184651. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a hatóanyag lassú feszabadulását biztosító, porózus bevonattal ellátott porózus szemcsék előállítására
1 184 651 2 További, a találmány szerinti eljárás céljára alkalmas, kereskedelmi forgalomból beszerezhető poliizocianátok felsorolása található a következő helyen: Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 2. kiadás, 12. kötet, kiadó: Interscience Publishers 1967, 46—47 oldal. A polimer bevonatok területén jártas szakember számára nyilvánvaló, hogy a porózus bevonat diffúziós sajátságait a bevonat vastagsága határozza meg. E vastagság megválasztását viszont olyan meggondolások döntik el, mint például a pórusokba zárt anyag kívánt diffúziós sebessége a bevonaton át, valamint az eljárás gazdaságossága. A bevonat vastagságát a nem-vizes oldatban lévő szerves poliizocianát koncentrációja határozza meg. így tehát — az előbbi meggondolások értelmében — a poliizocianát koncentrációja széles határok között változtatható; célszerűen 2—75 súly% között van. Még előnyösebben a poliizocianát koncentrációja a nem-vizes keverékben 5—50 súly % között van. A találmány szerinti eljárás második lépésében a szemcsére — amelyre előzőleg már felvittük a nem-vizes oldatot — katalizátort tartalmazó vizes oldatot viszünk. A vizes oldat felvitelére ugyanazt a módszert használhatjuk, mint amelyet a nem-vizes oldat esetében alkalmaztunk. A vizes oldat mennyiségének elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy az előzőleg felvitt, nem-vizes oldat teljes folyadékfelületét befedje. Ezt legkönnyebben úgy érhetjük el, hogy a vizes oldatot elegendő mennyiségben alkalmazzuk ahhoz, hogy a szemcse teljes külső felületét, tehát az összes pórusnyílást, valamint a szemcsék nem bevont külső felületét befedje. Célszerű e mennyiséghez viszonyítva felesleget alkalmazni, különösen akkor, ha a pórusok a nem-vizes fázissal nem telítődtek teljesen. Ez utóbbi esetben a fölöslegben lévő vizes oldat visszamarad a nem-vizes oldattal előzőleg nem telítődött pórustérfogatban. A felvitelnek ez a módszere a két folyadékfázis között teljesebb határfelületi érintkezést és olyan termék képződését segíti elő, amely könnyen kezelhető, mivel a teljes folyadékmennyiség a pórusokon belül foglal helyet, és a szemcse külső felületén folyadék nincsen. A találmány szerinti eljárás végrehajtásához alkalmas katalizátorok a bázisos, szerves, tercier aminok és karbonsavak alkil-ón-származékai. Az amin-típusú katalizátorok lehetnek például monoaminok és poliaminok, továbbá olyan aminok, amelyek a nitrogénatomon kívül más heteroatomot, például oxigénatomot is tartalmaznak. A tercier aminok közül példaként említjük a következőket: trietil-amin; trietilén-diamin; tri(n-butil)-amin; trimetil-amin; N-metil-morfolin; N,N-dimetil-etanol-amin; trietanol-amin; N,N,N’,N’-tetrametil-l,3-dianino-bután; N,N,N’,N-tetrakisz(2-hidroxi-propil-amin); A katalizátorként alkalmazható karbonsav-alkil-ón-származékok közül példaként említjük a következőket: dibutil-ón-diacetát; tributil-ón-acetát; dibutil-ón-dilaurát; tributil-ón-laurát, dibutil-ón-maleát; dibutil-ón-laurát-maleát; d ibutil-ón-bisz(6-metil-amino-kaproát). Az e területen jártas szakember számára nyilvánvaló, a katalizátornak az a mennyisége, amely alkalmas a találmány szerinti eljárás végrehajtásának céljára, a katalizátornak azon mennyisége, amely a poliizocianát és víz között végbemenő reakció sebességét növeli. A katalitikus hatás mértéke az alkalmazott izocianáttól, az izocianátnak a nem-vizes fázisban való koncentrációjától és az oldatoknak a felviteli folyamat során mutatott hőmérsékletétől függően változik. A katalizátorból annál kisebb mennyiség elegendő, minél reakcióképesebb poliizocianátot és minél magasabb hőmérsékletet alkalmazunk. A katalizátor koncentrációja tehát nem kritikus jellegű, általában célszerű, ha a katalizátor koncentrációja a vizes fázisban 0,1—10 súly%; még előnyösebben 0,05—5 súly%. A találmány szerinti eljárás végrehajtása során a reakció sebessége tovább növelhető egy fázisátvivő katalizátor segítségével. A fázisátvivő katalizátor — a különkülön fázisokban elhelyezkedő reakciópartnerek érintkezésének elősegítése útján — mind a poliizocianát és víz közötti reakciót képes meggyorsítani. Ez általában ismert fázisátvivő katalizátorok segítségével érhető el. Ilyen katalizátorokra példaként említhetünk egyes kvatemer ammóniumsókat, elsősorban a trikapril-metil-ammónium-kloridot (Aliquat® 336) és a dimetil-dikoko-ammónium-kloridot (Aliquat® 221) [mindkét anyag a General Mills Company, Chemical Division cég (Kankakee, Illinois) terméke]. Jóllehet az a hőmérséklet, amelyen a találmány szerinti eljárást végrehajtjuk, nem kritikus, célszerű az oldatoknak a szemcsére való felvitelét megközelítőleg környezeti hőmérsékleten, tehát körülbelül 15—30 °C-on végezni. Általában azonban a reakciósebesség a hőmérséklet növelésével fokozható, és a hőmérséklet felső határát olyan szempontok szabják meg, mint a pórusokba zárt anyag stabilitása és a folyadékok párolgási vesztesége. Ha toxikus természetű komponensekkel dolgozunk, akkor különösen előnyös a találmány szerinti eljárást megközelítőleg szobahőmérsékleten végrehajtani. Toxikus jellegű lehet akár az az anyag, amelyet a pórusokba bezárni kívánunk, akár a poliizocianát. A bevonási eljárás végrehajtása után a szemcse pórusaiban nem abszorbeált folyadék feleslegét elpárologtatással távolíthatjuk el. E folyadékfelesleg eltávolítása gyakran szükségtelen, különösen akkor, ha eredetileg a nem-vizes fázist kisebb mennyiségben alkalmaztuk, mint ami a pórusok feltöltéséhez szükséges. Ebben az esetben az el nem reagált vizes fázis feleslegét a pórus megmaradt térfogata befogadja, s így minden további kezelés nélkül télhasználásra kész, könnyen kezelhető bevont szemcséhez jutunk. A szemcsék találmány szerinti eljárással való bevonását, valamint a találmány szerinti eljárással bevont szemcséknek a hatóanyag lassú felszabadulását biztosító sajátságait a következő példákban ismertetjük, amelyek nem korlátozó jellegűek. /.—//. példák Vizsgálat vízben való áztatással Az 1.—11. példák a vizes áztatással végzett vizsgálatok eredményeit összegezik, a találmány szerinti eljárással készült szemcsék lassú felszabadulást biztosító hatásának igazolása céljából. E célra 0,5—1 mm szemcseméretű 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
