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Spannlack, z. B. für Flugzeuge Als Spannlack, z. B. für Flugzeuge,
werden Lacke auf der Basis von Nitrocellulose, Acetylcellulose, ferner von Cellulosebuttersäure-
oder Cellulosepropionsäureestern und den entsprechenden Mischestern oder Estergemischen
verwendet. Eine Reihe von anderen hochmolekularen Filmbildnern, wie z. B. Polyvinylchloride
und die nachhalogenierten Polyvinylchloride und die Vinylchloridmischpolymerisate,
ferner die verschiedenen Chlorkautschuke, die auf Grund ihrer Unbrennbarkeit besonders
wertvoll sind, haben sich für diese Verwendungszwecke, da sie keine genügende Spannfähigkeit
besitzen, als unbrauchbar erwiesen.
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Es wurde nun gefunden, daß als Spannlacke mit ausgezeichnetem Erfolg
Lacke verwendet werden können, die aus hochmolekularen Filmbildnern, gegebenenfalls
zusammen mit Weichmachern und Pigmenten erhalten werden, wenn man der Lackgrundlage
geringe Anteile, z. B. etwa $ °/a hochdispersen festen Teilchen, wie z. Bi. Metall-
oder Metalloidoxyden mit einer Elementarteilchengröße von unter o,o5, vorzugsweise
o,oi ,u, zufügt. Derartige hochdisperse Oxyde können in hier nicht beanspruchter
Weise durch Zersetzung von flüchtigen Metall- oder Metalloidverbindungen in gasförmigem
Zustand in Gegenwart von brennbaren und bzw. oder unbrennbaren, vorzugsweise von
sauerstoffhaltigen Gasen in einer Flamme hergestellt werden. Dabei werden die flüchtigen
Verbindungen zusammen mit brennbaren, insbesondere wasserstoffhaltigen oder Wasserstoff
bildenden und gegebenenfalls sauerstoffhaltigen Gasen der Flamme
kontinuierlich
über Brenner bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes der zu bildenden Oxyde
und mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten zugeleitet, wobei Flammentemperatur und
Strömungsgeschwindigkeit so aufeinander abgestimmt sind, daß durch eine kurze Verweilzeit
der gebildeten Oxyde in der Reaktionszone unerwünschte Oberflächenveränderungen,
z. B. Rekristallisation, an den Oxydteilchen vermieden werden. Die Reaktionsprodukte
werden rasch aus der Flammenzone entfernt und unter Aufrechterhaltung von Temperaturen
oberhalb des Taupunktes der bei der Umsetzung entstandenen, leicht kondensierbaren,
dampfförmigen Reaktionsprodukte abgekühlt. Dabei werden die als Aerosole gebildeten
Oxyde durch Koagulation in die Aerogelform übergeführt und in an sich bekannten
Vorrichtungen, wie Filtern, Zyklonen oder elektrischen Abscheidern, gewonnen. Die
Abscheidung kann auch an gekühlten, gegebenenfalls bewegten Flächen, vorteilhaft
an Walzen, erfolgen, wobei dann zweckmäßig durch geeignete Absteifvorrichtungen
dafür Sorge getragen wird, daß die einmal abgeschiedenen Oxydteilchen vor erneuter
Einwirkung der Flamme geschützt werden.
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Durch den Zusatz von Metall- oder Metalloidoxyden mit einer Teilchengröße
von o,o5 ,es. wird die Spannfähigkeit von hochmolekularen Filmbildnern bedeutend
gesteigert. Auch wird die Spannung von für die Herstellung von Spannlack an sich
schon geeigneten bekannten Filmbildnern noch erhöht. Bei anderen Filmbildnern, die
bereits schon eine gewisse Spannfähigkeit besitzen, deren Spannung aber ohne weiteres
noch nicht ausreicht, wird durch die erfindungsgemäßen Zusätze eine bessere, nunmehr
ausreichende Spannung erzielt.
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Ein für die Zwecke der Erfindung hervorragend geeigneter Stoff ist
die durch thermische Spaltung von flüchtigen Siliciumverbindungen,wie Siliciumtetrachlorid,
erhältliche kolloidaleKieselsäure. Analoge Produkte sind die auf ähnliche Weise
gewonnenen hochdispersen Aluminium- und Titanoxyde.
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Durch Zusätze von wenigen Prozenten, etwa 1 bis 5 %, von diesen Substanzen
zu Lösungen von hochmolekularen Filmbildnern, wie zu den üblichen Spannlacken, wird
deren Spannfähigkeit gesteigert. Da die Elemententeilchen der genannten hochdispersen
Oxyde von ihrer Entstehung her des öfteren schwach zu gröberen Partikeln agglomerisiert
sind, ist es notwendig, auf eine gute Verteilung beim Anreiben dieser Lacke oder
der entsprechenden Konzentrate in der Farbreibmühle oder auf dem Walzenstuhl zu
achten. Derart hergestellte Spannlacke sind je nach dein Gehalt an den genannten
Zusätzen mehr oder weniger thixotrop. Es ist durch diese Zusätze möglich, unter
Erhaltung der Spannfähigkeit in seither üblichen Spannlacken, z. B. in Nitrocellulosespannlacken,
die Weichmacherteile, besonders die Anteile an schwer brennbaren Weichmachern, wie
Trikresylphosphat, Triphenylphosphat, Trichlorphenylphosphat, oder an chlorierten
schwer flüchtigen Kohlenwasserstoffen beträchtlich zu steigern und somit die Feuerempfindlichkeit
dieser Lackfilme zurückzudrängen. Bei j Acetylcellulosespannlacken kann auf ähnliche
Weise der Gehalt an wasserabweisenden Weichmachern, wie Triphenylphosphat oder Tributylphthälat,
erhöht und hierdurch - die bekannte Feuchtigkeitsempfindlichkeit der Acetylcellulosespannlacke
vermindert werden.
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Als überraschendes Moment hat sich erwiesen, daß durch diese Zusätze
sogar gewisse Filmbildner, die bisher überhaupt keine oder nur ungenügende Spannfähigkeit
besaßen, zu ausgezeichneten Spannlacken verarbeitet werden können. So ist es z.
B. möglich, mit Polyvinylchloriden oder nachhalogenierten Polyvinylchloriden oder
Vinylchloridmischpolymerisaten durch Zusätze der genannten Art Spannlacke mit hervorragender
Spannkraft zu erzeugen. Selbst bei Chlorkautschuk wird durch diese Zusätze eine
gewisse Spannkraft erzeugt.
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Derartigen Spannlacken können die üblichen Weichmacher, Natur- oder
Kunstharz, Pigmente und Füllmittel zugesetzt werden.
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Im übrigen können bei den neuen Lackkompositionen Lösungsmittel oder
Gemische verwendet werden, welche neben den üblichen Anteilen an Lösungsmitteln
gleichzeitig größere Anteile von Nichtlösern, wie Benzin oder Kohlenwasserstoffen,
enthalten. Beispiele i. Auf einen Spannrahmen, der mit einem Flugzeugspännstoff
bespannt war, wurde ein Lack folgender Zusammensetzung aufgebracht: 15010
nachchloriertes
Polyvinylchlorid, 67% Esterlösungsmittelgemisch, 18% Gemisch aromatiscehr Kohlenwasserstoffe,
0,3% Weichmacher, i,5Q/o Pigment.
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Die Auftragsmenge betrug 18 g/ni2. Nach 1/2 Jahr Bewetterung betrug
die mit einem Spannungsgerät beobachtete Eindrucktiefe bei i kg Belastung = 6,1
mm, bei 0,5 kg Belastung = ,4 mm.
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Bei einem Parallelversuch unter Verwendung praktisch derselben Lackzusammensetzung,
jedoch unter Zugabe von i o/o hochdisperser, als Aerosol gewonnener Kieselsäure
mit einer Teilchengröße von 0,004 bis 0,o25 ,u betrug die ebenfalls nach '/2 Jahr
Bewetterung mit dem Spannungsgerät beobachtete Eindrucktiefe bei i kg Belastung
= 3,5 mm, bei o,5 kg Belastung = 2 mm.
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2. Auf einen Spannrahmen, der mit einem Flugzeugbespannstoff bespannt
war, wurde ein Lack folgender Zusammensetzung aufgebracht: 13% spritfeuchte Nitrocellulose,
3i'0/0 Esterlösungsmittelgemisch, 36% Alkoholgemisch, 1,2% Weichinachergemsch, i,%
hochdisperse, als Aerosol gewonnene Kieselsäure.
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Nach IL- Jahr Bewetterung betrug die Eindrucktiefe bei i kg Belastung
= 3,2 mm, bei o,5 kg Belastung = 2 mm.
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3. Auf einen Spannrahmen, der mit einem Flugzeugspannstoff bespannt
war, wurde ein Lack folgender Zusammensetzung aufgebracht: 7,5% mittelviscose Acetylcellulose,
23'/o Esterlösungsmittelgemisch, 26°/o Alkoholgemisch, i i % Toluol, i,i % Weichmachergemisch,
0,75% hochdisperse, als _',erosol gewonnene Kieselsäure.
Die Eindrucktiefe
betrug nach 1/2 Jahr Bewetterung bei i kg Belastung = 3,7 mm, bei o,5 kg Belastung
= 2,2 mm.