DE60004872T2 - Blockiertes isocyanat aufweisende verbindungen und diese enthaltende zusammensetzungen - Google Patents

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft neue, blockierte Verbindungen auf Isocyanatbasis. Die Erfindung betrifft auch eine neue Familie von polymeren Zusammensetzungen, die mit diesen blockierten Verbindungen auf Isocyanatbasis hergestellt wurden.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Blockierte Isocyanatverbindungen, die bei erhöhter Temperatur mit Verbindungen reagieren, welche aktive Wasserstoffatome enthalten, um dreidimensionale oder Netzwerk-Polymere durch Bilden von Vernetzungen zwischen vorgebildeten Molekülen herzustellen, sind bekannt und werden beispielsweise in Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Band XIV/2, Seiten 61–70, oder in Z.W. Wicks, jr., Progress in Organic Coatings 9, 3–28, (1981) beschrieben. Beispielsweise wurden flüssige oder Pulverbeschichtungszusammensetzungen, Klebstoffe, steife und formbare Kunststoffe und Schäume, umfassend unter anderem eine blockierte Verbindung auf Isocyanatbasis, in fast jeder Fertigstellungsindustrie eingesetzt. Übliche Blockierungsmittel für Isocyanatverbindungen schließen Phenole, Caprolactam, Oxime und CH-azide Verbindungen, wie Rcetessigsäureester und Malonsäuredialkylester, ein.
  • Die blockierte Verbindung auf Isocyanatbasis wurde in Kombination mit einer breiten Vielzahl von Polyolen verwendet, um Polyurethane herzustellen. Solche Polyurethane können zu steifen und flexiblen geschäumten Gegenständen, Folien, hochdichten Folien und Gegenständen von unterschiedlichen Formen geformt werden. Darüber hinaus macht die hohe Lichtstabilität von solchen Polyurethanen dieselben bei flüssigen und Pulverbeschichtungen sehr verwendbar sowie bei anderen Anwendungen verwendbar, wo Lichtstabilität erwünscht ist.
  • Obwohl blockierte Verbindungen auf Isocyanatbasis bekannt sind, suchen die verschiedenen herstellenden Industrien, die dieselben anwenden, ständig nach neuen Verbindungen dieses Typs.
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Eine Aufgabe dieser Erfindung ist es, neue Verbindungen auf Isocyanatbasis, die als Vernetzer verwendet werden können, bereitzustellen.
  • Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung sind polymere Zusammensetzungen, die neue Verbindungen auf Isocyanatbasis als Vernetzer einschließen.
  • Die neuen Verbindungen auf Isocyanatbasis der vorliegenden Erfindung können im Wesentlichen bei allen Anwendungen, bei denen übliche Verbindungen auf Isocyanatbasis angewendet werden, verwendet werden. In anderen Worten können die erfindungsgemäßen Verbindungen auf Isocyanatbasis beim Herstellen von flüssigen und Pulverbeschichtungszusammensetzungen, Klebstoffen, steifen und formbaren Kunststoffen und Schäumen verwendet werden.
  • Die Lösung dieser und anderer Aufgaben wird dem Fachmann nach dem Lesen dieser Beschreibung deutlich. Die erfindungsgemäßen Verbindungen auf Isocyanatbasis schließen eine polyfunktionelle Isocyanatverbindung ein, die mindestens teilweise mit mindestens einer der Nachstehenden blockiert ist: eine aromatische Polyhydroxyverbindung oder eine Mischung einer aromatischen Polyhydroxyverbindung und einer hydroxyfunktionellen Esterverbindung.
  • Beschreibung der Erfindung im Einzelnen
  • Die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen auf Isocyanatbasis umfassen ein polyfunktionelles Isocyanat, welches mindestens teilweise mit mindestens einer der Nachstehenden blockiert ist: eine aromatische Polyhydroxyverbindung oder eine Mischung einer aromatischen Polyhydroxyverbindung und einer hydroxyfunktionellen Esterverbindung.
  • Obwohl blockierte Isocyanate dem Fachmann bekannt sind, können, was nicht bekannt ist, diese Arten von Verbindungen hinreichend wirken, wenn sie mindestens teilweise in der nachstehend ausgewiesenen Weise blockiert sind. Speziell sind gemäß der vorliegenden Erfindung die neuen Verbindungen auf Isocyanatbasis mindestens teilweise mit mindestens einer der Nachstehenden blockiert: einer aromatischen Polyhydroxyverbindung oder einer Mischung einer aromatischen Polyhydroxyverbindung und einer hydroxyfunktionellen Esterverbindung.
  • Wie hierin verwendet, schließt der Begriff „aromatische Polyhydroxyverbindung" Verbindungen mit mindestens einer der nachstehenden Strukturen ein:
    Figure 00030001
    worin ϕ1 eine Aromaten-enthaltende Verbindung darstellt, die eine Phenylgruppe umfasst und R1 eine Alkylgruppe mit 0 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, oder
    Figure 00030002
    worin ϕ2 eine Aromaten-enthaltende Verbindung darstellt, die eine Phenylgruppe oder eine Naphthylgruppe umfasst.
  • Beispiele für die aromatischen Polyhydroxyverbindungen, die durch die Struktur (2) umfasst sind, schließen ein: Diphenole, wie 4,4'-Isopropylidendiphenol (beispielsweise BISPHENOLTM A, kommerziell erhältlich von Dow Chemical Co) und Bis (4-hydroxyphenyl)methan (beispielsweise BISPHENOLTM F, auch kommerziell erhältlich von Dow Chemical Co). Beispiele für aromatische Polyhydroxylverbindungen, die von Struktur (II) umfasst sind, schließen ein: Dihydroxynaphthalin, Hydroxyphenole, wie Resorcin, und Derivate davon. In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung umfasst die aromatische Polyhydroxyverbindung 4,4'-Isopropylidendiphenol.
  • Wie hierin verwendet, schließt der Begriff „hydroxyfunktionelle Esterverbindung" Verbindungen mit der nachstehenden Struktur:
    Figure 00040001
    ein, worin R2 eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt und ϕ2 eine Aromaten-enthaltende Verbindung darstellt, die eine Phenylgruppe oder eine Naphthylgruppe umfasst .
  • In Struktur (III) ist, obwohl ϕ2 eine Aromatenenthaltende Verbindung darstellt, die eine Phenylgruppe oder eine Naphthylgruppe umfasst, in bestimmten bevorzugten Ausführungsformen ϕ2 eine Aromaten-enthaltende Verbindung, die eine Phenylgruppe umfasst.
  • Beispiele für die hydroxyfunktionellen Esterverbindung, die von Struktur (III) umfasst werden, schließen ein: 4-Hydroxybenzoesäuremethylester, 3-Hydroxybenzoesäuremethylester und dergleichen. In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung umfasst die hydroxyfunktionelle Esterverbindung 4-Hydroxybenzoesäuremethylester.
  • Wie vorstehend ausgewiesen, können die aromatischen Polyhydroxyverbindungen, die von Strukturen (I) und (II) umfasst werden, ausschließlich als Blockierungsmittel für die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen auf Isocyanatbasis verwendet werden. In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen sind die neuen Verbindungen auf Isocyanatbasis mindestens jedoch teilweise mit einem Blend von aromatischer(n) Polyhydroxyverbindung(en) und der/den hydroxyfunktionellen Esterverbindung(en), umfassend die nachstehenden Strukturen: (I) und (III), (II) und (III) und/oder (I), (II) und (III), blockiert.
  • In den Ausführungsformen, worin die neuen Verbindungen auf Isocyanatbasis mindestens teilweise mit einem Blend von aromatischer(n) Polyhydroxyverbindung(en) und der/den hydroxyfunktionellen Esterverbindung(en) blockiert sind, liegt das Verhältnis von aromatischer(n) Polyhydroxyverbindung(en) zu der/den hydroxyfunktionellen Esterverbindung(en) typischerweise im Bereich von 0,01 : 1 bis etwa 1,4 : 1. In bestimmten Ausführungsformen, worin ein Blend von diesen Blockierungsmitteln angewendet wird, liegt das Verhältnis von aromatischer(n) Polyhydroxyverbindung(en) zu der/den hydroxy funktionellen Esterverbindung(en) vorzugsweise im Bereich von etwa 0,05 : 1 bis etwa 1 : 1,2 und bevorzugter etwa 0,10 : 1 bis etwa 1 : 1.
  • Beim mindestens teilweisen Blockieren der neuen Verbindungen auf Isocyanatbasis gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Gesamtmenge der/des angewendeten Blockierungsmittel(s) derart, dass es etwa 1,5 bis etwa 0,6 Hydroxyläquivalente des/der Blockierungsmittel(s) pro Äquivalent an freiem NCO in der Verbindung auf Isocyanatbasis gibt. In bestimmter bevorzugter Ausführungsform ist die Gesamtmenge des/der angewendeten Blockierungsmittel(s) derart, dass es etwa 1,3 bis etwa 0,7 Hydroxyläquivalente des/der Blockierungsmittel(s) pro Äquivalent an freiem NCO in den Verbindungen auf Isocyanatbasis und bevorzugter etwa 1,1 bis etwa 0,9 Hydroxyläquivalente des/der Blockierungsmittel(s) pro Äquivalent an freiem NCO in den Verbindungen auf Isocyanatbasis gibt.
  • Jedes geeignete polyfunktionelle Isocyanat kann mindestens teilweise gemäß dieser Erfindung blockiert sein. In einer Ausführungsform ist das polyfunktionelle Isocyanat abgeleitet von einem Polyisocyanat (d.h. ein Isocyanat besitzt mindestens zwei Isocyanatfunktionen, vorteilhafterweise mehr als zwei), welche sich selbst typischerweise von einer Vorkondensation oder von einer Vorpolymerisation von elementaren Isocyanaten ableiten. Elementare Isocyanate schließen jene, hergestellt aus Kohlenwasserstoffgerüsten mit mindestens zwei Isocyanatfunktionen, ein. Diese Kohlenwasserstoffgerüste sind häufig ein Arylenrest, ein Alkylenrest (einschließlich eines Aralkylenrests), wie die Polymethylene (beispielsweise Hexamethylen), oder die Notwendigkeit zur Bildung von Isophorondiisocyanat (IPDI). Die Kohlenwasserstoffgerüste können auch Alkyl(e) oder arylisch sein.
  • Das Atomgewicht von diesen elementaren Isocyanaten ist vorteilhafterweise maximal 500 und vorzugsweise maximal 300. Darüber hinaus sind die mittleren Molekulargewichte der Prepolymere oder Prekondensate nicht mehr als 5000 und üblicher nicht mehr als 3000.
  • Die Polyisocyanate, die beim Ausführen dieser Erfindung verwendet werden können, schließen jene vom Biurettyp und jene, für die die Di- oder Trimerisationsreaktion vier-, fünf- oder sechsgliedrige Ringe erzeugte, ein. Unter den sechsgliedrigen Ringen können die Isocyanurringe, abgeleitet von einer Homo- oder Heterotrimerisierung von verschiedenen Diisocyanaten allein, oder mit Isocyanat(en) (beispielsweise Mono-, Di- oder Polyisocyanat(en)) oder mit Kohlendioxid, erwähnt werden. Im letzteren Fall wird der Stickstoff von dem Isocyanurring durch ein Sauerstoff ersetzt.
  • In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen schließen die Polyisocyanate, die angewendet werden können, jene, die mindestens eine aliphatische Isocyanatfunktion aufweisen, ein. In anderen Worten, mindestens eine Isocyanatfunktion, blockiert gemäß dieser Erfindung, wird an das Kohlenwasserstoffgerüst über ein Kohlenstoff vom Sp3-Typ, vorteilhafterweise unter Tragen von mindestens einem Wasserstoffatom, vorzugsweise zwei, gebunden.
  • Es ist bevorzugt, Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung auszuwählen, sodass sie vollständig mit einem primären Alkohol reagieren. Die Reaktion wird als vollständig betrachtet, wenn sie 80% oder mehr erreicht hat.
  • In bestimmten Ausführungsformen sind bevorzugte Isocyanate jene, worin das Stickstoffatom an ein sp3-hybridisiertes Kohlenstoffatom gebunden ist, und ganz besonders an aliphatische Isocyanate und insbesondere an Polymethylendiisocyanate und die verschiedenen Kondensationsderivate davon (Biuret, usw.) und die Di- und Trimerisierungsderivate davon.
  • Beim Ausführen dieser Erfindung ist es manchmal bevorzugt, dass der Prozentsatz an restlicher freier Isocyanatfunktion nicht mehr als etwa 10%, vorzugsweise nicht mehr als etwa 5% und bevorzugter nicht mehr als etwa 3% ist. Die höchsten Schmelzpunkte oder Glasübergangstemperaturen werden typischerweise mit Prozentsätzen erhalten, die etwa 1% nicht übersteigen.
  • In anderen Ausführungsformen umfassen die polyfunktionellen Isocyanate Trimere. Wenn die Einarbeitung der Trimere bevorzugt ist, schließen Beispiele von jenen, die angewendet werden können, ein: Isocyanurate aus Isophorondiisocyanat oder Hexamethylendiisocyanat und/oder Biurete aus Hexamethylendiisocyanat.
  • Wenn ein Isocyanurat aus Isophorondiisocyanat als das polyfunktionelle Isocyanat angewendet wird, kann es auf jede geeignete Weise, die dem Fachmann bekannt ist, angewendet werden. Ein Beispiel einer Art, in der ein Isocyanurat aus Isophorondiisocyanat hergestellt werden kann, schließt die Trimerisierung von dem IPDI in Gegenwart eines geeigneten Katalysatorsystems ein. Anschließend werden die verbleibenden NCO-Gruppen mindestens teilweise wie nachstehend ausgewiesen blockiert.
  • Ein erster Reaktionsschritt eines solchen Verfahrens (d.h. die katalytische Trimerisierung) ergibt kein gleichförmiges Produkt. Stattdessen erzeugt es verschiedene Oligomere von IPDI, die mindestens einen Isocyanuratring und mindestens 3 freie NCO-Gruppen enthalten. Diese Produkte werden nachstehend als „IPDI – Isocyanurate" bezeichnet.
  • Ein Beispiel eines geeigneten Katalysatorsystems, das angewendet werden kann, um IPDI zu trimerisieren, umfasst 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan/1,2-Epoxypropan. Die Trimerisierung kann mit oder ohne inerte organische Lösungsmittel ausgeführt werden. In einigen Fällen ist es erwünscht, die Trimerisierungsreaktion zu beenden, wenn der NCO-Gehalt des Gemisches ein bestimmtes Niveau erreicht. Beispielsweise ist es in einigen Fällen erwünscht, die Trimerisierung zu beenden, wenn 30 bis 50% der NCO-Gruppen bei der Trimerisierungsreaktion erreicht sind. Unter diesen Umständen kann das nichtumgesetzte IPDI von dem Isocyanurat durch Dünnfilmdestillation getrennt werden.
  • Entgegengesetzt zum Formulieren von IPDI-Isocyanuraten in einem von einer Vielzahl von bekannten Verfahren, wie jenen, vorstehend ausgewiesenen, sind IPDI-Isocyanurate auch kommerziell erhältlich. Beispielsweise schließen verwendbare IPDI-Isocyanurate die nachstehenden ein: VESTANATTM T-1890 Isocyanurat, kommerziell erhältlich von CreaNova Corporation, und DESMODURTM Z4470 BA Isocyanurat, kommerziell erhältlich von Bayer Corporation.
  • Die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen auf Isocyanatbasis können Diisocyanate, Triisocyanate oder ein Gemisch von Diisocyanaten und Triisocyanaten sein. In der Ausführungsform, worin ein Gemisch von Diisocyanat- und Triisocyanatverbindungen angewendet wird, ist die Triisocyanatkonzentration typischerweise mindestens etwa 25 Prozent. In bestimmten Ausführungsformen, wenn ein Blend von Diisocyanaten und Triisocyanaten angewendet wird, ist der Triisocyanatgehalt vorzugsweise mindestens etwa 50 Prozent und bevorzugter mindestens etwa 75 Prozent.
  • Wie vorstehend ausgewiesen, können die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen auf Isocyanatbasis verwendet werden, wann immer übliche blockierte Verbindungen auf Isocyanatbasis angewendet werden. Dies schließt beispielsweise deren Verwendung beim Herstellen von flüssigen und Pulverbeschichtungszusammensetzungen, Klebstoffen, steifen und formbaren Kunststoffen und Schäumen ein.
  • BEISPIELE
  • Nachdem diese Erfindung allgemein beschrieben wurde, kann weiteres Verständnis durch Bezug auf bestimmte spezielle Beispiele erhalten werden, die hierin nur zu Erläuterungszwecke bereitgestellt werden. Diese Beispiele sind nicht vorgesehen, den Umfang der beanspruchten Erfindung in irgend einer Weise zu begrenzen.
  • Sofern nicht anders ausgewiesen, war in den Beispielen verwendetes IPDI-Isocyanurat VESTANATTM T-1890 Isocyanurat, kommerziell erhältlich von CreaNova Corporation.
  • BEISPIEL 1
  • Herstellung von Verbindungen auf Isocyanatbasis
  • Dieses Beispiel zeigt die Herstellung von Verbindungen auf Isocyanatbasis, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden.
  • Herstellung von Vernetzer A
  • Ein blockiertes Isocyanat wurde durch Vermischen von 1,7 Mol des IPDI-Trimers mit 4,0 Mol p-Hydroxybenzoesäureme thylester und 0,7 Mol Bisphenol A hergestellt. Diese Materialien wurden als eine 80%ige Feststofflösung in Essigsäurebutylester und in Gegenwart von 0,04 Gewichtsprozent Dibutylzinndilaurat vermischt.
  • Die Komponenten wurden in einen Reaktor gegeben und unter einer Stickstoffatmosphäre vermischt. Während noch unter Stickstoffatmosphäre, wurde das Gemisch dann auf 90°C erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten, bis es keine verbleibenden freien mehr Isocyanatgruppen gab. Anschließend wurde das Lösungsmittel durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt, unter Gewinnung des gewünschten Produkts, das nachstehend als Vernetzer A bezeichnet wird.
  • Herstellung von Vernetzer B
  • Ein blockiertes Isocyanat wurde durch Vermischen von 3,3 Mol des IPDI-Trimers mit 10,5 Mol p-Hydroxybenzoesäuremethylester hergestellt. Diese Materialien wurden als eine 80%ige Feststofflösung in Essigsäurebutylester und in Gegenwart von 0,04 Gewichtsprozent Dibutylzinndilaurat vermischt.
  • Die Komponenten wurden in einen Reaktor gegeben und unter einer Stickstoffatmosphäre vermischt. Während noch unter Stickstoffatmosphäre, wurde das Gemisch dann auf 90°C erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten, bis es keine verbleibenden freien Isocyanatgruppen gab. Anschließend wurde das Lösungsmittel durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt, unter Gewinnung des gewünschten Produkts, das nachstehend als Vernetzer B bezeichnet wird.
  • Herstellung von Vernetzer C
  • Ein blockiertes Isocyanat wurde durch Vermischen von 1,0 Mol von dem HDI-Biuret (kommerziell erhältlich als DESMODURTM N-100) mit 2,3 Mol p-Hydroxybenzoesäuremethylester und 0,4 Mol Bisphenol A hergestellt. Diese Materialien wurden als eine 70%ige Feststofflösung in Essigsäurebutylester und in Gegenwart von 0,04 Gewichtsprozent Dibutylzinndilaurat vermischt.
  • Die Komponenten wurden in einen Reaktor gegeben und unter einer Stickstoffatmosphäre vermischt. Während noch un ter Stickstoffatmosphäre, wurde das Gemisch dann auf 90°C erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten, bis es keine verbleibenden freien Isocyanatgruppen gab. Anschließend wurde das Lösungsmittel durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt, unter Gewinnung des gewünschten Produkts, das nachstehend als Vernetzer C bezeichnet wird.
  • BEISPIEL 2
  • Herstellung von Polymerharzen
  • Dieses Beispiel zeigt die Herstellung von Polymerharzen, die mit erfindungsgemäßen Verbindungen auf Isocyanatbasis reagieren können, unter Bildung von härtbaren Beschichtungszusammensetzungen.
  • Herstellung von Harz A
  • Die nachstehenden Verbindungen wurden in einen mit einem Rührer, Thermometer, Stickstoffeinlassrohr und Destillationskolonne ausgestatteten 5-Liter-Kolben gegeben:
    Figure 00100001
  • Ein Stickstoffstrom wurde über das Obere der Verbindungen geleitet, während die Temperatur auf etwa 230°C erhöht wurde. Nachdem die Verbindungen geschmolzen waren, wurde der Stickstoffstrom unter die Oberfläche des Gemisches gelegt. Das Gemisch wurde bei etwa 230°C für etwa 18 Stunden gehalten. Während dieses Zeitraums wurde das Kondensationswasser aus dem Gemisch durch die Destillationskolonne entfernt.
  • Nach einem Zeitraum von 18 Stunden wurde der Reaktorinhalt auf Metalltabletts gegossen und auf Raumtemperatur abkühlen lassen. Wenn gekühlt, bildete der Inhalt ein hartes, sprödes Polyesterharz. Dieses Polyesterharz wird nachstehend als Harz A bezeichnet.
  • Herstellung von Harz B
  • Die nachstehenden Verbindungen wurden in einen mit einem Rührer, Thermometer, Stickstoffeinlassrohr und Destillationskolonne ausgerüsteten 5-Liter-Kolben gegeben:
    Figure 00110001
  • Ein Stickstoffstrom wurde über das Obere der Verbindungen geleitet, während die Temperatur auf etwa 230°C erhöht wurde. Nachdem die Verbindungen geschmolzen waren, wurde der Stickstoffstrom unter die Oberfläche des Gemisches gelegt. Das Gemisch wurde bei etwa 230°C für etwa 11 Stunden gehalten. Während dieses Zeitraums wurde Kondensationswasser aus dem Gemisch durch die Destillationskolonne entfernt.
  • Nach etwa 11 Stunden wurde der Reaktorinhalt auf Metalltabletts gegossen und auf Raumtemperatur abkühlen lassen. Wenn abgekühlt, bildete der Inhalt ein hartes, sprödes Polyesterharz. Dieses Polyesterharz wird nachstehend als Harz B bezeichnet.
  • Herstellung von Harz C
  • Die nachstehenden Verbindungen wurden in einen mit einem Rührer, Thermometer, Stickstoffeinlassrohr und Destillationskolonne ausgerüsteten 5-Liter-Kolben gegeben:
    Figure 00120001
  • Ein Stickstoffstrom über das Obere der Verbindungen geleitet, während die Temperatur auf etwa 70°C erhöht wurde. Das Mischen wurde fortgesetzt, bis sich eine homogene Lösung gebildet hatte. Diese Acrylharzlösung wird nachstehend als Harz C bezeichnet.
  • BEISPIEL 3
  • Herstellung von Beschichtungszusammensetzungen
  • Dieses Beispiel zeigt die Herstellung von verschiedenen Beschichtungszusammensetzungen. Jede von diesen Beschichtungszusammensetzungen wurde mit einer Verbindung auf Isocyanatbasis, die von der vorliegenden Erfindung umfasst wird, hergestellt.
  • Herstellung von Pulverbeschichtungszusammensetzungen
  • Die nachstehenden Verbindungen wurden in getrennte 5-Liter-Kolben gegeben, wobei jeder mit einem Rührer, Thermometer, Stickstoffeinlassrohr und Destillationskolonne ausgestattet war:
    Figure 00130001
  • Beschichtungen A-F wurden alle im Wesentlichen in der gleichen Weise hergestellt. Insbesondere wurden alle Materialien gewogen und zu einer sandähnlichen Konsistenz mit einem Hochgeschwindigkeitsmischer CrismTM vermahlen. Das vermahlene Material wurde dann auf einem Extruder BakerPerkinsTM 19 mm bei 100°C extrudiert. Nachdem das Extrudat abkühlen konnte, wurde es auf eine mittlere Teilchengröße von etwa 30 μm an einem HosakawaTM ACM-1 Zerkleinerer vermahlen.
  • Herstellung von flüssigen Beschichtungszusammensetzungen
  • Die nachstehenden Zusammensetzungen wurden miteinander in einem 5-Liter-Kolben bei Raumtemperatur und in der nachstehend ausgewiesenen Reihenfolge vermischt:
    Figure 00140001
  • Das erhaltene flüssige Gemisch wird nachstehend als Beschichtung G bezeichnet.
  • BEISPIEL 5
  • Leistungsergebnisse von Beschichtungen
  • Dieses Beispiel zeigt die Ergebnisse des Testens und Bewertens von Beschichtungen A – G, um deren Anteil an der Härtung zu bestimmen.
  • In diesem Beispiel wurden Beschichtungen A – F alle auf ein Metallsubstrat aufgetragen, gehärtet und im Wesentlichen in der gleichen Weise getestet. Speziell wurden Beschichtungen A – F einzeln aufgetragen, um Metallsubstrate durch elektrostatische Sprühauftragung bei 80 kV mit einem NORDSONTM II Umkehr-Sprühsystem zu einer Dicke von 2,5 Mil zu trennen. Nachdem es aufgetragen wurde, wurden die Beschichtungen alle bei 380°F für etwa 20 Minuten gehärtet.
  • Andererseits wurde Beschichtung G auf ein Metallsubstrat aufgetragen, gehärtet und in der nachstehenden Weise getestet. Beschichtung G wurde als ein Chrom-behandeltes Aluminiumblech zu einem Trockenbeschichtungsgewicht von etwa 8,3 mg/inch2 gezogen. Das beschichtete Aluminiumblech wurde bei 232°C in einem Gasbrennofen 10 Minuten gesintert.
  • Der aus Beschichtungen A-G erzeugte Film wurde dann getestet, um zu bestimmen, ob sie gehärtet waren. Um zu bestimmen, ob Härtung stattgefunden hat, wurden die Filme mit Methylethylketon (MEK) gemäß ASTM D5402-93 gerieben. Die Ergebnisse werden nachstehend ausgewiesen:
    Figure 00150001
  • Bezüglich Beschichtungen A – F wurden sie, weil sie ein Pulver darstellen, in einem relativ dicken Filmaufbau aufgetragen, verglichen mit Beschichtung G, die flüssig war. Für Beschichtungen, aufgetragen auf den Filmaufbau von Beschichtungen A – F, zeigte deren Fähigkeit über 200 MEK-Reibungen zu widerstehen, dass sie vollständig gehärtet waren. Für Beschichtungen, die auf den Filmaufbau von Beschichtung G aufgetragen wurden, zeigte andererseits deren Fähigkeit, 70 MEK-Reibungen zu widerstehen, dass sie vollständig gehärtet waren.
  • Die vorstehende Beschreibung zeigt die Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung. Insbesondere führten die erfindungsgemäßen Verbindungen auf Isocyanatbasis zu vollständigem Härten der Beschichtungszusammensetzungen, in die sie eingearbeitet waren.
  • Nach genauerer Beschreibung dieser Erfindung wird dem Durchschnittsfachmann deutlich, dass viele Änderungen und Modifizierungen dazu, ohne vom Gedanken oder Umfang der wie hierin angeführten Erfindung abzuweichen, erfolgen können.

Claims (12)

  1. Verbindung auf Isocyanatbasis, enthaltend ein polyfunktionelles Isocyanat, das wenigstens teilweise mit einer Mischung aus einer aromatischen Polyhydroxyverbindung und einer hydroxyfunktionellen Esterverbindung blockiert ist.
  2. Verbindung auf Isocyanatbasis nach Anspruch 1, wobei die aromatische Polyhydroxyverbindung wenigstens eine Verbindung mit wenigstens einer der folgenden Strukturen enthält:
    Figure 00160001
    worin Φ1 aus einer Phenylengruppe besteht und R1 eine Alkylengruppe mit 0 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, oder
    Figure 00160002
    worin Φ2 aus einer Phenylengruppe oder einer Naphthylengruppe besteht.
  3. Verbindung auf Isocyanatbasis nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin die hydroxyfunktionelle Esterverbindung wenigstens eine Verbindung mit der folgenden Struktur umfasst:
    Figure 00160003
    worin R2 eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist und Φ2 aus einer Phenylengruppe oder einer Naphthylengruppe besteht.
  4. Verbindung auf Isocyanatbasis nach einem der Ansprüche 1–3, enthaltend wenigstens ein Triisocyanat.
  5. Verbindung auf Isocyanatbasis nach einem der Ansprüche 1–3, worin die aromatische Polyhydroxyverbindung wenigstens eine Verbindung umfasst, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Diphenolen, Dihydroxynaphthalinhydroxyphenolen und Derivaten davon.
  6. Verbindung auf Isocyanatbasis nach einem der Ansprüche 1–3, worin die hydroxyfunktionelle Esterverbindung wenigstens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methyl-4-hydroxybenzoat und Methyl-3-hydroxybenzoat, umfasst.
  7. Verbindung auf Isocyanatbasis nach einem der Ansprüche 1–3, worin das Verhältnis der aromatischen Polyhydroxyverbindung zu der hydroxyfunktionellen Esterverbindung im Bereich von ungefähr 0,01 : 1 bis ungefähr 1,4 : 1 liegt.
  8. Beschichtungszusammensetzung, enthaltend eine filmbildende Harzkomponente und eine Vernetzerkomponente nach einem der Ansprüche 1–7.
  9. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 8, wobei diese Beschichtungszusammensetzung ein Pulver ist.
  10. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 8, wobei diese Beschichtungszusammensetzung eine Flüssigkeit ist.
  11. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 8, wobei diese Beschichtungszusammensetzung eine Pulveraufschlämmung ist.
  12. Zusammensetzung, ausgewählt aus einem Klebstoff, einer Kunststoffzusammensetzung und einem polymeren Schaum, die eine Harzkomponente und eine Vernetzerkomponente nach einem der Ansprüche 1–7 enthält.
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