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" Perfectionnements apportés aax vernis résistant à l'eau "
Cette invention est relative aax vernis ou suspensions colloïdales de corps résineax dans des liquides volatils, qui sont caractérisés par des propriétés résistant à l'eaa et qui, à. cet effet, contiennent de l'haile d'abrasin oa huile de bois de Chine, à caase da soi-disant effet d'imper- méabilité de cette dernière.
Les vernis commerciaux contenant de l'haile d'abrasin est généralement dénommés sous le nom de vernis de spath ne résistant pas à l'absorption d'eaa. Des essais faits, en comparant les poids de blocs d'érable enduits de vernis, d'environ 3 pouces sur 6 pouces sur an 1/2 pouce d'épais- seur, avec des blocs non enduits et après qu'on les avait enfermés pendant environ 2 semaines dans une chambre dans laquelle était maintenue une humidité de 99 pour cent, à une température de 70 F, ont montrée que les blocs enduits avec le vernis de spath, ne sont en moyenne résistants que poar 70 pour cent,c'est-à-dire, qa'ils absorbent environ 30 pour cent d'humidité de plus que les blocs non enduits.
Dans an autre genre d'essai, dans lequel des blocs de bois enduits sont immergés dans l'eau, des blocs endaits avec
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des vernis de spath augmentent environ de 3 pour cent de lear poids en trois jours et d'environ 14 à 16 pour cent en trois mois.
Selon la présente invention, des vernis oléo-résineux o'est-à-dire des vernis contenait un corps résineux et de l'huile d'abrasin ou. autre huile grasse , ont lear résis- tance à l'eau augmentée à un degré marqué , par l'incorpo- ration d'au naphtalène chloruré, de préférence un naphta- lène chloruré qui est solide aux températures normales or- dinaires. Les substances de l'espèce peuvent être obtenues dans le commerce sous le nom déposé de " Ralowax", et l'un d'eux, qui a été trouvé satisfaisant pour le but de cette invention, est an mélange contenant principalement da naphtalène tri-et tétra-chloruré.
Lorsqu'un naphtalène chloruré est additionné à un ver- nis de spath préparé, il est d'abord nécessaire d'éliminer les solvants da vernis. La teneur cléo-résineuse est alors chauffée au condenseur à reflux, avec environ 15 ou 24 pour cent de naphtalène chloruré, jusqu'à ce que l'on ob- tienne un mélange intime, après quoi, les solvants sont réintroduits pour former le vernis. Un tel traitement d'an vernis de spath pesmet, comme on l'a trouvé, de réduire l'absorption d'eau à environ 33 pour cent.
Cependant, lorsqu'on opère sar une échelle commercia- le, le naphtalène chloruré est additionné de préférence pendant la fabrication originelle du vernis et avant qua tout solvant soit introduit. Le corps résineux est chauffé reflux avec de l'huile d'abrasin et da naphtalène chloru- ré, et les solvants usuels sont ensuite additionnés, pour donner une composition liqaide de la consistance désirée.
Un exemple spécifique illustrant ce procédé, consiste à mélanger environ 3 parties en poids de gomme éther-sol avec environ 4 parties d'huile d'abrasin et de 1 à 3 par- ties de naphtalène chloraré. Ces ingrédients sont chauffés
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ensemble pemant environ 1 hcure 1/2 à environ 260 C. Les solvants sont ensuite additionnés, ceux-ci sont par ex. dès mélanges de parties égales de benzole, de xylol et de térébenthine, en quantité suffisante, pour donne un vernis contenant un peu plus de 50 poar cent de solides. On addi- tionne également une faible proportion de siccatif tel que la' pâte colbalt.
De larges limites poar les proportions des naphtalènes chlorarés sont indiquées, étant donné qu'il n'y a pas de limite définie pour la quantité qui peut âtre additionnée.
La proportion plus levée indiquée dans l'exemple, donne un vernis qai, lorsqulil est appliqué, dépose une pelli- cule à partir de laquelle le naphtalène chlorué est pré- cipité sous forme d'an dépôt cireax, par évaporation des solvants. Le dépôt qui se sépare ainsi peat être poncé ou poli, tout comme une cire qai serait séparément applique et poncée.
±l'importe quelle résine usuelle natarelle oa synthé- tique compatible ou renda compatible avec ldhuile d'abra- sin ou autre huile grasse appropriée poar donner da corps au vernis, peut être traitée de cette façon avec da naphta- lene chloruré et leur résistance à 1 eau être ainsi aug- mentée.
Une matière résineuse synthétique particulièrement désirable poar la préparation de vernis râsistant à l'eaa, selon la présente invention, est oLtenue en chauffent aa reflux environ 8 parties en poids d'huile d'abrasin avec environ 3 parties de résine ordinaire et environ 1/10 de partie d'hexaméthylènetétramine, le chaaffage étant conti- unê jasqa'à ce que l'on obtienne an corps visqueux oléo- résineax déshydraté.Les,proportions de l'haile d'abrasin et des ingrédients résineax peavent être variées notable- ment au-dessus et aa-dessoas de celles qui viennent d'être nommées. Un vernis qui en est obtena, par addition de sol- vants, tel que le xylène ou le toluène, oa autres mélan-
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ges,
poar obtenir du vernis avec environ 45 pour cent de solides, présente lui-même déjà un degré élevé de résistan- ce à l'eau, l'essaidimmersion montrant une absorption qui n'est que de 0,8 pour cent en trois jours et d'environ 6 pour cent en trois mois.. En faisant digérer le produit oléo-résineux visqueux ci-dessus, tel qu'il est obtenu avant l'addition des solvants, avec du naphtalène chloruré dans une proportion de 20 à 25% du mélange, pendant environ 2 heures à environ 160 ou. 1700 C., l'absorption d'eau d'an tel vernis résistant à l'eau est rédaite de la moitié pour an tempe de trois jours et de plus des deax tiers en trois mois.
L'addition de naphtalène chloruré à une substance rési- neuse est effectué dans les exemples précédents en chauf- fant leur mélange sons un condenseur à reflux, jasqa'à ce qae l'on obtienne un corps intimement homogène. Il n'est cependant pas nécessaire que le corps résineux soit prépa- ré d'abord, et il est même préférable, sipossible d'intro- duire du naphtalène chloruré avec les ingrédients brats dont on fait le corps résineux. Comme example de cette méthode, environ 100 parties en poids d'huile d'abrasin, 120 parties de crésol et 120 parties de formaldéhyde, 50 parties de résine, 1 partie d'hexaméthylènotétramine et de 70 à 120 parties de naphtalène chloraré, sont chauffés en.- semble à reflux et déshydrates.
On incorpore ensuite les solvants usuels des vernis, tels qu'un mélange de 90 par- ties de toluène et de 250 parties de xylène, suivant la pratique habituelle.
Non seulement l'absorption d'eaa est matériellement réduite par ce traitement aa. naphtalène chloruré, et les essais d'humidité montrent, que les vernis sont résistants de 91 à 94 poar cent, mais on communique à une pellicule de vernis une vie plus longue. Par exemple, là où une pel- licale de vernis non traitée est détruite en deux semaines
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environ par l'essai d'immersion, an vernis analogae com-
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prenant da naphtalène chloraré donne ane pellicule intac- te à la fin d'un essai d'immersion de 12 semaines.
De plus. le temps de séchage est réduit de beaucoup, Particulière-
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!lent lorsqu'on emploie des matières résineuses synthétiques comme dans les exemples ci-dessas. Celles-ci sont sèches aa toucher en environ 4 heares, tandis que certains vernis de spath nécessitant 20 heares.
Le fini de la pellicale déposée par an vernis est éga. lement améliorée par l'addition, parce qae le gros brillait est réduit à une apparence satinée, à mesare,qae la pro- portion de naphtalène chlorurée augmente. La pellicale dé- posée peat être poncée poar améliorer encore le fini, si on le désire.
On peat introduire d'autres matières ou. matières de charge dans le mélange, par ex. des pigments, de la poudre
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tr'!!:!:0 ici d'alarfliniam, da mica,on paillettes, etc., par exempl9Yl livre 1/2 de poudre dqalaminiam peat être additionnée à chaque gallon de vernis.Ces matières sont de préférence additionnées au vernis et mélangées par brassage et elles sont principalement efficaces en assurant la protection
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contre les rayons altra-violets.
Les vernis décrits et revendiqués dans cette demande de brevet sont destinés en particulier pour les usages
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marins par)ex. pour l' extér 1ear des coques de navires. Dans cet asnge, le naphtalène ehloraré à une double fonc- tion, paréo que il a un effet protecteur marqué, contre les organismes marins, qui tendent à s'amasser sar les coques et pénètrent dans le bols. Ils sont également ati- les pour les intérieurs tel qae pour les planchers, les vernissages etc.
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RE1VDI SI ON . 1. Un procédé pour préparer an vernis oléo-tésineax
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"Improvements made to water resistant varnish"
This invention relates to varnishes or colloidal suspensions of resin bodies in volatile liquids, which are characterized by water resistant properties and which, at. For this purpose, they contain tung hail or Chinese wood oil, to caase the so-called impermeability effect of the latter.
Commercial varnishes containing tung hail are generally referred to as spar varnishes not resistant to absorption of eaa. Tests made, comparing the weights of varnished maple blocks, about 3 inches by 6 inches by 1/2 inch thick, with uncoated blocks and after they had been enclosed for about 2 weeks in a room in which a humidity of 99 percent was maintained, at a temperature of 70 F, showed that the blocks coated with the spar varnish, on average, were only resistant to 70 percent, that is, that is, they absorb about 30 percent more moisture than uncoated blocks.
In another type of test, in which coated wood blocks are immersed in water, coated blocks with
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Spar varnishes increase about 3 percent of learner weight in three days and about 14 to 16 percent in three months.
According to the present invention, oleo-resinous varnishes, that is to say varnishes, contained a resinous body and tung oil or. another fatty oil, has the water resistance increased to a marked degree by the incorporation of chlorinated naphthalene, preferably a chlorinated naphthalene which is solid at ordinary normal temperatures. Substances of the species can be obtained commercially under the trade name of "Ralowax", and one of them which has been found satisfactory for the purpose of this invention is a mixture mainly containing tri-naphthalene. and tetrachloride.
When a chlorinated naphthalene is added to a prepared spar varnish, it is first necessary to remove the varnish solvents. The keyo-resinous content is then heated in a reflux condenser, with about 15 or 24 percent chlorinated naphthalene, until an intimate mixture is obtained, after which the solvents are reintroduced to form the varnish. . Such a treatment of a sparsh varnish, as has been found, reduces water absorption to about 33 percent.
However, when operating on a commercial scale, the chlorinated naphthalene is preferably added during the original manufacture of the varnish and before any solvent is introduced. The resinous body is refluxed with tung oil and chlorinated naphthalene, and the usual solvents are then added, to give a liquid composition of the desired consistency.
A specific example illustrating this process consists of mixing about 3 parts by weight of ether-sol gum with about 4 parts of tung oil and 1 to 3 parts of chlorinated naphthalene. These ingredients are heated
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together pemant approximately 1 hour 1/2 at approximately 260 C. The solvents are then added, these are for example. from mixtures of equal parts of benzole, xylol, and turpentine, in sufficient quantity, to give a varnish containing a little more than 50 per cent of solids. A small amount of siccative such as colbalt paste is also added.
Wide limits for the proportions of chlorinated naphthalenes are given, since there is no defined limit for the amount which can be added.
The higher proportion shown in the example gives a varnish which, when applied, deposits a film from which the chlorinated naphthalene is precipitated as a circular deposit by evaporation of the solvents. The deposit which thus separates can be sanded or polished, just as a qai wax would be separately applied and sanded.
± any natural natural resin or synthetic resin that is compatible or will make it compatible with abra- min oil or other suitable fatty oil in order to give body to the varnish, can be treated in this way with chlorinated naphthalene and their resistance to 1 water be thus increased.
A particularly desirable synthetic resinous material for the preparation of water resistant varnish according to the present invention is achieved by refluxing about 8 parts by weight of tung oil with about 3 parts of ordinary resin and about 1 /. 10 part of hexamethylenetetramine, the chaaffing being continued so that a viscous dehydrated oleoresin body is obtained. The proportions of the tung hail and resin ingredients can be varied considerably. above and aa-dessoas of those just named. A varnish obtained therefrom by adding solvents, such as xylene or toluene, or other mixtures.
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age,
poar obtain varnish with about 45 percent solids, itself already exhibiting a high degree of water resistance, the immersion test showing an absorption which is only 0.8 percent in three days and by about 6 percent in three months. By digesting the above viscous oleo-resinous product, as obtained before the addition of the solvents, with chlorinated naphthalene in an amount of 20 to 25% of the mixture, for about 2 hours to about 160 or. 1700 C., the water absorption of such a water-resistant varnish is reduced by half for a period of three days, and by more than a third in three months.
The addition of chlorinated naphthalene to a resinous substance is effected in the preceding examples by heating their mixture in a reflux condenser, so that an intimately homogeneous body is obtained. However, it is not necessary that the resinous body be prepared first, and it is even preferable, if possible to introduce chlorinated naphthalene with the raw ingredients from which the resinous body is made. As an example of this method, about 100 parts by weight of tung oil, 120 parts of cresol and 120 parts of formaldehyde, 50 parts of resin, 1 part of hexamethylenotetramine and 70 to 120 parts of chlorare naphthalene, are heated. in.- seems to reflux and dehydrate.
The usual varnish solvents, such as a mixture of 90 parts of toluene and 250 parts of xylene, are then incorporated in accordance with the usual practice.
Not only is the absorption of eaa materially reduced by this aa treatment. Chlorinated naphthalene, and humidity tests show, that the varnishes are resistant from 91 to 94 inches, but a varnish film is imparted a longer life. For example, where an untreated varnish film is destroyed in two weeks
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approximately by the immersion test, an analoge varnish com-
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taking chlorinated naphthalene gave an intact film at the end of a 12 week immersion test.
Furthermore. the drying time is greatly reduced, Particular-
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Slow when using synthetic resinous materials as in the examples above. These are dry to touch in about 4 hours, while some spar varnishes require 20 hours.
The finish of the film deposited by a varnish is equal. slightly improved by the addition, because the coarse shine is reduced to a satin appearance, at the same time the proportion of chlorinated naphthalene increases. The deposited film can be sanded down to further improve the finish, if desired.
We can introduce other materials or. fillers in the mixture, eg. pigments, powder
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tr '!!:!: 0 here alarfliniam, da mica, glitter, etc., for example 1/2 pound 1/2 of dqalaminiam powder peat to be added to each gallon of varnish. These materials are preferably added to the varnish and mixed by brewing and they are mainly effective in providing protection
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against altra-violet rays.
The varnishes described and claimed in this patent application are intended in particular for the uses
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sailors eg) for the exterior of ship hulls. In this asnge, the chlorare naphthalene has a double function, sarong that it has a marked protective effect, against marine organisms, which tend to collect in the hulls and enter the bowls. They are also suitable for interiors such as for floors, varnishes etc.
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RE1VDI IF ON. 1. A process for preparing an oleotésineax varnish
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