DEP0013326DA - Anstrich- und Farbenbindemittel - Google Patents

Description

Bekanntlich werden durch Oxydation von Paraffinen verschiedener Herkunft Fettsäuren gewonnen, die im Laufe der weiteren Verarbeitung zwecks Reinigung destilliert werden. Bei dieser Destillation fällt ein pechartiger, duNKler, zäher Rückstand an der neben anderen unbekannten Bestandteilen noch freie Säuren enthält, entsprechend einer Säurezahl von 50 - 150, für den man zunächst keine nutzbringende Verwendung hatte.

Man hat nun auf verschiedenen Wegen versucht, diesen Rückstand zur Herstellung von Lacken oder Anstrichmitteln zu verwenden. So hat man vorgeschlagen, aus diesem Rückstand durch Behandeln mit Chlor, Schwefel, Luft oder Stickoxyden eine Lackgrundsubstanz herzustellen. Weiterhin hat man vorgeschlagen, die Destillationsrückstände als solche unter Zusatz von Sikkativen zu verwenden oder sie in roher, gereinigter oder verseifter Form gegebenenfalls unter Zusatz von Verdünnungs- oder Lösungsmitteln im Gemisch mit künstlichen oder natürlichen Harzen, trocknenden oder halbtrocknenden Oelen anzuwenden. Diese Methoden besitzen nun gewisse Nachteile, da einerseits die Verwendung derartiger Lacke von dem Vorhandensein von trocknenden Oelen, Harzen oder Sikkativen abhängig ist und da andererseits eine Behandlung der Rückseite mit Schwefel, Chlor oder Stickoxyden wegen der dabei verarbeiteten oder anfallenden gesundheitsschädlichen Gase die Verarbeitung sehr erschwert und verteuert; für viele Lackfabriken dürften derartige Verarbeitungsmethoden überhaupt nicht in Frage kommen. Um sich bei der Herstellung von Anstrichstoffen von rohstoffmäßigen und verarbeitungstechnischen Schwierigkeiten unabhängig zu machen, hat man versucht, den Destillationsrückstand durch Verseifen mit Ammoniak oder Alkalien und gegebenenfalls unter Zusatz von mit Wasser vollständig mischbaren Lösungsmitteln auf ein leicht herzustellendes Farbenbindemittel zu verarbeiten. Aber auch dieses genügte nicht allen Ansprüchen; insbesondere ließ die Wasserfestigkeit der mit diesem Produkt hergestellten Anstriche zu wünschen übrig.

Es wurde nun die überraschende Feststellung gemacht, daß man durch Abänderung des zuletzt beschriebenen Herstellungsverfahrens ein wisch- und wetterfestes Anstrich- und Farbenbindemittel erhält. Ein derartiges Produkt kann man nämlich in einfacher Weise herstellen, wenn man die darin enthaltenen Säuren mit Alkalien unvollständig neutralisiert, dem entstandenen Produkt niedermolekulare, mit Wasser vollständig mischbare organische Lösungsmittel zugibt und anschließend mit Wasser verdünnt. Es entsteht so eine trübe, bräunliche, haltbare Emulsion, die, gegebenenfalls nach weiterer Verdünnung mit Wasser, direkt als Anstrichmittel für Holz, Zementplatten usw. verwandt oder aber mit Pigmenten zu streichfertigen Anstrichfarben vermischt wird. Für die Herstellung des Anstrich- oder Farbenbindemittels ist es dabei ohne Belang, ob man die genannten Operationen in der ebengenannten oder in einer beliebigen anderen Reihenfolge ausführt.

Die teilweise Neutralisation erfolgt durch nicht flüchtige Alkalien, wie Natron- oder Kalilauge. Die anzuwendende Menge kann zwar in weiten Grenzen variiert werden, darf aber eine gewisse obere und untere Grenze nicht überschreiten. Sowohl bei zuviel wie zu wenig Alkali erhält man Produkte, die nicht gut brauchbar sind. Die untere Grenze der Alkali-Zugabe liegt bei 40% der zur Neutralisation der Säuren des Rückstandes notwendigen Menge, die obere bei 70%. Verwendet man mehr Alkali, dann sind keine wetterfesten Anstriche zu erzielen.

Als organische Lösungsmittel kommen in erster Linie die niederen Alkohole, wie Methanol oder Aethanol in Frage. Man kann aber auch andere, z. B. Aceton verwenden, sofern sie nur mit Wasser in jedem Verhältnis mischbar sind. Die Menge des Lösungsmittels darf nicht zu groß sein. Man verwendet im allgemeinen weniger als 50% des Destillationsrückstandes. Zur Erzielung einer gut streichfähigen, fließenden Emulsion ist es notwendig, das Gemisch noch mit Wasser zu verdünnen. Die dabei anzuwendende Wassermenge richtet sich nach der gewünschten

Konsistenz der Emulsion. Das Verdünnen kann sowohl unmittelbar im Anschluß an die Herstellung als auch zu einen beliebigen späteren Zeitpunkt vorgenommen werden.

Es hat sich gezeigt, daß die Stabilität der erhaltenen Emulsion verbessert werden kann, wenn man gewisse, als Schutzkolloide wirkende Substanzen zusetzt. Hierzu sind z. B. geeignet: Methylcellulosen, Kasein, oder auch wasserlösliche Umsetzungsprodukte von höhreren Fettalkoholen mit Äthylenoxyd. Man gibt zweckmäßig Lösungen der genannten Stoffe zu der fertigen Emulsion. Ihre Menge kann gering sein. Es genügt weniger als 5%, auf die fertige Emulsion berechnet. Man setzt zweckmäßigerweise 100 Teilen der fertigen Emulsion etwa 5-10 Teile einer 20%igen Lösung von Kasein in Natronlauge oder einer 5%igen Lösung von Methylcellulose zu. Der gleiche Effekt läßt sich durch Zusatz von 1-5 Teilen eines wasserlöslichen Umsetzungsprodukten von Äthylenoxyd mit einem beliebigen technischen Fettalkoholgemisch erzielen.

Das so erhaltene Produkt ist ohne weiteres als Anstrichmittel verwendbar. Will man es als Farbenbindemittel verwenden, so vermischt man etwa 2 Teile des verdünnten Bindemittels mit etwa 1 Teil Pigment. Gegebenenfalls kann man diese Anstrichfarben noch weiter mit Wasser verdünnen bzw. mit Wasser angeteigte Pigmente mit dem Farbenbindemittel vermischen. Die Menge des Farbenbindemittels ist naturgemäß von der Art des verwendeten Pigmente abhängig. Als Pigment verwendet man zweckmäßig indifferente Stoffe, die keine mit freien Säuren schnell reagierenden Bestandteile enthalten, z. B. sogenannte Erdfarben wie Eisenoxyd, Manganoxyd u. ä. Es ist auch Lithopone, Kreide u. ä. verwendbar. Entsprechend der duNKlen Farbe des Destillationsrückstandes können rein weiße Anstriche nicht erhalten werden. Bei Verwendung von weißen Pigmenten sind jedoch ganz hellgelb gefärbte Anstriche, wie sie in Küchen, Treppenhäusern u. dgl. verwendet werden, leicht zu erzielen. Die Anstriche sind auf den verschiedensten Untergründen möglich, z. B. Putz, Mauerwerk, Blech, Holz, Dachpappe u. dgl. Das Anstrichmittel nach vorliegender Erfindung kann mit oder Zusatz von Pigementfarben auch im Gemisch mit anderen Antstrichmitteln verarbeitet werden, sofern diese in Wasser löslich, quellbar oder emulgierbar sind.

Wie bereits erwähnt, ist es bekannt, Farbenbindemittel aus den beschriebenen Destillationsrückständen durch vollständige Verseifung mit Alkalien oder Ammoniak und gegebenenfalls anschließendes Verschneiden mit alkalifesten, wasserlöslichen Lösungsmitteln, wie Aceton, Diacetonalkohol oder Methylglykol, herzustellen. Bei diesen Produkten handelt es sich jedoch nicht wie im vorliegenden Falle um Emulsionen des Rückstandes, sondern um praktisch blanke Seifenlösungen, die nur einen geringen Anteil von Unverseifbarem enthalten. Auch war nach dem bisher Bekannten nicht zu erwarten, daß durch die in vorliegender Anmeldung beschriebene unvollständige Verseifung mit gleichzeitigem oder anschließendem Zusatz von mit Wasser vollständig mischbaren organischen Lösungsmitteln Anstrich- und Farbenbindemittel erhalten werden, die überraschend wischfest und - sogar bei Verwendung von nicht flüchtigen Alkalien auch wetterfest sind. Darin liegt der große Vorteil der Anstrich- und Farbenbindemittel nach vorliegender Erfindung.

Beispiel 1:

Als Ausgangsmaterial dient ein Rückstand der Destillation von Fettsäuren, die durch Oxydation von Fischer-Tropsch-Paraffinen nach bekannten Verfahren erhalten worden sind. Der Destillationsrückstand hat eine Säurezahl von 54.100 Gew. Teile dieses Destillationsrückstandes werden auf 70° erwärmt und mit 14 Teilen einer 30%igen Natronlauge bei 70° verrührt. Danach werden 32 Gew. Teile 96%igen Aethylalkohols und darauf 225 Gew. Teile Wasser hinzugefügt, wobei das Gemisch etwa 30 Minuten intensiv gerührt wird.

Will man die Emulsion als solche als Anstrichmittel verwenden, so verdünnt man 1 Gew. Teil diese Emulsion mit 1/2 Gew. Teil Wasser.

Zur Herstellung einer Anstrichfarbe wird 1 Gew. Teil eines Eisenoxydrot-Pigments mit 1 Gew. Teil Wasser angeteigt. Dieses Gemisch wird mit 1 Gew. Teil des Farbenbindemittels gründlich verrührt. Mit dieser Farbe werden Anstriche auf Zementtafeln durchgeführt. Es entsteht ein matter, nicht glänzender, gleichmäßiger Anstrich, der im Laufe eines Tages trocknet und vollkommen wischfest und witterungsbeständig ist.

Beispiel 2:

Als Ausgangsmaterial dient ein Rückstand, der bei der Destillation von aus Braunkohlenparaffin hergestellten Fettsäuren erhalten wurde. 80 Gew. Teile dieses Destillationsrückstandes mit der Säurezahl 71 werden mit 35 Gew. Teilen Methanol gründlich vermischt und anschließend 7,5 Gew. Teile 33%iger Natronlauge zugesetzt. Das Gemisch wird mit 180 Gew. Teilen Wasser verdünnt. Danach wird eine Lösung von 3,5 Gew. Teilen Kasein in 16,5 Gew. Teilen 0,6%iger Natronlauge zugesetzt, und das Gemisch gut verrührt. Mit gleichen Erfolg kann man 20 Gew. Teile eienr 5%igen Lösung von Methylcellulose oder 5 Gew. Teile eines Umsetzungsproduktes eines technischen Fettalkoholgemisches (C(sub)10-C(sub)16) mit 8-10 Mol Äthylenoxyd in 1 Mol Fettalkohol verwenden. Die Verarbeitung dieses Farbenbindemittels erfolgt wie in Beispiel 1 angegeben. Anstelle des Methanols kann die mit dem gleichen Erfolg Aceton verwendet werden.

Claims (3)

1.) Anstrich- und Farbenbindemittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer, wasserlösliche Lösungsmittel enthaltenden, gegebenenfalls mit Schutzkolloiden versetzten, wässrigen Emulsion von mit nicht flüchtigen Alkalien teilweise neutralisierten Rückständen der Destillation von Fettsäuren, die durch Paraffinoxydation hergestellt sind.

2.) Verfahren zur Herstellung von Farbenbindemitteln aus Destillationsrückständen von durch Paraffinoxydation hergestellten Fettsäuren, dadurch gekennzeichnet, daß man die Rückstände unter gleichzeitigem oder anschließendem Zusatz von mit Wasser vollständig mischbaren organischen Lösungsmitteln u. Wasser unter Verwendung von nicht flüchtigen Alkalien teilweise soweit verseift, daß ein zwischen 40 - 70% liegender

Anteil der freien Säuren des Rückstandes neutralisiert ist.

3.) Verfahren nach Anspruch 2), dadurch gekennzeichnet, daß der Emulsion Schutzkolloide zugesetzt werden.