MXPA01008425A - Dispersantes de pigmento de copolimeros injertados. - Google Patents

Abstract

Un dispersante polimerico para pigmentos basado en un copolimero acrilico injertado donde el copolimero injertado tiene un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 3,000-100,000 y comprende una cadena principal y cadenas laterales del macromonomero unidas a la cadena principal, en donde (1) la cadena principal polimerica esta formada de monomeros etilenicamente insaturados polimerizados y (2) las cadenas laterales son macromonomeros que estan unidos a la cadena principal en un punto simple terminal y estan formadas de monomeros etilenicamente insaturados polimerizados que tienen un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 1,000-30,000; donde el copolimero injertado contiene aproximadamente de 2 a 70% en peso, basado en el peso del copolimero injertado, de monomeros etilenicamente insaturados polimerizados que contienen grupos acetoacetato funcionales que se polimerizan en la cadena principal, las cadenas laterales o ambas, y los grupos acetoacetato se hacen reaccionar con una amina primaria para formar un grupo acetoacetil amina colgante en el copolimero injertado que sirve como grupo de fijacion del pigmento. Estos materiales son efectivos para dispersar estabilizar un amplio rango de pigmentos en, sistemas basados en solventes y son particularmente utiles para formar dispersiones de pigmento que se usan en una variedad de composiciones de recubrimiento que tienen solvente para automoviles y camiones, donde proveen eficiencia mejorada en el uso del pigmento, menor viscosidad de la pintura, y reducida emision de solvente organico volatil.

Description

DISPERSANTES DE PIGMENTO DE COPOLIMEROS INJERTADOS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona a dispersantes de pigmentos poliméricos, más en particular, se relaciona a dispersantes de pigmento de copolímero injertado que tienen un grupo de fijación del pigmento de acetoacetil amina. Estos dispersantes son fáciles de preparar y son útiles para dispersar una amplia variedad de pigmentos. Son conocidos en el arte los dispersantes poliméricos de pigmentos que son efectivos para dispersar pismentos en líquidos orgánicos y se utilizan para formar dispersiones de pigmentos gue se usan en una variedad de composiciones de revestimiento que tienen solventes. Actualmente, son ampliamente usadas estas dispersiones de pigmentos, por ejemplo, en pinturas exteriores que tienen solventes para automóviles y camiones. Demasiada de la actividad pasada con dispersantes poliméricos ha sido con copolímeros aleatorios, pero estos materiales relativamente ineficientes se reemplazaron por dispersantes de pigmentos estructurados que tienen copolímeros con bloque AB o estructuras injertadas. Los dispersantes de copolímero injertado que se han usado en el pasado se describen, por ejemplo, en Huybrechts la Patente U.S. No. 5,852,123 publicada el 22 Dic. 1998. REF:129913 Estos copolímeros injertados incluyen una cadena principal polimérica y cadenas laterales del macromonómero injertado en la cadena principal y se han unido al macromonómero o la cadena principal, un grupo polar conocido como un grupo de fijación del pigmento que se designó para adsorberse sobre la superficie de una partícula de pigmento y para unir el dispersante de copolímero con la superficie del pigmento. Existe aun una necesidad de mejorar la unión o fijación de estos dispersantes con las superficies del pigmento. La fijación deficiente del dispersante a la superficie de la partícula del pigmento es altamente indeseable, porque permite que las partículas de pigmento estén más cercanas unas a otras para flocular y origina dispersiones de pigmentos y por último las pinturas de pobre estabilidad y reología y reducida intensidad del color. Actualmente, varios de los pigmentos modernos son químicamente o físicamente tratados para incorporar grupos funcionales en sus superficies para mejorar su desarrollo. Esto presenta la posibilidad de mejorar la fuerza de enlace de un dispersante polimérico a las superficies de los pigmentos, dado que estos grupos funcionales después pueden convertirse en sitios potenciales para fijar los polímeros dispersantes sobre sus superficies con una estabilidad a la dispersión y reología mejoradas. Los agentes para el tratamiento de superficies comúnmente usados son derivados de pigmentos que tienen grupos ácidos tal como los sulfonatos y carboxilatos. Naturalmente, un polímero dispersante con grupos básicos amino será capaz de tener una fuerza de enlace mayor a través de la interacción ácido-base con estos grupos ácidos y se vuelve más efectivo. Existen varios métodos directos e indirectos para introducir los grupos funcionales básicos amina en nn polímero dispersante. Aun, todos sufren de ciertas desventajas significativas. Por ejemplo, los monómeros que contienen amina pueden copolimerizarse directamente en el polímero dispersante durante la síntesis. Sin embargo, los monómeros que contienen amina comercialmente disponibles son unos cuantos. Los grupos amina también pueden introducirse al hacer reaccionar los compuestos amina con los grupos epóxidos que se construyen en un polímero a través de un monómero similar al metacrilato de glicidilo. Sin embargo, solo las aminas secundarias pueden reaccionar directamente con los grupos epóxidos sin degradar/gelificar los polímeros. La elección también es limitada. Por lo tanto, existe una necesidad de nuevos químicos y métodos convenientes para ampliar la elección de los tipos de grupos amina a fin de optimizar el desarrollo de los dispersantes de pigmentos descritos anteriormente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención provee una composición adecuada para usarse como un dispersante de pigmento, que comprende un copolímero injertado, preferentemente un copolímero injertado acrílico, donde el copolímero injertado tiene un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 3,000-100,000 y comprende aproximadamente 10-90% en peso de una cadena principal polimérica y correspondientemente alrededor de 90-10% en peso de las cadenas laterales del macromonómero unidas a la cadena principal donde (1) la cadena principal polimérica se forma de monómeros etilénicamente insaturados polimerizados y (2) las cadenas laterales son macromonómeros que se unen a la cadena principal en un punto terminal sencillo y se forman de los monómeros etilénicamente insaturados polimerizados y tienen un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 1,000-30,000; donde el copolímero injertado contiene aproximadamente de 2 a 70% en peso, basado en el peso total del copolímero injertado, de los monómeros etilénicamente insaturados polimerizados que contienen grupos funcionales de acetoacetato que se polimerizan en la cadena principal, las cadenas laterales o ambas, donde los grupos de acetoacetato del copolímero se hacen reaccionar con un compuesto que lleva un grupo amina para formar un grupo de fijación del pigmento de acetoacetil amina en el copolímero injertado. La presente invención también provee dispersiones de pigmentos estables y no floculantes formadas al combinar el dispersante del pigmento de esta invención con cualquier número de pigmentos comercialmente disponibles y un vehículo líquido orgánico apropiado. Estas dispersiones son particularmente útiles en recubrimientos que tienen solvente, especialmente pinturas automotrices, donde imparten color uniforme a la pintura y al mismo tiempo, proporciona eficiencia mejorada en el uso del pigmento, baja viscosidad de la pintura y reducida emisión de solventes orgánicos volátiles.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El novedoso dispersante de pigmento de esta invención comprende un copolímero injertado formado por la copolimerización de monómeros con cadena principal etilénicamente insaturada en presencia de un macromonómero. El macromonómero, que solo tiene un grupo terminal etilénicamente insaturado, forma las cadenas laterales del copolímero injertado y se prepara primero.

Después se copolimeriza con monómeros etilénicamente insaturado elegidos para la composición de la cadena principal para formar la estructura injertada. El copolímero injertado contiene aproximadamente 10-90% en peso, preferentemente alrededor de 20-80% en peso, de la cadena principal polimérica y correspondientemente alrededor de 90-10% en peso, preferentemente alrededor de 80-20% en peso, de cadenas laterales. El copolímero injertado tiene un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 3,000-100,000 y preferentemente alrededor de 10,000-40,000. Las cadenas laterales del copolímero injertado se forman de macromonómeros que tienen un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 1,000-30,000 y preferentemente alrededor de 2,000 a 15,000. Todos los pesos moleculares referidos en la presente se determinaron por GPC (cromatografía de permeación en gel) utilizando un polimetil metacrilato estándar. El macromonómero útil en la presente invención contiene solo un grupo terminal etilénicamente insaturado que se polimeriza en la cadena principal del copolímero injertado. El macromonómero preferido se forma de los monómeros acrílicos polimerizados y en particular principalmente de monómeros polimerizados de ácido metacrílico, sus esteres, o mezclas de estos monómeros. Los monómeros preferidos incluyen ácido metacrílico, metacrilatos de alquilo, metacrilatos cicloalifáticos, y metacrilatos de arilo. Los típicos metacrilatos de alquilo que pueden utilizarse tienen 1-18 átomos de carbono en el grupo alquilo tal como metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de propilo, metacrilato de isopropilo, metacrilato de n-butilo, metacrilato de isobutilo, metacrilato de t-butilo, metacrilato de pentilo, metacrilato de hexilo, metacrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de nonilo, metacrilato de laurilo, metacrilato de estearilo, metacrilato de 2- (2-metoxietoxi) etilo, metacrilato de etoxitrietilenglicol, y los similares. También pueden usarse los metacrilatos cicloalifáticos tal como metacrilato de trimetilciclohexilo, metacrilato de t-butilciclohexilo, metacrilato de ciciohexilo, metacrilato de isobornilo, y los similares. También pueden utilizarse los metacrilatos de arilo tal como metacrilato de bencilo, metacrilato de fenilo, y los similares. También pueden usarse otros monómeros etilénicamente insaturados para formar el macromonómero pueden usarse el ácido acrílico, acrilatos de alsuilo, acrilatos cicloalifáticos y acrilatos de arilo. Los acrilatos de alquilo preferidos tienen 1-18 átomos de carbono en el grupo alquilo como el acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de propilo, acrilato de isopropilo, acrilato de n-butilo, acrilato de isobutilo, acrilato de t-butilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de nonilo, acrilato de laurilo, acrilato de 2- (2-metoxietoxi) etilo, acrilato de 2- (2-etoxietoxi) etilo y los similares. Pueden usarse los acrilatos cicloalifáticos tal como ciclohexilacrilato, trimetilciclohexilacrilato, t-butiloiolohexilacrilato, y los similares. También pueden utilizarse los acrilatos de arilo tal como acrilato de bencilo, acrilato de 2-fenoxietilo y los similares. Aparte de los monómeros acrílicos, otros monómeros polimerizables que pueden usarse para formar el monómero incluyen aromáticos de vinilo tal como estireno, t-butil estireno y vinil tolueno y los similares. También pueden usarse el metacrilonitrilo y acrilonitrilo. Para asegurar que el macromonómero resultante tiene solo un grupo terminal etilénicamente insaturado que se polimerizará con los monómeros de la cadena principal para formar el copolímero injertado, los macromonómeros se preparan convenientemente por medio de un método de polimerización de radicales libres en donde se eligen los monómeros etilénicamente insaturados para la composición del macromonómero se polimerizan en presencia de un agente de transferencia de • cadena de cobalto catalítico que contiene un grupo Co+2, un grupo Co+3 o ambos. La polimerización del macromonómero se realiza en un solvente orgánico o mezcla de solventes utilizando iniciadores de polimerización convencionales. Típicamente en el primer paso para preparar el macromonómero, los monómeros se mezclan con un solvente orgánico inerte y un agente de transferencia de cadena de cobalto y se calientan usualmente a temperatura de reflujo de la mezcla de reacción. En los pasos subsecuentes se adicionan los monómeros adicionales y el agente de transferencia de cadena de cobalto y los iniciadores de la polimerización del tipo azo y peróxido convencionales y se continua con la polimerización a reflujo hasta que se forma un macromonómero de peso molecular deseado. Los agentes de transferencia de cadena de cobalto se describen en las Patentes U.S. Nos. 4,680,352 por Janowicz et al y 4,722,984 por Janowicz, incorporadas en la presente como referencias en su totalidad. Los agentes de transferencia de cadena de cobalto más preferidos son pentacianocobaltato ( II ) , diacuabis (borodifluorodimetil-glioximato) cobaltato (II) y diacuabis (borodifluorofenilglioximato) cobaltato (II). Típicamente estos agentes de transferencia de cadena se utilizan a concentraciones de aproximadamente 2-5000 ppm basado en los monómeros particulares que se polimerizan y el peso molecular deseado. Al usar estas concentraciones, pueden prepararse convenientemente los macromon meros que tienen el peso molecular deseado. Después que se forma el macromonómero como se describe anteriormente, el solvente se separa opcionalmente y los monómeros de la cadena principal se adicionan al macromonómero junto con el solvente adicional y el iniciador de polimerización, a fin de preparar la estructura básica del copolímero injertado por polimerización convencional de radicales libres. Los monómeros de la cadena principal se copolimerizan con los macromonómeros por medio del grupo terminal simple insaturado del macromonómero utilizando cualquier iniciador del tipo azo o peróxido y solventes orgánicos como se describe anteriormente. La cadena principal así formada contiene monómeros etilénicamente insaturados polimerizados y cualquiera de los monómeros listados anteriormente para el uso en el macromonómero también pueden usarse en la cadena principal. Preferentemente, la cadena principal se forma a partir de monómeros acrílicos polimerizados, en particular principalmente monómeros de ácido acrílico, acrilato de alquilo, acrilato cicloalifático y acrilato de arilo polimerizados, como se lista anteriormente. Otros monómeros preferidos incluyen monómeros de ácido metacrílico, metacrilato de alquilo, metacrilato cicloalifático o metacrilato de arilo como se lista anteriormente. Generalmente se continua con la polimerización a la temperatura de reflujo de la mezcla de reacción hasta que se forma un copolímero injertado que tiene el peso molecular deseado. Típicamente los solventes que pueden utilizarse para formar el macromonómero o el copolímero injertado son alcoholes, tal como metanol, etanol, n-propanol e isopropanol; cetonas, tal como acetona, butanona, pentanona, hexanona y metil etil cetona; steres de alquilo de los ácidos acético, propiónico, butírico, tal como acetato de etilo, acetato de butilo, y acetato de amilo; éteres, tal como tetrahidrofurano, éter dietílico, y éteres monoalquílioo y diaquílico de etilenglicol y polietilenglicol tal como monoésteres derivados de etilenglicol y carbitoles; y glicoles tal como etilenglicol y propilenglicol; y mezclas de los mismos. Cualsuiera de los iniciadores de polimerización azo o peroxi comúnmente usados pueden usarse para la preparación del macromonómero o copolímero injertado provisto que tienen solubilidad en la solución de los solventes y la mezcla de monómeros, y tiene una vida media apropiada a temperatura de polimerización, "vida media apropiada" como se usa en la presente es una vida media de aproximadamente 10 minutos a 4 horas. Más preferentemente son iniciadores del tipo azo tal como 2, 2' azobis (isobutironitrilo) , 2,2'- azobis (2, 4-dimetilvaleronitrilo) , 2,2'-azobis (metilbutironitrilo) , y 1,1'-azobis (cianociclohexano) . Ejemplos de iniciadores basados en peroxi son peróxido de benzoilo, peróxido de lauroilo, peroxipivalato de t-butilo, peroctoato de t-butilo que también pueden usarse provisto que no reaccionan adversamente con los agentes de transferencia de cadena bajo las condiciones de reacción con los macromonómeros . El copolímero injertado de esta invención también contiene un grupo polar de fijación del pigmento unido a cualquiera o ambas la cadena principal o cadenas laterales del macromonómero. Preferentemente, el grupo de fijación del pigmento se concentra en la cadena principal del copolímero injertado. El grupo de fijación del pigmento empleado en esta invención es un grupo acetoacetilamina que puede ser y preferentemente, se obtiene al copolimerizar los monómeros etilénicamente insaturados que contienen los grupos funcionales acetoacetato en la cadena principal o cadenas laterales o ambas y subsecuentemente se hacen reaccionar los grupos acetoacetato construidos en cada una o ambas, la cadena principal o cadenas laterales con una amina primaria. El producto de reacción de asetoacetilamina será un aducto equivalente molar 1/1 de un grupo acetoacetato con un grupo amina primaria. Las condiciones de reacción se eligen preferentemente a fin de que el 100% de los grupos acetoacetatos se hacen reaccionar, tan cercana al 100% como puede lograrse razonablemente, no dejando esencialmente ningún grupo acetoacetato sin reaccionar en la molécula dispersante. Típicamente después que se forma el copolímero injertado descrito anteriormente, se adiciona la amina primaria y el solvente adicional a la solución del polímero y se continua con la reacción hasta que reaccionen todos los grupos acetoacetatos y se forman los grupos de fijación acetoacetilamina . Otro planteamiento para la introducción de los grupos acetoacetilamina en el copolímero injertado es al hacer reaccionar los monómeros de acetoacetato con una amina primaria y subsecuentemente polimerizar este monómero de acetoacetilamina en la cadena principal, la cadena lateral, o ambas. Un monómero funcional de acetoacetato etilénicamente insaturado que es útil para la introducción de acetoacetato funcionalmente en el copolímero injertado es metacrilato de acetoacetoxietilo. Ejemplos de otros monómeros que pueden usarse para introducir el acetoacetato funcionalmente en el copolímero injertado incluyen acrilato de acetoacetoxietilo, metacrilato de acetoacetoxipropilo, acrilato de acetoacetoxipropilo, acetoacetato de alilo, metacrilato de acetoacetoxibutilo, acrilato de acetoacetoxibutilo y los similares. En general, cualquier monómero funcional hidroxi polimerizable puede convertirse al acetoacetato correspondiente por la reacción con la diceteno u otro agente de aoetoacetación adecuado. Alternativamente, los grupos hidroxilo pueden construirse selectivamente en el polímero, en la cadena principal o en las ramificaciones, a través del uso de los monómeros que contienen hidroxilo. Subsecuentemente se tratan con el agente de aoetoacetación tal como acetoacetato de t-butilo a temperatura elevada y convertidos a los grupos acetoacetatos de la invención. Ejemplos de aminas primarias que son útiles para formar los grupos de fijación son aminas aromáticas, aminas alifáticas, y aminas primarias que contienen grupos heterocíclicos. Las aminas aromáticas que pueden usarse incluyen N-bencilamina, fenetilamina, 4-fenilbutilamina, 2, 2-dif niletilamina y los similares. También pueden usarse aminas alifáticas tal como propilamina, butilamina, aminoetanol, 2-amino-l-butanol, N,N-dimetilaminopropilamina y las similares. También pueden usarse ventajosamente las aminas primarias que contienen grupos heterocíclicos porque las interacciones adicionales entre los grupos heterocíclicos y las superficies del pigmento pueden mejorar más la estabilidad de la dispersión. El grupo heterocíclico puede ser un anillo mono- o dinuclear de cinco a siete miembros sue contiene uno o más átomos de nitrógeno como parte del anillo y opcionalmente un átomo de oxígeno y/o azufre. Ejemplos útiles incluyen 4- (aminoetil )morfolina, 2- (2-aminoetil) -1-metilpirrolidina, 1- (2-aminoetil)pirrolidina, 2- (2-aminoetil) piridina, 1- (2-aminoetil) piperazina, l-(2-aminoetil) piperidina, 1- (3-aminopropil) imidazol, 4- (3-aminopropil) morfolina, 1- (3-aminopropil) -2-pipecolina, 1- (3-aminoprópil) -2-pirrolidinona y los similares. Se prefieren particularmente las aminas primarias que contienen grupos heterocíclicos de imidazol. En ciertas modalidades, el compuesto de amina primaria puede contener la funcionalidad de amina primaria, para la formación de la acetoacetilamina, y la funcionalidad de amina terciaria. En este caso, el copolímero injertado con amina terciaria funcional puede ser, y preferentemente, se trata con una fuente de protones o un agente de alquilación para formar un grupo cationico de amonio cuaternario en el copolímero injertado como el grupo de fijación del pigmento. La alquilación total debe ser al menos aproximadamente 30% de los radicales de amina terciaria, preferentemente al menos aproximadamente 50% hasta aproximadamente 100%. Típicamente los agentes de alquilación incluyen haluros de aralquilo, haluros de alquilo, sulfonato de alquiltolueno, o haluros de trialquilfosfatos . Los agentes de alquilación que se han encontrado por ser particularmente satisfactorios incluyen cloruro de benzoilo, sulfonato de metiltolueno y sulfato de dimetilo. La cantidad de monómero de acetoacetato funcional requerido variará de caso a caso dependiendo del grado deseado de fijación del pigmento necesario par la aplicación particular del uso final. Generalmente, la concentración de los monómeros de acetoacetato funcionales que se usan para formar los grupos de fijación del pigmento en el copolímero injertado debe ser al menos aproximadamente 1% en peso, basado en el peso total del copolímero injertado, para impartir la funcionalidad de fijación del pigmento adecuada al copolímero injertado. A concentraciones bajas, estos no tienen suficiente interacción con el pigmento para evitar la floculación, particularmente en solventes más polares. La concentración preferida de estos monómeros es aproximadamente 2 a aproximadamente 70% en peso, y más preferentemente alrededor de 5-20% en peso, basado en el peso total del copolímero injertado. Además de los grupos de fijación del pigmento de acetoacetilamina, el copolímero injertado también puede contener uno o más grupos de fijación adicionales en el segmento de fijación seleccionado. Los grupos de fijación particularmente útiles que trabajan adecuadamente en conjunto con los grupos de fijación de acetoacetilamina, son los grupos amida acíclicos o cíclicos. Estos grupos de fijación pueden ser, y preferentemente son, obtenidos al copolimerizar monómeros etilénicamente insaturados que contienen la funcionalidad de amida cíclica o acíclica en el segmento deseado durante su polimerización. Se prefieren generalmente, monómeros acrílicos, metacrílicos y otras vinil amidas. Ejemolos útiles de monómeros sue se Dueden usar Dará introducir grupos de amida acíclicos incluyendo metacrilamidas tal como N-metilmetaorílamida, N-etilmetacrilamida, N-octilmetacrilamida, N-dodecilmetacrilamida, N- (isobutoximetil )metacrilamida, N-fenilmetacrilamida, N-bencilmetacrilamida, N,N-dimetil metacrilamida, y los similares y acrilamidas tal como N-metilacrilamida, N-etilacrilamida, N-t-butilacrilamida, N- ( isobutoximetil) acrilamida, N, -dimetilacrilamida, N,N-dimetilacrilamida, N,N-dibutilacrilamida y los similares.

Otros monómeros que pueden usarse para introducir los grupos de amida cíclicas incluyen metacrílicos y acrílicos y otros monómeros de vinilo que tiene grupos de amida cíclicas, especialmente N-vinil-2-pirrolidinona y los similares. Generalmente, los copolímeros injertados pueden contener hasta 20% en peso, basados en el peso del copolímero, de los monómeros de amina funcional.

Además de los grupos de fijación descritos anteriormente, el copolímero injertado también puede, y preferentemente, contiene hasta aproximadamente 30% en peso, basado en el peso total del copolímero injertado, de los monómeros etilénicamente insaturados que contienen grupos funcionales, tal como grupos hidroxilo, que reaccionarán con los compuestos que forman la película presentes en la composición de la pintura que a su vez permite que el dispersante sea una parte permanente del trabajo final. Esta estructura mejora la adhesión de la película, mejora todas las propiedades mecánicas de la pintura en general, y previene el deterioro o deslaminación de la película con el envejecimiento, como puede ocurrir si el dispersante permanece como un compuesto sin reaccionar. Los grupos hidroxilo, por ejemplo, pueden colocarse en la cadena principal o en las ramificaciones del macromonómero, o en ambas. El lugar preferente es en el segmento con los grupos de fijación del pigmento. Ya que una amplia variedad de monómeros etilénicamente insaturados pueden usarse para introducir grupos hidroxilo en el segmento deseado durante su polimerización, los monómeros acrílicos y en particular se prefieren los monómeros de acrilato y metacrilato hidroxi funcionales. Los metacrilatos hidroxi funcionales que pueden usarse incluyen metacrilato de 2-hidroxietilo, metacrilato de 3-hidroxipropilo, metacrilato de 4-hidroxibutilo y los similares. También pueden usarse los acrilatos de hidroxilo tal como acrilato de 2-hidroxietilo, acrilato de 3-hidroxipropilo, acrilato de 4-hidroxibutilo, y los similares. Los copolímeros injertados particularmente útiles de esta invención se ejemplifican en los ejemplos dados enseguida. Ya que no se desea que se relacione a cualquier teoría en particular, estos polímeros injertados cuando se usan como dispersantes de pigmentos se piensa que trabajan al fijarse sobre y al formar una capa de polímero que rodea la partícula de pigmento, ya que las capas se extienden dentro del medio solvente del entorno para proveer estabilización esférica de las partículas de pigmento. Cuando las partículas de pigmento no están suficientemente cerca una de otra para flocular, a menos que exista insuficiente interacción entre el polímero dispersante y las superficies del pigmento. Los grupos de fijación de pigmento empleados en la presente se ha encontrado que interactúan efectivamente con un rango mucho mayor de pigmentos, que permite a los copolímeros injertados de la presente invención se adsorban selectivamente por un amplio rango de pigmentos y no ser desolazados de las suoerficies del Dismento Dor solventes polares u otros grupos funcionales polares presentes en el sistema de pintura que podría completar la adsorción sobre las superficies del pigmento. Así pueden formarse fácilmente dispersiones o bases de molienda estables y no floculantes de los copolímeros injertados de esta invención. Para formar una dispersión del pigmento o una base de molienda, los pigmentos se adicionan típicamente al copolímero injertado en el solvente orgánico o mezcla de costumbre y se dispersan utilizando técnicas convencionales tal como mezclado de alta velocidad, molienda con bolas, trituración con arena, moledura guía, o dos o tres moliendas con rodillos. La dispersión del pigmento resultante tiene un pigmento con aglutinante del dispersante con relación peso de aproximadamente 0.1/100 a 2000/100. Cualquiera de los pigmentos convencionales usados en pinturas pueden usarse para formar la dispersión del pigmento. Ejemplos de pigmentos adecuados incluyen óxidos metálicos tal como dióxido de titanio, óxidos de fierro de varios colores, óxido de zinc; negro carbón; pigmentos de relleno tal como talco, arcilla de china, baritina, carbonatos, y silicatos; una amplia variedad de pigmentos orgánicos tal como quinacridonas, ftalocianinas, Oerilenos, Diamentos azo e indantronas carbazoles tal como violeta de carbazol, isoindolinonas, isoindolonas, rojos tioíndigos, y benoimidazolinonas; y hojuelas metálicas tal como hojuela de aluminio, hojuela perlada, y los similares. Puede ser deseable adicionar otros ingredientes ópticos a la dispersión del pigmento como antioxidantes, agentes para el control de flujo, estabilizantes de rayos UV, atenuadores de luz y agentes de absorción, y agentes para el control de reología tal como sílice de humo y microgeles. También pueden adicionarse otros polímeros que forman películas tal como acrílicos, aorilouretanos, poliéster uretanos, poliésteres, alquidálioos, poliéteres y los similares. Las dispersiones de pigmentos de esta invención pueden adicionarse a una variedad de composiciones de revestimientos o pinturas que contienen solventes tal como las composiciones para primera mano, revestimiento de primera mano, última mano que pueden ser mono revestimientos o revestimiento base de un terminado con revestimiento transparente/revestimiento base. Estas composiciones pueden contener polímeros que forman películas tal como resinas acrílicas y poliésteres hidroxi funcionales y agentes de degradación tal como resinas de isocianatos, melaminas alquilatadas, poliisocianatos, epoxídicas, y las similares. Preferentemente, el copolímero injertado contiene grupos funcionales que serán parte de la estructura reticular final al hacer reaccionarse con los degradantes. Los siguientes ejemplos ilustran la invención. Todas las partes y porcentajes están en una base en peso a menos que de otro modo se indique. Todos los pesos moleculares se determinaron por (CPG) cromatografía de permeación en gel utilizando un estándar de polimetilmetacrilato. Mn representa el peso molecular promedio en número y Mw representa el peso molecular promedio en peso. Toda las medidas de viscosidad se reportan utilizando la escala Gardner Holtz.

EJEMPLOS Se prepararon y formularon maoromonómeros en los dispersantes de copolímero injertado y estos dispersantes poliméricos después se formularon en dispersiones de pigmentos que se evaluó su desarrollo. Ejemplo 1 Preparación del macromonómero AAEM/ETEGMA, 85/15% en peso Este ejemplo ilustra la preparación de un macromonómero que puede usarse para formar un copolímero injertado de esta invención. Un matraz de 5 litros se equipó con un termómetro, agitador, embudos adicionales, mantilla de calentamiento, condensador de reflujo y un medio para mantener una cubierta de nitrógeno sobre los reactivos. El matraz se mantuvo bajo presión positiva de nitrógeno y se emplearon los siguientes ingredientes.

Porción 1 Peso (gramos ) Metil etil cetona 575 . 0 Metacrilato de 2-acetoacetoxietilo (AAEM) 367 . 2 Metacrilato de etoxitrietilenglicol (ETAGMA) 64 . 8 Porción 2 Diacuabis (borodifluorodifenil glioximato) de 0.216 cobaltato (II), Co(CPG-BF2) Metil etil cetona 60.0 Porción 3 2, 2 '-azobis (2, -dimetilvaleronitrilo) (Vazo® 3-0 52 por DuPont Co., Wilmington, DE) Metil etil cetona 45.0 Porción 4 Metacrilato de 2-acetoacetoxietilo (AAEM) 1468.8 Metacrilato de etoxitrietilenglicol (ETEGMA) 259.2 Porción 5 2,2'-azobis(2,4-dimetilvaleronitrilo) (Vazo® 30.0 52 por DuPont Co., Wilmington, DE) Metil etil cetona 450.0 Total 3323.22 La mezcla de la Porción 1 se cargó al matraz y la mezcla se calentó a temperatura de reflujo y se puso a reflujo por aproximadamente 10 minutos. La solución de la Porción 2 después se adicionó al matraz durante un periodo de 5 minutos y la mezcla de reacción se puso a reflujo durante otros 10 minutos. La Porción 3 después se adicionó durante 5 minutos mientras la mezcla de reacción se mantuvo a temperatura de reflujo. La Porción 4 y la Porción 5 después se adicionaron simultáneamente al reactor durante 240 minutos mientras la mezcla de reacción se mantuvo a temperatura de reflujo durante todo el curso de las adiciones. Se continuó con el reflujo durante otras 2 horas y se enfrió la solución a temperatura ambiente y se completó. La solución de macromonómero resultante fue una solución de polímero transparente amarillo brillante y tuvo un contenido de sólidos de aproximadamente 64.0% con una viscosidad Gardner-Holtz de A-4. El macromonómero' tuvo un Mw de 3,556 y Mn de 2,240.

Ejemplo 2 Preparación del Macromonómero BMA/MMA, 50/50% en peso Este ejemplo ilustra la preparación de un macromonómero que puede usarse para formar un copolímero injertado de esta invención. Un matraz de 5 litros se equipó como en el Ejemplo 1.

El matraz se mantuvo bajo presión positiva de nitrógeno y se emplearon los siguientes ingredientes.

Porción 1 Peso gramos) Metil etil cetona 837.0 Metacrilato de butilo (BMA) 216.0 Metacrilato de metilo (MMA) 216.0 Porción 2 Diacuabis (borodifluorodifenil glioximato) de 0.086 cobaltato (II), Co(DPG-BF2) Metil etil cetona 60.0 Porción 3 2, 2'-azobis (2, 4-dimetilvaleronitrilo) (Vazo® 3.0 52 por DuPont Co., Wilmington, DE) Metil etil cetona 60.0 Porción 4 Metacrilato de butilo (BMA) 864.0 Metacrilato de metilo (MMA) 864.0 Porción 5 2, 2 '-azobis (2, 4-dimetilvaleronitrilo) (Vazo® 30.0 52 por DuPont Co., Wilmington, DE) Metil etil cetona 450.0 Total 3600.09 El procedimiento del Ejemplo 1 se repitió. La solución del macromonómero resultante fue una solución transparente del polímero amarillo brillante y tuvo un contenido sólido de aproximadamente 51.8% con una viscosidad Gardner-Holtz de A. El macromonómero tuvo un Mw de 5,183 y Mn de 1,825.

Ejemplo 3 Preparación del Macromonómero BMA/MMA, 50/50% en peso Este ejemplo ilustra la preparación de un macromonómero de peso molecular mayor que el Ejemplo 2. Un matraz de 12 litros se equipó como en el Ejemplo 1. El matraz se mantuvo bajo presión positiva de nitrógeno y se emplearon los siguientes ingredientes.

Porción 1 Peso (gramos) Metil etil cetona 1320.0 Metacrilato de metilo (MMA) 518.4 Metacrilato de butilo (BMA) 518.4 Porción 2 Diacuabis (borodifluorodifenil glioximato) de 0.102 cobaltato (II), Co(DPG-BF2) Metil etil cetona 167.9 Porción 3 2, 2 '-azobis (metilbutironitrilo) (Vazo® 67 8.49 por DuPont Co., Wilmington, DE) Metil etil cetona 110 Porción 4 Metacrilato de metilo (MMA) 2073.6 Metacrilato de butilo (BMA) 2073.6 Porción 5 2,2 '-azobis (metilbutironitrilo) (Vazo® 67 84.9 por DuPont Co., Wilmington, DE) Metil etil cetona 1100 Total 7975.39 El procedimiento del Ejemplo 1 se repitió excepto que la mezcla de la Porción 1 se puso a reflujo por aproximadamente 20 minutos, en lugar de 10 minutos, antes que se adicionara la solución de la Porción 2 al matraz. La solución del macromonómero resultante fue una solución transparente de polímero amarillo brillante y tuvo un contenido de sólidos de aproximadamente 65.3%. El macromonómero tuvo un Mw de 5,617 y Mn de 3,677.

Ejemplo 4 Preparación del Macromonómero BMA/MMA, 70/30% en peso Este ejemplo ilustra la preparación de un macromonómero que puede usarse para formar un copolímero de esta invención. Un matraz de 12 litros se equipó como en el Ejemplo 1. El matraz se mantuvo bajo presión positiva de nitrógeno y se emplearon los siguientes ingredientes.

Porción 1 Peso (gramos) Metil etil cetona 1320.0 Metacrilato de metilo (MMA) 311.0 Metacrilato de butilo (BMA) 725.8 Porción 2 Diacuabis (borodifluorodifenil glioximato) de 0.114 cobaltato (II), Co(DPG-BF2) Metil etil cetona 178.3 Porción 3 2, 2 '-azobis (metilbutironitrilo) (Vazo® 67 7.54 por DuPont Co., Wilmington, DE) Metil etil cetona 110 Porción 4 Metacrilato de metilo (MMA) 1244.2 Metacrilato de butilo (BMA) 2903.6 Porción 5 2, 2 ' -azobis (metilbutironitrilo) (Vazo® 67 75.4 por DuPont Co., Wilmington, DE) Metil etil cetona 1100 Total 7975.35 El procedimiento del Ejemplo 1 se repitió excepto que la mezcla de la Porción 1 se puso a reflujo durante aproximadamente 20 minutos, en lugar de 10 minutos, antes que se adicionara la Porción 2 al matraz. La solución del macromonómero resultante fue una solución de polímero transparente amarillo brillante y tuvo un contenido de sólidos de aproximadamente 63.2% con una viscosidad Gardner-Holtz de I . El macromonómero tuvo un Mw de 6,148 y Mn de 3,863.

Ejemplo 5 Preparación de un Copolímero Injertado Inverso que Tiene Grupos Acetoacetil Amina en las Ramificaciones Este ejemplo muestra la preparación de un copolímero injertado inverso de esta invención que contiene grupos acetoacetil/amina, específicamente acrilato de butilo -co-metacrilato de metilo-g-2-metacrilato de acetoacetoxietilo (1- (3-aminopropil) imidazol) -co- metacrilato de etoxitrietilenglicol, 40.93/31.83//15.46 ( 9.05) /2.73% en peso. Por "inverso" significa que los grupos de fijación están concentrados en las ramificaciones del macromonómero. El matraz de 2 litros se equipó como en el Ejemplo 1. El matraz se mantuvo bajo presión positiva de nitrógeno y se emplearon los siguientes ingredientes.

Porción 1 Peso (aramos) Macromonómero del Ejemplo 1 246.2 Metil etil cetona 100 Porción 2 Peroxipivalato de t-butilo (75%, Elf Atochem 2.50 North America, Inc., Philadelphia, PA) Metil etil cetona 30 Porción 3 Acrilato de butilo 360.0 Metacrilato de metilo 280.0 Porción 4 Peroxipivalato de t-butilo (75%, Elf Atochem 18.0 North America, Inc., Philadelphia, PA) Metil etil cetona 180.0 Porción 5 Peroxipivalato de t-butilo (75%, Elf Atochem 2.5 North America, Inc., Philadelphia, PA) Metil etil cetona 30 Porción 6 1- (3-aminopropil) imidazol (Aldrich Chemical 81.1 Co. Inc., Milwaukee, Wl) Acetato del éter monometílico de 240.0 propilenglicol Total 1570.3 Se cargó la Porción 1 en el matraz y la mezcla se calentó a temperatura de reflujo y se puso en reflujo durante aproximadamente 10 minutos. Se adicionó la Porción 2 durante 5 minutos. Después se adicionaron simultáneamente las porciones 3 y 4 durante 3 horas mientras la mezcla de reacción se mantuvo a la temperatura de reflujo. La mezcla de reacción se puso a reflujo durante 1 hora. Se adicionó la Porción 5 durante 5 minutos y la mezcla de reacción se puso a reflujo durante otras 2 horas. Se adicionó la Porción 6 y se puso a reflujo durante otras 3 horas. Después de enfriar la solución del polímero se completó para producir una solución del polímero al 53.6% con una viscosidad Gardner-Holtz de V.

El copolímero injertado antes de la reacción con l-(3-aminopropil) imidazol tuvo un Mw de 53,182 y Mn de 13,971.

Ejemplo 6 Preoaración de un CoDolímero Iniertado Inverso que Tiene Grupos Acetoacetil Amina en las Ramificaciones Este ejemplo muestra la preparación de un copolímero injertado inverso de esta invención que contiene grupos asétoacetil/amina, específicamente acrilato de butilo-co-acrilato de 2-etilhexilo-co-metacrialto de metilo-co-metacrilato de metilo-co-2-metacrilato de hidroxietilo-g-2-metacrilato de acetoacetoxietilo (l-(3-aminopropil) imidazol) -co-metacrilato de etoxitrietilenglicol, 18.19/27.29/18.19/9.107/15.46(9.05)/2.73% en peso. Un matraz de 2 litros se equipó como en el Ejemplo 1. El matraz se mantuvo bajo presión positiva de nitrógeno y se emplearon los siguientes ingredientes.

Porción 1 Peso (gramos) Macromonómero del Ejemplo 1 246.2 Metil etil cetona 100 Porción 2 Peroxipivalato de t-butilo (75%, Elf Atochem 2.50 North America, Inc., Philadelphia, PA) Metil etil cetona 30 Porción 3 Acrilato de butilo 160.0 acrilato de 2-etilhexilo 240.0 Metacrilató de metilo 160.0 Metacrilato de 2-hidroxietilo 80.0 Porción 4 Peroxipivalato de t-butilo (75%, Elf Atochem 18.0 North America, Inc., Philadelphia, PA) Metil etil cetona 180.0 Porción 5 Peroxipivalato de t-butilo (75%, Elf Atochem 2.5 North America, Inc., Philadelphia, PA) Metil etil cetona 30 Porción 6 1- (3-aminopropil) imidazol (Aldrich Chemical 81.1 Co. Inc., Milwaukee, Wl) Acetato del éter monometílico de 186.0 propilenglicol Total 1516.3 Se repitió el procedimiento del Ejemplo 5. Después de enfriarse, la solución del polímero se completó para producir una solución del polímero al 55.7% con una viscosidad Gardner-Holtz de V. El copolímero injertado antes de la reacción con 1- (3-aminopropil ) imidazol tuvo un Mw de 50,758 y Mn de 13,634.

Ejemplo 7 Preparación de un Copolímero Injertado Regular que Tiene Grupos Acetoacetil Amina en la Cadena Principal Este ejemplo muestra la preparación de un copolímero injertado regular de esta invención que contiene grupos acetoacetil./amina, específicamente acrilato de 2-fenoxietilo-metacrilato de 2-acetoacetoxietilo (l-(3-aminopropil) imidazol) -g-metacrilato de metilo-co-metacrilato de butilo, 44.76/17.91/ (10.47) //13.43/13.43% en peso. Por "regular", significa que los grupos de fijación se concentran en la cadena principal. Un matraz de 2 litros se equipó como en el Ejemplo 1. El matraz se mantuvo bajo presión positiva de nitrógeno y se emplearon los siguientes ingredientes.

Porción 1 Peso (gramos) Macromonómero del Ejemplo 2 400.0 Acetato de butilo 100.0 Porción 2 Peroctoato de t-butilo (Elf Atochem North 2.00 America, Inc., Philadelphia, PA) Acetato de butilo 30 Porción 3 Acrilato de 2-fenoxietilo 400.0 Metacrilato de 2-acetoacetoxietilo (AAEM) 160.0 Porción 4 Peroxipivalato de t-butilo (75%, Elf Atochem 17.5 North America, Inc., Philadelphia, PA) Metil etil cetona 75.0 Acetato de butilo 75.0 Porción 5 Peroctoato de t-butilo (Elf Atochem North 2.0 America, Inc., Philadelphia, PA) Acetato de butilo 30 Porción 6 1- (3-aminopropil) imidazol (Aldrich Chemical 95.5 Co. Inc., Milwaukee, Wl) Total 1387.0 Se repitió el procedimiento del Ejemplo 5 excepto que después de la adición de la Porción 5, la mezcla de reacción se puso a reflujo durante otra hora en lugar de 2 horas. Después de enfriar la solución del polímero se completó para producir una solución del polímero al 69.4% con una viscosidad Gardner-Holtz de Z9. El copolímero injertado antes de la reacción con l-(3-aminopropil) imidazol tuvo un Mw de 47,551 y Mn de 9,951.

Ejemplo 8 Preparación de un Copolímero Injertado Regular que Tiene Grupos Acetoacetil Amina y Amida Acrílica en la Cadena Principal Este ejemplo muestra la preparación de un copolímero injertado regular de esta invención que contiene grupos acetoacetil/amina y grupos amida acíclicos, específicamente N,N-dimetil acrilamida-co-acrilato de 2-hidroxietilo-metacrilato de 2-acetoacetoxietilo (l-(3-aminopropil) imidazol) -g-metacrilato de metilo-co-metacrilato de butilo, 11. 9/ .73/5.80 (3. 9) //35.75/35.75% en peso. Un matraz de 2 litros se equipó como en el Ejemplo 1. El matraz se mantuvo bajo presión positiva de nitrógeno y se emplearon los siguientes ingredientes.

Porción 1 Peso (gramos) Macromonómero del Ejemplo 3 819.7 Acetato de etilo 25.0 Porción 2 N,N-dimetil acrilamida 86.4 Metacrilato de 2-acetoacetoxietilo (AAEM) 43.2 Acrilato de 2-hidroxietilo 57.6 Porción 3 Peroctoato de t-butilo (Elf Atochem North 10.0 America, Inc., Philadelphia, PA) Acetato de etilo 90.0 Porción 4 1- (3-aminopropil) imidazol (Aldrich Chemical 25.78 Co. Inc., Milwaukee, Wl) Acetato del éter monometílico de 350.0 propilenglicol Porción 5 Acetato de butilo 313.8 Total 1821.48 La Porción 1 se cargó al matraz y la mezcla se calentó a temperatura de reflujo y se puso a reflujo aproximadamente 10 minutos. Se adicionaron simultáneamente las Porciones 2 y 3 durante 3 horas mientras la mezcla de reacción se mantuvo a temperatura de reflujo. La mezcla de reacción se puso a reflujo durante 1 hora. Se adicionó la mezcla de la Porción 4, y se destilaron aproximadamente 330.0 gramos de solventes volátiles al aumentar gradualmente la temperatura de reacción. El tiempo de reacción total incluyendo el tiempo requerido para la destilación es de 3 horas. Se adicionó la Porción 5. Después de enfriar la solución del polímero se completó para dar 52.2% de la solución del polímero con una viscosidad Gardner-Holtz de X+l/4. El copolímero injertado antes de la reacción con 1- (3-aminopropil ) imidazol tuvo un Mw de 23,143 y un Mn de 8,218.

Ejemplo 9 Preparación de un Copolímero Injertado Regular que Tiene Grupos Acetoacetil Amina en la Cadena Principal Este ejemplo muestra la preparación de un copolímero injertado regular de esta invención que contiene grupos acetoacetil/amina, específicamente acrilato de metilo-co-acrilato de 2-hidroxietilo-metacrilato de 2-acetoacetoxietilo ( 1- ( 3-aminopropil ) imidazol ) -g-metacrilato de metilo-co-metacrilato de butilo, 11.59/7.73/5.80(3.39)//50.04/21.45% en peso. Un matraz de 2 litros se equipó como en el Ejemplo 1. El matraz se mantuvo bajo presión positiva de nitrógeno y se emplearon los siguientes ingredientes.

Porción 1 Peso (gramos) Macromonómero del Ejemplo 4 901.7 Acetato de etilo 27.5 Porción 2 Acrilato de metilo 95.0 Metacrilato de 2-acetoacetoxietilo (AAEM) 47.5 Acrilato de 2-hidroxietilo 63.4 Porción 3 Peroctoato de t-butilo (Elf Atochem North 11.0 America, Inc., Philadelphia, PA) Acetato de etilo 99.0 Porción 4 1- ( 3-aminopropil ) imidazol (Aldrich Chemical 25.78 Co . Inc . , Milwaukee, Wl ) Acetato del éter monometílico de propilenglicol 350.0 Porción 5 Acetato de butilo 313.8 Total 1934.68 La Porción 1 se cargó al matraz y la mezcla se calentó a temperatura de reflujo y se puso a reflujo aproximadamente 10 minutos. Se adicionaron simultáneamente las Porciones 2 y 3 durante 3 horas mientras la mezcla de reacción se mantuvo a temperatura de reflujo. La mezcla de reacción se puso a reflujo durante 1 hora. Después de enfriarse, se tomó del reactor una muestra de aproximadamente 100 g del prepolímero, y se usará como ejemplo comparativo para la prueba de dispersión. Se calentó la mezcla de reacción a reflujo de nuevo bajo una cubierta de nitrógeno. Se adicionó la mezcla de la Porción 4 y se destilaron aproximadamente 330.0 gramos de solventes volátiles al aumentar gradualmente la temperatura de reacción. El tiempo de reacción total incluyendo el tiempo requerido para la destilación es de 3 horas. Se adicionó la Porción 5. Después de enfriar la solución del polímero se completó para dar 50.8% de la solución del polímero con una viscosidad Gardner-Holtz de M. El copolímero injertado antes de la reacción con l-(3-aminopropil) imidazol tuvo un Mw de 19,698 y un Mn de 7,640.

Ejemplo 10 PreDaración de un Oooolímero Iniertado aue Tiene Grupos Acetoacetil Amina y Amida Cíclica en la Cadena Principal Este ejemplo muestra la preparación de un copolímero injertado regular de esta invención que contiene grupos acetoacetil/a ina y grupos amida cíclicos, específicamente N-vinil-2-pirrolidinona-co-acrilato de 2-hidroxietilo-metacrilato de 2-acetoacetoxietilo (l-(3-aminopropil) imidazol) -g-metacrilato de metilo-co- metacrilato de butilo, 11.59/7.73/5.80(3.39) //50.04/21.45% en peso. Un matraz de 2 litros se equipó como en el Ejemplo 1. El matraz se mantuvo bajo presión positiva de nitrógeno y se emplearon los siguientes ingredientes.

Porción 1 Peso (i-aoíramos).

Macromonómero del Ejemplo 4 819.7 Acetato de etilo 25.0 Porción 2 N-vinil-2-pirrolidinona 86.4 Metacrilato de 2-acetoacetoxietilo (AAEM) 43.2 Acrilato de 2-hidroxietilo 57.6 Porción 3 Peroctoato de t-butilo (Elf Atochem North 10.0 America, Inc., Philadelphia, PA) Acetato de etilo 90.0 Porción 4 1- (3-aminopropil) imidazol (Aldrich Chemical 25.78 Co. Inc., Milwaukee, Wl ) Acetato de éter monoetílico de propilenglicol 350.0 Porción 5 Acetato de butilo 313.8 Total 1821.48 Se repitió el procedimiento del Ejemplo 8. Después de enfriar la solución del polímero se completó para producir una solución del polímero al 49.9% con una viscosidad Gardner-Holtz de W. El copolímero injertado antes de la reacción con 1- (3-aminopropil) imidazol tuvo un Mw de 28,152 y Mn de 9,110.

Ejemplo Comparativo 1 Este muestra la preparación de un copolímero injertado que no contiene grupos específicos de fijación del pigmento con propósitos comparativos, específicamente acrilato de metilo-co-acrilato de 2-hidroxietilo-g- metacrilato de butilo-co-metacrilato de metilo, 17/8//37. /37.5% en peso, de un macromonómero utilizando los siguientes ingredientes.

Porción 1 Peso (aramos) Macromonómero del Ejemplo 3 830.8 Acetato de etilo 10.0 Porción 2 Acrilato de metilo 122.4 Acrilato de 2-hidroxietilo 57.6 Porción 3 Peroctoato de t-butilo (Elf Atochem North 9.0 America, Inc., Philadelphia, PA) Acetato de etilo 90.0 Porción 4 Acetato de éter monometílico de propilenglicol 480.2 Total 1600.0 Se repitió el procedimiento del Ejemplo 2 para producir una solución transparente de polímero al 49.1%. Este copolímero injertado contiene un copolímero de acrilato de metilo, y acrilato de 2-hidroxietilo en la cadena principal y un copolímero aleatorio de metacrilato de butilo y metacrilato de metilo en las ramificaciones. El copolímero injertado tuvo un Mw de 52,927 y un Mn de 12,000 y una viscosidad Gardner-Holz de P.

Ejemplo Comparativo 2 El prepolímero del Ejemplo 9 se extrajo antes de que se hiciera reaccionar a los grupos AAEM con la amina y se usó en el presente con propósitos comparativos. Este es un copolímero injertado regular que contiene solo grupos acetoacetilo, específicamente acrilato de metilo- -acrilato de 2-hidroxietilo-metacrialto de 2-acetoacetoxietilo-g-metacrilato de metilo-co-metacrilato de butilo, 12/8/6//51.8/22.2% en peso. Este es una solución de polímero transparente al 63.9% con una viscosidad Gardner-Holtz de V. El copolímero injertado tuvo un Mw de 19,698 y Mn de 7,640.

Ejemplo Comparativo 3 Preparación de un Copolímero Aleatorio con Grupos Acetoacetil Amina Este ejemplo muestra la preparación de un copolímero aleatorio que contiene grupos acetoacetil/amina, específicamente acrilato de metilo-co-acrilato de 2-hidroxietilo-co-metacrilato de 2-acetoacetoxietilo (l-(3-aminopropil) imidazol) -co-metacrilato de • butilo-co-metacrilato de metilo, 11.59/7.73/5.80(3.39) /50.04/21.45% en peso. Este tiene la composición exacta del monómero del Ejemplo 9 solo con la diferencia en las estructuras del polímero. Un matraz de 2 litros se equipó como en el Ejemplo 1. El matraz se mantuvo bajo presión positiva de nitrógeno y se emplearon los siguientes ingredientes.

Porción 1 Peso (gramos) Acetato de butilo 554.6 Porción 2 Acrilato de metilo 86.4 Metacrilato de 2-acetoacetoxietilo (AAEM) 43.2 Acrilato de 2-hidroxietilo 57.6 metacrilato de butilo 373.0 Metacrilato de metilo 159.8 Porción 3 Peroxi isobutirato de t-butilo (75% en peso, 15.4 Elf Atochem North America, Inc., Philadelphia, PA) Acetato de butilo 150.0 Porción 4 1- (3-aminopropil) imidazol (Aldrich Chemical 25.8 Co. Inc., Milwaukee, Wl) Acetato de butilo 24.7 Total 1490.5 La Porción 1 se cargó al matraz y la mezcla se calentó a temperatura de reflujo y se puso a reflujo aproximadamente 10 minutos. Se adicionaron simultáneamente las Porciones 2 y 3 durante 3 horas mientras la mezcla de reacción se mantuvo a temperatura de reflujo. La mezcla de reacción se puso a reflujo durante 1 hora. Se adicionó la mezcla de la Porción 4, y se puso a reflujo por otras 3 horas. Después de enfriar la solución del polímero se completó para dar la solución del polímero al 50.3% con una viscosidad Gardner-Holtz de N. El copolímero aleatorio antes de la reacción con 1- (3-aminopropil ) imidazol tuvo un Mw de 21,946 y un Mn de 9,709.

Ejemplo 11 Evaluación de las Propiedades Dispersantes La efectividad dispersante se determinó al rectificar con arena una mezcla de pigmento, solvente, y dispersante y se observó la calidad de dispersión bajo un microscopio Olympus, 40X. El sistema bien dispersado tuvo una apariencia uniforme y las partículas de pigmento mostraron vigoroso movimiento Browniano. En la contracción, los sistemas floculados tuvieron islas de pedazos de pigmento floculado intercaladas con áreas de solvente relativamente transparente. Se prepararon dispersiones simples por medio del siguiente procedimiento. A una botella de vidrio de 2 oz. se adicionaron 15 g de arena, 20 g de acetato de butilo, 2g de pigmento y 1 g de la solución dispersante del copolímero injertado. La botella se selló y agitó en un agitador de planta Red Devil durante 15 minutos.

Resultados D: Desfloculado o disperso SF: ligeramente floculado F: floculado na: no disponible 1. Rojo Monastral YRT-759D (Ciba-Geigy corp., Pigment Div., Newport, DE) 2. Rojo BO Irgazin DDP (Ciba-Geigy corp., Pigment Div., Newport, DE) 3. Negro carbón Raven 5000 (Columbia Chemicals Co., Atlanta, GA) 4. Dióxido de Titanio R706 (DuPont Co., Wilmington, DE) . Verde Sunfast 7 (Sun Chemical Corp., Cincinnati, OH) 6. Azul Enduroftalo BT-617D (Clariant Corp., Coventry, Rl) 7. Azul irgazin ATC (Ciba-Geigy Corp., Pigment Div., Newport, DE) 8. Magenta RT-355D (Ciba-Geigy Corp., Pigment Div., Newport, DE) 9. Marrón Perylene R-6436 (Bayer Corp., Pittsburgh, PA) . Rojo Sicotrans (BASF Corp., Colorant División, Mount Olive, NJ) 11. Amarillo Hostaperm H-3G (Clariant Corp., Conventry, Rl) 12. Amarillo Irgacolor (Ciba-Geigy corp., Pigment Div., Newport, DE) 13. Azul irgazin X-3367 (Ciba-Geigy Corp., Pigment Div., Newport, DE) 14. Violeta RT-101D (Ciba-Geigy Corp., Pigment Div., Newport, DE) 15. Bayferrox 3920 (Bayer Corp., Pittsburgh, PA) 16. Magenta Monastral RT-143D (Ciba-Geigy Corp., Pigment Div., Newport, DE) Basado en estos resultados de la prueba, la estructura injertada y los grupos polares tal como el hidroxilo y los grupos acetoacetilo han provisto algo de energía de dispersión al polímero como en el Ejemplo Comparativo 1 y 2. El Ejemplo Comparativo 3 muestra que con los grupos de fijación fuerte del pigmento de esta invención aun un copolímero aleatorio puede dispersar algunos pigmentos. Sin embargo, los de estructura injertada donde los grupos de fijación del pigmento están segmentado de los grupos de estabilización y que tienen los grupos funcionales amida y los grupos adicionales de fijación específicos del pigmento de esta invención son mucho más efectivos para un amplio rango de los tipos de pigmentos. Varias modificaciones, alteraciones, adiciones o substituciones de los componentes de las composiciones de esta invención serán aparentes para una persona con experiencia en el arte sin alejarse del alcance y perspectiva de esta invención. Esta invención no se limita por las modalidades ilustrativas expuestas en la presente, pero definido un tanto por las siguientes reivindicaciones .

Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método del solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura a que la misma se refiere.

Claims (22)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Una composición adecuada para usar un dispersante de pigmento, comprende un copolímero injertado que tiene una cadena principal polimérica y cadenas laterales de macromonómero unidas a la cadena principal, caracterizada porque (1) la cadena principal polimérica consiste esencialmente de monómeros etilénicamente insaturados polimerizados y (2) las cadenas laterales son macromonómeros que se unen a la cadena principal en un punto terminal simple y consiste esencialmente de monómeros etilénicamente insaturados polimerizados; donde el copolímero injertado tiene unido a la cadena principal, las cadenas laterales o ambas, un grupo acetoacetil amina de fijación del pigmento producido al hacer reaccionar los grupos funcionales acetoacetato en al cadena principal, las cadenas laterales o ambas con una amina primaria.
2. 2. La composición de la reivindicación 1, caracterizada porque el copolímero injertado se forma con los monómeros acrílicos y/o metacrílicos polimerizados.
3. 3. La composición de la reivindicación 1, caracterizada porque el grupo de fijación del pigmento se forma al copolimerizar los monómeros acrílicos y/o metacrílicos acetoacetato funcionales en la cadena principal, las cadenas laterales, o ambas y al hacer reaccionar los grupos acetoacetato construidos en el copolímero con una amina primaria.
4. 4. La composición de la reivindicación 1, caracterizada porque la amina primaria usada para formar el grupo de fijación del pigmento se selecciona del grupo que consiste de aminas que contienen grupos alifáticos, aromáticos y heterocíclicos.
5. 5. La composición de la reivindicación 1, caracterizada porque el grupo de fijación del pigmento contiene funcionalidad de amina terciaria y además es cuaternizada para producir un grupo amonio cuaternario en el copolímero injertado.
6. 6. La composición de la reivindicación 1, caracterizada porque el copolímero injertado comprende aproximadamente 10-90% en peso de la cadena principal polimérica y correspondientemente aproximadamente 90-10% en peso de las cadenas laterales del macromonómero.
7. 7. La composición de la reivindicación 1, caracterizada porque el copolímero comprende aproximadamente 20-80% en peso de la cadena polimérica principal y correspondientemente alrededor de 80-20% en peso de cadenas laterales del macromonómero.
8. 8. La composición de la reivindicación 1, caracterizada porque el copolímero injertado tiene un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 3,000-100,000.
9. 9. La composición de la reivindicación 1, caracterizada porque las cadenas laterales del macromonómero tienen un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 1,000-30,000.
10. 10. La composición de la reivindicación 1, caracterizada porque los grupos de fijación están colocados en la cadena principal.
11. 11. La composición de la reivindicación 1, caracterizada porque los grupos de fijación están colocados en las cadena laterales.
12. 12. La composición de la reivindicación 1, caracterizada porque los monómeros usados para formar los grupos acetoacetato comprenden al menos aproximadamente 1% en peso del copolímero injertado.
13. 13. La composición de la reivindicación 1, caracterizada porque el copolímero injertado además contiene grupos amida acíclicos o cíclicos en cualquiera o ambas, la cadena principal o el macromonómero como un grupo de fijación adicional.
14. 14. La composición de la reivindicación 1, caracterizada porque el copolímero injertado además contiene grupos hidroxilo en cualquiera o ambas, la cadena principal o el macromonómero.
15. 15. Una composición adecuada para usarse como un dispersante de pigmento, comprende un copolímero injertado, caracterizada porque el copolímero injertado tiene un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 3,000-100,000 y comprende aproximadamente 10-90% en peso de una cadena polimérica principal y aproximadamente 90-10% en peso de cadenas laterales del macromonómero unidas a la cadena principal, en donde (1) la cadena principal polimérica consiste esencialmente de monómeros etilénicamente insaturados polimerizados y (2) las cadenas laterales son macromonómeros que están unidos a la cadena principal en un punto simple terminal y consiste esencialmente de monómeros etilénicamente insaturados polimerizados que se polimerizan en presencia de un agente de transferencia de cadena de cobalto y tienen un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 1,000-30,000; donde el copolímero injertado contiene aproximadamente de 2 a 70% en peso, basado en el peso del copolímero injertado, de monómeros etilénicamente insaturados polimerizados que contienen un grupo acetoacetato funcional que se polimerizan en la cadena principal, las cadenas laterales o ambas, donde los grupos acetoacetato del copolímero se hacen reaccionar con un compuesto que lleva un grupo amina primaria para producir el grupo de fijación del pigmento de acetoacetil amina en el copolímero injertado.
16. 16. La composición de la reivindicación 15, caracterizada porque el copolímero injertado se forma a partir de los monómeros metacrílicos y/o acrílicos polimerizados.
17. 17. La composición de la reivindicación 16, caracterizada porque el copolímero injertado además contiene hasta 30% en peso, basado en el peso total del copolímero injertado, de los grupos hidroxilo en cualsuiera o ambos, la cadena principal o el macromonómero .
18. 18. La composición de la reivindicación 16, caracterizada porque el copolímero injertado además contiene hasta 20% en peso, basado en el peso total del copolímero injertado, de los grupos amida acíclicos o cíclicos en cualsuiera o ambos, la cadena principal o el macromonómero .
19. 19. La composición de la reivindicación 16, caracterizada porque el grupo de fijación del pigmento contiene funcionalidad de amina terciaria y además se cuaterniza para producir un grupo amonio cuaternario en el copolímero injertado.
20. 20. La composición de la reivindicación 15, caracterizada porque el grupo de fijación está colocado en la cadena principal.
21. 21. La composición de la reivindicación 15, caracterizada porque el grupo de fijación está colocado en las cadenas laterales del macromonómero.
22. 22. Una dispersión del pigmento, caracterizada porque comprende un pigmento en un solvente orgánico dispersado por medio de una composición de la reivindicación 1 o 15. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Un dispersante polimérico para pigmentos basado en un copolímero acrílico injertado donde el copolímero injertado tiene un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 3,000-100,000 y comprende una cadena principal y cadenas laterales del macromonómero unidas a la cadena principal, en donde (1) la cadena principal polimérica está formada de monómeros etilénicamente insaturados polimerizados y (2) las cadenas laterales son macromonómeros que están unidos a la cadena principal en un punto simple terminal y están formadas de monómeros etilénicamente insaturados polimerizados que tienen un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 1,000-30,000; donde el copolímero injertado contiene aproximadamente de 2 a 70% en peso, basado en el peso del copolímero injertado, de monómeros etilénicamente insaturados polimerizados que contienen grupos acetoacetato funcionales que se polimerizan en la cadena principal, las cadenas laterales o ambas, y los grupos acetoacetato se hacen reaccionar con una amina primaria para formar un grupo acetoacetil amina colgante en el copolímero injertado que sirve como grupo de fijación del pigmento. Estos materiales son efectivos para dispersar y estabilizar un amplio rango de pigmentos en sistemas basados en solventes y son particularmente útiles para formar dispersiones de pigmento que se usan en una variedad de composiciones de recubrimiento que tienen solvente para automóviles y camiones, donde proveen eficiencia mejorada en el uso del pigmento, menor viscosidad de la pintura, y reducida emisión de solvente orgánico volátil.