EP1910485A1 - Coatings reparable by introduction of energy - Google Patents

Coatings reparable by introduction of energy

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Publication number
EP1910485A1
EP1910485A1 EP06777716A EP06777716A EP1910485A1 EP 1910485 A1 EP1910485 A1 EP 1910485A1 EP 06777716 A EP06777716 A EP 06777716A EP 06777716 A EP06777716 A EP 06777716A EP 1910485 A1 EP1910485 A1 EP 1910485A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
groups
meth
acid
group
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06777716A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Yvonne Heischkel
Harald Larbig
Erich Beck
Nick Gruber
Reinhold Schwalm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of EP1910485A1 publication Critical patent/EP1910485A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • C09D175/14Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09D175/16Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds having terminal carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/62Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6216Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids or of derivatives thereof
    • C08G18/622Polymers of esters of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids
    • C08G18/6225Polymers of esters of acrylic or methacrylic acid
    • C08G18/6229Polymers of hydroxy groups containing esters of acrylic or methacrylic acid with aliphatic polyalcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78Nitrogen
    • C08G18/79Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/791Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups
    • C08G18/792Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups formed by oligomerisation of aliphatic and/or cycloaliphatic isocyanates or isothiocyanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/81Unsaturated isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/8141Unsaturated isocyanates or isothiocyanates masked
    • C08G18/815Polyisocyanates or polyisothiocyanates masked with unsaturated compounds having active hydrogen
    • C08G18/8158Polyisocyanates or polyisothiocyanates masked with unsaturated compounds having active hydrogen with unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/8175Polyisocyanates or polyisothiocyanates masked with unsaturated compounds having active hydrogen with unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen with esters of acrylic or alkylacrylic acid having only one group containing active hydrogen

Definitions

  • the present invention relates to energy-recoverable Be Anlagenmas- sen, thus obtained by energy input reparable coatings, as well as processes for their preparation and their use.
  • a two-component polyurethane varnish capable of curing scratches is described in WO 97/45475.
  • the components consist of a water-dispersible polyisocyanate and a water-dispersible polymer having an OH number of 10-450 mg KOH / g.
  • a disadvantage of this disclosure is that the hydroxy group-bearing polymer makes no special contribution to self-healing (see comparative example).
  • the coating described in WO 2002/88215 can only heal scratches for a short time after application and is used as a repair varnish.
  • a disadvantage of the coatings disclosed here is that the hydroxyl-containing compounds used in the coatings contain aliphatic hydroxyl groups whose corresponding urethanes show a significant self-healing effect only at very high temperature above about 200 ° C.
  • a physical self-healing effect can also be achieved by using polysiloxanes reactive with polyisocyanates, as in WO 96/10595 A1.
  • polysiloxanes reactive with polyisocyanates as in WO 96/10595 A1.
  • blocked polyisocyanates which can then react with a polyol component.
  • polyols however, only normal polyacrilate polyols are described which do not make any particular contribution to self-healing (see comparative example).
  • Polyurethane based coatings are also used to heal scratches on glass. They make use of the flowability of polyurethanes in the film. Examples thereof for this US 4584229, EP 135404 A1, DE 2634816 and EP 635348 A1 called. All previously described self-healing lacquer systems according to the prior art use only a physical residual flowability of a coating after curing to heal the resulting scratches again. However, a sufficiently high flowability of the coatings requires a low crosslinking density. This leads to unsatisfactory mechanical resistance, the z. B. do not meet the requirements for automotive applications in terms of scratch resistance or chemical resistance.
  • the cleavage of the bond between isocyanate groups and groups (Y) takes place by introducing heat and / or high-energy radiation and / or by applying Pressure, preferably by introducing heat and / or high-energy radiation and particularly preferably by introducing heat, for example thermally or by NIR radiation.
  • the groups (Y) and isocyanate groups are at least partially regressed and can be rejoined.
  • the coating material therefore becomes more easily flowable than the coating when cleaved, scratches can heal by bleeding of the lower-viscosity coating composition and the crosslinking compound is crosslinked again after the energy input has been terminated by recombination of the bonds between the groups (Y) and isocyanate groups.
  • coating composition is understood to mean the uncured composition which contains coating medium (binder) and optionally pigment and / or other typical coatings additives.
  • the coating is understood to mean the applied and dried and / or cured coating composition.
  • novel compounds A) contain at least two isocyanate-reactive groups (Y) whose reaction product is readily cleavable with isocyanate, and optionally at least one further isocyanate-reactive group (Z).
  • compounds A) may be a mixture of compounds which contain exclusively at least two isocyanate-reactive groups (Y), with compounds containing exclusively isocyanate-reactive groups (Z).
  • the compounds A) may be those which each contain exactly one group (Y) and exactly one group (Z).
  • Isocyanate-reactive groups (Y) whose reaction product with isocyanate is readily cleavable are those groups which can be used to block isocyanate groups.
  • Preferred groups (Y) are phenols, imidazoles, triazoles, pyrazoles, oximes, N-hydroxyimides, hydroxybenzoic acid esters, secondary amines, lactams, CH-acidic cyclic ketones, malonic esters or alkyl acetoacetates.
  • Imidazolic groups as isocyanate-reactive groups are known, for example, from WO 97/12924 and EP 159117, triazoles from US 4482721, CH-acidic cyclic ketones are described, for example, in DE-A1 102 60 269, there especially in paragraph [0008] and preferably in paragraphs [0033] to [0037], particularly preferably cyclopentanone-2-carboxylic acid ester and in particular cyclopentanone-2-carboxylic acid ethyl ester.
  • Preferred imidazoles are, for example, those imidazoles which, in addition to the free NH group, also contain a further functional group, such as e.g. -OH, -SH, -NH-R, -NH2, -CHO, such as, for example, 4- (hydroxymethyl) imidazole, 2-mercapto-imidazole, 2-aminoimidazole, 1- (3-aminopropyl) imidazole, 4, 5-diphenyl-2-imidazolethiol, histamine, 2-imidazole-carboxaldehyde, 4-imidazole-carboxylic acid, 4,5-imidazole-dicarboxylic acid, L-histidine, L-camosine, and 2, 2 "-bis (4,5 dimethyl imidazole).
  • a further functional group such as e.g. -OH, -SH, -NH-R, -NH2, -CHO, such as, for example, 4- (hydroxymethyl) imidazole, 2-mer
  • Suitable triazoles are 3-amino-1, 2,4-triazole, 4-amino-1, 2,4-triazole, 3,5-diamino-1, 2,4-triazole, 1H-1, 2,4-triazole-3-thiol , 5-methyl-1 H-1, 2,4-triazole-3-thiol and 3-amino-5-mercapto-1, 2,4-triazole.
  • phenols Preference is given to phenols, oximes, N-hydroxyimides, lactams, imidazoles, triazoles, malonic esters and alkylacetonates; particularly preferred are lactams, phenols, imidazoles, triazoles and malonic esters, and very particular preference is given to phenols.
  • Phenols are understood as meaning those groups which consist of at least one aromatic or heteroaromatic, preferably aromatic ring system which carries at least one, preferably exactly one phenolic hydroxy group.
  • the aromatic ring systems may be C 6 to C 2 o-aryl systems act, optionally arbitrarily substituted with halogen, Ci to C20 alkyl, Ci to C 20 -Alkyloyl, C 6 to C 20 - Aryloyl, Ci to C 20 -alkenyloxycarbonyl, C 6 to C 20 -aryloxycarbonyl, Ci to C 20 - alkylamidocarbonyl or C 6 to C 20 -Arylamidocarbonyl may be substituted.
  • heteroaromatic systems one or more, for example one, two or three, preferably one or two, more preferably one carbon atom of an aromatic ring system may be replaced by a nitrogen, oxygen or sulfur, preferably nitrogen atom.
  • novel compounds A) contain on average at least 2, for example 2 to 20, preferably 2 to 10, more preferably 2 to 6, very particularly preferably 2 to 4 and in particular 2 to 3 groups (Y).
  • the groups (Y) within the compounds (A) may each be the same or different, preferably they are the same.
  • Groups (Y) can be present in compound A) in amounts of up to 5 mol / kg of compound A), preferably 0.1 to 5, particularly preferably 0.3 to 4.5, very particularly preferably 0.5 to 4 and in particular 1 to 3 mol / kg.
  • the compounds A) may optionally contain at least one, for example one to six, preferably one to four, particularly preferably one to three, very particularly preferably one to two and in particular exactly one further isocyanate-reactive group (Z).
  • Groups (Z) are isocyanate-reactive groups other than the groups (Y). These may be, for example, primary hydroxy, secondary hydroxy, tertiary hydroxy, primary amino or mercapto groups, preferably primary hydroxy or primary amino groups and more preferably primary hydroxy groups.
  • Primary hydroxy or amino groups are hydroxy or amino groups attached to a carbon atom attached to just one other carbon atom.
  • the carbon atom bound to it is correspondingly bonded to two and to tertiary hydroxyl or amino groups having three carbon atoms.
  • the carbon atoms to which the hydroxy or amino groups are bonded may be cycloaliphatic or aliphatic carbon atoms, ie be part of a cycloaliphatic ring system or a straight or branched chain, but not an aromatic ring system.
  • Groups (Z) may be present in compound A) in amounts up to 5.5 mol / kg of compound A). Particularly in the case of primary hydroxyl groups as groups (Z), the OH number may be 0-300 mg KOH / g according to DIN 53240-2, preferably 0 to 250, more preferably 0 to 200, most preferably 10 to 150 and especially 50 to 150.
  • the compounds A) may preferably be polyethers or polyetherols, polyesters or polyesterols, polyurethanes or polyacrylates, and also their esterification products with (meth) acrylic acid, which in this document is abbreviated to methacrylic acid and acrylic acid, preferably acrylic acid. act that contain groups (Y).
  • Polyethers or polyetherols as compounds A) are, for example, compounds which are composed of diols or polyols which are optionally alkoxylated one or more times.
  • at least one group carrying (Y) monomer is copolymerized into such compounds A or forms the starter molecule for an alkoxylation.
  • Di- or polyols are ethylene glycol, 1, 2-propanediol, 1, 3-propanediol, 1, 1-dimethylethane-1, 2-diol, 2-butyl-2-ethyl-1, 3-propanediol, 2-ethyl-1 , 3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, neopentyl glycol, hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester, 1, 2, 1, 3 or 1, 4-butanediol, 1, 6-hexanediol, 1, 10-decanediol, bis ( 4-hydroxycyclohexane) isopropylidene, tetramethylcyclobutanediol, 1, 2-, 1, 3- or 1, 4-cyclohexanediol, cyclooctanediol, norboranediol, pinanediol, decalindiol,
  • Each hydroxy group can independently of one another be alkoxylated one to twenty times, preferably one to ten times, particularly preferably one to five times, very particularly preferably one to three times and in particular one to two times.
  • Suitable alkylene oxides are, for example, ethylene oxide, propylene oxide, isobutylene oxide, vinyl oxirane and / or styrene oxide; preference is given to ethylene oxide, propylene oxide, and ethylene oxide is particularly preferred.
  • the alkylene oxides can also be used in a mixture.
  • polyTHF has a molecular weight between 162 and 2000, polyethylene glycol with a molecular weight between 106 and 2000, poly-1,3-propylene glycol with a molecular weight between 134 and 2000, and poly-1,2-propylene glycol with one molecular weight between 134 and 2000 as well as mixed polyethylene - / - 1, 2-propylene glycols with a molecular weight between 106 and 2000 in question.
  • the polyetherols obtained can then be reacted, for example, at least partially with compounds which have at least one hydroxyl-reactive group and at least one group (Y) or at least one group which can be converted into a group (Y).
  • Examples are 2-hydroxybenzoic acid, 3-hydroxybenzoic acid, 4-hydroxybenzoic acid, 2-hydroxy-4-methylbenzoic acid, 4-hydroxy-3-nitrobenzoic acid, 2,3-dihydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid, 3,4-dihydroxybenzoic acid, 3 , 5-Dihydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxy-3,6-dimethylbenzoic acid, 3,4,5-trihydroxybenzoic acid, 5-hydroxyisophthalic acid or 4-hydroxyphthalic acid and their anhydrides, C 1 -C 4 -alkyl ethers and C 1 - to C 4 - Al kylester.
  • Preference is given to 4-hydroxybenzoic acid, 5-hydroxyisophthalic acid and 4-hydroxyphthalic acid and their tert-butyl ethers, and 4-hydroxybenzoic acid is particularly preferred.
  • C 1 -C 4 -alkyl is understood as meaning methyl, ethyl, isopropyl, n-propyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl or tert-butyl.
  • the polyetherols are then at least partially reacted with these compounds, preferably in such a way that products A) are formed which contain at least two groups (Y).
  • hydroxyl-containing polyetherols are at least partially modified by reaction with preferably 4-hydroxybenzoic acid, so that it is at least in some of the terminal hydroxyl groups to phenolic hydroxy groups. If the phenolic hydroxy groups are etherified, preferably tert-butyl etherified, these protective groups can be removed in a subsequent step (see below).
  • polyesters or polyesterols are the following compounds:
  • Polyesterpolyols are known, for example, from Ullmanns Enzyklopadie der ischen Chemie, 4th Edition, Volume 19, pages 62 to 65. Polyester polyols are preferably used which are obtained by reacting dihydric alcohols with dibasic carboxylic acids. Instead of the free polycarboxylic acids, it is also possible to use the corresponding polycarboxylic acid anhydrides or corresponding polycarboxylic acid esters of lower alcohols or mixtures thereof to prepare the polyesterpolyols.
  • the polycarboxylic acids may be aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic, aromatic or heterocyclic and may optionally be substituted, for example by halogen atoms, and / or unsaturated.
  • Examples include: Oxalic, maleic, fumaric, succinic, glutaric, adipic, sebacic, dodecanedioic, o-phthalic, isophthalic, terephthalic, trimellitic, azelaic, 1,4-cyclohexanedicarboxylic or tetrahydrophthalic, hydrophthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, dimer fatty acids, their isomers and hydrogenation products, and esterifiable derivatives such as anhydrides or dialkyl esters, for example C 1 -C 4 -alkyl esters, preferably methyl, ethyl or n-butyl esters, of said acids , Preference is given to dicarboxylic acids of the general formula HOOC- (CH 2 ) y COOH, where y is a number from 1 to
  • Suitable polyhydric alcohols for the preparation of polyesterols are the diols and polyols listed above for the polyethers.
  • Alcohols of the general formula HO- (CH 2 ) ⁇ -OH are preferred, where x is a number from 1 to 20, preferably an even number from 2 to 20.
  • Preferred are ethylene glycol, butane-1, 4-diol, hexane-1, 6-diol, octane-1, 8-diol and dodecane-1, 12-diol. Further preferred is neopentyl glycol.
  • polycarbonate diols e.g. by reaction of phosgene with an excess of the mentioned as synthesis components for the polyester polyols low molecular weight alcohols, into consideration.
  • lactone-based polyesterdiols which are homopolymers or copolymers of lactones, preferably terminal hydroxyl-containing addition products of lactones onto suitable difunctional starter molecules.
  • Suitable lactones include preferably those derived from compounds of the general formula HO- (CH 2) z -COOH itself, where z is a number from 1 to 20 and a hydrogen atom of a methylene unit may also by a C r -C 4 Alkyl may be substituted.
  • Examples are ⁇ -caprolactone, ⁇ -propiolactone, gamma-butyrolactone and / or methyl- ⁇ -caprolactone, 2-, 3- or 4-hydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid or pivalolactone and mixtures thereof.
  • Suitable starter components are, for example, the low molecular weight dihydric alcohols mentioned above as the synthesis component for the polyesterpolyols.
  • the corresponding polymers of ⁇ -caprolactone are particularly preferred.
  • Lower polyester diols or polyether diols can also be used as starters for the preparation of the lactone polymers.
  • polyesterols can be reacted, for example, at least in part, with compounds which have at least one hydroxyl-reactive group and at least one group (Y) or at least one group which can be converted into a group (Y).
  • Examples of these are 2-hydroxybenzoic acid, 3-hydroxybenzoic acid, 4-hydroxybenzoic acid, 2-hydroxy-4-methylbenzoic acid, 4-hydroxy-3-nitrobenzoic acid, 2,3-dihydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid, 3,4-dihydroxybenzoic acid - Acid, 3,5-dihydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxy-3,6-dimethyl-benzoic acid, 3,4,5-trihydroxybenzoic acid, 5-hydroxyisophthalic acid or 4-hydroxyphthalic acid and their anhydrides, C 1 -C 4 -alkyl ethers and C 1 to C 4 alkyl esters.
  • 4-hydroxybenzoic acid, 5-hydroxyisophthalic acid and 4-hydroxyphthalic acid and their tert-butyl ether, and 4-hydroxybenzoic acid is particularly preferred.
  • the polyesterols are then at least partially reacted with these compounds, preferably in such a way that products A) are formed which contain at least two groups (Y).
  • the suitable polyesters have a weight-average molecular weight of from 1000 to 50,000, preferably from 2,000 to 30,000, particularly preferably from 3,000 to 20,000, and very particularly preferably from 5,000 to 15,000.
  • Polyurethanes as compounds A are compounds which are composed of reaction products of diisocyanates or polyisocyanates with diols or polyols which are optionally alkoxylated one or more times and which in turn can then be reacted as described for the polyetherols or polyesterols aromatic carboxylic acids bearing phenolic groups.
  • Isocyanates are, for example, aliphatic, aromatic and cycloaliphatic di- and polyisocyanates having an NCO functionality of at least 1, 8, preferably 1, 8 to 5 and more preferably 2 to 4 in question, and their isocyanurates, biurets, urethanes, allophanates and uretdiones ,
  • the diisocyanates are preferably isocyanates having 4 to 20 carbon atoms and 2 NCO groups.
  • Examples of conventional diisocyanates are aliphatic diisocyanates such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (1,6-diisocyanatohexane), octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate,
  • Tetradecamethylene diisocyanate derivatives of lysine diisocyanate, trimethylhexane diisocyanate or tetramethylhexane diisocyanate, cycloaliphatic diisocyanates such as 1, 4-, 1, 3 or 1, 2-diisocyanatocyclohexane, 4,4'- or 2,4'-di (isocyanatocyclohexyl) methane J
  • aliphatic or cycloaliphatic di- and polyisocyanates e.g. the abovementioned aliphatic or cycloaliphatic diisocyanates, or mixtures thereof.
  • isocyanurate polyisocyanates of aromatic, aliphatic and / or cycloaliphatic diisocyanates Particular preference is given here to the corresponding aliphatic and / or cycloaliphatic isocyanato-isocyanurates and in particular those based on hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate.
  • the isocyanurates present are, in particular, trisisocyanatoalkyl or trisisocyanatocycloalkyl isocyanurates, which are cyclic trimers of the diisocyanates, or mixtures with their higher homologs having more than one isocyanurate ring.
  • the isocyanato-isocyanurates generally have an NCO content of 10 to 30 wt .-%, in particular 15 to 25 wt .-% and an average NCO-
  • uretdione diisocyanates having aromatic, aliphatic and / or cycloaliphatic bound isocyanate groups, preferably aliphatically and / or cycloaliphatically bonded and in particular those derived from hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate.
  • Uretdione diisocyanates are cyclic dimerization products of diisocyanates.
  • uretdione diisocyanates can be used in the preparations according to the invention as the sole component or in a mixture with other polyisocyanates, in particular those mentioned under 1).
  • biuret polyisocyanates having aromatic, cycloaliphatic or aliphatic bound, preferably cycloaliphatic or aliphatic bound isocyanate groups, in particular tris (6-isocyanatohexyl) biuret or mixtures thereof with its higher homologues.
  • These biuret polyisocyanates generally have an NCO content of 18 to 22 wt .-% and an average NCO functionality of 2.8 to 4.5.
  • monohydric or polyhydric alcohols e.g. Methanol, ethanol, / so-propanol, n-propanol, n-butanol, / so-butanol, se / c-butanol, tert.
  • These urethane and / or allophanate polyisocyanates generally have a NCO content of 12 to 20 wt .-% and an average NCO functionality of 2.5 to 4.5.
  • oxadiazinetrione-containing polyisocyanates preferably derived from hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate.
  • oxadiazinetrione-containing polyisocyanates can be prepared from diisocyanate and carbon dioxide.
  • polyisocyanates containing iminooxadiazinedione groups preferably derived from hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate.
  • Such polyisocyanates containing iminooxadiazinedione groups can be prepared from diisocyanates by means of special catalysts.
  • the polyisocyanates 1) to 7) can be used in a mixture, if appropriate also in a mixture with diisocyanates.
  • Preferred compounds A according to the invention are polyacrylates. Such preferred polyacrylates contain as structural components
  • Compounds (a) are polymerizable compounds having at least one group (Y) or at least one group which can be converted into a group (Y).
  • groups which can be converted into a group (Y) are protected groups, e.g. O-alkylated, preferably O-tert. alkylated, O-acylated or O-silylated phenols, oximes, N-hydroxyimides, hydroxybenzoic acid esters or N-sulfonated secondary amines.
  • protected groups e.g. O-alkylated, preferably O-tert. alkylated, O-acylated or O-silylated phenols, oximes, N-hydroxyimides, hydroxybenzoic acid esters or N-sulfonated secondary amines.
  • Particularly preferred compounds (a) are protected styrene derivatives or cinnamic acid derivatives of the formula (I)
  • R 1 and R 4 independently of one another are hydrogen or methyl
  • R 4 additionally carboxyl (-COOH) or an ester group (-COOR 5 ),
  • R 2 and R 5 independently of one another are C 1 to C 20 -alkyl
  • R 3 is hydrogen, halogen, Ci to C 20 -alkyl, Ci to C 20 -alkyloyl, C 6 to C 20 -aryloyl, Ci to C 20 -alkenyloxycarbonyl, C 6 to C 20 -aryloxycarbonyl, Ci to C 20 -alkylamidocarbonyl , C 6 to
  • C 20 -arylamidocarbonyl or trisubstituted SiIyI and p is 0 to 2, preferably 0 to 1 and particularly preferably 0,
  • the Ci to C 2O -AI ky I optionally be substituted and, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, 2-Etylhexyl, 2 , 4,4-trimethylpentyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, hetadecyl, octadecyl, 1, 1-dimethylpropyl, 1, 1-dimethylbutyl, 1, 1,3,3-tetramethylbutyl, benzyl, 1 Phenylethyl, 2-phenylethyl, ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl, benzhydryl, p-tolylmethyl, 1- (p-butylphenyl) -ethyl, p-chlorobenz
  • the C 6 to C 20 -aryl may optionally be substituted and are, for example, phenyl, ToIyI, XyIyI, ⁇ -naphthyl, ß-naphthyl, 4-diphenylyl, chlorophenyl, dichlorophenyl, trichlorophenyl, difluorophenyl, methylphenyl, dimethyl phenyl, trimethylphe - nyl, ethylphenyl, diethylphenyl, / so-propylphenyl, tert-butylphenyl, dodecylphenyl, methoxyphenyl, dimethoxyphenyl, ethoxyphenyl, hexyloxyphenyl, methylnaphthyl, I as per pyl naphthyl, chlomaphthyl, ethoxynaphthyl, 2,6-d
  • Trimethylphenyl 2,6-dimethoxyphenyl, 2,6-dichlorophenyl, 4-bromophenyl, 2- or 4-nitrophenyl, 2,4- or 2,6-dinitrophenyl, 4-dimethylaminophenyl, 4-acetylphenyl, methoxyethylphenyl or ethoxymethylphenyl,
  • SiIyI can be, for example, trimethylsilyl, triethylsilyl, triphenylsilyl, tert-butyldimethylsilyl, tert-butyldiphenylsilyl, tert-butoxydimethylsilyl, tert-butoxydiphenylsilyl or thexyldimethylsilyl.
  • Halogen may mean fluorine, chlorine or bromine, preferably chlorine.
  • R 1 is preferably hydrogen.
  • R 3 is preferably tert-butyl, tert-amyl, benzyl, acetyl, benzoyl, trimethylsilyl, tert-butyloxycarbonyl, benzyloxycarbonyl or phenylamidocarbonyl, more preferably tert-butyl or tert-amyl.
  • the group -OR 3 may be in position 2, 3 or 4 relative to the vinyl group, preferably in position 4.
  • R 1 and R 4 may be in either the cis or trans configuration.
  • Preferred compounds (a) are 4-methoxystyrene, 4-silyloxystyrene, 4-tert-butoxy-styrene, 4-tert-amyloxystyrene, 4-acetoxystyrene, 4-hydroxycinnamic acid or coumarin, more preferably 4-tert-butoxystyrene , Also, 1- (4-methoxyphenyl) -1-propene, methylisoeugenol (1, 2-dimethoxy-4- (1-propenyl) benzene, 1- (3,4-dimethoxyphenyl) -1-propene) and Isoeugenol (1- (4-hydroxy-3-methoxyphenyl) -1-propene.
  • Compounds (b) are esters of a monoalcohol with (meth) acrylic acid.
  • the monoalcohol may be aromatic, cycloaliphatic or, preferably, aliphatic, more preferably it is a cycloalkanol or alkanol, most preferably an alkanol.
  • monoalcohols examples include methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, n-
  • Preferred compounds (b) are (meth) acrylic acid ethyl ester, (meth) acrylic acid ethyl ester, (meth) acrylic acid n-butyl ester, (meth) acrylic acid 2-ethylhexyl ester, (meth) acrylic acid cyclohexyl ester and dihydrodicyclopentadienyl acrylate, particularly preferred are (meth) acrylic acid methyl ester, ( Meth) acrylic acid ethyl ester, (meth) acrylic acid n-butyl ester and (meth) acrylic acid 2-ethylhexyl ester.
  • vinyl aromatic compounds e.g. Styrene, ⁇ -methylstyrene, ⁇ , ⁇ -unsaturated nitriles, e.g. Acrylonitrile, methacrylonitrile, ⁇ , ⁇ -unsaturated aldehydes, e.g. Acrolein, methacrolein,
  • Vinyl esters e.g. Vinyl acetate, vinyl propionate, halogenated ethylenically unsaturated compounds, e.g. Vinyl chloride, vinylidene chloride, cyclic monounsaturated compounds, e.g. Cyclopentene, cyclohexene, cyclododene,
  • Allylacetic acid, vinyl acetic acid, monoethylenically unsaturated carboxylic acids having 3 to 8 carbon atoms and their water-soluble alkali metal, alkaline earth metal or ammonium salts such as: Acrylic acid, methacrylic acid, dimethylacrylic acid, ethacrylic acid, maleic acid, citraconic acid, methylenemalonic acid, crotonic acid, fumaric acid, mesaconic acid and itaconic acid, maleic acid, N-vinylpyrrolidone N-vinyllactams, for example N-vinylcaprolactam,
  • N-vinyl-N-alkylcarboxamides or N-vinylcarboxamides such as. N-vinylacetamide, N-vinyl-N-methylformamide and N-vinyl-N-methylacetamide, vinyl ethers, e.g. Methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, iso-propyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, se / c-butyl vinyl ether, / so-butyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, and mixtures thereof.
  • vinyl ethers e.g. Methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, iso-propyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, se / c-butyl vinyl ether, / so-butyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, and mixtures
  • Preferred compounds (c) are styrene, vinyl acetate, acrylonitrile, acrylic acid, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam and ethyl vinyl ether, particularly preferred is styrene.
  • Compounds (d) are esters of an alcohol having more than one hydroxy group with (meth) acrylic acid.
  • alcohols examples include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,1-dimethylethane-1,2-diol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-1 , 3-propanediol, 2-methyl-1, 3-propanediol, neopentyl glycol, hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester, 1, 2, 1, 3 or 1, 4-butanediol, 1, 6-hexanediol, 1, 10-decanediol, bis ( 4-hydroxycyclohexane) isopropylidene, tetramethylcyclobutanediol, 1, 2-, 1, 3- or 1, 4-cyclohexanediol, cyclooctanediol, norbomandiol, pinanediol, decalindiol, 2-
  • the alcohols may optionally be alkoxylated one to ten times, preferably one to five times, more preferably one to three times and very particularly preferably one or two times per hydroxyl group, preferably ethoxylated and / or propoxylated and particularly preferably ethoxylated.
  • the compounds (d) can be compounds (d1) which have no other functional groups in addition to (meth) acrylate groups, or those compounds (d2) which have at least one other functional group.
  • Examples of such functional groups are hydroxy groups, unsubstituted amino groups, N-monosubstituted amino groups, N, N-dialkyl-substituted amino groups and thiol groups.
  • Preferred compounds (d1) are 1, 2-ethanediol di (meth) acrylate, 1, 2
  • Preferred compounds (d2) are 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, 2-aminoethyl (meth) acrylate, 2-aminopropyl (meth) acrylate, 3-aminopropyl (meth) acrylate, 4-aminobutyl (meth) acrylate, 6-aminohexyl (meth) acrylate, 2-thioethyl (meth) acrylate and 2-Dimethylaminoethyl (meth) acrylate.
  • the compounds (d1) and (d2) can also be used as mixtures, for example as technical mixtures of the acrylation of pentaerythritol, which usually have an OH number according to DIN 53240 of 99 to 115 mg KOH / g and predominantly of pentaerythritol triacrylate and Pentaerythritol tetraacrylate, and may contain minor amounts of pentaerythritol diacrylate.
  • Examples are divinylbenzene, butadiene, chloroprene or isoprene.
  • the polyacrylates usually contain the synthesis components in the following quantities (in mol%):
  • the free-radical (co) polymerization of such monomers takes place, for example, in aqueous solution in the presence of polymerization initiators which decompose into free radicals under polymerization conditions, for example peroxodisulfates, H 2 O 2 -redoxysysteme or hydroxyperoxides, such as tert. Butyl hydroperoxide or cumene hydroperoxide.
  • the (co) polymerization can be carried out in a wide temperature range, optionally under reduced or elevated pressure, usually at temperatures up to 100 ° C.
  • the pH of the reaction mixture is usually adjusted in the range of 4 to 10.
  • the (co) polymerization can also be carried out continuously or batchwise in another manner known per se to those skilled in the art, e.g. as a solution, precipitate, water-in-oil emulsion, inverse emulsion, suspension or reverse suspension polymerization.
  • the monomer (s) is (co) polymerized using radical polymerization initiators.
  • peroxodisulfates for example potassium, sodium or ammonium peroxodisulfate
  • peroxides for example sodium peroxide or potassium peroxide
  • perborates for example ammonium, sodium or potassium perborate
  • monopersulfates for example ammonium, sodium or potassium hydrogen monopersulfate
  • salts of peroxycarboxylic acids for example ammonium, sodium, potassium or magnesium monoperoxyphthalate.
  • hydrogen peroxide for example as an aqueous solution in a concentration of 10 to 50% by weight, can be used.
  • tert Butyl hydroperoxide, tert. Amyl hydroperoxide, cumyl hydroperoxide, peracetic acid, perbenzoic acid, monoperphthalic acid or meta-chloroperbenzoic acid.
  • ketone peroxides dialkyl peroxides
  • diacyl peroxides dibenzoyl peroxide and diacetyl peroxide
  • dialkyl peroxides di-tert-butyl peroxide, di-cumyl peroxide, bis ( ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl) peroxide and diethyl peroxide.
  • Ketone peroxides are, for example, acetone peroxide, butanone peroxide and 1, 1'-peroxy-bis-cyclohexanol.
  • azo compounds such as 2,2'-azo-bis (iso- butyronitrile), 2,2 1-azobis- (2-amidinopropane) hydrochloride or 4,4 1-azo-bis- (4 1 - cyano-pentanoic acid) or dialkyl peroxides such as di-tert-amyl peroxide, aryl-alkyl peroxides such as tert-butyl-cumyl peroxide, alkyl acyl peroxides such as tert-butyl-peroxy-2-ethylhexanoate, peroxydicarbonates such as di- (4 tert-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate or hydroperoxides.
  • dialkyl peroxides such as di-tert-amyl peroxide, aryl-alkyl peroxides such as tert-butyl-cumyl peroxide, alkyl acyl peroxides such as tert-but
  • the synthesis components are usually used in the form of aqueous solutions or aqueous emulsions, the lower concentration being determined by the amount of water which is acceptable in (co) polymerization and the upper concentration by the solubility of the compound in question in water.
  • solvent or diluent e.g. Water, alcohols, such as methanol, ethanol, n- or iso-propanol, n- or iso-butanol, glycols, ketones, such as acetone, ethyl methyl ketone, diethyl ketone or / so-butyl methyl ketone.
  • alcohols such as methanol, ethanol, n- or iso-propanol, n- or iso-butanol
  • ketones such as acetone, ethyl methyl ketone, diethyl ketone or / so-butyl methyl ketone.
  • nonpolar solvents such as, for example, xylene and its mixtures of isomers, Shellsol® A and solvent naphtha.
  • esters or ketones are also possible.
  • Examples of these are n-butyl acetate, ethyl acetate, 1-methoxypropylacetate-2, 2-methoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl propionate or butylglycol acetate.
  • the monomers are premixed and initiator added with any further additives dissolved in solvent.
  • a particularly preferred embodiment is described in WO 01/23484 and there particularly on page 10, Z. 3 to Z. 24
  • the (co) polymerization can be carried out in the presence of polymerization regulators, such as, for example, hydroxylammonium salts, chlorinated hydrocarbons and thio compounds, for example tert-butylmercaptan, thioglycolic acid ethylacrylic esters, mercaptoethynol, mercaptopropyltrimethoxysilane, dodecylmercaptan, tert-dodecylmercaptan or alkali metal hypophosphites become.
  • polymerization regulators such as, for example, hydroxylammonium salts, chlorinated hydrocarbons and thio compounds, for example tert-butylmercaptan, thioglycolic acid ethylacrylic esters, mercaptoethynol, mercaptopropyltrimethoxysilane, dodecylmercaptan, tert-dodecyl
  • dispersants in amounts of 0 to 0.8 parts by weight, based on 100 parts by weight of the (co) polymerizing monomers, are used by the molecular weight of the resulting (co) polymer is reduced.
  • dispersants ionic and / or nonionic emulsifiers and / or protective colloids or stabilizers can be used as surface-active compounds.
  • Suitable as such are both the protective colloids commonly used to carry out emulsion polymerizations and emulsifiers.
  • Suitable protective colloids are, for example, polyvinyl alcohols, cellulose derivatives or vinylpyrrolidone-containing copolymers. A detailed description of other suitable protective colloids can be found in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume XIV / 1, macromolecular substances, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1969, pp. 411 to 420. Of course, mixtures of emulsifiers and / or or protective colloids.
  • the dispersants used are preferably exclusively emulsifiers whose relative molecular weights, in contrast to the protective colloids, are usually below 1000. They may be anionic, cationic or nonionic in nature.
  • anionic emulsifiers are compatible with each other and with nonionic emulsifiers.
  • Customary emulsifiers are, for example, ethoxylated mono-, di- and tri-alkylphenols (degree of ethoxylation: 3 to 100: C 4 to C 2), ethoxylated fatty alcohols (degree of ethoxylation: from 3 to 100, alkyl radical: C 8 to Ci 8), as well as alkali and ammonium salts of alkyl sulfates (alkyl radical: C 8 to Ci 6) ethoxylated sulfuric acid monoesters of alkylphenols (degree of ethoxylation: from 3 to 100, alkyl radical: C 4 to C 2), of alkylsulfonic acids (alkyl: C 2 to C 8) sulfonic acids and alkylacrylic ( Alkyl radical: Cg to Ci 8 ).
  • emulsifiers such as sulfosuccinic esters
  • sulfosuccinic esters can be found in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume XIV / 1, Macromolecular Materials, Georg-Thieme Verlag, Stuttgart, 1961, pages 192 to 208.
  • the amount of dispersant used is 0.5 to 6, preferably 1 to 3 wt .-% based on the monomers to be radically polymerized.
  • the resulting polymers, polymer solutions or polymer dispersions can additionally be deodorized chemically and / or physically.
  • any protective groups present in the compounds A are removed after their preparation and preferably before reaction with the compounds B. Common methods for removing the protective groups are described, for example, in Theodo. ra W. Greene, Protective Groups in Organic Synthesis, 3rd Ed., Wiley New York, 1999, or in Philip J. Kocienski, Protecting Groups, Thieme Stuttgart 2000.
  • the protecting group-containing compounds A are preferably reacted with at least one acid at a temperature of 20 to 100 ° C, preferably from 20 to 80 ° C and more preferably from 40 to 70 ° C over a Heated from 10 minutes to several hours.
  • Suitable acids are sulfuric acid, phosphoric acid, mineral acids such as hydrochloric acid, alkyl or arylsulfonic acid, for example methane, trifluoromethane, benzene, para-toluene or dodecylbenzenesulfonic acid, carboxylic acids such as acetic acid, or strongly acid ion exchanger.
  • the cleavage is preferably carried out in the presence of at least one reducing agent, for example those as described in WO 03/35596 of page 5, lines 36 to 37, page 7 and page 13, lines 5 to 2 30.
  • at least one reducing agent for example those as described in WO 03/35596 of page 5, lines 36 to 37, page 7 and page 13, lines 5 to 2 30.
  • Preference is given to the presence of triphenylphosphine, triphenyl phosphite, hypophosphorous acid or triethyl phosphite, particularly preferably hypophosphorous acid.
  • the cleavage of the protective groups is carried out under a gas which is inert under the reaction conditions.
  • the protective group-containing compounds A are preferably with at least one base, for example sodium hydroxide, potassium hydroxide or lime, at a temperature of 20 to 100 0 C, preferably from 20 to 80 0 C and especially preferably heated from 40 to 70 0 C over a period of 10 minutes to several hours.
  • at least one base for example sodium hydroxide, potassium hydroxide or lime
  • the protective group-containing compounds A are preferably with at least one acid or a fluoride-containing compound, such as NaF, ammonium fluoride or tetra butylam- moniumfluorid, at a temperature of 20 to 100 0 C, preferably from 20 heated to 80 0 C and more preferably from 40 to 70 ° C over a period of 10 minutes to several hours.
  • a fluoride-containing compound such as NaF, ammonium fluoride or tetra butylam- moniumfluorid
  • At least one further component B must be present, which contains at least one di- or polyisocyanate.
  • di- or polyisocyanates may be, for example, di- or polyisocyanates, as listed above for the polyurethanes.
  • Preferred di- and polyisocyanates are 1, 6
  • the component B comprises at least one polyisocyanate which contains at least one compound having at least one isocyanate-reactive group and at least one free-radically polymerizable unsaturated group bound at least partially via allophanate groups.
  • These polyisocyanates generally have a number average molecular weight M n of less than 10,000 g / mol, preferably less than 5000 g / mol, more preferably less than 4000 and very particularly preferably less than 2000 g / mol (determined by gel permeation chromatography with tetrahydrofuran and polystyrene as standard).
  • the compounds having at least one isocyanate-reactive group and at least one free-radically polymerizable unsaturated group can, for example monoesters of ⁇ , ß-unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, Acr ⁇ lamidoglykolklare, Methacr ⁇ lami- doglykolklare or Vinyl ethers, preferably (meth) acrylic acid and particularly preferably acrylic acid with diols or polyols which preferably have 2 to 20 C atoms and at least two hydroxyl groups, such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1 , 3-propylene glycol, 1, 1-dimethyl-1, 2-ethanediol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, tripropylene glycol, 1, 2, 1, 3 or 1, 4-butanedi
  • 2-aminoethanol 2- (methylamino) ethanol, 3-amino-1-propanol, 1-amino-2-propanol or 2- (2-amino- ethoxy) ethanol, 2-mercaptoethanol or polyaminoalkanes such as ethylenediamine or diethylenetriamine, or vinylacetic acid.
  • the compound having at least one isocyanate-reactive group and at least one free-radically polymerizable unsaturated group is selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2- or 3-hydroxypropyl acrylate and 1, 4-butanediol monoacrylate, 1, 2- or 1,3-diacrylate of glycerol, trimethylolpropane diacrylate, pentaerythritol triacrylate, ditrimethylolpropane triacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate, preferably from 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate.
  • the formation of the adduct of isocyanate group-containing compound and the compound having at least one isocyanate-reactive group and at least one free-radically polymerizable unsaturated group is generally carried out by mixing the components in any order, optionally at elevated temperature.
  • the compound containing isocyanate-reactive groups is preferably added to the compound containing isocyanate groups, preferably in several steps.
  • the isocyanate group-containing compound is more preferably initially introduced, and the compounds containing isocyanate-reactive groups are added. Subsequently, optionally desired further components can be added. In general, the reaction is carried out at temperatures between 5 and 100 ° C, preferably between 20 to 90 ° C and more preferably between 40 and 80 ° C and in particular between 60 and 80 ° C.
  • Anhydrous here means that the water content in the reaction system is not more than 5% by weight, preferably not more than 3% by weight and particularly preferably not more than 1% by weight, very particularly preferably not more than 0.75 and in particular not more than 0, 5% by weight.
  • the reaction is carried out in the presence of at least one oxygen-containing gas, e.g. Air or air-nitrogen mixtures or mixtures of oxygen or an oxygen-containing gas with an inert gas under the reaction conditions, which have an oxygen content of less than 15, preferably less than 12, more preferably less than 10, most preferably less than 8 and in particular less than 6 vol% ,
  • at least one oxygen-containing gas e.g. Air or air-nitrogen mixtures or mixtures of oxygen or an oxygen-containing gas with an inert gas under the reaction conditions, which have an oxygen content of less than 15, preferably less than 12, more preferably less than 10, most preferably less than 8 and in particular less than 6 vol% ,
  • the reaction may also be carried out in the presence of an inert solvent, e.g. Acetone, / so-butyl methyl ketone, toluene, xylene, butyl acetate, methoxypropyl acetate or ethoxyethyl acetate.
  • an inert solvent e.g. Acetone, / so-butyl methyl ketone, toluene, xylene, butyl acetate, methoxypropyl acetate or ethoxyethyl acetate.
  • the reaction is carried out in the absence of a solvent.
  • reaction is carried out under allophanatization conditions.
  • such compounds are used, as described in WO 00/39183, p. 4, Z. 3 to p. 10, Z. 19, the disclosure of which is herewith part of the present document.
  • Particularly preferred among these are those compounds which have as structural components at least one (cyclo) aliphatic isocyanate containing allophanate groups and at least one hydroxyalkyl (meth) acrylate, very particularly preferably the products Nos. 1 to 9 in Table 1 to S 24 of WO 00/39183.
  • the binder components A and B are generally mixed in approximately equimolar amounts, so that the ratio of (Y) and (Z) groups (in total) to isocyanate groups in B is from 5: 1 to 1: 2 , preferably from 3: 1 to 1: 1.5, particularly preferably from 2: 1 to 1: 1, 2, very particularly preferably 1, 5: 1 to 1: 1, 1 and in particular 1, 2: 1 to 1: 1, 1.
  • a further aspect of the present invention is the use of binder components A and B in coating formulations for the production of coatings which have an energy-input-repairable effect.
  • This is meant that scratches, cracks and / or delaminations formed in the coating can be at least partially reversed from the substrate.
  • coating formulations may still contain:
  • Compounds having one or more than one free-radically polymerizable double bond are, for example, those compounds which have 1 to 6, preferably 1 to 4 and particularly preferably 1 to 3 groups capable of free-radical polymerization.
  • Free-radically polymerizable groups are, for example, vinyl ether or (meth) acrylate groups, preferably (meth) acrylate groups and particularly preferably acrylate groups.
  • Radically polymerizable compounds are often subdivided into monofunctional (compound having a radically polymerizable double bond) and multifunctional (compound having more than one radically polymerizable double bond), polymerizable compounds.
  • Monofunctional, polymerizable compounds are those having exactly one free-radically polymerizable group; multifunctional, polymerizable compounds are those having more than one, preferably having at least two free-radically polymerizable groups.
  • Monofunctional, polymerizable compounds are, for example, esters of (meth) acrylic acid with alcohols having 1 to 20 C atoms, for example (meth) acrylic acid methyl ester, (meth) acrylic acid ethyl ester, (meth) acrylic acid butyl ester, (meth) acrylic acid-2 ethylhexyl ester, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, dihydrodicyclopentadienyl acrylate, vinylaromatic compounds, eg styrene, divinylbenzene, ⁇ , ⁇ -unsaturated nitriles, eg acrylonitrile, methacrylonitrile , ⁇ , ⁇ -unsaturated aldehydes, for example acrolein, methacrolein, vinyl esters, for example vinyl acetate, vinyl propionate, hal
  • N-vinyl-N-alkylcarboxamides or N-vinylcarboxamides such as. N-vinylacetamide, N-vinyl-N-methylformamide and N-vinyl-N-methylacetamide or vinyl ethers, e.g. Methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, / so-propyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, se / c-butyl vinyl ether, / so-butyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, 4-hydroxy-butyl vinyl ether, and mixtures thereof.
  • vinyl ethers e.g. Methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, / so-propyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, se / c-butyl vinyl ether, / so-butyl vinyl ether, ter
  • esters of (meth) acrylic acid particular preference is given to (meth) acrylic acid methyl ester, (meth) acrylic acid ethyl ester, (meth) acrylic acid n-butyl ester, (meth) acrylic acid 2-ethylhexyl ester and 2-hydroxyethyl acrylate, completely Particularly preferred are (meth) acrylic acid n-butyl ester, (meth) acrylic acid 2-ethylhexyl ester and 2-hydroxyethyl acrylate and especially 2-hydroxyethyl acrylate.
  • (Meth) acrylic acid in this specification stands for methacrylic acid and acrylic acid, preferably for acrylic acid.
  • Multifunctional, polymerizable compounds are preferably multifunctional (meth) acrylates which carry more than 1, preferably 2-10, more preferably 2-6, most preferably 2-4 and especially 2-3 (meth) acrylate groups, preferably acrylate groups.
  • esters of (meth) acrylic acid with correspondingly at least dihydric polyhydric alcohols may be, for example, esters of (meth) acrylic acid with correspondingly at least dihydric polyhydric alcohols.
  • Such polyalcohols are, for example, at least divalent polyols, polyether or polyesterols or polyacrylate polyols having an average OH functionality of at least 2, preferably 3 to 10, suitable.
  • polyfunctional, polymerizable compounds are ethylene glycol diacrylate, 1,2-propanediol diacrylate, 1,3-propanediol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,3-butanediol diacrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,8 Octanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, 1, 1, 2, 1, 3 and 1, 4-cyclohexanedimethanol diacrylate, 1, 2, 1, 3 or 1, 4-cyclohexanediol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, ditri methylolpropane penta- or hexaacrylate, pentaerythritol tri- or tetraacrylate, glycerol di- or triacrylate, and di- and polyacrylates of sugar alcohols, such as sorbitol, sorb
  • R 7 and R 8 independently of one another denote hydrogen or C 1 -C 8 -alkyl optionally substituted by aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, heteroatoms and / or heterocycles,
  • k, I, m, q independently of one another are each an integer from 1 to 10, preferably 1 to 5 and particularly preferably 1 to 3, and
  • Ci - Ci 8 alkyl for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, Hexyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, 2,4,4-trimethylpentyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, heptadecyl, octadecyl, 1, 1-dimethyl-propyl, 1, 1-dimethylbutyl, 1, 1,3,3- Tetramethylbutyl, preferably methyl, ethyl or n-propyl, most preferably methyl or ethyl.
  • (meth) acrylates of one to twenty times and more preferably three to ten times ethoxylated, propoxylated or mixed ethoxylated and propoxylated and in particular exclusively ethoxylated neopentyl glycol, trimethylolpropane, trimethylolethane or pentaerythritol.
  • Preferred multifunctional, polymerizable compounds are ethylene glycol diacrylate, 1,2-propanediol diacrylate, 1,3-propanediol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6. Hexanediol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, Polyestepoly- olenacrylate, Polyetherolacrylate and triacrylate of one to twenty times alkoxylated, particularly preferably ethoxylated trimethylolpropane.
  • Very particularly preferred multifunctional, polymerizable compounds are 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate and triacrylate of one to twenty times ethoxylated trimethylolpropane.
  • Polyester polyols are e.g. from Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,
  • polyesterpolyols which are obtained by reacting dihydric alcohols with dibasic carboxylic acids.
  • free polycarboxylic acids it is also possible to use the corresponding polycarboxylic acid anhydrides or corresponding polycarboxylic acid esters of lower alcohols or mixtures thereof to prepare the polyesterpolyols.
  • the polycarboxylic acids may be aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic, aromatic or heterocyclic, and optionally, e.g. by halogen atoms, substituted and / or unsaturated. Examples include:
  • Suitable polyhydric alcohols for preparing the polyesterols are 1, 2-propanediol, ethylene glycol, 2,2-dimethyl-1, 2-ethanediol, 1, 3-propanediol, 1, 2-butanediol, 1, 3-butanediol, 1, 4-butanediol, 3-methylpentane-1, 5-diol, 2-ethylhexane-1, 3-diol, 2,4-diethyloctane-1, 3-diol, 1, 6-hexanediol, poly-THF with one mole mass between 162 and 2000, poly-1,3-propanediol with a molecular weight between 134 and 2000, poly-1,2-propanediol with a molecular weight between 134 and 2000, polyethylene glycol with a molecular weight between 106 and 458, neopentyl glycol, hydroxypivalic acid neopentyl glycol este
  • Alcohols of the general formula HO- (CH 2 ) ⁇ -OH are preferred, where x is a number from 1 to 20, preferably an even number from 2 to 20.
  • Preferred are ethylene glycol, butane-1, 4-diol, hexane-1, 6-diol, octane-1, 8-diol and dodecane-1, 12-diol. Further preferred is neopentyl glycol.
  • polycarbonate diols e.g. by reaction of phosgene with an excess of the mentioned as synthesis components for the polyester polyols low molecular weight alcohols, into consideration.
  • lactone-based polyesterdiols which are homopolymers or copolymers of lactones, preferably terminal hydroxyl-containing addition products of lactones onto suitable difunctional starter molecules.
  • Suitable lactones include preferably those derived from compounds of the general formula HO- (CH 2) z -COOH itself, where z is a number from 1 to 20 and a hydrogen atom of a methylene unit may also by a C r -C 4 Alkyl may be substituted.
  • Examples are ⁇ -caprolactone, ⁇ -propiolactone, gamma-butyrolactone and / or methyl- ⁇ -caprolactone, 4-hydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid or pivalolactone and mixtures thereof.
  • Suitable starter components are, for example, the low molecular weight dihydric alcohols mentioned above as the synthesis component for the polyesterpolyols.
  • the corresponding polymers of ⁇ -caprolactone are particularly preferred.
  • Lower polyester diols or polyether diols can also be used as
  • Starter be used for the production of lactone polymers.
  • polymers of lactones it is also possible to use the corresponding, chemically equivalent polycondensates of the hydroxycarboxylic acids corresponding to the lactones.
  • the multifunctional, polymerizable compound as listed above may be urethane (meth) acrylates, epoxy (meth) acrylates or carbonates (meth) acrylates.
  • Urethane (meth) acrylates are e.g. obtainable by reacting polyisocyanates with hydroxyalkyl (meth) acrylates or vinyl ethers and optionally chain extenders such as diols, polyols, diamines, polyamines or dithiols or polythiols.
  • chain extenders such as diols, polyols, diamines, polyamines or dithiols or polythiols.
  • urethane (meth) acrylates dispersible in water without the addition of emulsifiers additionally contain ionic and / or nonionic hydrophilic groups which are present, for example. be incorporated by structural components such as hydroxycarboxylic acids in the urethane.
  • Such urethane (meth) acrylates essentially contain as structural components: (I) at least one organic aliphatic, aromatic or cycloaliphatic di- or polyisocyanate,
  • (III) optionally at least one compound having at least two isocyanate-reactive groups.
  • the urethane (meth) acrylates preferably have a number-average molecular weight M n of from 500 to 20,000, in particular from 500 to 10,000, more preferably from 600 to 3,000 g / mol (determined by gel permeation chromatography with tetrahydrofuran and polystyrene as standard).
  • the urethane (meth) acrylates preferably have a content of 1 to 5, particularly preferably 2 to 4 moles of (meth) acrylic groups per 1000 g of urethane (meth) acrylate.
  • Epoxide (meth) acrylates are obtainable by reacting epoxides with (meth) acrylic acid.
  • Suitable epoxides are, for example, epoxidized olefins, aromatic glycidyl ethers or aliphatic glycidyl ethers, preferably those of aromatic or aliphatic glycidyl ethers.
  • Epoxidized olefins may, for example, be ethylene oxide, propylene oxide, iso-butylene oxide, 1-butoxide, 2-butene oxide, vinyl oxirane, styrene oxide or epichlorohydrin.
  • Preferred are ethylene oxide, propylene oxide, iso-butylene oxide, vinyl oxirane, styrene oxide or epichlorohydrin, particularly preferably ethylene oxide , Propylene oxide or epichlorohydrin and most preferably ethylene oxide and epichlorohydrin.
  • Aromatic glycidyl ethers are, for example, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol B diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, hydroquinone diglycidyl ether, alkylation products of phenol / dicyclopentadiene, for example 2,5-bis [(2, 3-E-epoxypropoxy) phenyl] octahydro-4,7-methano-5H-indene (CAS No. [13446-85-0]), tris [4- (2,3-epoxypropoxy) phenyl] methane isomers) CAS-No.
  • Aliphatic glycidyl ethers include for example, 1, 4-butanediol, 1, 6-hexane diol diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, 1, 1, 2 J 2-tetrakis [4- (2 J 3-epoxypropoxy) phenyl] ethane (CAS-No.
  • the epoxy (meth) acrylates and vinyl ethers preferably have a number average molecular weight M n of from 200 to 20,000, particularly preferably from 200 to 10,000 g / mol and very particularly preferably from 250 to 3,000 g / mol; the content of (meth) acrylic or vinyl ether groups is preferably 1 to 5, more preferably 2 to 4 per 1000 g of epoxy (meth) acrylate or vinyl ether epoxide (determined by gel permeation chromatography with polystyrene as standard and tetrahydrofuran as eluent).
  • carbonate (meth) acrylates preferably contain 1 to 5, in particular 2 to 4, particularly preferably 2 to 3 (meth) acrylic groups and very particularly preferably 2 (meth) acrylic groups.
  • the number average molecular weight M n of the carbonate (meth) acrylates is preferably less than 3000 g / mol, more preferably less than 1500 g / mol, more preferably less than 800 g / mol (determined by gel permeation chromatography with polystyrene as standard, solvent tetrahydrofuran).
  • the carbonate (meth) acrylates can be obtained in a simple manner by transesterification of carbonic acid esters with polyhydric, preferably dihydric alcohols (diols, eg hexanediol) and subsequent esterification of the free OH groups with (meth) acrylic acid or else transesterification with (meth) acrylic esters, such as it eg in EP-A 92,269. They are also available by reacting phosgene, urea derivatives with polyvalent, e.g. dihydric alcohols.
  • Vinyl ether carbonates are also obtainable in an analogous manner by reacting a hydroxyalkyl vinyl ether with carbonic esters and optionally dihydric alcohols.
  • (meth) acrylates or vinyl ethers of polycarbonate polyols such as the reaction product of one of said diols or polyols and a carbonic acid ester and a hydroxyl-containing (meth) acrylate or vinyl ether.
  • Suitable carbonic acid esters are, for example, ethylene, 1, 2 or 1, 3-propylene carbonate, carbonic acid dimethyl, diethyl or dibutyl ester.
  • Suitable hydroxyl-containing (meth) acrylates are, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2- or 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 1,4-butanediol mono (meth) acrylate, neopentyl glycol mono (meth) acrylate, glycerol mono- and di (meth ) acrylate, trimethylolpropane mono- and di (meth) acrylate and also pentaerythritol mono-, di- and tri (meth) acrylate.
  • Suitable hydroxyl-containing vinyl ethers are e.g. 2-hydroxyethyl vinyl ether and 4-hydroxybutyl vinyl ether.
  • Particularly preferred carbonate (meth) acrylates are those of the formula:
  • R is H or CH 3
  • X is a C 2 -C 8 alkylene group and n is an integer from 1 to 5, preferably 1 to 3.
  • R is preferably H and X is preferably C 2 to do alkyls, for example 1,2-ethylene, 1,2-propylene, 1,3-propylene, 1,4-butylene or 1,6-hexylene preferably C 4 - to C 8 -alkylene. Most preferably, X is C 6 - alkylene.
  • the carbonate (meth) acrylates are preferably aliphatic carbonate (meth) acrylates.
  • urethane (meth) acrylates are particularly preferred.
  • Photoinitiators are socially active compounds which, when irradiated with electromagnetic radiation, form free radicals which cause a radical polymerization. This can be, for example, UV or IR radiation or electromagnetic radiation in the visible range.
  • Photoinitiators may be, for example, photoinitiators known to the person skilled in the art, for example those in “Advances in Polymer Science", Volume 14, Springer Berlin 1974 or in KK Dietliker, Chemistry and Technology of UV and EB Formulation for Coatings, Inks and Paints, Volume 3; Photoinitiators for Free Radical and Cationic Polymerization, PKT Oldring (Eds), SITA Technology Ltd, London.
  • Suitable examples include mono- or Bisacylphosphinoxide, as described for example in EP-A 7 508, EP-A 57 474, DE-A 196 18 720, EP-A 495 751 or EP-A 615 980, for example, 2.4 , 6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (Lucirin ® TPO from BASF AG), ethyl 2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphinate (Lucirin ® TPO L from BASF AG), bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide (Irgacure® 819 Ciba Spezialitätenchemie), benzophenones, hydroxyacetophenones, phenylglyoxylic acid and its derivatives or mixtures of these photoinitiators.
  • 6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (Lucirin ® TPO from BASF AG)
  • Examples which may be mentioned are benzophenone, acetophenone, acetonaphthoquinone, methyl ethyl ketone, valerophenone, hexanophenone, ⁇ -phenylbutyrophenone, p-morpholinopropiophenone, dibenzosuberone, 4-morpholinobenzophenone, 4-morpholinodeoxybenzoin, p-diacetylbenzene, 4-aminobenzophenone, 4'-methoxyacetophenone, ⁇ -methylanthraquinone, fert-butylanthraquinone, anthraquinone-carboxylic acid ester, benzaldehyde, ⁇ -tetralone, 9-acetylphenanthrene, 2-acetylphenanthrene, 10-thioxanthenone, 3-acetylphenanthrene, 3-acetylindole, 9-fluorenone, 1-indanone
  • 2,4-dichlorothioxanthone benzoin, benzoin / so-butyl ether, chloroxanthenone, benzoin tetrahydropyranyl ether, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin butyl ether, benzoin / so-propyl ether, 7-H-benzoin methyl ether, benz anthracen-7-one, 1-naphthaldehyde, 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone, 4-phenylbenzophenone, 4-chlorobenzophenone, Michler's ketone, 1-acetonaphthone, 2-acetonaphthone, 1-benzoylcyclohexyl- clohexan-1-ol, 2-hydroxy-2,2-dimethylacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1
  • non-yellowing or slightly yellowing photoinitiators of the phenylglyoxalic acid ester type, as described in DE-A 198 26 712, DE-A 199 13 353 or WO 98/33761.
  • photoinitiators are 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, ethyl 2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphinate, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, benzophenone, 1-benzoylcyclohexan-1-ol , 2-hydroxy-2,2-dimethylacetophenone and 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone.
  • IR photoinitiators contain a sensitizer co-initiator mixture.
  • Dyes in particular cyanine, xanthylium or thiazine dyes, are frequently used as the sensitizer dye, and the co-initiators are, for example, boranate salts, sulfonium salts, iodonium salts, sulfones, peroxides, pyridine N-oxides or halomethyltriazines.
  • antioxidants for example, antioxidants, stabilizers, activators (accelerators), fillers, pigments, dyes, antistatic agents, flame retardants, thickeners, thixotropic agents, surface-active agents, viscosity modifiers, plasticizers or chelating agents can be used.
  • thermally activatable initiators may be added, for example potassium peroxodisulfate, dibenzoyl peroxide, cyclohexanone peroxide, di-tert-butyl peroxide, azobis / so-butyronitrile, cyclohexylsulfonylacetyl peroxide, di- / so-propyl percarbonate, tert-butyl peroctoate or benzopinacol , and for example those thermally activatable initiators having a half life at 8O 0 C of more than 100 hours, such as di-t-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, dicumyl peroxide, t-butyl perbenzoate, silylated pinacols, the z.
  • thermally activatable initiators having a half life at 8O 0 C of more than 100 hours, such as di-t-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, dicumyl peroxid
  • ADDID 600 commercially available under the trade name ADDID 600 from Wacker or hydroxyl-containing amine-N-oxides, such as 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl, 4-hydroxy-2,2,6,6- Tetramethylpiperidine-N-oxyl etc.
  • chelating agents e.g. Ethylenediaminetic acid and its salts and ß-di-ketones are used.
  • Suitable fillers include silicates, e.g. Example by hydrolysis of silicon tetrachloride available silicates such as Aerosil ® the Fa. Degussa, silica, talc, aluminum silicates, magnesium silicates, calcium carbonates, etc.
  • silicates e.g. Example by hydrolysis of silicon tetrachloride available silicates such as Aerosil ® the Fa. Degussa, silica, talc, aluminum silicates, magnesium silicates, calcium carbonates, etc.
  • Suitable stabilizers include typical UV absorbers such as oxanilides, triazines and benzotriazole (the latter available as Tinuvin ® grades from Ciba-Spezialitatenchemie) and benzophenones. These may be used alone or together with suitable radical scavengers, for example sterically hindered amines such as 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 2,6-di-tert-butylpiperidine or derivatives thereof, eg. For example, bis (2,2,6,6-tetra-methyl-4-piperidyl) sebacinate can be used. Stabilizers are usually used in amounts of 0.1 to 5.0 wt .-%, based on the solid components contained in the preparation.
  • the coating compositions according to the invention can be both one-component and two-component.
  • Two-component means that the components A and B and optionally other paint constituents are mixed together only shortly before application and then essentially only after the application to the Substrate react with each other. Mixing usually takes place in the case of two-component paints within a period of not more than 12 hours, preferably not more than 10, more preferably not more than 9, very preferably not more than 7, in particular not more than 5 and especially not more than 3 hours before application to the substrate.
  • one-component (1K) coating compositions can be mixed together for a longer time before the application, to existing isocyanate groups in the form of blocked isocyanate groups with common blocking agents (see above) can be used.
  • the coatings obtained with the coating compositions of the invention generally have a glass transition temperature T 9 above -30, preferably above -10 ° C.
  • the upper limit is generally carried out at glass transition temperatures T 9 of not more than 120, preferably not more than 100 0 C (according to the DSC method (Differential Scanning Calorimetry) according to ASTM 3418/82, heating rate 10 ° C / min) ,
  • the coating compositions according to the invention are radiation-curable or dual- or multi-cure-capable.
  • the term “dual cure” or “multi-cure” denotes a curing process which takes place via two or more than two mechanisms, specifically selected from radiation, moisture, chemical, oxidative and / or thermosetting, preferably selected from radiative, moisture keits-, chemically and / or thermally curing, more preferably selected from radiation, chemical and / or thermal curing and most preferably radiation and chemical curing.
  • the coating compositions according to the invention are particularly suitable for coating substrates such as wood, paper, textile, leather, fleece, plastic surfaces, glass, ceramics, mineral building materials, such as cement blocks and fiber cement boards, and in particular of metals or coated metals.
  • the coating of the substrates with the coating compositions according to the invention is carried out by customary methods known to the person skilled in the art, wherein a coating composition according to the invention or a coating formulation containing it is applied to the substrate to be coated in the desired thickness and, if appropriate, dried. If desired, this process can be repeated one or more times.
  • the coating compositions may be prepared by a variety of application methods, such as e.g. Air pressure, airless or electrostatic spray method using one or two-component spray systems, but also by spraying, filling, doctoring, brushing, rolling, rolling, pouring, laminating, injection molding or coextrusion one or more times be applied.
  • application methods such as e.g. Air pressure, airless or electrostatic spray method using one or two-component spray systems, but also by spraying, filling, doctoring, brushing, rolling, rolling, pouring, laminating, injection molding or coextrusion one or more times be applied.
  • the coating thickness is generally in a range of about 3 to 1000 g / m 2 and preferably 10 to 200 g / m 2 .
  • a process for coating substrates in which a coating composition according to the invention or a coating formulation containing it, optionally mixed with further typical coatings additives and thermally, chemically or radiation-curable resins, applied to the substrate and optionally dried, and with electron beams or UV exposure under oxygen-containing atmosphere or preferably under inert gas hardens, optionally at temperatures up to the height of the drying temperature and / or at temperatures up to 160 0 C, preferably between 60 and 160 0 C, thermally treated.
  • Radiation hardening takes place with high-energy light, eg UV light or electron beams.
  • the radiation curing can be carried out at higher temperatures. Preference is given to a temperature above the T 9 of the radiation-curable binder.
  • the drying and curing of the coatings is generally carried out under normal temperature conditions, ie without heating the coating.
  • the mixtures according to the invention can, however, also used for the production of coatings by application at elevated temperature, eg at 40-250 0 C, preferably 40-150 ° C and especially at 40 to 100 ° C dried and cured excluded. This is limited by the thermal stability of the substrate.
  • a process for coating substrates in which the coating composition of the invention or coating formulations containing it, optionally mixed with thermally curable resins, applied to the substrate, dries, and then with electron beams or UV exposure under oxygen-containing atmosphere or preferably under Inert gas cures, optionally at temperatures up to the height of the drying temperature.
  • the method for coating substrates can also be carried out so that after application of the coating composition of the invention or paint formulations is first irradiated with electron beams or UV exposure under oxygen or preferably under inert gas to achieve a pre-curing, then at temperatures up to 16O 0 C. , preferably between 60 and 16O 0 C, thermally treated and then cured by electron beams or UV exposure under oxygen or preferably under inert gas.
  • drying and / or radiation curing may take place after each coating operation.
  • Suitable radiation sources for radiation curing are, for example, low-pressure mercury lamps, medium-pressure lamps with high-pressure lamps and fluorescent tubes, pulse emitters, metal halide lamps, electronic flash devices, whereby a radiation curing without photoinitiator is possible, or Excimerstrahler.
  • the radiation sources used are, for example, high-pressure mercury vapor lamps, lasers, pulsed lamps (flash light), halogen lamps or excimer radiators.
  • the radiation dose for UV curing which is usually sufficient for crosslinking, is in the range from 80 to 3000 mJ / cm 2 .
  • radiation sources can be used for the curing, e.g. two to four.
  • the drying and / or thermal treatment can also be carried out in addition to or instead of the thermal treatment by NIR radiation, wherein NIR radiation here electromagnetic radiation in the wavelength range of 760 nm to 2.5 microns, preferably from 900 to 1500 nm is designated.
  • the irradiation may optionally also in the absence of oxygen, for. B. under inert gas atmosphere, are performed.
  • inert gases are preferably nitrogen, noble gases, carbon dioxide, or combustion gases.
  • the irradiation can be carried out by covering the coating composition with transparent media.
  • Transparent media are z.
  • plastic films glass or liquids, eg. B. water. Particular preference is given to irradiation in the manner described in DE-A1 199 57 900.
  • crosslinkers which cause an additional thermal crosslinking, for example isocyanates, for example, simultaneously or even after the radiation curing, the thermal crosslinking by increasing the temperature to up to 15O 0 C, preferably up to 13O 0 C are performed.
  • the coatings are heated to a temperature of at least 10 minutes, preferably at least 15 minutes, preferably at least 20 minutes, more preferably at least 30, most preferably at least 45 and more preferably at least 60 minutes at least 25, preferably at least 30 and more preferably at least 35 0 C above the glass transition temperature of the coating.
  • Such heating can be carried out by treatment at a corresponding temperature (for example in an oven or belt furnace) or can additionally or exclusively also be carried out by heating with NIR radiation, in which case NIR radiation is electromagnetic radiation in the wavelength range from 760 nm to 2.5 ⁇ m, preferably from 900 to 1500 nm.
  • NIR radiation is electromagnetic radiation in the wavelength range from 760 nm to 2.5 ⁇ m, preferably from 900 to 1500 nm.
  • compositions according to the invention can be used in particular as primers, fillers, pigmented topcoats and clearcoats in the field of industrial, in particular aircraft or large vehicle painting, wood, automotive, in particular OEM or automotive refinish, or decoration.
  • the statements in the formulation refer to parts by weight in grams.
  • components A were dissolved in 50% n-butyl acetate, mixed with components B, and the catalyst DBTL (dibutyltin laurate) and optionally the photoinitiator added.
  • the coatings were applied by means of a spiral blade to 150 microns on black colored glass plates, which enable gloss measurements.
  • the layer thickness after drying and curing of the paint films was about 60 microns.
  • test series "a” The coatings of test series "a” were cured by annealing at 150 ° C. for 30 minutes. Curing was checked by FT-IR spectroscopy on the films via the NCO absorption band at 2250 cm -1 .
  • test series "b” additionally contained acrylate groups. Therefore, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one was added as a photoinitiator and the coatings after thermal curing of a UV exposure by means of two medium-pressure mercury UV lamps and an energy of 2 x 1200 mW / cm 2 subjected. The fully cured paint films were each subjected twice to a scratch test and then annealed at 150 ° C for 30 min. After each step, the relative residual gloss was determined in percent by gloss measurement. The untreated lacquer films served as reference.
  • the scratch test was carried out by passing a Scrotch-Brite® nonwoven stretched onto a flat metal plate with a weight of 750 g over the paint surface. A double stroke corresponds to a double load
  • isocyanurate an isocyanurate based on 1,6-hexamethylene diisocyanate having an NCO content (DIN EN ISO 11909) of about 22.0% by weight and a viscosity at 23 ° C. (in accordance with DIN EN ISO 3219) of approx 3200 mPas.
  • polyisocyanatoacrylate was prepared analogously to WO 00/39183 as follows: 1, 6-hexamethylene diisocyanate (HDI) was provided under nitrogen blanketing and added to an amount of stabilized 2-hydroxyethyl acrylate, that the product has a content of acrylate groups of 2 mol / kg. The mixture was heated to 8O 0 C and was 200 wt.

Abstract

Coating compositions reparable by introduction of energy, coatings obtained therewith and reparable by introduction of energy, methods of producing them, and their use.

Description

Durch Energieeintrag reparable BeschichtungenThrough energy input reparable coatings
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft durch Energieeintrag reparable Beschichtungsmas- sen, damit erhaltene durch Energieeintrag reparable Beschichtungen, sowie Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung.The present invention relates to energy-recoverable Beschichtungsmas- sen, thus obtained by energy input reparable coatings, as well as processes for their preparation and their use.
Selbstheilende, dünne Polymerschichten, die über dem Fachmann bekannte „Self- Assembly"-Methoden hergestellt werden, sind in P. Bertrand, A. Jonas, A. Laschewsky, R. Legras, Macromol. Rap. Comm. (2000), 21 (7), S. 319 - 348, beschrieben. Die Polymerfilme können lediglich rein physikalisch nach einer Beschädigung wieder ausheilen, indem sich die ionische geladenen Polymerketten umlagern. Nachteilig wirkt sich dieser hohe lonengehalt im Film auf die Chemikalienbeständigkeit der Beschichtungen aus.Self-healing, thin polymer layers prepared by self-assembly techniques known to those skilled in the art are described in P. Bertrand, A. Jonas, A. Laschewsky, R. Legras, Macromol.Rap.Comm. (2000), 21 (FIG. 7), pp. 319 - 348. The disadvantage of this high ionic content in the film that the coatings have a high chemical resistance is that the polymer films can only heal physically after damage by repositioning the ionic charged polymer chains.
Einen Zwei-Komponenten-Polyurethanlack, der in der Lage ist, Kratzer zu heilen, beschreibt WO 97/45475. Die Komponenten bestehen aus einem wasserdispergierbaren Polyisocyanat und einem wasserdispergierbaren Polymer mit einer OH-Zahl von 10- 450 mg KOH/g.A two-component polyurethane varnish capable of curing scratches is described in WO 97/45475. The components consist of a water-dispersible polyisocyanate and a water-dispersible polymer having an OH number of 10-450 mg KOH / g.
Nachteilig an dieser Offenbarung ist, daß das hydroxygruppentragende Polymer keinen besonderen Beitrag zur Selbstheilung leistet (siehe Vergleichsbeispiel).A disadvantage of this disclosure is that the hydroxy group-bearing polymer makes no special contribution to self-healing (see comparative example).
Die in WO 2002/88215 beschriebene Beschichtung kann lediglich für kurze Zeit nach dem Auftragen Kratzer ausheilen und wird als Reparaturlack verwendet.The coating described in WO 2002/88215 can only heal scratches for a short time after application and is used as a repair varnish.
Nachteilig an den hier offenbarten Beschichtungen ist, daß die in den Beschichtungen verwendeten hydroxygruppenhaltigen Verbindungen aliphatischen Hydroxygruppen enthalten, deren korrespondierenden Urethane erst bei sehr hohen Temperatur oberhalb von ca. 200 °C einen signifikanten Selbstheilungseffekt zeigen.A disadvantage of the coatings disclosed here is that the hydroxyl-containing compounds used in the coatings contain aliphatic hydroxyl groups whose corresponding urethanes show a significant self-healing effect only at very high temperature above about 200 ° C.
Ein physikalischer Selbstheilungseffekt kann auch erzielt werden, indem gegenüber Polyisocyanaten reaktive Polysiloxane verwendet werden, wie in WO 96/10595 A1. Zusätzlich wird beschrieben, blockierte Polyisocyanate einzusetzen, die dann mit einer Polyolkomponente reagieren können. Als Polyole werden jedoch lediglich normale Po- lyacrγlatpolyole beschrieben, die keinen besonderen Beitrag zur Selbstheilung leisten (siehe Vergleichsbeispiel).A physical self-healing effect can also be achieved by using polysiloxanes reactive with polyisocyanates, as in WO 96/10595 A1. In addition, it is described to use blocked polyisocyanates, which can then react with a polyol component. As polyols, however, only normal polyacrilate polyols are described which do not make any particular contribution to self-healing (see comparative example).
Beschichtungen auf Basis von Polyurethanen werden ebenfalls verwendet, um Kratzer auf Glas auszuheilen. Sie machen sich die Fließfähigkeit von Polyurethanen im Film zunutze. Beispielhaft seinen hierfür US 4584229, EP 135404 A1 , DE 2634816 und EP 635348 A1 genannt. Alle bisher beschriebenen selbstheilenden Lacksysteme nach dem Stand der Technik nutzen allein eine physikalische Restfließfähigkeit einer Beschichtung nach dem Aushärten, um entstandene Kratzer wieder auszuheilen. Eine ausreichend hohe Fließfä- higkeit der Beschichtungen setzt jedoch eine niedrige Vernetzungsdichte voraus. Dies führt zu unreichenden mechanischen Beständigkeiten, die z. B. die Anforderungen für Automobilanwendungen hinsichtlich Kratzbeständigkeit oder Chemikalienresistenz nicht erfüllen.Polyurethane based coatings are also used to heal scratches on glass. They make use of the flowability of polyurethanes in the film. Examples thereof for this US 4584229, EP 135404 A1, DE 2634816 and EP 635348 A1 called. All previously described self-healing lacquer systems according to the prior art use only a physical residual flowability of a coating after curing to heal the resulting scratches again. However, a sufficiently high flowability of the coatings requires a low crosslinking density. This leads to unsatisfactory mechanical resistance, the z. B. do not meet the requirements for automotive applications in terms of scratch resistance or chemical resistance.
Eine echte chemische Selbstheilung einer Beschichtung beschreibt lediglich EP 355 028 A. Hierbei enthält eine untere Lackschicht ein aromatisches Keton, welches bei UV-Belichtung oder unter dem Einfluss von Sonnenlicht die Vernetzung unterer Lackschichten bewirkt und somit eine Ausheilung mechanischer Defekte durch die Neubildung chemischer Bindungen bewirkt. Von Nachteil wirkt sich hier die mangelnde Selek- tivität bei der Knüpfung neuer Vernetzungspunkte aus, da die Vernetzung in der Beschichtung fortschreiten kann und dann zu einer Versprödung führt.A true chemical self-healing of a coating is described only in EP 355 028 A. In this case, a lower lacquer layer contains an aromatic ketone, which on UV exposure or under the influence of sunlight causes the crosslinking of lower lacquer layers and thus causes an annealing of mechanical defects by the formation of new chemical bonds , A disadvantage here is the lack of selectivity in the formation of new crosslinking points, since the crosslinking in the coating can proceed and then leads to embrittlement.
Weiterhin werden von Wudl et al Systeme auf Basis von Diels Alder Reaktionsprodukten beschrieben. Nachteilig ist hier, dass mit jeder Diels Alder Addition eine witterungs- instabile Doppelbindung gebildet wird (Chen X.X.; Dam M.A., Ono K1. Mal A., Shen H.B,. Nutt S. R., Sheran K,. Wudl F. "A thermally re-mendable cross-linked Polymerie material" Science, 2002, 295, 1698-1702).Furthermore, systems based on Diels Alder reaction products are described by Wudl et al. The disadvantage here is that a weather-unstable double bond is formed with each Diels Alder addition (Chen XX, Dam MA, Ono K. 1 st A., Shen HB, Nutt SR, Sheran K., Wudl F. "A thermally re -mendable cross-linked polymer material "Science, 2002, 295, 1698-1702).
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, durch Energieeintrag reparable Beschich- tungen zur Verfügung zu stellen, die mindestens so kratzbeständig sind wie die bisher im Stand der Technik bekannten Beschichtungen und eine gegenüber vergleichbaren Beschichtungen verbesserte, durch Energieeintrag verursachte Reparabilität aufweisen.It is an object of the present invention to provide reparable coatings by energy input which are at least as scratch-resistant as the coatings known hitherto in the prior art and have improved reparability caused by energy input compared to comparable coatings.
Die Aufgabe wird gelöst durch Beschichtungsmassen, enthaltend als AufbaukomponentenThe object is achieved by coating compositions containing as structural components
A) mindestens eine Verbindung mit gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen (Y), deren Reaktionsprodukt mit Isocyanat leichter rückspaltbar ist, als das entspre- chende Reaktionsprodukt mit einer Verbindung mit primären Hydroxygruppen, sowie gegebenenfalls mindestens einer weiteren gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppe (Z), die von (Y) verschieden ist, sowieA) at least one compound having isocyanate-reactive groups (Y) whose reaction product is more easily cleaved with isocyanate, as the corresponding reaction product with a compound having primary hydroxyl groups, and optionally at least one further isocyanate-reactive group (Z), of (Y) is different, as well
B) mindestens ein Di- oder Polyisocyanat.B) at least one di- or polyisocyanate.
Die Spaltung der Bindung zwischen Isocyanatgruppen und Gruppen (Y) erfolgt durch Einbringen von Wärme und/oder energiereicher Strahlung und/oder durch Anlegen von Druck, bevorzugt durch Einbringen von Wärme und/oder energiereicher Strahlung und besonders bevorzugt durch Einbringen von Wärme, beispielsweise thermisch oder durch NIR-Strahlung. Unter den Spaltungsbedingungen werden die Gruppen (Y) sowie Isocyanatgruppen zumindest teilweise zurückgebildet und können wieder neu geknüpft werden. Das Beschichtungsmaterial wird daher durch in gespaltenem Zustand leichter fließfähig als die Beschichtung, Kratzer können durch Verlaufen der niedriger viskosen Beschichtungsmasse ausheilen und die Beschichtungsmasse nach Beendigung des Energieeintrags erneut durch Neuknüpfung der Bindungen zwischen den Gruppen (Y) und Isocyanatgruppen vernetzen.The cleavage of the bond between isocyanate groups and groups (Y) takes place by introducing heat and / or high-energy radiation and / or by applying Pressure, preferably by introducing heat and / or high-energy radiation and particularly preferably by introducing heat, for example thermally or by NIR radiation. Under the cleavage conditions, the groups (Y) and isocyanate groups are at least partially regressed and can be rejoined. The coating material therefore becomes more easily flowable than the coating when cleaved, scratches can heal by bleeding of the lower-viscosity coating composition and the crosslinking compound is crosslinked again after the energy input has been terminated by recombination of the bonds between the groups (Y) and isocyanate groups.
In dieser Schrift wird unter dem Begriff Beschichtungsmasse die ungehärtete Zusammensetzung verstanden, die Beschichtungsmedium (Bindemittel) und gegebenenfalls Pigment und/oder andere lacktypische Additive enthält.In this document, the term coating composition is understood to mean the uncured composition which contains coating medium (binder) and optionally pigment and / or other typical coatings additives.
Unter der Beschichtung wird die applizierte und getrocknete und/oder gehärtete Beschichtungsmasse verstanden.The coating is understood to mean the applied and dried and / or cured coating composition.
Unter der Bezeichnung "leicht spaltbar" wird hier verstanden, daß die Spaltreaktion des Reaktionsproduktes in Gruppen (Y) und Isocyanatgruppen bei den gewählten Reakti- onsbedingungen mit einer Geschwindigkeit verläuft, die schneller ist, als die der Rückspaltung des entsprechenden Reaktionsproduktes mit einer Verbindung mit primären Hydroxygruppen, insbesondere Methanol.The term "readily cleavable" is understood here that the cleavage reaction of the reaction product in groups (Y) and isocyanate groups proceeds under the reaction conditions selected at a rate which is faster than that of the cleavage of the corresponding reaction product with a compound having primary Hydroxy groups, especially methanol.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen A) enthalten mindestens zwei gegenüber Iso- cyanat reaktive Gruppen (Y), deren Reaktionsprodukt mit Isocyanat leicht spaltbar ist, sowie gegebenenfalls mindestens eine weitere gegenüber Isocyanat reaktive Gruppe (Z).The novel compounds A) contain at least two isocyanate-reactive groups (Y) whose reaction product is readily cleavable with isocyanate, and optionally at least one further isocyanate-reactive group (Z).
In einer alternativen Ausführungsform kann es sich bei Verbindungen A) um ein Ge- misch von solchen Verbindungen handeln, die ausschließlich jeweils mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktive Gruppen (Y) enthalten, mit solchen Verbindungen, die ausschließlich gegenüber Isocyanat reaktive Gruppen (Z) enthalten.In an alternative embodiment, compounds A) may be a mixture of compounds which contain exclusively at least two isocyanate-reactive groups (Y), with compounds containing exclusively isocyanate-reactive groups (Z).
Es stellt einen besonderen Vorteil solcher erfindungsgemäßen Verbindungen A) dar, die mindestens eine Gruppe (Y) und mindestens eine Gruppe (Z) in einem Molekül enthalten, daß die rückgespaltenen Gruppen (Y) nicht aus der Beschichtung entweichen können, da sie noch über Gruppen (Z) mit der isocyanatgruppenhaltigen Komponente (B) verbunden sind.It is a particular advantage of such compounds A) according to the invention which contain at least one group (Y) and at least one group (Z) in one molecule that the back-cleaved groups (Y) can not escape from the coating, since they still have groups (Z) are connected to the isocyanate group-containing component (B).
In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann es sich bei den Verbindungen A) um solche handeln, die jeweils genau eine Gruppe (Y) und genau eine Gruppe (Z) enthalten. Gegenüber Isocyanat reaktive Gruppen (Y), deren Reaktionsprodukt mit Isocyanat leicht spaltbar ist, sind solche Gruppen, wie sie zur Blockierung von Isocyanatgruppen eingesetzt werden können.In a further alternative embodiment, the compounds A) may be those which each contain exactly one group (Y) and exactly one group (Z). Isocyanate-reactive groups (Y) whose reaction product with isocyanate is readily cleavable are those groups which can be used to block isocyanate groups.
Derartige Gruppen sind beschrieben in D. A. Wicks, Z. W. Wicks, Progress in Organic Coatings, 36, 148-172 (1999), 41, 1-83 (2001) sowie 43, 131-140 (2001).Such groups are described in D.A. Wicks, Z.W. Wicks, Progress in Organic Coatings, 36, 148-172 (1999), 41, 1-83 (2001) and 43, 131-140 (2001).
Bevorzugte Gruppen (Y) sind Phenole, Imidazole, Triazole, Pyrazole, Oxime, N- Hydroxyimide, Hydroxybenzoesäureester, sekundäre Amine, Lactame, CH-acide cycli- sche Ketone, Malonsäureester oder Alkylacetoacetate.Preferred groups (Y) are phenols, imidazoles, triazoles, pyrazoles, oximes, N-hydroxyimides, hydroxybenzoic acid esters, secondary amines, lactams, CH-acidic cyclic ketones, malonic esters or alkyl acetoacetates.
Diese genannten Gruppen können mit den genannten Verbindungen A) beliebig verbunden sein.These groups mentioned may be connected in any way with the abovementioned compounds A).
Imidazolische Gruppen als gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Gruppen, hier kurz als "Imidazole" bezeichnet, sind beispielsweise bekannt aus WO 97/12924 und EP 159117, Triazole aus US 4482721, CH-acide cyclische Ketone sind beispielsweise beschrieben in DE-A1 102 60 269, dort besonders in Absatz [0008] und bevorzugt in den Absätzen [0033] bis [0037], besonders bevorzugt Cyclopentanon-2- carbonsäureester und insbesondere Cyclopentanon-2-carbonsäureethylester.Imidazolic groups as isocyanate-reactive groups, referred to herein for short as "imidazoles", are known, for example, from WO 97/12924 and EP 159117, triazoles from US 4482721, CH-acidic cyclic ketones are described, for example, in DE-A1 102 60 269, there especially in paragraph [0008] and preferably in paragraphs [0033] to [0037], particularly preferably cyclopentanone-2-carboxylic acid ester and in particular cyclopentanone-2-carboxylic acid ethyl ester.
Bevorzugte Imidazole sind beispielsweise solche Imidazole, die neben der freien NH- Gruppe noch eine weitere funktionelle Gruppe enthalten, wie z.B. -OH, -SH, -NH-R, -NH2, -CHO, wie z.B., 4-(Hydroxymethyl) imidazol, 2-Mercapto-imidazol, 2-Amino- imidazol, 1-(3-Aminopropyl) imidazol, 4,5-Diphenyl-2-lmidazolethiol, Histamin, 2- Imidazol-carboxaldehyd, 4-lmidazol carbonsäure, 4,5-lnmidazol-dicarbonsäure, L- Histidin, L-Camosine, und 2, 2"-Bis-(4,5 dimethyl-imidazol).Preferred imidazoles are, for example, those imidazoles which, in addition to the free NH group, also contain a further functional group, such as e.g. -OH, -SH, -NH-R, -NH2, -CHO, such as, for example, 4- (hydroxymethyl) imidazole, 2-mercapto-imidazole, 2-aminoimidazole, 1- (3-aminopropyl) imidazole, 4, 5-diphenyl-2-imidazolethiol, histamine, 2-imidazole-carboxaldehyde, 4-imidazole-carboxylic acid, 4,5-imidazole-dicarboxylic acid, L-histidine, L-camosine, and 2, 2 "-bis (4,5 dimethyl imidazole).
Geeignete Triazole sind 3-Amino-1 ,2,4 Triazol, 4-Amino-1 ,2,4 Triazol, 3,5 Diamino- 1 ,2,4 Triazol, 1 H-1 ,2,4 Triazol-3-Thiol, 5-Methyl-1 H-1 ,2,4 Triazol-3-Thiol und 3-Amino- 5-Mercapto-1 ,2,4-Triazol.Suitable triazoles are 3-amino-1, 2,4-triazole, 4-amino-1, 2,4-triazole, 3,5-diamino-1, 2,4-triazole, 1H-1, 2,4-triazole-3-thiol , 5-methyl-1 H-1, 2,4-triazole-3-thiol and 3-amino-5-mercapto-1, 2,4-triazole.
Bevorzugt sind Phenole, Oxime, N-Hydroxyimide, Lactame, Imidazole, Triazole, Ma- lonsäureester und Alkylacetonate, besonders bevorzugt sind Lactame, Phenole, Imidazole, Triazole und Malonsäureester und ganz besonders bevorzugt sind Phenole.Preference is given to phenols, oximes, N-hydroxyimides, lactams, imidazoles, triazoles, malonic esters and alkylacetonates; particularly preferred are lactams, phenols, imidazoles, triazoles and malonic esters, and very particular preference is given to phenols.
Als Phenole werden dabei solche Gruppen verstanden, die aus mindestens einem a- romatischen oder heteroaromatischen, bevorzugt aromatischen Ringsystem bestehen, das mindestens eine, bevorzugt genau eine phenolische Hydroxygruppe trägt. Bei den aromatischen Ringsystemen kann es sich um C6 bis C2o-Arylsysteme handeln, die gegebenenfalls beliebig mit Halogen, Ci bis C20-Alkyl, Ci bis C20-Alkyloyl, C6 bis C20- Aryloyl, Ci bis C20-Al kyloxycarbonyl, C6 bis C20-Aryloxycarbonyl, Ci bis C20- Alkylamidocarbonyl oder C6 bis C20-Arylamidocarbonyl substituiert sein kann. Im Fall von heteroaromatischen Systemen können ein oder mehrere, beispielsweise ein, zwei oder drei, bevorzugt ein oder zwei, besonders bevorzugt ein Kohlenstoffatom eines aromatischen Ringsystems durch ein Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefel, bevorzugt Stickstoffatom ersetzt sein.Phenols are understood as meaning those groups which consist of at least one aromatic or heteroaromatic, preferably aromatic ring system which carries at least one, preferably exactly one phenolic hydroxy group. The aromatic ring systems may be C 6 to C 2 o-aryl systems act, optionally arbitrarily substituted with halogen, Ci to C20 alkyl, Ci to C 20 -Alkyloyl, C 6 to C 20 - Aryloyl, Ci to C 20 -alkenyloxycarbonyl, C 6 to C 20 -aryloxycarbonyl, Ci to C 20 - alkylamidocarbonyl or C 6 to C 20 -Arylamidocarbonyl may be substituted. In the case of heteroaromatic systems, one or more, for example one, two or three, preferably one or two, more preferably one carbon atom of an aromatic ring system may be replaced by a nitrogen, oxygen or sulfur, preferably nitrogen atom.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen A) enthalten durchschnittlich mindestens 2, beispielsweise 2 bis 20, bevorzugt 2 bis 10, besonders bevorzugt 2 bis 6, ganz beson- ders bevorzugt 2 bis 4 und insbesondere 2 bis 3 Gruppen (Y).The novel compounds A) contain on average at least 2, for example 2 to 20, preferably 2 to 10, more preferably 2 to 6, very particularly preferably 2 to 4 and in particular 2 to 3 groups (Y).
Die Gruppen (Y) innerhalb der Verbindungen (A) können jeweils gleich oder verschieden sind, bevorzugt sind sie gleich.The groups (Y) within the compounds (A) may each be the same or different, preferably they are the same.
Gruppen (Y) können in der Verbindung A) in Mengen bis zu 5 mol/kg Verbindung A) anwesend sein, bevorzugt 0,1 bis 5, besonders bevorzugt 0,3 bis 4,5, ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 4 und insbesondere 1 bis 3 mol/kg.Groups (Y) can be present in compound A) in amounts of up to 5 mol / kg of compound A), preferably 0.1 to 5, particularly preferably 0.3 to 4.5, very particularly preferably 0.5 to 4 and in particular 1 to 3 mol / kg.
Darüberhinaus können die Verbindungen A) optional mindestens eine, beispielsweise ein bis sechs, bevorzugt ein bis vier, besonders bevorzugt ein bis drei, ganz besonders bevorzugt ein bis zwei und insbesondere genau eine weitere gegenüber Isocyanat reaktive Gruppe (Z) enthalten.In addition, the compounds A) may optionally contain at least one, for example one to six, preferably one to four, particularly preferably one to three, very particularly preferably one to two and in particular exactly one further isocyanate-reactive group (Z).
Gruppen (Z) sind gegenüber Isocyanat reaktive Gruppen, die andere als die Gruppen (Y) sind. Dies können beispielsweise primäre Hydroxy-, sekundäre Hydroxy-, tertiäre Hydroxy-, primäre Amino- oder Mercaptogruppen sein, bevorzugt primäre Hydroxy- oder primäre Aminogruppen und besonders bevorzugt primäre Hydroxygruppen.Groups (Z) are isocyanate-reactive groups other than the groups (Y). These may be, for example, primary hydroxy, secondary hydroxy, tertiary hydroxy, primary amino or mercapto groups, preferably primary hydroxy or primary amino groups and more preferably primary hydroxy groups.
Primäre Hydroxy- oder Aminogruppen sind Hydroxy- oder Aminogruppen, die an ein Kohlenstoffatom gebunden sind, das mit genau einem weiteren Kohlenstoffatom verbunden ist. Analog ist bei sekundären Hydroxy- oder Aminogruppen das an diese gebundene Kohlenstoffatom entsprechend mit zwei und bei tertiären Hydroxy- oder Aminogruppen mit drei Kohlenstoffatomen verbunden.Primary hydroxy or amino groups are hydroxy or amino groups attached to a carbon atom attached to just one other carbon atom. Analogously, in the case of secondary hydroxyl or amino groups, the carbon atom bound to it is correspondingly bonded to two and to tertiary hydroxyl or amino groups having three carbon atoms.
Die Kohlenstoffatome, an die die Hydroxy- oder Aminogruppen gebunden sind, können dabei cycloaliphatische oder aliphatische Kohlenstoffatome sein, also Bestandteil eines cycloaliphatischen Ringsystems oder einer geraden oder verzweigten Kette, nicht jedoch eines aromatischen Ringsystems sein.The carbon atoms to which the hydroxy or amino groups are bonded may be cycloaliphatic or aliphatic carbon atoms, ie be part of a cycloaliphatic ring system or a straight or branched chain, but not an aromatic ring system.
Gruppen (Z) können in der Verbindung A) in Mengen bis zu 5,5 mol/kg Verbindung A) anwesend sein. Insbesondere im Fall von primären Hydroxygruppen als Gruppen (Z) kann die OH-Zahl 0 -300 mg KOH/g betragen gemäß DIN 53240-2, bevorzugt 0 bis 250, besonders bevorzugt 0 bis 200, ganz besonders bevorzugt 10 bis 150 und insbesondere 50 bis 150.Groups (Z) may be present in compound A) in amounts up to 5.5 mol / kg of compound A). Particularly in the case of primary hydroxyl groups as groups (Z), the OH number may be 0-300 mg KOH / g according to DIN 53240-2, preferably 0 to 250, more preferably 0 to 200, most preferably 10 to 150 and especially 50 to 150.
Bei den Verbindungen A) kann es sich bevorzugt um Polyether bzw. Polyetherole, Polyester bzw. Polyesterole, Polyurethane oder Polyacrylate, sowie deren Veresterungsprodukte mit (Meth)Acrylsäure, was in dieser Schrift für abkürzend für Methacryl- säure und Acrylsäure, bevorzugt Acrylsäure steht, handeln, die Gruppen (Y) enthalten.The compounds A) may preferably be polyethers or polyetherols, polyesters or polyesterols, polyurethanes or polyacrylates, and also their esterification products with (meth) acrylic acid, which in this document is abbreviated to methacrylic acid and acrylic acid, preferably acrylic acid. act that contain groups (Y).
Bei Polyethern bzw. Polyetherolen als Verbindungen A) handelt es sich beispielsweise um Verbindungen, die aufgebaut sind aus Di- oder Polyolen, die gegebenenfalls ein oder mehrfach alkoxyliert sind. Zusätzlich ist mindestens ein Gruppen (Y) tragendes Monomer in derartige Verbindungen A einpolymerisiert oder bildet das Startermolekül für eine Alkoxylierung.Polyethers or polyetherols as compounds A) are, for example, compounds which are composed of diols or polyols which are optionally alkoxylated one or more times. In addition, at least one group carrying (Y) monomer is copolymerized into such compounds A or forms the starter molecule for an alkoxylation.
Di- oder Polyole sind Ethylenglykol, 1 ,2-Propandiol, 1 ,3-Propandiol, 1 ,1-Dimethylethan- 1 ,2-diol, 2-Butyl-2-ethyl-1 ,3-Propandiol, 2-Ethyl-1 ,3-Propandiol, 2-Methyl-1 ,3- Propandiol, Neopentylglykol, Hydroxypivalinsäureneopentylglykolester, 1 ,2-, 1 ,3- oder 1 ,4-Butandiol, 1 ,6-Hexandiol, 1 ,10-Dekandiol, Bis-(4-hydroxycyclohexan)isopropyliden, Tetramethylcyclobutandiol, 1 ,2-, 1 ,3- oder 1 ,4-Cyclohexandiol, Cyclooctandiol, Norbor- nandiol, Pinandiol, Decalindiol, 2-Ethyl-1 ,3-Hexandiol, 2,4-Diethyl-oktan-1 ,3-diol, Hy- drochinon, Bisphenol A, Bisphenol F, Bisphenol B, Bisphenol S, 2,2-Bis(4-hydroxy- cyclohexyl)propan, 1 ,1-, 1 ,2-, 1 ,3- und 1 ,4-Cyclohexandimethanol, 1 ,2-, 1 ,3- oder 1 ,4- Cyclohexandiol, Trimethylolbutan, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Pentaerythrit, Glycerin, Ditrimethylolpropan, Dipentaerythrit, Sorbit, Mannit, Diglycerol, Threit, Erythrit, Adonit (Ribit), Arabit (Lyxit), XyNt, Dulcit (Galactit), Maltit oder Isomalt.Di- or polyols are ethylene glycol, 1, 2-propanediol, 1, 3-propanediol, 1, 1-dimethylethane-1, 2-diol, 2-butyl-2-ethyl-1, 3-propanediol, 2-ethyl-1 , 3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, neopentyl glycol, hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester, 1, 2, 1, 3 or 1, 4-butanediol, 1, 6-hexanediol, 1, 10-decanediol, bis ( 4-hydroxycyclohexane) isopropylidene, tetramethylcyclobutanediol, 1, 2-, 1, 3- or 1, 4-cyclohexanediol, cyclooctanediol, norboranediol, pinanediol, decalindiol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,4-diethyl octane-1,3-diol, hydroquinone, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol B, bisphenol S, 2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane, 1, 1, 1, 2, 1, 3- and 1, 4-cyclohexanedimethanol, 1, 2-, 1, 3- or 1, 4-cyclohexanediol, trimethylolbutane, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, glycerol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol, sorbitol, mannitol, diglycerol, threitone, erythritol, adonitol (Ribitol), arabitol (lyxite), xyNt, dulcitol (galactitol), maltitol or isomalt.
Jede Hydroxygruppe kann unabhängig voneinander ein bis zwanzigfach, bevorzugt ein bis zehnfach, besonders bevorzugt ein- bis fünffach, ganz besonders bevorzugt ein- bis dreifach und insbesondere ein- bis zweifach alkoxyliert sein.Each hydroxy group can independently of one another be alkoxylated one to twenty times, preferably one to ten times, particularly preferably one to five times, very particularly preferably one to three times and in particular one to two times.
Geeignete Alkylenoxide sind beispielsweise Ethylenoxid, Propylenoxid, iso- Butylenoxid, Vinyloxiran und/oder Styroloxid, bevorzugt sind Ethylenoxid, Propylenoxid, besonders bevorzugt ist Ethylenoxid. Die Alkylenoxide können auch im Gemisch ein- gesetzt werden.Suitable alkylene oxides are, for example, ethylene oxide, propylene oxide, isobutylene oxide, vinyl oxirane and / or styrene oxide; preference is given to ethylene oxide, propylene oxide, and ethylene oxide is particularly preferred. The alkylene oxides can also be used in a mixture.
Des weiteren kommt PoIy-THF mit einer Molmasse zwischen 162 und 2000, Polyethy- lenglykol mit einer Molmasse zwischen 106 und 2000, Poly-1 ,3-propylenglykol mit einer Molmasse zwischen 134 und 2000, Poly-1 ,2-propylenglykol mit einer Molmasse zwischen 134 und 2000 sowie gemischte Polyethylen-/-1 ,2-propylenglykole mit einer Molmasse zwischen 106 und 2000 in Frage. Die erhaltenen Polyetherole können dann beispielsweise zumindest teilweise mit Verbindungen umgesetzt werden, die mindestens eine gegenüber Hydroxygruppen reaktive Gruppe und mindestens eine Gruppe (Y) oder mindestens eine in eine Gruppe (Y) überführbare Gruppe aufweisen.Further, polyTHF has a molecular weight between 162 and 2000, polyethylene glycol with a molecular weight between 106 and 2000, poly-1,3-propylene glycol with a molecular weight between 134 and 2000, and poly-1,2-propylene glycol with one molecular weight between 134 and 2000 as well as mixed polyethylene - / - 1, 2-propylene glycols with a molecular weight between 106 and 2000 in question. The polyetherols obtained can then be reacted, for example, at least partially with compounds which have at least one hydroxyl-reactive group and at least one group (Y) or at least one group which can be converted into a group (Y).
Beispiele dafür sind 2-Hydroxybenzoesäure, 3-Hydroxybenzoesäure, 4- Hydroxybenzoesäure, 2-Hydroxy-4-methylbenzoesäure, 4-Hydroxy-3- nitrobenzoesäure, 2,3-Dihydroxybenzoesäure, 2,4-Dihydroxybenzoesäure, 3,4- Dihydroxybenzoesäure, 3,5-Dihydroxybenzoesäure, 2,4-Dihydroxy-3,6- dimethylbenzoesäure, 3,4,5-Trihydroxybenzoesäure, 5-Hydroxyisophthalsäure oder 4- Hydroxyphthalsäure sowie deren Anhydride, Ci -C4-Al kylether und d- bis C4-Al kylester. Bevorzugt sind 4-Hydroxybenzoesäure, 5-Hydroxyisophthalsäure und 4- Hydroxyphthalsäure sowie deren tert.-Butylether und besonders bevorzugt ist 4- Hydroxybenzoesäure.Examples are 2-hydroxybenzoic acid, 3-hydroxybenzoic acid, 4-hydroxybenzoic acid, 2-hydroxy-4-methylbenzoic acid, 4-hydroxy-3-nitrobenzoic acid, 2,3-dihydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid, 3,4-dihydroxybenzoic acid, 3 , 5-Dihydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxy-3,6-dimethylbenzoic acid, 3,4,5-trihydroxybenzoic acid, 5-hydroxyisophthalic acid or 4-hydroxyphthalic acid and their anhydrides, C 1 -C 4 -alkyl ethers and C 1 - to C 4 - Al kylester. Preference is given to 4-hydroxybenzoic acid, 5-hydroxyisophthalic acid and 4-hydroxyphthalic acid and their tert-butyl ethers, and 4-hydroxybenzoic acid is particularly preferred.
Unter d-C4-Alkyl wird im Rahmen dieser Schrift Methyl, Ethyl, /so-Propyl, n-Propyl, n- Butyl, /so-Butyl, se/c-Butyl oder fert-Butyl verstanden.In the context of this document, C 1 -C 4 -alkyl is understood as meaning methyl, ethyl, isopropyl, n-propyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl or tert-butyl.
Zur Umsetzung werden dann die Polyetherole zumindest teilweise mit diesen genann- ten Verbindungen zur Reaktion gebracht, bevorzugt so, daß Produkte A) entstehen, die mindestens zwei Gruppen (Y) enthalten.For the reaction, the polyetherols are then at least partially reacted with these compounds, preferably in such a way that products A) are formed which contain at least two groups (Y).
Dadurch wird es erreicht, daß die hydroxygruppenhaltigen Polyetherole zumindest teilweise durch Umsetzung mit bevorzugt 4-Hydroxybenzoesäure modifiziert sind, also daß es sich zumindest bei einem Teil der terminalen Hydroxygruppen um phenolische Hydroxygruppen handelt. Falls die phenolischen Hydroxygruppen verethert, bevorzugt tert.-Butylverethert sind, können diese Schutzgruppen in einem Folgeschritt abgespalten werden (siehe unten).This ensures that the hydroxyl-containing polyetherols are at least partially modified by reaction with preferably 4-hydroxybenzoic acid, so that it is at least in some of the terminal hydroxyl groups to phenolic hydroxy groups. If the phenolic hydroxy groups are etherified, preferably tert-butyl etherified, these protective groups can be removed in a subsequent step (see below).
Bei den Polyestem bzw. Polyesterolen handelt es sich um folgende Verbindungen:The polyesters or polyesterols are the following compounds:
Polyesterpolyole, sind z.B. aus Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 19, S. 62 bis 65 bekannt. Bevorzugt werden Polyesterpolyole eingesetzt, die durch Umsetzung von zweiwertigen Alkoholen mit zweiwertigen Carbonsäu- ren erhalten werden. Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die entsprechenden Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende Polycarbonsäureester von niederen Alkoholen oder deren Gemische zur Herstellung der Polyesterpolyole verwendet werden. Die Polycarbonsäuren können aliphatisch, cycloaliphatisch, aralipha- tisch, aromatisch oder heterocyclisch sein und gegebenenfalls, z.B. durch Halogen- atome, substituiert und/oder ungesättigt sein. Als Beispiele hierfür seien genannt: Oxalsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Se- bacinsäure, Dodekandisäure, o-Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Trimel- lithsäure, Azelainsäure, 1 ,4-Cyclohexandicarbonsäure oder Tetrahydrophthalsäure, Korksäure, Azelainsäure, Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexa- hydrophthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthalsäureanhydrid, Endomethylentetra- hydrophthalsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, dimere Fettsäuren, deren Isomere und Hydrierungsprodukte sowie veresterbare Derivate, wie Anhydride oder Dialkylester, beispielsweise CrC4-Alkylester, bevorzugt Methyl-, Ethyl- oder n-Butylester, der genannten Säuren eingesetzt werden. Bevorzugt sind Dicarbon- säuren der allgemeinen Formel HOOC-(CH2)yCOOH, wobei y eine Zahl von 1 bis 20, bevorzugt eine gerade Zahl von 2 bis 20 ist, besonders bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure und Dodecandicarbonsäure.Polyesterpolyols are known, for example, from Ullmanns Enzyklopadie der technischen Chemie, 4th Edition, Volume 19, pages 62 to 65. Polyester polyols are preferably used which are obtained by reacting dihydric alcohols with dibasic carboxylic acids. Instead of the free polycarboxylic acids, it is also possible to use the corresponding polycarboxylic acid anhydrides or corresponding polycarboxylic acid esters of lower alcohols or mixtures thereof to prepare the polyesterpolyols. The polycarboxylic acids may be aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic, aromatic or heterocyclic and may optionally be substituted, for example by halogen atoms, and / or unsaturated. Examples include: Oxalic, maleic, fumaric, succinic, glutaric, adipic, sebacic, dodecanedioic, o-phthalic, isophthalic, terephthalic, trimellitic, azelaic, 1,4-cyclohexanedicarboxylic or tetrahydrophthalic, hydrophthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, dimer fatty acids, their isomers and hydrogenation products, and esterifiable derivatives such as anhydrides or dialkyl esters, for example C 1 -C 4 -alkyl esters, preferably methyl, ethyl or n-butyl esters, of said acids , Preference is given to dicarboxylic acids of the general formula HOOC- (CH 2 ) y COOH, where y is a number from 1 to 20, preferably an even number from 2 to 20, particularly preferably succinic acid, adipic acid, sebacic acid and dodecanedicarboxylic acid.
Als mehrwertige Alkohole kommen zur Herstellung der Polyesterole die oben bei den Polyethem aufgeführten Di- und Polyole in Betracht.Suitable polyhydric alcohols for the preparation of polyesterols are the diols and polyols listed above for the polyethers.
Bevorzugt sind Alkohole der allgemeinen Formel HO-(CH2)χ-OH, wobei x eine Zahl von 1 bis 20, bevorzugt eine gerade Zahl von 2 bis 20 ist. Bevorzugt sind Ethylengly- kol, Butan-1 ,4-diol, Hexan-1 ,6-diol, Octan-1 ,8-diol und Dodecan-1 ,12- diol. Weiterhin bevorzugt ist Neopentylglykol.Alcohols of the general formula HO- (CH 2 ) χ-OH are preferred, where x is a number from 1 to 20, preferably an even number from 2 to 20. Preferred are ethylene glycol, butane-1, 4-diol, hexane-1, 6-diol, octane-1, 8-diol and dodecane-1, 12-diol. Further preferred is neopentyl glycol.
Ferner kommen auch Polycarbonat-Diole, wie sie z.B. durch Umsetzung von Phosgen mit einem Überschuß von den als Aufbaukomponenten für die Polyesterpolyole genannten niedermolekularen Alkohole erhalten werden können, in Betracht.Also included are polycarbonate diols, e.g. by reaction of phosgene with an excess of the mentioned as synthesis components for the polyester polyols low molecular weight alcohols, into consideration.
Geeignet sind auch Polyesterdiole auf Lacton-Basis, wobei es sich um Homo- oder Mischpolymerisate von Lactonen, bevorzugt um endständige Hydroxylgruppen aufweisende Anlagerungsprodukte von Lactonen an geeignete difunktionelle Startermoleküle handelt. Als Lactone kommen bevorzugt solche in Betracht, die sich von Verbindungen der allgemeinen Formel HO-(CH2)Z-COOH ableiten, wobei z eine Zahl von 1 bis 20 ist und ein H-Atom einer Methyleneinheit auch durch einen Cr bis C4-Alkylrest substituiert sein kann. Beispiele sind ε-Caprolacton, ß-Propiolacton, gamma-Butyrolacton und/oder Methyl-ε-caprolacton, 2-, 3- oder 4-Hydroxybenzoesäure, 6-Hydroxy-2- naphthalinsäure oder Pivalolacton sowie deren Gemische. Geeignete Starterkompo- nenten sind z.B. die vorstehend als Aufbaukomponente für die Polyesterpolyole genannten niedermolekularen zweiwertigen Alkohole. Die entsprechenden Polymerisate des ε-Caprolactons sind besonders bevorzugt. Auch niedere Polyesterdiole oder Po- lyetherdiole können als Starter zur Herstellung der Lacton-Polymerisate eingesetzt sein. Anstelle der Polymerisate von Lactonen können auch die entsprechenden, che- misch äquivalenten Polykondensate der den Lactonen entsprechenden Hydroxycar- bonsäuren, eingesetzt werden. Zusätzlich ist mindestens ein Gruppen (Y) tragendes Monomer in die Verbindung A einpolymerisiert.Also suitable are lactone-based polyesterdiols, which are homopolymers or copolymers of lactones, preferably terminal hydroxyl-containing addition products of lactones onto suitable difunctional starter molecules. Suitable lactones include preferably those derived from compounds of the general formula HO- (CH 2) z -COOH itself, where z is a number from 1 to 20 and a hydrogen atom of a methylene unit may also by a C r -C 4 Alkyl may be substituted. Examples are ε-caprolactone, β-propiolactone, gamma-butyrolactone and / or methyl-ε-caprolactone, 2-, 3- or 4-hydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid or pivalolactone and mixtures thereof. Suitable starter components are, for example, the low molecular weight dihydric alcohols mentioned above as the synthesis component for the polyesterpolyols. The corresponding polymers of ε-caprolactone are particularly preferred. Lower polyester diols or polyether diols can also be used as starters for the preparation of the lactone polymers. Instead of the polymers of lactones, it is also possible to use the corresponding, chemically equivalent polycondensates of the hydroxycarboxylic acids corresponding to the lactones. In addition, at least one group (Y) carrying monomer is polymerized into the compound A.
Die Polyesterole können beispielsweise zumindest teilweise mit Verbindungen umge- setzt werden, die mindestens eine gegenüber Hydroxygruppen reaktive Gruppe und mindestens eine Gruppe (Y) oder mindestens eine in eine Gruppe (Y) überführbare Gruppe aufweisen.The polyesterols can be reacted, for example, at least in part, with compounds which have at least one hydroxyl-reactive group and at least one group (Y) or at least one group which can be converted into a group (Y).
Beispiele dafür sind 2-Hydroxybenzoesäure, 3-Hydroxybenzoesäure, 4- Hydroxybenzoesäure, 2-Hydroxy-4-methylbenzoesäure, 4-Hydroxy-3-nitrobenzoe- säure, 2,3-Dihydroxybenzoesäure, 2,4-Dihydroxybenzoesäure, 3,4-Dihydroxybenzoe- säure, 3,5-Dihydroxybenzoesäure, 2,4-Dihydroxy-3,6-dimethyl-benzoesäure, 3,4,5- Trihydroxybenzoesäure, 5-Hydroxyisophthalsäure oder 4-Hydroxyphthalsäure sowie deren Anhydride, Ci -C4-Al kylether und d- bis C4-Alkylester. Bevorzugt sind 4- Hydroxybenzoesäure, 5-Hydroxyisophthalsäure und 4-Hydroxyphthalsäure sowie deren tert.-Butylether und besonders bevorzugt ist 4-Hydroxybenzoesäure.Examples of these are 2-hydroxybenzoic acid, 3-hydroxybenzoic acid, 4-hydroxybenzoic acid, 2-hydroxy-4-methylbenzoic acid, 4-hydroxy-3-nitrobenzoic acid, 2,3-dihydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid, 3,4-dihydroxybenzoic acid - Acid, 3,5-dihydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxy-3,6-dimethyl-benzoic acid, 3,4,5-trihydroxybenzoic acid, 5-hydroxyisophthalic acid or 4-hydroxyphthalic acid and their anhydrides, C 1 -C 4 -alkyl ethers and C 1 to C 4 alkyl esters. Preference is given to 4-hydroxybenzoic acid, 5-hydroxyisophthalic acid and 4-hydroxyphthalic acid and their tert-butyl ether, and 4-hydroxybenzoic acid is particularly preferred.
Zur Umsetzung werden dann die Polyesterole zumindest teilweise mit diesen genannten Verbindungen zur Reaktion gebracht, bevorzugt so, daß Produkte A) entstehen, die mindestens zwei Gruppen (Y) enthalten.For the reaction, the polyesterols are then at least partially reacted with these compounds, preferably in such a way that products A) are formed which contain at least two groups (Y).
Die in Frage kommenden Polyester weisen ein gewichtsmittleres Molgewicht von 1000 bis 50000, bevorzugt 2000 bis 30000, besonders bevorzugt 3000 bis 20000 und ganz besonders bevorzugt 5000 bis 15000 auf.The suitable polyesters have a weight-average molecular weight of from 1000 to 50,000, preferably from 2,000 to 30,000, particularly preferably from 3,000 to 20,000, and very particularly preferably from 5,000 to 15,000.
Bei Polyurethanen als Verbindungen A handelt es sich um Verbindungen, die aufgebaut sind aus Umsetzungsprodukten von Di- oder Polyisocyanaten mit Di- oder Polyo- len, die gegebenenfalls ein oder mehrfach alkoxyliert sind und die ihrerseits dann wie bei den Polyetherolen oder Polyesterolen beschrieben umgesetzt sein können mit phenolische Gruppen tragenden aromatischen Carbonsäuren.Polyurethanes as compounds A are compounds which are composed of reaction products of diisocyanates or polyisocyanates with diols or polyols which are optionally alkoxylated one or more times and which in turn can then be reacted as described for the polyetherols or polyesterols aromatic carboxylic acids bearing phenolic groups.
Isocyanate sind beispielsweise aliphatische, aromatische und cycloaliphatische Di- und Polyisocyanate mit einer NCO Funktionalität von mindestens 1 ,8, bevorzugt 1 ,8 bis 5 und besonders bevorzugt 2 bis 4 in Frage, sowie deren Isocyanurate, Biurete, Uretha- ne, Allophanate und Uretdione.Isocyanates are, for example, aliphatic, aromatic and cycloaliphatic di- and polyisocyanates having an NCO functionality of at least 1, 8, preferably 1, 8 to 5 and more preferably 2 to 4 in question, and their isocyanurates, biurets, urethanes, allophanates and uretdiones ,
Bei den Diisocyanaten handelt es sich bevorzugt um Isocyanate mit 4 bis 20 C-Atomen und 2 NCO-Gruppen. Beispiele für übliche Diisocyanate sind aliphatische Diisocyanate wie Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat (1 ,6-Diisocyanatohexan), Octamethylendiisocyanat, Decamethylendiisocyanat, Dodecamethylendiisocyanat,The diisocyanates are preferably isocyanates having 4 to 20 carbon atoms and 2 NCO groups. Examples of conventional diisocyanates are aliphatic diisocyanates such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (1,6-diisocyanatohexane), octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate,
Tetradecamethylendiisocyanat, Derivate des Lysindiisocyanates, Trimethylhexandiiso- cyanat oder Tetramethylhexandiisocyanat, cycloaliphatische Diisocyanate wie 1 ,4-, 1 ,3- oder 1 ,2-Diisocyanatocyclohexan, 4,4'- oder 2,4'-Di(isocyanatocyclohexyl)methanJ Tetradecamethylene diisocyanate, derivatives of lysine diisocyanate, trimethylhexane diisocyanate or tetramethylhexane diisocyanate, cycloaliphatic diisocyanates such as 1, 4-, 1, 3 or 1, 2-diisocyanatocyclohexane, 4,4'- or 2,4'-di (isocyanatocyclohexyl) methane J
1 -lsocyanato-3,3,5- trimethyl-5-(isocyanatomethyl)cyclohexan (Isophorondiisocyanat), 1 ,3- oder 1 ,4-Bis(isocyanatomethyl)cyclohexan, 2,4-, oder 2,6-Diisocyanato-1- methylcyclohexan, 3 (bzw. 4), 8 (bzw. 9)-Bis(isocyanatomethyl)- tricyclo[5.2.1.026]decan-lsomerengemische sowie aromatische Diisocyaπate wie 2,4- oder 2,6-Toluylendiisocyanat und deren Isomerengemische, m- oder p- Xylylendiisocyanat, 2,4'- oder 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethan und deren Isomerengemische, 1 ,3- oder 1 ,4-Phenylendiisocyanat, 1-Chlor-2,4-phenylendiisocyanat, 1 ,5- Naphthylendiisocyanat, Diphenylen-4,4'-diisocyanat, 4,4'-Diisocyanato-3,3'- dimethyldiphenyl, 3-Methyldiphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Tetramethylxylylendiiso- cyanat, 1 ,4-Diisocyanatobenzol oder Diphenylether-4,4'-diisocyanat.1-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5- (isocyanatomethyl) cyclohexane (isophorone diisocyanate), 1, 3- or 1, 4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 2,4- or 2,6-diisocyanato-1 methylcyclohexane, 3 (or 4), 8 (or 9) -bis (isocyanatomethyl) -tricyclo [5.2.1.0 26 ] decane isomer mixtures, and also aromatic diisocyanates such as tolylene 2,4- or 2,6-diisocyanate and isomer mixtures thereof, m- or p-xylylene diisocyanate, 2,4'- or 4,4'-diisocyanatodiphenylmethane and their mixtures of isomers, 1, 3 or 1, 4-phenylene diisocyanate, 1-chloro-2,4-phenylene diisocyanate, 1, 5-naphthylene diisocyanate, Diphenylene-4,4'-diisocyanate, 4,4'-diisocyanato-3,3'-dimethyldiphenyl, 3-methyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, 1,4-diisocyanatobenzene or diphenyl ether-4,4 ' diisocyanate.
Es können auch Gemische der genannten Diisocyanate vorliegen.There may also be mixtures of said diisocyanates.
Denkbar, wenn auch weniger bevorzugt, sind auch monomere Isocyanate mit mehr alsConceivable, although less preferred, monomeric isocyanates with more than
2 NCO-Gruppen.2 NCO groups.
Als Polyisocyanate kommen Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate, Uretdi- ondiisocyanate, Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate, Urethan- oder Allopha- natgruppen aufweisende Polyisocyanate, Oxadiazintriongruppen oder Iminooxadiazin- diongruppen enthaltende Polyisocyanate, Uretonimin-modifizierte Polyisocyanate auf Basis von geradlinigen oder verzweigten C4-C2o-Alkylendiisocyanaten, cycloaliphati- schen Diisocyanaten mit insgesamt 6 bis 20 C-Atomen oder aromatischen Diisocyana- ten mit insgesamt 8 bis 20 C-Atomen oder deren Gemische in Betracht.Polyisocyanates having isocyanurate polyisocyanates ondiisocyanate uretdione, biuret groups, urethane groups or allophanate natgruppen polyisocyanates containing oxadiazinetrione groups or Iminooxadiazin- dione group-containing polyisocyanates, uretonimine-modified polyisocyanates based on linear or branched C 4 -C 2 o-alkylene , cycloaliphatic diisocyanates having a total of 6 to 20 carbon atoms or aromatic diisocyanates having a total of 8 to 20 carbon atoms or mixtures thereof.
Die einsetzbaren Di- und Polyisocyanate haben bevorzugt einen Gehalt an Isocya- natgruppen (berechnet als NCO, Molekulargewicht = 42) von 10 bis 60 Gew% bezogen auf das Di- und Polyisocyanat(gemisch), bevorzugt 15 bis 60 Gew% und besonders bevorzugt 20 bis 55 Gew%.The usable diisocyanates and polyisocyanates preferably have a content of isocyanate groups (calculated as NCO, molecular weight = 42) of 10 to 60% by weight, based on the diisocyanate and polyisocyanate (mixture), preferably 15 to 60% by weight and particularly preferably 20 up to 55% by weight.
Bevorzugt sind aliphatische bzw. cycloaliphatische Di- und Polyisocyanate, z.B. die vorstehend genannten aliphatischen bzw. cycloaliphatischen Diisocyanate, oder deren Mischungen.Preferred are aliphatic or cycloaliphatic di- and polyisocyanates, e.g. the abovementioned aliphatic or cycloaliphatic diisocyanates, or mixtures thereof.
Besonders bevorzugt sind 1 ,6-Hexamethylendiisocyanat, 1 ,3-Bis(isocyanatomethyl)- cyclohexan, Isophorondiisocyanat und Di(isocyanatocyclohexyl)methan, ganz besonders bevorzugt sind Isophorondiisocyanat und 1 ,6-Hexamethylendiisocyanat, insbesondere bevorzugt ist Hexamethylendiisocyanat.Particularly preferred are 1, 6-hexamethylene diisocyanate, 1, 3-bis (isocyanatomethyl) - cyclohexane, isophorone diisocyanate and di (isocyanatocyclohexyl) methane, very particularly preferred are isophorone diisocyanate and 1, 6-hexamethylene diisocyanate, particularly preferred is hexamethylene diisocyanate.
Weiterhin bevorzugt sind 1) Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate von aromatischen, aliphati- schen und/oder cycloaliphatischen Diisocyanaten. Besonders bevorzugt sind hierbei die entsprechenden aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Isocyana- to-lsocyanurate und insbesondere die auf Basis von Hexamethylendiisocyanat und Isophorondiisocyanat. Bei den dabei vorliegenden Isocyanuraten handelt es sich insbesondere um Tris-isocyanatoalkyl- bzw. Tris-isocyanatocycloalkyl- Isocyanurate, welche cyclische Trimere der Diisocyanate darstellen, oder um Gemische mit ihren höheren, mehr als einen Isocyanuratring aufweisenden Homologen. Die Isocyanato-Isocyanurate haben im allgemeinen einen NCO-Gehalt von 10 bis 30 Gew.-%, insbesondere 15 bis 25 Gew.-% und eine mittlere NCO-Further preferred 1) isocyanurate polyisocyanates of aromatic, aliphatic and / or cycloaliphatic diisocyanates. Particular preference is given here to the corresponding aliphatic and / or cycloaliphatic isocyanato-isocyanurates and in particular those based on hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate. The isocyanurates present are, in particular, trisisocyanatoalkyl or trisisocyanatocycloalkyl isocyanurates, which are cyclic trimers of the diisocyanates, or mixtures with their higher homologs having more than one isocyanurate ring. The isocyanato-isocyanurates generally have an NCO content of 10 to 30 wt .-%, in particular 15 to 25 wt .-% and an average NCO-
Funktionalität von 2,6 bis 4,5.Functionality from 2.6 to 4.5.
2) Uretdiondiisocyanate mit aromatisch, aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen, vorzugsweise aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen und insbesondere die von Hexamethylendiisocyanat oder Isophorondiisocyanat abgeleiteten. Bei Uretdiondiisocyanaten handelt es sich um cyclische Dimerisierungsprodukte von Diisocyanaten.2) uretdione diisocyanates having aromatic, aliphatic and / or cycloaliphatic bound isocyanate groups, preferably aliphatically and / or cycloaliphatically bonded and in particular those derived from hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate. Uretdione diisocyanates are cyclic dimerization products of diisocyanates.
Die Uretdiondiisocyanate können in den erfindungsgemäßen Zubereitungen als alleinige Komponente oder im Gemisch mit anderen Polyisocyanaten, insbesondere den unter 1) genannten, eingesetzt werden.The uretdione diisocyanates can be used in the preparations according to the invention as the sole component or in a mixture with other polyisocyanates, in particular those mentioned under 1).
3) Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate mit aromatisch, cycloaliphatisch oder aliphatisch gebundenen, bevorzugt cycloaliphatisch oder aliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen, insbesondere Tris(6-isocyanatohexyl)biuret oder dessen Gemische mit seinen höheren Homologen. Diese Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanate weisen im allgemeinen einen NCO-Gehalt von 18 bis 22 Gew.-% und eine mittlere NCO-Funktionalität von 2,8 bis 4,5 auf.3) biuret polyisocyanates having aromatic, cycloaliphatic or aliphatic bound, preferably cycloaliphatic or aliphatic bound isocyanate groups, in particular tris (6-isocyanatohexyl) biuret or mixtures thereof with its higher homologues. These biuret polyisocyanates generally have an NCO content of 18 to 22 wt .-% and an average NCO functionality of 2.8 to 4.5.
4) Urethan- und/oder Allophanatgruppen aufweisende Polyisocyanate mit aromatisch, aliphatisch oder cycloaliphatisch gebundenen, bevorzugt aliphatisch oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen, wie sie beispielsweise durch Umsetzung von überschüssigen Mengen an Hexamethylendiisocyanat oder an Isophorondiisocyanat mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen wie z.B. Methanol, Ethanol, /so-Propanol, n-Propanol, n-Butanol, /so-Butanol, se/c-Butanol, tert-4) polyisocyanates containing urethane and / or allophanate groups with aromatically, aliphatically or cycloaliphatically bonded, preferably aliphatically or cycloaliphatically bonded isocyanate groups, as described, for example, by reacting excess amounts of hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate with monohydric or polyhydric alcohols, e.g. Methanol, ethanol, / so-propanol, n-propanol, n-butanol, / so-butanol, se / c-butanol, tert.
Butanol, n-Hexanol, n-Heptanol, n-Octanol, n-Decanol, n-Dodecanol (Laurylalko- hol), 2-Ethylhexanol, n-Pentanol, Stearylalkohol, Cetylalkohol, Laurylalkohol, E- thylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonoethylether, 1 ,3-Propandiol- monomethylether, Cyclopentanol, Cyclohexanol, Cyclooctanol, Cyclododecanol oder mehrwertige Alkohole, wie sie oben bei den Polyesterolen aufgeführt sind, oder deren Gemischen erhalten werden können. Diese Urethan- und/oder Allophanatgruppen aufweisenden Polyisocyanate haben im allgemeinen einen NCO-Gehalt von 12 bis 20 Gew.-% und eine mittlere NCO-Funktionalität von 2,5 bis 4,5.Butanol, n-hexanol, n-heptanol, n-octanol, n-decanol, n-dodecanol (lauryl alcohol), 2-ethylhexanol, n-pentanol, stearyl alcohol, cetyl alcohol, lauryl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 1, 3 Propanediol monomethyl ether, cyclopentanol, cyclohexanol, cyclooctanol, cyclododecanol or polyhydric alcohols, as listed above in the polyesterols, or mixtures thereof can be obtained. These urethane and / or allophanate polyisocyanates generally have a NCO content of 12 to 20 wt .-% and an average NCO functionality of 2.5 to 4.5.
5) Oxadiazintriongruppen enthaltende Polyisocyanate, vorzugsweise von Hexa- methylendiisocyanat oder Isophorondiisocyanat abgeleitet. Solche Oxadiazintriongruppen enthaltenden Polyisocyanate sind aus Diisocyanat und Kohlendioxid herstellbar.5) oxadiazinetrione-containing polyisocyanates, preferably derived from hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate. Such oxadiazinetrione-containing polyisocyanates can be prepared from diisocyanate and carbon dioxide.
6) Iminooxadiazindiongruppen enthaltende Polyisocyanate, vorzugsweise von He- xamethylendiisocyanat oder Isophorondiisocyanat abgeleitet. Solche Iminooxadiazindiongruppen enthaltenden Polyisocyanate sind aus Diisocyanaten mittels spezieller Katalysatoren herstellbar.6) polyisocyanates containing iminooxadiazinedione groups, preferably derived from hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate. Such polyisocyanates containing iminooxadiazinedione groups can be prepared from diisocyanates by means of special catalysts.
7) Uretonimin-modifizierte Polyisocyanate.7) Uretonimine-modified polyisocyanates.
Die Polyisocyanate 1) bis 7) können im Gemisch, gegebenenfalls auch im Gemisch mit Diisocyanaten, eingesetzt werden.The polyisocyanates 1) to 7) can be used in a mixture, if appropriate also in a mixture with diisocyanates.
Als mehrwertige Alkohole kommen zur Herstellung der Polyurethane die oben bei den Polyethem aufgeführten Di- und Polyole in Betracht.Suitable polyhydric alcohols for preparing the polyurethanes listed above in the polyethers diols and polyols into consideration.
Erfindungsgemäß bevorzugte Verbindungen A sind Polyacrylate. Derartige bevorzugte Polyacrylate enthalten als AufbaukomponentenPreferred compounds A according to the invention are polyacrylates. Such preferred polyacrylates contain as structural components
(a) mindestens eine polymerisationsfähige Verbindung mit mindestens einer Gruppe (Y) oder mindestens einer in eine Gruppe (Y) überführbaren Gruppe,(a) at least one polymerizable compound having at least one group (Y) or at least one group which can be converted into a group (Y),
(b) mindestens einen Ester eines Monoalkohols mit (Meth)Acrylsäure,(b) at least one ester of a monoalcohol with (meth) acrylic acid,
(c) mindestens eine von (a) und (b) verschiedene Verbindung mit genau einer radikalisch polymerisierbaren C=C-Doppelbindung, (d) gegebenenfalls mindestens einen Ester eines Alkohols mit mehr als einer Hydro- xygruppe mit (Meth)Acrylsäure, der genau eine radikalisch polymerisierbare C=C-Doppelbindung aufweist,(c) at least one compound different from (a) and (b) having exactly one free-radically polymerizable C =C double bond, (d) optionally at least one ester of an alcohol having more than one hydroxy group with (meth) acrylic acid, exactly has a free-radically polymerizable C =C double bond,
(e) gegebenenfalls von (d) verschiedene Verbindungen mit mehr als einer radikalisch polymerisierbaren C=C-Doppelbindung.(e) optionally different from (d) compounds having more than one free-radically polymerizable C = C double bond.
Verbindungen (a) sind polymerisationsfähige Verbindungen mit mindestens einer Gruppe (Y) oder mindestens einer in eine Gruppe (Y) überführbaren Gruppe.Compounds (a) are polymerizable compounds having at least one group (Y) or at least one group which can be converted into a group (Y).
Dabei kann es sich beispielsweise um Verbindungen handeln, die mindestens ein, be- vorzugt genau eine ethylenische C=C-Doppelbindung enthalten, die verbunden ist mit mindestens einem, bevorzugt genau einem Phenol, Imidazol, Triazol, Pyrazol, Oxim, N-Hydroxyimid, Hydroxybenzoesäureester, sekundären Amin, Lactam, CH-aciden eye- lischen Keton, Malonsäureester oder Alkylacetoacetat, oder die verbunden ist mit mindestens einem, bevorzugt genau einem geschützten Phenol, Imidazol, Triazol, Pyrazol, Oxim, N-Hydroxyimid, Hydroxybenzoesäureester, sekundären Amin, Lactam, CH- aciden cyclischen Keton, Malonsäureester oder Alkylacetoacetat.These may be, for example, compounds which contain at least one, preferably exactly one ethylenic C =C double bond which is bonded to at least one, preferably exactly one phenol, imidazole, triazole, pyrazole, oxime, N-hydroxyimide, Hydroxybenzoic acid ester, secondary amine, lactam, CH-acidic eye- or at least one, preferably exactly one protected phenol, imidazole, triazole, pyrazole, oxime, N-hydroxyimide, hydroxybenzoic acid ester, secondary amine, lactam, CH-acid cyclic ketone, malonic acid ester or alkyl acetoacetate.
Beispiele für in eine Gruppe (Y) übreführbare Gruppen sind geschützte Gruppen, z.B. O-alkylierte, bevorzugt O-tert. alkylierte, O-acylierte oder O-silylierte Phenole, Oxime, N-Hydroxyimide, Hydroxybenzoesäureester oder N-sulfonierte sekundäre Amine.Examples of groups which can be converted into a group (Y) are protected groups, e.g. O-alkylated, preferably O-tert. alkylated, O-acylated or O-silylated phenols, oximes, N-hydroxyimides, hydroxybenzoic acid esters or N-sulfonated secondary amines.
Gängige Schutzgruppen für die genannten Gruppen sind beispielsweise beschrieben in Theodora W. Greene, Protective Groups in Organic Synthesis, 3rd ed., Wiley New Y- ork, 1999 oder in Philip J. Kocienski, Protecting Groups, Thieme Stuttgart 2000.Common protecting groups for the groups mentioned are described, for example, in Theodora W. Greene, Protective Groups in Organic Synthesis, 3rd ed., Wiley New York, 1999 or in Philip J. Kocienski, Protecting Groups, Thieme Stuttgart 2000.
Besonders bevorzugt als Verbindungen (a) sind geschützte Styrolderivate oder Zimt- säurederivate der Formel (I)Particularly preferred compounds (a) are protected styrene derivatives or cinnamic acid derivatives of the formula (I)
worinwherein
R1 und R4 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl,R 1 and R 4 independently of one another are hydrogen or methyl,
R4 zusätzlich Carboxyl (-COOH) oder eine Estergruppe (-COOR5),R 4 additionally carboxyl (-COOH) or an ester group (-COOR 5 ),
R2 und R5 unabhängig voneinander Ci bis C20-Alkyl,R 2 and R 5 independently of one another are C 1 to C 20 -alkyl,
R3 Wasserstoff, Halogen, Ci bis C20-Alkyl, Ci bis C20-Alkyloyl, C6 bis C20-Aryloyl, Ci bis C20-Al kyloxycarbonyl, C6 bis C20-Aryloxycarbonyl, Ci bis C20-Alkylamidocarbonyl, C6 bisR 3 is hydrogen, halogen, Ci to C 20 -alkyl, Ci to C 20 -alkyloyl, C 6 to C 20 -aryloyl, Ci to C 20 -alkenyloxycarbonyl, C 6 to C 20 -aryloxycarbonyl, Ci to C 20 -alkylamidocarbonyl , C 6 to
C20-Arylamidocarbonyl oder trisubstituiertes SiIyI und p 0 bis 2, bevorzugt 0 bis 1 und besonders bevorzugt 0 bedeuten,C 20 -arylamidocarbonyl or trisubstituted SiIyI and p is 0 to 2, preferably 0 to 1 and particularly preferably 0,
wobei die Gruppen -COOR5 und -OR3auch gemeinsam eine Gruppierung -COO- bilden können.wherein the groups -COOR 5 and -OR 3 can also together form a grouping -COO-.
Darin kann das Ci bis C2O-AI ky I gegebenenfalls substituiert sein und beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert.-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, 2-Etylhexyl, 2,4,4-Trimethylpentyl, Decyl, Dodecyl, Tetradecyl, Hetadecyl, Octa- decyl, 1 ,1-Dimethylpropyl, 1 ,1-Dimethylbutyl, 1 ,1,3,3-Tetramethylbutyl, Benzyl, 1- Phenylethyl, 2-Phenylethyl, α,α-Dimethylbenzyl, Benzhydryl, p-Tolylmethyl,1-(p- Butylphenyl)-ethyl, p-Chlorbenzyl, 2,4-Dichlorbenzyl, p-Methoxybenzyl, m- Ethoxybenzyl, 2-Cyanoethyl, 2-Cyanopropyl, 2-Methoxycarbonethyl, 2- Ethoxycarbonylethyl, 2-Butoxycarbonylpropyl, 1 ,2-Di-(methoxycarbonyl)-ethyl, 2- Methoxyethyl, 2-Ethoxyethyl, 2-Butoxyethyl, Diethoxymethyl, Diethoxyethyl, 1 ,3- Dioxolan-2-yl, 1 ,3-Dioxan-2-yl, 2-Methyl-1 ,3-dioxolan-2-yl, 4-Methyl-1 ,3-dioxolan-2-yl, 2-lsopropoxyethyl, 2-Butoxypropyl, 2-Octyloxyethyl, Chlormethyl, 2-Chlorethyl, Trich- lormethyl, Trifluormethyl, 1 ,1-Dimethyl-2-chlorethyl, 2-Methoxyisopropyl, 2-Ethoxyethyl, Butylthiomethyl, 2-Dodecylthioethyl, 2-Phenylthioethyl, 2,2,2-Trifluorethyl, 2- Phenoxyethyl, 2-Phenoxypropyl, 3-Phenoxypropyl, 4-Phenoxybutyl, 6-Phenoxyhexyl, 2-Methoxyethyl, 2-Methoxypropyl, 3-Methoxypropyl, 4-Methoxybutyl, 6-Methoxyhexyl, 2-Ethoxyethyl, 2-Ethoxypropyl, 3-Ethoxypropyl, 4-Ethoxybutyl oder 6-Ethoxyhexyl bedeuten.Therein, the Ci to C 2O -AI ky I optionally be substituted and, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, 2-Etylhexyl, 2 , 4,4-trimethylpentyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, hetadecyl, octadecyl, 1, 1-dimethylpropyl, 1, 1-dimethylbutyl, 1, 1,3,3-tetramethylbutyl, benzyl, 1 Phenylethyl, 2-phenylethyl, α, α-dimethylbenzyl, benzhydryl, p-tolylmethyl, 1- (p-butylphenyl) -ethyl, p-chlorobenzyl, 2,4-dichlorobenzyl, p-methoxybenzyl, m-ethoxybenzyl, 2-cyanoethyl, 2-cyanopropyl, 2-methoxycarbonethyl, 2-ethoxycarbonylethyl, 2-butoxycarbonylpropyl, 1, 2-di- (methoxycarbonyl) -ethyl, 2-methoxyethyl, 2-ethoxyethyl, 2-butoxyethyl, diethoxymethyl, diethoxyethyl, 1, 3-dioxolane 2-yl, 1, 3-dioxan-2-yl, 2-methyl-1,3-dioxolan-2-yl, 4-methyl-1,3-dioxolan-2-yl, 2-isopropoxyethyl, 2-butoxypropyl, 2-octyloxyethyl, chloromethyl, 2-chloroethyl, trichloromethyl, trifluoromethyl, 1, 1-dimethyl-2-chloroethyl, 2-methoxyisopropyl, 2-ethoxyethyl, butylthiomethyl, 2-dodecylthioethyl, 2-phenylthioethyl, 2,2,2- Trifluoroethyl, 2-phenoxyethyl, 2-phenoxypropyl, 3-phenoxypropyl, 4-phenoxybutyl, 6-phenoxyhexyl, 2-methoxyethyl, 2-methoxypropyl, 3-methoxypropyl, 4-methoxybutyl, 6-methoxyhexyl, 2-ethoxyethyl, 2-ethoxypropyl, 3-ethoxypropyl, 4-ethoxybutyl or 6-ethoxyhexyl.
Darin kann das C6 bis C20-Aryl gegebenenfalls substituiert sein und beispielsweise bedeuten Phenyl, ToIyI, XyIyI, α-Naphthyl, ß-Naphthyl, 4-Diphenylyl, Chlorphenyl, Dich- lorphenyl, Trichlorphenyl, Difluorphenyl, Methylphenyl, Dimethyl phenyl, Trimethylphe- nyl, Ethylphenyl, Diethylphenyl, /so-Propylphenyl, tert.-Butylphenyl, Dodecylphenyl, Methoxyphenyl, Dimethoxyphenyl, Ethoxyphenyl, Hexyloxyphenyl, Methyl na phthyl, I so pro pyl na phthyl, Chlomaphthyl, Ethoxynaphthyl, 2,6-Dimethylphenyl, 2,4,6-Therein, the C 6 to C 20 -aryl may optionally be substituted and are, for example, phenyl, ToIyI, XyIyI, α-naphthyl, ß-naphthyl, 4-diphenylyl, chlorophenyl, dichlorophenyl, trichlorophenyl, difluorophenyl, methylphenyl, dimethyl phenyl, trimethylphe - nyl, ethylphenyl, diethylphenyl, / so-propylphenyl, tert-butylphenyl, dodecylphenyl, methoxyphenyl, dimethoxyphenyl, ethoxyphenyl, hexyloxyphenyl, methylnaphthyl, I as per pyl naphthyl, chlomaphthyl, ethoxynaphthyl, 2,6-dimethylphenyl, 2, 4,6
Trimethylphenyl, 2,6-Dimethoxyphenyl, 2,6-Dichlorphenyl, 4-Bromphenyl, 2- oder 4- Nitrophenyl, 2,4- oder 2,6-Dinitrophenyl, 4-Dimethylaminophenyl, 4-Acetylphenyl, Me- thoxyethylphenyl oder Ethoxymethylphenyl,Trimethylphenyl, 2,6-dimethoxyphenyl, 2,6-dichlorophenyl, 4-bromophenyl, 2- or 4-nitrophenyl, 2,4- or 2,6-dinitrophenyl, 4-dimethylaminophenyl, 4-acetylphenyl, methoxyethylphenyl or ethoxymethylphenyl,
SiIyI kann beispielsweise Trimethylsilyl, Triethylsilyl, Triphenylsilyl, tert-Butyldimethyl- silyl, tert-Butyldiphenylsilyl, tert-Butoxydimethylsilyl, tert-Butoxydiphenylsilyl oder The- xyldimethylsilyl sein.SiIyI can be, for example, trimethylsilyl, triethylsilyl, triphenylsilyl, tert-butyldimethylsilyl, tert-butyldiphenylsilyl, tert-butoxydimethylsilyl, tert-butoxydiphenylsilyl or thexyldimethylsilyl.
Halogen kann dabei Fluor, Chlor oder Brom, bedeuten, bevorzugt Chlor.Halogen may mean fluorine, chlorine or bromine, preferably chlorine.
R1 ist bevorzugt Wasserstoff.R 1 is preferably hydrogen.
R3 ist bevorzugt tert.-Butyl, tert.-Amyl, Benzyl, Acetyl, Benzoyl, Trimethylsilyl, tert.- Butyloxycarbonyl, Benzyloxycarbonyl oder Phenylamidocarbonyl, besonders bevorzugt tert.-Butyl oder tert.-Amyl.R 3 is preferably tert-butyl, tert-amyl, benzyl, acetyl, benzoyl, trimethylsilyl, tert-butyloxycarbonyl, benzyloxycarbonyl or phenylamidocarbonyl, more preferably tert-butyl or tert-amyl.
Die Gruppe -OR3 kann sich in Position 2, 3 oder 4 relativ zur Vinylgruppe befinden, bevorzugt in Position 4.The group -OR 3 may be in position 2, 3 or 4 relative to the vinyl group, preferably in position 4.
Wenn sich die Gruppe -OR3 in Position 4 befindet, dann befinden sich bevorzugt keine Substituenten in ortho-Position dieser Gruppe -OR3. R1 und R4können entweder in eis- oder in trans-Konfiguration zueinander stehen.When the group -OR 3 is in position 4, there are preferably no substituents in the ortho position of this group -OR 3 . R 1 and R 4 may be in either the cis or trans configuration.
Bevorzugte Verbindungen (a) sind 4-Methoxystyrol, 4-Silyloxystyrol, 4-tert.-Butoxy- styrol, 4-tert.-Amyloxystyrol, 4-Acetoxystyrol, 4-Hydroxyzimtsäure oder Cumarin, be- sonders bevorzugt 4-tert.-Butoxystyrol. Ferner sind auch 1-(4-Methoxyphenyl)-1- propen, Methylisoeugenol (1 ,2-Dimethoxy-4-(1-propenyl)-benzol, 1-(3,4-Dimethoxy- phenyl)-1-propen) und Isoeugenol (1-(4-Hydroxy-3-methoxyphenyl)-1-propen geeignet.Preferred compounds (a) are 4-methoxystyrene, 4-silyloxystyrene, 4-tert-butoxy-styrene, 4-tert-amyloxystyrene, 4-acetoxystyrene, 4-hydroxycinnamic acid or coumarin, more preferably 4-tert-butoxystyrene , Also, 1- (4-methoxyphenyl) -1-propene, methylisoeugenol (1, 2-dimethoxy-4- (1-propenyl) benzene, 1- (3,4-dimethoxyphenyl) -1-propene) and Isoeugenol (1- (4-hydroxy-3-methoxyphenyl) -1-propene.
Verbindungen (b) sind Ester eines Monoalkohols mit (Meth)Acrylsäure.Compounds (b) are esters of a monoalcohol with (meth) acrylic acid.
Der Monoalkohol kann aromatisch, cycloaliphatisch oder bevorzugt aliphatisch sein, besonders bevorzugt handelt es sich um ein Cycloalkanol oder Alkanol, ganz besonders bevorzugt um ein Alkanol.The monoalcohol may be aromatic, cycloaliphatic or, preferably, aliphatic, more preferably it is a cycloalkanol or alkanol, most preferably an alkanol.
Beispiele für Monoalkohole sind Methanol, Ethanol, iso-Propanol, n-Propanol, n-Examples of monoalcohols are methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, n-
Butanol, iso-Butanol, sek-Butanol, tert-Butanol, n-Hexanol, n-Heptanol, n-Octanol, n- Decanol, n-Dodecanol (Laurylalkohol), 2-Ethylhexanol, Cyclopentanol, Cyclohexanol, Cyclooctanol, Cyclododecanol, Ethylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmono- ethylether, 1 ,3-Propandiolmonomethylether.Butanol, iso-butanol, sec-butanol, tert-butanol, n-hexanol, n-heptanol, n-octanol, n-decanol, n-dodecanol (lauryl alcohol), 2-ethylhexanol, cyclopentanol, cyclohexanol, cyclooctanol, cyclododecanol, ethylene glycol monomethyl ether , Ethylene glycol monoethyl ether, 1, 3-propanediol monomethyl ether.
Bevorzugte Verbindungen (b) sind (Meth)acrylsäuremethylester, (Meth)acrylsäureethylester, (Meth)acrylsäure-n-butylester, (Meth)acrylsäure-2- ethylhexylester, (Meth)acrylsäurecyclohexylester und Dihydrodicyclopentadienylacrylat, besonders bevorzugt sind (Meth)acrylsäuremethylester, (Meth)acrylsäureethylester, (Meth)acrylsäure-n-butylester und (Meth)acrylsäure-2-ethylhexylester.Preferred compounds (b) are (meth) acrylic acid ethyl ester, (meth) acrylic acid ethyl ester, (meth) acrylic acid n-butyl ester, (meth) acrylic acid 2-ethylhexyl ester, (meth) acrylic acid cyclohexyl ester and dihydrodicyclopentadienyl acrylate, particularly preferred are (meth) acrylic acid methyl ester, ( Meth) acrylic acid ethyl ester, (meth) acrylic acid n-butyl ester and (meth) acrylic acid 2-ethylhexyl ester.
Verbindungen (c) sind von (a) und (b) verschiedene Verbindungen mit genau einer radikalisch polymerisierbaren C=C-Doppelbindung.Compounds (c) are compounds different from (a) and (b) with exactly one free-radically polymerizable C =C double bond.
Beispiel dafür sind Vinylaromatische Verbindungen, z.B. Styrol, α-Methylstyrol, α,ß-ungesättigte Nitrile, z.B. Acrylnitril, Methacrylnitril, α,ß-ungesättigte Aldehyde, z.B. Acrolein, Methacrolein,Examples are vinyl aromatic compounds, e.g. Styrene, α-methylstyrene, α, β-unsaturated nitriles, e.g. Acrylonitrile, methacrylonitrile, α, β-unsaturated aldehydes, e.g. Acrolein, methacrolein,
Vinylester, z.B. Vinylacetat, Vinylpropionat, halogenierte ethylenisch ungesättigte Verbindungen, z.B. Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, cyclische einfach ungesättigte Verbindungen, z.B. Cyclopenten, Cyclohexen, Cyclodo- decen,Vinyl esters, e.g. Vinyl acetate, vinyl propionate, halogenated ethylenically unsaturated compounds, e.g. Vinyl chloride, vinylidene chloride, cyclic monounsaturated compounds, e.g. Cyclopentene, cyclohexene, cyclododene,
N-Vinylformamid,N-vinyl formamide,
Allylessigsäure, Vinylessigsäure, monoethylenisch ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 8 C-Atomen sowie deren was- serlöslichen Alkalimetall-, Erdalkalimetall- oder Ammoniumsalze wie beispielsweise: Acrylsäure, Methacrylsäure, Dimethylacrylsäure, Ethacrylsäure, Maleinsäure, Citracon- säure, Methylenmalonsäure, Crotonsäure, Fumarsäure, Mesaconsäure und Itaconsäu- re, Maleinsäure, N-Vinylpyrrolidon N-Vinyllactame, wie z.B. N-Vinylcaprolactam,Allylacetic acid, vinyl acetic acid, monoethylenically unsaturated carboxylic acids having 3 to 8 carbon atoms and their water-soluble alkali metal, alkaline earth metal or ammonium salts such as: Acrylic acid, methacrylic acid, dimethylacrylic acid, ethacrylic acid, maleic acid, citraconic acid, methylenemalonic acid, crotonic acid, fumaric acid, mesaconic acid and itaconic acid, maleic acid, N-vinylpyrrolidone N-vinyllactams, for example N-vinylcaprolactam,
N-Vinyl-N-Alkyl-carbonsäureamide oder N-Vinyl-carbonsäureamide, wie z. B. N- Vinylacetamid, N-Vinyl-N-methylformamid und N-Vinyl-N-methylacetamid Vinylether, z.B. Methylvinylether, Ethylvinylether, n-Propylvinylether, iso- Propylvinylether, n-Butylvinylether, se/c-Butylvinylether, /so-Butylvinylether, tert- Butylvinylether, sowie Gemische davon.N-vinyl-N-alkylcarboxamides or N-vinylcarboxamides, such as. N-vinylacetamide, N-vinyl-N-methylformamide and N-vinyl-N-methylacetamide, vinyl ethers, e.g. Methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, iso-propyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, se / c-butyl vinyl ether, / so-butyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, and mixtures thereof.
Bevorzugte Verbindungen (c) sind Styrol, Vinylacetat, Acrylnitril, Acrylsäure, N- Vinylpyrrolidon, N-Vinylcaprolactam und Ethylvinylether, besonders bevorzugt ist Sty- rol.Preferred compounds (c) are styrene, vinyl acetate, acrylonitrile, acrylic acid, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam and ethyl vinyl ether, particularly preferred is styrene.
Verbindungen (d) sind Ester eines Alkohols mit mehr als einer Hydroxygruppe mit (Meth)Acrylsäure.Compounds (d) are esters of an alcohol having more than one hydroxy group with (meth) acrylic acid.
Beispiele für derartige Alkohole sind Ethylenglykol, 1 ,2-Propandiol, 1 ,3-Propandiol, 1 ,1- Dimethylethan-1 ,2-diol, 2-Butyl-2-ethyl-1 ,3-Propandiol, 2-Ethyl-1 ,3-Propandiol, 2- Methyl-1 ,3-Propandiol, Neopentylglykol, Hydroxypivalinsäureneopentylglykolester, 1 ,2-, 1 ,3- oder 1 ,4-Butandiol, 1 ,6-Hexandiol, 1 ,10-Dekandiol, Bis-(4- hydroxycyclohexan)isopropyliden, Tetramethylcyclobutandiol, 1 ,2-, 1 ,3- oder 1 ,4- Cyclohexandiol, Cyclooctandiol, Norbomandiol, Pinandiol, Decalindiol, 2-Ethyl-1 ,3- Hexandiol, 2,4-Diethyl-oktan-1 ,3-diol, 2,2-Bis(4-hydroxycyclohexyl)propan, 1 ,1-, 1 ,2-, 1 ,3- und 1 ,4-Cyclohexandimethanol, 1 ,2-, 1 ,3- oder 1 ,4-Cyclohexandiol, Trimethylolbu- tan, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Pentaerythrit, Glycerin, Ditrimethylolpropan und Dipentaerythrit.Examples of such alcohols are ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,1-dimethylethane-1,2-diol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-1 , 3-propanediol, 2-methyl-1, 3-propanediol, neopentyl glycol, hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester, 1, 2, 1, 3 or 1, 4-butanediol, 1, 6-hexanediol, 1, 10-decanediol, bis ( 4-hydroxycyclohexane) isopropylidene, tetramethylcyclobutanediol, 1, 2-, 1, 3- or 1, 4-cyclohexanediol, cyclooctanediol, norbomandiol, pinanediol, decalindiol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,4-diethyl-octane 1, 3-diol, 2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane, 1, 1, 1, 2, 1, 3 and 1, 4-cyclohexanedimethanol, 1, 2, 1, 3 or 1 , 4-cyclohexanediol, trimethylolbutane, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, glycerol, ditrimethylolpropane and dipentaerythritol.
Die Alkohole können gegebenenfalls je Hydroxygruppe ein bis zehnfach, bevorzugt ein- bis fünffach, besonders bevorzugt ein- bis dreifach und ganz besonders bevorzugt ein- oder zweifach alkoxyliert, bevorzugt ethoxyliert und/oder propoxyliert und besonders bevorzugt ethoxyliert sein.The alcohols may optionally be alkoxylated one to ten times, preferably one to five times, more preferably one to three times and very particularly preferably one or two times per hydroxyl group, preferably ethoxylated and / or propoxylated and particularly preferably ethoxylated.
Dabei kann es sich bei den Verbindungen (d) um Verbindungen (d1) handeln, die außer (Meth)acrylatgruppen keine anderen funktionellen Gruppen aufweisen, oder solche Verbindungen (d2), die mindestens eine andere funktionelle Gruppe aufweisen. Beispiele für solche funktionelle Gruppen sind Hydroxygruppen, unsubstituierte Ami- nogruppen, N-monosubstituierte Aminogruppen, N,N-dialkylsubstituierte Aminogruppen und Thiolgruppen.In this case, the compounds (d) can be compounds (d1) which have no other functional groups in addition to (meth) acrylate groups, or those compounds (d2) which have at least one other functional group. Examples of such functional groups are hydroxy groups, unsubstituted amino groups, N-monosubstituted amino groups, N, N-dialkyl-substituted amino groups and thiol groups.
Bevorzugte Verbindungen (d1) sind 1 ,2-Ethandioldi(meth)acrylat, 1 ,2-Preferred compounds (d1) are 1, 2-ethanediol di (meth) acrylate, 1, 2
Propandioldi(meth)acrylat, 1 ,3-Propandioldi(meth)acrylat, 1 ,4-Butandioldi(meth)acrylat, 1 ,6-Hexandioldi(meth)acrylat, Neopentylglykoldi(meth)acrylat, Trimethylolpro- pantri(meth)acrylat und Pentaerythrittetra(meth)acrylat.Propanediol di (meth) acrylate, 1,3-propanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate and pentaerythritol tetra (meth) acrylate.
Bevorzugte Verbindungen (d2) sind 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2- Hydroxypropyl(meth)acrylat, 3-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 4- Hydroxybutyl(meth)acrylat, 6-Hydroxyhexyl(meth)acrylat, Pentaerythrittri(meth)acrylat, 2-Aminoethyl(meth)acrylat, 2-Aminopropyl(meth)acrylat, 3-Aminopropyl(meth)acrylat, 4-Aminobutyl(meth)acrylat, 6-Aminohexyl(meth)acrylat, 2-Thioethyl(meth)acrylat und 2- Dimethylaminoethyl(meth)acrylat.Preferred compounds (d2) are 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, 2-aminoethyl (meth) acrylate, 2-aminopropyl (meth) acrylate, 3-aminopropyl (meth) acrylate, 4-aminobutyl (meth) acrylate, 6-aminohexyl (meth) acrylate, 2-thioethyl (meth) acrylate and 2-Dimethylaminoethyl (meth) acrylate.
Die Verbindungen (d1 ) und (d2) können auch als Gemische eingesetzt werden, beispielsweise als technische Gemische der Acrylierung von Pentaerythrit, die zumeist eine OH-Zahl gemäß DIN 53240 von 99 bis 115 mg KOH/g aufweisen und überwie- gend aus Pentaerythrittriacrylat und Pentaerythrittetraacrylat bestehen, sowie untergeordnete Mengen von Pentaerythritdiacrylat enthalten können.The compounds (d1) and (d2) can also be used as mixtures, for example as technical mixtures of the acrylation of pentaerythritol, which usually have an OH number according to DIN 53240 of 99 to 115 mg KOH / g and predominantly of pentaerythritol triacrylate and Pentaerythritol tetraacrylate, and may contain minor amounts of pentaerythritol diacrylate.
Verbindungen (e) sind gegebenenfalls von (d) verschiedene Verbindungen mit mehr als einer radikalisch polymerisierbaren C=C-Doppelbindung.Compounds (e) are optionally different from (d) compounds having more than one radically polymerizable C = C double bond.
Beispiele dafür sind Divinylbenzol, Butadien, Chloropren oder Isopren.Examples are divinylbenzene, butadiene, chloroprene or isoprene.
Die Polyacrylate enthalten die Aufbaukomponenten in der Regel in folgenden Mengen (in mol%):The polyacrylates usually contain the synthesis components in the following quantities (in mol%):
(a) 0,1 bis 50, bevorzugt 0,5 bis 40, besonders bevorzugt 1 bis 30, ganz besonders bevorzugt 5 bis 25 und insbesondere 10 bis 20 mol%,(a) 0.1 to 50, preferably 0.5 to 40, particularly preferably 1 to 30, very particularly preferably 5 to 25 and in particular 10 to 20 mol%,
(b) 50 bis 99,9, bevorzugt 60 bis 99,5, besonders bevorzugt 70 bis 90, ganz besonders bevorzugt 75 bis 95 und insbesondere 80 bis 90 mol%, (c) 0 bis 50, bevorzugt 1 bis 40, besonders bevorzugt 5 bis 35, ganz besonders bevorzugt 10 bis 30 und insbesondere 15 bis 25 mol%,(b) 50 to 99.9, preferably 60 to 99.5, particularly preferably 70 to 90, very particularly preferably 75 to 95 and in particular 80 to 90 mol%, (c) 0 to 50, preferably 1 to 40, particularly preferred From 5 to 35, very particularly preferably from 10 to 30, and in particular from 15 to 25, mol%,
(d) 0 bis 5, bevorzugt 0 bis 4, besonders bevorzugt 0 bis 3, ganz besonders bevorzugt 0,1 bis 2,5 und insbesondere 1 bis 2 mol%,(d) 0 to 5, preferably 0 to 4, particularly preferably 0 to 3, very particularly preferably 0.1 to 2.5 and in particular 1 to 2 mol%,
(e) 0 bis 5, bevorzugt 0 bis 4, besonders bevorzugt 0 bis 3, ganz besonders bevor- zugt 0,1 bis 2,5 und insbesondere 1 bis 2 mol%,(e) 0 to 5, preferably 0 to 4, particularly preferably 0 to 3, very particularly preferably 0.1 to 2.5 and in particular 1 to 2 mol%,
mit der Maßgabe, daß die Summe 100 mol% ergibt. Eine häufige, aber nicht die einzige Methode zur Herstellung solcher (Co)Polymerisate ist die radikalische oder ionische (Co)Polymerisation in einem Lösungs- oder Verdünnungsmittel.with the proviso that the sum is 100 mol%. A common but not the only method for preparing such (co) polymers is free-radical or ionic (co) polymerization in a solvent or diluent.
Die radikalische (Co)Polymerisation solcher Monomere erfolgt beispielsweise in wäßriger Lösung in Gegenwart von Polymerisationsinitiatoren, die unter Polymerisationsbedingungen in Radikale zerfallen, beispielsweise Peroxodisulfate, H2O2-Redoxysysteme oder Hydroxyperoxide, wie z.B. tert. Butylhydroperoxid oder Cumolhydroperoxid. Die (Co)Polymerisation kann in einem weiten Temperaturbereich, gegebenenfalls unter vermindertem oder auch unter erhöhtem Druck in der Regel bei Temperaturen bis zu 100 °C vorgenommen werden. Der pH-Wert des Reaktionsgemisches wird gewöhnlich in dem Bereich von 4 bis 10 eingestellt.The free-radical (co) polymerization of such monomers takes place, for example, in aqueous solution in the presence of polymerization initiators which decompose into free radicals under polymerization conditions, for example peroxodisulfates, H 2 O 2 -redoxysysteme or hydroxyperoxides, such as tert. Butyl hydroperoxide or cumene hydroperoxide. The (co) polymerization can be carried out in a wide temperature range, optionally under reduced or elevated pressure, usually at temperatures up to 100 ° C. The pH of the reaction mixture is usually adjusted in the range of 4 to 10.
Die (Co)Polymerisation kann aber auch in anderer, dem Fachmann an sich bekannter Weise kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden, z.B. als Lösungs-, Fällungs-, Wasser-in-öl-Emulsions-, inverse Emulsions, Suspensions oder umgekehrte Suspensionspolymerisation .However, the (co) polymerization can also be carried out continuously or batchwise in another manner known per se to those skilled in the art, e.g. as a solution, precipitate, water-in-oil emulsion, inverse emulsion, suspension or reverse suspension polymerization.
Dabei wird das Monomer/die Monomere unter Verwendung radikalischer Polymerisationsinitiatoren (co)polymerisiert.At this time, the monomer (s) is (co) polymerized using radical polymerization initiators.
Beispiele sind solche, die im Polymer Handbook Aufl. 1999, Wiley & Sons, New York, aufgeführt sind.Examples are those listed in Polymer Handbook Edition 1999, Wiley & Sons, New York.
Dies sind beispielsweise Peroxodisulfate, beispielsweise Kalium-, Natrium- oder Am- moniumperoxodisulfat, Peroxide, beispielsweise Natriumperoxid oder Kaliumperoxid, Perborate, wie beispielsweise Ammonum-, Natrium- oder Kaliumperborat, Monopersul- fate, beispielsweise Ammonium-, Natrium- oder Kaliumhydrogenmonopersulfat, sowie Salze von Peroxycarbonsäuren, beispielsweise Ammonium-, Natrium-, Kalium- oder Magnesium Monoperoxyphthalat.These are, for example, peroxodisulfates, for example potassium, sodium or ammonium peroxodisulfate, peroxides, for example sodium peroxide or potassium peroxide, perborates, for example ammonium, sodium or potassium perborate, monopersulfates, for example ammonium, sodium or potassium hydrogen monopersulfate, and also salts of peroxycarboxylic acids, for example ammonium, sodium, potassium or magnesium monoperoxyphthalate.
Weiterhin kann Wasserstoffperoxid, beispielsweise als wäßrige Lösung in einer Konzentration von 10 bis 50 Gew%, verwendet werden.Furthermore, hydrogen peroxide, for example as an aqueous solution in a concentration of 10 to 50% by weight, can be used.
Möglich ist auch die Verwendung von tert. Butylhydroperoxid, tert. Amylhydroperoxid, Cumylhydroperoxid, Peressigsäure, Perbenzoesäure, Monoperphthalsäure oder meta- Chlorperbenzoesäure.It is also possible to use tert. Butyl hydroperoxide, tert. Amyl hydroperoxide, cumyl hydroperoxide, peracetic acid, perbenzoic acid, monoperphthalic acid or meta-chloroperbenzoic acid.
Des weiteren ist möglich der Einsatz von Ketonperoxiden, Dialkylperoxiden, Diacylpe- roxiden oder gemischte Acyl-Alkylperoxiden Beispiele für Diacylperoxide sind Dibenzoylperoxid und Diacetylperoxid. Beispiele für Dialkylperoxide sind Di-tert-butylperoxid, Di-cumylperoxid, Bis-(α,α- dimethylbenzyl)peroxid und Diethylperoxid.It is also possible to use ketone peroxides, dialkyl peroxides, diacyl peroxides or mixed acyl alkyl peroxides. Examples of diacyl peroxides are dibenzoyl peroxide and diacetyl peroxide. Examples of dialkyl peroxides are di-tert-butyl peroxide, di-cumyl peroxide, bis (α, α-dimethylbenzyl) peroxide and diethyl peroxide.
Ein Beispiel für gemischte Acyl-Alkylperoxide ist tert. Butylperbenzoat. Ketonperoxide sind beispielsweise Aceton peroxid, Butanonperoxid und 1 ,1'-Peroxy- bis-cyclohexanol.An example of mixed acyl-alkyl peroxides is tert. Perbenzoate. Ketone peroxides are, for example, acetone peroxide, butanone peroxide and 1, 1'-peroxy-bis-cyclohexanol.
Sonstige sind beispielsweise 1 ,2,4-Trioxolan oder 9,10-Dihydro-9,10- epidioxidoanthracen.Others are for example 1, 2,4-trioxolane or 9,10-dihydro-9,10-epidioxidoanthracene.
Bevorzugt sind in Radikale zerfallende Azoverbindungen, wie 2,2'-Azo-bis(iso- butyronitril), 2,21-Azobis-(2-amidinopropan)-hydrochlorid oder 4,41-Azo-bis-(41-cyan- pentansäure) oder Dialkylperoxide, wie Di-tert.-Amylperoxid, Aryl-alkylperoxide, wie tert.-Butyl-cumylperoxid, Alkyl-acylperoxide, wie tert.-Butyl-peroxy-2-ethylhexanoat, Peroxidicarbonate, wie Di-(4-tert.-Butylcyclohexyl)peroxydicarbonat oder Hydroperoxide.Into radicals are preferred decomposing azo compounds such as 2,2'-azo-bis (iso- butyronitrile), 2,2 1-azobis- (2-amidinopropane) hydrochloride or 4,4 1-azo-bis- (4 1 - cyano-pentanoic acid) or dialkyl peroxides such as di-tert-amyl peroxide, aryl-alkyl peroxides such as tert-butyl-cumyl peroxide, alkyl acyl peroxides such as tert-butyl-peroxy-2-ethylhexanoate, peroxydicarbonates such as di- (4 tert-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate or hydroperoxides.
Die Aufbaukomponenten werden meist in Form wäßriger Lösungen oder wäßriger E- mulsionen eingesetzt, wobei die untere Konzentration durch die in der (Co)PoIy- merisation vertretbare Wassermenge und die obere Konzentration durch die Löslichkeit der betreffenden Verbindung in Wasser bestimmt ist.The synthesis components are usually used in the form of aqueous solutions or aqueous emulsions, the lower concentration being determined by the amount of water which is acceptable in (co) polymerization and the upper concentration by the solubility of the compound in question in water.
Als Lösungs- oder Verdünnungsmittel können dienen z.B. Wasser, Alkohole, wie Methanol, Ethanol, n- oder iso-Propanol, n- oder iso-Butanol, Glykole, Ketone, wie Aceton, Ethylmethylketon, Diethylketon oder /so-Butylmethylketon. Besonders bevorzugt sind unpolare Lösungsmittel wie beispielsweise XyIoI und dessen Isomerengemische, Shellsol® A und Solventnaphtha. Weiterhin möglich sind Ester oder Ketone. Beispiele dafür sind n-Butylacetat, Ethylacetat, 1-Methoxypropylacetat-2, 2-Methoxyethylacetat, 2-Ethoxyethylacetat, 2-Ethoxyethylpropionat oder Butylglykolacetat.As a solvent or diluent, e.g. Water, alcohols, such as methanol, ethanol, n- or iso-propanol, n- or iso-butanol, glycols, ketones, such as acetone, ethyl methyl ketone, diethyl ketone or / so-butyl methyl ketone. Particular preference is given to nonpolar solvents such as, for example, xylene and its mixtures of isomers, Shellsol® A and solvent naphtha. Also possible are esters or ketones. Examples of these are n-butyl acetate, ethyl acetate, 1-methoxypropylacetate-2, 2-methoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl propionate or butylglycol acetate.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Monomere vorgemischt und Initiator mit gegebenenfalls weiteren Zusätzen gelöst in Lösungsmittel zugegeben. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist beschrieben in WO 01/23484 und dort besonders auf Seite 10, Z. 3 bis Z. 24In a preferred embodiment, the monomers are premixed and initiator added with any further additives dissolved in solvent. A particularly preferred embodiment is described in WO 01/23484 and there particularly on page 10, Z. 3 to Z. 24
Gegebenenfalls kann die (Co)Polymerisation in Gegenwart von Polymerisationsreg- lern, wie beispielsweise Hydroxylammoniumsalze, chlorierte Kohlenwasserstoffe und Thioverbindungen, wie z.B. tert.-Butylmercaptan, Thioglycolsäureethylacrylester, Mer- captoethynol, Mercaptopropyltrimethoxysilan, Dodecylmercaptan, tert.-Dodecylmer- captan oder Alkalimetallhypophosphite, durchgeführt werden. Bei der (Co)Polymeri- sation können diese Regler, z. B. in Mengen von 0 bis 0,8 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der zu (co)polymerisierenden Monomeren, eingesetzt werden, durch die die Molmasse des entstehenden (Co)Polymers verringert wird. Bei der Emulsionspolymerisation können Dispergiermittel, ionische und/oder nichtionische Emulgatoren und/oder Schutzkolloide bzw. Stabilisatoren als grenzflächenaktive Verbindungen verwendet werden.If appropriate, the (co) polymerization can be carried out in the presence of polymerization regulators, such as, for example, hydroxylammonium salts, chlorinated hydrocarbons and thio compounds, for example tert-butylmercaptan, thioglycolic acid ethylacrylic esters, mercaptoethynol, mercaptopropyltrimethoxysilane, dodecylmercaptan, tert-dodecylmercaptan or alkali metal hypophosphites become. In (co) polymerization, these regulators, eg. B. in amounts of 0 to 0.8 parts by weight, based on 100 parts by weight of the (co) polymerizing monomers, are used by the molecular weight of the resulting (co) polymer is reduced. In the emulsion polymerization, dispersants, ionic and / or nonionic emulsifiers and / or protective colloids or stabilizers can be used as surface-active compounds.
Als solche kommen sowohl die zur Durchführung von Emulsionspolymerisationen üblicherweise eingesetzten Schutzkolloide als auch Emulgatoren in Betracht.Suitable as such are both the protective colloids commonly used to carry out emulsion polymerizations and emulsifiers.
Geeignete Schutzkolloide sind beispielsweise Polyvinylalkohole, Cellulosederivate oder Vinylpyrrolidon enthaltende Copolymerisate. Eine ausführliche Beschreibung weiterer geeigneter Schutzkolloide findet sich in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1 , makromolekulare Stoffe, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1969, S. 411 bis 420. Selbstverständlich können auch Gemische aus Emulgatoren und/oder Schutzkolloiden verwendet werden. Vorzugsweise werden als Dispergiermittel ausschließlich Emulgatoren eingesetzt, deren relative Molekulargewichte im Unterschied zu den Schutzkolloiden üblicherweise unter 1000 liegen. Sie können sowohl anionischer, kationischer oder nichtionischer Natur sein. Selbstverständlich müssen im Falle der Verwendung von Gemischen grenzflächenaktiver Substanzen die Einzelkomponenten miteinander verträglich sein, was im Zweifelsfall an Hand weniger Vorversuche überprüft werden kann. Im allgemeinen sind anionische Emulgatoren untereinander und mit nichtionischen Emulgatoren verträglich.Suitable protective colloids are, for example, polyvinyl alcohols, cellulose derivatives or vinylpyrrolidone-containing copolymers. A detailed description of other suitable protective colloids can be found in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume XIV / 1, macromolecular substances, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1969, pp. 411 to 420. Of course, mixtures of emulsifiers and / or or protective colloids. The dispersants used are preferably exclusively emulsifiers whose relative molecular weights, in contrast to the protective colloids, are usually below 1000. They may be anionic, cationic or nonionic in nature. Of course, in the case of the use of mixtures of surfactants, the individual components must be compatible with each other, which can be checked in case of doubt by hand on fewer preliminary tests. In general, anionic emulsifiers are compatible with each other and with nonionic emulsifiers.
Desgleichen gilt auch für kationische Emulgatoren, während anionische und kationische Emulgatoren meistens miteinander unverträglich sind. Gebräuchliche Emulgatoren sind z.B. ethoxylierte Mono-, Di- und Tri-Alkylphenole (Ethoxylierungsgrad: 3 bis 100, : C4 bis Ci2), ethoxylierte Fettalkohole (Ethoxylierungsgrad: 3 bis 100, Alkylrest: C8 bis Ci8), sowie Alkali- und Ammoniumsalze von Alkylsulfaten (Alkylrest: C8 bis Ci6) von Schwefelsäurehalbestern ethoxylierter Alkylphenole (Ethoxylierungsgrad: 3 bis 100, Alkylrest: C4 bis Ci2), von Alkylsulfonsäuren (Alkylrest: Ci2 bis Ci8) und von Alkylacryl- sulfonsäuren (Alkylrest: Cg bis Ci8). Weitere geeignete Emulgatoren wie Sulfo- bemsteinsäureester finden sich in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1 , Makromolekulare Stoffe, Georg-Thieme Verlag, Stuttgart, 1961 , Seiten 192 bis 208.The same applies to cationic emulsifiers, while anionic and cationic emulsifiers are usually incompatible with each other. Customary emulsifiers are, for example, ethoxylated mono-, di- and tri-alkylphenols (degree of ethoxylation: 3 to 100: C 4 to C 2), ethoxylated fatty alcohols (degree of ethoxylation: from 3 to 100, alkyl radical: C 8 to Ci 8), as well as alkali and ammonium salts of alkyl sulfates (alkyl radical: C 8 to Ci 6) ethoxylated sulfuric acid monoesters of alkylphenols (degree of ethoxylation: from 3 to 100, alkyl radical: C 4 to C 2), of alkylsulfonic acids (alkyl: C 2 to C 8) sulfonic acids and alkylacrylic ( Alkyl radical: Cg to Ci 8 ). Further suitable emulsifiers, such as sulfosuccinic esters, can be found in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume XIV / 1, Macromolecular Materials, Georg-Thieme Verlag, Stuttgart, 1961, pages 192 to 208.
In der Regel beträgt die Menge an eingesetzten Dispergiermittel 0,5 bis 6, vorzugswei- se 1 bis 3 Gew.-% bezogen auf die radikalisch zu polymerisierenden Monomeren.In general, the amount of dispersant used is 0.5 to 6, preferably 1 to 3 wt .-% based on the monomers to be radically polymerized.
Die erhaltenen Polymere, Polymerlösungen oder Polymerdispersionen können zusätzlich chemisch und/oder physikalisch desodoriert werden.The resulting polymers, polymer solutions or polymer dispersions can additionally be deodorized chemically and / or physically.
Eventuell enthaltene Schutzgruppen in den Verbindungen A werden nach deren Herstellung und bevorzugt vor Umsetzung mit den Verbindungen B entfernt. Gängige me- thoden zur Entfernung der Schutzgruppen sind beispielsweise beschrieben in Theodo- ra W. Greene, Protective Groups in Organic Synthesis, 3rd ed., Wiley New York, 1999 oder in Philip J. Kocienski, Protecting Groups, Thieme Stuttgart 2000.Any protective groups present in the compounds A are removed after their preparation and preferably before reaction with the compounds B. Common methods for removing the protective groups are described, for example, in Theodo. ra W. Greene, Protective Groups in Organic Synthesis, 3rd Ed., Wiley New York, 1999, or in Philip J. Kocienski, Protecting Groups, Thieme Stuttgart 2000.
Im Fall der tertiären Alkylgruppen, insbesondere von Phenolen, werden die schutz- gruppenhaltigen Verbindungen A bevorzugt mit mindestens einer Säure bei einer Temperatur von 20 bis 100 °C, bevorzugt von 20 bis 80 °C und besonders bevorzugt von 40 bis 70 °C über einen Zeitraum von 10 Minuten bis mehreren Stunden erwärmt.In the case of the tertiary alkyl groups, in particular of phenols, the protecting group-containing compounds A are preferably reacted with at least one acid at a temperature of 20 to 100 ° C, preferably from 20 to 80 ° C and more preferably from 40 to 70 ° C over a Heated from 10 minutes to several hours.
Geeignete Säuren sind Schwefelsäure, Phosphorsäure, Mineralsäuren wie beispiels- weise Salzsäure, Alkyl- oder Arylsulfonsäure, beispielsweise Methan-, Trifluormethan-, Benzol-, para-Toluol- oder Dodecylbenzolsulfonsäure, Carbonsäuren wie Essigsäure, oder stark sauer lonentauscher.Suitable acids are sulfuric acid, phosphoric acid, mineral acids such as hydrochloric acid, alkyl or arylsulfonic acid, for example methane, trifluoromethane, benzene, para-toluene or dodecylbenzenesulfonic acid, carboxylic acids such as acetic acid, or strongly acid ion exchanger.
Bevorzugt wird die Spaltung in Gegenwart mindestens eines Reduktionsmittels durch- geführt, beispielsweise solchen, wie sie beschrieben sind in WO 03/35596 von S. 5, Z. 36 bis S. S. 9, Z. 7 und S. 13, Z. 5 bis Z. 30. Bevorzugt ist die Gegenwart von Triphe- nylphosphin, Triphenylphosphit, Hypophosphorige Säure oder Triethylphosphit, besonders bevorzugt von Hypophosphoriger Säure.The cleavage is preferably carried out in the presence of at least one reducing agent, for example those as described in WO 03/35596 of page 5, lines 36 to 37, page 7 and page 13, lines 5 to 2 30. Preference is given to the presence of triphenylphosphine, triphenyl phosphite, hypophosphorous acid or triethyl phosphite, particularly preferably hypophosphorous acid.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Spaltung der Schutzgruppen unter einem unter den Reaktionsbedingungen inerten Gas durchgeführt.In a preferred embodiment, the cleavage of the protective groups is carried out under a gas which is inert under the reaction conditions.
Im Fall der Acylgruppen als Schutzgruppen, insbesondere von Phenolen, werden die schutzgruppenhaltigen Verbindungen A bevorzugt mit mindestens einer Base, bei- spielsweise Natronlauge, Kalilauge oder Kalkmilch, bei einer Temperatur von 20 bis 100 0C, bevorzugt von 20 bis 80 0C und besonders bevorzugt von 40 bis 70 0C über einen Zeitraum von 10 Minuten bis mehreren Stunden erwärmt.In the case of the acyl groups as protective groups, especially of phenols, the protective group-containing compounds A are preferably with at least one base, for example sodium hydroxide, potassium hydroxide or lime, at a temperature of 20 to 100 0 C, preferably from 20 to 80 0 C and especially preferably heated from 40 to 70 0 C over a period of 10 minutes to several hours.
Im Fall der Silylgruppen als Schutzgruppen, insbesondere von Phenolen, werden die schutzgruppenhaltigen Verbindungen A bevorzugt mit mindestens einer Säure oder einer fluoridhaltigen Verbindung, wie z.B. NaF, Ammoniumfluorid oder Tetra butylam- moniumfluorid, bei einer Temperatur von 20 bis 100 0C, bevorzugt von 20 bis 80 0C und besonders bevorzugt von 40 bis 70 °C über einen Zeitraum von 10 Minuten bis mehreren Stunden erwärmt.In the case of the silyl groups as protective groups, in particular of phenols, the protective group-containing compounds A are preferably with at least one acid or a fluoride-containing compound, such as NaF, ammonium fluoride or tetra butylam- moniumfluorid, at a temperature of 20 to 100 0 C, preferably from 20 heated to 80 0 C and more preferably from 40 to 70 ° C over a period of 10 minutes to several hours.
Neben der Bindemittelkomponente A muß noch mindestens eine weitere Komponente B anwesend sein, die mindestens ein Di- oder Polyisocyanat enthält.In addition to the binder component A at least one further component B must be present, which contains at least one di- or polyisocyanate.
Dies können beispielsweise solche Di- oder Polyisocyanate sein, wie sie oben bei den Polyurethanen aufgeführt sind. Bevorzugt Di- und Polyisocyanate sind 1 ,6-These may be, for example, di- or polyisocyanates, as listed above for the polyurethanes. Preferred di- and polyisocyanates are 1, 6
Diisocyanatohexan und Isophorondiisocyanat sowie deren Polyisocyanate wie oben aufgeführt, insbesondere deren Isocyanurate. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Komponente B mindestens ein Polyisocyanat, das mindestens eine Verbindung mit mindestens einer gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppe und mindestens einer radika- lisch polymerisierbaren ungesättigten Gruppe zumindest teilweise über Allopha- natgruppen gebunden enthält.Diisocyanatohexane and isophorone diisocyanate and their polyisocyanates as listed above, in particular their isocyanurates. In a particularly preferred embodiment of the present invention, the component B comprises at least one polyisocyanate which contains at least one compound having at least one isocyanate-reactive group and at least one free-radically polymerizable unsaturated group bound at least partially via allophanate groups.
Derartige Polyisocyanate enthalten einen Gehalt an Allophanatgruppen (berechnet als C2N2HO3 = 101 g/mol) von 1 bis 28 Gew%, bevorzugt von 3 bis 25 Gew%.Such polyisocyanates contain a content of allophanate groups (calculated as C 2 N 2 HO 3 = 101 g / mol) of from 1 to 28% by weight, preferably from 3 to 25% by weight.
Von der Verbindung mit mindestens einer gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppe und mindestens einer radikalisch polymerisierbaren ungesättigten Gruppe, die Aufbaukomponenten dieser Polyisocyanate bilden, sind mindestens 20 mol%, bevorzugt mindestens 25 mol%, besonders bevorzugt mindestens 30 mol%, ganz besonders bevorzugt mindestens 35 mol%, insbesondere mindestens 40 mol% und speziell mindestens 50 mol% an Allophanatgruppen gebunden.At least 20 mol%, preferably at least 25 mol%, particularly preferably at least 30 mol%, very particularly preferably at least 35 mol%, of the compound having at least one isocyanate-reactive group and at least one free-radically polymerizable unsaturated group which form structural components of these polyisocyanates , in particular at least 40 mol% and especially at least 50 mol% of allophanate groups.
Diese Polyisocyanate weisen in der Regel ein zahlenmittleres Molgewicht Mn von weniger als 10000 g/mol, bevorzugt von weniger als 5000 g/mol, besonders bevorzugt von weniger als 4000 und ganz besonders bevorzugt von weniger als 2000 g/mol auf (bestimmt durch Gelpermeationschromatographie mit Tetrahydrofuran und Polystyrol als Standard).These polyisocyanates generally have a number average molecular weight M n of less than 10,000 g / mol, preferably less than 5000 g / mol, more preferably less than 4000 and very particularly preferably less than 2000 g / mol (determined by gel permeation chromatography with tetrahydrofuran and polystyrene as standard).
Die Verbindungen mit mindestens einer gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppe und mindestens einer radikalisch polymerisierbaren ungesättigten Gruppe können z.B. Mo- noester von α,ß-ungesättigten Carbonsäuren, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Croton- säure, Itaconsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Acrγlamidoglykolsäure, Methacrγlami- doglykolsäure oder Vinylether, bevorzugt (Meth)Acrylsäure und besonders bevorzugt Acrylsäure mit Di- oder Polyolen sein, die vorzugsweise 2 bis 20 C-Atome und wenigs- tens zwei Hydroxygruppen aufweisen, wie Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethy- lenglykol, 1 ,2-Propylenglykol, 1 ,3-Propylenglykol, 1 ,1-Dimethyl-1 ,2-Ethandiol, Dipropy- lenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Pentaethylenglykol, Tripropylenglykol, 1 ,2-, 1 ,3- oder 1 ,4-Butandiol, 1 ,5-Pentandiol, Neopentylglykol, 1 ,6-Hexandiol, 2-Methyl- 1 ,5-pentandiol, 2-Ethyl-1 ,4-butandiol, 1 ,4-Dimethylolcyclohexan, 2,2-Bis(4-hydroxy- cyclohexyl)propan, Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Trimethylolbutan, Pentaerythrit, Ditrimethylolpropan, Erythrit, Sorbit, PoIy-THF mit einem Molgewicht zwischen 162 und 2000, Poly-1 ,3-propandiol mit einem Molgewicht zwischen 134 und 400 oder Polyethylenglykol mit einem Molgewicht zwischen 238 und 458. Weiterhin können auch Ester oder Am ide der (Meth)acrylsäure mit Aminoalkoholen z. B. 2-Aminoethanol, 2-(Methylamino)ethanol, 3-Amino-1-propanol, 1-Amino-2-propanol oder 2-(2-Amino- ethoxy)ethanol, 2-Mercaptoethanol oder Polyaminoalkane, wie Ethylendiamin oder Diethylentriamin, oder Vinylessigsäure verwendet werden.The compounds having at least one isocyanate-reactive group and at least one free-radically polymerizable unsaturated group can, for example monoesters of α, ß-unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, Acrγlamidoglykolsäure, Methacr¬lami- doglykolsäure or Vinyl ethers, preferably (meth) acrylic acid and particularly preferably acrylic acid with diols or polyols which preferably have 2 to 20 C atoms and at least two hydroxyl groups, such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1 , 3-propylene glycol, 1, 1-dimethyl-1, 2-ethanediol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, tripropylene glycol, 1, 2, 1, 3 or 1, 4-butanediol, 1, 5-pentanediol , Neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 2-methyl-1,5-pentanediol, 2-ethyl-1,4-butanediol, 1,4-dimethylolcyclohexane, 2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane, glycerol , Trimethylolethane , Trimethylolpropane, trimethylolbutane, pentaerythritol, ditrimethylolpropane, erythritol, sorbitol, poly-THF having a molecular weight between 162 and 2000, poly-1,3-propanediol having a molecular weight between 134 and 400, or polyethylene glycol having a molecular weight between 238 and 458 Also esters or Am ide of (meth) acrylic acid with amino alcohols z. For example, 2-aminoethanol, 2- (methylamino) ethanol, 3-amino-1-propanol, 1-amino-2-propanol or 2- (2-amino- ethoxy) ethanol, 2-mercaptoethanol or polyaminoalkanes such as ethylenediamine or diethylenetriamine, or vinylacetic acid.
Bevorzugt verwendet werden 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2- oder 3-Hydroxy- propyl(meth)acrylat, 1 J4-Butandiolmono(meth)acrylat, Neopentylglykolmo- no(meth)acrylat, 1 ,5-Pentandiolmono(meth)acrylat, 1 ,6-Hexandiolmono(meth)acrylat, Glycerinmono- und di(meth)acrylat, Trimethylolpropanmono- und di(meth)acrylat, Pen- taerythritmono-, -di- und -tri(meth)acrylat sowie 4-Hydroxybutylvinylether, 2-Amino- ethyl(meth)acrylat, 2-Aminopropyl(meth)acrylat, 3-Aminopropyl(meth)acrylat, 4- Aminobutyl(meth)acrylat, 6-Aminohexyl(meth)acrylat, 2-Thioethyl(meth)acrylat, 2- Aminoethyl(meth)acrylamid, 2-Aminopropyl(meth)acrylamid, 3-Amino-propyl(meth)- acrylamid, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylamid, 2-Hydroxy-propyl(meth)acrylamid oder 3- Hydroxypropyl(meth)acrylamid. Besonders bevorzugt sind 2-Hydroxyethylacrylat, 2- Hydroxyethylmethacrylat, 2- oder 3-Hydroxypropylacrylat, 1 ,4-Butandiolmonoacrylat, 3- (Acryloyloxy)-2-hydroxypropyl(meth)acrylat sowie die Monoacrylate von Polyethylen- glykol der Molmasse von 106 bis 238.Preference is given to using 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2- or 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 1- J- 4-butanediol mono (meth) acrylate, neopentylglycol mono (meth) acrylate, 1,5-pentanediol mono (meth) acrylate, 1,6-hexanediol mono (meth) acrylate, glycerol mono- and di (meth) acrylate, trimethylolpropane mono- and di (meth) acrylate, pentaerythritol mono-, di- and tri (meth) acrylate and also 4-hydroxybutyl vinyl ether, 2-aminoethyl (meth) acrylate, 2-aminopropyl (meth) acrylate, 3-aminopropyl (meth) acrylate, 4-aminobutyl (meth) acrylate, 6-aminohexyl (meth) acrylate, 2-thioethyl (meth) acrylate, 2-aminoethyl (meth) acrylamide, 2-aminopropyl (meth) acrylamide, 3-amino-propyl (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylamide, 2-hydroxy-propyl (meth) acrylamide or 3-hydroxypropyl (meth ) acrylamide. Particular preference is given to 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2- or 3-hydroxypropyl acrylate, 1,4-butanediol monoacrylate, 3- (acryloyloxy) -2-hydroxypropyl (meth) acrylate and the monoacrylates of polyethylene glycol of molecular weight from 106 to 238 ,
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindung mit mindestens einer gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppe und mindestens einer radikalisch polymerisierbaren ungesättigten Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2- oder 3-Hydroxypropylacrylat und 1 ,4-Butandiolmonoacrylat, 1 ,2- oder 1 ,3-Diacrylat von Glycerin, Trimethylolpropandiacrylat, Pentae- rythrittriacrylat, Ditrimethylolpropantriacrylat und Dipentaerythritpentaacrylat, bevorzugt aus 2-Hydroxyethylacrylat und 2-Hydroxyethylmethacrylat.In a preferred embodiment, the compound having at least one isocyanate-reactive group and at least one free-radically polymerizable unsaturated group is selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2- or 3-hydroxypropyl acrylate and 1, 4-butanediol monoacrylate, 1, 2- or 1,3-diacrylate of glycerol, trimethylolpropane diacrylate, pentaerythritol triacrylate, ditrimethylolpropane triacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate, preferably from 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate.
Die Bildung des Addukts aus isocyanatgruppenhaltiger Verbindung und der Verbindung mit mindestens einer gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppe und mindestens einer radikalisch polymerisierbaren ungesättigten Gruppe erfolgt in der Regel durch Mischen der Komponenten in beliebiger Reihenfolge, gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur.The formation of the adduct of isocyanate group-containing compound and the compound having at least one isocyanate-reactive group and at least one free-radically polymerizable unsaturated group is generally carried out by mixing the components in any order, optionally at elevated temperature.
Bevorzugt wird dabei die Verbindung, die gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Gruppen enthält, zu der isocyanatgruppenhaltigen Verbindung zugegeben, bevorzugt in mehreren Schritten.In this case, the compound containing isocyanate-reactive groups is preferably added to the compound containing isocyanate groups, preferably in several steps.
Besonders bevorzugt wird die isocyanatgruppenhaltige Verbindung vorgelegt und die Verbindungen, die gegenüber Isocyanat reaktive Gruppen enthalten, zugegeben. Nachfolgend können gegebenenfalls gewünschte weitere Komponenten zugegeben werden. In der Regel wird die Reaktion bei Temperaturen zwischen 5 und 100 °C, bevorzugt zwischen 20 bis 90 °C und besonders bevorzugt zwischen 40 und 80°C und insbesondere zwischen 60 und 80 °C durchgeführt.The isocyanate group-containing compound is more preferably initially introduced, and the compounds containing isocyanate-reactive groups are added. Subsequently, optionally desired further components can be added. In general, the reaction is carried out at temperatures between 5 and 100 ° C, preferably between 20 to 90 ° C and more preferably between 40 and 80 ° C and in particular between 60 and 80 ° C.
Bevorzugt wird dabei unter wasserfreien Bedingungen gearbeitet.Preference is given to work under anhydrous conditions.
Wasserfrei bedeutet dabei, daß der Wassergehalt im Reaktionssystem nicht mehr als 5 Gew% beträgt, bevorzugt nicht mehr als 3 Gew% und besonders bevorzugt nicht mehr als 1 Gew%, ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 0,75 und insbesondere nicht mehr als 0,5 Gew%.Anhydrous here means that the water content in the reaction system is not more than 5% by weight, preferably not more than 3% by weight and particularly preferably not more than 1% by weight, very particularly preferably not more than 0.75 and in particular not more than 0, 5% by weight.
Bevorzugt wird die Reaktion in Gegenwart mindestens eines sauerstoffhaltigen Gases durchgeführt, z.B. Luft oder Luft-Stickstoff-Gemische oder Gemische aus Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas mit einem unter den Reaktionsbedingungen inerten Gas, die einen Sauerstoffgehalt unter 15, bevorzugt unter 12, besonders bevorzugt unter 10, ganz besonders bevorzugt unter 8 und insbesondere unter 6 Vol% aufweisen.Preferably, the reaction is carried out in the presence of at least one oxygen-containing gas, e.g. Air or air-nitrogen mixtures or mixtures of oxygen or an oxygen-containing gas with an inert gas under the reaction conditions, which have an oxygen content of less than 15, preferably less than 12, more preferably less than 10, most preferably less than 8 and in particular less than 6 vol% ,
Die Reaktion kann auch in Gegenwart eines inerten Solvens durchgeführt werden, z.B. Aceton, /so-Butyl-methylketon, Toluol, XyIoI, Butylacetat, Methoxypropylacetat oder Ethoxyethylacetat. Bevorzugt wird die Reaktion jedoch in Abwesenheit eines Solvens durchgeführt.The reaction may also be carried out in the presence of an inert solvent, e.g. Acetone, / so-butyl methyl ketone, toluene, xylene, butyl acetate, methoxypropyl acetate or ethoxyethyl acetate. Preferably, however, the reaction is carried out in the absence of a solvent.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Umsetzung unter Allophanatisierungs- bedingungen durchgeführt.In a preferred embodiment, the reaction is carried out under allophanatization conditions.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden solche Verbindungen eingesetzt, wie in der WO 00/39183, S.4, Z. 3 bis S. 10, Z. 19 beschrieben, deren Offenbarung hiermit Bestandteil der vorliegenden Schrift sei. Besonders bevorzugt sind unter diesen solche Verbindungen, die als Aufbaukomponenten mindestens ein Allopha- natgruppen aufweisendes, (cyclo)aliphatisches Isocyanat und mindestens ein Hydro- xyalkyl(meth)acrylat aufweisen, ganz besonders bevorzugt die Produkte Nr. 1 bis 9 in Tabelle 1 auf S. 24 der WO 00/39183.In a further preferred embodiment, such compounds are used, as described in WO 00/39183, p. 4, Z. 3 to p. 10, Z. 19, the disclosure of which is herewith part of the present document. Particularly preferred among these are those compounds which have as structural components at least one (cyclo) aliphatic isocyanate containing allophanate groups and at least one hydroxyalkyl (meth) acrylate, very particularly preferably the products Nos. 1 to 9 in Table 1 to S 24 of WO 00/39183.
Die Bindemittelkomponenten A und B werden in der Regel in etwa äquimolaren Men- gen vermischt, so daß das Verhältnis von (Y) und (Z)-Gruppen (in Summe) zu Isocya- natgruppen in B von 5:1 bis 1 :2 beträgt, bevorzugt von 3:1 bis 1 :1,5, besonders bevorzugt von 2:1 bis 1 :1 ,2, ganz besonders bevorzugt 1 ,5:1 bis 1 :1 ,1 und insbesondere 1 ,2:1 bis 1 :1 ,1.The binder components A and B are generally mixed in approximately equimolar amounts, so that the ratio of (Y) and (Z) groups (in total) to isocyanate groups in B is from 5: 1 to 1: 2 , preferably from 3: 1 to 1: 1.5, particularly preferably from 2: 1 to 1: 1, 2, very particularly preferably 1, 5: 1 to 1: 1, 1 and in particular 1, 2: 1 to 1: 1, 1.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der Bindemittelkomponenten A und B in Beschichtungsmittelformulierungen zur Herstellung von Be- schichtungen, die einen durch Energieeintrag reparablen Effekt aufweisen. Darunter wird verstanden, daß in der Beschichtung gebildete Kratzer, Risse und/oder Ablösungen vom Untergrund zumindest teilweise rückgängig gemacht werden können.A further aspect of the present invention is the use of binder components A and B in coating formulations for the production of coatings which have an energy-input-repairable effect. By this is meant that scratches, cracks and / or delaminations formed in the coating can be at least partially reversed from the substrate.
Neben den Komponenten A und B können derartige Beschichtungsmittelformulierun- gen noch enthalten:In addition to components A and B, such coating formulations may still contain:
gegebenenfalls mindestens eine Verbindung mit einer oder mehr als einer radikalisch polymerisierbaren Doppelbindung, - gegebenenfalls mindestens einen Photoinitiator und gegebenenfalls weitere lacktypische Additive.optionally at least one compound having one or more than one free-radically polymerizable double bond, optionally at least one photoinitiator and optionally further typical lacquer additives.
Verbindungen mit einer oder mehr als einer radikalisch polymerisierbaren Doppelbindung sind beispielsweise solche Verbindungen, die 1 bis 6, bevorzugt 1 bis 4 und be- sonders bevorzugt 1 bis 3 radikalisch polymerisationsfähige Gruppen aufweisen.Compounds having one or more than one free-radically polymerizable double bond are, for example, those compounds which have 1 to 6, preferably 1 to 4 and particularly preferably 1 to 3 groups capable of free-radical polymerization.
Radikalisch polymerisationsfähige Gruppen sind beispielsweise Vinylether- oder (Meth)Acrylat-Gruppen, bevorzugt (Meth)Acrylat-Gruppen und besonders bevorzugt Acrylat-Gruppen.Free-radically polymerizable groups are, for example, vinyl ether or (meth) acrylate groups, preferably (meth) acrylate groups and particularly preferably acrylate groups.
Radikalisch polymerisationsfähige Verbindungen werden häufig unterteilt in monofunktionelle (Verbindung mit einer radikalisch polymerisierbaren Doppelbindung) und multifunktionelle (Verbindung mit mehr als einer radikalisch polymerisierbaren Doppelbindung), polymerisationsfähige Verbindungen.Radically polymerizable compounds are often subdivided into monofunctional (compound having a radically polymerizable double bond) and multifunctional (compound having more than one radically polymerizable double bond), polymerizable compounds.
Monofunktionelle, polymerisationsfähige Verbindungen sind solche mit genau einer radikalisch polymerisationsfähigen Gruppe, multifunktionelle, polymerisationsfähige Verbindungen solche mit mehr als einer, bevorzugt mit mindestens zwei radikalisch polymerisationsfähigen Gruppen.Monofunctional, polymerizable compounds are those having exactly one free-radically polymerizable group; multifunctional, polymerizable compounds are those having more than one, preferably having at least two free-radically polymerizable groups.
Monofunktionelle, polymerisationsfähige Verbindungen sind beispielsweise Ester der (Meth)acrylsäure mit Alkoholen, die 1 bis 20 C-Atome aufweisen, z.B. (Meth)acryl- säuremethylester, (Meth)acrylsäureethylester, (Meth)acrylsäurebutylester, (Meth)acryl- säure-2-ethylhexylester, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 4-Hydroxybutyl(meth)acrylat, Dihydrodicyclopentadienylacrylat, Vinylaromatische Verbindungen, z.B. Styrol, Divinylbenzol, α,ß-ungesättigte Nitrile, z.B. Acrylnitril, Meth- acrylnitril, α,ß-ungesättigte Aldehyde, z.B. Acrolein, Methacrolein, Vinylester, z.B. Vi- nylacetat, Vinylpropionat, halogenierte ethylenisch ungesättigte Verbindungen, z.B. Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, konjugierte ungesättigte Verbindungen, z.B. Butadien, Isopren, Chloropren, einfach ungesättigte Verbindungen, z.B. Ethylen, Propylen, 1-Bu- ten, 2-Buten, iso-Buten, cyclische einfach ungesättigte Verbindungen, z.B. Cyclopen- ten, Cyclohexen, Cyclododecen, N-Vinylformamid, Allylessigsäure, Vinylessigsäure, monoethylenisch ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 8 C-Atomen sowie deren wasserlöslichen Alkalimetall-, Erdalkalimetall- oder Ammoniumsalze wie beispielsweise: Acrγlsäure, Methacrγlsäure, Dimethylacrylsäure, Ethacrγlsäure, Maleinsäure, Citracon- säure, Methylenmalonsäure, Crotonsäure, Fumarsäure, Mesaconsäure und Itaconsäu- re, Maleinsäure, N-Vinylpyrrolidon, N-Vinyllactame, wie z.B. N-Vinylcaprolactam,Monofunctional, polymerizable compounds are, for example, esters of (meth) acrylic acid with alcohols having 1 to 20 C atoms, for example (meth) acrylic acid methyl ester, (meth) acrylic acid ethyl ester, (meth) acrylic acid butyl ester, (meth) acrylic acid-2 ethylhexyl ester, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, dihydrodicyclopentadienyl acrylate, vinylaromatic compounds, eg styrene, divinylbenzene, α, β-unsaturated nitriles, eg acrylonitrile, methacrylonitrile , α, β-unsaturated aldehydes, for example acrolein, methacrolein, vinyl esters, for example vinyl acetate, vinyl propionate, halogenated ethylenically unsaturated compounds, for example vinyl chloride, vinylidene chloride, conjugated unsaturated compounds, for example butadiene, isoprene, chloroprene, monounsaturated compounds, for example ethylene, Propylene, 1-butene, 2-butene, isobutene, cyclic monounsaturated compounds, for example cyclopentene, cyclohexene, cyclododecene, N-vinylformamide, allylacetic acid e, vinylacetic acid, monoethylenically unsaturated carboxylic acids having 3 to 8 C atoms and their water-soluble alkali metal, alkaline earth metal or ammonium salts such as: acrylic acid, methacrylic acid, dimethylacrylic acid, ethacrylic acid, maleic acid, citraconic acid, methylenemalonic acid, crotonic acid, fumaric acid, mesaconic acid and itaconic acid, maleic acid , N-vinylpyrrolidone, N-vinyllactams, such as N-vinylcaprolactam,
N-Vinyl-N-Alkyl-carbonsäureamide oder N-Vinyl-carbonsäureamide, wie z. B. N-Vinyl- acetamid, N-Vinyl-N-methylformamid und N-Vinyl-N-methylacetamid oder Vinylether, z.B. Methylvinylether, Ethylvinylether, n-Propylvinylether, /so-Propylvinylether, n-Butyl- vinylether, se/c-Butylvinylether, /so-Butylvinylether, fert-Butylvinylether, 4-Hydroxy- butylvinylether, sowie Gemische davon.N-vinyl-N-alkylcarboxamides or N-vinylcarboxamides, such as. N-vinylacetamide, N-vinyl-N-methylformamide and N-vinyl-N-methylacetamide or vinyl ethers, e.g. Methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, / so-propyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, se / c-butyl vinyl ether, / so-butyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, 4-hydroxy-butyl vinyl ether, and mixtures thereof.
Unter diesen bevorzugt sind die Ester der (Meth)Acrylsäure, besonders bevorzugt sind (Meth)acrylsäuremethylester, (Meth)acrylsäureethylester, (Meth)acrylsäure-n-butyl- ester, (Meth)acrylsäure-2-ethylhexylester und 2-Hydroxyethylacrylat, ganz besonders bevorzugt sind (Meth)acrylsäure-n-butylester, (Meth)acrylsäure-2-ethylhexylester und 2-Hydroxyethylacrylat und insbesondere 2-Hydroxyethylacrylat.Preferred among these are the esters of (meth) acrylic acid, particular preference is given to (meth) acrylic acid methyl ester, (meth) acrylic acid ethyl ester, (meth) acrylic acid n-butyl ester, (meth) acrylic acid 2-ethylhexyl ester and 2-hydroxyethyl acrylate, completely Particularly preferred are (meth) acrylic acid n-butyl ester, (meth) acrylic acid 2-ethylhexyl ester and 2-hydroxyethyl acrylate and especially 2-hydroxyethyl acrylate.
(Meth)Acrylsäure steht in dieser Schrift für Methacrylsäure und Acrylsäure, bevorzugt für Acrylsäure.(Meth) acrylic acid in this specification stands for methacrylic acid and acrylic acid, preferably for acrylic acid.
Multifunktionelle, polymerisationsfähige Verbindungen sind bevorzugt multifunktionelle (Meth)acrylate, die mehr als 1 , bevorzugt 2 - 10, besonders bevorzugt 2 - 6, ganz besonders bevorzugt 2 - 4 und insbesondere 2 - 3 (Meth)acrylatgruppen, bevorzugt Ac- rylatgruppen tragen.Multifunctional, polymerizable compounds are preferably multifunctional (meth) acrylates which carry more than 1, preferably 2-10, more preferably 2-6, most preferably 2-4 and especially 2-3 (meth) acrylate groups, preferably acrylate groups.
Dies können beispielsweise Ester der (Meth)acrγlsäure mit entsprechend mindestens zweiwertigen Polyalkoholen sein.These may be, for example, esters of (meth) acrylic acid with correspondingly at least dihydric polyhydric alcohols.
Derartige Polyalkohole sind beispielsweise mindestens zweiwertige Polyole, Polyether- oder Polyesterole oder Polyacrylatpolyole mit einer mittleren OH-Funktionalität von mindestens 2, bevorzugt 3 bis 10, geeignet.Such polyalcohols are, for example, at least divalent polyols, polyether or polyesterols or polyacrylate polyols having an average OH functionality of at least 2, preferably 3 to 10, suitable.
Beispiele für multifunktionelle, polymerisationsfähige Verbindungen sind Ethylenglykol- diacrylat, 1 ,2-Propandioldiacrylat, 1 ,3-Propandioldiacrylat, 1 ,4-Butandioldiacrylat, 1 ,3- Butandioldiacrylat, 1 ,5-Pentandioldiacrylat, 1 ,6-Hexandioldiacrylat, 1 ,8-Octandioldi- acrylat, Neopentylglykoldiacrylat, 1 ,1-, 1 ,2-, 1 ,3- und 1 ,4-Cyclohexandimethanol- diacrylat, 1 ,2-, 1 ,3- oder 1 ,4-Cyclohexandioldiacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Ditri- methylolpropanpenta- oder -hexaacrylat, Pentaerythrittri- oder -tetraacrylat, Glycerindi- oder -triacrylat, sowie Di- und Polyacrylate von Zuckeralkoholen, wie beispielsweise Sorbit, Mannit, Diglycerol, Threit, Erythrit, Adonit (Ribit), Arabit (Lyxit), XyNt, Dulcit (Ga- lactit), Maltit oder Isomalt, oder von Polyesterpolyolen, Polyetherolen, PoIy-THF mit einer Molmasse zwischen 162 und 2000, Poly-1 ,3-Propandiol mit einer Molmasse zwi- sehen 134 und 2000, Polyethylenglykol mit einer Molmasse zwischen 106 und 2000, sowie Epoxy(meth)acrylate, Urethan(meth)acrylate oder Polycarbonat(meth)acrylate.Examples of polyfunctional, polymerizable compounds are ethylene glycol diacrylate, 1,2-propanediol diacrylate, 1,3-propanediol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,3-butanediol diacrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,8 Octanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, 1, 1, 2, 1, 3 and 1, 4-cyclohexanedimethanol diacrylate, 1, 2, 1, 3 or 1, 4-cyclohexanediol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, ditri methylolpropane penta- or hexaacrylate, pentaerythritol tri- or tetraacrylate, glycerol di- or triacrylate, and di- and polyacrylates of sugar alcohols, such as sorbitol, mannitol, diglycerol, threitol, erythritol, adonite (ribitol), arabitol (lyxite), xyNt, Dulcitol (galactitol), maltitol or isomalt, or of polyester polyols, polyetherols, polyTHF with a molecular weight between 162 and 2000, poly-1,3-propanediol with a molecular weight between see, 134 and 2000, polyethylene glycol having a molecular weight between 106 and 2000, as well as epoxy (meth) acrylates, urethane (meth) acrylates or polycarbonate (meth) acrylates.
Weitere Beispiele sind (Meth)Acrylate von Verbindungen der Formel (Villa) bis (VIIIc),Further examples are (meth) acrylates of compounds of the formula (Villa) to (VIIIc),
(Villa) (VIIIb) (VIIIc)(Villa) (VIIIb) (VIIIc)
worinwherein
R7 und R8 unabhängig voneinander Wasserstoff oder gegebenenfalls durch Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes Ci - Ci8-Alkyl,R 7 and R 8 independently of one another denote hydrogen or C 1 -C 8 -alkyl optionally substituted by aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, heteroatoms and / or heterocycles,
k, I, m, q unabhängig voneinander je für eine ganze Zahl von 1 bis 10, bevorzugt 1 bis 5 und besonders bevorzugt 1 bis 3 steht undk, I, m, q independently of one another are each an integer from 1 to 10, preferably 1 to 5 and particularly preferably 1 to 3, and
jedes Xi für i = 1 bis k, 1 bis I, 1 bis m und 1 bis q unabhängig voneinander ausgewählt sein kann aus der Gruppe -CH2-CH2-O-, -CH2-CH(CH3)-O-, -CH(CH3)-CH2-O-, -CH2- C(CH3J2-O-, -C(CH3)2-CH2-O-, -CH2-CHVJn-O-, -CHVJn-CH2-O-, -CH2-CHPh-O- und -CHPh-CH2-O-, bevorzugt aus der Gruppe -CH2-CH2-O-, -CH2-CH(CH3)-O- und -CH(CH3)-CH2-O-, und besonders bevorzugt -CH2-CH2-O-,each Xi for i = 1 to k, 1 to I, 1 to m and 1 to q can be independently selected from the group -CH 2 -CH 2 -O-, -CH 2 -CH (CH 3 ) -O- , -CH (CH 3 ) -CH 2 -O-, -CH 2 --C (CH 3 J 2 -O-, -C (CH 3 ) 2 -CH 2 -O-, -CH 2 -CHVJn-O- , -CHVJn-CH 2 -O-, -CH 2 -CHPh-O- and -CHPh-CH 2 -O-, preferably from the group -CH 2 -CH 2 -O-, -CH 2 -CH (CH 3 ) -O- and -CH (CH 3 ) -CH 2 -O-, and more preferably -CH 2 -CH 2 -O-,
worin Ph für Phenyl und Vin für Vinyl steht.where Ph is phenyl and Vin is vinyl.
Darin bedeuten gegebenenfalls durch Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes Ci - Ci8-Alkyl beispielsweise Methyl, Ethyl, Pro- pyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert.-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, 2-Etylhexyl, 2,4,4-Trimethylpentyl, Decyl, Dodecyl, Tetradecyl, Hetadecyl, Octadecyl, 1 ,1-Dimethyl- propyl, 1 ,1-Dimethylbutyl, 1 ,1,3,3-Tetramethylbutyl, bevorzugt Methyl, Ethyl oder n-Pro- pyl, ganz besonders bevorzugt Methyl oder Ethyl.Therein optionally substituted by aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, heteroatoms and / or heterocycles Ci - Ci 8 alkyl, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, Hexyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, 2,4,4-trimethylpentyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, heptadecyl, octadecyl, 1, 1-dimethyl-propyl, 1, 1-dimethylbutyl, 1, 1,3,3- Tetramethylbutyl, preferably methyl, ethyl or n-propyl, most preferably methyl or ethyl.
Bevorzugt handelt es sich dabei um (Meth)Acrylate von ein- bis zwanzigfach und besonders bevorzugt drei- bis zehnfach ethoxyliertem, propoxyliertem oder gemischt e- thoxyliertem und propoxyliertem und insbesondere ausschließlich ethoxyliertem Neo- pentylglykol, Trimethylolpropan, Trimethylolethan oder Pentaerythrit.Preference is given to (meth) acrylates of one to twenty times and more preferably three to ten times ethoxylated, propoxylated or mixed ethoxylated and propoxylated and in particular exclusively ethoxylated neopentyl glycol, trimethylolpropane, trimethylolethane or pentaerythritol.
Bevorzugte multifunktionelle, polymerisationsfähige Verbindungen sind Ethylenglykol- diacrylat, 1 ,2-Propandioldiacrylat, 1 ,3-Propandioldiacrylat, 1 ,4-Butandioldiacrylat, 1 ,6- Hexandioldiacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Pentaerythrittetraacrylat, Polyestepoly- olenacrylate, Polyetherolacrylate und Triacrylat von ein- bis zwanzigfach alkoxyliertem, besonders bevorzugt ethoxyliertem Trimethylolpropan.Preferred multifunctional, polymerizable compounds are ethylene glycol diacrylate, 1,2-propanediol diacrylate, 1,3-propanediol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6. Hexanediol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, Polyestepoly- olenacrylate, Polyetherolacrylate and triacrylate of one to twenty times alkoxylated, particularly preferably ethoxylated trimethylolpropane.
Ganz besonders bevorzugte multifunktionelle, polymerisationsfähige Verbindungen sind 1 ,4-Butandioldiacrylat, 1 ,6-Hexandioldiacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Pentaerythrittetraacrylat und Triacrylat von ein- bis zwanzigfach ethoxyliertem Trimethylolpropan.Very particularly preferred multifunctional, polymerizable compounds are 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate and triacrylate of one to twenty times ethoxylated trimethylolpropane.
Polyesterpolyole, sind z.B. aus Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie,Polyester polyols are e.g. from Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,
4. Auflage, Band 19, S. 62 bis 65 bekannt. Bevorzugt werden Polyesterpolyole eingesetzt, die durch Umsetzung von zweiwertigen Alkoholen mit zweiwertigen Carbonsäuren erhalten werden. Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die entsprechenden Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende Polycarbonsäureester von niederen Alkoholen oder deren Gemische zur Herstellung der Polyesterpolyole verwendet werden. Die Polycarbonsäuren können aliphatisch, cycloaliphatisch, aralipha- tisch, aromatisch oder heterocyclisch sein und gegebenenfalls, z.B. durch Halogenatome, substituiert und/oder ungesättigt sein. Als Beispiele hierfür seien genannt:4th edition, Volume 19, pp. 62 to 65 known. Preference is given to using polyesterpolyols which are obtained by reacting dihydric alcohols with dibasic carboxylic acids. Instead of the free polycarboxylic acids, it is also possible to use the corresponding polycarboxylic acid anhydrides or corresponding polycarboxylic acid esters of lower alcohols or mixtures thereof to prepare the polyesterpolyols. The polycarboxylic acids may be aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic, aromatic or heterocyclic, and optionally, e.g. by halogen atoms, substituted and / or unsaturated. Examples include:
Oxalsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Se- bacinsäure, Dodekandisäure, o-Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Trimel- lithsäure, Azelainsäure, 1 ,4-Cyclohexandicarbonsäure oder Tetrahydrophthalsäure, Korksäure, Azelainsäure, Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexa- hydrophthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthalsäureanhydrid, Endomethylentetrahydro- phthalsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, dimere Fettsäuren, deren Isomere und Hydrierungsprodukte sowie veresterbare Derivate, wie Anhydride oder Dialkylester, beispielsweise CrC4-Alkylester, bevorzugt Methyl-, Ethyl- oder n- Butylester, der genannten Säuren eingesetzt werden. Bevorzugt sind Dicarbonsäuren der allgemeinen Formel HOOC-(CH2)yCOOH, wobei y eine Zahl von 1 bis 20, bevor- zugt eine gerade Zahl von 2 bis 20 ist, besonders bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure und Dodecandicarbonsäure.Oxalic, maleic, fumaric, succinic, glutaric, adipic, sebacic, dodecanedioic, o-phthalic, isophthalic, terephthalic, trimellitic, azelaic, 1,4-cyclohexanedicarboxylic or tetrahydrophthalic, hydrophthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, dimeric fatty acids, their isomers and hydrogenation products, and esterifiable derivatives such as anhydrides or dialkyl esters, for example C 1 -C 4 -alkyl esters, preferably methyl, ethyl or n-butyl esters, of said acids , Preference is given to dicarboxylic acids of the general formula HOOC- (CH 2 ) y COOH, where y is a number from 1 to 20, preferably an even number from 2 to 20, particularly preferably succinic acid, adipic acid, sebacic acid and dodecanedicarboxylic acid.
Als mehrwertige Alkohole kommen zur Herstellung der Polyesterole in Betracht 1 ,2-Propandiol, Ethylenglykol, 2,2-Dimethyl-1 ,2-Ethandiol, 1 ,3-Propandiol, 1 ,2-Bu- tandiol, 1 ,3-Butandiol, 1 ,4-Butandiol, 3-Methylpentan-1 ,5-diol, 2-Ethylhexan-1 ,3-diol, 2,4-Diethyloctan-1 ,3-diol, 1 ,6-Hexandiol, PoIy-THF mit einer Mol masse zwischen 162 und 2000, Poly-1 ,3-propandiol mit einer Molmasse zwischen 134 und 2000, PoIy- 1 ,2-propandiol mit einer Molmasse zwischen 134 und 2000, Polyethylenglykol mit einer Molmasse zwischen 106 und 458, Neopentylglykol, Hydroxypivalinsäureneopentylgly- kolester, 2-Ethyl-1 ,3-Propandiol, 2-Methyl-1 ,3-Propandiol, 2,2-Bis(4-hydroxycyclo- hexyl)propan, 1 ,1-, 1 ,2-, 1 ,3- und 1 ,4-Cyclohexandimethanol, 1 ,2-, 1 ,3- oder 1 ,4-Cyclo- hexandiol, Trimethylolbutan, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Neopentylglykol, Pentaerythrit, Glycerin, Ditrimethylolpropan, Dipentaerythrit, Sorbit, Mannit, Diglycerol, Threit, Erythrit, Adonit (Ribit), Arabit (Lyxit), XyNt, Dulcit (Galactit), Maltit oder Isomalt, die gegebenenfalls wie oben beschrieben alkoxyliert sein können.Suitable polyhydric alcohols for preparing the polyesterols are 1, 2-propanediol, ethylene glycol, 2,2-dimethyl-1, 2-ethanediol, 1, 3-propanediol, 1, 2-butanediol, 1, 3-butanediol, 1, 4-butanediol, 3-methylpentane-1, 5-diol, 2-ethylhexane-1, 3-diol, 2,4-diethyloctane-1, 3-diol, 1, 6-hexanediol, poly-THF with one mole mass between 162 and 2000, poly-1,3-propanediol with a molecular weight between 134 and 2000, poly-1,2-propanediol with a molecular weight between 134 and 2000, polyethylene glycol with a molecular weight between 106 and 458, neopentyl glycol, hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester , 2-ethyl-1, 3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane, 1, 1, 1, 2, 1, 3 and 1, 4-cyclohexanedimethanol, 1, 2-, 1, 3- or 1, 4-cyclohexanediol, trimethylolbutane, trimethylolpropane, trimethylolethane, neopentyl glycol, Pentaerythritol, glycerol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol, sorbitol, mannitol, diglycerol, threitol, erythritol, adonite (ribitol), arabitol (lyxite), xyNt, dulcitol (galactitol), maltitol or isomalt, which may optionally be alkoxylated as described above.
Bevorzugt sind Alkohole der allgemeinen Formel HO-(CH2)χ-OH, wobei x eine Zahl von 1 bis 20, bevorzugt eine gerade Zahl von 2 bis 20 ist. Bevorzugt sind Ethylengly- col, Butan-1 ,4-diol, Hexan-1 ,6-diol, Octan-1 ,8-diol und Dodecan-1 ,12- diol. Weiterhin bevorzugt ist Neopentylglykol.Alcohols of the general formula HO- (CH 2 ) χ-OH are preferred, where x is a number from 1 to 20, preferably an even number from 2 to 20. Preferred are ethylene glycol, butane-1, 4-diol, hexane-1, 6-diol, octane-1, 8-diol and dodecane-1, 12-diol. Further preferred is neopentyl glycol.
Ferner kommen auch Polycarbonat-Diole, wie sie z.B. durch Umsetzung von Phosgen mit einem Überschuß von den als Aufbaukomponenten für die Polyesterpolyole genannten niedermolekularen Alkohole erhalten werden können, in Betracht.Also included are polycarbonate diols, e.g. by reaction of phosgene with an excess of the mentioned as synthesis components for the polyester polyols low molecular weight alcohols, into consideration.
Geeignet sind auch Polyesterdiole auf Lacton-Basis, wobei es sich um Homo- oder Mischpolymerisate von Lactonen, bevorzugt um endständige Hydroxylgruppen aufweisende Anlagerungsprodukte von Lactonen an geeignete difunktionelle Startermoleküle handelt. Als Lactone kommen bevorzugt solche in Betracht, die sich von Verbindungen der allgemeinen Formel HO-(CH2)Z-COOH ableiten, wobei z eine Zahl von 1 bis 20 ist und ein H-Atom einer Methyleneinheit auch durch einen Cr bis C4-Alkylrest substituiert sein kann. Beispiele sind ε-Caprolacton, ß-Propiolacton, gamma-Butyrolacton und/oder Methyl-ε-caprolacton, 4-Hydroxybenzoesäure, 6-Hydroxy-2-naphthalinsäure oder Pivalolacton sowie deren Gemische. Geeignete Starterkomponenten sind z.B. die vorstehend als Aufbaukomponente für die Polyesterpolyole genannten niedermolekularen zweiwertigen Alkohole. Die entsprechenden Polymerisate des ε-Caprolactons sind besonders bevorzugt. Auch niedere Polyesterdiole oder Polyetherdiole können alsAlso suitable are lactone-based polyesterdiols, which are homopolymers or copolymers of lactones, preferably terminal hydroxyl-containing addition products of lactones onto suitable difunctional starter molecules. Suitable lactones include preferably those derived from compounds of the general formula HO- (CH 2) z -COOH itself, where z is a number from 1 to 20 and a hydrogen atom of a methylene unit may also by a C r -C 4 Alkyl may be substituted. Examples are ε-caprolactone, β-propiolactone, gamma-butyrolactone and / or methyl-ε-caprolactone, 4-hydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid or pivalolactone and mixtures thereof. Suitable starter components are, for example, the low molecular weight dihydric alcohols mentioned above as the synthesis component for the polyesterpolyols. The corresponding polymers of ε-caprolactone are particularly preferred. Lower polyester diols or polyether diols can also be used as
Starter zur Herstellung der Lacton-Polymerisate eingesetzt sein. Anstelle der Polymerisate von Lactonen können auch die entsprechenden, chemisch äquivalenten Polykon- densate der den Lactonen entsprechenden Hydroxycarbonsäuren, eingesetzt werden.Starter be used for the production of lactone polymers. Instead of the polymers of lactones, it is also possible to use the corresponding, chemically equivalent polycondensates of the hydroxycarboxylic acids corresponding to the lactones.
Weiterhin kann es sich bei der multifunktionellen, polymerisationsfähigen Verbindung wie oben aufgeführt um Urethan(meth)acrylate, Epoxy(meth)acrylate oder Carbo- nat(meth)acrylate handeln.Furthermore, the multifunctional, polymerizable compound as listed above may be urethane (meth) acrylates, epoxy (meth) acrylates or carbonates (meth) acrylates.
Urethan(meth)acrylate sind z.B. erhältlich durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit Hydroxyalkyl(meth)acrylaten oder -vinylethem und gegebenenfalls Kettenverlängerungsmitteln wie Diolen, Polyolen, Diaminen, Polyaminen oder Dithiolen oder Polythio- len. In Wasser ohne Zusatz von Emulgatoren dispergierbare Urethan(meth)acrylate enthalten zusätzlich noch ionische und/oder nichtionische hydrophile Gruppen, welche z.B. durch Aufbaukomponenten wie Hydroxycarbonsäuren ins Urethan eingebracht werden.Urethane (meth) acrylates are e.g. obtainable by reacting polyisocyanates with hydroxyalkyl (meth) acrylates or vinyl ethers and optionally chain extenders such as diols, polyols, diamines, polyamines or dithiols or polythiols. In addition, urethane (meth) acrylates dispersible in water without the addition of emulsifiers additionally contain ionic and / or nonionic hydrophilic groups which are present, for example. be incorporated by structural components such as hydroxycarboxylic acids in the urethane.
Derartige Urethan(meth)acrγlate enthalten als Aufbaukomponenten im wesentlichen: (I) mindestens ein organisches aliphatisches, aromatisches oder cycloaliphatisches Di- oder Polyisocyanat,Such urethane (meth) acrylates essentially contain as structural components: (I) at least one organic aliphatic, aromatic or cycloaliphatic di- or polyisocyanate,
(II) mindestens eine Verbindung mit mindestens einer gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppe und mindestens einer radikalisch polymerisierbaren ungesättigten Gruppe und(II) at least one compound having at least one isocyanate-reactive group and at least one free-radically polymerizable unsaturated group and
(III) gegebenenfalls mindestens eine Verbindung mit mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen.(III) optionally at least one compound having at least two isocyanate-reactive groups.
Mögliche einsetzbare Komponenten (I), (II) und (IM) können die gleichen sein, wie oben für die Polyurethane beschrieben.Possible employable components (I), (II) and (IM) may be the same as described above for the polyurethanes.
Die Urethan(meth)acrγlate haben vorzugsweise ein zahlenmittleres Molgewicht Mn von 500 bis 20 000, insbesondere von 500 bis 10 000 besonders bevorzugt 600 bis 3000 g/mol (bestimmt durch Gelpermeationschromatographie mit Tetra hydrofu ran und Polystyrol als Standard).The urethane (meth) acrylates preferably have a number-average molecular weight M n of from 500 to 20,000, in particular from 500 to 10,000, more preferably from 600 to 3,000 g / mol (determined by gel permeation chromatography with tetrahydrofuran and polystyrene as standard).
Die Urethan(meth)acrylate haben vorzugsweise einen Gehalt von 1 bis 5, besonders bevorzugt von 2 bis 4 Mol (Meth)acrylgruppen pro 1000 g Urethan(meth)acrylat.The urethane (meth) acrylates preferably have a content of 1 to 5, particularly preferably 2 to 4 moles of (meth) acrylic groups per 1000 g of urethane (meth) acrylate.
Epoxid(meth)acrylate sind erhältlich durch Umsetzung von Epoxiden mit (Meth)acryl- säure. Als Epoxide in Betracht kommen z.B epoxidierte Olefine, aromatische Glycidy- lether oder aliphatische Glycidylether, bevorzugt solche von aromatischen oder alipha- tischen Glycidylethem.Epoxide (meth) acrylates are obtainable by reacting epoxides with (meth) acrylic acid. Suitable epoxides are, for example, epoxidized olefins, aromatic glycidyl ethers or aliphatic glycidyl ethers, preferably those of aromatic or aliphatic glycidyl ethers.
Epoxidierte Olefine können beispielsweise sein Ethylenoxid, Propylenoxid, /so-Butylen- oxid, 1 -Butenoxid, 2-Butenoxid, Vinyloxiran, Styroloxid oder Epichlorhydrin, bevorzugt sind Ethylenoxid, Propylenoxid, /so-Butylenoxid, Vinyloxiran, Styroloxid oder Epichlorhydrin, besonders bevorzugt Ethylenoxid, Propylenoxid oder Epichlorhydrin und ganz besonders bevorzugt Ethylenoxid und Epichlorhydrin.Epoxidized olefins may, for example, be ethylene oxide, propylene oxide, iso-butylene oxide, 1-butoxide, 2-butene oxide, vinyl oxirane, styrene oxide or epichlorohydrin. Preferred are ethylene oxide, propylene oxide, iso-butylene oxide, vinyl oxirane, styrene oxide or epichlorohydrin, particularly preferably ethylene oxide , Propylene oxide or epichlorohydrin and most preferably ethylene oxide and epichlorohydrin.
Aromatische Glycidylether sind z.B. Bisphenol-A-diglycidylether, Bisphenol-F-digly- cidylether, Bisphenol-B-diglycidylether, Bisphenol-S-diglycidylether, Hydrochinon- diglycidylether, Alkylierungsprodukte von Phenol/Dicyclopentadien, z.B. 2,5-bis[(2,3-E- poxypropoxy)phenyl]octahydro-4,7-methano-5H-inden) (CAS-Nr. [13446-85-0]), Tris[4- (2,3-epoxypropoxy)phenyl]methan Isomere )CAS-Nr. [66072-39-7]), Phenol basierte Epoxy Novolake (CAS-Nr. [9003-35-4]) und Kresol basierte Epoxy Novolake (CAS-Nr. [37382-79-9]). Aliphatische Glycidylether sind beispielsweise 1 ,4-Butandioldiglycidether, 1 ,6-Hexan- dioldiglycidylether, Trimethylolpropantriglycidylether, Pentaerythrittetraglycidylether, 1 ,1 ,2J2-tetrakis[4-(2J3-epoxypropoxy)phenyl]ethan (CAS-Nr. [27043-37-4]), Digly- cidylether von Polypropylenglykol (α,ω-bis(2,3-epoxypropoxy)poly(oxypropylen) (CAS-Nr. [16096-30-3]) und von hydriertem Bisphenol A (2,2-bis[4-(2,3- epoxypropoxy)cyclohexyl]propan, CAS-Nr. [13410-58-7]).Aromatic glycidyl ethers are, for example, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol B diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, hydroquinone diglycidyl ether, alkylation products of phenol / dicyclopentadiene, for example 2,5-bis [(2, 3-E-epoxypropoxy) phenyl] octahydro-4,7-methano-5H-indene (CAS No. [13446-85-0]), tris [4- (2,3-epoxypropoxy) phenyl] methane isomers) CAS-No. [66072-39-7]), phenol based epoxy novolacs (CAS # [9003-35-4]) and cresol based epoxy novolacs (CAS # [37382-79-9]). Aliphatic glycidyl ethers include for example, 1, 4-butanediol, 1, 6-hexane diol diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, 1, 1, 2 J 2-tetrakis [4- (2 J 3-epoxypropoxy) phenyl] ethane (CAS-No. [ 27043-37-4]), diglycidyl ethers of polypropylene glycol (α, ω-bis (2,3-epoxypropoxy) poly (oxypropylene) (CAS No. [16096-30-3]) and of hydrogenated bisphenol A (2 , 2-bis [4- (2,3-epoxypropoxy) cyclohexyl] propane, CAS No. [13410-58-7]).
Die Epoxid(meth)acrylate und -vinylether haben vorzugsweise ein zahlenmittleres Molgewicht Mn von 200 bis 20000, besonders bevorzugt von 200 bis 10000 g/mol und ganz besonders bevorzugt von 250 bis 3000 g/mol; der Gehalt an (Meth)acryl- oder Vinylethergruppen beträgt vorzugsweise 1 bis 5, besonders bevorzugt 2 bis 4 pro 1000 g Epoxid(meth)acrylat oder Vinyletherepoxid (bestimmt durch Gelpermeati- onschromatographie mit Polystyrol als Standard und Tetrahydrofuran als Elutionsmittel).The epoxy (meth) acrylates and vinyl ethers preferably have a number average molecular weight M n of from 200 to 20,000, particularly preferably from 200 to 10,000 g / mol and very particularly preferably from 250 to 3,000 g / mol; the content of (meth) acrylic or vinyl ether groups is preferably 1 to 5, more preferably 2 to 4 per 1000 g of epoxy (meth) acrylate or vinyl ether epoxide (determined by gel permeation chromatography with polystyrene as standard and tetrahydrofuran as eluent).
Carbonat(meth)acrγlate enthalten im Mittel vorzugsweise 1 bis 5, insbesondere 2 bis 4, besonders bevorzugt 2 bis 3 (Meth)acrylgruppen und ganz besonders bevorzugt 2(Meth)acrylgruppen.On average, carbonate (meth) acrylates preferably contain 1 to 5, in particular 2 to 4, particularly preferably 2 to 3 (meth) acrylic groups and very particularly preferably 2 (meth) acrylic groups.
Das zahlenmittlere Molekulargewicht Mn der Carbonat(meth)acrylate ist vorzugsweise kleiner 3000 g/mol, besonders bevorzugt kleiner 1500 g/mol, besonders bevorzugt kleiner 800 g/mol (bestimmt durch Gelpermeationschromatgraphie mit Polystyrol als Standard, Lösemittel Tetrahydrofuran).The number average molecular weight M n of the carbonate (meth) acrylates is preferably less than 3000 g / mol, more preferably less than 1500 g / mol, more preferably less than 800 g / mol (determined by gel permeation chromatography with polystyrene as standard, solvent tetrahydrofuran).
Die Carbonat(meth)acrylate sind in einfacher Weise erhältlich durch Umesterung von Kohlensäureestern mit mehrwertigen, vorzugsweise zweiwertigen Alkoholen (Diolen, z.B. Hexandiol) und anschließende Veresterung der freien OH-Gruppen mit (Meth)acrγlsäure oder auch Umesterung mit (Meth)acrγlsäureestern, wie es z.B. in EP-A 92 269 beschrieben ist. Erhältlich sind sie auch durch Umsetzung von Phosgen, Harnstoffderivaten mit mehrwertigen, z.B. zweiwertigen Alkoholen.The carbonate (meth) acrylates can be obtained in a simple manner by transesterification of carbonic acid esters with polyhydric, preferably dihydric alcohols (diols, eg hexanediol) and subsequent esterification of the free OH groups with (meth) acrylic acid or else transesterification with (meth) acrylic esters, such as it eg in EP-A 92,269. They are also available by reacting phosgene, urea derivatives with polyvalent, e.g. dihydric alcohols.
In analoger Weise sind auch Vinylethercarbonate erhältlich, indem man einen Hydro- xyalkylvinylether mit Kohlensäureestern sowie gegebenenfalls zweiwertigen Alkoholen umsetzt.Vinyl ether carbonates are also obtainable in an analogous manner by reacting a hydroxyalkyl vinyl ether with carbonic esters and optionally dihydric alcohols.
Denkbar sind auch (Meth)acrylate oder Vinylether von Polycarbonatpolyolen, wie das Reaktionsprodukt aus einem der genannten Di- oder Polyole und einem Kohlensäureester sowie einem hydroxylgruppenhaltigen (Meth)acrylat oder Vinylether.Also conceivable are (meth) acrylates or vinyl ethers of polycarbonate polyols, such as the reaction product of one of said diols or polyols and a carbonic acid ester and a hydroxyl-containing (meth) acrylate or vinyl ether.
Geeignete Kohlensäureester sind z.B. Ethylen-, 1 ,2- oder 1 ,3-Propylencarbonat, Kohlensäuredimethyl-, -diethyl- oder -dibutylester. Geeignete hydroxygruppenhaltige (Meth)acrylate sind beispielsweise 2-Hydroxyethyl- (meth)acrylat, 2- oder 3-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 1 ,4-Butandiolmono(meth)acrylat, Neopentylglykolmono(meth)acrylat, Glycerinmono- und di(meth)acrylat, Trimethy- lolpropanmono- und di(meth)acrylat sowie Pentaerythritmono-, -di- und -tri(meth)acrylat.Suitable carbonic acid esters are, for example, ethylene, 1, 2 or 1, 3-propylene carbonate, carbonic acid dimethyl, diethyl or dibutyl ester. Suitable hydroxyl-containing (meth) acrylates are, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2- or 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 1,4-butanediol mono (meth) acrylate, neopentyl glycol mono (meth) acrylate, glycerol mono- and di (meth ) acrylate, trimethylolpropane mono- and di (meth) acrylate and also pentaerythritol mono-, di- and tri (meth) acrylate.
Geeignete hydroxygruppenhaltige Vinylether sind z.B. 2-Hydroxyethylvinylether und 4- Hydroxybutylvinylether.Suitable hydroxyl-containing vinyl ethers are e.g. 2-hydroxyethyl vinyl ether and 4-hydroxybutyl vinyl ether.
Besonders bevorzugte Carbonat(meth)acrylate sind solche der Formel:Particularly preferred carbonate (meth) acrylates are those of the formula:
worin R für H oder CH3, X für eine C2-Ci8 Alkylengruppe und n für eine ganze Zahl von 1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 3 steht.wherein R is H or CH 3 , X is a C 2 -C 8 alkylene group and n is an integer from 1 to 5, preferably 1 to 3.
R steht vorzugsweise für H und X steht vorzugsweise für C2- bis do-Alkylen, beispielsweise 1 ,2-Ethylen, 1 ,2-Propylen, 1 ,3-Propylen, 1 ,4-Butylen oder 1 ,6-Hexylen, besonders bevorzugt für C4- bis C8-Alkylen. Ganz besonders bevorzugt steht X für C6- Alkylen.R is preferably H and X is preferably C 2 to do alkyls, for example 1,2-ethylene, 1,2-propylene, 1,3-propylene, 1,4-butylene or 1,6-hexylene preferably C 4 - to C 8 -alkylene. Most preferably, X is C 6 - alkylene.
Vorzugsweise handelt es sich bei den Carbonat(meth)acrylaten um aliphatische Car- bonat(meth)acrylate.The carbonate (meth) acrylates are preferably aliphatic carbonate (meth) acrylates.
Unter den multifunktionellen, polymerisationsfähigen Verbindung sind Urethan(meth)- acrγlate besonders bevorzugt.Among the multifunctional polymerizable compound, urethane (meth) acrylates are particularly preferred.
Photoinitiatoren sind soclhe Verbindungen, die bei Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung Radikale bilden, die eine radikalische Polymerisation auszulösen ver- mögen. Dies kann beispielsweise UV- oder IR-Strahlung sein oder elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Bereich.Photoinitiators are socially active compounds which, when irradiated with electromagnetic radiation, form free radicals which cause a radical polymerization. This can be, for example, UV or IR radiation or electromagnetic radiation in the visible range.
Photoinitiatoren können beispielsweise dem Fachmann bekannte Photoinitiatoren sein, z.B. solche in "Advances in Polymer Science", Volume 14, Springer Berlin 1974 oder in K. K. Dietliker, Chemistry and Technology of UV- and EB-Formulation for Coatings, Inks and Paints, Volume 3; Photoinitiators for Free Radical and Cationic Polymerizati- on, P. K. T. Oldring (Eds), SITA Technology Ltd, London, genannten. In Betracht kommen z.B. Mono- oder Bisacylphosphinoxide, wie sie z.B. in EP-A 7 508, EP-A 57 474, DE-A 196 18 720, EP-A 495 751 oder EP-A 615 980 beschrieben sind, beispielsweise 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid (Lucirin® TPO der BASF AG), Ethyl-2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphinat (Lucirin® TPO L der BASF AG), Bis-(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphinoxid (Irgacure® 819 der Firma Ciba Spezialitätenchemie), Benzophenone, Hydroxyacetophenone, Phenylglyoxylsäure und ihre Derivate oder Gemische dieser Photoinitiatoren. Als Beispiele seien genannt Benzo- phenon, Acetophenon, Acetonaphthochinon, Methylethylketon, Valerophenon, Hexano- phenon, α-Phenylbutyrophenon, p-Morpholinopropiophenon, Dibenzosuberon, 4-Mor- pholinobenzophenon, 4-Morpholinodeoxybenzoin, p-Diacetylbenzol, 4-Aminobenzo- phenon, 4'-Methoxyacetophenon, ß-Methylanthrachinon, fert-Butylanthrachinon, An- thrachinoncarbonysäureester, Benzaldehyd, α-Tetralon, 9-Acetylphenanthren, 2-Acetylphenanthren, 10-Thioxanthenon, 3-Acetylphenanthren, 3-Acetylindol, 9- Fluorenon, 1-lndanon, 1 ,3,4-Triacetylbenzol, Thioxanthen-9-on, Xanthen-9-on, 2,4-Dimethylthioxanthon, 2,4-Diethylthioxanthon, 2,4-Di-/so-propylthioxanthon,Photoinitiators may be, for example, photoinitiators known to the person skilled in the art, for example those in "Advances in Polymer Science", Volume 14, Springer Berlin 1974 or in KK Dietliker, Chemistry and Technology of UV and EB Formulation for Coatings, Inks and Paints, Volume 3; Photoinitiators for Free Radical and Cationic Polymerization, PKT Oldring (Eds), SITA Technology Ltd, London. Suitable examples include mono- or Bisacylphosphinoxide, as described for example in EP-A 7 508, EP-A 57 474, DE-A 196 18 720, EP-A 495 751 or EP-A 615 980, for example, 2.4 , 6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (Lucirin ® TPO from BASF AG), ethyl 2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphinate (Lucirin ® TPO L from BASF AG), bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide (Irgacure® 819 Ciba Spezialitätenchemie), benzophenones, hydroxyacetophenones, phenylglyoxylic acid and its derivatives or mixtures of these photoinitiators. Examples which may be mentioned are benzophenone, acetophenone, acetonaphthoquinone, methyl ethyl ketone, valerophenone, hexanophenone, α-phenylbutyrophenone, p-morpholinopropiophenone, dibenzosuberone, 4-morpholinobenzophenone, 4-morpholinodeoxybenzoin, p-diacetylbenzene, 4-aminobenzophenone, 4'-methoxyacetophenone, β-methylanthraquinone, fert-butylanthraquinone, anthraquinone-carboxylic acid ester, benzaldehyde, α-tetralone, 9-acetylphenanthrene, 2-acetylphenanthrene, 10-thioxanthenone, 3-acetylphenanthrene, 3-acetylindole, 9-fluorenone, 1-indanone , 1, 3,4-triacetylbenzene, thioxanthen-9-one, xanthen-9-one, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-di- / so-propylthioxanthone,
2,4-Dichlorthioxanthon, Benzoin, Benzoin-/so-butylether, Chloroxanthenon, Benzoin- tetrahydropyranylether, Benzoin-methylether, Benzoin-ethylether, Benzoin-butylether, Benzoin-/so-propylether, 7-H-Benzoin-methylether, Benz[de]anthracen-7-on, 1-Naph- thaldehyd, 4,4'-Bis(dimethylamino)benzophenon, 4-Phenylbenzophenon, 4-Chlor- benzophenon, Michlers Keton, 1-Acetonaphthon, 2-Acetonaphthon, 1-Benzoylcy- clohexan-1 -ol, 2-Hydroxy-2,2-dimethylacetophenon, 2,2-Dimethoxy-2-phenylaceto- phenon, 2,2-Diethoxy-2-phenylacetophenon, 1 ,1-Dichloracetophenon, 1-Hydroxyace- tophenon, Acetophenondimethylketal, o-Methoxybenzophenon, Triphenylphosphin, Tri- o-Tolylphosphin, Benz[a]anthracen-7,12-dion, 2,2-Diethoxyacetophenon, Benzilketale, wie Benzildimethylketal, 2-Methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-on, Anthrachinone wie 2-Methylanthrachinon, 2-Ethylanthrachinon, 2-fert-Butylanthra- chinon, 1-Chloranthrachinon, 2-Amylanthrachinon und 2,3-Butandion.2,4-dichlorothioxanthone, benzoin, benzoin / so-butyl ether, chloroxanthenone, benzoin tetrahydropyranyl ether, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin butyl ether, benzoin / so-propyl ether, 7-H-benzoin methyl ether, benz anthracen-7-one, 1-naphthaldehyde, 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone, 4-phenylbenzophenone, 4-chlorobenzophenone, Michler's ketone, 1-acetonaphthone, 2-acetonaphthone, 1-benzoylcyclohexyl- clohexan-1-ol, 2-hydroxy-2,2-dimethylacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, 1-hydroxyacetophenone, Acetophenone dimethyl ketal, o-methoxy benzophenone, triphenyl phosphine, tri-o-tolyl phosphine, benz [a] anthracene-7,12-dione, 2,2-diethoxyacetophenone, benzil ketals such as benzil dimethyl ketal, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl ] -2-morpholinopropan-1-one, anthraquinones such as 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-tert-butylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2-amylanthraquinone and 2,3-butanedione.
Geeignet sind auch nicht- oder wenig vergilbende Photoinitiatoren vom Phenylglyoxal- säureestertyp, wie in DE-A 198 26 712, DE-A 199 13 353 oder WO 98/33761 beschrieben.Also suitable are non-yellowing or slightly yellowing photoinitiators of the phenylglyoxalic acid ester type, as described in DE-A 198 26 712, DE-A 199 13 353 or WO 98/33761.
Bevorzugt unter diesen Photoinitiatoren sind 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenyl- phosphinoxid, Ethyl-2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphinat, Bis-(2,4,6-tri- methylbenzoyl)-phenylphosphinoxid, Benzophenon, 1-Benzoylcyclohexan-1-ol, 2-Hydroxy-2,2-dimethylacetophenon und 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon.Preferred among these photoinitiators are 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, ethyl 2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphinate, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, benzophenone, 1-benzoylcyclohexan-1-ol , 2-hydroxy-2,2-dimethylacetophenone and 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone.
IR-Photoinitiatoren enthalten ein Sensibilisator-Co-Inititiaror Gemisch. Als Sensibilisa- torfarbstoff werden häufig Farbstoffe, insbesondere Cyanin-, Xanthylium- oder Thiazin- farbstoffe eingesetzt und als Co-Initiatoren beispielsweise Boranatsalze, Sulfoniumsal- ze, lodoniumsalze, Sulfone, Peroxide, Pyridin-N-oxide oder Halogenmethyltriazine. Als weitere lacktypische Additive können beispielsweise Antioxidantien, Stabilisatoren, Aktivatoren (Beschleuniger), Füllmittel, Pigmente, Farbstoffe, antistatische Agentien, Flammschutzmittel, Verdicker, thixotrope Agentien, oberflächenaktive Agentien, Visko- sitätsmodifikatoren, Plastifizierer oder Chelatbildner verwendet werden.IR photoinitiators contain a sensitizer co-initiator mixture. Dyes, in particular cyanine, xanthylium or thiazine dyes, are frequently used as the sensitizer dye, and the co-initiators are, for example, boranate salts, sulfonium salts, iodonium salts, sulfones, peroxides, pyridine N-oxides or halomethyltriazines. As further paint typical additives, for example, antioxidants, stabilizers, activators (accelerators), fillers, pigments, dyes, antistatic agents, flame retardants, thickeners, thixotropic agents, surface-active agents, viscosity modifiers, plasticizers or chelating agents can be used.
Weiterhin können ein oder mehrere thermisch aktivierbare Initiatoren zugesetzt werden, z.B. Kaliumperoxodisulfat, Dibenzoylperoxid, Cyclohexanonperoxid, Di-tert.-Bu- tylperoxid, Azobis-/so-butyronitril, Cyclohexylsulfonylacetylperoxid, Di-/so-propylper- carbonat, fert-Butylperoktoat oder Benzpinakol, sowie beispielsweise solche thermisch aktivierbare Initiatoren, die eine Halbwertszeit bei 8O0C von mehr als 100 Stunden aufweisen, wie Di-t-Butylperoxid, Cumolhydroperoxid, Dicumylperoxid, t-Butylperbenzoat, silylierte Pinakole, die z. B. unter dem Handelsnamen ADDID 600 der Firma Wacker kommerziell erhältlich sind oder Hydroxylgruppen-haltige Amin-N-Oxide, wie 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-N-oxyl, 4-Hydroxy-2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-N-oxyl etc.Furthermore, one or more thermally activatable initiators may be added, for example potassium peroxodisulfate, dibenzoyl peroxide, cyclohexanone peroxide, di-tert-butyl peroxide, azobis / so-butyronitrile, cyclohexylsulfonylacetyl peroxide, di- / so-propyl percarbonate, tert-butyl peroctoate or benzopinacol , and for example those thermally activatable initiators having a half life at 8O 0 C of more than 100 hours, such as di-t-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, dicumyl peroxide, t-butyl perbenzoate, silylated pinacols, the z. B. commercially available under the trade name ADDID 600 from Wacker or hydroxyl-containing amine-N-oxides, such as 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl, 4-hydroxy-2,2,6,6- Tetramethylpiperidine-N-oxyl etc.
Weitere Beispiele geeigneter Initiatoren sind in "Polymer Handbook", 2. Aufl., Wiley & Sons, New York beschrieben.Further examples of suitable initiators are described in "Polymer Handbook" 2nd ed., Wiley & Sons, New York.
Als Verdicker kommen neben radikalisch (co)polymerisierten (Co)Polymerisaten, übli- che organische und anorganische Verdicker wie Hydroxymethylcellulose oder Bentonit in Betracht.Suitable thickeners besides free-radically (co) polymerized (co) polymers, customary organic and inorganic thickeners such as hydroxymethylcellulose or bentonite are also suitable.
Als Chelatbildner können z.B. Ethylendiaminessigsäure und deren Salze sowie ß-Di- ketone verwendet werden.As chelating agents, e.g. Ethylenediaminetic acid and its salts and ß-di-ketones are used.
Geeignete Füllstoffe umfassen Silikate, z. B. durch Hydrolyse von Siliciumtetrachlorid erhältliche Silikate wie Aerosil® der Fa. Degussa, Kieselerde, Talkum, Aluminiumsilikate, Magnesiumsilikate, Calciumcarbonate etc.Suitable fillers include silicates, e.g. Example by hydrolysis of silicon tetrachloride available silicates such as Aerosil ® the Fa. Degussa, silica, talc, aluminum silicates, magnesium silicates, calcium carbonates, etc.
Geeignete Stabilisatoren umfassen typische UV-Absorber wie Oxanilide, Triazine und Benzotriazol (letztere erhältlich als Tinuvin® -Marken der Ciba-Spezialitätenchemie) und Benzophenone. Diese können allein oder zusammen mit geeigneten Radikalfängern, beispielsweise sterisch gehinderten Aminen wie 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin, 2,6-Di-tert.-butylpiperidin oder deren Derivaten, z. B. Bis-(2,2,6,6-tetra-methyl-4-pi- peridyl)sebacinat, eingesetzt werden. Stabilisatoren werden üblicherweise in Mengen von 0,1 bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf die in der Zubereitung enthaltenen festen Komponenten, eingesetzt.Suitable stabilizers include typical UV absorbers such as oxanilides, triazines and benzotriazole (the latter available as Tinuvin ® grades from Ciba-Spezialitatenchemie) and benzophenones. These may be used alone or together with suitable radical scavengers, for example sterically hindered amines such as 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 2,6-di-tert-butylpiperidine or derivatives thereof, eg. For example, bis (2,2,6,6-tetra-methyl-4-piperidyl) sebacinate can be used. Stabilizers are usually used in amounts of 0.1 to 5.0 wt .-%, based on the solid components contained in the preparation.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen können sowohl ein- als auch zweikom- ponentig sein. Zweikomponentig bedeutet dabei, daß die Komponenten A und B sowie gegebenenfalls andere Lackbestandteile erst relativ kurz vor der Applikation miteinander vermischt werden und dann im wesentlichen erst nach der Applikation auf das Substrat miteinander reagieren. Das Vermischen geschieht bei zweikomponentigen Lacken meist innerhalb eines Zeitraums von nicht mehr als 12 Stunden, bevorzugt nicht mehr als 10, besonders bevorzugt nicht mehr als 9, ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 7, insbesondere nicht mehr als 5 und speziell nicht mehr als 3 Stunden vor Aufbringen auf das Substrat.The coating compositions according to the invention can be both one-component and two-component. Two-component means that the components A and B and optionally other paint constituents are mixed together only shortly before application and then essentially only after the application to the Substrate react with each other. Mixing usually takes place in the case of two-component paints within a period of not more than 12 hours, preferably not more than 10, more preferably not more than 9, very preferably not more than 7, in particular not more than 5 and especially not more than 3 hours before application to the substrate.
Im Gegensatz dazu können einkomponentige (1 K) Beschichtungsmassen länger vor der Applikation miteinander vermischt werden, dazu können vorhandene Isocya- natgruppen in Form von blockierten Isocyanatgruppen mit gängigen Blockierungsmit- teln (siehe oben) eingesetzt werden.In contrast, one-component (1K) coating compositions can be mixed together for a longer time before the application, to existing isocyanate groups in the form of blocked isocyanate groups with common blocking agents (see above) can be used.
Die mit den erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen erhaltenen Beschichtungen weisen in der Regel eine Glasübergangstemperatur T9 oberhalb von -30, bevorzugt oberhalb von -10 °C auf. Die obere Grenze liegt in der Regel bei Glasübergangstem- peraturen T9 von nicht mehr als 120, bevorzugt nicht mehr als 100 0C (nach der DSC- Methode (Differential Scanning Calorimetry) gemäß ASTM 3418/82, Aufheizrate 10 °C/min).The coatings obtained with the coating compositions of the invention generally have a glass transition temperature T 9 above -30, preferably above -10 ° C. The upper limit is generally carried out at glass transition temperatures T 9 of not more than 120, preferably not more than 100 0 C (according to the DSC method (Differential Scanning Calorimetry) according to ASTM 3418/82, heating rate 10 ° C / min) ,
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen um strahlungshärtbare oder Dual- oder Multi-Cure fähige.In a preferred embodiment of the present invention, the coating compositions according to the invention are radiation-curable or dual- or multi-cure-capable.
Mit dem Begriff "Dual Cure" beziehungsweise "Multi Cure" ist im Rahmen dieser Schrift ein Härtungsprozeß bezeichnet, der über zwei beziehungsweise mehr als zwei Mecha- nismen erfolgt und zwar beispielsweise ausgewählt aus strahlungs-, feuchtig keits-, chemisch, oxidativ und/oder thermisch härtend, bevorzugt ausgewählt aus strahlungs-, feuchtig keits-, chemisch und/oder thermisch härtend, besonders bevorzugt ausgewählt aus strahlungs-, chemisch und/oder thermisch härtend und ganz besonders bevorzugt strahlungs- und chemisch härtend.For the purposes of this document, the term "dual cure" or "multi-cure" denotes a curing process which takes place via two or more than two mechanisms, specifically selected from radiation, moisture, chemical, oxidative and / or thermosetting, preferably selected from radiative, moisture keits-, chemically and / or thermally curing, more preferably selected from radiation, chemical and / or thermal curing and most preferably radiation and chemical curing.
Strahlungshärtung im Sinne dieser Schrift ist definiert als die Polymerisation von poly- merisierbaren Verbindungen infolge einer elektromagnetischen und/oder korpuskularen Strahlung, bevorzugt UV-Licht im Wellenlängenbereich von λ=200 bis 700 nm und/oder Elektronenstrahlung im Bereich von 150 bis 300 keV und besonders bevor- zugt mit einer Strahlungsdosis von mindestens 80, bevorzugt 80 bis 3000 mJ/cm2.Radiation hardening in the sense of this document is defined as the polymerization of polymerisable compounds as a result of electromagnetic and / or particulate radiation, preferably UV light in the wavelength range of λ = 200 to 700 nm and / or electron radiation in the range of 150 to 300 keV and especially preferably with a radiation dose of at least 80, preferably 80 to 3000 mJ / cm 2 .
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen eignen sich besonders zum Beschichten von Substraten wie Holz, Papier, Textil, Leder, Vlies, Kunststoffoberflächen, Glas, Keramik, mineralischen Baustoffen, wie Zement-Formsteine und Faserzementplatten, und insbesondere von Metallen oder beschichteten Metallen. Die Beschichtung der Substrate mit den erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen erfolgt nach üblichen, dem Fachmann bekannten Verfahren, wobei man eine erfindungsgemäße Beschichtungsmasse oder eine solche enthaltende Lackformulierung auf das zu beschichtende Substrat in der gewünschten Stärke aufbringt und gegebe- nenfalls trocknet. Dieser Vorgang kann gewünschtenfalls ein- oder mehrfach wiederholt werden.The coating compositions according to the invention are particularly suitable for coating substrates such as wood, paper, textile, leather, fleece, plastic surfaces, glass, ceramics, mineral building materials, such as cement blocks and fiber cement boards, and in particular of metals or coated metals. The coating of the substrates with the coating compositions according to the invention is carried out by customary methods known to the person skilled in the art, wherein a coating composition according to the invention or a coating formulation containing it is applied to the substrate to be coated in the desired thickness and, if appropriate, dried. If desired, this process can be repeated one or more times.
Die Beschichtungsmittel können nach den unterschiedlichsten Auftragungsverfahren, wie z.B. Luftdruck-, Airless- oder Elektrostatik-Spritzverfahren unter Verwendung von Ein- oder Zweikomponenten-Spritzanlagen, aber auch durch Spritzen, Spachteln, Rakeln, Bürsten, Rollen, Walzen, Gießen, Laminieren, Hinterspritzen oder Coextrudieren ein- oder mehrfach appliziert werden.The coating compositions may be prepared by a variety of application methods, such as e.g. Air pressure, airless or electrostatic spray method using one or two-component spray systems, but also by spraying, filling, doctoring, brushing, rolling, rolling, pouring, laminating, injection molding or coextrusion one or more times be applied.
Die Beschichtungsstärke liegt in der Regel in einem Bereich von etwa 3 bis 1000 g/m2 und vorzugsweise 10 bis 200 g/m2.The coating thickness is generally in a range of about 3 to 1000 g / m 2 and preferably 10 to 200 g / m 2 .
Weiterhin wird ein Verfahren zum Beschichten von Substraten offenbart, bei dem man eine erfindungsgemäße Beschichtungsmasse oder eine solche enthaltende Lackformulierung, gegebenenfalls mit weiteren lacktypischen Additiven und thermisch, chemisch oder strahlungshärtbaren Harzen versetzt, auf das Substrat aufbringt und gegebenenfalls trocknet, und mit Elektronenstrahlen oder UV Belichtung unter sauerstoffhaltiger Atmosphäre oder bevorzugt unter Inertgas härtet, gegebenenfalls bei Temperaturen bis zur Höhe der Trocknungstemperatur und/oder bei Temperaturen bis zu 1600C, bevorzugt zwischen 60 und 160 0C, thermisch behandelt.In addition, a process for coating substrates is disclosed, in which a coating composition according to the invention or a coating formulation containing it, optionally mixed with further typical coatings additives and thermally, chemically or radiation-curable resins, applied to the substrate and optionally dried, and with electron beams or UV exposure under oxygen-containing atmosphere or preferably under inert gas hardens, optionally at temperatures up to the height of the drying temperature and / or at temperatures up to 160 0 C, preferably between 60 and 160 0 C, thermally treated.
Eine Strahlungshärtung erfolgt mit energiereichem Licht, z.B. UV-Licht oder Elektronenstrahlen. Die Strahlungshärtung kann bei höheren Temperaturen erfolgen. Bevorzugt ist dabei eine Temperatur oberhalb der T9 des strahlungshärtbaren Bindemittels. Die Trocknung und Aushärtung der Beschichtungen erfolgt im allgemeinen unter normalen Temperaturbedingungen, d.h. ohne Erhitzung der Beschichtung. Die erfindungsgemäßen Mischungen können jedoch auch zur Herstellung von Beschichtungen eingesetzt werden, die nach Applikation bei erhöhter Temperatur, z.B. bei 40 - 2500C, vorzugsweise 40 - 150°C und insbesondere bei 40 bis 100°C getrocknet und ausge- härtet werden. Dies ist begrenzt durch die Thermostabilität des Substrats.Radiation hardening takes place with high-energy light, eg UV light or electron beams. The radiation curing can be carried out at higher temperatures. Preference is given to a temperature above the T 9 of the radiation-curable binder. The drying and curing of the coatings is generally carried out under normal temperature conditions, ie without heating the coating. The mixtures according to the invention can, however, also used for the production of coatings by application at elevated temperature, eg at 40-250 0 C, preferably 40-150 ° C and especially at 40 to 100 ° C dried and cured excluded. This is limited by the thermal stability of the substrate.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Beschichten von Substraten offenbart, bei dem man die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse oder solche enthaltende Lackformulierungen, gegebenenfalls mit thermisch härtbaren Harzen versetzt, auf das Substrat auf- bringt, trocknet, und anschließend mit Elektronenstrahlen oder UV Belichtung unter sauerstoffhaltiger Atmosphäre oder bevorzugt unter Inertgas härtet, gegebenenfalls bei Temperaturen bis zur Höhe der Trocknungstemperatur. Das Verfahren zum Beschichten von Substraten kann auch so durchgeführt werden, daß nach dem Aufbringen der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse oder Lackformulierungen zunächst mit Elektronenstrahlen oder UV Belichtung unter Sauerstoff oder bevorzugt unter Inertgas bestrahlt wird, um eine Vorhärtung zu erzielen, anschließend bei Temperaturen bis zu 16O0C, bevorzugt zwischen 60 und 16O0C, thermisch behandelt und anschließend mit Elektronenstrahlen oder UV Belichtung unter Sauerstoff oder bevorzugt unter Inertgas endhärtet.Furthermore, a process for coating substrates is disclosed, in which the coating composition of the invention or coating formulations containing it, optionally mixed with thermally curable resins, applied to the substrate, dries, and then with electron beams or UV exposure under oxygen-containing atmosphere or preferably under Inert gas cures, optionally at temperatures up to the height of the drying temperature. The method for coating substrates can also be carried out so that after application of the coating composition of the invention or paint formulations is first irradiated with electron beams or UV exposure under oxygen or preferably under inert gas to achieve a pre-curing, then at temperatures up to 16O 0 C. , preferably between 60 and 16O 0 C, thermally treated and then cured by electron beams or UV exposure under oxygen or preferably under inert gas.
Gegebenenfalls kann, wenn mehrere Schichten des Beschichtungsmittels übereinander aufgetragen werden, nach jedem Beschichtungsvorgang eine Trocknung und/oder Strahlungshärtung erfolgen.Optionally, if several layers of the coating composition are applied one above the other, drying and / or radiation curing may take place after each coating operation.
Als Strahlungsquellen für die Strahlungshärtung geeignet sind z.B. Quecksilber- Niederdruckstrahler, -Mitteldruckstrahler mit Hochdruckstrahler sowie Leuchtstoffröhren, Impulsstrahler, Metallhalogenidstrahler, Elektronenblitzeinrichtungen, wodurch eine Strahlungshärtung ohne Photoinitiator möglich ist, oder Excimerstrahler. Die Strahlungshärtung erfolgt durch Einwirkung energiereicher Strahlung, also UV- Strahlung oder Tageslicht, vorzugsweise Licht im Wellenlängenbereich von λ=200 bis 700 nm strahlt, besonders bevorzugt von λ=200 bis 500 nm und ganz besonders bevorzugt λ=250 bis 400 nm, oder durch Bestrahlung mit energiereichen Elektronen (E- lektronenstrahlung; 150 bis 300 keV). Als Strahlungsquellen dienen beispielsweise Hochdruckquecksilberdampflampen, Laser, gepulste Lampen (Blitzlicht), Halogenlampen oder Excimerstrahler. Die üblicherweise zur Vernetzung ausreichende Strahlungs- dosis bei UV-Härtung liegt im Bereich von 80 bis 3000 mJ/cm2.Suitable radiation sources for radiation curing are, for example, low-pressure mercury lamps, medium-pressure lamps with high-pressure lamps and fluorescent tubes, pulse emitters, metal halide lamps, electronic flash devices, whereby a radiation curing without photoinitiator is possible, or Excimerstrahler. The radiation is cured by exposure to high-energy radiation, ie UV radiation or daylight, preferably light in the wavelength range of λ = 200 to 700 nm, particularly preferably from λ = 200 to 500 nm and most preferably λ = 250 to 400 nm, or by Irradiation with high-energy electrons (electron radiation, 150 to 300 keV). The radiation sources used are, for example, high-pressure mercury vapor lamps, lasers, pulsed lamps (flash light), halogen lamps or excimer radiators. The radiation dose for UV curing, which is usually sufficient for crosslinking, is in the range from 80 to 3000 mJ / cm 2 .
Selbstverständlich sind auch mehrere Strahlungsquellen für die Härtung einsetzbar, z.B. zwei bis vier.Of course, several radiation sources can be used for the curing, e.g. two to four.
Diese können auch in jeweils unterschiedlichen Wellenlängebereichen strahlen.These can also radiate in different wavelength ranges.
Die Trocknung und/oder thermische Behandlung kann auch zusätzlich zur oder anstelle der thermischen Behandlung durch NIR-Strahlung erfolgen, wobei als NIR-Strahlung hier elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 760 nm bis 2,5 μm, bevorzugt von 900 bis 1500 nm bezeichnet ist.The drying and / or thermal treatment can also be carried out in addition to or instead of the thermal treatment by NIR radiation, wherein NIR radiation here electromagnetic radiation in the wavelength range of 760 nm to 2.5 microns, preferably from 900 to 1500 nm is designated.
Die Bestrahlung kann gegebenenfalls auch unter Ausschluß von Sauerstoff, z. B. unter Inertgas-Atmosphäre, durchgeführt werden. Als Inertgase eignen sich vorzugsweise Stickstoff, Edelgase, Kohlendioxid, oder Verbrennungsgase. Desweiteren kann die Bestrahlung erfolgen, indem die Beschichtungsmasse mit transparenten Medien abgedeckt wird. Transparente Medien sind z. B. Kunststofffolien, Glas oder Flüssigkeiten, z. B. Wasser. Besonders bevorzugt ist eine Bestrahlung in der Weise, wie sie in der DE- A1 199 57 900 beschrieben ist.The irradiation may optionally also in the absence of oxygen, for. B. under inert gas atmosphere, are performed. As inert gases are preferably nitrogen, noble gases, carbon dioxide, or combustion gases. Furthermore, the irradiation can be carried out by covering the coating composition with transparent media. Transparent media are z. As plastic films, glass or liquids, eg. B. water. Particular preference is given to irradiation in the manner described in DE-A1 199 57 900.
Soweit auch Vernetzer enthalten sind, die eine zusätzliche thermische Vernetzung be- wirken, z.B. Isocyanate, kann z.B. gleichzeitig oder auch nach der Strahlungshärtung die thermische Vernetzung durch Temperaturerhöhung auf bis zu 15O0C, vorzugsweise bis zu 13O0C durchgeführt werden.As far as crosslinkers are included, which cause an additional thermal crosslinking, for example isocyanates, for example, simultaneously or even after the radiation curing, the thermal crosslinking by increasing the temperature to up to 15O 0 C, preferably up to 13O 0 C are performed.
Zur Reparatur (Selbstheilung) der erfindungsgemäßen Beschichtungen werden die Beschichtungen für einen Zeitraum von mindestens 10 min, bevorzugt mindestens 15 min, bevorzugt mindestens 20 min, besonders bevorzugt mindestens 30, ganz besonders bevorzugt mindestens 45 und insbesondere mindestens 60 min auf eine Temperatur erhitzt, die mindestens 25, bevorzugt mindestens 30 und besonders bevorzugt mindestens 35 0C oberhalb der Glasübergangstemperatur der Beschichtung liegt.For repair (self-healing) of the coatings of the invention, the coatings are heated to a temperature of at least 10 minutes, preferably at least 15 minutes, preferably at least 20 minutes, more preferably at least 30, most preferably at least 45 and more preferably at least 60 minutes at least 25, preferably at least 30 and more preferably at least 35 0 C above the glass transition temperature of the coating.
Ein solches Erhitzen kann durch Behandeln bei einer entsprechenden Temperatur erfolgen (beispielsweise in einem Ofen oder Bandofen) oder kann zusätzlich oder ausschließlich auch durch Erwärmen mit NIR-Strahlung erfolgen, wobei als NIR-Strahlung hier elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 760 nm bis 2,5 μm, bevorzugt von 900 bis 1500 nm bezeichnet ist.Such heating can be carried out by treatment at a corresponding temperature (for example in an oven or belt furnace) or can additionally or exclusively also be carried out by heating with NIR radiation, in which case NIR radiation is electromagnetic radiation in the wavelength range from 760 nm to 2.5 μm, preferably from 900 to 1500 nm.
Die die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel können insbesondere als Grundierungen, Füller, pigmentierte Decklacke und Klarlacke im Bereich Industrie-, insbesondere Flugzeug- oder Großfahrzeuglackierung, Holz-, Auto-, insbesondere OEM- oder Autoreparaturlackierung, oder Dekolackierung eingesetzt werden.The coating compositions according to the invention can be used in particular as primers, fillers, pigmented topcoats and clearcoats in the field of industrial, in particular aircraft or large vehicle painting, wood, automotive, in particular OEM or automotive refinish, or decoration.
In dieser Schrift verwendete ppm- und Prozentangaben beziehen sich, falls nicht anders angegeben, auf Gewichtsprozente und -ppm.Ppm and percentages used in this specification, unless otherwise indicated, are by weight percent and ppm.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, aber nicht auf diese Beispiele einschränken. The following examples are intended to illustrate but not to limit the invention.
BeispieleExamples
Herstellung und Zusammensetzung der Komponente A:Preparation and Composition of Component A:
In einem 2 Liter Gefäß mit Pilotrührer wurde das Lösemittel vorgelegt und auf 100 0C aufgewärmt. Es wurde zunächst Zulauf 1 gestartet und innerhalb 1 h 50 min dosiert. Anschließend wurde Zulauf 2 gestartet und kontinuierlich über 2 h 45 min fortgeführt. Nach beendetem Zulauf 2 wurde Zulauf 3 bei einer Temperatur von 128 bis 134 0C gestartet. Die Dosierung von Zulauf 3 war nach 2 h 30 min beendet. Die Polymerisation wurde anschließend weitere 3 h bei 133 bis 136 °C fortgeführt. Am Ende der Umsetzung wurde Lösemittel abdestilliert, sodass der Feststoffgehalt ca. 60 % betrug.In a 2 liter vessel with pilot stirrer, the solvent was initially charged and warmed to 100 0 C. Feed 1 was initially started and metered within 1 h 50 min. Subsequently, feed 2 was started and continued continuously over 2 h 45 min. After completion of feed 2 feed 3 was started at a temperature of 128 to 134 0 C. The dosage of feed 3 was completed after 2 h 30 min. The polymerization was then continued for a further 3 hours at 133 to 136 ° C. At the end of the reaction, solvent was distilled off, so that the solids content was about 60%.
Zur Abspaltung der t-Butylgruppe der 4-(t-Butoxy)styroleinheiten wurden 500 g des Lösungspolymerisats (nur Beispiel 1 und 2) auf 50 °C erwärmt und 5,9 g Hy- pophosphorige Säure sowie 17,0 g p-Toluolsulfonsäure zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 4 h bei 90 0C gerührt. Anschließend wurde auf ca. 60 0C abgekühlt, mit 200 ml i-Propanol verdünnt und mit insgesamt 25 ml 25 %iger Ammoniaklösung neutralisiert. Die Polymerlösung wurde mit i-Propanol verdünnt und das ausgefallene Salz abfiltriert. Das Lösemittel wurde im Vakuum abdestilliert. Anschließend wurde das Harz in n-Butylacetat gelöst, sodass eine 50 %ige Harzlösung erhalten wurde. Zwei-Komponenten-Formulierungen:To split off the t-butyl group of 4- (t-butoxy) styrene units, 500 g of the solution polymer (only Examples 1 and 2) were heated to 50 ° C. and 5.9 g of hypophosphorous acid and 17.0 g of p-toluenesulfonic acid were added , The reaction mixture was stirred at 90 ° C. for 4 h. It was then cooled to about 60 0 C, diluted with 200 ml of i-propanol and neutralized with a total of 25 ml of 25% ammonia solution. The polymer solution was diluted with i-propanol and the precipitated salt was filtered off. The solvent was distilled off in vacuo. Subsequently, the resin was dissolved in n-butyl acetate to obtain a 50% resin solution. Two-component formulations:
Die Angaben in der Formulierung beziehen sich soweit nicht anders angegeben auf Gewichtsanteile in Gramm. Zur Vorbereitung der Formulierung wurden die Komponenten A in 50 % n-Butylacetat gelöst, mit den Komponenten B gemischt sowie der Katalysator DBTL (Dibutylzinnlaurat) und gegebenenfalls der Photoinitiator zugegeben. Die Beschichtungen wurden mittels einer Spiralrakel zu 150 μm auf schwarz eingefärbte Glasplatten, die Glanzmessungen ermöglichen, aufgebracht. Die Schichtdicke nach dem Trocknen und Aushärten der Lackfilme betrug ca. 60 μm.Unless otherwise stated, the statements in the formulation refer to parts by weight in grams. To prepare the formulation, components A were dissolved in 50% n-butyl acetate, mixed with components B, and the catalyst DBTL (dibutyltin laurate) and optionally the photoinitiator added. The coatings were applied by means of a spiral blade to 150 microns on black colored glass plates, which enable gloss measurements. The layer thickness after drying and curing of the paint films was about 60 microns.
Die Beschichtungen der Versuchsreihe "a" wurden durch 30 minütiges Tempern bei 150 °C ausgehärtet. Die Aushärtung wurde mittels FT-IR-Spektroskopie an den Filmen über die NCO-Absorptionsbande bei 2250 cm"1 überprüft.The coatings of test series "a" were cured by annealing at 150 ° C. for 30 minutes. Curing was checked by FT-IR spectroscopy on the films via the NCO absorption band at 2250 cm -1 .
Die Formulierungen der Versuchsreihe "b" enthielten zusätzlich Acrylatgruppen. Daher wurde 1-[4-(2-Hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-on als Photoinitiator zugegeben und die Beschichtungen nach der thermischen Härtung einer UV- Belichtung mittels zweier Quecksilber-Mitteldruck-UV-Lampen und einer Energie von 2 x 1200 mW/cm2 unterzogen. Die vollständig ausgehärteten Lackfilme wurden je zweimal einem Kratztest unterzogen und anschließend 30 min bei 150 °C getempert. Nach jedem Schritt wurde der relative Restglanz in Prozent durch Glanzmessung ermittelt. Als Referenz dienten die unbehandelten Lackfilme.The formulations of test series "b" additionally contained acrylate groups. Therefore, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one was added as a photoinitiator and the coatings after thermal curing of a UV exposure by means of two medium-pressure mercury UV lamps and an energy of 2 x 1200 mW / cm 2 subjected. The fully cured paint films were each subjected twice to a scratch test and then annealed at 150 ° C for 30 min. After each step, the relative residual gloss was determined in percent by gloss measurement. The untreated lacquer films served as reference.
Der Kratztest wurde durchgeführt, indem ein auf eine ebene Metallplatte gespanntes Scrotch-Brite® Vlies mit einem Auflagegewicht von 750 g über die Lackoberfläche geführt wird. Ein Doppelhub entspricht damit einer zweimaligen Belastung The scratch test was carried out by passing a Scrotch-Brite® nonwoven stretched onto a flat metal plate with a weight of 750 g over the paint surface. A double stroke corresponds to a double load
(*) Als Isocyanurat wurde ein Isocyanurat auf Basis 1 ,6-Hexamethylendiisocyanat mit einem NCO-Gehalt (DIN EN ISO 11909) von ca. 22,0 Gew% und einer Viskosität bei 23 °C (gemäß DIN EN ISO 3219) von ca. 3200 mPas eingesetzt. (**) Als Polyisocyanatoacrylat wurde analog WO 00/39183 hergestellt wie folgt: 1 ,6-Hexamethylendiisocyanat (HDI) wurde unter Stickstoff bedeckung vorgelegt und eine solche Menge an stabilisiertem 2-Hydroxyethylacrylat zugesetzt, daß das Produkt einen Gehalt an Acrylatgruppen von 2 mol/kg aufweist. Man erwärmte die Mischung auf 8O0C und gab 200 Gew. ppm (bezogen auf Diisocyanat) des Katalysators N1N1N- Trimethyl-N-(2-hydroxypropyl)-ammonium-2-ethylhexanoat zu. Die Temperatur erhöhte sich langsam auf 12O0C. Man ließ bei dieser Temperatur reagieren und stoppte die Reaktion durch Zugabe von 250 Gew. ppm (bezogen auf Diisocyanat) Di-2- (Ethylhexyl)-phosphat bei einem solchen Umsatz, daß das Endprodukt nach Entfernung des Monomers einen NCO-Gehalt von 14,9 % aufwies. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend im Dünnschichtverdampfer bei 1350C und 2,5 mbar von nicht umgesetztem HDI befreit.(*) As isocyanurate, an isocyanurate based on 1,6-hexamethylene diisocyanate having an NCO content (DIN EN ISO 11909) of about 22.0% by weight and a viscosity at 23 ° C. (in accordance with DIN EN ISO 3219) of approx 3200 mPas. (**) As polyisocyanatoacrylate was prepared analogously to WO 00/39183 as follows: 1, 6-hexamethylene diisocyanate (HDI) was provided under nitrogen blanketing and added to an amount of stabilized 2-hydroxyethyl acrylate, that the product has a content of acrylate groups of 2 mol / kg. The mixture was heated to 8O 0 C and was 200 wt. Ppm (based on diisocyanate) of the catalyst N 1 N 1 N-trimethyl-N- (2-hydroxypropyl) ammonium 2-ethylhexanoate to. The temperature slowly increased to 12O 0 C. It was allowed to react at this temperature and stopped the reaction by adding 250 ppm by weight (based on diisocyanate) of di-2- (ethylhexyl) phosphate at such a conversion that the final product after Removal of the monomer had an NCO content of 14.9%. The reaction mixture was subsequently freed from unreacted HDI in a thin-layer evaporator at 135 ° C. and 2.5 mbar.
Mit den erfindungsgemäßen Bindemittelformulierungen 1 und 2 wurden Beschichtun- gen erhalten, die unter Temperatur in der Lage sind, Kratzer auszuheilen. Dabei erhöht sich der Glanzwert deutlich. Dieser Effekt kann wiederholt werden. Ein direkter Vergleich der Komponenten A 1 und AV1 , die beide eine vergleichbare Glasübergangstemperatur aufweisen, zeigt, dass mit der erfindungsgemäßen Komponente A 1 Lacke mit einem deutlichen Selbstheilungseffekt erhalten werden können. With the novel binder formulations 1 and 2, coatings were obtained which are capable of curing scratches under temperature. The gloss value increases significantly. This effect can be repeated. A direct comparison of the components A 1 and AV 1, which both have a comparable glass transition temperature, shows that lacquers with a marked self-healing effect can be obtained with the component A 1 according to the invention.

Claims

Patentansprüche claims
1. Beschichtungsmassen, enthaltend als Aufbaukomponenten1. coating compositions containing as structural components
A) mindestens eine Verbindung mit gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen (Y), deren Reaktionsprodukt mit Isocyanat leichter rückspaltbar ist, als das entsprechende Reaktionsprodukt mit einer Verbindung mit primären Hydro- xygruppen, sowie gegebenenfalls mindestens einer weiteren gegenüber I- socyanat reaktiven Gruppe (Z), die von (Y) verschieden ist, sowieA) at least one compound having isocyanate-reactive groups (Y) whose reaction product is more readily cleavable with isocyanate than the corresponding reaction product with a compound having primary hydroxy groups, and optionally at least one further isocyanate-reactive group (Z), which is different from (Y), as well as
B) mindestens ein Di- oder Polyisocyanat.B) at least one di- or polyisocyanate.
2. Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen (Y) ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Phenolen, Imidazolen, Triazolen, Pyrazolen, Oximen, N- Hydroxyimiden, Hydroxybenzoesäureestem, sekundäre Aminen, Lactamen, CH- acide cyclische Ketonen, Malonsäureestern und Alkylacetoacetaten.2. Coating composition according to claim 1, characterized in that the isocyanate-reactive groups (Y) are selected from the group consisting of phenols, imidazoles, triazoles, pyrazoles, oximes, N-hydroxyimides, Hydroxybenzoesäureestem, secondary amines, lactams, CH acid cyclic ketones, malonic esters and alkyl acetoacetates.
3. Beschichtungsmasse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung A) 2 bis 20 Gruppen (Y) enthält.3. Coating composition according to one of the preceding claims, characterized in that the compound A) contains 2 to 20 groups (Y).
4. Beschichtungsmasse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüber Isocyanat reaktive Gruppen (Z) ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus primären Hydroxygruppen, sekundäre Hydroxygruppen, tertiäre Hydroxygruppen, primären Aminogruppen und Mercaptogruppen.4. Coating composition according to one of the preceding claims, characterized in that the isocyanate-reactive groups (Z) are selected from the group consisting of primary hydroxyl groups, secondary hydroxyl groups, tertiary hydroxyl groups, primary amino groups and mercapto groups.
5. Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 5,5 mol/kg Verbindung A) Gruppen (Z) in der Verbindung A) enthalten sind.5. Coating composition according to claim 4, characterized in that up to 5.5 mol / kg of compound A) groups (Z) are contained in the compound A).
6. Beschichtungsmasse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Verbindung A ausgewählt ist aus der Gruppe der PoIy- ether, Polyester, Polyurethane und Polyacrylate sowie deren (Meth)acrylate.6. Coating composition according to one of the preceding claims, characterized in that the compound A is selected from the group of polyether, polyesters, polyurethanes and polyacrylates and their (meth) acrylates.
7. Beschichtungsmasse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung A mindestens ein Polyacrylat umfaßt.7. Coating composition according to one of claims 1 to 5, characterized in that the compound A comprises at least one polyacrylate.
8. Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyacrylat als Aufbaukomponenten enthält8. Coating composition according to claim 7, characterized in that the polyacrylate contains as structural components
(a) mindestens eine polymerisationsfähige Verbindung mit mindestens einer Gruppe (Y) oder mindestens einer in eine Gruppe (Y) überführbaren Gruppe,(a) at least one polymerizable compound having at least one group (Y) or at least one group which can be converted into a group (Y),
(b) mindestens einen Ester eines Monoalkohols mit (Meth)Acrylsäure,(b) at least one ester of a monoalcohol with (meth) acrylic acid,
253/05 GSZ/bw 19.07.05 (c) mindestens eine von (a) und (b) verschiedene Verbindung mit genau einer radikalisch polymerisierbaren C=C-Doppelbindung,253/05 GSZ / bw 19.07.05 (c) at least one compound different from (a) and (b) having exactly one free-radically polymerizable C =C double bond,
(d) gegebenenfalls mindestens einen Ester eines Alkohols mit mehr als einer Hydroxygruppe mit (Meth)Acrylsäure,(d) optionally at least one ester of an alcohol having more than one hydroxy group with (meth) acrylic acid,
(e) gegebenenfalls von (d) verschiedene Verbindungen mit mehr als einer radikalisch polymerisierbaren C=C-Doppelbindung.(e) optionally different from (d) compounds having more than one free-radically polymerizable C = C double bond.
9. Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbaukomponenten (a) mindestens ein Styrolderivat oder Zimtsäurederivat der Formel (I)9. Coating composition according to claim 8, characterized in that the synthesis components (a) at least one styrene derivative or cinnamic acid derivative of the formula (I)
worinwherein
R1 und R4 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl,R 1 and R 4 independently of one another are hydrogen or methyl,
R4 zusätzlich Carboxyl (-COOH) oder eine Estergruppe (-COOR5),R 4 additionally carboxyl (-COOH) or an ester group (-COOR 5 ),
R2 und R5 unabhängig voneinander Ci bis C20-AIkVl,R 2 and R 5 independently of one another Ci to C 20 -AlkVl,
R3 Wasserstoff, Halogen, Ci bis C2o-Alkyl, Ci bis C20-Alkyloyl, C6 bis C20-Aryloyl,R 3 is hydrogen, halogen, C 1 to C 2 o -alkyl, C 1 to C 20 -alkyloyl, C 6 to C 20 -aryloyl,
Ci bis C20-Al kyloxycarbonyl, C6 bis C20-Aryloxycarbonyl, Ci bis C20-Ci to C 20 -alkyl kyloxycarbonyl, C 6 to C 20 aryloxycarbonyl, Ci to C 20 -
Alkylamidocarbonyl, C6 bis C20-Arylamidocarbonyl oder trisubstituiertes SiIyI und p 0 bis 2, bevorzugt 0 bis 1 und besonders bevorzugt 0 bedeuten,Alkylamidocarbonyl, C 6 to C 20 arylamidocarbonyl or trisubstituted SiIyI and p is 0 to 2, preferably 0 to 1 and particularly preferably 0,
wobei die Gruppen -COOR5 und -OR3auch gemeinsam eine Gruppierung -COO- bilden können,where the groups -COOR 5 and -OR 3 can also together form a grouping -COO-,
enthält.contains.
10. Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Styrolderivat ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 4-Methoxystyrol, 4- Silyloxystyrol, 4-tert.-Butoxystyrol, 4-tert.-Amyloxystyrol, 4-Acetoxystyrol 4- Hydroxyzimtsäure oder Cumarin. 10. Coating composition according to claim 9, characterized in that the styrene derivative is selected from the group consisting of 4-methoxystyrene, 4-silyloxystyrene, 4-tert-butoxystyrene, 4-tert-amyloxystyrene, 4-acetoxystyrene 4-hydroxycinnamic acid or coumarin ,
11. Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Verbindung (c) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Styrol, Vi- nylacetat, Acrylnitril, Acrylsäure, N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylcaprolactam und E- thylvinylether anwesend ist.11. Coating composition according to claim 9, characterized in that at least one compound (c) is selected from the group consisting of styrene, vinyl acetate, acrylonitrile, acrylic acid, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam and E- ethylvinylether present.
12. Beschichtungsmasse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente B mindestens ein Polyisocyanat enthält, das mindestens eine Verbindung mit mindestens einer gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppe und mindestens einer radikalisch polymerisierbaren ungesättigten Gruppe enthält, wobei diese Verbindung zumindest teilweise über Allopha- natgruppen gebunden ist.12. Coating composition according to one of the preceding claims, characterized in that component B contains at least one polyisocyanate containing at least one compound having at least one isocyanate-reactive group and at least one free-radically polymerizable unsaturated group, said compound at least partially via allophanate natgruppen is bound.
13. Beschichtungsmasse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, weiterhin enthaltend - gegebenenfalls mindestens eine Verbindung mit einer oder mehr als einer radikalisch polymerisierbaren Doppelbindung,13. Coating composition according to one of the preceding claims, further comprising - optionally at least one compound having one or more than one free-radically polymerizable double bond,
- gegebenenfalls mindestens einen Photoinitiator undoptionally at least one photoinitiator and
- gegebenenfalls weitere lacktypische Additive.- If necessary, further paint typical additives.
14. Verfahren zur Herstellung von Beschichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß man Bindemittelkomponenten A und B gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 in einem Verhältnis von (Y) und (Z)-Gruppen (in Summe) in A zu Isocyanatgruppen in B von 5:1 bis 1 :2 vermischt und zur Reaktion bringt.14. A process for the preparation of coatings, characterized in that binder components A and B according to one of claims 1 to 12 in a ratio of (Y) and (Z) groups (in total) in A to isocyanate groups in B of 5: 1 to 1: 2 mixed and reacted.
15. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die Beschichtungsmasse gegebenenfalls zusätzlich strahlungshärtet.15. The method according to claim 14, characterized in that optionally additionally radiation-cured, the coating composition.
16. Verwendung von Beschichtungsmassen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Herstellung von Beschichtungen, die einen durch Energieeintrag reparablen Effekt aufweisen.16. Use of coating compositions according to one of claims 1 to 13 for the production of coatings which have a reparable by energy input effect.
17. Beschichtung, erhältlich durch Vermischen und Reaktion von Bindemittelkomponenten A und B gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.17. A coating obtainable by mixing and reacting binder components A and B according to any one of claims 1 to 12.
18. Beschichtung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Glasübergangstemperatur von -30 bis 120 0C aufweist.18. Coating according to claim 17, characterized in that it has a glass transition temperature of -30 to 120 0 C.
19. Verfahren zur thermischen Behandlung von Beschichtungen gemäß einem der19. A process for the thermal treatment of coatings according to one of
Ansprüche 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß man die Beschichtungen für einen Zeitraum von mindestens 10 min auf eine Temperatur erhitzt, die mindestens 25 °C oberhalb der Glasübergangstemperatur der Beschichtung liegt. Claims 17 to 18, characterized in that the coatings are heated for a period of at least 10 minutes to a temperature which is at least 25 ° C above the glass transition temperature of the coating.
20. Verfahren gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß man das Erhitzen mit NIR Strahlung durchführt. 20. The method according to claim 19, characterized in that one carries out the heating with NIR radiation.
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