EP1620513A2 - Autocatalyzed, thermosetting materials that are free from external catalysts and are based on condensates of epoxy-functional silanes, and use thereof for the production of thermosetting materials - Google Patents

Autocatalyzed, thermosetting materials that are free from external catalysts and are based on condensates of epoxy-functional silanes, and use thereof for the production of thermosetting materials

Info

Publication number
EP1620513A2
EP1620513A2 EP04729104A EP04729104A EP1620513A2 EP 1620513 A2 EP1620513 A2 EP 1620513A2 EP 04729104 A EP04729104 A EP 04729104A EP 04729104 A EP04729104 A EP 04729104A EP 1620513 A2 EP1620513 A2 EP 1620513A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
group
groups
hydrolyzable
curable compositions
compositions according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04729104A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Elke Westhoff
Manuela Niemeier
Wilfried STÜBBE
Andreas Poppe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF Coatings GmbH
Original Assignee
BASF Coatings GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF Coatings GmbH filed Critical BASF Coatings GmbH
Publication of EP1620513A2 publication Critical patent/EP1620513A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/80Masked polyisocyanates
    • C08G18/8061Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/807Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen with nitrogen containing compounds
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31511Of epoxy ether
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31652Of asbestos
    • Y10T428/31663As siloxane, silicone or silane

Definitions

  • the present invention relates to new, autocatalyzed, thermosetting compositions free from external catalysts based on condensates epoxyfunctional Siiane.
  • the present invention relates to the use of the new, autocatalyzed, thermally curable compositions free from external catalysts, based on condensates epoxyfunctional Siiane, for the production of thermally hardened compositions, in particular coatings and paints, as well as moldings, in particular optical moldings, and self-supporting foils.
  • Thermally curable compositions based on condensates epoxyfunctional Siiane, which do not contain urethane groups are from the patent applications EP 1 179 575 A 2, WO 00/35599 A, WO 99/52964 A, WO 99/54412 A, DE 197 26 829 A 1 or DE 19540 623 A1. They are used in particular for the production of highly scratch-resistant coatings. It is essential that external catalysts or starters for the conversion of the epoxy groups (cf., for example, WO 99/52964 A, page 8, line 29, to page 9, line 20) must be added to these known thermally curable compositions so that the Cure masses at comparatively low temperatures of 100 to 160 ° C at a practical speed. However, the use of external catalysts has numerous disadvantages.
  • binders are added to the known, thermally curable compositions, which are usually present in aqueous-alcoholic media, which are stable in these media. These binders are preferably in the form of aqueous dispersions. However, these often show a strong interaction with the catalysts used, so that they cannot be used together. This eliminates numerous conceivable possibilities for advantageously modifying the known thermally curable compositions.
  • the variables R can be the same or different and represent alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, arylalkenyl, alkenylaryl, arylalkynyl or alkynylaryl, these radicals being represented by oxygen or sulfur atoms or the groups -NR'- or -N ( H) C (O) O- (urethane) can be interrupted and one or more substituents from the group of the halogens and the optionally substituted amino, amide, aldehyde, keto, alkylcarbonyl, carboxy, mercapto, Can carry cyano, hydroxy, alkoxy, alkoxycarbonyl, sulfonic acid, phosphoric acid, methacryloxy, epoxy or vinyl groups.
  • variable Y stands for blocked isocyanate groups.
  • indices m and n stand for integers from 1 to 3.
  • n stands for an integer from 1 to 4.
  • the variables X and R have the meaning given above.
  • the variable Z stands for hydroxyl, amino, NH (CH 2 ) 2NH 2 or epoxy groups.
  • the object of the present invention was to provide new thermally curable compositions based on condensates epoxyfunctional Siiane, which no longer have the disadvantages of the prior art, but which can also be cured rapidly at relatively low temperatures even without external catalysts or starters.
  • these new thermally curable compositions should be able to be easily modified in such a way that they deliver thermally hardened compositions, in particular coatings and paints, as well as moldings, in particular optical moldings, and self-supporting foils, which are chemical-resistant, highly scratch-resistant, high-gloss, flexible, transparent and clear , the thermally hardened masses, in particular the coatings and the paints, in Dry layer thicknesses> 30 ⁇ m no longer show stress cracks and no delamination from the substrates and can therefore be used more widely than the previously known thermally curable compositions based on condensates epoxyfunctional Siiane.
  • the new thermally hardened masses produced from the new thermally curable masses should have a high scratch resistance in conjunction with a high
  • the new, autocatalyzed, thermally curable compositions free from external catalysts which contain at least one condensate of at least one epoxy-functional silane, selected from the group of Siiane, which have at least one hydrolyzable atom and / or a hydrolyzable group and
  • Epoxy group and at least one non-hydrolyzable, epoxy group-free group with at least one group selected from the group consisting of (a) double-bonded, copper-bonding urethane groups -NH-C (X) -X- and -X- (X) C-NH-,
  • variable X represents an oxygen or sulfur atom and the variable Y represents the remainder of a blocking agent for isocyanate groups;
  • compositions according to the invention the new, auto-catalyzed, thermally curable compositions free from external catalysts based on condensates epoxyfunctional Siiane are referred to as "compositions according to the invention”.
  • compositions according to the invention the new process for the production of thermally hardened masses from thermally hardenable masses based on condensates epoxyfunctional Siiane was found, in which at least one mass according to the invention is thermally hardened in the absence of external catalysts and which is referred to below as the “method according to the invention”.
  • compositions according to the invention could be cured rapidly at comparatively low temperatures even without external catalysts or starters.
  • the compositions according to the invention had a considerably longer pot life or processing time than the known thermally curable compositions, which considerably simplified their use in operational practice.
  • compositions according to the invention could be modified without problems in such a way that they provided thermally cured compositions, in particular coatings and coatings, and also moldings, in particular optical moldings, and self-supporting films, which were chemical-resistant, highly scratch-resistant, high-gloss, flexible, transparent and clear, the thermally hardened compositions, in particular the coatings and the coatings, in dry layer thicknesses> 30 ⁇ m no longer showed any stress cracks and no delamination from the substrates and were therefore more widely applicable than the previously known thermally curable compositions based on condensates epoxy function studio Siiane.
  • the compositions according to the invention are outstandingly suitable for the production of clearcoats for the automotive OEM coating.
  • autocatalyzed means that the thermal curing of the compositions according to the invention is catalyzed by starting products and / or intermediates which are formed in the thermal curing (cf. Römpp Online, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 2002, “Autocatalysis ").
  • external catalysts or starters are understood to mean substances which usually catalyze the thermal curing of thermally curable compositions via epoxy groups. According to experts, such catalysts are fundamentally necessary to achieve practical results (cf. Johan Bieleman, "Lackadditive”, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998, “7.2.4 Epoxy Resin Systems", pages 263 to 269). Further examples of catalysts of this type, which are also used in thermally curable compositions based on condensates epoxyfunctional Siiane, are for example from the international patent application WO 99/52964 A, page 8, line 29, to page 9, line 20, or German patent application DE 197 26 829 A 1, column 3, line 65, to column 4, line 64, known. In the context of the present invention, “free from external catalysts” means that the compositions according to the invention do not contain any external catalysts or only those amounts thereof which do not shape the property profile of the compositions according to the invention, but at most have an insignificant effect.
  • Isocyanate adduct group-free group means that the group in question is free from adduct groups which result from reactions of isocyanate groups with isocyanate-reactive functional groups or compounds, such as urethane groups, urea groups or blocked isocyanate groups.
  • compositions according to the invention contain at least one condensate of at least one epoxy-functional silane.
  • condensates are formed by the hydrolysis and condensation of silanes containing hydrolyzable groups according to the so-called sol-gel process (cf. Römpp Online, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 2002, “Sol-gel process”).
  • the silane contains at least one hydrolyzable atom and / or at least one hydrolyzable group. It preferably contains at least two, in particular at least three, hydrolyzable atoms and / or at least two, in particular at least three, hydrolyzable groups.
  • the silane also contains mandatory at least one, in particular one, non-hydrolyzable, isocyanate adduct group-free group with at least one epoxy group and
  • variable X stands for an oxygen or sulfur atom, in particular an oxygen atom
  • variable Y stands for the rest of a blocking agent for isocyanate groups
  • the silane also contains mandatory
  • the silane also contains mandatory at least one, in particular one, non-hydrolyzable, isocyanate adduct group-free group with at least one epoxy group,
  • At least one, in particular one, non-hydrolyzable, epoxy group-free group with at least one, in particular one, group selected from the group consisting of groups (a), (b) and (c), and
  • hydrolyzable groups, non-hydrolyzable, isocyanate adduct group-free groups with at least one epoxy group, non-hydrolyzable, epoxy group-free group with at least one group (a), (b) and / or (c) and non-hydrolyzable groups with at least one epoxy group and at least one Group (a), (b) and / or (c) are all atoms and groups which are customary and known in the field of silane chemistry and are described, for example, in patent applications EP 1 179 575 A 2, WO 00/35599 A, WO 99/52964, WO 99/54412 A, DE 197 26 829 A.
  • siiane of embodiment (ii) according to the invention are preferably used.
  • silane from the group consisting of silanes of the general formulas la is preferred:
  • R non-hydrolyzable, single-bonded organic group containing at least one epoxy group
  • R 1 non-hydrolyzable, single-bonded organic group, containing no epoxy group
  • variable X stands for an oxygen or sulfur atom, in particular an oxygen atom
  • variable Y stands for the rest of a blocking agent for isocyanate groups
  • blocking agents are the blocking agents known from US Pat. No. 4,444,954 A1:
  • phenols such as phenol, cresol, xylenol, nitrophenol, chlorophenol, ethylphenol, t-butylphenol, hydroxybenzoic acid, esters of this acid or 2,5-di-tert-butyl-4-hydroxytoluene;
  • lactams such as ⁇ -caprolactam, ⁇ -valerolactam, ⁇ -butyrolactam or ß-propiolactam
  • active methylenic compounds such as diethyl malonate, dimethyl malonate, ethyl or methyl acetoacetate or acetylacetone;
  • alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-
  • butanol Isobutanol, t-butanol, n-amyl alcohol, t-amyl alcohol,
  • Diacetone alcohol ethylene chlorohydrin, ethylene bromohydrin, 1,3-dichloro-2-propanol, 1,4-cyclohexyldimethanol or acetocyanhydrin;
  • mercaptans such as butyl mercaptan, hexyl mercaptan, t-butyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, 2-mercaptobenzothiazole, thiophenol, methylthiophenol or ethylthiophenol
  • acid amides such as acetoanilide, acetoanisidinamide, acrylamide, methacrylamide, acetic acid amide, stearic acid amide or benzamide
  • imides such as succinimide, phthalimide or maleimide
  • amines such as diphenylamine, phenylnaphthylamine, xylidine, N-phenylxylidine, carbazole, aniline, naphthylamine, butylamine, dibutylamine or butylphenylamine;
  • imidazoles such as imidazole or 2-ethylimidazole
  • ureas such as urea, thiourea, ethylene urea, ethylene thiourea or 1,3-diphenylurea
  • imines such as ethyleneimine
  • oximes such as acetone oxime, formal doxime, acetaldoxime, acetoxime, methyl ethyl ketoxime, diisobutyl ketoxime, diacetyl monoxime,
  • Sulfuric acid salts such as sodium bisulfite or potassium bisulfite
  • hydroxamic acid esters such as benzyl methacrylohydroxamate or allyl methacrylohydroxamate; or
  • variable Z stands for a hydrolyzable, non-isocyanate-reactive atom and / or a hydrolyzable, monovalent, non-isocyanate-reactive group.
  • the hydrolyzable atom Z is preferably selected from the group consisting of fluorine atoms, chlorine atoms and bromine atoms.
  • the hydrolyzable, monovalent group Z is preferably selected from the group consisting of monovalent organic groups.
  • the monovalent organic groups Z preferably consist of at least one, in particular one, monovalent organic radical which is selected from the group consisting of branched and unbranched, cyclic and non-cyclic alkyl, alkenyl and alkynyl and aryl groups and one Oxygen atom or sulfur atom or a carbonyl group or carboxyl group, in particular an oxygen atom, which links the monovalent organic radical to the silicon atom.
  • Alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl radical, in particular methoxy, ethoxy, propoxy and butoxy groups, are particularly preferably used as hydrolyzable, monovalent, organic groups Z.
  • the variable R stands for a non-hydrolyzable, single-bonded organic group containing at least one, in particular a final, epoxy group.
  • the non-hydrolyzable, monovalent organic group R containing at least one epoxy group, is preferably selected from the group consisting of branched and unbranched alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, arylalkenyl, alkenylaryl, arylalkynyl or alkynylaryl groups, where the alkyl, alkenyl and alkynyl groups can also be cyclic. Alkyl groups and alkylcycloalkyl groups are particularly preferably used.
  • variable R 2 stands for a non-hydrolyzable, multi-bonded, in particular double-bonded, organic group containing at least one, in particular a final, epoxy group.
  • the non-hydrolyzable, monovalent organic group R, containing at least one epoxy group is preferably selected from the group consisting of branched and unbranched alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, arylalkenyl, alkenylaryl, arylalkynyl or alkynylaryl groups, where the alkyl, alkenyl and alkynyl groups can also be cyclic. Alkyl groups and alkylcycloalkyl groups are particularly preferably used. Regarding the nomenclature, reference is made to the explanations regarding group R.
  • the variable R 1 denotes a non-hydrolyzable, single-bonded organic group which contains no epoxy groups.
  • the groups R 1 are preferably selected from the group consisting of branched and unbranched alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, arylalkenyl, alkenylaryl, arylalkynyl or alkynylaryl groups, the alkyl, alkenyl - And alkynyl groups can also be selected cyclically.
  • group R refers to the explanations regarding group R.
  • At least one group R and / or R 1 , in particular at least one group R, of the general formula Ia and at least one group R 1 and / or R 2 , in particular at least one group R 2 , of the general formula Ib contains or contain at least one, in particular one of the groups (a), (b) and / or (c) described above.
  • the non-hydrolyzable organic groups R, R 1 and R 2 can still be substituted. It is important here that the substituents are inert in the sense that they do not interfere with the production of Siiane la and Ib, the sol-gel process or the crosslinking via the epoxy groups, in particular that they do not inhibit these reactions or start them prematurely or lead to unwanted by-products.
  • suitable substituents are halogen atoms, in particular fluorine atoms, nitrile groups, alkoxy groups or alkoxycarbonyl groups.
  • the groups R, R 1 and R 2 are preferably unsubstituted.
  • the non-hydrolyzable organic groups R, R 1 and R 2 can also contain divalent functional groups different from the groups (a), (b) and / or (c) described above. Here too is it is essential that these functional groups are inert in the sense that they are neither the sol-gel process nor cross-linking via the
  • Epoxy groups interfere, especially that they do not inhibit these reactions or start them prematurely or lead to undesirable by-products.
  • suitable functional groups are
  • the Siiane of the general formula la or Ib can be prepared by a wide variety of organic and chemical processes. It is essential that manufacturing processes are used, by means of the groups (a), (b) and / or (c) described above into groups R and / or R 1 of the formula or into groups R 1 and / or R 2 of Formula Ib will be introduced.
  • This is preferably produced by reacting suitable starting products (A) which contain at least one, in particular one, free isocyanate group and suitable starting products (B) which contain at least one, in particular one, isocyanate-reactive functional group, in particular a hydroxyl group ,
  • the starting products (B) particularly preferably also comprise at least one epoxy group.
  • the epoxy groups are mandatory in the starting products (B) if they are not already in the starting products (A).
  • Siiane of the general formulas la and Ib are particularly preferred by the reaction of (A) silanes of the general formula II containing isocyanate groups:
  • the variable Z has the meaning given above and the variable R 3 for a non-hydrolyzable organic group containing at least one, preferably one, in particular one, free, isocyanate group, selected from the group consisting of branched and unbranched alkyl, alkenyl -, Alkynyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, arylalkenyl, alkenylaryl, arylalkynyl or alkynylaryl groups, where the alkyl, alkenyl and alkynyl groups can also be cyclic, but especially alkyl groups; and
  • the index q 1 or 2, in particular 1, and the variable R 4 for one, preferably at least one, preferably one, in particular a final epoxy group-containing organic group selected from the group consisting of branched and unbranched alkyl, Alkenyl, alkynyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, arylalkenyl, alkenylaryl, arylalkynyl or alkynylaryl groups, where the alkyl, alkenyl and alkynyl groups can also be cyclic, but especially alkyl groups.
  • the groups R 3 and R 4 can contain the substituents and / or functional groups described above for the non-hydrolyzable organic groups R, R 1 and R 2 . With regard to the nomenclature of groups R 3 and R 4 , reference is made to the explanations relating to group R.
  • Examples of highly suitable starting products (A) are 3-isocyanatopropyltriethoxysilane and the reaction product of isophorone diisocyanate with bis (3-triethoxysilylpropyl) amine (Dynasilan® 1122 from Degussa) in a molar ratio of 1: 1.
  • An example of a suitable starting material (B) is glycidol.
  • reaction product of glycidol with 3-isocyanatopropyltriethoxysilane and the reaction product of glycidol with the reaction product of isophorone diisocyanate with bis (3-triethoxysilylpropyl) amine are particularly preferably used as Siiane in a molar ratio of 1: 1.
  • At least one, in particular one, of the Siiane la or Ib described above is hydrolyzed and condensed in a customary and known manner.
  • the condensation is preferably carried out in an aqueous phase.
  • the silane la or Ib can be metered into the aqueous phase or the aqueous phase can be metered into a liquid organic phase which contains the silane la or Ib or consists thereof.
  • the silane la or Ib is preferably metered into the aqueous phase.
  • the condensation is preferably carried out in the presence of an organic or inorganic, in particular an organic, acid. Acetic acid is preferably used.
  • reaction temperatures at which the condensation is carried out can vary widely; it is preferably carried out at a temperature of from -10 to + 50, preferably 0 to + 40 and in particular + 10 to + 30 ° C. It is advisable to allow the resulting reaction mixture to react for an hour to three days, in particular between 8 and 16 hours.
  • the content of the mass according to the invention in the silane la or Ib or its condensate can vary very widely and depends on its intended use and the viscosity which is advantageous for the application.
  • the content is preferably 10 to 80, preferably 15 to 75, particularly preferably 20 to 70 and in particular 25 to 65% by weight, in each case based on the composition according to the invention.
  • compositions according to the invention can contain at least one modifier.
  • suitable modifying agents are additives such as are usually used in the field of coating materials, such as binders, crosslinking agents, pigments, radiation-curable substances, reactive diluents and additives (cf., for example, German patent application DE 199 30 665 A1, page 4, line 17 , to page 13, line 20).
  • binders such as binders, crosslinking agents, pigments, radiation-curable substances, reactive diluents and additives
  • reactive diluents and additives cf., for example, German patent application DE 199 30 665 A1, page 4, line 17 , to page 13, line 20.
  • binders especially in the form of their aqueous dispersions.
  • Particularly suitable binders and aqueous dispersions and the processes for their preparation are known, for example, from German patent application DE 199 30 665 A1, page 3, lines 15 to 47, and page 4, line 17 to page 9, line 2.
  • the content of the binders in the compositions according to the invention can vary very widely and depends on their intended use and on the hardness and scratch resistance required for this.
  • the content is preferably 0.1 to 20, preferably 0.2 to 15, particularly preferably 0.3 to 12.5 and in particular 0.5 to 10% by weight, in each case based on the composition according to the invention.
  • the modifiers can be added before, during or after the condensation of the silane. They are preferably added to the relevant mass according to the invention after the condensation of the silane. Conventional and known mixing methods and devices, such as stirred kettles, dissolvers, Ultraturrax, in-line dissolvers, agitator mills or extruders, can be used.
  • compositions of the invention are used to produce thermally cured compositions, in particular coatings, paints, moldings, in particular optical moldings, and self-supporting films.
  • the coatings, paints and self-supporting foils serve in particular to protect surfaces of all types of substrates from damage by mechanical action, in particular to protect them from scratches, and / or to decorate them.
  • the substrates are primarily all means of transportation, in particular muscle-powered means of transportation, such as bicycles or trolleys, aircraft, such as airplanes or zeppelins, floating bodies, such as ships or buoys, rail vehicles, and motor vehicles, such as motorcycles, buses, trucks or Cars, or parts thereof, structures, furniture, windows and doors, small industrial parts, coils, containers, packaging, white goods, foils, optical components, electrical components, mechanical components and hollow glass bodies.
  • Further examples of uses and substrates are from the German patent application DE 198 16 136 A1, column 7, line 54, to column 8, line 58.
  • compositions according to the invention are particularly preferably used for the production of highly scratch-resistant clearcoats in the context of automotive OEM (OEM) painting with multi-layer paint and / or effect paint.
  • OEM automotive OEM
  • these particularly high-quality multi-layer coatings are produced by what are known as wet-on-wet processes, as are known, for example, from German patent application DE 199 30 665 A1, page 15, lines 15 to page 16, line 24.
  • the compositions according to the invention are applied with the aid of the suitable processes known and customary for the respective intended use, such as Spraying, knife coating, brushing, pouring, dipping, watering, trickling or rolling.
  • the substrate to be coated can rest as such, with the application device or system being moved.
  • the substrate to be coated in particular a coil, can also be moved, the application system being at rest relative to the substrate or being moved in a suitable manner.
  • compositions according to the invention are poured into suitable hollow molds and cured therein, after which they are separated from the hollow molds.
  • the usual and known methods such as casting or film blowing are used for the production of the films according to the invention.
  • the compositions of the invention can be cured after a certain period of rest. It can have a duration of 30 seconds to 2 hours, preferably 1 minute to 1 hour and in particular 1 to 45 minutes.
  • the rest period is used, for example, for the course and degassing of the paint layers or for the evaporation of volatile components.
  • the rest period can be supported and / or shortened by the use of elevated temperatures up to 90 ° C and / or by a reduced air humidity ⁇ 10 g water / kg air, in particular ⁇ 5 g / kg air, provided that there is no damage or changes to the invention Crowds enter, such as early, complete networking.
  • the thermal hardening has no special features in terms of method, but is carried out according to the usual and known methods such as heating in a forced air oven or irradiation with IR lamps.
  • the thermal hardening can also be carried out in stages.
  • Another preferred curing method is near infrared curing (NIR radiation).
  • NIR radiation near infrared curing
  • a method is particularly preferably used in which the constituent water is rapidly removed from the wet layers. Suitable processes of this type are described, for example, by Roger Talbert in Industrial Paint & Powder, 04/01, pages 30 to 33, “Curing in Seconds with NIR", or in Galvanotechnik, Volume 90 (11), pages 3098 to 3100, “Lackiertechnik, NIR drying every second of liquid and powder coatings «.
  • the thermal curing is advantageously carried out at a temperature of 50 to 170, particularly preferably 60 to 165 and in particular 80 to 150 ° C. for a time of 1 minute to 2 hours, particularly preferably 2 minutes to 1 hour and in particular 3 to 30 minutes ,
  • the thermal curing of the compositions according to the invention takes place quickly and easily without the use of external catalysts.
  • the absence of external catalysts has the additional advantage that the resulting thermally cured compositions according to the invention do not contain any catalyst residues which lead to discoloration, odor problems and / or damage to substrates and / or individual or more layers of colored and / or multi-layer coatings could.
  • Feed 1 consisted of 46 parts by weight of potassium peroxodisulfate dissolved in 900 parts by weight of deionized water.
  • Feed 2 consisted of 163.6 parts by weight of tertiary-butyl methacrylate, 16.1 parts by weight of methyl methacrylate, 270.7 parts by weight of hydroxypropyl methacrylate and 36.5 parts by weight of diphenylethylene.
  • the feed rates were chosen such that feed 2 was completely metered in after 3 hours, while feed 1 was only metered in completely after 3.5 hours. After the feeds had ended, the reaction mixture was post-polymerized at 90 ° C. for 30 minutes. The resulting dispersion had a solids content of 26.1% by weight.
  • example 1 The production of a coating material based on the silane of the general formula la and a clearcoat therefrom
  • the clearcoat obtained in this way had a dry layer thickness of 15 ⁇ m. It was free from stress cracks and other surface defects. It was also exceptionally scratch-resistant, which was confirmed by the steel wool scratch test (grade 1 - 2).
  • a hammer according to DIN 1041 (weight without handle: 800 g; handle length: 35 cm) was used to carry out the steel wool scratch test.
  • the test panels were stored at room temperature for 24 hours prior to testing.
  • the flat side of the hammer was covered with a layer of steel wool and attached to the folded-up sides with tape.
  • the hammer was placed on the clear coats at a right angle.
  • the weight of the hammer was guided in a track over the surface of the clearcoat without being jammed and without additional physical strength. In each test, 10 double strokes were carried out by hand.
  • the steel wool was replaced after each of these individual tests.
  • test areas were cleaned of the steel wool residues with a soft cloth.
  • the test areas were visually evaluated under artificial light and graded as follows:
  • the clearcoat had a dry film thickness of 20 ⁇ m. It was free from tension cracks and other surface defects. The scratch resistance was very good, which could be demonstrated by the Steinwölle scratch test; the grade was 2.
  • the BART (BASF ACID RESISTANCE TEST) was used to determine the resistance of the clear coat to acids, alkalis and water drops.
  • the clearcoat on a gradient oven was subjected to a further temperature load after baking for 30 min at 40 ° C.
  • VE fully desalinated or deionized
  • the clearcoat therefore had very good acid resistance.
  • the chemical resistance of the clear coat was determined using the gradient oven test.
  • the coating material was applied to a basecoat on a test panel and cured at 140 ° C. for 22 minutes.
  • the resulting clearcoat was exposed to test substances and the temperatures at which the test substances began to damage the clearcoat were determined. The following results resulted:
  • the resulting coating materials were knife-coated on glass plates and the resulting layers were cured at 140 ° C. for 22 minutes.
  • the resulting clearcoats had a dry film thickness of 15 ⁇ m. However, their surfaces were soft and showed properties of an uncrosslinked or only slightly crosslinked film. Larger defects in the clearcoats could be created by just gently pressing with a fingernail. The scratch resistance of the clearcoats was poor (grade 6 in the steel wool scratch test). Comparative experiment V 4
  • the resulting clearcoat had a dry film thickness of 15 ⁇ m. However, their surface was soft and showed properties of a non-cross-linked or only slightly cross-linked film. Larger defects in the clearcoat could be created by simply pressing with a fingernail. The scratch resistance of the clearcoat was poor (grade 6 in the steel wool scratch test).
  • the coating material was knife-coated onto a glass sheet.
  • the resulting layer was cured at 140 ° C for 22 minutes.
  • the resulting clear coat was high gloss (> 80 units at 20 °), clear and transparent. Their dry layer thickness was 40 ⁇ m. It was free from stress cracks and surface defects. The scratch resistance was excellent (grade 1 - 2 in the steel wool scratch test).
  • Example 3 was repeated, except that instead of the coating material of example 1
  • the resulting coating materials were knife-coated on glass plates and the resulting layers were cured at 140 ° C. for 22 minutes.
  • the resulting clear coats had a dry film thickness of 40 ⁇ m. Their surfaces were soft and showed properties of a non-cross-linked or only slightly cross-linked film. Larger defects in the clearcoats could be created by just gently pressing with a fingernail. The scratch resistance of the clearcoats was poor (grade 6 in the steel wool scratch test).
  • boehmite (Disperal® P 3 from Sasol Germany GmbH) were added to 25 parts by weight of 0.1 N acetic acid. The resulting mixture was stirred at room temperature until the boehmite was completely dissolved. The colloidal solution was then treated with ultrasound for 5 minutes.

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Abstract

Disclosed are autocatalyzed, thermosetting materials that are free from external catalysts and contain condensates of silanes comprising hydrolyzable atoms and/or hydrolyzable groups and (i) non-hydrolyzable groups which comprise epoxide groups and are free from isocyanate adduct groups as well as non-hydrolyzable, epoxide group-free groups with (a) bivalent, bonding -NH-C(X)-X- and/or -X-(X)C-NH- urethane groups, (b) bivalent, bonding -HN-C(X)-NH- urea groups, and/or (c) monovalent, terminal Y-C(X)-NH- groups, wherein the variable X represents an oxygen atom or sulfur atom while the variable Y represents the radical of a blocking agent for isocyanate groups; or (ii) non-hydrolyzable groups with epoxide groups and groups (a), (b), and/or (c); or (iii) non-hydrolyzable groups with epoxide groups, which are free from isocyanate adduct groups, non-hydrolyzable, epoxide group-free groups with groups (a), (b), and/or (c), and non-hydrolyzable groups with epoxide groups and groups (a), (b), and/or (c). Also disclosed are a method for the production of the inventive autocatalyzed, thermosetting materials and the use thereof for producing thermosetting materials.

Description

Von externen Katalysatoren freie, autokatalysierte, thermisch härtbare Massen auf der Basis von Kondensaten epoxyfunktionelier Siiane und ihre Verwendung zur Herstellung thermisch gehärteter MassenAutocatalyzed, thermally curable compositions based on condensates epoxyfunctional Siiane free of external catalysts and their use for the production of thermally hardened compositions
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die vorliegende Erfindung betrifft neue, von externen Katalysatoren freie, autokatalysierte thermisch härtbare Massen auf der Basis von Kondensaten epoxyfunktionelier Siiane. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der neuen, von externen Katalysatoren freien, autokataiysierten, thermisch härtbaren Massen auf der Basis von Kondensaten epoxyfunktionelier Siiane für die Herstellung thermisch gehärteter Massen, insbesondere Beschichtungen und Lackierungen sowie Formteilen, insbesondere optische Formteile, und freitragende Folien.The present invention relates to new, autocatalyzed, thermosetting compositions free from external catalysts based on condensates epoxyfunctional Siiane. In addition, the present invention relates to the use of the new, autocatalyzed, thermally curable compositions free from external catalysts, based on condensates epoxyfunctional Siiane, for the production of thermally hardened compositions, in particular coatings and paints, as well as moldings, in particular optical moldings, and self-supporting foils.
Stand der TechnikState of the art
Thermisch härtbare Massen auf der Basis von Kondensaten epoxyfunktionelier Siiane, die keine Urethangruppen enthalten, sind aus den Patentanmeldungen EP 1 179 575 A 2, WO 00/35599 A, WO 99/52964 A, WO 99/54412 A, DE 197 26 829 A 1 oder DE 19540 623 A 1 bekannt. Sie dienen insbesondere der Herstellung von hochkratzfesten Beschichtungen. Wesentlich ist, dass diesen bekannten thermisch härtbaren Massen externe Katalysatoren oder Starter für die Umsetzung der Epoxidgruppen (vgl. z. B. WO 99/52964 A, Seite 8, Zeile 29, bis Seite 9, Zeile 20) zugesetzt werden müssen, damit die Massen bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen von 100 bis 160 °C mit einer praxisgerechten Geschwindigkeit aushärten. Die Verwendung der externen Katalysatoren bringt aber zahlreiche Nachteile mit sich.Thermally curable compositions based on condensates epoxyfunctional Siiane, which do not contain urethane groups, are from the patent applications EP 1 179 575 A 2, WO 00/35599 A, WO 99/52964 A, WO 99/54412 A, DE 197 26 829 A 1 or DE 19540 623 A1. They are used in particular for the production of highly scratch-resistant coatings. It is essential that external catalysts or starters for the conversion of the epoxy groups (cf., for example, WO 99/52964 A, page 8, line 29, to page 9, line 20) must be added to these known thermally curable compositions so that the Cure masses at comparatively low temperatures of 100 to 160 ° C at a practical speed. However, the use of external catalysts has numerous disadvantages.
So wird hierdurch die Verarbeitungszeit oder Topfzeit der bekannten thermisch härtbaren Massen stark verkürzt.In this way, the processing time or pot life of the known thermally curable compositions is greatly reduced.
Sollen sie zur Herstellung von Beschichtungen einer Schichtdicke von mehr als 20 μm eingesetzt werden, wie sie beispielsweise bei den Klarlackierungen von Automobilerstlackierungen angewandt wird, müssen sie modifiziert werden, damit die resultierenden Beschichtungen keineIf they are to be used for the production of coatings with a layer thickness of more than 20 μm, such as is used, for example, in the clearcoats of original automotive coatings, they must be modified so that the resulting coatings do not
Spannungsrisse aufweisen. Dies geschieht bekanntermaßen durch denShow stress cracks. This is known to be done by the
Einbau von flexibilisierenden, die Spannung auffangendenInstallation of flexibilizing, the tension-absorbing
Strukturelementen in die dreidimensionalen anorganisch-organischen Hybridnetzwerke. Um dies zu bewerkstelligen, werden den bekannten, thermisch härtbaren Massen, die üblicherweise in wässrig-alkoholischen Medien vorliegen, Bindemittel hinzugefügt, die in diesen Medien stabil sind. Vorzugsweise liegen diese Bindemittel als wässrige Dispersionen vor. Diese zeigen aber häufig eine starke Wechselwirkung mit den eingesetzten Katalysatoren, sόdass sie nicht zusammen angewandt werden können. Dadurch entfallen zahlreiche denkbare Möglichkeiten, die bekannten thermisch härtbaren Massen in vorteilhafter Weise zu modifizieren.Structural elements in the three-dimensional inorganic-organic hybrid networks. To achieve this, binders are added to the known, thermally curable compositions, which are usually present in aqueous-alcoholic media, which are stable in these media. These binders are preferably in the form of aqueous dispersions. However, these often show a strong interaction with the catalysts used, so that they cannot be used together. This eliminates numerous conceivable possibilities for advantageously modifying the known thermally curable compositions.
Aus der deutschen Patentanmeldung DE 199 108 876 A 1 sind thermisch härtbare Massen auf der Basis von Kondensaten von Silanen der allgemeinen Formel iFrom the German patent application DE 199 108 876 A 1 thermally curable compositions based on condensates of silanes of the general formula i
XmSiRι.mYn (i)X m SiRι. m Y n (i)
bekannt. In der allgemeinen Formel i stehen die Variablen X für Wasserstoff, Halogen, Alkoxy, Acyloxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, oder -NR'2 (R' = Wasserstoff und/oder Alkyl).known. In the general formula i, the variables X stand for hydrogen, halogen, alkoxy, acyloxy, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl, or -NR ' 2 (R' = hydrogen and / or alkyl).
Die Variablen R können gleich oder verschieden sein und für Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Aryl, Arylalkyl, Alkylaryl, Arylalkenyl, Alkenylaryl, Arylalkinyl oder Alkinylaryl stehen, wobei diese Reste durch Sauerstoff - oder Schwefelatome oder die Gruppen -NR'- oder -N(H)C(O)O- (Urethan) unterbrochen sein können und einen oder mehrere Substituenten aus der Gruppe der Halogene und der ggf. substituierten Amino-, Amid-, Aldehyd-, Keto-, Alkylcarbonyl-, Carboxy-, Mercapto-, Cyano-, Hydroxy-, Alkoxy-, Alkoxycarbonyl-, Sulfonsäure-, Phosphorsäure-, Methacryloxy-, Epoxid- oder Vinylgruppen tragen können.The variables R can be the same or different and represent alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, arylalkenyl, alkenylaryl, arylalkynyl or alkynylaryl, these radicals being represented by oxygen or sulfur atoms or the groups -NR'- or -N ( H) C (O) O- (urethane) can be interrupted and one or more substituents from the group of the halogens and the optionally substituted amino, amide, aldehyde, keto, alkylcarbonyl, carboxy, mercapto, Can carry cyano, hydroxy, alkoxy, alkoxycarbonyl, sulfonic acid, phosphoric acid, methacryloxy, epoxy or vinyl groups.
Die Variable Y steht für blockierte Isocyanatgruppen.The variable Y stands for blocked isocyanate groups.
Die Indizes m und n stehen für ganze Zahlen von 1 bis 3.The indices m and n stand for integers from 1 to 3.
Diese obligatorischen Siiane können mit den fakultativen Silanen der allgemeinen Formel iiThese obligatory Siiane can with the optional silanes of the general formula ii
X SiR^Zn (ii)X SiR ^ Zn (ii)
cokondensiert werden. In dieser allgemeinen Formel ii steht der Index n für eine ganze Zahl von 1 bis 4. Die Variablen X und R haben die oben angegebene Bedeutung. Die Variablen Z steht für Hydroxyl-, Amino-, NH(CH2)2NH2- oder Epoxidgruppen.be co-condensed. In this general formula ii, the index n stands for an integer from 1 to 4. The variables X and R have the meaning given above. The variable Z stands for hydroxyl, amino, NH (CH 2 ) 2NH 2 or epoxy groups.
Es fallen demnach eine Unzahl von Verbindungen unter die allgemeine Formel i, die außerdem noch mit einer ebenso großen Anzahl von Verbindungen der allgemeinen Formel ii kombiniert werden können. Zwar wird in Fig. 6 der deutschen Patentanmeldung DE 199 10 876 A 1 das Umsetzungsprodukt von 3-lsocyanatopropyltriethoxysilan und Glycidol als ein Beispiel für ein Silan ii erwähnt, es werden jedoch keine Angaben über die betreffenden thermisch härtbaren Massen gemacht oder die Verbindung in irgendeiner Form als besonders vorteilhaft herausgestellt oder wenigstens beispielhaft mit eingesetzt.Accordingly, a myriad of compounds fall under the general formula i, which can also be combined with an equally large number of compounds of the general formula ii. Although the reaction product of 3-isocyanatopropyltriethoxysilane and glycidol is mentioned as an example of a silane ii in FIG. 6 of German patent application DE 199 10 876 A1, no information is given about the thermally curable compositions concerned or the compound in any form turned out to be particularly advantageous or at least used as an example.
Außerdem ist es für die bekannten thermisch härtbaren Massen wesentlich, dass sie in erster Linie über die blockierten Isocyanatgruppen vernetzt werden. Dabei müssen aber besonders hohe Temperaturen und lange Härtungszeiten angewandt werden (vgl. DE 199 10 876 A 1: Beispiel 1, Seite 3, Zeile 43: 180 °C/45 Minute; Beispiel 2, Seite 4, Zeile 32: 180 °C/30 Minuten). Dies sind aber Bedingungen, die für Verfahren auf so wirtschaftlich bedeutsamen Gebieten wie die Automobilserienlackierung völlig ungeeignet sind.In addition, it is essential for the known thermally curable compositions that they are crosslinked primarily via the blocked isocyanate groups. However, particularly high temperatures and long curing times must be used (cf. DE 199 10 876 A 1: Example 1, page 3, line 43: 180 ° C / 45 minutes; Example 2, page 4, line 32: 180 ° C / 30 minutes). However, these are conditions that are completely unsuitable for processes in economically important areas such as automotive OEM painting.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, neue thermisch härtbare Massen auf der Basis von Kondensaten epoxyfunktionelier Siiane bereitzustellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufweisen, sondern die sich auch ohne externe Katalysatoren oder Starter bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen rasch aushärten lassen. Außerdem sollen sich diese neuen thermisch härtbaren Massen problemlos derart modifizieren lassen, dass sie thermisch gehärtete Massen, insbesondere Beschichtungen und Lackierungen sowie Formteile, insbesondere optische Formteile, und freitragende Folien, liefern, die chemikalienbeständig, hoch kratzfest, hochglänzend, flexibel, transparent und klar sind, wobei die thermisch gehärteten Massen, insbesondere die Beschichtungen und die Lackierungen, in Trockenschichtdicken >30 μm keine Spannungsrisse und keine Enthaftung von den Substraten mehr zeigen und daher breiter anwendbar sind, als die bisher bekannten thermisch härtbaren Massen auf der Basis von Kondensaten epoxyfunktionelier Siiane. Insbesondere sollen die aus den neuen thermisch härtbaren Massen hergestellten neuen thermisch gehärteten Massen eine hohe Kratzfestigkeit in Verbindung mit einer hohen Chemikalienbeständigkeit aufweisen und sich für die Herstellung von Klarlackierungen für die Automobilerstlackierung eignen.The object of the present invention was to provide new thermally curable compositions based on condensates epoxyfunctional Siiane, which no longer have the disadvantages of the prior art, but which can also be cured rapidly at relatively low temperatures even without external catalysts or starters. In addition, these new thermally curable compositions should be able to be easily modified in such a way that they deliver thermally hardened compositions, in particular coatings and paints, as well as moldings, in particular optical moldings, and self-supporting foils, which are chemical-resistant, highly scratch-resistant, high-gloss, flexible, transparent and clear , the thermally hardened masses, in particular the coatings and the paints, in Dry layer thicknesses> 30 μm no longer show stress cracks and no delamination from the substrates and can therefore be used more widely than the previously known thermally curable compositions based on condensates epoxyfunctional Siiane. In particular, the new thermally hardened masses produced from the new thermally curable masses should have a high scratch resistance in conjunction with a high chemical resistance and should be suitable for the production of clearcoats for the automotive coating.
Außerdem war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zur Herstellung von thermisch gehärteten Massen aus thermisch härtbaren Massen auf der Basis von Kondensaten epoxyfunktionelier Siiane bereitzustellen, das sich einfacher als die Verfahren zur Herstellung der bekannten thermisch gehärteten Massen durchführen lässt und insbesondere ohne die Verwendung von externen Katalysatoren und Startern auskommt.In addition, it was the object of the present invention to provide a new process for the preparation of thermally cured compositions from thermally curable compositions based on condensates epoxyfunctional Siiane, which can be carried out more easily than the processes for the preparation of the known thermally cured compositions and in particular without them Use of external catalysts and starters.
Die erfindungsgemäße LösungThe solution according to the invention
Demgemäß wurden die neuen, von externen Katalysatoren freien, autokatalysierten, thermisch härtbaren Massen gefunden, die mindestens ein Kondensat mindestens eines epoxyfunktionellen Silans enthalten, ausgewählt aus der Gruppe der Siiane, die mindestens ein hydrolysierbares Atom und/oder eine hydrolysierbare Gruppe sowieAccordingly, the new, autocatalyzed, thermally curable compositions free from external catalysts have been found which contain at least one condensate of at least one epoxy-functional silane, selected from the group of Siiane, which have at least one hydrolyzable atom and / or a hydrolyzable group and
(i) mindestens eine nicht hydrolysierbare, isocyanatadduktgruppenfreie Gruppe mit mindestens einer(i) at least one non-hydrolyzable, isocyanate adduct group-free group with at least one
Epoxidgruppe und mindestens eine nicht hydrolysierbare, epoxidgruppenfreie Gruppe mit mindestens einer Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (a) zweibindigen, verkupfenden Urethangruppen -NH-C(X)-X- und -X-(X)C-NH-,Epoxy group and at least one non-hydrolyzable, epoxy group-free group with at least one group selected from the group consisting of (a) double-bonded, copper-bonding urethane groups -NH-C (X) -X- and -X- (X) C-NH-,
(b) zweibindigen, verkupfenden Harnstoffgruppen -HN-C(X)-NH- und (c) einbindigen, terminalen Gruppen Y-C(X)-NH-,(b) double-bonded, copper-forming urea groups -HN-C (X) -NH- and (c) single-bonded, terminal groups Y-C (X) -NH-,
worin die Variable X für ein Sauerstoff- oder Schwefelatom und die Variable Y für den Rest eines Blockierungsmittels für Isocyanatgruppen stehen; oderwherein the variable X represents an oxygen or sulfur atom and the variable Y represents the remainder of a blocking agent for isocyanate groups; or
(ii) mindestens eine nicht hydrolysierbare Gruppe mit mindestens einer Epoxidgruppe und mindestens einer Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Gruppen (a), (b) und (c), oder(ii) at least one non-hydrolyzable group with at least one epoxy group and at least one group selected from the group consisting of groups (a), (b) and (c), or
(iii) mindestens eine nicht hydrolysierbare, isocyanatadduktgruppenfreie Gruppe mit mindestens einer Epoxidgruppe, mindestens eine nicht hydrolysierbare, epoxidgruppenfreie Gruppe mit mindestens einer Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Gruppen (a), (b) und (c), und mindestens eine, vorzugsweise eine, nicht hydrolysierbare Gruppe mit mindestens einer Epoxidgruppe und mindestens einer Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Gruppen (a), (b) und (c),(iii) at least one non-hydrolyzable, isocyanate adduct group-free group with at least one epoxy group, at least one non-hydrolyzable, epoxy group-free group with at least one group selected from the group consisting of groups (a), (b) and (c), and at least one, preferably one, non-hydrolyzable group with at least one epoxy group and at least one group selected from the group consisting of groups (a), (b) and (c),
enthalten.contain.
Im Folgenden werden die neuen, von externen Katalysatoren freien, autokatalysierten, thermisch härtbaren Massen auf der Basis von Kondensaten epoxyfunktionelier Siiane als »erfindungsgemäße Massen« bezeichnet. Außerdem wurde das neue Verfahren zur Herstellung thermisch gehärteter Massen aus thermisch härtbaren Massen auf der Basis von Kondensaten epoxyfunktionelier Siiane gefunden, bei dem man mindestens eine erfindungsgemäße Masse in Abwesenheit externer Katalysatoren thermisch härtet und das im Folgenden als »erfindungsgemäßes Verfahren« bezeichnet wird.In the following, the new, auto-catalyzed, thermally curable compositions free from external catalysts based on condensates epoxyfunctional Siiane are referred to as "compositions according to the invention". In addition, the new process for the production of thermally hardened masses from thermally hardenable masses based on condensates epoxyfunctional Siiane was found, in which at least one mass according to the invention is thermally hardened in the absence of external catalysts and which is referred to below as the “method according to the invention”.
Die Vorteile der ErfindungThe advantages of the invention
Im Hinblick auf den Stand der Technik war es überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar, dass die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde lag, mit Hilfe der erfindungsgemäßen Massen und des erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst werden konnte.In view of the prior art, it was surprising and unforeseeable for the person skilled in the art that the object on which the present invention was based could be achieved with the aid of the compositions according to the invention and the method according to the invention.
Insbesondere war es überraschend, dass sich die erfindungsgemäßen Massen auch ohne externe Katalysatoren oder Starter bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen rasch aushärten ließen. Dabei wiesen die erfindungsgemäßen Massen eine erheblich längere Topfzeit oder Verarbeitungszeit als die bekannten thermisch härtbaren Massen auf, was ihre Verwendung in der betrieblichen Praxis erheblich vereinfachte.In particular, it was surprising that the compositions according to the invention could be cured rapidly at comparatively low temperatures even without external catalysts or starters. The compositions according to the invention had a considerably longer pot life or processing time than the known thermally curable compositions, which considerably simplified their use in operational practice.
Außerdem konnten die erfindungsgemäßen Massen problemlos derart modifizieren werden, dass sie thermisch gehärtete Massen, insbesondere Beschichtungen und Lackierungen sowie Formteile, insbesondere optische Formteile, und freitragende Folien, lieferten, die chemikalienbeständig, hoch kratzfest, hochglänzend, flexibel, transparent und klar waren, wobei die thermisch gehärteten Massen, insbesondere die Beschichtungen und die Lackierungen, in Trockenschichtdicken >30 μm keine Spannungsrisse und keine Enthaftung von den Substraten mehr zeigten und daher breiter anwendbar waren, als die bisher bekannten thermisch härtbaren Massen auf der Basis von Kondensaten epoxyfunktionelier Siiane. Insbesondere eigneten sich die erfindungsgemäßen Massen hervorragend für die Herstellung von Klarlackierungen für die Automobilerstlackierung.In addition, the compositions according to the invention could be modified without problems in such a way that they provided thermally cured compositions, in particular coatings and coatings, and also moldings, in particular optical moldings, and self-supporting films, which were chemical-resistant, highly scratch-resistant, high-gloss, flexible, transparent and clear, the thermally hardened compositions, in particular the coatings and the coatings, in dry layer thicknesses> 30 μm no longer showed any stress cracks and no delamination from the substrates and were therefore more widely applicable than the previously known thermally curable compositions based on condensates epoxy function studio Siiane. In particular, the compositions according to the invention are outstandingly suitable for the production of clearcoats for the automotive OEM coating.
Außerdem war es überraschend, dass sich das erfindungsgemäße Verfahren einfacher als die Verfahren zur Herstellung der bekannten thermisch gehärteten Massen durchführen ließ und insbesondere ohne die Verwendung von externen Katalysatoren und Startern auskam.It was also surprising that the process according to the invention was easier to carry out than the processes for producing the known thermally hardened compositions and, in particular, did not require the use of external catalysts and starters.
Ausführliche Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet »autokatalysiert«, dass die thermische Härtung der erfindungsgemäßen Massen durch Ausgangsprodukte und/oder Zwischenprodukte, die bei der thermischen Härtung gebildet werden, katalysiert wird (vgl. Römpp Online, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 2002, »Autokatalyse«).In the context of the present invention, “autocatalyzed” means that the thermal curing of the compositions according to the invention is catalyzed by starting products and / or intermediates which are formed in the thermal curing (cf. Römpp Online, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 2002, “Autocatalysis ").
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter externen Katalysatoren oder Startern Stoffe verstanden, die üblicherweise die thermische Härtung thermisch härtbarer Massen über Epoxidgruppen katalysieren. Nach Beurteilung der Fachwelt sind solche Katalysatoren grundsätzlich notwendig, um praxisgerechte Ergebnisse zu erzielen (vgl. Johan Bieleman, »Lackadditive«, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998, »7.2.4 Epoxidharzsysteme«, Seiten 263 bis 269). Weitere Beispiele von Katalysatoren dieser Art, die auch in thermisch härtbaren Massen auf der Basis von Kondensaten epoxyfunktionelier Siiane angewandt werden, sind beispielsweise aus der internationalen Patentanmeldung WO 99/52964 A, Seite 8, Zeile 29, bis Seite 9, Zeile 20, oder der deutschen Patentanmeldung DE 197 26 829 A 1, Spalte 3, Zeile 65, bis Spalte 4, Zeile 64, bekannt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet »von externen Katalysatoren frei«, dass die erfindungsgemäßen Massen keine externe Katalysatoren oder nur solche Mengen hiervon enthalten, die das Eigenschaftsprofil der erfindungsgemäßen Massen nicht prägen, sondern höchstens unwesentlich beeinflussen.In the context of the present invention, external catalysts or starters are understood to mean substances which usually catalyze the thermal curing of thermally curable compositions via epoxy groups. According to experts, such catalysts are fundamentally necessary to achieve practical results (cf. Johan Bieleman, "Lackadditive", Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998, "7.2.4 Epoxy Resin Systems", pages 263 to 269). Further examples of catalysts of this type, which are also used in thermally curable compositions based on condensates epoxyfunctional Siiane, are for example from the international patent application WO 99/52964 A, page 8, line 29, to page 9, line 20, or German patent application DE 197 26 829 A 1, column 3, line 65, to column 4, line 64, known. In the context of the present invention, “free from external catalysts” means that the compositions according to the invention do not contain any external catalysts or only those amounts thereof which do not shape the property profile of the compositions according to the invention, but at most have an insignificant effect.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutetIn the context of the present invention means
»isocyanatadduktgruppenfreie Gruppe«, dass die betreffende Gruppe frei ist von Adduktgruppen, die aus Umsetzungen von Isocyanatgruppen mit isocyanatreaktiven funktioneilen Gruppen oder Verbindungen resultieren, wie beispielsweise Urethangruppen, Harnstoffgruppen oder blockierte Isocyanatgruppen."Isocyanate adduct group-free group" means that the group in question is free from adduct groups which result from reactions of isocyanate groups with isocyanate-reactive functional groups or compounds, such as urethane groups, urea groups or blocked isocyanate groups.
Die erfindungsgemäßen Massen enthalten mindestens ein Kondensat mindestens eines epoxyfunktionellen Silans. Bekanntermaßen werden Kondensate durch die Hydrolyse und Kondensation von hydrolysierbare Gruppen enthaltenden Silanen nach dem so genannten Sol-Gel-Prozess (vgl. Römpp Online, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 2002, »Sol-Gel- Prozess«) gebildet.The compositions according to the invention contain at least one condensate of at least one epoxy-functional silane. As is known, condensates are formed by the hydrolysis and condensation of silanes containing hydrolyzable groups according to the so-called sol-gel process (cf. Römpp Online, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 2002, “Sol-gel process”).
Erfindungsgemäß enthält das Silan obligatorisch mindestens ein hydrolysierbares Atom und/oder mindestens eine hydrolysierbare Gruppe. Vorzugsweise enthält es mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, hydrolysierbare Atome und/oder mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, hydrolysierbare Gruppen.According to the invention, the silane contains at least one hydrolyzable atom and / or at least one hydrolyzable group. It preferably contains at least two, in particular at least three, hydrolyzable atoms and / or at least two, in particular at least three, hydrolyzable groups.
In einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform (i) enthält das Silan außerdem obligatorisch mindestens eine, insbesondere eine, nicht hydrolysierbare, isocyanatadduktgruppenfreie Gruppe mit mindestens einer Epoxidgruppe undIn a first embodiment (i) according to the invention, the silane also contains mandatory at least one, in particular one, non-hydrolyzable, isocyanate adduct group-free group with at least one epoxy group and
- mindestens eine, insbesondere eine, nicht hydrolysierbare, epoxidgruppenfreie Gruppe mit mindestens einer, insbesondere einer, Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus- At least one, in particular one, non-hydrolyzable, epoxy group-free group with at least one, in particular one, group selected from the group consisting of
(a) zweibindigen, verkupfenden Urethangruppen -NH-C(X)-X- und -X-(X)C-NH-,(a) double-bonded, copper-bonding urethane groups -NH-C (X) -X- and -X- (X) C-NH-,
(b) zweibindigen, verkupfenden Harnstoffgruppen -HN-C(X)-NH- und(b) double-bonded, copper-forming urea groups -HN-C (X) -NH- and
(c) einbindigen, terminalen Gruppen Y-C(X)-NH-,(c) monovalent terminal groups Y-C (X) -NH-,
worin die Variable X für ein Sauerstoff- oder Schwefelatom, insbesondere ein Sauerstoffatom, und die Variable Y für den Rest eines Blockierungsmittels für Isocyanatgruppen stehen.wherein the variable X stands for an oxygen or sulfur atom, in particular an oxygen atom, and the variable Y stands for the rest of a blocking agent for isocyanate groups.
In einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform (ii) enthält das Silan außerdem obligatorischIn a second embodiment (ii) according to the invention, the silane also contains mandatory
mindestens eine, insbesondere eine, nicht hydrolysierbare Gruppe mit mindestens einer, insbesondere einer, Epoxidgruppe und mindestens einer, insbesondere einer, Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Gruppen (a), (b) und (c).at least one, in particular one, non-hydrolyzable group with at least one, in particular one, epoxy group and at least one, in particular one, group selected from the group consisting of groups (a), (b) and (c).
In einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform (iii) enthält das Silan außerdem obligatorisch mindestens eine, insbesondere eine, nicht hydrolysierbare, isocyanatadduktgruppenfreie Gruppe mit mindestens einer Epoxidgruppe,In a third embodiment (iii) according to the invention, the silane also contains mandatory at least one, in particular one, non-hydrolyzable, isocyanate adduct group-free group with at least one epoxy group,
- mindestens eine, insbesondere eine, nicht hydrolysierbare, epoxidgruppefreie Gruppe mit mindestens einer, insbesondere einer, Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Gruppen (a), (b) und (c), und- At least one, in particular one, non-hydrolyzable, epoxy group-free group with at least one, in particular one, group selected from the group consisting of groups (a), (b) and (c), and
- mindestens eine, insbesondere eine, nicht hydrolysierbare Gruppe mit mindestens einer Epoxidgruppe und mindestens einer, insbesondere einer, Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Gruppen (a), (b) und (c).- At least one, in particular one, non-hydrolyzable group with at least one epoxy group and at least one, in particular one, group selected from the group consisting of groups (a), (b) and (c).
Im Falle der Urethangruppe -NH-C(X)-X- ist die NH-Funktion innerhalb der betreffenden Gruppe zum Siliziumatom hin orientiert, im Falle der Urethangruppe -X-(X)C-NH- ist diese Funktion innerhalb der betreffenden Gruppe vom Siliziumatom abgewandt. Die Orientierung resultiert aus der Struktur der Ausgangsprodukte und dem angewandten Herstellverfahren für die epoxyfunktionellen Siiane der erfindungsgemäßen Ausführungsformen (i) bis (iii).In the case of the urethane group -NH-C (X) -X- the NH function within the group in question is oriented toward the silicon atom, in the case of the urethane group -X- (X) C-NH- this function is within the group in question Silicon atom facing away. The orientation results from the structure of the starting products and the manufacturing process used for the epoxy-functional Siiane of the embodiments (i) to (iii) according to the invention.
Als hydrolysierbare Atome, hydrolysierbare Gruppen, nicht hydrolysierbare, isocyanatadduktgruppenfreie Gruppen mit mindestens einer Epoxidgruppe, nicht hydrolysierbare, epoxidgruppenfreie Gruppe mit mindestens einer Gruppe (a), (b) und/oder (c) und nicht hydrolysierbare Gruppen mit mindestens einer Epoxidgruppe und mindestens einer Gruppe (a), (b) und/oder (c) kommen alle Atome und Gruppen in Betracht, die auf dem Gebiet des Silanchemie üblich und bekannt sind und beispielsweise in den Patentanmeldungen EP 1 179 575 A 2, WO 00/35599 A, WO 99/52964 A, WO 99/54412 A, DE 197 26 829 A. 1, DE 195 40 623 A 1 und DE 199 10 876 A 1 beschrieben werden, sowie alle blockierten Isocyanatgruppen (c), die bekanntermaßen aus den Umsetzungen von Isocyanatgruppen mit Blockierungsmitteln, wie sie beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung DE 199 14 896 A 1, Spalte 12, Zeile 11 , bis Spalte 13, Zeile 2, bekannt sind, resultieren.As hydrolyzable atoms, hydrolyzable groups, non-hydrolyzable, isocyanate adduct group-free groups with at least one epoxy group, non-hydrolyzable, epoxy group-free group with at least one group (a), (b) and / or (c) and non-hydrolyzable groups with at least one epoxy group and at least one Group (a), (b) and / or (c) are all atoms and groups which are customary and known in the field of silane chemistry and are described, for example, in patent applications EP 1 179 575 A 2, WO 00/35599 A, WO 99/52964, WO 99/54412 A, DE 197 26 829 A. 1, DE 195 40 623 A 1 and DE 199 10 876 A 1 are described, as well as all blocked isocyanate groups (c), which are known to result from the reactions of isocyanate groups with blocking agents, as described, for example, in German patent application DE 199 14 896 A 1, column 12, Row 11 until column 13, row 2, is known.
Vorzugsweise werden die Siiane der erfindungsgemäßen Ausführungsform (ii) angewandt.The siiane of embodiment (ii) according to the invention are preferably used.
Bevorzugt wird das Silan aus der Gruppe, bestehend aus Silanen der allgemeinen Formeln la:The silane from the group consisting of silanes of the general formulas la is preferred:
ZmSiRnR1 0 (la), .Z m SiR n R 1 0 (la),.
worin die Indizes und die Variablen der Formel la die folgende Bedeutung haben:where the indices and the variables of the formula la have the following meaning:
Z hydrolysierbares, nicht isocyanatreaktives Atom und/oder hydrolysierbare, einbindige, nicht isocyanatreaktive Gruppe;Z hydrolyzable, non-isocyanate-reactive atom and / or hydrolyzable, monovalent, non-isocyanate-reactive group;
R nicht hydrolysierbare, einbindige, organische Gruppe, enthaltend mindestens eine Epoxidgruppe;R non-hydrolyzable, single-bonded organic group containing at least one epoxy group;
R1 nicht hydrolysierbare, einbindige organische Gruppe, enthaltend keine Epoxidgruppe;R 1 non-hydrolyzable, single-bonded organic group, containing no epoxy group;
m 1 , 2 oder 3;m 1, 2 or 3;
n 1 , 2 oder 3; und o 0, 1 oder 2;n 1, 2 or 3; and o 0, 1 or 2;
mit der Maßgabe, dass m + n + o = 4; undwith the proviso that m + n + o = 4; and
aus Silanen der allgemeinen Formeln Ib:from silanes of the general formulas Ib:
(ZmR1 oSi)pR2 (Ib),(Z m R 1 o Si) p R 2 (Ib),
worin die Variablen Z und R1 sowie die Indizes m und o die vorstehend angegebene Bedeutung haben, der Index p = mindestens 2 und die Variable R2 eine nicht hydrolysierbare, mehrbindige, organische Gruppe, enthaltend mindestens eine Epoxidgruppe, bezeichnet;wherein the variables Z and R 1 and the indices m and o have the meaning given above, the index p = at least 2 and the variable R 2 denotes a non-hydrolyzable, multi-bonded organic group containing at least one epoxy group;
mit der Maßgabe, dass mindestens eine Gruppe R und/oder R1 der allgemeinen Formel la und mindestens eine Gruppe R1 und/oder R2 der allgemeinen Formel Ib mindestens eine Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend auswith the proviso that at least one group R and / or R 1 of the general formula la and at least one group R1 and / or R2 of the general formula Ib at least one group selected from the group consisting of
(a) zweibindigen, verkupfenden Urethangruppen -NH-C(X)-X- und -X- (X)C-NH-,: (a) divalent verkupfenden urethane groups -NH-C (X) -X- and -X (X) C-NH-:
(b) zweibindigen, verkupfenden Harnstoffgruppen -HN-C(X)-NH- und(b) double-bonded, copper-forming urea groups -HN-C (X) -NH- and
(c) einbindigen, terminalen Gruppen Y-C(X)-NH-,(c) monovalent terminal groups Y-C (X) -NH-,
worin die Variable X für ein Sauerstoff- oder Schwefelatom, insbesondere ein Sauerstoffatom, und die Variable Y für den Rest eines Blockierungsmittels für Isocyanatgruppen stehen; enthält;wherein the variable X stands for an oxygen or sulfur atom, in particular an oxygen atom, and the variable Y stands for the rest of a blocking agent for isocyanate groups; contains;
ausgewählt. Beispiele geeigneter Blockierungsmittel sind die aus der US-Patentschrift US 4,444,954 A 1 bekannten Blockierungsmittel:selected. Examples of suitable blocking agents are the blocking agents known from US Pat. No. 4,444,954 A1:
(1) Phenole, wie Phenol, Cresol, Xylenol, Nitrophenol, Chlorophenol, Ethylphenol, t-Butylphenol, Hydroxybenzoesäure, Ester dieser Säure oder 2,5- di-tert.-Butyl-4-hydroxytoluol;(1) phenols such as phenol, cresol, xylenol, nitrophenol, chlorophenol, ethylphenol, t-butylphenol, hydroxybenzoic acid, esters of this acid or 2,5-di-tert-butyl-4-hydroxytoluene;
(2) Lactame, wie ε-Caprolactam, δ-Valerolactam, γ-Butyrolactam oder ß-Propiolactam;(2) lactams such as ε-caprolactam, δ-valerolactam, γ-butyrolactam or ß-propiolactam;
(3) aktive methylenische Verbindungen, wie Diethylmalonat, Dimethylmalonat, Acetessigsäureethyl- oder -methylester oder Acetylaceton;(3) active methylenic compounds such as diethyl malonate, dimethyl malonate, ethyl or methyl acetoacetate or acetylacetone;
(4) Alkohole, wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-(4) alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-
Butanol; Isobutanol, t-Butanol, n-Amylalkohol, t-Amylalkohol,butanol; Isobutanol, t-butanol, n-amyl alcohol, t-amyl alcohol,
Laurylalkohol, Ethylenglykolmonomethylether,Lauryl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether,
Ethylenglykolmonoethylether, EthylenglykolmonopropyletherEthylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether
•r Ethylenglykolmonobutylether, Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether, Propylenglykolmonomethylether,R ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether,
Methoxymethanol, . Glykolsäure, Glykolsäureester, Milchsäure, Milchsäureester, Methylolharnstoff, Methylolmelamin,Methoxymethanol,. Glycolic acid, glycolic acid ester, lactic acid, lactic acid ester, methylolurea, methylolmelamine,
Diacetonalkohol, Ethylenchlorohydrin, Ethylenbromhydrin, 1 ,3- Dichloro-2-propanol, 1,4-Cyclohexyldimethanol oder Acetocyanhydrin;Diacetone alcohol, ethylene chlorohydrin, ethylene bromohydrin, 1,3-dichloro-2-propanol, 1,4-cyclohexyldimethanol or acetocyanhydrin;
(5) Mercaptane, wie Butylmercaptan, Hexylmercaptan, t- Butylmercaptan, t-Dodecylmercaptan, 2-Mercaptobenzothiazol, Thiophenol, Methylthiophenol oder Ethylthiophenol; (6) Säureamide, wie Acetoanilid, Acetoanisidinamid, Acrylamid, Methacrylamid, Essigsäureamid, Stearinsäureamid oder Benzamid;(5) mercaptans such as butyl mercaptan, hexyl mercaptan, t-butyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, 2-mercaptobenzothiazole, thiophenol, methylthiophenol or ethylthiophenol; (6) acid amides such as acetoanilide, acetoanisidinamide, acrylamide, methacrylamide, acetic acid amide, stearic acid amide or benzamide;
(7) Imide, wie Succinimid, Phthalimid oder Maleimid;(7) imides such as succinimide, phthalimide or maleimide;
(8) Amine, wie Diphenylamin, Phenylnaphthylamin, Xylidin, N- Phenylxylidin, Carbazol, Anilin, Naphthylamin, Butylamin, Dibutylamin oder Butylphenylamin;(8) amines such as diphenylamine, phenylnaphthylamine, xylidine, N-phenylxylidine, carbazole, aniline, naphthylamine, butylamine, dibutylamine or butylphenylamine;
(9) Imidazole, wie Imidazol oder 2-Ethylimidazol;(9) imidazoles such as imidazole or 2-ethylimidazole;
(10) Harnstoffe, wie Harnstoff, Thiohamstoff, Ethylenharnstoff, Ethylen- thioharnstoff oder 1 ,3-Diphenylharnstoff;(10) ureas, such as urea, thiourea, ethylene urea, ethylene thiourea or 1,3-diphenylurea;
(11) Carbamate, wie N-Phenylcarbamidsäurephenylester oder 2- Oxazolidon;(11) carbamates such as phenyl N-phenylcarbamate or 2-oxazolidone;
(12) Imine, wie Ethylenimin;(12) imines such as ethyleneimine;
(13) Oxime, wie Acetonoxim, Formaldoxim, Acetaldoxim, Acetoxim, Methylethylketoxim, Diisobutylketoxim, Diacetylmonoxim,(13) oximes, such as acetone oxime, formal doxime, acetaldoxime, acetoxime, methyl ethyl ketoxime, diisobutyl ketoxime, diacetyl monoxime,
Benzophenonoxim oder Chlorohexanonoxime;Benzophenone oxime or chlorohexanone oximes;
(14) Salze der schwefeligen Säure, wie Natriumbisulf it oder Kaliumbisulfit;(14) Sulfuric acid salts such as sodium bisulfite or potassium bisulfite;
(15) Hydroxamsäureester, wie Benzylmethacrylohydroxamat oder Allylmethacrylohydroxamat; oder(15) hydroxamic acid esters such as benzyl methacrylohydroxamate or allyl methacrylohydroxamate; or
(16) substituierte Pyrazole oder Triazole; sowie (17) Gemische dieser Blockierungsmittel, insbesondere Dimethylpyrazol und Triazole, Malonester und Acetessigsäureester oder Dimethylpyrazol und Succinimid.(16) substituted pyrazoles or triazoles; such as (17) Mixtures of these blocking agents, in particular dimethylpyrazole and triazoles, malonic esters and acetoacetic acid esters or dimethylpyrazole and succinimide.
In den allgemeinen Formeln la und Ib steht die Variable Z für ein hydrolysierbares, nicht isocyanatreaktives Atom und/oder eine hydrolysierbare, einbindige, nicht isocyanatreaktive Gruppe. Vorzugsweise wird das hydrolysierbare Atom Z aus der Gruppe, bestehend aus Fluoratomen, Chloratomen und Bromatomen, ausgewählt. Die hydrolysierbare, einbindige Gruppe Z wird vorzugsweise aus der Gruppe, bestehend aus einbindigen organischen Gruppen, ausgewählt. Bevorzugt bestehen die einbindigen, organischen Gruppen Z aus mindestens einem, insbesondere einem, einbindigen, organischen Rest, der aus der Gruppe, bestehend aus verzweigten und unverzweigten, cyclischen und nicht cyclischen Alkyl-, Alkenyl- und Alkinyl- sowie Arylgruppen, ausgewählt wird und einem Sauerstoffatom oder Schwefelatom oder einer Carbonylgruppe oder Carboxylgruppe, insbesondere einem Sauerstoffatom, das den einbindigen, organischen Rest mit dem Siliziumatom verknüpft. Besonders bevorzugt werden Alkoxygruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, insbesondere Methoxy- Ethoxy-, Propoxy- und Butoxygruppen als hydrolysierbare, einbindige, organische Gruppen Z eingesetzt.In the general formulas Ia and Ib, the variable Z stands for a hydrolyzable, non-isocyanate-reactive atom and / or a hydrolyzable, monovalent, non-isocyanate-reactive group. The hydrolyzable atom Z is preferably selected from the group consisting of fluorine atoms, chlorine atoms and bromine atoms. The hydrolyzable, monovalent group Z is preferably selected from the group consisting of monovalent organic groups. The monovalent organic groups Z preferably consist of at least one, in particular one, monovalent organic radical which is selected from the group consisting of branched and unbranched, cyclic and non-cyclic alkyl, alkenyl and alkynyl and aryl groups and one Oxygen atom or sulfur atom or a carbonyl group or carboxyl group, in particular an oxygen atom, which links the monovalent organic radical to the silicon atom. Alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl radical, in particular methoxy, ethoxy, propoxy and butoxy groups, are particularly preferably used as hydrolyzable, monovalent, organic groups Z.
Was die Nomenklatur der aus mindestens zwei unterschiedlichen Resten zusammengesetzten organischen Gruppen Z (beispielsweise Arylalkinyl) betrifft, so bezeichnet der erstgenannte Rest (= Aryl) denjenigen Rest, der über die Sauerstoffatome, Schwefelatome, Carbonylgruppen oder Carboxylgruppen, insbesondere die Sauerstoffatome, mit dem Siliziumatom verknüpft ist. In der allgemeinen Formel la steht die Variable R für eine nicht hydrolysierbare, einbindige organische Gruppe, enthaltend mindestens eine, insbesondere eine entständige, Epoxidgruppe. Vorzugsweise wird die nicht hydrolysierbare, einbindige organische Gruppe R, enthaltend mindestens eine Epoxidgruppe, aus der Gruppe bestehend aus verzweigten und unverzweigten Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Alkylaryl-, Arylalkenyl-, Alkenylaryl-, Arylalkinyl- oder Alkinylarylgruppen, wobei die Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppen auch cyclisch sein können, ausgewählt. Besonders bevorzugt werden Alkylgruppen und Alkylcycloalkylgruppen eingesetzt.As far as the nomenclature of the organic groups Z (for example arylalkynyl) composed of at least two different radicals is concerned, the former radical (= aryl) denotes the radical which links to the silicon atom via the oxygen atoms, sulfur atoms, carbonyl groups or carboxyl groups, in particular the oxygen atoms is. In the general formula Ia, the variable R stands for a non-hydrolyzable, single-bonded organic group containing at least one, in particular a final, epoxy group. The non-hydrolyzable, monovalent organic group R, containing at least one epoxy group, is preferably selected from the group consisting of branched and unbranched alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, arylalkenyl, alkenylaryl, arylalkynyl or alkynylaryl groups, where the alkyl, alkenyl and alkynyl groups can also be cyclic. Alkyl groups and alkylcycloalkyl groups are particularly preferably used.
Was die Nomenklatur der aus mindestens zwei unterschiedlichen Resten zusammengesetzten organischen Gruppen R (beispielsweise Arylalkinyl) betrifft, so bezeichnet der erstgenannte Rest (= Aryl) denjenigen Rest, der direkt mit dem Siliziumatom verknüpft ist.As far as the nomenclature of the organic groups R (for example arylalkynyl) composed of at least two different radicals is concerned, the former radical (= aryl) denotes the radical which is directly linked to the silicon atom.
In der allgemeinen Formel Ib steht die Variable R2 für eine nicht hydrolysierbare, mehrbindige, insbesondere zweibindige, organische Gruppe, enthaltend mindestens eine, insbesondere eine entständige, Epoxidgruppe. Vorzugsweise wird die nicht hydrolysierbare, einbindige organische Gruppe R, enthaltend mindestens eine Epoxidgruppe, aus der Gruppe bestehend aus verzweigten und unverzweigten Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Alkylaryl-, Arylalkenyl-, Alkenylaryl-, Arylalkinyl- oder Alkinylarylgruppen, wobei die Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppen auch cyclisch sein können, ausgewählt. Besonders bevorzugt werden Alkylgruppen und Alkylcycloalkylgruppen eingesetzt. Zur Nomenklatur wird auf die Ausführungen betreffend die Gruppe R verwiesen.In the general formula Ib, the variable R 2 stands for a non-hydrolyzable, multi-bonded, in particular double-bonded, organic group containing at least one, in particular a final, epoxy group. The non-hydrolyzable, monovalent organic group R, containing at least one epoxy group, is preferably selected from the group consisting of branched and unbranched alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, arylalkenyl, alkenylaryl, arylalkynyl or alkynylaryl groups, where the alkyl, alkenyl and alkynyl groups can also be cyclic. Alkyl groups and alkylcycloalkyl groups are particularly preferably used. Regarding the nomenclature, reference is made to the explanations regarding group R.
In den allgemeinen Formeln la und Ib bezeichnet die Variable R1 eine nicht hydrolysierbare, einbindige organische Gruppe, die keine Epoxidgruppen enthält. Vorzugsweise werden die Gruppen R1 aus der Gruppe, bestehend aus verzweigten und unverzweigten Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Alkylaryl-, Arylalkenyl-, Alkenylaryl-, Arylalkinyl- oder Alkinylarylgruppen, wobei die Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppen auch cyclisch sein können, ausgewählt. Zur Nomenklatur wird auf die Ausführungen betreffend die Gruppe R verwiesen.In the general formulas Ia and Ib, the variable R 1 denotes a non-hydrolyzable, single-bonded organic group which contains no epoxy groups. The groups R 1 are preferably selected from the group consisting of branched and unbranched alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, arylalkenyl, alkenylaryl, arylalkynyl or alkynylaryl groups, the alkyl, alkenyl - And alkynyl groups can also be selected cyclically. Regarding the nomenclature, reference is made to the explanations regarding group R.
In der allgemeinen Formel steht der Index m für 1, 2 oder 3, insbesondere 3, der Index n für 1, 2 oder 3, insbesondere 1, und der Index o für 0, 1 oder 2, insbesondere 0, mit der Maßgabe, dass m + n + o = 4.In the general formula, the index m stands for 1, 2 or 3, in particular 3, the index n for 1, 2 or 3, in particular 1, and the index o for 0, 1 or 2, in particular 0, with the proviso that m + n + o = 4.
Mindestens eine Gruppe R und/oder R1, insbesondere mindestens eine Gruppe R, der allgemeinen Formel la und mindestens eine Gruppe R1 und/oder R2, insbesondere mindestens eine Gruppe R2, der allgemeinen Formel Ib enthält oder enthalten mindestens eine, insbesondere eine, der vorstehend beschriebenen Gruppen (a), (b) und/oder (c).At least one group R and / or R 1 , in particular at least one group R, of the general formula Ia and at least one group R 1 and / or R 2 , in particular at least one group R 2 , of the general formula Ib contains or contain at least one, in particular one of the groups (a), (b) and / or (c) described above.
Die nicht hydrolysierbaren, organischen Gruppen R, R1 und R2 können noch substitiuiert sein. Wesentlich ist hierbei, dass die Substituenten in dem Sinne inert sind, dass sie weder die Herstellung der Siiane la und Ib, den Sol-Gel-Prozess noch die Vernetzung über die Epoxidgruppen stören, insbesondere dass sie nicht diese Reaktionen inhibieren oder vorzeitig in Gang setzen oder zu unerwünschten Nebenprodukten führen. Beispiele geeigneter Substituenten sind Halogenatome, insbesondere Fluoratome, Nitrilgruppen, Alkoxygruppen oder Alkoxycarbonylgruppen. Vorzugsweise sind die Gruppen R, R1 und R2 unsubstituiert.The non-hydrolyzable organic groups R, R 1 and R 2 can still be substituted. It is important here that the substituents are inert in the sense that they do not interfere with the production of Siiane la and Ib, the sol-gel process or the crosslinking via the epoxy groups, in particular that they do not inhibit these reactions or start them prematurely or lead to unwanted by-products. Examples of suitable substituents are halogen atoms, in particular fluorine atoms, nitrile groups, alkoxy groups or alkoxycarbonyl groups. The groups R, R 1 and R 2 are preferably unsubstituted.
Die nicht hydrolysierbaren, organischen Gruppen R, R1 und R2 können noch zweibindige, von den vorstehend beschriebenen Gruppen (a), (b) und/oder (c) verschiedene funktionelle Gruppen enthalten. Auch hierbei ist es wesentlich, dass diese funktioneilen Gruppen in dem Sinne inert sind, dass sie weder den Sol-Gel-Prozess noch Vernetzung über dieThe non-hydrolyzable organic groups R, R 1 and R 2 can also contain divalent functional groups different from the groups (a), (b) and / or (c) described above. Here too is it is essential that these functional groups are inert in the sense that they are neither the sol-gel process nor cross-linking via the
Epoxidgruppen stören, insbesondere dass sie nicht diese Reaktionen inhibieren oder vorzeitig in Gang setzen oder zu unerwünschten Nebenprodukten führen. Beispiele geeigneter funktioneller Gruppen sindEpoxy groups interfere, especially that they do not inhibit these reactions or start them prematurely or lead to undesirable by-products. Examples of suitable functional groups are
Ether-, Thioether-, Carbonsäureester-, Thiocarbonsäureester-, Carbonat-,Ether, thioether, carboxylic acid ester, thiocarboxylic acid ester, carbonate,
Thiocarbonat-, Phosphorsäureester-, Thiophosphorsäureester-,Thiocarbonate, phosphoric acid ester, thiophosphoric acid ester,
Phosphonsäureester-, Thiophosphonsäureester-, Phosphit-, Thiophosphit-Phosphonic acid ester, thiophosphonic acid ester, phosphite, thiophosphite
" , Sulfonsäureester-, Amid-, Amin-, Thioamid-, Phosphorsäureamid-, Thiophosphorsäureamid-, Phosphonsäureamid-, " , Sulfonic acid ester, amide, amine, thioamide, phosphoric acid amide, thiophosphoric acid amide, phosphonic acid amide,
Thiophosphonsäureamid-, Sulfonsäureamid-, Imid-, Hydrazid-, Carbonyl-,Thiophosphonic acid amide, sulfonic acid amide, imide, hydrazide, carbonyl,
Thiocarbonyl-, Sulfon- oder Sulfoxidgruppen.Thiocarbonyl, sulfone or sulfoxide groups.
Die Siiane der allgemeinen Formel la oder Ib können nach den unterschiedlichsten Verfahren der organischen und Chemie hergestellt werden. Wesentlich ist, dass dabei Herstellverfahren angewandt werden, durch die vorstehend beschriebenen Gruppen (a), (b) und/oder (c) in die Gruppen R und/oder R1 der Formel oder in die Gruppen R1 ύnd/oder R2 der Formel Ib eingeführt werden. Vorzugsweise wird dies durch die Umsetzung von geeigneten Ausgangsprodukten (A), die mindestens eine, insbesondere eine, freie Isocyanatgruppe enthalten, und von geeigneten Ausgangsprodukten (B), die mindestens eine, insbesondere eine, isocyanatreaktive funktioneile Gruppe, insbesondere eine Hydroxylgruppe, enthalten, hergestellt. Besonders bevorzugt enthalten die Ausgangsprodukte (B) auch noch mindestens eine Epoxidgruppe. Die Epoxidgruppen sind obligatorisch in den Ausgangsprodukten (B) enthalten, wenn sie nicht schon in den Ausgangsprodukten (A) enthalten sind.The Siiane of the general formula la or Ib can be prepared by a wide variety of organic and chemical processes. It is essential that manufacturing processes are used, by means of the groups (a), (b) and / or (c) described above into groups R and / or R 1 of the formula or into groups R 1 and / or R 2 of Formula Ib will be introduced. This is preferably produced by reacting suitable starting products (A) which contain at least one, in particular one, free isocyanate group and suitable starting products (B) which contain at least one, in particular one, isocyanate-reactive functional group, in particular a hydroxyl group , The starting products (B) particularly preferably also comprise at least one epoxy group. The epoxy groups are mandatory in the starting products (B) if they are not already in the starting products (A).
Besonders bevorzugt werden die Siiane der allgemeinen Formeln la und Ib durch die Umsetzung von (A) isocyanatgruppenhaltigen Silanen der allgemeinen Formel II:The Siiane of the general formulas la and Ib are particularly preferred by the reaction of (A) silanes of the general formula II containing isocyanate groups:
(ZmR1 0Si)pR3 (II),(Z m R 1 0 Si) p R 3 (II),
worin der Index m = 1 , 2 oder 3, insbesondere 3; der Index o = 0, 1 oder 2, insbesondere 0; der Index p = 1, 2 oder eine ganze Zahl > 2, insbesondere 1 oder 2; die Variable Z die vorstehend angegebene Bedeutung hat und die Variable R3 für eine nicht hydrolysierbare, mindestens eine, bevorzugt eine, insbesondere eine, entständige, freie Isocyanatgruppe enthaltende, organische Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus verzweigten und unverzweigten Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Alkylaryl-, Arylalkenyl-, Alkenylaryl-, Arylalkinyl- oder Alkinylarylgruppen, wobei die Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppen auch cyclisch sein können, insbesondere aber Alkylgruppen, steht; undwhere the index m = 1, 2 or 3, in particular 3; the index o = 0, 1 or 2, in particular 0; the index p = 1, 2 or an integer> 2, in particular 1 or 2; the variable Z has the meaning given above and the variable R 3 for a non-hydrolyzable organic group containing at least one, preferably one, in particular one, free, isocyanate group, selected from the group consisting of branched and unbranched alkyl, alkenyl -, Alkynyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, arylalkenyl, alkenylaryl, arylalkynyl or alkynylaryl groups, where the alkyl, alkenyl and alkynyl groups can also be cyclic, but especially alkyl groups; and
(B) Verbindungen der allgemeinen Formel I(B) Compounds of the general formula I
(HO)qR4 (III),(HO) q R 4 (III),
worin der Index q = 1 oder 2, insbesondere 1 , und die Variable R4 für eine, vorzugsweise mindestens eine, bevorzugt eine, insbesondere eine entständige, Epoxidgruppe enthaltende, organische Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus verzweigten und unverzweigten Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Alkylaryl-, Arylalkenyl-, Alkenylaryl-, Arylalkinyl- oder Alkinylarylgruppen, wobei die Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppen auch cyclisch sein können, insbesondere aber Alkylgruppen, steht. Die Gruppen R3 und R4 können die vorstehend bei den nicht hydrolysierbaren, organischen Gruppen R, R1 und R2 beschriebenen Substituenten und/oder funktioneilen Gruppen enthalten. Zur Nomenklatur der Gruppen R3 und R4 wird auf die Ausführungen betreffend die Gruppe R verwiesen.wherein the index q = 1 or 2, in particular 1, and the variable R 4 for one, preferably at least one, preferably one, in particular a final epoxy group-containing organic group selected from the group consisting of branched and unbranched alkyl, Alkenyl, alkynyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, arylalkenyl, alkenylaryl, arylalkynyl or alkynylaryl groups, where the alkyl, alkenyl and alkynyl groups can also be cyclic, but especially alkyl groups. The groups R 3 and R 4 can contain the substituents and / or functional groups described above for the non-hydrolyzable organic groups R, R 1 and R 2 . With regard to the nomenclature of groups R 3 and R 4 , reference is made to the explanations relating to group R.
Beispiele gut geeigneter Ausgangsprodukte (A) sind 3- Isocyanatopropyltriethoxysilan und das Umsetzungsprodukt von Isophorondiisocyanat mit Bis(3-triethoxysilylpropyl)amin (Dynasilan ® 1122 der Firma Degussa) im Molverhältnis 1 : 1.Examples of highly suitable starting products (A) are 3-isocyanatopropyltriethoxysilane and the reaction product of isophorone diisocyanate with bis (3-triethoxysilylpropyl) amine (Dynasilan® 1122 from Degussa) in a molar ratio of 1: 1.
Ein Beispiel für ein gut geeignetes Ausgangsprodukt (B) ist Glycidol.An example of a suitable starting material (B) is glycidol.
Demgemäß werden als Siiane besonders bevorzugt das Umsetzungsprodukt von Glycidol mit 3-lsocyanatopropyltriethoxysilan sowie das Umsetzungsprodukt von Glycidol mit dem Umsetzungsprodukt von Isophorondiisocyanat mit Bis(3-triethoxysilylpropyl)amin (Dynasilan ® 1122 der Firma Degussa) im Molverhältnis 1 : 1 eingesetzt.Accordingly, the reaction product of glycidol with 3-isocyanatopropyltriethoxysilane and the reaction product of glycidol with the reaction product of isophorone diisocyanate with bis (3-triethoxysilylpropyl) amine (Dynasilan ® 1122 from Degussa) are particularly preferably used as Siiane in a molar ratio of 1: 1.
Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Masse wird mindestens eines, insbesondere eines, der vorstehend beschriebenen Siiane la oder Ib in üblicher und bekannter Weise hydrolysiert und kondensiert. Vorzugsweise wird die Kondensation in einer wässrigen Phase durchgeführt. Dabei kann das Silan la oder Ib zur wässrigen Phase zudosiert werden oder die wässrige Phase kann zu einer flüssigen organischen Phase, die das Silan la oder Ib enthält oder hieraus besteht, zudosiert werden. Vorzugsweise wird das Silan la oder Ib zur wässrigen Phase zudosiert. Bevorzugt wird die Kondensation in der Gegenwart einer organischen oder anorganischen, insbesondere einer organischen, Säure durchgeführt. Vorzugsweise wird Essigsäure verwendet. Die Reaktionstemperaturen, bei denen die Kondensation durchgeführt wird, können breit variieren; vorzugsweise wird sie bei einer Temperatur von - 10 bis + 50, bevorzugt 0 bis + 40 und insbesondere + 10 bis + 30 °C durchgeführt. Es empfiehlt sich, das resultierende Reaktionsgemisch während einer Stunde bis drei Tagen, insbesondere zwischen 8 und 16 Stunden, nachreagieren zu lassen.To produce a composition according to the invention, at least one, in particular one, of the Siiane la or Ib described above is hydrolyzed and condensed in a customary and known manner. The condensation is preferably carried out in an aqueous phase. The silane la or Ib can be metered into the aqueous phase or the aqueous phase can be metered into a liquid organic phase which contains the silane la or Ib or consists thereof. The silane la or Ib is preferably metered into the aqueous phase. The condensation is preferably carried out in the presence of an organic or inorganic, in particular an organic, acid. Acetic acid is preferably used. The reaction temperatures at which the condensation is carried out can vary widely; it is preferably carried out at a temperature of from -10 to + 50, preferably 0 to + 40 and in particular + 10 to + 30 ° C. It is advisable to allow the resulting reaction mixture to react for an hour to three days, in particular between 8 and 16 hours.
Der Gehalt der erfindungsgemäßen Masse an dem Silan la oder Ib oder seinem Kondensat kann sehr breit variieren und richtet sich nach ihrem Verwendungszweck und der für die Applikation vorteilhaften Viskosität. Vorzugsweise liegt der Gehalt bei 10 bis 80, bevorzugt 15 bis 75, besonders bevorzugt 20 bis 70 und insbesondere 25 bis 65 Gew.-%, jeweils bezogen auf die erfindungsgemäße Masse.The content of the mass according to the invention in the silane la or Ib or its condensate can vary very widely and depends on its intended use and the viscosity which is advantageous for the application. The content is preferably 10 to 80, preferably 15 to 75, particularly preferably 20 to 70 and in particular 25 to 65% by weight, in each case based on the composition according to the invention.
Die erfindungsgemäßen Massen können mindestens ein Modifizierungsmittel enthalten. Beispiele geeigneter Modifizierungsmittel sind Zusatzstoffe, wie sie beispielsweise auf dem Gebiet der Beschichtungsstoffe üblicherweise verwendet werden, wie Bindemittel, Vernetzungsmittel, Pigmente, strahlenhärtbare Stoffe, Reaktiwerdünner und Additive (vgl. beispielsweise die deutsche Patentanmeldung DE 199 30 665 A 1, Seite 4, Zeile 17, bis Seite 13, Zeile 20). Bei der Auswahl der Modifizierungsmittel ist darauf zu achten, dass sie keine katalytische Wirkung hinsichtlich der Vernetzung der erfindungsgemäßen Massen über die Epoxidgruppen entfalten oder keine derartigen Bestandteile enthalten.The compositions according to the invention can contain at least one modifier. Examples of suitable modifying agents are additives such as are usually used in the field of coating materials, such as binders, crosslinking agents, pigments, radiation-curable substances, reactive diluents and additives (cf., for example, German patent application DE 199 30 665 A1, page 4, line 17 , to page 13, line 20). When selecting the modifying agents, care must be taken to ensure that they have no catalytic effect with regard to the crosslinking of the compositions according to the invention via the epoxy groups or that they contain no such constituents.
Beispiele gut geeigneter Modifizierungsmittel sind Bindemittel, insbesondere in der Form ihrer wässrigen Dispersionen. Besonders gut geeignete Bindemittel und wässrige Dispersionen sowie die Verfahren zu ihrer Herstellung sind beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung DE 199 30 665 A 1, Seite 3, Zeilen 15 bis 47, und Seite 4, Zeile 17, bis Seite 9, Zeile 2, bekannt. Der Gehalt der erfindungsgemäßen Massen an den Bindemitteln kann sehr breit variieren und richtet sich nach ihrem Verwendungszweck und nach der hierfür erforderlichen Härte und Kratzfestigkeit. Vorzugsweise liegt der Gehalt bei 0,1 bis 20, bevorzugt 0,2 bis 15, besonders bevorzugt 0,3 bis 12,5 und insbesondere 0,5 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf die erfindungsgemäße Masse.Examples of suitable modifiers are binders, especially in the form of their aqueous dispersions. Particularly suitable binders and aqueous dispersions and the processes for their preparation are known, for example, from German patent application DE 199 30 665 A1, page 3, lines 15 to 47, and page 4, line 17 to page 9, line 2. The content of the binders in the compositions according to the invention can vary very widely and depends on their intended use and on the hardness and scratch resistance required for this. The content is preferably 0.1 to 20, preferably 0.2 to 15, particularly preferably 0.3 to 12.5 and in particular 0.5 to 10% by weight, in each case based on the composition according to the invention.
Die Modifizierungsmittel können vor, während oder nach der Kondensation des Silans zugesetzt werden. Vorzugsweise werden sie nach der Kondensation des Silans der betreffenden erfindungsgemäßen Masse zugesetzt. Dabei können übliche und bekannte Mischverfahren und -Vorrichtungen, wie Rührkessel, Dissolver, Ultraturrax, In-Iine- Dissolver, Rührwerksmühlen oder Extruder eingesetzt werden.The modifiers can be added before, during or after the condensation of the silane. They are preferably added to the relevant mass according to the invention after the condensation of the silane. Conventional and known mixing methods and devices, such as stirred kettles, dissolvers, Ultraturrax, in-line dissolvers, agitator mills or extruders, can be used.
Die erfindungsgemäßen Massen dienen der Herstellung thermisch gehärteter Massen, insbesondere von Beschichtungen, Lackierungen, Formteilen, insbesondere optischen Formteilen, und frei tragenden Folien. Dabei dienen die Beschichtungen, Lackierungen und freitragenden Folien insbesondere dem Schutz von Oberflächen von Substraten jeglicher Art vor der Beschädigung durch mechanische Einwirkung, insbesondere dem Schutz vor Kratzern, und/oder zu ihrer Dekoration. Bei den Substraten handelt es sich vor allem um Fortbewegungsmittel jeglicher Art, insbesondere mit Muskelkraft betriebene Fortbewegungsmittel, wie Fahrräder oder Draisinen, Fluggeräte, wie Flugzeuge oder Zeppeline, Schwimmkörper, wie Schiffe oder Bojen, Schienenfahrzeuge, und Kraftfahrzeuge, wie Motorräder, Busse, LKW oder PKW, oder Teile hiervon, Bauwerke, Möbel, Fenster und Türen, industrielle Kleinteile, Coils, Container, Emballagen, weiße Ware, Folien, optische Bauteile, elektrotechnische Bauteile, mechanische Bauteile sowie Glashohl körper. Weitere Beispiele für Verwendungszwecke und Substrate sind aus der deutschen Patentanmeldung DE 198 16 136 A 1 , Spalte 7, Zeile 54, bis Spalte 8, Zeile 58, bekannt.The compositions of the invention are used to produce thermally cured compositions, in particular coatings, paints, moldings, in particular optical moldings, and self-supporting films. The coatings, paints and self-supporting foils serve in particular to protect surfaces of all types of substrates from damage by mechanical action, in particular to protect them from scratches, and / or to decorate them. The substrates are primarily all means of transportation, in particular muscle-powered means of transportation, such as bicycles or trolleys, aircraft, such as airplanes or zeppelins, floating bodies, such as ships or buoys, rail vehicles, and motor vehicles, such as motorcycles, buses, trucks or Cars, or parts thereof, structures, furniture, windows and doors, small industrial parts, coils, containers, packaging, white goods, foils, optical components, electrical components, mechanical components and hollow glass bodies. Further examples of uses and substrates are from the German patent application DE 198 16 136 A1, column 7, line 54, to column 8, line 58.
Besonders bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Massen für die Herstellung hochkratzfester Klarlackierungen im Rahmen der Automobilserienlackierung (OEM) mit färb- und/oder effektgebenden Mehrschichtlackierungen verwendet. Bekanntermaßen werden diese besonders hochwertigen Mehrschichtlackierungen nach so genannten Nass-in-nass-Verfahren hergestellt, wie sie beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung DE 199 30 665 A 1, Seite 15 , Zeilen 15, bis Seite 16, Zeile 24, bekannt sind.The compositions according to the invention are particularly preferably used for the production of highly scratch-resistant clearcoats in the context of automotive OEM (OEM) painting with multi-layer paint and / or effect paint. As is known, these particularly high-quality multi-layer coatings are produced by what are known as wet-on-wet processes, as are known, for example, from German patent application DE 199 30 665 A1, page 15, lines 15 to page 16, line 24.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Beschichtungen und Lackierungen werden die erfindungsgemäßen Massen mit Hilfe der für den jeweiligen Verwendungszweck üblichen und bekannten geeigneten Verfahren appliziert, wie z.B. Spritzen, Rakeln, Streichen, Gießen, Tauchen, Tränken, Träufeln oder Walzen erfolgen. Dabei kann das zu beschichtende Substrat als solches ruhen, wobei die Applikationseinrichtung oder -anläge bewegt wird. Indes kann auch das zu beschichtende Substrat, insbesondere ein Coil, bewegt werden, wobei die Applikationsanlage relativ zum Substrat ruht oder in geeigneter Weise bewegt wird.For the production of the coatings and varnishes according to the invention, the compositions according to the invention are applied with the aid of the suitable processes known and customary for the respective intended use, such as Spraying, knife coating, brushing, pouring, dipping, watering, trickling or rolling. The substrate to be coated can rest as such, with the application device or system being moved. However, the substrate to be coated, in particular a coil, can also be moved, the application system being at rest relative to the substrate or being moved in a suitable manner.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Formteile werden die erfindungsgemäßen Massen in geeignete Hohlformen gegossen und darin ausgehärtet, wonach sie von den Hohlformen getrennt werden.For the production of the molded parts according to the invention, the compositions according to the invention are poured into suitable hollow molds and cured therein, after which they are separated from the hollow molds.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Folien werden die üblichen und bekannten Methoden wie Gießen oder Folienblasen angewandt. Die Aushärtung der erfindungsgemäßen Massen kann nach einer gewissen Ruhezeit erfolgen. Sie kann eine Dauer von 30 Sekunden bis 2 Stunden, vorzugsweise 1 Minute bis 1 Stunde und insbesondere 1 bis 45 Minuten haben. Die Ruhezeit dient beispielsweise zum Verlauf und zur Entgasung der Lackschichten oder zum Verdunsten von flüchtigen Bestandteilen. Die Ruhezeit kann durch die Anwendung erhöhter Temperaturen bis 90 °C und/oder durch eine reduzierte Luftfeuchte < 10 g Wasser/kg Luft, insbesondere < 5 g/kg Luft, unterstützt und/oder verkürzt werden, sofern hierbei keine Schädigungen oder Veränderungen der erfindungsgemäßen Massen eintreten, etwa eine vorzeitige vollständige Vernetzung.The usual and known methods such as casting or film blowing are used for the production of the films according to the invention. The compositions of the invention can be cured after a certain period of rest. It can have a duration of 30 seconds to 2 hours, preferably 1 minute to 1 hour and in particular 1 to 45 minutes. The rest period is used, for example, for the course and degassing of the paint layers or for the evaporation of volatile components. The rest period can be supported and / or shortened by the use of elevated temperatures up to 90 ° C and / or by a reduced air humidity <10 g water / kg air, in particular <5 g / kg air, provided that there is no damage or changes to the invention Crowds enter, such as early, complete networking.
Die thermische Härtung weist keine methodischen Besonderheiten auf, sondern erfolgt nach den üblichen und bekannten Methoden wie Erhitzen in einem Umluftofen oder Bestrahlen mit IR-Lampen. Hierbei kann die thermische Härtung auch stufenweise erfolgen. Eine weitere bevorzugte Härtungsmethode ist die Härtung mit nahem Infrarot (NIR-Strahlung). Besonders bevorzugt wird ein Verfahren angewandt, bei der der Bestandteil Wasser rasch aus den Nassschichten entfernt wird. Geeignete Verfahren dieser Art werden beispielsweise von Roger Talbert in Industrial Paint & Powder, 04/01 , Seiten 30 bis 33, »Curing in Seconds with NIR«, oder in Galvanotechnik, Band 90 (11), Seiten 3098 bis 3100, »Lackiertechnik, NIR-Trocknung im Sekundentakt von Flüssig- und Pulverlacken«, beschrieben.The thermal hardening has no special features in terms of method, but is carried out according to the usual and known methods such as heating in a forced air oven or irradiation with IR lamps. The thermal hardening can also be carried out in stages. Another preferred curing method is near infrared curing (NIR radiation). A method is particularly preferably used in which the constituent water is rapidly removed from the wet layers. Suitable processes of this type are described, for example, by Roger Talbert in Industrial Paint & Powder, 04/01, pages 30 to 33, "Curing in Seconds with NIR", or in Galvanotechnik, Volume 90 (11), pages 3098 to 3100, "Lackiertechnik, NIR drying every second of liquid and powder coatings «.
Vorteilhafterweise erfolgt die thermische Härtung bei einer Temperatur von 50 bis 170, besonders bevorzugt 60 bis 165 und insbesondere 80 bis 150 °C während einer Zeit von 1 Minute bis zu 2 Stunden, besonders bevorzugt 2 Minuten bis zu 1 Stunde und insbesondere 3 bis 30 Minuten. Überraschenderweise läuft die thermische Härtung der erfindungsgemäßen Massen ohne die Verwendung externer Katalysatoren rasch und problemlos ab. Die Abwesenheit externer Katalysatoren hat den zusätzlichen Vorteil zur Folge, dass die resultierenden erfindungsgemäßen thermisch gehärteten Massen keine Katalysatorreste enthalten, die zu Verfärbungen, Geruchsproblemen und/oder zur Schädigung von Substraten und/oder von einzelnen oder mehreren Schichten von färb- und/oder Mehrschichtlackierungen führen könnten.The thermal curing is advantageously carried out at a temperature of 50 to 170, particularly preferably 60 to 165 and in particular 80 to 150 ° C. for a time of 1 minute to 2 hours, particularly preferably 2 minutes to 1 hour and in particular 3 to 30 minutes , Surprisingly, the thermal curing of the compositions according to the invention takes place quickly and easily without the use of external catalysts. The absence of external catalysts has the additional advantage that the resulting thermally cured compositions according to the invention do not contain any catalyst residues which lead to discoloration, odor problems and / or damage to substrates and / or individual or more layers of colored and / or multi-layer coatings could.
Beispiele und VergleichsversucheExamples and comparative tests
Herstellbeispiel 1Production Example 1
Die Herstellung eines epoxyfunktionellen, urethangruppenhaltigen Silans der allgemeinen Formel laThe preparation of an epoxy-functional, urethane-containing silane of the general formula la
In einem Kolben, ausgerüstet mit einem Rückflusskühler und einem Rührer, wurden unter Stickstoff 24,737 g (0,1 Mol) 3- Isocyanatopropyltriethoxysilan und 7,41 g (0,1 Mol) , Glycidol zusammengegeben und unter Rühren auf 60 °C erhitzt. Nach 16 Stunden war die Reaktion vollständig abgelaufen, was durch das Verschwinden der Isocyanatbande im IR-Spektrum des Reaktionsgemischs nachgewiesen wurde.In a flask equipped with a reflux condenser and a stirrer, 24.737 g (0.1 mol) of 3-isocyanatopropyltriethoxysilane and 7.41 g (0.1 mol) of glycidol were combined under nitrogen and heated to 60 ° C. with stirring. The reaction was complete after 16 hours, which was demonstrated by the disappearance of the isocyanate band in the IR spectrum of the reaction mixture.
Herstellbeispiel 2Preparation example 2
Die Herstellung eines epoxyfunktionellen, urethangruppenhaltigen Silans der allgemeinen Formel IbThe preparation of an epoxy-functional, urethane-containing silane of the general formula Ib
In einem Kolben, ausgerüstet mit einem Rückflußkühler und einem Rührer, wurden unter Stickstoff 15,34 g Isophorondiisocyanat (0,069 Mol) in 11,56 g Methylethylketon gelöst und auf 10 °C abgekühlt. Anschließend wurden langsam 29,38 g (0,069 Mol) Bis(3-triethoxysilylpropyl)amin (Dynasilan © 1122 der Firma Degussa) unter Rühren zudosiert. Nach Beendigung der Zugabe wurde das Reaktionsgemisch langsam auf Raumtemperatur erwärmt. Anschließend wurden zu der resultierenden Mischung langsam 5,27 (0,07 Mol) Glycidol zudosiert. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde unter Stickstoff während 14 Stunden bei Raumtemperatur und 10 Stunden bei 60 °C gerührt, wonach die Reaktion beendet war (Nachweis durch das Verschwinden der Isocyanatbande im IR-Spektrum des Reaktionsgemischs).In a flask equipped with a reflux condenser and a stirrer, 15.34 g of isophorone diisocyanate (0.069 mol) were placed under nitrogen. dissolved in 11.56 g of methyl ethyl ketone and cooled to 10 ° C. Then 29.38 g (0.069 mol) of bis (3-triethoxysilylpropyl) amine (Dynasilan © 1122 from Degussa) were slowly metered in with stirring. After the addition was complete, the reaction mixture was slowly warmed to room temperature. Then 5.27 (0.07 mol) glycidol was slowly added to the resulting mixture. The resulting reaction mixture was stirred under nitrogen at room temperature for 14 hours and at 60 ° C. for 10 hours, after which the reaction had ended (detection by the disappearance of the isocyanate band in the IR spectrum of the reaction mixture).
Herstellbeispiel 3Preparation example 3
Die Herstellung einer BindemitteldispersionThe preparation of a binder dispersion
In einem Reaktiongefäß, ausgerüstet mit Rührer, Rückflußkühler und zwei Zulaufgefäßen, wurden 609,2 Gewichtsteile deionisiertes Wasser vorgelegt und auf 90 °C erhitzt. Anschließend wurden bei 90 °C zwei separate Zuläufe zunächst parallel zudosiert. Zulauf 1 beständen aus 46 Gewichtsteilen Kaliumperoxodisulfat gelöst in 900 Gewichtsteilen deionisiertem Wasser. Zulauf 2 bestand aus 163,6 Gewichtsteilen tertiär- Butylmethyacrylat, 16,1 Gewichtsteilen Methylmethacrylat, 270,7 Gewichtsteilen Hydroxypropylmethacryiat und 36,5 Gewichtsteilen Diphenylethylen. Die Zulaufraten wurden so gewählt, dass Zulauf 2 nach 3 Stunden vollständig zudosiert war, während Zulauf 1 erst nach 3,5 Stunden vollständig zudosiert war. Nach Beendigung der Zuläufe wurde das Reaktionsgemisch während 30 Minuten bei 90 °C nachpolymerisiert. Die resultierende Dispersion wies einen Festkörpergehalt von 26,1 Gew.- % auf.609.2 parts by weight of deionized water were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, reflux condenser and two feed vessels and heated to 90.degree. Then two separate feeds were initially metered in parallel at 90 ° C. Feed 1 consisted of 46 parts by weight of potassium peroxodisulfate dissolved in 900 parts by weight of deionized water. Feed 2 consisted of 163.6 parts by weight of tertiary-butyl methacrylate, 16.1 parts by weight of methyl methacrylate, 270.7 parts by weight of hydroxypropyl methacrylate and 36.5 parts by weight of diphenylethylene. The feed rates were chosen such that feed 2 was completely metered in after 3 hours, while feed 1 was only metered in completely after 3.5 hours. After the feeds had ended, the reaction mixture was post-polymerized at 90 ° C. for 30 minutes. The resulting dispersion had a solids content of 26.1% by weight.
Beispiel 1 Die Herstellung eines Beschichtungsstoffs auf Basis des Silans der aligemeinen Formel la und einer Klarlackierung hierausexample 1 The production of a coating material based on the silane of the general formula la and a clearcoat therefrom
In einem Reaktionsgefäß, ausgerüstet mit Tropftrichter und Rührer, wurden 1,08 Gewichtsteile deionisiertes Wasser, 3,0 Gewichtsteiie Eisessig und 25 Gewichtsteile 0,1 N Essigsäure vorgelegt. Die Mischung wurde unter Rühren langsam mit 32,1 Gewichtsteilen des Silans des Herstellbeispiels 1 versetzt. Die resultierende Mischung wurde während 12 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Der resultierende Beschichtungsstoff wurde auf eine Glastafel aufgerakelt, und die resultierende Schicht wurde während 22 Minuten bei 140 °C ausgehärtet.1.08 parts by weight of deionized water, 3.0 parts by weight of glacial acetic acid and 25 parts by weight of 0.1 N acetic acid were placed in a reaction vessel equipped with a dropping funnel and stirrer. 32.1 parts by weight of the silane from Preparation 1 were slowly added to the mixture while stirring. The resulting mixture was stirred at room temperature for 12 hours. The resulting coating material was knife-coated onto a glass sheet and the resulting layer was cured at 140 ° C. for 22 minutes.
Die so erhaltene Klarlackierung wies eine Trockenschichtdicke von 15 μm auf. Sie war frei von Spannungsrissen und anderen Oberflächendefekten. Sie war außerdem außergewöhnlich kratzfest, was anhand des Stahlwolle-Kratztests (Note 1 - 2) untermauert wurde.The clearcoat obtained in this way had a dry layer thickness of 15 μm. It was free from stress cracks and other surface defects. It was also exceptionally scratch-resistant, which was confirmed by the steel wool scratch test (grade 1 - 2).
Zur Durchführung des Stahlwolle-Kratztests wurde ein Hammer nach DIN 1041 (Gewicht ohne Stiel: 800 g; Stiellänge: 35 cm) verwendet. Die Prüftafeln wurden vor dem Test während 24 Stunden bei Raumtemperatur gelagert.A hammer according to DIN 1041 (weight without handle: 800 g; handle length: 35 cm) was used to carry out the steel wool scratch test. The test panels were stored at room temperature for 24 hours prior to testing.
Die flache Hammerseite wurde mit einer Lage Stahlwolle bespannt und mit Tesakrepp an den hochgeschlagenen Seiten befestigt. Der Hammer wurde im rechten Winkel auf die Klarlackierungen aufgesetzt. Das Gewichtsstück des Hammers wurde ohne zu verkannten und ohne zusätzliche Körperkraft in einer Spur über die Oberfläche der Klarlackierung geführt. Bei jeder Prüfung wurden 10 Doppelhübe von Hand ausgeführt. Nach jeder dieser Einzelprüfungen wurde die Stahlwolle ausgetauscht.The flat side of the hammer was covered with a layer of steel wool and attached to the folded-up sides with tape. The hammer was placed on the clear coats at a right angle. The weight of the hammer was guided in a track over the surface of the clearcoat without being jammed and without additional physical strength. In each test, 10 double strokes were carried out by hand. The steel wool was replaced after each of these individual tests.
Nach der Belastung wurden die Prüfflächen mit einem weichen Tuch von den Stahlwolleresten gereinigt. Die Prüfflächen wurden visuell unter Kunstlicht ausgewertet und wie folgt benotet:After the load, the test areas were cleaned of the steel wool residues with a soft cloth. The test areas were visually evaluated under artificial light and graded as follows:
Note SchädigungsbildNote damage pattern
1 nicht vorhanden1 not available
2 gering2 low
3 mäßig3 moderate
4 mäßig bis mittel4 moderate to medium
5 stark5 strong
6 sehr stark6 very strong
Die Auswertung erfolgte unmittelbar nach dem Versuchsende.The evaluation was carried out immediately after the end of the test.
Beispiel 2Example 2
Die Herstellung eines Beschichtungsstoffs auf Basis des Silans der allgemeinen Formel Ib und einer Klarlackierung hierausThe production of a coating material based on the silane of the general formula Ib and a clearcoat therefrom
In einem Reaktiongefäss, ausgerüstet mit Tropftrichter und Rührer, wurden 0,5 Gewichtsteile deionisiertes Wasser, 6,3 Gewichtsteile 0,1 N Essigsäure und 0,75 Gewichtsteile Eisessig vorgelegt. Die Mischung wurde langsam unter Rühren mit 14,5 Gewichtsteilen des Silans Ib des Herstellbeispiels 2 versetzt. Das so erhaltene trübe Reaktionsgemisch wurde während fünf Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Bereits nach vier Stunden begann sich die Mischung langsam aufzuklären; nach fünf Stunden war sie völlig transparent. Der resultierende Beschichtungsstoff wurde auf eine Glastafel aufgerakelt, und die erhaltene Schicht wurde während 22 Minuten bei 140 °C ausgehärtet.0.5 part by weight of deionized water, 6.3 parts by weight of 0.1 N acetic acid and 0.75 part by weight of glacial acetic acid were placed in a reaction vessel equipped with a dropping funnel and stirrer. 14.5 parts by weight of the silane Ib from Preparation Example 2 were slowly added to the mixture with stirring. The cloudy reaction mixture thus obtained was stirred at room temperature for five hours. After only four hours the mixture began to clear up; after five hours it was completely transparent. The resulting coating material was knife-coated onto a glass sheet and the resulting layer was cured at 140 ° C. for 22 minutes.
Die Klarlackierung wies eine Trockenschichtdicke von 20 μm auf. Sie war frei von Spannungrissen und anderen Oberflächendefekten. Die Kratzfestigkeit war sehr gut, was anhand des Steinwölle-Kratztests belegt werden konnte; es resultierte die Note 2.The clearcoat had a dry film thickness of 20 μm. It was free from tension cracks and other surface defects. The scratch resistance was very good, which could be demonstrated by the Steinwölle scratch test; the grade was 2.
Die sogenannte Säurebeständigkeit wurde mit Hilfe des BART geprüft.The so-called acid resistance was tested with the help of the BART.
Der BART (BASF ACID RESISTANCE TEST) diente der Ermittlung der Beständigkeit der Klarlackierung gegen Säuren, Laugen und Wassertropfen. Dabei wurde die Klarlackierung auf einem Gradientenofen nach der Einbrennung während 30 min bei 40°C einer weiteren Temperaturbelastung ausgesetzt. Zuvor wurden die Testsubstanzen (Schwefelsäure 10%-ig, 36%-ig; schweflige Säure 6%-ig, Salzsäure 10%- ig, Natronlauge 5%-ig, VE (= voll entsalztes bzw. deionisiertes) Wasser- 1 ,2,3 bzw. 4 Tropfen) definiert mit einer Dosierpipette aufgebracht. Im Anschluss an die Einwirkung der Substanzen wurden diese unter fließendem Wasser entfernt und die Beschädigungen nach 24 h entsprechend einer vorgegebenen Skala visuell beurteilt:The BART (BASF ACID RESISTANCE TEST) was used to determine the resistance of the clear coat to acids, alkalis and water drops. The clearcoat on a gradient oven was subjected to a further temperature load after baking for 30 min at 40 ° C. Previously, the test substances (sulfuric acid 10%, 36%; sulfuric acid 6%, hydrochloric acid 10%, sodium hydroxide solution 5%, VE (= fully desalinated or deionized) water 1, 2, 3 or 4 drops) applied with a pipette. Following exposure to the substances, they were removed under running water and the damage was assessed visually after 24 hours on a predefined scale:
Benotung AussehenGrading appearance
0 kein Defekt0 no defect
1 leichte Markierung1 light marking
2 Markierung/Vermattung/keine Erweichung 3 MarkierungΛ ermattung/Farbtonveränderung/Erweichung2 Marking / matting / no softening 3 MarkingΛ matting / color change / softening
4 Risse/beginnende Durchätzung 5 Klarlack entfernt4 cracks / beginning to etch through 5 clear coat removed
Es wurde jede einzelne Markierung (Spot) ausgewertet und das Ergebnis in Form einer Note für jede Testsubstanz festgehalten:Each individual marking (spot) was evaluated and the result recorded in the form of a grade for each test substance:
Testsubstanz NoteTest substance grade
Schwefelsäure 10%ig 010% sulfuric acid 0
Schwefelsäure 36%ig 036% sulfuric acid 0
Salzsäure 10%ig 1 Schweflige Säure 6%ig 0Hydrochloric acid 10% 1 Sulphurous acid 6% 0
Natronlauge 5 %ig 0Sodium hydroxide solution 5% 0
VE-Wasser 0Demineralized water 0
Die Klarlackierung wies demnach eine sehr gute Säurebeständigkeit auf.The clearcoat therefore had very good acid resistance.
Die Chemikalienbeständigkeit der Klarlackierung wurde mit Hilfe des Gradientenofentests ermittelt. Dazu wurde der Beschichtungsstoff auf eine Basislackierung auf einem Prüfblech appliziert und während 22 Minuten bei 140 °C ausgehärtet. Die resultierende Klarlackierung wurde Testsubstanzen ausgesetzt, und es wurde ermittelt, ab welchen Temperaturen die Testsubstanzen begannen, die Klarlackierung zu schädigen. Es resultierten die folgenden Ergebnisse:The chemical resistance of the clear coat was determined using the gradient oven test. For this purpose, the coating material was applied to a basecoat on a test panel and cured at 140 ° C. for 22 minutes. The resulting clearcoat was exposed to test substances and the temperatures at which the test substances began to damage the clearcoat were determined. The following results resulted:
Baumharz > 75 °CTree resin> 75 ° C
NaOH 50 °CNaOH 50 ° C
Pankreatin 72 °CPancreatin 72 ° C
Schwefelsäure 43 °C deionisiertes Wasser > 75 °C43 ° C deionized water> 75 ° C
Demgemäß wies die Klarlackierung eine . sehr gute Chemikalienbeständigkeit auf. Vergleichsversuche V 1 bis V 3Accordingly, the clear coat had one . very good chemical resistance. Comparative experiments V 1 to V 3
Die Herstellung von Beschichtungsstoffen auf Basis von epoxyfunktionellen Silanen und von Klarlackierungen hierausThe production of coating materials based on epoxy-functional silanes and clear coats from them
In drei Reaktionsgefäßen, ausgerüstet mit Tropftrichter und Rührer, wurden jeweils 1 ,08 Gewichtsteile deionisiertes Wasser, 3,0 Gewichtsteile Eisessig und 25 Gewichtsteile 0,1 N Essigsäure vorgelegt. Die Mischungen wurden langsam bei1.08 parts by weight of deionized water, 3.0 parts by weight of glacial acetic acid and 25 parts by weight of 0.1 N acetic acid were placed in three reaction vessels equipped with a dropping funnel and stirrer. The blends were slowly adding
Vergleichsversuch V 1 mit 23,6 Gewichtsteilen Glycidyloxypropyltrimethoxysilan,Comparative experiment V 1 with 23.6 parts by weight of glycidyloxypropyltrimethoxysilane,
Vergleichsversuch V 2 mit 27,8 Gewichtsteilen Glycidyloxypropyltriethoxysilan undComparative experiment V 2 with 27.8 parts by weight of glycidyloxypropyltriethoxysilane and
Vergleichsversuch V 3 mit 28,8 Gewichtsteilen 2-(3,4- Epoxycyclohexyl)-ethyltriethoxysilanComparative experiment V 3 with 28.8 parts by weight of 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane
versetzt und noch 12 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die resultierenden Beschichtungsstoffe wurden auf Glastafeln aufgerakelt, und die resultierenden Schichten wurden bei 140 °C während 22 Minuten ausgehärtet.added and stirred for a further 12 hours at room temperature. The resulting coating materials were knife-coated on glass plates and the resulting layers were cured at 140 ° C. for 22 minutes.
Die resultierenden Klarlackierungen wiesen eine Trockenschichtdicke von 15 μm auf. Ihre Oberflächen waren jedoch weich und zeigten Eigenschaften eines nicht vernetzten bzw. nur schwach vernetzten Films. Schon durch leichtes Drücken mit einem Fingernagel konnten größere Defekte in den Klarlackierungen erzeugt werden. Die Kratzfestigkeit der Klarlackierungen war schlecht (Note 6 im Stahlwolle-Kratztest). Vergleichsversuch V 4The resulting clearcoats had a dry film thickness of 15 μm. However, their surfaces were soft and showed properties of an uncrosslinked or only slightly crosslinked film. Larger defects in the clearcoats could be created by just gently pressing with a fingernail. The scratch resistance of the clearcoats was poor (grade 6 in the steel wool scratch test). Comparative experiment V 4
Die Herstellung eines Beschichtungsstoffs auf Basis eines epoxyfunktionellen Silans und einer Klarlackierung hierausThe production of a coating material based on an epoxy-functional silane and a clear coat from it
In einem Reaktionsgefäß, ausgerüstet mit Tropftrichter und Rührer, wurden 10 Gewichtsteile Eisessig und 15 Gewichtsteile 0,1 N Essigsäure vorgelegt. Die Mischung wurde langsam mit 52,48 Gewichtsteilen 5,6- Epoxyhexyltriethoxysilan versetzt und noch 12 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Der resultierende Beschichtungsstoff wurde auf eine Glastafel aufgerakelt, und die resultierende Schicht wurde bei 140 °C während 22 Minuten ausgehärtet.10 parts by weight of glacial acetic acid and 15 parts by weight of 0.1 N acetic acid were placed in a reaction vessel equipped with a dropping funnel and stirrer. The mixture was slowly mixed with 52.48 parts by weight of 5,6-epoxyhexyltriethoxysilane and stirred for a further 12 hours at room temperature. The resulting coating material was knife-coated onto a glass sheet and the resulting layer was cured at 140 ° C. for 22 minutes.
Die resultierende Klarlackierung wies eine Trockenschichtdicke von 15 μm auf. Ihre Oberfläche war jedoch weich und zeigte Eigenschaften eines nicht vernetzten bzw. nur schwach vernetzten Films. Schon durch leichtes Drücken mit einem Fingernagel konnten größere Defekte in der Klarlackierung erzeugt werden. Die Kratzfestigkeit der Klarlackierung war schlecht (Note 6 im Stahlwolle-Kratztest).The resulting clearcoat had a dry film thickness of 15 μm. However, their surface was soft and showed properties of a non-cross-linked or only slightly cross-linked film. Larger defects in the clearcoat could be created by simply pressing with a fingernail. The scratch resistance of the clearcoat was poor (grade 6 in the steel wool scratch test).
Beispiel 3Example 3
Die Herstellung eines Beschichtungsstoffs auf Basis eines Kondensats eines Silans der allgemeinen Formel la und eines Bindemittels sowie einer Klarlackierung hierausThe production of a coating material based on a condensate of a silane of the general formula Ia and a binder and a clearcoat therefrom
Zu 35 Gewichtsteilen der Bindemitteldispersion des Herstellbeispiels 3 wurden 133 Gewichtsteile des Beschichtungsstoffs des Herstellbeispiels 1 gegeben. Der resultierende Beschichtungsstoff wurde während 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Er war während 6 Tagen völlig lagerstabil; es konnte in dieser Zeit kein Viskositätsanstieg festgestellt werden.133 parts by weight of the coating material of preparation example 1 were added to 35 parts by weight of the binder dispersion of preparation example 3. The resulting coating material was left for 2 hours stirred at room temperature. It was completely stable in storage for 6 days; no increase in viscosity could be found during this time.
Der Beschichtungsstoff wurde auf eine Glastafel aufgerakelt. Die resultierende Schicht wurde während 22 Minuten bei 140 °C ausgehärtet.The coating material was knife-coated onto a glass sheet. The resulting layer was cured at 140 ° C for 22 minutes.
Die resultierende Klarlackierung war hochglänzend (> 80 Einheiten bei 20 °), klar und transparent. Ihre Trockenschichtdicke lag bei 40 μm. Sie war frei von Spannungsrissen und Oberflächenstörungen. Die Kratzfestigkeit war hervorragend (Note 1 - 2 im Stahlwolle-Kratztest).The resulting clear coat was high gloss (> 80 units at 20 °), clear and transparent. Their dry layer thickness was 40 μm. It was free from stress cracks and surface defects. The scratch resistance was excellent (grade 1 - 2 in the steel wool scratch test).
Vergleichsversuche V 5 und V 6Comparative experiments V 5 and V 6
Herstellung von Beschichtungsstoffen auf Basis von Kondensaten epoxyfunktionelier Siiane und Bindemitteln sowie von Klarlackierungen hierausProduction of coating materials based on condensates epoxy-functional Siiane and binders as well as clear coats from them
Beispiel 3 wurde wiederholt, nur dass an Stelle des Beschichtungsstoffs des Beispiels 1Example 3 was repeated, except that instead of the coating material of example 1
bei dem Vergleichsversuch V 5 der Beschichtungsstoff des Vergleichsversuchs V 1 undin comparison test V 5, the coating material of comparison test V 1 and
bei dem Vergleichsversuch V 6 der Beschichtungsstoff des Vergleichsversuchs V 2in comparative experiment V 6, the coating material of comparative experiment V 2
verwendet wurde.was used.
Die resultierenden Beschichtungsstoffe wurden auf Glastafeln aufgerakelt, und die resultierenden Schichten wurden bei 140 °C während 22 Minuten ausgehärtet. Die resultierenden Klarlackierungen wiesen eine Trockenschichtdicke von 40 μm auf. Ihre Oberflächen waren weich und zeigten Eigenschaften eines nicht vernetzten bzw. nur schwach vernetzten Films. Schon durch leichtes Drücken mit einem Fingernagel konnten größere Defekte in den Klarlackierungen erzeugt werden. Die Kratzfestigkeit der Klarlackierungen war schlecht (Note 6 im Stahlwolle-Kratztest).The resulting coating materials were knife-coated on glass plates and the resulting layers were cured at 140 ° C. for 22 minutes. The resulting clear coats had a dry film thickness of 40 μm. Their surfaces were soft and showed properties of a non-cross-linked or only slightly cross-linked film. Larger defects in the clearcoats could be created by just gently pressing with a fingernail. The scratch resistance of the clearcoats was poor (grade 6 in the steel wool scratch test).
Vergleichsversuch V 7Comparative experiment V 7
Die Herstellung eines Beschichtungsstoffs auf Basis des Kondensats eines epoxyfunktionellen Silans, eines Bindemittels und eines externen KatalysatorsThe production of a coating material based on the condensate of an epoxy-functional silane, a binder and an external catalyst
2,78 Gewichtsteile Böhmit (Disperal ® P 3 der Firma Sasol Germany GmbH) wurden zu 25 Gewichtsteilen 0,1 N Essigsäure gegeben. Die resultierende Mischung wurde bei Raumtemperatur solange gerührt, bis das Böhmit vollständig gelöst war. Anschließend wurde die kolloidale Lösung während 5 Minuten mit Ultraschall behandelt.2.78 parts by weight of boehmite (Disperal® P 3 from Sasol Germany GmbH) were added to 25 parts by weight of 0.1 N acetic acid. The resulting mixture was stirred at room temperature until the boehmite was completely dissolved. The colloidal solution was then treated with ultrasound for 5 minutes.
Zu dem resultierenden homogenen Böhmit-Sol wurden 27,8 Gewichtsteile Glycidyloxypropyltriethoxysilan hinzugegeben. Die so erhaltene Mischung wurde während 12 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.27.8 parts by weight of glycidyloxypropyltriethoxysilane were added to the resulting homogeneous boehmite sol. The mixture thus obtained was stirred at room temperature for 12 hours.
133 Gewichtsteile dieser Mischung wurden mit 35 Gewichtsteilen der Bindemitteldispersion des Herstellbeispiels 3 vermischt. Der resultierende Beschichtungsstoff wurde während 10 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Schon in dieser kurzen Zeit kam es zu einem drastischen Viskositätsanstieg. Bereits nach 2 bis 4 Stunden war der Beschichtungsstoff vollständig vergelt. Eine Applikation des frischen Beschichtungsstoffs 10 Minuten nach seiner Herstellung auf eine Glästafel und die Härtung der resultierenden Schicht während 22 Minuten bei 140 °C lieferte eine kratzfeste, transparente Klarlackierung, die indes Oberflächenstörungen und Stippen aufwies. 133 parts by weight of this mixture were mixed with 35 parts by weight of the binder dispersion of preparation example 3. The resulting coating material was stirred at room temperature for 10 minutes. In this short time there was a drastic increase in viscosity. The coating material was completely gelled after only 2 to 4 hours. An application of the fresh coating material 10 minutes after its production on a glass board and curing the resulting layer for 22 minutes at 140 ° C provided a scratch-resistant, transparent clearcoat that had surface defects and specks.

Claims

Patentansprücheclaims
1. Von externen Katalysatoren freie, autokatalysierte, thermisch härtbare Massen, enthaltend mindestens ein Kondensat mindestens eines Silans, ausgewählt aus der Gruppe der Siiane, enthaltend mindestens ein hydrolysierbares Atom und/oder eine hydrolysierbare Gruppe sowie1. Autocatalyzed, thermally curable compositions free from external catalysts, comprising at least one condensate of at least one silane selected from the group of Siiane, comprising at least one hydrolyzable atom and / or a hydrolyzable group and
(i) mindestens eine nicht hydrolysierbare, isocyanatadduktgruppenfreie Gruppe mit mindestens einer(i) at least one non-hydrolyzable, isocyanate adduct group-free group with at least one
Epoxidgruppe und mindestens eine nicht hydrolysierbare, epoxidgruppenfreie Gruppe mit mindestens einer Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend ausEpoxy group and at least one non-hydrolyzable, epoxy group-free group with at least one group selected from the group consisting of
(a) zweibindigen, verkupfenden Urethangruppen -NH-(a) double-bonded, copper-bonding urethane groups -NH-
C(X)-X- und -X-(X)C-NH-,C (X) -X- and -X- (X) C-NH-,
(b) zweibindigen, verkupfenden Harnstoffgruppen -HN- C(X)-NH- und(b) double-bonded, copper-forming urea groups -HN- C (X) -NH- and
(c) einbindigen, terminalen Gruppen Y-C(X)-NH-,(c) monovalent terminal groups Y-C (X) -NH-,
worin die Variable X für ein Sauerstoff- oder Schwefelatom und die Variable Y für den Rest eines Blockierungsmittels für Isocyanatgruppen stehen; oderwherein the variable X represents an oxygen or sulfur atom and the variable Y represents the remainder of a blocking agent for isocyanate groups; or
(ii) mindestens eine nicht hydrolysierbare Gruppe mit mindestens einer Epoxidgruppe und mindestens einer Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Gruppen (a), (b) und (c), oder(ii) at least one non-hydrolyzable group with at least one epoxy group and at least one group selected from the group consisting of groups (a), (b) and (c), or
(iii) mindestens eine nicht hydrolysierbare, isocyanatadduktgruppenfreie Gruppe mit mindestens einer Epoxidgruppe, mindestens eine nicht hydrolysierbare, epoxidgruppenfreie Gruppe mit mindestens einer Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Gruppen (a), (b) und (c), und mindestens eine nicht hydrolysierbare Gruppe mit mindestens einer Epoxidgruppe und mindestens einer Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Gruppen (a), (b) und (c).(iii) at least one non-hydrolyzable, isocyanate adduct group-free group with at least one Epoxy group, at least one non-hydrolyzable, epoxy group-free group with at least one group selected from the group consisting of groups (a), (b) and (c), and at least one non-hydrolyzable group with at least one epoxy group and at least one group, selected from the group consisting of groups (a), (b) and (c).
2. Thermisch härtbare Massen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockierungsmittel aus der Gruppe, bestehend aus Phenolen, Lactamen, aktiven methylenische Verbindungen, Alkoholen, Mercaptanen, Säureamide, Imiden, Aminen, Imidazolen, Harnstoffen, Carbamaten, Iminen, Oximen, Salzen der schwefeligen Säure, Hydroxamsäureestern, substituierten Pyrazolen und Triazolen, sowie Gemischen dieser2. Thermally curable compositions according to claim 1, characterized in that the blocking agents from the group consisting of phenols, lactams, active methylene compounds, alcohols, mercaptans, acid amides, imides, amines, imidazoles, ureas, carbamates, imines, oximes, salts the sulfurous acid, hydroxamic acid esters, substituted pyrazoles and triazoles, and mixtures of these
Blockierungsmittel, ausgewählt werden.Blocking agents can be selected.
3. Thermisch härtbare Massen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Silan aus der Gruppe, bestehend aus Silanen der allgemeinen Formeln la:3. Thermally curable compositions according to claim 1 or 2, characterized in that the silane from the group consisting of silanes of the general formulas la:
ZmSiR„R1 0 (la),Z m SiR „R 1 0 (la),
worin die Indizes und die Variablen der Formel la die folgendewhere the indices and the variables of formula la are the following
Bedeutung haben:Have meaning:
Z hydrolysierbares, nicht isocyanatreaktives Atom und/oder hydrolysierbare, einbindige, nicht isocyanatreaktive Gruppe; R nicht hydrolysierbare, einbindige, organische Gruppe, enthaltend mindestens eine Epoxidgruppe;Z hydrolyzable, non-isocyanate-reactive atom and / or hydrolyzable, monovalent, non-isocyanate-reactive group; R non-hydrolyzable, single-bonded organic group containing at least one epoxy group;
R1 nicht hydrolysierbare, einbindige organische Gruppe, enthaltend keine Epoxidgruppe;R 1 non-hydrolyzable, single-bonded organic group, containing no epoxy group;
m 1, 2 oder 3;m 1, 2 or 3;
n 1, 2 oder 3; undn 1, 2 or 3; and
o 0, 1 oder 2;o 0, 1 or 2;
mit der Maßgabe, dass m + n + o = 4; undwith the proviso that m + n + o = 4; and
aus Silanen der allgemeinen Formel Ib:from silanes of the general formula Ib:
(ZmR1 0Si)pR2 (Ib),(Z m R 1 0 Si) p R 2 (Ib),
worin die Variablen Z und R1 sowie die Indizes m und o die vorstehend angegebene Bedeutung haben, der Index p = mindestens 2 und die Variable R2 eine nicht hydrolysierbare, mehrbindige, organische Gruppe, enthaltend mindestens eine Epoxidgruppe, bezeichnet;wherein the variables Z and R 1 and the indices m and o have the meaning given above, the index p = at least 2 and the variable R 2 denotes a non-hydrolyzable, multi-bonded organic group containing at least one epoxy group;
mit der Maßgabe, dass mindestens eine Gruppe R und/oder R1 der allgemeinen Formel la und mindestens eine Gruppe R1 und/oder R2 der allgemeinen Formel Ib mindestens eine Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Gruppen (a), (b) und (c), enthält; ausgewählt wird.with the proviso that at least one group R and / or R 1 of the general formula la and at least one group R1 and / or R2 of the general formula Ib have at least one group selected from the group consisting of groups (a), (b ) and (c), contains; is selected.
4. Thermisch härtbare Massen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Indizes m, n und o in der Formel la die folgende Bedeutung haben: m = 3, n = 1 und o = 0; und die Indizes m, o und p in der allgemeinen Formel Ib die folgende Bedeutung haben: m = 3, o = 0 und p = 2.4. Thermally curable compositions according to claim 3, characterized in that the indices m, n and o in the formula la have the following meaning: m = 3, n = 1 and o = 0; and the indices m, o and p in the general formula Ib have the following meaning: m = 3, o = 0 and p = 2.
5. Thermisch härtbare Massen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrolysierbare, nicht isocyanatreaktive5. Thermally curable compositions according to claim 3 or 4, characterized in that the hydrolyzable, non-isocyanate-reactive
Atom Z aus der Gruppe, bestehend aus Fluoratomen, Chloratomen und Bromatomen, und die hydrolysierbare, einbindige, nicht isocyanatreaktive Gruppe Z aus der Gruppe, bestehend aus einbindigen organischen Gruppen, ausgewählt werden.Atom Z is selected from the group consisting of fluorine atoms, chlorine atoms and bromine atoms, and the hydrolyzable, monovalent, non-isocyanate-reactive group Z is selected from the group consisting of monovalent organic groups.
Thermisch härtbare Massen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrolysierbare, einbindige, nicht isocyanatreaktive, organische Gruppe Z eine Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest ist.Thermally curable compositions according to claim 5, characterized in that the hydrolyzable, monovalent, non-isocyanate-reactive organic group Z is an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl radical.
7. Thermisch härtbare Massen nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht hydrolysierbare, einbindige organische Gruppe R, enthaltend mindestens eine Epoxidgruppe, und die nicht hydrolysierbare, mehrbindige organische Gruppe R2 aus der Gruppe bestehend aus Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Aryl-,7. Thermally curable compositions according to one of claims 3 to 6, characterized in that the non-hydrolyzable, single-bonded organic group R, containing at least one epoxy group, and the non-hydrolyzable, multi-bonded organic group R 2 from the group consisting of alkyl, alkenyl -, alkynyl, aryl,
Arylalkyl-, Alkylaryl-, Arylalkenyl-, Alkenylaryl-, Arylalkinyl- oder Alkinylarylgruppen, wobei die Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppen auch cyclisch sein können, ausgewählt werden.Arylalkyl, alkylaryl, arylalkenyl, alkenylaryl, arylalkynyl or alkynylaryl groups, where the alkyl, alkenyl and alkynyl groups can also be cyclic.
8. Thermisch härtbare Massen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen R und R2 aus der Gruppe, bestehend aus Alkylgruppen und Alkylcycloalkylgruppen, ausgewählt werden.8. Thermally curable compositions according to claim 6, characterized in that the groups R and R 2 from the group consisting of alkyl groups and alkylcycloalkyl groups.
9. Thermisch härtbare Massen nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen R und R2 mindestens eine endständige Epoxidgruppe enthalten.9. Thermally curable compositions according to one of claims 3 to 8, characterized in that the groups R and R 2 contain at least one terminal epoxy group.
10. Thermisch härtbare Massen nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen R und R2 eine Epoxidgruppe enthalten.10. Thermally curable compositions according to one of claims 3 to 9, characterized in that the groups R and R 2 contain an epoxy group.
11. Thermisch härtbare Massen nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht hydrolysierbare, einbindige, organische Gruppe R1, enthaltend keine Epoxidgruppe, aus der Gruppe, bestehend aus Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Aryl-,11. Thermally curable compositions according to one of claims 3 to 10, characterized in that the non-hydrolyzable, monovalent, organic group R 1 , containing no epoxy group, from the group consisting of alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl,
Arylalkyl-, Alkylaryl-, Arylalkenyl-, Alkenylaryl-, Arylalkinyl- oder Alkinylarylgruppen, wobei die Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppen auch cyclisch sein können, ausgewählt wird.Arylalkyl, alkylaryl, arylalkenyl, alkenylaryl, arylalkynyl or alkynylaryl groups, where the alkyl, alkenyl and alkynyl groups can also be cyclic.
12. Thermisch härtbare Massen nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen R und R2 mindestens eine Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Gruppen (a), (b) und (c), enthalten.12. Thermally curable compositions according to one of claims 3 to 11, characterized in that the groups R and R 2 contain at least one group selected from the group consisting of groups (a), (b) and (c).
13. Thermisch härtbare Massen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass X = Sauerstoffatom.13. Thermally curable compositions according to one of claims 1 to 12, characterized in that X = oxygen atom.
14. Thermisch härtbare Massen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Modifizierungsmittel enthalten. 14. Thermally curable compositions according to one of claims 1 to 13, characterized in that they contain at least one modifier.
15. Thermisch härtbare Massen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Modifizierungsmittel aus der Gruppe der Bindemittel ausgewählt wird.15. Thermally curable compositions according to claim 14, characterized in that the modifier is selected from the group of binders.
16. Verwendung der thermisch härtbaren Massen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 für die Herstellung thermisch gehärteter Massen.16. Use of the thermally curable compositions according to one of claims 1 to 15 for the production of thermally hardened compositions.
17. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch gehärteten Massen Beschichtungen, Lackierungen,17. Use according to claim 16, characterized in that the thermally hardened masses coatings, paints,
Formteile, insbesondere optische Formteile, und freitragende Folien sind.Molded parts, in particular optical molded parts, and self-supporting films.
18. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungen, Lackierungen und freitragenden Folien dem18. Use according to claim 17, characterized in that the coatings, lacquers and self-supporting foils
Schutz von Oberflächen von Substraten vor der Beschädigung durch mechanische Einwirkung und/oder zu ihrer Dekoration dienen.Protect surfaces of substrates from damage caused by mechanical action and / or for their decoration.
19. Verwendung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Substraten um Fortbewegungsmittel oder Teile hiervon, Bauwerke, Möbel, Fenster und Türen, industrielle Kleinteile, Coils, Container, Emballagen, weiße Ware, Folien, optische Bauteile, elektrotechnische Bauteile, mechanische Bauteile sowie Glashohlkörper handelt.19. Use according to claim 18, characterized in that the substrates are means of transportation or parts thereof, structures, furniture, windows and doors, small industrial parts, coils, containers, packaging, white goods, foils, optical components, electrical components, mechanical components and hollow glass bodies.
20. Verfahren zur Herstellung thermisch gehärteter Massen aus thermisch härtbaren Massen auf der Basis von Kondensaten epoxyfunktionelier Siiane, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens eine thermisch härtbare Masse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 in Abwesenheit externer Katalysatoren thermisch härtet. 20. A method for producing thermally hardened masses from thermally hardenable masses based on condensates epoxyfunctionelier Siiane, characterized in that at least one thermally hardenable mass according to one of the Claims 1 to 15 thermally cured in the absence of external catalysts.
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