Procedimiento para la mejora de la estabilidad durante el almacenamiento de dispersiones de partículas compuestas.

Procedimiento para la mejora de la estabilidad durante el almacenamiento de una dispersión acuosa de partículas,

constituida por polímero y sólido inorgánico finamente dividido (partículas compuestas) y con un diámetro de partícula >10 y ≤1000 nm, determinado por el método de ultracentrífuga analítica, caracterizado porque al medio dispersante acuoso se le añade antes, durante o después de la fabricación de las partículas compuestas dispersas en el medio acuoso (dispersión acuosa de partículas compuestas) un compuesto alquilamínico conteniendo grupos hidroxílicos y el compuesto alquilamínico conteniendo grupos hidroxílicos es un compuesto alquílico acíclico con al menos 3 átomos de carbono, que contengae al menos un grupo hidroxílico y al menos un grupo amínico primario.

Procedimiento para la mejora de la estabilidad durante el almacenamiento de dispersiones de partículas compuestas Es objeto de la presente invención un procedimiento para la mejora de la estabilidad durante el almacenamiento de una dispersión acuosa de partículas constituidas por polímero y sólido inorgánico finamente dividido (las partículas compuestas) , caracterizado porque al medio dispersante acuoso se le añade antes, durante o después de la fabricación de las partículas compuestas dispersas en el medio acuoso (dispersión acuosa de partículas compuestas) un compuesto alquilamínico conteniendo grupos hidroxílicos.

Son asimismo objeto de la presente invención las dispersiones acuosas de partículas compuestas, obtenidas por el procedimiento conforme a la invención, así como las formulaciones acuosas, que contengan estas dispersiones acuosas de partículas compuestas.

Las dispersiones acuosas de partículas compuestas son generalmente conocidas. Se trata de sistemas fluidos que contengan, como fase dispersa en medio dispersante acuoso, partículas constituidas por madejas poliméricas consistentes en varias cadenas poliméricas mutuamente entrelazadas, la llamada matriz polimérica y sólido inorgánico finamente dividido en distribución dispersa. El diámetro de las partículas compuestas se encuentra con frecuencia en el rango de 10 nm a 5000 nm.

Las partículas compuestas y los procedimientos para su fabricación en forma de dispersiones acuosas de partículas compuestas así como su empleo son conocidos por los expertos y se muestran, por ejemplo, en los documentos US-A 3, 544, 500, US-A 4, 421, 660, US-A 4, 608, 401, US-A 4, 981, 882, EP-A 104 498, EP-A 505 230, EP-A 572 128, GB-A 2 227 739, WO 0118081, WO 0129106, WO 03000760 así como en Long et al., Tianjin Daxue Xuebao 1991, 4, pág. 10 a 15, Bourgeat-Lami et al., química macromolecular Aplicada 1996, 242, pág. 105 a 122, Paulke et al., Estudios de Síntesis de partículas de Látex de Poliestireno Paramagnético en Aplicaciones científicas y Clínicas de Portadores Magnéticos, pág. 69 a 76, Plenum Press, Nueva York, 1997, Armes et al.; Materiales Avanzados 1999, 11, nº 5, pág. 408 a 410.

Es perjudicial para las dispersiones acuosas de partículas compuestas o formulaciones acuosas conteniéndolas que, a mayor tiempo de almacenamiento, particularmente a temperaturas º 40 °C, puedan presentar un aumento de la viscosidad hasta llegar a la gelificación. De este modo puede dificultarse el procesamiento de las dispersiones acuosas de partículas compuestas o formulaciones acuosas que las contengan. En caso extremo, las dispersiones acuosas de partículas compuestas o formulaciones acuosas que las contengan pueden hasta volverse inútiles para el procesamiento.

Es objeto de la presente invención proporcionar un nuevo procedimiento para la mejora de la estabilidad durante el almacenamiento de las dispersiones acuosas de partículas compuestas y formulaciones acuosas que las contengan.

Los procedimientos inicialmente definidos se encontraron acordes a este requerimiento.

Resulta particularmente ventajoso que el compuesto alquilamínico conteniendo grupos hidroxílicos se añada al medio dispersante acuoso de la dispersión acuosa de partículas compuestas tras su fabricación. Además puede verse claramente que el significado de "tras la fabricación de la dispersión acuosa de partículas compuestas" incluye también la fabricación de una formulación acuosa, en cuya fabricación se añaden, además de los otros componentes de la formulación, también una dispersión acuosa de partículas compuestas y, por separado, al menos un compuesto alquilamínico conteniendo grupos hidroxílicos.

Resulta favorable que la dispersión acuosa de partículas compuestas conteniendo compuesto alquilamínico conteniendo grupos hidroxílicos o la formulación acuosa que la contenga tenga un valor del pH º4, º5, º6 ó º7 y º10, º11, º12 ó º13. Con frecuencia se ajusta un valor del pH en el rango º7 y º11.

Como compuesto alquilamínico conteniendo grupos hidroxílicos se emplea un compuesto alquílico acíclico hidrosoluble con al menos 3 átomos de carbono y al menos un grupo hidroxílico y uno amínico. Además, el compuesto alquilamínico es una amina primaria. El compuesto alquilamínico conteniendo grupos hidroxílicos es un compuesto alquílico acíclico con al menos 3 átomos de carbono, que contenga al menos un grupo hidroxílico y al menos un grupo amínico primario. Claramente, también es posible emplear mezclas de compuestos amínicos conteniendo grupos hidroxílicos.

Como compuesto alquílico acíclico con al menos 3 átomos de carbono y cada uno con al menos un grupo hidroxílico y uno amínico primario se utilizan, por ejemplo, : 2-amino-2-metiletanol, 2-amino-2, 2-dimetiletanol, 3-aminopropanol1, 3-aminopropanol-2, 3-aminopropanodiol, 1, 2, 2-amino-2-metilpropanodiol-1, 3, 4-aminobutanol-1, 2-aminobutanol1, 2-amino-3-metilbutanol-1, 5-aminopentanol-1, 2- (2-aminoetoxi) -etanol, 6-aminohexanol-1, 7-aminoheptanol-1, 1aminopropanol-2, 3-amino-3-metil-propanol-1, 3-amino-2-metilpropanol-1, 3-amino-3-propilpropanol-1, 3-amino-3

fenilpropanol-1, 3-amino-3-ciclohexilpropanol-1, 3-amino-3- (ciclohexen-3-il) -propanol-1, 3-amino-1-vinilo-propanol-1, 3-amino-3, 3-dimetilpropanol-1, 3-amino-2, 2-dimetilpropanol-1, 3-amino-1, 1-dimetilpropanol-1, 3-amino-3, 3-dimetil-1metilpropanol-1, 3-aminobutanol-1, 4-aminobutanol-2, 4-amino-2-metilbutanol-1, 4-amino-4, 4-dimetilbutanol-1, 5amino-2, 2-dimetilpentanol-1, 5-amino-5-metil-1, 1-dimetilpentanol-1, 7-amino-5-metil-1, 1-dimetilhexanol-1 ó 2- (2aminoetilamino) -etanol.

Con frecuencia se emplea un compuesto amínico conteniendo grupos hidroxílicos, seleccionado del grupo comprendiendo: 2-amino-2-metiletanol, 2-amino-2, 2-dimetiletanol, 3-aminopropanol-1, 3-aminopropanol-2, 3aminopropanodiol-1, 2, 2-amino-2-metilpropanodiol-1, 3, 4-aminobutanol-1, 2-aminobutanol-1, 2-amino-3-metilbutanol1 , 5-aminopentanol-1, 2- (2-aminoetoxi) -etanol, 6-aminohexanol-1 y 7-aminoheptanol-1.

La proporción de compuesto amínico conteniendo grupos hidroxílicos asciende del 0, 01 al 10% en peso, con frecuencia del 0, 05 al 5% en peso y a menudo del 0, 1 al 3% en peso, en cada caso relativo a la cantidad total de la dispersión acuosa de partículas compuestas. Además, puede añadirse la cantidad total de compuesto amínico conteniendo grupos hidroxílicos al medio dispersante acuoso antes de la fabricación de las partículas compuestas. También es posible añadir al medio acuoso al menos una cantidad parcial del compuesto amínico conteniendo grupos hidroxílicos antes de la fabricación de las partículas compuestas y la cantidad restante durante o tras la fabricación de las mismas. Sin embargo favorablemente se añade la cantidad total de compuesto amínico conteniendo grupos hidroxílicos a la dispersión acuosa de partículas compuestas o a la formulación acuosa que la contenga. También es posible añadir una cantidad parcial del compuesto amínico conteniendo grupos hidroxílicos a la dispersión acuosa de partículas compuestas y la cantidad restante de compuesto amínico conteniendo grupos hidroxílicos a la formulación acuosa conteniendo la dispersión acuosa de partículas compuestas.

El procedimiento conforme a la invención resulta apropiado favorablemente para aquellas dispersiones acuosas de partículas compuestas, fabricadas por el procedimiento mostrado en la WO 03000760 -a la que debería hacerse referencia expresa en el contexto de este documento-. Este procedimiento se caracteriza porque al menos un monómero etilénicamente insaturado se distribuye de forma dispersa en medio acuoso y se polimeriza por medio de al menos un iniciador de polimerización radical en presencia de al menos un sólido inorgánico finamente dividido distribuido de forma dispersa y de al menos un medio dispersante por el método de la polimerización en emulsión acuosa radical, con lo que:

a) se emplea una dispersión acuosa estable del, al menos un, sólido inorgánico, caracterizado por contener, a una concentración inicial de sólidos de 1% en peso del, al menos un, sólido inorgánico, relativo a la dispersión acuosa, aún una hora tras su fabricación, más del 90% en peso del sólido inicialmente disperso en forma dispersa y sus partículas de sólido dispersas tienen un diámetro ponderado medio 100 nm, b) las partículas de sólido dispersas del, al menos un, sólido inorgánico en una disolución acuosa estándar de cloruro potásico a un valor del pH, que corresponde al valor del pH... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la mejora de la estabilidad durante el almacenamiento de una dispersión acuosa de partículas, constituida por polímero y sólido inorgánico finamente dividido (partículas compuestas) y con un diámetro de partícula > 10 y 1000 nm, determinado por el método de ultracentrífuga analítica, caracterizado porque al medio dispersante acuoso se le añade antes, durante o después de la fabricación de las partículas compuestas dispersas en el medio acuoso (dispersión acuosa de partículas compuestas) un compuesto alquilamínico conteniendo grupos hidroxílicos y el compuesto alquilamínico conteniendo grupos hidroxílicos es un compuesto alquílico acíclico con al menos 3 átomos de carbono, que contengae al menos un grupo hidroxílico y al menos un grupo amínico primario.

2. Procedimiento acorde a la Reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto alquilamínico conteniendo grupos hidroxílicos se añade al medio dispersante acuoso de la dispersión acuosa de partículas compuestas tras su fabricación.

3. Procedimiento según al menos una de las Reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque die dispersión acuosa de partículas compuestas conteniendo compuesto alquilamínico conteniendo grupos hidroxílicos tiene un valor del pH 7 y 11.

4. Procedimiento según al menos una de las Reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la cantidad de compuesto amínico conteniendo grupos hidroxílicos asciende del 0, 01 al 10% en peso, relativo a la cantidad total de dispersión acuosa de partículas compuestas, .

5. Procedimiento según al menos una de las Reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la dispersión acuosa de partículas compuestas se ha fabricado por un procedimiento, en el que al menos un monómero etilénicamente insaturado se distribuye de forma dispersa en medio acuoso y se polimeriza por medio de al menos un iniciador de polimerización radical en presencia de al menos un sólido inorgánico finamente dividido distribuido de forma dispersa y al menos de un medio dispersante por el método de la polimerización en emulsión acuosa radical, con lo que

a) se emplean una dispersión acuosa estable del, al menos un, sólido inorgánico, caracterizado por contener, a una concentración inicial de sólidos de 1% en peso del, al menos un, sólido inorgánico, relativo a la dispersión acuosa, aún una hora tras su fabricación, más del 90% en peso del sólido inicialmente disperso en forma dispersa y sus partículas de sólido dispersas tienen un diámetro ponderado medio 100 nm, b) las partículas de sólido dispersas del, al menos un, sólido inorgánico en una disolución acuosa estándar de cloruro potásico a un valor del pH, que corresponde al valor del pH del medio dispersante acuoso antes del inicio de la adición de los agentes dispersantes, muestran una movilidad electroforética diferente de cero, c) la dispersión acuosa de partículas compuestas se mezcla antes del inicio de la adición del, al menos un, monómero etilénicamente insaturado, con al menos un agente dispersante aniónico, catiónico o no-iónico, d) Posteriormente se añade a la cantidad total del, al menos un, monómero del 0, 01 al 30% en peso de la dispersión acuosa de partículas compuestas y se polimeriza hasta un volumen de al menos el 90% y e) se añade a continuación de modo continuo la cantidad residual del, al menos un, monómero en condiciones de polimerización a la velocidad a la que se consume.

6. Procedimiento según al menos una de las Reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el sólido inorgánico finamente dividido es un compuesto conteniendo silicio.

7. Procedimiento acorde a la Reivindicación 6, caracterizado porque en el caso del sólido inorgánico finamente dividido se trata de un acido silícico pirogénico y/o coloidal y/o un silicato laminar.

8. Procedimiento según al menos una de las Reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el compuesto amínico conteniendo grupos hidroxílicos es un compuesto, seleccionado del grupo comprendiendo 2-amino-2-metiletanol, 2amino-2, 2-dimetiletanol, 3-aminopropanol-1, 3-aminopropanol-2, 3-aminopropanodiol-1, 2, 2-amino-2metilpropanodiol-1, 3, 4-aminobutanol-1, 2-aminobutanol-1, 2-amino-3-metilbutanol-1, 5-aminopentanol-1, 2- (2aminoetoxi) -etanol, 6-aminohexanol-1 y 7-aminoheptanol-1.

9. dispersión acuosa de partículas compuestas obtenible por un procedimiento conforme a una de las Reivindicaciones 1 a 8.

10. Masa acuosa de recubrimiento conteniendo una dispersión acuosa de partículas compuestas conforme a la Reivindicación 9.

11. Empleo de una dispersión acuosa de partículas compuestas conforme a la Reivindicación 9 para la fabricación de masas acuosas de recubrimiento.