WO2010112157A1 - Protective paint - Google Patents

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WO2010112157A1
WO2010112157A1 PCT/EP2010/001807 EP2010001807W WO2010112157A1 WO 2010112157 A1 WO2010112157 A1 WO 2010112157A1 EP 2010001807 W EP2010001807 W EP 2010001807W WO 2010112157 A1 WO2010112157 A1 WO 2010112157A1
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optionally
groups
isocyanate
component
formula
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PCT/EP2010/001807
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Hans-Josef Laas
Thomas Bäker
Markus Mechtel
Original Assignee
Bayer Materialscience Ag
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    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes

Definitions

  • the invention relates to coating compositions with a high solids content based on polyurea polymers and their use as a protective topcoat.
  • Reaction products of aliphatic or cycloaliphatic polyamines with fumaric acid esters and / or maleic esters, so-called polyaspartic esters, are known as formulation constituents for low-solvent or -free two-component (2K) -polyurethane or polyurea lacquers.
  • Coating compositions based on polyaspartic esters have been described for a large number of different applications, for example for vehicle repair and large vehicle painting (eg EP-A 0 470 461, EP-A 0 531 249, EP-A 1 581 575), which and textile coating (eg EP-A 1 277 876) or as a binder for electrical insulating lacquers (eg EP-A 1 199 320).
  • EP-A 0 689 881 describes binder combinations with high solids contents of up to 95% by weight, which consist of polyaspartic esters, polyketimines or -aldimines and preferably aliphatic or cycloaliphatic lacquer polyisocyanates as crosslinking component, for coating steel parts.
  • the present invention therefore relates to coating compositions comprising A) at least one amine of the formula (I)
  • X is an n-valent, isocyanate-inert radical, as obtained by removing the primary amino groups from an organic amine of the molecular weight range 60 to 6000 with n _
  • R 1 and R 2 are identical or different organic radicals having 1 to 18 carbon atoms and n is an integer> 1,
  • the invention also relates to the use of these coating compositions for coating any substrates, in particular as corrosion protection topcoat.
  • the component A) present in the coating compositions of the invention are amines of the formula (I)
  • X is an n-valent, isocyanate-inert radical, as obtained by removing the primary amino groups from an organic amine in the molecular weight range 60 to 6000 with n primary aliphatic and / or cycloaliphatically bonded amino groups, optionally one or more heteroatoms and / or others, opposite I- _ _
  • R 1 and R 2 are identical or different organic radicals having 1 to 18 carbon atoms and n is an integer> 1.
  • R 1 and R 2 have the abovementioned meaning, take place.
  • Suitable amines for the preparation of the polyaspartic esters A) are, for example, di-functional amines, ie. H. those of the formula (II) in which n is 2, such as. B. ethylene diamine, 1, 2-diaminopropane, 1, 4-diaminobutane, l, 5-diamino-2-methylpentane (Dytek A from. DuPont), 1, 6-diaminohexane, 2,5-diamino-2, 5-dimethylhexane, 2,2,4- and / or
  • IPDA amino-3,3,5-trimethyl-5-aminomethylcyclohexane
  • 1,3-diamino-2- and / or 4-methylcyclohexane isopropyl-2,4- and / or 2,6-diaminocyclohexane, l, 3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 2,4'- and / or 4,4'-diamino-dicyclohexylmethane, 3,3'-dimethyl-
  • Suitable tri- or higher-functional amines for the preparation of polyaspartic esters A) are those of the formula (II) in which n is an integer> 3, such.
  • Preferred amino component but are those of the formula (II) in which n is 2, in particular aliphatic and / or cycloaliphatic diamines of the abovementioned type.
  • Very particularly preferred amino components for preparing the polyaspartic esters A) are l, 5-diamino-2-methylpentane, 2,4 '- and / or 4,4'-diamino-dicyclo-hexylmethane and / or 3,3'-dimethyl-4,4'-diamino-dicyclohexylmethane.
  • Fumaric acid diesters or maleic diesters of the formula (III) are used in the preparation of the aspartic acid esters or polyaspartic esters A), in which the radicals R 1 and R 2 represent identical or different radicals and organic radicals having 1 to 18, preferably 1 to 9 , particularly preferably 1 to 4, mean carbon atoms.
  • maleic acid esters of formula (III) in which the radicals R 1 and R 2 represent identical or different radicals and are a methyl, ethyl, n-butyl or 2-ethylhexyl radical.
  • Very particularly preferred polyaspartic esters A) are those which have been prepared using diethyl maleate.
  • the preparation of aspartic acid esters or polyaspartic esters A) can be carried out both in solution and solvent-free. In both cases, an equimolar reaction of the amine (II) with the fumaric diester and / or maleic diester (III) is preferably carried out. For a specific variation of performance properties, the equivalence ratio of maleic acid ester and / or fumaric acid ester (III) to _ _ _
  • Amino groups of component (II) of 1, 2: 1 to 1: 2, are varied. If mixtures of aspartic acid esters or polyaspartic esters A) are used in the coating composition according to the invention, the preparation of the polyasparagric esters can be carried out separately or in a reaction vessel. In addition to the amines A), the coating compositions of the invention may optionally contain further components B) containing isocyanate-reactive groups.
  • These compounds B which are referred to in the context of the present invention as polyaldimines or polyketimines, generally have molecular weights of from 112 to 6500, preferably from 140 to 2500, particularly preferably from 140 to 458.
  • the preferred polyaldimines or polyketimines optionally used as component B) include compounds of the formula (V)
  • R 3 and R 4 are the same or different radicals and hydrogen or inert organic radicals, such as.
  • B hydrocarbon radicals having up to 8 carbon atoms, in particular alkyl radicals having 1 to 8 carbon atoms, and wherein the radicals R 3 and R 4 together with the carbon atom can form a 5- or 6-membered cycloaliphatic ring, with the proviso that the Radicals R 3 and R 4 are not simultaneously hydrogen
  • n stands for an integer> 2.
  • aldehydes or ketones which can be used for the preparation of the polyaldimines or polyketimines correspond to the formula (VI)
  • aldehydes for the preparation of the polyaldimines optionally used as component B) are, for example, acetaldehyde, propionaldehyde, n-butyraldehyde, isobutyraldehyde, trimethylacetaldehyde, 2,2-dimethylpropanal, 2-ethylhexanal, 3-cyclohexane-1-carboxaldehyde, hexanal, Heptanal, octanal, valeraldehyde, benzaldehyde, tetrahydrobenzaldehyde, hexahydrobenzaldehyde, propargyl aldehyde, p-tolualdehyde, phenylethanal, 2-methylpentanal, 3-methylpentanal, 4-methylpentanal, sorbald
  • n-butyraldehyde isobutyraldehyde, trimethylacetaldehyde, 2-ethylhexanal and hexahydrobenzaldehyde.
  • Suitable ketones for the preparation of the polyketimines optionally used as component B) are, for example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl tert-butyl ketone, methyl n-amyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl heptyl ketone, methyl undecyl ketone, di ethyl ketone, ethyl butyl ketone, ethyl amyl ketone, diisopropyl ketone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, methylcyclohexanone, isophorone, 5-methyl-3-heptanone, 1-phenyl-2-propanone, acetophenone, methyl nonyl ketone,
  • cyclopentanone particularly preferred are cyclopentanone, cyclohexanone, methylcyclopentanone, methylcyclohexanone, 3,3,5-trimethylcyclopentanone, cyclobutanone, methylcyclobutanone, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone.
  • polyamines used for the preparation of the polyaldimines or polyketimines used as component B) in the novel coating compositions are the amines of the general formula (II) already explicitly described above in connection with the preparation of the polyaspartic esters A). in which n is an integer> 2, or any mixtures of such polyamines.
  • Preferred polyamine for the preparation of component B) is 1-amino-3,3,5-trimethyl-5-aminomethylcyclohexane (IPDA).
  • IPDA 1-amino-3,3,5-trimethyl-5-aminomethylcyclohexane
  • the polyaldimines or polyketimines B) are prepared by methods known per se by reacting the starting components while maintaining a stoichiometric ratio of amino groups to aldehyde or keto groups of 1: 1 to 1: 1.5.
  • acidic substances such as p-toluenesulfonic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid or aluminum chloride are used.
  • the reaction is generally carried out within the temperature range of 20 to 180 ° C, the reaction optionally using an entraining agent (eg., Toluene, xylene, cyclohexane and octane) to remove the water of reaction, carried out until the calculated amount in water (1 mole of water per mole of primary amino group) is split off or until no more water is split off.
  • an entraining agent eg., Toluene, xylene, cyclohexane and octane
  • the phases are then separated or the entraining agent and, if present, unreacted starting materials are removed by distillation.
  • the products thus obtained can be used without further purification as component B) in the coating compositions according to the invention.
  • suitable compounds _ _ for the coating compositions of the invention suitable compounds _ _
  • polyester polyols are the usual known from polyurethane chemistry polyhydroxyl compounds such.
  • polyester polyols are the usual known from polyurethane chemistry polyhydroxyl compounds such.
  • polyether polyols are the usual known from polyurethane chemistry polyhydroxyl compounds such.
  • polyacrylate polyols are the usual known from polyurethane chemistry polyhydroxyl compounds such.
  • polyester polyols are the usual known from polyurethane chemistry polyhydroxyl compounds such.
  • polyether polyols are the usual known from polyurethane chemistry polyhydroxyl compounds such.
  • polyacrylate polyols are the usual known from polyurethane chemistry polyhydroxyl compounds such.
  • Suitable polyester polyols B) are, for example, those having a mean molecular weight, which can be calculated from functionality and hydroxyl number, of from 200 to 3000, preferably from 250 to 2500, having a hydroxyl group content of from 1 to 21% by weight, preferably from 2 to 18% by weight. %, as can be prepared in a manner known per se by reacting polyhydric alcohols with substancial amounts of polybasic carboxylic acids, corresponding carboxylic acid anhydrides, corresponding polycarboxylic acid esters of lower alcohols or lactones.
  • suitable polyhydric alcohols are especially those of the molecular weight range 62 to 400 such.
  • 1,2-ethanediol, 1,2- and 1,3-propanediol the isomeric butanediols, pentanediols, hexanediols, heptanediols and octanediols, 1,2- and 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 4, 4 '- (1-methylethylidene) biscyclohexanol, 1,2,3-propanetriol, 1,1,1-trimethylolethane, 1, 2,6-hexanetriol, 1,1,1-trimethylolpropane, 2,2-bis (hydroxymethyl) -1,3-propanediol or 1,3,5-tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate.
  • the acids or acid derivatives used to prepare the polyester polyols B) may be aliphatic, cycloaliphatic and / or heteroaromatic in nature and optionally, for. B. by halogen atoms, substituted and / or unsaturated.
  • suitable acids are, for example, polybasic carboxylic acids in the molecular weight range from 118 to 300 or derivatives thereof, for example succinic, adipic, sebacic, phthalic, isophthalic, trimellitic, phthalic, tetrahydrophthalic, maleic, maleic, dimeric and trimeric fatty acids, terephthalic bis-glykolester.
  • succinic, adipic, sebacic, phthalic, isophthalic, trimellitic, phthalic, tetrahydrophthalic, maleic, maleic, dimeric and trimeric fatty acids, terephthalic bis-glykolester To prepare the polyesterpolyols B) it is also possible to use any
  • Suitable polyester polyols B) are also those as they are in a conventional manner from lactones and simple polyhydric alcohols, such as. As the above exemplified, can be prepared as starter molecules under ring opening. Suitable lactones for the preparation of these polyester polyols are, for example, ⁇ -propiolactone, ⁇ -butyrolactone, ⁇ - and ⁇ -valerolactone, ⁇ -caprolactone, 3,5,5- and 3,3,5-trimethylcaprolactone or any desired mixtures of such lactones. - -
  • the preparation of these lactone is generally carried out in the presence of catalysts such as Lewis or Brönstedt acids, organic tin or titanium compounds at temperatures of 20 to 200 ° C, preferably 50 to 160 ° C.
  • catalysts such as Lewis or Brönstedt acids, organic tin or titanium compounds at temperatures of 20 to 200 ° C, preferably 50 to 160 ° C.
  • Suitable polyether polyols B) are, for example, those having a mean molecular weight, which can be calculated from functionality and hydroxyl number, of 200 to 6000, preferably 250 to 4000, having a hydroxyl group content of 0.6 to 34% by weight, preferably 1 to 27% by weight. -%, as they are accessible in a conventional manner by alkoxylation of suitable starter molecules.
  • any polyhydric alcohols for example those of the molecular weight range 62 to 400, as described above in the preparation of polyester polyols, can be used as starter molecules.
  • Alkylene oxides which are suitable for the alkoxylation reaction are, in particular, ethylene oxide and propylene oxide, which can be used in any desired order or even as a mixture in the alkoxylation reaction.
  • Suitable Polyacrylatpoylole B) are, for example, those of an average of functionality and hydroxyl number calculable molecular weight of 800 to 50,000, preferably from 1000 to 20,000, with a hydroxyl group content of 0.1 to 12% by weight, preferably 1 to 10, as in can be prepared by copolymerization of hydroxyl-containing olefinically unsaturated monomers with hydroxyl-free olefinic monomers.
  • Suitable monomers for preparing the polyacrylate polyols B) are vinyl or vinylidene monomers such as styrene, ⁇ -methylstyrene, o- or p-chlorostyrene, o-, m- or p-methylstyrene, p-tert-butylstyrene, acrylic acid , Acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic and methacrylic acid esters of alcohols having up to 8 carbon atoms, such as.
  • vinyl or vinylidene monomers such as styrene, ⁇ -methylstyrene, o- or p-chlorostyrene, o-, m- or p-methylstyrene, p-tert-butylstyrene, acrylic acid , Acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic and methacrylic acid esters of alcohols having up to 8 carbon atoms, such as.
  • hydroxyalkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid having 2 to 4 carbon atoms in the hydroxyalkyl radical such as.
  • rythritol monoacrylate or methacrylate as well as any mixtures of such exemplified monomers.
  • the said isocyanate-reactive components B) may optionally also be used in the form of any desired mixtures.
  • components B) are present in an amount of up to 50% by weight, preferably up to 40% by weight, more preferably up to 30% by weight, based on the total amount of components A) and B). for use.
  • the coating compositions according to the invention contain silane-containing polyisocyanate components.
  • silane-containing polyisocyanates C) are, for example, the reaction products of aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanates, such as those described in WO 2003/054049, JP-A 2005 015644 and EP-A 1 273 640.
  • the polyisocyanate component C) used is preferably allophanate polyisocyanates containing silane groups, which are prepared by reacting - -
  • c1) at least one hydroxyurethane and / or hydroxyamide having silane groups obtainable from the reaction of aminosilanes with cyclic carbonates or lactones with a molar excess of c2) of at least one diisocyanate with aliphatic, based on the NCO-reactive groups of component c1); cycloaliphatic, araliphatic and / or aromatically bonded isocyanate groups and optionally subsequent removal of unreacted Diisocyanatüber- shot were obtained.
  • the preparation of such silane-containing allophanate polyisocyanates is not claimed in the context of the present invention.
  • Starting compounds c1) for preparing the silane-containing polyisocyanate component C particularly suitable allophanate polyisocyanates are any reaction products of aminosilanes with cyclic carbonates or lactones.
  • Suitable aminosilanes for preparing the starting compounds c1) are, for example, those of the general formula (VII)
  • R 5 , R 6 and R 7 are the same or different radicals and each represents a saturated or unsaturated, linear or branched, aliphatic or cycloaliphatic radical or an optionally substituted aromatic or araliphatic radical having up to 18 carbon atoms, optionally up to 3 heteroatoms from the series oxygen, sulfur, nitrogen may contain, - -
  • R is hydrogen, a saturated or unsaturated, linear or branched, aliphatic or cycloaliphatic or an optionally substituted aromatic or Araliphatic radical having up to 18 carbon atoms or a radical of the formula
  • Suitable aminosilanes are, for example, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropylethyldiethoxysilane, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, 3-aminopropyldiisopropylethoxysilane, 3-aminopropyltripropoxysilane, 3-aminopropyltri butoxysilane, 3-aminopropylphenyldiethoxysilane, 3-aminopropylphenyldimethoxysilane, 3-aminopropyltris (methoxyethoxyethoxy) silane, 2-aminoisopropyltrimethoxysilane, 4-aminobutyltrimethoxysilane, 4-aminobutyltrimeth
  • Preferred aminosilanes for preparing the starting component cl) are those of the general formula (VII) in which
  • R 5 , R 6 and R 7 are identical or different radicals and each represents a saturated, linear or branched, aliphatic or cycloaliphatic radical having up to 6 carbon atoms, which may optionally contain up to 3 oxygen atoms
  • Y is a linear or branched alkylene radical with 2 to 10 carbon atoms, which may optionally contain up to 2 imino groups (-NH-), and
  • R 8 represents hydrogen, a saturated, linear or branched, aliphatic or cycloaliphatic radical having up to 6 carbon atoms or a radical of the formula
  • Particularly preferred aminosilanes for preparing the starting component c1) are those of the general formula (VII) in which
  • R 5 , R 6 and R 7 each represent alkyl radicals having up to 6 carbon atoms and / or alkoxy radicals which contain up to 3 oxygen atoms, with the dimensional would be that at least one of the radicals R 5 , R 6 and R 7 is such an alkoxy radical,
  • Y is a linear or branched alkylene radical having 3 or 4 carbon atoms
  • R 8 is hydrogen, a methyl radical or a radical of the formula
  • Particularly preferred aminosilanes for preparing the starting component c1) are those of the general formula (VII) in which
  • R 5 , R 6 and R 7 are each methyl, methoxy and / or ethoxy, with the proviso that at least one of R 5 , R 6 and R 7 is a methoxy or ethoxy radical,
  • Y is a propylene radical (-CH 2 -CH 2 -CH 2 -), and R 8 is hydrogen, a methyl radical or a radical of the formula
  • aminosilanes are aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane and / or 3-aminopropylmethyldiethoxysilane.
  • Suitable cyclic carbonates are in particular those having 3 or 4 carbon atoms in the ring, which may optionally also be substituted, such as.
  • Suitable lactones are, for example, those having 3 to 6 carbon atoms in the ring, which may optionally also be substituted, such as.
  • Preferred lactones are ⁇ -propiolactone, ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -caprolactone and / or ⁇ -caprolactone.
  • the preparation of the starting compounds c1) by reacting the abovementioned amino silanes with the cyclic carbonates or lactones is known per se and can be carried out, for example, by the processes described in SU-A 295764, US Pat. No. 4,104,296, EP-A 0 833 830 or WO 1998 / 018844. In general, while the reactants are reacted at temperatures of 15 to 100 0 C, preferably 20 to 60 0 C in equimolar quantities to react together.
  • one of the components for example the aminosilane or the cyclic carbonate or lactone, is used in a molar excess amount, but preferably in an excess of not more than 10 mol%, particularly preferably not more than 5 mol% ,
  • available hydroxyflinktionellen starting compounds cl) containing urethane groups when using cyclic carbonates, amide groups when using lactones, are generally colorless low-viscosity liquids.
  • Suitable starting compounds c2) for the process according to the invention are any diisocyanates having aliphatically, cycloaliphatically, araliphatically and / or aromatically bound isocyanate groups which can be prepared by any desired method, for example by using B. by phosgenation or phosgene-free way, for example by urethane cleavage can be produced.
  • Suitable starting diisocyanates are for example those of the molecular weight range 140 to 400 g / mol, such as. B.
  • Preferred starting components c2) are the diisocyanates mentioned with aliphatically and / or cycloaliphatically bonded isocyanate groups.
  • Particularly preferred starting components c2) for the process according to the invention are 1, 6-diisocyanatohexane, 1-isocyanato-S ⁇ - trimethyl-S-isocyanatomethylcyclo-hexane, 2,4'- and / or 4,4'-diisocyanatodicyclohexylmethane or any mixtures thereof diisocyanates.
  • the hydroxyurethanes and / or hydroxyamides cl) containing silane groups are reacted with the diisocyanates c2) at from 40 to 200 ° C., preferably from 60 to 180 ° C., while maintaining an equivalent Ratio of isocyanate groups to isocyanate-reactive groups of from 4: 1 to 50: 1, preferably from 5: 1 to 30: 1, converted to allophanate polyisocyanates.
  • the urethane groups already present herein include "urea groups reactive in addition to isocyanate groups" in addition to the hydroxyl groups of component cl) and the urethane groups intermediately formed therefrom by NCO / OH reaction, since these are also present under the reaction conditions react to allophanate groups.
  • the preparation of the allophanate polyisocyanates containing silane groups can be carried out uncalcalyzed as thermally induced allophanatization.
  • suitable catalysts are preferably used to accelerate the allophanatization reaction.
  • These are the customary known allophanatization catalysts, for example metal carboxylates, metal chelates or tertiary amines of the type described in GB-A 0 994 890, alkylating agents of the type described in US Pat. No. 3,769,318 or strong acids, as described by way of example in EP-A-0 000 194.
  • Suitable allophanatization catalysts are, in particular, zinc compounds, such as, for example, zinc (II) stearate, zinc (II) n-octanoate, zinc (II) 2-ethyl-1-hexanoate, zinc (II) naphthenate or zinc (II) acetylacetonate, tin compounds, such as.
  • zinc compounds such as, for example, zinc (II) stearate, zinc (II) n-octanoate, zinc (II) 2-ethyl-1-hexanoate, zinc (II) naphthenate or zinc (II) acetylacetonate, tin compounds, such as.
  • Suitable, albeit less preferred, catalysts for preparing the alanphanate polyisocyanates containing silane groups which are particularly suitable as the polyisocyanate component C) are also those compounds which, in addition to the allophanatization reaction, also catalyze the trimerization of isocyanate groups to form isocyanurate structures.
  • Such catalysts are described, for example, in EP-A 0 649 866 page 4, line 7 to page 5, line 15.
  • Preferred catalysts are zinc and / or zirconium compounds of the abovementioned type. Very particular preference is given to using zinc (II) n-octanoate, zinc (II) 2-ethyl-1-hexanoate and / or zinc (II) stearate, zirconium (IV) n-octanoate, zirconium (IV) 2-ethyl-l-hexanoate and / or zirconium (IV) neodecanoate.
  • These catalysts are used in the preparation of the polyisocyanate component C) particularly suitable silane-containing AUophanatpolyisocyanate, if any, in an amount of 0.001 to 5 wt .-%, preferably 0.005 to 1 wt .-%, based on the total weight of the reactants cl) and c2) and can be added to the reaction both before the beginning of the reaction and at any time.
  • the preparation of the silane-containing AUophanatpolyisocyanate is preferably carried out solvent-free.
  • suitable solvents which are inert to the reactive groups of the starting components can also be used.
  • Suitable solvents are, for example, the known conventional lacquer solvents, such as.
  • the starting diisocyanate c2) or a mixture of different starting diisocyanates if appropriate under an inert gas, such as _ _
  • the hydroxy-functional starting compound cl) is added in the amount indicated above and, if appropriate, the reaction temperature for the urethanization by a suitable measure (heating or cooling) to a temperature of 30 to 120 ° C, preferably set from 50 to 100 ° C.
  • a suitable measure heating or cooling
  • the allophanatization can be carried out, for example, without addition of a catalyst by heating the reaction mixture to a temperature of from 140 to 200 ° C are started.
  • useful catalysts of the above kind are for accelerating the allophanatization reaction was used, and depending on the type and amount of catalyst used, temperatures in the range of 60 to 140 0 C, preferably 80 to 120 ° C, are sufficient.
  • the catalyst which may be used is admixed either with the silane component c1) and / or with the diisocyanate component c2) before the actual reaction is initiated. In this case, the intermediately forming and, when using hydroxyurethanes c1) in these urethane groups already present, spontaneously react further to the desired allophanate structure.
  • the catalyst optionally containing starting diisocyanates c2) optionally under inert gas, such as nitrogen, and optionally in the presence of a suitable solvent of the type mentioned, usually at optimal for the allophanatization temperatures in the range of 60 to 140 ° C, preferably 80 to 120 ° C, and reacted with the optionally containing the catalyst silane component cl).
  • the course of the reaction of cl) with c2) can be replaced by z. B. titrimetric determination of the NCO content be followed.
  • the reaction is stopped. This can be done by cooling the reaction mixture to room temperature in purely thermal reaction, for example.
  • suitable catalyst poisons for example acid chlorides such as benzoyl chloride or isophthaloyl dichloride.
  • the reaction mixture is then by thin film distillation under reduced pressure, for example at a pressure of less than 10 mbar, preferably below 3 mbar, more preferably below 1 mbar, under as gentle conditions as possible, for example at a temperature of 100 to 200 ° C, preferably from 120 up to 180 ° C, of volatiles (excess monomeric Diisocyana- th, optionally in the preparation of the starting compounds A) used in excess cyclic carbonates or lactones, optionally with solvents used and, in the absence of the use of a catalyst poison, optionally active catalyst).
  • volatiles excess monomeric Diisocyana- th, optionally in the preparation of the starting compounds A
  • solvents optionally with solvents used and, in the absence of the use of a catalyst poison, optionally active catalyst
  • the resulting distillates which in addition to the unreacted monomeric starting diisocyanates c2), optionally excessively used cyclic carbonates or lactones c2) and optionally used solvents and waiving the use of a catalyst poison optionally active catalyst, can be used without problems for re-oligomerization.
  • the volatile constituents mentioned are obtained by extraction with suitable isocyanate-inert solvents, - -
  • aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, cyclopentane or cyclohexane separated from the oligomerization.
  • the polyisocyanate component C) which is obtained is particularly suitable silane-containing allophanate polyisocyanates in the form of clear, virtually colorless resins, which as a rule have color numbers of less than 200 APHA, preferably less than 100 APHA, more preferably less than 100 below 80 APHA, an average NCO functionality of 2.0 to 5.0, preferably 2.4 to 4.8, more preferably 3.0 to 4.5, and an NCO content of 6.0 to 20.5 Wt .-%, preferably 10.0 to 18.0 wt .-%, particularly preferably 12.0 to 17.0 wt .-%, have.
  • the coating compositions of the invention may optionally contain organic solvents D) and / or further auxiliaries and additives E).
  • Suitable solvents D) are, for example, the abovementioned conventional inert lacquer solvents which are optionally used in the preparation of the alanphanate polyisocyanates containing silane groups which are particularly suitable as polyisocyanate component C). If appropriate, such coating solvents are used in the coating compositions according to the invention in an amount of up to 50%, preferably up to 30%, particularly preferably up to 10%, based on the total amount of components A) to E).
  • auxiliaries and additives E for example, curing catalysts, fillers, dyes, pigments, matting agents, flame retardants, hydrolysis stabilizers, microbicides, algicides, flow control agents, antioxidants, light stabilizers, water scavengers, thixotropic agents, wetting agents or deaerating agents can be used.
  • These auxiliaries and additives E) are mixed into the components A), B) and / or C) depending on the requirements of the problems to be solved by the application of the coating and their compatibility.
  • Hydrous or strongly alkaline reacting additives should, for example, not the polyisocyanate component C) but the amine A) and / or optionally component B) are admixed.
  • Suitable curing catalysts E) for the coating compositions according to the invention are, for example, the compounds known from polyurethane chemistry for accelerating isocyanate reactions, such as. B. the known tin or bismuth compounds and tertiary amines, as described for example in "Plastics Handbook 7, polyurethanes” Carl Hanser Verlag, Kunststoff - Vienna, 1984, pp 97-98, in more detail.
  • Such catalysts may be used, if at all, in amounts of up to 2% by weight, based on the weight of the binder consisting of the individual components A), optionally B) and C).
  • Suitable fillers are, for example, stone or plastic granules, glass beads, sand or cork, which can optionally be used in amounts of up to 100% by weight, based on the binder mixture consisting of the individual components A), optionally B) and C).
  • pigments examples include titanium dioxide, zinc oxide, iron oxides, chromium oxides or carbon blacks.
  • a detailed overview of pigments for paints are the "textbook of paints and coatings, Volume II, pigments, fillers, dyes", Kittel, Verlag WA Colomb in Heenemann GmbH, Berlin-Oberschwandorf, 1974, p 17-265.
  • the pigments mentioned by way of example may be used, if at all, in amounts of up to 100% by weight, based on the binder mixture consisting of the individual components A), if appropriate B) and C).
  • Matting agents, flame retardants, hydrolysis stabilizers, microbicides, algicides, leveling agents, antioxidants, light stabilizers, water scavengers, thixotropic agents, wetting agents or deaerating agents are also useful in the novel coating compositions as auxiliary agents and additives E), for example in "Lehrbuch der Lacke und Be harshungen, Band III. , Solvents, Plasticizers, Additives, Intermediates ", H. Kittel, Verlag WA Colomb in Heenemann GmbH, Berlin-Oberschwandorf, 1976, pp. 237-398.
  • Desiccants acting as water scavengers are described in more detail, for example, in "Kunststoff Handbuch 7, Polyurethane", Carl-Hanser-Verlag, Kunststoff-Vienna, 1983, p.
  • the total amount of such other auxiliaries and additives is generally up to 25 wt .-%, based on the consisting of the individual components A), optionally B) and C) binder. - -
  • the novel coating compositions are prepared by mixing the individual components A), C) and optionally B), D) and E), for example using the known dissolvers or vacuum dissolvers, which are often preferred in order to achieve extensive degassing of the coating compositions.
  • components B) containing isocyanate-reactive groups it is generally useful to prepare them in a first step with the polyamines A) and, if appropriate, further solvents D) and, if appropriate, further auxiliaries and additives E) to give a storage-stable binder component and the polyisocyanate component C), which may also optionally contain solvent D) and optionally further auxiliaries and additives E), as is customary in two-component systems, to add immediately before application.
  • the quantitative ratio of the components A), optionally B) and C) is selected so that each isocyanate-reactive group of the components A) and optionally B) 0.7 to 2.0, preferably 0.8 to 1.6, particularly preferably 0.9 to 1.4 isocyanate groups of component C) are omitted.
  • novel coating compositions can be prepared by conventional methods, for example by spraying, brushing, dipping, flooding or by means of rollers or squeegees on any substrates, such as.
  • any substrates such as.
  • metals, plastics, wood or glass one or more layers apply.
  • the lower proportion of required, if necessary, to be used organic solvent D) allows it to apply thick layers bubble-free in one operation.
  • the coating compositions according to the invention cure even at low temperatures, for example within the temperature range from -20 to + 60 ° C., preferably from -10 to + 40 ° C., to give light-stable and weather-resistant coating films which are characterized by high hardness and abrasion resistance combined with high Distinguish elasticity.
  • they can of course also be baked at relatively high temperatures, for example up to 14O 0 C.
  • the coating compositions according to the invention are particularly suitable for the production of coatings, in particular as anticorrosive coatings, on metallic materials such as are used, for example, in the production of vehicle bodies, machines, lining panels, drums or containers. - -
  • the substrates to be coated can be provided with suitable primers before the application of the inventive coating compositions. Due to their excellent direct adhesion to critical for conventional polyaspartic acid metallic substrates such. As zinc, aluminum or cold-rolled steel, can be dispensed with loss of quality but also on the co-use of a primer layer when using the inventive coating. In combination with the high layer thickness which can be applied in one operation, this means for the user of the coating composition according to the invention a significant reduction of the coating times and thus a noticeable increase in productivity.
  • the present invention therefore also relates to the use of the novel coating compositions for coating substrates, in particular the use for the direct coating of metallic substrates and the use of the coating compositions as corrosion protection coating. Consequently, therefore, the films obtained from the coating compositions according to the invention and substrates coated therewith are also the subject of the present invention.
  • NCO contents were determined in accordance with DIN EN ISO 11909. All viscosity measurements were carried out using a Physica MCR 51 rheometer manufactured by Anton Paar Germany GmbH (Ostrachdern) in accordance with DIN EN ISO 3219.
  • the Hazen color numbers were determined on a LICO 400 colorimeter from Hach Lange GmbH, Dusseldorf.
  • Polyaspartic esters prepared in accordance with EP-B 0403921 (polyaspartic D)) by reaction of 2 mol of diethyl maleate with 1 mole of 3,3'-dimethyl-4,4'-diamino-dicyclohexyl methane (Laromin C 260 ® Fa. BASF).
  • Viscosity approx. 10000 mPas
  • Equivalent weight 290 g / val
  • Viscosity approx. 10000 mPas
  • Polyaldimine prepared according to DE-A 2 325 824 by reacting 3 mol of isobutyric aldehyde with 1 mol of 1-amino-3,3,5-trimethyl-5-aminomethylcyclohexane (IPDA) and subsequent work-up by distillation of the reaction mixture.
  • Viscosity approx. 30 mPas
  • Isocyanurate group-containing HDI polyisocyanate prepared on the basis of Example 11 of EP-A 0 330 966, with the modification that 2-ethylhexanol instead of 2-ethyl-1,3-hexanediol was used as the catalyst solvent.
  • an amino-functional binder component was prepared by predischarging for 10 minutes with the aid of a dissolver and subsequent grinding on a bead mill with cooling in the proportions indicated there. - -
  • an amino-functional binder component was prepared by predischarging for 10 minutes with the aid of a dissolver and subsequent grinding on a bead mill with cooling in the proportions indicated there.
  • silane-free comparative polyisocyanate V 22.43 parts by weight of the silane-free comparative polyisocyanate V), likewise corresponding to an equivalent ratio of isocyanate groups to isocyanate-reactive groups of 1.1: 1, were added in a second coating batch of the same binder component and likewise incorporated well.
  • the two paints formulated in this way were applied to a degreased aluminum sheet and to cold-rolled steel with the aid of an airless spray coating in a wet film thickness of about 120 ⁇ m and at room temperature (about 23 ° C.) and a relative atmospheric humidity of approx. 50% cured.
  • the drying times according to DEN 53 150 were comparable with Tl about 80 min and T6 about 4 hours.
  • the pot lives of the coating compositions were about 6 hours in both cases.
  • Table 4 shows the results of cross hatch tests according to ISO 2409. Thereafter, the inventive, crosslinked with a silane-containing polyisocyanate coating has both aluminum and cold rolled steel compared to a conventional, d. H. with a silane group-free polyisocyanate crosslinked system improved adhesion.

Abstract

The invention relates to coating agent having a high solids content, based on polyurea polymers, and to the use thereof as a protective finish paint.

Description

Schutzlack protective lacquer
Die Erfindung betrifft Beschichtungsmittel mit hohem Festkörpergehalt auf der Basis von Polyharnstoffpolymeren sowie deren Verwendung als schützender Decklack.The invention relates to coating compositions with a high solids content based on polyurea polymers and their use as a protective topcoat.
Umsetzungsprodukte aliphatischer bzw. cycloaliphatischer Polyamine mit Fumarsäu- reestern und/oder Maleinsäureestern, sogenannte Polyasparaginsäureester, sind als Formulierungsbestandteile für lösemittelarme oder -freie Zweikomponenten(2K)-Poly- urethan- oder Polyharnstoff- Lacke bekannt.Reaction products of aliphatic or cycloaliphatic polyamines with fumaric acid esters and / or maleic esters, so-called polyaspartic esters, are known as formulation constituents for low-solvent or -free two-component (2K) -polyurethane or polyurea lacquers.
Als sterisch gehinderte sekundäre Amine weisen Polyasparaginsäureester, wie sie beispielsweise in der EP-A 0 403 921 als Hauptbindemittel oder als Reaktiwerdünner für hydroxyfunktionelle Lackbindemittel beschrieben sind, eine für aliphatische Amine vergleichsweise moderate Reaktivität gegenüber aliphatischen Polyisocyanaten auf, die aber dennoch eine rasche Aushärtung der Beschichtungen selbst bei niedrigen Temperaturen ermöglicht. Mit ihrer Hilfe lassen sich harte und elastische Überzüge erhalten, die sich durch hohe Abrieb- und Lösemittelbeständigkeit sowie gute Witterungsstabilität aus- zeichnen. Aufgrund ihrer niedrigen Eigenviskosität ermöglicht die Verwendung von Polyasparaginsäureestern in Lackrezepturen den Gehalt an flüchtigen organischen Lösungsmitteln (volatile organic Compounds; VOC) deutlich zu reduzieren.As sterically hindered secondary amines have Polyasparaginsäureester, as described for example in EP-A 0 403 921 as Hauptbindemittel or as reactive diluents for hydroxy-functional lacquer binder, for aliphatic amines relatively moderate reactivity to aliphatic polyisocyanates, but still a rapid curing of the coatings even at low temperatures. With their help, hard and elastic coatings can be obtained, which are characterized by high resistance to abrasion and solvents as well as good weathering stability. Due to their low inherent viscosity, the use of polyaspartic acid esters in coating formulations significantly reduces volatile organic compound (VOC) content.
Beschichtungsmittel auf Basis von Polyasparaginsäureestern wurden für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen beschrieben, beispielsweise für die Autoreparatur- und Großfahrzeuglackierung (z. B. EP-A 0 470 461, EP-A 0 531 249, EP-A 1 581 575), die Leder- und Textilbeschichtung (z. B. EP-A 1 277 876) oder als Bindemittel für Elektro- isolierlacke (z. B. EP-A 1 199 320).Coating compositions based on polyaspartic esters have been described for a large number of different applications, for example for vehicle repair and large vehicle painting (eg EP-A 0 470 461, EP-A 0 531 249, EP-A 1 581 575), which and textile coating (eg EP-A 1 277 876) or as a binder for electrical insulating lacquers (eg EP-A 1 199 320).
Auch als Bestandteil von Korrosionsschutzlacken kamen Polyasparaginäureester bereits zum Einsatz. Beispielsweise beschreibt die EP-A 0 689 881 Bindemittelkombinationen mit hohen Festkörpergehalten bis zu 95 Gew.-%, die aus Polyasparaginsäureestern, Po- lyketiminen bzw. -aldiminen und bevorzugt aliphatischen bzw. cycloaliphatischen Lack- polyisocyanaten als Vernetzerkomponente bestehen, zur Beschichtung von Stahlteilen.Polyaspartic esters have also been used as part of corrosion protection coatings. For example, EP-A 0 689 881 describes binder combinations with high solids contents of up to 95% by weight, which consist of polyaspartic esters, polyketimines or -aldimines and preferably aliphatic or cycloaliphatic lacquer polyisocyanates as crosslinking component, for coating steel parts.
Gegenüber konventionellen 2K-PUR-Systemen führen diese polyolfreien reinen PoIy- harnstoffsysteme aufgrund des sehr geringen Lösemittelanteils und der schnelleren Trocknung für den Anwender zu einer merklichen Erhöhung der Produktivität. Zur Produktivitätssteigerung trägt neben der schnelleren Trocknung im wesentlichen die Möglichkeit bei, in einem Arbeitsgang dicke Schichten blasenfrei zu applizieren. Gegenüber _ _Compared to conventional 2K-PUR systems, these polyol-free, pure polyurea systems lead to a noticeable increase in productivity for the user due to the very low solvent content and faster drying. To increase productivity, in addition to faster drying, it is essentially possible to apply thick layers free of bubbles in a single operation. Across from _ _
herkömmlichen Beschichtungssystemen lassen sich daher mit weniger Lackschichten gleich hohe Gesamtschichtstärken erzielen. So kann im Falle eines Dreischicht- Lackaufbaus, der üblicherweise aus Grundierung, Zwischenschicht und Deckschicht besteht, beispielsweise auf die Zwischenschicht verzichtet werden, ohne dass die Quali- tat der Lackierung darunter leidet. Im Vergleich zu gängigen zweischichtigen Korrosionschutzlacken aus Epoxy-Grundierung und Polyurethan-Decklack kann die Lackierzeit bei Verwendung eines Einschichtdecklacksystems auf Basis von Polyasparaginsäu- reestern und Polyisocyanaten unter Wegfall der Grundierung sogar halbiert werden.Conventional coating systems can therefore be achieved with less lacquer layers equal total thicknesses. Thus, in the case of a three-layer paint system, which usually consists of primer, intermediate layer and topcoat, for example, the intermediate layer can be dispensed with without sacrificing the quality of the coating. Compared to common two-layer corrosion protection coatings made of epoxy primer and polyurethane topcoat, the coating time can even be halved when using a monolayer topcoat system based on polyaspartic esters and polyisocyanates without the primer.
Trotz der beschriebenen ökologischen wie ökonomischen Vorteile konnten sich derartige einschichtige Korrosionschutzlacke in der Praxis bisher nicht breit durchsetzen. Die Ursache hierfür liegt in der unzureichenden Haftung der Polyasparaginsäureester-Systeme auf einigen speziellen metallischen Untergründen, wie z. B. auf Aluminium, verzinktem oder kalt gewalztem Stahl, die eine Grundierungsschicht unverzichtbar macht.Despite the described ecological and economical advantages, such single-layer anticorrosive coatings could not prevail widely in practice. The reason for this lies in the insufficient adhesion of Polyasparaginsäureester systems on some special metallic substrates, such. As on aluminum, galvanized or cold rolled steel, which makes a primer layer indispensable.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, neue festkörperreiche 2K- Beschichtungssysteme auf Basis von Polyasparaginsäureestern und Polyisocyanatvernet- zern zur Verfügung zu stellen, die eine verbesserte Haftung auf kritischen metallischen Oberflächen aufweisen und so eine direkte Applikation auf nicht grundierten Werkstoffen ermöglichen. Diese Aufgabe konnte mit der Bereitstellung der nachfolgend näher beschriebenen Be- schichtungsmittel gelöst werden.It was therefore an object of the present invention to provide new high-solids 2K coating systems based on polyaspartic esters and polyisocyanate crosslinkers which have improved adhesion to critical metallic surfaces and thus permit direct application to unprimed materials. This problem could be solved by providing the coating agents described in more detail below.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher Beschichtungsmittel, enthaltend A) mindestens ein Amin der Formel (I)The present invention therefore relates to coating compositions comprising A) at least one amine of the formula (I)
Figure imgf000003_0001
Figure imgf000003_0001
in welcherin which
X für einen n-wertigen, gegenüber Isocyanatgruppen inerten Rest steht, wie er durch Entfernen der primären Aminogruppen aus einem orga- nischen Amin des Molekulargewichtsbereiches 60 bis 6000 mit n _X is an n-valent, isocyanate-inert radical, as obtained by removing the primary amino groups from an organic amine of the molecular weight range 60 to 6000 with n _
primären aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Ami- nogruppen erhalten wird, der gegebenenfalls ein oder mehrere Hete- roatome und/oder weitere, gegenüber Isocyanatgruppen reaktive und/oder bei Temperaturen bis 100°C inerte funktionelle Gruppen enthält,primary aliphatic and / or cycloaliphatic bound amino groups is obtained, which optionally contains one or more heteroatoms and / or further isocyanate-reactive and / or inert at temperatures up to 100 ° C functional groups,
R1 und R2 für gleiche oder verschiedene organische Reste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen stehen und n für eine ganze Zahl > 1 steht,R 1 and R 2 are identical or different organic radicals having 1 to 18 carbon atoms and n is an integer> 1,
B) gegebenenfalls weitere gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Komponenten, C) eine Silangruppen enthaltende Polyisocyanatkomponente,B) optionally further isocyanate-reactive components, C) a silane-containing polyisocyanate component,
D) gegebenenfalls organische Lösungsmittel undD) optionally organic solvents and
E) gegebenenfalls weitere Hilfs- und Zusatzmittel, mit der Massgabe, dass die Komponenten A), gegebenenfalls B) und C) in solchen Mengenverhältnissen vorliegen, dass auf jede gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppe der Komponenten A) und gegebenenfalls B) 0,7 bis 2,0 Isocyanatgruppen der KomponenteE) optionally further auxiliaries and additives, with the proviso that the components A), optionally B) and C) are present in proportions such that each isocyanate-reactive group of the components A) and optionally B) 0.7 to 2 , 0 isocyanate groups of the component
C) entfallen.C) omitted.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung dieser Beschichtungsmittel zur Be- schichtung beliebiger Substrate, insbesondere als Korrosionschutzdecklack.The invention also relates to the use of these coating compositions for coating any substrates, in particular as corrosion protection topcoat.
Bei der in den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln enthaltenen Komponente A) handelt es sich um Amine der Formel (I)The component A) present in the coating compositions of the invention are amines of the formula (I)
Figure imgf000004_0001
in welcher X für einen n-wertigen, gegenüber Isocyanatgruppen inerten Rest steht, wie er durch Entfernen der primären Aminogruppen aus einem organischen Amin des Molekulargewichtsbereiches 60 bis 6000 mit n primären aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Aminogruppen erhalten wird, der gegebenenfalls ein oder mehrere Heteroatome und/oder weitere, gegenüber I- _ _
Figure imgf000004_0001
in which X is an n-valent, isocyanate-inert radical, as obtained by removing the primary amino groups from an organic amine in the molecular weight range 60 to 6000 with n primary aliphatic and / or cycloaliphatically bonded amino groups, optionally one or more heteroatoms and / or others, opposite I- _ _
socyanatgruppen reaktive und/oder bei Temperaturen bis 100°C inerte funktionelle Gruppen enthält,contains socyanatgruppen reactive and / or inert at temperatures up to 100 ° C functional groups,
R1 und R2 für gleiche oder verschiedene organische Reste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen stehen und n für eine ganze Zahl > 1 steht.R 1 and R 2 are identical or different organic radicals having 1 to 18 carbon atoms and n is an integer> 1.
Die Herstellung solcher Amine A) - nachstehend auch als Asparaginsäureester bzw. Po- lyasparaginsäureester bezeichnet - ist prinzipiell bekannt und kann beispielsweise, wie in EP-A 0 403 921, EP-A 0 689 881 oder EP-A 0 816 326 beschrieben, durch Reaktion einer primäre Aminogruppen enthaltenden Komponente der Formel (II)The preparation of such amines A) - hereinafter also referred to as aspartic acid esters or lyasparaginsäureester - is known in principle and may for example, as described in EP-A 0 403 921, EP-A 0 689 881 or EP-A 0 816 326, by Reaction of a component containing primary amino groups of the formula (II)
<+ NH, (H),<+ NH, (H),
in welcher X und n die oben angegebene Bedeutung aufweisen, mit Fumarsäureestern und/oder Maleinsäureestern der Formel (III)in which X and n have the abovementioned meaning, with fumaric acid esters and / or maleic acid esters of the formula (III)
R 10OC—CH=CH — COOR2 (III)R 1 0OC-CH = CH - COOR 2 (III)
in welcher Rl und R2 die oben angegebene Bedeutung aufweisen, erfolgen.in which R 1 and R 2 have the abovementioned meaning, take place.
Geeignete Amine zur Herstellung der Polyasparaginsäureester A) sind beispielsweise di- funktionelle Amine, d. h. solche der Formel (II) in denen n für 2 steht, wie z. B. Ethylen- diamin, 1 ,2-Diaminopropan, 1 ,4-Diaminobutan, l,5-Diamino-2-methylpentan (Dytek A der Fa. DuPont), 1 ,6-Diaminohexan, 2,5-Diamino-2,5-dimethylhexan, 2,2,4- und/oderSuitable amines for the preparation of the polyaspartic esters A) are, for example, di-functional amines, ie. H. those of the formula (II) in which n is 2, such as. B. ethylene diamine, 1, 2-diaminopropane, 1, 4-diaminobutane, l, 5-diamino-2-methylpentane (Dytek A from. DuPont), 1, 6-diaminohexane, 2,5-diamino-2, 5-dimethylhexane, 2,2,4- and / or
2,4,4-Trimethyl-l,6-diaminohexan, 1,11-Diaminoundecan, 1,12-Diaminododecan, 1-2,4,4-trimethyl-l, 6-diaminohexane, 1,11-diaminoundecane, 1,12-diaminododecane, 1-
Amino-3,3,5-trimethyl-5-aminomethylcyclohexan (IPDA), l,3-Diamino-2- und/oder -4- methylcyclohexan, Isopropyl-2,4- und/oder 2,6-diaminocyclohexan, l,3-Bis-(amino- methyl)-cyclohexan, 2,4'- und/oder 4,4'-Diamino-dicyclohexylmethan, 3,3'-Dimethyl-Amino-3,3,5-trimethyl-5-aminomethylcyclohexane (IPDA), 1,3-diamino-2- and / or 4-methylcyclohexane, isopropyl-2,4- and / or 2,6-diaminocyclohexane, l, 3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 2,4'- and / or 4,4'-diamino-dicyclohexylmethane, 3,3'-dimethyl-
4,4'-diamino-dicyclohexylmethan (Laromin® C 260; BASF SE, Ludwigshafen, DE), die isomeren, eine Methylgruppe als Kernsubstituenten aufweisenden Diaminodicyclohexyl- methane (C-Monomethyl-diaminodicyclohexylmethane), 3 (4)- Aminomethyl- 1 -methyl- cyclohexylamin und l,3-Bis-(aminomethyl)-benzol. _4,4'-diamino-dicyclohexyl methane (Laromin C 260 ®, BASF SE, Ludwigshafen, DE), the isomeric, a methyl group as ring substituent having Diaminodicyclohexyl- methane (C-monomethyl-diaminodicyclohexyl methanes), 3 (4) - aminomethyl 1 - methylcyclohexylamine and 1,3-bis (aminomethyl) benzene. _
Geeignete tri- oder höherfunktionelle Amine zur Herstellung der Polyasparaginsäu- reester A) sind solche der Formel (II) in denen n für eine ganze Zahl > 3 steht, wie z. B. 4-Aminomethyl-l ,8-octandiamin, 2,2',2"-Triaminotriethylamin, 1 ,3,5-Tris-(amino- methyl)-2,4,6-triethylbenzol, Tris-l,l,l-aminoethylethan, 1,2,3-Triamionpropan, Tris-(3- aminopropyl)-amin und N,N,N',N'-Tetrakis-(2-aminoethyl)-ethylendiamin.Suitable tri- or higher-functional amines for the preparation of polyaspartic esters A) are those of the formula (II) in which n is an integer> 3, such. B. 4-aminomethyl-l, 8-octanediamine, 2,2 ', 2 "-triaminotriethylamine, 1,3,5-tris (aminomethyl) -2,4,6-triethylbenzene, tris-l, l, 1-aminoethylethane, 1,2,3-triamionopropane, tris (3-aminopropyl) amine and N, N, N ', N'-tetrakis (2-aminoethyl) ethylenediamine.
Geeignete Amine (II) zur Herstellung der Asparaginsäureester bzw. Polyasparaginsäu- reester A) sind prinzipiell auch Monoamine (n = 1) und Diamine (n = 2), die weitere, im Temperaturbereich von 20 bis 200°C gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppen enthalten, beispielsweise Aminoalkohole, wie z. B. 2-Aminoethanol, die isomeren Aminopropano- Ie und -butanole, 3-Amino-l,2-propandiol und 1,3- Diamino-2-propanol.Suitable amines (II) for preparing the aspartic acid esters or polyaspartic esters A) are in principle also monoamines (n = 1) and diamines (n = 2) which contain further groups reactive toward isocyanates in the temperature range from 20 to 200 ° C., for example, amino alcohols, such as. For example, 2-aminoethanol, the isomeric Aminopropano- Ie and -butanols, 3-amino-l, 2-propanediol and 1,3-diamino-2-propanol.
Auch niedermolekulare Polyetherpolyamine mit aliphatisch gebundenen primären Ami- nogruppen, wie sie beispielsweise unter der Bezeichnung Jeffamin® (Huntsman Performance Products, The Woodlands, Texas, USA) vertrieben werden, stellen prinzipiell geeignete Aminokomponenten zur Herstellung der Polyasparaginsäureester A) dar. Bevorzugte Aminokomponente sind jedoch solche der Formel (II), in welcher n für 2 steht, insbesondere aliphatische und/oder cycloaliphatische Diamine der oben genannten Art. Ganz besonders bevorzugte Aminokomponenten zur Herstellung der Polyasparaginsäureester A) sind l,5-Diamino-2-methylpentan, 2,4'- und/oder 4,4'-Diamino-dicyclo- hexylmethan und/oder 3,3'-Dimethyl-4,4'-diamino-dicyclohexylmethan. Bei der Herstellung der Asparaginsäureester bzw. Polyasparaginsäureester A) kommen Fumarsäurediester bzw. Maleinsäurediester der Formel (III) zum Einsatz, in welcher die Reste R1 und R2 für gleiche oder verschiedene Reste stehen und organische Reste mit 1 bis 18, vorzugsweise 1 bis 9, besonders bevorzugt 1 bis 4, Kohlenstoffatomen bedeuten.Low molecular weight polyether polyamines with aliphatically bound primary amino nogruppen as they are (Huntsman Performance Products, The Woodlands, Texas, USA) for example, sold under the name Jeffamine ®, provide in principle is suitable amino components for the production of polyaspartic esters A). Preferred amino component but are those of the formula (II) in which n is 2, in particular aliphatic and / or cycloaliphatic diamines of the abovementioned type. Very particularly preferred amino components for preparing the polyaspartic esters A) are l, 5-diamino-2-methylpentane, 2,4 '- and / or 4,4'-diamino-dicyclo-hexylmethane and / or 3,3'-dimethyl-4,4'-diamino-dicyclohexylmethane. Fumaric acid diesters or maleic diesters of the formula (III) are used in the preparation of the aspartic acid esters or polyaspartic esters A), in which the radicals R 1 and R 2 represent identical or different radicals and organic radicals having 1 to 18, preferably 1 to 9 , particularly preferably 1 to 4, mean carbon atoms.
Bevorzugt kommen Maleinsäureester Formel (III) zum Einsatz, in welcher die Reste R1 und R2 für gleiche oder verschiedene Reste stehen und einen Methyl-, Ethyl-, n-Butyl- oder 2-Ethylhexylrest bedeuten. Ganz besonders bevorzugte Polyasparaginsäureester A) sind solche, die unter Verwendung von Maleinsäurediethylester hergestellt wurden.Preference is given to using maleic acid esters of formula (III) in which the radicals R 1 and R 2 represent identical or different radicals and are a methyl, ethyl, n-butyl or 2-ethylhexyl radical. Very particularly preferred polyaspartic esters A) are those which have been prepared using diethyl maleate.
Die Herstellung der Asparaginsäureester bzw. Polyasparaginsäureester A) kann sowohl in Lösung als auch lösemittelfrei durchgeführt werden. In beiden Fällen erfolgt bevor- zugt eine äquimolare Umsetzung des Amins (II) mit dem Fumarsäurediester und/oder Maleinsäurediester (III). Zur gezielten Variation anwendungstechnischer Eigenschaften kann das Äquivalenzverhältnis von Maleinsäureester und/oder Fumarsäureester (III) zu _ _The preparation of aspartic acid esters or polyaspartic esters A) can be carried out both in solution and solvent-free. In both cases, an equimolar reaction of the amine (II) with the fumaric diester and / or maleic diester (III) is preferably carried out. For a specific variation of performance properties, the equivalence ratio of maleic acid ester and / or fumaric acid ester (III) to _ _
Aminogruppen der Komponente (II) von 1 ,2 : 1 bis 1 : 2, variiert werden. Für den Fall, dass im erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel Mischungen von Asparaginsäureester bzw. Polyasparaginsäureestern A) eingesetzt werden, kann die Herstellung der Polyaspa- raginsäureester getrennt oder in einem Reaktionsgefass erfolgen. Neben den Aminen A) können die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel gegebenenfalls weitere gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Gruppen enthaltende Komponenten B) enthalten.Amino groups of component (II) of 1, 2: 1 to 1: 2, are varied. If mixtures of aspartic acid esters or polyaspartic esters A) are used in the coating composition according to the invention, the preparation of the polyasparagric esters can be carried out separately or in a reaction vessel. In addition to the amines A), the coating compositions of the invention may optionally contain further components B) containing isocyanate-reactive groups.
Hierbei handelt es sich beispielsweise um Verbindungen, die mindestens zwei Strukturelemente der Formel (IV)These are, for example, compounds which contain at least two structural elements of the formula (IV)
/ -N=C^ (IV)/ -N = C ^ (IV)
aufweisen. Diese Verbindungen B), die im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Po- lyaldimine bzw. Polyketimine bezeichnet werden, weisen in der Regel Molekularge- wichte von 112 bis 6500, vorzugsweise von 140 bis 2500, besonders bevorzugt von 140 bis 458, auf.exhibit. These compounds B), which are referred to in the context of the present invention as polyaldimines or polyketimines, generally have molecular weights of from 112 to 6500, preferably from 140 to 2500, particularly preferably from 140 to 458.
Zu den bevorzugten, gegebenenfalls als Komponente B) eingesetzten Polyaldiminen bzw. Polyketiminen zählen Verbindungen der Formel (V)The preferred polyaldimines or polyketimines optionally used as component B) include compounds of the formula (V)
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in welcherin which
R3 und R4 für gleiche oder verschiedene Reste stehen und Wasserstoff oder inerte organische Reste, wie z. B. Kohlenwasserstoffreste mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen, insbesondere Alkylreste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeuten, und wobei die Reste R3 und R4 auch zusammen mit dem Kohlenstoffatom einen 5- oder 6-gliedrigen cycloaliphatischen Ring bilden können, mit der Massgabe, dass die Reste R3 und R4 nicht gleichzeitig für Wasserstoff stehen, und _ _R 3 and R 4 are the same or different radicals and hydrogen or inert organic radicals, such as. B. hydrocarbon radicals having up to 8 carbon atoms, in particular alkyl radicals having 1 to 8 carbon atoms, and wherein the radicals R 3 and R 4 together with the carbon atom can form a 5- or 6-membered cycloaliphatic ring, with the proviso that the Radicals R 3 and R 4 are not simultaneously hydrogen, and _ _
X die oben bei der Beschreibung der Amine A) genannte Bedeutung aufweist undX has the meaning given above in the description of amines A) and
m für eine ganze Zahl > 2 steht.m stands for an integer> 2.
Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel (V), in der alle Reste R3 für Wasserstoff stehen, die Reste R für Kohlenwasserstoffreste mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen stehen und m = 2 ist.Particular preference is given to compounds of the formula (V) in which all radicals R 3 are hydrogen, the radicals R are hydrocarbon radicals having up to 8 carbon atoms and m = 2.
Die zur Herstellung der Polyaldimine bzw. Polyketimine verwendbaren Aldehyde bzw. Ketone entsprechen der Formel (VI)The aldehydes or ketones which can be used for the preparation of the polyaldimines or polyketimines correspond to the formula (VI)
R3 R 3
\ (VI) C=O\ (VI) C = O
R4 R 4
und weisen vorzugsweise ein Molekulargewicht von 58 bis 198 (Ketone) bzw. 44 bis 128 (Aldehyde) auf. Geeignete Aldehyde zur Herstellung der gegebenenfalls als Komponente B) eingesetzten Polyaldimine sind beispielsweise Acetaldehyd, Propionaldehyd, n-Butyraldehyd, Isobu- tyraldehyd, Trimethylacetataldehyd, 2,2-Dimethylpropanal, 2-Ethylhexanal, 3-Cyclo- hexan-1-carboxaldehyd, Hexanal, Heptanal, Octanal, Valeraldehyd, Benzaldehyd, Tetra- hydrobenzaldehyd, Hexahydrobenzaldehyd, Propargylaldehyd, p-Toluylaldehyd, Pheny- lethanal, 2-Methylpentanal, 3-Methylpentanal, 4-Methylpentanal, Sorbinaldehyd.and preferably have a molecular weight of 58 to 198 (ketones) and 44 to 128 (aldehydes). Suitable aldehydes for the preparation of the polyaldimines optionally used as component B) are, for example, acetaldehyde, propionaldehyde, n-butyraldehyde, isobutyraldehyde, trimethylacetaldehyde, 2,2-dimethylpropanal, 2-ethylhexanal, 3-cyclohexane-1-carboxaldehyde, hexanal, Heptanal, octanal, valeraldehyde, benzaldehyde, tetrahydrobenzaldehyde, hexahydrobenzaldehyde, propargyl aldehyde, p-tolualdehyde, phenylethanal, 2-methylpentanal, 3-methylpentanal, 4-methylpentanal, sorbaldehyde.
Besonders bevorzugt sind dabei n-Butyraldehyd, Isobutyraldehyd, Trimethylacetalde- hyd, 2-Ethylhexanal und Hexahydrobenzaldehyd.Particular preference is given to n-butyraldehyde, isobutyraldehyde, trimethylacetaldehyde, 2-ethylhexanal and hexahydrobenzaldehyde.
Geeignete Ketone zur Herstellung der gegebenenfalls als Komponente B) eingesetzten Polyketimine sind beispielsweise Aceton, Methylethylketon, Methylpropylketon, Methy- lisopropylketon, Methylbutylketon, Methylisobutylketon, Methyl -tert.-butylketon, Me- thyl-n-amylketon, Methylisoamylketon, Methylheptylketon, Methylundecylketon, Di- ethylketon, Ethylbutylketon, Ethylamylketon, Diisopropylketon, Diisobutylketon, Cyclo- hexanon, Cyclopentanon, Methylcyclohexanon, Isophoron, 5-Methyl-3-heptanon, 1- Phenyl-2-propanon, Acetophenon, Methylnonylketon, Dinonylketon, 3,3,5-Trimethyl- cyclohexanon. — o —Suitable ketones for the preparation of the polyketimines optionally used as component B) are, for example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl tert-butyl ketone, methyl n-amyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl heptyl ketone, methyl undecyl ketone, di ethyl ketone, ethyl butyl ketone, ethyl amyl ketone, diisopropyl ketone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, methylcyclohexanone, isophorone, 5-methyl-3-heptanone, 1-phenyl-2-propanone, acetophenone, methyl nonyl ketone, dinonyl ketone, 3,3,5-trimethyl - cyclohexanone. - o -
Besonders bevorzugt sind dabei Cyclopentanon, Cyclohexanon, Methylcyclopentanon, Methylcyclohexanon, 3,3,5-Trimethylcyclopentanon, Cyclobutanon, Methylcyclobuta- non, Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon.Particularly preferred are cyclopentanone, cyclohexanone, methylcyclopentanone, methylcyclohexanone, 3,3,5-trimethylcyclopentanone, cyclobutanone, methylcyclobutanone, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone.
Selbstverständlich können auch beliebige Mischungen verschiedener Ketone bzw. Alde- hyde und auch Mischungen von Ketonen mit Aldehyden eingesetzt werden um spezielle Eigenschaften zu erzielen.Of course, it is also possible to use any desired mixtures of different ketones or aldehydes and also mixtures of ketones with aldehydes in order to achieve special properties.
Bei den zur Herstellung der gegebenenfalls in den erfϊndungsgemäßen Beschichtungs- mitteln als Komponente B) eingesetzten Polyaldiminen bzw. Polyketiminen zum Einsatz gelangenden Polyaminen handelt es sich um die bereits oben im Zusammenhang mit der Herstellung der Polyasparaginsäureester A) explizit beschriebenen Amine der allgemeinen Formel (II), in denen n für ganze Zahl > 2 steht, bzw. beliebige Gemische derartiger Polyamine. Bevorzugtes Polyamin zur Herstellung der Komponente B) ist 1-Amino- 3,3,5-trimethyl-5-aminomethylcyclohexan (IPDA). Ganz besonders bevorzugt ist das durch Reaktion von IPDA mit Isobutyraldehyd erhältliche Polyaldimin. Die Herstellung der Polyaldimine bzw. Polyketimine B) erfolgt nach an sich bekannten Methoden durch Umsetzung der Ausgangskomponenten unter Einhaltung eines stöchio- metrischen Verhältnisses von Aminogruppen zu Aldehyd- bzw. Ketogruppen von 1 : 1 bis 1 :1,5. Gegebenenfalls können zur Reaktionsbeschleunigung katalytische Mengen von sauren Substanzen wie z. B. p-Toluolsulfonsäure, Chlorwasserstoff, Schwefelsäure oder Aluminiumchlorid mitverwendet werden.The polyamines used for the preparation of the polyaldimines or polyketimines used as component B) in the novel coating compositions are the amines of the general formula (II) already explicitly described above in connection with the preparation of the polyaspartic esters A). in which n is an integer> 2, or any mixtures of such polyamines. Preferred polyamine for the preparation of component B) is 1-amino-3,3,5-trimethyl-5-aminomethylcyclohexane (IPDA). Very particular preference is given to the polyaldimine obtainable by the reaction of IPDA with isobutyraldehyde. The polyaldimines or polyketimines B) are prepared by methods known per se by reacting the starting components while maintaining a stoichiometric ratio of amino groups to aldehyde or keto groups of 1: 1 to 1: 1.5. Optionally, to accelerate the reaction catalytic amounts of acidic substances such. As p-toluenesulfonic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid or aluminum chloride are used.
Die Umsetzung erfolgt im allgemeinen innerhalb des Temperaturbereichs von 20 bis 180°C, wobei die Reaktion gegebenenfalls unter Verwendung eines Schleppmittels (z. B. Toluol, Xylol, Cyclohexan und Octan) zur Entfernung des Reaktionswassers, so lange durchgeführt wird, bis die berechnete Menge an Wasser (1 Mol Wasser pro Mol primäre Aminogruppe) abgespalten ist bzw. bis kein Wasser mehr abgespalten wird. Anschlies- send werden die Phasen getrennt bzw. das Schleppmittel und gegebenenfalls vorliegende nicht umgesetzte Edukte destillativ abgetrennt. Die so erhaltenen Produkte können ohne weitere Reinigung als Komponente B) in den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln eingesetzt werden. Weitere, ebenfalls als gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Gruppen enthaltende Komponente B) für die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel geeignete Verbindungen _ _The reaction is generally carried out within the temperature range of 20 to 180 ° C, the reaction optionally using an entraining agent (eg., Toluene, xylene, cyclohexane and octane) to remove the water of reaction, carried out until the calculated amount in water (1 mole of water per mole of primary amino group) is split off or until no more water is split off. The phases are then separated or the entraining agent and, if present, unreacted starting materials are removed by distillation. The products thus obtained can be used without further purification as component B) in the coating compositions according to the invention. Further, likewise containing as isocyanate-reactive group-containing component B) for the coating compositions of the invention suitable compounds _ _
sind die üblichen aus der Polyurethanchemie bekannten Polyhydroxylverbindungen, wie z. B. Polyesterpolyole, Polyetherpolyole und/oder Polyacrylatpolyole.are the usual known from polyurethane chemistry polyhydroxyl compounds such. Example, polyester polyols, polyether polyols and / or polyacrylate polyols.
Geeignete Polyesterpolyole B) sind beispielsweise solche eines mittleren, aus Funktionalität und Hydroxylzahl berechenbaren Molekulargewichtes von 200 bis 3000, vorzugs- weise von 250 bis 2500, mit einem Hydroxylgruppen-Gehalt von 1 bis 21 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 18 Gew.-%, wie sie sich in an sich bekannter Art und Weise durch Umsetzung von mehrwertigen Alkoholen mit unterschüssigen Mengen an mehrwertigen Carbonsäuren, entsprechenden Carbonsäureanhydriden, entsprechenden Polycarbonsäu- reestern von niederen Alkoholen oder Lactonen herstellen lassen. Zur Herstellung dieser Polyesterpolyole geeignete mehrwertige Alkohole sind insbesondere solche des Molekulargewichtsbereichs 62 bis 400 wie z. B. 1,2-Ethandiol, 1,2- und 1,3-Propandiol, die isomeren Butandiole, Pentandiole, Hexandiole, Heptandiole und Octandiole, 1,2- und 1,4-Cyclohexandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol, 4,4'-(l-Methyl- ethyliden)-biscyclohexanol, 1,2,3-Propantriol, 1,1,1-Trimethylolethan, 1 ,2,6-Hexantriol, 1,1,1-Trimethylolpropan, 2,2-Bis(hydroxymethyl)-l,3-propandiol oder 1,3,5-Tris(2- hydroxyethyl)-isocyanurat.Suitable polyester polyols B) are, for example, those having a mean molecular weight, which can be calculated from functionality and hydroxyl number, of from 200 to 3000, preferably from 250 to 2500, having a hydroxyl group content of from 1 to 21% by weight, preferably from 2 to 18% by weight. %, as can be prepared in a manner known per se by reacting polyhydric alcohols with substancial amounts of polybasic carboxylic acids, corresponding carboxylic acid anhydrides, corresponding polycarboxylic acid esters of lower alcohols or lactones. For the preparation of these polyester polyols suitable polyhydric alcohols are especially those of the molecular weight range 62 to 400 such. 1,2-ethanediol, 1,2- and 1,3-propanediol, the isomeric butanediols, pentanediols, hexanediols, heptanediols and octanediols, 1,2- and 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 4, 4 '- (1-methylethylidene) biscyclohexanol, 1,2,3-propanetriol, 1,1,1-trimethylolethane, 1, 2,6-hexanetriol, 1,1,1-trimethylolpropane, 2,2-bis (hydroxymethyl) -1,3-propanediol or 1,3,5-tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate.
Die zur Herstellung der Polyesterpolyole B) verwendeten Säuren oder Säurederivate können aliphatischer, cycloaliphatischer und/oder heteroaromatischer Natur sein und gegebenenfalls, z. B. durch Halogenatome, substituiert und/oder ungesättigt sein. Bei- spiele geeigneter Säuren sind beispielsweise mehrwertige Carbonsäuren des Molekulargewichtsbereichs 118 bis 300 oder deren Derivate wie beispielsweise Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Trimellitsäure, Phthalsäurean- hydrid, Tetrahydrophthalsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, dimere und trimere Fettsäuren, Terephthalsäuredimethylester und Terephthalsäure-bis-glykolester. Zur Herstellung der Polyesterpolyole B) können auch beliebige Gemische dieser beispielhaft genannten Ausgangsverbindungen eingesetzt werden.The acids or acid derivatives used to prepare the polyester polyols B) may be aliphatic, cycloaliphatic and / or heteroaromatic in nature and optionally, for. B. by halogen atoms, substituted and / or unsaturated. Examples of suitable acids are, for example, polybasic carboxylic acids in the molecular weight range from 118 to 300 or derivatives thereof, for example succinic, adipic, sebacic, phthalic, isophthalic, trimellitic, phthalic, tetrahydrophthalic, maleic, maleic, dimeric and trimeric fatty acids, terephthalic bis-glykolester. To prepare the polyesterpolyols B) it is also possible to use any mixtures of these starting compounds exemplified.
Geeignete Polyesterpolyole B) sind auch solche, wie sie sich in an sich bekannter Weise aus Lactonen und einfachen mehrwertigen Alkoholen, wie z. B. den oben beispielhaft genannten, als Startermolekülen unter Ringöffhung herstellen lassen. Geeignete Lactone zur Herstellung dieser Polyesterpolyole sind beispielsweise ß-Propiolacton, γ-Butyro- lacton, γ- und δ-Valerolacton, ε-Caprolacton, 3,5,5- und 3,3,5-Trimethylcaprolacton oder beliebige Gemische solcher Lactone. - -Suitable polyester polyols B) are also those as they are in a conventional manner from lactones and simple polyhydric alcohols, such as. As the above exemplified, can be prepared as starter molecules under ring opening. Suitable lactones for the preparation of these polyester polyols are, for example, β-propiolactone, γ-butyrolactone, γ- and δ-valerolactone, ε-caprolactone, 3,5,5- and 3,3,5-trimethylcaprolactone or any desired mixtures of such lactones. - -
Die Herstellung dieser Lactonpolyester erfolgt im allgemeinen in Gegenwart von Katalysatoren wie beispielsweise Lewis- oder Brönstedt-Säuren, organischen Zinn- oder Titanverbindungen bei Temperaturen von 20 bis 200°C, vorzugsweise 50 bis 160°C.The preparation of these lactone is generally carried out in the presence of catalysts such as Lewis or Brönstedt acids, organic tin or titanium compounds at temperatures of 20 to 200 ° C, preferably 50 to 160 ° C.
Geeignete Polyetherpolyole B) sind beispielsweise solche eines mittleren, aus Funktio- nalität und Hydroxylzahl berechenbaren Molekulargewichtes von 200 bis 6000, vorzugsweise 250 bis 4000, mit einem Hydroxylgruppen-Gehalt von 0,6 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 27 Gew.-%, wie sie in an sich bekannter Weise durch Alkoxylierung geeigneter Startermoleküle zugänglich sind. Zur Herstellung dieser Polyetherpolyole können beliebige mehrwertige Alkohole, beispielsweise solche des Molekulargewichts- bereichs 62 bis 400, wie sie oben bei der Herstellung von Polyesterpolyolen beschrieben werden, als Startermoleküle eingesetzt werden.Suitable polyether polyols B) are, for example, those having a mean molecular weight, which can be calculated from functionality and hydroxyl number, of 200 to 6000, preferably 250 to 4000, having a hydroxyl group content of 0.6 to 34% by weight, preferably 1 to 27% by weight. -%, as they are accessible in a conventional manner by alkoxylation of suitable starter molecules. For the preparation of these polyether polyols, any polyhydric alcohols, for example those of the molecular weight range 62 to 400, as described above in the preparation of polyester polyols, can be used as starter molecules.
Für die Alkoxylierungsreaktion geeignete Alkylenoxide sind insbesondere Ethylenoxid und Propylenoxid, die in beliebiger Reihenfolge oder auch im Gemisch bei der Alkoxylierungsreaktion eingesetzt werden können. Geeignete Polyacrylatpoylole B) sind beispielsweise solche eines mittleren aus Funktionalität und Hydroxylzahl berechenbaren Molekulargewichtes von 800 bis 50.000, vorzugsweise von 1000 bis 20.000, mit einem Hydroxylgruppengehalt von 0,1 bis 12 Gew.- %, vorzugsweise 1 bis 10, wie sie sich in an sich bekannter Weise durch Copolymerisa- tion Hydroxylgruppen aufweisender olefϊnisch ungesättigter Monomerer mit hydro- xylgruppenfreien olefinischen Monomeren herstellen lassen.Alkylene oxides which are suitable for the alkoxylation reaction are, in particular, ethylene oxide and propylene oxide, which can be used in any desired order or even as a mixture in the alkoxylation reaction. Suitable Polyacrylatpoylole B) are, for example, those of an average of functionality and hydroxyl number calculable molecular weight of 800 to 50,000, preferably from 1000 to 20,000, with a hydroxyl group content of 0.1 to 12% by weight, preferably 1 to 10, as in can be prepared by copolymerization of hydroxyl-containing olefinically unsaturated monomers with hydroxyl-free olefinic monomers.
Beispiele für geeignete Monomere zur Herstellung der Polyacrylatpolyole B) sind Vinyl- bzw. Vinylidenmonomere wie z.B. Styrol, α-Methylstyrol, o- bzw. p-Chlorstyrol, o-, m- oder p-Methylstyrol, p-tert.-Butylstyrol, Acrylsäure, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acryl- und Methacrylsäureester von Alkoholen mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Ethy- lacrylat, Methylacrylat, n- bzw. Isopropylacrylat, n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, 2- Ethylhexylmethacrylat, Isooctylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butyl- methacrylat oder Isooctylmethacrylat, Diester der Fumarsäure, Itaconsäure oder Maleinsäure mit 4 bis 8 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkoholen, Acrylsäureamid, Methac- rylsäureamid, Vinylester von Alkanmonocarbonsäuren mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Vinylacetat oder Vinylpropionat, Hydroxyalkylester der Acrylsäure oder Me- thacrylsäure mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Hydroxyalkylrest, wie z. B. 2-Hydroxy- ethyl-, 2-Hydroxypropyl-, 4-Hydroxybutyl-, Trimethylolpropanmono- oder Pentae- - -Examples of suitable monomers for preparing the polyacrylate polyols B) are vinyl or vinylidene monomers such as styrene, α-methylstyrene, o- or p-chlorostyrene, o-, m- or p-methylstyrene, p-tert-butylstyrene, acrylic acid , Acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic and methacrylic acid esters of alcohols having up to 8 carbon atoms, such as. Ethyl acrylate, methyl acrylate, n- or isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isooctyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate or isooctyl methacrylate, diesters of fumaric acid, itaconic acid or maleic acid having 4 to 8 carbon atoms having alcohols, acrylamide, methacrylic acid amide, vinyl esters of alkanemonocarboxylic acids having 2 to 5 carbon atoms, such as. As vinyl acetate or vinyl propionate, hydroxyalkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid having 2 to 4 carbon atoms in the hydroxyalkyl radical, such as. For example, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl, 4-hydroxybutyl, trimethylolpropane mono- or pentae - -
rythritmonoacrylat oder -methacrylat, sowie beliebige Gemische solcher beispielhaft genannten Monomeren.rythritol monoacrylate or methacrylate, as well as any mixtures of such exemplified monomers.
In den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln können die genannten gegenüber Iso- cyanatgruppen reaktiven Komponenten B) gegebenenfalls auch in Form beliebiger Ge- mische untereinander eingesetzt werden.In the coating compositions according to the invention, the said isocyanate-reactive components B) may optionally also be used in the form of any desired mixtures.
Fall überhaupt kommen die Komponenten B) dabei in einer Menge von bis zu 50 Gew.- %, vorzugsweise bis zu 40 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten A) und B) zum Einsatz.In this case, components B) are present in an amount of up to 50% by weight, preferably up to 40% by weight, more preferably up to 30% by weight, based on the total amount of components A) and B). for use.
Als Vernetzerkomponente C) enthalten die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel Silangruppen enthaltende Polyisocyanatkomponenten.As crosslinker component C), the coating compositions according to the invention contain silane-containing polyisocyanate components.
Hierbei handelt es sich beispielsweise um die an sich bekannten Umsetzungprodukte monomerenarmer aliphatischer und/oder cycloaliphatischer Lackpolyisocyanate mit bezogen auf den Gehalt an Isocyanatgruppen molar unterschüssigen Mengen gegenüber Isocyanaten reaktiver Silanbausteine. Geeignete Silangruppen enthaltende Polyisocyana- te C) sind beispielsweise die in WO 2003/054049, JP-A 2005 015644 und EP-A 1 273 640 beschriebenen Umsetzungsprodukte aliphatischer bzw. cycloaliphatischer Polyiso- cyanate, wie z. B. Polyisocyanuraten des 1,6-Diisocyanatohexans (HDI) oder 1- Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexans (Isophorondiisocyanat; IP- DI), mit sekundären, N-Alkyl-substituierten Aminoalkyltrialkoxysilanen oder N,N-Bis- (3-trialkoxysilylpropyl)-aminen oder die in EP-B 0 994 139 beanspruchten Umsetzungsprodukte aliphatischer bzw. cycloaliphatischer Polyisocyanate mit unterschüssigen Mengen alkoxysilanfunktioneller Asparaginsäureester, wie sie in der EP-A 0 596 360 als Reaktionspartner für isocyanatfunktionelle Verbindungen beschrieben werden. Als Vernetzerkomponente C) geeignete Umsetzungsprodukte aliphatischer bzw. cycloaliphati- scher Polyisocyanate mit unterschüssigen Mengen alkoxysilanfunktioneller Asparaginsäureester oder sekundärer Aminoalkylsilane sind auch bereits aus WO 02/058569 bekannt.These are, for example, the known reaction products of low-monomer aliphatic and / or cycloaliphatic lacquer polyisocyanates with molar amounts of isocyanate-reactive silane units relative to the content of isocyanate groups. Suitable silane-containing polyisocyanates C) are, for example, the reaction products of aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanates, such as those described in WO 2003/054049, JP-A 2005 015644 and EP-A 1 273 640. B. polyisocyanurates of 1,6-diisocyanatohexane (HDI) or 1-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexane (isophorone diisocyanate, IP-DI), with secondary, N-alkyl-substituted aminoalkyltrialkoxysilanes or N, N-bis (3-trialkoxysilylpropyl) -amines or the reaction products of aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanates claimed in EP-B 0 994 139 with substoichiometric amounts of alkoxysilane-functional aspartic acid esters, as described in EP-A 0 596 360 as reactants for isocyanate-functional compounds , Reaction products of aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanates with substoichiometric quantities of alkoxysilane-functional aspartic acid esters or secondary aminoalkylsilanes suitable as crosslinker component C) are also already known from WO 02/058569.
Bevorzugt kommen in den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln als Polyisocyanat- komponente C) jedoch Silangruppen enthaltende Allophanatpolyisocyanate zum Einsatz, die durch Umsetzung von - -In the coating compositions of the invention, however, the polyisocyanate component C) used is preferably allophanate polyisocyanates containing silane groups, which are prepared by reacting - -
cl) mindestens eines aus der Reaktion von Aminosilanen mit cyclischen Carbonaten bzw. Lactonen erhältlichen Silangruppen aufweisenden Hydroxyurethans und/oder Hydroxyamids mit einer bezogen auf die NCO-reaktiven Gruppen der Komponente cl) molar über- schüssigen Menge an c2) mindestens einem Diisocyanat mit aliphatisch, cycloaliphatisch, araliphatisch und/oder aromatisch gebundenen Isocyanatgruppen und gegebenenfalls nachfolgender Entfernung des nicht umgesetzten Diisocyanatüber- schusses erhalten wurden. Die Herstellung solcher Silangruppen enthaltender Allophanatpolyisocyanate wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht beansprucht. Sie erfolgt durch Umsetzung Silangruppen enthaltender Hydroxyurethane bzw. Hydroxyamide, die aus Aminoalkylsi- lanen mit cyclischen Carbonaten oder Lactonen unter Ringöffhung zugänglich sind, mit überschüssigen Mengen monomerer Diisocyanate, und ist Gegenstand der EP-A 2 014 692.c1) at least one hydroxyurethane and / or hydroxyamide having silane groups obtainable from the reaction of aminosilanes with cyclic carbonates or lactones with a molar excess of c2) of at least one diisocyanate with aliphatic, based on the NCO-reactive groups of component c1); cycloaliphatic, araliphatic and / or aromatically bonded isocyanate groups and optionally subsequent removal of unreacted Diisocyanatüber- shot were obtained. The preparation of such silane-containing allophanate polyisocyanates is not claimed in the context of the present invention. It is carried out by reacting silane-containing hydroxyurethanes or hydroxyamides which are accessible from aminoalkylsilanes with cyclic carbonates or lactones with ring opening, with excess amounts of monomeric diisocyanates, and is the subject of EP-A 2 014 692.
Ausgangsverbindungen cl) zur Herstellung der als Silangruppen enthaltende Polyisocy- anatkomponente C) besonders geeigneten Allophanatpolyisocyanate sind beliebige Reaktionsprodukte von Aminosilanen mit cyclischen Carbonaten oder Lactonen.Starting compounds c1) for preparing the silane-containing polyisocyanate component C), particularly suitable allophanate polyisocyanates are any reaction products of aminosilanes with cyclic carbonates or lactones.
Geeignete Aminosilane zur Herstellung der Ausgangsverbindungen cl) sind bei- spielsweise solche der allgemeinen Formel (VII)Suitable aminosilanes for preparing the starting compounds c1) are, for example, those of the general formula (VII)
R5 R 5
R6— Si — Y N-H (VII)R6-Si - Y N -H (VII)
R7 R8 R 7 R 8
in welcherin which
R5, R6 und R7 für gleiche oder verschiedene Reste stehen und jeweils einen gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, aliphatischen oder cycloaliphatischen oder einen gegebenenfalls substituierten aromatischen oder araliphati sehen Rest mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen bedeuten, der gegebenenfalls bis zu 3 Heteroatome aus der Reihe Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff enthalten kann, - -R 5 , R 6 and R 7 are the same or different radicals and each represents a saturated or unsaturated, linear or branched, aliphatic or cycloaliphatic radical or an optionally substituted aromatic or araliphatic radical having up to 18 carbon atoms, optionally up to 3 heteroatoms from the series oxygen, sulfur, nitrogen may contain, - -
für einen linearen oder verzweigten organischen Rest mit mindestens 2 Kohlenstoffatomen steht, der gegebenenfalls bis zu 2 Iminogruppen (- NH-) enthalten kann, und R für Wasserstoff, einen gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, aliphatischen oder cycloaliphatischen oder einen gegebenenfalls substituierten aromatischen oder araliphatischen Rest mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen oder einen Rest der Formelis a linear or branched organic radical having at least 2 carbon atoms, which may optionally contain up to 2 imino (- NH-), and R is hydrogen, a saturated or unsaturated, linear or branched, aliphatic or cycloaliphatic or an optionally substituted aromatic or Araliphatic radical having up to 18 carbon atoms or a radical of the formula
R5 R 5
I R6— Si — YIR 6 - Si - Y
R7 R 7
steht, in welchem R5, R6, R7 und Y die vorstehend angegebene Bedeutung haben.in which R 5 , R 6 , R 7 and Y have the meaning given above.
Geeignete Aminosilane sind beispielsweise 3-Aminopropyltrimethoxysilan, 3-Amino- propyltriethoxysilan, 3-Aminopropylrnethyldimethoxysilan, 3-Aminopropylmethyldi- ethoxysilan, 3-Aminopropylethyldiethoxysilan, 3-Aminopropyldimethylethoxysilan, 3- Aminopropyldiisopropylethoxysilan, 3-Aminopropyltripropoxysilan, 3-Aminopropyltri- butoxysilan, 3 - Aminopropylphenyldiethoxysilan, 3 - Aminopropylphenyldimethoxysilan, 3-Aminopropyltris(methoxyethoxyethoxy)silan, 2-Aminoisopropyltrimethoxysilan, 4- Aminobutyltrimethoxysilan, 4-Aminobutyltriethoxysilan, 4-Aminobutylmethyldi- methoxysilan, 4-Aminobutylmethyldiethoxysilan, 4-Aminobutylethyldimethoxysilan, 4- Aminobutylethyldiethoxysilan, 4-Aminobutyldimethylmethoxysilan, 4-Aminobutyl- phenyldimethoxysilan, 4-Aminobutylphenyldiethoxysilan, 4-Amino(3-methylbutyl)- methyldimethoxysilan, 4-Amino(3-methylbutyl)methyldiethoxysilan, 4-Amino(3-me- thylbutyl)trimethoxysilan, 3-Aminopropylphenylmethyl-n-propoxysilan, 3-Aminopro- pylmethyldibutoxysilan, 3-Aminopropyldiethylmethylsilan, 3-Aminopropylmethylbis- (trimethylsiloxy)silan, 11 -Aminoundecyltrimethoxysilan, N-Methyl-3-aminopropyltri- ethoxysilan, N-(n-Butyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopro- pyltrimethoxysilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminoisobutylmethyldimethoxysilan, N-(2- Aminoethyl)-3 -aminopropylmethyldimethoxysilan, N-(2- Aminoethyl)-3 -aminopropyl- tris(2-ethylhexoxy)silan, N-(6-Aminohexyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan, N-Benzyl- N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan, Bis(3-trimethoxysilylpropyl)amin, Bis(3-triethoxysilylpropyl)amin, (Aminoethylaminomethyl)-phenethyltrimethoxysilan, N-Vinylbenzyl-N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylpolysiloxan, N-Vinylbenzyl-N(2- aminoethyl)-3-aminopro-pylpolysiloxan, 3-Ureidopropyltriethoxysilan, 3-(m-Amino- phenoxy)-propyltrimethoxysilan, m- und/oder p-Aminophenyltrimetoxysilan, 3-(3- Aminopropoxy)-3,3-dimethyl-l-propenyltrimethoxysilan, 3-Aminopropylmethylbis(tri- methylsiloxy)-silan, 3-Aminopropyltris(trimethylsiloxy)-silan, 3-Aminopropylpenta- methyldisiloxan oder beliebige Gemisch solcher Aminosilane.Suitable aminosilanes are, for example, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropylethyldiethoxysilane, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, 3-aminopropyldiisopropylethoxysilane, 3-aminopropyltripropoxysilane, 3-aminopropyltri butoxysilane, 3-aminopropylphenyldiethoxysilane, 3-aminopropylphenyldimethoxysilane, 3-aminopropyltris (methoxyethoxyethoxy) silane, 2-aminoisopropyltrimethoxysilane, 4-aminobutyltrimethoxysilane, 4-aminobutyltriethoxysilane, 4-aminobutylmethyldimethoxysilane, 4-aminobutylmethyldiethoxysilane, 4-aminobutylethyldimethoxysilane, 4-aminobutylethyldiethoxysilane, 4-aminobutyldimethylmethoxysilane, 4-aminobutyl phenyldimethoxysilane, 4-aminobutylphenyldiethoxysilane, 4-amino (3-methylbutyl) methyldimethoxysilane, 4-amino (3-methylbutyl) methyldiethoxysilane, 4-amino (3-methylbutyl) trimethoxysilane, 3-aminopropylphenylmethyl-n-propoxysilane, 3-aminopro pylmethyldibutoxysilane, 3-Am inopropyldiethylmethylsilane, 3-aminopropylmethylbis (trimethylsiloxy) silane, 11-aminoundecyltrimethoxysilane, N-methyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N- (n-butyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane , N- (2-aminoethyl) -3-aminoisobutylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltris (2-ethylhexoxy) silane, N- (6- Aminohexyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-benzyl N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, bis (3-trimethoxysilylpropyl) amine, bis (3-triethoxysilylpropyl) amine, (aminoethylaminomethyl) phenethyltrimethoxysilane, N-vinylbenzyl-N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylpolysiloxane, N-vinylbenzyl-N (2-aminoethyl) -3-aminopro-pylpolysiloxane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3- (m-aminophenoxy) -propyltrimethoxysilane, m- and / or p-aminophenyltrimethoxysilane, 3- (3-aminopropoxy) - 3,3-dimethyl-1-propenyltrimethoxysilane, 3-aminopropylmethylbis (trimethylsiloxy) silane, 3-aminopropyltris (trimethylsiloxy) silane, 3-aminopropylpentamethyldisiloxane or any mixture of such aminosilanes.
Bevorzugte Aminosilane zur Herstellung der Ausgangskomponente cl) sind solche der allgemeinen Formel (VII), in welcherPreferred aminosilanes for preparing the starting component cl) are those of the general formula (VII) in which
R5, R6 und R7 für gleiche oder verschiedene Reste stehen und jeweils einen gesättigten, linearen oder verzweigten, aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, der gegebenenfalls bis zu 3 Sauerstoffatome enthalten kann, Y für einen linearen oder verzweigten Alkylenrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen steht, der gegebenenfalls bis zu 2 Iminogruppen (-NH-) enthalten kann, undR 5 , R 6 and R 7 are identical or different radicals and each represents a saturated, linear or branched, aliphatic or cycloaliphatic radical having up to 6 carbon atoms, which may optionally contain up to 3 oxygen atoms, Y is a linear or branched alkylene radical with 2 to 10 carbon atoms, which may optionally contain up to 2 imino groups (-NH-), and
R8 für Wasserstoff, einen gesättigten, linearen oder verzweigten, aliphati- sehen oder cycloaliphatischen Rest mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen o- der einen Rest der FormelR 8 represents hydrogen, a saturated, linear or branched, aliphatic or cycloaliphatic radical having up to 6 carbon atoms or a radical of the formula
R5 R6_ Si YR 5 R6_ Si Y
R7 R 7
steht, in welchem R5, R6, R7 und Y die vorstehend angegebene Bedeutung haben. Besonders bevorzugte Aminosilane zur Herstellung der Ausgangskomponente cl) sind solche der allgemeinen Formel (VII), in welcherin which R 5 , R 6 , R 7 and Y have the meaning given above. Particularly preferred aminosilanes for preparing the starting component c1) are those of the general formula (VII) in which
R5, R6 und R7 jeweils Alkylreste mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen und/oder Alkoxy- reste, die bis zu 3 Sauerstoffatomen enthalten, bedeuten, mit der Maß- gäbe, daß mindestens einer der Reste R5, R6 und R7 für einen solchen Alkoxyrest steht,R 5 , R 6 and R 7 each represent alkyl radicals having up to 6 carbon atoms and / or alkoxy radicals which contain up to 3 oxygen atoms, with the dimensional would be that at least one of the radicals R 5 , R 6 and R 7 is such an alkoxy radical,
Y für einen linearen oder verzweigten Alkylenrest mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen steht, und R8 für Wasserstoff, einen Methylrest oder einen Rest der FormelY is a linear or branched alkylene radical having 3 or 4 carbon atoms, and R 8 is hydrogen, a methyl radical or a radical of the formula
R5 R 5
I R6— Si — YIR 6 - Si - Y
R7 R 7
steht, in welchem R5, R6, R7 und Y die vorstehend angegebene Bedeutung haben.in which R 5 , R 6 , R 7 and Y have the meaning given above.
Besonders bevorzugte Aminosilane zur Herstellung der Ausgangskomponente cl) sind solche der allgemeinen Formel (VII), in welcherParticularly preferred aminosilanes for preparing the starting component c1) are those of the general formula (VII) in which
R5, R6 und R7 jeweils Methyl, Methoxy und/oder Ethoxy bedeuten, mit der Maßgabe, daß mindestens einer der Reste R5, R6 und R7 für einen Methoxy- oder Ethoxyrest steht,R 5 , R 6 and R 7 are each methyl, methoxy and / or ethoxy, with the proviso that at least one of R 5 , R 6 and R 7 is a methoxy or ethoxy radical,
Y für einen Propylenrest (-CH2-CH2-CH2-) steht, und R8 für Wasserstoff, einen Methylrest oder einen Rest der FormelY is a propylene radical (-CH 2 -CH 2 -CH 2 -), and R 8 is hydrogen, a methyl radical or a radical of the formula
R5 R 5
I R6— Si — YIR 6 - Si - Y
R7 R 7
steht, in welchem R5, R6, R7 und Y die vorstehend angegebene Bedeutung haben.in which R 5 , R 6 , R 7 and Y have the meaning given above.
Ganz besonders bevorzugte Aminosilane sind Aminopropyltrimethoxysilan, 3-Ami- nopropyltriethoxysilan, 3-Aminopropylmethyldimethoxysilan und/oder 3-Aminopro- pylmethyldiethoxysilan.Very particularly preferred aminosilanes are aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane and / or 3-aminopropylmethyldiethoxysilane.
Bei der Herstellung der Ausgangsverbindungen cl) für das erfindungsgemäße Verfahren werden die genannten Aminosilane mit beliebigen cyclischen Carbonaten und/oder Lac- tonen unter Ringöffnung umgesetzt. — —In the preparation of the starting compounds c1) for the process according to the invention, the abovementioned aminosilanes are reacted with any cyclic carbonates and / or lactones with ring opening. - -
Geeignete cyclische Carbonate sind insbesondere solche mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen im Ring, die gegebenenfalls auch substituiert sein können, wie z. B. l,3-Dioxolan-2-on (Ethylencarbonat, EC), 4-Chlor-l,3-dioxolan-2-on, 4,5-Dichlor-l,3-dioxolan-2-on, 4- Methyl-l,3-dioxolan-2-on (Propylencarbonat, PC), 4-Ethyl-l,3-dioxolan-2-on, 4,5- Dimethyl-l,3-dioxolan-2-on, 4,4-Dimethyl-l,3-dioxolan-2-on, 4-Hydroxymethyl-l,3- dioxolan-2-on (Glycerincarbonat), 4-Phenoxymethyl-l,3-dioxolan-2-on, l,3-Dioxan-2- on (Trimethylencarbonat), 5,5-Dimethyl-l,3-dioxan-2-on, 5-Methyl-5-propyl-l,3-diox- an-2-on, 5-Ethyl-5-(hydroxymethyl)-l,3-dioxan-2-on (TMP-Carbonat), 4-Isopropyl-5,5- dimethyl-l,3-dioxan-2-on (2,2,4-Trimethyl-pentan-l,3-diolcarbonat), 4-tert-Butyl-5- methyl-l,3-dioxan-2-on (2,4,4-Trimethyl-pentan-l,3-diolcarbonat), 2,4-Dioxaspiro[5.5]- undecan-3-on (Cyclohexan-lJ-dimethanolspirocarbonat) oder beliebige Gemische solcher cyclischen Carbonate. Bevorzugte cyclische Carbonate sind Ethylencarbonat und/oder Propylencarbonat.Suitable cyclic carbonates are in particular those having 3 or 4 carbon atoms in the ring, which may optionally also be substituted, such as. B. l, 3-dioxolan-2-one (ethylene carbonate, EC), 4-chloro-l, 3-dioxolan-2-one, 4,5-dichloro-l, 3-dioxolan-2-one, 4-methyl -l, 3-dioxolan-2-one (propylene carbonate, PC), 4-ethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4,5-dimethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4,4- Dimethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-hydroxymethyl-1,3-dioxolan-2-one (glycerol carbonate), 4-phenoxymethyl-1,3-dioxolan-2-one, 1,3-dioxane-2 - on (trimethylene carbonate), 5,5-dimethyl-1,3-dioxan-2-one, 5-methyl-5-propyl-l, 3-dioxan-2-one, 5-ethyl-5- (hydroxymethyl ) -l, 3-dioxan-2-one (TMP carbonate), 4-isopropyl-5,5-dimethyl-1,3-dioxan-2-one (2,2,4-trimethyl-pentane-l, 3 -diol carbonate), 4-tert-butyl-5-methyl-1,3-dioxan-2-one (2,4,4-trimethyl-pentane-1,3-diol carbonate), 2,4-dioxaspiro [5.5] - undecan-3-one (cyclohexane-1-dimethanol spiro-carbonate) or any mixtures of such cyclic carbonates. Preferred cyclic carbonates are ethylene carbonate and / or propylene carbonate.
Geeignete Lactone sind beispielsweise solche mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen im Ring, die gegebenenfalls auch substituiert sein können, wie z. B. ß-Propiolacton, ß- Butyrolacton, γ-Butyrolacton, α-Methyl-γ-Butyrolacton, γ-Valerolacton, γ-Phenyl-γ- butyrolacton, α,α-Diphenyl-γ-butyrolacton, γ-Hexalacton (γ-Caprolacton), γ-Hepta- lacton, γ-Octalacton, γ-Nonalacton, γ-Decalacton, γ-Undecalacton, γ-Dodecalacton, γ- Methyl-γ-decanolacton, α-Acetyl-γ-butyrolacton, δ-Valerolacton, δ-Hexanolacton, δ- Octanolacton, δ-Nonanolacton, δ-Decalacton, δ-Undecalacton, δ-Tridecalacton, δ-Tetra- decalacton, γ-Ethyl-γ-butyl-δ-valerolacton, Octahydrocoumarin, ε-Capro-lacton, γ- Phenyl-ε-Caprolacton, ε-Decalacton oder beliebige Gemische solcher Lactone. Bevorzugte Lactone sind ß-Propiolacton, γ-Butyrolacton, γ-Valerolacton, γ-Caprolacton und/oder ε-Caprolacton. Die Herstellung der Ausgangsverbindungen cl) durch Umsetzung der genannten Amino- silane mit den cyclischen Carbonaten oder Lactonen ist an sich bekannt und kann beispielsweise nach den in SU-A 295764, US-A 4 104 296, EP-A 0 833 830 oder WO 1998/018844 beschriebenen Verfahren erfolgen. Im allgemeinen werden dabei die Reaktionspartner bei Temperaturen von 15 bis 1000C, vorzugsweise 20 bis 600C in äquimola- ren Mengen miteinander zur Reaktion gebracht. Es ist aber auch möglich, dass eine der Komponenten, beispielsweise das Aminosilan oder das cyclische Carbonat bzw. Lacton, in einer molar überschüssigen Menge eingesetzt wird, vorzugsweise jedoch in einem Überschuss von maximal 10 mol-%, besonders bevorzugt von maximal 5 mol-%. Die so - -Suitable lactones are, for example, those having 3 to 6 carbon atoms in the ring, which may optionally also be substituted, such as. B. β-propiolactone, β-butyrolactone, γ-butyrolactone, α-methyl-γ-butyrolactone, γ-valerolactone, γ-phenyl-γ-butyrolactone, α, α-diphenyl-γ-butyrolactone, γ-hexalactone (γ- Caprolactone), γ-hepta- lactone, γ-octalactone, γ-nonalactone, γ-decalactone, γ-undecalactone, γ-dodecalactone, γ-methyl-γ-decanolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone, δ-valerolactone, δ Hexanolactone, δ-octanolactone, δ-nonanolactone, δ-decalactone, δ-undecalactone, δ-tridecalactone, δ-tetra-decalactone, γ-ethyl-γ-butyl-δ-valerolactone, octahydrocoumarin, ε-caprolactone, γ - Phenyl-ε-caprolactone, ε-decalactone or any mixtures of such lactones. Preferred lactones are β-propiolactone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, γ-caprolactone and / or ε-caprolactone. The preparation of the starting compounds c1) by reacting the abovementioned amino silanes with the cyclic carbonates or lactones is known per se and can be carried out, for example, by the processes described in SU-A 295764, US Pat. No. 4,104,296, EP-A 0 833 830 or WO 1998 / 018844. In general, while the reactants are reacted at temperatures of 15 to 100 0 C, preferably 20 to 60 0 C in equimolar quantities to react together. But it is also possible that one of the components, for example the aminosilane or the cyclic carbonate or lactone, is used in a molar excess amount, but preferably in an excess of not more than 10 mol%, particularly preferably not more than 5 mol% , The way - -
erhältlichen hydroxyflinktionellen Ausgangsverbindungen cl), die bei Einsatz von cycli- schen Carbonaten Urethangruppen, bei Einsatz von Lactonen Amidgruppen enthalten, stellen in der Regel farblose niedrigvikose Flüssigkeiten dar.available hydroxyflinktionellen starting compounds cl) containing urethane groups when using cyclic carbonates, amide groups when using lactones, are generally colorless low-viscosity liquids.
Als Ausgangsverbindungen c2) für das erfindungsgemäße Verfahren sind beliebige Dii- socyanate mit aliphatisch, cycloaliphatisch, araliphatisch und/oder aromatisch gebundenen Isocyanatgruppen geeignet, die nach beliebigen Verfahren, z. B. durch Phosge- nierung oder auf phosgenfreiem Weg, beispielsweise durch Urethanspaltung, hergestellt werden können. Geeignete Ausgangsdiisocyanate sind beispielsweise solche des Molekulargewichtsbereiches 140 bis 400 g/mol, wie z. B. 1 ,4-Diisocyanatobutan, 1,6-Di- isocyanatohexan (HDI), l,5-Diisocyanato-2,2-dimethylpentan, 2,2,4- bzw. 2,4,4- Trimethyl-l,6-diisocyanatohexan, 1,10-Diisocyanatodecan, 1,3- und 1 ,4-Diisocyanato- cyclohexan, l^-Diisocyanato-S^S-trimethylcyclohexan, l,3-Diisocyanato-2-methyl- cyclohexan, 1 ,3-Diisocyanato-4-methylcyclohexan, 1 -Isocyanato-S^.S-trimethyl-S-iso- cyanatomethyl-cyclohexan (Isophorondiisocyanat; IPDI), l-Isocyanato-l-methyl-4(3)- isocyanatomethylcyclohexan, 2,4'- und 4,4'-Diisocyanatodicyclohexylmethan, 1,3- und 1,4-Bis(isocyanatomethyl)cyclohexan, 4,4'-Diisocyanato-3,3'-dimethyldicyclohexyl- methan, 4,4'-Diisocyanato-3,3',5,5'-tetramethyldicyclohexylmethan, 4,4'-Diisocyanato- 1 , 1 '-bi(cyclohexyl), 4,4'-Diisocyanato-3 ,3 '-dimethyl- 1 , 1 '-bi(cyclohexyl), 4,4'-Diiso- cyanato-2,2',5,5'-tetra-methyl-l , 1 '-bi(cyclohexyl), 1 ,8-Diisocyanato-p-menthan, 1 ,3-Di- isocyanato-adamantan, l,3-Dimethyl-5,7-diisocyanatoadamantan, 1,3- und l,4-Bis-(iso- cyanatomethyl)benzol, 1,3- und l,4-Bis(l-isocyanato-l-methylethyl)-benzol (TMXDI), Bis(4-(l-isocyanato-l-methylethyl)phenyl)-carbonat, 1,3- und 1,4-Phenylendiisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, Diphenyl- methan-2,4'- und/oder -4,4'-diisocyanat und Naphthylen-l,5-diisocyanat sowie beliebige Gemische solcher Diisocyanate. Weitere ebenfalls geeignete Diisocyanate finden sich darüberhinaus beispielsweise in Justus Liebigs Annalen der Chemie Band 562 (1949), S. 75 - 136.Suitable starting compounds c2) for the process according to the invention are any diisocyanates having aliphatically, cycloaliphatically, araliphatically and / or aromatically bound isocyanate groups which can be prepared by any desired method, for example by using B. by phosgenation or phosgene-free way, for example by urethane cleavage can be produced. Suitable starting diisocyanates are for example those of the molecular weight range 140 to 400 g / mol, such as. B. 1, 4-diisocyanatobutane, 1,6-diisocyanatohexane (HDI), l, 5-diisocyanato-2,2-dimethylpentane, 2,2,4- and 2,4,4-trimethyl-l, 6th diisocyanatohexane, 1,10-diisocyanatodecane, 1,3- and 1,4-diisocyanato-cyclohexane, 1,1-diisocyanato-S, S-trimethylcyclohexane, 1,3-diisocyanato-2-methylcyclohexane, 1,3-diisocyanato 4-methylcyclohexane, 1-isocyanato-S ^ .S-trimethyl-S-isocyanatomethylcyclohexane (isophorone diisocyanate; IPDI), 1-isocyanato-1-methyl-4 (3) -isocyanatocyclohexane, 2,4'- and 4'-methylcyclohexane 4,4'-diisocyanatodicyclohexylmethane, 1,3- and 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 4,4'-diisocyanato-3,3'-dimethyldicyclohexylmethane, 4,4'-diisocyanato-3,3 ', 5,5'-tetramethyldicyclohexylmethane, 4,4'-diisocyanato-1, 1'-bi (cyclohexyl), 4,4'-diisocyanato-3,3'-dimethyl-1,1 '-bi (cyclohexyl), 4, 4'-diisocyanato-2,2 ', 5,5'-tetra-methyl-1,1'-bi (cyclohexyl), 1,8-diisocyanato-p-menthane, 1,3-diisocyanato-adamantane , 1,3-dimethyl-5,7-diisocyanatoadamantane, 1,3- and 1,4-bis- (isocyanatomethyl) benzene, 1,3- and 1,4-bis (1-isocyanato-1-methylethyl) benzene (TMXDI), bis (4- (1-isocyanato-1-methylethyl) phenyl) carbonate, 1,3- and 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- and 2,6-toluene diisocyanate and any mixtures of these isomers, diphenylmethane-2,4'- and / or -4,4'-diisocyanate and naphthylene-l, 5-diisocyanate and any mixtures of such diisocyanates. Further likewise suitable diisocyanates can be found, for example, in Justus Liebigs Annalen der Chemie, Volume 562 (1949), pp. 75-136.
Als Ausgangskomponente c2) bevorzugt sind die genannten Diisocyanate mit aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen. Besonders bevorzugte Ausgangskomponenten c2) für das erfindungsgemäße Verfahren sind 1 ,6-Diisocyanatohexan, 1 -Isocyanato-S^^-trimethyl-S-isocyanatomethylcyclo- hexan, 2,4'- und/oder 4,4'-Diisocyanatodicyclohexylmethan oder beliebige Gemische dieser Diisocyanate. — o —Preferred starting components c2) are the diisocyanates mentioned with aliphatically and / or cycloaliphatically bonded isocyanate groups. Particularly preferred starting components c2) for the process according to the invention are 1, 6-diisocyanatohexane, 1-isocyanato-S ^^ - trimethyl-S-isocyanatomethylcyclo-hexane, 2,4'- and / or 4,4'-diisocyanatodicyclohexylmethane or any mixtures thereof diisocyanates. - o -
Zur Herstellung der als Silangruppen enthaltende Polyisocyanatkomponente C) besonders geeigneten Allophanatpolyisocyanate werden die Silangruppen aufweisenden Hydroxyurethane und/oder Hydroxyamide cl) mit den Diisocyanaten c2) bei Temperaturen von 40 bis 200 °C, vorzugsweise 60 bis 180 °C, unter Einhaltung eines Äquiva- lent- Verhältnisses von Isocyanatgruppen zu gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen von 4:1 bis 50:1, vorzugsweise von 5:1 bis 30:1, zu Allophanatpolyisocyanaten umgesetzt.To prepare the allophanate polyisocyanates which are particularly suitable as silane-containing polyisocyanate component C), the hydroxyurethanes and / or hydroxyamides cl) containing silane groups are reacted with the diisocyanates c2) at from 40 to 200 ° C., preferably from 60 to 180 ° C., while maintaining an equivalent Ratio of isocyanate groups to isocyanate-reactive groups of from 4: 1 to 50: 1, preferably from 5: 1 to 30: 1, converted to allophanate polyisocyanates.
Dabei gelten als „gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppen" neben den Hydroxylgruppen der Komponente cl) und den hieraus durch NCO/OH-Reaktion intermediär sich bilden- den Urethangruppen im Falle der Verwendung von Hydroxyurethanen auch die hierin bereits enthaltenen Urethangruppen, da diese unter den Reaktionsbedingungen ebenfalls zu Allophanatgruppen weiterreagieren.In the case of the use of hydroxyurethanes, the urethane groups already present herein include "urea groups reactive in addition to isocyanate groups" in addition to the hydroxyl groups of component cl) and the urethane groups intermediately formed therefrom by NCO / OH reaction, since these are also present under the reaction conditions react to allophanate groups.
Die Herstellung der als Silangruppen enthaltende Allophanatpolyisocyanate kann unka- talysiert als thermisch induzierte Allophanatisierung durchgeführt werden. Bevorzugt kommen zur Beschleunigung der Allophanatisierungsreaktion aber geeignete Katalysatoren zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um die üblichen bekannten Allophanatisie- rungskatalysatoren, beispielsweise um Metallcarboxylate, Metallchelate oder tertiäre Amine der in der GB-A 0 994 890 beschriebenen Art, um Alkylierungsmittel der in der US-A 3 769 318 beschriebenen Art oder um starke Säuren, wie sie in der EP-A- 0 000 194 beispielhaft beschrieben sind.The preparation of the allophanate polyisocyanates containing silane groups can be carried out uncalcalyzed as thermally induced allophanatization. However, suitable catalysts are preferably used to accelerate the allophanatization reaction. These are the customary known allophanatization catalysts, for example metal carboxylates, metal chelates or tertiary amines of the type described in GB-A 0 994 890, alkylating agents of the type described in US Pat. No. 3,769,318 or strong acids, as described by way of example in EP-A-0 000 194.
Geeignete Allophanatisierungskatalysatoren sind insbesondere Zinkverbindungen, wie z.B. Zink-(II)-stearat, Zink-(II)-n-octanoat, Zink-(II)-2-ethyl-l-hexanoat, Zink-(II)- naphthenat oder Zink-(II)-acetylacetonat, Zinnverbindungen, wie z. B. Zinn-(II)-n-octan- oat, Zinn-(II)-2-ethyl-l-hexanoat, Zinn-(II)-laurat, Dibutylzinnoxid, Dibutylzinndi- chlorid, Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndimaleat oder Dioctylzinn- diacetat, Zirconiumverbindungen, wie z. B. Zirconium-(IV)-2-ethyl-l-hexanoat, Zirco- nium-(rV)-neodecanoat, Zirconium-(IV)-naphthenat oder Zirconium-(IV)-acetyl- acetonat, Aluminium-tri(ethylaceto-acetat), Eisen-(III)-chlorid, Kaliumoctoat, Mangan- Cobalt- oder Nickelverbindungen sowie starke Säuren, wie z. B. Trifluoressigsäure, Schwefelsäure, Chlorwasserstoff, Bromwasserstoff, Phosphorsäure oder Perchlorsäure, oder beliebige Gemische dieser Katalysatoren. - -Suitable allophanatization catalysts are, in particular, zinc compounds, such as, for example, zinc (II) stearate, zinc (II) n-octanoate, zinc (II) 2-ethyl-1-hexanoate, zinc (II) naphthenate or zinc (II) acetylacetonate, tin compounds, such as. Tin (II) n-octanoate, tin (II) 2-ethyl-l-hexanoate, tin (II) laurate, dibutyltin oxide, dibutyltin di- chloride, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin dimaleate or dioctyltin diacetate, zirconium compounds, such as. Zirconium (IV) -2-ethyl-l-hexanoate, zirconium (rV) neodecanoate, zirconium (IV) naphthenate or zirconium (IV) acetylacetonate, aluminum tri (ethylaceto-) acetate), iron (III) chloride, potassium octoate, manganese cobalt or nickel compounds and strong acids, such as. As trifluoroacetic acid, sulfuric acid, hydrogen chloride, hydrogen bromide, phosphoric acid or perchloric acid, or any mixtures of these catalysts. - -
Geeignete, wenngleich weniger bevorzugte Katalysatoren zur Herstellung der als Polyi- socyanatkomponente C) besonders geeigneten Silangruppen enthaltenden Allophanatpo- lyisocyanate sind auch solche Verbindungen, die neben der Allophanatisierungsreaktion auch die Trimerisierung von Isocyanatgruppen unter Bildung von Isocyanuratstrukturen katalysieren. Solche Katalysatoren sind beispielsweise in der EP-A 0 649 866 Seite 4, Zeile 7 bis Seite 5, Zeile 15 beschrieben.Suitable, albeit less preferred, catalysts for preparing the alanphanate polyisocyanates containing silane groups which are particularly suitable as the polyisocyanate component C) are also those compounds which, in addition to the allophanatization reaction, also catalyze the trimerization of isocyanate groups to form isocyanurate structures. Such catalysts are described, for example, in EP-A 0 649 866 page 4, line 7 to page 5, line 15.
Bevorzugte Katalysatoren sind Zink- und/oder Zirconiumverbindungen der obengenannten Art. Ganz besonders bevorzugt ist die Verwendung Zink-(II)-n-octanoat, Zink-(II)-2- ethyl-1-hexanoat und/oder Zink-(II)-stearat, Zirconium-(IV)-n-octanoat, Zirconium- (IV)-2-ethyl-l-hexanoat und/oder Zirconium-(IV)-neodecanoat.Preferred catalysts are zinc and / or zirconium compounds of the abovementioned type. Very particular preference is given to using zinc (II) n-octanoate, zinc (II) 2-ethyl-1-hexanoate and / or zinc (II) stearate, zirconium (IV) n-octanoate, zirconium (IV) 2-ethyl-l-hexanoate and / or zirconium (IV) neodecanoate.
Diese Katalysatoren kommen bei der Herstellung der als Polyisocyanatkomponente C) besonders geeigneten Silangruppen enthaltenden AUophanatpolyisocyanate, falls überhaupt, in einer Menge von 0,001 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,005 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktionspartner cl) und c2) zum Einsatz und können sowohl vor Reaktionsbeginn als auch zu jedem Zeitpunkt der Reaktion zugesetzt werden.These catalysts are used in the preparation of the polyisocyanate component C) particularly suitable silane-containing AUophanatpolyisocyanate, if any, in an amount of 0.001 to 5 wt .-%, preferably 0.005 to 1 wt .-%, based on the total weight of the reactants cl) and c2) and can be added to the reaction both before the beginning of the reaction and at any time.
Die Herstellung der Silangruppen enthaltenden AUophanatpolyisocyanate erfolgt vorzugsweise lösemittelfrei. Gegebenenfalls können aber auch geeignete, gegenüber den reaktiven Gruppen der Ausgangskomponenten inerte Lösungsmittel mitverwendet wer- den. Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise die an sich bekannten üblichen Lacklösungsmittel, wie z. B. Ethylacetat, Butylacetat, Ethylenglykolmonomethyl- oder - ethyletheracetat, l-Methoxypropyl-2-acetat, 3-Methoxy-n-butylacetat, Aceton, 2-Butanon, 4-Methyl-2-pentanon, Cyclohexanon, Toluol, Xylol, Chlorbenzol, Testbenzin, höher substituierte Aromaten, wie sie beispielsweise unter den Bezeichnungen Solventnaphtha, Solvesso®, Isopar®, Nappar® (Deutsche EXXON CHEMICAL GmbH, Köln, DE) und Shellsol® (Deutsche Shell Chemie GmbH, Eschborn, DE) im Handel sind, aber auch Lösemittel wie Propylenglykoldiacetat, Diethylenglykoldimethylether, Dipropylenglykoldimethylether, Diethylenglykolethyl- und -butyletheracetat, N-Methyl- pyrrolidon und N-Methylcaprolactam, oder beliebige Gemische solcher Lösungsmittel. In einer möglichen Ausführungsform des Verfahren zur Herstellung der Silangruppen enthaltenden AUophanatpolyisocyanate C) wird das Ausgangsdiisocyanat c2) bzw. eine Mischung verschiedener Ausgangsdiisocyanate gegebenenfalls unter Inertgas, wie bei- _ _The preparation of the silane-containing AUophanatpolyisocyanate is preferably carried out solvent-free. Optionally, however, suitable solvents which are inert to the reactive groups of the starting components can also be used. Suitable solvents are, for example, the known conventional lacquer solvents, such as. Ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol monomethyl or ethyl ether acetate, 1-methoxypropyl 2-acetate, 3-methoxy-n-butyl acetate, acetone, 2-butanone, 4-methyl-2-pentanone, cyclohexanone, toluene, xylene, chlorobenzene, White spirit, higher substituted aromatics, as are for example under the names Solventnaphtha, Solvesso ® , Isopar ® , Nappar ® (German EXXON CHEMICAL GmbH, Cologne, DE) and Shellsol ® (Deutsche Shell Chemie GmbH, Eschborn, DE) commercially, but also solvents such as propylene glycol diacetate, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl and butyl ether acetate, N-methylpyrrolidone and N-methylcaprolactam, or any mixtures of such solvents. In one possible embodiment of the process for the preparation of the silane-group-containing isophanate polyisocyanates C), the starting diisocyanate c2) or a mixture of different starting diisocyanates, if appropriate under an inert gas, such as _ _
spielsweise Stickstoff, und gegebenenfalls in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels der genannten Art bei einer Temperatur zwischen 20 und 100°C vorgelegt. Anschließend wird die hydroxyfunktionelle Ausgangsverbindung cl) in der oben angegebenen Menge zugegeben und die Reaktionstemperatur für die Urethanisierung gegebe- nenfalls durch eine geeignete Maßnahme (Heizen oder Kühlen) auf eine Temperatur von 30 bis 120°C, vorzugsweise von 50 bis 100°C eingestellt. Im Anschluß an die Urethani- sierungsreaktion, d. h. wenn der einem vollständigen Umsatz von Isocyanat- und Hydroxylgruppen theoretisch entsprechende NCO-Gehalt erreicht ist, kann die Allophanatisie- rung beispielsweise ohne Zusatz eines Katalysators durch Erhitzen des Reakti- onsgemisches auf eine Temperatur von 140 bis 200°C gestartet werden. Vorzugsweise kommen zur Beschleunigung der Allophanatisierungsreaktion jedoch geeignete Katalysatoren der obengenannten Art zum Einsatz, wobei in Abhängigkeit von der Art und Menge des eingesetzten Katalysators Temperaturen im Bereich von 60 bis 1400C, vorzugsweise 80 bis 120°C, ausreichend sind. In einer anderen möglichen Ausführungsform des Verfahren zur Herstellung der Si- langruppen enthaltenden Allophanatpolyisocyanate C) wird der gegebenenfalls mitzuverwendenden Katalysator entweder der Silankomponente cl) und/oder der Diisocya- natkomponente c2) bereits vor Beginn der eigentlichen Umsetzung zugemischt. In diesem Fall reagieren die sich intermediär bildenden und bei Einsatz von Hydroxyurethanen cl) in diesen bereits enthaltenen Urethangruppen spontan weiter zur gewünschten Al- lophanatstruktur. Bei dieser Art der einstufigen Reaktionsführung werden die gegebenenfalls den Katalysator enthaltenden Ausgangsdiisocyanate c2) gegebenenfalls unter Inertgas, wie beispielsweise Stickstoff, und gegebenenfalls in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels der genannten Art, in der Regel bei für die Allophanatisierung opti- malen Temperaturen im Bereich von 60 bis 140°C, vorzugsweise 80 bis 120°C, vorgelegt und mit der gegebenenfalls den Katalysator enthaltenden Silankomponente cl) zur Reaktion gebracht.For example, nitrogen, and optionally in the presence of a suitable solvent of the type mentioned at a temperature between 20 and 100 ° C submitted. Subsequently, the hydroxy-functional starting compound cl) is added in the amount indicated above and, if appropriate, the reaction temperature for the urethanization by a suitable measure (heating or cooling) to a temperature of 30 to 120 ° C, preferably set from 50 to 100 ° C. Following the urethanization reaction, ie when the NCO content theoretically corresponding to a complete conversion of isocyanate and hydroxyl groups is reached, the allophanatization can be carried out, for example, without addition of a catalyst by heating the reaction mixture to a temperature of from 140 to 200 ° C are started. Preferably, however, useful catalysts of the above kind are for accelerating the allophanatization reaction was used, and depending on the type and amount of catalyst used, temperatures in the range of 60 to 140 0 C, preferably 80 to 120 ° C, are sufficient. In another possible embodiment of the process for preparing the aldehyde-containing polyisocyanates C), the catalyst which may be used is admixed either with the silane component c1) and / or with the diisocyanate component c2) before the actual reaction is initiated. In this case, the intermediately forming and, when using hydroxyurethanes c1) in these urethane groups already present, spontaneously react further to the desired allophanate structure. In this type of single-stage reaction, the catalyst optionally containing starting diisocyanates c2) optionally under inert gas, such as nitrogen, and optionally in the presence of a suitable solvent of the type mentioned, usually at optimal for the allophanatization temperatures in the range of 60 to 140 ° C, preferably 80 to 120 ° C, and reacted with the optionally containing the catalyst silane component cl).
Es ist aber auch möglich, den Katalysator dem Reaktionsgemisch zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Urethanisierungsreaktion zuzusetzen. Bei dieser Ausführungs- form des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für die vor der Katalysatorzugabe ablaufende reine Urethanisierungsreaktion in der Regel eine Temperatur im Bereich von 30 bis 1200C, vorzugsweise von 50 bis 1000C, eingestellt. Nach Zugabe eines geeigneten Katalysators wird die Allophanatisierungreaktion schließlich bei Temperaturen von 60 bis 140°C, vorzugsweise von 80 bis 12O0C, durchgeführt.However, it is also possible to add the catalyst to the reaction mixture at any time during the urethanization reaction. In this execution of the inventive method is used for the running prior to catalyst addition pure urethanization reaction is usually a temperature in the range of 30 to 120 0 C, preferably from 50 to 100 0 C. After adding a suitable Catalyst, the Allophanatisierungreaktion finally at temperatures of 60 to 140 ° C, preferably from 80 to 12O 0 C performed.
Der Verlauf der Umsetzung von cl) mit c2) kann durch z. B. titrimetrische Bestimmung des NCO-Gehaltes verfolgt werden. Nach Erreichen des angestrebten NCO-Gehaltes, vorzugsweise wenn der Allophanatisierungsgrad (d. h. der aus dem NCO-Gehalt errechenbare prozentuale Anteil der zu Allophanatgruppen umgesetzten, aus den Hydroxylgruppen der Komponente cl) sich intermediär bildenden sowie bei Einsatz von Hydroxyurethanen cl) in diesen bereits enthaltenen Urethangruppen) des Reaktionsgemisches mindestens 80 %, besonders bevorzugt mindestens 90 % beträgt, ganz beson- ders bevorzugt nach vollständiger Allophanatisierung, wird die Reaktion abgebrochen. Dies kann bei rein thermischer Reaktionsführung beispielsweise durch Abkühlen des Reaktionsgemisches auf Raumtemperatur erfolgen. Bei der bevorzugten Mitverwendung eines Allophanatisierungskatalysators der genannten Art wird die Umsetzung im allgemeinen aber durch Zugabe geeigneter Katalysatorgifte, beispielsweise Säurechloride wie Benzoylchlorid oder Isophthaloyldichlorid, abgestoppt.The course of the reaction of cl) with c2) can be replaced by z. B. titrimetric determination of the NCO content be followed. After reaching the desired NCO content, preferably when the Allophanatisierungsgrad (ie calculated from the NCO content percentage of allophanate to allophanate, from the hydroxyl groups of the component cl) intermediately forming and when using hydroxyurethanes cl) in these already contained urethane groups ) of the reaction mixture is at least 80%, particularly preferably at least 90%, very particularly preferably after complete allophanatization, the reaction is stopped. This can be done by cooling the reaction mixture to room temperature in purely thermal reaction, for example. However, in the preferred concomitant use of an allophanatization catalyst of the type mentioned, the reaction is generally stopped by addition of suitable catalyst poisons, for example acid chlorides such as benzoyl chloride or isophthaloyl dichloride.
Vorzugsweise wird das Reaktionsgemisch anschließend durch Dünnschichtdestillation unter reduziertem Druck, beispielsweise bei einem Druck von unter 10 mbar, vorzugsweise unter 3 mbar, besonders bevorzugt unter 1 mbar, unter möglichst schonenden Bedingungen, beispielsweise bei einer Temperatur von 100 bis 200 °C, vorzugsweise von 120 bis 180 °C, von flüchtigen Bestandteilen (überschüssigen monomeren Diisocyana- ten, gegebenenfalls bei der Herstellung der Ausgangsverbindungen A) im Überschuss eingesetzten cyclischen Carbonate oder Lactone, gegebenenfalls mitverwendeten Lösungsmitteln und, bei Verzicht auf den Einsatz eines Katalysatorgiftes, gegebenenfalls aktivem Katalysator) befreit. Die anfallenden Destillate, die neben den nicht umgesetzten monomeren Ausgangs- diisocyanaten c2), gegebenenfalls überschüssig eingesetzte cyclischen Carbonate oder Lactone c2) und gegebenenfalls mitverwendete Lösungsmittel sowie bei Verzicht auf den Einsatz eines Katalysatorgiftes gegebenenfalls aktiven Katalysator enthalten, können problemlos zur erneuten Oligomerisierung verwendet werden. In einer weiteren Ausführungsform des Verfahren zur Herstellung der Silangruppen enthaltenden Allophanatpolyisocyanate C) werden die genannten flüchtigen Bestandteile durch Extraktion mit geeigneten gegenüber Isocyanatgruppen inerten Lösungsmitteln, - -Preferably, the reaction mixture is then by thin film distillation under reduced pressure, for example at a pressure of less than 10 mbar, preferably below 3 mbar, more preferably below 1 mbar, under as gentle conditions as possible, for example at a temperature of 100 to 200 ° C, preferably from 120 up to 180 ° C, of volatiles (excess monomeric Diisocyana- th, optionally in the preparation of the starting compounds A) used in excess cyclic carbonates or lactones, optionally with solvents used and, in the absence of the use of a catalyst poison, optionally active catalyst). The resulting distillates, which in addition to the unreacted monomeric starting diisocyanates c2), optionally excessively used cyclic carbonates or lactones c2) and optionally used solvents and waiving the use of a catalyst poison optionally active catalyst, can be used without problems for re-oligomerization. In a further embodiment of the process for preparing the silane-containing allophanate polyisocyanates C), the volatile constituents mentioned are obtained by extraction with suitable isocyanate-inert solvents, - -
beispielsweise aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen wie Pentan, Hexan, Heptan, Cyclopentan oder Cyclohexan vom Oligomerisierungsprodukt abgetrennt.For example, aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, cyclopentane or cyclohexane separated from the oligomerization.
Unabhängig von der Art der Aufarbeitung erhält man als Verfahrensprodukte als Polyi- socyanatkomponente C) besonders geeignete Silangruppen enthaltende Allophanatpolyi- socyanate in Form klarer, praktisch farbloser Harze, die in der Regel Farbzahlen von unter 200 APHA, vorzugsweise von unter 100 APHA, besonders bevorzugt von unter 80 APHA, eine mittlere NCO-Funktionalität von 2,0 bis 5,0, vorzugsweise 2,4 bis 4,8, besonders bevorzugt 3,0 bis 4,5, und einen NCO-Gehalt von 6,0 bis 20,5 Gew.-%, vor- zugsweise 10,0 bis 18,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 12,0 bis 17,0 Gew.-%, aufweisen. Bei Einsatz selektiver Allophanatisierungskatalysatoren sind sie praktisch frei von Nebenprodukten wie z. B. Isocyanuraten, d. h. dass in nahezu jedem Molekül neben Isocya- natfunktionen zusätzlich mindestens eine Silangruppe vorliegt.Regardless of the nature of the work-up, the polyisocyanate component C) which is obtained is particularly suitable silane-containing allophanate polyisocyanates in the form of clear, virtually colorless resins, which as a rule have color numbers of less than 200 APHA, preferably less than 100 APHA, more preferably less than 100 below 80 APHA, an average NCO functionality of 2.0 to 5.0, preferably 2.4 to 4.8, more preferably 3.0 to 4.5, and an NCO content of 6.0 to 20.5 Wt .-%, preferably 10.0 to 18.0 wt .-%, particularly preferably 12.0 to 17.0 wt .-%, have. When using selective allophanatization catalysts, they are virtually free of by-products such. B. isocyanurates, d. H. that in addition to isocyanate functions, at least one silane group is present in almost every molecule.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel können gegebenenfalls organische Lö- sungsmittel D) und/oder weitere Hilfs- und Zusatzmittel E) enthalten.The coating compositions of the invention may optionally contain organic solvents D) and / or further auxiliaries and additives E).
Geeignete Lösungsmittel D) sind beispielsweise die oben genannten, gegebenenfalls bei der Herstellung der als Polyisocyanatkomponente C) besonders geeigneten Silangruppen enthaltenden Allophanatpolyisocyanate mitzuverwendenden üblichen inerten Lacklösungsmittel. Falls überhaupt, kommen derartige Lacklösungsmittel in den erfindungsge- mäßen Beschichtungsmitteln in einer Menge von bis zu 50 %, vorzugsweise bis zu 30 %, besonders bevorzugt bis zu 10 %, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten A) bis E) zum Einsatz.Suitable solvents D) are, for example, the abovementioned conventional inert lacquer solvents which are optionally used in the preparation of the alanphanate polyisocyanates containing silane groups which are particularly suitable as polyisocyanate component C). If appropriate, such coating solvents are used in the coating compositions according to the invention in an amount of up to 50%, preferably up to 30%, particularly preferably up to 10%, based on the total amount of components A) to E).
Als Hilfs- und Zusatzmittel E) können beispielsweise Härtungskatalysatoren, Füllstoffe, Farbstoffe, Pigmente, Mattierungsmittel, Flammschutzmittel, Hydrolyseschutzmittel, Mikrobizide, Algizide, Verlaufshilfsmittel, Antioxidantien, Lichtschutzmittel, Wasserfänger, Thixotropieträger, Netzmittel oder Entlüftungsmittel mitverwendet werden. Diese Hilfs- und Zusatzmittel E) werden je nach den Erfordernissen der durch die Applikation der Beschichtung zu lösenden Probleme und ihrer Verträglichkeit in die Komponente A), B) und/oder C) eingemischt. Wasserhaltige oder stark alkalische reagierende Zu- satzstoffe sollten beispielsweise nicht der Polyisocyanatkomponente C) sondern dem Amin A) und/oder gegebenenfalls der Komponente B) zugemischt werden. _ _As auxiliaries and additives E), for example, curing catalysts, fillers, dyes, pigments, matting agents, flame retardants, hydrolysis stabilizers, microbicides, algicides, flow control agents, antioxidants, light stabilizers, water scavengers, thixotropic agents, wetting agents or deaerating agents can be used. These auxiliaries and additives E) are mixed into the components A), B) and / or C) depending on the requirements of the problems to be solved by the application of the coating and their compatibility. Hydrous or strongly alkaline reacting additives should, for example, not the polyisocyanate component C) but the amine A) and / or optionally component B) are admixed. _ _
Geeignete Härtungskatalysatoren E) für die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel sind beispielsweise die aus der Polyurethanchemie bekannten Verbindungen zur Beschleunigung von Isocyanatreaktionen, wie z. B. die bekannten Zinn- oder Wismutverbindungen und tertiären Amine, wie sie beispielsweise in "Kunststoff Handbuch 7, PoIy- urethane" Carl-Hanser- Verlag, München - Wien, 1984, S. 97-98, näher beschrieben sind. Derartige Katalysatoren können, falls überhaupt, in Mengen von bis zu 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des aus den Einzelkomponenten A), gegebenenfalls B) und C) bestehenden Bindemittels eingesetzt werden.Suitable curing catalysts E) for the coating compositions according to the invention are, for example, the compounds known from polyurethane chemistry for accelerating isocyanate reactions, such as. B. the known tin or bismuth compounds and tertiary amines, as described for example in "Plastics Handbook 7, polyurethanes" Carl Hanser Verlag, Munich - Vienna, 1984, pp 97-98, in more detail. Such catalysts may be used, if at all, in amounts of up to 2% by weight, based on the weight of the binder consisting of the individual components A), optionally B) and C).
Geeignete Füllstoffe sind beispielsweise Stein- oder Kunststoffgranulate, Glaskugeln, Sand oder Kork, die gegebenenfalls in Mengen von bis zu 100 Gew.-% bezogen auf das aus den Einzelkomponenten A), gegebenenfalls B) und C) bestehende Bindemittelgemisch eingesetzt werden können.Suitable fillers are, for example, stone or plastic granules, glass beads, sand or cork, which can optionally be used in amounts of up to 100% by weight, based on the binder mixture consisting of the individual components A), optionally B) and C).
Geeignete Pigmente sind beispielsweise Titandioxid, Zinkoxid, Eisenoxide, Chromoxide oder Russe. Eine ausführliche Übersicht über Pigmente für Anstrichstoffe gibt das "Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, Band II, Pigmente, Füllstoffe, Farbstoffe", Kittel, Verlag W. A. Colomb in der Heenemann GmbH, Berlin-Oberschwandorf, 1974, S. 17-265. Die beispielhaft genannten Pigmente können, falls überhaupt, in Mengen von bis zu 100 Gew.-% bezogen auf das aus den Einzelkomponenten A), gegebenenfalls B) und C) bestehende Bindemittelgemisch eingesetzt werden. In den erfindungsgemässen Beschichtungsmitteln als Hilfs- und Zusatzmittel E) gegebenenfalls ebenfalls mitzuverwendende Mattierungsmittel, Flammschutzmittel, Hydrolyseschutzmittel, Mikrobizide, Algizide, Verlaufshilfsmittel, Antioxidantien, Lichtschutzmittel, Wasserfänger, Thixotropieträger, Netzmittel oder Entlüftungsmittel sind beispielsweise in "Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, Band III., Lösemittel, Weichmacher, Additive, Zwischenprodukte", H. Kittel, Verlag W.A. Colomb in der Heenemann GmbH, Berlin-Oberschwandorf, 1976, S. 237-398, beschrieben. Als Wasserfänger wirkende Trockenmittel sind beispielsweise in "Kunststoff Handbuch 7, Polyurethane", Carl-Hanser-Verlag, München - Wien, 1983, S. 545 näher beschrieben. Die Gesamtmenge derartiger weiterer Hilfs- und Zusatzstoffe beträgt im allgemeinen bis zu 25 Gew.-%, bezogen auf das aus den Einzelkomponenten A), gegebenenfalls B) und C) bestehende Bindemittel. - -Examples of suitable pigments are titanium dioxide, zinc oxide, iron oxides, chromium oxides or carbon blacks. A detailed overview of pigments for paints are the "textbook of paints and coatings, Volume II, pigments, fillers, dyes", Kittel, Verlag WA Colomb in Heenemann GmbH, Berlin-Oberschwandorf, 1974, p 17-265. The pigments mentioned by way of example may be used, if at all, in amounts of up to 100% by weight, based on the binder mixture consisting of the individual components A), if appropriate B) and C). Matting agents, flame retardants, hydrolysis stabilizers, microbicides, algicides, leveling agents, antioxidants, light stabilizers, water scavengers, thixotropic agents, wetting agents or deaerating agents are also useful in the novel coating compositions as auxiliary agents and additives E), for example in "Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, Band III. , Solvents, Plasticizers, Additives, Intermediates ", H. Kittel, Verlag WA Colomb in Heenemann GmbH, Berlin-Oberschwandorf, 1976, pp. 237-398. Desiccants acting as water scavengers are described in more detail, for example, in "Kunststoff Handbuch 7, Polyurethane", Carl-Hanser-Verlag, Munich-Vienna, 1983, p. The total amount of such other auxiliaries and additives is generally up to 25 wt .-%, based on the consisting of the individual components A), optionally B) and C) binder. - -
Die Herstellung der erfindungsgemässen Beschichtungsmittel erfolgt durch Vermischen der Einzelkomponenten A), C) und gegebenenfalls B), D) und E), beispielsweise unter Verwendung der bekannten Dissolver oder Vakuumdissolver, die oftmals bevorzugt sind, um eine weitgehende Entgasung der Beschichtungsmittel zu erreichen. Bei Mit- Verwendung von gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Gruppen enthaltenden Komponenten B) ist es im allgemeinen sinnvoll, diese in einem ersten Schritt mit den Polyami- nen A) und gegebenenfalls mitzuverwendenden Lösungsmitteln D) und gegebenenfalls weiteren Hilfs- und Zusatzmitteln E) zu einer lagerstabilen Bindemittelkomponente zu vereinigen und die Polyisocyanatkomponente C), die ebenso gegebenenfalls Lösungs- mittel D) und gegebenenfalls weitere Hilfs- und Zusatzmitteln E) enthalten kann, wie bei Zweikomponentensystemen üblich, unmittelbar vor Applikation zuzusetzen. Dabei wird das Mengenverhältnis der Komponenten A), gegebenenfalls B) und C) so gewählt, dass auf jede gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppe der Komponenten A) und gegebenenfalls B) 0,7 bis 2,0, vorzugsweise 0,8 bis 1,6, besonders bevorzugt 0,9 bis 1,4 Isocyanatgruppen der Komponente C) entfallen.The novel coating compositions are prepared by mixing the individual components A), C) and optionally B), D) and E), for example using the known dissolvers or vacuum dissolvers, which are often preferred in order to achieve extensive degassing of the coating compositions. When using components B) containing isocyanate-reactive groups, it is generally useful to prepare them in a first step with the polyamines A) and, if appropriate, further solvents D) and, if appropriate, further auxiliaries and additives E) to give a storage-stable binder component and the polyisocyanate component C), which may also optionally contain solvent D) and optionally further auxiliaries and additives E), as is customary in two-component systems, to add immediately before application. In this case, the quantitative ratio of the components A), optionally B) and C) is selected so that each isocyanate-reactive group of the components A) and optionally B) 0.7 to 2.0, preferably 0.8 to 1.6, particularly preferably 0.9 to 1.4 isocyanate groups of component C) are omitted.
Die erfindungsgemässen Beschichtungsmittel lassen sich nach an sich bekannten Methoden, beispielsweise durch Spritzen, Streichen, Tauchen, Fluten oder mit Hilfe von Walzen oder Rakeln auf beliebige Substrate, wie z. B. Metalle, Kunststoffe, Holz oder Glas, ein- oder mehrschichtig auftragen. Der geringere Anteil erforderlicher, gegebenen- falls mitzuverwendender organischer Lösungsmittel D) erlaubt es dabei in einem Arbeitsgang dicke Schichten blasenfrei zu applizieren.The novel coating compositions can be prepared by conventional methods, for example by spraying, brushing, dipping, flooding or by means of rollers or squeegees on any substrates, such as. As metals, plastics, wood or glass, one or more layers apply. The lower proportion of required, if necessary, to be used organic solvent D) allows it to apply thick layers bubble-free in one operation.
Die erfindungsgemässen Beschichtungsmittel härten bereits bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise innerhalb des Temperaturbereichs von -20 bis +60°C, vorzugsweise von - 10 bis +40°C zu licht- und wetterbeständigen Lackfilmen aus, die sich durch eine hohe Härte und Abriebbeständigkeit bei gleichzeitig hoher Elastizität auszeichnen. Sie können jedoch, falls erforderlich, selbstverständlich auch bei höheren Temperaturen, beispielsweise solchen bis zu 14O0C eingebrannt werden.The coating compositions according to the invention cure even at low temperatures, for example within the temperature range from -20 to + 60 ° C., preferably from -10 to + 40 ° C., to give light-stable and weather-resistant coating films which are characterized by high hardness and abrasion resistance combined with high Distinguish elasticity. However, if necessary, they can of course also be baked at relatively high temperatures, for example up to 14O 0 C.
Besonders gut eignen sich die erfindungsgemässen Beschichtungsmittel zur Herstellung von Überzügen, insbesondere als Korrosionsschutzlacke, auf metallischen Werkstoffen, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von Fahrzeugkarosserien, Maschinen, Verkleidungsblechen, Fässern oder Containern Verwendung finden. - -The coating compositions according to the invention are particularly suitable for the production of coatings, in particular as anticorrosive coatings, on metallic materials such as are used, for example, in the production of vehicle bodies, machines, lining panels, drums or containers. - -
Die zu beschichtenden Substrate können dabei vor dem Aufbringen der erfindungsge- mässen Beschichtungsmittel mit geeigneten Grundierungen versehen werden. Aufgrund ihrer ausgezeichnete Direkthaftung auf für konventionelle Polyasparaginsäure-Systeme kritischen metallischen Substraten, wie z. B. Zink, Aluminium oder kaltgewalztem Stahl, kann bei Verwendung der erfmdungsgemässen Beschichtungsmittel ohne Qualitätsverlust aber auch auf die Mitverwendung einer Grundierungsschicht verzichtet werden. In Kombination mit der hohen, in einem Arbeitsgang applizierbaren Schichtdicke bedeutet dies für den Anwender der erfindungsgemässen Beschichtungsmittel eine deutliche Reduzierung der Lackierzeiten und somit eine merkliche Steigerung der Produktivität. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch die Verwendung der erfindungsgemässen Beschichtungsmittel zur Beschichtung von Substraten, insbesondere die Verwendung zur Direktbeschichtung metallischer Substrate sowie die Verwendung der Beschichtungsmittel als Korrosionschutzlack. Folgerichtig sind daher auch die aus erfindungsgemässen Beschichtungsmitteln erhaltenen Filme sowie mit diesen beschichtete Substrate Gegenstand der vorliegenden Erfindung. The substrates to be coated can be provided with suitable primers before the application of the inventive coating compositions. Due to their excellent direct adhesion to critical for conventional polyaspartic acid metallic substrates such. As zinc, aluminum or cold-rolled steel, can be dispensed with loss of quality but also on the co-use of a primer layer when using the inventive coating. In combination with the high layer thickness which can be applied in one operation, this means for the user of the coating composition according to the invention a significant reduction of the coating times and thus a noticeable increase in productivity. The present invention therefore also relates to the use of the novel coating compositions for coating substrates, in particular the use for the direct coating of metallic substrates and the use of the coating compositions as corrosion protection coating. Consequently, therefore, the films obtained from the coating compositions according to the invention and substrates coated therewith are also the subject of the present invention.
— zo —- zo -
BeispieleExamples
Alle Prozentangaben beziehen sich, soweit nichts Anderslautendes vermerkt, auf das Gewicht.All percentages are by weight unless otherwise stated.
Die Bestimmung der NCO-Gehalte erfolgte nach DIN EN ISO 11909. Sämtliche Viskositätsmessungen erfolgten mit einem Physica MCR 51 Rheometer der Fa. Anton Paar Germany GmbH (Ostfüdern) nach DIN EN ISO 3219.The NCO contents were determined in accordance with DIN EN ISO 11909. All viscosity measurements were carried out using a Physica MCR 51 rheometer manufactured by Anton Paar Germany GmbH (Ostfüdern) in accordance with DIN EN ISO 3219.
Die Hazen-Farbzahlen wurden an einem LICO 400 Farbmessgerät der Fa. Hach Lange GmbH, Düsseldorf, ermittelt.The Hazen color numbers were determined on a LICO 400 colorimeter from Hach Lange GmbH, Dusseldorf.
Die im Falle der Ausgangsverbindungen cl) angegebenen OH-Zahlen wurden aus dem sich theoretisch ergebenden Molekulargewicht der Idealstruktur (1 :1 -Addukt) berechnet.The OH numbers given in the case of the starting compounds c1) were calculated from the theoretically resulting molecular weight of the ideal structure (1: 1 adduct).
Ausgangsverbindungenstarting compounds
Amin Al)Amine al)
Polyasparaginsäureester, hergestellt gemäß EP-B 0 403 921 (Polyasparaginsäureester D)) durch Umsetzung von 2 mol Maleinsäurediethylester mit 1 mol 3,3'-Dimethyl-4,4'- diamino-dicyclohexylmethan (Laromin® C 260 der Fa. BASF).Polyaspartic esters prepared in accordance with EP-B 0403921 (polyaspartic D)) by reaction of 2 mol of diethyl maleate with 1 mole of 3,3'-dimethyl-4,4'-diamino-dicyclohexyl methane (Laromin C 260 ® Fa. BASF).
Viskosität: ca. lOOO mPas Äquivalent-Gewicht: 290 g/valViscosity: approx. 10000 mPas Equivalent weight: 290 g / val
Amin A2)Amine A2)
Polyasparaginsäureester, hergestellt gemäß EP-B 0 403 921 (Polyasparaginsäureester I)) durch Umsetzung von 2 mol Maleinsäurediethylester mit 1 mol 4,4'-Diaminodicyclo- hexylmethan.Polyaspartic acid ester prepared according to EP-B 0 403 921 (polyaspartic ester I)) by reacting 2 mol of diethyl maleate with 1 mol of 4,4'-diaminodicyclohexylmethane.
Viskosität: ca. lOOO mPasViscosity: approx. 10000 mPas
Äquivalent-Gewicht: 276 g/val Polyaldimin B)Equivalent weight: 276 g / val Polyaldimine B)
Polyaldimin, hergestellt gemäß DE-A 2 325 824 durch Umsetzung von 3 mol Isobuty- raldehyd mit 1 mol l-Amino-3,3,5-trimethyl-5-aminomethylcyclohexan (IPDA) und anschließende destillative Aufarbeitung des Reaktionsgemisches. Viskosität: ca. 30 mPasPolyaldimine, prepared according to DE-A 2 325 824 by reacting 3 mol of isobutyric aldehyde with 1 mol of 1-amino-3,3,5-trimethyl-5-aminomethylcyclohexane (IPDA) and subsequent work-up by distillation of the reaction mixture. Viscosity: approx. 30 mPas
Äquivalent-Gewicht: 139 g/valEquivalent weight: 139 g / val
Herstellung der Ausgangsverbindungen C) Silangruppen aufweisendes Hydroxyurethan cl) 221 g (1,0 mol) 3-Aminopropyltriethoxysilan wurden bei Raumtemperatur unter trockenem Stickstoff vorgelegt. Hierzu gab man unter Rühren innerhalb von 15 min 88 g (1,0 mol) Ethylencarbonat, wobei sich die Mischung aufgrund der freiwerdenden Reaktionswärme anfänglich bis auf 34°C erwärmte, und rührte anschließend ohne weiteres Heizen 18 Stunden bei Raumtemperatur nach. Eine Amin-Titration mit IN HCl zeigte einen Umsatz von 99,8 %.Preparation of the Starting Compounds C) Hydroxyurethane containing silane groups c1) 221 g (1.0 mol) of 3-aminopropyltriethoxysilane were initially introduced at room temperature under dry nitrogen. To this was added with stirring within 15 min 88 g (1.0 mol) of ethylene carbonate, the mixture due to the heat of reaction initially heated up to 34 ° C, and then stirred without further heating for 18 hours at room temperature. An amine titration with IN HCl showed a conversion of 99.8%.
Man erhielt 2-Hydroxyethyl[3-(triethoxysilyl)propyl]urethan als farblose Flüssigkeit. Viskosität (23 °C): 69 mPas2-Hydroxyethyl [3- (triethoxysilyl) propyl] urethane was obtained as a colorless liquid. Viscosity (23 ° C): 69 mPas
OH-Zahl (ber.): 181 mg KOH/gOH number (calculated): 181 mg KOH / g
Molekulargewicht (ber.): 309 g/molMolecular weight (calculated): 309 g / mol
Silangruppen enthaltende Polyisocyanatkomponente C)Silane-containing polyisocyanate component C)
1680 g (10,0 mol) Hexamethylendiisocyanat (HDI) wurden bei einer Temperatur von 80°C unter trockenem Stickstoff mit 309 g (1,0 mol) des Silangruppen aufweisenden Hydroxyurethans cl) versetzt und 3 Stunden gerührt, bis ein NCO-Gehalt von 40,1 %, entsprechend einer vollständigen Urethanisierung, erreicht war. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch auf 95°C aufgeheizt und 0,5 g Zink(II)-2-ethyl-l-hexanoat als Al- lophanatisierungskatalysator zugegeben. Aufgrund der exotherm einsetzenden Reaktion stieg die Temperatur der Mischung bis auf 110°C an. Nach ca. 30 min betrug der NCO- Gehalt des Reaktionsgemisches 35,9 %. Der Katalysator wurde durch Zugabe von 1 g - -1680 g (10.0 mol) of hexamethylene diisocyanate (HDI) were added at a temperature of 80 ° C under dry nitrogen with 309 g (1.0 mol) of the silane-containing hydroxyurethane cl) and stirred for 3 hours until an NCO content of 40.1%, corresponding to a complete urethanization. Subsequently, the reaction mixture was heated to 95 ° C and 0.5 g of zinc (II) -2-ethyl-l-hexanoate added as lophanatisierungskatalysator. Due to the exothermic reaction, the temperature of the mixture rose up to 110 ° C. After about 30 minutes, the NCO content of the reaction mixture was 35.9%. The catalyst was added by addition of 1 g - -
Benzoylchlorid deaktiviert und das nicht umgesetzte monomere HDI bei einer Temperatur von 130°C und einem Druck von 0,1 mbar im Dünnschichtverdampfer abgetrennt. Man erhielt 789 g eines praktisch farblosen, klaren Allophanat-Polyisocyanates mit folgenden Kenndaten: NCO-Gehalt: 13,7 % monomeres HDI: 0,03 %Deactivates benzoyl chloride and the unreacted monomeric HDI separated at a temperature of 130 ° C and a pressure of 0.1 mbar in a thin-film evaporator. This gave 789 g of a virtually colorless, clear allophanate polyisocyanate having the following characteristics: NCO content: 13.7% monomeric HDI: 0.03%
Viskosität (23°C): 1270 mPasViscosity (23 ° C): 1270 mPas
Farbzahl (APHA): 21 HazenColor Number (APHA): 21 Hazen
NCO-Funktionalität: > 3 (berechnet) Silangruppen-Gehalt: 9,6 % (berechnet als SiO3; Mol.-Gewicht = 76 g/mol)NCO functionality:> 3 (calculated) Silane group content: 9.6% (calculated as SiO 3 , molar mass = 76 g / mol)
Silangruppen-freies Vergleichspolvisocvanat V)Silane group-free comparison polvovocvanate V)
Isocyanuratgruppen enthaltendes HDI-Polyisocyanat, hergestellt in Anlehnung an Beispiel 11 der EP-A 0 330 966, mit der Änderung, dass als Katalysatorlösemittel 2-Ethyl- hexanol statt 2-Ethyl-l,3-hexandiol eingesetzt wurde.Isocyanurate group-containing HDI polyisocyanate, prepared on the basis of Example 11 of EP-A 0 330 966, with the modification that 2-ethylhexanol instead of 2-ethyl-1,3-hexanediol was used as the catalyst solvent.
NCO-Gehalt: 23,0 %NCO content: 23.0%
NCO-Funktionalität: 3,2NCO functionality: 3.2
Monomeres HDI: 0,1 %Monomeric HDI: 0.1%
Viskosität (23°C): 1.200 mPasViscosity (23 ° C): 1,200 mPas
Beispiel 1 und 2 (erfindungsgemäß und Vergleich)Example 1 and 2 (according to the invention and comparison)
Aus den in nachfolgender Tabelle 1 aufgeführten Rohstoffen wurde in den dort angegebenen Mengenverhältnissen durch 10 minütiges Vordispergieren mit Hilfe eines Dissol- vers und anschließendes Anreiben auf einer Perlmühle unter Kühlung eine aminofunkti- onelle Bindemittelkomponente hergestellt. - -From the raw materials listed in Table 1 below, an amino-functional binder component was prepared by predischarging for 10 minutes with the aid of a dissolver and subsequent grinding on a bead mill with cooling in the proportions indicated there. - -
Tabelle 1 :Table 1 :
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υ Molekularsieb, UOP GmbH, D-51368 Leverkusen, DeutschlandMolecular Sieve, UOP GmbH, D-51368 Leverkusen, Germany
2) Dispergieradditive/Entlüftungsmittel, Byk-Chemie GmbH, 46483 Wesel, Deutschland 2) Dispersing additives / deaerating agents, Byk-Chemie GmbH, 46483 Wesel, Germany
3) Pigment, Tronox Pigments GmbH, 42789 Krefeld, Deutschland 3) Pigment, Tronox Pigments GmbH, 42789 Krefeld, Germany
4) Pigment, Lanxess, 51369 Leverkusen, Deutschland 4) Pigment, Lanxess, 51369 Leverkusen, Germany
5) Pigment, Heubach GmbH & Co. KG, 38685 Langeisheim, Deutschland 5) Pigment, Heubach GmbH & Co. KG, 38685 Langeisheim, Germany
6) Füllstoff, Sachtleben Chemie GmbH, D-47198 Duisburg, Deutschland 6) Filler, Sachtleben Chemie GmbH, D-47198 Duisburg, Germany
7) Rheologie Additiv, Cabot GmbH, 63457 Hanau, Deutschland 8^ Lichtschutzmittel, Ciba, Basel, Schweiz 7) Rheology Additive, Cabot GmbH, 63457 Hanau, Germany 8 ^ Light stabilizer, Ciba, Basel, Switzerland
Zur Herstellung eines verarbeitungsfertigen erfindungsgemäßen Beschichtungsmittels wurden dieser Bindemittelkomponente 45,46 Gew.-Teile der Silangruppen enthaltenden Polyisocyanatkomponente C), entsprechend einem Äquivalentverhältnis von Isocya- natgruppen zu gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen von 1,1 : 1, zugesetzt und gut eingearbeitet. - -To prepare a ready-to-use coating agent according to the invention, 45.46 parts by weight of the polyisocyanate component C) containing silane groups, corresponding to an equivalent ratio of isocyanate groups to isocyanate-reactive groups of 1.1: 1, were added to this binder component and incorporated well. - -
Zum Vergleich wurden in einem zweiten Lackansatz der gleichen Bindemittelkomponente 27,08 Gew. -Teile des Silangruppen-freien Vergleichspolyisocyanates V), ebenfalls entsprechend einem Äquivalentverhältnis von Isocyanatgruppen zu gegenüber Isocyana- ten reaktiven Gruppen von 1,1 : 1, zugesetzt und ebenfalls gut eingearbeitet. Die beiden so formulierten Lacke, die vergleichbare Topfzeiten von ca. 2 Stunden aufwiesen, wurden mit Hilfe einer Airless-Spritzanlage jeweils in einer Naßfilm- Schichtdicke von ca. 120 μm auf ein entfettetes Aluminiumblech sowie auf kalt gewalzten Stahl appliziert und bei Raumtemperatur (ca. 23°C) und einer relativen Luftfeuchtigkeit von ca. 50 % ausgehärtet. Die Trockenzeiten nach DIN 53 150 waren mit Tl ca. 50 min und T6 ca. 2 Stunden ebenfalls vergleichbar.For comparison, 27.08 parts by weight of the silane-group-free comparative polyisocyanate V), likewise corresponding to an equivalent ratio of isocyanate groups to isocyanate-reactive groups of 1.1: 1, were added in a second coating batch of the same binder component and likewise well incorporated , The two formulations thus formulated, which had comparable pot lives of about 2 hours, were applied to a degreased aluminum sheet and to cold-rolled steel with the aid of an airless spray system, each in a wet film thickness of about 120 μm, and at room temperature (approx. 23 ° C) and a relative humidity of about 50%. The drying times according to DIN 53 150 were also comparable with Tl about 50 minutes and T6 about 2 hours.
Deutliche Unterschiede zeigten sich in den Haftungseigenschaften der beiden Beschich- tungen. Wie die in Tabelle 2 dargestellten Ergebnisse der Gitterschnittprüfungen nach ISO 2409 zeigen, besitzt das erfindungsgemäße, mit einem Silangruppen enthaltenden Polyisocyanat vernetzte Beschichtungsmittel sowohl auf Aluminium als auch auf kalt gewalztem Stahl gegenüber einem konventionell, d. h. mit einem Silangruppen-freien Polyisocyanat vernetzten System eine deutlich verbesserte Haftung.Significant differences were found in the adhesion properties of the two coatings. As shown in Table 2 results of the cross-hatch tests according to ISO 2409, has the inventive silane-containing polyisocyanate cross-linked coating both on aluminum and cold rolled steel compared to a conventional, d. H. with a silane-free polyisocyanate crosslinked system significantly improved adhesion.
Tabelle 2: Gitterschnittprüfungen nach DIN EN ISO 2409Table 2: Cross-cut tests according to DIN EN ISO 2409
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Beispiel 3 und 4 (erfindungsgemäß und Vergleich)Examples 3 and 4 (according to the invention and comparison)
Aus den in nachfolgender Tabelle 3 aufgeführten Rohstoffen wurde in den dort angegebenen Mengenverhältnissen durch 10 minütiges Vordispergieren mit Hilfe eines Dissol- vers und anschließendes Anreiben auf einer Perlmühle unter Kühlung eine aminofunkti- onelle Bindemittelkomponente hergestellt.From the raw materials listed in Table 3 below, an amino-functional binder component was prepared by predischarging for 10 minutes with the aid of a dissolver and subsequent grinding on a bead mill with cooling in the proportions indicated there.
Tabelle 3:Table 3:
Figure imgf000032_0001
Figure imgf000032_0001
1} Molekularsieb, UOP GmbH, D-51368 Leverkusen, Deutschland 2) Schwebemittel, Elementis Specialties, 9000 Gent / Belgien 1} Molecular Sieve, UOP GmbH, D-51368 Leverkusen, Germany 2 ) Suspending Agent, Elementis Specialties, 9000 Gent / Belgium
3) Dispergieradditive/Entlüftungsmittel, Byk-Chemie GmbH, 46483 Wesel, Deutschland 3) Dispersing additives / deaerating agents, Byk-Chemie GmbH, 46483 Wesel, Germany
4) Pigment, Lanxess, 51369 Leverkusen, Deutschland 4) Pigment, Lanxess, 51369 Leverkusen, Germany
5) Pigment, Tronox Pigments GmbH, 42789 Krefeld, Deutschland 5) Pigment, Tronox Pigments GmbH, 42789 Krefeld, Germany
6) Füllstoff, Sachtleben Chemie GmbH, D-47198 Duisburg, Deutschland 7) Rheologie Additiv, Cabot GmbH, 63457 Hanau, Deutschland 6) Filler, Sachtleben Chemie GmbH, D-47198 Duisburg, Germany 7 ) Rheology Additive, Cabot GmbH, 63457 Hanau, Germany
8) Lichtschutzmittel, Ciba, Basel, Schweiz - - 8) Sunscreens, Ciba, Basel, Switzerland - -
Zur Herstellung eines verarbeitungsfertigen erfindungsgemäßen Beschichtungsmittels wurden dieser Bindemittelkomponente 37,66 Gew.-Teile der Silangruppen enthaltenden Polyisocyanatkomponente C), entsprechend einem Äquivalentverhältnis von Isocya- natgruppen zu gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen von 1,1 : 1, zugesetzt und gut eingearbeitet.37.66 parts by weight of the silane group-containing polyisocyanate component C), corresponding to an equivalent ratio of isocyanate groups to isocyanate-reactive groups of 1.1: 1, were added to this binder component and incorporated well into this binder component.
Zum Vergleich wurden in einem zweiten Lackansatz der gleichen Bindemittelkomponente 22,43 Gew.-Teile des Silangruppen-freien Vergleichspolyisocyanates V), ebenfalls entsprechend einem Äquivalentverhältnis von Isocyanatgruppen zu gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen von 1,1 : 1, zugesetzt und ebenfalls gut eingearbeitet. Die beiden so formulierten Lacke wurden mit Hilfe einer Airless-Spritzanlage jeweils in einer Naßfilm-Schichtdicke von ca. 120 μm auf ein entfettetes Aluminiumblech sowie auf kalt gewalzten Stahl appliziert und bei Raumtemperatur (ca. 23°C) und einer relativen Luftfeuchtigkeit von ca. 50 % ausgehärtet. Die Trockenzeiten nach DEN 53 150 waren mit Tl ca. 80 min und T6 ca. 4 Stunden vergleichbar. Die Topfzeiten der Lackansät- ze betrug in beiden Fällen bei ca. 6 Stunden.For comparison, 22.43 parts by weight of the silane-free comparative polyisocyanate V), likewise corresponding to an equivalent ratio of isocyanate groups to isocyanate-reactive groups of 1.1: 1, were added in a second coating batch of the same binder component and likewise incorporated well. The two paints formulated in this way were applied to a degreased aluminum sheet and to cold-rolled steel with the aid of an airless spray coating in a wet film thickness of about 120 μm and at room temperature (about 23 ° C.) and a relative atmospheric humidity of approx. 50% cured. The drying times according to DEN 53 150 were comparable with Tl about 80 min and T6 about 4 hours. The pot lives of the coating compositions were about 6 hours in both cases.
Wie in Beispiel 1 und 2 zeigten sich auch hier in den Haftungseigenschaften der beiden Beschichtungen deutliche Unterschiede. In Tabelle 4 sind die Ergebnisse der Gitterschnittprüfungen nach ISO 2409 aufgeführt. Danach besitzt das erfindungsgemäße, mit einem Silangruppen enthaltenden Polyisocyanat vernetzte Beschichtungsmittel sowohl auf Aluminium als auch auf kalt gewalztem Stahl gegenüber einem konventionell, d. h. mit einem Silangruppen-freien Polyisocyanat vernetzten System eine verbesserte Haftung.As in Examples 1 and 2, clear differences in the adhesion properties of the two coatings also showed here. Table 4 shows the results of cross hatch tests according to ISO 2409. Thereafter, the inventive, crosslinked with a silane-containing polyisocyanate coating has both aluminum and cold rolled steel compared to a conventional, d. H. with a silane group-free polyisocyanate crosslinked system improved adhesion.
Tabelle 4: Gitterschnittprüfungen nach DIN EN ISO 2409Table 4: Cross-cut tests according to DIN EN ISO 2409
Figure imgf000033_0001
Figure imgf000033_0001

Claims

- -Patentansprüche: - Patent claims:
1. Beschichtungsmittel, enthaltend1. Coating composition containing
A) mindestens ein Amin der Formel (I)A) at least one amine of the formula (I)
Figure imgf000034_0001
in welcher X für einen n-wertigen, gegenüber Isocyanatgruppen inerten Rest steht, wie er durch Entfernen der primären Aminogruppen aus einem organischen Polyamin des Molekulargewichtsbereiches 60 bis 6000 mit n primären aliphatisch und/oder cycloalipha- tisch gebundenen Aminogruppen erhalten wird, der gegebenenfalls ein oder mehrere Heteroatome und/oder weitere, gegenüber Isocyanatgruppen reaktive und/oder bei Temperaturen bis 100°C inerte funktionelle Gruppen enthält, R1 und R2 für gleiche oder verschiedene organische Reste mit 1 bis 18
Figure imgf000034_0001
in which X is an n-valent, isocyanate-inert radical, as obtained by removing the primary amino groups from an organic polyamine in the molecular weight range 60 to 6000 with n primary aliphatic and / or cycloaliphatic bound amino groups, optionally one or contains several heteroatoms and / or further isocyanate-reactive and / or inert at temperatures up to 100 ° C functional groups, R 1 and R 2 are the same or different organic radicals having 1 to 18
Kohlenstoffatomen stehen und n für eine ganze Zahl > 1 steht, B) gegebenenfalls weitere gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Komponenten,Carbon atoms and n is an integer> 1, B) optionally further isocyanate-reactive components,
C) eine Silangruppen enthaltende Polyisocyanatkomponente,C) a silane group-containing polyisocyanate component,
D) gegebenenfalls organische Lösungsmittel undD) optionally organic solvents and
E) gegebenenfalls weitere Hilfs- und Zusatzmittel, mit der Massgabe, dass die Komponenten A), gegebenenfalls B) und C) in solchen Mengenverhältnissen vorliegen, dass auf jede gegenüber Isocyanaten reaktiveE) optionally further auxiliaries and additives, with the proviso that the components A), optionally B) and C) are present in such proportions that reacts to each isocyanate-reactive
Gruppe der Komponenten A) und gegebenenfalls B) 0,7 bis 2,0 Isocyanatgruppen der Komponente C) entfallen.Group of components A) and optionally B) 0.7 to 2.0 isocyanate groups of component C) are omitted.
2. Beschichtungsmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Amin A) Polyasparaginsäureester eingesetzt werden, die durch Reaktion einer primäre Aminogruppen enthaltenden Komponente der Formel (II)2. Coating composition according to claim 1, characterized in that as the amine A) polyaspartic acid esters are used which are obtained by reaction of a primary amino-containing component of the formula (II)
X+NH 2 ]n CO) - - X + NH 2 ] n C O) - -
mit Fumarsäureestern und/oder Maleinsäureestern der Formel (III)with fumaric acid esters and / or maleic acid esters of the formula (III)
R 1 0OC-CH=CH — COOR 2 (III)R 1 0OC-CH = CH - COOR 2 (III)
hergestellt wurden, wwoobbeeii XX uunndd nn iinn '. Formel (II) sowie R1 und R in Formel (III) die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung aufweisen.wwoobbeeii XX undnd nn iinn ' . Formula (II) and R 1 and R in formula (III) have the meaning given in claim 1.
3. Beschichtungsmittel gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Amin A) Polyasparaginsäureester eingesetzt werden, die durch Reaktion von l,5-Diamino-2- methylpentan, 2,4'- und/oder 4,4'-Diamino-dicyclohexylmethan und/oder 3,3'-Di- methyl-4,4'-diamino-dicyclohexylmethan mit Maleinsäurediethylester hergestellt wurden.3. Coating composition according to claim 2, characterized in that are used as the amine A) polyaspartic acid ester, by reaction of l, 5-diamino-2-methylpentane, 2,4'- and / or 4,4'-diamino-dicyclohexylmethane and or 3,3'-dimethyl-4,4'-diamino-dicyclohexylmethane were prepared with diethyl maleate.
4. Beschichtungsmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als gegenüber Isocyanaten reaktive Komponente B) Polyaldimine und/oder Polyketimine der Formel (V)4. Coating composition according to claim 1, characterized in that as isocyanate-reactive component B) polyaldimines and / or polyketimines of the formula (V)
Figure imgf000035_0001
eingesetzt werden, in welcher
Figure imgf000035_0001
be used, in which
R3 und R4 für gleiche oder verschiedene Reste stehen und Wasserstoff oder inerte organische Reste, wie z. B. Kohlenwasserstoffreste mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen, insbesondere Alkylreste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeuten, und wobei die Reste R3 und R4 auch zusammen mit dem Kohlenstoffatom einen 5- oder 6-gliedrigen cycloaliphatischen Ring bilden können, mit der Massgabe, dass die Reste R3 und R4 nicht gleichzeitig für Wasserstoff stehen, und X die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung aufweist und m für eine ganze Zahl > 2 steht. R 3 and R 4 are the same or different radicals and hydrogen or inert organic radicals, such as. B. hydrocarbon radicals having up to 8 carbon atoms, in particular alkyl radicals having 1 to 8 carbon atoms, and wherein the radicals R 3 and R 4 together with the carbon atom can form a 5- or 6-membered cycloaliphatic ring, with the proviso that the Radicals R 3 and R 4 are not simultaneously hydrogen, and X has the meaning given in claim 1 and m is an integer> 2.
5. Beschichtungsmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Polyiso- cyanatkomponente C) Silangruppen enthaltende Allophanatpolyisocyanate eingesetzt werden, die durch Umsetzung von cl) mindestens eines aus der Reaktion von Aminosilanen mit cyclischen Carbo- naten bzw. Lactonen erhältlichen Silangruppen aufweisenden Hydroxyu- rethans und/oder Hydroxyamids mit einer bezogen auf die NCO-reaktiven Gruppen der Komponente cl) molar ü- berschüssigen Menge an c2) mindestens einem Diisocyanat mit aliphatisch, cycloaliphatisch, araliphatisch und/oder aromatisch gebundenen Isocyanatgruppen und gegebenenfalls nachfolgender Entfernung des nicht umgesetzten Diisocyanat- überschusses erhalten wurden.5. Coating composition according to claim 1, characterized in that as polyisocyanate component C) silane groups-containing allophanate polyisocyanates are used, which by reacting cl) at least one of the reaction of aminosilanes with cyclic carbonates or lactones available silane groups having hydroxyurethane and / or hydroxyamides having a molar excess of c2) relative to the NCO-reactive groups of component c1) at least one diisocyanate having aliphatically, cycloaliphatically, araliphatically and / or aromatically bound isocyanate groups and optionally subsequent removal of the unreacted diisocyanate excess were obtained.
6. Beschichtungsmittel gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Kompo- nente cl) Reaktionsprodukte von Aminosilanen der allgemeinen Formel (VII)6. Coating composition according to claim 5, characterized in that as component cl) reaction products of aminosilanes of the general formula (VII)
R5 R 5
R6— Si — Y N-H (VII)R 6 - Si - Y NH (VII)
R7 R8 in welcherR 7 R 8 in which
R5, R6 und R7 für gleiche oder verschiedene Reste stehen und jeweils einen gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, aliphatischen oder cycloaliphatischen oder einen gegebenenfalls substituierten aromatischen oder araliphatischen Rest mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen bedeuten, der gegebenenfalls bis zu 3 Heteroatome aus der Reihe Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff enthalten kann,R 5 , R 6 and R 7 are identical or different radicals and are each a saturated or unsaturated, linear or branched, aliphatic or cycloaliphatic or an optionally substituted aromatic or araliphatic radical having up to 18 carbon atoms, optionally up to 3 heteroatoms the series may contain oxygen, sulfur, nitrogen,
Y für einen linearen oder verzweigten organischen Rest mit min- destens 2 Kohlenstoffatomen steht, der gegebenenfalls bis zu 2 I- minogruppen (-NH-) enthalten kann, undY is a linear or branched organic radical having at least 2 carbon atoms, which may optionally contain up to 2 I-minogruppen (-NH-), and
R8 für Wasserstoff, einen gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, aliphatischen oder cycloaliphatischen oder einen gegebenenfalls substituierten aromatischen oder araliphatischen Rest mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen oder einen Rest der Formel — J —R 8 is hydrogen, a saturated or unsaturated, linear or branched, aliphatic or cycloaliphatic or an optionally substituted aromatic or araliphatic radical having up to 18 carbon atoms or a radical of the formula - J -
R5 R 5
I R6— Si — Y-IR 6 - Si - Y-
R7 steht, in welchem R5, R2, R7 und Y die vorstehend angegebene Bedeutung haben, mit cyclischen Carbonaten und/oder Lactonen eingesetzt werden.R 7 , in which R 5 , R 2 , R 7 and Y have the abovementioned meaning, are used with cyclic carbonates and / or lactones.
7. Verwendung der Beschichtungsmittel gemäß Anspruch 1 zur Beschichtung von Substraten.7. Use of the coating composition according to claim 1 for the coating of substrates.
8. Verwendung der Beschichtungsmittel gemäß Anspruch 1 zur Direktbeschichtung metallischer Substrate.8. Use of the coating composition according to claim 1 for the direct coating of metallic substrates.
9. Verwendung der Beschichtungsmittel gemäß Anspruch 1 als Korrosionschutzlack.9. Use of the coating composition according to claim 1 as corrosion protection varnish.
10. Mit aus Beschichtungsmitteln gemäß Anspruch 1 erhaltenen Filmen beschichtete Substrate. 10. With coated films obtained from coating compositions according to claim 1 coated substrates.
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