Dispersantes de poliuretanos lineales.

Un dispersante de poliuretano que comprende a) al menos un segmento del esqueleto de anclaje esencialmentelineal incluyendo unido lateralmente a dicho segmento del esqueleto de anclaje esencialmente lineal grupos deaminas terciarias y/o cuaternizadas donde los átomos de nitrógeno de dichos grupos de amina terciaria se separa dedicho esqueleto por al menos un átomo interviniente y b) unido terminalmente a dicho segmento del esqueleto deanclaje una cadena(s) terminal de poliéster,

poliéter, o poliacrilato solubilizante de disolvente incluidas las mezclasde tales cadenas terminales.

Dispersantes de poliuretanos lineales Campo de la invención La presente invención se refiere a dispersantes de poliuretano y a composiciones tales, como dispersiones, bases de molienda, pinturas y tintas que contienen un sólido en partículas que se dispersa utilizando dicho dispersante de poliuretano en un medio orgánico no acuoso. En particular, el dispersante de poliuretano comprende una parte de anclaje esencialmente lineal que tiene grupos amina terciaria unidos lateralmente (opcionalmente cuaternizados) y cadenas de poliéster, poliéter y/o poliacrilato solubilizantes de disolvente unidas terminalmente.

Antecedentes de la invención El documento WO 2004/104064 divulga dispersantes de poliuretano con microestructura en peine que tienen un esqueleto esencialmente lineal con cadenas laterales de poliéster, poliacrílico, poliéter o poliolefina solubilizantes de disolvente unidas lateralmente, incluyendo mezclas de tales cadenas laterales. Una solicitud posterior, el documento WO 2008/070601 que corresponde al documento PCT US07/086233 presentado el 3 de diciembre de 2007 y publicado aproximadamente el 12 de junio 2008, enseña los correspondientes polímeros con microestructura en peine con grupos amina terciaria y/o cuaternizada. El documento US 5 891 578 divulga un dispersante de poliuretano para partículas magnéticas en una base de molienda no acuosa. El ejemplo 1-3 describe un esqueleto de poliéster poliuretano después de haber reaccionado con N, N-dimetil-N', N'-di- (2-hidroxipropil) -1, 3-propano diamina. Sin embargo, el esqueleto no tiene en sus extremos cadenas solubilizantes de disolvente. El documento US 3 763 058 se refiere a un poliuretano que tiene una alta afinidad por los colorantes. Los ejemplos 1-16 describen un esqueleto de poliéster poliuretano que ha reaccionado con dihidroxiaminas terciarias. Sin embargo, el esqueleto no tiene en sus extremos cadenas solubilizantes de disolvente.

Resumen de la invención De acuerdo con la invención, se proporciona una composición no acuosa que comprende un sólido en partículas, un medio orgánico y un dispersante de poliuretano que tiene uno o más segmentos del esqueleto de anclaje esencialmente lineales derivados de reactantes que forman uretano difuncional con cadenas terminales de poliéster, poliéter y/o poliacrialato solubilizantes de disolvente unidas terminalmente, incluyendo mezclas de tales cadenas laterales y un grupo (s) con amina terciaria y/o cuaternizada unidos lateralmente en dicho segmento de anclaje del esqueleto. En una realización, el átomo de nitrógeno de la amina terciaria está deseablemente separado del esqueleto de anclaje por 1 a 20 átomos intervinientes. En una realización, el segmento del esqueleto de anclaje esencialmente lineal se forma por la reacción de diisocianatos con un compuesto que tiene dos grupos reactivos con isocianato y un grupo amina terciaria y/o cuaternizada. En una realización, desde aproximadamente 50 a aproximadamente 95 por ciento en moles de todos los grupos isocianato de dichos diisocianatos se utilizan para construir la Descripción detallada de la invención De acuerdo con la invención, se proporciona una composición no acuosa que comprende un sólido en partículas, un medio orgánico y un dispersante de poliuretano (PU) que tiene una estructura del esqueleto de anclaje esencialmente lineal con cadenas (prefiriéndose como término medio aproximadamente dos) de poliéster, poliéter o poliacrílico solubilizantes de disolventes unidas terminalmente, incluyendo mezclas de tales cadenas. El dispersante de poliuretano también comprende restos de amina alifática terciaria, donde el nitrógeno de la amina está en una posición remota respecto al esqueleto de anclaje con un espaciador de al menos 1 átomo entre el nitrógeno y el átomo (s) del esqueleto. El resto de amina terciaria está opcionalmente cuaternizado. La elección óptima de la cadena lateral solubilizante de disolvente para un medio de disolvente orgánico particular dependerá de la polaridad del medio orgánico. La elección del medio orgánico dependerá del medio orgánico preferido en el que el material en partículas se va a dispersar.

Los dispersantes de poliuretano se pueden preparar por cualquier método conocido en la técnica y son obtenibles u obtenidos haciendo reaccionar;

a) uno o más diisocianatos que tienen una funcionalidad media de 2, 0 a 2, 5, en otra realización desde 2, 0 hasta 2, 1 o 2, 2, y en una tercera realización 2, 0;

b) uno o más compuestos que tienen un grupo amino terciario de fórmula

incluyendo las sales de los mismos. Rα y Rβ son cada uno independientemente alquilo, aralquilo, cicloalquilo o acrilo y no contienen grupos que puedan reaccionar con isocianatos. R! es un resto que contiene dos grupos que reaccionan con isocianatos. En una realización, se prefiere que R! contenga de 1, 9 o 2, 0 a 2, 5, en otra realización 1, 9 o de 2 a 2, 1 ó 2, 2 grupos que reaccionan con isocianatos. Se prefiere especialmente que R! contenga al menos/o en otra realización 2, 0 grupos que reaccionan con isocianatos.

c) opcionalmente, uno o más compuestos formadores de uretano que tienen un peso molecular promedio en número de 32 a menos de 500 Dalton, que tiene dos grupos que reaccionan con isocianatos;

d) una o más cadenas de poliéster, poliéter o poliacrilato solubilizantes de disolvente que comprende un grupo que reacciona con isocianatos, que se encuentra cerca de un extremo de la cadena, de tal manera que la cadena de polímero, después de que dicho grupo reaccione con un isocianato en el segmento del esqueleto de anclaje esencialmente lineal, la cadena solubilizante de disolvente quede dispuesta terminalmente en relación con el esqueleto de polímero de anclaje; y

e) opcionalmente, una o más cadenas solubilizantes de disolvente que tienen al menos una cadena de poliéster, poliéter o poliacrilato y aproximadamente dos grupos, que reaccionan con isocianatos, que se encuentra cerca de cada extremo de la cadena solubilizante, de tal manera que la cadena de poliéster, poliéter,

o poliacrilato (poliacrílico) pueda conectar con dos segmentos del esqueleto de anclaje separados que conectan entre ellos. Para los fines de esta solicitud, se desea que los grupos reactivos con isocianato del componente (e) estén cerca de extremos separados del polímero en lugar de ambos en un extremo, para evitar que el componente (e) funcione como una cadena solubilizante unida lateralmente a dos segmentos del esqueleto de anclaje esencialmente lineal donde están conectados a través de componente (e) . Además, se prevé que el componente (c) pueda ser un poliéster o poliacrilato cuando el componente (d) es un poliéter (de manera similar (e) puede ser un poliéter o poliéster cuando (d) es un poliacrilato) y (de manera similar cuando

(d) es un poliéster, entonces (e) puede ser un poliacrilato o poliéter) .

Un disolvente inerte puede añadirse antes, durante o después de la formación del segmento de polímero de anclaje y/o el dispersante con el fin de controlar la viscosidad. Ejemplos de disolventes adecuados son acetona, metiletilcetona, dimetilformamida, dimetilacetamida, diglima, N-metiletilpirrolidona, acetato de butilo, acetato de metoxipropilo, acetato de etilo, diacetatos de etilenglicol y propilenglicol, éteres de alquilo de etileno y acetatos de propilenglicol, tolueno y xileno. Los disolventes preferidos son acetato de etilo, acetato de butilo, acetato de metoxi propilo. Los disolventes reactivos con isocianato se pueden añadir después de que la reacción de isocianato se haya completado, por ejemplo, alcoholes. Los alcoholes preferidos son metanol, etanol, propanol, butanol, hexanol y butoxietanol. Especialmente preferidos son butoxietanol y propanol.

El componente (c) , si está presente, se utiliza principalmente como un extensor de cadena para el segmento de anclaje para alterar la solubilidad del segmento de anclaje. En una realización, el dispersante no contiene ningún componente (c) . En esa realización, el segmento de anclaje consiste esencialmente en el producto de reacción de los componentes (a) y (b) . En una realización, estos pueden tener un peso molecular entre 32 a menos de 500 Dalton y, deseablemente, tienen una funcionalidad de grupos reactivos con isocianato de aproximadamente 2 por molécula. Estos incluyen diaminas o dioles. Ejemplos de diaminas adecuadas para el componente (c) son etilendiamina, 1, 4-butano-diamina y 1, 6-hexano-diamina. Ejemplos de dioles adecuados para el componente (c) son 1, 6-hexanodiol, 1, 4-ciclohexanodimetanol (CHDM) , 1, 2-dodecanodiol, 2-fenil-1, 2-propanodiol, 1, 4-bencenodimetanol, 1, 4-butanodiol y neopentilglicol. Se prevé que para algunos pigmentos, puede ser deseable incorporar algún componente formativo... [Seguir leyendo]

1. Un dispersante de poliuretano que comprende a) al menos un segmento del esqueleto de anclaje esencialmente lineal incluyendo unido lateralmente a dicho segmento del esqueleto de anclaje esencialmente lineal grupos de aminas terciarias y/o cuaternizadas donde los átomos de nitrógeno de dichos grupos de amina terciaria se separa de dicho esqueleto por al menos un átomo interviniente y b) unido terminalmente a dicho segmento del esqueleto de anclaje una cadena (s) terminal de poliéster, poliéter, o poliacrilato solubilizante de disolvente incluidas las mezclas de tales cadenas terminales.

2. El dispersante de poliuretano de la reivindicación 1, donde al menos 20% en moles del átomo de nitrógeno terciario de dichos grupos de amina terciaria está cuaternizado.

3. El dispersante de poliuretano de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, donde dichos átomos de nitrógeno de dichos grupos de amina terciaria están separados de dicho esqueleto esencialmente lineal por 3 a 10 átomos de 15 carbono.

4. El dispersante de poliuretano de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, donde dicha cadena (s) terminal solubilizante de disolvente comprende una cadena de poliéter que comprende un poli (óxido de alquileno C2-4) que contiene menos de 60% en peso de óxido de etileno.

5. El dispersante de poliuretano de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde dicha cadena (s) terminal solubilizante de disolvente comprende una cadena de poliéter obtenible u obtenida a partir de la polimerización de un ácido hidroxi carboxílico o lactona del mismo que contiene de 1 a 26 átomos de carbono, incluyendo mezclas de los mismos.

6. El dispersante de poliuretano de la reivindicación 5, donde la lactona comprende al menos unidades repetitivas de ε-caprolactona y/o δ-valerolactona.

7. El dispersante de poliuretano de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el dispersante de poliuretano

comprende de 1 a 4 átomos de nitrógeno por ciento en peso de un grupo amina terciaria separado por al menos un átomo del segmento del esqueleto de anclaje esencialmente lineal basado en el peso del segmento del esqueleto de anclaje esencialmente lineal.

8. El dispersante de poliuretano de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde el porcentaje en peso total de las cadenas terminales solubilizantes de disolventes no es menor de 5% basado en el peso total de dispersante de poliuretano.

9. El dispersante de poliuretano de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que dicho segmento del esqueleto de anclaje esencialmente lineal compuesto de unidades repetitivas derivadas de un componente de isocianato (a) se 40 hace reaccionar con un componente de amina terciaria y/o cuaternizada (b) , donde dicho componente de isocianato (a) comprendía grupos reactivos con isocianato y dicha amina terciaria y/o cuaternizada componente (b) comprendían grupos reactivos con grupos isocianato, donde de 50 a 95% en moles del total de dichos grupos isocianato reactivos de dicho componente (a) se hicieron reaccionar con grupos en dicho componente de amina (b) que son reactivos con grupos isocianato para formar dicho segmento del esqueleto de anclaje.

10. El dispersante de poliuretano de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde dicho dispersante de poliuretano comprende más de un segmento de esqueleto de anclaje esencialmente lineal por molécula separados entre sí por una cadena de poliéter, poliéster o poliacrilato solubilizante de disolvente.

11. Una composición no acuosa que comprende un sólido en partículas, un medio orgánico y un dispersante de poliuretano de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

12. La composición de la reivindicación 11 en la forma de a) base de molienda no acuosa, b) pintar, o c) tinta.