ES2660743T3 - Composition for paper coating - Google Patents
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Abstract
Composiciones para el revestimiento de papel que comprenden a) de 30 a 80% en peso de pigmento inorgánico; b) de 0,05 a 3,0 partes en peso de cada 100 partes en peso de pigmento de al menos un poliuretano en peine no iónico soluble en agua que contiene cadenas laterales de polioxietileno que tienen cada una un peso molecular superior a 500 y un contenido de óxido de etileno de 80 a 99,9% en peso; c) al menos 15% en peso de agua; d) de 0,01 a 3% en peso de un agente dispersante; e) de 1 a 15% en peso de un aglutinante, las composiciones de revestimiento de papel tienen una viscosidad Brookfield® a 25ºC y 100 rpm de menos de 3.000 mPa*s.Paper coating compositions comprising a) from 30 to 80% by weight of inorganic pigment; b) from 0.05 to 3.0 parts by weight of every 100 parts by weight of pigment of at least one polyurethane in water-soluble non-ionic comb containing polyoxyethylene side chains each having a molecular weight greater than 500 and an ethylene oxide content of 80 to 99.9% by weight; c) at least 15% by weight of water; d) from 0.01 to 3% by weight of a dispersing agent; e) from 1 to 15% by weight of a binder, the paper coating compositions have a Brookfield® viscosity at 25 ° C and 100 rpm of less than 3,000 mPa * s.
Description
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DESCRIPCIONDESCRIPTION
Composición para revestimiento de papelComposition for paper coating
CAMPO DE LA INVENCIONFIELD OF THE INVENTION
La presente invención hace referencia a composiciones para el revestimiento del papel que contienen poliuretanos peine hidroscópicos solubles en agua que contienen cadenas laterales de polioxietileno como desfloculantes y agentes de retención de agua.The present invention relates to paper coating compositions containing water soluble hydroscopic comb polyurethanes containing polyoxyethylene side chains as deflocculants and water retention agents.
ANTECEDENTES DE TECNICATECHNICAL BACKGROUND
Es bien sabido que la superficie de impresión de los folios de papel está comúnmente recubierta con una formulación de revestimiento de papel que mejora la capacidad de impresión y para que sea lisa y brillante.It is well known that the printing surface of the paper sheets is commonly coated with a paper coating formulation that improves the printing capacity and so that it is smooth and shiny.
Las composiciones de revestimiento de papel generalmente comprenden materiales de cargas o pigmentos dispersos en agua, aglutinantes poliméricos, modificadores reológicos, agentes de retención de agua y agentes dispersantes.Paper coating compositions generally comprise filler materials or water dispersed pigments, polymeric binders, rheology modifiers, water retention agents and dispersing agents.
Los agentes dispersantes son indispensables para reducir la viscosidad en presencia de los altos contenidos de sólidos que son habituales en las composiciones para el revestimiento de papel y para mantener una constante de viscosidad de procesamiento deseada; ejemplos de agentes dispersantes convencionales son los fosfatos complejos, sales de ácido polifosfórico y sales de ácidos policarboxílicos.Dispersing agents are indispensable for reducing viscosity in the presence of the high solids contents that are common in paper coating compositions and for maintaining a desired processing viscosity constant; Examples of conventional dispersing agents are complex phosphates, salts of polyphosphoric acid and salts of polycarboxylic acids.
Los agentes de retención de agua evitan la deshidratación de la composición de revestimiento al contacto con la superficie del folio de papel; un agente de retención de agua habitual para la composición de revestimiento de papel es la carboximetilcelulosa.Water retention agents prevent dehydration of the coating composition upon contact with the surface of the paper sheet; A usual water retention agent for the paper coating composition is carboxymethyl cellulose.
Los modificadores de la reología se añaden para modular la viscosidad del recubrimiento del papel.Rheology modifiers are added to modulate the viscosity of the paper coating.
Los aglutinantes son los responsables de la cohesión final del revestimiento y de su sujeción al folio de papel.The binders are responsible for the final cohesion of the coating and its attachment to the paper sheet.
Se conoce que algunos aditivos para el revestimiento de papel convencionales realizan más de una función; a modo de ejemplo, la carboximetilcelulosa actúa tanto como modificador de la reología así como como agente de retención de agua, mientras que el alcohol de polivinilo actúa como agente de retención de agua y como potenciador del brillo óptico.It is known that some conventional paper coating additives perform more than one function; by way of example, carboxymethyl cellulose acts both as a rheology modifier as well as a water retention agent, while polyvinyl alcohol acts as a water retention agent and as an optical brightness enhancer.
Los documentos WO 01/96007, WO 2004/044022, WO 2004/041883 y WO 2007/069037 describen el uso de copolímeros aniónicos poliacrílicos en la industria del papel, para la fabricación o para el revestimiento del papel; los copolímeros aniónicos poliacrílicos contienen al menos un monómero aniónico etilénicamente insaturado que tiene funcionalidad monocarboxílica y al menos un monómero no iónico etilénicamente insaturado que tiene funcionalidades poli(C2-4-óxido alquileno). Se dice que éstas son útiles como agentes dispersantes y/o de pulido, como agentes para mejorar la activación del brillo óptico, como agentes de retención de agua, como potenciadores de la viscosidad y del brillo.WO 01/96007, WO 2004/044022, WO 2004/041883 and WO 2007/069037 describe the use of polyacrylic anionic copolymers in the paper industry, for the manufacture or coating of paper; polyacrylic anionic copolymers contain at least one ethylenically unsaturated anionic monomer having monocarboxylic functionality and at least one ethylenically unsaturated nonionic monomer having poly (C2-4-alkylene oxide) functionalities. These are said to be useful as dispersing and / or polishing agents, as agents for improving the activation of optical brightness, as water retention agents, as viscosity and gloss enhancers.
Desafortunadamente, cuando se utilizan las sustancias iónicas conocidas en dispersiones acuosas de acuerdo con la técnica anterior, su eficacia depende del valor de pH de la dispersión.Unfortunately, when known ionic substances are used in aqueous dispersions according to the prior art, their effectiveness depends on the pH value of the dispersion.
Ahora se ha descubierto que poliuretanos peine hidrófilos específicos, son adecuados como agentes de retención de agua y como potenciadores de brillo para composiciones de revestimiento de papel; las composiciones para revestimiento de papel de la invención son estables en un amplio intervalo de viscosidad, independientemente de su valor de pH, y otorgan una buena capacidad de impresión y de brillo al papel con recubrimiento.It has now been discovered that specific hydrophilic comb polyurethanes are suitable as water retention agents and as gloss enhancers for paper coating compositions; The paper coating compositions of the invention are stable over a wide viscosity range, regardless of their pH value, and give a good printing and gloss ability to the coated paper.
Los poliuretanos peine hidrófilos que contienen cadenas laterales de polioxietileno son conocidos y se han descrito en la bibliografía de patentes.Hydrophilic comb polyurethanes containing polyoxyethylene side chains are known and have been described in the patent literature.
El documento EP 60,430 describe un proceso para fabricar un poliuretano que tiene cadenas laterales de óxido de polialquileno, pero no menciona el uso del poliuretano en composiciones para el revestimiento de papel.EP 60,430 describes a process for manufacturing a polyurethane having polyalkylene oxide side chains, but does not mention the use of polyurethane in paper coating compositions.
El documento WO 03/046038 describe una amplia familia de dispersantes de poliuretano que comprende de 35 a 90% en peso de poli(C2-4-óxido de alquileno) en base al peso total del polímero de poliuretano, peroWO 03/046038 describes a wide family of polyurethane dispersants comprising from 35 to 90% by weight of poly (C2-4-alkylene oxide) based on the total weight of the polyurethane polymer, but
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no menciona nada acerca de la posibilidad de usar los poliuretanos en composiciones para revestimiento de papel.He mentions nothing about the possibility of using polyurethanes in paper coating compositions.
SUMARIO DE LA INVENCION El objeto de la invención es una composición para el revestimiento de papel según la reivindicación 1.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the invention is a paper coating composition according to claim 1.
DESCRIPCION DETALLADADETAILED DESCRIPTION
Las composiciones para el revestimiento de papel de la invención comprenden: a) de 30 a 80% en peso de pigmento inorgánico; b) de 0,05 a 3,0 partes en peso por cada 100 partes en peso de pigmento del poliuretano en peine descrito anteriormente; c) al menos 15% en peso de agua, d) de 0,01 a 3% en peso de un agente dispersante; e) de 1 a 15% en peso de un aglutinante, y tienen una viscosidad Brookfield® a 25°C y 100 rpm de menos de 3.000 mPa*s, preferiblemente de 500 a 2.000 mPa*s.The paper coating compositions of the invention comprise: a) from 30 to 80% by weight of inorganic pigment; b) from 0.05 to 3.0 parts by weight per 100 parts by weight of the comb polyurethane pigment described above; c) at least 15% by weight of water, d) from 0.01 to 3% by weight of a dispersing agent; e) from 1 to 15% by weight of a binder, and have a Brookfield® viscosity at 25 ° C and 100 rpm of less than 3,000 mPa * s, preferably 500 to 2,000 mPa * s.
Las composiciones para el revestimiento de papel de acuerdo con la presente invención también comprenden de 0,01 a 3% en peso de un agente dispersante, porque el poliuretano en peine no actúa per se como dispersante de pigmento; las composiciones también pueden contener un modificador reológico específico.The paper coating compositions according to the present invention also comprise from 0.01 to 3% by weight of a dispersing agent, because the comb polyurethane does not per se act as a pigment dispersant; The compositions may also contain a specific rheological modifier.
Ejemplos de agentes dispersantes útiles son los derivados de poliacrilato aniónicos no reticulados, tales como poliacrilato de sodio, que tienen un peso molecular de 5.000 a 40.000.Examples of useful dispersing agents are non-crosslinked anionic polyacrylate derivatives, such as sodium polyacrylate, having a molecular weight of 5,000 to 40,000.
Los modificadores de la reología habitualmente útiles son carboximetil celulosa, hidroxipropil guar, hidroxipropilmetil celulosa, xantano, polímeros ASA (por sus siglas en inglés de Alkali Swellable Acrylic polymers, o polímeros acrílicos hinchables en álcali).Typically useful rheology modifiers are carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl guar, hydroxypropylmethyl cellulose, xanthan, ASA polymers (Alkali Swellable Acrylic polymers), or alkali swellable acrylic polymers.
Los agentes dispersantes, que son ingredientes comunes de las composiciones de revestimiento de papel, generalmente no pueden evitar la floculación de las partículas más finas, especialmente cuando la composición de revestimiento de papel se aplica sobre la hoja de papel, es decir, bajo condiciones de alto estrés y la floculación de partículas es perjudicial para lo liso y para el brillo del papel recubierto resultante.Dispersing agents, which are common ingredients of paper coating compositions, generally cannot prevent flocculation of the finest particles, especially when the paper coating composition is applied on the paper sheet, that is, under conditions of High stress and particle flocculation is detrimental to the smoothness and brightness of the resulting coated paper.
Los poliuretanos en forma de peine que contienen cadenas laterales de polioxietileno que tienen cada peso molecular superior a 500, preferiblemente de 2.000 a 20.000, y contenido de óxido de etileno de 80 a 99,9% en peso son particularmente eficaces como defloculantes, evitando la formación de grupos de partículas finas, que pueden tienden a asentarse, y caracterizan las composiciones de revestimiento de papel de la presente invención.Comb-shaped polyurethanes containing polyoxyethylene side chains having each molecular weight greater than 500, preferably 2,000 to 20,000, and ethylene oxide content of 80 to 99.9% by weight are particularly effective as deflocculants, avoiding deflocculation. formation of groups of fine particles, which may tend to settle, and characterize the paper coating compositions of the present invention.
Los pigmentos inorgánicos de las composiciones para el revestimiento de papel, que tienen preferiblemente de 40 a 90% de partículas más finas que 2 micrómetros, son los empleados normalmente en el revestimiento de papel, y son particularmente caolín, carbonato de calcio, talco, dióxido de titanio, sulfato de bario, yeso y sus mezclas. Las composiciones para el revestimiento de papel de la invención normalmente también comprenden de 1 a 15% en peso de un aglutinante, preferiblemente un aglutinante acrílico polimérico.The inorganic pigments of the paper coating compositions, which preferably have 40 to 90% finer particles than 2 micrometers, are normally used in the paper coating, and are particularly kaolin, calcium carbonate, talc, dioxide of titanium, barium sulfate, plaster and mixtures thereof. The paper coating compositions of the invention usually also comprise 1 to 15% by weight of a binder, preferably a polymeric acrylic binder.
Entre el aglutinante acrílico polimérico preferido para la realización de la invención, citamos los polímeros de ésteres de ácido acrílico o metacrílico, los copolímeros de monómeros de éster acrílico y acetato de vinilo, estireno, butadieno o mezclas de los mismos.Among the preferred polymeric acrylic binder for the realization of the invention, we cite the polymers of acrylic or methacrylic acid esters, copolymers of acrylic ester monomers and vinyl acetate, styrene, butadiene or mixtures thereof.
Otros aditivos convencionales, tales como agentes antiespumantes, biocidas, abrillantadores ópticos, pueden estar presentes en las composiciones de revestimiento de papel.Other conventional additives, such as antifoaming agents, biocides, optical brighteners, may be present in paper coating compositions.
El poliuretano en peine soluble en agua útil para la realización de la invención comprende una cadena principal (cadena principal) que contiene enlaces de uretano y urea con múltiples puntos de ramificación trifuncionales (puntos de ramificación) de cada una de las cuales emanan cadenas laterales de polioxietileno.The water soluble comb polyurethane useful for carrying out the invention comprises a main chain (main chain) containing urethane and urea bonds with multiple trifunctional branching points (branching points) of each of which emanate side chains of polyoxyethylene
En el presente texto, con la expresión "cadenas laterales de polioxietileno" nos referimos a cadenas laterales que contienen -(CH2CH2OV unidades con n>9.In the present text, with the expression "polyoxyethylene side chains" we refer to side chains containing - (CH2CH2OV units with n> 9.
La cadena principal que contiene enlaces uretano y urea tiene puntos de ramificación espaciados uniformemente, cuya distribución puede predecirse a partir de las relaciones molares y la naturaleza química de los reactivos y no depende de las condiciones de reacción o los catalizadores utilizados. Por lo tanto, la estructura fina del poliuretano en peine puede reproducirse ventajosamente y posiblemente modularse según se desee.The main chain containing urethane and urea bonds has uniformly spaced branching points, the distribution of which can be predicted from the molar ratios and the chemical nature of the reagents and does not depend on the reaction conditions or catalysts used. Therefore, the fine comb polyurethane structure can be advantageously reproduced and possibly modulated as desired.
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La columna de poliuretano debe ser per se insoluble en agua y, preferiblemente, que no contenga ninguna cadena de polioxietileno interna o terminal.The polyurethane column should be per se insoluble in water and, preferably, not containing any internal or terminal polyoxyethylene chain.
En el poliuretano en peine, el contenido total de óxido de etileno, es decir, la suma de -(CH2CH2O)- unidades, es preferiblemente superior a 50% en peso, más preferiblemente superior a 70% en peso.In comb polyurethane, the total content of ethylene oxide, that is, the sum of - (CH2CH2O) - units, is preferably greater than 50% by weight, more preferably greater than 70% by weight.
Los poliuretanos en peine preferidos tienen un peso molecular superior a 100,000, más preferiblemente de 300,000 a 3,000,000, y cadenas laterales de polioxietileno que tienen un peso molecular de 2.000 a 20.000 y contenido de óxido de etileno de 90 a 99,9% en peso.Preferred comb polyurethanes have a molecular weight greater than 100,000, more preferably 300,000 to 3,000,000, and polyoxyethylene side chains having a molecular weight of 2,000 to 20,000 and ethylene oxide content of 90 to 99.9% by weight.
Las cadenas laterales de polioxietileno del poliuretano en forma de peine están distribuidas a lo largo de la cadena principal a intervalos de menos de 100, preferiblemente de menos de 50, enlaces covalentes.The polyoxyethylene side chains of the comb-shaped polyurethane are distributed along the main chain at intervals of less than 100, preferably less than 50, covalent bonds.
Los poliuretanos peine hidrófilos de alto peso molecular se pueden preparar mediante cualquier procedimiento conocido en la técnica.High molecular weight hydrophilic comb polyurethanes can be prepared by any method known in the art.
Las cadenas laterales de polioxietileno del poliuretano en peine se introducen haciendo reaccionar en una de las etapas de preparación un grupo isocianato orgánico con al menos un compuesto que tiene un peso molecular superior a 500, preferiblemente de 2.000 a 20.000, más preferiblemente de 4000 a 6000, óxido de etileno contenido de 80 a 99,9% en peso, preferiblemente de 90 a 99,9% en peso, y que tiene un grupo que reacciona con isocianatos.The polyoxyethylene side chains of the comb polyurethane are introduced by reacting in one of the preparation steps an organic isocyanate group with at least one compound having a molecular weight greater than 500, preferably 2,000 to 20,000, more preferably 4000 to 6000 , ethylene oxide content of 80 to 99.9% by weight, preferably 90 to 99.9% by weight, and having a group that reacts with isocyanates.
Los poliuretanos en peine combinados que tienen cadenas laterales de polioxietileno con un peso molecular de 2.000 a 20.000 y contenido de óxido de etileno de 90 a 99.9% en peso son preferidos para su uso en composiciones de revestimiento de papel, porque imparten mejor retención de agua, con solo una ligera pérdida en los valores de brillo.Combined comb polyurethanes having polyoxyethylene side chains with a molecular weight of 2,000 to 20,000 and ethylene oxide content of 90 to 99.9% by weight are preferred for use in paper coating compositions, because they impart better water retention. , with only a slight loss in brightness values.
Se puede usar cualquier compuesto que tenga un peso molecular superior a 500, contenido de óxido de etileno de 80 a 99,9% en peso y que tenga un grupo que reaccione con isocianatos para introducir las cadenas laterales de polioxietileno en el poliuretano en peine.Any compound having a molecular weight greater than 500, ethylene oxide content of 80 to 99.9% by weight and having a group reacting with isocyanates can be used to introduce the polyoxyethylene side chains into the comb polyurethane.
Ejemplos convenientes de tales compuestos son C1-C4 poli(oxietileno) monoalquil éter, tal como poli(oxietileno) monometil éter y poli(oxietileno) monobutil éter, poli(oxietileno) monometil éter siendo los que tienen un peso molecular de 4.000 a 6.000 el compuesto más preferido.Suitable examples of such compounds are C1-C4 poly (oxyethylene) monoalkyl ether, such as poly (oxyethylene) monomethyl ether and poly (oxyethylene) monobutyl ether, poly (oxyethylene) monomethyl ether being those having a molecular weight of 4,000 to 6,000 the most preferred compound.
El término peso molecular utilizado en este texto significa el peso molecular promedio en número cuando se trata de polímeros.The term molecular weight used in this text means the average molecular weight in number when it comes to polymers.
Los procedimientos de preparación de los poliuretanos en peine de la invención comprenden, como intermedio clave, un isocianato bifuncional que contiene cadenas laterales de polioxietileno que tienen cada peso molecular superior a 500, preferiblemente de 2.000 a 20.000, y contenido de óxido de etileno de 80 a 99,9% en peso que se hace reaccionar con uno o más compuestos que tienen un peso molecular de 34 a 300 y dos grupos que reaccionan con isocianatos, para extender la cadena principal, aumentar el peso molecular del isocianato bifuncional y obtener un poliuretano en peine de alto peso molecular .The processes for preparing the comb polyurethanes of the invention comprise, as a key intermediate, a bifunctional isocyanate containing polyoxyethylene side chains having each molecular weight greater than 500, preferably 2,000 to 20,000, and ethylene oxide content of 80 to 99.9% by weight which is reacted with one or more compounds having a molecular weight of 34 to 300 and two groups that react with isocyanates, to extend the main chain, increase the molecular weight of the bifunctional isocyanate and obtain a polyurethane in high molecular weight comb.
De acuerdo con un procedimiento preferido de preparación (Procedimiento A), el poliuretano en peine se obtiene haciendo reaccionar en una primera etapa aproximadamente un mol de un compuesto que tiene un peso molecular de 92 a 1.200 y teniendo tres grupos que reaccionan con isocianatos con aproximadamente 3 moles de un diisocianato (etapa a1); en una segunda etapa, el isocianato trifuncional así obtenido se hace reaccionar con cantidades equimolares de uno o más compuestos que tienen un peso molecular superior a 500, preferiblemente de 2,000 a 20,000, con contenido de óxido de etileno de 80 a 99,9% en peso y que tiene un grupo que reacciona con isocianatos (etapa a2); en una tercera etapa, el isocianato bifuncional así obtenido se hace reaccionar con uno o más compuestos que tienen un peso molecular de 34 a 300 y que tienen dos grupos que reaccionan con isocianatos (etapa a3).According to a preferred method of preparation (Procedure A), the comb polyurethane is obtained by reacting in a first stage approximately one mole of a compound having a molecular weight of 92 to 1,200 and having three groups that react with isocyanates with approximately 3 moles of a diisocyanate (step a1); in a second stage, the trifunctional isocyanate thus obtained is reacted with equimolar amounts of one or more compounds having a molecular weight greater than 500, preferably 2,000 to 20,000, with ethylene oxide content of 80 to 99.9% in weight and having a group that reacts with isocyanates (step a2); In a third stage, the bifunctional isocyanate thus obtained is reacted with one or more compounds having a molecular weight of 34 to 300 and having two groups that react with isocyanates (step a3).
Según otro procedimiento preferido de preparación (procedimiento B), el poliuretano en peine se obtiene haciendo reaccionar en una primera etapa un poliisocianato con uno o más compuestos que tienen un peso molecular superior a 500, preferiblemente de 2,000 a 20,000, con contenido de óxido de etileno de 80 a 99,9% en peso y que tiene un grupo que reacciona con isocianatos (etapa b1) para obtener, en promedio, un isocianato bifuncional; en una segunda etapa, el isocianato así obtenido se hace reaccionar con uno o más compuestos que tienen un peso molecular de 34 a 300 y que tienen dos grupos que reaccionan con isocianatos (etapa b2).According to another preferred method of preparation (method B), the comb polyurethane is obtained by reacting in a first stage a polyisocyanate with one or more compounds having a molecular weight greater than 500, preferably 2,000 to 20,000, with oxide content of ethylene of 80 to 99.9% by weight and having a group that reacts with isocyanates (step b1) to obtain, on average, a bifunctional isocyanate; In a second stage, the isocyanate thus obtained is reacted with one or more compounds having a molecular weight of 34 to 300 and having two groups that react with isocyanates (step b2).
De acuerdo con otro procedimiento preferido de preparación (Procedimiento C), el poliuretano en peine se obtiene haciendo reaccionar en una primera etapa un diisocianato con cantidades equimolares de uno o más compuestos que tienen un peso molecular superior a 500, preferiblemente de 2,000 a 20,000, conAccording to another preferred method of preparation (Procedure C), the comb polyurethane is obtained by reacting in a first stage a diisocyanate with equimolar amounts of one or more compounds having a molecular weight greater than 500, preferably 2,000 to 20,000, with
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contenido de óxido de etileno de 80 a 99,9% en peso y que tiene un grupo que reacciona con isocianatos (etapa c1); en una segunda etapa, el isocianato monofuncional así obtenido se hace reaccionar con cantidades equimolares de uno o más compuestos que tienen un peso molecular de 34 a 300 y que tienen al menos un grupo -NH- que reacciona con isocianatos y al menos dos grupos hidroxilo que reaccionan con isocianatos (etapa c2); en una tercera etapa, el compuesto así obtenido que tiene dos grupos que reaccionan con isocianatos se hace reaccionar con diisocianatos con el fin de obtener un compuesto intermedio cubierto por dos grupos laterales de isocianato (etapa c3); en una cuarta etapa, el isocianato bifuncional así obtenido se hace reaccionar con uno o más compuestos que tienen un peso molecular de 34 a 300 y que tienen dos grupos que reaccionan con isocianatos (etapa c4).ethylene oxide content of 80 to 99.9% by weight and having a group that reacts with isocyanates (step c1); In a second stage, the monofunctional isocyanate thus obtained is reacted with equimolar amounts of one or more compounds having a molecular weight of 34 to 300 and having at least one group -NH- that reacts with isocyanates and at least two hydroxyl groups which react with isocyanates (step c2); in a third stage, the compound thus obtained having two groups that react with isocyanates is reacted with diisocyanates in order to obtain an intermediate compound covered by two side groups of isocyanate (step c3); In a fourth stage, the bifunctional isocyanate thus obtained is reacted with one or more compounds having a molecular weight of 34 to 300 and having two groups that react with isocyanates (step c4).
El compuesto de la etapa a1 que tiene un peso molecular de 92 a 1.200 y que tiene tres grupos que reaccionan con isocianatos es preferiblemente un alcohol trifuncional. Ejemplos de alcoholes trifuncionales útiles son glicerina, polipropilenglicol triol, trimetilolpropano, trimetiloletano,The compound of step a1 that has a molecular weight of 92 to 1,200 and that has three groups that react with isocyanates is preferably a trifunctional alcohol. Examples of useful trifunctional alcohols are glycerin, polypropylene glycol triol, trimethylolpropane, trimethylolethane,
Se puede usar cualquier diisocianato orgánico que tenga un peso molecular por debajo de 500 y una funcionalidad promedio de -NCO de 2,0 a 2,1 en la etapa a1 y c1 como el diisocianato.Any organic diisocyanate having a molecular weight below 500 and an average functionality of -NCO of 2.0 to 2.1 in step a1 and c1 can be used as the diisocyanate.
Ejemplos de diisocianatos útiles son diisocianato de 1,6-hexametileno (HDI); diisocianato de tetrametileno; 1-isocianato-3-isocianato-metil-3,5,5-trimetil-ciclohexano (o diisocianato de isoforona) (IPDI); 4,4'- diciclohexil-metanediisocianato; 2,4-toluendiisocianato, solo o mezclado con diisocianato de 2,6-tolueno (TDI); diisocianato de 4,4-difenilmetano (MDI); diisocianato de metatetrametilxilililendio (TMXDI); diisocianato de 1,5-naftaleno, y sus mezclas; se prefieren diisocianato cicloalifático y alifático, siendo el más preferido IPDI.Examples of useful diisocyanates are 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI); tetramethylene diisocyanate; 1-Isocyanate-3-isocyanate-methyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexane (or isophorone diisocyanate) (IPDI); 4,4'-dicyclohexyl methanediisocyanate; 2,4-toluenediisocyanate, alone or mixed with 2,6-toluene diisocyanate (TDI); 4,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI); methetramethylxylthylenedium diisocyanate (TMXDI); 1,5-naphthalene diisocyanate, and mixtures thereof; Cycloaliphatic and aliphatic diisocyanate are preferred, with IPDI being most preferred.
Los compuestos que tienen un peso molecular de 34 a 300 y dos grupos que reaccionan con isocianatos usados en las etapas a3, b2 y c4 son preferiblemente diaminas. Ejemplos de diaminas utilizables son hidrazina, etilendiamina, piperazina, 1,5-pentanodiamina, 1,6-dihexanodiamina, isoforonadiamina, dietilentriamina.Compounds having a molecular weight of 34 to 300 and two groups that react with isocyanates used in steps a3, b2 and c4 are preferably diamines. Examples of usable diamines are hydrazine, ethylenediamine, piperazine, 1,5-pentanediamine, 1,6-dihexanediamine, isophoronadiamine, diethylenetriamine.
Las etapas a3, b2 y c4 se realizan preferiblemente dispersando el isocianato bifuncional en agua y añadiendo a la dispersión la diamina, posiblemente disuelta en agua.Steps a3, b2 and c4 are preferably performed by dispersing the bifunctional isocyanate in water and adding to the dispersion the diamine, possibly dissolved in water.
El compuesto que tiene un peso molecular de 34 a 300 de la etapa c2 es preferiblemente dietanolamina.The compound having a molecular weight of 34 to 300 of step c2 is preferably diethanolamine.
Cualquier poliisocianato orgánico con una funcionalidad media de -NCO de 2,4 a 3,8 (isocianato trifuncional) y que tenga un peso molecular por debajo de 800 se puede usar en la etapa b1.Any organic polyisocyanate with an average functionality of -NCO of 2.4 to 3.8 (trifunctional isocyanate) and having a molecular weight below 800 can be used in step b1.
Ejemplos de isocianatos trifuncionales son los compuestos obtenidos a partir de trimerización, biuretización, uretanización o alofanación de isocianatos difuncionales, tales como los mencionados anteriormente, y sus mezclas.Examples of trifunctional isocyanates are the compounds obtained from trimerization, biuretization, urethaneization or allophanage of difunctional isocyanates, such as those mentioned above, and mixtures thereof.
Los isocianatos trifuncionales útiles son HDI biuret, isocianurato HDI, trímeros IPDI y la combinación de los isocianatos trifuncionales anteriores con diisocianatos.Useful trifunctional isocyanates are HDI biuret, HDI isocyanurate, IPDI trimers and the combination of the above trifunctional isocyanates with diisocyanates.
Los isocianatos trifuncionales preferidos son el isocianurato y el biuret obtenidos a partir de diisocianato de hexametileno, por ejemplo, isocianurato de HDI en forma asimétrica, biuret de HDI en forma de baja viscosidad y los obtenidos mediante las combinaciones de trímeros de IPDI y trímeros de HDI.Preferred trifunctional isocyanates are isocyanurate and biuret obtained from hexamethylene diisocyanate, for example, asymmetric HDI isocyanurate, low viscosity HDI biuret and those obtained by combinations of IPDI trimmers and HDI trimers .
Para el propósito de la presente invención, con el fin de obtener el poliuretano en peine de alto peso molecular deseado, se prefiere minimizar la cantidad de diisocianato que puede estar presente junto con los isocianatos trifuncionales durante la etapa b1, lo cual es bien conocido por una persona experta en la materia.For the purpose of the present invention, in order to obtain the desired high molecular weight comb polyurethane, it is preferred to minimize the amount of diisocyanate that may be present together with the trifunctional isocyanates during step b1, which is well known by A person skilled in the field.
Para el propósito de la presente invención, la relación entre los equivalentes de grupos isocianato y el equivalente de grupos que reaccionan con isocianato durante la etapa c3 está entre 1,1 y 2,3.For the purpose of the present invention, the ratio between the equivalents of isocyanate groups and the equivalent of groups that react with isocyanate during step c3 is between 1.1 and 2.3.
Los poliuretanos en peine solubles en agua son preferiblemente compuestos no iónicos, desprovistos de grupos ácidos, tales como grupos de ácido carboxílico y sulfónico.Water-soluble comb polyurethanes are preferably non-ionic compounds, devoid of acidic groups, such as carboxylic and sulfonic acid groups.
Se pueden utilizar disolventes adecuados en las etapas de preparación, pero también es posible realizar todas las etapas de preparación con los reactivos puros, sin el uso de agua o disolventes orgánicos.Suitable solvents can be used in the preparation steps, but it is also possible to carry out all the preparation steps with the pure reagents, without the use of water or organic solvents.
Los poliuretanos en peine solubles en agua de acuerdo con la invención son útiles como agentes de retención de agua, desfloculantes y estabilizadores de la viscosidad para composiciones de revestimiento de papel y proporcionan un papel con un revestimiento que tiene una excelente capacidad de impresión, brillo y lustre.The water soluble comb polyurethanes according to the invention are useful as water retention agents, deflocculants and viscosity stabilizers for paper coating compositions and provide a paper with a coating that has excellent printability, gloss and gloss.
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Otra característica ventajosa de los poliuretanos de la invención es el hecho de que actúan como tampones de retención de reología y de agua sobre diferentes lotes de composiciones para el revestimiento del papel industrial que tienen la misma receta; esto significa que, en el proceso de recubrimiento industrial, las desviaciones habituales de las cantidades teóricas de los ingredientes del recubrimiento de papel no afectan las características de retención de reología y de agua.Another advantageous feature of the polyurethanes of the invention is the fact that they act as rheology and water retention buffers on different batches of industrial paper coating compositions having the same recipe; This means that, in the industrial coating process, the usual deviations of the theoretical amounts of the ingredients from the paper coating do not affect the rheology and water retention characteristics.
EJEMPLOSEXAMPLES
En los ejemplos, se utilizaron los siguientes materiales:In the examples, the following materials were used:
TRIOL1: polipropilenglicol triol, peso molecular 1000 g/mol, Voranol CP 1055, de Dow Chemical Company.TRIOL1: polypropylene glycol triol, molecular weight 1000 g / mol, Voranol CP 1055, from Dow Chemical Company.
ETHOXY1: butanol polietoxilado, peso molecular 3000 g/mol.ETHOXY1: polyethoxylated butanol, molecular weight 3000 g / mol.
ETHOXY2: metanol polietoxilado, peso molecular 5000 g/mol.ETHOXY2: polyethoxylated methanol, molecular weight 5000 g / mol.
ETHOXY3: butanol polietoxilado, peso molecular 5000 g/mol.ETHOXY3: polyethoxylated butanol, molecular weight 5000 g / mol.
ETHOXY4: metanol polietoxilado, peso molecular 750 g/mol.ETHOXY4: polyethoxylated methanol, molecular weight 750 g / mol.
DIISOCIANATO 1: isoforonadiisocianato, peso molecular 222,3 g / mol, Desmodur I de Bayer Material Science.DIISOCIANATE 1: isophorone diisocyanate, molecular weight 222.3 g / mol, Desmodur I from Bayer Material Science.
TRIISOCYANATE1: trímero de diisocianato de hexametileno, contenido de NCO 24,0%, funcionalidad NCO 3,1, Desmodur XP2410 de Bayer Material Science.TRIISOCYANATE1: hexamethylene diisocyanate trimer, NCO content 24.0%, NCO 3.1 functionality, Desmodur XP2410 from Bayer Material Science.
AMINE1: isoforona diamina, peso molecular 170,3 g/mol, de Sigma Aldrich.AMINE1: isophorone diamine, molecular weight 170.3 g / mol, from Sigma Aldrich.
AMINE2: dietanolamina, peso molecular 105,14 g/mol, de Sigma AldrichAMINE2: diethanolamine, molecular weight 105.14 g / mol, from Sigma Aldrich
AMINE3: etilendiamina, peso molecular 60,10 g/mol, de Sigma Aldrich.AMINE3: ethylenediamine, molecular weight 60.10 g / mol, from Sigma Aldrich.
AMINE4: solución de hidrato de hidrazina al 24%, peso molecular 32,3 g/mol, de Sigma Aldrich. EJEMPLO IAMINE4: 24% hydrazine hydrate solution, molecular weight 32.3 g / mol, from Sigma Aldrich. EXAMPLE I
Preparación de un poliuretano en peine con el procedimiento APreparation of a comb polyurethane with procedure A
Se llenó un recipiente de reacción, equipado con termómetro interno, agitador y enfriador, en una atmósfera de nitrógeno y a temperatura ambiente, con 100,0 g de TRIOL1 y 300,0 g de ETHOXY1. La mezcla se calentó en condiciones de agitación a 85°C y se añadieron 0,15 g de ácido fosfórico al 85%. A 85°C, se cargaron 69,0 g de DIISOCYANATO 1 en la mezcla homogénea, bajo agitación; después de 20 minutos, se añadieron 0,3 g de dibutiltindilaurato (DBTL). La temperatura de reacción se mantuvo en 85°C hasta que la determinación titrimétrica de los grupos libres deA reaction vessel, equipped with an internal thermometer, stirrer and cooler, was filled in a nitrogen atmosphere and at room temperature, with 100.0 g of TRIOL1 and 300.0 g of ETHOXY1. The mixture was heated under stirring conditions at 85 ° C and 0.15 g of 85% phosphoric acid was added. At 85 ° C, 69.0 g of DIISOCYANATE 1 were loaded into the homogeneous mixture, with stirring; after 20 minutes, 0.3 g of dibutyltindilaurate (DBTL) was added. The reaction temperature was maintained at 85 ° C until the titrimetric determination of the free groups of
-NCO aún presentes dieron un valor calculado de 1,7% (valor determinado en este ejemplo y en los otros ejemplos según el procedimiento estándar ASTM D2572).-NCO still present gave a calculated value of 1.7% (value determined in this example and in the other examples according to the standard procedure ASTM D2572).
300 g del producto obtenido se dispersaron por agitación vigorosa en 890 g de agua enfriada a 18°C. Después de 20 minutos, se añadieron 9,7 g de AMINE1 disueltos en 39,3 g de agua.300 g of the product obtained were dispersed by vigorous stirring in 890 g of water cooled to 18 ° C. After 20 minutes, 9.7 g of AMINE1 dissolved in 39.3 g of water were added.
[0060] El producto obtenido tenía un contenido sólido del 25,55%, una viscosidad de 48 mPa*s (medida con un viscosímetro Brookfield® a 20 rpm) y un pH de 6,5.[0060] The product obtained had a solid content of 25.55%, a viscosity of 48 mPa * s (measured with a Brookfield® viscometer at 20 rpm) and a pH of 6.5.
EJEMPLO IIEXAMPLE II
Preparación de un poliuretano en peine con el procedimiento APreparation of a comb polyurethane with procedure A
Se llenó un recipiente de reacción, equipado con termómetro interno, agitador y enfriador, en una atmósferaA reaction vessel, equipped with an internal thermometer, stirrer and cooler, was filled in an atmosphere
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de nitrógeno y a temperatura ambiente, con 50,0 g de TRIOL1 y 250,0 g de ETHOXY2. La mezcla se calentó bajo agitación a 85°C y se añadieron 0,11 g de ácido fosfórico al 85%. A 85°C, se cargaron 34,5 g de DIISOCYANATO 1 en la mezcla homogénea bajo condiciones de agitación; después de 20 minutos, se añadieron 0,3 g de dibutiltindilaurato (DBTL). La temperatura de reacción se mantuvo en 85°C hasta que la determinación titrimétrica de los grupos -NCO libres aún presentes dio un valor calculado de 1,26%.of nitrogen and at room temperature, with 50.0 g of TRIOL1 and 250.0 g of ETHOXY2. The mixture was heated under stirring at 85 ° C and 0.11 g of 85% phosphoric acid was added. At 85 ° C, 34.5 g of DIISOCYANATE 1 were loaded into the homogeneous mixture under stirring conditions; after 20 minutes, 0.3 g of dibutyltindilaurate (DBTL) was added. The reaction temperature was maintained at 85 ° C until the titrimetric determination of the free -NCO groups still present gave a calculated value of 1.26%.
Se dispersaron 300 g del producto obtenido por agitación vigorosa en 893,1 g de agua enfriada a 18°C. Después de 20 minutos, se añadieron 6,9 g de AMINE1 disueltos en 27,4 g de agua.300 g of the product obtained was dispersed by vigorous stirring in 893.1 g of water cooled to 18 ° C. After 20 minutes, 6.9 g of AMINE1 dissolved in 27.4 g of water was added.
El producto obtenido tenía un contenido sólido del 26,15%, una viscosidad de 62 mPa*s (medida con un viscosímetro Brookfield® a 20 rpm) y un pH de 6,4.The product obtained had a solid content of 26.15%, a viscosity of 62 mPa * s (measured with a Brookfield® viscometer at 20 rpm) and a pH of 6.4.
EJEMPLO IIIEXAMPLE III
Preparación de un poliuretano en peine con el procedimiento BPreparation of a comb polyurethane with procedure B
Se llenó un recipiente de reacción, equipado con termómetro interno, agitador y enfriador, en una atmósfera de nitrógeno y a temperatura ambiente, con 300,0 g de ETHOXY1 y 0,11 g de ácido fosfórico al 85%. La mezcla se calentó en condiciones de agitación a 85 ° C y se cargaron 56,6 g de TRIISOCYANATO1; después de 20 minutos, se añadieron 0,3 g de dibutiltindilaurato (DBTL). La temperatura de reacción se mantuvo en 85°C hasta que la determinación titrimétrica de los grupos -NCO libres aún presentes dio un valor calculado del 2,5%.A reaction vessel, equipped with an internal thermometer, stirrer and cooler, was filled in a nitrogen atmosphere and at room temperature, with 300.0 g of ETHOXY1 and 0.11 g of 85% phosphoric acid. The mixture was heated under stirring conditions at 85 ° C and 56.6 g of TRIISOCYANATE1 were charged; after 20 minutes, 0.3 g of dibutyltindilaurate (DBTL) was added. The reaction temperature was maintained at 85 ° C until the titrimetric determination of the free -NCO groups still present gave a calculated value of 2.5%.
Se dispersaron 300 g del producto obtenido por agitación vigorosa en 862,6 g de agua enfriada a 18°C. Después de 20 minutos, se añadieron 12,8 g de AMINE1 disueltos en 51,5 g de agua.300 g of the product obtained by vigorous stirring were dispersed in 862.6 g of water cooled to 18 ° C. After 20 minutes, 12.8 g of AMINE1 dissolved in 51.5 g of water was added.
El producto obtenido tenía un contenido de sólidos del 25,98%, una viscosidad de 196 mPa*s (medida con un viscosímetro Brookfield® a 20 rpm) y un pH de 6,6.The product obtained had a solids content of 25.98%, a viscosity of 196 mPa * s (measured with a Brookfield® viscometer at 20 rpm) and a pH of 6.6.
EJEMPLO IVEXAMPLE IV
Preparación de un poliuretano en peine con el procedimiento BPreparation of a comb polyurethane with procedure B
Se llenó un recipiente de reacción, equipado con termómetro interno, agitador y refrigerador, en una atmósfera de nitrógeno y a temperatura ambiente, con 274,5 g de ETHOXY 2 y 0,11 g de ácido fosfórico al 85%. La mezcla se calentó bajo agitación a 85°C y se cargaron 31,1 g de TRIISOCYANATO1; después de 20 minutos, se añadieron 0,3 g de dibutiltindilaurato (DBTL). La temperatura de reacción se mantuvo a 85°C hasta que la determinación titrimétrica de los grupos -NCO libres aún presentes dio un valor calculado de 1,6%.A reaction vessel, equipped with an internal thermometer, stirrer and refrigerator, was filled in a nitrogen atmosphere and at room temperature, with 274.5 g of ETHOXY 2 and 0.11 g of 85% phosphoric acid. The mixture was heated under stirring at 85 ° C and 31.1 g of TRIISOCYANATE1 were charged; after 20 minutes, 0.3 g of dibutyltindilaurate (DBTL) was added. The reaction temperature was maintained at 85 ° C until the titrimetric determination of the free -NCO groups still present gave a calculated value of 1.6%.
Se dispersaron 275 g del producto obtenido por agitación vigorosa en 795,3 g de agua enfriada a 18°C. Después de 20 minutos, se añadieron 7,6 g de AMINE1 disueltos en 30,2 g de agua.275 g of the product obtained by vigorous stirring were dispersed in 795.3 g of water cooled to 18 ° C. After 20 minutes, 7.6 g of AMINE1 dissolved in 30.2 g of water were added.
El producto obtenido tenía un contenido sólido del 25,51%, una viscosidad de 246 mPa*s (medida con un viscosímetro Brookfield® a 20 rpm) y un pH de 5,5.The product obtained had a solid content of 25.51%, a viscosity of 246 mPa * s (measured with a Brookfield® viscometer at 20 rpm) and a pH of 5.5.
EJEMPLO VEXAMPLE V
Preparación de un poliuretano en peine con el procedimiento BPreparation of a comb polyurethane with procedure B
Se llenó un recipiente de reacción, equipado con termómetro interno, agitador y enfriador, en una atmósfera de nitrógeno y a temperatura ambiente, con 300,0 g de ETHOXY3 y 0,11 g de ácido fosfórico al 85%. La mezcla se calentó bajo agitación a 85°C y se cargaron 22,0 g de TRISCOIANATO 1 y 10,1 g de DIISOCIANATO 1; después de 20 minutos, se añadieron 0,3 g de dibutiltindilaurato (DBTL). La temperatura de reacción se mantuvo a 85°C hasta que la determinación titrimétrica de los grupos -NCO libres aún presentes dio un valor calculado del 1,8%.A reaction vessel, equipped with an internal thermometer, stirrer and cooler, was filled in a nitrogen atmosphere and at room temperature, with 300.0 g of ETHOXY3 and 0.11 g of 85% phosphoric acid. The mixture was heated under stirring at 85 ° C and 22.0 g of TRISCOIANATE 1 and 10.1 g of DIISOCIANATE 1 were charged; after 20 minutes, 0.3 g of dibutyltindilaurate (DBTL) was added. The reaction temperature was maintained at 85 ° C until the titrimetric determination of the free -NCO groups still present gave a calculated value of 1.8%.
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Se dispersaron 280 g del producto obtenido por agitación vigorosa en 826,4 g de agua enfriada a 18°C. Después de 20 minutos, se añadieron 9,4 g de AMINE4 disueltos en 9,8 g de agua.280 g of the product obtained by vigorous stirring were dispersed in 826.4 g of water cooled to 18 ° C. After 20 minutes, 9.4 g of AMINE4 dissolved in 9.8 g of water was added.
El producto obtenido tenía un contenido sólido del 26,07%, una viscosidad de 412 mPa*s (medida con un viscosímetro Brookfield® a 20 rpm) y un pH de 6,8.The product obtained had a solid content of 26.07%, a viscosity of 412 mPa * s (measured with a Brookfield® viscometer at 20 rpm) and a pH of 6.8.
EJEMPLO VIEXAMPLE VI
Preparación de un poliuretano en peine con el procedimiento BPreparation of a comb polyurethane with procedure B
Se llenó un recipiente de reacción, equipado con termómetro interno, agitador y enfriador, en una atmósfera de nitrógeno y a temperatura ambiente, con 300,0 g de ETHOXY3 y 0,11 g de ácido fosfórico al 85%. La mezcla se calentó bajo agitación a 85°C y se cargaron 22,0 g de TRISCOIANATO 1 y 10,1 g de DIISOCIANATO 1; después de 20 minutos, se añadieron 0,3 g de dibutiltindilaurato (DBTL). La temperatura de reacción se mantuvo a 85°C hasta que la determinación titrimétrica de los grupos -NCO libres aún presentes dio un valor calculado del 1,8%.A reaction vessel, equipped with an internal thermometer, stirrer and cooler, was filled in a nitrogen atmosphere and at room temperature, with 300.0 g of ETHOXY3 and 0.11 g of 85% phosphoric acid. The mixture was heated under stirring at 85 ° C and 22.0 g of TRISCOIANATE 1 and 10.1 g of DIISOCIANATE 1 were charged; after 20 minutes, 0.3 g of dibutyltindilaurate (DBTL) was added. The reaction temperature was maintained at 85 ° C until the titrimetric determination of the free -NCO groups still present gave a calculated value of 1.8%.
Se dispersaron 280 g del producto obtenido por agitación vigorosa en 838,1 g de agua enfriada a 18°C. Después de 20 minutos, se añadieron 2,7 g de AMINE3 disueltos en 10,0 g de agua.280 g of the product obtained by vigorous stirring were dispersed in 838.1 g of water cooled to 18 ° C. After 20 minutes, 2.7 g of AMINE3 dissolved in 10.0 g of water were added.
El producto obtenido tenía un contenido de sólidos del 25,84%, una viscosidad de 256 mPa*s (medida con un viscosímetro Brookfield® a 20 rpm) y un pH de 6,8.The product obtained had a solids content of 25.84%, a viscosity of 256 mPa * s (measured with a Brookfield® viscometer at 20 rpm) and a pH of 6.8.
EJEMPLO VIIEXAMPLE VII
Preparación de un poliuretano en peine con el procedimiento CPreparation of a comb polyurethane with procedure C
Se llenó un recipiente de reacción, equipado con termómetro interno, agitador y enfriador, en una atmósfera de nitrógeno y a temperatura ambiente, con 300,0 g de ETHOXY2 y 0,11 g de ácido fosfórico al 85%. La mezcla se calentó bajo agitación a 85°C y se cargaron 15,3 g de DIISOCYANATO 1; después de 10 minutos, se añadieron 0,3 g de dibutiltindilaurato (DBTL). La temperatura de reacción se llevó a 85°C hasta que la determinación titrimétrica de los grupos -NCO libres aún presentes dio un valor calculado del 0,9%. A continuación se enfrió la mezcla a 55°C y se cargaron gota a gota 6,6 de AMINE2 disueltos en 6,6 g de N- metilpirrolidona. Después de 20 minutos, la determinación titrimétrica de los grupos -NCO libres dio un valor calculado del 0,0%. La temperatura de reacción se llevó después a 85°C y se cargaron 28,5 g de DIISOCYANATO1 y se hizo reaccionar hasta que la determinación titrimétrica de los grupos -NCO libres dio un valor calculado del 1,5%.A reaction vessel, equipped with an internal thermometer, stirrer and cooler, was filled in a nitrogen atmosphere and at room temperature, with 300.0 g of ETHOXY2 and 0.11 g of 85% phosphoric acid. The mixture was heated under stirring at 85 ° C and 15.3 g of DIISOCYANATE 1 were charged; after 10 minutes, 0.3 g of dibutyltindilaurate (DBTL) was added. The reaction temperature was brought to 85 ° C until the titrimetric determination of the free -NCO groups still present gave a calculated value of 0.9%. The mixture was then cooled to 55 ° C and 6.6 of AMINE2 dissolved in 6.6 g of N-methylpyrrolidone were charged dropwise. After 20 minutes, the titrimetric determination of the free -NCO groups gave a calculated value of 0.0%. The reaction temperature was then brought to 85 ° C and 28.5 g of DIISOCYANATE1 were charged and reacted until the titrimetric determination of the free -NCO groups gave a calculated value of 1.5%.
Se dispersaron 300 g del producto obtenido por agitación vigorosa en 898,0 g de agua enfriada a 18°C. Después de 20 minutos, se dejaron caer 2,9 g de AMINE3 disueltos en 10,7 g de agua.300 g of the product obtained was dispersed by vigorous stirring in 898.0 g of water cooled to 18 ° C. After 20 minutes, 2.9 g of AMINE3 dissolved in 10.7 g of water were dropped.
El producto obtenido tenía un contenido sólido del 24,99%, una viscosidad de 194 mPa*s (medida con un viscosímetro Brookfield® a 20 rpm) y un pH de 6,3.The product obtained had a solid content of 24.99%, a viscosity of 194 mPa * s (measured with a Brookfield® viscometer at 20 rpm) and a pH of 6.3.
EJEMPLO VIIIEXAMPLE VIII
Preparación de un poliuretano en peine con el procedimiento BPreparation of a comb polyurethane with procedure B
Se llenó un recipiente de reacción, equipado con termómetro interno, agitador y enfriador, en una atmósfera de nitrógeno y a temperatura ambiente, con 300,0 g de ETHOXY4 y 0,11 g de ácido fosfórico al 85%. La mezcla se calentó bajo agitación a 85°C y se cargaron 226,2 g de TRIISOCYANATO1; después de 10 minutos, se añadieron 0,3 g de dibutiltindilaurato (DBTL). La temperatura de reacción se mantuvo a 85°C hasta que la determinación titrimétrica de los grupos -NCO libres todavía presentes dio un valor calculado del 5,9%. Se dispersaron 470 g del producto obtenido por agitación vigorosa en 1360 g de agua enfriada a 18°C. Después de 20 minutos, se colocaron 16,7 g de AMINE3 disueltos en 62,1 g de agua.A reaction vessel, equipped with an internal thermometer, stirrer and cooler, was filled in a nitrogen atmosphere and at room temperature, with 300.0 g of ETHOXY4 and 0.11 g of 85% phosphoric acid. The mixture was heated under stirring at 85 ° C and 226.2 g of TRIISOCYANATE1 were charged; after 10 minutes, 0.3 g of dibutyltindilaurate (DBTL) was added. The reaction temperature was maintained at 85 ° C until the titrimetric determination of the free -NCO groups still present gave a calculated value of 5.9%. 470 g of the product obtained by vigorous stirring was dispersed in 1360 g of water cooled to 18 ° C. After 20 minutes, 16.7 g of AMINE3 dissolved in 62.1 g of water were placed.
El producto obtenido tenía un contenido sólido del 25,1%.The product obtained had a solid content of 25.1%.
55
1010
15fifteen
20twenty
2525
3030
Ejemplos de aplicacionesApplication Examples
Se prepararon composiciones para el revestimiento del papel basadas en carbonato al 100% (Hydrocarb 90, de Omya, Suiza) usando los poliuretanos en peine de los Ejemplos I-VIII y con un agente de retención de agua de la técnica anterior.Compositions for coating the paper based on 100% carbonate (Hydrocarb 90, from Omya, Switzerland) were prepared using the comb polyurethanes of Examples I-VIII and with a prior art water retention agent.
La constitución de las composiciones para el revestimiento del papel se muestran en la tabla 1; las cantidades de los ingredientes son partes en peso.The constitution of the compositions for coating the paper are shown in Table 1; The amounts of the ingredients are parts by weight.
Las composiciones para el revestimiento del papel se definieron realizando las siguientes mediciones:Compositions for paper coating were defined by performing the following measurements:
• pH• pH
• Viscosidad Brookfield @, 100 rpm• Brookfield @ viscosity, 100 rpm
• Materia seca• Dry material
• Retención de agua -Procedimiento Tappi T710• Water retention - Tappi T710 procedure
Los datos obtenidos también se muestran en la tabla 1.The data obtained are also shown in table 1.
Las composiciones para el revestimiento de papel se aplicaron (13 g/m2) en láminas offset (80 g/m2); las láminas se acondicionaron durante 24h a 21°C y 50% de humedad relativa y calandrado (temperatura de los cilindros 55°C, presión 67,5 kg/cm, 4 puntos de contacto). El brillo y el lustre se midieron y se muestran en la tabla 2.The paper coating compositions were applied (13 g / m2) on offset sheets (80 g / m2); the sheets were conditioned for 24 hours at 21 ° C and 50% relative humidity and calendering (cylinder temperature 55 ° C, pressure 67.5 kg / cm, 4 contact points). The brightness and luster were measured and are shown in table 2.
Tabla 1Table 1
- COMPOSICIONES PARA EL REVESTIMIENTO DE PAPEL: COMPOSITIONS FOR PAPER COATING:
- 1 2 3 4 5 6 7 8 96) 1 2 3 4 5 6 7 8 96)
- HYDROCARB 90 HYDROCARB 90
- 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
- Dow LATEX 9351) Dow LATEX 9351)
- 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
- REOTAN A2) REOTAN A2)
- 0,045 0,045 0,045 0,045 0,045 0,045 0,045 0,045 0,045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045
- DEFOMEX 1083) DEFOMEX 1083)
- 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
- TINOPAL ABP-Z4) TINOPAL ABP-Z4)
- 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
- Ejemplo 1 Example 1
- 0,45 / / / / / / / / 0.45 / / / / / / / / /
- Ejemplo 2 Example 2
- / 0,45 / / / / / / / / 0.45 / / / / / / /
- Ejemplo 3 Example 3
- / / 0,45 / / / / / / / / 0.45 / / / / / /
- Ejemplo 4 Example 4
- / / / 0,45 / / / / / / / / 0.45 / / / / /
- Ejemplo 5 Example 5
- / / / / 0,45 / / / / / / / / 0.45 / / / /
- Ejemplo 6 Example 6
- / / / / / 0,45 / / / / / / / / 0.45 / / /
- Ejemplo 7 Example 7
- / / / / / / 0,45 / / / / / / / / 0.45 / /
- Ejemplo 8 Example 8
- / / / / / / / 0,45 / / / / / / / / 0.45 /
- Viscolam GP375) Viscolam GP375)
- / / / / / / / / 0,15 / / / / / / / / 0.15
- CARACTERÍSTICAS DE LAS COMPOSICIONES PARA RECUBRIMIENTO DE PAPEL CHARACTERISTICS OF THE COMPOSITIONS FOR PAPER COATING
- Materia seca (%) Dry material (%)
- 70,32 70,40 70,18 70,16 69,95 69,95 69,97 70,21 70,18 70.32 70.40 70.18 70.16 69.95 69.95 69.97 70.21 70.18
- PH PH
- 8,85 9,02 8,85 8,91 8,97 9,08 9,06 8,87 8,95 8.85 9.02 8.85 8.91 8.97 9.08 9.06 8.87 8.95
- Viscosidad (mPa*s) Viscosity (mPa * s)
- 550 655 570 650 600 770 650 450 960 550 655 570 650 600 770 650 450 960
- Retención de agua (g/m2) Water retention (g / m2)
- 150 140 155 145 130 145 140 165 112 150 140 155 145 130 145 140 165 112
- 1) Aglutinante, látex de estireno butadieno (Dow Chemical Co., EE.UU.) 2) Dispersante, poliacrilato de sodio (Lamberti SpA., IT) 3) Agente antiespumante, (Lamberti SpA., IT) 4) Abrillantador óptico (CIBA., CH) 5) ASE Thickener de Lamberti SpA. 6) Comparativo. 1) Binder, styrene butadiene latex (Dow Chemical Co., USA) 2) Dispersant, sodium polyacrylate (Lamberti SpA., IT) 3) Antifoam agent, (Lamberti SpA., IT) 4) Optical brightener ( CIBA., CH) 5) ASE Thickener de Lamberti SpA. 6) Comparative.
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Tabla 2Table 2
- COMPOSICIONES PARA EL REVESTIMIENTO DE PAPEL: COMPOSITIONS FOR PAPER COATING:
- °Brillo1) Gloss @ 75°2) ° Brightness1) Gloss @ 75 ° 2)
- 1 one
- 100,8 72,5 100.8 72.5
- 2 2
- 100,6 72,1 100.6 72.1
- 3 3
- 101,1 72,8 101.1 72.8
- 4 4
- 100,5 72,0 100.5 72.0
- 5 5
- 100,3 72,4 100.3 72.4
- 6 6
- 100,4 72,7 100.4 72.7
- 7 7
- 100,9 72,6 100.9 72.6
- 8 8
- 100,6 75,2 100.6 75.2
- 93) 93)
- 99,2 65,8 99.2 65.8
- 1) Brillo, procedimiento Tappi T452 2) Lustre especular a 75°, procedimiento Tappi T480 3) comparativo 1) Brightness, Tappi T452 procedure 2) Specular luster at 75 °, Tappi T480 procedure 3) comparative
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