202260. lajstromszámú szabadalom • Eljárás oxazolin-származék-alapú felületaktívanyag előállítására
1 HU 202260 B 2 A találmány tárgya oxazolin származék-alapú nemionos felületaktívanyag előállítási eljárása. Felületaktívanyag, illetve nedvesítőszer alatt olyan anyagot értünk, amelynek segítségével az önmagukban ismert diszpergálási módszerekkel stabil, nagy szilárdanyagtaitalmú diszperz rendszerek (továbbiakban röviden diszperziók) készíthetők, melyekben a diszperz részt pigmentek, töltőanyagok alkotják, a diszperziós közeg a felhasználási területnek megfelelő folyadék, előnyösen víz, szerves oldószerek, szerves vagy szervetlen kötőanyagok, illetve ezek oldatai. A poranyagok, mint pigmentek, töltőanyagok nedvesítése és diszpergálása a lakkfestékiparban alkalmazott oldószerekben kötőanyagokban, vagy ezek oldataiban költséges művelet. A diszperziók készítése ugyanis igen energiaigényes eljárás. Megfelelő felületaktívanyagok - nedvesítő, diszpergálószerek - segítségével a szükséges energia számottevően csökkenthető úgy, hogy egyidejűleg más technológiai előnyök (pl. jobb diszpergálás, nagyobb stabilitás) is biztosítható. A felületaktív-anyagok, mint meghatározásuk is mutatja, képesek a poranyagok felülete és a közeg alkotta szilárd - folyadék határfelületen irányítottan elhelyezkedni. Irányított elhelyezkedésük következtében csökketik a határfelületi feszültséget, bisztosítják az átmenetet a diszpergálandó anyag és a diszperziós közeg eltérő polaritású fázisai között. Az így létrejött új felület a diszpergálás során a közeg által könnyen nedvesíthetővé válik. A lakkfestékipari gyakorlatban sokféle nedvesítő- és diszpergálószert használnak. Ezen anyagok anionaktív és/vagy kationaktív és/vagy nemionos karakterűek lehetnek. A kationaktívak általában valamilyen aminocsoportot hordoznak aktív csoportként. Az anionaktívak zömében szulfonát - vagy karboxilcsoport funkciósak. A nemionos felületaktív anyagok legelterjedtebben etoxilált zsíralkohol- vagy etoxilált zsírsav-, illetve alkilfenol származékok. Mivel a kezeletlen, illetve különbözőképpen felületkezelt szerves és szervetlen töltőanyagok, pigmentek eltérő polaritásúak, arra vonatkozóan nincs általános szabály, hogy adott anyaghoz melyik felületaktívanyag típus a leghatékonyabb. A 2 442 514 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás részlegesen szulfonált mono- vagy dialkil naftalin formaldehiddel képzett kondenzációs termékét ajánlja pigmentek nedvesítésére. A holland 7709 284 számú szabadalmi leírás szerves és szervetlen pigmentek vizes és oldószeres rendszerekben való nedvesítéséhez mutat be felületaktív anyag előállítást. A diszpergálószer hosszú szénláncú amin alkilén-oxid adduktjának és alifáscsoportot tartalmazó anionos felületaktív anyagnak a keveréke. A 1 498 772 számú brit szabadalmi leírás elágazó perfluor-alkén polietilénglikollal képzett termékének előállítását írja le, mely anyag vizes közegben korom diszpergálására alkalmas. Pigmentnedvesítőszerek előállítását ismerteti az 1 536 970 számú brit szabadalmi leírás, mely perfluor-alkillel szubsztituált anhidridek, illetve polisavak előállítására vonatkozik, továbbá a 2 741 számú európai közrebocsájtási irat, mely halogénezett nonbomén származék előállítását javasolja nedvesítőszerként való alkalmazásra. Nem egy esetben a pigment nedvesítőszerek az irányított flokkuláció mechanizmuson keresztül eredményezhetnek ülepedésgátló hatást. Ilyen hatása van dimer zsírsav és polietilénglikol reakciótermékének, melynek előállítását mutatja be a 69 12 213 számú holland szabadalmi leírás. Az 1 498 772 számú brit szabadalmi leírás szulfát-, szulfonátcsoportokat hordozó ricinusolaj és polietilénviasz keverékét ajánlja nem-vizes közegben ülepedésgátlóként. Az ezzel a területtel foglalkozó szabadalmi leírások általában külön-külön említik az előállított felületaktívanyagok diszpergálási, illetve az ülepedésgátló funkcióit. A lakkfestékipari gyakorlatban is rendszerint másmás anyagokkal érhető el - amennyiben szükséges egyidejűleg - a két hatás. Oxazolin-észter típusú vegyületek pigmentnedvesítő hatása ismert má az irodalomból. A 3 483 009 és a 3 497 374 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások polihidroxi-amino-alkánnak alifás monokarbonsavval és monociklikus monokarbonsavval képzett vegyes észtere előállítását ismertetik, melyek széleskörűen használhatók pigment paszták gyártásához. Az így nyert termékek lágy, viaszszerű anyagok, melyek alkalmazása körülményes, mivel pigment paszták gyártásánál az anyag homogén módon való bevételéről és eloszlatásáról kell gondoskodni, azonban ezek az anyagok a hagyományos lakkfestékipari oldószerekben nem vagy alig oldódnak. A találmány célja az ismert megoldások hátrányainak kiküszöbölésével olyan felületaktív anyagok előállítása, melyek az alkalmazási követelményeknek fokozottabban megfelelnek, nevezetesen jól összeférnek a lakkipari műgyantákkal, kiváló pigmentnedvesítőképességűek, hígítószertűrő képességük nagyobb az eddig ismert termékekénél, ülepedésgátló hatásuk révén pedig jobb tárolhatóságú termékek előállítását teszik lehetővé. A találmány szerinti eljárás azon a felismerésen alapszik, hogy módosított oxazolin-származékot - amelynél az oxazolingyűrűhöz kapcsolódó láncba, illetve láncokba etilén-oxid és/vagy propilén- oxid egységeket építettünk be - aromás vagy cikloalifás di- vagy poliizocianáttal reagáltatjuk, akkor olyan uretáncsoportokat tartalmazó felületaktívanyagot nyerünk, amely az előbbi követelményeknek eleget tesz. A módosított oxaszolinszármazékot úgy nyerjük, hogy- egy (IV) általános képletű szubsztituált hidroxioxazolint, amelynek képletében R-18-22 szénatomszámú zsírsavból származó 17- 22 szénatomszámú alifás lánc, R1—CH2-OH- egy 2-6 szénatomszámú telített vagy telítetlen alifás vagy aliciklikus vagy naftalin dikarbonsavhidridnek a 200-1500 közötti móltömegű (V) általános képletű pol ialkiléngl ikollal, előnyös polietilénés/vagy polipropilén-glikollal, képzett adduktjával reagáltatjuk. A (V) általános képletben n-4-40, R’- -H, -CH3, R”- -H, (7-12 szénatomszámú) alkil-fenil-csoport, 16-18 szénatomszámú monokarbonsavból származó savgyök. A (V) általános képletű vegyületként célszerűen polietilén- vagy polipropilénglikolt, nonil-fenil-poliglikol-étert, olajsav-poliglikol-észtert alkalmazunk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
