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Verwendung von Weichmachern für überzugsmittel, vorzugsweise für feuchtigkeitsdichte
Lack Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung-von Weichmachern in überzugsmitteln,
vorzugsweise in feuchtigkeitsdichten Laken, insbesondere aus Cellulosederivaten
bzw.. Vinylharz, die die üblichen Zusatzstoffe und gegebenenfalls -auch Wachs und
'auch andere Weichmacher enthalten können.
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Bei den bekannten Überzugsmitteln dieser Art ist die Menge an Weichmachern,
die den Überzugsmitteln- zugefügt werden -kann, -im allgemeinen durch die auftretende
Klebrigkeit begrenzt: - - Die flüssigen und halbfesten Weichmacher-haben unter.
anderem den Nachteil, däß.-'se aus dem Überzug langsam verdünsten -`öder @ bei-
warmem Wetter aus ihm äiistreten.
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;-- Der Erfindung gemäß werden als Weichinächer, als alleinige -Weichmacher
oder .in .Verbindung mit anderen Weichmachern Benzophenon-o-carbonsäuren verwendet,
` die im Benzolring Alkyl-, Arylgruppen und bzw.-oder Halogen - als Substituenten
enthalten können, und zwar, vorzugsweise in Verbindung mit einer organischen. Aminverbindung.
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Diese erfindungsgemäßen - Weichmacher haben einen hohen- Schmelzpunkt,
z. B. über 10o° C, verdunsten also nicht und können in verhältnismäßig großen Mengen,
bis zu 6o0/0 der festen Bestandteile, den Überzugsmittelnzugefügt werden, ohne daß
ein Klebrigwerden zu befürchten ist: Dementsprechend sind die mit solchen Überzugsmitteln
hergestellten Überzüge weniger zum Klebrigwerden geneigt als andere bekannte Überzüge
ähnlicher Zusammensetzung, j edoch mit anderen Weichmachern. Diese Überzüge sind
hochelastisch und haften fest auf ihrer Unterlage, so daß sie auch bei . starker
mechanischer Beanspruchung oder durch den Einfluß von Feuchtigkeit, Wärme o..dgl.
nicht abblättern.
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Auch ist die Wachslöslichkeit der mittels der erfindungsgemäßen Weichmacher
hergestellten Überzugsmittel eine hohe, so daß Wachs in verhältnismäßig erheblicher
Menge zugefügt werden kann und sich so eine hohe Feuchtigkeitsdichtigkeit der mit
den Lacken hergestellten Überzüge ergibt bei verminderter Gefahr des Austretens
von Wachs und dementsprechend die Anstrichfilme auch nicht trübe werden. Auch ist
nicht erforderlich, im -Gegensatz zu den bekannten Überzugsmittein eine sehr hohe
Harzmenge zu verwenden, um Wachs in Lösung zu halten.
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Der - Weichmacher gemäß der Erfindung weist einen hohen Säuregehalt
auf, der die Viscosität der Lacklösung herabsetzt und das Danzigwerden der Überzüge
verhindert, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Säurehestandteile
die
Lachhaut spröde oder bröcklig werden lasen oder Angriffe auf die Oberfläche, auf
die der Lack aufgebracht ist, ver-:i rsachen.
besonders wertvoll, um Filme oder Blätteraus regenerierter Cellulose, Celluloseestern
oder Celluloseäthern, Gelatine, Casein wie auch Papier, Pergamentpapier oder Textilien
o. dgl. feuchtigkeitsdicht zu machen oder aber als Harzüberzüge für metallische
Flächen.
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Es ist vorgeschlagen -tvorden, als Weichmacher die Ester der Benzoylbenzoesäure
zu verwenden. Hierbei handelt es sich jedoch um ölige Flüssigkeiten mit hohem Siedepunkt,
erheblich über 2oo° C, während es sich bei den erfindungsgemäßen Stoffen um feste
Körper mit hohem Schmelzpunkt handelt. Gerade infolge des hohen Schmelzpunktes der
gemäß der Erfindung zur Verwendung gelangenden Weichmacher ist es möglich, wesentlich
grölere :Mengen der festen Säuren den Überzugst' in
einzuverleiben, als die
Menge der öligen Stoffe mit hohem Siedepunkt beträgt, die in eine Lackzusammensetzung
eingebracht :, erden kann, bevor Klebrigwerden der mit den Lacket. hergestellten
Anstrichfiline auftritt.
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Es sind ferner Benzophenon und Dibenzylketon als Weichmacher angegeben
worden, jedoch ohne weitere Angaben über ihr Verhalten in Zusammensetzungen mit
Lackgrundstoffen, wie Nitrocellulose, über das Inlösunghalten von Harz, vor. tvachsartigen
Stoffen, über das Haftvermögen auf Oberflächen.-Vergleichsversuche mit diesen Stoffen
mit den erfindungsgemäßen Weichmachern ergaben bei den Lacken, die Benzophenon als
'Weichmacher enthielten, wolliges Aussehen der Überzüge; die Anstrichfiln.e wiesen
zudem einen Geruch auf, der Butter oder andere empfindliche Nahrungsmittel, die
in das lackierte Papier eingewickelt werden, nach ganz kurzer Zeit verdirbt.' Überzüge,
die in ilinlicher Weise Dibenzylketori als Weichinacher enthalten, weisen ebenfalls
diesen schädlichen Geruch auf und sind außerdem klebrig und somit ebenfalls ungeeignet.
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Die erfindungsgemäßen Weichmacher sind sGinit diesen bekannten Weichmachern
bei weitem überlegen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung verwendet einen Anteil
an Lackgrundstoff zwischen 5o und 7o °%, einen Anteil an Benzophenon-o-carbolrsätire
bzw. ihrer Derivate zwischen 5 und 2o °,'a und einen Anteil an Aminverbindung von
q. bis 16 °/o, und zwar vorzugsweise um ein geringes kleiner, als dein -lolelcularäquivalent
der Ketonsäure rntsl#richt, und gegebenenfalls weitere zwisehen @ und .25 °,',,
liegende Mengen an Weichmachern.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform cles Verfahrens besteht die
Lackbasis aus
@Acetanilid. Als substituierte Benzophenon-o-carbonsäure kommen in Frage z. B. die
Parachlorbenzoylortliobenzoesäure oder ihre Homologen, wie z. B. p-Toluylbenzoesäure,
Säuren, denen folgende allgemeine Iionstitutionsformel zugrunde liegt:
Hierin ist jedes Wasserstoffatom jeder Gruppe durch ein Aryl, Halogen oder ein Alkvl
ersetzbar.
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Weiter wurde festgestellt, daß die Verwendung eines verhältnismäßig
hohen Anteiles einer Weichmacherinischung, die eine Benzoplienon-o-carbonsäure oder
ihre Substitutionsprodukt<: mit oder ohne weiteren Weichmacher enthält, die Einbringung
von verhältnismäßig hohen Wachsanteilen gestattet, so daß ein Überzug oder Film
entsteht, der bei gewöhnlicher Temperatur hoch feuchtigkeitsdicht, glasklar, geruchlos,
nicht klebrig und nicht fettig ist und mittels Hitze bei Temperaturen von etwa .35
bis .; o@ C leicht verschlossen werden kann.
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Die Benzophenon-o-carbonsäure bzw. ihre Derivate können vorteilhaft
in Verbindung finit einer Arninverbindung benutzt werden, vorzugsweise einer solchen,
die Weichmachungseigenschaften besitzt und die im wesentlichen geruchlos, farblos
und verträglich mit den sonstigen Bestandteilen des Lacks bzw. des Überzugs ist.
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Im allgemeinen werden die Aminverbindungen in einer Menge verwendet,
die um bis 5 °/o kleiner ist, als dein Molekularäquivalent entspricht, das theoretisch
erforderlich ist, um den Anteil der Benzophenono-carbonsäure zu neutralisieren.
Als Aminverhindungen kommen in Betracht: Acetanilid und dessen Substitutionsprodlikte,
wie z. B. Nitroacetanilid und Aminoacetanilid; die Phenylendiamine; Harnstoff und
seine Substitutionsprodukte, wie z. B. Diphenyldiäthylharnstoff und Diphenyldimethylharnstoff.
In Fällen, in denen es auf Durchsichtigkeit nicht wesentlich ankommt oder die Zusammensetzung
gefärbt ist, kann man Diphenylamin oder Harnstoffderivate, wie Guanidin oder dessen
Derivate, wie z. B. Diphenylguanidin, verwenden.
Die hier beschriebenen
Verwendungen der _@minverbindungen haben unter anderem den Vorteil, daß die - Benzophenon-o-carbortsäure
bzw. ihre Derivate am Ausblühen oder Auskristallisieren aus dem Überzug verhindert
wird. Die Ketonsäure und die -Aminverbindung können sich verbinden und ein in den
Bestandteilen des Lacküberzuges lösliches Salz bilden. In diesem Fall ist die Bildung
wahrscheinlich eine lose; =für die Zwecke-der Erfindung kommt es aber nicht darauf
an, ob die Bindung' zwischen -der Benzophenono-carbonsäure bzw.: ihren ' Derivaten
und der Aminverbindung eine festere oder eine losere ist oder ob Ketonsäure und-
Aminverbindung im freien Zustand vorliegen.
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Im allgemeinen können die
Bestandteile etwa in folgenden Grenzen (Gewichtsprozente)-zusammengesetzt werden
| Lackgrundstoff . . . . . . . . , . . 30 bis 70
°/o |
| Plastifizierungsmittel |
| Benzophenon-o-carbonsaure |
| bzw. ihre Derivate .... 5 - 2001, |
| Aminverbindung . . . . . . . . 4. - 16 % |
| Zusätzliches Plastifizie- |
| rungsmittel . . . . . . . . . . . 5 - 25 °/o |
Als Lackgrundlage dient vorzugsweise Nitrocellulose. Jedoch kann auch jedes andere
geeignete Cellulosederivat verwendet werden, z. B. Celluloseester, Celluloscäther
o. dgl., und bzw. oder irgendein geeignetes Lackharz, wie z. B. polymerisiertes
Vinylharz.
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Geeignete zusätzliche Weichmacher zum Gebrauch mit der Benzophenon-o-carbonsäure
bzw. ihren Derivaten sind z. B. Paratoluolsulfonamidmethylenharz, Dibutylphthalat,
Triphenylphosphat oder Tricresylphosphat. Das zusätzliche Weichmachungsmittel wird
im besonderen mit Rücksicht atif seinen Schmelzpunkt gewählt und auf jeden Fall
derart, daß es die Säuren löst.
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Im allgemeinen wählt man für feuchti keitsdichte Überzüge oder Filme,
die als weiteren Zusatz Wachs, aber kein Harz enthalten, den Gesamtanteil an Weichmachermischung
nicht wesentlich geringer als 25 %. Für ein leicht durch Wärme verschließbare,
aber nicht klebrige Filme ergebendes Erzeugnis soll der Anteil an Weichmachermischung
ungefähr zwischen 25 und 4.0 °/" und vorzugsweise 35 °/o des Gewichts der gesamten
festen Lackbestandteile betragen, wobei die Benzaphenon.-o-carbonsäure nicht wesentlich
weniger als io Gewichtsprozent betragen soll. Wird auf Wärmeverschließbarkeit kein
gro-Per Wert gelegt, so kann der Gesamtbetrag an Weichmachermischung etwas unterhalb
der angegebenen Grenze liegen. Für feuchtigkeitsdichte Filme liefernde Lacke kann
als Zusatz jedes geeignete tierische, mineralische öder vegetabilische Wachs, z.
B. ein Paraffinwachs mit hohem Schmelzpunkt, - im Betrag von etwa äwi.schen 0,75
und 5 °/a oder darüber zugefügt werden, je nach dem Grad an Feuchtigkeitsdichtigkeit,
der ohne Fettigwerden der Filmoberfläche erreicht werden soll. Für leicht durch
Wärme verschließbare, feuchtigkeitsdichte Überzüge oder Filme soll der Anteil an
Wachs vorzugsweise zwischen etw 0,75 und 3 Gewichtsprozent der festen Lackbestandteile
liegen.
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Für gewisse Zwecke kann auch in den mit den- erfindungsgemäßen Weichmachern
hergestellten Lacken mit Vorteil . ein geblasenes Öl, z. B. geblasenes Rapssämenöl,
bis zu einem Betrage von 5 °,/o verwendet werden.
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Man kann auch weiterhin geeignete natürliche Harze zufügen, so z.
B. Dammarharz. Für leicht durch Wärme verschließbare Filme ergebende Lacke soll
jedoch der Anteil an solchen natürlichen Harzen etwa 5 Gewichtsprozent nicht überschreiten.
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In der nachstehenden T abelle sind einige geeignete Lackgrundstoffzusainmensetzungen
angegeben, die, zum Lack gelöst, nach dein Auftrag Überzüge, Filme oder Blätter
ergeben, die sich durch hohe Feuchtigkeitsdichtigkeit. Durchsichtigkeit, Biegsamkeit,
nicht fettige und nicht klebrige Beschaffenheit auszeichnen und durch Wärme bei
Temperaturen von etwa 135 bis 17o° C leicht verschließbar sind.
| ' Beispiele |
| = 3 4 I 5 |
| Nitrocellulose, |
| 4 sec. . . .. . . . . 62 63,z 63 59 6o |
| 6-Benzoylbenzoe- |
| säure......... 15 14 15 10 14 |
| Toluylbenzoe- . |
| säure......... 1o - |
| Dibutylphthalat . 14 1o -- 5 6 |
| Triphenylphos- |
| phat ... .. ... . -- 5 15 1o =o |
| Acetanilid ...... 7 6 - --- 6 |
| Geblasenes Raps- |
| samenöl...... 0,5 - 4,5 3.5 2,5 |
| Paraffin ........ 45 0,9: 2,5 2,5 =,5 |
| Ozokerit ...... . . - 0,5' - -- -- |
| Walrat . .. .. . . . . - 0,5 |
Ein Lack kann auf die Weise hergestellt werden, daß man in ungefähr iSoTeilen eines
geeigneten Lösungsmittels, das z. B. aus 150/, . Ä.thylacetat, i5 °,1o Butylacetat
und
o °tlp Toluol besteht, io Teile einer der obigen "Zusammensetzungen
einbringt. Dieser Lack kann dann zum Überziehen verwendet und in einem geheizten
Trockner auf übliche Weise getrocknet werden. Das Lösungsmittel wird so gewählt,
daß es alle eingebrachten Bestandteile einschließlich der Stickstoffbasis bis zur
vollendeten Filmbildung der Lacke vollständig in Lösung hält.