(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 1626064

(13) T3

(96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

30.07.2005 05016627.1

RZECZPOSPOLITA POLSKA

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej

Polskiej

(97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono:

10.10.2007 Europejski Biuletyn Patentowy 2007/41

EP 1626064 B1

(51) Int. Cl. C08K5/00

(2006.01)

(54) Tytuł wynalazku:

Srodki przeciwmgielne do tworzyw sztucznych

(30)

Pierwszeństwo:

DE200410038980

10.08.2004

(43) Zgłoszenie ogłoszono:

15.02.2006 Europejski Biuletyn Patentowy 2006/07

(45)

O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono:

30.04.2008 Wiadomości Urzędu Patentowego 04/2008

(73) Uprawniony z patentu:

Cognis Oleochemicals GmbH, Düsseldorf, DE

(72) Twórca (y) wynalazku:

Daute Peter, Beverstedt, DE Brand Ernst-Udo, Bremerhaven, DE

PL/

EP

1626

064

T3

(74) Pełnomocnik:

Sulima Grabowska i Sierzputowska Biuro Patentów i Znaków Towarowych sp.j. rzecz. pat. Sulima Zofia 00-956 Warszawa 10 skr. poczt. 6

Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

SGS-202/VAL EP 1 626 064 B1

Opis

Dziedzina wynalazku

[0001] Wynalazek należy do dziedziny tworzyw sztucznych i dotyczy zastosowania mie-

szaniny na bazie olejów naturalnych jako środków przeciwmgielnych do tworzyw sztucz-

nych, jak również tworzyw sztucznych zawierających te środki przeciwmgielne. 5

Stan techniki

[0002] W dziedzinie przezroczystych opakowań i folii stosuje się często środki przeciwm-

gielne (antifogging agents) (Plastics Additives Handbook, Wydanie 5., Hanser Verlag, str.

609-626).

Takie środki przeciwmgielne, zwane również środkami nadającymi przejrzystość, tworzą 10

na foliach opakowaniowych przezroczyste warstwy, które przy kondensacji wody zapo-

biegają tworzeniu się kropelek wody na powierzchni tworzywa sztucznego.

Tworzywa sztuczne na ogół wykazują w stosunku do wody duże napięcie na granicy faz i

dlatego są hydrofobowe, tak że na powierzchniach nie osiada równomierna warstewka,

lecz woda w postaci kropelek. Bez środków przeciwmgielnych tworzy się na foliach opa-15

kowaniowych nalot na wewnętrznej stronie opakowanych towarów i nie można rozpoznać

zawartości opakowania. Ponadto krople skondensowanej wody tworzą sprzyjające środo-

wisko dla rozmnażania się zarazków i mikroorganizmów szkodliwych dla środków spo-

żywczych.

Dlatego też usiłuje się zmniejszyć napięcie powierzchniowe tworzyw sztucznych wzglę-20

dem wody i osiąga się to przez hydrofilizację tworzyw sztucznych. Przydatne są w tym

celu tak zwane „wewnętrzne” środki przeciwmgielne, które dodaje się bezpośrednio do

kompozycji tworzyw sztucznych podczas ich wytwarzania, albo tak zwane „zewnętrzne”

środki przeciwmgielne, które nanosi się w postaci powłoki na powierzchnie tworzyw

sztucznych. Takie „zewnętrzne” środki przeciwmgielne są wprawdzie chwilowo skutecz-25

ne, jednak nie działają długo, ponieważ można je po prostu zmyć lub usunąć. Dla zapew-

nienia długotrwałego efektu przydatne są zatem tylko „wewnętrzne” środki przeciwmgiel-

ne, wprowadzane do matrycy polimeru i powoli dyfundujące do powierzchni substratu.

Tym środkom stawia się wysokie wymagania odnośnie zgodności, zwłaszcza w dziedzinie

środków spożywczych. Oprócz zgodności ze środkami spożywczymi muszą one być od-30

powiednie do stosowania przy przetwórstwie tworzyw sztucznych, czyli muszą być trwałe

w wysokiej temperaturze procesu przetwórstwa. Nie powinny niekorzystnie wpływać na

2

przezroczystość folii i właściwości związane z drukowaniem i zgrzewaniem folii, albo

prowadzić do zmiany zabarwienia lub przykrego zapachu. Poza tym właśnie w przemyśle

przetwórstwa tworzyw sztucznych w coraz większym stopniu zwraca się uwagę na procesy

nieszkodliwe ekologicznie i mimo to ekonomicznie korzystne.

[0003] Zatem celem niniejszego wynalazku było dostarczenie środka przeciwmgielnego, 5

spełniającego wielorakie wymagania, bez wykazywania wspomnianych wad.

Opis wynalazku

[0004] Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie mieszanin, które można otrzymać przez

transestryfikację olejów naturalnych glikolem polietylenowym (PEG) lub mieszaninami

PEG z innymi poliolami, jako środków przeciwmgielnych do tworzyw sztucznych, jak 10

również tworzywa sztuczne zawierające te środki przeciwmgielne.

Stwierdzono, że takie środki przeciwmgielne można bardzo prosto wytwarzać przez tran-

sestryfikację olejów naturalnych, w procesie prowadzonym w jednym reaktorze.

[0005] Przez oleje naturalne stosowane do wytwarzania środków przeciwmgielnych rozu-

mie się występujące w przyrodzie oleje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego. Na ogół 15

są to triglicerydy kwasów tłuszczowych o 10 do 24 atomach C, takie przykładowo jak olej

arachidowy, olej rybny, olej lniany, olej palmowy, olej rzepakowy, olej rycynowy, olej

rzepikowy, olej sojowy, olej słonecznikowy i/lub olej szafranowy, przy czym korzystnie

stosuje się olej słonecznikowy, olej rzepikowy, olej sojowy i/lub olej rycynowy.

Wytwarza się je przez katalizowaną zasadami transestryfikację olejów glikolem polietyle-20

nowym (PEG) lub mieszaniną PEG z innymi poliolami. Jako katalizatory stosuje się Na-

OH, KOH, a szczególnie korzystnie LiOH.

Masa molowa PEG mieści się w zakresie PEG 100 do PEG 3000, szczególnie korzystnie w

zakresie PEG 200 do PEG 1000. Jako inne poliole można stosować pentaerytryt, dipentae-

rytryt, tripentaerytryt, bistrimetylolopropan, inozytol, polialkohol winylowy, bistrimetylo-25

loetan, trismetylolopropan (TMP), sorbit, maltyt, izomaltyt, laktyt, likazyna, mannit, ino-

zytol, laktoza, leukroza, tris(hydroksyetylo)izocyjanuran (THEIC), palatynit, tetrametylo-

locykloheksanol, tetrametylolocyklopentanol, tetrametylolocyklopiranol, glicerol, diglice-

rol, poliglicerol lub tiodiglicerol. Szczególnie korzystne są glicerol, TMP, sorbit i pentae-

rytryt. 30

Stosunek wagowy olej:PEG:poliol wynosi 10:1:0 do 1:5:1.

[0006] W zależności od stosunków ilościowych i warunków reakcji powstają różnorodne

mieszaniny estrów PEG i kwasów tłuszczowych oraz mono-, di- i triglicerydów.

Mieszaniny te można bardzo łatwo wprowadzać do tworzyw sztucznych i odznaczają się

3

one dobrą zgodnością ze środkami spożywczymi. Można je stosować we wszystkich two-

rzywach sztucznych, a zwłaszcza w PVC, PP, PE i PET. Dodaje się je do tworzyw sztucz-

nych w ilości od 0,05 do 10% wag., szczególnie korzystnie 0,5 do 4% wag.

Przedmiotem niniejszego wynalazku są zatem również tworzywa sztuczne zawierające te

mieszaniny jako środki przeciwmgielne, oraz zastosowanie mieszanin, które można otrzy-5

mać przez transestryfikację olejów naturalnych z użyciem PEG lub mieszanin PEG z in-

nymi poliolami, jako środków przeciwmgielnych do tworzyw sztucznych. Takie środki

przeciwmgielne stosuje się głównie jako tak zwane „wewnętrzne” środki przeciwmgielne.

[0007] W sposobie wytwarzania środków przeciwmgielnych do tworzyw sztucznych, oleje

naturalne transestryfikuje się z użyciem PEG lub mieszanin PEG z innymi poliolami, w 10

procesie katalizowanym zasadami, prowadzonym w jednym reaktorze. Jako proces prowa-

dzony w jednym reaktorze sposób ten stanowi wyjątkowo ekologiczny i ekonomiczny spo-

sób wytwarzania.

Przykłady

Przykład 1: 15

Transestryfikacja oleju rzepikowego z użyciem PEG 600 i glicerolu

[0008] W kolbie szklanej umieszczono 168,6 g oleju rzepikowego, 114,1 g Polydiolu 600,

17,5 g glicerolu i 0,03 g LiOH*H2O i w trakcie mieszania ogrzano do 235°C. Po 1 godzi-

nie wytworzono próżnię 100 mbarów, a po 2 godzinach czasu reakcji mieszaninę ochło-

dzono. Dodano 15 g pomocniczego materiału filtracyjnego i 15 g ziemi odbarwiającej i 20

mieszaninę przesączono. Wydajność 264 g czystej żółtej cieczy.

Zabarwienie 1” Lov. żółte = 1,7, Lov. czerwone = 0,4

Liczba kwasowa = 0,31, Liczba zmydlania = 106,5, liczba jodowa = 63,4.

Przykład 2:

Transestryfikacja oleju rzepikowego z użyciem PEG 600 (przykład 2) 25

[0009] W kolbie szklanej umieszczono 172,6 g oleju rzepikowego, 127,4 g Polydiolu 600 i

0,03 g LiOH*H2O i w trakcie mieszania ogrzano do 235°C. Po 1 godzinie wytworzono

próżnię 100 mbarów, a po 2 godzinach czasu reakcji mieszaninę ochłodzono. Dodano 15 g

pomocniczego materiału filtracyjnego i 15 g ziemi odbarwiającej i mieszaninę przesączo-

no. Wydajność 267 g czystej żółtej cieczy. 30

Zabarwienie 1” Lov. żółte = 4,5, Lov. czerwone = 1,4

Liczba kwasowa = 0,32, Liczba zmydlania = 80,5, liczba jodowa = 48,2.

Wytwarzanie próbki do badań

[0010]

4

Przykłady: B3 B4 B5

Evipol SH 7020 Plastomol DOA Palamol 646 Edenol D 81 Stabiol VCZ 2222 Loxiol 2883 Ester przykład 1 Ester przykład 2

(PVC, firma EVC) (Zmiękczacz, firma BASF) (Zmiękczacz, firma BASF) (epoksydowany olej sojowy firma Cognis) (Stabilizator Ca/Zn firmy Cognis) (Monooleinian glicerolu firmy Cognis)

100 7 15 15 0,8 2 - -

100 7 15 15 0,8 2 1 -

100 7 15 15 0,8 2 - 1

Składniki zmieszano i walcowano 5 minut w 185°C na walcarce laboratoryjnej. Rozwalcowane folie badano w „teście zamglenia na gorąco” w 60°C i w „teście zamglenia na zimno” w 25°C/8°C. B4 i B5 są zgodne z wynalazkiem.

Test zamglenia na gorąco, 60°C:

[0011]

Próbka Zmętnienie folii przez drobne kropelki, po podanej liczbie

sekund

Tworzenie się kropli na folii o średnicy >5 mm, po

podanej liczbie sekund

Przejrzysta folia po podanej liczbie

sekund

B3 B4 B5

natychmiast natychmiast natychmiast

>200 60 45

>600 140 90

Test zamglenia na zimno, 25°C/8°C:

[0012]

Próbka Zmętnienie folii przez drobne kropeki, po podanej liczbie sekund

Przejrzysta folia po podanej liczbie sekund

B3 B4 B5

natychmiast natychmiast natychmiast

>600 420 120

„Test zamglenia na zimno” 5

[0013] Test ten symuluje przeciwmgielne właściwości folii, stosowanych jako materiał

opakunkowy do środków spożywczych, które można przechowywać w lodówce.

W tym celu 250 ml zlewkę napełniono 200 ml wody pitnej, zlewkę przykryto próbką te-

stowanej folii i pozostawiono w pomieszczeniu o regulowanej temperaturze, utrzymywa-

nym w 4°C. 10

5

„Test zamglenia na gorąco”

[0014] Test zamglenia na gorąco symuluje przeciwmgielne właściwości folii, stosowanych

do opakowań napełnianych gorącymi lub ciepłymi środkami spożywczymi, które potem

przechowuje się w lodówce w zamkniętym opakowaniu.

W tym celu 250 ml zlewkę napełniono 50 ml wody pitnej, zlewkę przykryto próbką testo-5

wanej folii i zlewkę umieszczono w łaźni, utrzymywanej w stałej temperaturze 60°C. Na-

stępnie przez okres 600 s notowano odstępy czasu, w których można było zauważyć zmia-

ny folii.

Zastrzeżenia patentowe

1. Zastosowanie mieszanin, które można otrzymać przez transestryfikację olejów natural-10

nych z użyciem PEG lub mieszanin PEG z innymi poliolami, jako środków przeciwmgiel-

nych do tworzyw sztucznych.

2. Zastosowanie według zastrzeżenia 1, znamienne tym, że oleje naturalne są wybrane z

grupy obejmującej olej słonecznikowy, olej rzepikowy, olej sojowy i olej rycynowy.

3. Zastosowanie według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienne tym, że transestryfikację katali-15

zuje się za pomocą katalizatora zasadowego wybranego z grupy obejmującej wodorotlenek

sodu, wodorotlenek potasu i wodorotlenek litu.

4. Zastosowanie według jednego z zastrzeżeń 1 do 3, znamienne tym, że stosuje się PEG

o masie molowej od 100 do 3000, korzystnie 200 do 1000.

5. Zastosowanie według dowolnego z zastrzeżeń 1 do 4, znamienne tym, że jako inny 20

poliol dodaje się glicerol i/lub TMP i/lub sorbit i/lub pentaerytryt.

6. Zastosowanie według zastrzeżeń 1 do 5, znamienne tym, że stosunek wagowy oleju do

PEG do poliolu wynosi 10:1:0 do 1:5:1.

7. Tworzywa sztuczne zawierające jako środki przeciwmgielne mieszaniny, które można

otrzymać przez transestryfikację olejów naturalnych za pomocą PEG lub mieszanin PEG i 25

innych polioli.

8. Tworzywa sztuczne według zastrzeżenia 7, zawierające 0,05 do 10% wag. mieszanin

jako środków przeciwmgielnych.

Uprawniony: Cognis Oleochemicals GmbH Pełnomocnik: mgr inż. Zofia Sulima Rzecznik patentowy