DISPERSANTES.
LA INVENCION SE REFIERE A UN DISPERSANTE DE LA FORMULA GENERAL (1),
ASI COMO LAS SALES DE ESTE DISPERSANTE. EN ESTA FORMULA, T ES UN HIDROGENO O UN GRUPO DE PARADA DE POLIMERIZACION; Z ES UN GRUPO ACIDO O BASICO O UNA FRACCION QUE CONTIENE UN GRUPO ACIDO, O UN GRUPO BASICO; A Y B SON CADA UNO DE UNA MANERA INDEPENDIENTE, GRUPOS OXIALQUILENO CARBONILO QUE PUEDE DERIVARSE DE LA DL - VALEROLACTONA, DE LA EP CAPROLACTONA O EP - CAPROLACTONA O DE UNA CAPROLACTONA CON SUSTITUCION ALQUILO, SIEMPRE QUE LOS DOS NO SEAN GRUPOS EP -CAPROLACTONA O DE VALEROLACTONA; N Y P SON NUMEROS ENTEROS Y N +VA DE 2 A 100. COMO EJEMPLOS ESPECIFICOS DE ESTOS DISPERSANTES, SE PUEDE CITAR EL PRODUCTO DE REACCION DE ACIDO LAURICO, DE EP -CAPROLACTONA, 7 - METIL - EP - CAPROLACTONA CON UNA POLIETILENOIMINA RAMIFICADA (PEI), EL PRODUCTO DE LA REACCION DEL ACIDO LAURICO, EP - CAPROLACTANA, DE VALEROLACTONA CON LA PEI Y EL FOSFATO DEL PRODUCTO DE REACCION DEL DODECANOL, EP - CAPROLACTANO Y DE - VALEROLACTONA.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB1997/002698.
Solicitante: THE LUBRIZOL CORPORATION (100.0 %).
Nacionalidad solicitante: Reino Unido.
Dirección: HEXAGON HOUSE, BLACKLEY, MANCHESTER M9 8ZS.
Inventor/es: THETFORD, DEAN, SCHOFIELD, JOHN, DAVID, SUNDERLAND, PATRICK, JOHN.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- 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).
- B01F17/42 B01F […] › B01F 17/00 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). › Eteres, p. ej. éteres poliglicólicos de alcoholes o de fenoles.
- C08G63/08 QUIMICA; METALURGIA. › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 63/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones que forman un enlace éster carboxílico en la cadena principal de la macromolécula (poliesteramidas C08G 69/44; poliesterimidas C08G 73/16). › Lactonas o lactidas.
- C09C3/10 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR. › C09C TRATAMIENTO DE MATERIALES INORGANICOS, QUE NO SEAN CARGAS FIBROSAS, PARA MEJORAR SUS PROPIEDADES DE PIGMENTACION O DE CARGA (preparación de compuestos inorgánicos o elementos no metálicos C01; tratamiento de materias especialmente previsto para reforzar sus propiedades de carga, en los morteros, hormigón, piedra artificial o análogo C04B 14/00, C04B 18/00, C04B 20/00 ); PREPARACION DE NEGRO DE CARBON. › C09C 3/00 Tratamiento en general de materiales inorgánicos, distintos a las cargas fibrosas, acrecentando su pigmentación o propiedades de carga (coloración de otras partículas macromoleculares C08J 3/20; coloración de fibras macromoleculares D06P). › Tratamiento con compuestos orgánicos macromoleculares.
- C09D11/02 C09 […] › 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 11/00 Tintas. › Tintas de impresión (C09D 11/30 tiene prioridad).
- C09D167/04 C09D […] › C09D 167/00 Composiciones de revestimiento a base de poliésteres obtenidos por reacciones que forman un enlace éster carboxílico en la cadena principal (a base de poliéster-amidas C09D 177/12; a base de poliéster-imidas C09D 179/08 ); Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros. › Poliésteres derivados de ácidos hidroxicarboxílicos, p. ej. lactonas (C09D 167/06 tiene prioridad).
- C09D17/00 C09D […] › Pigmentos en pasta, p. ej. para mezclar en pintura.
Fragmento de la descripción:
Dispersantes.
La presente invención se refiere a una nueva clase de dispersantes, a las dispersiones que contienen dichos dispersantes junto con un sólido en partículas y un medio orgánico, a las pastas de molturación y a la utilización de dichas dispersiones y pastas de molturación en pinturas y tintas para impresión.
Las dispersiones que contienen una cadena de poli(oxipentametilen carbonilo) son bien conocidas y se preparan generalmente por polimerización que incluye la
Además, el documento EP-A-0 713 894 da a conocer dispersantes que pueden obtenerse haciendo reaccionar una poliamina con una polilactona que comprenden un grupo (met)acrílico terminal capaz de reaccionar mediante la adición de Michaels con la poliamina.
Además, a partir del documento EP-A-0 192 160 se conocen los dispersantes del éter fosfórico que comprenden uno o más restos de poliéster terminados en hidroxilo que pueden obtenerse por autopolicondensación de uno o más ácidos hidroxicarboxílicos.
Se ha observado que los dispersantes superiores pueden prepararse sustituyendo la
Según la invención se proporciona un dispersante de Fórmula general 1.
en la que:
T es hidrógeno o un grupo de terminación de la polimerización;
Z es un grupo ácido o básico o una fracción que contiene un grupo ácido o básico;
A y B son cada uno, independientemente grupos oxialquilencarbonilo derivados de δ-valerolactona,
n y p son números enteros; y
n + p está comprendida entre 2 y 100;
incluyendo las sales de la misma.
Preferentemente n + p no es superior a 70, más preferentemente no es superior a 50 y especialmente no es superior a 20.
Cuando (A)n procede de
Cuando Z es polifuncional puede existir más de un grupo T-(A)n(B)p- unido a cada Z.
Preferentemente A procede de
El o los grupos alquilo en
Las
La (co)polimerización de los precursores de lactona de los grupos oxialquilen carbonilo A y B en la Fórmula 1 produce una cadena de poli(oxialquilencarbonilo) (en lo sucesivo cadena POAC
) que tiene un grupo hidroxi terminal y un grupo ácido carboxílico terminal. Los grupos T y Z pueden, por lo tanto, estar unidos al (co)polímero ya sea mediante oxígeno o al grupo -COO-. Cuando Z es un grupo básico o una fracción que contiene un grupo básico tal como una poliamina o polimina, el grupo T es preferentemente hidrógeno o un grupo de terminación de la polimerización unido mediante el átomo de oxígeno del POAC. Cuando Z es un grupo ácido o una fracción que contiene un grupo ácido tal como carboxilato, sulfato, sulfonato, fosfonato o fosfato, el grupo T es preferentemente un grupo de terminación de la polimerización unido mediante el grupo -COO- del POAC.
Los dispersantes preferidos son derivados bien de un ácido POAC (es decir una cadena POAC que tiene un grupo terminal de ácido carboxílico) que termina en el extremo en un grupo de polimerización terminal (en lo sucesivo ácido TPOAC) o en un alcohol POAC (es decir una cadena POAC que tiene un grupo terminal hidroxi) que termina mediante un grupo de polimerización terminal (en lo sucesivo alcohol TPOAC).
Según un primer aspecto de la invención, el dispersante comprende una polialilamina o especialmente una poli(alquilenimina C2-4) (en lo sucesivo PAI
) que lleva por lo menos dos cadenas POAC de Fórmula 2.
en la que:
V es una fracción -(A)n(B)p- de la cadena POAC; y
T, n y p son tal como se definieron anteriormente en esta memoria.
Para mayor claridad, se han incluido el oxígeno y los grupos carbonilo en la cadena POAC de Fórmula 2 para indicar la manera de unión del grupo T y no representan oxígeno o grupos carbonilo adicionales sobre y por encima de los presentes en el grupo oxialquilen carbonilo-(A)n(B)p-.
Cada cadena POAC está preferentemente ligada a la polialilamina o a PAI mediante un enlace amida covalente-CO-N< formado entre el grupo carbonilo terminal de la cadena POAC y el átomo de nitrógeno de un grupo amino primario o secundario en la polialilamina o PAI, o mediante un enlace salino iónico -COO-HN+≡ formado entre un grupo carboxilato terminal de la cadena POAC y un átomo de nitrógeno cargado positivamente de un grupo amonio sustituido en la polialilamina o PAI. Debido a que el dispersante contiene por lo menos dos cadenas POAC puede contener una mezcla de enlaces amida y salino dependiendo de la severidad de las condiciones de reacción utilizadas en su preparación.
El dispersante del primer aspecto de la invención puede estar convenientemente representado por la Fórmula general 3.
en la que:
X-*-*-X representa polialilamina o PAI;
Y representa una cadena POAC ligada a la polialilamina o PAI mediante un enlace amida o salino;
q está comprendida entre 2 y 2.000; y
PAI y POAC son tal como se definieron anteriormente.
Preferentemente q no es inferior a 4 y especialmente no inferior a 10. Se...
Reivindicaciones:
1. Dispersante de Fórmula 1
en la que:
T es hidrógeno o un grupo de terminación de la polimerización;
Z es un grupo ácido o básico o una fracción que contiene un grupo ácido o básico en el que el grupo básico o la fracción que contiene el grupo básico representado por Z está unido a T-(A)n(B)p- por una amida y/o un enlace salino;
A y B son cada uno, independientemente, grupos oxialquilencarbonilo que pueden derivar de δ-valerolactona,
n y p son números enteros; y
n + p está comprendida entre 2 y 100;
incluyendo las sales de la misma.
2. Dispersante según la reivindicación 1, en el que n + p no es superior a 20.
3. Dispersante según la reivindicación 1 ó 2, en el que A puede proceder de la
4. Dispersante según la reivindicación 1 ó 2, en el que A puede proceder de la
5. Dispersante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el sustituyente alquilo de
6. Dispersante según la reivindicación 5, en el que el sustituyente alquilo es el metilo.
7. Dispersante según las reivindicaciones 1 a 6, que comprende una poli(alquileneimina C2-4) (PAI) que lleva por lo menos dos cadenas de polioxialquilencarbonilo POAC de Fórmula 2.
en la que:
V es una fracción -(A)n(B)p- con la cadena de polioxialquilencarbonilo (POAC); y
T, n y p son tal como se definieron en la reivindicación 1.
8. Dispersante según la reivindicación 7, en el que V es el grupo -(A)n(B)p- en el que A es un grupo oxialquilencarbonilo procedente de la
9. Dispersante según la reivindicación 7, de Fórmula general 3
en la que:
X-*-*-X representa poli(alquileneimina C2-4) (PAI);
Y representa una cadena de polioxialquilencarbonilo (POAC) ligada a la poli(alquileneimina C2-4) (PAI) mediante un enlace amida o salino; y
q está comprendida entre 2 y 2.000.
10. Dispersante según la reivindicación 9, en el que la proporción en peso de (Y)q a poli(alquileneimina C2-4) (PAI) está comprendida entre 30:1 y 1:1.
11. Dispersante según la reivindicación 9, en el que la proporción en peso de (Y)q a poli(alquileneimina C2-4) (PAI) está comprendida entre 15:1 y 10:1.
12. Dispersante según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en el que el PM de la poli(alquileneimina C2-4) (PAI) está comprendido entre 1.000 y 100.000.
13. Dispersante según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, en el que la poli(alquileneimina C2-4) (PAI) es la polietilenimina.
14. Dispersante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que T procede de un ácido carboxílico alifático C1-25 opcionalmente sustituido por hidroxi, alcoxi C1-4 o halógeno.
15. Dispersante según la reivindicación 14, en el que el ácido carboxílico se selecciona de entre los ácidos glicólico, láctico, caproico, láurico, esteárico, metoxiacético, ricinoleico, 12-hidroxiesteárico, 12-hidroxidodecanoico, 5-hidroxidodecanoico, 5-hidroxidecanoico y 4-hidroxidecanoico.
16. Dispersante según la reivindicación 15, en el que el ácido carboxílico es el ácido laúrico.
17. Dispersante según la reivindicación 1, que presenta la Fórmula 5
en la que:
A0 y D son grupos, uno de los cuales es o lleva un grupo ácido y el otro es un grupo de terminación de la polimerización que no presenta la cadena hidrófila de polioxialquilencarbonilo con terminal protegido (TPOAC);
V es una fracción -(A)n(B)p- con la cadena de polioxialquilencarbonilo (POAC);
n y p son números enteros; y
n + p está comprendida entre 2 y 100;
incluyendo las sales de la misma.
18. Dispersante según la reivindicación 17, en el que cuando A0 lleva el grupo ácido, D es el resto de un alcohol, tiol o amina primaria o secundaria, D1-K-H en el que D1 es un grupo alifático o alicíclico, K es O, S o NR en el que R es H, alquilo, alquenilo, cicloalquilo o fenilo.
19. Dispersante según la reivindicación 17 ó 18, que presenta la Fórmula 8.
en la que:
D1 es hidrocarbilo C1-50 opcionalmente sustituido;
J es O, NR o un enlace directo;
V es una fracción -(A)n(B)p- con la cadena de polioxialquilencarbonilo (POAC);
R es H, alquilo, alquenilo, cicloalquilo o fenilo;
L1 es sulfato o fosfato;
M es un catión;
w es 1 ó 2 y
n y p son números enteros y
n + p está comprendida entre 2 y 100.
20. Dispersante según la reivindicación 19, en el que J es 0.
21. Dispersante según la reivindicación 19 ó 20, en el que D1 es alquilo.
22. Dispersante según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21, en el que D1 es dodecanilo.
23. Dispersante según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 22, en el que V es una fracción -(A)n(B)p- con la cadena de polioxialquilencarbonilo (POAC) en la que A es un grupo oxialquilencarbonilo procedente de la
24. Dispersante según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 23, en el que M es una amina, alcanolamina o una sal de amonio cuaternario.
25. Dispersante según la reivindicación 24, en el que la amina es n-butilamina, dietanolamina o diaminopropilamina.
26. Dispersante según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 25, en el que L1 es fosfato.
27. Dispersante según la reivindicación 26, en el que la proporción de alcohol polioxialquilencarbonílico con terminal protegido (TPOAC) a átomo de fósforo está comprendida entre 3:1 y 1:1.
28. Procedimiento para la preparación de un dispersante según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 16, que comprende hacer reaccionar un ácido polioxialquilen-carbonílico con terminal protegido (TPOAC) con una poli(alquileneimina C2-4) (PAI) a una temperatura comprendida entre 80 y 150ºC.
29. Procedimiento según la reivindicación 28, en el que el ácido polioxialquilencarbonílico con terminal protegido (TPOAC) se prepara haciendo reaccionar una (s) lactona(s) con un ácido carboxílico alifático en una atmósfera inerte comprendida entre 150 y 180ºC en presencia de un catalizador de esterificación.
30. Procedimiento para la preparación de un dispersante según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 27, que comprende la polimerización de una(s) lactona(s) en presencia de un alcohol monohídrico o de una monoamina primaria o secundaria para formar un alcohol polioxialquilencarbonílico con terminal protegido (TPOAC) y hacer reaccionar el alcohol TPOAC con un agente fosfatante.
31. Composición que comprende un sólido en partículas y un dispersante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 27.
32. Dispersión que comprende un dispersante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 27, un sólido en partículas y un medio orgánico.
33. Dispersión según la reivindicación 32, en la que el medio orgánico es un líquido orgánico polar.
34. Pasta de molturación que comprende un dispersante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 27, un sólido en partículas y una resina formadora de película.
35. Pintura o tinta que comprende un dispersante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 27, una composición según la reivindicación 31 o una pasta de molturación según la reivindicación 34.
36. Ácido polioxialquilencarbonílico con terminal protegido (TPOAC) de Fórmula 12
en la que
T es un grupo terminador de la polimerización;
V es una fracción -(A)n(B)p- con la cadena de polioxialquilencarbonilo (POAC);
A y B son cada uno, independientemente grupos oxialquilencarbonilo que pueden derivar de δ-valerolactona,
n y p son números enteros; y
n + p está comprendida entre 2 y 100.
37. Alcohol polioxialquilencarbonílico con terminal protegido (TPOAC) de Fórmula 13
en la que
D1 es un grupo alifático o alicíclico;
J es O, NR o un enlace directo;
R es H, alquilo, alquenilo, cicloalquilo o fenilo;
V es una fracción -(A)n(B)p- con la cadena de polioxialquilencarbonilo (POAC);
A y B son cada uno, independientemente, grupos oxialquilencarbonilo que pueden derivar de δ-valerolactona,
n y p son números enteros; y
n + p está comprendida entre 2 y 100.
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