EP2014692A2

Polyisocyanates containing allophanate and silane groups

Abstract

Die Erfindung betrifft Allophanat- und Silangruppen enthaltende Polyisocyanate, ein Verfahren zur ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Ausgangskomponente bei der Herstellung von Polyurethan-Kunststoffen, insbesondere als Vernetzerkomponente in Polyurethanlacken und -beschichtungen.

EP2014692A2, drawing sheet 1
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19 claims: 1 independent, 18 dependent

  1. 1
    Verfahren zur Herstellung Allophanatgruppen enthaltender Polyisocyanate durch Umsetzung A) mindestens eines -aus der Reaktion von Aminosilanen mit cyclischen Carbonaten bzw. Lactonen erhältlichen- Silangruppen aufweisenden Hydroxyurethans und/oder Hydroxyamids mit einer bezogen auf die NCO-reaktiven Gruppen der Komponente A) molar überschüssigen Menge an B) mindestens einem Diisocyanat mit aliphatisch, cycloaliphatisch, araliphatisch und/oder aromatisch gebundenen Isocyanatgruppen und gegebenenfalls nachfolgender Entfernung des nicht umgesetzten Diisocyanatüberschusses.
  2. 2
    Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente A) Reaktionsprodukte von Aminosilanen der allgemeinen Formel (I) in welcher R 1 , R 2 und R 3 für gleiche oder verschiedene Reste stehen und jeweils einen ge- sättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, aliphati- schen oder cycloaliphatischen oder einen gegebenenfalls substitu- ierten aromatischen oder araliphatischen Rest mit bis zu 18 Koh- lenstoffatomen bedeuten, der gegebenenfalls bis zu 3 Heteroatome aus der Reihe Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff enthalten kann, X für einen linearen oder verzweigten organischen Rest mit min- destens 2 Kohlenstoffatomen steht, der gegebenenfalls bis zu 2 I- minogruppen (-NH-) enthalten kann, und R 4 für Wasserstoff, einen gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, aliphatischen oder cycloaliphatischen oder einen ge- gebenenfalls substituierten aromatischen oder araliphatischen Rest mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen oder einen Rest der Formel steht, in welchem R 1 , R 2 , R 3 und X die vorstehend angegebene Be- deutung haben, mit cyclischen Carbonaten und/oder Lactonen zum Einsatz kommen.
  3. 3
    Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente A) Reaktionsprodukte von Aminosilanen der allgemeinen Formel (I) in welcher R 1 , R 2 und R 3 für gleiche oder verschiedene Reste stehen und jeweils einen ge- sättigten, linearen oder verzweigten, aliphatischen oder cycloali- phatischen Rest mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, der ge- gebenenfalls bis zu 3 Sauerstoffatome enthalten kann, X für einen linearen oder verzweigten Alkylenrest mit 2 bis 10 Koh- lenstoffatomen steht, der gegebenenfalls bis zu 2 Iminogruppen (- NH-) enthalten kann, und R 4 für Wasserstoff, einen gesättigten, linearen oder verzweigten, a- liphatischen oder cycloaliphatischen Rest mit bis zu 6 Kohlen- stoffatomen oder einen Rest der Formel steht, in welchem R 1 , R 2 , R 3 und X die vorstehend angegebene Be- deutung haben, mit cyclischen Carbonaten und/oder Lactonen zum Einsatz kommen.
  4. 4
    Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente A) Reaktionsprodukte von Aminosilanen der allgemeinen Formel (I) in welcher R 1 , R 2 und R 3 jeweils Alkylreste mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen und/oder Alko- xyreste, die bis zu 3 Sauerstoffatomen enthalten, bedeuten, mit der Maßgabe, dass mindestens einer der Reste R 1 , R 2 und R 3 für einen solchen Alkoxyrest steht, X für einen linearen oder verzweigten Alkylenrest mit 3 oder 4 Koh- lenstoffatomen steht, und R 4 für Wasserstoff, einen Methylrest oder einen Rest der Formel steht, in welchem R 1 , R 2 , R 3 und X die vorstehend angegebene Bedeutung haben, mit cyclischen Carbonaten und/oder Lactonen zum Einsatz kommen.
  5. 5
    Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente A) Reaktionsprodukte von Aminosilanen der allgemeinen Formel (I) in welcher R 1 , R 2 und R 3 für gleiche oder verschiedene Reste stehen und jeweils Methyl, Methoxy oder Ethoxy bedeuten, mit der Maßgabe, dass mindestens einer der Reste R 1 , R 2 und R 3 für einen Methoxy- oder Ethoxyrest steht, X für einen Propylenrest (-CH 2 -CH 2 -CH 2 -) steht, und R 4 für Wasserstoff, einen Methylrest oder einen Rest der Formel steht, in welchem R 1 , R 2 , R 3 und X die vorstehend angegebene Be- deutung haben, mit cyclischen Carbonaten und/oder Lactonen zum Einsatz kommen.
  6. 6
    Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente A) Reaktionsprodukte von Aminopropyltrimethoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan, 3-Aminopropylmethyldimethoxysilan und/oder 3-Aminopropylmethyldiethoxysilan mit cyclischen Carbonaten und/oder Lactonen zum Einsatz kommen.
  7. 7
    Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente A) Reaktionsprodukte von Aminosilanen mit Ethylencarbonat und/oder Propylencarbonat zum Einsatz kommen.
  8. 8
    Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente A) Reaktionsprodukte von Aminosilanen mit β-Propiolacton, γ-Butyrolacton, γ-Valerolacton, γ-Caprolacton und/oder ε-Caprolacton zum Einsatz kommen.
  9. 9
    Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente B) Diisocyanate mit aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen zum Einsatz kommen.
  10. 10
    Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente B) 1,6-Diisocyanatohexan, 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexan, 2,4'- und/oder 4,4'-Diisocyanatodicyclohexylmethan oder beliebige Gemische dieser Diisocyanate zum Einsatz kommen.
  11. 11
    Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in Gegenwart eines die Bildung von Allophanatgruppen beschleunigenden Katalysators durchführt.
  12. 12
    Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man als Allophanatisierungskatalysator Zink- und/oder Zirconiumcarboxylate einsetzt.
  13. 13
    Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man als Allophanatisierungskatalysator Zink-(II)-n-octanoat, Zink-(II)-2-ethyl-1-hexanoat, Zink-(II)-stearat, Zirconium-(IV)-n-octanoat, Zirconium-(IV)-2-ethyl-1-hexanoat und/oder Zirconium-(IV)-neodecanoat einsetzt.
  14. 14
    Allophanatgruppen enthaltende Polyisocyanate erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.
  15. 15
    Verwendung der Allophanatgruppen enthaltenden Polyisocyanate gemäß Anspruch 14, zur Herstellung von mit aus der Polyurethanchemie bekannten Blockierungsmitteln blockierten Polyisocyanaten.
  16. 16
    Allophanatgruppen enthaltenden Polyisocyanate gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit aus der Polyurethanchemie bekannten Blockierungsmitteln blockiert sind.
  17. 17
    Verwendung der Allophanatgruppen enthaltenden Polyisocyanate gemäß Anspruch 14 als Ausgangskomponente bei der Herstellung von Polyurethankunststoffen.
  18. 18
    Beschichtungsmittel enthaltend Allophanatgruppen tragende Polyisocyanate gemäß Anspruch 14.
  19. 19
    Mit Beschichtungsmitteln gemäß Anspruch 18 beschichtete Substrate.
Independent claims19