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DE102008050916A1 - Zweikomponenten-Polyurethan-Lack enthaltend silanisierte Polyisocyanathärter, Verfahren zur Herstellung von silanisierten Polyisocyanathärtern und nach dem Verfahren hergestellte Härter - Google Patents

Zweikomponenten-Polyurethan-Lack enthaltend silanisierte Polyisocyanathärter, Verfahren zur Herstellung von silanisierten Polyisocyanathärtern und nach dem Verfahren hergestellte Härter Download PDF

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DE102008050916A1
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DE
Germany
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polyisocyanate
amino
weight
hardeners
butyl acetate
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Ceased
Application number
DE102008050916A
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English (en)
Inventor
Andreas Dr. Poppe
Sabine Holtschulte
Björn FELDMANN
Günter Dr. Klein
Oliver Hilge
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF Coatings GmbH
Original Assignee
BASF Coatings GmbH
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Publication date
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von teilweise oder vollständig silanisierten Polyisocyanathärtern durch Umsetzung eines Polyisocyanates mit einem aminofunktionellen Silan. Bei dem Verfahren wird Hexamethylendiisocyanat und/oder ein durch Trimerisierung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret- oder Allophanatbildung von Hexamethylendiisocyanat abgeleitetes Polyisocyanat in Butylacetat als Lösemittel oder in einem Lösemittelgemisch, das mindestens 60 Gew.-% Butylacetat, bezogen auf das Gesamtgewicht des Lösemittelgemisches, enthält in Gegenwart eines Wasserfängers mit mindestens einem aminofunktionellen Silan umgesetzt. Die Erfindung betrifft auch nach dem Verfahren hergestellte Polyisocyanathärter.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Zweikomponenten-Polyurethan-Lacke enthaltend Polyole und teilweise oder vollständig silanisierte Polyisocyanathärter, ein Verfahren zur Herstellung von teilweise oder vollständig silanisierten Polyisocyanathärtern durch Umsetzung eines Polyisocyanates mit einem aminofunktionellen Silan und nach dem Verfahren herstellbare Polyisocyanathärter.
  • Zweikomponenten-Polyurethan-Lacke (PUR-Lacke) werden wegen ihrer guten Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse, insbesondere sauren Regen, zur Decklackierung in der Automobilindustrie eingesetzt. Hier finden in der Regel OH-funktionelle Poly(meth-)acrylatharze und Polyisocyanate auf der Basis von Hexamethylendiisocyanat (HDI) Verwendung. Die gute Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse kann durch die partielle Verwendung von Isophorondiisocyanat-Polyisocyanaten (IPDI) nochmals deutlich verbessert werden. Nachteilig bei den beschriebenen Lacken ist jedoch eine unzureichende Kratzbeständigkeit der Decklackierung.
  • Die Kratzbeständigkeit kann durch den Einsatz von silanisierten Polyisocyanathärtern verbessert werden, d. h. durch Vernetzer, die Isocyanatgruppen und Silangruppen enthalten. Dies gelingt jedoch nur dann, wenn geeignete Katalysatoren zur Vernetzung der Silane zugegeben werden.
  • Aus den europäischen Patentanmeldungen EP 1 193 278 A1 und EP 1 273 640 A2 sind nicht wässrige, wärmehärtende Zweikomponenten-Beschichtungsmittel bekannt, die als Bindemittel eine lösemittelhaltige Polyolkomponente und als Härter eine aus mindestens einem aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Polyisocyanat mit einer NCO-Funktionalität von 2 bis 6 bestehende Vernetzerkomponente enthalten. Hierbei sind 0,1 bis 95 Mol-% der ursprünglich vorhandenen freien Isocyanatgruppen des Polyisocyanats mit N-Alkyl- und/oder N-Aryl-3-Aminopropyltrialkoxysilanen bzw. M,N-Bis-(3-trialkoxysilylpropyl)-aminen umgesetzt. Die Vernetzerkomponente wird hergestellt, indem ein Polyisocyanat in einem Lösemittel mit den genannten aminfunktionellen Silanverbindungen umgesetzt wird. Im Falle von IPDI-Polyisocyanat wird ein aus Butylacetat und Solvesso 100 im Verhältnis 1:2 bestehendes Lösemittelgemisch verwendet. Die Umsetzung von HDI-Polyisocyanat wird in reinem Solvesso 100 durchgeführt. Solvesso 100 ist eine Handelsbezeichnung für ein aromatisches Kohlenwasserstoffgemisch, das 1,2,4-Trimethylbenzol, Methethylen, Xylol, Propylbenzol und Isopropylbenzol enthält.
  • Die bekannten silanisierten Polyisocyanathärter weisen den Nachteil auf, dass sie bei einer Lagerung bereits bei leicht erhöhter Temperatur, beispielsweise bei 40°C, zur Gelbildung und zur Vergilbung neigen.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und einen Zweikomponenten-Polyurethan-Lack der eingangs genannten Art bereitzustellen, der silanisierte Polyisocyanathärter enthält, die auch bei längerer Lagerung keine Gelbildung und keine Vergilbung zeigen. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung der silanisierten Polyisocyanathärter sowie entsprechende Härter anzugeben.
  • Überraschenderweise wurde gefunden, dass diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, dass der Zweikomponenten-Polyurethan-Lack Polyisocyanathärter enthält, die in einem Lösemittelgemisch mit einem hohen Anteil an Butylacetat bzw. in reinem Butylacetat in Gegenwart wenigstens eines Wasserfängers herstellbar sind.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Zweikomponenten-Polyurethan-Lack der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die teilweise oder vollständig silanisierten Polyisocyanathärter herstellbar sind durch Umsetzung eines Polyisocyanats mit einem aminofunktionellen Silan, wobei als Polyisocyanat Hexamethylendiisocyanat und/oder ein durch Trimerisierung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret- oder Allophanatbildung von Hexamethylendiisocyanat abgeleitetes Polyisocyanat in Butylacetat als Lösemittel oder in einem Lösemittelgemisch, das mindestens 60 Gew.-% Butylacetat, bezogen auf das Gesamtgewicht des Lösemittelgemisches, enthält in Gegenwart wenigstens eines Wasserfängers mit mindestens einem aminofunktionellen Silan umgesetzt wird.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält der erfindungsgemäße Lack mindestens einen Wasserfänger. Der Fachmann versteht unter einem Wasserfänger eine Verbindung, die die Eigenschaft besitzt, Feuchtigkeitsspuren abzufangen. Die Wirkung ist in der Regel derart, dass der Wasserfänger Wasser bzw. Feuchtigkeit unter Abspaltung eines Alkohols bindet.
  • Als Wasserfänger werden vorteilhaft Orthoameisensäuretrialkylester verwendet. Als Wasserfänger wird besonders bevorzugt Triethylorthoformiat verwendet.
  • Der Lack einschließlich Härter enthält vorzugsweise mindestens 0,5 Gew.-%, bevorzugt mindestens 2,0 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 3,0 Gew.-% und insbesondere mindestens 4,0 Gew.-% eines Wasserfängers, bezogen auf den Gesamtfestkörpergehalt des Lacks.
  • Das Polyol des erfindungsgemäßen Lacks wird vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus hydroxylgruppenhaltigen (Meth-)acryl-Copolymerisaten, gesättigten Polyesterpolyolen, Polycarbonatdiolen, Polyetherpolyolen und Urethan- und estergruppenhaltige Polyole allein oder in Mischungen. Hydroxylgruppenhaltige (Meth-)acryl-Copolymerisate sind dabei besonders bevorzugt.
  • Als hydroxylgruppenhaltige (Meth)acryl-Copolymerisate können Harze mit einer Monomerzusammensetzung, wie sie z. B. in WO 93/15849 (S. 8, Zeile 25 bis S. 10, Zeile 5), oder auch in DE 195 29 124 beschrieben sind, verwendet werden. Dabei sollte die durch anteilige Verwendung von (Meth)acrylsäure als Monomer einzustellende Säurezahl des (Meth)acryl-Copolymerisates 0–30, vorzugsweise 3–15 betragen. Das zahlenmittlere Molgewicht (ermittelt durch Gelpermeationschromatographie gegen einen Polystyrolstandard) des (Meth)acryl-Copolymerisates beträgt vorzugsweise 2.000–20.000 g/mol, die Glasübergangstemperatur beträgt vorzugsweise –40°C bis +60°C. Die Glasübergangstemperatur wird durch kalorimetische Messung (DSC, Differential Scanning Calorimetriy) nach ISO 11357-2 gemessen. Der durch anteilige Verwendung von Hydroxylalkyl(meth)acrylaten einzustellende Hydroxylgehalt der erfindungsgemäß zu verwendenden (Meth)acryl-Copolymere beträgt vorzugsweise 70–250 mg KOH/g, besonders bevorzugt 90–190 mg KOH/g. Die Bestimmung der OH-Zahl erfolgt mittels rechnerischer Bestimmung.
  • Geeignete Polyesterpolyole sind Harze mit einer Monomerzusammensetzung aus Di- und Polycarbonsäuren und Di- und Polyolen, wie sie z. B. in Stoye/Freitag, Lackharze, C. Hanser Verlag, 1996, S. 49 oder auch in WO 93/15849 beschrieben sind. Als Polyesterpolyole können auch Polyadditionsprodukte von Caprolacton und niedermolekulare Di- und Triole, wie z. B. unter der Bezeichnung TONE (Union Carbide Corp.) oder CAPA (Solvay/Interox) erhältlich, eingesetzt werden. Das rechnerisch bestimmte zahlenmittlere Molgewicht beträgt vorzugsweise 500–5.000 g/mol, besonders bevorzugt 800–3.000 g/mol, die mittlere Funktionalität 2,0–4,0, bevorzugt 2,0–3,5.
  • Als urethan- und estergruppenhaltige Polyole kommen prinzipiell solche zum Einsatz, wie sie in EP 140 186 beschrieben sind. Bevorzugt werden urethan- und estergruppenhaltige Polyole, zu deren Herstellung HDI, IPDI, Trimethylhexamethylendiisocyanat (TMDI) oder (H12-MDI) verwendet werden. Das zahlenmittlere Molgewicht beträgt vorzugsweise 500–2.000 g/mol, die mittlere Funktionalität 2,0–3,5.
  • Es wird bevorzugt, dass der Lack Lösemittel bzw. Lösemittelgemische enthält, die aus aromatischen Kohlenwasserstoffen wie 1,2,4-Trimethylbenzol, Mesitylen, Xylol, Propylbenzol und Isopropylbenzol bestehen. Ein bevorzugtes Lösemittelgemisch ist Solventnaphtha.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Verfahren der eingangs genannten Art durch Umsetzung eines Polyisocyanats mit einem aminofunktionellen Silan, das dadurch gekennzeichnet ist, dass als Polyisocyanat Hexamethylendiisocyanat und/oder ein durch Trimerisierung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret- oder Allophanatbildung von Hexamethylendiisocyanat abgeleitetes Polyisocyanat in Butylacetat als Lösemittel oder in einem Lösemittelgemisch, das mindestens 60 Gew.-% Butylacetat, bezogen auf das Gesamtgewicht des Lösemittelgemisches, enthält in Gegenwart wenigstens eines Wasserfängers mit mindestens einem aminofunktionellen Silan umgesetzt wird
  • Gegenstand der Erfindung sind auch die durch das Verfahren herstellbaren teilweise oder vollständig silanisierten Polyisocyanathärter.
  • Um die Kratzfestigkeit der unter Verwendung der erfindungsgemäßen Polyisocyanathärter herstellbaren Zweikomponenten-Lacke zu verbessern, ist es vorteilhaft, dass mehr als 10%, insbesondere mehr als 20%, bevorzugt mehr als 30% und besonders bevorzugt mehr als 40% der freien Isocyanatgruppen des Isocyanateduktes mit aminofunktionellen Silanen umgesetzt werden. Eine besonders gute Kratzfestigkeit wird erreicht, wenn mehr als 70% der freien Isocyanatgruppen des Isocyanateduktes mit aminofunktionellen Silanen umgesetzt werden. Als Silane werden vorteilhaft Alkoxysilane, insbesondere bevorzugt Methoxysilane, verwendet.
  • Ein ganz besonders bevorzugtes Silan ist das Bis-N-alkyl-3-aminopropyltrimethoxysilan.
  • Der Festkörpergehalt des erfindungsgemäßen Polyisocyanathärters beträgt vorteilhaft mindestens 50 Gew.-%, bevorzugt mindestens 70 Gew.-%.
  • Als Wasserfänger werden vorteilhaft Orthoameisensäuretrialkylester verwendet.
  • Als Wasserfänger wird besonders bevorzugt Triethylorthoformiat verwendet.
  • Vorzugsweise werden während der Synthese mindestens 1 Gew.-%, bevorzugt mindestens 2 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 3 Gew.-% eines Wasserfängers bezogen auf den Gesamtfestkörpergehalt der Reaktionsmischung zugesetzt.
  • Bevorzugt werden während der Synthese mindestens 1 Gew.-%, bevorzugt mindestens 2 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 3 Gew.-% Triethylorthoformiat bezogen auf den Gesamtfestkörpergehalt der Reaktionsmischung zugesetzt.
  • Es wird bevorzugt, dass das Lösemittelgemisch, in dem die Polyisocyanathärter hergestellt werden, mindestens 80 Gew.-% Butylacetat enthält. Besonders bevorzugt enthält das Lösemittelgemisch mindestens 95 Gew.-% Butylacetat. Ganz besonders vorteilhaft wird in reinem Butylacetat gearbeitet.
  • Eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt im Mittel pro Molekül maximal eine der Isocyanatgruppen des Hexamethylendiisocyanats mit dem aminofunktionellen Silan umgesetzt wird und in einem zweiten Schritt das erhaltene Zwischenprodukt durch Dimerisierung, Trimerisierung, Urethan-, Biuret- oder Allophanatbildung zu einem Polyisocyanat umgesetzt wird.
  • Die genaue Struktur der erfindungsgemäßen Polyisocyanathärter ist nicht bekannt, sie weisen jedoch insbesondere hinsichtlich der Reduzierung bzw. Vermeidung einer Gelbildung und einer Vergilbung deutlich verbesserte Eigenschaften gegenüber den im Stand der Technik bekannten Härtern auf. Insofern ist davon auszugehen, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren neue Härter hergestellt werden, die im Stand der Technik bisher nicht bekannt waren.
  • Die erfindungsgemäßen Härter können in Kombination mit einer Polyolkomponente in pigmentierten und nicht pigmentierten Zweikomponenten-Lacken eingesetzt werden. Prinzipiell sind alle Polyole mit mehr als zwei OH-Gruppen als Polyolkomponente geeignet. Besonders geeignet sind hydroxylgruppenhaltige (Meth)acryl-Copolymerisate, gesättigte Polyesterpolyole, Polycarbonatdiole, Polyetherpolyole oder Urethan- und estergruppenhaltige Polyole allein oder in Mischungen.
  • Geeignete Polyole sind aus dem bereits genannten Stand der Technik bekannt.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Herstellbeispiel 1 – Herstellung eines erfindungsgemäßen Butylacetat-Härters
  • In einem Rundkolben mit Rückflusskühler wurden zu 36,296 Gewichtsteilen Basonat HI 100 (erhältlich bei der BASF AG, Ludwigshafen), 36,093 Gewichtsteile Butylacetat, 56,98 Gewichtsteile Solventnaphtha und 2,458 Gewichtsteile Triethylorthoformiat vorgelegt. 1,786 Gewichtsteile Dynasilan 1189 (kommerziell erhältlich bei der Fa. Evonik) und 23,367 Gewichtsteile Dynasilan 1124 (ebenfalls kommerziell erhältlich bei der Fa. Evonik) wurden vorgemischt und langsam bei Raumtemperatur unter Rückfluss und Stickstoffüberschleierung so dosiert zugegeben, dass die Produkttemperatur 60°C nicht überschreitet. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch auf 60°C temperiert und gehalten, bis der Rest–NCO-Gehalt 4,9% erreicht hatte (NCO-Bestimmung durch Titration).
  • Vergleichsbeispiel 2 – Herstellung eines Solventnaphta-Härters
  • In einem Rundkolben mit Rückflusskühler wurden zu 36,296 Gewichtsteilen Basonat HI 100 (erhältlich bei der BASF AG, Ludwigshafen), 36,093 Gewichtsteile Solventnaphta und 2,458 Gewichtsteile Triethylorthoformiat vorgelegt. 1,786 Gewichtsteile Dynasilan 1189 (kommerziell erhältlich bei der Fa. Evonik) und 23,367 Gewichtsteile Dynasilan 1124 (ebenfalls kommerziell erhältlich bei der Fa. Evonik) wurden vorgemischt und langsam bei Raumtemperatur unter Rückfluss und Stickstoffüberschleierung so dosiert zugegeben, dass die Produkttemperatur 60°C nicht überschreitet. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch auf 60°C temperiert und gehalten, bis der Rest–NCO-Gehalt 4,9% erreicht hatte (NCO-Bestimmung durch Titration).
  • Vergleichsbeispiel 3 – Herstellung eines Ethylethoxypropionat-Härters
  • In einem Rundkolben mit Rückflusskühler wurden zu 36,296 Gewichtsteilen Basonat HI 100 (erhältlich bei der BASF AG, Ludwigshafen), 36,093 Gewichtsteile Ethylethoxypropionat und 2,458 Gewichtsteile Triethylorthoformiat vorgelegt. 1,786 Gewichtsteile Dynasilan 1189 (kommerziell erhältlich bei der Fa. Evonik) und 23,367 Gewichtsteile Dynasilan 1124 (ebenfalls kommerziell erhältlich bei der Fa. Evonik) wurden vorgemischt und langsam bei Raumtemperatur unter Rückfluss und Stickstoffüberschleierung so dosiert zugegeben, dass die Produkttemperatur 60°C nicht überschreitet. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch auf 60°C temperiert und gehalten, bis der Rest–NCO-Gehalt 4,9% erreicht hatte (NCO-Bestimmung durch Titration).
  • Vergleichsbeispiel 4 – Herstellung eines Pentylacetat-Härters
  • In einem Rundkolben mit Rückflusskühler wurden zu 36,296 Gewichtsteilen Basonat HI 100 (erhältlich bei der BASF AG, Ludwigshafen), 36,093 Gewichtsteile Pentylacetat und 2,458 Gewichtsteile Triethylorthoformiat vorgelegt. 1,786 Gewichtsteile Dynasilan 1189 (kommerziell erhältlich bei der Fa. Evonik) und 23,367 Gewichtsteile Dynasilan 1124 (ebenfalls kommerziell erhältlich bei der Fa. Evonik) wurden vorgemischt und langsam bei Raumtemperatur unter Rückfluss und Stickstoffüberschleierung so dosiert zugegeben, dass die Produkttemperatur 60°C nicht überschreitet. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch auf 60°C temperiert und gehalten, bis der Rest–NCO-Gehalt 4,9% erreicht hatte (NCO-Bestimmung durch Titration).
  • Vergleichsbeispiel 5 – Herstellung eines Ethoxiepropylacetat-Härters
  • In einem Rundkolben mit Rückflusskühler wurden zu 36,296 Gewichtsteilen Basonat HI 100 (erhältlich bei der BASF AG, Ludwigshafen), 36,093 Gewichtsteile Ethoxiepropylacetat und 2,458 Gewichtsteile Triethylorthoformiat vorgelegt. 1,786 Gewichtsteile Dynasilan 1189 (kommerziell erhältlich bei der Fa. Evonik) und 23,367 Gewichtsteile Dynasilan 1124 (ebenfalls kommerziell erhältlich bei der Fa. Evonik) wurden vorgemischt und langsam bei Raumtemperatur unter Rückfluss und Stickstoffüberschleierung so dosiert zugegeben, dass die Produkttemperatur 60°C nicht überschreitet. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch auf 60°C temperiert und gehalten, bis der Rest–NCO-Gehalt 4,9% erreicht hatte (NCO-Bestimmung durch Titration).
  • Eigenschaften der erfindungsgemäßen Härter – Beispiele
  • Beispiel 1 – Ergebnisse Lagerstabiläten
    40°C Lagerbeständigkeit (gemessen im DIN4-Becher)
    Anfang nach 7 Tagen Belastung nach 21 Tagen Belastung Nach 28 Tagen Belastung
    Herstellbeispiel 1 18 sec. 18 sec. - 18 sec. - 18 sec. -
    Vergleichsbeispiel 2 20 sec. 21 sec. +5% 24 sec. +20% 24 sec. +20%
    Vergleichsbeispiel 3 23 sec. 25 sec. +9% 27 sec. +17% 27 sec. +17%
    Vergleichsbeispiel 4 20 sec. 21 sec. +5% 23 sec. +15% 23 sec. +15%
    Vergleichsbeispiel 5 24 sec. 25 sec. +4% 27 sec. +13% 27 sec. +13%
    Beispiel 2 – Ergebnisse Farbzahl
    Hazen-Farbzahl (gemessen n. 50 Tagen RT)
    Herstellbeispiel 1 3
    Vergleichsbeispiel 2 56
    Vergleichsbeispiel 3 23
    Vergleichsbeispiel 4 36
    Vergleichsbeispiel 5 29
  • Formulierung der erfindungsgemäßen Klarlacke – Beispiele
  • Beispiel 1 – Verträglichkeitsverbesserter 2 K Klarlack mit guter Kratzfestigkeit
  • Auf der Basis der in den Beispielen beschriebenen Isocyanate wurden die folgenden Rezepturen formuliert:
    Bestandteil Gewichtsteile
    Polyol auf Acrylatbasis 34,55
    Rheologiehilfsmittel auf Polyolbasis 20,00
    Butylacetat 14,00
    Wasserfänger 3,00
    Nicht-silikonhaltiges Verlaufmittel 0,20
    Lichtstabilisator 2,82
    geblockter Phosphorsäurekatalysator 5,30
    Base 0,03
    Butanol 0,07
    Herstellbeispiel 1 80,60
  • Der Klarlack wurde auf vorgetrocknetem wässrigen schwarzen Basislack (Vortrocknungsbedingungen: 10 Minuten 80°C) appliziert und bei 140°C über einen Zeitraum vom 22 Minuten ausgehärtet. Es resultierten hochglänzende Oberflächen, die hinsichtlich ihrer Mikroeindringhärte, Kratzbeständigkeit sowie Chemikalienbeständigkeit untersucht wurden.
  • Es ergaben sich folgende Ergebnisse:
    Mikroeindringhärte (30 Nm2): 125,64 n/mm2
    Hammertest (RG nach 100 DH): 80,9%
    Beginn Beschädigung n. 24 h RT
    Schwefelsäure 1% Salzsäure 10% Salpetersäure 1% Natronlauge 5% Pankreatin Baumharz Wasser
    51 54 42 54 < 37 60 > 80
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 1193278 A1 [0004]
    • - EP 1273640 A2 [0004]
    • - WO 93/15849 [0014, 0015]
    • - DE 19529124 [0014]
    • - EP 140186 [0016]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - ISO 11357-2 [0014]
    • - Stoye/Freitag, Lackharze, C. Hanser Verlag, 1996, S. 49 [0015]

Claims (21)

  1. Zweikomponenten-Polyurethan-Lack enthaltend mindestens ein Polyol und mindestens einen teilweise oder vollständig silanisierten Polyisocyanathärter, dadurch gekennzeichnet, dass die teilweise oder vollständig silanisierten Polyisocyanathärter herstellbar sind durch Umsetzung eines Polyisocyanats mit einem aminofunktionellen Silan, wobei als Polyisocyanat Hexamethylendiisocyanat und/oder ein durch Trimerisierung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret- oder Allophanatbildung von Hexamethylendiisocyanat abgeleitetes Polyisocyanat in Butylacetat als Lösemittel oder in einem Lösemittelgemisch, das mindestens 60 Gew.-% Butylacetat, bezogen auf das Gesamtgewicht des Lösemittelgemisches, enthält in Gegenwart wenigstens eines Wasserfängers mit mindestens einem aminofunktionellen Silan umgesetzt wird.
  2. Zweikomponenten-Polyurethan-Lack nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lack mindestens einen Wasserfänger enthält.
  3. Zweikomponenten-Polyurethan-Lack nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyol ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus hydroxylgruppenhaltigen (Meth-)acryl-Copolymerisaten, gesättigten Polyesterpolyolen, Polycarbonatdiolen, Polyetherpolyolen und Urethan- und estergruppenhaltige Polyole allein oder in Mischungen.
  4. Zweikomponenten-Polyurethan-Lack nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyol ein hydroylgruppenhaltiges (Meth)acryl-Copolymerisat ist.
  5. Verfahren zur Herstellung von teilweise oder vollständig silanisierten Polyisocyanathärtern durch Umsetzung eines Polyisocyanats mit einem aminofunktionellen Silan, dadurch gekennzeichnet dass als Polyisocyanat Hexamethylendiisocyanat und/oder ein durch Trimerisierung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret- oder Allophanatbildung von Hexamethylendiisocyanat abgeleitetes Polyisocyanat in Butylacetat als Lösemittel oder in einem Lösemittelgemisch, das mindestens 60 Gew.-% Butylacetat, bezogen auf das Gesamtgewicht des Lösemittelgemisches, enthält in Gegenwart wenigstens eines Wasserfängers mit mindestens einem aminofunktionellen Silan umgesetzt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als 10% der freien Isocyanatgruppen des Isocyanateduktes mit aminofunktionellen Silanen umgesetzt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als 20%, bevorzugt mehr als 30%, besonders bevorzugt mehr als 40%, der freien Isocyanatgruppen des Isocyanateduktes mit aminofunktionellen Silanen umgesetzt werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als 70% der freien Isocyanatgruppen des Isocyanateduktes mit aminofunktionellen Silanen umgesetzt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Silane Alkoxysilane verwendet werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Silane Methoxysilane verwendet werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Silan Bis-N-Alkyl-3-aminopropyltrimethoxysilan verwendet wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Festkörpergehalt des resultierenden Härters mindestens 50 Gew.-% beträgt.
  13. Verfahren nach Anspruch 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Festkörpergehalt des resultierenden Härters mindestens 70 Gew.-% beträgt.
  14. Verfahren nach Anspruch 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Wasserfänger ein Orthoameisensäuretrialkylester verwendet wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Wasserfänger Triethylorthoformiat verwendet wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass während der Synthese mindestens 1 Gew.-% bezogen auf den Gesamtfestkörpergehalt der Reaktionsmischung eines Wasserfängers zugesetzt werden.
  17. Verfahren nach Anspruch 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass während der Synthese mindestens 2 Gew.-% bezogen auf den Gesamtfestkörpergehalt der Reaktionsmischung eines Wasserfängers zugesetzt werden.
  18. Verfahren nach Anspruch 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass während der Synthese mindestens 3 Gew.-% bezogen auf den Gesamtfestkörpergehalt der Reaktionsmischung eines Wasserfängers zugesetzt werden.
  19. Verfahren nach Anspruch 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösemittelgemisch mindestens 80 Gew.-% Butylacetat enthält.
  20. Verfahren nach Anspruch 5 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt im Mittel pro Molekül maximal eine der Isocyanatgruppen des Hexamethylendiisocyanats mit dem aminofunktionellen Silan umgesetzt wird und in einem zweiten Schritt das erhaltene Zwischenprodukt durch Dimerisierung, Trimerisierung, Urethan-, Biuret- oder Allophanatbildung zu einem Polyisocyanat umgesetzt wird.
  21. Teilweise oder vollständig silanisierte Polyisocyanathärter, erhältlich durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 20.
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