NO122157B - - Google Patents

Description

Ikke-utfellende svartlakk og overtrekksmiddel.

Det er alminnelig kjent at påstrykningsmidler som er tilsatt farvepigmenter henholdsvis andre organiske pulverformige fyllstoffer, har en meget større holdbar-het enn påstrykningsstoffer som bare består av et filmdannende bindemiddel. Hvis man f. eks. ville bestryke en jernkonstruk-sjon med linoljeferniss, ville rustbeskyt-telsesvirkningen bare være av kort varig-het. Hvis linoljefernissen imidlertid blandes med farvepigmenter til en påstrykbar farve og jernkonstruksjonen bestrykes med denne blanding, er påstrykningens hold-barhet mange ganger bedre. Dette skyldes at nedbrytningen av bindemiddelfilmen som følge av bestrålingsvirkninger. og andre atmosfæriske innvirkninger bremses sterkt som følge av farvepigmentene. Av denne grunn anvendes for tiden som rust-beskyttelsesmidler i alminnelighet bare pigmentholdige påstrykningsstoffer.

Dette gjelder imidlertid ikke for de tai-tuminøse påstrykningsstoffer. Her er det til og med ofte vanlig å anvende de rene bindemidler, dvs. oppløsninger av bitumen henholdsvis stenkulltjærebek i egnede opp-løsningsmidler, som påstrykningsmiddel. Stenkulltjærebekoppløsningene har dog den ulempe at filmen lett får rissdannelser under værets innvirkning (alminnelig kjent som «krokodillehud»).

I forbindelse med bitumenoppløsninge-ne er det tildels allerede blitt alminnelig å anvende anorganiske fyllstoffer, men ved tjærebekoppløsningene byr dette på sær-lige vanskeligheter. De anorganiske fyllstoffer, altså f. eks. stenmel, asbest, kalkmel og liknende, har den egenskap at de i disse bituminøse bindemidler har sterk tendens til å utfelles. Dette har tilfølge at slike påstrykningsmidler i løpet av kort tid får et hårdt bunnedslag, slik at det bare under de største vanskeligheter er mulig å få rørt ut denne bunnavleiring og igjen få den jevnt fordelt i bindemidlet.

Ved ibitumenoppløsningene kan man avhjelpe dette ved hjelp av egnede dispergeringsmidler, såsom f. eks. metallsåper av fettsyrer som tilsettes. Disse bevirker en vesentlig nedsettelse av utfellingstenden-sen. Ved tjærebekoppløsninger er proble-met imidlertid vanskeligere. Tjærebekopp-løsningene er stoffer som — kolloidkjemisk betraktet — befinner seg nær en kritisk grense. Stenkulltjærebek er et stoff som bare med vanskelighet kan bringes i homogen oppløsning, og bare noen ganske få sterkt virksomme oppløsningsmidler er i stand til å oppløse stenkulltjærebek full-stendig jevnt. Anvendes oppløsningsmidler som bare har en ubetydelig lavere oppløs-ningsevne, oppstår forstyrrelser i tjære-bekoppløsningen, hvilket viser seg ved at de høymolekylære bestanddeler av stenkull-tjærebeket skiller seg ut i form av korn-aktige utfellinger. Denne fare økes ved tilsetning av de ellers vanlige dispergeringsmidler, og det er i virkeligheten neppe mulig å blande et av de vanlige dispergeringsmidler med stenkulltjærebekoppløsning i tilstrekkelig mengde uten at der oppstår slike forstyrrelser i den kolloidale oppbyg-ning av tjærebekoppløsningen.

Hittil har man for det meste søkt å råde bot på dette ved å anvende fyllstof-fene uten tilsetning av dispergeringsmidler, men dette har tilfølge at der etter for-holdsvis kort tid danner seg en bunnavleiring som er meget vanskelig å få rørt ut igjen. Hvis slike farver på et byggested for-arbeides ved den uunngåelige mangel på pinlig nøyaktighet, vil først den øverste, fyllstoff fattige tjærebekoppløsning bli for-brukt og tilslutt det tykkere materiale som befinner seg i bunnen av beholderen, idet den siste mengde for det meste blir fortyn-net som følge av sin tykke konsistens. Dette har imidlertid tilfølge en oppløsning av beket og dermed en nedsettelse av på-strykningsmidlets kvalitet.

Av hensyn til de ovenfor omtalte for-deler ved de pigmentholdige påstrykningsstoffer er en homogen fordeling av mineralske fyllstoffer, såsom stenmel, asbest, kalkmel, i stenkullbekoppløsninger, et vik-tig problem ved fremstilling av slike påstrykningsmidler.

Ved oppfinnelsen er der funnet en ny

vei til å hindre at slike fyllstoffer avleires, til og med når det dreier seg om stoffer som har denne tendens i særlig sterk grad. Dette er tildels blitt mulig ved at der i stenkulltj ærebekoppløsningen tilveiebrin-ges et partikkelsystem ved hjelp av hvilket de fylistoffdeler som har sterkest tendens til å synke tilbunns, holdes i jevn fordeling. Et slikt partikkelsystem kan tilveie-bringes ved at man f. eks. til stenkulltj æ-rebekoppløsningen tilsetter sot i så store mengde sot gi en fløteliknende konsistens, mettet med sot. Mens en normal stenkulltj ærebekoppløsning har en konsistens som f. eks. olje, vil tilsetning av en bestemt mengde sot gi en fløteliknende konsistens, hvilket blir synlig ved at denne med sot fylte stenkulltjærebekoppløsning ved ut-tømning ikke renner helt glatt ut som en væske, men blir stående. Dette skyldes åpenbart at stenkulltj ærebekoppløsningen i seg har et jevnt fordelt system av sot-partikler som nedsetter viskositeten.

Som allerede antydet, oppnås denne

virkning først ved en bestemt sottilsetning. Tilsettes for lite sot, viser tj ærebekoppløs-ningen ennå sin normale viskositet, og hvis man lar et slikt materiale stå i lengere tid, vil soten felles ut og danne et fastere sjikt i den nedre del av beholderen.

Ennvidere ble det konstatert at en slik stenkulltjærebekoppløsning som inneholder så meget sot at blandingen får den nevnte fløteliknende konsistens, kan tilsettes mineralske fyllstoffer som hindres i

å felles ut. Dette gjelder ikke bare for de fine fyllstoffer som har mindre tendens til utfelling, såsom f. eks. skifermel, men også for fyllstoffer av krystallinsk beskaffenhet, såsom kvartsmel, tungspat osv.,

som ellers erfaringsmessig har overordentlig lett for å utfelles.

Ved den riktig tilmålte sottilsetning kan man lett fremstille stenkulltj ærebek-oppløsninger med stenmel som fyllstoff som ikke har tendens til Utfelling selv ved lengere tids lagring. Et slikt påstryknings-stoff har utseende av en stiv, pastaliknen-de masse som etter omrøring går over til en flytende, fløteliknende konsistens og lett lar seg forarbeide i denne tilstand.

Den mulighet å holde fyllstoffer som har tendens til utfelling, svevende ved å tilsette sot, kan ifølge oppfinnelsen også oppnås og forbedres ved at man i tj ære-bekoppløsningen selv tilveiebringer et sot-liknende materiale.

Som kjent inneholder stenkulltj ær ebeket, alt etter sin opprinnelse, vekslende mengder av såkalt fritt kullstoff. Dette frie kullstoff består av høymolekylære kull-vannstoffer som i sterk grad likner sot og inneholdes i fineste form i tjære og i stenkulltjærebek, hvilket uten videre kan kon-stateres under miskroskopet. Mengden av slikt fritt kullstoff er imidlertid i vanlig stenkulltjærebek og de derav fremstillede stenkulltj ær ebekoppløsninger meget mindre enn det som er nødvendig for å oppnå en fløteliknende konsistens av bekoppløs-ningen som beskrevet ovenfor. Man kan imidlertid ved innblåsning av luft ved høy-ere temperatur og ved andre egnede, i og for seg kjente forholdsregler forandre stenkulltj ær ebeket slik at dets innhold av fritt kullstoff tiltar overordentlig sterkt. Mens et normalt stenkulltjærebek bare inneholder ca. 15 pst. fritt kullstoff, inneholder et slikt spesialbek inntil 50 pst. fritt kullstoff. Hvis man imidlertid forsøker å oppløse slike såkalte spesialbeker i oppløs-ningsmidler av den art som ellers er egnet til fremstilling av tjærebekoppløsninger (jfr. G. J. P. Winkler, Der Steinkohlenteer und seine Aufarbeitung, 1951, s. 214), viser det seg at det er umulig å bringe disse sterkt kullstoffholdige beker i homogen oppløsning, idet beket under oppløsningen til og med spaltes, hvoretter det frie kullstoff som til å begynne med var fint fordelt i beket, baller seg sammen til korn-aktige klumper. Dette skyldes at de i og for seg meget fine kullstoffpartikler slår seg sammen til temmelig store partikler under blandingen med oppløsningsmidlet. Derved blir materialet mindre brukbart til påstrykningsformål fordi det overtrekk som fremstilles av en slik uhomogen blanding,

■blir uensartet med et stort antall knute-liknende sammenballinger. Den fløtelik-nende beskaffenhet som oppnåes ved tilsetning av en bestemt mengde sot, opptrer i dette tilfelle heller ikke, selv når mengden av fritt kullstoff er den samme fordi partiklene baller seg sammen.

Man kan imidlertid også i dette tilfelle tilveiebringe den ønskede fløteliknende konsistens som ved sottilsetning ved opp-løsning av tilsvarende kullstoffrike spesialbeker ved at man ikke smelter bekene og derpå tilsetter oppløsningsmidlene, hvorved utfellingene opptrer, men ved at man maler beket og blander det derved tilveie-bragte bekpulver i kold tilstand med egnede oppløsningsmidler. På denne måte unngår man at kullstoffpartiklene baller seg sammen, idet man i stedet oppnår en fløteliknende masse med samme beskaffenhet som når de normale tjærebekoppløs-ninger tilsettes sot.

Tanken ligger nær å tilsette de nevnte mineralske fyllstoffer til slike fløteliknende oppløsninger av kullstoffholdige spesialbeker for på denne måte å tilveiebringe fylte tjærebekoppløsninger som ikke danner bunnfall. Det har imidlertid vist seg i prak-sis og under prøver i laboratoriet at dette ikke fører til målet, og grunnen ligger først og fremst i at disse spesialbeker inneholder for lite tjæreharpikser. ved frem-stillingen av spesialbek omdannes nemlig den tjæreharpiks som opprinneilg finnes i beket, i stor grad til såkalt fritt kullstoff og dermed til faste stoffer. Av denne grunn vil en påstrykning med spesialbek feste dårlig til underlaget, bortsett fra at filmens sammenbindingskraft er utilstrekkelig, da de tjæreharpikser som bevirker binding til underlaget og den nødvendige filmfasthet, til tilstede i altfor liten mengde.

For å unngå disse ulemper er det ikke hensiktsmessig å bruke disse kullstoffholdige spesialbeker alene til fremstilling av tjærebekoppløsninger, men i blanding med normalt stenkulltjærebek. Det normale stenkulltjærebek som inneholder betydelige mengder tjæreharpiks, vil på den måte sikre at filmen hefter godt til underlaget og har en god sammenbindingskraft, mens det høye kullstoffinnhold i spesialbeket le-verer det tilstrebede partikkelsystem. Man kan imidlertid unngå anvendelsen av to beker, idet man velger et som står mellom det normale stenkulltjærebek og det vanlige spesialbek. Dette oppnåes ved at man ikke driver polymerisasjonsprosessen så langt som ved normalt spesialbek, men bare så langt at der oppstår et bek som med hensyn til sammensetning tilsvarer en blanding av normalt stenkulltjærebek og spesialbek.

Man kjenner riktignok allerede bitu-minøse påstrykningsmidler som inneholder sot. Sottilsetningen kan ved disse påstrykningsmidler imidlertid ikke utøve samme virkning som i henhold til oppfinnelsen, da der ved de kjente påstrykningsmidler ikke foregår noen tilsetning av anorganiske fyllstoffer. Ifølge oppfinnelsen har soten henholdsvis de sotaktige bestanddeler den oppgave å få de anorganiske fyllstoffer til å holde seg svevende. Også lakkfarver er kjent, hvor kjønrøk (Rebenschwarz) anvendes som pigment for å tilveiebringe en bestemt toning. Heller ikke i dette tilfelle oppnåes imidlertid den i henhold til oppfinnelsen tilstrebede virkning, nemlig dan-nelsen av et kullstoffpartikkelsystem i på-strykningsf arven.

Hva angår de anorganiske fyllstoffer har det vist seg at det er hensiktsmessig å bruke stenkullmel og andre stoffer av krystallinsk beskaffenhet med liten indre overflate, som f. eks. kvartsmel, silicium-karbid osv. Disse gir i forbindelse med den sot 'henholdsvis det frie kullstoff som er suspendert i bekoppløsningen og som begge viser en meget stor overflate, en hetero-disperg fyllstoffblanding som har særlig gunstige egenskaper som følge av den trinnvise fordeling av partikkelstørrelsene. De ellers vanlige fyllstoffer, som f. eks. skifermel, asbestpulver osv., som for det meste har en stor indre overflate, er mindre egnet da de suger til seg for meget bindemiddel og av denne grunn gir påstrykningssjikt som har dårlig hefteevne og er sprø.

Eksempler :

1) 85 deler av normalt stenkulltjærebek med mykningspunkt 70° C i tungbenzol, som består av 55 deler bek og 45 deler tungbenzol, blandes intenst med 15 deler gassot, hvorved fåes en masse

med fløteliknende konsistens. Denne blandes i forholdet 2 deler bekoppløs-ning-sotblanding og 1 del finmalt sili-ciumkarbid. Mens siliciumkarfoidet hur-tig synker ned i normale stenkulltj ær e-bekoppløsninger, holder det seg i den nye oppløsning godt fordelt.

2a) 30 deler normalt stenkulltjærebek med et mykningspunkt på ca. 70° C (Kra-mer & Sarnow) blandes med 20 deler gjennomblåst spesialbek,. mykningspunkt ca. 130° C, som smeltes og derpå fortynnes.med 10 deler antracenolje og 40 deler tungbenzol. Når oppløsnings-midlet tilsettes, får blandingen en kor-net beskaffenhet slik at en derav frem-- stillet påført hinne blir ru og ujevn.

b) 20 deler gjennomblåst spesialbek, mykningspunkt 130° C, males til et fint

pulver og oppløses i en blandeinnret-ning i 5 deler amracenolje og 20 deler tungbenzol. Derved fåes en fast, fløte-liknende pasta. Dessuten smeltes 20 deler vanlig stenkulltjærebek, mykningspunkt 70° C, som i varmflytende tilstand blandes med 5 deler antracenolje og 25 deler tungbenzol. Derved fåes en homogen tjærebékoppløsning som etter påstrykningen danner en blank film. Begge bekoppløsninger blandes, hvorved fåes et fløteliknende, lett på-strykbart materiale.

c) 70 deler av blandingen av spesialtaek-oppløsning og stenkulltjærebekoppløs-ning i henhold til b) blandes med 30

deler finmalt kvartsmel. Dette gir et materiale som har fløteliknende konsistens og som selv etter lengere tids lagring, ikke viser tendens til bunnfall.

Claims (3)

1. Ikke-utfellende svartlakk og overtrekksmiddel bestående av stenkulltj ære-bekoppløsninger med anorganiske fyllstoffer, karakterisert ved at det som disperge-ringsmiddel for disse fyllstoffer inneholder sot eller sotlignende bestanddeler av de såkalte spesialbeker i slike mengder at deri ferdige blanding får tixotrope egenskaper og ved omrøring fløtelignende konsistens.

2. Svartlakk og overtrekksmiddel iføl-ge påstand 1, karakterisert ved at det inneholder spsialbeket i malt tilstand og be-handlet med oppløsningsmiddel på kold vei.

3. Svartlakk og overtrekksmiddel iføl-ge påstandene 1 og 2, karakterisert ved at det som fyllstoffer inneholder mineralske stenmel med bare liten overflate, altså krystallinsk materiale.