DE3618113A1 - Beschichtungsmassen - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft bei Durchgang eines Gases (Dampfes)
härtbare Beschichtungen und insbesondere die Herstellung und Benutzung von Poiy—Cnitroalkohol)-Harzen dafür.
Bei Durchgang eines Gases (Dampfes) härtbare 3eschichtungen sind üblicherweise eine Klasse von Beschicinrongen, die aus
Polymerisaten sit funktionellen aromatischen Hydroxylgruppen
und Verrietzungsmitteln sit mehreren Isocyanatsruppen
formuliere werden. Überzüge oder Filme daraus werden durch
Einwirkung eines gasförmigen (dampfförmigen) tertiären Amins _. als Katalysator gehärtet. Um das gasförmige tertiäre Amin
wirtschaftlich und sicher zu handhaben, wurden Härtungsräume oder -kammern entwickelt. Solche Härtungskaramem
sind üblicherweise im wesentlichen leere Kammern, durch die
ein Förderband geleitet wird, das das beschichtete Substrat -rägr und in dem das gasförmige tertiäre Amin, normalerweise
vermische mit einem inerten 'Trägergas, mit dem beschichteten
Substrat in Berührung gebracht wird. Die Verwendung von" Polymerisaten mit funktioneilen aromatischen
Hydroxylgruppen wird empfohlen, wenn ein stabiles Sinpackungssystem
verlangt wird. Wenn Zweipackungsformulierungen möglieh
sind, können auch Harse mit funktionellen aliphatischen
Hydroxylgruppen eingesetzt werden. Die Vernetzungsmittel mit mehreren Isocyanatgruppen enthalten in herkömmlichen,
bei Gasdurchgang härtbaren 3eschichtungen mindestens einige aromatische Isocyanatgruppen, damit für die
Praxis annehmbare Härtungsgeschwindigkeiten erreicht werden.
Die Anforderungen an die üblichen bei Durchgang eines Gases
härtbaren Beschichtungen haben sich in gewissem Maße durch das in der DE-A-J^ 52 967 beschriebene Verfahren zum
Aufsprühen eines dampfförmigen Amins geändert. Das Verfahren
BADOR|QiiS{AL
sum Aufsprühen eines gasförmigen Katalysators beruht auf der gleichzeitigen Erzeugung eines Zers~äubuns:sgutes (A~omisatas)
aus einer Beschichtungsmasse und einem eine kat:a—
lyrische Mensre eines damOfformisen tertiären Amins als Katalysai;or
enthaltenden Irägergas« Das erzeugte Atcmisar und
der den dampfförmigen Amin-Kataiysator enthaltende Trägergass~rom
werden Termischt und auf ein 3ubs"ura~ gerichuer,
auf dem eine Beschichtung daraus erzeugt wird. Die Härtung verläuft rasch und die Benutzung einer Härtungskammer isxr
nicht erforderlich. Außerdem können alle aliphatischen Is ocyanat-Härtungsmittel
in einem derartigen Sprühverfahren verwendet werden. Hydroxylgruppen sind jedoch in dem Harz
noch erforderlich. Das Harz muß jedoch nach wie vor Hydroicylgruppen
aufweisen.
Ein iiachxreil des Erfordernisses von aromatischen Hydroxylgruppen
im Harz ist die inhärente Begrenzung, die der aromatische Charakter bei der Formulierung von 3eschichtungen
mit hohem Feststoffgehalt mit sich bringt. Dies gilt auch
für das Erfordernis der Anwesenheit aromatischer Einheiten im Polyisocyanat-Ternetzungsmittel. Eine derartige Begrenzung
des Gehalts an nichtflüchtigen Feststoffen gilt sogar
für das vorstehend beschriebene Aufsprühverfahren mit einem
damofförmigen Amin.
Λ Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschich-'
i tungsmasse bereitzustellen, mit der die Begrenzungen aufgehoben
werden, denen 3eSchichtungen unterliegen, die durch
Dampfdurchgang in einer Härtungskammer gehärtet werden.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelost.
Gegenstand der Erfindung ist: somit eine Beschicircungsmasse
umfassend eine Poly(nitroalkohol)-7erbindung und ein Poly— isocyanat als Härter.
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Die Beschichtungsmasse der Erfindung kann als aufgebrachte
- δι Beschichtung durch Einwirkung eines dampfförmigen tertiären
Amins als Katalysator in einer Härtungrskammer gehärtet werden.
Es kann aber auch ein Atcmisat der 3e Schichtungsmas se erzeugt und mit einem dampfförmigen tertiären Amin als Katalysator
vermischt werden, wobei das Gemisch dann auf ein Substrat aufgebracht wird und aushärtet.
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung auch ein
"/"erfahren zur Aushärtung einer Beschichtung aus einer Be-Schichtungsmasse,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man - auf die Beschichtungsmasse in zerstäubter Form, die- dann
auf ein Substrat aufgebracht wird, oder in als überzug auf ein Substrat aufgebrachter Form ein dampfförmiges tertiäres
4ττηη einwirken läßt.
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Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Aushärtung einer Beschichtung aus einer Beschichtungsmasse,
wobei auf die Beschichtungsmasse in zerstäubter Form, die dann auf ein Substrat aufgebracht wird, oder in Form einer
auf!ein Substrat aufgebrachten Beschichtung ein dampfförmiges
tertiäres Amin als Katalysator einwirkt, und wobei die Beschichtungsmasse ein Polyol und/oder eine Polymercapto-Verbindung
und ein Polyisocyanat als Härter umfaßt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Beschichtungsmasse
einsetzt, die zusätzlich eine Uitroalkohol-Gruppe enthält.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen in der Möglichkeit,
eine Beschichtungsmasse bei Raumtemperatur rasch auszuhärten. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit,
Beschichtungsmassen mit höherem Feststoffgehalt bei verhältnismäßig
geringer Viskosität zu formulieren.
Durch die Verwendung von Poly(nitroalkohol)-funktionellen
Monomeren, Oligomeren oder Polymeren in durch Dampfdurchgang
härtbaren Beschichtungen werden die vorteilhaften
Eigenschaften, die durch die Verwendung von "Verbindungen mit
funktionellen aromatischen Hydroxylgruppen und/oder Polymer capto-funktioneIlen Verbindungen erhalten werden, beibehalten.
Hierzu gehört die Möglichkeit der Formulierung von Einpackungs sy steinen, die mehrere Stunden oder langer lagerbeständig
sind, bei Raumtemperatur jedoch rasch aushärten, wenn ein dampfförmiges tertiäres Amin einwirkt. Mehrere einzigartige
Verbesserungen werden zusätzlich durch die Anwendung von harzartigen oder nichtharzartigen Poiy(nitroalko-
1^ holen) erreicht. Hierzu gehört; die Möglichkeit, Beschichtungsaassen
mit sehr hohem Feststroffgehalt zu formulieren. Der mögliche höhere Feststoffgehalt ist zum 'Teil darauf zurückzuführen,
daß die Verwendung der Poly(nitroalkohole) die Verminderung des Aromatengehalts sowohl im Harz als
auch im Härter ermöglicht. Aromatische Reste sind in Nachbarschaft zu den Nitroalkoholgruppen weder für die lagerbeständigkeit
noch für die Härtbarkeit der Beschichtungsmasse erforderlich. Aromatische Gruppen sind auch im Härter nicht
notwendig, um bei Raumtemperatur in Gegenwart eines dampfförmjigen
tertiären Amins rasche Aushärtung zu erreichen.
Dabei ist zu beachten, daß aromatische Reste bei polyolhaltigen Besc^ichtungsmassen, die in. üblicher Weise in einer
Härtungskammer ausgehärtet werden, sehr erwünscht sind. Eineweitere günstige Auswirkung der Möglichkeit, Beschichtungsmassen
mit weniger aromatischen Resten zu formulieren, ist die dadurch erreichte Erhöhung der Biegsamkeit der ausgehärteten
Beschichtungen. Biegsame Systeme mit hoher Dehnung sind sonst kaum zu erreichen, da aromatische Reste sterische
Hinderung in das Polymerisat einbringen, was zu erhöhter Sprödigkeit führt. Trotzdem enthalten übliche durch Dampfdurchgang
härtbare Beschichtungsnassen zumindest eine gewisse
üfenge an aranatischem Härter zur Beschleunigung der Härtungsgeschwindigkeit
und aromatische Reste mit Hydroxylgruppen im Harz, um eine günstige erhöhte Topfzeit der Masse
sicherzustellen. Die Verwendung von PolyCnitroalkohol?--
Harzen gemä£ vorliegender Erfindung schafft mehr Möglich-
-δ-keiten bei der Formulierung von durch Dampfdurchgang härtbaren
Beschichtungen.
Monomere, Oligomere und Polymere mit Nitroalkoholgruppen
sind im Handel erhältlich oder können leicht hergestellt werden. Beispielsweise werden bei der Behandlung von Olefinen
mit N^O21 in einem Äther, Ester oder Alkan als Lösungsmittel
vic-Dinitro-Verbindungen und ß-iTitroalkylnitrite erhalten
(March, Advanced Organic Chemistry, 2. Aufl., 3. 75^-,
McGraw-Hill, Inc. 1977). Die Umsetzung kann mit allen Arten
von Olefinen und Acetylenen_durchgeführt werden. Im allgemeinen
werden beide Produkte erhalten. Der Ester ist sehr reaktiv und wird bei Zugabe von Wasser oder Alkohol zu
einem ß-Nitroalkohol hydrolysiert. ß-Nitroalkohole können
auch indirekt durch Addition von AcetyInitrat an Doppelbin-,
düngen hergestellt werden. Das dabei erhaltene ß-ifitroacetat
kann zum Alkohol hydrolysiert werden (March, a.a.O, S. 755)·
Weitere Synthesewege sind dem Fachmann bekannt. Die STitroalkoholgruppen
sind an das Oligomere oder an die Polymer-Kette gebunden. Hierzu gehören auch endständige Nitroalkoholgruppen.
Das die Nitroalkoholgruppen enthaltende Harz ist zur Vernetzung mit dem Härter mindestens zweiwertig. Sine
höhere Zahl funktioneller Nitroalkoholgruppen kann jedoch ebenfalls vorliegen. Harze mit einer funktioneilen Nitroalkoholgruppe
können als reaktives Verdünnungsmittel verwendet werden.
Spezielle Beispiele für Poly(nitroalkohole), die sich zur
Verwendung in den BeSchichtungsmassen der Erfindung oder
zur Herstellung von harzartigen Nitroalkoholen eignen, sind 2-Nitro-2-äthyl-1,3-propandiol, tris(Hydroxymethyl)-nitromethan,
2-Nitro-2-methyl-1,5-propandiol und Gemische davon.
Polyisocyanat-Temetzungsmittal Terietzen unter dem liinfluß
eines gasförmigen tertiären Amins mit den Nitroalkoholgruppen
des erhaltenen Polymerisates mit den Adduk--Sndgruppen,
wobei die Beschichtung gehärtet wird. Aromai:isehe
.isocyanate sind bevorzugt, um eine vernünftige Tcrofzeit
und die ■ erwünschte rasche umsetzung in Gegenwart; der
gasförmigen tertiären Amine als Katalysator bei Raunnjemperatrur
zu erreichen. Für Hochleistrangrs—Beschichtungen kann
eine anfängliche Farbtone: ebenso wie eine Entfärbung infolsre
Ten ScnnenjLich~ aurcn aen iinoau von mmaesrens einer gewissen
Menge an aliühatischeni Xsocjanat im Vemet:rangsiiii~~el
so gering wie möglich gehalten werden. iTatüriich können polymere
Isocyanate verwendet werden, um die giftigen Dänpfe
von monomeren Isocyanaten zu vermindern. Außerdem finden auch
15
alkohclmodifisierte oder in anderer Iveise modif—sierra -socyanat-Zusammensetzungen
erfindungsgemäß Verwendung. Die Poly-Isocyanate enthalten vorsugsv/eise etv/a
2 bis - Isocyanatgruppen pro Molekül. Geeignete Polyisocyanate
zur Terv/enduns: in der vorliegenden Erfindung sind
'J
z.B.- Eexamethyiendiisocyanat, ^,^-'-Toluoldiisocyanat (-3!DI),
Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Polymethyl-polyphenylisocyanat
(polymeres MDI oder PAPI), m- und ρ—Phenylene!-
isocyanate, Bitoluoldiisocyanat, Triphenylmethantriisocyanat,
tris-(^-Isocyanatophenyl)-thiophosphat, Gyclohe:candiisocyanat
(GHDI;, bis-(Isocyanatomethyl)-cyclohexan (Ξ^
Dicyclohe^lmethandiisocyanat (H^2 MDI) 5 Trimethyihe:candiisocyanat,
Dimer säur e-diisocyanat (DDI), Dicyclohe:cyimethandiisocyanat
land Dimethyl-Derivate davon, Trimethylhe:canmeTJhyiendiisocyanat,
Lysindiisocyanat und sein Merhylester.
Isophorondiisocyanat, Methylcycioheicandiisocyanat, 1,5-^aphthalindiisocyanat,
Iriphenylmethanirriisocyanat, ICylylendiisocyanat
und seine Methyl- und hydrierten Derivate, PoIymethylen-polyphenyiisocyanate,
Chlorphenylen-2,4~diisocya-
nat, sowie ähnliche Polyisocyanate und Gemische davon. 35
Aromatische und aliphatische Polyisocyanat-Dimere, -trimere, -oligomere und -polymere einschließlich Biuret- und Isocyanurat-Derivate,
und funktionelle Isocyanat-Vorpolymerisate
sind oft als vorbereitete Fackungen verfügbar, die sich ebenfalls zur Verwendung in vorliegender Erfindung
eignen.
Das Verhältnis von Nitroalkoholgruppen im Poly (nitroalkohol) -Harz und
Isocyanat-Äquivalenten des Polyisocyanat-Vernetzungsmittels ist vorzugsweise größer als etwa 1:1 und kann bis zu etwa
1:2 reichen. Die genaue erstrebte Anwendung der Beschichtungsmassen gibt häufig dieses Verhältnis unter dem Isocyanat-Index
vor.
Wie vorstehend erwähnt, kann ein Lösungsmittel oder Träger
der Beschichtungsmasse einverleibt werden. Flüchtige organische Lösungsmittel können Ketone und Ester zur Herabsetzung
der Viskosität der Masse einschließen. Etwas aromatisches Lösungsmittel kann notwendig sein. Es stellt gewöhnlieh
einen Teil der flüchtigen Bestandteile von technischen Isocyanat-Polymerisaten dar. Beispiele für flüchtige organische
Lösungsmittel sind Methyläthy!keton, Aceton, Methylis
obutylket on, Äthylenglykolmonoäthylätheracetat (Cellosolve-acetat)
und ähnliche Lösungsmittel. Für das Polyisocyanat umfassen übliche technisch verfügbare Lösungsmittel
Toluol, Xylol, Cellosolve-acetat und dergleichen. Der effektive Gehalt an nichtflüchtigen Feststoffen in der Beschichtungsmasse
kann durch Einbau eines verhältnismäßig wenig oder nichtflüchtigen (hochsiedenden) Esters als Weichmacher
erhöht werden, der zum großen Teil im gehärteten Film verbleibt. Beispiele für derartige Ester-Weichmacher sind Dibutylphthalat
und Di-(2-äthylhexyl)-phthalat /COP/. Der Anteil
an Ester-Weichmacher soll nicht über 5 bis 10 Gewichtsprozent liegen, da sonst ein Verlust an Kratzfestigkeit
auftreten kann.
Die Beschichtungsmassen kennen außerdem Pigmente zur Trübung
und inerte Streckmittel en-halten, 2.3. Titandioxid,
Sinkoxid, Tone, wie Kaolin.it, Siliciumdioxid, Talk, Kohlenstoff oder Graphit (z.B. für leitfähige Beschichtungen),
und ähnliche Stoffe. Ferner können die Beschichtungsmassen färbende Pigmente, korrosxonsinhibierende Pigmente und eine
Vielzahl von anderen, üblicherweise in 3eschichtungsmassen
verwendeten Mitteln enthalten. Hierzu gehören z.B. üTetzmittel,
Fließ- oder Verlaufmittel und Pigment;-Dispergiermittel.
Die Be Schichtungsmas se aus Poly(nitroalkohol)-Harz und Isccyanat-Vemet
zungsmitteln hat eine Mindest-Topf zeit von 4· Stunden
in einem offenen Topf. Im allgemeinen ist; die Topfzeit grö-3er als 8 Stunden und kann bis zu 18 Stunden oder mehr erreichen.
Eine derart lange Topfzeit bedeutet, daß ein Auffüllen des Topfes in der Fabrik im Verlauf von Schichtwechseln
im allgemeinen nicht erforderlich ist;. Außerdem ist die
Topfzeit der Beschichtungsmasse je nach Formulierung im geschlossenen
Behälter im allgemeinen länger als 1 Monat.
Räch der Lagerung kann die 3e Schichtungsmas se mit einem geeigneren
Lösungsmittel auf die für die Anwendung richtige Viskosität gebracht werden. Sine solche Masse bewahrt; alle
ursprünglich besessenen hervorragenden Eigenschaften.
Das als Katalysator verwendete gasförmige (dampfförmige) Amin ist ein tertiäres Amin. Dazu gehören beispielsweise
auch tertiäre Amine, die Substituenten, wie Alkyl-, Alkanoi-,
Aryl- oder cycloaliphatische Reste und Gemische solcher Hesre enthalten. Auch heterocyclische tertiäre Amine können
zur Verwendung im Verfahren der Erfindung geeignet sein.
Spezielle Beispiele für geeignete trertiäre Amine sind Triäthyiamin,
Dirne thyläthylamin, Trimetrhylamin, Triburylamin,
Dimethylbenzylamin, Dimethyicycloheitylamin, Dimethyläthanolamin,
Diäthyläthanoiamin, Triäthanolamin, Pyridin, 4—Phenylpropyipyridin,
2,^·,6-0ο1ϋά1η, Ghinoiin, Isochinolin,
Il-ii-hylmorphoiin, Triäthylendiamin und Gemische davon.
Außerdem können Aminoxide und quar^amärs Ammonium-Amine
verwendet werden, wenn sie in praktikabler Weise in gasförmigem Zustand zur Verfügung gestellt werden können. Sine
Vielzahl von tertiären Aminen ist als Katalysator derzeit
im Handel erhältlich, und eignet sich für die Zwecke der
Erfindung- Die katalytische Aktivität des tertiären Amins kann durch Zusatz von Komplexsalsen zu den Beschichtungsmassen
erhöht werden; vgl. The Activation of IPDI by
Various Accelerator Systems, Veba-Chemie AG, Gelsenkirchen-3uer,
Bundesrepublik Deutschland. Der Zusatz von Eisen-, Mangan- und Aluminiums als en zu den flüssigen Beschichtungsmassen
stellt somit eine Ausführungsform des "Verfahrens der
Erfindung dar.
Der Mengenanteil an gasförmigem Amin als Katalysator kann
bis zu mindestens 6$ reichen. Gewöhnlich genügt jedoch ein
Gehalt von weniger als 1$, beispielsweise zwischen etwa
0,25 und 1%. Höhere Mengenanteile an Amin-Katalysator sind
nicht empfehlenswert, wenn Luft oder sonstige Quellen für molekularen Sauerstoff anwesend sind, da sich explosive
Gemische ergeben können. Das tertiäre Amin liegt in Dampfform
in einem Trägergas vor, das inert sein kann, wie Stickstoff oder Kohlendioxid, oder in Luft oder Gemischen davon.
In Abhängigkeit vom Trägergas und dem besonderen eingesetzten'tertiären
Amin müssen bestimmte Minimaltemperaturen und -drucke des Zerstäubungsgasstromes aufrechterhalten werden,
um sicherzustellen, daß der Amin-Kätalysator gasförmig
bleibt und nicht in irgendwelchen Leitungen kondensiert.
Außerdem können die Mengenverhältnisse von Amin und Trägergas
in Abhängigkeit davon geändert werden, ob eine herkömmliche Härtungskammer verwendet wird oder ob das Sprühverfahren
gemäß DE-A 54· 32 967 zur Anwendung kommt. Für die
Verwendung mit den Beschichtungsmassen der Erfindung bevoräugte
Härtungskammern sind in den US-?Sen ^ ^91 610 und
4· ^92 04-1 beschrieben. Es können ,jedoch auch andere Härtungs-
SAD ORiGiNAL
kammern benutzt werden, beispielsweise die in den üS-?Sen
3 851 402 und 3 951 634- beschriebenen.
Bei Einwirkung des dampfförmigen tertiären Amin-Katalysators
reagieren die Alkohol-Gruppen, der ilitroalkohci-Struktur
des Harzes und die Isocyanatgruppen des Härters und bilden
ein gehärtetes Uetzwerk von Urethan-Gruppen. Die Umsetzung
verläuft bei Raumtemperatur rasch und ermöglicht die Handhabung der ausgehärteten Teile innerhalb kurzer Zeit nach
der Härtung, d.h. häufig bereits nach 1 bis 5 Minuten. Eine derart kurze Härtungsdauer der Beschichtungsmassen
der Erfindung stellt einen beträchtlichen Torteil dar. Dabei ist nochmals zu betonen, daß eine solche rasche Aushärtung
unabhängig davon .stattfindet, ob das Härtungsmittel vollständig aliphatisch, vollständig aromatisch oder ein
Gemisch aus aliphatischen und aromatischen Isocyanaten ist.
Mit den Beschichtungsmassen der Erfindung kann eine Vielzahl von Substraten beschichtet werden. Hierzu gehören Metalle,
wie ;Eisen, Stahl, Aluminium, Kupfer, elektrolytisch beschichteter
Stahl und Zink. Die Beschichtungsmassen können
auch auf Holz, Faserplatten, RIM,- SMC, Tiny!polymerisate,
Acry!polymerisate, andere Polymerisate oder Kunststoffe und
Papier aufgebracht werden. Da die Beschichtungsmassen bei Raumtemperatur gehärtet werden können, stellt eine Beschädigung
durch Erhitzen von wärmeempfindlichen Substraten
keine Begrenzung der Anwendung der Beschichtungsmassen der Erfindung dar. Dadurch, daß das Aufsprühverfahren mit dampfförmigem
Amin als Katalysator gemäß DE-A-3^· 32 967 angewendet
werden kann, sind die Einsatzmöglichkeiten der Beschichtungsmassen der Erfindung noch vergrößert.
■f) Die Beispiele erläutern die Erfindung. Prozent- und Anteilsangaben
in den Beschicrnrungsangaben beziehen sich auf das
Gewicht, während sich Prozent- und Anteilsangaben im dampfförmigen tertiären Amin-Katalysator auf das Volumen beziehen,
falls nichts -anderes angegeben-
Tris-CHydroxymethylnitromethan) wird in den in Tabelle I
aufgeführten 3eSchichtungsmassen mit zwei verschiedenen Här
tern geprüft.
Beschichtung, g
.Bestandteil
18-1 18-2
·-. Tris(hydroxymethylnitromethan (1) 16.8 25.2 ·
Härter · (2) 80.4 69.3
(3)
CeIlosolve-Acetat v
CeIlosolve-Acetat v
N-Methylpyrrolidon 15.0 15.0
Feststoffe, Gew.-% " 52.0 67.7
(1) 60 Gewichtsprozent N-Methyl-2-pyrrolidon
(2) Beschichtung 18-1: Isocyanat Mondur HC, ein etwa
tetrafunktionelles Reaktionsprodukt aus Hexamethylen- -diisocyanat und Toluol-diisocyanat (NCO-Gehalt: 11,5#;
Äquivalentgewicht: 365; 60$ Feststoffe in Cellosolveacetat/Xylol;
Mobay Chemical .Corporation); Beschichtung 18-2: Isocyanat Desmodur N-3390, ein aliphatisches
Isocyanurat auf der Basis von Hexamethylen- * diisocyanat (NCO-Gehalt: 20$; 90$ Feststoffe in Butylacetat;
Äquivalentgewicht: 210; Mobay Chemical Corporation) .
(3) Cellosolveacetat ist Äthylenglykolmonoäthyl-ätheracetat
(Union Carbide Corporation).
Die Beschichtungsmassen werden durch Einwirkung von Triäthylamin als Katalysator (0,5 Vol.-% für die Beschichtung
13-1 und 0,9 Vol.-# für die Beschichtung 18-2) in einer
Härtungskammer ausgehärtet und geprüft. Es werden die folgenden Ergebnisse erhalten.
Beschichtung
(1)
närtunsrs- ~c
anfangs
24 std. 48stdJ2 Std.2e:LlJ's
^oriebe
RT ΗΓ
18-1 145 18-2 115
geliert — 115 170
585
60 44,42 52,52 100+ 100+
300 30,26 66,58 75 100+
(1) Plattenglas wird mit der Sward-Härte 100 festgelegt; es werden zwei Bestimmungen pro Platte durchgeführTT.
(2) Ein mit Methyläthy!keton (MEK) benetzter Lappen wird
mit mäßigem Daumendruck über eine Fläche des gehärteten Films gerieben, bis das Glassubstrat sichtbar ist.
(3) RT: Die Probe wird Tor der Prüfung 3 Tage bei Raumtemperatur
stehengelassen.
(4-) HT: Die Probe wird nach der Einwirkung des dampfförmigen
Amins 5 Minuten bei 1600G gehalten und dann vor
der Prüfung 3 Tage bei Raumtemperatur stehengelassen.
Beschichtung: -R
HT
Lösungsmitte!festigkeit (1)
55S NaCH 10% H2SO4
RT HT RT HT
Xylol ET HT
18-1 18-2
(1) Das angegebene Lösungsmittel befindet sich bei Raumtemperatur 2ßr Stunden unter einem Uhrglas auf der 3eschichtung.
Dann wird die Lösungsmittelfestigkeit der Beschichtung beurteilt.
+ = Test bestanden
- = Test nicht bestanden.
+ = Test bestanden
- = Test nicht bestanden.
Die vorstehend angegebenen Ergebnisse zeigen, daß die Nitroalkoholgruppen enthaltenden bei Dampfdurchgang hart-
baren Beschichtungsmassen auf geeignete Topfzeit und rasche Härtung zugeschnitten werden können. Außerdem besitzen diese
Beschichtungsmassen gute Eigenschaften bei mäßig hohem Anteil an nichtflüchtigen Feststoffen.
5
Aus 2-iTitro-2-äthyl-1,3-propandiol (60% Feststoffe in N-Methyl-2-pyrrolidon)
werden Beschichtungsmassen folgender Zusammensetzung hergestellt:
10
10
Beschichtung, g Bestandteil ig_i ^^
2-Nitro-2- äthylen-1,3-propandiol 24.8 33.8
Härter * 80.4 55.4
N-Methyl-2-pyrrolidon- 6.0
Cellosolve-Acetat — 4.0
Feststoffe, Gew.-# 56.7 54.2
* Beschichtung Λ9-Λ ; lsocyanat Mqndur HC von Beispiel Λ
Beschichtung 19-2: lsocyanat Desmodur N-3390 -von Beispiel
1.
ν
ν
Die Beschichtungen werden durch Einwirkung von Triäthylamin
als Katalysator (0,5 Vol.-# bei Beschichtung 19-1 und 0,9 Vol.-% bei Beschichtung 19-2) in einer Härtungskammer
gehärtet und den in Beispiel 1 beschriebenen Prüfungen unterzogen. Ss werden die folgenden Ergebnisse erhalten.
Tabelle Γ/Α
Sward(1) MEK(2)
Beschich- Viskosität -(·&&&■) Härtunss- Härte Abriebe
Std.zeit'5 RTC3) ΗΓ(4) KT HT
19-1 140 30,000 geliert — — 120 40,46 48,54 1OU+ 1OU+
19-2 145 175 365 895 1260 240 20,20 66,72 18
Lö sungsinitte Ife stigie it (1)
.Beschich- H3O 5% NaCH 10% H2SO4 Σ7Ι0Ι
tmi%
RT HT KT HT RT HT RT HT
Die Beschichtungen der vorliegenden Erfindung zeigen besonders gute Eigenschaften bei Verwendung eines gemischt
aliühatisch/aromatischen Isocyanates als Härter.
Beispie. 13
Mit 2-Sfitr0-2-iaethyl-i ,3-propandiol (50$ Feststoffe in
N-Meth.7l-2-pyrrolidon) werden BeSchichtungsmassen folgender*
Zusammensetzung hergestellt:
Beschichtung, g Bestandteil 20-I 20-2
2-Ni tro-2-met hy 1-1,3-propandiol 23.8 47.6
Härter * 40·2 46·2
Feststoffe, Gew.-# 56.3 69.7
·?' Beschichtung 2Q-1: Isocyanat Mondur HC von Beispiel Λ
Beschichtung 20-2: Isocyanat Desraodur N-?^9O von 3ei-
-"5PlO I l.
Die Be Schichtungen werden durch Einwirkung von Triäthylamin als Katalysator (0,5 Gew.-# bei der Beschichtung 20-1 und
0,9 Gew.-# bei der Beschichtung 20-2) in einer Härtungskammer
gehärtet und den in Beispiel 1 beschriebenen Prüfungen untersogen. Es werden die folgenden Ergebnisse erhalten.
Sward(1) MEK(2)
Hä b
W Sard MEK
Beschich- Txskosxtat (-ega·)Härtungs- Härte Abriebe
t '
g g
tung '. ~~~~ zeit, s (<i\ ι λ)
anfangs4 Std. 24.3td. 48stdJ2 Std. ΚΓΚά/ ET^' BT HT
20-1 110 geliert — — — 60 42,46 58,56 100+ lOU+
20-2 120 235 660 1100 1400 180 8,8 48,56 9 2U
Lösungsmittelfestigkeit (1)
Beschich- H0O 5% NaCH 10% H3SO4 Xylol
"^6 -' BT Ήγ . BT HT BT HT BT HT
Die1 Ergebnisse zeigen die rasche Härtung der Beschichtungen
bei Raumtemperatur unabhängig von dem Gehalt an aromatischen Gruppen im Härter. Auch im Nitroalkohol-Harz
sind aromatische Grunnen nicht erforderlich.
Claims (12)
1. Bei Raumtemperatur in Gegenwart eines dampfförmigen
tertiären Amins als Katalysator rasch härtbare Beschic
htungsmas se , umfassend eine ?oly(nitroalkohol)-Verbindung
und ein Polyisocyanatr als Härter.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne"!:, daß sie
zusätzlich ein flüchtiges organisches Lösungsmittel enthält.
5- Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Foly(nitroalkohoi)-Verbindung eine monomere, oligomere
oder polymere Verbindung ist.
^. Masse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet;,
daß das Moirerhältnis von ifitroalkoholgruppen zu Isocyana~gruppen
etwa 1:1 bis 1:2 beträgt.
5. Masse nach Anspruch 1 bis ^, dadurch gekennzeicaner,
da£ sie einen teilchenförmigen Füllstoff enthält.
bad
6. Masse nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die ?oly(nitroalkohol)-Verbindung ein 2-iIitro-2-äthyl-1,5-propandiol,
tris-(Hydroxymethyl)-nitromethan,
2-Nitro-2-methyl-1,5-propandiol oder ein Gemisch davon
ist.
7. Masse nach Anspruch 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Folyisocyanat-Härter ein aliphatisches PoIyisocyanat,
aromatisches Poiyisocyanat oder ein Gemisch 1Q davon ist.
3. Verfahren zur Aushärtung eines Überzugs aus einer Beschichtungsmasse
nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Beschichtungsmasse
in zerstäubter Form oder in als Oberzug auf ein Substrat aufgebrachter Form ein dampfförmiges tertiäres
Amin als Katalysator einwirken läßt.
9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß- man ein gleichzeitig mit einem dampfförmigen tertiären Amin erzeugtes Atomisat der BeSchichtungsmasse mit
dem Katalysator vermischt, das. Gemisch auf ein Substrat aufbringt und die Beschichtung aushärtet.
10. Verfahren zur Aushärtung einer Beschichtung aus einer BeSchichtungsmasse, wobei auf die Beschichtungsmasse
in zerstäubter Form oder in Form einer auf ein Substrat aufgebrachten Beschichtung ein dampfförmiges tertiäres
Amin als Katalysator einwirkt, und wobei die Eeschichtungsmasse
ein Polyol oder eine Polymercapto-Verbindung und ein Poiyisocyanat als Härter umfaßt, dadurch gekennzeichnet;,
daß man eine 3eschichtungsmasse einsetzt, die zusätzlich eine Nitroalkohol-Verbindung enthält.
11... Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nitroalkohol-Verbindung eine Mono(nitroalkohol)-Verbindung,
eine Poiy(nitroalkohol)-Verbindung oder ein Gemisch davon ist.
1
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
da£ der Poljisocyanat-Härter ein aromatisches Polyisocjanat,
ein aliphatisches Polyisocyanat oder ein Gemisch davon ist.
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