ES2954761T3

ES2954761T3 - Composición dispersante no pigmentada

Info

Publication number: ES2954761T3
Application number: ES20719647T
Authority: ES
Inventors: Andreas Okkel; Hiroshi Yonehara; Benjamin Lindner; Jörg Bömer; Albert Frank; Udo Krappe; Yoshizumi Kohara; Ryo Takabayashi
Original assignee: BYK Chemie GmbH
Current assignee: BYK Chemie GmbH
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2020-04-22
Publication date: 2023-11-24
Anticipated expiration: 2040-04-22
Also published as: CN113748171B; JP7303902B2; EP3959274A1; KR102589005B1; KR20220005512A; EP3959274B1; JP2022530152A; US12116492B2; KR102648624B1; CN113728061A; US20220213337A1; CN113748171A; KR20220005510A; WO2020216801A1; JP2022530230A; CN113728061B; JP7253080B2; WO2020216800A1

Abstract

La invención se refiere a una composición no pigmentada que comprende a) un copolímero de bloques que comprende al menos un primer bloque y al menos un segundo bloque que es diferente del primer bloque, en donde el primer bloque comprende unidades repetidas 1, unidad repetida 1 y el segundo bloque comprende unidades repetidas 2, unidad repetida 2 en la que Z representa O o NH, R1 representa H o CH3, R2 representa un grupo seleccionado entre grupos hidrocarbilo y grupos que contienen grupos éter, R3 representa un grupo orgánico que tiene de 2 a 4 átomos de carbono. , R4 y R5 representan independientemente un grupo orgánico, en el que R4 y R5 están opcionalmente unidos entre sí para formar una estructura cíclica, y b) un polímero que comprende al menos un grupo ácido y que tiene un peso molecular promedio en número de 300 g/mol. o mas alto. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Composición dispersante no pigmentada

La invención se refiere a una composición que comprende un copolímero de bloques y un polímero que tiene grupos ácidos. La invención se refiere adicionalmente al uso de las composiciones como adyuvante de dispersión para colorantes y a un proceso para preparar una composición pigmentada.

La patente de Japón JP 6248838 B se refiere a una composición colorante que comprende un derivado de dicetopirrolopirrol específico como pigmento, un dispersante polimérico, un éster de fosfato polimérico, una resina aglutinante y un compuesto polimerizable. El dispersante polimérico y el éster de fosfato polimérico se combinan en presencia del pigmento durante el proceso de dispersión de pigmentos. Las composiciones colorantes de este documento se proponen para su uso en la producción de visualizadores de panel plano. Se ha hallado que la calidad de dispersión de pigmentos y las propiedades de revelado de las composiciones coloreadas descritas en este documento no son, a veces, plenamente satisfactorias.

Existe una necesidad continua de unos agentes humectantes y dispersantes mejores, que producen en particular un concentrado de pigmentos estable durante el almacenamiento y de baja viscosidad, por ejemplo, en los campos de los filtros de color para visualizadores de cristal líquido, composición de tinta para impresión por inyección de tinta y otras composiciones de recubrimiento. Para la aplicación del material de recubrimiento al sustrato es necesaria una viscosidad baja del concentrado de pigmento y del material de recubrimiento. Si las dispersiones de pigmentos no son estables durante el almacenamiento y se aglomeran, generalmente aumenta la viscosidad de la composición pigmentada y se deteriora el contraste. Además, el agente humectante y dispersante no debería tener una influencia negativa sobre la etapa de revelado, debido a que, para los filtros de color modernos, se aumenta la carga de pigmento y, con la misma, también la cantidad de aditivo humectante y dispersante que se usa en la formulación. Para su uso en filtros de color, es deseable un buen equilibrio entre las propiedades de revelado y la resolubilidad en disolvente orgánico, en particular en acetato de 1 -metoxi-2-propilo, para obtener una productividad alta en procesos industriales. El agente humectante y dispersante debería presentar además una compatibilidad amplia con diversos otros componentes, tales como resinas, de composiciones en donde se usa el mismo. El agente humectante y dispersante también debería ser adecuado para su uso con una diversidad de pigmentos diferentes.

La invención proporciona una composición no pigmentada que comprende

a) un copolímero de bloques que comprende al menos un primer bloque y al menos un segundo bloque que es diferente del primer bloque, en donde el primer bloque comprende unidades de repetición 1,

y el segundo bloque comprende unidades de repetición 2,

en donde

Z representa O o NH,

R¹representa H o -CH³,

R²representa un grupo seleccionado de entre grupos hidrocarbilo y grupos que contienen grupo éter,

R³representa un grupo orgánico que tiene de 2 a 4 átomos de carbono,

R4 y R5 representan independientemente un grupo orgánico, en donde R4 y R5 están opcionalmente unidos entre sí para formar una estructura cíclica, y

b) un polímero que comprende al menos un grupo ácido y que tiene un peso molecular promedio en número de 300 g/mol o superior, en donde la unidad de repetición 2 del copolímero de bloques a) está presente al menos parcialmente como sal del polímero b) que comprende al menos un grupo ácido,

y en donde la composición está esencialmente libre de pigmentos, colorantes y materiales de carga inorgánicos. La composición de la invención es muy adecuada como un agente dispersante para colorantes y satisface las necesidades mencionadas anteriormente. La composición es una composición no pigmentada, lo que significa que la composición está esencialmente libre de partículas, que imparten color u opacidad a la composición, tales como pigmentos, colorantes y materiales de carga inorgánicos.

El primer bloque del copolímero de bloques comprende unidades de repetición 1 como se ha descrito anteriormente. Según la invención, el primer bloque comprende 1 o más tipos diferentes de unidades de repetición 1. Generalmente, el primer bloque comprende de 1 a 12 tipos diferentes de unidades de repetición 1. Las unidades de repetición 1 en el copolímero de bloques se obtienen generalmente por polimerización de monómeros polimerizables etilénicamente insaturados adecuados.

Los monómeros etilénicamente insaturados que forman la unidad de repetición 1 en el copolímero de bloque se seleccionan generalmente de entre ésteres acrílicos, ésteres metacrílicos, acrilamidas y/o metacrilamidas que preferiblemente no portan ningún grupo amino primario, secundario, terciario o cuaternizado. En la presente memoria, el término "(met)acrilo" se refiere tanto a metacrilo como a acrilo. Lo mismo es aplicable al término "(met)acrilato", que se refiere tanto a metacrilato como a acrilato, de forma similar.

Ejemplos para tales monómeros son:

i) ésteres (met)acrílicos de alcoholes de cadena lineal, ramificados o cicloalifáticos que tienen de 1 a 22, preferiblemente de 1 a 12, más preferiblemente de 1 a 8 y lo más preferiblemente de 1 a 6 átomos de carbono, tales como (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, (met)acrilato de n-butilo, (met)acrilato de íerc-butilo, (met)acrilato de n-hexilo, (met)acrilato de isobutilo, (met)acrilato de isopentilo, (met)acrilato de laurilo, (met)acrilato de 2-etilhexilo, (met)acrilato de estearilo, (met)acrilato de ciclohexilo, (met)acrilato de behenilo, (met)acrilato de isodecilo, (met)acrilato de 2-propilheptilo, (met)acrilato de 3,5,5-trimetil-1 -hexilo, (met)acrilato de nonanilo, (met)acrilato de 2-propilheptilo, (met)acrilato de 2-isopropil-5-metil-hexilo, (met)acrilato de tridecilo, (met)acrilato de heptadecilo, (met)acrilato de heneicosanilo y (met)acrilato de isobornilo; y éster (met)acrílico que tiene funcionalidad diciclopentadienilo, tal como acrilato o metacrilato de diciclopenteniloxietilo.

(ii) ésteres aril(met)acrílicos cuyo anillo arilo, sin sustituyentes adicionales posibles, contiene de 5 a 12, preferiblemente de 6 a 10, átomos de carbono, tales como acrilato de fenilo; y ésteres aralquil(met)acrílicos cuyo radical aralquilo, sin sustituyentes adicionales posibles en el radical arilo, contiene de 6 a 11, preferiblemente de 7 a 11, átomos de carbono, tales como metacrilato de bencilo, es posible que los radicales arilo de los ésteres aril(met)acrílicos y de los ésteres aralquil(met)acrílicos, en cada caso, estén respectivamente no sustituidos o que estén sustituidos hasta cuatro veces, tales como, por ejemplo, metacrilato de 4-metilfenilo; y

(iii) ésteres de ácido (met)acrílico de monoéter monoalcoholes o poliéter monoalcoholes, tales como éteres, polietilenglicoles, polipropilenglicoles, polibutilenglicoles o polialquilenglicoles mixtos que tienen de 4 a 80 átomos de carbono y una distribución estadística, de bloques o de gradiente de los diferentes monómeros a lo largo de la cadena, tales como, por ejemplo, (met)acrilato de tetrahidrofurfurilo, (met)acrilato de di(etilenglicol)metil éter, (met)acrilato de furfurilo, (met)acrilato de 2-butoxietilo, (met)acrilato de 2-etoxietilo, (met)acrilato de aliloxietilo, (met)acrilato de 1-metoxibutilo, (met)acrilato de metiltriglicol, (met)acrilato de etiltriglicol, (met)acrilato de butildiglicol, (met)acrilato de polipropilenglicol metil éter y (met)acrilato de poli(etilenglicol) alquil éter, en donde alquilo representa un resto alquilo de cadena lineal o ramificado que tiene de 1 a 22, preferiblemente de 1 a 15, más preferiblemente de 1 a 12, incluso más preferiblemente de 1 a 8 átomos de carbono y lo más preferiblemente de 1 a 4 átomos de carbono; y

(iv) (met)acrilato de trimetilsililo.

Se prefieren ésteres de ácido metacrílico, en lugar de ésteres de ácido acrílico. Más preferiblemente, R2 en la unidad de repetición 1 representa un resto alquilo ramificado o no ramificado con 1 a 12, preferiblemente de 1 a 10 átomos de carbono, un resto cicloalquilo con 4 a 8, preferiblemente 6 átomos de carbono, un resto aralifático con 7 a 12 átomos de carbono, como bencilo; y trimetilsililo.

Se prefieren sumamente metacrilato de metilo y de butilo, metacrilato de ciclohexilo, metacrilato de isobornilo y metacrilatos de poli(óxido de alquileno).

En una realización preferida, el primer bloque comprende al menos un tipo de unidad de repetición que comprende grupos éter. Debería entenderse que los grupos éter generalmente se refieren a grupos éter no cíclicos.

Tales unidades de repetición se proporcionan adecuadamente mediante monómeros de la siguiente fórmula (I)

en donde

R¹representa H o -CH³,

R^arepresenta un grupo alquileno lineal o ramificado con 2 a 6 átomos de carbono,

R^brepresenta aralquilo, preferiblemente bencilo; o alquilo con 1 a 8 átomos de carbono, preferiblemente metilo, etilo, propilo o butilo; y

n representa un número entero de 1 a 150, preferiblemente de 1 a 50, más preferiblemente de 1 a 25,

y en el caso de que al menos dos tipos diferentes de resto R^apresenten las n unidades [R^aO], la cadena de [R^aO]ⁿpuede tener una arquitectura aleatoria, de bloques o de gradiente a lo largo de la cadena.

En una realización adicional, el primer bloque comprende unidades de repetición derivadas de monómeros seleccionados de entre metacrilato de etiltriglicol, metacrilato de metiltriglicol, metacrilato de butildiglicol y mezclas de los mismos.

Unidad de repetición 2

El segundo bloque del copolímero comprende unidades de repetición 2 que tienen un grupo amino terciario. Las unidades de repetición 2 pueden generarse por polimerización de ésteres acrílicos, ésteres metacrílicos, acrilamidas y metacrilamidas que tienen al menos un grupo amino terciario. Los monómeros se seleccionan preferiblemente de entre el grupo de ésteres íerc-aminoalquil(met)acrílicos que tienen de 2 a 12, preferiblemente de 2 a 8 átomos de carbono en el grupo íerc-aminoalquilo, incluyendo sustituyentes adicionales posibles, como más grupos íerc-amino adicionales en los restos R⁴y R⁵. Ejemplos para la unidad de repetición 2 son (met)acrilato de N,N-dimetilaminoetilo, (met)acrilato de N,N-dietilaminoetilo, (met)acrilato de N,N-dibutilaminoetilo, (met)acrilato de 2-(2-dimetilaminoetil(metil)amino]etilo,

(met)acrilato de 2-(2-dimetilaminoetiloxi)etilo, (met)acrilato de 2-morfolinoetilo, (met)acrilato de 2-(1-piperidil)etilo, (met)acrilato de 2-(N-etilanilino)etilo, (met)acrilato de 2-imidazol-1 -iletilo y (met)acrilato de N,N-dimetilaminopropilo. Lo más preferido es el uso de metacrilato de N,N-dimetilaminoetilo (DMAEMA).

Las unidades de repetición 2 que contienen al menos un grupo amino terciario también pueden producirse mediante reacciones después de la construcción de la cadena polimérica. A modo de ejemplo, monómeros etilénicamente insaturados que contienen oxirano, tales como metacrilato de glicidilo, pueden (co)polimerizarse para formar un bloque polimérico que tiene grupos oxirano.

Los mismos pueden hacerse reaccionar con aminas después de la polimerización. En tal caso, el resto R³contendrá un grupo hidroxilo. Si se desea, R⁴y/o R⁵pueden contener grupos hidroxilo adicionales. Para este fin son adecuadas aminas primarias que portan adicionalmente uno o más grupos amino terciario o aminas secundarias, que adicionalmente portan, opcionalmente, uno o más grupos amino terciario. Los ejemplos incluyen dimetilaminopropilamina y dietilaminoetilamina; dialquilaminas tales como dietilamina, dibutilamina y diciclohexilamina; aminas secundarias que tienen dos sustituyentes diferentes tales como, por ejemplo, N-(2-hidroxietil)anilina; aminas secundarias que adicionalmente portan uno o más grupos amino terciario, tales como bis(3-dimetilaminopropil)amina; dihidroxialquilaminas, tales como dietanolamina y diisopropanolamina. Se da preferencia a aminas secundarias que, opcionalmente, adicionalmente portan uno o más grupos amino terciario.

En una realización adicional, el segundo bloque comprende además unidades de repetición 3

en donde R⁶representa un grupo orgánico y X ^'representa un anión.

Las unidades de repetición 3 pueden describirse como producto de reacción de una reacción de cuaternización del grupo amina terciaria de unidades de repetición 2. En una realización, la cuaternización se lleva a cabo después de la formación del polímero. Como alternativa, la cuaternización puede llevarse a cabo sobre los monómeros insaturados correspondientes antes de la polimerización.

Por lo tanto, pueden introducirse unidades de repetición 3 mediante cuaternización parcial de los grupos amino de unidades de repetición 2.

Los agentes de cuaternización adecuados pueden seleccionarse de entre haluros de alquilo y haluros de aralquilo, o epóxidos, por ejemplo, glicidil éteres en presencia de ácidos. Habitualmente, pueden usarse haluros de alquilo y haluros de aralquilo como cloruro de bencilo, cloruro de 2 o 4-vinilbencilo, cloruro de metilo o yoduro de metilo. Además, pueden usarse tosilatos como tosilato de metilo. Ejemplos de glicidil éteres adecuados son alquilglicidil éteres como 2-etilhexilglicidil éter y alquil C¹³/C¹⁵-glicidil éter o arilglicidil éteres como cresilglicidil éter, así como metacrilato de glicidilo. Ejemplos para ácidos usados en esta reacción de cuaternización son ácidos carboxílicos como ácido benzoico, ácido acético o ácido láctico. Ácidos adicionales son éster de ácido fosfórico con uno o dos sustituyentes éster. Se prefieren cloruro de bencilo, cloruro de 4-vinilbencilo y metacrilato de glicidilo en combinación con un ácido carboxílico.

En una realización adicional, la cuaternización se lleva a cabo con un agente de cuaternización de fórmula (II)

en donde X es un así denominado grupo saliente, como haluro, triflato o tosilato que puede experimentar una reacción de sustitución nucleofílica con un grupo amina terciaria;

y

R7 es un grupo hidrocarbonado lineal o ramificado con 1 a 8 átomos de carbono.

Los compuestos preferidos de fórmula general (II) son ácido monocloroacético, derivados de ácido láctico, tales como ácido láctico tosilado, ácido monocloropropiónico y ácidos carboxílicos homólogos superiores sustituidos con un grupo saliente.

Pueden usarse uno o más tipos de agentes de cuaternización, o bien simultáneamente o bien posteriormente.

La conversión de unidades de repetición 2 a través de cuaternización puede determinarse mediante el índice de amina del polímero mediante DIN 16945.

Generalmente, el copolímero de bloques tiene un índice de amina en el intervalo de 1 a 250 mg de KOH/g. En realizaciones preferidas, el índice de amina del copolímero de bloques está en el intervalo de 30 a 180 mg de KOH/g, más preferiblemente de 50 a 160 mg de KOH/g, y lo más preferiblemente de 80 a 130 mg de KOH/g.

En una realización, el copolímero de bloques consiste, o consiste esencialmente, en el primer bloque y el segundo bloque, que se han descrito anteriormente. En una realización adicional, el copolímero de bloques comprende un tercer bloque, que puede ser, o no, diferente del primer bloque y el segundo bloque. El tercer bloque puede conectarse al primer bloque o al segundo bloque como un bloque terminal del copolímero. En una realización, el tercer bloque se ubica entre el primer bloque y el segundo bloque. En este caso, el tercer bloque puede consistir en una combinación de las unidades de repetición del primer bloque y el segundo bloque.

En una realización adicional, el segundo bloque que comprende unidades de repetición 2 se ubica entre el primer bloque y el tercer bloque. En esta realización, el primer bloque y el tercer bloque tienen el mismo tipo de unidades de repetición 1, es decir, el primer bloque y el tercer bloque se basan en el mismo tipo de monómeros. Como alternativa, el primer bloque y el tercer bloque tienen diferentes tipos de unidades de repetición 1, es decir, el primer bloque y el tercer bloque se basan en diferentes tipos de monómeros. En este caso, el tercer bloque comprende unidades de repetición 1 en donde R2 comprende grupos poliéter, mientras que el primer bloque comprende unidades de repetición 1 en donde R2 está esencialmente libre de grupos poliéter.

En una realización adicional, el copolímero de bloques comprende al menos tres bloques, en donde el primer bloque se ubica entre el segundo bloque y un tercer bloque, y en donde el tercer bloque comprende el mismo tipo de unidades de repetición 2 que el segundo bloque.

En una realización adicional más, el tercer bloque del copolímero de bloques comprende tipos de unidades de repetición 1 diferentes de los del primer bloque, y el tercer bloque se ubica entre el primer bloque y el segundo bloque.

En realizaciones habituales del copolímero de bloques, la relación en peso del primer bloque y el segundo bloque está en el intervalo de 90:10 a 25:75. En realizaciones preferidas, la relación en peso del primer bloque y el segundo bloque está en el intervalo de 80:20 a 40:60.

Para los copolímeros de bloques que comprenden tres bloques, el primer bloque aporta adecuadamente del 5 al 80 % en peso, preferiblemente del 5 al 75 % en peso del peso total del copolímero en bloque. Para los copolímeros de bloques que comprenden tres bloques, el segundo bloque aporta adecuadamente del 10 al 75 % en peso, preferiblemente del 20 al 60 % en peso del peso total del copolímero en bloque. Para los copolímeros de bloques que comprenden tres bloques, el tercer bloque aporta adecuadamente del 5 al 80 % en peso, preferiblemente del 5 al 75 % en peso del peso total del copolímero en bloque.

Un copolímero de bloques preferido de la invención es un copolímero de bloques que tiene preferiblemente un peso molecular promedio en número Mⁿde 2.000 a 20.000 g/mol, más preferiblemente de 3.000 a 17.000 g/mol y lo más preferiblemente de 4.000 a 14.000 g/mol. El peso molecular promedio en número Mⁿy el peso molecular promedio en peso M^wse determinan según DIN 55672-1:2007-08 por medio de cromatografía de permeación en gel usando tetrahidrofurano que contiene un 1 % en volumen de dibutilamina como eluyente y poliestireno como patrón. Si el peso molecular promedio en número es demasiado alto, la viscosidad puede deteriorarse.

El copolímero de bloques de la invención tiene generalmente una polidispersidad baja. La polidispersidad es el peso molecular promedio en peso M^wdividido por el peso molecular promedio en número Mⁿ. Preferiblemente, la polidispersidad del copolímero de bloques está en el intervalo de 1,03 a 1,80, más preferiblemente de 1,05 a 1,40.

La composición de la invención comprende además un polímero b) que comprende al menos un grupo ácido y que tiene un peso molecular promedio en número de 300 g/mol o superior.

Un polímero comprende al menos tres unidades de repetición de monómeros polimerizados. Generalmente, el peso molecular del polímero b) está en el intervalo de 300 a 20.000 g/mol, preferiblemente de 300 a 15.000 g/mol, y más preferiblemente de 400 a 2.000 g/mol.

El al menos un grupo ácido en el polímero b) se selecciona generalmente de entre grupos ácido carboxílico, grupos ácidos que contienen fósforo y grupos ácido sulfónico. Los ejemplos de grupos ácidos que contienen fósforo incluyen grupos ácido fosfónico y mono- y diésteres de ácido fosfórico.

Las moléculas poliméricas individuales del polímero b) pueden contener 1, 2 o más grupos ácidos por molécula. Se prefiere que las moléculas contengan 1 o 2 grupos ácidos por molécula. El número de grupos ácidos por molécula también puede expresarse como funcionalidad promedio, es decir, el número de grupos ácidos en una muestra dividido por el número de moléculas en una muestra. Preferiblemente, la funcionalidad promedio está en el intervalo de 0,9 a 1,2 grupos ácidos por molécula.

El polímero b) puede ser un polímero lineal o ramificado. Preferiblemente, el polímero b) es un polímero esencialmente lineal. El polímero b) puede basarse en uno o más tipos de monómeros. En algunas realizaciones, el polímero b) comprende grupos éster. El polímero b) puede ser un poliéster, por ejemplo, un poliéster a base de ácidos dicarboxílicos, dioles y, opcionalmente, monoalcoholes, ácidos monocarboxílicos y combinaciones de los mismos. Si se desean poliésteres ramificados, es posible incluir componentes básicos de formación de éster que tienen tres o más grupos funcionales de formación de éster. Como alternativa, pueden prepararse polímeros que contienen grupos éster por polimerización con apertura de anillo de lactonas. Los ejemplos de las lactonas adecuadas incluyen épsiloncaprolactona y delta-valerolactona.

En realizaciones adicionales, el polímero b) comprende grupos éter. El polímero b) puede ser un poliéter, por ejemplo, un poliéter preparado por polimerización con apertura de anillo de grupos éter cíclicos, tales como epóxidos y oxetanos. Los ejemplos de epóxidos adecuados incluyen óxido de etileno, óxido de propileno, glidicil éteres, ésteres de glicidilo y mezclas de los mismos. Los oxetanos adecuados incluyen oxetano no sustituido o un oxetano sustituido, tales como trimetilolpropanoxetano. La polimerización de éteres cíclicos con funcionalidad hidroxilo puede conducir a estructuras de poliéter ramificadas.

En una realización adicional, el polímero b) comprende grupos éster y grupos éter. En una realización, el polímero b) puede ser un copolímero de bloques que comprende al menos un bloque de poliéter y al menos un bloque de poliéster. Como alternativa, los grupos éster y los grupos éter pueden distribuirse aleatoriamente en el polímero b).

Los grupos ácidos pueden introducirse en el polímero b) mediante métodos bien conocidos.

Se preparan adecuadamente ésteres ácidos de ácido fosfórico haciendo reaccionar un equivalente de ácido fosfórico de un compuesto de fósforo de formación de éster con uno a dos equivalentes de un polímero con funcionalidad hidroxilo.

Esta reacción se describe, por ejemplo, en Houben-Weyl, "Methoden der Organischen Chemie", vol. XII/2, 4a ed., páginas 143 y siguientes.

Si se usa un equivalente de un polímero con funcionalidad monohidroxilo para cada equivalente de ácido fosfórico de un compuesto de fósforo de formación de éster, se forman monoésteres. Si se usan dos equivalentes, se forman diésteres. Si se usan entre uno y dos equivalentes, se forma una mezcla de monoésteres y diésteres.

Como se usa en la presente memoria, se entiende que la expresión "compuesto de fósforo de formación de éster" se refiere a un compuesto de fósforo que puede formar un éster de ácido fosfórico mediante la reacción con un compuesto hidroxi. Por ejemplo, como compuestos de fósforo de formación de éster pueden usarse oxicloruro de fósforo, pentóxido de fósforo, poli(ácido fosfórico) y fosfato de acetilo. Se dan ejemplos adicionales en la solicitud de patente de Alemania n.° DE-A 2.726.854. Se prefieren el pentóxido de fósforo y el poli(ácido fosfórico).

La reacción de los compuestos de fósforo de formación de éster mencionados anteriormente con los compuestos hidroxi se lleva a cabo preferiblemente sin un disolvente, a temperaturas de hasta aproximadamente 100 °C. Sin embargo, la reacción también puede llevarse a cabo en presencia de disolventes inertes adecuados, como se describe, por ejemplo, en la solicitud de patente europea EP 0193019 A.

Se preparan adecuadamente polímeros que tienen grupos ácido carboxílico haciendo reaccionar un polímero con funcionalidad hidroxilo o con funcionalidad amina primaria o secundaria con un anhídrido carboxílico cíclico. Los ejemplos de anhídridos carboxílicos cíclicos adecuados incluyen anhídrido maleico, anhídrido itacónico, anhídrido citracónico, anhídrido succínico y anhídrido ftálico. Como alternativa, la polimerización con apertura de anillo de lactonas puede iniciarse con un ácido carboxílico para producir un poliéster funcional de ácido carboxílico.

Pueden prepararse polímeros que tienen grupos ácido sulfónico mediante tratamiento de polímeros que tienen grupos alquilo con dióxido de azufre y oxígeno en presencia de agentes de formación de radicales, mediante oxidación de polímeros con funcionalidad tiol, o mediante tratamiento de polímeros con funcionalidad haluro con sulfato de sodio y una acidificación posterior.

La composición de la invención puede formarse adecuadamente combinando el copolímero de bloques a) y el polímero b), y mezclando los dos componentes. Los polímeros a) y b) pueden proporcionarse adecuadamente como soluciones en uno o más disolventes orgánicos para reducir la viscosidad y para facilitar la manipulación y el mezclado. Se cree que la formación de sales entre las unidades de repetición 2 del polímero a) y los grupos ácidos del polímero b) conduce a propiedades mejoradas de la composición. Se cree que la formación de sales se facilita manteniendo la composición a temperatura ambiente o a temperatura elevada durante un cierto período de tiempo. En realizaciones ilustrativas, la composición se mantiene, después de mezclar, a una temperatura en el intervalo de 20 a 80 °C durante un período de 20 minutos a 24 horas para equilibrar la formación de sales.

La relación de mezcla del polímero a) y el polímero b) no es particularmente crítica. Generalmente, la relación de mezcla se elige para llegar a una relación molar de unidades de repetición 2 del copolímero de bloques del componente a) y grupos ácidos del componente b) en el intervalo de 1,00:0,05 a 1,00:1,40, preferiblemente de 1,00:0,20 a 1,00:1,25.

La invención también se refiere al uso de la composición como agente dispersante para colorantes. Los colorantes adecuados incluyen pigmentos y colorantes, cargas que proporcionan opacidad, y combinaciones de los mismos.

Se describen ejemplos de colorantes adecuados en la solicitud de patente internacional PCT/EP2018/081346,

página 9, línea 30, a página 13, línea 16, y en el documento JP 6248838 B, página 6, línea 32, a página 9, línea 33. Además, como un colorante muy adecuado pueden mencionarse Pigment Red-291, Pigment Yellow-231 y Pigment Green-62 o 63.

La invención también se refiere a un proceso para preparar una composición coloreada que comprende las etapas de

a) proporcionar una composición que comprende a) un copolímero de bloques y b) un polímero que comprende al menos un grupo ácido según la invención,

b) añadir uno o más pigmentos o tintes de impartición de color a la composición, y

c) dispersar los uno o más pigmentos o tintes en la composición para formar una composición coloreada.

Si así se desea, pueden incluirse componentes adicionales en la composición coloreada. Los componentes adicionales incluyen, por ejemplo, aglutinantes de formación de película, otras resinas y polímeros, disolventes y diluyentes reactivos, catalizadores de curado, así como aditivos adicionales. La elección de componentes adicionales depende del uso previsto de la composición coloreada. En realizaciones ilustrativas, la composición coloreada se formula como una composición de tinta de inyección de tinta, como una composición de recubrimiento base de automoción, o como una composición para filtros de color, en particular, filtros de color para visualizadores de panel plano. Cuando la composición coloreada se formula como una composición de filtro de color, se prefiere que se incluya una resina soluble en álcali en la composición. Se describen ejemplos de resinas solubles en álcali adecuadas en la solicitud de patente internacional PCT/EP2018/081346, página 14, línea 20, a página 15, línea 21, y en el documento JP 6248838 B, página 11, línea 20, a página 13, línea 6.

Las composiciones para filtros de color para visualizadores de panel plano también comprenden preferiblemente un componente etilénicamente insaturado que tiene uno o más grupos etilénicamente insaturados. Se describen ejemplos de tales componentes en la solicitud de patente internacional PCT/EP2018/081346, página 15, línea 23, a página 16, línea 33.

Ejemplos

Materias primas usadas

MMA: Metacrilato de metilo (Evonik)

BMA: Metacrilato de n-butilo (Evonik)

BzMA: Metacrilato de bencilo (Evonik)

EHMA: Metacrilato de 2-etilhexilo (Evonik)

IBOMA: Metacrilato de isobornilo (Evonik)

BDGMA: Metacrilato de butilodiglicol (Evonik)

MPEG-1000MA: Metacrilato de metoxi poliglicol (número de unidades de óxido de etileno: 23) (Shin-Nakamura Chemical)

DMAEMA: Metacrilato de N,N-dimetilaminoetilo (Evonik)

MMTP: 1 -metoxi-1 -(trimetilsiloxi)-2-metilpropeno (Sigma-Aldrich)

Catalizador: 3-Clorobenzoato de tetrabutilamonio, concentración del 50 % en acetonitrilo, véase el documento US 4.588.795

AMBN: 2,2'-Azodi(2-metilbutironitrilo) (Akzo Nobel)

PMA: Acetato de 1-metoxi-2-propilo (DOW Chemicals)

PM: Alcohol 1-metoxi-2-propílico (DOW Chemicals)

BzCl: Cloruro de bencilo (Sigma-Aldrich)

Grilonit RV 1814: Alquil (número de carbonos: 13-15) glicidil éter (EMS-GRILTECH)

CGE: o-Cresilglicidil éter (Sigma-Aldrich)

Ácido benzoico: (Sigma-Aldrich), peso molecular teórico = 122,12

Lutensol AO11: Polietilenglicol alcoxilado C13-C15 (número de unidades de óxido de etileno: 11)

(BASF)

MPEG-350: Metoxi polietilenglicol (número de unidades de óxido de etileno: 8)

8-caprolactona: (Sigma-Aldrich)

5-Valerolactona: (Sigma-Aldrich)

PPA: Poli(ácido fosfórico) (Sigma-Aldrich)

Anhídrido succínico: (Sigma-Aldrich)

Anhídrido maleico: (Sigma-Aldrich)

KOH: Hidróxido de potasio (Sigma-Aldrich)

DBSA: Ácido dodecilbencenosulfónico (Sigma-Aldrich)

Phosmer M: Fosfato de (2-metacriloiloxi)etilo (Uni-Chemical), peso molecular teórico = 210,12 Dibutilamina (Sigma-Aldrich)

Métodos generales

Se almacenaron acetato de 1-metoxi-2-propilo y todos los monómeros sobre un tamiz molecular de 3 Á durante 48 horas antes de su uso.

Cromatografía de permeación en gel (GPC)

Los pesos moleculares promedio en número Mn y promedio en peso Mw y la distribución de pesos moleculares se determinaron según la norma DIN 55672-1:2007-08 a 40 °C usando una bomba de cromatografía líquida de alta presión (bomba WATERS 600 HPLC) y un detector de índice de refracción (Waters 410). Como columnas de separación, se usó una combinación de 3 columnas Styragel de WATERS con un tamaño de 300 mm x 7,8 mm de Dl/columna, un tamaño de partícula de 5 qm y tamaños de poro HR4, HR2 y HR1. El eluyente usado fue tetrahidrofurano con el 1 % en volumen de dibutilamina, con una velocidad de elución de 1 ml/min. La calibración convencional se llevó a cabo usando patrones de poliestireno.

Medición de contenido no volátil (contenido de sólidos)

La muestra (2,0 ± 0,2 g de la sustancia analizada) se pesó con precisión en un plato de aluminio previamente secado y se secó durante 20 minutos a 150 °C en la cabina de secado de barniz, se enfrió en un desecador y, a continuación, se volvió a pesar. El residuo corresponde al contenido de sólidos en la muestra (norma ISO 3251).

Medición del índice de amina

Se pesaron con precisión de 1,5 a 3,0 g de una muestra en un vaso de precipitados de 80 ml y se disuelven con 50 ml de ácido acético. Mediante el uso de un dispositivo de titulación automático provisto de un electrodo de pH, esta solución se tituló por neutralización con una solución de ácido acético de HClO₄de 0,1 mol/l. Se usó un punto de flexión de una curva de pH de titulación como punto final de la titulación y se obtuvo un índice de amina mediante la siguiente ecuación.

Índice de amina [mg de KOH/g] = (561 x 0,1 x f x V)/(W x S)

(en donde f: factor de agente de titulación, V: cantidad de titulación en el punto final de la titulación [ml], W: cantidad pesada de la muestra [g], S: concentración de materia sólida de la muestra [% en peso])

Medición del índice de acidez

Se pesaron con precisión de 1,5 a 3,0 g de una muestra en un vaso de precipitados de 80 ml y se disuelven con 50 ml de etanol. Mediante el uso de un dispositivo de titulación automático provisto de un electrodo de pH, esta solución se tituló por neutralización con una solución de KOH etanólico de 0,1 mol/l. Se usó un punto de flexión de una curva de pH de titulación como punto final de la titulación y se obtuvo un índice de amina mediante la siguiente ecuación.

Índice de acidez [mg de KOH/g] = (561 x 0,1 x f x V)/(W x S)

Preparación de polímeros

Síntesis del copolímero dibloque DB-1

58,9 g de acetato de 1-metoxi-2-propilo (PMA) secado se colocaron en un recipiente de reacción libre de agua. Se añadieron 36,3 g de la mezcla de monómeros 1 gota a gota a lo largo de 60 minutos. Inmediatamente después del inicio de la dosificación, las cantidades respectivas de iniciador y catalizador se introdujeron en el recipiente de reacción. A lo largo de toda la reacción, la temperatura de reacción se mantuvo a 20 °C. Después del final de la dosificación de la mezcla de monómeros 1, se añadieron 3,6 g del monómero 2 gota a gota a lo largo de 30 minutos. El tiempo de reacción posterior después del final de la dosificación del monómero 2 fue de 60 minutos. Después de eso, se añadieron 1,1 g de 1 -metoxi-2-propanol (PM) para detener la reacción. Los resultados analíticos del copolímero dibloque DB-1 se describen en la Tabla 1.

Síntesis del copolímero dibloque DB-2 - DB-6

Los copolímeros dibloque DB-2 - DB-6 se sintetizaron usando el mismo procedimiento que se usa para el copolímero de bloques DB-1, excepto por el uso de una mezcla de monómeros 1 y una mezcla de monómeros 2 diferentes (los detalles se describen en la Tabla 1).

Síntesis del copolímero aleatorio RC-1

41.0 g de PMA se colocaron en un recipiente de reacción y el recipiente de reacción se calentó hasta 120 °C. Entonces, se añadieron por separado 40,0 g de la mezcla de monómeros 1 y 13,5 g de solución iniciadora (3,5 g de AMBN se disolvieron en 10,0 g de PMA) gota a gota al recipiente de reacción a lo largo de 3 horas. Una vez se hubo finalizado la adición de la mezcla de monómeros 1 y solución iniciadora, el recipiente de reacción se mantuvo a 120 °C durante 1 hora con agitación. Después de eso, se añadieron 5,5 g de solución iniciadora (0,5 g de AMBN se disolvieron en 5.0 g de PMA) al recipiente de reacción, y el tiempo de reacción posterior después de añadir la solución iniciadora fue de 60 minutos.

Los resultados analíticos del copolímero aleatorio RC-1 se describen en la Tabla 1.

Síntesis del copolímero tribloque TB-1

36,8 g de PMA secado se colocaron en un recipiente de reacción libre de agua. Se añadieron 24,1 g de la mezcla de monómeros 1 gota a gota durante 30 minutos. Inmediatamente después del inicio de la dosificación, las cantidades respectivas de iniciador y catalizador se introdujeron en el recipiente de reacción. A lo largo de toda la reacción, la temperatura de reacción se mantuvo a 20 °C. Después del final de la dosificación de la mezcla de monómeros 1, se añadieron 11,8 g del monómero 2 gota a gota durante 30 minutos. Después del final de la dosificación de la mezcla de monómeros 2, se añadieron 24,1 g del monómero 3 gota a gota durante 30 minutos. El tiempo de reacción posterior después del final de la dosificación del monómero 3 fue de 60 minutos. Después de eso, se añadieron 1,6 g de PM para detener la reacción.

Los resultados analíticos del copolímero tribloque TB-1 se describen en la Tabla 2.

Síntesis del copolímero tribloque TB-2

El copolímero tribloque TB-2 se sintetizó usando el mismo procedimiento que se usa para el copolímero tribloque TB-1, excepto por el uso de diferentes dosificaciones y/o composiciones de la mezcla de monómeros 1, la mezcla de monómeros 2 y la mezcla de monómeros 3 (los detalles se describen en la Tabla 2).

Síntesis del copolímero dibloque cuaternizado QB-1

58,4 g de copolímero dibloque DB-6, 7,6 g de PMA, 29,0 g de PM y 5,0 g de cloruro de bencilo se colocaron en un recipiente de reacción y el recipiente de reacción se calentó hasta 120 °C. La reacción de cuaternización se llevó a cabo a 120 °C durante 4 horas. En la Tabla 3 se proporciona una visión de conjunto de copolímeros dibloque cuaternizados.

Síntesis del copolímero dibloque cuaternizado QB-2

54,2 g de copolímero dibloque DB-6, 37,4 g de PMA y 2,5 g de ácido benzoico se colocaron en un recipiente de reacción y el recipiente de reacción se calentó hasta 120 °C. Entonces, se añadieron 5,9 g de Grilonit RV 1814 al recipiente de reacción. La reacción de cuaternización se llevó a cabo a 120 °C durante 4 horas.

Síntesis del copolímero dibloque cuaternizado QB-3

El copolímero dibloque cuaternizado QB-3 se sintetizó usando el mismo procedimiento que se usa para el copolímero dibloque cuaternizado QB-2, excepto por el uso de un agente de cuaternización diferente, diferentes dosificaciones de agente de cuaternización y PMA (los detalles se describen en la Tabla 3).

Síntesis del copolímero aleatorio cuaternizado QR-1

El copolímero aleatorio cuaternizado QR-1 se sintetizó usando el mismo procedimiento que se usa para el copolímero dibloque cuaternizado QB-1.

Síntesis del polímero ácido AP-1

0,3 g de hidróxido de potasio, 77,5 ml de metoxipolietilenglicol (número de unidades de óxido de polietileno = 13) y anhídrido succínico se colocaron en un recipiente de reacción y el recipiente de reacción se calentó hasta 80 °C. La síntesis del polímero ácido AP-1 se llevó a cabo a 80 °C durante 1 hora. En la Tabla 4 se proporciona una visión de conjunto de polímeros ácidos.

Síntesis del polímero ácido AP-2

86,0 g de Lutensol AO11 se colocaron en un recipiente de reacción y el recipiente de reacción se calentó hasta 50 °C. Entonces, se añadieron 14,0 g de poli(ácido fosfórico) (PPA) al recipiente de reacción gota a gota, y el recipiente de reacción se calentó hasta 80 °C. La síntesis del polímero ácido AP-2 se llevó a cabo a 80 °C durante 1 hora.

Síntesis de los polímeros ácidos AP-3 - AP-4

Los polímeros ácidos AP-3 y AP-4 se sintetizaron usando el mismo procedimiento que se usa para el polímero ácido AP-1, excepto por el uso de diferentes dosificaciones y/o composiciones de catalizadores, alcoholes, caprolactonas y partes ácidas (los detalles se describen en la Tabla 4).

Síntesis del polímero ácido AP-5

0,10 g de ácido dodecilbencenosulfónico (DBSA), 44,9 g de MPEG-350, 28,2 g de 8-caprolactona y 16,5 g de 5-valerolactona se colocaron en un recipiente de reacción y el recipiente de reacción se calentó hasta 80 °C. La reacción se llevó a cabo a 80 °C durante 1 hora. Después de eso, 10,3 g de PPA se colocaron en el recipiente de reacción. La síntesis del polímero ácido AP-5 se llevó a cabo a 80 °C durante 1 hora.

Síntesis del producto de neutralización S-1

89,2 g de copolímero dibloque amínico DB-1, 4,3 g de polímero ácido AP-1 y 6,5 g de PMA se colocaron en un recipiente de reacción y el recipiente de reacción se calentó hasta 80 °C. La reacción de neutralización se llevó a cabo a 80 °C durante 1 hora. En la Tabla 5 se proporciona una visión de conjunto de productos de neutralización.

Síntesis del producto de neutralización S-2, S-5 - S-16

Los productos de neutralización S-2 - S-16 se sintetizaron usando el mismo procedimiento que se usa para el producto de neutralización S-1, excepto por el uso de diferentes copolímeros de bloques amínicos y polímeros ácidos, una relación molar de amina a ácido diferente y una dosificación diferente de PMA (los detalles se describen en la Tabla 5).

Síntesis del producto de neutralización S-3, S-4 y NS-1

Los productos de neutralización S-3, S-4 y NS-11 se sintetizaron usando el mismo procedimiento que se usa para el producto de neutralización S-1, excepto por el uso de diferentes copolímeros de bloques amínicos y polímeros ácidos, una relación molar de amina a ácido diferente y una dosificación diferente de PMA (los detalles se describen en la Tabla 5). Después del proceso de neutralización, se llevó a cabo una destilación de PMA a partir del reactor a 150 °C a presión reducida. Después de eso, se añadieron 60 g de agua ionizada al reactor para disolver el producto de neutralización en agua. Los resultados analíticos del producto de neutralización S-3, S-4 y NS-1 se describen en la Tabla 5.

Síntesis de la resina soluble en álcali R1:

300 g de PMA se colocaron en un recipiente de reacción. 137 g de BzMA, 34 g de ácido metacrílico y 1,65 g de AM BN se dosificaron en este a una temperatura de 120 °C a lo largo de 180 minutos. El tiempo de reacción posterior después del final de la dosificación fue de 120 minutos. Entonces, el contenido de sólidos se ajustó al 35 % en peso con PMA (DIN EN ISO 3251:2008-06 a 150 °C durante 20 min).

Preparación de composiciones pigmentadas

Producción de dispersiones de color rojo, verde y azul usadas para la aplicación de filtro de color

PG-58: Fastogen Green A110 (DIC)

PR-254: Irgaphor Red BT-CF (BASF)

PB-15:6: Fastogen Blue EP-193 (DIC)

LP N 6919: BYK-LP N 6919, copolímero dibloque, no volátil = 60 %, índice de amina

= 72 mg de KOH/g (BYK-Chemie)

DIS-111: DISPERBYK-111, polímero ácido, índice de acidez = 129 mg de KOH/g (BYK-Chemie)

Procedimiento general para producir la dispersión R-1 usada para la aplicación de filtro de color:

4,3 g de resina soluble en álcali R1 y 9,4 g del dispersante S-2, mostrado en la Tabla 5, se colocaron en una botella de vidrio de 140 ml. Después de eso, se añadieron 28,8 g de PMA a la botella de vidrio para disolver la resina soluble en álcali R1 y el dispersante. Entonces, se añadieron 7,5 g de PR-254 y 150 g de perlas de circonia (diámetro: 0,4 - 0,6 mm) a la botella de vidrio. El proceso de dispersión se realizó en un Dispersador LAU DAS 200 a lo largo de un período de 5 horas a 30 °C. Después de 5 horas, el concentrado se filtró en una botella de vidrio de 50 ml para retirar las perlas de circonia.

Procedimiento general para producir las dispersiones R-2, G-1 - G-10 y B-1 - B-3 usadas para la aplicación de filtro de color

Las dispersiones R-2, G-1 - G-10 y B-1 - B-3 se prepararon según el procedimiento para la dispersión R-1 (los detalles se describen en la Tabla 6).

Tabla 6 Recetas de dispersiones de color rojo, verde y azul usadas para la aplicación de filtro de color

Producción de tinta resistente

BYK-330: Aditivo de tipo silicona (BYK-Chemie)

Aronix M305: Triacrilato de pentaeritritol (TOA GOSEI)

Omnirad 369: Nombre anterior: Irgacure 369, 2-bencil-2-(dimetilamino)-4'-morfolinobutirofenona (IGM Resins B.V.) La receta de las tintas resistentes se describe como sigue;

Dispersión 50,0 g

Solución al 2 % de BYK-330 en PMA 1,0 g

Resina soluble en álcali R-1 14,2 g

Aronix M305 2,0 g

Omnirad 369 1,0 g

PMA 31,8 g

Total 100,0 g

Resultados de ensayo de aplicación

Viscosidad de las dispersiones de color rojo, verde y azul

La viscosidad de las dispersiones de color rojo, verde y azul se midió usando el VISCOSÍMETRO BROOKFIELD DV-II+ (BROOKFIELD, limitación superior de la viscosidad: 1.000 mPas).

Tamaño de partícula de las dispersiones de color rojo, verde y azul: El tamaño de partícula (mediana del diámetro: D50) de la dispersión de color rojo, verde y azul se midió usando el analizador de tamaño de partícula ELSZ-1000 (Otsuka Electronics).

Propiedad de revelado

Se recubrió una placa de vidrio con tintas resistentes de color rojo, verde y azul usando una recubridora de barras n.° 4 (9,16 μm de espesor en la película humectante) y las películas de recubrimiento se secaron a 80 °C durante 3 minutos. Las películas de recubrimiento secadas se sumergieron gradualmente en una solución acuosa de KOH al 0,05 % (intervalo: 10-60 segundos).

Después de lavar las mismas mediante agua, las películas de recubrimiento se limpiaron usando KimWipes (producto de Kimberly Clark Corporation) y la apariencia marcada de la película de recubrimiento se describió como sigue; 1 (Excelente): La película de recubrimiento se eliminó por completo después de limpiar

2 (Muy bueno): La película de recubrimiento se eliminó parcialmente después de limpiar

3 (Bueno): La película de recubrimiento no se eliminó, pero la superficie de la película de recubrimiento se retiró en su mayor parte después de limpiar

4 (Deficiente): La película de recubrimiento no se eliminó, pero la superficie de la película de recubrimiento se retiró parcialmente después de limpiar

5 (Pésima): La apariencia de la película de recubrimiento no cambió después de limpiar

Resolubilidad en PMA

Se recubrió una placa de vidrio con tintas resistentes de color rojo, verde y azul usando una recubridora de barras n.° 4 (9,16 μm de espesor en la película humectante) y las películas de recubrimiento se secaron a 80 °C durante 3 minutos. Se puso una gotita de PMA sobre la película de recubrimiento y se limpió inmediatamente usando KimWipes. La apariencia de la película de recubrimiento después de limpiar se marcó como sigue;

1 (Excelente): La película de recubrimiento en el rastro de la gotita de PMA se eliminó por completo después de limpiar

2 (Muy bueno): La película de recubrimiento en el rastro de la gotita de PMA se eliminó parcialmente después de limpiar

3 (Bueno): No se eliminó la película de recubrimiento en el rastro de PMA, pero la superficie de la película de recubrimiento se retiró en su mayor parte después de limpiar

4 (Deficiente): La película de recubrimiento en el rastro de PMA no se eliminó, pero la superficie de la película de recubrimiento se retiró parcialmente después de limpiar

Ejemplos 1 -6: Viscosidad y tamaño de partícula de dispersiones de color rojo (R), verde (G) y azul (B), y propiedad de revelado y resolubilidad en PMA de tintas resistentes de color rojo (R), verde (G) y azul (B)

La viscosidad (mPas a 20 °C, rotación: 60 rpm) y el tamaño de partícula (D50) de dispersiones de color rojo, verde y azul, así como la propiedad de revelado y la resolubilidad en PMA de las tintas resistentes de color rojo, verde y azul se describen en la Tabla 7.

Tabla 7 Viscosidad y tamaño de partícula de dispersiones de color rojo, verde y azul, y propiedad de revelado y resolubilidad en PMA de tintas resistentes de color rojo, verde y azul

Ejemplos de comparación C-1 a C-9: Viscosidad y tamaño de partícula de dispersiones de color rojo (R), verde (G) y azul (B), y propiedad de revelado y resolubilidad en PMA de tintas resistentes de color rojo, verde y azul;

La viscosidad (mPas a 20 °C, rotación: 60 rpm) y el tamaño de partícula (D50) de dispersiones de color rojo, verde y azul se describen en la Tabla 8, y la propiedad de revelado y la resolubilidad en PMA de las tintas resistentes de color rojo, verde y azul se describen en la Tabla 8.

Tabla 8 Viscosidad y tamaño de partícula de dispersiones de color rojo, verde y azul, y propiedad de revelado y resolubilidad en PMA de tintas resistentes de color rojo, verde y azul

Según los resultados en las Tablas 7 y 8, las dispersiones de color rojo, verde y azul que incluyen el producto neutralizado entre el copolímero dibloque amínico o el copolímero tribloque amínico y el polímero ácido muestran una dispersabilidad y una estabilidad de almacenamiento excelentes (los ejemplos 1-6). Además, las tintas resistentes de color rojo, verde y azul que incluyen las dispersiones muestran también unas propiedades de revelado y una resolubilidad en ^pM^aexcelentes. Sin embargo, las dispersiones de color rojo y verde que incluyen BYK-LP N 6919 y DISPERBYK-111 que se añadieron durante el proceso de molienda (los ejemplos de comparación C-1 y C-6) muestran una estabilidad de almacenamiento inferior, y sus tintas resistentes muestran también una propiedad de revelado y una resolubilidad en PMA deficientes.

Las dispersiones de color verde y azul que incluyen copolímero aleatorio amínico y polímero ácido (los ejemplos de comparación C-2 y C-9) muestran una dispersabilidad deficiente.

Las dispersiones de color verde que incluyen copolímero de bloques amínicos y componente ácido de bajo peso molecular (los ejemplos de comparación C-3 a C-5) muestran una estabilidad de almacenamiento deficiente, y sus tintas resistentes muestran una propiedad de revelado y una resolubilidad en PMA deficientes.

Producción de dispersiones de negro de carbono usadas para recubrimientos de color negro oscuro a base de disolvente

Raven U3: Raven 5000 Ultra 3 (Birla Carbon)

Acetato de butilo (Sigma-Aldrich)

Procedimiento general para producir la dispersión de negro de carbono a base de disolvente Bk-1:

9,7 g de un dispersante se colocaron en una botella de vidrio de 140 ml. Después de eso, se añadieron 36,0 g de acetato de butilo a la botella de vidrio para disolver el dispersante. Entonces, se añadieron 4,3 g de Raven 5000 Ultra 3 (Raven U3) y 150 g de perlas de circonia (diámetro: 0,4 - 0,6 mm) a la botella de vidrio. El proceso de dispersión se realizó en un Dispersador LAU DAS 200 a lo largo de un período de 10 horas a 30 °C. Después de 10 horas, el concentrado se filtró en una botella de vidrio de 50 ml para retirar las perlas de circonia.

Procedimiento general para producir las dispersiones a base de disolvente de negro de carbono Bk-2 - Bk-5:

Las dispersiones a base de disolvente Bk-2 - Bk-5 fueron, según el procedimiento de la dispersión Bk-1 (los detalles se describen en la Tabla 9).

Tabla 9 Recetas de las dispersiones de negro de carbono a base de disolvente Bk-1 -Bk-5

Ejemplos 7-10: Viscosidad y tamaño de partícula de las dispersiones de negro de carbono a base de disolvente Bk-1 - Bk-4

La viscosidad (mPas a 20 °C, rotación: 60 rpm) y el tamaño de partícula (D50) de las dispersiones de negro de carbono a base de disolvente Bk-1 - Bk-4 se describen en la Tabla 10.

Tabla 10 Viscosidad y tamaño de partícula de las dispersiones de negro de carbono a base de disolvente Bk-1 -Bk-4

Ejemplo de comparación 10: Viscosidad y tamaño de partícula de las dispersiones de negro de carbono a base de disolvente Bk-5

La viscosidad (mPas a 20 °C, rotación: 60 rpm) y el tamaño de partícula (D50) de las dispersiones de negro de carbono a base de disolvente Bk-5 se describen en la Tabla 11.

Tabla 11 Viscosidad y tamaño de partícula de las dispersiones de negro de carbono a base de disolvente Bk-5

Según los resultados en las Tablas 10 y 11, el producto neutralizado entre el copolímero de bloques amínicos y el polímero ácido mostró una viscosidad inferior, una estabilidad de almacenamiento mejorada y un tamaño de partículas inferior cuando se usa como dispersante para la dispersión de negro de carbono a base de disolvente adecuada para recubrimientos para vehículos de transporte. Por otro lado, el copolímero de bloques amínicos no neutralizado mostró una dispersabilidad deficiente.

Producción de dispersiones a base de agua usadas para la aplicación de inyección de tinta

Yellow 3GL-TP: (Clariant)

Inkjet Yellow 4GC: Pigment Yellow 155 (Clariant)

Riaplas Red 2BL-TP: (Clariant)

Inkjet Magenta E7B VP3958: (Clariant)

Procedimiento general para producir la dispersión a base de agua Y-1:

se colocaron 10,0 g del dispersante S-3 en una botella de vidrio de 140 ml. Después de eso, se añadieron 10,0 g de agua desionizada a la botella de vidrio y se mezcló homogéneamente. Entonces, se añadieron 10,0 g de Yellow 3GL-TP y 150 g de perlas de circonia (diámetro: 0,4 - 0,6 mm) a la botella de vidrio. El proceso de dispersión se realizó en un Dispersador LAU DAS 200 a lo largo de un período de 16 horas a 30 °C. Después de 16 horas, el concentrado se filtró en una botella de vidrio de 50 ml para retirar las perlas de circonia.

Procedimiento general para producir las dispersiones a base de agua Y-2 - Y-3, Re-1 y M-1 - M-2

Las dispersiones a base de agua se prepararon usando el mismo procedimiento que se usa para la dispersión a base de agua Y-1, excepto por el uso de diferentes dispersantes y diferentes dosificaciones (los detalles se describen en la Tabla 12).

Tabla 12 Recetas de las dispersiones a base de agua Y-1 - Y-3, Re-1, M-1 y M-2

Ejemplos 11-14: Viscosidad y tamaño de partícula de las dispersiones a base de agua Y-1, Y-3, Re-1 y M-1 La viscosidad (mPas a 20 °C, rotación: 60 rpm) y el tamaño de partícula (D50) de las dispersiones a base de agua Y-1, Y-3, Re-1 y M-1 se describen en la Tabla 13.

Tabla 13 Viscosidad y tamaño de partícula de las dispersiones a base de agua Y-1, Y-3, Re-1 y M-1

Ejemplos de comparación 11-12: Viscosidad y tamaño de partícula de las dispersiones a base de agua Y-2 y M-2 La viscosidad (mPas a 20 °C, rotación: 60 rpm) y el tamaño de partícula (D50) de las dispersiones a base de agua Y-2 y M-2 se describen en la Tabla 14.

Tabla 14 Viscosidad y tamaño de partícula de las dispersiones a base de agua Y-2 y M-2

Según los resultados en las Tablas 13 y 14, el producto neutralizado entre el copolímero de bloques amínicos y el polímero ácido mostró buenos resultados como dispersante para la dispersión a base de agua usada para la aplicación de inyección de tinta. En particular, los ejemplos inventivos presentaron una estabilidad de almacenamiento mejorada en comparación con el copolímero de bloques amínicos no neutralizado.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una composición no pigmentada que comprende

y el segundo bloque comprende unidades de repetición 2,

en donde

Z representa O o NH,

R¹representa H o -CH³,

R²representa un grupo seleccionado de entre grupos hidrocarbilo y grupos que contienen grupo éter, R³representa un grupo orgánico que tiene de 2 a 4 átomos de carbono,

R⁴y R⁵representan independientemente un grupo orgánico, en donde R⁴y R⁵están opcionalmente unidos entre sí para formar una estructura cíclica, y

b) un polímero que comprende al menos un grupo ácido y que tiene un peso molecular promedio en número de 300 g/mol o superior,

en donde la unidad de repetición 2 del copolímero de bloques a) está presente al menos parcialmente como sal del polímero b) que comprende al menos un grupo ácido,

y en donde la composición está esencialmente libre de pigmentos, colorantes y materiales de carga inorgánicos.

2. La composición según la reivindicación 1, en donde el al menos un grupo ácido comprende al menos uno de grupo ácido carboxílico, grupo ácido que contiene fósforo y grupo ácido sulfónico.

3. La composición según la reivindicación 1 o 2, en donde el polímero b) que comprende al menos un grupo ácido tiene una funcionalidad promedio en el intervalo de 0,9 a 1,2 grupos ácidos por molécula.

4. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la relación molar de unidades de repetición 2 del copolímero de bloques del componente a) y grupos ácidos del componente b) está en el intervalo de 1,00:0,20 a 1,00:1,25.

5. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el polímero b) que comprende al menos un grupo ácido comprende además grupos seleccionados de entre grupos éter, grupos éster y combinaciones de los mismos.

6. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el copolímero de bloques a) comprende al menos un tercer bloque.

7. La composición según la reivindicación 6, en donde, en el copolímero de bloques a), el segundo bloque que comprende unidades de repetición 2 se ubica entre el primer bloque y el tercer bloque.

8. La composición según la reivindicación 7, en donde el primer bloque y el tercer bloque tienen el mismo tipo de unidades de repetición 1.

9. La composición según la reivindicación 7, en donde el primer bloque y el tercer bloque tienen diferentes tipos de unidades de repetición 1.

10. La composición según la reivindicación 6, en donde, en el copolímero de bloques, el tercer bloque comprende tipos de unidades de repetición 1 diferentes de los del primer bloque, y en donde el tercer bloque se ubica entre el primer bloque y el segundo bloque.

11. Uso de la composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes como agente dispersante para colorantes.

12. Un proceso para preparar una composición coloreada que comprende las etapas de

a) proporcionar una composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 10, b) añadir uno o más pigmentos o tintes de impartición de color a la composición, y

13. El proceso según la reivindicación 12, en donde la composición coloreada se formula como una composición de tinta de inyección de tinta.

14. El proceso según la reivindicación 12, en donde la composición coloreada se formula como una composición de filtro de color.

15. El proceso según la reivindicación 12, en donde la composición coloreada se formula como una composición de recubrimiento para vehículos de transporte.