ES2267859T3 - Dispersion de pigmentos y procedimiento para su preparacion. - Google Patents
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Abstract
Dispersión de pigmento que comprende un pigmento inorgánico y un dispersante en emulsión acrílica acuosa que comprende el producto de reacción de: un monómero etilénicamente insaturado; un monómero de hidrocarburo vinilaromático; un monómero de metacrilato o acrilato de polialquilenglicol no funcional; un monómero de metacrilato o acrilato de polialquilenglicol funcional que tiene un grupo hidroxilo; y un ácido que tiene un primer grupo funcional ácido reactivo con dicho grupo hidroxilo, y un segundo grupo funcional ácido capaz de proporcionar un grupo aniónico ácido.
Description
Dispersión de pigmentos y procedimiento para su
preparación.
En general, la presente invención se refiere a
una dispersión de pigmentos para composiciones de revestimiento
acuosas. Más específicamente, la presente invención se refiere a
dispersantes en una emulsión acrílica acuosa para pigmentos
inorgánicos y a un método para la preparación del dispersante en
emulsión acrílica.
Las composiciones de revestimiento acuosas
típicamente incluyen una resina primaria ligante, un reticulante,
un pigmento o pigmentos para mejorar el aspecto visual de la
composición de revestimiento y otros aditivos de revestimiento
tales como disolventes, agentes de control de fluencia y de aspecto,
aditivos fotoestabilizadores y rellenos tales como pigmentos
extendedores.
En este campo, se entiende que se incorpora el
pigmento en las composiciones de revestimiento acuosas a través de
una dispersión de pigmentos. La dispersión de pigmentos se deriva de
la dispersión del pigmento en una resina de molienda. Más
específicamente, se utiliza un molino, por ejemplo un molino de
bolas, de muelas o continuo, para incorporar el pigmento en la
resina de molienda. El molino integra el pigmento en la resina de
molienda hasta que se obtenga el tamaño de partícula del pigmento
deseado y hasta que éste último haya sido impregnado adecuadamente
por la resina de molienda y se haya dispersado uniformemente por
toda dicha resina.
Las resinas de molienda del estado de la técnica
anterior han demostrado ser poco adecuadas en su utilización como
resinas de molienda para dispersar el pigmento a utilizar en las
composiciones de revestimiento acuosas. Las resinas de molienda de
la técnica anterior son poco eficaces debido a que no pueden
resistir las fuerzas mecánicas ejercidas por el molino cuando se
integran en el pigmento. Estas resinas de molienda también plantean
problemas en cuanto a la humectación del pigmento y para mantener
éste disperso por toda la resina de molienda. En su lugar, con las
resinas de molienda del estado de la técnica anterior el pigmento
tiende a coagularse o a asentarse, lo que resulta en una escasa
estabilidad y en una inadecuada "vida en almacenamiento" de la
dispersión de pigmento.
De igual forma, estas resinas de molienda del
estado de la técnica anterior tienden a tener mayor viscosidad y,
tal como se entiende en la materia, normalmente tal mayor viscosidad
inhibe la cantidad de pigmento que puede ser incorporada en la
resina de molienda. Como resultado, con las dispersiones de pigmento
que utilizan las resinas de molienda del estado de la técnica
anterior no se pueden alcanzar las proporciones pigmento:ligante
suficientes y mantener al mismo tiempo un brillo y aspecto
aceptables en la película de las composiciones de revestimiento.
Igualmente, debido a la mayor viscosidad, estas resinas de molienda
con frecuencia suelen requerir un disolvente y otros aditivos que
aumenten el contenido total en volátiles de la dispersión de
pigmento, característica que no es deseable en industria de los
revestimientos.
En resumen, las resinas de molienda del estado
de la técnica anterior, tal como se ha detallado anteriormente, se
caracterizan por una o más insuficiencias. Debido a las
insuficiencias identificadas en la técnica anterior, es deseable
proporcionar dispersantes en emulsión acrílica acuosa para
utilizarlos como resinas de molienda para pigmentos inorgánicos,
así como un método para preparar las emulsiones acrílicas acuosa.
Resulta ventajoso que los dispersantes en emulsión acrílica según
la presente invención humedezcan eficazmente los pigmentos, los
dispersen uniformemente y permitan mayores proporciones de pigmento
con relación al ligante, y junto con ello un brillo y aspecto
aceptables en la película de la composición de revestimiento.
Se describe un dispersante en emulsión acrílica
acuosa. El dispersante en emulsión acrílica de la presente
invención se utiliza como resina de molienda, también denominada
resina de molienda en emulsión, para incorporar el pigmento
inorgánico en una dispersión de pigmento para composiciones de
revestimiento acuosas. Este dispersante en emulsión acrílica es el
producto de reacción de un monómero etilénicamente insaturado, un
monómero de un hidrocarburo vinilaromático, un monómero de
metacrilato o acrilato de polialquilenglicol no funcional, un
monómero de metacrilato o acrilato de polialquilenglicol funcional
con un grupo hidroxilo y un ácido que tiene un primer grupo
funcional ácido reactivo frente al grupo hidroxilo y un segundo
grupo funcional ácido capaz de proporcionar un grupo
aniónico
ácido.
ácido.
También se describe un método para preparar el
dispersante en emulsión acrílica. Según este método, el monómero
etilénicamente insaturado y el monómero de hidrocarburo
vinilaromático se combinan con agua dando una primera mezcla de
reacción. Un monómero de metacrilato o acrilato de
polialquilenglicol no funcional y un monómero de metacrilato o
acrilato de polialquilenglicol funcional con un grupo hidroxilo se
combinan con agua generando una segunda mezcla de reacción. A
continuación se polimerizan la primera y la segunda mezclas de
reacción para formar un polímero en emulsión intermedio. El
polímero en emulsión intermedio contiene el grupo hidroxilo, que
después se somete a reacción con el ácido para formar el dispersante
en emulsión acrílica acuosa de la presente invención.
De forma más específica, el segundo grupo
funcional ácido del ácido se neutraliza con una amina antes de
someter a reacción el primer grupo funcional ácido del ácido con el
grupo hidroxilo en el polímero en emulsión intermedio. Después de
esta neutralización, el primer grupo funcional ácido reacciona con
el grupo hidroxilo en el polímero en emulsión intermedio ligando
así el ácido que tiene el grupo aniónico ácido con el polímero en
emulsión intermedio formando el dispersante en emulsión
acrílica.
El objeto general de la presente invención
consiste en desarrollar una resina de molienda que humedezca
eficazmente los pigmentos inorgánicos utilizados en las
composiciones de revestimiento acuosas y que sea capaz de resistir
las fuerzas mecánicas generadas por los molinos que se emplean para
moler e integrar los pigmentos inorgánicos en la resina de
molienda. Debido a que resiste las fuerzas mecánicas ejercidas por
los molinos, esta resina de molienda es ideal porque permite la
actuación durante un tiempo suficiente como para que el molino
consiga los tamaños ideales de partícula de los pigmentos
inorgánicos.
Otro objeto de la presente invención consiste en
desarrollar una resina de molienda que tenga un peso molecular
relativamente bajo y con ello una viscosidad baja para permitir
mayores proporciones pigmento:ligante y mantener al mismo tiempo
una baja viscosidad para la dispersión del pigmento. De forma más
específica, como resultado de la viscosidad relativamente baja de
la resina de molienda de la presente invención se pueden incorporar
mayores concentraciones de pigmentos a la resina de molienda, lo que
permite alcanzar mayores proporciones pigmento:ligante en la
dispersión de pigmento. Debido a la mayor concentración de pigmento,
un sólido, en la resina de molienda, el contenido en volátiles de
la dispersión de pigmento y de la composición de revestimiento
completa es reducido. Asimismo, aun con dichas mayores proporciones
pigmento:ligante, esta resina de molienda presenta una superior
estabilidad de dispersión durante el largo periodo de conservación
de la dispersión de pigmento, y esta resina de molienda puede
dipersarse completamente en el agua con poco o nada de un
codisolvente, necesario para favorecer la dispersabilidad. Esta
resina de molienda es también adecuada para conseguir las
características óptimas de aspecto, tales como claridad y brillo, en
la película de la composición de revesti-
miento.
miento.
El dispersante en emulsión acrílica acuosa de la
presente invención constituye una emulsión "primaria". Por el
término emulsión "primaria" se entiende que la presente
invención se encuentra dispersa en agua de forma uniforme, siendo
el agua el único medio. El dispersante en emulsión acrílica se
utiliza como resina de molienda para incorporar pigmentos
inorgánicos en una dispersión de pigmento para composiciones de
revestimiento acuosas. Como ejemplos de pigmentos inorgánicos
utilizados en composiciones de revestimiento acuosas se incluyen,
entre otros, dióxido de titanio, TiO_{2}, y óxido de hierro, FeO,
y también determinados pigmentos lamelares de mica y aluminio. Se
debe entender que los términos dispersante en emulsión acrílica y
resina de molienda se emplearán de forma intercambiable a lo largo
de la presente solicitud. El dispersante en emulsión acrílica
incluye una estructura química, tanto orgánica como inorgánica, con
diversas funcionalidades que favorecen la humectación eficaz del
pigmento inorgánico y la estabilidad óptima del pigmento en la
resina de molienda de la dispersión de pigmento en la composición
de revestimiento acuosa. Se presentan y discuten a continuación
estas distintas funcionalidades.
Generalmente, el dispersante en emulsión
acrílica es el producto de reacción de un monómero etilénicamente
insaturado, un monómero de hidrocarburo vinilaromático, un monómero
de metacrilato o acrilato de polialquilenglicol
no-funcional, un monómero de metacrilato o acrilato
de polialquilenglicol funcional con un grupo hidroxilo y un ácido
que tiene un primer grupo funcional ácido reactivo frente al grupo
hidroxilo y un segundo grupo funcional ácido capaz de proporcionar
un grupo aniónico ácido. Se debe entender que la terminología
referida a monómero etilénicamente insaturado pretende incluir
tanto un único monómero etilénicamente insaturado como más de uno.
De hecho, la realización preferente de la presente invención incluye
más de un monómero etilénicamente insaturado, lo cual se describe a
continuación.
El método para preparar el dispersante en
emulsión acrílica incluye los pasos de combinar el monómero
etilénicamente insaturado y el monómero de hidrocarburo
vinilaromático con agua para establecer una primera mezcla de
reacción, combinar el monómero de metacrilato o acrilato de
polialquilenglicol no funcional y el monómero de metacrilato o
acrilato de polialquilenglicol funcional que tiene el grupo
hidroxilo con agua para establecer una segunda mezcla de reacción,
polimerizar la primera y segunda mezclas de reacción para formar un
polímero en emulsión intermedio que contiene el grupo hidroxilo y
someter a reacción el grupo hidroxilo con el ácido. Los pasos del
método de la presente invención se realizan preferentemente a
temperaturas entre 25ºC y 100ºC, en especial entre 50ºC y 100ºC. Se
describe este método más en detalle a continuación.
El monómero etilénicamente insaturado es
hidrofóbico, es decir insoluble en agua, y para preparar el
dispersante en emulsión acrílica de la presente invención, el
monómero etilénicamente insaturado se selecciona de forma que
favorezca la miscibilidad entre el dispersante en emulsión acrílica
y una resina ligante de la composición de revestimiento acuosa. Tal
como será conocido por los especialistas en la materia, las resinas
ligantes de las composiciones de revestimiento acuosas
preferentemente son resinas ligantes de poliéster o poliacrílicas.
El monómero etilénicamente insaturado también se selecciona de forma
que permita una temperatura mínima ideal de formación de película,
MFFT, para el dispersante en emulsión acrílica, y finalmente para la
película de la composición de revestimiento acuosa, de modo que el
dispersante en emulsión acrílica y la película sean resistentes al
agrietamiento y al picado. La MFFT del dispersante en emulsión
acrílica es preferentemente de 0 a 15ºC, en especial de 5 a 10ºC.
El dispersante en emulsión acrílica se selecciona además de forma
que se minimice la fotosensibilidad del dispersante en emulsión
acrílica y de la película que lo contiene.
La cantidad de monómero etilénicamente
insaturado presente en el dispersante en emulsión acrílica es de 5
a 30, preferentemente de 15 a 20, partes en peso, con respecto a 100
partes en peso del dispersante en emulsión acrílica, incluida el
agua. En términos de la composición monomérica total, el monómero
etilénicamente insaturado está presente en una cantidad de 30 a 60,
preferentemente de 45 a 55, partes en peso, con respecto a 100
partes en peso de la composición monomérica total. Se debe entender
que, además del contenido de monómero etilénicamente insaturado, la
composición monomérica total incluye también la cantidad de monómero
de hidrocarburo vinilaromático, del monómero de metacrilato de
polialquilenglicol no funcional y del monómero de metacrilato de
polialquilenglicol funcional, todo lo cual se expone en detalle a
continuación.
Más específicamente, el monómero etilénicamente
insaturado se seleccionado de entre el grupo de compuestos que
consiste en acrilatos alifáticos, metacrilatos alifáticos, acrilatos
cicloalifáticos, metacrilatos cicloalifáticos y mezclas de los
mismos. Se debe entender que cada uno de los compuestos, acrilatos
alifáticos, metacrilatos alifáticos, acrilatos cicloalifáticos y
metacrilatos cicloalifáticos, incluyen un grupo alquilo. En la
realización preferente de la presente invención, los grupos alquilo
de estos compuestos incluyen hasta 20 átomos de carbono. Cuando se
selecciona como monómero etilénicamente insaturado un acrilato
alifático, éste aparece en una cantidad de 15 a 30, preferentemente
de 23 a 29, partes en peso, con respecto a 100 partes en peso de la
composición monomérica total. De forma similar, cuando se escogen
metacrilatos alifáticos como monómeros etilénicamente insaturados,
estos monómeros están presentes en una cantidad de 15 a 30,
preferentemente de 23 a 29, partes en peso, con respecto a 100
partes en peso de la composición monomérica total.
En la realización preferente existe más de un
tipo de monómero etilénicamente insaturado. Los diferentes tipos de
monómeros etilénicamente insaturados se seleccionan de forma que se
equilibren las características físicas del dispersante en emulsión
acrílica establecidas anteriormente. Es decir que más de un tipo de
monómeros etilénicamente insaturados equilibran la MFFT y establece
la resistencia deseada al agrietamiento y al picado así como la
fotosensibilidad deseada del dispersante en emulsión acrílica y de
la película de la composición de revestimiento acuosa.
Los acrilatos alifáticos que pueden
seleccionarse como uno de los monómeros etilénicamente insaturados
se escogen de entre el grupo formado por acrilato de metilo,
acrilato de etilo, acrilato de propilo, acrilato de butilo,
acrilato de hexilo, acrilato de etilhexilo, acrilato de estearilo,
acrilato de laurilo y mezclas de los mismos. Los metacrilatos
alifáticos que pueden seleccionarse como uno de los monómeros
etilénicamente insaturados se escogen de entre el grupo formado por
metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de
propilo, metacrilato de butilo, metacrilato de hexilo, metacrilato
de etilhexilo, metacrilato de estearilo, metacrilato de laurilo y
mezclas de los mismos. El acrilato cicloalifático que puede
seleccionarse como uno de los monómeros etilénicamente insaturados
se selecciona de entre acrilato de ciclohexilo y el metacrilato
cicloalifático que puede seleccionarse como uno de los monómeros
etilénicamente insaturados es metacrilato de ciclohexilo.
En la realización preferente de la presente
invención aparecen dos monómeros etilénicamente insaturados,
metacrilato de butilo (BMA) y acrilato de butilo (BA). Con
propósitos descriptivos se revelan a continuación las
representaciones químicas de BMA y BA respectivamente.
y
Como con el monómero o monómeros etilénicamente
insaturados, el monómero de hidrocarburo vinilaromático es también
hidrofóbico, es decir insoluble en agua, y al preparar el
dispersante en emulsión acrílica, el monómero de hidrocarburo
vinilaromático también se selecciona para favorecer la miscibilidad
entre el dispersante en emulsión acrílica y la resina ligante de la
composición de revestimiento acuosa. El monómero de hidrocarburo
vinilaromático también se selecciona para establecer la MFFT ideal y
para controlar la fotosensibilidad del dispersante en emulsión
acrílica y de la película.
La cantidad de monómero de hidrocarburo
vinilaromático presente en el dispersante en emulsión acrílica es
de 1 a 15, preferentemente de 3 a 9, partes en peso, con respecto a
100 partes en peso del dispersante en emulsión acrílica, incluida
el agua. En términos de la composición monomérica total, el monómero
de hidrocarburo vinilaromático está presente en una cantidad de 5 a
20, preferentemente de 10 a 15, partes en peso, con respecto a 100
partes en peso de la composición monomérica total. Además, la
proporción molar del monómero etilénicamente insaturado con
respecto al monómero de hidrocarburo vinilaromático es de 1:1 a
10:1.
Más específicamente, el monómero de hidrocarburo
vinilaromático se selecciona de entre el grupo formado por
estireno, \alpha-metilestireno, viniltolueno,
difeniletileno y mezclas de los mismos. En la realización
preferente de la presente invención, el monómero de hidrocarburo
vinilaromático es estireno. Con propósitos descriptivos, se revela
a continuación una representación química del estireno.
\vskip1.000000\baselineskip
Para preparar el dispersante en emulsión
acrílica, el monómero etilénicamente insaturado y el monómero de
hidrocarburo vinilaromático se combinan con agua obteniéndose la
primera mezcla de reacción. Tal como se ha establecido
anteriormente, los monómeros etilénicamente insaturados y el
monómero de hidrocarburo vinilaromático son insolubles en agua.
Como tal, es necesario también añadir un agente tensioactivo
aniónico a la primera mezcla de reacción para que el monómero
etilénicamente insaturado y el monómero de hidrocarburo
vinilaromático se dispersen y puedan incorporarse en el agua.
Preferentemente, se selecciona un agente tensioactivo basado en
sulfonato como agente tensioactivo aniónico. En términos de la
realización preferente, el BMA y BA así como el estireno se
combinan con agua y el agente tensioactivo aniónico para establecer
la primera mezcla de reacción. En esta realización, la proporción
molar de BMA y BA con respecto al estireno es de 2,5:1.
El dispersante en emulsión acrílica es también
el producto de reacción del monómero de metacrilato o acrilato de
polialquilenglicol no funcional. Es decir, se debe entender que el
dispersante en emulsión acrílica puede ser el producto de reacción
del monómero de acrilato de pilialquilenglicol no funcional o el
producto de reacción del monómero de metacrilato de
polialquilenglicol no funcional, e incluso mezclas de los mismos.
Sin embargo, tal como se describe con detalles significativos a
continuación, el dispersante en emulsión acrílica es preferentemente
el producto de reacción de un metacrilato de polialquilenglicol no
funcional. Como tal y con propósitos descriptivos solamente, la
presente invención será descrita a continuación solamente en
términos del metacrilato de polialquilenglicol no funcional y no
del acrilato de polialquilenglicol no funcional.
El monómero de metacrilato de polialquilenglicol
no funcional es soluble y miscible en agua y tiene la de fórmula
general
\vskip1.000000\baselineskip
Tal como se ha mostrado anteriormente, el
monómero de metacrilato de polialquilenglicol no funcional incluye
un grupo etoxi (CH_{2}CH_{2}O) que favorece la solubilidad y
miscibilidad de todo el monómero en agua. El grupo etoxi del
monómero de metacrilato de polialquilenglicol no funcional termina
con un grupo metilo (CH_{3}) no funcional, es decir, no reactivo.
Es importante que este monómero sea no funcional para controlar la
viscosidad del dispersante en la emulsión acrílica terminada. La
variable x en la fórmula general del monómero de metacrilato de
polialquilenglicol no funcional puede oscilar entre 5 y 50. La
cantidad de monómero de metacrilato de polialquilenglicol no
funcional presente es de 1 a 15, preferentemente de 4 a 7, partes en
peso, con respecto a en 100 partes en peso de la composición
monomérica total.
En la realización preferente, el monómero de
metacrilato de polialquilenglicol no funcional es metacrilato de
polietilenglicol metil éter (MPEGMA) y x es 6, lo que resulta en el
peso para la fórmula del MPEGMA de aproximadamente 350 uma
(unidades de masa atómica). Con propósitos descriptivos, se revela a
continuación una representación química del monómero no funcional
preferente MPEGMA.
En realizaciones alternativas, donde se
selecciona acrilato de polialquilenglicol no funcional, el acrilato
de polialquilenglicol no funcional preferente es acrilato de
polialquilenglicol metil éter.
El dispersante en emulsión acrílica es también
el producto de reacción del monómero de metacrilato o acrilato de
polialquilenglicol funcional que tiene el grupo hidroxilo. Es decir,
debe entenderse que el dispersante en emulsión acrílica puede ser
el producto de reacción del monómero de acrilato de
polialquilenglicol funcional que tiene el grupo hidroxilo, o el
producto de reacción del monómero de metacrilato de
polialquilenglicol funcional que tiene el grupo hidroxilo, e
incluso mezclas de los mismos. Sin embargo, tal como se describe
con detalles significativos a continuación, el dispersante en
emulsión acrílica es preferentemente el producto de reacción de un
metacrilato de polialquilenglicol funcional. Como tal, con
propósitos descriptivos solamente, la presente invención será
descrita a continuación solamente en términos del metacrilato de
polialquilenglicol funcional y no del acrilato de
polialquilenglicol funcional.
En el contexto de la presente invención, el
monómero de metacrilato de polialquilenglicol funcional es funcional
porque este monómero incluye un grupo hidroxilo. Como con el
monómero de metacrilato de polialquilenglicol no funcional, el
monómero de metacrilato de polialquilenglicol funcional es soluble y
miscible en agua. El monómero funcional tiene la fórmula
general
Tal como ha mostrado anteriormente, el monómero
de metacrilato de polialquilenglicol funcional incluye un grupo
etoxi (CH_{2}CH_{2}O) que favorece la solubilidad y miscibilidad
de todo el monómero en agua. El grupo etoxi del monómero de
metacrilato de polialquilenglicol funcional termina con un átomo
funcional hidrógeno, es decir, reactivo, estableciendo así el grupo
hidroxilo del monómero funcional. Se describe a continuación el
significado de este grupo hidroxilo funcional. La variable "y"
en la fórmula general del monómero de metacrilato de
polialquilenglicol funcional puede oscilar entre 5 y 50. La cantidad
de monómero de metacrilato de polialquilenglicol funcional presente
es de 25 a 40, preferentemente de 27 a 30, partes en peso, con
respecto a 100 partes en peso de la composición monomérica total.
Además, la proporción molar del monómero de metacrilato de
polialquilenglicol funcional con el grupo hidroxilo con respecto al
monómero de metacrilato de polialquilenglicol no funcional es 5:1 a
15:1. Por supuesto, si se utilizaran el monómero de acrilato de
polialquilenglicol funcional con el grupo hidroxilo y el monómero
de acrilato de polialquilenglicol no funcional, como puede ocurrir
en ciertas realizaciones alternativas, la proporción molar anterior
5:1 a 15:1 sigue siendo aplicable.
El monómero de metacrilato de polialquilenglicol
funcional se selecciona de entre el grupo formado por metacrilato
de polietilenglicol (PEGMA), metacrilato de polipropilenglicol y
mezclas de los mismos. En la realización preferente, el monómero de
metacrilato de polialquilenglicol funcional es PEGMA, e "y" es
7, lo que resulta en un peso para la fórmula del PEGMA de
aproximadamente 360 uma (unidades de masa atómica). Con propósitos
descriptivos, se revela a continuación una representación química
del monómero funcional preferente PEGMA.
En las realizaciones alternativas, en las cuales
se selecciona un acrilato de polialquilenglicol funcional, el
acrilato de polialquilenglicol funcional preferente es el acrilato
de polietilenglicol.
Para preparar el dispersante en emulsión
acrílica, el monómero de metacrilato de polialquilenglicol no
funcional y el monómero de metacrilato de polialquilenglicol
funcional que tiene los grupos hidroxilo se combinan con agua para
establecer una segunda mezcla de reacción. Ya que, tal como se ha
establecido anteriormente, tanto el monómero de metacrilato de
polialquilenglicol no funcional como el monómero de metacrilato de
polialquilenglicol funcional son solubles en agua, no hace falta
añadir ningún agente tensioactivo aniónico a la segunda mezcla de
reacción. En términos de la realización preferente, el MPEGMA y el
PEGMA se combinan con agua para establecer la segunda mezcla de
reacción. En esta realización, la proporción molar entre PEGMA y
MPEGMA es 10:1.
Además de lo anterior, en la segunda mezcla de
reacción se incorpora un iniciador, también conocido como promotor
de polimerización, para iniciar un proceso de polimerización en
emulsión, el cual se describe a continuación. El iniciador es
soluble en agua y se selecciona de entre el grupo de persulfatos
inorgánicos consistentes en persulfato de amonio,
(NH_{4})_{2}S_{2}O_{8}, persulfato de potasio,
K_{2}S_{2}O_{8}, y persulfato de sodio,
Na_{2}S_{2}O_{8}. Por supuesto, se pueden utilizar otros
iniciadores adecuados incluidos, pero sin limitarse a, los
peroxodisulfatos inorgánicos convencionales y los peroxidifosfatos
de metales alcalinos o amonio para iniciar el proceso de
polimerización en emulsión.
Después, se polimerizan la primera y segunda
mezclas de reacción para formar un polímero intermedio en emulsión.
De forma más específica, la primera y segunda mezclas de reacción se
cargan en un matraz de reacción distinto donde la polimerización
forma el polímero intermedio en emulsión. El polímero intermedio en
emulsión contiene el grupo hidroxilo procedente del metacrilato de
polialquilenglicol funcional, en la realización preferente con
PEGMA. Con propósitos descriptivos, se revela a continuación una
representación química de la fórmula general del polímero
intermedio en emulsión.
R_{1} es una cadena polimérica tal como ha
definido anteriormente. Esto es, R_{1} contiene monómeros
seleccionados de entre el grupo formado por monómeros
etilénicamente insaturados y monómeros de hidrocarburo
vinilaromáticos y mezclas de los mismos, y las variables x e
y oscilan entre 5 y 50 tal como se ha descrito anteriormente.
La variable p es indicativa del número de monómeros MPEGMA
en la cadena polimérica completa, y la variable q es
indicativa del número de monómeros PEGMA en la cadena polimérica
completa. Las variables p y q oscilan entre 1 y 100
tal como se describe más adelante.
En términos de la realización preferente,
R_{1} se define de forma específica como sigue:
que incluye BMA, BA y estireno, y
las variables m, n, y o son indicativas del
número de monómeros de BMA, BA y estireno en la cadena polimérica
completa respectivamente. Como tal, el polímero intermedio completo
en emulsión, en términos de la realización preferente, aparece tal
como se describe a
continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
Para controlar el alcance de la polimerización y
con ello el peso molecular durante el proceso de polimerización en
emulsión, la presente invención utiliza un agente de transferencia
de cadena soluble en agua. El agente de transferencia de cadena
puede incorporarse a la segunda mezcla de reacción, junto con el
MPEGMA, PEGMA y el agua, o el agente de transferencia de cadena
puede incorporarse en el matraz de reacción de polimerización
alimentado por la primera y segunda mezclas de reacción. El agente
de transferencia de cadena es un mercaptano, es decir, un tiol, de
fórmula general R_{2}-SH, donde R_{2} es una
cadena hidrocarburo. Preferentemente, el mercaptano se selecciona
de entre el grupo formado por etilmercaptano y
2-nonanotiol y mezclas de los mismos. Otros agentes
adecuados de transferencia de cadena incluyen compuestos
polihalogenados. El agente de transferencia de cadena de la
presente invención controla el número de monómeros por cadena
polimérica de modo que las variables m, n, o, p y q
oscilan entre 5 y 20 y existen, como promedio, 100 monómeros por
cadena polimérica.
Después de que el polímero intermedio en
emulsión se haya formado, el ácido es sometido a reacción con el
grupo hidroxilo en el polímero intermedio en emulsión a partir del
acrilato o del metacrilato de polialquilenglicol funcional. De
forma más específica, el primer grupo ácido funcional del ácido es
él que reacciona con el grupo hidroxilo. El primer grupo ácido
funcional reacciona con el grupo hidroxilo de modo tal que se
establece un enlace entre el átomo de oxígeno del grupo hidroxilo
del polímero intermedio en emulsión y el ácido.
Sin embargo, se prefiere que antes de la
reacción entre el primer grupo ácido funcional y el grupo hidroxilo
en el polímero intermedio en emulsión, el segundo grupo ácido
funcional del ácido se neutralice con una amina para que el segundo
grupo funcional ácido proporcione el grupo aniónico ácido, O. El
grupo aniónico ácido, tal como se expone más adelante, interactúa
con los centros metálicos propios de los pigmentos inorgánicos para
sujetar el pigmento o pigmentos en la dispersión de pigmento.
A la vista de los requisitos anteriores para el
primer y el segundo grupos funcionales ácidos, el ácido se
selecciona de entre el grupo formado por ácido polifosfórico, ácido
sulfúrico, ácido sulfuroso y ácidos dicarboxílicos. Como ácidos
dicarboxílicos adecuados se incluyen ácido oxálico, ácido malónico,
ácido succínico, ácido glutárico y mezclas de los mismos.
Por supuesto, se debe considerar equivalente
que, como alternativa, el grupo hidroxilo del polímero intermedio
en emulsión pueda someterse a reacción con los anhídridos
carboxílicos, incluidos anhídrido maleico, anhídrido
hexahidroftálico, anhídrido metilhexahidroftálico, anhídrido
tetrahidroftálico, anhídrido ftálico, anhídrido succínico,
anhídrido dodecenilsuccínico, anhídrido trimelítico y mezclas de los
mismos. La estructura en anillo de estos anhídridos se abrirá por
la reacción con el grupo hidroxilo, quedando el segundo grupo
funcional ácido, lo que puede proporcionar el grupo aniónico ácido
por la neutralización con la amina.
En la realización preferente, el ácido es ácido
polifosfórico con tres grupos hidroxilo. El ácido polifosfórico se
somete a reacción con el grupo hidroxilo procedente del metacrilato
o del acrilato de polialquilenglicol funcional en el polímero
intermedio en emulsión. Sin embargo, tal como se ha expuesto
anteriormente, antes de someter a reacción el ácido polifosfórico
de la realización preferente y el polímero intermedio en emulsión,
el ácido polifosfórico se neutraliza con la amina. La amina
reacciona con el ácido polifosfórico en una proporción molar de dos
moles de amina por cada mol de ácido polifosfórico. Se entiende en
la técnica que el ácido polifosfórico incluye tanto un componente
químico H_{3}PO_{4} y un componente químico P_{2}O_{5}. La
amina se selecciona de entre el grupo formado por
dimetiletanolamina y aminometilpropanol y sus mezclas.
Preferentemente, la amina es dimetiletanolamina,
(CH_{3})_{2}
NCH_{2}CH_{2}OH. Otras aminas adecuadas para el proceso de polimerización en emulsión incluyen NH_{3}, y alquilaminas como la dietilamina.
NCH_{2}CH_{2}OH. Otras aminas adecuadas para el proceso de polimerización en emulsión incluyen NH_{3}, y alquilaminas como la dietilamina.
Con propósitos descriptivos, se revela a
continuación una representación química del componente químico
H_{3}PO_{4} del ácido polifosfórico.
HO ---
\melm{\delm{\para}{OH}}{P}{\uelm{\dpara}{O}}--- OH
De forma específica, dos de los tres grupos
hidroxilo del ácido polifosfórico funcionan como segundos grupos
funcionales ácido y están neutralizados con la amina para
proporcionar los grupos aniónicos ácido antes de someter a reacción
el grupo hidroxilo en el polímero intermedio en emulsión con el
ácido polifosfórico. Después de este paso de neutralización, el
ácido fosfórico se encuentra en la siguiente forma iónica con dos
grupos aniónicos ácido.
HO ---
\melm{\delm{\para}{O}}{P}{\uelm{\dpara}{O}}--- O^{-}
Después, el grupo hidroxilo del ácido
polifosfórico que sigue no neutralizado por la amina, es decir el
primer grupo funcional ácido del ácido polifosfórico, se somete a
reacción con el grupo hidroxilo en el polímero intermedio en
emulsión procedente del metacrilato o acrilato de polialquilenglicol
funcional para que se establezca el enlace entre el polímero
intermedio en emulsión y el ácido polifosfórico, dando el
dispersante en emulsión acrílica terminado. De forma más
específica, el enlace se establece entre el átomo de fósforo del
ácido polifosfórico y el átomo de oxígeno procedente del grupo
hidroxilo del grupo etoxi terminal en el metacrilato o acrilato de
polialquilenglicol funcional. En términos de la realización
preferente, el grupo hidroxilo del ácido polifosfórico que sigue no
neutralizado, es decir el primer grupo funcional ácido, se somete a
reacción con el grupo hidroxilo en el polímero intermedio en
emulsión procedente del PEGMA. Con propósitos descriptivos, se
revela a continuación una representación química de una fórmula
general para el dispersante en emulsión acrílica terminado.
Todas las variables se definen tal como se ha
mencionado anteriormente. En términos de la realización preferente,
incluido el BMA, el BA, el estireno, el MPEGMA, el PEGMA y el ácido
polifosfórico, se revela a continuación una representación
química.
\vskip1.000000\baselineskip
En esta representación química se observa que el
dispersante en emulsión acrílica terminado posee la funcionalidad
ácido, con dos grupos aniónicos ácido, y la amina preferente,
dimetiletanolamina, permanece en la reacción en su forma
catiónica.
El dispersante en emulsión acrílica terminado
incluye, como promedio, 100 monómeros y tiene un peso molecular
promedio en peso, M_{w}, de 10.000 a 100.000. Preferentemente, el
peso molecular es de 10.000 a 40.000 y en especial de 10.000 a
17.000. El dispersante en emulsión acrílica terminado tiene peso
molecular promedio en número, M_{n}, de 10.000 o menos. Además,
el dispersante en emulsión acrílica de la presente invención tiene
un contenido en no volátiles del 20 al 40, preferentemente del 25 al
35, por ciento en peso de no volátiles. Este dispersante en
emulsión acrílica es también completamente hidrofílico de modo tal
que pueda encontrarse uniformemente disperso en agua, lo cual es
característico de las emulsiones primarias.
Las dispersiones de pigmentos que utilizan este
dispersante en emulsión acrílica presentan proporciones de pigmento
con respecto al ligante superiores a 30, preferentemente de 30 a 40,
con partículas de pigmento que poseen un tamaño de partícula
inferior a seis micras. Es decir que la resina de moliendada de la
presente invención es lo suficientemente resistente para que los
pigmentos inorgánicos dispersos en ella puedan triturarse o molerse
durante el suficiente tiempo como para conseguir tamaños de
partículas de pigmento inferiores a seis micras sin degradación ni
coagulación de la resina de molienda. Por supuesto, se debe entender
que otras dispersiones de pigmento que utilizan este dispersante en
emulsión acrílica puedan tener también proporciones de pigmento con
respecto al ligante inferiores a 30. Además, las dispersiones de
pigmento que utilizan este dispersante en emulsión acrílica tienen
viscosidades inferiores a 80 unidades Krebs. Las viscosidades de
estas dispersiones de pigmento se midieron a los treinta minutos de
su mezcla con una hélice Cowles aproximadamente a 3.000 RPM y a
23,88 (75) hasta 29,44ºC (85ºF).
La estructura resultante del dispersante en
emulsión acrílica terminado de la presente invención "sujeta"
esencialmente el pigmento inorgánico en la dispersión de pigmento
manteniendo así el pigmento uniformemente disperso por toda la
resina de molienda. De forma más específica, la funcionalidad ácido,
o los grupos aniónicos ácido, del dispersante en emulsión acrílica
terminado interactúa físicamente con los centros metálicos propios
de los pigmentos inorgánicos mediante enlaces covalentes complejos o
coordinados. Esta interacción física mantiene el pigmento
uniformemente disperso en toda la resina de molienda. Asimismo, tal
como se ha expuesto anteriormente, la selección de monómeros, en
particular la selección de los monómeros etilénicamente insaturados
y de los monómeros de hidrocarburo vinilaromático favorece la
perfecta miscibilidad entre el dispersante en emulsión acrílica y
la resina ligante de la composición de revestimiento acuosa.
Se debe entender que todas las representaciones
químicas anteriores son sólo representaciones químicas en dos
dimensiones y que su estructura puede ser distinta a las indicadas.
Asimismo se debe entender que aunque las representaciones químicas
descritas anteriormente referentes a la estructura de la cadena
polimérica indiquen que el dispersante en emulsión acrílica
terminado tiene "bloques" específicos de monómeros, en
realidad, los monómeros están distribuidos al azar por todo el
polímero basándose en las proporciones molares de los monómeros así
como en la reactividad relativa entre los componentes monoméricos
discretos.
Los siguientes ejemplos ilustran la formación y
la utilización del dispersante en emulsión acrílica de la presente
invención.
Ejemplo
1
Se preparó el dispersante en emulsión acrílica
mediante la adición y reacción de las siguientes partes en peso,
salvo que se indique de otro modo.
\vskip1.000000\baselineskip
Según la tabla anterior, Tabla 1, se combinaron
99,3 gramos de BMA y 88,7 gramos de BA así como 56,3 gramos de
estireno y 13,8 gramos de agente tensioactivo aniónico con 278,8
gramos de agua para establecer la primera mezcla de reacción. Se
combinaron 9,4 gramos de MPEGMA y 102,2 gramos de PEGMA así como
1,16 gramos de iniciador con 276,5 gramos de agua para establecer
la segunda mezcla de reacción. Asimismo, se añadieron 7,5 gramos de
mercaptano a la segunda mezcla de reacción. Luego, se preparó un
matraz de reacción distinto para la polimerización con 8,9 gramos
del Agente Tensioactivo Aniónico y 278,0 gramos de agua, y se
polimerizaron la primera y la segunda mezclas de reacción para
formar el polímero intermedio en emulsión en el matraz de reacción
de polimerización. De forma más específica, la primera y la segunda
mezclas de reacción se alimentaron por doble alimentación al matraz
de reacción de polimerización, que ya incluía el Agente Tensioactivo
Aniónico y el agua, durante aproximadamente dos horas, para formar
el polímero intermedio en emulsión. Durante toda la doble
alimentación de dos horas, se calentó el matraz de reacción de
polimerización mediante una alimentación de calor convencional
hasta una temperatura de 80ºC. Después de la doble alimentación de
dos horas, se mantuvo el matraz de reacción de polimerización a
80ºC durante dos horas más, totalizando entonces cuatro horas
aproximadamente, y luego se interrumpió el suministro de calor.
Una vez formado el polímero intermedio en
emulsión, se sometieron a reacción 84,7 gramos de una solución
acuosa de DMEA al 20% con 47,2 gramos de una solución acuosa de
ácido polifosfórico al 20% para neutralizar dos de los tres grupos
hidroxilo del ácido polifosfórico y formar el dispersante en
emulsión acrílica de la presente invención. A continuación, se
añadió el ácido polifosfórico neutralizado al polímero intermedio en
emulsión en el matraz de reacción de polimerización para someter a
reacción el grupo hidroxilo del ácido polifosfórico que quedaba sin
neutralizar con la amina con el grupo hidroxilo en el polímero
intermedio en emulsión procedente del metacrilato de
polialquilenglicol funcional.
El dispersante en emulsión acrílica terminado
tiene un pH de 8,16 a 25ºC y un índice de acidez, determinado por
métodos convencionales, de 39 e indicativo del contenido en
H_{3}PO_{4} en el dispersante en emulsión acrílica terminado.
Bajo análisis GPC, el M_{n} y M_{w} del presente dispersante
fueron 4.110 y 15.330, respectivamente.
Ejemplo
2
Se incorporó entonces el dispersante en emulsión
acrílica terminado en una dispersión modificada de pigmento de
acuerdo con la siguiente Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Según la tabla anterior, Tabla 2, se añadieron
conjuntamente 211,0 gramos del dispersante en emulsión acrílica y
207,0 gramos de agua desionizada y también 48,0 gramos de
propilpropanol y 0,29 gramos de un aditivo antiespumante para
preparar una dispersión modificada de pigmento para una composición
de revestimiento acuosa. A continuación se añadieron 939,0 gramos
de pigmento TiO_{2}, progresivamente con tiempo y bajo agitación,
al dispersante en emulsión acrílica/agua desionizada/mezcla de
propilpropanol.
El aspecto de la dispersión modificada de
pigmento fue evaluada reduciendo el espesor a 50,8 \mum (2
milipulgadas). La evaluación de la dispersión modificada de
pigmento que utiliza el dispersante en emulsión acrílica de la
presente invención tenía un aspecto brillante con ligera aireación.
Además, el tamaño de partícula de la dispersión modificada de
pigmento fue determinado mediante un método estándar de calibración
de molienda. No se observaron partículas de pigmento, lo que indica
que el tamaño de partícula del pigmento era inferior a seis micras
de acuerdo con los estándares del método de calibración de
molienda. La proporción de pigmento con respecto al ligante de esta
dispersión modificada de pigmento era de 15:34, y esta dispersión
modificada de pigmento tenía una viscosidad de 60 unidades Krebs a
los treinta minutos de mezcla con una hélice Cowles aproximadamente
a 3.000 RPM y a 23,88ºC (75ºF).
Claims (35)
1. Dispersión de pigmento que comprende un
pigmento inorgánico y un dispersante en emulsión acrílica acuosa que
comprende el producto de reacción de:
un monómero etilénicamente insaturado;
un monómero de hidrocarburo vinilaromático;
un monómero de metacrilato o acrilato de
polialquilenglicol no funcional;
un monómero de metacrilato o acrilato de
polialquilenglicol funcional que tiene un grupo hidroxilo;
y un ácido que tiene un primer grupo funcional
ácido reactivo con dicho grupo hidroxilo, y un segundo grupo
funcional ácido capaz de proporcionar un grupo aniónico ácido.
2. Dispersión de pigmento según la
reivindicación 1, caracterizada porque dicho monómero
etilénicamente insaturado se selecciona de entre el grupo de
compuestos que consiste en acrilatos alifáticos, metacrilatos
alifáticos, acrilatos cicloalifáticos, metacrilatos cicloalifáticos
y mezclas de los mismos, teniendo cada uno de dichos compuestos
hasta 20 átomos de carbono en el grupo alquilo.
3. Dispersión de pigmento según la
reivindicación 1, caracterizada porque dicho monómero de
hidrocarburo vinilaromático se selecciona de entre el grupo formado
por estireno, \alpha-metilestireno, viniltolueno,
difeniletileno y mezclas de los mismos.
4. Dispersión de pigmento según la
reivindicación 1, caracterizada porque dicho monómero de
metacrilato de polialquilenglicol funcional que tiene un grupo
hidroxilo se selecciona de entre el grupo formado por metacrilato de
polietilenglicol, metacrilato de polipropilenglicol y mezclas de los
mismos.
5. Dispersión de pigmento según la
reivindicación 1, caracterizada porque dicho ácido que tiene
dichos primero y segundo grupos funcionales ácido se selecciona de
entre el grupo formado por ácido polifosfórico, ácido sulfúrico,
ácido sulfuroso y ácidos dicarboxílicos.
6. Dispersión de pigmento según la
reivindicación 1, caracterizada porque dicho dispersante en
emulsión acrílica tiene un peso molecular de 10.000 a 100.000.
7. Dispersión de pigmento según la
reivindicación 1, caracterizada porque dicha emulsión
acrílica tiene un contenido en no volátiles del 20 al 40 por ciento
en peso de no volátiles.
8. Dispersante en emulsión acrílica acuosa para
la humectación y molienda eficaces de un pigmento, comprendiendo
dicho dispersante en emulsión acrílica el producto de reacción
de:
un monómero etilénicamente insaturado;
un monómero de hidrocarburo vinilaromático;
un monómero de metacrilato o acrilato de
polialquilenglicol no funcional;
un monómero de metacrilato o acrilato de
polialquilenglicol funcional que tiene un grupo hidroxilo;
y un ácido que tiene un primer grupo funcional
ácido reactivo con dicho grupo hidroxilo, y un segundo grupo
funcional ácido capaz de proporcionar un grupo aniónico ácido.
9. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 8 que comprende además una amina para neutralizar
dicho segundo grupo funcional ácido para proporcionar dicho grupo
aniónico ácido.
10. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 8, caracterizado porque dicho monómero
etilénicamente insaturado está presente en una cantidad de 30 a 60
partes en peso con respecto a 100 partes en peso de la composición
monomérica total.
11. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 8, caracterizado porque dicho monómero
etilénicamente insaturado se selecciona de entre el grupo de
compuestos que consiste en acrilatos alifáticos, metacrilatos
alifáticos, acrilatos cicloalifáticos, metacrilatos cicloalifáticos
y mezclas de los mismos, teniendo cada uno de dichos compuestos
hasta 20 átomos de carbono en el grupo alquilo.
\newpage
12. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 11, caracterizado porque dichos acrilatos
alifáticos están presentes en una cantidad de 15 a 30 partes en
peso, con respecto a 100 partes en peso de la composición monomérica
total.
13. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 11, caracterizado porque dichos metacrilatos
alifáticos están presentes en una cantidad de 15 a 30 partes en
peso, con respecto a 100 partes en peso de la composición monomérica
total.
14. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 8, caracterizado porque dicho monómero de
hidrocarburo vinilaromático se selecciona de entre el grupo formado
por estireno, \alpha-metilestireno, viniltolueno,
difeniletileno y mezclas de los mismos.
15. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 8, caracterizado porque dicho monómero de
hidrocarburo vinilaromático está presente en una cantidad de 5 a 20
partes en peso con respecto a 100 partes en peso de la composición
monomérica total.
16. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 8, caracterizado porque dicho monómero de
metacrilato de polialquilenglicol no funcional o el monómero de
acrilato de polialquilenglicol no funcional está presente en una
cantidad de 1 a 15 partes en peso con respecto a 100 partes en peso
de la composición monomérica
total.
total.
17. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 8, caracterizado porque dicho monómero de
metacrilato de polialquilenglicol funcional que tiene un grupo
hidroxilo se selecciona de entre el grupo formado por metacrilato de
polietilenglicol, metacrilato de polipropilenglicol y mezclas de los
mismos.
18. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 8, caracterizado porque dicho monómero de
metacrilato de polialquilenglicol funcional o monómero de acrilato
de polialquilenglicol funcional que tiene un grupo hidroxilo está
presente en una cantidad de 25 a 40 partes en peso con respecto a
100 partes en peso de la composición monomérica total.
19. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 8, caracterizado porque la proporción molar de
dicho monómero etilénicamente insaturado con respecto a dicho
monómero de hidrocarburo vinilaromático es de 1:1 a
10:1.
10:1.
20. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 8, caracterizado porque la proporción molar de
dicho monómero de metacrilato de polialquilenglicol funcional que
tiene un grupo hidroxilo con respecto a dicho monómero de
metacrilato de polialquilenglicol no funcional es de 5:1 a 15:1.
21. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 8, caracterizado porque dicho ácido que tiene
dichos primero y segundo grupos ácido se selecciona de entre el
grupo formado por ácido polifosfórico, ácido sulfúrico, ácido
sulfuroso y ácidos dicarboxílicos.
22. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 8 que tiene un peso molecular de 10.000 a
100.000.
23. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 8 que tiene un contenido en no volátiles del 20 al 40
por ciento en peso de no volátiles.
24. Método para preparar un dispersante en
emulsión acrílica acuosa para la humectación y molienda eficaces de
un pigmento según las reivindicaciones 8-23,
comprendiendo dicho método los pasos de: (i) combinar un monómero
etilénicamente insaturado y un monómero de hidrocarburo
vinilaromático con agua para establecer una primera mezcla de
reacción; (ii) combinar un monómero de metacrilato o acrilato de
polialquilenglicol no funcional con un monómero de metacrilato o
acrilato de polialquilenglicol funcional que tiene un grupo
hidroxilo con agua para establecer una segunda mezcla de reacción;
(iii) polimerizar la primera y segunda mezclas de reacción para
formar un polímero intermedio en emulsión que contiene el grupo
hidroxilo; y (iv) someter a reacción el grupo hidroxilo con un ácido
que tiene un primer grupo funcional ácido reactivo con el grupo
hidroxilo, y un segundo grupo funcional ácido capaz de proporcionar
un grupo aniónico ácido.
25. Método según la reivindicación 24 que
incluye además el paso de añadir un agente tensioactivo aniónico a
la primera mezcla de reacción para que el monómero etilénicamente
insaturado y el monómero de hidrocarburo vinilaromático sean
solubles en agua.
26. Método según la reivindicación 24,
caracterizado porque el ácido que tiene el primero y el
segundo grupos funcionales ácido es ácido polifosfórico con tres
grupos hidroxilo.
27. Método según la reivindicación 26 que
incluye además el paso de neutralizar dos de los tres grupos
hidroxilo del ácido polifosfórico con una amina antes de someter a
reacción el grupo hidroxilo en el polímero intermedio en emulsión
con el ácido polifosfórico.
28. Método según la reivindicación 27,
caracterizado porque el paso (iv) donde se somete a reacción
el grupo hidroxilo con el ácido se define además como sometiendo a
reacción el grupo hidroxilo del ácido polifosfórico que queda sin
neutralizar con el grupo hidroxilo en el polímero intermedio en
emulsión.
29. Método según la reivindicación 24,
caracterizado porque los pasos (i) a (iv) se realizan a una
temperatura entre 25ºC y 100ºC.
30. Método según la reivindicación 24,
caracterizado porque el monómero de metacrilato de
polialquilenglicol funcional que tiene un grupo hidroxilo se
selecciona de entre el grupo formado por metacrilato de
polietilenglicol, metacrilato de polipropilenglicol y mezclas de los
mismos.
31. Método según la reivindicación 24 que
incluye además el paso de neutralizar el segundo grupo funcional
ácido del ácido con una amina para proporcionar el grupo aniónico
ácido antes de someter a reacción el grupo hidroxilo en el polímero
intermedio en emulsión con el ácido.
32. Dispersante en emulsión acrílica acuosa para
la humectación y molienda eficaces de un pigmento, teniendo dicho
dispersante en emulsión acrílica la fórmula general:
donde:
R_{1} es una cadena polimérica que contiene
monómeros seleccionados de entre el grupo formado por monómeros
etilénicamente insaturados y monómeros de hidrocarburos
vinilaromáticos y mezclas de los mismos;
p y q oscilan de 1 a 100, y
x e y oscilan entre 5 y 50.
33. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 32, caracterizado porque dichos monómeros
etilénicamente insaturados se seleccionan de entre el grupo formado
por aquellos compuestos que consisten en acrilatos alifáticos,
metacrilatos alifáticos, acrilatos cicloalifáticos, metacrilatos
cicloalifáticos y mezclas de los mismos, teniendo cada uno de dichos
compuestos hasta 20 átomos de carbono en el grupo alquilo.
34. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 32, caracterizado porque dichos monómeros de
hidrocarburo vinilaromático se seleccionan de entre el grupo formado
por estireno, \alpha-metilestireno, viniltolueno,
difeniletileno y mezclas de los mismos.
35. Dispersante en emulsión acrílica según la
reivindicación 32, caracterizado porque R_{1} se definido
además como
donde m, n y o son de
1 a
100.
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DE102004010155A1 (de) * | 2004-02-27 | 2005-09-15 | Basf Ag | Verfahren zur Verbesserung der Lagerstabilität von Kompositpartikel-Dispersionen |
DE102005038358A1 (de) * | 2005-08-11 | 2007-02-15 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Pigmentzubereitungen |
DE102006062441A1 (de) * | 2006-12-27 | 2008-07-03 | Byk-Chemie Gmbh | Modifizierte Kammcopolymere |
DE102007021870A1 (de) * | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Clariant International Limited | Wässrige Pigmentpräparationen |
DE102007021869A1 (de) * | 2007-05-10 | 2008-11-13 | Clariant International Limited | Anionische wasserlösliche Additive |
DE102007021867A1 (de) * | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Clariant International Limited | Pigmentpräparationen auf Wasserbasis |
DE102007039783A1 (de) * | 2007-08-23 | 2009-02-26 | Clariant International Ltd. | Wässrige Pigmentpräparationen mit anionischen Additiven auf Allyl- und Vinyletherbasis |
DE102008037973A1 (de) * | 2008-08-16 | 2010-02-18 | Clariant International Limited | Trockene Pigmentpräparationen mit anionischen Additiven |
FR2939055A1 (fr) * | 2008-12-03 | 2010-06-04 | Coatex Sas | Utilisation de polymeres acryliques dont l'acide acrylique est issu du glycerol, comme agent de dispersion ou de broyage de matieres minerales. |
IN2014DN03216A (es) * | 2011-10-26 | 2015-05-22 | Lubrizol Advanced Mat Inc | |
US9018302B2 (en) * | 2011-10-26 | 2015-04-28 | Lubrizol Advanced Materials, Inc. | Dispersant composition |
GB2536155B (en) * | 2012-04-05 | 2016-12-14 | Fujifilm Imaging Colorants Ltd | Process, dispersion and ink |
BR112015030386A2 (pt) | 2013-06-07 | 2017-07-25 | Basf Se | polímero p em pente, composições de polímero e líquida, e, uso de um polímero p em pente ou de uma composição de polímero |
CN104558431B (zh) | 2013-10-28 | 2018-05-18 | 广东华润涂料有限公司 | 水性胶乳以及包含该水性胶乳的无机颜料颗粒的分散体 |
CN103626907A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-03-12 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种苯丙乳液、其合成方法及电工钢涂料 |
CN104073117A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-10-01 | 无锡市崇安区科技创业服务中心 | 一种水溶性丙烯酸树脂涂料及其制备方法 |
CN109863185B (zh) * | 2016-11-04 | 2022-05-10 | 巴斯夫欧洲公司 | 新型单体和聚合物 |
GB201805083D0 (en) * | 2018-03-28 | 2018-05-09 | Croda Int Plc | Agrochemical polymer dispersants |
CN109836534B (zh) * | 2019-01-22 | 2020-12-04 | 苏州健雄职业技术学院 | 一种利用回流沉淀聚合制备温度响应性铁基纳米酶的方法 |
KR102370498B1 (ko) | 2019-02-07 | 2022-03-07 | 최근윤 | 무기계 저점도 수성 접착코팅제 조성물 및 그 용도 |
KR102273484B1 (ko) | 2019-11-28 | 2021-07-07 | 케이에스케미칼 주식회사 | 친환경 수계용 분산 조성물을 포함하는 안료 조성물 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US3671502A (en) | 1970-11-12 | 1972-06-20 | Kendall & Co | Betaine copolymers with hydroxyalkylacrylates and hydroxyalkylmethacrylates |
US4615813A (en) | 1984-07-26 | 1986-10-07 | The Lubrizol Corporation | Water-based metal-containing organic phosphate compositions |
DE3603392A1 (de) | 1986-02-05 | 1987-08-06 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von polymerisaten der acrylsaeure oder methacrylsaeure |
WO1988002381A1 (en) | 1986-09-30 | 1988-04-07 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Pigment dispersant resin with s-containing acid |
NL8800068A (nl) | 1988-01-12 | 1989-08-01 | Stamicarbon | Hardbare dispersies. |
US5266622A (en) | 1988-05-05 | 1993-11-30 | Bayer Aktiengesellschaft | Aqueous dispersions containing a synergistic dispersant combination |
DE3815239A1 (de) | 1988-05-05 | 1989-11-16 | Bayer Ag | Waessrige dispersionen mit einer synergistischen dispergiermittelkombination |
US4872916A (en) * | 1988-09-22 | 1989-10-10 | Sun Chemical Corporation | Phosphate ester pigment dispersant |
BR9104402A (pt) * | 1991-10-10 | 1993-04-20 | Glasurit Do Brasil Limitada | Polimero de emulsao diluivel na agua,processo para a preparacao de um polimero de emulsao diluivel na agua,composicao de revestimento aquosa e emprego do polimero |
DE4221381C1 (de) | 1992-07-02 | 1994-02-10 | Stockhausen Chem Fab Gmbh | Pfropf-Copolymerisate von ungesättigten Monomeren und Zuckern, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
DE4225922A1 (de) | 1992-08-05 | 1994-02-10 | Bayer Ag | Verwendung von Salzen mehrbasiger organischer Säuren mit mehrwertigen Kationen als Dispergiermittel für wäßrige Dispersionen und wäßriger Dispersionen, die derartige Dispergiermittel enthalten |
AU659351B2 (en) * | 1992-11-27 | 1995-05-11 | Basf Corporation | Copolymer dispersant composition for inorganic pigments |
US5389139A (en) | 1994-02-14 | 1995-02-14 | Basf Corporation | Nitro-substituted polymeric corrosion inhibitors for aluminum flake pigment |
DE4421823A1 (de) * | 1994-06-22 | 1996-01-04 | Basf Lacke & Farben | Aus mindestens 3 Komponenten bestehendes Beschichtungsmittel, Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung |
GB9418985D0 (en) | 1994-09-21 | 1994-11-09 | Albright & Wilson | Dispersion of solid particles in water |
US5527614A (en) | 1994-12-21 | 1996-06-18 | Basf Corporation | Pigment dispersants with primary amine functionality suitable for use in cathodic electrocoat compositions |
EP0755946A3 (en) | 1995-07-24 | 1997-10-01 | Basf Corp | Method for the preparation of hydrophobic emulsion polymers, the polymers thus obtained and the aqueous coating compositions containing these polymers |
CA2186831A1 (en) | 1995-10-06 | 1997-04-07 | Carl Michael Hesler | Ink composition and method for preparing |
US6624279B2 (en) * | 1999-05-21 | 2003-09-23 | Basf Corporation | Water-soluble carbamate materials |
US6624241B2 (en) * | 1999-05-21 | 2003-09-23 | Basf Corporation | Waterborne coating compositions containing materials dispersed with water-soluble carbamate materials |
US6346591B1 (en) * | 1999-05-21 | 2002-02-12 | Basf Corporation | Monomer and polymerization process |
US6410619B2 (en) * | 1999-11-22 | 2002-06-25 | Bayer Corporation | Method for conditioning organic pigments |
DE10029803A1 (de) * | 2000-06-16 | 2002-01-03 | Basf Coatings Ag | Copolymerisate und Copolymerisatdispersionen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
US6916877B2 (en) * | 2000-06-16 | 2005-07-12 | Basf Corporation | Coating composition including a water-based copolymer cross-linking with a water-dispersible cross-linking agent, method of preparing the same, and a cured film thereof |
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