DE69725444T2

DE69725444T2 - Polyfunktionale vernetzende acylimidazolidinonderivate

Info

Publication number: DE69725444T2
Application number: DE69725444T
Authority: DE
Inventors: Balwant Singh; W. Laurence CHANG
Original assignee: Cytec Technology Corp
Current assignee: Cytec Technology Corp
Priority date: 1996-06-24
Filing date: 1997-06-24
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2017-06-25
Also published as: EP0912522B1; CA2258876A1; US6150460A; US6136378A; AU3409297A; US6028141A; WO1997049687A1; EP0912522A1; DE69725444D1; ES2207738T3

Description

Diese Erfindung betrifft neue polyfunktionelle Ureido-Verbindungen und Zusammensetzungen, welche insbesondere geeignet sind als Vernetzungskomponenten in härtbaren Zusammensetzungen, sowie wasserbasierenden Farben und Beschichtungen Nassadhäsionseigenschaften zu vermitteln. Insbesondere sind die neuen polyfunktionellen Ureido-Verbindungen der vorliegenden Erfindung beim Vernetzen wasserlöslicher Polymere verwendbar.
Hintergrund der Erfindung
Vernetzte Materialien haben eine breitgefächerte Verwendung in Beschichtungen, wie etwa Pulverbeschichtungen, Lösungsbeschichtungen, Spulenbeschichtungen, Dosenbeschichtungen und in Nichtbeschichtungsanwendungen, wie etwa herkömmliche Formteile, Reaktionsspritzgussteile, Komposite, wasserlösliche Polymere, Adhäsive und in Bindemitteln, Papier und Textilanwendungen, gefunden. Da vernetzte Materialien Anwendungen in derart weit differierenden, zunehmend diversen und hochspezialisierten Gebieten finden, hat jede derartige Anwendung ein neues und gewöhnlich ungedecktes Bedürfnis nach den derzeitig verfügbaren oder unter Verwendung stehenden Vernetzern nach sich gezogen. Daher besteht ein anhaltendes Bedürfnis nach neuen Vernetzern, welche die Anforderungen an eine bestimmte Anwendung erfüllen können.
Wir haben nun eine neue Klasse polyfunktioneller Ureido-Polyacylimidazolidinonverbindungen gefunden, d. h. polyfunktionelle glyoxylierte Maleurate, Fumaurate, Citraconurate, Itaconurate und deren verwandte Amidoderivate, welche als externe Vernetzer fungieren, und welche die Anforderungen erfüllen können, die durch bereits vorhandene Vernetzer oft nicht erfüllt wurden. Die erfindungsgemässen neuen polyfunktionellen glyoxylierten Maleurate, Fumaurate, Citraconurate, Itaconurate und deren verwandte Amidoderivate werden hier ebenfalls als Polyglycomaleurate, Polyglycofumaurate, Polyglycocitraconurate, Polyglycoitaconurate, Polyglycomaleuramide, Polyglycofumauramide, Polyglycocitraconuramide und Polyglycoitaconuramide bezeichnet. Insbesondere sind die neuen polyfunktionellen Verbindungen der vorliegenden Erfindung in härtbaren Zusammensetzungen mit Aktiv-Wasserstoff-enthaltenden polyfunktionellen Materialien und bei der Bildung wässriger Emulsionspolymere für vernetzte Beschichtungsflächen verwendbar. Diese neue Klasse polyfunktioneller Verbindungen überträgt überraschenderweise ebenfalls Nassadhäsionseigenschaften auf wässrige Emulsions-Copolymergitter (aqueous emulsion copolymer latices). Vorteilhafterweise können die polyfunktionellen Verbindungen der vorliegenden Erfindung ebenfalls über freie-Radikal-Initiierungsprozesse vernetzen, was deren Verwendung bei der Vernetzung ungesättigter Polymere zulässt.
US-A-4298747 offenbart α,ω-bis(4,5-Dihydroxy-3-methyl-2-oxoimidazolidin-1-yl)alkane, welche als formaldehydfreie Finish-Mittel für cellulosehaltige Textilien verwendbar sind.
EP-A-0124713 offenbart polymerisierbare Imidazolidinone und Polymere davon, welche als Vlies-Bindemittel verwendbar sind.
EP-A-0629672 offenbart polymerisierbare Imidazolidinone als Nassadhäsionspromotoren in wässrigen Farben.
US-A-3194792 betrifft ungesättigte Dicarbonsäuremonoester von N-(Hydroxyalkyl)- oder N-(Hydroxy-oxoalkyl)-1,3-cyclodiazolidin-2-one und Polymere davon.
EP-A-0240370 offenbart N-Acyl-substituierte cyclische Harnstoffe, welche als geschützte Isocyanate in Einkomponenten-Polyurethansystemen verwendbar sind.
US-A-2980652 offenbart ungesättigte Derivate von N-(omega-Aminoalkyl)-1,3-cyclodiazolidin-2-one und Copolymere davon.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wie oben gezeigt, betrifft die vorliegende Erfindung neue polyfunktionelle glyoxylierte Verbindungen, insbesondere Polyglycomaleurate, -glycofumaurate, -glycocitraconurate, -glycoitaconurate und deren verwandte Amidoverbindungen der allgemeinen Formel I wie folgt:
wobei n eine positive ganze Zahl von wenigstens 2 ist;
wobei y
ist;
wobei A -NH- oder -O- ist;
wobei R der Rest einer Poly(Aktiv-Wasserstoff-Gruppe)-enthaltenden Verbindung nach Abstraktion von n Aktiv-Wasserstoff-enthaltenden Gruppen ist, wobei die Aktiv-Wasserstoff-Gruppen aus Hydroxyl- und Aminogruppen ausgewählt sind;
wobei R³ Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Hydroxymethylgruppe oder eine Alkoxymethylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkoxyteil ist; und
wobei R⁴ jeweils H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist.
Sowohl die Cis- also auch die Trans-Stereoisomere der obigen Verbindungen, dort wo geeignet (beispielsweise Malein- und Fumar-), sind in obiger Definition einbezogen. Es liegt ebenfalls innerhalb des Umfangs der Erfindung, Gemische der hier offenbarten polyfunktionellen Verbindungen in Zusammensetzungen zu verwenden.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung ökonomisch erhältliche vielseitige polyfunktionelle Verbindungen bereitzustellen, welche zur Verwendung in weit variierenden Fällen geeignet sind, wie etwa Vernetzer in härtbaren Zusammensetzungen, als Additive zur Verbesserung von Korrosion und Nassadhäsionsverhalten von Beschichtungen und Farben, insbesondere wasserbasierende Farben, und als Vernetzer für Textil-, Papier- und Holz-Finish.
Entsprechend umfasst die Erfindung desweiteren Zusammensetzungen umfassend die polyfunktionellen Verbindungen der Formel I, insbesondere Acryl-, Vinyl- und Vinyl-acryl-Latexfarbzusammensetzungen. Die Erfindung umfasst ausserdem härtbare Zusammensetzungen umfassend:

(a) eine Vernetzerkomponente umfassend die Verbindung der Formel I; und
(b) Aktiv-Wasserstoff-enthaltende polyfunktionelle Materialien.

Die vorliegende Erfindung betrifft ausserdem auf den obigen härtbaren Zusammensetzungen basierende Beschichtungszusammensetzungen, Verfahren zur Beschichtung von Substraten mit derartigen Beschichtungszusammensetzungen, Substrate, die damit auf diese Weise beschichtet werden, von den härtbaren Zusammensetzungen abgeleitete vernetzte Filme oder Objekte, und zahlreiche weitere Endverwendungen davon.
Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren bereit zur Vergrösserung der Nassadhäsion wässriger Polymersysteme durch Einbau der Verbindungen der vorliegenden Erfindung in wässrige Polymersysteme.
Diese und weitere Merkmale sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ohne weiteres von der Fachwelt durch Studium der folgenden ausführlichen Beschreibung verstanden.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DER VERBINDUNGEN DER FORMEL I
Die Verbindungen der Formel I, wie oben angegeben, können von solchen bekannten Verbindungen, wie N-Carbamylmaleimid (NCMI), N-Carbamylcitraconimid (NCCI) und N-Carbamylitaconimid (NCII) abgeleitet werden, wobei die Verbindungen die im folgenden gezeigten Formeln aufweisen:
Die resultierenden neuen Verbindungen der Formel (I) der vorliegenden Erfindung, welche abgeleitet sind von den oben beschriebenen Verbindungen sind neue Polyglycomaleurate, -glycofumaurate, -glycocitraconurate, -glycoitaconurate und deren verwandte Amidoderivate.
Bei der Herstellung der neuen Verbindungen, wird NCMI, NCCI oder NCII mit einer Poly(Aktiv-Wasserstoff-Gruppe)-enthaltenden Verbindung, unter Bedingungen, die dem Fachmann bekannt sind, zur Bildung von Polymaleuraten, Polycitraconuraten, Polyitaconuraten, Polymaleuramiden, Polycitraconuramiden oder Polyitaconuramiden oder Polymaleurat/amiden, Polycitraconuraten/amiden, etc. umgesetzt. Unter Poly(Aktiv-Wasserstoff-Gruppe)-enthaltende Verbindung wird eine Verbindung verstanden mit wenigstens zwei Gruppen mit Aktiv-Wasserstoffen, wobei die Gruppen ausgewählt sind aus einer von oder einer Kombination von Hydroxyl- und Aminogruppen. Die Verbindung kann monomer, oligomer oder polymer von Natur aus sein, und innerhalb diese Definition fallen, solange die Verbindung wenigstens zwei Hydroxyl- und/oder Aminogruppen umfasst. Die bevorzugten polyfunktionellen Coreaktanden sind hydroxyl-funktionelle und amino-funktionelle Materialien, wobei die hydroxyl-funktionellen Materialien insbesondere bevorzugt sind. Am meisten bevorzugt sind die monomeren Polyhydroxylverbindungen mit niedrigem Molekulargewicht.
Die Trans-Isomere von, beispielsweise den Polymaleuraten und Polymaleuramiden, d. h. Polyfumaurate und Polyfumauramide werden durch Isomerisierung der Cis-Isomere durch Erwärmen in Gegenwart geringer Mengen eines Isomerisierungskatalysators, wie etwa Pyridin oder AlCl₃, unter Bedingungen, welche dem Fachmann bekannt sind, gebildet. Die Konversion von Polyhydroxyl-, Polyamino- oder Polyaminohydroxylcoreaktanden zu Polymaleuraten, Polycitraconuraten, Polyitaconuraten, etc. wird vorzugsweise in einem nicht-reaktiven organischen Lösungsmittel, wie etwa Acetonitril, ausgeführt. Andere geeignete Lösungsmittel umfassen Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, Dimethoxyethan. Acetonitril ist insbesondere bevorzugt, insbesondere mit Di- und Trihydroxyreaktanden.
Als Beispiele für monomere Hydroxylgruppen enthaltende Verbindungen unter Erfüllung der obigen Definition können die mehrwertigen (polyhydric) Alkohole erwähnt werden, z. B. Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Dimethylolcyclohexan, hydroxy-endständige Polybutadiene, Glycerol, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Monoglyceride, Diglyceride, Triglyceride mit einer oder mehreren alkoholischen Hydroxylgruppen, z. B. Rizinusöl, und geblasenes Leinöl, Methylolphenole, z. B. 2,6-Dimethylol-4-alkyl-phenole und deren Kondensationspolymere, N-Methylolverbindungen, z. B. N-Methylolmaleimid und N,N'-Dimethylharnstoff und Alkohole mit Sulfongruppen, z. B. solche Alkohole, welche aus einem Glykol und Divinylsulfon hergestellt sind.
Als Beispiele für monomere Aminogruppen enthaltende Verbindungen (primäre und sekundäre Aminogruppen) unter Erfüllung der obigen Definition können Ethylendiamin, Propylendiamin, 1,4-Diaminobutan, Hexamethylendiamin, aromatische Diamine, wie etwa 4,4'-Diaminodiphenylmethan, Toluoldiamin, Isophorondiamin, Diaminocyclohexane, α,α,α',α'-Tetramethylxylyloldiamine, Diethylentriamin, Triethylentetramine und dergleichen erwähnt werden.
Als Beispiele für monomere Verbindungen mit sowohl Hydroxyl- als auch Aminogruppen können Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Propanolamine, Butanolamine und dergleichen erwähnt werden.
Als Beispiele für oligomere/polymere Verbindungen mit Hydroxylgruppen können Polyethylenglykole, Polypropylenglykole, hydroxy-funktionelle Polyacrylatharze mit Niedrigmolekulargewicht, Polyvinylalkohol und partielle Ether und Ester davon, hydroxy-funktionelle Polyester und dergleichen erwähnt werden.
Als Beispiele für oligomere/polymere Verbindungen mit Aminogruppen können Polyvinylamin, Polyallylamin, Polyethylenimin, Polypropylenimin und dergleichen erwähnt werden.
Als Beispiele für oligomere/polymere Verbindungen mit sowohl Hydroxyl- als auch Aminogruppen können aminierte Stärken und Cellulosen erwähnt werden.
Die oben gebildeten Polymaleurate, Polycitraconurate, Polyitaconurate, Polymaleuramide, Polymaleurate/amide etc. werden danach mit wässrigem Glyoxal umgesetzt und unter Rückflussbedingungen erwärmt, umfassend beispielsweise unter Rückflusskochen in Wasser oder Dioxan oder Gemischen der beiden, unter Erhalt von Polyglycomaleuraten, Polyglycocitraconuraten, Polymaleuraten/amiden, etc.. Der bevorzugte pH-Bereich für die Reaktion beträgt 7,0–7,5, folglich wird der pH von kommerziellem Glyoxal auf 7,0–7,5 mit wässrigem Natriumbicarbonat vor dieser Reaktion eingestellt. Die Glyoxylierungsreaktion kann zu teilweiser oder vollständiger Glyoxylierung der Polymaleurate, Polycitraconurate, Polyitaconurate, Polymaleuramide etc. führen, in Abhängigkeit von der Anzahl Maleurat-, Citraconurat-, Itaconurat-, etc.- Funktionalitäten. Insbesondere kann oder auch nicht die Glyoxylierungsreaktion alle Harnstoffgruppen zu deren entsprechenden Dihydroxyimidazolidinongruppen umwandeln. Im Ergebnis können die Produkte sowohl Harnstoff- als auch Dihydroxyimidazolidinon-Funktionalitäten zusätzlich zu einigen Hydroxyl- oder Aminogruppenresten aus der ersten Stufe, aufweisen.
Die Trans-Isomere, das heisst, beispielsweise Polyglycofumaurate, Polyglycofumauramide und Polyglycofumaurate/amide werden ähnlich hergestellt durch zuerst Isomerisieren des Polymaleurats, Polymaleuramids oder Polyfumaurats/amids zu dem Polyfumaurat, Polyfumauramid, Polyfumaurat/amid, etc., gefolgt von Glyoxylierung mit wässrigem Glyoxal wie oben gezeigt. Die Isomerisierung wird durchgeführt durch Erwärmen des Polymaleurats, etc., in Gegenwart von Katalysatoren umfassend, beispielsweise Salzsäure und Schwefelsäure, AlCl₃, und Pyridin, etc., vorzugsweise in einem Lösungsmittel, wie etwa Acetonitril.
Ein bevorzugtes Eintopfverfahren zur Herstellung der Polyglycomaleurat-, Polyglycocitraconurat-, Polyglycoitaconurat-, Polyglycomaleuramid-, etc.- Verbindungen der vorliegenden Erfindung umfassen

(1) Umsetzen von Harnstoff und Malein-, Citracon- oder Itaconanhydrid in einem nicht-reaktiven polaren organischen Lösungsmittel, umfassend, beispielsweise Aceton, Acetonitril, Methylethylketon und Essigsäure, in einem Temperaturbereich von 50°–100°C, vorzugsweise 60°–80°C, während 4–10 Stunden, zur Bildung von Maleursäure, Citraconursäure oder Itaconursäure. Die bevorzugten Lösungsmittel umfassen Essigsäure und Acetonitril, wobei Essigsäure besonders bevorzugt ist;
(2) Zugeben eines dehydratisierenden Mittels, umfassend, beispielsweise Essigsäureanhydrid, Propionsäureanhydrid und Butyrsäureanhydrid zum Reaktionsgemisch und Erwärmen innerhalb eines Temperaturbereichs, wie oben in Stufe 1 angegeben, während weiterer 2 bis 4 Stunden, zur Bildung von N-Carbamylmaleimid, N-Carbamylcitraconimid oder N-Carbamylitaconimid;
(3) Zugeben eines Polyhydroxy-, Polyamino- oder Polyaminohydroxy-Coreaktanden und Erwärmen während 3 bis 6 Stunden innerhalb desselben Temperaturbereichs, wie oben angegeben, zur Bildung des Polymaleurats, Polycitraconurats, Polyitaconurats, der verwandten Amidoderivate oder der verwandten Hydroxy/Amidoderivate;
(4) Entfernen des nicht-reaktiven polaren organischen Lösungsmittels (d. h. Essigsäure) unter reduziertem Druck zur Bildung eines Rückstands, und
(5) Umsetzen des Rückstands mit wässrigem Glyoxal bei einem pH-Bereich von 7,0–7,5 unter Rückflussbedingungen zur Bildung der Polyglycomaleurate, Polyglycocitraconurate, Polyglycoitaconurate, etc.. Die Rückflussbedingungen umfassen Erwärmen unter Rückflusskochen in Wasser, Rückflusskochen in Dioxan oder Rückflusskochen in Gemischen davon und was der Fachwelt bekannt ist.

Das polyfunktionelle glyoxylierte Vernetzungsmittel
Die neuen polyfunktionellen Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind polyfunktionelle glyoxylierte vernetzende Mittel, wie durch die allgemeine Formel (I), oben, dargestellt. In der Formel I ist R eine Ankergruppe, welche von einem polyfunktionellen Aktiv-Wasserstoff-enthaltenden Material abgeleitet ist. Insbesondere ist R der Rest einer Poly(Aktiv-Wasserstoff-Gruppe)-enthaltenden Verbindung nach Abstraktion einer bestimmten Anzahl Aktiv-Wasserstoffe, wobei der Rest durch die Umsetzung von NCMI, NCCI oder NCII mit einer Polyhydroxyl- und/oder Polyaminoverbindung erhalten wird. Die Anzahl abstrahierter Aktiv-Wasserstoffe hängt von der Umkehr und der Anzahl Mole der verwendeten NMCI, NCCI oder NCII und der Anzahl Aktiv-Wasserstoff-Gruppen am Poly(Aktiv-Wasserstoff)-enthaltenden Material ab.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellen jene durch Formel I dargestellte Verbindungen dar, wobei Y gleich CH=CH ist, A gleich O ist und R von einem Polyhydroxyl-Coreaktanden abgeleitet ist. Am stärksten bevorzugt sind Vernetzer, wobei der hydroxyl-funktionelle Coreaktand ein Diol, Triol oder ein Aminoalkohol mit niedrigem Molekulargewischt ist. Beipielhafterweise erzeugt die Umsetzung von Ethylenglykol mit NCMI das Bismaleurat, welches durch Weiterreaktion mit Glyoxal die neuen Bis-Dihydroxyimidazolidinon-Vernetzer I, im folgenden, ergibt. Die Umsetzung von Trimethylolpropan mit NCMI erzeugt ein Gemisch aus Bis- und Tris-Harnstoffderivaten, welche durch Weiterreaktion mit Glyoxal ein Gemisch aus Bis- und Tris-Dihydroxyimidazolidinonen, II, im folgenden, erzeugt. Die chemischen Zusammensetzungen dieser Vernetzer werden im folgenden gezeigt.
Verwendungen der neuen polyfunktionellen Verbindungen
Die neuen polyfunktionellen Verbindungen der vorliegenden Verbindung enthalten reaktive olefinische, sowie Dihydroxy/alkoxy-acyl-imidazolidinon-Funktionalitäten. Diese Materialien können daher durch olefinische, sowie durch die Dihydroxy/alkoxy-acyl-imidazolidinon-Gruppen vernetzen.
Die neuen Verbindungen sind zur Verwendung in härtbaren Zusammensetzungen umfassend Aktiv-Wasserstoff-enthaltende polyfunktionelle Materialien geeignet. Beispielsweise können sie als Vernetzer entweder in Lösungs- oder Emulsionsform, in Beschichtungen, Bindemitteln oder Adhäsivzusammensetzungen für eine Vielzahl von Substraten verwendet werden. Sie sind ebenfalls in Textil-, Papier- und Holz-Finish, sowie Korrosionsinhibitoren, Löslichkeitshemmern (insolubilizer) für Stärke, Formaldehyd-Scavengern, Pigmentmodifizierungsmitteln und Komponenten von Primern verwendbar. Sie können als Vernetzer während Homo- und Copolymerisation wasser-löslicher Monomere, wie etwa Acrylamid, Methacrylamid, N-Vinylformamid, N-Vinylacetamid und dergleichen, verwendet werden. Die Vernetzungsreaktionen werden ohne weiteres durch die Verwendung bekannter Radikalinitiatoren ausgeführt, welche der Fachwelt bekannt sind. Die neuen polyfunktionellen Verbindungen können ebenfalls nachfolgend zu Latex- und Primerformulierungen zugegeben werden zur Adhäsionsverbesserung.
Insbesondere sind die neuen polyfunktionellen Verbindungen besonders zur Verwendung als Vernetzer in wasserbasierenden Systemen geeignet. Sie können in wässrigen Emulsionspolymersystemen verwendet werden, einschliesslich in Zusammensetzungen, umfassend derartige Monomere, wie Methylacrylat, Ethylacrylat, Methylmethacrylat, Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, weitere Acrylate, Methacrylate und deren Gemische, Styrol, Vinyltoluol, Vinylacetat, Vinylester höherer Carbonsäuren als Essigsäure, Acrylnitril, Acrylamid, Vinylchlorid und dergleichen und Gemische davon. Sie können ebenfalls als „nachfolgende Zusätze" zu Fertigpolymersystemen und/oder Primer-Formulierungen zugegeben werden.
Entsprechend betrifft diese Erfindung Zusammensetzungen umfassend die neuen polyfunktionellen Verbindungen der vorliegenden Erfindung, daraus hergestellte Polymere und Zusammensetzungen, insbesondere Acryl- und Vinyl/acryl-Latexfarben umfassend Polymere, welche aus den poly funktionellen Verbindungen der vorliegenden Erfindung hergestellt werden.
Insbesondere können die polyfunktionellen Verbindungen dieser Erfindung in wirksamen Mengen in wässrige Polymersysteme zur Vergrösserung der Nassadäsion von Farben, welche aus den Polymeren hergestellt sind, eingebaut werden. Die häufig verwendeten ethylenisch-ungesättigten Monomere beim Herstellen von Acrylfarben sind Butylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat und Gemische davon. In Acrylfarbzusammensetzungen umfassen wenigstens 50% des gebildeten Polymers einen Ester von Acryl- oder Methacrylsäure. Die Vinyl-Acrylfarben umfassen gewöhnlich ethylenisch-ungesättigte Monomere, wie etwa Vinylacetat und Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat. In Vinyl-Acrylfarbzusammensetzungen, umfassen wenigstens 50% des gebildeten Polymers Vinylacetat, wobei der Rest ausgewählt ist aus den Estern von Acryl- und Methacrylsäure.
Die polyfunktionellen Verbindungen dieser Erfindung können zu der Monomerzusammensetzung zugegeben werden, aus welcher Acryl- oder Vinylacryl-Polymere gebildet werden, in einer über einen weiten Bereich variierenden Konzentration. Vorzugsweise ist die Konzentration wenigstens ausreichend zur Verbesserung der Nassadhäsion von Farben, welche aus der Polymerzusammensetzung hergestellt werden. Die Konzentrationen können im Bereich von etwa 0,1 Gewichtsprozent bis etwa 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, liegen. Vorzugsweise liegt die Konzentration im Bereich von etwa 0,2 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-%, und stärker bevorzugt von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 1,5 Gew.-%, bezogen auf dasselbe Gesamtgewicht.
Bei Verwendung als Vinyl-polymerisierbare Vernetzer bei Latexanwendungen, kann die Polymersiation der Medien, welche ethylenisch-ungesättigte Monomere und die neuen polyfunktionellen Verbindungen der vorliegenden Erfindung umfasst, durch bekannte Methoden zur Polymerisation in wässrigen Emulsionen ausgeführt werden. Weitere Bestandteile, wie etwa Freie-Radikal-Katalysatoren zur Polymerisationsinitiierung, Oberflächenaktive Mittel mit oder ohne Kolloide zum Schutz von Partikeln vor Agglomerisierung, und Puffer zur Aufrechterhaltung eines gewünschten pH während der Polymerisation, wie der Fachwelt auf dem Gebiet der Polymerisation allgemein bekannt ist, können ebenfalls verwendet werden.
Härtbare Zusammensetzungen
Eine wichtige Verwendung der hierin beschriebenen Verbindungen basiert auf deren Fähigkeit als Vernetzungsmittel in härtbaren Zusammensetzungen zu wirken, und insbesondere in derartigen härtbaren Zusammensetzungen, welche Materialien enthalten, welche Aktiv-Wasserstoff-Gruppen aufweisen. Die Vernetzer weisen wenigstens zwei reaktive Stellen auf, welche Aktiv-Wasserstoff-enthaltende Harze, beispielsweise, vernetzen können.
Das polyfunktionelle Material umfassend eine Funktionalität, in der Lage mit den polyfunktionellen glyoxylierten Vernetzern der Erfindung unter Beschichtungshärtungs-Normalbedingungen (allgemein zwischen etwa 25°C bis etwa 250°C) zu reagieren, sind bekannte Hauptkettenharze, welche häufig in Aminoharz-vernetzten Beschichtungen verwendet werden. Diese Harze enthalten wenigstens zwei (2) reaktive Funktionalitäten, wobei jede vorzugsweise unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Hydroxy-, Carboxy-, Amino-, Amido-, Carbamato-Funktionalitäten und einer dazu umwandelbaren Gruppe. Diese polyfunktionellen Materialien sind jene, welche konventionell in Beschichtungen verwendet werden und im Allgemeinen von der Fachwelt als bekannt angesehen werden. Die bevorzugten polyfunktionellen Materialien, welche mit dem polyfunktionellen Vernetzer der vorliegenden Erfindung reaktionsfähig sind, sind polyhydroxyfunktionelle Materialien.
Insbesondere geeignete Aktiv-Wasserstoff-enthaltende Materialien, wobei die Aktiv-Wasserstoff-Funktionalität Hydroxy ist, umfassen Acrylharze, Polyesterharze, Polyurethane, Polyole, Kondensationsprodukte von Epoxyharzen mit Aminen und Gemische davon. Die Herstellung von Polyestern, Polyacrylaten und Polyurethanen ist der Fachwelt bekannt. Weitere geeignete hydroxyl-funktionelle Harze werden ohne weiteres von der Fachwelt verstanden.
Beispielsweise ist es der Fachwelt bekannt, dass Polyester durch die Reaktion von Polycarbonsäuren mit mehrwertigen (polyhydric) Alkoholen in Überschussmengen erhalten werden können. Es ist ebenfalls bekannt, dass Polyacrylate durch die Copolymerisation von Acryl- oder Methacrylsäurederivaten mit Hydroxygruppen enthaltenden Derivaten dieser Säuren, wie etwa, beispielsweise, die Hydroxyalkylester, optional mit der gleichzeitigen Verwendung zusätzlicher Vinylverbindungen, wie etwa, beispielsweise Styrol, erhalten werden können. Zusätzlich ist es bekannt, dass die Hydroxygruppe enthaltenden Polyurethane durch die Reaktion von Polyisocyanaten mit Verbindungen, welche wenigstens zwei Hydroxygruppen in Überschussmengen enthalten, hergestellt werden können.
Geeignete polyfunktionelle Aktiv-Wasserstoff-Beschichtungsmaterialien, wobei die Aktiv-Wasserstoff-Funktionalität Amino ist, umfassen, beispielsweise Diamine, Triamine, Polyamine und Gemische davon.
Die härtbaren Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können optional des weiteren einen Härtungskatalysator umfassen, welcher im Allgemeinen der Fachwelt bekannt ist, jedoch kann der polyfunktionelle Vernetzer der vorliegenden Erfindung härten ohne Unterstützung eines zugegebenen Katalysators. Ist hingegen ein Härtungskatalysator vorhanden, findet die Vernetzung zügiger bei einer bestimmten Temperatur statt, im Vergleich dazu, wenn kein Katalysator vorhanden ist. Typischerweise wird Vernetzung bei einer niedrigeren Temperatur bei Vorhandensein eines Katalysators bewirkt.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendbaren Härtungskatalysatoren umfassen Sulfonsäuren, Aryl-, Alkyl- und Aralkylsäurephosphate, Aryl-, Alkyl- und Aralkylsäurepyrophosphate, Carbonsäuren, Sulfonimide, Mineralsäuren und ein Gemisch davon. Von den obigen Säuren sind Sulfonsäuren bevorzugt, wenn ein Katalysator verwendet wird. Beispiele für die Sulfonsäuren umfassen Benzolsulfonsäure, para-Toluolsulfonsäure, Dodecylbenzol-sulfonsäure, Naphthalin-sulfonsäure, Dinonylnaphthalin-disulfonsäure, Gemische davon, und dergleichen. Beispiele für die Aryl-, Alkyl- und Aralkylphosphate und -pyrophosphate umfassen Phenyl-, para-Tolyl-, Methyl-, Benzyl-, Diphenyl-, Di-para-Tolyl-, Di-methyl-, Di-ethyl-, Di-benzyl-, Phenyl-para-Tolyl-, Methylethyl-, Phenyl-benzylphophate und -pyrophosphate, etc.. Beispiele für die Carbonsäuren umfassen Benzoesäure, Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure und dergleichen. Beispiele für die Sulfonimide umfassen Dibenzolsulfonimid, Di-para-Toluolsulfonimid, Methyl-para-Toluolsulfonimid, Dimethylsulfonimid und dergleichen. Beispiele für die Mineralsäuren umfassen Salpetersäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Polyphosphorsäure und dergleichen. Weitere geeignete Katalysatoren umfassen Ammoniumsulfat und Ammoniumchlorid, welche insbesondere für Textilanwendungen verwendbar sind.
Die härtbare Zusammensetzung kann auch weitere optionale Bestandteile, wie etwa Füllmittel, Lichtstabilisatoren, Pigmente, Flusskontrollmittel, Plastifizierungsmittel, Formtrennmitel (mold release agents), Korrosionsinhibitoren und dergleichen enthalten. Sie kann ebenfalls als optionalen Bestandteil ein Medium enthalten, wie etwa ein flüssiges Medium zur Unterstützung des gleichmässigen Aufbringens und Transports der härtbaren Zusammensetzung. Irgendwelche oder alle Bestandteile der härtbaren Zusammensetzung können mit dem flüssigen Medium in Kontakt gebracht werden. Das flüssige Medium kann darüber hinaus eine Dispersions-, Emulsions-, inverse Emulsions- oder Lösungsbildung der Bestandteile der härtbaren Zusammensetzung ermöglichen. Insbesondere bevorzugt ist ein flüssiges Medium, welches ein Lösungsmittel für die Bestandteile der härtbaren Zusammensetzung ist. Geeignete Lösungsmittel umfassen aromatische Kohlenwasserstoffe, aliphatische Kohlenwasserstoffe, halogenierte Kohlenwasserstoffe, Ketone, Ester, Ether, Amide, Alkohole, Wasser, Verbindungen mit einer Vielzahl funktioneller Gruppen, wie etwa jene, welche eine Ether- und eine Estergruppe aufweisen, und ein Gemisch davon.
Die verhältnismässigen Mengen der Komponenten gemäss der vorliegenden Erfindung sind im Allgemeinen nicht wesentlich. Irgendein Anteil der Bestandteile kann verwendet werden, welcher zu einer härtbaren Beschichtungszusammensetzung führt, welche nach Härtung ein dauerhaftes, im wesentlichen oberflächendefekt-freies Finish bereitstellt. Im Allgemeinen liegt das Verhältnis des polyfunktionellen Materials zu dem glyoxylierten Vernetzungsmittel der vorliegenden Erfindung im Bereich von etwa 99 : 1 bis etwa 0,5 : 1. Vorzugsweise liegt die Menge des verwendeten glyoxylierten Vernetzungsmittels im Bereich von etwa 3,0 bis etwa 50,0 Gew.-%, und stärker bevorzugt im Bereich von etwa 10,0 bis etwa 30,0 Gew.-%, bezüglich des kombinierten Gewichts des Vernetzers der vorliegenden Erfindung und des vernetzten polyfunktionellen Materials (Hauptkettenharz). Umgekehrt liegt die bevorzugte Menge des polyfunktionellen Materials, welches eine Funktionalität umfasst, welche mit dem glyoxylierten Vernetzer der vorliegenden Erfindung reagieren kann, typischerweise im Bereich von etwa 70,0 bis etwa 97,0 Gew.-%, und stärker bevorzugt im Bereich von etwa 80,0 bis etwa 85,0 Gew.-%, des kombinierten Gewichts des Vernetzers der vorliegenden Erfindung und des polyfunktionellen Materials. Der Härtungskatalysator, sofern vorhanden, liegt im Allgemeinen im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 5,0 Gew.-%, bezogen auf das kombinierte Gewicht des Hauptkettenharzes und Vernetzers.
Eine wichtige Verwendung der oben beschriebenen härtbaren Zusammensetzungen beruht auf der Formulierung von Beschichtungszusammensetzungen, insbesondere für wasserbasierende Systeme (water borne systems). Entsprechend betrifft die vorliegende Erfindung ebenfalls Beschichtungszusammensetzungen, sowie Verfahren zur Beschichtung von Substraten durch Aufbringen der Beschichtungszusammensetzungen auf ein Substrat und Wärmehärten derselben. Wie der Fachwelt bekannt ist, kann bei dem Beschichtungsverfahren ein Freier-Radikal-Initiator verwendet werden.
Die vorliegenden Beschichtungszusammensetzungen können ein flüssiges Medium, wie etwa Wasser, verwenden, oder sie können Festbestandteile verwenden, wie in Pulverbeschichtungen, welche typischerweise keine Flüssigbestandteile enthalten. Niedrig-schmelzende Festbestandteile (Smp.: 70°–110°C) sind insbesondere bevorzugt. Das in Kontakt bringen kann durch Eintauchen (dipping), Sprühen, Füllen (padding), Streichen (brushing), Walzbeschichten, Fliessbeschichten, Giessbeschichten (curtaincoating), elektrostatisches Beschichten oder elektrostatisches Sprühen ausgeführt werden.
Die Flüssig- oder Pulverbeschichtungszusammensetzungen und ein zu beschichtendes Substrat werden in Kontakt gebracht durch Aufbringen der härtbaren Zusammensetzung, welche die neuen Vernetzer der vorliegenden Erfindung enthält, auf das Substrat, durch ein geeignetes Verfahren, beispielsweise, durch Sprühen im Fall der Flüssigzusammensetzungen und durch elektrostatisches Sprühen im Fall der Pulverbeschichtungen. Im Fall von Pulverbeschichtungen, wird das mit der Pulverbeschichtung bedeckte Substrat bis wenigstens zur Schmelztemperatur (fusion temperature) der härtbaren Zusammensetzung erwärmt, unter Erzwingen, dass diese schmilzt und ausfliesst (flow out) und eine gleichmässige Beschichtung auf dem Substrat bildet. Sie wird danach durchgehärtet durch weitere Anwendung von Wärme, typischerweise bei einer Temperatur im Bereich von etwa 120°C bis etwa 220°C während eines Zeitraums von etwa 5 bis etwa 30 Minuten, und vorzugsweise während eines Zeitraums von etwa 10 bis etwa 20 Minuten. Im Fall von Flüssigbeschichtungen kann das Lösungsmittel teilweise verdampft werden zur Herstellung einer gleich-mässigen Beschichtung auf dem Substrat. Danach wird das beschichtete Substrat in einem Ofen bei einer Temperatur bis auf etwa 250°C während eines Zeitraums von etwa 20 Sekunden bis etwa 14 Tage, und vorzugsweise während eines Zeitraums von 10 bis 45 Minuten, erwärmt, um einen durchgehärteten Film zu erhalten.
Verwendungen der härtbaren Zusammensetzungen
Die wärmegehärteten Zusammensetzungen dieser Erfindung können als Beschichtungen in den allgemeinen Beschichtungsgebieten, wie etwa OEM (Original Equipment Manufacturing, Originalherstellung) verwendet werden, umfassend Kraftfahrzeugbeschichtungen, allgemeine Industriebeschichtungen umfassend Industrieinstandhaltungsbeschichtungen, Baubeschichtungen, Pulverbeschichtungen, Spulenbeschichtungen, Dosenbeschichtungen, Holzbeschichtungen und Kraftfahrzeug-Nacharbeitsbeschichtungen mit Niedrigtemperaturhärtung. Sie sind verwendbar als Beschichtungen für Draht, Vorrichtungen, Kraftfahrzeugteile, Möbel, Rohrsysteme und dergleichen. Geeignete Flächen umfassen Metalle, wie etwa Stahl und Aluminium, Kunststoffe, Holz und Glas. Die polyfunktionellen Vernetzer der vorliegenden Erfindung sind ebenfalls gut geeignet zur Verwendung in Zusammensetzungen, welche zur Nacharbeit (refinish) von Kraftfahrzeugteilen und zur Beschichtung empfindlicher Substrate, wie etwa Holz, verwendet werden.
Die polyfunktionellen Vernetzer der vorliegenden Erfindung können ebenfalls in Zusammensetzungen verwendet werden, welche als Bindemittel für Vliesmaterialien, als Textilbehandlungsmittel für Permanentdrucktextilien, als Beschichtungslöslichlichkeitshemmer zum Gelieren von Stärke in Papier und als kolloidales Nass- und Trockenfestigkeitsmittel bei der Papierherstellung verwendet werden. Zusätzlich zu Beschichtungen, können härtbare Zusammensetzungen, welche die Vernetzer der vorliegenden Erfindung enthalten, in Adhäsiven, Papier, Textilien, dekorativ-laminierten Platten (boards) und vernetzten Formgegenständen verwendet werden. Sie können ebenfalls als Korrosionsinhibitoren, Formaldehyd-Scavengern und als Additive für Primerformulierungen verwendet werden.
Die folgenden Beispiele sollen die bestimmten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichen.
Beispiel A
Trimethylolpropan-trimaleurat
Ein Gemisch aus 9,86 g von Trimethylolpropan (0,074 mol), 31,3 g von N-Carbamylmaleimid (0,224 mol) und 0,85 g Zinkchlorid (0,00625 mol) in 215 ml Acetonitril wurde unter Rückfluss gekocht. Nach 5 Stunden wurde Acetonitril verdampft, wobei 40,7 g Trimethylolpropan-trimaleurat als weisser Feststoff erhalten wurde. Smp.: 70°C–76°C; ¹H-NMR (DMSO-d₆): 10.5 (s, 3H), 7.2–7.7 (m, 6H), 6.3–6.6 (m, 6H), 4.1 (s, 6H), 1.35 (q, 2H), 1.85 (t, 3H).
Beispiel 1
Glyoxyliertes Trimethylolpropan-trimaleurat
Der pH von 9,4 g 40% Glyoxal (0,065 mol) wurde auf 7,1 mit wässriger Natriumbicarbonat eingestellt. 12 g Trimethylol-trimaleurat (0,022 mol) und 43 ml H₂O wurden zugegeben und das Gemisch wurde auf 95°C erwärmt. Nach 4 Stunden wurde das H₂O verdampft, wobei 17,2 g eines hell-braunen Feststoffes erhalten wurde. Smp.: 65°C–71°C.
Beispiel B
Ethylenglykol-bismaleurat
Ein Gemisch aus 3 g Ethylenglykol (0,048 mol), 12 g von N-Carbamylmaleimid (0,086 mol) und 0,3 g Zinkchlorid (0,0022 mol) in 70 ml Acetonitril wurde unter Rückfluss gekocht. Nach 3 Stunden wurde eine grössere Menge eines Feststoffmaterials von dem Gemisch erhalten. Das Gemisch wurde filtriert und die festen Bestandteile mit Acetonitril gewaschen und getrocknet, wobei 11,7 g Ethylenglykol-bismaleurat erhalten wurde. Smp.: 158°C–60°C; ¹H-NMR (DMSO-d₆): δ 10.5 (s, 2H), 7.2–7.8 (m, 4H), 6.2–6.4 (m, 4H), 4.3 (s, 4H).
Beispiel 2
Glyoxyliertes Ethylenglykol-bismaleurat
Die Zugabe von Glyoxal zu Ethylenglykol-bismaleurat unter den Bedingungen von Beispiel 1 ergab 9,3 g des Additionsprodukts als ein gelb-orangefarbener Semi-Feststoff.
Beispiel C
1,6-Hexandiol-bismaleurat
Ein Gemisch aus 5,66 g 1,6-Hexandiol (0,048 mol), 12 g von N-Carbamylmaleimid (0,086 mol) und 0,3 g Zinkchlorid (0,0022 mol) in 70 ml Acetonitril wurde unter Rückfluss gekocht. Nach 3 Stunden wurde eine grössere Menge eines Feststoffmaterials von dem Gemisch erhalten. Das Gemisch wurde filtriert und die festen Bestandteile mit Acetonitril gewaschen und getrocknet, wobei 12,1 g 1,6-Hexandiol-bismaleurat erhalten wurde.
Beispiel 3
Glyoxyliertes 1,6-Hexandiol-bismaleurat
Die Zugabe von Glyoxal zu Ethylenglykol-bismaleurat unter den Bedingungen von Beispiel 1 ergab 10,2 g des Additionsprodukts.
Beispiel D
Polypropylenglykol-bismaleurat
Ein Gemisch aus 20,4 g Polypropylenglykol (Hydroxylzahl 263, mittleres M_w = 425, 0,048 mol), 12 g von N-Carbamylmaleimid (0,086 mol) und 0,3 g Zinkchlorid (0,0022 mol) in 70 ml Acetonitril wurde unter Rückfluss gekocht. Nach 3 Stunden wurde eine grössere Menge eines Feststoffmaterials aus dem Gemisch erhalten. Das Gemisch wurde filtriert und die festen Bestandteile mit Acetonitril gewaschen und getrocknet, wobei 30 g Polypropylen-glykol-bismaleurat erhalten wurde.
Beispiel 4
Glyoxyliertes Polypropylenglykol-bismaleurat
Die Zugabe von Glyoxal zu Polypropylenglykol-bismaleurat unter den Bedingungen von Beispiel 1 ergab 17,8 g des Additionsprodukts.
Beispiel 5
Vernetzung von Polyvinylalkohol
Eine Formulierung mit 5 g 10% wässrigem Polyvinylalkohol (80% hydrolysiert, mittleres M_w 9000–10000) und 0,4 g glyoxyliertes Trimethylolpropan-trimaleurat wurde in einer rostfreien Stahlschale vorgelegt und auf 140°C während 20 Minuten erwärmt. Ein dünner Film wurde erhalten. Der Film zeigte hervorragende Eigenschaften hinsichtlich chemischer Beständigkeit (MEK-Doppelabrieb > 200) und Wasserbeständigkeit (Wasser-Doppelabrieb > 200). Eine Formulierung aus wässrigem Polyvinylalkohol, Trimethylolpropan-trimaleurate und p-Toluolsulfonsäure-Katalysator konnten unter denselben Bedingungen nicht gehärtet werden.

Claims

Polyfunktionelle glyoxylierte Verbindung dargestellt durch die Formel (I)
wobei n eine positive ganze Zahl von wenigstens 2 ist; wobei y
ist; wobei A -NH- oder -O- ist; wobei R der Rest einer Poly(Aktiv-Wasserstoff-Gruppe)-enthaltenden Verbindung nach Abstraktion von n Aktiv-Wasserstoff-enthaltenden Gruppen ist, wobei die Aktiv-Wasserstoff-Gruppen aus Hydroxyl- und Aminogruppen ausgewählt sind; wobei R³ Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Hydroxymethyl- oder eine Alkoxymethylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist; und wobei R⁴ jeweils H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist.
Verbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Poly(Aktiv-Wasserstoff-Gruppe)-enthaltende Verbindung hydroxyl-funktionelle Verbindungen und Harze umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolen und Hydroxyl-Verbindungen höherer Funktionalität und Gemischen davon.
Verbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Poly(Aktiv-Wasserstoff-Gruppe)-enthaltende Verbindung amino-funktionelle Verbindungen umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Diaminen, Triaminen, Tetraminen, Polyaminharzen und Gemischen davon.
Härtbare Zusammensetzung umfassend: (a) eine Vernetzerkomponente umfassend eine polyfunktionelle glyoxylierte Verbindung wie in einem der Ansprüche 1–3 angegeben; und (b) ein polyfunktionelles Aktiv- Wasserstoff-enthaltendes Material, umfassend im Mittel wenigstens zwei Gruppen mit Aktiv-Wasserstoff-Funktionalität und/oder eine dazu umsetzbare Funktionalität.
Härtbare Zusammensetzung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktiv-Wasserstoff-Funktionalität des polyfunktionellen Aktiv-Wasserstoff-enthaltenden Materials (b) aus der Gruppe bestehend aus Hydroxy, Carboxy, Amino, Amido, Carbamato und einer dazu umsetzbaren Gruppe ausgewählt ist.
Härtbare Zusammensetzung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das polyfunktionelle Aktiv-Wasserstoff-enthaltende Material hydroxy-funktionelle Verbindungen und Harze umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acrylharzen, Polyesterharzen, Polyurethanen, Polyolen, Kondensationsprodukten von Epoxyharzen mit Aminen, Stärken, Polyvinylalkohol und Gemischen davon.
Härtbare Zusammensetzung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das polyfunktionelle Aktiv-Wasserstoff-enthaltende Material amino-funktionelle Verbindungen umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Diaminen, Triaminen, Tetraminen, Polyaminen und Gemischen davon.
Härtbare Zusammensetzung gemäß Anspruch 4, weiterhin umfassend eine wirksame Menge eines Härtungskatalysators.
Beschichtungszusammensetzung umfassend: (a) eine Vernetzerkomponente umfassend eine polyfunktionelle glyoxylierte Verbindung wie in einem der Ansprüche 1–3 angegeben; und (b) ein polyfunktionelles Aktiv-Wasserstoff-enthaltendes Material umfassend im Mittel wenigstens zwei Gruppen mit Aktiv-Wasserstoff-Funktionalität und/oder einer dazu umsetzbaren Funktionalität.
Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 9, weiterhin umfassend eine wirksame Menge eines Härtungskatalysators.
Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung auf Wasser basiert.
Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung auf einem organischen Lösungsmittel basiert.
Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktiv-Wasserstoff-Funktionalität des polyfunktionellen Aktiv-Wasserstoff-enthaltenden Materials aus der Gruppe bestehend aus Hydroxy, Carboxy, Amino, Amido, Carbamato und einer dazu umsetzbaren Gruppe ausgewählt ist.
Verfahren zum Beschichten eines Substrats durch Aufbringen der Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 9 und Wärmehärten der auf diese Weise aufgebrachten Beschichtung.
Vernetzter Film aus der Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 9.
Latexzusammensetzung, die Primernaßadhäsion vermitteln kann, umfassend ein Latexpolymer, welches das Reaktionsprodukt von (a) Monomeren umfassend wenigstens eine ethylenisch-ungesättigte Gruppe und (b) einer Verbindung wie in einem der Ansprüche 1–3 angegeben, ist.
Verfahren zum Bereitstellen einer Zusammensetzung, welche die Naßadhäsions- und Scheuerbeständigkeitseigenschaften einer Farbformulierung verbessern kann, umfassend das Copolymerisieren eines Latexpolymers mit einer Verbindung wie in einem der Ansprüche 1–3 angegeben.
Verfahren zum Herstellen von Polyglycomaleuraten, Polyglycocitraconuraten, Polyglycoitaconuraten, Polyglycomaleuramiden, Polyglycocitraconuramiden, Polyglycoitaconuramiden, Polyglycomaleurat/amiden, Polyglycocitraconurat/amiden, Polyglycoitaconurat/amiden der Formel (1) gemäß Anspruch 1 umfassend die Schritte: (i) Umsetzen von Harnstoff und einem cyclischen Anhydrid, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Maleinanhydrid, Citraconanhydrid und Itaconanhydrid in einem nicht-reaktiven polaren organischen Lösungsmittel bei einer Temperatur und während eines Zeitraumes, ausreichend um ein Reaktionsgemisch umfassend ein korrespondierendes Säureintermediat mit einer offenen Ringstruktur, herzustellen; (ii) Zugeben eines wasserentziehenden Mittels zu dem Reaktionsgemisch und Erwärmen des resultierenden Gemisches bei einer Temperatur und während eines Zeitraumes, ausreichend um das Säureintermediat zu cyclisieren; (iii) Zugeben einer Poly(Aktiv-Wasserstoff-Gruppe)-enthaltenden Verbindung umfassend im Mittel wenigstens zwei Gruppen mit Aktiv-Wasserstoff-Funktionalität, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hydroxyl-, Amino- und Aminohydroxyl-Funktionalität um eine resultierende Polymaleurat-, Polycitraconurat-, Polyitaconurat-, Polymaleuramid-, Polycitraconuramid-, Polyitaconuramid-, Polymaleurat-/amid-, Polycitraconurat-/amid- oder Polyitaconurat-/amid-Verbindung zu bilden; (iv) Entfernen des nicht-reaktiven polaren oganischen Lösungsmittels unter vermindertem Druck um einen resultierenden Rückstand der resultierenden Verbindung von Schritt (iii) zu bilden; und (v) Glyoxylieren des resultierenden Rückstandes von Schritt (iv) durch Zugeben von wässrigem Glyoxal zu dem Rückstand unter Rückflußbedingungen in einem pH Bereich von 7,0–7,5.
Verfahren zum Herstellen eines Trans-Isomers einer Polyglycomaleurat-, einer Polyglycomaleuramid- oder einer Polyglycomaleurat-/amid-Verbindung der Formel (1) gemäß Anspruch 1 umfassend die Schritte: (i) Umsetzen von Harnstoff und Maleinanhydrid in einem nicht-reaktiven polaren organischen Lösungsmittel bei einer Temperatur und während eines Zeitraumes, ausreichend um ein Reaktionsgemisch umfassend ein Maleursäureintermediat mit einer offenen Ringstruktur herzustellen; (ii) Zugeben eines wasserentziehenden Mittels zu dem Reaktionsgemisch bei einer Temperatur und während eines Zeitraumes, ausreichend um das Maleursäureintermediat zu cyclisieren; (iii) Zugeben in Gegenwart einer wirksamen Menge eines Isomerisierungskatalysators, einer Poly(Aktiv-Wasserstoff-Gruppe)-enthaltenden Verbindung umfassend im Mittel wenigstens zwei Gruppen mit Aktiv-Wasserstoff-Funktionalität, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hydroxyl-, Amino- und Aminohydroxyl-Funktionalität, um eine resultierende Polymaleurat-, eine Polymaleuramid- oder eine Polymaleurat-/amid-Verbindung zu bilden; (iv) Entfernen des nicht-reaktiven polaren organischen Lösungsmittels unter vermindertem Druck, um einen resultierenden Rückstand der resultierenden Verbindung von Schritt (iii) zu bilden; (v) Glyoxylieren des resultierenden Rückstandes von Schritt (iv) durch Zugeben von wässrigem Glyoxal zu dem Rückstand unter Rückflußbedingungen in einem pH Bereich von 7,0–7,5.