NL1014603C2 - Thermohardende samenstelling. - Google Patents

Description

t - 1 -

THERMQHARDENDE SAMENSTELLING

5

De uitvinding heeft betrekking op een thermohardende samenstelling bevattend een hars met -OH of -NH2 groepen en een crossiinkagens. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een eencomponent (IK) 10 hars en met name een ΙΚ-hars voor het gebruik in coatings op oplosmiddelbasis en in poedercoatings.

Bekende IK harsen zijn systemen op basis van een hars en een geblokt isocyanaat als crosslinkagens. Dergelijke systemen zijn onder andere 15 bekend uit de Review paper van D.A. Wicks e.a. in Progress in Organic Coatings 36 (1999) 148-172.

Afhankelijk van het type isocyanaat en de groep waarmee het isocyanaat is geblokkeerd, varieert de crosslinktemperatuur tussen 100 en 200 °C.

20 Veel als crosslinkagens toegepaste geblokte isocyanaten zijn trimeren van hexamethyleendiisocyanaat (HMI) of isophorondiisocyanaat (IPDC) geblokt met caprolactam. Deze verbindingen hebben respectievelijke molecuulgewichten van 843 en 1005 g/mol en een 25 functionaliteit van 3. De verhouding tussen molecuulgewicht en functionaliteit bij deze verbindingen is respectievelijk 281 en 335. In· deze geblokte isocyanaten is de verhouding tussen molecuulgewicht en functionaliteit relatief hoog.

30 Het nadeel van samenstellingen waarin geblokte isocyanaten als crosslinkagens aanwezig zijn, is dan ook dat deze samenstellingen relatief veel crosslinker bevatten.

1 Π 1 4R Π Q

- 2 -

Het doel van te uitvinding is te voorzien in een samenstelling die dit nadeel niet heeft.

Dit doel wordt bereikt doordat het crosslinkagens carbonylbiscaprolactam (CBC) is en de 5 samenstelling tevens een zuur of een base als katalysator bevat.

In CBC een molecuul volgens de onderstaande formule: O 0 0 „ o<5 is de verhouding tussen molecuulgewicht en functionaliteit 126. Hierdoor wordt bereikt, dat samenstellingen met CBC als crosslinkagens relatief 15 minder crosslinker bevatten. Als een hars bijvoorbeeld 60 mmol -OH groepen per 100 g hars bevat, is 20 gr caprolactam geblokt trimeer van IPDI nodig, doch slechts 7,56 g CBC.

Crosslinkers zijn aanzienlijk duurder dan 20 harsen en hebben daardoor een grote invloed op de kostprijs van de coating. Een voordeel van een coating op basis van CBC en en katalysator is derhalve, dat een dergelijke coating aanzienlijk goedkoper is dan een bekende coating op basis van een geblokt isocyanaat.

25 De samenstelling volgens de uitvinding bevat tevens een zuur of een base als katalysator. Hierdoor wordt bereikt, dat niet alleen amine getermineerde harsen kunnen worden uitgehard, maar ook 1014603 - 3 - hydroxy getermineerde harsen. Katalysatoren kunnen zowel zuren als basen zijn.

Zuren die geschikt zijn als katalysator voor het crosslinken van harsen in aanwezigheid van CBC 5 zijn Sb203, As203, LiX, BX3, MgX2, BiX3, SnX4, SbX5/ FeX3, GeX4, GaX3, HgX2, ZnX2, AlX3, TiX4, MnX2, ZrX4, R4NX, R4PX, HX, waarin X = I, Br, Cl, F, OR en R = alkyl of aryl. Branstedt zuren zoals H2S04, HN03, HX, H3P04, H3P03, RH2P02, RH2P03, R[(CO)OH]n, met n = 1-6 zijn eveneens 10 geschikt.

Basen die geschikt zijn als katalysator voor het crosslinken van harsen in aanwezigheid van CBC zijn M (OH) n, (RO)nM (M= Alkali of aardalkali, R = alkyl met Ci - C2o of aryl) , NRnH4.nOH (R = alkyl met Ci - C20 15 of ary). Tertiair amines waaronder triethylamine, tributylamine, trihexylamine, trioctylamine, cyclische amines zoals diazobicyclo[2,2,2]octaan (DABCO), dimethylaminopyridine (DMAP), Guanidine, en Morfoline.

Bij voorkeur is de katalysator een 20 Lewiszuur of -base. Hierdoor wordt bereikt dat de tijd nodig voor het uitharden nog korter is.

Lewiszuren die geschikt zijn als katalysator voor het crosslinken van harsen in aanwezigheid van CBC zijn Sb203, As203, LiX, BX3, MgX2, 25 BiX3, SnX4, SbXs, FeX3, GeX4, GaX3, HgX2, ZnX2, AlX3, TiX4, MnX2, ZrX4, R4NX, R4PX, HX, waarin X = I, Br, Cl, F, OR en R = alkyl of aryl.

Lewisbasen die geschikt zijn als katalysator voor het crosslinken van harsen in 30 aanwezigheid van CBC zijn tertiair amines waaronder triethylamine, tributylamine, trihexylamine, trioctylamine, cyclische amines zoals 1014603 - 4 - diazobicyclo[2,2,2]octaan (DABCO), dimethylaminopyridine (DMAP), Guanidine, en Morfoline.

Bij voorkeur is de Lewisbase tetra-alkoxytitanaat, waarin de alkoxygroep bijvoorbeeld een 5 butoxy- of een isopropoxygroep is.

Harsen kunnen zijn amino- of hydroxyfunctionele polymeren. Bij voorkeur zijn de harsen hydroxyfunctionele polyethers, -polyesters, -polyacrylaten, of -polyolefinen.

10 Daar waar in de werkwijze volgens de vinding carbonylbiscaprolactam wordt toegepast kan het crosslinkagens eveneens een n-acyllactam zijn.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het uitharden van een hars, waarin 15 de hars wordt uitgehard in aanwezigheid van carbonylbiscaprolactam en een een zuur of een base als katalysator.

De bereiding van de thermohardende samenstelling en de uitharding ervan gebeuren op voor 20 de vakman bekende methoden voor coatings op oplosmiddelbasis en voor poedercoatings.

De uitvinding heeft tevens betrekking op de toepassing van carbonylbiscaprolactam en een zuur of een base bij het uitharden van een hars.

25 1014603

Claims (5)

1. Thermoharden.de samenstelling bevattend een hars met -OH of -NH2 groepen en een crossiinkagens met 5 het kenmerk dat het crossiinkagens carbonylbiscaprolactam is en de samenstelling tevens een zuur of een base als' katalysator bevat.

2. Thermohardende samenstelling volgens claim 1, 10 waarin de katalysator een Lewiszuur of -base is.

3. Thermohardende samenstelling volgens claim 1, waarin de katalysator een tetra-alkoxytitanaat is.

4. Werkwijze voor het uitharden van een hars met -OH 15 of -NH2 groepen met het kenmerk dat de hars wordt uitgehard in aanwezigheid van carbonylbiscaprolactam en een katalysator uit een van de conclusies 1-3.

5. Toepassing van carbonylbiscaprolactam en een 20 katalysator uit een van de conclusies 1-3, bij het uitharden van een hars met -OH of -NH2 groepen. 1 0 1 46 03 SAMENWERKINGSVERDRAG (PCT) RAPPORT BETREFFENDE NIEUWHEIDSONDERZOEK VAN INTERNATIONAAL TYPE IOENTIFIKATIE VAN OE NATIONALE AANVRAGE Kenmerk wan de aanvrager of van de gemachtigd· 4141 NL Nederland*· aanvrage nr. Indieningsdatum 1014603 10 maart 2000 Ingeroepen voorrangsdatum Aanvrager (Naam) DSM N.V. Datum van het verzoek voor een onderzoek van internationaal type Door de Instantie voor Internationaal Onderzoek (ISA) aan het ver zoek voor een onderzoek van internationaal type toegekend nr. SN 34711 NL r ^^__ _________ _ t I. CLASSIFICATIE VAN HET ONDERWERP (bij toepassing van verschillende classificaties, aRe classificatiesymbolen opgeven)' Volgen* de Internationale classificatie IIPC) lnt.CI.7: C08F8/30 C08K5/34 II. ONDERZOCHTE GEBIEDEN VAN DE TECHNIEK ___Onderzochte minimum documentatie_ _Cla**ificatie*y*teem___Classificatiesymbolen lnt.CI.7: C08F C08K C08G C08C C09D Onderzochte andere documentatie dan da minimum documentatie voor zover dergcliika documenten in de onderzochte gebieden zijn opgenomen HL | | GEEN ONDERZOEK MOGELIJK VOOR BEPAALDE CONCLUSIES (opmerkingen op aanvullingsblad) /^Υ· I I GEBREK AAN EENHEID VAN UITVINDING (opmerkingen op aanvullingsblad) / Porm PCT/ISA/20K») 07.T979