CH430202A - Verfahren zur Herstellung von Aminoplastharzen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von Aminoplastharzen
Die Kondensation von Harnstoff, Biuret oder Cyanursäure mit Formaldehyd und die Verätherung derartiger Methylolverbindungen mit Alkoholen ist seit langem bekannt. Es ist jedoch bisher noch nicht gelungen, Biuret oder Cyanursäure aus Harnstoff oder einem anderen Ausgangsmaterial in technisch einfacher und wirtschaftlicher Weise herzustellen; die Ausbeuten an reinen Produkten bei den hierfür bekannten Verfahren sind jeweils nur gering. Ebenso war es bisher nicht möglich, beständige, mindestens 50 % ige wässrige Lösungen von gegebenenfalls mit 1 wertigen Alkoholen verätherten Harnstoff-Formaldehyd-Harzen zu erhalten.



   Es wurde nun gefunden, dass man neue, wertvolle Aminoplastharze aus einem Ausgangsmaterial herstellen kann, das man in technisch besonders einfacher Weise durch Schmelzen von Harnstoff bei etwa 130 bis 2000 gewinnt, bis 1 Gewichtsteil der Schmelze mindestens 1 bis höchstens 15 Volumteile siedender n Natronlauge zu seiner klaren Auflösung benötigt.



   Solche Produkte enthalten je nach Dauer und Temperatur des Schmelzprozesses neben Biuret wechselnde Megen von Triuret, Melamin, Ammelin, Ammelid, Cyanursäure und Cyanursäuretriureid sowie nicht umgesetzten Harnstoff. Der Gewichtsverlust der Schmelze beträgt dann mindestens   14 %    des eingesetzten Harnstoffs.



   Die Zusammensetzung der Schmelzprodukte kann auch durch Zusatz einer oder mehrerer der obengenannten Komponenten vor Beginn oder während der Schmelze variiert werden, nur darf hierbei der Endgehalt an Harnstoff 50 % nicht wesentlich überschreiten. Auch der Zusatz von bis zu insgesamt 50 % an Dicyandiamid, Guanidin,   Dicyandiamidin,    Alkyl- oder Arylguanaminen sowie Thioharnstoff zu den Schmelzen ergibt Endprodukte, die nach der Umsetzung mit Aldehyden wertvolle Aminoplastharze liefern. Der Reaktionsverlauf, der im wesentlichen durch eine Ammoniakabspaltung neben geringer Wasser- und Kohlendioxydabspaltung gekennzeichnet ist, lässt sich weiterhin durch den Zusatz von wasser aufnehmenden Mitteln, wie Kieselgel, geglühtem Natriumsulfat, Zinkchlorid oder ähnlichen Trockenstoffen in der Richtung auf vermehrte Wasserabspaltung verschieben.

   Hierdurch wird die Bildung von Cyanursäure zurückgedrängt.



   Die Herstellung der neuen Aminoplastharze aus den oben beschriebenen Schmelzprodukten erfolgt durch Umsetzung mit Aldehyden, insbesondere Formaldehyd, in wässriger oder praktisch wasserfreier Form, vorzugsweise im stark alkalischen bis schwach sauren pH-Bereich und gegebenenfalls unter gleichzeitiger oder anschliessender Verätherung mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen z. B. im alkalischen oder sauren Medium.



  Hierbei ist es unwesentlich, ob die Schmelze unmittelbar im Anschluss an ihre Herstellung im noch flüssigen Zustand oder aber nach dem Abkühlen und Zerkleinern in fester Form weiterverarbeitet wird.



   Die erfindungsgemäss herstellbaren Aminoplastharze besitzen neben dem Vorteil der Herstellung aus einem technisch besonders leicht zugänglichen Ausgangsmaterial im allgemeinen folgende weiteren Vorteile gegenüber bisher bekannten Aminoplastharzen, die aus Harnstoff, Biuret oder Cyanursäure erhältlich sind:
Die Haltbarkeit 50- bis 80 % iger wässriger Lösungen der erfindungsgemäss hergestellten Harze beträgt mindestens mehrere Monate, während wässrige Lösungen von Harnstoffharzen in diesem Konzentrationsbereich wegen mangelnder Löslichkeit entweder nicht herstellbar oder nur wesentlich kürzer haltbar sind.



  Auch Lösungen der neuen Harze, die ausserdem noch saure Katalysatoren enthalten, wie sie z. B. für die Textilveredlung gebräuchlich sind, weisen eine wesentlich bessere Haltbarkeit als analog hergestellte Lösungen von Harnstoffharzen auf.



   Gegenüber den bekannten Biuret- und Cyanursäure Aldehyd Kondensationsprodukten besitzen die Aminoplastharze gemäss der Erfindung im allgemeinen den   Vorteil wesentlich rascherer und vollständigerer Härtung, was sich z. B. bei der Ausrüstung von   Perlontüll    in einem überlegenen Steifeffekt und bei der Tränkung von Papierschichtstoffen in überlegenen Oberflächeneigenschaften äussert.



   Überraschenderweise gelingt es nicht, die geschilderten Vorteile der neuen Aminoplastharze dadurch zu erreichen, dass man die bisher bekannten, getrennt hergestellten Kondensationsprodukte von Harnstoff, Biuret bzw. Cyanursäure und Aldehyden mischt, da diese   Harzmischungen    wegen der Unbeständigkeit der darin enthaltenen Harnstoffharzlösungen rasch inhomogen werden und daher in der Praxis nicht brauchbar sind.



   Besonders wertvolle Harze, insbesondere für die Papierausrüstung, werden gemäss der Erfindung erhalten, wenn ihre Herstellung in Gegenwart von ein- oder mehrwertigen Aminen, Alkanolaminen oder N-substituierten s-Triazonen erfolgt.



   Die neuen Harze sind mischbar mit den bekannten Aminoplastharzen auf der Grundlage von z. B. Melamin, Guanaminen, s-Triazonen, Äthylenharnstoff sowie mit Alkydharzen. Sie eignen sich, gegebenenfalls im Gemisch mit anderen Aminoplast-, modifizierten Alkydharzen usw. als Textilhilfsmittel und als Lacke.   Fer    ner können sie zur Verbesserung der   Nassreissfestigkeit    von Papier und zur Tränkung von Bahnen für Schichtpressstoffe sowie als Klebstoffe und Binder eingesetzt werden.



   Beispiel
240 Gewichtsteile Harnstoff werden geschmolzen und   4-5    Stunden lang bei   170-1750    gehalten, bis ein Gewichtsverlust von 36 Gewichtsteilen eingetreten ist.



  Ein Gewichtsteil der Schmelze benötigt dann 1,2 Volumteile siedender n-Natronlauge zu seiner klaren Auflösung. Nun wird die Schmelze nach dem Abkühlen auf 1100 mit 462 Gewichtsteilen wässrigem 39prozentigem Formaldehyd und 1,6 Gewichtsteilen 50prozentiger Natronlauge versetzt und die klare Lösung 3 Stunden bei   75-800    gehalten. Dann gibt man 150 Gewichtsteile Methanol und 0,25 Gewichtsteile 37prozentige Salzsäure zu, kocht 2 Stunden am Rückfluss und kühlt ab.



  Die so erhaltene Harzlösung kann in dieser Form oder nach dem Eindampfen auf jeden beliebigen Gehalt verwendet werden.



   Zur Beseitigung eines eventuell auftretenden Formaldehydgeruches des Endproduktes können diesem geringe Mengen Harnstoff zugesetzt werden.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Aminoplastharzen mit freien Methylolgruppen, dadurch gekennzeichnet, dass man aminoplastbildende Produkte, die durch Schmelzen von Harnstoff bei einer Temperatur von 130-2000, bis ein Gewichtsteil der Schmelze mindestens 1 bis höchstens 15 Volumteile siedender n-Natronlauge zu seiner klaren Auflösung benötigt, erhalten werden, mit Aldehyden umsetzt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung mit Aldehyden in Gegenwart ein- oder mehrwertiger Amine, Alkanolamine oder s-Triazone durchführt.

   2. Verfahren nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man solche aminoplastbildende Produkte für die Umsetzung ver wendet, die durch Schmelzen von Harnstoff, dem bis zu 50 % seines Gewichts an anderen aminoplastbildenden Substanzen zugesetzt sind, erhalten werden.

   3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man solche aminoplastbildende Produkte verwendet, die durch Schmelzen von Harnstoff oder von einem einen überwiegenden Anteil Harnstoff enthaltenden Gemisch zusammen mit einem Trockenmittel erhalten werden.

   4. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprcühen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Aminoplastharze mit ein- oder mehrwertigen Al koholen veräthert.