AT128324B

AT128324B - Verfahren zur Herstellung von Lacken, Firnissen od. dgl.

Info

Publication number: AT128324B
Authority: AT
Original assignee: Bakelite Gmbh
Priority date: 1929-01-29
Filing date: 1929-12-17
Publication date: 1932-05-25

Description

Verfahren zur Herstellung von Lacken, Firnissen od. dgl.

Nach dem Stammpatente Nr. 12383u werden Lacke oder tirmsse aus Resitolen in der Weise her- gestellt, dass man die Resitole bei gewöhnlichem, vermindertem oder erhöhtem Druck für sich oder nach
Zugabe von Harzen bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur in geeigneten Lösungsmitteln löst. Es hat sich im Laufe der weiteren Arbeiten gezeigt, dass derartige Lacke und Firnisse, die aus Lösungen von Resitolen bestehen, einfacher und vorteilhafter als nach dem Verfahren des Stammpatents zu erhalten sind, wenn man die Resitole nicht erst in einem getrennten Arbeitsgang herstellt und dann die Lösung vornimmt, sondern die Resitole gleich in Gegenwart grösserer oder geringerer Mengen der für sie als
Lösungsmittel dienenden Stoffe erzeugt.

Trotzdem nämlich die im Stammpatent genannten Lösungs- mittel eine überraschend gute Lösungsfähigkeit für die Resitole haben, erfordert das Auflösen der Resitole in diesen Lösungsmitteln doch eine gewisse Vorsicht, da beim Überhitzen der Lösungen ein teilweiser Übergang in den Resitzustand und Ausscheidung der gelösten Harze eintreten kann. Durch die vor- liegende Arbeitsweise erreicht man also nicht nur den Vorteil, dass die Lacke und Firnisse aus den Resolen in einem Arbeitsgang hergestellt werden können, sondern vermeidet auch die Gefahr von Ausscheidungen durch Überhitzen der Lösungen.

Man arbeitet gemäss der Erfindung in der Weise, dass man die Resole in geeigneten Mengen der gewählten Lösungsmittel löst und dann durch Erhitzen der Lösung die Umwandlung in Resitole herbei- führt. Je mehr Lösungsmittel man hiebei verwendet, um so geringer ist die Gefahr, dass die Resitole, die mit den erhitzten Teilen der Apparatur in Berührung kommen, überhitzt werden und somit ihre Löslich- keit verlieren. Man kann z. B. so arbeiten, dass man zu dem Resol als Ausgangsmaterial gleich die ganze
Menge Lösungsmittel, wie man sie etwa nach dem Stammpatent zu dem Resitol geben würde, hinzugibt und durch entsprechende Erhitzung unmittelbar die Resitollacke erzeugt.

Die Einzelheiten der tech- nischen Ausführung sind bei dem vorliegenden Verfahren in weitem Spielraum modifizierbar, insbesondere sind die im Stammpatent beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung auf das vorliegende Ver- fahren sinngemäss anwendbar. Man kann also z. B. ein Resol in mehr Lösungsmittel, als später für den
Fertiglack gebraucht wird, lösen und den Überschuss aus der fertigen Resitollösung abdestillieren. Ander- seits kann man die Resole in der für den fertigen Lack berechneten Menge Lösungsmittel lösen, die Über- führung der Resole in Resitole vornehmen und nur das bei dem Übergang der Resole in Resitole ent- stehende Wasser bei gewöhnlichem Druck oder im Vakuum abdestillieren, sofern es nicht bereits beim
Erhitzen der Resollösung entfernt worden ist.

Die Beseitigung dieses Reaktionswassers ist von grosser
Wichtigkeit. Wird das Wasser nämlich nicht entfernt, so ist zu befürchten, dass die Lacke mitunter, besonders bei tieferen Temperaturen, Trübungen und störende Ausscheidungen zeigen. Man kann auch z. B. durch vorzeitiges Abbrechen der Erhitzung, derart arbeiten, dass nur ein Teil des Resols in Resitol übergeführt wird.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, von Resolen auszugehen. Man kann die Resitollösungen auch aus nicht härtbaren Kondensations-bzw. Reaktionsprodukten, den sogenannten Novolaken, herstellen, indem man diese im Verein mit Härtungsmitteln, wie Aldehyden, Polymeren derselben, aldehydab- spaltenden Stoffen, wie z. B. Hexamethylentetramin, basisch wirkenden Substanzen, wie Oxyden oder
Hydroxyden, oder andern geeigneten Metallverbindungen in passenden Lösungsmitteln löst und dann das Erhitzen vornimmt.

Man kann das Erhitzen der Resollösungen bei gewöhnlichem, vermindertem oder erhöhtem Luftdruck vornehmen und der Lösung vor, während oder nach der Erhitzung noch andere natürliche oder künstliehe, härtbare oder nicht härtbare Harze zusetzen. Als Lösungsmittel können beispielsweise hydrierte Phenole, zyklische Ketone oder die Homologen dieser'Körper, ferner z. B. Furfurol verwendet
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Erhärtung der Lackschicht beschleunigen. Schliesslich kann man den Lacken auch Plastifizierungsmittel und Flammenschutzmittel zusetzen. Geeignete Plastifizierungsmittel sind ausser den im Stammpatente angeführten Triarylphosphaten Öle, chlorierte oder hydrierte Naphthaline od. dgl.

Man kann auch so vorgehen, dass man die für die Bildung des Kondensationsproduktes erforderlichen Ausgangsstoffe im unverbundenen Zustand mit einem geeigneten Lösungsmittel zusammenbringt und die Kondensation in diesem vornimmt. Man kann dabei Formaldehyd sowohl in wässriger Lösung als auch in fester Form anwenden, d. h. man kann auch mit polymeren Aldehyden oder aldehydabspaltenden Stoffen, wie z. B. Hexamethylentetramin usw., arbeiten. Vorteilhafter ist es, wenn man in Abwesenheit von Wasser arbeitet. Wenn Wasser anwesend ist, kann die Siedetemperatur im Kondensationsapparat nicht über den Siedepunkt des Wassers steigen, und die kochende Masse ist nicht einheitlich, sondern besteht aus einem wässrigen und einem nicht wässrigen Teil.

Bei Verwendung von Paraformaldehyd oder Hexamethylentetramin ist das entstehende Reaktionswasser gering und kann deshalb sehr schnell entfernt werden. Zur Bildung des Kondensationsproduktes kann man sowohl Phenol als auch dessen Homologe als auch mehrwertige Phenole verwenden, wie z. B. Resol, Resorcin, Dioxydiphenyldimethylmethan. Man kann diese auch in Gemischen miteinander verwenden. Die Kondensation kann z. B. durch Anwendung entsprechender Kontaktsubstanzen so geführt werden, dass unmittelbar ein härtbares Harz (Resol) oder aber ein nicht härtbares Harz (Novolak) entsteht. Man kann das Kontaktmittel sowohl in fester, flüssiger oder gelöster Form als auch in gasförmiger Form verwenden und dabei die Menge der Kontaktsubstanz variieren.

Wenn man mit basischen Kontaktsubstanzen arbeitet, so kann man in einem Zuge bis zum B-Harz (Resitol) gelangen. In diesem Falle kann man sowohl Paraformaldehyd mit basisch wirkenden Verbindungen als auch Hexamethylentetramin verwenden. Kondensiert man mit Säure oder sauer wirkenden Kontaktsubstanzen, so wird man vorteilhaft zunächst. nur Paraformaldehyd anwenden und nach beendeter Bildung des Novolakes Hexamethylentetramin zufügen, um den Novolak in ein Resol bzw. Resitol überzuführen. Man kann auch ohne Kontaktsubstanzen arbeiten oder diese gegebenenfalls später oder in mehreren Stufen zusetzen.

Es wurde gefunden, dass man mit Kresol bessere Resultate erzielt als mit Phenol, u. zw. in zweierlei Richtungen. Die mit Kresol nach dem vorliegenden Verfahren erzeugten Resitollösungen sind vollkommen klar, während aus Phenol in ganz analoger Reaktion erhaltene Resitol-Harz-Lösungen oft getrübt sind und bereits bei einer gewissen Konzentration die Neigung zum Ausfallen aus der Lösung haben. Ausserdem geht bei Anwendung von Kresol die Reaktion glatter vor sich als beim Phenol.

Dieser Umstand findet darin seinen Ausdruck, dass Resitol-Harz-Lösungen, nach dem vorliegenden Verfahren aus Kresol erzeugt, bedeutend weniger unverbundenes Kresol enthalten als Resitol-Harz-Lösungen, die aus Phenol hergestellt worden sind.
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und eiwännt so lange, bis die erste dünnflüssige Masse zu erstarren beginnt, alsdann fügt man 50 kg Zyklohexanol zu und erwärmt, bis vollkommene Lösung eingetreten ist. Die Lösung giesst man dann in Spiritus, um einen dünnen Lack zu erhalten.

2. Man löst 30 Gewichtsteile in 20 Gewichtsteilen Zyklohexanol und erwärmt so lange bei zirka 110 C, bis das Resol in der Lösung vollkommen in Resitol übergegangen ist. Das erkennt man daran, dass nach zirka -bis 1-stündigem Erhitzen eine lebhafte Gasentwicklung, begleitet von mehr oder weniger heftigem Aufschäumen, einsetzt. Die Gase und das Aufschäumen werden durch das beim Übergang der Resole in Resitole entstehende Wasser hervorgerufen, das sich mit Zyklohexanol nicht mischt. Das Entweichen des Wassers kann durch Erhitzen im Vakuum oder mit entwässernd wirkenden Stoffen, wie z. B. CaCI2, vervollständigt werden.

3. Man löst 27 Gewichtsteile Novolak und 2-7 Gewiehtsteile Hexamethylentetramin in 30 Gewichts-
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Phenol und 6'5 g Hexamethylentetramin zugegeben und abermals 30 Minuten kondensiert. Darauf erfolgt zum drittenmal die Zugabe von 26 g kristallisiertem Phenol und 6'5 g Hexamethylentetramin. Das Endprodukt ist im auffallenden Lichte getrübt, in durchfallendem Licht vollkommen klar und stellt eine kolloide Lösung hoher Dispersion dar.

5. Es wird wie im Beispiel 4 verfahren, u. zw. werden der gleichen Menge Hexalin viermal je 26 g kristallisiertes Phenol und viermal 6-5 g Hexamethylentetramin einverleibt. Das Endprodukt ist bedeutend stärker getrübt als das Endprodukt des vierten Beispieles. Es ist nur noch in sehr dünner Schicht klar durchsichtig und ist bedeutend viskoser als das Endprodukt des Beispiels 4.

6. Bei Anwendung von Kresol wird wie folgt verfahren : In 300 g Hexalin werden 54 g Kresol und
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nach Beispiel 5.

7. Es wird wie in Beispiel 6 verfahren, das Kresol und das Hexamethylentetramin jedoch auf
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Wenn man die Kondensationsdauer verlängert und die Hitze 2-3 Stunden einwirken lässt, so wird die Lösung viskoser und schliesslich so viskos, dass ein weiteres Kochen unmöglich ist. Die Kondensation kann sowohl bei gewöhnlichem als auch bei erhöhtem Druck vorgenommen werden. Man kann den gewonnenen Lösungen vor, während oder nach der Kondensation andere Lösungsmittel, Plastifi- zimmgsmittel und Flammenschutzmittel usw. zusetzen.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Lacken und Firnissen nach dem Stammpatent Nr. 123836, dadurch gekennzeichnet, dass man härtbare Harze (Resole) in Flüssigkeiten löst, die die Fähigkeit haben, B-Harze (Resitole) zu lösen, und die gelösten Resole gegebenenfalls unter Zusatz von andern härtbaren oder nicht härtbaren, natürlichen oder künstlichen Harzen, Katalysatoren, Plastizierungsmitteln, Härtungsmitteln, Flammenschutzmitteln u. dgl. vor, während oder nach der Behandlung durch Erhitzen bei gewöhnlichem, vermindertem oder erhöhtem Druck in Resitole überführt.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man an Stelle der Resole Novolake verwendet, die in den Lösungsmitteln im Verein mit Härtungsmitteln gelöst werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Bildung der Kondensationsprodukte aus ihren Ausgangsprodukten in Gegenwart der Lösungsmittel für B-Harze (Resitole) vornimmt und die Kondensation in einem Zuge so weit führt, dass die gebildeten Resole bzw.

Novolake, gegebenenfalls nach Zusatz der nötigen Härtungsmittel, in Resitole übergehen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Ausgangsmaterialien, die das Harz bilden sollen, dem Reaktionsgemisch während der Kondensation in Portionen zuführt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Bildung der Resitole nur in einem Teil oder der ganzen Menge oder einem Überschuss der Resitollösungsmittel vornimmt.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Teil der Ausgangsharze in Resitole übergeführt wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das bei der Bildung der Resitole entstehende Wasser aus der Lösung, gegebenenfalls unter Anwendung von Vakuum, abdestilliert oder durch Anwendung von entwässernd wirkenden Verbindungen entfernt wird.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel hydrierte Phenole, zyklische Ketone oder deren Homologen oder Furfurol od. dgl. verwendet werden.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Gemisch mit den Lösungsmitteln organische Flüssigkeiten verwendet werden, die keine Lösungswirkung haben, z. B.

Tetralin oder Brombenzol.