DE600579C - Lack - Google Patents

Description

• Lack Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Lacken aus Kunstharzen;, Celluloseestern, Lösungsmitteln und gegebenenfalls Naturharzen.
• Die zum überziehen von Metall oder Holz bisher benutzten Lacke gehörten hauptsächlich dem Typus an, der als wesentlichen Bestandteil ein trocknendes Öl enthält, das durch Trocknen an der Luft allmählich in einen zähen, gelatinösen und undurchdringlichen Film übergeht. Man hat auch schon vorgeschlagen, diese öllacke unter Zusatz von Phenolald:ehydharzen herzustellen, die man mit einem natürlichen Harz verschmolz, um sie öllöslich zu machen. Die mit derartigen Lacken hergestellten Anstriche trocknen ebenfalls durch Oxydation, und auch sie gehören demzufolge zu den langsam trocknenden Produkten. Seit einigen Jahren hat ein anderer Typus von Lacken ausgedehnte Anwendung gefunden, nämlich Lacke, die aus Nitrocellulose oder anderen Gelluloseestern und geeigneten. flüchtigen Lösungsmitteln hergestellt werden. Diese Lacke geben unmittelbar nach Verdampfen des Lösungsmittels einen homogener. trockenen Film, so daß bei ihrer Verwendung die bei Benutzung von Öllacken notwendigen großen Trocken- bzw. Lagerräume und das staubfreie Arbeiten überflüssig werden. Die Nitrocelluloselacka trocknen zwar schnell, doch sind sie den 0lfirnissen entschieden unterlegen hinsichtlich der Haftfestigkeit, Elastizität, der Durchlässigkeit für Wasser und Gase -und werden im klaren (mit Pigmenten nicht versetzten) Zustand von der Sonne schnell angegriffen. Infolge der Leichtlöslichkeit der Nitrocellu losefilme ist es ferner schwierig, eine zweite Lackschicht auf die erste aufzubringen, ohne die erste Schicht bis zu einem gewissen Grade zu zerstören. Gibt man anderseits den Gelluloselacken trocknende öle in solcher Menge zu, daß nicht oder fast nicht durchdringliche Filme entstehen, so wird dadurch die Eigentümlichkeit des schnellen Troclmens, der diese Lacke ihre Beliebtheit verdanken, ziemlich beseitigt. Deshalb kann man durch die Kombination von Ölen mit Cellulos:eestern kein Lackprodukt erhalten, das weder die Nachteile der Öllacke noch die der Celluloseesterlacke zeigt. Entweder liegt ein schnell trocknendes Produkt vor, -und dieses zeigt dann die soeben geschilderten Nachteü4 oder man behebt diese Nachteile durch Ölzusatz, wobei ,aber der Vorteil der schnellen Trocknung verlorengeht. Dies gilt auch für. den Fall, daß die verwendeten Öllacke unter Zusatz von öllöslichen Phenolaldehydbarzen hergestellt wurden. Man hat schließlich bereits vorgeschlagen, Lösungen von harzartigen Kondensationsprodukten aus Phenolen und Aldehyden in flüchtigen Lösungsmitteln Gelluloseester zuzusetzen, doch entsprachen die mit solchen Lösungen hergestellten Anstriche nicht den Anforderungen der Praxis hinsichtlich der Elastizität, Widerstandsfähigkeit und Haltbarkeit.
• Bekannt war also die Herstellung von Lacken, die außer freien fetten Ölen und gegebenenfalls in diesen gelösten Kunstharzen Zusätze von Celluloseestern enthalten. Derartige Lacke zeigen zwar die guten Eigenschaften der Öllacke, zugleich aber auch den Nachteil der Öllacke, nämlich eine unerwünscht lange Trocknungszeit, die zur Oxydation der Anstriche notwendig ist. Bekannt war ferner der Zusatz von Cellulosees.tern zu Lösungen von harzartigen Kondensationsprodukten, z. B. aus Phenolen und Formaldehyd, in flüchtigen Lösungsmitteln. Derartige Lacke trocknen zwar schnell, besitzen aber in keiner Hinsicht die bekannten guten Eigenschaften der Lackfilme, die mit freie fette Öle enthaltenden Lacken hergestellt werden.
• Es ist nun gefunden worden, daß man Lacke, welche die Eigenschaft der schnellen Trocknung, daneben "aber zugleich die wertvollen Eigenschaften der bekannten Öllacke zeigen, erhalten kann, wenn man Lösungen von Reaktionsprodukten, die aus Phenolen und fetten Ölen, wie z. B. Holzöl, sowie Formaldehyd oder ähnlichen härtend wirkenden aktive Methylengruppen enthaltenden Körpenn durch längere Zeit andauerndes Verkochen entstehen und die gegebenenfalls Kolophonium oder andere Naturharze enthalten können, Celluloseester, wie z. B. Gellulosenitrat, hinzufügt. Die Herstellung von Reaktionsprodukten aus Phenolen, fette. ölen und Formaldehyd ist an sich bekannt und erfolgt beispielsweise nach dem in der amerikanischen Patentschrift i 590 079 beschriebenen Verfahren. Nach dem letzteren wird ein harzartiges Kondensationsprodukt aus fetten Ölen, insbesondere Holzöl, und Phenol in Gegenwart eines Reaktionsvermittlers durch Erhitzen hergestellt. Hierbei entsteht aus dem Öl und dem Phenol eine Verbi;n.-dung, der man so viel eines aktive Methylengruppen enthaltenden Körpers, z. B. Formaldehyd, zusetzt, daß das Phenol gebunden wird, zusammen mit schwankenden Mengen eines phenolfreien Harzes, wie z. B. Kolophonium oder Kopal. Die Mischung wird so lange erhitzt, bis ein klares Produkt entsteht, das in Toluol, Xylol o. dgl. löslich ist. Der gelöste Stoff ist ein. harzartiges Kondensationsprodukt, in dem das Phenol mit dem fetten Öl und den Formaldehyd chemisch verbunden ist. Erfindungsgemäß werden nun den Lösungen der harzartigen Kondensationsprodukte aus Phenolen, fetten Ölen -und Formaldehyd Celluloseester, insbesondere Nitrocellulose, zugesetzt. Man - verwendet diese Zusätze vorteilhaft in geringen Mengen von etwa 5 bis io % der gesamten Trockensubstanz und nicht mehr als 2o %. Der Zusatz von Celluloseestern in dieser Menge verhindert bzw. behebt die Klebrigkeit der frischen Filme, wodurch die Trocknung beschleunigt -und ein harter Film erzielt wird. Man erhält demzufolge aus den Lösungen der harzartigen Phenol-Öl-Aldehyd-Kondensati,onsprodukte durch Zusatz von Nitrocellulose Produkte, die' hinsichtlich der TrockengesEhwindigkeit den Celluloseesterlacken vergleichbar sind, jedoch die wertvollen Eigenschaften von Ölfirnissen hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit gegen Sonnenlicht, Wasserundurchdringlichkeit usw. besitzen.
• Dieser Fortschritt war nicht vorauszusehen, obwohl es bekannt war, die Trocknungszeit von Lacken, die freie trocknende Öle enthalten, durch seinen Zusatz von Gelluloseestern herabzusetzen. In den Lösungen, denen gemäß der Erfindung Gelluloseester zugesetzt werden, sind aber die lufttrocknenden fetten Öle in chemisch gebundenem Zustand in Form von harzartigen Kondensationsproduktep. enthalten. Zwischen einem lufttrocknenden fetten Öl und einem aus diesem durch chemische Einwirkung von Phenol und Formaldehyd erhaltenen harzartigen Umwandlungsprodukt besteht chemisch ein solcher Abstand und lein so weitgehender Unterschied, wie z. B. zwischen dem Phenol und dem harzartigen Kondensationsprodukt oder dem Formaldehyd und dem Kondensationsprodukt. Auf Grund des: Verhaltens von Phenol oder Formaldehyd kann man nicht voraussagen, wie man das aus Öl, Phenol und Formaldehyd erhaltene Harz bzw. dessen Lösung in bestimmter Weise beeinflussen kann, und das gleiche gilt auch für den dritten Baustein des Harzmoleküls, nämlich für das fette Öl. Der Einfluß der erfindungsgemäß verwendeten Gelluloseester war aber nicht nur nicht vorauszusehen, sondern auch außerordentlich überraschend. Es ist überraschend, daß man durch Zusatz von Gelluloseestern zu den Lösungen des harzartigen Kondensationsproduktes, also eines Stoffes, der sich von lufttrocknenden fetten Ölen in seinen physikalischen und chemischen Eigenschaften und in seinem Verhalten gegenüber thermischen und anderen physikalischen Einflüssen und ebenso gegenüber chemischen Einflüssen weitgehend unterscheidet und mit den Ölen überhaupt keine Ähnlichkeit mehr hat, die geschilderten Verbesserungen bzw,. Fortschritte erzielen kann. Beispiel i Es hat sich als vorteilhaft -erwiesen, . die Celluloseester einerseits und die Phenol-Öl- Aldehyd-Harze anderseits für sich zu lösen und die getrennt hergestellten Lösungen zu vereinigen. Man löst z. B. 45 Gewichtsteile eines harzartigen Kondensationsproduktes- aus Phenol, Holzöl und Formaldehyd in 55 Teilen Toluol, ferner 1o Gewichtsteile Nitrocellulose von niedriger Viskosität in .4o Teilen Butylacetat und 5o Teilen Butylalkohol. Die beiden Lösungen werden vereinigt. Man kann auch andere Lösungsmittel benutzen, doch muß man so vorgehen, daß genügend Lösungsmittel für Nitrocellulose vorhanden ist, um Ausscheidungen zu vermeiden, und daß aus der Mischung ein klarer und homogener Film entsteht. Es ist sehr zweckmäßig, die beschriebenen Lacke vor der Benutzung einige Tage .altern zu lassen, da sonst in den- erzeugten Filmen Trübungen erscheinen können. Man kann die Trübung auch in anderer Weise vermeiden, z. B. durch Zusatz von r bis 2 0,10 Butylphthalat oder anderer geeigneter und für diesen Zweck in der Lackindustrie bekannter Mittel. Beispiel z Man löst ¢5 Gewichtsteile des in der amerikanischen Patentschrift i 590 079 beschriebenen harzartigen Kondensationsproduktes in 55 Teilen Toluol, ferner 7,5 Gewichtsteile Nitrocellulose in .1o Teilen Butylacetat und 5o Teilen Butylalkohol. Die beiden Lösungen werden vereinigt. Beis.pi@el 3 Man verfährt wie in Beispiel t, verwendet jedoch anstatt Nitrocellulose ro Teile Acetylcellulose, die man in geeigneten Mengen von Lösungsmitteln für Acetylcellulose löst und mit der Lösung des Phenol-Öl-Aldehyd-Harzproduktes vereinigt. Beispiel q. Man verfährt wie in Beispiel i und setzt der erhaltenen Lösung des Phenolharzes und der Nitrocellulose 2o Teile Kolophonium hinzu.
• Eine weitere überraschende Wirkung, die durch den Zusatz von Celluloseestern zu den beschriebenen Lacken hervorgerufen wird, besteht in dem Aussehen der Überzüge. Die bekannten Lösungen der Phenol-Öl-Aldehyd-Harze geben blanke und glänzende Schichten, die für die meisten Zwecke ein Polieren oder Abtönen verlangen. Der Zusatz der Celluloseester beseitigt die Blankheit und verleiht den Cberzügen ein atlasähnliches, gefälliges Aussehen, ohne die charakteristische Stumpfheit zu erzeugen, die Lacke mit einem hohen Gehalt .an Nitrocellulose zeigen. Ein weiterer Vorteil besteht in der Widerstandsfähigkeit gegenüber den Lösungsmitteln, die man bei schnell trocknenden Lacken und Firnissen gewöhnlich verwendet, so daß die Anstriche überstrichen werden können, ohne ,auf die darunterliegenden Schichten schädlich einzuwirken. Man kann infolgedessen dauerhafte Filme in jeder gewünschten Dicke herstellen. Die Filme zeigen ferner Biegsamkeit und Zähigkeit in einem solchen Grade, daß :ein Zusatz an Weichmachungsmitt.eln nicht nötig -ist.
• Die beschriebenen Lacke können in klarer, flüssiger Form oder als Träger für Pigmente, Farben usw. verwendet werden. Sie sind in erster Linie für Überzüge bestimmt, doch können sie ,auch für andere Zwecke vorteilhaft verwendet werden, z. B. als Bindemittel bei der Herstellung von geschichteten Platten oder Preßmischungen. An Stelle von Nitrocellulose kann man auch andere Celluloseverbindungen, wie z. B. Benzylcellulose, Celluloseacetat, Celluloseformiat u. dgl., verwenden.

Claims (1)

1. PATRNTANSPRUCI3: Lack, dadurch gekennzeichnet, daß er als wesentliche Bestandteile Lösungsmittel bzw. deren Gemische, Celluloseester, wie z. B. Cellulosenitrat, und Reaktionsprodukte enthält, die aus Phenalen und fetten Ölen" wie z. B. Holzöl, sowie Formaldehyd oder ähnlichen härtend wirkenden, aktive Methylengruppen enthaltenden Körpern durch längere Zeit andauerndes Verkochen entstehen, sowie gegebenenfalls Kolophonium oder andere Naturharze.