<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE DE PREPARATION DE PRODUITS DE CONDENSATION SOLUBLES DANS L'EAU A PAR-
TIR D'UREE ET D'ALDEHYDES.
Dans la littérature connue jusqu'à présent se rapportant à la condensation de l'urée avec des aldéhydes, la constatation suivant laquel-, le les propriétés des produits de la réaction sont influencées de façon déterminante par la concentration des ions d'hydrogène présents est géné- ralement admise.
Lors du traitement de l'urée par des aldéhydes en milieux al- calins,se forment les méthylolcarbamides solubles dans l'eau et solidifi- ables, tandis qu'avec un pH acide se forment les carbamides de méthylène insolubles et qui ne fondent pas, ou bien leurs produits de polymérisation.
Ces produits de réaction d'urée et de formaldéhyde solubles dans l'eau, pouvant être stabilisés, ont trouvé des applications très éten- dues, dans de;,nombreux domaines de la technique des matières synthétiques et dans beaucoup d'industries. Les urées de méthylène non solubles et non fusibles ou bien leurs produits de polymérisation sont par contre pratique- ment sans valeur, étant donné que, par suite précisément de ces propriétés, ils ne peuvent plus être utilisés.
'Dans le brevet allemand DRP 748 842 on a exposé pour la premiè- re fois que, contrairement à toutes les suppositions faites jusqu'à pré- sent, l'urée régissant en milieu acide avec des aldéhydes en présence d'a croléine,peut également être transformée en des produits de condensation solubles dans l'eau et très stables.
Dans la demande de brevet allemand R 117 502 39 c, le principe du procédé du brevet allemand DRP 748 842 a été modifié dans un sens tel qu'au lieu d'acroléine ou de ses combinai.,sons de substitution en ±:/, on peut employer d'autres aldéhydes, sur quoi la condensation subséquente de l'urée avec du formaldéhyde en milieu acide donnait les produits de réaction dési- rés solubles dans l'eau et très utiles.
<Desc/Clms Page number 2>
On a constaté à présent que dans des conditions beaucoup plus simples l'urée et/ou ses combinaisons de substitution en C ou en N pouvai- ent être transformés en milieu acide avec des aldéhydes,: particulièrement du formaldéhyde, en produits de condensation solubles dans Peau, de durée illimitée et solidifiables.
Le principe caractéristique suivant l'invention de ce nouveau type de réaction de l'urée avec des aldéhydes, en présence de combinaisons à action catalytique réagissant en milieu acide, est constitué par le fait que le produit de la réaction portant le groupe amine de la formule généra- le
EMI2.1
dans laquelle R1 est de l'oxygène, du soufre ou de 1'imine
R2 et R3 de l'hydrogène, de l'alkyle, de l'alkényle, de l'a- ryle, de l'aralkyle ou de l'acyle diacides saturés ou non saturés{ est trai- té au préalable à des températures de 80 - 100 Ci par de 1'ammoniaque ou ses composés de substitution de la formule générale.
EMI2.2
dans laquelle R1, R2 et R3 désignent suivant les cas de l'hydrogène, de l'alkyle, de l'oxyalkyle ou de l'hydroxyle, sur quoi est réalisée la condensation avec des aldéhydes, spécialement du formaldéhyde, en maintenant des condi- , tions telles, que pour un hydrogène d'aminé actif de la molécule d'urée il y a 0,6 - 1,0 mole d'aldéhyde. Le cas échéant on peut également employer des mélanges de combinaisons correspondant aux formules I et II citées plus haut.
Le traitement préalable de l'urée et/ou de ses combinaisons de substitution sur le C ou sur le N avec les substances revendiquées par la présente invention est réalisé de façon telle que l'ammoniaque ou ses com- binaisons de subsitution entrent en réaction en quantités catalytiques, la limite inférieure nécessaire dépendant de la proportion de réaction finale entre l'hydrogène d'amine actif et l'aldéhyde, et il faut employer d'autant plus d'ammoniaque que la quantité d'aldéhyde est faible, la quantité d'hy- drogène d'amine dont on dispose étant constante.
Tandis que par exemple pour un rapport de 1 mole d'urée à 4 moles de formaldéhyde, 0,015 mole d'am- moniaque peuvent déclencher l'effet suivant l'invention, il faut, lorsque pour 1 mole d'urée il y a 3 moles de formaldéhyde, employer 0,03 mole d'am- moniaque pour obtenir le résultat désiré.
Comme exemples des constituants de la réaction contenant des groupes amines, on peut citer: l'urée et ses dérivés de substitution N-mo- no-alkyle ou aryle, la sulfo-urée et ses dérivés, la guanidine, en outre l'acroyl-urée ou 1'acroyl-sulfo-urée et leurs combinaisons de* substitution en Ó et/ou en et l'urée ou la sulfo-urée acylée, qui peuvent entrer en réaction isolément ou en mélange les uns avec les autres.
Comme combinaisons à action catalytique on peut utiliser :1'am- moniaque, les alkylamines, l'hydroxylamine ou les alkylolamines tels que la mono-, la di-ou la triéthanolamine.
On a constaté en outre que les propriétés des produits, prépares suivant le procédé de la présente invention peuvent être modifiées de façon désirée si en plus de formaldéhyde on utilise pour la condensation d'autres aldéhydes saturés ou non saturés,par exemple d'acroléine, l'acroléine sub- stituée en Ó et en ss le furfurol, l'acétaldéhyde, le butyraldéhyde etc. On a constaté par exemple que lorsque l'on utilise de l'acroléine en plus du formaldéhyde, on obtient des produits qui, employés comme agents de traitement de textiles ou de cuirs, présentaient des avantages considéra- bles par rapport aux produits de condensation qui ne contiennent pas d'acro- léine.
Dans cette forme de réalisation de la présente invention les aldéhy-
<Desc/Clms Page number 3>
des employés en plus du formaldéhyde ne jouent pas le rôle de catalyseurs, mais participent à la réaction. De bons résultats ont été atteints par exemple avec 0,25 - 2, de préférence 0,5-1 mole d'acroléine ou d'un au- tre aldéhyde approprié pour 1 mole d'urée.
Les produits de condensation préparés suivant la présente in- vention sont des solutions transparentes ou faiblement teintées, complète- ment incolores lorsque les matières premières sont pures, qui présentent une certaine proportion d'aldéhyde combiné de façon latente, et qui après l'évaporation de l'eau donnent des colles claires, qui peuvent être soli- difiées de la manière habituelle à l'aide d'acides ou de combinaisons à réaction acide. Ces nouveaux produits de condensation non seulement sont miscibles dans l'eau mais y sont aussi solubles en toutes proportions, et ils peuvent être conservés pendant très longtemps.
Les produits de réaction décrits par la présente invention peuvent être employés pour rendre hydrophobes les produits préparés à par- tir d'hydrates de cellulose régénérés, pour rendre infroissables les tis- sus de soie artificielles ou de cellulose, pour augmenter la résistance au lavage des apprêts hydrophobes pour la préparation de pâtes non gonflan- tes à base de dispersion, pour l'augmentation de la résistance au lavage d'apprêts à base d'émulsions de produits synthétiques, pour l'augmentation de la résistance au gonflage et de l'adhésion de pellicules de dispersion, ou bien de produits préparés à l'aide de ces pellicules, pour la production de cuir synthétique conjointement avec des dispersions, pour l'augmentation de la résistance à la déchyrure de papier humide et de la résistance à l'a- brasion de papier,
ensuite comme colle pour contreplaqués et montage, seu- le ou en combinaison avec des dispersions de produits synthétiques, pour l'amélioration de colles d'origine animale et végétale et comme agent de solidification de novolaques.
La présente invention est décrite de façon plus détaillée à l'aide des exemples ci-dessous :
1) 60 parties d'urée ont été ajoutées à 10 parties d'eau et 1 partie d'ammoniaque concentrée, chauffées pendant 20 minutes à 80 - 90 C. refroidies à 40 C et après que le pH ait été réglé à 3 - 4 à l'aide d'a- cide acétique par exemple, ont été condensées avec 400 parties à 30% en poids de formaldéhyde, pendant 20 - 30 minutes à 70 - 80 C.
Après refroidissement à 25 - 30 on a neutralisé avec 7,4 par- ties de lessive de soude 5n.
On obtient une solution de résine transparente comme l'eau sta- ble, ayant l'odeur de formaldéhyde, exempt de précipités, miscible à l'eau en toute proportion, qui après évaporation donne une colle claire, stable et très visqueuse.
2) A 60 parties d'urée on ajoute 10 parties d'eau et 5 parties de triéthanolamine, et on chauffe le mélange à 90 C pendant 30 minutes.
Ensuite on ajoute 150 parties de formaldéhyde à 30% en poids, et le pH est réglé à 4,2 à l'aide de 2 parties de vinaigre glacé. Le mélange a été chauf- fé à 70 pendant 20 minutes, refroidi et neutralisé par'alcali.
On obtient une solution incolore, miscible à l'eau en toute pro- portion et indéfiniment stable, qui donne une faible quantité d'un précipi- té blanc, sans que la solubilité soit diminuée.
3) 76 parties de sulfo-urée ont été chauffées avec 20 parties d'eau et 2 parties d'ammoniaque concentrée pendant 20 - 30 minutes à 80 90 C., on ajoute ensuite, à la température d'environ 30 , 300 parties de formaldéhyde à 30 % en poids, on règle le pH à 3 - 4 et on effectue la con- densation pendant 20 - 30 minutes à la température de 70 - 80 C Après le refroidissement à 25 on neutralise à l'aide d'alcali.
Le produit de la réaction est une solution claire facilement soluble, stable même en milieu acide, qui après évaporation peut être soli- difiée de la façon habituelle pour donner une colle visqueuse.
<Desc/Clms Page number 4>
4) A 30 parties d'urée et 38 parties de sulfo-urée on ajoute 50 parties d'une solution aqueuse de méthylamine à 5 % on chauffe pendant 20 minutes à 80 - 90 , et on ajoute alors, à la température de 30 - 40 , 350 parties de formaldéhyde à 30 % en poids, on règle le pH à 3 - 4 et on condense pendant 20 - 30 minutes à la température de 70 - 80 C. Après la fin de la réaction on refroidit et on neutralise.
On obtient une solution résineuse incolore, claire qui a les mêmes propriétés que les produits de condensation décrits dans les exemples précédents.
5) A 60 parties d'urée on ajoute 14 parties d'eau et 1,5 par- ties d'ammoniaque concentré, on chauffe pendant 20 minutes à 90 - 95 C on refroidit à 45 - 50 C. et après avoir réglé le pH à 3 - 4 on condense peu à peu à l'aide de 28 parties d'acroléine ajoutées successivement, en- suite on chauffe encore pendant 5 - 10 minutes à 70 - 80 C., on ajoute a-' lors, à la température de 30 - 35 C., 300 parties de formaldéhyde à 30% en poids, on chauffe pendant environ 30 minutes à 70 C., on refroidit a- lors à 20 - 25 et on neutralise à l'aide de lessive de soude.
On obtient une solution résineuse claire comme l'eau, jaunâtre à faiblement orange, stable, ayant une faible odeur de formaldéhyde, exemp- te de précipités, qui est miscible en toute proportion avec l'eau.
REVENDICATIONS.
1) Procédé de préparation de produits de condensation solubles dans l'eau à partir d'urée et d'aldéhydes, caractérisé en ce que des com- binaisons de la formule générale
EMI4.1
dans laquelle R1 est de l'oxygène, du soufre ou de l'imine,
R2 et/ou R3 de l'hydrogène, de l'alkyle, de l'alkényle, de l'aryle, de l'aralkyle, ou des acyles d'acides saturés ou non saturés sont traitées au préalable, à des températures plus élevées, de préférence comprises entre 80 et 100 C., avec de l'ammoniaque ou ses dérivés de la formule générale
EMI4.2
dans laquelle R1, R2, et/ou R3 désignent suivant le cas l'hydrogène, l'al- kyle, l'oxyalkyle ou l'hydroxyle, sur quoi a lieu la condensation, en mi- lieu acide, avec des aldéhydes.