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Verfahren zur Herstellung schnelltrocknender Lacke Aus Säureteeren
der Schwefelsäureraffination von Mineralölen- werden, z. B. nach dem Patent 657
171 durch Neutralisation und Vakuumdestillation des N eutralisationsgemisches unter
bestimmten Bedingungen, Kohlenwasserstoffe bestimmter Art erhalten. Kohlenwasserstoffe
gleicher Art sind aus den Extraktionsrückständen gewinnbar, die bei der Raffination
von Mineralölprodukten mit selektiven Lösungsmitteln (hurfurol, Phenol,
SO. allein oder rüit organischen Lösungsmitteln, wie Benzol usw.)
anfallen.
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Diese Kohlenwasserstoffe werden in Form rotbrauner, grünlich fluoreszierender
dicklicher Öle oder mehr oder weniger flüssiger Harze gewonnen, die chemisch. als
höhermolekulare, schwach ungesättigte Kohlenwasserstoffe anzusprechen sind. Ihr
Mol.-Gewicht liegt bei durchschnittlich 6oo, ihr spez. Gewicht über i : sie sind
neutral. frei von Kohle-und Koksteilchen, löslich in fast allen organischen Lösungsmitteln
sowie in konzentrierter Schwefelsäure: sie sieden ungefähr zwischen 150 bis
38o° bei 12 mm Hg. Zu Schwefel zeigen diese hohlenwasserstoffe eine auffallende
Affinität.
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Bringt man diese Kohlenwasserstoffe, gelöst in organischen Lösungsmitteln,
nach den übungen der Lackpraxis mittels Pinsel, Spritzpistole, Tatschen usw. auf
eine Unterlage auf, so ergeben sie nach dem Verdunsten des Lösungsmittels einen
zusammenhängenden überzug, d. h. Film. Es ist nun bekannt, daß die Duschtrocknung
und Erhärtung dieses Filmes trotz Zugabe von Trocknungsbeschleunigern (Sikkativen)
nur außerordentlich langsani
erfolgt. Außerdem behält er lange
Zeit eine starke Klebrigkeit bei; auch nach Wochen bleiben bei starkem Druck noch
Fingereindrücke zurück. ein Zeichen dafür, daß der Film nur oberflächlich angetrocknet
war. Weiterhin ist der einmal trockene Film außerordentlich temperaturempfindlich;
schon bei Erwärmitug über Handwärme oder an heißen Sommertagen wird er wieder klebrig
und bei noch höheren Temperaturen beginnt er auf der Unterlage zusammenzulaufen
und bildet an einzelnen Stellen Lackanhäufungen, die niemals wieder trocknen. Außerdem
zeigt er bereits vorn Beginn der Durchtrocknung an eine auffallende Sprödigkeit
und das erfolgte Einsetzen einer starken Verrottung iiii Wetter: klare und pigmentierte
trocknende Filme reißen und springen bei Bewitterung schon nach einigen Tagen. Ein
zwei- oder mehrmaliger Auftrag solcher Lacke ist nicht möglich, da stets sofort
Auflösung der unteren Schicht erfolgt und der Grund durchschlägt.
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Es ist bekannt. daß organische Polymerisationsprodukte, wie Polyc-invlverbindungen,
filmbildende Eigenschaft aufweisen. Zur Herstellung von kiinstlichen hassen, welche
gegebenenfalls in Verbindung mit Lösungsmitteln auch als Lacke Verwendung finden
können, ist es auch bekannt, Mischungen von Chlorkautschuk oder Vinylchloridpolyineren
mit aromatischen, hoclikohlenstofflialtigen, ungesättigten Kohlenwasserstoffen von
hohem Siedepunkt aus Edeleanuextrakten zu verwenden. Wenn man indessen Vinylchloridpolymere
oder auch Celluloseäther nach Lösung in Benzol-Kohlenwasserstoffen mit den eingangs
beschriebenen Kohlenwasserstoffen vereinigt, erhält man Mischungen, welche hinsichtlich
der Verwendung als Lacke keine wesentlichen besseren anstrichtechnischen Eigenschaften
zeigen. Sie trocknen ebenfalls matt auf und fast ebenso langsam wie die erwähnten
Kohlenwasserstoffe allein. Polystyrole beispielsweise sind aber in Lösung überhaupt
nicht mit den erwähnten Kohlenwasserstoffen zu vereinigen.
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Es wurde nun gefunden. daß man schnell trocknende Lacke auf der Grundlage
von solchen schwach ungesättigten und hochmolekularen Kohlenwasserstoffen, 1velche
aus den Raffinationsabfällen der Mineralölindustrie. z. B. aus Säureteeren oder
aus Extraktionsrückständen, gewinnbar sind, herstellen kann, indem man diese Kolilenwasserstoffe
mit vorzugsweise geringen Prozentsätzen, z. B. bis zu iolio von Polyvinylchlorid-
oder Polystyrolharzen oder Celluloseätliern bis zur völligen Lösung verkocht. Man
erhält so ini Gegensatz zu den bisher erwähnten Mischungen Lösung g en dieser Stoffe
miteinander.
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Das Verkochen und Lösen erfolgt bei Verwendung von Celluloseiitlier
oder @'itiylcliloridpolymeren als Zusatz, vorzugsweise bei etwa 180 bis 22o°
und bei Polystyrolen bei Temperatur ,bis zu 29o°. Es wird hierbei so lange verkocht,
bis eine völlige Lösung eingetreten ist. Durch diese Behandlung gelangt man zu Erzeugnissen,
die vom Ausgangsmaterial gänzlich veränderte Eigenschaften haben. So sind z. B.
die mit Celluloseäthern oder Vinylcliloridpolynieren erhaltenen Verkochungsprodukte
völlig becizinlöslich geworden, während Jas Polystyrol-Verkochungs-Produkt weitestgehend
(bis zu 5o 1110) mit Benzinkohlenwasserstoffen verschneidbar ist. Weder Cellulose-:itlier
noch Vinylchloridpolymere oder Polystyrole sind für sich allein benzinlöslich. Klare
Filme trocknen nunmehr nach wenigen Tagen v<illig an und durch, pigmentierte
über Nacht. Die 13mpfindlichkeit gegen Wärme und Druck ist ganz verschwunden. Luftgetrocknete
Filme werden beim Überstreichen nicht mehr ungelöst, und das Durchschlagen des Untergrundes
tritt nicht mehr ein. Die Elastizität des Filmes ist derart verbessert, daß ein
Zusatz von Weichmachern zur Verhinderung der Sprödigkeit unnötig geworden ist. Solche
Lacke zeigen auch eine gute Wetterbeständigkeit. ohne zu reißen oder zu springen.
Man kann solche Lacke auch gleich den Öllacken bei höheren Temperaturen einbrennen
und gelangt so zu besonders harten und widerstandsfähigen Filmen.
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Die nach dem beschriebenen Verfahren erlialtenen Verkochungsprodukte
können ferner mit fetten ölen, Natur- und Kunstharzen, Plithalatharzen, Biturnen
oder Cumaronharzen verkocht oder mit Lösungen dieser genannten Produkte kombiniert
werden. Auch dabei treten besonders die erwähnten Vorzüge, wie rasche Trocknung,
guter Verlauf und Glanz, holte Elastizität und Wetterbeständigkeit hervor. Die Anwendungsmöglichkeit
solcher Lacke ist nun außerordentlich vielseitig.
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Alle nach diesem Verfahren hergestellten Verkochungsprodukte sind
weiterhin kombinierbar mit Chlorkautschuklösungen. Während bisher Gemische von Chlorkautschuklösungen
mit den beschriebenen Kohlenwasserstoffen zu schlecht trocknenden, sehr bald versprö
denden Anstrichen führten, geben diese Mischungen schnelltrocknende, hochglänzende
und äußerst elastische Filme, die gute Wetterbeständigkeit zeigen. Eine Kombination
von \-irivlcliloricipolynieren mit Chlorkautschuklösungen ist sogar bisher unmöglich
gewesen.
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Ferner gelangt man. durch Mischung dieser Ve rkochungsprodukte mit
N itrocelluloselösungen, in solchen Grenzen, (1aß der Wolleanteil bzw. der Celluloseanteil
überwiegt, zu gut, auch über größere Flächen, verstreichbaren N itrocelltiloselacken,
die schönen Verlauf und Glanz zeigen und große Oberflächenhärte
und
Wasserbeständigkeit bei hoher Elastizität erreichen. Solche Mischungen sind besonders
geeignet für Imprägnierungen von Holz, Papier, Zeltbahnen, Verdecken usw. Kombinationen
von Nitrocelluloselacken mit den beschriebenen Kohlenwasserstoffen allein neigen
gern zum Ausschwitzen des Mineralölanteils. Mischungen von Polystyrolen, Vinylchloridpolymeren
und Benzylcellulose mit Celluloseesterlacken waren bisher in jeglichen Grenzen unmöglich.
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Wie auch immer die Art und Zusammensetzung der Komponenten gewählt
wird, so gibt in jedem Falle die Verwendung der Verkochungsproduke, sei es als solche
oder sei- es in Kombination, einen deutlichen Vorteil und einen sichtbaren Fortschritt
in jeder Beziehung. Die Verkochung bewirkt stets eine raschere Trocknung, besseren
Verlauf, höheren Glanz, vermehrte Elastizität und Wetterbeständigkeit.
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Besonders hervorzuheben ist, daß durch diese Art der Verkochung erhöhte
Wasser-, Laugen-und Säurebeständigkeit und verbesserte Haftfestigkeit auf allen
Unterlagen erreicht wird.
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Es sei noch erwähnt, daß es für manche Zwecke des erfindungsgemäßen
Verfahrens genügt, nur teilweise in konzentrierter Schwefelsäure lösliche Kohlenwasserstoffe
zu verwenden.
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Manchmal empfiehlt es. sich, die zu verwendenden Kohlenwasserstofte
vor der eigentlichen Verkochung durch kürzere Zeit auf ungefähr 300° zu erhitzen.
Ausführungsbeispiele i. Zoo Gewichtsteile der beschriebenen, in konzentrierter Schwefelsäure
löslichen Kohlenwasserstoffe werden auf etwa i8o° gebracht und bei dieser Temperatur
2o Gewichtsteile Benzylcellulose hinzugefügt. Dann wird so lange bei Zoo bis 22o°
unter starkem Umrühren gehalten, bis klare Lösung eingetreten ist. Anschließend
wird in der üblichen Weise sikkativ iert und verdünnt.
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2. Zoo Gewichtsteile der beschriebenen Kohlenwasserstoffe werden mit
15 Gewichtsteilen Vinylchloridpolymeren (Vinoflex MP 4oo, geschützter Handelsname
der Firma I. G. Farbenindustrie Akt. Ges.) bei Zoo bis 22o° (wie in Beispiel i)
so lange verkocht, bis Lösung eingetreten ist, worauf, wie üblich, sikkativiert
und verdünnt wird.
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3. Zoo Gewichtsteile der beschriebenen Kohlenwasserstoffe, die durch
kürzeres Erhitzen auf ungefähr 300° vorbehandelt wurden, werden mit io Gewichtsteilen
eines Polystyrolproduktes (Ronilla i, geschützter Handelsname der Firma I. G. Farbenindustrie
Akt. Ges.) bei 22o bis 26o° verkocht, bis klare Lösung eingetreten ist, und anschließend
das erhaltene Produkt. mit ioo Gewichtsteilen Kolophonium verschmolzen und wie üblich
sikkativiert und verdünnt.
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.a.. Zoo Gewichtsteile der beschriebenen Kohlenwasserstoffe werden
mit 2o Gewichtsteilen Äthylcellulose bei i8o bis 2zo° verkocht und nach Zusatz von
2o Gewichtsteilen Leinöl-Standöl kurze Zeit auf dieser Temperatur gehalten, dann
sikkativiert und verdünnt.
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Zoo Gewichtsteile der beschriebenen Kohlenwasserstoffe werden mit
d.o Gewichtsteilen Vinylchloridpolymeren (Vinoflex S 3, geschützter Handelsname
der Firma I. G. Farbenindustrie Akt. Ges.) bei i8o bis 22o° verkocht und das Verkochungsprodukt
anschließend mit ioo Gewichtsteilen fettsäuremodifiziertem Alkydharz (T C) der Firma
I. G. Farbenindustrie Akt. Ges.) verschmolzen und wie üblich sikkativiert und verdünnt.
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6. 20o Gewichtsteile der beschriebenen Kohlenwasserstoffe werden mit
5o Gewichtsteilen Vinylchloridpolymeren. (Vinoflex MP qoo, geschützter Handelsname
der Firma I. G. Farbenindustrie Akt. Ges.) bis 26o° bis zur klaren Lösung verkocht
und diese dann wie üblich verdünnt. Die so erhaltene Lösung wird mit einer 3o°/oigen
niedrigviskosen Chlorkautschuklösung im Verhältnis i : i vermischt.
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;. 2o Gewichtsteile des Verkochungsproduktes nach Beispiel J werden
mit 5o Gewichtsteilen einer 2o°/oigen Nitrocelluloselösung vermischt, evtl. mit
Weichmachern versetzt und mit entsprechenden Lösungsmitteln auf die gewünschte Konsistenz
gebracht.