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Hochhitzebeständige Aluminiumfarbe Die Herstellung hochhitzebeständiger,
mit Aluminiumpulver pigmentierter Anstrichmittel ist bisher sehr häufig auf Schwierigkeiten
gestoßen. In jüngster Zeit werden Aluminiumfarben auf Basis von Butyltitanat beschrieben,
die auf Stahl gut haftende und hitzebeständige Überzüge liefern sollen, aber nicht
genügend wasserfest sind. Letztere Eigenschaft wird auf die Anwesenheit geringer
Chlormengen zurückgeführt, die infolge der Darstellung des Butyltitanats aus Titantetrachlorid
und Butylalkohol unvermeidlich sind.
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Es wurde nun gefunden, daß Aluminiumfarben die geschilderten Nachteile
nicht aufweisen und hohe Temperaturbeständigkeit besitzen, wenn sie Aluminiumalkoholate,
insbesondere in ihrer stabilisierten Form, als Bindemittel enthalten. Auch die Kunstharze,
die nach älteren Verfahren durch Umsetzung von Aluminiumalkoholaten, wie beispielsweise
Aluminiumbutylat oder, ähnlichen Alkoholraten, und tautomer reagierenden Verbindungen
entstehen, die enolische Hydroxylgruppen oder Ketogruppen zu bilden vermögen, sind
verwendbar. Sie können als solche oder in Lösung verwendet werden. Auch nach ihrer
Behandlung durch Luft- oder Sauerstoffblasen bei erhöhter Temperatur sind sie anwendbar.
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Die erfindungsgemäßen Aluminiumfarben können nur aus Aluminiumalkoholaten
als Bindemitteln, Aluminiumflocken und Lösungsmitteln bestehen. Sie können auch
geringe Mengen eines weiteren geeigneten Bindemittels, wie trocknende Öle, z. B.
Holzöl, Leinöl, Ricinenöl, Firnisse aller Art, unmodifizierte bzw. modifizierte
Alkydharze, Öllacke oder Cumaronharze, enthalten.
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Unter »Aluminiumflocken« sind Aluminiumbronzen und Aluminiumpasten
mit ihren charakteristischen
Eigenschaften zu verstehen, wie sie
für hochglänzende Kunstharz- und Öllacke, für Nitrolacke sowie für Kunstharz- und
Nitroeffektlacke unter den handelsüblichen Bezeichnungen, z. B. »Nitro«, »non leafing«
und »Effekt«, bekannt sind.
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Als Aluminiumalkoholate kommen die Alkoholate einwertiger und mehrwertiger
nieder- oder höhermolekularer Alkohole, z. B. Aluminiumisopropylat, Aluminiumbutylat,
das Aluminiumalkoholat des Glykolsäurebutylesters oder des Triät'hylenglykols, in
Frage. Die Aluminiumalkoholate können mit carbonylgruppenhaltigen Verbindungen oder
tautomer reagierenden Verbindungen, wie Oxyketonen, Ketosäuren und deren Estern,
z. B. Acetessigester, Oxyaldehyden, Diketonen, letztere auch als ungesättigte Oxycarbonylv
erbindungen in ihrer Enolform, z. B. Acetylaceton, ferner Malonsäurediäthylester,
Diacetonalkohol und polymerem Vinylmethylketon, stabilisiert sein.
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Die zu verwendenden Kunstharze sind beispielsweise hergestellt durch
Umsetzung von Aluminiumbutylat mit Acetessigester, Malonsäureestern, Formylacetophenon
oder anderen tautomer reagierenden Verbindungen, wobei die Kunstharze gegebenenfalls
mit Sauerstoff nachbehandelt sind.
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Der Zusatz der Aluminiumalkoholate kann z. B. so erfolgen, daß man
den Aluminiumflocken oder Aluminiumpasten enthaltenden üblichen Bindemittellösungen
das Aluminiumalkoholat in gelöster und zweckmäßigerweise stabilisierter Form einverleibt.
Die Aluminiumalkoholate können auch vor dem Versetzen mit Aluminiumflocken bzw.
-pasten zu der Bindemittellösung zugesetzt werden. Ebenso kann man mit den durch
Umsetzung von Aluminiumalkoholaten mit tautomer reagierenden Verbindungen hergestellten
aluminiumhaltigen Kunstharzen verfahren, die als solche oder nach dem Verdünnen
mit Lösungsmitteln verwendet werden. Wird die Aluminiumfarbe ohne andere Bindemittel
hergestellt, genügt ein bloßes Verrühren der Aluminiumflocken bzw. -pasten mit der
in Frage kommenden Aluminiumalkoholatlösung bzw. mit den beschriebenen aluminiumhaltigen
Kunstharzen, zweckmäßigerweise nach deren Lösen in den üblichen Lacklösungsmitteln.
Die Menge an Aluminiumalkoholat bzw. aluminiumhaltigem Kunstharz kann innerhalb
weiter Grenzen je nach dem Verwendungszweck der Aluminiumfarbe schwanken und wird.
zweckmäßigerweise durch Vorversuche ermittelt.
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Es ist zwar bekannt, Aluminiumalkoholate und Kunstharze, die aus Aluminiumalkoholaten
durch Umsetzen mit tautomer reagierenden Verbindungen erhalten sind, für die Herstellung
von Lacken einzusetzen, die Lacke besitzen aber nicht die Eigenschaften hochhitzebeständiger
Farben, da sie sehr viel Bindemittel enthalten. Auch ist es bekannt, stabilisierte
Aluminiumalkoholate fertigem Bronzelack zuzufügen, woraus Lacke erhalten werden,
deren Säuregruppen blockiert sind und der Einsatz von Aluminiumalkoholat nur erfolgt,
um die Lagerstabilität zu erhöhen. Die erfindungsgemäßen Aluminiumfarben sind sehr
gut lagerbeständig und geben sowohl bei Lufttrocknung als auch beim Einbrennen bei
niederen und, insbesondere bei höheren Temperaturen Überzüge guter Haftfestigkeit.
Derartige Anstriche sind gegenüber Temperaturen von mehr als 5oo° beständig und
erfahren auch bei rascher Erniedrigung der Temperatur, wie es z. B. beim Abschrecken
mit kaltem Wasser der Fall ist, keine Zerstörung der Filmsubstanz. Ebenso zeichnen
sie sich durch sehr gute Wasserfestigkeit, auch gegenüber Seewasser, aus. Beispiele
i. 6,2 Gewichtsteile Alkydharz werden in 15 Gewichtsteilen eines Lösungsmittelgemisches
(Lack-Benzin : Butanol : Kylol = 85 : io : 5) gelöst und mit 5o Gewichtsteilen einer
stabilisierten Aluminiumbutylatlösung versetzt. Die erhaltene Lösung wird mit 3o
Gewichtsteilen Aluminiumflocken verrührt. Diese Aluminiumfarbe wird auf Metalltäfelchen
aufgebracht und entweder luftgetrocknet oder bei milden Bedingungen (3o Minuten
bei i20°) bzw. bei hohen Einbrennbedingungen (3o Minuten bei 45o°) eingebrannt.
Die Überzüge zeigen ein gutes Haftvermögen, das mit steigend@en Einbrenntemperaturen
zunimmt. Vergilbungserscheinungen treten nicht auf. Bei q.50° eingebrannt, was gegebenenfalls
mit einer Lötlampe erfolgen kann, sind die Aufstriche vollkommen knickfest, äußerst
hart und so haftfest, daß die Farbe nicht ohne Verletzung des Filmträgers abgekratzt
werden kann. Proben der Aufstriche auf über 5oo° erhitzt und mit kaltem Wasser abgeschreckt,
weisen keinerlei Zerstörungen der Filme auf. Ebenso sind derartige Aufstriche gegenüber
Korrosion durch Seewasser auffallend beständig.
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Die stabilisierte Aluminiumbutylatlösung wurde durch längeres Verkochen
von 246 g Aluminiumbutylat mit 195 g Acetessigester unter Rückfluß hergestellt.
Ebenso kann die Stabilisierung mit Malonsäurediäthylolester, Acetylaceton oder anderen
in der Beschreibung angegebenen Stoffen erfolgen.
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2. In ioo Gewichtsteile einer stabilisierten Aluminiumtriäthylenglykolatlösung
werden 48,5 Gewichtsteile einer Aluminiumpaste, wie sie unter der Bezeichnung Stapa
4 »non leafing« im Handel ist, eingerührt. Nachher wird mit 4o Gewichtsteilen Lackbenzin
verdünnt. Diese Aluminiumfarbe besitzt dieselben filmtechnischen Eigenschaften wie
die im Beispiel i beschriebene.
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Die stabilisierte Aluminiumtriäthylenglykolatlösung wurde wie folgt
erhalten: 246 Gewichtsteile geschmolzenes Alurniniumbutylat wurden mit 225 Gewichtsteilen
Triäthylenglykol versetzt und das bei der Umsetzung in Freiheit gesetzte Butanol
zweckmäßigerweise unter gelindem Vakuum abdestilliert. Das Aluminiumtriäthylenglykolat
wurde daraufhin mit 16o Gewichtsteilen Malonsäurediäthylester längere Zeit (i bis
3 Stunden) unter Rückfluß gekocht.
3. 3o Gewichtsteile eines Öllackes,
hergestellt aus i Teil eines im Handel unter der Bezeichnung Albertol III L bekannten
modifizierten Phenolharzes und 3 Teilen Leinölstandöl, werden in 65,3 Gewichtsteilen
eines Lösungsmittelgemisches (Lackbenzin: Butanol : Xylol = 85 : io : 5) gelöst,
in dem vorher 4o Gewichtsteile eines aluminiumhaltigen Kunstharzes aufgelöst wurden,
das durch Umsetzung von Aluminiumbutylat mit Acetessigester im Molverhältnis Alkohol
: Aoetessigester i : i erhalten worden ist. Dann wurden 18,5 Gewichtsteile Aluminiumflocken
zugesetzt. Auf Blechtäfelchen aufgestrichene .Proben der erhaltenen Aluminiumfarbe
zeigen sehr gute ITaftfestigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und großen Widerstand
gegen Korrosion durch Seewasser.
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Das aluminiumhaltige Kunstharz wurde wie folgt erhalten: 246 Gewichtsteile
Aluminium# butylat wurden mit 13o Gewichtsteilen Acetessigester 3 bis 4 Stunden
unter Rückfluß verkocht. Das Umsetzungsprodukt wurde daraufhin bei - igo bis 200°
und ungefähr io mm Hg-Säule im Vakuum von seinen flüchtigen Bestandteilen befreit.