ES2565605T3

ES2565605T3 - Dispersantes

Info

Publication number: ES2565605T3
Application number: ES07871657.8T
Authority: ES
Inventors: Stuart N. Richards; Andrew J. Shooter
Original assignee: Lubrizol Advanced Materials Inc
Current assignee: Lubrizol Advanced Materials Inc
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2016-04-05
Anticipated expiration: 2027-12-03
Also published as: KR20090087121A; US20100324206A1; WO2008070601A2; JP5686787B2; EP2099839B1; CN101547951B; JP5235894B2; TWI432472B; JP2010511752A; WO2008070601A3; CN101547951A; TW200837091A; US8859675B2; JP2013032546A; KR101523256B1; EP2099839A2

Abstract

Una composición no acuosa consistente en un sólido particulado, un medio orgánico y un dispersante de poliuretano que tiene un esqueleto esencialmente lineal, cadenas laterales solubilizadoras de solvente lateralmente unidas de un poliéster o poliéter, incluyendo mezclas de dichas cadenas laterales, y cadenas laterales pendientes con aminas terciarias.

Description

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preferiblemente del 0,5 al 5% en peso de la base de molienda.

Los dispersantes de poliuretano pueden ser preparados por cualquier método conocido en la técnica y son obtenibles o se obtienen por reacción conjunta de:

5 a) uno o más poliisocianatos que tienen una funcionalidad media de 2,0 a 2,5; b) uno o más compuestos que tienen al menos una cadena de poliéster o poliéter y al menos dos grupos que reaccionan con isocianatos y que se localizan en un extremo del compuesto, de tal forma que la(s) cadena(s) de poliéster o poliéter está(n) lateralmente dispuesta(s) en relación al esqueleto polimérico de poliuretano;

10 c) uno o más compuestos que tienen un grupo amino terciario de fórmula,

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incluyendo sus sales. RyRson cada uno independientemente alquilo, aralquilo, cicloalquilo o arilo y no

15 contienen grupos que puedan reaccionar con isocianatos. RyRpueden ser tomados conjuntamente para formar una estructura cíclica de 5 a 8 átomos de carbono. Res un resto que contiene al menos dos grupos que reaccionan con isocianatos; d) eventualmente, uno o más compuestos de formación que tienen un peso molecular medio numérico de 32 a

3.000 y que tienen al menos dos grupos que reaccionan con isocianatos;

20 e) eventualmente, uno o más compuestos que actúan como finalizadores de cadena y que contienen un grupo que reacciona con isocianatos; f) eventualmente, uno o más compuestos que actúan como finalizadores de cadena y que contienen un solo grupo isocianato.

25 Como se ha indicado aquí anteriormente, los dispersantes de poliuretano tienen un esqueleto esencialmente lineal y, por consiguiente, se prefiere que los componentes (b), (c) y (d) contengan sólo dos grupos que reaccionen con isocianatos. También se prefiere que el componente (a) tenga una funcionalidad de 2,1 a 2,0 y especialmente de 2, ya que esto también limita cualquier entrecruzamiento entre cadenas de los dispersantes de poliuretano.

30 Se prefiere cuaternizar el componente c) antes o después de su incorporación al PU. Se prefiere especialmente cuaternizar el componente c) tras su incorporación al PU.

Se prefiere que Rcontenga de 2 a 2,1 grupos que reaccionen con isocianatos. Se prefiere especialmente que Rcontenga precisamente 2 grupos que reaccionen con isocianatos.

35 Se puede añadir un ácido para formar una sal con el resto amino terciario del componente c).

Preferiblemente, el componente (a) es un diisocianato o mezclas de diisocianatos, tales como toluendiisocianato (TDI), isoforona diisocianato (IPDI), hexanodiisocianato (HDI), ,-tetrametilxilenodiisocianato (TMXDI),

40 difenilmetano-4,4-diisocianato (4,4’-MDI), difenilmetano-2,4-diisocianato (2,4’-MDI) y diciclohexilmetano-4,4’diisocianato (HMDI). Preferiblemente, el componente (a) es TDI o IPDI o MDI.

El compuesto que tiene una cadena de poliéter que es el componente (b) es preferiblemente poli(óxido de alquileno C2-3) que contiene menos de un 60% de poli(óxido de etileno) y también preferiblemente contiene dos grupos que

45 reaccionan con isocianatos. Preferiblemente, la cantidad de óxido de etileno es menor del 40% y especialmente menor del 20% en peso de la cadena de poli(óxido de alquileno C2-3). Existen una serie de formas de incorporar una cadena lateral de poliéter en un compuesto orgánico que contiene estos grupos que reaccionan con isocianatos.

Así, en el caso de que los dos grupos que reaccionan con isocianatos sean ambos hidroxilo, se puede unir

50 convenientemente una cadena de poli(óxido de alquileno C2-4) por isocianatos que tienen una funcionalidad de dos o más. Se describen compuestos de este tipo en la Patente Estadounidense 4.794.147, que incluye la reacción secuencial de un poliéter monofuncional con un poliisocianato para producir un intermediario isocianato parcialmente rematado y la reacción del intermediario con un compuesto que tiene al menos un hidrógeno amino activo y al menos dos grupos hidroxilo activos.

55 Una clase preferida de compuesto de este tipo puede estar representada por la fórmula 1.

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donde

R, R1, Z y m son como se ha definido aquí anteriormente; R4 es un radical (grupo) orgánico reactivo con isocianato; 5 R5 es hidrógeno o un radical orgánico reactivo con isocianato; y n es 0ó 1.

Se desvelan ejemplos de compuestos similares a la fórmula 2 en EP 317.258.

10 El radical orgánico representado por R4 y R5 es un radical orgánico que contiene un grupo reactivo con isocianato, tal como -OH, -SH, -COOH, -PO3H2 y -NHR6, en donde R6 es hidrógeno o alquilo eventualmente substituido. Como ejemplos específicos de radicales reactivos con isocianato, se pueden mencionar hidroxialquilo, hidroxialcoxialquilo, hidroxi(polialquilenoxi)alquilo e hidroxialcoxicarbonilalquilo.

15 Un tipo preferido de compuesto de fórmula 2 es cuando n es cero, Z es 1,2-propileno, R4 es -CH2CH2C(O)-O-(L)q-H, donde L es un grupo hidrocarbilo o un grupo alcoxi; preferiblemente, L es un grupo hidrocarbilo o un grupo alcoxi C2 a C3; y q es de 1 a 20, preferiblemente de 1 a 6 y más preferiblemente 1. R5 es hidrógeno. Los compuestos de este tipo pueden ser obtenidos o se obtienen por la reacción de adición de Michael de una poli(óxido de alquileno) monoalquil éter monoamina y un acrilato hidroxi-funcional, tal como acrilato de 2-hidroxietilo o acrilato de

20 hidroxipropilo. Una fuente adecuada de poli(óxido de alquileno) monoalquil éter monoamina es la serie de poliéteres Jeffamine™ M de Huntsman Corporation. La reacción entre la poli(óxido de alquileno) monoalquil éter monoamina y acrilato 2-hidroxi-funcional es típicamente llevada a cabo en presencia de aire y a una temperatura de 50 a 100°C, eventualmente en presencia de un inhibidor de la polimerización, tal como hidroquinona o hidroxitolueno butilado.

25 Otro tipo preferido de compuesto de fórmula 2 es cuando n es cero, Z es 1,2-propileno y R4 y R5 son ambos 2hidroxietilo. Se pueden preparar compuestos de este tipo por reacción de una poli(óxido de alquileno) monoalquil éter monoamina con óxido de etileno en condiciones ácidas.

Aún otro tipo preferido de compuesto de fórmula 2 es cuando n es cero, Z es 1,2-propileno y R4 es -CH2CH2C(O)-O

30 (L)q-H y R5 es hidrógeno, donde L es un grupo hidrocarbilo o un grupo alcoxi; preferiblemente, L es un grupo hidrocarbilo o un grupo alcoxi C2 a C3; y q es de 1 a 20, preferiblemente de 1 a 6 y más preferiblemente 1. R5 es hidrógeno. Los compuestos de este tipo pueden ser preparados por reacción de una poli(óxido de alquileno) monoalquil éter monoamina con un equivalente estequiométrico de óxido de etileno en condiciones ácidas.

35 También se pueden obtener poli(óxido de alquileno) monoalquil éter monoaminas por reacción de un poli(óxido de alquileno) monoalquil éter con acrilonitrilo y reducción con hidrógeno según el siguiente esquema general, donde R y R1 son como se ha descrito previamente.

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40 Otro tipo preferido de compuesto de fórmula 2 donde n es cero, Z es 1,3-propileno y R4 es 2-hidroxietilo y R5 es hidrógeno puede ser obtenido por reacción entre poli(óxido de alquileno) monoalquil éter monoaminas de fórmula 2A y un acrilato hidroxi-funcional, tal como acrilato de 2-hidroxietilo o acrilato de hidroxipropilo.

45 Un tercer tipo preferido de compuesto que puede ser empleado como componente (b) tiene la fórmula 3:

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donde R, R1 y m son como se ha definido aquí anteriormente y W es alquileno C2-6 y especialmente etileno. Se 50 pueden obtener, o se obtienen, compuestos de este tipo mediante la reacción de adición de Michael de una hidroxiamina y un acrilato de poli(óxido de alquileno).

Un cuarto tipo preferido de compuesto que puede ser empleado como componente (b) tiene la fórmula 4.

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donde R9, A y m son como se ha definido aquí anteriormente.

El poliéster de las Fórmulas 6 y/o 7 es típicamente preparado por reacción de uno o más ácidos hidroxicarboxílicos junto con un compuesto que contiene hidroxi o un compuesto que contiene carboxi a una temperatura de 50 a 250°C 5 en una atmósfera inerte y en presencia de un catalizador de la esterificación. Se describen las condiciones típicas del procedimiento en WO 01/80987.

Los compuestos de Fórmula 6 pueden reaccionar con un poliisocianato y una amina secundaria en condiciones similares a las descritas para la preparación de compuestos de Fórmula 1 para formar análogos de poliéster.

10 Los compuestos de Fórmula 7 pueden convertirse en un compuesto monohidroxi por reacción con un diol, tal como etilenglicol o propilenglicol, y se puede tratar el derivado monohidroxi resultante de un modo similar al compuesto de Fórmula 6 en la preparación de análogos de poliéster para el poliéter de Fórmula 1.

15 Se puede preparar un poliéster que contenga 2 grupos funcionales reactivos hacia un isocianato en un extremo del poliéster por adición de Michael de un aminoalcohol con un acrilato de poliéster, tal como un acrilato de policaprolactona, con etanolamina.

Se pueden convertir cadenas poliméricas monohidroxi-funcionales (poliéter o poliéster) en cadenas poliméricas que 20 contengan tanto un grupo hidroxilo como un grupo imino en un extremo por reacción en primer lugar con un acrilato isocianato-funcional, seguido de una adición de Michael de una alcanolamina al aducto resultante.

El siguiente esquema ilustra dicha conversión sintética partiendo de un poliéster monohidroxi-funcional.

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donde R10 y m son como se ha definido aquí anteriormente.

La estructura del componente c) es tal que, cuando se incorpora al poliuretano por reacción con isocianatos, se une

30 lateralmente un grupo amina terciaria derivado del componente c) al esqueleto de poliuretano, de tal modo que átomo de nitrógeno terciario está separado por al menos un átomo del átomo más próximo en el esqueleto. Es más preferible que el átomo de nitrógeno terciario esté separado por al menos dos átomos del átomo más próximo en el esqueleto, y se prefiere especialmente que el átomo de nitrógeno terciario esté separado por al menos 3 átomos del átomo más próximo en el esqueleto.

35 Se prefiere que el átomo de nitrógeno terciario esté separado por menos de 20 átomos del átomo más próximo en el esqueleto. Es más preferible que el átomo de nitrógeno terciario esté separado por menos de 15 átomos del átomo más próximo en el esqueleto. Se prefiere especialmente que el átomo de nitrógeno terciario esté separado por menos de 10 átomos del átomo más próximo en el esqueleto.

40 Se piensa que dichas aminas terciarias lateralmente unidas proporcionan un mejor anclaje a algunos sólidos particulados. La amina terciaria también puede ser parcial o totalmente cuaternizada para formar una sal de amonio cuaternario.

45 Son ejemplos de componente (c):

i) Productos formados por la adición de Michael de dialquilaminoalquilaminas a un compuesto de carbonilo ,insaturado que contiene una funcionalidad hidroxi. Algunos ejemplos de dialquilaminoalquilaminas adecuadas pueden ser representados por la fórmula R1(R2)NR3NH2, donde R1 y R2 son independientemente restos de alquilo C1-C6. R1 y R2 pueden ser tomados conjuntamente para formar una estructura cíclica de 5 a 8 átomos de

5 carbono. R3 es alquileno lineal o ramificado C1 a C12. Como ejemplos de compuesto de carbonilo ,-insaturado adecuado que contiene una funcionalidad hidroxi, se incluyen acrilatos de hidroxialquilo, tales como acrilato de hidroxietilo, acrilato de hidroxipropilo o acrilato de hidroxibutilo. Un ejemplo preferido de componente c) es el 3{[3-(dimetilamino)propil]amino}propanoato de 2-hidroxietilo (compuesto Z), formado por reacción de dimetilaminopropilamina con acrilato de 2-hidroxietilo, como se ilustra más adelante.

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ii) 1,1’-{[3-(Dimetilamino)propil]imino}bis-2-propanol

iii) Dietilamino-1,2-propanodiol.

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20 iv) El producto de la adición de Michael de un acrilato de dialquilaminoalquilo con un aminoalcohol. Como ejemplos de acrilatos de dialquilaminoalquilo, se incluyen acrilato de dimetilaminoetilo, acrilato de dimetilaminopropilo, acrilato de dietilaminoetilo y acrilato de dietilaminopropilo. Se ilustra la adición de Michael en el siguiente esquema de reacción usando acrilato de dimetilaminoetilo y un aminoalcohol.

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Como ejemplos de aminoalcoholes, se incluyen alcanolaminas C1-C12 donde R = (CH2)n y 0  n  11 o aminoetoxietanol donde R = CH2OCH2CH2. v) 2,2-Bis((dietilamino)metil)-1,3-propanodiol, que es un ejemplo que daría 2 nitrógenos terciarios pendientes en el poliuretano.

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vi) compuestos que pueden ser obtenidos o se obtienen mediante la reacción de adición de Michael de dos moles de una dialquilaminoalquilamina con un mol de un compuesto insaturado de fórmula 5 como se ha descrito anteriormente.

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donde Q, T y R7 son como se ha definido aquí anteriormente.

10 Son ejemplos de compuestos insaturados de Fórmula 5 especialmente los diacrilatos en los que T es un residuo de alquileno C4-10, un residuo de polioxialquileno o un residuo de Bisfenol A oxietilado.

Los compuestos formativos que son el componente (d) del poliuretano son preferiblemente difuncionales con

15 respecto a la reactividad con isocianatos, aunque se puede usar una pequeña cantidad de funcionalidad superior cuando se desee una pequeña cantidad de ramificación del esqueleto polimérico del poliuretano. Sin embargo, se prefiere que el componente (d) sea difuncional. Son grupos reactivos preferidos amino e hidroxi, y es mucho más preferible que el componente (d) sea una diamina o especialmente un diol. El componente (d), si está presente, es utilizado primariamente como prolongador de cadena para alterar la solubilidad del polímero de poliuretano.

20 Son ejemplos de diaminas adecuadas la etilendiamina, la 1,4-butanodiamina y la 1,6-hexanodiamina.

Son ejemplos de dioles adecuados 1,6-hexanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol (CHDM), 1,2-dodecanodiol, 2-fenil-1,2propanodiol, 1,4-bencenodimetanol, 1,4-butanodiol y neopentilglicol. El diol puede ser también un poliéter, tal como

25 un poli (alquilen C2-4-glicol), un poliéster o un diol poliacrílico. El polialquilenglicol puede ser un (co)polímero aleatorio

: o de bloques que contenga grupos etilenoxi, propilenoxi o butilenoxi repetitivos, incluyendo sus mezclas.

Los compuestos formativos del dispersante que son el componente d) pueden también contener eventualmente uno

: o más grupos ácidos, incluyendo sus sales. Son grupos ácidos preferidos los grupos ácido carboxílico.

30 Cuando el grupo ácido está en forma de sal, puede tratarse de la sal de un metal alcalino, tal como sodio, potasio o litio; una sal de una amina, tal como alquilamina C1-8 o alcanolamina C1-8, o una sal de un catión amonio cuaternario, tal como un catión alquil C1-8-amonio cuaternario o un catión benzalconio. Preferiblemente, el grupo ácido, cuando está presente, está en forma de ácido libre. Son ejemplos preferidos de componentes ácido carboxílico el ácido

35 dimetilolpropiónico (DMPA) y el ácido dimetilolbutírico (DMBA).

o más grupos amino, incluyendo sus sales, que no sean reactivos con isocianatos. Cuando el grupo amino está en forma de sal, puede tratarse de la sal de un ácido inorgánico u orgánico. Son ejemplos de tales ácidos el ácido

40 clorhídrico y los ácidos acéticos. El grupo amino puede ser cuaternizado con cualquier agente cuaternizante conocido. Son agentes cuaternizantes preferidos los haluros de alquilo, los haluros de aralquilo, los carbonatos de dialquilo, los sulfatos de dialquilo o los epóxidos. Son agentes cuaternizantes particularmente preferidos el sulfato de dimetilo, el cloruro de bencilo o el óxido de estireno.

45 Como se ha indicado aquí anteriormente, se prefiere que el esqueleto polimérico del poliuretano sea de carácter esencialmente lineal. Sin embargo, se puede tolerar alguna pequeña cantidad de ramificación y esta ramificación puede ser convenientemente introducida por medio de un poliol de funcionalidad superior, tal como trimetilolpropano, trimetiloletano o pentaeritritol.

50 Tal como se ha desvelado aquí con anterioridad, el compuesto finalizador de cadena que es el componente (e) es monofuncional con respecto al isocianato. El grupo monofuncional es preferiblemente un grupo amino o hidroxi. Son grupos finalizadores preferidos los poli(alquilén C2-4) monoalquil éteres y las monoalquil éter aminas similares a los

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Como ejemplos de prolongadores de cadena adecuados, se incluyen etilendiamina, dietilentriamina, trietilentetramina, propilendiamina, butilendiamina, hexametilendiamina, ciclohexilendiamina, piperazina, 2metilpiperazina, fenilendiamina, tolilendiamina, xililendiamina, tris(2-aminoetil)amina, 3,3’-dinitrobenzidina, 4,4’metilenbis(2-cloranilina), 3,3’-dicloro-4,4’-bifenildiamina, 2,6-diaminopiridina, 4,4’-diaminodifenilmetano, metanodiamina, m-xilendiamina, isoforonodiamina y aductos de dietilentriamina con acrilato o sus productos hidrolizados. También materiales tales como hidrazina, azinas tales como acetona azina, hidrazinas substituidas tales como, por ejemplo, dimetilhidrazina, 1,6-hexametilen-bis-hidrazina, carbodihidrazina, hidrazidas de ácidos dicarboxílicos y ácido sulfónico, tales como mono-o dihidrazida de ácido adípico, dihidrazida de ácido xálico, dihidrazida de ácido isoftálico, dihidrazida de ácido tartárico, dihidrazida de ácido 1,3-fenilendisulfónico, dihidrazida de ácido omega-aminocaproico, hidrazidas preparadas por reacción de lactonas con hidrazida, tales como hidrazida gamma-hidroxilbutírica, ésteres bis-semicarbazida carbónicos de glicoles, tales como cualquiera de los glicoles antes mencionados. La hexametilendiamina resulta especialmente preferida.

Se puede realizar la prolongación de la cadena a temperaturas elevadas, reducidas o ambiente. Son temperaturas convenientes de 5°C a 95°C.

Cuando se emplea un prepolímero en la preparación del polímero de poliuretano, la cantidad de prolongador de cadena y de compuesto finalizador de cadena es seleccionada para controlar el peso molecular del polímero de poliuretano. Se favorecerá un elevado peso molecular cuando el número de grupos reactivos con isocianato en el prolongador de cadena sea aproximadamente equivalente al número de grupos isocianato libres en el prepolímero. Se favorece un peso molecular inferior del polímero de poliuretano utilizando una combinación de prolongador de cadena y finalizador de 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 con objeto de controlar la viscosidad. Son ejemplos de solventes adecuados acetona, metiletilcetona, dimetilformamida, dimetilacetamida, diglyme, N-metilpirrolidona, acetato de butilo, acetato de metoxipropilo, acetato de etilo, diacetatos de etilen-y propilenglicol, éteres alquílicos de acetatos de etilen-y propilenglicol, tolueno, xileno y alcoholes estéricamente bloqueados, tales como t-butanol y diacetona alcohol. Son solventes preferidos acetato de etilo, acetato de butilo, acetato de metoxipropilo y N-metilpirrolidona.

El peso molecular medio numérico del polímero de poliuretano es preferiblemente no inferior a 2.000, más preferiblemente no inferior a 3.000 y especialmente no inferior a 4.000. También se prefiere que el peso molecular medio numérico del polímero de poliuretano no sea mayor de 50.000, más preferiblemente que no sea mayor de

30.000 y especialmente que no sea mayor de 20.000.

Como se ha indicado aquí anteriormente, algunos de los dispersantes de poliuretano son nuevos. Por ello, como otro aspecto de la invención, se proporciona un dispersante de poliuretano que tiene un esqueleto esencialmente lineal y cadenas laterales de poliéter solubilizador de solvente lateralmente unidas de poli(óxido de alquileno C2-4) que contiene menos de un 60% en peso de óxido de etileno en relación a la cadena de poli(óxido de alquileno C2-4). En un subgrupo preferido de dichos dispersantes, la cadena de poli(óxido de alquileno C2-4) es el residuo de un poliéter que contiene un grupo hidroxilo y un grupo imino (amina secundaria) en un extremo de la cadena de poliéter que reacciona con isocianatos. En un segundo subgrupo preferido de dispersantes poliéter, la cadena de poli(óxido de alquileno C2-4) es el residuo de un poliéter que contiene dos grupos hidroxilo en un extremo de la cadena de poliéter que reaccionan con isocianatos y que están separados por no menos de 5 átomos.

Como aún otro aspecto de la invención, se proporciona un dispersante de poliuretano que tiene un esqueleto esencialmente lineal y cadenas laterales de poliéster solubilizador de solvente lateralmente unidas. En un subgrupo preferido de dichos dispersantes poliéster, la cadena lateral de poliéster es el residuo de un poliéster que contiene dos grupos hidroxilo en un extremo de la cadena de poliéster que reaccionan con isocianatos y que están preferiblemente separados por 5 a 17 átomos.

Aplicación industrial

Las dispersiones y bases de molienda preparadas a partir de la composición de la invención son particularmente adecuadas para uso en pinturas, incluyendo pinturas de alto contenido en sólidos, tintas, especialmente tintas flexográficas, para huecograbado y serigráficas, capas de filtro de color para equipo de pantalla de monitor y procedimientos cerámicos no acuosos.

Los siguientes ejemplos proporcionan una ilustración de la invención. Estos ejemplos no son exhaustivos y no pretenden limitar el alcance de la invención. A menos que se exprese en sentido contrario, todas las referencias son a partes en peso.

Ejemplos

Intermediario A

5 Se agitaron conjuntamente Jeffamine M2005 (200 partes, de Huntsman), acrilato de 2-hidroxietilo (11,61 partes) y 2,6-di-terc-butil-4-metilfenol (0,03 partes) durante 48 horas a 70°C hasta que la reacción de adición de Michael se hubo completado. Éste es el Intermediario A.

Intermediario B

10 Se agitaron conjuntamente 1-dodecanol (64,1 partes) y -caprolactona (509,97 partes) bajo nitrógeno a 150°C. Se añadió catalizador de butóxido de zirconio (2,9 partes) y se calentaron los reactivos hasta 180°C y se mantuvo la agitación durante 20 horas. Después de enfriar hasta 20°C, se obtuvo el poliéster resultante como un sólido céreo. Éste es el Intermediario B.

15 Intermediario C

Se añadió diisocianato de tolileno (41,71 partes) a un recipiente de reacción calentado hasta 50°C bajo nitrógeno. Se mezcló el Intermediario B (400 partes) con acetato de etilo (400 partes) y se calentó hasta 50°C en un horno, y se

20 añadió después al recipiente de reacción a lo largo de 2 h con agitación a 50-60°C. Se continuó la reacción con agitación a 60°C durante 1 hora. Se enfriaron entonces los reactivos hasta 20°C y se añadió dietanolamina (25,18 partes). Se continuó la reacción con agitación a 35°C hasta que no quedó más isocianato. Se eliminó luego elacetato de etilo en un evaporador rotatorio y se eliminó después el solvente residual en un horno de vacío. Éste es el Intermediario C.

25 Intermediario D

Se cargó 3-dimetilamino-1-propilamina (400 partes) en un recipiente de reacción y se enfrió hasta 0°C. Se cargó acrilato de 2-hidroxietilo (454,57 partes) en un embudo de adición y se añadió al recipiente de reacción a lo largo de

30 un período de 3 horas hasta que la reacción de adición de Michael se hubo completado. Éste es el Intermediario D.

Intermediario E

Se cargaron etanolamina (30,54 partes) y 2-terc-butil-4-metilfenol (0,01 partes) en un recipiente de reacción y se

35 enfrió después hasta 0°C. Se cargó acrilato de 2-(dimetilamino)etilo (71,59 partes) en un embudo de adición y se añadió al recipiente de reacción a lo largo de un período de una hora manteniendo la temperatura de la reacción a 0°C. Se elevó entonces la temperatura hasta 50°C durante 1 hora y se elevó después hasta 70°C durante 4 horashasta que la reacción de adición de Michael se hubo completado. Éste es el Intermediario E.

40 Intermediario F

Se cargaron 3-amino-1-propanol (37,56 partes) y 2-terc-butil-4-metilfenol (0,01 partes) en un recipiente de reacción y se enfrió después hasta 0°C. Se cargó acrilato de 2-(dimetilamino)etilo (71,59 partes) en un embudo de adición y se añadió al recipiente de reacción a lo largo de un período de una hora manteniendo la temperatura de la reacción a

45 0°C. Se elevó entonces la temperatura hasta 50°C durante 1 hora y se elevó después hasta 70°C durante 4 horas hasta que la reacción de adición de Michael se hubo completado. Éste es el Intermediario F.

Intermediario G

50 Se cargaron 2-(2-aminoetoxi)etanol (42,07 partes) y 2-terc-butil-4-metilfenol (0,01 partes) en un recipiente de reacción y se enfrió después hasta 0°C. Se cargó acrilato de 2-(dimetilamino)etilo (57,27 partes) en un embudo de adición y se añadió al recipiente de reacción a lo largo de un período de una hora manteniendo la temperatura de la reacción a 0°C. Se elevó entonces la temperatura hasta 50°C durante 1 hora y se elevó después hasta 70°C durante 4 horas hasta que la reacción de adición de Michael se hubo completado. Éste es el Intermediario G.

55 Intermediario H

Se cargaron 6-amino-1-hexanol (35,16 partes) y 2-terc-butil-4-metilfenol (0,01 partes) en un recipiente de reacción y se calentó hasta 70°C. Se añadió entonces acrilato de 2-(dimetilamino)etilo (42,96 partes) gota a gota a lo largo de 1

60 hora hasta que la reacción de adición de Michael se hubo completado. Éste es el Intermediario H.

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cuaternizado con un contenido en sólidos del 49,8% en peso.

Ejemplo 1

Se cargó tolilen-2,4-diisocianato (20,52 partes, grado técnico, 80%) en un recipiente de reacción, bajo nitrógeno, seguido de acetato de metoxipropilo (152,84 partes), Intermediario A (73,70 partes) y 1,1’-{[3(dimetilamino)propil]imino}bis-2-propanol (15,78 partes). Se calentó la mezcla hasta 70°C con agitación. Se añadió Jeffamine M2005 (42,84 partes, de Hunstman) y se mantuvo la mezcla de reacción a 70°C durante 2 horas, en cuyo punto no quedaba nada de isocianato. Se retiraron 100 partes de la solución resultante del recipiente de reacción. El análisis por GPC de este material dio valores de peso molecular de Mn 8.700 y Mw 14.700. Se cargó cloruro de bencilo (5,5 partes) en la solución residual en el recipiente de reacción, que se mantuvo a 70°C durante 20 h con agitación, para obtener un dispersante de PU cuaternizado con un contenido en sólidos del 54,8% en peso.

Ejemplo 2

Se cargó tolilen-2,4-diisocianato (20,52 partes, grado técnico, 80%) en un recipiente de reacción, bajo nitrógeno, seguido de acetato de metoxipropilo (152,85 partes), Intermediario A (73,70 partes) e Intermediario D (15,78 partes). Se calentó la mezcla hasta 70°C con agitación. Se añadió Jeffamine M2005 (42,85 partes, de Hunstman) y se mantuvo la mezcla de reacción a 70°C durante 2 h, en cuyo punto no quedaba nada de isocianato. Se retiraron 100 partes de la solución resultante del recipiente de reacción. El análisis por GPC de este material dio valores de peso molecular de Mn 6.000 y Mw 15.200. Se cargó cloruro de bencilo (5,6 partes) en la solución residual en el recipiente de reacción, que se mantuvo a 70°C durante 20 h con agitación, para obtener un dispersante de PU cuaternizado con un contenido en sólidos del 51,1% en peso.

Ejemplo 3

Se cargó tolilen-2,4-diisocianato (22,72 partes, grado técnico, 80%) en un recipiente de reacción, bajo nitrógeno, seguido de acetato de metoxipropilo (159,6 partes), Intermediario C (80,40 partes) y 1,1’-{[3(dimetilamino)propil]imino}bis-2-propanol (16,88 partes). Se calentó la mezcla hasta 70°C con agitación. Se añadió Intermediario B (39,6 partes) y se mantuvo la mezcla de reacción a 70°C durante 2 h, en cuyo punto no quedaba nada de isocianato. Se retiraron 100 partes de la solución resultante del recipiente de reacción. El análisis por GPC de este material dio valores de peso molecular de Mn 6.200 y Mw 18.100. Se cargaron cloruro de bencilo (6,0 partes) y acetato de metoxipropilo (6,0 partes) en la solución residual en el recipiente de reacción, que se mantuvo a 70°C durante 20 h con agitación, para obtener un dispersante de PU cuaternizado con un contenido en sólidos del 50,9% en peso.

Ejemplo 4

Se cargó tolilen-2,4-diisocianato (23,25 partes, grado técnico, 80%) en un recipiente de reacción, bajo nitrógeno, seguido de acetato de metoxipropilo (125,43 partes), Intermediario A (56,20 partes) e Intermediario E (20,55 partes). Se calentó la mezcla hasta 70°C con agitación. Se añadió Jeffamine M2005 (25,43 partes, de Hunstman) y se mantuvo la mezcla de reacción a 70°C durante 2 horas, en cuyo punto no quedaba nada de isocianato. Se retiraron 150 partes de la solución resultante del recipiente de reacción. El análisis por GPC de este material dio valores de peso molecular de Mn 3.000 y Mw 7.300. Se cargó cloruro de bencilo (2,32 partes) en la solución residual en el recipiente de reacción, que se mantuvo a 70°C durante 20 h con agitación, para obtener un dispersante de PU cuaternizado con un contenido en sólidos del 48,1%.

Ejemplo 5

Se cargó tolilen-2,4-diisocianato (22,61 partes, grado técnico, 80%) en un recipiente de reacción, bajo nitrógeno, seguido de acetato de metoxipropilo (124,73 partes), Intermediario A (56,20 partes) e Intermediario F (21,19 partes). Se calentó la mezcla hasta 70°C con agitación. Se añadió Jeffamine M2005 (24,73 partes, de Hunstman) y se mantuvo la mezcla de reacción a 70°C durante 2 horas, en cuyo punto no quedaba nada de isocianato. Se retiraron 150 partes de la solución resultante del recipiente de reacción. El análisis por GPC de este material dio valores de peso molecular de Mn 3.600 y Mw 8.200. Se cargó cloruro de bencilo (2,43 partes) en la solución residual en el recipiente de reacción, que se mantuvo a 70°C durante 20 h con agitación, para obtener un dispersante de PU cuaternizado con un contenido en sólidos del 47,8%.

Ejemplo 6

Se cargó tolilen-2,4-diisocianato (21,37 partes, grado técnico, 80%) en un recipiente de reacción, bajo nitrógeno, seguido de acetato de metoxipropilo (123,37 partes), Intermediario A (56,20 partes) e Intermediario G (22,43 partes). Se calentó la mezcla hasta 70°C con agitación. Se añadió Jeffamine M2005 (23,37 partes, de Hunstman) y se

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Rendimiento de las dispersiones de pigmento

Se preparó una mezcla de los solventes xileno, acetato de metoxipropilo y acetato de butilo en una razón de pesos de 1:1:1. Se compararon los dispersantes de pigmento 1-3 con los ejemplos comparativos 1 y 2 en una mezcla de 5 solventes.

Se prepararon dispersiones de pigmento añadiendo los materiales detallados en la siguiente Tabla 1 a una jarra de vidrio de 4 oz. en el orden indicado. En cada caso, la carga de pigmento fue del 35% en peso y el contenido activo del dispersante era del 18% en peso en base a la masa de pigmento utilizada.

10 Tabla 1

Dispersión de pigmento comparativa 1: Dispersión de pigmento comparativa 2 Dispersión de pigmento Ejemplo 1 Dispersión de pigmento Ejemplo 2 Dispersión de pigmento Ejemplo 3

Cromophtal Red A3B#: 6,30 6,30 6,30 6,30 6,30

Dispersante Comparativo 1: 2,52

Dispersante comparativo 2: 2,52

Dispersante Ejemplo 1: 2,80

Dispersante Ejemplo 2: 2,47

Dispersante Ejemplo 3: 2,47

Desmophen A760##: 8,75 8,75 8,75 8,75 8,75

Solvente (xileno / acetato de butilo / acetato de metoxipropilo 1/1/1): 17,43 17,43 17,15 17,48 17,48

Total: 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00

# Pigmento rojo 177 suministrado por Ciba ## Poliacrilato hidroxi-funcional suministrado por Bayer

En cada caso, se agitó suavemente la mezcla para la impregnación del pigmento. Se añadieron 125 partes de perlas 15 de vidrio de 3 mm de diámetro a la jarra. Se puso la jarra en un dispersor Scandex modelo 200-K y se molieron los contenidos por agitación oscilatoria durante 1 hora.

Se determinó la viscosidad de las dispersiones en un rango de velocidades de cizalladura usando un Viscosímetro Bohlin Visco V88 con una geometría cónica de 2,5°/15 mm. Se muestran los datos de viscosidad vs. velocidad de 20 cizalladura en la Figura 1 adjunta.

Es claramente evidente que las dispersiones de pigmento preparadas con los dispersantes de los ejemplos comparativos tienen una viscosidad significativamente superior a velocidades de cizalladura bajas y que son más pseudoplásticas que las preparadas con los dispersantes de esta invención.

25 Se preparó una formulación de revestimiento de poliuretano a partir de cada una de las dispersiones de base de molienda preparadas anteriormente mezclando los siguientes componentes:

Tabla 2 30

Partes en peso

Desmophen A760: 10,94

Solvente (xileno / acetato de butilo / acetato de metoxipropilo 1/1/1): 2,22

Dispersión de pigmento: 4,82

Desmodur N3390*: 0,44

* Poliisocianato suministrado por Bayer

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Claims

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