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PERFECTIONNEMENTS A LA 'FABRICATION DES COMPOSES ALDEHYDO-
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A.NU-2STNI'IT7.
La présente invention concerne en particulier les composés résultant de produits de condensation obtenus des urées, tels ' que l'urée (carbamide), la thio-urée (thio-carbamide) et, ou, leurs dérivés, ainsi qu'un procédé de fabrication de ces oom- posés.Elle vise également , en général, l'emploie connue équi- valents, de composés apparentés aux urées pour la formation de produits de condensation.
Par exemple, on pourra employer, en remplacement des
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urées, du cyanamide ( UGNH2), du gu...anidine (HNO (i2) 2)1 et ou, des dérivés actifs de ces substances.
Tous ces corps peuvent 'être considérés ou classés comme des composés possédant un groupe contenant un atome carbone combiné à deux ou plus de deux atomes d'azote, dont l'un au moins est un amino-azote.
On connaît des produits de condensation de l'urée, toute- fois, antérieurement, ces produits n'étaient susceptibles d'usages que dans une mesure restreinte. On connait également
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das produits de condensation des dérivés tels que la benzoyl- carbamide, l'acétylcarbamide, etc..
Conformément à' la présente invention, il est possible de combiner, avec les produits de condensation des urées, un agent approprié accroissant la résistance chimique, et par exemple de l'acide salicylique en proportions importantes, en obtenant ainsi un produit résultant beaucoup plus résistant aux actions des dissolvants, des composés du soufre et d'au-. tres agents de corrosion.
En préparant le composé perfectionné sous forme de solution, en emplpyant des dissolvants appropriés, il est . possible de former une nouvelle laque présentant des caractéristiques remarquables. Semblable laque peut être util sée, notamment pour la protection de surfaces métalliques, et elle convient particulièrement bien pour protéger les surfaces de métaux non ferreux, tels l'argent, le nickel, le cuivre, le laiton, l'aluminium et divers alliages.
Pour la préparation du nouveau composé, réalisé sous forme de solution, et propre à servir de laque par exemple, il est préférable de former tout d'abord un produit de condensation soluble d'une urée et de formaldéhyde, ou de son équivalent, et, dans ce processus, il est préférable d'emplpyer l'urée et la formaldéhyde (solution à 40% ) dans des proportions de 1 gramme d'urée pour environ 5cc de formaldéhyde.
La formaldéhyde du commerce contient ordinairement une très petite quantité d'acide formique, ne dépassant pas en général de 0,2 à 1%. On peut,'si on le désire, employer de la formaldéhyde contenant semblable pourcentage d'acide for- mique pour exécuter la condensation de l'urée, ou bien on peut employer de la formaldéhyde exmpte d'acide formique.
Le produit de condensation soluble de l'urée peut, par exemple, être obtenu par réaction sur l'urée de la formal- déhyde ou d'un réactif équivalent, tels des polymères de
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la formaldéhyde.
Conformément à la présente invention, on fait emplpi d'un agent accroissant la résistance chimique, et de l'acide salycilique, et cet agent est introduit dans le produit de condensation do l'urée, de préférence après que le pro- duit de'condensation a été préalablement formé.
Lorsqu'on désire préparer une laque, le processus préféré consiste à préparer tout d'abord le produit de condensation soluble de 1'urée, en .solution aqueuse, et d'y mélanger ensuite une solution de l'agent accroissant la résistance chimique, cette dernière solution utilisant un solvant organique ou, de préférence, un certain nombre de solvants organiques, à faible tension superficielle et possédant diffé- rents points d'ébullition.
Il est important, en particulier dans le cas/la produc- tion d'une laque destinée à être appliquée sur des surfaces métalliques, de faire usage d'une combinaison convenable- ment dosée de dissolvants communiquant à la laque une ten- sion superficielle relativement faible, la propriété de pou- voir s'épandre, et permettant le départ progressif des dissolvants sans endommager la pellicule de laque appliquée sur la surface à protéger.
La combinaison de dissolvants à laquelle il convient, suivant l'invention, d'accorder la préférence, comprend de l'eau et plusieurs dissolvants organiques,' de préférence un dissolvant à bas point d'ébullition, tel de l'alcool éthylique ( P. E.78 C). un dissolvant à point d'ébullition intermédiaire, tel de l'alcool butylique ( P.E.118 C) et un dissolvant à point d'ébullition élevé,, tel du lactate éthylique (P.E. 154 C), ce dernier dissolvant étant de préférence employé en faible proportion. L'eau, l'alcool éthylique et l'alcool butylique peuvent entrer dans le mélange sensiblement dans les mêmes proportions, bien que variant légèrement, et le lactate éthylique est de préférence utilisé dans une proportion beaucoup plus réduite, principa-
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lement pour des raisons économiques.
A titre d'exemple du processus préférer dans lequel le produit de condensation est formé préalablement et en- suite combiné avec l'agent accroissant la résistance chimique, on peut indiquer le processus ci-après:
On fait dissoudre 400 grammes d'urée ( CO(NH2)20 dans
2000 cc d'une solution de formaldéhyde à 40%; on chauffe le mélange sur un bain de vapeur jusqu'au moment où environ 40 à 60% en poids du mélange s'est évaporé, et l'on introduit alors dans la solution restante suffisamment d'eau 'distillée pour rétablir les 75% environ du poids du mélan- ge primitif.
Il subsiste ainsi un liquide modérement visqueux, ou solution, dont les 60% environ sont constitués par de l'eau contenant une grande quantité de formaldé- hyde, le produit de condensation étant retenu en solution. de toute manière appropriée
Si on le désire, la liqueur peut/être débarrassée de la formaldéhyde non combinée, mais il est préférable de laisser subsister en solution une certaine quantité de formal- déhyde, laquelle possède apparamment une action dissolvante.
De préférence également, la solution est filtrée pour la débarrasser des insolubles présents.
Ayant ainsi obtenu une solution d'un produit de condensa-
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tion de l'urée, dans laquelle prédomine probablement du NHCH2 oH ) diméthyloi -urée - (0 = 0 é ) ou un composé très analogue, on y mélange une solution diacide salicylique dans un dissolvant comprenant de l'alcool éthylique, de l'alcool butylique et du lactate éthylique, de la façon suivante:
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<tb> Solution <SEP> de <SEP> produits <SEP> de <SEP> condensation <SEP> d'urée <SEP> 81 <SEP> cc
<tb>
<tb> Alcool <SEP> dénaturé <SEP> 50 <SEP> cc
<tb>
<tb> Alcool <SEP> butylique <SEP> 42 <SEP> cc
<tb>
<tb> Lactate <SEP> éthylique <SEP> 7 <SEP> cc
<tb>
<tb> Acide <SEP> salicylique <SEP> 5 <SEP> grs
<tb>
Les alcools et le lactate thylique servent à mainte- nir l'acide salicylique en solution et facilitent son mélange intime avec, ou sa dispersion dans la solution
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du produit de condensation de l'urée. Il est à noter que la. seule eau présente, conformément à ce prooessus, est celle de la solution du produit de condensation, sauf qu'il peut exister un faible pourcentage d'eau dans les alcools.
Une laque produite,conformément à la méthode qui vient d'être décrite, contient un pourcentage élevé de dissolvants organiques.
Il convient que le mélange "laque" contienne une certaine quantité d'eau, 'mais la proportion en peut varier dans de larges limites. Il est toutefois désirable d'abaisser plutôt que d'élever le pourcentage d'eau dans le dissolvant, du fait que les dissolvants organiques mentionnés possèdent une tension superficielle moindre que celle de l'eau et, comme conséquence, communiquent une tension superficielle moindre à la laque. La faible tension superficielle de la laque joue un rôle important dans la formation convenable de la pellicule sur la surface métallique.
Le lactate d'éthyl améliore la faculté d'épandage de la laque et, dans l'opération de cuisson subséquente, a tendance à se maintenir dans la pellicule pendant le durcissement, communiquant à cette pellicule ses propriétés de résistance et d'insolubilité.
L'alcool à bas point d'ébullition et l'alcool à point d'ébullition intermédiaire , outre qu'ils servent de disso vants à l'acide salicylique, oommuniquent à la laque la faible viscosité désirable en vue du trempage.
Les dissolvants mentionnés peuvent être en grande partie évaporés par l'air, ou par chauffage à une tempéra- ture d'environ 100 0 pendant une période de temps réduite, et le durcissement final de la pellicule peut s'obtenir par cuisson à une température d'environ 130 -135 C pendant un temps approprié, par exemple 20 minutes environ, ou bien le durcissement peut s'obtenir plus rapidement par chauffage
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à une température plus élevée, soit une température d'environ 1500. Dans certains cas une cuisson de cinq minutes suffira.
La pellicule peut être appliquée sur la surface métalli- que par trempage ou par un autre procédé approprié. Âpres avoir fait durcir une première pellicule, l'objet peut être trempé à nouveau, et une seconde pellicule obtenue d'une manière semblable, si on le désire, du fait que les dissol- vants de la laque n'attaquent pas la pellicile durcie.
Cette propriété constitue un avantage marqué par rapport aux laques de fulmi-coton ( pyroxyline) notamment.
Une laque préparée conformément au processus ci-dessus décrit contient approximativement 20% de matières solides, dont 1/8 environ est constitué par de l'acide salicylique.
Cette quantité diacide, avec les dissolvants employés, com- muniquent à la laque une consistance convenable lorsque 1' on désire 1*'appliquer par trempage, et facilite l'emploi écono- mique du produit. Après distillation 100 co de laque ont donné 68 co de produits de distillation contenant environ les 2/3 de la formaldéhyde initiale, représentant 9,5% environ de la laque.
On a constaté que mme une très mince pellicule de la laque perfectionnée résiste convenablement pendant un temps prolongé aux attaques des composés de soufre, de l'alcool , de l'air, de l'humidité, des projections de sel..etc., empê- chant la surface de métal de se ternir et la protégeant des actions corrosives.
La laque perfectionnée possède de bonnes qualités de conservation, un point d'éclair plus élevé que les laques de fulmi-coton par exemple; donne une pellicule claire et transparente, très lustrée, extraordinsirement résistante à l'action ternissante de l'air, très résistante aux dissolvants du genre des alcools, acétone, etc., et très résistante aux actions du soufre et des agents d'oxy-
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dation en général. opn a par exemple constaté q'une surface métallique pro- tégée par semblable pellicule, résiste efficacement, pendant plusieurs heures à l'attaque des vapèurs d'une solution à 1% de sulfure de potassium,lorsque l'objet recouvert est plaoé dans un dessicateur fermé, au-dessus de cette solution.
La pellicule résiste de façon analogue à l'attaque des vapeurs d'alcool et de l'alcool liquide.
Les manipulations, le-toucher et la respiration, etc., n'altèrent pas la pellicule.
Lorsque la pellicule de laque est soumise à cuisson, ainsi qu'il est dit plus haut, l'acide salicylique inter- vient dans la réaction de transformation de la pellicule à son état final dur et insoluble.
Il semble évident que l'acide salicylique se combine chimiquement avec les produits de condensation de l'urée employés, en formant des composés complexes. On a constaté avantageux, danscertains buts, d'employer l'acide salicy- lique dans la proportion la plus élevée qui puisse passer .en solution dans les dissolvants employés. On a par exemple constaté, qu'il convient mieux d'incorporer cinq grammes d'acide salicylique dans le mélange de laque que trois grammes ou moins. L'acide salicylique n'agit pas pour activer la réaction et ne constitue pas un agent catalyseur dans le sens usuel du mot. On sait que l'acide salicylique se combine avec la formaldéhyde pour former un produit résineux, mais apparamment il ne se produit pas d'action de l'espèce dans le durcissement de la pellicule de laque.
D'autre part, il est possible que les dissolvants employés puissent se combiner avec la 'formaldéhyde libre qui peut être présente dans la mélange et est dégagée avec les autres dissolvants durant les opérations de séchage et de cuisson. Il est possible également qu'une partie de la formaldéhyde libre puisse se combiner tant avec l'acide
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salicylique qu'avec les produits de condensation de l'urée, suivant une réaction complexe, durant la cuisson de la pel- licule, mais l'expérience indique que la formaldéhyde libre est pratiquement éliminée de la laque passant à l'état final insoluble.
La pellicule insoluble produite à la manière indi- quée est de beaucoup plus résistante à l'action du sou- fre, de l'alcool , etc., qu'une pellicule formée des seule produits de condensation de l'urée. On a constaté, par exemple, qu'une pellicule oonstituée d'une laque de produits de condensation de l'urée, sans emploi d'un agent accroissant la résistance chimique, est atta- quée dans une fraction réduite du temps nécessaire à l'at- taque de la laque perfectionnée définie, lorsqu'elle est soumise à l'essai au soufre dont il a été question.
La laque, après application à la surface à protéger, peut, si on le désire)3tre séchée à l'air, à la température d'appartement.
Dans beaucoup de cas, il convient de pousser le sécha- ge jusqu'au point où la pellicule est sèche au toucher, et l'objet peut être manipulé avant de soumettre la pellicule à l'opération de cuisson finale, qu'il convient d'exécuter à une température beaucoup plus élevée que 100 0.
Le séchage et la cuisson peuvent s'exécuter, si on le désire, en soumettant la pellicule à des températures graduellement' croissantes.
Indépendamment de la nature exacte des réactions chimi- ques qui se produisent, on obtient une pellicule très dense, claire et dure, qui adhère avec ténacité au métal; ne présente pas de solution de continuité, craquelures, vides, etc. qui, s'ils existaient, laisseraient des parties de métal exposées à l'attaque.
On suppose que la résistance chimique considérablement plus élevée est principalement due à la formation de com- posés de réactions complexes entre les produits de conden-
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sation de l'urne et l'acide salicylique. Il est possible que l'effet soit plus marqué en raison de la formation de dif- férents produits résineux qui, toutefois, sont répartis ou mélangés au point de former un corps pratiquement homogène dans le produit final. En tous cas, la pellicule est dense, dure, et apparamment complètement exempte de vides.
Bien qu'il soit préférable de former les produits de condensation de l'urée par chauffage, à la manière indi- quée précédemment, il est à Démarquer que les urées et les aldéhydes aliphatiques, telle la formaldéhyde, se combinent aux températures d'appartement pour donner des produits de condensation.
Toutefois pour être réalisée de cette manière, la condensation exige une période de plusieurs heures, de sorte qu'il semble préférable d'effectuer la condensation de la manière premièrement-indiquée. Cette méthode présente l'avantage supplémentaire, lorsqu'on emploie une solution de formaldéhyde, de permettre l'évaporation d'une certaine quantité d'eau, de sorte que la laque peut finalement être constituée d'une solution comprenant un pourcentage beaucoup plus élevé de dissolvants organiques possédant une faible tension superficielle.
Si on la désire, la formaldéhyde peut 'être rendue plus concentrée en évaporant, par exemple, 25% de son volume avant d'exécuter la condensation avec l'urée.
Il est également à noter que les produits de conden- sation de l'urée peuvent se produire en présence d'acide, d'alcali ou en milieu pratiquement neutre. A titre d'exemple, la solution de formaldéhyde peut contenir environ 25% d'acide formique, ou bien elle peut être neutralisée par de la potasse, ou bien être rendue alcaline à concurrence de 2% calculés en KOH. On peut employer des quantités plus
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importantes d'acides ou d'alcalis, toutefois iln'est pas désirable d'utiliser plus que de faibles pourcentages d' alcalis ou d'acides forts.
Bien que l'on puisse dissoudre l'acide salicylique dans des dissolvants organiques avant de confectionner le mélange avec la solution des produits de condensation de l'urée, il est possible de mélanger tout d'abord les dissolvants organiques avec la solution des produits de condensation de l'urée, et de mélanger ensuite l'acide salicylique qui entre en solution avec le mélange.
Lorsque la solution des produits , de condensation de l'urée est obtenue à la manière indiquée plus haut, la so- lution possède la limpidité de l'eau et est modérément vis- queuse,et après qu'une laque a été formée à la manière définie, cette laque possède également la limpidité de l'eau.
Il peut toutefois se produire qu'en formant la solution des produits de condensation, il se forme également des substances insolubles ou flottantes, obscurcissant le liquide. Lorsque semblable solution n'est pas claire et et de la limpidité de l'eau, elle peut être rendue claire en filtrant la liqueur et sépaBant ainsi les substances qui l'obscurcissent. En certains cas, du fer est présent comme impureté dans les substances flottantes, et ce fer est ordinairement séparé lors de la filtration. Si le fer n'est pas éliminé avant le mélange avec l'acide salicylique, la la- que peut prendre une teinte légèrement rougeâtre.
Au lieu de préparer préalablement un produit de condensa- tion de l'urée et d'y incorporer ensuite une substance chimique accroissant la résistance, tel que de l'acide salicylique, il est possible de mélanger l'urée, la for- maldéhyde et l'agent accroissant la résistance chimique et de provoquer alors la condensation.
On pourra,par exemple, procéder comme suit:
On dissout un gramme d'urée dans 5 cc d'une solution
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de formaldéhyde à 40% et l'on y incorpore 15 grs. d'acide salicylique. L'acide salicylique peut préalablement être mélangé à une solution à 20% d'alcool pour faciliter l'incorporation.
Aprèsévaporation des 48% des substances volatiles ( éventuellement sous pression), le produit intermédiaire, chaud, est clair, bien qu'il puisse posséder une teinte rougeâtre résultant des impuretés de fer provenant de la formaldéhyde et de l'urée.
Lorsque cette solution est refroidie, il se forme un précipité blanc de gomme, mais, lorsqu'une certaine portion de la solution chaude est mélangée avec de l'alcool dénaturé et de l'alcool butylique, il ne se produit aucune formation de substance solide durant le refroidissement. En ajoutant 55 de lactate d'éthyle, il se forme une laque qui sèche sans former de bulles, en donnant, après cuisson, une pellicule qui supporte très bien l'essai au soufre mentionné précédemment.
Les proportions des substances employées dans la forma- tion des produits solubles de condensation d'urée peuvent va- rier dans des limites très étendues; de même les proportions des substances qui forment la laque peuvent varier dans des limites très étendues. En formant le produit de condensation de l'urée, il n'est pas désirable d'employer beaucoup moins que cinq parties de la solution de formaldéhyde pour une partie de l'urée. Apparamm ent toutefois, la proportion de formaldéhyde peut être considérablement augmentée, sans grand détriment pour le procédé.
Tout accroissement considérable de la proportion de formaldéhyde se traduit toutefois par l'introduction d'eau supplémentaire dans la solution du produit de conden- sation, et, ainsi qu'on 1' a mentionné, cette eau supplémen- taire n'est pas désirable car elle peut nécessiter un sup- plément d'évaporation.
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Diverses combinaisons de dissolvants peuvent être em- ployées dans la laque.
Par exemple, on peut employer de l'eau (présente dans la solution des produits de condensation de l'urée) et un dis- solvant organique quelconque, ou un mélange de dissolvants organiques, tels de l'alcool propylique normal, de l'alcool iso-propylique, de l'acétone, de l'éther éthylène-glycol- mondéthylique, de l'alcool isobutylique, du benzène, de l'acétate de butyle, etc.. De l'alcool dénaturé peutfaire partie d'une combinaison appropriée de dissolvants, lorsque la substance dénaturant l'alcool est telle qu'elle n'influence pas défavorablement le résultat. Les substances dénaturantes autorisées pour les laques à la nitro-cellulose ne semblent pas affecter défavorablement le résultat. Certaines substan- ces dénaturantes, tel le chlorure de zinc, l'acide sulfuri- que, etc.. affectent défavorablement le produit.
La table ci-après indique los points d'ébullition et les tensions superficielles approximatives, en dynes par cen- timètre, de la solution du produit de condensation de l'urée, indiquée dans le premier exemple précédent, des dissolvants organiques de la laque de l'exemple mentionné, de l'eau , et de la laque produite en conformité avec le premier exem- ple donné.
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<tb> substance <SEP> Point <SEP> Température
<tb> d'ébullition <SEP> voisine <SEP> de <SEP> 22
<tb> tension <SEP> superficielle
<tb> en <SEP> dynes <SEP> par <SEP> centimtre.
<tb>
<tb> solution <SEP> des <SEP> produits
<tb> de <SEP> condensation <SEP> de
<tb> l'urée <SEP> 100 C <SEP> 50,4
<tb> alcool <SEP> dénaturé <SEP> (éthylique) <SEP> 78 C <SEP> 21,7
<tb> alcool <SEP> N-Butylique <SEP> 118 C <SEP> 22,4
<tb> Lactate <SEP> d'thyle <SEP> 154 0 <SEP> 27,8
<tb> eau <SEP> 100 C <SEP> 72,2
<tb> laque <SEP> ---- <SEP> 27,4
<tb>
On notera dans cette table que l'eau possède la tension superficielle la plus élevée et les alcools les tensions superficielles les moins élevées.
Pour obtenir un
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épandage convenable de la laque et réduire la tendance de la pellicule de se rassembler au séchage, il est néces- saire que la solution possède une tension superficielle réduite. Les tensions superficielles de l'alcool dénaturé, de l'alcool butylique et du lactate d'éthyle sont toutes relativement faibles ,tandis que leurs points d'ébullition sont respectivement de 78 C, 118 C, et 154 C, de sorte qu'à tout les stades de l'opération de séchage il reste en présence une substance à faible tension superficielle.
L'alcool dénaturé peut être désigné oomme "substance à bas point d'ébullition"; l'alcool butylique comme "substance à point d'ébullition moyen" et le lactate d'éthyle comme "substanse à point d'ébullition élevé",
En outre des caractéristiques désirables de tension au. perficielle de l'alcool dénaturé, de l'alcool butylique et du lactate d'éthyle, leur présence est nécessaire pour dissoudre l'avide salicylique qui est pratiquement inso- luble dans leau.
Ci-dessous on a indiqué un autre exemple de composition de laque produite à la manière décrite en premier lieu dans le présent mémoire, mais en utilisant des dissolvants or- ganiques de substitution. solution des produits de condensa- 81 cc tion de l'urée alcool isopropylique 33 cc alcool propylique normal 33 cc ether ethylène glycol-monoéthylique 33 oc acide salicylique 3 grs.
La laque définie ci-dessus donne de très bons résultats; les points d'ébullition et les tensions superficielles des dissolvants organiques sont mentionnés dans la.table ci- après:
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<tb> Substance <SEP> Point <SEP> Tension <SEP> superficielle
<tb> d'ébullition <SEP> en <SEP> dynes <SEP> par <SEP> centimètre
<tb> =------------------------------- <SEP> 22 C <SEP> environ
<tb>
<tb> alcool <SEP> isopropylique <SEP> 82 C <SEP> SI.00
<tb> alcool <SEP> propylique <SEP> normal <SEP> 97 C <SEP> 23.00
<tb> Ether <SEP> ethyléne-glycolmonoéthylique <SEP> 135 C <SEP> 23,
50
<tb>
L'expérience indique qu'il est désirable d'avoir en présence des dissolvants organiques possédant différents points d'ébullition et des tensions superficielles faibles (plus rapprochées de la tension superficielle de l'alcool éthylique que de celle de l'eau).
L'acide salicylique dont il a été précédemment question, est le produit commercial ordinaire, c'est à dire de l' acide ortho-hydroxy-benzoique. Les acides hydroxy- benzoiques méta et para peuvent être employés avec de bons résultats, mais l'acide ortho est moins coûteux 9t peut s'obtenir facilement . Toutefois', lorsque de l'aoi- de méta ou de l'acide para est employé, la couleur rouge- tre résultant de la présence d'impuretés de fer dans le produit de condensation de l'urée n'apparaît pas.
En remplacement de l'acide salicylique, on peut employer plusieurs corps de substitution, toutefois, les meilleurs résultats sont obtenus en employant l'acide salicylique. Tous les composés que l'expérience indique pouvoir être employés, avec des résultats plus ou moins bons, comme agents accrois- sant la résistance chimique du produit, peuvent être classés comme acides organiques ou leurs dérivés qui n'agissent pas principalement comme catalyseurs mais qui sont combinés, en proportions importantes, dans le nouveau composé comme agents accroissant la résistance chimique.
Dans la classification générale indiquée, certains acides phénoliques et certains de leurs dérivés se sont démontrés les meilleurs pour le but considéré. Le phénol ne convient toutefois pas.
Les acides phénoliques et leurs dérivés mentionnés .
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ci-après, peuvent être cités comme exemples -- acide salicy- lique, salicylate d'ammonium, aside salicylique-aoétyle, acide gallique, salicylate de strontium, salicylamide, salicylate de magnésium, et acides hydroyx-naphtoique --.
Dans cette liste, les acides hydroxy-benzoiques sont à préférer, et les quatre dernières substances mentionnées ne se sont démontré que modérement bonnes, les résultats les moins favorables étant obtenus lors de l'emploi de salisya- to de magnésium.
Un second groupe de produits comprend les acides aroma- tiques non phénoliques dont on peut mentionner les exemples ci-après -- acide benzoique, acide phtalique, et acide anthranilique. Ces substances se sont démontré modérement bonnes, comparativement à l'acide salicylique.
Comme trotsième groupe de substances, on peut mention- ner : l'acide aliphatique bi-basique, dont des exemples sont l'acide succimique et l'acide oxalique. Ces substances conviennent bien moins que l'acide salicylique, mais accroissent toutefois appréoiablement la résistance chimique du produit de condensation de l'urée lorsqu'elles sont. combinées à ce dernier.
En d'autres termes, on peut former une pellicule de ré- sistance bien plus élevée, d'une laque contenant un de ces agents; que celle obtenue à l'aide des seuls produits de condensation de l'urée.
Parmi les constituants d'un dissolvant comprenant plusieurs sôlvants organiques, le lactate d'éthyle possède un point d'ébullition élevé et une tension superficielle faible;
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l'éther éthyléne-glycollkmonoéthylique correspond le plus en cela avec le lactate d'éthyle. Ses solvants ont tendance à demeurer dans la pellicule et à maintenir sa continuité jusqu'à ce que le durcissement approche de son point final. Toute autre substance appropriée peut être utilisée comme produit de substitution. On peut indiquer que les deux dissolvants dont il vient d'être question sont olubles
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dans l'alcool et dans l'eau.
Ainsi qu'il a éte indiqué , on peut modifier les proportions dans lesquelles les substances sont employées.
La proportion d'acide salicylique par rapport à l'urée est de préférence comprise entre 15 et 20% de la quantité d'urée employée dans la formation du produit de condensation .
Dans le premier exemple indiqué, l'acide salicylique représente les 30% de la quantité d'urée entrant dans le produit de condensation et cette proportion représente un minimum préféré, tandis que la/portion de 15 % peut être considérée comme un minimum en dessous duquel on ne peut descendre sans réduire l'efficacité de la substance jusqu'à un point où son emploi ne procurera que peu de bénéfice.
En cas d'emploi de dérivés de l'urée, ou de thiourée, ou autres substances, la proportion convenable d'agent accroissant la résistance chimique, à y combiner, peut être déterminée par expérience, et, lorsqu'on faitusage d'un produit de substitution de l'acide salicylique, les propor- tions seront modifiées suivant le cas considéré et en concordance avec les résultats à, obtenir.
Ainsi qu'il a été indiqué, il semble probable que les dissolvants n'entrent pas en combinaison chimique avec les substances solides, mais sont évaporés au cours des opérations de séchage et de cuisson.
La nature des dissolvants et des combinaisons de dissol- vants n'influence pas le caractère de la pellicule, en raison de leurs propriétés de maintenir des solutions col- loidales uniformes des substances so lides pendant le séchage. Ceci constitue une relation de chimie-physique, et la miscibilité ainsi que la solubilité des dissolvants relativement entre eux, de même que les tendions superfi- cielles et les points d'ébullition constituent des facteurs importante liés à la formation de la pellicule. Si une quantité d'eau, supérieure à 505 est présente dans l'en-
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semble du dissolvant, et en supposant que la laque coûtant environ 20% de substances solides, on y constate une tendance à la séparation colloïdale et à la formation de deux cou- ches.
De préférence, la proportion d'eau sera d'environ 25%, ou moins; toutefois il convient de ne pas employer moins de 155 d' eau.
Divers autres ingrédients ou substances peuvent être introduits dans la nouvelle composition de matières décrite.
Par exemple, on peut incorporer à la laque un faible pourcen- tage d'huile de ricin, qui sert d'élément plastique,en rendant la pellicule plus flexible et plus tenace, aidant en outre à assurer la continuité et à accroître l'imperméa- bilité aux liquides.
Comme exemple d'une laque contenant de l'huile de ricin, et ayant donné de bons résultats, on peut mention- ner la suivante:
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<tb> solution <SEP> de <SEP> produits <SEP> de <SEP> condensation
<tb> d'urée <SEP> (décrite <SEP> en <SEP> premier <SEP> lieu) <SEP> 81 <SEP> cc
<tb> alcool <SEP> dénaturé <SEP> 50 <SEP> cc
<tb> alcool <SEP> butylique <SEP> 41 <SEP> cc
<tb> lactate <SEP> d'éthyle <SEP> 7 <SEP> cc
<tb> huile <SEP> de <SEP> ricin <SEP> 1 <SEP> ce
<tb> acide <SEP> salicylique <SEP> 3,5 <SEP> grs.
<tb>
Dans cette laque, l'huile de ricin présent représente une proportion d'environ 2,5 % des substances solides. Cette pro- portion correspond sensiblement à la quantité maximum d'huile de ricin entrant en solution.
D'autres ingrédients,agissant plus ou moins comme agents plastiques, peuvent être substitués à l'huile de ricin, comme par exemple l'acide oléique, du mastio, des résines naturelles, ets..
Les substances telles que le phosphate tri-orésylique, le phtalate-di-butylique et le stéarate de butyle ne se sont pas démontré avantageux dans la laque.
D'autre part, l'emploi de gommes naturelles, tel le mastic, en proportions modérées, est avantageux.
Dans les exemples mentionnés précédemment, l'emploi de 1 gramme d'urée pour 5 cc de solution de formaldéhyde à
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405 représente; une proportion moléculaire d'environ 1 à 4.
Le composé perfectionné peut être employé comme substance plastique, par un processus approprié. Par exemple, la laque peut être mélangée à des matières de charge appropriées, telles la pulpe de bois, l'amiante, le coton,etc. des pigments étant ajoutés si on le désire.
La matière préparée de cette manière peut être moulée dans une presse chauffée.
Si on le désire, les dissolvants peuvent être évaporés dans une large mesure, de préférence à des températures relativement peu élevées, éventuellement dans le vide, avant que la masse ne soit soumise à l'opé- ration de moulage.
Une autre méthode consiste a tout d'abord séparer les dissolvants des produits de condensation d'urée - formaldéhyde, solubles, par toute méthode connue ou appropriée; à mélanger avec les produits séchés la proportion convenable d'acide salicylique, ou son équivalent; à incorporer en mélange des charges et des pigments, si on le désire, et à mouler dans une presse chauffée.
De préférence, l'opération de moulage s'effectuera à une température de 135 C environ, ou à une température supérieure, et sous forte pression, telle une pression de 140 à 150 Kospar cm.L'opération de moulage se poursuit jusqu'au moment où le produit est dur, prati- quement insoluble, et très inerte.
Si on le désire, le moule peut être refroidi avant d'en retirer le produit*
Bien que la proportion moléculaire employée dans la formation du produit de condensation soluble, urée-formal- déhyde, soit de préférence 1 à 4, des essais indiquent dans que ces composés sont finalement en présence /. le produit
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résultant dans la proportion d'environ 1 à 2, et, ainsi qu'il a été indiqué plus haut, lorsque la com- binaison avec l'acide salicylique est réalisée, des com- posés complexes sont très probablement formés entre l'acide salicylique et les produits de condensation de l'urée-formaldéhyde.
Dans la ,formation d'un produit plastique transpa- rent, le produit de condensation soluble d'urée-formal- déhyde mentionné plus haut peut avoir été débarrassé des dissolvants, par exemple par évaporation dans le vide; la substance solide sèche est alors broyée et peut être mécaniquement mélangée avec de l'acide salicylique sec. Ces produits peuvent alors être combinés à l'aide de chaleur et de pression. Le produit résultant peut être laminé en plaques, feuilles, carreaux, à l'aide de rouleaux chauffés.
On obtient ainsi un bloc ou feuille de teinte claire et transparent permettant la transmission de rayons violets et ultra violets, propreaà être utilisés dans les solariums, ou les chambres conditionnées pour leur emploi.
Si on le désire, d'autres matières appropriées peuvent être incorporées à la substance plastique.
'Le composé perfectionné peut être employé pour imprégner des feuilles ou planches de matières fibreuses, des véhéments, des tissus de papier, etc.; et les articles imprégnés peuvent être consolidés par transformation en produit laminé. Par exemple on peut imprégner des tissus'à vêtements, des tissus de papier, et l'équivalent, à l'aide de la laque,'les sécher et les consolider ensuite dans une presse fortement chauffée, sous forte pression.
Lorsqu'une résistance très élevée aux dissolvants n'est pas une condition primordiale, on peut ajouter une quantité supplémentaire d'urée dans la laque ou dans le composé conte- nant del'acidessalicylique, et le(mélange résultant peut être
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employé sous forme plastique ou comme laque.
Il est possible d'employer l'acide salicylique en proportions beaucoup plus importantes qu'il n'a été indiqué dans les ex. emples donnés précédemment. La résistance de la laque,pau exemple, semble croitre ,pour les fumées de soufre, avec le pourcentage en acide salicylique,maie toutefois pas dans la même proportion.
Oomme exemple de laque contenant une propor tion plus importante d'acide salicyli que que celle indiquée pré- oédemment, et qui possède également une résistance plus éle= vée à l'action des dissolvants, on peut citer la suivante:
EMI20.1
<tb> produite <SEP> de <SEP> condensation
<tb>
<tb> urée=formaldéhyde, <SEP> solubles <SEP>
<tb>
<tb> (comme <SEP> indiqué <SEP> précédemment) <SEP> ..................... <SEP> 81 <SEP> cc
<tb>
<tb> Alcool <SEP> dénaturé <SEP> ....................... <SEP> 60 <SEP> ce <SEP>
<tb>
<tb> Alcool <SEP> butylique <SEP> ................... <SEP> 42 <SEP> cc
<tb>
<tb> Lactate <SEP> d'ethyle <SEP> ....................... <SEP> 7 <SEP> cc
<tb>
<tb> Acide <SEP> saliclique <SEP> ....,................... <SEP> 20 <SEP> grs.
<tb>
Les dissolvants analogues aux alcools, ainsi que les agents de dilution propres à être employés dans la laque peu; vent comprendre des ethers, des alcools, des cétones,des es tersa Les dissolvants peuvent également comprendre du pétrole, et des hydrocarbures du goudrob de houille, des terpènes, des chlorures hydrocarbonés, et des mélanges physiques ou chimiques appropriés de ces dissolvants.
Dans le but de modifier le résultat, diverses matières et divers composés peuvent être incorporés dans le composé d'u- rée-fomaldéhyde-acide salicylique. On peut,par exemple,confec. tionner un mélange du composé d'urée-formaldéhyde-acide sali- cylique et d'un produit de condensation phénolique, et le composé résultant peut être durci avec application de chaleur et de pression.
On a déterminé que la pellicule formée de la laque décri= te en premier lieu se carbonise à une température d'environ 200 C et, dans le durcissement de la pellicule formée de cette laque, il est désirable d'employer une température mini- mum de 120 0.
La matière solide (plastique, ou solide) produite ainsi qu'il a été décrit peut être sciée, tournée, ou perforée, lors=
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qu'elle est convenablement établie dans ces buts.
On a constaté que, dans différents buts, la laque per= fectionnée peut avantageusement être mélangée à d'autres la- ques ou à d'autres matières. par exemple, on peut, avec succès composer la laque décrite avec une laque de cellulose dans différentes proportions. A titré d'exemple, 60% d'une laque de fulmiscoton peut être associée à 40% de la nouvelle laque décrite plus haut. D'autre part, on peut confectionner des laques composées de quantités aussi réduites que 8% de laque de fulmi-ooton. La composition peut avantageusement être réa- lisée en mélangeant ensemble une laque de fulmi-coton complète et une laque complète comprenant l'urée-formaldéhyde=acide sa- licylique.
Comme laque de mélange type on peut indiquer une laque con- tenant une partie de la laque perfectionnée décrite plus haut et deux parties d'une laque de cellulose, telle la laque sui= vante:
EMI21.1
<tb> Laque <SEP> de <SEP> celluloses
<tb>
<tb> 258 <SEP> grs <SEP> de <SEP> fulmi=coton <SEP> dans <SEP> l'acétate
<tb> de <SEP> buffle <SEP> ......... <SEP> 59 <SEP> lit
<tb> 860 <SEP> grs <SEP> de <SEP> fulmi <SEP> coton <SEP> dans <SEP> l'acétate
<tb> de <SEP> butyle <SEP> ..... <SEP> 6,8 <SEP> lit
<tb> Acétate <SEP> de <SEP> butyle <SEP> .................,....,.. <SEP> 34 <SEP> lit
<tb> Alcool <SEP> butylique <SEP> ....,..................., <SEP> 32 <SEP> lit
<tb> Alcool <SEP> dénaturé <SEP> ........................ <SEP> 29,5 <SEP> lit
<tb> Benzol <SEP> ........................
<SEP> 41 <SEP> lit
<tb> Solution <SEP> de <SEP> gomme <SEP> laque
<tb>
EMI21.2
(2, 6K B par 4,5 lit d'aloool).....;,,<,,;; 16 lit
EMI21.3
<tb> Mastic <SEP> (1,36 <SEP> K s <SEP> dans <SEP> 4,5 <SEP> litres
<tb>
<tb>
<tb> ( <SEP> d'égales <SEP> parties <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> ( <SEP> acétate <SEP> de <SEP> butyle <SEP> et
<tb>
<tb>
<tb> ( <SEP> alcool <SEP> dénaturé <SEP> ........... <SEP> 9.1 <SEP> lit.
<tb>
La laque composée qui vient d'être déorite, et dont fait partie la laque de fulmsi-coton,peut avantageusement être appli= quée par projection ou par trempage. Elle durci au touoher, à la température d'appartement, dans l'espace d'environ vingt minutes, mais afin qu'elle puisse résister aux vapeurs de soufre et d'alcool, l'objet laqué sera de préférence soumis à cuisson, à une température appropriée, telle 135 C, pen- dant vingt minuter environ.
Les matières solides contenues dans la laque que l'on vient
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EMI22.1
<tb> de <SEP> décrire <SEP> sont:
<tb>
EMI22.2
Fulmi-coton ......................... 65 grs / 4,6 lit Gomme laque ........................ 68 grs / 4,6 lit Mastic ........................ 25,5 grs 4,5 lit
EMI22.3
<tb> Résine <SEP> de <SEP> urée.formaldéhyde
<tb> acide <SEP> salicylique <SEP> 275 <SEP> grs <SEP> / <SEP> ,5 <SEP> lit.
<tb>
La présence de gommes, gomme laque et du mastic est désirable, mais n'est pas absolument nécessaire.
On a constaté que le complexe urée=formaldéhyde=acide sa- licylique antérieurement décrit en premiir lieu peut être composé avec des émaux du commerce. En réalisant cette composition, il convient xxx dans certains cas de préparer premièrement une laque composée spéciale, telle la laque suivante! Laque composée ? 1
EMI22.4
<tb> Laque <SEP> décrite <SEP> en <SEP> premier <SEP> lieu................ <SEP> 137 <SEP> lit
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Laotate <SEP> d'éthyle <SEP> ................ <SEP> 46,5 <SEP> lit
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 285 <SEP> grs <SEP> de <SEP> fulmi-coton <SEP> dans
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> éther <SEP> éthylène <SEP> glycol <SEP> monoéthylique <SEP> ......,. <SEP> 45,5 <SEP> lit
<tb>
Laque composée N 2
EMI22.5
<tb> Laque <SEP> décrite <SEP> en <SEP> premier <SEP> lieu <SEP> .............
<SEP> 114 <SEP> lit
<tb>
<tb> Laotate <SEP> d'éthyle <SEP> .............. <SEP> 45,5 <SEP> lit
<tb>
<tb> Alcool <SEP> dénaturé <SEP> ........ <SEP> 23 <SEP> lit
<tb>
<tb> 285 <SEP> grs <SEP> de <SEP> fulmi-coton <SEP> dans
<tb>
<tb> acétate <SEP> de <SEP> butyle <SEP> .............. <SEP> 45,5 <SEP> lit
<tb>
En composant la laque avec les laques du commerce, == laques provenent par exemple des firmes Dupont Company, O.Zapon CY, Essex Varnish Oompany, Van Schaack Chamical Bros, il oonvient de mélanger 1 a 2 parties de la laque composée avec une partie de l'émail.
Les émaux du commerce mentionnés contiennent nor- malement environ 2 parties de fulmi-ooton pour une partie de gomme naturelle, ainsi que des pigments solides et, si on le désire une teinture ou une matière colorante. Le fulmi=coton communique à la solution un degré de viscosité élevé qui em- pêche le départ des pigments. Les dissolvante employés pour confectionner les émaux sont analogues à ceux mentionnés pré- cédemment comme semblables aux alcools,mais, en général, pré= sentant des points d'ébullition de l'ordre des points d'ébulli- tion élevés pour déterminer un séchage plus lent.
Ces émaux- laques contiennent également des agents plastiques, tels que le stéarate de butyle, le tartrate de butyle ,l'huile de ricin,
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huile de bois de Ohine, phthalate di-butyle, phosphate tri-cré- sylique et phosphate tri-phenyl. La combinaison ou le mélange de laque=émail fulmi-coton-gomme et d'une laque composée, telle que décrite, donne une pellicule plus lustrée, de plue grande dureté,adhérent mieux au métal et présentant une résistance plus grande à l'alcool et à l'eau que les laques=émaux ordi- naires. La cuisson à haute température libère apparamment la pellicule de toute odeur. Ces mélanges peuvent également être utilisés dans la formation de corps plastiques.
La laque spéciale composée, décrite plus haut,contient, outre la laque d'urée-formaldéhyde-acide salicylique, une cer= taine quantité de fulmi=coton et de dissolvants. Si cette la- que était ajoutée seule à la laque=émail elle pourrait déter- miner la coagulation de certains des pigments.
On a constaté que des gommes naturelles peuvent être com- posées avec les laques d'urée-formaldéhyde-acide salicylique.
Les gommes sont dissoutes en premier lieu dans un dissolvant,; ce dissolvant peut varier pour les différentes gommes. L'al- cool dénaturé convient pour la gomme laque, et un mélange d'alcool dénaturé et d'acétate de butyle convient pour le mastic. Le mastic constitue une gomme plastique et sert à ren- dre plus plastique la laque décrite plus haut. Comme exemple de xxxxx proportions convenables, on peut indiquer 4 par- ties de la laque décrite en premier lieu et une partie de so- lution de mastic. La solution de mastic contient 1000 grs envi= ron de mastic pour 4,5 litres environ de solution.
Parmi les gommes naturelles susceptibles d'être employées, on peut citer les gommes suivantes) Kauri,Oopal, Sandarac, Guaiao,Dammar,, Oamphre., Zanzibar,Elemi, résine et gomme ester.
En remplacement des urées, on peut employer d'autres com- posés amino-cabone formant des résines. Ces substances peu= vent être définies comme des substances dans lesquelles un certain nombre d'atomes d'azote sont liés à une atome de car- bone, un au moins des atomes d'azote étant un atome amino-azo- te. Apparamment, les atomes d'oxygène et de soufre qui carac- /il
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térisent l'urée et la thiourée ne sont pas des facteurs essentiels de la réaction.
On peut introduire par exemple des pigments appro- priés, des matières colorantes organiques,..etc., dans la laque claire décrite en premier lieu, de manière que la pellicule produite ait une coloration quelconque voulue.
. Si on le désire, on peut introduire des matières desti- nées à épaissir la laque et qui aident à maintenir les pig- ments en solution colloïdale. De même, si on le désire également, des matières finement broyées, destinées à donner du corps et, ou, à réduire le prix de revient, peuvent être incorporéesé la laque. De fécon analogue, pareilles substances peuvent être introduites dans le composé plastique ou destiné au moulage. Ce dernier composé peut être confectionné sous forme, très divisée pour la facilité du remplissage des moules. On peut incorporer également à ces nouveaux composés des cires ajoutées en faibles proportions, lesquelles peuvent être particulière- ment avantageuses dans les composés de moulage, car olles ont tendance à faciliter le démoulage et communiquent aux objets un beau fini.
L'emploi d'huile de ricin est particulièrement avanta- geux; dans les émaux et les laques il sert à un but très utile. Dans beaucoup de cas il convient d'accroitre apprécia- blement son pourcentage.
REVENDICATIONS
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?;lia;; *.,,. *. ,, ;,,y;, , ,, , ;-, ;j ;,, * ,, * .*,<. ,,,j ;,, ,; ,.
( 1. Une composition comprenant un produit de condensation ( d'un compose possédant plusieurs atomes d'azote liés à un ato- Résumé ( me de carbone, un des dite atomes au moins 'tant un atome ( amino-a.zotp, et un compose du genre défini accroissant la.
( résistance chimique de la composition.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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IMPROVEMENTS IN THE MANUFACTURING OF ALDEHYDO- COMPOUNDS
EMI1.1
A.NU-2STNI'IT7.
The present invention relates in particular to the compounds resulting from condensation products obtained from ureas, such as urea (carbamide), thiourea (thio-carbamide) and, or, their derivatives, as well as to a method of manufacture. of these compounds. It is also directed, in general, to the known equivalent use of compounds related to ureas for the formation of condensation products.
For example, we can use, replacing
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ureas, cyanamide (UGNH2), gu ... anidine (HNO (i2) 2) 1 and or, active derivatives of these substances.
All of these can be considered or classified as compounds having a group containing one carbon atom combined with two or more nitrogen atoms, at least one of which is amino nitrogen.
Condensation products of urea are known, however, previously these products were only susceptible of use to a limited extent. We also know
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condensation products of derivatives such as benzoylcarbamide, acetylcarbamide, etc.
According to the present invention, it is possible to combine, with the urea condensation products, a suitable agent increasing the chemical resistance, and for example salicylic acid in large proportions, thus obtaining a resulting product much more resistant. to the actions of solvents, sulfur compounds and other. very corrosion agents.
By preparing the improved compound as a solution, employing appropriate solvents, it is. possible to form a new lacquer with remarkable characteristics. A similar lacquer can be used, in particular for the protection of metallic surfaces, and it is particularly suitable for protecting the surfaces of non-ferrous metals, such as silver, nickel, copper, brass, aluminum and various alloys.
For the preparation of the new compound, produced as a solution, and suitable for use as a lacquer for example, it is preferable to first form a soluble condensation product of a urea and formaldehyde, or its equivalent, and , in this process, it is preferable to employ urea and formaldehyde (40% solution) in proportions of 1 gram of urea to about 5 cc of formaldehyde.
Commercial formaldehyde usually contains a very small amount of formic acid, usually not more than 0.2 to 1%. Formaldehyde containing a similar percentage of formic acid can, if desired, be employed to effect the condensation of urea, or formaldehyde free of formic acid can be employed.
The soluble condensation product of urea can, for example, be obtained by reacting formaldehyde or an equivalent reagent with urea, such as polymers of
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formaldehyde.
In accordance with the present invention, a chemical resistance enhancing agent and salicylic acid are employed, and this agent is introduced into the urea condensation product, preferably after the product of. condensation has been previously formed.
When it is desired to prepare a lacquer, the preferred process is to first prepare the soluble condensation product of urea, in aqueous solution, and then to mix therein with a solution of the chemical resistance enhancing agent. the latter solution using an organic solvent or, preferably, a number of organic solvents, having low surface tension and having different boiling points.
It is important, particularly in the case of producing a lacquer for application to metallic surfaces, to use a suitably dosed combination of solvents imparting a relatively surface tension to the lacquer. low, the property of being able to spread, and allowing the gradual departure of the solvents without damaging the film of lacquer applied to the surface to be protected.
The combination of solvents to which the invention is to be preferred, comprises water and several organic solvents, preferably a low-boiling solvent, such as ethyl alcohol (PE 78 C). an intermediate boiling point solvent, such as butyl alcohol (PE118 C) and a high boiling point solvent, such as ethyl lactate (PE 154 C), the latter solvent preferably being used in low proportion. Water, ethyl alcohol and butyl alcohol can enter into the mixture in substantially the same proportions, although varying slightly, and ethyl lactate is preferably used in a much smaller proportion, mainly.
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also for economic reasons.
As an example of the preferred process in which the condensation product is formed beforehand and then combined with the chemical resistance increasing agent, the following process can be indicated:
400 grams of urea (CO (NH2) 20 are dissolved in
2000 cc of a 40% formaldehyde solution; the mixture is heated on a steam bath until about 40-60% by weight of the mixture has evaporated, and then enough distilled water is added to the remaining solution to restore about 75% by weight. the weight of the original mixture.
There thus remains a moderately viscous liquid, or solution, approximately 60% of which consists of water containing a large amount of formaldehyde, the condensation product being retained in solution. in any appropriate way
If desired, the liquor can be freed from uncombined formaldehyde, but it is preferable to leave a certain amount of formaldehyde in solution, which apparently has a dissolving action.
Also preferably, the solution is filtered to get rid of insolubles present.
Having thus obtained a solution of a condensate product
EMI4.1
tion of urea, in which probably predominates NHCH2 oH) dimethylolurea - (0 = 0 e) or a very similar compound, a solution of salicylic acid is mixed therein in a solvent comprising ethyl alcohol, butyl alcohol and ethyl lactate, as follows:
EMI4.2
<tb> Solution <SEP> of <SEP> products <SEP> of <SEP> urea condensation <SEP> <SEP> 81 <SEP> cc
<tb>
<tb> Alcohol <SEP> denatured <SEP> 50 <SEP> cc
<tb>
<tb> Butyl alcohol <SEP> <SEP> 42 <SEP> cc
<tb>
<tb> Lactate <SEP> ethyl <SEP> 7 <SEP> cc
<tb>
<tb> Salicylic acid <SEP> <SEP> 5 <SEP> grs
<tb>
Alcohols and thyl lactate serve to keep salicylic acid in solution and facilitate its intimate mixing with, or dispersion in, solution.
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of the condensation product of urea. It should be noted that the. only water present, according to this procedure, is that of the solution of the condensation product, except that there may be a small percentage of water in the alcohols.
A lacquer produced in accordance with the method just described contains a high percentage of organic solvents.
The "lacquer" mixture should contain a certain amount of water, but the proportion can vary within wide limits. It is, however, desirable to lower rather than raise the percentage of water in the solvent, since the organic solvents mentioned have a lower surface tension than that of water and, as a consequence, impart a lower surface tension to the solvent. lacquer. The low surface tension of the lacquer plays an important role in the proper formation of the film on the metal surface.
Ethyl lactate improves the spreadability of the lacquer and, in the subsequent baking operation, tends to remain in the film during curing, imparting to this film its properties of strength and insolubility.
The low boiling alcohol and the intermediate boiling alcohol, in addition to serving as solvents for salicylic acid, impart to the lacquer the desirable low viscosity for soaking.
The solvents mentioned can be largely evaporated by air, or by heating at a temperature of about 100 ° for a short period of time, and the final curing of the film can be achieved by baking at a temperature. about 130 -135 C for a suitable time, for example about 20 minutes, or the hardening can be achieved more quickly by heating
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at a higher temperature, ie a temperature of around 1500. In some cases, cooking for five minutes will suffice.
The film can be applied to the metal surface by dipping or other suitable method. After curing a first film, the object can be quenched again, and a second film obtained in a similar manner, if desired, since the lacquer solvents will not attack the cured film. .
This property constitutes a marked advantage compared to fulmi-cotton lakes (pyroxylin) in particular.
A lacquer prepared according to the above described process contains approximately 20% solids, of which about 1/8 is salicylic acid.
This amount of diacid, together with the solvents employed, impart to the lacquer a suitable consistency when it is desired to apply by dipping, and facilitate the economical use of the product. After distillation, 100% of lacquer gave 68% of the distillation products containing about 2/3 of the initial formaldehyde, representing about 9.5% of the lacquer.
It has been found that even a very thin film of the improved lacquer suitably resists for a prolonged time attacks by sulfur compounds, alcohol, air, humidity, salt splashes, etc., preventing the metal surface from tarnishing and protecting it from corrosive actions.
The perfected lacquer has good conservation qualities, a higher flash point than the lacquers of fulmi-cotton for example; gives a clear and transparent film, very glossy, extremely resistant to the tarnishing action of air, very resistant to solvents such as alcohols, acetone, etc., and very resistant to the actions of sulfur and oxy-agents.
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dation in general. For example, it has been observed that a metal surface protected by such a film effectively resists, for several hours, the attack of the vapors of a 1% solution of potassium sulphide, when the covered object is placed in a Closed desiccator, on top of this solution.
The film is similarly resistant to attack by alcohol vapors and liquid alcohol.
Handling, touching and breathing, etc., do not alter the film.
When the lacquer film is subjected to baking, as mentioned above, salicylic acid is involved in the reaction to transform the film to its hard and insoluble final state.
It seems evident that salicylic acid chemically combines with the urea condensation products employed, forming complex compounds. It has been found advantageous, for certain purposes, to employ salicylic acid in the highest proportion which can pass into solution in the solvents employed. For example, it has been found that it is better to incorporate five grams of salicylic acid in the lacquer mixture than three grams or less. Salicylic acid does not act to activate the reaction and is not a catalytic agent in the usual sense of the word. Salicylic acid is known to combine with formaldehyde to form a resinous product, but apparently no action of the species occurs in the hardening of the lacquer film.
On the other hand, it is possible that the solvents employed can combine with the free formaldehyde which may be present in the mixture and is given off with the other solvents during the drying and baking operations. It is also possible that some of the free formaldehyde can combine with both the acid
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salicylic acid than with the condensation products of urea, following a complex reaction, during the firing of the film, but experience indicates that the free formaldehyde is practically eliminated from the lacquer passing to the final insoluble state.
The insoluble film produced in the manner indicated is much more resistant to the action of sulfur, alcohol, etc., than a film formed from the condensation products of urea alone. It has been found, for example, that a film of a urea condensation product lacquer, without the use of a chemical resistance enhancing agent, is etched in a reduced fraction of the time required for removal. Defined improved lacquer attack when subjected to the sulfur test referred to.
The lacquer, after application to the surface to be protected, can, if desired) 3tre air-dried, at room temperature.
In many cases, drying should be extended to the point where the film is dry to the touch, and the object can be manipulated before subjecting the film to the final baking operation, which should be done. 'run at a temperature much higher than 100 0.
Drying and baking can be accomplished, if desired, by subjecting the film to gradually increasing temperatures.
Irrespective of the exact nature of the chemical reactions which take place, a very dense, clear and hard film is obtained which adheres tenaciously to the metal; does not present any break in continuity, cracks, voids, etc. which, if they existed, would leave parts of metal exposed to attack.
It is believed that the considerably higher chemical resistance is mainly due to the formation of compounds of complex reactions between the condensate products.
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urn sation and salicylic acid. It is possible that the effect is more marked due to the formation of different resinous products which, however, are distributed or mixed to the point of forming a substantially homogeneous body in the final product. In any event, the film is dense, hard, and apparently completely void-free.
Although it is preferable to form the condensation products of urea by heating, as indicated above, it should be noted that ureas and aliphatic aldehydes, such as formaldehyde, combine at room temperatures. to give condensation products.
However, to be carried out in this manner, the condensation requires a period of several hours, so it seems preferable to carry out the condensation in the first-mentioned manner. This method has the additional advantage, when a formaldehyde solution is used, of allowing the evaporation of a certain quantity of water, so that the lacquer can finally consist of a solution comprising a much higher percentage. organic solvents with low surface tension.
If desired, formaldehyde can be made more concentrated by evaporating, for example, 25% of its volume before carrying out the condensation with urea.
It should also be noted that urea condensation products can occur in the presence of acid, alkali or in a substantially neutral medium. By way of example, the formaldehyde solution can contain about 25% formic acid, or it can be neutralized with potassium hydroxide, or it can be made alkaline up to 2% calculated as KOH. You can use more
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large amounts of acids or alkalis, however, it is not desirable to use more than small percentages of alkali or strong acids.
Although salicylic acid can be dissolved in organic solvents before mixing with the solution of urea condensation products, it is possible to first mix the organic solvents with the solution of urea condensation products. condensing the urea, and then mixing the salicylic acid which comes into solution with the mixture.
When the solution of the urea condensation products is obtained in the manner indicated above, the solution has the clarity of water and is moderately viscous, and after a lacquer has been formed in the water. Defined way, this lacquer also has the clarity of water.
However, it may occur that in forming the solution of the condensation products, insoluble or floating substances also form, obscuring the liquid. When such a solution is not clear and of the limpidity of water, it can be made clear by filtering the liquor and thus separating the substances which obscure it. In some cases, iron is present as an impurity in the floating substances, and this iron is usually separated during filtration. If the iron is not removed before mixing with salicylic acid, the lacquer may take on a slightly reddish tint.
Instead of pre-preparing a urea condensate and then incorporating a resistance-increasing chemical, such as salicylic acid, in it, it is possible to mix urea, formaldehyde and agent increasing chemical resistance and causing condensation.
We could, for example, proceed as follows:
One gram of urea is dissolved in 5 cc of a solution
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of 40% formaldehyde and 15 grs. salicylic acid. Salicylic acid can be mixed beforehand with a 20% alcohol solution to facilitate incorporation.
After evaporation of 48% of the volatile substances (possibly under pressure), the hot intermediate product is clear, although it may have a reddish tint resulting from the iron impurities from formaldehyde and urea.
When this solution is cooled, a white gum precipitate forms, but when a certain portion of the hot solution is mixed with denatured alcohol and butyl alcohol, no solid formation occurs. during cooling. By adding 55 of ethyl lactate, a lake is formed which dries without forming bubbles, giving, after cooking, a film which withstands the sulfur test mentioned above very well.
The proportions of the substances employed in the formation of the soluble urea condensation products can vary within very wide limits; likewise the proportions of the substances which form the lacquer can vary within very wide limits. In forming the condensation product of urea, it is not desirable to employ much less than five parts of the formaldehyde solution to one part of the urea. Apparently, however, the proportion of formaldehyde can be increased considerably, without much detriment to the process.
Any considerable increase in the proportion of formaldehyde, however, results in the introduction of additional water into the condensate solution, and, as mentioned, this additional water is not desirable. as it may require additional evaporation.
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Various combinations of solvents can be used in the lacquer.
For example, water (present in the solution of the urea condensation products) and any organic solvent, or a mixture of organic solvents, such as normal propyl alcohol, iso-propyl alcohol, acetone, ethylene glycol-mondethyl ether, isobutyl alcohol, benzene, butyl acetate, etc. Denatured alcohol can be part of a combination appropriate solvent, when the alcohol denaturing substance is such that it does not adversely affect the result. The denaturing substances authorized for nitro-cellulose lacquers do not seem to adversely affect the result. Certain denaturing substances, such as zinc chloride, sulfuric acid, etc. adversely affect the product.
The following table shows the boiling points and approximate surface tensions, in dynes per centimeter, of the solution of the condensation product of urea, indicated in the first preceding example, of the organic lacquer solvents. the example mentioned, water, and lacquer produced in accordance with the first example given.
EMI12.1
<tb> substance <SEP> Point <SEP> Temperature
Boiling <tb> <SEP> neighbor <SEP> of <SEP> 22
<tb> surface tension <SEP>
<tb> in <SEP> dynes <SEP> by <SEP> centimeter.
<tb>
<tb> <SEP> solution of <SEP> products
<tb> of <SEP> condensation <SEP> of
<tb> urea <SEP> 100 C <SEP> 50.4
<tb> alcohol <SEP> denatured <SEP> (ethyl) <SEP> 78 C <SEP> 21.7
<tb> alcohol <SEP> N-Butyl <SEP> 118 C <SEP> 22.4
<tb> Ethyl <SEP> Lactate <SEP> 154 0 <SEP> 27.8
<tb> water <SEP> 100 C <SEP> 72.2
<tb> lacquer <SEP> ---- <SEP> 27.4
<tb>
It will be noted in this table that water has the highest surface tension and alcohols the lowest surface tensions.
To get a
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To apply the lacquer properly and to reduce the tendency of the film to collect on drying, it is necessary that the solution have a reduced surface tension. The surface tensions of denatured alcohol, butyl alcohol, and ethyl lactate are all relatively low, while their boiling points are 78 C, 118 C, and 154 C, respectively, so that at Throughout the stages of the drying operation, a substance with low surface tension remains.
Denatured alcohol can be referred to as a "low boiling point substance"; butyl alcohol as "medium boiling substance" and ethyl lactate as "high boiling substance",
In addition, desirable voltage characteristics. perfected from denatured alcohol, butyl alcohol and ethyl lactate, their presence is necessary to dissolve the salicylic avid which is practically insoluble in water.
Below is shown another example of a lacquer composition produced as first described herein, but using substitute organic solvents. solution of condensates 81 cc urea isopropyl alcohol 33 cc normal propyl alcohol 33 cc ethylene glycol-monoethyl ether 33 cc salicylic acid 3 grs.
The lacquer defined above gives very good results; the boiling points and the surface tensions of organic solvents are mentioned in the table below:
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EMI14.1
<tb> Substance <SEP> Point <SEP> Surface tension <SEP>
<tb> of boiling <SEP> in <SEP> dynes <SEP> by <SEP> centimeter
<tb> = ------------------------------- <SEP> 22 C <SEP> approximately
<tb>
<tb> isopropyl alcohol <SEP> <SEP> 82 C <SEP> SI.00
<tb> propyl alcohol <SEP> <SEP> normal <SEP> 97 C <SEP> 23.00
<tb> Ether <SEP> ethylene-glycol monoethyl <SEP> 135 C <SEP> 23,
50
<tb>
Experience indicates that it is desirable to have in the presence of organic solvents having different boiling points and low surface tensions (closer to the surface tension of ethyl alcohol than that of water).
Salicylic acid, which was previously discussed, is the ordinary commercial product, ie ortho-hydroxy-benzoic acid. Meta and para hydroxybenzoic acids can be used with good results, but ortho acid is less expensive 9t can be obtained easily. However, when meta-alid or para acid is employed, the reddish color resulting from the presence of iron impurities in the urea condensation product does not appear.
As an alternative to salicylic acid, several substitutes can be employed, however, the best results are obtained by employing salicylic acid. All the compounds which experience indicates can be used, with more or less good results, as agents which increase the chemical resistance of the product, can be classified as organic acids or their derivatives which do not act mainly as catalysts but which are combined, in substantial proportions, in the new compound as chemical resistance enhancing agents.
In the general classification indicated, certain phenolic acids and some of their derivatives have been shown to be best for the purpose under consideration. Phenol is not suitable, however.
Phenolic acids and their derivatives mentioned.
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Hereinafter, there may be cited as examples - salicylic acid, ammonium salicylate, aside salicylic-aoetyl, gallic acid, strontium salicylate, salicylamide, magnesium salicylate, and hydroyx-naphthoic acids -.
In this list, the hydroxy-benzoic acids are to be preferred, and the last four substances mentioned have been shown to be only moderately good, the least favorable results being obtained with the use of magnesium salt.
A second group of products includes non-phenolic aromatic acids, the examples of which may be mentioned below - benzoic acid, phthalic acid, and anthranilic acid. These substances were shown to be moderately good compared to salicylic acid.
As the third group of substances, we can mention: bi-basic aliphatic acid, examples of which are succimic acid and oxalic acid. These substances are much less suitable than salicylic acid, but still appreciably increase the chemical resistance of the urea condensation product when they are. combined with the latter.
In other words, a film of much higher strength can be formed from a lacquer containing one of these agents; than that obtained using only the condensation products of urea.
Among the constituents of a solvent comprising several organic solvents, ethyl lactate has a high boiling point and a low surface tension;
EMI15.1
ethylene-glycollkmonoethyl ether corresponds most in this with ethyl lactate. Its solvents tend to stay in the film and maintain its continuity until the cure approaches its end point. Any other suitable substance can be used as a substitute. We can indicate that the two solvents just mentioned are soluble
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in alcohol and in water.
As has been indicated, the proportions in which the substances are used can be varied.
The proportion of salicylic acid relative to the urea is preferably between 15 and 20% of the quantity of urea employed in the formation of the condensation product.
In the first example shown, salicylic acid represents the 30% of the amount of urea entering the condensation product and this proportion represents a preferred minimum, while the / portion of 15% can be considered as a minimum below from which one cannot descend without reducing the effectiveness of the substance to a point where its use will provide little benefit.
When using urea derivatives, or thiourea, or other substances, the proper proportion of chemical resistance increasing agent to be combined therewith can be determined by experience, and when a chemical is used. substitute product for salicylic acid, the proportions will be modified according to the case considered and in accordance with the results to be obtained.
As indicated, it seems probable that the solvents do not enter into chemical combination with the solids, but are evaporated during the drying and baking operations.
The nature of the solvents and the combinations of solvents does not influence the character of the film, due to their properties of maintaining uniform adhesive solutions of the solid substances during drying. This constitutes a chemistry-physical relationship, and the miscibility as well as the solubility of the solvents relative to each other, as well as the surface tendencies and the boiling points are important factors in the formation of the film. If a quantity of water, greater than 505, is present in the
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appears to be a solvent, and assuming that the lacquer costs about 20% solids, there is a tendency for colloidal separation and the formation of two layers.
Preferably, the proportion of water will be about 25%, or less; however, no less than 155 water should be used.
Various other ingredients or substances can be introduced into the novel composition of matter described.
For example, a small percentage of castor oil can be incorporated into the lacquer, which acts as a plastic element, making the film more flexible and tenacious, further helping to ensure continuity and to increase the waterproofness. - fluidity.
As an example of a lacquer containing castor oil, and having given good results, the following may be mentioned:
EMI17.1
<tb> solution <SEP> of <SEP> products <SEP> of <SEP> condensation
Urea <tb> <SEP> (described <SEP> in <SEP> first <SEP> place) <SEP> 81 <SEP> cc
<tb> alcohol <SEP> denatured <SEP> 50 <SEP> cc
<tb> butyl alcohol <SEP> <SEP> 41 <SEP> cc
<tb> <SEP> ethyl lactate <SEP> 7 <SEP> cc
<tb> <SEP> castor oil <SEP> <SEP> 1 <SEP> this
<tb> <SEP> salicylic acid <SEP> 3.5 <SEP> grs.
<tb>
In this lacquer, the castor oil present represents a proportion of about 2.5% of the solids. This proportion corresponds substantially to the maximum quantity of castor oil entering into solution.
Other ingredients, acting more or less as plastic agents, can be substituted for castor oil, such as oleic acid, mastio, natural resins, etc.
Substances such as tri-oesyl phosphate, di-butyl phthalate and butyl stearate have not been shown to be beneficial in lacquer.
On the other hand, the use of natural gums, such as mastic, in moderate proportions, is advantageous.
In the examples mentioned above, the use of 1 gram of urea for 5 cc of formaldehyde solution to
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405 represents; a molecular proportion of about 1 to 4.
The improved compound can be used as a plastic substance by a suitable process. For example, the lacquer can be mixed with suitable fillers, such as wood pulp, asbestos, cotton, etc. pigments being added if desired.
The material prepared in this way can be molded in a heated press.
If desired, the solvents can be evaporated to a large extent, preferably at relatively low temperatures, possibly in a vacuum, before the mass is subjected to the molding process.
Another method consists in first of all separating the solvents from the soluble urea-formaldehyde condensation products by any known or appropriate method; mixing with the dried products the appropriate proportion of salicylic acid, or its equivalent; mixing fillers and pigments, if desired, and molding in a heated press.
Preferably, the molding operation will be carried out at a temperature of approximately 135 ° C., or at a higher temperature, and under high pressure, such as a pressure of 140 to 150 Kos per cm. The molding operation continues until when the product is hard, practically insoluble, and very inert.
If desired, the mold can be cooled before removing the product *
Although the molecular proportion employed in the formation of the soluble condensation product, urea-formaldehyde, is preferably 1 to 4, tests indicate that these compounds are finally present. the product
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resulting in the proportion of about 1 to 2, and, as indicated above, when the combination with salicylic acid is effected, complex compounds are most likely formed between the salicylic acid and the condensation products of urea-formaldehyde.
In forming a transparent plastic product, the soluble urea-formaldehyde condensation product mentioned above may have been freed from solvents, for example by evaporation in a vacuum; the dry solid is then crushed and can be mechanically mixed with dry salicylic acid. These products can then be combined using heat and pressure. The resulting product can be rolled into plates, sheets, tiles, using heated rollers.
This gives a block or sheet of clear and transparent shade allowing the transmission of violet and ultra violet rays, suitable for use in solariums, or rooms conditioned for their use.
If desired, other suitable materials can be incorporated into the plastic substance.
The improved compound can be used to impregnate sheets or planks of fibrous materials, vehicles, paper fabrics, etc .; and the impregnated articles can be consolidated by processing into a rolled product. For example, garment fabrics, paper fabrics, and the like can be impregnated with lacquer, dried and then consolidated in a highly heated press under high pressure.
When very high solvent resistance is not a prime requirement, an additional amount of urea can be added to the lacquer or the salicylic acid containing compound, and the resulting mixture can be added.
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used in plastic form or as a lacquer.
It is possible to use salicylic acid in much larger proportions than indicated in the ex. emples given previously. The resistance of the lacquer, for example, seems to increase, for sulfur fumes, with the percentage of salicylic acid, but not in the same proportion.
As an example of a lacquer containing a greater proportion of salicylic acid than that indicated above, and which also has a higher resistance to the action of solvents, the following may be mentioned:
EMI20.1
<tb> produced <SEP> of <SEP> condensation
<tb>
<tb> urea = formaldehyde, <SEP> soluble <SEP>
<tb>
<tb> (as <SEP> indicated <SEP> previously) <SEP> ..................... <SEP> 81 <SEP> cc
<tb>
<tb> Alcohol <SEP> denatured <SEP> ....................... <SEP> 60 <SEP> ce <SEP>
<tb>
<tb> Butyl alcohol <SEP> <SEP> ................... <SEP> 42 <SEP> cc
<tb>
<tb> Ethyl lactate <SEP> <SEP> ....................... <SEP> 7 <SEP> cc
<tb>
<tb> Saliclic acid <SEP> <SEP> ...., ................... <SEP> 20 <SEP> grs.
<tb>
Solvents analogous to alcohols, as well as diluting agents suitable for use in lacquer little; The solvents can also include petroleum, and coal tar hydrocarbons, terpenes, hydrocarbon chlorides, and suitable physical or chemical mixtures of these solvents.
In order to modify the result, various materials and compounds can be incorporated into the ura-formaldehyde-salicylic acid compound. We can, for example, confec. A mixture of the urea-formaldehyde-salicylic acid compound and a phenolic condensation product can be mixed, and the resulting compound can be cured with the application of heat and pressure.
It has been determined that the film formed of the lacquer described in the first place chars at a temperature of about 200 ° C. and, in curing the film formed of this lacquer, it is desirable to employ a minimum temperature. from 120 0.
The solid material (plastic, or solid) produced as described can be sawn, turned, or perforated, when =
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that it is suitably established for these purposes.
It has been found that, for various purposes, the perfected lacquer can advantageously be mixed with other lacquers or with other materials. for example, one can successfully compose the lacquer described with a cellulose lacquer in different proportions. As an example, 60% of a fulmiscotton lacquer can be combined with 40% of the new lacquer described above. On the other hand, it is possible to make lacquers composed of quantities as small as 8% of fulmi-ooton lacquer. The composition can advantageously be made by mixing together a complete fulmi-cotton lake and a complete lake comprising urea-formaldehyde = salicylic acid.
As a typical mixing lacquer, we can indicate a lacquer containing one part of the improved lacquer described above and two parts of a cellulose lacquer, such as the following lacquer:
EMI21.1
<tb> Lacquer <SEP> of <SEP> celluloses
<tb>
<tb> 258 <SEP> grs <SEP> of <SEP> fulmi = cotton <SEP> in <SEP> acetate
<tb> of <SEP> buffalo <SEP> ......... <SEP> 59 <SEP> reads
<tb> 860 <SEP> grs <SEP> of <SEP> fulmi <SEP> cotton <SEP> in <SEP> acetate
<tb> from <SEP> butyl <SEP> ..... <SEP> 6.8 <SEP> reads
<tb> Butyl <SEP> acetate <SEP> <SEP> ................., ...., .. <SEP> 34 <SEP> reads
<tb> Butyl alcohol <SEP> <SEP> ...., ..................., <SEP> 32 <SEP> reads
<tb> Alcohol <SEP> denatured <SEP> ........................ <SEP> 29.5 <SEP> lit
<tb> Benzol <SEP> ........................
<SEP> 41 <SEP> read
<tb> <SEP> solution <SEP> gum <SEP> lacquer
<tb>
EMI21.2
(2, 6K B per 4.5 bed of aloool) .....; ,, <,, ;; 16 bed
EMI21.3
<tb> Putty <SEP> (1.36 <SEP> K s <SEP> in <SEP> 4.5 <SEP> liters
<tb>
<tb>
<tb> (<SEP> of equal <SEP> parts <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb> (<SEP> acetate <SEP> of <SEP> butyl <SEP> and
<tb>
<tb>
<tb> (<SEP> alcohol <SEP> denatured <SEP> ........... <SEP> 9.1 <SEP> lit.
<tb>
The composite lacquer which has just been deoritated, and of which the fulmsi-cotton lacquer forms part, can advantageously be applied by spraying or by soaking. It cures by touoher, at room temperature, in about twenty minutes, but in order to be able to resist sulfur and alcohol vapors, the lacquered object will preferably be subjected to baking, to a suitable temperature, such as 135 C, for about twenty minutes.
The solids contained in the lacquer that we come
<Desc / Clms Page number 22>
EMI22.1
<tb> of <SEP> describe <SEP> are:
<tb>
EMI22.2
Fulmi-cotton ......................... 65 grs / 4.6 lit Shellac ............. ........... 68 grs / 4.6 lit Mastic ........................ 25.5 grs 4.5 bed
EMI22.3
<tb> Urea.formaldehyde <SEP> <SEP> resin
<tb> <SEP> salicylic acid <SEP> 275 <SEP> grs <SEP> / <SEP>, 5 <SEP> lit.
<tb>
The presence of gums, shellac and mastic is desirable, but not absolutely necessary.
It has been found that the urea = formaldehyde = salicylic acid complex previously described first can be composed with commercial enamels. While carrying out this composition, it is necessary xxx in some cases to first prepare a special compound lacquer, such as the following lacquer! Compound lacquer? 1
EMI22.4
<tb> Lacquer <SEP> described <SEP> in <SEP> first <SEP> place ................ <SEP> 137 <SEP> reads
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Ethyl <SEP> Laotate <SEP> ................ <SEP> 46.5 <SEP> lit
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 285 <SEP> grs <SEP> of <SEP> fulmi-coton <SEP> in
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ether <SEP> ethylene <SEP> glycol <SEP> monoethyl <SEP> ......,. <SEP> 45.5 <SEP> reads
<tb>
Compound lacquer N 2
EMI22.5
<tb> Lacquer <SEP> described <SEP> in <SEP> first <SEP> place <SEP> .............
<SEP> 114 <SEP> read
<tb>
<tb> Ethyl <SEP> Laotate <SEP> .............. <SEP> 45.5 <SEP> lit
<tb>
<tb> Alcohol <SEP> denatured <SEP> ........ <SEP> 23 <SEP> reads
<tb>
<tb> 285 <SEP> grs <SEP> of <SEP> fulmi-coton <SEP> in
<tb>
<tb> <SEP> butyl <SEP> acetate <SEP> .............. <SEP> 45.5 <SEP> lit
<tb>
When composing the lacquer with commercial lacquers, == lacquers come for example from the firms Dupont Company, O. Zapon CY, Essex Varnish Oompany, Van Schaack Chamical Bros., it is necessary to mix 1 to 2 parts of the compound lacquer with one part enamel.
The commercial enamels mentioned normally contain about 2 parts of fulmi-ooton to one part of natural gum, together with solid pigments and, if desired, a dye or coloring matter. The fulmi = cotton imparts a high degree of viscosity to the solution which prevents the departure of pigments. The solvents employed to make enamels are analogous to those previously mentioned as similar to alcohols, but, in general, exhibiting boiling points in the order of high boiling points to determine higher drying. slow.
These enamel-lacquers also contain plastic agents, such as butyl stearate, butyl tartrate, castor oil,
<Desc / Clms Page number 23>
Ohine wood oil, di-butyl phthalate, tri-cresyl phosphate and tri-phenyl phosphate. The combination or the mixture of lacquer = fulmi-cotton-gum enamel and a compound lacquer, as described, gives a more lustrous film, of greater hardness, adheres better to the metal and exhibits greater resistance to alcohol and with water that the lacquers = ordinary enamels. Cooking at high temperature apparently frees the film of any odor. These mixtures can also be used in the formation of plastic bodies.
The special compound lacquer described above contains, in addition to urea-formaldehyde-salicylic acid lacquer, a certain amount of fulmi = cotton and solvents. If this lacquer was added alone to the lacquer = enamel it could determine the coagulation of some of the pigments.
It has been found that natural gums can be composed with urea-formaldehyde-salicylic acid lakes.
The gums are dissolved in the first place in a solvent; this remover may vary for different gums. Denatured alcohol is suitable for shellac, and a mixture of denatured alcohol and butyl acetate is suitable for mastic. The mastic forms a plastic gum and serves to make the lacquer described above more plastic. As an example of xxxxx suitable proportions, 4 parts of the lacquer described in the first place and one part of the mastic solution may be given. The mastic solution contains approximately 1000 grams of mastic for approximately 4.5 liters of solution.
Among the natural gums which may be used, the following gums may be mentioned: Kauri, Oopal, Sandarac, Guaiao, Dammar ,, Oamphre., Zanzibar, Elemi, resin and ester gum.
As a replacement for ureas, other amino resin-forming compounds can be employed. These substances can be defined as substances in which a number of nitrogen atoms are bonded to a carbon atom, at least one of the nitrogen atoms being an amino nitrogen atom. Apparently the atoms of oxygen and sulfur which characterize
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urea and thiourea are not essential factors in the reaction.
Suitable pigments, organic coloring materials, etc., for example, can be introduced into the clear lacquer first described so that the film produced has any desired coloration.
. If desired, materials which thicken the lacquer and which help maintain the pigments in colloidal solution can be introduced. Likewise, if also desired, finely ground materials, intended to give body and, or, to reduce the cost price, can be incorporated in the lacquer. Of similar starch, such substances can be introduced into the plastic compound or intended for molding. The latter compound can be made in a very divided form for ease of filling the molds. Waxes added in small proportions can also be incorporated into these new compounds, which can be particularly advantageous in molding compounds, since the adhesives tend to facilitate release from the mold and impart a good finish to the articles.
The use of castor oil is particularly advantageous; in enamels and lacquers it serves a very useful purpose. In many cases it is advisable to increase its percentage appreciably.
CLAIMS
EMI24.1
?; lia ;; *. ,,. *. ,,; ,, y ;,, ,,,; -,; j; ,, * ,, *. *, <. ,,, j; ,,,; ,.
(1. A composition comprising a condensation product (of a compound having several nitrogen atoms bonded to an atomic carbon, one of the said atoms at least 'and one atom (amino-a.zotp, and a compound of the defined kind increasing the.
(chemical resistance of the composition.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.