DE3618113C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft bei Durchgang eines Gases (Dampfes) härtbare Beschichtungen und insbesondere die Herstellung und Benutzung von Poly(nitroalkohol)-Harzen dafür. Bei Durchgang eines Gases (Dampfes) härtbare Beschichtungen sind üblicherweise eine Klasse von Beschichtungen, die aus Polymerisaten mit funktionellen aromatischen Hydroxylgrup­ pen und Vernetzungsmitteln mit mehreren Isocyanatgruppen formuliert 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 Härtungs­ räume oder -kammern entwickelt. Solche Härtungskammern sind üblicherweise im wesentlichen leere Kammern, durch die ein Förderband geleitet wird, das das beschichtete Substrat trägt und in dem das gasförmige tertiäre Amin, normaler­ weise vermischt mit einem inerten Trägergas, mit dem be­ schichteten Substrat in Berührung gebracht wird. Die Ver­ wendung von Polymerisaten mit funktionellen aromatischen Hydroxylgruppen wird empfohlen, wenn ein stabiles Einpackungs­ system verlangt wird. Wenn Zweipackungsformulierungen mög­ lich sind, können auch Harze mit funktionellen aliphati­ schen Hydroxylgruppen eingesetzt werden. Die Vernetzungs­ mittel mit mehreren Isocyanatgruppen enthalten in herkömm­ lichen, bei Gasdurchgang härtbaren Beschichtungen minde­ stens einige aromatische Isocyanatgruppen, damit für die Praxis annehmbare Härtungsgeschwindigkeiten erreicht wer­ den.
Die Anforderungen an die üblichen bei Durchgang eines Ga­ ses härtbaren Beschichtungen haben sich in gewissem Maße durch das in der DE-A-34 32 967 beschriebene Verfahren zum Aufsprühen eines dampfförmigen Amins geändert. Das Verfahren zum Aufsprühen eines gasförmigen Katalysators beruht auf der gleichzeitigen Erzeugung eines Zerstäubungsgutes (Ato­ misates) aus einer Beschichtungsmasse und einem eine kata­ lytische Menge eines dampfförmigen tertiären Amins als Ka­ talysator enthaltenden Trägergas. Das erzeugte Atomisat und der den dampfförmigen Amin-Katalysator enthaltende Träger­ gasstrom werden vermischt und auf ein Substrat gerichtet, auf dem eine Beschichtung daraus erzeugt wird. Die Härtung verläuft rasch und die Benutzung einer Härtungskammer ist nicht erforderlich. Außerdem können alle aliphatischen Iso­ cyanat-Härtungsmittel in einem derartigen Sprühverfahren verwendet werden. Hydroxylgruppen sind jedoch in dem Harz noch erfoderlich. Das Harz muß jedoch nach wie vor Hydro­ xylgruppen aufweisen.
Ein Nachteil des Erfordernisses von aromatischen Hydroxyl­ gruppen im Harz ist die inhärente Begrenzung, die der aro­ matische Charakter bei der Formulierung von Beschichtungen mit hohem Feststoffgehalt mit sich bringt. Dies gilt auch für das Erfordernis der Anwesenheit aromatischer Einheiten im Polyisocyanat-Vernetzungsmittel. Eine derartige Begren­ zung des Gehalts an nichtflüchtigen Feststoffen gilt sogar für das vorstehend beschriebene Aufsprühverfahren mit einem dampfförmigen Amin.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschich­ tungsmasse bereitzustellen, mit der die Begrenzungen aufge­ hoben werden, denen Beschichtungen unterliegen, die durch Dampfdurchgang in einer Härtungskammer gehärtet werden. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine Beschichtungsmasse, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus einer Poly(nitroalkohol)-Verbindung und einem Poly­ isocyanat als Härter besteht.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Beschichtungsmasse aus einem Polyol und/oder einer Polymercapto- Verbindung und einem Polyisocyanat als Härter, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie zusätzlich eine Nitroalkohol-Gruppe enthält.
Die Beschichtungsmasse der Erfindung kann als aufgebrachte Beschichtung durch Einwirkung eines dampfförmigen tertiären Amins als Katalysator in einer Härtungskammer gehärtet wer­ den. Es kann aber auch ein Atomisat der Beschichtungsmasse erzeugt und mit einem dampfförmigen tertiären Amin als Ka­ talysator vermischt werden, wobei das Gemisch dann auf ein Substrat aufgebracht wird und aushärtet.
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren 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 Amin einwirken läßt.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen in der Mög­ lichkeit, eine Beschichtungsmasse bei Raumtemperatur rasch auszuhärten. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, Beschichtungsmassen mit höherem Feststoffgehalt bei ver­ hältnismäßig geringer Viskosität zu formulieren.
Durch die Verwendung von Poly(nitroalkohol)-funktionellen Monomeren, Oligomeren oder Polymeren in durch Dampfdurch­ gang härtbaren Beschichtungen werden die vorteilhaften Eigenschaften, die durch die Verwendung von Verbindungen mit funktionellen aromatischen Hydroxylgruppen und/oder Poly­ mercapto-funktionellen Verbindungen erhalten werden, beibe­ halten. Hierzu gehört die Möglichkeit der Formulierung von Einpackungssystemen, die mehrere Stunden oder länger lager­ beständig sind, bei Raumtemperatur jedoch rasch aushärten, wenn ein dampfförmiges tertiäres Amin einwirkt. Mehrere ein­ zigartige Verbesserungen werden zusätzlich durch die Anwen­ dung von harzartigen oder nichtharzartigen Poly(nitroalko­ holen) erreicht. Hierzu gehört die Möglichkeit, Beschich­ tungsmassen mit sehr hohem Feststoffgehalt zu formulieren. Der mögliche höhere Feststoffgehalt ist zum Teil darauf zu­ rückzuführen, daß die Verwendung der Poly(nitroalkohole) die Verminderung des Aromatengehalts sowohl im Harz als auch im Härter ermöglicht. Aromatische Reste sind in Nach­ barschaft zu den Nitroalkoholgruppen weder für die Lagerbe­ ständigkeit noch für die Härtbarkeit der Beschichtungsmasse erforderlich. Aromatische Gruppen sind auch im Härter nicht notwendig, um bei Raumtemperatur in Gegenwart eines dampf­ förmigen tertiären Amins rasche Aushärtung zu erreichen. Dabei ist zu beachten, daß aromatische Reste bei polyolhal­ tigen Beschichtungsmassen, die in üblicher Weise in einer Härtungskammer ausgehärtet werden, sehr erwünscht sind. Eine weitere günstige Auswirkung der Möglichkeit, Beschichtungs­ massen mit weniger aromatischen Resten zu formulieren, ist die dadurch erreichte Erhöhung der Biegsamkeit der ausgehär­ teten 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 Dampf­ durchgang härtbare Beschichtungsmassen zumindest eine ge­ wisse Menge an aromatischem Härter zur Beschleunigung der Här­ tungsgeschwindigkeit und aromatische Reste mit Hydroxyl­ gruppen im Harz, um eine günstige erhöhte Topfzeit der Mas­ se sicherzustellen. Die Verwendung von Poly(nitroalkohol)- Harzen gemäß vorliegender Erfindung schafft mehr Möglich­ keiten bei der Formulierung von durch Dampfdurchgang härt­ baren Beschichtungen.
Monomere, Oligomere und Polymere mit Nitroalkoholgruppen sind im Handel erhältlich oder können leicht hergestellt werden. Beispielsweise werden bei der Behandlung von Olefi­ nen mit N₂O₄ in einem Äther, Ester oder Alkan als Lösungs­ mittel vic-Dinitro-Verbindungen und β-Nitroalkylnitrite er­ halten (March, Advanced Organic Chemistry, 2. Aufl., S. 754, McGraw-Hill, Inc. 1977). Die Umsetzung kann mit allen Arten von Olefinen und Acetylenen durchgeführt werden. Im allge­ meinen werden beide Produkte erhalten. Der Ester ist sehr reaktiv und wird bei Zugabe von Wasser oder Alkohol zu einem β-Nitroalkohol hydrolysiert. β-Nitroalkohole können auch indirekt durch Addition von Acetylnitrat an Doppelbin­ dungen hergestellt werden. Das dabei erhaltene b-Nitroacetat kann zum Alkohol hydrolysiert werden (March, a. a. O., S. 755). Weitere Synthesewege sind dem Fachmann bekannt. Die Nitro­ alkoholgruppen sind an das Oligomere oder an die Polymer- Kette gebunden. Hierzu gehören auch endständige Nitroalkohol­ gruppen. Das die Nitroalkoholgruppen enthaltende Harz ist zur Vernetzung mit dem Härter mindestens zweiwertig. Eine höhere Zahl funktioneller Nitroalkoholgruppen kann jedoch ebenfalls vorliegen. Harze mit einer funktionellen Nitro­ alkoholgruppe können als reaktives Verdünnungsmittel verwen­ det 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)-nitro­ methan, 2-Nitro-2-methyl-1,3-propandiol und Gemische davon.
Polyisocyanat-Vernetzungsmittel vernetzen unter dem Einfluß eines gasförmigen tertiären Amins mit den Nitroalkohol­ gruppen des erhaltenen Polymerisates mit den Addukt- Endgruppen, wobei die Beschichtung gehärtet wird. Aromati­ sche Isocyanate sind bevorzugt, um eine vernünftige Topf­ zeit und die erwünschte rasche Umsetzung in Gegenwart der gasförmigen tertiären Amine als Katalysator bei Raumtempe­ ratur zu erreichen. Für Hochleistungs-Beschichtungen kann eine anfängliche Färbung ebenso wie eine Entfärbung infolge von Sonnenlicht durch den Einbau von mindestens einer ge­ wissen Menge an aliphatischem Isocyanat im Vernetzungsmittel so gering wie möglich gehalten werden. Natürlich könnnen po­ lymere Isocyanate verwendet werden, um die giftigen Dämpfe von monomeren Isocyanaten zu vermindern. Außerdem finden auch alkoholmodifizierte oder in anderer Weise modifizierte Iso­ cyanat-Zusammensetzungen erfindungsgemäß Verwendung. Die Poly-Isocyanate enthalten vorzugsweise etwa 2 bis 4 Isocyanatgruppen pro Molekül. Geeignete Polyiso­ cyanate zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind z. B. Hexamethylendiisocyanat, 4,4′-Toluoldiisocyanat (TDI), Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Polymethyl-polyphenyl­ isocyanat (polymeres MDI oder PAPI), m- und p-Phenylendi­ isocyanate, Bitoluoldiisocyanat, Triphenylmethantriisocya­ nat, tris-(4-Isocyanatophenyl)-thiophosphat, Cyclohexandi­ isocyanat (CHDI), bis-(Isocyanatomethyl)-cyclohexan (H₆XDI), Dicyclohexylmethandiisocyanat (H₁₂MDI), Trimethylhexandi­ isocyanat, Dimersäure-diisocyanat (DDI), Dicyclohexylmethan­ diisocyanat und Dimethyl-Derivate davon, Trimethylhexan­ methylendiisocyanat, Lysindiisocyanat und sein Methylester, Isophorondiisocyanat, Methylcyclohexandiisocyanat, 1,5-Naph­ thalindiisocyanat, Triphenylmethantriisocyanat, Xylylendi­ isocyanat und seine Methyl- und hydrierten Derivate, Poly­ methylen-polyphenylisocyanate, Chlorphenylen-2,4-diisocya­ nat, sowie ähnliche Polyisocyanate und Gemische davon.
Aromatische und aliphatische Polyisocyanat-Dimere, -Trimere, -Oligomere und -Polymere einschließlich Biuret- und Iso­ cyanurat-Derivate, und funktionelle Isocyanat-Vorpolymeri­ sate sind oft als vorbereitete Packungen 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 Beschich­ tungsmassen gibt häufig dieses Verhältnis unter dem Iso­ cyanat-Index vor.
Wie vorstehend erwähnt, kann ein Lösungsmittel oder Träger der Beschichtungsmasse einverleibt werden. Flüchtige orga­ nische Lösungsmittel können Ketone und Ester zur Herabset­ zung der Viskosität der Masse einschließen. Etwas aromati­ sches Lösungsmittel kann notwendig sein. Es stellt gewöhn­ lich einen Teil der flüchtigen Bestandteile von technischen Isocyanat-Polymerisaten dar. Beispiele für flüchtige orga­ nische Lösungsmittel sind Methyläthylketon, Aceton, Methyl­ isobutylketon, Äthylenglykolmonoäthylätheracetat (Cello­ solve-acetat) und ähnliche Lösungsmitttel. Für das Polyiso­ cyanat umfassen übliche technisch verfügbare Lösungsmittel Toluol, Xylol, Cellosolve-acetat und dergleichen. Der effek­ tive Gehalt an nichtflüchtigen Feststoffen in der Beschich­ tungsmasse kann durch Einbau eines verhältnismäßig wenig oder nichtflüchtigen (hochsiedenden) Esters als Weichmacher erhöht werden, der zum großen Teil im gehärteten Film ver­ bleibt. Beispiele für derartige Ester-Weichmacher sind Di­ butylphthalat und Di-(2-äthylhexyl)-phthalat [DOP]. Der An­ teil an Ester-Weichmacher soll nicht über 5 bis 10 Gewichts­ prozent liegen, da sonst ein Verlust an Kratzfestigkeit auftreten kann.
Die Beschichtungsmassen können außerdem Pigmente zur Trü­ bung und inerte Streckmittel enthalten, z. B. Titandioxid, Zinkoxid, Tone, wie Kaolinit, Siliciumdioxid, Talk, Kohlen­ stoff oder Graphit (z. B. für leitfähige Beschichtungen), und ähnliche Stoffe. Ferner können die Beschichtungsmassen färbende Pigmente, korrosionsinhibierende Pigmente und eine Vielzahl von anderen, üblicherweise in Beschichtungsmassen verwendeten Mitteln enthalten. Hierzu gehören z. B. Netzmit­ tel, Fließ- oder Verlaufmittel und Pigment-Dispergiermittel.
Die Beschichtungsmasse aus Poly(nitroalkohol)-Harz und Isocyanat- Vernetzungsmitteln hat eine Mindest-Topfzeit von 4 Stunden in einem offenen Topf. Im allgemeinen ist die Topfzeit grö­ ßer als 8 Stunden und kann bis zu 18 Stunden oder mehr er­ reichen. Eine derart lange Topfzeit bedeutet, daß ein Auf­ füllen des Topfes in der Fabrik im Verlauf von Schichtwech­ seln im allgemeinen nicht erforderlich ist. Außerdem ist die Topfzeit der Beschichtungsmasse je nach Formulierung im ge­ schlossenen Behälter im allgemeinen länger als 1 Monat. Nach der Lagerung kann die Beschichtungsmasse mit einem ge­ eigneten Lösungsmittel auf die für die Anwendung richtige Viskosität gebracht werden. Eine 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-, Alkanol-, Aryl- oder cycloaliphatische Reste und Gemische solcher Reste enthalten. Auch heterocyclische tertiäre Amine können zur Verwendung im Verfahren der Erfindung geeignet sein. Spezielle Beispiele für geeignete tertiäre Amine sind Tri­ äthylamin, Dimethyläthylamin, Trimethylamin, Tributylamin, Dimethylbenzylamin, Dimethylcyclohexylamin, Dimethyläthanol­ amin, Diäthyläthanolamin, Triäthanolamin, Pyridin, 4-Phenyl­ propylpyridin, 2,4,6-Collidin, Chinolin, Isochinolin, N-Äthylmorpholin, Triäthylendiamin und Gemische davon.
Außerdem können Aminoxide und quarternäre Ammonium-Amine verwendet werden, wenn sie in praktikabler Weise in gasför­ migem Zustand zur Verfügung gestellt werden können. Eine 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 Komplexsalzen zu den Beschichtungs­ massen erhöht werden; vgl. The Activation of IPDI by Various Accelerator Systems, Veba-Chemie AG, Gelsenkirchen- Buer, Bundesrepublik Deutschland. Der Zusatz von Eisen-, Mangan- und Aluminiumsalzen zu den flüssigen Beschichtungs­ massen 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 Dampf­ form in einem Trägergas vor, das inert sein kann, wie Stick­ stoff oder Kohlendioxid, oder in Luft oder Gemischen davon. In Abhängigkeit vom Trägergas und dem besonderen eingesetz­ ten tertiären Amin müssen bestimmte Minimaltemperaturen und -drucke des Zerstäubungsgasstromes aufrechterhalten werden, um sicherzustellen, daß der Amin-Katalysator gasförmig bleibt und nicht in irgendwelchen Leitungen kondensiert.
Außerdem können die Mengenverhältnisse von Amin und Träger­ gas in Abhängigkeit davon geändert werden, ob eine herkömm­ liche Härtungskammer verwendet wird oder ob das Sprühver­ fahren gemäß DE-A 34 32 967 zur Anwendung kommt. Für die Verwendung mit den Beschichtungsmassen der Erfindung bevor­ zugte Härtungskammern sind in den US-PSen 44 91 610 und 44 92 041 beschrieben. Es können jedoch auch andere Härtungs­ kammern benutzt werden, beispielsweise die in den US-PSen 38 51 402 und 39 31 684 beschriebenen.
Bei Einwirkung des dampfförmigen tertiären Amin-Katalysa­ tors reagieren die Alkohol-Gruppen der Nitroalkohol-Struktur des Harzes und die Isocyanatgruppen des Härters und bilden ein gehärtetes Netzwerk von Urethan-Gruppen. Die Umsetzung verläuft bei Raumtemperatur rasch und ermöglicht die Hand­ habung 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 Vorteil dar. Da­ bei ist nochmals zu betonen, daß eine solche rasche Aushär­ tung 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 be­ schichteter Stahl und Zink. Die Beschichtungsmassen können auch auf Holz, Faserplatten, RIM, SMC, Vinylpolymerisate, Acrylpolymerisate, andere Polymerisate oder Kunststoffe und Papier aufgebracht werden. Da die Beschichtungsmassen bei Raumtemperatur gehärtet werden können, stellt eine Beschä­ digung durch Erhitzen von wärmeempfindlichen Substraten keine Begrenzung der Anwendung der Beschichtungsmassen der Erfindung dar. Dadurch, daß das Aufsprühverfahren mit dampf­ förmigem Amin als Katalysator gemäß DE-A-34 32 967 angewen­ det werden kann, sind die Einsatzmöglichkeiten der Beschich­ tungsmassen der Erfindung noch vergrößert.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Prozent- und Anteils­ angaben in den Beschichtungsangaben beziehen sich auf das Gewicht, während sich Prozent- und Anteilsangaben im dampf­ förmigen tertiären Amin-Katalysator auf das Volumen be­ ziehen, falls nichts anderes angegeben.
Beispiel 1
Tris-(Hydroxymethyl)nitromethan wird in den in Tabelle I aufgeführten Beschichtungsmassen mit zwei verschiedenen Här­ tern geprüft.
Tabelle I
Die Beschichtungsmassen werden durch Einwirkung von Tri­ äthylamin als Katalysator (0,5 Vol.-% für die Beschichtung 18-1 und 0,9 Vol.-% für die Beschichtung 18-2) in einer Härtungskammer ausgehärtet und geprüft. Es werden die fol­ genden Ergebnisse erhalten.
Tabelle IIA
Tabelle IIB
Die vorstehend angegebenen Ergebnisse zeigen, daß die Nitroalkoholgruppen enthaltenden bei Dampfdurchgang härt­ baren Beschichtungsmassen auf geeignete Topfzeit und rasche Härtung zugeschnitten werden können. Außerdem besitzen diese Beschichtungsmassen gute Eigenschaften bei mäßig hohem An­ teil an nichtflüchtigen Feststoffen.
Beispiel 2
Aus 2-Nitro-2-äthyl-1,3-propandiol (60% Feststoffe in N- Methyl-2-pyrrolidon) werden Beschichtungsmassen folgender Zusammensetzung hergestellt:
Tabelle III
Die Beschichtungen werden durch Einwirkung von Triäthyl­ amin als Katalysator (0,5 Vol.-% bei Beschichtung 19-1 und 0,9 Vol.-% bei Beschichtung 19-2) in einer Härtungs­ kammer gehärtet und den in Beispiel 1 beschriebenen Prüfun­ gen unterzogen. Es werden die folgenden Ergebnisse erhal­ ten.
Tabelle IVA
Tabelle IVB
Die Beschichtungen der vorliegenden Erfindung zeigen be­ sonders gute Eigenschaften bei Verwendung eines gemischt aliphatisch/aromatischen Isocyanates als Härter.
Beispiel 3
Mit 2-Nitro-2-methyl-1,3-propandiol (50% Feststoffe in N-Methyl-2-pyrrolidon) werden Beschichtungsmassen folgen­ der Zusammensetzung hergestellt:
Tabelle V
Die Beschichtungen 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 Härtungskam­ mer gehärtet und den in Beispiel 1 beschriebenen Prüfungen unterzogen. Es werden die folgenden Ergebnisse erhalten.
Tabelle VIA
Tabelle VIB
Die Ergebnisse zeigen die rasche Härtung der Beschichtun­ gen bei Raumtemperatur unabhängig von dem Gehalt an aro­ matischen Gruppen im Härter. Auch im Nitroalkohol-Harz sind aromatische Gruppen nicht erforderlich.

Claims (11)

1. Bei Raumtemperatur in Gegenwart eines dampfförmigen tertiären Amins als Katalysator rasch härtbare Be­ schichtungsmasse, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Poly(nitroalkohol)- Verbindung und einem Polyisocyanat als Härter besteht.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein flüchtiges organisches Lösungsmittel enthält.
3. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Poly(nitroalkohol)-Verbindung eine monomere, oligomere oder polymere Verbindung ist.
4. Masse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Nitroalkoholgruppen zu Iso­ cyanatgruppen etwa 1 : 1 bis 1 : 2 beträgt.
5. Masse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen teilchenförmigen Füllstoff enthält.
6. Masse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Poly(nitroalkohol)-Verbindung ein 2-Nitro-2- äthyl-1,3-propandiol, tris-(Hydroxymethyl)-nitromethan, 2-Nitro-2-methyl-1,3-propandiol oder ein Gemisch davon ist.
7. Bei Raumtemperatur in Gegenwart eines dampfförmigen tertiären Amins als Katalysator rasch härtbare Beschich­ tungsmasse aus einem Polyol und/oder einer Polymercapto-Verbindung und einem Polyisocyanat als Härter, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie zusätzlich eine Nitroalkohol-Verbindung enthält.
8. Masse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nitroalkohol-Verbindung eine Mono(nitroalkohol)- Verbindung, eine Poly(nitroalkohol)-Verbindung oder ein Gemisch davon ist.
9. Masse nach Anspruch 1 bis 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyisocyanat-Härter ein aromatisches Polyiso­ cyanat, ein aliphatisches Polyisocyanat oder ein Gemisch davon ist.
10. Verfahren zur Aushärtung eines Überzugs aus einer Beschichtungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Beschichtungsmasse in zerstäubter Form oder in als Überzug auf ein Substrat aufgebrachter Form ein dampfförmiges tertiäres Amin als Katalysator einwirken läßt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, 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.
DE19863618113 1985-05-31 1986-05-30 Beschichtungsmassen Granted DE3618113A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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US06/740,012 US4672000A (en) 1985-05-31 1985-05-31 Vapor permeation curable coatings comprising poly(nitro alcohol) resins and multi-isocyanate curing agents

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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4672000A (en) * 1985-05-31 1987-06-09 Ashland Oil, Inc. Vapor permeation curable coatings comprising poly(nitro alcohol) resins and multi-isocyanate curing agents
GB2176197B (en) * 1985-05-31 1989-10-25 Ashland Oil Inc Vapour permeation curable coatings comprising polymercapto compounds and polyisocyanate curing agents
JPS63147582A (ja) * 1986-12-11 1988-06-20 Shinto Paint Co Ltd ウレタン系樹脂塗料の塗装硬化方法
GB8902584D0 (en) * 1989-02-06 1989-03-22 Taubmans Ind Ltd Coating process
US10000661B2 (en) 2012-12-06 2018-06-19 Angus Chemical Company Nitrofunctional polyurethane dispersions for binder compositions

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE545781A (de) * 1955-03-04
US3101378A (en) * 1956-12-12 1963-08-20 Aerojet General Co Polyhydroxy nitro compounds
GB905961A (en) * 1959-12-08 1962-09-12 Aerojet General Co Method for preparing nitraza acids
GB949086A (en) * 1960-04-22 1964-02-12 Bombrini Parodi Delfino Spa Improvements in composite propellants and the like
GB930270A (en) * 1960-07-04 1963-07-03 Aerojet General Co Polyhydroxy nitro compounds and method for their preparation
GB930469A (en) * 1960-11-10 1963-07-03 Aerojet General Co Nitro-amino diisocyanates
GB929241A (en) * 1960-11-10 1963-06-19 Aerojet General Co Nitro-substituted diisocyanate compounds
US3087961A (en) * 1961-02-07 1963-04-30 Aerojet General Co High molecular weight nitro-substituted polyurethanes
US3245962A (en) * 1963-04-22 1966-04-12 Aerojet General Co Nu-nitro substituted, nitro containing polyurethanes
US3288863A (en) * 1963-09-30 1966-11-29 Thomas N Hall Polynitrodiol and method of preparation
US3375220A (en) * 1965-08-09 1968-03-26 Textron Inc Polyurethane product
US3475383A (en) * 1967-06-22 1969-10-28 Goodrich Co B F Fuel resistant polyurethanes
US3874898A (en) * 1972-06-19 1975-04-01 Hatrick Chemicals Pty Drying process and resultant product
GB2007688B (en) * 1977-11-03 1982-03-24 Ici Ltd Polymers
US4201853A (en) * 1978-05-18 1980-05-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Polymeric binders of nitrated phenols and polyisocyanates which reversibly dissociate at elevated temperatures
DE2925733A1 (de) * 1979-06-23 1981-01-15 Huettenes Albertus Bindemittel auf polyurethanbasis, sowie dessen herstellung
US4343839A (en) * 1980-12-15 1982-08-10 Ashland Oil, Inc. Vapor permeation curable polyester resin coating compositions for flexible substrates
US4368222A (en) * 1981-06-05 1983-01-11 Ashland Oil, Inc. Vapor permeation curable coatings for surface-porous substrates
US4374181A (en) * 1981-09-14 1983-02-15 Ashland Oil, Inc. Vapor permeation curable coatings for reaction injection molded parts
GB2136441B (en) * 1983-03-10 1986-06-18 Ashland Oil Inc Vaporous amine catalyst spray method
US4672000A (en) * 1985-05-31 1987-06-09 Ashland Oil, Inc. Vapor permeation curable coatings comprising poly(nitro alcohol) resins and multi-isocyanate curing agents
GB2176197B (en) * 1985-05-31 1989-10-25 Ashland Oil Inc Vapour permeation curable coatings comprising polymercapto compounds and polyisocyanate curing agents

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Publication number Publication date
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