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Die Erfindung betrifft feinteilige nichtwässrige Dispersionen von Polyurethan(meth)acrylatpartikeln in Reaktivverdünnern, die sich zur Anwendung als Klebstoff, Lack oder Beschichtungen, Gussglas oder Schlagzähigkeitsmodifikator eignen, sowie ein Verfahren zur Herstellung solcher Dispersionen.
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Stand der Technik
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Nichtwässrige Polyurethandispersionen haben in den vergangenen Jahren an Bedeutung gewonnen. Sie werden vor allem als Beschichtungs-, Haft- und Klebemittel eingesetzt.
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Die Schriften
DE 32 48 132 ,
DE 35 13 248 ,
EP 0 320 690 und
EP 0 318 939 beschreiben nichtwässrige Dispersionen von Polyurethanen zur vorwiegenden Verwendung als Beschichtungsmittel. Das Lösungsmittel besteht aus einem Kohlenwasserstoff. Die Aushärtung geschieht durch Verdunsten des Lösungsmittels, wodurch sich eine dünne Schicht aus den zuvor dispergierten Polyurethanpartikein bildet. Die Dispersion aus
DE 32 48 132 wird als lichtundurchlässig (opak) beschrieben.
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In der
DE 10 2005 035 235 A1 sind nichtwässrige transparente Dispersionen von Polyurethan(meth)acrylatpartikeln in einem Reaktivverdünner beschrieben, die dadurch erhältlich sind, dass man ein Polyisocyanat mit mindestens einem Polyol und einem nukleophil funktionalisierten (Meth)acrylsäureester in dem Reaktivverdünner umsetzt und die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Polyurethan(meth)acrylatpartikel einen mittleren Durchmesser von weniger als 40 nm aufweisen. Die in dieser Anmeldung beschriebenen Zusammensetzungen weisen jedoch für viele Anwendungen immer noch ungenügende Eigenschaften auf. Es existiert demzufolge ein Bedürfnis nach Zusammensetzungen für Klebesysteme oder Beschichtungen, die nach der Aushärtung vollständig transparent sind und gleichzeitig hinsichtlich ihrer Anwendungseigenschaften verbesserte Eigenschaften aufweisen. Dies ist insbesondere bedeutsam bei der Verklebung von Gläsern, bei denen die Transparenz auch im Endprodukt erhalten bleiben soll. Ebenso ist es wünschenswert, wenn der ausgehärtete Klebstoff oder die Beschichtung eine möglichst hohe Schlagzähigkeit aufweist, damit die Beschichtung oder Klebeverbindung bei mechanischer Beanspruchung möglichst nicht beschädigt wird.
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Aufgabenstellung
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In Anbetracht des Standes der Technik war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Klebstoff- und Lackformulierungen auf Basis von Polyurethandispersionen anzugeben, welche gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Eigenschaften aufweisen und neben einer hohen Transparenz nach der Härtung eine hohe Schlagzähigkeit und Zugscherfestigkeit aufweisen. Eine weitere Aufgabe war die Bereitstellung einer Dispersion, die aus möglichst wenigen Komponenten erhältlich ist, um die Herstellung entsprechender Dispersionen zu vereinfachen. So soll insbesondere auf die Zugabe von externen Stabilisatoren verzichtet werden können, ohne dass die Stabilität der Dispersion beeinträchtigt wird. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersion sollte ebenfalls mit Komponenten erfolgen, die leicht und preisgünstig erhältlich sind.
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Die zuvor beschriebenen Aufgaben sowie weitere, die zwar nicht wörtlich genannt werden, sich aber aus den hierin diskutierten Zusammenhängen ableiten lassen und sich aus diesen zwangsläufig ergeben, werden mit einer nicht wässrigen transparenten Dispersion von Polyurethan(meth)acrylatpartikeln in einem Reaktivverdünner gelöst, die dadurch erhältlich ist, dass man ein Polyisocyanat mit mindestens einem Polyol und einem nukleophil funktionalisierten (Meth)acrylsäureester in dem Reaktivverdünner umsetzt und die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Polyurethan(meth)acrylatpartikel einen mittleren Durchmesser von weniger als 40 nm aufweisen, wobei der Reaktivverdünner Methylmethacrylat (MMA), Isobornylacrylat (IBOA), Hexandioldiacrylat (HDDA), Dipropylenglykoldiacrylat oder Tripropylenglykoldiacrylat umfasst.
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Bereitgestellt wird durch die vorliegende Erfindung demzufolge eine nichtwässrige transparente Dispersion von Polyurethan(meth)acrylatpartikeln in speziellen Reaktivverdünnern, die dadurch erhältlich ist, dass man ein Polyisocyanat mit mindestens einem Polyol und einem nukleophil funktionalisierten (Meth)acrylsäureester in diesen Reaktivverdünnern umsetzt. Derartige Dispersionen sind transparent und bleiben auch nach Aushärtung des Reaktivverdünners transparent.
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Die erfindungsgemäße Dispersion kann direkt zur Bildung einer Klebeverbindung oder eines Gießkörpers ausgehärtet werden. Außer einem Härtungsinitiator müssen keinerlei weitere Substanzen zugegeben werden. Selbstverständlich ist es aber möglich, die erfindungsgemäße Dispersion in herkömmliche Formulierungen von Klebesystemen, Lacken, Beschichtungen oder Gießmassen einzumischen und anschließend die Formulierung auszuhärten.
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Gleichzeitig besitzt die zum Festkörper ausgehärtete Dispersion durch die enthaltenen Polyurethan(meth)acrylatpartikel hervorragende Schlagzähigkeitseigenschaften und hervorragende sonstige mechanische Eigenschaften, insbesondere eine hohe Zugscherfestigkeit.
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Vorteilhaft ist weiterhin, dass der erfindungsgemäßen Dispersion keinerlei Stabilisator für die Partikel in der flüssigen Phase zugesetzt werden muss. Falls erforderlich kann aber zur Stabilisierung der Polyurethandispersion jeder Zusatzstoff eingesetzt werden, der dem Fachmann zu diesem Zweck geläufig ist. Insbesondere können Dimethylolpropionsäure, Phasenvermittler auf Basis von Ethylenglykol und 2-Amino-2-methyl-propanol oder Hydrochinon eingesetzt werden.
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Wegen der beschriebenen Zugscherfestigkeit und Transparenz eignet sich die Dispersion hervorragend für Klebeanwendungen, bei denen es auf eine hohe Transparenz ankommt. Sie kann z. B. vorteilhaft als Klebstoff für Glas eingesetzt werden.
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Durch die Transparenz und die hervorragende Schlagzähigkeit eignet sich die Dispersion auch als Gussmasse zur Herstellung transparenter, schlagzäher Produkte. Je nach Auswahl der Ausgangskomponenten können kratzfeste, UV-beständige und chemisch widerstandsfähige Beschichtungen formuliert werden.
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Weiterhin ist die beschriebene Dispersion über längere Zeit, d. h. mindestens zwei Monate, bei Raumtemperatur stabil und daher lagerungsfähig.
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Der Begriff ”nukleophil funktionalisierter (Meth)acrylsäureester” bedeutet im Rahmen dieser Erfindung einen (Meth)acrylsäureester, der in seinem vom Alkohol herrührenden Rest eine nukleophile funktionale Gruppe trägt, die sich mit freien Isocyanatgruppen umsetzt. Bevorzugte nukleophile Gruppen sind Hydroxy-, Amino- und Mercaptogruppen. Besonders bevorzugt ist eine Hydroxygruppe. Die besonders bevorzugten nukleophil funktionalisierten (Meth)acrylsäureester mit einer Hydroxyfunktionalität werden als ”hydroxyfunktionale (Meth)acrylsäureester” bezeichnet.
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Der Begriff ”Polyurethan(meth)acrylat” bedeutet im Rahmen dieser Erfindung ein Polyurethan, dessen freie endständige Isocyanatgruppen mit einem nukleophil funktionalisierten (Meth)acrylatsäureester umgesetzt wurden. Dabei reagieren die Isocyanatgruppen mit der nukleophilen Gruppe des nukleophil funktionalisierten (Meth)acrylsäureesters, z. B. Hydroxy-, Amino- oder Mercaptogruppen, und es werden endständige, ethylenisch ungesättigte Funktionalitäten gebildet, die von (Meth)acrylaten abgeleitet sind. Der Ausdruck (Meth)acrylsäure bezeichnet hierin Methacrylsäure, Acrylsäure sowie Mischungen dieser Säuren. Weil die nukleophil funktionalisierten (Meth)acrylsäureester mit den freien Isocyanatgruppen des Polyurethans reagieren, diese also ”verkappen”, werden sie auch als ”Capping-Reagenzien” oder ”Verkappungsreagenzien” bezeichnet.
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Unter dem Begriff ”Reaktivverdünner” ist erfindungsgemäß eine Substanz zu verstehen, die mindestens eine ethylenische Doppelbindung erhält. Der Reaktivverdünner erfüllt folgende Funktionen:
- 1) Der Reaktivverdünner dient als flüssiges Reaktionsmedium für die Reaktion von Polyisocyanat mit mindestens einem Polyol und einem nukleophil funktionalisierten (Meth)acrylsäureester. An der genannten Reaktion nimmt der Reaktivverdünner nicht teil.
- 2) Der Reaktivverdünner ist nach Abschluss der unter 1) beschriebenen Reaktion das flüssige Dispergiermittel für die gebildeten funktionalisierten Polyurethan(meth)acrylatpartikel.
- 3) Der Reaktivverdünner ist in einem weiteren Schritt durch Polymerisation aushärtbar, wobei am Ende der Reaktion die zuvor gebildeten Polyurethan(meth)acrylatpartikel im ausgehärteten Reaktivverdünner eingebettet sind.
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Das nach Abschluss des Schrittes 3) erhaltene Produkt wird im Rahmen dieser Erfindung auch als ”ausgehärtete Dispersion” bezeichnet.
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Die Einbettung der Polyurethan(meth)acrylatpartikel in der ausgehärteten Dispersion erfolgt durch Einpolymerisation der endständigen, ethylenisch ungesättigte Funktionalitäten der Partikel in die Makromoleküle der polymerisierten Matrix, wobei unter ”polymerisierter Matrix” der polymerisierte Reaktivverdünner zu verstehen ist.
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Als Reaktivverdünner sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Methylmethacrylat, Isobornylacrylat und Hexandioldiacrylat oder Dipropylenglycoldiacrylat oder Tripropylenglykoldiacrylat sowie niedrigmolekulare (mehrfachfunktionelle) Polyetheracrylate zu verwenden. Es ist jedoch auch möglich (Meth)acrylate wie 2-Ethylhexylacrylat oder Tetrahydrofurfuryl-methacrylat als Reaktivverdünner einzusetzen. Darüber hinaus kommen als Reaktivverdünner die in der
DE 102005035235 A1 in [0031] aufgeführten Verbindungen in Betracht.
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Polare Monomere, beispielsweise solche mit Hydroxylgruppen, können zur Verbesserung der Haftung eingesetzt werden. Dabei muss aber berücksichtigt werden, dass solche Monomere, die mit Isocyanaten Reaktionen eingehen können und beispielsweise Hydroxylgruppen enthalten, erst nach dem Polyadditionsschritt der Dispersion zugefügt werden können. Zweckmäßig begrenzt man jedoch die Menge solch polarer Monomere, um die Empfindlichkeit gegenüber Wasserquellung nicht unnötig zu steigern. Besonders bevorzugt werden polare, insbesondere Hydroxylgruppen-haltige Monomere auf eine Menge von 0,1 bis 20 Gew.-% – bezogen auf das Gesamtgewicht des Reaktivverdünners – beschränkt.
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Polyisocyanate bezeichnen im Rahmen der vorliegenden Erfindung niedermolekulare Verbindungen, die im Molekül zwei oder mehrere Isocyanat-Gruppen enthalten. Bevorzugt werden in der vorliegenden Erfindung Diisocyanate eingesetzt.
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In bestimmten Ausführungsformen können zusätzlich auch Polyisocyanate mit drei oder mehr Isocyanat-Gruppen zugegeben werden. Durch Wahl des Anteils an Polyisocyanaten mit drei oder mehr Isocyanat-Gruppen lässt sich das Eigenschaftsspektrum von Reißdehnung und Reißfestigkeit einstellen. Je höher der Anteil an Verbindungen mit drei oder mehr Funktionalitäten ist, desto größer wird die Reißfestigkeit. Hierbei nimmt allerdings die Reißdehnung stark ab. Dementsprechend wurde festgestellt, dass der Anteil von Polyisocyanaten mit drei oder mehr Funktionalitäten nicht größer als 10 Gew.-%, bevorzugt nicht mehr als 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse an Polyisocyanaten, sein sollte.
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Zu den in der vorliegenden Erfindung verwendbaren Polyisocyanaten gehören insbesondere Tetramethylendiisocyanat (TMDI), Toluylendiisocyanat (TDI) und Isophorondiisocyanat (IPDI).
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Wie in Anspruch 1 ausgeführt, wird das Isocyanat mit mindestens einem Polyol umgesetzt. Unter einem Polyol versteht man im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Verbindung mit mindestens zwei Hydroxyfunktionalitäten. Das Polyol kann ein einheitliches Molekulargewicht besitzen oder eine statistische Verteilung des Molekulargewichts.
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Das Polyol ist bevorzugt ein hochmolekulargewichtiges Polyol mit statistischer Molmassenverteilung. In diesem Sinne ist unter einem ”hochmolekulargewichtigen Polyol” im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Polyol mit zwei oder mehreren Hydroxygruppen zu verstehen, wobei das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des hochmolekulargewichtigen Polyols im Bereich von > 500 bis etwa 20.000 g/mol liegt. Bevorzugt liegt es im Bereich von > 500 bis 15.000 g/mol, zweckmäßig im Bereich von > 500 bis 10.000 g/mol und ganz besonders bevorzugt im Bereich von > 500 bis 5.000 g/mol, gemessen mit Gelpermeationschromatographie (GPC).
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können als hochmolekulargewichtige Poylole die in der
DE 102005035235 A1 in [0054] bis [0071] beschriebenen Polyole eingesetzt werden.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugte Polyole sind Polyole auf Basis von Copolyestern mit einem Molekulargewicht Mw, bestimmt mit GPC, von etwa 5500 und einer Hydroxyzahl von 18 bis 24, sowie Polytetrahydro-furan (PTHF) mit einem mittleren Molekulargewicht (Mw) von etwa 2.000. Ein derartiges Polymer ist beispielsweise von der Firma BASF unter dem Handelsnamen ®PTHF 2000 erhältlich. Ein entsprechendes Copolyesterdiol ist von der Firma Degussa unter dem Handelsnamen Dynacoll 7250 erhältlich.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Reaktionsmischung zur Bildung der Polyurethan(meth)acrylatpartikel zusätzlich zu einem hochmolekulargewichtigen Polyol auch ein niedermolekulargewichtiges Polyol zugesetzt. Demgemäß sind in einer hoch bevorzugten Ausführungsform Polyurethan(meth)acrylatpartikel dadurch erhältlich, dass man ein Polyisocyanat mit einem hochmolekulargewichtigen Polyol, einem niedermolekulargewichtigen Polyol und einem Hydroxyalkyl(meth)acrylsäureester in dem Reaktivverdünner umsetzt.
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Unter einem ”niedermolekulargewichtigen Polyol” versteht man erfindungsgemäß eine Verbindung, die zwei oder mehr Hydroxyfunktionalitäten und eine Molmasse von 50–500 g/mol und vorzugsweise 50–250 g/mol besitzt. Das Molekulargewicht kann einheitlich sein, oder es kann – im Falle eines Polymerisationsprodukts – statistisch verteilt sein, wobei in letzterem Fall unter dem Molekulargewicht das Gewichtsmittel des Molekulargewichts zu verstehen ist. Geeignete niedermolekulargewichtige Polyole sind in [0073] der
DE 102005035235 A1 beschrieben. Besonders geeignete niedermolekulargewichtige Polyole sind 1,4-Butandiol, Dimethylolcyclohexan, Neopentylglykol, Dipropylenglykol und Trimethyolpropan. Am meisten bevorzugt ist als niedermolekulargewichtiges Polyol 1,4-Butandiol oder ein Gemisch von 1,4-Butandiol und Trimethyolpropan. Als niedermolekulargewichtiges Polyol können zusätzlich auch ein oder mehrere trihydroxyfunktionelle Polyalkylenglycole, vorzugsweise trihydroxyfunktionelle Polypropylenglycole, verwendet werden. Derartige trihydroxyfunktionelle Polyalkylenglycole weisen zweckmäßig eine KOH-Zahl im Bereich von etwa 340 bis 600 und bevorzugt im Bereich von etwa 360 bis 500 auf. Ein geeignetes trihydroxyfunktionelles Polyalkylenglycol ist beispielsweise als Desmophen 1380 BT von Bayer erhältlich. Das mol-Verhältnis der Hydroxygruppen der trihydroxyfunktionellen Polyalkylenglycole beträgt, bezogen auf die Gesamtmolmenge der Hydroxygruppen aus den hochmolekulargewichtigen Polyolen und den trihydroxyfunktionelle Polyalkylenglycole, vorzugsweise 2% bis 30% und besondsers bevorzugt 4 bis 20%.
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Enthält die Zusammensetzung zur Herstellung der Polyurethanpartikel kein trifunktionelles Polyalkylenglycol, dafür aber Trimethylolpropan, so beträgt das Mol-Verhältnis der Hydroxygruppen aus dem Trimethylolpropan, bezogen auf die Gesamtmolmenge der Hydroxygruppen aus den hochmolekulargewichtigen Polyolen und dem Trimethylolpropan, ebenfalls vorzugsweise 2% bis 30% und besondsers bevorzugt 4 bis 20%. Bevorzugte nukleophil funktionalisierte (Meth)acrylsäureester sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung hydroxy-funktionalisierte (Meth)acrylsäureester, insbesondere in Form von Hydroxyethylacrylat (HEA) und Hydroxyethylmethacrylat (HEMA).
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform einer nichtwässrigen transparenten Dispersion gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Polyurethan(meth)acrylatpartikel erhältlich aus Tetramethylendiisocyanat als Polyisocyanat, einem Copolyester mit einem Molekulargewicht von etwa 5.500 und einer Hydroxyzahl von 18 bis 24 sowie 1,4-Butandiol als Polyolen, und aus Hydroxyethylmethacrylat als nukleophil funktionalisiertem (Meth)acrylsäureester. Der Reaktivverdünner besteht in diesem Fall vorzugsweise aus Methylmethacrylat. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Dispersion auf Polyurethanpartikeln, die aus etwa 6 Gew.-% Polymethylendiisocyanat, etwa 46 Gew.-% des Copolyesters mit einem Mw von 5.500 und einer Hydroxyzahl von 18 bis 24, etwa 1 Gew.-% 1,4-Butandiol und etwa 4 Gew.-% Hydroxyethylmethacrylat erhältlich sind, sowie 43 Gew.-% Methylmethacrylat als Reaktivverdünner beruht. Im Vorstehenden und folgenden umfasst der Begriff ”etwa” eine Spanne von ±1 Gew.-%, bevorzugt ±0,5 Gew.-%. Die Gewichtsangaben beziehen sich jeweils auf das Gesamtgewicht der Dispersion.
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In einer dazu alternativen bevorzugten Ausführungsform beruht die nichtwässrige transparente Dispersion auf Polyurethanpartikeln aus Toluylendiisocyanat als Polyisocyanat, Polytetrahydrofuran mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 2.000 als Polyol, und Hydroxyethylacrylat als nukleophil funktionalisiertem (Meth)acrylsäureester sowie Isobornylacrylat als Reaktivverdünner. Hierzu ist es wiederum bevorzugt, wenn die Dispersion auf Polyurethanpartikeln, die aus etwa 4 Gew.-% Toluylendiisocyanat, etwa 27 Gew.-% des Polytetrahydrofuran mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 2000 und etwa 4 Gew.-% Hydroxyethylacrylat erhältlich sind, und etwa 65 Gew.-% Isobornylacrylat als Reaktivverdünner beruht.
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In einer weiteren dazu bevorzugten Ausführungsform beruht die nichtwässrige transparente Dispersion auf Polyurethanpartikeln aus Isophorondiisocyanat als Polyisocyanat, einem Gemisch aus Polytetrahydrofuran mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 2000 und 1,4-Butandiol als Polyol und Hydroxyethylacrylat als nukleophil funktionalisiertem (Meth)acrylsäureester sowie auf Hexandioldiacrylat als Reaktivverdünner. Hierzu ist es wiederum bevorzugt, wenn die Dispersion auf Polyurethanpartikeln, die aus etwa 12 Gew.-% Isophorondiisocyanat, etwa 28 Gew.-% des Polytetrahydrofuran mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 2000, etwa 2 Gew.-% 1,4-Butandiol, und etwa 4 Gew.-% Hydroxyethylacrylat erhältlich sind, und etwa 54 Gew.-% Hexandioldiacrylat als Reaktivverdünner beruht.
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In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann das Polyol optional zusätzlich Trimethylolpropan oder ein trihydroxyfunktionelles Polypropylenglycol mit einer KOH-Zahl von etwa 385 mg KOH/g enthalten. Für derartige Gemische ist es bevorzugt wenn die Mol-Menge der OH-Gruppen aus dem Trimethyolpropan oder dem trihydroxyfunktionelles Polypropylenglycol etwa 5 bis 15% der Summe der Mol-Menge der OH-Gruppen des Polytetrahydrofurans mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 2000 und dem Trimethyolpropan oder dem trihydroxyfunktionelles Polypropylenglycol ausmacht.
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Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Herstellungsverfahren für die eingangs beschriebenen Dispersionen. Bei diesem Verfahren setzt man in einem Rührkessel ein Polyisocyanat mit mindestens einem Polyol und einem nukleophil funktionalisierten (Meth)acrylsäureester in einem Reaktivverdünner um. Diese Reaktanten wurden zuvor eingehend beschrieben. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung bei einer Rührergeschwindigkeit von mindestens 5 m/s durchführt, wobei das Verhältnis von Rührerdurchmesser zu Gefäßdurchmesser 0,3–0,80 beträgt und der Abstand des Rührers vom Gefäßboden das 0,25 bis 0,5-fache des Rührerdurchmessers beträgt. Wie bereits zuvor erwähnt, werden bei der Herstellung der Dispersion in einer besonders bevorzugten Ausführungsform ein hochmolekulargewichtiges und ein niedermolekulargewichtiges Polyol eingesetzt. Zur Umsetzung der genannten Bestandteile sind verschiedenste Verfahrensvarianten denkbar. So kann in einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens z. B. ein hochmolekulargewichtiges Polyol vorgelegt werden und anschließend die Zugabe von einem niedermolekulargewichtigen Polyol, dem Polyisocyanat und dem Reaktivverdünner erfolgen. Ebenso ist es nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform aber auch möglich, das Polyisocyanat vorzulegen und anschließend das hochmolekulargewichtige und niedermolekulargewichtige Polyol und den Reaktivverdünner zuzugeben. Ein Teil des Reaktivverdünners kann wahlweise vorgelegt werden.
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Der nukleophil funktionalisierte (Meth)acrylsäureester wird zuletzt zugegeben, da dieser mit nach der Bildung der Polyurethanpartikel verbleibenden freien Isocyanatgruppen reagieren soll um Polyurethan(meth)acrylatpartikel zu bilden.
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Obwohl dies für den Fachmann selbstverständlich erscheint, sei darauf hingewiesen, dass die eingesetzten Reaktanten, und insbesondere das Polyol, wasserfrei sein sollten.
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Um die Umsetzung zu beschleunigen, können vorteilhaft Katalysatoren, wie beispielsweise tertiäre Amine, insbesondere 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan, N-Methylmorpholin, N,N-Diethylcyclohexylamin und N,N,N',N'-Tetramethyldiaminomethan, oder organische Zinnverbindungen, insbesondere Dibutylzinndilaurat (DBTDL) und Zinndioctoat, eingesetzt werden. Diese Katalysatoren sowie die Mengen, in denen diese eingesetzt werden, sind in der Fachwelt weithin bekannt und beispielswiese in
Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5. Aufl., Stichwort "Polyurethanes" beschrieben.
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Nach der Umsetzung kann es sinnvoll sein, einen Stabilisator zuzufügen. Ein geeigneter Stabilisator ist beispielsweise Hydrochinon, das zweckmäßig als 5%-ige Hydrochinonlösung zugesetzt werden kann.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Formkörper, der aus der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Dispersion durch Aushärtung der Dispersion erhältlich ist. Ebenfalls betrifft die vorliegende Erfindung Beschichtungen, die durch Aushärtung einer entsprechenden Dispersion auf einem Substrat erhältlich sind.
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele illustriert.
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Beispiele:
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Durchführung
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Die Komponente II wurde über einen auf 60°C temperierten Tropftrichter bei 60°C zur Komponente I in einem Glasreaktor zugetropft und bei einer Rührgeschwindigkeit von 14,9 m/s gerührt. Anschließend wurde der Katalysator (Komponente III) zum Reaktionsgemisch gegeben und 1 h lang bei einer Rührgeschwindigkeit von 14,9 m/s gerührt. Der erhalten Mischung wurde abschließend die Komponente IV zugegen und das Gemisch wurde auf 23°C abgekühlt.
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Falls erforderlich wurde der erhaltenen Dispersion 5%-ige Hydrochinonlösung bis zu einem Gehalt der Mischung von 25 ppm Hydrochinon zugegeben. Die Zusammensetzungen der verschiedenen Ansätze sind in den folgenden Tabellen 1 bis 3 angegeben. Tabelle 1
| Komponente | Substanz | Menge [g] |
| I | TMDI | 46,55 |
| MMA | 190,23 |
| II | Dynacoll 7250 | 325,67 |
| 1,4-Butandiol | 6,3 |
| MMA | 112,08 |
| III | DBTDL | 0,38 |
| IV | HEMA | 25,11 |
Tabelle 2
| Komponente | Substanz | Menge [g] |
| I | TDI | 18,73 |
| IBOA | 188,55 |
| II | PTHF 2000 | 123,12 |
| IBOA | 110,87 |
| III | DBTDL | 0,10 |
| IV | HEA | 16,80 |
Tabelle 3
| Komponente | Substanz | Menge [g] |
| I | IPDI | 58,29 |
| HDDA | 170,32 |
| II | PTHF 2000 | 140,76 |
| 1,4-Butandiol | 7,49 |
| HDDA | 100,45 |
| III | DBTDL | 0,44 |
| IV | HEA | 22,18 |
Tabelle 4
| Komponente | Substanz | Menge [g] |
| I | IPDI | 59,17 |
| HDDA | 172,29 |
| II | PTHF 2000 | 135,28 |
| 1,4-Butandiol | 7,58 |
| HDDA | 101,44 |
| Desmophen 1380 BT | 1,04 |
| III | DBTDL | 0,44 |
| IV | HEA | 22,74 |
Tabelle 5
| Komponente | Substanz | Menge [g] |
| I | IPDI | 59,90 |
| HDDA | 174,41 |
| II | PTHF 2000 | 129,73 |
| 1,4-Butandiol | 7,67 |
| HDDA | 102,68 |
| Desmophen 1380 BT | 2,11 |
| III | DBTDL | 0,46 |
| IV | HEA | 23,02 |
Tabelle 6
| Komponente | Substanz | Menge [g] |
| I | IPDI | 60,64 |
| HDDA | 176,58 |
| II | PTHF 2000 | 124,06 |
| 1,4-Butandiol | 7,76 |
| HDDA | 103,96 |
| Desmophen 1380 BT | 3,21 |
| III | DBTDL | 0,47 |
| IV | HEA | 23,31 |
Tabelle 7
| Komponente | Substanz | Menge [g] |
| I | IPDI | 60,92 |
| HDDA | 177,38 |
| II | PTHF 2000 | 124,61 |
| 1,4-Butandiol | 7,80 |
| HDDA | 104,43 |
| Trimethylolpropan | 0,98 |
| III | DBTDL | 0,47 |
| IV | HEA | 23,42 |
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Alle Dispersionen wurden in Form von klaren, farblosen Flüssigkeiten erhalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3248132 [0003, 0003]
- DE 3513248 [0003]
- EP 0320690 [0003]
- EP 0318939 [0003]
- DE 102005035235 A1 [0004, 0019, 0026, 0029]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5. Aufl., Stichwort ”Polyurethanes” [0038]