EP3568423A1 - Low-solvent coating systems for textiles - Google Patents

Low-solvent coating systems for textiles

Info

Publication number
EP3568423A1
EP3568423A1 EP18700873.5A EP18700873A EP3568423A1 EP 3568423 A1 EP3568423 A1 EP 3568423A1 EP 18700873 A EP18700873 A EP 18700873A EP 3568423 A1 EP3568423 A1 EP 3568423A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coating composition
component
isocyanate
composition according
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18700873.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen Köcher
Rafael LANGER
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.)
Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Covestro Deutschland AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Covestro Deutschland AG filed Critical Covestro Deutschland AG
Publication of EP3568423A1 publication Critical patent/EP3568423A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • C09D175/08Polyurethanes from polyethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0838Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds
    • C08G18/0842Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents
    • C08G18/0847Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents in the presence of solvents for the polymers
    • C08G18/0852Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents in the presence of solvents for the polymers the solvents being organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C08G18/12Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/2805Compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/285Nitrogen containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3203Polyhydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3203Polyhydroxy compounds
    • C08G18/3215Polyhydroxy compounds containing aromatic groups or benzoquinone groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3225Polyamines
    • C08G18/3234Polyamines cycloaliphatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/4009Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
    • C08G18/4018Mixtures of compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/48
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4236Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups
    • C08G18/4238Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups derived from dicarboxylic acids and dialcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4804Two or more polyethers of different physical or chemical nature
    • C08G18/4812Mixtures of polyetherdiols with polyetherpolyols having at least three hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4825Polyethers containing two hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4829Polyethers containing at least three hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4833Polyethers containing oxyethylene units
    • C08G18/4837Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6666Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C08G18/667Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6674Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7614Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring
    • C08G18/7628Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the aromatic ring by means of an aliphatic group
    • C08G18/7642Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the aromatic ring by means of an aliphatic group containing at least two isocyanate or isothiocyanate groups linked to the aromatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate groups, e.g. xylylene diisocyanate or homologues substituted on the aromatic ring

Definitions

  • the present invention relates to a special, low-solvent coating composition for the elastic coating of textile materials comprising component A), at least one blocked, isocyanate-terminated prepolymer and component B) at least one polyamine.
  • the invention further provides a process for coating substrates, in particular textiles, with the coating composition according to the invention, and the coated substrate obtainable thereby, and also the use of the coating composition according to the invention for the production of elastic coatings or elastic films.
  • Low-solvent coating compositions for textiles based on polyurethane ureas are generally known and described, for example, in DE 2 902 090 A1.
  • the coating systems comprise 2 constituents, a ketoxime-blocked polyisocyanate and a compound which has two amino groups which react with one another at temperatures above 120 ° C. At these temperatures, the ketoxime groups are split off and the NCO groups released and are available for reaction with the amine component.
  • the described systems furthermore have good storage stability at ambient temperatures. From the coating compositions elastic films can be obtained which have good mechanical stability. In film formation, however, ketoximes, such as butanone oxime, are liberated. Butanonoxime is currently thought to be a substance hazardous to health. Currently, evaluations are being conducted on this substance to assess the toxicology of the substance.
  • solid blocked polyisocyanates are described as curing agents for powder coatings, wherein, inter alia, aralkyl-substituted secondary amines such as tert-butylbenzylamine are mentioned as blocking agents.
  • aralkyl-substituted secondary amines such as tert-butylbenzylamine are mentioned as blocking agents.
  • Such paints cure even at less than 170 ° C and show no tendency to discoloration even when baked, overburning or weathering.
  • blocking agents for polyisocyanates in thermosetting liquid paint applications such amines, especially N-tert-butyl-N-benzylamine, described in the patents EP 1375550, EP 1375551 and EP 1375552.
  • Dimethylpyrazoles are also known as blocking agents for polyisocyanates (D.A Wieks and Zeno W. Wieks, Jr., Progress in Organic Coatings 43 (2001), 131-140; DA Wieks and Zeno W. Wieks
  • the blocking agents described have not hitherto been used for producing elastic textile coatings.
  • the problem arises that, in the case of an exchange of the blocking agent of ketoximes, for example tert-butylbenzylamine or 3,5 -Dimethylpyrazol not have sufficient storage stability at room temperature (Potlife or pot life) more. This means that after mixing the two components, the viscosity increases so fast that processing after a short time, in many cases within an hour, at room temperature is no longer possible.
  • a coating composition for the elastic coating of textile materials containing at least one blocked isocyanate-terminated prepolymer (component A), wherein the isocyanate-terminated prepolymer is prepared from a polyol component a) and an araliphatic isocyanate component b), and the terminal isocyanate groups are blocked with N-alkylbenzylamines or partially with N-alkylbenzylamines and in some cases with 3,5-dimethylpyrazole, at least one polyamine (component B) and ⁇ 30% by weight, preferably ⁇ 25% by weight , or preferably ⁇ 20 wt .-%, based on the total mass of the coating composition, of at least one organic solvent.
  • component A blocked isocyanate-terminated prepolymer
  • the isocyanate-terminated prepolymer is prepared from a polyol component a) and an araliphatic isocyanate component b
  • the terminal isocyanate groups are blocked with N-alky
  • the araliphatic isocyanate component b) preferably has at least two isocyanate groups.
  • araliphatic isocyanate component b) is understood to mean that the isocyanate component b) has at least one aliphatic carbon atom and at least one aromatic hydrocarbon group.
  • at least one of the at least two terminal isocyanate groups of the araliphatic isocyanate component b) is bonded to an aliphatic carbon atom.
  • at least two of the at least two isocyanate groups of the araliphatic isocyanate component b) are each bonded to an aliphatic carbon atom.
  • Preferred polyisocyanates for the preparation of the prepolymer component A are those which have bound the isocyanate group to an aliphatic carbon atom, the isocyanate alkyl groups of which are preferably linked to one another via an aromatic radical.
  • Preferred polyisocyanates of this type are tetramethylxylylene diisocyanate (m- and / or p-TMXDI).
  • the prepolymers A contain xylylene diisocyanate (m- and / or p-XDI).
  • the terminal isocyanate groups of the isocyanate-terminated prepolymer are selected from the group consisting of m-tetramethylxylylene diisocyanate (m-TMXDI), p-tetramethylxylylene diisocyanate (p-TMXDI), m-xylylene diisocyanate (m-XDI), p-xylylene diisocyanate ( p-XDI) or a mixture of at least two thereof.
  • the terminal isocyanate groups of the isocyanate-terminated prepolymer preferably consist of xylylene diisocyanate (m- and / or p-XDI).
  • the low-solvent coating compositions according to the invention are suitable for the coating of textiles and form elastic films with good mechanical properties without the release of ketotoxins.
  • the coating compositions according to the invention also have a sufficiently long shelf life at room temperature prior to processing. This is not the case when prepolymers based purely on aromatic polyisocyanates or containing a high proportion of aromatic polyisocyanates are used.
  • the coating composition contains a blocked, isocyanate-terminated prepolymer (component A) wherein the isocyanate-terminated prepolymer is prepared from a polyol component a) and an isocyanate component b) and the terminal isocyanate groups with N-alkylbenzylamines or partially with N-alkyl benzylamines and partially blocked with 3,5-dimethylpyrazole.
  • component A a blocked, isocyanate-terminated prepolymer
  • the coating composition preferably contains from 30 to 95% by weight and more preferably from 50 to 95% by weight of component A), based on the total weight of the coating composition.
  • the polyol component a) used to prepare the prepolymer component A) preferably comprises at least one polyol preferably selected from the group consisting of polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, polyether carbonate polyols and polyester carbonate polyols or a mixture of at least two thereof.
  • the number average molecular weight M n of the at least one polyol is preferably in a range from 300 to 8000 g / mol, or preferably in a range from 400 to 7000 g / mol, or preferably in a range from 500 to 6000 g / mol.
  • the at least one polyol has an average functionality of hydroxyl groups in a range of 1.5 to 4.0, or preferably in a range of 1.8 to 3.5, or preferably in a range of 2.0 to 3.0.
  • polymeric polyols such as polyether polyols or polyester polyols, means here in particular that the polyols mentioned above have at least two, preferably at least three, interconnected repeat units of the same or alternating structural units Gel permeation chromatography (GPC) in tetrahydrofuran at 23 ° C.
  • GPC Gel permeation chromatography
  • the properties of the resulting films such as elasticity, moduli, melting temperature and water swelling can be influenced.
  • Compounds suitable as polyol component a) are preferably selected from the group consisting of bifunctional polypropylene oxide ethers based on bisphenol A, bifunctional polypropylene oxide ethers based on propylene glycol, trifunctional polyethers of propylene oxide and ethylene oxide based on glycerol or a mixture of at least two thereof.
  • polyol component for the preparation of the polyurethane prepolymers polyhydric polyether polyols known per se from polyurethane chemistry can be used which are obtainable in a manner known per se by alkoxylation of suitable starter molecules.
  • Suitable starter molecules are, for example, simple polyols such as ethylene glycol, 1,2- and 1,3-propylene glycol and 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 2-ethylhexanediol-1,3-glycerol, trimethylolpropane , Pentaerythritol, sorbitol and low molecular weight, hydroxyl-containing esters of such polyols with aliphatic or aromatic dicarboxylic acids, and low molecular weight ethoxylation or propoxylation of such simple polyols or any mixtures of at least two such modified or unmodified alcohols, water, organic polyamines having at least two NH bonds or any mixtures of at least two such starter molecules.
  • simple polyols such as ethylene glycol, 1,2- and 1,3-propylene glycol and 1,4-butanediol, 1,6-hexane
  • aromatic hydroxy compounds such as bisphenol A.
  • Suitable for the alkoxylation are cyclic ethers such as tetrahydrofuran and / or alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxides, styrene oxide or epichlorohydrin, in particular ethylene oxide and / or propylene oxide, in any order or can also be used in a mixture of at least two of them in the alkoxylation.
  • Suitable polyether polyols made up of repeating propylene oxide and / or ethylene oxide units are, for example Desmophen ® -, Acclaim ® -, Arcol ® -, Baycoll ® -, Bayfill ® -, Bayflex ® - Baygal ® -, PET ® - and polyethers polyols of Covestro AG (such.
  • Desmophen 3600Z ® ® Desmophen 1900U
  • Acclaim ® polyol 2200 Acclaim ® polyol 40001
  • Arcol ® polyol 1030 Arcol polyol ® 1070
  • Baycoll BD ® 1110 Bayfill VPPU ® 0789, Baygal ® K55, PET ® 1004 polyether ® S180 ).
  • suitable homo- polyethylene oxides are the BASF SE example Pluriol ® E-marks suitable homo- Pol propylene oxides are, for example Pluriol ® P brands from BASF SE, suitable mixed copolymers of ethylene oxide and propylene oxide such as the Pluronic ® PE or PLURIOL ® RPE brands of BASF SE.
  • Suitable polyester polyols are, for example, the known polycondensates of di- and optionally tri- and tetraols and di- and optionally tri- and tetracarboxylic acids or hydroxycarboxylic acids or lactones.
  • the free polycarboxylic acids it is also possible to use the corresponding polycarboxylic acid anhydrides or corresponding polycarboxylic acid esters of lower alcohols for the preparation of the polyesters or mixtures of at least two thereof.
  • diols examples include ethylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, furthermore 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, butanediol (1,3), butanediol (1,4), hexanediol ( 1, 6) and isomers, neopentyl glycol or hydroxyphenic acid neopentyl glycol esters or mixtures of at least two thereof.
  • polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, furthermore 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, butanediol (1,3), butanediol (1,4), hexanediol ( 1, 6) and isomers, neopentyl glycol or hydroxyphenic acid neopentyl glycol esters or mixtures of at least two thereof.
  • polyols such as trimethylolpropane, glycerol, erythritol, pentaerythritol, trimethylolbenzene or trishydroxyethyl isocyanurate, or mixtures of at least two thereof.
  • phthalic acid As dicarboxylic acids, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, glutaric acid, tetrachlorophthalic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, malonic acid, suberic acid, 2-methylsuccinic acid, 3,3-diethylglutaric acid and / or 2,2 Dimethyl succinic acid or mixtures of at least two thereof.
  • the acid source used may also be the corresponding anhydrides.
  • monocarboxylic acids such as benzoic acid and hexanecarboxylic acid may additionally be used.
  • Hydroxycarboxylic acids which can be used as reactants in the preparation of a polyesterpolyol having terminal hydroxyl groups are, for example, hydroxycaproic acid, hydroxybutyric acid, hydroxydecanoic acid, hydroxystearic acid and the like, and also mix at least two of them.
  • Suitable lactones are caprolactone, butyrolactone and homologs. Preference is given to caprolactone.
  • Preferred polycarbonate polyols are those which are obtainable, for example, by reaction of carbonic acid derivatives, such as diphenyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate or phosgene, with polyols, preferably diols.
  • diols examples include ethylene glycol, 1,2- and 1,3-propanediol, 1,3- and 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, neopentyl glycol, 1,4-bishydroxymethylcyclohexane, 2 Methyl-1,3-propanediol, 2,2,4-trimethylpentane-1,3-diol, di-, tri- or tetraethylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycols, dibutylene glycol, polybutylene glycols, bisphenol A, tetrabromobisphenol A but also lactone modified diols or mixtures of at least two of these in question.
  • polyols for the preparation of the polycarbonate polyols and polyester polyols or polyether polyols can be used.
  • the diol component for the preparation of the polycarbonate polyols contains 40 to 100% by weight of hexanediol, preferably 1,6-hexanediol and / or hexanediol derivatives, preferably those which in addition to terminal OH groups ether or ester groups, for example products by Reaction of 1 mole of hexanediol with at least 1 mole, preferably 1 to 2 moles of caprolactone or by etherification of hexanediol with itself to di- or trihexylenglycol were obtained.
  • Polyether-polycarbonate diols can also be used.
  • the hydroxyl polycarbonates should be substantially linear.
  • Glycerol trimethylolpropane, hexanetriol-1,2,6, butanetriol-1,2,4, trimethylolpropane, pentaerythritol, quinitol, mannitol, sorbitol, methyl glycoside or 1,3,4,6-dianhydrohexitols are suitable for this purpose, for example.
  • butane-1,4-diol or ⁇ -caprolactone are suitable for this purpose, for example.
  • polycarbonate diols are those based on mixtures of 1,6-hexanediol and 1,4-butanediol.
  • polycarbonate polyols are found, for example, in US Pat. As in EP 1359177 A.
  • Desmophen ® C types of Covestro AG can be used, such as. B. Desmophen ® C 1100 or Desmophen ® C 2200th
  • polyether carbonate polyols, polycarbonate polyols and / or polyetherestercarbonate polyols can be obtained by reacting alkylene oxides, preferably ethylene oxide, propylene oxide or mixtures thereof, optionally further co-monomers with CO 2 in the presence of a further H-functional initiator compound and using catalysts .
  • catalysts comprise double metal cyanide catalysts (DMC catalysts) and / or metal complex catalysts, for example based on the metals zinc and / or cobalt, for example zinc glutarate catalysts (described, for example, in MH Chistholm et al., Macromolecules 2002, 35, 6494), so-called zinc diiminate catalysts (described, for example, in SD Allen, J.
  • the polyol component a) preferably has at least two different polyols.
  • the at least two different polyols may differ in at least one of the following properties: i) their molecular mass;
  • the polyol component a) comprises at least two different polyols, a first polyol and at least one further polyol.
  • the polyol component a) comprises the first polyol in an amount in a range of 0.1 to 50% by weight, or preferably in a range of 1 to 30% by weight, or preferably in a range of 5 to 20% by weight. -% on.
  • the polyol component comprises all other polyols in an amount ranging from 50 to 99 wt%, or in a range of 60 to 95 wt%, or preferably in a range of 70 to 90 wt%.
  • Each of the at least two polyols is preferably selected from the group of polyols previously mentioned in connection with the polyol component a).
  • Suitable araliphatic starting diisocyanates for the preparation of the polyisocyanate components A) are any diisocyanates whose isocyanate groups are bonded via optionally branched aliphatic radicals to an optionally further substituted aromatic such.
  • the abovementioned starting diisocyanates can also be reacted as polyisocyanates for the reaction with the selected polyols to give the prepolymers.
  • the polyisocyanate component prepared from said araliphatic diisocyanates is preferably uretdione, isocyanurate, iminooxadiazinedione, urethane, allophanate, biuret and / or oxadiazinetrione-containing polyisocyanates based on araliphatic diisocyanates which are present at 23 ° C in solid form or have a viscosity of more than 150,000 mPas, and their content of isocyanate groups of 10 to 22 wt .-% and of monomeric araliphatic diisocyanates is less than 1.0 wt .-%.
  • the preparation of the polyisocyanate components A) from said araliphatic diisocyanates can be prepared by the usual methods for the oligomerization of diisocyanates, as described, for. In Laos et al., J. Prakt. Chem. 336, 1994, 185-200, followed by separation of the unreacted monomeric diisocyanates by distillation or extraction. Concrete examples of low-monomer polyisocyanates of araliphatic diisocyanates can be found, for example, in JP-A 2005161691, JP-A 2005162271 and EP-A 0 081 713.
  • Preferred polyisocyanates A) are those with uretdione, allophanate, isocyanurate, iminooxadiazinedione and / or biuret structure. Preference is given to the preparation of the prepolymers by reacting the polyols with araliphatic starting diisocyanates, as mentioned above.
  • the prepolymers can be freed from monomeric starting diisocyanates by thin-layer distillation. The direct reaction of the prepolymers without prior thin film distillation is preferred.
  • the araliphatic starting diisocyanates are those of the type described above based on xylylene diisocyanate (m-XDI, p-XDI) and / or tetramethylxylylene diisocyanate (m- and p-TMXDI). Very particular preference is given to xylylene diisocyanate (m- or p-XDI).
  • araliphatic starting diisocyanates may by any method, for. Example, by phosgenation in the liquid phase or gas phase or on phosgene-free path, for example by urethane cleavage.
  • the components a) and b) it is also possible to use further isocyanate-reactive compounds for the preparation of the prepolymers.
  • at least some low molecular weight polyols can also be used for the preparation of the isocyanate-containing prepolymers.
  • Suitable low molecular weight polyols are short-chain, ie containing 2 to 20 carbon atoms, aliphatic, araliphatic or cycloaliphatic diols or triols.
  • diols examples are ethylene glycol, diethylene glycol, triethylglycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 2-ethyl-2-butylpropanediol, trimethylpentanediol, positionally isomeric diethyloctanediols , 1,3-butylene glycol, cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,6-hexanediol, 1,2- and 1,4-cyclohexanediol, hydrogenated bisphenol A (2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane) , 2,2-Dimethyl-3-hydroxypropionic acid (2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl ester).
  • suitable triols are trimethylolethane, trimethylolpropane or glycerol, preference is given to trimethylolpropane.
  • amines or amino alcohols are di- or polyamines, as well as hydrazides, e.g. Hydrazine, 1,2-ethylenediamine, 1,2- and 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,6-diaminohexane, isophoronediamine, isomer mixture of 2,2,4- and 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine, diethylenetriamine, 1,3- and 1,4-xylylenediamine, ⁇ , ⁇ , ⁇ ', ⁇ '-tetramethyl-1,3- and 1,4-diaminodicyclohexylmethane, dimethyl ethylenediamine , Hydrazine, adipic dihydrazide, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane,
  • diamines or amino alcohols are generally suitable low molecular weight diamines or amino alcohols containing active hydrogen with respect to NCO groups of different reactivity, such as compounds which in addition to a primary amino group also secondary amino groups or in addition to an amino group (primary or secondary) also OH Groups.
  • Examples of these are primary and secondary amines, preferably selected from the group consisting of 3-amino-1-methylaminopropane, 3-amino-1-ethylaminopropane, 3-amino-1-cyclohexylaminopropane, 3-amino-1-methylaminobutane, furthermore amino alcohols, such as N-aminoethylethanolamine, ethanolamine, 3-aminopropanol, neopentanolamine and diethanolamine or mixtures of at least two thereof. Diethanolamine is preferably used.
  • monofunctional compounds which are reactive with NCO groups such as monoamines, in particular mono-secondary amines or monoalcohols.
  • monoamines in particular mono-secondary amines or monoalcohols.
  • monoamines in particular mono-secondary amines or monoalcohols.
  • monoamines in particular mono-secondary amines or monoalcohols.
  • monoamines in particular mono-secondary amines or monoalcohols.
  • monoamines in particular mono-secondary amines or monoalcohols.
  • monoamines in particular mono-secondary amines or monoalcohols.
  • monoamines in particular mono-secondary amines or monoalcohols.
  • these are ethanol, n-butanol, ethylene glycol monobutyl ether, 2-ethylhexanol, 1-octanol, 1-dodecanol, 1-hexadecanol, methylamine, ethylamine, propy
  • the isocyanate-terminated prepolymer is prepared by reacting components a) and b) and optionally other isocyanate-reactive components with one another, preferably by reacting components a) and b) with one another.
  • the polyol component a) may be initially charged and then the isocyanate component b) may be added or else be proceeded in the reverse order.
  • the reaction is preferably carried out at temperatures in a range of 23 and 120 ° C, or preferably in a range of 50 to 100 ° C.
  • the temperature guide can be varied before and after the addition of the individual components in this area.
  • the reaction can be carried out with the addition of common solvents or in bulk, preferably in bulk.
  • the reaction can be carried out without catalyst, but also in the presence of catalysts which accelerate the formation of urethanes from isocyanates and polyol components.
  • component C tert.
  • Amines such as B. triethylamine, tributylamine, dimethylbenzylamine, diethylbenzylamine, pyridine, methylpyridine, dicyclohexylmethylamine, dimethylcyclohexylamine, ⁇ , ⁇ , ⁇ ', ⁇ '-tetramethyldiaminodiethylether, bis (dimethylaminopropyl) - urea, N-methyl or N-ethylmorpholine, N- Cocomorpholine, N-cyclohexylmorpholine, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, N, N, N', N'-tetramethyl-1,3-butanediamine, ⁇ , ⁇ , ⁇ ', ⁇ '-tetramethyl-1,
  • Triethanolamine triisopropanolamine, N-methyl- and N-ethyl-diethanolamine, dimethylaminoethanol, 2- (N, N-dimethylaminoethoxy) ethanol, N, N ', N "-tris- (dialkylaminoalkyl) hexahydrotriazines, eg N, N' , N "-tris- (dimethylaminopropyl) -s-hexahydrotriazine and / or bis (dimethylaminoethyl) ether; Metal salts, such as.
  • iron (II) chloride iron (III) chloride, bismuth (III) - bismuth (III) 2-ethylhexanoate, bismuth (III) octoate, bismuth (III) neodecanoate, zinc chloride, zinc 2- ethyl caproate, stannous octoate, stannous ethyl caproate, stannous palmitate, dibutyltin (IV) dilaiate (DBTL), dibutyltin (IV) dichloride or lead octoate; Amidines, such as.
  • Tetraalkylammoniumhydroxide such as. Tetramethylammonium hydroxide
  • Alkali hydroxides such as.
  • sodium hydroxide and alkali metal such as. As sodium methylate and potassium isopropylate, and alkali metal salts of long-chain fatty acids having 10 to 20 carbon atoms and optionally pendant OH groups.
  • catalysts C) are tertiary amines, bismuth and tin compounds of the type mentioned.
  • the catalysts mentioned by way of example can be used in the preparation of the coating composition according to the invention individually or in the form of any mixtures with one another and optionally in amounts of 0.01 to 5.0 wt .-%, preferably 0.1 to 2 wt .-%, calculated as the total amount of catalysts used, based on the total amount of the starting compounds used.
  • the terminal isocyanate groups of the prepolymers are blocked with N-alkyl-benzylamine or partially with N-alkyl-benzylamine and partially with 3,5-dimethylpyrazole (DMP), preferably exclusively with N-alkyl-benzylamine.
  • DMP 3,5-dimethylpyrazole
  • Suitable blocking agents are N-alkyl-benzylamines according to the definition as described in paragraph [0014] and [0015] of DE 102004057916. Very particular preference is given from this class of derivatives to N-benzyl-tert-butylamine. Mixtures of these benzylamine-based blocking agents with 3,5-dimethylpyrazole are also possible.
  • the terminal isocyanate groups of the prepolymer are blocked with N-tert-butylbenzylamine.
  • the isocyanate-terminated prepolymers are completely or partially reacted with the blocking agents.
  • the blocking agent is preferably used in the amount such that the equivalents of isocyanate blocking suitable groups of the blocking agent at least 30 mol .-%, or preferably at least 50 mol .-%, or preferably at least 95 mol .-%, of the amount of corresponding blocking isocyanate groups.
  • a slight excess of blocking agent may be useful to ensure complete reaction of all isocyanate groups. As a rule, the excess is not more than 20 mol%, preferably not more than 15 mol%, or preferably not more than 10 mol%, based on the total content of the isocyanate groups to be blocked.
  • the amount of NCO blocking suitable th groups of the blocking agent therefore at 95 mol .-% to 110 mol .-%, based on the amount of isocyanate groups to be blocked of the polyurethane prepolymer.
  • the blocking of the terminal isocyanate groups with DMP and secondary N-alkylbenzylamines is advantageously carried out at temperatures of 23 ° C to 100 ° C, or preferably at temperatures of 40 to 90 ° C.
  • the blocking agents are preferably first added to the prepolymer in pure form. As the reaction proceeds, a large increase in viscosity may occur depending on the structure of the prepolymer. In this case, common solvents can then be added to limit the increase in viscosity.
  • the viscosity of the resulting blocked prepolymers is preferably ⁇ 200,000 mPas, or preferably ⁇ 150,000 mPas, or preferably ⁇ 110,000 mPas.
  • the viscosity can also be adjusted by adding organic solvents, wherein ⁇ 30 wt .-%, preferably ⁇ 20 wt .-%, or preferably ⁇ 10 wt .-%, or preferably ⁇ 6 wt .-% of organic solvent, be used based on the total mass of prepolymer and solvent.
  • the coating composition further contains component B), at least one polyamine.
  • component B at least one polyamine.
  • Polyamines according to the invention are understood as meaning those amines which have at least two amino groups.
  • component B) comprises at least one diamine, or component B) consists exclusively of one or more diamines.
  • Such polyamines may contain either primary or secondary amino groups or mixtures of these.
  • Suitable polyamines are: hydrazides, for example hydrazine, 1,2-ethylenediamine, 1,2- and 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,6-diaminohexane, isophoronediamine, isomer mixtures of 2, 2,4- and 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine, diethylenetriamine, 1,3- and 1,4-xylylenediamine, ⁇ , ⁇ , ⁇ ', ⁇ '-tetramethyl-1,3- and -1, 4-xylylenediamine and 4,4-diaminodicyclohexylmethane, dimethylethylenediamine, hydrazine, adipic dihydrazide, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexylmethane and
  • Suitable as suitable polyamines are low molecular weight diamines or amino alcohols which contain active hydrogen with NCO groups of different reactivity, such as compounds which, in addition to a primary amino group, also have secondary amino groups or OH groups in addition to an amino group (primary or secondary).
  • Examples of these are primary and secondary amines, such as 3-amino-1-methylaminopropane, 3-amino-1-one Ethylaminopropane, 3-amino-1-cyclohexylaminopropane, 3-amino-1-methylaminobutane, furthermore amino alcohols, such as N-aminoethylethanolamine, ethanolamine, 3-aminopropanol, neopentanolamine and preferably diethanolamine or mixtures of at least two thereof.
  • primary and secondary amines such as 3-amino-1-methylaminopropane, 3-amino-1-one Ethylaminopropane, 3-amino-1-cyclohexylaminopropane, 3-amino-1-methylaminobutane, furthermore amino alcohols, such as N-aminoethylethanolamine, ethanolamine, 3-aminopropanol, neopentanolamine and preferably diethanolamine
  • Suitable polyamines are also secondary polyamines which have ester groups, the so-called polyaspartates.
  • Polyaspartates are available by reacting primary polyamines with maleates or fumarates.
  • the primary polyamines may in particular be selected from the group consisting of ethylenediamine, 1,2- and 1,3-propanediamine, 2-methyl-1,2-propanediamine, 2,2-dimethyl-1,3-propanediamine, 1, 3- and 1,4-butanediamine, 1,3- and 1,5-pentanediamine, 2-methyl-1,5-pentanediamine, 1,6-hexanediamine, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediamine, 2, 2,4- and / or 2,4,4-trimethyl-l, 6-hexanediamine, 1 J-heptanediamine, 1, 8-octanediamine, 1,9-nonanediamine, 1,1 O-decanediamine, 1,11-undecanediamine , 1,12-dodecanediamine, 1-a
  • Preferred primary polyamines are 1-amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane (isophorone diamine or IPDA), bis (4-aminocyclohexyl) methane, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) -methane, 1 , 6-diamino-hexane, 2-methylpentamethylenediamine, ethylenediamine and 3,3 ⁇ - [1,2-ethanediylbis (oxy)] bis (1-propanamine).
  • IPDA isophorone diamine or IPDA
  • Suitable polyaspartates and their preparation are described, for example, in patent applications US2005 / 0159560 A1, EP0403921 A1, EP0470461 A1 and in US Pat. Nos. 5,126,170, 5,214,086, 5,236,741, 5,243,012, 5,364,955, 5,412,056, 5,623,045, 5,736,604, 6, 183,870, 6,355,829, 6,458,293 and 6,482,333 and in published European patent application 667,362. Furthermore, aspartates are known which include aldimine groups (see US Pat. Nos. 5,489,704, 5,559,204 and 5,847,195). Secondary aspartic acid amide esters are known from US Pat. No. 6,005,062.
  • Component B) preferably comprises 4,4'-diaminocyclohexylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexylmethane and 4,4'-diamino-3,3'5,5'-tetramethyldicyclohexylmetlian, or mixtures of at least two thereof ,
  • the ratio of the isocyanate groups in component b) to hydroxyl groups in component a) is> 1.5: 1, or preferably> 1.8: 1, or preferably> 1.9: 1.
  • the polyol component a) preferably comprises or consists of a mixture of at least two polyol components, where the individual polyols may consist of polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, polyether carbonate polyols, polyester carbonate polyols and polyetheresterocarbonate polyols preferably selected from the polyols described above.
  • the number-average molecular weights M n of the polyols are preferably in the range from 500 to 6000 g mol, the average OH functionality preferably in the range 1.8 to 3.5, particularly preferably in a range from 2.0 to 3.0.
  • the coating composition preferably contains from 5 to 50% by weight or preferably from 5 to 30% by weight of component B), based on the total weight of the coating composition.
  • the coating composition contains ⁇ 30% by weight, preferably ⁇ 15% by weight, or preferably ⁇ 10% by weight, based on the total composition of coating composition, of at least one organic solvent C. Therefore, the coating composition be referred to as low in solvents.
  • Suitable organic solvents are all solvents customary in the textile industry; esters, alcohols, ketones, for example butyl acetate, methoxypropyl acetate, methyl ethyl ketone or mixtures of at least two of these solvents are particularly suitable. Particularly preferred is methoxypropyl acetate.
  • the organic solvent can be added together with component A), component B), but also separately before, during or after the mixing of A) and B).
  • the organic solvent is preferably introduced into the composition together with component A).
  • the solvent is preferably added after mixing components A) and B).
  • the coating composition does not comprise water.
  • the weight ratio of component A) to component B) is preferably ⁇ 10: 4, particularly preferably ⁇ 10: 3.5 and very particularly preferably ⁇ 10: 3.
  • component b) has an average NCO functionality in a range from 1.5 to 4.0, preferably in a range from 1.8 to 3.8 or preferably in a range from 2.0 to 3.5 on.
  • the weight ratio of component A) to component B) is ⁇ 10: 3, or preferably ⁇ 10: 2 or preferably ⁇ 10: 1.5.
  • the ratio of component A) to component B) is preferably selected so that amine groups to blocked NCO groups in an equivalent ratio of 0.8 to 1.1, more preferably from 0.9 to 1.05 and most preferably from 0.95 to 1.0 are present.
  • the coating compositions according to the invention may further comprise the auxiliaries and additives known per se in textile coating processing, such as, for example, As pigments, UV stabilizers, antioxidants, fillers, blowing agents, matting agents, handle additives, antifoaming agents, light stabilizers, plasticizers and / or flow control agents. These auxiliaries and additives are preferably present in a concentration ⁇ 15% by weight, more preferably 0.01% to 10% by weight, based on the total weight of the coating composition.
  • the coating composition preferably comprises 30 to 95% by weight of component A), 2 to 50% by weight of component B), 0 to 15% by weight of component C) and 0 to 15% by weight of auxiliary and additives, wherein the components A), B), C) and the auxiliaries and additives to 100 wt .-% complement.
  • the coating composition is preferably prepared by mixing all components at 20 to 30 ° C for 20 to 50 minutes.
  • the components A) and B) are advantageously first stored separately and mixed only as soon as possible before the application or processing of the coating composition.
  • the coating composition preferably has a viscosity immediately after the mixing of the components, which still makes it possible to process the coating composition by the common methods used in the textile industry, in particular by knife coating.
  • the viscosity of the coating composition may also be influenced by auxiliaries and additives, such as those mentioned above.
  • the coating composition should still be processable for at least 4 hours after mixing.
  • Another object of the invention is a method for coating substrates, wherein the coating composition according to the invention applied to a substrate and in a Temperature in a range of 90 to 200 ° C, preferably in a range of 110 to 180 ° C, or preferably in a range of 130 to 170 ° C is crosslinked.
  • the crosslinking takes place by reaction of the components A) and B) with each other, in particular triggered by the effect of temperature.
  • the blocked polyisocyanate A) initially passes at least partially into an unblocked form as a result of the action of temperature, and the blocked polyisocyanate A) particularly preferably passes completely into an unblocked form.
  • the deblocked isocyanate groups can then react with the amino groups of component B) with crosslinking.
  • Crosslinking is particularly preferably carried out using temperature profiles in which the temperature is increased stepwise in the specified temperature range over the course of the crosslinking time.
  • the crosslinking time under the influence of temperature is altogether preferably from 1 to 15 minutes, particularly preferably from 2 to 10 minutes and very particularly preferably from 2 to 5 minutes.
  • compositions according to the invention can be applied to the substrate in one or more layers.
  • the coating composition can be mixed with the usual coating or coating equipment, for example a squeegee, e.g. As a doctor blade, rollers or other devices are applied to the substrate. Also printing, spraying is possible.
  • the application is carried out by doctoring.
  • the application can be done on one or both sides.
  • the order can be made directly or via a transfer coating, preferably via transfer coating.
  • amounts of from 100 to 1000 g / m 2 are preferably applied to the substrate.
  • Suitable substrates are preferably textile materials, surface substrates of metal, glass, ceramic, concrete, natural stone, leather, natural fibers, and plastics such as PVC, polyolefins, polyurethane or the like. Three-dimensional structures are also suitable as carrier materials.
  • the substrate is particularly preferably a textile material or leather, very particularly preferably a textile material.
  • the substrate is a textile material.
  • textile materials are, for example, fabrics, fabrics, bonded and unbonded nonwovens.
  • the textile materials may be composed of synthetic, natural fibers and / or mixtures thereof.
  • textiles made of any desired fibers are suitable for the process according to the invention.
  • the substrates may be treated in all conventional manners, preferably by coating or bonding the fibers together or substrates to each other.
  • coated textile substrates can be surface-treated before, during or after the application of the coating composition according to the invention, eg. B. by pre-coating, grinding, velorizing, roughening and / or tumbling.
  • the coating then preferably consists of at least two layers, which are generally referred to as dashes.
  • the uppermost, the air-facing layer is referred to as the top coat.
  • the lowermost side facing the substrate, which joins the top coat or further layers of the multi-layer structure to the textile, is also referred to as an adhesive line.
  • one or more layers can be applied, which are generally referred to as intermediate streaks.
  • the coating method according to the invention it is possible in connection with textile materials to produce toppings, intermediate lines and even adhesive lines. Especially suitable is the process for producing intermediate strokes.
  • the intermediate strokes can be in a compact or foamed form.
  • Foaming agents can be used to produce foamed intermediate streaks.
  • Suitable propellants are known from the prior art.
  • a coated substrate obtainable by the process according to the invention.
  • the coating compositions according to the invention or the layers or bonds produced from them are preferably suitable for coating or producing substrates selected from the group consisting of outerwear, artificial leather articles, such as shoes, furniture upholstery materials, automotive interior trim materials and sporting goods or Combinations of at least two of these. This list is merely illustrative and not limiting. Furthermore, the use of the coating composition according to the invention for the production of elastic coatings or elastic films is the subject of the invention.
  • Elastic films and coatings in the sense of this invention preferably have an elongation at break of> 200%, preferably of> 300%, or preferably of> 400%), and / or a tensile strength of> 2 MPa or preferably of> 3 MPa and a 100% modulus of> 0.2 MPa or preferably> 0.3 MPa.
  • Another object of the invention is an elastic film comprising a coating composition according to the invention preferably prepared by the process according to the invention, wherein the elastic film has an elongation at break of>200%>,preferably> 300%, or preferably> 400%), and / or a Breaking stress of> 2 MPa, or preferably> 3 MPa.
  • the film has a 100% modulus of> 0.2 MPa, or preferably of> 0.3 MPa.
  • the elastic films or coatings preferably have a swellability in water of ⁇ 50%), more preferably ⁇ 30% and most preferably ⁇ 10%.
  • the free films were swollen in ethyl acetate at room temperature for 24 h and the volume change of the film piece after swelling was determined by means of a ruler.
  • a 0.1 to 0.2 mm thick film was punched out in a size of 50 * 20 mm and stored for 2 hours in ethyl acetate at room temperature.
  • the calculation of the volume swelling was made assuming that the change in all the dimensions is proportional to each other.
  • the number average molecular weight M n was determined by gel permeation chromatography (GPC) in tetrahydrofuran at 23 ° C.
  • the procedure was according to DIN 55672-1: "Gel Permeation Chromatography, Part 1 - Tetrahydrofuran as Eluent" (SECurity GPC system from PSS Polymer Service, flow rate 1.0 ml / min, columns: 2xPSS SDV linear M, 8 ⁇ 300 mm, 5 ⁇ m RID detector).
  • polystyrene samples of known molecular weight were used for calibration.
  • the calculation of the number average molecular weight was software-based. Baseline points and evaluation limits were determined in accordance with DIN 55672 Part 1.
  • Polyisocyanate 1 meta-xylylene diisocyanate (XDI)
  • Polyisoc anate 2 4,4'-methylene bis (phenyl isocyanate), pure 4,4'-isomer (MDI)
  • Polyisocyanate 3 Toluylene diisocyanate (20% 2,6-tolylene diisocyanate and 80% 2,4-toluene diisocyanate)
  • Polyisocyanate 4 Toluylene diisocyanate (100% 2,4-tolylene diisocyanate)
  • Polyisocyanate 5 Hexamethylene 1,6-diisocyanate (HDI)
  • Polyisocyanate 6 Isophorone diisocyanate (IPDI)
  • Diamine 1 4,4'-diamino-3,3'-dimethiyldicycloxylmxylamine (Laromin C 260, BASF, Germany) diamine 2: 4,4'-diaminodicycloliexylmetlian
  • the respective polyol mixture was stirred in a dehydration step at a pressure of 10 mbar for 1 h at 100 ° C to remove excess water from the mixture.
  • this component was added to the polyol mixture only after the dehydration step.
  • the polyol mixture was then adjusted to 65 ° C. and the amounts of Vulkanox BHT and triphenylphosphine indicated in Table 1 were added and this mixture was homogenized by stirring at 65 ° C. for 10 minutes. Within 1 min, the diisocyanates indicated in Table 1 were then added at this temperature (in the case of mixtures of diisocyanates, first the polyisocyanate 2, then the polyisocyanate 3).
  • the reaction with DMP proceeded in a similar manner, except that the DMP was added as a solid at 65 ° C after about 15 minutes of theoretical countercurrent NCO. It was allowed to react at this temperature as described for the other blocking agent until the NCO content dropped to zero. Depending on the change in the viscosity of the reaction mixture was diluted during the reaction or after completion of the reaction with the amount of MPA shown in Table 1.
  • a mixture of 439.0 g of polyol 6 and 219.0 g of polyol 2 was stirred at 100 ° C and a reduced pressure of 10 mbar for 1 h to remove excess water. Thereafter, to this mixture was added at 65 ° C within 1 to 2 minutes 184.8g HDI. The mixture was stirred at 65-70 ° C. for 3 h and at 80 ° C. for 11 h. The titrated NCO value showed that the reaction of the NCO groups with the OH groups was complete.
  • the prepolymers prepared with m-XDI as the diisocyanate component show no significant reaction when stored at room temperature in admixture with an aliphatic diamine. Such mixtures can be easily processed over a working day at any time. The mixture has a sufficient pot life.
  • inventive prepolymers of Examples 1 to 4 were reacted with the stoichiometric amount of diamine 1, 3% BYK 9565 (additive for PU-based synthetic leather, BYK Chemie GmbH, DE) and 0.5% Acronal L 700 (acrylic resin in 50% ethyl acetate, plasticizer for coatings, BASF, DE) and stirred for 3 minutes under vacuum.
  • Supermatt on BOR release paper is a wet film layer of 300 ⁇ geräkelt.
  • the film was dried with the following parameters in a convection oven:
  • Example 1 The inventive prepolymer of Example 1 was blended with the stoichiometric amount of diamine 2 and formulated, curled and cured to film as described above. The tensile test of the resulting film gave the following results.
  • FIG. 1 is a bar graph of the viscosity increase of Comparative Example 1 over a period of 3 hours;
  • Figure 2 is a bar graph of the viscosity increase of Example 1 over a period of 24 hours;
  • FIG. 3 is a bar graph of the viscosity increase of Comparative Example 2 over a period of 7 hours;
  • Figure 4 is a bar graph of the viscosity increase of Example 2 over a period of 24 hours
  • FIG. 5 is a bar graph of the viscosity increase of Comparative Example 3 over a period of 7 hours;
  • FIG. 6 a bar graph relating to the viscosity increase of example 3 over a time span of 24 hours;
  • FIG. 7 is a bar graph of the viscosity increase of Comparative Example 4 over a period of 7 hours;
  • FIG. 8 a bar graph relating to the viscosity increase of Example 4 over a period of 24 hours.
  • FIG. 1 illustrates the development of the viscosity of the mixture from Comparative Example 1 after addition of the amounts of diamine as indicated in Table 2 to the prepolymer prepared from aromatic polyisocyanates as component b) over 3 hours. It can be seen that within the first 3 hours an increase of the viscosity of about 47,300 MPa to a value above 100,000 MPa is observed, which represents a doubling of the viscosity values. Therefore, after 7 hours, this mixture was no longer processable, since it was completely solid, as can be seen from the values in Table 2.
  • FIG. 2 shows the viscosity development of Inventive Example 1 from Table 2 after the addition of the diamine.
  • FIG. 3 illustrates the evolution of the viscosity of the mixture from Comparative Example 2 after addition of the amounts of diamine as indicated in Table 2 to the prepolymer prepared from aromatic polyisocyanates as component b) over 7 hours. It can be seen that within the first 3 hours, the viscosity has risen from about 21,000 MPas to a value above 80,000 MPas, which is a quadrupling of the viscosity values. Therefore, after 24 hours, this mixture was no longer processable, since it was completely solid, as can be seen from the values in Table 2.
  • FIG. 4 shows the viscosity development of Inventive Example 2 from Table 2 after the addition of the diamine.
  • FIG. 5 illustrates the evolution of the viscosity of the mixture from Comparative Example 3 after addition of the amounts of diamine as indicated in Table 2 to the prepolymer prepared from aromatic polyisocyanates as component b) over 7 hours. It can be seen that within the first 3 hours, the viscosity has risen from about 64,000 MPas to a value above 240,000 MPas, which is a quadruplication of the viscosity values. Therefore, after 24 hours, this mixture was no longer processable, since it was completely solid, as can be seen from the values in Table 2.
  • FIG. 6 shows the viscosity development of Inventive Example 3 from Table 2 after the addition of the diamine.
  • FIG. 7 illustrates the evolution of the viscosity of the mixture of Comparative Example 4 after addition of the amounts of diamine as indicated in Table 2 to the prepolymer prepared from aromatic polyisocyanates as component b) over 7 hours.
  • FIG. 8 shows the viscosity development of Inventive Example 4 from Table 2 after the addition of the diamine.

Abstract

The invention relates to a coating composition for elastic coating of textile materials, containing at least one immobilized, isocyanate-terminated prepolymer (component A), wherein the isocyanate-terminated prepolymer is produced from a polyol component a) and from an araliphatic isocyanate component b), and the end-positioned isocyanate groups are blocked with N-alkyl benzylamines and/or partially with N-alkyl benzylamines and partially with 3,5-dimethyl pyrazole, at least one polyamine (component B) and < 30 wt%, based on the total mass the of coating composition of at least one organic solvent. The invention further relates to a method for coating substrates with the coating composition according to the invention, to the substrate which can be obtained thereby, and to the use of the coating composition according to the invention for producing elastic coatings or elastic films.

Description

Lösemittelarme Beschichtungssvsteme für Textilien  Low-solvent coating systems for textiles
Die vorliegende Erfindung betrifft eine spezielle, lösemittelarme Beschichtungszusammensetzung zur elastischen Beschichtung von textilen Materialien, enthaltend Komponente A), wenigstens ein blockiertes, isocyanatterminiertes-Prepolymer und Komponente B) wenigstens ein Polyamin. Wei- terhin ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Beschichtung von Substraten, insbesondere Textilien, mit der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung, sowie das dabei erhältliche beschichtete Substrat und auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung von elastischen Beschichtungen oder elastischen Filmen. Lösemittelarme Beschichtungszusammensetzungen für Textilien basierend auf Polyurethanharnstoffen sind allgemein bekannt und beispielsweise in der DE 2 902 090 AI beschrieben. Die Be- schichtungssysteme umfassen dabei 2 Bestandteile, ein Ketoxim-blockiertes Polyisocyanat und eine Verbindung, die zwei Aminogruppen aufweist, die bei Temperaturen oberhalb von 120 °C miteinander reagieren. Bei diesen Temperaturen werden die Ketoximgruppen abgespalten und die NCO-Gruppen freigesetzt und stehen zur Reaktion mit der Aminkomponente zur Verfügung. Die beschriebenen Systeme weisen weiterhin eine gute Lagerstabilität bei Umgebungstemperaturen auf. Aus den Beschichtungszusammensetzungen können elastische Filme erhalten werden, die eine gute mechanische Stabilität aufweisen. Bei der Filmbildung werden jedoch Ketoxime, wie Butanono- xim, freigesetzt. Bei Butanonoxim wird aktuell vermutet, dass es sich um eine gesundheitsgefähr- dende Substanz handeln könnte. Aktuell werden zu diesem Stoff Evaluierungen durchgeführt, um die Toxikologie des Stoffes zu bewerten. Je nach Ergebnis dieser Studien könnte es bei der Verwendung dieses Produktes in einigen Bereichen zu Veränderungen kommen, entweder durch die Verpflichtung zu zusätzlichen Kontrollmaßnahmen oder zum Wunsch nach Substitution dieses Produktes. Daher besteht stets der Bedarf nach alternativen, lösemittelarmen Beschichtungszusammensetzungen, die bei Umgebungstemperatur lagerstabil sind und bei ihrer Vernetzung bzw. Ausreaktion und Filmbildung keine Ketoxime freisetzen. Die erhaltenen Beschichtungen sollten jedoch trotzdem die vorteilhaften Eigenschaften der im Stand der Technik bekannten Systeme aufweisen. The present invention relates to a special, low-solvent coating composition for the elastic coating of textile materials comprising component A), at least one blocked, isocyanate-terminated prepolymer and component B) at least one polyamine. The invention further provides a process for coating substrates, in particular textiles, with the coating composition according to the invention, and the coated substrate obtainable thereby, and also the use of the coating composition according to the invention for the production of elastic coatings or elastic films. Low-solvent coating compositions for textiles based on polyurethane ureas are generally known and described, for example, in DE 2 902 090 A1. The coating systems comprise 2 constituents, a ketoxime-blocked polyisocyanate and a compound which has two amino groups which react with one another at temperatures above 120 ° C. At these temperatures, the ketoxime groups are split off and the NCO groups released and are available for reaction with the amine component. The described systems furthermore have good storage stability at ambient temperatures. From the coating compositions elastic films can be obtained which have good mechanical stability. In film formation, however, ketoximes, such as butanone oxime, are liberated. Butanonoxime is currently thought to be a substance hazardous to health. Currently, evaluations are being conducted on this substance to assess the toxicology of the substance. Depending on the outcome of these studies, there may be some changes in the use of this product in some areas, either through the requirement for additional control measures or the desire to substitute this product. Therefore, there is always a need for alternative, low-solvent coating compositions which are storage stable at ambient temperature and which do not release ketoximes when crosslinked or reacted and film-formed. However, the coatings obtained should nevertheless have the advantageous properties of the systems known in the art.
In DE 3434881 und EP 0787754 werden feste blockierte Polyisocyanate als Härter für Pulverlacke beschrieben, wobei unter anderem Aralkyl-substituierte sekundäre Amine wie tert.- Butylbenzylamin als Blockierungsmittel genannt sind. Solche Lacke härten bereits bei weniger als 170 °C aus und zeigen auch bei Einbrennen, Überbrennen oder Bewitterung keine Tendenz zur Verfärbung. Als Blockierungsmittel für Polyisocyanate in thermisch härtenden Flüssiglackanwendungen werden solche Amine, speziell N-tert.-Butyl-N-benzylamin, in den Patentschriften EP 1375550, EP 1375551 und EP 1375552 beschrieben. Ebenfalls sind Dimethylpyrazole als Blockierungsmittel für Polyisocyanate bekannt (D. A Wieks und Zeno W. Wieks Jr., Progress in Organic Coatings 43 (2001), 131 -140; D. A. Wieks und Zeno W. Wieks Jr., Progress in Organic Coatings 36 (1999), 148 - 172). In DE 3434881 and EP 0787754 solid blocked polyisocyanates are described as curing agents for powder coatings, wherein, inter alia, aralkyl-substituted secondary amines such as tert-butylbenzylamine are mentioned as blocking agents. Such paints cure even at less than 170 ° C and show no tendency to discoloration even when baked, overburning or weathering. As blocking agents for polyisocyanates in thermosetting liquid paint applications, such amines, especially N-tert-butyl-N-benzylamine, described in the patents EP 1375550, EP 1375551 and EP 1375552. Dimethylpyrazoles are also known as blocking agents for polyisocyanates (D.A Wieks and Zeno W. Wieks, Jr., Progress in Organic Coatings 43 (2001), 131-140; DA Wieks and Zeno W. Wieks, Jr., Progress in Organic Coatings 36 (1987). 1999), 148 - 172).
Die beschriebenen Blockierungsmittel wurden bisher noch nicht zur Herstellung elastischer Textil- beschichtungen verwendet. Es ergibt sich bei der Blockierung der bekannten lösemittelarmen Be- schichtungszusammensetzungen für Textilien basierend auf Polyurethanharnstoffen (beispielsweise gemäß DE 2 902 090 AI) das Problem, dass diese bei einem Austausch des Blockierungsmittel von Ketoximen auf beispielsweise tert.-Butyl-benzylamin oder 3,5-Dimethylpyrazol keine ausreichende Lagerstabilität bei Raumtemperatur (Potlife oder Topfzeit) mehr aufweisen. Dies bedeutet, dass nach Vermischen der beiden Komponenten die Viskosität derart schnell ansteigt, dass eine Verarbeitung schon nach kurzer Zeit, in vielen Fällen bereits innerhalb einer Stunde, bei Raumtemperatur nicht mehr möglich ist. The blocking agents described have not hitherto been used for producing elastic textile coatings. When blocking the known low-solvent coating compositions for textiles based on polyurethane ureas (for example, according to DE 2 902 090 A1), the problem arises that, in the case of an exchange of the blocking agent of ketoximes, for example tert-butylbenzylamine or 3,5 -Dimethylpyrazol not have sufficient storage stability at room temperature (Potlife or pot life) more. This means that after mixing the two components, the viscosity increases so fast that processing after a short time, in many cases within an hour, at room temperature is no longer possible.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, zur Textilbeschichtung geeignete, lösemittelarme Beschichtungszusammensetzungen bereitzustellen, die bei Umgebungstemperatur lagerstabil sind und im Beschichtungsverfahren keine Ketoxime freisetzen. Zudem sollen die aus entsprechenden Beschichtungszusammensetzungen erhaltenen Filme gute elastische und mechanische Eigenschaften aufweisen. It was therefore an object of the present invention to provide for textile coating suitable, low-solvent coating compositions which are storage stable at ambient temperature and do not release ketoximes in the coating process. In addition, the films obtained from corresponding coating compositions should have good elastic and mechanical properties.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß gelöst durch eine Beschichtungszusammensetzung zur elastischen Beschichtung von textilen Materialien, enthaltend, wenigstens ein blockiertes, iso- cyanatterminiertes-Prepolymer (Komponente A), wobei das isoeyanatterminierte Prepolymer hergestellt wird aus einer Polyolkomponente a) und einer araliphatischen Isocyanatkomponente b), und die endständigen Isocyanatgruppen mit N-Alkyl-benzylaminen oder teilweise mit N-Alkyl- benzylaminen und teilweise mit 3,5-Dimethylpyrazol blockiert sind, wenigstens ein Polyamin (Komponente B) und < 30 Gew.-%, bevorzugt < 25 Gew.-%, oder bevorzugt < 20 Gew.-%, bezo- gen auf die Gesamtmasse der Beschichtungszusammensetzung, wenigstens eines organischen Lösemittels. This object is achieved according to the invention by a coating composition for the elastic coating of textile materials containing at least one blocked isocyanate-terminated prepolymer (component A), wherein the isocyanate-terminated prepolymer is prepared from a polyol component a) and an araliphatic isocyanate component b), and the terminal isocyanate groups are blocked with N-alkylbenzylamines or partially with N-alkylbenzylamines and in some cases with 3,5-dimethylpyrazole, at least one polyamine (component B) and <30% by weight, preferably <25% by weight , or preferably <20 wt .-%, based on the total mass of the coating composition, of at least one organic solvent.
Bevorzugt weist die araliphatische Isocyanatkomponente b) mindestens zwei Isocyanatgruppen auf. Im Rahmen der Erfindung wird unter araliphatischer Isocyanatkomponente b) verstanden, dass die Isocyanatkomponente b) mindestens ein aliphatisches Kohlenstoffatom und mindestens eine aro- matische Kohlenwasserstoffgruppe aufweist. Bevorzugt ist mindestens eines der mindestens zwei endständigen Isocyanatgruppen der araliphatischen Isocyanatkomponente b) an ein aliphatisches Kohlenstoffatom gebunden. Weiterhin bevorzugt sind mindestens zwei der mindestens zwei Isocyanatgruppen der araliphatischen Isocyanatkomponente b) jeweils an ein aliphatisches Kohlenstoffatom gebunden. Bevorzugte Polyisocyanate für die Herstellung der Prepolymerkomponente A sind solche, die die Isocyanatgruppe an einem aliphatischen C-Atom gebunden haben, wobei deren Isocyanat- alkylgruppen bevorzugt über einen aromatischen Rest miteinander verknüpft sind. Bevorzugte Polyisocyanate dieser Art sind Tetramethylxylylendiisocyanat (m- und/oder p-TMXDI). Besonders bevorzugt enthalten die Prepolymere A Xylylendiisocyanat (m- und/oder p-XDI). The araliphatic isocyanate component b) preferably has at least two isocyanate groups. In the context of the invention, araliphatic isocyanate component b) is understood to mean that the isocyanate component b) has at least one aliphatic carbon atom and at least one aromatic hydrocarbon group. Preferably, at least one of the at least two terminal isocyanate groups of the araliphatic isocyanate component b) is bonded to an aliphatic carbon atom. Further preferably, at least two of the at least two isocyanate groups of the araliphatic isocyanate component b) are each bonded to an aliphatic carbon atom. Preferred polyisocyanates for the preparation of the prepolymer component A are those which have bound the isocyanate group to an aliphatic carbon atom, the isocyanate alkyl groups of which are preferably linked to one another via an aromatic radical. Preferred polyisocyanates of this type are tetramethylxylylene diisocyanate (m- and / or p-TMXDI). Particularly preferably, the prepolymers A contain xylylene diisocyanate (m- and / or p-XDI).
In einer bevorzugten Ausführungsform der Beschichtungszusammensetzung sind die endständigen Isocyanatgruppen des isocyanatterminierten Prepolymers ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus m-Tetramethylxylylendiisocyanat (m-TMXDI), p-Tetramethylxylylendiisocyanat (p-TMXDI), m- Xylylendiisocyanat (m-XDI), p-Xylylendiisocyanat (p-XDI) oder einem Gemisch aus mindestens zwei daraus. Vorzugsweise bestehen die endständigen Isocyanatgruppen des isocyanatterminierten Prepolymers aus Xylylendiisocyanat (m- und/oder p-XDI). In a preferred embodiment of the coating composition, the terminal isocyanate groups of the isocyanate-terminated prepolymer are selected from the group consisting of m-tetramethylxylylene diisocyanate (m-TMXDI), p-tetramethylxylylene diisocyanate (p-TMXDI), m-xylylene diisocyanate (m-XDI), p-xylylene diisocyanate ( p-XDI) or a mixture of at least two thereof. The terminal isocyanate groups of the isocyanate-terminated prepolymer preferably consist of xylylene diisocyanate (m- and / or p-XDI).
Es wurde überraschend gefunden, dass die erfindungsgemäßen lösemittelarmen Beschichtungszu- sammensetzungen für die Beschichtung von Textilien geeignet sind und ohne Freisetzung von Ke- toximen elastische Filme mit guten mechanischen Eigenschaften ausbilden. Insbesondere weisen die erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen vor der Verarbeitung auch eine ausreichend lange Lagerstabilität bei Raumtemperatur auf. Dies ist bei der Verwendung von Prepolyme- ren, die rein auf aromatischen Polyisocyanaten basieren oder einen hohen Anteil an aromatischen Polyisocyanaten aufweisen nicht der Fall. It has surprisingly been found that the low-solvent coating compositions according to the invention are suitable for the coating of textiles and form elastic films with good mechanical properties without the release of ketotoxins. In particular, the coating compositions according to the invention also have a sufficiently long shelf life at room temperature prior to processing. This is not the case when prepolymers based purely on aromatic polyisocyanates or containing a high proportion of aromatic polyisocyanates are used.
Die Beschichtungszusammensetzung enthält ein blockiertes, isocyanatterminiertes-Prepol mer (Komponente A), wobei das isocyanatterminierte Prepolymer hergestellt wird aus einer Polyol- komponente a) und einer Isocyanatkomponente b), und die endständigen Isocyanatgruppen mit N- Alkyl-benzylaminen oder teilweise mit N-Alkyl-benzylaminen und teilweise mit 3,5- Dimethylpyrazol blockiert sind. The coating composition contains a blocked, isocyanate-terminated prepolymer (component A) wherein the isocyanate-terminated prepolymer is prepared from a polyol component a) and an isocyanate component b) and the terminal isocyanate groups with N-alkylbenzylamines or partially with N-alkyl benzylamines and partially blocked with 3,5-dimethylpyrazole.
Die Beschichtungszusammensetzung enthält bevorzugt 30 bis 95 Gew.-% und besonders bevorzugt 50 bis 95 Gew.-% an Komponente A), bezogen auf die Gesamtmasse der Beschichtungszusammensetzung. The coating composition preferably contains from 30 to 95% by weight and more preferably from 50 to 95% by weight of component A), based on the total weight of the coating composition.
Bevorzugt umfasst die zur Herstellung der Prepolymerkomponente A) verwendete Polyolkompo- nente a) wenigstens ein Polyol bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyetherpo- lyolen, Polyesterpolyolen, Polycarbonatpolyolen, Polyethercarbonatpolyolen und Polyestercar- bonatpolyolen oder einer Mischung aus mindestens zwei hiervon. Das zahlenmittlere Molgewicht Mn des mindestens einen Polyols liegt bevorzugt in einem Bereich von 300 bis 8000 g/mol, oder bevorzugt in einem Bereich von 400 bis 7000 g/mol, oder bevorzugt in einem Bereich von 500 bis 6000 g/mol. Bevorzugt weist das mindestens eine Polyol eine mittlere Funktionalität an Hydroxylgruppen in einem Bereich von 1,5 bis 4,0, oder bevorzugt in einem Bereich von 1,8 bis 3,5, oder bevorzugt in einem Bereich von 2,0 bis 3,0 auf. Der Ausdruck„polymere" Polyole, wie Polyether- Polyole oder Polyestherpolyole bedeutet hier insbesondere, dass die oben genannten Polyole mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei miteinander verbundene Wiederholungseinheiten der gleichen oder sich abwechselnder Struktureinheiten aufweisen. Das zahlenmittlere Molekulargewicht wird im Rahmen dieser Anmeldung stets bestimmt durch Gelpermeationschromatographie (GPC) in Tetrahydrofuran bei 23°C. Es wird dabei vorgegangen nach DIN 55672-1 : "Gelpermeationschromatographie, Teil 1 - Tetrahydrofuran als Elutionsmittel" (SECurity GPC-System von PSS Polymer Service, Flussrate 1,0 ml/min; Säulen: 2*PSS SDV linear M, 8x300 mm, 5 μπι; RID-Detektor). Dabei werden Polystyrolproben bekannter Molmasse zur Kalibrierung verwendet. Die Berechnung des zahlenmittleren Molekulargewichts erfolgt softwaregestützt. Basislinienpunkte und Auswertegrenzen werden entsprechend der DIN 55672 Teil 1 festgelegt. The polyol component a) used to prepare the prepolymer component A) preferably comprises at least one polyol preferably selected from the group consisting of polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, polyether carbonate polyols and polyester carbonate polyols or a mixture of at least two thereof. The number average molecular weight M n of the at least one polyol is preferably in a range from 300 to 8000 g / mol, or preferably in a range from 400 to 7000 g / mol, or preferably in a range from 500 to 6000 g / mol. Preferably, the at least one polyol has an average functionality of hydroxyl groups in a range of 1.5 to 4.0, or preferably in a range of 1.8 to 3.5, or preferably in a range of 2.0 to 3.0. The expression "polymeric" polyols, such as polyether polyols or polyester polyols, means here in particular that the polyols mentioned above have at least two, preferably at least three, interconnected repeat units of the same or alternating structural units Gel permeation chromatography (GPC) in tetrahydrofuran at 23 ° C. The procedure according to DIN 55672-1 is "gel permeation chromatography, Part 1 - tetrahydrofuran as eluent" (SECurity GPC system from PSS Polymer Service, flow rate 1.0 ml / min; : 2 * PSS SDV linear M, 8x300 mm, 5 μπι; RID detector) .The polystyrene samples of known molecular weight are used for the calibration.The calculation of the number-average molecular weight is software-based.basic points and evaluation limits are determined in accordance with DIN 55672 Part 1.
Durch die Variation der zahlenmittleren Molekulargewichte und der Funktionalität der Polyole können die Eigenschaften der entstehenden Filme, wie beispielsweise Elastizität, Module, Schmelztemperatur und Wasserquellung beeinflusst werden. By varying the number average molecular weights and the functionality of the polyols, the properties of the resulting films, such as elasticity, moduli, melting temperature and water swelling can be influenced.
Als Polyolkomponente a) geeignete Verbindungen sind bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus bifunktionellen Polypropylenoxidethern auf Basis von Bisphenol A, bifunktionellen Polypropylenoxidethern auf Basis von Propylenglykol, trifunktionellen Polyethern aus Propylen- oxid und Ethylenoxid auf Basis von Glycerin oder einem Gemisch von mindestens zwei hiervon. Als Polyolkomponente zur Herstellung der Polyurethan-Prepolymere, können aus der Polyurethanchemie an sich bekannte, höhermolekulare Polyetherpolyole eingesetzt werden, die in an sich bekannter Weise durch Alkoxylierung von geeigneten Starter-Molekülen zugänglich sind. Compounds suitable as polyol component a) are preferably selected from the group consisting of bifunctional polypropylene oxide ethers based on bisphenol A, bifunctional polypropylene oxide ethers based on propylene glycol, trifunctional polyethers of propylene oxide and ethylene oxide based on glycerol or a mixture of at least two thereof. As a polyol component for the preparation of the polyurethane prepolymers, polyhydric polyether polyols known per se from polyurethane chemistry can be used which are obtainable in a manner known per se by alkoxylation of suitable starter molecules.
Geeignete Starter-Moleküle sind beispielsweise einfache Polyole wie Ethylenglykol, 1,2- bzw. 1,3- Propylenglykol und 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Neopentylglykol, 2-Ethylhexandiol-l,3, Glyze- rin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit sowie niedermolekulare, Hydroxylgruppen aufweisende Ester derartiger Polyole mit aliphatischen oder aromatischen Dicarbonsäuren, sowie niedermolekulare Ethoxylierungs- oder Propoxylierungsprodukte derartiger einfacher Polyole oder beliebige Gemische aus mindestens zwei derartiger modifizierter oder nicht modifizierter Alkohole, Wasser, organische Polyamine mit mindestens zwei N-H-Bindungen oder beliebige Gemische aus mindestens zweier derartiger Starter-Moleküle. Geeignet sind auch aromatische Hydroxyverbin- dungen wie z.B. Bisphenol A. Für die Alkoxylierung geeignet sind cyclische Ether wie Tetrahydrofuran und/oder Alkylenoxide wie Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxide, Styroloxid oder Epich- lorhydrin, insbesondere Ethylenoxid und/oder Propylenoxid, die in beliebiger Reihenfolge oder auch im Gemisch mindestens zweier davon bei der Alkoxylierung eingesetzt werden können. Handelsnamen der geeigneten Polyetherpolyole, aufgebaut aus sich wiederholenden Propylenoxid- und/oder Ethylenoxideinheiten sind beispielsweise die Desmophen®-, Acclaim®-, Arcol®-, Baycoll®-, Bayfill®-, Bayflex®- Baygal®-, PET®- und Polyether-Polyole der Covestro AG (wie z. B. Desmophen® 3600Z, Desmophen® 1900U, Acclaim® Polyol 2200, Acclaim® Polyol 40001, Arcol® Polyol 1004, Arcol® Polyol 1010, Arcol® Polyol 1030, Arcol® Polyol 1070, Baycoll® BD 1110, Bayfill® VPPU 0789, Baygal® K55, PET® 1004, Polyether® S180). Weitere geeignete homo- Polyethylenoxide sind beispielsweise die Pluriol® E-Marken der BASF SE, geeignete homo- Pol propylenoxide sind beispielsweise die Pluriol® P-Marken der BASF SE, geeignete gemischte Copolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid sind beispielsweise die Pluronic® PE oder Pluriol® RPE-Marken der BASF SE. Suitable starter molecules are, for example, simple polyols such as ethylene glycol, 1,2- and 1,3-propylene glycol and 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 2-ethylhexanediol-1,3-glycerol, trimethylolpropane , Pentaerythritol, sorbitol and low molecular weight, hydroxyl-containing esters of such polyols with aliphatic or aromatic dicarboxylic acids, and low molecular weight ethoxylation or propoxylation of such simple polyols or any mixtures of at least two such modified or unmodified alcohols, water, organic polyamines having at least two NH bonds or any mixtures of at least two such starter molecules. Also suitable are aromatic hydroxy compounds such as bisphenol A. Suitable for the alkoxylation are cyclic ethers such as tetrahydrofuran and / or alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxides, styrene oxide or epichlorohydrin, in particular ethylene oxide and / or propylene oxide, in any order or can also be used in a mixture of at least two of them in the alkoxylation. Trade names of suitable polyether polyols made up of repeating propylene oxide and / or ethylene oxide units are, for example Desmophen ® -, Acclaim ® -, Arcol ® -, Baycoll ® -, Bayfill ® -, Bayflex ® - Baygal ® -, PET ® - and polyethers polyols of Covestro AG (such. as Desmophen 3600Z ®, ® Desmophen 1900U, Acclaim ® polyol 2200 Acclaim ® polyol 40001, Arcol ® polyol 1004 Arcol ® polyol 1010 Arcol ® polyol 1030 Arcol polyol ® 1070, Baycoll BD ® 1110 Bayfill VPPU ® 0789, Baygal ® K55, PET ® 1004 polyether ® S180). Other suitable homo- polyethylene oxides are the BASF SE example Pluriol ® E-marks suitable homo- Pol propylene oxides are, for example Pluriol ® P brands from BASF SE, suitable mixed copolymers of ethylene oxide and propylene oxide such as the Pluronic ® PE or PLURIOL ® RPE brands of BASF SE.
Geeignete Polyesterpolyole sind beispielsweise die an sich bekannten Polykondensate aus Di- sowie gegebenenfalls Tri-, und Tetraolen und Di- sowie gegebenenfalls Tri- und Tetracarbonsäuren oder Hydroxycarbonsäuren oder Lactonen. Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die entsprechenden Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende Polycarbonsäureester von niederen Alkoholen zur Herstellung der Polyester oder Gemische aus mindestens zwei hiervon verwendet werden. Suitable polyester polyols are, for example, the known polycondensates of di- and optionally tri- and tetraols and di- and optionally tri- and tetracarboxylic acids or hydroxycarboxylic acids or lactones. 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 for the preparation of the polyesters or mixtures of at least two thereof.
Beispiele für geeignete Diole sind Ethylenglykol, Butylenglykol, Diethylenglykol, Triethylengly- kol, Polyalkylenglykole wie Polyethylenglykol, weiterhin 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, Bu- tandiol(l,3), Butandiol(l,4), Hexandiol(l,6) und Isomere, Neopentylglykol oder Hydrox pivalin- säureneopentylglykolester oder Gemische aus mindestens zwei hiervon. Daneben können auch Polyole wie Trimethylolpropan, Glycerin, Erythrit, Pentaerythrit, Trimethylolbenzol oder Trishyd- roxyethylisocyanurat oder Gemische aus mindestens zwei hiervon eingesetzt werden. Examples of suitable diols are ethylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, furthermore 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, butanediol (1,3), butanediol (1,4), hexanediol ( 1, 6) and isomers, neopentyl glycol or hydroxyphenic acid neopentyl glycol esters or mixtures of at least two thereof. In addition, it is also possible to use polyols, such as trimethylolpropane, glycerol, erythritol, pentaerythritol, trimethylolbenzene or trishydroxyethyl isocyanurate, or mixtures of at least two thereof.
Als Dicarbonsäuren können Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Tetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Glutarsäure, Tetrachlorphthalsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Malonsäure, Korksäure, 2-Methylbernsteinsäure, 3,3-Diethylglutarsäure und/oder 2,2-Dimethylbernsteinsäure oder Gemische aus mindestens zwei hiervon eingesetzt werden. Als Säurequelle können auch die entsprechenden Anhydride verwendet werden. As dicarboxylic acids, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, glutaric acid, tetrachlorophthalic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, malonic acid, suberic acid, 2-methylsuccinic acid, 3,3-diethylglutaric acid and / or 2,2 Dimethyl succinic acid or mixtures of at least two thereof. The acid source used may also be the corresponding anhydrides.
Sofern die mittlere Funktionalität des zu veresternden Polyols größer als 2 ist, können zusätzlich auch Monocarbonsäuren, wie Benzoesäure und Hexancarbonsäure mit verwendet werden. If the average functionality of the polyol to be esterified is greater than 2, monocarboxylic acids, such as benzoic acid and hexanecarboxylic acid may additionally be used.
Hydroxycarbonsäuren, die als Reaktionsteilnehmer bei der Herstellung eines Polyesterpolyols mit endständigen Hydroxylgruppen mitverwendet werden können, sind beispielsweise Hydroxycapron- säure, Hydroxybuttersäure, Hydroxydecansäure, Hydroxystearinsäure und dergleichen sowie Ge- mische aus mindestens zwei hiervon. Geeignete Lactone sind Caprolacton, Butyrolacton und Homologe. Bevorzugt ist Caprolacton. Hydroxycarboxylic acids which can be used as reactants in the preparation of a polyesterpolyol having terminal hydroxyl groups are, for example, hydroxycaproic acid, hydroxybutyric acid, hydroxydecanoic acid, hydroxystearic acid and the like, and also mix at least two of them. Suitable lactones are caprolactone, butyrolactone and homologs. Preference is given to caprolactone.
Bevorzugte Polycarbonatpolyole sind solche, die beispielsweise durch Reaktion von Kohlensäurederivaten, wie Diphenylcarbonat, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat oder Phosgen, mit Polyolen, vorzugsweise Diolen, erhältlich sind. Als derartige Diole kommen beispielsweise Ethylenglykol, 1,2- und 1,3-Propandiol, 1,3- und 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol, Neopentylglykol, 1,4-Bishydroxymethylcyclohexan, 2-Methyl-l,3-propandiol, 2,2,4-Trimethylpentan-l,3-diol, Di-, Tri- oder Tetraethylenglykol, Dipropylenglykol, Polypropylenglykole, Dibutylenglykol, Polybuty- lenglykole, Bisphenol A, Tetrabrombisphenol A aber auch Lacton-modifizierte Diole oder Gemi- sehe aus mindestens zwei hiervon in Frage. Als Polyole zur Herstellung der Polycarbonatpolyole können auch Polyesterpolyole oder Polyetherpolyole eingesetzt werden. Preferred polycarbonate polyols are those which are obtainable, for example, by reaction of carbonic acid derivatives, such as diphenyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate or phosgene, with polyols, preferably diols. Examples of such diols are ethylene glycol, 1,2- and 1,3-propanediol, 1,3- and 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, neopentyl glycol, 1,4-bishydroxymethylcyclohexane, 2 Methyl-1,3-propanediol, 2,2,4-trimethylpentane-1,3-diol, di-, tri- or tetraethylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycols, dibutylene glycol, polybutylene glycols, bisphenol A, tetrabromobisphenol A but also lactone modified diols or mixtures of at least two of these in question. As polyols for the preparation of the polycarbonate polyols and polyester polyols or polyether polyols can be used.
Bevorzugt enthält die Diolkomponente zur Herstellung der Polycarbonatpolyole 40 bis 100 Gew.- % Hexandiol, bevorzugt 1,6-Hexandiol und/oder Hexandiol-Derivate, vorzugsweise solche, die neben endständigen OH-Gruppen Ether- oder Estergruppen aufweisen, z.B. Produkte, die durch Umsetzung von 1 Mol Hexandiol mit mindestens 1 Mol, bevorzugt 1 bis 2 Mol Caprolacton oder durch Veretherung von Hexandiol mit sich selbst zum Di- oder Trihexylenglykol erhalten wurden. Auch Polyether-Polycarbonatdiole können eingesetzt werden. Die Hydroxylpolycarbonate sollten im Wesentlichen linear sein. Sie können jedoch gegebenenfalls durch den Einbau polyfunktioneller Komponenten, insbesondere niedermolekularer Polyole, leicht verzweigt werden. Hierzu eignen sich beispielsweise Glycerin, Trimethylolpropan, Hexantriol- 1,2,6, Butantriol- 1,2,4, Trimethylolp- ropan, Pentaerythrit, Chinit, Mannit, Sorbit, Methylglykosid oder 1,3,4,6-Dianhydrohexite. Bevorzugt sind solche Polycarbonate auf Basis von Hexandiol- 1,6, sowie modifizierend wirkenden Co- Diolen wie z. B. Butandiol-1,4 oder auch von ε-Caprolacton. Weitere bevorzugte Polycarbonatdio- le sind solche auf Basis von Mischungen aus Hexandiol-1,6 und Butandiol-1,4. Beispiele zu Poly- carbonatpolyolen finden sich z. B. in der EP 1359177 A. Beispielsweise können als Polycarbonat- diole die Desmophen® C-Typen der Covestro AG verwendet werden, wie z. B. Desmophen® C 1100 oder Desmophen® C 2200. Preferably, the diol component for the preparation of the polycarbonate polyols contains 40 to 100% by weight of hexanediol, preferably 1,6-hexanediol and / or hexanediol derivatives, preferably those which in addition to terminal OH groups ether or ester groups, for example products by Reaction of 1 mole of hexanediol with at least 1 mole, preferably 1 to 2 moles of caprolactone or by etherification of hexanediol with itself to di- or trihexylenglycol were obtained. Polyether-polycarbonate diols can also be used. The hydroxyl polycarbonates should be substantially linear. However, they may optionally be easily branched by the incorporation of polyfunctional components, especially low molecular weight polyols. Glycerol, trimethylolpropane, hexanetriol-1,2,6, butanetriol-1,2,4, trimethylolpropane, pentaerythritol, quinitol, mannitol, sorbitol, methyl glycoside or 1,3,4,6-dianhydrohexitols are suitable for this purpose, for example. Preference is given to those polycarbonates based on 1,6-hexanediol, as well as modifying co-diols such. As butane-1,4-diol or ε-caprolactone. Further preferred polycarbonate diols are those based on mixtures of 1,6-hexanediol and 1,4-butanediol. Examples of polycarbonate polyols are found, for example, in US Pat. As in EP 1359177 A. For example, as polycarbonate diols Desmophen ® C types of Covestro AG can be used, such as. B. Desmophen ® C 1100 or Desmophen ® C 2200th
Insbesondere können die zuvor erwähnten Polyethercarbonatpolyole, Polycarbonatpolyole und/oder Polyetherestercarbonatpolyole durch Umsetzung von Alkylenoxiden, bevorzugt Ethylen- oxid, Propylenoxid oder deren Mischungen, optional weiteren Co-Monomeren mit CO2 in Gegenwart einer weiteren H-funktionellen Starterverbindung und unter Verwendung von Katalysatoren erhalten werden. Diese Katalysatoren umfassen Doppelmetallcyanid-Katalysatoren (DMC- Katalysatoren) und/oder Metallkomplexkatalysatoren beispielsweise auf Basis der Metalle Zink und/oder Cobalt, wie beispielsweise Zink-Glutarat-Katalysatoren (beschrieben z.B. in M. H. Chis- holm et al., Macromolecules 2002, 35, 6494), sogenannte Zink-Diiminat-Katalysatoren (beschrieben z.B. in S. D. Allen, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14284) und sogenannte Cobalt-Salen- Katalysatoren (beschrieben z.B. in US 7,304,172 B2, US 2012/0165549 AI) und/oder Mangan- Salen Komplexe. Eine Übersicht über die bekannten Katalysatoren für die Copolymerisation von Alkylenoxiden und CO2 gibt zum Beispiel Chemical Communications 47(2011)141-163. Durch die Verwendung unterschiedlicher Katalysatorsysteme, Reaktionsbedingungen und/oder reaktionsse- quenzen erfolgt hierbei die Bildung von statistischen, alternierenden, blockartigen oder gradientenartigen Polyethercarbonatpolyole, Polycarbonatpoylole und/oder Polyetherestercarbonatpolyole. In particular, the abovementioned polyether carbonate polyols, polycarbonate polyols and / or polyetherestercarbonate polyols can be obtained by reacting alkylene oxides, preferably ethylene oxide, propylene oxide or mixtures thereof, optionally further co-monomers with CO 2 in the presence of a further H-functional initiator compound and using catalysts , These catalysts comprise double metal cyanide catalysts (DMC catalysts) and / or metal complex catalysts, for example based on the metals zinc and / or cobalt, for example zinc glutarate catalysts (described, for example, in MH Chistholm et al., Macromolecules 2002, 35, 6494), so-called zinc diiminate catalysts (described, for example, in SD Allen, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14284) and so-called cobalt-salen Catalysts (described for example in US 7,304,172 B2, US 2012/0165549 AI) and / or manganese-salen complexes. An overview of the known catalysts for the copolymerization of alkylene oxides and CO2 are, for example, Chemical Communications 47 (2011) 141-163. By using different catalyst systems, reaction conditions and / or reaction sequences, the formation of random, alternating, blocky or gradient polyethercarbonate polyols, polycarbonate polyols and / or polyetherestercarbonate polyols takes place.
Bevorzugt weist die Polyolkomponente a) mindestens zwei unterschiedliche Polyole auf. Dabei können sich die mindestens zwei unterschiedlichen Polyole in mindestens einer der folgenden Eigenschaften unterscheiden: I) ihrer Molekularen Masse; The polyol component a) preferably has at least two different polyols. The at least two different polyols may differ in at least one of the following properties: i) their molecular mass;
I I ) ihrer OH-Funktionalität;  I I) their OH functionality;
III) der Struktur ihrer Wiederholungseinheiten;  III) the structure of their repeat units;
IV) ihrer Menge in dem Gemisch aus mindestens zwei Polyolen;  IV) their amount in the mixture of at least two polyols;
V) allen der vorgenannten Eigenschaften. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Beschichtungszusammensetzung beinhaltet die Polyolkomponente a) mindestens zwei unterschiedliche Polyole, ein erstes Polyol und mindestens ein weiteres Polyol. Bevorzugt weist die Polyolkomponente a) das erste Polyol in einer Menge in einem Bereich von 0,1 bis 50 Gew-%, oder bevorzugt in einem Bereich von 1 bis 30 Gew.-%, oder bevorzugt in einem Bereich von 5 bis 20 Gew.-% auf. Bevorzugt weist die Polyolkomponente alle weiteren Polyole in einer Menge in einem Bereich von 50 bis 99 Gew.-%, oder in einem Bereich von 60 bis 95 Gew.-%, oder bevorzugt in einem Bereich von 70 bis 90 Gew.-% auf. Jedes der mindestens zwei Polyole ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Polyole, die zuvor im Zusammenhang mit der Polyolkomponente a) genannt wurde.  V) all of the aforementioned properties. In a preferred embodiment of the coating composition, the polyol component a) comprises at least two different polyols, a first polyol and at least one further polyol. Preferably, the polyol component a) comprises the first polyol in an amount in a range of 0.1 to 50% by weight, or preferably in a range of 1 to 30% by weight, or preferably in a range of 5 to 20% by weight. -% on. Preferably, the polyol component comprises all other polyols in an amount ranging from 50 to 99 wt%, or in a range of 60 to 95 wt%, or preferably in a range of 70 to 90 wt%. Each of the at least two polyols is preferably selected from the group of polyols previously mentioned in connection with the polyol component a).
Geeignete araliphatische Ausgangsdiisocyanate zur Herstellung der Polyisocyanatkomponenten A) sind beliebige Diisocyanate, deren Isocyanatgruppen über gegebenenfalls verzweigte aliphatische Reste an einem gegebenenfalls weiter substituierten Aromaten gebunden vorliegen, wie z. B. 1,3- Bis(isocyanatomethyl)benzol (m-Xylylendiisocyanat, m-XDI), l,4-Bis(isocyanatomethyl)benzol (p-Xylylendiisocyanat, p-XDI), l,3-Bis(2-isocyanatopropan-2-yl)benzol (m-Tetramethyl- xylylendiisocyanat, m-TMXDI), l,4-Bis(2-isocyanatopropan-2-yl)benzol (p-Tetra- methylxylylendiisocyanat, p-TMXDI), l,3-Bis(isocyanatomethyl)-4-methylbenzol, l,3-Bis(iso- cyanatomethyl)-4-ethylbenzol, l,3-Bis(isocyanatomethyl)-5-methylbenzol, l,3-Bis(isocyanato- methyl)-4,5-dimethylbenzol, 1 ,4-Bis(isocyanatomethyl)-2,5-dimethylbenzol, 1 ,4-Bis(isocyanato- methyl)-2,3,5,6-tetramethylbenzol, l,3-Bis(isocyanatomethyl)-5-tert.-butylbenzol, l,3-Bis(iso- cyanatomethyl)-4-chlorbenzol, 1 ,3 -Bis(isocyanatomethyl)-4,5-dichlorbenzol, 1 ,3 -Bis(isocyanato- methyl)-2,4,5,6-tetrachlorbenzol, 1 ,4-Bis(isocyanatomethyl)-2,3,5,6-te1rachlorberizol, 1 ,4-Bis- (isocyanatomethyl)-2,3,5,6-tetrabrombenzol, 1 ,4-Bis(2-isocyanatoethyl)benzol, 1 ,4-Bis(iso- cyanatomethyl)naphthalin sowie beliebige Mischungen dieser Diisocyanate. Suitable araliphatic starting diisocyanates for the preparation of the polyisocyanate components A) are any diisocyanates whose isocyanate groups are bonded via optionally branched aliphatic radicals to an optionally further substituted aromatic such. B. 1,3-bis (isocyanatomethyl) benzene (m-xylylene diisocyanate, m-XDI), l, 4-bis (isocyanatomethyl) benzene (p-xylylene diisocyanate, p-XDI), l, 3-bis (2-isocyanatopropane 2-yl) benzene (m-tetramethylxylylene diisocyanate, m-TMXDI), 1,4-bis (2-isocyanatopropan-2-yl) benzene (p-tetramethylxylylene diisocyanate, p-TMXDI), l, 3-bis ( isocyanatomethyl) -4-methylbenzene, 1,3-bis (isocyanatomethyl) -4-ethylbenzene, 1,3-bis (isocyanatomethyl) -5-methylbenzene, 1,3-bis (isocyanato- methyl) -4,5- dimethylbenzene, 1,4-bis (isocyanatomethyl) -2,5-dimethylbenzene, 1,4-bis (isocyanato-methyl) -2,3,5,6-tetramethylbenzene, 1,3-bis (isocyanatomethyl) -5-tert .-Butylbenzene, 1,3-bis (isocyanatomethyl) -4-chlorobenzene, 1,3-bis (isocyanatomethyl) -4,5-dichlorobenzene, 1,3-bis (isocyanato) methyl) -2,4,5,6-tetrachlorobenzene, 1,4-bis (isocyanatomethyl) -2,3,5,6-tetrachlorberizole, 1,4-bis- (isocyanatomethyl) -2,3,5,6- Tetrabromobenzene, 1, 4-bis (2-isocyanatoethyl) benzene, 1, 4-bis (isocyanatomethyl) naphthalene and any mixtures of these diisocyanates.
Die zuvor genannten Ausgangsdiisocyanate können auch als Polyisocyanate zur Umsetzung mit den ausgewählten Polyolen zu den Prepolymeren umgesetzt werden. The abovementioned starting diisocyanates can also be reacted as polyisocyanates for the reaction with the selected polyols to give the prepolymers.
Bei der Polyisocyanatkomponente, die aus den genannten araliphatischen Diisocyanaten hergestellt werden, handelt es sich bevorzugt um Uretdion-, Isocyanurat-, Iminooxadiazindion-, Urethan-, Allophanat-, Biuret- und/oder Oxadiazintriongruppen enthaltende Polyisocyanate auf Basis araliphatischer Diisocyanate, die bei 23 °C in fester Form vorliegen oder eine Viskosität von mehr als 150.000 mPas aufweisen, und deren Gehalt an Isocyanatgruppen von 10 bis 22 Gew.-% und an monomeren araliphatischen Diisocyanaten weniger als 1,0 Gew.-% beträgt. The polyisocyanate component prepared from said araliphatic diisocyanates is preferably uretdione, isocyanurate, iminooxadiazinedione, urethane, allophanate, biuret and / or oxadiazinetrione-containing polyisocyanates based on araliphatic diisocyanates which are present at 23 ° C in solid form or have a viscosity of more than 150,000 mPas, and their content of isocyanate groups of 10 to 22 wt .-% and of monomeric araliphatic diisocyanates is less than 1.0 wt .-%.
Die Herstellung der Polyisocyanatkomponenten A) aus den genannten araliphatischen Diisocyanaten kann nach den üblichen Verfahren zur Oligomerisierung von Diisocyanaten, wie sie z. B. in Laos et al, J. Prakt. Chem. 336, 1994, 185-200 beschrieben sind, und anschließende Abtrennung der nicht umgesetzten monomeren Diisocyanate durch Destillation oder Extraktion erfolgen. Konkrete Beispiele für monomerenarme Polyisocyanate araliphatischer Diisocyanate finden sich beispielsweise in JP-A 2005161691, JP-A 2005162271 und EP-A 0 081 713. The preparation of the polyisocyanate components A) from said araliphatic diisocyanates can be prepared by the usual methods for the oligomerization of diisocyanates, as described, for. In Laos et al., J. Prakt. Chem. 336, 1994, 185-200, followed by separation of the unreacted monomeric diisocyanates by distillation or extraction. Concrete examples of low-monomer polyisocyanates of araliphatic diisocyanates can be found, for example, in JP-A 2005161691, JP-A 2005162271 and EP-A 0 081 713.
Bevorzugte Polyisocyanate A) sind solche mit Uretdion-, Allophanat-, Isocyanurat-, Iminooxadiazindion- und/oder Biuretstruktur. Bevorzugt ist die Herstellung der Prepolymere durch Umsetzung der Polyole mit araliphatischen Ausgangsdiisocyanaten, wie sie oben genannt werden. Die Prepolymere können durch Dünnschichtdestillation von monomeren Ausgangsdiisocyanaten befreit werden. Die direkte Umsetzung der Prepolymere ohne vorherige Dünnschichtdestillation ist bevorzugt. Preferred polyisocyanates A) are those with uretdione, allophanate, isocyanurate, iminooxadiazinedione and / or biuret structure. Preference is given to the preparation of the prepolymers by reacting the polyols with araliphatic starting diisocyanates, as mentioned above. The prepolymers can be freed from monomeric starting diisocyanates by thin-layer distillation. The direct reaction of the prepolymers without prior thin film distillation is preferred.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei den araliphatischen Ausgangsdiisocyanaten um solche der vorstehend beschriebenen Art auf Basis von Xylylendiisocyant (m-XDI, p-XDI) und/oder Tetramethylxylylendiisocyanat (m- und p-TMXDI). Ganz besonders bevorzugt ist Xylylendiisocyanat (m- oder p-XDI). Particularly preferably, the araliphatic starting diisocyanates are those of the type described above based on xylylene diisocyanate (m-XDI, p-XDI) and / or tetramethylxylylene diisocyanate (m- and p-TMXDI). Very particular preference is given to xylylene diisocyanate (m- or p-XDI).
Die zur Herstellung der araliphatischen Ausgangsdiisocyanate können nach beliebigen Verfahren, z. B. durch Phosgenierung in der Flüssigphase oder Gasphase oder auf phosgenfreiem Weg, beispielsweise durch Urethanspaltung, hergestellt werden. For the preparation of the araliphatic starting diisocyanates may by any method, for. Example, by phosgenation in the liquid phase or gas phase or on phosgene-free path, for example by urethane cleavage.
Neben den Komponenten a) und b) können zur Herstellung der Prepolymere auch weitere iso- cyanatreaktive Verbindungen eingesetzt werden. Beispielsweise können auch mindestens zu einem Teil niedermolekulare Polyole für die Herstellung der isocyanathaltigen Prepolymere verwendet werden. Geeignete niedermolekulare Polyole sind kurzkettige, d.h. 2 bis 20 Kohlenstoffatome enthaltende, aliphatische, araliphatische oder cyc- loaliphatische Diole oder Triole. Beispiele für Diole sind Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethyl- englykol, Tetraethylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,3- Propandiol, 1,4-Butandiol, Neopentylglykol, 2-Ethyl-2-butylpropandiol, Trimethylpentandiol, stellungsisomere Diethyloctandiole, 1,3-Butylenglykol, Cyclohexandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol, 1,6-Hexandiol, 1,2- und 1,4-Cyclohexandiol, hydriertes Bisphenol A (2,2-Bis(4-hydroxy- cyclohexyl)propan), 2,2-Dimethyl-3-hydroxypropionsäure-(2,2-dimethyl-3-hydroxypropylester). Bevorzugt sind 1,4-Butandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol und 1,6-Hexandiol oder Gemische aus mindestens zwei hiervon. Beispiele geeigneter Triole sind Trimethylolethan, Trimethylolpropan oder Glycerin, bevorzugt ist Trimethylolpropan. In addition to the components a) and b), it is also possible to use further isocyanate-reactive compounds for the preparation of the prepolymers. For example, at least some low molecular weight polyols can also be used for the preparation of the isocyanate-containing prepolymers. Suitable low molecular weight polyols are short-chain, ie containing 2 to 20 carbon atoms, aliphatic, araliphatic or cycloaliphatic diols or triols. Examples of diols are ethylene glycol, diethylene glycol, triethylglycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 2-ethyl-2-butylpropanediol, trimethylpentanediol, positionally isomeric diethyloctanediols , 1,3-butylene glycol, cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,6-hexanediol, 1,2- and 1,4-cyclohexanediol, hydrogenated bisphenol A (2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane) , 2,2-Dimethyl-3-hydroxypropionic acid (2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl ester). Preference is given to 1,4-butanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol and 1,6-hexanediol or mixtures of at least two thereof. Examples of suitable triols are trimethylolethane, trimethylolpropane or glycerol, preference is given to trimethylolpropane.
Weiterhin können neben den kurzkettigen Diolen auch niedermolekulare Amine oder Aminoalko- hole eingesetzt werden. Solche Verbindungen sind Di- oder Polyamine, sowie Hydrazide, z.B. Hydrazin, 1,2-Ethylendiamin, 1,2- und 1,3-Diaminopropan, 1,4-Diaminobutan, 1,6-Diaminohexan, Isophorondiamin, Isomerengemisch von 2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin, 2- Methylpentamethylendiamin, Diethylentriamin, 1,3- und 1,4-Xylylendiamin, α,α,α',α'- Tetramethyl-1,3- und -1,4-xylylendiamin und 4,4-Diaminodicyclohexylmethan, Dime- thylethylendiamin, Hydrazin, Adipinsäuredihydrazid, l,4-Bis(aminomethyl)cyclohexan, 4,4'- Diamino-3,3'-dimethyldicyclohexylmethan und andere (G-C4)-Di- und Tetraalkyldicyclohe- xylmethane, z.B. 4,4'-Diamino-3,5-diethyl-3',5'-diisopropyldicyclohexylmethan oder Gemische aus mindestens zwei hiervon. Als Diamine oder Aminoalkohole kommen im Allgemeinen niedermolekulare Diamine oder Aminoalkohole in Betracht, die aktiven Wasserstoff mit gegenüber NCO-Gruppen unterschiedlicher Reaktivität enthalten, wie Verbindungen, die neben einer pri- mären Aminogruppe auch sekundäre Aminogruppen oder neben einer Aminogruppe (primär oder sekundär) auch OH-Gruppen aufweisen. Beispiele hierfür sind primäre und sekundäre Amine, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 3-Amino-l-Methylaminopropan, 3-Amino-l- Ethylaminopropan, 3-Amino-l-cyclohexylaminopropan, 3-Amino-l-Methylaminobutan, weiterhin Aminoalkohole, wie N-Aminoethylethanolamin, Ethanolamin, 3-Aminopropanol, Neopentanol- amin und Diethanolamin oder Gemischen aus mindestens zwei hiervon. Bevorzugt wird Diethanol- amin eingesetzt. Furthermore, in addition to the short-chain diols, it is also possible to use low molecular weight amines or amino alcohols. Such compounds are di- or polyamines, as well as hydrazides, e.g. Hydrazine, 1,2-ethylenediamine, 1,2- and 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,6-diaminohexane, isophoronediamine, isomer mixture of 2,2,4- and 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine, diethylenetriamine, 1,3- and 1,4-xylylenediamine, α, α, α ', α'-tetramethyl-1,3- and 1,4-diaminodicyclohexylmethane, dimethyl ethylenediamine , Hydrazine, adipic dihydrazide, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexylmethane and other (G-C4) di- and tetraalkyldicyclohexylmethanes, eg 4,4'-diamino-3,5-diethyl-3 ', 5'-diisopropyldicyclohexylmethane or mixtures of at least two thereof. As diamines or amino alcohols are generally suitable low molecular weight diamines or amino alcohols containing active hydrogen with respect to NCO groups of different reactivity, such as compounds which in addition to a primary amino group also secondary amino groups or in addition to an amino group (primary or secondary) also OH Groups. Examples of these are primary and secondary amines, preferably selected from the group consisting of 3-amino-1-methylaminopropane, 3-amino-1-ethylaminopropane, 3-amino-1-cyclohexylaminopropane, 3-amino-1-methylaminobutane, furthermore amino alcohols, such as N-aminoethylethanolamine, ethanolamine, 3-aminopropanol, neopentanolamine and diethanolamine or mixtures of at least two thereof. Diethanolamine is preferably used.
Weiterhin können auch monofunktionelle, mit NCO-Gruppen reaktive Verbindungen eingesetzt werden, wie Monoaminen, insbesondere mono-sekundären Aminen oder Monoalkoholen. Genannt seien hier beispielsweise Ethanol, n-Butanol, Ethylenglykol-monobutylether, 2-Ethylhexanol, 1- Octanol, 1-Dodecanol, 1-Hexadecanol, Methylamin, Ethylamin, Propylamin, Butylamin, Octyla- min, Laurylamin, Stearylamin, Isononyloxypropylamin, Dimethylamin, Diethylamin, Dipropyla- min, Dibutylamin, N-Methylaminopropylamin, Diethyl(methyl)aminopropylamin, Μο ΐιοϋη, Piperidin und geeignete substituierte Derivate davon oder Gemische aus mindestens zwei aus der Liste der zuvor genannten Verbindungen. Furthermore, it is also possible to use monofunctional compounds which are reactive with NCO groups, such as monoamines, in particular mono-secondary amines or monoalcohols. Examples of these are ethanol, n-butanol, ethylene glycol monobutyl ether, 2-ethylhexanol, 1-octanol, 1-dodecanol, 1-hexadecanol, methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, octylamine, laurylamine, stearylamine, isononyloxypropylamine, dimethylamine, Diethylamine, dipropyla- min, dibutylamine, N-methylaminopropylamine, diethyl (methyl) aminopropylamine, Μο ΐιοϋη, piperidine and suitable substituted derivatives thereof or mixtures of at least two from the list of the aforementioned compounds.
Die Herstellung des isocyanatterminierten Prepolymers erfolgt durch Umsetzung der Komponenten a) und b) und gegebenenfalls weiteren isocyanatreaktiven Komponenten mit einander, bevorzugt durch Umsetzung der Komponenten a) und b) miteinander. The isocyanate-terminated prepolymer is prepared by reacting components a) and b) and optionally other isocyanate-reactive components with one another, preferably by reacting components a) and b) with one another.
Bei der Herstellung des Prepolymers kann die Polyolkomponente a) vorgelegt und anschließend die Isocyanatkomponente b) zugegeben werden oder auch in umgekehrter Reihenfolge verfahren werden. Die Umsetzung erfolgt bevorzugt bei Temperaturen in einem Bereich von 23 und 120 °C, oder bevorzugt in einem Bereich von 50 bis 100 °C. Die Temperatarführung kann dabei vor und nach der Zugabe der einzelnen Komponenten in diesem Bereich variiert werden. Die Umsetzung kann unter Zugabe von gängigen Lösemittel oder in Substanz, bevorzugt in Substanz durchgeführt werden. Die Umsetzung kann ohne Katalysator, aber auch in Gegenwart von Katalysatoren erfolgen, die die Bildung der Urethane aus Isocyanaten und Polyolkomponenten beschleunigen. In the preparation of the prepolymer, the polyol component a) may be initially charged and then the isocyanate component b) may be added or else be proceeded in the reverse order. The reaction is preferably carried out at temperatures in a range of 23 and 120 ° C, or preferably in a range of 50 to 100 ° C. The temperature guide can be varied before and after the addition of the individual components in this area. The reaction can be carried out with the addition of common solvents or in bulk, preferably in bulk. The reaction can be carried out without catalyst, but also in the presence of catalysts which accelerate the formation of urethanes from isocyanates and polyol components.
Zur Reaktionsbeschleunigung können beispielsweise übliche aus der Polyurethanchemie bekannte Katalysatoren als Komponente C) in der Beschichtungszusammensetzung zum Einsatz kommen. Beispielhaft seien hier genannt tert. Amine, wie z. B. Triethylamin, Tributylamin, Dimethylbenzylamin, Diethylbenzylamin, Pyridin, Methylpyridin, Dicyclohexylmethylamin, Dimethylcyclohexylamin, Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetramethyldiaminodiethylether, Bis-(dimethylaminopropyl)- harnstoff, N-Methyl- bzw. N-Ethylmorpholin, N-Cocomorpholin, N-Cyclohexylmorpholin, N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin, N,N,N',N'-Tetramethy-l,3-butandiamin, Ν,Ν,Ν',Ν'- Tetramethyl-l,6-hexandiamin, Pentamethyldiethylentriamin, N-Methylpiperidin, N-Dimethyl- aminoethylpiperidin, Ν,Ν'-Dimethylpiperazin, N-Methyl-N'-dimethylaminopiperazin, 1,8-Di- azabicyclo(5.4.0)undecen-7 (DBU), 1,2-Dimethylimidazol, 2-Methylimidazol, N,N-Dimethyl- imidazol-ß-phenylethylamin, 1 ,4-Diazabicyclo-(2,2,2)-octan, Bis-(N,N-dimethylaminoethyl)adipat; Alkanolaminverbindungen, wie z. B. Triethanolamin, Triisopropanolamin, N-Methyl- und N- Ethyl-diethanolamin, Dimethylaminoethanol, 2-(N,N-Dimethylaminoethoxy)ethanol, N,N',N"-Tris- (dialkylaminoalkyl)hexahydrotriazine, z.B. N,N',N"-Tris-(dimethylaminopropyl)-s-hexahydrotria- zin und/oder Bis(dimethylaminoethyl)ether; Metallsalze, wie z. B. anorganische und/oder organische Verbindungen des Eisens, Bleis, Wismuths, Zinks, und/oder Zinns in üblichen Oxidati- onsstafen des Metalls, beispielsweise Eisen(II)-chlorid, Eisen(III)-chlorid, Wismut(III)- Wismut(III)-2-ethylhexanoat, Wismut(III)-octoat, Wismut(III)-neodecanoat, Zinkchlorid, Zink-2- ethylcaproat, Zinn(II)-octoat, Zinn(II)-ethylcaproat, Zinn(II)-palmitat, Dibutylzinn(IV)-dilaiirat (DBTL), Dibutylzinn(IV)-dichlorid oder Bleioctoat; Amidine, wie z. B. 2,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetra- hydrop rimidin; Tetraalkylammoniumhydroxide, wie z. B. Tetramethylammoniumhydroxid; Alkalihydroxide, wie z. B. Natriumhydroxid und Alkalialkoholate, wie z. B. Natriummethylat und Kaliumisopropylat, sowie Alkalisalze von langkettigen Fettsäuren mit 10 bis 20 C-Atomen und gegebenenfalls seitenständigen OH-Gruppen. To accelerate the reaction, it is possible, for example, to use customary catalysts known from polyurethane chemistry as component C) in the coating composition. Examples may be mentioned here tert. Amines, such as B. triethylamine, tributylamine, dimethylbenzylamine, diethylbenzylamine, pyridine, methylpyridine, dicyclohexylmethylamine, dimethylcyclohexylamine, Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetramethyldiaminodiethylether, bis (dimethylaminopropyl) - urea, N-methyl or N-ethylmorpholine, N- Cocomorpholine, N-cyclohexylmorpholine, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, N, N, N', N'-tetramethyl-1,3-butanediamine, Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetramethyl-1, 6-hexanediamine, pentamethyldiethylenetriamine, N-methylpiperidine, N-dimethylaminoethylpiperidine, Ν, Ν'-dimethylpiperazine, N-methyl-N'-dimethylaminopiperazine, 1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene-7 (DBU) , 1,2-dimethylimidazole, 2-methylimidazole, N, N-dimethylimidazole-.beta.-phenylethylamine, 1,4-diazabicyclo- (2,2,2) -octane, bis- (N, N-dimethylaminoethyl) adipate; Alkanolamine compounds, such as. Triethanolamine, triisopropanolamine, N-methyl- and N-ethyl-diethanolamine, dimethylaminoethanol, 2- (N, N-dimethylaminoethoxy) ethanol, N, N ', N "-tris- (dialkylaminoalkyl) hexahydrotriazines, eg N, N' , N "-tris- (dimethylaminopropyl) -s-hexahydrotriazine and / or bis (dimethylaminoethyl) ether; Metal salts, such as. As inorganic and / or organic compounds of iron, lead, bismuth, zinc, and / or tin in the usual Oxidati- onsstafen of the metal, for example, iron (II) chloride, iron (III) chloride, bismuth (III) - bismuth (III) 2-ethylhexanoate, bismuth (III) octoate, bismuth (III) neodecanoate, zinc chloride, zinc 2- ethyl caproate, stannous octoate, stannous ethyl caproate, stannous palmitate, dibutyltin (IV) dilaiate (DBTL), dibutyltin (IV) dichloride or lead octoate; Amidines, such as. For example, 2,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydropyrimidine; Tetraalkylammoniumhydroxide, such as. Tetramethylammonium hydroxide; Alkali hydroxides, such as. For example, sodium hydroxide and alkali metal such as. As sodium methylate and potassium isopropylate, and alkali metal salts of long-chain fatty acids having 10 to 20 carbon atoms and optionally pendant OH groups.
Bevorzugt einzusetzende Katalysatoren C) sind tertiäre Amine, Bismuth- und Zinnverbindungen der genannten Art. Preferably used catalysts C) are tertiary amines, bismuth and tin compounds of the type mentioned.
Die beispielhaft genannten Katalysatoren können bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung einzeln oder in Form beliebiger Mischungen untereinander eingesetzt werden und kommen dabei gegebenenfalls in Mengen von 0,01 bis 5,0 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 2 Gew.-%, berechnet als Gesamtmenge an eingesetzten Katalysatoren bezogen auf die Gesamtmenge der verwendeten Ausgangsverbindungen, zum Einsatz. The catalysts mentioned by way of example can be used in the preparation of the coating composition according to the invention individually or in the form of any mixtures with one another and optionally in amounts of 0.01 to 5.0 wt .-%, preferably 0.1 to 2 wt .-%, calculated as the total amount of catalysts used, based on the total amount of the starting compounds used.
Die endständigen Isocyanatgruppen der Prepolymere sind mit N-Alkyl-Benzylamin oder teilweise mit N-Alkyl-Benzylamin und teilweise mit 3,5-Dimethylpyrazol (DMP), bevorzugt ausschließlich mit N-Alkyl-Benzylamin blockiert. The terminal isocyanate groups of the prepolymers are blocked with N-alkyl-benzylamine or partially with N-alkyl-benzylamine and partially with 3,5-dimethylpyrazole (DMP), preferably exclusively with N-alkyl-benzylamine.
Geeignete Blockierungsmittel sind N-Alkyl-Benzylamine gemäß der Definition wie in Absatz [0014] und [0015] der DE 102004057916 beschrieben. Ganz besonders bevorzugt ist aus dieser Derivateklasse das N-Benzyl-tert.-butylamin. Auch Mischungen dieser Benzylamin-basierten Blo- ckierungsmittel mit 3,5-Dimethylpyrazol sind möglich. Suitable blocking agents are N-alkyl-benzylamines according to the definition as described in paragraph [0014] and [0015] of DE 102004057916. Very particular preference is given from this class of derivatives to N-benzyl-tert-butylamine. Mixtures of these benzylamine-based blocking agents with 3,5-dimethylpyrazole are also possible.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Beschichtungszusammensetzung sind die endständigen Isocyanatgruppen des Prepolymers mit N-Tert-Butyl-benzylamin blockiert. In a preferred embodiment of the coating composition, the terminal isocyanate groups of the prepolymer are blocked with N-tert-butylbenzylamine.
Zur Blockierung werden die isocyanatterminierten Prepolymere ganz oder teilweise mit den Blockierungsmitteln umgesetzt. Das Blockierungsmittel ist bevorzugt in der Menge einzusetzen, dass die eingesetzten Äquivalente der zur Isocyanatblockierung geeigneten Gruppen des Blockierungsmittels mindestens 30 Mol.-%, oder bevorzugt mindestens 50 Mol.-%, oder bevorzugt mindestens als 95 Mol.-%, der Menge der zu blockierenden Isocyanatgruppen entsprechen. Ein geringer Überschuss an Blockierungsmittel kann zweckmäßig sein, um eine vollständige Reaktion aller Isocyanatgruppen zu gewährleisten. In der Regel beträgt der Überschuss nicht mehr als 20 Mol.-%, bevorzugt nicht mehr als 15 Mol.-%, oder bevorzugt nicht mehr als 10 Mol.-%, bezogen auf den Gesamtgehalt der zu blockierenden Isocyanatgruppen. Ganz besonders bevorzugt liegt die Menge der zur NCO-Blockierung geeigne- ten Gruppen des Blockierungsmittels daher bei 95 Mol.-% bis 110 Mol.-%, bezogen auf die Menge der zu blockierenden Isocyanatgruppen des Polyurethan-Prepolymers. For blocking, the isocyanate-terminated prepolymers are completely or partially reacted with the blocking agents. The blocking agent is preferably used in the amount such that the equivalents of isocyanate blocking suitable groups of the blocking agent at least 30 mol .-%, or preferably at least 50 mol .-%, or preferably at least 95 mol .-%, of the amount of corresponding blocking isocyanate groups. A slight excess of blocking agent may be useful to ensure complete reaction of all isocyanate groups. As a rule, the excess is not more than 20 mol%, preferably not more than 15 mol%, or preferably not more than 10 mol%, based on the total content of the isocyanate groups to be blocked. Most preferably, the amount of NCO blocking suitable th groups of the blocking agent therefore at 95 mol .-% to 110 mol .-%, based on the amount of isocyanate groups to be blocked of the polyurethane prepolymer.
Die Blockierung der endständigen Isocyanatgruppen mit DMP und sekundären N-Alkyl- benzylaminen wird vorteilhaft bei Temperaturen von 23 °C bis 100 °C durchgeführt, oder bevor- zugt bei Temperaturen von 40 bis 90 °C. Die Blockierungsmittel werden bevorzugt zunächst dem Prepolymer in reiner Form zugegeben. Bei fortschreitender Reaktion kann es je nach Struktur des Prepolymers zu einem starken Anstieg der Viskosität kommen. In diesem Fall können dann gängige Lösungsmittel zugesetzt werden, um den Anstieg der Viskosität zu begrenzen. The blocking of the terminal isocyanate groups with DMP and secondary N-alkylbenzylamines is advantageously carried out at temperatures of 23 ° C to 100 ° C, or preferably at temperatures of 40 to 90 ° C. The blocking agents are preferably first added to the prepolymer in pure form. As the reaction proceeds, a large increase in viscosity may occur depending on the structure of the prepolymer. In this case, common solvents can then be added to limit the increase in viscosity.
Die Viskosität der erhaltenen blockierten Prepolymere liegt bevorzugt bei < 200000 mPas, oder bevorzugt bei < 150000 mPas, oder bevorzugt bei < 110000 mPas. Die Viskosität kann dabei auch durch Zugabe von organischen Lösemitteln eingestellt werden, wobei < 30 Gew.-%, bevorzugt < 20 Gew.-%, oder bevorzugt < 10 Gew.-%, oder bevorzugt < 6 Gew.-% an organischen Lösemittel, bezogen auf die Gesamtmasse aus Prepolymer und Lösemittel eingesetzt werden. The viscosity of the resulting blocked prepolymers is preferably <200,000 mPas, or preferably <150,000 mPas, or preferably <110,000 mPas. The viscosity can also be adjusted by adding organic solvents, wherein <30 wt .-%, preferably <20 wt .-%, or preferably <10 wt .-%, or preferably <6 wt .-% of organic solvent, be used based on the total mass of prepolymer and solvent.
Die Beschichtungszusammensetzung enthält weiterhin die Komponente B), wenigstens ein Polya- min. Unter Polyaminen werden erfindungsgemäß solche Amine verstanden, die wenigstens zwei Aminogruppen aufweisen. The coating composition further contains component B), at least one polyamine. Polyamines according to the invention are understood as meaning those amines which have at least two amino groups.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Beschichtungszusammensetzung umfasst die Komponente B) wenigstens ein Diamin, oder besteht die Komponente B) ausschließlich aus einem oder mehreren Diaminen. Solche Polyamine können entweder primäre oder sekundäre Aminogruppen oder Mischungen dieser enthalten. In a preferred embodiment of the coating composition, component B) comprises at least one diamine, or component B) consists exclusively of one or more diamines. Such polyamines may contain either primary or secondary amino groups or mixtures of these.
Beispielsweise sind als geeignete Polyamine zu nennen: Hydrazide, z.B. Hydrazin, 1,2- Ethylendiamin, 1,2- und 1,3-Diaminopropan, 1,4-Diaminobutan, 1,6-Diaminohexan, Isophorondi- amin, Isomerengemische von 2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin, 2- Methylpentamethylendiamin, Diethylentriamin, 1,3- und 1,4-Xylylendiamin, α,α,α',α'- Tetramethyl- 1,3- und -1,4-xylylendiamin und 4,4-Diaminodicyclohexylmethan, Dime- thylethylendiamin, Hydrazin, Adipinsäuredihydrazid, l,4-Bis(aminomethyl)cyclohexan, 4,4'- Diamino-3,3'-dimethyldicyclohexylmethan und andere (Ci-C4)-Di- und Tetraalkyldicyclohe- xylmethane, z.B. 4,4'-Diamino-3,5-diethyl-3',5'-diisopropyldicyclohexylmethan, 4,4'-Diamino- 3,3'5,5'-tetramethyldicyclohexylmethan oder Gemische aus mindestens zwei hiervon. Als geeignete Polyamine kommen auch niedermolekulare Diamine oder Aminoalkohole in Betracht, die aktiven Wasserstoff mit gegenüber NCO-Gruppen unterschiedlicher Reaktivität enthalten, wie Verbindungen, die neben einer primären Aminogruppe auch sekundäre Aminogruppen oder neben einer Aminogruppe (primär oder sekundär) auch OH-Gruppen aufweisen. Beispiele hierfür sind primäre und sekundäre Amine, wie 3-Amino-l-Methylaminopropan, 3-Amino-l- Ethylaminopropan, 3-Amino-l-cyclohexylaminopropan, 3-Amino-l-Methylaminobutan, weiterhin Aminoalkohole, wie N-Aminoethylethanolamin, Ethanolamin, 3-Aminopropanol, Neopentanola- min und bevorzugt Diethanolamin oder Gemische aus mindestens zwei hiervon. Examples of suitable polyamines are: hydrazides, for example hydrazine, 1,2-ethylenediamine, 1,2- and 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,6-diaminohexane, isophoronediamine, isomer mixtures of 2, 2,4- and 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine, diethylenetriamine, 1,3- and 1,4-xylylenediamine, α, α, α ', α'-tetramethyl-1,3- and -1, 4-xylylenediamine and 4,4-diaminodicyclohexylmethane, dimethylethylenediamine, hydrazine, adipic dihydrazide, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexylmethane and other (Ci-C4) -Di - And Tetraalkyldicyclohe- xylmethane, for example, 4,4'-diamino-3,5-diethyl-3 ', 5'-diisopropyldicyclohexylmethan, 4,4'-diamino-3,3'5,5'-tetramethyldicyclohexylmethane or mixtures of at least two hereof. Also suitable as suitable polyamines are low molecular weight diamines or amino alcohols which contain active hydrogen with NCO groups of different reactivity, such as compounds which, in addition to a primary amino group, also have secondary amino groups or OH groups in addition to an amino group (primary or secondary). Examples of these are primary and secondary amines, such as 3-amino-1-methylaminopropane, 3-amino-1-one Ethylaminopropane, 3-amino-1-cyclohexylaminopropane, 3-amino-1-methylaminobutane, furthermore amino alcohols, such as N-aminoethylethanolamine, ethanolamine, 3-aminopropanol, neopentanolamine and preferably diethanolamine or mixtures of at least two thereof.
Geeignete Polyamine sind auch sekundäre Polyamine, die Estergruppen aufweisen, die sogenann- ten Polyaspartate. Polyaspartate sind erhältlich durch die Umsetzung von primären Polyaminen mit Maleaten oder Fumaraten. Die primären Polyamine können dabei insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Ethylenediamin, 1,2- and 1 ,3-Propandiamin, 2-Methyl-l ,2- propandiamin, 2,2-Dimethyl-l ,3-Propandiamin, 1 ,3- und 1 ,4-Butandiamin, 1,3- und 1 ,5- Pentandiamin, 2-Methyl-l ,5-pentandiamin, 1 ,6-Hexandiamin, 2,5-Dimethyl-2,5-hexandiamin, 2,2,4-und/oder 2,4,4-Trimethyl-l ,6-hexandiamin, 1 J-Heptandiamin, 1 ,8-Octandiamin, 1,9- Nonandiamin, 1,1 O-Decandiamin, 1, 11-Undecandiamin, 1,12-Dodecandiamin, l-Amino-3- aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexan, 2,4- und/oder 2,6-Hexahydrotoluylendiamin, 2,4'- und/oder 4,4'-Diaminodicyclohexylmethan, 3,3'-Dialkyl-4,4'-diamino-dicyclohexyl methane (wie 3,3'-Dimethyl-4,4'-diamino-dicyclohexylmethan und 3,3'-Diethyl-4,4'-diamino-dicyclohexyl- methan), 4,4'-Diamino-3,3',5,5'-Tetramethyl-dicyclohexylmethan, 1,3- und/oder 1 ,4- Cyclohexandiamin, 1 ,3-Bis(methylamino)-cyclohexan, 1 ,8-p-Methandiamin, Hydrazin, Hydrazide aus Semicarbazido carboxylsäure, bis-Hydrazide, Bissemicarbazide, Phenylendiamin, 2,4- und 2,6- Toluylendiamin, 2,3-und 3,4-Toluylendiamin, 2,4·- und/oder 4,41-Diaminodiphenylmethan, höher funktionalisierte Polyphenylpolymethylpolyamine erhältlich aus der Anilin/Formaldehyd Konden- sationsreaktion, N,N,N-tris-(2-Aminoethyl)-amin, Guanidin, Melamin, N-(2-Aminoethyl)-l ,3- propandiamin, 3,3-Diaminobenzidin, Polyox propylenamine, Polyoxyethylenamine, gemischte Propylenoxid/ethylenoxid-diamine (wie 3,3·-[1 ,2-Ethanediylbis(oxy)]bis (1-propanamin )), 2,4- bis-(4-- Aminobenzyl)-anilin und Mischungen aus mindestens zwei daraus. Bevorzugt primäre Polyamine sind l-Amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexan (Isophoron diamin oder IPDA), bis-(4-Aminocyclohexyl)methan, bis-(4-Amino-3-methylcyclohexyl)-methan, 1 ,6- Diamino-hexan, 2-Methylpentamethylendiamin, Ethylendiamin und 3,3·-[1 ,2- ethandiylbis(oxy)]bis (1-propanamin). Suitable polyamines are also secondary polyamines which have ester groups, the so-called polyaspartates. Polyaspartates are available by reacting primary polyamines with maleates or fumarates. The primary polyamines may in particular be selected from the group consisting of ethylenediamine, 1,2- and 1,3-propanediamine, 2-methyl-1,2-propanediamine, 2,2-dimethyl-1,3-propanediamine, 1, 3- and 1,4-butanediamine, 1,3- and 1,5-pentanediamine, 2-methyl-1,5-pentanediamine, 1,6-hexanediamine, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediamine, 2, 2,4- and / or 2,4,4-trimethyl-l, 6-hexanediamine, 1 J-heptanediamine, 1, 8-octanediamine, 1,9-nonanediamine, 1,1 O-decanediamine, 1,11-undecanediamine , 1,12-dodecanediamine, 1-amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane, 2,4- and / or 2,6-hexahydrotoluenediamine, 2,4'- and / or 4,4'-diaminodicyclohexylmethane , 3,3'-Dialkyl-4,4'-diamino-dicyclohexylmethanes (such as 3,3'-dimethyl-4,4'-diamino-dicyclohexylmethane and 3,3'-diethyl-4,4'-diamino-dicyclohexyl - methane), 4,4'-diamino-3,3 ', 5,5'-tetramethyl-dicyclohexylmethane, 1,3- and / or 1,4-cyclohexanediamine, 1, 3-bis (methylamino) -cyclohexane, 1 , 8-p-methanediamine, hydrazine, hydrazides of semicarbazido carboxylic acid, bis-hydra zide, bissemicarbazide, phenylenediamine, 2,4- and 2,6-toluenediamine, 2,3- and 3,4-toluenediamine, 2,4 · and / or 4,41-diaminodiphenylmethane, more highly functionalized polyphenylpolymethylpolyamines obtainable from the aniline / Formaldehyde condensation reaction, N, N, N-tris- (2-aminoethyl) -amine, guanidine, melamine, N- (2-aminoethyl) -1,3-propanediamine, 3,3-diaminobenzidine, polyox propyleneamines, polyoxyethyleneamines, mixed propylene oxide / ethylene oxide diamines (such as 3,3 · - [1,2-ethanediylbis (oxy)] bis (1-propanamine)), 2,4-bis- (4-aminobenzyl) -aniline, and mixtures of at least two it. Preferred primary polyamines are 1-amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane (isophorone diamine or IPDA), bis (4-aminocyclohexyl) methane, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) -methane, 1 , 6-diamino-hexane, 2-methylpentamethylenediamine, ethylenediamine and 3,3 · - [1,2-ethanediylbis (oxy)] bis (1-propanamine).
Geeignete Polyaspartate und deren Herstellung werden beispielsweise beschrieben in den Patentanmeldungen US2005/0159560 AI, EP0403921 AI, EP0470461 AI sowie in U.S. Patenten 5,126,170, 5,214,086, 5,236,741, 5,243,012, 5,364,955, 5,412,056, 5,623,045, 5, 736,604, 6, 183,870, 6,355,829, 6,458,293 und 6,482,333 und in der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung 667,362. Weiterhin sind Aspartate bekannt, die Aldimingruppen beinhalten(siehe U.S. Patent 5,489,704, 5,559,204 und 5,847,195). Sekundäre Asparaginsäureamidester sind bekannt aus dem U.S. Patent 6,005,062. Bevorzugt umfasst Komponente B) 4,4'-Diaminocyclohexylmethan, 4,4'-Diamino-3,3'- dimethyldicyclohexylmethan und 4,4'-Diamino-3,3'5,5'-Tetramethyldicyclohexylmetlian, oder Mischungen von mindestens zwei daraus. Suitable polyaspartates and their preparation are described, for example, in patent applications US2005 / 0159560 A1, EP0403921 A1, EP0470461 A1 and in US Pat. Nos. 5,126,170, 5,214,086, 5,236,741, 5,243,012, 5,364,955, 5,412,056, 5,623,045, 5,736,604, 6, 183,870, 6,355,829, 6,458,293 and 6,482,333 and in published European patent application 667,362. Furthermore, aspartates are known which include aldimine groups (see US Pat. Nos. 5,489,704, 5,559,204 and 5,847,195). Secondary aspartic acid amide esters are known from US Pat. No. 6,005,062. Component B) preferably comprises 4,4'-diaminocyclohexylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexylmethane and 4,4'-diamino-3,3'5,5'-tetramethyldicyclohexylmetlian, or mixtures of at least two thereof ,
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Beschichtungszusammensetzung ist das Verhältnis der Isocyanatgruppen in Komponente b) zu Hydroxylgruppen in Komponente a) > 1,5: 1, oder bevorzugt >1,8 : 1, oder bevorzugt > 1,9 : 1. In a preferred embodiment of the coating composition, the ratio of the isocyanate groups in component b) to hydroxyl groups in component a) is> 1.5: 1, or preferably> 1.8: 1, or preferably> 1.9: 1.
Bevorzugt umfasst oder besteht die Polyolkomponente a) aus einem Gemisch mindestens zweier Polyolkomponenten, wobei die einzelnen Polyole aus Polyetherpolyolen, Polyesterpolyolen, Poly- carbonatpolyolen, Polyethercarbonatpolyolen, Polyestercarbonatpolyolen und Polyetherestercar- bonatpolyolen bevorzugt ausgewählt aus den zuvor beschriebenen Polyolen bestehen können. Die zahlenmittleren Molgewichte Mn der Polyole liegen bevorzugt im Bereich von 500 bis 6000 g mol, die mittlere OH-Funktionalität bevorzugt im Bereich 1,8 bis 3,5, besonders bevorzugt in einem Bereich von 2,0 bis 3,0. The polyol component a) preferably comprises or consists of a mixture of at least two polyol components, where the individual polyols may consist of polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, polyether carbonate polyols, polyester carbonate polyols and polyetheresterocarbonate polyols preferably selected from the polyols described above. The number-average molecular weights M n of the polyols are preferably in the range from 500 to 6000 g mol, the average OH functionality preferably in the range 1.8 to 3.5, particularly preferably in a range from 2.0 to 3.0.
Die Beschichtungszusammensetzung enthält bevorzugt 5 bis 50 Gew.-% oder bevorzugt 5 bis 30 Gew.-% an Komponente B), bezogen auf die Gesamtmasse der Beschichtungszusammensetzung. The coating composition preferably contains from 5 to 50% by weight or preferably from 5 to 30% by weight of component B), based on the total weight of the coating composition.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Beschichtungszusammensetzung, enthält die Beschichtungszusammensetzung < 30 Gew.-%, bevorzugt < 15 Gew.-%, oder bevorzugt < 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse Beschichtungszusammensetzung, wenigstens eines organischen Lösemittel C. Daher kann die Beschichtungszusammensetzung als lösemittelarm bezeichnet werden. Als organische Lösemittel können dabei alle in der Textilindustrie gängigen Lösemittel verwendet werden, besonders geeignet sind Ester, Alkohole, Ketone, zum Beispiel Butylacetat, Methoxypro- pylacetat, Methylethylketon oder Gemische aus mindestens zwei dieser Lösemittel. Besonders bevorzugt ist Methoxypropylacetat. In a preferred embodiment of the coating composition, the coating composition contains <30% by weight, preferably <15% by weight, or preferably <10% by weight, based on the total composition of coating composition, of at least one organic solvent C. Therefore, the coating composition be referred to as low in solvents. Suitable organic solvents are all solvents customary in the textile industry; esters, alcohols, ketones, for example butyl acetate, methoxypropyl acetate, methyl ethyl ketone or mixtures of at least two of these solvents are particularly suitable. Particularly preferred is methoxypropyl acetate.
Das organische Lösemittel kann zusammen mit der Komponente A), der Komponente B), aber auch separat vor, während oder nach dem Vermischen von A) und B) zugegeben werden. Bevorzugt wird das organische Lösemittel zusammen mit der Komponente A) in die Zusammensetzung eingebracht. Alternativ wird das Lösemittel bevorzugt nach Vermischen der Komponenten A) und B) zugegeben. The organic solvent can be added together with component A), component B), but also separately before, during or after the mixing of A) and B). The organic solvent is preferably introduced into the composition together with component A). Alternatively, the solvent is preferably added after mixing components A) and B).
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Beschichtungszusammensetzung kein Wasser. Bevorzugt beträgt in der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung das Gewichtsverhältnis der Komponente A) zur Komponente B) < 10:4, besonders bevorzugt < 10:3,5 und ganz besonders bevorzugt < 10:3. In einer bevorzugten Ausführungsform der Beschichtungszusammensetzung weist die Komponente b) eine mittlere NCO-Funktionalität in einem Bereich von 1,5 bis 4,0, bevorzugt in einem Bereich von 1,8 bis 3,8 oder bevorzugt in einem Bereich von 2,0 bis 3,5 auf. In a preferred embodiment, the coating composition does not comprise water. In the coating composition according to the invention, the weight ratio of component A) to component B) is preferably <10: 4, particularly preferably <10: 3.5 and very particularly preferably <10: 3. In a preferred embodiment of the coating composition, component b) has an average NCO functionality in a range from 1.5 to 4.0, preferably in a range from 1.8 to 3.8 or preferably in a range from 2.0 to 3.5 on.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Beschichtungszusammensetzung beträgt das Gewichts- Verhältnis der Komponente A) zur Komponente B) < 10:3, oder bevorzugt < 10:2 oder bevorzugt < 10:1,5. In a preferred embodiment of the coating composition, the weight ratio of component A) to component B) is <10: 3, or preferably <10: 2 or preferably <10: 1.5.
Das Verhältnis der Komponente A) zur Komponente B) ist dabei bevorzugt so gewählt, dass Amingruppen zu blockierten NCO-Gruppen in einem Äquivalentverhältnis von 0,8 bis 1,1, besonders bevorzugt von 0,9 bis 1,05 und ganz besonders bevorzugt von 0,95 bis 1,0 vorliegen. Die erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen können weiterhin die in der Textilbe- schichtungsverarbeitung an sich bekannte Hilfs- und Zusatzstoffe, wie z. B. Pigmente, UV- Stabilisatoren, Antioxidantien, Füllstoffe, Treibmittel, Mattierungsmittel, Griffhilfsmittel, Schaumverhinderer, Lichtschutzmittel, Weichmacher und/oder Verlaufshilfsmittel umfassen. Diese Hilfsund Zusatzstoffe sind bevorzugt in einer Konzentration < 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 % bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung vorhanden. The ratio of component A) to component B) is preferably selected so that amine groups to blocked NCO groups in an equivalent ratio of 0.8 to 1.1, more preferably from 0.9 to 1.05 and most preferably from 0.95 to 1.0 are present. The coating compositions according to the invention may further comprise the auxiliaries and additives known per se in textile coating processing, such as, for example, As pigments, UV stabilizers, antioxidants, fillers, blowing agents, matting agents, handle additives, antifoaming agents, light stabilizers, plasticizers and / or flow control agents. These auxiliaries and additives are preferably present in a concentration <15% by weight, more preferably 0.01% to 10% by weight, based on the total weight of the coating composition.
Bevorzugt enthält die Beschichtungszusammensetzung 30 bis 95 Gew.-% der Komponente A), 2 bis 50 Gew.-% der Komponente B), 0 bis 15 Gew.-% der Komponente C) und 0 bis 15 Gew.-% an Hilfs- und Zusatzstoffen, wobei sich die Komponenten A), B), C) und die Hilfs- und Zusatzstoffe zu 100 Gew.-% ergänzen. Die Beschichtungszusammensetzung wird bevorzugt durch Vermischen aller Komponenten bei 20 bis 30 °C für 20 bis 50 min hergestellt. Vorteilhaft werden insbesondere die Komponenten A) und B) zunächst getrennt gelagert und erst möglichst kurz vor der Auftragung bzw. Verarbeitung der Beschichtungszusammensetzung vermischt. The coating composition preferably comprises 30 to 95% by weight of component A), 2 to 50% by weight of component B), 0 to 15% by weight of component C) and 0 to 15% by weight of auxiliary and additives, wherein the components A), B), C) and the auxiliaries and additives to 100 wt .-% complement. The coating composition is preferably prepared by mixing all components at 20 to 30 ° C for 20 to 50 minutes. In particular, the components A) and B) are advantageously first stored separately and mixed only as soon as possible before the application or processing of the coating composition.
Die Beschichtungszusammensetzung weist direkt nach dem Vermischen der Komponenten bevor- zugt eine Viskosität auf, die es noch ermöglicht die Beschichtungszusammensetzung nach den gängigen in der Textilindustrie angewendeten Methoden zu verarbeiten, insbesondere durch Rakelauftrag. Die Viskosität der Beschichtungszusammensetzung kann dabei auch von Hilfs-und Zusatzstoffen, wie beispielsweise den oben genannten, beeinflusst sein. The coating composition preferably has a viscosity immediately after the mixing of the components, which still makes it possible to process the coating composition by the common methods used in the textile industry, in particular by knife coating. The viscosity of the coating composition may also be influenced by auxiliaries and additives, such as those mentioned above.
Die Beschichtungszusammensetzung sollte noch mindestens 4 h nach dem Vermischen verarbeit- bar sein. The coating composition should still be processable for at least 4 hours after mixing.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Beschichtung von Substraten, wobei die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung auf ein Substrat aufgetragen und bei einer Temperatur in einem Bereich von 90 bis 200 °C, bevorzugt in einem Bereich von 110 bis 180°C, oder bevorzugt in einem Bereich von 130 bis 170°C vernetzt wird. Die Vernetzung erfolgt dabei durch Reaktion der Komponenten A) und B) miteinander, insbesondere ausgelöst durch die Temperatureinwirkung. Das blockierte Polyisocyanat A) geht durch die Temperatureinwirkung zu- nächst bevorzugt zumindest teilweise in eine unblockierte Form über, besonders bevorzugt geht das blockierte Polyisocyanat A) dabei vollständig in eine unblockierte Form über. Die deblockierten Isocyanatgruppen können dann mit den Aminogruppen der Komponente B) unter Vernetzung ausreagieren. Another object of the invention is a method for coating substrates, wherein the coating composition according to the invention applied to a substrate and in a Temperature in a range of 90 to 200 ° C, preferably in a range of 110 to 180 ° C, or preferably in a range of 130 to 170 ° C is crosslinked. The crosslinking takes place by reaction of the components A) and B) with each other, in particular triggered by the effect of temperature. The blocked polyisocyanate A) initially passes at least partially into an unblocked form as a result of the action of temperature, and the blocked polyisocyanate A) particularly preferably passes completely into an unblocked form. The deblocked isocyanate groups can then react with the amino groups of component B) with crosslinking.
Besonders bevorzugt erfolgt die Vernetzung unter Verwendung von Temperatarprofilen bei wel- chen im Laufe der Vernetzungszeit die Temperatur stufenweise im angegebenen Temperaturbereich erhöht wird. Crosslinking is particularly preferably carried out using temperature profiles in which the temperature is increased stepwise in the specified temperature range over the course of the crosslinking time.
Die Vernetzungszeit unter Temperatureinwirkung beträgt insgesamt bevorzugt von 1 bis 15 min, besonders bevorzugt von 2 bis 10 min und ganz besonders bevorzugt von 2 bis 5 min. The crosslinking time under the influence of temperature is altogether preferably from 1 to 15 minutes, particularly preferably from 2 to 10 minutes and very particularly preferably from 2 to 5 minutes.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen können in einer oder mehreren Schich- ten auf das Substrat aufgetragen werden. The coating compositions according to the invention can be applied to the substrate in one or more layers.
Die Beschichtungszusammensetzung kann mit den üblichen Auftragungs- bzw. Beschichtungsein- richtungen, beispielsweise einem Rakel, z. B. einem Streichrakel, Walzen oder anderen Geräten auf das Substrat aufgetragen werden. Auch Drucken, Sprühen ist möglich. Bevorzugt erfolgt die Auftragung durch Rakeln. Die Auftragung kann ein- oder beidseitig erfolgen. Der Auftrag kann direkt oder über eine Transferbeschichtung, bevorzugt über Transferbeschichtung erfolgen. The coating composition can be mixed with the usual coating or coating equipment, for example a squeegee, e.g. As a doctor blade, rollers or other devices are applied to the substrate. Also printing, spraying is possible. Preferably, the application is carried out by doctoring. The application can be done on one or both sides. The order can be made directly or via a transfer coating, preferably via transfer coating.
Bevorzugt werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Mengen von 100 bis 1000 g/m2 auf das Substrat aufgetragen. In the process according to the invention, amounts of from 100 to 1000 g / m 2 are preferably applied to the substrate.
Als Substrate eignen sich bevorzugt textile Materialien, Flächensubstrate aus Metall, Glas, Keramik, Beton, Naturstein, Leder, Naturfasern, und Kunststoffen wie PVC, Polyolefine, Polyurethan oder ähnliches. Auch dreidimensionale Gebilde eigenen sich als Trägermaterialien. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Substrat um ein textiles Material oder Leder, ganz besonders bevorzugt um ein textiles Material. Suitable substrates are preferably textile materials, surface substrates of metal, glass, ceramic, concrete, natural stone, leather, natural fibers, and plastics such as PVC, polyolefins, polyurethane or the like. Three-dimensional structures are also suitable as carrier materials. The substrate is particularly preferably a textile material or leather, very particularly preferably a textile material.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens, ist das Substrat ein textiles Material. In a preferred embodiment of the method, the substrate is a textile material.
Unter textilen Materialien im Sinne der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise Gewebe, Ge- wirke, gebundene und ungebundene Vliese zu verstehen. Die textilen Materialien können aus synthetischen, natürlichen Fasern und/oder deren Mischungen aufgebaut sein. Grundsätzlich sind Textilien aus beliebigen Fasern für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet. Durch die erfindungs- gemäßen Beschichtungszusammensetzung können die Substrate in allen üblichen Arten behandelt bzw. veredelt werden, vorzugsweise durch Beschichten oder Verkleben der Fasern untereinander bzw. von Substraten miteinander. For the purposes of the present invention, textile materials are, for example, fabrics, fabrics, bonded and unbonded nonwovens. The textile materials may be composed of synthetic, natural fibers and / or mixtures thereof. In principle, textiles made of any desired fibers are suitable for the process according to the invention. By the invention In accordance with the coating composition, the substrates may be treated in all conventional manners, preferably by coating or bonding the fibers together or substrates to each other.
Die beschichteten textilen Substrate können vor, während oder nach der Applikation der erfin- dungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung oberflächenbehandelt werden, z. B. durch Vorbeschichten, Schleifen, Velourisieren, Rauhen und/oder Tumblen. The coated textile substrates can be surface-treated before, during or after the application of the coating composition according to the invention, eg. B. by pre-coating, grinding, velorizing, roughening and / or tumbling.
In der Textilbeschichtung wird häufig ein Mehrschichtaufbau angewendet. Die Beschichtung besteht dann bevorzugt aus mindestens zwei Schichten, die man im Allgemeinen auch als Striche bezeichnet. Die oberste, der Luft zugewandte Schicht wird dabei als Deckstrich bezeichnet. Die unterste, dem Substrat zugewandte Seite, welche den Deckstrich oder weitere Schichten des Mehrschichtaufbaus mit dem Textil verbindet, wird auch als Haftstrich bezeichnet. Dazwischen können eine oder mehrere Schichten aufgebracht werden, welche im Allgemeinen als Zwischenstriche bezeichnet werden. In the textile coating, a multi-layer construction is often used. The coating then preferably consists of at least two layers, which are generally referred to as dashes. The uppermost, the air-facing layer is referred to as the top coat. The lowermost side facing the substrate, which joins the top coat or further layers of the multi-layer structure to the textile, is also referred to as an adhesive line. In between, one or more layers can be applied, which are generally referred to as intermediate streaks.
Durch das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren können in Verbindung mit textilen Materia- lien Deckstriche, Zwischenstriche und auch Haftstriche hergestellt werden. Ganz besonders geeignet ist das Verfahren zur Herstellung von Zwischenstrichen. Die Zwischenstriche können dabei in kompakter oder geschäumter Form sein. Zur Herstellung geschäumter Zwischenstriche können Treibmittel zum Einsatz kommen. Dafür geeignete Treibmittel sind aus dem Stand der Technik bekannt. Besonders vorteilhaft an den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ist insbesondere auch, dass mit diesen dicke Schichten mit nur einem oder sehr wenigen Strichen hergestellt werden können. By means of the coating method according to the invention, it is possible in connection with textile materials to produce toppings, intermediate lines and even adhesive lines. Especially suitable is the process for producing intermediate strokes. The intermediate strokes can be in a compact or foamed form. Foaming agents can be used to produce foamed intermediate streaks. Suitable propellants are known from the prior art. In particular, it is also particularly advantageous for the compositions according to the invention that they can be used to produce thick layers with only one or very few lines.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein beschichtetes Substrat erhältlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Likewise provided by the invention is a coated substrate obtainable by the process according to the invention.
Aufgrund der hervorragenden anwendungstechnischen Eigenschaften eignen sich die erfindungs- gemäßen Beschichtungszusammensetzungen bzw. die aus ihnen erzeugten Schichten oder Verklebungen bevorzugt zur Beschichtung bzw. Herstellung von Substraten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Oberbekleidung, Kunstlederartikeln, wie Schuhen, Möbelbezugsmaterialien, Automobil-Innenausstattungsmaterialien und Sportartikel oder Kombinationen aus mindestens zwei hiervon. Diese Aufzählung ist lediglich beispielhaft und nicht etwa limitierend zu verstehen. Weiterhin ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung von elastischen Beschichtungen oder elastischen Filmen Gegenstand der Erfindung. Elastische Filme und Beschichtungen im Sinne dieser Erfindung weisen bevorzugt eine Bruchdehnung von > 200% bevorzugt von > 300%, oder bevorzugt von > 400%), und/oder eine Zugfestigkeit von > 2 MPa oder bevorzugt von > 3 MPa und einen 100% Modul von > 0,2 MPa oder bevorzugt von > 0,3 MPa auf. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein elastischer Film beinhaltend eine erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung bevorzugt hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei der elastische Film eine Bruchdehnung von > 200%>, bevorzugt von > 300%, oder bevorzugt von > 400%), und/oder eine Bruchspannung von > 2 MPa, oder bevorzugt von > 3 MPa. Because of the outstanding performance properties, the coating compositions according to the invention or the layers or bonds produced from them are preferably suitable for coating or producing substrates selected from the group consisting of outerwear, artificial leather articles, such as shoes, furniture upholstery materials, automotive interior trim materials and sporting goods or Combinations of at least two of these. This list is merely illustrative and not limiting. Furthermore, the use of the coating composition according to the invention for the production of elastic coatings or elastic films is the subject of the invention. Elastic films and coatings in the sense of this invention preferably have an elongation at break of> 200%, preferably of> 300%, or preferably of> 400%), and / or a tensile strength of> 2 MPa or preferably of> 3 MPa and a 100% modulus of> 0.2 MPa or preferably> 0.3 MPa. Another object of the invention is an elastic film comprising a coating composition according to the invention preferably prepared by the process according to the invention, wherein the elastic film has an elongation at break of>200%>,preferably> 300%, or preferably> 400%), and / or a Breaking stress of> 2 MPa, or preferably> 3 MPa.
In einer bevorzugten Ausführungsform des elastischen Filmes, weist der Film einen 100%> Modul von > 0,2 MPa, oder bevorzugt von > 0,3 MPa auf. In a preferred embodiment of the elastic film, the film has a 100% modulus of> 0.2 MPa, or preferably of> 0.3 MPa.
Die elastischen Filme oder Beschichtungen weisen bevorzugt eine Quellbarkeit in Wasser von < 50%), besonders bevorzugt < 30% und ganz besonders bevorzugt < 10% auf. The elastic films or coatings preferably have a swellability in water of <50%), more preferably <30% and most preferably <10%.
Zur Bestimmung des Quellungsgrades wurden die freien Filme in Ethylacetat bei Raumtemperatur über 24 h gequollen und die Volumenänderung des Filmstücks nach Quellung mittels eines Lineals ermittelt. To determine the degree of swelling, the free films were swollen in ethyl acetate at room temperature for 24 h and the volume change of the film piece after swelling was determined by means of a ruler.
Hierzu wurde ein 0,1 bis 0,2 mm dicker Film in einer Größe von 50 * 20 mm ausgestanzt und 2 Stunden in Ethylacetat bei Raumtemperatur gelagert. Die Berechnung der Volumenquellung erfolgte unter der Annahme, dass die Änderung in allen der Dimensionen proportional zueinander ist. For this purpose, a 0.1 to 0.2 mm thick film was punched out in a size of 50 * 20 mm and stored for 2 hours in ethyl acetate at room temperature. The calculation of the volume swelling was made assuming that the change in all the dimensions is proportional to each other.
Die genannten physikalischen Eigenschaften werden dabei wie im Methodenteil ausgeführt be- stimmt. The stated physical properties are determined as described in the method section.
Die vorliegende Erfindung wird an Hand von Beispielen erläutert, wobei sie nicht als einschränkend zu verstehen sind. The present invention will be illustrated by way of examples, which are not to be construed as limiting.
Experimenteller Teil: Experimental part:
Methoden: methods:
Alle Prozentangaben beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf das Gewicht. Die Bestimmung der NCO-Gehalte erfolgte titrimetrisch nach DIN EN ISO 11909. All percentages are by weight unless stated otherwise. The NCO contents were determined titrimetrically in accordance with DIN EN ISO 11909.
Sämtliche Viskositätsmessungen erfolgten mit einem Physica MCR 51 Rheometer der Fa. Anton Paar GmbH (DE) nach DIN EN ISO 3219. Die Messungen der 100%-Module, der Bruchspannung und der Bruchdehnung erfolgten nach DIN 53504. All viscosity measurements were carried out with a Physica MCR 51 Rheometer from Anton Paar GmbH (DE) according to DIN EN ISO 3219. The measurements of the 100% modules, the breaking stress and the elongation at rupture were carried out according to DIN 53504.
Das zahlenmittlere Molekulargewicht Mn wurde bestimmt durch Gelpermeationschromatographie (GPC) in Tetrahydrofuran bei 23°C. Es wurde dabei vorgegangen nach DIN 55672-1 : "Gelpermeationschromatographie, Teil 1 - Tetrahydrofuran als Elutionsmittel" (SECurity GPC-System von PSS Polymer Service, Flussrate 1,0 ml/min; Säulen: 2xPSS SDV linear M, 8x300 mm, 5 μm; RID- Detektor). Dabei wurden Polystyrolproben bekannter Molmasse zur Kalibrierung verwendet. Die Berechnung des zahlenmittleren Molekulargewichts erfolgte softwaregestützt. Basislinienpunkte und Auswertegrenzen wurden entsprechend der DIN 55672 Teil 1 festgelegt. The number average molecular weight M n was determined by gel permeation chromatography (GPC) in tetrahydrofuran at 23 ° C. The procedure was according to DIN 55672-1: "Gel Permeation Chromatography, Part 1 - Tetrahydrofuran as Eluent" (SECurity GPC system from PSS Polymer Service, flow rate 1.0 ml / min, columns: 2xPSS SDV linear M, 8 × 300 mm, 5 μm RID detector). In this case, polystyrene samples of known molecular weight were used for calibration. The calculation of the number average molecular weight was software-based. Baseline points and evaluation limits were determined in accordance with DIN 55672 Part 1.
Beschreibung der Rohmaterialien: Description of the raw materials:
Alle im folgenden genannten Ausgangsmaterialien sind Produkte der Covestro Deutschland AG. Polyol 1: Trifunktioneller Polyether aus Propylenoxid und Ethylenoxid, gestartet auf Glycerin, zahlenmittleres Molgewicht Mn = 6000 g/mol All starting materials mentioned below are products of Covestro Deutschland AG. Polyol 1: Trifunctional polyether of propylene oxide and ethylene oxide, started on glycerol, number average molecular weight M n = 6000 g / mol
Polyol 2: Difunktioneller Polypropylenoxidether, mit Bisphenol A gestartet, zahlenmittleres Molgewicht Mn = 560 g/mol Polyol 2: difunctional polypropylene oxide ether, started with bisphenol A, number average molecular weight M n = 560 g / mol
Polyol 3: Mit Glycerin gestarteter Trifunktioneller Polypropylenoxidether, mit Glycerin gestartet, zahlenmittleres Molgewicht Mn = 3005 g/mol Polyol 3: Trifunctional polypropylene oxide ether started with glycerine and started with glycerol, number average molecular weight M n = 3005 g / mol
Polyol 4: Difunktioneller Polypropylenoxidether, mit 1,2-Propylenglykol gestartet, zahlenmittleres Molgewicht Mn = 2000 g/mol Polyol 4: Difunctional polypropylene oxide ether, started with 1,2-propylene glycol, number average molecular weight M n = 2000 g / mol
Polyol 5: Difunktionelles Polyesterpolyol aus Adipinsäure und 1,6-Hexandiol und Neopentylgly- kol, zahlenmittleres Molgewicht Mn = 2000 g/mol Polyol 6: Difunktioneller Polypropylenoxidether, mit 1,2-Propylenglykol gestartet, zahlenmittleres Molgewicht Mn = 1000 g/mol Polyol 5: Difunctional polyester polyol of adipic acid and 1,6-hexanediol and neopentyl glycol, number average molecular weight M n = 2000 g / mol Polyol 6: Difunctional polypropylene oxide ether, started with 1,2-propylene glycol, number average molecular weight M n = 1000 g / mol
Polyol 7: Difunktionelles Polyesterpolyol aus Adipinsäure und 1,6-Hexandiol und Neopentylgly- kol, zahlenmittleres Molgewicht Mn = 1700 g/mol Polyol 7: Difunctional polyester polyol of adipic acid and 1,6-hexanediol and neopentyl glycol, number average molecular weight M n = 1700 g / mol
Polyisocyanat 1: meta-Xylylendiisocyanat (XDI) Polyisoc anat 2: 4,4'-Methylen-bis-(phenylisocyanat), reines 4,4'-Isomer (MDI) Polyisocyanate 1: meta-xylylene diisocyanate (XDI) Polyisoc anate 2: 4,4'-methylene bis (phenyl isocyanate), pure 4,4'-isomer (MDI)
Polyisocyanat 3: Toluylendiisocyanat (20 % 2,6-Toluylendiisocyanat und 80 % 2,4- Toluyldiisocyanat) Polyisocyanate 3: Toluylene diisocyanate (20% 2,6-tolylene diisocyanate and 80% 2,4-toluene diisocyanate)
Polyisocyanat 4: Toluylendiisocyanat (100 % 2,4-Toluylendiisocyanat) Polyisocyanat 5: Hexamethylen-l,6-diisocyanat (HDI) Polyisocyanat 6: Isophorondiisocyanat (IPDI) Polyisocyanate 4: Toluylene diisocyanate (100% 2,4-tolylene diisocyanate) Polyisocyanate 5: Hexamethylene 1,6-diisocyanate (HDI) Polyisocyanate 6: Isophorone diisocyanate (IPDI)
Diamin 1: 4,4'-Diamino-3,3'-dimetliyldicycloliexylmetlian (Laromin C 260, BASF, Deutschland) Diamin 2: 4,4'-Diaminodicycloliexylmetlian Diamine 1: 4,4'-diamino-3,3'-dimethiyldicycloxylmxylamine (Laromin C 260, BASF, Germany) diamine 2: 4,4'-diaminodicycloliexylmetlian
N-Benzyl-tert.-Butylamin (BEBA): Das Material wurde von Vertellus, Indianapolis, USA bezogen. l-Methoxy-2-propylacetat (MPA) N -Benzyl tert -butylamine (BEBA): The material was purchased from Vertellus, Indianapolis, USA. 1-Methoxy-2-propylacetate (MPA)
Alle weiteren Ausgangsmaterialen wurden bei Sigma Aldrich bezogen und ohne weitere Reinigung eingesetzt, wenn nicht im speziellen Fall anders beschrieben. All other starting materials were purchased from Sigma Aldrich and used without further purification unless otherwise specified in the specific case.
Allgemeine Synthesevorschrift für die erfindungsgemäßen und nicht erfindungsgemäßen Beispiele 1 bis 4 mit den Zusammensetzungen wie in Tabelle 1 angegeben: General procedure for the inventive and noninventive Examples 1 to 4 with the compositions as indicated in Table 1:
Die jeweilige Polyolmischung wurde in einem Entwässerungsschritt bei einem Druck von 10 mbar 1 h bei 100 °C gerührt, um überschüssiges Wasser aus der Mischung zu entfernen. Wenn die Mischung 1,4-Butandiol enthielt, wurde diese Komponente erst nach dem Entwässerungsschritt der Polyolmischung zugefügt. Die Polyolmischung wurde daraufhin auf 65 °C eingestellt und die in Tabelle 1 angegebenen Mengen an Vulkanox BHT und Triphenylphosphin zugegeben und diese Mischung durch 10 min Rühren bei 65 °C homogenisiert. Innerhalb von 1 min wurden dann bei dieser Temperatur die in Tabelle 1 angegebenen Diisocyanate (bei Mischungen von Diisocyanaten zuerst das Polyisocyanat 2, danach das Polyisocyanat 3) zugegeben. Man stellte eine leicht exotherme Reaktion fest, die die Mischung auf bis maximal 75 °C erwärmte. Man ließ die Temperatur wieder auf 65 °C fallen und rührte das Reaktionsgemisch solange bei 65 °C, bis der Gehalt an freien NCO-Gruppen auf den theoretischen Gehalt gefallen war. Bei einer Temperatur von 65 bis 70 °C wurde dann eine stöchiometrische Menge an N-Benzyl- tert.-butylamin, die dem in der Reaktionsmischung bestimmten NCO-Gehalt entspricht, innerhalb von etwa 1 min zugegeben. Man stellte eine leichte exotherme Reaktion fest, da sich die Temperatur der Reaktionsmischung um bis maximal 5 °C erhöhte. Wenn sich die Viskosität der Reaktions- mischung zu stark erhöhte, wurde während der Reaktion MPA zugegeben. Man ließ nachrühren, bis der NCO-Gehalt laut IR-Spektroskopie (Bande bei 2260 cm"1), oder durch NCO-Titration ermittelt, auf null abgefallen war. Gegebenenfalls wurde das Reaktionsgemisch nach beendeter Reaktion durch Zugabe von etwas MPA verdünnt. The respective polyol mixture was stirred in a dehydration step at a pressure of 10 mbar for 1 h at 100 ° C to remove excess water from the mixture. When the mixture contained 1,4-butanediol, this component was added to the polyol mixture only after the dehydration step. The polyol mixture was then adjusted to 65 ° C. and the amounts of Vulkanox BHT and triphenylphosphine indicated in Table 1 were added and this mixture was homogenized by stirring at 65 ° C. for 10 minutes. Within 1 min, the diisocyanates indicated in Table 1 were then added at this temperature (in the case of mixtures of diisocyanates, first the polyisocyanate 2, then the polyisocyanate 3). A slightly exothermic reaction was noted which heated the mixture to a maximum of 75 ° C. The temperature was allowed to fall back to 65 ° C and the reaction mixture was stirred at 65 ° C until the content of free NCO groups had fallen to the theoretical content. At a temperature of 65 to 70 ° C then a stoichiometric amount of N-benzyl-tert-butylamine, which corresponds to the NCO content determined in the reaction mixture, was added within about 1 min. A slight exothermic reaction was noted as the temperature of the reaction mixture increased up to a maximum of 5 ° C. If the viscosity of the reaction mixture increased too much, MPA was added during the reaction. The mixture was stirred until the NCO content had dropped to zero according to IR spectroscopy (band at 2260 cm -1 ) or determined by NCO titration If appropriate, the reaction mixture was diluted after completion of the reaction by addition of some MPA.
Die Umsetzung mit DMP verlief in ähnlicher Weise, nur dass das DMP nach Erreichen des theore- tischen NCO- Wertes auf der ersten Stufe als Feststoff innerhalb von etwa 15 min bei 65 °C zugegeben wurde. Es wurde bei dieser Temperatur wie für das andere Blockierungsmittel beschrieben reagieren gelassen, bis der NCO-Gehalt auf null abgefallen war. Je nach Veränderung der Viskosität des Reaktionsgemisches wurde während der Reaktion oder nach Beendigung der Reaktion mit der in der Tabelle 1 angegebenen Menge an MPA verdünnt. The reaction with DMP proceeded in a similar manner, except that the DMP was added as a solid at 65 ° C after about 15 minutes of theoretical countercurrent NCO. It was allowed to react at this temperature as described for the other blocking agent until the NCO content dropped to zero. Depending on the change in the viscosity of the reaction mixture was diluted during the reaction or after completion of the reaction with the amount of MPA shown in Table 1.
Synthese aliphatischer Prepolymere mit BEBA blockiert Vergleichsbeispiel 5: Eine Mischung aus 774,0 g Polyol 1 und 48,0 g Polyol 2 wurde bei 100 °C und einem vermindertem Druck von 10 mbar 1 h gerührt, um überschüssiges Wasser zu entfernen. Danach wurde zu dieser Mischung bei 75 °C innerhalb von 1 - 2 Minuten zuerst 46,6 g HDI, sofort danach 64,6 g IPDI zugegeben. Es wurde 5 h bei 75 °C und 9 h bei 85 °C gerührt. Der titrierte NCO-Wert zeigte, dass die Umsetzung der NCO-Gruppen mit den OH-Gruppen vollständig verlaufen war. Bei einer Temperatur von 65 - 70 °C wurde dann eine stöchiometrische Menge an N-Benzyl-tert.- butylamin (93,7 g), die dem in der Reaktionsmischung bestimmten NCO-Gehalt entspricht, innerhalb von etwa 15 min zugetropft. Man stellte eine leichte exotherme Reaktion fest, da sich die Temperatur der Reaktionsmischung um bis maximal 5 °C erhöhte. Man rührte 3,5 h nach, bis der NCO-Gehalt laut IR-Spektroskopie auf null abgefallen war (Bande bei 2260 cm"1). Man verdünnte den Ansatz mit 55 g MPA und erhielt eine klare viskose Flüssigkeit. Nach 3 Tagen Stehen bei RT war der Ansatz kristallisiert und für eine Filmherstellung nicht mehr geeignet. Die Lagerstabilität dieses blockierten Prepolymers war stark eingeschränkt und betrug nur wenige Minuten. Synthesis of Aliphatic Prepolymers Blocked with BEBA. Comparative Example 5: A mixture of 774.0 g of Polyol 1 and 48.0 g of Polyol 2 was stirred at 100 ° C and a reduced pressure of 10 mbar for 1 hour to remove excess water. Thereafter, 46.6 g of HDI were first added to this mixture at 75 ° C. within 1 to 2 minutes, followed immediately by 64.6 g of IPDI. The mixture was stirred at 75 ° C. for 5 h and at 85 ° C. for 9 h. The titrated NCO value showed that the reaction of the NCO groups with the OH groups was complete. At a temperature of 65-70 ° C then a stoichiometric amount of N-benzyl-tert-butylamine (93.7 g), which corresponds to the determined in the reaction mixture NCO content, added dropwise within about 15 min. A slight exothermic reaction was noted as the temperature of the reaction mixture increased up to a maximum of 5 ° C. The mixture was stirred for 3.5 hours until the NCO content had fallen to zero according to IR spectroscopy (band at 2260 cm -1 ), the batch was diluted with 55 g of MPA and a clear viscous liquid was obtained RT, the batch was crystallized and no longer suitable for film production.The storage stability of this blocked prepolymer was severely limited and only took a few minutes.
Vergleichsbeispiel 6: Comparative Example 6:
Eine Mischung aus 439,0 g Polyol 6 und 219,0 g Polyol 2 wurden bei 100 °C und einem vermindertem Druck von 10 mbar 1 h gerührt, um überschüssiges Wasser zu entfernen. Danach wurde zu dieser Mischung bei 65 °C innerhalb von 1 bis 2 Minuten 184,8g HDI gegeben. Es wurde 3 h bei 65-70 °C und 11 h bei 80 °C gerührt. Der titrierte NCO-Wert zeigte, dass die Umsetzung der NCO- Gruppen mit den OH-Gruppen vollständig verlaufen war. A mixture of 439.0 g of polyol 6 and 219.0 g of polyol 2 was stirred at 100 ° C and a reduced pressure of 10 mbar for 1 h to remove excess water. Thereafter, to this mixture was added at 65 ° C within 1 to 2 minutes 184.8g HDI. The mixture was stirred at 65-70 ° C. for 3 h and at 80 ° C. for 11 h. The titrated NCO value showed that the reaction of the NCO groups with the OH groups was complete.
Bei einer Temperatur von 65 - 70 °C wurde dann eine stöchiometrische Menge an N-Benzyl-tert.- butylamin (93,7 g), die dem in der Reaktionsmischung bestimmten NCO-Gehalt entspricht, innerhalb von etwa 15 min zugetropft. Nach Zugabe dieses Amins fügte man bei derselben Temperatur noch 55 g MPA hinzu. Man stellte eine leichte exotherme Reaktion fest, da sich die Temperatur der Reaktionsmischung um bis maximal 85 °C erhöhte. Das Heizbad wurde entfernt und 30 min nachgerührt, in der die freien Isocyanatgruppen mit den sekundären Amingruppen reagierten. Nach 1 h war die Temperatur auf 70 °C gefallen, und man konnte eine beginnende Trübung feststellen. Nach weiteren 2 h Nachrühren war der Ansatz nicht mehr rührbar. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur war die Reaktionsmischung durchgehärtet. Das Reaktionsprodukt war nicht mehr rührbar und nur noch schlecht in Lösungsmitteln lösbar. Für eine Filmherstellung war dieser Ansatz nur bedingt geeignet. At a temperature of 65-70 ° C then a stoichiometric amount of N-benzyl-tert-butylamine (93.7 g), which corresponds to the determined in the reaction mixture NCO content, added dropwise within about 15 min. After addition of this amine, 55 g of MPA were added at the same temperature. A slight exothermic reaction was noted as the temperature of the reaction mixture increased up to a maximum of 85 ° C. The heating bath was removed and stirred for 30 minutes, in which the free isocyanate groups reacted with the secondary amine groups. After 1 h, the temperature had dropped to 70 ° C and an incipient cloudiness was observed. After a further 2 h of stirring, the batch was no longer stirrable. After cooling to room temperature, the reaction mixture was through-hardened. The reaction product was no longer stirrable and only still poorly soluble in solvents. For a film production, this approach was only partially suitable.
Die beiden vorhergehenden Vergleichsbeispiele 5 und 6 mit aliphatischen Diisocyanaten zeigen, dass diese Prepolymere nach Blockierung mit N-Benzyl-tert.-butylamin sehr schnell verfestigen. Für die Filmherstellung mit aliphatischen Diaminen können solche Ansätze im Gegensatz zu den erfinderischen Prepolymeren nicht verwendet werden. The two preceding comparative examples 5 and 6 with aliphatic diisocyanates show that these prepolymers solidify very quickly after blocking with N-benzyl-tert-butylamine. For the production of films with aliphatic diamines, such approaches can not be used in contrast to the inventive prepolymers.
Allgemeine Vorschrift zur Untersuchung der Topfzeit General regulation for the investigation of the pot life
Die Prepolymere der Beispiele 1 bis 4 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 wurden in einem Kunststoffgefäß mit bezogen auf die blockierten Mengen an NCO stöchiometrischen Mengen an Diamin 1 versetzt und 1 Min. am Speedmixer bei 3500 U/min vermischt. Bei sehr hoher Verarbeitungsviskosität, wie in den Beispielen 2 bis 4 sowie den dazugehörigen Vergleichsbeispielen 2 bis 4, wur- den die in der Tabelle 2 angegebenen Mengen an MPA hinzugefügt. Die Mischung wird bei RT gelagert und nach den in der Tabelle 2 genannten Zeiten die Viskositätsentwicklung der Reaktionsmischung gemessen. The prepolymers of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were mixed in a plastic vessel with respect to the blocked amounts of NCO stoichiometric amounts of diamine 1 and 1 min. Mixed at Speed mixer at 3500 U / min. At very high processing viscosity, as in Examples 2 to 4 and the corresponding Comparative Examples 2 to 4, the amounts of MPA indicated in Table 2 were added. The mixture is stored at RT and the viscosity development of the reaction mixture is measured after the times given in Table 2.
Die Prepolymere, die mit m-XDI als Diisocyanatkomponente hergestellt wurden, zeigen in Mischung mit einem aliphatischen Diamin keine signifikante Reaktion bei Lagerung bei Raumtemperatur. Solche Mischungen können über einen Arbeitstag zu jedem beliebigen Zeitpunkt problemlos verarbeitet werden. Die Mischung hat eine ausreichende Topfzeit. The prepolymers prepared with m-XDI as the diisocyanate component show no significant reaction when stored at room temperature in admixture with an aliphatic diamine. Such mixtures can be easily processed over a working day at any time. The mixture has a sufficient pot life.
Diejenigen Prepolymere, die mit aromatischen Diisocyanaten (MDI oder TDI oder Mischungen hiervon) hergestellt wurden, reagieren in Mischung mit dem aliphatischen Amin schon deutlich nach ihrem Kontakt bei Raumtemperatur. Die Viskosität dieser Mischungen verdoppelt bis verdrei- facht sich innerhalb eines Arbeitstages, nach Stehen für einen Tag sind die Mischungen fest. Solche Mischungen können nicht während eines Arbeitstages verarbeitet werden. Die Topfzeit ist deutlich kürzer. Those prepolymers made with aromatic diisocyanates (MDI or TDI or mixtures thereof) react well with the aliphatic amine after their contact at room temperature. The viscosity of these mixtures doubles up to threefold within one working day; after standing for one day, the mixtures are solid. Such mixtures can not be processed during a working day. The pot life is significantly shorter.
Filmherstellung aus den erfindungsgemäßen Prepolymeren (mit XDI als Diisocyanatkompo- nente) und dem Diamin 1 als Komponente B). Film preparation from the prepolymers according to the invention (with XDI as Diisocyanatkompo- nente) and the diamine 1 as component B).
Die erfinderischen Prepolymere der Beispiele 1 bis 4 wurden mit der stöchiometrischen Menge an Diamin 1, 3 % BYK 9565 (Additiv für PU-basiertes synthetisches Leder, BYK Chemie GmbH, DE) und 0.5 % Acronal L 700 (Acrylharz in 50 % Ethylacetat, Weichmacher für Beschichtungen, BASF, DE) vermischt und 3 Minuten unter Vakuum gerührt. Auf BOR-Trennpapier supermatt wird eine Nassfilmschicht von 300 μπι geräkelt. The inventive prepolymers of Examples 1 to 4 were reacted with the stoichiometric amount of diamine 1, 3% BYK 9565 (additive for PU-based synthetic leather, BYK Chemie GmbH, DE) and 0.5% Acronal L 700 (acrylic resin in 50% ethyl acetate, plasticizer for coatings, BASF, DE) and stirred for 3 minutes under vacuum. Supermatt on BOR release paper is a wet film layer of 300 μπι geräkelt.
Der Film wurde mit folgenden Parametern im Umluftofen getrocknet: The film was dried with the following parameters in a convection oven:
1 Minute 90 °C, innerhalb 1 Minute auf 130 °C aufheizen, 1 Minute 130 °C, innerhalb 2 Minuten auf 160 °C aufheizen, 5 min 160 °C.  1 minute 90 ° C, within 1 minute to 130 ° C, heat for 1 minute 130 ° C, within 2 minutes to 160 ° C, 5 min 160 ° C.
Die Zugprüfungen zur Ermittlung der Bruchspannung und der Bruchdehnung der erhaltenen elastischen Filme wurden gemäß DIN 53504 durchgeführt. Tabelle 3: Zugprüfungen: Tensile tests to determine the breaking stress and breaking elongation of the obtained elastic films were carried out in accordance with DIN 53504. Table 3: Tensile tests:
Das erfinderische Prepolymer des Beispiels 1 wurde mit der stöchiometrischen Menge an Diamin 2 vermischt und wie oben beschrieben formuliert, geräkelt und zum Film ausgehärtet. Die Zugprüfung des resultierenden Films ergab folgende Ergebnisse. The inventive prepolymer of Example 1 was blended with the stoichiometric amount of diamine 2 and formulated, curled and cured to film as described above. The tensile test of the resulting film gave the following results.
Tabelle 4: Zugprüfungen Table 4: Tensile tests
Die Ergebnisse zeigen, dass die erfinderischen Prepolymere mit m-XDI als Diisocyanatkomponen- te bei Vernetzung mit einem aliphatischen Diamin elastische Filme ergeben. Die Prepolymere der Vergleichsbeispiele Ibis 4 wurden nicht untersucht, da die Reaktion der blockierten Isocyanatgrup- pen mit dem aliphatischen Diamin schon unkontrollierbar bei Umgebungstemperaturen startete und aufgrund der geringen Topfzeit keine technisch verwertbaren Formulierungen erhalten wurden. Ergebnisse aus den Viskositätsmessungen oder auch Untersuchungen zur Topfzeit genannt, wie sie in Tabelle 2 zu den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 sowie den erfindungsgemäßen Beispielen 1 bis 4 aufgelistet sind, sind graphisch in den Figuren 1 bis 8 gezeigt. Im einzelnen zeigt The results show that the inventive prepolymers with m-XDI as diisocyanate components give elastic films when crosslinked with an aliphatic diamine. The prepolymers of Comparative Examples Ibis 4 were not investigated because the reaction of the blocked isocyanate groups with the aliphatic diamine started already uncontrollably at ambient temperatures and due to the short pot life no technically utilizable formulations were obtained. Results from the viscosity measurements or also called investigations on pot life, as listed in Table 2 to Comparative Examples 1 to 4 and Examples 1 to 4 according to the invention are shown graphically in Figures 1 to 8. In detail shows
Figur 1 : ein Balkendiagramm bezüglich des Viskositätsanstieges des Vergleichsbeispiels 1 über einen Zeitraum von 3 Stunden; FIG. 1 is a bar graph of the viscosity increase of Comparative Example 1 over a period of 3 hours;
Figur 2: ein Balkendiagramm bezüglich des Viskositätsanstieges des Beispiels 1 über einen Zeitraum von 24 Stunden;  Figure 2 is a bar graph of the viscosity increase of Example 1 over a period of 24 hours;
Figur 3: ein Balkendiagramm bezüglich des Viskositätsanstieges des Vergleichsbeispiels 2 über einen Zeitraum von 7 Stunden;  FIG. 3 is a bar graph of the viscosity increase of Comparative Example 2 over a period of 7 hours;
Figur 4: ein Balkendiagramm bezüglich des Viskositätsanstieges des Beispiels 2 über einen Zeitraum von 24 Stunden;  Figure 4 is a bar graph of the viscosity increase of Example 2 over a period of 24 hours;
Figur 5: ein Balkendiagramm bezüglich des Viskositätsanstieges des Vergleichsbeispiels 3 über einen Zeitraum von 7 Stunden;  FIG. 5 is a bar graph of the viscosity increase of Comparative Example 3 over a period of 7 hours;
Figur 6: ein Balkendiagramm bezüglich des Viskositätsanstieges des Beispiels 3 über einen Zeit- räum von 24 Stunden;  FIG. 6: a bar graph relating to the viscosity increase of example 3 over a time span of 24 hours;
Figur 7: ein Balkendiagramm bezüglich des Viskositätsanstieges des Vergleichsbeispiels 4 über einen Zeitraum von 7 Stunden; Figur 8: ein Balkendiagramm bezüglich des Viskositätsanstieges des Beispiels 4 über einen Zeitraum von 24 Stunden. FIG. 7 is a bar graph of the viscosity increase of Comparative Example 4 over a period of 7 hours; FIG. 8: a bar graph relating to the viscosity increase of Example 4 over a period of 24 hours.
In Figur 1 ist die Entwicklung der Viskosität der Mischung aus Vergleichsbeispiel 1 nach Zugabe der wie in Tabelle 2 angegebenen Mengen an Diamin zu dem Prepolymer, das aus aromatischen Polyisocyanaten als Komponente b) hergestellt wurde, über 3 Stunden illustriert. Zu erkennen ist, dass innerhalb der ersten 3 Stunden ein Anstieg der Viskosität von ca. 47 300 MPas auf einen Wert über 100 000 MPas zu verzeichnen ist, was eine Verdoppelung der Viskositätswerte darstellt. Bereits nach 7 Stunden war diese Mischung daher nicht mehr verarbeitbar, da sie komplett fest war, wie den Werten in Tabelle 2 entnommen werden kann. FIG. 1 illustrates the development of the viscosity of the mixture from Comparative Example 1 after addition of the amounts of diamine as indicated in Table 2 to the prepolymer prepared from aromatic polyisocyanates as component b) over 3 hours. It can be seen that within the first 3 hours an increase of the viscosity of about 47,300 MPa to a value above 100,000 MPa is observed, which represents a doubling of the viscosity values. Therefore, after 7 hours, this mixture was no longer processable, since it was completely solid, as can be seen from the values in Table 2.
Figur 2 zeigt die Viskositätsentwicklung des erfindungsgemäßen Beispiels 1 aus Tabelle 2 nach der Zugabe des Diamins. Hier ist an den Balken zu den Zeitpunkten 0, 1, 2, 3, 7 und 24 Stunden deutlich zu erkennen, dass sich die Viskosität nur sehr moderat, nämlich um nicht mehr als 15 % des Wertes zum Zeitpunkt t = 0 über diesen Zeitraum ändert und eine Verarbeitbarkeit über 24 h gewährleistet ist. FIG. 2 shows the viscosity development of Inventive Example 1 from Table 2 after the addition of the diamine. Here it can be clearly seen on the bars at the times 0, 1, 2, 3, 7 and 24 hours that the viscosity changes only very moderately, namely by no more than 15% of the value at time t = 0 over this period and a workability over 24 h is guaranteed.
In Figur 3 ist die Entwicklung der Viskosität der Mischung aus Vergleichsbeispiel 2 nach Zugabe der wie in Tabelle 2 angegebenen Mengen an Diamin zu dem Prepolymer, das aus aromatischen Polyisocyanaten als Komponente b) hergestellt wurde, über 7 Stunden illustriert. Zu erkennen ist, dass innerhalb der ersten 3 Stunden ein Anstieg der Viskosität von ca. 21 000 MPas auf einen Wert über 80 000 MPas zu verzeichnen ist, was eine Vervierfachung der Viskositätswerte darstellt. Bereits nach 24 Stunden war diese Mischung daher nicht mehr verarbeitbar, da sie komplett fest war, wie den Werten in Tabelle 2 entnommen werden kann. FIG. 3 illustrates the evolution of the viscosity of the mixture from Comparative Example 2 after addition of the amounts of diamine as indicated in Table 2 to the prepolymer prepared from aromatic polyisocyanates as component b) over 7 hours. It can be seen that within the first 3 hours, the viscosity has risen from about 21,000 MPas to a value above 80,000 MPas, which is a quadrupling of the viscosity values. Therefore, after 24 hours, this mixture was no longer processable, since it was completely solid, as can be seen from the values in Table 2.
Figur 4 zeigt die Viskositätsentwicklung des erfindungsgemäßen Beispiels 2 aus Tabelle 2 nach der Zugabe des Diamins. Hier ist an den Balken zu den Zeitpunkten 0, 1, 2, 3, 7 und 24 Stunden deutlich zu erkennen, dass sich die Viskosität nur sehr moderat, nämlich um nicht mehr als 15 % des Wertes zum Zeitpunkt t = 0 über diesen Zeitraum ändert und eine Verarbeitbarkeit über 24 h ge- währleistet ist. FIG. 4 shows the viscosity development of Inventive Example 2 from Table 2 after the addition of the diamine. Here it can be clearly seen on the bars at the times 0, 1, 2, 3, 7 and 24 hours that the viscosity changes only very moderately, namely by no more than 15% of the value at time t = 0 over this period and a processability over 24 h is guaranteed.
In Figur 5 ist die Entwicklung der Viskosität der Mischung aus Vergleichsbeispiel 3 nach Zugabe der wie in Tabelle 2 angegebenen Mengen an Diamin zu dem Prepolymer, das aus aromatischen Polyisocyanaten als Komponente b) hergestellt wurde, über 7 Stunden illustriert. Zu erkennen ist, dass innerhalb der ersten 3 Stunden ein Anstieg der Viskosität von ca. 64 000 MPas auf einen Wert über 240 000 MPas zu verzeichnen ist, was eine Vervierfachung der Viskositätswerte darstellt. Bereits nach 24 Stunden war diese Mischung daher nicht mehr verarbeitbar, da sie komplett fest war, wie den Werten in Tabelle 2 entnommen werden kann. FIG. 5 illustrates the evolution of the viscosity of the mixture from Comparative Example 3 after addition of the amounts of diamine as indicated in Table 2 to the prepolymer prepared from aromatic polyisocyanates as component b) over 7 hours. It can be seen that within the first 3 hours, the viscosity has risen from about 64,000 MPas to a value above 240,000 MPas, which is a quadruplication of the viscosity values. Therefore, after 24 hours, this mixture was no longer processable, since it was completely solid, as can be seen from the values in Table 2.
Figur 6 zeigt die Viskositätsentwicklung des erfindungsgemäßen Beispiels 3 aus Tabelle 2 nach der Zugabe des Diamins. Hier ist an den Balken zu den Zeitpunkten 0, 1, 2, 3, 7 und 24 Stunden deutlich zu erkennen, dass sich die Viskosität nur sehr moderat, nämlich um nicht mehr als 15 % des Wertes zum Zeitpunkt t = 0 über diesen Zeitraum ändert und eine Verarbeitbarkeit über 24 h gewährleistet ist. In Figur 7 ist die Entwicklung der Viskosität der Mischung aus Vergleichsbeispiel 4 nach Zugabe der wie in Tabelle 2 angegebenen Mengen an Diamin zu dem Prepolymer, das aus aromatischen Polyisocyanaten als Komponente b) hergestellt wurde, über 7 Stunden illustriert. Zu erkennen ist, dass innerhalb der ersten 3 Stunden ein Anstieg der Viskosität von ca. 14 000 MPas auf einen Wert über 38 000 MPas zu verzeichnen ist, was mehr als eine Verdreifachung der Viskositätswerte dar- stellt. Bereits nach 24 Stunden war diese Mischung daher nicht mehr verarbeitbar, da sie komplett fest war, wie den Werten in Tabelle 2 entnommen werden kann. FIG. 6 shows the viscosity development of Inventive Example 3 from Table 2 after the addition of the diamine. Here it can be clearly seen on the bars at the times 0, 1, 2, 3, 7 and 24 hours that the viscosity changes only very moderately, namely by no more than 15% of the value at time t = 0 over this period and a workability over 24 h is guaranteed. FIG. 7 illustrates the evolution of the viscosity of the mixture of Comparative Example 4 after addition of the amounts of diamine as indicated in Table 2 to the prepolymer prepared from aromatic polyisocyanates as component b) over 7 hours. It can be seen that within the first 3 hours, the viscosity has risen from about 14,000 MPas to a value above 38,000 MPas, which is more than a tripling of the viscosity values. Therefore, after 24 hours, this mixture was no longer processable, since it was completely solid, as can be seen from the values in Table 2.
Figur 8 zeigt die Viskositätsentwicklung des erfindungsgemäßen Beispiels 4 aus Tabelle 2 nach der Zugabe des Diamins. Hier ist an den Balken zu den Zeitpunkten 0, 1, 2, 3, 7 und 24 Stunden deut- lieh zu erkennen, dass sich die Viskosität nur sehr moderat, nämlich um nicht mehr als 15 % des Wertes zum Zeitpunkt t = 0 über diesen Zeitraum ändert und eine Verarbeitbarkeit über 24 h gewährleistet ist. FIG. 8 shows the viscosity development of Inventive Example 4 from Table 2 after the addition of the diamine. Here it can be clearly seen on the bars at the times 0, 1, 2, 3, 7 and 24 hours that the viscosity is only very moderate, namely not more than 15% of the value at time t = 0 over this Period changes and a workability over 24 h is guaranteed.
Aus den Ergebnissen der Experimente wie in Tabelle 2 und in den Figuren 1 bis 8 dargestellt, ist abzulesen, dass durch den Einsatz von araliphatischen Isocyanaten als Komponente b) zur Bereitung der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung im Vergleich zu aromatischen Isocyanaten zur Bereitung von Beschichtungszusammensetzungen mit sonst gleichen Komponenten eine Topfzeitverlängerung von mindestens 100 %, eher 300 %, noch eher von 500 %, bezogen auf die Topfzeit mit dem jeweils vergleichbaren aromatischen Isocyanat ermöglicht wird. From the results of the experiments as shown in Table 2 and in Figures 1 to 8, it can be read that by the use of araliphatic isocyanates as component b) for preparing the coating composition according to the invention compared to aromatic isocyanates for the preparation of coating compositions with otherwise identical components a pot life extension of at least 100%, more preferably 300%, more preferably of 500%, based on the pot life with the respective comparable aromatic isocyanate is made possible.

Claims

Patentansprüche: 1. Eine Beschichtungszusammensetzung zur elastischen Beschichtung von textilen Materialien, enthaltend, Claims 1. A coating composition for the elastic coating of textile materials comprising
wenigstens ein blockiertes, isocyanatterminiertes-Prepolymer (Komponente A), wobei das isocyanatterminierte Prepolymer hergestellt wird aus einer Polyolkomponente a) und einer araliphatischen Isocyanatkomponente b), und die endständigen Isocyanatgruppen mit N- Alkyl-benzylaminen oder teilweise mit N-Alkyl-benzylaminen und teilweise mit 3,5- Dimethylpyrazol blockiert sind,  at least one blocked, isocyanate-terminated prepolymer (component A), wherein the isocyanate-terminated prepolymer is prepared from a polyol component a) and an araliphatic isocyanate component b), and the terminal isocyanate groups with N-alkyl-benzylamines or partially with N-alkyl-benzylamines and partially blocked with 3,5-dimethylpyrazole,
wenigstens ein Polyamin (Komponente B) und  at least one polyamine (component B) and
< 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der Beschichtungszusammensetzung wenigstens eines organischen Lösemittels.  <30 wt .-%, based on the total mass of the coating composition of at least one organic solvent.
2. Die Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die endständigen Isocyanatgruppen des isocyanatterminierten Prepolymers aus Tetramethylxylylendiisocyanat (m- oder p-TMXDI) oder Xylylendiisocyanat (m- oder p-XDI) oder einem Gemisch daraus bestehen, vorzugsweise aus Xylylendiisocyanat (m- oder p-XDI). 2. The coating composition according to claim 1, wherein the terminal isocyanate groups of the isocyanate-terminated prepolymer consist of tetramethylxylylene diisocyanate (m- or p-TMXDI) or xylylene diisocyanate (m- or p-XDI) or a mixture thereof, preferably of xylylene diisocyanate (m- or p-XDI). XDI).
3. Die Beschichtungszusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Polyolkomponente a) mindestens zwei unterschiedliche Polyole, ein erstes und mindestens ein weiteres Polyol, beinhaltet, 3. The coating composition according to any one of claims 1 or 2, wherein the polyol component a) contains at least two different polyols, a first and at least one further polyol,
4. Die Beschichtungszusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die endständigen Isocyanatgruppen des Prepolymers mit N-tert-Butyl-benzylamin blockiert sind. 4. The coating composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the terminal isocyanate groups of the prepolymer are blocked with N-tert-butylbenzylamine.
5. Die Beschichtungszusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Komponente B) wenigstens ein Diamin umfasst oder ausschließlich aus einem oder mehreren Diaminen besteht. 5. The coating composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the component B) comprises at least one diamine or consists exclusively of one or more diamines.
6. Die Beschichtungszusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Verhältnis der Isocyanatgruppen in Komponente b) zu Hydroxylgruppen in Komponente a) > 1,5:1 ist. 6. The coating composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the ratio of the isocyanate groups in component b) to hydroxyl groups in component a) is> 1.5: 1.
7. Die Beschichtungszusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Beschichtungszusammensetzung < 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse Beschichtungszusammensetzung, wenigstens eines organischen Lösemittel enthält. 7. The coating composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the coating composition contains <10 wt .-%, based on the total composition coating composition, of at least one organic solvent.
8. Die Beschichtungszusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Komponente b) eine mittlere NCO-Funktionalität in einem Bereich von 1,5 bis 4,0 aufweist. The coating composition of any of claims 1 to 7, wherein component b) has an average NCO functionality in a range of 1.5 to 4.0.
9. Die Beschichtungszusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Gewichtsverhältnis der Komponente A) zur Komponente B) < 10:3 beträgt. 9. The coating composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the weight ratio of component A) to component B) is <10: 3.
10. Ein Verfahren zur Beschichtung von Substraten, wobei eine Beschichtungszusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 auf ein Substrat aufgetragen und bei einer Temperatur in einem Bereich von 90 bis 200 °C vernetzt wird. A process for coating substrates, wherein a coating composition according to claims 1 to 9 is applied to a substrate and crosslinked at a temperature in a range of 90 to 200 ° C.
11. Das Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein textiles Material ist. 11. The method according to claim 10, characterized in that the substrate is a textile material.
12. Ein beschichtetes Substrat erhältlich nach einem Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11. 12. A coated substrate obtainable by a process according to claim 10 or 11.
13. Eine Verwendung einer Beschichtungszusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Herstellung von elastischen Beschichtungen oder elastischen Filmen. 13. A use of a coating composition according to any one of claims 1 to 9 for the preparation of elastic coatings or elastic films.
14. Ein elastischer Film beinhaltend eine Beschichtungszusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 oder hergestellt nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei der elastische Film eine Bruchdehnung von > 200% und/oder eine Bruchspannung von > 2 MPa aufweist. 14. An elastic film comprising a coating composition according to any one of claims 1 to 9 or prepared according to any one of claims 10 or 11, wherein the elastic film has an elongation at break of> 200% and / or a breaking stress of> 2 MPa.
15. Der elastische Film gemäß Anspruch 14, wobei der elastische Film einen 100% Modul von > 0,2 MPa aufweist. 15. The elastic film according to claim 14, wherein the elastic film has a 100% modulus of> 0.2 MPa.
EP18700873.5A 2017-01-13 2018-01-10 Low-solvent coating systems for textiles Withdrawn EP3568423A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17151308 2017-01-13
PCT/EP2018/050587 WO2018130586A1 (en) 2017-01-13 2018-01-10 Low-solvent coating systems for textiles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3568423A1 true EP3568423A1 (en) 2019-11-20

Family

ID=57796228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP18700873.5A Withdrawn EP3568423A1 (en) 2017-01-13 2018-01-10 Low-solvent coating systems for textiles

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190359850A1 (en)
EP (1) EP3568423A1 (en)
JP (1) JP2020506256A (en)
CN (1) CN110382583A (en)
WO (1) WO2018130586A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112048054B (en) * 2020-09-11 2022-01-07 浙江枧洋高分子科技有限公司 Solvent type self-extinction moisture-permeable coating resin and preparation method thereof
EP4001328A1 (en) 2020-11-24 2022-05-25 Rudolf GmbH Polymerizable composition for yarn sizing

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2902090A1 (en) 1979-01-19 1980-07-24 Bayer Ag HEAT-CURABLE COATING MEASURES AND METHOD FOR COATING SUBSTRATES
JPS5896658A (en) 1981-12-04 1983-06-08 Takeda Chem Ind Ltd One-pack thermosetting polyurethane coating composition
DE3434881A1 (en) 1984-09-22 1986-04-03 Hüls AG, 4370 Marl STORAGE POLYURETHANE POWDER VARNISH
US5130402A (en) * 1988-07-01 1992-07-14 Sanyo Chemical Industries, Ltd. Coating composition and plastisol composition, and articles coated therewith
DE59007601D1 (en) 1989-06-23 1994-12-08 Bayer Ag Process for the production of coatings.
US5236741A (en) 1989-06-23 1993-08-17 Bayer Aktiengesellschaft Process for the production of polyurethane coatings
DE4025347A1 (en) 1990-08-10 1992-02-13 Bayer Ag USE OF TWO-COMPONENT Binder combinations in automotive refinish paints
US5214086A (en) 1991-09-04 1993-05-25 Basf Corporation Coating compositions which may be ambient cured
US5243012A (en) 1992-06-10 1993-09-07 Miles Inc. Polyurea coating compositions having improved pot lives
DE4237468A1 (en) 1992-11-06 1994-05-11 Bayer Ag Compounds containing alkoxysilane and amino groups
DE4327853A1 (en) 1993-08-19 1995-02-23 Bayer Ag Process for the production of coatings
EP0667362A1 (en) 1994-02-09 1995-08-16 Bayer Corporation Polyurea coating compositions having improved pot lives
DE4415778A1 (en) 1994-05-05 1995-11-09 Bayer Ag Process for the production of coatings
US5489704A (en) 1994-08-29 1996-02-06 Bayer Corporation Polyisocyanate/polyamine mixtures and their use for the production of polyurea coatings
DE19603389A1 (en) 1996-01-31 1997-08-07 Huels Chemische Werke Ag Blocked aliphatic diisocyanates or diisocyanate adducts
US5736604A (en) 1996-12-17 1998-04-07 Bayer Corporation Aqueous, two-component polyurea coating compositions
US5847195A (en) 1998-03-02 1998-12-08 Bayer Corporation Process for the production of compounds containing aspartate and aldimine groups
US6005062A (en) 1998-07-02 1999-12-21 3M Innovative Properties Company Secondary aspartic acid amide esters
US6183870B1 (en) 1999-02-09 2001-02-06 Bayer Corporation Coating compositions containing polyisocyanates and aspartate-terminated urea/urethane prepolymers
US6458293B1 (en) 1999-07-29 2002-10-01 Bayer Corporation Polyurea coatings from dimethyl-substituted polyaspartic ester mixtures
US6355829B2 (en) 1999-09-02 2002-03-12 Bayer Corporation Aspartate-terminated urea/urethane prepolymers and their use in coating compositions
US6482333B1 (en) 1999-12-30 2002-11-19 Bayer Corporation Polyurea coatings from dimethyl-substituted polyaspartic ester mixtures
DE10219028A1 (en) 2002-04-29 2003-11-06 Bayer Ag Production and use of high molecular weight aliphatic polycarbonates
DE10226924A1 (en) * 2002-06-17 2003-12-24 Bayer Ag size composition
DE10226931A1 (en) * 2002-06-17 2003-12-24 Bayer Ag Polyurethane-polyurea dispersions
DE10226925A1 (en) * 2002-06-17 2003-12-24 Bayer Ag Blocked polyisocyanates
DE10226927A1 (en) 2002-06-17 2003-12-24 Bayer Ag Blocked polyisocyanates
US7342068B2 (en) * 2003-11-18 2008-03-11 Air Products And Chemicals, Inc. Aqueous polyurethane dispersion and method for making and using same
JP4196199B2 (en) 2003-12-03 2008-12-17 三菱瓦斯化学株式会社 Gas barrier hollow container
JP4367618B2 (en) 2003-12-03 2009-11-18 三菱瓦斯化学株式会社 How to store food
US20050158131A1 (en) * 2004-01-20 2005-07-21 Markusch Peter H. Geotextile/polyurethane composites based on blocked isocyanate compositions
US6911501B1 (en) 2004-01-21 2005-06-28 Bayer Materialscience Llc Process for preparing aspartates
US7304172B2 (en) 2004-10-08 2007-12-04 Cornell Research Foundation, Inc. Polycarbonates made using highly selective catalysts
DE102004057916A1 (en) 2004-11-30 2006-06-01 Bayer Materialscience Ag Blocked polyisocyanate for dual-cure coating, contains radiation-curable group(s) and specific structural unit(s)
DE102005008182A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-31 Bayer Materialscience Ag Polyurethaneurea solutions
WO2009075358A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 Asahi Kasei Chemicals Corporation Novel block polyisocyanate and urethane composition containing the same
CA2727959A1 (en) 2008-07-30 2010-02-04 Sk Energy, Co., Ltd. Novel coordination complexes and process of producing polycarbonate by copolymerization of carbon dioxide and epoxide using the same as catalyst
EP2316868A1 (en) * 2009-10-27 2011-05-04 Cytec Surface Specialties Austria GmbH Aqueously Dispersible Polyurethane
CN102417579A (en) * 2011-11-01 2012-04-18 吴江市北厍盛源纺织品助剂厂 Preparation method of yellowing-resistant polyurethane spinning coating agent
MY174272A (en) * 2013-08-23 2020-04-01 Mitsui Chemicals Inc Blocked isocyanate, coating composition, adhesive composition, and article
DE102013224140A1 (en) * 2013-11-26 2015-05-28 Rudolf Gmbh Finishing agents with blocked polyisocyanates
WO2015194671A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-23 宇部興産株式会社 Aqueous polyurethane resin dispersion
CN106574031B (en) * 2014-08-05 2019-09-17 科思创德国股份有限公司 Polyurethane urea solutions for textile coating

Also Published As

Publication number Publication date
US20190359850A1 (en) 2019-11-28
WO2018130586A1 (en) 2018-07-19
CN110382583A (en) 2019-10-25
JP2020506256A (en) 2020-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2143746B1 (en) Polyurethane urea solutions
EP1856193B1 (en) Polyurethane urea solutions
EP3545025B1 (en) Method for producing an at least partially coated object
DE1770245A1 (en) Process for the production of polyurethanes
WO2011000585A1 (en) Compositions based on diisocyanates obtained from renewable raw materials
WO2016116376A1 (en) Crystallization stable polyester prepolymers
WO2011069966A1 (en) Polyurethane modified by alkoxysilane groups
WO2011000586A1 (en) Use of isocyanates based on renewable raw materials
EP3514189B1 (en) Solvent-free multicomponent system
EP3109269B1 (en) Urea free polyurethane dispersions
EP2262843B1 (en) Hot melts
EP2209828B1 (en) Non-ionic hydrophilized binder dispersions
WO2007082665A2 (en) Polyurethane-polyurea coatings
EP3568423A1 (en) Low-solvent coating systems for textiles
EP3628694A1 (en) Low-solvent coating systems for textiles
EP3177656B1 (en) Polyurethane urea solutions for textile coatings
US10787765B2 (en) Low-solvent coating systems for textiles
EP2305727A1 (en) New 2K PUR systems
WO2020156937A1 (en) Isocyanate-terminated prepoylmers for textile coatings
EP4289878A1 (en) One-component system comprising blocked polyurethane prepolymers
WO2022037819A1 (en) Thermoplastic molding composition having good thermal and mechanical properties
WO2022128170A1 (en) Thermoplastic molding compound having good mechanical properties
EP2912079A1 (en) Coating agent for mattable coatings

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20190813

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20220802