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Verfahren zur Herstellung von Bindemitteln für luft- und ofentrocknende
Lacke Man hat bereits vorgeschlagen, für Einbrennlacke, insbesondere Drahtemaillelacke,
als Bindemittel solche ungesättigten trocknenden öle zu ver-«-enden, die aus nicht
trocknenden Kohlenwasserstoffölen durch weitgehende Behandlung mit stillen elektrischen
Entladungen im Vakuum gewonnen werden. Die Kohlenwasserstofföle erhalten dadurch
einen hohen Grad der Ungesättigtheit und eine für ihre Verwendung als Einbrennlacke
oder als Lackkomponente erwünschte Umwandlung. Für dieses Verfahren geeignete Öle
sind z. B. einzelne Destillations- oder Raffinationsprodukte aus Erdöl, wie Paraffinum
liquidum, sowie auf synthetischem Wege, z. B. durch Kohlehydrierung, gewonnene Kohlenwasserstofföle.
Es hat sich nun ergeben, daß man damit nicht nur Grundstoffe für Einbrennlacke mit
sehr guten lacktechnischen Eigenschaften, sondern überhaupt ausgezeichnete Grundstoffe
für luft- und ofentrocknende Lacke erhalten kann, wenn man erfindungsgemäß die Kohlenwasserstofföle
nicht nur für sich allein, sondern im Gemisch mit anderen Komponenten stillen elektrischen
Entladungen unterwirft. Hierbei lassen sich als Mischungsbestandteile verschiedene
Stoffe verwenden, durch deren Zugabe die Endprodukte wesentlich verbessert und die
aufzuwendenden Energiemengen gegenüber früher merklich 'herabgesetzt werden.
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Erfindungsgemäß werden die als Bindemittel zu verwendenden trocknenden
Öle aus einer binären
Grundmischung von nicht trocknenden Kohlenwasserstoffölen
und niederpolymeren Diolefinpolymerisaten, z. B. Butadienpolymerisaten, durch Behandlung
mit stillen elektrischen Entladungen bis zur Erzielung eines hohen Grades an trocknenden
Eigenschaften gewonnen. Die Stoffgemische werden in einem geeigneten Gerät bei einem
Druck von etwa 1 bis 15 Torr den stillen elektrischen Entladungen, die mit Hilfe
einer Wechselspannung von z. B. 8ooo bis 15 ooo Volt und einer Frequenz von z. B.
300 bis 50o Hz erzeugt werden, ausgesetzt. Für das Verfahren geeignete Kohlenwasserstofföle
sind z. B. das bereits erwähnte Paraffinum liquidum, wie auch einfachere Mineralöldestillate,
z. B. Spindelöle und Maschinenöle, sowie synthetische Kohlenwasserstofföle. Als
niederpolymeres Diolefinpolymerisat eignet sich z. B. ein Butadien-Methylvinylketon-Copolymerisat.
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In diesen binären Mischungen können, wie weiter gefunden wurde, die
Kohlenwasserstofföle teilweise oder auch ganz durch neutrale Bestandteile aus den
Destillationsprodukten der natürlichen Harze, z. @3. Terpentinöl, Pinolin oder Harzöl,
ersetzt werden. Auch können die Kohlenwasserstofföle gegen cyclisc'he, ungesättigte
Kdhlenwasserstoffe aus dem Leichtöl des Steinkohlenteer öls ausgetauscht werden,
z. B. gegen Dicyclopentadien. Eine weitere Verbreiterung der Rohstoffbasis bedeutet
es, daß in .den Mischungen an die Stelle der Kohlenwasserstofföle außer den bereits
genannten Stoffen auch noch neutrale Bestandteile aus den Destillationsprodukten
des Steinkohlenteers, insbesondere die im Mittelöl, Schweröl oder Anthracenöl enthaltenen
zwei- oder mehrkernigen aromatischen und 'hydroaromatischen Kohlenwasserstoffe,
gegebenenfalls nach teilweiser oder vollständiger Hydrierung, treten können, wie
z. B. Acenaphthen, Phenanthren, Diphenylenoxyd oder Tetrahydronaphthalin. Schließlich
hat es sich als wertvoll erwiesen, wenn die Kohlenwasserstofföle in .den Mischungen
teilweise durch mehrfach ungesättigte Ketone, vorzugsweise solche mit konjugierten
Doppelbindungen, ersetzt werden können, z. B. durch Polyenketone. Diese Verbindungen
kann man in bereits bekannter Weise dadurch gewinnen, daß man ungesättigte Aldehyde,
z. B. Crotonaldehyd oder Furfuracrolein, mit Ketonen (z. B. Aceton oder Butanon)
in alkalischer Lösung kondensiert, wodurch Verbindungen von der Art des Mono- oder
Dicrotonylidenacetons bzw. des 1Zono- oder Difurylhexadienons erhalten werden.
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Erfindungsgemäß können auch ,Mischungen aller dieser genannten Körper
verwendet werden. Weitere Verbesserungen in Bezug auf trocknende Eigenschaften und
erforderlichen Energieaufwand sind dadurch möglich, daß man einen Teil der verwendeten
Mischungsbestandteile (z. B. die Kohlenwasserstofföle, .die Destillationsprodukte
der natürlichen Harze oder des Steinkohlenteers) für sich allein oder im Gemisch
miteinander mit stillen elektrischen Entladungen vorbehandelt. Diese vorbehandelten
Anteile kann man zwecks weiterer Verbesserung der Endprodukte einer fraktionierten
Vakuumdestillation unterwerfen und dadurch die bei der elektrischen Behandlung wenig
oder überhaupt nicht angegriffenen Anteile der Ausgangsprodukte abtrennen, um nur
die im Rückstand angereicherten, hochpolymeren Anteile für die endgültigen Mischungen
zu verwenden. Die elektrische Behandlung führt stets zu einer beträchtlichen Viskositätszunahme
der anfangs meist dünnflüssigen Ausgangsmischung. Die auf die eine oder andere Weise
erhaltenen zähflüssigen Erzeugnisse werden für .die praktische Verwendung als Bindemittel
mit den üblichen Lackverdünnungsmitteln und gegebenenfalls mit Sikkativen versetzt.
Sie können natürlich auch mit anderen Lackkomponenten, wie trocknenden und halbtrocknenden
Pflanzenölen, synthetischen oder halbsynthetischen Rohstoffen verarbeitet werden.
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Zur Erläuterung der Erfindung dienen nachfolgende Beispiele: i. 15
Teile niederpolymeres Butadienpolymerisat, 85 Teile dünnflüssiges Maschinenöl.
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Die Mischung wurde mit 3 kWh/kg behandelt (1350o Volt, 375 Hz, 2 Torr).
Das zähflüssige Enderzeugnis konnte nach Verdünnung mit Lackbenzin bei Temperaturen
zwischen 18o und 300' auf metallischen Unterlagen zu harten Filmen eingebrannt werden.
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2. 15 Teile niederpolymeres Butadienpolymerisat, 85 Teile gereinigtes
Harzöl (Siedepunkt über 320°). Das Gemisch wurde mit 3,8 kWh/kg behandelt (8ooo
Volt, 50o Hz, o,5 Torr). Es resultierte ein zähflüssiges Erzeugnis, das nach Verdünnung
mit Lackbenzin einen leicht einbrennbaren Lack mit guten mechanischen Eigenschaften
ergab.
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3. 45 Teile Tetrahydronaphtbalin, 25 Teile Harzöl, 16 Teile Dicyclopentadien,
13 Teile niederpolymeres Butadienpolymerisat.
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Die Mischung wurde mit 4 kWh/kg behandelt (1150o Volt, 375 Hz, 1o
Torr). Der fertige Lack besaß gesteigertes Trocknungsvermögen und ergab bei 300°
in 3 Minuten bzw. bei 12o° in 11/2 Stunden auf metallischer Unterlage eingebrannt,
hochelastische, harte überzüge. Auch Papier und Gewebe ließen sich damit bei 12o°
leicht imprägnieren. Die Haftfähigkeit auf glatten Oberflächen, insbesondere auf
Glimmer, ist sehr groß. Bei Zimmertemperatur, vornehmlich bei Lichtzutritt, trocknete
der Lack in dünner Schicht in einigen Stunden klebfrei auf. Zweckmäßig erfolgt für
lufttrocknende Lacke ein Zusatz von Schwermetallnapht'henaten als Trockenstoffe.
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4. 55 Teile Tetrahydronaphthalin, 3o Teile Harzöl, 15 Teile niederpolymeres
Butadienpolymerisat, Die Mischung wurde mit 1,5 kWh/kg behandelt (8ooo Volt, 50o
Hz, 3,5 Torr). Das fertige Erzeugnis 1'äßt sich trotz der verhältnismäßig geringen
Energiemengen für verschiedenartige Lackierungen, besonders gut als Drahtemaillelack,
einsetzen. Die aus diesem Lack bei z. B. 300° erzeugten 'harten, hochelastischen
Filme besitzen eine große Widerstandsfestigkeit gegen chemische Angriffe.
5.
55 Teile Tetrahydronaphthalin, 15 Teile niederpolymeres Butadienpolymerisat, 3o
Teile eines vorbehandelten Paraffinum liquidum.
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Die Vorbehandlung des letzteren wurde mit stillen elektrischen Entladungen
bis zu einer Energieaufnahme von 5 kWh/kg vorgenommen. Zur Fertigstellung der Mischung
selbst wurden sodann 2 kWh/kg bei 11 000 Volt, 375 Hz und 5 Torr aufgewendet.
Der bei 300° eingebrannte Lackfilm zeigte gute mechanische Eigenschaften.
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6. 55 Teile Tetrahydronaphthalin, 15 Teile niederpolymeres Butadienpolymerisat,
3o Teile eines aus Paraffinum liquidum auf nachstehende Weise gewonnenen Zwischenproduktes.
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Das Paraffinum liquidum wurde mit 5 kWMcg behandelt und sodann der
Vakuumdestillation bei 16 Torr unterworfen, die bis 255° siedenden Anteile abgetrennt
und .der verbleibende Destillationsrückstand für die Mischung verwendet. Diese wurde
mit 1,3 kWh,fkg behandelt (i i ooo Volt, 375 Hz, 5 Torr). Die lacktechnischen Eigenschaften
des erhaltenen Erzeugnisses sind gegenüber dem von Beispiel 5 noch weiter verbessert.
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7. 46 Teile Tetrahydronaphthalin, 25 Teile Harzöl, 16 Teile Dicrotonylidenaceton,
13 Teile niederpolymeres Butadienpolymerisat.
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Die Mischung wurde mit 3 kWh/kg behandelt (14 500 Volt, 375
Hz, 4,5 Torr). Der fertige Lack zeigte gute Einbrenn- und Trocknungseigenschaften.
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Sämtliche vorgenannten Beispiele ergeben 'hochwertige luft- bzw. ofentrocknende
Lacke, wobei man mit geringem Energieaufwand auskommt und leicht erhältliche Rohstoffe
verwenden' kann. Diese Lacke eignen sich als hochwertige Isolierlacke für Drähte,
Spulen, Gewebe und Papiere sowie als Korrosionsschutzlacke.
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B. 48 Teile Tetrahydronaphthalin, 2o Teile Dicyclopenta-dien, 12 Teile
niederpolymeres, zähflüssiges Butadienpolymerisat, 25 Teile Mineralöl (Maschinenöl
von 65 cP bei 20°).
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Das Mineralöl wurde mit 5 kWh/kg vorbehandelt (l0 000 Volt,
500 hIz, 5 Torr), mit den übrigen Stoffen gemischt und dann mit 2,5 kWh/kg
(io ooo Volt, 5oo Hz, 5 Torr) fertig behandelt. 'Ulan erhält einen Lack, der nach
Verdünnung mit üblichen Verdünnungsmitteln, in dünner Schicht aufgetragen, nach
einigen Stunden, vornehmlich bei Lichtzutritt, klebefrei auftrocknet.
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Die Erfindung ist nicht auf die genannten Beispiele beschränkt. Vielmehr
kann die Zusammensetzung .der Lacke in Art und Menge der verschiedenen Bestandteile
variiert werden; insbesondere haben sich folgende Mengenverhältnisse für die Grundmischung
als zweckmäßig erwiesen: Niederpolymere Diolefinpolymerisate io bis 251/o, Kohlenwasserstofföle
75 bis 900/0.
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Eine andere Ausbildung des Verfahrens besteht darin, daß man Gemische
von nicht trocknenden Kohlenwasserstoffölen mit Cumaron oder bzw. und Furfurol .der
an sich bekannten Behandlung mit stillen elektrischen Entladungen bis zur Erzielung
eines hohen Grades an trocknenden Eigenschaften unterwirft, und zwar unter den bereits
angegebenen Spannungsfrequenz- und Vakuumverhältnissen. Hierbei kann beispielsweise
wie folgt verfahren werden: 9. 8o Teile Paraffinum fiquidum, 2o Teile Cumaron werden
gemischt und mit 4,9 kWh/kg behandelt (8ooo Volt, 5oo Hz, 4 Torr).
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io. 8o Teile Paraffinum liquidurn, 2o Teile Cumaron werden gemischt
und mit 4,9 kWh/kg behandelt (8ooo Volt, 5oo Hz, 9 Torr).
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Die nach den Beispielen 9 und io erhaltenen Reaktionsprodukte wurden
nach Verdünnung mit Lackbenzin auf sorgfältig gereinigten Metallflächen bei 28o°
je 31/f Minuten eingebrannt. Es ergab sich in jedem Fall ein glänzender, dunkelrotbrauner,
haftfester und elastischer Überzug, der mit dem Fingernagel nicht zu ritzen war.
Die erhaltenen Lacke können in ähnlicher Weise wie die in den Beispielen i bis 7
angegebenen verwendet wenden.
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Die nach den Beispielen 9 und io erhaltenen Bindemittel können natürlich
auch (mit oder ohne S'fikkativ) im Gemisch mit anderen Lackkomponenten, wie trocknenden
ölen und anderen Lackrohstoffen, verarbeitet und mit oder ohne solche Zusätze in
ähnlicher Weise wie d'ie nach den Beispielen i bis 7 erhaltenen Lacke verwendet
werden.