CH147466A - Agent suitable for the production of coatings. - Google Patents

Agent suitable for the production of coatings.

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CH147466A
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    • C09D101/08Cellulose derivatives
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

  

  Mittel geeignet zur     Herstellung    von Überzügen.    Die vorliegende Erfindung bezieht sich  auf ein Mittel, geeignet zur Herstellung von  Überzügen von harzartigem Charakter und  auf das Verfahren zur Herstellung desselben.  



  Die zum Überziehen von Metall oder  Holz bisher allgemein benutzten Firnisse ge  hörten hauptsächlich dem Typus an, der als  wesentlichen Bestandteil ein trocknendes Öl  enthält, das durch Trocknen an der Luft in  einen zähen, gelatinösen und undurchdring  lichen Film übergeht. Seit einigen Jahren  hat ein anderer Typus von Mitteln, geeignet  zur Herstellung von Überzügen, ausgedehnte  Anwendung gefunden, nämlich die Lacke die  aus Nitrozellulose oder andern     Zellulose-          estern    in geeigneten flüchtigen Lösungsmit  teln hergestellt werden.

   Diese Lacke geben  einen homogenen,     trockenen    Film, unmittel  bar nach Verdampfen des Lösungsmittels an  der Luft, so dass die bei Benutzung von     Öl-          firnissen    notwendigen grossen Trocken-     bezw.     Lagerräume und das staubfreie Arbeiten  überflüssig werden.    Die     Nitrozelluloselacke    trocknen zwar  schnell, doch sind sie den     Ölfirnissen    ent  schieden unterlegen hinsichtlich der Haft  fähigkeit, der     Durchdringlichkeit    für Was  ser und Gase, Elastizität usw., und indem  sie im klaren' (mit Pigmenten nicht versetz  ten) Zustand an der Sonne schnell beschädigt  werden.

   Infolge der löslichen Natur der Ni  trozellulosefilme ist es ferner nicht möglich,  eine zweite Lackschicht auf die erste aufzu  bringen, ohne die erste Schicht bis zu einem  gewissen Grade zu zerstören. Gibt man an  derseits den     Zelluloselacken    trocknende Öle  in solchen Mengen zu, dass nicht oder fast  nicht     durchdringliche    Filme entstehen, so  wird dadurch die Eigentümlichkeit des  schnellen     Trocknens,    der diese Lacke ihre  Beliebtheit verdanken, ziemlich beseitigt.  



  Die vorliegende Erfindung bezieht sich  auf ein Mittel, geeignet zur Herstellung von  Überzügen, das das charakteristische Verhal  ten von Lacken zeigt, indem es Filme hinter  lässt, die schnell, staubfrei und hart auftroch-      neu und daneben, ebenso wie Ölfirnisse,  einen ausgezeichneten Glanz, Haftfähigkeit,  Undurchdringlichkeit und Widerstandsfähig  keit gegen Licht zeigt.

   Die Erfindung be  ruht auf der Feststellung, dass man - an  statt zu versuchen, den Lacken die Eigen  schaften von Ölfirnissen durch Zusatz von       trocknenden    Ölen oder deren Äquivalenten  zu verleihen - die schnelle Lufttrocknung  und andere Eigenschaften der Lacke in mehr  oder minder weitgehendem Grade den     Öl-          firnissen    im allgemeinen und mit besonderem  Erfolg solchen Firnissen, die, ausser die wün  schenswerten Eigenschaften von Ölfirnissen  zu besitzen, noch andere charakteristische  Eigenschaften zeigen, in der nachstehend be  schriebenen Weise verleihen kann:

    Die     Ölfirnisse    enthalten einen harzartigen  Bestandteil, aus dem sich der Film bildet,  und die synthetischen     Phenol-Formaldehyd-          Harze    sind für diesen Zweck nutzbar ge  macht worden durch Schmelzen mit einem  natürlichen Harz,     wie    zum Beispiel     Kolo:          phonium,    wobei sie in den öllöslichen Zu  stand übergehen (siehe amerikanisches Pa  tent Nr.<B>1191390</B> vom 18. Juli 1916     Berend).     Da die Härtung solcher Firnisse durch Oxy  dation vor sich geht, gehören sie zu dein  langsam trocknenden Typus.

   Es ist aus der  amerikanischen Patentschrift Nr. 1590079  von     Byek    bekannt, dass man aus fetten Ölen,  insbesondere     Tungöl    und Phenol in Gegen  wart eines Reaktionsvermittlers eine harz  artige Masse herstellen kann. Hierbei ent  steht eine Verbindung aus Phenol und Öl,  der man so viel eines     methylengruppenhal-          tigen    Körpers, zum Beispiel Formaldehyd,  zusetzt, dass das Phenol gebunden wird, zu  sammen mit einem Phenol nicht enthaltenden  Harz, wie zum Beispiel Kolophonium oder       Kopal.    Die Mischung wird so lange erhitzt,  bis ein klares Produkt entsteht.

   Dieses Pro  dukt zeigt einerseits die Eigenschaft einer       Öl-Harz-Masse,    indem es in     Toluol,        Xylol     usw. löslich ist, anderseits zeigt es ein ab  weichendes Verhalten insofern, als das     0I     mit dem harzartigen Bestandteil chemisch  verbunden ist, und der Firnis oder die Lö-         sung    durch Verdampfen der Lösungsmittel  unmittelbar zufriedenstellende Filme liefert.  ohne von der Oxydation abhängig zu sein.  



  Es wurde gefunden, dass die Trockenzeit  aller solcher Firnisse wesentlich abgekürzt  und die Eigenschaften des Films verbessert  werden können, wenn man den     Öl-Harz-          Firnissen    und insbesondere den     Ö1-Phenol-          Harz-Firnissen    der beschriebenen Art geeig  nete Mengen Nitrozellulose oder andere     Zel-          ltiloseester    zusetzt. Man verwendet diese Zu  sätze vorteilhaft in geringen Mengen von  etwa 5 bis 10     ro    der gesamten Trockensub  stanz und nicht mehr als 20%.

   Verwendet  man nämlich grössere Mengen, so werden die  wünschenswerten Eigenschaften der     Ölfir-          nisse    entsprechend geschwächt, ohne die cha  rakteristischen Eigenschaften der Lacke in  wesentlichem Grade zu verstärken. Bei Ver  wendung - in geringen Mengen haben die       Zelluloseester    die deutliche Wirkung, die  Klebrigkeit der frischen Filme zu vermin  dern oder zu beheben, wodurch eine Be  schleunigung der Trocknung und eine För  derung in der Erreichung des harten Zu  standes erzielt wird. Dies kann dadurch er  klärt werden, dass der Zusatz der Ester die  Eigenschaften des Filmes ändert, ohne ihn  soweit porös zu machen, dass auch die an  dern Eigenschaften sich ändern würden, so  lange der Zusatz sich in den angegebenen  Grenzen hält.

   Aus Firnissen vom beschrie  benen     0l-Phenol-Harztypus    erhält man  durch Zusatz von Nitrozellulose Produkte,  die hinsichtlich der     Trocknungsgeschwindig-          keit    mit Lacken vergleichbar sind, jedoch die  Eigenschaften von Ölfirnissen haben, was  die Widerstandsfähigkeit gegen Sonnenlicht,  Wasserundurchdringlichkeit- usw. betrifft.    Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den       Zelluloseester    mit dem Firnis oder der Harz  komposition durch Lösen zu vereinen.

   Man  löst zum Beispiel 45 Gewichtsteile der be  schriebenen     0l-Phenolharzmasse    in 55 Teilen       Toluol.    Ebenso werden 10 Gewichtsteile Ni  trozellulose von niedriger Viskosität in 40  Teilen     Butylacetat    und 50 Teilen Butylalko-      hol gelöst, worauf man die beiden Lösungen  vereinigt. Man kann auch andere Lösungs  mittel benutzen, doch müssen die Lösungs  mittel so gewählt sein, dass genügend Lö  sungsmittel für Nitrozellulose vorhanden ist,  um Ausscheidungen zu verhindern, und die  Verdampfung muss so ausgeglichen werden,  dass aus der Mischung ein klarer und homo  gener Film entsteht.

   Es ist sehr zweck  mässig, die beschriebenen     Überzugsmassen     vor der Benutzung einige Tage altern zu las  sen, da sonst in dem Film Trübungen er  scheinen können; doch kann man die Trü  bung auch in anderer Weise vermeiden, zum  Beispiel durch Zusatz von 1 bis 2 %     Butyl-          phtlialat    oder andere geeignete und für die  sen Zweck in der Lackindustrie bekannte  Mittel.  



  Eine höchst nützliche und überraschende  technische Wirkung, die der Zusatz von       Zelluloseestern    zu den Firnissen zeigt, be  steht in dem Aussehen der Überzüge, die  man gemäss der Erfindung erhält. Ölfirnisse  und     0l-Phenol-I3arz-Firnisse    geben blanke  und glänzende Schichten, die für die meisten  Zwecke ein Polieren oder     Abtönen    verlangen.  Der     Esterzusatz    beseitigt die     Blankheit    und  verleiht den Überzügen ein     atlasähnliches,     gefälliges Aussehen, ohne die charakteristi  sche Stumpfheit zu erzeugen, die Lacke mit  einem hohen Gehalt an Nitrozellulose zeigen.

    Eine weitere nützliche Eigenschaft besteht  in der genügenden Widerstandsfähigkeit  gegenüber den Lösungsmitteln, die     man    bei  schnelltrocknenden Lacken und Firnissen  gewöhnlich verwendet, so dass zusätzliche       Schichten    durch Streichen erzeugt werden  können, ohne auf die darunter liegenden  Schichten schädlich einzuwirken. Man     kann     infolgedessen dauerhafte Filme in jeder ge  wünschten Dicke herstellen.  



  Bei der Benutzung von     Öl-Phenolharz-          inassen    zur Herstellung der Firnisse gemäss  der bevorzugten Ausführungsform der Er  findung besitzt der erzeugte Film nicht nur  eine schnelle     Trocknungsfähigkeit    und die  andern erwähnten Eigenschaften, sondern  auch Biegsamkeit und Zähigkeit in einem    solchen Grade, dass es nicht nötig ist, zweck  Sicherung der Dauerhaftigkeit     Plastizie-          rungsmittel    zuzusetzen.

   In dieser Hinsicht  ist die erfindungsgemäss benutzte Komposi  tion den Lacken überlegen, da der     Zusatz,     von     Plastizierungsmitteln    und die damit zu  sammenhängenden Massnahmen, die in der  Herstellung von Lacken üblich sind, vermie  den     werden    können.  



  Die beschriebenen Massen können in kla  rer, flüssiger Form oder als Träger für Pig  mente, Farben usw. verwendet werden; sie  sind in erster Linie für Überzüge bestimmt,  doch können sie auch für andere Zwecke  vorteilhaft verwendet werden, zum Beispiel  als Bindemittel bei der Herstellung von ge  schichteten Platten oder     Pressmischungen.     An Stelle von Nitrozellulose kann man auch  andere     Zelluloseverbindungen,    wie zum Bei  spiel     Benzylzellulose,        Zelluloseacetat,        Zellu-          loseformiat    und dergleichen verwenden.  



  In den     .Ansprüchen    sind als     "Öl-Harz-          Massen"    sowohl die     01-Harz-Mischungen,    als  auch die öl-, harz- und     phenolhaltigen    Ver  bindungen bezeichnet, in denen das Öl mit  dem     Phenolkörper    chemisch verbunden ist,  und welch letztere als     "komplexe,        phenolhal-          tige,    harzartige Produkte" bezeichnet wer  den. Der Ausdruck     "Firnis"    wird ganz all  gemein für eine Lösung benutzt, die ein  harzartiges Produkt enthält, ohne Rücksicht  darauf, ob sie als Überzug oder Bindemittel  Verwendung findet.



  Agent suitable for the production of coatings. The present invention relates to an agent suitable for the production of coatings of resinous character and to the process for the production thereof.



  The varnishes generally used hitherto for coating metal or wood belonged mainly to the type that contains a drying oil as an essential component, which turns into a tough, gelatinous and impenetrable film when dried in air. For some years another type of agent suitable for the production of coatings has found widespread use, namely the lacquers which are produced from nitrocellulose or other cellulose esters in suitable volatile solvents.

   These lacquers give a homogeneous, dry film immediately after the solvent has evaporated in the air, so that the large amounts of dry or dryness required when using oil varnishes. Storage rooms and dust-free work become superfluous. The nitrocellulose lacquers dry quickly, but they are decidedly inferior to oil varnishes in terms of adhesiveness, permeability for water and gases, elasticity, etc., and because they are quickly damaged in the sun when they are clear (not mixed with pigments) will.

   Furthermore, due to the soluble nature of Ni trozellulosefilme it is not possible to apply a second layer of lacquer to the first without destroying the first layer to a certain extent. If, on the other hand, drying oils are added to the cellulose lacquers in such quantities that impregnable or almost impermeable films are formed, the peculiarity of rapid drying to which these lacquers owe their popularity is pretty much eliminated.



  The present invention relates to a means, suitable for the production of coatings, which shows the characteristic Behavior th of paints by leaving behind films that dry up quickly, dust-free and hard, and besides, like oil varnishes, an excellent gloss, Shows adhesiveness, impermeability and resistance to light.

   The invention is based on the finding that - instead of trying to give the paints the properties of oil varnishes by adding drying oils or their equivalents - the rapid air drying and other properties of the paints to a greater or lesser extent the oil - varnishes in general, and with particular success, varnishes which, in addition to possessing the desirable properties of oil varnishes, also show other characteristic properties, can be imparted in the manner described below:

    The oil varnishes contain a resinous component from which the film is formed, and the synthetic phenol-formaldehyde resins have been made usable for this purpose by melting them with a natural resin such as rosin, whereby they are in the oil-soluble too (see American patent no. <B> 1191390 </B> from July 18, 1916 Berend). Since the hardening of such varnishes takes place through oxidation, they belong to your slowly drying type.

   It is known from the American patent specification No. 1590079 by Byek that you can produce a resinous mass from fatty oils, especially tung oil and phenol in the presence of a reaction mediator. This creates a compound of phenol and oil to which enough of a substance containing methylene groups, for example formaldehyde, is added that the phenol is bound together with a resin that does not contain phenol, such as rosin or copal. The mixture is heated until a clear product is formed.

   This product shows on the one hand the property of an oil-resin mass in that it is soluble in toluene, xylene, etc., on the other hand it shows a different behavior in that the OI is chemically bonded with the resinous component, and the varnish or the Solution by evaporation of the solvent immediately gives satisfactory films. without being dependent on oxidation.



  It has been found that the drying time of all such varnishes can be significantly shortened and the properties of the film can be improved if the oil-resin varnishes and in particular the oil-phenol-resin varnishes of the type described are given suitable amounts of nitrocellulose or other cellulose ltilose ester adds. These additives are used advantageously in small amounts of about 5 to 10 ro of the total dry substance and not more than 20%.

   If larger amounts are used, the desirable properties of the oil varnishes are correspondingly weakened without significantly increasing the characteristic properties of the paints. When used in small quantities, the cellulose esters have the distinct effect of reducing or eliminating the stickiness of the fresh films, thereby accelerating the drying process and promoting the achievement of the hard state. This can be explained by the fact that the addition of the ester changes the properties of the film without making it porous enough that the other properties would also change as long as the addition is within the specified limits.

   By adding nitrocellulose, varnishes of the described oil-phenol resin type are used to obtain products which are comparable to varnishes in terms of drying speed, but have the properties of oil varnishes in terms of resistance to sunlight, impermeability to water, etc. It has proven advantageous to combine the cellulose ester with the varnish or resin composition by dissolving.

   For example, 45 parts by weight of the 0l-phenolic resin composition described are dissolved in 55 parts of toluene. Likewise, 10 parts by weight of low viscosity nitrocellulose are dissolved in 40 parts of butyl acetate and 50 parts of butyl alcohol, whereupon the two solutions are combined. Other solvents can also be used, but the solvents must be chosen so that there is enough solvent for nitrocellulose to prevent excretions, and the evaporation must be balanced so that a clear and homogeneous film is formed from the mixture .

   It is very useful to let the coating compositions described age a few days before use, otherwise cloudiness may appear in the film; however, clouding can also be avoided in other ways, for example by adding 1 to 2% butyl phthalate or other suitable agents known for this purpose in the paint industry.



  A highly useful and surprising technical effect which the addition of cellulose esters to the varnishes shows is in the appearance of the coatings obtained according to the invention. Oil varnishes and oil-phenol-resin varnishes give bare and shiny layers that require polishing or tinting for most purposes. The addition of ester removes the glossiness and gives the coatings an atlas-like, pleasing appearance without producing the characteristic dullness that paints with a high nitrocellulose content show.

    Another useful property is that it has sufficient resistance to the solvents commonly used in quick-drying paints and varnishes so that additional layers can be created by painting without damaging the layers below. As a result, permanent films can be made in any thickness desired.



  When using oil-phenolic resin compounds to produce the varnishes according to the preferred embodiment of the invention, the film produced has not only rapid drying properties and the other properties mentioned, but also flexibility and toughness to such an extent that it is not necessary Adding plasticizers to ensure durability.

   In this regard, the composition used according to the invention is superior to paints, since the addition of plasticizers and the associated measures that are customary in the production of paints can be avoided.



  The compositions described can be used in clear, liquid form or as a carrier for Pig ments, colors, etc.; they are primarily intended for coatings, but they can also be used to advantage for other purposes, for example as binders in the manufacture of layered boards or press mixes. Instead of nitrocellulose, it is also possible to use other cellulose compounds, such as, for example, benzyl cellulose, cellulose acetate, cellulose formate and the like.



  In the claims, both the oil-resin mixtures and the oil-, resin- and phenol-containing compounds, in which the oil is chemically bonded to the phenolic body, are referred to as "oil-resin compositions", and the latter as "Complex, phenol-containing, resin-like products" are the names. The term "varnish" is used quite generally to refer to a solution containing a resinous product, regardless of whether it is used as a coating or a binder.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: I. Mittel, geeignet zur Herstellung von Überzügen, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem Gemisch besteht, welches ein harzartiges Reaktionsprodukt aus einem Phenol und einem fetten Öl, einen Zelluloseester, sowie Lösungsmittel für das harzartige Produkt, und den Zellu- ,loseester enthält, welche miteinander mischbar und in solchen Mengenverhält nissen vorhanden sind, dass sich der Ester nicht ausscheidet, und dass beim Eintrocknen des Mittels ein homogen,-r Film entsteht. PATENT CLAIMS: I. Agent suitable for the production of coatings, characterized in that it consists of a mixture which is a resinous reaction product of a phenol and a fatty oil, a cellulose ester, as well as a solvent for the resinous product and the cellulose ester contains, which are miscible with one another and are present in such proportions that the ester does not precipitate and that a homogeneous film is formed when the agent dries. Il. Verfahren zur Herstellung eines Mittels gemäss Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass man ein aus Phenol, fettem Öl und einem methyIengruppen- haltigen Körper erhaltenes, harzartiges Produkt in einem Lösungsmittel löst und die Lösung eines Zelluloseesters zusetzt. UNTERANSPR ÜCFIE 1. Il. Process for the production of an agent according to patent claim I, characterized in that a resinous product obtained from phenol, fatty oil and a body containing methylene groups is dissolved in a solvent and the solution of a cellulose ester is added. SUBCLAIM 1. Mittel nach Patentanspruch I, gekenn zeichnet durch einen Gehalt von etwa 45 Gewichtsteilen eines harzartigen Re aktionsproduktes aus komplexem Phenol- Tungöl, einem methy lengruppenhaltigen Körper und einem Zusatzstoff, gelöst in etwa 55 Teilen Toluol und etwa 10 Tei len Zellulosenitrat, gelöst in etwa 40 Teilen Butylacetat und etwa 50 Teilen Butylalkohol. 2. Means according to claim I, characterized by a content of about 45 parts by weight of a resinous reaction product of complex phenol-tung oil, a methyl group-containing body and an additive, dissolved in about 55 parts of toluene and about 10 parts of cellulose nitrate, dissolved in about 40 parts Butyl acetate and about 50 parts of butyl alcohol. 2. Mittel nach Patentanspruch I, gekenn zeichnet durch einen Gehalt an einem Öl-Harz-Produkt und einem Zellulose ester, die in einem Gemisch von Lö sungsmitteln für das genannte Produkt und den genannten Ester gelöst sind. 3. Mittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es das Reaktions produkt eines Phenols mit Tungöl, Form aldehyd und Kolophonium in Lösung enthält und Zellulosenitrat in Mischung mit dem genannten Produkt. 4. Mittel nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass es das Reaktionspro dukt eines Phenols mit einem fetten Öl. Means according to claim I, characterized by a content of an oil-resin product and a cellulose ester, which are dissolved in a mixture of solvents for said product and said ester. 3. Agent according to claim I, characterized in that it contains the reaction product of a phenol with tung oil, formaldehyde and colophony in solution and cellulose nitrate in a mixture with the said product. 4. Means according to claim I, characterized in that it is the reaction product of a phenol with a fatty oil. methylengruppenhaltigen Körpern und Zusatzstoffen in Lösung enthält, und Zelluloseester in Mischung mit dem ge nannten Produkt. 5. Mittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Öl-Harz- Produkt und einen Zelluloseester in Lö sung enthält, und dass die Menge des Esters höchstens 20% der in der Lösung enthaltenen festen Bestandteile beträgt. 6. Contains bodies containing methylene groups and additives in solution, and cellulose esters in a mixture with the named product. 5. Agent according to claim I, characterized in that it contains an oil-resin product and a cellulose ester in solution, and that the amount of the ester is at most 20% of the solid constituents contained in the solution. 6th Mittel nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es an der Luft mit der Trocknungsgeschwindigkeit von Zel- luloseesterlacken unmittelbar durch Ver dampfen des Lösungsmittels zu einem homogenen, nicht klebrigen Film mit atlasähnlichem Aussehen trocknet, der in trockenem Zustand hart, widerstands fähig gegen Licht, Feuchtigkeit, D5 sungsmittel und schwache Alkalien ist. 7. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass man die Lö sung eines Öl-Harz-Produktes herstellt und die letztere mit der Lösung eines Zelluloseesters vermischt. Means according to claim 1, characterized in that it dries in the air at the drying speed of cellulose ester lacquers directly by evaporation of the solvent to a homogeneous, non-sticky film with an atlas-like appearance, which when dry is hard, resistant to light and moisture , D5 is solvent and weak alkalis. 7. The method according to claim II, characterized in that the solution of an oil-resin product is produced and the latter is mixed with the solution of a cellulose ester.
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