BE1027998B1 - Productieproces van de katalysator - Google Patents
Productieproces van de katalysator Download PDFInfo
- Publication number
- BE1027998B1 BE1027998B1 BE20195766A BE201905766A BE1027998B1 BE 1027998 B1 BE1027998 B1 BE 1027998B1 BE 20195766 A BE20195766 A BE 20195766A BE 201905766 A BE201905766 A BE 201905766A BE 1027998 B1 BE1027998 B1 BE 1027998B1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- acid
- catalyst
- aminoplast resin
- acid catalyst
- aminoplast
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
- C08G12/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds
- C08G12/10—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds with acyclic compounds having the moiety X=C(—N<)2 in which X is O, S or —N
- C08G12/12—Ureas; Thioureas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
- B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
- B01J13/06—Making microcapsules or microballoons by phase separation
- B01J13/14—Polymerisation; cross-linking
- B01J13/16—Interfacial polymerisation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/04—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing carboxylic acids or their salts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
Abstract
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een verbeterde katalysator voor aminoplastharsen die doorgaans op een zuurkatalysator vertrouwen, om de reactie van het vernetten te initiëren. De verbeterde katalysator biedt volgens de uitvinding, een betere controle over het uitharden, dat wil zeggen de reactie van het vernetten, waardoor de kwaliteit van de verkregen hars na uitharden wordt verbeterd. De verbeterde katalysator is gebaseerd op de inkapseling van genoemde zuurkatalysatoren in microcapsules, met een regelbare afgifte van genoemde zuurkatalysator onder bepaalde omgevingsreactieomstandigheden. De onderhavige uitvinding biedt verder werkwijzen voor het verkrijgen van een dergelijke verbeterde katalysator evenals de toepassingen daarvan.
Description
' BE2019/5766
GEBIED VAN DE UITVINDING De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een verbeterde katalysator voor aminoplastharsen die doorgaans op een zuurkatalysator vertrouwen, om de reactie van het vernetten te initiëren. De verbeterde katalysator biedt volgens de uitvinding, een betere controle over het uitharden, dat wil zeggen de reactie van het vernetten, waardoor de kwaliteit van de verkregen hars na uitharden wordt verbeterd. De verbeterde katalysator is gebaseerd op het inkapselen van genoemde zuurkatalysatoren in microcapsules, met een regelbare afgifte van genoemde zuurkatalysator onder bepaalde omgevingsreactieomstandigheden. De onderhavige uitvinding biedt verder werkwijzen voor het verkrijgen van een dergelijke verbeterde katalysator evenals de toepassingen daarvan.
ACHTERGROND VAN DE UITVINDING Aminoplastharsen, ureum-formaldehyde (UF) harsen, melamine-formaldehyde (MF) harsen vinden brede industriële toepassing. Vanwege hun karakteristieke treksterkte en waterafstotendheid wordt het gebruik ervan vermeld als bindmiddelen voor cellulose-, glasvezel- en polymere materialen, evenals samengestelde mengsels daarvan. Aminoplastharsen zijn thermohardende harsen, gemaakt door de reactie van een voorloper van een aminoplasthars (bijvoorbeeld een amine zoals melamine, ureum of een amide) met een aldehyde (bijvoorbeeld formaldehyde). De harsen kunnen worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder gieten, beschermende coatings, ionenwisselaar harsen en kleefstoffen, om er maar een paar te noemen. Gebruikelijke thermohardende aminoplastharsen zijn trimethylolmelamine, methylolureum, dimethylolureum, ethyleendiamine, benzoguanamine, volledig gealkyleerde melamine en gedeeltelijk gealkyleerde melamine. Aminoplastharsen zijn ook zeer nuttig als vernettingsmiddelen voor andere polymeren, zoals acrylpolymeren (bijvoorbeeld amino- of hydroxyl-functioneel: acrylpolymeren, polyesters, epoxiden, fenolen en urethanen). Voor het vernetten van aminoplastharsen wordt vaak een uithardingsreactiekatalysator gebruikt, in het bijzonder voor ureum-formaldehyde (UF) harsen. Uithardingsreactiekatalysatoren zijn typisch zuurkatalysatoren, waaronder fosforzuur uithardingskatalysator, sulfonzuurverbinding uithardingskatalysatoren zoals tolueensulfonzuur en dodecylbenzeensulfonzuur. Dergelijke zuurkatalysatoren worden vaak gebruikt, in het bijzonder voor ureum-formaldehyde (UF) harsen. Wanneer het op de conventionele manier aan de harssamenstelling wordt toegevoegd, zou het vernetten al tijdens het mengen beginnen en de neiging hebben te resulteren in ongelijkmatige uitharding van de hars, wat zou kunnen resulteren in een defect eindproduct. Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een verbeterd proces te bieden bij de vervaardiging van dergelijke harsen, met verbeterde controle over de reactie van het vernetten.
© BE2019/5766
SAMENVATTING VAN DE UITVINDING In een eerste uitvoeringsvorm biedt de onderhavige uitvinding een aminoplasthars-katalysator met het kenmerk dat deze een ingekapselde zuurkatalysator omvat; in het bijzonder omvattende een micro-ingekapselde zuurkatalysator. In een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is de zuurkatalysator in genoemde aminoplasthars- katalysator ingekapseld in een polymeer bolvormig omhulsel. In een bijzondere uitvoeringsvorm is de zuurkatalysator ingekapseld in een cel van aminoplast-polymeer; meer in het bijzonder in een melamine-formaldehyde (MF) omhulsel. In een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is de zuurkatalysator ingekapseld in bolvormige cellen van polymeer, met een bereik van ongeveer 5 um tot ongeveer 30 um; in het bijzonder met een volumegewicht gemiddelde deeltjesgrootte van ongeveer 10 um tot ongeveer 20 Hm.
In een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is de zuurkatalysator die wordt gebruikt in de aminoplasthars-katalysator, volgens de uitvinding de in water onoplosbare zuurkatalysatoren die bekend zijn bij de vakman en die worden gebruikt bij de vervaardiging van aminoplastharsen. In een bijzondere uitvoeringsvorm zijn de zuurkatalysatoren in water onoplosbare carbonzuren, zoals bijvoorbeeld gekozen uit de groep bestaande uit pentaanzuur, hexaanzuur, heptaanzuur, octaanzuur en linolzuur; meer in het bijzonder is de zuurkatalysator die wordt gebruikt in de aminoplasthars-katalysator volgens de uitvinding heptaanzuur. In een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is de aminoplasthars-katalysator, bestaande uit de ingekapselde zuurkatalysator, een vloeibare samenstelling, met name een waterige samenstelling die tot ongeveer 50% aan gewicht van de ingekapselde zuurkatalysator bevat, met name tot ongeveer 40% aan gewicht, meer in het bijzonder van ongeveer 10% tot ongeveer 30% aan gewicht van de ingekapselde zuurkatalysator. In een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is de aminoplasthars-katalysator een vloeibare samenstelling die ongeveer 30% aan gewicht van de ingekapselde zuurkatalysator bevat. De ingekapselde zuurkatalysator die in een dergelijke aminoplasthars-katalysatorsamenstelling wordt gebruikt, bestaat uit een micro-ingekapselde zuurkatalysator, zoals deze is gedefinieerd vóór de stabiele verspreiding in genoemde samenstelling. Vandaar dat de huidige uitvinding in een verdere Uitvoeringsvorm een emulsie biedt voor gebruik als een aminoplasthars-katalysator, bestaande uit een micro-ingekapselde zuurkatalysator, zoals eerder gedefinieerd. In een alternatieve uitvoeringsvorm wordt de aminoplasthars-katalysator die de ingekapselde zuurkatalysator omvat, geproduceerd als semi-vaste stof, bijvoorbeeld als een natte koek waarbij de waterige samenstelling die de ingekapselde zuurkatalysator bevat wordt gemengd met een vaste stof, zoals bijvoorbeeld harsbindmiddelen, die bij de vervaardiging worden gebruikt van producten op harsbasis, zoals vochtbestendig MDF (vezelplaten van gemiddelde dichtheid), of samengestelde palletblokken. Het is dienovereenkomstig een doel van de onderhavige uitvinding om een semi-vaste stof te bieden, voor gebruik als een aminoplasthars- katalysator bestaande uit de waterige samenstelling die de ingekapselde zuurkatalysator volgens de uitvinding bevat, in het bijzonder een semi-vaste, bestaande uit tot 75%, met name tussen en ongeveer 60-75% van vaste stoffen.
In een verder aspect biedt de onderhavige uitvinding een werkwijze voor het uitharden van een aminoplasthars, welke werkwijze het gebruik van een aminoplasthars-katalysator zoals hierin beschreven omvat; in het bijzonder omvattende de stap van het mengen van de aminoplasthars- katalysator met de componenten die typisch worden gebruikt bij de vervaardiging van een aminoplasthars die goed bekend is bij de vakman. In één uitvoeringsvorm van genoemde werkwijze, omvat verder de stap van het aanbrengen van een dergelijk mengsel op een te coaten of te lamineren oppervlak met de aminoplasthars en het blootstellen van genoemd oppervlak aan druk van ten minste twee bar; of tot een druk van ten minste twee bar en een verhoogde temperatuur, d.w.z. tenminste boven de glasovergangstemperatuur (Tg) van de omhulsels die de zuurkatalysator inkapselen. In het bijzonder bij een druk van ten minste 30 bar; meer in het bijzonder ten minste 50 bar; nog meer in het bijzonder ten minste 70 bar. In een voorkeursuitvoeringsvorm tot een druk van ongeveer 75 bar en een temperatuur van ongeveer 200° C.
Het is ook een doel van de onderhavige uitvinding om een werkwijze te bieden voor het vervaardigen van de aminoplast-katalysatorhars zoals hierin geboden, welke werkwijze een grensvlak-polymerisatieproces omvat om de zuurkatalysator in te kapselen. In één uitvoeringsvorm van genoemde werkwijze voor het inkapselen van de zuurkatalysator, hierna aan te duiden als "De eerste zuurkatalysator of de ingekapselde zuurkatalysator" omvat; - het bieden van een waterige oplossing van een pre-condensaat van een omhulsel materiaal; - het vermengen van discrete druppeltjes van de eerste zuurkatalysator door de genoemde waterige oplossing, door discrete druppeltjes van de eerste zuurkatalysator aan de genoemde oplossing toe te voegen; - het toevoegen van een tweede zuurkatalysator aan de aldus verkregen oplossing voor het katalyseren van de polymerisatie van het opgeloste pre-condensaat, en - het agiteren van de aldus verkregen oplossing tijdens de polymerisatiereactie, om de inkapseling van de eerste zuurkatalysator op te leveren.
In een bijzondere uitvoeringsvorm wordt de vervaardigingswerkwijze gekenmerkt, doordat de eerste zuurkatalysator een in water onoplosbare zuurkatalysator is die bekend is bij de vakman
° BE2019/5766 en die bij de vervaardiging van aminoplastharsen wordt gebruikt. In een bijzondere uitvoeringsvorm zijn de genoemde zuurkatalysatoren in water onoplosbare carbonzuren, zoals bijvoorbeeld gekozen uit de groep bestaande uit pentaanzuur, hexaanzuur, heptaanzuur, octaanzuur en linolzuur; meer in het bijzonder is de eerste zuurkatalysator die volgens de uitvinding wordt gebruikt in de aminoplasthars-katalysator, heptaanzuur.
In één uitvoeringsvorm wordt de productiewerkwijze gekenmerkt doordat de waterige oplossing van een pre-condensaat uit ongeveer en tussen 3 tot 30% van het gewicht van het pre- condensaat bestaat. Bij de werkwijzen volgens de uitvinding is het pre-condensaat een urethaanprepolymeer; in het bijzonder met ten minste twee -NCO-groepen aan moleculaire uiteinden daarvan. In een voorkeursuitvoeringsvorm is het pre-condensaat methylolureum. In één uitvoeringsvorm wordt de vervaardigingsmethode gekenmerkt, doordat de oplossing tijdens de polymerisatiereactie tussen 20 en 90° C wordt gehouden.
KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN Afbeelding 1 - Grootteverdelingsdiagram van de hepataanzuurcapsules verkregen in het voorbeeld van de onderhavige aanvraag. In genoemd voorbeeld is hepataanzuur ingekapseld in melamine-formaldehyde (MF) omhulsels.
Afbeelding 2 - Het scannen van elektro-microscopie (SEM) afbeeldingen van hepataanzuur MF-capsules verkregen in het voorbeeld van de onderhavige aanvraag.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING — Micro-inkapseling: Micro-inkapseling is een techniek waarbij een kernmateriaal is opgenomen in een (meestal) polymere bolvormig omhulsel. Eén van de eerste toepassingen van micro-inkapseling was voor "zelf kopiërend papier" voor het maken van kopieën op papier; inkt werd ingekapseld en de capsules aangebracht op het achteroppervlak van papier. De werking van druk (bijvoorbeeld schrijven of typen) breekt capsules, geeft inkt vrij en brengt een kopie over op het vlakke onderliggend papier. Nu wordt micro-inkapseling veel gebruikt om geuren, smaakstoffen en vergelijkbare materialen in te kapselen. Het materiaal van de omhulsels zijn typisch polymeer en kunnen synthetisch zijn zoals aminoplast-polymeren (ureum-formaldehyde, melamine-formaldehyde en vergelijkbare), polyacryl, polyurethaan, of kunnen van natuurlijke oorsprong zijn, bijvoorbeeld afgeleid van gelatine of alginaat. Capsules kunnen worden ontworpen om robuust te zijn en het kernmateriaal volledig vast te houden, of ze kunnen worden ontworpen om de kern langzaam los te laten (bijvoorbeeld door diffusie) of sneller door een externe activatie zoals pH of temperatuur. Een veel voorkomende activatie is druk of wrijving, waarbij de capsules worden gescheurd waardoor de ingekapselde kern vrijkomt.
Capsules die een kern bevatten die in water onoplosbaar is (olieachtige materialen}, worden gemakkelijk vervaardigd door het vormen van een olie-in-water-emulsie van de kern met een 5 geschikte oppervlakte-actieve stof; een in wateroplosbaar polymeervormend materiaal (bijvoorbeeld een ureum-formaldehydehars), wordt toegevoegd en er wordt een polymeermantel gevormd op het buitenoppervlak van de emulsiedruppeltjes, meestal door de inwerking van warmte.
Aminoplastharsen: Aminoplastharsen worden geproduceerd door de reactie van formaldehyde met amino- functionele moleculen, waarvan de belangrijkste ureum en melamine zijn. Afhankelijk van de gewenste toepassing kan een bereik van eigenschappen worden verkregen, door de amino- tot formaldehyde-verhouding te variëren. De verwerking van deze materialen is ook erg gevoelig voor de polymerisatieomgeving, zoals de temperatuur en pH., omdat deze harsen, net als fenolen, harden door een condensatiereactie; ze worden in het algemeen onder druk, in gesloten vormen verwerkt.
Het vernetten van aminoplastharsen: Voor het vernetten van aminoplastharsen, wordt vaak een zuurkatalysator gebruikt, in het bijzonder voor ureum-formaldehyde (UF) harsen. Hierbij is ook warmte vereist.
Als alternatief voor een conventionele zuurkatalysator werd gezocht naar een ingekapselde vorm, om het vernetten beter te beheersen en om bepaalde defecten in het uiterlijk van de harsfilm na het harden te verminderen of te voorkomen.
Het materiaal van het omhulsel rondom de vloeibare zuurkatalysatorkern om de microcapsule te vormen, kan elk geschikt polymeer materiaal zijn dat ondoordringbaar is voor de materialen in de vloeibare kern en de materialen die in contact kunnen komen met het buitenoppervlak van het omhulsel. De omhulselwand van de microcapsule, kan zijn samengesteld uit een breed scala aan polymere materialen, waaronder gelatine, polyurethaan, polyolefine, polyamide, polyester, polysacharide, siliconenharsen, chitosan en epoxyharsen. Veel van deze typen polymere microcapsule-omhullingsmaterialen worden verder beschreven en geïllustreerd in de U.S. Pat. Nr. 3.870.542.
De zeer geprefereerde materialen voor de omhulselwand van de microcapsule, zijn aminoplast- polymeren omvattende de reactieve producten van bijvoorbeeld ureum of melamine en aldehyde, b.v. formaldehyde. Dergelijke materialen zijn die, die in staat zijn om in een zure toestand, uit een in wateroplosbaar prepolymeer of pre-condensaat toestand te polymeriseren. Polymeren gevormd uit dergelijke pre-condensaatmaterialen onder zure omstandigheden, zijn
° BE2019/5766 onoplosbaar in water en kunnen de vereiste capsule-brosheidseigenschappen bieden, om de daaropvolgende breuk van de capsule mogelijk te maken.
Microcapsules met de vloeibare kernen en polymeermantelwanden zoals hierboven beschreven, kunnen worden bereid met elke conventionele werkwijze die capsules produceert met de vereiste grootte, brosheid en onoplosbaarheid in water. Over het algemeen kunnen dergelijke methoden zoals coacervatie en grensvlak-polymerisatie op bekende wijze worden toegepast, om microcapsules van de gewenste eigenschappen te produceren. Dergelijke werkwijzen zijn beschreven in het Amerikaans octrooi 3.870.542, het Amerikaans octrooi
3.415.758 en het Amerikaans octrooi 3.041, 288.
Microcapsules gemaakt van aminoplast-polymeer omhullingsmaterialen, kunnen worden gemaakt door een grensvlak-polymerisatieproces zoals gedetailleerd in het Amerikaans octrooischrift 3.516.941. Bij dergelijke grensvlak-polymerisatiereacties wordt het prepolymeer of het pre-condensaat typisch gekozen uit urethaanprepolymeer met ten minste twee -NCO- groepen aan moleculaire uiteinden daarvan; polyorganosiloxaandiol; polysulfide-prepolymeer; epoxyhars verkregen door reactie tussen bisfenol A en epichloorhydrine; en een reactief polyolefinederivaat met een reactieve groep zoals een zuurchloride of een thionylchloridegroep. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt het wandbestanddeel gevormd uit urethaanprepolymeer door grensvlak-polycondensatie van het urethaanprepolymeer vermengd in water of een waterige oplossing, die een samenstelling van amine bevat op raakvlakken tussen de vermengde deeltjes en het vermengingsmedium. In een voorkeursuitvoeringsvorm is het pre- condensaat methylolureum.
In een bijzondere uitvoeringsvorm wordt een waterige oplossing van een pre-condensaat (bijvoorbeeld methylolureum) gevormd die ongeveer 3% tot 30% van het gewicht van het pre- condensaat bestaat. In water onoplosbaar vloeibaar kernmateriaal, zoals de hieronder genoemde vloeibare zuurkatalysator, wordt door deze oplossing vermengd in de vorm van afzonderlijke druppels van microscopisch formaat. Terwijl de oplossingstemperatuur tussen 20 en 90° C wordt gehandhaafd, wordt vervolgens zuur toegevoegd om de polymerisatie van het opgeloste pre-condensaat te katalyseren. Als de oplossing tijdens deze polymerisatiestap snel wordt geagiteerd, vormen zich omhulsels van in water onoplosbaar aminoplast-polymeer en omhullen de vermengde druppels van het vloeibaar kernmateriaal. Capsules die geschikt zijn voor gebruik in de onderhavige uitvinding, kunnen worden geproduceerd met een vergelijkbare werkwijze. Bij voorkeur is het polymeer van het omhulsel een melamine-formaldehydehars of bevat een laag van dit polymeer.
Meestal variëren de microcapsules in grootte en kunnen van diameters van 1 tot 300 um, bij voorkeur van 2 tot 100 um, met meer voorkeur van 2 tot 50 um zijn. De gewichtsverhouding van
/ BE2019/5766 het omhulsel ten opzichte van de vloeibare kern zal meestal 1:500 tot 1:5000 zijn. Als de verhouding lager is dan 1:10.000 kan het resulterende omhulsel te dun zijn. Als het verhouding groter is dan 1:100, kan de resulterende wand te sterk zijn om gemakkelijk te scheuren. De exacte details zijn afhankelijk van het gebruikte omhulsel.
De microcapsules van de onderhavige uitvinding moeten bros van aard zijn. Brosheid verwijst naar de geneigdheid van de microcapsules om te scheuren of open te breken, wanneer ze aan directe externe druk of schuifkrachten worden onderworpen.
Een reeks organische zuren werd beoordeeld in de bovengenoemde productieprocessen; de belangrijkste prestatiekenmerken waren dat het zuur in hoofdzaak onoplosbaar zou moeten zijn in water, om inkapseling door de bovenstaande techniek te bevorderen. Een reeks eenvoudige organische mono-zuren werd aanvankelijk beoordeeld en het bleek dat heptaanzuur de optimale eigenschappen van lage oplosbaarheid in water (0,24g/100 ml) en een voldoende snel effect op het vernetten van UF-hars te hebben.
Mono-zuren kleiner dan heptaanzuur waren te oplosbaar om in te kapselen - hexaanzuur heeft een oplosbaarheid van 1,1g/100 ml in water en pentaanzuur heeft een oplosbaarheid van 5g/100 ml; beide katalyseren de vermenging van UF-hars sneller dan heptaanzuur (in een niet- ingekapselde vorm).
Octaanzuur is minder oplosbaar in water dan heptaanzuur (0,07g/100 ml) en wordt gemakkelijker ingekapseld, maar de snelheid van de vernettingsreactie van UF-hars is aanzienlijk verminderd. Monozuren, hoger dan linolzuur, zijn in toenemende mate onoplosbaar in water en hebben bijgevolg een verwaarloosbaar effect op het katalyseren van het vernetten van UF-harsen.
VOORBEELD Het inkapselen van heptaanzuur: Het heptaanzuur is ingekapseld in melamine-formaldehyde (MF) omhulsels om een emulsie te produceren die ongeveer 30% capsules bevat; het heptaanzuurgehalte van de capsules is +/- 70% zoals gemeten door thermogravimetrische analyse (TGA) en door titratie van een verdunde oplossing van de capsules met standaard NaOH-oplossing.
Het gebruik van een polymere oppervlakte-actieve stof, verbetert de inkapseling van het gedeeltelijk oplosbare heptaanzuur. Een aantal polymere oppervlakte-actieve stoffen werden beoordeeld voordat poly (styreen-maleïnezuuranhydride) (PSMA) werd gekozen. PSMA moet eerst worden opgelost door neutralisatie met voldoende NaOH om volledige oplossing te verzekeren.
© BE2019/5766 De eerste stap is te starten met de vorming van een MF-prepolymeer; door Cymel 285 (een MF- hars) te mengen met Floset 150L (een polyacrylamide) met PSMA-oplossing en deze naar pH 5,3 (met azijnzuur) aan te passen en voor een tijdje te verwarmen tot 25° C. Vervolgens wordt heptaanzuur toegevoegd en wordt het mengsel onder hoge afschuiving geëmulgeerd, om emulsie druppeltjes van een geschikte grootte te creëren (in het algemeen <30 um, bij voorkeur 15 um); de pH daalt tot 4,8 - 4,9 als gevolg van de lichte oplosbaarheid van heptaanzuur, maar wordt niet aangepast. Het gehele mengsel wordt gedurende een periode van 90 minuten tot 80° C verwarmd en mag nog 60 minuten op 80° C blijven, alvorens tot omgevingstemperatuur te worden afgekoeld.
De aldus gevormde capsules worden gekenmerkt door deeltjesgrootte-analyse (afbeelding 1), TGA / titratie voor heptaanzuurgehalte (gegevens niet getoond), en worden afgebeeld met behulp van het scannen van elektro-microscopie (afbeelding 2}, om een bevredigende capsulevorming te verzekeren.
Vernetting van UF-harsen met heptaanzuurcapsules: Deze harsen worden gebruikt om een hard, duurzaam oppervlak te binden / produceren voor veel huishoudelijke goederen, zoals meubels of lambrisering met houteffect. Het gehele samenstel wordt onderworpen aan hitte en druk, om het hars te harden en om het uiteindelijke artikel te produceren.
Het gebruik van een conventionele zuurkatalysator kan leiden tot het bevorderen van voortijdige harding tijdens het mengen of ongelijke vermenging van het oppervlak onder hitte / druk als het mengen niet uniform is, wat leidt tot een defect eindproduct. Door het inkapselen van de katalysator, wordt deze beschermd tegen het hars, omdat het zich binnen het polymere omhulsel bevindt en kan het vernetten niet beginnen. Een effectievere en consistente menging is mogelijk, als er geen kans bestaat dat de vernettingsreactie vroegtijdig wordt gestart.
Een uniforme verdeling van de ingekapselde katalysator in het harsmengsel, zorgt voor een consistenter vermengingsgedrag door het artikel, wat leidt tot een betere productkwaliteit.
Claims (16)
1. Een aminoplasthars-katalysator wordt gekenmerkt dat deze een ingekapselde zuurkatalysator bevat.
2. De aminoplasthars-katalysator volgens conclusie 1, waarbij de zuurkatalysator is ingekapseld in een omhulsel van polymeer; in het bijzonder een omhulsel van aminoplast-polymeer.
3. De aminoplasthars-katalysator volgens conclusie 1 of 2, waarbij de zuurkatalysator is ingekapseld in microcapsules; in het bijzonder in polymere bolvormige cellen met een bereik van ongeveer 5 um tot ongeveer 30 Hm.
4. De aminoplasthars-katalysator volgens een van de conclusies 1 tot 3, waarbij de zuurkatalysator in water onoplosbare carbonzuren zijn, zoals bijvoorbeeld gekozen uit de groep bestaande uit pentaanzuur, hexaanzuur, heptaanzuur, octaanzuur en linolzuur; meer in het bijzonder is de eerste zuurkatalysator die volgens de uitvinding wordt gebruikt in de aminoplasthars-katalysator, heptaanzuur.
5. De aminoplasthars-katalysator volgens één van de voorgaande conclusies, bestaat uit een vloeibare samenstelling die de ingekapselde zuurkatalysator bevat.
6. De aminoplasthars-katalysator volgens conclusie 5, waarbij de vloeibare samenstelling tot ongeveer 50% aan gewicht van de ingekapselde zuurkatalysator bevat.
7. Een emulsie voor gebruik als een aminoplasthars-katalysator bestaande uit een micro- ingekapselde zuurkatalysator, zoals in één van de voorgaande conclusies gedefinieerd.
8. Een werkwijze voor het harden van aminoplasthars, volgens de werkwijze die bestaat uit het gebruik van een aminoplasthars-katalysator, zoals in één van de voorgaande conclusies gedefinieerd.
9. De werkwijze volgens conclusie 8, bestaande uit het mengen van de genoemde aminoplasthars-katalysator met componenten die meestal bij de vervaardiging van aminoplasthars worden gebruikt.
10. De werkwijze volgens conclusie 8 of 9, met verder omvattende stappen van het aanbrengen van een dergelijk mengsel op een te coaten of te lamineren oppervlak met de aminoplasthars, en het blootstellen van genoemd oppervlak aan een druk van ten minste twee bar; of tot een druk van ten minste twee bar en een verhoogde temperatuur.
11. De werkwijze volgens conclusie 10, waarbij het oppervlak wordt blootgesteld aan een druk van ongeveer 75 bar en een temperatuur van ongeveer 200° C.
12. Een werkwijze voor het vervaardigen van de aminoplast-katalysatorhars volgens één van de conclusies 1 t/m 6, waarbij genoemde werkwijze een grensvlak- polymerisatieproces bevat om de zuurkatalysator in te kapselen.
13. De werkwijze volgens conclusie 12, die de werkwijze voor het inkapselen van de zuurkatalysator bevat; - het bieden van een waterige oplossing van een pre-condensaat van een omhulsel materiaal; - het vermengen van discrete druppeltjes van de eerste zuurkatalysator door de genoemde waterige oplossing, door discrete druppeltjes aan de genoemde oplossing toe te voegen - het toevoegen van een tweede zuurkatalysator aan de aldus verkregen oplossing voor het katalyseren van de polymerisatie van het opgeloste pre-condensaat, en - het agiteren van de aldus verkregen oplossing tijdens de polymerisatiereactie, om de inkapseling van de eerste zuurkatalysator op te leveren.
14. De werkwijze volgens conclusie 13, waarbij de eerste zuurkatalysator in water onoplosbare carbonzuren zijn, zoals bijvoorbeeld gekozen uit de groep bestaande uit pentaanzuur, hexaanzuur, heptaanzuur, octaanzuur en linolzuur; meer in het bijzonder is de eerste zuurkatalysator die volgens de uitvinding wordt gebruikt in de aminoplasthars-katalysator, heptaanzuur.
15. De werkwijze volgens conclusie 13 of 14, waarbij de waterige oplossing van een pre- condensaat ongeveer en tussen 3 en 30% aan gewicht van het pre-condensaat bevat; in het bijzonder van een urethaanprepolymeer; meer in het bijzonder van methylolureum.
16. De werkwijze volgens één van de conclusies 13 t/m 15, waarbij de oplossing tijdens de polymerisatiereactie, tussen de 20 en 90° C wordt gehouden.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20195766A BE1027998B1 (nl) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | Productieproces van de katalysator |
| PCT/EP2020/081012 WO2021089653A1 (en) | 2019-11-05 | 2020-11-04 | Catalyst manufacturing process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20195766A BE1027998B1 (nl) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | Productieproces van de katalysator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BE1027998A1 BE1027998A1 (nl) | 2021-08-11 |
| BE1027998B1 true BE1027998B1 (nl) | 2021-08-17 |
Family
ID=70165740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BE20195766A BE1027998B1 (nl) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | Productieproces van de katalysator |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE1027998B1 (nl) |
| WO (1) | WO2021089653A1 (nl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116474839B (zh) * | 2022-01-15 | 2025-04-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种高活性碳酸丙烯酯催化剂及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3666597A (en) * | 1967-08-29 | 1972-05-30 | Willis E Parnell | Method of catalyzing adhesive cure |
| US6335386B1 (en) * | 1996-11-15 | 2002-01-01 | Marlit Ltd. | Bonding materials |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL104256C (nl) | 1958-12-22 | |||
| US3415758A (en) | 1960-03-09 | 1968-12-10 | Ncr Co | Process of forming minute capsules en masse |
| US3516941A (en) | 1966-07-25 | 1970-06-23 | Minnesota Mining & Mfg | Microcapsules and process of making |
| CA935955A (en) | 1969-08-22 | 1973-10-30 | Kanegafuchi Boseki Kabushiki Kaisha | Process of treating fibrous articles with microcapsules containing hydrophobic treating agent |
-
2019
- 2019-11-05 BE BE20195766A patent/BE1027998B1/nl not_active IP Right Cessation
-
2020
- 2020-11-04 WO PCT/EP2020/081012 patent/WO2021089653A1/en not_active Ceased
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3666597A (en) * | 1967-08-29 | 1972-05-30 | Willis E Parnell | Method of catalyzing adhesive cure |
| US6335386B1 (en) * | 1996-11-15 | 2002-01-01 | Marlit Ltd. | Bonding materials |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| KONUKLU YELIZ ET AL: "Microencapsulation of caprylic acid with different wall materials as phase change material for thermal energy storage", SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS, vol. 120, 25 October 2013 (2013-10-25), pages 536 - 542, XP028780990, ISSN: 0927-0248, DOI: 10.1016/J.SOLMAT.2013.09.035 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021089653A1 (en) | 2021-05-14 |
| BE1027998A1 (nl) | 2021-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4601863A (en) | Process for producing powder of microcapsules | |
| US6544926B1 (en) | Microcapsules having improved printing and efficiency | |
| US3886084A (en) | Microencapsulation system | |
| CA1149239A (en) | Process for preparation of microcapsules by condensing melamine-formaldehyde precondensate in presence of polymer possessing sulfonic acid groups | |
| US3755190A (en) | Capsule manufacture | |
| US4525520A (en) | Method of preparing microcapsules | |
| AU665136B2 (en) | Packing list manifest | |
| WO1985000535A1 (fr) | Procede de production de micro-capsules | |
| US3839064A (en) | Inorganic pigment-loaded polymeric microcapsular system | |
| KR900005823B1 (ko) | 서방성(徐放性) 마이크로캡슐 | |
| JPH01210030A (ja) | マイクロカプセルの製造方法 | |
| DE2453886A1 (de) | Verfahren zur einkapselung von mit wasser nicht mischbaren substanzen | |
| US3930101A (en) | Inorganic pigment-loaded polymeric microcapsular system | |
| US3816169A (en) | Fibrous and non-fibrous substrates coated with microcapsular pacifier system and the production of such coated substrates | |
| JPH0229033B2 (nl) | ||
| BE1027998A1 (nl) | Productieproces van de katalysator | |
| DE3110281C2 (nl) | ||
| US4670344A (en) | Microcapsule for pressure-sensitive recording paper and process of preparing same | |
| FR2495956A1 (fr) | Procede de production de microcapsules, produit obtenu et son application a la realisation de feuille a copier | |
| US3686015A (en) | Pressure sensitive record system | |
| JPH0229032B2 (nl) | ||
| DE2537238A1 (de) | Mikrofluessigkeitskapseln und verfahren zu deren herstellung | |
| US4000345A (en) | Substrate having coating thereon comprising microcapsular opacifying agents, and method of preparing same | |
| RU2109559C1 (ru) | Способ получения микрокапсул с гидрофобным органическим растворителем | |
| JPS607935A (ja) | マイクロカプセルの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20210817 |
|
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20241130 |