ES2319812T3 - Revestimientos polimericos con una mejorada estabilidad frente a los disolventes. - Google Patents

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Abstract

Dispersión que contiene por lo menos un polímero capaz de conducir la electricidad, por lo menos un ion de signo de contrario y por lo menos un agente dispersivo, caracterizada porque está contenido por lo menos un condensado de melamina y de por lo menos un compuesto carbonílico.

Description

Revestimientos poliméricos con una mejorada estabilidad frente a los disolventes.
El presente invento se refiere a unos revestimientos que contienen polímeros capaces de conducir la electricidad y derivados de melamina, a su preparación y a su utilización, así como a dispersiones destinadas a la producción de tales revestimientos.
A partir de la bibliografía se conocen dispersiones de poli(3,4-alquilendioxi-tiofenos), destinadas a la producción de revestimientos conductivos o respectivamente antiestáticos (véase, p.ej. el documento de solicitud de patente europea EP-A 440.957). Tales dispersiones se emplean para la producción de revestimientos conductivos o respectivamente antiestáticos. En la práctica, se ha mostrado sin embargo que los revestimientos obtenidos a partir de las dispersiones no siempre son suficientemente estables para aplicaciones en la práctica. En particular, los revestimientos, con frecuencia, no son suficientemente estables frente a los disolventes y/o frente a una solicitación mecánica.
Se intentó por lo tanto mejorar la estabilidad de los revestimientos frente a los disolventes y/o frente a una solicitación mecánica por medio de una adición de agentes reticulantes p.ej. a base de epoxi-silanos (véase el documento EP-A 564.911). Esta medida técnica, a solas no es bastante en muchos casos como para mejorar suficientemente en particular la estabilidad frente a los disolventes.
Subsistía por consiguiente, además, una necesidad de revestimientos conductivos o respectivamente antiestáticos que tengan una estabilidad mejorada frente a los disolventes, en comparación con los revestimientos conocidos, así como de apropiadas dispersiones para la producción de tales revestimientos.
El problema planteado por la misión del presente invento consistió por consiguiente en la puesta a disposición de tales revestimientos con una estabilidad mejorada frente a los disolventes así como de apropiadas dispersiones para su producción.
Sorprendentemente, se encontró, por fin, que unas dispersiones, que contienen por lo menos un polímero conductivo y por lo menos un condensado de melamina, son apropiadas para la producción de revestimientos con dicha mejorada estabilidad frente a los disolventes. Esto resulta tanto más sorprendente por cuanto que es conocido que usualmente la adición de poliaminas a dispersiones de poli(3,4-alquilendioxi-tiofenos) conduce a la gelificación y a la precipitación del polímero conductivo. Una gelificación tal no se observa sin embargo en el caso del presente invento.
Es objeto del presente invento, por consiguiente, una dispersión que contiene por lo menos un polímero capaz de conducir la electricidad, por lo menos un ion de signo contrario y por lo menos un agente dispersivo, caracterizada porque están contenidos por lo menos un condensado de melamina y por lo menos un compuesto carbonílico.
Los condensados a base de melamina y de por lo menos un compuesto carbonílico son preferiblemente los que están constituidos a base de melamina y de aldehídos o cetonas. Aldehídos o cetonas apropiados/as son por ejemplo formaldehído, acetaldehído, butiraldehído, acetona o metil-etil-cetona. Un aldehído especialmente preferido es el formaldehído; los condensados especialmente preferidos a base de melamina y de por lo menos un compuesto carbonílico son unos condensados de melamina y de formaldehído. Tales condensados de melamina y de formaldehído, especialmente preferidos, pueden ser por ejemplo los de la fórmula general (II)
1
en la que
\vocalinvisible
\textoinvisible
R^{1} hasta R^{6} independientemente unos de otros, representan H o CH_{2}-OR^{7}, siendo diferente de H por lo menos uno de los radicales R^{1} hasta R^{6},
R^{7}
representa H o un radical alquilo de C_{1}-C_{8} lineal o ramificado, de manera preferida H o un radical alquilo de C_{1}-C_{4} lineal o ramificado.
De manera muy especialmente preferida, los radicales R^{1} hasta R^{6} representan en dichos condensados de la fórmula general (II) todos ellos CH_{2}-OR^{7}.
Además, tales condensados de melamina y de formaldehído, especialmente preferidos, pueden ser unos productos de condensación a base de los condensados de la fórmula general (II) unos con otros o con otra melamina adicional.
Los condensados de melamina y de formaldehído especialmente preferidos pueden además estar eterificados parcial o totalmente. Adicionalmente o de manera alternativa, los condensados de melamina y formaldehído especialmente preferidos se pueden modificar mediante una reacción con aminas, ácidos aminocarboxílicos o sulfitos, con el fin de elevar por ejemplo la solubilidad en agua, o mediante una condensación mixta con otros compuestos que son reactivos frente a aldehídos, tales como por ejemplo fenoles (en resinas de melamina, fenol y formaldehído) o ureas (en resinas de melamina, urea y formaldehído).
Los apropiados condensados a base de melamina y de por lo menos un compuesto carbonílico, en particular los condensados de melamina y de formaldehído eventualmente modificados y/o eventualmente eterificados de manera parcial o total, son comercialmente obtenibles.
La proporción de un condensado de melamina y de por lo menos un compuesto carbonílico en la dispersión es de 1 a 30% en peso, referida al peso de la dispersión total. De manera preferida, la proporción del condensado a base de melamina y de por lo menos un compuesto carbonílico en la dispersión está situada en 2 a 15% en peso, referida al peso de la dispersión total.
Como polímeros capaces de conducir la electricidad se entiende en este contexto en particular la clase de compuestos de los polímeros conjugados en \pi, los cuales después de una oxidación o reducción poseen una conductividad eléctrica. De manera preferida tales polímeros conjugados en \pi se entienden como dentro de los polímeros conductivos, que después de una oxidación en el estado secado poseen una conductividad específica situada en el orden de magnitud de por lo menos 0,01 S cm^{-1}.
Se prefieren en el marco del invento aquellas dispersiones, en las que por lo menos un polímero conductivo es un poli(tiofeno), una poli(anilina) o un poli(pirrol).
De manera especialmente preferida el o los polímero(s) capaz(capaces) de conducir la electricidad se selecciona(n)
entre los poli(alquilendioxi-tiofenos) que contienen unidas repetidas de la fórmula general (I)
\vskip1.000000\baselineskip
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2
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en la que
A
representa un radical alquileno de C_{1}-C_{5} eventualmente sustituido,
R
representa un radical alquilo de C_{1}-C_{18} lineal o ramificado, eventualmente sustituido, un radical cicloalquilo de C_{5}-C_{12} eventualmente sustituido, un radical arilo de C_{6}-C_{14} eventualmente sustituido, un radical aralquilo de C_{7}-C_{18} eventualmente sustituido, un radical hidroxi-alquilo de C_{1}-C_{4} eventualmente sustituido, o un radical hidroxilo,
x
representa un número entero de 0 a 8, y
en el caso de que varios radicales R estén unidos a A, éstos pueden ser iguales o diferentes.
Las fórmulas generales (I) y (II) han de entenderse de tal manera que x sustituyentes R pueden estar unidos al radical alquileno A.
\newpage
Son especialmente preferidos unos poli(tiofenos) con unidades repetidas de la fórmula general (I), en la que A representa un radical alquileno de C_{2}-C_{3} eventualmente sustituido y x representa 0 ó 1.
Es muy especialmente preferido un polímero poli(3,4-etilendioxi-tiofeno) capaz de conducir la electricidad, que eventualmente está sustituido.
Por el prefijo poli- ha de entenderse, dentro del marco del invento, que está contenida más de una unidad repetida igual o diferente en el polímero o respectivamente en el poli(tiofeno). Los poli(tiofenos) contienen en total n unidades repetidas de la fórmula general (I), siendo n un número entero de 2 a 2.000, de manera preferida de 2 a 100. Las unidades repetidas de la fórmula general (I) pueden ser en cada caso iguales o diferentes dentro de un mismo poli(tiofeno). Son preferidos los poli(tiofenos) que tienen en cada caso iguales unidades repetidas de la fórmula general (I).
Junto a los grupos extremos, los poli(tiofenos) llevan de manera preferida en cada caso un H.
En formas preferidas de realización del presente invento, las dispersiones contienen por lo menos un poli(alquilendioxi-tiofeno) que contiene unidades repetidas de la fórmula general (I), que en el estado secado poseen una conductividad específica situada en el orden de magnitud de por lo menos 0,05 S cm^{-1}, de manera preferida de 0,5 S cm^{-1}.
Los radicales alquileno de C_{1}-C_{5} A son, dentro del marco del invento, de manera preferida metileno, etileno, n-propileno, n-butileno o n-pentileno.
Un alquilo de C_{1}-C_{4} representa de manera preferida radicales alquilo de C_{1}-C_{4} lineales o ramificados, tales como metilo, etilo, n- o iso-propilo, n-, iso-, sec.- o terc.-butilo, un alquilo de C_{1}-C_{8} representa, además de esto, por ejemplo, n-pentilo, 1-metil-butilo, 2-metil-butilo, 3-metil-butilo, neo-pentilo, 1-etil-propilo, ciclohexilo, ciclopentilo, n-hexilo, 1,1-dimetil-propilo, 1,2-dimetil-propilo, 1-metil-pentilo, 2-metil-pentilo, 3-metil-pentilo, 4-metil-pentilo, 1,1-dimetil-butilo, 1,2-dimetil-butilo, 1,3-dimetil-butilo, 2,2-dimetil-butilo, 2,3-dimetil-butilo, 3,3-dimetil-butilo, 1-etil-butilo, 2-etil-butilo, 1,1,2-trimetil-propilo, 1,2,2-trimetil-propilo, 1-etil-1-metil-propilo, 1-etil-2-metil-propilo o 1-etil-2-metil-propilo, el alquilo de C_{1}-C_{18} representa, además de esto, por ejemplo, n-nonilo, n-decilo, n-undecilo, n-dodecilo, n-tridecilo, n-tetradecilo, n-hexadecilo o n-octadecilo.
Un hidroxi-alquilo de C_{1}-C_{4} representa dentro del marco del invento de manera preferida un radical alquilo de C_{1}-C_{4}, lineal, cíclico, ramificado o sin ramificar, que está sustituido con uno o varios grupos hidroxi, pero de manera preferida con un solo grupo hidroxi.
Los radicales cicloalquilo de C_{5}-C_{12} R representan por ejemplo ciclopentilo, ciclohexilo, cicloheptilo, ciclooctilo, ciclononilo o ciclodecilo.
Los radicales arilo de C_{5}-C_{14} R representan de manera preferida fenilo o naftilo, y los radicales aralquilo de C_{7}-C_{18} R representan por ejemplo bencilo, o-, m-, p-tolilo, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4-, 3,5-xililo o mesitilo. Las enumeraciones precedentes sirven para la explicación ilustrativa del invento y no se han de considerar como excluyentes.
Como eventualmente otros sustituyentes de los radicales A y/o R entran en cuestión dentro del marco del invento numerosos grupos orgánicos, por ejemplo grupos alquilo, cicloalquilo, arilo, aralquilo, alcoxi, halógeno, éter, tioéter, disulfuro, sulfóxido, sulfona, sulfonato, amino, aldehído, ceto, éster de ácido carboxílico, ácido carboxílico, carbonato, carboxilato, ciano, alquil-silano y alcoxi-silano, así como grupos carboxil-amido.
Como sustituyentes para una poli(anilina) o un poli(pirrol) entran en cuestión por ejemplo los radicales A y R arriba expuestos, y/o los otros sustituyentes de los radicales A y R. Se prefieren las poli(anilinas) y los poli(pirroles) sin sustituir.
El marco del invento abarca todas las definiciones, y los radicales, los parámetros y las explicaciones generales o que se mencionan en intervalos preferentes, unos con otros, que se presentan más arriba y que se exponen a continuación, es decir también entre las respectivos intervalos e intervalos preferentes en cualquier combinación arbitra-
ria.
Los poli(tiofenos), empleados en las dispersiones como polímeros conductivos, pueden ser neutros o catiónicos. En unas formas preferidas de realización, ellos son catiónicos, refiriéndose el concepto de "catiónico" solamente a las cargas eléctricas, que se sitúan en la cadena principal del poli(tiofeno). Dependiendo del sustituyente situado junto a los radicales R, los poli(tiofenos) pueden llevar cargas positivas y negativas en la unidad estructural, encontrándose las cargas eléctricas positivas en la cadena principal del poli(tiofeno) y las cargas negativas eventualmente junto a los radicales R sustituidos con grupos sulfonatos o carboxilatos. En este contexto, las cargas positivas situadas en la cadena principal de un poli(tiofeno), pueden estar saturadas en parte o totalmente por medio de los grupos aniónicos eventualmente presentes junto a los radicales R. Considerados en conjunto, los poli(tiofenos) pueden ser, en estos casos, catiónicos, neutros o incluso aniónicos. A pesar de todo, ellos, dentro del marco del invento, son considerados todos como poli(tiofenos) catiónicos, puesto que son decisivas las cargas positivas eléctricas situadas en la cadena principal del poli(tiofeno). Las cargas eléctricas positivas no se representan en las fórmulas, puesto que sus posiciones y su número exactas/os no se pueden comprobar irreprochablemente. El número de las cargas eléctricas positivas es, sin embargo, por lo menos de 1 y a lo sumo de n, siendo n el número total de todas las unidades repetidas (iguales o diferentes) dentro del poli(tiofeno).
Para la compensación de la carga positiva, siempre que ésta ya no se haya efectuado mediante los radicales R sustituidos eventualmente con sulfonatos o carboxilatos y que por consiguiente están cargados negativamente, los poli(tiofenos) catiónicos necesitan ciertos aniones como iones de signo contrario.
Los iones de signo contrario pueden ser aniones monoméricos o poliméricos, estos últimos se designan a continuación también como polianiones.
Los aniones poliméricos son preferidos con respecto a los aniones monoméricos, puesto que ellos contribuyen a la formación de películas y a causa de su tamaño conducen a unas películas capaces de conducir la electricidad, que son más estables térmicamente. Sin embargo, adicionalmente a los aniones poliméricos pueden estar contenidos también ciertos aniones monoméricos en las dispersiones.
Los aniones poliméricos pueden ser aquí por ejemplo aniones de ácidos carboxílicos poliméricos tales como poli(ácidos acrílicos), poli(ácidos metacrílicos) o poli(ácidos maleicos), o de ácidos sulfónicos poliméricos tales como poli(ácidos estireno-sulfónicos) y poli(ácidos vinil-sulfónicos). Estos poli(ácidos carboxílicos y sulfónicos) pueden ser también copolímeros de ácidos vinil-carboxílicos y vinil-sulfónicos con otros monómeros polimerizables, tales como ésteres de ácido acrílico y estireno.
En las dispersiones conformes al invento se prefiere como ion de signo contrario por lo menos un anión de un ácido carboxílico o sulfónico polimérico.
Es especialmente preferido como anión polimérico el anión de un poli(ácido estireno-sulfónico) (PSS).
El peso molecular de los poliácidos que proporcionan los polianiones es de manera preferida de 1.000 a 2.000.000, de manera especialmente preferida de 2.000 a 500.000. Son obtenibles en el comercio los poliácidos o sus sales de metales alcalinos, p.ej. poli(ácidos estireno-sulfónicos) y poli(ácidos acrílicos), o sino se pueden preparar de acuerdo con procedimientos conocidos (véase p.ej. Houben Weyl, Methoden der organischen Chemie [Métodos de la química orgánica], tomo E 20, Makromolekulare Stoffe [Sustancias macromoleculares], parte 2, (1987), páginas 1.141 y siguientes).
El o los anión (aniones) polimérico(s) y los polímeros capaces de conducir la electricidad pueden estar contenidos en la dispersión en particular en una relación ponderal de 0,5:1 a 50:1, de manera preferida de 1:1 a 30:1, de manera especialmente preferida de 2:1 a 20:1. El peso de los polímeros capaces de conducir la electricidad corresponde en este contexto a la cantidad pesada inicial de los monómeros empleados, con la suposición de que se ha producido un grado de conversión total en la polimerización.
Como aniones monoméricos sirven por ejemplo los de ácidos (alcano de C_{1}-C_{20})-sulfónicos tales como los de ácidos metano-, etano-, propano-, butano-sulfónicos o más altos, tales como el ácido dodecano-sulfónico, los de ácidos perfluoro-sulfónicos alifáticos tales como el ácido trifluorometano-sulfónico, el ácido perfluoro-butano-sulfónico o el ácido perfluoro-octano-sulfónico, los de ácidos carboxílicos de C_{1}-C_{20} alifáticos tales como el ácido 2-etil-hexil-carboxílico, los de ácidos perfluoro-carboxílicos alifáticos tales como el ácido trifluoro-acético o el ácido perfluoro-octanoíco, y los de ácidos sulfónicos aromáticos, eventualmente sustituidos con grupos alquilo de C_{1}-C_{20}, tales como el ácido benceno-sulfónico, el ácido o-tolueno-sulfónico, el ácido p-tolueno-sulfónico o el ácido dodecil-benceno-sulfónico, y los de ácidos cicloalcano-sulfónicos tales como el ácido canfo-sulfónico, o los de tetrafluoro-boratos, hexafluoro-fosfatos, percloratos, hexafluoro-antimoniatos, hexafluoro-arseniatos o hexacloro-antimoniatos.
Se prefieren como aniones monoméricos los aniones del ácido p-tolueno-sulfónico, del ácido metano-sulfónico o del ácido canfo-sulfónico.
Los poli(tiofenos) catiónicos, que para la compensación de las cargas eléctricas contienen aniones como iones de signo contrario, se designan en el sector especializado también con frecuencia como compuestos complejos de poli(tiofenos) y de (poli)aniones.
La proporción total del polímero capaz de conducir la electricidad y del ion de signo contrario, por ejemplo en forma de tales compuestos complejos de polímeros y de iones de signo contrario, en la dispersión conforme al invento, está situada por ejemplo entre 0,05 y 10% en peso, de manera preferida entre 0,1 y 2% en peso, referida al peso total de la dispersión.
Las dispersiones conformes al invento pueden contener uno o varios agentes dispersivos. Como agentes dispersivos se mencionarán por ejemplo los siguientes disolventes: alcoholes alifáticos, tales como metanol, etanol, i-propanol y butanol; cetonas alifáticas, tales como acetona y metil-etil-cetona; ácidos carboxílicos alifáticos tales como el éster etílico de ácido acético y el éster butílico de ácido acético; hidrocarburos aromáticos tales como tolueno y xileno; hidrocarburos alifáticos tales como hexano, heptano y ciclohexano; hidrocarburos clorados tales como diclorometano y dicloroetano; nitrilos alifáticos tales como acetonitrilo; sulfóxidos y sulfonas alifáticos/as tales como dimetil-sulfóxido y sulfolano; amidas de ácidos carboxílicos alifáticos tales como metil-acetamida, dimetil-acetamida y dimetil-formamida; éteres alifáticos y aralifáticos tales como dietil-éter y anisol. Además, se puede utilizar como agente dispersivo también agua o una mezcla de agua con los disolventes orgánicos antes mencionados.
Los preferidos agentes dispersivos son agua u otros disolventes próticos tales como alcoholes, p.ej. metanol, etanol, i-propanol y butanol, así como mezclas de agua con estos alcoholes, un disolvente especialmente preferido es
agua.
La dispersión puede contener además otros componentes adicionales, tales como sustancias activas superficialmente, p.ej. agentes tensioactivos iónicos y no iónicos o agentes mediadores de adhesión, tales como p.ej. silanos con funciones orgánicas o respectivamente sus materiales hidrolizados, p.ej. 3-glicidoxipropil-trialcoxi-silano, 3-aminopropil-trietoxi-silano, 3-mercaptopropil-trimetoxi-silano, 3-metacriloxipropil-trimetoxi-silano, vinil-trimetoxi-silano u octil-trietoxi-silano.
Las dispersiones conformes al invento pueden contener otros aditivos, que aumenten la conductividad, tales p.ej. compuestos que contienen grupos de éteres, tales como p.ej. tetrahidrofurano, compuestos que contienen grupos de lactonas, tales como \gamma-butirolactona, \gamma-valerolactona, compuestos que contienen grupos de amidas o de lactamas, tales como caprolactama, N-metil-caprolactama, N,N-dimetil-acetamida, N-metil-acetamida, N,N-dimetil-formamida (DMF), N-metil-formamida, N-metil-formanilida, N-metil-pirrolidona (NMP), N-octil-pirrolidona, pirrolidona, sulfonas y sulfóxidos, tales como p.ej. sulfolano (tetrametilen-sulfona), dimetil-sulfóxido (DMSO), azúcares o derivados de azúcares, tales como p.ej. sacarosa, glucosa, fructosa, lactosa, alcoholes de azúcares tales como p.ej. sorbitol, manitol, derivados de furano, tales como p.ej. ácido 2-furano-carboxílico, ácido 3-furano-carboxílico, y/o di- o poli-alcoholes, tales p.ej. etilenglicol, glicerol, di- o respectivamente tri-(etilenglicol). De manera especialmente preferida, como aditivos que aumentan la conductividad se emplean tetrahidrofurano, N-metil-formamida, N-metil-pirrolidona, etilenglicol, dimetil-sulfóxido o sorbitol.
Las dispersiones conformes al invento pueden contener además uno o varios agentes aglutinantes orgánicos, solubles en disolventes orgánicos o solubles en agua, tales como un poli(acetato de vinilo), un policarbonato, un poli(vinil-butiral), poli(ésteres de ácido acrílico), poli(amidas de ácido acrílico), poli(ésteres de ácido metacrílico), poli(amidas de ácido metacrílico), un poliestireno, un poli(acrilonitrilo), un poli(cloruro de vinilo), poli(vinil-pirrolidonas), un poli(butadieno), un poli(isopreno), poliéteres, poliésteres, poliuretanos, poliamidas, poliimidas, polisulfonas, siliconas, resinas epoxídicas, copolímeros de estireno y de ésteres de ácido acrílico, de acetato de vinilo y de ésteres de ácido acrílico así como de etileno y de acetato de vinilo, poli(alcoholes vinílicos) o celulosas.
La proporción del agente aglutinante polimérico en la dispersión conforme al invento es de 0,1 - 90% en peso, de manera preferida de 0,5 - 30% en peso, y de manera muy especialmente preferida de 0,5 - 10% en peso, referida al peso total de la dispersión.
Además, también un agente aglutinante orgánico de este tipo, eventualmente contenido en la dispersión, puede actuar eventualmente como agente dispersivo, siempre que éste sea líquido a la temperatura dada.
Las dispersiones conformes al invento pueden tener un valor del pH de 1 a 14, se prefiere un valor del pH de 1 a 8.
Para el ajuste del valor del pH, a las dispersiones se les pueden añadir por ejemplo bases o ácidos. Son preferidas aquellas adiciones que no perjudican a la formación de películas por las dispersiones y no son volátiles a temperaturas elevadas, p.ej. a temperaturas de soldadura, tales como p.ej. las bases 2-(dimetil-amino)-etanol, 2,2'-imino-dietanol o 2,2',2''-nitrilo-trietanol y el ácido poli(estireno-sulfónico).
La viscosidad de la dispersión conforme al invento, dependiendo del modo de aplicación, puede estar entre 0,1 y 100.000 mPa\cdots (medida a 20ºC y con una velocidad de cizalladura de 100 s^{-1}). De manera preferida, la viscosidad es de 1 a 10.000 mPa\cdots, y de manera especialmente preferida, está entre 10 y 1.000 mPa\cdots.
La preparación de las dispersiones conformes al invento se efectúa, preparando, en primer lugar, a partir de los correspondientes compuestos precursores para la preparación de polímeros conductivos, por ejemplo de manera análoga a las condiciones mencionadas en el documento EP-A 440.957, unas dispersiones de polímeros capaces de conducir la electricidad en presencia de iones de signo contrario. Una variante mejorada para la preparación de estas dispersiones la constituye el empleo de intercambiadores de iones para la eliminación del contenido de sales inorgánicas o de una parte de las mismas. Una variante de este tipo se describe por ejemplo en el documento de solicitud de patente alemana DE-A 196.27.071. El intercambiador de iones puede ser, por ejemplo, mezclado con agitación con el producto, o el producto se transporta a través de una columna que está rellena con un intercambiador de iones. Mediante la utilización del intercambiador de iones se pueden conseguir por ejemplo unos bajos contenidos de
metales.
El tamaño de partículas, que tienen las partículas en la dispersión, se puede disminuir después de la desalinización, por ejemplo, mediante un aparato homogeneizador a alta presión. Este proceso se puede también repetir con el fin de aumentar el efecto. Unas presiones especialmente altas, entre 100 y 2.000 bares, se han manifestado en tal contexto como ventajosas, con el fin de reducir grandemente el tamaño de las partículas.
También son posibles una preparación de un compuesto complejo de una poli(anilina) y un polianión, de un poli(pirrol) y un polianión o de un poli(tiofeno) y un polianión, y un subsiguiente dispersamiento o redispersamiento en uno o varios agente(s) dispersivo(s).
La proporción de materiales sólidos de las partículas del compuesto complejo de un polímero capaz de conducir la electricidad y de un ion de signo contrario en estas dispersiones es, por ejemplo, de 0,1 a 90% en peso, de manera preferida de 0,5 a 30% en peso y de manera muy especialmente preferida de 0,5 a 10% en peso, referida al peso total de la dispersión.
A estas dispersiones, para la preparación de las dispersiones conformes al invento, se les añaden luego los otros componentes, tales como por ejemplo el condensado de melamina y de por lo menos un compuesto carbonílico, eventualmente una cantidad adicional del agente dispersivo así como eventualmente de otros aditivos, de agentes aglutinantes orgánicos, etc., y se mezclan por ejemplo mediando agitación.
Como compuestos precursores para la preparación de polímeros conductivos, designados a continuación también simplemente como compuestos precursores, se entienden por ejemplo unos correspondientes monómeros. Se pueden utilizar también mezclas de diferentes compuestos precursores. Apropiados compuestos precursores monoméricos son, por ejemplo, tiofenos, pirroles o anilinas eventualmente sustituidos/as, de manera preferida tiofenos eventualmente sustituidos, y de manera especialmente preferida 3,4-alquilendioxi-tiofenos eventualmente sustituidos.
Como 3,4-alquilendioxi-tiofenos sustituidos se han de exponer a modo de ejemplo los compuestos de la fórmula general (III)
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3
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en la que
A
representa un radical alquileno de C_{1}-C_{5} eventualmente sustituido, de manera preferida un radical alquileno de C_{2}-C_{3} eventualmente sustituido,
R
representa un radical alquilo de C_{1}-C_{18} lineal o ramificado, eventualmente sustituido, un radical cicloalquilo de C_{5}-C_{12} eventualmente sustituido, un radical arilo de C_{6}-C_{14} eventualmente sustituido, un radical aralquilo de C_{7}-C_{18} eventualmente sustituido, un radical hidroxi-alquilo de C_{1}-C_{4} eventualmente sustituido o un radical hidroxilo,
x
representa un número entero de 0 a 8, de manera preferida representa 0 ó 1, y
en el caso de que varios radicales R estén unidos a A, éstos pueden ser iguales o diferentes.
Unos compuestos precursores monoméricos muy especialmente preferidos son 3,4-etilendioxi-tiofenos eventualmente sustituidos, y en unas formas de realización preferidas es el 3,4-etilendioxi-tiofeno sin sustituir.
Como sustituyentes para los compuestos precursores arriba mencionados, en particular para los tiofenos, de manera preferida para los 3,4-alquilendioxi-tiofenos entran en cuestión los radicales mencionados para R para la fórmula general (III).
Como sustituyentes para pirroles y anilinas entran en cuestión por ejemplo los radicales A y R arriba expuestos y/o los otros sustituyentes de los radicales A y R.
Como los eventualmente otros sustituyentes de los radicales A y/o de los radicales R entran en cuestión los grupos orgánicos mencionados en conexión con la fórmula general (I).
Los procedimientos para la preparación de los compuestos precursores monoméricos destinados a la preparación de polímeros conductivos, son conocidos para un experto en la especialidad, y se describen por ejemplo en la cita de L. Groenendaal, F. Jonas, D. Freitag, H. Pielartzik & J. R. Reynolds, Adv. Mater. 12 (2000) 481 - 494, y en la bibliografía allí citada.
Las dispersiones conformes al invento son apropiadas de manera sobresaliente para la producción de revestimientos capaces de conducir la electricidad o antiestáticos.
Son objeto del presente invento por consiguiente, además, unos revestimientos capaces de conducir la electricidad o antiestáticos, que son obtenibles a partir de las dispersiones conformes al invento.
Para la producción de los revestimientos conformes al invento, las dispersiones conformes al invento se aplican, por ejemplo de acuerdo con procedimientos conocidos, p.ej. de acuerdo con procedimientos conocidos p.ej. por revestimiento rotatorio (en inglés spincoating), impregnación, vertimiento, aplicación por goteo, proyección, aplicación por atomización, aplicación con rasqueta, extensión o impresión, por ejemplo por impresión con chorros de tinta, por serigrafía, por huecograbado, por el sistema offset o por tamponamiento, sobre un substrato apropiado en un espesor de película húmeda de 0,5 \mum a 250 \mum, de manera preferida en un espesor de película húmeda de 2 \mum a 50 \mum y a continuación se secan a por lo menos una temperatura de 20ºC hasta 200ºC.
Los revestimientos conformes al invento son sorprendentemente más estables, en particular frente a disolventes orgánicos, que los revestimientos ya conocidos a partir del estado de la técnica.
Los siguientes Ejemplos sirven para la explicación ilustrativa del invento y no se han de considerar como ninguna limitación.
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Ejemplos 1.) Preparación de dispersiones conformes al invento
Ejemplo 1
Se prepara una dispersión a base de
52,6 g de Baytron® P (de H.C.Starck GmbH, Leverkusen)
0,3 g de 2-(dimetilamino)-etanol
31,4 g de NeoRez R 9603 (dispersión de poliuretano; de DSM Neo Resins, Waalwijk, Holanda)
10,5 g de Acrafix® ML (condensado de melamina y formaldehído modificado, eterificado parcialmente, de Lanxess Deutschland GmbH)
2,0 g de alcohol isopropílico
3,1 g de N-metil-pirrolidona
0,1 de Dynol® 604 (agente humectante, de Air Products) por mezcladura mediando agitación en el orden de sucesión indicado.
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Ejemplo 2
Se prepara una dispersión a base de
52,6 g de Baytron® P (de H.C.Starck GmbH, Leverkusen)
0,3 g de 2-(dimetilamino)-etanol
31,4 g de NeoRez R 9603 (dispersión de poliuretano; de DSM Neo Resins, Waalwijk, Holanda)
6,2 g de Maprenal® MF 921 W (condensado de melamina y formaldehído modificado, eterificado parcialmente, de Solutia)
2,0 g de alcohol isopropílico
3,1 g de N-metil-pirrolidona
0,1 de Dynol® 604 (agente humectante, de Air Products) por mezcladura mediando agitación en el orden de sucesión indicado.
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Ejemplo 3
Se prepara una dispersión a base de
52,6 g de Baytron® P (de H.C.Starck GmbH, Leverkusen)
0,3 g de 2-(dimetilamino)-etanol
31,4 g de NeoRez R 9603 (dispersión de poliuretano; de DSM Neo Resins, Waalwijk, Holanda)
7,5 g de Setamine® MS-152 (condensado de melamina y formaldehído modificado, de Nuplex Resins)
2,0 g de alcohol isopropílico
3,1 g de N-metil-pirrolidona
0,1 de Dynol® 604 (agente humectante, de Air Products) por mezcladura mediando agitación en el orden de sucesión indicado.
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Ejemplo comparativo 1
(Según el documento EP-A 564.911)
Se prepara una dispersión a base de
42,9 g de Baytron® P (de H.C.Starck GmbH, Leverkusen)
4,0 g de dimetil-sulfóxido
0,9 g de Silquest® A 187 = glicidoxipropiltrimetoxisilano
52,2 g de alcohol isopropílico por mezcladura mediando agitación en el orden de sucesión indicado.
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Ejemplo comparativo 2
Se prepara una dispersión a base de
52,6 g de Baytron® P (de H.C.Starck GmbH, Leverkusen)
0,3 g de 2-(dimetilamino)-etanol
31,4 g de NeoRez R 9603 (dispersión de poliuretano; de DSM Neo Resins, Waalwijk, Holanda)
5,25 g de melamina
2,0 g de alcohol isopropílico
3,1 g de N-metil-pirrolidona
0,1 de Dynol® 604 (agente humectante, de Air Products) por mezcladura mediando agitación en el orden de sucesión indicado.
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2.) Producción de revestimientos conformes al invento
Ejemplo 4
Las dispersiones de los Ejemplos comparativos 1 y 2 y de los Ejemplos 1 a 3 conformes al invento se aplican con rasqueta con un aparato revestidor manual (Handcoater) en un espesor de película húmedo de 18 \mum sobre una lámina de poliéster con un espesor de 175 \mum y a continuación se secan a 130ºC durante 5 minutos.
A continuación se mide la resistencia superficial del revestimiento apoyándose en una norma ASTM y se determina la estabilidad frente a los disolventes de los revestimientos, por frotamiento con un trapo que contiene disolven-
tes.
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Los resultados se recopilan en las siguientes tablas:
+ = estable frente a los disolventes, la capa está sin destruir.
- = inestable frente a los disolventes, la capa está destruida.
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TABLA 1 Resistencia superficial de los revestimientos a base de los Ejemplos 1 a 3 y de los Ejemplos comparativos 1 y 2
4
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TABLA 2 Estabilidad frente a disolventes de los revestimientos de los Ejemplos 1 a 3 y de los Ejemplos comparativos 1 y 2
5
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Los resultados muestran inequívocamente la más alta estabilidad frente a los disolventes de los revestimientos conformes al invento, que se habían producido mediando utilización de las dispersiones conformes al invento, en comparación con los revestimientos, que se habían producido con las dispersiones de los Ejemplos comparativos.

Claims (12)

1. Dispersión que contiene por lo menos un polímero capaz de conducir la electricidad, por lo menos un ion de signo de contrario y por lo menos un agente dispersivo, caracterizada porque está contenido por lo menos un condensado de melamina y de por lo menos un compuesto carbonílico.
2. Dispersión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque los por lo menos un polímero capaz de conducir la electricidad se seleccionan entre el conjunto formado por los poli(tiofenos), las poli(anilinas) o los poli(pirroles).
3. Dispersión de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el o los polímero(s) conductivo(s) está(n) seleccionado(s) entre poli-(alquilendioxi-tiofenos) que contienen unidades repetidas de la fórmula general
(I)
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6
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en la que
A
representa un radical alquileno de C_{1}-C_{5} eventualmente sustituido,
R
representa un radical alquilo de C_{1}-C_{18} lineal o ramificado, eventualmente sustituido, un radical cicloalquilo de C_{5}-C_{12} eventualmente sustituido, un radical arilo de C_{6}-C_{14} eventualmente sustituido, un radical aralquilo de C_{7}-C_{18} eventualmente sustituido, un radical hidroxi-alquilo de C_{1}-C_{4} eventualmente sustituido, o un radical hidroxilo,
x
representa un número entero de 0 a 8, y
en el caso de que varios radicales R estén unidos a A, éstos pueden ser iguales o diferentes.
4. Dispersión de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el por lo menos un polímero conductivo es un poli(3,4-etilendioxi-tiofeno).
5. Dispersión de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el o los ión (iones) de signo contrario se selecciona(n) entre aniones de ácidos carboxílicos o ácidos sulfónicos poliméricos o ácidos alcano-sulfónicos de C_{1}-C_{20} monoméricos, ácidos perfluoro-sulfónicos de C_{1}-C_{20}, ácidos carboxílicos de C_{1}-C_{20} alifáticos, ácidos perfluoro-carboxílicos de C_{1}-C_{20} alifáticos, ácidos sulfónicos de C_{1}-C_{20} aromáticos, eventualmente sustituidos con grupos alquilo de C_{1}-C_{20}, ácidos cicloalcano de C_{1}-C_{20}-sulfónicos, eventualmente sustituidos o tetrafluoro-boratos, hexafluoro-fosfatos, percloratos, hexafluoro-antimoniatos, hexafluoro-arseniatos o hexacloro-antimoniatos.
6. Dispersión de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque por lo menos un ion de signo contrario es el anión de un ácido poli(estireno-sulfónico).
7. Dispersión de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el o los condensado(s) a base de melamina y de por lo menos un compuesto carbonílico se seleccionan entre condensados de melamina y de formaldehído eventualmente modificados y/o eventualmente eterificados parcial o totalmente.
8. Dispersión de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el o los
derivado(s) de melamina está(n) contenido(s) en una proporción de 1 a 30% en peso, referida al peso total de la dispersión.
9. Dispersión de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la dispersión contiene por lo menos un agente aglutinante orgánico polimérico.
\newpage
10. Dispersión de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque como agente dispersivo se contienen agua, alcoholes alifáticos, cetonas alifáticas, ésteres de ácidos carboxílicos alifáticos, hidrocarburos aromáticos, hidrocarburos alifáticos, hidrocarburos clorados, nitrilos alifáticos, sulfóxidos y sulfonas alifáticos/as, amidas de ácidos carboxílicos alifáticos, éteres alifáticos y aralifáticos, o mezclas de por lo menos dos de los compuestos antes mencionados.
11. Utilización de las dispersiones de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 10 para la producción de revestimientos capaces de conducir la electricidad o antiestáticos.
12. Revestimiento conductivo de la electricidad o antiestático, obtenible a partir de dispersiones de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 10.
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