WO2017162811A1 - Curable compositions based on alkoxysilane groups-containing prepolymers - Google Patents

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Thomas Klimmasch
Thomas FULSCHE
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    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes

Definitions

  • the present invention relates to curable compositions based on alkoxysilane group-containing prepolymers, a new class of catalysts for the crosslinking of alkoxy silane-containing prepolymers, and coatings, sealants and adhesives containing silane-functional prepolymers with alkoxysilane, preferably ethoxysilane, and said catalysts for curing.
  • compositions based on silane-functional polymers in particular silane-terminated prepolymers or STPs
  • STPs silane-terminated prepolymers
  • the crosslinking mechanism of these silanes occurs through a two-step process: First, an ambient alkoxysilane hydrolyzing an alkoxysilane group into a hydroxysilane group. This hydroxysilane group may condense in a second step with an alkoxysilane group or a second hydroxysilane group. After complete hydrolysis, a network of siloxane groups is formed.
  • silane-functional polymers thereby polymers are used, which are provided with different moisture-reactive silane groups. See, for example, F.D. Osterholtz and E.R. Pohl, J. Adhesion Sci. Technol. Vol 6, No 1, pages 127-149 (1992) and the publications WO 2013/174940, DE 10 2005 045 228 and EP 2 813 528.
  • silane group is understood as meaning a chemical group which comprises a silicon atom which on the one hand has at least one covalent silicon-carbon bond and which, on the other hand, is not linked via an oxygen atom to another silicon atom.
  • Groups containing at least two silicon atoms which are linked together via an oxygen atom, i. contain a (Si-O-Si) structural fragment are siloxane groups.
  • An essential criterion for the selection of the alkoxysilane groups is the reactivity of these groups, because due to the reactivity of these silane groups, the curing rate of the
  • Composition is significantly influenced.
  • methoxy and ethoxysilanes are used for the preparation and use of silane-functional polymers, in particular silane-terminated prepolymers, as a coating or adhesive.
  • an isocyanate-functional alkoxysilane can be bound to a polymer which has an iso cyanate-reactive group such as hydroxy, amino or m capto carries.
  • Another possibility for the preparation of silane-terminated (pre) polymers is the hydrosilylation of double bonds.
  • alkoxysilane-containing prepolymers there are other possibilities for the production of alkoxysilane-containing prepolymers.
  • polymeric polyisocyanates which are prepared by oligomerization of monomeric diisocyanates, with an alkoxysilane containing an isocyanate-reactive group.
  • Alkoxysilane-containing prepolymers can also be obtained by polymerization of epoxides, characterized in that the reaction mixture contains epoxides which comprise alkoxysilane groups.
  • EP 2 093 244 describes a process by means of which epoxides (such as, for example, propylene oxide and alkoxysilane-containing epoxides) alkoxysilane-containing polyethers are prepared.
  • the alkoxysilane groups can be lined up in any desired block-like manner in said polyether or can be randomly incorporated into the modified polymer chain. See especially Examples 1-4 of this document.
  • the alkoxysilanes are not only attached to the termini of the chains.
  • the publications DE 10 2010 038 768, DE 10 2010 038 774 and DE 10 2011 006 313 disclose further developments of the alkoxysilane-containing polyethers according to the process of EP 2 093 244.
  • DE 10 2010 038 768 and DE 10 2010 038 774 describe possibilities to stabilize or block the terminal OH groups of these alkoxysilane polyethers so that no undesired condensation of these OH groups with the alkoxysilanes can take place.
  • the alkoxysilane polyethers on which these patent applications are based are prepared in accordance with the process underlying EP 2 093 244 and modified at the terminal OH group.
  • longer-chain polyethers are used as starting molecules in the three aforementioned publications, otherwise the synthesis of the described polymers is likewise based on the teaching of EP 2 093 244.
  • alkoxysilane-containing polymers Another possibility for producing alkoxysilane-containing polymers is based on the reaction of unsaturated compounds. Once, one can react a polymeric compound with unsaturated groups with a hydrosilane as part of a hydrosilylation of the double bond.
  • many other groups are also conceivable. as mentioned in EP 2 01 1 834 in column [016].
  • Prepolymers known from the prior art contain at least one alkoxysilyl radical as silane functionality. Depending on the alkoxy radical contained and depending on the attachment, alkoxysilyl radicals can be differently reactive as the silane functionality. If a methylene group is located between the functional group and the alkoxysilyl radical and binds this methylene group to the silicon atom of the alkoxysilyl radical, this is referred to as alpha-alkoxysilanes. If there are three methylene groups (i.e., 1,3-propanediyl) between the functional group and the silicon atom of the alkoxysilyl group and bind to the silicon atom, this is called a gamma-alkoxysilane.
  • the alpha-silanes are particularly reactive, but often so reactive that these materials are difficult to process. In addition, they are expensive to produce, expensive and not very widely available commercially.
  • the methoxysilanes are much more reactive than the ethoxysilanes.
  • the disadvantage of using methoxysilane-functionalized polymers is that they release methanol when crosslinked with water. Methanol and its metabolites are toxic to humans and may cause undesirable effects.
  • the gamma-ethoxysilanes are preferred over the methoxysilanes, but are very slow in their reactivity. As a result, these materials can very often not be used technically, especially when crosslinking to the degree of dry air is required within a few hours. is taken.
  • Catalysts for the accelerated hydrolysis and condensation of alkoxysilane groups are well known.
  • the reaction can be catalyzed by acids, bases, organic tin compounds, amines, titanium, zirconium, aluminum, zinc, phosphorus or bismuth compounds. See, for example, F.D. Osterholtz and E.R. Pohl, J. Adhesion Sci. Technol. Vol 6, No 1, pages 127-149 (1992) and the published patent applications WO 2013/174940, DE 10 2005 045 228 and EP 2 813 528. These catalysts have been used in the past predominantly for the crosslinking of gamma-methoxysilanes.
  • Anions such as alkoxide or hydroxide are known catalysts for the crosslinking of alkoxy silanes.
  • the object of the present invention is therefore to provide compositions based on silane-functionalized (in particular silane-terminated) polymers or corresponding prepolymers which overcome the disadvantages of the prior art and rapid curing, preferably without the release of methanol, allows.
  • compositions comprising at least one silane-functional prepolymer having at least one alkoxysilane group (preferably at least two alkoxysilane groups) and at least one compound containing at least one hydrogen polyfluoride anion accomplish this task.
  • alkoxysilane group containing prepolymers especially of alkoxysilane-terminated prepolymers
  • a hydrogen polyfluoride anion as a catalyst leads to coating and adhesive and sealing systems that cure very quickly.
  • Particularly surprising is the fact that hereby also ethoxysilane-containing prepolymers can cure very quickly.
  • aliphatic is intended to mean optionally substituted, linear or branched, alkyl, alkenyl and alkynyl groups in which non-adjacent methylene groups (-CH 2 -) are substituted by heteroatoms, such as in particular oxygen and sulfur, or may be replaced by secondary amino groups.
  • alicyclic or “cycloaliphatic” is intended to mean optionally substituted, carbocyclic or heterocyclic compounds which do not belong to the aromatic compounds, such as, for example, cycloalkanes, cycloalkenes or oxa-, thia-, aza- or Thiazazykloalkane.
  • Specific examples thereof include cyclohexyl groups, cyclopentyl groups, and their derivatives interrupted by one or two or O atoms, e.g. Pyrimidine, pyrazine, tetrahydropyran or tetrahydro-dro.
  • Further examples of alicyclic groups are polyisocyanates having ring structures such as e.g.
  • it represents a substitution by halogen (especially -F, -Cl), Ci - «- alkoxy (especially methoxy and ethoxy), hydroxy, trifluoromethyl and trifluoromethoxy.
  • halogen especially -F, -Cl
  • Ci - «- alkoxy especially methoxy and ethoxy
  • hydroxy trifluoromethyl and trifluoromethoxy.
  • the term "low molecular weight" is intended to mean compounds whose molecular weight is up to 800 g / mol.
  • high molecular weight is intended to mean compounds whose molecular weight exceeds 800 g / mol.
  • polyisocyanate for aliphatic, aromatic or cycloaliphatic polyisocyanates having an NCO functionality of> 1, preferably> 2, in particular di- and triisocyanates.
  • monomer is intended to be a low molecular weight compound having functional groups involved in the construction of polymers and having a defined molecular weight.
  • polymer is intended to mean compounds in which monomers of the same or different type are repeatedly linked to one another and which may differ with regard to the degree of polymerization, molecular size distribution or chain length.
  • a polymer according to the present invention is thus a compound which has in its molecular structure at least one at least one repeating structural unit which has been covalently inserted into the molecular structure during polymer synthesis by participation of a monomer.
  • the term "prepolymer” is intended to mean a polymer having functional groups. Analogously to the polymer definition, at least two monomers of the same or different type are repeatedly linked to form the molecular structure of the prepolymer. The prepolymer is involved in the final construction of polymers that have a larger molecular weight than the prepolymer.
  • the prepolymer term thus encompasses polymeric compounds which are each reactive via at least one functional group contained in the molecule and can react to form a (preferably crosslinked) polymer to form a repeating unit.
  • the prepolymer term likewise includes preferred polyurethane compounds which contain at least one diisocyanate and at least one diol unit, or at least two diisocyanate or at least two hydroxyl or amino groups and via the functional groups of these "Alkoxysilane-functionalized prepolymers" contain at least one alkoxysilane group as functional group (optionally in addition to other functional groups).
  • "Alkoxysilane-functionalized prepolymers include both" alkoxysilane-functionalized polyurethane prepolymers "and" alkoxysilane ".
  • a blocked isocyanate is understood as meaning an addition compound of a highly reactive isocyanate with an alcohol (to a urethane) or an amine (to a urea) which reverts to alcohol or amine and isocyanate at higher temperatures.
  • Known blocking agents are, for example, acetoacetic acid, malonic esters, 3, 5-dimethylpyrazole, butanone oxime, secondary amines, caprolactam or various alcohols.
  • isocyanate group always includes both free isocyanate groups (-NCO) and blocked isocyanate groups.
  • Preferred silane-functional prepolymers having at least one alkoxysilane group have a number-average molecular weight Mn of at most 20,000 g / mol, preferably at most 15,000 g / mol, particularly preferably at most 10,000 g / mol.
  • Preferred silane-functional prepolymers having at least one alkoxysilane group have a number-average molecular weight Mn of at least 500 g / mol, preferably at least 800 g / mol.
  • the number average molecular weight Mn is determined by gel permeation chromatography (GPC) in tetrahydrofuran at 23 ° C. The procedure is as described in DI 55672-1: "Gel Permeation Chromatography, Part 1 - Tetrahydrofuran as Eluent" (SECurity GPC system from PSS Polymer Service, flow rate 1.0 ml / min, columns: 2xPSS SDV linear M, 8x300 mm, 5 ⁇ ; RI D detector). This polystyrene samples of known molecular weight are used for calibration. The calculation of the number average molecular weight is software-based. Baseline points and evaluation limits are defined in accordance with DIN 55672 Part 1 valid on the filing date of this patent application.
  • composition according to the invention preferably contains at least one silane-functional prepolymer containing at least one alkoxysilane group (preferably at least two alkoxysilane groups) of the general formula (I)
  • R 1 is an alkyl group having 1-8 C atoms
  • R 2 is an alkyl group having 2 to 12 C atoms
  • R 3 is a linear or branched, optionally cyclic, alkylene group having 2 to 12 C atoms, optionally with aromatic moieties, and optionally with one or more heteroatoms
  • a is a value of 1 or 2 or 3.
  • * in formula (I) stands for a free valency of the residue / structural fragment marked thereby, to which the prepolymer binds.
  • R 1 of the formula (I) is a methyl group or an ethyl group, particularly preferably a methyl group.
  • R 2 of the formula (I) for each radical O - of the formula (I) is independently a methyl group or an ethyl group, particularly preferably an ethyl group.
  • the alkoxy radicals of the alkoxy group of the silane-functional prepolymer are selected from ethoxy and / or methoxy groups, in particular ethoxy groups.
  • R 3 of the formula (I) is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, in particular having 2 to 3 carbon atoms, particularly preferably propane-1,3-diyl.
  • At least at the terminus of the silane-functional prepolymer each binds an alkoxysilane group.
  • further alkoxysilane groups can be distributed over the polymer backbone and bound to the prepolymer.
  • silane-functional polyurethane prepolymers in which an alkoxysilane group (in particular of the formula (I)) in each case binds at the terminus.
  • Suitable silane-functionalized prepolymers are polyurethanes having at least one alkoxysilane group, polymeric polyisocyanates having at least one alkoxysilane group, polyether polyols having at least one alkoxysilane group, polyester polyols having at least one alkoxysilane group, polycarbonate polyols having at least one alkoxysilane group, polyacrylate polyols having at least one alkoxysilane group , Polymethacrylate polyols having at least one alkoxysilane group and polyurethane polyols having at least one Alkoxysi langrupp e.
  • composition according to the invention contains a compound having at least one hydrogen polyfluoride anion. This compound acts as a catalyst for crosslinking or
  • the silane-functional polymer is a silane-functional polyurethane prepolymer which is obtainable by reacting a silane which has at least one isocyanate-reactive group with a polyurethane polymer which has isocyanate groups (the latter also below: isocyanate-functional prepolymer).
  • This polyurethane prepolymer is prepared by the reaction of a compound having such cyanate-reactive groups or mixtures of such materials and polyisocyanates, the isocyanate groups being used in excess of the cyanate-reactive groups.
  • Useful polymeric polyols for the preparation of the prepolymers have a number average molecular weight M n of from 400 to 8000 g / mol, preferably from 400 to 6000 g / mol and more preferably from 400 to 3000 g / mol.
  • Their hydroxyl number is 22 to 400 mg KOH / g, preferably 30 to 300 mg KOH / g and particularly preferably 40 to 250 mg KOH / g and have an OH functionality of 1.5 to 6, preferably 1.7 to 5 and more preferably from 2.0 to 5 on.
  • Polyols for the preparation of the prepolymers are the organic polyhydroxyl compounds known in polyurethane coating technology, such as, for example, the conventional polyester polyols, polyacrylate polyols, polyurethane polyols, polycarbonate polyols, polyether polyols, polyester polyacrylate polyols and polyurethane polyacrylate polyol, polyurethane polyester polyols, polyurethane polyether polyols, polyurethane polycarbonate polyols, polyester polycarbonate polyols, phenol / formaldehyde resins , alone or in mixtures.
  • the conventional polyester polyols such as, for example, the conventional polyester polyols, polyacrylate polyols, polyurethane polyols, polycarbonate polyols, polyether polyols, polyester polyacrylate polyols and polyurethane polyacrylate polyol, polyurethane polyester polyols, polyurethane polyether polyols, polyure
  • polyesterpolyols Preference is given to polyesterpolyols, polyetherpolyols, polyacrylatepolyols or polycarbonatepolyols; polyetherpolyols, polyetherpolyols and polycarbonatepolyols are particularly preferred.
  • suitable polyether polyols are the polyaddition products of styrene oxides, ethylene oxide, propylene oxide, tetrahydrofuran, butylene oxide, epichlorohydrins, and their Mischadditions- and graft products, and the polyether polyols obtained by condensation of polyhydric alcohols or mixtures thereof and by alkoxylation of polyhydric alcohols, amines and amino alcohols called.
  • Suitable hydroxy-functional polyethers have OH functionalities of 1.5 to 6.0, preferably 1.8 to 3.0, OH numbers of 50 to 700, preferably 100 to 600 mg KOH / g solids and molecular weights M n of 106 to 4000 g / mol, preferably from 200 to 3500, such as alkoxylation of hydroxy-functional starter molecules such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, trimethylolpropane, glycerol, pentaerythritol, sorbitol or mixtures these and other hydroxy-functional compounds with propylene oxide or butylene oxide.
  • Preferred polyether components are polypropylene oxide polyols, polyethylene oxide polyols and polytetramethylene oxide polyols.
  • polyester polyols are the on are the known polycondensates of di- and optionally tri- and tetraols and di- and optionally tri- and tetracarboxylic acids or hydroxycarboxylic acids or lactones.
  • free polycarboxylic acids it is also possible to use the corresponding polycarboxylic acid anhydrides or corresponding polycarboxylic acid esters of lower alcohols for the preparation of the polyesters.
  • diols examples include ethylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, furthermore 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, butanediol (1,3), butanediol (1,4), hexanediol (l , 6) and isomers, neopentyl glycol or hydroxypivalic acid neo-pentylglycol ester, the latter three compounds being preferred.
  • polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, furthermore 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, butanediol (1,3), butanediol (1,4), hexanediol (l , 6) and isomers, neopentyl glycol or hydroxypivalic acid neo-pentylglycol este
  • polyols having a functionality of 3 may be used proportionally, for example trimethylolpropane, glycerol, erythritol, pentaerythritol, trimethylolbenzene or trishydroxyethyl isocyanurate.
  • Suitable dicarboxylic acids are, for example, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, glutaric acid, tetrachlorophthalic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, malonic acid, suberic acid, 2-methylsuccinic acid, 3, 3-diethylglutaric acid, 2, 2-dimethyl-succinic acid.
  • Anhydrides of these acids are also useful, as far as they exist.
  • anhydrides are encompassed by the term "acid”.
  • Monocarboxylic acids such as benzoic acid and hexanecarboxylic acid may also be used, provided that the average functionality of the polyol is> 2.
  • Saturated aliphatic or aromatic acids are preferred, such as adipic acid or isophthalic acid.
  • trimellitic acid may be mentioned here.
  • Hydroxycarboxylic acids which may be used as reactants in the preparation of a hydroxyl-terminated polyester polyol include hydroxycaproic acid, hydroxybutyric acid, hydroxydecanoic acid, hydroxystearic acid and the like.
  • Useful lactones include caprolactone, butyrolactone and homologs.
  • polyester polyols based on butanediol and / or neopentyl glycol and / or hexanediol with adipic acid and / or phthalic acid.
  • the candidate polycarbonate polyols are prepared by reaction of carbonic acid derivatives, e.g. Diphenyl carbonate, dimethyl carbonate or phosgene with diols available.
  • diols come e.g. Ethylene glycol, 1,2- and 1,3-propanediol, 1,3- and 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, neopentyl glycol, 1,4-bishydroxymethylcyclohexane, 2-methyl-1,3- propanediol, 2,2,4- Trimethylpentandiol- 1, 3, dipropylene glycol, polypropylene glycols, dibutylene glycol, polybutylene glycols, bisphenol A, tetrabromobisphenol A, but also lactone-modified diols in question.
  • the diol component contains from 40 to 100% by weight of 1,6-hexanediol and / or hexanediol derivatives, preferably those having, in addition to terminal OH groups, ether or ester groups, e.g. Products obtained by reacting 1 mole of hexanediol with at least 1 mole, preferably 1 to 2 moles of ⁇ -caprolactone or by etherification of hexanediol with itself to di- or Trihexylenglykol. Polyether-polycarbonate polyols can also be used.
  • polycarbonate polyols based on dimethyl carbonate and hexanediol and / or butanediol and / or ⁇ -caprolactone.
  • polycarbonate polyols based on dimethyl carbonate and hexanediol and / or ⁇ -caprolactone.
  • low molecular weight polyols in the molecular weight range from 62 to 400 g / mol for the preparation of the isocyanate-containing prepolymers.
  • Suitable low molecular weight polyols are short chain, i. 2 to 20 carbon atoms, aliphatic, araliphatic or cycloaliphatic diols or triols.
  • diols examples are ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 2-ethyl-2-butylpropanediol, trimethylpentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, positionally isomeric diethyloctanediol, 1,3-butylene glycol, cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,6-hexanediol, 1,2- and 1,4-cyclohexanediol, hydrogenated bisphenol A (2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane), 2,2-dimethyl-3-hydroxypropionic acid (2,2-dimethyl-3-
  • 1,4-butanediol 1,4-cyclohexanedimethanol and 1,6-hexanediol.
  • suitable triols are trimethylolethane, trimethylolpropane or glycerol, preference is given to trimethylolpropane.
  • the stated polyols can be used alone or in a mixture.
  • the above-mentioned isocyanate-reactive compounds can be reacted with all diisocyanates, aromatic as well as aliphatic before the actual prepolymerization to urethane-modified hydroxyl compounds.
  • Suitable isocyanate-containing components are aromatic, aliphatic and cycloaliphatic diisocyanates and mixtures thereof.
  • Suitable diisocyanates are compounds of the formula PIC (NCO) 2 having an average molecular weight below 400 g / mol, wherein PIC is a C6-C15 aromatic hydrocarbon radical, a C4-C12 aliphatic hydrocarbon radical or a cyclo-aliphatic Ce-Cn-carbon radical first, for example Diisocyanates from the series butane diisocyanate, 1,5-pentanediisocyanate (PDI), 1,6-hexanediisocyanate (hexamethylene diisocyanate, HDI), 4-isocyanatomethyl-1,8-octane diisocyanate (triisocyanatononane, TIN) 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) , 3,5,5-trimethyl-1-isocyanato-3-is
  • polymeric polyisocyanates mentioned below, as well as, for example, in the form of their derivatives such as urethanes, biurets, allophanates, uretdiones, isocyanurates and trimers and mixed forms of these derivatizations.
  • This urethanization can be accelerated by catalysis.
  • the person skilled in the known urethanization catalysts such as organotin compounds, Bismuthtagen, zinc compounds, titanium compounds, zirconium compounds or amine catalysts in question.
  • this catalyst component if used, in amounts of 0.001 wt .-% to 5.0 wt .-%, preferably 0.001 wt .-% to 0.1 wt .-% and particularly preferably 0.005 wt .-% to 0 , 05 wt .-% based on the solids content of the process product used.
  • the urethanization reaction is carried out at temperatures of 20 ° C to 200 ° C, preferably 40 ° C to 140 ° C and more preferably from 60 ° C to 120 ° C.
  • the reaction is continued until a (preferably complete) conversion of the isocyanate-reactive groups is achieved.
  • the course of the reaction is usefully monitored by checking the NCO content and is complete when the corresponding theoretical NCO content is reached and constant. This can be monitored by suitable measuring devices installed in the reaction vessel and / or by analyzes on samples taken. Suitable methods are known to the person skilled in the art. These are, for example, viscosity measurements, measurements of the NCO content, the refractive index, the OH content, gas chromatography (GC), nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), infrared spectroscopy (IR) and near near-infrared spectroscopy (NIR).
  • the NCO content of the mixture is determined titrimetrically.
  • the process is preferably carried out in a stirred reactor. If the conversion of polyisocyanate was not complete, unreacted polyisocyanate can be removed from the prepolymer by continuous distillation.
  • a continuous distillation process is understood here to mean a process in which only a respective subset of the prepolymer from the previously described process step is briefly exposed to an elevated temperature, while the amount not yet in the distillation process remains at a significantly lower temperature.
  • elevated temperature is to be understood as meaning the temperature required for the evaporation of the volatile constituents at a correspondingly selected pressure.
  • the distillation at a temperature of less than 170 ° C, more preferably 110 to 170 ° C, most preferably 125 to 145 ° C and at pressures of less than 20 mbar, more preferably less than 10 mbar, most preferably at 0.05 to 5 mbar.
  • the temperature of the prepolymer-containing reaction mixture not yet in the distillation process is preferably from 0 ° to 60 ° C., particularly preferably from 15 ° to 40 ° C. and very particularly preferably from 20 ° to 40 ° C.
  • the temperature increase between the distillation temperature and the temperature of the prepolymer-containing reaction mixture not yet in the distillation process is preferably at least 5 ° C., particularly preferably at least 15 ° C., very particularly preferably from 15 ° to 40 ° C.
  • the distillation is preferably conducted at such a rate that a volume increment of the polymer-containing reaction mixture to be distilled is subjected to the distillation temperature for less than 10 minutes, more preferably less than 5 minutes and then re-heated to the starting temperature of the pre-treatment by active cooling.
  • polymer-containing reaction mixture is brought before the distillation.
  • the T emp eraturb el treatment is carried out such that the temperature of the reaction mixture before distillation or the prepolymer after distillation relative to the distillation temperature used at least 5 ° C, more preferably at least 15 ° C, most preferably 15 ° to 40 ° C is higher.
  • Preferred continuous distillation techniques are short-path, falling-film and / or thin-film distillation (see, for example, Chemischetechnik, Wiley-VCH, Volume 1, 5th Edition, pages 333-334).
  • the continuous distillation technique used is preferably thin film distillation with the abovementioned parameters.
  • Another possibility is the provision of a silane-functionalized, polymeric polyisocyanate having at least one alkoxysilane group as a silane-functional prepolymer which is preferred according to the invention in the context of the second embodiment.
  • Said silane-functionalized polymeric polyisocyanates can be synthesized by the direct reaction of polymeric polyisocyanates with alkoxysilanes bearing an isocyanate-reactive group such as amino, mercapto or hydroxy.
  • Aromatic, aliphatic, aliphatic or cycloaliphatic polymeric polyisocyanates with an NCO functionality> 2 are used as suitable polymeric polyisocyanates.
  • These may also have iminooxadiazinedione, isocyanurate, uretdione, urethane, allophanate, biuret, urea, oxadiazinetrione, oxazolidinone, acylurea and / or carbodiimide structures.
  • Suitable diisocyanates for preparing the polymeric polyisocyanates are any diisocyanates which are obtainable by phosgenation or by phosgene-free processes, for example by thermal urethane cleavage, whose isocyanate groups are bonded via optionally branched aliphatic radicals to an optionally further substituted aromatic, such as preferably 1, 4-butane diisocyanate, 1 , 5-pentane diisocyanate (PDI), 1,6-hexane diisocyanate (hexamethylene diisocyanate, HDI), 4-isocyanatomethyl-1,8-octane diisocyanate (triisocyanatononane, TIN) 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), 3.5 , 5-trimethyl-1-so-cyano-3-cyanoatomethyl eye-lohexane (isophorone diisocyanate, IPDI), 2,4- and / or 2,
  • polymeric polyisocyanate components from the aforementioned diisocyanates by means of known per se modification reactions by reacting a portion of the original isocyanate present in the starting isocyanate groups to form polymeric Polyi so cyanatmol molecules, which consist of at least two Diso cyanatmolekülen.
  • Suitable such modification reactions are, for example, the customary processes for the catalytic oligomerization of isocyanates to form uretdione, isocyanurate, iminooxadiazinedione and / or oxadiazinetrione structures or for the biuretization of diisocyanates, as described, for example, in US Pat.
  • Laas et al. J. Prakt. Cham. 336, 1994, 185-200 in DE-A 1 670 666 and EP-A 0 798 299 are described by way of example.
  • silane-functionalized prepolymers for the preparation of inventive silane-functionalized prepolymers (in particular silane-functionalized prepolymers of the first and second embodiments) are well known to those skilled.
  • Formula I II means X identical or different alkoxy or alkyl radicals, which may also be bridged, but at least one alkoxy radical must be present on each Si atom, Q is a di functional linear or branched aliphatic radical and Z is an alkoxy radical 1 to 10 carbon atoms.
  • the use of such aspartic acid esters is preferred. Examples of particularly preferred aspartic acid esters are diethyl N- (3-triethoxysilylpropyl) aspartate, diethyl N- (3-triethoxysilylpropyl) aspartate and diethyl N- (3-dimethoxymethylsilylpropyl) aspartate. Very particular preference is given to the use of ⁇ ⁇ - (3-triethoxysilylpropyl) aspartic acid diethyl ester.
  • the ethoxysilane derivatives are preferred over the methoxy derivatives.
  • the alkoxysilyl group-containing prepolymers used according to the invention are prepared using isocyanate-reactive alkoxysilane compound by reacting isocyanate-functional prepolymer (preferably those of the first embodiment (isocyanate-functional polyurethane) or the second embodiment (polymeric polyisocyanates)) to the silane-terminated prepolymer by reaction with an isocyanate-reactive alkoxysilane compound.
  • isocyanate-functional prepolymer preferably those of the first embodiment (isocyanate-functional polyurethane) or the second embodiment (polymeric polyisocyanates)
  • Said reaction with isocyanate-reactive alkoxysilanes is carried out within a temperature range of 0 ° C to 150 ° C, preferably from 20 ° C to 120 ° C, the proportions are generally selected so that per mole of NCO groups used 0.8 to 1 , 3 moles of the isocyanate-reactive alkoxysilane compound are used, preferably 1.0 mole of isocyanate-reactive alkoxysilane compound per mole of NCO groups used.
  • the silane-functional prepolymer is a silane-functional prepolymer obtainable by the reaction of an isocyanatosilane with a polymer which has isocyanate-reactive functional end groups, in particular hydroxyl groups, mercapto groups and / or amino groups.
  • Preferred polymers which contain functional groups which are reactive toward isocyanate groups are the abovementioned polymeric polyols, very particularly polyether, polyester, polycarbonate and polyacrylate polyols, and also polyurethane polyols prepared from polyisocyanates and the stated polyols. It is also possible to use mixtures of all the stated polyols.
  • Isocyanate-functional alkoxysilane compounds are in principle suitable for all alkoxysilane-containing monoisocyanates having a molecular weight of from 140 g / mol to 500 g mol.
  • examples of such compounds are isocyanatomethyltrimethoxysilane, isocyanatomethyltriethoxysilane, (isocyanatomethyl) methyldimethoxysilane, (isocyanatomethyl) methyldiethoxysilane, 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropylmethyldimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane and 3-isocyanatopropylmethyldiethoxysilane.
  • Preferred here is the use of 3 -I so cyanatopropyltrimethoxy silane or 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, very particularly preferably the use of 3-iso cyanatopropyltri ethoxy silane.
  • isocyanate-functional silanes which have been prepared by reacting a diisocyanate with an amino or thiosilane, as described in US Pat. No. 4,146,585 or EP-A 1 136 495.
  • the reaction of the isocyanatosilanes with the polyols preferably used is carried out in the same manner as described above for the preparation of the isocyanate-containing prepolymer from the polyisocyanate component with the polyol component.
  • the ratio of the NCO groups of the isocyanatosilane to the isocyanate-reactive groups, preferably the hydroxyl groups of the polyols, is between 0.5: 1 and 1: 1, preferably between 0.75: 1 and 1: 1, very particularly preferably between 0 , 9: 1 and 1: 1.
  • the silane functional polymer is a silane functional polymer obtainable by a hydrosilylation reaction of double bond polymers, for example, poly (meth) acrylate polymers and polyether polymers, especially allyl terminated polyoxyalkylene polymers described, for example, in US 3,071,751 and US 6,207,766.
  • composition according to the invention comprises at least one compound having at least one hydrogen polyfluoride anion for the crosslinking of silane-functional prepolymers.
  • the compound having at least one hydrogen polyfluoride anion acts as a catalyst for crosslinking the alkoxysilane groups of the prepolymer.
  • the compound having at least one hydrogen polyfluoride anion is preferably selected from at least one compound of the group formed from adducts of at least one fluoride anion and hydrogen fluoride (hydrogen polyfluorides), more preferably selected from at least one adduct of at least one fluoride anion and hydrogen fluoride.
  • Hydrogen polyfluorides are sometimes commercially available or can be prepared in a simple manner and in any stoichiometry by mixing appropriate fluorides with the desired amount of HF.
  • Hydrogenpolyfluoride are unproblematic.
  • composition according to the invention contains as compound with at least one fluoride anion at least one compound of the general formula II.
  • M represents an equivalent of one or more cations optionally bearing a charge number equal to n as cationic charge and causes the electroneutrality of the compound of formula (II)
  • n stands for the number 1
  • m stands for a number from 1 to 5. It is inventively preferred if m according to formula (II) is a number from 1 to 5.
  • n is 1 and m is 1.
  • M is an equivalent of one or more cations that preserve the electroneutrality of the compound.
  • cations which may be used are alkali metal or alkaline earth metal cations and tetraalkylammonium and tetraalkylphosphonium compounds, the alkyl groups of the tetraalkylammonium or tetraalkylphosphonium groups preferably being linear or branched, optionally cyclic, alkylene groups composed of 2 to 12 C atoms , consist.
  • the composition according to the invention comprises at least one compound of the formula (II) in which M is a tetraalkylammonium or tetraalkylphosphonium or piperidinium-1-spiro-1'-pyrrolidinium ion, in particular a tetrabutylammonium or a tetrabutylphosphonium ion.
  • catalyst at least one compound of the formula (II-1): in which E is N or P, R is the same or different, optionally branched, optionally cyclic, optionally substituted (O, N, halogen) aliphatic, araliphatic and aromatic radicals each having 1 to 25 C atoms and m is: m is a number between 0 and 5, more preferably m is 0 or 1, most preferably m is 1.
  • catalysts compounds of formula (II-1) are used, wherein E is N and P, R is the same or different, optionally branched, optionally substituted (O, N, halogen) (cyclo) aliphatic and araliphatic radicals each having 1 to 20 C atoms and m is a number between 1 and 5, most preferably m is 1.
  • R is identical or different, optionally branched, aliphatic radicals each having 1 to 15 C-atoms, R 'is optionally branched, aliphatic radicals having 1 to 4 C-atoms and m is a number from 1 to 5, very particularly preferably m is 1.
  • Preferred compounds having at least one hydrogen polyfluoride anion are selected from at least one compound of the group which is formed from tetrabutylammonium hydro- gendifluoride, tetrabutylphosphonium hydrogendifluoride, piperidinium-1-spiro-1'-pyrrolidinium hydrogendifluorid.
  • the total amount of compound having at least one hydrogen polyfluoride anion on the composition according to the invention is from 0.1 to 10% by weight, preferably from 0.2 to 5% by weight and more preferably from 0.2 to 3% by weight.
  • the compound having at least one hydrogen polyfluoride anion may also be diluted with a solvent.
  • a solvent it is possible or in some cases even preferred to use mixtures of different compounds with at least one fluoride anion.
  • composition according to the invention when it is carried out as a coating agent, may additionally contain auxiliaries and / or additives known in coating technology, such as stabilizers, light stabilizers, fillers, pigments, matting agents, flame retardants, water scavengers, adhesion promoters, leveling agents or rheological aids. If necessary, conventional inorganic or organic colorants and / or effect pigments can also be present in the coating system in coating technology.
  • these aids are admixed with the inventive mixture of silane component and compound having at least one hydrogen polyfluoride anion (catalyst).
  • the amounts of these excipients may also be significantly lower and are determined by the intended application.
  • the amount of auxiliaries may be> 50%, based on the mixture of silane component and catalyst used, very low when used for example Topcoats.
  • the composition according to the invention may additionally contain solvents.
  • solvents examples include 2-ethylhexanol, acetone, 2-butanone, methyl isobutyl ketone, butyl acetate, ethyl acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate (MPA), 3-methoxy-1-butyl acetate, propylene-n-butyl ether, toluene, methyl ethyl ketone, xylene , 1,4-dioxane, diacetone alcohol, N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, methyl ethyl ketone, solvent naphtha (hydrocarbon mixture) or any mixtures of such solvents.
  • Preferred solvents here are the solvents customary in polyurethane chemistry, such as butyl acetate, ethyl acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate (MPA), 3-methoxy-1-butyl acetate, propylene-n-butyl ether, toluene, 2-butanone, xylene, 1,4-dioxane, ethyl ethyl ketone, N-methyl pyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylformamide, methyl ethyl ketone, solvent naphtha (hydrocarbon mixture) or any mixtures of such solvents.
  • solvents customary in polyurethane chemistry such as butyl acetate, ethyl acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate (MPA), 3-methoxy-1-butyl acetate, propylene-n-butyl ether, toluene, 2-butanone,
  • solvents such as butyl acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate (MPA), 3-methoxy-1-butyl acetate, ethyl acetate, propylene-n-butyl ether, methyl ethyl ketone, toluene, xylene, solvent naphtha (hydrocarbon mixture). as well as their mixtures.
  • MPA 1-methoxy-2-propyl acetate
  • 3-methoxy-1-butyl acetate 3-methoxy-1-butyl acetate
  • ethyl acetate propylene-n-butyl ether
  • methyl ethyl ketone propylene-n-butyl ether
  • toluene xylene
  • solvent naphtha hydrocarbon mixture
  • compositions of the invention can be used as coating agents, adhesives and sealants.
  • the formulations for coating can be used as a pigment-free system, i. be formulated as a clearcoat, as well as a pigmented system.
  • Pigment-free systems can be used as clearcoats, for example for the coating of metal surfaces in automotive finishing (automotive OEM and automotive refinishing).
  • Coating formulations with fillers and / or pigments can be used in the field of corrosion protection.
  • formulations of the systems according to the invention in pigmented form can also be used as adhesives or sealants.
  • the invention additionally relates to the use of a compound having at least one hydrogen polyfluoride anion, for crosslinking alkoxysilane-group-containing, in particular alkoxysilane-terminated polymers with moisture, more particularly for crosslinking ethoxy silane groups.
  • Preferred polymers and preferred compounds having at least one hydrogen polyfluoride anion are those defined in the first subject of the invention (vide supra).
  • a further subject of the invention is a method for bonding, sealing or coating a substrate, comprising a step in which a composition of the first subject of the invention is applied to a substrate and containing a further step in which the composition applied to the substrate in the presence of Moisture is cured by crosslinking of the silane-functional prepolymer.
  • composition of the first subject of the invention prior to application to the substrate by mixing i) at least one catalyst composition containing at least one compound having at least one Hydrogenpolyfluoridanion and ii) at least one prepolymer containing at least one silane-functional prepolymer having at least one Alkoxysilan interven will be produced.
  • Said catalyst composition and prepolymer composition preferably contain said fluoride compound or said prepolymer, each in its own carrier.
  • the carrier comprises at least one solvent or dispersant.
  • the application of the composition according to the invention of the first subject of the invention can by all the usual application methods, such as. As spraying, knife coating, brushing, pouring, dipping, watering, trickling or rolling done.
  • the substrate to be coated can rest as such, wherein the application device or -anläge is moved.
  • the substrate to be coated can also be moved, with the application system resting relative to the substrate or being moved in a suitable manner.
  • the curing of the applied composition according to the invention can take place after a certain rest period. This rest period is used for example for the course and degassing of the paint layers or for the evaporation of volatile components such as solvents.
  • the rest period can be supported and / or shortened by the application of elevated temperatures and / or reduced air humidity.
  • the thermal curing of the formulation is carried out by methods such as heating in a convection oven or irradiation with IR lamps. Here, the thermal curing can also be done gradually.
  • Another preferred curing method is near infrared
  • the thermal curing is carried out at a temperature of 25 ° C to 200 ° C, preferably at a temperature of 25 ° C to 100 ° C, more preferably at a temperature of 25 ° C to 80 ° C.
  • the time of this curing can vary between 1 min and 24 h, depending on the application and temperature, especially at temperatures ⁇ 40 ° C, even longer curing times come into question.
  • Substrates that can be coated or glued or sealed are metal, concrete, ceramic, Hol /. Paper, textile or plastic.
  • the application temperature is preferably ⁇ 100 ° C due to the active catalyst.
  • a further subject of the invention is therefore a kit-of-parts comprising in a first container at least one compound having at least one fluoride anion (in particular a catalyst composition comprising at least one compound having at least one hydrogen polyfluoride anion and separately in a second container at least one silane-functional prepolymer having at least an alkoxysilane group (in particular a prepolymer composition comprising at least one silane-functional prepolymer having at least one alkoxysilane group).
  • the features characterized as preferred for the first subject of the invention, in particular the said prepolymer and the said compound having at least one fluorine anion, are also preferred for the other subjects of the invention.
  • the flow times were determined in accordance with DIN EN ISO 2431 ("Determination of the flow time with flow cups”).
  • the drying times (Tl, T3 and T4) were determined in accordance with DIN EN ISO 9117-5 (Drying test Part 5: Modified Bandow-Wolff process).
  • the silane-terminated prepolymer of Example 1 was admixed with a proportion of catalyst (wt .-% with respect to the amount of STP) and geräkelt with a 120 ⁇ doctor blade on a dry glass plate.
  • the silane-terminated prepolymer was further diluted with solvent 1-methoxypropyl-2-acetate.
  • the glass plate was stored in a climatic chamber at 23 ° C and 50% relative humidity. After the times listed in Table 1 below, the coating is tested for curing. For this purpose, the hardness was examined with a pendulum damping device (according to König). A slow pendulum damping in seconds, d. H. a high value in seconds means progressive hardening of the silane.
  • Catalyst 1 Tetrabutylammonium hydrogen difluoride 70% in isopropanol
  • Catalyst 2 Tetrabutlyammonium hydrogen difluoride 70% in 2-ethylhexanol
  • Catalyst 3 Tetrabutylammonium hydrogen difluoride (50% in methylene chloride, Sigma Aldrich)
  • Example 3 Preparation of STP 2 In a flask with thermometer, KPC i stirrer. Reflux cooler and dropping funnel were under
  • the silane-terminated prepolymer of Example 2 was admixed with a proportion of catalyst (wt .-% with respect to the amount of STP) and with a 120 ⁇ doctor on a dry glass plate geräkelt.
  • the silane-terminated prepolymer was further diluted with solvent 1-methoxypropyl-2-acetate.
  • the glass plate was stored in a climatic chamber at 23 ° C and 50% relative humidity. After the times given in Table 1 below, the coating was tested for cure. For this purpose, the hardness was examined with a pendulum damping device (according to König). A slow pendulum damping in seconds, d. H. a high value in seconds means progressive hardening of the silane.
  • Catalyst 1 Tetrabutylphosphonium hydrogen difluoride 70% in isopropanol (inventive)
  • Catalyst 2 piperidinium 1-spiro-1'-pyrrolidinium hydrogen difluoride in 2-ethylhexanol (inventive)
  • Catalyst 3 Tetrabutylphosphonium hydrogen difluoride 70% in 2-ethylhexanol (inventive)
  • Catalyst 4 Tetrabutylammonium hydrogen difluoride (50% in methylene chloride, Sigma Aldrich)
  • Catalyst 5 30 2.0 10 32 89
  • the inventive catalysts 1 -4 based on the Hydrogengendifluoridanions show a much higher catalytic activity than the Fluoridanion 5.
  • the achieved pendulum hardness of the coatings are with the inventive Hydrogengendifluoriden significantly higher than those of the fluoride anion.
  • EXAMPLE 8 Preparation of STP 6 222.3 g of isophorone diisocyanate (1.0 mol) were initially introduced into a flask with thermometer, KPG stirrer, reflux condenser and dropping funnel under nitrogen atmosphere at 83.degree. At this temperature 75.3 g of 2,2,4-trimethyl-l, 3-pentanediol (97%, 0.5 mol) were added within 1 hour. After a reaction time of 3.25 hours at 84 ° C and 6 hours at 104 ° C, the NCO content had dropped to 14.1 wt .-%. The reaction was then cooled to 50 ° C and diluted with 309.0 g of 1-methoxypropyl 2-acetate (MPA).
  • MPA 1-methoxypropyl 2-acetate
  • Example 12 Testing of Catalyst 1 of Example 4 with Various STPs
  • the silane-terminated prepolymers of Example 3-8 were diluted, if necessary, with MPA to a polymer content of 70% by weight, then with a proportion of catalyst 1 (% by weight in%) Reference to the amount of ST) and laced with a 120 ⁇ squeegee on a dry glass plate.
  • the silane-terminated prepolymer was further diluted with solvent 1 -methoxypropyl-2-acetate.
  • the glass plate was stored in a climatic chamber at 23 ° C and 50% relative humidity. After the times given in Table 1 below, the coating was tested for cure. The hardness was examined with a pendulum damping device (König). A slow pendulum damping in seconds, ie a high value in seconds, means a progressive hardening of the silane.
  • Table 3 Testing STPs 3-8 with Catalyst 1

Abstract

The present invention relates to curable compositions containing at least one silane-functional prepolymer with at least one alkoxysilane group and at least one compound with at least one hydrogen-polyfluoride anion. The compositions can be used as coatings, sealants and adhesives.

Description

Härtbare Zusammensetzungen auf Basis von Alkoxvsilangruppen-haltigen Prepolymeren  Curable compositions based on alkoxysilane-containing prepolymers
Die vorliegende Erfindung betrifft härtbare Zusammensetzungen auf Basis von Alkoxysilangrup- pen-haltigen Prepolymeren, eine neue Klasse von Katalysatoren für die Vernetzung von Alkoxy- silangruppen-haltigen Prepolymeren, sowie Beschichtungen, Dichtstoffe und Klebstoffe enthaltend silanfunktionelle Prepolymere mit Alkoxysilangruppen, vorzugsweise Ethoxysilangruppen, und besagte Katalysatoren zur Aushärtung. The present invention relates to curable compositions based on alkoxysilane group-containing prepolymers, a new class of catalysts for the crosslinking of alkoxy silane-containing prepolymers, and coatings, sealants and adhesives containing silane-functional prepolymers with alkoxysilane, preferably ethoxysilane, and said catalysts for curing.
Zusammensetzungen auf Basis silanfunktioneller Polymere (insbesondere silanterminierte Prepolymere oder STPs) und deren Verwendung als Klebstoffe, Dichtstoffe und Beschichtungen sind seit längerem bekannt. Der Vernetzungsmechanismus dieser Silane erfolgt über einen zweistufigen Prozess: Als erstes wird durch umgebende Luftfeuchtigkeit eine Alkoxysilangruppe zu einer Hydroxysilangruppe hydrolsiert. Diese Hydroxysilangruppe kann in einem zweiten Schritt mit einer Alkoxysilangruppe oder einer zweiten Hydroxysilangruppe kondensieren. Nach vollständiger Hydrolyse bildet sich ein Netzwerk aus Siloxangruppen. Compositions based on silane-functional polymers (in particular silane-terminated prepolymers or STPs) and their use as adhesives, sealants and coatings have been known for some time. The crosslinking mechanism of these silanes occurs through a two-step process: First, an ambient alkoxysilane hydrolyzing an alkoxysilane group into a hydroxysilane group. This hydroxysilane group may condense in a second step with an alkoxysilane group or a second hydroxysilane group. After complete hydrolysis, a network of siloxane groups is formed.
Als silanfunktionelle Polymere kommen dabei Polymere zum Einsatz, welche mit verschiedenen feuchtigkeitsreaktiven Silangruppen versehen sind. Siehe hierzu beispielsweise F. D. Osterholtz und E. R. Pohl, J. Adhesion Sei. Technol. Vol 6, No 1 , Seiten 127 - 149 (1992) und die Offenlegungsschriften WO 2013/174940, DE 10 2005 045 228 und EP 2 813 528. As silane-functional polymers thereby polymers are used, which are provided with different moisture-reactive silane groups. See, for example, F.D. Osterholtz and E.R. Pohl, J. Adhesion Sci. Technol. Vol 6, No 1, pages 127-149 (1992) and the publications WO 2013/174940, DE 10 2005 045 228 and EP 2 813 528.
Unter einer„Silangruppe" wird eine chemische Gruppe verstanden, die ein Siliziumatom umfasst, welches einerseits mindestens eine kovalente Silizium-Kohlenstoffbindung besitzt und welches andererseits nicht über ein Sauerstoffatom mit einem weiteren Siliziumatom verknüpft ist.A "silane group" is understood as meaning a chemical group which comprises a silicon atom which on the one hand has at least one covalent silicon-carbon bond and which, on the other hand, is not linked via an oxygen atom to another silicon atom.
Gruppen, die mindestens zwei Siliziumatome enthalten, welche über ein Sauerstoffatom miteinander verknüpft sind, d.h. ein (Si-O-Si)-Strukturfragment enthalten, sind Siloxangruppen. Groups containing at least two silicon atoms which are linked together via an oxygen atom, i. contain a (Si-O-Si) structural fragment are siloxane groups.
Wesentliches Kriterium für die Auswahl der Alkoxysilangruppen ist die Reaktivität dieser Gruppen, weil durch die Reaktivität dieser Silangruppen die Aushärtungsgeschwindigkeit derAn essential criterion for the selection of the alkoxysilane groups is the reactivity of these groups, because due to the reactivity of these silane groups, the curing rate of the
Zusammensetzung maßgeblich beeinflusst wird. Composition is significantly influenced.
Technisch verfügbar sind Methoxy- und Ethoxysilane. Vor allem die Methoxysilane werden für die Herstellung und Verwendung silanfunktioneller Polymere, insbesondere silanterminierter Prepolymere, als Beschichtung oder Klebstoff verwendet. Technically available are methoxy and ethoxysilanes. In particular, the methoxysilanes are used for the preparation and use of silane-functional polymers, in particular silane-terminated prepolymers, as a coating or adhesive.
Für die Synthese von polyurethanbasierten, silanfunktionellen Polymeren, insbesondere von poly- urethanbasierten, silanterminierten Prepolymeren, gibt es mehrere Möglichkeiten: Einmal kann einThere are several possibilities for the synthesis of polyurethane-based, silane-functional polymers, in particular of polyurethane-based, silane-terminated prepolymers
Alkoxysilan über eine isoeyanatreaktive Gruppe als funktionelle Gruppe, wie Hydroxy, Amino oder Mercapto, an ein isocyanathaltiges Polyurethan (pre)polym er gebunden werden. Alternativ kann ein isocyanatfunktionelles Alkoxysilan an ein Polymer gebunden werden, welches eine iso- cyanatreaktive Gruppe wie beispielsweise Hydroxy, Amino oder M er capto trägt. Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von silanterminierten (Pre)polymeren ist die Hydrosilylierung von Doppelbindungen. Alkoxysilane via an isoeyanatreaktive group as a functional group, such as hydroxy, amino or mercapto, to an isocyanate-containing polyurethane (pre) polym er he be bound. Alternatively, an isocyanate-functional alkoxysilane can be bound to a polymer which has an iso cyanate-reactive group such as hydroxy, amino or m capto carries. Another possibility for the preparation of silane-terminated (pre) polymers is the hydrosilylation of double bonds.
Darüber hinaus gibt es noch weitere Möglichkeiten zur Herstellung von alkoxysilanhaltigen Pre- polymeren. So kann man auch polymere Polyisocyanate, die durch Oligomerisierung von monomeren Diisocyanaten hergestellt werden, mit einem Alkoxysilan, welches eine isocyanatreaktive Gruppe enthält umsetzen. In addition, there are other possibilities for the production of alkoxysilane-containing prepolymers. Thus, it is also possible to react polymeric polyisocyanates, which are prepared by oligomerization of monomeric diisocyanates, with an alkoxysilane containing an isocyanate-reactive group.
Alkoxysilangruppenhaltige Prepolymere können auch durch Polymerisierung von Epoxiden enthalten werden, dadurch dass in der Reaktionsmischung Epoxide enthalten sind, die Alkoxysilan- gruppen umfassen. In der EP 2 093 244 wird ein Verfahren beschrieben, mit dessen Hilfe aus Epoxiden (wie beispielsweise Propylenoxid und Alkoxysilan-haltigen Epoxiden) Alkoxysilan- gruppen-haltige Polyether hergestellt werden. Die Alkoxysilangruppen können in besagtem Polyether beliebig blockartig aneinandergereiht oder statistisch in die modifizierte Polymerkette eingebaut sein. Siehe hierzu insbesondere die Beispiele 1 -4 dieser Druckschrift. Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Prepolymeren sind die Alkoxysilane nicht nur an den Termini der Ketten angebunden. Die Publikationen DE 10 2010 038 768, DE 10 2010 038 774 und DE 10 2011 006 313 offenbaren Weiterentwicklungen der Alkoxysilangruppen-haltigen Polyether gemäß Verfahren der EP 2 093 244. in der DE 10 2010 038 768 und DE 10 2010 038 774 werden Möglichkeiten beschrieben, die ter- minalen OH-Gruppen dieser Alkoxysilanpolyether so zu stabilisieren oder zu blockieren, dass keine unerwünschte Kondensation dieser OH-Gruppen mit den Alkoxysilanen stattfinden können. Die diesen Patentanmeldungen zugrundeliegenden Alkoxysilanpolyether werden gemäß dem in der EP 2 093 244 zugrundeliegenden Verfahren hergestellt und an der terminalen OH-Gruppe verändert. Gemäß technischer Lehre der Patentschrift DE 10 2011 006 313 werden längerkettige Polyether als in den drei zuvor genannten Druckschriften als Startmoleküle verwendet, ansonsten basiert die Synthese der beschriebenen Polymere ebenfalls auf der Lehre der EP 2 093 244. Alkoxysilane-containing prepolymers can also be obtained by polymerization of epoxides, characterized in that the reaction mixture contains epoxides which comprise alkoxysilane groups. EP 2 093 244 describes a process by means of which epoxides (such as, for example, propylene oxide and alkoxysilane-containing epoxides) alkoxysilane-containing polyethers are prepared. The alkoxysilane groups can be lined up in any desired block-like manner in said polyether or can be randomly incorporated into the modified polymer chain. See especially Examples 1-4 of this document. In contrast to the prepolymers described above, the alkoxysilanes are not only attached to the termini of the chains. The publications DE 10 2010 038 768, DE 10 2010 038 774 and DE 10 2011 006 313 disclose further developments of the alkoxysilane-containing polyethers according to the process of EP 2 093 244. DE 10 2010 038 768 and DE 10 2010 038 774 describe possibilities to stabilize or block the terminal OH groups of these alkoxysilane polyethers so that no undesired condensation of these OH groups with the alkoxysilanes can take place. The alkoxysilane polyethers on which these patent applications are based are prepared in accordance with the process underlying EP 2 093 244 and modified at the terminal OH group. According to the technical teaching of the patent DE 10 2011 006 313, longer-chain polyethers are used as starting molecules in the three aforementioned publications, otherwise the synthesis of the described polymers is likewise based on the teaching of EP 2 093 244.
Eine weitere Möglichkeit, alkoxysilanhaltige Polymere herzustellen, basiert auf der Umsetzung ungesättigter Verbindungen. Einmal kann man eine polymere Verbindung mit ungesättigten Gruppen mit einem Hydrosilan im Rahmen einer Hydrosilylierung der Doppelbindung umsetzen.Another possibility for producing alkoxysilane-containing polymers is based on the reaction of unsaturated compounds. Once, one can react a polymeric compound with unsaturated groups with a hydrosilane as part of a hydrosilylation of the double bond.
Eine weitere Möglichkeit ist die Copolymerisation von ungesättigten Monomeren mit C=C- Doppelbindungen mit solchen Monomeren mit polymeri si erbaren C=C-Doppelbindungen, die eine Alkoxysilangruppe tragen. Zur Diskussion dieser beiden Möglichkeiten siehe US 4 368 297, Spalte 3, Zeilen 37-42. In der US 4368 297 wird gemäß Beispiel 1 die Hydrosilylierung eines Allylgruppen-haltigen Acrylatpolymers mit Methyldimethoxysilan beschrieben. Die Beispiele 6 und 7 offenbaren die radikalische Polymerisation ungesättigter momomerer Verbindungen ohne Alkoxysilanrest (Methacrylatverbindungen und Maleinsäureanhydrid) in Gegenwart von Anteilen Alkoxysilan-haltiger Methacrylatverbindungen. Die US 5 886 1 25 beschreibt die Copolymerisie- rung von Hydro xypropylmethacrylat, einem ungesättigten silanfreien Monomer, und Vinyltrimeth- oxysilan. In der WO 00/55229 werden ebenfalls für Alkoxysilan-haltige Polymere aus ungesättigten Monomeren Beispiele genannt. Die Synthese des Silanpolymers 1 (Seite 15, Zeile 25) erfolgt durch radikalische Polymerisation von Styrol, Isobornylmethacrylat und zwei weiteren silanfreien Monomeren, mit Methacroyloxypropyltrimethoxysilan. Ähnliche Produkte aus silan- freien Acrylaten, Styrol und Vinylsilan werden in WO 03/078486 in den Beispielen 1 -1 1 beschrieben. In EP 2 01 1 834 beschreibt Beispiel 1 die Hydro silyli erung eines Allylgruppen-haltigen Polymers mit Trimethoxysilan. Another possibility is the copolymerization of unsaturated monomers having C =C double bonds with those monomers having polymerizable C =C double bonds which carry an alkoxysilane group. For discussion of these two options see US 4,368,297, column 3, lines 37-42. In US 4368 297 according to Example 1, the hydrosilylation of a Allylgruppen-containing acrylate polymer with methyldimethoxysilane described. Examples 6 and 7 disclose the radical polymerization of unsaturated monomeric compounds without alkoxysilane radical (methacrylate compounds and maleic anhydride) in the presence of proportions of alkoxysilane-containing methacrylate compounds. No. 5,886,125 describes the copolymerization of hydroxypropyl methacrylate, an unsaturated silane-free monomer, and vinyltrimethoxysilane. In WO 00/55229 examples of alkoxysilane-containing polymers of unsaturated monomers are also mentioned. The synthesis of the silane polymer 1 (page 15, line 25) is carried out by radical polymerization of styrene, isobornyl methacrylate and two other silane-free monomers, with methacroyloxypropyltrimethoxysilane. Similar products of silane-free acrylates, styrene and vinylsilane are described in WO 01/078486 in Examples 1-11. In EP 2 01 1 834, Example 1 describes the hydro silyli tion of an allyl group-containing polymer with trimethoxysilane.
Das Polymerrückgrat ist aber nicht allein auf die oben beschriebenen Gruppen (Poly- urethan(pre)polymere, polymere Polyisocyanate, Epoxid- und C=C'-( i ruppen-hal! ige Polymere beschränkt. Darüber hinaus sind auch viele andere Gruppen denkbar, wie sie in der EP 2 01 1 834 in Spalte [016] genannt sind. However, the polymer backbone is not limited to the above-described groups (polyurethane (pre) polymers, polymeric polyisocyanates, epoxide polymers and C =C ' -hydrocarbon-containing polymers.) In addition, many other groups are also conceivable. as mentioned in EP 2 01 1 834 in column [016].
Aus dem Stand der Technik bekannte Prepolymere enthalten mindestens einen Alkoxysilylrest als Silanfunktionalität. Alkoxysilylreste können je nach enthaltenem Alkoxyrest und je nach Anbin- dung als Silanfunktionalität unterschiedlich reaktiv sein. Befindet sich eine Methylengruppe zwischen der funktionellen Gruppe und dem Alkoxysilylrest und bindet diese Methylengruppe an das Siliziumatom des Alkoxysilylrests, spricht man von alpha- Alkoxysilanen. Befinden sich zwischen der funktionellen Gruppe und dem Siliziumatom des Alkoxysilylrests drei Methylengruppen (d.h. 1,3-Propandiyl) und binden an das Siliziumatom, spricht man von einem gamma-Alkoxysilan. Die alpha- Silane sind besonders reaktiv, allerdings auch häufig so reaktiv, dass sich diese Materialien nur schwer verarbeiten lassen. Darüber hinaus sind sie aufwendig herzustellen, teuer und kommerziell nicht sehr breit verfügbar. Prepolymers known from the prior art contain at least one alkoxysilyl radical as silane functionality. Depending on the alkoxy radical contained and depending on the attachment, alkoxysilyl radicals can be differently reactive as the silane functionality. If a methylene group is located between the functional group and the alkoxysilyl radical and binds this methylene group to the silicon atom of the alkoxysilyl radical, this is referred to as alpha-alkoxysilanes. If there are three methylene groups (i.e., 1,3-propanediyl) between the functional group and the silicon atom of the alkoxysilyl group and bind to the silicon atom, this is called a gamma-alkoxysilane. The alpha-silanes are particularly reactive, but often so reactive that these materials are difficult to process. In addition, they are expensive to produce, expensive and not very widely available commercially.
Bei den wesentlich breiter verfügbaren gamma-Silanen sind die Methoxysilane deutlich reaktiver als die Ethoxysilane. Der Nachteil des Einsatzes von Methoxysilan-funktionalisierten Polymeren ist, dass sie bei der Vernetzung mit Wasser Methanol freisetzen. Methanol und seine Metaboliten sind für den Menschen giftig und können zu unerwünschten Wirkungen führen. Die gamma- Ethoxysilane sind gegenüber den Methoxysilanen bevorzugt, sind aber in ihrer Reaktivität sehr langsam. Dadurch lassen sich diese Materialien sehr häufig technisch nicht einsetzen, besonders dann, wenn eine Vernetzung bis zum Grad der B erührtrockenheit innerhalb weniger Stunden benö- tigt wird. Die bekannten, in der Literatur beschriebenen Katalysatorsysteme sind gerade für die Härtung der gamma-Ethoxysilane nicht geeignet, weil die Härtungsgeschwindigkeit trotz Verwendung bekannter Katalysatorsysteme häufig nicht ausreichend schnell ist. Daher gibt es weiterhin Bedarf zur Entwicklung neuer Katalysatorsysteme zur beschleunigten Härtung von Alkoxysilan- basierten Polymeren, besonders für die Härtung von Ethoxysilan-funktionalisierten Polymeren, insbesondere von Ethoxysilan-funktionalisierten STPs. For the much wider available gamma-silanes, the methoxysilanes are much more reactive than the ethoxysilanes. The disadvantage of using methoxysilane-functionalized polymers is that they release methanol when crosslinked with water. Methanol and its metabolites are toxic to humans and may cause undesirable effects. The gamma-ethoxysilanes are preferred over the methoxysilanes, but are very slow in their reactivity. As a result, these materials can very often not be used technically, especially when crosslinking to the degree of dry air is required within a few hours. is taken. The known catalyst systems described in the literature are not suitable for the curing of the gamma-ethoxysilanes, because the curing rate is often not sufficiently fast despite the use of known catalyst systems. Thus, there remains a need to develop new catalyst systems for the accelerated curing of alkoxysilane-based polymers, particularly for the curing of ethoxysilane-functionalized polymers, especially ethoxysilane-functionalized STPs.
Katalysatoren für die beschleunigte Hydrolyse und Kondensation von Alkoxysilangruppen sind zahlreich bekannt. Die Reaktion kann durch Säuren, Basen, organische Zinnverbindungen, Aminen, Titan-, Zirkon-, Aluminium-, Zink-, Phosphor oder Bismuthverbindungen katalysiert werden. Siehe hierzu beispielsweise F. D. Osterholtz und E. R. Pohl, J. Adhesion Sei. Technol. Vol 6, No 1, Seiten 127 - 149 (1992) und die Offenlegungsschriften WO 2013/174940, DE 10 2005 045 228 und EP 2 813 528. Diese Katalysatoren sind in der Vergangenheit überwiegend für die Vernetzung von gamma-Methoxysilanen eingesetzt worden. Catalysts for the accelerated hydrolysis and condensation of alkoxysilane groups are well known. The reaction can be catalyzed by acids, bases, organic tin compounds, amines, titanium, zirconium, aluminum, zinc, phosphorus or bismuth compounds. See, for example, F.D. Osterholtz and E.R. Pohl, J. Adhesion Sci. Technol. Vol 6, No 1, pages 127-149 (1992) and the published patent applications WO 2013/174940, DE 10 2005 045 228 and EP 2 813 528. These catalysts have been used in the past predominantly for the crosslinking of gamma-methoxysilanes.
Anionen wie Alkoxid oder Hydroxid sind bekannte Katalysatoren für die Vernetzung von Alkoxy- silanen. Anions such as alkoxide or hydroxide are known catalysts for the crosslinking of alkoxy silanes.
Pierre und Pajonk, Chem. Rev. 2002, 102, 4243 erwähnen die katalytische Wirkung von Fluoridionen zur Herstellung von Aerogelen aus Tetraethoxysilanen. Die Betrachtung bezieht sich auf Tetraalkoxysilan. Die Wirkung der Fluoridanionen auf die Härtung von Beschichtungen, sowie von Klebstoffen, die jeweils überwiegend silanfunktionalisierte (Pre)polymere, insbesondere P lv- urethan-haltige silanfunktionalisierte (Pre)polymere, enthalten, wird nicht erwähnt. Im Gegensatz zu Tetraethoxysilan enthalten solche silanfunktionalisierte (Pre)polymeren neben Si-O-Bindungen auch noch Si-C-Bindungen. Die Fluoridionenkatalyse in der zitierten Literatur steht nicht im Zusammenhang mit Härtungsprozessen von Beschichtungen oder Klebestellen mit umgebender Luftfeuchtigkeit. Weiterhin findet sich in keiner dieser Vorveröffentlichungen ein Verweis auf den vorteilhaften Einsatz von Hydrogenpolyfluoriden, d.h. Addukten von Fluorwasserstoff (HF) und Fluoridionen, zur Silanhärtung. Pierre and Pajonk, Chem. Rev. 2002, 102, 4243 mention the catalytic action of fluoride ions for the preparation of aerogels from tetraethoxysilanes. The consideration refers to tetraalkoxysilane. The effect of the fluoride anions on the curing of coatings, as well as adhesives, each containing predominantly silane-functionalized (pre) polymers, in particular polyurethane-containing silane-functionalized (pre) polymers, is not mentioned. In contrast to tetraethoxysilane, such silane-functionalized (pre) polymers also contain Si-C bonds in addition to Si-O bonds. The fluoride ion catalysis in the cited literature is not related to curing processes of coatings or splices with ambient humidity. Furthermore, there is no reference in any of these prior publications to the advantageous use of hydrogen polyfluorides, i. Adducts of hydrogen fluoride (HF) and fluoride ions, for silane hardening.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Zusammensetzungen auf Basis silanfunktionali- sierter (insbesondere silanterminierter) Polymere bzw. entsprechender Prepolymere zur Verfügung zu stellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwinden und eine schnelle Aushär- tung, vorzugsweise ohne die Freisetzung von Methanol, ermöglicht. The object of the present invention is therefore to provide compositions based on silane-functionalized (in particular silane-terminated) polymers or corresponding prepolymers which overcome the disadvantages of the prior art and rapid curing, preferably without the release of methanol, allows.
Es wurde nun gefunden, dass als erster Erfindungsgegenstand Zusammensetzungen, enthaltend mindestens ein silanfunktionelles Prepolymer mit mindestens einer Alkoxysilan-Gruppe (bevorzugt mindestens zwei Alkoxysilan-Gruppen) und mindestens eine Verbindung, enthaltend mindestens ein Hydrogenpolyfluoridanion, diese Aufgabe lösen. Die Kombination von Alkoxysilangruppen- haltigen Prepolymeren (insbesondere von Alkoxysilangruppen-terminierten Prepolymeren) mit einer Hydrogenpolyfluoridanionen-Quelle als Katalysator führt zu Beschichtungs- und Klebstoff- und Dichtungssystemen, die sehr schnell aushärten. Besonders überraschend ist die Tatsache, dass sich hiermit auch Ethoxysilan-haltige Prepolymere sehr schnell aushärten lassen. Wie in dieser Anmeldung verwendet, soll der Begriff "aliphatisch" für gegebenenfalls substituierte, lineare oder verzweigte, Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppen stehen, in denen nicht benachbarte Methylengruppen (-CH2-) durch Heteroatome, wie insbesondere Sauerstoff und Schwefel, oder durch sekundäre Aminogruppen ersetzt sein können. It has now been found that, as a first subject of the invention, compositions comprising at least one silane-functional prepolymer having at least one alkoxysilane group (preferably at least two alkoxysilane groups) and at least one compound containing at least one hydrogen polyfluoride anion accomplish this task. The combination of alkoxysilane group containing prepolymers (especially of alkoxysilane-terminated prepolymers) with a hydrogen polyfluoride anion as a catalyst leads to coating and adhesive and sealing systems that cure very quickly. Particularly surprising is the fact that hereby also ethoxysilane-containing prepolymers can cure very quickly. As used in this application, the term "aliphatic" is intended to mean optionally substituted, linear or branched, alkyl, alkenyl and alkynyl groups in which non-adjacent methylene groups (-CH 2 -) are substituted by heteroatoms, such as in particular oxygen and sulfur, or may be replaced by secondary amino groups.
Wie in dieser Anmeldung verwendet, soll der Begriff "alizyklisch" oder "cycloaliphatisch" für, gegebenenfalls substitutierte, carbozyklische oder heterozyklische Verbindungen stehen, die nicht zu den aromatischen Verbindungen gehören, wie beispielsweise Zykloalkane, Zykloalkene oder Oxa-, Thia-, Aza- oder Thiazazykloalkane. Spezielle Beispiele hierfür sind Cyclohexylgruppen, Cyclopentylgruppen, sowie deren durch ein oder zwei - oder O-Atome unterbrochene Derivate w e z.B. Pyrimidin, Pyrazin, Tetrahydropyran oder T etr ahy dro für an . Weitere Beispiele für alizyk- lische Gruppen sind Polyisocyanate mit Ringstrukturen wie z.B. Iminooxadiazindion-, Oxadiazin- trion, Oxazolidinon-, Allophanat-, zyklischen Isocyanurat-, zyklischen Uretdion-, zyklischen Ure- than-, zyklischen Biuret-, zyklischen Harnstoff-, Acylharnstoff- und/oder Carbodiimid- Strukturen . As used in this application, the term "alicyclic" or "cycloaliphatic" is intended to mean optionally substituted, carbocyclic or heterocyclic compounds which do not belong to the aromatic compounds, such as, for example, cycloalkanes, cycloalkenes or oxa-, thia-, aza- or Thiazazykloalkane. Specific examples thereof include cyclohexyl groups, cyclopentyl groups, and their derivatives interrupted by one or two or O atoms, e.g. Pyrimidine, pyrazine, tetrahydropyran or tetrahydro-dro. Further examples of alicyclic groups are polyisocyanates having ring structures such as e.g. Iminooxadiazinedione, oxadiazinetrione, oxazolidinone, allophanate, cyclic isocyanurate, cyclic uretdione, cyclic urethane, cyclic biuret, cyclic urea, acylurea and / or carbodiimide structures.
Wie in dieser Anmeldung verwendet, soll der Begriff "gegebenenfalls substituiert" bzw. "substituiert" insbesondere für eine Substitution der relevanten Struktureinheit durch -F, -Cl, -I, -Br, -OH. -OCH3, -OCH2CH3, -O-Isopropyl oder -O-nPropyi, -OCF3, -CF3, -S-As used in this application, the term "optionally substituted" or "substituted" in particular for a substitution of the relevant structural unit by -F, -Cl, -I, -Br, -OH. -OCH 3 , -OCH 2 CH 3 , -O-isopropyl or -O-n-propyl, -OCF 3 , -CF 3 , -S-
Cj.g-Alkyl und/oder eine andere, ggf. über ein Heteroatom verknüpfte lineare oder verzweigte, aliphatische und/oder alizyklische Struktureinheit mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen stehen. Vorzugsweise steht er für eine Substitution durch Halogen (insbesondere -F, -Cl), Ci-«-Alkoxy (insbesondere Methoxy und Ethoxy), Hydroxy, Trifluormethyl und Trifluormethoxy. Wie in dieser Anmeldung verwendet, soll der Begriff "niedermolekular" für Verbindungen stehen, deren Molekülmasse bis zu 800 g/mol beträgt. Cj.g-alkyl and / or another, optionally linked via a heteroatom linear or branched, aliphatic and / or alicyclic structural unit having 1 to 12 carbon atoms. Preferably, it represents a substitution by halogen (especially -F, -Cl), Ci - «- alkoxy (especially methoxy and ethoxy), hydroxy, trifluoromethyl and trifluoromethoxy. As used in this application, the term "low molecular weight" is intended to mean compounds whose molecular weight is up to 800 g / mol.
Wie in dieser Anmeldung verwendet, soll der Begriff "hochmolekular" für Verbindungen stehen, deren Molekülmasse 800 g/mol übersteigt. As used in this application, the term "high molecular weight" is intended to mean compounds whose molecular weight exceeds 800 g / mol.
Wie in dieser Anmeldung verwendet, soll der Begriff "Polyisocyanat" für aliphatische, aromatische oder cycloaliphatische Polyisocyanate einer NCO-Funktionalität von > 1, bevorzugt > 2 stehen, inbesondere Di - und Triisocyanate. Wie in dieser Anmeldung verwendet, soll der Begriff "Monomer" für eine niedermolekulare Verbindung mit funktionellen Gruppen stehen, die am Aufbau von Polymeren beteiligt ist und eine definierte Molmasse besitzt. As used in this application, the term "polyisocyanate" for aliphatic, aromatic or cycloaliphatic polyisocyanates having an NCO functionality of> 1, preferably> 2, in particular di- and triisocyanates. As used in this application, the term "monomer" is intended to be a low molecular weight compound having functional groups involved in the construction of polymers and having a defined molecular weight.
Wie in dieser Anmeldung verwendet, soll der Begriff "Polymer" für Verbindungen stehen, in denen Monomere gleicher oder verschiedener Art wiederholt miteinander verknüpft sind und die sich hinsichtlich Polymerisationsgrad, Molmas s enverteilung bzw. Kettenlänge unterscheiden können. Ein Polymer gemäß vorliegender Erfindung ist folglich eine Verbindung, welche in ihrer Molekülstruktur mindestens eine sich mindestens einmal wiederholende Struktureinheit aufweist, die während der Polymersynthese durch Beteiligung eines Monom ers kovalent in die Molekülstruktur eingefügt wurde. As used in this application, the term "polymer" is intended to mean compounds in which monomers of the same or different type are repeatedly linked to one another and which may differ with regard to the degree of polymerization, molecular size distribution or chain length. A polymer according to the present invention is thus a compound which has in its molecular structure at least one at least one repeating structural unit which has been covalently inserted into the molecular structure during polymer synthesis by participation of a monomer.
Wie in dieser Anmeldung verwendet, soll der Begriff "Prepolymer" für ein Polymer mit funktionellen Gruppen stehen. Analog zur Polymerdefinition sind zur Ausbildung der Molekülstruktur des Prepolymers mindestens zwei Monomere gleicher oder verschiedener Art wiederholt miteinander verknüpft. Das Prepolymer ist am Endaufbau von Polymeren beteiligt, die ein größeres Molekular- gewicht als das Prepolymer besitzen. Der Prepolymer-Begriff umfasst somit polymere Verbindungen, die jeweils über mindestens eine im Molekül enthaltene funktionelle Gruppe reaktiv sind und unter Ausbildung einer Wiederholungseinheit zu einem (bevorzugt vernetzten) Polymer reagieren können. Somit umfasst der Prepolymer-Begriff - wie in der Polyurethanchemie üblich - ebenso im Rahmen der Erfindung bevorzugte Polyurethanverbindungen, die mindestens eine Diisocyanat- und mindestens eine Dioleinheit, oder mindestens zwei Diisocyanat- oder mindestens zwei Hydroxyl- oder Aminogruppen enthalten und über die funktionellen Gruppen dieser Einheiten noch weiter polymerisierbar sind.„Alkoxysilan-funktionalisierte Prepolymere" enthalten (gegebenenfalls neben anderen funktionellen Gruppen) mindestens eine Alkoxysilan-Gruppe als funktionelle Gruppe. Vom Begriff „Alkoxysilan-funktionalisierte Prepolymere sind sowohl„Alkoxysilan-funktionali- sierte Polyurethanprepolymere" und„Alkoxysilan-funktionalisierte polymere Polyisocyanate" mit umfasst, als auch die eingangs erwähnten Alkoxysilangruppen-haltigen Polymere gemäß den Offenlegungsschriften EP 2093244, DE 102010038768, DE 102010038774 und DE102011006313, und Alkoxysilan-haltige Polymere gemäß den Druckschriften WO 00/55229, WO 03/078486, US 5162426 und US 5886125. Der Begri f "blockiert" bedeutet im Rahmen dieser Anmeldung "reversibel blockiert". So kann beispielsweise aus einer blockierten Isocyanatgruppe durch Erwärmung wieder Isocyanat freigesetzt werden; blockierte Isocyanatgruppen sind also nach wie vor reaktiv mit Polyolen. Typischerweise versteht man unter einem blockierten Isocyanat eine Additionsverbindung eines hochreaktiven Isocyanats mit einem Alkohol (zu einem Urethan) oder einem Amin (zu einem Harnstoff), die bei höheren Temperaturen wieder in Alkohol bzw. Amin und in Isocyanat zerfallt. Bekannte Blockierungsmittel sind z.B. Acetessigsäure, Malonester, 3 ,5 -Dimethylpyrazol, Butanonoxim, sekundäre Amine, Caprolactam oder verschiedene Alkohole. As used in this application, the term "prepolymer" is intended to mean a polymer having functional groups. Analogously to the polymer definition, at least two monomers of the same or different type are repeatedly linked to form the molecular structure of the prepolymer. The prepolymer is involved in the final construction of polymers that have a larger molecular weight than the prepolymer. The prepolymer term thus encompasses polymeric compounds which are each reactive via at least one functional group contained in the molecule and can react to form a (preferably crosslinked) polymer to form a repeating unit. Thus, as is common in polyurethane chemistry, the prepolymer term likewise includes preferred polyurethane compounds which contain at least one diisocyanate and at least one diol unit, or at least two diisocyanate or at least two hydroxyl or amino groups and via the functional groups of these "Alkoxysilane-functionalized prepolymers" contain at least one alkoxysilane group as functional group (optionally in addition to other functional groups). "Alkoxysilane-functionalized prepolymers include both" alkoxysilane-functionalized polyurethane prepolymers "and" alkoxysilane ". functionalized polymeric polyisocyanates "with, as well as the aforementioned alkoxysilane-containing polymers according to the patents EP 2093244, DE 102010038768, DE 102010038774 and DE102011006313, and alkoxysilane-containing polymers according to the publications WO 00/55229 , WO 03/078486, US 5162426 and US 5886125. The term "blocked" means "reversibly blocked" in the context of this application. For example, can be released from a blocked isocyanate group by heating isocyanate again; blocked isocyanate groups are therefore still reactive with polyols. Typically, a blocked isocyanate is understood as meaning an addition compound of a highly reactive isocyanate with an alcohol (to a urethane) or an amine (to a urea) which reverts to alcohol or amine and isocyanate at higher temperatures. Known blocking agents are, for example, acetoacetic acid, malonic esters, 3, 5-dimethylpyrazole, butanone oxime, secondary amines, caprolactam or various alcohols.
Soweit sich aus dem Kontext nichts anderes ergibt, umfasst in dieser Anmeldung der Begriff„Iso- cyanatgruppe" immer sowohl freie Isocyanatgruppen (-NCO) als auch blockierte Isocyanat- gruppen. Unless otherwise clear from the context, in this application the term "isocyanate group" always includes both free isocyanate groups (-NCO) and blocked isocyanate groups.
Bevorzugte silanfunktionelle Prepolymere mit mindestens einer Alkoxysilangruppe weisen ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn von höchstens 20000 g/mol, bevorzugt höchstens 15000 g/mol, besonders bevorzugt höchstens 10000 g/mol, auf. Preferred silane-functional prepolymers having at least one alkoxysilane group have a number-average molecular weight Mn of at most 20,000 g / mol, preferably at most 15,000 g / mol, particularly preferably at most 10,000 g / mol.
Bevorzugte silanfunktionelle Prepolymere mit mindestens einer Alkoxysilangruppe weisen ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn von mindestens 500 g/mol, bevorzugt mindestens 800 g/mol, auf. Preferred silane-functional prepolymers having at least one alkoxysilane group have a number-average molecular weight Mn of at least 500 g / mol, preferably at least 800 g / mol.
Unter Molekülmasse ist bei Verbindungen, deren Molekülmasse sich nicht aus einer exakt definierten Strukturformel ergibt, wie z.B. bei Polymeren, jeweils das Molekulargewichtszahlenmittel zu verstehen. Das zahlenmittlere Molekulargewicht Mn wird bestimmt durch Gelperm eationschro- matographie (GPC) in Tetrahydrofuran bei 23°C. Es wird dabei vorgegangen nach DI 55672-1 : "Gelperm eationschromatographie, Teil 1 - Tetrahydrofuran als Elutionsmittel" (SECurity GPC- System von PSS Polymer Service, Flussrate 1,0 ml/min; Säulen: 2xPSS SDV linear M, 8x300 mm, 5 μηι; RI D- Detektor). Dabei werden Polystyrolproben bekannter Molmasse zur Kalibrierung verwendet. Die Berechnung des zahlenmittleren Molekulargewichts erfolgt softwaregestützt. Basis- linienpunkte und Auswertegrenzen werden entsprechend der am Anmeldetag dieser Patentanmeldung gültigen DIN 55672 Teil 1 festgelegt. By molecular weight, in compounds whose molecular weight does not result from a well-defined structural formula, e.g. in polymers, each to understand the number average molecular weight. The number average molecular weight Mn is determined by gel permeation chromatography (GPC) in tetrahydrofuran at 23 ° C. The procedure is as described in DI 55672-1: "Gel Permeation Chromatography, Part 1 - Tetrahydrofuran as Eluent" (SECurity GPC system from PSS Polymer Service, flow rate 1.0 ml / min, columns: 2xPSS SDV linear M, 8x300 mm, 5 μηι; RI D detector). This polystyrene samples of known molecular weight are used for calibration. The calculation of the number average molecular weight is software-based. Baseline points and evaluation limits are defined in accordance with DIN 55672 Part 1 valid on the filing date of this patent application.
Die erfindungsgemäß e Zusammensetzung enthält bevorzugt mindestens ein silanfunktionelles Pre- polymer, enthaltend mindestens eine Alkoxysilangruppe (bevorzugt mindestens zwei Alkoxysilan- gruppen) der allgemeinen Formel (I) The composition according to the invention preferably contains at least one silane-functional prepolymer containing at least one alkoxysilane group (preferably at least two alkoxysilane groups) of the general formula (I)
*-R-Si<Rl > 3-a <OR2>a „, wobei * - R - Si < R 1 > 3-a < OR 2 > a ", where
R1 für eine Alkylgruppe mit 1 -8 C -Atomen steht; R2 für eine Alkylgruppe mit 2 bis 12 C -Atomen steht; R3 für eine lineare oder verzweigte, gegebenenfalls cyclische, Alkylengruppe mit 2 bis 12 C- Atomen, gegebenenfalls mit aromatischen Anteilen, und gegebenenfalls mit einem oder mehreren Heteroatomen, steht; und a für einen Wert von 1 oder 2 oder 3 steht. * steht in Formel (I) für eine freie Valenz des damit gekennzeichneten Restes/Strukturfragments, an die das Prepolymer bindet. R 1 is an alkyl group having 1-8 C atoms; R 2 is an alkyl group having 2 to 12 C atoms; R 3 is a linear or branched, optionally cyclic, alkylene group having 2 to 12 C atoms, optionally with aromatic moieties, and optionally with one or more heteroatoms; and a is a value of 1 or 2 or 3. * in formula (I) stands for a free valency of the residue / structural fragment marked thereby, to which the prepolymer binds.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, wenn R l der Formel (I) für eine Methylgruppe oder eine Ethyl- gruppe, besonders bevorzugt für eine Methylgruppe, steht. It is preferred according to the invention if R 1 of the formula (I) is a methyl group or an ethyl group, particularly preferably a methyl group.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, wenn R2 der Formel (I) für jeden Rest O ~ der Formel (I) unabhängig für eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe, besonders bevorzugt für eine Ethyl- gruppe, steht. In diesem Falle sind die Alkoxyreste der Alkoxysi langruppe des silanfunktionellen Prepolymers ausgewählt aus Ethoxy- und/oder Methoxygruppen, insbesondere Ethoxygruppen. It is preferred according to the invention if R 2 of the formula (I) for each radical O - of the formula (I) is independently a methyl group or an ethyl group, particularly preferably an ethyl group. In this case, the alkoxy radicals of the alkoxy group of the silane-functional prepolymer are selected from ethoxy and / or methoxy groups, in particular ethoxy groups.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, wenn R3 der Formel (I) für eine Alkylengruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt für Propan- 1,3-diyl, steht. It is preferred according to the invention if R 3 of the formula (I) is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, in particular having 2 to 3 carbon atoms, particularly preferably propane-1,3-diyl.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass mindestens am Terminus des silanfunktionellen Prepolymers jeweils eine Alkoxysilangruppe bindet. Zusätzlich oder anstelle der Bindung der Alkoxysilan- gruppe am Terminus können weitere Alkoxysilangruppen über das Polymerrückgrat verteilt an das Prepolymer gebunden sein. Ganz besonders bevorzugt sind s ilanfunktionell e Polyurethanprepoly- mere, bei denen am Terminus jeweils eine Alkoxysilangruppe (insbesondere gemäß Formel (I)) bindet. It is preferred according to the invention that at least at the terminus of the silane-functional prepolymer each binds an alkoxysilane group. In addition to or instead of the binding of the alkoxysilane group at the terminus, further alkoxysilane groups can be distributed over the polymer backbone and bound to the prepolymer. Very particular preference is given to silane-functional polyurethane prepolymers in which an alkoxysilane group (in particular of the formula (I)) in each case binds at the terminus.
Als silanfunktionalisierte Prepolymere eignen sich Polyurethane mit mindestens einer Alkoxysilangruppe, polymere Polyisocyanate mit mindestens einer Alkoxysilangruppe, polymere Polyole mit mindestens einer Alkoxysilangruppe, Polyetherpolyole mit mindestens einer Alkoxysilan- gruppe, Polyesterpolyole mit mindestens einer Alkoxysilangruppe, Polycarbonatpolyole mit mindestens einer Alkoxysilangruppe, Polyacrylatpolyole mit mindestens einer Alkoxysilangruppe, Polymethacrylatpolyole mit mindestens einer Alkoxysilangruppe sowie Polyurethanpolyole mit mindestens einer Alkoxysi langrupp e . Suitable silane-functionalized prepolymers are polyurethanes having at least one alkoxysilane group, polymeric polyisocyanates having at least one alkoxysilane group, polyether polyols having at least one alkoxysilane group, polyester polyols having at least one alkoxysilane group, polycarbonate polyols having at least one alkoxysilane group, polyacrylate polyols having at least one alkoxysilane group , Polymethacrylate polyols having at least one alkoxysilane group and polyurethane polyols having at least one Alkoxysi langrupp e.
Weiterhin enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung eine Verbindung mit mindestens einem Hydrogenpolyfluoridanion. Diese Verbindung fungiert als Katalysator zur Vernetzung bzw.Furthermore, the composition according to the invention contains a compound having at least one hydrogen polyfluoride anion. This compound acts as a catalyst for crosslinking or
Aushärtung des besagten silanfunktionalisierten Prepolymers in Gegenwart von Feuchtigkeit. Unter Feuchtigkeit wird die Gegenwart von Wasser, insbesondere in Form von Luftfeuchtigkeit, verstanden. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden durch umgebende Luftfeuchtigkeit zu stabilen Polymeren ausgehärtet und finden Verwendung im Bereich der Automobil erstlacki erung, Automobilreparaturlackierung, des Korrosionsschutzes und silanter- minierte Polyurethanprepolymere für Dicht- und Kl eb sto ffanwendungen . In einer ersten Ausfuhrungsform ist das silanfunktionelle Polymer ein silanfunktionelles Polyurethanprepolymer, welches erhältlich ist durch die Umsetzung eines Silans, welches mindestens eine gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Gruppe aufweist, mit einem Polyurethanpolymer, welches Isocyanatgruppen aufweist (letzteres im Folgenden auch: isocyanatfunktionelles Prepoly- mer). Dieses Polyurethanprepolymer wird hergestellt durch die Umsetzung einer Verbindung mit i so cyanatreaktiven Gruppen oder Mischungen solcher Materialien und Polyisocyanaten, wobei die Isocyanatgruppen gegenüber den i so cyanatreaktiven Gruppen im Überschuss eingesetzt werden. Curing of said silane-functionalized prepolymer in the presence of moisture. Moisture is the presence of water, especially in the form of humidity, Understood. The compositions according to the invention are cured by ambient air humidity to give stable polymers and are used in the field of automobile priming, automotive refinishing, corrosion protection and silane-terminated polyurethane prepolymers for sealing and bonding applications. In a first embodiment, the silane-functional polymer is a silane-functional polyurethane prepolymer which is obtainable by reacting a silane which has at least one isocyanate-reactive group with a polyurethane polymer which has isocyanate groups (the latter also below: isocyanate-functional prepolymer). This polyurethane prepolymer is prepared by the reaction of a compound having such cyanate-reactive groups or mixtures of such materials and polyisocyanates, the isocyanate groups being used in excess of the cyanate-reactive groups.
Einsetzbare polymere Polyole zur Herstellung der Prepolymere weisen ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn von 400 bis 8000 g/mol, bevorzugt von 400 bis 6000 g/mol und besonders bevorzugt von 400 bis 3000 g/mol auf. Ihre Hydroxylzahl beträgt 22 bis 400 mg KOH/g, bevorzugt 30 bis 300 mg KOH/g und besonders bevorzugt 40 bis 250 mg KOH/g und weisen eine OH-Funk- tionalität von 1,5 bis 6, bevorzugt von 1,7 bis 5 und besonders bevorzugt von 2,0 bis 5 auf. Useful polymeric polyols for the preparation of the prepolymers have a number average molecular weight M n of from 400 to 8000 g / mol, preferably from 400 to 6000 g / mol and more preferably from 400 to 3000 g / mol. Their hydroxyl number is 22 to 400 mg KOH / g, preferably 30 to 300 mg KOH / g and particularly preferably 40 to 250 mg KOH / g and have an OH functionality of 1.5 to 6, preferably 1.7 to 5 and more preferably from 2.0 to 5 on.
Polyole zur Herstellung der Prepolymere sind die in der Polyurethanlacktechnologie bekannten organischen Polyhydroxylverbindungen, wie beispielsweise die üblichen Polyesterpolyole, Poly- acrylatpolyole, Polyurethanpolyole, Polycarbonatpolyole, Polyetherpolyole, Polyesterpolyacrylat- polyole sowie Polyurethanpolyacrylatpolyol e, Polyurethanpolyesterpolyole, Polyurethanpolyether- polyole, Polyurethanpolycarbonatpolyole, Polyesterpolycarbonatpolyole, Phenol/Formaldehydharze, allein oder in Mischungen. Bevorzugt sind Polyesterpolyole, Polyetherpolyole Polyacrylat- polyole oder Polycarbonatpolyole, besonders bevorzugt sind Polyetherpolyole, Polyestherpolyole und Polycarbonatpolyole. Als Polyetherpolyole seien z.B. die Polyadditionsprodukte der Styroloxide, des Ethylenoxids, Propylenoxids, Tetrahydrofurans, Butylenoxids, Epichlorhydrins, sowie ihre Mischadditions- und Pfropfprodukte, sowie die durch Kondensation von mehrwertigen Alkoholen oder Mischungen derselben und die durch Alkoxylierung von mehrwertigen Alkoholen, Aminen und Aminoalkoholen gewonnenen Polyetherpolyole genannt. Geeignete hydroxyfunktionelle Polyether weisen OH-Funktionalitäten von 1 ,5 bis 6,0, bevorzugt 1,8 bis 3,0, OH -Zahlen von 50 bis 700, bevorzugt von 100 bis 600 mg KOH/g Feststoff und Molekulargewichte Mn von 106 bis 4000 g/mol, bevorzugt von 200 bis 3500 auf, wie z.B. Alkoxylierungsprodukte hydroxyfunktioneller Startermolekuele wie Ethylenglykol, Propylen- glykol, Butandiol, Hexandiol, Trimethylolpropan, Glycerin, Pentaerythrit, Sorbit oder Gemische dieser und auch anderer hydroxyfunktioneller Verbindungen mit Propylenoxid oder Butylenoxid. Bevorzugt als Polyetherkomponente sind Polypropylenoxidpolyole, Polyethylenoxidpolyole und Polytetramethylenoxidpolyole. Polyols for the preparation of the prepolymers are the organic polyhydroxyl compounds known in polyurethane coating technology, such as, for example, the conventional polyester polyols, polyacrylate polyols, polyurethane polyols, polycarbonate polyols, polyether polyols, polyester polyacrylate polyols and polyurethane polyacrylate polyol, polyurethane polyester polyols, polyurethane polyether polyols, polyurethane polycarbonate polyols, polyester polycarbonate polyols, phenol / formaldehyde resins , alone or in mixtures. Preference is given to polyesterpolyols, polyetherpolyols, polyacrylatepolyols or polycarbonatepolyols; polyetherpolyols, polyetherpolyols and polycarbonatepolyols are particularly preferred. Examples of suitable polyether polyols are the polyaddition products of styrene oxides, ethylene oxide, propylene oxide, tetrahydrofuran, butylene oxide, epichlorohydrins, and their Mischadditions- and graft products, and the polyether polyols obtained by condensation of polyhydric alcohols or mixtures thereof and by alkoxylation of polyhydric alcohols, amines and amino alcohols called. Suitable hydroxy-functional polyethers have OH functionalities of 1.5 to 6.0, preferably 1.8 to 3.0, OH numbers of 50 to 700, preferably 100 to 600 mg KOH / g solids and molecular weights M n of 106 to 4000 g / mol, preferably from 200 to 3500, such as alkoxylation of hydroxy-functional starter molecules such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, trimethylolpropane, glycerol, pentaerythritol, sorbitol or mixtures these and other hydroxy-functional compounds with propylene oxide or butylene oxide. Preferred polyether components are polypropylene oxide polyols, polyethylene oxide polyols and polytetramethylene oxide polyols.
Gut geeignete Beispiele für Polyesterpolyole sind die an sind die bekannten Polykondensate aus Di- sowie gegebenenfalls Tri.- und Tetraolen und Di- sowie gegebenenfalls Tri- und Tetracarbonsäuren oder Hydroxycarbonsäuren oder Lactonen. Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die entsprechenden Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende Polycarbonsäure- ester von niederen Alkoholen zur Herstellung der Polyester verwendet werden. Beispiele für geeignete Diole sind Ethylenglykol, Butylenglykol, Di ethylenglykol , Triethylenglykol, Poly- alkylenglykole wie Polyethylenglykol, weiterhin 1 ,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, Butandiol(l,3), Butandiol(l,4), Hexandiol(l,6) und Isomere, Neopentylglykol oder Hydroxypivalinsäureneo- penthylglykolester, wobei die drei letztgenannten Verbindungen bevorzugt sind. Um eine Funktionalität > 2 zu erzielen, können gegebenenfalls Polyole mit einer Funktionalität von 3 anteilig verwendet werden, beispielsweise Trimethylolpropan, Glycerin, Erythrit, Pentaerythrit, Trimethylol- benzol oder Trishydroxyethylisocyanurat. Highly suitable examples of polyester polyols are the on are the known polycondensates of di- and optionally tri- and tetraols and di- and optionally tri- and tetracarboxylic acids or hydroxycarboxylic acids or lactones. Instead of the free polycarboxylic acids, it is also possible to use the corresponding polycarboxylic acid anhydrides or corresponding polycarboxylic acid esters of lower alcohols for the preparation of the polyesters. Examples of suitable diols are ethylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, furthermore 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, butanediol (1,3), butanediol (1,4), hexanediol (l , 6) and isomers, neopentyl glycol or hydroxypivalic acid neo-pentylglycol ester, the latter three compounds being preferred. In order to achieve a functionality> 2, polyols having a functionality of 3 may be used proportionally, for example trimethylolpropane, glycerol, erythritol, pentaerythritol, trimethylolbenzene or trishydroxyethyl isocyanurate.
Als Dicarbonsäuren kommen beispielsweise in Frage Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Tetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Glutarsäure, Tetrachlorphthalsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Malonsäure, Korksäure, 2 -Methylbernsteinsäure, 3 ,3 -Diethylglutarsäure, 2,2-Dimethylbernstein- säure. Anhydride dieser Säuren sind ebenfalls brauchbar, soweit sie existieren. Für die Belange der vorliegenden Erfindung werden die Anhydride infolgedessen durch den Ausdruck "Säure" umfasst. Es können auch Monocarbonsäuren, wie Benzoesäure und Hexancarbonsäure, verwendet werden, vorausgesetzt, dass die mittlere Funktionalität des Polyols >2 ist. Gesättigte aliphatische oder aromatische Säuren sind bevorzugt, wie Adipinsäure oder Isophthalsäure. Als gegebenenfalls in kleineren Mengen mitzuverwendende Polycarbonsäure sei hier Trimellitsäure genannt. Suitable dicarboxylic acids are, for example, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, glutaric acid, tetrachlorophthalic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, malonic acid, suberic acid, 2-methylsuccinic acid, 3, 3-diethylglutaric acid, 2, 2-dimethyl-succinic acid. Anhydrides of these acids are also useful, as far as they exist. As a result, for the purposes of the present invention, the anhydrides are encompassed by the term "acid". Monocarboxylic acids such as benzoic acid and hexanecarboxylic acid may also be used, provided that the average functionality of the polyol is> 2. Saturated aliphatic or aromatic acids are preferred, such as adipic acid or isophthalic acid. As polycarboxylic acid which may optionally be used in smaller amounts, trimellitic acid may be mentioned here.
Hydroxycarbonsäuren, die als Reaktionsteilnehmer bei der Herstellung eines Polyesterpolyols mit endständigen Hydroxylgruppen mitverwendet werden können sind beispielsweise Hydroxycapron- säure, Hydroxybuttersäure, Hydroxydecansäure, Hydroxystearinsäure und dergleichen. Brauchbare Lactone sind u.a. -Caprolacton, Butyrolacton und Homologe. Bevorzugt sind Polyesterpolyole auf Basis von Butandiol und/oder Neopentylglykol und/oder Hexandiol und/oder Ethylenglykol und/oder Diethylenglykol mit Adipinsäure und/oder Phthalsäure und/oder Isophthalsäure. Besonders bevorzugt sind Polyesterpolyole auf Basis von Butandiol und/oder Neopentylglykol und/oder Hexandiol mit Adipinsäure und/oder Phthalsäure. - I I -Hydroxycarboxylic acids which may be used as reactants in the preparation of a hydroxyl-terminated polyester polyol include hydroxycaproic acid, hydroxybutyric acid, hydroxydecanoic acid, hydroxystearic acid and the like. Useful lactones include caprolactone, butyrolactone and homologs. Preference is given to polyester polyols based on butanediol and / or neopentyl glycol and / or hexanediol and / or ethylene glycol and / or diethylene glycol with adipic acid and / or phthalic acid and / or isophthalic acid. Particularly preferred are polyester polyols based on butanediol and / or neopentyl glycol and / or hexanediol with adipic acid and / or phthalic acid. - II -
Die in Frage kommenden Polycarbonatpolyole sind durch Reakt ion von Kohlensäurederivaten, z.B. Diphenylcarbonat, Dimethylcarbonat oder Phosgen mit Diolen erhältlich. Als derartige Diole kommen z.B. Ethylenglykol, 1.2- und 1 ,3-Propandiol, 1,3- und 1 ,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1 ,8- Octandiol, Neopentylglykol, 1 ,4-Bishydroxymethylcyclohexan, 2 -Methyl- 1 ,3 -propandiol, 2.2,4- Trimethylpentandiol- 1 ,3 , Dipropylenglykol, Polypropylenglykole, Dibutlyenglykol, Polybutylen- glykole, Bisphenol A, Tetrabrombisphenol A, aber auch Lacton modifizierte Diole in Frage. Bevorzugt enthält die Diolkomponente 40 bis 100 Gew.-% 1 ,6-Hexandiol und/oder Hexandiol- Derivate, vorzugsweise solche, die neben endständigen OH-Gruppen Ether- oder Estergruppen aufweisen, z.B. Produkte, die durch Umsetzung von 1 Mol Hexandiol mit mindestens 1 Mol, bevorzugt 1 bis 2 Mol ε-Caprolacton oder durch Veretherung von Hexandiol mit sich selbst zum Di- oder Trihexylenglykol erhalten werden. Auch Polyether-Polycarbonatpolyole können eingesetzt werden. The candidate polycarbonate polyols are prepared by reaction of carbonic acid derivatives, e.g. Diphenyl carbonate, dimethyl carbonate or phosgene with diols available. As such diols come e.g. Ethylene glycol, 1,2- and 1,3-propanediol, 1,3- and 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, neopentyl glycol, 1,4-bishydroxymethylcyclohexane, 2-methyl-1,3- propanediol, 2,2,4- Trimethylpentandiol- 1, 3, dipropylene glycol, polypropylene glycols, dibutylene glycol, polybutylene glycols, bisphenol A, tetrabromobisphenol A, but also lactone-modified diols in question. Preferably, the diol component contains from 40 to 100% by weight of 1,6-hexanediol and / or hexanediol derivatives, preferably those having, in addition to terminal OH groups, ether or ester groups, e.g. Products obtained by reacting 1 mole of hexanediol with at least 1 mole, preferably 1 to 2 moles of ε-caprolactone or by etherification of hexanediol with itself to di- or Trihexylenglykol. Polyether-polycarbonate polyols can also be used.
Bevorzugt sind Polycarbonatpolyole auf Basis von Dimethylcarbonat und Hexandiol und/oder Butandiol und/oder ε-Caprolacton. Ganz besonders bevorzugt sind Polycarbonatpolyole auf Basis von Dimethylcarbonat und Hexandiol und/oder ε-Caprolacton. Preference is given to polycarbonate polyols based on dimethyl carbonate and hexanediol and / or butanediol and / or ε-caprolactone. Very particular preference is given to polycarbonate polyols based on dimethyl carbonate and hexanediol and / or ε-caprolactone.
Anstelle der oben beschriebenen polymeren Polyether-, Polyester- oder Polycarbonatpolyolen kann man auch niedermolekulare Polyole im Molgewichtsbereich von 62 - 400 g/mol für die Herstellung der isocyanathaltigen Prepolymere verwenden. Geeignete niedermolekulare Polyole sind kurzkettige, d.h. 2 bis 20 Kohlenstoffatome enthaltende, aliphatische, araliphatische oder cyclo - aliphatische Diole oder Triole. Beispiele für Diole sind Ethylenglykol, Diethylenglykol, Tri- ethylenglykol, T etraethy lenglykol , Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, 1,2-Propandiol, 1.3-Pro- pandiol, 1 ,4-Butandiol, Neopentylglykol, 2-Ethyl-2-butylpropandiol, Trimethylpentandiol, 2,2.4- Trimethyl- 1 ,3 -pentandiol, stellungsisomere Diethylo ctandiol e, 1 ,3-Butylenglykol, Cyclohexandiol, 1 ,4-Cyclohexandimethanol, 1 ,6-Hexandiol, 1 ,2- und 1 ,4-Cyclohexandiol, hydriertes Bisphenol A (2,2-Bis(4-hydroxycyclohexyl)propan), 2,2-Dimethyl-3-hydroxypropionsäure-(2,2-dimethyl-3-hy- droxypropy le ster) . Bevorzugt sind 1 ,4-Butandiol, 1 ,4-Cyclohexandimethanol und 1,6-Hexandiol. Beispiele geeigneter Triole sind Trimethylolethan, Trimethylolpropan oder Glycerin, bevorzugt ist Trimethylolpropan. Instead of the above-described polymeric polyether, polyester or polycarbonate polyols, it is also possible to use low molecular weight polyols in the molecular weight range from 62 to 400 g / mol for the preparation of the isocyanate-containing prepolymers. Suitable low molecular weight polyols are short chain, i. 2 to 20 carbon atoms, aliphatic, araliphatic or cycloaliphatic diols or triols. Examples of diols are ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 2-ethyl-2-butylpropanediol, trimethylpentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, positionally isomeric diethyloctanediol, 1,3-butylene glycol, cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,6-hexanediol, 1,2- and 1,4-cyclohexanediol, hydrogenated bisphenol A (2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane), 2,2-dimethyl-3-hydroxypropionic acid (2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl ester). Preference is given to 1,4-butanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol and 1,6-hexanediol. Examples of suitable triols are trimethylolethane, trimethylolpropane or glycerol, preference is given to trimethylolpropane.
Die genannten Polyole können alleine oder in Mischung verwendet werden. Die vorstehend erwähnten isocyanatreaktiven Verbindungen können mit allen Diisocyanaten, aromatischen als auch aliphatischen vor der eigentlichen Prepolymerisierung zu Urethan modifizierten Hydroxylverbindungen umgesetzt werden. The stated polyols can be used alone or in a mixture. The above-mentioned isocyanate-reactive compounds can be reacted with all diisocyanates, aromatic as well as aliphatic before the actual prepolymerization to urethane-modified hydroxyl compounds.
Als Isocyanat-haltige Komponente kommen aromatische, aliphatische und cycloaliphatische Di iso- cyanate sowie Gemische davon in Betracht. Geeignete Diisocyanate sind Verbindungen der Formel PIC(NCO)2 mit einem mittleren Molekulargewicht unter 400 g/mol, worin PIC einen aromatischen C6-Ci5-Kohlenwasserstoffrest, einen aliphatischen C4-Ci2-Kohlenwasserstoffrest oder einen cyclo - aliphatischen Ce-Cn -Kohlen was s ersto ffr est bedeuten, beispielsweise Diisocyanate aus der Reihe Butandiisocyanat, 1 ,5 -Pentandiisocyanat (PDI), 1 ,6-Hexandiisocyanat (Hexamethylendiisocyanat, HDI), 4-Isocyanatomethyl-l ,8-octandiisocyanat (Triisocyanatononan, TIN) 4,4'-Methylenbis- (cyclohexylisocyanat), 3,5,5-Trimethyl- 1 -isocyanato-3-isocyanatomethylcyclohexan (Isophoron- diisocyanat, IPDI), 2,4- und/oder 2,6-Methylcyclohexyldiisocyanat ( IL TDI ) sowie ω,ω'-Diiso- cyanato- 1 ,3 -dimethylcyclohexan ( H, XDI ), Xylylendiisocyanat (XDI), 4,4'-Diisocyanatodicyclo- hexylmethan, Tetramethylendiisocyanat, 2-Methyl-pentamethylendiisocyanat, 2,2,4-Trimethyl- hexamethyl endii so cy anat (TU Di ). Dodecamethylendiisocyanat, 1 ,4-Diisocyanatocyclohexan, 4,4'- Diisocyanato-3,3'-dimethyl-dicyclohexylmethan, 4,4'-Diisocyanatodicyclohexylpropan-(2,2), 3- Isocyanatomethyl- 1 -methyl- 1 -isocyanatocyclohexan (MCI), 1 ,3 -Diisooctylcyanato-4-methyl- cyclohexan, 1 ,3 -Diisocyanato-2-methyl-cyclohexan und α,α,α',α'-Tetramethyl-m- oder -p-xylylen- diisocyanat (TMXDI), 2,4-/2,6-Toluoldiisocyanat (TDI), Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), Naphtyldiisocyanat (NDI). Bevorzugt werden hier I DI. H DI. PDI oder TDI bzw. MDI -Derivate verwendet. Suitable isocyanate-containing components are aromatic, aliphatic and cycloaliphatic diisocyanates and mixtures thereof. Suitable diisocyanates are compounds of the formula PIC (NCO) 2 having an average molecular weight below 400 g / mol, wherein PIC is a C6-C15 aromatic hydrocarbon radical, a C4-C12 aliphatic hydrocarbon radical or a cyclo-aliphatic Ce-Cn-carbon radical first, for example Diisocyanates from the series butane diisocyanate, 1,5-pentanediisocyanate (PDI), 1,6-hexanediisocyanate (hexamethylene diisocyanate, HDI), 4-isocyanatomethyl-1,8-octane diisocyanate (triisocyanatononane, TIN) 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) , 3,5,5-trimethyl-1-isocyanato-3-isocyanatomethylcyclohexane (isophorone diisocyanate, IPDI), 2,4- and / or 2,6-methylcyclohexyl diisocyanate (IL TDI) and ω, ω'-diisocyanate 1, 3 -dimethylcyclohexane (H, XDI), xylylene diisocyanate (XDI), 4,4'-diisocyanatodicyclohexylmethane, tetramethylene diisocyanate, 2-methylpentamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethyl endii so cyanoate (TU Di) , Dodecamethylene diisocyanate, 1,4-diisocyanatocyclohexane, 4,4'-diisocyanato-3,3'-dimethyl-dicyclohexylmethane, 4,4'-diisocyanatodicyclohexylpropane (2,2), 3-isocyanatomethyl-1-methyl-1-isocyanatocyclohexane (MCI ), 1, 3 -Diisooctylcyanato-4-methylcyclohexane, 1, 3 -diisocyanato-2-methyl-cyclohexane and α, α, α ', α'-tetramethyl-m- or -p-xylylen- diisocyanate (TMXDI) , 2,4- / 2,6-toluene diisocyanate (TDI), methylene diphenyl diisocyanate (MDI), naphthylene diisocyanate (NDI). Preference is given here I DI. H DI. PDI or TDI or MDI derivatives used.
Mit eingeschlossen ist selbstverständlich auch die Verwendung, bzw. Mitverwendung der nachstehend erwähnten polymeren Polyisocyanate, ebenso beispielsweise in Form ihrer Derivate wie Urethane, Biurete, Allophanate, Uretdione, Isocyanurate und Trimerisate und Mischformen dieser Derivatisierungen. Of course, it also includes the use or co-use of the polymeric polyisocyanates mentioned below, as well as, for example, in the form of their derivatives such as urethanes, biurets, allophanates, uretdiones, isocyanurates and trimers and mixed forms of these derivatizations.
Grundsätzlich können auch Mischungen von mehreren Isocyanaten eingesetzt werden, bevorzugt ist jedoch die Verwendung nur eines Isocyanats. In principle, it is also possible to use mixtures of a plurality of isocyanates, but it is preferred to use only one isocyanate.
Für die Synthese eines isocyanatfunktionellen Prepolymers wird ein Überschuss an der Polyisocyanatkomponente, und zwar vorzugsweise ein NC O : Y-H-Verhältnis (Y = O, N oder S) von 1,3 : 1,0 bis 5,0 : 1 ,0, besonders bevorzugt von 1 ,5 : 1,0 bis 3,0 : 1 ,0 und ganz besonders bevorzugt von 1,5 : 1,0 bis 2.5 : 1 ,0 gewählt. For the synthesis of an isocyanate-functional prepolymer, an excess of the polyisocyanate component, preferably an NC O: YH ratio (Y = O, N or S) of 1.3: 1.0 to 5.0: 1, 0 is particularly preferably from 1, 5: 1.0 to 3.0: 1, 0 and most preferably from 1.5: 1.0 to 2.5: 1, 0 selected.
Diese Urethanisierung kann durch Katalyse beschleunigt werden. Zur Beschleunigung der NCO-OH- Reaktion kommen dem Fachmann an sich bekannte Urethanisierungskatalysatoren wie beispielsweise Organozinnverbindungen, Bismuthverbindungen, Zinkverbindungen, Titanverbindungen, Zirkoniumverbindungen oder aminische Katalysatoren in Frage. This urethanization can be accelerated by catalysis. To accelerate the NCO-OH reaction, the person skilled in the known urethanization catalysts such as organotin compounds, Bismuthverbindungen, zinc compounds, titanium compounds, zirconium compounds or amine catalysts in question.
Im Herstellungsverfahren wird diese Katalysatorkomponente, sofern mitverwendet, in Mengen von 0,001 Gew.-% bis 5,0 Gew.-%, bevorzugt 0,001 Gew.-% bis 0,1 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,005 Gew.-% bis 0,05 Gew.-% bezogen auf den Festgehalt des Verfahrensprodukts eingesetzt. Die Urethanisierungsreaktion wird bei Temperaturen von 20 °C bis 200 °C, bevorzugt 40 °C bis 140 °C und besonders bevorzugt von 60 °C bis 120 °C durchgeführt. In the production process, this catalyst component, if used, in amounts of 0.001 wt .-% to 5.0 wt .-%, preferably 0.001 wt .-% to 0.1 wt .-% and particularly preferably 0.005 wt .-% to 0 , 05 wt .-% based on the solids content of the process product used. The urethanization reaction is carried out at temperatures of 20 ° C to 200 ° C, preferably 40 ° C to 140 ° C and more preferably from 60 ° C to 120 ° C.
Die Reaktion wird fortgeführt, bis ein (bevorzugt vollständiger) Umsatz der isocyanatreaktiven Gruppen erreicht ist. Der Verlauf der Reaktion wird sinnvollerweise durch die Überprüfung des NCO-Gehaltes überwacht und ist beendet, wenn der entsprechende theoretische NCO-Gehalt erreicht und konstant ist. Dies kann durch geeignete im Reaktionsgefäß installierte Messgeräte und/oder anhand von Analysen an entnommenen Proben verfolgt werden. Geeignete Verfahren sind dem Fachmann bekannt. Es handelt sich beispielsweise um Viskositätsmessungen, Messungen des NCO-Gehaltes, des Brechungsindex, des OH-Gehalts, Gaschromatographie (GC), kernmagne- tische Resonanz sp ektro skopi e (NMR), Infrarotspektroskopie (IR) und nahe Nahinfrarotspektroskopie (NIR). Vorzugsweise wird der NCO-Gehalt der Mischung titrimetrisch bestimmt. The reaction is continued until a (preferably complete) conversion of the isocyanate-reactive groups is achieved. The course of the reaction is usefully monitored by checking the NCO content and is complete when the corresponding theoretical NCO content is reached and constant. This can be monitored by suitable measuring devices installed in the reaction vessel and / or by analyzes on samples taken. Suitable methods are known to the person skilled in the art. These are, for example, viscosity measurements, measurements of the NCO content, the refractive index, the OH content, gas chromatography (GC), nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), infrared spectroscopy (IR) and near near-infrared spectroscopy (NIR). Preferably, the NCO content of the mixture is determined titrimetrically.
Es ist unerheblich, ob das Verfahren kontinuierlich z.B. in einem Statik-Mischer, Extruder oder Kneter oder diskontinuierlich z.B. in einem Rührreaktor durchgeführt wird. It does not matter if the process is continuous, e.g. in a static mixer, extruder or kneader or discontinuously e.g. is carried out in a stirred reactor.
Bevorzugt wird das Verfahren in einem Rührreaktor durchgeführt. Falls der Umsatz an Polyisocyanat nicht vollständig war, kann unreagiertes Polyisocyanat durch kontinuierliche Destillation vom Prepolymer entfernt werden. Unter einem kontinuierlichem Destillationsverfahren wird hier ein Verfahren verstanden, bei dem nur eine jeweilige Teilmenge des Prepolymers aus dem zuvor beschriebenen Verfahrensschritt kurzzeitig einer erhöhten Temperatur ausgesetzt wird, während die noch nicht im Destillationsprozess befindliche Menge bei einer deutlich niedrigeren Temperatur verbleibt. Als erhöhte Temperatur ist dabei die zur Verdampfung der flüchtigen Bestandteile bei einem entsprechend gewählten Druck notwendige Temperatur zu verstehen. The process is preferably carried out in a stirred reactor. If the conversion of polyisocyanate was not complete, unreacted polyisocyanate can be removed from the prepolymer by continuous distillation. A continuous distillation process is understood here to mean a process in which only a respective subset of the prepolymer from the previously described process step is briefly exposed to an elevated temperature, while the amount not yet in the distillation process remains at a significantly lower temperature. The term "elevated temperature" is to be understood as meaning the temperature required for the evaporation of the volatile constituents at a correspondingly selected pressure.
Bevorzugt wird die Destillation bei einer Temperatur von weniger als 170°C, besonders bevorzugt 110 bis 170°C, ganz besonders bevorzugt 125 bis 145°C und bei Drücken von weniger als 20 mbar, besonders bevorzugt weniger als 10 mbar, ganz besonders bevorzugt bei 0,05 bis 5 mbar durchgeführt. Preferably, the distillation at a temperature of less than 170 ° C, more preferably 110 to 170 ° C, most preferably 125 to 145 ° C and at pressures of less than 20 mbar, more preferably less than 10 mbar, most preferably at 0.05 to 5 mbar.
Bevorzugt beträgt die Temperatur der noch nicht im Destillationsprozess befindlichen Menge der prepolymerhaltigen Reaktionsmischung 0° bis 60°C, besonders bevorzugt 15° bis 40°C und ganz besonders bevorzugt 20° bis 40°C. Vorzugsweise beträgt der T emp eraturunters chied zwischen der Destillationstemperatur und der Temperatur der noch nicht im Destillationsprozess befindlichen Menge der prepolymerhaltigen Reaktionsmischung mindestens 5°C, besonders bevorzugt mindestens 15°C, ganz besonders bevorzugt 15° bis 40°C. Bevorzugt wird die Destillation mit solch einer Geschwindigkeit geführt, dass ein Volum en- inkrement der zu destillierenden pre olymerhaltigen Reaktionsmischung weniger als 10 min, besonders bevorzugt weniger als 5 min der Destillationstemperatur ausgesetzt wird und anschließend gegebenenfalls durch aktive Kühlung wieder auf die Ausgangstemperatur der pre- polymerhaltigen Reaktionsmischung vor der Destillation gebracht wird. Bevorzugt ist die dabei durchlaufene T emp eraturb el astung derart, dass die Temperatur der Reaktionsmischung vor der Destillation bzw. des Prepolymers nach der Destillation gegenüber der angewandten Destillationstemperatur mindestens 5°C, besonders bevorzugt mindestens 15°C, ganz besonders bevorzugt 15° bis 40°C höher ist. Bevorzugte kontinuierliche Destillationstechniken sind die Kurzweg-, Fallfilm- und/oder Diinn- schichtdestillation (siehe hierzu beispielsweise Chemische Technik, Wiley-VCH, Band 1, 5. Auflage, Seiten 333-334). The temperature of the prepolymer-containing reaction mixture not yet in the distillation process is preferably from 0 ° to 60 ° C., particularly preferably from 15 ° to 40 ° C. and very particularly preferably from 20 ° to 40 ° C. The temperature increase between the distillation temperature and the temperature of the prepolymer-containing reaction mixture not yet in the distillation process is preferably at least 5 ° C., particularly preferably at least 15 ° C., very particularly preferably from 15 ° to 40 ° C. The distillation is preferably conducted at such a rate that a volume increment of the polymer-containing reaction mixture to be distilled is subjected to the distillation temperature for less than 10 minutes, more preferably less than 5 minutes and then re-heated to the starting temperature of the pre-treatment by active cooling. polymer-containing reaction mixture is brought before the distillation. Preferably, the T emp eraturb el treatment is carried out such that the temperature of the reaction mixture before distillation or the prepolymer after distillation relative to the distillation temperature used at least 5 ° C, more preferably at least 15 ° C, most preferably 15 ° to 40 ° C is higher. Preferred continuous distillation techniques are short-path, falling-film and / or thin-film distillation (see, for example, Chemische Technik, Wiley-VCH, Volume 1, 5th Edition, pages 333-334).
Bevorzugt wird als kontinuierliche Destillationstechnik die Dünnschichtdestillation mit den vorstehend genannten Parametern eingesetzt. Eine weitere Möglichkeit bietet die Bereitstellung eines silanfunktionalisierten, polymeren Polyiso- cyanats mit mindestens einer Alkoxysilangruppe als ein im Rahmen der zweiten Ausführungsform erfindungsgemäß bevorzugtes silanfunktionelles Prepolymer. Besagte silanfunktionalisierten, polymeren Polyisocyanate können durch die direkte Umsetzung von polymeren Polyisocyanaten mit Alkoxysilanen, die eine isocyanatreaktive Gruppe wie Amino, Mercapto oder Hydroxy tragen, synthetisiert werden. Als geeignete polymere Polyisocyanate finden aromatische, aliphatische, aliphatische oder cycloaliphatische polymere Polyisocyanate mit einer NCO-Funktionalität > 2 Verwendung. Diese können auch Iminooxadiazindion-, Isocyanurat-, Uretdion-, Urethan-, Allo- phanat-, Biuret-, Harnstoff-, Oxadiazintrion, Oxazolidinon-, Acylharnstoff- und/oder Carbodiimid- Strukturen aufweisen. Geeignete Diisocyanate zur Herstellung der polymeren Polyisocyanate sind beliebige durch Phosgen ierung oder nach phosgenfreien Verfahren, beispielsweise durch thermische Urethanspaltung, zugängliche Diisocyanate, deren Isocyanatgruppen über gegebenenfalls verzweigte aliphatische Reste an einem gegebenenfalls weiter substituierten Aromaten gebunden vorliegen, wie bevorzugt 1 ,4-Butandiisocyanat, 1 ,5-Pentandiisocyanat (PDI), 1 ,6-Hexandiisocyanat (Hexamethylendiiso- cyanat, HDI), 4-Isocyanatomethyl- 1 ,8-octandiisocyanat (Triisocyanatononan, TIN) 4,4'-Methylen- bis(cyclohexylisocyanat), 3,5,5 -Trimethyl- 1 -i so cy anato -3 -i so cyanatomethyl eye lohexan (Isopho- rondiisoeyanat, IPDI), 2,4- und/oder 2,6-Methylcyclohexyldiisocyanat (H6TDI) sowie ω,ω'-Diiso- eyanato- 1 ,3 -dimethyleyclohexan (HeXDi), 4,4'-Diisocyanatodicyclohexylmethan, Tetramethylen- diisoeyanat, 2-Methyl-pentamethylendiisocyanat, 2,2,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat (THDI), Dodecamethyl endii so cyanat, 1 ,4-Diisocyanatocyclohexan, 4,4'-Diisocyanato-3,3'-dime- tliyl-dicyclohexylmethan, 4,4'-Diisocyanatodicyclohexylpropan-(2,2), 3 -Isocyanatomethyl- 1 - methyl-1 -isocyanatocyclohexan (MCI), 1 ,3 -Diisooctylcyanato-4-methyl-cyclohexan, 1,3-Diiso- cyanato -2 -m ethyl -cyclohexan, 2,4- Toluoldiisocyanat, 2,6-Toluoldiisocyanat, Methyl endiphenyl- diisocyanat (MDI), Naphtyldiisocyanat (NDI), 1 ,3 -Bis(isocyanatomethyl)benzol (m-Xylylen- diisocyanat, m-XDI), l,4-Bis(isocyanatomethyl)benzol (p-Xylylendiisocyanat, p-XDI), 1,3-Bis(2- i so cyanatopropan-2-y l)b enzol (m-Tetramethylxylylendiisocyanat, m-TMXDI), 1 ,4-Bis(2-iso- cyanatopropan-2-yl)benzol (p-Tetramethylxylylendiisocyanat, p-TMXDI), l,3-Bis(isocyanato- methyl)-4-methylbenzol, 1 ,3-Bis(isocyanatomethyl)-4-ethylbenzol, 1 ,3-Bis(isocyanatomethyl)-5- methylbenzol, l,3-Bis(isocyanatomethyl)-4,5-dimethylbenzol, l,4-Bis(isocyanatomethyl)-2,5-di- methylbenzol, 1 ,4-Bis(isocyanatomethyl)-2,3,5,6-tetramethylbenzol, 1 ,3-Bis(isocyanatomethyl)-5- tert.-butylbenzol, 1 ,3 -Bis(isocyanatomethyl)-4-chlorbenzol, l,3-Bis(iso cyanatom ethyl) -4 , 5 -dichlor- benzol, l,3-Bis(isocyanatomethyl)-2,4,5,6-tetrachlorbenzol, l,4-Bis(isocyanatomethyl)-2, 3,5,6- tetrachlorb enzol , l,4-Bis(isocyanatomethyl)-2,3,5,6-tetrabrombenzol, 1 ,4-Bis(2-isocyanatoethyl)- benzol, l,4-Bis(isocyanatomethyl)naphthalin sowie beliebige Mischungen dieser Diisocyanate. Ganz besonders bevorzugt eignen sich zur Darstellung der besagten silan funktionellen polymeren Polyisocyanate Dimere aus den vorgenannten Diisocyanaten, Trimere aus den vorgenannten Diisocyanaten oder Kombinationen daraus als erfindungsgemäßes polymeres Polyisocyanat. The continuous distillation technique used is preferably thin film distillation with the abovementioned parameters. Another possibility is the provision of a silane-functionalized, polymeric polyisocyanate having at least one alkoxysilane group as a silane-functional prepolymer which is preferred according to the invention in the context of the second embodiment. Said silane-functionalized polymeric polyisocyanates can be synthesized by the direct reaction of polymeric polyisocyanates with alkoxysilanes bearing an isocyanate-reactive group such as amino, mercapto or hydroxy. Aromatic, aliphatic, aliphatic or cycloaliphatic polymeric polyisocyanates with an NCO functionality> 2 are used as suitable polymeric polyisocyanates. These may also have iminooxadiazinedione, isocyanurate, uretdione, urethane, allophanate, biuret, urea, oxadiazinetrione, oxazolidinone, acylurea and / or carbodiimide structures. Suitable diisocyanates for preparing the polymeric polyisocyanates are any diisocyanates which are obtainable by phosgenation or by phosgene-free processes, for example by thermal urethane cleavage, whose isocyanate groups are bonded via optionally branched aliphatic radicals to an optionally further substituted aromatic, such as preferably 1, 4-butane diisocyanate, 1 , 5-pentane diisocyanate (PDI), 1,6-hexane diisocyanate (hexamethylene diisocyanate, HDI), 4-isocyanatomethyl-1,8-octane diisocyanate (triisocyanatononane, TIN) 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), 3.5 , 5-trimethyl-1-so-cyano-3-cyanoatomethyl eye-lohexane (isophorone diisocyanate, IPDI), 2,4- and / or 2,6-methylcyclohexyl diisocyanate (H 6 TDI) and ω, ω'- Diisoyanato-1,3-dimethylcyclohexane (HeXDi), 4,4'-diisocyanatodicyclohexylmethane, tetramethylene diisocyanate, 2-methylpentamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate (THDI), dodecamethyl endii so cyanate, 1, 4- D iisocyanatocyclohexane, 4,4'-diisocyanato-3,3'-dime tliyl-dicyclohexylmethane, 4,4'-diisocyanatodicyclohexylpropane (2,2), 3-isocyanatomethyl-1-methyl-1-isocyanatocyclohexane (MCI), 1,3-diisooctylcyanato-4-methylcyclohexane, 1,3-diisobutyl cyanato -2 -m ethylcyclohexane, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, methyl endiphenyl diisocyanate (MDI), naphthyl diisocyanate (NDI), 1,3-bis (isocyanatomethyl) benzene (m-xylylene diisocyanate, m-XDI), 1,4-bis (isocyanatomethyl) benzene (p-xylylene diisocyanate, p-XDI), 1,3-bis (2-i-cyanatopropan-2-yl) benzene (m-tetramethylxylylene diisocyanate, m-TMXDI ), 1, 4-bis (2-isocyanatopropan-2-yl) benzene (p-tetramethylxylylene diisocyanate, p-TMXDI), 1,3-bis (isocyanato-methyl) -4-methylbenzene, 1, 3-bis ( isocyanatomethyl) -4-ethylbenzene, 1, 3-bis (isocyanatomethyl) -5-methylbenzene, 1,3-bis (isocyanatomethyl) -4,5-dimethylbenzene, 1,4-bis (isocyanatomethyl) -2,5-di- methylbenzene, 1,4-bis (isocyanatomethyl) -2,3,5,6-tetramethylbenzene, 1, 3-bis (isocyanatomethyl) -5-tert-butylbenzene, 1,3-bis (isocyanatomethyl) -4-chlorobenzene z, l, 3-bis (isocyanato ethyl) -4,5-dichlorobenzene, 1,3-bis (isocyanatomethyl) -2,4,5,6-tetrachlorobenzene, 1,4-bis (isocyanatomethyl) -2 , 3,5,6-tetrachlorobenzene, 1,4-bis (isocyanatomethyl) -2,3,5,6-tetrabromobenzene, 1,4-bis (2-isocyanatoethyl) benzene, 1,4-bis (isocyanatomethyl) naphthalene and any mixtures of these diisocyanates. Very particular preference is given to dimers of the abovementioned diisocyanates, trimers of the abovementioned diisocyanates or combinations thereof as polymeric polyisocyanate according to the invention to prepare said silane-functional polymeric polyisocyanates.
Die Herstellung der polymeren Polyisocyanatkomponenten aus den vorgenannten Diisocyanaten erfolgt mit Hilfe an sich bekannter Modifizierungsreaktionen durch Umsetzung eines Teils der ursprünglich im Ausgangsdiisocyanat vorhandenen Iso cyanatgruppen unter Bildung von polymeren Polyi so cyanatmol ekülen, die aus mindestens zwei Diso cyanatmolekülen bestehen. The preparation of the polymeric polyisocyanate components from the aforementioned diisocyanates by means of known per se modification reactions by reacting a portion of the original isocyanate present in the starting isocyanate groups to form polymeric Polyi so cyanatmol molecules, which consist of at least two Diso cyanatmolekülen.
Geeignete derartige Modifizierungsreaktionen sind beispielsweise die üblichen Verfahren zur kata- lytischen Oligomerisierung von Isocyanaten unter Bildung von Uretdion-, Isocyanurat-, Iminooxa- diazindion- und/oder Oxadiazintrionstrukturen oder zur Biuretisierung von Diisocyanaten, wie sie z. B. in Laas et al, J. Prakt. Cham. 336, 1994, 185-200, in DE-A 1 670 666 und EP-A 0 798 299 beispielhaft beschrieben sind. Suitable such modification reactions are, for example, the customary processes for the catalytic oligomerization of isocyanates to form uretdione, isocyanurate, iminooxadiazinedione and / or oxadiazinetrione structures or for the biuretization of diisocyanates, as described, for example, in US Pat. In Laas et al. J. Prakt. Cham. 336, 1994, 185-200, in DE-A 1 670 666 and EP-A 0 798 299 are described by way of example.
Iso cy anatr eakti ve Alkoxysilanverbindungen zur Herstellung erfindungsgemäßer silan funktionali- sierter Prepolymere (insbesondere silan funktionalisierter Prepolymere der ersten und zweiten Ausführungsform) sind dem Fachmann hinlänglich bekannt. Beispielhaft genannt seien Amino- propyltrimethoxysilan, Mercaptopropyltrimethoxysilan, Mercaptopropyltriethoxysilan, Amino- propylmethyldimethoxysilan, Mercaptopropylmethyldimethoxysilan, Aminopropyltriethoxysilan, Mercaptopropyltriethoxysilan, Aminopropylmethyldiethoxysilan, Mercaptopropylmethydiethoxysi- lan, Aminomethyltrimethoxysilan, Aminomethyl-triethoxysilan, (Aminomethyl)methyldimethoxy- silan, (Aminomethyl)methyldiethoxysilan, N-Butylaminopropyltrimethoxysilan, N-Butylamino- propyltriethoxysilan, iV-Ethylaminopropyltrimethoxysilan N-Ethylaminopropyltriethoxysilan, N- Phenylaminopropyltrimethoxysilan, N-Phenylaminopropyltriethoxysilan, N,N-Bis-(3 -trimethoxy- silylpropyl)-amin, N,N-Bis(3 -triethoxysilylpropyl)-amin, N,N-Bis-(3 -tri-i-propoxysilylpropyl)- amin. Iso cy anatr eakti ve alkoxysilane compounds for the preparation of inventive silane-functionalized prepolymers (in particular silane-functionalized prepolymers of the first and second embodiments) are well known to those skilled. Examples which may be amino propyltrimethoxysilane, mercaptopropyltrimethoxysilane, mercaptopropyl, amino propylmethyldimethoxysilane, mercaptopropylmethyldimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, mercaptopropyl, aminopropylmethyldiethoxysilane, Mercaptopropylmethydiethoxysi- lan, aminomethyltrimethoxysilane, aminomethyl triethoxysilane, (aminomethyl) methyldimethoxy- silane, (aminomethyl) methyl, N-butylaminopropyltrimethoxysilane, N -Butylaminopropyltriethoxysilane, iV-ethylaminopropyltrimethoxysilane N-ethylaminopropyltriethoxysilane, N-phenylaminopropyltrimethoxysilane, N-phenylaminopropyltriethoxysilane, N, N-bis (3-trimethoxy) silylpropyl) amine, N, N-bis (3-triethoxysilylpropyl) amine, N, N-bis (3-tri-i-propoxysilylpropyl) amine.
Des Weiteren können als isocyanatreaktive Verbindungen auch die Asparaginsäureester verwendet werden, wie sie in der EP-A 0 596 360 beschrieben werden. Bei diesen Molekülen der allgemeinen Formel I II Furthermore, as isocyanate-reactive compounds, the aspartic acid esters can also be used, as described in EP-A 0 596 360. In these molecules of general formula I II
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Formel I II bedeutet X gleiche oder verschiedene Alkoxy- oder Alkylreste, die auch verbrückt sein können, wobei aber an jedem Si-Atom mindestens ein Alkoxyrest vorhanden sein muss, Q ist ein di funktioneller linearer oder verzweigter aliphatischer Rest und Z steht für einen Alkoxyrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen. Die Verwendung von solchen Asparaginsäureestern ist bevorzugt. Beispiele für besonders bevorzugte Asparaginsäureester sind N-(3-Triethoxysilylpropyl)- asparaginsäurediethylester, N-(3-Tri-methoxysilylpropyl)-asparaginsäurediethylester und N-(3- Dimethoxymethylsilylpropyl)-asparaginsäurediethylester. Ganz besonders bevorzugt ist die Ver- wendung von ΛΓ-(3 -Triethoxysilylpropyl)asparaginsäurediethylester. Formula I II means X identical or different alkoxy or alkyl radicals, which may also be bridged, but at least one alkoxy radical must be present on each Si atom, Q is a di functional linear or branched aliphatic radical and Z is an alkoxy radical 1 to 10 carbon atoms. The use of such aspartic acid esters is preferred. Examples of particularly preferred aspartic acid esters are diethyl N- (3-triethoxysilylpropyl) aspartate, diethyl N- (3-triethoxysilylpropyl) aspartate and diethyl N- (3-dimethoxymethylsilylpropyl) aspartate. Very particular preference is given to the use of Λ Γ - (3-triethoxysilylpropyl) aspartic acid diethyl ester.
Bei allen genannten Isocyanat-reaktiven Silankomponenten sind die Ethoxysilandenvate gegenüber den Methoxyderivaten bevorzugt. For all of the isocyanate-reactive silane components, the ethoxysilane derivatives are preferred over the methoxy derivatives.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Alkoxysilylgruppen-haltigen Prepolymere werden unter Einsatz isocyanatreaktiver Alkoxysilanverbindung hergestellt, indem isocyanatfunktionelles Prepolymer (bevorzugt solches der ersten Ausführungsform (isocyanatfunktionelles Polyurethan) oder der zweiten Ausführungsform (polymere Polyisocyanate)) durch Reaktion mit einer isocyanatreaktiven Alkoxysilanverbindung zum silanterminierten Prepolymer umgesetzt wird. Besagte Umsetzung mit isocyanatreaktiven Alkoxysilanen erfolgt innerhalb eines Temperaturbereiches von 0 °C bis 150 °C, vorzugsweise von 20 °C bis 120 °C, wobei die Mengenverhältnisse in der Regel so gewählt werden, dass pro Mol eingesetzter NCO-Gruppen 0,8 bis 1,3 Mol der isocyanatreaktiven Alkoxysilanverbindung eingesetzt werden, vorzugsweise 1,0 Mol isocyanatreaktive Alkoxysilanverbindung pro Mol eingesetzter NCO-Gruppen. ln einer dritten Ausfuhrungsform ist das silanfunktionelle Prepolymer ein silanfunktionelles Prepolymer, erhältlich durch die Umsetzung eines Isocyanatosilans mit einem Polymer, welches gegenüber Isocyanatgruppen reaktive funktionelle Endgruppen, insbesondere Hydroxylgruppen, Mercaptogruppen und/oder Aminogruppen, aufweist. Bevorzugte Polymere, die gegenüber Isocyanatgruppen reaktive funktionelle Endgruppen enthalten, sind die oben genannten polymeren Polyole, ganz besonders Polyether-, Polyester-, Poly- carbonat- und Polyacrylatpolyole sowie Polyurethanpolyole, hergestellt aus Polyisocyanaten und den genannten Polyolen. Es können auch Mischungen aller genannten Polyole verwendet werden. The alkoxysilyl group-containing prepolymers used according to the invention are prepared using isocyanate-reactive alkoxysilane compound by reacting isocyanate-functional prepolymer (preferably those of the first embodiment (isocyanate-functional polyurethane) or the second embodiment (polymeric polyisocyanates)) to the silane-terminated prepolymer by reaction with an isocyanate-reactive alkoxysilane compound. Said reaction with isocyanate-reactive alkoxysilanes is carried out within a temperature range of 0 ° C to 150 ° C, preferably from 20 ° C to 120 ° C, the proportions are generally selected so that per mole of NCO groups used 0.8 to 1 , 3 moles of the isocyanate-reactive alkoxysilane compound are used, preferably 1.0 mole of isocyanate-reactive alkoxysilane compound per mole of NCO groups used. In a third embodiment, the silane-functional prepolymer is a silane-functional prepolymer obtainable by the reaction of an isocyanatosilane with a polymer which has isocyanate-reactive functional end groups, in particular hydroxyl groups, mercapto groups and / or amino groups. Preferred polymers which contain functional groups which are reactive toward isocyanate groups are the abovementioned polymeric polyols, very particularly polyether, polyester, polycarbonate and polyacrylate polyols, and also polyurethane polyols prepared from polyisocyanates and the stated polyols. It is also possible to use mixtures of all the stated polyols.
Isocyanatfunktionelle Alkoxysilanverbmdungen sind grundsätzlich alle alkoxysilangruppenhaltigen Monoisocyanate mit einem Molekulargewicht von 140 g/mol bis 500 g mol geeignet. Beispiele für solche Verbindungen sind Iso cyanatomethyltrimethoxy silan, Isocyanatomethyltriethoxysilan, (Iso- cyanatomethyl)methyldimethoxysilan, (Isocyanatomethyl)-methyldiethoxysilan, 3-Isocyanato- propyltrimethoxysilan, 3 -Isocyanatopropylmethyl-dimethoxysilan, 3 -Isocyanatopropyltriethoxy- silan und 3-Isocyanatopropylmethyl-diethoxysilan. Bevorzugt ist hier die Verwendung von 3 -I so cyanatopropyltrimethoxy silan oder 3-Isocyanatopropyltriethoxysilan, ganz besonders bevorzugt ist die Verwendung von 3 -Iso cyanatopropyltri ethoxy silan . Isocyanate-functional alkoxysilane compounds are in principle suitable for all alkoxysilane-containing monoisocyanates having a molecular weight of from 140 g / mol to 500 g mol. Examples of such compounds are isocyanatomethyltrimethoxysilane, isocyanatomethyltriethoxysilane, (isocyanatomethyl) methyldimethoxysilane, (isocyanatomethyl) methyldiethoxysilane, 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropylmethyldimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane and 3-isocyanatopropylmethyldiethoxysilane. Preferred here is the use of 3 -I so cyanatopropyltrimethoxy silane or 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, very particularly preferably the use of 3-iso cyanatopropyltri ethoxy silane.
Es ist erfindungsgemäß auch möglich, isocyanatfunktionelle Silane zu verwenden, die durch Umsetzung eines Diisocyanates mit einem Amino- oder Thiosilan hergestellt wurden, wie sie in der US-A 4,146,585 oder der EP-A 1 136 495 beschrieben werden. Die Umsetzung der Isocyanatosilane mit den vorzugsweise eingesetzten Polyolen erfolgt in derselben Weise, wie oben für die Herstellung des Isocyanat-haltigen Prepolymers aus der Polyiso- cyanatkomp onente mit der Polyolkomponente beschrieben. It is also possible according to the invention to use isocyanate-functional silanes which have been prepared by reacting a diisocyanate with an amino or thiosilane, as described in US Pat. No. 4,146,585 or EP-A 1 136 495. The reaction of the isocyanatosilanes with the polyols preferably used is carried out in the same manner as described above for the preparation of the isocyanate-containing prepolymer from the polyisocyanate component with the polyol component.
Das Verhältnis der NCO-Gruppen des Isocyanatosilans zu den Iso cy anat-reaktiven Gruppen, vorzugsweise den Hydroxylgruppen der Polyole, beträgt zwischen 0,5 : 1 und 1 : 1 , vorzugsweise zwischen 0.75 : 1 und 1 : 1, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,9 : 1 und 1 : 1. The ratio of the NCO groups of the isocyanatosilane to the isocyanate-reactive groups, preferably the hydroxyl groups of the polyols, is between 0.5: 1 and 1: 1, preferably between 0.75: 1 and 1: 1, very particularly preferably between 0 , 9: 1 and 1: 1.
In einer vierten Ausführungsform ist das silanfunktionelle Polymer ein silanfunktionelles Polymer, welches erhältlich ist durch eine Hydrosilylierungsreaktion von Polymeren mit endständigen Doppelbindungen, beispielsweise Poly(meth)acrylatpolymere und Polyetherpolymere, insbesondere von allylterminierten Polyoxyalkylenpolymeren, beschrieben beispielsweise in US 3,071,751 und US 6,207,766. In a fourth embodiment, the silane functional polymer is a silane functional polymer obtainable by a hydrosilylation reaction of double bond polymers, for example, poly (meth) acrylate polymers and polyether polymers, especially allyl terminated polyoxyalkylene polymers described, for example, in US 3,071,751 and US 6,207,766.
Darüber hinaus können auch solche Alkoxysilan-haltigen Polymere durch die erfinderische Katalyse gehärtet werden, die in den in der Einleitung dieser Patentanmeldung zitierten Offenlegungsschriften beschrieben werden. Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Zu sammens etzung mindestens eine Verbindung mit mindestens einem Hydrogenpolyfluoridanion für die Vernetzung von silanfunktionellen Prepoly- meren. Die Verbindung mit mindestens einem Hydrogenpolyfluoridanion fungiert als Katalysator der Vernetzung der Alkoxysilangruppen des Prepolymers. Die Verbindung mit mindestens einem Hydrogenpolyfluoridanion wird bevorzugt ausgewählt aus mindestens einer Verbindung der Gruppe die gebildet wird aus Addukten aus mindestens einem Fluoridanion und Hydrogenfluorid (Hydrogenpolyfluoride), besonders bevorzugt ausgewählt aus mindestens einem Addukt aus mindestens einem Fluoridanion und Hydrogenfluorid. Hydrogenpolyfluoride sind teilweise kommerziell erhältlich oder lassen sich in einfacher Weise und in beliebiger Stöchiometrie durch Abmischen entsprechender Fluoride mit der gewünschten HF- Menge herstellen. In addition, such alkoxysilane-containing polymers can be cured by the inventive catalysis, which are described in the cited in the introduction of this patent application publications. Furthermore, the composition according to the invention comprises at least one compound having at least one hydrogen polyfluoride anion for the crosslinking of silane-functional prepolymers. The compound having at least one hydrogen polyfluoride anion acts as a catalyst for crosslinking the alkoxysilane groups of the prepolymer. The compound having at least one hydrogen polyfluoride anion is preferably selected from at least one compound of the group formed from adducts of at least one fluoride anion and hydrogen fluoride (hydrogen polyfluorides), more preferably selected from at least one adduct of at least one fluoride anion and hydrogen fluoride. Hydrogen polyfluorides are sometimes commercially available or can be prepared in a simple manner and in any stoichiometry by mixing appropriate fluorides with the desired amount of HF.
Es ist dabei belanglos, in welcher Form Fluorwasserstoff zugegeben wird. Dies kann in reiner Form, d. h. im flüssigen oder gasförmigen Aggregatzustand sein. Einfach handhabbar sind aber auch z. B. HF-Lösungen in protischen oder aprotischen organischen Lösungsmitteln. Kommerziell verfügbar und relativ handhabungssicher sind auch HF-Aminkomplexe, z. B. mit Aminen wie Tri- ethylamin, Pyridin oder Melamin. It is irrelevant in which form hydrogen fluoride is added. This can be in pure form, i. H. be in the liquid or gaseous state. Easy to handle but also z. B. HF solutions in protic or aprotic organic solvents. Commercially available and relatively safe to handle are also HF amine complexes, eg. With amines such as triethylamine, pyridine or melamine.
Im Gegensatz zum freien Fluorwasserstoff, der sich physiologisch unangenehm verhält, sind Hydrogenpolyfluoride unproblematisch. In contrast to the free hydrogen fluoride, which behaves physiologically unpleasant, Hydrogenpolyfluoride are unproblematic.
Besonders bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung als Verbindung mit min- destens einem Fluoridanion mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel II. With particular preference the composition according to the invention contains as compound with at least one fluoride anion at least one compound of the general formula II.
{ M [n F m (HF)]} (II) wobei M für ein Äquivalent eines oder mehrerer Kationen steht, das eine Ladungszahl in Höhe von n als kationische Ladung trägt und die Elektroneutralität der Verbindung der Formel (II) bewirkt, n steht für die Zahl 1 m steht für eine Zahl von 1 bis 5. Dabei ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn m gemäß Formel (II) für eine Zahl von 1 bis 5 steht. {M [n F ~ »m (HF)]} (II) wherein M represents an equivalent of one or more cations optionally bearing a charge number equal to n as cationic charge and causes the electroneutrality of the compound of formula (II), n stands for the number 1 m stands for a number from 1 to 5. It is inventively preferred if m according to formula (II) is a number from 1 to 5.
Ganz besonders bevorzugt steht gemäß Formel (II) n für 1 und m steht für 1. Very particular preference according to formula (II) n is 1 and m is 1.
Der "HF -Anteil" in den Verbindungen der Formel (II) kann in weiten Grenzen variieren. D. h., es ist unwesentlich, ob es sich um definierte Monohydrogendifluoride (m = n = 1 in Formel II), Di- hydrogentrifluoride (n = 1 & m = 2 in Formel II) etc. handelt, die beispielsweise in Form ihrer Kaliumsalze mit der entsprechenden Stöchiometrie bekannt sind (Hollemann-Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 91.-100. Aufl., W. de Gruyter Verlag, Berlin, New York, 1985, S. 408, Fußnote 50) oder um beliebige Mischungen letzterer mit überschüssigem Fluorid einerseits bzw. HF andererseits. The "HF content" in the compounds of the formula (II) can vary within wide limits. This means that it is irrelevant whether they are defined monohydrogendifluorides (m = n = 1 in formula II), hydrogentrifluoride (n = 1 & m = 2 in formula II), etc., which are known, for example, in the form of their potassium salts with the corresponding stoichiometry (Hollemann-Wiberg, Lehrbuch der Inorganischen Chemie, 91.-100th ed., W. de Gruyter Verlag, Berlin, New York, 1985, p. 408, footnote 50) or any mixtures of the latter with excess fluoride on the one hand or HF on the other hand.
M bedeutet ein Äquivalent eines oder mehrerer Kationen, das die Elektroneutralität der Verbindung wahrt. Beispielsweise für n =1 und m = 1 und dem Kation Ca2+ ist das für die Elektroneutralität nötige Äquivalent M = 0.5 Ca2*. Als Kationen können beispielsweise Alkalimetall- oder Erdalkalimetallkationen sowie Tetraalkylammonium- als auch Tetraalkylphosphoniumverbindungen ver- wendet werden, wobei die Alkylgruppen der T etraalky lammonium- oder Tetralkylphosphonium- gruppen bevorzugt aus linearen oder verzweigten, gegebenenfalls cyclischen, Alkylengruppen, aufgebaut aus 2 bis 12 C -Atomen, bestehen. M is an equivalent of one or more cations that preserve the electroneutrality of the compound. For example, for n = 1 and m = 1 and the cation Ca 2+ , the equivalent required for electroneutrality is M = 0.5 Ca 2 * . Examples of cations which may be used are alkali metal or alkaline earth metal cations and tetraalkylammonium and tetraalkylphosphonium compounds, the alkyl groups of the tetraalkylammonium or tetraalkylphosphonium groups preferably being linear or branched, optionally cyclic, alkylene groups composed of 2 to 12 C atoms , consist.
Es sind erfindungsgemäß solche Zusammensetzungen bevorzugt, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Verbindung mit mindestens einem Fluoridanion gemäß Formel (II) ein n-fach geladenes Kation als M enthält, und n=l und m = 1 ist. According to the invention, those compositions are preferred which are characterized in that the compound having at least one fluoride anion of the formula (II) contains an n-fold charged cation as M, and n = 1 and m = 1.
Besonders bevorzugt eignen sich Zusammensetzungen, in denen die Verbindung mit mindestens einem Fluoridanion eine Struktur der angegebenen allgemeinen Formel 11 mit n = 1 und m = 1 aufweist und das Kation M ausgewählt wird aus Alkalimetallionen, Tetraalkylammonium- oder Tetra- alkylphosphoniumionen oder Mischungen daraus. Dabei ist es wiederum bevorzugt, wenn die er- findungsgemäße Zusammensetzung mindestens eine Verbindung der Formel (II) enthält, in der M ein Tetraalkylammonium- oder Tetraalkylphosphonium- oder Piperidinium- 1 -spiro- 1 ' -pyrrolidini- umion, insbesondere ein Tetrabutylammonium- oder ein Tetrabutylphosphoniumion-ion, darstellt. Compositions in which the compound having at least one fluoride anion has a structure of the general formula II given with n = 1 and m = 1 and the cation M is selected from alkali metal ions, tetraalkylammonium or tetraalkylphosphonium ions or mixtures thereof are particularly preferred. In this case, it is again preferred if the composition according to the invention comprises at least one compound of the formula (II) in which M is a tetraalkylammonium or tetraalkylphosphonium or piperidinium-1-spiro-1'-pyrrolidinium ion, in particular a tetrabutylammonium or a tetrabutylphosphonium ion.
Bevorzugt sind solche Systeme der allgemeinen Formel I I, die als kationische Bestandteile Tetraalkylammonium- oder Tetraalkylphosphoniumionen sowie deren Mischungen enthalten. Bevorzugte Anionen sind solche der allgemeinen Struktur 11 mit n = 1 und m = 1 - 5 und deren Mischungen, ganz besonders bevorzugt sind Strukturen der Formel 11 mit n = 1 und m = 1. Preference is given to systems of the general formula I which contain tetraalkylammonium or tetraalkylphosphonium ions and mixtures thereof as cationic constituents. Preferred anions are those of the general structure 11 with n = 1 and m = 1-5 and mixtures thereof, very particular preference is given to structures of the formula 11 where n = 1 and m = 1.
Solche quartären Ammonium-/Phosphoniumfluoride und -hydrogendifluoride sind beispielsweise von Dermeik und Sasson, J. Org. Chem. 1989, 54. 4827 - 4829 sowie in den Patentanmeldungen DE 196 1 1 849, EP 0962 455 AI und WO 2015/124504 beschrieben. Es kann als Katalysator mindestens eine Verbindung der Formel (II-l) eingesetzt werden:
Figure imgf000020_0001
wobei E für N oder P steht, R für gleiche oder verschiedene, gegebenenfalls verzweigte, gegebenenfalls cyclische, gegebenenfalls substituierte (O, N, Halogen) aliphatische, araliphatische, sowie aromatische Reste mit jeweils 1 bis 25 C -Atomen steht und für m gilt: m ist eine Zahl zwischen 0 und 5, besonders bevorzugt steht m für 0 oder 1, ganz besonders bevorzugt steht m für 1. Bevorzugt werden als solche Katalysatoren Verbindungen der Formel (II- 1 ) eingesetzt, wobei E für N und P steht, R für gleiche oder verschiedene, gegebenenfalls verzweigte, gegebenenfalls substituierte (O, N, Halogen) (cyclo)aliphatische sowie araliphatische Reste mit jeweils 1 bis 20 C- Atomen steht und m eine Zahl zwischen 1 und 5 ist, ganz besonders bevorzugt steht m für 1.
Such quaternary ammonium / phosphonium fluorides and hydrogen difluorides are described, for example, by Dermeik and Sasson, J. Org. Chem. 1989, 54. 4827-4829 and in the patent applications DE 196 11 849, EP 0962 455 A1 and WO 2015/124504. It is possible to use as catalyst at least one compound of the formula (II-1):
Figure imgf000020_0001
in which E is N or P, R is the same or different, optionally branched, optionally cyclic, optionally substituted (O, N, halogen) aliphatic, araliphatic and aromatic radicals each having 1 to 25 C atoms and m is: m is a number between 0 and 5, more preferably m is 0 or 1, most preferably m is 1. Preference is given as such catalysts compounds of formula (II-1) are used, wherein E is N and P, R is the same or different, optionally branched, optionally substituted (O, N, halogen) (cyclo) aliphatic and araliphatic radicals each having 1 to 20 C atoms and m is a number between 1 and 5, most preferably m is 1.
Ein Beispiel für letztere sind Benzyltrimethylammoniumhydrogenpolyfluoride der Formel (II-2): C6H5CH2(CH3)3N+[F- m (HF)] (II-2), sowie Tetraalkylammoniumhydrogenpolyfluoride der Formel (Π-3) und T etraalkylpho sphonium- hydrogenpolyfluoride der Formel (II-4): An example of the latter are Benzyltrimethylammoniumhydrogenpolyfluoride of formula (II-2): C 6 H 5 CH 2 (CH 3) 3 N + [F m (HF)] (II-2), as well as Tetraalkylammoniumhydrogenpolyfluoride of formula (Π-3) and T etraalkylpho Sphonium hydrogen polyfluorides of the formula (II-4):
R4N+[F- m (HF)] (II-3), R 4 N + [F- m (HF)] (II-3),
R4P+[F" m (HF)] (II-4), wobei R für gleiche oder verschiedene, gegebenenfalls verzweigte, (cyclo)aliphatische Reste mit jeweils 1 bis 20 C -Atomen steht oder jeweils unabhängig voneinander zwei Reste R gemeinsam mit dem quartären Sticksatoffatom oder dem quartären Phosphoratom einen 5-gliederigen oder 6- gliederigen Ring bilden, und m für eine Zahl zwischen 1 und 5 steht. R 4 P + [F " m (HF)] (II-4), wherein R is identical or different, optionally branched, (cyclo) aliphatic radicals each having 1 to 20 C-atoms or in each case independently of one another two radicals R together form a 5-membered or 6-membered ring with the quaternary nitrogen atom or the quaternary phosphorus atom, and m is a number between 1 and 5.
Besonders bevorzugt werden als Katalysator Verbindungen der Formel (Π-5) und/oder der Formel (II-6) eingesetzt: Particular preference is given to using compounds of the formula (Π-5) and / or of the formula (II-6) as catalyst:
R3(R')N+[F" m (HF)] (II-5), R 3 (R ') N + [F " m (HF)] (II-5),
R3(R')P+[F" m (HF)] (II-6), wobei R 3 (R ') P + [F " m (HF)] (II-6), wherein
R für gleiche oder verschiedene, gegebenenfalls verzweigte, aliphatische Reste mit jeweils 1 bis 15 C -Atomen steht, R' für, gegebenenfalls verzweigte, aliphatische Reste mit 1 bis 4 C-Atomen steht und m eine Zahl von 1 bis 5 bedeutet, ganz besonders bevorzugt steht m für 1. R is identical or different, optionally branched, aliphatic radicals each having 1 to 15 C-atoms, R 'is optionally branched, aliphatic radicals having 1 to 4 C-atoms and m is a number from 1 to 5, very particularly preferably m is 1.
Bevorzugte Verbindungen mit mindestens einem Hydrogenpolyfluoridanion werden ausgewählt aus mindestens einer Verbindung der Gruppe, die gebildet wird aus Tetrabutylammoniumhydro- gendifluorid, Tetrabutylphosphoniumhydrogendifluorid, Piperidinium- 1 -spiro- 1 ' -pyrrolidinium- hydrogendifluorid. Preferred compounds having at least one hydrogen polyfluoride anion are selected from at least one compound of the group which is formed from tetrabutylammonium hydro- gendifluoride, tetrabutylphosphonium hydrogendifluoride, piperidinium-1-spiro-1'-pyrrolidinium hydrogendifluorid.
Es kann eine einzelne Verbindung mit mindestens einem Hydrogenpolyfluoridanion oder in gewissen Fällen auch eine Mischung verschiedener dieser Verbindungen eingesetzt werden. Die Gesamtmenge an Verbindung mit mindestens einem Hydrogenpolyfluoridanion an der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beträgt 0,1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 5 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,2 bis 3 Gew.- %. It may be a single compound having at least one hydrogen polyfluoride anion or, in certain cases, a mixture of various of these compounds. The total amount of compound having at least one hydrogen polyfluoride anion on the composition according to the invention is from 0.1 to 10% by weight, preferably from 0.2 to 5% by weight and more preferably from 0.2 to 3% by weight.
Die Verbindung mit mindestens einem Hydrogenpolyfluoridanion (oder Mischungen mehrere dieser Verbindungen) kann auch mit einem Lösungsmittel verdünnt werden. Selbstverständlich ist es möglich oder in gewissen Fällen sogar bevorzugt, Mischungen verschiedener Verbindungen mit mindestens einem Fluoridanion einzusetzen. The compound having at least one hydrogen polyfluoride anion (or mixtures of several of these compounds) may also be diluted with a solvent. Of course, it is possible or in some cases even preferred to use mixtures of different compounds with at least one fluoride anion.
Die erfindungsgemäß e Zusammensetzung kann, wenn es als Beschichtungsmittel ausgeführt wird, zusätzlich in der Lacktechnologie bekannte Hilfsstoffe und / oder Zusatzstoffe wie Stabilisatoren, Lichtschutzmittel, Füllstoffe, Pigmente, Mattierungsmittel, Flammschutzmittel, Wasserfänger, Haftvermittler, Verlaufsmittel oder Rheologiehilfsmittel enthalten. Falls erforderlich, können auch in der Lacktechnologie übliche anorganische oder organische Färb- und/oder Effektpigmente im Beschichtungssystem enthalten sein. The composition according to the invention, when it is carried out as a coating agent, may additionally contain auxiliaries and / or additives known in coating technology, such as stabilizers, light stabilizers, fillers, pigments, matting agents, flame retardants, water scavengers, adhesion promoters, leveling agents or rheological aids. If necessary, conventional inorganic or organic colorants and / or effect pigments can also be present in the coating system in coating technology.
Diese Hilfsmittel werden je nach den Erfordernissen der durch die Applikation zu lösenden Probleme dem erfinderischen Gemisch aus Silankomponente und Verbindung mit mindestens einem Hydrogenpolyfluoridanion (Katalysator) zugemischt. Die Mengen dieser Hilfsstoffe können auch deutlich niedriger liegen und werden durch die geplante Anwendung bestimmt. Bei Anwendungen im Bereich des Korrosionsschutzes oder der Klebstoffe kann die Menge der Hilfsstoffe > 50 % sein, bezogen auf das eingesetzte Gemisch aus Silankomponente und Katalysator, bei der Anwendung für beispielsweise Topcoats sehr niedrig. Die erfindungsgemäß e Zusammensetzung kann zusätzlich noch Lösungsmittel enthalten. Beispiele solcher Lösungsmittel sind 2-Ethylhexanol, Aceton, 2-Butanon, Methylisobutylketon, Butylacetat, Ethylacetat, 1 -Methoxy-2-propylacetat (MPA), 3 -Methoxy- 1 -butylacetat, Propylen-n-Butylether, Toluol, Methylethylketon, Xylol, 1,4-Dioxan, Diacetonalkohol, N-Methylpyrrolidon, Dimethyl- acetamid, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Methylethylketon, Solvent Naphta (Kohlen- wasserstoffgemisch) oder beliebige Gemische solcher Lösungsmittel. Depending on the requirements of the problems to be solved by the application, these aids are admixed with the inventive mixture of silane component and compound having at least one hydrogen polyfluoride anion (catalyst). The amounts of these excipients may also be significantly lower and are determined by the intended application. For applications in the field of corrosion protection or adhesives, the amount of auxiliaries may be> 50%, based on the mixture of silane component and catalyst used, very low when used for example Topcoats. The composition according to the invention may additionally contain solvents. Examples of such solvents are 2-ethylhexanol, acetone, 2-butanone, methyl isobutyl ketone, butyl acetate, ethyl acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate (MPA), 3-methoxy-1-butyl acetate, propylene-n-butyl ether, toluene, methyl ethyl ketone, xylene , 1,4-dioxane, diacetone alcohol, N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, methyl ethyl ketone, solvent naphtha (hydrocarbon mixture) or any mixtures of such solvents.
Bevorzugte Lösungsmittel hierbei sind die an sich in der Polyurethanchemie gängigen Lösungsmittel wie Butylacetat, Ethylacetat, 1 -Methoxy-2-propylacetat (MPA), 3 -Methoxy- 1 -butylacetat, Propylen-n-Butylether, Toluol, 2-Butanon, Xylol, 1,4-Dioxan, M ethyl ethylketon, N-Methyl- pyrrolidon, Dimethylacetamid, Dimethylformamid, Methyl ethylketon, Solvent Naphta (Kohlenwasserstoffgemisch) oder beliebige Gemische solcher Lösungsmittel. Preferred solvents here are the solvents customary in polyurethane chemistry, such as butyl acetate, ethyl acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate (MPA), 3-methoxy-1-butyl acetate, propylene-n-butyl ether, toluene, 2-butanone, xylene, 1,4-dioxane, ethyl ethyl ketone, N-methyl pyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylformamide, methyl ethyl ketone, solvent naphtha (hydrocarbon mixture) or any mixtures of such solvents.
Besonders bevorzugte Lösungsmittel sind Lösungsmittel wie Butylacetat, 1 -Methoxy-2-propyl- ac etat (MPA), 3 -Methoxy- 1 -butylacetat, Ethylacetat, Propylen-n-Butylether, Methyl ethylketon, Toluol, Xylol, Solvent Naphta (Kohlenwasserstoffgemisch) sowie deren Mischungen. Particularly preferred solvents are solvents, such as butyl acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate (MPA), 3-methoxy-1-butyl acetate, ethyl acetate, propylene-n-butyl ether, methyl ethyl ketone, toluene, xylene, solvent naphtha (hydrocarbon mixture). as well as their mixtures.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können als Beschichtungsmittel, Kleb- und Dichtstoffe verwendet werden. Die Formulierungen zur Beschichtung können dabei als pigmentfreies System, d.h. als Klarlack, sowie als pigmentiertes System formuliert sein. Pigmentfreie Systeme können als Klarlacke verwendet werden, wie beispielsweise zur Beschichtung von Metallober- flächen in der Automobillackierung (Automobilerst- und Automobilreparaturlackierung) .The compositions of the invention can be used as coating agents, adhesives and sealants. The formulations for coating can be used as a pigment-free system, i. be formulated as a clearcoat, as well as a pigmented system. Pigment-free systems can be used as clearcoats, for example for the coating of metal surfaces in automotive finishing (automotive OEM and automotive refinishing).
Beschichtungsformulierungen mit Füllstoffen und/oder Pigmenten können im Bereich des Korrosionsschutzes verwendet werden. Außerdem können Formulierungen der erfindungsgemäßen Systeme in pigmentierter Form auch als Kleb- oder Dichtstoff verwendet werden. Coating formulations with fillers and / or pigments can be used in the field of corrosion protection. In addition, formulations of the systems according to the invention in pigmented form can also be used as adhesives or sealants.
Die Erfindung betrifft zudem die Verwendung einer Verbindung mit mindestens einem Hydrogenpolyfluoridanion, zur Vernetzung von Alkoxysilan-Gruppen-haltigen, insbesondere Alkoxysilan-Gruppen terminierten, Polymeren mit Feuchtigkeit, ganz besonders zur Vernetzung von Ethoxy silangrupp en . The invention additionally relates to the use of a compound having at least one hydrogen polyfluoride anion, for crosslinking alkoxysilane-group-containing, in particular alkoxysilane-terminated polymers with moisture, more particularly for crosslinking ethoxy silane groups.
Bevorzugte Polymere und bevorzugte Verbindungen mit mindestens einem Hydrogenpolyfluoridanion sind die im ersten Erfindungsgegenstand definierten (vide supra). Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zum Verkleben, Abdichten oder Beschichten eines Substrats, enthaltend einen Schritt, in dem eine Zusammensetzung des ersten Erfindungs- gegenstandes auf ein Substrat aufgetragen wird und enthaltend einen weiteren Schritt, in dem die auf das Substrat aufgetragene Zusammensetzung in Gegenwart von Feuchtigkeit durch Vernetzung des silanfunktionellen Prepolymers ausgehärtet wird. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, wenn die Zusammensetzung des ersten Erfindungsgegenstandes vor der Anwendung am Substrat durch Vermischen von i) mindestens einer Katalysatorzusammensetzung enthaltend mindestens eine Verbindung mit mindestens einem Hydrogenpolyfluoridanion und ii) mindestens einer Prepolymerzusammensetzung enthaltend mindestens ein silanfunktionelles Prepolymer mit mindestens einer Alkoxysilangruppe hergestellt wird. Besagte Katalysatorzusammensetzung und Prepolymerzusammensetzung enthalten besagte Fluoridverbindung bzw. besagtes Prepolymer bevorzugt jeweils in einem eigenen Träger. Der Träger umfasst mindestens ein Lösemittel oder Dispersionsmittel. Preferred polymers and preferred compounds having at least one hydrogen polyfluoride anion are those defined in the first subject of the invention (vide supra). A further subject of the invention is a method for bonding, sealing or coating a substrate, comprising a step in which a composition of the first subject of the invention is applied to a substrate and containing a further step in which the composition applied to the substrate in the presence of Moisture is cured by crosslinking of the silane-functional prepolymer. It is inventively preferred if the composition of the first subject of the invention prior to application to the substrate by mixing i) at least one catalyst composition containing at least one compound having at least one Hydrogenpolyfluoridanion and ii) at least one prepolymer containing at least one silane-functional prepolymer having at least one Alkoxysilangruppe will be produced. Said catalyst composition and prepolymer composition preferably contain said fluoride compound or said prepolymer, each in its own carrier. The carrier comprises at least one solvent or dispersant.
Die Applikation der erfindungsgemäßen Zusammensetzung des ersten Erfindungsgegenstandes kann durch alle üblichen Applikationsmethoden, wie z. B. Spritzen, Rakeln, Streichen, Gießen, Tauchen, Tränken, Träufeln oder Walzen erfolgen. Dabei kann das zu beschichtende Substrat als solches ruhen, wobei die Applikationseinrichtung oder -anläge bewegt wird. Indes kann auch das zu beschichtende Substrat bewegt werden, wobei die Applikationsanlage relativ zum Substrat ruht oder in geeigneter Weise bewegt wird. Die Aushärtung der applizierten erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann nach einer gewissen Ruhezeit erfolgen. Diese Ruhezeit dient beispielsweise zum Verlauf und zur Entgasung der Lackschichten oder zum Verdunsten von flüchtigen Bestandteilen wie Lösungsmittel. Die Ruhezeit kann durch die Anwendung erhöhter Temperaturen und/oder durch eine reduzierte Luftfeuchte unterstützt und/oder verkürzt werden. Die thermische Härtung der Formulierung erfolgt nach Methoden wie Erhitzen in einem Umluftofen oder Bestrahlen mit iR- Lampen. Hierbei kann die thermische Härtung auch stufenweise erfolgen. Eine weitere bevorzugte Härtungsmethode ist die Härtung mit nahem Infrarot (NIR- Strahlung). The application of the composition according to the invention of the first subject of the invention can by all the usual application methods, such as. As spraying, knife coating, brushing, pouring, dipping, watering, trickling or rolling done. In this case, the substrate to be coated can rest as such, wherein the application device or -anläge is moved. However, the substrate to be coated can also be moved, with the application system resting relative to the substrate or being moved in a suitable manner. The curing of the applied composition according to the invention can take place after a certain rest period. This rest period is used for example for the course and degassing of the paint layers or for the evaporation of volatile components such as solvents. The rest period can be supported and / or shortened by the application of elevated temperatures and / or reduced air humidity. The thermal curing of the formulation is carried out by methods such as heating in a convection oven or irradiation with IR lamps. Here, the thermal curing can also be done gradually. Another preferred curing method is near infrared (NIR) curing.
Die thermische Härtung erfolgt bei einer Temperatur von 25 °C bis 200 °C, bevorzugt bei einer Temperatur von 25 °C bis 100 °C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur von 25 °C bis 80 °C.The thermal curing is carried out at a temperature of 25 ° C to 200 ° C, preferably at a temperature of 25 ° C to 100 ° C, more preferably at a temperature of 25 ° C to 80 ° C.
Die Zeit dieser Härtung kann zwischen 1 min und 24 h variieren, wobei je nach Anwendung und Temperatur, vor allem bei Temperaturen < 40 °C, auch längere Härtungszeiten in Frage kommen. The time of this curing can vary between 1 min and 24 h, depending on the application and temperature, especially at temperatures <40 ° C, even longer curing times come into question.
Substrate, die beschichtet oder verklebt oder abgedichtet werden können, sind Metall, Beton, Keramik, Hol/. Papier, Textil oder Kunststoff. Die Anwendungstemperatur ist aufgrund des aktiven Katalysators bevorzugt < 100 °C. Substrates that can be coated or glued or sealed are metal, concrete, ceramic, Hol /. Paper, textile or plastic. The application temperature is preferably <100 ° C due to the active catalyst.
Aufgrund der Reaktivität der erfmdungsgemäßen Zusammensetzung des ersten Erfindungsgegenstandes ist es bevorzugt, den besagten Katalysator und das besagte silanfunktionelle Prepolymer getrennt voneinander zu lagern. Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist daher ein Kit-of-parts, enthaltend in einem ersten Container mindestens eine Verbindung mit mindestens einem Fluoridanion (insbesondere eine Katalysatorzusammensetzung enthaltend mindestens eine Verbindung mit mindestens einem Hydrogenpolyfluoridanion und getrennt davon in einem zweiten Container mindestens ein silan funktionelles Prepolymer mit mindestens einer Alkoxysilangruppe (insbesondere eine Prepolymerzusammensetzung enthaltend mindestens ein silanfunktionelles Prepolymer mit mindestens einer Alkoxysilangruppe). Die für den ersten Erfindungsgegenstand als bevorzugt gekennzeichneten Merkmale, insbesondere des besagten Prepolymers und der besagten Verbindung mit mindestens einem Fluondanion, sind auch für die weiteren Erfindungsgegenstände bevorzugt. Due to the reactivity of the inventive composition of the first subject of the invention, it is preferable to store said catalyst and said silane-functional prepolymer separately from each other. A further subject of the invention is therefore a kit-of-parts comprising in a first container at least one compound having at least one fluoride anion (in particular a catalyst composition comprising at least one compound having at least one hydrogen polyfluoride anion and separately in a second container at least one silane-functional prepolymer having at least an alkoxysilane group (in particular a prepolymer composition comprising at least one silane-functional prepolymer having at least one alkoxysilane group). The features characterized as preferred for the first subject of the invention, in particular the said prepolymer and the said compound having at least one fluorine anion, are also preferred for the other subjects of the invention.
Beispiele: Examples:
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Verdeutlichung der vorliegenden Erfindung, sollen aber keinesfalls als Einschränkung des Schutzbereichs verstanden werden. The following examples serve to illustrate the present invention, but should not be construed as limiting the scope of protection.
Alle Prozentangaben beziehen sich, soweit nichts anderes angegeben wird, auf das Gewicht. Die Bestimmung der NCO-Gehalte erfolgte titrimetrisch nach DI EN ISO 11909. All percentages are by weight unless stated otherwise. The NCO contents were determined titrimetrically in accordance with DI EN ISO 11909.
OH-Zahien wurden titrimetrisch nach DIN 53240-2: 2007-1 1, Säure-Zahlen nach DI 3682 5 bestimmt. Die angegebenen OH-Gehalte wurden aus den analytisch ermittelten OH-Zahien errechnet. OH numbers were determined titrimetrically in accordance with DIN 53240-2: 2007-1 1, acid numbers according to DI 3682 5. The reported OH contents were calculated from the analytically determined OH numbers.
Die Auslaufzeiten wurden bestimmt gemäß DIN EN ISO 2431 („Bestimmung der Auslaufzeit mit Auslaufbechern"). Die Trocknungszeiten (Tl , T3 und T4) wurden gemäß DIN EN ISO 9117-5 (Trocknungsprüfung Teil 5: Abgewandeltes Bandow-Wolff- Verfahren) bestimmt. The flow times were determined in accordance with DIN EN ISO 2431 ("Determination of the flow time with flow cups"). The drying times (Tl, T3 and T4) were determined in accordance with DIN EN ISO 9117-5 (Drying test Part 5: Modified Bandow-Wolff process).
B enzinb e ständigkeit : Da/u wurde eine kleine Menge Benzin in ein Reagenzglas gegeben und mit einem Wattebausch an der Öffnung versehen, so dass eine mit Lösemittel gesättigte Atmosphäre innerhalb des Reagenzglases entstand. Die Reagenzgläser wurden anschließend mit dem Watte- bausch auf die Lackoberfläche gebracht und verblieben dort für 5 Min. Nach Abwischen des Benzins wurde der Film auf Zerstörung/Erweichung/Haftverlust geprüft. (0= keine Veränderung, 5= Film zerstört) Competence: A small amount of gasoline was placed in a test tube and fitted with a cotton swab at the opening to form a solvent-saturated atmosphere within the test tube. The test tubes were then placed on the paint surface with the cotton swab and left there for 5 min. After wiping the gasoline, the film was tested for destruction / softening / adhesion loss. (0 = no change, 5 = film destroyed)
Sämtliche Visko sitätsm es sungen erfolgten mit einem Physica MCR 51 Rheometer der Fa. Anton Paar Germany GmbH (DE) nach DIN EN ISO 3219. Pendeldämpfung: Die Messung der Pendeldämpfung erfolgte nach DIN EN ISO 1522 auf einer Glasplatte und wird nach König bestimmt. All visco sity measurements were made with a Physica MCR 51 rheometer from Anton Paar Germany GmbH (DE) according to DIN EN ISO 3219. Pendulum damping: The pendulum damping was measured according to DIN EN ISO 1522 on a glass plate and is determined by König.
Beispiel 1: Herstellung von STP 1 Example 1: Preparation of STP 1
In einem Kolben mit Thermometer, KPG-Rührer, Rückflusskühler und Tropftrichter wurden unter Stickstoffatmosphäre bei 80 °C 168,0 g Hexamethylendiisocyanat (1 ,0 mol) vorgelegt. Bei dieser Temperatur wurden innerhalb von 1 Stunde 75,3 g 2,2,4-Trimethyl-l ,3-pentandiol (97%ig, 0,50 mol) zugegeben. Nach einer Reaktionszeit von 4,25 Stunden war der NCO-Gehalt auf 17,3 Gew.- % abgefallen. Der Ansatz wurde daraufhin auf 55 °C abgekühlt und mit 287,0 g l -Methoxy-2- propylacetat (MPA) verdünnt. Zu dieser Reaktionsmischung wurden bei 50-55 °C innerhalb von 1 ,5 Stunden 425.7 g Bis(triethoxysilylpropyl)amin (1,0 mol) zugetropft. Nach weiteren 2 h Nach- rührzeit bei einer Temperatur von 50-55 °C war der NCO-Gehalt laut IR-Spektroskopie auf 0 ge- fallen. Man erhielt eine 69 Gew.-%ige Polymerlösung in MPA mit einer Viskosität von 163 mPas bei 23 °C. In a flask with a thermometer, KPG stirrer, reflux condenser and dropping funnel 168.0 g of hexamethylene diisocyanate (1, 0 mol) were placed under a nitrogen atmosphere at 80 ° C. At this temperature 75.3 g of 2,2,4-trimethyl-l, 3-pentanediol (97%, 0.50 mol) were added within 1 hour. After a reaction time of 4.25 hours, the NCO content had dropped to 17.3% by weight. The reaction was then cooled to 55 ° C and diluted with 287.0 g -methoxy-2-propyl acetate (MPA). 425.7 g of bis (triethoxysilylpropyl) amine (1.0 mol) were added dropwise to this reaction mixture at 50-55 ° C. within 1.5 hours. After a further 2 h stirring time at a temperature of 50-55 ° C., the NCO content was, according to IR spectroscopy, at 0. fall. This gave a 69 wt .-% polymer solution in MPA with a viscosity of 163 mPas at 23 ° C.
Beispiel 2: Katalysatortestun« mit STP 1 Example 2: Catalyst Testing with STP 1
Das silanterminierte Prepolymer des Beispiels 1 wurde mit einem Anteil an Katalysator (Gew.-% in Bezug auf die STP-Menge) versetzt und mit einem 120 μηι Rakel auf eine trockene Glasplatte geräkelt. Gegebenenfalls wurde das silanterminierte Prepolymer noch mit Lösungsmittel 1- Methoxypropyl-2-acetat weiter verdünnt. Die Glasplatte wurde in einem Klimaschrank bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert. Nach den in nachfolgender Tabelle 1 genannten Zeiten wird die Beschichtung auf erfolgte Aushärtung geprüft. Dazu wurde die Härte mit einem Pendeldämpfungsgerät (nach König) untersucht. Eine langsame Pendeldämpfung in Sekunden, d. h. ein hoher Wert in Sekunden, bedeutet eine fortschreitende Aushärtung des Silans. The silane-terminated prepolymer of Example 1 was admixed with a proportion of catalyst (wt .-% with respect to the amount of STP) and geräkelt with a 120 μηι doctor blade on a dry glass plate. Optionally, the silane-terminated prepolymer was further diluted with solvent 1-methoxypropyl-2-acetate. The glass plate was stored in a climatic chamber at 23 ° C and 50% relative humidity. After the times listed in Table 1 below, the coating is tested for curing. For this purpose, the hardness was examined with a pendulum damping device (according to König). A slow pendulum damping in seconds, d. H. a high value in seconds means progressive hardening of the silane.
Folgende Katalysatoren wurden verwendet: The following catalysts were used:
Katalysator 1 : Tetrabutylammoniumhydrogendifluorid 70 %ig in iso-Propanol Katalysator 2: Tetrabutlyammoniumhydrogendifluorid 70%ig in 2-Ethylhexanol Catalyst 1: Tetrabutylammonium hydrogen difluoride 70% in isopropanol Catalyst 2: Tetrabutlyammonium hydrogen difluoride 70% in 2-ethylhexanol
Katalysator 3 : Tetrabutylammoniumhydrogendifluorid (50 % in Methylenchlorid, Sigma Aldrich) Catalyst 3: Tetrabutylammonium hydrogen difluoride (50% in methylene chloride, Sigma Aldrich)
Tabelle 1 : Härtung des STP 1 des Beispiels 1 bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit mit verschiedenen Katalysatoren Table 1: Hardening of the STP 1 of Example 1 at 23 ° C and 50% relative humidity with different catalysts
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Beispiel 3: Herstellung von STP 2 In einem Kolben mit Thermometer, KPC i-Rührcr. Rückflusskühler und Tropftrichter wurden unterExample 3: Preparation of STP 2 In a flask with thermometer, KPC i stirrer. Reflux cooler and dropping funnel were under
Stickstoffatmosphäre bei 85 °C 222,3 g Isophorondiisocyanat (1 ,0 mol) vorgelegt. Bei dieser Temperatur wurden innerhalb von 1 Stunde 67,7 g 2,2,4-Trimethyl-l ,3-pentandiol (97%ig, 0,45 mol) und 2 1 .5 g Desmophen VP LS 2328 (Polyesterpolyol mit Equivalentgewicht 215) (0,05 mol) zugegeben. Nach einer Reaktionszeit von 2 Stunden bei 85 °C und 6 Stunden bei 103 °C war der NCO-Gehalt auf 13,4 Gew.-% abgefallen. Der Ansatz wurde daraufhin auf 50 °C abgekühlt und mit 315,0 g 1 -Methoxy-2-propylacetat (MPA) verdünnt. Zu dieser Reaktionsmischung wurden bei 50-55 °C innerhalb von 1 ,5 Stunden 425,7 g Bis(triethoxysilylpropyl)amin (1,0 mol) zugetropft. Nach weitere 1 h Nachrührzeit bei einer Temperatur von 50-55 °C war der NCO-Gehalt laut I R- Spektroskopie auf 0 gefallen. Man erhielt eine 69 Gew.-%ige Polymerlösung in MPA mit einerNitrogen atmosphere at 85 ° C 222.3 g of isophorone diisocyanate (1, 0 mol) submitted. 67.7 g of 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol (97% pure, 0.45 mol) and 2 l of Desmophen VP LS 2328 (polyester polyol with equivalent weight 215 ) (0.05 mol). After a reaction time of 2 hours at 85 ° C and 6 hours at 103 ° C was the NCO content dropped to 13.4 wt .-%. The reaction was then cooled to 50 ° C and diluted with 315.0 g of 1-methoxy-2-propyl acetate (MPA). 425.7 g of bis (triethoxysilylpropyl) amine (1.0 mol) were added dropwise to this reaction mixture at 50-55 ° C. within 1.5 hours. After a further 1 h stirring time at a temperature of 50-55 ° C, the NCO content had fallen to 0 according to I R spectroscopy. This gave a 69 wt .-% polymer solution in MPA with a
Viskosität von 420 mPas bei 23 °C. Viscosity of 420 mPas at 23 ° C.
Beispiel 4: Katalysatortestung mit STP 2 Example 4: Catalyst Testing with STP 2
Das silanterminierte Prepolymer des Beispiels 2 wurde mit einem Anteil an Katalysator (Gew.-% in Bezug auf die STP-Menge) versetzt und mit einem 120 μιη Rakel auf eine trockene Glasplatte geräkelt. Gegebenenfalls wurde das silanterminierte Prepolymer noch mit Lösungsmittel 1- Methoxypropyl-2-acetat weiter verdünnt. Die Glasplatte wurde in einem Klimaschrank bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert. Nach den in nachfolgender Tabelle 1 genannten Zeiten wurde die Beschichtung auf erfolgte Aushärtung geprüft. Dazu wurde die Härte mit einem Pendeldämpfungsgerät (nach König) untersucht. Eine langsame Pendeldämpfung in Sekunden, d. h. ein hoher Wert in Sekunden, bedeutet eine fortschreitende Aushärtung des Silans. The silane-terminated prepolymer of Example 2 was admixed with a proportion of catalyst (wt .-% with respect to the amount of STP) and with a 120 μιη doctor on a dry glass plate geräkelt. Optionally, the silane-terminated prepolymer was further diluted with solvent 1-methoxypropyl-2-acetate. The glass plate was stored in a climatic chamber at 23 ° C and 50% relative humidity. After the times given in Table 1 below, the coating was tested for cure. For this purpose, the hardness was examined with a pendulum damping device (according to König). A slow pendulum damping in seconds, d. H. a high value in seconds means progressive hardening of the silane.
Katalysator 1 : Tetrabutylphosphoniumhydrogendifluorid 70 %ig in iso-Propanol (erfinderisch) Catalyst 1: Tetrabutylphosphonium hydrogen difluoride 70% in isopropanol (inventive)
Katalysator 2: Piperidinium- 1 -spiro- 1 ' -pyrrolidiniumhydrogendifluorid in 2-Ethylhexanol (erfinderisch) Catalyst 2: piperidinium 1-spiro-1'-pyrrolidinium hydrogen difluoride in 2-ethylhexanol (inventive)
Katalysator 3: Tetrabutylphosphoniumhydrogendifluorid 70% ig in 2-Ethylhexanol (erfinderisch) Katalysator 4: Tetrabutylammoniumhydrogendifluorid (50 % in Methylenchlorid, Sigma Aldrich)Catalyst 3: Tetrabutylphosphonium hydrogen difluoride 70% in 2-ethylhexanol (inventive) Catalyst 4: Tetrabutylammonium hydrogen difluoride (50% in methylene chloride, Sigma Aldrich)
(erfinderisch) (Inventive)
Katalysator 5: T etrabutylammoniumfluorid (1 M in Tetrahydrofuran, Sigma Aldrich) (Vergleich) Catalyst 5: T etrabutylammonium fluoride (1 M in tetrahydrofuran, Sigma Aldrich) (comparative)
Tabelle 2: Härtung des STP 2 des Beispiels 2 bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit mit verschiedenen Katalysatoren Table 2: Hardening of the STP 2 of Example 2 at 23 ° C and 50% relative humidity with different catalysts
Katalysator STP-Konz. Kat- Pendelhärte Pendelhärte Pendelhärte Catalyst STP conc. Cat pendulum hardness Pendulum hardness Pendulum hardness
(Gew.-%) in Konzentr. (s) nach 1 h (s) nach 5 h (s) nach 24 (Wt .-%) in concentrate. (s) after 1 h (s) after 5 h (s) after 24
MPA (%) h MPA (%) h
Katalysator 1 30 0,5 21 69 124 Catalyst 1 30 0.5 21 69 124
Katalysator 2 30 1 ,0 18 5 119Catalyst 2 30 1, 0 18 5 119
Katalysator 3 30 0,5 32 99 159Catalyst 3 30 0.5 32 99 159
Katalysator 4: 30 0,5 18 59 131Catalyst 4: 30 0.5 18 59 131
Katalysator 5: 30 2,0 10 32 89 Die erfinderischen Katalysatoren 1 -4 auf Basis des Hydrogendifluoridanions zeigen eine wesentlich höhere katalytische Aktivität als das Fluoridanion 5. Die erzielten Pendelhärten der Beschich- tungen sind mit den erfinderischen Hydrogendifluoriden deutlich höher als diejenigen des Fluo- ridanions. Catalyst 5: 30 2.0 10 32 89 The inventive catalysts 1 -4 based on the Hydrogengendifluoridanions show a much higher catalytic activity than the Fluoridanion 5. The achieved pendulum hardness of the coatings are with the inventive Hydrogengendifluoriden significantly higher than those of the fluoride anion.
Beispiel 5: Herstellung von STP 3 Example 5: Preparation of STP 3
In einem Kolben mit Thermometer, KPG-Rührer, Rückflusskühler und Tropftrichter wurden unter Sticksto ffatmo Sphäre bei 83 °C 255,2 g Isophorondiisocyanat (1,15 mol) vorgelegt. Bei dieser Temperatur wurden innerhalb von 1 Stunde 98,55 g 2,2,4-Trimethyl- 1 ,3 -pentandiol (97%ig, 0,675 mol) zugegeben. Nach einer Reaktionszeit von 4 Stunden bei 83 °C wurden 108 g MPA zugegeben, nach weiteren 14 h Rührzeit bei 83 °C war der NCO-Gehalt auf 8,5 Gew.-% abgefallen. Der Ansatz wurde daraufhin auf 50 °C abgekühlt und mit 216,0 g 1 -Methoxy-2-propylacetat (MPA) verdünnt. Zu dieser Reaktionsmischung wurden bei 50 °C innerhalb von 1 Stunde 402,7 g Bis(triethoxysilylpropyl)amin (0,946 mol) zugetropft. Nach weiteren 3 h Nachrührzeit bei einer Temperatur von 50 °C war der NCO-Gehalt laut IR-Spektroskopie auf 0 gefallen. Man erhielt eine 70 Gew.-%ige Polymerlösung in MPA mit einer Viskosität von 1 140 mPas bei 23 °C. In a flask equipped with a thermometer, KPG stirrer, reflux condenser and dropping funnel, 255.2 g of isophorone diisocyanate (1.15 mol) were initially introduced at 83 ° C. under a nitrogen atmosphere. At this temperature 98.55 g of 2,2,4-trimethyl-1, 3-pentanediol (97%, 0.675 mol) were added within 1 hour. After a reaction time of 4 hours at 83 ° C, 108 g of MPA were added, after a further 14 h stirring time at 83 ° C, the NCO content had dropped to 8.5 wt .-%. The reaction was then cooled to 50 ° C and diluted with 216.0 g of 1-methoxy-2-propyl acetate (MPA). 402.7 g of bis (triethoxysilylpropyl) amine (0.946 mol) were added dropwise to this reaction mixture at 50 ° C. over a period of 1 hour. After a further 3 h stirring time at a temperature of 50 ° C, the NCO content had dropped to 0 according to IR spectroscopy. This gave a 70 wt .-% polymer solution in MPA with a viscosity of 1 140 mPas at 23 ° C.
Beispiel 6: Herstellung von STP 4 Example 6: Preparation of STP 4
In einem Kolben mit Thermometer, KPG-Rührer, Rückflusskühler und Tropftrichter wurden unter Stickstoffatmosphäre bei 83 °C 222,3 g Isophorondiisocyanat (1,0 mol) vorgelegt. Bei dieser Temperatur wurden innerhalb von 1 Stunde 73 g 2,2,4-Trimethyl- 1 ,3 -pentandiol (97%ig, 0,5 mol) zugegeben. Nach einer Reaktionszeit von 4 Stunden bei 83 °C wurden 102,7 g MPA zugegeben, nach weiteren 16,75 h Rührzeit bei 83 °C war der NCO-Gehalt auf 10,5 Gew.-% abgefallen. Der Ansatz wurde daraufhin auf 55 °C abgekühlt und mit 102,7 g 1 -Methoxy-2-propylacetat (MPA) verdünnt. Zu dieser Reaktionsmischung wurden bei 5 °C innerhalb von 50 Minuten 383,14 g Bis(triethoxysilylpropyl)amin (0,9 mol) und 39,72 g N-(3-Triethoxysilylpropyl)asparaginsäuredi- ethylester (Hergestellt nach DE 4237468 Beispiel 1) zugetropft. Nach weiteren 2,5 Stunden Nachrührzeit bei einer Temperatur von 55 °C war der NCO-Gehalt laut IR-Spektroskopie auf 0 gefallen. Der Ansatz wurde daraufhin mit weiteren 102,7 g MPA verdünnt. Man erhielt eine 65 Gew.-%ige Polymerlösung in MPA mit einer Viskosität von 180 mPas bei 23 °C. In a flask equipped with a thermometer, KPG stirrer, reflux condenser and dropping funnel, 222.3 g of isophorone diisocyanate (1.0 mol) were initially introduced at 83 ° C. under a nitrogen atmosphere. At this temperature 73 g of 2,2,4-trimethyl-1, 3-pentanediol (97%, 0.5 mol) were added within 1 hour. After a reaction time of 4 hours at 83 ° C, 102.7 g of MPA were added, after another 16.75 h stirring time at 83 ° C, the NCO content had dropped to 10.5 wt .-%. The reaction was then cooled to 55 ° C and diluted with 102.7 g of 1-methoxy-2-propyl acetate (MPA). 383.14 g of bis (triethoxysilylpropyl) amine (0.9 mol) and 39.72 g of N- (3-triethoxysilylpropyl) aspartaric acid ethyl ester (prepared according to DE 4237468, Example 1) were added to this reaction mixture at 50C within 50 minutes. dropwise. After another 2.5 hours of stirring at a temperature of 55 ° C, the NCO content had dropped to 0 according to IR spectroscopy. The batch was then diluted with a further 102.7 g of MPA. This gave a 65 wt .-% polymer solution in MPA with a viscosity of 180 mPas at 23 ° C.
Beispiel 7: Herstellung von STP 5 Example 7: Preparation of STP 5
In einem Kolben mit Thermometer, KPG-Rührer, Rückflusskühler und Tropftrichter wurden unter Sticksto ffatmo Sphäre bei 84 °C 222,3 g Isophorondiisocyanat (1,0 mol) vorgelegt. Bei dieser Temperatur wurden innerhalb von 1 Stunde 60,2 g 2,2,4-Trimethyl-l ,3-pentandiol (97%ig, 0,40 mol) und 43,0 g Desmophen VP LS 2328 (Polyesterpolyol mit Equivalentgewicht 215) (0,1 mol) zugegeben. Nach einer Reaktionszeit von 3,5 Stunden bei 84 °C und 4,25 Stunden bei 100 °C war der NCO-Gehalt auf 12,8 Gew.-% abgefallen. Der Ansatz wurde daraufhin auf 50 °C abgekühlt und mit 321,0 g 1 -Methoxypropyl-2-acetat (MPA) verdünnt. Zu dieser Reaktionsmischung wurden bei 50 °C innerhalb von 1 Stunde 425,7 g Bis(triethoxysilylpropyl)amin (1,0 mol) zugetropft. Nach weitere 1 h Nachrührzeit bei einer Temperatur von 50 °C war der NCO-Gehalt laut IR-Spektros- kopie auf 0 gefallen. Man erhielt eine 69 Gew.-%ige Polymerlösung in MPA mit einer Viskosität von 378 mPas bei 23 °C. In a flask equipped with a thermometer, KPG stirrer, reflux condenser and dropping funnel, 222.3 g of isophorone diisocyanate (1.0 mol) were initially introduced at 84 ° C. under a nitrogen atmosphere. At this temperature, 60.2 g of 2,2,4-trimethyl-l, 3-pentanediol (97%, 0.40 mol) and 43.0 g Desmophen VP LS 2328 (equivalent weight 215 polyester polyol) (0.1 mol). After a reaction time of 3.5 hours at 84 ° C and 4.25 hours at 100 ° C, the NCO content had dropped to 12.8 wt .-%. The reaction was then cooled to 50 ° C and diluted with 321.0 g of 1-methoxypropyl 2-acetate (MPA). 425.7 g of bis (triethoxysilylpropyl) amine (1.0 mol) were added dropwise to this reaction mixture at 50 ° C. over a period of 1 hour. After a further 1 h of stirring time at a temperature of 50 ° C., the NCO content had fallen to 0 according to IR spectroscopy. This gave a 69 wt .-% polymer solution in MPA with a viscosity of 378 mPas at 23 ° C.
Beispiel 8: Herstellung von STP 6 In einem Kolben mit Thermometer, KPG-Rührer, Rückflusskühler und Tropftrichter wurden unter Stickstoffatmosphäre bei 83 °C 222,3 g Isophorondiisocyanat (1 ,0 mol) vorgelegt. Bei dieser Temperatur wurden innerhalb von 1 Stunde 75,3 g 2,2,4-Trimethyl-l ,3-pentandiol (97%ig, 0,5 mol) zugegeben. Nach einer Reaktionszeit von 3,25 Stunden bei 84 °C und 6 Stunden bei 104 °C war der NCO-Gehalt auf 14,1 Gew.-% abgefallen. Der Ansatz wurde daraufhin auf 50 °C abgekühlt und mit 309,0 g 1 -Methoxypropyl-2-acetat (MPA) verdünnt. Zu dieser Reaktionsmischung wurden bei 50 °C innerhalb von 1 Stunde 425,7 g Bis(tri ethoxysilylpropyl)amin (1 ,0 mol) zugetropft. Nach weiteren 2 h Nachrührzeit bei einer Temperatur von 50 °C war der NCO-Gehalt laut IR-Spek- troskopie auf 0 gefallen. Man erhielt eine 69 Gew.-%ige Polymerlösung in MPA mit einer Viskosität von 308 mPas bei 23 °C. Beispiel 9: Herstellung von STP 7 EXAMPLE 8 Preparation of STP 6 222.3 g of isophorone diisocyanate (1.0 mol) were initially introduced into a flask with thermometer, KPG stirrer, reflux condenser and dropping funnel under nitrogen atmosphere at 83.degree. At this temperature 75.3 g of 2,2,4-trimethyl-l, 3-pentanediol (97%, 0.5 mol) were added within 1 hour. After a reaction time of 3.25 hours at 84 ° C and 6 hours at 104 ° C, the NCO content had dropped to 14.1 wt .-%. The reaction was then cooled to 50 ° C and diluted with 309.0 g of 1-methoxypropyl 2-acetate (MPA). To this reaction mixture 425.7 g of bis (tri ethoxysilylpropyl) amine (1, 0 mol) were added dropwise at 50 ° C within 1 hour. After a further 2 h of stirring at a temperature of 50 ° C., the NCO content had fallen to 0 according to IR spectroscopy. This gave a 69 wt .-% polymer solution in MPA with a viscosity of 308 mPas at 23 ° C. Example 9: Preparation of STP 7
In einem Kolben mit Thermometer, KPG-Rührer, Rückflusskühler und Tropftrichter wurden unter Stickstoffatmosphäre bei 85 °C 222,3 g Isophorondiisocyanat (1,0 mol) vorgelegt. Bei dieser Temperatur wurden innerhalb von 1 Stunde 73 g 2,2,4-Trimethyl- 1 ,3-pentandiol (97%ig, 0,5 mol) zugegeben. Nach einer Reaktionszeit von 1 ,25 Stunden bei 83 °C und 8 Stunden bei 103 °C war der NCO-Gehalt auf 14,3 Gew.-% abgefallen. Der Ansatz wurde daraufhin auf 5 °C abgekühlt und mit 297,0 g 1 -Methoxypropyl-2-acetat (MPA) verdünnt. Zu dieser Reaktionsmischung wurden bei 55 °C innerhalb von 1 Stunde 401 g N-(3 -Triethoxysilylpropyl)asparaginsäurediethylester (Hergestellt nach DE 4237468 Beispiel 1) (1,0 mol) zugetropft. Nach weiteren 3,5 h Nachrührzeit bei einer Temperatur von 5 °C war der NCO-Gehalt laut IR-Spektroskopie auf 0 gefallen. Man erhielt eine 69 Gew.-%ige Polymerlösung in MPA mit einer Viskosität von 912 mPas bei 23 °C. In a flask equipped with a thermometer, KPG stirrer, reflux condenser and dropping funnel, 222.3 g of isophorone diisocyanate (1.0 mol) were initially introduced at 85 ° C. under a nitrogen atmosphere. At this temperature, 73 g of 2,2,4-trimethyl-1, 3-pentanediol (97%, 0.5 mol) were added within 1 hour. After a reaction time of 1.25 hours at 83 ° C and 8 hours at 103 ° C, the NCO content had dropped to 14.3 wt .-%. The reaction was then cooled to 5 ° C and diluted with 297.0 g of 1-methoxypropyl 2-acetate (MPA). 401 g of N- (3-triethoxysilylpropyl) aspartic acid diethyl ester (prepared according to DE 4237468 Example 1) (1.0 mol) were added dropwise to this reaction mixture at 55 ° C. within 1 hour. After a further 3.5 h stirring time at a temperature of 5 ° C, the NCO content had dropped to 0 according to IR spectroscopy. This gave a 69 wt .-% polymer solution in MPA with a viscosity of 912 mPas at 23 ° C.
Beispiel 10: Herstellung von STP 8 Example 10: Preparation of STP 8
In einem Kolben mit Thermometer, KPG-Rührer, Rückflusskühler und Tropftrichter wurden unter Stickstoffatmosphäre bei 84 °C 222,3 g Isophorondiisocyanat (1 ,0 mol) vorgelegt. Bei dieser Tem- peratur wurden innerhalb von 1 Stunde 52,7 g 2,2,4-Trimethyl-l ,3-pentandiol (97%ig, 0,35 mol) und 64,5 g Desmophen VP LS 2328 (Polyesterpolyol mit Equivalentgewicht 215) (0,15 mol) zugegeben. Nach einer Reaktionszeit von 3 Stunden bei 84 °C und 5,25 Stunden bei 104 °C war der NCO-Gehalt auf 12,0 Gew.-% abgefallen. Der Ansatz wurde daraufhin auf 55 °C abgekühlt und mit 328,0 g 1 -Methoxypropyl-2-acetat (MPA) verdünnt. Zu dieser Reaktionsmischung wurden bei 55 °C innerhalb von 1,5 Stunden 425,7 g Bis(triethoxysilylpropyl)amin (1,0 mol) zugetropft. Nach weitere 1 h Nachrührzeit bei einer Temperatur von 50 °C war der NCO-Gehalt laut I R-Spek- troskopie auf 0 gefallen. Man erhielt eine 68 Gew.-%ige Polymerlösung in MPA mit einer Viskosität von 397 mPas bei 23 °C. Beispiel 1 1 : Herstellung von STP 9 In a flask with thermometer, KPG stirrer, reflux condenser and dropping funnel 222.3 g of isophorone diisocyanate (1, 0 mol) were placed under nitrogen atmosphere at 84 ° C. At this temperature In the course of 1 hour, 52.7 g of 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol (97%, 0.35 mol) and 64.5 g of Desmophen VP LS 2328 (equivalent weight polyester polyol 215) (0 , 15 mol) was added. After a reaction time of 3 hours at 84 ° C and 5.25 hours at 104 ° C, the NCO content had dropped to 12.0 wt .-%. The reaction was then cooled to 55 ° C and diluted with 328.0 g of 1-methoxypropyl 2-acetate (MPA). 425.7 g of bis (triethoxysilylpropyl) amine (1.0 mol) were added dropwise to this reaction mixture at 55 ° C. over a period of 1.5 hours. After a further 1 h of stirring time at a temperature of 50 ° C., the NCO content had fallen to 0 according to I R spectroscopy. This gave a 68 wt .-% polymer solution in MPA with a viscosity of 397 mPas at 23 ° C. Example 1 1: Preparation of STP 9
In einem Kolben mit Thermometer, KPG-Rührer, Rückflusskühler und Tropftrichter wurden unter Stickstoffatmosphäre bei 55 °C eine Mischung aus 97,0 g trimerisiertes Hexamethylen-1 ,6-diiso- cyanat (Desmodur N 3300, Fa. Covestro, Leverkusen, lösungsmittelfrei) und 128 g l -Methoxy-2- propylacetat vorgelegt. Bei dieser Temperatur tropfte man innerhalb von 50 Minuten 200,0 g N-(3- Triethoxysilylpropyl)asparaginsäurediethylester (Hergestellt nach DE 4237468 Beispiel 1) zu und rührte 3,5 Stunden bei dieser Temperatur nach. Nach dieser Zeit war die Reaktion beendet, da sich IR-spektroskopisch keine NCO-Gruppen mehr nachweisen ließen. Man erhielt eine 79%ige Polymerlösung in MPA mit einer Viskosität von 1710 mPas bei 23 °C. In a flask with thermometer, KPG stirrer, reflux condenser and dropping funnel, a mixture of 97.0 g of trimerized hexamethylene-1,6-diisocyanate (Desmodur N 3300, Covestro, Leverkusen, solvent-free) was heated at 55 ° C. under a nitrogen atmosphere. and 128 gl -methoxy-2-propyl acetate. 200.0 g of N- (3-triethoxysilylpropyl) aspartic acid diethyl ester (prepared according to DE 4237468 Example 1) were added dropwise at this temperature over the course of 50 minutes and the mixture was stirred at this temperature for 3.5 hours. After this time, the reaction was complete because no more NCO groups could be detected by IR spectroscopy. This gave a 79% polymer solution in MPA with a viscosity of 1710 mPas at 23 ° C.
Beispiel 12: Testung des Katalysators 1 des Beispiels 4 mit verschiedenen STPs Das silanterminierten Prepolymere der Beispiels 3-8 wurden, falls nötig, mit MPA auf einen Polymergehalt von 70 Gew% verdünnt, dann mit einem Anteil an Katalysator 1 (Gew.-% in Bezug auf die ST - Menge) versetzt und mit einem 120 μιη Rakel auf eine trockene Glasplatte geräkelt. Gegebenenfalls wurde das silanterminierte Prepolymer noch mit Lösungsmittel 1 -Methoxypropyl- 2-acetat weiter verdünnt. Die Glasplatte wurde in einem Klimaschrank bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert. Nach den in nachfolgender Tabelle 1 genannten Zeiten wurde die Beschichtung auf erfolgte Aushärtung geprüft. Da/u wurde die Härte mit einem Pendel - dämpfungsgerät (nach König) untersucht. Eine langsame Pendeldämpfung in Sekunden, d. h. ein hoher Wert in Sekunden, bedeutet eine fortschreitende Aushärtung des Silans. Tabelle 3: Testung der STPs 3-8 mit dem Katalysator 1 Example 12: Testing of Catalyst 1 of Example 4 with Various STPs The silane-terminated prepolymers of Example 3-8 were diluted, if necessary, with MPA to a polymer content of 70% by weight, then with a proportion of catalyst 1 (% by weight in%) Reference to the amount of ST) and laced with a 120 μιη squeegee on a dry glass plate. Optionally, the silane-terminated prepolymer was further diluted with solvent 1 -methoxypropyl-2-acetate. The glass plate was stored in a climatic chamber at 23 ° C and 50% relative humidity. After the times given in Table 1 below, the coating was tested for cure. The hardness was examined with a pendulum damping device (König). A slow pendulum damping in seconds, ie a high value in seconds, means a progressive hardening of the silane. Table 3: Testing STPs 3-8 with Catalyst 1
Figure imgf000032_0001
Figure imgf000032_0001
Beispiel 13: Example 13:
Lacktechnologische Prüfung von STP 4 (siehe Beispiel 6) im Refinish-Klarlack. Das STP 4 wird wie in Tabelle 4 beschrieben mit dem Katalysator Lupragen® N 700 (chemische Identität: DHU ) als Vergleich, mit Katalysator 1 des Beispiels 4 sowie Butylacetat vermischt. Diese Mischung wird auf trockene Glasplatten geräkelt (Nass s chichtdi cke etwa 100 μηι, Trockenschichtdicke etwa 50 μηι). Ein Teil der Glasplatten wird direkt bei 24 °C und 48 % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert und das Trocknungsverhalten untersucht. Der andere Teil der Glasplatten wird zu- nächst 30 min bei 60 °C getrocknet und dann bei 24 °C und 48 % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert. Alle Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle 4 aufgeführt. Paint technological test of STP 4 (see Example 6) in a refine clearcoat. The STP 4 as described in Table 4 with the catalyst Lupragen ® N 700 (chemical identity: DHU) as compared with Catalyst 1 of Example 4 and mixed butyl acetate. This mixture is latticed on dry glass plates (wet s chichtdi cke about 100 μηι, dry film thickness about 50 μηι). Part of the glass plates is stored directly at 24 ° C and 48% relative humidity and examined the drying behavior. The other part of the glass plates is first dried at 60 ° C. for 30 minutes and then stored at 24 ° C. and 48% relative atmospheric humidity. All results are listed in Table 4 below.
Tabelle 4: Table 4:
Figure imgf000033_0001
Die Ergebnisse zeigen, dass der neue Katalysator (Hydrogendifluoridbasiert) wesentlich aktiver ist als das handelsübliche Lupragen® N 700 (chemische Identität: DHU ). Die unterschiedlichen Trocknungsstufen Tl T4 werden bei Raumtem eratur (RT) durch DHU innerhalb von 30-180 min erreicht, für den Hydrogendifluoridkatalysator innerhalb von max. 10 Minuten. Trocknung bei er- höhter Temperatur führt im Falle des DHU zu einer Trocknung innerhalb von 2 h (T4). Der Hydrogendifluoridkatalysator führt zu einer solch beschleunigten Härtung, dass die Beschichtung nahezu augenblicklich vernetzt und trocken ist.
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The results show that the new catalyst (Hydrogendifluoridbasiert) is much more active than the commercial Lupragen ® N 700 (chemical identity: DHU). The different drying stages Tl T4 are achieved at room temperature (RT) by DHU within 30-180 min, for the hydrogen difluoride catalyst within max. 10 mins. Drying at elevated temperature leads to drying in the case of the DHU within 2 h (T4). The hydrogen difluoride catalyst leads to such accelerated hardening that the coating is almost instantaneously crosslinked and dry.

Claims

Patentansprüche claims
1. Zusammensetzung, insbesondere zum Kleben, Abdichten oder Beschichten, enthaltend 1. Composition, in particular for bonding, sealing or coating, containing
mindestens ein silanfuhktionelles Prepolymer mit mindestens einer Alkoxy silangrup e ; und  at least one silane-functional prepolymer having at least one alkoxy silane group; and
mindestens eine Verbindung mit mindestens einem Hydrogenpolyfluoridanion .  at least one compound having at least one hydrogen polyfluoride anion.
2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass silanfunktionalisierte Prepolymere aus mindestens einem Prepolymer aus der Liste ausgewählt werden, die gebildet wird aus Polyurethanen mit mindestens einer Alkoxysilangruppe, polymeren Polyiso- eyanaten mit mindestens einer Alkoxysilangruppe, polymeren Polyolen mit mindestens einer Alkoxysilangruppe, Polyetherpolyolen mit mindestens einer Alkoxysilangruppe, Polyester- polyolen mit mindestens einer Alkoxysilangruppe, Polycarbonatpolyolen mit mindestens einer Alkoxysilangruppe, Polyacrylatpolyolen mit mindestens einer Alkoxysilangruppe, Polymethacrylatpolyolen mit mindestens einer Alkoxysilangruppe und Polyurethanpolyole mit mindestens einer Alkoxysilangruppe. 3. Zusammensetzung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das silanfunktionelle Prepolymer mit mindestens einer Alkoxysilangruppe ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn von höchstens 20000 g/mol, bevorzugt höchstens 15000 g/mol, besonders bevorzugt höchstens 10000 g/mol, aufweist. 2. The composition according to claim 1, characterized in that silane-functionalized prepolymers are selected from at least one prepolymer from the list, which is formed from polyurethanes having at least one alkoxysilane, polymeric Polyiso- eyanaten with at least one alkoxysilane, polymeric polyols having at least one alkoxysilane, polyether polyols with at least one alkoxysilane group, polyester polyols having at least one alkoxysilane group, polycarbonate polyols having at least one alkoxysilane group, polyacrylate polyols having at least one alkoxysilane group, polymethacrylate polyols having at least one alkoxysilane group and polyurethane polyols having at least one alkoxysilane group. 3. Composition according to one of the preceding claims, characterized in that the silane-functional prepolymer having at least one alkoxysilane has a number average molecular weight Mn of at most 20,000 g / mol, preferably at most 15,000 g / mol, more preferably at most 10,000 g / mol.
4. Zusammensetzung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das silanfunktionelle Prepolymer mindestens eine Alkoxysilangruppe (bevorzugt mindestens zwei Alkoxysilangruppen) der allgemeinen Formel (I) enthält, 4. Composition according to one of the preceding claims, characterized in that the silane-functional prepolymer contains at least one alkoxysilane group (preferably at least two alkoxysilane groups) of the general formula (I),
*R3-Si(R1)3.a(OR2)a (I) wobei * R 3 -Si (R 1) 3-(OR 2) a (I) wherein
R! für eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 C-Atomen, steht; R" für eine Alkylgruppe mit 2 bis 12 C-Atomen steht; R ! is an alkyl group having 1 to 8 C atoms; R "is an alkyl group having 2 to 12 C atoms;
R' für eine lineare oder verzweigte, gegebenenfalls cyclische, Alkylengruppe mit 2 bis 12 C- Atomen, gegebenenfalls mit aromatischen Anteilen, und gegebenenfalls mit einem oder mehreren Heteroatomen, insbesondere für Propan-l,3-diyl, steht; und a für einen Wert von 1 , 2 oder 3 steht. Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkoxyreste der Alkoxysilangruppen des silan funktionellen Prepolymers Methoxy- und/ oder Ethoxygruppen sind, insbesondere Ethoxygruppen. R 'is a linear or branched, optionally cyclic, alkylene group having 2 to 12 C atoms, optionally with aromatic moieties, and optionally with one or more heteroatoms, in particular propane-l, 3-diyl; and a is a value of 1, 2 or 3. Composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the alkoxy radicals of the alkoxysilane groups of the silane-functional prepolymer are methoxy and / or ethoxy groups, in particular ethoxy groups.
Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Terminus des silanfunktionellen Prepolymers jeweils eine Alkoxysilangruppe bindet. Composition according to one of the preceding claims, characterized in that in each case an alkoxysilane group binds at the terminus of the silane-functional prepolymer.
Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung mit mindestens einem Fluoridanion ausgewählt wird aus mindestens einer Verbindung der Formel (II) Composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the compound containing at least one fluoride anion is chosen from at least one compound of formula (II)
{ M [n F~* m (HF)]} (II) worin {M [n F ~ * m (HF)]} (II) where
M für ein Äquivalent eines oder mehrerer Kationen steht, das eine Ladungszahl in Höhe von n als kationische Ladung trägt und die Elektroneutralität der Verbindung der Formel (II) bewirkt, n für 1 steht und m für eine Zahl von 1 bis 5 steht. M is an equivalent of one or more cations carrying a charge number of n as a cationic charge and causing the electroneutrality of the compound of formula (II), n is 1 and m is a number from 1 to 5.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung mit mindestens einem Fluoridanion ein n-fach geladenes Kation M enthält, und bevozugt n = I und m = 1, ist. Composition according to Claim 7, characterized in that the compound containing at least one fluoride anion contains an n-fold cation M, preferably n = 1 and m = 1.
Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung mit mindestens einem Hydrogenpolyfluoridanion eine Struktur der angegebenen allgemeinen Formel (II) mit n = 1 und m = 1 aufweist und das Kation M ausgewählt wird aus Alkalimetallionen, Tetraalkylammonium- oder Tetraalkylphosphoniumionen oder Mischungen daraus. Composition according to any one of Claims 7 or 8, characterized in that the compound having at least one hydrogen polyfluoride anion has a structure of the indicated general formula (II) where n = 1 and m = 1 and the cation M is selected from alkali metal ions, tetraalkylammonium or tetraalkylphosphonium ions or mixtures thereof.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass M bevorzugt ein Tetraalkylammonium- oder Tetraalkylphosphonium- oder Piperidinium- 1 -spiro- 1 ' -pyrrolidinium- ion, insbesondere ein Tetrabutylammonium- oder ein Tetrabutylphosphoniumion-ion, darstellt. Composition according to Claim 9, characterized in that M is preferably a tetraalkylammonium or tetraalkylphosphonium or piperidinium-1-spiro-1'-pyrrolidinium ion, in particular a tetrabutylammonium or a tetrabutylphosphonium ion.
11. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkylgruppen des Kations M unabhängig voneinander lineare oder verzweigte (und gegebenenfalls cyclische) Alkylengruppen, aus 2 bis 12 C-Atomen enthalten. 11. The composition according to any one of claims 7 to 10, characterized in that the alkyl groups of the cation M independently of one another linear or branched (and optionally cyclic) alkylene groups containing from 2 to 12 carbon atoms.
12. Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtmenge der Verbindung mit mindestens einem Hydrogenpolyfluoridanion bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung 0,1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,2 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,2 bis 3 Gew.-%, beträgt. 13. Verwendung einer Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 als Beschich - tung, Klebstoff oder Dichtstoff. 12. The composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the total amount of the compound with at least one Hydrogenpolyfluoridanion based on the total weight of the composition 0.1 to 10 wt .-%, preferably 0.2 to 5 wt .-%, particularly preferably 0.2 to 3 wt .-%, is. 13. Use of a composition according to one of claims 1 to 12 as a coating, adhesive or sealant.
14. Verwendung einer Verbindung mit mindestens einem Hydrogenpolyfluoridanion zur Vernetzung von Alkoxysilangruppen-haltigen, insbesondere Alkoxysilangruppen-terminierten, Prepolymeren mit Feuchtigkeit. 15. Verfahren zum Verkleben, Abdichten oder Beschichten eines Substrats, enthaltend einen14. Use of a compound having at least one hydrogen polyfluoride anion for crosslinking of alkoxysilane-containing, in particular alkoxysilane-terminated, prepolymers with moisture. 15. A method of bonding, sealing or coating a substrate containing a
Schritt, in dem eine Zusammensetzung der Ansprüche 1 bis 12 auf ein Substrat aufgetragen wird und enthaltend einen weiteren Schritt, in dem die auf das Substrat aufgetragene Zusammensetzung in Gegenwart von Feuchtigkeit durch Vernetzung des silanfunktionellen Pre- polymers ausgehärtet wird. A step of applying a composition of claims 1 to 12 to a substrate and comprising a further step of curing the composition applied to the substrate in the presence of moisture by cross-linking the silane-functional prepolymer.
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