DE19857867A1 - Reaktivpolyurethane und daraus erhältliche, gegenüber Isocyanaten reaktive Polyurethane - Google Patents

Reaktivpolyurethane und daraus erhältliche, gegenüber Isocyanaten reaktive Polyurethane

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Polyurethan der allgemeinen Formel I DOLLAR A A(-NC(O)-Z-B-XY)¶n¶ (I), DOLLAR A worin XY für einen gegenüber NCO-Gruppen inerten Reaktivrest steht, der unter sauren oder basischen Bedingungen eine oder mehrere Schutzgruppen Y freisetzt und der Rest X nach Freisetzung von Y mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppen aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Polyurethans sowie ein Polyurethanpolyol, das durch Umsetzung eines Polyurethans der allgemeinen Formel I mit einer Säure oder Base erhältlich ist. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Polyadditionsprodukt oder Polykondensationsprodukt, das unter Verwendung eines Polyurethanpolyols, wie es durch Umsetzung eines erfindungsgemäßen Polyurethans mit einer Säure oder Base erhältlich ist, herstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Polyurethan der allgemeinen Formel I
A(-NC(O)-Z-B-XY)n (I),
worin XY für einen gegenüber NCO-Gruppen inerten Reaktivrest steht, der unter sauren, neutralen oder basischen Bedingungen eine oder mehrere Schutzgruppen Y freisetzt und der Rest X nach Freisetzung von Y mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppen aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Ver­ fahren zur Herstellung eines solchen Polyurethans sowie ein Polyurethanpolyol, das durch Umsetzung eines Polyurethans der allgemeinen Formel I mit einer Säu­ re oder Base erhältlich ist. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Polyadditionspro­ dukt oder Polykondensationsprodukt, das unter Verwendung eines Polyurethan­ polyols, wie es durch Umsetzung eines erfindungsgemäßen Polyurethans mit einer Säure oder Base erhältlich ist, herstellbar ist.
Hochfunktionelle OH- und/oder NH-Gruppen aufweisende Strukturen besitzen in der Polyurethanchemie ein hoch einzuschätzendes Anwendungspotential, speziell für die Herstellung von Polyurethanschaumstoffen, -lacken und sonstigen polyu­ rethanhaltigen Beschichtungen.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Typen von hochfunktionellen OH- und/oder NH-Gruppen aufweisende Strukturen bekannt. So gehören zum Beispiel mit Pentaerythrit, Sorbit oder Sucrose gestartete Polyetherpolyole auf Basis von Ethylenoxid oder Propylenoxid oder deren Gemischen zum Stand der Technik. Solche Polyetherpolyole weisen in der Regel Funktionalitäten zwischen etwa 3 und etwa 6 auf.
Aus der WO 93/14147 sind Polyamine bekannt, die eine dendrimere Struktur aufweisen. Solche Produkte sind aufwendig herzustellen, da im ersten Reaktions­ schritt Acrylnitril auf ein Amin gepfropft wird und in einem anschließenden Hy­ drierschritt das Nitril in ein Amin umgewandelt wird. Dieses Verfahren wird mehrfach wiederholt, bis die gewünschte Funktionalität bezüglich NH2 erreicht ist. Nachteilig wirkt sich bei diesen Produkten außerdem aus, daß sie lediglich über NH-Funktionalitäten verfügen, OH-Funktionalitäten sind auf diese Weise nicht zu erhalten.
Aus der WO 93/17060 sind Polyesterpolyole bekannt, die beispielsweise durch Umsetzung von TMP oder Pentaerythrit und Dimethylolpropionsäure entstehen. Die Reaktion verläuft jedoch sehr unselektiv und es werden hochverzweigte Strukturen erhalten.
Die DE-A 195 24 045 betrifft hochfunktionalisierte Polyurethane, die aus Mole­ külen mit den funktionellen Gruppen A(B)n aufgebaut sind, wobei A eine NCO- Gruppe oder eine mit einer NCO-Gruppe reaktive Gruppe, B eine NCO-Gruppe oder eine mit einer NCO-Gruppe reaktive Gruppe, A reaktiv mit B sowie n eine natürliche Zahl und mindestens gleich 2 ist. Die offenbarten Strukturen lassen sich zur Herstellung dendrimerer Verbindungen einsetzen. Ein einfaches Verfahren zur Überführung von NCO-Gruppen von Polyisocyanat in mit Isocyanaten reaktions­ fähige Gruppen unter gleichzeitiger gezielter Verdoppelung der ursprünglichen Funktionalität wird in der genannten Druckschrift nicht beschrieben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Reaktivpolyurethan zur Ver­ fügung zu stellen, das sich durch eine einfache chemische Umwandlungsreaktion in ein Polyurethanmolekül umwandeln läßt, das pro im Molekül enthaltener Uret­ hangruppe zwei gegenüber NCO-Gruppen reaktive funktionelle Gruppen auf­ weist. Weiterhin war es Aufgabe der Erfindung, ein solches reaktive funktionelle Gruppen atifweisendes Polyurethan zur Verfügung zu stellen. Es war ebenfalls eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Reaktivpolyu­ rethans zur Verfügung zu stellen.
Die genannten Aufgaben werden durch ein Reaktivpolyurethan der allgemeinen Formel I
A(-NC(O)-Z-B-XY)n (I),
gemäß dem nachfolgenden Text gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Reaktivpolyurethan der allgemeinen Formel I
A(-NC(O)-Z-B-XY)n (I),
wobei A für eine gegebenenfalls substituierte, lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylengruppe mit 2 bis 12 C-Atomen oder eine gegebenenfalls substituierte gesättigte oder ungesättigte Cycloalkylengruppe oder eine gegebe­ nenfalls substituierte Arylengruppe mit 3 bis 18 C-Atomen oder eine Arylenalky­ lengruppe mit 7 bis 18 C-Atomen oder eine heterocyclische Gruppe oder eine beliebige lineare oder verzweigte Abfolge von zwei oder mehr der genannten Gruppen steht, Z für NR, S oder O, R für CH3 oder eine gegebenenfalls substitu­ ierte, lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 2 bis 12 C-Atomen oder eine gegebenenfalls substituierte gesättigte oder ungesättigte Cycloalkylgruppe oder eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe mit 3 bis 18 C-Atomen, oder eine beliebige lineare oder verzweigte Abfolge von zwei oder mehr der genannten Gruppen, B für CH2 oder eine gegebenenfalls substituierte, lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylengruppe mit 2 bis 12 C-Atomen oder eine gegebenenfalls substituierte gesättigte oder ungesättigte Cy­ cloalkylengruppe oder eine gegebenenfalls substituierte Arylengruppe mit 3 bis 18 C-Atomen, oder eine beliebige lineare oder verzweigte Abfolge von zwei oder mehr der genannten Gruppen, n für eine Zahl von 2 bis etwa 50 und XY für einen gegenüber NCO-Gruppen inerten Reaktivrest steht, wobei der Reaktivrest unter sauren, neutralen oder basischen Bedingungen eine oder mehrere Schutzgruppen Y freisetzt und der Rest X nach Freisetzung von Y mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppen aufweist.
Unter einem "Reaktivpolyurethan" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Verbindung verstanden, die wenigstens zwei Urethangruppen und minde­ stens einen Reaktivrest aufweist. Wenn das Reaktivpolyurethan der vorliegenden Erfindung mehr als zwei Urethangruppen aufweist, so sind diese vorzugsweise nicht linear miteinander verbunden, sondern das Reaktivpolyurethanmolekül ent­ hält mindestens eine Verzweigung.
Unter einem "Reaktivrest" wird im Rahmen der vorliegenden Ausführungsform ein Rest verstanden, der durch eine einfache chemische Reaktion, beispielsweise durch Behandlung mit einer Säure oder einer Base, eine chemische Umwandlung eingeht, wobei der so behandelte Reaktivrest nach der chemischen Umwandlung mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähige Gruppen aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält der Reaktivrest minde­ stens zwei mit einer Schutzgruppe versehene funktionelle Gruppen, die nach Ab­ spaltung der Schutzgruppe gegenüber Isocyanaten reaktiv sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht A für eine Alkylen­ gruppe, Cycloalkylengruppe, Arylengruppe, Arylenalkylengruppe oder eine he­ terocyclische Gruppe, gemäß den Kerngruppen üblicherweise in der Polyurethan­ chemie eingesetzter Polyisocyanate. Beispiele für solche Isocyanate sind 2,4- Toluylendiisocyanat (2,4-TDI), 2,6-Toluylendiisocyanat (2,6-TDI), oder ein Ge­ misch der genannten Isomeren, 2,2'-Diphenylmethandiisocyanat (2,2'-MDI), 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat (2,4'-MDI), 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (4,4'-MDI), 1,5-Naphthylendiisocyanat (NDI), 1,4-Phenylendiisocyanat, 1,3- Tetramethylxylylendiisocyanat (TMXDI), hydriertes MDI (HMDI), Isophorondiisocyanat (IPDI), Hexamethylendiisocyanat-1,6 (HDI), 2-Isocyanatopropylcyclo­ hexylisocyanat (IPCI), 2-Butyl-2-ethyl-pentamethylendiisocyanat (BEPDI), Ly­ sindiisocyanat (LDI), 1,12-Dodecyldiisocyanat, Cyclohexyl-1,3- oder -1,4-diiso­ cyanat, 2-Methylpentamethylendiisocyanat (MPDI) oder dergleichen. Ebenfalls geeignet sind Dimerisierungs- oder Trimerisierungsprodukte von Diisocyanaten, beispielsweise enthaltend Urethan-, Allophanat-, Harnstoff-, Biuret-, Uretidon-, Carbidiimid- oder Ketonimingruppen wie sie durch Dimerisierung oder Trimeri­ sierung der oben genannten Diisocyanate entstehen. Weiterhin geeignet sind oli­ gomere oder polymere Isocyanatgruppen tragende Verbindungen, wie sie bei­ spielsweise bei der Isocyanatherstellung anfallen oder als Restprodukte bei der Destillierung von Isocyanatrohprodukten im Destillationssumpf verbleiben. Bei­ spiele für in diesem Zusammenhang besonders geeignete Materialien sind Roh- MDI, wie es direkt nach der Herstellung von MDI erhältlich ist, und Polymer- MDI, wie es nach der Destillation von MDI aus dem Roh-MDI im Destillations­ sumpf verbleibt.
Der Buchstabe A in Formel I steht demnach in einer bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung für einen der in den oben genannten Polyisocya­ naten die NCO-Gruppen tragenden Reste.
Der Buchstabe Z steht in Formel I für NR, S oder O. In einer bevorzugten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung steht Z für NR oder O. Der Rest R steht dabei vorzugsweise für H oder einen linearen Alkylrest mit 1 bis etwa 6 C- Atomen, beispielsweise für einen Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl- oder Hexylrest.
Der Buchstabe B in der Formel I steht in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für einen linearen Alkylenrest mit 1 bis 4 C-Atomen, bei­ spielsweise für einen Methylen-, Ethylen-, Propylen- oder Butylenrest.
Der Buchstabe n steht in der Formel I in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für eine Zahl von 2 bis etwa 30.
Die Buchstaben XY stehen in der Formel I für einen gegenüber NCO-Gruppen inerten Reaktivrest. Reaktivrest XY setzt unter sauren, neutralen oder basischen Bedingungen eine oder mehrere Schutzgruppen Y frei, wobei der Rest X nach Freisetzung von Y mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppen aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform steht XY für 2,2-Dimethyl-1,3- dioxolan oder 2,2-Dimethyl-5-ethyl-1,3-dioxan oder 2-Isopropyl-1,3-oxazolidin, wobei eine kovalente Bindung zum Rest B bei den als bevorzugte Ausführungs­ form angegebenen Reaktivresten jeweils in 4-Stellung, 5-Stellung und 1-Stellung erfolgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das erfindungsgemäße Reaktivpolyurethan als Reaktivrest XY eine Dioxan-, Dioxolan- oder Oxazolidin­ gruppe auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steht Z für O.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht B für CH2 oder einen linearen Alkylrest mit 2 bis etwa 6 C-Atomen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht XY für einen Rest der folgenden Formeln II bis IV:
worin die gestrichelten Linien diejenige Position angeben, an der die kovalente Bindung zu B angreift.
Die erfindungsgemäßen Reaktivpolyurethane lassen sich durch Umsetzung eines mindestens zwei NCO-Gruppen aufweisenden Isocyanats mit einer entsprechen­ den Verbindung, die eine Reaktivgruppe XY enthält, erhalten. Gegenstand der Erfindung ist demnach auch ein Reaktivpolyurethan, herstellbar durch Umsetzung eines mindestens zwei NCO-Gruppen aufweisenden Isocyanats der allgemeinen Formel V
A(-NCO)n (V)
mit mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel VI
HZ-B-XY (VI),
worin A, Z, B, X, Y und n die oben angegebene Bedeutung haben.
Als Isocyanat der allgemeinen Formel V eignen sich alle bereits oben angegebe­ nen Isocyanate mit mindestens zwei NCO-Gruppen.
Als Verbindung der allgemeinen Formel VI eignen sich insbesondere Verbindun­ gen, in denen Z für NR oder O, insbesondere O steht. Zum Einsatz als Verbin­ dungen der allgemeinen Formel VI geeignet sind beispielsweise 2,2-Dimethyl-4- hydroxymethyl-1,3-dioxolan (siehe Formel VII), dessen Herstellung in der DE 196 47 395 beschrieben wird, oder 2,2-Dimethyl-5-ethyl-5-hydroxymethyl-1,3- dioxan (Isopropyliden-TMP, siehe Formel VIII), dessen Herstellung in der DE 196 47 395 beschrieben wird. Oder 1-(Hydroxyethyl)-2-isopropyl-1,3-oxazolidin (Formel IX), dessen Herstellung in der DE 22 45 636 beschrieben wird.
Die erfindungsgemäßen Reaktivpolyurethane lassen sich durch Umsetzung eines Isocyanats der allgemeinen Formel V mit mindestens einer Verbindung der all­ gemeinen Formel VI erhalten. Die Umsetzung erfolgt unter üblichen Bedingungen wie sie bei der Reaktion von NCO-Gruppen mit gegenüber NCO-Gruppen reakti­ ven Gruppen üblicherweise vorliegen und dem Fachmann bekannt sind. In einer bevorzugten Ausführungsform steht in der allgemeinen Formel V n für eine Zahl von 2 bis etwa 30, insbesondere für 2 bis etwa 6.
Die Umsetzung findet in der Regel bei 60°C statt, wobei das entsprechende Isocyanat in der Regel vorgelegt und die Verbindung der allgemeinen Formel VI, oder ein Gemisch aus zwei oder mehr solcher Verbindungen zugegeben wird. Das molare Verhältnis von NCO-Gruppen zu HZ-Gruppen beträgt in der Regel etwa 0,8 : 1 bis 1,2 : 1, beispielsweise etwa 0,9 : 1 bis 1,1 : 1, vorzugsweise etwa 1 : 1. Wenn das Isocyanat der allgemeinen Formel V ein aliphatisches Isocyanat ist, kann beispielsweise zusätzlich zur Unterstützung der Reaktion mit der Verbin­ dung der allgemeinen Formel VI ein Katalysator oder ein Gemisch aus zwei oder mehr Katalysatoren zugegeben werden. Geeignete Katalysatoren sind dem Fach­ mann bekannt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Katalysator Dibutylzinn-dilaurat eingesetzt. Die Katalysatormenge, bezogen auf Isocyanat, beträgt in der Regel etwa 10 bis etwa 10.000 ppm, beispielsweise etwa 200 bis etwa 1.000 ppm.
Die Umsetzung verläuft in der Regel exotherm, und kann durch entsprechende Kühlung während der Reaktion isotherm geführt werden. Es ist jedoch ebenso möglich, daß die Temperatur des Reaktionsgemisches im Verlauf der Umsetzung auf eine höhere Temperatur ansteigt, beispielsweise auf etwa 80°C.
Nach vollständiger Zugabe der Reaktanden kann die Reaktion entweder sofort abgebrochen werden oder es kann beispielsweise noch für einen Zeitraum von etwa zehn Minuten bis etwa fünf Stunden nachreagiert werden. Vorzugsweise geschieht dies unter Rühren. Die Aufarbeitung des entstandenen Reaktionsge­ mischs erfolgt in der Regel nach Abkühlung des Reaktionsgemischs. Die Isolie­ rung der erfindungsgemäßen Reaktivpolyurethane kann an dieser Stelle durch übliche Methoden, beispielsweise durch Kristallisation, Destillation oder ähnliche Methoden erfolgen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach auch ein Verfahren zur Her­ stellung eines Reaktivpolyurethans, dadurch gekennzeichnet, daß ein mindestens zwei NCO-Gruppen aufweisendes Isocyanat der allgemeinen Formel V
A(-NCO)n (V)
mit mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel VI
HZ-B-XY (VI),
worin A, Z, B, X, Y und n die oben angegebene Bedeutung haben, umgesetzt wird, wobei das molare Verhältnis von NCO-Gruppen zu HZ-Gruppen 0,8 : 1 bis 1,2 : 1 beträgt.
Die erfindungsgemäßen Reaktivpolyurethane können durch eine einfache Reaktion mit einer Säure oder einer Base, vorzugsweise mit einer Säure, zu Polyuretha­ nen umgesetzt werden, die mindestens vier gegenüber NCO-Gruppen reaktive funktionelle Gruppen aufweisen. Die Zahl der gegenüber NCO-Gruppen reaktiven funktionellen Gruppen ist bei den erfindungsgemäßen Polyurethanverbindungen in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung genau verdoppelt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach auch eine Polyurethanver­ bindung mit mindestens zwei Urethangruppen und der, bezogen auf Urethangrup­ pen, doppelten Anzahl an gegenüber NCO-Gruppen reaktiven funktionellen Gruppen, herstellbar durch Umsetzung eines Reaktivpolyurethans der allgemeinen Formel I
A(-NC(O)-Z-B-XY)n (I),
mit einer Säure oder einer Base.
Die erfindungsgemäßen Polyurethanverbindungen mit mindestens zwei Urethan­ gruppen und der, bezogen auf Urethangruppen, doppelten Anzahl an gegenüber mit NCO-Gruppen reaktiven funktionellen Gruppen eignen sich zur Herstellung von Polyadditionsprodukten oder Polykondensationsprodukten. Geeignete Po­ lyadditionsprodukte stellen beispielsweise Polyurethan oder Polyether dar. Geeig­ nete Polykondensationsprodukte sind beispielsweise Polyester oder Polyamide. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach auch ein Polyadditionspro­ dukt oder Polykondensationsprodukt, herstellbar unter Verwendung einer erfin­ dungsgemäßen Polyurethanverbindung mit mindestens zwei Urethangruppen und der, bezogen auf Urethangruppen, doppelten Anzahl an gegenüber NCO-Gruppen reaktiven funktionellen Gruppen.
Die Erfindung wird nachfolgend durch Beispiele näher erläutert.
Beispiele 1. Für die Synthese verwendete cyclische Ketale bzw. Oxazolidine
Eine Liste der eingesetzten heterocyclischen Verbindungen ist in der folgen­ den Tabelle dargestellt.
Tabelle 1
OH-Komponenten als Reaktionspartner
2. Herstellung von OH-Gruppen tragenden Polyurethanen
1.000 g des Isocyanats wurden vorgelegt, auf 60°C erwärmt und bei dieser Temperatur jeweils eine der Verbindungen VII, VIII oder IX zugegeben. Die Zugabemenge wurde dabei so berechnet, daß pro Mol NCO-Gruppen ein Mol des Alkohols zur Reaktion kam. Bei den aliphatischen Isocyanaten wurden zu­ sätzlich 500 ppm (bezogen auf Isocyanat) Dibutylzinn-dilaurat zugesetzt. Im Verlauf der Alkoholzugabe stieg die Produkttemperatur auf 80°C. Es wurde noch 1 h bei 80°C gerührt. Nach dem Abkühlen wurde eine Mischung aus 500 g Methanol, 500 dest. Wasser und 10 ml konz. HCl zugegeben. Bei der Hydrolyse der Oxazolidine wurde auf den Zusatz von Salzsäure verzichtet.
Das Produktgemisch wurde 8 h unter Rückfluß gehalten, danach wurden die mit HCl dotierten Produkte mit Ammoniumcarbonat neutralisiert und filtriert. Anschließend wurde das Lösemittelgemisch zunächst bei Normaldruck, dann bei 3 mbar vollständig entfernt.
Die festen Produkte wurden anschließend aus geeigneten Lösemitteln umkri­ stallisiert und im Vakuum getrocknet.
Tabelle 2
Ausgangsprodukte und Daten der OH-Gruppen tragenden Polyuret­ hane
3. Herstellung eines wasserlöslichen Polyammoniumpolyols
200 g Produkt Nr. 10 aus Tabelle 2, bestehend aus Polymer-HDI und dem Oxazolidin IX (Tabelle 1) wurde in 200 g dest. Wasser suspendiert, auf 60°C erwärmt und tropfenweise mit konz. HCl versetzt, bis eine klare Lösung re­ sultierte.
Der pH-Wert der Lösung betrug 6.
Die Viskosität der Lösung betrug 220 mPas (23°C).

Claims (10)

1. Reaktivpolyurethan der allgemeinen Formel I
A(-NC(O)-Z-B-XY)n (I),
wobei A für eine substituierte oder unsubstituierte, lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylengruppe mit 2 bis 12 C- Atomen oder eine substituierte oder unsubstituierte gesättigte oder ungesättigte Cycloalkylengruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 3 bis 18 C-Atomen oder eine Arylenalkylengruppe mit 7 bis 18 C-Atomen oder eine heterocyclische Gruppe oder eine beliebige lineare oder verzweigte Abfolge von zwei oder mehr der genannten Gruppen steht, Z für NR, S oder O, R für H, CH3 oder eine substituierte oder unsubstituierte, lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 2 bis 12 C-Atomen oder eine substituierte oder unsubstituierte gesättigte oder ungesättigte Cycloalkylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 3 bis 18 C-Atomen, oder eine beliebige lineare oder verzweigte Abfolge von zwei oder mehr der genannten Gruppen, B für CH2 oder eine substituierte oder unsubstituierte, lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylengruppe mit 2 bis 12 C-Atomen oder eine substituierte oder unsubstituierte gesättigte oder ungesättigte Cycloalkylengruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe mit 3 bis 18 C- Atomen, oder eine beliebige lineare oder verzweigte Abfolge von zwei oder mehr der genannten Gruppen, n für eine Zahl von 2 bis 50 und XY für einen gegenüber NCO-Gruppen inerten Reaktivrest steht, wobei der Reaktivrest unter sauren, neutralen oder basischen Bedingungen eine oder mehrere Schutzgruppen Y freisetzt und der Rest X nach Freisetzung von Y mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppen aufweist.
2. Reaktivpolyurethan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Reaktivrest XY eine Dioxan-, Dioxolan- oder Oxazolidingruppe aufweist.
3. Reaktivpolyurethan nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Z für O steht.
4. Reaktivpolyurethan nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß B für CH2 oder einen linearen Alkylrest mit 2 bis 6 C- Atomen steht.
5. Reaktivpolyurethan nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß XY für einen Rest der folgenden Formeln II bis IV steht:
in denen die gestrichelten Linien die Position der kovalenten Bindung zu B anzeigen.
6. Reaktivpolyurethan, herstellbar durch Umsetzung eines mindestens zwei NCO-Gruppen aufweisenden Isocyanats der allgemeinen Formel V
A(-NCO)n (V)
mit mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel VI
HZ-B-XY (VI),
worin A, Z, B, X, Y und n gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 definiert sind.
7. Reaktivpolyurethan nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindung der allgemeinen Formel VI eine Verbindung der allgemeinen Formel VII, VIII oder IX
eingesetzt wird.
8. Verfahren zur Herstellung eines Reaktivpolyurethans, dadurch gekennzeichnet, daß ein mindestens zwei NCO-Gruppen aufweisendes Isocyanat der allgemeinen Formel V
A(-NCO)n (V)
mit mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel VI
HZ-B-XY (VI),
worin A, Z, B, X, Y und n gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 definiert sind, umgesetzt wird, wobei das molare Verhältnis von NCO-Gruppen zu HZ-Gruppen 0,8 : 1 bis 1,2 : 1 beträgt.
9. Polyurethanverbindung mit mindestens zwei Urethangruppen und der, bezogen auf Urethangruppen, doppelten Anzahl an gegenüber NCO- Gruppen reaktiven funktionellen Gruppen, herstellbar durch Hydrolyse eines Reaktivpolyurethans der allgemeinen Formel I
A(-NC(O)-Z-B-XY)n (I),
unter sauren, neutralen oder basischen Bedingungen.
10. Polyadditionsprodukt oder Polykondensationsprodukt, herstellbar unter Verwendung eines Polyurethanverbindung nach Anspruch 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10501646B2 (en) 2014-09-26 2019-12-10 Basf Coatings Gmbh Aqueous binder dispersions intended for cathodic electrocoat materials and comprising a crosslinker based on 2,2-dimethyl-1,3-dioxolane-4-methanol-blocked polyisocyanates

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