AT123836B

AT123836B - Verfahren zur Herstellung und Verwendung von Lacken und Firnissen aus Phenol Aldehyd-Harzen.

Info

Publication number: AT123836B
Authority: AT
Original assignee: Bakelite Gmbh
Priority date: 1927-08-09
Filing date: 1928-08-02
Publication date: 1931-07-25
Also published as: US1968440A; FR658718A; GB295335A

Description

Verfahren zur Herstellung und Verwendung von Lacken und Firnissen aus Phenol-
Aldehyd-Harzen.

Bekanntlich unterscheidet man bei den härtbaren Phenol-Aldehyd-Kunstharzen drei Zustände :
Den ersten, in dem das Kunstharz die Eigenschaft hat, schmelzbar und in den gebräuchlichen Lösung- mitteln z. B. Spiritus, leiehtlöslich zu sein (1-Zustand), den zweiten, in dem die Kunstharze durch Hitze erweichbar, aber nicht mehr schmelzbar, in den gebräuchlichen Lösungsmitteln wohl noch quellbar, aber nicht mehr löslich sind (B-Zustand), und schliesslich den dritten, sich durch gänzliche Indifferenz gegen
Hitze oder Lösungsmittel auszeichnenden Zustand (C-Zustand).

Man hat die härtbaren Phenol-Aldehyd-Kunstharze (Resole, Zustand A) als Lacke verwendet, indem man sie in Sprit löste, und diese Lösungen, gegebenenfalls unter Zugabe anderer Lösungsmittel, wie Amylazetat, als Firnisse und Lacke verwendet.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Lacken und Firnissen besteht darin, dass man die in den gewöhnlichen Lösungsmitteln der Phenol-Aldehyd-Kondensationsprodukte (Zustand A,
Resole) unlöslichen, in ihnen nur quellbaren B Harze (Resitole) in geeigneten Lösungsmitteln, wie eyelischen Ketonen (Cyelohexanon) oder den entsprechenden Alkoholen, wie Cyclohexanol und seinen Homologen oder Furfurol, Estern der Cylcohexanole löst. Diese Lösungen zeigen als Lacke, Firnisse, Überzüge vor den bisher verwendeten Resolen verschiedene Vorzüge.

Die neuen Firnisse bzw. Lacke zeichnen sich dadurch aus, dass sie ausserordentlich feste und wider- standsfähige Überzüge liefern. Sie erfordern, was von grosser technischer Wichtigkeit ist, betreffs ihrer Benutzung kein besonderes Abweichen vom herkömmlichen Lackieren. Durch Erhitzen bei gewöhnlichem, vermindertem oder erhöhtem Druck auf etwa 150C C könuen die Lacksehichten in den unlöslichen Zustand übergeführt werden. Es ist hiebei nicht erforderlich, bei gewöhnlichem Luftdrucke erst langsam auf diese Temperatur hinaufzugehen, man kann vielmehr gleich bei der eigentlichen Härtetemperatur beginnen.

Erhitzt man allmählich, so ist man in der Lage, schneller auf die Härtetemperatur zu kommen. Man kann
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Homologen, gegebenenfalls in Mischung mit Benzolkohlenwasserstoffen, Benzinen, gechlorten Kohlenwasserstoffen, ferner Cyclohexanolazetat, die verschiedenen hydrierten Phenole, Phenolester, auch in Mischungen, Furfurol, Hexalin, Methylhexalin gegebenenfalls mit Zusätzen von Leinöl, Mohnöl, Holzöl, Dieköl, Standöl.

Beispiel 1 : Kunstharz im B-Zustand wird vorteilhaft zerkleinert und mit 2 Gewichtsteilen Cyclohexanon vermischt. Man rührt vorteilhaft um. Die Lösung tritt bereits bei gewöhnlicher Temperatur ein und kann durch Erwärmen begünstigt werden. Man kann die Hälfte des Lösungsmittels abdestillieren, wobei man im Vakuum, aber auch bei gewöhnlichem Drucke arbeiten kann. Die Lösung kann mit Spiritus, z. B. 2 Gewichtsteilen, versetzt werden.

Beispiel 2 : 75 Gewiehtsteile B-Harz werden mit 75 Gewichtsteilen Cyclohexanol, oder einer Mischung von 70 Gewichtsteilen Dekahydronaphthalin und 70 Gewichtsteilen Cyelohexanol, wie im Beispiel 1 behandelt.

Beispiel 3 : Im Beispiel 2 wird Cyclohexanol durch Methylcyclohexanole ersetzt. Man kann 2GewichtsteileMethyleyelohexanolemitlGewiehtsteilBenzol, oder 1 Gewichtsteil Tetrahydronaphthalin oder Benzin verwenden.

Beispiel 4 : 1 Gewichtsteil B-Harz wird mit 2 Gewichtsteilen Hexalin, wie im Beispiel 1, behandelt.

Beispiel 5 : 1 Gewichtsteil B-Harz wird mit 2 Gewichtsteilen Furfurol vermischt. Man kann dig Furfurol mit 1 Gewichtsteil Azeton oder 1 Gewichtsteil Solventnaphtha vermischen.

In allen angeführten Beispielen kann beispielsweise zwei Stunden lang am Riickflusskühler gekoc ht werden. Will man abdestillieren, so kann dies im Vakuum bei Temperaturen bis 1000 C. geschehen. Dir Rückflusskochung kann auf 6-8 Stunden ausgedehnt werden.

Die Verwendung grösserer Mengen von Lösungsmitteln, die dann abdestilliert werden, hat den Vorteil, dass bei der Destillation auch flüchtige Stoffe fortgehen.

Die Lacke können mit Verdünnungsmitteln, wie Spiritus, Benzol, Terpentinöl, Solventnaphtha u. dgl. verdünnt werden.

Die Lacke können mit Katalysatoren, welche die Härtung beschleunigen, während der Herstellung, oder nachher, versetzt werden. Man kann die Vermischung vorteilhaft vor dem unmittelbaren Gebraucht vornehmen. Man kann sowohl basisehe, wie saure Katalysatoren verwenden, z. B. Ammoniak, organische
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säure, Dinitrokresol, Trinitrokresol, Phenylaminokresol. Man verwendet vorteilhaft 0'3-0'5% der Zusätze.

Die Erhitzung nach den angeführten Beispielen kann auch unter Druck, beispielsweise von 3 Atm. vorgenommen werden.

Beispiel 6 : 50 kg B-Harz werden mit 100 kg Hexalin 2-5 Stunden im Druckgefäss auf 230 C erhitzt. Man kann Hexalin durch die gleiche Menge Furfurol, oder Cyelohexanol u. dgl. ersetzen. Man kann Gemische der verschiedenen Lösungsmittel anwenden und Niehtlöser, wie hydrierte Naphthaline,
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Man kann beispielsweise folgendermassen arbeiten : 50 kg B-Harz, 100 kg Hexalin und 50 kg Standöl werden gemischt, wobei bereits gegenseitige Lösung eintritt. Darauf erhitzt man im Autoklaven auf 230-240 C während 1-2 Stunden. Das Endprodukt ist klar, schwerfliessend und mit den üblichen Lackverdünnungsmitteln verdünnbar. Das im Autoklaven erzeugte Produkt wird in seinem Polymerisationsgrade erheblich beeinflusst, wenn man etwas Paraform, u. zw. 1-3 % auf das Harz berechnet, zusetzt. Mehr Paraform verursacht Gerinnungen.

Das Produkt ist bedeutend viskoser und die an der Luft getrockneten Aufstriche sind gegen Chemikalien und gegen Natronlauge widerstandsfähiger. Allgemein geht die Polymerisation bei Phenolharzen leichter vonstatten als bei Kresolharzen. Man kann B-Harz auch erhalten, indem man 9 Teile A-Harz mit 1 Teil Hexalin 3-4 Stunden auf 100 C erhitzt. Man kann dem A-Harz auch feinst gemahlenes C-Harz zusetzen und das A-Harz dann in B-Harz umwandeln. Man erhält nach entsprechender Verarbeitung Lacke, die feinst verteiltes C enthalten, welches sieh nicht absetzt. Man erhält besonders widerstandsfähige Aufstriche.

Die Herstellung des B-Harzes geschieht, indem man (D. R. P. 237790) härtbares A-Harz mit oder ohne Druck auf Temperaturen über 100 C erhitzt, oder Mischungen aus Phenol oder seinen Homologen und Formaldehyd oder seinen Polymeren mit oder ohne kondensierende Mittel so lange erhitzt, bis das bei gewöhnlichem Druck in Alkohol oder Glyeerin unlösliche B-Harz entsteht. Man kann auch nicht härtbare Harze (Novolaeke) mit weiteren Mengen Formaldehyd oder dessen Polymeren, mit oder ohne Kondensationsmittel, beispielsweise mit Hexamethylentetramin vermischen und dann längere Zeit erhitzen.

Es war zwar bekannt, dass Resole (A-Harze) sich in Cyclohexanol, dessen Homologen und Estern
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in organischen Lösungsmitteln zu lösen vermögen.

Das Verfahren der Anwendung der Lacke besteht darin, dass man die Lacke gegebenenfalls nach Zusatz von Füllmitteln, oder färbenden Stoffen, wie Kieselgur, Grafit, ntramarin, Russ, Pech, Sand, Bronzepulver, Mennige, Ocker, Resinaten der Metalle auf den zu lackierenden Gegenstand aufstreicht
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einführt. Hiebei kann man Druck anwenden.

Man kann auch den Lack als Bindemittel und Kitt anwenden, indem man die Lösungen an die zu verbindenden oder zu verklebenden Stoffe bringt und das Lösungsmittel verdunsten lässt. Insbesondere
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zur Fabrikation von Schleifscheiben und in allen Gebieten, bei denen eine verkittende Wirkung erforder- lich ist, verwendet werden.

Eine Härtung des Lackes ist nicht nötig, kann aber durch weiteres Erhitzen, gegebenenfalls unter
Druck, vorgenommen werden.

Man kann die Lacke mit Plastifizierungsmitteln, wie Zelluloseester, Chlorhydrine u. dgl. ver- setzen. Die Menge schwankt je nach dem zu erzielenden Grade der Bildsamkeit, beispielsweise kann man
5% Chlorhydrin oder Azetylzellulose zugeben.

Man kann auch die Lacke mit Flammensehutzmittel, wie Ammoniumcarbonat, Ammoniumsulfat, Magnesiumehlorid, Magnesiumsulfat, und Mischungen derselben versetzen. Man kann beispielsweise 10-20% zusetzen.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Lacken und Firnissen aus Phenol-Aldehyd-Harzen, dadurch gekennzeichnet, dass man ein im B-Zustand befindliches Harz in geeigneten organisehen Flüssigkeiten, vorzugsweise in sauerstoffhaltigen zyklischen Verbindungen wie zyklischen Ketonen (Cyclohexanon), Cyclohexanol und dessen Homologen, Furfurol, Estern des Cyelohexanols usw. löst.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Lösungsmittel auch organische Flüssigkeiten verwendet werden, die keine Lösungswirkung haben, z. B. Tetralin und Brombenzol.

3. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass man die B-Harze mit mehr als zur Lösung erforderlichen Mengen des Lösungsmittels behandelt und nach Kochen oder ohne Kochen einen Teil des Lösungsmittels abdestilliert.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Erhitzung nach Anspruch 3 unter Druck vornimmt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösungen mit Katalysatoren, wie Nitrophenolen, zur Beschleunigung der Erhärtung der Lackschicht versetzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lacke mit Plastifiziemngsmitteln versetzt werden.

7. Verfahren zum Lackieren und Imprägnieren, dadurehgekennzeichnet, dass die nach denAnsprüchen 1 bis 6 erhaltenen Lösungen verwendet werden, wobei nach erfolgtem Aufbringen oder Imprägnieren das Lösungsmittel bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur, gegebenenfalls unter Überleiten indifferenter Gase, verdunstet wird.