ES2964923T3 - Composición sinérgica - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a una composición que comprende un silicato modificado orgánicamente y un compuesto orgánico que tiene al menos un grupo amino no primario y al menos tres grupos hidroxilo, en donde al menos dos de dichos grupos hidroxilo tienen un grupo amino en posición beta del hidroxilo. grupo, y en el que dichos al menos dos grupos hidroxilo que tienen un grupo amino en posición beta del grupo hidroxilo están separados por al menos 6 átomos de carbono, y en el que al menos una parte de los grupos hidroxilo del compuesto orgánico son grupos hidroxilo secundarios. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Composición sinérgica

La invención se refiere a una composición que comprende un silicato modificado orgánicamente y un compuesto orgánico, a un procedimiento de preparación de la composición y al uso de la composición para controlar la reología de una composición líquida no acuosa.

En el campo de los materiales de revestimiento, adhesivos, selladores y compuestos de moldeo, así como de los fluidos de perforación petrolera de base no acuosa y similares, es necesario personalizar las propiedades reológicas de tales sistemas líquidos, principalmente ajustando la viscosidad. Esto puede realizarse mediante la selección de aglutinantes, disolventes y de la concentración de pigmentos y/o cargas. A menudo es necesario añadir a estos líquidos los llamados aditivos reológicos. El efecto de estos aditivos radica en ajustar las propiedades reológicas del sistema, como la viscosidad y las propiedades viscoelásticas. Al hacerlo, las propiedades del sistema generalmente mejoran con respecto a la resistencia al escurrimiento, la estabilidad durante el almacenamiento (debido a la reducción de la sedimentación de partículas sólidas) o al aumento general de la viscosidad, a menudo denominado "espesamiento".

Los aditivos reológicos típicos para sistemas no acuosos incluyen, además de espesantes orgánicos tales como amidas o espesantes basados en urea, espesantes inorgánicos tales como, por ejemplo, silicatos en capas. Entre los silicatos estratificados, los materiales arcillosos se utilizan a menudo como espesantes; entre estos, en la técnica se utilizan materiales arcillosos modificados orgánicamente (también conocidos como organoarcillas). Las organoarcillas se utilizan ampliamente como espesantes para disolventes orgánicos o sistemas de revestimiento orgánicos como pinturas y barnices, y también en materiales compuestos. Además de mejorar la estabilidad durante el almacenamiento de los sistemas orgánicos evitando la desmezcla y la sedimentación de pigmentos y cargas en el sistema, otro propósito es aumentar la resistencia al escurrimiento de los sistemas orgánicos líquidos. Normalmente, las organoarcillas se fabrican a partir de arcillas naturales o sintéticas, que normalmente representan el producto de reacción de una arcilla con un agente de modificación, por ejemplo, un compuesto de amonio que contiene grupos alquilo superior, lo que hace que la arcilla hidrófila se convierta en hidrófoba. Esto conduce a una mejor compatibilidad con los materiales orgánicos. El uso de dichas arcillas modificadas como aditivos reológicos se describe, por ejemplo, en los documentos WO 97/17398 y US 6.036.765. La sílice modificada orgánicamente se prepara comúnmente tratando la sílice con compuestos orgánicos, tales como organoalcoxisilanos, hexametildisilazano, clorosilanos, ácidos carboxílicos y similares. Al igual que con las organoarcillas, el tratamiento orgánico de la sílice da como resultado una mejor compatibilidad con los materiales orgánicos.

Estos aditivos reológicos necesitan cumplir múltiples requisitos. No sólo tienen que mostrar una mejor actividad reológica en el sistema de aplicación, sino también una amplia compatibilidad en las formulaciones relevantes para la aplicación. Todavía existe una necesidad continua de proporcionar mejores aditivos reológicos. El uso del aditivo de reología mejorada debe conducir a efectos espesantes incrementados y muy confiables en diversas formulaciones no acuosas.

Por tanto, un objeto particular de la presente invención es proporcionar un agente de control de la reología de alta calidad y buena eficacia, que se pueda emplear en numerosos sistemas de aplicación. Más particularmente, la intención era encontrar agentes de control de la reología que dieran como resultado un comportamiento antiescurrimiento pronunciado. En particular, un espesor de capa elevado de las composiciones líquidas aplicadas (tales como revestimientos, revestimientos en forma de gel, adhesivos o selladores) debe evitar el escurrimiento.

Sorprendentemente, se ha encontrado que estos objetivos pueden lograrse mediante una composición que comprende i) un silicato modificado orgánicamente, y ii) un compuesto orgánico que tiene al menos un grupo amino no primario y al menos tres grupos hidroxilo, en donde al menos dos de dichos grupos hidroxilo tienen un grupo amino en posición beta del grupo hidroxilo, y en donde dichos al menos dos grupos hidroxilo que tienen un grupo amino en posición beta del grupo hidroxilo están separados por al menos 6 átomos de carbono, y en donde al menos una parte de los grupos hidroxilo del compuesto orgánico son grupos hidroxilo secundarios. La composición que comprende el silicato modificado orgánicamente y el compuesto orgánico según la invención no sólo conducen a un mejor comportamiento reológico, sino que inesperadamente se muestra una sinergia entre estos dos componentes, lo que conduce a un resultado aún mejor en términos de comportamiento anti-escurrimiento.

Generalmente, el silicato modificado orgánicamente se selecciona del grupo que consiste en arcillas modificadas orgánicamente, sílice modificada orgánicamente y mezclas de las mismas. Preferiblemente, el silicato modificado orgánicamente es una arcilla modificada orgánicamente.

Convenientemente, la composición comprende una mezcla de al menos dos tipos diferentes de arcilla. Ejemplos adecuados son mezclas de arcillas de hormita (por ejemplo, sepiolita, paligorskita) y arcillas de esmectita. Las más adecuadas son mezclas de arcillas de sepiolita y arcillas de esmectita. Tanto la sepiolita como la paligorskita están incluidas en los filosilicatos porque contienen una lámina bidimensional continua de tetraedros de SiO4, pero se diferencian de las otras capas de silicatos por carecer de láminas octaédricas continuas. Las sepiolitas y paligorskitas muestran una estructura en forma de aguja, mientras que las arcillas esmectitas muestran una estructura en forma de plaquetas. De las dos arcillas de hormita mencionadas, para su uso en la invención se prefiere la sepiolita. La esmectita es preferiblemente un mineral arcilloso natural o sintético seleccionado del grupo que consiste en hectorita, montmorillonita, bentonita, beidelita, saponita, estevensita y mezclas de los mismos. Una elección particularmente preferida de esmectita es hectorita, montmorillonita y saponita.

Generalmente, el componente i) es un silicato que ha sido modificado con una sal de amonio orgánica que tiene una o más cadenas hidrocarbonadas unidas al grupo amonio que tienen al menos 10 átomos de carbono por cadena hidrocarbonada. Convenientemente, la cadena hidrocarbonada unida al grupo amonio tiene al menos 14, más adecuadamente al menos 16 átomos de carbono.

Preferiblemente, la sal de amonio orgánica es una sal de amonio cuaternario. Las sales de amonio cuaternario empleadas para tratar las mezclas de arcilla mineral comprenden típicamente sales de amonio cuaternario de alquilo y/o arilalquilo que contienen los mismos o diferentes grupos alquilo saturados y/o insaturados de cadena lineal y/o ramificada de 1 a 30 átomos de carbono y el anión se selecciona del grupo que consiste en cloruro, bromuro, metilsulfato, nitrato, hidróxido, acetato, fosfato y mezclas de los mismos, preferiblemente cloruro, bromuro y metilsulfato. Las opciones preferidas de las sales de amonio cuaternario son cloruro de dimetildi(sebo hidrogenado)amonio, cloruro de metilbencildi(sebo hidrogenado)amonio, cloruro de dimetilbencil-sebo hidrogenado amonio, metilsulfato de dimetil-sebo hidrogenado-2-etilhexilamonio y mezclas de dos o más de las opciones preferidas. En lugar de las sales de amonio cuaternario que comprenden grupos de sebo hidrogenado, se pueden utilizar productos similares procedentes de fuentes vegetales o sintéticas. La mezcla de arcilla mineral se trata típicamente con 5 a 150 meq, preferiblemente con 5 a 80 meq de la sal de amonio cuaternario por 100 g de la mezcla. Cuando la organoarcilla se utiliza en fluidos de perforación a alta temperatura, un intervalo más preferido es de 5 a 50 meq, y aún más óptimo, de 10 a 35 meq de sal de amonio cuaternario por 100 g de la mezcla. Para muchas otras aplicaciones tixotrópicas se utiliza un intervalo de aproximadamente 25 a 80 meq, y preferiblemente de 35 a 65 meq, de sal de amonio cuaternario por 100 g de mezcla de arcilla.

En otra realización, las sales de amonio cuaternario empleadas para tratar las mezclas de arcilla mineral comprenden las denominadas sales de amonio cuaternario esterquat en las cuales el grupo de amonio cuaternario está unido a al menos un grupo hidrocarbilo mediante un enlace éster. Para el contraión (anión) del esterquat y la cantidad de esterquat por arcilla, se aplica lo mismo que se mencionó anteriormente para las mezclas de arcilla tratadas con sales de alquil amonio cuaternario. Ejemplos de este tipo de organoarcillas se pueden encontrar en los documentos US 5718841 A y EP 798267 B1.

Adecuadamente, la composición comprende del 50 al 97% en peso del silicato modificado orgánicamente i), más adecuadamente del 60 al 95% en peso y lo más adecuadamente del 65 al 92% en peso, calculado sobre el peso de los componentes i) y ii).

Preferiblemente, la proporción de grupos amino primarios en el compuesto orgánico ii) está en el intervalo de 0,0 y 8,0% en moles de la cantidad total de grupos amino. Más preferiblemente, la proporción de grupos amino primarios en el compuesto orgánico ii) está en el intervalo de 0,0 y 5,0% en moles y lo más preferiblemente en el intervalo de 0,0 y 2,0% en moles de la cantidad total de grupos amino. En una realización, el compuesto orgánico ii) no contiene grupos amino primarios. La proporción de grupos amino primarios se determina mediante valoración potenciométrica con una solución de acetilacetona 2,5 N en piridina; el exceso de acetilacetona se determina mediante valoración con KOH 0,5 N en etanol.

Generalmente, el compuesto orgánico ii) es el producto de reacción de al menos un compuesto que tiene al menos dos grupos epóxido y una amina primaria o secundaria que tiene al menos un grupo hidroxilo. Convenientemente, la amina es una amina primaria que tiene al menos un grupo hidroxilo o una amina secundaria que tiene al menos dos grupos hidroxilo, así como mezclas de las mismas. En algunas realizaciones, el compuesto que tiene al menos dos grupos epóxido se puede hacer reaccionar adicionalmente con aminas que no contienen grupos hidroxilo.

La reacción de un epóxido que tiene un grupo CH<2>en su anillo de oxirano con una amina primaria o secundaria generalmente conduce a una mezcla de grupos hidroxilo primarios y secundarios a través de la apertura del anillo de oxirano. Este procedimiento conduce a la conversión de grupos amino primarios en grupos amino secundarios y a la conversión de grupos amino secundarios en grupos amino terciarios con la formación simultánea de grupos hidroxilo. Por lo tanto, hacer reaccionar un compuesto que tiene al menos dos grupos epóxido con una amina da como resultado la formación de al menos dos nuevos grupos hidroxilo, además de grupos hidroxilo adicionales que la amina y/o el compuesto que tiene al menos dos grupos epóxido pueden poseer previamente. Además, la reacción de un compuesto que tiene al menos dos grupos epóxido y grupos amino conduce a grupos hidroxilo que tienen un grupo amino en posición beta del grupo hidroxilo. Se prefiere que al menos una parte de los grupos amino primarios se haga reaccionar con dos grupos epóxido de dos compuestos que tienen al menos dos grupos epóxido, cada uno de los cuales da como resultado compuestos con un peso molecular más alto.

La síntesis del compuesto orgánico ii) puede llevarse a cabo generalmente en presencia del silicato modificado orgánicamente i). La síntesis se puede realizar en un reactor discontinuo o semidiscontinuo, pero se prefiere que la síntesis se lleve a cabo en un reactor tipo extrusora o en una amasadora.

Generalmente, la epiclorhidrina se hace reaccionar con dioles para obtener una resina epoxi. Preferiblemente, el diol es un diol cíclico o lineal, más preferiblemente un diol aromático. A continuación, se enumeran dioles adecuados para la producción de una resina epoxi.

El compuesto orgánico ii) está presente preferiblemente en una cantidad de 5 a 100, preferiblemente de 10 a 50% en peso, calculado sobre el peso del silicato modificado orgánicamente i). Más preferiblemente, el compuesto orgánico ii) está presente en una cantidad del 12 al 40% en peso, calculado sobre el peso del silicato modificado orgánicamente i). Aún más preferiblemente, el compuesto orgánico ii) está presente en una cantidad del 15 al 30% en peso, calculado sobre el peso del silicato modificado orgánicamente i).

De manera adecuada, el compuesto orgánico tiene al menos 2 grupos amino no primarios y al menos 4 grupos hidroxilo. De esos grupos hidroxilo, al menos 2 grupos hidroxilo tienen un grupo amino en posición beta. Preferiblemente, el compuesto orgánico tiene al menos 2 grupos amino no primarios y al menos 6 grupos hidroxilo. Más preferiblemente, el compuesto orgánico tiene al menos 3 grupos amino no primarios y al menos 6 grupos hidroxilo. Aún más preferiblemente, el compuesto orgánico tiene al menos 4 grupos amino no primarios y al menos 8 grupos hidroxilo. Lo más preferiblemente, el compuesto orgánico tiene al menos 4 grupos amino no primarios y al menos 10 grupos hidroxilo.

Además se prefiere que al menos 3 grupos hidroxilo del compuesto orgánico tengan un grupo amino en posición beta. Es más preferido que al menos 4 grupos hidroxilo del compuesto orgánico tengan un grupo amino en posición beta. Es incluso más preferido que al menos 6 grupos hidroxilo del compuesto orgánico tengan un grupo amino en posición beta. Lo más preferido es que al menos 8 grupos hidroxilo del compuesto orgánico tengan un grupo amino en posición beta.

Según la invención, dichos al menos dos grupos hidroxilo que tienen un grupo amino en posición beta del grupo hidroxilo están separados por al menos 6 átomos de carbono. Generalmente, también pueden estar presentes otros elementos además del carbono entre los al menos dos grupos hidroxilo. Estos tipos de átomos adicionales no influyen en el número de átomos de carbono.

Preferiblemente, los al menos dos grupos hidroxilo que tienen un grupo amino en posición beta del grupo hidroxilo están separados por al menos 8 átomos de carbono, más adecuadamente por al menos 10 átomos de carbono. Preferiblemente, al menos 2 de los grupos hidroxilo del compuesto orgánico son grupos hidroxilo secundarios. Más preferiblemente, al menos 4 de los grupos hidroxilo del compuesto orgánico son grupos hidroxilo secundarios. Lo más preferiblemente, al menos 5 de los grupos hidroxilo del compuesto orgánico son grupos hidroxilo secundarios.

Generalmente, el compuesto orgánico ii) tiene un índice de amina en el intervalo de 10 a 120 mg de KOH/g. Preferiblemente, el índice de amina del compuesto orgánico ii) está en el intervalo de 15 a 100 mg de KOH/g, más preferiblemente en el intervalo de 20 a 95 mg de KOH/g y lo más preferiblemente en el intervalo de 25 a 90 mg de KOH/g. El índice de amina es la cantidad de KOH en mg que corresponde al contenido de aminas de 1 g de sustancia. Los índices de amina se determinaron según la norma DIN 16945 mediante valoración potenciométrica con ácido perclórico 0,1 N en ácido acético. Los índices de amina pueden calcularse basándose en las materias primas utilizadas o determinarse mediante valoración.

El compuesto orgánico ii) de la composición puede tener generalmente un peso molecular promedio en número en el intervalo de 350 a 25000 g/mol. Preferiblemente, el peso molecular promedio en número del compuesto orgánico ii) está en el intervalo de 500 a 20000 g/mol, más preferiblemente en el intervalo de 800 a 17000 g/mol y lo más preferiblemente en el intervalo de 1200 a 15000 g/mol. Los pesos moleculares promedio en número y en peso se pueden determinar mediante cromatografía de permeación en gel (eluyente: solución de bromuro de litio (contenido 5 g/L) en dimetilacetamida, patrón: poli(metacrilato de metilo), temperatura de la columna: 50 °C) según la norma DIN 55672 parte 2 (año: 2016). El peso molecular promedio en número también puede determinarse mediante cálculo. Además, el peso molecular promedio en número para moléculas pequeñas de hasta 1000 g/mol se puede determinar mediante otros métodos como la espectroscopia de masas o la espectroscopia de resonancia magnética nuclear. La polidispersidad D se calcula dividiendo el peso molecular promedio en peso Mw entre el peso molecular promedio en número Mn.

Además, la invención se refiere al uso del compuesto orgánico ii) para aumentar la eficacia reológica del silicato modificado orgánicamente i), lo que conduce a un mejor efecto espesante.

Convenientemente, la composición es un sólido a 23 °C y 100 kPa. En una realización diferente, la composición es un líquido a 23 °C y 100 kPa.

La invención también se refiere a una composición líquida no acuosa que comprende la composición según la invención. La expresión "composición líquida" denota una composición, es decir, una materia de al menos dos sustancias, que es líquida a 23 °C y 100 kPa. Dentro de la presente invención, el término líquido se refiere a cualquier medio líquido, independientemente de su viscosidad. Por lo tanto, los líquidos comprenden medios de muy baja viscosidad, así como medios de alta viscosidad, tales como materiales pastosos. Ejemplos de composiciones líquidas no acuosas adecuadas son: una composición de revestimiento, una formulación de plástico, una pasta de pigmento, una formulación polimérica, una formulación sellante, una formulación cosmética, una formulación para el cuidado doméstico o industrial (incluyendo formulaciones de perfumes y fragancias), una formulación cerámica, una formulación para suelos, una formulación adhesiva, una formulación líquida para usar en la producción de gas y petróleo, una composición para la fabricación de componentes y circuitos eléctricos, una formulación líquida para usar en medios de almacenamiento de energía, un agente de limpieza, un compuesto de encapsulado, una formulación de material de construcción, un lubricante, un compuesto carga, una emulsión de cera, un fluido para trabajar metales, un producto para el procesamiento de metales, una composición líquida en forma de un agente de pulverización, un agente llamado auxiliar de deposición (p. ej., para uso en agentes para la protección de plantas o para el propósito general de reducción de la deriva), una tinta y mezclas de los mismos.

Otras composiciones líquidas en donde se puede utilizar la composición según la presente invención son pinturas basadas en disolventes o sin disolventes (tales como revestimientos marinos y protectores, revestimientos para automóviles, revestimientos industriales en general, revestimientos para latas y bobinas, revestimientos en polvo), tintas de impresión y tintas y lacas como, p. ej., lacas para el barnizado de plásticos, esmaltes para alambres, revestimientos para suelos, composiciones de revestimiento para revestir alimentos y semillas, así como los llamados colores resistentes, que se utilizan para filtros de color, por ejemplo en pantallas planas tales como, por ejemplo, pantallas de cristal líquido. El campo de aplicación de las lacas también incluye materiales pastosos que generalmente tienen una proporción muy alta de sólidos y una proporción pequeña de componentes líquidos, por ejemplo las llamadas pastas de pigmentos o también pastas basadas en pigmentos de efecto, por ejemplo pigmentos de efecto metálico tales como, por ejemplo, pigmentos de aluminio, pigmentos de plata, pigmentos de latón, pigmentos de zinc, pigmentos de cobre, pigmentos de bronce tales como bronces dorados, bronces teñidos al fuego o pigmentos de óxido de hierro y aluminio. A los pigmentos de efecto pertenecen también, por ejemplo, los pigmentos de interferencia o los pigmentos nacarados, tales como, por ejemplo, pigmentos de mica y óxido metálico, plata de pez, oxicloruro de bismuto o carbonato básico de plomo.

Las formulaciones plásticas pueden ser materiales de partida líquidos o no líquidos para producir materiales plásticos, que se convierten preferiblemente en un durómero mediante un procedimiento de reticulación química ("curado").

Las preparaciones cosméticas pueden ser diversas composiciones líquidas, que se utilizan en el llamado sector del cuidado personal o de la asistencia sanitaria, p. ej., lociones, cremas, pastas tales como, por ejemplo, pasta de dientes, espumas tales como, por ejemplo, espuma de afeitar, geles tales como, por ejemplo, geles de afeitar, geles de ducha o principios activos en formulaciones tipo gel, champús para el cabello, jabones líquidos, esmaltes de uñas, barras de labios y tintes para el cabello. Las denominadas emulsiones de cera son preferiblemente dispersiones de ceras sólidas en forma de partículas a temperatura ambiente en un medio orgánico. Las formulaciones de materiales de construcción pueden ser materiales líquidos o pastosos que se utilizan en el sector de la construcción y se solidifican después de curar. Los fluidos para trabajar metales pueden ser líquidos de corte, fluidos de perforación (tales como los que se utilizan en el procesamiento de metales) o fluidos de forja o lubricantes en general. Otras áreas potenciales son los agentes desmoldeantes (por ejemplo, aplicaciones de fundición y fundición a presión de aluminio), lavados de fundición (revestimientos de fundición) y líquidos para el tratamiento de superficies de metales.

Los lubricantes son medios que se utilizan para la lubricación, es decir, que sirven para reducir la fricción y el desgaste, así como para proporcionar potencia, refrigeración, amortiguación de vibraciones, acción de sellado y protección contra la corrosión. Con los agentes de limpieza se pueden limpiar una amplia gama de objetos, por ejemplo, en el ámbito del cuidado doméstico o industrial. Efectúan o ayudan a la eliminación de impurezas, residuos y aditamentos. Los productos de limpieza también incluyen detergentes (principalmente para la limpieza de textiles, sus precursores, cuero y vajilla) y productos para el cuidado personal. A esta área de aplicación pertenecen también las formulaciones que contienen perfumes y otras fragancias (ya sea como materias primas líquidas o en forma encapsulada), p. ej., como geles perfumados.

Los adhesivos pueden ser todos los materiales adhesivos que sean líquidos en condiciones de procesamiento y que puedan unir piezas mediante adherencia superficial y resistencia interna. Los selladores (incluidos los materiales para calafatear) pueden ser todos los materiales que sean líquidos en las condiciones de procesamiento y que puedan funcionar como un sello mecánico, preferiblemente para bloquear el paso de fluidos, gases o partículas (p. ej., polvo), así como la transmisión del sonido y/o temperatura a través de superficies, juntas o aberturas en materiales.

Las formulaciones líquidas utilizadas para la producción de gas y petróleo son formulaciones que se utilizan para desarrollar y explotar un depósito. Los fluidos de perforación o "lodos de perforación" son ejemplos preferidos. Otro ejemplo de aplicación son los líquidos utilizados para preparar o realizar un procedimiento de fracturación hidráulica.

La composición líquida no acuosa de la invención puede comprender además aditivos habituales. Ejemplos de aditivos son agentes antiadherentes, estabilizadores, antioxidantes, pigmentos, agentes humectantes, dispersantes, emulsionantes, aditivos reológicos adicionales, absorbentes de UV, eliminadores de radicales libres, aditivos deslizantes, antiespumantes, promotores de adherencia, agentes niveladores, ceras, nanopartículas, agentes auxiliares formadores de película y agentes ignífugos. Los aditivos preferidos son agentes humectantes, dispersantes y/o emulsionantes y aditivos reológicos, que son diferentes de la composición de la presente invención.

Generalmente, la composición líquida no acuosa está esencialmente exenta de agua. Esto denota una composición que comprende adecuadamente entre 0,0 y menos que 15,0%, preferiblemente menos que 10,0% en peso de agua, más preferiblemente entre 0,0 y 7,0% en peso de agua, calculado sobre el peso total de la composición líquida no acuosa. Más preferiblemente, la composición líquida no acuosa comprende menos que 5,0% en peso de agua. Por ejemplo, la composición líquida no acuosa comprende menos que 3,0% en peso o menos que 1,0% en peso de agua, calculado sobre el peso total de la composición líquida no acuosa.

La composición líquida no acuosa puede comprender además adecuadamente una resina orgánica. La resina orgánica es diferente del compuesto orgánico ii). Aparte de eso, la resina orgánica puede ser cualquiera de las conocidas en la técnica anterior, preferiblemente aquellas que se reticulan durante un procedimiento de curado. Una reticulación puede tener lugar mediante reacciones de poliadición, policondensación o polimerización. Los procedimientos de curado preferidos se seleccionan entre reacciones de polimerización radicales o iónicas y reacciones de poliadición. En una realización diferente, la composición líquida no acuosa no comprende una resina orgánica. Preferiblemente, la composición líquida no acuosa comprende una resina orgánica, que se selecciona del grupo de resinas epoxi, sistemas de isocianato, polímeros modificados con grupos sililo y resinas de poliésteres insaturados. Son particularmente preferidos los sistemas de isocianato de 1 componente y 2 componentes, así como las resinas epoxi de 1 componente y 2 componentes. Entre ellas, las resinas epoxi de 1 y 2 componentes son muy preferidas.

Las resinas epoxi comúnmente utilizadas se forman haciendo reaccionar fenoles, alcoholes, ácidos y/o aminas reactivos con epiclorhidrina. Alternativamente, las resinas epoxi se pueden preparar mediante reacción de epoxidación de compuestos que comprenden dobles enlaces olefínicos. Preferiblemente, las resinas epoxi utilizadas en la presente invención se seleccionan del grupo que consiste en éteres de glicidilo, como bisfenol A diglicidil éter, bisfenol F diglicidil éter, bisfenol A hidrogenado diglicidil éter, bisfenol F hidrogenado diglicidil éter, diglicidil éteres oligoméricos y poliméricos basados en bisfenol A y/o bisfenol F y/o bisfenol A hidrogenado y/o bisfenol F hidrogenado, novolaca epóxido, novolaca epóxido o-cresol, polibutadieno epoxidado, aceites vegetales epoxidados (como aceite de soja o aceite de linaza epoxidados), (co)polímeros de monómeros etilénicamente insaturados que comprenden al menos un grupo epoxi (tal como metacrilato de glicidilo), 1,3-propano-, 1,4-butano- o 1,6-hexano-diglicidil éter y polialquilenóxido glicidil éter; ésteres de glicidilo, como éster de diglicidilo del ácido hexahidroftálico; glicidilaminas, como diglicidilanilina o tetraglicidilmetilendianilina; epóxidos cicloalifáticos, como 3,4-epoxiciclohexil-epoxietano o 3,4-epoxiciclohexilmetil-3,4-epoxi-ciclohexanocarboxilato; e isocianuratos de glicidilo, como isocianurato de trisglicidilo. Otras resinas epoxi que pueden usarse en las composiciones líquidas de la presente invención se describen, por ejemplo, en los documentos EP 2085 426 A1, EP 1141 071 A1, US 5212261 A, US 3391113 A, o US 4623701. Ejemplos preferidos de resinas epoxi son aquellas basadas en bisfenol A, bisfenol F o dioles cicloalifáticos y epiclorhidrina, que tienen un peso molecular entre 300 y 5000 g/mol; por lo tanto, en realizaciones preferidas se pueden utilizar resinas epoxi tanto líquidas como sólidas. Las resinas epoxi también se pueden modificar químicamente, p. ej., mediante esterificación de grupos OH con ácidos carboxílicos (como ácidos grasos). Preferiblemente para su uso como esmaltes para hornear, las resinas epoxi también se pueden combinar con otros tipos de resinas tales como resinas fenólicas, de melamina, urea y benzoguanamina. La reticulación de estas resinas epoxi se realiza habitualmente mediante endurecedores que contienen grupos amino o grupos anhídrido de ácido, opcionalmente en presencia de aceleradores de curado (catalizadores).

Es bien conocido en la técnica que las resinas epoxi se pueden entregar como soluciones de 1 componente o de 2 componentes: un sistema de 2 componentes se caracteriza por el hecho de que la resina epoxi y el endurecedor se suministran como dos compuestos separados que se mezclarán durante la etapa real del proceso de aplicación. Por el contrario, el sistema de 1 componente comprende tanto resina como endurecedor en una forma de suministro de un componente. En el último caso, se evita una reacción prematura entre la resina y el endurecedor protegiendo químicamente de forma reversible los grupos reactivos en la forma de suministro combinada.

Los endurecedores de epóxidos son típicamente compuestos o polímeros di o polifuncionales, cuyos grupos funcionales son aptos para reaccionar con grupos oxirano. Preferiblemente, los endurecedores de epóxidos que son adecuados en la presente invención se seleccionan del grupo que consiste en diaminas y poliaminas (preferiblemente diaminas y poliaminas alifáticas, cicloalifáticas y aromáticas), heterociclos con función amina (como aminoalquilpiperazinas), fenalcaminas y poliamidas tales como poliaminoamidas (preferiblemente de ácidos grasos oligomerizados). En el caso de sistemas epoxi de 1 componente, los endurecedores adecuados pueden seleccionarse preferiblemente entre cetiminas, ácidos carboxílicos, ácido carbónico, ureidoaminas, diciandiamida y sus derivados, compuestos que contienen grupos acil-etilenurea terminales, así como productos de adición de aminas que reaccionan con resinas poliacrilato funcionales (aductos de la reacción Aza-Michael). Se prefieren especialmente diaminas, poliaminas y poliamidas, así como sus combinaciones. Aún más preferidas como endurecedores de epóxidos son las diaminas y poliaminas.

Las diaminas y poliaminas particularmente preferidas pueden seleccionarse del grupo de diaminas alifáticas y poliaminas alifáticas, como dietilentriamina, trietilentetramina o 3,3',5-trimetilhexametilendiamina; aminas cicloalifáticas, como 1,2-ciclohexildiamina, isoforonadiamina y su mezcla de isómeros o m-xililendiamina; aminas aromáticas, como metilendianilina o 4,4-diaminodifenilsulfona; aminas modificadas, como bases de Mannich (p. ej., base de Mannich dietilentriamina-fenol). Los endurecedores del tipo poliamida particularmente preferidos son las poliaminoamidas y la diciandiamida. Los representantes típicos de los endurecedores del tipo anhídrido de ácido carboxílico cíclico que se utilizan en resinas epoxi termoestables son, p. ej., anhídrido ftálico o anhídrido hexahidroftálico.

Los sistemas de isocianato son tales que curan con la participación de grupos isocianato, preferiblemente formando enlaces de uretano, pero también formando enlaces de urea. Por lo tanto, en estos sistemas se usan compuestos tipo poliisocianatos para curar materiales polihidroxi o poliamino funcionales, opcionalmente en presencia de catalizadores de curado. Además, también puede producirse una reticulación mediante la reacción de los grupos isocianato entre sí. Preferiblemente, los sistemas de isocianato son sistemas basados en polioles/poliisocianatos de 1 componente o 2 componentes. En los sistemas isocianato de 2 componentes, como mezcla reactiva, el poliol y el poliisocianato forman la base del sistema. Como se describe para las resinas epoxi, un sistema isocianato de 1 componente comprende resina y endurecedor en una forma de suministro de un componente con grupos reactivos bloqueados.

Polioles adecuados son en principio todos los compuestos polihidroxi-funcionales que comprenden al menos dos grupos hidroxilo. Polioles particularmente adecuados son poliéster-polioles, poli(met)acrilato-polioles y poliéterpolioles, aunque también se pueden utilizar polioles monoméricos con uniformidad molecular. Los poliéster-polioles se pueden obtener mediante reacción de ácidos policarboxílicos y sus derivados reactivos, tales como sus anhídridos y haluros, con un exceso de polioles preferiblemente monómeros. Ejemplos de polioles monómeros son etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, dipropilenglicol, butanodiol, glicerol, trimetilolpropano, pentaeritritol y similares. Como ácidos dicarboxílicos se utilizan frecuentemente ácido adípico y ácidos ftálicos, incluidos ácidos ftálicos hidrogenados, así como sus anhídridos. Sin embargo, los poliéster-polioles también pueden obtenerse mediante polimerización por apertura de anillo de lactonas con polioles preferiblemente monómeros. Ejemplos de lactonas adecuadas son butirolactona, caprolactona y valerolactona. Los poliéter-polioles se obtienen preferiblemente mediante reacción de adición de óxidos de alquileno, preferiblemente óxido de etileno y/u óxido de propileno con polioles preferiblemente monómeros. Los poli(met)acrilato-polioles se obtienen preferiblemente mediante copolimerización de (met)acrilatos o (met)acrilamidas hidroxi-funcionales con otros monómeros etilénicamente insaturados. En principio, para los fines de la presente invención también es posible utilizar todos los polioles que se pueden obtener mediante los métodos anteriormente mencionados.

En principio, son poliisocianatos adecuados todas las especies que tienen dos o más grupos isocianato. En principio, es posible subdividir los poliisocianatos en poliisocianatos aromáticos, más particularmente diisocianatos aromáticos tales como, por ejemplo, 2,4- y 2,6-tolilendiisocianato (TDI), 1,5-naftilendiisocianato, 1,3- y 1,4-fenilendiisocianato, 4,4'-difenildimetilmetanodiisocianato, 4,4'-difeniletanodiisocianato o 2,2'-, 2,4'- y 4,4'-difenilmetanodiisocianato (MDI) u otros diisocianatos di y tetraalquildifenilmetanodiisocianatos; poliisocianatos cicloalifáticos, más particularmente diisocianatos cicloalifáticos tales como, por ejemplo, 2,2'-, 2,4'- y 4,4'-diciclohexilmetanodiisocianato (H<12>MDI), isoforonadiisocianato (IPDI), ciclohexano 1,4-diisocianato o 2,4- y 2,6-metilciclohexildiisocianato (HTDI); poliisocianatos aralifáticos, más particularmente diisocianatos aralifáticos tales como, por ejemplo, xililenodiisocianato(XDI), ftalato de bisisocianatoetilo o m- y p-tetrametilxililendiisocianato (TMXDI); y poliisocianatos alifáticos, más particularmente diisocianatos alifáticos tales como, por ejemplo, hexametileno-diisocianato (HDI), etilenodiisocianato, tetrametileno-diisocianato, dodecano 1,12-diisocianato, diisocianato de ácido graso dímero, tetrametoxibutano 1,4-diisocianatoo 2,2,4- y 2,4,4-trimetil-hexametilendiisocianato (TMDI). Los poliisocianatos de los grupos anteriormente mencionados también pueden contener halógenos tales como cloro, bromo o flúor, o fósforo. Ejemplos de tales poliisocianatos son 4,4'-diisocianato-fenilperfluoroetano, 1-clorometilfenil-2,4-diisocianato, 1-bromometilfenil-2,6-diisocianato o 3,3-bisclorometil-éter-4,4'-difenildiisocianato. Sin embargo, también es posible utilizar oligómeros o polímeros de mayor peso molecular de los poli y diisocianatos o mezclas de poliisocianatos de uno o más de los grupos anteriormente mencionados.

En el caso de sistemas de isocianato de 1 componente, los endurecedores adecuados pueden seleccionarse preferiblemente entre isocianatos bloqueados, preferiblemente aquellos bloqueados con compuestos ácidos H. Ejemplos preferidos de isocianatos bloqueados son aquellos basados en malonatos de dialquilo, 3,5-dimetilpirazoles, butanooxima (metiletilcetoxima), caprolactama, fenoles y aquellos basados en otros alcoholes así como en aminas secundarias. Otro enfoque para lograr sistemas de isocianato de 1 componente son aquellos en donde se usa un exceso de isocianato para preparar un prepolímero isocianato funcional.

Las resinas de poliésteres insaturados son sistemas de resina que curan mediante una reacción radical en cadena de dobles enlaces carbono-carbono. Normalmente comprenden monómeros tales como compuestos aromáticos insaturados a los que están unidos uno o más grupos etilénicamente insaturados, preferiblemente grupos vinilo, vinilo sustituido, alilo, (met)acrilato y (met)acrilamida. Las resinas de poliésteres insaturados pueden ser cualquiera de las conocidas en la técnica anterior; las resinas de poliésteres insaturados también comprenden resinas de éster vinílico (preferiblemente obtenibles mediante reacción de resinas epoxi con un ácido monocarboxílico insaturado). Ejemplos adecuados son poliésteres de dienos tales como diciclopentadieno (resinas DCPD), así como poliésteres de ácidos dicarboxílicos y dioles con una cantidad importante de insaturaciones olefínicas, preferiblemente de 10 a 75 grupos olefínicos por 100 grupos éster. Los dioles típicos son etilenglicol y propilenglicol. Los ácidos insaturados típicos incluyen ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico y ácido ftálico que también pueden incorporarse a la resina de poliéster a partir de los anhídridos, ésteres o haluros de estos ácidos. El curado de resinas de poliésteres insaturados se lleva a cabo preferiblemente en presencia de monómeros seleccionados de estireno y estirenos sustituidos (como alfa-metilestireno), alil-benceno, (met)acrilatos, (met)acrilamidas y compuestos olefínicos. Opcionalmente, estos sistemas contienen además reticulantes, tales como di(met)acrilatos, di(met)acrilamidas, divinilbenceno, tri(met)acrilatos, tetra(met)acrilatos, etc.

Los sistemas de resinas de poliésteres insaturados se pueden curar preferiblemente en presencia de iniciadores (como peróxidos o azoiniciadores), opcionalmente en presencia de aceleradores tales como aminas terciarias o compuestos de cobalto (p. ej., octoato o naftenato de cobalto). El procedimiento de curado puede iniciarse a temperatura ambiente o a temperaturas elevadas, opcionalmente aplicando presión al sistema, tal como en un molde. Además, al grupo de los sistemas de poliésteres insaturados pertenecen los llamados sistemas de resinas de acrilatos (sistemas "jarabe"), en los cuales los poli(met)acrilatos se disuelven en los monómeros y reticulantes mencionados anteriormente y luego se curan mediante un procedimiento radicalario.

Los polímeros modificados con sililo (SMP, a veces también denominados "polímeros terminados en sililo" o STP) son prepolímeros que comprenden grupos alcoxisililo. A menudo, la cadena principal de estos prepolímeros comprende poliéteres o poliésteres. Los grupos alcoxisililo pueden estar en posiciones terminales o posiciones laterales de la molécula de polímero, o en una combinación de ambas. Cuando se exponen a la humedad, los grupos alcoxisililo sufren una reacción de condensación formando grupos Si-O-Si que conduce al curado de estos prepolímeros. Los antecedentes de los SMP se describen, por ejemplo, en S. M. Guillaume, "Advances in the synthesis of silyl-modified polymers " (Polym. Chem. 2018, 9, 1911), en M. Roessing, B. Brugger, "Flexible design for adhesives and sealants " (adhesion ADHESIVES & SEALANTS 2/2012, 2), en M. Roessing,

"Novel binders for sealants and adhesives, based on silane-modified polymers with lateral silane groups” (PU MAGAZINE, Vol. 9, No. 4 - AGOSTO/SEPTiEm BRE 2012, 248) y en M. Roessing, B. Brugger, "New polymers with a flexible backbone " (adhesion ADHESIVES & SEALANTS 2/2011, 10).

La composición líquida no acuosa puede comprender adecuadamente:

0,10 a 17,00% en peso del silicato modificado orgánicamente i)

0,01 a 17,00% en peso del compuesto orgánico ii)

66.00 a 99,89% en peso de aglutinante iii),

calculados sobre la suma del peso de los componentes i), ii) y iii). El aglutinante iii) engloba una resina utilizada, así como todos los componentes capaces de formar enlaces covalentes con la resina, tales como endurecedores y diluyentes reactivos.

Preferiblemente, la composición líquida no acuosa puede comprender:

0,20 a 14,00% en peso del silicato modificado orgánicamente i)

0,01 hasta 14,00% en peso del compuesto orgánico ii)

72.00 a 99,79% en peso de aglutinante iii),

calculados sobre la suma del peso de los componentes i), ii) y iii).

Más preferiblemente, la composición líquida no acuosa puede comprender:

0,30 a 12,00% en peso del silicato modificado orgánicamente i)

0,01 a 12,00% en peso del compuesto orgánico ii)

76.00 hasta 99,69% en peso de aglutinante iii),

calculados sobre la suma del peso de los componentes i), ii) y iii).

En una realización, la composición líquida no acuosa comprende un hidrocarburo líquido o una mezcla líquida de hidrocarburos. Como lodo de perforación se pueden utilizar, por ejemplo, composiciones líquidas no acuosas que comprenden hidrocarburos o una mezcla líquida de hidrocarburos.

La composición se usa preferiblemente para controlar la reología de una composición líquida no acuosa. Controlar la reología de dicha composición líquida no acuosa significa la variación de la viscosidad o propiedades viscoelásticas según el uso previsto. Generalmente, la composición se emplea para aumentar la viscosidad de la composición líquida no acuosa, lo que conduce a un efecto espesante y a un aumento del comportamiento anti-escurrimiento.

En una realización adicional, la invención también se refiere a un procedimiento para preparar una composición, que comprende las etapas de proporcionar un silicato modificado orgánicamente, proporcionando un compuesto orgánico que tiene al menos un grupo amino no primario y al menos tres grupos hidroxilo, en donde al menos dos de dichos grupos hidroxilo tienen un grupo amino en posición beta del grupo hidroxilo, y en donde dichos al menos dos grupos hidroxilo que tienen un grupo amino en posición beta del grupo hidroxilo están separados por al menos 6 átomos de carbono, y en donde al menos un parte de los grupos hidroxilo del compuesto orgánico son grupos hidroxilo secundarios, y mezclar los componentes i) y ii). Mezclar es combinar las composiciones y ejercer una fuerza de cizalla sobre los compuestos combinados. La etapa de mezclar los componentes se puede ejecutar según procedimientos actuales conocidos por un experto en la técnica. Esto puede implicar mezclar por medios manuales o eléctricos, entre otros. Convenientemente, la etapa de mezclado se lleva a cabo en una extrusora.

En una realización, el silicato no modificado se trata con su agente de modificación (por ejemplo, un compuesto de alquilamonio cuaternario como se describió anteriormente) y con el compuesto orgánico ii) simultáneamente. En una realización diferente, el silicato no modificado es una arcilla, que se suspende en agua o un líquido acuoso, y a la suspensión se añaden tanto el agente de modificación como el compuesto orgánico ii).

El silicato modificado orgánicamente i) es adecuadamente un sólido. El compuesto orgánico ii) puede ser generalmente un sólido o un líquido. El compuesto orgánico ii) puede ser líquido como tal o estar disuelto en un disolvente orgánico apropiado. El silicato modificado orgánicamente i) y el compuesto orgánico ii) se pueden añadir adecuadamente a la composición líquida no acuosa, ya sea simultánea o posteriormente. En una realización preferida, el silicato modificado orgánicamente i) y el compuesto orgánico ii) se mezclan antes de su adición a la composición líquida no acuosa. El proceso de mezclado puede realizarse mediante cualquier equipo de mezclado conocido en el estado de la técnica, tal como todo tipo de molinos o extrusoras. En una realización diferente, el compuesto orgánico ii) se puede premezclar con un agente adsorbente, que es diferente del silicato orgánicamente modificado i), antes de la mezcla del compuesto orgánico ii) con el silicato orgánicamente modificado i).

Además, la invención se refiere al uso de la composición líquida no acuosa para revestir un artículo. Además, la invención trata de un procedimiento para revestir un artículo que comprende las etapas de proporcionar un artículo y aplicar la composición líquida no acuosa al artículo. La invención también se refiere a un artículo revestido con la composición líquida no acuosa según la invención.

La invención se ilustra más adelante haciendo referencia a ejemplos. La elección de las respectivas condiciones de reacción, como. p. ej., la temperatura de reacción, el tiempo de reacción y las velocidades de dosificación son conocidas por el experto y se ilustran con más detalle en los ejemplos de trabajo.

Preparación del compuesto orgánico

Tabla 1. Materias primas

Síntesis de los compuestos orgánicos

Las reacciones en un reactor de vidrio se llevaron a cabo en un matraz estándar de fondo redondo de cuatro bocas con agitador KPG, entrada de nitrógeno, condensador de reflujo y sensor de temperatura.

La pulverización de materiales poliméricos sólidos se llevó a cabo utilizando un equipo Thermomix TM5 (Vorwerk Deutschland Stiftung & Co. KG) como dispositivo de molienda.

Ejemplo S1

Se colocaron 94,00 g de butilglicol y 29,10 g (0,2402 moles) de TRIS en un reactor de vidrio y se calentaron hasta 140 °C con agitación y en una corriente de N<2>. Se añadieron gota a gota 76,90 g (0,2003 moles) de Epikote 828 en 120 min. La agitación continuó durante 6 h a 140 °C. El producto era de color amarillo claro, transparente y viscoso. GPC: Mn= 7292 g/mol; D = 2,12; índice de amina = 68,1 mg KOH/g

Ejemplo S2

Se colocaron 100,00 g de Dowanol DPM y 74,11 g (0,1930 moles) de Epikote 828 en un reactor de material de vidrio y se calentaron hasta 100 °C con agitación y en una corriente de N<2>. Se añadieron gota a gota 16,54 g (0,1544 moles) de bencilamina y se calentaron hasta 125 °C. Después de 2 h, se añadieron 9,35 g (0,0772 moles) de TRIS y se agitó durante 6 h. El producto era amarillo claro, transparente y líquido. GPC: Mn= 6018 g/mol; D = 2,04; índice de amina = 64,2 mg KOH/g.

Ejemplo S3

Se colocaron 94,00 g de Dowanol DPM y 69,08 g (0,1799 moles) de Epikote 828 en un reactor de vidrio y se calentaron hasta 100 °C con agitación y en una corriente de N<2>. Se añadieron gota a gota 19,50 g (0,0720 moles) de oleilamina en 20 min y se calentaron hasta 125 °C. Después de 2 h, se añadieron 17,44 g (0,1440 moles) de TRIS y se agitó durante 6 h. El producto era de color amarillo claro, transparente y viscoso. GPC: Mn= 7374 g/mol; D = 2,11; índice de amina = 60,9 mg KOH/g.

Ejemplo S4

Se colocaron 94,00 g de Dowanol DPM en un reactor de vidrio y se añadieron 93,38 g (0,0869 moles) de Epikote 1001 mientras se calentaba hasta 100 °C con agitación y en una corriente de N<2>. Se añadieron 12,62 g (0,1042 moles) de TRIS y se continuó agitando durante 6 h a 125 °C. El producto era de color amarillo claro, transparente y viscoso. GPC: Mn= 8606 g/mol; D = 2,23; índice de amina = 29,4 mg KOH/g.

Ejemplo S5

Se colocaron 94,00 g de Dowanol DPM en un reactor de vidrio y se añadieron 91,14 g (0,0848 moles) de Epikote 1001 mientras se calentaba hasta 125 °C con agitación y en una corriente de N<2>. Se añadieron 4,60 g (0,0170 moles) de oleilamina y la mezcla se agitó durante 2 h. Se añadieron 10,26 g (0,0847 moles) de TRIS y se continuó agitando durante 6 h. El producto era de color amarillo claro, transparente y viscoso. GPC: Mn= 8761 g/mol; D = 2,30; índice de amina = 28,8 mg KOH/g.

Ejemplo S6

Se colocaron 94,00 g de Dowanol DPM y 76,90 g (0,2003 moles) de Epikote 828 en un reactor de vidrio y se calentaron hasta 100 °C con agitación y en una atmósfera de N<2>. Se añadieron 29,10 g (0,2402 moles) de TRIS y se continuó agitando durante 6 h a 125 °C. El producto era de color amarillo claro, transparente y viscoso. GPC: Mn= 7868 g/mol; D = 2,02; índice de amina = 67,9 mg KOH/g

Ejemplo S7

Se colocaron 94,00 g de Dowanol DPM y 78,48 g (0,2044 moles) de Epikote 828 en un reactor de vidrio y se calentaron hasta 100 °C con agitación y en una corriente de N<2>. Se añadieron 27,52 g (0,2272 moles) de TRIS y se continuó agitando durante 6 h a 125 °C.

El producto era de color amarillo claro, transparente y viscoso. GPC: Mn= 11056 g/mol; D = 2,30; índice de amina = 64,5 mg KOH/g

Ejemplo S8

Se colocaron 78,94 g de Dowanol DPM y 89,02 g (0,2318 moles) de Epikote 828 en un reactor de vidrio y se calentaron hasta 125 °C con agitación y en una corriente de N<2>. Se añadieron gota a gota 16,98 g (0,2780 moles) de etanolamina disueltos en 15,06 g de Dowanol DPM en 45 min. La agitación continuó durante 6 h a 125 °C. El producto era amarillo pardo, transparente y viscoso. GPC: Mn= 7941 g/mol; D = 2,39; índice de amina = 77,1 mg KOH/g.

Ejemplo S9

Se colocaron 88,47 g de Dowanol DPM y 78,32 g (0,2040 moles) de Epikote 828 en un reactor de vidrio y se calentaron hasta 125 °C con agitación y en una corriente de N<2>. Se añadieron gota a gota 6,24 g (0,1022 moles) de etanolamina disueltos en 5,53 g de Dowanol DPM y se agitaron durante 2 h. Se añadieron 21,44 g (0,2039 moles) de dietanolamina y se agitó durante 6 h. El producto era de color amarillo claro, transparente y viscoso. GPC: Mn= 1786 g/mol; D = 1,76; índice de amina = 87,0 mg KOH/g.

Ejemplo S10

Se colocaron 84,33 g de Dowanol DPM y 85,70 g (0,2232 moles) de Epikote 828 en un reactor de vidrio y se calentaron hasta 125 °C con agitación y en una corriente de N<2>. Se añadieron gota a gota 10,90 g (0,1785 moles) de etanolamina disueltos en 9,67 g de Dowanol DPM y se agitaron durante 2 h. Se añadieron 9,40 g (0,0894 moles) de dietanolamina y la mezcla se agitó durante 6 h. El producto era de color amarillo claro, transparente y viscoso. GPC: Mn= 3966 g/mol; D = 2,40; índice de amina = 75,8 mg KOH/g.

Ejemplo S11

Se molieron 3523,6 g (3278 moles) de Epikote 1001 y 476,4 g (3,933 moles) de TRIS hasta obtener un tamaño de partícula idéntico y se alimentaron a una extrusora (Kinheim Expert 16pc, Prism) a 220 °C, 100 rpm con 13,5 g/min. Seguidamente, el producto se molió (Thermomix TM5) durante 20 segundos al nivel 10. El producto era un polvo amarillo claro<( G p C :>Mn = 7508 g/mol; D = 2,45). GPC: Mn= 8963 g/mol; D = 2,50; índice de amina = 56,3 mg KOH/g

Ejemplo S12

Se colocaron 94,00 g de Dowanol DPM y 78,85 g (0,1875 moles) de resina Eponex 1510 en un reactor de vidrio a 23 °C con agitación y en una corriente de N<2>. Se añadieron 27,25 g (0,2249 moles) de TRIS y la mezcla se calentó hasta 125 °C. La agitación continuó durante 6 h a 140 °C. El producto era amarillo claro, transparente y líquido. GPC: Mn= 3786 g/mol; D = 1,90; índice de amina = 62,1 mg KOH/g.

Ejemplo S13

Se colocaron 28,20 g de Dowanol DPM en un reactor de vidrio y se calentaron hasta 100 °C con agitación y en una corriente de N<2>. Se añadieron en porciones 31,80 g del producto de reacción S11 durante el calentamiento hasta que la temperatura alcanzó 40 °C. A 100 °C, la agitación continuó durante 1 h y posteriormente la mezcla se calentó hasta 150 °C durante 30 min. El producto era amarillo claro, turbio y viscoso.

Evaluación de los compuestos orgánicos en sistemas de aplicación

Tabla 2. Materias primas

Sistema de ensayo: resina epoxi basada en disolvente

La producción de la resina epoxi basada en disolvente se llevó a cabo usando la formulación de la Tabla 3. Después de la producción del componente A como se describe en Ta tabla 3, se llenaron 100 g de este componente en botellas de vidrio de 150 mL. Después de que se enfriara a temperatura ambiente (23 °C), se incorporó a la formulación el 20% de la sustancia activa del respectivo compuesto orgánico líquido (S1 a S10, S12 a S13) calculado sobre la cantidad de OMS, agitando con un Dispermat CV (Fa. Getzmann) durante 2 min a 1000 rpm, utilizando un plato dentado de 4 cm de diámetro. En el caso del compuesto orgánico sólido del Ejemplo S11, se incorporó el 20% de la sustancia activa del compuesto simultáneamente con OMS en la formulación durante 30 min bajo las condiciones de molienda (50 °C, 8500 rpm, placa dentada de 4 cm de diámetro) de la producción del componente A, determinadas como sigue en la Tabla 3. Seguidamente, las muestras se almacenaron a temperatura ambiente durante 24 horas. Inmediatamente antes de la aplicación se añadió el componente B y se agitó con una espátula. Para el ensayo de resistencia al escurrimiento, las muestras se aplicaron con una rasqueta escalonada Modelo 421/S (Erichsen GmbH & Co KG) con un espesor de película húmeda de 50-500 y 550-1000 gm. La aplicación se realizó sobre tarjetas de contraste 2801 (BYK-Gardner GmbH) utilizando el aplicador automático byko-drive XL (BYK-Gardner GmbH) con una velocidad de aplicación de 50 mm/s. Inmediatamente después de la aplicación, la capa estirada se colgó verticalmente a temperatura ambiente hasta que se secó. Después del secado se evaluó visualmente la resistencia al escurrimiento. Por lo tanto, se eligió el espesor de la película húmeda que mostró después del secado una clara separación de la capa estirada, sin corrimientos y tampoco formación de abultamientos entre el espesor de la película aplicada.

Tabla 3. Resina epoxi basada en disolvente

Tabla 4. Resultados

Sorprendentemente, se encontró que los ejemplos de aplicación inventivos proporcionaban una resistencia al escurrimiento muy mejorada en comparación con el ejemplo de aplicación no inventivo que contenía solo OMS (OMS sin compuesto orgánico), así como los ejemplos de aplicación no inventivos que contenían S11 y S12 solo (compuesto orgánico S11, S12 sin OMS, respectivamente). Además, al comparar los ejemplos no inventivos con sus homólogos inventivos (OMS en combinación con S11 y S12, respectivamente), se muestra un efecto sinérgico, causado por la aplicación combinada de la sílice modificada orgánicamente y el compuesto orgánico respectivo.

Por lo tanto, los ejemplos comparativos no inventivos mostraron una menor eficacia reológica, medida por la resistencia al escurrimiento, que los ejemplos según la presente invención. Estos ejemplos son obviamente más adecuados para mejorar la resistencia al escurrimiento que los ejemplos comparativos no inventivos.

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Una composición, que comprende:

i) Un silicato modificado orgánicamente, y

ii) Un compuesto orgánico que tiene al menos un grupo amino no primario y al menos tres grupos hidroxilo, en donde al menos dos de dichos grupos hidroxilo tienen un grupo amino en posición beta del grupo hidroxilo, y en donde dichos al menos dos grupos hidroxilo que tienen un grupo amino en posición beta del grupo hidroxilo están separados por al menos 6 átomos de carbono, y en donde al menos una parte de los grupos hidroxilo del compuesto orgánico son grupos hidroxilo secundarios.

2. La composición según la reivindicación 1, en donde en el compuesto orgánico ii) la proporción de grupos amino primarios está en el intervalo de 0,0 y 8,0% en moles de la cantidad total de grupos amino.

3. La composición según la reivindicación 1 ó 2, en donde el compuesto orgánico ii) es el producto de reacción de al menos un compuesto que tiene al menos dos grupos epóxido y una amina primaria o secundaria que tiene al menos un grupo hidroxilo.

4. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el silicato modificado orgánicamente es una arcilla modificada orgánicamente.

5. La composición según la reivindicación 4, en donde la composición comprende una mezcla de al menos dos tipos diferentes de arcilla.

6. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el componente i) es un silicato que ha sido modificado con una sal de amonio orgánica que tiene una o más cadenas hidrocarbonados unidas al grupo amonio que tiene al menos 10 átomos de carbono por cadena hidrocarbonada.

7. La composición según la reivindicación 6, en donde la sal de amonio orgánica es una sal de amonio cuaternario.

8. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el compuesto orgánico ii) está presente en una cantidad de 5 a 100, preferiblemente de 10 a 50% en peso, calculado sobre el peso del silicato modificado orgánicamente.

9. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el compuesto orgánico ii) tiene un índice de amina en el intervalo de 10 a 120 mg de KOH/g.

10. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el compuesto orgánico ii) tiene un peso molecular promedio en número en el intervalo de 350 a 25000 g/mol.

11. Una composición líquida no acuosa, que comprende la composición según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

12. La composición líquida no acuosa según la reivindicación 11, en donde la composición comprende además una resina orgánica.

13. La composición líquida no acuosa según la reivindicación 12, en donde la resina orgánica se selecciona del grupo de resinas epoxi, sistemas de isocianatos, polímeros modificados con grupos sililo y resinas de poliésteres insaturados.

14. La composición líquida no acuosa según la reivindicación 11, en donde la composición comprende un hidrocarburo líquido o una mezcla líquida de hidrocarburos.

15. Uso de la composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, para controlar la reología de una composición líquida no acuosa.

16. Un procedimiento para preparar una composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende las etapas de:

a) Proporcionar un silicato modificado orgánicamente i),

b) Proporcionar un compuesto orgánico que tiene al menos un grupo amino no primario y al menos tres grupos hidroxilo, en donde al menos dos de dichos grupos hidroxilo tienen un grupo amino en posición beta del grupo hidroxilo, y en donde dichos al menos dos grupos hidroxilo que tienen un grupo amino en posición beta del grupo hidroxilo están separados por al menos 6 átomos de carbono, y en donde al menos una parte de los grupos hidroxilo del compuesto orgánico son grupos hidroxilo secundarios ii), y

c) Mezclar los componentes i) y ii).

17. Un artículo revestido con la composición líquida no acuosa según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14.