DE10142816A1 - Verfahren zur Herstellung eines Isocyanuratgruppen enthaltenden, blockierten Polyisocyanats und dessen Verwendung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Isocyanuratgruppen enthaltenden, blockierten Polyisocyanats und dessen Verwendung

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines blockierten, Isocyanuratgruppen enthaltenden Polyisocyanats auf Basis von 1-Isocyanato-3,5,5-trimethyl-3-isocyanatomethylcyclohexan, wobei das DOLLAR I1-Caprolactam ist, und seine Verwendung als Vernetzer für Polyurethan-Pulverlacke und PUR-Einbrennlacke.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines blockierten, Isocyanuratgruppen enthaltenden Polyisocyanats auf Basis von 1-Isocyanato-3,5,5-trimethyl-3- isocyanatomethylcyclohexan (Isophorondiisocyanat, abgekürzt IPDI). Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung dieses Polyisocyanats als Härter (Vernetzer) für Polyurethan(PUR)- Pulverlacke und PUR-Einbrennlacke.
Hitzehärtbare pulverförmige Massen, die man durch Reaktion eines Hydroxylgruppen haltigen Harzes mit einem maskierten Polyisocyanat erhält, wurden in der Literatur erstmals 1970 beschrieben. Sie werden weit verbreitet angewandt. Von den maskierten Polyisocyanaten haben sich als PUR-Pulverhärter ∈-Caprolactam-blockierte Isophorondiisocyanataddukte durchgesetzt. Die mit diesen Härtern hergestellten PUR-Pulver nehmen infolge ihrer überlegenen Witterungs- und Wärmefarbstabilität eine hervorragende Stellung ein. Derartige Pulver werden z. B. in DE 27 35 497 beschrieben.
Die Herstellung der Härterkomponente dieser PUR-Pulver wird in DE 27 12 931 beschrieben. Sie erfolgt in zwei Stufen, wobei in der ersten Stufe IPDI trimerisiert und nach erfolgter Trimerisierung dann in der zweiten Stufe die ∈-Caprolactam-Blockierung durchgeführt wird.
Aus diesen mit ∈-Caprolactam blockierten IPDI-Addukten werden beim Einbrennen mit geeigneten Hydroxylverbindungen Lacke erhalten, die sich bei leichter Handhabbarkeit durch guten Verlauf, hohe Härte und Elastizität sowie gute Chemikalienbeständigkeit auszeichnen. Ein Nachteil dieser PUR-Pulverlacke ist jedoch die Einbrenntemperatur von ca. 190-210°C.
Das bei der Herstellung der Härterkomponente dieser PUR-Pulver eingesetzte IPDI enthält herstellungsbedingt ca. 200 ppm Chlor. Die DE 197 54 748 beansprucht Härterkomponenten auf Basis eines ∈-Caprolactam blockierten, Isocyanuratgruppen enthaltenden IPDI, das praktisch chlorfrei ist. PUR-Pulver gemäß der Lehre der DE 21 05 777, DE 25 42 191, DE 30 04 876, die diese Lackpolyisocyanate enthalten, härten bei um ca. 10°C tieferen Temperaturen aus.
Um Temperatur empfindliche Werkstücke der Pulvertechnologie zugänglich zu machen oder um Energiekosten zu senken, können andere Blockierungsmittel, die bei niedrigeren Temperaturen als ∈-Caprolactam abspalten, eingesetzt werden. So werden z. B. in der DE 22 00 342, DE 196 34 054, EP 0 432 257 und US 3 857 818 Oxime als Blockierungsmittel beschrieben. Pyrazole werden z. B. in EP 0 159 117, EP 0 713 871, Triazole in den DE 28 12 252, DE 100 33 097, DE 196 26 886, DE 197 30 670, Hydroxybenzoesäureester in WO 9906461 und sekundäre Amine in der DE 34 34 881 beschrieben. In diesen Polyisocyanaten kommt ausschließlich Chlor haltiges IPDI zum Einsatz. Dadurch ergeben sich Probleme in der Vergilbungsanfälligkeit der Pulverlacke beim Überbrennen während des Aushärtungsprozesses.
Aufgabe war es, die Vergilbungsanfälligkeit und die Überbrennstabilität zu verbessern.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung eines blockierten, Isocyanuratgruppen enthaltenden Polyisocyanats auf Basis von Isophorondiisocyanat, dadurch gekennzeichnet, dass
  • a) 5-100 Gew.-% Trimerisierungsprodukt des IPDI,
  • b) 95-0 Gew.-% IPDI,
    wobei der Chlorgehalt des eingesetzten IPDI kleiner als 10 ppm ist, mit
  • c) 0,7-1,1 mol Blockierungsmittel, ∈-Caprolactam ist ausgeschlossen, pro NCO- Äquivalent des Gemisches aus i) und ii) umgesetzt werden.
Die Herstellung eines solchen IPDI wird in DE 38 28 033, DE 42 14 236 sowie DE 42 31 417 beschrieben. Chlor frei im Sinne der Erfindung bedeutet, dass der Gehalt an Chlor weniger als 10 ppm beträgt.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einer ersten Stufe das Chlor freie IPDI in bekannter Weise der Trimerisierung unterworfen, wie dies beispielsweise in GB 1391066, DE 23 25 826, DE 26 44 684 und DE 29 16 201 beschrieben wird.
Als Katalysatoren können Metallverbindungen aus der Gruppe Salze und Basen und homöopolare Metallverbindungen, wie Metallnaphthenate, Erdalkaliacetate, Metallalkoxide, Aluminiumtri­ chlorid und Eisenacetylacetonat eingesetzt werden. Besonders geeignet für die Trimerisierung des Chlor freien IPDI sind die in der DE 29 16 201 beschriebenen N-(Hydroxyalkyl)ammoniumsalze.
Die Trimerisierung des chlorfreien IPDI kann in Substanz oder in inerten organischen Lösemitteln vorgenommen werden. Zur Durchführung des Trimerisierungsverfahrens ist es wesentlich, die Reaktion bei einem bestimmten Isocyanatgehalt der Mischung abzubrechen, und zwar vorzugsweise dann, wenn 30 bis 50% der NCO-Gruppen unter Trimerisierung reagiert haben. Das nicht umgesetzte IPDI wird dann durch Dünnschichtdestillation vom gebildeten Isocyanurat des IPDI abgetrennt. Ein geringer Anteil an höheren Oligomeren, die bekannterweise während der Trimerisierung entstehen, verbleibt im Trimerisierungsprodukt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die so zugänglichen Isocyanurat-Polyisocyanate entweder als ausschließliche Isocyanatkomponente oder aber im Gemisch mit Isocyanuratgruppen freien, Chlor freien IPDI eingesetzt werden. Der Zusatz von Chlor freiem IPDI gestattet es auf einfache Weise, die Eigenschaften der Verfahrensprodukte, insbesondere ihren Schmelzpunkt, in gewünschter Weise zu variieren.
Es ist besonders vorteilhaft, beim erfindungsgemäßen Verfahren als Isocyanuratkomponente das in situ hergestellte Gemisch aus Isocyanurat und Diisocyanat einzusetzen, das durch partielle Trimerisierung zugänglich ist.
Als besonders vorteilhaft zur Trimerisierung des chlorfreien IPDI haben sich die in DE 26 31 733 beschriebenen quartären Ammoniumsalze, die nicht Gegenstand der Erfindung sind, erwiesen. Im vorliegenden Verfahren wird zur Trimerisierung des Chlor freien IPDI der Katalysator in Mengen von 0,05 bis 0,5 Gew.-% (bez. auf IPDI) unter intensivem Rühren dem IPDI bei Raumtemperatur bis 80°C zugegeben. Der Umsatz, d. h. die Konzentration an Isocyanuratgruppen, kann durch die Katalysatorkonzentration wie auch Reaktionstemperatur beliebig eingestellt werden. Wird der Katalysator bei erhöhter Temperatur, z. B. 80°C, dem chlorfreien IPDI zugegeben, steigt die Temperatur des Reaktionsgemisches innerhalb weniger Minuten je nach Katalysatorkonzentration auf 110 bis 170°C. Nach Erreichen des Temperaturmaximums ist die Reaktion beendet. Das Temperaturmaximum ist indirekt ein Maß für den Umsetzungsgrad. Je höher das Temperaturmaximum ist, desto größer ist auch der Umsatz. Diese Zwischenstufe, das Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanat im Gemisch mit Isocyanuratgruppen freiem IPDI, wird in einem weiteren Schritt, wie nachstehend beschrieben, ohne weitere Modifizierung in das blockierte, Isocyanuratgruppen aufweisende Verfahrens­ produkt überführt.
Es ist auch möglich, Isocyanuratgruppen enthaltende, chlorfreie Polyisocyanate im Gemisch mit Isocyanuratgruppen enthaltende und Chlor haltigen Polyisocyanaten, die nicht auf IPDI basieren, einzusetzen. Basis für die Isocyanuratgruppen haltigen, chlorhaltigen Polyisocyanate sind aliphatische Diisocyanate wie z. B. 2-Methylpentamethylen-1,5-diisocyanat (MPDI), Hexamethylendiisocyanat (HDI), Trimethylhexamethylen-1,6-diisocyanat (TMDI), insbesondere das 2,2,4- und das 2,4,4-Isomere und technische Gemische beider Isomeren, 4,4'-Diisocyanato­ dicyclohexylmethan (H12MDI) oder Norbornandiisocyanat (NBDI).
Zur Durchführung der Blockierungsreaktion wird im Allgemeinen die Isocyanatkomponente vorgelegt und das Blockierungsmittel, das in dieser Erfindung nicht ∈-Caprolactam darstellt, portionsweise zugegeben. Die Reaktion kann in Substanz oder auch in Gegenwart geeigneter (inerter) Lösemittel durchgeführt werden. Bevorzugt wird jedoch in Substanz gearbeitet. Dabei wird das partiell trimerisierte IPDI-Gemisch auf 120°C erhitzt. Bei dieser Temperatur erfolgt in bekannter Weise die Zugabe des Blockierungsmittels. Nach Beendigung der Zugabe des Blockierungsmittels wird die Reaktionsmischung zur Vervollständigung der Umsetzung nun etwa 1 bis 2 h bei 120°C erhitzt. Das Blockierungsmittel wird in solchen Mengen zugegeben, dass auf 1 NCO-Äquivalent des Isocyanuratgruppen aufweisenden IPDI 0,7 bis 1,1 mol Blockierungs­ mittel, bevorzugt 1 mol, zur Reaktion kommen.
Als Blockierungsmittel können alle Blockierungsmittel, die nicht ∈-Caprolactam sind, eingesetzt werden. Beipielsweise können Phenole wie Phenol, und p-Chlorphenol, Alkohole wie Benzylakohol, Oxime wie Acetonoxim, Methylethylketoxim, Cyclopentanonoxim, Cyclohexanonoxim, Methylisobutylketoxim, Methyl-tert.-butylketoxim, Diisopropylketoxim, Diisobutylketoxim oder Acetophenonoxim, N-Hydroxy-Verbindungen wie N-Hydroxysuccinimid oder Hydroxypyridine, Lactame außer ∈-Caprolactam, CH-acide Verbindungen wie Acetessig­ säureethylester oder Malonsäureester, Amine wie Diisopropylamin, heterocyclische Verbindungen mit mindestens einem Heteroatom wie Mercaptane, Piperidine, Piperazine, Pyrazole, Imidazole, Triazole und Tetrazole, α-Hydroxybenzoesäureester wie Glykolsäureester oder Hydroxamsäureester wie Benzylmethacrylohydroxamat verwendet werden.
Als Blockierungsmittel besonders geeignet sind Acetonoxim, Methylethylketoxim, Acetophenonoxim, Diisopropylamin, 3,5-Dimethylpyrazol, 1,2,4-Triazol, Glykolsäurebutylester, Benzylmethacylohydroxamat oder p-Hydroxybenzoesäuremethylester.
Selbstverständlich können auch Mischungen dieser Blockierungsmittel eingesetzt werden.
Gegenstand der Erfindung sind auch blockierte, Isocyanatgruppen enthaltende Polyisocyanate auf Basis von Isophorondiisocyanat,
dadurch gekennzeichnet,
dass diese aufgebaut sind aus
  • a) 5-100 Gew.-% Trimerisierungsprodukt des IPDI,
  • b) 95-0 Gew.-% IPDI,
    wobei der Chlorgehalt des eingesetzten IPDI kleiner als 10 ppm ist, und
  • c) 0,7-1,1 mol Blockierungsmittel, ∈-Caprolactam ist ausgeschlossen, pro NCO- Äquivalent des Gemisches aus i) und ii.
Mit den erfindungsgemäß hergestellten Verfahrensprodukten lassen sich in Verbindung mit Polyolkomponenten überbrennbare, witterungsbeständige PUR-Lacke, insbesondere Pulverlacke und lösemittelhaltige Einkomponenten-Einbrennlacke herstellen. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polyisocyanate zur Herstellung von PUR-Pulverlacken und Einkomponenten-PUR- Einbrennlacken, so wie diese Lacke selbst.
Als Reaktionspartner der Polyisocyanate für PUR-Pulverlacke und PUR-Einbrennlacke kommen Verbindungen in Frage, die solche funktionellen Gruppen tragen, die sich mit Isocyanatgruppen während des Härtungsprozesses in Abhängigkeit von Temperatur und Zeit umsetzen, z. B. Hydroxyl-, Carboxyl-, Mercapto-, Amino-, Urethan- und (Thio)-Harnstoff-gruppen. Als Polymere können Polymerisate, Polykondensate und Polyadditions-verbindungen eingesetzt werden.
Bevorzugte Komponenten sind in erster Linie Polyether, Polythioether, Polyacetale, Polyesteramide, Epoxidharze mit Hydroxylgruppen im Molekül, Aminoplaste und ihre Modifizierungsprodukte mit polyfunktionellen Alkoholen, Polyazomethine, Polyurethane, Poly­ sulfonamide, Melaminabkömmlinge, Celluloseester und -ether, teilweise verseifte Homo- und Copolymerisate von Vinylestern, insbesondere aber Polyester- und Acrylatharze.
Die einzusetzenden Hydroxylgruppen haltigen Polyester haben zweckmäßigerweise eine OH-Funktionalität < 2 bis 5, bevorzugt von 2,5 bis 4,2, ein mittleres Molekulargewicht von 1 800 bis 5 000, bevorzugt von 2 300 bis 4 500, eine OH-Zahl von 20 bis 200 mg KOH/g, bevorzugt von 25 bis 120 mg KOH/g, eine Viskosität bei 160°C von < 80 000 mPa.s, bevorzugt von < 60 000 mPa.s, besonders bevorzugt von < 40 000 mPa.s, und einen Schmelzpunkt von 70°C bis 120°C, bevorzugt von 75 bis 100°C.
Die Polyester können in an sich bekannte Weise durch Kondensation von Polyolen und Polycarbonsäuren in einer Inertgasatmosphäre bei Temperaturen von 100 bis 260°C, vorzugsweise von 130 bis 220°C, in der Schmelze oder in azeotroper Fahrweise gewonnen werden, wie es z. B. in Methoden der Organischen Chemie (Houben-Weyl), Bd. 14/2, 1-5, 21-23, 40-44, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1963, bei C. R. Martens, Alkyl Resins, 51-59, Reinhold Plastics Appl., Series, Reinhold Publishing Comp., New York, 1961 oder in DE 27 35 497 und DE 30 04 903, beschrieben ist.
Die Hydroxyacrylate haben eine OH-Zahl von 20-150 mg KOH/g. Ihre Herstellung wird z. B. in den DE-OSS 30 30 539 und 197 30 669 beschrieben.
Das Mischungsverhältnis von Hydroxylgruppen haltigen Polymeren und Polyisocyanat wird in der Regel so gewählt, dass auf eine OH-Gruppe 0,6 bis 1,2, bevorzugt 0,8 bis 1,1, ganz besonders bevorzugt 1,0 blockierte NCO-Gruppen entfallen.
Die erfindungsgemäßen Polyisocyanate werden für die Herstellung von PUR-Pulverlacken mit dem geeigneten Hydroxylgruppen haltigen Polymeren und ggf. Katalysatoren, Pigmenten, Füllstoffen und Verlaufmitteln, z. B. Siliconöl und flüssigen Acrylatharzen, gemischt und in der Schmelze homogenisiert. Die Katalysatoren werden in einer Konzentration von 0,03 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Pulverlackmenge, zugesetzt. Bevorzugt sind organische Zinnverbindungen in einer Konzentration von 0,03 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Pulverlackmenge, enthalten. Dies kann in geeigneten Apparaten, z. B. in beheizbaren Knetern, vorzugsweise aber durch Extrudieren erfolgen, wobei Temperaturgrenzen von 130 bis 140°C nicht überschritten werden sollten. Die extrudierte homogenisierte Masse wird nach Abkühlen auf Raumtemperatur und nach geeigneter Zerkleinerung zum sprühfertigen Pulver vermahlen. Das Auftragen des sprühfertigen Pulvers auf geeignete Substrate kann nach den bekannten Verfahren, z. B. elektrostatisches Pulversprühen, Wirbelsintern oder elektrostatisches Wirbelsintern erfolgen. Nach dem Pulverauftrag werden die beschichteten Werkstücke zur Aushärtung 60 bis 10 Minuten auf eine Temperatur von 160 bis 210°C, vorzugsweise 30 bis 10 Minuten bei 170 bis 200°C erhitzt.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.
Beispiele A) Ausgangsverbindungen 1. Isophoronddiisocyanat mit einem Chlorgehalt < 10 ppm und einem Reinheitsgehalt < 99,9% (GC) 2. Katalysator-Herstellung
Der zur Trimerisierung des Chlor freien IPDI eingesetzte Katalysator wurde wie folgt hergestellt:
In einem mit Rührer, Rückflusskühler und Tropftrichter versehenen 1 l-Dreihalskolben wird 1 mol Dimethylethanolamin mit 1 mol Hexansäure in 50%iger Dipropylenglykol-Lösung neutralisiert. In diese Mischung wird dann unter intensivem Rühren 1 mol Propylenoxid innerhalb von ca. 2 Stunden zugegeben. Anschließend wird das Reaktionsgemisch 24 Stunden bei Raumtemperatur stehen gelassen. Danach wird zur Entfernung von nicht umgesetzten flüchtigen Bestandteilen (Propylenoxid) das Reaktionsgemisch noch ca. 6 Stunden bei 45 bis 50°C im Wasserstrahlvakuum erhitzt. Das so hergestellte Reaktionsprodukt hatte eine Viskosität bei 25°C von 2300 mPa.s.
B)Herstellung der erfindungsgemäßen Verfahrensprodukte Beispiel 1
Zu 1000 Gew.-T. chlorfreiem IPDI wurden bei 75°C unter intensivem Rühren 2,1 Gew.-T. des Katalysators A.2 gegeben. Nach einer Induktionszeit von ca. 1 min setzte die Reaktion ein. Durch die freiwerdende Reaktionswärme stieg die Temperatur des Reaktionsgemisches innerhalb von ca. 4 min auf 132°C. Mit dem Erreichen des Temperaturmaximums von 132°C war die Reaktion beendet. Der NCO-Gehalt der Reaktionsmischung betrug 27%. Danach wurde das Reaktionsgemisch auf 120°C abgekühlt und mit 444 Gew.-T 1,2,4-Triazol in Gegenwart von 0,5 Gew.-T Dibutylzinndilaurat umgesetzt. Das Reaktionsprodukt hatte einen Gehalt an freien NCO-Gruppen von 0,4%, einen Schmelzbereich von 87-90°C und eine Glasübergangs­ temperatur (DSC) von 60°C. Der blockierte NCO-Gehalt betrug 17,9%.
Beispiel 2 (Vergleich)
Analog zu Beispiel 1 wurde Chlor haltiges IPDI trimerisiert und mit 1,2,4-Triazol blockiert. Das Reaktionsprodukt hatte vergleichbare Kenndaten wie das Produkt aus Beispiel 1.
Beispiel 3 a) Herstellung des monomerfreien IPDI-Isocyanurats
1 000 Gew.-T. Chlor freies IPDI wurden bei 80°C unter intensivem Rühren mit 1 Gew.-T. des Katalysators A.2 versetzt. Nach einer Induktionszeit von ca. 1 min setzte die Reaktion ein. Durch die freiwerdende Reaktionswärme stieg die Temperatur des Reaktionsgemisches innerhalb von ca. 3 min auf 115°C. Mit dem Erreichen des Temperaturmaximums von 115°C war die Reaktion beendet. Der NCO-Gehalt der Reaktionsmischung betrug 31,2%. Das nicht umgesetzte IPDI wurde durch Dünnschichtdestillation bei 180°C/0,1 mbar abgetrennt. Das so hergestellte Reaktionsprodukt hatte einen NCO-Gehalt von 17,4% und einen Monomergehalt von 0,4%.
b) Herstellung der blockierten Isocyanuratgruppen enthaltenden Polyisocyanate (Richtig?)
200 Gew.-T des chlorfreien IPDI-Isocyanurats aus Beispiel 3a) wurden 50%ig in Aceton bei 50°C gelöst. Nach Zugabe von 0,14 Gew.-T Dibutylzinndilaurat gemischt wurden portionsweise 79,6 Gew.-T. 3,5-Dimethylpyrazol zugegeben. Nach etwa 2 h bei 50°C war die Reaktion beendet. Das Reaktionsprodukt hatte einen Gehalt an freien NCO-Gruppen von < 0,1%, einen Schmelzbereich von 126-129°C und eine Glasübergangstemperatur (DSC) von 99°C. Der blockierte NCO-Gehalt betrug 11,4%.
Beispiel 4 (Vergleich)
Analog zu Beispiel 3 wurde chlorhaltiges IPDI trimerisiert, isoliert und mit 3,5-Dimethylpyrazol blockiert. Das Reaktionsprodukt hatte vergleichbare Kenndaten wie das Produkt aus Beispiel 3.
Beispiel 5
100 Gew.-T des chlorfreien IPDI-Isocyanurats aus Beispiel 3a) wurden mit 100 Gew.-T Desmodur N 3300 (chlorhaltiges HDI-Isocyanurat der Bayer AG) auf 110°C aufgeheizt. Nach Zugabe von 0,14 Gew.-T Dibutylzinndilaurat gemischt wurden portionsweise 89,41 Gew.-T. 3,5-Dimethylpyrazol zugegeben. Nach etwa 1 h war die Reaktion beendet. Das Reaktionsprodukt hatte einen Gehalt an freien NCO-Gruppen von < 0,1%, einen Schmelzbereich von 58-61°C und eine Glasübergangstemperatur (DSC) von 35°C. Der blockierte NCO-Gehalt betrug 13,2%.
Beispiel 6 (Vergleich)
Analog zu Beispiel 5 wurde Chlor haltiges IPDI trimerisiert, isoliert, mit Desmodur N 3300 und Dibutylzinndilaurat gemischt und mit 3,5-Dimethylpyrazol blockiert. Das Reaktionsprodukt hatte vergleichbare Kenndaten wie das Produkt aus Beispiel 6.
C) Polyester
Als Polyester wurde Alftalat AN 739 der Fa. Solutia (OH-Zahl 55-60 mg KOH/g, Säurezahl 2-4 mg KOH/g, Schmelzbereich 82-90°C, Glasübergangstemperatur < 50°C, Viskosität bei 160°C von 24-29 Pa.s) verwendet.
D) Polyurethan-Pulverlacke Allgemeine Herstellungsvorschrift
Die zerkleinerten Produkte - erfindungsgemäßes blockiertes Polyisocyanat (Vernetzer), Polyester, Verlaufmittel-, ggf. Katalysator-Masterbatch - werden ggf. mit dem Weißpigment in einem Kollergang innig vermischt und anschließend im Extruder bis maximal 130°C homogenisiert. Nach dem Erkalten wird das Extrudat gebrochen und mit einer Stiftmühle auf eine Korngröße < 100 µm gemahlen. Das so hergestellte Pulver wird mit einer elektrostatischen Pulverspritzanlage bei 60 kV auf entfettete, ggf. vorbehandelte Eisenbleche appliziert und in einem Umlufttrockenschrank bei Temperaturen zwischen 180 und 200°C eingebrannt.
Verlaufmittel-Masterbatch
Es werden 10 Gew.-% des Verlaufmittels - ein handelsübliches Copolymer von Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat - in dem entsprechenden Polyester in der Schmelze homogenisiert und nach dem Erstarren zerkleinert.
Die Formulierungen enthielten 40 Gew.-% TiO2 (Weißpigment), 1 Gew.-% Acronal 4F (Verlaufmittel), 0,5 Gew.-% Benzoin und 0,1 Gew.-% Dibutylzinndilaurat. Das OH/NCO- Verhältnis betrug 1 : 1. Die Lacke wurden bei hohen Temperaturen gehärtet, um die Überbrennstabilität zu zeigen.
Tabelle 2
Vergilbung weißpigmentierter PUR-Pulverlacke

Claims (17)

1. Verfahren zur Herstellung eines blockierten, Isocyanuratgruppen enthaltenden Polyisocyanats auf Basis von Isophorondiisocyanat, dadurch gekennzeichnet, dass
  • a) 5-100 Gew.-% Trimerisierungsprodukt des IPDI,
  • b) 95-0 Gew.-% IPDI,
    wobei der Chlorgehalt des eingesetzten IPDI kleiner als 10 ppm ist, mit
  • c) 0,7-1,1 mol Blockierungsmittel, ∈-Caprolactam ist ausgeschlossen, pro NCO- Äquivalent des Gemisches aus i) und ii) umgesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 30-100 Gew.-% Trimerisierungsprodukt des IPDI umgesetzt werden.
3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein in situ hergestelltes Gemisch aus Isocyanurat und Diisocyanat des IPDI eingesetzt werden.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isocyanuratgruppen enthaltenden, Chlor freien Polyisocyanate im Gemisch mit Isocyanuratgruppen enthaltenden und Chlor haltigen Polyisocyanaten, die nicht auf IPDI basieren, eingesetzt werden.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Basis für die Isocyanuratgruppen enthaltenden, Chlor haltigen Polyisocyanate aliphatische Diisocyanate eingesetzt werden.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Polyisocyanate 2-Methylpentamethylen-1,5-diisocyanat (MPDI), Hexamethylen­ diisocyanat (HDI), Trimethylhexamethylen-1,6-diisocyanat (TMDI), 4,4-Diisocyanato­ dicyclohexylmethan (H12MDI) oder Norbornandiisocyanat (NBDI) eingesetzt werden.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Blockierungsmittel Phenole, Alkohole, Oxime, N-Hydroxy-Verbindungen, CH-acide Verbindungen, Lactame, Mercaptane, Piperidine, Piperazine, Pyrazole, Imidazole, Triazole, Tetrazole, α-Hydroxybenzoesäureester, Hydroxamsäureester oder sekundäre Amine eingesetzt werden.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Blockierungsmittel Acetonoxim, Methylethylketoxim, Acetophenonoxim, Diisopropylamin, 3,5-Dimethylpyrazol, 1,2,4-Triazol, Glykolsäurebutylester, Benzyl­ methacylohydroxamat oder p-Hydroxybenzoesäuremethylester eingesetzt werden.
9. Verwendung der nach Anspruch 1 bis 8 hergestellten Verbindungen zur Herstellung von Hitze härtbaren PUR-Pulverlacken oder Lösemittel haltigen Einkomponenten-PUR- Einbrennlacken.
10. Blockierte, Isocyanuratgruppen enthaltende Polyisocyanate auf Basis von Isophorondiisocyanat, dadurch gekennzeichnet, dass diese aufgebaut sind aus
  • a) 5-100 Gew.-% Trimerisierungsprodukt des IPDI,
  • b) 95-0 Gew.-% IPDI,
    wobei der Chlorgehalt des eingesetzten IPDI kleiner als 10 ppm ist, und
  • c) 0,7-1,1 mol Blockierungsmittel, ∈-Caprolactam ist ausgeschlossen, pro NCO- Äquivalent des Gemisches aus i) und ii).
11. Transparente oder pigmentierte Polyurethan-Pulverlacke oder Polyurethan-Einbrennlacke, dadurch gekennzeichnet, dass diese blockierte, Isocyanuratgruppen enthaltende Polyisocyanate auf Basis von Isophorondiisocyanat nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, funktionelle Gruppen aufweisende Polymere und weitere Hilfs- und Zuschlagstoffe enthalten.
12. Transparente oder pigmentierte Polyurethan-Pulverlacke oder Polyurethan-Einbrennlacke nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Hydroxylgruppen haltige Polymere eingesetzt werden und ein OH/NCO-Verhältnis von 1 : 0,5 bis 1,2 zugrunde liegt.
13. Transparente oder pigmentierte Polyurethan-Pulverlacke oder Polyurethan-Einbrennlacke nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein OH/NCO-Verhältnis von 1 : 0,8 bis 1,1 zugrunde liegt.
14. Transparente oder pigmentierte Polyurethan-Pulverlacke oder Polyurethan-Einbrennlacke nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein OH/NCO-Verhältnis von 1 : 1 zugrunde liegt.
15. Transparente oder pigmentierte Polyurethan-Pulverlacke oder Polyurethan-Einbrennlacke nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxylgruppen haltigen Polymeren eine Funktionalität < 2, eine OH-Zahl von 20 bis 200 mg KOH/g, eine Viskosität bei 160°C von < 80 000 mPa.s und einen Schmelzpunkt ≧ 70°C bis ≦ 120°C aufweisen.
16. Transparente oder pigmentierte Polyurethan-Pulverlacke oder Polyurethan-Einbrennlacke nach den Ansprüchen 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass den PUR-Pulverlacken Katalysatoren in einer Konzentration von 0,03 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Pulverlackmenge, zugesetzt werden.
17. Transparente oder pigmentierte Polyurethan-Pulverlacke oder Polyurethan-Einbrennlacke nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass den PUR-Pulverlacken organische Zinnverbindungen in einer Konzentration von 0,03 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Pulverlackmenge, zugesetzt werden.
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