SILOXANOS CICLICOS Y SU UTILIZACION.

Siloxanos cíclicos de la fórmula general II

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/061874.

Solicitante: EVONIK GOLDSCHMIDT GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: GOLDSCHMIDTSTRASSE 100,45127 ESSEN.

Inventor/es: GLOS, MARTIN, SIEVERDING, EWALD, BRUCKNER,ARNDT, HENNING,FRAUKE.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 19 de Mayo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C07F7/21 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C07 QUIMICA ORGANICA.C07F COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS QUE CONTIENEN ELEMENTOS DISTINTOS DEL CARBONO, HIDROGENO, HALOGENOS, OXIGENO, NITROGENO, AZUFRE, SELENIO O TELURO (porfirinas que contienen metal C07D 487/22; compuestos macromoleculares C08). › C07F 7/00 Compuestos que contienen elementos de los grupos 4 o 14 del sistema periódico. › Compuestos cíclicos que tienen al menos un ciclo que contiene silicio pero no carbono en el ciclo.

Clasificación PCT:

  • A01N25/16 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A01 AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA.A01N CONSERVACION DE CUERPOS HUMANOS O ANIMALES O DE VEGETALES O DE PARTES DE ELLOS (conservación de alimentos o productos alimenticios A23 ); BIOCIDAS, p. ej. EN TANTO QUE SEAN DESINFECTANTES, PESTICIDAS O HERBICIDAS (preparaciones de uso médico, dental o para el aseo que eliminan o previenen el crecimiento o la proliferación de organismos no deseados A61K ); PRODUCTOS QUE ATRAEN O REPELEN A LOS ANIMALES; REGULADORES DEL CRECIMIENTO DE LOS VEGETALES (mezclas de pesticidas con fertilizantes C05G). › A01N 25/00 Biocidas, productos que repelen o atraen a los animales perjudiciales, o reguladores del crecimiento de los vegetales, caracterizados por su forma, ingredientes inactivos o modos de aplicación (papel fungicida, bactericida, insecticida, desinfectante o antiséptico D21H ); Sustancias que reducen los efectos nocivos de los ingredientes activos en organismos distintos a los perjudiciales. › Espumas.
  • C07F7/21 C07F 7/00 […] › Compuestos cíclicos que tienen al menos un ciclo que contiene silicio pero no carbono en el ciclo.
  • C08K5/54 C […] › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 5/00 Utilización de ingredientes orgánicos. › Compuestos que contienen silicio.
  • C08L75/06 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › C08L 75/00 Composiciones de poliureas o poliuretanos; Composiciones de los derivados de tales polímeros. › a partir de poliésteres.

Fragmento de la descripción:

Siloxanos cíclicos y su utilización.

El invento se refiere a siloxanos cíclicos y a su utilización en el caso de la preparación de poliéster-poliuretanos así como en calidad de aditivo para el reforzamiento del efecto de los biocidas.

Los siloxanos modificados con radicales orgánicos, debido a sus propiedades únicas y singulares, tales como la repulsión del agua, la actividad interfacial y tensioactiva, la estabilidad térmica, etc., se emplean en numerosas aplicaciones técnicas. Entre ellas se cuentan la estabilización de espumas de poliuretanos, el empleo como agentes emulsionantes, en revestimientos de separación y muchas otras más.

Estos siloxanos tienen, por regla general, una estructura lineal o ramificada, terminal o modificada en forma de peine. Así, por ejemplo, el documento de patente europea EP 0.048.984 y los documentos de patentes citados allí describen diversos siloxanos lineales con diferentes grupos situados en cadenas laterales (grupos ciano, grupos polioxialquileno y grupos fenilo) destinados a la utilización en espumas de poliéster-poliuretanos.

En el documento de patente de los EE.UU US 5.908.871 se describe un poli(éter-siloxano) que se basa en un heptametil-trisiloxano destinado a su utilización como agente estabilizador en una espuma de poliuretano (PU)-éster. En este caso, al realizar la espumación, los siloxanos se emplean en unas cantidades de 1 a 1,5 partes, referidas a 100 partes del poliol.

El documento de publicación para información de solicitud de patente alemana DE 14 93 380 describe unos siloxanos cíclicos modificados con poliéteres de la fórmula general (I)


en la que

Res un grupo metilo o etilo, R1es un radical CmH2m(OC2H4)n(OC3H6)pOR2 y R2es un radical metilo, etilo, propilo o butilo,

su preparación y su utilización como agentes humectantes, en particular para pinturas, pegamentos, tintas de impresión, baños de tinción y emulsiones acuosas/os.

El documento de patente alemana DE 196 31 227 reivindica la utilización de tales siloxanos cíclicos con radicales de poliéteres como agentes estabilizadores de la espuma, en particular para una espuma de poliuretano. Él resalta la ventaja en cuanto a costos de los siloxanos cíclicos frente a los siloxanos lineales en el sentido de que las materias primas de siloxanos cíclicos, al realizar su preparación, no requieren ningún trimetil-cloro-silano, que resulta tan sólo en un 2 a 4% en el caso de la síntesis de silanos según Rochow.

En ambos documentos, el radical R1 está unido directamente con un átomo de silicio a través de un átomo de carbono (enlace SiC). El enlace SiC resulta a partir de una hidrosililación de unos poliéteres, que son iniciados en la mayoría de los casos con alcohol alílico. En comparación con unos poliéteres iniciados, por ejemplo, con butanol, los poliéteres iniciados con alcohol alílico solamente se pueden preparar con unos costos más altos. Además de esto, la utilización del alcohol alílico es toxicológicamente peligrosa. Una desventaja adicional reside en el hecho de que, en el caso de las reacciones de hidrosililación que se han descrito, es necesario un gran exceso de un poliéter para la consecución de una conversión química total. Este hecho se basa en la transposición del alil-éter para formar el correspondiente propenil-poliéter. Ésta disminuye no sólo el contenido activo de los productos, sino que, también mediante una hidrólisis del propenil-poliéter, ella puede conducir a una liberación de aldehído propiónico, que tiene como consecuencia un olor propio indeseado en la aplicación. Finalmente, para la hidrosililación se requiere un caro catalizador de metal noble, que en la mayoría de los casos se basa en platino.

Por lo tanto, subsistía la necesidad de unos poli(éter-siloxanos) cíclicos, que sean preparables de un modo técnicamente sencillo y barato, y que dispongan de una pronunciada actividad interfacial.

Sorprendentemente, se encontró que el problema planteado por la misión conforme al invento se puede resolver mediante unos siloxanos cíclicos, cuyo grupo modificador orgánico está unido con el átomo de silicio a través de un átomo de oxígeno (enlace SiOC).

Objeto del invento son, como consecuencia de esto, unos siloxanos cíclicos de la fórmula general (II)


en la que

vocalinvisibletextoinvisible

los R2 son unos radicales hidrocarbilo iguales o diferentes, lineales o ramificados, alifáticos o aromáticos, eventualmente halogenados, eventualmente insaturados, con 1 a 8 átomos de carbono, de manera preferida con un átomo de carbono,

xrepresenta 3, 4 ó 5, yrepresenta 1, 2 ó 3, R3representa un grupo de la fórmula A-B-C-D, siendo Aun grupo

realizándose que

mes un número entero de 0 a 30 y

los E pueden ser, en cada caso independientemente, un grupo bivalente, escogido entre el conjunto que se compone de grupos alquilo, arilo, alquil-arilo o aril-alquilo lineales o ramificados, saturados o insaturados una vez o múltiples veces, con 1 a 20 átomos de carbono, de manera preferida con 3 a 5 átomos de carbono,

Bes grupo de la fórmula general (III)

realizándose que

n, o, p, q y r son, independientemente unos de otros, unos números enteros de 0 a 50, y en el caso de que más de uno de los índices n, o, p, q, r sea > 0, la fórmula general III representa un oligómero estadístico o un oligómero de bloques,

Ces un grupo escogido entre el conjunto que se compone de

quadrealizándose que vocalinvisibletextoinvisible

los E pueden tener en cada caso independientemente los significados antes indicados y

ses un número entero de 0 a 20, pero solamente es diferente de 0 en el caso de que la suma de los índices n + o + p + q + r sea mayor que o igual a 1,

y

Dpuede ser un radical escogido entre el conjunto que se compone de hidrógeno, de grupos alquilo, arilo, alquil-arilo o aril-alquilo lineales o ramificados, saturados o insaturados una vez o múltiples veces, con 1 a 20 átomos de carbono, que contienen eventualmente uno o varios heteroátomos, que contienen eventualmente uno o varios grupos carbonilo, que están modificados eventualmente con un grupo orgánico iónico, que puede contener, por ejemplo, los heteroátomos azufre, fósforo y/o nitrógeno,

realizándose que la suma de los índices m + n + o + p + q + r + s tiene que ser mayor que o igual a 3. De manera preferida, la suma de los índices m + n + o + s es mayor que o igual a 3. De manera especialmente preferida, la suma de los índices n + o es mayor que o igual a 3.

Dse escoge de manera preferida entre el conjunto que se compone de

realizándose que

Mw+

 


Reivindicaciones:

1. Siloxanos cíclicos de la fórmula general II


en la que

R2son unos radicales hidrocarbilo iguales o diferentes, lineales o ramificados, alifáticos o aromáticos, eventualmente halogenados, eventualmente insaturados, con 1 a 8 átomos de carbono, xrepresenta 3, 4 ó 5, yrepresenta 1, 2 ó 3, R3representa un grupo de la fórmula A-B-C-D, siendo Aun grupo

realizándose que

mes un número entero de 0 a 30 y

los E pueden ser en cada caso independientemente un grupo bivalente, escogido entre el conjunto que se compone de los grupos alquilo, arilo, alquil-arilo o aril-alquilo lineales o ramificados, saturados o insaturados una vez o múltiples veces, con 1 a 20 átomos de carbono,

Bes un grupo de la fórmula general (III)

realizándose que

n, o, p, q y r son independientemente unos de otros, unos números enteros de 0 a 50, y en caso de que más de uno de los índices n, o, p, q, r sea > 0, la fórmula general III representa un oligómero estadístico o un polímero de bloques,

Cestá escogido entre el conjunto que se compone de

quadrealizándose que vocalinvisibletextoinvisible

los E pueden tener en cada caso independientemente los significados antes indicados y

ses un número entero de 0 a 20, pero solamente es diferente de 0 en el caso de que la suma de los índices n + o + p + q + r sea mayor que o igual a 1,

y

Dpuede ser un radical escogido entre el conjunto que se compone de hidrógeno, de grupos alquilo, arilo, alquil-arilo o aril-alquilo lineales o ramificados, saturados o insaturados una vez o múltiples veces, con 1 a 20 átomos de carbono, que contienen eventualmente uno o varios heteroátomos, que contienen eventualmente uno o varios grupos carbonilo, y que están modificados eventualmente con un grupo orgánico iónico, que puede contener, por ejemplo, los heteroátomos azufre, fósforo y/o nitrógeno,

realizándose que la suma de los índices m + n + o + p + q + r + s tiene que ser mayor que o igual a 3.

2. Siloxanos cíclicos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque la suma de los índices n + o debe de ser mayor que o igual a 3, y porque R2 representa un grupo metilo.

3. Siloxanos cíclicos de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizados porque y tiene el valor de 1.

4. Siloxanos cíclicos de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizados porque m es = s = 0.

5. Siloxanos cíclicos de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizados porque el radical D se escoge entre el conjunto que se compone de


realizándose que

Mw+representa un catión de valencia w con w = 1, 2, 3 ó 4, en particular representa K+, Na+, NH4+, (i-C3H7)NH3+ ó (CH3)4N+, y R4representa hidrógeno o un radical alifático, eventualmente ramificado, con 1 a 20 átomos de carbono,

R5 y R6 representan unos radicales alifáticos iguales o diferentes, eventualmente puenteados y ramificados,

Ges un átomo de oxígeno, NH o un grupo NR7, realizándose que R7es un grupo alquilo univalente, y Lrepresenta un radical alquilo bivalente, eventualmente ramificado.

6. Siloxanos cíclicos de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizados porque el radical D se escoge entre el conjunto que se compone de


realizándose que

Mw+representa un catión de valencia w con w = 1, 2, 3 ó 4, en particular representa K+, Na+, NH4+, (i-C3H7)NH3+ ó (CH3)4N+.

7. Siloxanos cíclicos de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizados porque el radical D se escoge entre el conjunto que se compone de alilo, n-butilo, etilo y metilo.

8. Utilización de un siloxano cíclico de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 7 para la producción de espumas de poliéster-poliuretanos.

9. Espumas de poliéster-poliuretanos preparadas de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizadas porque como aditivos se utilizan agentes ignifugantes, agentes abridores de celdillas, colorantes, agentes estabilizadores frente a los rayos UV o unas sustancias destinadas a la evitación de una infestación por microbios.

10. Espumas de poliéster-poliuretanos producidas de acuerdo con la reivindicación 8.

11. Utilización de un siloxano cíclico de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 7 para el refuerzo del efecto de biocidas.


 

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