Agente dispersante para suspensiones sólidas.

Uso de un polímero de fórmula (XIV) como agente dispersante para sustancias en polvo**Fórmula**

en donde

en donde X representa H+, ión de metal alcalino, ión de metal alcalinotérreo, ión de metal divalente o trivalente, ión amonio, grupo amonio orgánico o un residuo orgánico con un peso molecular de ≤ 200 g/mol,

en particular Na+ o K+;

en donde Y representa una de las fórmulas

(II) a (VI)**Fórmula**

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11183683.

Solicitante: SIKA TECHNOLOGY AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: ZUGERSTRASSE 50 6340 BAAR SUIZA.

Inventor/es: SULSER, UELI, FRUNZ,LUKAS, ZIMMERMANN,JÖRG.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Empleo de materias orgánicas como ingredientes activos... > C04B24/24 (Compuestos macromoleculares (C04B 24/14 tiene prioridad; compuestos macromoleculares que contienen grupos sulfonato o sulfato C04B 24/16))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Procesos de polimerización > C08F2/38 (Polimerización utilizando reguladores, p. ej. agentes de cierre de cadena)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Homopolímeros o copolímeros de compuestos que tienen... > C08F30/02 (que contienen fósforo)

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Fragmento de la descripción:

Agente dispersante para suspensiones sólidas

Campo técnico

La invención se refiere al campo de los agentes dispersantes para suspensiones sólidas.

Técnica anterior

El problema en el campo de plastificantes aglutinantes y agentes dispersantes para suspensiones sólidas es el de encontrar aditivos mejorados que den como resultado un buen efecto dispersante para las suspensiones sólidas.

También es deseable mantener la eficacia de los aditivos, incluso con un almacenamiento prolongado, en particular en su forma acuosa.

Es también ventajoso un efecto fácilmente dispersante y plastificante para las suspensiones sólidas, que permita un control óptimo y práctico del periodo de tiempo de procesamiento, notablemente cuando la suspensión sólida es un aglutinante mineral.

Descripción de la invención Por tanto, el objeto de la invención fue proporcionar agentes dispersantes que cumplieran los requisitos anteriores.

Sorprendentemente, se ha encontrado ahora que el uso de un polímero que tiene la fórmula (XIV) como agente dispersante para sustancias en polvo según la reivindicación 1 consigue este objeto.

En comparación con aditivos conocidos, el uso del polímero acorde con la invención que tiene la fórmula (XIV) como agente dispersante da como resultado un poder dispersante considerablemente más alto.

Otra ventaja crucial de usar los polímeros que tienen la fórmula (XIV) como agentes dispersantes para sustancias en polvo es que estos no pierden el alto poder dispersante incluso si son almacenados durante un periodo prolongado, en particular en forma de sus preparaciones acuosas.

Son aspectos adicionales de la invención el tema de las reivindicaciones independientes adicionales. Las realizaciones particularmente preferidas de la invención son el tema de las reivindicaciones dependientes.

Maneras de implementar la invención La presente invención se refiere al uso de un polímero que tiene la fórmula (XIV) como agente dispersante para sustancias en polvo O

R7 P

YW R1

(XIV)

donde X es H+, un ión de metal alcalino, un ión de metal alcalinotérreo, un ión de metal divalente o trivalente, un ión amonio, un grupo amonio orgánico o un grupo orgánico que tiene un peso molecular de º 200 g/mol, X en particular representa Na+ o K+ .

Aquí, Y es una de las fórmulas (II) a (VI)

R4 (W)

(II)

(P)

R2 R3 R4 (W)

(III)

(P)

(IV)

(W)

O

(W)

(V)

O

(VI)

(W)

O y W es una de las fórmulas (VII) a (X)

(Y) O

(R1) (VII)

q

(Y) (CH2) H2C O

(R1) (VIII)

r q

C R6 A q (R1) (IX)

O

(Y) H2C C R6 A q (R1) (X)

O

R1 es H, un grupo alquilo, que tiene preferiblemente 1 a 20 átomos de carbono, un grupo alquilarilo, que tiene preferiblemente 7 a 20 átomos de carbono, o la fórmula (XI)

H

H2nCn Y

(XI)

donde, independientemente unos de otros, el sustituyente A es un grupo alquileno C2 a C4, el subíndice q es un valor de 2 a 300, en particular de 2 a 50, y de manera particularmente preferible de 3 a 10, el subíndice n es un valor de 2 5 a 4, preferiblemente un valor de 2, y el subíndice r es un valor de 0 a 1, y

donde R2, R3 y R4, independientemente unos de otros, son H, CH3, COOH o CH2-COOH. Es obvio para un experto en la técnica que, en el presente contexto, COOH o CH2-COOH se entiende que también significan las sales de los mismos que tienen iones metálicos alcalinos, iones metálicos alcalinotérreos, iones metálicos divalentes o trivalentes o iones amonio, tales como COO -Na+ o CH2-COO -Na+.

R5 es -CH2-CH2- o -CH2-CH (CH3) - y

R6 es O o N.

R7 es un polímero que comprende al menos un monómero M en estado polimerizado, en donde R7 tiene un peso molecular de 500 a 200.000 g/mol, preferiblemente de 2.000 a 50.000 g/mol.

El monómero M se selecciona del grupo que consiste en:

• ácidos monocarboxílicos y dicarboxílicos (C3 a C6) monoetilénicamente insaturados y sus ésteres de alquilo C1-C20 y ésteres de (metil-) poli (oxialquileno) , sus amidas, nitrilos y anhídridos,

• (met) acrilatos de alquilo (C1 a C20) , (met) acrilamidas de alquilo (C1 a C20) , (met) acrilonitrilos de alquilo (C1 a C20) y (met) acrilatos de (metil-) poli (oxialquileno) ,

• ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos que contienen hasta 20 átomos de carbono, compuestos aromáticos 20 vinílicos que tienen hasta 20 átomos de carbono,

• éteres vinílicos y éteres alílicos de alcoholes que contienen 1 a 12 átomos de carbono, éteres alílicos de (metil-) poli (oxialquileno) , éteres vinílicos de (metil-) poli (oxialquileno) ,

• hidrocarburos alifáticos que tienen 2 a 10 átomos de carbono y 1 o 2 dobles enlaces olefínicos, N-vinilamidas cíclicas y de cadena abierta,

• y mezclas de estos monómeros.

R7 tiene preferiblemente un contenido de º 80% en peso, en particular º 90% en peso, de manera particularmente preferible º 95% en peso de monómeros M en su estado polimerizado, en base al peso molecular de R7.

Se entiende que los monómeros M en su estado polimerizado significan M que están presentes en la forma de un polímero después de una reacción de polimerización por radicales.

Se pueden producir polímeros que tienen la fórmula (XIV) , por ejemplo, por la polimerización por radicales de monómeros M usando un ácido fosfínico monosustituido que tiene la fórmula (I)

R1 (I)

como regulador del peso molecular, donde X, Y, W, R1 son grupos como los descritos anteriormente.

En el presente documento, se entiende que el término "regulador del peso molecular" significa un compuesto que tiene altas constantes de transferencia que se usan en polimerizaciones por radicales. Los reguladores del peso molecular aceleran las reacciones de terminación de cadenas y causan por tanto una reducción en el grado de polimerización del polímero resultante, sin influir en la velocidad de reacción global.

Preferiblemente [AO] es la fórmula (XV)

[ (EO) x- (PO) y- (BuO) z] (XV)

Los subíndices x, y, z aquí, independientemente unos de otros, representan cada uno los valores 0 a 300, y la suma de los mismos x+y+z es 2 a 300. Además, en la fórmula (XV) , EO = etilenoxi, PO = propilenoxi, BuO = butilenoxi o isobutilenoxi. La secuencia de las unidades estructurales individuales EO-, PO-, y BuO puede ser alternante, estadística, en bloques o aleatoria.

El subíndice x es preferiblemente de 2 a 50, de manera particularmente preferible de 3 a 15, y la suma y+z = 0.

Se entiende que "peso molecular" o "peso molar" dentro del significado de la invención significa el peso molecular medio ponderal Mw.

El término "polímero" en el presente documento comprende, por otra parte, un conjunto de macromoléculas que están definidas químicamente, pero difieren en términos de grado de polimerización, masa molar y longitud de cadena, habiendo sido producido el conjunto por una polirreacción (polimerización, poliadición, policondensación) . Por otra parte, el término también incluye derivados de tal conjunto de maccromoléculas de polirreacciones, es decir, compuestos que fueron obtenidos por reacciones, por ejemplo adiciones o sustituciones, de grupos funcionales sobre macromoléculas predeterminadas, y que pueden o no estar definidas químicamente.

Las designaciones en negrita tales como X, W, Y, Y', P, M y similares en el presente documento se proporcionan meramente por razón de mejor comprensión... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Uso de un polímero de fórmula (XIV) como agente dispersante para sustancias en polvo

en donde en donde X representa H+, ión de metal alcalino, ión de metal alcalinotérreo, ión de metal divalente o trivalente, ión amonio, grupo amonio orgánico o un residuo orgánico con un peso molecular de º 200 g/mol,

en particular Na+ o K+; en donde Y representa una de las fórmulas (II) a (VI)

en donde W representa una de las fórmulas (VII) a (X) ; en donde R1 representa H, un grupo alquilo, preferiblemente con 1 - 20 átomos de carbono, un grupo alquilarilo, preferiblemente co.

7. 20 átomos de carbono, o la fórmula (XI)

en donde el sustituyente A representa independientemente un grupo alquileno C2 a C4, el índice q representa un valor de 2 a 300, en particular de 2 a 50, lo más preferiblemente de 3 a 10, el índice n representa un valor de 2 a 4, 10 preferiblemente un valor de 2, y el índice r representa un valor de 0 a 1, en donde R2, R3 y R4 representan independientemente H, CH3, COOH o CH2-COOH, R5 representa -CH2-CH2 o -CH2-CH (CH3) y R6 representa O o N y R7 representa un polímero que comprende al menos un monómero M en estado polimerizado, en donde R7 tiene 15 un peso molecular de 500 - 200.000 g/mol, preferiblemente de 2.000 - 50.000 g/mol, en donde el monómero M se selecciona del grupo que comprende:

• ácidos monocarboxílicos y dicarboxílicos (C3 a C6) monoetilénicamente insaturados y sus ésteres de alquilo C1-C20 y ésteres de (metil-) poli (oxialquileno) , sus amidas, nitrilos y anhídridos,

• (met) acrilatos de alquilo (C1 - C20) , (met) acrilamidas de alquilo (C1 - C20) , (met) acrilonitrilos de alquilo (C1 - C20) y 20 (met) acrilatos de (metil) poli (oxialquileno) ,

• ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos que contienen hasta 20 átomos de carbono, compuestos aromáticos vinílicos con hasta 20 átomos de carbono,

• éteres vinílicos y éteres alílicos de alcoholes que contienen entre 1 y 12 átomos de carbono, éteres alílicos de (metil-) poli (oxialquileno) , éteres vinílicos de (metil-) poli (oxialquileno) ,

• hidrocarburos alifáticos con 2 a 10 átomos de carbono y 1 o 2 dobles enlaces olefínicos, N-vinilamidas cíclicas y de cadena abierta,

y mezclas de estos monómeros.

2. Uso según la reivindicación 1, caracterizado por que la sustancia en polvo se selecciona del grupo que comprende arcillas, pasta de porcelana, polvo de silicato, tiza, hollín, harina de roca, pigmentos, talco, polvos de 30 plástico y aglutinantes minerales.

3. Uso según la reivindicación 2, caracterizado por que la sustancia en polvo es un aglutinante mineral.

4. Uso según la reivindicación 3, caracterizado por que la sustancia en polvo es un aglutinante mineral.

5. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la sustancia en polvo es una suspensión de materia sólida, en particular una suspensión acuosa.

6. Uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los monómeros M se seleccionan del grupo que comprende:

• ácidos monocarboxílicos y dicarboxílicos (C3 a C6) monoetilénicamente insaturados y sus ésteres de alquilo C1-C20 y ésteres de (metil-) poli (oxialquileno) , sus amidas, nitrilos y anhídridos,

• (met) acrilatos de alquilo (C1 - C20) , (met) acrilamidas de alquilo (C1 - C20) , (met) acrilonitrilos de alquilo (C1 - C20) y (met) acrilatos de (metil) poli (oxialquileno) ,

• ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos que contienen hasta 20 átomos de carbono, compuestos aromáticos vinílicos con hasta 20 átomos de carbono,

• éteres vinílicos y éteres alílicos de alcoholes que contienen entre 1 y 12 átomos de carbono, éteres alílicos de (metil-) poli (oxialquileno) , éteres vinílicos de (metil-) poli (oxialquileno) .

7. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, caracterizado por que los monómeros M son mezclas de las siguientes clases de monómeros:

• ácidos monocarboxílicos y dicarboxílicos (C3 a C6) monoetilénicamente insaturados y sus ésteres de alquilo C1-C20 y ésteres de (metil-) poli (oxialquileno) , sus amidas, nitrilos y anhídridos,

• (met) acrilatos de alquilo (C1 - C20) , (met) acrilamidas de alquilo (C1 - C20) , (met) acrilonitrilos de alquilo (C1 - C20) , y (met) acrilatos de (metil) poli (oxialquileno) ,

• éteres vinílicos y éteres alílicos de alcoholes que contienen entre 1 y 12 átomos de carbono, éteres alílicos de (metil-) poli (oxialquileno) , éteres vinílicos de (metil-) poli (oxialquileno) .

8. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, caracterizado por que los monómeros M son mezclas de las siguientes clases de monómeros:

• ácidos monocarboxílicos y dicarboxílicos (C3 a C6) monoetilénicamente insaturados y sus ésteres de alquilo C1-C20 y ésteres de (metil-) poli (oxialquileno) , sus amidas, nitrilos y anhídridos,

• ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos que contienen hasta 20 átomos de carbono, compuestos aromáticos vinílicos con hasta 20 átomos de carbono,

• éteres vinílicos y éteres alílicos de alcoholes que contienen entre 1 y 12 átomos de carbono, éteres alílicos de (metil-) poli (oxialquileno) , éteres vinílicos de (metil-) poli (oxialquileno) .

9. Método para mejorar las propiedades de flujo de sustancias en polvo, caracterizado por que se añade un polímero de fórmula (XIV) según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 8 a una sustancia en polvo.

10. Método según la reivindicación 9, caracterizado por que la sustancia en polvo es un aglutinante mineral.

11. Mezcla que contiene polímeros de fórmula (XIV) según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 8 y sustancias en polvo.

12. Mezcla de aglutinantes que contiene polímeros de fórmula (XIV) según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 8 y aglutinantes hidráulicos.

13. Material de construcción basado en un aglutinante hidráulico que contiene un polímero de fórmula (XIV) según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 8.