WO2017071933A1 - Beschichtungsmittel mit monoallophanaten auf basis von alkoxysilanalkylisocyanaten - Google Patents

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Sabine Naumann
Manfred Kreczinski
Holger Loesch
Alina MEIER
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    • C09D175/04—Polyurethanes

Definitions

  • the invention relates to coating compositions with novel monoallophanates based on alkoxysilane alkyl isocyanates
  • Alkoxysilane alkyl isocyanates a process for their preparation and use.
  • Polyurethanes have been proven for many decades as high-quality building blocks for paint, adhesive, sealant and plastic systems.
  • additional alkoxysilane groups can play an important role here, e.g. in terms of network density, chemical resistance and scratch resistance, primarily through the formation of siloxane structures.
  • Such systems are also known.
  • Molecules which have both alkoxysilane groups and also isocyanate groups offer the possibility of incorporating both said functionalities, siloxanes and polyurethane groups by means of one component. Also such substances have been in use for a long time, e.g.
  • Isocyanatoalkyltrialkoxysilane These substances can be converted by reaction with
  • Polyalcohols are prepared isocyanate-free moisture-curing crosslinkers.
  • SiPUR alkoxysilane-containing polyurethanes
  • DE102005041953A1 describes a reaction of a polyol having an average molecular weight of 3000-20000 g / mol with an excess of
  • EP2089444A1 claims allophanate-containing polyurethanes which, in addition to an unsaturated functionality, also contain silane-containing components.
  • the object of this invention was to make available coating compositions with novel alkoxysilane-bearing compounds having scratch-resistant properties, which do not have the disadvantage of the invention
  • monoallophanates consisting of an isocyanate-modified alkoxysilane-containing monourethane has the desired properties.
  • the invention is a
  • Coating composition comprising at least one allophanate-containing compounds of the formula 1
  • R, R-R 6 independently of one another denote identical or different hydrocarbon radicals having 1-8 C atoms, which may be branched or cyclic, or may also be cyclic in one another, and m and n independently of one another denote 0-2,
  • binder preferably a hydroxyl-containing binder
  • m and n are 0.
  • R and R 5 are independently of each other preferably methyl or ethyl.
  • R 2 and R 4 are independently of each other preferably methyl or propyl.
  • compounds with m and n are 0, R and R 5 are methyl or ethyl, and R 2 and R 4 are methyl or propyl.
  • R, R-R 6 independently of one another denote identical or different hydrocarbon radicals having 1-8 C atoms, which may be branched or cyclic, or may also be cyclic in one another, and m and n independently of one another denote 0-2 prepared by reaction of A) with B):
  • Alkoxysilane-containing isocyanates A have the formula 2:
  • R 6m (OR 5 ) 3-mSi-R 4 -NCO where R 6 , R 5 and R 4 independently of one another denote identical or different hydrocarbon radicals having 1-8 C atoms, which may be branched or cyclic, or may also merge cyclically into one another, and m is 0-2.
  • m 0.
  • R 4 is preferably methyl or propyl.
  • R 5 is preferably methyl or ethyl.
  • compounds with m equal to 0 and R 4 are methyl or propyl, and R 5 is methyl or ethyl.
  • Hydrocarbon radicals having 1-8 C atoms which may be branched or cyclic, or may also merge into one another cyclically, and n is 0-2 means.
  • n 0.
  • R is preferably methyl or ethyl.
  • R 2 is preferably methyl or propyl.
  • R 3 R.
  • N-trimethoxysilylpropylmethylcarbamate is N-trimethoxysilylpropylmethylcarbamate.
  • the production of the monoallophanates is generally carried out without solvent or under
  • reaction can be carried out batchwise or continuously.
  • the reaction is carried out in suitable aggregates, e.g.
  • the reaction can be carried out at room temperature, that is to say at temperatures in the range from 20 to 22 ° C., but preference is given to using higher temperatures in the range from 80 to 220 ° C., in particular in the range from 80 to 120 ° C.
  • catalysts known to be useful in urethane chemistry e.g. Organometallic compounds, such as tin or zinc containing compounds, salts, e.g. Zn (II) chloride and / or bases are used.
  • Sn, Bi, Zn and other metal carboxylates such as z, B are suitable.
  • Bismuth neodecanoate tert.
  • Amines such as 1, 4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO), Triethylamine, amidines and guanidines, quaternary ammonium salts, preferably tetralkylammonium salts and / or quaternary phosphonium salts.
  • DABCO 1, 4-diazabicyclo [2.2.2] octane
  • Triethylamine Triethylamine
  • amidines and guanidines quaternary ammonium salts, preferably tetralkylammonium salts and / or quaternary phosphonium salts.
  • Suitable catalysts are metal acetylacetonates. Examples are
  • Zinc acetylacetonate lithium acetylacetonate, iron acetylacetonate and tin acetylacetonate, alone or in mixtures.
  • Zinc acetylacetonate is preferably used.
  • Also suitable as catalysts are quaternary ammonium acetylacetonates or quaternary phosphonium acetylacetonates. Preferred is zinc ethylhexanoate.
  • the reaction is carried out in the absence of water.
  • the reaction is preferably carried out solvent-free.
  • the coating composition according to the invention preferably consists essentially of the
  • Components A), B), C), D) and E in a preferred embodiment, this means that the sum of the components A), B), C), D) and E) in the order of increasing preference at least 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 92, 94, 96, 98 or 99 weight percent of the coating agent.
  • non-aqueous as used herein means that
  • coating compositions according to the invention based on the sum of components A), B), C), D) and E) has a water content of not more than 3 percent by weight, preferably not more than 1 percent by weight. In a most preferred embodiment, the coating composition of the invention is free of water.
  • Component A) is 10 to 99 wt .-%, preferably 10 to 70 wt .-%. Based on the sum of components A), B), and C), contained in the coating composition of the invention.
  • the aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanate C) used as crosslinking component comprises at least one aliphatic and / or cycloaliphatic polyisocyanate having an NCO functionality of at least 2, preferably 2 to 6, more preferably from 2.8 to 6, most preferably 2 to 4.
  • NCO functionality means the number of reactive NCO substituents on average having the corresponding molecule, preferably the crosslinker component C).
  • the polyisocyanate used according to the invention may be any aliphatic,
  • Embodiment is understood by the term "(cyclo) aliphatic diisocyanate” as used herein, that in one molecule simultaneously attached to a ring NCO groups and attached to an aliphatic radical NCO groups are present, as for example
  • Cycloaliphatic diisocyanate as used herein means a diisocyanate having only NCO groups directly attached to the cycloaliphatic ring, eg diisocyanatodicyclohexylmethane (H12MDI)
  • Suitable aliphatic diisocyanates for use as polyisocyanate C) include a linear or branched alkylene radical preferably having 3 to 16 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms
  • Suitable cycloaliphatic or (cyclo) aliphatic diisocyanates include a cycloalkylene radical preferably having 4 to 18 carbon atoms, more preferably 6 to 15
  • the diisocyanate used as the polyisocyanate is selected from the group consisting of isophorone diisocyanate (IPDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), diisocyanato-dicyclohexylmethane (H12MDI), 2-methylpentane diisocyanate (MPDI), 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate / 2,4,4 - Trimethylhexamethylendiisocyanat (TMDI), nor-bornandiisocyanat (NBDI) comprises.
  • IPDI, HDI, TMDI and / or H12MDI isophorone diisocyanate
  • HDI hexamethylene diisocyanate
  • H12MDI diisocyanato-dicyclohexylmethane
  • MPDI 2-methylpentane diisocyanate
  • TMDI 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate / 2,4,4 - Tri
  • Urea, biuret, uretdione, amide, isocyanurate, carbodiimide, uretonimine, oxadiazinetrione or iminooxadiazinedione structures are available commercially. Particularly suitable are isocyanurates, especially from IPDI and / or HDI, e.g. VESTANAT HT 2500 L and VESTANAT T 1890. Such polyisocyanates may optionally with di- or polyfunctional, H-acidic components such. As di- or polyols and / or di- or
  • Polyamines additionally chain-extended or branched.
  • the inventively preferred to be used are freed by distillative removal of residual monomers, so that the content of residual diisocyanate monomer ⁇ 0.5 wt .-% is.
  • Coating composition at 5 to 50 weight percent, preferably 15 to 40
  • C) is 50 relative to the sum of components A), B) and C)
  • Weight percent contained in the coating composition of the invention when 25 g A), 12.5 g B) and 12.5 g C) are included.
  • the amount of component C) in the coating composition of the invention is based on the content of the groups which can be crosslinked chemically with polyisocyanates-usually OH groups-of component B).
  • the molar ratio of the isocyanate groups of component C) and the OH groups of component B) is 0.3: 1 to 2: 1, preferably 0.5: 1 to 1, 5: 1 and particularly preferably 0.7: 1 to 1, 3: 1.
  • the coating composition according to the invention contains at least one component B)
  • Binder In principle, all types of binders known to the person skilled in the art, for example thermoplastic, ie non-crosslinkable, binders which usually have an average molecular weight> 10000 g / mol are suitable as binders. However, preference is given to binders which react via reactive functional groups with acidic hydrogen atoms z. As hydroxyl or primary or secondary amine groups have. Suitable binders of the type mentioned have, for example, at least one, but preferably two or more hydroxyl groups. Further suitable functional groups of the binder are, for example, alkoxysilane functionalities.
  • an adduct of an isocyanato trialkyoxysilane and a mono- or polyhydric alcohol preferably adducts of 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriisopropoxysilane, 2-isocyanatoethyltrimethoxysilane, 2-isocyanatoethyltriethoxysilane, 2-isocyanatoethyltriisopropoxysilane, 4-isocyanatobutyltrimethoxysilane , 4-isocyanatobutyltriethoxysilane, 4-isocyanatobutyltriisopropoxysilane, isocyanatomethyltrimethoxysilane,
  • Preferred binders with functional groups are hydroxyl-containing polyesters, polyethers, polyacrylates, polycarbonates and polyurethanes having an OH number of 20 to 500 mg KOH / g and an average molecular weight of 250 to 6000 g / mol. Particularly preferred are in the context of the present invention, hydroxyl-containing polyesters or
  • the hydroxyl number (OH number, OH) is determined according to DIN 53240-2.
  • the sample is reacted with acetic anhydride in the presence of 4-dimethylaminopyridine as a catalyst to acetylate the hydroxyl groups.
  • One molecule of acetic acid is formed per hydroxyl group, while the subsequent hydrolysis of the excess acetic anhydride yields two molecules of acetic acid.
  • the consumption of acetic acid is determined titrimetrically from the difference between the main value and a blank value to be carried out in parallel.
  • the molecular weight is determined by means of Gel permeation chromatography (GPC). The characterization of the samples takes place in
  • hydroxyl-containing (meth) acrylic copolymer can resins having a monomer composition, as described, for. As described in WO 93/15849 (page 8, line 25 to page 10, line 5), which should be used by proportionate use of
  • the number average molecular weight (determined by gel permeation chromatography against a polystyrene standard) of the (meth) acrylic copolymer is preferably 2000 to 20 000 g / mol, the glass transition temperature is preferably - 40 ° C to + 60 ° C.
  • the (meth) acrylic copolymer used is preferably from 20 to 500 mg KOH / g, more preferably from 50 to 250 mg KOH / g.
  • Polyester polyols suitable as binders according to the invention are resins with a
  • Monomeric composition of di- and polycarboxylic acids and di- and polyols as described in WO 93/15849.
  • polyester polyols and polyaddition products of caprolactone to low molecular weight di- and triols as z. B. under the name CAPA® (Perstorp) are available used.
  • CAPA® Perstorp
  • Molecular weight is preferably 500 to 5000 g / mol, more preferably 800 to 3000 g / mol, the average functionality is preferably 2.0 to 4.0, preferably 2.0 to 3.5.
  • those urethane- and ester-group-containing polyols to be used according to the invention as binders also include those described in EP 140 186. Preference is given to urethane- and ester-group-containing polyols, for the production of which HDI, IPDI,
  • Trimethylhexamethylendiisocyanat (TMDI) or dicyclohexylmethane diisocyanate (H12-MDI) can be used.
  • the number average molecular weight is preferably 500-5000 g / mol, the average functionality is in particular in the range from 2.0 to 3.5.
  • Trialkoxysilane-functional binders are also suitable for use as component B).
  • Such resins can be obtained by copolymerization of acrylate or methacrylate monomers with acrylic or methacrylic functional alkyl trialkoxysilane derivatives (eg Dynasylan MEMO from Evonik Industries AG), as described, for example, in WO 92/1 1328 .
  • An alternative synthetic route consists in the derivatization of hydroxyl-containing polyethers, polyesters, polycarbonate diols or polyacrylates with isocyanatopropyltrialkoxysilane, as described, for example, in WO2008 / 131715 in Examples 3 and 4.
  • Amino-containing binders are also suitable, for example, aminopropyltrimethoxysilane (e.g., Dynasylan AMMO from Evonik Industries AG), aminopropyltriethoxysilane, aminomethyltrimethoxysilane, or
  • binders are hydroxyl-containing polyesters and polyacrylates, alone or in mixtures.
  • the proportion of B) in the coating composition according to the invention is preferably 1 to 90 percent by weight, based on the sum of components A), B) and if appropriate C) and D), preferably 20 to 60 percent by weight.
  • catalyst D is in a preferred embodiment in an amount of 0.1 to 5 weight percent, preferably 0.2 to 3 weight percent, based on the sum of
  • compositions A), B), optionally C) and D in the coating composition according to the invention.
  • organic carboxylic acids can be used as catalysts D).
  • suitable carboxylic acids are in particular salicylic acid, benzoic acid, citric acid, phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, dodecanoic acid, 1.12-dodecanedioic acid and / or ascorbic acid.
  • Salicylic acid, citric acid or benzoic acid are preferably used, and also
  • catalyst D Also used as catalyst D) are quaternary ammonium salts, alone or in mixtures, preferably tetralkylammonium salts and / or quaternary phosphonium salts with halogens, hydroxides, alcoholates or organic or inorganic acid anions as counterion.
  • Trihexyltetradecylphosphonium decanoate methyltributylammonium hydroxide
  • Methyltriethylammonium hydroxide tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrapentylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, tetradecylammonium hydroxide, tetradecyltrihexylammonium hydroxide, tetraoctadecylammonium hydroxide,
  • Benzyltrimethylammonium hydroxide benzyltriethylammonium hydroxide, trimethylphenylammonium hydroxide, triethylmethylammonium hydroxide, tri- methylvinylammonium hydroxide, methyltributylammonium methoxide,
  • Methyltriethylammonium methoxide tetramethylammonium methoxide
  • Tetradecylammonium methoxide Tetradecylammonium methoxide, tetradecyltrihexylammonium methoxide,
  • Triethylmethylammonium methoxide trimethylvinylammonium methoxide
  • Methyltriethylammoniumbenzylate tetramethylammoniumbenzylate, tetraethylammoniumbenzylate, tetrapropylammoniumbenzylate, tetrabutylammoniumbenzylate, tetrapentylammoniumbenzylate, tetrahexylammoniumbenzylate, tetraoctylammoniumbenzylate, tetradecylammoniumbenzylate, tetradecyltrihexylammoniumbenzylate, tetraoctadecylammoniumbenzylate,
  • Benzyltrimethylammoniumbenzylat Benzyltriethylammoniumbenzylat, tri- methylphenylammoniumbenzylat, Triethylmethylammoniumbenzylat, tri- methylvinylammoniumbenzylat, tetramethylammonium fluoride, tetraethylammonium fluoride, tetrabutylammonium fluoride, tetraoctylammonium, benzyltrimethylammonium, tetrabutylphosphonium hydroxide, Tetrabutylphosphoniumfluorid, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, tetrabutylammonium iodide, tetraethylammonium chloride,
  • Benzyltripropylammonium bromide benzyltributylammonium bromide, methyltributylammonium bromide, methyltripropylammonium bromide, methyltriethylammonium bromide,
  • Methyltriphenylammonium bromide phenyltrimethylammonium bromide
  • Tetradecyltrihexylammonium hydroxide Tetradecyltrihexylammonium hydroxide, tetraoctadecylammonium hydroxide,
  • Trimethylphenylammonium hydroxide Triethylmethylammonium urea hydroxide
  • Trimethylvinylammonium hydroxide tetramethylammonium fluoride, tetraethylammonium fluoride, tetrabutylammonium fluoride, tetraoctylammonium fluoride and benzyltrimethylammonium fluoride. These catalysts may be added alone or in mixtures. Preference is given to using tetraethylammonium benzoate and tetrabutylammonium hydroxide.
  • the chelating ligands are organic compounds having at least two functional groups that can coordinate to metal atoms or ions. It can, for example, the
  • Aluminum and zirconium chelate complexes as described, for example, in US Pat. No. 4,772,672 A, are used as catalyst.
  • Preferred metal chelates are chelates based on zinc, lithium, tin, aluminum, zirconium, titanium and / or boron, such as, for example
  • Zinc acetylacetonate is preferably used.
  • catalysts D are quaternary ammonium acetylacetonates or quaternary phosphonium acetylacetonates.
  • catalysts examples include tetramethylammonium acetylacetonate,
  • Tetraethylammoniumacetylacetonat and tetrabutylammonium acetylacetonate used.
  • catalyst D aluminum, zirconium, titanium and / or boron alcoholates and / or esters thereof are also suitable.
  • catalysts are basic substances such as guanidines and amidines and tertiary amines. Examples of these are tetramethylguanidine, diazabicyloundecene (DBU), diazabicyclononene (DBN), and diazabicyclooctane (DABCO).
  • DBU diazabicyloundecene
  • DBN diazabicyclononene
  • DABCO diazabicyclooctane
  • catalyst D can be used for catalyzing the urethane reaction, which have been proven in the field of PUR technology, z.
  • organic Sn (IV) - Sn (II) Zn, Bi compounds, or organometallic catalysts, such as.
  • catalyst D it is also possible to use a phosphorus-containing, preferably phosphorus- and nitrogen-containing catalyst. It is also possible to use mixtures of two or more different catalysts. Examples of suitable phosphorus-containing phosphorus-containing
  • Catalysts are substituted phosphonic diesters and diphosphonic diesters, preferably from the group consisting of acyclic phosphonic diesters, cyclic
  • catalyst D may preferably also an amine-blocked phosphoric acid ester and more preferably amine-blocked Phosphorklaethylhexylester and amine-blocked
  • Phosphoric acid phenyl esters are used.
  • Phosphoric acid esters are blocked, in particular tertiary amines, for example
  • Triethylamine to name. Particularly preferred for blocking the phosphoric acid esters tertiary amines are used, which have a good activity of the catalyst at curing temperatures of 100 to 160 ° C. Certain amine-blocked phosphoric acid catalysts are also commercially available (eg, Nacure grades from King Industries). For example, the Nacure 4167 from King Industries is particularly suitable as a catalyst based on an amine-blocked phosphoric acid partial ester.
  • organic sulfonic acids in unblocked or blocked form.
  • sulfonic acid basically any organic sulfonic acid is suitable, preferred are p-toluenesulfonic acid and dodecylbenzenesulfonic acid.
  • p-toluenesulfonic acid for thermal, d. H. Above 100 ° C crosslinking coating systems, these sulfonic acids can be used according to the invention preferably in amine-neutralized form.
  • latent, nonionic sulfonic acid derivatives which release sulfonic acids only above 100 ° C., such as, for example, B. adducts of sulfonic acids to epoxide-containing components, as described in DE-OS 23 56768, are used
  • triflates are also suitable sulfonic acid-based
  • Catalysts The catalyst D) in the coating compositions according to the invention may consist solely of the abovementioned alternatives, but any desired mixtures of the catalysts may also be used.
  • the coating composition according to the invention may additionally be known in paint technology
  • Auxiliaries and / or additives E) such as stabilizers, light stabilizers, catalysts, additional crosslinkers, fillers, pigments, leveling agents or rheology aids, such as. B. so-called “sag control agents", microgels or fumed silica or nanoparticles, as described, for example, in EP 1204701 B1, contain in typical concentrations .
  • the component E) additional crosslinking agents as known in coating chemistry, z. In the form of melamine,
  • Benzoguanamine resins, carbamatfunkionelle components or blocked polyisocyanates are used. If necessary, it is also possible to incorporate customary inorganic or organic color and / or effect pigments in coating technology in component E) of the coating compositions according to the invention.
  • the coating composition according to the invention is a pigment-free system, ie a clearcoat system.
  • Component E) in this case may preferably be used in an amount of 0.5 to 8% by weight, more preferably 1 to 6% by weight, based on the sum of components A), B), and C) in which
  • component E) is present in an amount of 6% based on the sum of components A), B) and C) when the coating agent, i. the sum of components A), B), C), D), E) and F)
  • the coating composition according to the invention is a colored coating system.
  • Pigments and fillers as component E) may in this case be present in an amount of from 10 to 200 percent by weight, based on the sum of components A), B), and C) in the coating composition according to the invention.
  • the component E) is in an amount of 200 percent by weight based on the sum of
  • Components A), B), C), D), E) and F has a total weight of 1 10 g, the sum of components A), B) and C) is 30 g, the amount of E) 60 g and the amount of D) and F) is in each case 10 g.
  • the coating composition of the invention may contain organic solvents as component F).
  • Suitable solvents are, for. As ketones, alcohols, esters or aromatics.
  • Component F) is preferably present in amounts of from 20 to 150% by weight, more preferably from 30 to 60% by weight, based on the sum of components A), B) and C), of the coating composition of the invention. The total of the respective proportions of components A), B), C), D), E) and F) are selected so that the weight proportions add up to 100% by weight.
  • R, R-R 6 are independently the same or different
  • Hydrocarbon radicals having 1-8 carbon atoms which may be branched or cyclic, or may also merge cyclically into one another, and m and n independently of one another equal to 0-2,
  • binder 1-90% by weight of at least one binder, preferably a hydroxyl-containing or amine-containing binder,
  • compositions according to the invention are prepared by mixing the components described above.
  • the mixing can be carried out by mixers known to the person skilled in the art, for example batchwise in stirred containers, dissolvers, bead mills,
  • the present invention is further illustrated by the following non-limiting examples to which further features, embodiments, aspects and advantages of the present invention may be derived.
  • the invention also provides the use of the coating compositions of the invention in coating compositions for metal, plastic, glass, wood, MDF (Middle Density Fiber Boards) or leather substrates or other heat-resistant substrates.
  • MDF Middle Density Fiber Boards
  • the invention also provides the use of the coating compositions of the invention in adhesive compositions for bonding metal, plastic, glass, wood, MDF or leather substrates or other heat-resistant substrates.
  • the invention likewise relates to metal coating compositions, in particular for automobile bodies, motorcycles and bicycles, building parts and household appliances,
  • Wood coating compositions MDF coatings,
  • Isocyanatopropyltrimethoxysilane (Evonik Industries AG) are mixed together and allowed to stand for 2 h Heated to 175 ° C. Thereafter, the starting materials are separated at 100 ° C and 0.3 mbar via a short path distillation. This leaves 183 g (41.5%) of a pure, water-clear liquid.
  • Viscosity is about 200 mPas and is therefore very low viscosity.
  • product according to the invention a) are mixed with 25 g of butyl acetate / xylene (1: 1) and admixed with 0.5 g of catalyst (VESTANAT EP-CAT 11, Evonik Industries AG). This mixture is knife-coated with a 120 ⁇ spiral blade on a steel sheet and baked at 140 ° C for 22 min.
  • the coating (30 ⁇ layer thickness) has a pendulum hardness of 176 s and a
  • the initial gloss level is 86 divisions (Skt.) (20 °). After the brush test is the
  • Scoring loss of gloss from scratch 0-9 points excellent, 10-20 very good, 21-34 good, 35-44 medium,> 45 bad
  • the paint surface is damaged with a fabric (3M 281 Q WetOrying Polishing Paper), which is loaded with a mass (920 g).
  • the test panel is pushed back and forth by means of a motor drive in strokes under the tissue.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Beschichtungsmittel mit neuen Monoallophanatenauf Basis von Alkoxysilanalkylisocyanaten. ein Verfahren zur Herstellung und die Verwendung.

Description

Beschichtungsmittel mit Monoallophanaten auf Basis von Alkoxysilanalkylisocyanaten Die Erfindung betrifft Beschichtungsmittel mit neuen Monoallophanaten auf Basis von
Alkoxysilanalkylisocyanaten, ein Verfahren zur Herstellung und die Verwendung.
Polyurethane haben sich seit vielen Jahrzehnten als hochwertige Bausteine für Lack-, Klebstoff-, Dichtstoff und Kunststoffsysteme erwiesen. Dabei können zusätzliche Alkoxysilangruppen hier eine wichtige Rolle z.B. in Hinblick auf Netzwerkdichte, Chemikalienbeständigkeit und Kratzfestigkeit spielen, in erste Linie durch die Ausbildung von Siloxanstrukturen. Auch solche Systeme sind bekannt.
Moleküle die sowohl über Alkoxysilangruppen verfügen, als auch Isocyanatgruppen aufweisen bieten die Möglichkeit beide genannte Funktionalitäten, Siloxane und Polyurethangruppen durch eine Komponente einzufügen. Auch solche Substanzen sind schon lange in Gebrauch, z.B.
Isocyanatoalkyltrialkoxysilane. Aus diesen Substanzen können durch Umsetzung mit
Polyalkoholen isocyanatfreie feuchtigkeitshärtende Vernetzer hergestellt werden. Grundsätzlich können solche„SiPUR" (alkoxysilanhaltige Polyurethane) mit weiteren Isocyanaten zu Allophanaten umgesetzt werden, um bestimmte Materialeigenschaften zu modifizieren, z.B. die Viskosität.
So beschreibt die DE102005041953A1 eine Umsetzung eines Polyols mit einem mittleren Molekulargewicht von 3000 - 20000 g/Mol mit einem Überschuss von
Isocyanatopropyltrimethoxysilan, so dass es nach der Polyurethanbildung zu einer
Allophanatreaktion kommt.
In DE102005041954A1 wird ein Polyurethan aus einem Polyol und einem Diisocyananat (z.B. IPDI, Isophorondiisocyananat) mit Isocyanatopropyltrimethoxysilan versetzt und so lange erhitzt bis sich Allophanatstrukturen ausbilden.
EP2089444A1 beansprucht allophanathaltige Polyurethane, die neben einer ungesättigten Funktionalität noch Silangruppen haltige Komponenten aufweist.
Ähnlich sieht es auch in EP2089445A1 aus, hier müssen diese Polyurethane aber noch zusätzlich eine dispergieraktive Komponente enthalten, um sie wassergängig zu machen.
Auch in der US20140097392A1 ist von allophanat- und alkoxysilanhaltigen Polymeren die Rede, die in diesem Fall mit einem Farbstoff abgemischt werden. J. Kozakiewicz et al. publizierten in Progress in Organic Coatings 72 (201 1 ) 120- 130 silanhaltige Blockierungsmittel für Polyisocyanate, die über eine Allophanatgruppe eingebracht wurden. Offensichtlich gibt es einen Bedarf für weitere Alkoxysilangruppen tragende Verbindungen vor allem für Kratzfestanwendungen. Alle bisherigen Beispiele haben aber gemein, dass es sich hier immer um Polymere und/oder Polyurethane handelt, die sowohl hohe Viskositäten aufweisen als auch schwierig zu reinigen bzw. zu isolieren sind.
Aufgabe dieser Erfindung war es, Beschichtungsmittel mit neuen Alkoxysilangruppen tragende Verbindungen mit Kratzfesteigenschaften zugänglich zu machen, die nicht den Nachteil des
Standes der Technik haben, insbesondere aber einfach herzustellen sind, niedrige Viskositäten aufweisen und mit wenig Aufwand zu reinigen sind.
Überraschend wurde gefunden, dass Monoallophanate, bestehend aus einem Isocyanat modifzierten Alkoxysilangruppen haltigen Monourethan die gewünschten Eigenschaften hat.
Gegenstand der Erfindung ist ein
Beschichtungsmittel umfassend wenigstens eine Allophanat haltige Verbindungen mit der Formel 1
Figure imgf000003_0001
wobei R, R -R6 unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Kohlenwasserstoffreste mit 1-8 C-Atomen bedeuten, wobei diese verzweigt oder cyclisch sein können, oder auch cyclisch ineinander übergehen können, und m und n unabhängig voneinander gleich 0-2 bedeutet,
B) wenigstens ein Bindemittel, bevorzugt ein hydroxylgruppenhaltiges Bindemittel,
C) optional wenigstens ein aliphatisches oder cycloaliphatisches Polyisocyanat, das eine NCO-Funktionalität von wenigstens 2, bevorzugt 2,8 bis 6 aufweist, D) optional wenigstens einen Katalysator,
E) optional Hilfsstoffstoffe und/oder Zusatzstoff,
F) optional Lösungsmittel.
Bevorzugt ist m und n gleich 0.
R und R5 sind unabhängig voneinander bevorzugt Methyl oder Ethyl.
R2 und R4 sind unabhängig voneinander bevorzugt Methyl oder Propyl.
Besonders bevorzugt ist R = R5 und R2 = R4.
Bevorzugt sind Verbindungen mit m und n gleich 0, R und R5 gleich Methyl oder Ethyl, und R2 und R4 gleich Methyl oder Propyl.
Ganz besonders bevorzugt ist die Verbindung mit m und n gleich 0, R = R5 = Methyl und R2 = R4 Propyl.
Die Monoallophanate mit der Formel 1 :
Figure imgf000004_0001
wobei R, R -R6 unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Kohlenwasserstoffreste mit 1-8 C-Atomen bedeuten, wobei diese verzweigt oder cyclisch sein können, oder auch cyclisch ineinander übergehen können, und m und n unabhängig voneinander gleich 0-2 bedeutet, werden hergestellt durch Reaktion von A) mit B):
Alkoxysilangruppen haltige Isocyanate A) weisen die Formel 2 auf:
R6m (OR5)3-mSi-R4-NCO wobei R6, R5 und R4 unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Kohlenwasserstoffreste mit 1-8 C-Atomen bedeuten, wobei diese verzweigt oder cyclisch sein können, oder auch cyclisch ineinander übergehen können, und m gleich 0-2 bedeutet.
Bevorzugt ist m = 0.
R4 ist bevorzugt Methyl oder Propyl.
R5 ist bevorzugt Methyl oder Ethyl.
Bevorzugt sind Verbindungen mit m gleich 0 und R4 gleich Methyl oder Propyl, und R5 gleich Methyl oder Ethyl.
Besonders bevorzugt ist Isocyanatopropyltrimethoxysilan.
Alkoxysilangruppen haltige Monourethane B) weisen die Formel 3 auf: Rn (OR )3-n Si-R2-NH-(C=0)-OR3 wobei R, R , R2 und R3 unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene
Kohlenwasserstoffreste mit 1-8 C-Atomen bedeuten, wobei diese verzweigt oder cyclisch sein können, oder auch cyclisch ineinander übergehen können, und n gleich 0-2 bedeutet.
Bevorzugt ist n = 0.
R ist bevorzugt Methyl oder Ethyl.
R2 ist bevorzugt Methyl oder Propyl.
Bevorzugt ist R3 = R .
Bevorzugt sind Verbindungen mit n gleich 0 und R2 gleich Methyl oder Propyl, und R gleich Methyl oder Ethyl und R3 = R1.
Besonders bevorzugt ist N-Trimethoxysilylpropylmethylcarbamat.
Die Herstellung der Monoallophanate erfolgt im Allgemeinen lösungsmittelfrei oder unter
Verwendung von nicht-protischen Lösemitteln, wobei die Umsetzung diskontinuierlich oder kontinuierlich erfolgen kann. Die Reaktion wird durchgeführt in geeigneten Aggregaten, z.B.
Rührkessel, Extruder, Statikmischern, Knetkammern. Die Reaktion kann bei Raumtemperatur, das heißt bei Temperaturen im Bereich von 20 bis 22 °C, geführt werden, bevorzugt werden jedoch höhere Temperaturen im Bereich 80 bis 220 °C, insbesondere im Bereich von 80 bis 120 °C verwendet. Zur Beschleunigung der Reaktion können vorteilhaft in der Urethanchemie bekannte Katalysatoren, z.B. Metallorganische Verbindungen, wie Zinn oder Zink haltige Verbindungen, Salze, wie z.B. Zn(ll)chlorid und/oder Basen verwendet werden. Geeignet sind zum Beispiel Sn-, Bi-, Zn- und andere Metallcarboxylate wie z,B. Dibutylzinndilaurat, Zinnoctoat,
Bismuthneodecanoat, tert. -Amine wie beispielsweise 1 ,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan (DABCO), Triethylamin, Amidine und Guanidine, quarternäre Ammoniumsalze, bevorzugt Tetralkylammoniumsalze und/oder quarternäre Phosphoniumsalze .
Als Katalysatoren kommen Metallacetylacetonate in Frage. Beispiele dafür sind
Zinkacetylacetonat, Lithiumacetylacetonat Eisenacetylacetonat und Zinnacetylacetonat, allein oder in Mischungen. Bevorzugt wird Zinkacetylacetonat eingesetzt. Als Katalysatoren kommen außerdem quarternäre Ammoniumacetylacetonate oder quarternäre Phosphoniumacetylacetonate in Frage. Bevorzugt wird Zinkethylhexanoat. Die Reaktion wird unter Ausschluss von Wasser durchgeführt. Bevorzugt wird die Reaktion lösemittelfrei durchgeführt. Das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel besteht bevorzugt im Wesentlichen aus den
Komponenten A), B), C), D) und E). In einer bevorzugten Ausführungsform bedeutet dies, dass die Summe der Komponenten A), B), C), D) und E) in der Reihenfolge zunehmender Bevorzugung wenigstens 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 92, 94, 96, 98 oder 99 Gewichtsprozent des Beschichtungsmittels ausmachen.
In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den erfindungsgemäßen
Beschichtungsmittel um ein nicht wässriges Beschichtungsmittel. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform bedeutet der Begriff„nicht wässrig", wie hierin verwendet, dass das
erfindungsgemäße Beschichtungsmittel bezogen auf die Summe der Komponenten A), B), C), D) und E) einen Wasseranteil von nicht mehr als 3 Gewichtsprozent, bevorzugt nicht mehr als 1 Gewichtsprozent aufweist. In einer bevorzugtesten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel frei von Wasser.
Die Komponente A) ist zu 10 bis 99 Gew.-%, bevorzugt zu 10 bis 70 Gew.-% .bezogen auf die Summe der Komponenten A), B), und C), in dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel enthalten.
Das als Vernetzerkomponente verwendete aliphatische oder cycloaliphatische Polyisocyanat C) umfasst mindestens ein aliphatisches und/oder cycloaliphatisches Polyisocyanat mit einer NCO- Funktionalität von wenigstens 2, bevorzugt 2 bis 6, bevorzugter von 2,8 bis 6, am bevorzugtesten 2 bis 4. In einer bevorzugten Ausführungsform wird unter dem Begriff„NCO-Funktionalität", wie hierin verwendet, die Zahl der reaktiven NCO-Substituenten verstanden, die das entsprechende Molekül, bevorzugt die Vernetzerkomponente C), durchschnittlich aufweist. Das erfindungsgemäß eingesetzte Polyisocyanat kann ein beliebiges aliphatisches,
cycloaliphatisches und/oder (cyclo)aliphatisches Diisocyanat sein. In einer bevorzugten
Ausführungsform wird unter dem Begriff„(cyclo)aliphatisches Diisocyanat", wie hierin verwendet, verstanden, dass in einem Molekül gleichzeitig an einen Ring gebundene NCO-Gruppen und an einen aliphatischen Rest gebundene NCO-Gruppen vorhanden sind, wie es z. B. beim
Isophorondiisocyanat der Fall ist. In einer bevorzugten Ausführungsform wird unter dem Begriff „cycloaliphatisches Diisocyanat", wie hierin verwendet ein Diisocyanat verstanden, das nur direkt am cycloaliphatischen Ring gebundene NCO-Gruppen aufweist, z. B. Diisocyanato- dicyclohexylmethan (H12MDI). Zur Verwendung als Polyisocyanat C) geeignete aliphatische Diisocyanate umfassen einen linearen oder verzweigten Alkylenrest mit bevorzugt 3 bis 16 Kohlenstoffatome, bevorzugter 4 bis 12 Kohlenstoffatome. Geeignete cycloaliphatische oder (cyclo)aliphatische Diisocyanate umfassen einen Cycloalkylenrest mit bevorzugt 4 bis 18 Kohlenstoffatomen, bevorzugter 6 bis 15
Kohlenstoffatomen, auf. Beispiele geeigneter Di- oder Polyisocyanate umfassen
Cyclohexandiisocyanat, Methylcyclohexandiisocyanat, Ethylcyclo-hexandiisocyanat,
Propylcyclohexandiisocyanat, Methyldiethylcyclohexan-diisocyanat, Propandiisocyanat,
Butandiisocyanat, Pentandiisocyanat, Hexandiisocyanat, Heptandiisocyanat, Octandiisocyanat, Nonandiisocyanat, Nonantriisocyanat, wie 4-lsocyanatomethyl-1 ,8-octandiisocyanat (TIN), Dekandi- und triisocyanat, Undekandi- und -triisocyanat, Dodecandi- und -triisocyanate. Ebenfalls geeignet sind 4-Methyl-cyclohexan-1 ,3-diisocyanat, 2-Butyl-2-ethylpentamethylen-diisocyanat,
3(4)-lsocyanatomethyl-1-methylcyclohexylisocyanat, 2-lsocyanatopropylcyclohexyl-isocyanat, 2,4'- Methylenbis(cyclohexyl)diisocyanat und/oder 1 ,4-Diisocyanato-4-methyl-pentan.
Bevorzugt ist das als Polyisocyanat verwendete Diisocyanat ausgewählt aus der Gruppe, die Isophorondiisocyanat (IPDI), Hexamethylendiisocyanat (HDI), Diisocyanato-dicyclohexylmethan (H12MDI), 2-Methylpentandiisocyanat (MPDI), 2,2,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat/2,4,4- Trimethylhexamethylendiisocyanat (TMDI), Nor-bornandiisocyanat (NBDI) umfasst. Besonders bevorzugt sind IPDI, HDI, TMDI und/oder H12MDI, wobei IPDI, H12MDI und/oder HDI die bevorzugtesten Polyisocyanate darstellen.
Es werden besonders bevorzugt Polyisocyanate verwendet, die sich aus den genannten
Diisocyanaten oder deren Mischungen durch Verknüpfung mittels Urethan-, Allophanat-,
Harnstoff-, Biuret-, Uretdion-, Amid-, Isocyanurat-, Carbodiimid-, Uretonimin-, Oxadiazintrion- oder Iminooxadiazindion-Strukturen herstellen lassen. Solche Polyisocyanate sind im Handel erhältlich. Besonders geeignet sind Isocyanurate, insbesondere aus IPDI und/oder HDI, z.B. VESTANAT HT 2500 L und VESTANAT T 1890. Derartige Polyisocyanate können gegebenenfalls mit Di- oder polyfunktionellen, H-aciden Komponenten, wie z. B. Di- oder Polyolen und/oder Di- oder
Polyaminen, zusätzlich kettenverlängert oder verzweigt sein. Die erfindungsgemäß bevorzugt zu verwendenden sind durch destillative Abtrennung von Restmonomeren befreit, so dass der Gehalt an Diisocyanat-Restmonomer <0.5 Gew.-% beträgt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können beliebige Gemische der vorab beschriebenen Di- und/oder Polyisocyanate eingesetzt werden. Die Komponente C), falls enthalten, ist in der erfindungsgemäßen
Beschichtungszusammensetzung zu 5 bis 50 Gewichtsprozent, bevorzugt 15 bis 40
Gewichtsprozent, bezogen auf die Summe der Komponenten A), B) und C) enthalten.
Beispielsweise ist C) bezogen auf die Summe der Komponenten A), B) und C) zu 50
Gewichtsprozent in dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel enthalten, wenn 25 g A), 12,5 g B) und 12,5 g C) enthalten sind. Die Menge der Komponente C) in dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel orientiert sich am Gehalt der chemisch mit Polyisocyanaten vernetzbaren Gruppen - üblicherweise OH-Gruppen - der Komponente B). Das molare Verhältnis der Isocyanatgruppen der Komponente C) und der OH-Gruppen der Komponente B) beträgt 0,3:1 bis 2: 1 , bevorzugt 0,5:1 bis 1 ,5:1 und besonders bevorzugt 0,7: 1 bis 1 ,3: 1.
Das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel enthält als Komponente B) wenigstens ein
Bindemittel. Grundsätzlich eignet sich als Bindemittel alle dem Fachmann bekannten Arten von Bindemitteln, beispielsweise auch thermoplastische, das heißt nicht vernetzbare Bindemittel, die üblicherweise ein mittleres Molekulargewicht > 10000 g/mol aufweisen. Bevorzugt werden jedoch Bindemittel, die über reaktive funktionelle Gruppen mit aciden Wasserstoffatomen z. B. Hydroxyl- oder primäre oder sekundäre Amingruppen verfügen. Geeignete Bindemittel der genannten Art weisen beispielsweise mindestens eine, bevorzugt jedoch zwei oder mehr Hydroxylgruppen auf. Weitere geeignete funktionelle Gruppen des Bindemittels sind beispielsweise Alkoxysilan- Funktionalitäten. Bevorzugt eingesetzt werden ein Addukt von einem Isocyanato-trialkyoxysilan und einem ein- oder mehrwertigen Alkohol, bevorzugt Adukkte von 3- Isocyanatopropyltrimethoxysilan, 3-lsocyanatopropyltriethoxysilan, 3-lsocyanato- propyltriisopropoxysilan, 2-lsocyanatoethyltrimethoxysilan, 2-lsocyanatoethyltriethoxysilan, 2- Isocyanatoethyltriisopropoxysilan, 4-lsocyanatobutyltrimethoxysilan, 4-lsocyanatobutyl- triethoxysilan, 4-lsocyanatobutyltriisopropoxysilane, Isocyanatomethyltrimethoxysilan,
Isocyanatomethyltriethoxysilan und/oder Isocyanatomethyltriisopropoxysilan.
Als Bindemittel mit funktionellen Gruppen werden bevorzugt hydroxylgruppenhaltige Polyester, Polyether, Polyacrylate, Polycarbonate und Polyurethane mit einer OH-Zahl von 20 bis 500 mg KOH/g und einer mittleren Molmasse von 250 bis 6000 g/Mol eingesetzt. Besonders bevorzugt werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Hydroxylgruppen-haltige Polyester oder
Polyacrylate mit einer OH-Zahl von 50 bis 250 mg KOH/g und einem mittleren Molekulargewicht von 500 bis 6000 g/mol als Bindemittelkomponenten eingesetzt. Die Hydroxylzahl (OH-Zahl, OHZ) wird bestimmt nach DIN 53240-2. Bei diesem Verfahren wird die Probe mit Essigsäureanhydrid in Gegenwart von 4-Dimethylaminopyridin als Katalysator umgesetzt, wobei die Hydroxylgruppen acetyliert werden. Dabei entsteht pro Hydroxylgruppe ein Molekül Essigsäure, während die anschließende Hydrolyse des überschüssigen Essigsäureanhydrids zwei Moleküle Essigsäure liefert. Der Verbrauch an Essigsäure wird titrimetrisch aus der Differenz zwischen Hauptwert und einem parallel durchzuführenden Blindwert ermittelt. Das Molekulargewicht wird bestimmt mittels Gelpermeationschromatographie (GPC). Die Charakterisierung der Proben erfolgt in
Tetrahydrofuran als Eluent nach DIN 55672-1.
Als Bindemittel eingesetztes hydroxylgruppenhaltiges (Meth)acryl-Copolymerisat können Harze mit einer Monomerzusammensetzung, wie sie z. B. in WO 93/15849 (S. 8, Zeile 25 bis S. 10, Zeile 5, beschrieben sind, verwendet werden. Dabei sollte die durch anteilige Verwendung von
(Meth)acrylsäure als Monomer einzustellende Säurezahl des (Meth)acryl-Copolymerisates 0 bis 30, vorzugsweise 0 bis 15 mg KOH/g betragen. Das zahlenmittlere Molgewicht (ermittelt durch Gelpermeationschromatographie gegen einen Polystyrolstandard) des (Meth)acryl- Copolymerisates beträgt vorzugsweise 2000 bis 20000 g/mol, die Glasübergangstemperatur beträgt vorzugsweise - 40°C bis + 60 °C. Der durch anteilige Verwendung von
Hydroxyalkyl(meth)acrylaten einzustellende Hydroxylgehalt der erfindungsgemäß zu
verwendenden (Meth)acryl-Copolymerisate beträgt vorzugsweise 20 bis 500 mg KOH/g, besonders bevorzugt 50 bis 250 mg KOH/g.
Erfindungsgemäß als Bindemittel geeignete Polyesterpolyole sind Harze mit einer
Monomerzusammensetzung aus Di- und Polycarbonsäuren und Di- und Polyolen, wie sie in der WO 93/15849 beschrieben sind. Als Polyesterpolyole können auch Polyadditionsprodukte von Caprolacton an niedermolekulare Di- und Triole, wie sie z. B. unter der Bezeichnung CAPA® (Perstorp) erhältlich sind, eingesetzt werden. Das rechnerisch bestimmte zahlenmittlere
Molgewicht beträgt vorzugsweise 500 bis 5000 g/mol, besonders bevorzugt 800 bis 3000 g/mol, die mittlere Funktionalität beträgt vorzugsweise 2,0 bis 4,0, bevorzugt 2,0 bis 3,5.
Als erfindungsgemäß als Bindemittel zu verwendende urethan- und estergruppenhaltige Polyole kommen prinzipiell auch solche zum Einsatz, wie sie in EP 140 186 beschrieben sind. Bevorzugt sind urethan- und estergruppenhaltige Polyole, zu deren Herstellung HDI, IPDI,
Trimethylhexamethylendiisocyanat (TMDI) oder Dicyclohexylmethandiisocyanat (H12-MDI) verwendet werden, eingesetzt. Das zahlenmittlere Molgewicht beträgt vorzugsweise 500-5000 g/mol, die mittlere Funktionalität liegt insbesondere im Bereich von 2,0 - 3,5.
Auch Trialkoxysilan-funktionelle Bindemittel eignen sich zur Verwendung als Komponente B). Derartige Harze können durch Copolymerisation von Acrylat- oder Methacrylat-Monomeren mit acryl- oder methacryl-funktionellen Alkyl-Trialkoxysilan-Derivaten (z. B. Dynasylan MEMO der Evonik Industries AG) gewonnen werden, wie zum Beispiel in der WO 92/1 1328 beschrieben. Ein alternativer Syntheseweg besteht in der Derivatisierung von hydroxylgruppenhaltigen Polyethern, Polyestern, Polycarbonatdiolen oder Polyacrylaten mit Isocyanatopropyltrialkoxysilan, wie sie beispielsweise in WO2008/131715 in den Beispielen 3 und 4 beschrieben ist. Auch aminohaltige Bindemittel kommen in Frage, z.B., Aminopropyltrimethoxysilan (z.B. Dynasylan AMMO der Evonik Industries AG), Aminopropyltriethoxysilan, Aminomethyltrimethoxysilan oder
Aminomethyltriethyoxysilan. Selbstverständlich können auch Mischungen der vorab beschriebenen Bindemittel eingesetzt werden. Bevorzugte Bindemittel sind hydroxylgruppenhaltige Polyester und Polyacrylate, allein oder in Mischungen.
Der Anteil von B) in dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel beträgt bevorzugt 1 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf die Summe der Komponenten A), B) und gegebennanfalls C) und D), bevorzugt 20 bis 60 Gewichtsprozent.
Als Katalysator D) ist in einer bevorzugten Ausführungsform in einer Menge von 0,1 bis zu 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,2 bis 3 Gewichtsprozent, bezogen auf die Summe der
Komponenten A), B), ggf. C) und D), in dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel enthalten. Als Katalysatoren D) können organische Carbonsäuren verwendet werden. Beispiele geeigneter Carbonsäuren sind insbesondere Salicylsäure, Benzoesäure, Zitronensäure, Phthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Dodecansäure, 1.12-Dodecandisäure und/oder Ascorbinsäure. Bevorzugt werden Salicylsäure, Zitronensäure oder Benzoesäure verwendet, wobei auch
Mischungen der genannten Carbonsäuren eingesetzt werden können.
Als Katalysator D) werden auch quarternäre Ammoniumsalze allein oder in Mischungen, bevorzugt Tetralkylammoniumsalze und/oder quarternäre Phosphoniumsalze mit Halogenen, Hydroxiden, Alkoholaten oder organischen oder anorganischen Säureanionen als Gegenion, eingesetzt.
Beispiele dafür sind:
Tetramethylammoniumformiat, Tetramethylammoniumacetat, Tetramethylammoniumpropionat, Tetramethylammoniumbutyrat, Tetramethylammonium-benzoat, Tetraethylammoniumformiat, Tetraethylammoniumacetat, Tetraethylammoniumpropionat, Tetraethylammoniumbutyrat, Tetraethylammoniumbenzoat, Tetrapropylammoniumformiat, Tetrapropylammoniumacetat, Tetrapropylammoniumpropionat, Tetrapropylammoniumbutyrat, Tetrapropylammoniumbenzoat, Tetrabutylammoniumformiat, Tetrabutylammoniumacetat, Tetrabutylammoniumpropionat,
Tetrabutylammoniumbutyrat und Tetrabutylammoniumbenzoat und Tetrabutylphosphoniumacetat, Tetrabutylphosphoniumformiat und Ethyltriphenylphosphoniumacetat,
Tetrabutylphosphoniumbenzotriazolat, Tetraphenylphosphoniumphenolat und
Trihexyltetradecylphosphoniumdecanoat, Methyltributylammoniumhydroxid,
Methyltriethylammoniumhydroxid, Tetramethylammoniumhydroxid, Tetraethylammoniumhydroxid, Tetrapropylammoniumhydroxid, Tetrabutylammoniumhydroxid, Tetrapentylammoniumhydroxid, Tetrahexylammoniumhydroxid, Tetraoctylammoniumhydroxid, Tetradecylammoniumhydroxid, Tetradecyltrihexylammoniumhydroxid, Tetraoctadecylammoniumhydroxid,
Benzyltrimethylammoniumhydroxid, Benzyltriethylammoniumhydroxid, Tri- methylphenylammoniumhydroxid, Triethylmethylammoniumhydroxid, Tri- methylvinylammoniumhydroxid, Methyltributylammoniummethanolat,
Methyltriethylammoniummethanolat, Tetramethylammoniummethanolat,
Tetraethylammoniummethanolat, Tetrapropylammoniummethanolat,
Tetrabutylammoniummethanolat, Tetrapentylammoniummethanolat,
Tetrahexylammoniummethanolat, Tetraoctylammoniummethanolat,
Tetradecylammoniummethanolat, Tetradecyltrihexylammoniummethanolat,
Tetraoctadecylammoniummethanolat, Benzyltrimethylammoniummethanolat,
Benzyltriethylammoniummethanolat, Trimethylphenylammoniummethanolat,
Triethylmethylammoniummethanolat, Trimethylvinylammoniummethanolat,
Methyltributylammoniumethanolat, Methyltriethylammoniumethanolat,
Tetramethylammoniumethanolat, Tetraethylammoniunnethanolat, Tetrapropylammoniumethanolat, Tetrabutylammoniumethanolat, Tetrapentylammoniumethanolat, Tetrahexylammoniumethanolat, Tetraoctylammoniummethanolat, Tetradecylammoniumethanolat,
Tetradecyltrihexylammoniumethanolat, Tetraoctadecylammoniumethanolat,
Benzyltrimethylammoniumethanolat, Benzyltriethylammoniumethanolat, Tri
methylphenylammoniumethanolat, Triethylmethylammoniumethanolat, Tri
methylvinylammoniumethanolat, Methyltributylammoniumbenzylat,
Methyltriethylammoniumbenzylat, Tetramethylammoniumbenzylat, Tetraethylammoniumbenzylat, Tetrapropylammoniumbenzylat, Tetrabutylammoniumbenzylat, Tetrapentylammoniumbenzylat, Tetrahexylammoniumbenzylat, Tetraoctylammoniumbenzylat, Tetradecylammoniumbenzylat, Tetradecyltrihexylammoniumbenzylat, Tetraoctadecylammoniumbenzylat,
Benzyltrimethylammoniumbenzylat, Benzyltriethylammoniumbenzylat, Tri- methylphenylammoniumbenzylat, Triethylmethylammoniumbenzylat, Tri- methylvinylammoniumbenzylat, Tetramethylammoniumfluorid, Tetraethylammoniumfluorid, Tetrabutylammoniumfluorid, Tetraoctylammoniumfluorid, Benzyltrimethylammoniumfluorid, Tetrabutylphosphoniumhydroxid, Tetrabutylphosphoniumfluorid, Tetrabutylammoniumchlorid, Tetrabutylammoniumbromid, Tetrabutylammoniumiodid, Tetraethylammoniumchlorid,
Tetraethylammoniumbromid, Tetraethylammoniumiodid, Tetramethylammoniumchlorid,
Tetramethylammoniumbromid, Tetramethylammoniumiodid, Benzyltrimethylammoniumchlorid, Benzyltriethylammoniumchlorid, Benzyltripropylammoniumchlorid, Benzyltributylammoniumchlorid, Methyltributylammoniumchlorid, Methyltripropylammoniumchlorid, Methyltriethylammoniumchlorid, Methyltriphenylammoniumchlorid, Phenyltrimethylammoniumchlorid,
Benzyltrimethylammoniumbromid, Benzyltriethylammoniumbromid,
Benzyltripropylammoniumbromid, Benzyltributylammoniumbromid, Methyltributylammoniumbromid, Methyltripropylammoniumbromid, Methyltriethylammoniumbromid,
Methyltriphenylammoniumbromid, Phenyltrimethylammoniumbromid,
Benzyltrimethylammoniumiodid, Benzyltriethylammoniumiodid, Benzyltripropylammoniumiodid, Benzyltributylammoniumiodid, Methyltributylammoniumiodid, Methyltripropylammoniumiodid, Methyltriethylammoniumiodid, Methyltriphenylammoniumiodid und Phenyltrimethylammoniumiodid, Methyltributylammoniumhydroxid, Methyltriethylammoniumhydroxid, Tetramethylanrnnoniumhydroxid, Tetraethylammoniumhydroxid, Tetrapropylammoniumhydroxid, Tetrabutylammoniumhydroxid, Tetrapentylammoniumhydroxid, Tetrahexylammoniumhydroxid, Tetraoctylammoniumhydroxid, Tetradecylammoniumhydroxid,
Tetradecyltrihexylammoniumhydroxid, Tetraoctadecylammoniumhydroxid,
Benzyltrimethylammoniumhydroxid, Benzyltriethylammoniumhydroxid,
Trimethylphenylammoniumhydroxid, Triethylmethylammoniunrihydroxid,
Trimethylvinylammoniumhydroxid, Tetramethylammoniunrifluorid, Tetraethylammoniumfluorid, Tetrabutylammoniumfluorid, Tetraoctylammoniumfluorid und Benzyltrimethylammoniumfluorid. Diese Katalysatoren können allein oder in Mischungen zugesetzt werden. Bevorzugt werden Tetraethylammoniumbenzoat und Tetrabutylammoniumhydroxid verwendet.
Als Katalysator D) können auch Metallkomplexe mit Chelatliganden verwendet werden. Bei den Chelatliganden handelt es sich um organische Verbindungen mit wenigstens zwei funktionellen Gruppen, die an Metallatome oder -ionen koordinieren können. Es können beispielsweise die
Aluminium- und Zirkon-Chelatkomplexe, wie sie beispielsweise in US-P 4,772,672 A, beschrieben sind, als Katalysator verwendet werden. Bevorzugte Metallchelate sind Chelat auf Basis von Zink, Lithium, Zinn, Aluminium, Zirkon, Titan und/oder Bor, wie beispielsweise
Aluminiumethylacetoacetat, Zirkonethylacetoacetat,Zinkacetylacetonat, Lithiumacetylacetonat und Zinnacetylacetonat, allein oder in Mischungen. Bevorzugt wird Zinkacetylacetonat eingesetzt.
Als Katalysatoren D) kommen ausserdem quarternäre Ammoniumacetylacetonate oder quarternäre Phosphoniumacetylacetonate in Frage.
Beispiele für solche Katalysatoren sind Tetramethylammoniumacetylacetonat,
Tetraethylam mon iu macetylacetonat, Tetrapropylam mon iu macetylacetonat,
Tetrabutylammoniumacetylacetonat, Benzyltrimethylammoniumacetylacetonat,
Benzyltriethylammoniumacetylacetonat, Tetramethylphosphoniumacetylacetonat,
Tetraethylphosphoniumacetylacetonat, Tetrapropylphosphoniumacetylacetonat,
Tetrabutylphosphoniumacetylacetonat, Benzyltrimethylphosphoniumacetylacetonat,
Benzyltriethylphosphoniumacetylacetonat. Besonders bevorzugt werden
Tetraethylammoniumacetylacetonat und Tetrabutylammoniumacetylacetonat eingesetzt.
Selbstverständlich können auch Mischungen solcher Katalysatoren verwendet werden.
Als Katalysator D) sind ferner Aluminium-, Zirkon-, Titan- und/oder Bor-Alkoholate und/oder Ester davon geeignet.
Auch geeignet als Katalysatoren sind basische Stoffe wie z.B. Guanidine und Amidine und tertiäre Amine. Beispiele dafür sind Tetramethylguanidin, Diazabicyloundecen (DBU), Diazabicyclononen (DBN), und Diazabicyclooctan (DABCO). Als Katalysator D) können zur Katalyse der Urethanreaktion auch Katalysatoren verwendet werden, die sich auf dem Gebiet der PUR-Technologie bewährt haben, z. B. organische Sn(IV)- Sn(ll), Zn, Bi-Verbindungen, oder metallorganischen Katalysatoren, wie z. B. Dibutylzinndilaurat, Zinnoctoat, Bismuthneodecanoat, oder tertiäre Amine, wie z. B. 1 ,4-Diazabicylco[2.2.2.]octan, . Derartige Katalysatoren für Urethanreaktionen werden erfindungsgemäß jedoch nur in
Abmischungen mit anderen erfindungsgemäßen Katalysatoren verwendet.
Als Katalysator D) kann auch ein phosphorhaltiger, bevorzugt phosphor- und stickstoff-haltiger Katalysator eingesetzt werden. Dabei können auch Mischungen aus zwei oder mehreren verschiedenen Katalysatoren eingesetzt werden. Beispiele für geeignete phosphorhaltige
Katalysatoren sind substituierte Phosphonsäurediester und Diphosphonsäurediester, vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus acyclischen Phosphonsäurediestern, cyclischen
Phosphonsäurediestern, acyclischen Diiphosphonsäurediestern und cyclischen
Diphosphonsäurediestern. Derartige Katalysatoren sind beispielsweise in der DE-A 102005045228 beschrieben.
Als Katalysator D) kann bevorzugt auch ein aminblockierter Phosphorsäureester und besonders bevorzugt aminblockierter Phosphorsäureethylhexylester und aminblockierter
Phosphorsäurephenylester eingesetzt werden. Als Beispiele für Amine, mit welchem die
Phosphorsäureester blockiert werden, sind insbesondere tertiäre Amine, beispielsweise
Triethylamin, zu nennen. Besonders bevorzugt werden zur Blockierung der Phosphorsäureester tertiäre Amine eingesetzt, die eine gute Wirksamkeit des Katalysators bei Härtungstemperaturen von 100 bis 160 °C aufweisen. Bestimmte mit Amin blockierte Phosphorsäurekatalysatoren sind auch kommerziell erhältlich (z. B. Nacure-Typen der Fa. King Industries). Beispielsweise sei der unter der Bezeichnung Nacure 4167 von der Firma King Industries als besonders geeigneter Katalysator auf der Basis eines Amin - blockierten Phosphorsäureteilesters genannt.
Als Katalysator D) können auch organische Sulfonsäuren in unblockierter oder blockierter Form verwendet werden. Als Sulfonsäure ist grundsätzlich jede organische Sulfonsäure geeignet, bevorzugt sind p-Toluolsulfonsäure und Dodecylbenzolsulfonsäure. Für thermisch, d. h. oberhalb von 100 °C vernetzende Beschichtungssysteme können diese Sulfonsäuren erfindungsgemäß auch in amin-neutralisierter Form bevorzugt eingesetzt werden. Erfindungsgemäß können auch latente, nicht-ionogene Sulfonsäurederivate, die erst oberhalb von 100 °C Sulfonsäuren freisetzen, wie z. B. Addukte von Sulfonsäuren an epoxidhaltige Komponenten, wie es in DE-OS 23 56768 beschrieben wird, eingesetzt werden
Auch Salze der Trifluormethansulfonsäure (Triflate) sind geeignete Sulfonsäure-basierte
Katalysatoren. Der Katalysator D) in den erfind ungsgemäßen Beschichtungsmitteln kann allein aus den oben genannten Alternativen bestehen, es können aber auch beliebige Mischungen der Katalysatoren eingesetzt werden. Das erfindungsgennäße Beschichtungsmittel kann zusätzlich in der Lacktechnologie bekannte
Hilfsstoffe und/oder Zusatzstoffe E) wie Stabilisatoren, Lichtschutzmittel, Katalysatoren, zusätzliche Vernetzer, Füllstoffe, Pigmente, Verlaufsmittel oder Rheologiehilfsmittel, wie z. B. sog.„sag control agents", Mikrogele oder pyrogenes Siliciumdioxid oder auch Nanopartikel, wie z. B. in EP 1204701 B1 beschrieben, in typischen Konzentrationen enthalten. Zusätzlich kann die Komponente E) zusätzliche Vernetzer wie in der Lackchemie bekannt, z. B. in Form von Melamin-,
Benzoguanamin-Harzen, carbamatfunkionelle Komponenten oder blockierte Polyisocyanate eingesetzt werden. Falls erforderlich, können in der Komponente E) der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel auch in der Lacktechnologie übliche anorganische oder organische Farb- und/oder Effektpigmente eingearbeitet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel ein pigmentfreies System, also ein Klarlacksystem. Die Komponente E) kann in diesem Fall vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis zu 8 Gewichtsprozent, noch bevorzugter 1 bis 6 % Gewichtsprozent, bezogen auf die Summe der Komponenten A), B), und C), in dem
erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel enthalten sein. Beispielsweise liegt die Komponente E) in einer Menge von 6 % bezogen auf die Summe der Komponenten A), B) und C) vor, wenn das Beschichtungsmittel, d.h. die Summe der Komponenten A), B), C), D), E) und F), ein
Gesamtgewicht von 1 10 g aufweist, die Summe der Komponenten A), B) und C) dabei 100 g, die Menge an E) 6 g und die Menge an D) und F) jeweils 2 g beträgt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel ein farbiges Beschichtungssystem. Pigmente und Füllstoffe als Komponente E) können in diesem Fall in einer Menge von 10 bis 200 Gewichtsprozent bezogen auf die Summe der Komponenten A), B), und C) in dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel enthalten sein. Beispielsweise liegt die Komponente E) in einer Menge von 200 Gewichtsprozent bezogen auf die Summe der
Komponenten A), B) und C) vor, wenn das Beschichtungsmittel, d. h. die Summe der
Komponenten A), B), C), D), E) und F), ein Gesamtgewicht von 1 10 g aufweist, die Summe der Komponenten A), B) und C) dabei 30 g beträgt, die Menge an E) 60 g beträgt und die Menge an D) und F) jeweils 10 g beträgt.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel organische Lösemittel als Komponente F) enthalten. Geeignete Lösemittel sind z. B. Ketone, Alkohole, Ester oder Aromaten. Die Komponente F) ist bevorzugt in Mengen von 20 bis zu 150 Gewichtsprozent, noch bevorzugter 30 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen auf die Summe der Komponenten A), B) und C), in dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel enthalten. Die Gesamtheit der jeweiligen Anteile der Komponenten A), B), C), D), E) und F) sind so gewählt, dass sich die Gewichtsanteile zu 100 Gewichtsprozent aufaddieren.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Beschichtungsmittel wie folgt:
Beschichtungsmittel umfassend
A) 10-99 Gew.% wenigstens eine Allophanat haltige Verbindungen mit der Formel 1 :
Figure imgf000015_0001
wobei R, R -R6 unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene
Kohlenwasserstoffreste mit 1-8 C-Atomen bedeuten, wobei diese verzweigt oder cyclisch sein können, oder auch cyclisch ineinander übergehen können, und m und n unabhängig voneinander gleich 0-2 bedeutet,
B) 1-90 Gew.% wenigstens ein Bindemittel, bevorzugt ein hydroxylgruppenhaltiges oder amingruppenhaltiges Bindemittel,
C) 0-50 Gew.% wenigstens ein aliphatisches oder cycloaliphatisches Polyisocyanat, das eine NCO-Funktionalität von wenigstens 2, bevorzugt 2,8 bis 6 aufweist,
D) 0-5 Gew.% wenigstens einen Katalysator,
E) 0-50 Gew.% Hilfsstoffstoffe und/oder Zusatzstoff, wobei sich die Komponenten zu 100 Gew.% addieren, F) optional Lösungsmittel.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel erfolgt durch Mischung der vorab beschriebenen Komponenten. Das Mischen kann durch dem Fachmann bekannte Mischer erfolgen, beispielsweise diskontinuierlich in Rührbehältern, Dissolvern, Perlmühlen,
Walzenstühlen, etc. oder auch kontinuierlich unter Verwendung von z. B. Statikmischern erfolgen.
Die vorliegende Erfindung wird weiterhin durch die folgenden nicht beschränkenden Beispiele veranschaulicht, denen weitere Merkmale, Ausführungsformen, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung entnommen werden können. Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel in Lackzusammensetzungen für Metall-, Kunststoff-, Glas-, Holz-, MDF- (Middle Density Fiber Boards) oder Ledersubstrate oder sonstigen hitzeresistenten Untergründen.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel in Klebstoffzusammensetzungen für Verklebungen von Metall-, Kunststoff-, Glas-, Holz-, MDF- oder Ledersubstraten oder sonstigen hitzeresistenten Untergründen.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung sind Metallbeschichtungszusammensetzungen, insbesondere für Automobilkarossen, Motor- und Fahrräder, Gebäudeteile und Haushaltsgeräte,
Holzbeschichtungszusammensetzungen, MDF-Beschichtungen,
Glasbeschichtungszusammensetzungen, Lederbeschichtungszusammensetzungen und
Kunststoffbeschichtungszusammensetzungen.
Die vorliegende Erfindung wird weiterhin durch die folgenden nicht beschränkenden Beispiele veranschaulicht, denen weitere Merkmale, Ausführungsformen, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung entnommen werden können.
Beispiele 1 ) Herstellung der Monoallophanate a)
236 g (1 mol) Trimethoxysilylpropylmethylcarbamat (Evonik Industries AG) und 205 g
Isocyanatopropyltrimethoxysilan (Evonik Industries AG) werden miteinander vermischt und 2 h auf 175 °C erhitzt. Danach werden die Ausgangsprodukte bei 100 °C und 0,3 mbar über eine Kurzweg- Destillation abgetrennt. Es verbleiben 183 g (41 ,5%) einer reinen, wasserklaren Flüssigkeit.
C13-NMR in CDCI3 (ppm): 156,9 (1 ); 154,4 (1 ); 53,5 (1 ); 50,5 (10); 46,3 (1 ); 43,2 (1 ); 23,2 (1 ); 22,6 (1 ), 6,7 (1 ); 6,5 (1 ).
Viskosität beträgt ca. 200 mPas und ist damit sehr niedrigviskos. b)
236 g (1 mol) Trimethoxysilylpropylmethylcarbamat (Evonik Industries AG), 205 g
Isocyanatopropyltrimethoxysilan (Evonik Industries AG) und 0,4 g Zinn(ll)chlorid werden miteinander vermischt und 1 h auf 150 °C erhitzt. Danach werden die Ausgangsprodukte bei 90 °C und 0,3 mbar über eine Kurzweg-Destillation abgetrennt. Es verbleiben 339 g (76,9%) einer reinen, wasserklaren Flüssigkeit. (NMR s.o.) c)
236 g (1 mol) Trimethoxysilylpropylmethylcarbamat (Evonik Industries AG), 205 g
Isocyanatopropyltrimethoxysilan (Evonik Industries AG) und 1 g Eisen(lll)acetylacetonat werden miteinander vermischt und 3 h auf 90 °C erhitzt. Danach werden die Ausgangsprodukte bei 90 °C und 0,3 mbar über eine Kurzweg-Destillation abgetrennt. Es verbleiben 184 g (41 ,5%) einer reinen, wasserklaren Flüssigkeit. (NMR s.o.)
2) Beschichtungsmittel erfindungsgemäß Formulierung:
44,5 g Setalux 1760 (OH-funktionelles Acrylat, Nuplex industries) und 30 g vom
erfindungsgemäßen Produkt a) werden mit 25 g Butylacetat/Xylol (1 : 1 ) gemischt und mit 0,5 g Katalysator (VESTANAT EP-CAT 1 1 , Evonik Industries AG) versetzt. Diese Mischung wird mit einem 120 μιτι Spiralrakel auf ein Stahlblech aufgerakelt und 22 min bei 140 °C eingebrannt. Die Beschichtung (30 μιτι Schichtdicke) weist eine Pendelhärte von 176 s und eine
Chemikalienbeständigkeit von >150 MEK Doppelhübe auf. Sie ist also vollständig ausgehärtet. Kratzfestigkeit:
Der Ausgangsglanzgrad beträgt 86 Skalenteile (Skt.) (20°). Nach dem Bürstentest ist der
Glanzgrad auf 84 Skt. gesunken. Der Crockmetertest führt zu einem Glanzgrad von 83 Skt. Der Glanzgradverlust beträgt also 2 bzw. 3 Skt. und damit ist die Kratzfestigkeit exzellent!
Wertung: Glanzgradverlust durch Kratzer 0-9 Skt. exzellent, 10-20 sehr gut, 21-34 gut, 35-44 mittel, >45 schlecht
Im Vergleich dazu ergeben handelsübliche 2K-PUR Lacke auf Basis von Setalux 1760 einen Glanzgradverlust von ca. 30 Skt.
Bürstentest (nass):
Gerät: IM Fabr.-Nr. 003, Hersteller: BASF L + F, Baujahr: 1993 Die Lackoberfläche wird mit einem Siebgewebe (Nylon-Siebgewebe Nr. 1 1 , Maschenweite 25 μιτι), welches mit einer Masse (2 kg) belastet wird, geschädigt. Das Siebgewebe und die Lackoberfläche werden mit einer Waschmittellösung (0,25 %ige Persil-Lösung in Wasser) reichlich benetzt. Die Prüftafel wird mittels eines Motorantriebes in Hubbewegungen unter dem Siebgewebe vor- und zurückgeschoben. Vor und nach dem Test wird der Glanzgrad gemessen.
Crockmetertest (trocken)
Gerät: U 1 Fabr.-Nr. 003, Hersteller: BASF L + F, Baujahr: 1993
Die Lackoberfläche wird mit einem Gewebe (3M 281 Q WetODry Polishing Paper), welches mit einer Masse (920 g) belastet wird, geschädigt. Die Prüftafel wird mittels eines Motorantriebes in Hubbewegungen unter dem Gewebe vor- und zurückgeschoben.

Claims

Patentansprüche
1. Beschichtungsmittel umfassend wenigstens eine Allophanat haltige Verbindungen mit der Formel 1
Figure imgf000019_0001
wobei R, R -R6 unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Kohlenwasserstoffreste mit 1-8 C-Atomen bedeuten, wobei diese verzweigt oder cyclisch sein können, oder auch cyclisch ineinander übergehen können, und m und n unabhängig voneinander gleich 0-2 bedeutet, B) wenigstens ein Bindemittel,
C) optional wenigstens ein aliphatisches oder cycloaliphatisches Polyisocyanat, das eine NCO-Funktionalität von wenigstens 2 aufweist, D) optional wenigstens einen Katalysator,
E) optional Hilfsstoffstoffe und/oder Zusatzstoff,
F) optional Lösungsmittel.
2. Beschichtungsmittel nach Anspruch 1 , umfassend
A) 10-99 Gew.% wenigstens eine Allophanat haltige Verbindungen mit der Formel 1 :
Figure imgf000020_0001
wobei R, R -R6 unabhängig voneinander gleiche oder verschiedene Kohlenwasserstoffreste mit 1-8 C-Atomen bedeuten, wobei diese verzweigt oder cyclisch sein können, oder auch cyclisch ineinander übergehen können, und m und n unabhängig voneinander gleich 0-2 bedeutet,
B) 1-90 Gew.% wenigstens ein Bindemittel, ,
C) 0-50 Gew.% wenigstens ein aliphatisches oder cycloaliphatisches Polyisocyanat, das eine NCO-Funktionalität von wenigstens 2, bevorzugt 2,8 bis 6 aufweist,
D) 0-5 Gew.% wenigstens einen Katalysator,
E) 0-50 Gew.% Hilfsstoffstoffe und/oder Zusatzstoff, wobei sich die Komponenten A)-E) zu 100 Gew.% addieren,
F) optional Lösungsmittel.
Beschichtungsmittel nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, wobei m und n gleich 0, R und R5 gleich Methyl oder Ethyl, und R2 und R4 gleich Methyl oder Propyl.
Beschichtungsmittel nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, wobei mit m und n gleich 0, R = R5 = Methyl und R2 = R4 = Propyl.
Beschichtungsmittel nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass als Bindemittel B) ein hydroxylgruppenhaltiges und/oder
amingruppenhaltiges Bindemittel enthalten ist.
Beschichtungsmittel nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass als Bindemittel B) hydroxylgruppenhaltige Polyester, Polyether, Polyacrylate, Polycarbonate und Polyurethane mit einer OH-Zahl von 20 bis 500 mg KOH/g und einer mittleren Molmasse von 250 bis 6000 g/Mol, allein oder in Mischungen, enthalten sind.
Beschichtungsmittel nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
Figure imgf000021_0001
gekennzeichnet, dass dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel B)
hydroxylgruppenhaltige Polyester oder Polyacrylate mit einer OH-Zahl von 50 bis 250 mg KOH/g und einem mittleren Molekulargewicht von 500 bis 6000 g/mol als
Bindemittelkomponenten, allein oder in Mischungen, enthalten sind. 8. Beschichtungsmittel nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass als Bindemittel B) mindestens ein Addukt von einem
Isocyanatotrialkyoxysilan und einem ein- oder mehrwertigen Alkohol enthalten ist.
Beschichtungsmittel nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
Figure imgf000021_0002
gekennzeichnet, dass als Bindemittel B) mindestens ein Derivat von hydroxylgruppenhaltigen
Polyethern, Polyestern, Polycarbonatdiolen oder Polyacrylaten mit
Isocyanatopropyltrialkoxysilan, allein oder in Mischungen, enthalten ist.
10 Beschichtungsmittel nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass als Bindemittel B), Aminopropyltriethoxysilan,
Aminomethyltrimethoxysilan oder Aminomethyltriethyoxysilan, allein oder in Mischungen, enthalten ist.
1 1 Beschichtungsmittel nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass als Komponente C) Isophorondiisocyanat (IPDI),
Hexamethylendiisocyanat (HDI), Diisocyanatodicyclohexylmethan (H12MDI), 2- Methylpentandiisocyanat (MPDI), 2,2,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat/2,4,4- Trimethylhexamethylendiisocyanat (TMDI), Norbornandiisocyanat (NBDI), allein oder in Mischungen, enthalten ist.
12 Beschichtungsmittel nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass als Komponente C) IPDI, HDI, TMDI und/oder H12MDI, allein oder in Mischungen, enthalten sind.
13 Beschichtungsmittel nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass als Komponente C) Isocyanurate, insbesondere aus IPDI und/oder HDI, enthalten sind. 14 Beschichtungsmittel nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass als Komponente D) Metallcarboxylate, tert.-Amine, Amidine Guanidine, quarternäre Ammoniumsalze, Tetralkylammoniumsalze, quarternäre Phosphoniumsalze, Metallacetylacetonate quarternäre Ammoniumacetylacetonate quarternäre
Phosphoniumacetylacetonate, allein oder in Mischungen, enthalten sind.
Beschichtungsmittel nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzstoffe E) Stabilisatoren, Lichtschutzmittel, Katalysatoren, zusätzliche Vernetzer, Füllstoffe, Pigmente, Verlaufsmittel oder Rheologiehilfsmittel, allein oder in Mischungen, enthalten sind.
Verwendung der Beschichtungsmittel nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, in Lackzusammensetzungen und Klebstoffzusammensetzungen und
Metallbeschichtungszusammensetzungen.
17. Verfahren zur Herstellung der Beschichtungsmittel nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche 1-14, durch Mischung der Komponenten A)-F).
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