AT125693B - Kunstmassen, Lacke u. dgl. und Verfahren zu ihrer Herstellung. - Google Patents

Description

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    Kunstmassen,   Lacke u. dgl. und Verfahren zu ihrer Herstellung. 



   Die Erfindung betrifft Kompositionen, welche für plastische Massen oder zur Herstellung von Überzügen oder Filmen verwendet werden, u. zw. insbesondere   Plastizierungs- oder Weichmaehungs-   mittel für solche Kompositionen. 



   Es ist bekannt, dass   Plastizierungsniittel   den verschiedensten plastischen Massen und Überzügen zugesetzt werden müssen, insbesondere solchen, welche Kunstharze der thermoplastischen Gruppe enthalten, wie beispielsweise Phenolaldehydharze und   Phenol-Ketonharze,,. Bakelite"oder   PhenolFurfurolharze, ferner Aldehyd-Harnstoffharze, Kunstharze aus mehrbasisehen Säuren und mehrwertigen Alkoholen der Glyzerin-Phthalattype, oder zu andern Kompositionen, wie beispielsweise Polymerisationsprodukten des Cumarons Indens, Styrols oder von Itaconsäure u. dgl. mehr Schwefelharzen, Harzen, die aus aromatischen Aminen hergestellt sind, Caseinmassen u. dgl.

   Viele der erwähnten Produkte erscheinen nicht zufriedenstellend, weil bei einigen dieser plastischen Massen das Endprodukt brüchig ist oder der Biegsamkeit oder der Bearbeitungsmöglichkeit ermangelt, während im Falle von im Lösungsmittel auf-   gelösten Überzugskompositionen nach   der vollständigen   Verflüchtigung   der   Lösungsmittel     Filme zurück-   bleiben, welche brüchig sind und zum Blättern und Brechen neigen. Zur Vermeidung dieser Übelstände wurden Weichmachungsmittel verwendet, als deren wichtigste u. a. hochsiedende Ester erscheinen, wie beispielsweise die der Phthalsäure, und gewisse hochsiedende organische Verbindungen, wie etwa verschiedene aromatische Sulfamide u. dgl. mehr.

   Einige dieser Stoffe sind durchaus befriedigend, doch konnten sie zu keinem wirtschaftlich bedeutenden Resultat der hohen Kosten wegen führen. Es ist 
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   Schellack u. dgl.   verwenden, ebenfalls mit Weichmachungsmitteln verarbeitet wurden. 



   Die vorliegende Erfindung betrifft plastische Massen   und Überzugskompositionen,   zu welchen eine neue Klasse von Verbindungen als Weichmachungsmittel verwendet wird, nämlich die Phthalide, die Reduktionsprodukte von Phthalsäureanhydrid. Phthalid ist ein weicher fester Körper, welcher bei   830 C schmilzt   und bei   2900 C   siedet. Es ist im wesentlichen inert, in den meisten der verwendeten Lösungsmittel löslich und kann leicht plastischen und Überzugsmassen einverleibt werden. Es verflüchtigt sich nicht, widersteht den zum Formen notwendigen Temperaturen und verleiht dem Endprodukt die gewünschte Plastizität und Bearbeitbarkeit. Wenn mehr flüssige Verbindungen gewünscht werden, so kann man die verschiedenen hydrierten Phthalide, wie etwa das Tetra-und insbesondere das Hexahydrophthalid verwenden.

   Letzteres ist ein farb-und geruchloses schweres Öl mit einem Siedepunkt von   134-138  C   bei   25 Mm Druck   und kann mit vorzügliche Erfolg in vielen plastischen Massen und insbesondere zu Überzugskompositionen verwendet werden, wie beispielsweise zu'Glyzerinphthalatlacken. 



   Hydrierte Phthalide können durch katalytische Hydrierung von Phthalsäureanhydrid in dampfförmiger Phase in Gegenwart geeigneter Katalysatoren erhalten werden oder auch durch Hydrierung in flüssiger Phase, u. zw. bei gewöhnlichem, als auch bei höherem Druck. Mitunter ist es zweckmässig, Mischungen der Phthalide und ihrer Hydrierungsprodukte oder Mischungen der verschiedenen Hy-   drierungsprodukte herzustellen,   um Weichmachungsmittel zu erhalten, deren Eigenschaften zwischen denen des Phthalids und des   Hexahydrophthalids stehen.   Bei vorliegender Erfindung sollen unter der 

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   Bezeichnung "Phthalidsubstanzen" auch solche 1\fischungen miteingesc1) lossen erscheinen, welehc   entweder direkt durch Katalyse oder durch Vermischen der reinen Komponenten hergestellt werden.

   Die Phthalide sind innere Ester der   Orthooxymethylbenzoesäure   oder von Derivaten derselben. Sie wechseln in ihren physikalischen Eigenschaften je nach dem Hydrierungsgrade, aber sie besitzen alle die vorteilhaften
Eigenschaften von Weichmachungsmitteln ; sie sind nicht angreifend, relativ nicht   flüchtig   und widerstehen in befriedigender Weise den zum Formen plastischer Massen erforderlichen Temperaturen. 



   Eine andere wichtige Klasse der Phthalidsubstanzen sind die Alkyl-,   Alkylen- und Aryl-substi-   tuierten Phthalide. So können beispielsweise ein oder beide Wasserstoffatome, die an den Oxymethylkohlenstoff gebunden sind, ersetzt werden, so dass   Alkyl- oder Arylphthalide   entstehen, oder aber beide Wasserstoffatome unter Entstehung von Alkylenphthaliden. 



   Auch die substituierten Di-,   Tetra-und Hexahydrophthalide   sind verwendbar und stellen wirksame Plastizierungsmittel dar. Als einige substituierte Phthalide seien beispielsweise genannt die Monoäthyl-, Propyl-, Butyl-und Isobutylphthalide sowie entsprechend hydrierte Phthalide. Es sind dies niedrig schmelzende feste oder flüssige Körper mit   angenehmem     Selleriegeruch.   Bei gewissen Phenolharzen sind   Al1. -ylenphthaIide,   wie   Äthylen-und Propylenphthalide   vorteilhaft ; es ist wahrscheinlich, dass zu einem gewissen Ausmass eine Verharzungsreaktion zwischen der Doppelbindung der Alkylengruppe und dem Phenol eintritt, da diese Doppelbindung natürlich Aldehydeharakter aufweist.

   Es ist offenbar nicht möglich, die Vorgänge genau zu definieren, die in einer plastischen Komposition, welche ein unschmelzbares, unlösliches Endprodukt ergibt, vor sich gehen. Als Beispiele für die   Alkylphthalide   und hydrierten Phthalide seien Diäthyl-, Dipropyl-,   Dibutyl- und Diisobutylphthalide und   die entsprechenden hydrierten Phthalide genannt. Besondere Bedeutung   besitzen auch Arvlphthalide.   wie beispielsweise   Phenylphthalide   oder Diphenylphthalide, insbesondere, wenn, wie dies mitunter für form- bare Kompositionen erforderlich ist, ausserordentlich hoch siedende, unter   normalen Verhältnissen   feste
Weichmachungsmittel   erwünscht   sind. 



   Die gesamte Gruppe der Phthalidkörper ist durch Weichheit und Plastizität gekennzeichnet, ferner durch-relativ niedrigen Dampfdruck und eine vorteilhafte Widerstandsfähigkeit gegen höhere Temperaturen. Viele dieser Stoffe sind farblose feste Körper oder Öle, die entweder geruchlos sind oder einen angenehmen Geruch aufweisen, wie beispielsweise die Monoalkylphthalide. Manche wieder sind gefärbt und stellen dann gelbe oder gelbbraune oder rotbraune Öle oder feste Körper dar. Alle Vertreter aber sind nicht korrodierend und entwickeln keine giftigen Dämpfe ; sie besitzen sehr günstige Eigenschaften für die Verwendung als Weichmachungsmittel. 



   Die Wirkung der Phthalide als Weichmachungsmittel ist in erster Linie eine physikalische. Man kann aus dem Verhalten dieser Substanzen schliessen, dass im allgemeinen keine chemischen Verbindungen zwischen den Phthaliden und den plastischen Massen, in welchen sie verwendet werden, eintreten ; dies kann jedoch nicht mit Sicherheit behauptet werden, da die Endprodukte für solche formbaren Massen nicht von solcher Art sind, welche einer genauen chemischen Analyse zugänglich sind. 



   Folgende   Ausführungsformen   sollen nur einige Beispiele darstellen, wie die Erfindung für die ungeheure Anzahl plastischer und Überzugskompositionen angewendet werden kann, welche in der heutigen Technik Bedeutung erlangt haben. Die Erfindung ist daher in keiner Weise auf die angeführten Einzelheiten   eingeschränkt zu   verstehen. 



     Ausführungsbeispiel 1 : 8i)   Teile eines Glyzerinphthalatharzes, vorzugsweise frisch hergestellt   und   ziemlich hart aber nicht unschmelzbar, werden mit 15 Teilen Phthalid gemischt und auf 150  C erhitzt ; man rührt hiebei so lange, bis ein homogenes Gemisch erhalten wird. Gegebenenfalls kann man noch Füllstoffe. einverleiben ; die Masse kann, vorzugsweise unter Druck und bei einer Temperatur von 150-250  C, geformt werden, so dass sich ein unschmelzbares Produkt ergibt. Man kann die Erhitzung auch bei einer niedrigeren Temperatur, wie etwa von   80-150  C   vornehmen und man kann auch niedrigeren Druck anwenden, doch ist dann eine längere Arbeitszeit erforderlich. 



   Ausführungsbeispiel 2 : Man stellt aus Phenol und Formaldehyd auf bekannte Weise ein
Kondensationsprodukt her, welches durch Erhitzung unschmelzbar gemacht werden kann. Die Konden-   sation   wird vorzugsweise in Abwesenheit von fixen Alkalien   durchgeführt,   Wasser entfernt und 10 bis   20%   Phthalid oder   Monoäthylphthalid   oder Aethylenphthalid dem Kondensationsprodukt homogen einverleibt, wobei man Erhitzung anwenden kann, wenn dies zur Erzielung einer gründlichen Durch- mischung mittels genügend flüssigen Materials erforderlich ist. Das plastizierte Kondensationsprodukt kann erforderlichenfalls mit Füllstoffen, wie Asbest, Holzmehl, Kieselguhr u. dgl. gemischt werden und dann zwecks Bildung eines unschmelzbaren Produktes heiss geformt werden. 



     Ausführungsbeispiel 3   : Man stellt ein flüssiges Kondensationsprodukt aus Phenol und Formal-   dehyd her und inkorporiert homogen ungefähr 20-25 % Hexahydrophthalid. Diese Masse kann als Email oder als Überzug verwendet werden, nötigenfalls unter Zusatz von Farbstoffen. Sie lässt sich in heissem  
Zustande auf einer reinen   Metalloberfläche   sehr gut verteilen. Man erhitzt sodann durch kurze Zeit, um das Harz zu härten, nötigenfalls unter Druckanwendung. Der erhaltene Überzug ist höherwertig als solche aus nicht plastizierten Phenolformaldehydkondensationsprodukten und ist viel   geschmeidiger.   



   Auch seine   Auftragungsfähigkeit   und sein   Überzugsvermögen   ist verbessert. 

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   Ausführungsbeispiel 4 : Man stellt auf übliche Weise ein schmelzbares Furfurolphenolkondensationsprodukt her. Das Wasser und eventuelles freies Alkali wird entfernt und ungefähr   12%   einer Mischung einverleibt, welche aus ungefähr 90% Phthalid und 10% hydriertem Phthalid besteht, wobei das Kondensationsprodukt genügend erhitzt wird, um eine gründliche Durchmischung zu ermöglichen. 



  Man kann gegebenenfalls Füllstoffe zusetzen und die Masse dann in der üblichen Weise härten. 



   Ausführungsbeispiel 5 : Man stellt auf übliche Weise ein Formaldehydharnstoffharz her und setzt, während dieses noch die schmelzbare Modifikation aufweist, 3-10% Hexahydrophthalid oder eine Mischung von hydrierten Phthaliden, die auch etwas nicht hydriertes Phthalid enthalten kann, hinzu, wobei man genügende Erwärmung und Rühren anwendet, um eine gründliche Durchmischung zu erzielen. 



   Das Harz wird in der üblichen Weise dann gehärtet. 



   Ausführungsbeispiel 6 : Ein schmelzbares Harz, hergestellt durch Polymerisation oder Kondensation von Styrol wird mit ungefähr 5-8% Phthalid homogen vermischt und dann in der   üblichenWeise   gehärtet. 



   Ausführungsbeispiel 7 : Ein durch Kondensation oder Polymerisation von Itaconsäure hergestelltes Harz wird mit ungefähr   5-9% Hexahydrophthalid vermischt,   wobei man für gründliche Durchmischung genügend erwärmt. Sodann wird das Harz in bekannter Weise gehärtet. 



   Ausführungsbeispiel 8 : Man stellt eine formbare Schellackkomposition her und fügt eine Phthalidsubstanz in einer ungefähren Menge von   25%   des Gewichtes an Schellack hinzu. Mittels Hitze sowie Rührens oder Knetens bewirkt man ein gründliches Inkorporieren. Die Komposition kann dann leicht geformt werden, wobei sie eine feine Oberfläche aufweiqt und leicht bearbeitbar ist. 



   Diese Beispiele zeigen einige wenige   Ausführungsformen   der Anwendung von   Phthalidsubstanzen   in plastischen Massen und Lacken. Die Erfindung ist nicht an Substanzen mit bestimmten Konstitutionsformeln gebunden. Es wurde vielmehr gefunden, dass sämtliche Phthalide und insbesondere die hydrierten Phthalide sehr wirksame hochsiedende Weichmachungsmittel für eine ausserordentlich umfangreiche Gruppe von Lacken und insbesondere von Pinsellacken darstellen. 



   Wenn im vorhergehenden Phthalide oder Phthalidsubstanzen angeführt wurden, so sollen mit diesem Ausdruck Phthalid selbst sowie dessen verschiedene hydrierte Abkömmlinge, wie etwa Tetraund Hexahydrophthalid verstanden werden, sowie auch die Alkyl-, Alkylen-, alycyclischen und Arylderivate. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kunstmassen, Lacke u. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass sie als Plastizierungsmittel ein Phthalid oder Phthalidderivat oder Mischungen, solcher und gegebenenfalls noch Füllstoffe, Lösungsmittel oder weitere   Plastizierungs- oder Weichmachungsmittel   enthalten.

Claims (1)

1. 2. Verfahren zur Herstellung von Massen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kunstharz, wie beispielsweise ein schmelzbares Phenolaldehydkondensationsprodukt hergestellt und diesem ein Phthalid oder Phthalidderivat oder eine Mischung solcher nötigenfalls unter Erwärmung homogen einverleibt wird, wobei noch Füllstoffe oder weitere Plastizierungsmittel zugesetzt werden können, wonach man gegebenenfalls die Masse einer Endhärtung unterwirft.