ES2237017T3 - Agente de humectacion que contiene esteres de acidos dicarboxilicos sulfonados. - Google Patents
Agente de humectacion que contiene esteres de acidos dicarboxilicos sulfonados.Info
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Abstract
Solución que contiene una sal: a) de un éster mono o dialquílico de un ácido dicarboxílico sulfonado y un disolvente orgánico b) con un punto de ebullición superior a 250ºC a 1 bar.
Description
Agente de humectación que contiene ésteres de
ácidos dicarboxílicos sulfonados.
La invención se refiere a una solución que
contiene una sal a) de un éster mono o dialquílico de un ácido
dicarboxílico sulfonado y un disolvente orgánico b) con un punto de
ebullición superior a 250ºC a 1 bar.
Además, la invención se refiere al uso de la
solución como agente de humectación, especialmente en dispersiones
poliméricas acuosas.
Las dispersiones poliméricas acuosas se aplican,
por ejemplo, como barniz o como adhesivo sobre los más diversos
sustratos. Para una buena humectación del sustrato y para conseguir
una superficie lo más lisa y libre de defectos posible, las
dispersiones poliméricas contienen generalmente agentes de
humectación ("wetting agents").
A partir de D. J. Calvert et al., European
Adhesives & Sealsants; junio de 1966, páginas de 2 a 5, por
ejemplo, se conocen los ésteres dialquílicos de ácidos succínicos
sulfonados como agentes de humectación.
Con el uso de agentes de humectación,
especialmente también de derivados de ácido succínico sulfonados, es
desventajosa una notable formación de espuma. Ésta alcanza un grado
crítico sobre todo en las instalaciones de recubrimiento habituales
de la actualidad, de funcionamiento rápido e impide la formación de
superficies libres de defectos.
El objetivo de la presente invención eran agentes
de humectación que tienden lo menos posible a la formación de
espuma.
De manera correspondiente, se encontró la
solución definida anteriormente, su uso como agente de humectación,
así como dispersiones poliméricas acuosas que contienen los agentes
de humectación.
La solución según la invención contiene una sal
de un éster mono o dialquílico de un ácido dicarboxílico sulfonado,
en lo siguiente abreviada con a).
En el caso del ácido dicarboxílico, se trata
preferiblemente de un ácido dicarboxílico con de 4 a 8 átomos de C,
especialmente se trata de ácido succínico
(HOOC-CH_{2}-CH_{2}-COOH).
El ácido dicarboxílico está sulfonado, es decir, está sustituido
mediante al menos uno, preferiblemente un grupo sulfonato.
Uno o ambos grupos de ácido carboxílico están
esterificados con alcanoles, de modo que esté presente un éster mono
o dialquílico. Los grupos alquilo contienen preferiblemente de 2 a
20, de manera especialmente preferida de 4 a 16, de manera muy
especialmente preferida de 4 a 12 átomos de C.
Se prefieren ésteres dialquílicos.
Se prefieren especialmente los ésteres
dialquílicos C_{4}-C_{12}, por ejemplo, ésteres
de dioctilo o ésteres de
di-2-etilhexilo.
Los cationes preferidos de la sal a) son cationes
alcalinos o el catión amonio. Por tanto, en el caso de a) se trata
especialmente de la sal alcalina o sal de amonio de un éster
dialquílico del ácido succínico sulfonado.
Como compuesto especialmente preferido se
cita:
di-(2-etilhexil)-sulfosuccinato
de sodio o el correspondiente compuesto de potasio o amonio.
El disolvente orgánico b) es líquido a 21ºC y 1
bar y tiene un punto de ebullición superior a 250ºC a 1 bar. Por
tanto, el disolvente b) es un compuesto no volátil según la
Directiva Europea 96/13/CE (Diario Oficial de las Comunidades
Europeas número L4 del 06.01.1996, páginas 8 a 13).
Preferiblemente, el disolvente b) es un
tensioactivo, es decir, un compuesto que reduce la tensión
superficial del agua. La reducción de la tensión superficial puede
determinarse con los procedimientos conocidos, por ejemplo, mediante
mediciones del ángulo de contacto. Preferiblemente, b) es
alifático.
En el caso de b) se trata especialmente de un
alcohol mono o polivalente, preferiblemente monovalente cuyos grupos
hidroxilo están alcoxilados.
Se prefieren alcoholes de 10 - 20, especialmente
de 12 a 15 átomos de C. Los grupos hidroxilo están alcoxilados como
media con de 3 a 10 mol de grupos alcoxilo por mol de grupos
hidroxilo. Se consideran especialmente grupos propoxilo o grupos
etoxilo. Se prefieren especialmente los grupos etoxilo.
Además de a) y b), la solución puede tener otros
componentes. Se consideran especialmente agua como agente de
dilución o adyuvante de disolución.
Preferiblemente, a) es soluble en b) en
condiciones normales (21ºC, 1 bar), de modo que la solubilidad es
especialmente al menos de 20 partes en peso de a) en 100 partes en
peso de b).
Las soluciones preferidas contienen de 50 a 500,
de manera especialmente preferida de 100 a 400 y de manera muy
especialmente preferida de 200 a 350 partes en peso de a), referido
a 100 partes en peso de b).
En caso de utilizarse de manera conjunta agua,
ésta se utiliza preferiblemente en cantidades de desde 1 hasta 300,
de manera especialmente preferida desde 100 hasta 200 partes en
peso, referido a 100 partes en peso de b).
La solución puede producirse de manera sencilla
mediante mezclado de los componentes. Preferiblemente, en primer
lugar se disuelve a) en b) y después, si se desea, se añade agua
para diluir.
La solución es adecuada como agente de
humectación. La solución es especialmente adecuada como agente de
humectación para polímeros, preferiblemente para aquellos que se
obtienen mediante polimerización radicálica.
Los polímeros se componen preferiblemente de al
menos un 60% en peso de acrilatos de alquilo
C_{1}-C_{18} o metacrilatos de alquilo,
compuestos aromáticos de vinilo con hasta 20 átomos de C, ésteres de
vinilo de ácido carboxílico C_{1}-C_{20},
nitrilos etilénicamente insaturados, halogenuros de vinilo, éteres
de vinilo de 1 a 10 átomos de C que contienen alcoholes y sustancias
monoméricas de carbono con de 2 a 8 átomos de C y 1 o 2 dobles
enlaces o mezclas de estos monómeros.
Se prefieren polímeros que se componen de al
menos un 60% en peso de acrilatos de alquilo
C_{1}-C_{18} o metacrilatos de alquilo,
compuestos aromáticos de vinilo con hasta 20 átomos de C o dienos
alifáticos, conjugados con de 4 a 8 átomos de C o mezclas de estos
monómeros.
Los polímeros se presentan preferiblemente en
forma de una dispersión acuosa, como se obtienen, por ejemplo,
mediante polimerización en emulsión de los monómeros.
La solución se utiliza como agente de humectación
preferiblemente en cantidades de desde 0,1 hasta 10, de manera
especialmente preferida de 0,2 a 5, de manera muy especialmente
preferida de 0,2 a 3 partes en peso de solución por 100 partes en
peso de polímero.
En el caso de las dispersiones poliméricas
acuosas se añade fácilmente la solución según la invención a la
dispersión y se agita.
La solución según la invención también puede
utilizarse como emulsionante, por ejemplo, en la polimerización en
emulsión.
Para ello, los monómeros se dispersan en agua con
ayuda de la solución según la invención y a continuación se lleva a
cabo la polimerización en emulsión de manera conocida. Las partes en
peso de la solución según la invención se corresponden con las
anteriormente dadas en el caso del uso como emulsionante.
En la aplicación de los polímeros o las
dispersiones polímericas sobre los más diversos sustratos, por
ejemplo, de plástico, metal, madera, papel, la solución actúa como
agente de humectación y conduce a la formación de una superficie
polímerica lisa y libre de defectos. Pueden obtenerse superficies
muy buenas especialmente también en sustratos flexibles, como hojas
de plástico o papel siliconado.
La solución no contiene ningún disolvente
orgánico volátil con un punto de ebullición inferior a 250ºC (1
bar).
Los agentes de humectación utilizados hasta la
fecha provocan frecuentemente una formación de espuma durante la
aplicación sobre la superficie cuando se usan en dispersiones
poliméricas acuosas. De esta manera, no podía obtenerse ninguna
superficie uniforme especialmente con el uso de dispersiones
poliméricas acuosas como adhesivo, por ejemplo, en el recubrimiento
de etiquetas.
Con la solución según la invención no se observa,
o apenas, una formación de espuma incluso en las instalaciones de
recubrimiento de funcionamiento rápido (por ejemplo, para el
recubrimiento de etiquetas).
B1 (según la invención)
Solución de
71% en peso de
di-(2-etilhexilo)sulfosuccinato de sodio
(DOSS)
29% en peso de un alcohol C_{13} etoxilado con
5 moles de óxido de etileno (OE) como promedio (alcohol de OE)
(además B1 se diluyó con 45 partes en peso de
agua, pero que no se incluyen para calcular la cantidad en peso del
agente de humectación).
B2 (como comparación)
100% en peso de DOSS
(se disolvió en mezcla de agua/propilenglicol,
pero que no se incluye para calcular la cantidad en peso del agente
de humectación).
B3 (como comparación)
100% en peso de alcohol de OE
Los agentes de humectación se añadieron a una
mezcla de adhesivos de contacto compuesta de 75 partes (referidas al
sólido) de una dispersión comercial de adhesivos de contacto de
acrilato (Acronal® V210, fabricante BASF AG, Ludwigshafen, Alemania)
y 25 partes (referidas al sólido) de una dispersión acuosa de resina
de colofonia (Tacolyn® 3179, fabricante Hercules BV, Middelburg,
Holanda). (Cantidades en la tabla)
Después se ajustaron los adhesivos con agua a un
tiempo de flujo de 19 segundos, medido en un viscosímetro DIN 4
según la norma DIN 53211.
Las mezclas de adhesivos se aplican sobre papel
siliconado con una rasqueta en forma de caja con una altura de
intersticio de 50 \mum. Tras un tiempo de espera de 10 s, se
determina mediante estimación la superficie humectada como
porcentaje de la superficie inicialmente recubierta con dispersión.
El comportamiento de humectación es tanto mejor cuanto más grande
sea la superficie humectada tras este periodo de tiempo. En la tabla
se indica la superficie humectada en % como valor medio de una
determinación en 5 veces.
- Aparato de ensayo:
- Vaso de precipitados de 1000 ml (14,5 cm de altura, 10,5 cm de diámetro)
- \quad
- Agitador de cesta (5,5 cm de altura, 4,1 cm de diámetro) con 15 filas dotadas cada una de 20 orificios ordenados (3 mm de diámetro del orificio, 3 mm de distancia entre los orificios)
- \quad
- Rascador metálico cubierto de teflón
- Volumen inicial:
- 500 ml
Manera de proceder:
Se llena el vaso de precipitados con 500 ml de
dispersión. El agitador se cesta se sumerge en la dispersión de
manera que las tres filas de orificios superiores del agitador se
encuentren fuera de la dispersión. En el ángulo de aproximadamente
45 grados con respecto al agitador se fija un rascador metálico
cubierto de teflón y el agitador gira a 500 revoluciones por minuto.
Tras espacios de tiempo fijos se mide el ascenso del volumen de
espuma en el vaso de precipitados. En la tabla se indica la altura
de la espuma tras 120 minutos.
| Nº de experimento | Agente de | Cantidad* en % | % de superficie | Altura de la espuma |
| humectación | en peso | humectada | ||
| 1 | B1 | 0,8 | 60 | 750 ml |
| 2 | B2 | 0,57** | 45 | 750 ml |
| 3 | B2 | 0,8 | 65 | > 1000 ml *** |
| 4 | B3 | 0,8 | 25 | - - |
| * referido a la cantidad de sólido del adhesivo | ||||
| ** se corresponde con la misma cantidad de DOSS que en el experimento nº 1 | ||||
| *** incluso tras 82 minutos |
En especial, una comparación del experimento 1
con el 3 deja ver que, según la invención, puede reducirse la
formación de espuma y que el efecto de humectación permanece igual
con la misma cantidad de agente de humectación (a pesar de una
cantidad significativamente más pequeña de DOSS).
Claims (11)
1. Solución que contiene una sal a) de un éster
mono o dialquílico de un ácido dicarboxílico sulfonado y un
disolvente orgánico b) con un punto de ebullición superior a 250ºC a
1 bar.
2. Solución según la reivindicación 1, en la que
en el caso de a) se trata de un éster dialquílico.
3. Solución según la reivindicación 1 o 2, en la
que en el caso de a) se trata de un éster dialquílico del ácido
succínico sulfonado.
4. Solución según una de las reivindicaciones 1 a
3, en la que en el caso de a) se trata de una sal alcalina o una sal
de amonio del éster dialquílico del ácido succínico sulfonado.
5. Solución según una de las reivindicaciones 1 a
4, en la que en el caso del disolvente b) se trata de un
tensioactivo.
6. Solución según una de las reivindicaciones 1 a
5, en la que en el caso del disolvente b) se trata de alcoholes
alcoxilados.
7. Solución según una de las reivindicaciones 1 a
6, que contiene de 50 a 500 partes en peso del compuesto a),
referido a 100 partes en peso del disolvente b).
8. Uso de la solución según una de las
reivindicaciones 1 a 7 como agente de humectación en dispersiones
poliméricas acuosas.
9. Uso de la solución según una de las
reivindicaciones 1 a 7 como emulsionante en la polimerización en
emulsión.
10. Dispersiones poliméricas acuosas que
contienen una solución según una de las reivindicaciones 1 a 7.
11. Uso de dispersiones poliméricas acuosas según
la reivindicación 9 para recubrir hojas de plástico o papel
siliconado.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE19855353A DE19855353A1 (de) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | Benetzungsmittel, enthaltend sulfonierte Dicarbonsäureester |
| DE19855353 | 1998-12-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| EP (1) | EP1006106B1 (es) |
| AT (1) | ATE288890T1 (es) |
| DE (2) | DE19855353A1 (es) |
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