
140
120
Viscosity (cSt)
100
80
DPGA
DPGA-ac
60
40
20
0
0
20
40
60
T °C
80
100
120
Specifications
Freeflex DPG
Appearance:
Colour (APHA):
Saponification number (mg KOH/g):
Water (%):
Hydroxyl number:
Clear liquid
100 max
315-335 mg KOH/g
0,2% max
15 mg KOH/g max
Acidity (as Benzoic Acid)
0,1% max
Freeflex DPGA,
Freeflex DPGA-ac
Appearance:
Colour (APHA):
Saponification number (mg KOH/g):
Water (%):
Hydroxyl number:
Clear liquid
60 max
325-345 mg KOH/g
0,1% max
5 mg KOH/g max
Acidity (as Benzoic Acid)
0,1% max