DE102013219785A1 - Sunlight-induced crosslinking of unsaturated polyolefins with unactivated vinylic double bonds - Google Patents

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Friedrich Georg Schmidt
Stefan Hilf
Christopher Barner-Kowollik
Jan Müller
Kim Klaus Öhlenschläger
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Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft photovernetzende Systeme, die mittels UV- oder Sonnenlicht aktivierbar sind und deren Vernetzungsprodukt im Gegensatz zu den Ausgangsstoffen fluoresziert. Dabei setzt sich die Formulierung vor der Vernetzung aus einer Komponente mit Vinylgruppender Form CH2=CHR3, bevorzugt einem Polymer, wie zum Beispiel 1,2-Polybutadien und einem Vernetzer mit 2H-Tetrazol-5-yl-Benzoat-Gruppen zusammen.The present invention relates to photocrosslinking systems which are activatable by UV or sunlight and whose cross-linked product fluoresces in contrast to the starting materials. The formulation before crosslinking is composed of a component having vinyl groups of the form CH 2 = CHR 3, preferably a polymer such as, for example, 1,2-polybutadiene and a crosslinker having 2H-tetrazol-5-yl benzoate groups.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft photovernetzende Systeme, die mittels UV- oder Sonnenlicht aktivierbar sind und deren Vernetzungsprodukt im Gegensatz zu den Ausgangsstoffen fluoresziert. Dabei setzt sich die Formulierung vor der Vernetzung aus einer Komponente mit Vinylgruppen der Form CH2=CHR3, bevorzugt einem Polymer, wie zum Beispiel 1,2-Polybutadien und einem Vernetzer mit 2H-Tetrazol-5-yl-Benzoat-Gruppen zusammen. The present invention relates to photocrosslinking systems which are activatable by UV or sunlight and whose cross-linked product fluoresces in contrast to the starting materials. In this case, the formulation before crosslinking is composed of a component having vinyl groups of the form CH 2 = CHR 3 , preferably a polymer such as, for example, 1,2-polybutadiene and a crosslinker having 2H-tetrazol-5-yl benzoate groups.

Stand der TechnikState of the art

Vinylgruppen tragende Polymere, insbesondere Polyolefine wie 1,2-Polybutadiene können mittels einer Vielzahl von Mechanismen vernetzt werden. Neben der hinlänglich bekannten Vulkanisation mit Schwefel ist vor allem die Vernetzung mit Photoinitiatoren, wie zum Beispiel Acylphosphinen oder Thiocyanatoketonen bedeutend. Gleichsam ist die direkte Vernetzung mittels energiereicher UV-Stahlung oder mit Radikalinitiatoren wie Peroxiden oder Azo-bis-isobutyronitril (AIBN). Vinyl group-bearing polymers, especially polyolefins such as 1,2-polybutadienes can be crosslinked by a variety of mechanisms. In addition to the well-known vulcanization with sulfur, especially the crosslinking with photoinitiators, such as acylphosphines or thiocyanato ketones is important. Likewise, direct crosslinking is by means of high-energy UV radiation or with radical initiators such as peroxides or azo-bis-isobutyronitrile (AIBN).

Jedoch besteht zusätzlich der Bedarf, fluoreszierende vernetzte Systeme zur Verfügung zu stellen. Bis dato kann eine solche Aufgabe nur dadurch gelöst werden, dass ein Netzwerk mit entsprechenden Pigmenten ausgestattet wird. Diese Ausführung hat jedoch den Nachteil, dass Pigmente migrieren und damit die Matrix verlassen können. Dies kann zum Beispiel bei gefärbten Elastomeren, die in Kinderspielzeugen verwendet werden, massive Probleme mit sich bringen. However, there is an additional need to provide fluorescent crosslinked systems. To date, such a task can only be solved by equipping a network with appropriate pigments. However, this embodiment has the disadvantage that pigments can migrate and thus leave the matrix. This can, for example, bring massive problems to dyed elastomers used in children's toys.

Weiterhin besteht ein Bedarf an Polymeren Systemen, zum Beispiel in Form von Beschichtungen, die bei Lichteinstrahlung als Detektor fungieren und eine Lichtbeeinflussung farblich darstellen. Solche Systeme können als Sicherheitsdetektoren oder zum Beispiel innerhalb von Verpackungen Anwendung finden, um zum Beispiel ein vorangehendes Öffnen dieser anzuzeigen.Furthermore, there is a need for polymer systems, for example in the form of coatings, which act as a detector when exposed to light and color a light influencing. Such systems may be used as security detectors or, for example, within packages, for example, to indicate a prior opening thereof.

Insbesondere besteht jedoch ein sehr großes Interesse an tageslichtvernetzenden Systemen, die ohne Lichteinfluss lagerstabil sind und nach einer Applikation einfach durch Sonneneinstrahlung oder durch gezielte Bestrahlung z.B. mit einer UV-Lampe ausgehärtet werden können.In particular, however, there is a very great interest in daylight-crosslinking systems which are storage-stable without exposure to light and, after application simply by solar radiation or by targeted irradiation, e.g. can be cured with a UV lamp.

Aufgabetask

In Hinblick auf den Stand der Technik bestand damit die Aufgabe, ein photovernetzendes System für Polymere zu Verfügung zu stellen, das schnell und einfach mit Tageslicht vernetzt werden kann. In view of the state of the art, the object was therefore to provide a photocrosslinking system for polymers which can be crosslinked quickly and easily with daylight.

Darüber hinaus bestand die Aufgabe ein polymeres System zur Verfügung zu stellen, das farblos vorliegend nach Kontakt mit Licht, insbesondere mit Tageslicht, diesen Kontakt anzeigt.In addition, the object was to provide a polymeric system which indicates colorless present after contact with light, in particular with daylight, this contact.

Weiterhin bestand die Aufgabe, ein polymeres System zur Verfügung zu stellen, das nach der Vernetzung fluoresziert.Furthermore, the object was to provide a polymeric system which fluoresces after crosslinking.

Weitere nicht explizit genannte Aufgaben können sich aus der Beschreibung, den Beispielen und den Ansprüchen dieser Anmeldung ergeben.Other tasks not explicitly mentioned may arise from the description, the examples and the claims of this application.

Lösungsolution

Gelöst werden die Aufgaben mit einer neuartigen, photoinduziert vernetzbaren Formulierung, die eine Komponente A enthält, welche mindestens zwei Vinylgruppen der Form CH2=CHR3, wobei es sich bei R3 um ein die Vinylgruppen aufweisendes Polymer oder Oligomer handelt, aufweist. Weiterhin enthält die Formulierung eine zweite Komponente B, die folgende Struktur

Figure DE102013219785A1_0001
The objects are achieved with a novel, photo-induced crosslinkable formulation which contains a component A which has at least two vinyl groups of the form CH 2 = CHR 3, where R 3 is a polymer or oligomer having the vinyl groups. Furthermore, the formulation contains a second component B having the following structure
Figure DE102013219785A1_0001

Dabei handelt es sich bei R1 um eine Amingruppe, ein Halogen oder eine Ethergruppe -OR4 mit R4 ausgewählt aus Polyethern oder linearen oder verzweigten Alkylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, bei R2 um eine mehrbindige Gruppe oder ein Polymer und bei n um eine Zahl zwischen 2 und 50, insbesondere zwischen 2 und 10 und besonders bevorzugt um 2 oder 3. Weiterhin ist die erfindungsgemäße Zusammensetzung dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine dieser beiden Komponenten A oder B mehr als zwei Funktionalitäten aufweist.R 1 is an amine group, a halogen or an ether group -OR 4 with R 4 selected from polyethers or linear or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, R 2 is a polyvalent group or a polymer and n is at a number between 2 and 50, in particular between 2 and 10 and particularly preferably around 2 or 3. Furthermore, the composition according to the invention is characterized in that at least one of these two components A or B has more than two functionalities.

Damit eine Fluoreszenz nach der Vernetzung besonders intensiv auftritt, sollte die Gruppe R1 elektronenschiebende Eigenschaften aufweisen. Dabei ergeben sich die elektronenschiebenden Eigenschaften aus der Summe der Resonanz-(R-) und Induktions-(I-)Effekte. Wichtig ist dabei nur, dass die Summe dieser beiden Effekte elektronenschiebend ist. So weist eine besonders bevorzugten Methoxygruppe zwar einen –I-Effekt auf. Dieser wird jedoch durch einen gegenläufigen +R-Effekt mehr als kompensiert. In order for fluorescence to be particularly intense after crosslinking, the group R 1 should have electron-donating properties. The electron-donating properties result from the sum of the resonance (R) and induction (I) effects. The important thing is that the sum of these two effects is electron-donating. Thus, a particularly preferred methoxy group has an -I effect. However, this is more than compensated by an opposite + R effect.

Bevorzugt handelt es sich bei der Gruppe R2 um Ester- oder Amidgruppen mit einem mehrbindigen Rest R5. The group R 2 is preferably ester or amide groups having a polyvalent radical R 5 .

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei diesem Rest R5 um einen zwei- oder dreibindigen Oligoether. Besonders bevorzugte Oligoether sind dabei Polyethylenoxid oder Polypropylenoxid.In a first preferred embodiment of the invention, this radical R 5 is a di- or trivalent oligoether. Particularly preferred oligoethers are polyethylene oxide or polypropylene oxide.

Besonders bevorzugt handelt es sich bei dieser ersten Ausführungsform bei der Komponente B um eine Verbindung der Struktur

Figure DE102013219785A1_0002
With particular preference, component B in this first embodiment is a compound of the structure
Figure DE102013219785A1_0002

Dabei ist m eine Zahl zwischen 2 und 10.Where m is a number between 2 and 10.

In einer zweiten, gleichsam bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der Komponente B um eine Verbindung der Struktur In a second, as it were preferred embodiment of the invention, the component B is a compound of the structure

Figure DE102013219785A1_0003
Figure DE102013219785A1_0003

In einer dritten, gleichsam bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Komponente B durch Copolymerisation von (Meth)acrylaten und/oder mit (Meth)acrylaten copolymerisierbaren Monomeren mit einer Verbindung der Struktur

Figure DE102013219785A1_0004
erhalten. Dabei ist R6 eine zweibindige Gruppe, bevorzugt eine Ethyliden- oder eine Propyliden-Gruppe. R7 ist Wasserstoff oder eine Methylgruppe.In a third, as it were preferred embodiment of the invention, component B by copolymerization of (meth) acrylates and / or with (meth) acrylates copolymerizable monomers with a compound of the structure
Figure DE102013219785A1_0004
receive. In this case, R 6 is a divalent group, preferably an ethylidene or a propylidene group. R 7 is hydrogen or a methyl group.

In dieser dritten bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei Komponente A bevorzugt um ein mehr als 2 Vinylgruppen aufweisendes Poly(meth)acrylat. Genauso geeignet sind Vinylgruppen aufweisende Polymere die mit den Polymeren der eingesetzten Komponente B verträglich sind.In this third preferred embodiment, component A is preferably a poly (meth) acrylate having more than 2 vinyl groups. Equally suitable are vinyl-containing polymers which are compatible with the polymers of the component B used.

Die Schreibweise (Meth)acrylat umfasst in diesem Zusammenhang sowohl Acrylate als auch Methacrylate, sowie Mischungen aus Acrylaten und Methacrylaten. Ferner können diese (Meth)acrylate zusätzlich mit Acrylaten bzw. Methacrylaten copolymerisierbare Monomere wie zum Beispiel Styrol oder Itaconsäure enthalten. Entsprechendes gilt auch für die Formulierung Poly(meth)acrylate in Bezug auf die entsprechenden Polymerisationsprodukte dieser Mischungen.The notation (meth) acrylate in this context includes both acrylates and methacrylates, as well as mixtures of acrylates and methacrylates. Furthermore, these (meth) acrylates may additionally contain monomers which can be copolymerized with acrylates or methacrylates, for example styrene or itaconic acid. The same applies analogously to the formulation poly (meth) acrylates with respect to the corresponding polymerization products of these mixtures.

Auch in anderen, insbesondere den zuvor ausgeführten ersten beiden bevorzugten Ausführungsformen handelt es sich bei der Komponente A bevorzugt um ein Polymer mit mehr als 2 Vinylgruppen. Insbesondere sind dabei als Polymere Polyolefine, die Vinylgruppen aufweisen, geeignet. Besonders bevorzugte Beispiele für solche Polyolefine sind EPDM, SBR, SBS, ABS, Chloropren-Kautschuk, Poly-α-Olefine, Polyisopren oder Polybutadien. Ganz besonders bevorzugt handelt es sich in diesen Ausführungsformen bei der Komponente A um ein 1,2-Polybutadien oder Polybutadien in Form eines Mischpolymerisats mit 1,2- und 1,4-Verknüpfungen.In other, in particular the previously described first two preferred embodiments, the component A is preferably a polymer having more than 2 vinyl groups. In particular, polyolefins which have vinyl groups are suitable as polymers. Particularly preferred examples of such polyolefins are EPDM, SBR, SBS, ABS, chloroprene rubber, poly-α-olefins, polyisoprene or polybutadiene. In these embodiments, component A is very particularly preferably a 1,2-polybutadiene or polybutadiene in the form of a copolymer having 1,2- and 1,4-linkages.

Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsform liegen die Vinylgruppen der Komponente A und die funktionellen Gruppen der Komponente B bevorzugt in einem molaren Verhältnis von mindestens 50 zu 1 in der Formulierung vor. Besonders bevorzugt liegt dieses Verhältnis zwischen 100 zu 1 und 1000 zu 1, insbesondere zwischen 200 zu 1 und 500 zu 1 vor.Regardless of the particular embodiment, the vinyl groups of component A and the functional groups of component B are preferably present in a molar ratio of at least 50 to 1 in the formulation. This ratio is particularly preferably between 100 to 1 and 1000 to 1, in particular between 200 to 1 and 500 to 1.

Neben den beschriebenen Formulierungen ist gleichsam ein Verfahren zur photoinduzierten Vernetzung dieser Formulierung aus zumindest zwei unterschiedlichen Komponenten A und B gemäß vorangehender Beschreibung, bei dem diese Formulierung mittels Licht, insbesondere UV- oder Sonnenlicht, bevorzugt mittels Sonnenlicht aktiviert und irreversibel vernetzt wird. In addition to the formulations described, as it were a method for photo-induced crosslinking of this formulation of at least two different components A and B as described above, in which this formulation is activated by means of light, in particular UV or sunlight, preferably by means of sunlight and irreversibly crosslinked.

Alternativ zur Tages- bzw. Sonnenlichtaushärtung kann in diesem Verfahren die Aktivierung auch gezielt mittels Bestrahlung mit einer UV-Lichtquelle bei Raumtemperatur erfolgen. Besonders gute Ergebnisse werden beispielsweise mit UV-Licht im UVB-Bereich mit einer Wellenlänge zwischen 312 ± 5 nm erreicht. Dazu reicht beispielsweise eine entsprechende 36 W Lampe. Die Wellenlänge kann aber auch von diesem Wert abweichen. So erfolgt die Reaktion beispielsweise bei niedrigenergetischer Strahlung nur etwas langsamer.As an alternative to daylighting or sunlight curing, the activation can also be carried out selectively by irradiation with a UV light source at room temperature in this process. Particularly good results are achieved, for example, with UV light in the UVB range with a wavelength between 312 ± 5 nm. For example, a corresponding 36 W lamp is enough. The wavelength can also deviate from this value. Thus, for example, the reaction takes place only slightly slower with low-energy radiation.

Ein unerwarteter Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass man den Vernetzungsgrad nach der Vernetzung mittels Fluoresenzmessungen bestimmen kann. Darüber hinaus ist es möglich, den Vernetzungsgrad zunächst durch Wahl der Strahlungsintensität und der Bestrahlungsdauer gezielt einstellen zu können. Unter Sonnenlichteinfluss kann es dann später in der Anwendung zu einer weiteren Nachvernetzung kommen.An unexpected advantage of the present invention is that the degree of crosslinking after crosslinking can be determined by fluorescence measurements. In addition, it is possible to be able to adjust the degree of crosslinking initially by selecting the radiation intensity and the irradiation time. Under the influence of sunlight, it can then come later in the application to a further post-crosslinking.

Neben der Formulierung und dem beschrieben Verfahren ist auch die Verwendung dieser erfindungsgemäßen Formulierungen Bestandteil der vorliegenden Erfindung. Dabei sind die beschriebenen Formulierungen insbesondere zur Verwendung in Klebstoffen, Dichtstoffen, Formmassen, Beschichtungen, Tinten oder Verbundmaterialien geeignet. Eine besondere Verwendung stellt dabei die Verwendung als elastomerer Formkörper, z.B. in Kinderspielzeugen dar.In addition to the formulation and the method described, the use of these formulations according to the invention is also part of the present invention. The formulations described are particularly suitable for use in adhesives, sealants, molding compounds, coatings, inks or composite materials. A particular use in this case is the use as elastomeric shaped body, e.g. in children's toys dar.

Gleichsam bevorzugt sind Verwendungen der erfindungsgemäßen Formulierungen in Sicherheits-Beschriftungen, Leuchtflächen, Gummi-Beschriftungen, Lichtleit-Materialien in Form von Filamenten, Folien oder Beschichtungen oder als fluoreszierender Partikel, der als Additiv verwendet werden kann.Equally preferred are uses of the formulations according to the invention in security labels, luminous surfaces, rubber labels, light-conducting materials in the form of filaments, films or coatings or as fluorescent particles, which can be used as an additive.

Beispiele Vorstufe 1: 4-((2-Tosylhydrazono)methyl)benzoesäure (1)

Figure DE102013219785A1_0005
Examples Precursor 1: 4 - ((2-tosylhydrazono) methyl) benzoic acid (1)
Figure DE102013219785A1_0005

Eine Mischung aus 4-Formyl-benzoesäure (6,558 g, 43,7 mmol, 1 Äquivalent) und p-Toluylsulfonylhydrazid (8,138 g, 43,7 mmol, 1 Äquivalent) in Ethanol (100 mL) wurde für 30 Minuten refluxiert. Die Lösung wurde mit Wasser (100 mL) verdünnt und der Niederschlag abfiltriert. Der feste Rückstand wurde mit wässrigem Ethanol gewaschen (100 mL). Es wurde eine Ausbeute von 14,5 g (98%) erhalten. Die Charakterisierung des Produktes erfolgte mittels 1H-NMR (DMSO, 250 MHz).A mixture of 4-formyl-benzoic acid (6.558 g, 43.7 mmol, 1 equiv.) And p-toluenesulfonyl hydrazide (8.138 g, 43.7 mmol, 1 equiv.) In ethanol (100 mL) was refluxed for 30 min. The solution was diluted with water (100 mL) and the precipitate filtered off. The solid residue was washed with aqueous ethanol (100 mL). A yield of 14.5 g (98%) was obtained. The product was characterized by 1 H-NMR (DMSO, 250 MHz).

Vorstufe 2: Herstellung des Diazoniumsalzes (2): Precursor 2: Preparation of the diazonium salt (2):

Anisidin (4 g, 32,5 mmol, 1 Äquivalent) wurde in einer Mischung aus konzentrierter HCl (8,46 mL), H2O (26,9 mL) und Ethanol (26,9 mL) gelöst und auf 0°C gekühlt. Eine gekühlte Lösung von Natriumnitrit (2,241 g, 32,5 mmol, 1 Äquivalent) in Wasser (13,45 mL) wurde tropfenweise zugegeben und weitere 10 min bei 0°C gerührt.Anisidine (4 g, 32.5 mmol, 1 eq.) Was dissolved in a mixture of concentrated HCl (8.46 mL), H 2 O (26.9 mL) and ethanol (26.9 mL) and brought to 0 ° C cooled. A cooled solution of sodium nitrite (2.241 g, 32.5 mmol, 1 equivalent) in water (13.45 mL) was added dropwise and stirred at 0 ° C for a further 10 min.

Vorstufe 3: Herstellung des Tetrazols (3):

Figure DE102013219785A1_0006
Precursor 3: Preparation of tetrazole (3):
Figure DE102013219785A1_0006

Die Lösung des Diazoniumsalzes (2) wurde tropfenweise über einen Zeitraum von 45 Minuten zu einer Lösung des Hydrazons (1) (10,34 g, 32,5 mmol, 1 Äquivalent) in Pyridin (200 mL) bei –10°C bis –5°C gegeben. Nach Beendigung der Zugabe wurde für 30 Minuten weiter bei 0°C gerührt und über Nacht bei Raumtemperatur unter Rühren auftauen lassen. Die trübe Mischung wurde in eine 10%ige HCl-Lösung gegossen (500 mL), der Niederschlag abfiltriert und mit Ethanol gewaschen (250 mL). Es wurde eine Ausbeute von 6,2g (65%) 1erhalten. Die Charakterisierung des Produktes erfolgte mittels H-NMR (DMSO, 400 MHz).The solution of the diazonium salt (2) was added dropwise over 45 minutes to a solution of the hydrazone (1) (10.34 g, 32.5 mmol, 1 equiv.) In pyridine (200 mL) at -10 ° C until. 5 ° C given. After completion of the addition, stirring was continued for 30 minutes at 0 ° C and allowed to thaw overnight at room temperature with stirring. The turbid mixture was poured into a 10% HCl solution (500 mL), the precipitate filtered off and washed with ethanol (250 mL). A yield of 6.2 g (65%) was obtained. The product was characterized by H-NMR (DMSO, 400 MHz).

Vorstufe 4: 4-(2-(4-Methoxyphenyl)-2H-tetrazol-5-yl)benzoylchlorid (4):

Figure DE102013219785A1_0007
Precursor 4: 4- (2- (4-methoxyphenyl) -2H-tetrazol-5-yl) benzoyl chloride (4):
Figure DE102013219785A1_0007

Das Tetrazol(3) (1,00 g, 3,374 mmol, 1 Äquivalent) wurde in trockenem Tetrahydrofuran suspendiert und unter Inertgas mit Thionylchlorid (4,01 g, 2,45 mL, 33,74 mmol, 10 Äquivalente) versetzt. Die Mischung wurde für 4 Stunden refulxiert und anschließend alle flüchtigen Bestandteile unter leichtem Unterdruck entfernt. Der Rückstand wurde in Tetrahydrofuran gelöst (20 mL) und im Vakuum getrocknet, um restliches Thionylchlorid auszutreiben. Es wurden 1,05 g (100%) Ausbeute erhalten. Die Charakterisierung des 1Produktes erfolgte mittels H-NMR (DMSO, 400 MHz).The tetrazole (3) (1.00 g, 3.374 mmol, 1 equivalent) was suspended in dry tetrahydrofuran and thionyl chloride (4.01 g, 2.45 mL, 33.74 mmol, 10 equiv.) Was added under inert gas. The mixture was re-perfused for 4 hours and then all volatiles were removed under a slight vacuum. The residue was dissolved in tetrahydrofuran (20 mL) and dried in vacuo to drive off residual thionyl chloride. There was obtained 1.05 g (100%) yield. The characterization of the 1 product was carried out by means of H-NMR (DMSO, 400 MHz).

Vorstufe 5: Oxybis(ethan-2,1-diyl) bis(4-(2-(4-methoxyphenyl)-2H-tetrazol-5-yl)benzoat) (5):

Figure DE102013219785A1_0008
Precursor 5: Oxybis (ethane-2,1-diyl) bis (4- (2- (4-methoxyphenyl) -2H-tetrazol-5-yl) benzoate) (5):
Figure DE102013219785A1_0008

Das Säurechlorid (4) (1,06 g, 3,374 mmol, 5,0 Äquivalente) wurde in trockenem Tetrahydrofuran (20 mL) gelöst. Eine Mischung aus Pyridin (134 mg, 136 µL, 1,69 mmol, 2,50 Äquivalente) und Tetraethyleneglykol (131 mg, 116 µL, 0,675 mmol, 1 Äquivalent) in trockenem Tetrahydrofuran (20 mL) wurde bei Raumtemperatur tropfenweise zugegeben und über Nacht gerührt. Die Reaktion wurde durch Zugabe von Wasser abgebrochen und das Lösemittel verdampft. Der Rückstand wurde in Dichlormethan suspendiert (100 mL) und das unlösliche Ausgangsmaterial wurde abfiltriert. Das Filtrat wurde mit 5%iger HCl und Wasser gewaschen, die organische Phase mit Magnesiumsulfat getrocknet und anschließend eingedampft. Der Rückstand wurde mit wenig Chloroform aufgenommen und in Ethanol ausgefällt. Die Ausbeute betrug 120 mg (25 %). Die Charakterisierung des 1Produktes erfolgte mittels H-NMR (CDCl3, 400 MHz).The acid chloride (4) (1.06 g, 3.374 mmol, 5.0 equivalents) was dissolved in dry tetrahydrofuran (20 mL). A mixture of pyridine (134 mg, 136 μL, 1.69 mmol, 2.50 equiv.) And tetraethylene glycol (131 mg, 116 μL, 0.675 mmol, 1 equiv.) In dry tetrahydrofuran (20 mL) was added dropwise at room temperature and over Night stirred. The reaction was stopped by addition of water and the solvent was evaporated. The residue was suspended in dichloromethane (100 mL) and the insoluble starting material was filtered off. The filtrate was washed with 5% HCl and water, the organic phase dried with magnesium sulfate and then evaporated. The residue was taken up in a little chloroform and precipitated in ethanol. The yield was 120 mg (25%). The characterization of the 1 product was carried out by means of H-NMR (CDCl 3 , 400 MHz).

Beispiele: Licht-induzierte Vernetzungsreaktion zwischen 1,2-Polybutadien und dem Tetrazol-Vernetzer (5):Examples: Light-induced crosslinking reaction between 1,2-polybutadiene and the tetrazole crosslinker (5):

1,2-Polybutadien (JSR RB-820) und der Vernetzer(5) (5 Gew% bezogen auf das 1,2-Polybutadien) werden bei 40°C in 5 mLTetrahydrofuran unter Schütteln unter gedimmten Laborlicht für eine Stunde gemischt. Nachdem beide Komponenten komplett gelöst waren, wurden gleiche Mengen der Mischung aliquotiert und in Headspace-Probengläschen (Pyrex, Durchmesser 20 mm) gegeben. Das Lösemittel wurde entfernt und frisches Tetrahydrofuran (50 µL) zu jeder Probe zugegeben, bevor diese mit Stickstoff gespült und mit SBR-Siegeln mit einer PTFE-Innenschicht luftdicht verschlossen wurden. Die Proben wurden für die gewünschte Reaktionszeit unter ständiger Drehung um eine kompakte Niederdruck-UV-Lampe (Philips TL01) bestrahlt, wobei ein Abstand von 40 bis 50 mm eingehalten wurde. Nach der Beleuchtung wurden 3 mLTetrahydrofuran zu der gelartigen Mischung gegeben und 3 Stunden stehen gelassen. Die flüssigen Bestandteile der Probe wurden dekantiert, das Gel und die Lösung getrocknet und ausgewogen. Die Kontrollproben wurden analog behandelt, wobei hier kein Vernetzer zugegeben wurde. Die Versuche wurden mit unterschiedlichen Bestrahlungszeiten wiederholt. Dabei betrug der Gelanteil nach 30 min Bestrahlung 17 Gew% (bezogen auf die Einwaage von 1,2-Polybutadien und Vernetzer (5)). Nach 1 h betrug der Gelanteil 20 Gew%, nach 2 h 30 Gew% und nach 4 h knapp 60 Gew%. Nach 20 h Bestrahlung wurde schließlich ein Gelanteil von ca. 80 Gew% erreicht. Die Vergleichsproben aus reinem 1,2-Polybutadien waren auch nach 20 h noch komplett löslich. 1,2-polybutadiene (JSR RB-820) and the crosslinker (5) (5% by weight based on the 1,2-polybutadiene) are mixed at 40 ° C in 5 mL tetrahydrofuran with shaking under dimmed laboratory light for one hour. After both components were completely dissolved, equal amounts of the mixture were aliquoted and placed in headspace vials (Pyrex, diameter 20 mm). The solvent was removed and fresh tetrahydrofuran (50 μL) added to each sample before being purged with nitrogen and sealed airtight with SBR seals with a PTFE inner layer. The samples were irradiated for the desired reaction time with constant rotation around a compact low pressure UV lamp (Philips TL01) with a distance of 40 to 50 mm. After illumination, 3 mL of tetrahydrofuran was added to the gel-like mixture and allowed to stand for 3 hours. The liquid components of the sample were decanted, the gel and the solution dried and weighed. The control samples were treated analogously, in which case no crosslinker was added. The experiments were repeated with different irradiation times. The gel fraction after irradiation for 30 min was 17% by weight (based on the initial weight of 1,2-polybutadiene and crosslinker (5)). After 1 h, the gel content was 20% by weight, after 2 hours 30% by weight and after 4 hours almost 60% by weight. After 20 h irradiation, finally, a gel content of about 80% by weight was achieved. The comparative samples of pure 1,2-polybutadiene were still completely soluble after 20 h.

Die Reaktion wurde auch in Abwesenheit von Lösemitteln in einem gezogenen Film und unter direkter Sonnenlichteinstrahlung durchgeführt: In diesem Fall wurde nur ein Teil (über eine Maske, die Teile des Films abgedeckt hat) belichtet und damit vernetzt. Der nicht belichtete Teil konnte mit Lösemitteln wieder entfernt werden.The reaction was also carried out in the absence of solvents in a drawn film and under direct sunlight: in this case, only a portion (via a mask covering parts of the film) was exposed and crosslinked. The unexposed part could be removed again with solvents.

Claims (15)

Photoinduziert vernetzbare Formulierung, dadurch gekennzeichnet, dass die Formulierung eine Komponente A enthält, die mindestens zwei Vinylgruppen der Form CH2=CHR3, wobei es sich bei R3 um ein die Vinylgruppen aufweisendes Polymer oder Oligomer handelt, aufweist, dass die Formulierung eine Komponente B enthält, die die Struktur
Figure DE102013219785A1_0009
bei R1 um eine Amingruppe, ein Halogen oder eine Ethergruppe -OR4 mit R4 ausgewählt aus Polyethern oder linearen oder verzweigten Alkylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, bei R2 um eine mehrbindige Gruppe oder ein Polymer und bei n um eine Zahl zwischen 2 und 50 handelt, und dass zumindest eine dieser beiden Komponenten A oder B mehr als zwei Funktionalitäten aufweist.
Photo-induced crosslinkable formulation, characterized in that the formulation contains a component A which has at least two vinyl groups of the form CH 2 = CHR 3, wherein R 3 is a vinyl-containing polymer or oligomer, that the formulation contains a component B, the the structure
Figure DE102013219785A1_0009
R 1 is an amine group, a halogen or an ether group -OR 4 with R 4 selected from polyethers or linear or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, R 2 is a polyvalent group or a polymer and n is a number between 2 and 50, and that at least one of these two components A or B has more than two functionalities.
Formulierung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei R1 um eine Methoxygruppe, bei R2 um Ester- oder Amidgruppen mit einem mehrbindigen Rest R5 und bei n um 2 oder 3 handelt. A formulation according to claim 1, characterized in that it is a methoxy group, R 2 is ester or amide groups with a multivalent radical R 5 and n is 2 or R 1 is. 3 Formulierung gemäß mindestens einem der Ansprüche 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei R5 um einen zwei- oder dreibindigen Oligoether handelt. Formulation according to at least one of claims 2, characterized in that R 5 is a di- or trivalent oligoether. Formulierung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Komponente B um eine Verbindung der Struktur
Figure DE102013219785A1_0010
handelt, wobei es sich bei m um eine Zahl zwischen 2 und 10 handelt.
A formulation according to claim 3, characterized in that component B is a compound of the structure
Figure DE102013219785A1_0010
where m is a number between 2 and 10.
Formulierung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Komponente B um eine Verbindung der Struktur
Figure DE102013219785A1_0011
handelt.
A formulation according to claim 1 or 2, characterized in that component B is a compound of the structure
Figure DE102013219785A1_0011
is.
Formulierung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente B durch Copolymerisation von (Meth)acrylaten und/oder mit (Meth)acrylaten copolymerisierbaren Monomeren mit einer Verbindung der Struktur
Figure DE102013219785A1_0012
erhalten wird, wobei es sich bei R6 um eine Ethyliden- oder eine Propyliden-Gruppe und bei R7 um Wasserstoff oder eine Methylgruppe handelt.
A formulation according to claim 1 or 2, characterized in that the component B by copolymerization of (meth) acrylates and / or with (meth) acrylates copolymerizable monomers with a compound of the structure
Figure DE102013219785A1_0012
wherein R 6 is an ethylidene or a propylidene group and R 7 is hydrogen or a methyl group.
Formulierung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Komponente A um ein mehr als 2 Vinylgruppen aufweisendes Poly(meth)acrylat handelt.A formulation according to claim 6, characterized in that component A is more than 2 vinyl-containing poly (meth) acrylate. Formulierung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Komponente A um ein Polymer mit mehr als 2 Vinylgruppen handelt.A formulation according to any one of claims 1 to 5, characterized in that component A is a polymer having more than 2 vinyl groups. Formulierung gemäß Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Komponente A um ein EPDM, SBR, SBS, ABS, Chloropren-Kautschuk, ein Poly-α-Olefin, ein Polyisopren oder ein Polybutadien handelt.A formulation according to claim 8, characterized in that component A is an EPDM, SBR, SBS, ABS, chloroprene rubber, a poly-α-olefin, a polyisoprene or a polybutadiene. Formulierung gemäß Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Komponente A um ein 1,2-Polybutadien oder Polybutadien in Form eines Mischpolymerisats mit 1,2-und 1,4-Verknüpfungen handelt. A formulation according to claim 9, characterized in that component A is a 1,2-polybutadiene or polybutadiene in the form of a copolymer having 1,2- and 1,4-linkages. Formulierung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vinylgruppen der Komponente A und die funktionellen Gruppen der Komponente B in einem molaren Verhältnis von mindestens 50 zu 1 in der Formulierung vorliegen.A formulation according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the vinyl groups of component A and the functional groups of component B are present in a molar ratio of at least 50 to 1 in the formulation. Verfahren zur photoinduzierten Vernetzung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Formulierung aus zumindest zwei unterschiedlichen Komponenten A und B gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 mittels Licht aktiviert und irreversibel vernetzt wird. A method of photoinduced crosslinking, characterized in that a formulation of at least two different components A and B according to any one of claims 1 to 11 is activated by means of light and irreversibly crosslinked. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung mittels Bestrahlung mit einer UV-Lichtquelle bei Raumtemperatur erfolgt.A method according to claim 12, characterized in that the activation takes place by means of irradiation with a UV light source at room temperature. Verwendung einer Formulierung gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11 in Klebstoffen, Dichtstoffen, Formmassen, Beschichtungen, Tinten, als elastomerer Formkörper oder in Verbundmaterialien.Use of a formulation according to at least one of claims 1 to 11 in adhesives, sealants, molding compounds, coatings, inks, as an elastomeric molding or in composite materials. Verwendung einer Formulierung gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11 in Sicherheits-Beschriftungen, Leuchtflächen, Gummi-Beschriftungen, Lichtleit-Materialien in Form von Filamenten, Folien oder Beschichtungen oder als fluoreszierender Partikel, der als Additiv verwendet werden kann.Use of a formulation according to at least one of claims 1 to 11 in security labels, luminous surfaces, rubber labels, light-conducting materials in the form of filaments, films or coatings or as fluorescent particles, which can be used as an additive.
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