DISPERSIONES ACUOSAS DE POLÍMEROS, EXENTAS DE PIGMENTOS, MARCADAS CON COLORANTES FLUORESCENTES, PROCEDIMIENTO PARA SU OBTENCIÓN Y SU EMPLEO.

Dispersión acuosas de polímeros, marcada con colorantes fluorescentes con una viscosidad,

determinada con ayuda del método Brookfield (usillo número 3, 23 ºC) situada en el intervalo comprendido entre 500 y 900 mPas, que está constituida por agua así como por un componente sólido, que está constituido por (A) desde un 1 hasta un 99 % en peso de, al menos, un tipo de partículas polímeras dispersadas con un tamaño de partícula, promedio en volumen, situado en el intervalo comprendido entre 0,01 y 1 µm, determinado por medio de la difracción de la luz, (B) desde un 1 hasta un 20 % en peso de, al menos, un tipo de partículas polímeras dispersadas con un tamaño de partícula, promedio en volumen situado en el intervalo comprendido entre 1 y 100 µm, determinado por medio de la difracción de la luz, que contiene, al menos, un colorante fluorescente, y (C) desde un 0,001 hasta un 3 % en peso de, al menos, un agente espesante, así como (D) al menos un aditivo estabilizante de la dispersión acuosa de los polímeros, elegido entre el grupo que está constituido por las substancias hidrófugas, los compuestos tensioactivos, los coloides protectores, los agentes para llevar a cabo el ajuste del valor del pH, los agentes protectores contra la luz, los absorbedores de los UV, los disolventes orgánicos de bajo punto de ebullición y de elevado punto de ebullición, los inhibidores de la polimerización y los agentes antiespumantes

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/062068.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: LAWRENZ, DIRK, NORD,SIMON, BIRKERT,OLIVER, KOPLIN,Tobias Joachim, REIMERS,Oliver, GEISSLER,Ulrike.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 11 de Septiembre de 2008.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08J3/05 QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08J PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS; TRATAMIENTO POSTERIOR NO CUBIERTO POR LAS SUBCLASES C08B, C08C, C08F, C08G o C08H (trabajo, p. ej. conformado, de plásticos B29). › C08J 3/00 Procesos para el tratamiento de sustancias macromoleculares o la formación de mezclas. › a partir de polímeros sólidos.
  • C09D133/06 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09D COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS, BARNICES, LACAS; EMPLASTES; PRODUCTOS QUIMICOS PARA LEVANTAR LA PINTURA O LA TINTA; TINTAS; CORRECTORES LIQUIDOS; COLORANTES PARA MADERA; PRODUCTOS SOLIDOS O PASTOSOS PARA ILUMINACION O IMPRESION; EMPLEO DE MATERIALES PARA ESTE EFECTO (cosméticos A61K; procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies, en general B05D; coloración de madera B27K 5/02; vidriados o esmaltes vitreos C03C; resinas naturales, pulimento francés, aceites secantes, secantes, trementina, per se , C09F; composiciones de productos para pulir distintos del pulimento francés, cera para esquíes C09G; adhesivos o empleo de materiales como adhesivos C09J; materiales para sellar o guarnecer juntas o cubiertas C09K 3/10; materiales para detener las fugas C09K 3/12; procedimientos para la preparación electrolítica o electroforética de revestimientos C25D). › C09D 133/00 Composiciones de revestimiento a base de homopolímeros o copolímeros de compuestos con uno o varios radicales alifáticos insaturados, con un solo enlace doble carbono-carbono y uno al menos terminado por un solo radical carboxilo, o sus sales, anhídridos, ésteres, amidas, imidas o nitrilos; Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros. › ésteres que sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígeno, formando parte únicamente el átomo de oxígeno del radical carboxilo.
  • C09D133/10 C09D 133/00 […] › Homopolímeros o copolímeros de ésteres del ácido metacrílico.
  • C09D5/22 C09D […] › C09D 5/00 Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas, barnices o lacas, caracterizados por su naturaleza física o por los efectos que producen; Emplastes. › Pinturas luminosas.

Clasificación PCT:

  • C08J3/00 C08J […] › Procesos para el tratamiento de sustancias macromoleculares o la formación de mezclas.
  • C08L101/00 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos D01F; filamentos o fibras artificiales D06). › Composiciones de compuestos macromoleculares no específicos.
  • C09D129/04 C09D […] › C09D 129/00 Composiciones de revestimiento a base de homopolímeros o copolímeros de compuestos con uno o varios radicales alifáticos insaturados, con un solo enlace doble carbono-carbono y uno al menos terminado en un radical alcohol, éter, aldehído, cetona, acetal o cetal; Composiciones de revestimiento a base de polímeros hidrolizados de ésteres de alcoholes insaturados con ácidos carboxílicos saturados; Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros. › Alcohol polivinílico; Homopolímeros o copolímeros parcialmente hidrolizados de ésteres de alcoholes insaturados con ácidos carboxílicos saturados.
  • C09D5/22 C09D 5/00 […] › Pinturas luminosas.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2361964_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

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Campo de la invención.

La presenta invención se refiere a dispersiones acuosas de polímeros, exentas de pigmentos, marcadas con colorantes fluorescentes. De igual modo, la presente invención se refiere a un procedimiento para llevar a cabo la obtención de dispersiones acuosas de polímeros, exentas de pigmentos, marcadas con colorantes fluorescentes. Así mismo, la presente invención se refiere al empleo de dispersiones acuosas de polímeros, exentas de pigmentos, marcadas con colorantes fluorescentes y a las dispersiones acuosas de polímeros, marcadas con colorantes fluorescentes, preparadas de conformidad con el procedimiento.

Estado de la técnica.

Se conocen por la solicitud de patente europea EP 1 801 127 A1 dispersiones acuosas, que contiene partículas polímeras, que pueden ser dispersadas en agua, que presentan un tamaño de partícula, promedio en volumen, situado en el intervalo comprendido entre 1 y 100 µm, cuyo tamaño es determinado por medio de la difracción de la luz, y un colorante fluorescente. Como se sabe, estas dispersiones pueden ser obtenidas según una polimerización en suspensión por medio de radicales de monómeros etílicamente insaturados en una emulsión de aceite – en – agua, cuya fase dispersa contiene disuelto, al menos, un colorante fluorescente. De manera preferente, la polimerización en suspensión se lleva a cabo en presencia de coloides protectores tales como los derivados de la celulosa o de alcoholes polivinílicos.

Como se sabe, los coloides protectores son absorbidos en bucles sobre la superficie de las partículas de las correspondientes partículas polímeras (véase la publicación Römpp Online 2007, »Schutzkolloid«). Por lo tanto, los coloides protectores no presentan ya, en general, un efecto espesante en una dispersión acuosa, que contiene además, también, otros polímeros, de manear especial partículas polímeras,

Por otra parte son conocidos por la publicación EP 1 801 127 A1 pinturas para estucar papel, que presentan una viscosidad de 1.000 mPas, no habiéndose indicado la manera en que se ha llevado a cabo la medición de la viscosidad. Las pinturas para estucar papel contienen grandes cantidades de pigmentos inorgánicos así como pequeñas cantidades de un agente aglutinante de estireno – butadieno y de un agente espesante así como pequeñas cantidades de partículas polímeras, que contiene, al menos, un colorante fluorescente. Las pinturas para estucar papel son preparadas por medio de la formación de una mezcla entre sí de sus componentes en un recipiente con agitación. No se sabe si, para esta finalidad, son preparadas de manera independiente, como paso previo, dispersiones acuosas exentas de pigmentos, que presenten ya agentes aglutinantes de estireno – butadieno así como partículas polimerasa, que contengan, al menos, un colorante fluorescente, y un agente espesante. Por lo tanto, no se desprenden de la publicación EP 1 801 127 A1 las propiedades que podrían presentar, por sí mismas, estas subcombinaciones de materiales.

De igual modo, se conoce por la publicación EP 1 801 127 A1 un agente para encolar papel, exento de pigmentos, que se obtiene por mezcla de dispersiones acuosas, que contienen partículas polímeras, que contiene al menos un colorante fluorescente, con una dispersión estándar de copolímeros de acrilato y la mezcla resultante se introduce bajo agitación en una solución acuosa de almidón, siendo la relación entre el producto sintético y el almidón de

1:100 aproximadamente. Por lo tanto, el almidón se presenta en un exceso muy elevado y no en una concentración, como la que es empleada, de manera usual, en los agentes espesantes. Por otra parte, no ha sido indicada la relación que existe entre las partículas polímeras, que contiene, al menos, un colorante fluorescente y las partículas polímeras de la dispersión estándar.

Cuando se lleva a cabo la obtención de productos funcionales, tales como, por ejemplo, materiales de recubrimiento, pegamentos, masa de sellada, tintas de impresión, masas para estucar papel o agentes para encolar papel, que están marcados con, al menos, un colorante fluorescente, seria de una gran ventaja tener almacenadas, a disposición, dispersiones acuosas de polímeros, exentas de pigmentos, que estuviesen marcadas con colorantes fluorescentes y polímeros solubles y/o dispersables en agua y partículas polímeras dispersables en agua que contengan, al menos, un colorante fluorescente, con objeto de que dichas dispersiones pudiesen ser empleadas según las necesidades incluso en lugares diferentes para finalidades de aplicación diferentes y/o en momentos diferentes. De este modo, podría ahorrarse, al menos, una etapa de mezcla con ocasión de la preparación in situ de los correspondientes productos funcionales, lo cual sería de una gran ventaja económica y técnica.

Sin embargo, esto presupone que las correspondientes dispersiones acuosas de polímeros, exentas de pigmentos, marcadas con colorantes fluorescentes, presenten una elevada estabilidad duradera y, de manera especial, que no presenten sedimentaciones de las partículas polímeros durante 1,5 meses como mínimo en el caso de un

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almacenamiento en reposo. Esto puede conseguirse también, ciertamente, por medio del aporte de agentes espesantes pero, sin embargo, el simple aumento de la viscosidad no ofrece una solución satisfactoria, puesto que las correspondientes dispersiones acuosas de polímeros, exentas de pigmentos, marcadas con colorantes fluorescentes, deben permanecer todavía aptas para ser bombeadas, con objeto de que puedan ser manipuladas en las instalaciones para llevar a cabo la obtención de los productos funcionales, que han sido citados más arriba, sin un coste energético demasiado elevado. Por otra parte, las correspondientes dispersiones acuosas de polímeros, exentas de pigmentos, marcadas con colorantes fluorescentes, deben permanecer también estables bajo el cizallamiento, como el que se produce obligatoriamente durante el bombeo, y no deben separarse por floculación.

Sin embargo, la publicación EP 1 801 127 A1 no proporciona cualquier sugerencia ni indicación del modo en que podrían ser resueltos estos problemas.

Se conocen por la solicitud de patente europea EP 1 191 041 A1 dispersiones acuosas de polímeros, que presentan partículas polímeras dispersadas, que contiene, al menos, un colorante fluorescente y que presentan un diámetro medio de partícula d50 <1 µm. La viscosidad de las dispersiones acuosas de polímeros, que son conocidas, toma un valor de 3,7 mPas, de conformidad con la página 15, tabla 1, de la publicación EP 1 191 041 A1. Por otra parte, los productos cosméticos, que están descritos en la publicación EP 1 191 041 A1, página 16, párrafo [0102], hasta página 28, párrafo [0163], no están constituidos por dispersiones acuosas de polímeros sino que están constituidos por formulaciones sólidas o en forma de crema.

Se conocen por la solicitud de patente europea EP 1 092 416 A1 dispersiones acuosas de polímeros, cuyas partículas polímeras dispersadas contiene, al menos, un colorante fluorescente y que, así mismo, presentan únicamente un diámetro medio de partícula con un valor d50 <1 µm. Por otra parte, las dispersiones acuosas de polímeros 11 a 19, que son conocidas por la publicación EP 1 902 416 A1, página 19, tabla 2, únicamente presentan una viscosidad situada en el intervalo comprendido entre 3,4 y 3,9 mPas.

Ni la publicación EP 1 191 041 A1, ni la publicación EP 1 092 416 A1 proporcionan sugerencias ni indicaciones del modo en que podrían ser resueltos estos problemas.

Tarea.

La presente invención tenía como tarea proporcionar una dispersión acuosa de polímeros, exenta de pigmentos, marcada con colorantes fluorescentes, que contiene

(A) al menos un tipo de polímeros solubles en agua y/o dispersables en agua y

(B) al menos un tipo de partículas polimerasa, dispersables en agua, que contengan, al menos, un colorante fluorescente, y que presenten una elevada estabilidad duradera relacionada con una excelente aptitud al bombeo. De manera especial, la dispersión acuosa de polímeros, exenta de pigmentos, marcada con colorantes fluorescentes, no debe presentar sedimentaciones con ocasión del almacenamiento en reposo durante, al menos, 1,5 meses. Por otra parte, la dispersión debe poder ser manipulada sin un gran coste de energía, de manera especial debe poder ser bombeada, sin que se produzca una separación por floculación... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispersión acuosas de polímeros, marcada con colorantes fluorescentes con una viscosidad, determinada con ayuda del método Brookfield (usillo número 3, 23 ºC) situada en el intervalo comprendido entre 500 y 900 mPas, que está constituida por agua así como por un componente sólido, que está constituido por

(A) desde un 1 hasta un 99 % en peso de, al menos, un tipo de partículas polímeras dispersadas con un tamaño de partícula, promedio en volumen, situado en el intervalo comprendido entre 0,01 y 1 µm, determinado por medio de la difracción de la luz,

(B) desde un 1 hasta un 20 % en peso de, al menos, un tipo de partículas polímeras dispersadas con un tamaño de partícula, promedio en volumen situado en el intervalo comprendido entre 1 y 100 µm, determinado por medio de la difracción de la luz, que contiene, al menos, un colorante fluorescente, y

(C) desde un 0,001 hasta un 3 % en peso de, al menos, un agente espesante, así como

(D) al menos un aditivo estabilizante de la dispersión acuosa de los polímeros, elegido entre el grupo que está constituido por las substancias hidrófugas, los compuestos tensioactivos, los coloides protectores, los agentes para llevar a cabo el ajuste del valor del pH, los agentes protectores contra la luz, los absorbedores de los UV, los disolventes orgánicos de bajo punto de ebullición y de elevado punto de ebullición, los inhibidores de la polimerización y los agentes antiespumantes.

2. Dispersión de polímeros según la reivindicación 1, caracterizada por las partículas polímeras (A) son (co)polímeros de monómeros etílicamente insaturadas.

3. Dispersión de polímeros según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el colorante fluorescente está disuelto en dispersión molecular en la matriz de partículas polímeras (B).

4. Dispersión de polímeros según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque las partículas polímeras

(B) contienen, con relación a su cantidad total, desde un 0,001 hasta un 10 % en peso del colorante fluorescente.

5. Dispersión de polímeros según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque las partículas polímeras

(B) pueden ser obtenidas con ayuda de una polimerización en suspensión por medio de radicales de monómeros etílicamente insaturados en una emulsión de aceite – en – agua, cuya fase dispersa contiene disuelto, al menos, un colorante fluorescente y que presenta un tamaño medio de partícula de 1µm como mínimo, determinado por medio de la difracción de la luz.

6. Dispersión de polímeros según la reivindicación 5, caracterizada porque la polimerización en suspensión por medio de radicales puede ser llevada a cabo en presencia de, al menos, un compuesto tensioactivo (D), de al menos un 0,5 % en peso, referido a los monómeros etílicamente insaturados, de al menos una substancia hidrófuga (D) y/o de al menos un coloide protector (D).

7. Dispersión de polímeros según la reivindicación 5 ó 6, caracterizada porque la polimerización en suspensión por medio de radicales puede ser llevada a cabo, con, al menos, un monómero (b1) hidrófugo, etílicamente insaturado.

8. Dispersión de polímeros según la reivindicación 7, caracterizada porque la polimerización en suspensión por medio de radicales puede ser llevada a cabo con una mezcla que contiene, o que está constituida por

(b1) al menos un monómero hidrófugo, etílicamente insaturado así como

(b2) al menos un monómero hidrófilo etílicamente insaturado y/o

(b3) al menos un monómero de acción reticulante con, al menos, 2 enlaces dobles etílicamente insaturados.

9. Dispersión de polímeros según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el agente espesante (C) se elige entre el grupo que está constituido por los ácidos silícicos pirógenos, por los silicatos estratificados, por los productos naturales y por los productos sintéticos orgánicos de bajo peso molecular, por los productos naturales y por los productos naturales modificados orgánicos polímeros y oligómeros, por los agentes espesantes orgánicos completamente sintéticos polímeros y oligómeros sin carácter tensioactivo y por los agentes espesantes asociativos con carácter tensioactivo.

10. Dispersión de polímeros según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque su contenido en componente sólido está situado en el intervalo comprendido entre un 10 y un 60 % en peso.

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11. Dispersión de polímeros según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque no presenta sedimentaciones cuando se almacena en reposo durante 1,5 meses como mínimo.

12. Procedimiento para la obtención de una dispersión acuosa de polímeros, marcada con colorantes fluorescentes, según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque se mezclan de forma homogénea en agua, con relación al componente sólido de la dispersión de polímeros,

(A) desde un 1 hasta un 99 % en peso de, al menos, un tipo de partículas polímeras dispersadas con un tamaño de partícula, promedio en volumen, situado en el intervalo comprendido entre 0,01 y 1 µm, determinado por medio de la difracción de la luz,

(B) desde un 1 hasta un 20 % en peso de, al menos, un tipo de partículas polímeras dispersadas con un tamaño de partícula, promedio en volumen situado en el intervalo comprendido entre 1 y 100 µm, determinado por medio de la difracción de la luz, que contiene, al menos, un colorante fluorescente, y

(C) desde un 0,001 hasta un 3 % en peso de, al menos, un agente espesante, así como

(D) al menos un aditivo estabilizante de la dispersión acuosa de los polímeros, elegido entre el grupo que está constituido por substancias hidrófugas, los compuestos tensioactivos, los coloides protectores, los agentes para llevar a cabo el ajuste del valor del pH, los agentes protectores contra la luz, los absorbedores de los UV, los disolventes orgánicos de bajo punto de ebullición y de elevado punto de ebullición, los inhibidores de la polimerización y los agentes antiespumantes.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque se dispone inicialmente la dispersión de las partículas polímeras (A) y se aporta a la carga inicial la dispersión de las partículas polímeras (B).

14. Empleo de la dispersión acuosa de polímeros, marcada con colorantes fluorescentes, según una de las reivindicaciones 1 a 11 y de la dispersión acuosa de polímeros, marcada con colorantes fluorescentes, preparada de conformidad con el procedimiento según las reivindicaciones 12 ó 13, a modo de productos funcionales marcados, líquidos, y para llevar a cabo la obtención de productos funcionales marcados líquidos, sólidos pulverulentos o sólidos compactos, que contienen, al menos, un aditivo (D) proporcionador de efecto, diferente de los aditivos estabilizantes (E).

15. Empleo según la reivindicación 14, caracterizado porque los productos funcionales marcados son agentes marcadores, materiales de recubrimiento, pegamentos, masas de sellado, tintas de impresión, masas para estucar papel, agentes para encolar papel, productos de partida para llevar acabo la obtención de piezas moldeadas y de láminas, catalizadores, formulaciones de agentes para la protección de las plantas y formulaciones cosméticas y farmacéuticas.

16. Empleo según la reivindicación 14 ó 15, caracterizado porque el aditivo proporcionador de efecto (E) se elige entre el grupo que está constituido por los agentes de reticulación, que pueden ser reticulados por vía térmica y/o con irradiación actínica; por los diluyentes reactivos, que pueden ser endurecidos por vía térmica y/o con irradiación actínica; por los colorantes solubles en agua y/o solubles en las partículas polímeras (A) y/o (B),que son, diferentes de los colorantes fluorescentes; por los aditivos de deslizamiento, por los catalizadores para llevar a cabo una reticulación térmica; por los iniciadores por medio de radicales, termolábiles; por los fotoiniciadores; por los promotores de la adherencia; por los agentes extendedores; por los agentes auxiliares formadores de película; por los agentes protectores contra la llama; por los inhibidores de la corrosión; por los agentes antiaglomerantes; por las ceras, por los agentes secantes; por los agentes biocidas, por los agentes mateadores, por los agentes desgasificadores; por los pigmentos o pacos y transparentes, orgánicos o inorgánicos; por los polvos metálicos; por los materiales de carga orgánicos e inorgánicos, transparentes y opacos; por las nanopartículas orgánicas e inorgánicas; por los productos activos de los agentes para la protección de las plastas, por los productos farmacéuticos y pos los productos odorizantes.

17. Empleo según la reivindicación 16, caracterizado porque los pigmentos (E) orgánicos o inorgánicos, opacos y transparentes, se eligen entre el grupo que está constituido por los pigmentos coloreados, por los pigmentos de efecto, por los pigmentos eléctricamente conductores y por los pigmentos magnéticamente apantalladores.

18. Procedimiento para la obtención de productos funcionales, marcados, líquidos, sólidos pulverulentos y sólidos compactos, que contienen, al menos, un aditivo (E) proporcionador de efecto, caracterizado porque se mezcla de manera homogénea una dispersión acuosa de polímeros, marcada con colorantes fluorescentes, según una de las reivindicaciones 1 a 11, o una dispersión acuosa de polímeros, marcada con colorantes fluorescentes, preparada de conformidad con el procedimiento según las reivindicaciones 12 o 13 con, al menos, un aditivo (E) proporcionador de efecto.

19. Procedimiento según la reivindicación 18 para la obtención de productos funcionales, marcados, sólidos pulverulentos y sólidos compactos, caracterizado porque se seca un producto intermedio marcado, líquido, que contiene, al menos, un aditivo (E) proporcionador de efecto.

 

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