CH222805A

CH222805A - Verfahren zur Herstellung einer zur Bildung von in organischen Lösungsmitteln unlöslichen Gegenständen und Lackschichten verwendbaren Masse.

Info

Publication number: CH222805A
Authority: CH
Inventors: Chemische Fabrik G M B Kasika
Original assignee: Kasika Chem Fab G M B H
Priority date: 1939-12-23
Filing date: 1941-05-02
Publication date: 1942-08-15

Description

Verfahren zur Herstellung einer zur Eildung von in organischen Lösungsmitteln unlöslichen Gegenständen und Lackschichten verwendbaren Nasse. Es ist bekannt, dass man durch Konden sation von Aldehyden mit Phenolen und Ami nen zu Produkten gelangt, die je nach dem Kondensationsgrad mehr oder minder starke harzartige Eigenschaften aufweisen.

Der artige Kondensationsprodukte aus Aminen, Aldehyden und Phenolen sind wiederholt be schrieben wurden. und sind speziell für die Verwendung als Gerbstoffe, Waschmittel, Fixierungsmittel für Farbstoffe, Schlichte mittel in der Textilindustrie und auch als Lackbindemittel empfohlen worden. Als Lackbindemittel haben diese Produkte bis jetzt jedoch keine grössere Bedeutung erlangt, was zum Teil darauf zurückzuführen ist, dass die Produkte stark wasserempfindlich, zum Teil sogar leicht wasserlöslich sind.

Auch in Kombination mit andern Lackrohstoffen trat diese Eigenschaft so stark hervor, dass eine Verwendung nicht aussichtsreich erschien und gegenüber den bisher benutzten Phenol formaldehydharzen keine Verbesserung ergab.

Nach vorliegender Erfindung ist es nun mehr gelungen, durch Vermischung eines der vorstehend genannten Kondensationsprodukte m * it Nitrocellulose eine Masse mit neuartig-en Eigenschaften herzustellen, die dieselbe äusserst wertvoll erscheinen lassen.

Es hat sich nämlich gezeigt, dass durch diese Ver mischung eine Masse erhalten wird, die zur Herstellung von in organischen Lösungsmit- teln sowohl in der Kälte als auch in der Wärme unlöslichen Gegenständen und Lack schichten verwendbar ist, wobei es gleich gültig ist, ob die Vereinigung der vorstehend genannten Kondensationsprodukte mit der Nitrocsllulose in der Kälte oder in der Wärme erfolgt.

Zwecks Herstellung der neuen Masse kann zum Beispiel wie folgt vorgegangen werden: Zwecks Herstellung des Kondensations- produktes aus Phenol, Aldehyd und Amin kondensiert man Gemische aus 1 Mol Phenol und mindestens 0,5 Mol Amin mit mindestens 1,5 Mol Aldehyd bei 20 bis100', wobei es gleichgültig ist,

ob man alle genannten "Kom ponenten gemeinsam kondensiert oder ob man stufenweise erst das Phenolformaldehydkon- densat oder das A,minformaldehydkondensat herstellt und anschliessend durch Zugabe von Amin bezw. Phenol und eventuell weiteren Aldehyden die Endstufe der Kondensation zu 3rzielen sucht. Es ist auch gleichgültig, ob man zur Kondensation die lösungsmittel- freien Komponenten verwendet oder ob man die Lösung in wässrigen, bezw. alkoholischen oder andern Medien vornimmt.

Die Konden sation wird vorzugsweise möglichst weit ge trieben, jedoch soll das entstehende Produkt gut löslich in organischen Lösungsmitteln bleiben. Normalerweise ist eine Wärmezufüh rung während der Kondensation unnötig, jedoch kann man bei geringen Aldehydmen- gen oder bei schwer kondensierbaren Aminen. Phenolen oder auch Aldehyden längere Zeit erhitzen.

Anschliessend werden die Harze in be kannter Weise von flüchtigen Bestandteilen befreit. Ferner ist es möglich, diese Konden sationsprodukte durch Zugabe von Carbon- säuren, wie Harz-, Fett- oder Phthalsäure usw. in bestimmter Richtung wunschgemäss zu modifizieren.

Als geeignete Amine seien unter anderen genannt: Äthylendiamin, Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, A thylamino-N-Piperazin, ss"6'-Diaminoäthyläther, l,ss-Diaminoisopro- pylalkohol, 1,2-Diphenyläthylendiamin usw., wobei die Aminogruppen teilweise acyliert sein können.

Die Amine können auch ausser dem noch andere Substituenten, wie Carboxyl- gruppen, Halogene, tertiäre Aminogruppen, Hydroxyl- und Schwefelgruppen besitzen.

Als geeignete Aldehyde seien unter ande ren genannt: Forma7,dehyd, Aeetaldehyd, Crotonaldehyd, Benzaldehyd.

Als geeignete Phenole seien unter ande ren genannt: Phenol selbst, Kresole, Dioxy- benzole, Naphthole und deren einfach substi tuierte Derivate.

Bei Vermischung vorstehend beschriebe ner Kondensationsprodukte mit Nitrozellulose in fester oder in gelöster Form entsteht eine plastische bezw. filmbildende Masse, die in allen organischen Lösungsmitteln in der Hitze und in der Kälte praktisch unlöslich ist.

Dabei ist zweckmässig die Zusatzmenge an Nitrocellulose je nach Kondensationsgrad und Zusammensetzung des harzartigen Kon densationsproduktes derart zu bemessen, dass sich für die entstehende Masse in bezug auf 1inlöslichkeit gegenüber den Lösungsmitteln für die zur Vermischung verwendeten Be standteile tunlichst optimale Eigenschaften ergeben.

Die so erhaltene Kunstmasse besitzt aber zugleich auch noch den Vorteil, dass sie die hervorragenden lacktechnischen Eigenschaf ten der Nitrocellulose mit den bekannten Vorzügen der hitzehärtbaren Phenolform- aldehydresole vereinigt. Man erhält zum Bei spiel durch Auftragen der Masse auf Gegen stände Filme, die in der Haftfestigkeit den Nitrocellulosefilmen wesentlich überlegen sind und die Härte von eingebrannten Phenolform- aldehydharzen aufweisen.

Das Unterschiedliche der erhaltenen Kunstmasse gegenüber den temperaturhärten- den Plienolformaldehydharzen besteht jedoch darin, dass zum Beispiel die mittels der Masse erhaltenen Filme bei Zimmertemperatur ohne jede Zufügung von Wärme entstehen. Gegen über den kalthärtenden Phenolformaldehyd- harzen anderseits weist die neue 'Kunstmasse den Vorteil auf, dass sie zur Härtung keine korrosionsfördernde Katalysatoren benötigt.

Die gemäss dem vorstehend beschriebenen Verfahren erhaltene Kunstmasse ermöglicht unter anderem die Herstellung von in orga nischen Lösungsmitteln unlöslichen Anstrich filmen auf sperrigen Teilen bezw. Behältern. Bisher konnten unlösliche Merzüge auf der artiger Unterlage nur durch Verwendung von hitzehärtbaren Resolharzen erzielt werden, wobei die Harze mehrere Stunden bei einer Temperatur von 140 bis 160 eingebrannt werden.

Es ist sicher, dass die Verwendung von Materialien, die bei Zimmertemperatur den gleichen Endeffekt ergeben, viel vorteil hafter ist. Bei der Herstellung des für -die Mischung mit der Nitrocellulose verwendeten Konden- sationsproduktes kann, ausser dem Phenol, Aldehyd und Amin, auch noch eine geringe Menge eines Amids als Zusatz Verwendung finden,

ohne dass durch diese geringfügige Beimengung von Amid die härtende Wirkung bei der Verarbeitung des Kondensationspro- äuktes mit der Nitrocellulose aufgehoben wird.

Beispiel l: Eine Mischung von 45,4,g Äthylendiamin- hydrat und 54,6 g Phenol wird unter mässiger Aussenkühlung mit 130 cm? einer Formalde- hydlösung (42 g in 100 .em3) versetzt. Hierbei wird so viel Alkohol oder anderes Lösungs mittel zugefügt, dass die Lösung klar bleibt. Nach 1/2stündigem Erhitzen unter Rückfluss wird das Harz im Vakuum vom Lösungsmit tel befreit.

Das nahezu farblose Harz wird im Verhältnis 2 : 1 in Alkohol gelöst.

Gibt man 100, Teile vorstehend beschrie bener Harzlösung zu 300 Teilen Nitrolack aus
EMI0003.0027

21 <SEP> Teile <SEP> Wolle
<tb> 10 <SEP> " <SEP> Butanol
<tb> 15 <SEP> " <SEP> Butylacetat
<tb> 5 <SEP> " <SEP> Athylglykol
<tb> 2 <SEP> Sipalin <SEP> M. <SEP> 0. <SEP> M.
<tb> 25 <SEP> Sprit
<tb> 22 <SEP> Essigester so erhält man einen streich-, spritz- oder tauchfähigen Lack, der schon wenige Tage nach dem Aufbringen auf dem Untergrund eine Lackschicht ergibt, die in fast allen or ganischen Lösungsmitteln unlöslich ist.

Beispiel 2: Die in Beispiel 1 genannte Phenol- Äthylendiaminmischung wird unter Zusatz von Alkohol mit 115 cm' Formaldehydlösung versetzt. Die Mischung wird 1/4 Stunde am Rückflusskühder erhitzt. Das Lösungsmittel und Wasser werden bei normalem Druck ab destilliert und dann noch 15 Minuten auf 130' erhitzt.

Dieses Harz wurde, in Alkohol gelöst. zu einem Nitrolack zugegeben. wobei das Verhältnis von Harz zu Nitrocellulose 1:0,6 betrug. Die auf Holz, Metall oder Papier aufge tragene Lackschicht ist schon nach kürzerer Zeit lösungsmittelbeständig wie im Beispiel 1. Der nicht verbrauchte Lack erstarrt nach einiger Zeit zu einer porösen Masse, aus der sich das Lösungsmittel mit der Hand aus drücken lässt.

Beispiel 3: 47,5 g Phenol und 53 g Diäthylentriamin werden mit 79 cm' Formalldehydlösung (42 g in 100 cm') kondensiert, bei normalem Druck von Wasser und Alkohol befreit und nach beende ter Entwässerung noch 20 Minuten auf 1301 erhitzt.

40 g Harz wurden in 55 g Alkohol und 10 g Butylacetat gelöst und mit dieser Lö sung 35 g Eisenogydpigment angerieben. Hierzu o-ibt man eine Lösung von 18 g Nitro- cellulose in 10g Butanol, 25g Essigester, 5 .g Äthylglykol, 2 g Sipalin M. 0. M., und zwar am besten erstkurz vor dem Gebrauch.

Mit dieser Mischung gespritzte Eisenbleche besitzen eine Lackschicht, die durch Lösungs- mittel nicht angegriffen wird. Elastischere Filme erhält man., wenn man das Harz mit Fettsäure modifiziert. Beispiel 36g Nitrocellulose wird mit etwas Aceton befeuchtet und unter Erwärmung mit 40 g Harz des Beispiels 3 gut durchgeknetet. Aus dieser Masse, der man noch Pigmente, Säge späne oder Asbest zusetzen kann, kann man lösungsmittelbeständige Gefässe und derglei chen formen.

Beispiel 5: Beispiel 3 wurde so abgeändert, dass man zunächst das Amin mit dem Formaldehyd unter Kühlung kondensierte und dann nach Zusatz des Phenols längere Zeit erhitzte. Das entstehende Produkt entspricht ungefähr dem im Beispiel 3 angeführten Harz und ergibt mit Nitrocelluloselack gemischt, Lacke von der gleichen Eigenschaft.

jedoch mit 110 cm' Formaldehydlösung. Mit diesem Harz wurde folgender Lack versetzt:
EMI0004.0003

10 <SEP> Teile <SEP> Aluminiumbronze
<tb> 25 <SEP> " <SEP> fl,ss'-Diaminoäthyläther Phenol-Harz
<tb> 16 <SEP> " <SEP> Nitrocellulose
<tb> 35 <SEP> " <SEP> Alkohol
<tb> 5 <SEP> " <SEP> Butanol
<tb> 2() <SEP> " <SEP> Toluol
<tb> 3 <SEP> " <SEP> Äthylglykol
<tb> 20 <SEP> " <SEP> Essigester
<tb> 9 <SEP> " <SEP> Butylacetat
<tb> 3 <SEP> " <SEP> Adronolacetat
<tb> 10 <SEP> Sipalin
<tb> 1. <SEP> " <SEP> Clophen <SEP> A <SEP> 60
<tb> 2 <SEP> Cyclanonharz Beispiel 7:

51g m-Kresol und 59 g Diäthylentriamin wurde wie in Beispiel 3 mit 74 cm' Form aldehyd kondensiert und entwässert. Um einen Lack zu erzeugen, der einen unlöslichen Film ergibt, wurde der Ansatz so gewählt, dass auf 1 Teil Harz 0,5 Teile Nitrocellulose kommen.

Beispiel 8: Das in Beispiel 3 angeführte Phenol- Amingemisch wurde unter Zugabe von Al kohol mit 77,5 g Crotonaldehyd kondensiert., wobei etwas gekühlt wird. Nach beendeter Kondensation wird 1/., Stunde unter Rückfluss erhitzt. Das entstandene Harz wurde im Va kuum entwässert und anschliessend 1/,, Stunde auf100 erhitzt.

Mit diesem Harz angesetzte Lacke, bei denen das Verhältnis von Nitro- cellulose zu Harz wie 0,8 zu 1 war, ergaben sehr beständige, allerdings etwas dunkle Ilberzüge auf Metall.

Claims

PATENTANSPRUCI-I Verfahren zur Herstellung einer zur Bil dung von in organischen Lösungsmitteln un löslichen Gegenständen und Lackschichten verwendbaren Masse, dadurch gekennzeich uet, dass ein Kondensationsprodukt, das unter Verwendung eines Phenols, eines Amins und eines Aldehyds hergestellt wurde und das mindestens die gleichen Molmengen an Al dehyd wie an Phenol und Amin enthält, mit Nitrocellulose vermischt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine der zur Herstellung des Gemisches von Kon densationsprodukt und Nitroeellulose dienen den Komponenten in gelöstem Zustand ver wendet wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das Kondensationsprodukt als auch die Nitrocellulose gelöst miteinander vermischt werden. 3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Nitrocellulose in gelöster Form verwendet und das Kondensationsprodukt mit dieser Lösung mischt. 4.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man die Nitro- cellulose und das Kondensationsprodukt in fester Form miteinander mischt. 5. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man der Mischung von Kondensationsprodukt und Nitrocel2,u- lose Pigmente zusetzt. 6. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man der Mischung von Kondensationsprodukt und Nitrooellu- lose Füllstoffe zusetzt. 7.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man der Mischung von Kondensationsprodukt und Nitrocellulose noch andere Filmbildner zusetzt. B. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man der Mischung von Kondensationsprodukt und Nitrocellulose Weichmacher zusetzt.