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Verfahren zur Herstellung lufttrocknender Überzugsmittel und Spachtelmassen
Das vorliegende Verfahren bezieht sich auf die Herstellung lufttrocknender überzugs-
und Anstrichmittel aus härtbaren, Formaldehyd, enthaltenden Kunstharzen, wie Phenolformaldehyd-
oder Harnstoffformaldehydharzen, und weist den besonderen Vorteil auf, daß diese
Harze bei der Ausführung des vorliegenden Verfahrens auch mit filmverbessernden
Stoffen, die an sich mit diesen Harzen nicht verträglich sind und deren wertvolle
Eigenschaften ergänzen, ausgestattet werden können.
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Das Verfahren wird so ausgeführt, daß Lösungen von härtbaren Phenol-
oder Harnstofformaldehydharzen in ihren Lösungsmitteln, wie z. B. Alkoholen, Estern,
Ketonen oder deren Gemischen, mit etwa o,5 bis 5p/0 bekannter Kunstharzhärtemittel
innigst vermischt . werden. Je nach der Härtemittelmenge und seinem Wirkungsgrad
gelatiniert diese Lösung in mehr oder weniger kurzer Zeit' zu einer Gelmasse, -
die die härtbaren Harze zum größten Teil in dem im früheren Lösemittel noch quellbaren
B-Zustand enthält. Diese Masse wird dann unter Zusatz' weiterer Mengen der früheren
Lösungsmittel durch Anwendung mechanischer Mittel, am besten einer Kolloidmühle
oder einer ähnlich wirkenden Apparatur, in eine homogene Lackdispersion übergeführt,
die direkt oder nach vorheriger Neutralisation noch vorhandener überschüssiger saurer
Kunsthar zhär temittel durch geeignete Basen als Anstrichmittel oder als Bindemittel
für plastische Massen verwendet weiden kann. Vor oder nach dem Dispergieren in Kolloidmühlen
können zur Verbesserung der lacktechnischen Eigenschaften andere geeignete Harze,
z. B. Alkydharze, Kondensationsprodukte mehrbasischer Säuren mit mehrwertigen Alkoholen,
ölhaltige Phenolformaldehydkondensationsprodukte, Kolophonium usw., oder trocknende
öle, wie Leinöl, Holzöl usw., oder auch Lösungen von Wachsen, z. B. Erdwachs, Bienenwachs,
Japanwachs, synthetische Wachse usw.; die sich an sich mit den härtbaren Kunstharzen
nicht immer mischen lassen, miteindispergiert werden.
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Um die gewonnenen Anstrichmittel für längere Zeit lagerfähig zu machen,
wird gemäß vorliegender Erfindung ihre Neutralisation vorgenommen. Es können für
diese Zwecke Ammoniak, Hydrazine; Hydroxylamin und andere ähnlich wirkende organische
Verbindungen verwendet werden. Durch diese Ausführung wird weiter der technische
Vorteil erzielt,. daß die lufthärtenden Kunstharzlacke gemäß der Erfindung auch
direkt auf Metalle, Zement, Wände, Pappe, Holz, Glas aufgebracht werden können,
ohne daß diese Unterlagen durch besondere Schutzanstriche vor den Einwirkungen meist
saurer Katalysatoren geschützt werden müssen.
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Um die Lösungen der härtbaren -Kunstharze in Gelform überzuführen,
können als Härtemittel z. B. aliphatische Halogenäther,
Alkylsulfate,
Oxychloride, Carbonsäuren oder anorganische Säuren, wie iz. B. Salzsäure, angewendet
werden. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn man Lösungen von Ortho- oder
Metaborsäure, Borsäureanhydrid oder Phosphorborsäure in Iiunstharzlös:@-mitteln
zusammen mit obigen Härtemitteln zufügt.
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Bei Phenolformaldehydkondensations.produlcten geht die Gelbildung
weniger schnell vor sich als bei reinen Harnstofformaldehydharzen, die durchschnittlich
nur die halbe Zeit benötigen. Es ist deshalb in manchen Fällen vorteilhaft, den
Phenolformaldehydharzen 5 bis ioo;o Harnstofformaldehydharze beizumischen.
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Sollen die Anstrichmittel in kürzerer Zeit nach ihrer Herstellung
verwendet werden und auf Grundieranstriche aufgetragen werden, so ist eine Neutralisation
nicht erforderlich. In diesem Falle bewirken die vorhandenen Härtemittelreste die
Überführung der B-Harze im Estrich in den C-Zustand. Wird jedoch zur längeren Haltbarmachung
die Neutralisation der fertigen Anstrichmittel durchgeführt, so sind zur Erhöhung
der Wasser-und Wetterfestigkeit Zusätze von trocknenden Ölen, Wachslösungen @einzudispergieren.
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Während der Disp.ergierung der Gelmasse in ihren früheren Lösemitteln
können auch Zusätze von Farbstoffen einhomogenisiert werden.
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Die erfindungsgemäß gewonnenen 'Bindemittel können auch zur Herstellung
von Spachtelmassen, plastischen Massen, die bei niedrigen Temperaturen gepreßt werden
können, Verwendung finden. Im letzteren Falle werden feinste Mineralpulver, Zellstoffasern
oder -staub oder auch Stärke und fettfreie Casein-arten, mit dem Bindemittel imprägniert.
Insbesondere gemischt mit Stärke können auch ausgezeichnete lufttrocknende Spachtelmassen
für verschiedene Zwecke hergestellt werden.
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Es ist bekannt, Lösungen von B-Harzen in besonderen Lösungsmitteln
herzustellen, die durch normales Lösen gegebenenfalls unter Wärmeanwendung gewonnen
werden. Die nach der Erfindung gewonnenen Kun.stharzlacke sind demgegenüber Dispersionen,
die die Harze im B-, teilweise jedoch schon im C-Zustand enthalten und die auf einem
besonderen, bisher nicht bekannten oder angeivandten einfachen Wege gewonnen werden.
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Man hat auch schon gelförmige Massen aus ölhaltigen Phenolharzen hergestellt;
jedoch wird dieser Zustand durch starkes Erwärmen, meist über Zoo" C, erreicht,
was nicht mit einfachen Mitteln auszuführen ist. Erfindungsgemäß werden zu den A-Harzlösungen
dagegen geeignete Härtemittel zugefügt, die, die Harzlösungen auch ohne Wärmeanwendung
in den vorgehärteten B-bnv. teilweise auch C-Zustand überführen. Es wird der technische
Vorteil einer einfacheren und billigeren Arbeitsweise erreicht. Daß man Lösungen
von A-Harzen mit Hilfe von Kunstharzhärtemitteln in Gelform überführen kann und
wie man aus den so erhaltenen Produkten wieder streichbare Lacke herstellt, ist
aus der Literatur nicht bekannt und war auch nicht vorauszusehen; denn härtungsbefördernde
Mittel werden zu fertigen Lacken oder plastischen Massen, aber nicht zum Zwecke
der Gelbildung aus Kunstharzlösungen ohne Wärmeanwendung verwendet.
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Durch folgende Beispiele wird das Verfahren näher erläutert: Beispiel
i In i kg einer 5o%igen Lösung eines härtbaren Phenolformaldehydkondensationsharzes
in Alkohol «=erden io bis 5og Trichloräthyläther gut eingerührt und die Mischung
bei Zimmertemperatur in geschlossenem G.efäl.') stehengelassen. Je nach der Temperatur
geht die Mischung in 15 bis i oo Stunden aus dem flüssigen Zustand in Gelform über.
In diesem Zustand wird sie am besten in einer Kolloidmühle oder einer ähnlich wirkenden
Apparatur in weiterem Alkohol und bzw. oder Aceton dispergiert, so daß eine etwa
2o%ig-e Dispersion entsteht. In dieser Form kann die Kunstharzdispersion direkt
als Anstrichmittel verwendet werden. Auf vorgrundierte Unterlagen aufgetragen, werden
die Anstriche rasch fingertrocken und härten an der Luft langsam zu glänzenden,
widerstandsfähigen Überzügen durch.
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Soll das Anstrichmittel lange lagerfähig sein, so wird der Dispersion
so viel Hydrazin oder Hydrazinhydrat oder Hydroxylamin oder auch Ammoniak zugegeben,
bis neutrale Reaktion vorhanden ist. Dieser vorgehärtete Lack wird zur Erhöhung
seiner Wasser- und Wetterbeständigkeit mit i bis 50,o in Cyclohexanon aufgelöstem
Leinölfirnis homogen vermischt. Solche Anstrichmittel zeigen in den meisten Fällen
auch ohne V orgr undierung ein gutes Haftungsvermögen und trocknen langsam zu sehr
widerstandsfähigen Schutzüb:erzügen durch.
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Beispiel 2 An Stelle von Leinölfirnis können dem gemäß Beispiel i
erhaltenen Produkt vor oder nach dem Neutralisieren auch 5 bis :250 `o eines Kondensationsproduktes
von Plithalsäureanhydrid mit Glycerin, das in einem mit der Dispersion verträglichen
Lösemittel gelöst ist, gut einhomogenisiert werden.
- Beispiel 3
Dem gemäß Beispiel i gewonnenen Anstrichmittel werden i bis 5 % gebleichtes Bienenwachs
(oder auch ein anderes Natur- oder Kunstwachs), das in Tetrachlorkohlens,toff oder
Terpentinöl aufgelöst ist, vor oder nach dem Neutralisieren eindispergiert. Die
erhaltenen Anstriche zeigen nach dem vollen Austroclmen gute Wasser- und Wetterbeständigkeit.
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Beispiel 4 Beispiel i wird verändert ausgeführt, indem an Stelle der
Lösung eines Phenolformaldehydkondensationsproduktes in Alkohol eine Lösung eines
härtbaren Harnstofformaldehydkondensationspr oduktes in Butylalkohol verwendet und
gleicherweise behandelt wird. In diesem Falle genügt jedoch etwa die Hälfte der
Härtemittelmenge, um in gleicher Zeit die Gelform zu gewinnen.
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Zur Verbesserung der Anstricheigens.cIlaften und der Wasser- und Wetterbeständigkeit
ist eis notwendig, gleichfalls Zusätze gemäß Beispiel i bis 3 anzuwenden.