DE69736522T2

DE69736522T2 - Überzugszusammensetzung und verfahren zur verminderung der uv-licht-induzierten abbau

Info

Publication number: DE69736522T2
Application number: DE69736522T
Authority: DE
Inventors: K. Patricia Birmingham OBERG; L. Donald Commerce Township ST. AUBIN; E. John Bloomfield Hills BOISSEAU; H. Walter Hartland Township OHRBOM
Original assignee: BASF Corp
Current assignee: BASF Corp
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1997-12-10
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2017-12-11
Also published as: EP0946658B1; ES2270476T3; CN1219948A; AU733837B2; EP0946658A1; BR9712975A; DE69736522D1; US5872165A; JP2001511824A; AU5701598A; KR20000015995A; WO1998027168A1; ATE336553T1

Description

Hintergrund der Erfindung Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschichtungszusammensetzung, die eine Kombination von polymergebundenen ultraviolettes Licht absorbierenden Verbindungen enthält.
Stand der Technik
UV-Absorber werden in Beschichtungszusammensetzungen zur Verringerung der sich aus den Einflüssen von Luftsauerstoff und ultraviolettem Licht ergebenden Degradation der Beschichtung verwendet. Die Degradation macht sich als Rißbildung, Glanzverlust, Farbtonänderungen, Delaminierung und Bildung von Blasen in den gehärteten Beschichtungsfilmen bemerkbar. Derartige Schäden in Überzügen können bekanntlich durch Stabilisatoren, wie UV-Absorber, weitgehend verhindert oder auf ein Minimum beschränkt werden.
Beispiele für UV-Absorber sind Benzotriazole, 2-Hydroxybenzophenone, Oxanilid und 2-Hydroxyphenyltriazine. Benzotriazole sind über ein breites Spektrum hinweg hocheffektive UV-Absorber, aber häufig nicht stabil und können in einem mehrschichtigen Beschichtungssystem in andere Beschichtungsschichten einwandern oder in der Beschichtungszusammensetzung chemisch abgebaut werden, wodurch sie ihre Wirksamkeit als UV-Absorber verlieren. Triazin-UV-Absorberverbindungen sind chemisch stabiler, haben aber nicht die UV-Absorptionsbreite der Benzotriazole.
In der US-PS 5099027 wird die Verwendung von Polymeren mit 2-Hydrophenylbenzotriazol-Gruppierungen als UV-Stabilisatoren und Bindemittel in Beschichtungszusammensetzungen beschrieben.
In der europäischen Anmeldung 0120608 wird die Verwendung von polymergebundenem UV-Stabilisator mit Resorcinmonobenzoat in Beschichtungszusammensetzungen beschrieben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stabilität von UV-Absorbern in einer Beschichtungszusammensetzung zu verbessern, die UV- Absorption zu erhöhen und die Degradation der Beschichtungszusammensetzung aufgrund der Einwirkung von ultraviolettem Licht zu verringern.
Kurze Darstellung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein polymergebundenes Benzotriazol oder polymergebundenes Triazin in Kombination mit mindestens einem anderen UV-Absorber eingearbeitet, um die Beständigkeit einer Beschichtungszusammensetzung gegenüber Degradation durch ulatrviolettes Licht zu verbessern. Das polymergebundene Benzotriazol oder polymergebundene Triazin verhindert die Auswanderung des Benzotriazols oder Triazins aus der Oberflächenbeschichtung und erhöht dessen chemische Beständigkeit in einer Beschichtungszusammensetzung, wodurch ein länger anhaltender UV-Schutz bereitgestellt wird. Das polymergebundene Benzotriazol und polymergebundene Triazin können in Kombination miteinander oder jeweils in Kombination mit anderen UV-Absorbern, wie nichtpolymeren Triazinen, 2-Hydroxybenzophenon, Oxanilid und Gemischen davon, verwendet werden. Das Benzotriazol oder Triazin kann auf eine polymere Komponente der Beschichtungszusammensetzung aufpolymerisiert werden, ob es sich dabei nun um ein Grundharz, ein Pigmentreibharz, einen Vernetzer, einen Rheologiemodifikator, Verlaufsadditive oder andere polymere Komponenten der Beschichtungszusammensetzung handelt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Benzotrioazol oder Triazin auf das vernetzbare Grundharz aufpolymerisiert.
Nähere Beschreibung der Erfindung
Polymergebundenes Triazin und polymergebundenes Benzotriazol werden in Kombination miteinander eingearbeitet oder einzeln mit einem oder mehreren zusätzlichen UV-Absorbern verwendet, um länger anhaltenden UV-Schutz in einer Beschichtungszusammensetzung bereitzustellen. Bei Verwendung eines polymergebundenen Benzotriazols als UV-Absorber wird es mit Verbindungen aus der Gruppe bestehend aus Triazinen, die polymer oder nichtpolymer sein können, nichtpolymeren Benzotriazolen, 2-Hydroxybenzophenonverbindungen, Oxaniliden und Gemischen davon kombiniert. Bei Verwendung eines polymergebundenen Triazins wird es mit Verbindungen aus der Gruppe bestehend aus polymergebundenen oder nicht polymergebundenen Triazinen oder anderen UV-Absorbern, wie 2-Hydroxybenzophenonverbindungen, Oxaniliden und Gemischen davon, kombiniert. Die bevorzugten UV-Absorber-Kombinationen enthalten polymergebundenes Benzotriazol und Triazin, welches polymergebunden oder nicht polymergebunden sein kann.
Ein polymergebundenes Benzotriazol, das im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist in Formel (Ia) gezeigt:
wobei in den Verbindungen der Formel (Ia) R₁, R₂ und R₃ für Wasserstoff stehen können, aber mindestens einer der Reste R₁ und R₂ von Wasserstoff verschieden sein muß. Außerdem können R₁, R₂ und R₃ für Halogen, Hydroxyl, Halogenmethyl, Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Phenylalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, Hydroxyalkyl mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Hexyl, Octyl, Nonyl, Dodecyl, Tetradecyl, Hexadecyl, Octadecyl, Nonadecyl und Eicosyl sowie die entsprechenden verzweigten Isomere, durch -COOH, -COOY₈, -CONH₂, -CONHY₉, -CONY₉Y₁₀, -NH₂, -NHY₉, -NY₉Y₁₀, -NHCOY₁₁, -CN und/oder -OCOY₁₁ substituiertes Alkyl mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen, das durch ein oder mehrere Sauerstoffatome unterbrochen und gegebenenfalls durch Hydroxyl oder Alkoxy mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen substituiert ist, Alkenyl mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, Glycidyl, gegebenenfalls durch Hydroxyl, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und/oder -OCOY₁₁ substituiertes Cyclohexyl, gegebenenfalls durch Hydroxyl, Chlor und/oder Methyl substituiertes Phenylalkyl mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, -COY₁₂ oder -SO₂Y₁₃ stehen, oder Y₂, wenn u für 2 steht, für Alkylen mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen, Alkylen mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, Xylylen, durch ein oder mehrere -O-Atome unterbrochenes und/oder durch Hydroxyl substituiertes Alkylen mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, -CH₂CH(OH)CH₂-O-Y₁₅, -OCH₂CH(OH)CH₂, -CO-Y₁₆-CO-, -CO-NH-Y₁₇-NH-CO- oder -(CH₂)_m-CO₂-Y₁₈-OCO-(CH₂)_m steht, worin m für 1, 2 oder 3 steht, Y₈ für Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Amin, Alkylamin oder Cycloalkylamin, worin die Alkyl- bzw. Cycloalkylgruppe bis zu 6 Kohlenstoffatome aufweist, Alkenyl mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen, durch ein oder mehrere Sauerstoff- oder Schwefelatome oder -NT₆- unterbrochenes und/oder durch Hydroxyl substituiertes Alkyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, durch -P(O)(OY₁₄)₂, -NY₉Y₁₀ oder -OCOY₁₁ und/oder Hydroxyl substituiertes Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkenyl mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen, Glycidyl oder Phenylalkyl mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen im Alkylteil steht, Y₉ und Y₁₀ unabhängig voneinander für Alkyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Alkoxyalkyl mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, Dialkylaminoalkyl mit 4 bis 16 Kohlenstoffatomen oder Cyclohexyl mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen stehen oder Y₉ und Y₁₀ gemeinsam für Alkylen, Oxalkylen oder Azaalkylen mit jeweils 3 bis 9 Kohlenstoffatomen stehen, Y₁₁ für Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Alkenyl mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Phenyl steht, Y₁₂ für Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Alkenyl mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, Phenyl, Alkoxy mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Phenoxy, Alkylamino mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder Phenylamino steht, Y₁₃ für Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Phenyl oder Alkylphenyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkylrest steht, Y₁₄ für Alkyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder Phenyl steht, Y₁₅ für Alkylen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, Phenylen oder eine Gruppe -Phenylen-M-Phenylen- steht, worin M für -O-, -S-, -SO₂-, -CH₂- oder -C(CH₃)₂- steht, Y₁₆ für Alkylen, Oxaalkylen oder Thiaalkylen mit jeweils 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, Phenylen oder Alkenylen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen steht, Y₁₇ für Alkylen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, Phenylen oder Alkylphenylen mit 1 bis 11 Kohlenstoffatomen im Alkylteil steht und Y₁₈ für Alkylen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen oder ein- oder mehrfach durch Sauerstoff unterbrochenes Alkylen mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen steht.
R₁ kann für Phenylalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, beispielsweise Benzyl, und auch für Cycloalkyl mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cyclooctyl, oder einen Rest der Formel
stehen, worin R₄ und R₅ unabhängig voneinander Alkyl mit jeweils 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methyl, bedeuten oder R₄ gemeinsam mit dem Rest C_nH_2n+1-m einen Cycloalkylrest mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, beispielsweise, Cyclohexyl, Cyclooctyl und Cyclodexyl, bildet. M steht für einen Rest der Formel -COOR₆, worin R₆ Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder Alkoxy mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkyl- bzw. Alkoxyteil bedeutet. Geeignete Alkylreste R₆ sind die oben für R₁ aufgeführten. Beispiele für geeignete Alkoxygruppen sind -C₂H₄OC₂H₅, -C₂H₄OC₈H₁₇ und -C₄H₈OC₄H₉. Als Phenylalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist R₁ beispielsweise Benzyl, Cumyl, α-Methylbenzyl oder Phenylbutyl.
Mindestens einer der Reste R₁ und R₂ muß von Wasserstoff verschieden sein.
Alternativ dazu hat ein Benzotriazol, das im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, die folgende Formel
In den Verbindungen der Formel (Ib) steht T für Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Methyl und Butyl, T₁ für Wasserstoff, Chlor oder Alkyl oder Alkoxy mit jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methyl, Methoxy und Butoxy, und n für 1 oder 2. Wenn n für 1 steht, steht T₂ für Chlor oder einen Rest der Formel -OT₃ oder
und wenn n für 2 steht, steht T₂ für einen Rest der Formel
oder -O-T₉-O-, wobei T₃ für Wasserstoff, gegebenenfalls durch 1 bis 3 Hydroxylgruppen oder durch -OCOT₆ substituiertes Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, ein- oder mehrfach durch -O- oder -NT₆- unterbrochenes und gegebenenfalls durch Hydroxyl oder -OCOT₆ substituiertes Alkyl mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen steht. Beispiele für T₃ als Cycloalkyl sind Cycloalkyl mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie Cyclopentyl, Cyclohexyl oder Cyclooctyl, das gegebenenfalls durch Hydroxyl und/oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylteil substituiert ist, beispielsweise Benzyl oder Phenylbutyl. T₃ kann auch für Alkenyl mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen stehen. Geeignete Alkenylreste leiten sich von den in den Definitionen von R₁ aufgeführten Alkylresten ab. Diese Alkenylreste können durch Hydroxyl substituiert sein. T₃ kann auch für Phenylalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylteil stehen. Beispiele für T₃ als Phenylalkyl sind Benzyl, Phenylethyl, α-Methylbenzyl oder Benzyl. T₃ kann auch für einen Rest der Formel -CH₂CH(OH)-T₇ oder
stehen. T₄ und T₅ stehen unabhängig voneinander für Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, ein- oder mehrfach durch -O- oder -NT₆- unterbrochenes Alkyl mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Cycloalkyl mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, Phenyl, durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiertes Phenyl, Alkenyl mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenylalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylteil oder Hydroxyalkyl mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, T₆ steht für Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Cycloalkyl mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, Alkenyl mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenyl, durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiertes Phenyl, Phenylalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, T₇ steht für Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls durch Hydroxyl substituiertes Phenyl, Phenylalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylteil oder -CH₂OT₈, T₈ steht für Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Alkenyl mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, Cycloalkyl mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen, Phenyl, durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiertes Phenyl oder Phenylalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylteil. T₉ steht für Alkylen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, Alkenylen mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, Cyclohexylen oder ein- oder mehrfach durch -O- unterbrochenes Alkylen mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen.
Das 2-Hydroxyphenyltriazin hat die Formel
In den Verbindungen der Formel (II) steht bzw. stehen u für 1 oder 2 und r für eine ganze Zahl von 1 bis 3, die Substituenten Y₁ unabhängig voneinander für Wasserstoff, Hydroxyl, Halogen, Halogenmethyl, Alkyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Alkoxy mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls durch Hydroxyl, Alkoxy mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Halogen oder durch Alkyl oder Alkoxy mit jeweils 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Halogen substituiertes Phenoxy, Y₂, wenn u für 1 steht, für durch -COOH, -COOY₈, -CONH₂, -CONHY₉, -CONY₉Y₁₀, -NH₂, -NHY₉, -NY₉Y₁₀, -NHCOY₁₁, -CN und/oder -OCOY₁₁ substituiertes Alkyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, durch ein oder mehrere Sauerstoffatome unterbrochenes und gegebenenfalls durch Hydroxyl oder Alkoxy mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen substituiertes Alkyl mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen, Alkenyl mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, Glycidyl, gegebenenfalls durch Hydroxyl, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und/oder -OCOY₁₁ substituiertes Cyclohexyl, gegebenenfalls durch Hydroxyl, Chlor und/oder Methyl substituiertes Phenylalkyl mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, -COY₁₂ oder -SO₂Y₁₃, oder Y₂, wenn u für 2 steht, für Alkylen mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen, Alkylen mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, Xylen, durch ein oder mehrere -O-Atome unterbrochenes und/oder durch Hydroxyl substituiertes Alkylen mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, -CH₂CH(OH)CH₂-O-Y₁₅, -OCH₂CH(OH)CH₂, -CO-Y₁₆-CO-, -CO-NH-Y₁₇-NH-CO- oder -(CH₂)_m-CO₂-Y₁₈-OCO-(CH₂)_m, worin m für 1, 2 oder 3 steht, Y₈ für Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Amin, Alkylamin oder Cycloalkylamin, worin die Alkyl- bzw. Cycloalkylgruppe bis zu sechs Kohlenstoffatome aufweist, Alkenyl mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen, durch ein oder mehrere Sauerstoff- oder Schwefelatome oder -NT₆- unterbrochenes und/oder durch Hydroxyl substituiertes Alkyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, durch -P(O)(OY₁₄)₂, -NY₉Y₁₀ oder -OCOY₁₁ und/oder Hydroxyl substituiertes Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkenyl mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen, Glycidyl oder Phenylalkyl mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, Y₉ und Y₁₀ unabhängig voneinander für Alkyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Alkoxyalkyl mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, Dialkylaminoalkyl mit 4 bis 16 Kohlenstoffatomen oder Cyclohexyl mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen oder gemeinsam für Alkylen, Oxalkylen oder Azaalkylen mit jeweils 3 bis 9 Kohlenstoffatomen, Y₁₁ für Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Alkenyl mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Phenyl, Y₁₂ für Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Alkenyl mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, Phenyl, Alkoxy mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Phenoxy, Alkylamino mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder Phenylamino, Y₁₃ für Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Phenyl oder Alkylphenyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, Y₁₄ für Alkyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder Phenyl, Y₁₅ für Alkylen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, Phenylen oder eine Gruppe -Phenylen-M-Phenylen-, worin M für -O-, -S-, SO₂, -CH₂- oder -C(CH₃)₂- steht, Y₁₆ für Alkylen, Oxaalkylen oder Thiaalkylen mit jeweils 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, Phenylen oder Alkenylen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, Y₁₇ für Alkylen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, Phenylen oder Alkylphenylen mit 1 bis 11 Kohlenstoffatomen im Alkylteil und Y₁₈ für Alkylen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen oder ein- oder mehrfach durch Sauerstoff unterbrochenes Alkylen mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen.
Das 2-Hydroxybenzophenon hat die Formel
In der Formel steht v für eine ganze Zahl von 1 bis 3 und w für 1 oder 2, und die Substituenten Z stehen unabhängig voneinander für Wasserstoff, Halogen, Hydroxyl, Alkyl, Alkoxy oder Alkylthio mit jeweils 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, Phenoxy oder Phenylthio.
Die polymergebunden UV-Absorberverbindung werden durch Polymerisations-, Kondensations- oder Umlagerungsreaktionen oder Pfropfen an Polymere gebunden. Die UVA-Verbindungen können an das gleiche Polymer oder separate Polymere gebunden werden. Beispiele für Polymere, in die es eingebaut werden kann, sind:
Polyolefine, Polyacrylate, Polymethacrylate, Polystyrol, derivatisierte Polystyrole, Polyurethane, Epoxidharz, Polyester, Polyether, Alkyd- und Carbamatpolymere und Gemische davon.
Das polymergebundene Benzotriazol absorbiert effektiv UV-Licht im Bereich von etwa 200 nm bis etwa 450 nm, insbesondere im Bereich von 240 nm bis 420 nm. Nach der bevorzugten Ausführungsform ist das Benzotriazol auf das in der Beschichtungszusammensetzung verwendete Grundharz oder den in der Beschichtungszusammensetzung verwendeten Vernetzer aufpolymerisiert. Alternativ dazu ist das Benzotriazol auf ein Pigmentreibharz oder eine andere in der Beschichtungszusammensetzung verwendete Verbindung aufpolymerisiert.
Der polymergebundene UV-Absorber ist in die Beschichtungszusammensetzung in einer Menge zwischen 0,1 und 30,0 Gewichtsprozent und vorzugsweise zwischen 1,0 und 10,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung, eingearbeitet.
Das Polymergrundharz ist aus der Gruppe bestehend aus Acrylat-, Methacrylat-, Urethan-, Carbamat-, Polyester-, Polyether-, Polystyrol-, derivatisierten Polystyrol-, Polyolefin-, Alkyd- und Epoxid-Polymerharzen und Gemischen davon ausgewählt. Bei dem Grundharz kann es sich um ein hydroxyfunktionelles Acrylharz handeln.
Die Beschichtungszusammensetzung kann ferner einen Vernetzer aus der Gruppe bestehend aus Isocyanaten, Harnstoffen, Aminoplasten, Carbamaten und Gemischen davon enthalten.
Die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung kann als Klarlack, z.B. für eine Farblack-Klarlack-Verbundbeschichtung, verwendet werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das 2-Hydroxyphenylbenzotriazol bzw. -triazin mit einem Acrylat-Grundharz mit Hydroxylfunktionalität copolymerisiert.
Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele erläutert, aber nicht eingschränkt.
Beispiele
Beispiel 1
Acrylpolymergebundenes Benzotriazol
Polymergebundener UV-Absorber

Durch Aufpolymerisieren von 28,4 Gramm eines Benzotriazols, das unter dem Warenzeichen Norbloc^TM 7966 vertrieben wird und von Noramco, Inc. erhältlich ist, auf 1514,3 Gramm eines hydroxyfunktionellen Carbamatharzes, das unter dem Warenzeichen Ureclear^TM vertrieben wird und im Handel von BASF Corporation erhältlich ist, wurde ein polymergebundener UV-Absorber mit 2,0% Benzotriazol, bezogen auf den Feststoffgehalt der Beschichtung, hergestellt. Das hydroxyfunktionelle Carbamatharz besaß ein Hydroxyläquivalentgewicht von 1650 g/Äquivalent bei einem nichtflüchtigen Anteil von 95%. Beispiel 2 Beschichtungszusammensetzung mit polymergebundenem Benzotriazol

Bestandteil	Menge*
Acrylharz aus Bsp. 1	75,51
²Aminoplast Resimene 747	20,66
Saurer Katalysator	1,00
Rheologiesteuerndes Mittel pyrogene	1,31
Kieselsäure
Verlaufsadditiv	0,20
Haftvermittler	1,32
Gesamt	100,00

*Alle Gewichte sind in Gewichtsprozent, bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt der Beschichtung, angegeben.

Beispiel 3
Beschichtungszusammensetzung mit einer Mischung von polymergebundenem Benzotriazol und Triazin
Die Beschichtungszusammensetzung in Beispiel 2 wurde mit 2,1 Gramm 2-Hydrophenyltriazin versetzt. Das Triazin wurde in 72%iger Lösung von Triazin und Lösungsmittel verwendet. Die erhaltene Beschichtungszusammensetzung enthielt 1 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Beschichtung.
Beispiel 4
Beschichtungszusammensetzung mit polymergebundenem Benzotriazol, Triazin und Lichtschutzmittel vom HALS-Typ
Die Beschichtungszusammensetzung in Beispiel 2 wurde mit 2-Hydrophenyltriazin in einer Menge von 2,1 Gramm und einem Lichtschutzmittel vom HALS-Typ, der unter dem Warenzeichen Sandivar 3058 vertrieben wird und von Sandoz erhältlich ist, in einer Menge von 1,5%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Beschichtungszusammensetzung, versetzt. Das Lichtschutzmittel vom HALS-Typ wurde in 95%iger Lösung verwendet, wobei die Lösung das Lichtschutzmittel vom HALS-Typ und Lösungsmittel enthält.

Claims

Beschichtungszusammensetzung, enthaltend a) ein vernetzbares Grundharz und b) eine Kombination von ultraviolettes Licht absorbierenden Verbindungen, worin es sich bei mindestens einem UV-Absorber um einen polymergebundenen UV-Absorber aus der Gruppe bestehend aus polymergebundenen Benzotriazolen der Formel
polymergebundenen 2-Hydroxyphenyltriazinen der Formel (II)
und Gemischen davon handelt, verwendet in Kombination mit einem nicht polymergebundenen UV-Absorber aus der Gruppe bestehend aus nichtpolymeren 2-Hydroxyphenyltriazinen, nichtpolymeren Benzotriazolen, 2-Hydroxybenzophenonen, Oxanilid und Gemischen davon, wobei in den Verbindungen der Formel (Ia) R₁ aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und Phenylalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylteil ausgewählt ist; R₂ aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Halogen, Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und Phenylalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylteil ausgewählt ist und R₃ aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Chlor und Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ausgewählt ist, wobei mindestens einer der Reste R₁ und R₂ von Wasserstoff verschieden ist; in der Formel (Ib) T für Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen steht, T₁ für Wasserstoff, Chlor oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht und n für 1 oder 2 steht, T₂, wenn n für 1 steht, für Chlor oder einen Rest der Formel -OT₃ steht, worin T₃ für Wasserstoff, gegebenenfalls durch 1 bis 3 Hydroxylgruppen substituiertes Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, ein- oder mehrfach durch -O- unterbrochenes und gegebenenfalls durch Hydroxyl substituiertes Alkyl mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls durch Hydroxyl substituiertes Alkenyl mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, Phenylalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylteil oder einen Rest der Formel -CH₂CH(OH)-T₇ oder Glycidyl steht; wobei T₇ für Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder gegebenenfalls durch Hydroxyl substituiertes Phenyl steht; und T₂, wenn n für 2 steht, für einen Rest der Formel -O-T₉-O- steht, worin T₉ für Alkylen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, Alkenylen mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, Cyclohexylen oder ein- oder mehrfach durch -O- unterbrochenes Alkylen mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen steht, in der Formel (IIa) u für 1 oder 2 steht, r für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht, die Substituenten Y₁ unabhängig voneinander für Wasserstoff, Hydroxyl, Halogen, Halogenmethyl, Alkyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder Alkoxy mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen stehen, Y₂, wenn u für 1 steht, für durch -COOH, -COOY₈, -CONH₂, -CONHY₉, -ONY₉Y₁₀, -CN und/oder -OCOY₁₁ substituiertes Alkyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, durch ein oder mehrere Sauerstoffatome unterbrochenes und gegebenenfalls durch Hydroxyl oder Alkoxy mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen substituiertes Alkyl mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen, Alkenyl mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, Glycidyl, gegebenenfalls durch Hydroxyl, Chlor und/oder Methyl substituiertes Phenylalkyl mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, -COY₁₂ oder -SO₂Y₁₃ steht, worin Y₈ für Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Amin, Alkylamin oder Cycloalkylamin, worin die Alkyl- bzw. Cycloalkylgruppe bis zu 6 Kohlenstoffatome aufweist, Alkenyl mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen, durch ein oder mehrere Sauerstoff- oder Schwefelatome oder -NT₆- unterbrochenes und/oder durch Hydroxyl substituiertes Alkyl mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, durch -P(O)(OY₁₄)₂, -NY₉Y₁₀ oder -OCOY₁₁ und/oder Hydroxyl substituiertes Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkenyl mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen, Glycidyl oder Phenylalkyl mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen im Alkylteil steht, Y₉ und Y₁₀ unabhängig voneinander für Alkyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Alkoxyalkyl mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, Dialkylaminoalkyl mit 4 bis 16 Kohlenstoffatomen oder Cyclohexyl mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen stehen, Y₁₁ für Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Alkenyl mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Phenyl steht, Y₁₂ für Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Alkenyl mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, Phenyl, Alkoxy mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Phenoxy, Alkylamino mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder Phenylamino steht, Y₁₃ für Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Phenyl oder Alkylphenyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkylrest steht; oder Y₂, wenn u für 2 steht, für Alkylen mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen, durch ein oder mehrere -O-Atome unterbrochenes und/oder durch Hydroxyl substituiertes Alkylen mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, -CH₂CH(OH)CH₂-O-Y₁₅-OCH₂CH(OH)CH₂ oder -(CH₂)_m-CO₂-Y₁₈-OCO-(CH₂)_m- steht, worin m für 1, 2 oder 3 steht, Y₁₄ für Alkyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder Phenyl steht, Y₁₅ für Alkylen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, Phenylen oder eine Gruppe -Phenylen-M-Phenylen- steht, worin M für -O-, -S-, -SO₂-, -CH₂- oder -C(CH₃)₂- steht, und Y₁₈ für Alkylen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen oder ein- oder mehrfach durch Sauerstoff unterbrochenes Alkylen mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen steht.
Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, in der die Kombination von UV-absorbierenden Verbindungen ein polymeres Benzotriazol in Kombination mit polymergebundenen 2-Hydroxyphenyltriazinen umfaßt.
Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 2, in der die Kombination von UV-absorbierenden Verbindungen ferner Verbindungen aus der Gruppe bestehend aus nichtpolymerem 2-Hydroxyphenyltriazin, nichtpolymeren Benzotriazolen, nichtpolymerem Oxanilid, nichtpolymeren 2-Hydroxybenzophenonen und Gemischen davon umfaßt.
Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, in der die Kombination von ultraviolettes Licht absorbierenden Verbindungen ferner eine polymere lichtabsorbierende Verbindung der Formel:
umfaßt, wobei v für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht und w für 1 oder 2 steht und die Substituenten Z unabhängig voneinander für Wasserstoff, Halogen, Hydroxyl oder Alkoxy mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen stehen.
Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, in der die polymergebundenen UV-absorbierenden Verbindungen auf Komponenten der Beschichtungszusammensetzung, die aus der Gruppe bestehend aus einem Grundharz, einem Vernetzer und Gemischen davon ausgewählt sind, aufpolymerisiert sind.
Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, in der das polymere Grundharz aus der Gruppe bestehend aus Acrylat-, Methacrylat-, Urethan-, Carbamat-, Polyester-, Polyether-, Polystyrol-, derivatisierten Polystyrol-, Polyolefin-, Alkyd- und Epoxid-Polymerharzen und Gemischen davon ausgewählt ist.
Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, ferner enthaltend einen Vernetzer aus der Gruppe bestehend aus Isocyanaten, Harnstoffen, Aminoplasten, Carbamaten und Gemischen davon.
Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, in der das 2-Hydroxyphenylbenzotriazol bzw. -triazin mit einem Acrylat-Grundharz mit Hydroxylfunktionalität copolymerisiert ist und die Beschichtungszusammensetzung einen Aminoplast-Vernetzer enthält.
Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, bei der es sich um eine Klarlackzusammensetzung handelt.
Verfahren zur Verbesserung der UV-Absorption einer Beschichtungszusammensetzung, bei dem man einer Beschichtungszusammensetzung eine Kombination von ultraviolettes Licht absorbierenden Verbindungen gemäß Anspruch 1 zusetzt.
Verfahren zur Verbesserung der UV-Absorption des Klarlacks einer Farblack-Klarlack-Verbundbeschichtung, bei dem man dem Klarlack eine Kombination von ultraviolettes Licht absorbierenden Verbindungen gemäß Anspruch 1 zusetzt.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem die Kombination von UV-absorbierenden Verbindungen ein polymeres Benzotriazol in Kombination mit polymergebundenen 2-Hydroxyphenyltriazinen umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Kombination von UV-absorbierenden Verbindungen ferner Verbindungen aus der Gruppe bestehend aus nichtpolymerem 2-Hydroxyphenyltriazin, nichtpolymeren Benzotriazolen, nichtpolymerem Oxanilid, nichtpolymeren 2-Hydroxybenzophenonen und Gemischen davon umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem die Kombination von ultraviolettes Licht absorbierenden Verbindungen ferner eine polymere lichtabsorbierende Verbindung der Formel:
umfaßt, wobei v für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht und w für 1 oder 2 steht und die Substituenten Z unabhängig voneinander für Wasserstoff, Halogen, Hydroxyl oder Alkoxy mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen stehen.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem die polymergebundenen UV-absorbierenden Verbindungen auf Komponenten der Beschichtungszusammensetzung, die aus der Gruppe bestehend aus einem Grundharz, einem Vernetzer und Gemischen davon ausgewählt sind, aufpolymerisiert werden.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem das Benzotriazol auf ein Grundharz aus der Gruppe bestehend aus Acrylat-, Methacrylat-, Urethan-, Carbamat-, Polyester-, Polyether-, Polystyrol-, derivatisierten Polystyrol-, Polyolefin-, Alkyd- und Epoxid-Polymerharzen und Gemischen davon aufpolymerisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Benzotriazol mit einem Acrylat-Grundharz mit Hydroxylfunktionalität copolymerisiert wird. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, ferner umfassend einen Vernetzer aus der Gruppe bestehend aus Isocyanaten, Harnstoffen, Aminoplasten, Carbamaten und Gemischen davon.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die Beschichtungszusammensetzung mit einem Aminoplast-Vernetzerharz vernetzt wird.