ES2339850T3 - Dispersantes de uretano acuosos. - Google Patents
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Abstract
Polímero de poliuretano que comprende de 35% a 90% en peso de un poli (C2-4-óxido de alquileno) sobre la base del peso total del polímero de poliuretano en el que no menos de 60% en peso del poli(C2-4-óxido de alquileno) es poli(óxido de etileno) y en el que por lo menos 5% del poli(C2-4-óxido de alquileno) sobre la base del peso total del polímero de poliuretano se incorpora a las cadenas laterales y que contiene de 10 a 180 miliequivalentes de grupos ácidos por cada 100 mg de poliuretano cuando el polímero de poliuretano contiene de 35 a 45% en peso de poli(óxido de alquileno).
Description
Dispersantes de uretano acuosos.
La presente invención se refiere a dispersantes
de poliuretano, dispersiones, bases de molienda, pinturas y tintas
que contienen un sólido particulado que se dispersa en un medio
acuoso, incluyendo tintas para la utilización en procedimientos de
impresión sin contacto como los procedimientos de impresión de
"Goteo por demanda".
Existen un gran número de memorias de patentes
que dan a conocer polímeros de poliuretano solubles en agua o
dispersables en agua que contienen segmentos de cadenas de óxido de
(poli)etileno que pueden estar presentes en cadenas
laterales o terminales unidas a un esqueleto de poliuretano.
Normalmente, estas memorias se refieren a la estabilización del
polímero en un medio acuoso y a la utilización de estos polímeros en
la industria de revestimientos. Un ejemplo de estas memorias es la
patente US nº 4.764.533 que da a conocer un poliuretano soluble en
agua o dispersable que contiene aproximadamente un 0,5 a un 30% en
peso, sobre la base del peso total del poliuretano, de las unidades
de óxido de etileno presentes en las cadenas laterales o terminales
y de 0,1 a 120 miliequivalentes por 100mg de poliuretano, de grupos
de ácido carboxílico. No existe ninguna sugerencia acerca de si
estos polímeros de poliuretano se pueden utilizar para dispersar
pigmentos en un medio acuoso.
La patente US nº 4.794.147 da a conocer dos
tipos de poliéter que contienen resinas de poliuretano, una de las
cuales es una composición que contiene poliuretano estabilizado
lateralmente y la otra se refiere a una composición de
recubrimiento de poliuretano estabilizado terminalmente. Se plantea
que el objetivo de la invención consiste en proporcionar resinas
dispersables en agua sin la incorporación de grupos de formación de
sales en las resinas. No existe ninguna sugerencia sobre si las
resinas contienen cadenas de poliéter tanto laterales como
terminales y en el caso de las cadenas laterales de poliéter ninguno
de los ejemplos contiene más de un 10% en peso de unidades de óxido
de etileno.
Más recientemente han aparecido memorias de
patente que dan a conocer la utilización de dispersantes de
poliuretano para dispersar pigmentos en un medio acuoso para la
impresión por chorro de tinta. De este modo, la patente US nº
5.969.002 da a conocer un poloiuretano soluble en agua que presenta
unas cadenas de poliéter hidrófilas y un grupo isocianato con un
contenido no superior al 1,0% en peso y que contiene de 30 a 95% en
peso de unidades de óxido de etileno organizadas dentro de las
cadenas de poliéter e incorporadas mediante alcoholes
monofuncionales y que también presentan un contenido de grupo
aniónico de 0 a 200 miliequivalentes por 100 gramos de producto
poliisocianato adicionado. Los isocianatos presentan una
funcionalidad de 1,7 a 6 aunque la funcionalidad preferida es de
entre 3,0 a 6,0. Como las cadenas de poliéter se incorporan dentro
de los alcoholes monofuncionales, estas cadenas están unidas
terminalmente al esqueleto de poliuretano. Una declaración similar
se da a conocer en la patente US nº 6.136.890 en la que el
dispersante de poliuretano contiene un grupo de hasta 11% en peso
de unidades de óxido de polietileno monovalentes.
En la actualidad se ha descubierto que se pueden
obtener dispersantes superiores en los que el poliuretano contiene
una gran cantidad de unidades de óxido de etileno repetidas en
cadenas laterales unidas a un esqueleto del poliuretano. Los
ejemplos de las propiedades mejoradas son una carga superior de
pigmentos a una viscosidad de las bases de molienda equivalente y
unas propiedades funcionales mejoradas como el brillo, la potencia
del color y, en el caso de pigmentos negros, el grado de oscuridad
cuando se incorpora la dispersión del pigmento o bases de molienda
a una película de pintura.
Según la invención, se proporciona un polímero
de poliuretano que comprende entre 35 a 90% en peso de
poli(C_{2-4-}óxido de alquileno) en base
al peso total del polímero de poliuretano en el que no menos del 60%
en peso del poli(C_{2-4}-óxido de
alquileno) es poli (óxido de etileno) y en el que por lo menos un 5%
en peso del poli(C_{2-4-}óxido de
alquileno) en base al peso del polímero de poliuretano se incorpora
en cadenas laterales y que contiene entre 10 a 180 miliequivalentes
de grupos ácidos por cada 100 g de poliuretano cuando el polímero de
poliuretano contiene entre 35 a 45% en peso de poli(óxido de
alquileno).
Cuando el polímero de poliuretano contiene una
cantidad no inferior al 45% en peso de poli(óxido de alquileno)
resulta asimismo preferido que contenga entre 10 a 180
miliequivalentes de grupos ácidos por cada 100 mg de polímero de
poliuretano.
Preferentemente, por lo menos un 10%, más
preferentemente por lo menos un 20% y especialmente por lo menos un
30% del poli(C_{2-4}-óxido de alquileno)
sobre la base del peso del polímero de poliuretano que se incorpora
en las cadenas laterales.
Resulta asimismo preferido que los grupos ácidos
en los polímeros de poliuretano sean grupos de ácido
carboxílico.
El polímero de poliuretano comprende
esencialmente una parte central lineal que contiene cadenas
laterales de poli (óxido de alquileno) y opcionalmente unos grupos
de ácido carboxílico. Las cadenas de poliuretano también pueden
presentar opcionalmente unas cadenas terminales de
poli(C_{2-4}-óxido de alquileno). El
esqueleto del poliuretano es en esencia más hidrofóbica que las
cadenas laterales de poli(óxido de alquileno). Sin estar
relacionado con ningún mecanismo específico que implique la
dispersión de partículas sólidas como los pigmentos en un medio
acuoso, se piensa que el esqueleto relativamente hidrofóbico del
polímero de poiluretano interactúa con la superficie del sólido
particulado y que las cadenas laterales de poli (óxido de alquileno)
estabilizan el sólido particulado recubierto en el medio
acuoso.
Si bien se puede tolerar algún grado de
ramificación del esqueleto del poliuretano, esta ramificación no
debe conducir a unas matrices reticuladas que perjudiquen la
habilidad del polímero de poliuretano de dispersar el sólido
particulado a través del medio acuoso.
Preferentemente, la cantidad de
poli(C_{2-4-}óxido de alquileno) no es
inferior al 40% y especialmente no es inferior al 50% en base al
peso total del polímero de poliuretano. Resulta asimismo preferido
que la cantidad de poli(C_{2-4-}óxido de
alquileno) no sea superior al 80% y especialmente no superior al 70%
en base al peso total del polímero de poliuretano.
La cantidad de poli (óxido de etileno) en el
poli(C_{2-4}-óxido de alquileno) que está
localizado en las cadenas laterales y terminales, si está presente,
del polímero de poliuretano resulta preferido que no sea inferior
al 70% y especialmente no inferior al 80% del
poli(C_{2-4}-óxido de alquileno).
Cuando las cadenas de poli(óxido de alquileno)
contienen unidades repetidas que son diferentes al etilenoxi, estas
pueden ser propilenoxi o butilenoxi que se pueden organizar en
secuencias aleatorias o en bloque.
Preferentemente, el polímero de poliuretano no
está ramificado.
El número medio del peso molecular de las
cadenas de poli (óxido de alquileno) que están unidas al esqueleto
del poliuretano lateral o terminalmente es preferentemente no
superior a 5.000, más preferentemente no superior a 3.000 y
especialmente no superior a 2.500. El peso molecular de la cadena
del poli (óxido de alquileno) es también preferentemente no
inferior a 350 y especialmente no inferior a 600. Se han obtenido
unos buenos dispersantes en los que el número medio del peso
molecular de la cadena de poli (óxido de alquileno) se encuentra en
un intervalo de 350 a 2.500.
La cantidad de los grupos ácidos en el polímero
de poliuretano es preferentemente no superior a 110, más
preferentemente no superior a 75 y especialmente no superior a 60
miliequivalentes por cada 100 mg de polímero de poliuretano.
También resulta preferido que la cantidad de grupos de ácido
carboxílico no sea inferior a 20 miliequivalentes por cada 100 mg
de polímero de poliuretano. Los grupos ácidos pueden estar presentes
como un ácido libre o en la forma de una sal. Preferentemente, la
sal es de un metal de catión alcalino como potasio, litio o sodio,
amoníaco, catión cuaternario de amonio o amino, incluyendo sus
mezclas. Los ejemplos de sales de amonio cuaternario adecuados son
etanolamina, dietanolamina y ltrietilamina. Los ejemplos de sales
cuaternarias de amonio son las sales de amonio cuaternario
C_{1-6} alquilo. Preferentemente, el ácido está
presente como sal o amoníaco u otros aminos volátiles.
Los polímeros de poliuretano se pueden obtener
mediante la reacción conjunta.
- a)
- uno o más poli isocianatos que presentan una funcionalidad media de 2,0 a 2,5;
- b)
- uno o más compuestos que presentan por lo menos una cadena de poli(C_{2-4}-óxido de alquileno) y por lo menos dos grupos que reaccionan con los isocianatos que están localizados en un extremo del compuesto de modo que la cadena(s) de poli(C_{2-4}-óxido de alquileno) está dispuesto lateralmente en relación con el esqueleto del polímero de poliuretano;
- c)
- opcionalmente, uno o más compuestos presentan por lo menos un grupo ácido y por lo menos dos grupos que reaccionan con los isocianatos;
- d)
- opcionalmente, uno o más compuestos formativos que presentan un peso molecular medio de entre 32 a 3.000 y que presentan por lo menos dos grupos que reaccionan con los isocianatos;
- e)
- opcionalmente, uno o más compuestos que actúan como grupos terminales de la cadena que contienen un grupo que reacciona con los grupos isocianatos;
- f)
- opcionalmente, uno o más compuestos que actúan como grupos terminales de la cadena que contienen un solo grupo isocianato.
\vskip1.000000\baselineskip
Preferentemente, el componente (c) es un
compuesto que presenta un grupo ácido.
Tal como se ha mencionado anteriormente en la
presente memoria, los polímeros de poliuretano según la invención
son esencialmente lineales en relación con el esqueleto del
polímero. Resulta así preferido el isocianato que es el componente
(a) presente una funcionalidad media de entre 2,0 a 2,1. Los
ejemplos de isocianatos son diisocianatos como el diisocianato de
tolueno (TDI), el diisocianato de isoforona (IPDI), el
hexanodiisocianato(HDI), el diisocianato de \alpha,
\alpha'-tetrametilxileno (TMXDI), el difenilmetano
-4,-4'-diisocianato (MDI) y diciclohexilmetano.
-4,-4'-diisocianato (HMDI) Los isocianatos
preferidos son los TDI, IPDI y HDMI.
El compuesto que presenta una cadena de poli
(óxido de alquileno) que es el componente (b) contiene
preferentemente dos grupos que reaccionan con los isocianatos.
Existen varias maneras de incorporar una cadena lateral de poli
(óxido de alquileno) en un compuesto orgánico que contiene estos
grupos que reaccionan con los isocianatos.
Por consiguiente, en el caso en el que los dos
grupos que reaccionan con los isocianatos sean ambos hidroxilo, la
cadena de poli(C_{2-4}-óxido de alquileno)
se puede unir convenientemente mediante isocianatos que presentan
una funcionalidad de dos o superior. Los compuestos de este tipo se
describen en la patente US nº 4.794.147 que implica la reacción
secuencialmente de un poliéter monofuncional con un poliisocianato
para producir un intermedio de isocianato parcialmente tapado y la
reacción del intermediario con un compuesto que presenta por lo
menos un hidrógeno amino activo y por lo menos dos grupos hidroxilo
activos.
Una clase preferida de compuesto de este tipo se
puede representar con la Fórmula 1.
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en la
que
R es
C_{1-20}-hidrocarbilo;
R^{1} es hidrógeno, metilo o etilo del que no
menos del 60% es hidrógeno;
R^{2} y R^{3} son cada uno,
independientemente,
C_{1-8}-hidroxialquilo;
Z es
C_{2-4}-alquileno;
X es -O- ó -NH-;
Y es el residuo de un polisocianato;
m es desde 5 a 150;
p es desde 1 a 4; y
q es 1 ó 2,
R puede ser alquilo, aralquilo, cicloalquilo o
arilo.
Cuando R es aralquilo, es preferentemente
bencilo o 2-feniletilo.
Cuando R es cicloalquilo, es preferentemente
C_{3-8}-cicloalquilo como el
ciclohexilo.
Cuando R es arilo, resulta preferido naftilo o
fenilo.
Cuando R es alquilo, puede ser lineal o
ramificado y preferentemente no contiene más de 12 átomos de
carbono, más preferentemente no más de 8 y especialmente no más de
4. Es especialmente preferible que R sea metilo.
El radical
C_{2-4}-alquileno representado por
Z puede ser etileno, trimetileno, 1, 2-propileno o
butileno.
Preferentemente m no es inferior a 10. También
resulta preferido que m no sea superior a 100 y especialmente no
superior a 80.
Cuando q es 2 es posible enlazar dos cadenas de
polímeros de poliuretano distintas pero resulta todavía más
preferido que q sea 1.
Cuando el poliisocianato presenta una
funcionalidad que es superior a 2, el compuesto que es al componente
(b) puede presentar más de una cadena poli(óxido de alquileno). Sin
embargo, resulta todavía más preferido que p sea 1, q sea 1 y que Y
sea el residuo de un diisocianato.
Cuando R^{1} es hidrógeno, Z es etileno y X es
-O- el compuesto de la Fórmula 1 es un derivado de un poliéter
monofuncional como el éter polietilenglicol monoalquilo.
Cuando R^{1} es hidrógeno o una mezcla de
hidrógeno y metilo y Z es 1, 2-propileno y X es
-NH-, el compuesto de la Fórmula 1 es un derivado de un
polietilenglicol amina como el poliéter Jeffamine M comercializado
por Huntsman Corporation.
Preferentemente, R^{3} y R^{4} son ambos
2-hidroxietilo.
Resulta asimismo preferido que X sea O.
Los compuestos de la Fórmula 1 se preparan
normalmente mediante la reacción de un poliéter monofuncional con
un poliisocianato en un solvente inerte como el tolueno a una
temperatura de entre 50 a 100ºC y preferentemente en presencia de
un catalizador ácido hasta que se alcanza el valor del isocianato
derivado. Después, la temperatura se reduce normalmente a entre 40
y 60ºC cuando se añade la amina secundaria requerida como la
dietanolamina.
Se han utilizado unos compuestos útiles de la
Fórmula 1 como compuesto (b) mediante la reacción de un
poli(etilenglicol) éter mono metilo o series de poliéter
Jeffamine M que presenta un peso molecular medio de entre 250 a
5.000 con un diisocianato como el TDI seguido de dietanolamina.
Un segundo tipo de compuesto preferido que se
puede utilizar como componente (b) es el de la Fórmula 2.
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en la
que
R, R^{1}, Z y m son tal como se ha descrito
anteriormente en la presente memoria;
R^{4} es un radical isocianato orgánico
reactivo;
R^{5} es hidrógeno o un radical isocianato
orgánico reactivo; y
n es 0 ó 1.
Los compuestos de la Fórmula 2 se dan a conocer
en el documento EP 317258.
El radical orgánico representado por R^{4} y
R^{5} es un radical orgánico que contiene un grupo diisocianato
reactivo, como -OH, -SH, -COOH, -PO_{3}H_{2} y -NHR^{6} en el
que R^{6} es hidrógeno u opcionalmente un alquilo sustituido.
Como ejemplos específicos de radicales reactivos de isocianato, se
deberían mencionar hidroxialquilo, hidroxialcoxi alquilo,
hidroxi(polialquileno oxi) alquilo y carbonilo alquilo alcoxi
hidróxido.
Un tipo de compuesto preferido de la Fórmula 2
es cuando n es cero, Z es 1,2-propileno, R^{4} es
2-hidroxietilo y R^{5} es hidrógeno. Los
compuestos de este tipo se pueden obtener mediante la reacción de
adición de Michaels de un éter monoalquilo de poli(óxido de
alquileno) monoamino y un acrilato funcional hidroxilo como el
acrilato de 2-hidroxietilo o el acrilato de
hidroxipropilo. Una fuente adecuada de éter de monoalquilo monoamino
de poli(óxido de alquileno) son las series Jeffamine M de
poliéteres comercializados por Huntsman Corporation. La reacción
entre el mono alquiéter de poli(óxido de alquileno) monoamino y el
acrilato de 2-hidroxietilo funcional se realiza
generalmente en presencia de aire y a una temperatura de 50 a 100ºC,
opcionalmente en presencia de un inhibidor de la polimerización
como la hidroquinona o el hidroxi tolueno butiladto.
Otro tipo de compuesto preferido de la Fórmula 2
es cuando n es cero, Z es 1,2-propileno y R^{4} y
R^{5} son ambos 2-hidroxietilo. Los compuestos de
este tipo se pueden preparar mediante la reacción de éter alquilo
monoamino de poli(óxido de alquileno) con óxido de etileno bajo
condiciones ácidas.
En incluso otro tipo de compuesto preferido de
la Fórmula 2 es cuando n es cero, Z es 1,2-propileno
y R^{4} es 2-hidroxietilo y R^{5} es hidrógeno.
Los compuestos de este tipo se pueden preparar mediante la reacción
de éter monoalquilo monoamino de poli(óxido de alquileno) con
aproximadamente un equivalente estequiométrico de óxido de etileno
bajo condiciones ácidas.
\newpage
Un tercer tipo de compuesto preferido que se
puede utilizar como componente (b) es el de la Fórmula 3
en la que R, R^{1} y m son tal
como se han definido anteriormente en la presente memoria y W es
C_{2-6}-alquileno y especialmente
etileno. Los compuestos de este tipo se obtienen mediante la
reacción de adición de Michaels de una hidroxi amina y un acrilato
de poli(óxido de
alquileno).
Un cuarto tipo de compuesto preferido que se
puede utilizar como componente (b) es el de la Fórmula 4
en la
que
R, R^{1}, Z, m y n son como se ha definido
anteriormente;
R^{7} representa hidrógeno, halógeno o alquilo
C_{1-4};
Q es un grupo atrayente de electrón divalente,
y
T es un radical hidrocarburo divalente que puede
transportar unos sustituyentes o que contienen unos
heteroátomos.
Los ejemplos de grupos atrayentes de electrones
pueden representarse por Q que incluye -CO-, -COO-, -SO-,
-SO_{2}-, -SO_{2}O- y -CONR^{8} en el que R^{8} es hidrógeno
o alquilo.
Los radicales de hidrocarburos que se pueden
representar por T incluyen alquileno, amileno y sus mezclas, dichos
radicales opcionalmente pueden transportar unos sustituyentes o que
contienen unos heteroátomos. Los ejemplos de radicales adecuados
representados por T son radicales alquileno que contienen desde 1 a
12 átomos de carbono, radicales oxialquileno o polioxialquileno de
la fórmula- (CH_{2}CHR^{1}O)_{x} en el que R^{1} se
define como se ha descrito anteriormente en la presente memoria y x
es desde 1 a 10, radicales fenileno y difenileno y otros radicales
arileno como
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Y es -O-, -S-, -CH_{2}-, CO ó
-SO_{2}-.
Los compuestos de la Fórmula 4 se obtienen
mediante la reacción de adición de Michaels de dos moles de un éter
monoalquilo monoamino de poli(óxido de alquileno) con un mol de un
compuesto insaturado de la Fórmula 5.
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en la que Q, T y R^{7} son como
se han definido anteriormente en la presente
memoria.
Los ejemplos de compuestos insaturados de la
Fórmula 5 son especialmente los diacrilatos y los dimetacrilatos en
los que T es un residuo de C_{4-10}- alquileno, un
residuo de polioxialquileno o un residuo de oxietilato Bisfenol
A.
Un quinto tipo de compuesto preferido que se
puede utilizar como componente (b) es el de la Fórmula 6.
en la que r es entre 4 a
100.
Preferentemente, r no es inferior a 10 y
especialmente no inferior a 15. También resulta preferido que r no
sea superior a 80, más preferentemente no superior a 60 y
especialmente no superior a 40.
Un ejemplo específico es Tegomer D 3403 (p es
aproximadamente 20) ex Tego Chemie.
Tal como se ha dado a conocer anteriormente en
la presente memoria, el compuesto ácido que es el componente (c)
del polímero de poliuretano es preferentemente un ácido carboxílico.
Resulta asimismo preferido que el componente (c) sea un diol y es
especialmente un compuesto de la Fórmula 7.
en la que por lo menos dos de los
grupos R^{8}, R^{9} y R^{10} son
C_{1-6}-hidroxilalquilo y el
remanente es
C_{1-6}-hidrocarbilo, que puede
ser alquilo, arilo, aralquilo o cicloalquilo lineal o ramificado, M
es hidrógeno o un catión de metal alcalino, o un catión de amonio
cuaternario. Los ejemplos preferidos de componentes de ácido
carboxílico son el ácido dimetilolpropiónico (DMPA) y el ácido
dimetilolbutírico
(DMBA).
El compuesto de contenido ácido que es el
componente (c) puede contener otros grupos ácidos en adición o en
lugar de un grupo(s) carboxílico, como los grupos ácidos
fosfónico o sulfónico. Los ejemplos de estos compuestos son
5-sulfo-1,3-bis
(2-hidroxietil) éster del ácido
1,3-bencenodicarboxílico (EGSSIPA) y un compuesto de
la Fórmula
que es ITC 1081 ex Albright y
Wilson.
Los compuestos formativos que son el componente
(d) del poliuretano son preferentemente disfuncionales con respecto
a la reacción con los isocianatos aunque se puede utilizar una
pequeña cantidad de funcionalidad más elevada cuando se desea una
cantidad más pequeña de ramificación que el esqueleto del polímero
de poliuretano. Sin embargo, resulta preferido que el componente
(d) sea bifuncional. Los grupos reactivos preferidos son amino e
hidroxilo y resulta todavía más preferido que el componente (d) sea
un diamino o especialmente un diol. El componente (d), si está
presente, se utiliza principalmente como un extensor de la cadena
para alterar el balance hidrofílico/hidrofóbico del polímero de
poliuretano. Resulta todavía más preferido que el esqueleto del
poliuretano sea más hidrofóbico que las cadenas del lado lateral y
del lado terminal (si están presentes). El componente (d) contiene
opcionalmente otros grupos amina como los grupos amino alifático
terciario, amino aromático o amino cíclico alifáticos, incluyendo
sus mezclas.
Los ejemplos de diaminas adecuados son diamina
de etileno, 1,4-butano diamina y
1,6-hexanodiamina.
Los ejemplos de dioles adecuados son
1,6-hexanediol,
1,4-ciclohexanodimetanol (CHDM),
1,2-dodecanodiol,
2-fenil-1,2-propanodiol,
1,4-benceno dimetanol,
1,4-butanediol y neopentilglicol. El diol también
puede ser un poliéter como un poli(C_{2-4}-
alquilenglicol), el polialquilen glicol puede ser un copolímero
aleatorio o en bloque que contiene grupos repetidos de etilenoxi,
propilenoxi o butilenoxi, incluyendo sus mezclas. Tal como se ha
mencionado anteriormente en la presente memoria, resulta preferido
que el esqueleto del poliuretano sea más hidrofóbico que las cadenas
laterales o terminales (si están presentes). Consecuentemente, en
el caso de copolímeros que implican unidades repetidas de óxido de
etileno en el componente (d) se prefiere que la cantidad de óxido de
etileno en el componente d no sea superior al 40%, más
preferentemente no superior al 20% y especialmente no superior al
10% en peso del copolímero. Resulta particularmente preferido que
el polialquilenglicol no presente unidades repetidas de
etileneóxido.
Tal como se ha expuesto anteriormente en la
presente memoria, resulta preferido que el esqueleto del polímero
de poliuretano sea esencialmente de carácter lineal. Sin embargo, se
puede tolerar alguna pequeña cantidad de ramificación y esta
ramificación se puede introducir convenientemente por medio de un
poliol funcional más elevado como el timetilol propano, el
trimetiloletano o el pentaeritritol.
Tal como se ha dado a conocer anteriormente en
la presente memoria, el compuesto de la cadena terminal que es el
componente (e) es monofuncional con respecto al isocianato. El
grupo monofuncional es preferentemente un grupo amino o hidroxilo.
Los grupos terminales preferidos son los éteres mono alquilo de
poli(C_{2-4}-alquileno) y
éteres mono alquilo amino similares a los utilizados en la
preparación de los compuestos del lado de la cadena lateral que es
el componente (b) del poliuretano.
Un ejemplo de monoisocianato que actúa como un
compuesto terminal de cadena (componente f) es isocianato de
fenilo.
Resulta todavía más preferido que la cantidad de
componente (f) sea cero.
Las cantidades generales de los compuestos
mencionados anteriormente de los cuales se pueden obtener los
polímeros de poliuretano son 15-50% de componente
(a), 10-80% de componente (b), 0-24%
de componente (c), 0-25% de componente (d),
0-50% de componente (e) y 0-20% de
componente (f), todos en base al peso total del polímero de
poliuretano.
Cuando el componente (e) es un poliéter
monofuncional, la cantidad total del componente (b) con el
componente (e) es preferentemente no inferior al 35% y cuando el
componente (e) es diferente del poliéter monofuncional la cantidad
del componente (b) es preferentemente no inferior al 35%.
Los polímeros de poliuretano según la invención
se pueden preparar mediante cualquier procedimiento conocido en la
técnica. Normalmente, el polímero de poliuretano se puede obtener
mediante la reacción de uno o más isocianatos que presentan una
funcionalidad de entre 2,0 a 2,5 (componente (a)) con uno o más
compuestos que presentan una cadena de poli(óxido de
C_{2-4}-alquileno) y por lo menos
dos grupos que reaccionan con los isocianatos que están localizados
en un extremo (componente (b)) bajo unas condiciones sustancialmente
anhidras y en una atmósfera inerte a una temperatura entre 30 y
130ºC, opcionalmente en presencia de un solvente inerte y
opcionalmente en presencia de un catalizador. Opcionalmente, la
reacción también se puede realizar en presencia de uno o más
compuestos que presentan por lo menos un grupo ácido (componente
(c)) y uno o más compuestos formativos que actúan como extensores
de la cadena (componente (d)) y opcionalmente uno o más compuestos
que actúan como compuestos de cadena terminal que son los
componentes (e) y (f).
La atmósfera inerte se puede conseguir mediante
cualquiera de los gases inertes de la Tabla Periódica pero
preferentemente es nitrógeno.
La preparación de un polímero/prepolímero de
poliuretano se puede realizar en presencia de un catalizador. Los
catalizadores especialmente preferidos son los complejos de estaño
de ácidos alifáticos como el dilaureato de dibutilino estaño
(DBTDL) y aminas terciarias.
La característica principal del polímero de
poliuretano según la invención es que comprende un esqueleto del
polímero de poliuretano predominantemente lineal que contiene una
cantidad definida de cadenas laterales de poli(óxido de alquileno).
Por consiguiente, existirán muchas variantes que resultarán
evidentes para los expertos en la materia en lo que se refiere a la
proporción de grupos de isocianato y grupos reactivos de isocianato
incluyendo la formulación de prepolímeros que presentan una
funcionalidad de isocianato residual. En un caso, la proporción
total de grupos isocianato proporcionada por el componente (a) es
inferior al número total de grupos isocianato reactivos
proporcionada por el componente (b) y los componentes (c), (d) y (e)
cuando están presentes. Se puede reaccionar con cualquier grupo
reactivo de isocianato terminal.
Alternativamente, la proporción total del número
de grupos de isocianato proporcionada por el componente (a) y
opcionalmente el componente (f) es superior al número total de
grupos isocianato reactivos proporcionada por el componente (b) y
los componentes (c), (d) y (e) cuando están presentes. El
poliuretano resultante es entonces un prepolímero que contiene
funcionalidad residual de isocianato. Después, este prepolímero
puede reaccionar con otros extensores de cadena como el componente
(d) que se une a diferentes cadenas de prepolímeros y/o con
compuestos termianles de la cadena que es el componente (e) tanto
antes como durante la disolución en agua u otro solvente
polar.
polar.
La preparación de los prepolímeros puede ser
útil ya que son un medio para el control de la viscosidad durante
la preparación del polímero de poliuretano, especialmente en
circunstancias en las que la reacción se realiza en ausencia de un
solvente.
Cuando se forma un prepolímero que contiene
fucionalidad isocionato, se puede realizar la extensión de la
cadena mediante agua, o un poliol, amino-alcohol,
una poliamina alifática, alicíclica, aromática, aralifática o
heterocíclica primaria o secundaria especialmente una diamina,
hidracina o una hidracina sustituida. Se prefieren extensores de
cadena solubles en agua.
Los ejemplos de extensores de cadena adecuados
incluyen etilenodiamina, dietilentriamina, trietilentetramina,
propilenodiamina, butilendiamina, hexamiteldiamina,
ciclohexilenediamina, piperacina, 2-metilpiperacina,
fenilediamina, toluenodiamina, xililendiamina, tris
(2-aminoeti)amina,
3,3'-dinitrobencidina,
4-4'-metilenebis(2-cloranilina),
3,3'-dicloro-4,
4'bis-fenildiamina,
2,6-diaminopriridina,
4,4'-diaminodifenilmetano, metano diamina,
m-xilenodiamina, diamina isoforona, y aductos de
dietileno diamina con acrilato o sus productos hidrolizados. También
materiales como la hidracina, acinas como la acetonaazina,
hidracinas sustituidas como, por ejemplo, dimetilhidracina,
1,6-hexametilen-bis-hidracina,
carbodihidreacina, hidracinas de ácidos dicarboxílicos y ácido
sulfónico como ácido adípico mono o dihidracida, ácido xálico
dihidracida, ácido isoftálico dihidracida, ácido tartárico
dihidracida, ácido 1,3-fenileno disulfónico
dihidracisa, ácido omega-aminocaproico dihidracisa,
hidracidas preparadas mediante la reacción de lactosas con
hidracida como gamma-hidroxibutirico hidrocida,
ésteres bis-semi-carbacida
carbónico de glicoles como uno de los glicoles mencionados
anteriormente.
Cuando el extensor de la cadena es diferente al
agua, por ejemplo, una diamina o hidracina, se puede añadir a una
dispersión acuosa de prepolímero o, alternativamente, puede estar ya
presente en un medio acuoso que diferente del medio en el que se ha
disopersado/disuelto prepolímero.
La extensión de la cadena se puede realizar a
temperaturas elevadas, reducidas o ambiente. Las temperaturas
convenientes son entre aproximadamente 5ºC y 95ºC.
Cuando se utiliza un prepolímero en la
preparación del polímero de poliuretano, la cantidad de extensor de
la cadena y el compuesto de finalización de la cadena se eligen para
controlar el peso molecular del polímero de poliuretano. Un peso
molecular elevado será positivo cuando el número de grupos de
reacción de isocianato en el extensor de la cadena sea
aproximadamente equivalente al número de grupos de isocianato libre
en el prepolímero. Un peso molecular bajo del polímero de
poliuretano es positivo cuando se utiliza una combinación de
extensor de la cadena y un grupo terminal de la cadena en la
reacción con el prepolímero de poliuretano.
Se puede añadir un solvente inerte antes,
durante o después de la formación del polímero/prepolímero de
poliuretano para controlar la viscosidad. Los ejemplos de solventes
adecuados son acetona, metiletilcetona, dimetilformamida,
dimetilacetamida, diglima, N-metilpirrolidona,
etilacetato, etileno y glicoldiacetatos de propileno, alquiléteres
de etileno y acetatos de propilenglicol, tolueno, xileno y
alcoholes com impedimento estérico como t-butanol y
alcohol diacetona. Los solventes preferidos son acetona, metil
tilcetona y N-metilpirrolidona.
El peso molecular medio del polímero de
poliuretano es preferentemente no inferior a 2.000, más
preferentemente no inferior a 3.000 y especialmente no inferior a
4.000. Resulta asimismo preferido que el peso molecular medio del
polímero de poliuretano no sea superior a 50.000, más
preferentemente no superior a 20.000 y especialmente no superior a
15.000.
El polímero de poliuretano según la invención
se utiliza como un dispersante para distribuir uniformemente un
sólido particulado en un medio líquido polar y preferentemente en un
medio predominantemente acuoso. Por consiguiente, resulta todavía
más preferido que el poliuretano se prepare en ausencia de cualquier
solvente inerte. Cuando se requiere el solvente es preferentemente
volátil como la acetona para facilitar su eliminación por
evaporación.
Como se ha expuesto anteriormente en la presente
memoria, los dispersantes de poliuretano según la invención son de
uso para la dispersión de un sólido particulado en un medio líquido
polar, como el agua. Aunque existen muchas referencias sobre
dispersiones acuosas de poliuretano éstas se refieren a poliuretanos
que se utilizan con frecuencia como el polímero principal de
formación de películas para una variedad de aplicaciones como
recubrimientos, tintas y adhesivos. Las dispersiones según la
invención comprenden preferentemente un sólido particulado no
polímerico, y especialmente un pigmento.
Según otro aspecto de la invención se
proporciona una dispersión que comprende un sólido particulado, un
líquido polar y un polímero de poliuretano tal como se ha descrito
anteriormente en la presente memoria. Preferentemente, el sólido
particulado es diferente del polímero de poliuretano. El líquido
polar preferentemente comprende solventes hidroxilo funcionales
como alcoholes y glicoles. Es especialmente preferible que el
líquido polar sea agua.
El sólido presente en la dispersión puede ser
cualquier material sólido orgánico o inorgánico que sea
sustancialmente insoluble en el líquido polar a la temperatura
indicada y que es deseable que se estabilice en una forma dividida
con precisión en ese momento.
Los ejemplos de sólidos adecuados son pigmentos,
extensores y aglutinantes para pinturas y materiales plásticos;
tintes, especialmente tintes dispersos; agentes de brillo óptico;
partículas sucias y sólidas en fluidos de limpieza acuosos;
materiales de cerámica en partículas; materiales magnéticos y medios
de grabación magnéticos, retardadores del fuego como los utilizados
en materiales plásticos y biocidas, agroquímicos y farmacéuticos
que se aplican como dispersiones.
Un sólido preferido es un pigmento una de las
clases reconocidas de pigmentos descritos, por ejemplo, en la Third
Edition of Colour Index (1971) y sus subsiguientes revisiones, y de
sus suplementos, bajo el capítulo titulado "Pigments". Los
ejemplos de pigmentos inorgánicos son dióxido de titanio, óxido de
zinc, azul Prusia, sulfito de cadmio, óxidos de hierro, bermellón,
ultramarino y pigmentos de cromo, incluyendo los cromados,
molibdatos y mezclas de cromatos y sulfatos de plomo, zinc, bario,
calcio y sus mezclas y modificaciones que están comercializados
como amarillo-verdoso a pigmentos rojos bajo los
nombres de cromas prímula, limón, naranja, granate y rojo. Los
ejemplos de pigmentos orgánicos son los de las series azo, disazo,
azo condensado, tioíndigo, indantrona, isoindantrona antantrona,
antraquinona, isodibenzantrona, trifendioxazina, quinacridona y
eftalocianina, especialmente ftalocianina de cobre y sus derivados
nucleares halogenados, y también lacas de ácido, básico y
mordiente. El carbón negro, aunque estrictamente inorgánico, se
comporta más bien como un pigmento orgánico en sus propiedades de
dispersión. Los pigmentos orgánicos preferidos son ftalocianinas,
especialmente ftalocianinas de cobre, monoazos, disazos,
indantronas, antrantronas, quinacridonas y negros carbón.
Otros sólidos preferidos son: extensores y
aglutinantes como talco, caolina, sílice, baritas y tizas;
materiales de cerámica en partícula como aluminio sílice, zirconio,
titanio, nitrito de silicio, nitrito de boro, carburo de silicio,
carburo de boro, mezclas de nitrito de
silicio-aluminio y tilanatos de metal; materiales
magnéticos en partículas como los óxidos magnéticos de metales de
transición, especialmente hierro y cromo, por ejemplo,
gamma-Fe_{2}O_{3}, Fe_{3}O_{4}, y óxidos de
hierro saturados de cobalto, óxido de calcio, ferritas,
especialmente ferritas de bario; y partículas de metal,
especialmente hierro metálico, níquel, cobalto y sus aleaciones;
agroquímicos como fungicidas de flutriafen, carbendacima,
clorotalonil y mancoceb y retardadores de fuego como el aluminio
trihidratado y el hidróxido de magnesio.
El término "polar", en relación al líquido
polar, significa un líquido o medio orgánico capaz de formar uniones
desde moderadas a fuertes como las descritas en el artículo "A
Three Dimensional Approach to Solubility" de Crowley et.
al. en Journal of Saint Technology, Vol. 38, 1966, en la página
269. Dicho medio orgánico presenta generalmente líquidos un número
de 5 uniones de hidrógeno o superior tal como se define en el
artículo mencionado anteriormente.
Los ejemplos de líquidos orgánicos polares
adecuados son aminas, éteres, especialmente éteres de alquilo de
bajo peso molecular, ácidos orgánicos, esteres, cetonas, glicoles,
alcoholes y amidas. En el libro titulado "Compatibility and
Solubility" de Ibert Mellan (publicado en 1968 por Noyes
Development Corporation ) se proporcionan numerosos ejemplos
específicos de estas uniones líquidas moderadas y fuertes en la
tabla 2.14 en las páginas 39-40 y estos líquidos
encajan todos en la descripción del término líquido polar orgánico
tal como se utiliza en la presente memoria. Se prefiere que el
líquido polar sea del tipo de unión fuerte H tal como se
ejemplifica en la página 40.
Los líquidos polares orgánicos preferidos son
alcoholes mono y polihidroxi especialmente los líquidos que
contienen hasta, e inclusive, un total de 6 átomos de carbono. Como
ejemplos de líquidos preferidos hay que mencionar los alcoholes
como metanol, etanol. N-propanol, isopropanol,
n-butanol, isobutanol y etilenglicol. Resulta
especialmente preferido que el líquido polar sea agua que puede
contener hasta un 50% en peso de un líquido orgánico soluble en
agua, preferentemente hasta un 20% de un líquido orgánico soluble en
agua.
Así, según otro aspecto de la invención se
proporciona una base de molienda que comprende un sólido
particulado, un dispersante y una resina aglutinante formadora de
película compatible con agua. La resina compatible con agua puede
ser un polímero soluble en agua o insoluble en agua que se utiliza
en la industria de recubrimientos que contienen agua. Los ejemplos
de polímeros que se utilizan comúnmente como resina aglutinante
formadora de película en recubrimientos de látex o de agua
reducible son acrílico, éster de vinilo, poliuretano, poliéster,
epoxi y alquido.
La dispersión o una base de molienda también
puede contener varios ingredientes adicionales que se incorporan
convenientemente como agentes anti espuma y conservantes.
Normalmente, la base de molienda contiene de 10
a 80% en peso de sólido particulado en base al peso total de una de
la base de molienda.
Cuando el sólido particulado es un pigmento
orgánico o un pigmento de carbón negro estándar que presenta un
área supeficial inferior a 200 m^{2}/g, la dispersión puede
contener convenientemente de 20% a 50% en peso de pigmento pero,
cuando el pigmento es inorgánico, la dispersión puede contener
convenientemente de 30% a 80% en peso de pigmento sobre las mismas
bases. La dispersión contiene preferentemente por lo menos 1% y
preferentemente contiene hasta 100%, ambos en peso en relación con
el peso del pigmento, del dispersante. Cuando el pigmento es un
pigmento orgánico o carbón negro, la dispersión contiene más
preferentemente de 5% a 50% y cuando el pigmento es un pigmento
inorgánico, la dispersión contiene preferentemente de 1% a 10%,
ambos en peso en relación con el peso del pigmento en la dispersión.
Sin embargo, para un área superficial grande o muy grande de carbón
negro (que presenta un área de superficie >200 m^{2}/g), la
dispersión puede presentar un contenido tan bajo como 3%, pero más
preferentemente de 5% a 30%, el pigmento sobre la misma base y la
cantidad de dispersante es preferentemente de 50% a 100% en peso en
base al peso del pigmento.
Tal como ya se ha dado a conocer, estas bases de
molienda o dispersión son útiles para la preparación de pinturas y
tintes al agua mediante la mezcla con más cantidades de
resina(s) compatibles con agua y/o agua y otros ingredientes
que se incorporan convenientemente a las pinturas y tintes al agua,
como conservantes, estabilizadores, agentes antiespuma, cosolventes
miscibles en agua y agentes de unión. Las pinturas y tintes al agua
que comprenden una base de molienda o dispersión según la presente
invención son una característica más de la presente invención.
Los dispersantes según la invención también se
pueden utilizar para el recubrimiento de partículas sólidas como
pigmentos. Así, según otro aspecto más de la invención, se
proporciona una composición que comprende un sólido particulado y
un polímero de poliuretano como dispersante. Estas partículas
sólidas recubiertas se pueden preparar a partir de las dispersiones
dadas a conocer anteriormente en la presente memoria mediante la
extracción del líquido polar.
Las dispersiones y bases de molienda según la
invención son obtenibles mediante cualquier procedimiento conocido
en la técnica y normalmente comprenden la moltura del sólido
particulado, el líquido polar y el polímero de poliuretano en
presencia de medios para el desgaste hasta que se consigue el tamaño
de partícula deseado del sólido particulado. Preferentemente, el
tamaño de partícula medio es inferior a 30 \mu, más
preferentemente inferior a 20 \mu y especialmente inferior a 10
\mu.
Los polímeros de poliuretano según la invención
presentan ventajas cuando se utilizan como dispersantes en
comparación con los dispersantes de la técnica anterior. Estas
ventajas incluyen cargas elevadas de pigmentos, pinturas, tintes y
bases de molienda con una viscosidad inferior, un brillo superior,
intensidad de color mejorada obtenida a partir de pigmentos de
color y "grado de oscuridad" de pigmentos negros, especialmente
pigmentos de negro carbón. Estas ventajas se pueden obtener sin
ningún efecto de deterioro en otras propiedades del recubrimiento
tales como la resistencia al agua.
La dispersión que contiene el pigmento, el medio
líquido polar y el polímero de poliuretano se puede utilizar en
impresión sin contacto como impresoras de goteo controlado o
continuo que pueden ser del tipo de impresoras térmicas o
piezoeléctricas. El dispersante se puede utilizar en cualquier tinta
de impresoras de chorro de tinta e incluye tintes dispersos o
pigmentos de amarillo, magenta, cian y negro. El líquido polar en la
tinta de impresoras sin contacto es preferentemente agua pero puede
contener hasta 60% en peso de un cosolvente soluble en agua. Los
ejemplos de estos cosolventes son dietilenglicol, glicerol,
2-pirrolidona, N-metilpirrolidona,
ciclohexanol, caprolactona, caprolactam,
pentano-1,5-diol,
2-(butoxietoxi)etanol y tiodiglicol, incluyendo sus
mezclas.
La tinta utilizada en impresoras sin contacto se
consigue normalmente en cartuchos de recambio que contienen
reservas separadas en contenedores para las diferentes tintas de
colores. Así, según otro aspecto más de la invención, se
proporciona un cartucho que contiene uno o más de los dispersantes
de tintes y/o pigmentos, un líquido polar y un polímero de
poliuretano tal como se ha dado a conocer anteriormente en la
presente memoria.
La invención se ilustra además con los ejemplos
siguientes en los que todas las referencias a las cantidades se
presentan en partes por peso excepto que se indique lo
contrario.
En los ejemplos de trabajo se utilizan las
abreviaturas siguientes:
MeOPEG 750 es un polietilenglicol monometil éter
con un peso molecular medio de 750 ex Aldrich.
Jeffamine M1000, M2005 y M2070 son unos
monometil éteres de óxido de polietileno/óxido de polipropileno que
presentan un grupo amino terminal con un peso molecular de
aproximadamente 1000, 2005 y 2070, respectivamente, ex Huntsman
Corporation.
PPG 1000 es un polipropilenglicol que presenta
un peso molecular de aproximadamente 1000.
PEG 1000 es polietilenglicol con peso molecular
de aproximadamente 1.000.
DMPA es ácido dimetilolpropiónico.
CHDM es dimetanol ciclohexano.
IPDI es diisocianato de isoforono.
DBTDL es dilaureato de dibutilino.
NMP es N-metilpirrolidona.
HDI es diisocianato de hexametileno.
HMDI es
metano-4,4^{1}-disocianato de
diciclohexilo que está disponible en Bayer como Desmodar W.
HEINA es N,N- bis
(2-hidoxietil)isonicotinamida.
TMP es trimetilolpropano.
MDA es N-metildietanolamina.
DMBA es ácido dimetilolbutírico.
HHEE es hidroquinona bis
(2-hidroxietil) éter
EGSSIPA es 5-sulfo -1,3- bis
(2-hidroxietil) éster del ácido 1,3-
bencenodicarboxílico, sal monosódica
MEHQ es metoxihidroquinona
TMXDI es diisocianato de
tetrametilo-m-xilideno
ITC1081 es ácido fosfónico que contiene un diol
adquirido en Albright y Wilson con una estructura media:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se añade al frasco de reacción
2,4-toluendiisocianato (34,8 partes) y se agita bajo
nitrógeno una temperatura de 50ºC. Polietilenglicol monometiléter
(MeOPEG 750, 150 partes ex Aldrich) se precalienta a una temperatura
de 50ºC y se añade al isocianato agitando durante 1 hora. La
reacción se continuó a una temperatura de 50ºC durante 30 minutos
para formar un isocianato acabado en poliéter. Después de enfriar a
una temperatura de 35ºC, se añade dietanolamina (18,1 partes) y los
reactivos se agitan durante 1 hora a una temperatura de 35ºC en
nitrógeno. Este es el producto intermedio 1.
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\vskip1.000000\baselineskip
Se agita polietilenglicol monometil amina (199,3
partes, Jeffamina M1000 ex Huntsman corp.) se agita a una
temperatura de 70ºC en presencia de aire y se añade
2-hidroxietilacrilato (20,7 partes) junto con el
hidroxitolueno butilado (0,021 partes). La reacción se continúa
agitando al aire y a una temperatura de 70ºC durante 6 horas. Este
es el producto intermedio 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Se añaden acrilato de poli
(etilenglicol)metiléter (Peso mol. 454) (200 partes),
etanolamina (25,6) partes y hidroxitolueno butilado (0,054 partes)
al frasco de la reacción de vidrio a una temperatura de
aproximadamente 25ºC. Se produce una reacción exotérmica que eleva
la temperatura hasta 40ºC después de aproximadamente 5 minutos. La
mezcla resultante se calienta a una temperatura de 70ºC agitando
durante 8 horas para proporcionar el producto en forma de un
líquido de color amarillo pálido. Este es el producto intermedio
3.
\vskip1.000000\baselineskip
Se añaden MPEG 750 seco (300 partes) y tolueno
(600 partes) se añaden al frasco de la reacción provisto de un
condensador y un colector Dean and Stark. La solución se somete a
reflujo para eliminar restos de agua residual. La mezcla se enfría
hasta 30ºC y se añade una solución de MEHQ (0,92 partes) en ácido
acrílico (36 partes) seguida de ácido sulfúrico concentrado (3,2
partes). La mezcla resultante se somete a reflujo durante 10 horas
en un flujo lento de aire caliente y el agua generada se recoge en
el aparato Dean and Stark. La mezcla resultante se enfría a
temperatura ambiente y se neutraliza con carbonato cálcico en polvo.
La mezcla se filtra y el tolueno se elimina del filtrado por
evaporación rotatoria para proporcionar el aducto de MPEG 750 y
ácido acrílico como un sólido ceroso de color marrón pálido con un
rendimiento de 315 partes. Se calentaron 300 partes de este aducto
y tolueno hidroxi butilado (0,057 partes) hasta 70ºC en una vasija
de reacción agitada provista de condensador. Se añade etanolamina
(22,9) partes y la mezcla de la reacción desprende calor rápidamente
hasta 87ºC. Después del enfriamiento hasta aproximadamente 70ºC
esta temperatura se mantiene durante 6 horas para proporcionar un
sólido de color marrón claro al enfriarse a temperatura ambiente.
Este es el producto intermedio 4.
\vskip1.000000\baselineskip
Se agitan 2-clororetanol (32,2
partes), Jeffamina M1000 (200 partes) y carbonato cálcico (110,6
partes) en tolueno (433 partes) en un frasco de reacción de vidrio
a una temperatura de 130ºC durante 18 horas bajo una atmósfera de
nitrógeno. La mezcla se deja enfriar a temperatura ambiente y
después se filtra para eliminar los sólidos inorgánicos. El
solvente tolueno se elimina bajo presión reducida para proporcionar
un aceite incoloro que se solidifica al dejarlo reposar (205
partes). Este es el producto intermedio 5.
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\vskip1.000000\baselineskip
Se agitan 2-clororetanol (16,1
partes), Jeffamina M1000 (200 partes) y carbonato cálcico (55,3
partes) en tolueno (260 partes) en un frasco de reacción de vidrio
a una temperatura de 130ºC durante 18 horas bajo una atmósfera de
nitrógeno. La mezcla se deja enfriar a temperatura ambiente y
después se filtra para eliminar los sólidos inorgánicos. El
solvente tolueno se elimina bajo presión reducida para proporcionar
un aceite incoloro que se solidifica al dejarlo reposar (208
partes). Este es el producto intermedio 6.
Se añaden Jeffamina M2005 ex Huntsman corp.
(200,5 partes), acrilato de hidroxietilo (12,18 partes) y
hidroxitolueno butilado (0,022 partes) en un frasco de reacción con
agitación provisto de un condensador y calentado a una temperatura
de 70ºC y la temperatura se mantiene durante 6 horas. Este es el
producto intermedio 7.
Se añaden Jeffamina M2070 ex Huntsman corp. (207
partes), acrilato de hidroxietilo (12,18 partes) y hidroxitolueno
butilado (0,022 partes) en un frasco de reacción con agitación
provisto de un condensador y calentado a una temperatura de 70ºC y
la temperatura se mantiene durante 6 horas. Este es el producto
intermedio 8.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se añaden Jeffamina M1000 ex Huntsman (172,6
partes), diacrilato de 1,4-butanediol (15,2 partes)
y hidroxitolueno butilado (0,019 partes) en un frasco de reacción
con agitación provisto de un condensador bajo atmósfera del aire.
La mezcla se caliente a una temperatura de 70ºC y la temperatura se
mantiene durante 12 horas para proporcionar un líquido amarillo que
se solidifica al enfriarse. Este es el producto intermedio 9.
\vskip1.000000\baselineskip
Se añaden
2,4-toluenodiisocianato (69,6 partes) a un frasco de
reacción y se agita bajo nitrógeno a una temperatura 50ºC.
Polietilenglicol monometiléter (MeOPEG 1100, 440 partes ex aldrich)
se precalienta a una temperatura de 50ºC y se añade al isocianato
agitando durante 50 minutos. La reacción se continúa a una
temperatura de 50ºC durante 100 minutos para formar un poliéter con
un isocianato terminal. Después de enfriar a una temperatura de
30ºC, se añade dietanolamina (45,4 partes) durante 26 minutos. La
mezcla de la reacción se calienta a una temperatura de 50ºC y la
temperatura se mantiene durante aproximadamente 1 hora. Este es el
producto intermedio 10.
Los compuestos siguientes en las cantidades
descritas se cargan en un frasco de reacción agitando bajo
nitrógeno:
Los reactivos se calientan a una temperatura de
90ºC y se añade DBTDL (0,08 partes) seguido por IPDI (40,58
partes). Después de agitar durante 3 horas bajo nitrógeno el valor
de isocianato es de 1,63%. Jeffamina M1000 (51,6 partes) se añade y
la reacción se continúa durante 1 hora más con agitación a una
temperatura de 90ºC bajo nitrógeno. Se elimina el calentamiento. El
agua (148,8 partes) y amonio 0,88 (2,7 partes) se añade a la mezcla
caliente para proporcionar una solución de un color amarillo claro
con un contenido de sólidos de 46,3%. Este es el dispersante 1.
Los compuestos siguientes en las cantidades
indicadas se añaden en un frasco de reacción y se agitan bajo
nitrógeno a una temperatura de 50ºC.
DBTDL (0,08 partes) se añaden agitando a una
temperatura de 50ºC seguida por IPDI (63,18 partes). La temperatura
aumenta entonces a 90ºC y los reactivos se agitan a una temperatura
de 90ºC en nitrógeno durante 3,75 horas cuando ya no se detecta
isocianato residual. El calentamiento se interrumpe. El agua (200
partes) y amonio 0,88 (5,4 partes) se añaden a la mezcla caliente
para proporcionar una solución de color amarillo claro con un
contenido total de sólidos de 49,0%. Este es el dispersante 2.
Los compuestos siguientes en las cantidades
descritas se agitan bajo nitrógeno a una temperatura de 50ºC en un
frasco de reacción:
\newpage
IPDI (17,38 partes) se añade y la temperatura
aumenta a un máximo de 59ºC 10 minutos después de la adición.
Después de agitar durante 20 minutos adicionales la temperatura
aumenta hasta 90ºC y se añade IPDI (54,37 partes). Los reactivos se
agitan a una temperatura de 90-95ºC durante 3,5
horas adicionales bajo nitrógeno. Se interrumpe el calentamiento.
El agua (250 partes) y amonio 0,88 (5,8 partes) se añaden a la
mezcla caliente para proporcionar una solución de un color amarillo
claro con un contenido de sólidos de 48,8%. Este es el dispersante
3.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
A
Los compuestos siguientes en las cantidades
descritas se agitan bajo nitrógeno a una temperatura de 90ºC en un
frasco de reacción:
Se añaden DBTDL (0,08 partes) e IDPI (31,19
partes) se añaden y los reactivos bajo presión de nitrógeno durante
4 horas cuando ya no se detectan grupos de isocianato residuales.
Se interrumpe el calentamiento. Se añaden el agua (75 partes) y
amonio 0,88 (2,7 partes) a la mezcla caliente para proporcionar una
solución de un color amarillo claro con un contenido de sólidos de
49,0%. Este es el dispersante A.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
B
Los compuestos siguientes en las cantidades
descritas se cargan en un frasco de reacción y se agitan bajo
nitrógeno a una temperatura de 50ºC:
Los reactivos se calientan a una temperatura de
90ºC y se añade IDPI (36,91 partes) durante 1 hora agitando y la
reacción se continuó mediante agitación bajo presión de nitrógeno a
una temperatura de 90ºC durante 2,5 horas cuando ya no se pudo
detectar ningún grupo isocianato libre. Se interrumpe el
calentamiento. Se añaden agua (130 partes) y amonio 0,88 (2,9
partes) a la mezcla caliente para proporcionar una solución de un
color amarillo brillante con un contenido de sólidos de 49,7%. Este
es el dispersante B.
\vskip1.000000\baselineskip
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno equipado de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 56ºC proporcionando una
solución.
Se añade el diisocianato (7,02 partes) a partir
del embudo de goteo durante 5 minutos que dan como resultado una
reacción exotérmica a una temperatura de 62ºC. Cuando la temperatura
empieza a descender se reinicia el calentamiento para aumentar la
temperatura de la reacción hasta 90ºC. El diisocianato restante
(24,46 partes) se vierte durante aproximadamente 38 minutos que
mantiene la temperatura a 90ºC (\pm 2)ºC a lo largo del llenado y
durante 3 horas más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,10
partes) se diluyó en agua (97,90 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 50,6%. Este es el dispersante
4.
\vskip1.000000\baselineskip
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 49ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato (8,38 partes) se añaden del
embudo de goteo durante 5 minutos que dan como resultado una
reacción exotérmica a una temperatura de 55ºC. Cuando la
temperatura empezó a descender se reinicia el calentamiento para
aumentar la temperatura de la reacción hasta 90ºC. El diisocianato
restante (21,31 partes) se vierte durante aproximadamente 45
minutos que mantiene la temperatura a 90ºC (\pm 2)ºC a lo largo
del llenado y durante 3 horas más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,14
partes) se diluyó con agua (97,86 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 50,3%. Este es el dispersante
5.
\vskip1.000000\baselineskip
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 70ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 42 minutos. La temperatura aumenta hasta 90ºC durante la
adición después de 10 minutos. Esta temperatura se mantiene (\pm
2)ºC a lo largo del llenado y durante 3 horas más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,73
partes) se diluyó en agua (97,27 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 50,3%. Este es el dispersante
6.
\newpage
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 77ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 1 hora al mismo tiempo que se sigue calentando la mezcla de
la reacción. La temperatura aumenta hasta 90ºC durante la adición
después de 25 minutos. Esta temperatura se mantiene (\pm 2)ºC a
lo largo del llenado y durante 3 horas y 20 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (3,71
partes) se diluyó con agua (96,29 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo turbio con un contenido
total de sólido de aproximadamente 47,4%. Este es el dispersante
7.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 65ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 56 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta hasta 90ºC durante la
adición después de 13 minutos. Esta temperatura se mantiene (\pm
2)ºC a lo largo del llenado y durante 3 horas y 20 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,12
partes) se diluyó con agua (97,88 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo turbio con un contenido
total de sólido de aproximadamente 48,9%. Este es el dispersante
8.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 78ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 48 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta hasta 90ºC durante la
adición después de 12 minutos. Esta temperatura se mantiene (\pm
2)ºC a lo largo del llenado y durante 3 horas y 11 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,76
partes) se diluyó con agua (97,24 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo turbio con un contenido
total de sólido de aproximadamente 49,9%. Este es el dispersante
9.
\vskip1.000000\baselineskip
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 86ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 60 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta hasta 90ºC durante la
adición después de 14 minutos. Esta temperatura se mantiene (\pm
2)ºC a lo largo del llenado y durante 3 horas y 10 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,35
partes) se diluyó con agua (97,65 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 49,9%. Este es el dispersante
10.
\vskip1.000000\baselineskip
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 86ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 47 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta hasta 90ºC durante la
adición después de 19 minutos. Esta temperatura se mantiene (\pm
2)ºC a lo largo del llenado y durante 3 horas y 6 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,22
partes) se diluyó con agua (97,78 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 50,5%. Este es el dispersante
11.
\newpage
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 59ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 48 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta hasta 90ºC durante la
adición después de 19 minutos. Esta temperatura se mantiene (\pm
2)ºC a lo largo del llenado y durante 3 horas y 7 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,21
partes) se diluyó con agua (97,79 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 49,2%. Este es el dispersante
12.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 88ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 66 minutos manteniendo la temperatura a 90 (\pm 2)ºC a lo
largo del llenado y durante 4 horas y 49 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,27
partes) se diluyó con agua (97,73 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 49,7%. Este es el dispersante
13.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 88ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 57 minutos manteniendo la temperatura a 90 (\pm 2)ºC
durante del resto del llenado y durante 3 horas y 39 minutos
más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,8
partes) se diluyó con agua (97,2 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 51,1%. Este es el dispersante
14.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 60ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 26 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta durante la adición
hasta 90ºC después de 16 minutos. Esta temperatura se mantiene
(\pm 2)ºC a lo largo del resto del llenado y durante 3 horas y 16
minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,61
partes) se diluyó con agua (97,39 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 51,0%. Este es el dispersante
15.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 58ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 55 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta durante la adición
hasta 90ºC después de aproximadamente 30 minutos. Esta temperatura
se mantiene (\pm 2)ºC a lo largo del resto del llenado y durante
2 horas y 52 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (3,30
partes) se diluyó con agua (96,70 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 50,6%. Este es el dispersante
16.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 50ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 44 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta durante la adición
hasta 94ºC después de 23 minutos. Se deja que esta temperatura
desminuya hasta 90ºC retirando el calentamiento y se mantiene
(\pm 2)ºC a lo largo del resto del llenado y durante 3 horas y 29
minutos más.
Se añade agua (100 partes) a la mezcla de la
reacción. El calentamiento se interrumpe pero se mantiene la
agitación para disolver/dispersar el polímero que da como resultado
un líquido amarillo turbio con un contenido total de sólido de
aproximadamente 50,6%. Este es el dispersante 17.
\vskip1.000000\baselineskip
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 50ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato (9,85 partes) se añade del
embudo de goteo durante 10 minutos dando como resultado una reacción
exotérmica a los 57ºC. Cuando la temperatura empezó a bajar se
reinició el calentamiento para aumentar la temperatura de la
reacción 90ºC. El diisocianato resultante (10,24 partes) se rellena
durante aproximadamente 51 minutos manteniendo la temperatura a
90ºC (\pm 2)ºC a lo largo del resto del llenado y durante 3 horas
y 25 minutos más.
Se añade agua caliente (112,8 partes) a la
mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe pero se
mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero que da
como resultado un líquido amarillo turbio con un contenido total de
sólido de aproximadamente 45,0%. Este es el dispersante 18.
\vskip1.000000\baselineskip
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 50ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato (8,96 partes) se añade del
embudo de goteo durante 6 minutos dando como resultado una reacción
exotérmica a los 59ºC. Cuando la temperatura empezó a bajar se
reinició el calentamiento para aumentar la temperatura de la
reacción 90ºC. El diisocianato resultante (13,07 partes) se rellena
durante aproximadamente 9 minutos manteniendo la temperatura a 90
(\pm 2)ºC a lo largo del llenado y durante 2 horas y 38 minutos
más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (0,58
partes) se diluyó con agua (99,42 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 51,6%. Este es el dispersante
19.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 52ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 44 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta durante la adición
hasta 90ºC después de 25 minutos. La temperatura se mantiene
(\pm 2)ºC a lo largo del resto del llenado y durante 3 horas y 4
minutos más.
Se añade agua (100 partes) a la mezcla de la
reacción. El calentamiento se interrumpe pero se mantiene la
agitación para disolver/dispersar el polímero que da como resultado
un líquido amarillo turbio con un contenido total de sólido de
aproximadamente 51,3%. Este es el dispersante 20.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 53ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 52 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta durante la adición
hasta 90ºC después de aproximadamente 30 minutos. Esta temperatura
se mantiene (\pm 2)ºC a lo largo del resto del llenado y durante
3 horas y 5 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,19
partes) se diluyó con agua (97,81 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 49,1%. Este es el dispersante
21.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 51ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 45 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta durante la adición
hasta 93ºC al completar la reacción. Esta temperatura se mantiene a
90 (\pm 3)ºC durante 3 horas y 40 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,19
partes) se diluyó con agua (97,81 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 49,3%. Este es el dispersante
22.
\vskip1.000000\baselineskip
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 91ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 53 minutos al mismo tiempo que se mantiene la temperatura a
90 (\pm 2)ºC. Esta temperatura se mantiene durante 3 horas y 2
minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,22
partes) se diluyó con agua (97,78 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro. Este es el
dispersante 23.
\vskip1.000000\baselineskip
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 66ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 39 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta durante la adición
hasta 92ºC después de 20 minutos. La temperatura se mantiene a 90
(\pm 2)ºC a los largo del resto del llenado durante 3 horas
más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,34
partes) se diluyó con agua (97,66 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 50,5%. Este es el dispersante
24.
\vskip1.000000\baselineskip
Se utilizan los reactivos siguientes.
\vskip1.000000\baselineskip
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 50ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato (7,25 partes) se añade del
embudo de goteo durante 11 minutos dando como resultado una reacción
exotérmica a 56ºC. Cuando la temperatura empieza a disminuir se
reinicia el calentamiento para aumentar la temperatura de reacción
hasta 90ºC. El diisocianato restante (20,35 partes) se vierte
durante 37 minutos manteniendo la temperatura a 90 (\pm 2)ºC a
lo largo del llenado durante 3 horas y 43 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,19
partes) se diluyó con agua (100,21 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 50,0%. Este es el dispersante
25.
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Se utilizan los reactivos siguientes.
\vskip1.000000\baselineskip
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 61ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato (3,90) se añade del embudo de
goteo durante 5 minutos dando como resultado una reacción exotérmica
a 63ºC. Cuando la temperatura empieza a descender se reinicia el
calentamiento para aumentar la temperatura de reacción hasta 90ºC.
El diisocianato restante (22,50 partes) se vierte durante 45 minutos
manteniendo la temperatura a 90 (\pm 2)ºC a lo largo del
llenado durante 3 horas y 40 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,22
partes) se diluyó con agua (97,78 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 48,9%. Este es el dispersante
26.
\vskip1.000000\baselineskip
Se utilizan los reactivos siguientes.
\vskip1.000000\baselineskip
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 51ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
rápidamente dando como resultado una reacción exotérmica. Se sigue
calentando y la temperatura de la reacción alcanzó los 90ºC después
de 16 minutos. La temperatura se mantuvo a 90 (\pm 2)ºC durante
3 horas y 17 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,7
partes) se diluyó con agua (100 partes). Esta solución de amonio se
añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 49,0%. Este es el dispersante
27.
\vskip1.000000\baselineskip
Se utilizan los reactivos siguientes.
\vskip1.000000\baselineskip
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 50ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
rápidamente dando como resultado una reacción exotérmica. Se sigue
calentando y la temperatura de la reacción alcanzó los 92ºC después
de 39 minutos. La temperatura se mantuvo a 89-97ºC
durante 3 horas y 39 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,7
partes) se diluyó con agua (75 partes). Esta solución de amonio se
añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 48,1%. Este es el dispersante
28.
\newpage
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 85ºC proporcionando una
solución y se deja enfriar a una temperatura 50ºC.
El diisocianato (7,13 partes) se añade del
embudo de goteo durante 5 minutos dando como resultado una reacción
exotérmica a una temperatura de 57ºC. Cuando la temperatura empieza
a descender se reinicia el calentamiento para subir la temperatura
a 90ºC. EL diisocianato restante (20,95 partes) se rellena durante
60 minutos manteniendo la temperatura 90 (\pm 2)ºC a lo largo
del llenado y durante 2 horas y 23 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,9
partes) se diluyó con agua (97,1 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 49,0%. Este es el dispersante
29.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 60ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 32 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta durante la adición
hasta alcanzar 90ºC cuando se completa la reacción. La temperatura
se mantiene a 90 (\pm 2)ºC a los largo del resto del llenado
durante 3 horas y 12 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,39
partes) se diluyó con agua (97,61 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo turbio con un contenido
total de sólido de aproximadamente 50,1%. Este es el dispersante
30.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 51ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 57 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta durante la adición
hasta alcanzar 90ºC después de 13 minutos. La temperatura se
mantiene (\pm 2)ºC a lo largo del resto del llenado durante 3
horas y 21 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,05
partes) se diluyó con agua (97,95 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 50%. Este es el dispersante
31.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Los materiales del 1 al 5 de la lista de los
reactivos anteriores se añaden en un reactor de vidrio seco que
presenta una atmósfera de nitrógeno provisto de un agitador
mecánico, un condensador de agua fría, un embudo de goteo y un
termostato. Los contenidos del frasco se calientan a una temperatura
de 55ºC proporcionando una solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 11 minutos manteniendo la temperatura bastante constante.
Se incrementa el calentamiento y la temperatura de la reacción
alcanza los 99ºC después de 32 minutos. Se interrumpe el
calentamiento y la mezcla se enfría hasta 90ºC y después se mantiene
en 90 (\pm 2)ºC a lo largo de 3 horas y 17 minutos más después de
que se completa la adición de diisocianato, se añade Jeffamine
M1000 (precalentado a 50ºC hasta fundirlo) al recipiente de la
reacción y la mezcla se agita durante 77 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,12
partes) se diluyó con agua (98,23 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 49,0%. Este es el dispersante
32.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Los materiales del 1 al 5 de la lista de los
reactivos anteriores se añaden en un reactor de vidrio seco que
presenta una atmósfera de nitrógeno provisto de un agitador
mecánico, un condensador de agua fría, un embudo de goteo y un
termostato. Los contenidos del frasco se calientan a una temperatura
de 48ºC proporcionando una solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 8 minutos dando como resultado una reacción exotérmica a
54ºC. Se incrementa el calentamiento y la temperatura de la reacción
alcanza los 90 (\pm 2)ºC después de 9 minutos y después se
mantiene a 90 (\pm 2)ºC a lo largo de 3 horas y 35 minutos más
después de que se completa la adición de diisocianato, se añade
MeOPEG1100 (precalentado a 50ºC hasta fundirlo) al recipiente de la
reacción y la mezcla se agita durante 90 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,08
partes) se diluyó con agua (100 partes). Esta solución de amonio se
añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 50,2%. Este es el dispersante
33.
\vskip1.000000\baselineskip
Se utilizan los reactivos siguientes.
\vskip1.000000\baselineskip
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 50ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato (6,63 partes) se añade del
embudo de goteo durante 11 minutos dando como resultado una reacción
exotérmica a 57ºC. Cuando la temperatura empieza a descender se
reinició el calentamiento para aumentar la temperatura de la
reacción 90ºC. El diisocianato resultante (20, 66 partes) se vierten
durante 43 minutos manteniendo la temperatura a 90 (\pm 2)ºC a
lo largo del llenado y durante 2 horas y 55 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,2
partes) se diluyó con agua (97,8 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 50,0%. Este es el dispersante
34.
\vskip1.000000\baselineskip
Se utilizan los reactivos siguientes.
\vskip1.000000\baselineskip
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 50ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato (5,35 partes) se añade del
embudo de goteo durante 5 minutos dando como resultado una reacción
exotérmica a 57ºC. Cuando la temperatura empieza a descender se
reinició el calentamiento para aumentar la temperatura de la
reacción 90ºC. El diisocianato resultante (14, 84 partes) se vierten
durante 33 minutos manteniendo la temperatura a 90 (\pm 2)ºC a
lo largo del llenado y durante 3 horas y 9 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,24
partes) se diluyó con agua (97,76 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 49,6%. Este es el dispersante
35.
\newpage
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 52ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato (4,42 partes) se añade del
embudo de goteo durante 5 minutos dando como resultado una reacción
exotérmica a 57ºC. Cuando la temperatura empieza a descender se
reinicia el calentamiento para aumentar la temperatura de la
reacción hasta 90ºC. El diisocianato resultante (16,69 partes) se
vierten durante 30 minutos manteniendo la temperatura a 90 (\pm
2)ºC a lo largo del llenado y durante 3 horas y 2 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (1,58
partes) se diluyó con agua (98,42 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 50,4%. Este es el dispersante
36.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 52ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato (7,08 partes) se añade del
embudo de goteo durante 6 minutos dando como resultado una reacción
exotérmica a 56ºC. Cuando la temperatura empieza a descender se
reinicia el calentamiento para aumentar la temperatura de la
reacción hasta 90ºC. El diisocianato resultante (21,93 partes) se
vierten durante 53 minutos manteniendo la temperatura a 90 (\pm
2)ºC a lo largo del llenado y durante 3 horas y 18 minutos
más.
Se diluyó N,N-dimetiletanolamina
(4,37 partes) con agua (99,71 partes). Esta solución de amonio se
añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 49,7%. Este es el dispersante
37.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Una solución del EGSSIPA en la NMP junto con los
otros reactivos, excepto el diisocianato, se añaden en un reactor
de vidrio seco que presenta una atmósfera de nitrógeno provisto de
un agitador mecánico, un condensador de agua fría, un embudo de
goteo y un termostato. Los contenidos del frasco se calientan a una
temperatura de 57ºC proporcionando una solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 45 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta durante la adición
hasta 89ºC después de aproximadamente 11 minutos. La temperatura se
mantiene a 90 (\pm 2)ºC a lo largo del resto del llenado y
durante 3 horas y 5 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (2,00
partes) se diluyó en agua (58,14 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 55,5%. Este es el dispersante
38.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Una solución del EGSSIPA en la NMP junto con los
otros reactivos, excepto el diisocianato, se añaden en un reactor
de vidrio seco que presenta una atmósfera de nitrógeno provisto de
un agitador mecánico, un condensador de agua fría, un embudo de
goteo y un termostato. Los contenidos del frasco se calientan a una
temperatura de 50ºC proporcionando una solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 54 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta durante la adición
hasta 90ºC después de aproximadamente 37 minutos. La temperatura se
mantiene a 90- 101ºC a lo largo del resto del llenado y durante 3
horas más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (1,86
partes) se diluyó en agua (58,25 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 56,6%. Este es el dispersante
39.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Una solución del EGSSIPA en la NMP junto con los
otros reactivos, excepto el diisocianato, se añaden en un reactor
de vidrio seco que presenta una atmósfera de nitrógeno provisto de
un agitador mecánico, un condensador de agua fría, un embudo de
goteo y un termostato. Los contenidos del frasco se calientan a una
temperatura de 50ºC proporcionando una solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 42 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta durante la adición
hasta 90ºC después de aproximadamente 17 minutos. La temperatura se
mantiene a 90 (\pm 2)ºC a lo largo del resto del llenado y durante
3 horas y 4 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (1,84
partes) se diluyó en agua (58,12 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 59,0%. Este es el dispersante
40.
\vskip1.000000\baselineskip
Se utilizan los reactivos siguientes.
\vskip1.000000\baselineskip
Una solución del EGSSIPA en la NMP junto con los
otros reactivos, excepto el diisocianato, se añaden en un reactor
de vidrio seco que presenta una atmósfera de nitrógeno provisto de
un agitador mecánico, un condensador de agua fría, un embudo de
goteo y un termostato. Los contenidos del frasco se calientan a una
temperatura de 51ºC proporcionando una solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 50 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta durante la adición
hasta 92ºC después de aproximadamente 29 minutos. La temperatura se
mantiene a 90 (\pm 2)ºC a lo largo del resto del llenado y durante
3 horas y 4 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (1,83
partes) se diluyó en agua (58,06 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo turbio con un contenido
total de sólido de aproximadamente 55,4%. Este es el dispersante
41.
\vskip1.000000\baselineskip
Se utilizan los reactivos siguientes.
\vskip1.000000\baselineskip
Una solución del EGSSIPA en la NMP junto con los
otros reactivos, excepto el diisocianato, se añaden en un reactor
de vidrio seco que presenta una atmósfera de nitrógeno provisto de
un agitador mecánico, un condensador de agua fría, un embudo de
goteo y un termostato. Los contenidos del frasco se calientan a una
temperatura de 51ºC proporcionando una solución.
El diisocianato (3,72 partes) se añade del
embudo de goteo durante 5 minutos al dando como resultado una
reacción exotérmica hasta 61ºC. Cuando la temperatura empieza a
descender se reinicia el calentamiento para aumentar la temperatura
hasta 90ºC. El diisocianato restante (11,94 partes) se vierte
durante 42 minutos manteniendo la temperatura en 90 (\pm 4)ºC a
lo largo del resto del llenado y durante 3 horas más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (1,19
partes) se diluyó en agua (78,53 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo turbio con un contenido
total de sólido de aproximadamente 52,5%. Este es el dispersante
42.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Una solución del ITC1081 en la NMP junto con los
otros reactivos, excepto el diisocianato, se añaden en un reactor
de vidrio seco que presenta una atmósfera de nitrógeno provisto de
un agitador mecánico, un condensador de agua fría, un embudo de
goteo y un termostato. Los contenidos del frasco se calientan a una
temperatura de 57ºC proporcionando una solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 42 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta durante la adición
hasta 91ºC después de aproximadamente 22 minutos. La temperatura se
mantiene a 90 (\pm 2)ºC a lo largo del resto del llenado y
durante 5 horas y 49 minutos más.
La solución acuosa de amonio (0,88 S.G.) (1,10
partes) se diluyó en agua (76,83 partes). Esta solución de amonio
se añade a la mezcla de la reacción. El calentamiento se interrumpe
pero se mantiene la agitación para disolver/dispersar el polímero
que da como resultado un líquido amarillo claro con un contenido
total de sólido de aproximadamente 50,1%. Este es el dispersante
43.
Se utilizan los reactivos siguientes.
Todos los materiales, excepto el diisocianato,
se añaden en un reactor de vidrio seco que presenta una atmósfera
de nitrógeno provisto de un agitador mecánico, un condensador de
agua fría, un embudo de goteo y un termostato. Los contenidos del
frasco se calientan a una temperatura de 49ºC proporcionando una
solución.
El diisocianato se añade del embudo de goteo
durante 56 minutos al mismo tiempo que se sigue calentando la
mezcla de la reacción. La temperatura aumenta durante la adición
hasta 90ºC cuando se completa la adición. La temperatura se
mantiene en 90 (\pm 2)ºC durante 3 horas y 13 minutos más.
El agua (97,8 partes) se añade a la mezcla de
la reacción. El calentamiento se interrumpe pero se mantiene la
agitación para disolver/dispersar el polímero que da como resultado
un líquido amarillo claro con un contenido total de sólido de
aproximadamente 50,6%. Este es el dispersante 44.
Los reactivos siguientes se añaden en un reactor
de vidrio seco que presenta una atmósfera de nitrógeno provisto de
un agitador mecánico, un condensador de agua fría, un embudo de
goteo y un termostato.
Los reactivos se calientan hasta 50ºC
proporcionando una solución, después se añade IPDI (7,44 partes)
durante 4 minutos y la temperatura aumenta hasta un máximo de 56ºC.
Después de la agitación durante 6 minutos más la temperatura
aumenta después a 90ºC y se añade IPDI (23,54 partes) durante 33
minutos. Los reactivos se agitan después a 90-95ºC
durante 191 minutos más bajo nitrógeno. Se retira el calentamiento.
Una solución de agua (97,06 partes), la solución acuosa de amonio
(0,88 S.G.) (2,50 partes) e hidracina hidrato (0,44 partes) se
añaden a la mezcla caliente para proporcionar una solución de color
amarillo claro con un contenido total de sólido de aproximadamente
51,1%. Este es el dispersante 45.
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Se ha utilizado Raven 5000, un pigmento negro de
carbón con un área superficial elevada. Las dispersiones acuosas se
preparan ya sea con una carga de pigmento 22,2% pt o 27% pt. Las
cargas de dispersante son de aproximadamente el 70% en peso del
material activo basado en el peso del pigmento.
Las dispersiones se preparan mediante la adición
de los materiales detallados en la Tabla 1 siguiente en un frasco
de vidrio de 4 oz en el orden descrito. La mezcla se agita
fuertemente para dispersar el pigmento. Se añaden en el frasco 125
gr de unas bolas de vidrio de 3 mm de diámetro. El frasco se coloca
en un dispersador Scandex modelo 200-K y el
contenido se muele en un agitador oscilatorio durante 4 horas.
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Otras dispersiones se preparan de un modo
similar a la Dispersión 2 utilizando los dispersantes 4 a 45 con la
excepción de que se utilizan aproximadamente 11,6 partes de agua y
aproximadamente 12,91 partes de dispersante de modo que la masa
activa real de dispersante sea de 6,454 partes y la cantidad total
de la dispersión sea de 34,15 partes.
La viscosidad de las dispersiones preparadas se
mide con un reómetro de TA instruments con una geometría de cono y
plato en unas tasas de cizallamiento. Los datos de la viscosidad
están representados en la Tabla 2.
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\vskip1.000000\baselineskip
Se añaden 2,75 partes de una resina aglutinante
de látex acrílico acuoso (Setalux 6801 AQ-24 ex Akzo
Nobel) a 1 parte de la dispersión agitando manualmente. SE añaden 5
partes más de látex agitando para formar una pintura.
Las partes resultantes se estiraron sobre negro
Leneta y una tarjeta blanca utilizando un aplicador de película
automático equipado con una barra de 4K. El recubrimiento se secó
toda la noche y se curó durante 10 minutos en un horno a una
temperatura de 100ºC. Se midieron el brillo y la turbidez del
recubrimiento utilizando el medidor de brillo y turbidez. El grado
de oscuridad se determinó por inspección visual bajo una luz
halógena comparando con un panel control. Los resultados se
proporcionan en la Tabla 3 siguiente en el que la pintura 1
contiene dispersante 1, la pintura 2 contiene dispersante 2 y así
sucesivamente.
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\vskip1.000000\baselineskip
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Estas se preparan de un modo similar a los
recubrimientos acrílicos anteriores utilizando una mezcla de 6,9
partes de una resina aglutinante de poliuretano acuoso (Bayhydrol VP
LS 2952 ex Bayer) y 0,85 partes de resina de
melanina-formaldehído (Cymel 325 ex
Dyno-Cytec). El brillo, turbidez y grado de
oscuridad resultantes se proporcionan en la Tabla 4 siguientes para
las pinturas 4 a 45 (dispersantes 2 a 45 respectivamente).
\newpage
El pigmento Red 122 (Monolito Rubine 3B de
Avecia) se muele en un molino Blackley (es decir, arena vertical o
medio de molino) durante 5 horas a 23000 rpm, o 7 metros por segundo
de velocidad, utilizando perlas Zirconia de 0,6-0,8
mm. La moltura de las perlas se lleva a cabo en agua a una
concentración de 15% pt de pigmento y 4,5% pt de dispersante activo
(es decir 30% pt de un dispersante basado en el pigmento.) Si es
necesario, se añaden pequeñas alícuotas de TEGO Foamex 810 (agente
antiespuma). El total se prepara con hasta 100% de agua.
El tamaño de partícula de las dispersiones se
mide después utilizando un Malven Zetasizer 3000HS. Los resultados
se presentan en la Tabla 5 siguiente, en la que la dispersión 15
contiene el dispersante 15 y así sucesivamente.
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\vskip1.000000\baselineskip
Las cuatro dispersiones rojas se utilizan a
continuación para preparar tintas por la mezcla de los componentes
siguientes
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Cada una de las formulaciones de tinta se
imprime después a través de una impresora Epson 980 en papel normal.
La impresión y la calidad de la impresión son excelentes para cada
una de las tintas.
Claims (27)
1. Polímero de poliuretano que comprende de 35%
a 90% en peso de un poli (C_{2-4}-óxido de
alquileno) sobre la base del peso total del polímero de poliuretano
en el que no menos de 60% en peso del
poli(C_{2-4}-óxido de alquileno) es
poli(óxido de etileno) y en el que por lo menos 5% del
poli(C_{2-4}-óxido de alquileno) sobre la
base del peso total del polímero de poliuretano se incorpora a las
cadenas laterales y que contiene de 10 a 180
miliequivalentes de grupos ácidos por cada 100 mg de poliuretano
cuando el polímero de poliuretano contiene de 35 a 45% en peso de
poli(óxido de alquileno).
2. Polímero según la reivindicación 1, que
comprende de 10 a 180 miliequivalentes de grupos ácidos por cada
100 mg de polímero de poliuretano cuando el polímero contiene no
menos de 45% en peso de poli(óxido de alquileno).
3. Polímero de poliuretano según la
reivindicación 1 ó 2, en el que los grupos ácidos son grupos ácidos
carboxílicos.
4. Polímero según la reivindicación 1 ó 2, en el
que la cantidad de poli (C_{2-4}-óxido de
alquileno) no es inferior a 50% y no es superior a 70% sobre la
base del peso total del polímero.
5. Polímero según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el peso molecular medio en número
de las cadenas de poli(óxido de alquileno) que están unidas lateral
o terminalmente al esqueleto del poliuretano es de 350 a 2.500.
6. Polímero de poliuretano según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 5 que contiene no menos de 20 y no más de
60 miliequivalentes de grupos ácidos por cada 100 mg del polímero de
poliuretano.
7. Polímero de poliuretano según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 6 que se obtiene reaccionando
conjuntamente:
- a)
- uno o más poliisocianatos que presentan una funcionalidad media de 2,0 a 2,5;
- b)
- uno o más compuestos que presentan por lo menos una cadena de (C_{2-4}-óxido de alquileno) y por lo menos dos grupos que reaccionan con los isocianatos que están localizados en el extremo del compuesto de manera que la cadena de poli(C2-4-óxido de alquileno) se dispone lateralmente en relación con el esqueleto del polímero de poliuretano;
- c)
- opcionalmente, uno o más compuestos que presentan por lo menos un grupo ácido y por lo menos dos grupos que reaccionan con los isocianatos;
- d)
- opcionalmente, uno o más compuestos formativos que presentan un peso molecular medio de 32 a 3.000 que presentan por lo menos dos grupos que reaccionan con los isocianatos;
- e)
- opcionalmente, uno o más compuestos que actúan como terminadores de cadena que contienen un grupo que reacciona con los grupos isocianato; y
- f)
- opcionalmente, uno o más compuestos que actúan como terminadores de cadena que contienen un solo grupo isocianato.
\vskip1.000000\baselineskip
8. Poliuretano según la reivindicación 7, en el
que el componente (a) es un diisocianato.
9. Poliuretano según la reivindicación 7 u 8, en
el que el componente (b) es un compuesto de la Fórmula 1.
en la
que
R es
C_{1-20}-hidrocarbilo;
R^{1} es hidrógeno, metilo o etilo del que no
menos de 60% es hidrógeno;
R^{2} y R^{3} son cada uno,
independientemente,
C_{1-8}-hidroxialquilo;
Z es
C_{2-4}-alquileno;
X es -O- ó -NH-;
Y es el residuo de un poliisocianato;
m es desde 5 a 150;
p es desde 1 a 4; y
q es 1 ó 2.
\vskip1.000000\baselineskip
10. Poliuretano según la reivindicación 9 en el
que Z es etileno, R^{1} es hidrógeno y X es -O- y p y q son ambos
1.
11. Poliuretano según la reivindicación 9 ó 10,
en el que R^{2} y R^{3} son ambos hidroxietilo.
12. Polímero según la reivindicación 7 u 8, en
el que el componente (b) es un compuesto de la Fórmula 2
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
R es
C_{1-20}-hidrocarbilo;
R^{1} es hidrógeno, metilo o etilo del que no
menos de 60% es hidrógeno;
Z es
C_{2-4}-alquileno;
m es desde 5 a 150;
R^{4} es un radical orgánico isocianato
reactivo;
R^{5} es hidrógeno o un radical isocianato
reactivo; y
n es 0 ó 1.
\vskip1.000000\baselineskip
13. Poliuretano según la reivindicación 12, en
el que n es cero, Z es 1,2-propileno, R^{4} es
2-hidroxietilo y R^{5} es hidrógeno.
14. Poliuretano según la reivindicación 12, en
el que n es cero, Z es 1,2-propileno y R^{4} y
R^{5} son ambos 2-hidroxietilo.
15. Poliuretano según la reivindicación 7 u 8,
en el que el componente (b) es un compuesto de la Fórmula 3
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
R es
C_{1-20}-hidrocarbilo;
R^{1} es hidrógeno, metilo o etilo del que no
menos de 60% es hidrógeno;
m es desde 5 a 150; y
W es
C_{2-6}-alquileno.
\vskip1.000000\baselineskip
16. Poliuretano según la reivindicación 7 u 8,
en el que el componente (b) es un compuesto de la Fórmula 4
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
R es
C_{1-20}-hidrocarbilo;
R^{1} es hidrógeno, metilo o etilo del que no
menos de 60% es hidrógeno;
Z es
C_{2-4}-alquileno;
m es desde 5 a 150;
R^{7} es hidrógeno, halógeno o alquilo
C_{1-4};
Q es un grupo atrayente de electrón
divalente,
T es un radical hidrocarburo divalente que puede
transportar unos sustituyentes o contener unos heteroátomos; y
n es 0 ó 1.
\vskip1.000000\baselineskip
17. Poliuretano según la reivindicación 16, en
el que el componente (b) se puede obtener mediante la reacción de
dos moles de un éter monoamina monoalquilo de poli(óxido de
alquileno) con un mol de un compuesto de la
Fórmula 5
Fórmula 5
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
R^{7}, Q y T son tal como se han definido en
la reivindicación 16.
\vskip1.000000\baselineskip
18. Poliuretano según la reivindicación 7 u 8,
en el que el componente (b) es un compuesto de la Fórmula 6
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
r es 4 a 100.
\newpage
19. Poliuretano según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 18, en el que el componente (c) es un compuesto
de la Fórmula 7
en la que, por lo menos dos de los
grupos R^{8}, R^{9} y R^{10} son
C_{1-6}-hidroxialquilo y el
remanente es C_{1-6}-hidrocarbilo
y m es hidrógeno, un catión de metal alcalino, catión de amonio
cuaternario o
amonio.
\vskip1.000000\baselineskip
20. Polímero de poliuretano según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 19, en el que el peso molecular medio en
número no es inferior a 2.000 y no es superior a 50.000.
21. Dispersión que comprende un sólido
particulado, un líquido polar y un polímero de poliuretano según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20.
22. Base de molienda que comprende un sólido
particulado, un líquido polar, una resina formadora de película y
un polímero de poliuretano según cualquiera de las reivindicaciones
1 a 20.
23. Composición que comprende un sólido
particulado y un dispersante según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 20.
24. Pintura o tinta que comprende un sólido
particulado, un líquido polar, una resina formadora de película y
un polímero de poliuretano según cualquiera de las reivindicaciones
1 a 20.
25. Dispersión, base de molienda, pintura o
tinta según las reivindicaciones 21, 22 y 24, en la que el líquido
polar es agua que puede contener hasta 60% en peso de líquido
orgánico polar soluble en agua.
26. Tinta de impresión de chorro de tinta que
comprende un pigmento, un líquido polar y un dispersante que es un
poliuretano según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20.
27. Cartucho que contiene una tinta de impresión
de chorro de tinta según la reivindicación 26.
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