DE69411221T2 - Tri-Carbamat-funktionelle Vernetzer - Google Patents

Tri-Carbamat-funktionelle Vernetzer

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DE69411221T2
DE69411221T2 DE69411221T DE69411221T DE69411221T2 DE 69411221 T2 DE69411221 T2 DE 69411221T2 DE 69411221 T DE69411221 T DE 69411221T DE 69411221 T DE69411221 T DE 69411221T DE 69411221 T2 DE69411221 T2 DE 69411221T2
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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft härtbare Zusammensetzungen, insbesondere härtbare Beschichtungsmittel, vor allem Acrylzusammensetzungen.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Polyurethan-Beschichtungsmittel und -Formmassen auf der Basis von Triisocyanuraten sind an sich wohlbekannt. Sie liefern eine Reihe von wünschenswerten Eigenschaften, wie z. B. Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln, Salz und anderen Umwelteinflüssen.
  • Diese Polyurethane sind jedoch mit einigen Nachteilen behaftet. Das Triisocyanurat ist ein wesentlicher Baustein dieser Polyurethane. Triisocyanurate sind jedoch teuer und schwierig zu handhaben. Da die NCO-Gruppen des Triisocyanurats hochreaktiv sind, müssen sie chemisch blockiert werden, wenn man das Triisocyanurat in einem Einkomponenten-Beschichtungsmittel verwenden will. Der Einsatz von chemisch blockierenden Gruppen führt zu einer weiteren Verteuerung des Materials und zu einem höheren Gehalt an leichtflüchtigen organischen Verbindungen bei der Härtung. Außerdem wird dadurch eine zusätzliche Komponente in die Zusammensetzung eingeführt, die möglicherweise zu nachteiligen Nebeneffekten wie Vergilben führen kann, und es ist eine hohe Härtungstemperatur in der Größenordnung von 150ºC erforderlich. Werden die NCO-Gruppen nicht chemisch blockiert, so kann man das Triisocyanurat nur als eine Komponente einer Zweikomponentenzusammensetzung verwenden. Bei einer derartigen Zusammensetzung muß man das hochreaktive Triisocyanurat von der Umgebung und der anderen Komponente bzw. den anderen Komponenten der Zusammensetzung bis unmittelbar vor der Auftragung auf ein Substrat oder einen Formkörper fernhalten, was zu einer weiteren Kostenerhöhung führt und das Verfahren noch komplizierter gestaltet.
  • Daher bestand seit langem der Wunsch nach der Herstellung einer Zusammensetzung, die wie oben beschrieben die Vorteile von triisocyanuratgehärteten Zusammensetzungen mit optimalem Eigenschaftsbild, insbesondere Ätzbeständigkeit, besitzt, ohne daß der Einsatz von Isocyanatgruppen als funktionelle Gruppen für die Härtungsreaktion erforderlich ist.
  • Die EP-A-0 495 269 beschreibt eine unter Erhitzen vernetzbare Reaktivharzmischung aus Polyepoxiden als vernetzbaren Harzen und Carbamaten als Vernetzern, die sich u. a. auch für Beschichtungen eignet. Das Problem der Beständigkeit des Überzugs gegen Lösungsmittel, Salz oder andere Umwelteinflüsse, insbesondere verbesserte Ätzbeständigkeit, wird dort weder angesprochen noch gelöst.
  • Die US-PS 4,588,783 beschreibt amidhaltiges Hydroxyethylcarbamat enthaltende Beschichtungsmittel mit verbesserter Zähigkeit. Trifunktionelle Carbamatverbindungen werden dort jedoch nicht beschrieben. Auch dort wird das Problem der Beständigkeit des Überzugs gegen Lösungsmittel, Salz oder andere Umwelteinflüsse weder angesprochen noch gelöst.
  • In der EP-A-0 152 820 werden Carbamate mit einem oder mehreren sekundären Aminen, Verfahren zu deren Herstellung und diese enthaltende Zusammensetzungen beschrieben. Trifunktionelle Carbamatverbindungen werden dort jedoch nicht beschrieben. Auch die oben angesprochenen Probleme der Beständigkeit des Überzugs werden nicht angesprochen.
    • Kurze Darstellung der Erfindung
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine härtbare Zusammensetzung, enthaltend:
  • (a) eine Komponente mit mehreren gegenüber Carbamat reaktiven funktionellen Gruppen aus der Gruppe bestehend aus aktiven Methylol- oder Methylalkoxygruppen, cyclischen Carbonatgruppen, Anhydridgruppen und Siloxangruppen,
  • b) eine Komponente der Formel (I):
  • worin
  • Z für einen Cyanursäurerest oder den Molekülrest eines Polyols steht,
  • L&sub1;, L&sub2; und L&sub3; unabhängig voneinander jeweils für eine zweiwertige Brückengruppe oder eine kovalente Bindung und
  • R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; unabhängig voneinander jeweils für H, Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl stehen.
    • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Die bei der Ausübung der vorliegenden Erfindung verwendete Komponente (a) weist Gruppen auf, die gegenüber den Carbamatgruppen der Komponente (b) reaktiv sind. Derartige reaktive Gruppen stammen aus der Gruppe bestehend aus aktiven Methylol- oder Methylalkoxygruppen von Aminoplast-Vernetzern oder anderen Verbindungen, wie z. B. Phenol-Formaldehyd-Addukten, cyclischen Carbonatgruppen, Siloxangruppen und Anhydridgruppen. Beispiele für Verbindungen (a) sind u. a. Melamin-Formaldehyd-Harz (einschließlich monomerem oder polymerem Melaminharz und teil- oder vollalkyliertem Melaminharz), Methylolharnstoffe, wie z. B. Harnstoff- Formaldehyd-Harz, Alkoxyharnstoffe, wie z. B. butylierte Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Polyanhydride (z. B. Polybernsteinsäureanhydrid und Maleinsäureanhydrid-Copolymere) und Polysiloxane (z. B. Trimethoxysilan). Bevorzugt sind insbesondere Aminoplastharze, wie z. B. Melamin-Formaldehyd-Harz oder Harnstoff-Formaldehyd- Harz. Noch weiter bevorzugt sind Aminoplastharze, in denen eines oder mehrere der Aminostickstoffatome mit einer Carbamatgruppe substituiert ist bzw. sind, zur Verwendung bei einem Verfahren mit einer Härtungstemperatur unter 150ºC gemäß der US-PS 5,300,328 mit dem Titel "Carbamate-Defunctionalized Aminoplast Curing for Polymer Compositions".
  • Die bei der Ausübung der Erfindung verwendete Komponente (b) hat die Formel (I):
  • worin
  • Z für einen Cyanursäurerest oder den Molekülrest eines Polyols steht,
  • L&sub1;, L&sub2; und L&sub3; unabhängig voneinander jeweils für eine zweiwertige Brückengruppe oder eine kovalente Bindung und
  • R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; unabhängig voneinander jeweils für H, Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl stehen.
  • Die Herstellung der Verbindungen der Formel (I) kann auf verschiedenen Synthesewegen erfolgen.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steht Z für einen Cyanursäurering. Derartige Verbindungen haben die Formel:
  • worin
  • L&sub1;, L&sub2; und L&sub3; unabhängig voneinander jeweils für eine Brückengruppe und
  • R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; unabhängig voneinander jeweils für H, Alkyl oder Cycloalkyl stehen.
  • Steht Z für einen Cyanursäurering, so kann man zunächst ein Diisocyanat mit einer eine gegenüber Isocyanat reaktive Gruppe und eine Carbamatgruppe enthaltenden Verbindung (z. B. einem Hydroxyalkylcarbamat, wie z. B. Hydroxypropylcarbamat oder Hydroxybutylcarbamat) umsetzen und dann eine Trimerisierung zum Isocyanurat durchführen. Alternativ dazu kann man ein Diisocyanat mit einer eine gegenüber Isocyanat reaktive Gruppe und eine nach der Bildung des Triisocyanurats zur Bildung einer Carbamatgruppe befähigte Gruppe enthaltenden Verbindung umsetzen. Beispielsweise kann man ein Diisocyanat mit einem hydroxyfunktionellen cyclischen Carbonat (z. B. dem Produkt der Umsetzung von Glycidol und CO&sub2;) umsetzen, zum Isocyanurat trimerisieren und die cyclischen Carbonatgruppen mit Ammoniak in die Carbamatgruppen überführen.
  • Nach einer anderen Ausführungsform kann man ein bereits gebildetes Triisocyanurat mit mehreren NCO- Gruppen mit einer eine gegenüber Isocyanat reaktive Gruppe und eine Carbamatgruppe enthaltenden Verbindung, z. B. einem Hydroxyalkylcarbamat, wie z. B. Hydroxypropylcarbamat oder Hydroxybutylcarbamat, umsetzen. Alternativ dazu kann man an das Isocyanurat Substituenten addieren, die nach vollständiger Umsetzung mit der Isocyanuratverbindung zur Bildung von Carbamatgruppen befähigt sind. So kann man beispielsweise das Isocyanurat mit einer Verbindung mit einer Hydroxylgruppe und einer cyclischen Carbonatgruppe (z. B. dem Produkt der Umsetzung von Glycidol und CO&sub2;) umsetzen und die cyclischen Carbonatgruppen dann mit Ammoniak in die Carbamatgruppen überführen.
  • Nach einem weiteren Syntheseverfahren setzt man ein Isocyanurat mit mehreren funktionellen Gruppen, bei denen es sich nicht um NCO-Gruppen handelt, mit einer Verbindung mit mindestens einer Carbamatgruppe und mindestens einer gegenüber den funktionellen Gruppen, bei denen es sich nicht um NCO-Gruppen handelt, reaktiven Gruppe um. Beispiele für funktionelle Gruppen, bei denen es sich nicht um NCO-Gruppen handelt, sind u. a. Carboxyl-, Epoxid-, Hydroxyl- und Aminogruppen. So kann man beispielsweise ein hydroxyfunktionelles Triisocyanurat (das durch Umsetzung eines trimerisierten Diisocyanatisocyanurats mit einem Überschuß an Diol zur Steuerung des Vernetzungsgrads oder durch Umsetzung von Cyanursäure mit Ethylenoxid hergestellt werden kann) mit Methylolacrylamid (OH-CH&sub2;-NH-CO-CH=CH&sub2;) umsetzen und dann die ungesättigten Stellen mit Peroxid in Epoxidgruppen überführen. Danach setzt man die Epoxidgruppen mit CO&sub2; zu cyclischen Carbonatgruppen um, die man durch Umsetzung mit Ammoniak in Carbamatgruppen überführt. Alternativ dazu kann man ein säurefunktionelles Triisocyanurat (das durch Umsetzung eines trimerisierten Diisocyanats mit einer hydroxyfunktionellen Carbonsäure oder durch Umsetzung von Cyanursäure mit Ethylenoxid und anschließende Umsetzung mit Methylhexahydrophthalsäureanhydrid hergestellt werden kann) mit Essigsäureanhydrid zu einem anhydridfunktionellen Triisocyanurat umsetzen, das dann mit einem Hydroxycarbamat umgesetzt werden kann. Isocyanurat- oder Cyanursäureringverbindungen mit funktionellen Gruppen, bei denen es sich nicht um NCO-Gruppen handelt, werden in der EP-A 553,701 und EP-A 553,702 beschrieben.
  • An die oben beschriebenen Diisocyanate, NCOfunktionellen Isocyanurate, nicht-NCO-funktionellen Isocyanurate und Cyanursäureringverbindungen werden Verbindungen mit einer Carbamatgruppe oder einer Gruppe, die in Carbamat überführt werden kann, und einer gegenüber der NCO-funktionellen Gruppe oder der funktionellen Gruppe, bei der es sich nicht um eine NCO-Gruppe handelt, reaktiven Gruppe addiert. An die NCO-Gruppen eines Diisocyanats oder Isocyanurats addierbare carbamathaltige Verbindungen sind bevorzugt Hydroxyalkylcarbamate, wie z. B. Hydroxypropylcarbamat oder Hydroxybutylcarbamat. Zu Verbindungen mit Gruppen, die in Carbamat überführt werden können, und gegenüber NCO reaktiven Gruppen gehören hydoxylgruppenhaltige cyclische Carbonatverbindungen, die durch Umsetzung mit Ammoniak in Carbamat überführt werden können (z. B. das Produkt der Umsetzung von Glycidol mit CO&sub2;), Monoglycidylether (z. B. Cardura E®), die durch Umsetzung mit CO&sub2; und dann mit Ammoniak in Carbamat überführt werden können, Monoglycidylester (z. B. das Produkt der Umsetzung einer Carbonsäure mit Epichlorhydrin), die durch Umsetzung mit CO&sub2; und dann mit Ammoniak in Carbamat überführt werden können, Allylalkohole, bei denen die Alkoholgruppe gegenüber NCO reaktiv ist und die Doppelbindung durch Umsetzung mit Peroxid in Carbamat überführt werden kann, sowie Vinylester, bei denen die Estergruppe gegenüber NCO reaktiv ist und die Vinylgruppe durch Umsetzung mit Peroxid, danach mit CO&sub2; und dann mit Ammoniak in Carbamat überführt werden kann.
  • Die Zusammensetzung der zweiwertigen Brückengruppen L&sub1;, L&sub2; und L&sub3; in der obigen Formel kann über die Wahl der Cyanursäureringverbindung oder des Polyisocyanats gesteuert werden. Die zweiwertigen Brückengruppen L&sub1;, L&sub2; und L&sub3; können jeweils für eine aliphatische (z. B. Hexamethylen), cycloaliphatische (z. B. ein Isophorondiisocyanat-Molekülrest oder
  • oder aromatische Gruppe (z. B. ein Tetramethylxylylendiisocyanat-Molekülrest), bevorzugt mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen mit endständiger Urethan-, Harnstoff- oder Esterbindung an den die Carbamatgruppe enthaltenden Substituenten, stehen. Wenn Beständigkeit gegenüber Abbau durch Sonnenstrahlung erwünscht ist, sind die
  • zweiwertigen Brückengruppen vorzugsweise sämtlich aliphatisch oder cycloaliphatisch. Nach einer bevorzugten Ausführungsform stehen die -L-Gruppen unabhängig voneinander jeweils für eine Gruppe mit der Formel -A-NH-COO-D-, worin A und D jeweils für eine zweiwertige Brückengruppe, wie sie nachstehend beschrieben wird, stehen.
  • In den obigen Formeln stehen R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; unabhängig voneinander jeweils für H, Alkyl, bevorzugt mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, oder Cycloalkyl, bevorzugt mit bis zu 6 Ringkohlenstoffatomen. Dabei sollen die Begriffe Alkyl und Cycloalkyl auch substituiertes Alkyl und Cycloalkyl, wie z. B. halogensubstituiertes Alkyl oder Cycloalkyl, umfassen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform stehen R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; für H, da primäre Carbamate reaktiver sind als sekundäre Carbamate, was eine größere Freiheit bei der Wahl der bei der Härtung mit den Carbamatgruppen umzusetzenden Komponente (a) ermöglicht. Substituenten, die sich auf die Eigenschaften des gehärteten Materials nachteilig auswirken, sind jedoch zu vermeiden. Beispielsweise gelten Etherbrücken als hydrolyseempfindlich und sollten an solchen Stellen vermieden werden, an denen die Etherbrücke sich in der Vernetzungsmatrix befände.
  • Zwar kann man bei der vorliegenden Erfindung von Cyanursäure abgeleitete Isocyanurate einsetzen, jedoch verwendet man bevorzugt durch Kondensation eines oder mehrerer Diisocyanattypen, wie z. B. Hexamethylendiisocyanat oder Isophorondiisocyanat, gebildete Isocyanurate. Beispiele für bevorzugte Isocyanurate sind u. a. das Isocyanurat des Hexamethylendiisocyanats und das Isocyanurat des Isophorondiisocyanats. Wenn auf Lichtechtheit kein besonderer Wert gelegt wird, kann man auch ein aromatisches Isocyanurat, wie z. B. das Isocyanurat des 2,4-Toluoldiisocyanats, verwenden.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung leitet sich Komponente (b) von einem trimerisierten Diisocyanat ab und hat die Formel (III):
  • worin
  • A&sub1;, A&sub2; und A&sub3; unabhängig voneinander jeweils für eine zweiwertige Brückengruppe und
  • D&sub1;, D&sub2; und D&sub3; unabhängig voneinander jeweils für eine zweiwertige Brückengruppe stehen.
  • In dieser Formel steht A jeweils für eine zweiwertige Brückengruppe, wie sie sich in der Regel vom Kern des zur Herstellung des Isocyanurats verwendeten Diisocyanats ableitet. Dabei kann es sich um eine aliphatische (z. B. Hexamethylen), cycloaliphatische (z. B. ein Isophorondiisocyanat-Molekülrest oder
  • oder aromatische Gruppe (z. B. ein Tetramethylxylylendiisocyanat-Molekülrest), bevorzugt mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, handeln. D steht jeweils für eine zweiwertige Brückengruppe, vorzugsweise mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, und leitet sich in der Regel von den oben beschriebenen Verbindungen mit einer Carbamatgruppe oder einer in Carbamat überführbaren Gruppe ab.
  • Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung steht Z für den Molekülrest eines Polyols, bevorzugt eines Triols, wie z. B. Trimethylolpropan (TMP) oder Glycerin.
  • Die Herstellung von Verbindungen dieses Typs kann so erfolgen, daß man das Polyol mit einem Diisocyanat, wie z. B. Hexamethylendiisocyanat oder Isophorondiisocyanat, zu einem trifunktionellen NCO-Addukt umsetzt, wie es auf dem Gebiet der Elektrotauchlackzusammensetzungen wohlbekannt ist. Zur Herstellung der trifunktionellen Carbamatverbindung eignen sich alle im Zusammenhang mit tri-NCO-funktionellen Isocyanurat- Trimeren von Diisocyanaten beschriebenen Methoden. Für derartige Verbindungen stellen L&sub1;, L&sub2; und L&sub3; in der obigen Formel (I) eine Brückengruppe, wie z. B. die -A-CO&sub2;-NH-D-Gruppen gemäß Formel (III), dar, die sich von dem bei der Herstellung des trifunktionellen NCO- Addukts verwendeten Diisocyanat und der die Carbamatgruppe enthaltenden Verbindung ableitet. So kann man beispielsweise ein trifunktionelles NCO-Addukt von TMP und Hexamethylendiisocyanat mit einem Hydroxycarbamat, wie z. B. Hydroxypropylcarbamat, zu der trifunktionellen Carbamatverbindung umsetzen.
  • Alternativ dazu kann man das Polyol zur Herstellung eines sekundären Carbamats, worin R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; gemäß Formel (I) nicht für Wasserstoff stehen, mit einer Monoisocyanatverbindung, wie z. B. Butylisocyanat, umsetzen. In diesem Fall stehen L&sub1;, L&sub2; und L&sub3; für eine kovalente Bindung.
  • Die Verbindung gemäß den Formeln (I), (II) und (III) hat vorzugsweise ein Molekulargewicht von 300 bis 3000, bevorzugt 450 bis 1800. Das Äquivalentgewicht pro Carbamatgruppe kann im Bereich von 100 bis 1000 liegen und beträgt bevorzugt 150 bis 600.
  • In dem bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendeten Beschichtungsmittel kann man gegebenenfalls ein Lösungsmittel verwenden. Zwar kann die erfindungsgemäß verwendete Formulierung beispielsweise in Form eines im wesentlichen festen Pulvers oder einer Dispersion eingesetzt werden, jedoch ist es häufig wünschenswert, daß sie im wesentlichen im flüssigen Zustand vorliegt, was man durch den Einsatz eines Lösungsmittels erreichen kann. Vorzugsweise liegt das Lösungsmittel in einer zur weitgehenden Auflösung der Komponente (a) als auch der Komponente (b) wirksamen Menge vor. Im allgemeinen kann es sich bei dem Lösungsmittel um ein beliebiges organisches Lösungsmittel und/oder Wasser handeln. Weiter bevorzugt handelt es sich bei dem Lösungsmittel um ein polares aliphatisches oder ein polares aromatisches Lösungsmittel. Noch weiter bevorzugt handelt es sich bei dem Lösungsmittel um ein Keton, einen Ester, ein Acetat, ein aprotisches Amid, ein aprotisches Sulfoxid oder ein aprotisches Amin sowie Wasser. Als Lösungsmittel eignen sich beispielsweise Methylethylketon, Methylisobutylketon, m-Amylacetat, Ethylenglykolbutyletheracetat, Propylenglykolmonomethyletheracetat, Xylol, N-Methylpyrrolidon oder Gemische von aromatischen Kohlenwasserstoffen.
  • Das Lösungsmittel kann im Beschichtungsmittel in einer Menge von etwa 0,01 Gewichtsprozent bis etwa 99 Gewichtsprozent, bevorzugt von etwa 10 Gewichtsprozent bis etwa 60 Gewichtsprozent und besonders bevorzugt von etwa 30 Gewichtsprozent bis etwa 50 Gewichtsprozent vorliegen.
  • Die oben beschriebenen Beschichtungsmittel können nach einer Reihe von an sich wohlbekannten Methoden auf einen Gegenstand aufgebracht werden. Dazu gehören u. a. Spritz-, Tauch-, Walzen-, Vorhangbeschichtung und dergleichen. Für Autokarosseriebleche ist die Spritzbeschichtung bevorzugt.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform verwendet man das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel als Teil einer Farblack-Klarlack-Verbundbeschichtung, nämlich als Klarlack über einem pigmentierten Basislack. Derartige Verbundbeschichtungen sind wegen ihrer Farbtiefe und dem flüssigkeitsartigen, glänzenden Aussehen der Oberfläche beliebt. Sie haben insbesondere auf dem Gebiet der Autolacke weite Verbreitung gefunden.
  • Pigmentierte Basislackzusammensetzungen für derartige Verbundbeschichtungen sind an sich wohlbekannt und brauchen hier nicht näher erläutert zu werden. Als Polymere, die sich bekanntlich zur Verwendung in Basislackzusammensetzungen eignen, seien Acrylverbindungen, Vinylverbindungen, Polyurethane, Polycarbonate, Polyester, Alkyde und Polysiloxane genannt. Zu den bevorzugten Polymeren gehören Acrylverbindungen und Polyurethane. Basislackpolymere sind bevorzugt vernetzbar und enthalten somit einen oder mehrere Typen vernetzbarer funktioneller Gruppen. Als Beispiele für derartige Gruppen seien Hydroxyl-, Isocyanat-, Amin-, Epoxid-, Acrylat-, Vinyl-, Silan- und Acetoacetatgruppen genannt. Diese Gruppen können so maskiert bzw. blockiert sein, daß sie erst unter den gewünschten Härtungsbedingungen, im allgemeinen bei erhöhten Temperaturen, entblockt werden und für die Vernetzungsreaktion zur Verfügung stehen. Als vernetzbare funktionelle Gruppen eignen sich u. a. Hydroxyl-, Epoxid-, Säure-, Anhydrid-, Silan- und Acetoacetatgruppen. Zu den bevorzugten vernetzbaren funktionellen Gruppen gehören hydroxyfunktionelle Gruppen und aminofunktionelle Gruppen.
  • Basislackpolymere können selbstvernetzend sein oder einen separaten Vernetzer erfordern, welcher gegenüber den funktionellen Gruppen des Polymers reaktiv ist. Enthält das Polymer beispielsweise hydroxyfunktionelle Gruppen, so kann es sich bei dem Vernetzer um ein Aminoplastharz, Isocyanat und blockierte Isocyanate (einschließlich Isocyanuraten) sowie säure- oder anhydridfunktionelle Vernetzer handeln.
  • Nach dem Lackieren des Gegenstands mit den oben beschriebenen erfindungsgemäßen Schichten wird der lackierte Gegenstand Bedingungen unterworfen, bei denen die Lackschichten aushärten. Zwar kommen verschiedene Härtungsmethoden in Betracht, jedoch ist die Warmhärtung bevorzugt. Dazu setzt man den lackierten Gegenstand im allgemeinen erhöhten Temperaturen aus, die hauptsächlich von Strahlungswärmequellen geliefert werden. Die Härtungstemperaturen variieren dabei je nach den jeweiligen Blockierungsgruppen der Vernetzer, liegen jedoch im allgemeinen im Bereich von 82ºC bis 144ºC und bevorzugt bei 110ºC bis 133ºC. Die Härtungszeit variiert je nach den Blockierungsmitteln und physikalischen Parametern, wie z. B. der Dicke der Schichten. Typische Härtungszeiten liegen jedoch im Bereich von 15 bis 60 Minuten.
  • Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele näher erläutert. Beispiel 1 - Triisocyanurat mit Carbamatgruppen
  • In einem Reaktionsgefäß wurden unter Stickstoff 1047,0 g T1890 (Isocyanurat des Isophorondiisocyanats von Hüls America, Inc., Piscataway, NY, USA), 4,2 g Dibutylzinndilaurat und 356,7 g des Lösungsmittels Propylenglykolmonomethyletheracetat vorgelegt. Nach Einstellung einer konstanten Temperatur von etwa 80ºC wurde die Reaktionsmischung langsam mit 381,1 g Hydroxypropylcarbamat versetzt. Es wurde so lange umgesetzt, bis praktisch das gesamte NCO verbraucht war. Dann wurde der Mischung weiteres Lösungsmittel (337,8 g Propylenglykolmonomethyletheracetat und 25,0 g -Butanol) zugesetzt.
    • Beispiel 2 - Lackierbeispiel
  • Es wurde eine Klarlackzusammensetzung mit der folgenden Zusammensetzung hergestellt:
    • Bestandteil Gewichtsteile
  • Beispiel 1 56,70 Dispersion von teildefunktionali- 14,19 siertem Melamin-Formaldehyd-Harz* in Xylol (51,9% Festkörper)
  • Tinuvin 348B® 6,84
  • Tinuvin 123® 0,42
  • Dispersion von Dodecylbenzolsulfon- 0,84 säure (33% Festkörper)
  • Lösungsmittelgemisch (Exxate 800® 26,61 und Butanol)
  • * Melamin-Formaldehyd-Harz gemäß der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 07/965,510, wobei drei der reaktiven Zentren durch Addition von Carbamatgruppen an das Melamin gegenüber den carbamatfunktionellen Gruppen des Isocyanurats inert gemacht wurden. Diese Verbindung hat die Formel:
  • Diese Zusammensetzung wurde dann auf ein Metallprüfblech aufgebracht, das mit einem ungebrannten, feststoffreichen, lösungsmittelhaltigen, pigmentierten Acryl-Melamin-Basislack vorbeschichtet worden war. Der Basislack wurde in zwei Arbeitsgängen mit einer Zwischenablüftzeit von einer Minute auf ein grundiertes Metallsubstrat-Prüfblech aufgebracht. Nach dem Aufbringen des zweiten Basislacks wurde abgelüftet und die Klarlackzusammensetzung aufgebracht. Der Klarlack wurde in zwei gleichmäßigen Überzügen mit Zwischenablüftung aufgebracht. Dann wurde das lackierte Substrat kurz trocknen gelassen und anschließend 30 Minuten bei 140ºC gehärtet.
  • Das Blech wurde auf einem Außenbewitterungsgestell 4 Wochen stark ätzenden Bedingungen unterworfen. Das mit dem erfindungsgemäßen Lack (Beispiel 2) überzogene Prüfblech besaß auf der Ätzungsbeurteilungsskala von General Motors die günstigste Einstufung, nämlich 1. Im Vergleich dazu besaß ein mit einem vorbekannten Klarlack, bei dem ein hydroxyfunktionelles Acrylpolymer und ein alkyliertes Melamin-Formaldehyd- Harz verwendet wurden, überzogenes Prüfblech auf der Ätzungsbewertungsskala von General Motors eine Einstufung von 10. Somit ergibt sich ein wesentlicher Vorteil hinsichtlich des Ätzungsverhaltens des erfindungsgemäßen Beschichtungsmittels.
  • Die Erfindung wurde anhand von bevorzugten Ausführungsformen ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß im Rahmen des Erfindungsgedankens und des Schutzbereichs der Erfindung Änderungen und/oder Ergänzungen vorgenommen werden können.

Claims (14)

1. Beschichtungsmittel, enthaltend:
(a) eine Komponente mit mehreren gegenüber Carbamat reaktiven funktionellen Gruppen aus der Gruppe bestehend aus aktiven Methylol- oder Methylalkoxygruppen, cyclischen Carbonatgruppen, Anhydridgruppen und Siloxangruppen,
(b) eine Komponente der Formel:
worin Z für einen Cyanursäurerest oder den Molekülrest eines Polyols steht,
L&sub1;, L&sub2; und L&sub3; unabhängig voneinander jeweils für eine zweiwertige Brückengruppe oder eine kovalente Bindung und
R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; unabhängig voneinander jeweils für H, Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl stehen.
2. Beschichtungsmittel nach Anspruch 1, wobei R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; unabhängig voneinander jeweils für H stehen.
3. Beschichtungsmittel nach Anspruch 1, wobei R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; unabhängig voneinander jeweils für Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl stehen.
4. Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei L&sub1;, L&sub2; und L&sub3; jeweils eine Urethanbrücke enthalten.
5. Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei es sich bei der Komponente (a) um ein Aminoplastharz handelt.
6. Beschichtungsmittel nach Anspruch 5, wobei es sich bei dem Aminoplastharz (a) um ein Melamin- Formaldehyd-Harz oder ein alkyliertes Melamin- Formaldehyd-Harz handelt.
7. Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei es sich bei der Komponente (a) um eine Polymer- oder Oligomerhauptkette mit daran gebundenen, gegenüber Carbamat reaktiven funktionellen Gruppen handelt.
8. Beschichtungsmittel nach Anpruch 7, wobei die Polymer- oder Oligomerhauptkette sich von Acryl- oder Methacrylmonomeren ableitet.
9. Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Komponente (b) die Formel
hat, worin
L&sub1;, L&sub2; und L&sub3; unabhängig voneinander jeweils für eine Brückengruppe und
R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; unabhängig voneinander jeweils für H, Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl stehen.
10. Beschichtungsmittel nach Anspruch 9, wobei die Komponente (b) die Formel
hat, worin
A&sub1;, A&sub2; und A&sub3; unabhängig voneinander jeweils für eine zweiwertige Brückengruppe und
D&sub1;, D&sub2; und D&sub3; unabhängig voneinander jeweils für eine zweiwertige Brückengruppe stehen.
11. Farblack-Klarlack-Verbundbeschichtung, enthaltend einen farbigen Basislack und einen Klarlack, der sich von einem Beschichtungsmittel gemäß einem der Ansprüche 1, 2 und 4 ableitet.
12. Farblack-Klarlack-Verbundbeschichtung, enthaltend einen farbigen Basislack und einen Klarlack, der sich von einem eine Komponente (a) gemäß Anspruch 1 und eine Komponente (b) gemäß Anspruch 9 enthaltenden Beschichtungsmittel ableitet.
13. Farblack-Klarlack-Verbundbeschichtung nach Anspruch 12, wobei die Komponente (b) die Formel gemäß Anspruch (10) hat.
14. Härtbare Zusammensetzung, enthaltend eine Komponente (a) und eine Komponente (b) gemäß Anspruch 1.
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