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Verfahren zur Herstellung von Lacken, Imprägnierungen und Klebstoffen
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, nach welchem es möglich ist, Alkydharze oder Polyesterharze, die normalerweise nicht in Wasser löslich sind, mit Wasser mischbar zu machen, ohne ihre Struktur chemisch zu verändern. Die Verwendung von Wasser als Lösungsmittel bietet grosse Vorteile, weil es unbrennbar und physiologisch völlig indifferent ist.
Alkydharze sind vielseitig verwendbare Kondensationsharze, die in der Hauptsache zur Herstellung von Lacken und Imprägnierungen dienen und in Form von Lösungen in organischen Lösungsmitteln z. B. in solchen Fällen verarbeitet werden, in denen Lacküberzüge oder Imprägnierungen auf Metallen, Holz, Papieren, Textilien od. dgl. hergestellt werden. Nach dem Aufbringen solcher Harzlösungen auf die Unterlage verdunsten die Lösungsmittel, und es hinterbleibt ein Kunstharzfilm, der gegebenenfalls noch einer Wärmehärtung unterworfen wird. Zum Lösen solcher Alkydharze können alle geeigneten organischen Lösungsmittel oder Gemische mehrerer Lösungsmittel verwendet werden. Die Auswahl richtet sich lediglich nach ihrem Lösevermögen und den gegebenen Verarbeitungsbedingungen.
Nur in wenigen Spezialfällen sollen gewisse Lösungsmittel, wie z. B. Styrol u. a. monomere Vinylverbindungen nicht verdunsten, sondern durch Mischpolymerisation mit dem betreffenden Kunstharz an der Fimbildung teilnehmen.
Alle unter Verwendung von organischen Lösungsmitteln hergestellten Kunstharzlösungen haben den Nachteil der leichten Brennbarkeit oder gar der Explosivität. Sie dürfen nur verarbeitet werden unter Beachtung besonderer Brandschutz- und Sicherheits-Vorschriften. Durch das Abdunsten von mitunter physiologisch bedenklichen Lösungsmitteln sind gesundheitliche Gefahren für den Verarbeitenden nicht ausgeschlossen. Aus diesen Gründen hat es nicht an Versuchen gefehlt, die organischen Lösungsmittel ganz oder teilweise durch das unbrennbare und gesundheitlich unbedenkliche Wasser zu ersetzen.
So sind bereits andere Kunstharze, die nicht zur Gruppe der Alkydharze gehören, als wasserlöslich bekannt. Dazu gehören z. B. der zahlreiche hydrophile Hydroxylgruppen enthaltende Polyvinylalkohol, ferner Amino-Formaldehydharze oder Phenol-Formaldehydharze niedrigen Kondensationsgrades. Stark saure Kunstharze, wie z. B. Carboxyalkylcellulosen, werden durch Neutralisation mit Alkalien ebenfalls wasserlöslich. Naturharze, wie z. B. Schellack, Kopal u. a. enthalten hochmolekulare Säuren und sind daher gleichfalls in Form ihrer Salze mit Wasser mischbar. Alle diese beschriebenen wasserlöslichen Harze sind zur Herstellung von hochwertigen Lacküberzügen ungeeignet und dafür praktisch nur von untergeordneter Bedeutung.
Es sind auch schon Verfahren beschrieben worden, nach denen Kunstharze für Anstrichzwecke mit Hilfe von Emulgatoren zu wässerigen Emulsionen verarbeitet werden können. Solche Emulsionen sind zwar mit Wasser verdünnbar, aber es handelt sich bei ihnen nicht um klare, durchsichtige Lösungen, sondern um milchig trübe Dispersionen, in denen das Kunstharz in Wasser, in Tröpfchenform fein verteilt, in der Schwebe gehalten wird. Der Nachteil einer solchen Emulsion liegt darin, dass ihre Lagerstabilität nur begrenzt ist. Emulsionen haben leicht die Neigung, sich im flüssigen Zustand zu trennen. Ausserdem ist die Filmoberfläche einer aufgetrockneten Emulsion in ihren technologischen Eigenschaften, z. B. Verlauf, Glanz und Schaumbildung, schlechter als eine solche, die aus einer klaren Harzlösung entstanden ist.
Als Emulgatoren hat man Stoffe wie Kasein, Seifen, Wachsseife, Gelatine, Aluminiumstearat und Eiweissverbindungen u. a. vorgeschlagen.
Polyesterharze und Alkydharze, die durch Veresterung von Polycarbonsäuren mit Polyalkoholen erhalten werden und vielfach noch mit Fettsäuren modifiziert sind, enthalten stets noch unveresterte Carboxylgruppen, die dem Harz einen sauren Charakter verleihen. Der Säuregrad solcher Harze wird durch die Säurezahl ausgedrückt, deren Höhe von den Veresterungsbedingungen abhängt. Diese Harze sind in saurem Zustand überhaupt nicht mit Wasser verdünnbar. Es kann eine gwisse Wassermischbarkeit erreicht werden, wenn genügend saure Gruppen vorhanden sind und diese neutralisiert werden. Dazu ist nach den bisher bekannten Verfahren eine Mindestacidität der Harze unbedingt notwendig, d. h. ihre Säurezahl muss höher sein als 40. Im allgemeinen liegt sie über 100.
Ausser der hohen Säurezahl sind diese Harze grundsätzlich durch eine auffallend hohe Hydroxylzahl-entsprechend einer auffallend niedrigen
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Hydroxyläquivalentzahl - charakterisiert. Der Gehalt eines Harzes an freien Hydroxylgruppen wird entweder meist durch die Angabe der Hydroxylzahl (definiert durch die Anzahl von mg KOH, die not- wendig ist, um die von l g eines Stoffes bei der Acetylierung verbrauchte Essigsäure zu neutralisieren) oder der Hydroxyläquivalentzahl (definiert als Gramm Harz, in dem 1 Gramm-Mol Hydroxylgruppen enthalten ist) festgestellt. Die Hydroxylzahl steht in einem reziproken Verhältnis zur Hydroxyläquivalent- zahl. Einer hohen Hydroxylzahl entspricht demnach eine niedrige Hydroxyläquivalentzahl.
Zur Neutralisation der Carboxylgruppen verwendet man neben anorganischen Alkalien auch Ammoniak oder Amine. Nach verschiedenen Verfahren hat man die Neutralisation dieser Alkydharze so vorgenom- men, dass sie sofort in der letzten Phase ihres Herstellungsprozesses bei höheren Temperaturen mit einer heissen wässerigen Ammoniaklösung versetzt wurden. Dabei entstanden nach dem Abkühlen wässerige
Emulsionen und bei genügend hoher Säurezahl des Alkydharzes bisweilen auch Lösungen, die man z. B. als Imprägniermittel für Papier vorgeschlagen hat. Nach andern Verfahren hat man das Neutralisieren des fertigen, sauren Alkydharzes erst dann vorgenommen, wenn es mit Wasser vermischt werden sollte.
Für lacktechnische Zwecke sind solche Harze wegen der hohen Säure- und Hydroxylzahl als Selbstbinde- mittel wenig geeignet. Die technologischen Eigenschaften der daraus erhaltenen Filme sind hinsichtlich ihrer Wasserbeständigkeit und Wetterfestigkeit solchen Filmen, die aus üblicherweise verwendeten Alkyd- harzen mit niedriger Säurezahl entstehen, deutlich unterlegen.
Aus diesem Grunde hat man bisher solche Alkydharze, die eine Säurezahl von über 40 und eine Hy- droxyläquivalentzahl von 150 bis 250, entsprechend einer Hydroxylzahl von 225 bis 375, haben und die durch Neutralisation mit Ammoniak oder Aminen in Wasser löslich gemacht worden sind, nur als weich- machenden Bestandteil und nur in Kombinationen mit anderen wasserlöslichen, dem ausgehärteten Film
Härte gebenden Kunstharzen, besonders Phenol- und Aminoharzen, in Einbrennlacken zugesetzt. Damit diese Weichharze durch gegenseitige Vernetzung in den aushärtenden Kunstharzfilm chemisch eingebaut werden, sind in der Regel längere Einbrennzeiten und über 1000 C liegende Einbrenntemperaturen erforder- lich. Auch hat man solchen Kombinationen bestimmte Mengen organischer Lösungsmittel, wie z. B.
Butanol u. a. zugesetzt.
Bekanntlich werden zur Herstellung hochwertiger Anstrichmittel, wie sie für langlebige Maschinen- lackierungen oder für scharfen Beanspruchungen unterworfenen Kraftfahrzeuglackierungen erforderlich sind, vorwiegend nur solche Alkydharze eingesetzt, die eine niedrige Säurezahl und eine niedrige Hydroxyl- zahl bzw. eine hohe Hydroxyläquivalentzahl besitzen. Diese gebräuchlichen Lackharze konnten bisher nur in organischen Lösungsmitteln gelöst und in dieser Form zu Lacken, Lackfarben u. dgl. verarbeitet werden. Bestenfalls gelang es noch, die schon erwähnten wässerigen Emulsionen mit ihren bekannten, bereits beschriebenen Nachteilen daraus herzustellen. Es war bisher nicht gelungen, solche Alkydharze derartig in Lösung zu bringen, dass sie mit Wasser zu klaren Lösungen weiterverdünnt werden konten.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass es auch möglich ist, aus Alkydharzen oder Polyesterharzen mit niedriger Säurezahl von weniger als 30 und einer Hydroxylzahl unter 120, entsprechend einer Hydroxyläquivalentzahl von mehr als 460, und unter Verwendung von Wasser als Verdünnungsmittel, klare, blanke Harzlösungen herzustellen, deren anwendungstechnische Eigenschaften nicht von denen der Harzlösungen in rein organischen Lösungsmitteln abweichen. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren ist die Auswahl an geeigneten Alkydharzen oder Polyesterharzen gross. Man kann sie genauso treffen, als wenn man einen Lack der herkömmlichen Art unter ausschliesslicher Verwendung von organischen Lösungsmitteln herstellen will. Allein die lacktechnischen Eigenschaften der auszuwählenden Alkydharze sind ausschlaggebend.
Bekanntlich sind Alkydharze Polykondensationsprodukte aus Polyalkoholen einerseits und Polycarbonsäuren anderseits. Als Polyalkohole werden vor allem Glycerin, Pentaerythrit, Trimethylolpropan, aber darüber hinaus noch zahlreiche andere, zum Teil abgewandelte Verbindungen angewandt. Als Polycarbonsäure wird in erster Linie Phthalsäure oder ihr Anhydrid benutzt. Es können aber auch Isophthalsäure und Terephthalsäure, Maleinsäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure sowie deren Derivate, ferner Zitronensäure, Aconitsäure und viele ähnliche Verbindungen benutzt werden. Die Alkydharze sind meistens modifiziert durch den Einbau von gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren, wie z. B. Leinöl-, Rizinusöl-, Rizinenöl-, Kokosnussöl-, Erdnussöl-, Holzöl-, Oiticicaöl-, Baumwollsaatölfettsäuren usw.
Auch der Einbau von Kolophonium und Copalharzsäuren in das Alkydharzmolekül ist möglich. Auf diese Weise lässt sich eine Vielzahl von möglichen Alkydharzen herstellen. Das beanspruchte Verfahren befasst sich mit allen hierunter fallenden Harzen mit einer Säurezahl von weniger als 30 und einer Hydroxylzahl von unter 120, entsprechend einer Hydroxyläquivalentzahl von mehr als 460.
Es war nicht zu erwarten, dass die üblicherweise zur Herstellung von luft-und ofentrocknenden Lacken benutzten Alkydharze mit niedriger Säurezahl und niedriger Hydroxylzahl ohne chemische Veränderung ihrer Struktur zu Lacken verarbeitet werden können, die mit Wasser derartig verdünnbar sind, dass klare Lösungen und keine trüben, milchigen Emulsionen entstehen. So lassen sich nach dem erfindunggemässen Verfahren wasserhaltige Alkydharzlösungen herstellen, die die gleiche Anwendungsbreite besitzen wie Alkydharzlösungen in organischen Lösungsmitteln. Die bisher bekannten wasserlöslichen Alkydharze weichen in ihrer Struktur von den üblicherweise verwendeten Alkydharzen ab, sei es, dass ihre Säurezahl übermässig hoch ist oder sei es, dass wasserlöslichmachende Gruppen chemisch in das Harzmolekül eingebaut sind.
Bevor solche chemisch abgewandelte Harze in der Praxis verwendet werden können,
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müssen erst ihre technologischen Eigenschaften durch langwierige, zeitraubende Prüfungen ermittelt werden. Das ist nach dem erfindungsgemässen Verfahren nicht erforderlich. Als bewährt bekannte und bereits verwendete, übliche Alkydharze können ohne weitere zusätzliche Prüfung eingesetzt werden. Sie verändern auch in der wässerigen Lösung nicht ihre bereits bekannten, guten technologischen Eigenschaften, weil der aus der wässerigen Lösung entstandene Lackfilm der gleiche ist, wie der unter Verwendung organischer Lösungsmittel entstandene Film.
Somit können solche Alkydharze, die eine Säurezahl von weniger als 30, aber vorzugsweise von mehr als 15 und eine Hydroxylzahl von unter 120, aber vorzugsweise von mehr als 50, entsprechend einer Hydroxyläquivalentzahl von über 460, aber vorzugsweise unter 1200, besitzen, nunmehr auch in wasserhaltigen Lacken zur Herstellung erstklassiger luft- oder ofentrocknender Lacke, Lackfarben od. dgl. benutzt werden. Solchen erfindungsgemäss hergestellten wasserhaltigen Alkydharzlösungen können gegebenenfalls aber auch andere Harze, wie z. B. wasserlösliche Phenol-, Kresol-, Harnstoff-, Thioharnstoff-, Melamin- oder andere Aminoharze oder Mischungen davon zugemischt werden, sofern diese Harze mit den wasserhaltigen Alkydharzlösungen verträglich sind. Auf diese Weise kann man gut füllende, körperreiche Einbrennlacke erhalten.
Um lufttrocknende Lacke zu erhalten, werden zweckmässigerweise Schwermetallsalze, wie z. B. Cobalt, Mangan, Blei in Form von wasserlöslichen Verbindungen zugesetzt.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Lacke erweitern das Einsatzgebiet von wasserverdünnbaren Lacken beträchtlich und stellen somit eine Bereicherung der Technik dar.
Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die verwendeten Alkydharze in ihrer Struktur chemisch nicht verändert werden müssen, um die Wassermischbarkeit herbeizuführen. Vielmehr beruht das Verfahren auf der Ausnutzung intermolekular wirksamer, physikalischer Kräfte zwischen den Molekülen des neutralisierten Alkydharzes und den Molekülen polarer, vorzugsweise flüchtiger, amphiphiler Verbindungen, die durch den Besitz von mindestens einer freien Hydroxylgruppe und gegebenenfalls mindestens einer hydrophilen Ätherbrücke charakterisiert sind. Dabei können sich intermediäre Addukte bilden, die je nach der Art der amphiphilen Verbindung und gegebenenfalls unter Zusatz geeigneter organischer Lösungsmittel mit Wasser mischbar sind.
Die Adduktbildung ist völlig reversibel. Es ist auch möglich, die Addukte durch Einwirkung höherer Temperaturen beschleunigt in ihre Bestandteile zu zerlegen. Dabei verdampfen die flüchtigen amphiphilen Verbindungen und die gegebenenfalls mitverwendeten organischen Lösungsmittel, sowie das als Verdünnungsmittel verwendete Wasser, und es bleibt in dem Lackfilm das Alkydharz praktisch in der gleichen Beschaffenheit zurück wie bei der alleinigen Verwendung von organischen Lösungsmitteln.
Die verwendbaren vorwiegend amphiphilen Verbindungen müssen mindestens eine freie Hydroxyl-
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tischer, substituierter aromatischer, gemischt aromatisch aliphatischer, cycloaliphatischer Rest oder eine Hydroxyalkyl-, Hydroxyarylgruppe bedeutet.
Einzelne Verbindungen dieser Stoffklässe wurden bereits als Lösungsvermittler zur Herstellung von wasservermischbaren Lösungen von z. B. ätherischen Ölen benutzt. In keinem Fall gelang es jedoch bisher, unter Ausnutzung der lösungsvetmittelnden Wirkung von amphiphilen Verbindungen Alkydharze mit einer Säurezahl von weniger als 30 und einer Hydroxylzahl von unter 120, entsprechend einer Hydroxyläquivalentzahl von über 460, in wasserverdünnbare Lösungen zu überführen.
Die wasserlöslich machende Wirkung der amphiphilen Verbindungen, vorzugsweise der Verbindungen der bereits genannten Formel : HO. RiR. CRgR . O . Rs, gegenüber Alkydharzen od. dgl. Polyesterharze ist schon deshalb überraschend und war nicht vorauszusehen, weil einige, besonders die niedrigen Glieder dieser Stoffklasse viel verwendete Lösungsmittel bei der Herstellung von Lacken und Lackfarben auf der Basis organischer Lösungsmittel sind. Der Solubilisationseffekt, durch den die Alkydharze wassermischbar werden, erfordert die vorherige, zumindest teilweise Neutralisation der in den Alkydharzen noch vorhandenen geringen Restacidität durch geeignete Basen. Der erforderlich pH-Wert kann zwischen 6, 5 und 8, 5 liegen.
Zum Neutralisieren können verwendet werden Ammoniak oder wasserlösliche, organische, primär, sekundäre, tertiäre, aliphatische Mono- oder Polyamine, ferner Mono-, Di-, Trialkanolamine, oder gemischte Alkyla1kanolamine. Beispielsweise seien genannt : Methylamin, Äthylamin, Dimethylamin, Triäthylamin, Diäthylentriamin, Dipropylentriamin, Mono-, Di-, Triäthanolamin. Verwendet werden können auch aus diesen Aminen entstandene quaternäre Ammoniumbasen.
Lösungen der neutralisierten Alkydharze in den amphiphilen Verbindungen sind mit Wasser verdünnbar. Zweckmässigerweise werden solche amphiphilen Verbindungen ausgewählt, die selbst wasserlöslich sind. Die Wassermischbarkeit wird aber nicht beeinträchtigt, wenn eine Lösung von Alkydharzen in wasserlöslichen amphiphilen Verbindungen noch solche Verbindungen der Formel HO. (CRiR. CRgR .
0) n. Rg enthält, die selbst nicht wasserlöslich sind, aber durch die Mitverwendung amphiphiler Produkte ebenfalls wassermischbar werden. Solche Harzlösungen sind für viele Zwecke verwendbar, so z. B. als Imprägnierlösungen, als Klebmittel oder zur Herstellung von Lacken oder Lackfarben.
Die Viskosität solcher Harzlösungen ist vielfach sehr hoch, so dass zur Herstellung eines verarbeitungsfähigen Lackes mit viel Wasser verdünnt werden muss. Dadurch besteht die Gefahr, dass der Lack körper-
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arm wird. Deshalb ist es mitunter zweckmässig, diesen Alkydharzlösungen noch kleine Mengen an organi- schen Lösungsmitteln beizumischen. Hiezu können nicht nur wasserlösliche, sondern auch mit Wasser nicht mischbare, sauerstoffhaltige Lösungsmittel benutzt werden. Auf die Wassermischbarkeit der Lacke hat der Zusatz solcher organischer Lösungsmittel keinen nachteiligen Einfluss.
In einigen Fällen ver- bessern organische Lösungsmittel, auch solche, die selbst nicht wasserlöslich sind, noch die Wasserauf- nahmefähigkeit der Harzlösung Diese Beobachtung ist deshalb überraschend, weil Lösungen von neu- tralisierten Alkydharzen in wasserlöslichen Lösungsmitteln, wie z. B. Dimethylformamid, Dimethyl- sulfoxyd, Tetrahydrofuran, Dioxan, Milchsäureäthylester, 2-Methyl-2, 4-Pentandiol, Diacetonalkohol, durch Zusatz von Wasser trübe werden und das Harz sich aus der Lösung abscheidet.
Ein Zusatz geeigneter organischer Lösungsmittel zu den Lösungen der neutralisierten Alkydharze in amphipbilen Verbindungen kann die Viskosität der Harzlösung beträchtlich erniedrigen. Dadurch können körperreichere Lacke erhalten werden.
Zusatz von organischen Lösungsmitteln verringert ferner auch die Gefahr von Pigmentagglomerationen in pigmentierten, wasserhaltigen Lackfarben und verhindert damit auch eine Glanzeinbusse der fertig- lackierten Oberfläche, z. B. bei Anwendung des Tauchen, Flutens, Giessens od. dgl.
Die hohe Verdunstungszahl des Wassers kann durch den Zusatz geeigneter Lösungsmittel so be- einflusst werden, dass Gemische entstehen, deren gemeinsame Verdunstungszahl niedriger ist als die des
Wassers. Dies ermöglicht einen Spritzauftrag an senkrechten Flächen, ohne die Gefahr des Ablaufens.
Wasserhaltige Lacke neigen dazu, während der Verarbeitung zu schäumen. Durch den Zusatz von organischen Lösungsmitteln können diese Nebenerscheinungen reduziert und die Bildung von Blasen oder Kratern auf der lackierten Oberfläche vermindert werden.
Den erfindungsgemässen Harzlösungen können auch nach den üblichen Verfahren mit Hilfe von Kugel- mühlen, Walzenstühlen u. dgl. Pigmente, Pigmentfarbstoffe und/oder Füllmittel einverleibt werden.
Auf diese Weise lassen sich wertvolle Anstrichmittel herstellen, u. zw. sowohl luft-als auch ofentrocknende
Typen. Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Lacke und Lackfarben können mit den gebräuchlichen Auftragsmethoden, wie z. B. dem Streichen, Spritzen, Tauchen, Walzen, Giessen usw. auf die zu lackierende Oberfläche aufgebracht werden. Lackiert werden kann jedes Material, das für einen Lackauftrag geeignet ist, wie z. B. Metalle, Holz, Kunststoff, Papier, Pappe u. dgl.
Die wasserverdünnbaren Alkydharzlösungen können verarbeitet werden zu Imprägnierungen, Klebstoffen, farblosen und gefärbten und pigmentierten Lacken, ferner zu Spachteln, Grundierfarben u. dgl. und können im Einschichtlackierverfahren oder im Mehrschichtverfahren aufgetragen werden. Ihre Verarbeitungsweise unterscheidet sich also in keiner Weise von der Verarbeitung der bisher gebräuchlichen gleichen Produkte, die ausschliesslich unter Verwendung organischer Lösungsmittel hergestellt worden sind. Die nachfolgend aufgeführten Beispiele sollen das erfindungsgemässe Verfahren erläutern.
Beispiel l : A. Ein in bekannter Weise durch Mischveresterung hergestelltes trocknendes mittel- öliges Rizinenalkydharz mit einem Ölgehalt von 40%, einem Phthalsäureanhydridgehalt von 38%, einer Säurezahl von zirka 25 und einer Hydroxylzahl von zirka 80, entsprechend einer Hydroxyläquivalentzahl von zirka 680, wird in Äthylenglykolmono-n-propyläther gelöst und auf einen Festkörpergehalt von 85% eingestellt. Dieser Lösung wird soviel Methylisopropanolamin unter Rühren zugesetzt, dass der pH-Wert des weiter unten beschriebenen, mit Wasser verdünnten Endproduktes zwischen 7 und 7, 5 liegt.
B. 100 Gew.-Teile des neutralisierten Produktes A werden mit 15 Gew.-Teilen Sekundär-Butanol versetzt und mit 55 Gew.-Teilen Wasser weiter verdünnt, so dass eine 50%ige Harz enthaltende, klare Lösung entsteht. Diese Lösung liefert nach dem Aufbringen auf eine sorgfältig gereinigte und entfettete Metallplatte einen Film, der nach dem Einbrennen bei 1300 C während einer Stunde eine gut haftende, harte, sehr widerstandsfähige und glänzende Lackierung ergibt. Vor dem Einbrennen sollte man den nassen Lackfilm zweckmässig 20 min an der Luft abdunsten lassen.
Beispiel 2 : Aus 100 g der nach Beispiel 1 B hergestellten, mit Wasser verdünnten Alkydharzlösung mit einem Festkörpergehalt von zirka 50%, 40 g Titandioxyd Rutil, 3 g Elfenbeinschwarz wird mittels Kugelmühle eine fein dispergierte Lackfarbe hergestellt. Diese kann durch Spritzen oder Tauchen auf einen sorgfältig gereinigten und entfettete Metallgegenstand aufgebracht werden, wobei sie im Bedarfsfall mit Wasser auf die zweckmässigste Verarbeitungskonsistenz weiter verdünnt werden kann. Nach 20 min langem Abdunsten des nassen Filmes an der Luft wird l h bei 1300 C eingebrannt und eine gut haftende, harte, sehr widerstandsfähige und glänzende Lackierung mit grauem Farbton erhalten.
Beispiel 3 : 140 g der nach Beispiel l B erhaltenen, mit Wasser verdünnten Alkydharzlösung mit einem Festkörpergehalt von zirka 50% werden mit 50 g einer wässerigen Lösung eines Melaminharzes mit einem Festkörpergehalt von zirka 60%, welches in bekannter Weise durch Kondensation von Melamin mit Formaldehyd und Methanol erhalten wurde, zu einem Klarlack gemischt und auf eine sorgfältig gereinigte, entfettete oder gegebenenfalls auch chemisch oder mechanisch vorbehandelte Metallplatte gegossen und anschliessend 15 min an der. Luft abgedunstet. Anschliessend wird 30 min bei 120 C eingebrannt. Es entsteht ein harter, kratzfester Einbrennlackfilm.
Beispiel 4 : Ein in bekannter Weise durch Mischveresterung hergestelltes, nicht trocknendes Rizinus- ölalkydharz mittleren Ölgehaltes mit einem Ölgehalt von 52%, einem Phthalsäureanhydridgehalt von 27%, einer Säurezahl von 17, 5, einer Hydroxylzahl von 107, entsprechend einer Hydroxyläquivalentzahl von 523, wird in Äthylenglykolmono-n-butoxyäthyläther gelöst und auf einen Festkörpergehalt von 70% eingestellt.
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Diese Lösung wird mit Diäthanolamin so neutralisiert, dass der pH-Wert des weiter unten beschriebenen, mit Wasser verdünnbaren Endproduktes zwischen 6, 8 und 7, 7 liegt.
100 Gew.-Teile der 70%igen Alkydharzlösung, 60 Gew.-Teile einer 50%igen, mit Wasser verdünnbaren Melaminharzlösung in vorwiegend Butanol, die in bekannter Weise durch Kondensation von Melamin mit Formaldehyd in einem Gemisch aus Methanol und Butanol erhalten wurde, 60 Gew.-Teile Wasser, 68 Gew.-Teile Titandioxyd Anatas, 42, 5 Gew. - Teile Zinksulfid, 59, 5 Gew. - Teile Schwerspat werden auf einem 3-Walzenstuhl zu einer Lackfarbe angerieben.
Diese so erhaltene Lackfarbe wird als Tauchlack verwendet und mit einem Gemisch von n-Propanol und Wasser (l : l) auf 17 sec im DIN-Becher 4 mm tauchfertig eingestellt. Die sorgfältig gereinigten und entfetteten Eisenteilewerden nach dem Lackauftrag und genügendem Ablüftenlassen (zirka 20 min) des nassen Lackfilmes etwa 10 min bei 160 C in einem Infrarot-Trockenofen eingebrannt. Es entsteht eine haftfeste, harte, wasserfeste Grundierschicht.
Beispiel 5 : Ein in bekannter Weise durch Mischveresterung hergestelltes, trocknendes mittelöliges Rizinenalkydharz mit einem Ölgehalt von 40%, einem Phthalsäureanhydridgehalt von 38%, einer Säurezahl von 25 und einer Hydroxylzahl von etwa 80, entsprechend einer Hydroxyläquivalentzahl von etwa 680, wird in Äthylenglykolmono-n-propyläther gelöst, auf einen Festkörpergehalt von 85% eingestellt und mit Triäthylamin neutralisiert, bis der pH-Wert des weiter unten beschriebenen, mit Wasser verdünnbaren Endproduktes zwischen 7, 3 und 8, 2 liegt.
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- Teile Äthy1en-glykolmonophenyläther und 30 Gew. - Teile Wasser werden zu einer klaren Lösung gemischt und mittels einer Lackwalze auf sorgfältig gereinigte und entfettete Bleche aufgewalzt, nachdem gegebenenfalls noch mit Wasser die zweckmässigste Walzkonsistenz des Lackes eingestellt worden ist. Der aufgewalzte Blech- lack wird 1 h bei 1600 C eingebrannt und gibt einen zähelastischen Film mit hornartiger Oberflächen- beschaffenheit.
Beispiel 6 : Ein in bekannter Weise durch Mischveresterung hergestelltes trocknendes Alkydharz mittlerer Öllang- auf der Basis von Oiticicaöl mit einem Ölgehalt von 39%, einem Phthalsäureanhydrid- gehalt von 40%, einer Säurezahl von 24, einer Hydroxylzahl von 105, entsprechend einer Hydroxyläqui- valentzahl von 535, wird in Äthylenglykolmono-n-propyläther gelöst und auf einen Festkörpergehalt von 70% eingestellt.
100 Gew.-Teile dieser 70% igen Lösung werden mit 6 Gew.-Teilen einer 25%igen wässerigen Ammoniak lösung neutralisiert und mit 10 Gew.-Teilen Sekundär-Butanol, 5 Gew.-Teilen Hexylenglykol, 60 Gew.-
Teilen Wasser, 0, 01 Gew.-Teilen Manganmetall in Form von Manganacetat, 51 Gew.-Teilen Eisen- oxydrot zu einer streichfertigen Rostschutzfarbe verarbeitet, die gegebenenfalls mit Wasser noch nachverdünnt werden kann. Es entsteht ein lufttrocknender rotbrauner Farbauftrag.
Beispiel 7 : Ein in bekannter Weise durch Mischveresterung hergestelltes trocknendes Rizinenalkydharz mit einem Ölgehalt von 40%, einem Phthalsäureanhydridgehalt von 38%, einer Säurezahl von 25 und einer Hydroxylzahl von 80, entsprechend einer Hydroxyläquivalentzahl von 680, wird in Äthylen- g'ykolmono-n-Butyläther gelöst und auf einen Festkörpergehalt von 70% eingestellt.
100 Gew. - Teile dieser 70%igen Lösung werden mit 4 Gew.-Teilen Diäthanolamin neutralisiert und mit 18 Gsw.-Teilen ÄthylenglykoImono-n-Butyläther und 48 Gew.-Teilen Wasser zu einer klaren Lösung weiterverdünnt. Um eine Imprägnierlösung zu erhalten, wird diese Lösung mit der dreifachen Gewichtsmenge Wasser weiterverdünnt. Das Alkydharz bleibt klar gelöst und die verdünnte Lösung kann zur Imprägnierung von Holz benutzt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Imprägnierungen, Klebstoffen, Lacken, Lackfarben od. dgl. unter Verwendung von Alkydharzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkydharze, die eine Säurezahl von weniger als 30 und eine Hydroxylzahl unter 120, entsprechend einer Hydroxyläquivalentzahl von mehr als 460, besitzen, neutralisiert und mit vorwiegend flüchtigen, polaren, amphiphilen Verbindungen, die mindestens eine freie Hydroxylgruppe und mindestens eine hydrophile Ätherbrücke besitzen, gegebenenfalls unter Mitverwendung von organischen Lösungsmitteln vereinigt werden und die derart hergestellten Herzlösungen mit Wasser zu einer verarbeitungsfähigen klaren Lösung verdünnt werden.