BE1009543A4 - Binding agent compound comprising a polymer with cyclic carbonate groups and a cross-linker with amine groups - Google Patents

Binding agent compound comprising a polymer with cyclic carbonate groups and a cross-linker with amine groups Download PDF

Info

Publication number
BE1009543A4
BE1009543A4 BE9500688A BE9500688A BE1009543A4 BE 1009543 A4 BE1009543 A4 BE 1009543A4 BE 9500688 A BE9500688 A BE 9500688A BE 9500688 A BE9500688 A BE 9500688A BE 1009543 A4 BE1009543 A4 BE 1009543A4
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
sep
groups
crosslinker
composition according
coating
Prior art date
Application number
BE9500688A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Dirk Armand Wim Stanssens
Den Elshout Wilhelmus Henr Van
Pascal Maria Hubert Pi Tijssen
Original Assignee
Dsm Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dsm Nv filed Critical Dsm Nv
Priority to BE9500688A priority Critical patent/BE1009543A4/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1009543A4 publication Critical patent/BE1009543A4/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G71/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a ureide or urethane link, otherwise, than from isocyanate radicals in the main chain of the macromolecule
    • C08G71/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/062Copolymers with monomers not covered by C09D133/06

Abstract

The invention relates to a binding agent compound comprising an oligomer or a polymer that contains cyclic carbonate groups and a cross-linker with amine groups, in which the functionality of the cross-linker is greater than 2 and that the cross-linker contains primary amine groups that are bound in the beta, gamma or S positions at a tertiary amine group.

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   BINDMIDDELSAMENSTELLING OMVATTENDE EEN POLYMEER MET
CYCLISCHE CARBONAATGROEPEN EN EEN
CROSSLINKER MET AMINEGROEPEN 
De uitvinding betreft een bindmiddelsamenstelling omvattende een oligomeer of polymeer dat cyclische carbonaatgroepen bevat en een crosslinker   me'-   aminegroepen. 



   Dergelijke bindmiddelsamenstellingen zijn bekend uit JP-A-57202317. Het nadeel van deze bindmiddelsamenstellingen is dat de reaktiviteit tussen het cyclisch carbonaat en het amine relatief laag is. 



   Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een bindmiddelsamenstelling, die uithardbaar is door een reaktie tussen een cyclisch carbonaat en een amine, met een verhoogde reaktiviteit en met behoud van de gewenste eigenschappen van de coating die met deze samenstelling wordt verkregen. 



   De uitvinding wordt gekenmerkt doordat de functionaliteit van de crosslinker      2 is en doordat de crosslinker primaire aminegroepen bevat die in   ss,   y   of 6   positie verbonden zijn met een tertiaire aminegroep. 



   De functionaliteit heeft betrekking op het aantal primaire aminegroepen van de crosslinker. 



   De bindmiddelsamenstellingen volgens de uitvinding resulteren in coatings met een goed uithardingsprofiel, een verbeterde acetonbestendigheid, een zeer goede hardheid, een goede hechting en goede glans. Door de verhoogde reaktiviteit is het mogelijk om na korte tijd al goed stapelbare produkten te verkrijgen. 



   Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding bevat de crosslinker 3-10 groepen volgens 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 formule   (I) :  
NH2 - R1 - (I) waarbij   R1   is gebonden aan een tertiair amine en   waarbij R1   (2-10) C-atomen omvat, en waarbij het aantal koolstofatomen tussen de primaire en tertiaire amine minimaal 2 en maximaal 4 is. 



   Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding omvat de crosslinker groepen die kunnen worden weergegeven door formule   (II) :   (NH2-R1)m-N-(R2)n(II) waarbij het aantal koolstofatomen van de vertakte of lineaire keten   R1   tussen de primaire en de tertiaire amine groep minimaal 2 en maximaal 4 bedraagt. 
 EMI2.1 
 



  R afgeleid van een alkyl, cycloalkyl, aromaat groep of een heteroatoom bevattende groep, waarbij de   R-groep (en)   desgewenst meerdere tertiaire stikstofatomen met elkaar verbinden,   - m   = 1, 2 of 3 en n = 3-m. 



   Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding bedraagt het aantal koolstofatomen tussen de primaire en de tertiaire amine groep 2 of 3. 



   Bij voorkeur zijn R2 groepen alifatisch of cycloalifatisch, en omvatten zij steeds 2-20 koolstofatomen. 



   Bij voorkeur bevat de crosslinker 3-12 groepen volgens formule I. 



   Indien R2 een heteroatoom omvat is dit bij voorkeur N, 0, S of P. 



   Het molekuulgewicht (Mw) van de crosslinker ligt in het algemeen tussen 100 en 2000 en ligt bij voorkeur tussen 140 en 1000. 



   De verbindingen volgens formule (I) bevatten 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 geen secundaire amine groepen. 



   De crosslinker volgens de uitvinding bevat bij voorkeur geen OH-groepen. 



   Voorbeelden van geschikte aminegroepen bevattende crosslinkers volgens de uitvinding zijn primaire amine groepen bevatende verbinding zoals bijvoorbeeld   4-cascade : 1, 4-diaminobutaan [4] : propylamine,   trisaminoalkylamines zoals bijvoorbeeld tris-2aminoethylamine en trisaminopropylamine en verbindingen volgens WO 93/1414 die een polymethyleendiamine als kern bevatte waarop acrylonitril is geaddeerd en vervolgens gereduceerd zijn tot de primaire amines. 



   Bij voorkeur wordt 4-cascade 1, 4-diamino-   butaan [4] : propylamine   toegepast. Door toepassing van deze verbinding, die als   DAB (PA4)   in WO 93/1414 beschreven wordt, wordt de reaktiviteit van de primaire amines verhoogd. WO 93/1414 wordt middels verwijzing in deze aanvrage opgenomen. 



   Voor de naamgeving van cascadeverbindingen wordt verwezen naar G. Newkome, Journal Pol. Sei., Part A, 31, 641-651 (1993). 



   Indien gewenst kan de crosslinker geblokt worden met bijvoorbeeld methylethylketon (MEK), methylisobutylketon, aceton, benzaldehyde of isobuteraldehyde waardoor de potlife van de resulterende verf kan worden verbeterd. 



   Bij voorkeur wordt de crosslinker geblokt met MEK of aceton. 



   Een verder voordeel van het systeem volgens de uitvinding is dat de aanwezigheid van een katalysator niet noodzakelijk is. Het is echter ook mogelijk om een katalysator zoals bijvoorbeeld tetramethylguanide, dimethylaminopyridine, tetrabutylammoniumhydroxide of diazobicyclooctaan (DABCO) toe te passen. 



   Cyclische carbonaatgroepen bevattende polymeren (met 1, 3-dioxolan-2-on-zijgroepen) worden bijvoorbeeld beschreven in EP-A-1088. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   Geschikte polymeren zijn bijvoorbeeld (meth) acrylaatpolymeren, polyesters, alkydharsen, onverzadigde polyesters, polybutadienen en epoxyharsen. 



   Bij voorkeur wordt als polymeer een polyacrylaat, een polyester of een alkydhars toegepast. 



   De gewichtsverhouding polymeer : crosslinker ligt in het algemeen tussen 70 : 30 en 98 : 2 en ligt bij voorkeur tussen 80 : 20 en   96 : 4.   



   Cyclische carbonaat groepen bevattende polyacrylaten kunnen bijvoorbeeld worden verkregen door glycidylmethacrylaat om te zetten naar het het cyclisch carbonaat (GMACC) door reaktie met koolstofdioxide. Een polyacrylaat wordt verkregen door bijvoorbeeld GMACC volgens een bekende werkwijze te copolymeriseren met andere acrylaatmonomeren. Deze polymeren kunnen in een geschikt oplosmiddel zoals tolueen worden gemaakt of kunnen tevens als dispersie in water worden verkregen. 



   Cyclische carbonaat functionele polyesters kunnen worden verkregen door reactie van glycerol carbonaat met een hydroxy functioneel polyester via een diisocyanaat. Anderzijds kunnen bisphenol-A epoxy harsen partieel (bijvoorbeeld 50%) worden omgezet tot de cyclische carbonaat groep en de resterende epoxygroepen kunnen worden gebruikt voor de koppelingsreactie tussen het cyclische carbonaat en een carbonzuur functioneel polymeer. 



   Indien de bisphenol-A epoxy harsen volledig worden omgezet naar het cyclisch carbonaat kunnen deze als zodanig worden toegepast met de crosslinkers volgens de uitvinding. 



   De bereiding van cyclische carbonaatgroepen bevattende polyacrylaten kan ook plaatsvinden via werkwijzen zoals bijvoorbeeld beschreven in EP-A-1088 en US-A-2967173. 



   Indien cyclische carbonaatgroepen bevattende polymeren worden uitgehard met de crosslinkers volgens de 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 uitvinding worden coatings met urethaangroepen verkregen zonder gebruik te maken van isocyanaatgroepen. De uithardingsreactie kan plaatsvinden bij kamertemperatuur, of bij verhoogde temperatuur. Veelal wordt een coating uitgehard bij een temperatuur tussen   10-150oC.   



   De coating kan als oplosmiddelverf worden toegepast met 50-90% solids, of geemulgeerd in water of organische vloeistoffen. 



   De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de volgende niet beperkende voorbeelden. 



  Experiment I Bereidina van   acrvlaatDolvmeer   met cyclische   carbonaataroepen  
400 gram methoxypropanol werden in een reactor vorozien van   roerde,   reflux condensor, thermometer en stikstofgas-inlaat, verwarmd tot   110oC.   Het volgende mengsel werd gedurende 3 uur toegevoegd : - 420 gram methylmethacrylaat - 120 gram GMACC - 60 gram   2-ethylhexylacrylaat   - 30 gram   tert-butylperoxy-2-ethylhexanoaat  
Vervolgens werd gedurende   1   uur een oplossing bestaande uit 6 gram   tert-butylperoxy-2-ethylhexanoaat   in 30 gram methoxypropanol toegedruppeld. 



  Experiment II Bereidina van een acrylaatpolymeer met cyclische carbonaataroeDen
300 g methoxypropanol werden in een reactor voorzien van   roerde,   refluxcondensor, thermometer en stikstofinlaat, verwarmd tot   110OC.   Het volgende reactiemengsel werd gedurende 3 uur toegevoegd :

   - 240 gram methylmethacrylaat 
 EMI5.1 
 - 240 gram cyclohexylmethacrylaat - 140 gram GMACC 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 - 70 gram 2-ethylhexylacrylaat - 70 gram tert-butylperoxy-2-ethylhexanoaat Vervolgens werd gedurende 1 uur een oplossing van 15 gram t-butylperoxy-2-ethylhexanoaat in 45 gram methoxypropanal toegedruppeld. 
 EMI6.1 
 coatinas 
De in de volgende voorbeelden verkregen coatings werden beoordeeld door het meten van de König hardheid (volgens ISO 1522), door het bepalen van het aantal aceton double rubs (ADR) tot een maximum van 100 rubs en door een visuele beoordeling van de coatings (5 excellent, 4 zeer goed, 3 goed, 2 matig, 1 slechts) Voorbeeld I
Een clear coat bindmiddel werd verkregen door 10 gram van het polymeer volgens Experiment I te mengen met 2, 6 gram methylethylketon en met 0, 43 gram   DAB (PA)..   



  Na aanbrengen op staal werd deze coating zowel bij kamertemperatuur als 30 minuten bij   800C   uitgehard. 



   De verkregen coating vertoonde de volgende eigenschappen : 
 EMI6.2 
 I..... 1 
 EMI6.3 
 
<tb> 
<tb> Kamer- <SEP> hardheid <SEP> aceton- <SEP> Visuele <SEP> 
<tb> temperatuur <SEP> bestendigheid <SEP> beoordeling
<tb> 1 <SEP> dag <SEP> 94" <SEP> 100 <SEP> 2
<tb> 2 <SEP> dagen <SEP> 124" <SEP> 100 <SEP> 4
<tb> 3 <SEP> dagen <SEP> 158" <SEP> 100 <SEP> 5
<tb> 30 <SEP> minuten
<tb> 80 C
<tb> 30 <SEP> minuten <SEP> 120" <SEP> 100 <SEP> 4
<tb> 1 <SEP> dag <SEP> 150" <SEP> 100 <SEP> 4
<tb> 2 <SEP> dagen <SEP> 160"100 <SEP> 5
<tb> 3 <SEP> dagen <SEP> 164" <SEP> 100 <SEP> 5 <SEP> 
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 Voorbeeld II
Een clear coat bindmiddel werd kregen door 10 gram polymeer volgens Experiment I te mengen met 1, 8 gram methylethylketon en met   0, 73 gram DAB (PA).   dat geblokt is met MEK. 



   Na aanbrengen op staal werd deze coating uitgehard bij zowel kamertemperatuur als bij   800C   gedurende 30 minuten. 
 EMI7.1 
 
<tb> 
<tb> 



  Kamer- <SEP> hardheid <SEP> aceton- <SEP> Visuele <SEP> 
<tb> temperatuur <SEP> bestendigheid <SEP> beoordeling
<tb> 1 <SEP> dag <SEP> 83" <SEP> 100 <SEP> 4 <SEP> 
<tb> 2 <SEP> dagen <SEP> 111" <SEP> 100 <SEP> 5
<tb> 3 <SEP> dagen <SEP> 145" <SEP> 100 <SEP> 5 <SEP> 
<tb> 30 <SEP> minuten
<tb> 80 C
<tb> 30 <SEP> minuten <SEP> 90" <SEP> 100 <SEP> 3
<tb> 1 <SEP> dag <SEP> l28" <SEP> 100 <SEP> 4
<tb> 2 <SEP> dagen <SEP> 126"100 <SEP> 5
<tb> 3 <SEP> dagen <SEP> l50" <SEP> 100 <SEP> 5
<tb> 
 Voorbeeld III
Een clear coat bindmiddel werd bereid door 8 gram polymeer volgens Experiment II te mengen met 2 gram methoxypropanol en met 0, 43 gram   DAB (PA)..   Na aanbrengen op staal werd deze coating uitgehard bij 80 C gedurende 30 minuten. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 
 EMI8.1 
 
<tb> 
<tb> 



  Kamer- <SEP> hardheid <SEP> aceton- <SEP> Visuele
<tb> temperatuur <SEP> bestendigheid <SEP> beoordeling
<tb> 30 <SEP> minuten <SEP> 140" <SEP> 100 <SEP> 3
<tb> 1 <SEP> dag <SEP> 160" <SEP> 100 <SEP> 4
<tb> 2 <SEP> dagen <SEP> 164" <SEP> 100 <SEP> 5
<tb> 3 <SEP> dagen <SEP> 168" <SEP> 100 <SEP> 5
<tb> 
 Voorbeeld IV
Een clear coat bindmiddel werd bereid door 8 gram polymeer volgens Experiment II te mengen met 2 gram methoxypropanol en 0, 52 gram   DAB (PA) 4   dat geblokt is met aceton. 



  Na aanbrengen op staal werd deze coating uitgehard bij kamertemperatuur. 
 EMI8.2 
 



  I I 
 EMI8.3 
 
<tb> 
<tb> Kamer- <SEP> hardheid <SEP> aceton- <SEP> Visuele <SEP> 
<tb> temperatuur <SEP> bestendigheid <SEP> beoordeling
<tb> 3 <SEP> uur <SEP> 50" <SEP> 40 <SEP> 
<tb> 5 <SEP> uur <SEP> 60" <SEP> 50 <SEP> 
<tb> 1 <SEP> dag <SEP> 120" <SEP> 100 <SEP> 3
<tb> 2 <SEP> dagen <SEP> 135" <SEP> 100 <SEP> 4
<tb> 3 <SEP> dagen <SEP> 150" <SEP> 100 <SEP> 5
<tb> 
 Veraeliikend Voorbeeld A
Voorbeeld I werd herhaald waarbij DAB(PA)4) werd vervangen door 0, 8 gram JEFFAMINE T403. 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 
 EMI9.1 
 
<tb> 
<tb> 



  Kamer-hardheid <SEP> aceton-Visuele <SEP> 
<tb> temperatuur <SEP> bestendigheid <SEP> beoordeling
<tb> 2 <SEP> dagen <SEP> 56" <SEP> 50 <SEP> 
<tb> 6 <SEP> dagen <SEP> 98" <SEP> 90 <SEP> 
<tb> 9 <SEP> dagen <SEP> 110"100 <SEP> 2 <SEP> 
<tb> 30 <SEP> minuten
<tb> 800C
<tb> 30 <SEP> minuten <SEP> 42" <SEP> 30 <SEP> 
<tb> 3 <SEP> dagen <SEP> 60" <SEP> 60 <SEP> 
<tb> 6 <SEP> dagen <SEP> 102" <SEP> 100 <SEP> 2
<tb> 9 <SEP> dagen <SEP> 115" <SEP> 100 <SEP> 3 <SEP> 
<tb> 
 Veraeliikend Voorbeeld B
Voorbeeld IV werd herhaald waarbij DAB(PA)4 werd vervangen door 0, 42 g 4-aminomethyl-1, 8-octaandiamine dat geblokt is met aceton. 
 EMI9.2 
 
<tb> 
<tb> 



  Kamertemperatuur <SEP> hardheid <SEP> aceton-bestendigheid
<tb> 3 <SEP> uur <SEP> 50" <SEP> 20
<tb> 5 <SEP> uur <SEP> 60" <SEP> 38
<tb> 1 <SEP> dag <SEP> 90" <SEP> 50
<tb> 2 <SEP> dagen <SEP> 110" <SEP> 80
<tb> 3 <SEP> dagen <SEP> 120" <SEP> 90
<tb> 
 Uit de vergelijkende proeven blijkt, dat de crosslinker volgens de uitvinding veel snellere reactie en opbouw van hardheid vertonen, dan crosslinkers met primaire aminegroepen die niet volgens de uitvinding zijn.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



   BINDING COMPOSITION COMPRISING A POLYMER WITH
CYCLIC CARBONATE GROUPS AND ONE
CROSSLINKER WITH AMINE GROUPS
The invention relates to a binder composition comprising an oligomer or polymer containing cyclic carbonate groups and a crosslinker amine groups.



   Such binder compositions are known from JP-A-57202317. The drawback of these binder compositions is that the reactivity between the cyclic carbonate and the amine is relatively low.



   The object of the invention is to provide a binder composition, which is curable by a reaction between a cyclic carbonate and an amine, with an increased reactivity and retaining the desired properties of the coating obtained with this composition.



   The invention is characterized in that the functionality of the crosslinker is 2 and in that the crosslinker contains primary amine groups linked in ss, y or 6 position to a tertiary amine group.



   The functionality refers to the number of primary amine groups of the crosslinker.



   The binder compositions according to the invention result in coatings with a good curing profile, improved acetone resistance, very good hardness, good adhesion and good gloss. The increased reactivity makes it possible to obtain easily stackable products after a short time.



   According to a preferred embodiment of the invention, the crosslinker contains 3-10 groups according to

 <Desc / Clms Page number 2>

 formula (I):
NH2 - R1 - (I) wherein R1 is bonded to a tertiary amine and R1 (2-10) comprises C atoms, and the number of carbon atoms between the primary and tertiary amine is at least 2 and at most 4.



   According to a preferred embodiment of the invention, the crosslinker groups which can be represented by formula (II) include: (NH2 -R1) mN- (R2) n (II) wherein the number of carbon atoms of the branched or linear chain R1 between the primary and the tertiary amine group is a minimum of 2 and a maximum of 4.
 EMI2.1
 



  R derived from an alkyl, cycloalkyl, aromatic group or a heteroatom-containing group, wherein the R group (s) optionally link multiple tertiary nitrogen atoms, -m = 1, 2 or 3 and n = 3-m.



   According to a further preferred embodiment of the invention, the number of carbon atoms between the primary and tertiary amine group is 2 or 3.



   Preferably R2 groups are aliphatic or cycloaliphatic, and they always comprise 2-20 carbon atoms.



   Preferably, the crosslinker contains 3-12 groups of formula I.



   If R2 comprises a heteroatom, it is preferably N, 0, S or P.



   The molecular weight (Mw) of the crosslinker is generally between 100 and 2000 and preferably between 140 and 1000.



   The compounds of formula (I) contain

 <Desc / Clms Page number 3>

 no secondary amine groups.



   The crosslinker according to the invention preferably does not contain OH groups.



   Examples of suitable amine group-containing crosslinkers according to the invention are primary amine group-containing compound such as, for example, 4-cascade: 1,4-diaminobutane [4]: propylamine, trisaminoalkylamines such as, for example, tris-2aminoethylamine and trisaminopropylamine and compounds according to WO 93/1414 which contain a polymethylenediamine as the core to which acrylonitrile has been added and subsequently reduced to the primary amines.



   Preferably 4-cascade 1,4-diaminobutane [4]: propylamine is used. By using this compound, which is described as DAB (PA4) in WO 93/1414, the reactivity of the primary amines is increased. WO 93/1414 is incorporated by reference in this application.



   For the naming of cascade connections, see G. Newkome, Journal Pol. Sci., Part A, 31, 641-651 (1993).



   If desired, the crosslinker can be blocked with, for example, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone, acetone, benzaldehyde or isobuteraldehyde to improve the pot life of the resulting paint.



   Preferably, the crosslinker is blocked with MEK or acetone.



   A further advantage of the system according to the invention is that the presence of a catalyst is not necessary. However, it is also possible to use a catalyst such as, for example, tetramethylguanide, dimethylaminopyridine, tetrabutylammonium hydroxide or diazobicyclooctane (DABCO).



   For example, cyclic carbonate-containing polymers (having 1,3-dioxolan-2-one side groups) are described in EP-A-1088.

 <Desc / Clms Page number 4>

 



   Suitable polymers are, for example, (meth) acrylate polymers, polyesters, alkyd resins, unsaturated polyesters, polybutadienes and epoxy resins.



   The polymer used is preferably a polyacrylate, a polyester or an alkyd resin.



   The polymer: crosslinker weight ratio is generally between 70: 30 and 98: 2 and is preferably between 80: 20 and 96: 4.



   For example, cyclic carbonate groups containing polyacrylates can be obtained by converting glycidyl methacrylate to the cyclic carbonate (GMACC) by reaction with carbon dioxide. A polyacrylate is obtained by, for example, copolymerizing GMACC according to a known method with other acrylic monomers. These polymers can be made in a suitable solvent such as toluene or can also be obtained as a dispersion in water.



   Cyclic carbonate functional polyesters can be obtained by reacting glycerol carbonate with a hydroxy functional polyester via a diisocyanate. On the other hand, bisphenol-A epoxy resins can be partially (e.g. 50%) converted to the cyclic carbonate group and the remaining epoxy groups can be used for the coupling reaction between the cyclic carbonate and a carboxylic acid functional polymer.



   If the bisphenol-A epoxy resins are fully converted to the cyclic carbonate, they can be used as such with the crosslinkers of the invention.



   The preparation of cyclic carbonate groups containing polyacrylates can also be carried out by methods as described for example in EP-A-1088 and US-A-2967173.



   If polymers containing cyclic carbonate groups are cured with the crosslinkers according to the

 <Desc / Clms Page number 5>

 In the present invention, coatings with urethane groups are obtained without using isocyanate groups. The curing reaction can take place at room temperature or at elevated temperature. Usually a coating is cured at a temperature between 10-150oC.



   The coating can be used as a solvent paint with 50-90% solids, or emulsified in water or organic liquids.



   The invention is illustrated by the following non-limiting examples.



  Experiment I Preparation of acrvlaatDolvmeer with cyclic carbonate groups
400 grams of methoxypropanol were heated in a reactor with stirring, reflux condenser, thermometer and nitrogen gas inlet, to 110 ° C. The following mixture was added over 3 hours: - 420 grams of methyl methacrylate - 120 grams of GMACC - 60 grams of 2-ethylhexyl acrylate - 30 grams of tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate
Then, a solution consisting of 6 grams of tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate in 30 grams of methoxypropanol was added dropwise over 1 hour.



  Experiment II Preparation of an acrylic polymer with cyclic carbonate aromas
300 g of methoxypropanol were stirred, reflux condenser, thermometer and nitrogen inlet, heated to 110 ° C in a reactor. The following reaction mixture was added over 3 hours:

   - 240 grams of methyl methacrylate
 EMI5.1
 - 240 grams of cyclohexyl methacrylate - 140 grams of GMACC

 <Desc / Clms Page number 6>

 - 70 grams of 2-ethylhexyl acrylate - 70 grams of tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate Then a solution of 15 grams of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate in 45 grams of methoxypropanal was added for 1 hour.
 EMI6.1
 coatinas
The coatings obtained in the following examples were assessed by measuring the König hardness (according to ISO 1522), by determining the number of acetone double rubs (ADR) up to a maximum of 100 rubs and by a visual assessment of the coatings (5 excellent, 4 very good, 3 good, 2 moderate, 1 only) Example I
A clear coat binder was obtained by mixing 10 grams of the polymer of Experiment I with 2.6 grams of methyl ethyl ketone and 0.43 grams of DAB (PA).



  After coating on steel, this coating was cured at 80 ° C both at room temperature and for 30 minutes.



   The coating obtained showed the following properties:
 EMI6.2
 I ..... 1
 EMI6.3
 
<tb>
<tb> Chamber- <SEP> hardness <SEP> acetone- <SEP> Visual <SEP>
<tb> temperature <SEP> resistance <SEP> rating
<tb> 1 <SEP> day <SEP> 94 "<SEP> 100 <SEP> 2
<tb> 2 <SEP> days <SEP> 124 "<SEP> 100 <SEP> 4
<tb> 3 <SEP> days <SEP> 158 "<SEP> 100 <SEP> 5
<tb> 30 <SEP> minutes
<tb> 80 C
<tb> 30 <SEP> minutes <SEP> 120 "<SEP> 100 <SEP> 4
<tb> 1 <SEP> day <SEP> 150 "<SEP> 100 <SEP> 4
<tb> 2 <SEP> days <SEP> 160 "100 <SEP> 5
<tb> 3 <SEP> days <SEP> 164 "<SEP> 100 <SEP> 5 <SEP>
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 7>

 Example II
A clear coat binder was obtained by mixing 10 grams of polymer according to Experiment I with 1.8 grams of methyl ethyl ketone and with 0.73 grams of DAB (PA). that is blocked with MEK.



   After coating on steel, this coating was cured at both room temperature and 80 ° C for 30 minutes.
 EMI7.1
 
<tb>
<tb>



  Chamber- <SEP> hardness <SEP> acetone- <SEP> Visual <SEP>
<tb> temperature <SEP> resistance <SEP> rating
<tb> 1 <SEP> day <SEP> 83 "<SEP> 100 <SEP> 4 <SEP>
<tb> 2 <SEP> days <SEP> 111 "<SEP> 100 <SEP> 5
<tb> 3 <SEP> days <SEP> 145 "<SEP> 100 <SEP> 5 <SEP>
<tb> 30 <SEP> minutes
<tb> 80 C
<tb> 30 <SEP> minutes <SEP> 90 "<SEP> 100 <SEP> 3
<tb> 1 <SEP> day <SEP> l28 "<SEP> 100 <SEP> 4
<tb> 2 <SEP> days <SEP> 126 "100 <SEP> 5
<tb> 3 <SEP> days <SEP> l50 "<SEP> 100 <SEP> 5
<tb>
 Example III
A clear coat binder was prepared by mixing 8 grams of Experiment II polymer with 2 grams of methoxypropanol and 0.43 grams of DAB (PA). After coating on steel, this coating was cured at 80 ° C for 30 minutes.

 <Desc / Clms Page number 8>

 
 EMI8.1
 
<tb>
<tb>



  Chamber- <SEP> hardness <SEP> acetone- <SEP> Visual
<tb> temperature <SEP> resistance <SEP> rating
<tb> 30 <SEP> minutes <SEP> 140 "<SEP> 100 <SEP> 3
<tb> 1 <SEP> day <SEP> 160 "<SEP> 100 <SEP> 4
<tb> 2 <SEP> days <SEP> 164 "<SEP> 100 <SEP> 5
<tb> 3 <SEP> days <SEP> 168 "<SEP> 100 <SEP> 5
<tb>
 Example IV
A clear coat binder was prepared by mixing 8 grams of Experiment II polymer with 2 grams of methoxypropanol and 0.52 grams of DAB (PA) 4 that has been blocked with acetone.



  After coating on steel, this coating was cured at room temperature.
 EMI8.2
 



  I I
 EMI8.3
 
<tb>
<tb> Chamber- <SEP> hardness <SEP> acetone- <SEP> Visual <SEP>
<tb> temperature <SEP> resistance <SEP> rating
<tb> 3 <SEP> hours <SEP> 50 "<SEP> 40 <SEP>
<tb> 5 <SEP> hours <SEP> 60 "<SEP> 50 <SEP>
<tb> 1 <SEP> day <SEP> 120 "<SEP> 100 <SEP> 3
<tb> 2 <SEP> days <SEP> 135 "<SEP> 100 <SEP> 4
<tb> 3 <SEP> days <SEP> 150 "<SEP> 100 <SEP> 5
<tb>
 Comparative Example A
Example I was repeated replacing DAB (PA) 4) with 0.8 grams of JEFFAMINE T403.

 <Desc / Clms Page number 9>

 
 EMI9.1
 
<tb>
<tb>



  Chamber hardness <SEP> Acetone-Visual <SEP>
<tb> temperature <SEP> resistance <SEP> rating
<tb> 2 <SEP> days <SEP> 56 "<SEP> 50 <SEP>
<tb> 6 <SEP> days <SEP> 98 "<SEP> 90 <SEP>
<tb> 9 <SEP> days <SEP> 110 "100 <SEP> 2 <SEP>
<tb> 30 <SEP> minutes
<tb> 800C
<tb> 30 <SEP> minutes <SEP> 42 "<SEP> 30 <SEP>
<tb> 3 <SEP> days <SEP> 60 "<SEP> 60 <SEP>
<tb> 6 <SEP> days <SEP> 102 "<SEP> 100 <SEP> 2
<tb> 9 <SEP> days <SEP> 115 "<SEP> 100 <SEP> 3 <SEP>
<tb>
 Comparative Example B
Example IV was repeated replacing DAB (PA) 4 with 0.42 g of 4-aminomethyl-1,8-octanediamine which has been blocked with acetone.
 EMI9.2
 
<tb>
<tb>



  Room temperature <SEP> hardness <SEP> acetone resistance
<tb> 3 <SEP> hours <SEP> 50 "<SEP> 20
<tb> 5 <SEP> hours <SEP> 60 "<SEP> 38
<tb> 1 <SEP> day <SEP> 90 "<SEP> 50
<tb> 2 <SEP> days <SEP> 110 "<SEP> 80
<tb> 3 <SEP> days <SEP> 120 "<SEP> 90
<tb>
 The comparative tests show that the crosslinker according to the invention exhibits much faster reaction and hardness build-up than crosslinkers with primary amine groups not according to the invention.


    

Claims (1)

CONCLUSIES l. Bindmiddelsamenstelling omvattende een oligomeer of polymeer dat cyclische carbonaatgroepen bevat en een crosslinker die amine groepen bevat, met het kenmerk, dat de functionaliteit van de crosslinker > 2 is en dat de crosslinker primaire amine groepen, die in ss, y of ó positie verbonden zijn met een tertiaire amine groep, bevat.   CONCLUSIONS l. Binder composition comprising an oligomer or polymer containing cyclic carbonate groups and a crosslinker containing amine groups, characterized in that the functionality of the crosslinker is> 2 and that the crosslinker is primary amine groups connected in ss, y or ó position with a tertiary amine group. 2. Samenstelling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de crosslinker 3-10 groepen volgens formule (I) : NH-R- (I) bevat waarbij R1 is gebonden aan een tertiair amine en waarbij R1 (2-10) C-atomen omvat. Composition according to claim 1, characterized in that the crosslinker contains 3-10 groups of formula (I): NH-R- (I) wherein R1 is bound to a tertiary amine and wherein R1 (2-10) is C- atoms. 2. Bindmiddelsamenstelling volgens een der conclusies 1- 2, met het kenmerk, dat de crosslinker een verbinding volgens formule (II) is : (NH2-R2)m-N-(R2)n(II) waarbij het aantal koolstofatomen van de vertakte of lineaire keten R1 tussen de primaire en de tertiaire amine groep minimaal 2 en maximaal 4 bedraagt. Binder composition according to any one of claims 1- 2, characterized in that the crosslinker is a compound of formula (II): (NH2-R2) mN- (R2) n (II) wherein the number of carbon atoms of the branched or linear chain R1 between the primary and tertiary amine group is minimum 2 and maximum 4. - R2 is afgeleid van een alkyl, cycloalkyl of aromaat groep of een heteroatoom bevattende groep, waarbij de R2 groep (en) desgewenst meerdere tertiaire stikstofatomen met elkaar verbinden, - m = 1, 2 of 3 en n = 3-m.  - R2 is derived from an alkyl, cycloalkyl or aromatic group or a heteroatom-containing group, wherein the R2 group (s) optionally link several tertiary nitrogen atoms, - m = 1, 2 or 3 and n = 3-m. 4. Bindmiddelsamenstelling volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het aantal koolstofatomen tussen de primaire en tertiaire amine groep 2 of 3 is. Binder composition according to claim 3, characterized in that the number of carbon atoms between the primary and tertiary amine group is 2 or 3. 5. Bindmiddelsamenstelling volgens concusie 4, met het kenmerk, dat R2-groepen alifatisch of cycloalifatisch <Desc/Clms Page number 11> zijn. Binder composition according to claim 4, characterized in that R2 groups are aliphatic or cycloaliphatic  <Desc / Clms Page number 11>  to be. 6. Bindmiddelsamenstelling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het molekuulgewicht (Mw) van de crosslinker tussen 140 en 1000 ligt. Binder composition according to claim 5, characterized in that the molecular weight (Mw) of the crosslinker is between 140 and 1000. 7. Binmiddelsamenstelling volgens een der conclusies 1- 6, met het kenmerk, dat de crosslinker 4-cascade : 1, 4- diaminobutaan [4]-propylamine is. A bin composition according to any one of claims 1- 6, characterized in that the crosslinker is 4-cascade: 1,4-diaminobutane [4] -propylamine. 8. Bindmiddelsamenstelling volgens een der conclusies 1- 7, met het kenmerk, dat het polymeer een polyacrylaat, een polyester of een alkydhars is. Binder composition according to any one of claims 1- 7, characterized in that the polymer is a polyacrylate, a polyester or an alkyd resin. 9. Coating omvattende een bindmiddel volgens een der conclusies 1-8, vulstoffen en/of pigmenten en desgewenst andere gebruikelijke additieven. Coating comprising a binder according to any one of claims 1-8, fillers and / or pigments and, if desired, other conventional additives. 10. Gecoat substraat omvattende een substraat en een coating volgens conclusie 9, waarbij de coating is uitgehard. A coated substrate comprising a substrate and a coating according to claim 9, wherein the coating is cured. 11. Bindmiddel, coating of gecoat substraat zoals in hoofdzaak is beschreven in de beschrijving en de voorbeelden. 11. Binder, coating or coated substrate as substantially described in the description and examples.
BE9500688A 1995-08-11 1995-08-11 Binding agent compound comprising a polymer with cyclic carbonate groups and a cross-linker with amine groups BE1009543A4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9500688A BE1009543A4 (en) 1995-08-11 1995-08-11 Binding agent compound comprising a polymer with cyclic carbonate groups and a cross-linker with amine groups

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9500688A BE1009543A4 (en) 1995-08-11 1995-08-11 Binding agent compound comprising a polymer with cyclic carbonate groups and a cross-linker with amine groups

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1009543A4 true BE1009543A4 (en) 1997-05-06

Family

ID=3889126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE9500688A BE1009543A4 (en) 1995-08-11 1995-08-11 Binding agent compound comprising a polymer with cyclic carbonate groups and a cross-linker with amine groups

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE1009543A4 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101641394B (en) * 2007-03-12 2012-03-21 巴斯夫欧洲公司 Method for the production of products based on cyclic organic carbonates
WO2012130718A1 (en) 2011-03-31 2012-10-04 Basf Se Two-component coating compositions
WO2013182814A1 (en) * 2012-06-07 2013-12-12 Arkema France Resins bearing cyclic carbonate groups and cross-linkable compositions of said resins having a low voc level
US9238764B2 (en) 2011-03-31 2016-01-19 Basf Se Two-component coating compositions
US9879149B2 (en) 2012-12-19 2018-01-30 Arkema France Organic resin bearing cyclic carbonate groups and aqueous dispersion for crosslinked polyurethanes

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57202317A (en) * 1981-06-09 1982-12-11 Dainippon Ink & Chem Inc Curable resin composition
EP0272664A2 (en) * 1986-12-24 1988-06-29 Hoechst Aktiengesellschaft Curable mixtures and their use
EP0394786A1 (en) * 1989-04-26 1990-10-31 Bayer Ag Binder combinations, a process for their preparation and their use
EP0395122A2 (en) * 1986-02-13 1990-10-31 Hoechst Aktiengesellschaft Electrodeposition paints with a base of aminourethanes
JPH04258659A (en) * 1991-02-14 1992-09-14 Dainippon Ink & Chem Inc Thermosetting resin composition
JPH04311717A (en) * 1991-04-10 1992-11-04 Dainippon Ink & Chem Inc Curable resin composition

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57202317A (en) * 1981-06-09 1982-12-11 Dainippon Ink & Chem Inc Curable resin composition
EP0395122A2 (en) * 1986-02-13 1990-10-31 Hoechst Aktiengesellschaft Electrodeposition paints with a base of aminourethanes
EP0272664A2 (en) * 1986-12-24 1988-06-29 Hoechst Aktiengesellschaft Curable mixtures and their use
EP0394786A1 (en) * 1989-04-26 1990-10-31 Bayer Ag Binder combinations, a process for their preparation and their use
JPH04258659A (en) * 1991-02-14 1992-09-14 Dainippon Ink & Chem Inc Thermosetting resin composition
JPH04311717A (en) * 1991-04-10 1992-11-04 Dainippon Ink & Chem Inc Curable resin composition

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 119, no. 4, 26 July 1993, Columbus, Ohio, US; abstract no. 30065, "DIOXOLANYL GROUP-BASED EPOXY VINYL RESIN COMPOSITIONS" page 106; XP002001977 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 007, no. 053 (C - 154) 3 March 1983 (1983-03-03) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 042 (C - 1020) 26 January 1993 (1993-01-26) *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101641394B (en) * 2007-03-12 2012-03-21 巴斯夫欧洲公司 Method for the production of products based on cyclic organic carbonates
WO2012130718A1 (en) 2011-03-31 2012-10-04 Basf Se Two-component coating compositions
US9238764B2 (en) 2011-03-31 2016-01-19 Basf Se Two-component coating compositions
WO2013182814A1 (en) * 2012-06-07 2013-12-12 Arkema France Resins bearing cyclic carbonate groups and cross-linkable compositions of said resins having a low voc level
FR2991683A1 (en) * 2012-06-07 2013-12-13 Arkema France RESINS WITH CYCLIC CARBONATE GROUPS AND CROSSLINKABLE COMPOSITIONS OF THESE RESINS WITH LOW VOC RATES
CN104379618A (en) * 2012-06-07 2015-02-25 阿克马法国公司 Resins bearing cyclic carbonate groups and cross-linkable compositions of said resins having a low VOC level
KR20150021563A (en) * 2012-06-07 2015-03-02 아르끄마 프랑스 Resins bearing cyclic carbonate groups and cross-linkable compositions of said resins having a low voc level
AU2013273313B2 (en) * 2012-06-07 2015-07-09 Arkema France Resins bearing cyclic carbonate groups and cross-linkable compositions of said resins having a low VOC level
US20150197591A1 (en) * 2012-06-07 2015-07-16 Arkema France Resins bearing cyclic carbonate groups and cross-linkable compositions of said resins having a low voc level
KR101677863B1 (en) * 2012-06-07 2016-11-18 아르끄마 프랑스 Resins bearing cyclic carbonate groups and cross-linkable compositions of said resins having a low voc level
CN104379618B (en) * 2012-06-07 2017-03-08 阿克马法国公司 Resin with cyclic carbonate groups and have low VOC content described resin cross-linkable composition
US9879149B2 (en) 2012-12-19 2018-01-30 Arkema France Organic resin bearing cyclic carbonate groups and aqueous dispersion for crosslinked polyurethanes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW318187B (en)
AU636956B2 (en) Polyamine-functional silane resin
US8637612B2 (en) Thermosetting compositions containing isocyanurate ring
JPH07500123A (en) thermosetting coating composition
CN102791809A (en) Surface treatment method for a substrate using denatured urushiol derived from Toxicodendron vernicifluum
WO1996011988A1 (en) Powder coating resin composition
CN102010495B (en) Method for synthesizing weather-resistance polyurethane and acrylic ester prepolymer
BE1009543A4 (en) Binding agent compound comprising a polymer with cyclic carbonate groups and a cross-linker with amine groups
JPH08503507A (en) Acid-epoxy-melamine based coating composition modified with silane polymer
JP3287475B2 (en) Curable resin composition
CA2103368A1 (en) Thermosetting coating compositions
JP6128850B2 (en) Aqueous baking binder
US20030165701A1 (en) Water borne ambient temperature curable coating composition
US4559247A (en) Lactone grafted polyethers in coatings for deformable substrates
JPS58173158A (en) Cold cure resin composition
KR100596514B1 (en) Automotive paint composition
US4081591A (en) Method for stabilizing unsaturated cycloacetal resin
KR100220144B1 (en) Highsolid type acryl resin composition
TWI239966B (en) Oligomeric epoxy/isocyanate systems
US5973072A (en) Polymeric vehicles which include a phenolic urethane reactive diluent
CA2200082A1 (en) Polymeric vehicles which include a phenolic urethane reactive diluent
CA2140824C (en) Curable resin composition
JPS6259620A (en) Curable resin
SA515360591B1 (en) Lignin based coating compositions
MXPA00000757A (en) Oligomeric epoxy/isocyanate systems

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: DSM N.V.

Effective date: 19970831