WO2007125029A1 - Highly functional, highly branched or hyperbranched polyesters with a low acid number and production and use thereof - Google Patents

Highly functional, highly branched or hyperbranched polyesters with a low acid number and production and use thereof Download PDF

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WO2007125029A1
WO2007125029A1 PCT/EP2007/053676 EP2007053676W WO2007125029A1 WO 2007125029 A1 WO2007125029 A1 WO 2007125029A1 EP 2007053676 W EP2007053676 W EP 2007053676W WO 2007125029 A1 WO2007125029 A1 WO 2007125029A1
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acid
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polyester
polyesters
cycloaliphatic
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PCT/EP2007/053676
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Inventor
Jean-Francois Stumbe
Bernd Bruchmann
Harald Schäfer
Marta Martin-Portugues
Joachim Clauss
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Basf Aktiengesellschaft
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    • 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
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/20Polyesters having been prepared in the presence of compounds having one reactive group or more than two reactive groups
    • C08G63/21Polyesters having been prepared in the presence of compounds having one reactive group or more than two reactive groups in the presence of unsaturated monocarboxylic acids or unsaturated monohydric alcohols or reactive derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08G63/91Polymers modified by chemical after-treatment

Definitions

  • the present invention relates to specifically constructed high-functionality, highly branched or hyperbranched polyesters having a low acid number based on di-, tri- or polycarboxylic acids and di-, tri- or polyols, processes for their preparation and their use.
  • the high-functionality, highly branched or hyperbranched polyesters according to the invention may i.a. used as adhesion promoters, for example in printing inks, as rheology modifiers or as building blocks for the preparation of polyaddition or polycondensation polymers, for example of paints, coatings, adhesives, sealants, cast elastomers or foams, and as a constituent of binders, optionally with other components such as Isocyanates, epoxy group-containing binders or alkyd resins, in adhesives, inks, inks, pigment pastes, tinting pastes, masterbatches, ballpoint pen pastes, polishes, coatings, foams, coatings and lacquers.
  • adhesion promoters for example in printing inks, as rheology modifiers or as building blocks for the preparation of polyaddition or polycondensation polymers, for example of paints, coatings, adhesives, sealants, cast elastomers or foams, and as a
  • Polyesters are usually obtained from the reaction of carboxylic acids with alcohols.
  • aromatic polyesters i. Polyesters having an acid component in which at least one carboxy group is bonded to an aromatic ring, for example, made from phthalic acid, isophthalic acid or terephthalic acid and ethanediol, propanediol or butanediol, and aliphatic polyesters, i.
  • Polyester having an acid component in which all carboxy groups are bonded to aliphatic or cycloaliphatic carbon atoms prepared from succinic acid, glutaric acid or adipic acid with ethanediol, propanediol, butanediol, pentanediol or hexanediol. See also Becker / Braun, Kunststoff-Handbuch Bd. 3/1, polycarbonates, polyacetals, polyesters, cellulose esters, Carl-Hanser-Verlag, Kunststoff 1992, pages 9-1 16 and Becker / Braun, Kunststoff-Handbuch Bd. 7, Polyurethanes, Carl-Hanser-Verlag, Kunststoff 1993, pages 67-75.
  • the aromatic or aliphatic polyesters described herein are generally linear, strictly difunctional, or constructed with a low degree of branching.
  • Polyesters having an OH functionality greater than two are also known.
  • WO 02/34814 describes a process for the preparation of polyesters in which up to 3 mol% of a trifunctional alcohol or a trifunctional carboxylic acid are used.
  • No. 4,749,728 describes a process for preparing a polyester from trimethylolpropane and adipic acid. The process is carried out in the absence of solvents and catalysts. The water formed in the reaction is removed by simple distillation. The products thus obtained can be reacted, for example, with epoxides and processed to form thermosetting coating systems.
  • EP-A 0 680 981 discloses a process for the synthesis of polyester polyols, which comprises heating a polyol, for example glycerol, and adipic acid to 150-160 ° C. in the absence of catalysts and solvents. This gives products which are suitable as polyester polyol components for rigid polyurethane foams.
  • Such gelation is due to cross-linking, which is expressed in a high viscosity.
  • WO 02/34814 describes the preparation of low branched polyesterols for powder coatings by reacting aromatic dicarboxylic acids together with aliphatic dicarboxylic acids and diols, as well as with small amounts of a branching agent, for example a triol or a tricarboxylic acid.
  • EP-A 776 920 describes binders of polyacrylates and polyesters, the latter being able to contain, as structural component, hexahydrophthalic acid and / or methylhexahydrophthalic acid and, optionally, neopentyl glycol, trimethylolpropane, other alkanediols, other dicarboxylic acids and monocarboxylic and / or hydroxycarboxylic acids in certain ratios.
  • EP 1 334 989 describes the preparation of branched, low-viscosity polyesterols for coating applications for increasing the nonvolatile content.
  • mixtures of di- and higher-functional carboxylic acids (functionality of the mixture at least 2.1) are reacted with trifunctional alcohols and aliphatic branched monocarboxylic acids.
  • the described polyesters are to be regarded as branched, but the use of branched monocarboxylic acids which greatly reduce the viscosity of the system but also increase the unreactive proportion of the polyester is to be regarded as essential here.
  • monocarboxylic acids is carried out according to EP 1 334 989 either by simultaneous reaction of di- or polyfunctional acid, tri- or polyfunctional alcohol and monocarboxylic acid or by two-stage reaction of initially tri- or polyfunctional alcohol with monocarboxylic acid and subsequent reaction of the resulting reaction product with di - or polyfunctional acid.
  • a disadvantage of such a reaction procedure is that the monocarboxylic acids in the first variant are randomly distributed throughout the polyester and act as chain terminators, which leads to a low molecular weight and a wide dispersion of the molecular weight distribution of the product.
  • the functionality of the alcohol component is lowered by the reaction with the monocarboxylic acids, the linear proportion of the polymer increases significantly and the properties of the polyester, for example solubility or crystallinity, are influenced.
  • WO 93/17060 EP 630 389
  • the synthesis is very inflexible, since one relies on AB2 building blocks such as dimethylolpropionic acid as the sole starting material.
  • dendrimers are too expensive for general use, because even the AB2 building blocks as starting materials usually expensive and the syntheses are multi-stage and high demands are placed on the purity of the intermediate and end products.
  • WO 01/46296 describes the preparation of dendritic polyesters in a multistage synthesis starting from a central molecule, such as trimethylolpropane, dimethylolpropionic acid as AB 2 building block, and a dicarboxylic acid or a glycidyl ester as functionalizing agents. This synthesis also depends on the presence of the AB2 building block.
  • WO 03/070843 and WO 03/070844 describe hyperbranched copolyester-polyols based on AB 2 or also AB 3 building blocks and a chain extender which are described in US Pat
  • Coatings systems are used. For example, dimethylolpropionic acid and caprolactone used as starting materials. Again, one is dependent on an AB2 device.
  • EP 1109775 describes the preparation of hyperbranched polyesters having a tetrafunctional central group.
  • unsymmetrical tetrols such as homopentaerythritol
  • a dendrimer-like product is used as the central molecule, which is used in paints.
  • asymmetric tetrols are expensive specialty chemicals that are not commercially available in large quantities.
  • EP 1070748 describes the preparation of hyperbranched polyesters and their use in powder coatings.
  • the esters again based on self-condensable monomers such as dimethylolpropionic acid as the AB2 building block, are added, if appropriate after chain extension, to the coating system in amounts of from 0.2 to 5% by weight as flow improver.
  • DE 101 63 163 and DE 10219508 describe the preparation of hyperbranched polyesters based on an A2 + B3 approach. This principle is based on the use of dicarboxylic acids and triols or based on tricarboxylic acids and diols. The flexibility of these syntheses is significantly higher, since one does not depend on the use of an AB2 building block.
  • R. A. Gross and coworkers describe syntheses of branched polyesters by reacting dicarboxylic acids with glycerol or sorbitol and aliphatic diols. These syntheses are carried out by enzymatic catalysis and lead to "soft" products, which have a glass transition temperature between -28 ° C and 7 ° C. See Polym. Prep. 2003, 44 (2), 635), Macromolecules 2003, 36, 8219 and Macromolecules 2003, 36, 9804. The reactions under enzyme catalysis generally have long reaction times, which significantly reduces the space-time yield of the reaction and the costs of production increased by polyesters.
  • WO 02/36697 discloses hyperbranched polyesters which have an acid number of at least 18 mg KOH / g. Such polyesters show good properties in paints and coatings, but unsatisfactory long-term weathering properties.
  • the object of the invention was to provide, by means of a technically simple and inexpensive process, aliphatic or aromatic, highly functional and highly branched polyesters whose structures, degree of branching, functionalities and properties, such as solubilities or melting or glass transition temperatures, easily meet the requirements can be adapted to the application and can combine the advantageous properties, such as high functionality, high reactivity, low viscosity and / or good solubility, in itself.
  • the object could be achieved according to the invention by reacting dicarboxylic acids or their derivatives with a mixture of difunctional and higher-functional alcohols or difunctional alcohols with a mixture of di- and higher-functional carboxylic acids.
  • the invention thus relates to highly functional, highly branched or hyperbranched polyesters having a molecular weight M n of at least 500 g / mol and a polydispersity M w / M n of 1, 2-50 obtainable by
  • C x x-valent aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic alcohol having more than two OH groups and x is a number greater than 2, preferably between 3 and 8, particularly preferably between 3 and 6, completely more preferably from 3 to 4 and especially 3,
  • one selects the ratio of the reactive groups of the component (s) F to the corresponding reactive groups in the polyester so that one has a molar ratio of 5: 1 to 1: 1, preferably from 4: 1 to 1: 1, particularly preferably from 3 : 1 to 1: 1 and most preferably from 2: 1 to 1: 1,
  • the invention furthermore relates to a process for preparing such highly functional, highly branched or hyperbranched polyesters.
  • Hyperbranched polyesters in the context of this invention are understood as meaning uncrosslinked polyesters having hydroxyl and carboxyl groups which are structurally as well as molecularly nonuniform.
  • Uncrosslinked in the context of this document means that a degree of crosslinking of less than 15% by weight, preferably less than
  • the insoluble portion of the polymer was determined by extraction for 4 hours with the same solvent as used for gel permeation chromatography, ie, tetrahydrofuran or hexafluoroisopropanol, depending on the solvent in which the polymer is more soluble, in a Soxhlet apparatus, and after drying the residue to constant weight Weighing of the remaining residue.
  • Hyperbranched polyesters can be constructed on the one hand, starting from a central molecule analogous to dendrimers, but with nonuniform chain length of the branches. On the other hand, they can also be linear, with functional side be grouped, constructed or, as a combination of the two extremes, linear and branched parts of the molecule have.
  • PJ Flory, J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 2718 and H. Frey et al., Chemistry - A European Journal, 2000, 6, no. 14, 2499.
  • DB degree of branching
  • dendrimer is understood to mean that the degree of branching is 99.9-100%.
  • degree of branching see H. Frey et al., Acta Polym. 1997, 48, 30-35.
  • the dicarboxylic acids (A2) include, for example, aliphatic dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, sebacic acid, undecane- ⁇ , ⁇ -dicarboxylic acid, dodecane- ⁇ , ⁇ -dicarboxylic acid, cis- and trans Cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclohexane-1,3-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclopentane-1,2-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclopentane-1,3-dicarboxylic acid.
  • aliphatic dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, a
  • aromatic dicarboxylic acids such as, for example, phthalic acid, isophthalic acid or terephthalic acid.
  • unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid or fumaric acid.
  • the dicarboxylic acids mentioned can also be substituted by one or more radicals selected from
  • C 1 -C 10 -alkyl groups for example methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, sec-pentyl, neo-pentyl, 1, 2-dimethyl-propyl, iso-amyl, n-hexyl, iso-hexyl, sec-hexyl, n-heptyl, iso-heptyl, n-octyl, 2-ethyl-hexyl, trimethylpentyl, n Nonyl or n-decyl,
  • C 3 -C 12 -cycloalkyl groups for example cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, cycloundecyl and cyclododecyl; preferred are cyclopentyl, cyclohexyl and cycloheptyl;
  • Alkylene groups such as methylene or ethylidene or
  • C 6 -C 14 -aryl groups for example phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-anthryl,
  • substituted dicarboxylic acids examples include 2-methyl-malonic acid, 2-ethylmalonic acid, 2-phenylmalonic acid, 2-methylsuccinic acid,
  • dicarboxylic acids can be used either as such or in the form of derivatives.
  • mono- or dialkyl esters preferably mono- or di-C 1 -C 4 -alkyl esters, particularly preferably mono- or dimethyl esters or the corresponding mono- or
  • Diethyl ester further mono- and Divinylester and mixed esters, preferably mixed esters with different C1-C4-alkyl components, particularly preferably mixed methyl ethyl esters.
  • Ci-C4-alkyl in this document means methyl, ethyl, iso-propyl, n-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl and tert-butyl, preferably methyl, ethyl and n-butyl, particularly preferably methyl and ethyl, and most preferably methyl.
  • malonic acid succinic acid, glutaric acid, adipic acid, 1, 2, 1, 3 or 1, 4-cyclohexanedicarboxylic acid (hexahydrophthalic acids), phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid or their mono- or dialkyl esters.
  • Reactable tricarboxylic acids or polycarboxylic acids are, for example, aconitic acid, 1,3,5-cyclohexanetricarboxylic acid, 1, 2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,3,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid ( Pyromellitic acid) as well as mellitic acid and low molecular weight polyacrylic acids.
  • Tricarboxylic acids or polycarboxylic acids (D y ) can be used in the reaction according to the invention either as such or in the form of derivatives. Derivatives are preferably understood
  • mono-di- or trialkyl preferably mono-, di- or tri-C 1 -C 4 -alkyl, particularly preferably mono-, di- or trimethyl ester or the corresponding mono-, di or triethyl ester, furthermore mono-, di- and trivinyl esters and mixed esters, preferably mixed esters with different C 1 -C 4 -alkyl components, more preferably mixed methyl ethyl esters.
  • a mixture of a triester of polycarboxylic acid and one or more of its derivatives for example a mixture of pyromellitic acid and pyromellitic dianhydride.
  • a mixture of several different derivatives of one or more tri- or polycarboxylic acids for example a mixture of 1,3,5-cyclohexanetricarboxylic acid and pyromellitic dianhydride.
  • diols (B2) examples are ethylene glycol, propane-1,2-diol, propane-1,3-diol, butane-1,2-diol, butane-1,3-diol, butane.
  • diols used are ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1, 2-, 1 , 3- and 1, 4-cyclohexanediol, 1, 3- and 1, 4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, and diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol and tripropylene glycol.
  • the dihydric alcohols B2 may optionally contain further functionalities such as carbonyl, carboxy, alkoxycarbonyl or sulfonyl, such as dimethylolpropionic acid or dimethylol butyric acid, and their Ci-C 4 alkyl esters, but preferably the alcohols B2 have no other functionalities.
  • further functionalities such as carbonyl, carboxy, alkoxycarbonyl or sulfonyl, such as dimethylolpropionic acid or dimethylol butyric acid, and their Ci-C 4 alkyl esters, but preferably the alcohols B2 have no other functionalities.
  • At least trifunctional alcohols (C x ) include glycerol, trimethylolmethane, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1, 2,4-butanetriol, tris (hydroxymethyl) amine, tris (hydroxyethyl) amine, tris (hydroxypropyl) amine, pentaerythritol, diglycerol, triglycerol or higher condensation products of glycerol, di (trimethylolpropane), di (pentaerythritol), trishydroxymethylisocyanurate, tris (hydroxyethyl) isocyanurate
  • TSEIC tris (hydroxypropyl) isocyanurate, inositols or sugars, such as glucoses, fructose or sucrose, sugar alcohols, e.g. Sorbitol, mannitol, threitol, erythritol, adonite (ribitol), arabitol (lyxite), xyNt, dulcitol (galactitol), maltitol, isomalt, tri- or higher-functional polyetherols based on trifunctional or higher alcohols and ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide.
  • sugar alcohols e.g. Sorbitol, mannitol, threitol, erythritol, adonite (ribitol), arabitol (lyxite), xyNt, dulcitol (galactitol), maltitol, isomalt, tri- or higher
  • glycerol, diglycerol, triglycerol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1, 2,4-butanetriol, pentaerythritol, tris (hydroxyethyl) isocyanurate and their polyetherols based on ethylene oxide and / or propylene oxide are particularly preferred.
  • the process according to the invention can be carried out in bulk or in the presence of a solvent.
  • reaction is carried out free of solvent.
  • a water-removing agent which is added at the beginning of the reaction.
  • Suitable examples are molecular sieves, in particular molecular sieve 4A, MgSO 4 and Na 2 SO 4 . It is also possible during the reaction to add further de-watering agent or to replace de-watering agent with fresh de-watering agent. It is also possible to distill off water or alcohol formed during the reaction and, for example, to use a water separator in which the water is removed by means of an entraining agent.
  • the separation can be effected by stripping, for example by passing a gas which is inert under the reaction conditions through the reaction mixture, if appropriate in addition to a distillation.
  • Suitable inert gases are preferably nitrogen, noble gases, carbon dioxide or combustion gases.
  • the process according to the invention can be carried out in the absence of catalysts. Preferably, however, one works in the presence of at least one cat lyst. These are the usual catalysts for esterification and transesterification reactions as are familiar to those skilled in the art.
  • Such catalysts are used in the usual concentrations. Typical concentrations are from 3 to 1000 ppm of the catalyzing metal based on the carboxylic acid monomers.
  • acidic organic catalysts such as organic compounds with, for example, carboxyl groups (also autocatalysis), phosphate groups, sulfonic acid groups, sulfate groups or phosphonic acid groups. Particularly preferred are sulfonic acids such as para-toluenesulfonic acid. It is also possible to use acidic ion exchangers as acidic organic catalysts, for example polystyrene resins containing sulfonic acid groups, which are crosslinked with about 2 ⁇ mol divinylbenzene.
  • acidic inorganic catalysts examples are sulfuric acid, sulfates and hydrogen sulfates, such as sodium hydrogen sulfate, phosphoric acid,
  • Phosphonic acid hypophosphorous acid, aluminum sulfate hydrate, alum, acidic silica gel (pH ⁇ 6, especially ⁇ 5) and acidic alumina.
  • alumium compounds of the general formula Al (OR 1 ) 3 and titanates of the general formula Ti (OR 1 ) 4 can be used as acidic inorganic catalysts, where the radicals R 1 can each be identical or different and are selected independently of one another from:
  • C 1 -C 20 -alkyl radicals for example methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, sec.
  • C3-Ci 2 cycloalkyl for example cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl xyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, cycloundecyl and cyclododecyl; preferred are cyclopentyl, cyclohexyl and cycloheptyl.
  • the radicals R 1 in Al (OR 1 ) 3 or Ti (OR 1 ) 4 are preferably identical and selected from n-butyl, isopropyl or 2-ethylhexyl.
  • Preferred acidic organometallic catalysts are, for example, selected from dialkyltin oxides R 1 2 SnO or dialkyltin esters R 1 2 Sn (OR 2) 2 wherein R 1 is as defined above standing and can be identical or different.
  • R 2 may have the same meanings as R 1 and additionally C 6 -C 12 aryl, for example phenyl, o-, m- or p-tolyl, xylyl or naphthyl. Each R 2 may be the same or different.
  • organotin catalysts examples include tin (II) n-octanoate, tin (II) 2-ethylhexanoate, tin (II) laurate, dibutyltin oxide, diphenyltin oxide, dibutyltin dichloride, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin dimaleate or dioctyltin diacetate ,
  • acidic organometallic catalysts are dibutyltin oxide, diphenyltin oxide and dibutyltin dilaurate.
  • transesterification catalysts such as oxides, carboxylates, organometallic compounds and complexes of manganese, cobalt, zinc, calcium or magnesium, such as acetates, alkoxides, oxalates can be used.
  • Such catalysts are used in the usual concentrations. Typical concentrations are 5 to 500 ppm of the catalyzing metal based on the carboxylic acid monomers. Examples of these are manganese (II) acetate and magnesium acetate,
  • acidic inorganic, organometallic or organic catalysts according to the invention 0.1 to 10% by weight, preferably 0.2 to 2% by weight, of catalyst is used.
  • Enzymes or decomposition products of enzymes do not belong to the acidic organic catalysts in the sense of the present invention.
  • the dicarboxylic acids reacted according to the invention do not belong to the acidic organic catalysts in the context of the present invention.
  • enzymatic processes are often only applicable to certain substrates. Enzymatic methods also often have long reaction times. To carry out the process according to the invention, it is advantageous to dispense with the use of enzymes.
  • the process according to the invention is preferably carried out under an inert gas atmosphere, i. a gas which is inert under the reaction conditions, for example under carbon dioxide, combustion gases, nitrogen or noble gas, of which in particular argon can be mentioned.
  • an inert gas atmosphere i. a gas which is inert under the reaction conditions, for example under carbon dioxide, combustion gases, nitrogen or noble gas, of which in particular argon can be mentioned.
  • the inventive method is carried out at temperatures of 60 to 350 ° C. Preference is given to working at temperatures of 80 to 250, more preferably 100 to 200 ° C.
  • the pressure conditions of the process according to the invention are generally not critical. They depend on the volatility of the starting materials, intermediates and condensation products at the above reaction temperatures.
  • the reaction for producing the polyesters according to the invention preferably takes place in such a way that the condensation product (usually water or methanol) can be easily removed via the gas phase and monomers and oligomers remain in the reaction mixture. It is possible to depress by pressing until e.g. 10 bar, atmospheric pressure, but also work at low pressure. Preference may be given to processes under excess pressure, for example when the desired reaction temperature is above the boiling point of a monomer at atmospheric pressure. Preference may be given to processes under normal pressure, for example if the mass transfer in the gas phase is not limiting or if monomers or oligomers tend to sublime or evaporate.
  • processes at reduced pressure may be preferred, for example when mass transfer in the gas phase is limiting or monomers are to be withdrawn for a controlled reaction progress.
  • a significantly reduced pressure for example at 10 to 500 mbar, more preferably below 50 mbar and most preferably below 5 mbar.
  • Temperature and pressure can also be varied during the course of the reaction.
  • the reaction time of the process according to the invention is usually 10 minutes to 48 hours, preferably 30 minutes to 24 hours.
  • the solid or liquid starting substances a) and b) are added in substance or solution to a heatable and stirrable reaction volume.
  • the catalysts listed can be added to the reaction vessel individually or together, in bulk, in solution or in admixture with suitable starting substances a) or b).
  • the addition of the Catalysts can be made at the beginning of the reaction or at any suitable time in the course of the reaction.
  • the starting substances a) and b) initially introduced in the reaction volume are heated with or without catalyst and, if appropriate, all components are brought into liquid phase.
  • reaction mixture is stirred under elevated temperatures so that the surface of the reaction mixture is continuously renewed and allows the efficient discharge of low molecular weight condensation products, for example water or methanol.
  • the reaction mixture is stirred at elevated temperatures so that the stirrer forms a gap as small as possible to the edge of the reaction volume in the melt-filled part of the reaction volume and a very large part of the reaction mixture is mixed as ideally as possible.
  • the pressure and temperature course are selected so that the boiling point of the low molecular weight condensation products to be discharged is exceeded, but as far as possible no bumping, local overheating, foaming, uncontrolled spraying of the reaction mixture in the reaction volume occur.
  • pressure and temperature profiles are selected so that the boiling point of the low molecular weight condensation products to be discharged is exceeded, but as far as possible no boiling or sublimation point of starting substances or oligomers is achieved.
  • the surface of the reaction mixture is swept with a slight stream of an inert gas so that a convective discharge of the low molecular weight condensation products promotes the course of the reaction.
  • the pressure in the reaction volume is lowered so that a diffusive discharge of the low molecular weight condensation products promotes the course of the reaction in a vacuum.
  • the composition of the reaction mixture remains constant throughout the reaction time with respect to the molecular units based on di- or higher-functional carboxylic acids and on di- or higher-functional alcohol-based molecular units.
  • the composition of the reaction mixture does not remain constant with respect to the carboxylic acids based on dioder with higher functionality and di- or higher-functional alcohol-based molecular units during the entire reaction time.
  • the composition can be changed by distillative separation of a diol or a cyclic ether based thereon.
  • the composition of the reaction mixture with respect to the carboxylic acids and alcohol-based molecular units does not remain constant throughout the reaction time.
  • the composition can be changed by subsequent addition of an alcohol or a carboxylic acid.
  • the course of the reaction is followed by non-continuous or regular quasi-continuous or continuous measuring methods.
  • the course of the reaction is measured by random determination of the acid numbers, by random determination of the melt viscosity or by continuous measurement of the force absorption of a stirrer motor.
  • the process according to the invention can be carried out batchwise, partly continuously or fully continuously. Mutatis mutandis, information relating to the time course of a discordant embodiment in this document can be transferred to the location space in a continuous embodiment.
  • starting substances a) and b) are introduced into the reaction volume with a catalyst and heated so that a more or less homogeneous melt is formed. Subsequently, the temperature of the reaction mixture is further heated and the pressure optionally adjusted so that react anhydride groups controlled or low molecular weight condensation products are withdrawn from the reaction mixture according to the course of the reaction. With increasing conversion and associated increase in average molecular weight or viscosity, the temperature can be increased gradually and / or the pressure in the reaction volume can be lowered. Upon achievement of the desired reaction progress with respect to the molecular weight of the polyester according to the invention, if appropriate, succession reactions according to c) to f) can be carried out in any suitable order.
  • the highly functional highly branched and hyperbranched polyesters according to the invention can be fed directly from the melt to granulation. the.
  • the polyester according to the invention can be mixed with solvents and converted into a solution or dispersion.
  • the polymer melt is cooled in the reaction volume as soon as the desired mass composition has been reached, so that the progress of the reaction largely ceases and a solvent is added to the reaction volume, a clear solution or a polyester with the polyester according to the invention clear, translucent to turbid dispersion is generated, which is then discharged from the reaction volume.
  • further customary additives may already be added to the mixture in the last process step (for example acid-light UV stabilizers, pH regulation, etc.).
  • polyesters of the invention When the polyesters of the invention are prepared in solution, they may be directly further used, or the polymer may be isolated by stripping the solvent, usually by removing the solvent at reduced pressure, or precipitating the polymer, for example using water as the precipitant. Possibly. The polymer can then be washed and dried.
  • the reaction mixture may be discolored, for example by treatment with activated charcoal or metal oxides, e.g. Alumina, SiIi- cium oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, boron oxide or mixtures thereof, in amounts of, for example, 0.1 to 50% by weight, preferably 0.5 to 25% by weight, particularly preferably 1 to 10% by weight at temperatures of, for example, 10 to 200 ° C, preferably 20 to 180 ° C and more preferably 30 to 160 ° C are subjected.
  • activated charcoal or metal oxides e.g. Alumina, SiIi- cium oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, boron oxide or mixtures thereof, in amounts of, for example, 0.1 to 50% by weight, preferably 0.5 to 25% by weight, particularly preferably 1 to 10% by weight at temperatures of, for example, 10 to 200 ° C, preferably 20 to 180 ° C and more preferably 30 to 160 ° C are subjected.
  • the decolorization of the reaction mixture can be carried out at any point in the work-up procedure, for example at the stage of the crude reaction mixture or after any pre-wash, neutralization, washing or solvent removal.
  • the reaction mixture can furthermore be subjected to a pre-wash e) and / or a neutralization f) and / or a post-wash g), preferably only a neutralization f).
  • neutralization f) and prewash e) can also be reversed in the order. From the aqueous phase of the washes and / or neutralization contained by-products can be at least partially recovered by acidification and extraction with a solvent and used again.
  • a washing liquid for example water or a 5 to 30 wt%, preferably 5 to 20, particularly preferably 5 to 15 wt% saline, potassium chloride, ammonium chloride, Sodium sulfate or ammonium sulfate solution, preferably water or saline.
  • the quantitative ratio of reaction mixture: washing liquid is generally 1: 0.1-1, preferably 1: 0.2-0.8, particularly preferably 1: 0.3-0.7.
  • the laundry or neutralization may be carried out, for example, in a stirred tank or in other conventional equipment, e.g. in a column or mixer-settler apparatus.
  • Sieve bottom or packed or packed columns, stirred tanks or mixer-settler apparatuses, as well as pulsed columns or those with rotating internals are preferably used.
  • Prewash is preferably used when metal salts, preferably organotin compounds, are used as catalyst (with).
  • a post-wash may be advantageous for removing base or salt traces from the neutralized reaction mixture.
  • the optionally prewashed reaction mixture which may still contain small amounts of catalyst and / or carboxylic acid, with a 5-25, preferably 5 to 20, particularly preferably 5 to 15 wt% aqueous solution of a base such as alkali or alkaline earth metal oxides, hydroxides, carbonates or bicarbonates, preferably sodium hydroxide solution, potassium hydroxide solution, sodium bicarbonate, sodium carbonate, potassium hydrogencarbonate, calcium hydroxide, lime milk, ammonium hydroxide.
  • a base such as alkali or alkaline earth metal oxides, hydroxides, carbonates or bicarbonates, preferably sodium hydroxide solution, potassium hydroxide solution, sodium bicarbonate, sodium carbonate, potassium hydrogencarbonate, calcium hydroxide, lime milk, ammonium hydroxide.
  • ammonia water or potassium carbonate which may optionally be added 5-15% by weight of sodium chloride, potassium chloride, ammonium chloride or ammonium sulfate, particularly preferably with sodium hydroxide or sodium hydroxide solution of sodium chloride, are neutralized.
  • the degree of neutralization is preferably 5 to 60 mol%, preferably 10 to 40 mol%, particularly preferably 20 to 30 mol%, based on the monomers containing acid groups.
  • the base is added in such a way that the temperature in the apparatus does not rise above 60 ° C., preferably between 20 and 35 ° C. and the pH is 4-13.
  • the removal of the heat of neutralization is preferably carried out by cooling the container by means of internal cooling coils or via a double wall cooling.
  • the quantitative ratio of reaction mixture: neutralization liquid is generally 1: 0, 1 to 1, preferably 1: 0.2 to 0.8, particularly preferably 1: 0.3 to 0.7.
  • a solvent is contained in the reaction mixture, this can be substantially removed by distillation. Preference is given to optionally removed solvent after washing and / or neutralization from the reaction mixture, if desired, this can also be done before washing or neutralization.
  • the reaction mixture can be mixed with an amount of storage stabilizer such that, after removal of the solvent, 100-500, preferably 200-500, and more preferably 200-400 ppm thereof are contained in the target ester (residue).
  • distillative removal of the main amount of optionally used solvent or low-boiling by-products takes place for example in a stirred tank with double wall heating and / or internal heating coils under reduced pressure, for example at 20-700 mbar, preferably 30-500 and more preferably 50-150 mbar and a temperature of 40-120 ° C.
  • the distillation can also take place in a falling film or thin film evaporator.
  • the reaction mixture preferably several times in the circulation, under reduced pressure, for example at 20-700 mbar, preferably 30 to 500 and more preferably 50 to 150 mbar and a temperature of 40 to 80 ° C passed through the apparatus.
  • it may be introduced into the distillation apparatus is inert under the reaction conditions, for example, 0.1 to 1, preferably 0,2 - 0,8 and more preferably 0.3 to 0.7 m 3 oxygen containing gas per m 3 reaction mixture and per hour.
  • the residual solvent content in the residue after distillation is generally below 5% by weight, preferably 0.5-5% and particularly preferably 1 to 3% by weight.
  • the separated solvent is condensed and preferably reused.
  • a solvent strip i) can be carried out.
  • the product which may still contain small amounts of solvent or low-boiling impurities, heated to 50 - 150 ° C, preferably 80 - 150 ° C and removed the remaining amounts of solvent with a suitable gas in a suitable apparatus. If necessary, a vacuum can also be applied to assist.
  • Suitable apparatuses are, for example, columns of a type known per se which contain the usual internals, e.g. Soils, beds or directed packings, preferably have beds.
  • all standard installations are suitable as column internals, for example trays, packings and / or random packings.
  • trays bubble-cap trays, sieve trays, valve trays, Thormann trays and / or dual-flow trays are preferred; of the trays are those with rings, coils, calipers, Raschig, Intos or Pall rings, Barrel or Intalox saddles, Top-Pak etc. or braids, preferred.
  • a falling film, thin film or wiped film evaporator such as e.g. a Luwa, Rotafilm or Sambay evaporator, which can be equipped as a splash guard, for example, with a demister.
  • Suitable gases are inert gases under the stripping conditions, in particular those which are heated to 50 to 100 ° C.
  • the amount of stripping gas is for example 5 to 20, more preferably 10 to 20 and most preferably 10 to 15 m 3 of stripping gas per m 3 of reaction mixture and hour.
  • the esterification mixture may at any stage of the work-up procedure, preferably after washing / neutralization and, if appropriate, solvent removal, be subjected to filtration to remove precipitated traces of salts and any decolorizing agent present.
  • a filtration step j) On a pre- or post-washing e) or g) is preferably omitted, only a filtration step j) may be useful.
  • neutralization f) is preferably dispensed with.
  • Another object of the present invention are obtainable by the process according to the invention highly functional, highly branched or hyperbranched polyester. These are characterized by particularly low levels of discoloration and hardening.
  • the polyesters according to the invention have a molecular weight M n of at least 500, preferably at least 600 and more preferably 750 g / mol.
  • the upper limit of the molecular weight M n is preferably 100,000 g / mol, more preferably not more than 80,000 and most preferably not more than 30,000 g / mol.
  • the polydispersity and the number-average and weight-average molecular weight M n and M w relate here to gel permeation chromatographic measurements using polymethyl methacrylate as standard and tetrahydrofuran or hexafluoroisopropanol as eluent. The method is described in the Analyst Taschenbuch Vol. 4, pages 433 to 442, Berlin 1984.
  • the polydispersity of the polyesters of the invention is 1, 2 to 50, preferably 1, 4 to 40, more preferably 1, 5 to 30 and most preferably to 10.
  • the polyesters of the invention are usually very soluble, i. At 25 ° C., clear solutions containing up to 50% by weight, in some cases even up to 80% by weight, of the polyesters according to the invention in tetrahydrofuran (THF), ethyl acetate, n-butyl acetate, ethanol and represent numerous other solvents, without the naked eye gel particles are detectable. This shows the low degree of crosslinking of the polyesters according to the invention.
  • THF tetrahydrofuran
  • the high-functionality hyperbranched and high-branched polyesters according to the invention are carboxy-terminated, carboxy- and hydroxyl-terminated and are preferably hydroxyl-terminated and can be used for the preparation of e.g. of adhesives, inks, coatings, foams, coatings and paints can be used advantageously.
  • a further aspect of the present invention is the use of the highly functional, highly branched and hyperbranched polyesters according to the invention for the preparation of polyaddition or polycondensation products, for example polycarbonates, polyurethanes, polyesters and polyethers.
  • a further aspect of the present invention is the use of the inventive highly functional hyperbranched and hyperbranched polyesters and the polyaddition or polycondensation products prepared from highly functional, highly branched and hyperbranched polyesters as a component of printing inks, adhesives, coatings, foams, coatings and paints ,
  • a further aspect of the present invention are printing inks, adhesives, coatings, foams, coatings and paints containing at least one highly functional hyperbranched polyester according to the invention or polyaddition or polycondensation products prepared from the high-functionality, highly branched and hyperbranched polyesters of the invention characterized by excellent performance characteristics.
  • Another preferred aspect of the present invention are printing inks, in particular packaging inks for flexographic and / or gravure printing, comprising at least one solvent or a mixture of different solvents, at least one colorant, at least one polymeric binder and optionally further additives, wherein at least one of the polymeric binders is a highly branched and hyperbranched high-functionality polyester according to the invention.
  • the highly branched and hyperbranched polyesters according to the invention can also be used in admixture with other binders in the context of the present invention.
  • further binders for the printing inks according to the invention include polyvinyl butyral, nitrocellulose, polyamides, polyurethanes, polyacrylates or polyacrylate copolymers.
  • the combination of highly branched and hyperbranched polyesters with nitrocellulose has proved particularly advantageous.
  • the total amount of all binders in the printing ink of the invention is usually 5 to 35 wt .-%, preferably 6 to 30 wt .-% and particularly preferably 10 to 25 wt .-% based on the sum of all components.
  • the ratio of highly branched and hyperbranched polyester to the total amount of all binders is usually in the range of 30 wt .-% to 100 wt .-%, preferably at least 40 wt .-%, but the amount of highly branched and hyperbranched polyester as a rule 3% by weight, preferably 4% by weight and particularly preferably 5% by weight, should not fall short of the sum of all constituents of the printing ink.
  • Suitable solvents in principle are the customary solvents for printing inks, in particular packaging printing inks.
  • Particularly suitable as solvents for the printing ink according to the invention are alcohols, such as, for example, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, substituted alcohols such as ethoxypropanol, esters such as ethyl acetate, isopropyl acetate, n-propyl or n-butyl acetate.
  • water is also suitable in principle.
  • Particularly preferred solvents are ethanol or mixtures, which consist predominantly of ethanol, and ethyl acetate.
  • the solvents which are possible in principle the person skilled in the art makes a suitable choice, depending on the solubility properties of the polyester and the desired properties of the printing ink. Usually, 40 to 80% by weight of solvent are used with respect to the sum of all constituents of the printing ink.
  • the usual dyes in particular conventional pigments can be used.
  • inorganic pigments such as titanium dioxide pigments or iron oxide pigments, interference pigments, carbon blacks, metal powders such as in particular aluminum, brass or copper powder, and organic pigments such as azo, phthalocyanine or isoindoline pigments.
  • organic pigments such as azo, phthalocyanine or isoindoline pigments.
  • the packaging printing ink according to the invention may optionally comprise further additives and auxiliaries.
  • additives and auxiliaries are fillers such as calcium carbonate, alumina hydrate or aluminum or magnesium silicate.
  • Waxes increase the abrasion resistance and serve to increase the lubricity.
  • Examples are in particular polyethylene waxes, oxidized polyethylene waxes, petroleum waxes or ceresin waxes.
  • Fatty acid amides can be used to increase the surface smoothness.
  • Plasticizers serve to increase the elasticity of the dried film. Examples are phthalic acid esters such as dibutyl phthalate, diisobutyl phthalate, di-octyl phthalate, citric acid esters or esters of adipic acid.
  • Dispersing agents can be used to disperse the pigments.
  • the total amount of all additives and auxiliaries usually does not exceed 20% by weight with respect to the sum of all constituents of the printing ink and is preferably 0-10% by weight.
  • the production of the packaging printing ink according to the invention can be carried out in a manner known in principle by intensive mixing or dispersion of the constituents in customary apparatuses, for example dissolvers, stirred ball mills or a three-roll mill.
  • customary apparatuses for example dissolvers, stirred ball mills or a three-roll mill.
  • a concentrated pigment dispersion with a portion of the components and a portion of the solvent is first prepared, which is later processed further with other constituents and further solvent to the finished ink.
  • a further preferred aspect of the present invention is printing inks which comprise at least one solvent or a mixture of different solvents, at least one polymeric binder and optionally further additives, at least one of the polymeric binders being a highly branched and hyperbranched high-functionality polyester according to the invention, and the use of the printing varnishes according to the invention for priming, as a protective varnish and for producing multilayer materials.
  • the printing varnishes according to the invention contain no colorants, but apart from that they have the same constituents as the already described printing inks according to the invention.
  • the quantities of the other components increase accordingly.
  • the polyesters of the invention may be used as binder component, for example in coating compositions, optionally together with other hydroxyl- or amino-containing binders, for example with hydroxy (meth) acrylates, hydroxystyryl (meth) acrylates, linear or branched polyesters, polyethers, polycarboxylic ferrites, melamine resins or urea-formaldehyde resins, together with carboxy- and / or hydroxyl-functional compounds, for example with isocyanates, capped isocyanates, epoxides, carbonates and / or aminoplasts, preferably isocyanates, epoxides or aminoplasts, more preferably with isocyanates or epoxides, and most preferably with isocyanates.
  • Isocyanates are, for example, aliphatic, aromatic and cycloaliphatic di- and polyisocyanates having an average NCO functionality of at least 1, 8, preferably 1, 8 to 5 and particularly preferably 2 to 4, and their isocyanurates, oxadiazinetriones, iminooxadiazinediones, ureas, biurets, amides , Urethanes, allophanates, carbodiimides, uretonimines and uretdiones.
  • the diisocyanates are preferably isocyanates having 4 to 20 C atoms.
  • Examples of customary diisocyanates are aliphatic diisocyanates such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (1,6-diisocyanatohexane), octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, tetradecamethylene lendiisocyanat, derivatives of Lysindiisocyanates, trimethylhexane diisocyanate or tetramethylhexane diisocyanate, cycloaliphatic diisocyanates such as 1, 4, 1, 3 or 1 ⁇ -Diisocyanatocyclohexan, 4,4'- or 2,4'-di (isocyanatocyclohexyl) methane, 1-iso-cyanato 3,3,5-trimethyl-5- (isocyanatomethyl) cycl
  • Suitable polyisocyanates are polyisocyanates having isocyanurate groups, uretdione diisocyanates, biisocyanate-containing polyisocyanates, polyisocyanates containing urethane or allophanate groups, oxadiazinetrione groups or iminooxadiazinedione-containing polyisocyanates, carbodiimide- or uretonimine-modified polyisocyanates of straight-chain or branched C 4 -C 20 -alkylene diisocyanates, 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.
  • aliphatic or cycloaliphatic di- and polyisocyanates e.g. the abovementioned aliphatic or cycloaliphatic diisocyanates, or mixtures thereof.
  • hexamethylene diisocyanate 1, 3-bis (isocyanatomethyl) - cyclohexane, isophorone diisocyanate and di (isocyanatocyclohexyl) methane
  • isophorone diisocyanate and hexamethylene diisocyanate particularly preferred is hexamethylene diisocyanate.
  • isocyanurate-containing polyisocyanates of aromatic, aliphatic and / or cycloaliphatic diisocyanates Particularly preferred in this case, the corresponding aliphatic and / or cycloaliphatic isocyanato-isocyanurates and in particular those based on hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate.
  • the isocyanurates present in this case are, in particular, trisisocyanatoalkyl or trisisocyanatocycloalkyl isocyanurates, which are cyclic trimers of the diisocyanates, or
  • the isocyanato-isocyanurates generally have an NCO content of 10 to 30 wt .-%, in particular 15 to 25 wt .-% and an average NCO functionality of 2.6 to 4.5.
  • 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 polyisocyanates containing biuret groups generally have an NCO content of 18 to 23% by weight and an average NCO functionality of 2.8 to 4.5.
  • urethane and / or allophanate polyisocyanates having aromatically, aliphatically or cycloaliphatically bonded, preferably aliphatically or cycloaliphatically bound isocyanate groups, as for example by
  • oxadiazinetrione-containing polyisocyanates preferably derived from hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate.
  • Such 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.
  • the isocyanate groups of the di- or polyisocyanates may also be present in capped form.
  • Suitable capping agents for NCO groups are e.g. Oximes, phenols, imidazoles, pyrazoles, pyrazolinones, triazoles, diketopiperazines, caprolactam, malonic acid esters or compounds as mentioned in the publications of Z.W. Wicks, Prog. Org. Coat. 3 (1975) 73-99 and Prog. Org. Coat 9 (1981), 3-28, by DA Wicks and Z.W. Wicks, Prog. Org. Coat. 36 (1999), 148-172 and Prog. Org. Coat. 41 (2001), 1-83 and in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Vol. XIV / 2, 61 ff. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1963.
  • blocking or blocking agents compounds which convert isocyanate groups into blocked (capped or protected) isocyanate groups, which then do not exhibit the usual reactions of a free isocyanate group below the so-called deblocking temperature.
  • Such compounds having blocked isocyanate groups are commonly used in dual-cure or powder coatings which are finally cured by isocyanate group cure.
  • Epoxy compounds are those having at least one, preferably having at least two, particularly preferably two to ten epoxide groups in the molecule.
  • Suitable examples include epoxidized olefins, glycidyl esters (eg glycidyl (meth) acrylate) of saturated or unsaturated carboxylic acids or glycidyl ethers of aliphatic or aromatic polyols. Such products are commercially available in large numbers. Polyglycidyl compounds of the bisphenol A, F or B type and glycidyl ethers of polyhydric alcohols, for example of butanediol, of 1,6-hexanediol, of glycerol and of pentaerythritol, are particularly preferred.
  • polyepoxide compounds examples include gen Epikote ® 812 (epoxide value: about 0.67 mol / 100g) and Epikote ® 828 (epoxide value: about 0.53 mol / 100g), Epikote ® 1001, Epikote ® 1007 and Epikote ® 162 (epoxide value: ca.
  • Carbonate compounds are those with at least one, preferably with at least two, preferably two or three carbonate groups in the molecule, which preferably contain terminal C 1 -C 20 -alkyl carbonate groups, particularly preferably terminal C 1 -C 4 -alkyl carbonate groups, very particularly preferably terminal methyl carbonate, ethyl carbonate or n -Butylcarbonat.
  • methylalkoxy groups such as, for example, etherified reaction products of formaldehyde with amines, such as melamine, urea, etc., phenol / formaldehyde adducts, siloxane or silane groups and anhydrides, as described, for example, in US Pat. in US 5,770,650 are described.
  • preferred aminoplasts are particularly preferred urea resins and melamine resins, such.
  • Suitable urea resins are those which are obtainable by reacting ureas with aldehydes and can be modified if appropriate.
  • urea, N-substituted or N, N'-disubstituted ureas are suitable, e.g. N-methylurea, N-phenylurea, N, N'-dimethylurea, hexamethylenediurea, N, N'-diphenylurea, 1,2-ethylenediurea, 1,3-propylenediurea, diethylenetriurea, dipropylenetriurea, 2-hydroxypropylenediurea, 2- imidazolidinone (ethyleneurea), 2-oxohexahydropyrimidine (propyleneurea) or 2-oxo-5-hydroxyhexahydropyrimidine (5-hydroxypropyleneurea).
  • Urea resins may optionally be partially or completely modified, for example by reaction with mono- or polyfunctional alcohols, ammonia or amines (cationically modified urea resins) or with (hydrogen) sulfites (anionically modified urea resins), particularly suitable are the alcohol-modified urea resins, Possible alcohols for the modification are C 1 -C 6 -alcohols, preferably C 1 -C 4 -alkyl alcohol and in particular methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, n-butanol, isobutanol and sec-butanol.
  • Suitable melamine resins are those which are obtainable by reacting melamine with aldehydes and which may optionally be partially or completely modified.
  • aldehydes are formaldehyde, acetaldehyde, isobutyraldehyde and glyoxal.
  • Melamine-formaldehyde resins are reaction products of the reaction of melamine with aldehydes, e.g. the o.g. Aldehydes, especially formaldehyde.
  • aldehydes e.g. the o.g. Aldehydes, especially formaldehyde.
  • the resulting methylol groups are modified by etherification with the above-mentioned monohydric or polyhydric alcohols.
  • the melamine-formaldehyde resins can also be modified as described above by reaction with amines, aminocarboxylic acids or sulfites.
  • aminoplasts The production of said aminoplasts is carried out according to known methods.
  • melamine-formaldehyde resins including monomeric or polymeric melamine resins, and partially or fully alkylated melamine resins, urea resins, e.g. Methylol ureas such as formaldehyde-urea resins, alkoxy ureas such as butylated formaldehyde-urea resins, but also N-methylol acrylamide emulsions, isobutoxy methyl acrylamide emulsions, polyanhydrides, such. Polysuccinic anhydride, and siloxanes or silanes, e.g. Dimethyldimethoxysilanes.
  • urea resins e.g. Methylol ureas such as formaldehyde-urea resins, alkoxy ureas such as butylated formaldehyde-urea resins, but also N-methylol acrylamide emulsions, isobutoxy methyl acrylamide
  • aminoplast resins such as melamine-formaldehyde resins or formaldehyde-urea resins.
  • the paints in which the polyesters according to the invention can be used may be conventional solvent-based paints, water-based paints, essentially solvent-free and water-free liquid paints (100% systems), substantially solvent-free and water-free solid basecoats (powder paints and pigmented paints) Powder coatings) or substantially solvent-free, optionally pigmented powder coating dispersions (powder basecoat paints). They can be thermally, radiation or DuaICure-curable, and self-or externally cross-linking.
  • zinc compounds Compounds of the metals of the IV, V or Vl subgroup (in particular of zirconium, vanadium, molybdenum or tungsten), aluminum, or bismuth compounds are used as catalysts.
  • the highly functional highly branched polyesters formed by the process according to the invention are terminated after the reaction, ie without further modification, with hydroxyl groups and / or with acid groups. They usually dissolve well or can be readily dispersed in various solvents, for example in water, alcohols, such as methanol, ethanol, butanol, alcohol / water mixtures, acetone, 2-butanone, ethyl acetate, butyl acetate, methoxypropyl acetate, methoxyethyl acetate, Tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, ethylene carbonate or propylene carbonate.
  • alcohols such as methanol, ethanol, butanol, alcohol / water mixtures, acetone, 2-butanone, ethyl acetate, butyl acetate, methoxypropyl acetate, methoxyethyl acetate, Tetrahydrofuran, dimethylform
  • a highly functional polyester is to be understood as meaning a product which, in addition to the ester groups which link the polymer backbone, also has at least three, preferably at least six, particularly preferably at least ten functional groups end- and / or pendent.
  • the functional groups are primarily OH groups, but also acid groups.
  • the number of terminal or pendant functional groups is in principle not limited to the top, but products with a very high number of functional groups may have undesirable properties, such as high viscosity.
  • the high-functionality polyesters of the present invention generally have not more than 500 terminal and / or pendant functional groups, preferably not more than 100 terminal and / or pendant functional groups.
  • the polyester according to the invention can be prepared by adding all the carboxylic acid and alcohol monomers together or successively into the reaction vessel and then heating to the reaction temperature.
  • functional groups can also be ether groups, carbonate groups, urethane groups, urea groups, thiol groups, thioether groups, thioester groups, keto or aldehyde groups, mono-, di- or trisubstituted amino groups, nitrile or isonitrile groups, carboxamide groups, sulfonamide groups. groups, silane groups or siloxane groups, sulfonic acid, sulfenic acid or sulfinic acid groups, phosphonic acid groups, vinyl or allyl groups or lactone groups.
  • Such effects can be achieved, for example, by addition of functionalized building blocks E as compounds during the polycondensation which, in addition to hydroxyl groups or carboxyl groups, contain further functional groups or functional elements, such as mercapto groups, primary, secondary or tertiary amino groups, ether groups, carbonyl groups, sulfonic acids or derivatives of sulfonic acids, sulfinic acids or derivatives of sulfinic acids, phosphonic acids or derivatives of phosphonic acids, phosphinic acids or derivatives of phosphinic acids, silane groups, siloxane groups.
  • functionalized building blocks E which, in addition to hydroxyl groups or carboxyl groups, contain further functional groups or functional elements, such as mercapto groups, primary, secondary or tertiary amino groups, ether groups, carbonyl groups, sulfonic acids or derivatives of sulfonic acids, sulfinic acids or derivatives of sulfinic acids, phosphonic acids or derivatives of
  • amide groups can be in the esterification, for example, ethanolamine, propanolamine, isopropanolamine, 2- (butylamino) ethanol, 2- (cyclohexylamino) ethanol, 2-amino-1-butanol, 2- (2 ' aminoethoxy) ethanol or use higher alkoxylation products of ammonia, 4-hydroxypiperidine, 1-hydroxyethylpiperazine, diethanolamine, dipropanolamine, diisopropanolamine, tris (hydroxymethyl) aminomethane, tris (hydroxyethyl) aminomethane, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine or isophoronediamine.
  • Mercaptoethanol can be used for the modification with mercapto groups, for example.
  • Tertiary amino groups can be produced, for example, by incorporation of N-methyldiethanolamine, N-methyldipropanolamine or N, N-dimethylethanolamine.
  • Ether groups can be generated, for example, by condensation of di- or higher-functional polyetherols.
  • Long-chain alkyl radicals can be introduced by reaction with long-chain alkanediols, and the reaction with alkyl or aryl diisocyanates generates polyesters having aryl and urethane groups.
  • Subsequent functionalization can be obtained by reacting the resulting highly functional, highly branched or hyperbranched polyester in an additional process step with a suitable functionalizing reagent which can react with the OH and / or carboxyl groups of the polyester.
  • a functionalization of hydroxyl-containing polyesters according to the invention with saturated or unsaturated, aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic monocarboxylic acids F can according to the invention be carried out exclusively retrospectively, ie. after completion of the actual implementation in steps a) and b) in a separate step c) take place.
  • Suitable saturated monocarboxylic acids F may comprise 1 to 30 carbon atoms, preferably 2 to 30, particularly preferably 4 to 25, very particularly preferably 6 to 20 and in particular 8 to 20 carbon atoms.
  • saturated monocarboxylic acids F are formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, pivalic acid, caproic acid, 2-ethylhexanoic acid, octanoic acid, isononanoic acid, capric acid, undecanoic acid, lauric acid, myristic acid, penic acid.
  • Suitable ⁇ , ⁇ -unsaturated monocarboxylic acids F may comprise 3 to 20 carbon atoms, preferably 3 to 10, particularly preferably 3 to 6, very particularly preferably 3 to 5 and in particular 3 to 4 carbon atoms.
  • Suitable ⁇ , ⁇ -unsaturated monocarboxylic acids F are acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, ⁇ -chloroacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, crotonic acid, citraconic acid, mesaconic acid or glutaconic acid; preference is given to acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and crotonic acid Particular preference is given to acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid and crotonic acid, very particular preference to acrylic acid and methacrylic acid and, in particular, acrylic acid.
  • the reaction with saturated or unsaturated monocarboxylic acids F can be carried out with their derivatives instead of the carboxylic acids, for example with their anhydrides, chlorides or esters, preferably with their anhydrides or esters, particularly preferably with their esters with C 1 -C 4 -alkyl alcohols, completely especially preferred with their methyl esters.
  • a reaction in the sense of esterification can be carried out, for example, in the presence of at least one esterification catalyst, for example sulfuric acid, aryl or alkylsulfonic acids or mixtures thereof.
  • esterification catalyst for example sulfuric acid, aryl or alkylsulfonic acids or mixtures thereof.
  • arylsulfonic acids are benzenesulfonic acid, para-toluenesulfonic acid or dodecylbenzenesulfonic acid
  • alkylsulfonic acids are methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid or trifluoromethanesulfonic acid.
  • Strongly acidic ion exchangers or zeolites can also be used as esterification catalysts. Preference is given to sulfuric acid and ion exchanger.
  • the reaction temperature is generally from 40 to 160 0 C, it may be useful during the reaction water formed with the aid of an azeotroping solvent to remove such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, cyclohexane, Methylcyclohexane, benzene, toluene or xylene.
  • the water contained in the reaction mixture is not removed via an azeotroping solvent, it is possible to remove it by stripping with an inert gas, preferably an oxygen-containing gas, more preferably air or lean air.
  • an inert gas preferably an oxygen-containing gas, more preferably air or lean air.
  • An implementation in the sense of a transesterification can be carried out, for example, in the presence of at least one transesterification catalyst, for example metal chelate compound.
  • at least one transesterification catalyst for example metal chelate compound.
  • fertilize of z As hafnium, titanium, zirconium or calcium, alkali metal and Magnesiumalkohola- te, organic tin compounds or calcium and lithium compounds, for example, oxides, hydroxides, carbonates or halides, but preferably titanium, magnesium or aluminum.
  • the alcohol released in the transesterification can be removed, for example, by distillation, stripping or applying a vacuum.
  • the reaction temperature is usually 80-140 ° C.
  • esters of ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acids with the polyesters according to the invention can be used, for example, in radiation-curable coating compositions.
  • Hydroxyl-containing high-functionality, high or hyperbranched polyesters can be modified, for example, by adding molecules containing isocyanate groups.
  • polyesters containing urethane groups can be obtained by reaction with alkyl or aryl isocyanates.
  • polyesters containing hydroxyl groups can also be modified by reaction with lactones (e.g., ⁇ -caprolactone). This reaction finds e.g. under Lewis acid catalysis at e.g. 170-180 ° C instead.
  • lactones e.g., ⁇ -caprolactone
  • hyperbranched polyesters according to the invention can also be reacted with alkylene oxides and / or carbodiimides.
  • Monofunctional alkylene oxides and / or carbodiimides are preferred so as to prevent additional crosslinking and possibly gelation.
  • alkylene oxides which are known to the person skilled in the art can be used for the process according to the invention.
  • substituted or unsubstituted alkylene oxides having 2 to 24 carbon atoms in particular alkylene oxides with
  • Halogen, hydroxy, noncyclic ether or ammonium substituents in particular, mention may be made of: aliphatic 1, 2-alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms, for example Ethylene oxide, propylene oxide, vinyl oxirane, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide or isobutylene oxide, aliphatic 1,2-alkylene oxides having 5 to 24 carbon atoms, cycloaliphatic alkylene oxides, for example cyclopentene oxide, cyclohexene oxide or cyclododecatriene (1 , 5,9) -monoxide, araliphatic alkylene oxides, for example styrene oxide.
  • aliphatic 1, 2-alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms for example Ethylene oxide, propylene oxide, vinyl oxirane, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide or isobutylene oxide
  • Preferred substituted alkylene oxides are, for example, epichlorohydrin, epibromohydrin, 2,3-epoxy-1-propanol, 1-allyloxy-2,3-epoxypropane, 2,3-epoxy-phenyl ether, 2,3-epoxypropyl-isopropyl ether, 2,3 Epoxypropyl octyl ether or 2,3-epoxypropyltrimethyl ammonium chloride.
  • Particular preference is given to using 1,2-alkylene oxides having 2 to 4 C atoms, in particular ethylene oxide and / or propylene oxide and especially ethylene oxide, for the process according to the invention.
  • reaction is carried out as follows:
  • the hyperbranched polyester having acid functionalities is dissolved, optionally in a suitable solvent, at temperatures between 0 ° C and 120 ° C, preferably between 10 and 100 ° C and more preferably between 20 and 80 ° C, preferably under protective gas, e.g. Nitrogen, submitted.
  • the alkylene oxide is dissolved continuously or in portions, optionally at a temperature of -30 ° C to 50 ° C, with good mixing so that the temperature of the reaction mixture between 120 and 180 ° C, preferably between 120 and 150 ° C is maintained ,
  • the reaction can take place under a pressure of up to 60 bar, preferably up to 30 bar and particularly preferably up to 10 bar.
  • the amount of alkylene oxide is adjusted so that per mole of acid functions up to 1, 1 mol of alkylene oxide, preferably up to 1, 05 mol of alkylene oxide and more preferably 1 mol of alkylene oxide are added.
  • up to 50 mol% based on the acid functions more preferably up to 25 mol% and most preferably up to 10 mol% of a catalyst for acceleration may be added, for example water, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, dimethylaminoethanolamine, ethylene glycol or Diethylene glycol, and alkali metal hydroxides, alcoholates or hydrotalcite, preferably alkali metal hydroxides in water.
  • a catalyst for acceleration may be added, for example water, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, dimethylaminoethanolamine, ethylene glycol or Diethylene glycol, and alkali metal hydroxides, alcoholates or hydrotalcite, preferably alkali metal hydroxides in water.
  • alkylene oxide After complete metered addition of the alkylene oxide, 10 to 500 minutes, preferably 20 to 300 minutes, more preferably 30 to 180 minutes at temperatures between 30 and 220 ° C, preferably 80 to 200 ° C and particularly preferably 100 to 180 ° C is usually afterreacted let the temperature remain the same or can be raised gradually or continuously.
  • the conversion of alkylene oxide is preferably at least 90%, particularly preferably at least 95% and very particularly preferably at least 98%. Possible residues of alkylene oxide can be stripped out of the reaction mixture by passing a gas, for example nitrogen, helium, argon or steam.
  • the reaction can be carried out, for example, batchwise, semicontinuously or continuously in a stirred reactor or else continuously in a tubular reactor with static mixers.
  • the reaction is carried out completely in the liquid phase.
  • the resulting reaction product can be further processed in crude or processed form.
  • the product can be purified, for example, by crystallization and solid / liquid separation.
  • the turnover of acid functions is usually over 75%, usually over 80% and often over 90%.
  • the hyperbranched polyester is reacted with carbodiimides, preferably monomeric carbodiimide, for example those based on TMXDI (tetramethylxylylene diisocyanate), with dicyclohexylcarbodiimide or N, N'-diisopropylcarbodiimide.
  • Carbodiimides are sold, for example, under the following brand names: Stabaxol® 1 (Rhein Chemie Rheinau GmbH, Mannheim, Germany); Ucarlnk® XL-29SE (DOW CHEMICAL COMPANY, Midland, Mich.), Elastostab® H 01 (BASF AG; polymer), Carbodilite® grades Nissboffbo; hydrophilic).
  • polyesters obtainable according to the invention generally have a viscosity of not more than 100 Pa.s (measured at 80.degree. C. in accordance with DIN EN 3219).
  • the polyesters obtainable according to the invention generally have a glass transition temperature of -40 to 100.degree.
  • the polyesters obtainable according to the invention have an acid number according to DIN 53240, part 2 of not more than 15 mg KOH / g, preferably not more than 10 mg KOH / g, more preferably not more than 8, very preferably not more than 7, especially not more than 5 and especially not more than 3 mg KOH / g.
  • the OH number according to DIN 53240, Part 2 can be up to 500 mg KOH / g, preferably up to 400, more preferably up to 300 and particularly preferably 40 to 300 mg KOH / g.
  • the glass transition temperature T 9 is determined by DSC (Differential Scanning Calorimetry) according to ASTM 3418/82.
  • such polyesters according to the invention which have a T 9 of -40 to 60 ° C. are used in printing inks, since in this case a good adhesion of the printing ink to the substrate, if appropriate in combination with adhesion to a cover layer, is obtained.
  • such polyesters according to the invention which have a glass transition temperature T 9 of at least 0 ° C. are used in coating compositions and paints.
  • This range of glass transition temperature is advantageous for achieving, for example, sufficient paint hardness and chemical resistance.
  • polyesters according to the invention which have a glass transition temperature T 9 of at least 0 ° C. are used in coating compositions and paints in combination with polyesters according to the invention which have a glass transition temperature T 9 of below 0 ° C.
  • polyesters according to the invention can also be used in combination with other binders such as non-inventive polyesters, acrylates, polyurethanes, polyethers, polycarbonates or their hybrids.

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Abstract

The invention relates to specifically designed highly functional, highly branched or hyperbranched polyesters with a low acid number based on di-, tri- or polycarboxylic acids, and diols, triols or polyols. The invention also relates to a method for the production and use of said polyesters.

Description

Hochfunktionelle, hoch- oder hyperverzweigte Polyester mit niedriger Säurezahl sowie deren Herstellung und VerwendungHighly functional, highly branched or hyperbranched low acid polyesters, and their preparation and use
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft gezielt aufgebaute hochfunktionelle, hoch- oder hyperverzweigte Polyester mit niedriger Säurezahl auf Basis von Di-, Tri- oder Polycar- bonsäuren und Di-, Tri- oder Polyolen, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung.The present invention relates to specifically constructed high-functionality, highly branched or hyperbranched polyesters having a low acid number based on di-, tri- or polycarboxylic acids and di-, tri- or polyols, processes for their preparation and their use.
Die erfindungsgemäßen hochfunktionellen, hoch- oder hyperverzweigten Polyester können u.a. als Haftvermittler, zum Beispiel in Druckfarben, als Rheologiemodifizierer oder als Bausteine zur Herstellung von Polyadditions- oder Polykondensationspolyme- ren, zum Beispiel von Lacken, Überzügen, Klebstoffen, Dichtmassen, Giesselastome- ren oder Schaumstoffen technisch vorteilhaft eingesetzt werden, sowie als Bestandteil von Bindemitteln, gegebenenfalls mit anderen Komponenten wie z.B. Isocyanaten, Epoxygruppen-enthaltenden Bindemitteln oder Alkydharzen, in Klebstoffen, Druckfarben, Tinten, Pigmentpasten, Abtönpasten, Masterbatches, Kugelschreiberpasten, Polituren, Beschichtungen, Schaumstoffen, Überzügen und Lacken.The high-functionality, highly branched or hyperbranched polyesters according to the invention may i.a. used as adhesion promoters, for example in printing inks, as rheology modifiers or as building blocks for the preparation of polyaddition or polycondensation polymers, for example of paints, coatings, adhesives, sealants, cast elastomers or foams, and as a constituent of binders, optionally with other components such as Isocyanates, epoxy group-containing binders or alkyd resins, in adhesives, inks, inks, pigment pastes, tinting pastes, masterbatches, ballpoint pen pastes, polishes, coatings, foams, coatings and lacquers.
Polyester werden üblicherweise aus der Reaktion von Carbonsäuren mit Alkoholen erhalten. Technisch bedeutend sind aromatische Polyester, d.h. Polyester mit einer Säurekomponente, bei denen mindestens eine Carboxygruppe an einen aromatischen Ring gebunden ist, die zum Beispiel aus Phthalsäure, Isophthalsäure oder Terephthal- säure und Ethandiol, Propandiol oder Butandiol hergestellt werden, und aliphatische Polyester, d.h. Polyester mit einer Säurekomponente, bei denen alle Carboxygruppen an aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenstoffatome gebunden sind, hergestellt aus Bernsteinsäure, Glutarsäure oder Adipinsäure mit Ethandiol, Propandiol, Butandiol, Pentandiol oder Hexandiol. Siehe dazu auch Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch Bd. 3/1 , Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl-Hanser-Verlag, München 1992, Seiten 9 - 1 16 und Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch Bd. 7, Polyurethane, Carl-Hanser-Verlag, München 1993, Seiten 67 - 75. Die hier beschriebenen aromatischen oder aliphatischen Polyester sind in der Regel linear, streng difunktionell, oder aber mit einem geringen Verzweigungsgrad aufgebaut.Polyesters are usually obtained from the reaction of carboxylic acids with alcohols. Technically significant are aromatic polyesters, i. Polyesters having an acid component in which at least one carboxy group is bonded to an aromatic ring, for example, made from phthalic acid, isophthalic acid or terephthalic acid and ethanediol, propanediol or butanediol, and aliphatic polyesters, i. Polyester having an acid component in which all carboxy groups are bonded to aliphatic or cycloaliphatic carbon atoms, prepared from succinic acid, glutaric acid or adipic acid with ethanediol, propanediol, butanediol, pentanediol or hexanediol. See also Becker / Braun, Kunststoff-Handbuch Bd. 3/1, polycarbonates, polyacetals, polyesters, cellulose esters, Carl-Hanser-Verlag, Munich 1992, pages 9-1 16 and Becker / Braun, Kunststoff-Handbuch Bd. 7, Polyurethanes, Carl-Hanser-Verlag, Munich 1993, pages 67-75. The aromatic or aliphatic polyesters described herein are generally linear, strictly difunctional, or constructed with a low degree of branching.
Polyester mit einer OH-Funktionalität größer als zwei sind ebenfalls bekannt. So beschreibt WO 02/34814 ein Verfahren zur Herstellung von Polyestern, bei dem bis zu 3 mol% eines trifunktionellen Alkohols oder einer trifunktionellen Carbonsäure eingesetzt werden.Polyesters having an OH functionality greater than two are also known. Thus, WO 02/34814 describes a process for the preparation of polyesters in which up to 3 mol% of a trifunctional alcohol or a trifunctional carboxylic acid are used.
Aufgrund des geringen Gehalts an trifunktionellem Alkohol wird hier jedoch nur ein geringer Verzweigungsgrad erreicht. In US 4,749,728 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Polyesters aus Trimethy- lolpropan und Adipinsäure beschrieben. Das Verfahren wird in Abwesenheit von Lösemitteln und Katalysatoren durchgeführt. Das bei der Reaktion gebildete Wasser wird durch einfaches Abdestillieren entfernt. Die so erhaltenen Produkte lassen sich beispielsweise mit Epoxiden umsetzen und zu thermisch aushärtenden Beschichtungs- systemen verarbeiten.Due to the low content of trifunctional alcohol, however, only a small degree of branching is achieved here. No. 4,749,728 describes a process for preparing a polyester from trimethylolpropane and adipic acid. The process is carried out in the absence of solvents and catalysts. The water formed in the reaction is removed by simple distillation. The products thus obtained can be reacted, for example, with epoxides and processed to form thermosetting coating systems.
Dadurch, daß ausschließlich trifunktioneller Alkohol eingesetzt wird, wird in der Praxis eine Vernetzung beobachtet, die durch Gelbildung oder durch Bildung unlöslicher Anteile sichtbar wird und sich negativ auf die Eigenschaften des Produktes auswirkt.The fact that exclusively trifunctional alcohol is used, a crosslinking is observed in practice, which is visible by gelation or by the formation of insoluble fractions and has a negative effect on the properties of the product.
Aus EP-A 0 680 981 ist ein Verfahren zur Synthese von Polyesterpolyolen bekannt, das darin besteht, dass man ein Polyol, beispielsweise Glycerin, sowie Adipinsäure in Abwesenheit von Katalysatoren und Lösemitteln auf 150-160°C erhitzt. Man erhält Produkte, die sich als Polyesterpolyolkomponenten für Polyurethanhartschäume eignen.EP-A 0 680 981 discloses a process for the synthesis of polyester polyols, which comprises heating a polyol, for example glycerol, and adipic acid to 150-160 ° C. in the absence of catalysts and solvents. This gives products which are suitable as polyester polyol components for rigid polyurethane foams.
Aus WO 98/17123 ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyestern aus Glycerin und Adipinsäure bekannt, die in Kaugummi-Massen eingesetzt werden. Sie werden erhalten durch ein lösemittelfreies Verfahren ohne Einsatz von Katalysatoren. Nach 4 Stunden beginnen sich hierbei Gele zu bilden. Gelartige Polyesterpolyole sind jedoch für zahlreiche Anwendungen wie beispielsweise Druckfarben und Klebstoffe unerwünscht, weil sie zur Klümpchenbildung führen und die Dispergiereigenschaften mindern.From WO 98/17123 a process for the production of polyesters from glycerol and adipic acid is known, which are used in gum masses. They are obtained by a solvent-free process without the use of catalysts. After 4 hours gels begin to form. Gel-like polyester polyols, however, are undesirable for many applications such as printing inks and adhesives because they cause lumping and diminish dispersing properties.
Eine derartige Gelbildung ist auf eine Vernetzung zurückzuführen, was sich in einer hohen Viskosität ausdrückt.Such gelation is due to cross-linking, which is expressed in a high viscosity.
Die oben erwähnte WO 02/34814 beschreibt die Herstellung von gering verzweigten Polyesterolen für Pulverlacke, indem aromatische Dicarbonsäuren zusammen mit ali- phatischen Dicarbonsäuren und Diolen, sowie mit geringen Mengen eines Verzweigungsmittels, zum Beispiel eines Triols oder einer Tricarbonsäure umgesetzt werden.The above-mentioned WO 02/34814 describes the preparation of low branched polyesterols for powder coatings by reacting aromatic dicarboxylic acids together with aliphatic dicarboxylic acids and diols, as well as with small amounts of a branching agent, for example a triol or a tricarboxylic acid.
EP-A 776 920 beschreibt Bindemittel aus Polyacrylaten und Polyestern, wobei letztere als Aufbaukomponente Hexahydrophthalsäure und/oder Methylhexahydrophthalsäure sowie - teilweise optional - Neopentylglykol, Trimethylolpropan, andere Alkandiole, andere Dicarbonsäuren sowie Mono- und/oder Hydroxycarbonsäuren in bestimmten Verhältnissen enthalten können.EP-A 776 920 describes binders of polyacrylates and polyesters, the latter being able to contain, as structural component, hexahydrophthalic acid and / or methylhexahydrophthalic acid and, optionally, neopentyl glycol, trimethylolpropane, other alkanediols, other dicarboxylic acids and monocarboxylic and / or hydroxycarboxylic acids in certain ratios.
Nachteilig an den dort offenbarten Polyestern ist, dass trotz der vergleichsweise geringen Molekulargewichte die Viskositäten in Lösung sehr hoch sind. EP 1 334 989 beschreibt die Herstellung verzweigter, niederviskoser Polyesterole für Lackanwendungen zur Erhöhung des nichtflüchtigen Anteils. Hier werden Mischungen aus Di- und höherfunktionellen Carbonsäuren (Funktionalität der Mischung mindestens 2,1 ) mit trifunktionellen Alkoholen und aliphatischen verzweigten Monocarbonsäuren umgesetzt. Die beschriebenen Polyester sind als verzweigt anzusehen, jedoch ist als wesentlich hier der Einsatz von verzweigten Monocarbonsäuren zu sehen, die die Viskosität des Systems stark reduzieren, allerdings auch den unreaktiven Anteil des Polyesters erhöhen. Die Zugabe von Monocarbonsäuren erfolgt gemäß der EP 1 334 989 entweder durch gleichzeitige Reaktion von di- oder mehrfunktioneller Säure, tri- oder mehrfunktionellem Alkohol und Monocarbonsäure oder durch zweistufige Umsetzung von zunächst tri- oder mehrfunktionellem Alkohol mit Monocarbonsäure und anschließender Umsetzung des entstehenden Reaktionsproduktes mit di- oder mehrfunktioneller Säure.A disadvantage of the polyesters disclosed therein is that despite the comparatively low molecular weights, the viscosities in solution are very high. EP 1 334 989 describes the preparation of branched, low-viscosity polyesterols for coating applications for increasing the nonvolatile content. Here, mixtures of di- and higher-functional carboxylic acids (functionality of the mixture at least 2.1) are reacted with trifunctional alcohols and aliphatic branched monocarboxylic acids. The described polyesters are to be regarded as branched, but the use of branched monocarboxylic acids which greatly reduce the viscosity of the system but also increase the unreactive proportion of the polyester is to be regarded as essential here. The addition of monocarboxylic acids is carried out according to EP 1 334 989 either by simultaneous reaction of di- or polyfunctional acid, tri- or polyfunctional alcohol and monocarboxylic acid or by two-stage reaction of initially tri- or polyfunctional alcohol with monocarboxylic acid and subsequent reaction of the resulting reaction product with di - or polyfunctional acid.
Nachteilig an einer solchen Reaktionsführung ist, daß die Monocarbonsäuren in der ersten Variante statistisch im gesamten Polyester verteilt sind und als Kettenabbruchmittel wirken, was zu einem geringen Molekulargewicht und einer breiten Streuung der Molgewichtsverteilung des Produkts führt. In der zweiten Variante wird die Funktionalität der Alkoholkomponente durch die Reaktion mit den Monocarbonsäuren erniedrigt, der lineare Anteil des Polymeren nimmt deutlich zu und die Eigenschaften des Polyesters, zum Beispiel Löslichkeit oder Kristallinität werden beeinflusst.A disadvantage of such a reaction procedure is that the monocarboxylic acids in the first variant are randomly distributed throughout the polyester and act as chain terminators, which leads to a low molecular weight and a wide dispersion of the molecular weight distribution of the product. In the second variant, the functionality of the alcohol component is lowered by the reaction with the monocarboxylic acids, the linear proportion of the polymer increases significantly and the properties of the polyester, for example solubility or crystallinity, are influenced.
Definiert aufgebaute, hochfunktionelle Polyester sind erst seit neuerer Zeit bekannt. So beschreibt die WO 93/17060 (EP 630 389) und die EP 799 279 dendrimere und hyperverzweigte Polyester auf Basis von Dimethylolpropionsäure, die als AB2-Baustein (A = Säuregruppe, B = OH-Gruppe) intermolekular zu Polyestern kondensiert. Die Synthese ist sehr unflexibel, da man auf AB2-Bausteine wie Dimethylolpropionsäure als alleinigen Einsatzstoff angewiesen ist. Weiterhin sind Dendrimere für den allgemeinen Gebrauch zu kostspielig, weil bereits die AB2-Bausteine als Einsatzstoffe in der Regel teuer und die Synthesen mehrstufig sind und hohe Anforderungen an die Reinheit der Zwischen- und Endprodukte gestellt werden.Defined, highly functional polyesters are only recently known. For example, WO 93/17060 (EP 630 389) and EP 799 279 describe dendrimeric and hyperbranched polyesters based on dimethylolpropionic acid which, as AB 2 building block (A = acid group, B = OH group), intermolecularly condenses to give polyesters. The synthesis is very inflexible, since one relies on AB2 building blocks such as dimethylolpropionic acid as the sole starting material. Furthermore, dendrimers are too expensive for general use, because even the AB2 building blocks as starting materials usually expensive and the syntheses are multi-stage and high demands are placed on the purity of the intermediate and end products.
WO 01/46296 beschreibt die Herstellung dendritischer Polyester in einer Mehrstufensynthese ausgehend von einem Zentralmolekül, wie Trimethylolpropan, Dimethy- lolpropionsäure als AB2-Baustein, sowie einer Dicarbonsäure oder einem Glycidylester als Funktionalisierungsagenzien. Diese Synthese ist ebenfalls auf das Vorhandensein des AB2-Bausteins angewiesen.WO 01/46296 describes the preparation of dendritic polyesters in a multistage synthesis starting from a central molecule, such as trimethylolpropane, dimethylolpropionic acid as AB 2 building block, and a dicarboxylic acid or a glycidyl ester as functionalizing agents. This synthesis also depends on the presence of the AB2 building block.
WO 03/070843 und WO 03/070844 beschreiben hyperverzweigte Copolyester-polyole auf Basis von AB2- oder auch AB3-Bausteinen und einem Kettenverlängerer, die inWO 03/070843 and WO 03/070844 describe hyperbranched copolyester-polyols based on AB 2 or also AB 3 building blocks and a chain extender which are described in US Pat
Coatings-Systemen eingesetzt werden. Beispielsweise werden Dimethylolpropionsäure und Caprolacton als Einsatzstoffe verwendet. Auch hier gilt, dass man von einem AB2-Baustein abhängig ist.Coatings systems are used. For example, dimethylolpropionic acid and caprolactone used as starting materials. Again, one is dependent on an AB2 device.
EP 1109775 beschreibt die Herstellung von hyperverzweigten Polyestern mit einer tetrafunktionellen Zentralgruppe. Hier wird ausgehend von unsymmetrischen Tetrolen, wie beispielsweise Homopentaerythrit, als Zentralmolekül ein Dendrimer-ähnliches Produkt aufgebaut, das in Lacken Einsatz findet. Derartige unsymmetrische Tetrole sind jedoch teure SpezialChemikalien, die kommerziell nicht in großen Mengen verfügbar sind.EP 1109775 describes the preparation of hyperbranched polyesters having a tetrafunctional central group. Starting from unsymmetrical tetrols, such as homopentaerythritol, a dendrimer-like product is used as the central molecule, which is used in paints. However, such asymmetric tetrols are expensive specialty chemicals that are not commercially available in large quantities.
Die EP 1070748 beschreibt die Herstellung hyperverzweigter Polyester und deren Einsatz in Pulverlacken. Die Ester, wieder basierend auf selbst-kondensierbaren Monomeren wie Dimethylolpropionsäure als AB2-Baustein, werden, gegebenenfalls nach Kettenverlängerung, dem Lacksystem in Mengen von 0,2 - 5 Gew.% als Fließverbesserer zugesetzt.EP 1070748 describes the preparation of hyperbranched polyesters and their use in powder coatings. The esters, again based on self-condensable monomers such as dimethylolpropionic acid as the AB2 building block, are added, if appropriate after chain extension, to the coating system in amounts of from 0.2 to 5% by weight as flow improver.
DE 101 63 163 und DE 10219508 beschreiben die Herstellung von hyperverzweigten Polyestern auf Basis eines A2 + B3-Ansatzes. Dieses Prinzip basiert auf dem Einsatz von Dicarbonsäuren und Triolen oder auf Basis von Tricarbonsäuren und Diolen. Die Flexibilität dieser Synthesen ist deutlich höher, da man nicht auf den Einsatz von einem AB2-Baustein angewiesen ist.DE 101 63 163 and DE 10219508 describe the preparation of hyperbranched polyesters based on an A2 + B3 approach. This principle is based on the use of dicarboxylic acids and triols or based on tricarboxylic acids and diols. The flexibility of these syntheses is significantly higher, since one does not depend on the use of an AB2 building block.
Trotzdem war es wünschenswert, die Flexibilität der Synthese zu hoch- oder hyperverzweigten Polyestern weiter zu erhöhen, speziell bei der Einstellung von Funktionalitä- ten, Löslichkeitsverhalten und auch Schmelz- oder Glasübergangstemperaturen.Nevertheless, it was desirable to further increase the flexibility of the synthesis to form hyperbranched or hyperbranched polyesters, especially in the adjustment of functionalities, solubility behavior and also melting or glass transition temperatures.
R. A. Gross und Mitarbeiter beschreiben Synthesen von verzweigten Polyestern durch Umsetzung von Dicarbonsäuren mit Glycerin oder Sorbitol und aliphatischen Diolen. Diese Synthesen werden mittels enzymatischer Katalyse durchgeführt und führen zu "weichen" Produkten, die eine Glasübergangstemperatur zwischen -28°C und 7°C aufweisen. Siehe dazu Polym. Prep. 2003, 44(2), 635), Macromolecules 2003, 36, 8219 und Macromolecules 2003, 36, 9804. Die Reaktionen unter Enzymkatalyse weisen in der Regel lange Reaktionszeiten auf, was die Raum-Zeitausbeute der Reaktion deutlich herabsetzt und die Kosten zur Herstellung von Polyestern erhöht. Weiterhin sind mit Enzymen nur bestimmte Monomere, zum Beispiel Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glycerin, Sorbitol oder Oktandiol umsetzbar, während Produkte wie Phthalsäuren, Trimethylolpropan oder Cyclohexandiol nur schwer oder gar nicht enzymatisch zur Reaktion zu bringen sind.R. A. Gross and coworkers describe syntheses of branched polyesters by reacting dicarboxylic acids with glycerol or sorbitol and aliphatic diols. These syntheses are carried out by enzymatic catalysis and lead to "soft" products, which have a glass transition temperature between -28 ° C and 7 ° C. See Polym. Prep. 2003, 44 (2), 635), Macromolecules 2003, 36, 8219 and Macromolecules 2003, 36, 9804. The reactions under enzyme catalysis generally have long reaction times, which significantly reduces the space-time yield of the reaction and the costs of production increased by polyesters. Furthermore, only certain monomers, for example adipic acid, succinic acid, glycerol, sorbitol or octanediol, can be reacted with enzymes, while products such as phthalic acids, trimethylolpropane or cyclohexanediol are difficult or even non-enzymatic to react.
Der Einsatz von hoch- oder hyperverzweigten Polyestern in Druckfarben und Drucksystemen wird beschrieben in WO 02/36697 oder WO 03/93002. Aus WO 2005/1 18677 sind hyperverzweigte Polyester bekannt, die eine Säurezahl von mindestens 18 mg KOH/g aufweisen. Derartige Polyester zeigen gute Eigenschaften in Lacken und Beschichtungsmassen, jedoch unbefriedigende Langzeitbewitterungsei- genschaften.The use of highly branched or hyperbranched polyesters in printing inks and printing systems is described in WO 02/36697 or WO 03/93002. WO 2005/1 18677 discloses hyperbranched polyesters which have an acid number of at least 18 mg KOH / g. Such polyesters show good properties in paints and coatings, but unsatisfactory long-term weathering properties.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, mittels eines technisch einfachen und preiswerten Verfahrens aliphatische oder aromatische, hochfunktionelle und hochverzweigte Polyester bereitzustellen, deren Strukturen, Verzweigungsgrad, Funktionalitäten und Eigenschaften, wie zum Beispiel Löslichkeiten oder Schmelz- oder Glasübergangs- temperaturen, sich leicht an die Erfordernisse der Anwendung anpassen lassen und die vorteilhafte Eigenschaften, wie hohe Funktionalität, hohe Reaktivität, geringe Viskosität und/oder gute Löslichkeit, in sich vereinen können.The object of the invention was to provide, by means of a technically simple and inexpensive process, aliphatic or aromatic, highly functional and highly branched polyesters whose structures, degree of branching, functionalities and properties, such as solubilities or melting or glass transition temperatures, easily meet the requirements can be adapted to the application and can combine the advantageous properties, such as high functionality, high reactivity, low viscosity and / or good solubility, in itself.
Die Aufgabe konnte erfindungsgemäß gelöst werden, indem Dicarbonsäuren oder de- ren Derivate mit einer Mischung aus difunktionellen und höherfunktionellen Alkoholen oder aber difunktionelle Alkohole mit einer Mischung aus di- und höherfunktionellen Carbonsäuren umgesetzt wurden.The object could be achieved according to the invention by reacting dicarboxylic acids or their derivatives with a mixture of difunctional and higher-functional alcohols or difunctional alcohols with a mixture of di- and higher-functional carboxylic acids.
Gegenstand der Erfindung sind somit hochfunktionelle, hoch- oder hyperverzweigte Polyester mit einem Molekulargewicht Mn von mindestens 500 g/mol und einer Polydispersität Mw/Mn von 1 ,2 - 50 erhältlich durchThe invention thus relates to highly functional, highly branched or hyperbranched polyesters having a molecular weight M n of at least 500 g / mol and a polydispersity M w / M n of 1, 2-50 obtainable by
Umsetzung mindestens einer aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Dicarbonsäure (A2) oder von Derivaten derselben und mindestens einem zweiwertigen aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Alkohol (B2), welcher 2 OH-Gruppen aufweist,Reacting at least one aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic dicarboxylic acid (A2) or derivatives thereof and at least one divalent aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic alcohol (B2) which has 2 OH groups,
mit entwederwith either
a) mindestens einem x-wertigen aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Alkohol (Cx), der mehr als zwei OH-Gruppen aufweist und x eine Zahl größer 2, vorzugsweise zwischen 3 und 8, , besonders bevorzugt zwischen 3 und 6, ganz besonders bevorzugt von 3 bis 4 und insbesondere 3 darstellt,a) at least one x-valent aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic alcohol (C x ) having more than two OH groups and x is a number greater than 2, preferably between 3 and 8, particularly preferably between 3 and 6, completely more preferably from 3 to 4 and especially 3,
oderor
b) mindestens einer aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Carbonsäure (Dy) oder deren Derivaten, die mehr als zwei Säuregruppen aufweist und y eine Zahl größer 2, vorzugsweise zwischen 3 und 8, besonders bevorzugt zwischen 3 und 6, ganz besonders bevorzugt von 3 bis 4 und insbesondere 3 darstellt,b) at least one aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic carboxylic acid (D y ) or derivatives thereof containing more than two acid groups and y represents a number greater than 2, preferably between 3 and 8, more preferably between 3 and 6, most preferably from 3 to 4 and especially 3,
jeweils gegebenenfalls in Gegenwart weiterer funktionalisierter Bausteine Ein each case optionally in the presence of further functionalized units E
undand
c) gegebenenfalls anschließend Umsetzung mit mindestens einer Verbindung F ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Monocarbonsäuren, Monoisocyana- ten, Epoxiden, Lactonen, Carbodiimiden, Monocarbonsäureestern, sterisch gehinderten sekundären Aminen und tertiären Aminen,c) optionally subsequently reacting with at least one compound F selected from the group consisting of monocarboxylic acids, monoisocyanates, epoxides, lactones, carbodiimides, monocarboxylic acid esters, sterically hindered secondary amines and tertiary amines,
wobeiin which
man das Verhältnis der reaktiven Gruppen der Komponente(n) F zu den korrespondierenden reaktiven Gruppen im Polyester so wählt, dass man ein molares Verhältnis von 5:1 bis 1 :1 , vorzugsweise von 4:1 bis 1 :1 , besonders bevorzugt von 3:1 bis 1 :1 und ganz besonders bevorzugt von 2:1 bis 1 :1 einstellt,one selects the ratio of the reactive groups of the component (s) F to the corresponding reactive groups in the polyester so that one has a molar ratio of 5: 1 to 1: 1, preferably from 4: 1 to 1: 1, particularly preferably from 3 : 1 to 1: 1 and most preferably from 2: 1 to 1: 1,
und wobei die Produkte aus der Umsetzung aus Stufe c) eine Säurezahl gemäß DIN 53240, Teil 2 von nicht mehr als 15 mg KOH/g aufweisen.and wherein the products from the reaction from stage c) have an acid number according to DIN 53240, Part 2 of not more than 15 mg KOH / g.
Gegenstand der Erfindung sind weiterhin ein Verfahren zur Herstellung solcher hoch- funktionellen, hoch- oder hyperverzweigten Polyester.The invention furthermore relates to a process for preparing such highly functional, highly branched or hyperbranched polyesters.
Unter hyperverzweigten Polyestern werden im Rahmen dieser Erfindung unvernetzte Polyester mit Hydroxyl- und Carboxylgruppen verstanden, die sowohl strukturell als auch molekular uneinheitlich sind. Unvernetzt im Rahmen dieser Schrift bedeutet, daß ein Vernetzungsgrad von weniger als 15 Gew.%, bevorzugt von weniger alsHyperbranched polyesters in the context of this invention are understood as meaning uncrosslinked polyesters having hydroxyl and carboxyl groups which are structurally as well as molecularly nonuniform. Uncrosslinked in the context of this document means that a degree of crosslinking of less than 15% by weight, preferably less than
10 Gew.%, bestimmt über den unlöslichen Anteil des Polymeren, vorhanden ist.10% by weight, determined via the insoluble fraction of the polymer.
Der unlösliche Anteil des Polymeren wurde bestimmt durch vierstündige Extraktion mit dem gleichen Lösungsmittel, wie es für die Gelpermeationschromatographie verwendet wird, also Tetrahydrofuran oder Hexafluorisopropanol, je nachdem, in welchem Lösungsmittel das Polymer besser löslich ist, in einer Soxhlet-Apparatur und nach Trocknung des Rückstandes bis zur Gewichtskonstanz Wägung des verbliebenen Rückstandes.The insoluble portion of the polymer was determined by extraction for 4 hours with the same solvent as used for gel permeation chromatography, ie, tetrahydrofuran or hexafluoroisopropanol, depending on the solvent in which the polymer is more soluble, in a Soxhlet apparatus, and after drying the residue to constant weight Weighing of the remaining residue.
Hyperverzweigte Polyester können auf der einen Seite ausgehend von einem Zentralmolekül analog zu Dendrimeren, jedoch mit uneinheitlicher Kettenlänge der Äste aufgebaut sein. Sie können auf der anderen Seite auch linear, mit funktionellen Seiten- gruppen, aufgebaut sein oder aber, als Kombination der beiden Extreme, lineare und verzweigte Molekülteile aufweisen. Zur Definition von dendrimeren und hyperverzweigten Polymeren siehe auch PJ. Flory, J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 2718 und H. Frey et al., Chemistry - A European Journal, 2000, 6, No. 14, 2499.Hyperbranched polyesters can be constructed on the one hand, starting from a central molecule analogous to dendrimers, but with nonuniform chain length of the branches. On the other hand, they can also be linear, with functional side be grouped, constructed or, as a combination of the two extremes, linear and branched parts of the molecule have. For the definition of dendrimeric and hyperbranched polymers see also PJ. Flory, J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 2718 and H. Frey et al., Chemistry - A European Journal, 2000, 6, no. 14, 2499.
Unter "hyperverzweigt" wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verstanden, dass der Verzweigungsgrad (Degree of Branching, DB), dass heißt die mittlere Anzahl dendritischer Verknüpfungen plus mittlere Anzahl der Endgruppen pro Molekül, 10 bis 98 %, bevorzugt 20 bis 80 %, besonders bevorzugt 30 - 70 % beträgt. Unter "dendrimer" wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verstanden, daß der Verzweigungsgrad 99,9 - 100% beträgt. Zur Definition des "Degree of Branching" siehe H. Frey et al., Acta Polym. 1997, 48, 30 - 35.By "hyperbranched" in connection with the present invention is meant that the degree of branching (DB), ie the average number of dendritic linkages plus average number of end groups per molecule, is 10 to 98%, preferably 20 to 80%, more preferably 30-70%. In the context of the present invention, "dendrimer" is understood to mean that the degree of branching is 99.9-100%. For the definition of the degree of branching see H. Frey et al., Acta Polym. 1997, 48, 30-35.
Zu der Erfindung ist im Einzelnen das Folgende auszuführen:More specifically, the following is to be accomplished for the invention:
Zu den Dicarbonsäuren (A2) gehören beispielsweise aliphatische Dicarbonsäuren, wie Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Undecan-α,ω-dicarbonsäure, Dodecan-α,ω- dicarbonsäure, eis- und trans-Cyclohexan-1 ,2-dicarbonsäure, eis- und trans-Cyclo- hexan-1 ,3-dicarbonsäure, eis- und trans-Cyclohexan-1 ,4-dicarbonsäure, eis- und trans- Cyclopentan-1 ,2-dicarbonsäure, eis- und trans-Cyclopentan-1 ,3-dicarbonsäure. Weiterhin können auch aromatische Dicarbonsäuren, wie zum Beispiel Phthalsäure, I- sophthalsäure oder Terephthalsäure verwendet werden. Auch ungesättigte Dicarbonsäuren, wie Maleinsäure oder Fumarsäure sind einsetzbar.The dicarboxylic acids (A2) include, for example, aliphatic dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, sebacic acid, undecane-α, ω-dicarboxylic acid, dodecane-α, ω-dicarboxylic acid, cis- and trans Cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclohexane-1,3-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclopentane-1,2-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclopentane-1,3-dicarboxylic acid. Furthermore, it is also possible to use aromatic dicarboxylic acids, such as, for example, phthalic acid, isophthalic acid or terephthalic acid. It is also possible to use unsaturated dicarboxylic acids, such as maleic acid or fumaric acid.
Die genannten Dicarbonsäuren können auch substituiert sein mit einem oder mehreren Resten, ausgewählt ausThe dicarboxylic acids mentioned can also be substituted by one or more radicals selected from
Ci-Cio-Alkylgruppen, beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso- Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1 ,2-Dimethyl- propyl, iso-Amyl, n-Hexyl, iso-Hexyl, sec.-Hexyl, n-Heptyl, iso-Heptyl, n-Octyl, 2-Ethyl- hexyl, Trimethylpentyl, n-Nonyl oder n-Decyl,C 1 -C 10 -alkyl groups, for example methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, sec-pentyl, neo-pentyl, 1, 2-dimethyl-propyl, iso-amyl, n-hexyl, iso-hexyl, sec-hexyl, n-heptyl, iso-heptyl, n-octyl, 2-ethyl-hexyl, trimethylpentyl, n Nonyl or n-decyl,
C3-Ci2-Cycloalkylgruppen, beispielsweise Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclo- hexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclononyl, Cyclodecyl, Cycloundecyl und Cyclodode- cyl; bevorzugt sind Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cycloheptyl;C 3 -C 12 -cycloalkyl groups, for example cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, cycloundecyl and cyclododecyl; preferred are cyclopentyl, cyclohexyl and cycloheptyl;
Alkylengruppen wie Methylen oder Ethyliden oderAlkylene groups such as methylene or ethylidene or
C6-Ci4-Arylgruppen wie beispielsweise Phenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, 1-Anthryl,C 6 -C 14 -aryl groups, for example phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-anthryl,
2-Anthryl, 9-Anthryl, 1-Phenanthryl, 2-Phenanthryl, 3-Phenanthryl, 4-Phenanthryl und 9-Phenanthryl, bevorzugt Phenyl, 1-Naphthyl und 2-Naphthyl, besonders bevorzugt Phenyl.2-anthryl, 9-anthryl, 1-phenanthryl, 2-phenanthryl, 3-phenanthryl, 4-phenanthryl and 9-phenanthryl, preferably phenyl, 1-naphthyl and 2-naphthyl, more preferably phenyl.
Als beispielhafte Vertreter für substituierte Dicarbonsäuren seien genannt: 2-Methyl- malonsäure, 2-Ethylmalonsäure, 2-Phenylmalonsäure, 2-Methylbernsteinsäure,Examples which may be mentioned of substituted dicarboxylic acids are: 2-methyl-malonic acid, 2-ethylmalonic acid, 2-phenylmalonic acid, 2-methylsuccinic acid,
2-Ethylbernsteinsäure, 2-Phenylbernsteinsäure, Itaconsäure, 3,3-Dimethylglutarsäure.2-ethylsuccinic acid, 2-phenylsuccinic acid, itaconic acid, 3,3-dimethylglutaric acid.
Weiterhin lassen sich Gemische von zwei oder mehreren der vorgenannten Dicarbonsäuren einsetzen. Die Dicarbonsäuren lassen sich entweder als solche oder in Form von Derivaten einsetzen.Furthermore, mixtures of two or more of the aforementioned dicarboxylic acids can be used. The dicarboxylic acids can be used either as such or in the form of derivatives.
Unter Derivaten werden bevorzugt verstandenDerivatives are preferably understood
die betreffenden Anhydride in monomerer oder auch polymerer Form, " Mono- oder Dialkylester, bevorzugt Mono- oder Di-Ci-C4-alkylester, besonders bevorzugt Mono- oder Dimethylester oder die entsprechenden Mono- oderthe relevant anhydrides in monomeric or polymeric form, " mono- or dialkyl esters, preferably mono- or di-C 1 -C 4 -alkyl esters, particularly preferably mono- or dimethyl esters or the corresponding mono- or
Diethylester, ferner Mono- und Divinylester sowie gemischte Ester, bevorzugt gemischte Ester mit unterschiedlichen C1-C4- Alkylkomponenten, besonders bevorzugt gemischte Methylethylester.Diethyl ester, further mono- and Divinylester and mixed esters, preferably mixed esters with different C1-C4-alkyl components, particularly preferably mixed methyl ethyl esters.
Ci-C4-Alkyl bedeutet im Rahmen dieser Schrift Methyl, Ethyl, iso-Propyl, n-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sek-Butyl und tert-Butyl, bevorzugt Methyl, Ethyl und n-Butyl, besonders bevorzugt Methyl und Ethyl und ganz besonders bevorzugt Methyl.Ci-C4-alkyl in this document means methyl, ethyl, iso-propyl, n-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl and tert-butyl, preferably methyl, ethyl and n-butyl, particularly preferably methyl and ethyl, and most preferably methyl.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, ein Gemisch aus einer Dicarbonsäure und einem oder mehreren ihrer Derivate einzusetzen. Gleichfalls ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, ein Gemisch mehrerer verschiedener Derivate von einer oder mehreren Dicarbonsäuren einzusetzen.In the context of the present invention, it is also possible to use a mixture of a dicarboxylic acid and one or more of its derivatives. Likewise, it is within the scope of the present invention possible to use a mixture of several different derivatives of one or more dicarboxylic acids.
Besonders bevorzugt setzt man Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäu- re, 1 ,2-, 1 ,3- oder 1 ,4-Cyclohexandicarbonsäure (Hexahydrophthalsäuren), Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure oder deren Mono- oder Dialkylester ein.Particular preference is given to using malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, 1, 2, 1, 3 or 1, 4-cyclohexanedicarboxylic acid (hexahydrophthalic acids), phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid or their mono- or dialkyl esters.
Umsetzbare Tricarbonsäuren oder Polycarbonsäuren (Dy) sind beispielsweise Aconit- säure, 1 ,3,5-Cyclohexantricarbonsäure, 1 ,2,4-Benzoltricarbonsäure, 1 ,3,5-Benzol- tricarbonsäure, 1 ,2,4,5-Benzoltetracarbonsäure (Pyromellitsäure) sowie Mellitsäure und niedermolekulare Polyacrylsäuren.Reactable tricarboxylic acids or polycarboxylic acids (D y ) are, for example, aconitic acid, 1,3,5-cyclohexanetricarboxylic acid, 1, 2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,3,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid ( Pyromellitic acid) as well as mellitic acid and low molecular weight polyacrylic acids.
Tricarbonsäuren oder Polycarbonsäuren (Dy) lassen sich in der erfindungsgemäßen Reaktion entweder als solche oder aber in Form von Derivaten einsetzen. Unter Derivaten werden bevorzugt verstandenTricarboxylic acids or polycarboxylic acids (D y ) can be used in the reaction according to the invention either as such or in the form of derivatives. Derivatives are preferably understood
die betreffenden Anhydride in monomerer oder auch polymerer Form, Mono- Di- oder Trialkylester, bevorzugt Mono- Di-, oder Tri-Ci-C4-alkylester, be- sonders bevorzugt Mono-, Di- oder Trimethylester oder die entsprechenden Mono-, Di- oder Triethylester, ferner Mono-, Di- und Trivinylester sowie gemischte Ester, bevorzugt gemischte Ester mit unterschiedlichen Ci-C4-Alkylkomponenten, besonders bevorzugt gemischte Methylethylester.the relevant anhydrides in monomeric or polymeric form, mono-di- or trialkyl, preferably mono-, di- or tri-C 1 -C 4 -alkyl, particularly preferably mono-, di- or trimethyl ester or the corresponding mono-, di or triethyl ester, furthermore mono-, di- and trivinyl esters and mixed esters, preferably mixed esters with different C 1 -C 4 -alkyl components, more preferably mixed methyl ethyl esters.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, ein Gemisch aus einer Trioder Polycarbonsäure und einem oder mehreren ihrer Derivate einzusetzen, zum Beispiel eine Mischung aus Pyromellitsäure und Pyromellitsäuredianhydrid. Gleichfalls ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, ein Gemisch mehrerer verschiede- ner Derivate von einer oder mehreren Tri- oder Polycarbonsäuren einzusetzen, zum Beispiel eine Mischung aus 1 ,3,5-Cyclohexantricarbonsäure und Pyromellitsäuredianhydrid.In the context of the present invention, it is also possible to use a mixture of a triester of polycarboxylic acid and one or more of its derivatives, for example a mixture of pyromellitic acid and pyromellitic dianhydride. Likewise, it is possible within the scope of the present invention to use a mixture of several different derivatives of one or more tri- or polycarboxylic acids, for example a mixture of 1,3,5-cyclohexanetricarboxylic acid and pyromellitic dianhydride.
Als Diole (B2) gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet man beispielsweise Ethy- lenglykol, Propan-1 ,2-diol, Propan-1 ,3-diol, Butan-1 ,2-diol, Butan-1 ,3-diol, Butan-1 ,4- diol, Butan-2,3-diol, Pentan-1 ,2-diol, Pentan-1 ,3-diol, Pentan-1 ,4-diol, Pentan-1 ,5-diol, Pentan-2,3-diol, Pentan-2,4-diol, Hexan-1 ,2-diol, Hexan-1 ,3-diol, Hexan-1 ,4-diol, He- xan-1 ,5-diol, Hexan-1 ,6-diol, Hexan-2,5-diol, Heptan-1 ,2-diol 1 ,7-Heptandiol, 1 ,8-Oc- tandiol, 1 ,2-Octandiol, 1 ,9-Nonandiol, 1 ,2-Decandiol, 1 ,10-Decandiol, 1 ,2-Dodecandiol, 1 ,12-Dodecandiol, 1 ,5-Hexadien-3,4-diol, 1 ,2- und 1 ,3-Cyclopentandiole, 1 ,2-, 1 ,3- und 1 ,4-Cyclohexandiole, 1 ,1-, 1 ,2-, 1 ,3- und 1 ,4-Bis-(Hydroxymethyl)cyclohexane, 1 ,1-, 1 ,2-, 1 ,3- und 1 ,4-Bis(Hydroxyethyl)cyclohexane, Neopentylglykol, (2)-Methyl-2,4-pen- tandiol, 2,4-Dimethyl-2,4-Pentandiol, 2-Ethyl-1 ,3-hexandiol, 2,5-Dimethyl-2,5-hexan- diol, 2,2,4-Trimethyl-1 ,3-pentandiol, Pinacol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Dipro- pylenglykol, Tripropylenglykol, Polyethylenglykole HO(CH2CH2θ)n-H oder Polypro- pylenglykole HO(CH[CHa]CHaO)n-H, wobei n eine ganze Zahl und n > 4 ist, Polyethy- len-polypropylenglykole, wobei die Abfolge der Ethylenoxid- der Propylenoxid- Einheiten blockweise oder statistisch sein kann, Polytetramethylenglykole, vorzugsweise bis zu einem Molgewicht bis zu 5000 g/mol, Poly-1 ,3-Propandiole, vorzugsweise mit einem Molgewicht bis zu 5000 g/mol, Polycaprolactone oder Gemische von zwei oder mehr Vertretern der voranstehenden Verbindungen. Dabei kann eine oder auch beide Hydroxylgruppen in den vorstehend genannten Diolen durch SH-Gruppen substituiert werden. Bevorzugt eingesetzte Diols sind Ethylenglykol, 1 ,2-Propandiol, 1 ,3-Pro- pandiol, 1 ,4-Butandiol, 1 ,5-Pentandiol, 1 ,6-Hexandiol, 1 ,8-Octandiol, 1 ,2-, 1 ,3- und 1 ,4-Cyclohexandiol, 1 ,3- und 1 ,4-Bis(hydroxymethyl)cyclohexan, sowie Diethylenglykol, Triethylenglykol, Dipropylenglykol und Tripropylenglykol. Die zweiwertigen Alkohole B2 können optional noch weitere Funktionalitäten wie beispielsweise Carbonyl, Carboxy, Alkoxycarbonyl oder Sulfonyl enthalten, wie beispielsweise Dimethylolpropionsäure oder Dimethylolbuttersäure, sowie deren Ci-C4-Alkyl- ester, bevorzugt weisen die Alkohole B2 jedoch keine weiteren Funktionalitäten auf.Examples of diols (B2) according to the present invention are ethylene glycol, propane-1,2-diol, propane-1,3-diol, butane-1,2-diol, butane-1,3-diol, butane. 1,4-diol, butane-2,3-diol, pentane-1,2-diol, pentane-1,3-diol, pentane-1,4-diol, pentane-1,5-diol, pentane-2, 3-diol, pentane-2,4-diol, hexane-1,2-diol, hexane-1,3-diol, hexane-1,4-diol, hexane-1,5-diol, hexane-1, 6-diol, hexane-2,5-diol, heptane-1, 2-diol 1, 7-heptanediol, 1, 8-octanediol, 1, 2-octanediol, 1, 9-nonanediol, 1, 2-decanediol , 1, 10-decanediol, 1, 2-dodecanediol, 1, 12-dodecanediol, 1, 5-hexadiene-3,4-diol, 1, 2 and 1, 3-cyclopentanediols, 1, 2, 1, 3 - And 1, 4-cyclohexanediols, 1, 1, 1, 2, 1, 3- and 1, 4-bis (hydroxymethyl) cyclohexanes, 1, 1, 1, 2, 1, 3 and 1 , 4-bis (hydroxyethyl) cyclohexanes, neopentyl glycol, (2) -methyl-2,4-pentanediol, 2,4-dimethyl-2,4-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2.5 Dimethyl 2,5-hexanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, pinacol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol Kol, tripropylene glycol, polyethylene glycols HO (CH2CH2θ) n -H or polypropylene glycols HO (CH [CHa] CHaO) n -H, where n is an integer and n> 4, polyethylene glycols, wherein the sequence of ethylene oxide - The propylene oxide units may be blockwise or random, polytetramethylene glycols, preferably up to a molecular weight of up to 5000 g / mol, poly-1, 3-propanediols, preferably having a molecular weight up to 5000 g / mol, polycaprolactones or mixtures of two or more representatives of the above connections. In this case, one or both hydroxyl groups in the abovementioned diols can be substituted by SH groups. Preferred diols used are ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1, 2-, 1 , 3- and 1, 4-cyclohexanediol, 1, 3- and 1, 4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, and diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol and tripropylene glycol. The dihydric alcohols B2 may optionally contain further functionalities such as carbonyl, carboxy, alkoxycarbonyl or sulfonyl, such as dimethylolpropionic acid or dimethylol butyric acid, and their Ci-C 4 alkyl esters, but preferably the alcohols B2 have no other functionalities.
Mindestens trifunktionelle Alkohole (Cx) umfassen Glycerin, Trimethylolmethan, Tri- methylolethan, Trimethylolpropan, 1 ,2,4-Butantriol, Tris(hydroxymethyl)amin, Tris(hydroxyethyl)amin, Tris(hydroxypropyl)amin, Pentaerythrit, Diglycerin, Triglycerin oder höhere Kondensationsprodukte des Glycerins, Di(trimethylolpropan), Di(pentaerythrit), Trishydroxymethylisocyanurat, Tris(hydroxyethyl)isocyanuratAt least trifunctional alcohols (C x ) include glycerol, trimethylolmethane, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1, 2,4-butanetriol, tris (hydroxymethyl) amine, tris (hydroxyethyl) amine, tris (hydroxypropyl) amine, pentaerythritol, diglycerol, triglycerol or higher condensation products of glycerol, di (trimethylolpropane), di (pentaerythritol), trishydroxymethylisocyanurate, tris (hydroxyethyl) isocyanurate
(THEIC), Tris(hydroxypropyl)isocyanurat, Inositole oder Zucker, wie zum Beispiel GIu- cose, Fructose oder Sucrose, Zuckeralkohole wie z.B. Sorbit, Mannit, Threit, Erythrit, Adonit (Ribit), Arabit (Lyxit), XyNt, Dulcit (Galactit), Maltit, Isomalt, tri- oder höherfunkti- onelle Polyetherole auf Basis tri- oder höherfunktioneller Alkohole und Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid.(THEIC), tris (hydroxypropyl) isocyanurate, inositols or sugars, such as glucoses, fructose or sucrose, sugar alcohols, e.g. Sorbitol, mannitol, threitol, erythritol, adonite (ribitol), arabitol (lyxite), xyNt, dulcitol (galactitol), maltitol, isomalt, tri- or higher-functional polyetherols based on trifunctional or higher alcohols and ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide.
Dabei sind Glycerin, Diglycerin, Triglycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, 1 ,2,4-Butantriol, Pentaerythrit, Tris(hydroxyethyl)isocyanurat sowie deren Polyetherole auf Basis von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid besonders bevorzugt.In this case, glycerol, diglycerol, triglycerol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1, 2,4-butanetriol, pentaerythritol, tris (hydroxyethyl) isocyanurate and their polyetherols based on ethylene oxide and / or propylene oxide are particularly preferred.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in Substanz oder in Gegenwart eines Lösemittels durchgeführt werden.The process according to the invention can be carried out in bulk or in the presence of a solvent.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Reaktion frei von Lösungsmittel durch- geführt.In a preferred embodiment, the reaction is carried out free of solvent.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man in Gegenwart eines Wasser entziehenden Mittels als Additiv arbeiten, das man zu Beginn der Reaktion zusetzt. Geeignet sind beispielsweise Molekularsiebe, insbesondere Molekularsieb 4Ä, MgSO4 und Na2SO4. Man kann auch während der Reaktion weiteres Wasser entziehendes Mittel zufügen oder Wasser entziehendes Mittel durch frisches Wasser entziehendes Mittel ersetzen. Man kann auch während der Reaktion gebildetes Wasser bzw. Alkohol abdestillieren und beispielsweise einen Wasserabscheider einsetzen, bei dem das Wasser mit Hilfe eines Schleppmittels entfernt wird.For carrying out the process according to the invention, it is possible to work as an additive in the presence of a water-removing agent which is added at the beginning of the reaction. Suitable examples are molecular sieves, in particular molecular sieve 4A, MgSO 4 and Na 2 SO 4 . It is also possible during the reaction to add further de-watering agent or to replace de-watering agent with fresh de-watering agent. It is also possible to distill off water or alcohol formed during the reaction and, for example, to use a water separator in which the water is removed by means of an entraining agent.
Weiterhin kann die Abtrennung durch Strippen erfolgen, beispielsweise durch Durchleiten eines unter den Reaktionsbedingungen inerten Gases durch das Reaktionsgemisch erfolgen, gegebenenfalls zusätzlich zu einer Destillation. Als Inertgase eignen sich vorzugsweise Stickstoff, Edelgase, Kohlendioxid oder Verbrennungsgase.Furthermore, the separation can be effected by stripping, for example by passing a gas which is inert under the reaction conditions through the reaction mixture, if appropriate in addition to a distillation. Suitable inert gases are preferably nitrogen, noble gases, carbon dioxide or combustion gases.
Man kann das erfindungsgemäße Verfahren in Abwesenheit von Katalysatoren durchführen. Vorzugsweise arbeitet man jedoch in Gegenwart von mindestens einem Kata- lysator. Hierbei handelt es sich um die üblichen Katalysatoren für Veresterungs- und Umesterungsreaktionen wie sie dem Fachmann geläufig sind.The process according to the invention can be carried out in the absence of catalysts. Preferably, however, one works in the presence of at least one cat lyst. These are the usual catalysts for esterification and transesterification reactions as are familiar to those skilled in the art.
Beispiele hierfür sind zum einen Oxide, Carboxylate, metallorganische Verbindungen und Komplexe von Antimon, Bismut, Kobalt, Germanium, Titan, Zink, oder Zinn, wie Acetate, Alkoxide, Acetylacetonate, Oxalate, Laurate verwendet werden. Solche Katalysatoren werden in den üblichen Konzentrationen eingesetzt. Übliche Konzentrationen betragen 3 bis 1000 ppm des katalysierenden Metalls bezogen auf die Carbonsäure- monomere. Beispiele hierfür sind Antimon(lll)acetat, Antimon(lll)oxid, Germani- um(IV)oxid, frisch gefällte Titanhydroxidoxide TiO(OH)2 und ähnliche Zusammensetzungen, Titantetrabutanolat Ti[O-C4Hg]4, Titantertaisopropanolat Ti[O-CH(CH3)2]4, KaIi- umtitanyloxalat hydrat K2TiO [C2O4J2 x H2O, Dibutylzinndilaurat Sn[C4H9]2[OCi2H25]2, Dibutylzinnoxid Sn[C4Hg]2O und ähnliche Zusammensetzungen, Zinn(ll)-n-octanoat, Zinn-(ll)-2-ethylhexanoat, Zinn-(ll)-laurat, Dibutylzinnoxid, Diphenylzinnoxid, Dibutyl- zinndichlorid, Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndimaleat oder Dioctylzinndiacetat.Examples of these are, on the one hand, oxides, carboxylates, organometallic compounds and complexes of antimony, bismuth, cobalt, germanium, titanium, zinc or tin, such as acetates, alkoxides, acetylacetonates, oxalates, laurates. Such catalysts are used in the usual concentrations. Typical concentrations are from 3 to 1000 ppm of the catalyzing metal based on the carboxylic acid monomers. Examples thereof are antimony (III) acetate, antimony (III) oxide, germanium (IV) oxide, freshly precipitated titanium hydroxide oxides TiO (OH) 2 and similar compositions, titanium tetrabutoxide Ti [OC 4 Hg] 4 , titanium tantalum propoxide Ti [O-CH (CH3) 2] 4 , potassium titanyl oxalate hydrate K 2 TiO [C 2 O 4 J 2 x H2O, dibutyltin dilaurate Sn [C 4 H 9 ] 2 [OCi 2 H 25 ] 2 , dibutyltin oxide Sn [C 4 Hg] 2 O and similar compositions, tin (II) n-octanoate, tin (II) 2-ethylhexanoate, tin (II) laurate, dibutyltin oxide, diphenyltin oxide, dibutyltin dichloride, dibutyltin diacetate, dibutyltin dimaleate or dioctyltin diacetate.
Weitere Beispiele sind saure organische Katalysatoren wie organische Verbindungen mit beispielsweise Carboxylgruppen (auch Autokatalyse), Phosphatgruppen, Sulfon- säuregruppen, Sulfatgruppen oder Phosphonsäuregruppen. Besonders bevorzugt sind Sulfonsäuren wie beispielsweise para-Toluolsulfonsäure. Man kann auch saure lonen- tauscher als saure organische Katalysatoren einsetzen, beispielsweise Sulfonsäu- regruppen-haltige Polystyrolharze, die mit etwa 2 ιmol-% Divinylbenzol vernetzt sind.Further examples are acidic organic catalysts such as organic compounds with, for example, carboxyl groups (also autocatalysis), phosphate groups, sulfonic acid groups, sulfate groups or phosphonic acid groups. Particularly preferred are sulfonic acids such as para-toluenesulfonic acid. It is also possible to use acidic ion exchangers as acidic organic catalysts, for example polystyrene resins containing sulfonic acid groups, which are crosslinked with about 2 μmol divinylbenzene.
Weitere Beispiele sind saure anorganische Katalysatoren. Beispiele sind Schwefelsäu- re, Sulfate und Hydrogensyulfate, wie Natriumhydrogensulfat, Phosphorsäure,Further examples are acidic inorganic catalysts. Examples are sulfuric acid, sulfates and hydrogen sulfates, such as sodium hydrogen sulfate, phosphoric acid,
Phosphonsäure, hypophosphorige Säure, Aluminiumsulfathydrat, Alaun, saures Kieselgel (pH < 6, insbesondere < 5) und saures Aluminiumoxid zu nennen.Phosphonic acid, hypophosphorous acid, aluminum sulfate hydrate, alum, acidic silica gel (pH <6, especially <5) and acidic alumina.
Weiterhin sind beispielsweise Alumiumverbindungen der allgemeinen Formel AI(OR1)3 und Titanate der allgemeinen Formel Ti(OR1)4 als saure anorganische Katalysatoren einsetzbar, wobei die Reste R1 jeweils gleich oder verschieden sein können und unabhängig voneinander gewählt sind aus:Furthermore, for example, alumium compounds of the general formula Al (OR 1 ) 3 and titanates of the general formula Ti (OR 1 ) 4 can be used as acidic inorganic catalysts, where the radicals R 1 can each be identical or different and are selected independently of one another from:
Ci-C2o-Alkylresten, beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso- Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1 ,2-Di- methylpropyl, iso-Amyl, n-Hexyl, iso-Hexyl, sec.-Hexyl, n-Heptyl, iso-Heptyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl, n-Nonyl, n-Decyl, n-Dodecyl, n-Hexadecyl oder n-Octadecyl.C 1 -C 20 -alkyl radicals, for example methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, sec. Pentyl, neo-pentyl, 1, 2-dimethylpropyl, iso-amyl, n-hexyl, iso-hexyl, sec-hexyl, n-heptyl, iso-heptyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, n-nonyl , n-decyl, n-dodecyl, n-hexadecyl or n-octadecyl.
C3-Ci2-Cycloalkylresten, beispielsweise Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohe- xyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclononyl, Cyclodecyl, Cycloundecyl und Cyclododecyl; bevorzugt sind Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cycloheptyl. Bevorzugt sind die Reste R1 in AI(OR1)3 bzw. Ti(OR1)4 jeweils gleich und gewählt aus n-Butyl, Isopropyl oder 2-Ethylhexyl.C3-Ci 2 cycloalkyl, for example cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl xyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, cycloundecyl and cyclododecyl; preferred are cyclopentyl, cyclohexyl and cycloheptyl. The radicals R 1 in Al (OR 1 ) 3 or Ti (OR 1 ) 4 are preferably identical and selected from n-butyl, isopropyl or 2-ethylhexyl.
Bevorzugte saure metallorganische Katalysatoren sind beispielsweise gewählt aus Dialkylzinnoxiden R12SnO oder Dialkylzinnestern R12Sn(OR2)2 wobei R1 wie oben stehend definiert ist und gleich oder verschieden sein kann.Preferred acidic organometallic catalysts are, for example, selected from dialkyltin oxides R 1 2 SnO or dialkyltin esters R 1 2 Sn (OR 2) 2 wherein R 1 is as defined above standing and can be identical or different.
R2 kann die gleichen Bedeutungen haben wie R1 und zusätzlich C6-Ci2-Aryl sein, beispielsweise Phenyl, o-, m- oder p-Tolyl, XyIyI oder Naphthyl. R2 kann jeweils gleich oder verschieden sein.R 2 may have the same meanings as R 1 and additionally C 6 -C 12 aryl, for example phenyl, o-, m- or p-tolyl, xylyl or naphthyl. Each R 2 may be the same or different.
Beispiele sind für zinnorganische Katalysatoren sind Zinn(ll)-n-octanoat, Zinn-(ll)-2-ethylhexanoat, Zinn-(ll)-laurat, Dibutylzinnoxid, Diphenylzinnoxid, Dibutyl- zinndichlorid, Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndimaleat oder Dioctyl- zinndiacetat.Examples of organotin catalysts are tin (II) n-octanoate, tin (II) 2-ethylhexanoate, tin (II) laurate, dibutyltin oxide, diphenyltin oxide, dibutyltin dichloride, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin dimaleate or dioctyltin diacetate ,
Besonders bevorzugte Vertreter für saure metallorganische Katalysatoren sind Dibutylzinnoxid, Diphenylzinnoxid und Dibutylzinndilaurat.Particularly preferred representatives of acidic organometallic catalysts are dibutyltin oxide, diphenyltin oxide and dibutyltin dilaurate.
Weiterhin können beispielsweise Umesterungskatalysatoren wie Oxide, Carboxylate, metallorganische Verbindungen und Komplexe von Mangan, Kobalt, Zink, Calcium oder Magnesium, wie Acetate, Alkoxide, Oxalate verwendet werden. Solche Katalysatoren werden in den üblichen Konzentrationen eingesetzt. Übliche Konzentrationen betragen 5 bis 500 ppm des katalysierenden Metalls bezogen auf die Carbonsäuremo- nomere. Beispiele hierfür sind Mangan(ll)acetat und Magnesiumacetat,Furthermore, for example, transesterification catalysts such as oxides, carboxylates, organometallic compounds and complexes of manganese, cobalt, zinc, calcium or magnesium, such as acetates, alkoxides, oxalates can be used. Such catalysts are used in the usual concentrations. Typical concentrations are 5 to 500 ppm of the catalyzing metal based on the carboxylic acid monomers. Examples of these are manganese (II) acetate and magnesium acetate,
Man kann auch Kombinationen von zwei oder mehreren der vorgenannten Katalysatoren einsetzen. Auch ist es möglich, solche organische oder metallorganische oder auch anorganische Katalysatoren, die in Form diskreter Moleküle vorliegen, in immobilisier- ter Form, zum Beispiel an Kieselgel oder an Zeolithen, einzusetzen.It is also possible to use combinations of two or more of the aforementioned catalysts. It is also possible to use such organic or organometallic or else inorganic catalysts which are present in the form of discrete molecules in immobilized form, for example on silica gel or on zeolites.
Wünscht man saure anorganische, metallorganische oder organische Katalysatoren einzusetzen, so setzt man erfindungsgemäß 0,1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 2 Gew.-% Katalysator ein.If it is desired to use acidic inorganic, organometallic or organic catalysts, according to the invention 0.1 to 10% by weight, preferably 0.2 to 2% by weight, of catalyst is used.
Enzyme oder Zersetzungsprodukte von Enzymen gehören nicht zu den sauren organischen Katalysatoren im Sinne der vorliegenden Erfindung. Gleichfalls gehören die erfindungsgemäß umgesetzten Dicarbonsäuren nicht zu den sauren organischen Katalysatoren im Sinne der vorliegenden Erfindung. Zudem sind enzymatische Verfahren häufig nur auf bestimmte Substrate anwendbar. Enzymatische Verfahren haben auch häufig lange Reaktionszeiten. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren verzichtet man vorteilhaft auf den Einsatz von Enzymen.Enzymes or decomposition products of enzymes do not belong to the acidic organic catalysts in the sense of the present invention. Likewise, the dicarboxylic acids reacted according to the invention do not belong to the acidic organic catalysts in the context of the present invention. In addition, enzymatic processes are often only applicable to certain substrates. Enzymatic methods also often have long reaction times. To carry out the process according to the invention, it is advantageous to dispense with the use of enzymes.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise unter Inertgasatmosphäre, d.h. einem unter den Reaktionsbedingungen inerten Gas, durchgeführt, beispielsweise unter Kohlendioxid, Verbrennungsgasen, Stickstoff oder Edelgas, unter denen insbesondere Argon zu nennen ist.The process according to the invention is preferably carried out under an inert gas atmosphere, i. a gas which is inert under the reaction conditions, for example under carbon dioxide, combustion gases, nitrogen or noble gas, of which in particular argon can be mentioned.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei Temperaturen von 60 bis 350°C durchge- führt. Vorzugsweise arbeitet man bei Temperaturen von 80 bis 250, besonders bevorzugt bei 100 bis 200 °C.The inventive method is carried out at temperatures of 60 to 350 ° C. Preference is given to working at temperatures of 80 to 250, more preferably 100 to 200 ° C.
Die Druckbedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in der Regel unkritisch. Sie richten sich nach der Flüchtigkeit der Einsatzstoffe, Zwischenprodukte und Kondensationsprodukte bei den oben angegebenen Reaktionstemperaturen. Bevorzugt erfolgt die Reaktion zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyester so, dass das Kondensationsprodukt (in der Regel Wasser oder Methanol) leicht über die Gasphase abgezogen werden kann und Monomere sowie Oligomere in der Reaktionsmischung verbleiben. Man kann bei Drücken bis z.B. 10 bar, Atmosphärendruck, aber auch bei Unterdruck arbeiten. Bevorzugt können Verfahren unter Überdruck sein, beispielsweise wenn die gewünschte Reaktionstemperatur oberhalb des Siedepunktes eines Monomeren bei Normaldruck liegt. Bevorzugt können Verfahren unter Normaldruck sein, beispielsweise wenn der Stofftransport in der Gasphase nicht limitierend ist oder Monomere oder Oligomere zum Sublimieren oder Verdampfen neigen. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung können Verfahren bei reduziertem Druck bevorzugt sein, beispielsweise wenn der Stofftransport in der Gasphase limitierend ist oder Monomere für einen kontrollierten Reaktionsfortschritt abgezogen werden sollen. In diesen Fällen kann bei deutlich verringertem Druck arbeiten, beispielsweise bei 10 bis 500 mbar, besonders bevorzugt unter 50 mbar und ganz bevorzugt unterhalb 5 mbar.The pressure conditions of the process according to the invention are generally not critical. They depend on the volatility of the starting materials, intermediates and condensation products at the above reaction temperatures. The reaction for producing the polyesters according to the invention preferably takes place in such a way that the condensation product (usually water or methanol) can be easily removed via the gas phase and monomers and oligomers remain in the reaction mixture. It is possible to depress by pressing until e.g. 10 bar, atmospheric pressure, but also work at low pressure. Preference may be given to processes under excess pressure, for example when the desired reaction temperature is above the boiling point of a monomer at atmospheric pressure. Preference may be given to processes under normal pressure, for example if the mass transfer in the gas phase is not limiting or if monomers or oligomers tend to sublime or evaporate. In another embodiment of the invention, processes at reduced pressure may be preferred, for example when mass transfer in the gas phase is limiting or monomers are to be withdrawn for a controlled reaction progress. In these cases, it is possible to work at a significantly reduced pressure, for example at 10 to 500 mbar, more preferably below 50 mbar and most preferably below 5 mbar.
Temperatur und Druck können auch im Verlauf der Reaktion variiert werden.Temperature and pressure can also be varied during the course of the reaction.
Die Umsetzungsdauer des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt üblicherweise 10 Minuten bis 48 Stunden, bevorzugt 30 Minuten bis 24 Stunden.The reaction time of the process according to the invention is usually 10 minutes to 48 hours, preferably 30 minutes to 24 hours.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die festen oder flüssigen Ausgangssubstanzen a) und b) in Substanz oder Lösung in ein beheizbares und rührbares Reaktionsvolumen gegeben. Die aufgeführten Katalysatoren können einzeln oder miteinander, in Substanz, in Lösung oder im Gemisch mit geeigneten Ausgangssubstanzen a) oder b) in das Reaktionsgefäß gegeben werden. Die Zugabe der Katalysatoren kann zu Beginn der Reaktion oder zu einem beliebigen geeigneten Zeitpunkt im Reaktionsverlauf erfolgen.In one embodiment of the process according to the invention, the solid or liquid starting substances a) and b) are added in substance or solution to a heatable and stirrable reaction volume. The catalysts listed can be added to the reaction vessel individually or together, in bulk, in solution or in admixture with suitable starting substances a) or b). The addition of the Catalysts can be made at the beginning of the reaction or at any suitable time in the course of the reaction.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die im Reaktionsvolumen vorgelegten Ausgangssubstanzen a) und b) mit oder ohne Katalysator erwärmt und ggf. alle Komponente in flüssige Phase gebracht.In a further embodiment of the process according to the invention, the starting substances a) and b) initially introduced in the reaction volume are heated with or without catalyst and, if appropriate, all components are brought into liquid phase.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Reaktionsgemisch unter erhöhten Temperaturen so gerührt, dass sich die Oberfläche der Reaktionsmischung laufend erneuert und den effizienten Austrag von niedermolekularen Kondensationsprodukten, beispielsweise Wasser oder Methanol, erlaubt.In a further embodiment of the process, the reaction mixture is stirred under elevated temperatures so that the surface of the reaction mixture is continuously renewed and allows the efficient discharge of low molecular weight condensation products, for example water or methanol.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Reaktionsgemisch unter erhöhten Temperaturen so gerührt, dass der Rührer im schmelzegefüllten Teil des Reaktionsvolumens einen möglichst geringen Spalt zum Rand des Rand des Reaktionsvolumens bildet und ein möglichst großer Teil der Reaktionsmischung möglichst ideal durchmischt wird.In a preferred embodiment of the method, the reaction mixture is stirred at elevated temperatures so that the stirrer forms a gap as small as possible to the edge of the reaction volume in the melt-filled part of the reaction volume and a very large part of the reaction mixture is mixed as ideally as possible.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden Druck- und Tempera- turverlauf so gewählt, dass der Siedepunkt der auszutragenden niedermolekularen Kondensationsprodukte überschritten ist, jedoch möglichst keine Siedeverzüge, lokale Überhitzungen, Schaumbildung, unkontrolliertes Umherspritzen der Reaktionsmischung im Reaktionsvolumen auftreten.In a preferred embodiment of the method, the pressure and temperature course are selected so that the boiling point of the low molecular weight condensation products to be discharged is exceeded, but as far as possible no bumping, local overheating, foaming, uncontrolled spraying of the reaction mixture in the reaction volume occur.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden Druck- und Temperaturverläufe so gewählt, dass der Siedepunkt der auszutragenden niedermolekularen Kondensationsprodukte überschritten ist, jedoch möglichst kein Siede- oder Sublimationspunkt von Ausgangssubstanzen oder Oligomeren erreicht wird.In a preferred embodiment of the method, pressure and temperature profiles are selected so that the boiling point of the low molecular weight condensation products to be discharged is exceeded, but as far as possible no boiling or sublimation point of starting substances or oligomers is achieved.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Oberfläche der Reaktionsmischung mit einem leichten Strom eines Inertgases so überstrichen, dass ein konvektiver Austrag der niedermolekularen Kondensationsprodukte den Reaktionsverlauf fördert.In a preferred embodiment of the method, the surface of the reaction mixture is swept with a slight stream of an inert gas so that a convective discharge of the low molecular weight condensation products promotes the course of the reaction.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Druck im Reaktionsvolumen so gesenkt, dass im Vakuum ein diffusiver Austrag der niedermolekularen Kondensationsprodukte den Reaktionsverlauf fördert.In a preferred embodiment of the process, the pressure in the reaction volume is lowered so that a diffusive discharge of the low molecular weight condensation products promotes the course of the reaction in a vacuum.
In einer Ausführungsform der Verfahrens bleibt während der gesamten Umsetzungs- dauer die Zusammensetzung des Reaktionsmischung bezüglich der auf Di- oder hö- herfunktionellen Carbonsäuren sowie Di- oder höherfunktionellen Alkoholen- basierenden molekularen Einheiten konstant. In einer weiteren Ausführungsform der Verfahrens bleibt während der gesamten Umsetzungsdauer die Zusammensetzung des Reaktionsmischung bezüglich der auf Dioder höherfunktionellen Carbonsäuren sowie Di- oder höherfunktionellen Alkoholen- basierenden molekularen Einheiten nicht konstant. Beispielsweise kann hier die Zusammensetzung durch destillatives Abtrennen eines Diols oder eines auf ihm beruhenden cyclischen Ethers verändert werden.In one embodiment of the process, the composition of the reaction mixture remains constant throughout the reaction time with respect to the molecular units based on di- or higher-functional carboxylic acids and on di- or higher-functional alcohol-based molecular units. In a further embodiment of the process, the composition of the reaction mixture does not remain constant with respect to the carboxylic acids based on dioder with higher functionality and di- or higher-functional alcohol-based molecular units during the entire reaction time. For example, here the composition can be changed by distillative separation of a diol or a cyclic ether based thereon.
In einer weiteren Ausführungsform der Verfahrens bleibt während der gesamten Um- setzungsdauer die Zusammensetzung des Reaktionsmischung bezüglich der auf Carbonsäuren sowie Alkoholen-basierenden molekularen Einheiten nicht konstant. Beispielsweise kann hier die Zusammensetzung durch nachträgliche Zugabe eines Alkohols oder einer Carbonsäure gändert werden.In a further embodiment of the process, the composition of the reaction mixture with respect to the carboxylic acids and alcohol-based molecular units does not remain constant throughout the reaction time. For example, here the composition can be changed by subsequent addition of an alcohol or a carboxylic acid.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Reaktionsverlauf durch nichtkontinuierliche oder regelmäßige quasikontinuierliche oder kontinuierliche Messverfahren verfolgt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird beispielsweise der Reaktionsverlauf durch stichprobenartige Bestimmung der Säurezahlen, durch stichprobenartige Bestimmung der Schmelzeviskosität oder durch kontinuierliche messung der Kraftaufnahme eines Rührermotors gemessen.In a preferred embodiment, the course of the reaction is followed by non-continuous or regular quasi-continuous or continuous measuring methods. In a particularly preferred embodiment, for example, the course of the reaction is measured by random determination of the acid numbers, by random determination of the melt viscosity or by continuous measurement of the force absorption of a stirrer motor.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann diskontinuierlich, teilkontinuierlich oder vollkontinuierlich erfolgen. Mutatis mutandis können Angaben, die sich in dieser Schrift auf den Zeitverlauf einer diskontiunierlichen Ausführungsform beziehen, auf den Ortsraum in einer kontinuierlichen Ausführungsform übertragen werden.The process according to the invention can be carried out batchwise, partly continuously or fully continuously. Mutatis mutandis, information relating to the time course of a discordant embodiment in this document can be transferred to the location space in a continuous embodiment.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Ausgangssubstanzen a) und b) mit einem Katalysator in das Reaktionsvolumen eingebracht und so erwärmt, dass eine mehr oder weniger homogene Schmelze entsteht. Anschliessend wird die Temperatur der Reaktionsmischung weiter erwärmt und der Druck ggf. so angepasst, dass Anhydridgruppen kontrolliert abreagieren oder niedermolekulare Kondensationsprodukte dem Reaktionsverlauf entsprechend aus der Reaktionsmischung abgezogen werden. Mit zunehmendem Umsatz und damit verbundener Zunahme an mittlerem Molekulargewicht oder Viskosität kann die Temperatur sukzes- sive erhöht und/oder der Druck im Reaktionsvolumen gesenkt werden. Beim Erreichen des gewünschten Reaktionsfortschritts bezüglich des Molmassenaufbaus des erfindungsgemäßen Polyesters können ggf. Nachfolgereaktionen gemäß c) bis f) in beliebiger geeigneter Reihenfolge erfolgen.In a preferred embodiment of the process according to the invention, starting substances a) and b) are introduced into the reaction volume with a catalyst and heated so that a more or less homogeneous melt is formed. Subsequently, the temperature of the reaction mixture is further heated and the pressure optionally adjusted so that react anhydride groups controlled or low molecular weight condensation products are withdrawn from the reaction mixture according to the course of the reaction. With increasing conversion and associated increase in average molecular weight or viscosity, the temperature can be increased gradually and / or the pressure in the reaction volume can be lowered. Upon achievement of the desired reaction progress with respect to the molecular weight of the polyester according to the invention, if appropriate, succession reactions according to c) to f) can be carried out in any suitable order.
Nach beendeter Reaktion können die erfindungsgemäßen hochfunktionellen hoch- und hyperverzweigten Polyester direkt aus der Schmelze einer Granulation zugeführt wer- den. Optional kann nach der Reaktion der erfindungsgemäße Polyester mit Lösemitteln versetzt und in eine Lösung oder Dispersion überführt werden.After completion of the reaction, the highly functional highly branched and hyperbranched polyesters according to the invention can be fed directly from the melt to granulation. the. Optionally, after the reaction, the polyester according to the invention can be mixed with solvents and converted into a solution or dispersion.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Polymerschmelze direkt nach Erreichen des gewünschten MoI- massenaufbaus im Reaktionsvolumen soweit abgekühlt, dass der Reaktionsfortschritt weitgehend zum Erliegen kommt und in das Reaktionsvolumen ein Lösemittel zugegeben, wobei mit dem erfindungsgemäßen Polyester eine klare Lösung oder eine klare, translucente bis trübe Dispersion erzeugt wird, welche dann aus dem Reaktionsvolu- men abgelassen wird. Optional können in dem letzten Verfahrensschritt bereits weitere übliche Additive dem Gemisch zugegeben werden (beipielsweise Säure- Licht- UV- Stabilisatoren, pH-Regulation, usw.).In a further particularly preferred embodiment of the process according to the invention, the polymer melt is cooled in the reaction volume as soon as the desired mass composition has been reached, so that the progress of the reaction largely ceases and a solvent is added to the reaction volume, a clear solution or a polyester with the polyester according to the invention clear, translucent to turbid dispersion is generated, which is then discharged from the reaction volume. Optionally, further customary additives may already be added to the mixture in the last process step (for example acid-light UV stabilizers, pH regulation, etc.).
Bei Herstellung der erfindungsgemäßen Polyester in Lösung kann diese direkt weiter- verwandt werden oder das Polymer kann durch Abziehen des Lösemittels, wobei man das Abziehen des Lösemittels üblicherweise bei vermindertem Druck durchführt, oder Ausfällen des Polymeren, beispielsweise unter Verwendung von Wasser als Fällungsmittel isoliert werden. Ggf. kann das Polymer anschliessend gewaschen und getrocknet werden.When the polyesters of the invention are prepared in solution, they may be directly further used, or the polymer may be isolated by stripping the solvent, usually by removing the solvent at reduced pressure, or precipitating the polymer, for example using water as the precipitant. Possibly. The polymer can then be washed and dried.
d) Falls erforderlich kann das Reaktionsgemisch einer Entfärbung, beispielsweise durch Behandlung mit Aktivkohle oder Metalloxiden, wie z.B. Aluminiumoxid, SiIi- ciumoxid, Magnesiumoxid, Zirkonoxid, Boroxid oder Gemischen davon, in Mengen von beispielsweise 0,1 - 50 Gew%, bevorzugt 0,5 bis 25 Gew%, besonders bevorzugt 1 - 10 Gew% bei Temperaturen von beispielsweise 10 bis 200°C, bevorzugt 20 bis 180 °C und besonders bevorzugt 30 bis 160 °C unterworfen werden.d) If necessary, the reaction mixture may be discolored, for example by treatment with activated charcoal or metal oxides, e.g. Alumina, SiIi- cium oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, boron oxide or mixtures thereof, in amounts of, for example, 0.1 to 50% by weight, preferably 0.5 to 25% by weight, particularly preferably 1 to 10% by weight at temperatures of, for example, 10 to 200 ° C, preferably 20 to 180 ° C and more preferably 30 to 160 ° C are subjected.
Dies kann durch Zugabe des pulver- oder granulatförmigen Entfärbungsmittels zum Reaktionsgemisch und nachfolgender Filtration oder durch Überleiten des Reaktionsgemisches über eine Schüttung des Entfärbungsmittels in Form beliebiger, geeigneter Formkörper erfolgen.This can be done by adding the powdery or granular decolorizing agent to the reaction mixture and subsequent filtration or by passing the reaction mixture through a bed of decolorizing agent in the form of any suitable shaped body.
Die Entfärbung des Reaktionsgemisches kann an beliebiger Stelle des Aufarbeitungs- Verfahrens erfolgen, beispielsweise auf der Stufe des rohen Reaktionsgemisches oder nach gegebenenfalls erfolgter Vorwäsche, Neutralisation, Wäsche oder Lösungsmittelentfernung.The decolorization of the reaction mixture can be carried out at any point in the work-up procedure, for example at the stage of the crude reaction mixture or after any pre-wash, neutralization, washing or solvent removal.
Das Reaktionsgemisch kann weiterhin einer Vorwäsche e) und/oder einer Neutralisa- tion f) und/oder einer Nachwäsche g) unterworfen werden, bevorzugt lediglich einer Neutralisation f). Gegebenenfalls können Neutralisation f) und Vorwäsche e) in der Reihenfolge auch vertauscht werden. Aus der wäßrigen Phase der Wäschen und/oder Neutralisation können enthaltene Wertprodukte durch Ansäuern und Extraktion mit einem Lösungsmittel zumindest teilweise wiedergewonnen und von Neuem eingesetzt werden.The reaction mixture can furthermore be subjected to a pre-wash e) and / or a neutralization f) and / or a post-wash g), preferably only a neutralization f). Optionally, neutralization f) and prewash e) can also be reversed in the order. From the aqueous phase of the washes and / or neutralization contained by-products can be at least partially recovered by acidification and extraction with a solvent and used again.
Zur Vor- oder Nachwäsche wird das Reaktionsgemisch in einem Waschapparat mit einer Waschflüssigkeit, beispielsweise Wasser oder einer 5 - 30 Gew%-igen, bevorzugt 5 - 20, besonders bevorzugt 5 - 15 Gew%-igen Kochsalz-, Kaliumchlorid-, Ammoniumchlorid-, Natriumsulfat- oder Ammoniumsulfatlösung, bevorzugt Wasser oder Kochsalzlösung, behandelt.For pre-washing or washing the reaction mixture in a washing machine with a washing liquid, for example water or a 5 to 30 wt%, preferably 5 to 20, particularly preferably 5 to 15 wt% saline, potassium chloride, ammonium chloride, Sodium sulfate or ammonium sulfate solution, preferably water or saline.
Das Mengenverhältnis Reaktionsgemisch : Waschflüssigkeit beträgt in der Regel 1 : 0,1 - 1 , bevorzugt 1 : 0,2 - 0,8, besonders bevorzugt 1 : 0,3 - 0,7.The quantitative ratio of reaction mixture: washing liquid is generally 1: 0.1-1, preferably 1: 0.2-0.8, particularly preferably 1: 0.3-0.7.
Die Wäsche oder Neutralisation kann beispielsweise in einem Rührbehälter oder in anderen herkömmlichen Apparaturen, z.B. in einer Kolonne oder Mixer-Settler- Apparatur, durchgeführt werden.The laundry or neutralization may be carried out, for example, in a stirred tank or in other conventional equipment, e.g. in a column or mixer-settler apparatus.
Verfahrenstechnisch können für eine Wäsche oder Neutralisation im erfindungsgemä- ßen Verfahren alle an sich bekannten Extraktions- und Waschverfahren und -apparate eingesetzt werden, z.B. solche, die in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6th ed, 1999 Electronic Release, Kapitel: Liquid - Liquid Extraction - Apparatus, beschrieben sind. Beispielsweise können dies ein- oder mehrstufige, bevorzugt einstufige Extraktionen, sowie solche in Gleich- oder Gegenstromfahrweise, bevorzugt Gegen- stromfahrweise sein.In terms of process technology, all the extraction and washing processes and apparatuses known per se can be used for a wash or neutralization in the process according to the invention, e.g. those described in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6th ed, 1999 Electronic Release, Chapter: Liquid - Liquid Extraction - Apparatus. For example, these can be one-stage or multistage, preferably single-stage extractions, and those in cocurrent or countercurrent mode, preferably countercurrent mode.
Vorzugsweise werden Siebboden- oder gepackte beziehungsweise Füllkörperkolonnen, Rührbehälter oder Mixer-Settler-Apparate, sowie gepulste Kolonnen oder solche mit rotierenden Einbauten eingesetzt.Sieve bottom or packed or packed columns, stirred tanks or mixer-settler apparatuses, as well as pulsed columns or those with rotating internals are preferably used.
Die Vorwäsche wird bevorzugt dann eingesetzt, wenn Metallsalze, bevorzugt zinnorganische Verbindungen als Katalysator (mit)verwendet werden.Prewash is preferably used when metal salts, preferably organotin compounds, are used as catalyst (with).
Eine Nachwäsche kann zur Entfernung von Base- oder Salzspuren aus dem neutrali- sierten Reaktionsgemisch vorteilhaft sein.A post-wash may be advantageous for removing base or salt traces from the neutralized reaction mixture.
Zur Neutralisation f) kann das gegebenenfalls vorgewaschene Reaktionsgemisch, das noch geringe Mengen an Katalysator und/oder Carbonsäure enthalten kann, mit einer 5 - 25, bevorzugt 5 - 20, besonders bevorzugt 5 - 15 Gew%igen wäßrigen Lösung einer Base, wie beispielsweise Alkali- oder Erdalkalimetalloxide, -hydroxide, -carbonate oder -hydrogencarbonate, bevorzugt Natronlauge, Kalilauge, Natriumhydrogencarbo- nat, Natriumcarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Kalziumhydroxid, Kalkmilch, Ammoni- ak, Ammoniakwasser oder Kaliumcarbonat, der gegebenenfalls 5 - 15 Gew% Kochsalz, Kaliumchlorid, Ammoniumchlorid oder Ammoniumsulfat zugesetzt sein können, besonders bevorzugt mit Natronlauge oder Natronlauge-Kochsalz-Lösung, neutralisiert werden. Der Neutralisationsgrad beträgt bevorzugt 5 bis 60 Mol%, vorzugsweise 10 bis 40 Mol%, besonders bevorzugt 20 bis 30 Mol%, bezogen auf die Säuregruppen enthaltenden Monomere.For neutralization f), the optionally prewashed reaction mixture, which may still contain small amounts of catalyst and / or carboxylic acid, with a 5-25, preferably 5 to 20, particularly preferably 5 to 15 wt% aqueous solution of a base such as alkali or alkaline earth metal oxides, hydroxides, carbonates or bicarbonates, preferably sodium hydroxide solution, potassium hydroxide solution, sodium bicarbonate, sodium carbonate, potassium hydrogencarbonate, calcium hydroxide, lime milk, ammonium hydroxide. ak, ammonia water or potassium carbonate, which may optionally be added 5-15% by weight of sodium chloride, potassium chloride, ammonium chloride or ammonium sulfate, particularly preferably with sodium hydroxide or sodium hydroxide solution of sodium chloride, are neutralized. The degree of neutralization is preferably 5 to 60 mol%, preferably 10 to 40 mol%, particularly preferably 20 to 30 mol%, based on the monomers containing acid groups.
Die Zugabe der Base erfolgt in einer Weise, daß die Temperatur im Apparat nicht über 60 °C ansteigt, bevorzugt zwischen 20 und 35 °C beträgt und der pH-Wert 4 - 13 be- trägt. Die Abfuhr der Neutralisationswärme erfolgt vorzugsweise durch Kühlung des Behälters mit Hilfe von innenliegenden Kühlschlangen oder über eine Doppelwandkühlung.The base is added in such a way that the temperature in the apparatus does not rise above 60 ° C., preferably between 20 and 35 ° C. and the pH is 4-13. The removal of the heat of neutralization is preferably carried out by cooling the container by means of internal cooling coils or via a double wall cooling.
Das Mengenverhältnis Reaktionsgemisch : Neutralisationsflüssigkeit beträgt in der Re- gel 1 : 0, 1 - 1 , bevorzugt 1 : 0,2 - 0,8, besonders bevorzugt 1 : 0,3 - 0,7.The quantitative ratio of reaction mixture: neutralization liquid is generally 1: 0, 1 to 1, preferably 1: 0.2 to 0.8, particularly preferably 1: 0.3 to 0.7.
Hinsichtlich der Apparatur gilt das oben Gesagte.With regard to the apparatus, the above applies.
h) Falls ein Lösungsmittel im Reaktionsgemisch enthalten ist, so kann dieses durch Destillation im wesentlichen entfernt werden. Bevorzugt wird gegebenenfalls enthaltenes Lösungsmittel nach Wäsche und/oder Neutralisation aus dem Reaktionsgemisch entfernt, falls gewünscht kann dieses aber auch vor der Wäsche beziehungsweise Neutralisation erfolgen.h) If a solvent is contained in the reaction mixture, this can be substantially removed by distillation. Preference is given to optionally removed solvent after washing and / or neutralization from the reaction mixture, if desired, this can also be done before washing or neutralization.
Dazu kann das Reaktionsgemisch mit einer derartigen Menge an Lagerstabilisator versetzt werden, daß nach Abtrennung des Lösungsmittels 100 - 500, bevorzugt 200 - 500 und besonders bevorzugt 200 - 400 ppm davon im Zielester (Rückstand) enthalten sind.For this purpose, the reaction mixture can be mixed with an amount of storage stabilizer such that, after removal of the solvent, 100-500, preferably 200-500, and more preferably 200-400 ppm thereof are contained in the target ester (residue).
Die destillative Abtrennung der Hauptmenge an gegebenenfalls verwendetem Lösungsmittel oder niedrigsiedenden Nebenprodukten erfolgt beispielsweise in einem Rührkessel mit Doppelwandheizung und/oder innenliegenden Heizschlangen unter vermindertem Druck, beispielsweise bei 20 - 700 mbar, bevorzugt 30 bis 500 und besonders bevorzugt 50 - 150 mbar und einer Temperatur von 40 - 120 °C.The distillative removal of the main amount of optionally used solvent or low-boiling by-products takes place for example in a stirred tank with double wall heating and / or internal heating coils under reduced pressure, for example at 20-700 mbar, preferably 30-500 and more preferably 50-150 mbar and a temperature of 40-120 ° C.
Selbstverständlich kann die Destillation auch in einem Fallfilm- oder Dünnschichtverdampfer erfolgen. Dazu wird das Reaktionsgemisch, bevorzugt mehrmals im Kreislauf, unter vermindertem Druck, beispielsweise bei 20 - 700 mbar, bevorzugt 30 bis 500 und besonders bevorzugt 50 - 150 mbar und einer Temperatur von 40 - 80 °C durch den Apparat geführt. Vorteilhaft kann ein unter den Reaktionsbedingungen inertes Gas in den Destillationsapparat eingeleitet werden, beispielsweise 0,1 - 1 , bevorzugt 0,2 - 0,8 und besonders bevorzugt 0,3 - 0,7 m3 sauerstoffhaltiges Gas pro m3 Reaktionsgemisch und Stunde.Of course, the distillation can also take place in a falling film or thin film evaporator. For this purpose, the reaction mixture, preferably several times in the circulation, under reduced pressure, for example at 20-700 mbar, preferably 30 to 500 and more preferably 50 to 150 mbar and a temperature of 40 to 80 ° C passed through the apparatus. Advantageously, it may be introduced into the distillation apparatus is inert under the reaction conditions, for example, 0.1 to 1, preferably 0,2 - 0,8 and more preferably 0.3 to 0.7 m 3 oxygen containing gas per m 3 reaction mixture and per hour.
Der Restlösungsmittelgehalt im Rückstand beträgt nach der Destillation in der Regel unter 5 Gew%, bevorzugt 0,5 - 5 % und besonders bevorzugt 1 bis 3 Gew%.The residual solvent content in the residue after distillation is generally below 5% by weight, preferably 0.5-5% and particularly preferably 1 to 3% by weight.
Das abgetrennte Lösungsmittel wird kondensiert und bevorzugt wiederverwendet.The separated solvent is condensed and preferably reused.
Falls erforderlich kann zusätzlich oder anstelle der Destillation eine Lösungsmittelstrip- pung i) durchgeführt werden.If necessary, in addition to or instead of the distillation, a solvent strip i) can be carried out.
Dazu wird das Produkt, das noch geringe Lösungsmittelmengen oder niedrigsiedende Verunreinigungen enthalten kann, auf 50 - 150 °C, bevorzugt 80 - 150 °C erwärmt und die restlichen Lösungsmittelmengen mit einem geeigneten Gas in einer geeigneten Apparatur entfernt. Zur Unterstützung kann gegebenenfalls auch ein Vakuum angelegt werden.For this purpose, the product, which may still contain small amounts of solvent or low-boiling impurities, heated to 50 - 150 ° C, preferably 80 - 150 ° C and removed the remaining amounts of solvent with a suitable gas in a suitable apparatus. If necessary, a vacuum can also be applied to assist.
Geeignete Apparaturen sind beispielsweise Kolonnen von an sich bekannter Bauart, die die üblichen Einbauten, z.B. Böden, Schüttungen oder gerichtete Packungen, bevorzugt Schüttungen aufweisen. Als Kolonneneinbauten kommen prinzipiell alle gängigen Einbauten in Betracht, beispielsweise Böden, Packungen und/oder Füllkörper. Von den Böden sind Glockenböden, Siebböden, Ventilböden, Thormannböden und/oder Dual-Flow-Böden bevorzugt, von den Schüttungen sind solche mit Ringen, Wendeln, Sattelkörpern, Raschig-, Intos- oder Pall-Ringen, Barrel- oder Intalox-Sätteln, Top-Pak etc. oder Geflechten, bevorzugt.Suitable apparatuses are, for example, columns of a type known per se which contain the usual internals, e.g. Soils, beds or directed packings, preferably have beds. In principle, all standard installations are suitable as column internals, for example trays, packings and / or random packings. Of the trays, bubble-cap trays, sieve trays, valve trays, Thormann trays and / or dual-flow trays are preferred; of the trays are those with rings, coils, calipers, Raschig, Intos or Pall rings, Barrel or Intalox saddles, Top-Pak etc. or braids, preferred.
Denkbar ist hier auch ein Fallfilm-, Dünnfilm- oder Wischfilmverdampfer, wie z.B. ein Luwa-, Rotafilm- oder Sambayverdampfer, der als Spritzschutz beispielsweise mit ei- nem Demister ausgerüstet sein kann.Also conceivable here is a falling film, thin film or wiped film evaporator, such as e.g. a Luwa, Rotafilm or Sambay evaporator, which can be equipped as a splash guard, for example, with a demister.
Geeignete Gase sind unter den Strippbedingungen inerte Gase insbesondere solche, die auf 50 bis 100 °C temperiert sind.Suitable gases are inert gases under the stripping conditions, in particular those which are heated to 50 to 100 ° C.
Die Strippgasmenge beträgt beispielsweise 5 - 20, besonders bevorzugt 10 - 20 und ganz besonders bevorzugt 10 bis 15 m3 Strippgas pro m3 Reaktionsgemisch und Stunde.The amount of stripping gas is for example 5 to 20, more preferably 10 to 20 and most preferably 10 to 15 m 3 of stripping gas per m 3 of reaction mixture and hour.
Falls notwendig kann das Veresterungsgemisch in einem beliebigen Stadium des Auf- arbeitungsverfahrens, bevorzugt nach Wäsche/Neutralisation und gegebenenfalls erfolgter Lösungsmittelentfernung einer Filtration j) unterworfen werden, um ausgefallene Spuren an Salzen sowie gegebenenfalls enthaltenem Entfärbungsmittel zu entfernen. Auf eine Vor- oder Nachwäsche e) oder g) wird bevorzugt verzichtet, lediglich ein Filtrationsschritt j) kann sinnvoll sein. Ebenfalls wird auf eine Neutralisation f) bevorzugt verzichtet.If necessary, the esterification mixture may at any stage of the work-up procedure, preferably after washing / neutralization and, if appropriate, solvent removal, be subjected to filtration to remove precipitated traces of salts and any decolorizing agent present. On a pre- or post-washing e) or g) is preferably omitted, only a filtration step j) may be useful. Likewise, neutralization f) is preferably dispensed with.
Die Abfolge der Schritte e)/g), sowie h) und j) ist dabei beliebig.The sequence of steps e) / g), as well as h) and j) is arbitrary.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen hochfunktionellen, hoch- oder hyperverzweigten Polyester. Diese zeichnen sich durch besonders geringe Anteile an Verfärbungen und Ver- harzungen aus.Another object of the present invention are obtainable by the process according to the invention highly functional, highly branched or hyperbranched polyester. These are characterized by particularly low levels of discoloration and hardening.
Die erfindungsgemäßen Polyester haben ein Molekulargewicht Mn von mindestens 500, bevorzugt mindestens 600 und besonders bevorzugt 750 g/mol. Die obere Grenze des Molekulargewichts Mn ist bevorzugt 100.000 g/mol, besonders bevorzugt beträgt es nicht mehr als 80.000 und ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 30.000 g/mol.The polyesters according to the invention have a molecular weight M n of at least 500, preferably at least 600 and more preferably 750 g / mol. The upper limit of the molecular weight M n is preferably 100,000 g / mol, more preferably not more than 80,000 and most preferably not more than 30,000 g / mol.
Die Angaben zur Polydispersität sowie zum zahlenmittleren und gewichtsmittleren Molekulargewicht Mn und Mw beziehen sich hier auf gelpermeationschromatographische Messungen, wobei Polymethylmethacrylat als Standard und Tetra hydrofu ran oder He- xafluorisopropanol als Elutionsmittel verwendet wurden. Die Methode ist im Analytiker Taschenbuch Bd. 4, Seiten 433 bis 442 , Berlin 1984 beschrieben.The polydispersity and the number-average and weight-average molecular weight M n and M w relate here to gel permeation chromatographic measurements using polymethyl methacrylate as standard and tetrahydrofuran or hexafluoroisopropanol as eluent. The method is described in the Analyst Taschenbuch Vol. 4, pages 433 to 442, Berlin 1984.
Die Polydispersität der erfindungsgemäßen Polyester beträgt 1 ,2 bis 50, bevorzugt 1 ,4 bis 40, besonders bevorzugt 1 ,5 bis 30 und ganz besonders bevorzugt bis 10.The polydispersity of the polyesters of the invention is 1, 2 to 50, preferably 1, 4 to 40, more preferably 1, 5 to 30 and most preferably to 10.
Die erfindungsgemäßen Polyester sind üblicherweise sehr gut löslich, d.h. man kann bei 25 °C klare Lösungen mit einem Gehalt bis zu 50 Gew.-%, in einigen Fällen sogar bis zu 80 Gew.-%, der erfindungsgemäßen Polyester in Tetrahydrofuran (THF), Ethyl- acetat, n-Butylacetat, Ethanol und zahlreichen anderen Lösemitteln darstellen, ohne dass mit bloßem Auge Gelpartikel detektierbar sind. Dies zeigt den geringen Vernetzungsgrad der erfindungsgemäßen Polyester.The polyesters of the invention are usually very soluble, i. At 25 ° C., clear solutions containing up to 50% by weight, in some cases even up to 80% by weight, of the polyesters according to the invention in tetrahydrofuran (THF), ethyl acetate, n-butyl acetate, ethanol and represent numerous other solvents, without the naked eye gel particles are detectable. This shows the low degree of crosslinking of the polyesters according to the invention.
Die erfindungsgemäßen hochfunktionellen hoch- und hyperverzweigten Polyester sind carboxyterminiert, carboxy- und Hydroxylgruppen-terminiert und vorzugsweise Hydro- xylgruppen-terminiert und können zur Herstellung z.B. von Klebstoffen, Druckfarben, Beschichtungen, Schaumstoffen, Überzügen und Lacken vorteilhaft eingesetzt werden.The high-functionality hyperbranched and high-branched polyesters according to the invention are carboxy-terminated, carboxy- and hydroxyl-terminated and are preferably hydroxyl-terminated and can be used for the preparation of e.g. of adhesives, inks, coatings, foams, coatings and paints can be used advantageously.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen hochfunktionellen, hoch- und hyperverzweigten Polyestern zur Herstellung von Polyadditions- oder Polykondensationsprodukten, beispielsweise Polycarbonaten, Polyurethanen, Polyestern und Polyethern. Bevorzugt ist die Verwendung der erfindungs- gemäßen Hydroxylgruppen-terminierten hochfunktionellen, hoch- und hyperverzweigten Polyester zur Herstellung von Polycarbonaten, Polyestern oder Polyurethanen.A further aspect of the present invention is the use of the highly functional, highly branched and hyperbranched polyesters according to the invention for the preparation of polyaddition or polycondensation products, for example polycarbonates, polyurethanes, polyesters and polyethers. The use of the inventive corresponding hydroxyl-terminated high-functionality, highly branched and hyperbranched polyesters for the preparation of polycarbonates, polyesters or polyurethanes.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsge- mäßen hochfunktionellen hoch- und hyperverzweigten Polyester sowie der aus hochfunktionellen, hoch- und hyperverzweigten Polyestern hergestellten Polyadditions- oder Polykondensationsprodukte als Komponente von Druckfarben, Klebstoffen, Beschich- tungen, Schaumstoffen, Überzügen und Lacken.A further aspect of the present invention is the use of the inventive highly functional hyperbranched and hyperbranched polyesters and the polyaddition or polycondensation products prepared from highly functional, highly branched and hyperbranched polyesters as a component of printing inks, adhesives, coatings, foams, coatings and paints ,
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sind Druckfarben, Klebstoffe, Be- schichtungen, Schaumstoffe, Überzüge und Lacke, enthaltend mindestens einen erfindungsgemäßen hochfunktionellen hoch- und hyperverzweigten Polyester oder aus den erfindungsgemäßen hochfunktionellen, hoch- und hyperverzweigten Polyestern hergestellte Polyadditions- oder Polykondensationsprodukte, die sich durch hervorragende anwendungstechnische Eigenschaften auszeichnen.A further aspect of the present invention are printing inks, adhesives, coatings, foams, coatings and paints containing at least one highly functional hyperbranched polyester according to the invention or polyaddition or polycondensation products prepared from the high-functionality, highly branched and hyperbranched polyesters of the invention characterized by excellent performance characteristics.
Ein weiterer bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung sind Druckfarben, insbesondere Verpackungsdruckfarben für den Flexo- und/oder Tiefdruck, die mindestens ein Lösemittel oder ein Gemisch verschiedener Lösemittel, mindestens ein Farbmittel, mindestens ein polymeres Bindemittel sowie optional weitere Zusatzstoffe umfasst, wobei es sich bei mindestens einem der polymeren Bindemittel um einen erfindungsgemäßen hoch- und hyperverzweigten hochfunktionellen Polyester handelt.Another preferred aspect of the present invention are printing inks, in particular packaging inks for flexographic and / or gravure printing, comprising at least one solvent or a mixture of different solvents, at least one colorant, at least one polymeric binder and optionally further additives, wherein at least one of the polymeric binders is a highly branched and hyperbranched high-functionality polyester according to the invention.
Die erfindungsgemäßen hoch- und hyperverzweigten Polyester können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch im Gemisch mit anderen Bindemitteln eingesetzt werden. Beispiele für weitere Bindemittel für die erfindungsgemäße Druckfarben umfassen Po- lyvinylbutyral, Nitrocellulose, Polyamide, Polyurethane, Polyacrylate oder Polyacrylat- Copolymere. Besonders vorteilhaft hat sich die Kombination der hoch- und hyperverzweigten Polyester mit Nitrocellulose erwiesen. Die Gesamtmenge aller Bindemittel in der erfindungsgemäßen Druckfarbe beträgt üblicherweise 5 - 35 Gew.-%, bevorzugt 6 - 30 Gew.-% und besonders bevorzugt 10 - 25 Gew.-% bezogen auf die Summe aller Bestandteile. Das Verhältnis von hoch- und hyperverzweigtem Polyester zu der Gesamtmenge aller Bindemittel liegt üblicherweise im Bereich von 30 Gew.-% bis 100 Gew.-%, bevorzugt mindestens 40 Gew.-%, wobei aber die Menge an hoch- und hyperverzweigtem Polyester im Regelfalle 3 Gew. %, bevorzugt 4 Gew. % und besonders bevorzugt 5 Gew. % bezüglich der Summe aller Bestandteile der Druckfarbe nicht unterschreiten sollte.The highly branched and hyperbranched polyesters according to the invention can also be used in admixture with other binders in the context of the present invention. Examples of further binders for the printing inks according to the invention include polyvinyl butyral, nitrocellulose, polyamides, polyurethanes, polyacrylates or polyacrylate copolymers. The combination of highly branched and hyperbranched polyesters with nitrocellulose has proved particularly advantageous. The total amount of all binders in the printing ink of the invention is usually 5 to 35 wt .-%, preferably 6 to 30 wt .-% and particularly preferably 10 to 25 wt .-% based on the sum of all components. The ratio of highly branched and hyperbranched polyester to the total amount of all binders is usually in the range of 30 wt .-% to 100 wt .-%, preferably at least 40 wt .-%, but the amount of highly branched and hyperbranched polyester as a rule 3% by weight, preferably 4% by weight and particularly preferably 5% by weight, should not fall short of the sum of all constituents of the printing ink.
Es kann ein einzelnes Lösemittel oder auch ein Gemisch mehrerer Lösemittel einge- setzt werden. Als Lösemittel prinzipiell geeignet sind die üblichen Lösemittel für Druckfarben, insbesondere Verpackungsdruckfarben. Insbesondere geeignet als Lösemittel für die erfindungsgemäße Druckfarbe sind Alkohole wie beispielsweise Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol, Ethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, substituierte Alkohole wie beispielsweise Ethoxypropanol, Ester wie beispielsweise Ethylacetat, Isopropylacetat, n-Propyl oder n-Butylacetat. Als Lösungsmittel ist weiterhin Wasser prinzipiell geeignet. Besonders bevorzugt als Lösemittel sind Ethanol bzw. Gemische, die zu einem überwiegenden Teil aus Ethanol bestehen, und Ethylacetat. Unter den prinzipiell möglichen Lösemitteln trifft der Fachmann je nach den Löslichkeitseigen- schaften des Polyesters und der gewünschten Eigenschaften der Druckfarbe eine geeignete Auswahl. Es werden üblicherweise 40 bis 80 Gew. % Lösemittel bezüglich der Summe aller Bestandteile der Druckfarbe eingesetzt.It is possible to use a single solvent or else a mixture of several solvents. Suitable solvents in principle are the customary solvents for printing inks, in particular packaging printing inks. Particularly suitable as solvents for the printing ink according to the invention are alcohols, such as, for example, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, substituted alcohols such as ethoxypropanol, esters such as ethyl acetate, isopropyl acetate, n-propyl or n-butyl acetate. As a solvent, water is also suitable in principle. Particularly preferred solvents are ethanol or mixtures, which consist predominantly of ethanol, and ethyl acetate. Among the solvents which are possible in principle, the person skilled in the art makes a suitable choice, depending on the solubility properties of the polyester and the desired properties of the printing ink. Usually, 40 to 80% by weight of solvent are used with respect to the sum of all constituents of the printing ink.
Als Farbmittel können die üblichen Farbstoffe, insbesondere übliche Pigmente eingesetzt werden. Beispiele sind anorganische Pigmente wie beispielsweise Titandioxid- Pigmente oder Eisenoxidpigmente, Interferenzpigmente, Ruße, Metallpulver wie insbesondere Aluminium, Messing oder Kupferpulver, sowie organische Pigmente wie Azo-, Phthalocyanin- oder Isoindolin-Pigmente. Es können selbstverständlich auch Gemische verschiedener Farbstoffe oder Farbmittel eingesetzt werden sowie außerdem lösliche organische Farbstoffe. Es werden üblicherweise 5 bis 25 Gew.% Farbmittel bezüglich der Summe aller Bestandteile eingesetzt.As colorants, the usual dyes, in particular conventional pigments can be used. Examples are inorganic pigments such as titanium dioxide pigments or iron oxide pigments, interference pigments, carbon blacks, metal powders such as in particular aluminum, brass or copper powder, and organic pigments such as azo, phthalocyanine or isoindoline pigments. Of course, it is also possible to use mixtures of different dyes or colorants, and also soluble organic dyes. Usually, 5 to 25% by weight of colorant are used with respect to the sum of all constituents.
Die erfindungsgemäße Verpackungsdruckfarbe kann optional weitere Additive und Hilfsstoffe umfassen. Beispiele für Additive und Hilfsstoffe sind Füllstoffe wie Calciumcarbonat, Aluminiumoxidhydrat oder Aluminium- bzw. Magnesiumsilikat. Wachse erhöhen die Abriebfestigkeit und dienen der Erhöhung der Gleitfähigkeit. Beispiele sind insbesondere Polyethylenwachse, oxidierte Polyethylenwachse, Petroleumwachse oder Ceresinwachse. Fettsäureamide können zur Erhöhung der Oberflächenglätte eingesetzt werden. Weichmacher dienen der Erhöhung der Elastizität des getrockneten Films. Beispiele sind Phthalsäureester wie Dibutylphthalat, Diisobutylphthalat, Dioc- tylphthalat, Citronensäureester oder Ester der Adipinsäure. Zum Dispergieren der Pigmente können Dispergierhilfsmittel eingesetzt werden. Bei der erfindungsgemäßen Druckfarbe kann vorteilhaft auf Haftvermittler verzichtet werden, ohne dass die Verwendung von Haftvermittlern damit ausgeschlossen sein soll. Die Gesamtmenge aller Additive und Hilfsstoffe übersteigt üblicherweise nicht 20 Gew. % bezüglich der Summe aller Bestandteile der Druckfarbe und beträgt bevorzugt 0 - 10 Gew. %.The packaging printing ink according to the invention may optionally comprise further additives and auxiliaries. Examples of additives and auxiliaries are fillers such as calcium carbonate, alumina hydrate or aluminum or magnesium silicate. Waxes increase the abrasion resistance and serve to increase the lubricity. Examples are in particular polyethylene waxes, oxidized polyethylene waxes, petroleum waxes or ceresin waxes. Fatty acid amides can be used to increase the surface smoothness. Plasticizers serve to increase the elasticity of the dried film. Examples are phthalic acid esters such as dibutyl phthalate, diisobutyl phthalate, di-octyl phthalate, citric acid esters or esters of adipic acid. Dispersing agents can be used to disperse the pigments. In the case of the printing ink according to the invention, it is advantageously possible to dispense with adhesion promoters without the use of adhesion promoters being excluded therefrom. The total amount of all additives and auxiliaries usually does not exceed 20% by weight with respect to the sum of all constituents of the printing ink and is preferably 0-10% by weight.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verpackungsdruckfarbe kann in prinzipiell bekannter Art und Weise durch intensives Vermischen bzw. Dispergieren der Bestandteile in üblichen Apparaturen wie beispielsweise Dissolvern, Rührwerkskugelmühlen oder einem Dreiwalzenstuhl erfolgen. Vorteilhaft wird zunächst eine konzentrierte Pigmentdispersion mit einem Teil der Komponenten und einem Teil des Lösemittels her- gestellt, die später mit weiteren Bestandteilen und weiterem Lösemittel zur fertigen Druckfarbe weiter verarbeitet wird. Ein weiterer bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung sind Drucklacke, die mindestens ein Lösemittel oder ein Gemisch verschiedener Lösemittel, mindestens ein polymeres Bindemittel sowie optional weitere Zusatzstoffe umfassen, wobei es sich bei mindestens einem der polymeren Bindemittel um einen erfindungsgemäßen hoch- und hyperverzweigten hochfunktionellen Polyester handelt, sowie die Verwendung der erfindungsgemäßen Drucklacke zum Grundieren, als Schutzlack sowie zum Herstellen von Mehrschichtmaterialien.The production of the packaging printing ink according to the invention can be carried out in a manner known in principle by intensive mixing or dispersion of the constituents in customary apparatuses, for example dissolvers, stirred ball mills or a three-roll mill. Advantageously, a concentrated pigment dispersion with a portion of the components and a portion of the solvent is first prepared, which is later processed further with other constituents and further solvent to the finished ink. A further preferred aspect of the present invention is printing inks which comprise at least one solvent or a mixture of different solvents, at least one polymeric binder and optionally further additives, at least one of the polymeric binders being a highly branched and hyperbranched high-functionality polyester according to the invention, and the use of the printing varnishes according to the invention for priming, as a protective varnish and for producing multilayer materials.
Die erfindungsgemäßen Drucklacke enthalten naturgemäß keine Farbmittel, weisen aber abgesehen davon die gleichen Bestandteile auf wie die bereits geschilderten erfindungsgemäßen Druckfarben. Die Mengen der übrigen Komponenten erhöhen sich dementsprechend.Naturally, the printing varnishes according to the invention contain no colorants, but apart from that they have the same constituents as the already described printing inks according to the invention. The quantities of the other components increase accordingly.
Überraschenderweise werden durch die Verwendung von Druckfarben, insbesondere Verpackungsdruckfarben, und Drucklacken mit Bindemitteln auf Basis von hoch- und hyperverzweigten Polyestern, Mehrschichtmaterialien mit hervorragender Haftung zwischen den einzelnen Schichten erhalten. Der Zusatz von Haftvermittlern ist nicht mehr erforderlich. Dabei ist es ganz besonders überraschend, dass ohne Haftvermittler sogar bessere Ergebnisse erzielt werden können, als wenn Haftvermittler zugesetzt wer- den. Insbesondere auf polaren Folien konnte die Haftung deutlich verbessert werden.Surprisingly, by the use of printing inks, in particular packaging printing inks, and printing varnishes with binders based on highly branched and hyperbranched polyesters, multilayer materials with outstanding adhesion between the individual layers are obtained. The addition of adhesion agents is no longer necessary. It is particularly surprising that without adhesion promoters even better results can be achieved than if adhesion promoters are added. Especially on polar films the adhesion could be significantly improved.
Die erfindungsgemäßen Polyester können als Bindemittelkomponente, beispielsweise in Beschichtungsmassen, gegebenenfalls gemeinsam mit anderen Hydroxy- oder Ami- nogruppen aufweisenden Bindemitteln, zum Beispiel mit Hydroxy(meth)acrylaten, Hy- droxystyryl(meth)acrylaten, linearen oder verzweigten Polyestern, Polyethern, Polycar- bonaten, Melaminharzen oder Harnstoff-Formaldehydharzen, zusammen mit gegenüber Carboxy- und/oder Hydroxyfunktionen reaktiven Verbindungen eingesetzt werden, beispielsweise mit Isocyanaten, verkappten Isocyanaten, Epoxiden, Carbonaten und/oder Aminoplasten, bevorzugt Isocyanaten, Epoxiden oder Aminoplasten, beson- ders bevorzugt mit Isocyanaten oder Epoxiden und ganz besonders bevorzugt mit Isocyanaten.The polyesters of the invention may be used as binder component, for example in coating compositions, optionally together with other hydroxyl- or amino-containing binders, for example with hydroxy (meth) acrylates, hydroxystyryl (meth) acrylates, linear or branched polyesters, polyethers, polycarboxylic ferrites, melamine resins or urea-formaldehyde resins, together with carboxy- and / or hydroxyl-functional compounds, for example with isocyanates, capped isocyanates, epoxides, carbonates and / or aminoplasts, preferably isocyanates, epoxides or aminoplasts, more preferably with isocyanates or epoxides, and most preferably with isocyanates.
Isocyanate sind beispielsweise aliphatische, aromatische und cycloaliphatische Di- und Polyisocyanate mit einer mittleren NCO-Funktionalität von mindestens 1 ,8, bevorzugt 1 ,8 bis 5 und besonders bevorzugt 2 bis 4, sowie deren Isocyanurate, Oxadiazintrione, Iminooxadiazindione, Harnstoffe, Biurete, Amide, Urethane, Allophanate, Carbodiimide, Uretonimine und Uretdione.Isocyanates are, for example, aliphatic, aromatic and cycloaliphatic di- and polyisocyanates having an average NCO functionality of at least 1, 8, preferably 1, 8 to 5 and particularly preferably 2 to 4, and their isocyanurates, oxadiazinetriones, iminooxadiazinediones, ureas, biurets, amides , Urethanes, allophanates, carbodiimides, uretonimines and uretdiones.
Bei den Diisocyanaten handelt es sich bevorzugt um Isocyanate mit 4 bis 20 C-Ato- men. Beispiele für übliche Diisocyanate sind aliphatische Diisocyanate wie Tetramethy- lendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat (1 ,6-Diisocyanatohexan), Octamethylendii- socyanat, Decamethylendiisocyanat, Dodecamethylendiisocyanat, Tetradecamethy- lendiisocyanat, Derivate des Lysindiisocyanates, Trimethylhexandiisocyanat oder Tetramethylhexandiisocyanat, cycloaliphatische Diisocyanate wie 1 ,4-, 1 ,3- oder I ^-Diisocyanatocyclohexan, 4,4'- oder 2,4'-Di(isocyanatocyclohexyl)methan, 1-lso- cyanato-3,3,5- trimethyl-5-(isocyanatomethyl)cyclohexan (Isophorondiisocyanat), 1 ,3- oder 1 ,4-Bis(isocyanatomethyl)cyclohexan oder 2,4-, oder 2,6-Diisocyanato-1 -me- thylcyclohexan sowie aromatische Diisocyanate wie 2,4- oder 2,6-Toluylendiisocyanat und deren Isomerengemische, m- oder p-Xylylendiisocyanat, 2,4'- oder 4,4'-Diisocya- natodiphenylmethan und deren Isomerengemische, 1 ,3- oder 1 ,4-Phenylendiisocyanat, 1 -Chlor-2,4-phenylendiisocyanat, 1 ,5-Naphthylendiisocyanat, Diphenylen-4,4'-diiso- cyanat, 4,4'-Diisocyanato-3,3'-dimethyldiphenyl, 3-Methyldiphenylmethan-4,4'-diiso- cyanat, Tetramethylxylylendiisocyanat, 1 ,4-Diisocyanatobenzol oder Diphenylether- 4,4'-diisocyanat.The diisocyanates are preferably isocyanates having 4 to 20 C atoms. Examples of customary diisocyanates are aliphatic diisocyanates such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (1,6-diisocyanatohexane), octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, tetradecamethylene lendiisocyanat, derivatives of Lysindiisocyanates, trimethylhexane diisocyanate or tetramethylhexane diisocyanate, cycloaliphatic diisocyanates such as 1, 4, 1, 3 or 1 ^ -Diisocyanatocyclohexan, 4,4'- or 2,4'-di (isocyanatocyclohexyl) methane, 1-iso-cyanato 3,3,5-trimethyl-5- (isocyanatomethyl) cyclohexane (isophorone diisocyanate), 1, 3 or 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane or 2,4- or 2,6-diisocyanato-1 -me- thylcyclohexane and aromatic diisocyanates such as 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate and their isomer mixtures, m- or p-xylylene diisocyanate, 2,4'- or 4,4'-diisocyanato natodiphenylmethane and their isomer mixtures, 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.
Als Polyisocyanate kommen Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate, Uretdi- ondiisocyanate, Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate, Amidgruppen aufweisende Polyisocyanate, Urethan- oder Allophanatgruppen aufweisende Polyisocyanate, Oxadiazintriongruppen oder Iminooxadiazindiongruppen enthaltende Polyisocyanate, Carbodiimid- oder Uretonimin-modifizierte Polyisocyanate von geradlinigen oder verzweigten C4-C2o-Alkylendiisocyanaten, cycloaliphatischen Diisocyanaten mit insgesamt 6 bis 20 C-Atomen oder aromatischen Diisocyanaten mit insgesamt 8 bis 20 C-Atomen oder deren Gemische in Betracht.Suitable polyisocyanates are polyisocyanates having isocyanurate groups, uretdione diisocyanates, biisocyanate-containing polyisocyanates, polyisocyanates containing urethane or allophanate groups, oxadiazinetrione groups or iminooxadiazinedione-containing polyisocyanates, carbodiimide- or uretonimine-modified polyisocyanates of straight-chain or branched C 4 -C 20 -alkylene diisocyanates, 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 1 bis 60 Gew.% bezogen auf das Di- und Polyisocyanat(gemisch), bevorzugt 2 bis 60 Gew.% und besonders bevorzugt 10 bis 55 Gew.%.The diisocyanates and polyisocyanates which can be used preferably have a content of isocyanate groups (calculated as NCO, molecular weight = 42) of from 1 to 60% by weight, based on the diisocyanate and polyisocyanate (mixture), preferably from 2 to 60% by weight and especially preferably 10 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 Hexamethylendiisocyanat, 1 ,3-Bis(isocyanatomethyl)- cyclohexan, Isophorondiisocyanat und Di(isocyanatocyclohexyl)methan, ganz besonders bevorzugt sind Isophorondiisocyanat und Hexamethylendiisocyanat, insbesondere bevorzugt ist Hexamethylendiisocyanat.Particularly preferred are hexamethylene diisocyanate, 1, 3-bis (isocyanatomethyl) - cyclohexane, isophorone diisocyanate and di (isocyanatocyclohexyl) methane, very particularly preferred are isophorone diisocyanate and hexamethylene diisocyanate, particularly preferred is hexamethylene diisocyanate.
Weiterhin bevorzugt sindFurther preferred
1 ) Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate von aromatischen, aliphatischen 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 um1) isocyanurate-containing polyisocyanates of aromatic, aliphatic and / or cycloaliphatic diisocyanates. Particularly preferred in this case, the corresponding aliphatic and / or cycloaliphatic isocyanato-isocyanurates and in particular those based on hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate. The isocyanurates present in this case are, in particular, trisisocyanatoalkyl or trisisocyanatocycloalkyl isocyanurates, which are cyclic trimers of the diisocyanates, or
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-Funktionalität von 2,6 bis 4,5.Mixtures with their higher, more than one isocyanurate homologs. The isocyanato-isocyanurates generally have an NCO content of 10 to 30 wt .-%, in particular 15 to 25 wt .-% and an average NCO functionality of 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 cycli- sehe 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 PoIy- isoeyanate weisen im allgemeinen einen NCO-Gehalt von 18 bis 23 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 polyisocyanates containing biuret groups generally have an NCO content of 18 to 23% by weight 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 durch4) containing urethane and / or allophanate polyisocyanates having aromatically, aliphatically or cycloaliphatically bonded, preferably aliphatically or cycloaliphatically bound isocyanate groups, as for example by
Umsetzung von überschüssigen Mengen an Hexamethylendiisocyanat oder an Isophorondiisocyanat mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen wie z.B. Methanol, Ethanol, iso-Propanol, n-Propanol, n-Butanol, iso-Butanol, sek-Butanol, tert-Bu- tanol, n-Pentanol, n-Hexanol, n-Heptanol, n-Octanol, n-Decanol, n-Dodecanol (Laurylalkohol), 2-Ethylhexanol, Stearylalkohol, Cetylalkohol, Laurylalkohol, Ethy- lenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonoethylether, 1 ,3-Propandiolmono- methylether, Cyclopentanol, Cyclohexanol, Cyclooctanol, Cyclododecanol oder mehrwertige Alkohole, wie sie oben bei den Polyesterolen aufgeführt sind, oder mit Gemischen von Alkoholen erhalten werden können. Diese Urethan- und/oder Allophanatgruppen aufweisenden Polyisocyanate haben im allgemeinen einenReaction of excess amounts of hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate with monohydric or polyhydric alcohols, e.g. Methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, n-pentanol, n-hexanol, n-heptanol, n-octanol, n-decanol, n-dodecanol (lauryl alcohol), 2-ethylhexanol, stearyl alcohol, cetyl alcohol, lauryl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 1, 3-Propandiolmono- methyl ether, cyclopentanol, cyclohexanol, cyclooctanol, cyclododecanol or polyhydric alcohols, as listed above in the polyesterols , or can be obtained with mixtures of alcohols. These urethane and / or allophanate polyisocyanates generally have a
NCO-Gehalt von 12 bis 20 Gew.-% und eine mittlere NCO-Funktionalität von 2,5 bis 4,5. 5) Oxadiazintriongruppen enthaltende Polyisocyanate, vorzugsweise von Hexa- methylendiisocyanat oder Isophorondiisocyanat abgeleitet. Solche Oxadiazintriongruppen enthaltenden Polyisocyanate sind aus Diisocyanat und Kohlendioxid herstellbar.NCO content of 12 to 20 wt .-% and an average NCO functionality of 2.5 to 4.5. 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) Carbodiimid- und/oder Uretonimin-modifizierte Polyisocyanate.7) carbodiimide and / or 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.
Die Isocyanatgruppen der Di- oder Polyisocyanate können auch in verkappter Form vorliegen. Als Verkappungsmittel für NCO-Gruppen eignen sich z.B. Oxime, Phenole, Imidazole, Pyrazole, Pyrazolinone, Triazole, Diketopiperazine, Caprolactam, Malonsäu- reester oder Verbindungen, wie sie genannt sind in den Veröffentlichungen von Z.W. Wicks, Prog. Org. Coat. 3 (1975) 73 - 99 und Prog. Org. Coat 9 (1981 ), 3 - 28, von DA Wicks und Z.W. Wicks, Prog. Org. Coat. 36 (1999), 148 - 172 und Prog. Org. Coat. 41 (2001), 1 - 83 sowie in Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Bd. XIV/2, 61 ff. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1963.The isocyanate groups of the di- or polyisocyanates may also be present in capped form. Suitable capping agents for NCO groups are e.g. Oximes, phenols, imidazoles, pyrazoles, pyrazolinones, triazoles, diketopiperazines, caprolactam, malonic acid esters or compounds as mentioned in the publications of Z.W. Wicks, Prog. Org. Coat. 3 (1975) 73-99 and Prog. Org. Coat 9 (1981), 3-28, by DA Wicks and Z.W. Wicks, Prog. Org. Coat. 36 (1999), 148-172 and Prog. Org. Coat. 41 (2001), 1-83 and in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Vol. XIV / 2, 61 ff. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1963.
Unter Verkappungs- bzw. Blockierungsmitteln werden dabei Verbindungen verstanden, die Isocyanatgruppen in blockierte (verkappte bzw. geschützte) Isocyanatgruppen umwandeln, die dann unterhalb der sogenannten Deblockierungstemperatur nicht die üblichen Reaktionen einer freien Isocyanatgruppe zeigen. Solche Verbindungen mit blo- ckierten Isocyanatgruppen kommen üblicherweise in Dual-Cure-Beschichtungsmitteln oder in Pulverlacken zur Anwendung, die über Isocyanatgruppenhärtung endgehärtet werden.By blocking or blocking agents are meant compounds which convert isocyanate groups into blocked (capped or protected) isocyanate groups, which then do not exhibit the usual reactions of a free isocyanate group below the so-called deblocking temperature. Such compounds having blocked isocyanate groups are commonly used in dual-cure or powder coatings which are finally cured by isocyanate group cure.
Epoxidverbindungen sind solche mit mindestens einer, bevorzugt mit mindestens zwei, besonders bevorzugt zwei bis zehn Epoxidgruppen im Molekül.Epoxy compounds are those having at least one, preferably having at least two, particularly preferably two to ten epoxide groups in the molecule.
In Betracht kommen z.B. epoxidierte Olefine, Glycidylester (z.B. Glycidyl(meth)acrylat) von gesättigten oder ungesättigten Carbonsäuren oder Glycidylether aliphatischer oder aromatische Polyole. Derartige Produkte werden im Handel in großer Zahl angeboten. Besonders bevorzugt sind Polyglycidylverbindungen vom Bisphenol A-, -F- oder -B- Typ und Glycidylether mehrfunktioneller Alkohole, z.B. des Butandiol, des 1 ,6-Hexan- diol, des Glycerin und des Pentaerythrit. Beispiele für derartige Polyepoxidverbindun- gen sind Epikote® 812 (Epoxidwert: ca. 0,67 mol/100g) und Epikote® 828 (Epoxidwert: ca. 0,53 mol/100g), Epikote® 1001 , Epikote® 1007 und Epikote® 162 (Epoxidwert: ca. 0,61 mol/100g) der Firma Resolution, Rütapox® 0162 (Epoxidwert: ca. 0,58 mol/100g), Rütapox® 0164 (Epoxidwert: ca. 0,53 mol/100g) und Rüta- pox® 0165 (Epoxidwert: ca. 0,48 mol/100g) der Firma Bakelite AG, Araldit® DY 0397 (Epoxidwert: ca. 0,83 mol/100g) der Firma Vantico AG.Suitable examples include epoxidized olefins, glycidyl esters (eg glycidyl (meth) acrylate) of saturated or unsaturated carboxylic acids or glycidyl ethers of aliphatic or aromatic polyols. Such products are commercially available in large numbers. Polyglycidyl compounds of the bisphenol A, F or B type and glycidyl ethers of polyhydric alcohols, for example of butanediol, of 1,6-hexanediol, of glycerol and of pentaerythritol, are particularly preferred. Examples of such polyepoxide compounds are gen Epikote ® 812 (epoxide value: about 0.67 mol / 100g) and Epikote ® 828 (epoxide value: about 0.53 mol / 100g), Epikote ® 1001, Epikote ® 1007 and Epikote ® 162 (epoxide value: ca. 0.61 mol / 100 g) from resolution, Rutapox® 0162 (epoxide value: about 0.58 mol / 100g), Rütapox ® 0164 (epoxide value: about 0.53 mol / 100g) and Rütapox ® 0165 (epoxide : about 0.48 mol / 100g) Bakelite AG, Araldite ® DY 0397 (epoxide value: about 0.83 mol / 100g) from Vantico AG.
Carbonatverbindungen sind solche mit mindestens einer, bevorzugt mit mindestens zwei, vorzugsweise zwei oder drei Carbonatgruppen im Molekül, die bevorzugt end- ständige Ci-C2o-Alkylcarbonatgruppen enthalten, besonders bevorzugt endständige Ci-C4-Alkylcarbonatgruppen, ganz besonders bevorzugt endständiges Methylcarbonat, Ethylcarbonat oder n-Butylcarbonat.Carbonate compounds are those with at least one, preferably with at least two, preferably two or three carbonate groups in the molecule, which preferably contain terminal C 1 -C 20 -alkyl carbonate groups, particularly preferably terminal C 1 -C 4 -alkyl carbonate groups, very particularly preferably terminal methyl carbonate, ethyl carbonate or n -Butylcarbonat.
Weiterhin kommen Verbindungen mit aktiven Methylol- oder Alkylalkoxygruppen, ins- besondere Methylalkoxygruppen in Frage, wie z.B veretherte Umsetzungsprodukte von Formaldehyd mit Aminen, wie Melamin, Harnstoff etc., Phenol/Formaldehydaddukte, Siloxan oder Silangruppen und Anhydride, wie sie z.B. in US 5,770,650 beschrieben sind.Also suitable are compounds having active methylol or alkylalkoxy groups, in particular methylalkoxy groups, such as, for example, etherified reaction products of formaldehyde with amines, such as melamine, urea, etc., phenol / formaldehyde adducts, siloxane or silane groups and anhydrides, as described, for example, in US Pat. in US 5,770,650 are described.
Unter den technisch weit verbreiteten und bekannten, bevorzugten Aminoplasten sind besonders bevorzugt Harnstoff harze und Melaminharze, wie z.B. Harnstoff- Formaldehyd-Harze, Melamin-Formaldehyd-Harze, Melamin-Phenol-Formaldehyd- Harze oder Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harze, verwendbar.Among the technically widespread and known, preferred aminoplasts are particularly preferred urea resins and melamine resins, such. Urea-formaldehyde resins, melamine-formaldehyde resins, melamine-phenol-formaldehyde resins or melamine-urea-formaldehyde resins, usable.
Als Harn stoff harze sind solche geeignet, die durch Umsetzung von Harnstoffen mit Aldehyden erhältlich sind und gegebenenfalls modifiziert werden können.Suitable urea resins are those which are obtainable by reacting ureas with aldehydes and can be modified if appropriate.
Als Harnstoffe sind Harnstoff, N-substituierte oder N,N'-disubstituierte Harnstoffe geeignet, wie z.B. N-Methylharnstoff, N-Phenylharnstoff, N,N'-Dimethylharnstoff, Hexa- methylendiharnstoff, N,N'-Diphenylharnstoff, 1 ,2-Ethylendiharnstoff, 1 ,3-Propylen- diharnstoff, Diethylentriharnstoff, Dipropylentriharnstoff, 2-Hydroxypropylendiharnstoff, 2-lmidazolidinon (Ethylenharnstoff), 2-Oxohexahydropyrimidin (Propylenharnstoff) oder 2-Oxo-5-Hydroxyhexahydropyrimidin (5-Hydroxypropylenharnstoff).As ureas, urea, N-substituted or N, N'-disubstituted ureas are suitable, e.g. N-methylurea, N-phenylurea, N, N'-dimethylurea, hexamethylenediurea, N, N'-diphenylurea, 1,2-ethylenediurea, 1,3-propylenediurea, diethylenetriurea, dipropylenetriurea, 2-hydroxypropylenediurea, 2- imidazolidinone (ethyleneurea), 2-oxohexahydropyrimidine (propyleneurea) or 2-oxo-5-hydroxyhexahydropyrimidine (5-hydroxypropyleneurea).
Harnstoffharze können gegebenenfalls teilweise oder vollständig modifiziert werden, z.B. durch Umsetzung mit mono- od. polyfunktionellen Alkoholen, Ammoniak bzw. Aminen (kationisch modifizierte Harnstoffharze) oder mit (Hydrogen)sulfiten (anionisch modifizierte Harn stoff harze), insbesondere geeignet sind die alkoholmodifizierten Harn stoff harze. Als Alkohole kommen für die Modifizierung Ci - Cβ-Alkohole in Frage, bevorzugt Ci - C4-Alkylalkohol und insbesondere Methanol, Ethanol, iso-Propanol, n-Propanol, n-Butanol, iso-Butanol und sek-Butanol.Urea resins may optionally be partially or completely modified, for example by reaction with mono- or polyfunctional alcohols, ammonia or amines (cationically modified urea resins) or with (hydrogen) sulfites (anionically modified urea resins), particularly suitable are the alcohol-modified urea resins, Possible alcohols for the modification are C 1 -C 6 -alcohols, preferably C 1 -C 4 -alkyl alcohol and in particular methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, n-butanol, isobutanol and sec-butanol.
Als Melaminharze sind solche geeignet, die durch Umsetzung von Melamin mit Aldehyden erhältlich sind und gegebenenfalls teilweise oder vollständig modifiziert werden können.Suitable melamine resins are those which are obtainable by reacting melamine with aldehydes and which may optionally be partially or completely modified.
Als Aldehyde sind insbesondere Formaldehyd, Acetaldehyd, Iso-Butyraldehyd und Glyoxal geeignet.Particularly suitable aldehydes are formaldehyde, acetaldehyde, isobutyraldehyde and glyoxal.
Melamin-Formaldehyd-Harze sind Reaktionsprodukte der Umsetzung von Melamin mit Aldehyden, z.B. den o.g. Aldehyden, insbesondere Formaldehyd. Gegebenenfalls werden die erhaltenen Methylol-Gruppen durch Veretherung mit den oben genannten ein- oder mehrwertigen Alkoholen modifiziert. Weiterhin können die Melamin-Formaldehyd- Harze auch wie oben beschrieben durch Reaktion mit Aminen, Aminocarbonsäuren oder Sulfiten modifiziert werden.Melamine-formaldehyde resins are reaction products of the reaction of melamine with aldehydes, e.g. the o.g. Aldehydes, especially formaldehyde. Optionally, the resulting methylol groups are modified by etherification with the above-mentioned monohydric or polyhydric alcohols. Furthermore, the melamine-formaldehyde resins can also be modified as described above by reaction with amines, aminocarboxylic acids or sulfites.
Durch Einwirkung von Formaldehyd auf Mischungen von Melamin und Harnstoff bezie- hungsweise auf Mischungen aus Melamin und Phenol entstehen erfindungsgemäß ebenfalls verwendbare Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harze beziehungsweise MeI- amin-Phenol-Formaldehyd-Harze.By the action of formaldehyde on mixtures of melamine and urea or mixtures of melamine and phenol, melamine-urea-formaldehyde resins or melamine-phenol-formaldehyde resins which can also be used according to the invention are also produced according to the invention.
Die Herstellung der genannten Aminoplaste erfolgt nach an sich bekannten Verfahren.The production of said aminoplasts is carried out according to known methods.
Besonders genannte Beispiele sind Melamin-Formaldehyd-Harze, einschließlich monomerer oder polymerer Melaminharze und teilweise oder vollständig alkylierte Melaminharze, Harnstoff-Harze, z.B. Methylolharnstoffe wie Formaldehyd-Harnstoff-Harze, Alkoxyharnstoffe wie butylierte Formaldehyd-Harnstoff-Harze, aber auch N-Methylol- acrylamid-emulsionen, iso-Butoxy methyl acrylamid-emulsionen, Polyanhydride, wie z.B. Polybernsteinsäureanhydrid, und Siloxane oder Silane, z.B. Dimethyldimethoxy- silane.Particular examples are melamine-formaldehyde resins, including monomeric or polymeric melamine resins, and partially or fully alkylated melamine resins, urea resins, e.g. Methylol ureas such as formaldehyde-urea resins, alkoxy ureas such as butylated formaldehyde-urea resins, but also N-methylol acrylamide emulsions, isobutoxy methyl acrylamide emulsions, polyanhydrides, such. Polysuccinic anhydride, and siloxanes or silanes, e.g. Dimethyldimethoxysilanes.
Besonders bevorzugt sind Aminoplastharze wie Melamin-Formaldehyd-Harze oder Formaldehyd-Harnstoff-Harze.Particularly preferred are aminoplast resins such as melamine-formaldehyde resins or formaldehyde-urea resins.
Bei den Lacken, in denen die erfindungsgemäßen Polyester einsetzbar sind, kann sich um konventionelle lösungsmittelbasierte Lacke, Wasserbasislacke, im wesentlichen lösemittel- und wasserfreie flüssige Lacke (100%-Systeme), im wesentlichen lösemit- tel- und wasserfreie feste Basislacke (Pulverlacke und pigmentierte Pulverlacke) oder im wesentlichen lösemittelfreie, ggf. pigmentierte Pulverlackdispersionen (Pulverslur- ry-Basislacke) handeln. Sie können thermisch, strahlungs- oder DuaICure-härtbar, und selbst- oder fremdvernetzend sein. In der Lackformulierung können beispielsweise Zinkverbindungen; Verbindungen der Metalle der IV., V. oder Vl-Nebengruppe (insbesondere von Zirkonium, Vanadium, Molybdän oder Wolfram), Aluminium-, oder Bismut- Verbindungen als Katalysatoren eingesetzt werden.The paints in which the polyesters according to the invention can be used may be conventional solvent-based paints, water-based paints, essentially solvent-free and water-free liquid paints (100% systems), substantially solvent-free and water-free solid basecoats (powder paints and pigmented paints) Powder coatings) or substantially solvent-free, optionally pigmented powder coating dispersions (powder basecoat paints). They can be thermally, radiation or DuaICure-curable, and self-or externally cross-linking. In the paint formulation, for example, zinc compounds; Compounds of the metals of the IV, V or Vl subgroup (in particular of zirconium, vanadium, molybdenum or tungsten), aluminum, or bismuth compounds are used as catalysts.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gebildeten hochfunktionellen hochverzweigten Polyester sind nach der Reaktion, also ohne weitere Modifikation, mit Hydroxylgruppen und/oder mit Säuregruppen terminiert. Sie lösen sich in der Regel gut oder lassen sich gut dispergieren in verschiedenen Lösemitteln, zum Beispiel in Wasser, Alkoholen, wie Methanol, Ethanol, Butanol, Alkohol/Wasser-Mischungen, Aceton, 2- Butanon, Essigester, Butylacetat, Methoxypropylacetat, Methoxyethylacetat, Tetra- hydrofuran, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon, Ethylencarbonat oder Propylencarbonat.The highly functional highly branched polyesters formed by the process according to the invention are terminated after the reaction, ie without further modification, with hydroxyl groups and / or with acid groups. They usually dissolve well or can be readily dispersed in various solvents, for example in water, alcohols, such as methanol, ethanol, butanol, alcohol / water mixtures, acetone, 2-butanone, ethyl acetate, butyl acetate, methoxypropyl acetate, methoxyethyl acetate, Tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, ethylene carbonate or propylene carbonate.
Unter einem hochfunktionellen Polyester ist im Rahmen dieser Erfindung ein Produkt zu verstehen, das neben den Estergruppen, die das Polymergerüst verknüpfen, end- und/oder seitenständig weiterhin mindestens drei, bevorzugt mindestens sechs, besonders bevorzugt mindestens zehn funktionelle Gruppen aufweist. Bei den funktionellen Gruppen handelt es sich primär um OH-Gruppen, aber auch um Säuregruppen. Die Anzahl der end- oder seitenständigen funktionellen Gruppen ist prinzipiell nach oben nicht beschränkt, jedoch können Produkte mit sehr hoher Anzahl funktioneller Gruppen unerwünschte Eigenschaften, wie beispielsweise hohe Viskosität, aufweisen. Die hochfunktionellen Polyester der vorliegenden Erfindung weisen zumeist nicht mehr als 500 end- und/oder seitenständige funktionelle Gruppen, bevorzugt nicht mehr als 100 end- und/oder seitenständige funktionelle Gruppen auf.In the context of this invention, a highly functional polyester is to be understood as meaning a product which, in addition to the ester groups which link the polymer backbone, also has at least three, preferably at least six, particularly preferably at least ten functional groups end- and / or pendent. The functional groups are primarily OH groups, but also acid groups. The number of terminal or pendant functional groups is in principle not limited to the top, but products with a very high number of functional groups may have undesirable properties, such as high viscosity. The high-functionality polyesters of the present invention generally have not more than 500 terminal and / or pendant functional groups, preferably not more than 100 terminal and / or pendant functional groups.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann man den erfindungsgemäßen Polyester herstellen, indem alle Carbonsäure- und Alkoholmonomere zusammen oder nacheinander in das Reaktionsgefäß gegeben werden und anschließend auf Re- aktionstemperatur erhitzt wird.In a preferred embodiment of the invention, the polyester according to the invention can be prepared by adding all the carboxylic acid and alcohol monomers together or successively into the reaction vessel and then heating to the reaction temperature.
Gibt man vor oder während des Molekulargewichtsaufbaus Komponenten zu, die neben Hydroxyl- oder Carboxylgruppen weitere funktionelle Gruppen oder funktionelle Elemente besitzen, so erhält man ein Polyester-Polymer mit statistisch verteilten von den Carboxyl-oder Hydroxylgruppen verschiedenen Funktionalitäten.If components are added before or during the molecular weight build-up which have, in addition to hydroxyl or carboxyl groups, further functional groups or functional elements, the result is a polyester polymer having randomly distributed functionalities other than the carboxyl or hydroxyl groups.
Funktionelle Gruppen können beispielsweise weiterhin sein Ethergruppen, Carbonat- gruppen, Urethangruppen, Harnstoffgruppen, Thiolgruppen, Thioethergruppen, Thi- oestergruppen, Keto- oder Aldehydgruppen, mono-, di-, oder trisubstituierte Ami- nogruppen, Nitril- oder Isonitrilgruppen, Carbonsäureamidgruppen, Sulfonamidgrup- pen, Silangruppen oder Siloxangruppen, Sulfonsäure-, Sulfensäure- oder Sulfinsäu- regruppen, Phosphonsäuregruppen, Vinyl- oder Allylgruppen oder Lactongruppen. Derartige Effekte lassen sich zum Beispiel durch Zusatz von funktionalisierten Bausteinen E als Verbindungen während der Polykondensation erzielen, die neben Hydroxylgruppen oder Carboxylgruppen weitere funktionelle Gruppen oder funktionelle EIe- mente, wie Mercaptogruppen, primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppen, Ether- gruppen, Carbonylgruppen, Sulfonsäuren oder Derivate von Sulfonsäuren, Sulfinsäu- ren oder Derivate von Sulfinsäuren, Phosphonsäuren oder Derivate von Phosphonsäu- ren, Phosphinsäuren oder Derivate von Phosphinsäuren, Silangruppen, Siloxangrup- pen, tragen. Zur Modifikation mittels Amid-Gruppen lassen sich bei der Veresterung beispielsweise Ethanolamin, Propanolamin, Isopropanolamin, 2-(Butylamino)ethanol, 2-(Cyclohexylamino)ethanol, 2-Amino-1-butanol, 2-(2'-Aminoethoxy)ethanol oder höhere Alkoxylierungsprodukte des Ammoniaks, 4-Hydroxypiperidin, 1-Hydroxyethyl- piperazin, Diethanolamin, Dipropanolamin, Diisopropanolamin, Tris(hydroxymethyl)- aminomethan, Tris(hydroxyethyl)aminomethan, Ethylendiamin, Propylendiamin, He- xamethylendiamin oder Isophorondiamin zusätzlich verwenden.For example, functional groups can also be ether groups, carbonate groups, urethane groups, urea groups, thiol groups, thioether groups, thioester groups, keto or aldehyde groups, mono-, di- or trisubstituted amino groups, nitrile or isonitrile groups, carboxamide groups, sulfonamide groups. groups, silane groups or siloxane groups, sulfonic acid, sulfenic acid or sulfinic acid groups, phosphonic acid groups, vinyl or allyl groups or lactone groups. Such effects can be achieved, for example, by addition of functionalized building blocks E as compounds during the polycondensation which, in addition to hydroxyl groups or carboxyl groups, contain further functional groups or functional elements, such as mercapto groups, primary, secondary or tertiary amino groups, ether groups, carbonyl groups, sulfonic acids or derivatives of sulfonic acids, sulfinic acids or derivatives of sulfinic acids, phosphonic acids or derivatives of phosphonic acids, phosphinic acids or derivatives of phosphinic acids, silane groups, siloxane groups. For modification by means of amide groups can be in the esterification, for example, ethanolamine, propanolamine, isopropanolamine, 2- (butylamino) ethanol, 2- (cyclohexylamino) ethanol, 2-amino-1-butanol, 2- (2 ' aminoethoxy) ethanol or use higher alkoxylation products of ammonia, 4-hydroxypiperidine, 1-hydroxyethylpiperazine, diethanolamine, dipropanolamine, diisopropanolamine, tris (hydroxymethyl) aminomethane, tris (hydroxyethyl) aminomethane, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine or isophoronediamine.
Für die Modifikation mit Mercaptogruppen lässt sich zum Beispiel Mercaptoethanol einsetzten. Tertiäre Aminogruppen lassen sich zum Beispiel durch Einbau von N-Me- thyldiethanolamin, N-Methyldipropanolamin oder N,N-Dimethylethanolamin erzeugen. Ethergruppen können zum Beispiel durch Einkondensation von di- oder höherfunktio- nellen Polyetherolen generiert werden. Durch Reaktion mit langkettigen Alkandiolen lassen sich langkettige Alkylreste einbringen, die Reaktion mit Alkyl- oder Aryldiisocya- naten generiert Alkyl-, Aryl- und Urethangruppen aufweisende Polyester.Mercaptoethanol can be used for the modification with mercapto groups, for example. Tertiary amino groups can be produced, for example, by incorporation of N-methyldiethanolamine, N-methyldipropanolamine or N, N-dimethylethanolamine. Ether groups can be generated, for example, by condensation of di- or higher-functional polyetherols. Long-chain alkyl radicals can be introduced by reaction with long-chain alkanediols, and the reaction with alkyl or aryl diisocyanates generates polyesters having aryl and urethane groups.
Eine nachträgliche Funktionalisierung kann man erhalten, indem der erhaltene hoch- funktionelle, hoch- oder hyperverzweigte Polyester in einem zusätzlichen Verfahrensschritt mit einem geeigneten Funktionalisierungsreagenz, welches mit den OH- und/oder Carboxyl-Gruppen des Polyesters reagieren kann, umsetzt.Subsequent functionalization can be obtained by reacting the resulting highly functional, highly branched or hyperbranched polyester in an additional process step with a suitable functionalizing reagent which can react with the OH and / or carboxyl groups of the polyester.
Eine Funktionalisierung von hydroxygruppenhaltigen erfindungsgemäßen Polyestern mit gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Monocarbonsäuren F kann erfindungsgemäß ausschließlich nachträglich, d.h. nach Beendigung der eigentlichen Umsetzung in den Schritten a) und b) in einem gesonderten Schritt c) erfolgen.A functionalization of hydroxyl-containing polyesters according to the invention with saturated or unsaturated, aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic monocarboxylic acids F can according to the invention be carried out exclusively retrospectively, ie. after completion of the actual implementation in steps a) and b) in a separate step c) take place.
Geeignete gesättigte Monocarbonsäuren F können 1 bis 30 Kohlenstoffatome umfassen, bevorzugt 2 bis 30, besonders bevorzugt 4 bis 25, ganz besonders bevorzugt 6 bis 20 und insbesondere 8 bis 20 Kohlenstoffatome.Suitable saturated monocarboxylic acids F may comprise 1 to 30 carbon atoms, preferably 2 to 30, particularly preferably 4 to 25, very particularly preferably 6 to 20 and in particular 8 to 20 carbon atoms.
Beispiele für geeignete gesättigte Monocarbonsäuren F sind Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Pivalinsäure, Capronsäure, 2-Ethylhexansäure, Octan- säure, Isononansäure, Caprinsäure, Undecansäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Pen- tadecansäure, Palmitinsäure, Margarinsäure, Stearinsäure, Nonadecansäure, Arachin- säure, Behensäure, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Benzoesäure, α- oder ß-Naph- thalinsäure.Examples of suitable saturated monocarboxylic acids F are formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, pivalic acid, caproic acid, 2-ethylhexanoic acid, octanoic acid, isononanoic acid, capric acid, undecanoic acid, lauric acid, myristic acid, penic acid. tadecanoic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, nonadecanoic acid, arachidic acid, behenic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, benzoic acid, α- or β-naphthalic acid.
Geeignete α,ß-ungesättigte Monocarbonsäuren F können 3 bis 20 Kohlenstoffatome umfassen, bevorzugt 3 bis 10, besonders bevorzugt 3 bis 6, ganz besonders bevorzugt 3 bis 5 und insbesondere 3 bis 4 Kohlenstoffatome.Suitable α, β-unsaturated monocarboxylic acids F may comprise 3 to 20 carbon atoms, preferably 3 to 10, particularly preferably 3 to 6, very particularly preferably 3 to 5 and in particular 3 to 4 carbon atoms.
Beispiele für geeignete α,ß-ungesättigte Monocarbonsäuren F sind Acrylsäure, Me- thacrylsäure, Ethacrylsäure, α-Chloracrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Crotonsäure, Citraconsäure, Mesaconsäure oder Glutaconsäure, bevorzugt sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure und Crotonsäure, besonders bevorzugt sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und Crotonsäure, ganz besonders bevorzugt sind Acrylsäure und Methacrylsäure und ins- besondere Acrylsäure.Examples of suitable α, β-unsaturated monocarboxylic acids F are acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, α-chloroacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, crotonic acid, citraconic acid, mesaconic acid or glutaconic acid; preference is given to acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and crotonic acid Particular preference is given to acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid and crotonic acid, very particular preference to acrylic acid and methacrylic acid and, in particular, acrylic acid.
Die Umsetzung mit gesättigten oder ungesättigten Monocarbonsäuren F kann statt mit den Carbonsäuren auch mit deren Derivaten erfolgen, beispielsweise mit deren Anhydriden, Chloriden oder Estern, bevorzugt mit deren Anhydriden oder Estern, beson- ders bevorzugt mit deren Estern mit Ci-C4-Alkylalkoholen, ganz besonders bevorzugt mit deren Methylestern.The reaction with saturated or unsaturated monocarboxylic acids F can be carried out with their derivatives instead of the carboxylic acids, for example with their anhydrides, chlorides or esters, preferably with their anhydrides or esters, particularly preferably with their esters with C 1 -C 4 -alkyl alcohols, completely especially preferred with their methyl esters.
Eine Umsetzung im Sinne einer Veresterung kann beispielsweise in Gegenwart mindestens eines Veresterungskatalysators erfolgen, wie beispielsweise Schwefelsäure, Aryl- oder Alkylsulfonsäuren oder Gemische davon. Beispiele für Arylsulfonsäuren sind Benzolsulfonsäure, para-Toluolsulfonsäure oder Dodecylbenzolsulfonsäure, Beispiele für Alkylsulfonsäuren sind Methansulfonsäure, Ethansulfonsäure oder Trifluormethan- sulfonsäure. Auch stark saure lonentauscher oder Zeolithe sind als Veresterungskatalysatoren einsetzbar. Bevorzugt sind Schwefelsäure und lonentauscher.A reaction in the sense of esterification can be carried out, for example, in the presence of at least one esterification catalyst, for example sulfuric acid, aryl or alkylsulfonic acids or mixtures thereof. Examples of arylsulfonic acids are benzenesulfonic acid, para-toluenesulfonic acid or dodecylbenzenesulfonic acid, examples of alkylsulfonic acids are methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid or trifluoromethanesulfonic acid. Strongly acidic ion exchangers or zeolites can also be used as esterification catalysts. Preference is given to sulfuric acid and ion exchanger.
Die Temperatur der Reaktion beträgt in der Regel 40 - 160 0C, es kann sinnvoll sein, während der Reaktion entstehendes Wasser mit Hilfe eines azeotropbildenden Lösungsmittels zu entfernen, wie beispielsweise n-Pentan, n-Hexan, n-Heptan, Cyclohe- xan, Methylcyclohexan, Benzol, Toluol oder XyIoI.The reaction temperature is generally from 40 to 160 0 C, it may be useful during the reaction water formed with the aid of an azeotroping solvent to remove such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, cyclohexane, Methylcyclohexane, benzene, toluene or xylene.
Falls das im Reaktionsgemisch enthaltene Wasser nicht über ein azeotropbildendes Lösungsmittel entfernt wird, so ist es möglich, dieses über Strippen mit einem inerten Gas, bevorzugt einem sauerstoffhaltigen Gas, besonders bevorzugt mit Luft oder Magerluft zu entfernen.If the water contained in the reaction mixture is not removed via an azeotroping solvent, it is possible to remove it by stripping with an inert gas, preferably an oxygen-containing gas, more preferably air or lean air.
Eine Umsetzung im Sinne einer Umesterung kann beispielsweise in Gegenwart mindestens eine Umesterungskatalysators erfolgen, beispielsweise Metallchelatverbin- düngen von z. B. Hafnium, Titan, Zirkon oder Calcium, Alkali- und Magnesiumalkohola- te, organische Zinnverbindungen oder Calcium- und Lithiumverbindungen, beispielsweise -Oxide, -Hydroxyde, -Carbonate oder -Halogenide, vorzugsweise jedoch Titan-, Magnesium- oder Aluminiumalkoholate.An implementation in the sense of a transesterification can be carried out, for example, in the presence of at least one transesterification catalyst, for example metal chelate compound. fertilize of z. As hafnium, titanium, zirconium or calcium, alkali metal and Magnesiumalkohola- te, organic tin compounds or calcium and lithium compounds, for example, oxides, hydroxides, carbonates or halides, but preferably titanium, magnesium or aluminum.
Der bei der Umesterung freigesetzte Alkohol kann beispielsweise durch Destillation, Strippen oder Anlegen von Vakuum entfernt werden.The alcohol released in the transesterification can be removed, for example, by distillation, stripping or applying a vacuum.
Die Reaktionstemperatur beträgt in der Regel 80 - 140°C.The reaction temperature is usually 80-140 ° C.
Zur Unterdrückung einer Polymerisation in der Umsetzung von α,ß-ungesättigten Carbonsäuren oder deren Derivaten kann es sinnvoll sein, in Gegenwart von handelsüblichen Polymerisationsinhibitoren zu arbeiten, die dem Fachmann an sich bekannt sind.To suppress polymerization in the reaction of α, ß-unsaturated carboxylic acids or derivatives thereof, it may be useful to work in the presence of commercially available polymerization inhibitors, which are known in the art per se.
Derartige Ester von α,ß-ungesättigten Carbonsäuren mit den erfindungsgemäßen Po- lyestern können beispielsweise in strahlungshärtbaren Beschichtungsmassen eingesetzt werden.Such esters of α, β-unsaturated carboxylic acids with the polyesters according to the invention can be used, for example, in radiation-curable coating compositions.
Hydroxylgruppen enthaltende hochfunktionelle, hoch oder hyperverzweigte Polyester können zum Beispiel durch Zugabe von Isocyanatgruppen enthaltenden Molekülen modifiziert werden. Beispielsweise lassen sich Urethangruppen enthaltende Polyester durch Umsetzung mit Alkyl- oder Arylisocyanaten erhalten.Hydroxyl-containing high-functionality, high or hyperbranched polyesters can be modified, for example, by adding molecules containing isocyanate groups. For example, polyesters containing urethane groups can be obtained by reaction with alkyl or aryl isocyanates.
Weiterhin können Hydroxylgruppen enthaltende hochfunktionelle Polyester auch durch Umsetzung mit Lactonen (z.B. mit ε-Caprolacton) modifiziert werden. Diese Reaktion findet z.B. unter Lewis-Säure Katalyse bei z.B. 170-180°C statt.Furthermore, high functionality polyesters containing hydroxyl groups can also be modified by reaction with lactones (e.g., ε-caprolactone). This reaction finds e.g. under Lewis acid catalysis at e.g. 170-180 ° C instead.
Weiterhin können auch die erfindungsgemäß hyperverzweigten Polyester mit Alkyleno- xiden und/oder Carbodiimiden umgesetzt werden. Bevorzugt sind dabei monofunktio- nelle Alkylenoxide und/oder Carbodiimide um so eine zusätzliche Vernetzung, eventuell Gelierung zu verhindern.Furthermore, the hyperbranched polyesters according to the invention can also be reacted with alkylene oxides and / or carbodiimides. Monofunctional alkylene oxides and / or carbodiimides are preferred so as to prevent additional crosslinking and possibly gelation.
Die Umsetzung mit einem Alkylenoxid ist dem Fachmann an sich bekannt. Mögliche Durchführungsformen finden sich in Houben-Weyl, Methoden der Organischen Che- mie, 4. Auflage, 1979, Thieme Verlag Stuttgart, Hrsg. Heinz Kropf, Band 6/1 a, Teil 1 , Seiten 373 bis 385.The reaction with an alkylene oxide is known per se to the person skilled in the art. Possible embodiments can be found in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, 4th Edition, 1979, Thieme Verlag Stuttgart, Ed. Heinz Kropf, Volume 6/1 a, Part 1, pages 373-385.
Für das erfindungsgemäße Verfahren können prinzipiell alle Alkylenoxide eingesetzt werden, die dem Fachmann bekannt sind. Insbesondere werden substituierte oder unsubstituierte Alkylenoxide mit 2 bis 24 C-Atomen, insbesondere Alkylenoxide mitIn principle, all alkylene oxides which are known to the person skilled in the art can be used for the process according to the invention. In particular, substituted or unsubstituted alkylene oxides having 2 to 24 carbon atoms, in particular alkylene oxides with
Halogen-, Hydroxy-, nicht cyclische Ether- oder Ammoniumsubstituenten. Insbesondere sind zu nennen: aliphatische 1 ,2-Alkylenoxide mit 2 bis 4 C-Atomen, beispielsweise Ethylenoxid, Propylenoxid, Vinyloxiran, 1 ,2-Butylenoxid, 2,3-Butylenoxid oder Isobuty- lenoxid, aliphatische 1 ,2-Alkylenoxide mit 5 bis 24 C-Atomen, cycloaliphatische Alky- lenoxide, beispielsweise Cyclopentenoxid, Cyclohexenoxid oder Cyclododecatrien- (1 ,5,9)-monoxid, araliphatische Alkylenoxide, beispielsweise Styroloxid.Halogen, hydroxy, noncyclic ether or ammonium substituents. In particular, mention may be made of: aliphatic 1, 2-alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms, for example Ethylene oxide, propylene oxide, vinyl oxirane, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide or isobutylene oxide, aliphatic 1,2-alkylene oxides having 5 to 24 carbon atoms, cycloaliphatic alkylene oxides, for example cyclopentene oxide, cyclohexene oxide or cyclododecatriene (1 , 5,9) -monoxide, araliphatic alkylene oxides, for example styrene oxide.
Bevorzugte substituierte Alkylenoxide sind beispielsweise Epichlorhydrin, Epibrom- hydrin, 2,3-Epoxy-1-propanol, 1-Allyloxy-2,3-epoxypropan, 2,3-Epoxy-phenylether, 2,3- Epoxypropyl-isopropylether, 2,3-Epoxypropyl-octylether oder 2,3-Epoxypropyltrimethyl- ammoniumchlorid. Besonders bevorzugt werden für das erfindungsgemäße Verfahren 1 ,2-Alkylenoxide mit 2 bis 4 C-Atomen eingesetzt, insbesondere Ethylenoxid und/oder Propylenoxid und speziell Ethylenoxid.Preferred substituted alkylene oxides are, for example, epichlorohydrin, epibromohydrin, 2,3-epoxy-1-propanol, 1-allyloxy-2,3-epoxypropane, 2,3-epoxy-phenyl ether, 2,3-epoxypropyl-isopropyl ether, 2,3 Epoxypropyl octyl ether or 2,3-epoxypropyltrimethyl ammonium chloride. Particular preference is given to using 1,2-alkylene oxides having 2 to 4 C atoms, in particular ethylene oxide and / or propylene oxide and especially ethylene oxide, for the process according to the invention.
Vorzugsweise wird die Reaktion wie folgt durchgeführt:Preferably, the reaction is carried out as follows:
Der Säurefunktionalitäten aufweisende hyperverzweigte Polyester wird, gegebenenfalls in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst, bei Temperaturen zwischen 0 °C und 120 °C, bevorzugt zwischen 10 und 100 °C und besonders bevorzugt zwischen 20 und 80 °C, bevorzugt unter Schutzgas, wie z.B. Stickstoff, vorgelegt. Dazu wird kontinuierlich oder portionsweise das Alkylenoxid, gegebenenfalls bei einer Temperatur von -30 °C bis 50 °C gelöst, unter guter Durchmischung so zudosiert, daß die Temperatur des Reaktionsgemisches zwischen 120 und 180 °C, bevorzugt zwischen 120 und 150 °C gehalten wird. Die Reaktion kann dabei unter einem Druck von bis zu 60 bar, bevorzugt bis zu 30 bar und besonders bevorzugt bis zu 10 bar stattfinden.The hyperbranched polyester having acid functionalities is dissolved, optionally in a suitable solvent, at temperatures between 0 ° C and 120 ° C, preferably between 10 and 100 ° C and more preferably between 20 and 80 ° C, preferably under protective gas, e.g. Nitrogen, submitted. For this purpose, the alkylene oxide is dissolved continuously or in portions, optionally at a temperature of -30 ° C to 50 ° C, with good mixing so that the temperature of the reaction mixture between 120 and 180 ° C, preferably between 120 and 150 ° C is maintained , The reaction can take place under a pressure of up to 60 bar, preferably up to 30 bar and particularly preferably up to 10 bar.
Die Menge an Alkylenoxid wird dabei so eingestellt, daß pro mol Säurefunktionen bis zu 1 ,1 mol Alkylenoxid, bevorzugt bis zu 1 ,05 mol Alkylenoxid und besonders bevorzugt 1 mol Alkylenoxid zudosiert werden.The amount of alkylene oxide is adjusted so that per mole of acid functions up to 1, 1 mol of alkylene oxide, preferably up to 1, 05 mol of alkylene oxide and more preferably 1 mol of alkylene oxide are added.
Gegebenenfalls kann bis zu 50 mol% bezogen auf die Säurefunktionen, besonders bevorzugt bis zu 25 mol% und ganz besonders bevorzugt bis zu 10 mol% eines Katalysators zur Beschleunigung zugesetzt werden, beispielsweise Wasser, Monoethano- lamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Dimethylaminoethanolamin, Ethylenglykol oder Diethylenglykol, sowie Alkalihydroxide, Alkoholate oder Hydrotalcit, bevorzugt Alkalihydroxide in Wasser.Optionally, up to 50 mol% based on the acid functions, more preferably up to 25 mol% and most preferably up to 10 mol% of a catalyst for acceleration may be added, for example water, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, dimethylaminoethanolamine, ethylene glycol or Diethylene glycol, and alkali metal hydroxides, alcoholates or hydrotalcite, preferably alkali metal hydroxides in water.
Nach vollständiger Zudosierung des Alkylenoxids wird in der Regel 10 bis 500 min, bevorzugt 20 bis 300 min, besonders bevorzugt 30 bis 180 min bei Temperaturen zwischen 30 und 220 °C, bevorzugt 80 bis 200 °C und besonders bevorzugt 100 bis 180 °C nachreagieren gelassen, wobei die Temperatur gleichbleiben oder stufenweise oder kontinuierlich angehoben werden kann. Der Umsatz an Alkylenoxid beträgt bevorzugt mindestens 90 %, besonders bevorzugt mindestens 95 % und ganz besonders bevorzugt mindestens 98 %. Eventuelle Reste an Alkylenoxid können durch Durchleiten eines Gases, beispielsweise Stickstoff, Helium, Argon oder Wasserdampf, durch das Reaktionsgemisch ausgestrippt werden.After complete metered addition of the alkylene oxide, 10 to 500 minutes, preferably 20 to 300 minutes, more preferably 30 to 180 minutes at temperatures between 30 and 220 ° C, preferably 80 to 200 ° C and particularly preferably 100 to 180 ° C is usually afterreacted let the temperature remain the same or can be raised gradually or continuously. The conversion of alkylene oxide is preferably at least 90%, particularly preferably at least 95% and very particularly preferably at least 98%. Possible residues of alkylene oxide can be stripped out of the reaction mixture by passing a gas, for example nitrogen, helium, argon or steam.
Die Reaktion kann beispielsweise diskontinuierlich, semikontinuierlich oder kontinuierlich in einem Rührreaktor oder auch kontinuierlich in einem Rohrreaktor mit statischen Mischern durchgeführt werden.The reaction can be carried out, for example, batchwise, semicontinuously or continuously in a stirred reactor or else continuously in a tubular reactor with static mixers.
Bevorzugt wird die Reaktion vollständig in der Flüssigphase durchgeführt.Preferably, the reaction is carried out completely in the liquid phase.
Das entstandene Reaktionsprodukt kann in roher oder aufgearbeiteter Form weiterverarbeitet werden.The resulting reaction product can be further processed in crude or processed form.
Falls eine Weiterverwendung in reiner Form gewünscht wird, so kann das Produkt beispielsweise über Kristallisation und fest/flüssig-T rennung aufgereinigt werden.If further use in pure form is desired, the product can be purified, for example, by crystallization and solid / liquid separation.
Der Umsatz an Säurefunktionen liegt in der Regel über 75 %, meist über 80 % und häufig über 90 %.The turnover of acid functions is usually over 75%, usually over 80% and often over 90%.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der hyperverzweigte Polyester mit Carbodimiiden umgesetzt, vorzugsweise monomerem Carbodiimid, beispielsweise solchen auf Basis von TMXDI (Tetramethylxylylendiisocyanat), mit Dicyclohexyl- carbodiimid oder N,N'-Di-isopropylcarbodiimid. Carbodiimide werden beispielsweise unter folgenden Markennamen verkauft: Stabaxol® 1 (Fa. Rhein Chemie Rheinau GmbH, Mannheim; Deutschland); Ucarlnk® XL-29SE (DOW CHEMICAL COMPANY, Midland, Mich; USA), Elastostab® H 01 (BASF AG; polymer), Carbodilite®-Typen Niss- hinbo; hydrophiliert).In one embodiment of the present invention, the hyperbranched polyester is reacted with carbodiimides, preferably monomeric carbodiimide, for example those based on TMXDI (tetramethylxylylene diisocyanate), with dicyclohexylcarbodiimide or N, N'-diisopropylcarbodiimide. Carbodiimides are sold, for example, under the following brand names: Stabaxol® 1 (Rhein Chemie Rheinau GmbH, Mannheim, Germany); Ucarlnk® XL-29SE (DOW CHEMICAL COMPANY, Midland, Mich.), Elastostab® H 01 (BASF AG; polymer), Carbodilite® grades Nissboffbo; hydrophilic).
Die erfindungsgemäß erhältlichen Polyester weisen in der Regel eine Viskosität von nicht mehr als 100 Pa*s auf (gemessen bei 80 °C gemäß DIN EN 3219).The polyesters obtainable according to the invention generally have a viscosity of not more than 100 Pa.s (measured at 80.degree. C. in accordance with DIN EN 3219).
Die erfindungsgemäß erhältlichen Polyester weisen in der Regel eine Glasübergangstemperatur von -40 bis 100 °C auf.The polyesters obtainable according to the invention generally have a glass transition temperature of -40 to 100.degree.
Die erfindungsgemäß erhältlichen Polyester besitzen eine Säurezahl gemäß DIN 53240, Teil 2 von nicht mehr als 15 mg KOH/g, bevorzugt nicht mehr als 10 mg KOH/g, besonders bevorzugt nicht mehr als 8, ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 7, insbesondere nicht mehr als 5 und speziell nicht mehr als 3 mg KOH/g. Die OH-Zahl gemäß DIN 53240, Teil 2 kann bis zu 500 mg KOH/g, bevorzugt bis zu 400, besonders bevorzugt bis zu 300 und besonders bevorzugt 40 bis 300 mg KOH/g betragen.The polyesters obtainable according to the invention have an acid number according to DIN 53240, part 2 of not more than 15 mg KOH / g, preferably not more than 10 mg KOH / g, more preferably not more than 8, very preferably not more than 7, especially not more than 5 and especially not more than 3 mg KOH / g. The OH number according to DIN 53240, Part 2 can be up to 500 mg KOH / g, preferably up to 400, more preferably up to 300 and particularly preferably 40 to 300 mg KOH / g.
Alternative, gleichermaßen geeignete Produkte weisen eine Säurezahl zwischen 5 und 10 mg KOH/g auf.Alternative, equally suitable products have an acid number between 5 and 10 mg KOH / g.
Die Glasübergangstemperatur T9 wird mit der DSC-Methode (Differential Scanning Calorimetry) gemäß ASTM 3418/82 bestimmt.The glass transition temperature T 9 is determined by DSC (Differential Scanning Calorimetry) according to ASTM 3418/82.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden solche erfindungsgemäßen Polyester, die ein T9 von -40 bis 60 °C aufweisen in Druckfarben verwendet, da hier besonders eine gute Haftung der Druckfarbe auf dem Untergrund gegebenenfalls in Kombination mit Klebkraft gegenüber einer Deckschicht erhalten wird.In a preferred embodiment of the present invention, such polyesters according to the invention which have a T 9 of -40 to 60 ° C. are used in printing inks, since in this case a good adhesion of the printing ink to the substrate, if appropriate in combination with adhesion to a cover layer, is obtained.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden solche erfindungsgemäßen Polyester, die eine Glasübergangstemperatur T9 von mindestens 0 °C aufweisen in Beschichtungsmassen und Lacken verwendet. Dieser Bereich der Glasübergangstemperatur ist zum Erreichen zum Beispiel einer ausreichenden Lackhärte und Chemikalienbeständigkeit vorteilhaft.In a preferred embodiment of the present invention, such polyesters according to the invention which have a glass transition temperature T 9 of at least 0 ° C. are used in coating compositions and paints. This range of glass transition temperature is advantageous for achieving, for example, sufficient paint hardness and chemical resistance.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden solche erfindungsgemäßen Polyester, die eine Glasübergangstemperatur T9 von mindestens 0 °C aufweisen in Beschichtungsmassen und Lacken in Kombination mit erfindungsgemäßen Polyestern, die eine Glasübergangstemperatur T9 von unter 0 °C verwendet.In a further embodiment of the present invention, such polyesters according to the invention which have a glass transition temperature T 9 of at least 0 ° C. are used in coating compositions and paints in combination with polyesters according to the invention which have a glass transition temperature T 9 of below 0 ° C.
Die erfindungsgemäßen Polyester können auch in Kombination mit anderen Bindemitteln wie nicht erfindungsgemäßen Polyestern, Acrylaten, Polyurethanen, Polyethern, Polycarbonaten oder deren Hybriden eingesetzt werden. The polyesters according to the invention can also be used in combination with other binders such as non-inventive polyesters, acrylates, polyurethanes, polyethers, polycarbonates or their hybrids.

Claims

Patentansprücheclaims
1 ) Hochfunktionelle, hoch- oder hyperverzweigte Polyester erhältlich durch1) Highly functional, high or hyperbranched polyester available through
Umsetzungimplementation
mindestens einer aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Dicarbonsäure (A2) oder von Derivaten derselben und mindestens einem zweiwertigen aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Alkohol (B2), welcher 2 OH-Gruppen aufweist,at least one aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic dicarboxylic acid (A2) or derivatives thereof and at least one divalent aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic alcohol (B2) which has 2 OH groups,
mit entwederwith either
a) mindestens einem x-wertigen aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Alkohol (Cx), der mehr als zwei OH-Gruppen aufweist und x eine Zahl größer 2, vorzugsweise zwischen 3 und 8, darstellt,a) at least one x-valent aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic alcohol (C x ) which has more than two OH groups and x represents a number greater than 2, preferably between 3 and 8,
oderor
b) mindestens einer aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Carbonsäure (Dy) oder deren Derivat, die mehr als zwei Säu- regruppen aufweist und y eine Zahl größer 2, vorzugsweise zwischen 3 undb) at least one aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic carboxylic acid (D y ) or its derivative having more than two acid groups and y is a number greater than 2, preferably between 3 and
8, darstellt,8, represents
jeweils gegebenenfalls in Gegenwart weiterer funktionalisierter Bausteine Ein each case optionally in the presence of further functionalized units E
undand
c) gegebenenfalls anschließend Umsetzung mit mindestens einer Verbindung F ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Monocarbonsäuren, Monoi- socyanaten, Epoxiden, Lactonen, Carbodiimiden, Monocarbonsäureestern, sterisch gehinderten sekundären Aminen und tertiären Aminen,c) optionally subsequently reacting with at least one compound F selected from the group consisting of monocarboxylic acids, monoisocyanates, epoxides, lactones, carbodiimides, monocarboxylic esters, sterically hindered secondary amines and tertiary amines,
wobeiin which
man das Verhältnis der reaktiven Gruppen der Komponente(n) F zu den korrespondierenden reaktiven Gruppen im Polyester so wählt, dass man ein molares Verhältnis von 5:1 bis 1 :1 , vorzugsweise von 4:1 bis 1 :1 , be- sonders bevorzugt von 3:1 bis 1 :1 und ganz besonders bevorzugt von 2:1 bis 1 :1 einstellt,the ratio of the reactive groups of the component (s) F to the corresponding reactive groups in the polyester is chosen such that a molar ratio of 5: 1 to 1: 1, preferably 4: 1 to 1: 1, more preferably from 3: 1 to 1: 1 and most preferably from 2: 1 to 1: 1,
und wobei die Produkte aus Stufe c) eine Säurezahl gemäß DIN 53240, Teil 2 von nicht mehr als 15 mg KOH/g aufweisen.and wherein the products from stage c) have an acid number according to DIN 53240, Part 2 of not more than 15 mg KOH / g.
2) Verfahren zur Herstellung von Polyestern gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß man2) Process for the preparation of polyesters according to claim 1, characterized in that
mindestens eine aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische oder aromatischeat least one aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic
Dicarbonsäure (A2) oder von Derivaten derselben und mindestens einen zweiwertigen aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Alkohol (B2), welcher 2 OH-Gruppen aufweist,Dicarboxylic acid (A2) or derivatives thereof and at least one divalent aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic alcohol (B2) which has 2 OH groups,
mit entwederwith either
a) mindestens einem x-wertigen aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Alkohol (Cx), der mehr als zwei OH-Gruppen aufweist und x eine Zahl größer 2, vorzugsweise zwischen 3 und 8, darstellt,a) at least one x-valent aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic alcohol (C x ) which has more than two OH groups and x represents a number greater than 2, preferably between 3 and 8,
oderor
b) mindestens einer aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Carbonsäure (Dy) oder deren Derivat, die mehr als zwei Säuregruppen aufweist und y eine Zahl größer 2, vorzugsweise zwischen 3 und 8, darstellt,b) at least one aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic carboxylic acid (D y ) or its derivative which has more than two acid groups and y is a number greater than 2, preferably between 3 and 8,
jeweils gegebenenfalls in Gegenwart weiterer funktionalisierter Bausteine Ein each case optionally in the presence of further functionalized units E
c) gegebenenfalls anschließend mit mindestens einer Verbindung F ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Monocarbonsäuren, Monoisocyana- ten, Epoxiden, Lactonen, Carbodiimiden, Monocarbonsäureestern, sterisch gehinderten sekundären Aminen und tertiären Aminenc) optionally subsequently with at least one compound F selected from the group consisting of monocarboxylic acids, Monoisocyana- th, epoxides, lactones, carbodiimides, monocarboxylic, sterically hindered secondary amines and tertiary amines
umsetzt.implements.
3) Polyester und Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verhältnis der reaktiven Gruppen der Komponente^) F zu den korrespondierenden reaktiven Gruppen im Polyester von 4:1 bis 1 :1 einstellt. 4) Polyester und Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verhältnis der reaktiven Gruppen der Komponente^) F zu den korrespondierenden reaktiven Gruppen im Polyester von 3:1 bis 1 :1 einstellt.3) Polyester and process according to one of the preceding claims, characterized in that one sets the ratio of the reactive groups of the component ^) F to the corresponding reactive groups in the polyester of 4: 1 to 1: 1. 4) Polyester and process according to one of the preceding claims, characterized in that one sets the ratio of the reactive groups of the component ^) F to the corresponding reactive groups in the polyester of 3: 1 to 1: 1.
5) Polyester und Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Monocarbonsäure F mindestens 8 Kohlenstoffatome aufweist.5) Polyester and process according to one of the preceding claims, characterized in that the monocarboxylic acid F has at least 8 carbon atoms.
6) Polyester und Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Monocarbonsäure F ausgewählt ist aus der Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäure, Ethacrylsäure, α-Chloracrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Crotonsäure, Citraconsäure, Mesaconsäure und Glutaconsäure.6) polyester and process according to one of claims 1 to 4, characterized in that the monocarboxylic acid F is selected from the group of acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, α-chloroacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, crotonic acid, citraconic acid, mesaconic acid and glutaconic acid.
7) Polyester und Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche mit einer OH-Zahl gemäß DIN 53240, Teil 2 von bis zu 500 mg KOH/g.7) Polyester and process according to one of the preceding claims having an OH number according to DIN 53240, Part 2 of up to 500 mg KOH / g.
8) Polyester gemäß einem der Ansprüche 1 und 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasübergangstemperatur T9 von -40 °C bis 100 °C beträgt.8) Polyester according to one of claims 1 and 3 to 7, characterized in that the glass transition temperature T 9 is from -40 ° C to 100 ° C.
9) Verwendung von Polyestern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einer Glasübergangstemperatur T9 von -40 °C bis 60 °C in Druckfarben.9) Use of polyesters according to any one of claims 1 to 8 having a glass transition temperature T 9 of -40 ° C to 60 ° C in printing inks.
10) Verwendung von Polyestern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer Glasübergangstemperatur T9 von mindestens 0 °C in Beschichtungsmassen, Überzügen und Lacken.10) Use of polyesters according to any one of claims 1 to 7 having a glass transition temperature T 9 of at least 0 ° C in coating compositions, coatings and paints.
1 1 ) Verwendung von Polyestern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 als Rheolo- giemodifizierer, als Bausteine zur Herstellung von Polyadditions- oder Polykon- densationspolymeren in Tinten, Pigmentpasten, Abtönplasten, Masterbatches, Kugelschreiberpasten, Polituren, Klebstoffen, Dichtmassen, Giesselastomeren oder Schaumstoffen.1 1) Use of polyesters according to any one of claims 1 to 8 as rheology giemodifizierer, as building blocks for the production of polyaddition or polycondensation polymers in inks, pigment pastes, tinting, masterbatches, ballpoint pen pastes, polishes, adhesives, sealants, cast elastomers or foams.
12) Druckfarben, Tinten, Pigmentpasten, Abtönplasten, Masterbatches, Kugelschreiberpasten, Polituren, Klebstoffe, Beschichtungen, Schaumstoffe, Überzüge und Lacke, enthaltend mindestens einen hochfunktionellen hoch- und hyperverzweigten Polyester gemäß einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 7 oder aus einem hochfunktionellen, hoch- und hyperverzweigten Polyestern gemäß einem der Ansprü- che 1 oder 3 bis 7 hergestellte Polyadditions- oder Polykondensationsprodukte. 12) printing inks, inks, pigment pastes, tinting, masterbatches, ball pastes, polishes, adhesives, coatings, foams, coatings and paints containing at least one highly functional hyperbranched and hyperbranched polyester according to any one of claims 1 or 3 to 7 or from a highly functional, high and hyperbranched polyesters according to any one of claims 1 or 3 to 7 prepared polyaddition or polycondensation.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012140202A1 (en) * 2011-04-15 2012-10-18 Basf Se Hyperbranched polyesters in printing inks
WO2013113587A1 (en) 2012-02-03 2013-08-08 Basf Se Hyperbranched polymers for modifying the toughness of hardened epoxy resin systems
US8889780B2 (en) 2008-12-17 2014-11-18 Basf Se Quick-drying coating compounds
EP2808354A1 (en) 2014-08-08 2014-12-03 Basf Se Fast drying, hard elastic, scratch-proof and resistant coating compositions
US8969452B2 (en) 2008-12-17 2015-03-03 Basf Se Quick-drying coating compounds
US9834691B2 (en) 2011-04-15 2017-12-05 Basf Se Hyperbranched polyesters in printing inks
US10604675B2 (en) 2014-03-12 2020-03-31 Basf Se Quick-drying, energy-elastic, scratch-resistant and stable coating compounds

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004020503A1 (en) * 2002-08-30 2004-03-11 Basf Aktiengesellschaft Method for the production of hyperbranched water-soluble polyesters
WO2005037893A1 (en) * 2003-10-14 2005-04-28 Basf Aktiengesellschaft Hyperbranched polymers having ethylenically unsaturated groups
WO2005118677A1 (en) * 2004-06-01 2005-12-15 Basf Aktiengesellschaft Highly functional, highly branched or hyperbranched polyesters, the production thereof and the use of the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004020503A1 (en) * 2002-08-30 2004-03-11 Basf Aktiengesellschaft Method for the production of hyperbranched water-soluble polyesters
WO2005037893A1 (en) * 2003-10-14 2005-04-28 Basf Aktiengesellschaft Hyperbranched polymers having ethylenically unsaturated groups
WO2005118677A1 (en) * 2004-06-01 2005-12-15 Basf Aktiengesellschaft Highly functional, highly branched or hyperbranched polyesters, the production thereof and the use of the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QIU T ET AL: "MODIFICATION OF END-GROUPS OF ALIPHATIC HYPERBRANCHED POLYESTER", January 2004, POLYMERS FOR ADVANCED TECHNOLOGIES, WILEY & SONS, BOGNOR REGIS, GB, PAGE(S) 65-69, ISSN: 1042-7147, XP001224338 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8889780B2 (en) 2008-12-17 2014-11-18 Basf Se Quick-drying coating compounds
US8969452B2 (en) 2008-12-17 2015-03-03 Basf Se Quick-drying coating compounds
WO2012140202A1 (en) * 2011-04-15 2012-10-18 Basf Se Hyperbranched polyesters in printing inks
US9834691B2 (en) 2011-04-15 2017-12-05 Basf Se Hyperbranched polyesters in printing inks
WO2013113587A1 (en) 2012-02-03 2013-08-08 Basf Se Hyperbranched polymers for modifying the toughness of hardened epoxy resin systems
US10604675B2 (en) 2014-03-12 2020-03-31 Basf Se Quick-drying, energy-elastic, scratch-resistant and stable coating compounds
EP2808354A1 (en) 2014-08-08 2014-12-03 Basf Se Fast drying, hard elastic, scratch-proof and resistant coating compositions

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