DE102005021993A1 - Preparation of crosslinking polymer with high double bond content, useful in the manufacture of varnish, resin and basic coating, comprises reaction of a reactant with a catalyst and an initiator - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Lackrohstoffe, UV-Härtung von Lacken und Harzen für Bodenbeschichtungen und ein Verfahren zu ihrer Herstellung, insbesondere Bindemittel mit einem möglichst hohen Dampfdruck.The Invention relates to paint raw materials, UV curing of paints and resins for floor coatings and a process for their preparation, in particular binder with one possible high vapor pressure.
Makromoleküle unterscheiden sich nicht nur in der konstitutiven Zusammensetzung und der Verknüpfung der Grundbausteine, sondern auch in der Molekülarchitektur, d.h. durch die Art, in der die einzelnen Ketten miteinander verknüpft sind. Man unterscheidet unverzweigte Ketten, verzweigte Moleküle, geordnete und ungeordnete Netzwerke. Bei verzweigten Molekülen gehen von den Verzweigungspunkten drei oder mehr Ketten aus. Bei ungeordneten Netzwerken sind viele Polymerketten durch intermolekulare Bindungen zu „unendlich" großen Molekülen ohne langreichende Ordnungen miteinander verbunden (H.-G. Elias, Makromoleküle (5.) 1, S. 40). Bei Vernetzungsreaktionen werden viele zunächst noch lösliche, lineare oder verzweigte Makromoleküle miteinander zu dreidimensionalen, unlöslichen und nur noch quellbaren polymeren Netzwerken verknüpft. Vernetzung kann direkt beim Aufbau der Makromoleküle, z.B. bei radikalischen Polymerisationen unter Verwendung von Monomeren mit entsprechenden Funktionalitäten bzw. bei Polyadditionen oder Polykondensationen unter Beteiligung von Monomeren mit einer Funktionalität > 2, erfolgen (Römpp-Lexikon Chemie, Georg Thieme Verlag, 9. Aufl. (1996), S. 4836).Distinguish macromolecules not only in the constitutive composition and the linking of the Basic building blocks, but also in the molecular architecture, i. through the Way in which the individual chains are linked together. One distinguishes unbranched chains, branched molecules, ordered ones and disordered networks. For branched molecules go from the branch points three or more chains out. There are many in disordered networks Polymer chains through intermolecular bonds to "infinite" large molecules without long-range orders connected (H.-G. Elias, macromolecules (5.) 1, p. 40). In networking reactions, many will still be soluble linear or branched macromolecules with each other to three-dimensional, insoluble and only swellable polymeric networks linked. Networking can be directly involved in the construction of the macromolecules, e.g. at radical Polymerizations using monomers with appropriate functionalities or in the case of polyadditions or polycondensations with participation of monomers with a functionality> 2, take place (Rompp-Lexikon Chemie, Georg Thieme Verlag, 9th ed. (1996), p. 4836).
Polymethylmethacrylate werden üblicherweise aus Methacrylsäure mittels Block-, Emulsions- oder Suspensions-Polymerisation hergestellt.polymethyl methacrylates become common from methacrylic acid produced by block, emulsion or suspension polymerization.
Unter Polymethylmethacrylat-Kunststoffen werden Homopolymere oder Copolymere aus (Meth)acrylaten und gegebenenfalls bis zu 20 Gew.-% weiteren mit Methylmethacrylat copolymerisierbaren Monomeren, wie beispielsweise Styrol, verstanden. Die Schreibweise (Meth)acrylat bedeutet hier sowohl Methacrylat, wie z.B. Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat usw., als auch Acrylat, wie z.B. Methylacrylat, Ethylacrylat usw., sowie Mischungen aus beiden.Under Polymethylmethacrylate plastics become homopolymers or copolymers from (meth) acrylates and optionally up to 20 wt .-% further with methyl methacrylate copolymerizable monomers, such as Styrene, understood. The notation (meth) acrylate means here both methacrylate, e.g. Methyl methacrylate, ethyl methacrylate etc., as well as acrylate, e.g. Methyl acrylate, ethyl acrylate, etc., as well as mixtures of both.
Vorzugsweise liegt das mittlere Molekulargewicht Mw (Gewichtsmittel) der Matrix im Bereich von 20.000 g/mol bis 200.000 g/mol, insbesondere 30.000 g/mol bis 150.000 g/mol (Bestimmung von Mw mittels Gelpermeationschromatographie unter Bezug auf Polymethylmethacrylat als Eichstandard) entsprechen. Die Bestimmung des Molekulargewichts Mw kann beispielsweise per Gelpermeationschromatographie oder per Streulichtmethode erfolgen (siehe z. B. H. F. Mark et al., Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, 2nd. Edition, Vol. 10, Seiten 1 ff., J. Wiley, 1989).Preferably, the weight average molecular weight M w of the matrix is in the range from 20,000 g / mol to 200,000 g / mol, in particular 30,000 g / mol to 150,000 g / mol (determination of M w by gel permeation chromatography with reference to polymethyl methacrylate as calibration standard) , The molecular weight M w can be determined, for example, by gel permeation chromatography or by a scattered light method (see, for example, BHF Mark et al., Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, 2nd Edition, Vol. 10, pages 1 et seq., J. Wiley, 1989). ,
US-PS 4,526,945 (SCM Corporation) beschreibt die cct (catalytic chain transfer) Polymerisation von Methacrylat-Monomeren in Gegenwart eines Initiators und eines Cobalt (II)-Katalysators. Die Polymerisate haben recht niedrige Molmassen von 2.300–88.300. Vernetzend wirkende Methacrylate werden mit dieser Methode nicht hergestellt.US-PS 4,526,945 (SCM Corporation) describes the cct (catalytic chain transfer) polymerization of methacrylate monomers in the presence an initiator and a cobalt (II) catalyst. The polymers have fairly low molecular weights of 2,300-88,300. Crosslinking Methacrylates are not produced by this method.
Unter Bindemitteln werden Polymere, Oligomere oder Monomere verstanden, die in einer Reaktion im aufgetragenen Lackfilm zum harten, festen Lack umgesetzt werden. Bindemittel können funktionalisierte Polymere beinhalten, die in einer Reaktion umgesetzt werden. Die funktionellen Gruppen der funktionalisierten Oligomere können Doppelbindungen, Isocyanatgruppen, Epoxidgruppen oder Hydroxyverbindungen sein.Under Binders are understood to mean polymers, oligomers or monomers, in a reaction in the applied paint film to the hard, solid Paint to be implemented. Binders can be functionalized polymers which are reacted in a reaction. The functional Groups of the functionalized oligomers can double bonds, isocyanate groups, Be epoxy groups or hydroxy compounds.
Leichtflüchtige Monomere als Bindemittel führen zu Emissionen der Monomere in die Umwelt, da Monomere im Allgemeinen einen niedrigen Dampfdruck haben. In der VOC-Richtlinie wird ein MAK-Wert für Methylmethacrylate (MMA) festgelegt. Der Ersatz von leichtflüchtigen Monomeren durch schwerflüchtige Monomere, wie z.B. Laurylmethacrylat und Stearylmethacrylat, hat den Nachteil, dass die Härte und weitere mechanische Eigenschaften des Lackfilms leiden.Highly volatile monomers as a binder to emissions of monomers into the environment, as monomers in general have a low vapor pressure. In the VOC directive is a MAK value for Methyl methacrylates (MMA) set. The replacement of volatile Monomers by low volatility Monomers, e.g. Lauryl methacrylate and stearyl methacrylate the disadvantage that the hardness and further mechanical properties of the paint film suffer.
Dispersionslacke auf Wasserbasis und Pulverlacke erfüllen diese Forderungen, haben aber einige anwendungstechnische Nachteile, die das Bedürfnis nach konventionell verarbeitbaren Lacken wach halten. Mit Pulverlacken können nicht die gewünschten glatten Oberflächen hergestellt werden. Nur mit hohem energetischen Aufwand kann das Wasser aus den Dispersionslacken entfernt werden. Längere Trocknungszeiten sind die Folge.dispersion coatings water-based and powder coatings meet these requirements but some application disadvantages that the need for Keep conventionally processable paints awake. With powder coatings can not the desired ones smooth surfaces getting produced. Only with high energy expenditure can that Water are removed from the dispersion coatings. Longer drying times are the consequence.
Die funktionalisierten Oligomere oder Polymere sollen einen möglichst hohen Dampfdruck aufweisen, um die Emissionen von flüchtigen Verbindungen bei der Bearbeitung von Lacken in die Umwelt möglichst gering zu halten.The functionalized oligomers or polymers should have the highest possible vapor pressure in order to minimize the emissions of volatile compounds when processing paints into the environment to keep ring.
Als funktionelle Gruppen werden Doppelbindungen bevorzugt, da die Kinetik der dabei auftretenden Kettenpolymerisation zu kürzeren Härtungszeiten führt.When functional groups are preferred double bonds because the kinetics the occurring chain polymerization leads to shorter curing times.
Um Oligomere oder Polymere mit Doppelbindungen als funktionelle Gruppe zu erhalten werden üblicherweise eine oder mehrere Hydroxylgruppen oder eine oder mehrere Glycidylgruppen verwendet. In einem ersten Reaktionsschritt werden Hydroxy- oder Glycidylgruppen polymerisiert. In einer zweiten Reaktion werden diese mit Methacrylsäure oder Methacrylsäureester um- oder verestert.Around Oligomers or polymers with double bonds as a functional group to get usually one or more hydroxyl groups or one or more glycidyl groups used. In a first reaction step, hydroxy or Glycidyl groups polymerized. In a second reaction will be these with methacrylic acid or methacrylic acid ester transesterified or esterified.
Dieses 2-stufige Verfahren ist sehr aufwendig.This 2-step process is very expensive.
Es wäre wünschenswert, die Doppelbindungsfunktionalität der Methacrylatgruppe bei der Oligomerisationsreaktion in das entstehende funktionalisierte Oligomer einbauen zu können, um sich den zweiten Reaktionsschritt sparen zu können.It would be desirable the double bond functionality the methacrylate group in the oligomerization reaction in the resulting functionalized oligomer to incorporate itself the second reaction step to be able to save.
Es bestand die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von unvernetzten Polymeren oder Oligomeren mit hohen Anteilen an funktionellen Doppelbindungen zu entwickeln.It the task was a process for the production of uncrosslinked Polymers or oligomers with high levels of functional double bonds to develop.
Es bestand zudem die Aufgabe, Oligomere mit niedrigem Dampfdruck bereitzustellen, um eine gute Verarbeitbarkeit und gute mechanische Eigenschaften des Lackes zu gewährleisten.It also had the task of providing oligomers with low vapor pressure, for a good processability and good mechanical properties to ensure the paint.
Weiter bestand die Aufgabe, in die Polymere oder Oligomere unterschiedliche Vernetzertypen einzubauen, um die mechanischen Eigenschaften anzupassen. Unter Vernetzern werden Moleküle (Monomere oder Oligomere) verstanden, die zwei oder mehrere zur Reaktion fähige funktionelle Gruppen tragen.Further the task was to differentiate into the polymers or oligomers Incorporate crosslinker types to adjust the mechanical properties. Crosslinkers become molecules (Monomers or oligomers) understood, the two or more to Reaction capable wear functional groups.
Beispiele für Vernetzer sind Ethylenglycoldimethacrylat (EGDMA), Allylmethacrylat, Triethylenglycoldimethacrylat, Allylacrylat, Vinyl(meth)acrylate, Trimethylolpropantrimethacrylat, Tripropylenglycoldiacrylat, Trimethylolpropandimethacrylat, Trimethylolpropantriethoxytriacrylat, Glycerintrimethacrylat und Butandioldimethacrylat (BDDMA).Examples for crosslinkers are ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA), allyl methacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, Allyl acrylate, vinyl (meth) acrylates, trimethylolpropane trimethacrylate, Tripropylene glycol diacrylate, trimethylolpropane dimethacrylate, trimethylolpropane triethoxytriacrylate, Glycerol trimethacrylate and butanediol dimethacrylate (BDDMA).
Unter Polymeren oder Oligomeren mit hohen Vernetzeranteil werden Stoffe verstanden, die bis zu 30 Gew.-%, bezogen auf das Polymer oder Oligomer, an Vernetzer enthalten. Unter Vernetzergruppen versteht man Doppelbindungen insbesomdere (Meth)acrylate.Under Polymers or oligomers with high crosslinker content become substances understood that up to 30 wt .-%, based on the polymer or oligomer, Containing crosslinker. Crosslinker groups are understood as meaning double bonds in particular, (meth) acrylates.
Trotz des hohen Vernetzergehalts sollen die entstehenden Polymere oder Oligomere eine Viskosität aufweisen, die die Verwendung als Lackbindemittel ermöglicht.In spite of of high crosslinking content, the resulting polymers or Oligomers have a viscosity, which allows use as a paint binder.
Der anzustrebende Viskositätsbereich liegt zwischen ca. 300 mPas und 10000 mPas (gemessen mit einem Brookfield-Viskosimeter).Of the desired viscosity range is between about 300 mPas and 10,000 mPas (measured with a Brookfield viscometer).
Die Flüssigkeiten sollten keine Gelpartikel enthalten.The liquids should not contain gel particles.
Gelöst wurde die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von unvernetzten Polymeren mit hohem Doppelbindungsgehalt im Polymeren, dadurch gekennzeichnet, dass die Edukte mit mindestens einem Katalysator und mindestens einem Initiator in einem Verfahrensschritt umgesetzt werden und der Viskositätsbereich zwischen 300 mPas und 10000 mPas liegt, und die dadurch zugänglichen Polymere oder Oligomere.Was solved the task by a process for the production of uncrosslinked Polymers having a high double bond content in the polymer, characterized in that that the starting materials with at least one catalyst and at least an initiator can be implemented in a process step and the viscosity range between 300 mPas and 10000 mPas, and the thus accessible Polymers or oligomers.
Es zeigt sich, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Herstellung unverzweigter Polymere mit hohem Doppelbindungsgehalt möglich ist.It shows that with the inventive method, the production unbranched polymers with high double bond content is possible.
Überraschend wurde gefunden, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hochverzweigte Moleküle hergestellt werden können, die jedoch nicht zu Gelpartikeln oder Stippen in Lacken führen.Surprised was found to be highly branched with the method according to the invention molecules can be produced However, they do not lead to gel particles or specks in paints.
Figur 1: Überträgermechanismus für Co-katalysierte Systeme: FIG. 1: Transfer mechanism for cocatalyzed systems:
Nachfolgend wird eine Möglichkeit zur Herstellung der Cobalt-Katalysatoren beschrieben.following becomes a possibility for the preparation of the cobalt catalysts.
Die Synthese der Katalysatoren erfolgt in der Glove-Box unter Ar-Schutzgas. Die eingesetzten Rohstoffe sind wasserfrei, der Ether ist über eine Na/K-Legierung getrocknet.The Synthesis of the catalysts takes place in the glove box under Ar inert gas. The raw materials used are anhydrous, the ether is over one Na / K alloy dried.
Die Ausgangsstoffe Cobalt (II)acetat, Dimethylglyoxim (DMG) oder α-Benzildioxim (BD) und Ether werden bei Raumtemperatur gemischt. Nach einiger Zeit wird BF3-Ethyletherat mit einer Spritze zugegeben. Um die Reaktion zu vervollständigen, wird noch 24 h bei Raumtemperatur gerührt.The starting materials cobalt (II) acetate, dimethylglyoxime (DMG) or α-benzil dioxime (BD) and ether are mixed at room temperature. After some time, BF 3 ethyl etherate is added by syringe. To complete the reaction, the mixture is stirred for a further 24 h at room temperature.
Der Niederschlag wird abgesaugt mit Ether gewaschen und im Ölpumpenvakuum getrocknet. Der Katalysator wird ohne weitere Reinigung eingesetzt.Of the The precipitate is filtered off with suction, washed with ether and in an oil pump vacuum dried. The catalyst is used without further purification.
Besonders bevorzugt werden die monofunktionellen Edukte ausgewählt aus der Gruppe der (Meth)acrylate, vorzugsweise Methylmethacrylat, Methylacrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, tert.-Butyl(meth)acrylat, Pentyl(meth)acrylat und 2-Ethylhexyl(meth)acrylat; (Meth)acrylate, die sich von ungesättigten Alkoholen ableiten, wie z. B. Oleyl(meth)acrylat, 2-Propinyl(meth)acrylat, Allyl(meth)acrylat, Vinyl(meth)acrylat; Aryl(meth)acrylate, wie Benzyl(meth)acrylat oder Phenyl(meth)acrylat, wobei die Arylreste jeweils unsubstituiert oder bis zu vierfach substituiert sein können; Cycloalkyl(meth)acrylate, wie 3-Vinylcyclohexyl(meth)acrylat, Bornyl(meth)acrylat; Hydroxylalkyl(meth)acrylate, wie 3-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 3,4-Dihydroxybutyl(meth)acrylat, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 1,4-Butandiol(meth)acrylat, (Meth)acrylate von Etheralkoholen, wie Tetrahydrofurfuryl(meth)acrylat, Vinyloxyethoxyethyl(meth)acrylat; Amide und Nitrile der (Meth)acrylsäure, wie N-(3-Dimethylaminopropyl)(meth)acrylamid, N-(Diethylphosphono)(meth)acrylamid, 1-Methacryloylamido-2-methyl-2-propanol; schwefelhaltige (Meth)acrylate, wie Ethylsulfinylethyl(meth)acrylat, 4-Thiocyanatobutyl(meth)acrylat, Ethylsulfonylethyl(meth)acrylat, Thiocyanatomethyl(meth)acrylat, Methylsulfinylmethyl(meth)acrylat, Bis((meth)acryloyloxyethyl)sulfid; Lauryl(meth)acrylat, Stearyl(meth)acrylat, Isobutyl(meth)acrylat mehrwertige (Meth)acrylate, wie Trimethyloylpropantri(meth)acrylat sowie deren Mischungen in Mengen von 60–99 Gew.-%, bevorzugt von 70–95 Gew.-% eingesetzt.Especially The monofunctional starting materials are preferably selected from the group of (meth) acrylates, preferably methyl methacrylate, methyl acrylate, Ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, Pentyl (meth) acrylate and 2-ethylhexyl (meth) acrylate; (Meth) acrylates, which is made up of unsaturated Derive alcohols, such as. Oleyl (meth) acrylate, 2-propynyl (meth) acrylate, Allyl (meth) acrylate, vinyl (meth) acrylate; Aryl (meth) acrylates, such as benzyl (meth) acrylate or phenyl (meth) acrylate, wherein the aryl radicals are each unsubstituted or may be substituted up to four times; Cycloalkyl (meth) acrylates, such as 3-vinylcyclohexyl (meth) acrylate, bornyl (meth) acrylate; Hydroxylalkyl (meth) acrylates, such as 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3,4-dihydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 1,4-butanediol (meth) acrylate, (meth) acrylates ether alcohols such as tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, vinyloxyethoxyethyl (meth) acrylate; Amides and nitriles of (meth) acrylic acid, such as N- (3-dimethylaminopropyl) (meth) acrylamide, N- (diethylphosphono) (meth) acrylamide, 1-methacryloylamido-2-methyl-2-propanol; sulfur-containing (meth) acrylates, such as ethylsulfinylethyl (meth) acrylate, 4-thiocyanatobutyl (meth) acrylate, ethylsulfonylethyl (meth) acrylate, Thiocyanatomethyl (meth) acrylate, methylsulfinylmethyl (meth) acrylate, bis ((meth) acryloyloxyethyl) sulfide; Lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate polyvalent (meth) acrylates, such as trimethyloylpropane tri (meth) acrylate and mixtures thereof in quantities of 60-99% by weight, preferably 70-95% by weight used.
Es wurde gefunden, dass das Verfahren besonders gute Ergebnisse durch den Einsatz bi- und/oder trifunktioneller Edukte liefert. Die bi- und trifunktionellen Edukte werden bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Triethylenglycoldi(meth)acrylate, Trimethylopropantri(meth)acrylate, Tripropylenglycoldi(meth)acrylate, Trimethylopropandi(meth)acrylate, Trimethylopropantriethoxytri(meth)acrylate, Glycerintri(meth)acrylate, Glycoldi(meth)acrylate, Ethylglycoldi(meth)acrylate oder Butandioldi(meth)acrylate sowie deren Mischungen. Die bi- und trifunktionellen Edukte werden in Mengen von 1–40 Gew.-%, bevorzugt von 5–30 Gew.-%, eingesetzt.It was found to be particularly good results through the process the use of bi- and / or trifunctional reactants supplies. The bi and trifunctional educts are preferably selected from the group of triethylene glycol di (meth) acrylates, trimethylopropane tri (meth) acrylates, Tripropylene glycol di (meth) acrylates, trimethylopropane di (meth) acrylates, Trimethylopropane triethoxytri (meth) acrylates, glycerol tri (meth) acrylates, Glycol di (meth) acrylates, ethyl glycol di (meth) acrylates or butanediol di (meth) acrylates as well as their mixtures. The bifunctional and trifunctional educts are in quantities of 1-40 Wt .-%, preferably from 5-30 Wt .-%, used.
Das Verfahren kann in einem geeigneten Lösungsmittel durchgeführt werden. Bevorzugte Lösungsmittel sind ausgewählt aus der Gruppe der Acetate, Ketone besonders bevorzugt Ethylacetat, Butylacetat, Methylethylketon. Bevorzugt werden niedrig siedende Lösungsmittel verwendet. Es können auch Weichmacher als Lösungsmittel zugesetzt, vorzugsweise dann, wenn der Weichmacher im Produkt verbleiben kann. Es können aus dem Stand der Technik bekannte Weichmacher eingesetzt werden, wie beispielsweise Zitrate, Phthalate, Adipate, Phosphate usw., besonders bevorzugt Dioctylphthalat, Dibutylphthalat. Ebenso können Mischungen aus Weichmachern und niedrig siedenden Lösungsmitteln verwendet werden.The process can be carried out in a suitable solvent. Preferred solvents are selected from the group of the acetates, ketones particularly preferably ethyl acetate, butyl acetate, methyl ethyl ketone. Preference is given to using low-boiling solvents. Plasticizers may also be added as a solvent, preferably when the plasticizer can remain in the product. It is possible to use plasticizers known from the prior art, for example citrates, phthalates, adipates, phosphates etc., particularly preferably dioctyl phthalate, dibutyl phthalate. Likewise, Mi mixtures of plasticizers and low-boiling solvents.
Es wurde gefunden, dass durch die Auswahl des Vernetzers die Produkteigenschaften modifiziert werden können. Beispielsweise werden die mechanischen Eigenschaften beeinflusst. Durch die Verwendung von Butandioldimethacrylat (BDDMA) wird ein weicheres Produkt erzeugt.It it was found that by selecting the crosslinker the product properties can be modified. For example, the mechanical properties are influenced. By the use of butanediol dimethacrylate (BDDMA) becomes a softer product produced.
Es werden Initiatoren zugegeben, um die Polymerisationsreaktion zu starten. Bevorzugt werden Azoinitiatoren verwendet. Besonders bevorzugt werden Azoinitiatoren ausgewählt aus der Gruppe Azoisobutyronitril, Dimethyl-2,2'-azobis-isobutyrat und 2,2'-Azobis-(2-methylbutyronitril), sowie deren Mischungen. Die Initiatoren werden in Mengen von 0,01–10 Gew.-% bezogen auf das Polymere, bevorzugt von 0,27–5 Gew.-%, eingesetzt.It initiators are added to the polymerization reaction start. Azoinitiators are preferably used. Especially preferred Azoinitiators are selected from the group azoisobutyronitrile, dimethyl 2,2'-azobis-isobutyrate and 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), as well as their mixtures. The initiators are used in amounts of 0.01-10% by weight. based on the polymer, preferably from 0.27 to 5 wt .-%, used.
Der Verzweigungsgrad wird mittels der Menge und der Art der Katalysatoren gesteuert. Bevorzugt werden Katalysatoren aus der Gruppe der Cobaltporphorphorine und Cobaltglyoxime besonders bevorzugt 5,10,15,20-Tetrakis(4-methoxyphenyl)-21H-23H-porphorin-Cobalt(II), 2,3,7,8,12,13,17,18-Octaethyl-21H,23H-porphorin-Cobalt(II) oder Cobalt(II)dimethylglyoxim-bordifluorid, und deren Mischungen verwendet. Die Katalysatoren werden in Mengen von 1–10000 ppm, bezogen auf das Polymere, bevozugt von 100–1000 ppm zugegeben.Of the Branching degree is determined by the amount and type of catalysts controlled. Preference is given to catalysts from the group of Cobaltporphorphorine and cobalt glyoxime particularly preferably 5,10,15,20-tetrakis (4-methoxyphenyl) -21H-23H-porphorin cobalt (II), 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H, 23H-porphorin-cobalt (II) or cobalt (II) dimethylglyoxime borondifluoride, and mixtures thereof used. The catalysts are used in amounts of 1-10000 ppm, based on the polymer, preferably added from 100-1000 ppm.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch mit Initiator(gemischen) und Katalysator(gemischen) vorgelegt und das Monomer oder die Monomere zudosiert werden. Dabei muß die Wärmeentwicklung über entsprechende Heiz- und Kühlvorrichtungen kontrolliert werden.The inventive method is characterized in that the solvent or solvent mixture submitted with initiator (mixtures) and catalyst (mixtures) and the monomer or monomers are added. In this case, the heat must over appropriate Heating and cooling devices to be controlled.
Das bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Edukt bzw. die Edukte, Katalysator ggf. Katalysatorgemische und gegebenenfalls Lösungsmittel vorgelegt werden. Anschließend wird der Initiator oder das Initiatorgemisch zudosiert. Die Reaktion wird bei einer Temperatur zwischen 50°C und 180°C durchgeführt.The preferred method according to the invention is characterized in that the starting material or the educts, catalyst if appropriate, catalyst mixtures and, if appropriate, solvents are initially introduced. Subsequently the initiator or the initiator mixture is added. The reaction is carried out at a temperature between 50 ° C and 180 ° C.
In einer Rücklußapparatur werden die Monomere vorgelegt. Es werden geeignete Lösungsmittel, vorzugsweise Ethylacetat, verwendet. Mit handelsüblichen Initiatoren, vorzugsweise Azoisobutyronitril, wird die Reaktion gestartet. Durch die Menge eines geeigneten Katalysators wird der Verzweigungsgrad gesteuert. Als Katalysator dient vorzugsweise 5,10,15,20-Tetrakis(4-methoxy-phenyl)-21HI-23H-porphin-Cobalt(II) (Fa. Sigma-Aldrich, Seelze).In a return device the monomers are presented. There are suitable solvents, preferably ethyl acetate. With commercially available initiators, preferably Azoisobutyronitrile, the reaction is started. By the crowd a suitable catalyst, the degree of branching is controlled. The catalyst used is preferably 5,10,15,20-tetrakis (4-methoxyphenyl) -21HI-23H-porphine cobalt (II) (Sigma-Aldrich, Seelze).
Das Reaktionsgemisch wird filtriert. Es wurden keine vernetzten Anteile im Filterrückstand gefunden. Anschließend wird das Lösungsmittel im Rotationsverdampfer unter Vakuum eingeengt. In dem eingeengten Produkt werden keine Gelpartikel oder Stippen gefunden. Das Produkt kann in flüssiger oder fester Form vorliegen.The Reaction mixture is filtered. There were no networked shares in the filter residue found. Subsequently becomes the solvent Concentrated in a rotary evaporator under vacuum. In the concentrated product No gel particles or specks are found. The product can in liquid or solid form.
Die erfindungsgemäß hergestellten Oligomere und/oder unvernetzten Polymere mit hohem Doppelbindungsgehalt weisen eine Viskosität im Bereich von 300 mPas und 10000 mPas auf. Vorzugsweise werden Oligomere und/oder unvernetzte Polymere mit einer Viskositäten zwischen 1000 und 5000 mPas hergestellt. Sie werden zur Herstellung von Lackrohstoffen, Lacken, Harzen und Bodenbeschichtungen verwendet. Die erfindungsgemäßen Lacke zeichnen sich durch einen besonders hohen Dampfdruck aus. Diese Lacke sind aus Umweltschutz- und Arbeitsschutzgründen bevorzugt.The produced according to the invention Oligomeric and / or uncrosslinked polymers with high double bond content have a viscosity in the range of 300 mPas and 10000 mPas. Preferably, oligomers and / or uncrosslinked polymers having viscosities between 1000 and 5000 mPas produced. They are used for the production of coating raw materials, Paints, resins and floor coatings used. The paints of the invention are characterized by a particularly high vapor pressure. These Paints are preferred for environmental protection and occupational safety reasons.
Die im Folgenden gegebenen Beispiele werden zur besseren Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung gegeben, sind jedoch nicht dazu geeignet, die Erfindung auf die hierin offenbarten Merkmale zu beschränken.The Examples given below are for better illustration of the present invention, but are not suitable to limit the invention to the features disclosed herein.
Beispiel 1example 1
In einer 11-Doppelmantel-Rücklußapparatur werden 135 g Methylmethacrylat, 135 g n-Butylmethacrylat und 30 g Ethylenglycoldimethacrylat (Vernetzer) vorgelegt. Als Lösungsmittel dienen 302 g Ethylacetat, als Initiator dienen 2 g Azoisobutyronitril. Die Reaktionstemperatur beträgt 70°C. 108,6 g der Monomermischung werden während der ersten Minute zugegeben, danach werden die Restmengen über 52 min zugetropft. Als Katalysator dient 5,10,15,20-Tetrakis(4-methoxy-phenyl)-21HI-23H-porphin-Cobalt(II) (Fa. Sigma-Aldrich, Seelze).135 g of methyl methacrylate, 135 g of n-butyl methacrylate and 30 g of ethylene glycol dimethacrylate (crosslinker) are placed in an 11-jacketed reflux apparatus. The solvent used is 302 g of ethyl acetate, 2 g of azoisobutyronitrile serve as initiator. The reaction temperature is 70 ° C. 108.6 g of the monomer mixture are added during the first minute, then the residual amounts are added dropwise over 52 min. The catalyst used is 5,10,15,20-tetrakis (4-methoxyphenyl) -21HI-23H-porphine cobalt (II) (Sig ma-Aldrich, Seelze).
Die Nachreaktionszeit beträgt 240 min. Das Reaktionsgemisch wird filtriert. Es wurden keine vernetzten Anteile im Filterrückstand gefunden Anschließend wird das Lösungsmittel im Rotationsverdampfer unter Vakuum eingeengt.The Post-reaction time is 240 min. The reaction mixture is filtered. There were no networked Proportions in the filter residue found subsequently becomes the solvent Concentrated in a rotary evaporator under vacuum.
Es wird ein Produkt mit einem Mw von 1.100 g/mol und D = 1,4 (Polymerisationsindex) erhalten. Der Feststoffgehalt beträgt vor Einengung 35,8%. Die Viskosität liegt bei 1540 mPas.A product with an M w of 1100 g / mol and D = 1.4 (polymerization index) is obtained. The solids content before concentration is 35.8%. The viscosity is 1540 mPas.
Beispiel 2Example 2
In einer 11-Doppelmantel-Rücklußapparatur werden 127,5 g Methylmethacrylat, 127,5 g n-Butylmethacrylat und 45 g Ethylenglycoldimethacrylat (Vernetzer) vorgelegt. Als Lösungsmittel dienen 302 g Ethylacetat, als Initiator dienen 2 g Azoisobutyronitril. Die Reaktionstemperatur beträgt 70°C. 110,9 g der Monomermischung werden während der ersten Minute zugegeben, danach werden die Restmengen über 50 min zugetropft. Als Katalysator dient 5,10,15,20-Tetrakis(4-methoxy-phenyl)-21HI-23H-porphin-Cobalt(II) (Fa. Sigma-Aldrich, Seelze).In an 11-jacketed Rücklußapparatur 127.5 g of methyl methacrylate, 127.5 g of n-butyl methacrylate and 45 g of ethylene glycol dimethacrylate (crosslinker) submitted. As a solvent Serve 302 g of ethyl acetate, as an initiator serve 2 g of azoisobutyronitrile. The reaction temperature is 70 ° C. 110.9 g of the monomer mixture are during added the first minute, then the remaining amounts over 50 min dropwise. The catalyst used is 5,10,15,20-tetrakis (4-methoxyphenyl) -21HI-23H-porphine cobalt (II) (Sigma-Aldrich, Seelze).
Die Nachreaktionszeit beträgt 240 min. Das Reaktionsgemisch wird filtriert. Es wurden keine vernetzten Anteile im Filterrückstand gefunden. Anschließend wird das Lösungsmittel im Rotationsverdampfer unter Vakuum eingeengt.The Post-reaction time is 240 min. The reaction mixture is filtered. There were no networked Proportions in the filter residue found. Subsequently becomes the solvent Concentrated in a rotary evaporator under vacuum.
Es wird ein Produkt mit einem Mw von 1.560 g/mol und D = 1,7 erhalten. Der Feststoffgehalt beträgt vor Einengung 37,4%. Die Viskosität liegt bei 2180 mPas.A product with an M w of 1560 g / mol and D = 1.7 is obtained. The solids content before concentration is 37.4%. The viscosity is 2180 mPas.
Beispiel 3Example 3
In einem Doppelmantelreaktor mit Rückflusskühlung werden 135 g Methylmethacrylat, 135 g n-Butylmethacrylat, 30 g Ethylenglycoldimethacrylat (Vernetzer) und 0,36 g Tetrakismethoxyphenylporphin (Katalysator) in 205 g Butylacetat vorgelegt. Der Versuch wird unter Stickstoffatmosphäre durchgeführt. Unter Rühren (150 min–1) wird das Gemisch auf 94°C erwärmt. 1,5 g Azoisobutyronitril in 97 g Butylacetat werden langsam innerhalb von 3 Stunden zudosiert.In a double-jacket reactor with reflux cooling, 135 g of methyl methacrylate, 135 g of n-butyl methacrylate, 30 g of ethylene glycol dimethacrylate (crosslinker) and 0.36 g Tetrakismethoxyphenylporphin (catalyst) are placed in 205 g of butyl acetate. The experiment is carried out under a nitrogen atmosphere. With stirring (150 min -1 ), the mixture is heated to 94 ° C. 1.5 g of azoisobutyronitrile in 97 g of butyl acetate are added slowly over 3 hours.
Die Nachreaktionszeit beträgt 1,5 Stunden. Das Reaktionsgemisch wird filtriert. Es wurden keine vernetzten Anteile im Filterrückstand gefunden. Anschließend wird das Lösungsmittel im Rotationsverdampfer unter Vakuum eingeengt.The Post-reaction time is 1.5 hours. The reaction mixture is filtered. There were none crosslinked portions in the filter residue found. Subsequently becomes the solvent Concentrated in a rotary evaporator under vacuum.
Es wird ein Produkt mit einem Mw von 1.600 g/mol und D = 1,7 erhalten. Der Feststoffgehalt beträgt vor Einengung 47,8%. Die Viskosität liegt bei 2100 mPas.A product with an M w of 1,600 g / mol and D = 1.7 is obtained. The solids content before concentration is 47.8%. The viscosity is 2100 mPas.
Beispiel 4Example 4
In einem Doppelmantelreaktor mit Rückflusskühlung werden 142,5 g Methylmethacrylat, 142,5 g n-Butylmethacrylat, 15 g Ethylenglycoldimethacrylat (Vernetzer) und 0,36 g Tetrakismethoxyphenylporphin (Katalysator) in 205 g Butylacetat vorgelegt. Der Versuch wird unter Stickstoffatmosphäre durchgeführt. Unter Rühren (150 min–1) wird das Gemisch auf 95°C erwärmt. 1,5 g Azoisobutyronitril in 97 g Butylacetat werden langsam innerhalb von 3 Stunden zudosiert.142.5 g of methyl methacrylate, 142.5 g of n-butyl methacrylate, 15 g of ethylene glycol dimethacrylate (crosslinker) and 0.36 g of tetrakis methoxyphenylporphin (catalyst) in 205 g of butyl acetate are placed in a jacketed reactor with reflux cooling. The experiment is carried out under a nitrogen atmosphere. While stirring (150 min -1 ), the mixture is heated to 95 ° C. 1.5 g of azoisobutyronitrile in 97 g of butyl acetate are added slowly over 3 hours.
Die Nachreaktionszeit beträgt 1,5 Stunden. Das Reaktionsgemisch wird filtriert. Es wurden keine vernetzten Anteile im Filterrückstand gefunden. Anschließend wird das Lösungsmittel im Rotationsverdampfer unter Vakuum eingeengt.The Post-reaction time is 1.5 hours. The reaction mixture is filtered. There were none crosslinked portions in the filter residue found. Subsequently becomes the solvent Concentrated in a rotary evaporator under vacuum.
Es wird ein Produkt mit einem Mw von 1.400 g/mol und D = 1,8 erhalten. Der Feststoffgehalt beträgt vor Einengung 45,1%. Die Viskosität liegt bei 1960 mPas.A product with an M w of 1,400 g / mol and D = 1.8 is obtained. The solids content before concentration is 45.1%. The viscosity is 1960 mPas.
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5115064A (en) * | 1985-09-30 | 1992-05-19 | Basf Lacke & Farben Ag | Soluble, crosslinkable acrylate copolymer, processes for its preparation, and coating agents based on the acrylate copolymer |
| US5767211A (en) * | 1996-05-02 | 1998-06-16 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Synthesis of multi-functional hyperbranched polymers by polymerization of di-or tri-vinyl monomers in the presence of a chain transfer catalyst |
| US6646068B2 (en) * | 1998-03-12 | 2003-11-11 | Lucite International Uk Limited | Polymer composition |
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2005
- 2005-05-09 DE DE102005021993A patent/DE102005021993A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5115064A (en) * | 1985-09-30 | 1992-05-19 | Basf Lacke & Farben Ag | Soluble, crosslinkable acrylate copolymer, processes for its preparation, and coating agents based on the acrylate copolymer |
| US5767211A (en) * | 1996-05-02 | 1998-06-16 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Synthesis of multi-functional hyperbranched polymers by polymerization of di-or tri-vinyl monomers in the presence of a chain transfer catalyst |
| US6646068B2 (en) * | 1998-03-12 | 2003-11-11 | Lucite International Uk Limited | Polymer composition |
| US6713584B1 (en) * | 1998-03-12 | 2004-03-30 | Lucite International Uk Limited | Polymer composition |
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