IT8422565A1 - Processo monostadio per la preparazione di grassi e composizioni addensate al solfonato di calcio sovrabasificato - Google Patents

Description

"Processo monostadio per la preparazione di grassi e composizioni addensate al solfonato di calcio sovrabasificato"

RIASSUNTO

Processo monostadio di tipo perfezionato per la preparazione di grassi o composizioni addensate di I?.

tipo complesso tissotropico al solfonato di calcio sovrabasificato che contengono solfonato di calcio quale agente disperdente e contengono carbonato di calcio, sotto forma di cristalli di calcite in forma suddivisa in modo estremamente fine^colloidalmente disperso in detti grassi o composizioni addensate?

DESCRIZIONE DELL1INVENZIONE

Campo deli 1invenzione

La presente invenzione concerne un processo mo? nostadio di tipo perfezionato per la preparazione di grassi e composizioni addensate al solfonato di calcio sovrabasificato ? I grassi e le composizioni addensate della presente invenzione sono del tipo tissotropico gi? noto, i quali comprendono vantaggiosamente, un veicolo o solvente liquido volatile e/o non volatile come, ad esempio, Varsol o ragia minerale, oppure un olio minerale o un mezzo oleoso equivalente nella loro produzione, e solfonato di calcio oleosolubile derivato da acidi solfonici oleosolubili di peso molecolare superio? re/grassi e composizioni addensate che contengono inoltre carbonato di calcio come calcite in forma colloidale o suddivisa in modo estremamente fine? In conformit? con la presente invenzione, anche se tali tipi di grassi e composizioni addensate sono stati preparati in passato mediante quello che ? noto alla tecnica come il processo monostadio, tali processi monostadio, quali noti e praticati in passato, hanno presentato vari difetti che vengono eliminati grazie alla presente invenzione# Fondamenti dellinvenzione e breve descrizione della tecnologia anteriore

Grassi tissotropici o composizioni addensate al solfonato di calcio sovrabasificato aventi la capacit? di inibire la corrosione e presentanti possibilit? di impiego per vari usi come, ad esempio, in trattamenti di fondo per carrozzerie di automobili ed autocarri, e per vari altri scopi, sono noti alla tecnica e sono descritti in varie pubblicazioni e vari brevetti di cui sono esempi illustrativi i brevetti U.S. N.

3.242.079; 3.372.115; 3.376.222, 3.377.283; 3.3523.898; 3.661.622; 3.671.012; 3.746.643; 3.730.895; 3.816.310 e 3.492.231; ed il brevetto canadese N. 949.055. Tali grassi o con^osizioni addensate hanno trovato impiego piuttosto ampio sia come tali sia mescolati con altri ingredienti per produrre composizioni da usarsi in varie condizioni ambientali, e genericamente parlando essi sono caratterizzati da propriet? ragionevolmente buone per quanto concerne estraae pressioni ed antiusura, punti elevati di gocciolamento, resistenza ragionevolmente buona a rottura meccanica, resistenza alla corrosione da spruzzi salini ed acqua, stabilit? termica a temperature elevate, ed altre desiderabili propriet? come descritto nei suddetti brevetti. Tali grassi o composizioni addensate noti nel passato vengono convenientemente preparati con quello che ? noto come un processo bistadio, come pi? particolarmente illustrato nei suddetti brevetti U.S. 3.242.079; 3.372.115 e 3.492.231. Essi sono stati pure preparati con quello che ? noto come un processo monostadio, come pi? sopra acennato, e come ? illustrato, ad esempio, nei suddetti brevetti U.S. 3.671.012; 3.746.643 e 3.816.310; e nel brevetto canadese N. 949.055 che descrivono pure processi bistadio noti in passato.

Nel processo bistadio, quale illustrato particolarmente nei brevetti U.S. 3.242.079; 3.372.115 e 3.492.231 , quali sopra citati, viene inizialmente preparata, come esempio illustrativo, una soluzione Newtoniana mescolando un olio normalmente liquido, comunemente un olio minerale o una miscela comprendente un olio minerale ed un solvente organico volatile non consistente in un olio minerale, di solito un solvente i? drocarburi co come esano, con un acido solfonico normalmente liquido che comprende o contiene una catena alifatica lineare o ramificata avente almeno 12 atomi di carbonio, ma avente di preferenza un peso molecolare compreso nella gamma tra circa 370 e circa 700, a cui vengono aggiunti ossido di calcio e/o idrossido di calcio, e con un cosiddetto promotore che serve a produrre un solfonato di calcio sovrabasificato il quale comunemente pu? presentare un rapporto del metallo di almeno 4,5? ? solito notevolmente pi? elevato, e la risultante miscela viene riscaldata, in condizioni di agitazione, e poi carbonatata. Questo d? come risultato una soluzione Newtoniana che contieie il solfonato di calcio sovrabasificato sciolto o colloidalmente disperso nello olio minerale o simile, la quale soluzione viene poi filtrata in modo da ottenere una soluzione limpida. La risultante soluzione Newtoniana limpida prodotta in questo primo stadio viene poi sottoposta a trattamento mediante un secondo stadio che1implica miscelazione generalmente energica, e solitamente riscaldamento, di detta soluzione prodotta nel primo stadio con un cosiddetto agente di conversione il quale pu?, ad esempio, essere acqua oppure alcoli o glicoleteri idrosolubili come metilcellosolve (monometiletere di etilenglicol) , oppure miscele di acqua e tali alcoli; oppure acidi idrosolubili, come acido acetico o acido propionico, detto secondo stadio dando come risultato la conversione della soluzione Newtoniana in un sistema disperso non Newtoniano sotto forma di grasso o composizione addensata.

Il processo monostadio di formazione di grassi o composizioni addensate differisce dal processo bistadio per il fatto che, genericamente parlando, nel processo monostadio tutti essenzialmente gli ingredienti vengono mescolati assieme e poi carbonatati, e non vi ? soluzione Newtoniana, formata separatamente oppure formata separatamente e ricuperata, di un solfonato di calcio'sovrabasificato sciolto o colloidalmente disperso in olio minerale o altro idoneo mezzo o veicolo liquido? Da un punto di vista economico il processo monostadio presenta un deciso vantaggio rispetto al processo bistadio, ma il processo monostadio non ? riuscito ad entrare nell'uso commerciale in misura pressapoco pari a quella riscontrata nel caso del processo bistadio, e ci? per il fatto che il processo monostadio, quale precedentemente noto o quale in procinto di essere praticato commercialmente in passato, ? stato caratterizzato da numerosi inconvenienti notevoli.

Il brevetto U.S. N? 3*746.643 descrive un processo monostadio per la preparazione di grassi tissotropici e composizioni inibenti la ruggine al solfonato di calcio sovrabasificato, in cui piccole quantit? di acqua ed un alcol vengono incorporate in una miscela di un olio diluente non volatile, un complesso di carbonato di calcio ed un agente disperdente complesso oleosolubile a base di solfonato di calcio. Viene affermato che in detta miscela l*agente disperdente al solfonato di calcio ? presente ih una quantit? compresa fra circa 2 e circa 65% in peso; si afferma che l'olio diluente non volatile ? presente in una quantit? tra circa 5 e 80% in peso;esi afferma che il complesso al carbonato di calcio ? presente in una quantit? compresa fra circa 1 e circa 25% in peso; e si afferma che 1*acqua e 1*alcol sono presenti in una quantit? compresa rispettivamente fra circa 1 e circa 6% in peso e fra circa 1 e circa 40% in peso? Inoltre si afferma che la miscela di detti ingredienti include, eventualmente, sino a 60% in peso di un solvente di processo volatile? Si afferma poi che la risultante miscela di ingredienti viene riscaldata in condizioni debitamente controllate in modo da convertire la miscela in un grasso o composizione inibente la ruggine (quando diluita con un solvente idrocarburico leggero). Il brevetto precisa che per ottenere i prodotti desiderati la miscela deve essere riscaldata ad una temperatura superiore a 50eC (122?F), e che ? necessario nell1attraversare la zona di tenperatura da circa 50?C (122?P) a 100?C (212?F) che la velocit? di aumento della temperatura non superi un certo limite massimo dove la quantit? di acqua presente nella miscela ? inferiore a 2,5 moli di acqua per mole di calcio metallico presente come complesso carbonato?

Il brevetto U.S? ?? 3?671?012 descrive un processo monostadio per preparare grassi tissotropici e composizioni simili a grasso a base di solfonato di calcio sovrabasificato? Questo viene descritto pi? particolareggiatamente nella Colonna 6, partendo dalla riga 40 sino al fondo della pagina e proseguendo attraverso le Colonne 7 ed 8 e sino alla riga 25 nella Co? lonna 9. Il procedimento descritto nel brevetto U.S. N.

3.671 *012 ? generalmente simile a quello illustrato nel brevetto U.S. N. 3.746.643, eccetto che la descrizione nel brevetto U.S. N. 3.671.012 ? maggiormente dettagliata di quanto non sia descritto nel brevetto U.S.N.3.746.643.

Il brevetto U.S. N. 3.816.310 ? generalmente simile nella sua esposizione di noti processi monostadio al processo monostadio descritto nei brevetti U.S. N.

3.746.643 e 3.671.012 sopra citati. Prendendo aome esempio illustrativo il processo monostadio quale esposto nel brevetto U.S. N. 3.816.310, come ivi descritto in una forma realizzativa tipica o illustrativa, viene formata una miscela consistente essenzialmente di un acido solfonico oleosolubile oppure un solfonato di calcio oleosolubile quale agente disperdente, ad esempio materiale noto come '????'* Bottoms a catena lineare o ramificata oppure un acido alchil benzensolfonico (alchile lineare C -C^); materiale costituente mezzo o veicolo liquido, ad esenpio un olio minerale; un alcanolo C^-C^, ad esempio alcol metilico; ossido di calcio e/o idrossido di calcio; ed acqua; indi la risultante miscela viene carbonatata con biossido di carbonio, mentre la temperatura viene mantenuta al di sotto di circa 165?F (74?C)/in misura tale che nella miscela sono presenti almeno 1,5 moli del biossido di carbonio per mole del calcio come carbonato di calcio; e poi si riscalda la miscela carbonatata fino ad una temperatura superiore a 212?F (100?C), detto stadio di riscaldamento essendo caratterizzato dal fatto che il tempo richiesto per riscaldare fino a 212?F (100?C) ? compreso fra circa 0,5 e circa 8 ore, il processo essendo caratterizzato inoltre dal fatto che,in alternativa, l*acqua utilizzata inizialmente pu? essere aggiunta dopo lo stadio di carbonatazione oppure invmediatamente prima dello stadio di riscaldamento dopo aver effettuato lo stadio di carbonatazione? Viene descritto un certo numero di materiali facenti da veicolo o mezzi liquidi non volatili, con preferenza generalmente per oli minerali in quei casi in cui si preferiscono grassi? Il brevetto U.S. N? 3.816.310 indica pure che un solvente idrocarburico leggero o relativamente volatile, come ad esempio n?decano, benzene, toluene, solvente Stoddard o n?esano, pur non essendo un ingrediente critico, pu? essere incorporato nella composizione costituente i suddetti ingredienti, e, quando incluso, si preferisce che esso venga impiegato in proporzioni, in termini di percentuale ponderale, comprese fra circa 20 e 80% del totale di solfo? nato di calcio e veicolo non volatile presenti nella composizione da trattare? In quei casi in cui la com? posizione finale prodotta con il processo deve essere usata come un grasso, una percentuale elevata della miscela di veicolo non volatile e solvente idrocarburico volatile deve essere costituita da solvente idro? carburico volatile; mentre se il prodotto finale ottenuto con il processo deve essere usato come un rivestimento o pellicola protettiva verso ruggine o corrosione, il veicolo non volatile pu? essere usato da solo come veicolo oppure in miscela con quantit? relativamente pi? piccole di veicolo volatile? Il brevetto stabilisce pure specificamente che, quando il prodotto finale ottenuto con il processo di detto brevetto deve essere usato come un grasso, la consistenza o densit? del grasso viene controllata usando, come veicolo, un olio minerale relativamente non volatile il quale ha tipicamente le propriet? generali di un taglio di oli pesanti base (Bricht Stock) prodotto nella raffinazione del petrolio?

Uno dei problemi principali con tali processi monostadio del passato noti e praticati ? stato quello della imprevedibilit? del fatto che il grasso o i prodotti addensati ottenuti fossero o meno soddisfacenti almeno ragionevolmente per un uso commerciale? Grassi e composizioni addensate ragionevolmente soddisfacenti ed usabili commercialmente sono stati ottenuti in meno del 50% dei casi in cui i processi monostadio allora noti sono stati attuati per produrre i desiderati grassi o composizioni addensate. Tentativi effettuati per accertare la ragione per cui certi lotti di grassi o composizioni addensate erano idonei mentre altri non lo erano, non hanno avuto successo malgrado il fatto che in tali tentativi sono stati condotti considerevoli studi e ricerche sperimentali.

La presente invenzione

La presente invenzione ha avuto come risultato un deciso miglioramento per quanto concerne i difetti notati in passato in noti procedimenti per la produzione di grassi al solfonato di calcio sovraba? sificato, grazie all*uso di un nuovo processo monostadio, E* stato scoperto che con l'effettuazione del processo monostadio perfezionato della presente invenzione, creando una miscela contenente: il suddetto veicolo volatile, come ad esempio Varsol, ragia minerale o n?esano, oppure una loro miscela con quantit? varianti di un veicolo non volatile, particolarmente un olio minerale della stessa natura di quello che ? stato indicato ed usato in passato nella preparazione di grasso o composizione addensata del tipo a cui si riferisce la presente,invenzione, oppure un olio, particolarmente un olio minerale senza alcuna miscelazio? ne con esso di un veicolo volatile; un acido solfonico oleo solubile oppure una miscela di acidi solfonici oleosolubili, quale agente disperdente, come sono stati noti ed usati in passato; ossido di calcio e/o idrossido di calcio, tutti quali noti ed usati in passato; ma includendo nella miscela degli ingredienti proporzioni minori di acidi alifatici idrosolubili come acido acetico ed un alcol alifatico o alcossialcanolo come alcol metilico e metilcellosolve, prima di effettuare lo stadio di carbonatazione; ed eseguendo lo stadio di carbonatazione in condizioni non richiedenti i rigidi controlli specificati, ad esempio, in detto brevetto U.S. N. 3?816.310 e negli altri processi monostadio descritti in detti altri brevetti, si hanno come risultato miglioramenti che rendono il processo monostadio in misura molto considerevole pi? praticabile ed in misura molto maggiore pi? consistente nella produzione di lotti commercialmente soddisfacenti di grassi e composizioni addensate al solfonato di calcio sovrabasificato del tipo generale che si ottengono con il processo monostadio che ha costituito la situazione base di processi monostadio precedentemente noti e praticati.

Pi? specificamente, nella pratica della presente invenzione, la miscela di ingredienti che deve essere sottoposta allo stadio di carbonatazione utilizza (a) un acido carbossilico alifatico idrosolubile o idromiscibile contenente sino a 4 atomi di carbonio, oppure un acido carbossilico aromatico, come acido acetico, a? cido propionico, acido butirrico o acido benzoico, specialmente acido acetico; (b) un alcol idrosolubile o idromiscibile contenente di preferenza da 1 a 4 atomi di carbonio, oppure un alcossialcanolo, ad esempio un mono cilchiletere idrosolubile di un glicol idrosolubile, come metilcellosolve o etilcellosolve (monometil o mo? noetiletere di etilenglicol), particolarmente metilcello solve; e (c) acqua? Questa combinazione di ingredienti pu? essere miscelata ed aggiunta come tale agli altri ingredienti, oppure, in alternativa, gli ingredienti (a), (b)e (c)possono essere aggiunti agli altri ingredienti separatamente oppure in qualsiasi miscela di due di essi? Procedendo in tal modo quando, come sopra indicato, la miscela comprensiva degli ingredienti include gli ingredienti (a), (b) e (c), prima di effettuare lo stadio di carbonatazione, la desiderata formazione di carbonato di calcio colloidale sotto forma di cristalli di calcite ed il desiderato mutamento di viscosit? con conversione in un grasso o una composizione addensata, avvengono al termine dello stadio o ciclo di 'carbonatazione. Il solvente volatile pu? o meno essere eliminato mediante distillazione oppure pu? essere eliminato solo in parte* Il risultato della pratica attuazione di tale processo monostadio ? quello di produrre un sistema disperso colloidale non-Newtoniano, sotto forma di un grasso o composizione addensata, che contiene solfonato di calcio e che contiene pure colloidalmente disperso e suddiviso in misura estramam ente fine carbonato di calcio sotto forma di cristalli di calcite, talvolta mescolati con proporzioni minori di carbonato di calcio sotto forma di vaterite*

I rapporti tra gli ingredienti (a), (b) e (c), quali specificamente e vantaggiosamente esemplificati da acido acetico, alcol metilico o metilcellosolve e acqua, sono variabili entro limiti ragionevoli, ma in generale la quantit? di acido acetico (misurato come acido acetico glaciale) sar? sostanzialmente inferiore a quella dell'alcol metilico o metilcellosolve; e la quantit? di acqua sar? compresa in una gamma corrispondente circa a quella dell'alcol o metilcellosolve oppure alquanto inferiore o alquanto superiore a quella dell'alcol o metilcellosolve*

Per quanto riguarda l'argomento delle proporzioni di ingredienti come veicoli, volatili o non volatili oppure loro miscele, ossido di calcio e/o idrossido di calcio, acidi solfonici, alcoli o glicoleteri o alcossialcanoli, nonch? acqua, nessuna novit? viene rivendicata in merito a tali proporzioni perch? dette proporzioni sono variabili e sono generalmente descritte e dettate dai noti processi monostadio del passato. Per quanto concerne l?uso di acidi idrosolubili, come particolarmente acido acetico, nessuna segnalazione tecnica del passato, almeno per quanto ci risulta, ha utilizzato tali acidi e neppure, particolarmente, acido acetico in un processo monosta? dio per la produzione di grassi complessi o composizioni addensate al solfonato di calcio sovrabasificato; e lo stesso vale per quanto riguarda l*uso di acidi, come acido acetico, ed alcoli come metanolo o glicoleteri, del tipo di metilcellosolve o altri alcossialcanoli, congiuntamente in un processo monostadio del tipo al quale si riferisce la presente invenzione, processo che contempla i perfezionamenti migliori e pi? importanti della presente invenzione relativa a processo monostadio? La quantit? di tali acidi come acido acetico e la quantit? di tali alcoli come metanolo o metilcellosolve, rappresentano proporzioni ponderali nettamente minori della miscela di ingredienti che viene preparata per reazione e carbonatazione, come si pu? vedere dagli Esempi operativi qui sotto riportati nella presente descrizione. L?acido, come acido acetico, sar? solitamente inferiore a 0,5# in peso della miscela totale di ingredienti (prima dello stadio di carbonatazione), e, in generale, pu? andare da circa 0,2 a circa 2? in peso di detta miscela degli ingredienti? La quantit? di alcol o metilcello solve o altri alcossialcanoli di cui viene fatto uso ? variabile, ma si impiegher? comunemente una quantit? compresa nella gamma ottimale fra circa 4 e circa 6% in peso, pi? 0 meno, sulla base di detta miscela di ingredienti?

Secondo il processo monostadio descritto nel suddetto brevetto U.S? ?? 3?816?310, almeno 1,5 moli di biossido di carbonio per mole di calcio devono essere presenti nella miscela degli ingredienti? Questo viene messo in evidenza nella descrizione (ad esempio Colonna 2, Stadio B)? Nel processo monostadio della presente invenzione una efficace carbonatazione ai fini della presente invenzione risulta sufficientemente completa usando una quantit? di biossido di carbonio compresa in una gamma di valori fra solo circa 0,78 e 0,9 moli per mole di calcio?

Nel brevetto U.S? ?? 3*816*310, gli alcoli vengono usati in proporzioni comprese nella gamma di valori dei livelli tra 10 e 40% in peso, con preferenza per 20 - 30% e con particolare preferenza per 30%% In conformit? con la presente invenzione, i detti alcoli,quando vengono usati, per? in unione o in miscela con un acido carbossilico come acido acetico, possono essere impiegati in proporzioni anche di solo circa 4?Q% in peso con il detto acido acetico?

Mentre il brevetto U.S. N. 3?816?310 sottolinea il fatto che la temperatura alla quale viene effettuata la carbonatazione non deve superare 122?F (50?c), lo stadio di carbonatazione, in conformit? con la presente invenzione, pu? essere condotto a temperature comprese nella gamma di valori fra circa 100?F (37,8?c) e circa 200?F (93,3?C)?

Inoltre, mentre detto brevetto U.S? N? 3*816.310 impone un profilo ben delimitato della distillazione per quanto concerne tenpo/temperatura, dopo lo stadio di carbonatazione,onde ottenere appropriata struttura cristallina di calcite ed appropriata viscosit?, la presente invenzione non impone tale profilo rigorosamente controllato di tempo/tenperatura, ma piuttosto offre possibilit? di libert? molto pi? ampie, mettendo ulteriormente in evidenza un altro dei vari differenti aspetti del processo di detto brevetto e del processo monostadio della presente invenzione in quanto nel processo monostadio della presente invenzione non si richiede alcuna specifica programmazione del tempo di distillazione.

Nell* ambito della descrizione di detto brevetto U.S. N. 3.816.310 per quanto concerne i materiali di alimentazione, detto brevetto stabilisce che tissotropia viene ottenuta purch? acidi solfonici come quelli noti come "NAB" Bottoms Sulfonates vengano combinati con almeno 60% di alchilbenzene a catena alchilica ramificata. Ancora una volta risulta che la presente invenzione ha una flessibilit? nettamente superiore al riguardo, mettendo in evidenza il fatto che il processo della presente invenzione ? un processo che differisce sotto numerosi aspetti dal processo monostadio descritto nel brevetto U.S. N. 3.816.310.

Nella pratica del nuovo processo monostadio della presente invenzione gli ingredienti essenziali che vengono inizialmente mescolati per formare un*unica composizione, con o senza ingredienti ausiliari che non sono essenziali ai fini della presente invenzione, sono i seguenti:

(1) Uh veicolo liquido che pu? essere un idrocarburo,leggero o volatile avente un punto di ebollizione inferiore a 430?F (221,1?c), ad esempio esano, eptano o ragia minerale; oppure un olio non volatile, particolarmente un olio minerale; oppure miscele di detti veicoli liquidi volatili o non volatili;

(2) un acido solfonico che pu? essere dello stesso tipo di quelli che vengono qui descritti e che vengono comunemente usati nella produzione di grassi tissotropici o composizioni addensate al solfonato di calcio sovrabasificato;

(3) ossido di calcio e/o idrossido di calcio; (4) acidi carbossilici alifatici idrosolubili, particolarmente acido acetico;

(5) per risultati ottimali, in unione all'a? cido carbossilico, un alcossialcanolo che pu? essere uno o pi? dei vari alcoli sostituiti o non sistituiti disponibili che contengono da 1 a 8 atomi di carbonio? L'alcol preferito ? metanolo, ed il preferito alcossialcanolo ? metilcellosolve?

Durante la reazione si produce generalmente acqua, ma ? massimamente desiderabile altra acqua in pi?.

In quei casi in cui il solfonato di calcio so? vrabasificato non si forma in situ in seguito a reazione che include la reazione della soluzione dell'acido solfonico in solvente volatile con l'ossido di calcio e/o idrossido di calcio, il solfonato di calcio pu? essere preformato ed incorporato come tale negli altri ingredienti?

La miscela di ingredienti, preparata in condi? zioni di agitazione, viene opportunamente riscaldata preliminarmente a temperature comprese nella gamma fra circa 95?F e circa 200?F (35 - 93,3?C), alle quali teifrperature oppure durante tale riscaldamento iniziale carbonatazione viene effettuata introducendo biossido di carbonio direttamente nella miscela per un periodo di tenpo sufficiente a convertire essenzialmente da 80% a 100% dell?ossido e/o idrossido di calcio in carbonato di calcio. Nel prodotto finito, il carbonato di calcio ? presente sotto forma di calcite cristallina suddivisa in modo estremamente fine oppure dispersa colloidalmente nel veicolo. In certe condizioni e solamente in certi casi, nell?effettuazione del processo monostadio della presente invenzione, e come pi? sopra accennato, il carbonato di calcio solido che si forma non ? solamente calcite, ma contiene anche della vaterite. A tenperature elevate, come ad esempio 190?F (87,8?C) tende a formarsi vaterite. A quanto sembra questo non influisce sfavorevolmente sulla produzione di grassi o composizioni addensate oppure sulla utilizzazione di grassi o composizioni addensate in quei casi in cui il contenuto di vaterite ? presente in proporzioni relativamente basse. In quei casi, per?, in cui il carbonato di calcio si forma interamente o largamente come vaterite, le propriet? desiderate dei grassi o composizioni addensate vengono influenzate sfavorevolmente ed ? desiderabile che tale formazione di vaterite venga evitata.

I grassi o complessi addensati prodotti in conformit? con il processo monostadio della presente invenzione devono presentare un rapporto del metallo pari ad almeno 5, ancor meglio almeno 6, e per molti usi ? desiderabile che essi presentino un rapporto del metallo di 10 o 12ofin realt?, anche di sino circa 25 oppure anche alquanto superiore. Questo ? controllato, oltre ad altre considerazioni, dalla quantit? e scelta di certi promotori. Questi particolari, senza alcun riguardo alle basi della presente invenzione, sono per s? noti alla tecnica e nessun novit? brevettabile viene genericamente asserita in merito a procedimenti per produrre grassi o composizioni addensate al solfonato di calcio sovrabasificato aventi rapporti del metallo come quelli qui sopra riferiti.

Mentre ? stato fatto riferimento ad acidi solfonici oleosolubili che sono utili nella pratica del nuovo processo monostadio della presente invenzione oppure ai loro sali di calcio, che contengono nelle loro molecole un radicale alifatico avente almeno 12 atomi di .carbonio, detti acidi solfonici possono essere rappresentati dalla formula

<f(R)xA - SO^ M

in cui K ? un radicale alchilico generalmente alifatico a catena lineare o ramificata contenente almeno 12 atomi di carbonio; A ? un nucleo idrocarborico vantaggiosamente ciclico come benzene, naftalene, fenantrene e simili; x ?l o2; eM ? calcio o idrogeno. Quando M ? idrogeno, y ? 1; mentre quando M ? calcio, y ? 2. Come sopra notato, i solfonati di calcio sovrabasificati possono essere preformati e sciolti nel mezzo o veicolo liquido, oppure possono essere formati ivi in situ incorporando nella miscela degli ingredienti 1*acido solfonico, opportunamente in soluzione in un solvente organico volatile come Varsol oppure ragia minerale oppure in un olio, particolarmente un olio minerale, ed ossido di calcio e/o idrossido di calcio, pi? desiderabilmente idrossido di calcio; il solfonato di calcio si forma in situ ed in quei casi in cui vengono usati promotori essi sono in una quantit? e di un carattere tale da produrre solfonato di calcio sovrabasificato al desiderato rapporto di metallo. La richiedente preferisce utilizzare come acido solfonico una soluzione in Varsol di una miscela di acidi solfonici di monoalchilbenzeni lineari, alchilbenzeni a catena ramificata, e dialchilbenzeni, detti acidi solfonici avendo un peso molecolare compreso nella gamma di valori tra cir? ca 450 e circa 550, non essendovi per? alcuna criticit? circa l'uso di tali acidi solfonici? In generale gli acidi solfonici preferiti rientrano nella classe di quelli aventi un peso molecolare compreso nella gamma di valori fra circa 300 e circa 650 o 700? Essi sono, in generale, articoli commerciali che vengono venduti da numerose ditte chimiche sotto varie denominazioni commerciali? Un maggior numero di acidi solfonici utili nella pratica del processo monostadio della presente invenzione ? descritto in alcuni dei brevetti ai quali abbiamo fatto sopra riferimento, come i brevetti U.S. N. 3*342*079; 3.372.115; 3.492.831; 3.746.643; e 3.816.310, le indicazioni relative a tali acidi solfonici venendo a far parte di questa descrizione mediante richiamo ai riferimenti sopra citati.

Come sopra notato, la temperatura di carbonatazione deve generalmente ricadere nella gamma di valori fra circa 95 e 200?F (35 ? 93,3?C). Dopo che ? stato finito lo stadio di carbonatazione, che, come sopra notato, pu? essere da circa 80% a 100% del teorico, il grasso o composizione addensata altrimenti finito e carbonatato pu? essere riscaldato a pi? alti livelli di temperatura, ad esempio sino a circa 280?F (137#8?C)'0 alquanto superiore, per scacciare i volatili nella misura che pu? essere desiderata.

I seguenti Esempi manierati sono illustrativi della produzione di tipici grassi o composizioni addensate prodotti in conformit? con il processo monostadio perfezionato della presente invenzione. Si comprender? che la presente invenzione non ? limitata alle specifiche condizioni ed agli specifici particolari riportati in detti esempi, poich? varie modifiche risulteranno facilmente evidenti a coloro che sono esperti in materia alla luce dei principi e delle indicazioni forniti nella descrizione ed in base ai principi informativi qui pi? sopra citati. Tutte le parti indicate sono parti in peso e tutte le temperature sono indicate in ?F.

ESEMPIO 1

Sistema di 1? Pallone scanalato a tre colapparato da li per distillazione da 3000 mi laboratorio 2. Agitatore a velocit? variabile, antideflagrante, con girante del diametro di 3 poli.(7?6 cm) ed albero da 12 poli.(19*3 cm). 3. Termometro 0-300?C

4? Condensatore Friedricks.

5? Mantello riscaldante.

6. Flussometro bistadio per C0?, di uso generale

7. Diffusore di gas.

Ingredienti caricati;

Grammi

870 Soluzione in Varsol di acido solfonico al 28% di attivo.

173 Ca (0H)2

54 Metilcellosolve

45 Acqua

4,6 Acido acetico glaciale

350 cc/min Biossido di carbonio (tipiche 2 ore per conversione)

Procedimento ;

La soluzione in Varsol dell'acido solfonico viene introdotta nel pallone per distillazione a 3 colli, sul pallone viene montato il condensatore Friedricks e si d? inizio ?al mescolamento? Il Ca (0?)? viene introdotto nel pallone facendo seguire l'aggiunta del metil? cellosolve e poi dell'acqua? Il pallone viene riscaldato sino a 125? e si aggiunge l'acido acetico glaciale, e gli ingredienti vengono poi sottoposti ad azione di mescolamento per circa 5 minuti? COg gassoso viene poi introdotto attraverso l'elemento diffusore di vetro per il tramite del flussometro? Il picco per il carbonato viene monitorato a 882-886 per mezzo di I.R? Quando tutto il carbonato di calcio ? in questa forma (piuttosto che 860), la reazione ? completa? Si interrompe la introduzione di COg.

ESEMPIO 2

In un adatto sistema di impianto, implicante un reattore di adeguata capacit? mentre tutto il restante complesso generale dell'apparecchiatura ? modificato in funzione dell'entit? operativa dell'impianto, si sono introdotte nel reattore 7135 libbre (3240 kg) di una m

soluzione al 28# in Varsol dell'acido solfonico, seguite dall'introduzione, nell'ordine, di 1402 libbre (636,5 kg) di Ca (oH)g, 443 libbre (201,2 kg) di metilcellosolve, 369 libbre (167,5 kg) di acqua, indi la miscela di reazione viene riscaldata fino a circa 125? e vengono aggiunte 36,9 libbre (16,75 kg) di acido acetico glaciale, e poi la risultante miscela viene carbonatata

ad una velocit? di circa 6,3 libbre (2,86 kg) al minuto sino a che la carbonatazione d? aome risultato

un picco di carbonato monitorato a 882?886 mediante

X*R.

Tipico

prodotto Non volatile 52 % Brookfield, alberino finale viscosit? 80.000 n.6, a 10 giri/minuto Viscosit? a 20.000

40% di n.v.

ESEMPIO 3

In un adatto sistema di impianto vengono introdotti nel reattore, in condizioni di agitazione, 4350 galloni (16.465 litri) di una soluzione al 28% in Var?

sol di un acido solfonico comprendente una miscela di

acidi solfonici di mono-alchilbenzeni lineari , acidi solfonici di mono?alchilbenzeni a catena ramificata ed

acido solfonico di dialchilbenzeni lineari, detti acidi solfonici misti avendo un peso molecolare di circa

465; 6380 libbre (2896,5. kg) di calce idrata del Mississippi; 215 galloni (813,7 litri) di metilcellosolve; 171 galloni (647,3 litri) di acqua; e 16,3 galloni (61,7 litri) di acido acetico glaciale. La risul

tante miscela riscaldata sino ad una temperatura di 140? viene poi carbonaiata con 2640 libbre (1198,5 kg) di biossido di carbonio pompato nella miscela di reazione ad una velocit? di 22,1 libbre (10,03 kg) al minuto? Il profilo della temperatura del biossido di ca3>-bonio ? 125-137?

ESEMPIO 4

Un adatto reattore dotato di sistemidi scambio termico e di agitazione viene caricato con 140 parti di una soluzione al 28% in Varsol di un acido solfonico commerciale oleosolubile comprendente una miscela di acidi monoalchil e dialchilsolfonici avente un peso molecolare di circa 465? A questa soluzione vengono aggiunti:

Calce idrata 32 parti

Acqua 8 parti

Metilcello solve 10 parti

Acido acetico 0,8 parti

C0? viene introdotto nella miscela agitata nell,arco di un periodo di 100 minuti sino a che l*idrossido di calcio ? sostanzialmente neutralizzato?

La temperatura viene mantenuta a circa 130?P (54?4?c) durante la reazione? Dopo che la reazione ? completa,'acqua e metilcellosolve vengono eliminati mediante distillazione? Il contenuto del reattore vi&ne filtrato attraverso un setaccio da 200 mesh in modo da separare eventuali solidi residui grossolani? La composizione purificata ? il complesso addensato de? siderato in ragia minerale?

ESEMPIO 5

Un adatto reattore, quale sopra indicato, viene caricato con 130 parti di una soluzione al 32% di solfonato di calcio in olio minerale chiaro?

A questa soluzione si aggiungono:

Calce idrata 60 parti

Nafta 15Q parti

Metanolo 6 parti

Acido acetico 6 parti

C02 viene introdotto nella miscela agitata nell'arco di un periodo di 120 minuti sino a che l'idrossido di calcio ? sostanzialmente neutralizzato? La temperatura viene mantenuta a circa 185?F (85?c) durante la reazione? Dopo che la reazione ? completa si eliminano mediante distillazione acqua, metanolo e nafta? Il contenuto del reattore viene filtrato attraverso un setaccio da 200 mesh per separare eventuali solidi residui grossolani? La composizione purificata ? il desiderato complesso addensato al solfonato di calcio so? vrabasifrcato in detto olio minerale?

ESEMPI 6-14

Nei seguenti esperimenti sono indicate ricerche sull*effetto del tempo di carbonatazione? Viene seguito il procedimento dell'Esempio 1 e viene variata la velocit? del biossido di carbonio.

Tempo per la reazione di

Esempio carbonatazione (minuti) Prodotto

6 30 Non addensato 7 40 Non addensato 8 50 Non addensato 9 60 Addensato 10 80 Addensato 11 100 Addensato 12 120 Addensato 13 160 Addensato Esempi 15-21

Ricerche relative all'effetto di metilcellosol ve sul prodotto. Viene seguito il procedimento dell'E-sempio 1t ma viene variata la quantit? di metilcello? solve.

Quantit? di

Esempio metilcellosolve arti) Prodotto 15 4 Non addensato 16 6 Non addensato 17 8 Addensato 18 10 Addensato 19 12 Addensato 20 15 Addensato 21 20 Addensato

ESEMPI 22-27

Effetto della tsnperatura del procedimento di carbonatazione come per l'Esempio 1*r ma viene variata la temperatura di reazione.

Temperatura di

Esempio reazione ?F (?c) Prodotto

22 122 ( 50) Addensato

23 140 ( 60) Addensato

24 158 ( 70) Addensato

25 176 ( 80) Addensato

26 194 ( 90) Addensato

27 212 (100) Addensato

ESEMPI 28-30

Effetto dell'acido acetico sul prodotto, Proce?* dimento come per l'Esempio 2, ma la quantit? di acido acetico viene variata.

Esempio Acido acetico (parti) Prodotto 28 0 Non addensato 29 Addensato 30 Addensato

ESEMPI 31-35

Effetto dell'acqua sul prodotto? Il procedimento ? uguale a quello dell'Esempio 1 ma viene variata la concentrazione di acqua?

Esempio Acqua aggiunta (parti) Prodotto

31 0 Addensato 32 Addensato 33 6 Addensato 34 15 Addensato 35 24 Addensato

I prodotti del processo monostadio perfezionato della presente invenzione assicurano un'ottima protezione contro la ruggine quando combinati nel modo descritto nel brevetto U.S? N. 3*746.643, come illustrato dall'Esempio A.

ESEMPIO A

Prodotto ottenuto dall'Esempio 1 (30 parti) viene mescolato con cera (30 parti), vaselina ossidata (10 parti) e ragia minerale (40 parti)? Pannelli di acciaio ricoperti con questa composizione vengono provati in una camera con nebbia salina in conformit? con il metodo ASTM B117*

Comportamento :

Rivestimento secco dello spessore di 0,5 mil (12,7 micron) dopo 300 ore, non si osserva ruggine?

Gli Esempi sopra riportati illustrano la flessibilit? del processo?

Vari ingredienti supplementari, possono, e comunsnente vengono, incorporati nei grassi o composizioni addensate ottenuti in conformit? con il processo monostadio della presente invenzione, in proporzioni minori ben determinate, ma essi non sono in alcun modo essenziali per la presente invenzione e nessuna innovazione brevettabile viene rivendicata in merito al loro uso in quei casi in cui essi vengono inclusi nella preparazione di grassi o composizioni addensate? Esempi illustrativi di tali ingredienti supplementari sono inibitori di ossidazione come fenil alfa-naftilamina (PAN); agenti miglioratori della viscosit? che possono comprendere certi polimeri (Acryloid 155?c); ed altri per propriet? particolari e generalmente note in grassi o composizioni addensate? Essi vengono preferibilmente aggiunti dopo che ? stata completata la preparazione del grasso o composizione addensata?

I- grassi complessi o composizioni addensate al solfonato di calcio sovrabasificato prodotti in confor

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI

   1 Processo monostadio perfezionato per preparare un complesso tissotropico al solfonato di calcio sovrabasificato sotto forma di un grasso o composizione addensata, processo che comprende la formazione di una miscela liquida la quale contiene un materiale liquido facente da veicolo sotto forma di un idrocarburo liquido volatile oppure un olio non volatile oppure una loro miscela; un acido solfonico avente o includente una catena alifatica contenente almeno 12 atomi di carbonio ed avente un peso molecolare compreso nella gamma fra circa 300 e circa 700; ossido di calcio e/o idrossido di calcio; un composto scelto dal gruppo costituito da alcoli alifatici idrosolubili C -C. ed al?

   1 4 cossialcanoli idrosolubili; un acido carbossilico i? drosolubile, ed acqua; agitazione e riscaldamento di detta miscela ad una tenperatura compresa nella gamma di valori fra circa 95 e circa 200?F (35-93,3?c) e carbonatazione di detta miscela per un periodo di tempo sufficiente ad effettuare circa 80-100? del completamento della carbonatazione in modo da produrre un grasso o composizione addensata in cui la miscela di reazione viene convertita in un grasso o composizione addensata contenente particelle colloidalmente disperse di carbonato di calcio che viene prodotto sotto forma di cristalli di calcite?
2. 2 Processo della rivendicazione 1 in cui il peso molecolare dell?acido solfonico ? compreso nella gamma di valori fra 450 e 550?
3. 3 Processo della rivendicazione 1 in cui l?alcossialcanolo ? metilcellosolve?
4. 4 Processo della rivendicazione 1 in cui l?acido carbossilico ? acido acetico?
5. 5 Processo monostadio perfezionato per la preparazione di grassi complessi tissotropici o composizioni addensate al solfonato di calcio sovrabasificato;caratterizzato dagli stadi che comprendono l?introduzione in un reattore di ima soluzione in idrocarburo liquido volatile di un acido solfonico e di acidi solfonici aventi od includenti una catena alifatica di almeno 12 atomi di carbonio, detti acido solfonico o acidi sol? fonici avendo un peso molecolare compreso nella gamma fra circa 450 e circa 550; di ossido di calcio e/o idrossido di calcio in modo da produrre un agente disperdente costituito da solfonato di calcio; di un composto scelto dal gruppo costituito da alcoli alifatici idrosolubili aventi da 1 a 4 atomi di carbonio ed un alcossialcanolo idrosolubile; un acido carbossilico idrosolubile; e acqua; il riscaldamento di detta miscela in condizioni di agitazione ad una temperatura compresa nella gamma di valori fra circa 95 e circa 200?F (35?93,3ec); e poi la carbonatazione di detta miscela ad una temperatura compresa nella gamma di valori fra circa 95 e circa 200?F (35?93?3?C) sino a che la miscela di reazione si ? convertita in un grasso o una composizione addensata contenente particelle colloidalmente disperse di carbonato di calcio che ? prodotto sotto forma di cristalli di calcite?
6. 6 Processo della rivendicazione 5, in cui lo alcossialcanolo ? metilcellosolve?
7. 7 Processo della rivendicazione 5? in cui lo acido carbossilico ? acido acetico.
8. 8 Processo monostadio perfezionato per la preparazione di un complesso tissotropico al solfonato di calcio sovrabasificato sotto forma di un grasso o composizione addensata, il quale comprende la formazione di una miscela liquida contenente un materiale facente da veicolo liquido sotto forma di un idrocarburo liquido volatile oppure un olio non volatile oppure una loro miscela; un acido solfonico avente o includente una catena alifatica contenente almeno 12 atomi di carbonio ed avente un peso molecolare compreso nella gamma di valori fra circa 300 e circa 700; ossido di calcio e/o idrossido di calcio; un composto scelto dal gruppo costituito da alcanoli alifatici idrosol?bili C ?C? ed alcos?

   1 4 sialcanoli idrosolubili; un acido carbossilico idrosolubile; ed acqua; l'agitazione ed il riscaldamento

   di detta miscela ad una temperatura compresa nella gamma di valori fra circa 95 e circa 200?F (35-93f3?c) e la carbonatazione di detta miscela per un periodo di tempo tale da effettuare da circa 80% a 100% del completamento della carbonatazione, in modo

   da produrre un grasso o composizione addensata in cui la miscela di reazione viene convertita in un grasso o una composizione addensata contenente particelle colloidalmente disperse di carbonato di calcio che viene prodotto sotto forma di cristalli di calcite?
9. 9 Processo monostadio perfezionato per preparare un complesso tissotropico al solfonato di calcio sovrabasificato sotto forma di un grasso o composizione addensata, il quale comprende la formazione di una miscela liquida contenente un materiale facente da veicolo liquido sotto forma di un idrocarburo liquido volatile; un acido solfonico avente o includente una catena alifatica che contiene almeno 12 atomi di carbonio ed avente un peso molecolare compreso nella gamma di valori tra circa 450 e circa 550; idrossido di calcio; raetilcellosolve; acido acetico; ed acqua; il metilcello solve costituendo da circa 4 a circa 6% e l'acido acetico (calcolato come acido acetico glaciale) costituendo da circa 0r2 a circa 2% in peso di detta miscela di ingredienti; l'agitazione ed il riscaldamento di detta miscela ad una tenperatura compresa nella gamma di valori tra circa 95 e circa 200?F (35-93,3?c) e la carbonatazione di detta miscelazione per un periodo di tempo tale da effettuare fra circa 80% e 100% del completamento della carbonatazione in modo da produrre un grasso o composizione addensata in cui la miscela di reazione viene convertita in un grasso o una composizione addensata contenente particelle colloidalmente disperse di carbonato di calcio che viene prodotto sotto forma di cristalli di calcite?
10. 10 Processo monostadio perfezionato per preparare grassi complessi tissotropici o composizioni addensate al solfonato di calcio sovrabasificato, ca? ratterizzato dagli stadi che comprendono 1*introduzione in un reattore di una soluzione in idrocarburo liquido volatile di un agente disperdente costituito da solfonato di calcio, ossido di calcio e/o idrossido di calcio; un composto scelto dal gruppo consistente di alcoli alifatici idrosolubili aventi da 1 a 4 atomi di carbonio ed un alcossialcanolo idrosolubile; ed acqua; il riscaldamento di detta miscela in condizioni di agitazione ad una temperatura compresa nella gamma di valori fra circa 95 e circa 200?F (35-93,3?c); e poi la carbonatazione di detta miscela ad una temperatura compresa nella gamma di valori fra circa 95 e circa 200?F (35-93,3?c) sino a che la miscela di reazione viene convertita in un grasso o composizione addensata contenente particelle colloidalmente disperse di carbonato di calcio che viene prodotto sotto forma di cristalli di calcite
11. 11 Processo della rivendicazione 10f in cui 1?alcossialcanolo ? metilcellosolve?