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Verfahren zur Herstellung voll wasserunlöslichen Überzügen Bekanntlich
lassen sich mit in der Natur vorkommenden höhermolekularen Carbonsäuren. wie Ölsäuren,
Ricinusölsäure, Tallölfettsäure, Abietinsäure, Kolophonium u. dgl., unter Verwendung
voll Ammoniak und wasserunlöslichen Lösungsmitteln, Wachsen. Harzen, Fetten, Asphalten
tu. dgl. Emulsionen herstellen, die sowohl bei stärkerem Verdünnen mit Wasser unter
Zerfall wie auch durch Eitrocknenlassen mehr oder weniger rasch watsserunlöslich
werden. Beide Vorgange beruhen auf der Abspaltung von Ammoniak und haben ihre Ursache
darin, daß die Amtnoniumsalze in trockner oder in sehr stark vercüinnter Form nicht
haltbar sind, sondern lydrolysieren und unter Verdunstung des Ammoniaks zerfallen.
Die mit den genannten höhermolekularen Säuren erhältenen Emulsionen werden vielfach
zu Anstrichzwekken. auch als Spachtelmassen oder Kitte heratngezogen, wobei aber
mitunter unerfreulichle Erfahrungen gemacht wurdon. weil die verwendeten Säuren
entweder mit den verwendeten Bindemitteln, wie Wachsen, Asphalten, Harzen usw.,
nicht genügend verträglich waren oder ranzig wurden und weil sie sich tnicht in
ihnen lösten, sondern nur eingebettet blibe)cn, wodurch in jedem Falle die Beständigkeit
der mit diesen Emulsion en verfertigten Anstriche oder Spachtelmassen,
Kitte
litt. Die natürlichen Säuren zeigten l folgliclh auch keinerlei Weichmachereigetnschaften.
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Es wurde nun gefunden, daß zur Herstellung wasserunlöslicher Überzüge
solche Emnulsionen üblicher wasserunlöslicher organischer Bindemittel vorteilhaft
geeignet sind, die unter Anwendung von Ammoniumsalzen wasserunlöslicher synthetischer
Fettsäuretn mit bis I2 C Atomen mnit gerader oder verzweigter Kette und gesättigten
oder ungesättigten Bindungen oder Gemischen der genannten Fettsäuren mit wäßrigem
Ammoniak erhalten würden. Diese zu verwendenden synthetischen Fettsäuren besitzen
aber nicht die nachteiligen Eigenschaften der erwähnten höheren Fett- und Harzsäuren
usw., sondern verhalten sich als echte Lösungsmittel; sie lösen sich in den wasserunlösliclhen
organischen Bindemitteln, z. B. in Asphalten, Wachsen, völlig auf und rufen weder
Rauziglkeit noch Entmischungs- oder sonstige Zerfallserscheinungen hervor. Diese
neuerdings zugänglich gewordenen und als Abfallsprodukte in der chemischen Industrie
anfallenden vorliegend zur Verwendung gelangenden Fettsäuren stehen im Molekulargewicht
über der Buttersäure, aber unter den in pflanzlichen und tierischen Fetten in der
Natur häufig vorkommenden Fettsäuren.
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Sie fallen bekanntlich z. B. als Vorlauffettsäuren bei der Destillation
von synthetischen Fettsäuren für die Seifenherstellung an, insbesondere aus Gemischen,
die beispielsweise durch Oxydation von synthetischen oder natürlichem Paraffin erhalten
werden. Ähnlich brauchbar sind auch die bekannten Fettsäuren, die durch Oxydation
aus den Fettalkoholen gewonnen werden. die als Nachlauföle bei der Butanolsynthese
abfallen. Diese Fettsäuren sind flüssig und können gelegentlich auch Doppelbindungen
enthalten. Bei allen diesen zu verwendenden Gemischen ist eine Trennung in die reinen
Säuren nicht nötig, da die Gemische mindestens ebenso günstig für die Emulsionstechnik
wie die Einzelkörper sind.
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Als Bindemittel für die zur Verwendung gelangenden Emulsionen eignen
sich z. B. Buchenholzteer, Buclhenlholzteerpeclh. Erdölbitumen, Säureharz, aus der
Petroleumraffination herrührend, Erdwachs, Montanwachs, Montanwachspech. gereinigte
und gebleichte Montanwachse, auch Veresterungsproclukte der dabei gewonnenet Säuren,
Carnaubawachs, Bicnenwachs, Talg, Wollfett, Chlorkautschtek, Phenolformalaelhydkondelsationlsprodukte,
Formnaldehyd - Harnstoff - Harze, Phthalsäiureglyceriukondensationsprodukte.Alkydale,
ferner Polymerisationsprodukte, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyvinyllacetat,
Polyacrylsäurcester, Polyisolbutylen und ähnliche Polymerisationsprodukte, die itn
Latexform verwendet werden sollen. Man kann die genanneten Stoffe für sich allein
oder auch in Mischung miteinander oder auch mit Lösungsmittein oder Weichmachern
verschnitten sowie im Gemisch mit Fatrbstoffen. Füllern anwenden.
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In den Überziigen könecn insbesonderc die erfindungsgemäß anzuwendenden
Fettsäuren im Überschuß vorhanden sein. un so ihre Lösungsfähigkeit und die dladurch
bedingten Weichtnachereigenschaften noch mehr auszunutzen.
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Auch Veresterungsprodukte der syntlhetischen Fettsäurent, wie die
Glycerinster. Glykolester, die Ester von höheren zweiwertigen Alkoholen, wie Octadekandiolveresterungsproduktc
oder Verestertngsprodukte mit Phenol, Naplhthol, können entweder seilbst emulgiert
oller mit gcnannten fettsauren Ammonsalzen zusammen mit den vorgenanntetn Stoffen
abgewandt werden.
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Die Eigenschaften der zu vertwendenden Enutlsionen können je nach
den Arbeitsbedingungen versclieden sein, es können sowohl Öl-in-Wasser- wic auch
Wasser-in-Öl-Emttlsionen Verwendung finden.
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Es war zwar bekannt, durch Paraffinoxydation gewonnene syntletiscle
Fettsauren auf Emulgatoren weiterzuverarbeiten. Die hierzu verwendeten Fettsäuren
enthalten in der Hauptsache Verbindungen mit einer Kohlenstoffzahl von I2 bis 2o,
und cs ist in keiner Weise zu entnehmen, daß die als unreinigungcn in kleinen Mengen
dabei befindlichen niederen Fcttsäuren nit etwa G bis I I Kohlenstoffatomen ibei
der Verarbeitung des gesamten Anfalles auf Emulgatoren etwa im Vordergrund stellen.
Vielmchr mußte gerade aus clen Ausdruck Weiterverarbeitung geschlossen wercden.
daßt man solche für Emnulgierzwecke bisher unbekaiannte Nebenprodukte abtrennt oder
sonstwie ausschaltet. Man wußte ferner, ldaß gewisse Fettsäuren synthetischcr Natur
sich gcgenüber Ölsäure für gewisse Zwecke günstiger verhalten; doch handelt es sich
hierbei tun uengesättigte Säuren von höhermolekularem Aufbau mit mehr als I2 Kohlenstottatomen.
während erftndutgsgemlßa vornehmlich gesättigte Fettsäuren fnit 5 bis I2 Kohlenstoffatonmen
benutzt werden.
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Gegenüber dlemn Belkanntetn liegt der hauptsachlichste Fortschritt
cler erfindngsgemäiß ur Verwendung gelangenden Emulsionen darin, daß die niedemolekularen
Fettsäuren nach Abspaltung des Amemoniaks bein Trocknutngsvortgang mit dem emulgierten
Anteil, Z. B. Asphalten, Harzen, eitne Lösung bildetn, was s(:lir erwünscht
ist. IIö hcrnlolck,tlare:
Fettsäuren, also z. B. Ölsäure; Stearinsäure,
Palmitinsäure und entsprechende synthetische Säuren hingegen ergeben, in derselben
Weise angewendet, in Mischungen mit Asphalten und manchen anderen wasserunlöslichen
organischen Bindemitteln keine echte Lösung, sondern bleiben nur eingebettet darin
und können somit nicht die erwünschte weichmachende Wirkung ausüben.
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Es sind auch schon die Natrium- oder Ammoniumsalze von chlor- oder
hydroxylgruppenhaltigen Paraffincarbonsäuren (Erzeugnisse der Paraffinoxydation)
als Emulgiermittel vorgeschlagen worden; diese Zusätze ergeben jedoch, selbst wenn
es sich um die Ammoniumsalze handelt, unmittelbar nach dem Auftrocknen keine wasserechten
Anstriche, weil die chlor und hydroxylhaltigen Fettsäuren so stark sauer sind, daß
sie nach dem Trocknen das Ammoniak nicht oder nur äußerst langsam abgeben. Beispiele
der erfindungsgemäß für die Herstellung wasserunlöslicher Überzüge zu verwendenden
Emulsionen I. 4o Gewichtsteile Wollfett werden bei 4o bis 5o° C mit Io Gewichtsteilen
des technischen Fettsäure-Vorlauf-Gemisches mit g bis II Kohlenstoffatomen im Molekül
verschmolzen, das bei der Herstellung von für Seifenzwecke brauchbaren Fettsäuren
durch Oxydation synthetischer Paraffine anfällt. Die homogene Schmelze wird auf
+ I2° C gekühlt; bei dieser Temperatur läßt man unter schnellem Rühren das Gemisch
von 45 Gewichtsteilen Wasser mit 5 Gewichtsteilen 28 o%oigem Ammoniak nach und nachzulaufen.
Die zu verwendende Emulsion ist mit Wasser verdünnbar.
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2. Zu 25 Gewichtsteilen geschmolzenem Montanwachs werden 25 Gewichtsteile
einer 2o%oigen Lösung von Polyisobutylen (Molekulargewicht 2o ooo) in Solventnaphthaunter
Rühren und Rückflußkühlung zugegeben. Nach Zusatz von 5 Gewichtsteilen des im Beispiel
I beschriebenen Fettsäuregemisches kühlt man auf 8o° C und beginnt unter weiterem
schnellem Rühren und Beibehaltung der Rückflußkühlung mit dem allmählichen Eintragen
einer Mischung von 4o Gewichtsteilen Wasser mit 5 Gewichtsteilen 28 o%oigem Ammoniak.
Nach beendeter Zugabe der wäßrigen Ammoniaklösung beträgt die Temperatur noch etwa
3o° C. Man rührt die Emulsion I Stunde bei gewöhnlicher Temperatur nach. Die fertige
Emulsion findet als Bindemittel für wetterfeste Außenanstriche Verwendung.
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3. In 7o Gewichtsteilen einer 45 o%oigen Lösung von Naphthalinformaldehydharz
in Monochlorbenzol werden bei Zimmertemperatur 5 Gewichtsteile des in Beispiel I
beschriebenen Fettsäuregemisches eingerührt. Unter weiterem schnellem Rühren läßt
man ein Gemisch von 2o Gewichtsteilen Wasser mit 5 Gewichtsteilen 28 %igem Ammoniak
bei gewöhnlicher Temperatur allmählich zufließen. Es entsteht eine Wasser-in-Öl-Emulsion,
mit der man Anstriche herstellt, die nach dem Austrocknen wasserunlöslich sind.