EP2556100A1 - Coatings that can be repaired by the application of energy - Google Patents

Coatings that can be repaired by the application of energy

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Publication number
EP2556100A1
EP2556100A1 EP11712888A EP11712888A EP2556100A1 EP 2556100 A1 EP2556100 A1 EP 2556100A1 EP 11712888 A EP11712888 A EP 11712888A EP 11712888 A EP11712888 A EP 11712888A EP 2556100 A1 EP2556100 A1 EP 2556100A1
Authority
EP
European Patent Office
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acid
compound
coating
weight
coating compositions
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11712888A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Oihana Elizalde
Frederic Lucas
Angelika Maria Steinbrecher
Lydie Tuchbreiter
Axel Pfahler
Rolf Mülhaupt
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 SE
Original Assignee
BASF SE
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Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Priority to EP11712888A priority Critical patent/EP2556100A1/en
Publication of EP2556100A1 publication Critical patent/EP2556100A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
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    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78Nitrogen
    • C08G18/79Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/791Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups
    • C08G18/792Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups formed by oligomerisation of aliphatic and/or cycloaliphatic isocyanates or isothiocyanates
    • 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
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes

Definitions

  • the present invention relates to energy-acceptable coating compositions containing certain fatty acid esters, coatings obtainable by energy input, as well as processes for their preparation and their use.
  • Polyurethane based coatings are also used to heal scratches on glass. They make use of the flowability of polyurethanes in the film. Examples thereof for this US 4584229, EP 135404 A1, DE 2634816 and EP 635348 A1 called. All previously described self-healing lacquer systems according to the prior art use only a physical residual flowability of a coating after curing to heal the resulting scratches again. However, a sufficiently high flowability of the coatings requires a low crosslinking density. This leads to unsatisfactory mechanical resistance, the z. B. do not meet the requirements for automotive applications in terms of scratch resistance or chemical resistance.
  • the object of the present invention is to provide reparable coatings by energy input which are at least as scratch-resistant as the coatings known hitherto in the state of the art and have a higher repairability than comparable coatings caused by energy input.
  • compositions comprising as structural components (A) at least one ester which has at least two hydroxyl groups formally composed
  • (A1) at least one fatty acid having at least 12 carbon atoms and (A2) at least one polyol having at least three hydroxyl groups, (B) at least one optionally blocked di- or polyisocyanate, and
  • the cleavage of the bond between isocyanate groups and hydroxyl groups takes place by introducing heat and / or high-energy radiation and / or by applying pressure, preferably by introducing heat and / or high-energy radiation and more preferably by introducing heat, for example thermally or by NIR. Radiation.
  • the hydroxy groups and isocyanate groups are at least partially regressed and can be rejoined.
  • the coating material thereby becomes easier to flow in a split state than the coating, scratches can heal by running the lower-viscosity coating compound and the crosslinking compound crosslinks again by recombination of the bonds between the hydroxy groups and isocyanate groups after completion of the energy input.
  • coating composition is understood to mean the uncured composition which contains coating medium (binder) and optionally pigment and / or other typical coatings additives.
  • the coating is understood to mean the applied and dried and / or cured coating composition.
  • the compounds (A) according to the invention contain on average at least 2, more preferably 2 to 20, very preferably 2 to 10, in particular 2 to 6, especially 2 to 4 and often 2 to 3 hydroxy groups.
  • Hydroxy groups may be present in compound (A) in amounts up to 5 mol / kg of compound (A), preferably 0.1 to 5, more preferably 0.3 to 4.5, most preferably 0.5 to 4 and especially 1 to 3 mol / kg.
  • the component (A1) is at least one fatty acid, for example one to five, preferably one to three, particularly preferably one to two and very particularly preferably exactly one fatty acid.
  • the fatty acid (A1) has at least 12 carbon atoms, preferably at least 14 and more preferably at least 16. As a rule, the fatty acids (A1) have up to 100 carbon atoms, preferably up to 80 and more preferably up to 60.
  • the compound (A1) is generally alkane, alkene, alkadiene or Alkapolyencarbon Acid which may be straight-chain or branched, preferably straight-chain, preferably alkane or Alkencarbonchuren, more preferably alkanecarboxylic acids.
  • Examples thereof are lauric acid, myristic acid, pentadecanoic acid, palmitic acid, marmoric acid, stearic acid, nonadecanoic acid, arachic acid, behenic acid, lignoceric acid, hexacosanoic acid, octacosanoic acid, triacontanoic acid, dotricosanoic acid, tritricosanic acid, tetratricosanoic acid, pentatricosanoic acid, oleic acid, linoleic acid and linolenic acid.
  • the compound (A2) is at least one, preferably exactly one at least trifunctional polyol, preferably with three to eight, particularly preferably with three to six and very particularly preferably with three to four hydroxy groups.
  • trimethylolbutane trimethylolpropane, trimethylolethane
  • pentaerythritol glycerol
  • ditrimethylolpropane dipentaerythritol
  • sorbitol mannitol
  • diglycerol diglycerol
  • threitol erythritol
  • adonite ribitol
  • arabitol lyxite
  • xylitol olitol (galactitol)
  • maltitol and isomalt examples of these are trimethylolbutane, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, glycerol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol, sorbitol, mannitol, diglycerol, threitol, erythritol, adonite (ribitol), arabi
  • the component (A2) may preferably also be at least partially alkoxylated, more preferably ethoxylated and / or propoxylated, most preferably ethoxylated.
  • the degree of alkoxylation may be on average from 1 to 5, preferably from 1 to 3.
  • the preparation is carried out as follows:
  • the underlying polyol is, optionally dissolved in a suitable solvent such as benzene, toluene, xylene, tetrahydrofuran, hexane, pentane or petroleum ether, at temperatures between 0 ° C and 120 ° C, preferably between 10 and 100 ° C and more preferably between 20 and 80 ° C, preferably under inert gas, such as nitrogen, submitted.
  • a suitable solvent such as benzene, toluene, xylene, tetrahydrofuran, hexane, pentane or petroleum ether
  • the alkylene oxide is added continuously or in portions, optionally at a temperature of -30 ° C to 50 ° C dissolved in one of the abovementioned solvents, with thorough mixing so that the temperature of the reaction mixture between 120 and 180 ° C, preferably between 120 and 150 ° C is maintained.
  • the reaction can take place under a pressure of up to 60 bar, preferably up to 30 bar and particularly preferably up to 10 bar.
  • the compounds (A) can be prepared by reacting the compounds (A1) with (A2) in the desired stoichiometric ratio, preferably acid-catalyzed and with removal of the water of reaction by means of an entraining agent.
  • Suitable esterification catalysts are the customary mineral acids and sulfonic acids, preferably sulfuric acid, phosphoric acid, alkylsulfonic acids (eg methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid) and arylsulfonic acids (eg benzene, p-toluene or dodecylbenzenesulfonic acid) or mixtures thereof, but also acidic ion exchangers conceivable.
  • sulfuric acid phosphoric acid
  • alkylsulfonic acids eg methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid
  • arylsulfonic acids eg benzene, p-toluene or dodecylbenzenesulfonic acid
  • sulfuric acid methanesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid or mixtures thereof. They are generally used in an amount of from 0.1 to 5% by weight, based on the esterification mixture, preferably from 0.5 to 5, more preferably from 1 to 4 and very particularly preferably from 2 to 4% by weight.
  • Particularly suitable solvents for the azeotropic removal of the water of reaction are aliphatic, cycloaliphatic and aromatic hydrocarbons or mixtures thereof.
  • n-pentane n-hexane, n-heptane, cyclohexane, methylcyclohexane, benzene, toluene or xylene.
  • Particularly preferred are cyclohexane, methylcyclohexane and toluene.
  • the amount used is 10 to 200% by weight, preferably 20 to 100% by weight, more preferably 30 to 100% by weight, based on the sum of alcohol and
  • the reaction temperature is generally 60-140 ° C, preferably 70-110 ° C, most preferably 75-100 ° C.
  • the initial temperature is generally below 100 ° C, preferably below 90 ° C and more preferably below 80 ° C.
  • the reaction time is usually 3 to 20 hours, preferably 5 to 15 and particularly preferably 7 to 12 hours.
  • the preparation of the compounds (A) is not essential to the invention. According to the invention, the abovementioned average functionality of hydroxyl groups of the compounds (A) is crucial. Accordingly, one or more compounds (A1) can be contained in each compound (A).
  • At least one further component (B) which contains at least one optionally blocked di- or polyisocyanate is present in the coating compositions according to the invention.
  • These may be monomers or oligomers of aromatic, aliphatic or cycloaliphatic diisocyanates, preferably of aliphatic or cycloaliphatic diisocyanates
  • the NCO functionality of such compounds is generally at least 1.8, and may be up to 8, preferably from 1.8 to 5 and more preferably from 2 to 4.
  • Suitable polyisocyanates are polyisocyanates containing isocyanurate groups, polyisocyanates containing uretinyl groups, polyisocyanates containing urethane groups or allophanate groups, polyisocyanates containing oxadiazinetrione groups or iminooxadiazinedione groups, uretonimine-modified polyisocyanates of straight-chain or branched C 4 -C 20 -alkylene diisocyanates, cycloaliphatic diisocyanates having a total of from 6 to 20 C atoms or aromatic diisocyanates having a total of 8 to 20 carbon atoms or mixtures thereof.
  • the diisocyanates are preferably isocyanates having 4 to 20 carbon atoms.
  • Examples of customary diisocyanates are aliphatic diisocyanates, such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (1,6-diisocyanatohexane), octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, tetradecylenediisocyanate, derivatives of lysine diisocyanate, trimethylhexane diisocyanate or tetramethylhexane diisocyanate, cycloaliphatic diisocyanates, such as 1, 4-, 1 , 3- or 1, 2- Diisocyanatocyclohexane, 4,4'- or 2,4'-di (isocyanatocyclohexyl) methane, 1-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5- (isocyana
  • Triisocyanates such as triisocyanatononane, 2,4,6-triisocyanatotoluene, triphenylmethane triisocyanate or 2,4,4'-triisocyanato-diphenyl ether or the mixtures of di-, tri- and higher polyisocyanates which are suitable for example by phosgenation of corresponding aniline / formaldehyde are suitable for this purpose - Be obtained condensates and represent methylene bridges Polyphenylpolyiso- cyanate.
  • aliphatic or cycloaliphatic in the context of this document as (cyclo) aliphatically summarized, di- and polyisocyanates, e.g. the abovementioned aliphatic or cycloaliphatic diisocyanates, or mixtures thereof.
  • hexamethylene diisocyanate 1, 3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, isophorone diisocyanate and 4,4'- or 2,4'-di (isocyanatocyclohexyl) methane
  • isophorone diisocyanate and hexamethylene diisocyanate particularly preferably hexamethylene diisocyanate.
  • Isophorone diisocyanate is usually present as a mixture, namely the cis and trans isomers, usually in the ratio of about 60:40 to 80:20 (w / w), preferably in the ratio of about 70:30 to 75:25 and most preferably in the ratio of about 75:25.
  • Dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate may also be present as a mixture of the different cis and trans isomers.
  • Aromatic isocyanates are those containing at least one aromatic ring system.
  • Cycloaliphatic isocyanates are those which contain at least one cycloaliphatic ring system.
  • Aliphatic isocyanates are those which contain exclusively straight or branched chains, ie acyclic compounds.
  • both such di- and polyisocyanates can be used, which are obtained by phosgenation of the corresponding amines, as well as those which without the use of phosgene, d. H. after phosgene-free process, are produced.
  • EP-A-0 126 299 (USP 4 596 678), EP-A-126 300 (USP 4 596 679) and EP-A-355 443 (USP 5 087 739) disclose (cyclo) aliphatic diisocyanates, eg such as 1, 6-hexamethylene diisocyanate (HDI), isomeric aliphatic diisocyanates having 6 carbon atoms in the alkylene radical, 4,4'- or 2,4'-di (isocyanatocyclohexyl) methane and 1-isocyanato-3-isocyanato-methyl-3,5, 5-trimethylcyclohexane (isophorone diisocyanate or IPDI) are prepared by reacting the (cyclo) aliphatic diamines with, for example, urea and alcohols to give (cyclo) aliphatic biscarbamic acid esters and their thermal cleavage into the corresponding diisocyanates and alcohols.
  • the synthesis is usually carried out continuously in a cyclic process and optionally in the presence of N-unsubstituted carbamic acid esters, dialkyl carbonates and other by-products recycled from the reaction process.
  • Di- or polyisocyanates obtained in this way generally have a very low or even non-measurable proportion of chlorinated compounds, which leads to favorable color numbers of the products.
  • the di- and polyisocyanates (B) have a total hydrolyzable chlorine content of less than 200 ppm, preferably less than 120 ppm, more preferably less than 80 ppm, most preferably less than 50 ppm , in particular less than 15 ppm and especially less than 10 ppm. This can be measured, for example, by ASTM D4663-98. However, it is of course also possible to use diisocyanates and polyisocyanates (B) with a higher chlorine content.
  • isocyanurate-containing polyisocyanates of aromatic, aliphatic see and / or cycloaliphatic diisocyanates Particular preference is given here to the corresponding aliphatic and / or cycloaliphatic isocyanato-isocyanurates and in particular those based on hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate.
  • the isocyanurates present are, in particular, trisisocyanatoalkyl or trisisocyanatocycloalkyl isocyanurates, which are cyclic trimers of the diisocyanates, or mixtures with their higher homologues containing more than one isocyanurate ring.
  • the isocyanato-isocyanurates generally have an NCO content of 10 to 30 wt .-%, in particular 15 to 25 wt .-% and an average NCO functionality of 2.6 to 8.
  • Uretdione diisocyanates having aromatic, aliphatic and / or cycloaliphatic bonded isocyanate groups, preferably aliphatically and / or cycloaliphatically bonded and in particular those derived from hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate.
  • Uretdione diisocyanates are cyclic dimerization products of diisocyanates.
  • the uretdione diisocyanates can be used as the sole component or in a mixture with other polyisocyanates, in particular those mentioned under 1).
  • Biuret group-containing polyisocyanates having aromatic, cycloaliphatic or aliphatic bound, preferably cycloaliphatic or aliphatic bound isocyanate groups, in particular tris (6-isocyanatohexyl) biuret or mixtures thereof with its higher homologs.
  • These biuret polyisocyanates generally have an NCO content of 18 to 22 wt .-% and an average NCO functionality of 2.8 to 4.5.
  • urethane and / or allophanate-containing polyisocyanates generally have an NCO content of 12 to 20 wt .-% and an average NCO functionality of 2.5 to 4.5.
  • oxadiazinetrione-containing polyisocyanates preferably derived from hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate.
  • Such oxadiazinetrione-containing polyisocyanates are accessible from diisocyanate and carbon dioxide.
  • polyisocyanates containing iminooxadiazinedione groups preferably derived from hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate.
  • iminooxadiazine-dione-containing polyisocyanates can be prepared from diisocyanates by means of special catalysts.
  • Uretonimine-modified polyisocyanates are examples of the following polyisocyanates.
  • Hyperbranched polyisocyanates as are known, for example, from DE-A1 10013186 or DE-A1 10013187.
  • polyurethane-polyisocyanate prepolymers of di- and / or polyisocyanates with alcohols.
  • polyurethane-polyisocyanate prepolymers of di- and / or polyisocyanates with alcohols.
  • the polyisocyanates 1) to 1 1) can be used in admixture, optionally also in admixture with diisocyanates.
  • the di- and polyisocyanates (B) may also be present at least partially in blocked form.
  • Preferred compounds (B) are the urethanes, biurets and isocyanurates, particularly preferably the isocyanurates of 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI) or 1-isocyanato. 3-isocyanato-methyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexane, most preferably from 1,6-hexamethylene diisocyanate.
  • HDI 1,6-hexamethylene diisocyanate
  • 3-isocyanato-methyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexane most preferably from 1,6-hexamethylene diisocyanate.
  • polyisocyanates (B) may still have a small proportion of the monomeric diisocyanate on which they are based, for example up to 5
  • % By weight, more preferably up to 3% by weight, most preferably up to 2, in particular up to 1, especially up to 0.5 and even up to 0.25% by weight.
  • the coating compositions according to the invention also contain at least one binder (C) and optionally paint-typical additives (D) and optionally pigments and / or fillers (E).
  • the binders (C) may be, for example, polyacrylate polyols, polyester polyols, polyether polyols, polyurethane polyols; polyurea; Polyester polyacrylate polyols; polyester polyurethane polyols; Polyurethane polyacrylate polyols, polyurethane modified alkyd resins; Fatty acid-modified polyester polyurethane polyols, copolymers with allyl ethers, graft polymers of the substance groups mentioned with e.g. different glass transition temperatures, as well as mixtures of said binders act. Preference is given to polyacrylate polyols, polyester polyols and polyurethane polyols.
  • Preferred OH numbers measured according to DIN 53240-2 (potentiometric), are 40-350 mg KOH / g solid resin for polyester, preferably 80-180 mg KOH / g solid resin, and 15-250 mg KOH / g solid resin for polyacrylatols 80-160 mg KOH / g.
  • the binders may have an acid number according to DIN EN ISO 3682 (potentiometric) to 200 mg KOH / g, preferably up to 150 and particularly preferably up to 100 mg KOH / g.
  • Particularly preferred binders (C) are polyacrylate polyols and polyesterols.
  • Polyacrylate polyols preferably have a molecular weight M n of at least 500, more preferably at least 1200 g / mol.
  • the molecular weight M n can in principle be infinite upwards, preferably up to 50,000, more preferably up to 20,000 g / mol, very particularly preferably up to 10,000 g / mol and in particular up to 5,000 g / mol.
  • the hydroxy-functional monomers are used in such amounts in the copolymerization that the above-mentioned hydroxyl numbers of the polymers result, which generally correspond to a hydroxyl group content of the polymers from 0.5 to 8, preferably 1 to 5 wt .-% ,
  • These are hydroxyl-containing copolymers of at least one hydroxyl-containing (meth) acrylate with at least one further polymerizable comonomer selected from the group consisting of
  • acrylic acid alkyl esters may be mentioned e.g. C 1 -C 20 -alkyl (meth) acrylates
  • vinylaromatics are those having up to 20 carbon atoms
  • ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acids also include their anhydrides and other monomers are, for example, vinyl esters of carboxylic acids containing up to 20 carbon atoms, ethylenically unsaturated nitriles , Vinyl ethers of alcohols containing 1 to 10 carbon atoms and, less preferably, aliphatic hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms and 1 or 2 double bonds.
  • Preferred (meth) acrylic acid alkyl esters are those having a C 1 -C 10 -alkyl radical, such as methyl methacrylate, methyl acrylate, n-butyl acrylate, ethyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate.
  • mixtures of (meth) acrylic acid alkyl esters are also suitable.
  • Vinyl esters of carboxylic acids having 1 to 20 carbon atoms are e.g. Vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl propionate and vinyl acetate.
  • ⁇ , ⁇ -Unsaturated carboxylic acids and their anhydrides can be, for example, acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid or maleic anhydride, preferably acrylic acid.
  • hydroxy-functional monomers are monoesters of ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acids, such as acrylic acid, methacrylic acid (referred to in this document as "(meth) acrylic acid”), mentioned with di- or polyols, preferably 2 to 20 carbon atoms and at least two Hydroxy groups, such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,1-dimethyl-1,2-ethanediol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, tripropylene glycol, 1, 4-butanediol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester, 2-ethyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl
  • vinyl aromatic compounds are e.g. Vinyltoluene, ⁇ -butylstyrene, a-methylstyrene, 4-n-butyl-styrene, 4-n-decylstyrene and preferably styrene into consideration.
  • nitriles are acrylonitrile and methacrylonitrile.
  • Suitable vinyl ethers are e.g. Vinyl methyl ether, vinyl isobutyl ether, vinyl hexyl ether and vinyl octyl ether.
  • non-aromatic hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms and one or two olefinic double bonds may be mentioned butadiene, isoprene, and ethylene, propylene and isobutylene.
  • N-vinylformamide, N-vinylpyrrolidone and N-vinylcaprolactam can be used, furthermore, ethylenically unsaturated acids, in particular carboxylic acids, acid anhydrides or acid amides, and also vinylimidazole.
  • Epoxide group-containing comonomers such as e.g. Glycidyl acrylate or methacrylate or monomers such as N-methoxymethylacrylamide or -meth-acrylamide can be used in small amounts.
  • esters of acrylic acid or of methacrylic acid having 1 to 18, preferably 1 to 8, carbon atoms in the alcohol radical such as e.g. Methyl acrylate.
  • the monomers carrying hydroxyl groups are used in the copolymerization of the hydroxyl-bearing (meth) acrylates in admixture with other polymerizable, preferably free-radically polymerizable monomers, preferably those which contain more than 50% by weight of C1-C20-, preferably Cr to C 4 -alkyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, vinylaromatics having up to 20 C atoms, vinyl esters of carboxylic acids containing up to 20 C atoms, vinyl halides, non-aromatic hydrocarbons having 4 to 8 C atoms and 1 or 2 Double bonds, unsaturated nitriles and mixtures thereof exist.
  • other polymerizable, preferably free-radically polymerizable monomers preferably those which contain more than 50% by weight of C1-C20-, preferably Cr to C 4 -alkyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, vinylaromatics having up to 20 C atoms, vinyl est
  • the polymers which in addition to the hydroxyl-bearing monomers to more than 60% by weight of C1-C10 alkyl (meth) acrylates, styrene and its derivatives or mixtures thereof.
  • the preparation of the polymers can be carried out by polymerization by conventional methods.
  • the preparation of the polymers is carried out in an emulsion or in organic solution.
  • Possible are continuous or discontinuous polymerization processes.
  • the batch process and the feed process should be mentioned, the latter being preferred.
  • the solvent is introduced alone or with part of the monomer mixture, heated to the polymerization temperature, the polymerization in the case of a monomer master initiated radically and the remaining monomer mixture together with an initiator mixture in the course of 1 to 10 hours, preferably 3 to 6 Hours, dosed.
  • the solvent is subsequently subsequently activated in order to carry out the polymerization up to a conversion of at least 99%.
  • solvents examples include aromatics such as solvent naphtha, benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, esters such as ethyl acetate, butyl acetate, methyl glycol acetate, ethyl glycol acetate, methoxypropyl acetate, ethers such as butylglycol, tetrahydrofuran, dioxane, ethyl glycol ethers, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, halogen-containing Solvents such as methylene chloride or trichloromonofluoroethane into consideration.
  • Further binders (C) are e.g.
  • Polyester polyols as obtainable by condensation of polycarboxylic acids, in particular dicarboxylic acids with polyols, in particular diols.
  • polycarboxylic acids in particular dicarboxylic acids
  • polyols in particular diols.
  • triols, tetrols, etc., as well as trifurates, etc. are also used in some cases.
  • Polyester polyols are e.g. from Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 4th Edition, Volume 19, pp. 62-65. Preference is given to using polyesterpolyols which are obtained by reacting dihydric alcohols with dibasic carboxylic acids. Instead of the free polycarboxylic acids, it is also possible to use the corresponding polycarboxylic acid anhydrides or corresponding polycarboxylic acid esters of lower alcohols or mixtures thereof to prepare the polyesterpolyols.
  • the polycarboxylic acids may be aliphatic, cycloaliphatic, aromatic or heterocyclic and optionally, e.g. by halogen atoms, substituted and / or unsaturated. Examples include:
  • anhydrides or dialkyl esters for example C 1 -C 4 -alkyl esters, preferably methyl, ethyl or n-but
  • dicarboxylic acids of the general formula HOOC- (CH 2) y -COOH, where y is a number from 1 to 20, preferably an even number from 2 to 20, particularly preferably succinic acid, adipic acid, sebacic acid and dodecanedicarboxylic acid.
  • polyesterols 1, 2-propanediol, ethylene glycol, 2,2-dimethyl-1, 2-ethanediol, 1, 3-propanediol, 1, 2-butanediol, 1, 3-butanediol, 1, 4-butanediol, 3-methylpentane-1, 5-diol, 2-ethylhexane-1, 3-diol, 2,4-diethyloctane-1,3-diol, 1,6-hexanediol, poly-THF having a molecular weight between 162 and 4500, preferably 250 to 2000, poly-1,3-propanediol having a molecular weight between 134 and 1 178, poly-1,2-propanediol having a molecular weight between 134 and 898, polyethylene glycol having a molecular weight between 106 and 458, Neopentyl glycol, hydroxypivalic
  • Alcohols of the general formula HO- (CH 2) x -OH are preferred, where x is a number from 1 to 20, preferably an even number from 2 to 20.
  • Preferred are ethylene glycol, butane-1, 4-diol, hexane-1, 6-diol, octane-1, 8-diol and dodecane-1, 12-diol. Further preferred is neopentyl glycol.
  • polycarbonate diols e.g. can be obtained by reacting phosgene with an excess of the mentioned as structural components for the polyester polyols low molecular weight alcohols.
  • lactone-based polyesterdiols which are homopolymers or copolymers of lactones, preferably terminal hydroxyl-containing addition products of lactones onto suitable difunctional starter molecules.
  • Preferred lactones are those which are derived from compounds of the general formula HO- (CH 2) z -COOH, where z is a number from 1 to 20 and an H atom of a methylene unit is also denoted by a d- to C 4 - Alkyl radical may be substituted.
  • Examples are ⁇ -caprolactone, ⁇ -propiolactone, gamma-butyrolactone and / or methyl-e-caprolactone, 4-hydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid or pivolactone, and mixtures thereof.
  • Suitable starter components are, for example, the low molecular weight dihydric alcohols mentioned above as the synthesis component for the polyesterpolyols.
  • the corresponding polymers of ⁇ -caprolactone are especially preferred.
  • Lower polyester diols or polyether diols can also be used as starters for the preparation of the lactone polymers.
  • molecular weights M n of the polyesters of 800-4000 g / mol are usual, the polyesters used here are not limited thereto.
  • binders are polyetherols which are prepared by addition of ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide, preferably ethylene oxide and / or propylene oxide and particularly preferably ethylene oxide, to H-active components.
  • polycondensates of butanediol are suitable.
  • molecular weights of the polyethers of 500-2000 g / mol are customary, with the polyethers used here not being restricted thereto.
  • the polymers can be at least partially replaced by so-called reactive diluents. These may be blocked secondary or primary amines (aldimines and Ketime) or compounds having sterically hindered and / or electron-poor secondary amino groups, for example aspartic acid esters according to EP 403921 or WO 2007/39133.
  • reactive diluents may be blocked secondary or primary amines (aldimines and Ketime) or compounds having sterically hindered and / or electron-poor secondary amino groups, for example aspartic acid esters according to EP 403921 or WO 2007/39133.
  • additives (D) for example, antioxidants, stabilizers, activators (accelerators), antistatic agents, flame retardants, thickeners, thixotropic agents, surface-active agents, viscosity modifiers, plasticizers or chelating agents can be used.
  • chelating agents e.g. Ethylenediaminetic acid and its salts and ß-di-ketones are used.
  • Suitable fillers include silicates, e.g. Example by hydrolysis of silicon tetrachloride available silicates such as Aerosil® the Fa. Degussa, silica, talc, aluminum silicates, magnesium silicates, calcium carbonate, etc.
  • silicates e.g. Example by hydrolysis of silicon tetrachloride available silicates such as Aerosil® the Fa. Degussa, silica, talc, aluminum silicates, magnesium silicates, calcium carbonate, etc.
  • Suitable stabilizers include typical UV absorbers such as oxanilides, triazines and benzotriazole (the latter available as Tinuvin® grades from Ciba Specialty Chemicals) and benzophenones. These may be used alone or together with suitable radical scavengers, for example sterically hindered amines such as 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 2,6-di-tert-butylpiperidine or derivatives thereof, e.g. For example, bis (2,2,6,6-tetra-methyl-4-piperidyl) sebacinate can be used. Stabilizers are usually used in amounts of 0.1 to 5.0 wt .-%, based on the solid components contained in the preparation.
  • the additives (D), insofar as they are solids, preferably have a particle size of 1 to 1000 nm, particularly preferably 1 to 100 nm, very particularly preferably 5 to 50 nm and in particular 5 to 25 nm.
  • Such particles may be constituted as described in EP 1204701 B1, paragraphs [0032] to [0059], which is herewith part of the disclosure of this document.
  • the particles may be uniformly or non-uniformly distributed within the finished coating. In the case of an uneven distribution, the particles are preferably present on the surface of the coating in a higher concentration than in the interior of the coating.
  • the coating compositions may contain pigments, dyes and / or fillers (E).
  • Pigments are according to CD Römpp Chemie Lexikon - Version 1 .0, Stuttgart / New York: Georg Thieme Verlag 1995 with reference to DIN 55943 particulate "in the application medium practically insoluble, inorganic or organic, colored or achromatic colorants". This distinguishes pigments from soluble dyes.
  • practically insoluble means a solubility at 25 ° C. of less than 1 g / 1000 g of application medium, preferably less than 0.5, particularly preferably less than 0.25, very particularly preferably less than 0.1 and in particular less than 0.05 g / 1000 g application medium.
  • pigments include any systems of absorption and / or effect pigments, preferably absorption pigments.
  • the number and selection of the pigment components are not subject to any restrictions. They can be adapted to the particular requirements, for example the desired color impression, as desired.
  • Effect pigments are to be understood as meaning all pigments which have a platelet-like structure and impart special decorative color effects to a surface coating.
  • the effect pigments are, for example, all effect pigments which can usually be used in vehicle and industrial coating. Examples of such effect pigments are pure metal pigments; such as aluminum, iron or copper pigments; Interference pigments, such as z, B. titanium dioxide coated mica, iron oxide coated mica, mixed oxide coated mica (eg with titanium dioxide and Fe2O3 or titanium dioxide and O2O3), metal oxide coated aluminum, or liquid crystal pigments.
  • the coloring absorption pigments are, for example, customary organic or inorganic absorption pigments which can be used in the coatings industry.
  • organic absorption pigments are azo pigments, phthalocyanine, quinacridone and pyrrolopyrrole pigments.
  • inorganic absorption pigments are iron oxide pigments and carbon black.
  • titanium dioxide is to be mentioned as a pigment.
  • examples of pigments are listed in WO 97/08255, p. 8, Z. 11 to p. 11, Z. 16, which is hereby part of the disclosure of this document.
  • the coating compositions of the invention are composed as follows:
  • (E) from 0 to 60% by weight, preferably from 0.1 to 40% by weight, with the proviso that the sum always gives 100% by weight.
  • the molar ratio of optionally blocked isocyanate groups in (B) to isocyanate group-reactive groups in (A) and (C) in total is generally 8: 1 to 1: 8, preferably 5: 1 to 1: 5, especially preferably 2: 1 to 1: 2 and most preferably 1, 5: 1 to 1: 1, 5.
  • the proportion of hydroxy groups in the compound (A) to the sum of the hydroxyl groups in the compounds (A) and (C) is generally up to 20 mol%, preferably up to 15 mol% and particularly preferably up to 10 mol %.
  • the preparation of the coating compositions of the invention comprising at least the components (A), (B) and (C) is carried out by mixing these components with each other. It may also be preferred to incorporate component (A) into component (B), followed by mixing with component (C), or first to mix components (A) and (C) with each other and then to mix with the component (B). component (A). It would also be conceivable to first mix (B) and (C) and then (A) to interfere.
  • the component (A) is mixed at a temperature above the ambient temperature with the other components, for example at 30 to 80 ° C, preferably 40 to 60 ° C. Particularly preferably, (A) is mixed in the form of a melt with the other components. It is also conceivable to mix component (A) dissolved in a solvent with the other components.
  • the coating compositions according to the invention can be both one-component and two-component.
  • Two-component means that the components (B) and (C) and optionally other coating constituents are mixed together only relatively shortly before the application and then essentially react with one another after application to the substrate. Mixing usually takes place in the case of two-component paints within a period of not more than 12 hours, preferably not more than 10, more preferably not more than 9, very preferably not more than 7, in particular not more than 5 and especially not more than 3 hours before application to the substrate.
  • one-component (1 K) coating compositions can be mixed together longer before application.
  • the coatings obtained with the coating compositions according to the invention generally have a glass transition temperature T g above -30, preferably above -10 ° C.
  • the upper limit is usually at glass transition temperatures T g of not more than 120, preferably not more than 100 ° C (according to the DSC method (Differential Scanning Calorimetry) according to ASTM 3418/82).
  • component (A) forms crystalline phases in the coating with a diameter of up to 1000 nm, preferably up to 800 nm, more preferably up to 600 nm, very particularly preferably up to 400 nm and in particular up to 250 nm.
  • the phases usually have a diameter (measured at the widest point) of at least 20 nm, preferably at least 50 nm and very particularly preferably at least 100 nm.
  • the crystalline phases in the coating may be substantially evenly distributed, they may substantially form a layer on the surface of the coating, or they may have a higher concentration at the surface than inside the coating. Determination of the diameter of the crystalline phases and definition of the concentration profile are carried out as described in EP 1204701 B1.
  • the arrangement of the crystalline phases in the coating depends strongly on the properties of the components (A), (B) and (C).
  • a general rule is that hydrophobic, ie long-chain fatty acids (A1) mostly cause a uniform distribution of component (A) in the coating, whereas hydrophilic, ie short-chain fatty acids (A1) cause an increase in concentration of component (A) cause the surface.
  • For repair (self-healing) of the coatings according to the invention and cured coatings are the coatings for a period of at least 10 minutes, preferably at least 15 minutes, preferably at least 20 minutes, more preferably at least 30, most preferably at least 45 and in particular at least 60 min heated to a temperature which is at least 25, preferably at least 30 and more preferably at least 35 ° C above the glass transition temperature of the coating.
  • Such heating can be carried out by treatment at a corresponding temperature (for example in an oven or belt furnace) or can additionally or exclusively also be carried out by heating with NIR radiation, in which case NIR radiation is electromagnetic radiation in the wavelength range from 760 nm to 2.5 ⁇ , preferably from 900 to 1500 nm is designated.
  • NIR radiation is electromagnetic radiation in the wavelength range from 760 nm to 2.5 ⁇ , preferably from 900 to 1500 nm is designated.
  • the coating compositions according to the invention can be used in particular as primers, fillers, pigmented topcoats and clearcoats in the field of industrial, in particular aircraft or large vehicle painting, wood, automotive, in particular OEM or automotive refinish, or decoration.
  • the compounds (A) lead in the coating compositions of the invention by their meltability to a self-healing effect in the coatings.
  • Another object of the present invention is the use of compounds fertilize (A) as a reactant with di- and polyisocyanates and the reaction products thus obtained.
  • the advantage of such reaction products is that they lead to self-healing of the coatings in two-component polyurethane coatings.
  • Ppm and percentages used in this specification, unless otherwise indicated, are by weight percent and ppm.
  • Hexafunctional polypropylene oxide having a OH number of 490 (according to DIN 53240) and a molecular weight of 570 g / mol started on sorbitol and prepared by potassium hydroxide catalysis.
  • IPDI isocyanurate 70% dissolved in butyl acetate with an NCO content of 12.1% and a Viskosi decisiv of 600 mPa.s at 23 ° C (Vestanat® T1890 B Evonik).
  • the polyurethane coatings were applied to glass plates (100 mm ⁇ 150 mm) with a film-drawing bar having a gap width of 200 ⁇ m.
  • a film-drawing bar having a gap width of 200 ⁇ m.
  • the paints were cured for 30 min at 130 ° C.
  • the paint was subjected to a scratch test.
  • a hammer 500 g was fitted with a ScotchBrite® 7448 type S ultrafine fleece and a defined number of double strokes were carried out.
  • the gloss was determined using a gloss meter (Erichsen Picogloss 503) (60 ° measuring geometry) and the samples were then tempered at 130 ° C. for 30 minutes. The gloss was then measured again as described and the cycle was repeated several times

Abstract

The present invention relates to coating compounds that can be repaired by the application of energy and that contain certain fatty acid esters, to thus obtained coatings that can be repaired by the application of energy, and to methods for the production thereof and to the use thereof.

Description

Durch Energieeintrag reparable Beschichtungen  Through energy input reparable coatings
Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft durch Energieeintrag reparable Beschichtungsmas- sen, die bestimmte Fettsäureester enthalten, damit erhaltene durch Energieeintrag reparable Beschichtungen, sowie Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung. Beschichtungen auf Basis von Polyurethanen werden ebenfalls verwendet, um Kratzer auf Glas auszuheilen. Sie machen sich die Fließfähigkeit von Polyurethanen im Film zunutze. Beispielhaft seinen hierfür US 4584229, EP 135404 A1 , DE 2634816 und EP 635348 A1 genannt. Alle bisher beschriebenen selbstheilenden Lacksysteme nach dem Stand der Technik nutzen allein eine physikalische Restfließfähigkeit einer Beschichtung nach dem Aushärten, um entstandene Kratzer wieder auszuheilen. Eine ausreichend hohe Fließfähigkeit der Beschichtungen setzt jedoch eine niedrige Vernetzungsdichte voraus. Dies führt zu unreichenden mechanischen Beständigkeiten, die z. B. die Anforderungen für Automobilanwendungen hinsichtlich Kratzbeständigkeit oder Chemikalienresistenz nicht erfüllen. Description The present invention relates to energy-acceptable coating compositions containing certain fatty acid esters, coatings obtainable by energy input, as well as processes for their preparation and their use. Polyurethane based coatings are also used to heal scratches on glass. They make use of the flowability of polyurethanes in the film. Examples thereof for this US 4584229, EP 135404 A1, DE 2634816 and EP 635348 A1 called. All previously described self-healing lacquer systems according to the prior art use only a physical residual flowability of a coating after curing to heal the resulting scratches again. However, a sufficiently high flowability of the coatings requires a low crosslinking density. This leads to unsatisfactory mechanical resistance, the z. B. do not meet the requirements for automotive applications in terms of scratch resistance or chemical resistance.
Eine echte chemische Selbstheilung einer Beschichtung beschreibt lediglich EP 355 028 A. Hierbei enthält eine untere Lackschicht ein aromatisches Keton, welches bei UV-Belichtung oder unter dem Einfluss von Sonnenlicht die Vernetzung unterer Lackschichten bewirkt und somit eine Ausheilung mechanischer Defekte durch die Neubildung chemischer Bindungen bewirkt. Von Nachteil wirkt sich hier die mangelnde Selektivität bei der Knüpfung neuer Vernetzungspunkte aus, da die Vernetzung in der Beschichtung fortschreiten kann und dann zu einer Versprödung führt. A true chemical self-healing of a coating is described only in EP 355 028 A. In this case, a lower lacquer layer contains an aromatic ketone, which on UV exposure or under the influence of sunlight causes the crosslinking of lower lacquer layers and thus causes an annealing of mechanical defects by the formation of new chemical bonds , A disadvantage here is the lack of selectivity in the formation of new crosslinking points, since the crosslinking in the coating can proceed and then leads to embrittlement.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, durch Energieeintrag reparable Beschichtungen zur Verfügung zu stellen, die mindestens so kratzbeständig sind wie die bisher im Stand der Technik bekannten Beschichtungen und eine gegenüber vergleichbaren Beschichtungen verbesserte, durch Energieeintrag verursachte Reparabilität aufwei- sen. The object of the present invention is to provide reparable coatings by energy input which are at least as scratch-resistant as the coatings known hitherto in the state of the art and have a higher repairability than comparable coatings caused by energy input.
Die Aufgabe wird gelöst durch Beschichtungsmassen, enthaltend als Aufbaukomponenten (A) mindestens ein Ester, der mindestens zwei Hydroxygruppen aufweist, formal aufgebaut aus The object is achieved by coating compositions comprising as structural components (A) at least one ester which has at least two hydroxyl groups formally composed
(A1 ) mindestens einer Fettsäure, die mindestens 12 Kohlenstoffatome aufweist und (A2) mindestens einem Polyol mit mindestens drei Hydroxygruppen, (B) mindestens ein gegebenenfalls blockiertes Di- oder Polyisocyanat, sowie (A1) at least one fatty acid having at least 12 carbon atoms and (A2) at least one polyol having at least three hydroxyl groups, (B) at least one optionally blocked di- or polyisocyanate, and
(C) mindestens eine Polyhydroxyverbindung. (C) at least one polyhydroxy compound.
Die Spaltung der Bindung zwischen Isocyanatgruppen und Hydroxygruppen erfolgt durch Einbringen von Wärme und/oder energiereiche Strahlung und/oder durch Anlegen von Druck, bevorzugt durch Einbringen von Wärme und/oder energiereiche Strahlung und besonders bevorzugt durch Einbringen von Wärme, beispielsweise thermisch oder durch NIR-Strahlung. Unter den Spaltungsbedingungen werden die Hydroxygruppen sowie Isocyanatgruppen zumindest teilweise zurückgebildet und können wieder neu geknüpft werden. Das Beschichtungsmaterial wird dadurch in gespaltenem Zustand leichter fließfähig als die Beschichtung, Kratzer können durch Verlaufen der niedriger viskosen Beschichtungsmasse ausheilen und die Beschichtungsmasse nach Be- endigung des Energieeintrags erneut durch Neuknüpfung der Bindungen zwischen den Hydroxygruppen und Isocyanatgruppen vernetzen. The cleavage of the bond between isocyanate groups and hydroxyl groups takes place by introducing heat and / or high-energy radiation and / or by applying pressure, preferably by introducing heat and / or high-energy radiation and more preferably by introducing heat, for example thermally or by NIR. Radiation. Under the cleavage conditions, the hydroxy groups and isocyanate groups are at least partially regressed and can be rejoined. The coating material thereby becomes easier to flow in a split state than the coating, scratches can heal by running the lower-viscosity coating compound and the crosslinking compound crosslinks again by recombination of the bonds between the hydroxy groups and isocyanate groups after completion of the energy input.
In dieser Schrift wird unter dem Begriff Beschichtungsmasse die ungehärtete Zusammensetzung verstanden, die Beschichtungsmedium (Bindemittel) und gegebenenfalls Pigment und/oder andere lacktypische Additive enthält. In this document, the term coating composition is understood to mean the uncured composition which contains coating medium (binder) and optionally pigment and / or other typical coatings additives.
Unter der Beschichtung wird die applizierte und getrocknete und/oder gehärtete Beschichtungsmasse verstanden. Die erfindungsgemäßen Verbindungen (A) enthalten durchschnittlich mindestens 2, besonders bevorzugt 2 bis 20, ganz besonders bevorzugt 2 bis 10, insbesondere 2 bis 6, speziell 2 bis 4 und oftmals 2 bis 3 Hydroxygruppen. The coating is understood to mean the applied and dried and / or cured coating composition. The compounds (A) according to the invention contain on average at least 2, more preferably 2 to 20, very preferably 2 to 10, in particular 2 to 6, especially 2 to 4 and often 2 to 3 hydroxy groups.
Hydroxygruppen können in der Verbindung (A) in Mengen bis zu 5 mol/kg Verbindung (A) anwesend sein, bevorzugt 0,1 bis 5, besonders bevorzugt 0,3 bis 4,5, ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 4 und insbesondere 1 bis 3 mol/kg. Hydroxy groups may be present in compound (A) in amounts up to 5 mol / kg of compound (A), preferably 0.1 to 5, more preferably 0.3 to 4.5, most preferably 0.5 to 4 and especially 1 to 3 mol / kg.
Bei der Komponente (A1 ) handelt es sich um mindestens eine Fettsäure, beispielsweise ein bis fünf, bevorzugt ein bis drei, besonders bevorzugt ein bis zwei und ganz be- sonders bevorzugt genau eine Fettsäure. The component (A1) is at least one fatty acid, for example one to five, preferably one to three, particularly preferably one to two and very particularly preferably exactly one fatty acid.
Es stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, daß insbesondere natürliche Fettsäuren in Form ihrer Gemische eingesetzt werden. Die Fettsäure (A1 ) weist mindestens 12 Kohlenstoffatome auf, bevorzugt mindestens 14 und besonders bevorzugt mindestens 16. In der Regel weisen die Fettsäuren (A1 ) bis zu 100 Kohlenstoffatome auf, bevorzugt bis zu 80 und besonders bevorzugt bis zu 60. It is a preferred embodiment of the present invention that in particular natural fatty acids are used in the form of their mixtures. The fatty acid (A1) has at least 12 carbon atoms, preferably at least 14 and more preferably at least 16. As a rule, the fatty acids (A1) have up to 100 carbon atoms, preferably up to 80 and more preferably up to 60.
Bei der Verbindung (A1 ) handelt es sich in der Regel um Alkan-, Alken-, Alkadien- oder Alkapolyencarbonsäuren, die geradkettig oder verzweigt sein können, bevorzugt geradkettig, bevorzugt Alkan- oder Alkencarbonsäuren, besonders bevorzugt Alkancar- bonsäuren. The compound (A1) is generally alkane, alkene, alkadiene or Alkapolyencarbonsäuren which may be straight-chain or branched, preferably straight-chain, preferably alkane or Alkencarbonsäuren, more preferably alkanecarboxylic acids.
Beispiele dafür sind Laurinsaure, Myristinsaure, Pentadecansaure, Palmitinsäure, Mar- garinsäure, Stearinsäure, Nonadecansäure, Arachinsäure, Behensäure, Lignocerinsäu- re, Hexacosansäure, Octacosansäure, Triacontansäure, Dotricosansäure, Tritricosan- säure, Tetratricosansäure, Pentatricosansäure, Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure. Examples thereof are lauric acid, myristic acid, pentadecanoic acid, palmitic acid, marmoric acid, stearic acid, nonadecanoic acid, arachic acid, behenic acid, lignoceric acid, hexacosanoic acid, octacosanoic acid, triacontanoic acid, dotricosanoic acid, tritricosanic acid, tetratricosanoic acid, pentatricosanoic acid, oleic acid, linoleic acid and linolenic acid.
Bei der Verbindung (A2) handelt es sich um mindestens ein, bevorzugt genau ein min- destens trifunktionelles Polyol, bevorzugt mit drei bis acht, besonders bevorzugt mit drei bis sechs und ganz besonders bevorzugt mit drei bis vier Hydroxygruppen. The compound (A2) is at least one, preferably exactly one at least trifunctional polyol, preferably with three to eight, particularly preferably with three to six and very particularly preferably with three to four hydroxy groups.
Beispiele dafür sind Trimethylolbutan, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Pentae- rythrit, Glycerin, Ditrimethylolpropan, Dipentaerythrit, Sorbit, Mannit, Diglycerol, Threit, Erythrit, Adonit (Ribit), Arabit (Lyxit), Xylit, Dulcit (Galactit), Maltit und Isomalt. Examples of these are trimethylolbutane, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, glycerol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol, sorbitol, mannitol, diglycerol, threitol, erythritol, adonite (ribitol), arabitol (lyxite), xylitol, dulcitol (galactitol), maltitol and isomalt.
Die Komponente (A2) kann bevorzugt auch zumindest teilweise alkoxyliert, besonders bevorzugt ethoxyliert und/oder propoxyliert, ganz besonders bevorzugt ethoxyliert sein. Pro Hydroxygruppe des zugrundeliegenden Polyols kann der Alkoxylierungsgrad im statistischen Mittel von 1 bis 5, bevorzugt von 1 bis 3 betragen. The component (A2) may preferably also be at least partially alkoxylated, more preferably ethoxylated and / or propoxylated, most preferably ethoxylated. Per hydroxy group of the parent polyol, the degree of alkoxylation may be on average from 1 to 5, preferably from 1 to 3.
Unter "Ethoxylierung" wird dabei die Anwesenheit von Gruppen -[-CH2-CH2-O-]-, unter "Propoxylierung" die Anwesenheit von Gruppen -[-CH2-CH(CH3)-0-]- und/oder Under "ethoxylation" is the presence of groups - [- CH 2 -CH 2 -O -] -, under "propoxylation" the presence of groups - [- CH 2 -CH (CH 3) -O -] - and / or
-[-CH(CH3)-CH2-0-]- verstanden. - [- CH (CH 3 ) -CH 2 -O -] - understood.
Dies kann erreicht werden durch Umsetzung der zugrundeliegenden Polyole mit Ethy- lenoxid bzw. Propylenoxid Die Umsetzung der zugrundeliegenden Polyole mit einem Alkylenoxid ist dem Fachmann an sich bekannt. Mögliche Durchführungsformen finden sich in Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, 4. Auflage, 1979, Thieme Verlag Stuttgart, Hrsg. Heinz Kropf, Band 6/1 a, Teil 1 , Seiten 373 bis 385. This can be achieved by reacting the underlying polyols with ethylene oxide or propylene oxide. The reaction of the underlying polyols with an alkylene oxide is known per se to a person skilled in the art. Possible implementation forms can be found in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, 4th Edition, 1979, Thieme Verlag Stuttgart, Ed. Heinz Kropf, Volume 6/1 a, Part 1, pages 373-385.
Vorzugsweise wird die Herstellung wie folgt durchgeführt: Das zugrundeliegende Polyol wird, gegebenenfalls in einem geeigneten Lösungsmittel, wie z.B. Benzol, Toluol, Xylol, Tetrahydrofuran, Hexan, Pentan oder Petrolether, gelöst, bei Temperaturen zwischen 0 °C und 120 °C, bevorzugt zwischen 10 und 100 °C und besonders bevorzugt zwischen 20 und 80 °C, bevorzugt unter Schutzgas, wie z.B. Stickstoff, vorgelegt. Dazu wird kontinuierlich oder portionsweise das Alkylenoxid, gegebenenfalls bei einer Temperatur von -30 °C bis 50 °C gelöst in einem der oben genannten Lösungsmittel, unter guter Durchmischung so zudosiert, daß die Temperatur des Reaktionsgemisches zwischen 120 und 180 °C, bevorzugt zwischen 120 und 150 °C gehalten wird. Die Reaktion kann dabei unter einem Druck von bis zu 60 bar, be- vorzugt bis zu 30 bar und besonders bevorzugt bis zu 10 bar stattfinden. Preferably, the preparation is carried out as follows: The underlying polyol is, optionally dissolved in a suitable solvent such as benzene, toluene, xylene, tetrahydrofuran, hexane, pentane or petroleum ether, at temperatures between 0 ° C and 120 ° C, preferably between 10 and 100 ° C and more preferably between 20 and 80 ° C, preferably under inert gas, such as nitrogen, submitted. For this purpose, the alkylene oxide is added continuously or in portions, optionally at a temperature of -30 ° C to 50 ° C dissolved in one of the abovementioned solvents, with thorough mixing so that the temperature of the reaction mixture between 120 and 180 ° C, preferably between 120 and 150 ° C is maintained. The reaction can take place under a pressure of up to 60 bar, preferably up to 30 bar and particularly preferably up to 10 bar.
Die Verbindungen (A) können durch Umsetzung der Verbindungen (A1 ) mit (A2) im gewünschten stöchiometrischen Verhältnis hergestellt werden, bevorzugt säurekatalysiert und unter Abtrennung des Reaktionswasser mit Hilfe eines Schleppmittels. The compounds (A) can be prepared by reacting the compounds (A1) with (A2) in the desired stoichiometric ratio, preferably acid-catalyzed and with removal of the water of reaction by means of an entraining agent.
Als Veresterungskatalysatoren kommen die üblichen Mineralsäuren und Sulfonsäuren in Frage, vorzugsweise Schwefelsäure, Phosphorsäure, Alkylsulfonsäuren (z.B. Me- thansulfonsäure, Trifluormethansulfonsäure) und Arylsulfonsäuren (z.B. Benzol-, p- Toluol- oder Dodecylbenzolsulfonsäure) oder Gemische davon, aber auch saure lonen- tauscher sind denkbar. Suitable esterification catalysts are the customary mineral acids and sulfonic acids, preferably sulfuric acid, phosphoric acid, alkylsulfonic acids (eg methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid) and arylsulfonic acids (eg benzene, p-toluene or dodecylbenzenesulfonic acid) or mixtures thereof, but also acidic ion exchangers conceivable.
Besonders bevorzugt sind Schwefelsäure, Methansulfonsäure und p-Toluolsulfonsäure oder Gemische davon. Sie werden in der Regel in einer Menge von 0,1 - 5 Gew%, bezogen auf das Veresterungsgemisch, eingesetzt, bevorzugt 0,5 - 5, besonders bevorzugt 1 - 4 und ganz besonders bevorzugt 2 - 4 Gew%. Particularly preferred are sulfuric acid, methanesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid or mixtures thereof. They are generally used in an amount of from 0.1 to 5% by weight, based on the esterification mixture, preferably from 0.5 to 5, more preferably from 1 to 4 and very particularly preferably from 2 to 4% by weight.
Als Lösungsmittel zur azeotropen Entfernung des Reaktionswassers eignen sich vor allem aliphatische, cycloaliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe oder Gemische davon. Particularly suitable solvents for the azeotropic removal of the water of reaction are aliphatic, cycloaliphatic and aromatic hydrocarbons or mixtures thereof.
Vorzugsweise kommen n-Pentan, n-Hexan, n-Heptan, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Benzol, Toluol oder Xylol zur Anwendung. Besonders bevorzugt sind Cyclohexan, Me- thylcyclohexan und Toluol. Preference is given to using n-pentane, n-hexane, n-heptane, cyclohexane, methylcyclohexane, benzene, toluene or xylene. Particularly preferred are cyclohexane, methylcyclohexane and toluene.
Die eingesetzte Menge beträgt 10 - 200 Gew%, vorzugsweise 20 - 100 Gew%, besonders bevorzugt 30 bis 100 Gew% bezogen auf die Summe von Alkohol und The amount used is 10 to 200% by weight, preferably 20 to 100% by weight, more preferably 30 to 100% by weight, based on the sum of alcohol and
(Meth)acrylsäure. Die Reaktionstemperatur liegt allgemein bei 60 - 140°C, vorzugsweise 70 - 1 10°C, ganz besonders bevorzugt bei 75 - 100 °C. Die Anfangstemperatur liegt allgemein unter 100 °C, bevorzugt unter 90 °C und besonders bevorzugt unter 80 °C. Die Reaktionszeit beträgt in der Regel 3 - 20 Stunden, vorzugsweise 5 - 15 und besonders bevorzugt 7 bis 12 Stunden. (Meth) acrylic acid. The reaction temperature is generally 60-140 ° C, preferably 70-110 ° C, most preferably 75-100 ° C. The initial temperature is generally below 100 ° C, preferably below 90 ° C and more preferably below 80 ° C. The reaction time is usually 3 to 20 hours, preferably 5 to 15 and particularly preferably 7 to 12 hours.
Die Herstellung der Verbindungen (A) ist jedoch nicht erfindungswesentlich. Erfindungsgemäß entscheidend ist die oben angegebene mittlere Funktionalität an Hydroxygruppen der Verbindungen (A). Entsprechend können in jeder Verbindung (A) eine oder mehrere Verbindungen (A1 ) enthalten sein. However, the preparation of the compounds (A) is not essential to the invention. According to the invention, the abovementioned average functionality of hydroxyl groups of the compounds (A) is crucial. Accordingly, one or more compounds (A1) can be contained in each compound (A).
Bevorzugt sind solche Verbindungen (A), die einen Schmelzpunkt von mindestens 40 °C aufweisen, besonders bevorzugt mindestens 45 °C und ganz besonders bevorzugt mindestens 50 °C. Preference is given to those compounds (A) which have a melting point of at least 40 ° C., particularly preferably at least 45 ° C. and very particularly preferably at least 50 ° C.
Neben der Verbindung (A) ist in den erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen noch mindestens eine weitere Komponente (B) anwesend, die mindestens ein gegebenen- falls blockiertes Di- oder Polyisocyanat enthält. In addition to the compound (A), at least one further component (B) which contains at least one optionally blocked di- or polyisocyanate is present in the coating compositions according to the invention.
Dabei kann es sich um Monomere oder Oligomere von aromatischen, aliphatischen oder cycloaliphatischen Diisocyanaten handeln, bevorzugt von aliphatischen oder cyc- loaliphatischen Diisocyanaten These may be monomers or oligomers of aromatic, aliphatic or cycloaliphatic diisocyanates, preferably of aliphatic or cycloaliphatic diisocyanates
Die NCO Funktionalität solcher Verbindung beträgt in der Regel mindestens 1 ,8 und kann bis zu 8 betragen, bevorzugt 1 ,8 bis 5 und besonders bevorzugt 2 bis 4. The NCO functionality of such compounds is generally at least 1.8, and may be up to 8, preferably from 1.8 to 5 and more preferably from 2 to 4.
Als Polyisocyanate kommen Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate, Uretdi- ongruppen aufweisende Polyisocyanate, Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate, Urethan- oder Allophanatgruppen aufweisende Polyisocyanate, Oxadiazintriongruppen oder Iminooxadiazindiongruppen enthaltende Polyisocyanate, Uretonimin-modifizierte Polyisocyanate von geradlinigen oder verzweigten C4-C2o-Alkylendiisocyanaten, cycloaliphatischen Diisocyanaten mit insgesamt 6 bis 20 C-Atomen oder aromatischen Diisocyanaten mit insgesamt 8 bis 20 C-Atomen oder deren Gemische in Betracht. Suitable polyisocyanates are polyisocyanates containing isocyanurate groups, polyisocyanates containing uretinyl groups, polyisocyanates containing urethane groups or allophanate groups, polyisocyanates containing oxadiazinetrione groups or iminooxadiazinedione groups, uretonimine-modified polyisocyanates of straight-chain or branched C 4 -C 20 -alkylene diisocyanates, cycloaliphatic diisocyanates having a total of from 6 to 20 C atoms or aromatic diisocyanates having a total of 8 to 20 carbon atoms or mixtures thereof.
Bei den Diisocyanaten handelt es sich bevorzugt um Isocyanate mit 4 bis 20 C- Atomen. Beispiele für übliche Diisocyanate sind aliphatische Diisocyanate wie Tetra- methylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat (1 ,6-Diisocyanatohexan), Octamethy- lendiisocyanat, Decamethylendiisocyanat, Dodecamethylendiisocyanat, Tetradeca- methylendiisocyanat, Derivate des Lysindiisocyanates, Trimethylhexandiisocyanat oder Tetramethylhexandiisocyanat, cycloaliphatische Diisocyanate wie 1 ,4-, 1 ,3- oder 1 ,2- Diisocyanatocyclohexan, 4,4'- oder 2,4'-Di(isocyanatocyclohexyl)methan, 1 - lsocyanato-3,3,5- trimethyl-5-(isocyanatomethyl)cyclohexan (Isophorondiisocyanat), 1 ,3- oder 1 ,4-Bis(isocyanatomethyl)cyclohexan oder 2,4-, oder 2,6-Diisocyanato-l - methylcyclohexan sowie 3 (bzw. 4), 8 (bzw. 9)-Bis(isocyanatomethyl)- tricyclo[5.2.1.02 6]decan-lsomerengemische, sowie aromatische Diisocyanate wie 2,4- oder 2,6-Toluylendiisocyanat und deren Isomerengemische, m- oder p- Xylylendiisocyanat, 2,4'- oder 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethan und deren Isomerengemische, 1 ,3- oder 1 ,4-Phenylendiisocyanat, 1 -Chlor-2,4-phenylendiisocyanat, 1 ,5- Naphthylendiisocyanat, Diphenylen-4,4'-diisocyanat, 4,4'-Diisocyanato-3,3'- dimethyldiphenyl, 3-Methyldi-phenylmethan-4,4'-diisocyanat, Tetramethylxylylendiiso- cyanat, 1 ,4-Diisocyanatobenzol oder Diphenylether-4,4'-diisocyanat. The diisocyanates are preferably isocyanates having 4 to 20 carbon atoms. Examples of customary diisocyanates are aliphatic diisocyanates, such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (1,6-diisocyanatohexane), octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, tetradecylenediisocyanate, derivatives of lysine diisocyanate, trimethylhexane diisocyanate or tetramethylhexane diisocyanate, cycloaliphatic diisocyanates, such as 1, 4-, 1 , 3- or 1, 2- Diisocyanatocyclohexane, 4,4'- or 2,4'-di (isocyanatocyclohexyl) methane, 1-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5- (isocyanatomethyl) cyclohexane (isophorone diisocyanate), 1, 3 or 1, 4 Bis (isocyanatomethyl) cyclohexane or 2,4- or 2,6-diisocyanato-1-methylcyclohexane and also 3 (or 4), 8 (or 9) -bis (isocyanatomethyl) -tricyclo [5.2.1.0 2 6 ] decane -lsomerengemische, and aromatic diisocyanates such as 2,4- or 2,6-toluene diisocyanate and their isomer mixtures, m- or p-xylylene diisocyanate, 2,4'- or 4,4'-diisocyanatodiphenylmethane and their isomer mixtures, 1, 3 or 1 , 4-phenylenediisocyanate, 1-chloro-2,4-phenylenediisocyanate, 1,5-naphthylenediisocyanate, diphenyl-4,4'-diisocyanate, 4,4'-diisocyanato-3,3'-dimethyldiphenyl, 3-methyldi-phenylmethane 4,4'-diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, 1,4-diisocyanatobenzene or diphenyl ether-4,4'-diisocyanate.
Es können auch Gemische der genannten Diisocyanate vorliegen. There may also be mixtures of said diisocyanates.
Es kommen auch höhere Isocyanate mit im Mittel mehr als 2 Isocyanatgruppen in be- tracht. Dafür eignen sich beispielsweise Triisocyanate wie Triisocyanatononan, 2,4,6- Triisocyanatotoluol, Triphenylmethantriisocyanat oder 2,4,4'-Triisocyanato- diphenylether oder die Gemische aus Di-, Tri- und höheren Polyisocyanaten, die beispielsweise durch Phosgenierung von entsprechenden Anilin/Formaldehyd- Kondensaten erhalten werden und Methylenbrücken aufweisende Polyphenylpolyiso- cyanate darstellen. There are also higher isocyanates with an average of more than 2 isocyanate groups in consideration. Triisocyanates such as triisocyanatononane, 2,4,6-triisocyanatotoluene, triphenylmethane triisocyanate or 2,4,4'-triisocyanato-diphenyl ether or the mixtures of di-, tri- and higher polyisocyanates which are suitable for example by phosgenation of corresponding aniline / formaldehyde are suitable for this purpose - Be obtained condensates and represent methylene bridges Polyphenylpolyiso- cyanate.
Die einsetzbaren Di- und Polyisocyanate haben bevorzugt einen Gehalt an Isocyanatgruppen (berechnet als NCO, Molekulargewicht = 42) von 10 bis 60 Gew% bezogen auf das Di- und Polyisocyanat(gemisch), bevorzugt 15 bis 60 Gew% und besonders bevorzugt 20 bis 55 Gew%. The usable di- and polyisocyanates preferably have a content of isocyanate groups (calculated as NCO, molecular weight = 42) of 10 to 60% by weight, based on the diisocyanate and polyisocyanate (mixture), preferably 15 to 60% by weight and particularly preferably 20 to 55 wt%.
Bevorzugt sind aliphatische bzw. cycloaliphatische, im Rahmen dieser Schrift als (cyc- lo)aliphatisch zusammengefaßt, Di- und Polyisocyanate, z.B. die vorstehend genannten aliphatischen bzw. cycloaliphatischen Diisocyanate, oder deren Mischungen. Preference is given to aliphatic or cycloaliphatic, in the context of this document as (cyclo) aliphatically summarized, di- and polyisocyanates, e.g. the abovementioned aliphatic or cycloaliphatic diisocyanates, or mixtures thereof.
Besonders bevorzugt sind Hexamethylendiisocyanat, 1 ,3-Bis(isocyanatomethyl)cyclo- hexan, Isophorondiisocyanat und 4,4'- oder 2,4'-Di(isocyanatocyclohexyl)methan, ganz besonders bevorzugt sind Isophorondiisocyanat und Hexamethylendiisocyanat, insbesondere bevorzugt ist Hexamethylendiisocyanat. Particularly preferred are hexamethylene diisocyanate, 1, 3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, isophorone diisocyanate and 4,4'- or 2,4'-di (isocyanatocyclohexyl) methane, very particularly preferred are isophorone diisocyanate and hexamethylene diisocyanate, particularly preferably hexamethylene diisocyanate.
Isophorondiisocyanat liegt zumeist als ein Gemisch, und zwar der eis- und transisomere vor, in der Regel im Verhältnis von ca. 60:40 bis 80:20 (w/w), bevorzugt im Verhältnis von ca. 70:30 bis 75:25 und besonders bevorzugt im Verhältnis von ca. 75:25. Isophorone diisocyanate is usually present as a mixture, namely the cis and trans isomers, usually in the ratio of about 60:40 to 80:20 (w / w), preferably in the ratio of about 70:30 to 75:25 and most preferably in the ratio of about 75:25.
Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat kann ebenfalls als Gemisch der verschiedenen eis- und trans-lsomere vorliegen. Aromatische Isocyanate sind solche, die mindestens ein aromatisches Ringsystem enthalten. Cycloaliphatische Isocyanate sind solche, die mindestens ein cycloaliphatisches Ringsystem enthalten. Dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate may also be present as a mixture of the different cis and trans isomers. Aromatic isocyanates are those containing at least one aromatic ring system. Cycloaliphatic isocyanates are those which contain at least one cycloaliphatic ring system.
Aliphatische Isocyanate sind solche, die ausschließlich gerade oder verzweigte Ketten enthalten, also acyclischen Verbindungen. Aliphatic isocyanates are those which contain exclusively straight or branched chains, ie acyclic compounds.
Für die vorliegende Erfindung können sowohl solche Di- und Polyisocyanate eingesetzt werden, die durch Phosgenierung der korrespondierenden Amine erhalten werden, als auch solche, die ohne die Verwendung von Phosgen, d. h. nach phosgenfreien Verfahren, hergestellt werden. Nach Angaben der EP-A-0 126 299 (USP 4 596 678), EP-A- 126 300 (USP 4 596 679) und EP-A-355 443 (USP 5 087 739) beispielsweise können (cyclo)aliphatische Diisocyanate, z.B. wie 1 ,6-Hexamethylendiisocyanat (HDI), isomere aliphatische Diisocyanate mit 6 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest, 4,4'- oder 2,4'- Di(isocyanatocyclohexyl)methan und 1 -lsocyanato-3-isocyanato-methyl-3,5,5-trimethyl- cyclohexan (Isophorondiisocyanat bzw. IPDI) hergestellt werden durch Umsetzung der (cyclo)aliphatischen Diamine mit beispielsweise Harnstoff und Alkoholen zu (cyc- lo)aliphatischen Biscarbaminsäureestern und deren thermische Spaltung in die entsprechenden Diisocyanate und Alkohole. Die Synthese erfolgt meist kontinuierlich in einem Kreislaufverfahren und gegebenenfalls in Gegenwart von N-unsubstituierten Carbaminsäureestern, Dialkylcarbonaten und anderen aus dem Reaktionsprozeß zu- rückgeführten Nebenprodukten. So erhaltene Di- oder Polyisocyanate weisen in der Regel einen sehr geringen oder sogar nicht meßbaren Anteil an chlorierten Verbindungen auf, was zu günstigen Farbzahlen der Produkte führt. For the present invention, both such di- and polyisocyanates can be used, which are obtained by phosgenation of the corresponding amines, as well as those which without the use of phosgene, d. H. after phosgene-free process, are produced. For example, EP-A-0 126 299 (USP 4 596 678), EP-A-126 300 (USP 4 596 679) and EP-A-355 443 (USP 5 087 739) disclose (cyclo) aliphatic diisocyanates, eg such as 1, 6-hexamethylene diisocyanate (HDI), isomeric aliphatic diisocyanates having 6 carbon atoms in the alkylene radical, 4,4'- or 2,4'-di (isocyanatocyclohexyl) methane and 1-isocyanato-3-isocyanato-methyl-3,5, 5-trimethylcyclohexane (isophorone diisocyanate or IPDI) are prepared by reacting the (cyclo) aliphatic diamines with, for example, urea and alcohols to give (cyclo) aliphatic biscarbamic acid esters and their thermal cleavage into the corresponding diisocyanates and alcohols. The synthesis is usually carried out continuously in a cyclic process and optionally in the presence of N-unsubstituted carbamic acid esters, dialkyl carbonates and other by-products recycled from the reaction process. Di- or polyisocyanates obtained in this way generally have a very low or even non-measurable proportion of chlorinated compounds, which leads to favorable color numbers of the products.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die Di- und Polyisocyana- te (B) einen Gesamtgehalt an hydrolysierbarem Chlor von weniger als 200 ppm auf, bevorzugt von weniger als 120 ppm, besonders bevorzugt weniger als 80 ppm, ganz besonders bevorzugt weniger als 50 ppm, insbesondere weniger als 15 ppm und speziell weniger als 10 ppm. Dies kann beispielsweise gemessen werden durch die ASTM- Vorschrift D4663-98. Es können aber selbstverständlich auch Di- und Polyisocyanate (B) mit einem höheren Chlorgehalt eingesetzt werden. In one embodiment of the present invention, the di- and polyisocyanates (B) have a total hydrolyzable chlorine content of less than 200 ppm, preferably less than 120 ppm, more preferably less than 80 ppm, most preferably less than 50 ppm , in particular less than 15 ppm and especially less than 10 ppm. This can be measured, for example, by ASTM D4663-98. However, it is of course also possible to use diisocyanates and polyisocyanates (B) with a higher chlorine content.
Weiterhin zu erwähnen sind Further to mention are
1 ) Isocyanuratgruppen aufweisende Polyisocyanate von aromatischen, aliphati- sehen und/oder cycloaliphatischen Diisocyanaten. Besonders bevorzugt sind hierbei die entsprechenden aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Isocyana- to-lsocyanurate und insbesondere die auf Basis von Hexamethylendiisocyanat und Isophorondiisocyanat. Bei den dabei vorliegenden Isocyanuraten handelt es sich insbesondere um Tris-isocyanatoalkyl- bzw. Tris-isocyanatocycloalkyl- Isocyanurate, welche cyclische Trimere der Diisocyanate darstellen, oder um Gemische mit ihren höheren, mehr als einen Isocyanuratring aufweisenden Ho- mologen. Die Isocyanato-Isocyanurate haben im allgemeinen einen NCO-Gehalt von 10 bis 30 Gew.-%, insbesondere 15 bis 25 Gew.-% und eine mittlere NCO- Funktionalität von 2,6 bis 8. 1) isocyanurate-containing polyisocyanates of aromatic, aliphatic see and / or cycloaliphatic diisocyanates. Particular preference is given here to the corresponding aliphatic and / or cycloaliphatic isocyanato-isocyanurates and in particular those based on hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate. The isocyanurates present are, in particular, trisisocyanatoalkyl or trisisocyanatocycloalkyl isocyanurates, which are cyclic trimers of the diisocyanates, or mixtures with their higher homologues containing more than one isocyanurate ring. The isocyanato-isocyanurates generally have an NCO content of 10 to 30 wt .-%, in particular 15 to 25 wt .-% and an average NCO functionality of 2.6 to 8.
Uretdiondiisocyanate mit aromatisch, aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen, vorzugsweise aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen und insbesondere die von Hexamethylendiisocyanat oder Isophorondiisocyanat abgeleiteten. Bei Uretdiondiisocyanaten handelt es sich um cyclische Dimerisierungsprodukte von Diisocyanaten. Uretdione diisocyanates having aromatic, aliphatic and / or cycloaliphatic bonded isocyanate groups, preferably aliphatically and / or cycloaliphatically bonded and in particular those derived from hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate. Uretdione diisocyanates are cyclic dimerization products of diisocyanates.
Die Uretdiondiisocyanate können als alleinige Komponente oder im Gemisch mit anderen Polyisocyanaten, insbesondere den unter 1 ) genannten, eingesetzt werden.  The uretdione diisocyanates can be used as the sole component or in a mixture with other polyisocyanates, in particular those mentioned under 1).
Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate mit aromatisch, cycloaliphatisch oder aliphatisch gebundenen, bevorzugt cycloaliphatisch oder aliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen, insbesondere Tris(6-isocyanatohexyl)biuret oder dessen Gemische mit seinen höheren Homologen. Diese Biuretgruppen aufweisenden Polyisocyanate weisen im allgemeinen einen NCO-Gehalt von 18 bis 22 Gew.-% und eine mittlere NCO-Funktionalität von 2,8 bis 4,5 auf. Biuret group-containing polyisocyanates having aromatic, cycloaliphatic or aliphatic bound, preferably cycloaliphatic or aliphatic bound isocyanate groups, in particular tris (6-isocyanatohexyl) biuret or mixtures thereof with its higher homologs. These biuret polyisocyanates generally have an NCO content of 18 to 22 wt .-% and an average NCO functionality of 2.8 to 4.5.
Urethan- und/oder Allophanatgruppen aufweisende Polyisocyanate mit aromatisch, aliphatisch oder cycloaliphatisch gebundenen, bevorzugt aliphatisch oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen, wie sie beispielsweise durch Umsetzung von überschüssigen Mengen an Hexamethylendiisocyanat oder an Isophorondiisocyanat mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen wie z.B. Methanol, Ethanol, /so-Propanol, n-Propanol, n-Butanol, /so-Butanol, se/ -Butanol, tert- Butanol, n-Hexanol, n-Heptanol, n-Octanol, n-Decanol, n-Dodecanol (Laurylalko- hol), 2-Ethylhexanol, n-Pentanol, Stearylalkohol, Cetylalkohol, Laurylalkohol, E- thylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonoethylether, 1 ,3-Propandiol- monomethylether, Cyclopentanol, Cyclohexanol, Cyclooctanol, Cyclododecanol, Trimethylolpropan, Neopentylglykol, Pentaerythrit, 1 ,4-Butan-diol, 1 ,6-Hexandiol, 1 ,3-Propandiol, 2-Ethyl-1 ,3-Propandiol, 2-Methyl-1 ,3-Propan-diol, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Pentaethylenglykol, Glyce- rin, 1 ,2-Dihydroxypropan, 2,2-Dimethyl-1 ,2-ethandiol, 1 ,2-Butandiol, 1 ,4-Butan- diol, 3-Methylpentan-1 ,5-diol, 2-Ethylhexan-1 ,3-diol, 2,4-Diethyloctan-1 ,3-diol, Hydroxy-pivalinsäureneopentylglykolester, Ditrimethylolpropan, Dipentaerythrit, 2,2-Bis(4-hydro-xycyclohexyl)propan, 1 ,1 -, 1 ,2-, 1 ,3- und 1 ,4-Cyclohexan- dimethanol, 1 ,2-, 1 ,3- oder 1 ,4-Cyclohexandiol oder deren Gemischen erhalten werden können. Diese Urethan- und/oder Allophanatgruppen aufweisenden Poly- isocyanate haben im allgemeinen einen NCO-Gehalt von 12 bis 20 Gew.-% und eine mittlere NCO-Funktionalität von 2,5 bis 4,5. 5) Oxadiazintriongruppen enthaltende Polyisocyanate, vorzugsweise von Hexa- methylendiisocyanat oder Isophorondiisocyanat abgeleitet. Solche Oxadiazintriongruppen enthaltenden Polyisocyanate sind aus Diisocyanat und Kohlendioxid zugänglich. 6) Iminooxadiazindiongruppen enthaltende Polyisocyanate, vorzugsweise von He- xamethylendiisocyanat oder Isophorondiisocyanat abgeleitet. Solche Iminooxadi- azin-diongruppen enthaltenden Polyisocyanate sind aus Diisocyanaten mittels spezieller Katalysatoren herstellbar. 7) Uretonimin-modifizierte Polyisocyanate. Urethane and / or allophanate groups containing polyisocyanates having aromatically, aliphatically or cycloaliphatically bonded, preferably aliphatically or cycloaliphatically bonded isocyanate groups, such as those by reacting excess amounts of hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate with monohydric or polyhydric alcohols such as methanol, ethanol, etc. -Propanol, n-propanol, n-butanol, / so-butanol, se / butanol, tert-butanol, n-hexanol, n-heptanol, n-octanol, n-decanol, n-dodecanol (lauryl alcohol), 2-ethylhexanol, n-pentanol, stearyl alcohol, cetyl alcohol, lauryl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 1,3-propanediol monomethyl ether, cyclopentanol, cyclohexanol, cyclooctanol, cyclododecanol, trimethylolpropane, neopentyl glycol, pentaerythritol, 1,4-butanediol, 1, 6-hexanediol, 1, 3-propanediol, 2-ethyl-1, 3-propanediol, 2-methyl-1, 3-propanediol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, glycerol, 1,2-dihydroxypropane, 2,2-dimethyl-1,2-ethanediol, 1,2-butanediol, 1,4-butanediol, 3-methylpentan-1, 5-diol, 2- Ethylhexane-1,3-diol, 2,4-diethyloctane-1,3-diol, neopentyl glycol hydroxypivalate, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol, 2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane, 1, 1, 1, 2 -, 1, 3 and 1, 4-cyclohexanedimethanol, 1, 2, 1, 3 or 1, 4-cyclohexanediol or mixtures thereof can be. These urethane and / or allophanate-containing polyisocyanates generally have an NCO content of 12 to 20 wt .-% and an average NCO functionality of 2.5 to 4.5. 5) oxadiazinetrione-containing polyisocyanates, preferably derived from hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate. Such oxadiazinetrione-containing polyisocyanates are accessible from diisocyanate and carbon dioxide. 6) polyisocyanates containing iminooxadiazinedione groups, preferably derived from hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate. Such iminooxadiazine-dione-containing polyisocyanates can be prepared from diisocyanates by means of special catalysts. 7) Uretonimine-modified polyisocyanates.
8) Carbodiimid-modifizierte Polyisocyanate. 8) carbodiimide-modified polyisocyanates.
9) Hyperverzweigte Polyisocyanate, wie sie beispielsweise bekannt sind aus der DE-A1 10013186 oder DE-A1 10013187. 9) Hyperbranched polyisocyanates, as are known, for example, from DE-A1 10013186 or DE-A1 10013187.
10) Polyurethan-polyisocyanat-Präpolymere, aus Di- und/oder Polyisocyanaten mit Alkoholen. 1 1 ) Polyharnstoff-Polyisocyanat-Präpolymere. 10) polyurethane-polyisocyanate prepolymers, of di- and / or polyisocyanates with alcohols. 1 1) polyurea-polyisocyanate prepolymers.
Die Polyisocyanate 1 ) bis 1 1 ) können im Gemisch, gegebenenfalls auch im Gemisch mit Diisocyanaten, eingesetzt werden. Die Di- und Polyisocyanate (B) können auch zumindest teilweise in blockierter Form vorliegen. The polyisocyanates 1) to 1 1) can be used in admixture, optionally also in admixture with diisocyanates. The di- and polyisocyanates (B) may also be present at least partially in blocked form.
Derartige Gruppen zur Blockierung von Isocyanaten sind beschrieben in D. A. Wieks, Z. W. Wieks, Progress in Organic Coatings, 36, 148-172 (1999), 41 , 1 -83 (2001 ) sowie 43, 131 -140 (2001 ). Such isocyanate blocking groups are described in D.A. Wieks, Z.W. Wieks, Progress in Organic Coatings, 36, 148-172 (1999), 41, 1-83 (2001) and 43, 131-140 (2001).
Dies ist besonders dann bevorzugt, wenn die erfindungsgemäßen Beschichtungsmas- sen einkomponentig eingesetzt werden sollen. Bevorzugte Verbindungen (B) sind die Urethane, Biurete und Isocyanurate, besonders bevorzugt die Isocyanurate von 1 ,6-Hexamethylendiisocyanat (HDI) oder 1 -lsocyanato- 3-isocyanato-methyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexan, ganz besonders bevorzugt von 1 ,6- Hexamethylendiisocyanat. This is particularly preferred when the coating compositions according to the invention are to be used as one-component. Preferred compounds (B) are the urethanes, biurets and isocyanurates, particularly preferably the isocyanurates of 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI) or 1-isocyanato. 3-isocyanato-methyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexane, most preferably from 1,6-hexamethylene diisocyanate.
Herstellbedingt können Polyisocyanate (B) noch einen geringen Anteil von dem ihnen zugrundeliegenden monomerem Diisocyanat aufweisen, beispielsweise bis zu 5As a result of the preparation, polyisocyanates (B) may still have a small proportion of the monomeric diisocyanate on which they are based, for example up to 5
Gew%, besonders bevorzugt bis zu 3 Gew%, ganz besonders bevorzugt bis zu 2, insbesondere bis zu 1 , speziell bis zu 0,5 und sogar bis zu 0,25 Gew%. % By weight, more preferably up to 3% by weight, most preferably up to 2, in particular up to 1, especially up to 0.5 and even up to 0.25% by weight.
Des weiteren enthalten die erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen noch mindes- tens eine Bindemittel (C) sowie gegebenenfalls lacktypische Additive (D) sowie gegebenenfalls Pigmente und/oder Füllstoffe (E). Furthermore, the coating compositions according to the invention also contain at least one binder (C) and optionally paint-typical additives (D) and optionally pigments and / or fillers (E).
Bei den Bindemitteln (C) kann es sich beispielsweise um Polyacrylatpolyole, Polyesterpolyole, Polyetherpolyole, Polyurethanpolyole; Polyharnstoffpolyole; Polyesterpo- lyacrylatpolyole; Polyesterpolyurethanpolyole; Polyurethanpolyacrylatpolyole, Polyurethanmodifizierte Alkydharze; Fettsäuremodifizierte Polyesterpolyurethanpolyole, Ko- polymerisate mit Allylethern, Propfpolymerisate aus den genannten Stoffgruppen mit z.B. unterschiedlichen Glasübergangstemperaturen, sowie Mischungen der genannten Bindemittel handeln. Bevorzugt sind Polyacrylatpolyole, Polyesterpolyole und Polyu- rethanpolyole. The binders (C) may be, for example, polyacrylate polyols, polyester polyols, polyether polyols, polyurethane polyols; polyurea; Polyester polyacrylate polyols; polyester polyurethane polyols; Polyurethane polyacrylate polyols, polyurethane modified alkyd resins; Fatty acid-modified polyester polyurethane polyols, copolymers with allyl ethers, graft polymers of the substance groups mentioned with e.g. different glass transition temperatures, as well as mixtures of said binders act. Preference is given to polyacrylate polyols, polyester polyols and polyurethane polyols.
Bevorzugte OH-Zahlen, gemessen gemäß DIN 53240-2 (potentiometrisch), sind 40- 350 mg KOH/g Festharz für Polyester, bevorzugt 80-180 mg KOH/g Festharz, und 15- 250 mg KOH/g Festharz für Polyacrylatole, bevorzugt 80-160 mg KOH/g. Preferred OH numbers, measured according to DIN 53240-2 (potentiometric), are 40-350 mg KOH / g solid resin for polyester, preferably 80-180 mg KOH / g solid resin, and 15-250 mg KOH / g solid resin for polyacrylatols 80-160 mg KOH / g.
Zusätzlich können die Bindemittel eine Säurezahl gemäß DIN EN ISO 3682 (potentiometrisch) bis 200 mg KOH/g, bevorzugt bis 150 und besonders bevorzugt bis 100 mg KOH/g aufweisen. Besonders bevorzugte Bindemittel (C) sind Polyacrylatpolyole und Polyesterole. In addition, the binders may have an acid number according to DIN EN ISO 3682 (potentiometric) to 200 mg KOH / g, preferably up to 150 and particularly preferably up to 100 mg KOH / g. Particularly preferred binders (C) are polyacrylate polyols and polyesterols.
Polyacrylatpolyole weisen bevorzugt ein Molekulargewicht Mn von mindestens 500, besonders bevorzugt mindestens 1200 g/mol auf. Das Molekulargewicht Mn kann prinzipiell nach oben unbegrenzt sein, bevorzugt bis zu 50.000, besonders bevorzugt bis zu 20.000 g/mol, ganz besonders bevorzugt bis zu 10.000 g/mol und insbesondere bis zu 5.000 g/mol betragen. Polyacrylate polyols preferably have a molecular weight M n of at least 500, more preferably at least 1200 g / mol. The molecular weight M n can in principle be infinite upwards, preferably up to 50,000, more preferably up to 20,000 g / mol, very particularly preferably up to 10,000 g / mol and in particular up to 5,000 g / mol.
Die hydroxyfunktionellen Monomere (siehe unten) werden in solchen Mengen bei der Copolymerisation mit verwendet, daß die obengenannten Hydroxyzahlen der Polymeri- sate resultieren, die im allgemeinen einem Hydroxygruppengehalt der Polymerisate von 0,5 bis 8, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-% entsprechen. Dabei handelt es sich um hydroxygruppenhaltige Copolymere aus mindestens einem hydroxygruppenhaltigen (Meth)acrylat mit mindestens einem weiteren polymerisationsfähigen Comonomer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus The hydroxy-functional monomers (see below) are used in such amounts in the copolymerization that the above-mentioned hydroxyl numbers of the polymers result, which generally correspond to a hydroxyl group content of the polymers from 0.5 to 8, preferably 1 to 5 wt .-% , These are hydroxyl-containing copolymers of at least one hydroxyl-containing (meth) acrylate with at least one further polymerizable comonomer selected from the group consisting of
(Meth)acrylsäurealkylestern, Vinylaromaten, a, ß-ungesättigten Carbonsäuren und an- deren Monomeren. (Meth) acrylic acid alkyl esters, vinyl aromatics, α, ß-unsaturated carboxylic acids and other monomers.
Als (Meth)acrylsäurealkylestern genannt seien z.B. Ci-C2o-Alkyl(meth)acrylate, Vinylaromaten sind solche mit bis zu 20 C-Atomen, α,β-ungesättigte Carbonsäuren umfassen auch deren Anhydride und andere Monomere sind beispielsweise Vinylester von bis zu 20 C-Atomen enthaltenden Carbonsäuren, ethylenisch ungesättigte Nitrile, Vi- nylether von 1 bis 10 C-Atome enthaltenden Alkoholen und, weniger bevorzugt, aliphatische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 8 C-Atomen und 1 oder 2 Doppelbindungen. As (meth) acrylic acid alkyl esters may be mentioned e.g. C 1 -C 20 -alkyl (meth) acrylates, vinylaromatics are those having up to 20 carbon atoms, α, β-unsaturated carboxylic acids also include their anhydrides and other monomers are, for example, vinyl esters of carboxylic acids containing up to 20 carbon atoms, ethylenically unsaturated nitriles , Vinyl ethers of alcohols containing 1 to 10 carbon atoms and, less preferably, aliphatic hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms and 1 or 2 double bonds.
Als (Meth)acrylsäurealkylester bevorzugt sind solche mit einem Ci-Cio-Alkylrest, wie Methylmethacrylat, Methylacrylat, n-Butylacrylat, Ethylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat. Preferred (meth) acrylic acid alkyl esters are those having a C 1 -C 10 -alkyl radical, such as methyl methacrylate, methyl acrylate, n-butyl acrylate, ethyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate.
Insbesondere sind auch Mischungen der (Meth)acrylsäurealkylester geeignet. In particular, mixtures of (meth) acrylic acid alkyl esters are also suitable.
Vinylester von Carbonsäuren mit 1 bis 20 C-Atomen sind z.B. Vinyllaurat, Vinylstearat, Vinylpropionat und Vinylacetat. a, ß-Ungesättigte Carbonsäuren und deren Anhydride können beispielsweise sein Ac- rylsäure, Methacrylsäure, Fumarsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid, bevorzugt Acrylsäure. Vinyl esters of carboxylic acids having 1 to 20 carbon atoms are e.g. Vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl propionate and vinyl acetate. α, β-Unsaturated carboxylic acids and their anhydrides can be, for example, acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid or maleic anhydride, preferably acrylic acid.
Als hydroxyfunktionelle Monomere seien Monoester von a, ß-ungesättigten Carbonsäuren, wie Acrylsäure, Methacrylsäure (in dieser Schrift kurz als "(Meth)acrylsäure" bezeichnet), mit Di- oder Polyolen erwähnt, die vorzugsweise 2 bis 20 C-Atome und wenigstens zwei Hydroxygruppen aufweisen, wie Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethy- lenglykol, 1 ,2-Propylenglykol, 1 ,3-Propylenglykol, 1 ,1 -Dimethyl-1 ,2-Ethandiol, Dipropy- lenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Pentaethylenglykol, Tripropylenglykol, 1 ,4-Butandiol, 1 ,5-Pentandiol, Neopentylglykol, Hydroxypivalinsäureneopentylglyko- lester, 2-Ethyl-1 ,3-Propandiol, 2-Methyl-1 ,3-Propandiol, 2-Butyl-2-ethyl-1 ,3-Propandiol, 1 ,6-Hexandiol, 2-Methyl-1 ,5-pentandiol, 2-Ethyl-1 ,4-butandiol, 2-Ethyl-1 ,3-Hexandiol, 2,4-Diethyl-oktan-1 ,3-diol, 2,2-Bis(4-hydroxycyclohexyl)propan, 1 ,1 -, 1 ,2-, 1 ,3- und 1 ,4- Bis(hydroxymethyl)-cyclohexan, 1 ,2-, 1 ,3- oder 1 ,4-Cyclohexandiol, Glycerin, Trimethy- lolethan, Trimethylolpropan, Trimethylolbutan, Pentaerythrit, Ditrimethylolpropan, Di- pentaerythrit, Sorbit, Mannit, Diglycerol, Threit, Erythrit, Adonit (Ribit), Arabit (Lyxit), Xylit, Dulcit (Galactit), Maltit, Isomalt, Poly-THF mit einem Molgewicht zwischen 162 und 4500, bevorzugt 250 bis 2000, Poly-1 ,3-propandiol oder Polypropylenglykol mit einem Molgewicht zwischen 134 und 2000 oder Polyethylenglykol mit einem Molgewicht zwischen 238 und 2000 sein. Bevorzugt sind 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2- oder 3- Hydroxypropylacrylat, 1 ,4-Butandiolmonoacrylat oder 3-(Acryloyloxy)-2- hydroxypropylacrylat und besonders bevorzugt 2-Hydroxyethylacrylat und/oder 2- Hydroxyethylmethacrylat. As hydroxy-functional monomers are monoesters of α, β-unsaturated carboxylic acids, such as acrylic acid, methacrylic acid (referred to in this document as "(meth) acrylic acid"), mentioned with di- or polyols, preferably 2 to 20 carbon atoms and at least two Hydroxy groups, such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,1-dimethyl-1,2-ethanediol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, tripropylene glycol, 1, 4-butanediol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester, 2-ethyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 1, 6-hexanediol, 2-methyl-1, 5-pentanediol, 2-ethyl-1,4-butanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,4-diethyl-octane-1,3-diol, 2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane, 1, 1, 1, 2, 1, 3 and 1, 4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, 1, 2, 1, 3 or 1, 4-cyclohexanediol, glycerol, trimethylololethane, trimethylolprop trimethylolbutane, pentaerythritol, ditrimethylolpropane, di-pentaerythritol, sorbitol, mannitol, diglycerol, threitol, erythritol, adonite (ribitol), arabitol (lyxite), xylitol, dulcitol (galactitol), maltitol, isomalt, poly-THF with a molecular weight between 162 and 4500, preferably 250 to 2000, poly-1, 3-propanediol or polypropylene glycol having a molecular weight between 134 and 2000 or polyethylene glycol having a molecular weight between 238 and 2000 be. Preference is given to 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2- or 3-hydroxypropyl acrylate, 1,4-butanediol monoacrylate or 3- (acryloyloxy) -2-hydroxypropyl acrylate and particularly preferably 2-hydroxyethyl acrylate and / or 2-hydroxyethyl methacrylate.
Als vinylaromatische Verbindungen kommen z.B. Vinyltoluol, α-Butylstyrol, a- Methylstyrol, 4-n-Butyl-styrol, 4-n-Decylstyrol und vorzugsweise Styrol in Betracht. Beispiele für Nitrile sind Acrylnitril und Methacrylnitril. As vinyl aromatic compounds are e.g. Vinyltoluene, α-butylstyrene, a-methylstyrene, 4-n-butyl-styrene, 4-n-decylstyrene and preferably styrene into consideration. Examples of nitriles are acrylonitrile and methacrylonitrile.
Geeignete Vinylether sind z.B. Vinylmethylether, Vinylisobutylether, Vinylhexylether und Vinyloctylether. Als nicht aromatische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 8 C-Atomen und einer oder zwei olefinischen Doppelbindungen seien Butadien, Isopren, sowie Ethylen, Propylen und Isobutylen genannt. Suitable vinyl ethers are e.g. Vinyl methyl ether, vinyl isobutyl ether, vinyl hexyl ether and vinyl octyl ether. As non-aromatic hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms and one or two olefinic double bonds may be mentioned butadiene, isoprene, and ethylene, propylene and isobutylene.
Weiterhin sind N-Vinylformamid, N-Vinylpyrrolidon sowie N-Vinylcaprolactam einsetz- bar, weiterhin, ethylenisch ungesättigte Säuren, insbesondere Carbonsäuren, Säureanhydride oder Säureamide, sowie Vinylimidazol. Auch Epoxidgruppen aufweisende Comonomere wie z.B. Glycidylacrylat oder -methacrylat oder Monomere wie N- Methoxymethylacrylamid oder -meth-acrylamid können in geringen Mengen mit verwendet werden. Furthermore, N-vinylformamide, N-vinylpyrrolidone and N-vinylcaprolactam can be used, furthermore, ethylenically unsaturated acids, in particular carboxylic acids, acid anhydrides or acid amides, and also vinylimidazole. Epoxide group-containing comonomers such as e.g. Glycidyl acrylate or methacrylate or monomers such as N-methoxymethylacrylamide or -meth-acrylamide can be used in small amounts.
Bevorzugt sind Ester der Acrylsäure bzw. der Methacrylsäure mit 1 bis 18, vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest wie z.B. Methylacrylat. Ethylacrylat, Iso- propylacrylat, n-Propylacrylat, n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, n-Stearylacrylat, die diesen Acrylaten entsprechenden Methacrylate, Styrol, alkylsubstituierte Styrole, Acryl- nitril, Methacrylnitril, Vinylacetat oder Vinylstearat bzw. beliebige Gemische derartiger Monomere. Preference is given to esters of acrylic acid or of methacrylic acid having 1 to 18, preferably 1 to 8, carbon atoms in the alcohol radical, such as e.g. Methyl acrylate. Ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-stearyl acrylate, methacrylates corresponding to these acrylates, styrene, alkyl-substituted styrenes, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate or vinyl stearate or any desired mixtures of such monomers.
Die Hydroxygruppen tragenden Monomere werden in die Copolymerisation der Hydro- xygruppen tragenden (Meth)Acrylate im Gemisch mit anderen polymerisierbaren, be- vorzugt radikalisch polymerisierbaren Monomeren, eingesetzt, bevorzugt solche, welche zu mehr als 50 Gew% aus C1-C20-, bevorzugt Cr bis C4-Alkyl(meth)acrylat, (Meth)acrylsäure, Vinylaromaten mit bis zu 20 C-Atomen, Vinylestern von bis zu 20 C- Atomen enthaltenden Carbonsäuren, Vinylhalogeniden, nicht aromatischen Kohlenwasserstoffen mit 4 bis 8 C-Atomen und 1 oder 2 Doppelbindungen, ungesättigten Nitrilen und deren Mischungen bestehen. Besonders bevorzugt sind die Polymere, die neben den Hydroxygruppen tragenden Monomeren zu mehr als 60 Gew% aus C1-C10- Alkyl(meth)acrylaten, Styrol und dessen Derivaten oder deren Mischungen bestehen. Die Herstellung der Polymerisate kann durch Polymerisation nach üblichen Verfahren durchgeführt werden. Vorzugsweise erfolgt die Herstellung der Polymerisate in einer Emulsionspolymerisation oder in organischer Lösung. Möglich sind kontinuierliche oder diskontinuierliche Polymerisationsverfahren. Von den diskontinuierlichen Verfahren sind das Batch- und das Zulaufverfahren zu nennen, wobei letzteres bevorzugt ist. Bei dem Zulaufverfahren wird das Lösungsmittel allein oder mit einem Teil des Monomer- gemisches vorgelegt, auf die Polymerisationstemperatur erwärmt, die Polymerisation im Fall einer Monomervorlage radikalisch gestartet und das restliche Monomergemisch zusammen mit einem Initiatorgemisch im Verlauf von 1 bis 10 Stunden, vorzugsweise 3 bis 6 Stunden, zudosiert. Optional wird anschließend noch nachaktiviert, um die Polymerisation bis zu einem Umsatz von mindestens 99 % durchzuführen. The monomers carrying hydroxyl groups are used in the copolymerization of the hydroxyl-bearing (meth) acrylates in admixture with other polymerizable, preferably free-radically polymerizable monomers, preferably those which contain more than 50% by weight of C1-C20-, preferably Cr to C 4 -alkyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, vinylaromatics having up to 20 C atoms, vinyl esters of carboxylic acids containing up to 20 C atoms, vinyl halides, non-aromatic hydrocarbons having 4 to 8 C atoms and 1 or 2 Double bonds, unsaturated nitriles and mixtures thereof exist. Particularly preferred are the polymers which in addition to the hydroxyl-bearing monomers to more than 60% by weight of C1-C10 alkyl (meth) acrylates, styrene and its derivatives or mixtures thereof. The preparation of the polymers can be carried out by polymerization by conventional methods. Preferably, the preparation of the polymers is carried out in an emulsion or in organic solution. Possible are continuous or discontinuous polymerization processes. Of the batch processes, the batch process and the feed process should be mentioned, the latter being preferred. In the feed process, the solvent is introduced alone or with part of the monomer mixture, heated to the polymerization temperature, the polymerization in the case of a monomer master initiated radically and the remaining monomer mixture together with an initiator mixture in the course of 1 to 10 hours, preferably 3 to 6 Hours, dosed. Optionally, it is subsequently subsequently activated in order to carry out the polymerization up to a conversion of at least 99%.
Als Lösungsmittel kommen beispielsweise Aromaten, wie Solventnaphtha, Benzol, Toluol, Xylol, Chlorbenzol, Ester wie Ethylacetat, Butylacetat, Methylglykolacetat, Ethylglykolacetat, Methoxypropylacetat, Ether wie Butylglykol, Tetra hydrofu ran, Dio- xan, Ethylglykolether, Ketone wie Aceton, Methylethylketon, halogenhaltige Lösemittel wie Methylenchlorid oder Trichlormonofluorethan in Betracht. Weitere Bindemittel (C) sind z.B. Polyesterpolyole, wie sie durch Kondensation von Polycarbonsäuren, insbesondere Dicarbonsäuren mit Polyolen, insbesondere Diolen erhältlich sind. Um eine für die Polymerisation angemessene Funktionalität des Poly- esterpolyols zu gewährleisten werden partiell auch Triole, Tetrole etc. wie auch Trisäu- ren, etc. eingesetzt. Examples of suitable solvents are aromatics such as solvent naphtha, benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, esters such as ethyl acetate, butyl acetate, methyl glycol acetate, ethyl glycol acetate, methoxypropyl acetate, ethers such as butylglycol, tetrahydrofuran, dioxane, ethyl glycol ethers, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, halogen-containing Solvents such as methylene chloride or trichloromonofluoroethane into consideration. Further binders (C) are e.g. Polyester polyols, as obtainable by condensation of polycarboxylic acids, in particular dicarboxylic acids with polyols, in particular diols. In order to ensure a functionality of the polyesterpolyol which is suitable for the polymerization, triols, tetrols, etc., as well as trifurates, etc. are also used in some cases.
Polyesterpolyole, sind z.B. aus Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 19, S. 62 bis 65 bekannt. Bevorzugt werden Polyesterpolyole eingesetzt, die durch Umsetzung von zweiwertigen Alkoholen mit zweiwertigen Carbonsäuren erhalten werden. Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die entspre- chenden Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende Polycarbonsäureester von niederen Alkoholen oder deren Gemische zur Herstellung der Polyesterpolyole verwendet werden. Die Polycarbonsäuren können aliphatisch, cycloaliphatisch, aromatisch oder heterocyclisch sein und optional, z.B. durch Halogenatome, substituiert und/oder ungesättigt sein. Als Beispiele hierfür seien genannt: Polyester polyols are e.g. from Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 4th Edition, Volume 19, pp. 62-65. Preference is given to using polyesterpolyols which are obtained by reacting dihydric alcohols with dibasic carboxylic acids. Instead of the free polycarboxylic acids, it is also possible to use the corresponding polycarboxylic acid anhydrides or corresponding polycarboxylic acid esters of lower alcohols or mixtures thereof to prepare the polyesterpolyols. The polycarboxylic acids may be aliphatic, cycloaliphatic, aromatic or heterocyclic and optionally, e.g. by halogen atoms, substituted and / or unsaturated. Examples include:
Oxalsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Se- bacinsäure, Dodekandisäure, o-Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Trimel- lithsäure, Azelainsäure, 1 ,4-Cyclohexandicarbonsäure oder Tetrahydrophthalsäure, Korksäure, Azelainsäure, Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexa- hydrophthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthalsäureanhydrid, Endomethylentetra- hydrophthalsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, dimere Fettsäuren, deren Isomere und Hydrierungsprodukte sowie veresterbare Derivate, wie Anhydride oder Dialkylester, beispielsweise Ci-C4-Alkylester, bevorzugt Methyl-, Ethyl- oder n-Butylester, der genannten Säuren eingesetzt werden. Bevorzugt sind Dicarbon- säuren der allgemeinen Formel HOOC-(CH2)y-COOH, wobei y eine Zahl von 1 bis 20, bevorzugt eine gerade Zahl von 2 bis 20 ist, besonders bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure und Dodecandicarbonsäure. Oxalic, maleic, fumaric, succinic, glutaric, adipic, sebacic, dodecanedioic, o-phthalic, isophthalic, terephthalic, trimellitic, azelaic, 1,4-cyclohexanedicarboxylic or tetrahydrophthalic, hydrophthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride, endomethylenetetra- Hydrophthalic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, dimer fatty acids, their isomers and hydrogenation products and esterifiable derivatives such as anhydrides or dialkyl esters, for example C 1 -C 4 -alkyl esters, preferably methyl, ethyl or n-butyl esters, of the acids mentioned are used. Preference is given to dicarboxylic acids of the general formula HOOC- (CH 2) y -COOH, where y is a number from 1 to 20, preferably an even number from 2 to 20, particularly preferably succinic acid, adipic acid, sebacic acid and dodecanedicarboxylic acid.
Als mehrwertige Alkohole kommen zur Herstellung der Polyesterole in Betracht 1 ,2- Propandiol, Ethylenglykol, 2,2-Dimethyl-1 ,2-Ethandiol, 1 ,3-Propandiol, 1 ,2-Butandiol, 1 ,3-Butandiol, 1 ,4-Butandiol, 3-Methylpentan-1 ,5-diol, 2-Ethylhexan-1 ,3-diol, 2,4- Diethyloctan-1 ,3-diol, 1 ,6-Hexandiol, Poly-THF mit einer Molmasse zwischen 162 und 4500, bevorzugt 250 bis 2000, Poly-1 ,3-propandiol mit einer Molmasse zwischen 134 und 1 178, Poly-1 ,2-propandiol mit einer Molmasse zwischen 134 und 898, Polyethy- lenglykol mit einer Molmasse zwischen 106 und 458, Neopentylglykol, Hydroxypivalin- säureneopentylglykolester, 2-Ethyl-1 ,3-Propandiol, 2-Methyl-1 ,3-Propandiol, 2,2-Bis(4- hydroxycyclohexyl)propan, 1 ,1 -, 1 ,2-, 1 ,3- und 1 ,4-Cyclohexandimethanol, 1 ,2-, 1 ,3- oder 1 ,4-Cyclohexandiol, Trimethylolbutan, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Neopentylglykol, Pentaerythrit, Glycerin, Ditrimethylolpropan, Dipentaerythrit, Sorbit, Man- nit, Diglycerol, Threit, Erythrit, Adonit (Ribit), Arabit (Lyxit), Xylit, Dulcit (Galactit), Maltit oder Isomalt, die optional wie oben beschrieben alkoxyliert sein können. Suitable polyhydric alcohols for the preparation of the polyesterols 1, 2-propanediol, ethylene glycol, 2,2-dimethyl-1, 2-ethanediol, 1, 3-propanediol, 1, 2-butanediol, 1, 3-butanediol, 1, 4-butanediol, 3-methylpentane-1, 5-diol, 2-ethylhexane-1, 3-diol, 2,4-diethyloctane-1,3-diol, 1,6-hexanediol, poly-THF having a molecular weight between 162 and 4500, preferably 250 to 2000, poly-1,3-propanediol having a molecular weight between 134 and 1 178, poly-1,2-propanediol having a molecular weight between 134 and 898, polyethylene glycol having a molecular weight between 106 and 458, Neopentyl glycol, hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester, 2-ethyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane, 1, 1, 1, 2, 1, 3- and 1, 4-cyclohexanedimethanol, 1, 2-, 1, 3- or 1, 4-cyclohexanediol, trimethylolbutane, trimethylolpropane, trimethylolethane, neopentyl glycol, pentaerythritol, glycerol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol, sorbitol, mannitol, diglycerol, Threit , Erythritol, adonite (ribitol), Arabitol (lyxite), xylitol, dulcitol (galactitol), maltitol or isomalt, which may optionally be alkoxylated as described above.
Bevorzugt sind Alkohole der allgemeinen Formel HO-(CH2)x-OH, wobei x eine Zahl von 1 bis 20, bevorzugt eine gerade Zahl von 2 bis 20 ist. Bevorzugt sind Ethylenglycol, Butan-1 ,4-diol, Hexan-1 ,6-diol, Octan-1 ,8-diol und Dodecan-1 ,12-diol. Weiterhin bevorzugt ist Neopentylglykol. Alcohols of the general formula HO- (CH 2) x -OH are preferred, where x is a number from 1 to 20, preferably an even number from 2 to 20. Preferred are ethylene glycol, butane-1, 4-diol, hexane-1, 6-diol, octane-1, 8-diol and dodecane-1, 12-diol. Further preferred is neopentyl glycol.
Ferner kommen auch Polycarbonat-Diole in Betracht, wie sie z.B. durch Umsetzung von Phosgen mit einem Überschuß von den als Aufbaukomponenten für die Polyester- polyole genannten niedermolekularen Alkohole erhalten werden können. Also contemplated are polycarbonate diols, e.g. can be obtained by reacting phosgene with an excess of the mentioned as structural components for the polyester polyols low molecular weight alcohols.
Geeignet sind auch Polyesterdiole auf Lacton-Basis, wobei es sich um Homo- oder Mischpolymerisate von Lactonen, bevorzugt um endständige Hydroxygruppen aufweisende Anlagerungsprodukte von Lactonen an geeignete difunktionelle Startermoleküle handelt. Als Lactone kommen bevorzugt solche in Betracht, die sich von Verbindungen der allgemeinen Formel HO-(CH2)z-COOH ableiten, wobei z eine Zahl von 1 bis 20 ist und ein H-Atom einer Methyleneinheit auch durch einen d- bis C4-Alkylrest substituiert sein kann. Beispiele sind ε-Caprolacton, ß-Propiolacton, gamma-Butyrolacton und/oder Methyl-e-caprolacton, 4-Hydroxybenzoesäure, 6-Hydroxy-2-naphthalinsäure oder Piva- lolacton sowie deren Gemische. Geeignete Starterkomponenten sind z.B. die vorstehend als Aufbaukomponente für die Polyesterpolyole genannten niedermolekularen zweiwertigen Alkohole. Die entsprechenden Polymerisate des ε-Caprolactons sind be- sonders bevorzugt. Auch niedere Polyesterdiole oder Polyetherdiole können als Starter zur Herstellung der Lacton-Polymerisate eingesetzt sein. Anstelle der Polymerisate von Lactonen können auch die entsprechenden, chemisch äquivalenten Polykondensate der den Lactonen entsprechenden Hydroxycarbonsäuren, eingesetzt werden. Also suitable are lactone-based polyesterdiols, which are homopolymers or copolymers of lactones, preferably terminal hydroxyl-containing addition products of lactones onto suitable difunctional starter molecules. Preferred lactones are those which are derived from compounds of the general formula HO- (CH 2) z -COOH, where z is a number from 1 to 20 and an H atom of a methylene unit is also denoted by a d- to C 4 - Alkyl radical may be substituted. Examples are ε-caprolactone, β-propiolactone, gamma-butyrolactone and / or methyl-e-caprolactone, 4-hydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid or pivolactone, and mixtures thereof. Suitable starter components are, for example, the low molecular weight dihydric alcohols mentioned above as the synthesis component for the polyesterpolyols. The corresponding polymers of ε-caprolactone are especially preferred. Lower polyester diols or polyether diols can also be used as starters for the preparation of the lactone polymers. Instead of the polymers of lactones, it is also possible to use the corresponding, chemically equivalent polycondensates of the hydroxycarboxylic acids corresponding to the lactones.
In Polyurethanlacken sind Molmassen Mn der Polyester von 800 - 4000 g/mol üblich, wobei die hier verwendeten Polyester nicht darauf beschränkt sind. In polyurethane paints, molecular weights M n of the polyesters of 800-4000 g / mol are usual, the polyesters used here are not limited thereto.
Weiterhin sind als Bindemittel auch Polyetherole geeignet, die durch Addition von Ethy- lenoxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid, bevorzugt Ethylenoxid und/oder Propyle- noxid und besonders bevorzugt Ethylenoxid an H-aktive Komponenten hergestellt werden. Ebenso sind Polykondensate aus Butandiol geeignet. In Polyurethanlacken sind Molmassen der Polyether von 500-2000 g/mol üblich, wobei die hier verwendeten Polyether nicht darauf beschränkt sind. Also suitable as binders are polyetherols which are prepared by addition of ethylene oxide, propylene oxide and / or butylene oxide, preferably ethylene oxide and / or propylene oxide and particularly preferably ethylene oxide, to H-active components. Likewise, polycondensates of butanediol are suitable. In polyurethane coatings, molecular weights of the polyethers of 500-2000 g / mol are customary, with the polyethers used here not being restricted thereto.
Die Polymeren können zumindest teilweise durch sogenannte Reaktivverdünner ersetzt werden. Dabei kann es sich um blockierte sekundäre oder primäre Amine (Aldimine und Ketime) oder um Verbindungen mit sterisch gehinderten und / oder elektronenarmen sekundären Aminogruppen handeln, beispielsweise Asparaginsäureester gemäß EP 403921 oder WO 2007/39133. The polymers can be at least partially replaced by so-called reactive diluents. These may be blocked secondary or primary amines (aldimines and Ketime) or compounds having sterically hindered and / or electron-poor secondary amino groups, for example aspartic acid esters according to EP 403921 or WO 2007/39133.
Als weitere lacktypische Additive (D) können beispielsweise Antioxidantien, Stabilisatoren, Aktivatoren (Beschleuniger), antistatische Agentien, Flammschutzmittel, Verdicker, thixotrope Agentien, oberflächenaktive Agentien, Viskositätsmodifikatoren, Plastifizierer oder Chelatbildner verwendet werden. As further paint typical additives (D), for example, antioxidants, stabilizers, activators (accelerators), antistatic agents, flame retardants, thickeners, thixotropic agents, surface-active agents, viscosity modifiers, plasticizers or chelating agents can be used.
Als Verdicker kommen neben radikalisch (co)polymerisierten (Co)Polymerisaten, übliche organische und anorganische Verdicker wie Hydroxymethylcellulose oder Bentonit in Betracht. Suitable thickeners besides free-radically (co) polymerized (co) polymers, customary organic and inorganic thickeners such as hydroxymethylcellulose or bentonite.
Als Chelatbildner können z.B. Ethylendiaminessigsäure und deren Salze sowie ß-Di- ketone verwendet werden. As chelating agents, e.g. Ethylenediaminetic acid and its salts and ß-di-ketones are used.
Geeignete Füllstoffe umfassen Silikate, z. B. durch Hydrolyse von Siliciumtetrachlorid erhältliche Silikate wie Aerosil® der Fa. Degussa, Kieselerde, Talkum, Aluminiumsilikate, Magnesiumsilikate, Calciumcarbonate etc. Suitable fillers include silicates, e.g. Example by hydrolysis of silicon tetrachloride available silicates such as Aerosil® the Fa. Degussa, silica, talc, aluminum silicates, magnesium silicates, calcium carbonate, etc.
Geeignete Stabilisatoren umfassen typische UV-Absorber wie Oxanilide, Triazine und Benzotriazol (letztere erhältlich als Tinuvin® -Marken der Ciba-Spezialitätenchemie) und Benzophenone. Diese können allein oder zusammen mit geeigneten Radikalfängern, beispielsweise sterisch gehinderten Aminen wie 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin, 2,6-Di-tert.-butylpiperidin oder deren Derivaten, z. B. Bis-(2,2,6,6-tetra-methyl-4-pi- peridyl)sebacinat, eingesetzt werden. Stabilisatoren werden üblicherweise in Mengen von 0,1 bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf die in der Zubereitung enthaltenen festen Komponenten, eingesetzt. Suitable stabilizers include typical UV absorbers such as oxanilides, triazines and benzotriazole (the latter available as Tinuvin® grades from Ciba Specialty Chemicals) and benzophenones. These may be used alone or together with suitable radical scavengers, for example sterically hindered amines such as 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 2,6-di-tert-butylpiperidine or derivatives thereof, e.g. For example, bis (2,2,6,6-tetra-methyl-4-piperidyl) sebacinate can be used. Stabilizers are usually used in amounts of 0.1 to 5.0 wt .-%, based on the solid components contained in the preparation.
Die Additive (D) weisen, soweit sie Festkörper sind, bevorzugt eine Teilchengröße unter 100 μηη und besonders bevorzugt unter 50 μηη auf. The additives (D), insofar as they are solids, preferably have a particle size of less than 100 μm and more preferably less than 50 μm.
In einer besonderen Ausführungsform weisendie Additive (D), soweit sie Festkörper sind, bevorzugt eine Teilchengröße von 1 bis 1000 nm, besonders bevorzugt 1 bis 100 nm, ganz besonders bevorzugt 5 bis 50 nm und insbesondere 5 bis 25 nm auf. In a particular embodiment, the additives (D), insofar as they are solids, preferably have a particle size of 1 to 1000 nm, particularly preferably 1 to 100 nm, very particularly preferably 5 to 50 nm and in particular 5 to 25 nm.
Derartige Teilchen können beschaffen sein, wie beschrieben in der EP 1204701 B1 , Absatz [0032] bis [0059], was hiermit Bestandteil der Offenbarung dieser Schrift sei. Such particles may be constituted as described in EP 1204701 B1, paragraphs [0032] to [0059], which is herewith part of the disclosure of this document.
Die Teilchen können innerhalb der fertigen Beschichtung gleichmäßg oder ungleichmäßig verteilt sein. Im Falle einer ungleichmäßigen Verteilung liegen die Teilchen bevorzugt an der Oberfläche der Beschichtung in einer höheren Konzentration vor als im Inneren der Beschichtung. The particles may be uniformly or non-uniformly distributed within the finished coating. In the case of an uneven distribution, the particles are preferably present on the surface of the coating in a higher concentration than in the interior of the coating.
Des weiteren können die Beschichtungsmassen noch Pigmente, Farbstoffe und/oder Füllstoffe (E) enthalten. Furthermore, the coating compositions may contain pigments, dyes and / or fillers (E).
Pigmente sind gemäß CD Römpp Chemie Lexikon - Version 1 .0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1995 unter Verweis auf DIN 55943 partikelförmige "im Anwendungsmedium praktisch unlösliche, anorganische oder organische, bunte oder unbunte Farbmittel". Dadurch unterscheiden sich Pigmente von löslichen Farbstoffen. Pigments are according to CD Römpp Chemie Lexikon - Version 1 .0, Stuttgart / New York: Georg Thieme Verlag 1995 with reference to DIN 55943 particulate "in the application medium practically insoluble, inorganic or organic, colored or achromatic colorants". This distinguishes pigments from soluble dyes.
Praktisch unlöslich bedeutet dabei eine Löslichkeit bei 25 °C unter 1 g / 1000 g An- wendungsmedium, bevorzugt unter 0,5, besonders bevorzugt unter 0,25, ganz besonders bevorzugt unter 0,1 und insbesondere unter 0,05 g / 1000 g Anwendungsmedium. In this case, practically insoluble means a solubility at 25 ° C. of less than 1 g / 1000 g of application medium, preferably less than 0.5, particularly preferably less than 0.25, very particularly preferably less than 0.1 and in particular less than 0.05 g / 1000 g application medium.
Beispiele für Pigmente umfassen beliebige Systeme von Absorptions- und/oder Effektpigmenten, bevorzugt Absorptionspigmente. Anzahl und Auswahl der Pigmentkompo- nenten sind dabei keinerlei Beschränkungen unterworfen. Sie können den jeweiligen Erfordernissen, beispielsweise dem gewünschten Farbeindruck, beliebig angepaßt werden. Examples of pigments include any systems of absorption and / or effect pigments, preferably absorption pigments. The number and selection of the pigment components are not subject to any restrictions. They can be adapted to the particular requirements, for example the desired color impression, as desired.
Unter Effektpigmenten sind alle Pigmente zu verstehen, die einen plättchenförmigen Aufbau zeigen und einer Oberflächenbeschichtung spezielle dekorative Farbeffekte verleihen. Bei den Effektpigmenten handelt es sich beispielsweise um alle in der Fahrzeug- und Industrielackierung üblicherweise einsetzbaren effektgebenden Pigmente. Beispiele für derartige Effektpigmente sind reine Metallpigmente; wie z.B. Aluminium-, Eisen- oder Kupferpigmente; Interferenzpigmente, wie z,B. titandioxidbeschichteter Glimmer, eisenoxidbeschichteter Glimmer, mischoxidbeschichteter Glimmer (z.B. mit Titandioxid und Fe2Ü3 oder Titandioxid und O2O3), metalloxidbeschichtetes Aluminium, oder Flüssigkristallpigmente. Effect pigments are to be understood as meaning all pigments which have a platelet-like structure and impart special decorative color effects to a surface coating. The effect pigments are, for example, all effect pigments which can usually be used in vehicle and industrial coating. Examples of such effect pigments are pure metal pigments; such as aluminum, iron or copper pigments; Interference pigments, such as z, B. titanium dioxide coated mica, iron oxide coated mica, mixed oxide coated mica (eg with titanium dioxide and Fe2O3 or titanium dioxide and O2O3), metal oxide coated aluminum, or liquid crystal pigments.
Bei den farbgebenden Absorptionspigmenten handelt es sich beispielsweise um übliche in der Lackindustrie einsetzbare organische oder anorganische Absorptionspigmente. Beispiele für organische Absorptionspigmente sind Azopigmente, Phthalocya- nin-, Chinacridon- und Pyrrolopyrrolpigmente. Beispiele für anorganische Absorptionspigmente sind Eisenoxidpigmente und Ruß. The coloring absorption pigments are, for example, customary organic or inorganic absorption pigments which can be used in the coatings industry. Examples of organic absorption pigments are azo pigments, phthalocyanine, quinacridone and pyrrolopyrrole pigments. Examples of inorganic absorption pigments are iron oxide pigments and carbon black.
Ferner ist Titandioxid als Pigment zu nennen. Beispiele für Pigmente sind aufgelistet in WO 97/08255, S. 8, Z. 1 1 bis S. 1 1 , Z. 16, was hiermit Bestandteil der Offenbarung dieser Schrift sei. Furthermore, titanium dioxide is to be mentioned as a pigment. Examples of pigments are listed in WO 97/08255, p. 8, Z. 11 to p. 11, Z. 16, which is hereby part of the disclosure of this document.
Typischerweise sind die erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen zusammengesetzt wie folgt: Typically, the coating compositions of the invention are composed as follows:
(A) von 0,1 bis 20 Gew%, bevorzugt von 1 bis 10 Gew%, (A) from 0.1 to 20% by weight, preferably from 1 to 10% by weight,
(B) von 20 bis 50 Gew%, bevorzugt von 30 bis 40 Gew%,  (B) from 20 to 50% by weight, preferably from 30 to 40% by weight,
(C) von 20 bis 50 Gew%, bevorzugt von 30 bis 40 Gew%,  (C) from 20 to 50% by weight, preferably from 30 to 40% by weight,
(D) von 0 bis 5 Gew%, bevorzugt von 0,1 bis 5 Gew%,  (D) from 0 to 5% by weight, preferably from 0.1 to 5% by weight,
(E) von 0 bis 60 Gew%, bevorzugt von 0,1 bis 40 Gew%, mit der Maßgabe, daß die Summe immer 100 Gew% ergibt. (E) from 0 to 60% by weight, preferably from 0.1 to 40% by weight, with the proviso that the sum always gives 100% by weight.
Das molare Verhältnis von gegebenenfalls blockierten Isocyanatgruppen in (B) zu ge- genüber Isocyanatgruppen reaktiven Gruppen in (A) und (C) in Summe beträgt in der Regel 8 : 1 bis 1 :8, bevorzugt 5:1 bis 1 :5, besonders bevorzugt 2:1 bis 1 :2 und ganz besonders bevorzugt 1 ,5:1 bis 1 :1 ,5. The molar ratio of optionally blocked isocyanate groups in (B) to isocyanate group-reactive groups in (A) and (C) in total is generally 8: 1 to 1: 8, preferably 5: 1 to 1: 5, especially preferably 2: 1 to 1: 2 and most preferably 1, 5: 1 to 1: 1, 5.
Der Anteil von Hydroxygruppen in der Verbindung (A) an der Summe der Hydro- xygruppen in den Verbindungen (A) und (C) beträgt in der Regel bis zu 20 mol%, bevorzugt bis zu 15 mol% und besonders bevorzugt bis zu 10 mol%. The proportion of hydroxy groups in the compound (A) to the sum of the hydroxyl groups in the compounds (A) and (C) is generally up to 20 mol%, preferably up to 15 mol% and particularly preferably up to 10 mol %.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen, enthaltend zumindest die Komponenten (A), (B) und (C) erfolgt durch Vermischung dieser Komponenten mit- einander. Es kann auch bevorzugt sein, die Komponente (A) in die Komponente (B) einzuarbeiten, gefolgt von Vermischung mit der Komponente (C), oder zunächst die Komponenten (A) und (C) miteinander zu vermischen und anschließend mit der Korn- ponente (A) zu vermischen. Denkbar wäre es auch, zunächst (B) und (C) zu vermischen und anschließend (A) einzumischen. The preparation of the coating compositions of the invention comprising at least the components (A), (B) and (C) is carried out by mixing these components with each other. It may also be preferred to incorporate component (A) into component (B), followed by mixing with component (C), or first to mix components (A) and (C) with each other and then to mix with the component (B). component (A). It would also be conceivable to first mix (B) and (C) and then (A) to interfere.
Es stellt eine besondere Ausführungsform dar, zunächst die Komponenten (A) und (B) zu vermischen und unter erhöhter Temperatur optional in Gegenwart eines Katalysators zumindest teilweise reagieren zu lassen. Anschließend wird mit Komponente (B) sowie optional anderen Lackbestandteilen vermischt und die Beschichtungsmasse auf das Substrat appliziert. Auf diese Weise erhält man eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung der Komponente (A) in der Beschichtung (siehe unten). It is a particular embodiment, first to mix the components (A) and (B) and to allow at elevated temperature optionally react at least partially in the presence of a catalyst. Subsequently, it is mixed with component (B) and optionally other coating constituents and the coating composition is applied to the substrate. In this way one obtains a substantially uniform distribution of the component (A) in the coating (see below).
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Komponente (A) bei einer Temperatur oberhalb der Umgebungstemperatur mit den anderen Komponenten vermischt, beispielsweise bei 30 bis 80 °C, bevorzugt 40 bis 60 °C. Besonders bevorzugt wird (A) in Form einer Schmelze mit den anderen Komponenten vermischt. Es ist auch denkbar, die Komponente (A) in einem Lösungsmittel gelöst mit den anderen Komponenten zu vermischen. In a preferred embodiment, the component (A) is mixed at a temperature above the ambient temperature with the other components, for example at 30 to 80 ° C, preferably 40 to 60 ° C. Particularly preferably, (A) is mixed in the form of a melt with the other components. It is also conceivable to mix component (A) dissolved in a solvent with the other components.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen können sowohl ein- als auch zweikom- ponentig sein. Zweikomponentig bedeutet dabei, daß die Komponenten (B) und (C) sowie gegebenenfalls andere Lackbestandteile erst relativ kurz vor der Applikation miteinander vermischt werden und dann im wesentlichen erst nach der Applikation auf das Substrat miteinander reagieren. Das Vermischen geschieht bei zweikomponenti- gen Lacken meist innerhalb eines Zeitraums von nicht mehr als 12 Stunden, bevorzugt nicht mehr als 10, besonders bevorzugt nicht mehr als 9, ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 7, insbesondere nicht mehr als 5 und speziell nicht mehr als 3 Stunden vor Aufbringen auf das Substrat. The coating compositions according to the invention can be both one-component and two-component. Two-component means that the components (B) and (C) and optionally other coating constituents are mixed together only relatively shortly before the application and then essentially react with one another after application to the substrate. Mixing usually takes place in the case of two-component paints within a period of not more than 12 hours, preferably not more than 10, more preferably not more than 9, very preferably not more than 7, in particular not more than 5 and especially not more than 3 hours before application to the substrate.
Im Gegensatz dazu können einkomponentige (1 K) Beschichtungsmassen länger vor der Applikation miteinander vermischt werden. In contrast, one-component (1 K) coating compositions can be mixed together longer before application.
Die mit den erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen erhaltenen Beschichtungen weisen in der Regel eine Glasübergangstemperatur Tg oberhalb von -30, bevorzugt oberhalb von -10 °C auf. Die obere Grenze liegt in der Regel bei Glasübergangstem- peraturen Tg von nicht mehr als 120, bevorzugt nicht mehr als 100 °C (nach der DSC- Methode (Differential Scanning Calorimetry) gemäß ASTM 3418/82). The coatings obtained with the coating compositions according to the invention generally have a glass transition temperature T g above -30, preferably above -10 ° C. The upper limit is usually at glass transition temperatures T g of not more than 120, preferably not more than 100 ° C (according to the DSC method (Differential Scanning Calorimetry) according to ASTM 3418/82).
In einer bevorzugten Ausführungsform bildet die Komponente (A) in der Beschichtung kristalline Phasen mit einem Durchmesser bis zu 1000 nm, bevorzugt bis zu 800 nm, besonders bevorzugt bis zu 600 nm, ganz besonders bevorzugt bis zu 400 nm und insbesondere bis zu 250 nm. Die Phasen weisen in der Regel einen Durchmesser (gemessen an der breitesten Stelle) von mindestens 20 nm, bevorzugt mindestens 50 nm und ganz besonders bevorzugt mindestens 100 nm auf. In a preferred embodiment, component (A) forms crystalline phases in the coating with a diameter of up to 1000 nm, preferably up to 800 nm, more preferably up to 600 nm, very particularly preferably up to 400 nm and in particular up to 250 nm. The phases usually have a diameter (measured at the widest point) of at least 20 nm, preferably at least 50 nm and very particularly preferably at least 100 nm.
Die kristallinen Phasen in der Beschichtung können im wesentlichen gleichmäßig ver- teilt sein, sie können im wesentlichen eine Schicht auf der Oberfläche der Beschichtung bilden oder sie können an der Oberfläche eine höhere Konzentration aufweisen als im Inneren der Beschichtung. Bestimmung des Durchmessers der kristallinen Phasen und Definition des Konzentrationsprofils erfolgen dabei wie beschrieben in der EP 1204701 B1 . The crystalline phases in the coating may be substantially evenly distributed, they may substantially form a layer on the surface of the coating, or they may have a higher concentration at the surface than inside the coating. Determination of the diameter of the crystalline phases and definition of the concentration profile are carried out as described in EP 1204701 B1.
Die Anordnung der kristallinen Phasen in der Beschichtung hängt stark von den Eigenschaften der Komponenten (A), (B) und (C) ab. The arrangement of the crystalline phases in the coating depends strongly on the properties of the components (A), (B) and (C).
Als grobe Regel kann gelten, daß hydrophobe, also langkettige Fettsäuren (A1 ) zu- meist eine gleichmäßige Verteilung der Komponente (A) in der Beschichtung bewirken, wohingegen hydrophile, also kurzkettige Fettsäuren (A1 ) bewirken, daß einen Konzentrationsanstieg der Komponente (A) zur Oberfläche bewirken. A general rule is that hydrophobic, ie long-chain fatty acids (A1) mostly cause a uniform distribution of component (A) in the coating, whereas hydrophilic, ie short-chain fatty acids (A1) cause an increase in concentration of component (A) cause the surface.
Wird jedoch eine besonders hydrophile Polyhydroxyverbindung (C) eingesetzt, so kann dieser Konzentrationsanstieg zur Oberfläche zumindest teilweise ausgeglichen werden. However, if a particularly hydrophilic polyhydroxy compound (C) is used, this increase in concentration towards the surface can be at least partially compensated.
Zur Reparatur (Selbstheilung) der erfindungsgemäßen und ausgehärteten Beschich- tungen werden die Beschichtungen für einen Zeitraum von mindestens 10 min, bevor- zugt mindestens 15 min, bevorzugt mindestens 20 min, besonders bevorzugt mindestens 30, ganz besonders bevorzugt mindestens 45 und insbesondere mindestens 60 min auf eine Temperatur erhitzt, die mindestens 25, bevorzugt mindestens 30 und besonders bevorzugt mindestens 35 °C oberhalb der Glasübergangstemperatur der Beschichtung liegt. For repair (self-healing) of the coatings according to the invention and cured coatings are the coatings for a period of at least 10 minutes, preferably at least 15 minutes, preferably at least 20 minutes, more preferably at least 30, most preferably at least 45 and in particular at least 60 min heated to a temperature which is at least 25, preferably at least 30 and more preferably at least 35 ° C above the glass transition temperature of the coating.
Ein solches Erhitzen kann durch Behandeln bei einer entsprechenden Temperatur erfolgen (beispielsweise in einem Ofen oder Bandofen) oder kann zusätzlich oder ausschließlich auch durch Erwärmen mit NIR-Strahlung erfolgen, wobei als NIR-Strahlung hier elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 760 nm bis 2,5 μηη, bevorzugt von 900 bis 1500 nm bezeichnet ist. Such heating can be carried out by treatment at a corresponding temperature (for example in an oven or belt furnace) or can additionally or exclusively also be carried out by heating with NIR radiation, in which case NIR radiation is electromagnetic radiation in the wavelength range from 760 nm to 2.5 μηη, preferably from 900 to 1500 nm is designated.
Die die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel können insbesondere als Grundierungen, Füller, pigmentierte Decklacke und Klarlacke im Bereich Industrie-, insbesondere Flugzeug- oder Großfahrzeuglackierung, Holz-, Auto-, insbesondere OEM- oder Autoreparaturlackierung, oder Dekolackierung eingesetzt werden. Die Verbindungen (A) führen in den erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen durch ihre Schmelzbarkeit zu einem Selbstheilungseffekt in den Beschichtungen. The coating compositions according to the invention can be used in particular as primers, fillers, pigmented topcoats and clearcoats in the field of industrial, in particular aircraft or large vehicle painting, wood, automotive, in particular OEM or automotive refinish, or decoration. The compounds (A) lead in the coating compositions of the invention by their meltability to a self-healing effect in the coatings.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Verbin- düngen (A) als Reaktionspartner mit Di- und Polyisocyanaten und die damit erhaltenen Umsetzungsprodukte. Der Vorteil derartiger Umsetzungsprodukte ist, daß diese in Zweikomponenten-Polyurethanlacken zu einer Selbstheilung der Beschichtungen führen. In dieser Schrift verwendete ppm- und Prozentangaben beziehen sich, falls nicht anders angegeben, auf Gewichtsprozente und -ppm. Another object of the present invention is the use of compounds fertilize (A) as a reactant with di- and polyisocyanates and the reaction products thus obtained. The advantage of such reaction products is that they lead to self-healing of the coatings in two-component polyurethane coatings. Ppm and percentages used in this specification, unless otherwise indicated, are by weight percent and ppm.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, aber nicht auf diese Beispiele einschränken. Beispiele The following examples are intended to illustrate but not to limit the invention. Examples
Fettsäure (A1 ):  Fatty acid (A1):
Raffiniertes, sehr hartes Montanwachs (fossiles Pflanzenwachs), bestehend  Refined, very hard montan wax (fossil plant wax), consisting
aus langkettigen Fettsäuren (C16-C36) mit einer Säure-Zahl von 125 und einem Molekulargewicht von 600 g/mol. (Waradur® LS der Völpker Spezialprodukte GmbH) from long-chain fatty acids (C16-C36) with an acid number of 125 and a molecular weight of 600 g / mol. (Waradur® LS from Völpker Spezialprodukte GmbH)
Polyol (A2): Polyol (A2):
Auf Sorbitol gestartetes und unter Kaliumhydroxidkatalyse hergestelltes, hexafunktio- nelles Polypropylenoxid mit einer OH-Zahl von 490 (nach DIN 53240) und einem Molekulargewicht von 570 g/mol.  Hexafunctional polypropylene oxide having a OH number of 490 (according to DIN 53240) and a molecular weight of 570 g / mol started on sorbitol and prepared by potassium hydroxide catalysis.
Polyisocyanat (B1 ): Polyisocyanate (B1):
HDI-Isocyanurat mit einem NCO-Gehalt von 22,2% und einer Viskosität von 2800 mPa.s bei 23°C (Basonat® Hl 100 der BASF SE). Polyisocyanat (B2):  HDI isocyanurate with an NCO content of 22.2% and a viscosity of 2800 mPa.s at 23 ° C (Basonat® HI 100 BASF SE). Polyisocyanate (B2):
IPDI-Isocyanurat, 70%ig in Butylacetat gelöst mit einem NCO-Gehalt von 12,1 % und einer Viskosiät von 600 mPa.s bei 23°C (Vestanat® T1890 B der Evonik).  IPDI isocyanurate, 70% dissolved in butyl acetate with an NCO content of 12.1% and a Viskosiät of 600 mPa.s at 23 ° C (Vestanat® T1890 B Evonik).
Polyacrylatol (C): Polyacrylate (C):
Macrynal® SM 636/70 BAC mit einem OH-Zahl von 135 mg KOH/g der Cytec. Wachsester Herstellung (A): Macrynal® SM 636/70 BAC with an OH number of 135 mg KOH / g from Cytec. Waxy production (A):
8,0 g des Polyol A2 wurden mit 15,0g Fettsäure A1 bei 130°C gemischt und 50 mg Dibutylzinndilaurat zugegeben. Die Umsetzung erfolgte unter Argonatmosphäre bei 170°C über 6 Stunden. Dabei wurde entstehendes Wasser bzw. Alkohol unter redu- ziertem Druck (500 mbar) aus dem Reaktionsgemisch entfernt. Anschließend wurde das Produkt in Methanol ausgefällt und unter Vakuum getrocknet. 8.0 g of the polyol A2 were mixed with 15.0 g of fatty acid A1 at 130 ° C and added 50 mg of dibutyltin dilaurate. The reaction was carried out under argon atmosphere at 170 ° C for 6 hours. This resulted in the formation of water or alcohol under redu- ciert pressure (500 mbar) removed from the reaction mixture. Subsequently, the product was precipitated in methanol and dried under vacuum.
Das polyolmodifizierte kristalline Wachs A (Beispiel 1 und Beispiel 2) bzw. das Wachs (A2 - Vergleich 2) wurde in der Lackformulierung bei 60 °C gelöst und die erhaltenen Filme wurden auf ein Glassubstrat aufgetragen wie folgt: The polyol-modified crystalline wax A (Example 1 and Example 2) and the wax (A2 - Comparison 2) were dissolved in the paint formulation at 60 ° C and the resulting films were applied to a glass substrate as follows:
Die Polyurethanlacke wurden auf Glasplatten (100 mm x 150 mm) mit einem Filmziehrakel einer Spaltbreite von 200 μηη aufgetragen. Somit konnten homogene Lackfilme mit unterschiedlichen Gehalten an polyolmodifizierten kristallinen Wachsen erhalten werden. The polyurethane coatings were applied to glass plates (100 mm × 150 mm) with a film-drawing bar having a gap width of 200 μm. Thus, homogeneous paint films with different levels of polyol-modified crystalline waxes could be obtained.
Die Lacke wurden für 30 min bei 130 °C ausgehärtet. The paints were cured for 30 min at 130 ° C.
Der Lack wurde einem Kratztest unterzogen. Dabei wurde ein Hammer (500 g) mit einem Vlies ScotchBrite® 7448 Typ S ultrafine bestückt und eine definierte Anzahl an Doppelhüben ausgeführt. Der Glanz wurde mit einem Glanzmessgerät (Erich- sen Picogloss 503) bestimmt (60° Messgeometrie) und die Proben danach 30 min bei 130 °C getempert. Im Anschluss wurde der Glanz erneut wie beschrieben gemessen und der Zyklus mehrere Male durchlaufen The paint was subjected to a scratch test. A hammer (500 g) was fitted with a ScotchBrite® 7448 type S ultrafine fleece and a defined number of double strokes were carried out. The gloss was determined using a gloss meter (Erichsen Picogloss 503) (60 ° measuring geometry) and the samples were then tempered at 130 ° C. for 30 minutes. The gloss was then measured again as described and the cycle was repeated several times
Doppelhübe Vergleich 1 Beispiel 1 Beispiel 2 Double strokes Comparison 1 Example 1 Example 2
Glanz [%] Glanz [%] Glanz [%] Gloss [%] gloss [%] gloss [%]
0 100 100 1000 100 100 100
50 35 36 56 50 35 36 56
T = 130 °C 67 81 95  T = 130 ° C 67 81 95
100 19 33 68  100 19 33 68
T = 130 °C 33 70 90  T = 130 ° C 33 70 90
150 15 39 44  150 15 39 44
T = 130 °C 13 65 54  T = 130 ° C 13 65 54
200 10 28 44  200 10 28 44
T = 130 °C 10 48 64  T = 130 ° C 10 48 64

Claims

Patentansprüche  claims
Beschichtungsmassen, enthaltend als Aufbaukomponenten Coating compositions containing as structural components
(A) mindestens ein Ester, der mindestens zwei Hydroxygruppen aufweist, formal aufgebaut aus (A) at least one ester having at least two hydroxyl groups, formally composed of
(A1 ) mindestens einer Fettsäure, die mindestens 12 Kohlenstoffatome aufweist und  (A1) at least one fatty acid having at least 12 carbon atoms and
(A2) mindestens einem Polyol mit mindestens drei Hydroxygruppen,  (A2) at least one polyol having at least three hydroxyl groups,
(B) mindestens ein gegebenenfalls blockiertes Di- oder Polyisocyanat, sowie (B) at least one optionally blocked di- or polyisocyanate, and
(C) mindestens eine Polyhydroxyverbindung. (C) at least one polyhydroxy compound.
Beschichtungsmassen gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Verbindung (A1 ) um eine Alkan- oder Alkencarbonsäure handelt. Coating compositions according to Claim 1, characterized in that the compound (A1) is an alkane- or alkenecarboxylic acid.
Beschichtungsmassen gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (A1 ) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Laurinsäure, My- ristinsäure, Pentadecansäure, Palmitinsäure, Margarinsäure, Stearinsäure, No- nadecansäure, Arachinsäure, Behensäure, Lignocerinsäure, Hexacosansäure, Octacosansäure, Triacontansäure, Dotricosansäure, Tritricosansäure, Tetratrico- sansäure, Pentatricosansäure, Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure. Coating compositions according to Claim 1, characterized in that the compound (A1) is selected from the group consisting of lauric acid, myristic acid, pentadecanoic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, nonanoic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, hexacosanoic acid, octacosanoic acid, triacontanoic acid , Dicricanoic acid, tritricosanoic acid, tetratricanoic acid, pentatricosanoic acid, oleic acid, linoleic acid and linolenic acid.
Beschichtungsmassen gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß drei bis sechs Hydroxygruppen aufweist. Coating compositions according to one of the preceding claims, characterized in that it contains three to six hydroxyl groups.
Beschichtungsmassen gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (A2) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Trimethylolbutan, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Pentaerythrit, Glycerin, Ditrimethylolpropan, Dipentaerythrit, Sorbit, Mannit, Diglycerol, Threit, Erythrit, Adonit (Ribit), Arabit (Lyxit), Xylit, Dulcit (Galactit), Maltit und Isomalt. Coating compositions according to one of the preceding claims, characterized in that the compound (A2) is selected from the group consisting of trimethylolbutane, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, glycerol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol, sorbitol, mannitol, diglycerol, threitol, erythritol, adonite (Ribit ), Arabitol (lyxite), xylitol, dulcitol (galactitol), maltitol and isomalt.
Beschichtungsmassen gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (A2) pro Hydroxygruppe ein- bis dreifach al- koxyliert ist. Coating compositions according to one of the preceding claims, characterized in that the compound (A2) is alkoxylated one to three times per hydroxyl group.
Beschichtungsmassen gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (A2) pro Hydroxygruppe ein- bis dreifach e- thoxyliert ist. Coating compositions according to one of the preceding claims, characterized in that the compound (A2) is ethoxylated one to three times per hydroxy group.
8. Beschichtungsmasse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt der Verbindung (A) mindestens 45 °C be- trägt. 8. Coating composition according to one of the preceding claims, characterized in that the melting point of the compound (A) at least 45 ° C be wearing.
Beschichtungsmasse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindung (B) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Urethanen, Biureten und Isocyanuraten von 1 ,6-Hexamethylendiisocyanat (HDI) oder 1 -lsocyanato-3-isocyanato-methyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexan. Coating composition according to one of the preceding claims, characterized in that compound (B) is selected from the group consisting of urethanes, biurets and isocyanurates of 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI) or 1-isocyanato-3-isocyanato-methyl-3,5 , 5-trimethyl-cyclohexane.
Beschichtungsmasse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindung (C) eine Hydroxylzahl von 16,5 bis 264mg KOH/g Festharz aufweist. Coating composition according to one of the preceding claims, characterized in that compound (C) has a hydroxyl number of 16.5 to 264 mg KOH / g of solid resin.
Beschichtungsmassen gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, zusammengesetzt wie folgt: Coating compositions according to one of the preceding claims, composed as follows:
(A) von 0,1 bis 20 Gew%, (A) from 0.1 to 20% by weight,
(B) von 20 bis 50 Gew%,  (B) from 20 to 50% by weight,
(C) von 20 bis 50 Gew%,  (C) from 20 to 50% by weight,
lacktypische Additive (D) von 0 bis 5 Gew%,  typical paint additives (D) from 0 to 5% by weight,
Pigmente und/oder Füllstoffe (E) von 0 bis 60 Gew%, mit der Maßgabe, daß die Summe immer 100 Gew% ergibt.  Pigments and / or fillers (E) from 0 to 60% by weight, with the proviso that the sum always gives 100% by weight.
12. Verfahren zur Selbstheilung von ausgehärteten Beschichtungen gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Beschich- tung für einen Zeitraum von mindestens 10 min auf eine Temperatur erhitzt, die mindestens 25 °C oberhalb der Glasübergangstemperatur der Beschichtung liegt. 12. A process for the self-healing of cured coatings according to any one of the preceding claims, characterized in that the coating is heated for a period of at least 10 minutes to a temperature which is at least 25 ° C above the glass transition temperature of the coating.
13. Verwendung von Verbindungen (A) wie in Anspruch 1 definiert als Reaktions- partner mit Di- und Polyisocyanaten in Zweikomponenten-Polyurethanlacken. 13. Use of compounds (A) as defined in claim 1 as a reaction partner with di- and polyisocyanates in two-component polyurethane coatings.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5634351B2 (en) 2010-09-07 2014-12-03 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー Coating composition
EP2890690B1 (en) 2012-08-28 2016-04-27 Covestro Deutschland AG Binder with cyclic carbonate structures
EP2892936B1 (en) 2012-09-04 2019-04-17 Covestro Deutschland AG Silane functional binder with thiourethane structure
JP2015532314A (en) 2012-09-28 2015-11-09 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se Water-emulsifiable isocyanate with improved gloss
US9260605B2 (en) 2013-03-29 2016-02-16 The Chemours Company Fc, Llc Urethane based extenders for surface effect compositions
US10138392B2 (en) 2013-03-29 2018-11-27 The Chemours Company Fc, Llc Non-fluorinated urethane based coatings
JP2016518497A (en) 2013-05-02 2016-06-23 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se Water-emulsifiable isocyanate for coatings with improved gloss
CN106414463B (en) 2014-01-31 2020-02-14 科思创德国股份有限公司 Silane-modified carboxamides
EP3155164B1 (en) 2014-06-12 2021-03-17 The Chemours Company FC, LLC Wax and urethane based extender blends for surface effect compositions
CN107001578A (en) 2014-09-26 2017-08-01 科慕埃弗西有限公司 Coating based on partially fluorinated carbamate
CN107001553B (en) 2014-09-26 2020-10-27 科慕埃弗西有限公司 Sulfonated fluorinated, non-fluorinated or partially fluorinated carbamates
WO2016048684A1 (en) 2014-09-26 2016-03-31 The Chemours Company Fc, Llc Method of imparting water repellency with non-fluorinated laundry treatment compositions
US9938431B2 (en) 2014-09-26 2018-04-10 The Chemours Company Fc, Llc Use of non-fluorinated or partially fluorinated urethanes in coatings
JP2017536439A (en) 2014-09-26 2017-12-07 ザ ケマーズ カンパニー エフシー リミテッド ライアビリティ カンパニー Non-fluorinated and partially fluorinated polymers
EP3198072B1 (en) 2014-09-26 2020-10-28 The Chemours Company FC, LLC Non-fluorinated urethane based coatings
US10844161B2 (en) 2016-08-09 2020-11-24 Covestro Deutschland Ag Silane-functional polymeric polyurethanes
US20220251280A1 (en) 2019-07-11 2022-08-11 Covestro Intellectual Property Gmbh & Co. Kg Process of preparing allophanate- and/or thioallophanate group-containing compounds
EP3763792A1 (en) 2019-07-11 2021-01-13 Covestro Deutschland AG Method for the production of isocyanurates from uretdiones
EP3872108A1 (en) 2020-02-28 2021-09-01 Covestro Intellectual Property GmbH & Co. KG Compositions containing uretdione groups
EP3916032A1 (en) 2020-05-29 2021-12-01 Covestro Deutschland AG Compositions containing uretdione groups crosslinking at low temperatures
EP4029892A1 (en) 2021-01-13 2022-07-20 Covestro Deutschland AG Compositions containing uretdione groups

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL273014A (en) * 1960-12-29
JPS5136367B2 (en) * 1974-01-25 1976-10-08
FR2320563A1 (en) 1975-08-07 1977-03-04 Saint Gobain PLASTIC PROTECTIVE GLASSES
FR2496089A1 (en) 1980-12-11 1982-06-18 Saint Gobain Vitrage SECURITY SHEET GLAZING
DE3314788A1 (en) 1983-04-23 1984-10-25 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen MULTI-STAGE PROCESS FOR PRODUCING HEXAMETHYLENE DIISOCYANATE-1,6 AND / OR ISOMERIC ALIPHATIC DIISOCYANATES WITH 6 CARBON ATOMS IN THE ALKYLENE RESIDUE
DE3314790A1 (en) 1983-04-23 1984-10-25 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen MULTI-STAGE PROCESS FOR PRODUCING 3-ISOCYANATOMETHYL-3,5,5-TRIMETHYL-CYCLOHEXYLISOCYANATE
FR2548674B1 (en) 1983-07-04 1986-05-02 Saint Gobain Vitrage PROCESS FOR TREATING THE SURFACE OF A TRANSPARENT LAYER HAVING ANTILACERATION AND SELF-HEALING PROPERTIES
DE3704350A1 (en) * 1987-02-12 1988-08-25 Henkel Kgaa WATER-DISCOVERABLE COATING AGENTS
DE3827975A1 (en) 1988-08-18 1990-03-01 Basf Ag METHOD FOR PREVENTING FLOWERS FROM MINERAL SUBSTRATES
DE3828033A1 (en) 1988-08-18 1990-03-08 Huels Chemische Werke Ag CIRCUIT PROCESS FOR PRODUCING (CYCLO) ALIPHATIC DIISOCYANATES
ES2062188T3 (en) 1989-06-23 1994-12-16 Bayer Ag PROCEDURE FOR THE ELABORATION OF COATINGS.
JP3231151B2 (en) 1993-07-23 2001-11-19 サン−ゴバン ビトラージュ Method for producing multilayer film
FI101976B (en) 1995-08-22 1998-09-30 Tikkurila Cps Oy Tinting paste for paint products
DE19930961A1 (en) * 1999-07-05 2001-01-11 Bayer Ag Polyurethane dispersions
BR0012882A (en) 1999-07-30 2002-04-09 Ppg Ind Ohio Inc Cured coatings having improved scratch resistance, coated substrates and related methods
DE10013186A1 (en) 2000-03-17 2001-09-20 Basf Ag Polyisocyanates
DE10013187A1 (en) 2000-03-17 2001-10-11 Basf Ag Highly functional polyisocyanates
DE10334753A1 (en) * 2003-07-30 2005-03-10 Constr Res & Tech Gmbh Self-crosslinking high molecular weight polyurethane dispersion
DE102005047562A1 (en) 2005-10-04 2007-04-05 Bayer Materialscience Ag Two-component coating system for production of flexible coatings on various substrates, contains a polyisocyanate prepolymer with allophanate-linked polyether groups and an aminofunctional polyaspartate ester as hardener

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2011124710A1 *

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WO2011124710A1 (en) 2011-10-13

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