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Verfahren zur Erhöhung der Elastizität organischer Werkstoffe Es wurde
gefunden, daß die Polymerisationsprodukte von Alkylenoxyden mit großem Vorteil zur
Erhöhung der Elastizität organischer Werkstoffe, wie Wachse, Harze, Cellulosederivate,
Kondensationsprodukte aus Harnstoff oder Phenolen oder deren Derivaten und Aldehyden
oder aus mehrwertigen Alkoholen und mehrbasischen Säuren oder aus Butadienkohlenwasserstoffen
oder aus Vinylverbindungen oder Holz, Leder, Kautschuk, Papier, Textilien us.w.,
verwendet werden können.
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Die durch Polymerisation von Alky lenoxyden in bekannter Weise, z.
B. mittels Ätzalkalien, Alkalimetalle, Metallchloride oder organischer Basen, durch
Wärmeeinwirkung oder nach anderen Polymerisationsmethoden erhältlichen Produkte
sind flüssig oder fest (vgl. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 1929,
Bd.6a, Seite2395). ` So sind die Polymerisationsprodukte des Äthylenoxyds von niedrigem
Polymerisationsgrad flüssig, die höher polymeren fest. Die festen Polymerisationsprodukte
der Alkylenoxyde zeigen z. T. in ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften
ein wachsähnliches Verhalten.
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Die Polymerisationsprodukte sind vielfach in Wasser und vielen organischen
Lösungsmitteln, z. B. in Methylalkohol, Äthylalkohol, Aceton, Äthylacetat, Methylenchlorid,
Chloroform, Butylacetat, Cyclohexanon, Benzylalkohol u. a., mehr oder weniger gut
löslich und zeigen ferner selbst ein gutes .Lösungsvermögen für viele organische
Stoffe, z. B. für Wachse, wachsartige Stoffe, Kolophonium, Manilakopal, Kaurikopal,
Mastix, Farbstoffe, Kunstharze, Fette, Öle USW. Sie zeigen gegenüber Cellulosederivaten,
z. B. gegenüber Nitrocellulosen verschiedenen Stickstoffgehalts, Äthyl-, Benzylcellulosen
usw., ein gutes Gelatiniervermögen und liefern, zusammen mit Cellulosederivaten
in organischen Lösungsmitteln gelöst, homogene Lösungen, aus denen man vollkommen
klare Filme, Fäden, Lacküberzüge u. dgl. mit sehr guter und anhaltender Elastizität
und Zügigkeit herstellen kann. Trotz der relativ hoben Schmelzpunkte der Produkte
mit hohem Polymerisationsgrad treten Kristallisationserscheinungen im Film nicht
auf.
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Die unter Verwendung von Polymerisationsprodukten der Alkylenoxyde
aus Cellulosederivaten hergestellten Kunstmassen besitzen außerdem, im Gegensatz
zu den mit bisher gebräuchlichen Weichmachungsmitteln, wie Kampfer, Trikresylphosphat
oder Rizinusöl, hergestellten, den Vorteil einer sehr guten Lichtbeständigkeit.
So vergilben z. B.
unter Zusatz von Alkylenoxydpolymerisationsprodukten
hergestellte Nitrocellulosefilme auch bei sehr langer Belichtung nicht oder nur
in sehr geringem Mäße. Trotz der guten Wasserlöslichkeit vieler der genannten Polymerisationsprodukte
lassen sich auch mit diesen Kunstmassen von guter Wasserbeständigkeit erhalten.
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Die Polymerisationsprodukte der Alkylenoxyde können für sich allein
oder im Gemisch mit anderen Weichmachungsmitteln Verwendung finden.
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Die Verwendung der Polymerisationsprodukte aus Alkylenoxyden zum Imprägnieren
kann z. B. in der Weise erfolgen, daß man die Polymerisationsprodukte schmilzt oder
in Wasser oder in einem anderen Lösungsmittel löst und den zu imprägnierenden Gegenstand
in die Schmelze oder Lösung eintaucht oder mit ihr überzieht. Man kann die mit den
Alkylenoxydpolymerisationsprodukten, selbst mit denen von wachsartiger Beschaffenheit,
imprägnierten Körper mit Lacküberzügen beliebiger Art versehen, ohne daß dabei irgendwelche
nachteilige Wirkungen auftreten. Es findet weder ein unerwünscht langes Zurückhalten
des Lacklösungsmittels noch ein Abspringen des Lacküberzuges statt, wie dies oftmals
bei mit Wachsen oder Paraffin imprägnierten Körpern der Fall ist.
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Beispiel i 5 Teile einer hochviskos löslichen Ko11odiumwolle werden
unter Zusatz von 1,5 Teilen eines Polymerisationsproduktes von Äthylenoxyd mit einem
Schmelzpunkt von etwa 52° in einem Gemisch aus q.o Teilen Butylacetat, 13,5 Teilen
Butanol, 2o Teilen Benzol und 2o Teilen Spiritus gelöst.
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Die auf diese Weise hergestellte Lösung liefert klare, elastische
und lichtechte Überzüge auf den verschiedensten Unterlagen, z. B. Metall. Beispiel
2 io Teile einer niedrigviskos löslichen Kollodiumwolle werden unter Zusatz von
2 Teilen Kolophonium und q. Teilen des in Beispiel i angegebenen Äthylenoxydpolymerisationsproduktes
in einem Lösungsmittelgemisch, bestehend aus 3o Teilen Butylacetat, io Teilen Cyclohexanon,
io Teilen Butanol, 2o Teilen Spiritus und 2o Teilen Benzol, gelöst.
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Der so erhaltene Lack liefert klare, glänzende Überzüge auf Holz.
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Beispiel 3 Durch Auflösen von 5 Teilen Benzylcellulose unter Zusatz
von 1,75 Teilen des in Beispiel i angegebenen @thylenoxydpolymerisationsproduktes
in einem Lösungsmittelgemisch aus .4o Teilen Benzol, q.o Teilen Toluol, 9 Teilen
Butylacetat und 6,25 Teilen Äthylalkohol erhält man einen Lack, der zur Herstellung
von Überzügen auf beliebigen Unterlagen, z. B. Holz, Verwendung finden kann.
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Beispiel 4 7 Teile einer niedrigviskos löslichen Kollodiumwolle werden
unter Zusatz von 1,75 Teilen eines Äthylenoxydpolymerisationsproduktes mit einem
Schmelzpunkt von 57° in einen' Gemisch aus 4.o Teilen Butylacetat, 2o Teilen Butanol,
2o Teilen Spiritus und 2o Teilen Benzol gelöst. Man verwendet die erhaltene Lösung
zum Gießen von Filmen und erhält Filme von sehr guten mechanischen Eigenschaften
und von ausgezeichneter Lichtbeständigkeit.
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Beispiel s 7o Teile einer für die Celluloidherstellung geeigneten
Nitrocellulose werden mit einer Lösung von io Teilen Kampfer und 5 Teilen des in
Beispiel q. angegebenen Äthylenoxydpolymerisationsproduktes in 55 Teilen Spiritus
versetzt und auf einer Walze oder Strangpresse durchgearbeitet. Man erhält ein plastisches
Produkt, aus dem durch mäßiges Erhitzen, gegebenenfalls unter Druck, beliebige Formkörper
von sehr guter Elastizität hergestellt werden können. Beispiel 6 io Teile einer
niedrigviskos löslichen Kollodiumwolle werden in einem Gemisch aus 2o Teilen Aceton,
25 Teilen Butylacetat, io Teilen Butanol, 43 Teilen Benzol und 16 Teilen Toluol
gelöst. Dieser Lösung werden 4. Teile entwachstes Dammarharz und io Teile einer
Farbstoffpaste, die durch inniges Verreiben von 3 Teilen Litholechtscharlach RN
(vgl. G. S c h u 1 t z, Farbstofftabellen, 1923, Bd. i, Nr. 73) mit einer Lösung
von 4 Teilen des in Beispiel i genannten Äthylenoxydpolymerisationsproduktes in
3 Teilen Toluol erhalten wurde, zugesetzt. Man erhält einen Decklack, der z. B.
auf Holz- oder Metall- oder Kunststoffunterlagen elastische Überzüge liefert.
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Beispiel ? Man erhält eine Spachtelmasse, die beim Auftragen in üblicher
Weise äuf Metall- oder sonstigen Unterlagen Überzüge von wertvollen Eigenschaften
liefert, wenn man eine Lösung von io Teilen einer niedrigviskos löslichen Kollodiumwolle
in einen Gemisch von
Teilen Aceton, io Teilen Butylaceton und Teilen
Butanol, der 5 Teile des in Beispiel q. angegebenen Äthylenoxydpolymerisationsproduktes
und eine Lösung von 5 Teilen entwachstem Dammarharz in 2o Teilen Toluol zugesetzt
werden, mit d.o Teilen Schiefermehl, 2o Teilen Lithopone, 2o Teilen Kreide und io
Teilen Talkum 'innig durchmischt.
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Auf die mit dieser Spachtelmasse überzogenen Unterlagen können in
bekannter Weise Lackschichten aufgetragen werden.
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Beispiel 8 In einem Druckapparat werden Holztafeln mit einer 4o/oigen
wäßrigen Lösung eines wachsartigen Polymerisationsproduktes des Äthylenoxyds vom
Schmelzpunkt 52° unter ioo Atmosphären Druck i Stunde lang behandelt. Die so imprägnierten
Hölzer sind nach dem Trocknen weicher und viel besser schnittfähig als die unbehandelten.
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Beispiel g Ein härtbares Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt wird
mit io % seines Gewichtes mit einem wachsartigen Polymerisationsprodukt des rlthylenoxyds
(Schmelzpunkt 50°) bis zur homogenen Mischung der beiden Produkte unter Rühren schwach
erwärmt und in beliebige Formen, z. B. aus Glas, gegossen. Die mit dem Gemisch gefüllten
Formen werden 30 Stunden lang auf etwa 85 bis 9o° erhitzt. Man erhält auf
diese Weise unschmelzbare, unlösliche und gut elastische Formstücke, die sich leicht
mechanisch bearbeiten lassen. Beispiel io Durch 3o Minuten langes Behandeln von
Leder, beispielsweise chromgarem Kalbsleder, mit einer 2o o/oigen wäßrigen Lösung
eines wachsartigen Äthylenoxydpolymerisationsproduktes vom Schmelzpunkt 50° und
nachträgliches Trocknen an der Luft erhält man ein geschmeidiges Leder, auf dem
eine durch Spritzen aufgebrachte Nitrocellulosedeckfarbe gut haftet.
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Beispiel ii Eine 3oojoige Lösung von Manilakopal in Spiritus wird
mit 2o'/, des Gewichts des Manilakopals mit einem zähflüssigen, hochviskosen, wasserunlöslichen
Polymerisationsprodukt des Propylenoxyds versetzt. *Die erhaltene Lösung wird zur
Herstellung von Überzügen auf Metall- oder Papierunterlagen verwendet, und man erhält
glänzende und haftfeste Überzüge von hoher Elastizität.
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Beispiel 1:2 io Gewichtsteile eines festen, harzartigen Polymerisationsproduktes
des Viny lacetats werden in 9o Gewichtsteilen eines Lösungsmittelgemisches, das
aus gleichen Teilen Spiritus und Aceton besteht, unter Zusatz von 3 Gewichtsteilen
eines zähflüssigen, wasserunlöslichen Polymerisationsproduktes des i - 2-Propylenoxyds
und. o,i Gewichtsteilen eines spritlöslichen Farbstoffes gelöst. Die klare Lösung
wird sodann mit 8 Gewichtsteilen einer Aluminiumbronze vermischt. Der erhaltene
Lack kann zur Herstellung von elastischen Überzügen, z. B. auf Schwarzblech oder
Papier, Verwendung finden.
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Beispiel 13
ioo Gewichtsteile einer 3oa/oigen wäßrigen Lösung
eines harzartigen Kondensationsproduktes aus Harnstoff und Formaldehyd averden mit
3o Gewichtsteilen einer q,501oigen wäßrigen Lösung eines bei etwa 50° schmelzenden
wachsähnlichen Polymerisationsproduktes des Äthvlenoxvds versetzt und auf einem
Walzenstahl mit 22o Gewichtsteilen Holzspänen innig vermischt. Die auf dem Walzenstahl
gut verarbeitete, knetbare Masse wird in geeigneten Eisenformen unter Druck 15 Minuten
auf i2o° erhitzt. Man erhält Formkörper von guter Elastizität und großer Härte,
die z. B., falls entsprechende Formen beim Verpressen gewählt worden sind, als Wandbekleidungsmaterial
Verwendung finden können. Beispiel 1q.
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2o Gewichtsteile eines harzartigen Kondensationsproduktes aus Phthalsäureanhydrid
und Glycerin und d. Gewichtsteilen eines wachsähnlichen Polymerisationsproduktes
des Äthylenoxyds (Schmelzpunkt etwa 5q.°) werden in 76 Gewichtsteilen Aceton gelöst.
Die erhaltene Lösung wird auf Metallbleche aufgetragen, worauf die lackierten Bleche
nach dem Verdunsten des Lösungsmittels 16 Stunden auf etwa 185° erhitzt werden.
Die erhaltenen Überzüge besitzen eine gute Elastizität.
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Beispiel 15
ioo Gewichtsteile einer 3oo/oigen Lösung eines härtbaren
Phenol-Formaldehyd-Kondensationsproduktes in Äthylalkohol werden mit 2o Gewichtsteilen
einer 3oo/oigen Lösung eines bei 52° schmelzenden, wachsähnlichen Polymerisationsproduktes
des Äthylenoxyds
in Äthylalkohol gemischt. Man tränkt Papier mit
diesem Gemisch und erhält durch Erhitzen des so imprägnierten. Papieres unter Druck
ein Hartpapier von guter Biegefestigkeit.
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Beispiel 16 Pergaminpapier wird .durch Eintauchen in eine Lösung von
2o Gewichtsteilen eines in organischen Lösungsmitteln löslichen, harzartigen Kondensationsproduktes
aus Harnstoff und Formaldehyd und 2 Gewichtsteilen eines zähflüssigen Polymerisationsproduktes
des I # 2-Propylenoxyds in 78 Gewichtsteilen Äthylalkohol imprägniert. Nach dem
Trocknen erhält man ein elastisches, durchsichtiges Papier, das z. B. als Packmaterial
Verwendung finden kann.