DISPERSANTES Y SUS COMPONENTES.

- Una composición que contiene (i) un só- lido particulado, (ii) un medio orgánico y (iii) un compuesto de Fórmula (1) y sales del mismo:

B-CO-Z-R Fórmula (1) en la cual B comprende una cadena de alquilo hidrofóbica basada en poliisobutileno con un peso molecular medio de 300-5000 que, junto con el grupo -CO-, es el residuo de un anhídrido poliisobutilén succínico; Z es un grupo de enlace divalente que está unido al grupo carbonilo a través de un átomo de oxígeno o de nitrógeno y que puede ser representado de manera general por la fórmula: -N(T)-A- o -O-A-; en la cual T es un hidrógeno, o un radical hidrocarbilo C1-18, o un grupo representado por A, o el residuo del anhídrido poliisobutilén succínico; A es un radical alquileno o hidroxialquileno que contiene de 2 a 6 átomos de carbono; R es un grupo amonio cuaternario representado por la fórmula: -N + (T 2 )(T 3 )(T 4 )W - en la cual T 2 , T 3 y T 4 son cada uno de ellos independientemente hidrógeno, grupos alquil alcarilo o cicloalquilo opcionalmente sustituidos, o R es un grupo amonio cuaternario funcionalizado con N-óxido; y W - es un anión incoloro o coloreado

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2006/022926.

Solicitante: LUBRIZOL LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

Dirección: THE KNOWLE NETHER LANE,HAZELWOOD DERBY DERBYSHIRE DE5.

Inventor/es: THETFORD, DEAN, SIMPSON,NEIL L.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 11 de Agosto de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01F17/00E2
  • B01F17/00K2
  • C09D11/02B
  • C09D17/00F
  • C09D7/02
  • C09D7/12D4

Clasificación PCT:

  • B01F17/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01F MEZCLA, p. ej. DISOLUCION, EMULSION, DISPERSION (mezcla de pinturas B44D 3/06). › Utilización de sustancias como agentes emulsionantes, humidificantes, dispersantes o generadores de espuma (agentes de flotación B03D 1/001; para aplicaciones particulares, ver las clases apropiadas, p. ej. como detergentes C11D).
  • C09D11/00 QUIMICA; METALURGIA.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). › Tintas.
  • C09D17/00 C09D […] › Pigmentos en pasta, p. ej. para mezclar en pintura.
  • C09D7/02
  • C09D7/12

Fragmento de la descripción:

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a nuevas composiciones que contienen una sal de dispersantes, un sólido particulado y un medio orgánico. La invención se refiere además a la utilización de los dispersantes en medios tales como tintas, bases de molturación, plásticos y pinturas.ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Muchas formulaciones tales como tintas, pinturas, bases de molturación y materiales plásticos requieren dispersantes eficaces para distribuir uniformemente un sólido particulado en un medio orgánico. El medio orgánico puede variar desde un medio orgánico polar hasta un medio orgánico no polar. Los dispersantes que contienen grupos básicos terminales tales como cadenas de poli(alquileno inferior)imina son bien conocidos y son preparados generalmente mediante reacción de la polimina con cadenas de poliéster que contienen grupos ácidos terminales, teniendo la reacción como resultado una mezcla de formas amida y sal. Sin embargo, muchos de estos dispersantes tienen un funcionamiento limitado con respecto a las propiedades de viscosidad y estabilidad, los cuales cuando se incorporan a tintas de impresión o a pinturas, proporcionan a las tintas y a las pinturas malas características de flujo. Por tanto, existe la necesidad de un dispersante capaz de proporcionar un funcionamiento aceptable con respecto a al menos una de las características de flujo y las propiedades de viscosidad y estabilidad.

U.S. A-5.721.358 describe un proceso para la producción de ftalocianina de cobre utilizando un dispersante derivado de un dispersante succinimida no salado. El dispersante succinimida deriva de una alquilenamina y de anhídrido poliisobutilén succínico.

U.S. A-2003/0213410 describe un pigmento modificado por un polímero que comprende un polímero con al menos un grupo carboxílico o una sal del mismo y al menos un agente de acoplamiento. El polímero incluye derivados de poliaminas que se han hecho reaccionar con un agente acilante tal como anhídrido acético o succínico.

GB-A-1.373.660 describe dispersantes poliesteramina obtenibles mediante la reacción de ácidos polihidroxicarboxílicos con diaminas, especialmente alquiléndiaminas y sales de los mismos.

U.S. A-5.000.792 describe dispersantes poliesteramina obtenibles mediante la reacción de 2 partes de ácidos polihidroxicarboxílicos con 1 parte de dialquiléntriamina.

WO-A-2004/065430 describe en el Ejemplo 3 un(a) éster/sal succínico(a) de poliisobutileno que puede ser utilizado(a) para revestimientos y tinta. El(la) éster/sal succínico(a) de poliisobutileno se prepara mediante la reacción de anhídrido poliisobutilén succínico con trietanolamina.

WO-A-01/14433 y WO-A-03/029309 describen composiciones que contienen un sólido particulado, un medio orgánico y una sal de un agente acilante sustituido con hidrocarbilo. US-A-4.171.959 describe composiciones de combustible para motores que contienen hidrocarburos que ebullen en el rango de ebullición de la gasolina y una sal de amonio cuaternario de una succinimida.

Por tanto, sería ventajoso tener un dispersante con propiedades aceptables de viscosidad y estabilidad, que cuando se incorpore a tintas o pinturas proporcione a las tintas y a las pinturas características de flujo aceptables.RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Se ha encontrado que ciertos dispersantes muestran una excelente capacidad para dispersar un sólido particulado en una variedad de medios orgánicos, particu

larmente de medios orgánicos no polares.

La presente invención proporciona una composición que contiene (i) un sólido particulado, (ii) un medio orgánico y (iii) un compuesto de Fórmula (1) y sales del mismo:

B-CO-Z-R Fórmula (1) en la cual B comprende una cadena de alquilo hidrofóbica basada en poliisobutileno con un peso molecular medio de 300-5000, que junto con el grupo -CO-es el residuo de un anhídrido poliisobutilén succínico; Z es un grupo de enlace divalente que está unido al grupo carbonilo a través de un átomo de oxígeno o de nitrógeno y que puede ser representado de manera general por la fórmula:

- N(T)-A-o -O-A-; en la cual T es un hidrógeno o un radical hidrocarbilo C1-18, o un grupo representado por A, o el residuo del anhídrido poliisobutilén succínico; A es un radical alquileno o hidroxialquileno que contiene 2-6 átomos de carbono; R es un grupo amonio cuaternario representado por la fórmula:

- N+(T2)(T3)(T4)Wen la cual T2, T3 y T4 son cada uno de ellos independientemente hidrógeno, grupos alquil alcarilo o cicloalquilo opcionalmente sustituidos, o R es un grupo amonio cuaternario funcionalizado con N-óxido; y

W-

es un anión incoloro o coloreado.

La presente invención se refiere además a una pintura, a una tinta o a una base de molturación que comprende dicha composición. Las realizaciones preferidas de la invención son obvias a partir de las reivindicaciones dependientes.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Agente Acilante Sustituido con Hidrocarbilo

La cadena de alquilo hidrofóbica basada en poliisobutileno tiene un peso molecular medio en varias realizaciones que varía de 300 a 5000, de 450 a 4000, de 500 a 3000 o de 550 a 2500. En varias realizaciones, la cadena de alquilo hidrofóbica basada en poliisobutileno tiene un peso molecular medio de 550 o de 750 o de 950 a 1000 ó 1600 ó 2300.

En una realización, el polímero tiene un grupo de doble enlace C=C terminal, esto es un grupo vinilideno. Típicamente, la cantidad de grupos vinilideno presentes no es importante, ya que puede prepararse un poliisobutileno succionado mediante una ruta con cloro o a partir de rutas sin cloro.

La cantidad de grupo vinilideno presente es típicamente de al menos un 2% en peso, o al menos un 40%,

o al menos un 50%, o al menos un 60%, o al menos un 70% de las moléculas de polímero. A menudo, la cantidad de grupo vinilideno presente es del 75%, el 80% o el 85%.

El polímero puede ser obtenido comercialmente bajo los nombres comerciales de Glissopal®1000 o Glissopal®2300 (disponibles comercialmente en BASF), TPC®555, TPC®575 o TPC®595 (disponibles comercialmente en Texas Petroleum Chemicals). Amina

La amina es conocida en la técnica de las aminas e incluye una amina cíclica (aromática y/o no aromática) tal como una monoamina sustituida, una poliamina

o mezclas de las mismas. Una persona con experiencia en la técnica conocerá compuestos de aminas adecuados capaces de formar una sal de amonio cuaternario.

En una realización, la amina tiene al menos un enlace N-H reactivo (enlace de nitrógeno con hidrógeno). La amina puede contener uno o más grupos funcionales de aminas primarias y secundarias. Alternativamente, la amina puede contener uno o más grupos funcionales de aminas primarias y terciarias. Opcionalmente, la amina puede estar también sustituida adicionalmente con otros grupos funcionales tales como hidroxilo.

La monoamina sustituida tiene en una realización de 1 a 22 átomos de carbono y está además sustituida con un grupo capaz de reaccionar con el agente acilante sustituido con hidrocarbilo. Típicamente, la monoamina contendrá un grupo funcional de amina secundaria o terciaria.

El catión de amonio cuaternario puede ser un catión de amonio cuaternario o un catión de benzalconio, tal como un catión de piridinio. El catión de amonio cuaternario contiene en una realización uno o dos grupos alquilo conteniendo de 6 a 20 átomos de carbono.

Ejemplos de aminas adecuadas incluyen N,Ndimetil-aminopropilamina, N,N-dietil-aminopropilamina, N,N-dimetil-aminoetilamina etiléndiamina, 1,2-propiléndiamina, 1,3-propiléndiamina, las butiléndiaminas isoméricas, pentanodiaminas, hexanodiaminas, heptanodiaminas, dietiléntriamina, dipropiléntriamina, dibutiléntriamina, trietiléntetraamina, tetraetilénpentaamina, pentaetilénhexaamina, hexametiléntetraamina y bis(hexametilén)triamina, los diaminobencenos, las diaminopiridinas o mezclas de las mismas.

Ejemplos de otros cationes de amonio cuaternario adecuados incluyen tetraetil amonio, N-octadecil-N,N,N-trimetil amonio, N,N-didodecil-N,N-dimetil amonio, N-bencil-N,N,N-trimetil amonio y el catión N-bencil-N-octadecil-N,N-dimetil amonio.

Las poliaminas incluyen en una realización una alquiléndiamina o una alquiléndiamina sustituida tales como etiléndiamina...

 


Reivindicaciones:

1. Una composición que contiene (i) un sólido particulado, (ii) un medio orgánico y (iii) un compuesto de Fórmula (1) y sales del mismo:

B-CO-Z-R Fórmula (1)

en la cual B comprende una cadena de alquilo hidrofóbica basada en poliisobutileno con un peso molecular medio de 300-5000 que, junto con el grupo -CO-, es el residuo de un anhídrido poliisobutilén succínico; Z es un grupo de enlace divalente que está unido al grupo carbonilo a través de un átomo de oxígeno o de nitrógeno y que puede ser representado de manera general por la fórmula:

- N(T)-A-o -O-A-;

en la cual T es un hidrógeno, o un radical hidrocarbilo C1-18, o un grupo representado por A, o el residuo del anhídrido poliisobutilén succínico; A es un radical alquileno o hidroxialquileno que contiene de 2 a 6 átomos de carbono; R es un grupo amonio cuaternario representado por la fórmula:

- N+(T2)(T3)(T4)Wen la cual T2, T3 y T4 son cada uno de ellos independientemente hidrógeno, grupos alquil alcarilo o cicloalquilo opcionalmente sustituidos, o R es un grupo amonio cuaternario funcionalizado con N-óxido; y

W-

es un anión incoloro o coloreado.

2. La composición de la reivindicación 1, en la que el grupo amonio cuaternario tiene un contraión aniónico de cuaternización seleccionado del grupo que consta de haluros, hidróxidos, sulfonatos, sulfatos de alquilo, sultonas, fosfatos, fosfatos de alquilo C1-12, fosfatos de dialquilo C1-12, boratos, boratos de alquilo C1-12, nitritos, nitratos, carbonatos, bicarbonatos, alcanoatos, ditiofosfatos de O,O-dialquilo C1-17 y mezclas de los mismos.

5 3. La composición de la reivindicación 1, en la que el grupo amonio cuaternario es un contraión aniónico de cuaternización seleccionado del grupo que consta de sulfatos de dialquilo, N-óxidos, sultonas, haluros de alquilo o aralquilo y carbonatos sustituidos con hidro

10 carbilo. 4. La composición según se reivindicó en la reivindicación 1, en la que el medio orgánico es un líquido orgánico o un material plástico. 5. La composición según se reivindicó en la reivindicación 1, en la que el líquido orgánico comprende al menos un 0,1% en peso de un líquido orgánico polar sobre la base del líquido orgánico total.

6. La composición según se reivindicó en la reivindicación 1, en la que el sólido particulado es un 20 pigmento. 7. Una pintura o una tinta que comprende la composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6. 8. Una base de molturación que comprende la composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.


 

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