Verfaliren zur Herstellung von Lacken und Firnissen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Lak- ken und Firnissen, unter an sich bekannter Überführung von Anfangskondensations.pro- dukten von Kunstharzen durch Härtung in den B-Zustand. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,,
dass man die Bildung der B- Harze in Gegenwart der als Lösungsmittel für letztere dienenden Flüssigkeiten vor nimmt.
Man arbeitet gemäss der Erfindung zum Beispiel in der Weise, dass man die Anfangs kondensationsprodukte, zum Beispiel Resole, in geeigneten Mengen der gewählten Lö- sungsmittel löst und dann durch Erhitzen der Lösung .die Umwandlung in den B-Zustand herbeiführt. Je mehr Lösungsmittel man hierbei verwendet, umso geringer ist die Ge fahr, .dass die Harze im B-Zustand, die mit den erhitzten Teilen der Apparatur in Be rührung kommen, überhitzt werden und so mit ihre Löslichkeit verlieren.
Man kann zum Beispiel so arbeiten, dass man zu dem Resol als Ausgangsmaterial gleich die ganze Menge Lösungsmittel hinzugibt und durch entsprechende Erhitzung unmittelbar die Überführung in den B-Zustand vornimmt. Die Einzelheiten der technischen Ausführung sind bei dem vorliegenden Verfahren in wei tem Spielraum modifizierbar. Man kann zum Beispiel ein Resol in mehr Lösungsmittel, als .später für den Fertiglack gebraucht wird, lösen ünd den Überschuss aus der fertigen Lö sung aib-destillieren. Anderseits kann man die Resole in der für den fertigen Lack be rechneten Menge Lösungsmittel lösen,
und die Überführung der Resole in den B-Zustand vornehmen und nur das bei dem Übergang der Resole in den B-Zustand entstehende Wasser bei gewöhnlichem Druck oder im Vakuum abdestillieren, sofern es nicht bereits beim Erhitzen der Resollösung entfernt wor den ist. Die Beseitigung dieses Reaktions wassers ist von grosser Wichtigkeit. Wird das Wasser nämlich nicht entfernt, so ist zu befürchten, dass die Lacke mitunter, beson ders bei tieferen Temperaturen, Trübungen und störende Ausscheidungen zeigen.
Man kann auch zum Beispiel durch vorzeitiges Abbrechen der Erhitzung derart arbeiten, dass nur ein Teil des! Resols in den B-Zustand übergeführt wird.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, von Resolen auszugehen. Man kann auch von den sogenannten Novolaken ausgehen, indem man diese im Verein mit Härtungsmitteln, wie Aldehyden, Polymeren derselben, alde- hydabspaItenden Stoffen, wie zum Beispiel Hexamethylentetramin, basisch wirkenden Substanzen, wie Oxyden oder Hydroxyden, oder andern geeigneten Metallverbindungen in Lösungsmitteln löst und dann die Über führung in ,den B-Zustand bewirkt.
Man kann das Erhitzen der Lösungen bei gewöhnlichem, vermindertem oder erhöhtem Luftdruck vornehmen und der Lösung vor, während oder nach der Erhitzung noch an dere natürliche oder künstliche, häxtbare oder nicht härtbare Harze zusetzen.. Als. Lö- sungsmittel können beispielsweise hydrierte Phenele, zyklische Ketone oder die Homo logen dieser Körper, ferner zum Beispiel Fur- furol verwendet werden..
Im Gemisch mit diesen Lösungsmittoln kann man auch solche organischen Flüssigkeiten verwenden., die keine Lösungswirkung haben, zum Beispiel Tetralin oder Brombenzol. Man kann ferner die Verarbeitung der Lösung unter Zusatz von Katalysatoren, wie zum Beispiel Nitro- phenolen:, vornehmen, die die Erhärtung der Lackschicht beschleunigen. Schliesslich kann man den Lacken auch Plastifizierungsmittel und Flammenschutzmittel zusetzen.
Geeig nete Plastifizierungsmittel sind zum Beispiel Triarylphosphate, Öle, chlorierte oder hy drierte Naphthaline oder dergleichen.
Man kann auch die Bildung .der Anfangs- kondensationsprodukte aus ihren Reaktions- komponenten in Gegenwart ,der als Lösungs mittel für die B-Harze dienenden Flüssigkei ten bewirken. Man kann dabei Formaldehyd sowohl in wässeriger Lösung, als auch in fester Form anwenden, das heisst man kann auch mit polymeren Aldehyden oder aldehyd- abspaltenden Stoffen, wie zum Beispiel Hexamethylentetramin usw. arbeiten. Vor teilhafter ist es, wenn man in Abwesenheit von Wasser arbeitet.
Wenn Wasser anwesend ist, kann die Siedetemperatur im Kondensa tionsapparat nicht über den Siedepunkt des Wassers steigen, und die kochende Masse ist nicht einheitlich, sondern besteht aus einem wässerigen und einem nicht wässerigen 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 so wohl Phenol, als auch dessen Homologe, als auch mehrwertige Phenole verwenden, wie zum Beispiel Kresol, Resorcin, Dioxydi- phenyldimethylmethan. Man kann #diese auch in Gemischen miteinander verwenden. Die Kondensation kann zum Beispiel durch An wendung entsprechender Kontaktsubstanzen so geführt werden.,
dass unmittelbar ein härt- bares Herz (Resol) oder aber ein nicht härt- b@ares 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 Parafflrmaldehyd mit basisch wir kenden Verbindungen, als auch Hexamethy- lentetramin verwenden. Kondensiert man mit Säure oder sauer wirkenden Kontaktsubstan zen., so wird man vorteilhaft zunächst nur Parafo-rmaldehyd anwenden und nach been deter Bildung des Novolakes Hexa.metbylen- tetra.min zufügen, um den Novolak in ein Resol bezw. 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, und zwar in zweierlei Richtungen. Die mit Kre- sol nach dem vorliegenden Verfahren er zeugten Lacke sind vollkommen klar, wäh rend aus Phenol in ganz analoger Reaktion erhaltene Lacke oft getrübt sind und bereits bei einer gewissen Konzentration die Nei gung zum Ausfallen aus der Lösung haben. Ausserdem geht bei Anwendung von gresol die Reaktion glatter vor sich als beim Phenol.
<I>Beispiel 1:</I> Man löst 50 kg Resol Zn 25 kg. Zyklo- hexanol und erwärmt so lange, bis die erst dünnflüssige Masse zu erstarren beginnt, als dann fügt man 50 kg Zyklohexanol zu und erwärmt, bis vollkommene Lösung eingetre ten ist. Die Lösung giesst man dann in Spi ritus, um einen dünnen Lack zu erhalten.
<I>Beispiel 2:</I> Man löst 30 Gewichtsteile Resol in 20 Gewichtsteilen Zyklohexanol und erwärmt so lange bei zirka<B>110'</B> C, bis das Resol in der Lösung vollkommen in den B-Zustand übergegangen ist. Das erkennt man daran, dass nach zirka 1/2 bis 11/2stündigem Erhit zen eine lebhafte Gasentwicklung, begleitet von mehr oder weniger heftigem Aufschäu men einsetzt. Die Gase und das Aufschäu men werden durch das beim Übergang der Resole in den B-Zustand entstehende Wasser hervorgerufen, das sich mit Zyklohexanol nicht mischt.
Das Entweichen des Wassers kann durch Erhitzen im Vakuum oder mit entwässernd wirkenden Stoffen, wie zum Beispiel CaCl2 vervollständigt werden.
<I>Beispiel 3:</I> Man löst 27 Gewichtsteile Novola.ck und 2,7 Gewichtsteile Hexamethylentetramin in 20 Gewichtsteilen Zyklohexanol und verfährt wie nach Beispiel 2.
Die nach den Beispielen 2 und 3 erhal tenen Lacke können ebenfalls mit Spiritus oder andern Lacklösungsmitteln versetzt wer den. <I>Beispiel</I> .4: In 300 gr Hexalin. werden 26 gr kri stallisiertes Phenol und 6,5 gr Hexamethy- lentetramin erhitzt. Die Temperatur steigt auf<B>170'</B> C. Nach einiger Zeit (30 Min.) werden abermals 26 gr kristallisiertes Phenol und 6,5 gr Hexa zugegeben und abermals 30 Min. kondensiert.
Darauf erfolgt zum dritten Mal die Zugabe von 26 gr kristalli siertem Phenol und 6,5 gr Hexa. Das End produkt ist im auffallenden Lichte getrübt, in durchfallendem Licht vollkommen klar und stellt eine kolloide Lösung hoher Disper sion dar. Aus dem Phenol und dem Hexa- methylentetramin bildet sich beim Erhitzen in der beschriebenen Weise zunächst ein Harz im A-Zustand, das bei weiterem Er hitzen in den B-Zustand übergeht.
<I>Beispiel 5:</I> Es wird wie im Beispiel 4 verfahren, und zwar werden der gleichen Menge Hexa- lin viermal je 26 gr kristallisiertes Phenol und viermal 6,5 gr Hexa einverleibt. Das Endprodukt ist bedeutend stärker getrübt, als das Endprodukt des vierten Beispiels. Es ist nur noch in sehr dünner Schicht klar durchsichtig und ist bedeutend viskoser als das Endprodukt des Beispiels 4. Aus dem Phenol und dem Hexamethylentetramin bil det sich bei dem Erhitzen ebenso wie im Beispiel 4, ein Harz im A-Zustand das bei weiterem Erhitzen in den B-Zustand über geht.
<I>Beispiel 6:</I> Bei Anwendung von Kresol wird wie folgt verfahren: In 3,00 gr Hexalin werden 54 gr gresol und 12 gr Hexa eingetragen und 45 Min. kondensiert. Nach dieser Zeit werden abermals 54 gr Kresol und 12 gr Hexa zugegeben. Die Gesa.mtkondensations- dauer beträgt -drei Stunden. Die Lösung ist vollkommen klar und sehr viskos. Sie über trifft an Viskosität das Produkt nach Bei spiel 5.
Das Kresol bildet mit dem Hexa bei dem Erhitzen zunächst ein Kondensa- tionsprodukt im A-Zustand. Dieses geht bei dem weiteren Erhitzen in den B-Zustand über.
<I>Beispiel 7:</I> Es wird wie in Beispiel 6 verfahren, das Kresol und das Hega jedoch auf einmal ein getragen (108 gr Kresol und 24 gr Hega). Kondensiert wird 1 Stunde und 25 Min., und zwar in einem Ölbad. Die Viskosität ist ge ringer als in Beispiel 3.
Man kann den gewonnenen Lösungen vor, während oder nach der Kondensation andere Lösungsmittel, Plastifizierungsmittel und Flammenschutzmittel usw. zusetzen.