DD218764A3 - Verfahren zur herstellung von hochreaktiven, partiell veretherten amiontriazin- formaldehyd- kondensaten - Google Patents
Verfahren zur herstellung von hochreaktiven, partiell veretherten amiontriazin- formaldehyd- kondensaten Download PDFInfo
- Publication number
- DD218764A3 DD218764A3 DD24123482A DD24123482A DD218764A3 DD 218764 A3 DD218764 A3 DD 218764A3 DD 24123482 A DD24123482 A DD 24123482A DD 24123482 A DD24123482 A DD 24123482A DD 218764 A3 DD218764 A3 DD 218764A3
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- formaldehyde
- condensation
- condensates
- butanol
- highly reactive
- Prior art date
Links
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 75
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 47
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 28
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 14
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 26
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 19
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 17
- XOGJBKWFLRETGW-UHFFFAOYSA-N 5-aminotriazine-4-carbaldehyde Chemical compound NC1=CN=NN=C1C=O XOGJBKWFLRETGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 8
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009510 drug design Methods 0.000 abstract description 2
- SAESCDGAKWEZRD-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;triazin-4-amine Chemical compound O=C.NC1=CC=NN=N1 SAESCDGAKWEZRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 12
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical group OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- -1 aliphatic alcohols Chemical class 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QQOWHRYOXYEMTL-UHFFFAOYSA-N triazin-4-amine Chemical compound N=C1C=CN=NN1 QQOWHRYOXYEMTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 3
- 125000000879 imine group Chemical group 0.000 description 3
- 150000002466 imines Chemical class 0.000 description 3
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 125000004106 butoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000007974 melamines Chemical class 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- BPXVHIRIPLPOPT-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(2-hydroxyethyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound OCCN1C(=O)N(CCO)C(=O)N(CCO)C1=O BPXVHIRIPLPOPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150088993 62 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- MPFUOCVWJGGDQN-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;1,2-xylene Chemical group CCCCO.CC1=CC=CC=C1C MPFUOCVWJGGDQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 1
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- XMYQHJDBLRZMLW-UHFFFAOYSA-N methanolamine Chemical class NCO XMYQHJDBLRZMLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000013558 reference substance Substances 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- LHLRNHFOAYILKN-UHFFFAOYSA-N triazin-4-amine 1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound N1=C(N)N=C(N)N=C1N.NC1=NN=NC=C1 LHLRNHFOAYILKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WEWFIUPOLKEEJP-UHFFFAOYSA-N triazine-4,6-diamine Chemical class NC1=CC(N)=NN=N1 WEWFIUPOLKEEJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Abstract
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON HOCHREAKTIVEN, PARTIELL VERETHERTEN AMINOTRIAZIN-FORMALDEHYD-KONDENSATEN. DIE ERFINDUNG BETRIEFFT EIN VERFAHREN ZU HERSTELLUNG DIESER KONDENSATE, DIE ALLEIN ODER IN KOMBINATION MIT ANDEREN LACKHARZEN, HAUPTSAECHLICH MIT KURZOELIGEN ALKYDHARZEN, ALS BINDEMITTEL IN THERMISCH HAERTBAREN UEBERZUGSMITTELN FUER HAERTUNGSTEMPERATUREN UNTERHALB 90 GRAD CELSIUS ANWENDBAR SIND. ZIEL UND AUFGABE DER ERFINDUNG IST ES, EIN VERFAHREN ZU ENTWICKELN, DASS DURCH RATIONELLE GESTALTUNG DES VERFAHRENSWEGES DIE BENUTZUNG UEBLICHER ANLAGENTECHNIK UND ROHSTOFFE ERLAUBT, WOBEI DIE AUFARBEITUNG DER KONDENSAT-LOESUNG OHNE ZUSAETZLICHE VERFAHRENSSTUFEN UND OHNE ANWENDUNG VON UNTERDRUCK ERFOLGEN SOLL. ES WURDE GEFUNDEN, DASS KONDENSATE MIT UNGEWOEHNLICH GROSSER HAERTUNGSFAEHIGKEIT ENTSTEHEN, WENN AUS DER REAKTIONSMISCHUNG ENTHALTEND 1 MOL MELAMIN, 3-4 MOL FORMALDEHYD UND MINDESTENS 7 MOL BUTANOL, NACH DER ALKALISCHEN KONDENSATION 20 BIS 30 WEW.% DES INSGESAMT ABZUFUEHRENDEN WASSERS ENTFERNT WIRD UND DANACH BEI DER SAUREN KONDENSATION DURCH ZUSATZ VON WAESSRIGER SALZSAEURE BEI EINEM PH-WERT ZWISCHEN 6,2 UND 6,8 UNTER WERWAERMUNG DIE ENTFERNUNG DES RESTWASSERS ERFOLGT, WONACH DIE KONDENSAT-LOESUNG BEI NORMALDRUCK DIREKT AUF DEN GEWUENSCHTEN FESTSTOFFGEHALT EINGEENGT WIRD.
Description
Verfahren zur Herstellung von hochreaktiven, partiell veretherten Aminctriazin-Formaldehyd-Kondensaten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochreaktiven, partiell veretherten Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensaten, die allein oder in Kombination mit anderen Lackharzen, hauptsächlich mit kurzöligen Alkydharzen, als Bindemittel in thermisch härtbaren Oberzugsmitteln für niedrige Hartungstemperaturen unterhalb 90 0C anwendbar sind«
"Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensate, deren Methylolgruppen partiell oder total mit einwertigen aliphatischen Alkoholen verethert sind, werden schon seit langem als Bindemittel, hauptsächlich in Kombination mit anderen Lackharzen, für thermisch härtbare Oberzugsmittel eingesetzt. Im wesentlichen erfolgt die . ,Herstellung dieser Kondensate in der Weise, daß ein Aminotriazin mit Formaldehyd und einem einwertigen aliphatischen Alkohol in der Wärme chemisch umgesetzt wird, wobei das in der Reaktionsmischung vorhandene und gebildete Wasser durch Kreislaufdestillation entfernt wird. Im Lauf der Zeit haben sich viele
verschiedene Verfahren zur Herstellung von verethrten Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensaten herausgebildet, die durch bestimmte technologische und stoffliche Merkmale ihre spezifische Gestaltung erfahren haben;. Gewöhnlich erhält man nach diesen älteren Verfahren' Kondensate, die in Kombination mit kurzöligen Alkydharzen erst nach einer thermischen Härtung bei 120 C oder darüber Überzüge mit hinreichender Vernetzung und Härte ergeben!, ·
Besonders in neuerer Zeit haben energiesparende Härtungsverfahren bei der Beschichtung mit thermisch härtbaren Oberzugsmitteln großes Interesse gefunden!. Diese hochreaktiven, partiell veretherten Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensate unterscheiden sich von entsprechenden Kondensaten mittlerer oder niedriger Reaktivität, weil sie in Kombination mit kurzöligen Alkydharzen Lackfilrae ergeben, die schon nach einer thermischen Härtung bei 80 bis 90 0C innerhalb von 30 bis 60 Minuten eine hinreichende Vernetzung und Härte erlangen;. Außerdem enthalten sie überhaupt keinen freien Formaldehyd oder ihr Gehalt daran ist zumindest nur gering, so daß die sonst üblichen Belästigungen durch den stechenden Geruch bei der Verarbeitung eingeschränkt sind und die hochreaktiven Kondensate als umweltfreundlicher gelten können?.
Nach dem herkömmlichen Erkenntnisstand, der in Patentschriften und wissenschaftlichen Publikationen seinen Niederschlag gefunden hat, sind hochreaktive Arainotriazin-Formaldehyd-Kondensate vergleichsweise zu mittelreaktiven Kondensaten durch folgende charakteristische Merkmale ausgezeichnet:
. ..- geringerer Gehalt an freiem Formaldehyd
- geringerer Veretherungsgrad
- höherer Gehalt an Imin-/Amingruppen
- Bevorzugter Einsatz von Veretherungsalkoholen mithöherer Flüchtigkeit (beispielsweise Einsatz von i-Butanol anstelle von n-Butanol)
Für die Herstellung von hochreaktiven Aminotriazin-Forraaldehyd-Kondensaten sind schon mehrere Verfahren bekannt.
In der CH-PS 491t.187 wird ein Einbrennlack auf Basis von Alkyd- und verethertem Aminotriazinharz vorgestellt, der - bezogen auf Aminotriazinharz - weniger als 1 % freien Formaldehyd enthält»» Dies wird durch eine chemische Nachbehandlung erreicht· In der NL-PS 6.805·.915 werden vereinerte Melaminharze' beschrieben, die von vornherein keinen freien Formaldehyd enthalten!. Hierbei wird Melamin mit festem Formaldehyd und einem einwertigen mit Wasser praktisch nicht mischbaren aliphatischen Alkohol in Gegenwart einer organischen oder anorganischen Säure in der Wärme umgesetzt;» Charakteristische Merkmale dieses Verfahrens sind die alleinige Verwendung von festem Formaldehyd und die Durchführung der Veretherung von primär gebildeten Methylolmelamin-Verbindungen unter vermindertem Drucki» Als ein sehr wesentlicher Faktor für die Qualität der Kondensate ist die schnelle Abführung des in der Reaktionstniscbung vorhandenen Wassers zu bewerten:. Infolgedessen wird auch der Zugabe des Schleppmittels zum richtigen Zeitpunkt große Bedeutung beigemessen:, weil sonst die Gefahr einer Gberkondensation besteht!. Das in der DE-AS Ii«669·«868 vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung veretherter Melaminharze kommt dem in der NL-PS 6>.8O5u915 beschriebenen Verfahren in vieler Hinsicht nahe?» Charakteristisch auch für dieses Verfahren ist die Durchführung der Veretherung von primär gebildeten Methylolamin-Verbindungen durch den Alkohol unter soweit verringertem Druck, daß die Siedetemperatur unter 100 0C liegt..
Ein Mangel dieser beiden Verfahren ist die alleinige Verwendung von festem Formaldehyd· Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Einbrennlacken auf Alkyd-Melarainharz-Basis für 80 bis 90 0C wird in der OE-AS lu494.507 beschrieben!« Ein wesentlicher Aspekt dieses Verfahrens ist die Anwesenheit von niederen wasserlöslichen Alkoholen-, Ketonen oder Ethern während der Kondensation, um diese in ge^- wünschte Richtung ablaufen zu lassen!. Ein Vorteil des Verfahrens ist,, daß Formaldehyd als wässerige Lösung eingesetzt werden kann und die Entfernung des Wassers während der Kondensation und Veretherung unter Normaldruck durchgeführt wird· Doch auch bei diesem Verfahren wird Unterdruck angewandt, um das Lösungsmittel abzudestillieren und dabei eine Temperatur von 100 bis 105 0C nicht zu überschreiten. Nachteilig ist weiterhin die Mitverwendung von Methanol oder Benzen bei der Kondensation, weil diese in dem anfallenden Destillat enthalten sind und zur'Vermeidung von Umweltbelastungen ein nicht unerheblicher Aufwand für die Destillataufarbeitung notwendig ist!.
Die DE-AS li.27Si.051 bezieht sich auf die Verwendung von formaldehydfreien veretherten Melamin-Forraaldehyd-Harzen in Kombination mit Alkydharzen für Einbrennlacke. Das Verfahren beschränkt sich auf die Verwendung von i-Butanol als Veretherungsalkohol und bevorzugt den Formaldehyd in möglichst wasserarmer Form;. In der AT-PS 304r.725 wird ein Verfahren beschrieben, das zur Herstellung von hochreaktiven Arainotriazin-Aldehyd-Kondensaten Tris-(2-hydroxyethyl)-iso-cyanurat verwendet;.
Die der At-PS 313U437 zugrundeliegenden Melamin-Aldehyd-Kondensate sind N-Butylolalkylether des Melamins mit einem Alkylrest von 1 bis 4 C-Atomen-, die allein oder gemeinsam mit den gewöhnlichen Melamin-Formaldehydüondensaten eingesetzt werden!·
Bevorzugt wird Trimethoxyisobutylmelamin verwendet!. In der DE-PS 970.453 ist ein Verfahren zur Herstellung, butanolmodifizierter Melaminharze beschrieben, bei dem \ ca!. 6 Mol Melamin in einer wäßrigbutanolischen Lösung zunächst bei einem pH-Wert von mindestens 8,5 umgesetzt werden, dann das Vorkondensat teilweise, df. hi. bis zu 50 %, entwässert wird und im Anschluß daran in bekannter Weise durch Ansäuern auf einem pH-Wert von 4,5 - 5,5 die Kondensation unter Temperaturerhöhung auf über 90 C (bis ca. 100 0C DE-PS lU055i.811) erfolgt.
\ Gerade nach diesem Verfahren wurden aber Kondensate erhalten:, die sich durch eine ungewöhnliche Stabilität gegenüber weiterkondensierenden bzw. aushärtenden Einflüssen wie Wärme und Säure auszeichnen;.
Den schon bekannten Verfahren haften verschiedene technologische und ökonomische Mängel am, deren Beseitigung oder zumindest Minderung an sich wünschenswert und dem technischen Fortschritt dienlich wäre?. Bei den einzelnen Verfahren sind nicht alle Mängel zugleich zu finden,-, vielmehr treten sie verschiedentlich nur gesondert auf;.
Zu den Mängeln gehören: (a) die Anwendung von Vakuum zur Regulierung der Qestillationsteraperatur bei der Kondensation und Einengung der Kondensatlösung:, (b) der Einsatz von Schleppmitteln bei der Kreislaufdestillation sowie die Beseitigung bzw· Aufarbeitung der schleppmittelhaltigen Destillate, (c) der höhere Aufwand für die Kontrolle und Steuerung der Verfahrensdurchführung, (d) die längere Zeit für die Kondensatherstellung und Aufarbeitung der Kondensatlösungen, (e) die Verwendung von bestimmtem, nicht unbedingt üblichen Rohstoffen und (f) die Schwierigkeiten der Einpassung des Verfahrens in eine vorhandene Anlagentechnik, die schon für die Herstellung von mittel- und niedrigreaktiven Kondensaten , benutzt wirdf.
Das Ziel der Erfindung besteht in der Herstellung von Lösungen hochreaktiver partiell veretherter Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensate, die mit den üblichen Lösungen von kurzöligen Alkydharzen oder wärmehärtbaren Acrylpolymeren unbegrenzt verträglich sind und in kombinierter Form be,i Temperaturen zwischen 70 und 90 0C innerhalb von 20 bis 60 Minuten Filme von hoher Härte ergeben;.
Weiterhin sollen die Kondensate in zeit- und kostensparender Weise herstellbar sein,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von hochreaktiven partiell veretherten Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensaten zu schaffen, daß durch rationelle Gestaltung des Verfahrensweges die Benutzung derselben Anlagentechnik unter Einsatz der üblichen Rohstoffe erlaubt,,die man auch bei der Herstellung von mittel- und niedrigreaktiven Kondensaten anwendet;. Die Aufarbeitung der Kondensatlösung soll ohne zusätzliche Verfahrensstufen und ohne Anwendung von Unterdruck erfolgen!«
Die schon bekannten Verfahren beruhen im wesentlichen auf der Erkenntnis, daß die hohe Reaktivität der Kondensate in Beziehung zu dem niedrigen Gehalt an freiem Formaldehyd und zu dem hohen Gehalt an Amin- bzw. Imingruppen besteht*. Außerdem wird die Verwendung von i-Butanol anstelle von n-Butanol als förderlich für die Reaktivität der Kondensate angesehenr. Bei der Wahl der Verfahrensbedingungen und der Gestaltung der Verfahren überhaupt bestand ein mäßgebender Gesichtspunkt darin, die sogenannte Oberkondensation bei der Herstellung der Kondensate zu vermeidende
Öberraschend wurde gefunden, daß partiell mit n-ButanoI veretherte Aminotriazin-Förmaldehyd-Kondensate eine außerordentlich hohe Härtungsfähigkeit unterhalb 90 C besitzen, allein oder in Kombination mit kurzöligen Alkydharzen, wenn diese neben einem relativ hohen Gehalt an Amin- bzw. Imingruppen auch eine relativ "hohe Molmasse haben;. Der erfinderischen Lösung liegt demnach die wichtige neue Erkenntnis zugrunde, daß die Härtung der Kondensate - entgegen der üblichen Auffassung - durch Weiterführung der Kondensation zu größeren Molmassen noch erheblich gesteigert werden kann?. Demnach wird die Härtungsfähigkeit von partiell veretherten Arainptriazin-Formaldehyd-Kondensaten unterhalb 90 0C. sowohl durch ihre Funktionalität als auch durch ihre Molmasse entscheidend bestimmt;. Der Einsatz von anderen Alkoholen als n-Butanol ist hingegen keine notwendige Bedingung zur Steigerung der Härtungsfähigkeit;.
Es mußte deshalb eine technologische Lösung gefunden werden, um hochreaktive partiell veretherte'Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensate mit relativ hohen Gehalten an Arain- bzwr. Imingruppen und relativ großen mittleren Molmassen herzustellen?.
Erfindungsgemäß werden die hochreaktiven partiell veretherten Aminotriazin-Forraaldehyd-Kondensate erhalten, indem Aminotriazin mit Formaldehyd und einwertigen mit Wasser nicht oder nur begrenzt mischbaren Alkoholen in der Wärme chemisch umgesetzt wird, wobei das während der Reaktion gebildete und das durch die Rohstoffe in die Reaktionsmischung eingebrachte Wasser durch azeotrope Kreislaufdestillation unter Normaldruck fortlaufend entfernt werden mußf. Für das erfinderische Verfahren wird als Aminotriazin bevorzugt Melamin eingesetzt?. Neben Melamin können anteilig auch Diaminotriazine wie Benzoguanarain oder substituierte Melamine eingesetzt werd.ent. Harnstoff oder Harnstoffderivate sind ebenfalls
für den partiellen Ersatz des Melamins geeignet, doch sollte die substituierte Menge.- bezogen auf Melamin 25 Gewi-% nicht überschreiten!. Formaldehyd wird bevorzugt in Form seiner wässerigen Lösung (ca:· 30 Gew«-%) eingesetzt!. Daneben kann Formaldehyd auch in polymeren Form·, beispielsweise als Paraforraaldehyd mit ca. 5 Gen»-% Wasser, anteiligt verwendet werden;. Die Mitverwendung von Paraforraaldehyd erweist sich als günstig/ wenn die Kreislaufdestillation in kürzerer Zeit durchgeführt werden soll·« Ein wesentlicher energetischer oder ökonomischer Vorteil ist allerdings durch den Einsatz von Paraformaldehyd nicht zu erzielea, weil für dessen Gewinnung der Aufwand an Energie und Technologie ohnehin bedeutend größer ist. Zur Veretherung der raethylolierten Aminotriazin-Verbindungen wird bevorzugt n-Butanol eingesetzt?. Die Verwendung von Amylalkoholen oder noch anderen aliphatischen Alkoholen mit längeren G-Ketten ist möglich, doch entsteht daraus kein Vorteil,·. In erster Stufe wird die Herstellung der Kondensate in alkalischem Medium durchgeführt, indem die Reaktionsmischung, bestehend aus Melamin, Formaldehyd in wässeriger Lösung (ca. 30 %ig) und Butanol·, durch Zugabe von Alkali auf einen pH-Wert zwischen S.2 und θ.8 eingestellt und auf 90 bis 95 0C erwärmt wirdu In diesem Temperaturbereich werden unter Normaldruck 20 bis 30 Gewu-% des insgesamt abzuführenden Wassers durch Kreislaufdestillation aus der Reaktionsmischung bei Rückführung des Butanols entfernte. Die Zusammensetzung der Reaktionsmischung wird so gewählt;, daß 3 bis 4 Mole Formaldehyd und 7 bis 12 Mole Butanol auf 1 Mol Melamin entfallen*.
In zweiter Stufe wird die Kondensation und Veretherung der Reaktionsmischung in saurem Medium fortgesetzt?. Ein pH-Wert zwischen 5?.2 und Θ.8 wird durch Zugabe von wäs-
.'., ' ι seriger Salzsäure eingestellt:. Das Restwasser wird in
_ Q —
der Wärme durch Kreislaufdestillation unter Normaldruck entfernt, wobei die Temperatur im Bereich zwischen 95 und 116 0C allmählich ansteigt. Nach Beendigung der Wasserabführung durch Kreislaufdestillation wird die Kondensatlösung eingeengt, indem Butanol am absteigenden Kühler unter Normaldruck abdestilliert wird, bis ein Feststoffgehalt zwischen 52 und 62 Gewf.-% erreicht istr. Durch Zugabe von Butanol-Xylen-Mischungen oder Butanol allein wird die Kondensatlösung auf einen handelsüblichen Feststoff gehalt von 50 Gew.,-% eingestellt!. Zuletzt wird die Kondensatlösung noch filtriert;. Eine besondere Ausführungsform des Verfahrens besteht darin?, daß nach Beendigung der Wasserabführung durch Kreislaufdestillation diese noch ca-« 60 Minuten fortgesetzt wird, ehe mit der Einengung der Kondensatlösung begonnen wird. Bei dieser Ausführungsform wird vor allem der erwünschte Effekt einer Molraassenvergrößerung merklich verstärkt.
Durch diese Maßnahmen wird außerdem eine zusätzliche Möglichkeit erschlossen, um Kondensate mit ungewöhnlich großer Härtungsfähigkeit zu gewinnenr. Im Gegensatz zu den Darlegungen in einigen schon bekannten Verfahrensbeschreibungen., wonach Oberkondensationen sorgsam zu vermeiden sind,, werden erfindungsgemäß Kondensate mit relativ großen mittleren Molmassen angestrebt·. Ein besonderes Merkmal des neuen Verfahrens besteht darin., daß auf die bei den bekannten Verfahren übliche Neutralisation am Ende der Wasserabführung durch Kreislaufdestillation verzichtet wird;. Infolgedessen erübrigt sich die sonst notwendige Abkühlung und erneute Erhitzung sowie die evtL. zweckmäßige Abscheidung von ausgeschiedenen Salzen vor der weiteren Aufarbeitung der Kondensatlösungen!. Die Neutralisation kann unterbleiben, weil Salzsäure zur Einstellung des sauren Mediums verwendet wird, die infolge ihrer Flüchtigkeit mit den Resten von Wasser und freiem Formaldehyd bei der
destillativen Aufarbeitung der Kondensatlösung entweicht,· Deshalb ist die Kondensatlösung nach vollzogener Einengung nahezu neutral und bei Normaltemperatur allein oder in Kombination mit kurzöligen Alkydharzen über mehrere Monate lagerstabil1.
Ein weiteres besonderes Merkmal des neuen Verfahrens besteht noch darin, daß die chemische Umsetzung der Reaktionsmischung unter Normaldruck erfolgt und auf die zusätzliche Verwendung eines Schleppraittels verzichtet wird·. Die Abführung des Wassers geschieht in der Weise, daß Wasser mit dem als Veretherungsalkohol und Lösungsmittel fungierenden Butanol azeotrope Gemische bildet» die bei der Kreislaufdestillation abgeführt werden?. Das im Kondensat freigesetzte Butanol wird in die Reaktionsmischung zurückgeführt,. Die bei den bekannten Verfahren gerade angestrebte schnelle Abführung des Wassers aus der Reaktionsaischung, die den Einsatz zusätzlicher Schleppraittel und die Anwendung von Unterdruck geraten erscheinen lassen, wird nach dem neuen Verfahren unterlassen?. Durch die längere Verweilzeit des Wassers in der Reaktionsmiscbung wird die Kondensation zu Lasten der Veretherung gefördert und Kondensate mit größeren mittleren Molmassen entstehen*. Durch Verzicht auf die Anwendung eines Schleppmittels neben den Rohstoffkomponenten ergeben sich technologische Vereinfachungenu
Ausführungsbeispiele:
Beispiel 1 .
Eine Reaktionsmischung bestehend aus
200 g Melamin
630 g wässerige Formaldehyd-Lösung (30 %±g) 760 g n-Bütanol
in'einem Dreihalskolben mit aufgesetzter Vorrichtung für
- 11 -
Kreislaufdestillation wird durch Zusatz von 3 ml 1 η wässeriger Natronlauge auf einen pH-Wert von 9f.O eingestellt und danach unter Rühren bei Normaldruck auf 93 0C erhitzt'. Das bei der Erhitzung aus der Reaktionsmischung entweichende wasserhaltige Destillat wird abgeführt, wobei das aus dem Kondensat sich abscheidende n-Butanol in die Reäktionsmischung fortlaufend zurückläuft;. In alkalischem Medium wird diesKreislaufdestillation durchgeführt, bis ungefähr 125 g Wasser aus der Reaktionsmischung entfernt sind?« Ohne Unterbrechung der Kreislaufdestillation wird die Reaktionsmischung durch Zusatz von 4,3 ml in wässeriger Salzsäure auf einen pH-Wert von 6,5 eingestellt;. Die Erhitzung der Reaktionsmischung wird unter Normaldruck fortgesetzt,-, wobei die Temperatur allmählich auf 116 0C ansteigt und noch ungefähr 390 g Wasser abgeführt werdend Danach wird die butanolische Kondensat-Lösung ohne vorherige Abkühlung und Neutralisation eingeengt. Am absteigenden Kühler werden noch ungefähr 270 g n-Butanol aus der Kondensat-Lösung bei Normaldruck abdestilliert!. Die eingeengte Kondensat-Lösung mit einem Feststoffgehalt von 58 Gewu-% (bestimmt bei 105 °C/2 Stunden) wird durch Zusatz von n-Butanol auf einen Feststoffgehalt von 50 Gewu-% eingestellt und noch warm filtriert!· Das erhaltene partiell mit n-Butanol veretherte Melamin-Fonnaldehyd-Kondensat hat folgende Kennzahlen:
Methylolzahl (1,2) 95 mg KOH/g
Butoxyzahl (1,2) 340 mg KOH/g
Iminzahl (2) 430 mg KOH/g
Molmasse M (3) 1300
Gelzeit (1) 7 Minuten
Freier Formaldehyd (1) 0,8 Gewu-% Viskosität bei 20 ( (nach TGL 29202/03
Viskosität bei 20 0C 330 raPaus
Anmerkungen zu den Methoden:
. (1) Plaste und Kautschuk 25(1978), 1, 48„i.i.51
(2) Plaste und Kautschuk 27(1980), 9, 528.t.;.532
(3) gelchromatografisch bestimmt
bei Verwendung von HMMM als Bezugssubstanz
Die 50 %ig'e Kondensat-Lösung wird mit einer 60 %igen Lösung eines kurzöligen Sojaöl-alkydharzes in Xylen im Verhältnis Alkydharz zu Kondensat wie 2 : 1 (fest auf fest) kombinierte Die Filme werden auf Prüftafeln aus Glas und Tiefziehblech in Trockenschichtdicken von ca. 30 ^m aufgebracht und nach kurzer Abruf tung bei 90 0C 30 Minuten lang eingebrannt;. Eine Binderaittelkombination gleicher Zusammensetzung wird durch Zugabe einer Mischung von Xylen und n-Butanol (Mengenverhältnis 2:1) verdünnt und danach mit Titandioxid - Rutil pigmentiert!, indem dieses mit einem Labor-Schnellrührer in die Bindemittel-Lösung eingerührt wird;. Die Menge des Verdünnerzusatzes beträgt 20 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile Bindemittel-Lösung, der Pigmentanteil liegt bei 7 Gew.-Teilen;, bezogen auf 100 Gewi.-Teile an festem Bindemittel:1. Der pigmentierte Lack wird in derselben Weise wie Klarlack auf Prüftafeln aufgebracht und die Filme werden ebenfalls nach kurzem Ablüften bei 90 0C 30 ,Minuten eingebrannt. Die Ergenisse der Prüfungen an den Lackfilmen mit dem erfindungsgemäß hergestellten hochreaktiven Melamin-Formaldehyd-Kondensat sind den in der DE-AS 1.494,,507 ausgewiesenen Prüfergebnissen in Tabelle 1 vergleichsweise gegenübergestellt;.
Pendelhärte, Tiefung and Gitterschnitt von Alkyd-Melaminharz-Filmen nach dem Einbrennen bei 90 0C 30 Minuten
Filme mit hochreaktivem MF-Kondensat nach neuem Verfahren Lack nach DE-AS 1?,494.507
| Pendelhärte (s) | nach | TGL 29771 | nach DIN 53157 |
| unpigraentiert | 80 | 6.6:·ϊ.;·62 | |
| pigmentiert | 98 | 93 | |
| Tiefung (mm) | nach | TGL 14302/03 | nach Erichsen |
| unpigmentiert | 8i.7 | — '' . | |
| pigmentiert | 8;.4 | 10f,2:^.,.10.3 | |
| Gitterschnitt | nach | TGL 14302/05 | |
| unpigmentiert | 1 | : : | |
| pigmentiert | 1 |
Reaktionsmischung sowie Durchführung von Kondensation und Veretherung in alkalischem und saurem Medium nacheinander wie in Beispiel 1*. Abweichend von Beispiel 1 wird die Kreislaufdestillation nach Beendigung der Wasserabführung noch 60 Minuten lang fortgesetzt, bevor die Einengung der Kondensat-Lösung auf einen Feststoffgehalt von 62 Gen.-% (bestimmt bei 105 °C/2 Stunden) vorgenommen wird:. Hierzu werden am absteigenden Kühler bei Normaldruck noch ungefähr 330 g n-Butanol überdestilliert:. Die eingeengte Kondensat-Lösung wird durch Zusatz von 21 g Xylen und 145 g n-Butanol auf einen Feststoff gehalt von 50 Gewr.-% eingestellt.
Die Kennzahlen des Melamin-Formaldehyd-Kondensates sind analog zu Beispiel 1 bestimmt worden^
Methylolzahl , 85 mg KOH/g Butoxyzahl 330 mg KOH/g
Iminzahl 410 mg KOH/g
Molmasse M 1400
Gelzeit 5i.5 Minuten
Freier Formaldehyd Q,5 Gew1#-% Viskosität bei 20 C 247 mPa.s
Claims (2)
- - frErfindungsanspruchIi, Verfahren-zur Herstellung von hochreaktiven, partiell veretherten Aminotriazin-Forraaldehyd-Kondensaten in einem 2-Stufen-Prozeß durch Kondensation eines Araonotriazins mit Formaldehyd in wäßriger Lösung und einwertigen, mit Wasser nicht oder nur begrenzt mischbaren Alkoholen in der Wärme unter Anwendung einer azeotropen Kreislaufdestillation bei Normaldruck, in einer ersten, alkalischen Kondensationsstufe bei pH-Werten zwischen 8,0 und 12,0 unter teilweiser Entwässerung und einer anschließenden sauren Kondensationsstufe, dadurch gekennzeichnet,, daß eine Reaktionsmischung, in der auf 1 Mol Melamin 3 bis 4 Mol Formaldehyd und mindestens 7 Mol Butanol entfallen., in Abwesenheit eines zusätzlichen Schleppmittels der Kreislaufdestillation unterworfen wird und nach der alkalischen Kondensationsstufe mit Salzsäure versetzt und bei pH .6,2 bis 6,8 der sauren Kondensation unterworfen wird, worauf bei Normaldruck und fortlaufend steigender Temperatur bis 116 0C die Kondensatlösung direkt auf den gewünschten Feststoffgehalt eingeengt wird:.
- 2, Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich n-Butanol als einwertiger Alkohol eingesetzt wird;. ·
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD24123482A DD218764A3 (de) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | Verfahren zur herstellung von hochreaktiven, partiell veretherten amiontriazin- formaldehyd- kondensaten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD24123482A DD218764A3 (de) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | Verfahren zur herstellung von hochreaktiven, partiell veretherten amiontriazin- formaldehyd- kondensaten |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD218764A3 true DD218764A3 (de) | 1985-02-13 |
Family
ID=5539664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD24123482A DD218764A3 (de) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | Verfahren zur herstellung von hochreaktiven, partiell veretherten amiontriazin- formaldehyd- kondensaten |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD218764A3 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0704467A2 (de) | 1994-09-30 | 1996-04-03 | Basf Aktiengesellschaft | Veretherte Methylolgruppen tragende Aminotriazinharze |
-
1982
- 1982-06-30 DD DD24123482A patent/DD218764A3/de not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0704467A2 (de) | 1994-09-30 | 1996-04-03 | Basf Aktiengesellschaft | Veretherte Methylolgruppen tragende Aminotriazinharze |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2516349C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von verätherten Methylol-melaminen und -benzoguanaminen | |
| WO2007065922A1 (de) | Veretherte melamin-formaldehydkondensate mit hohem feststoffgehalt und geringer viskosität | |
| DE2430899C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von niedrigviskosen körperreichen Melaminharz-Lösungen mit geringem Gehalt an freiem Formaldehyd | |
| DE1040787B (de) | Verfahren zur Herstellung von polymeren Triazinderivaten | |
| EP0200906A2 (de) | Modifiziertes Melaminharz, seine Herstellung und seine Verwendung sowie das Modifizierungsmittel | |
| EP0017887B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von verätherten Methylolmelaminen | |
| EP0012249B1 (de) | Modifiziertes Melamin-Formaldehyd-Harz, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung | |
| DE680707C (de) | Verfahren zur Herstellung von harzartigen Kondensationsprodukten | |
| DD218764A3 (de) | Verfahren zur herstellung von hochreaktiven, partiell veretherten amiontriazin- formaldehyd- kondensaten | |
| CH342753A (de) | Verfahren zur Herstellung einer stabilen Lösung eines härtbaren Kondensationsproduktes aus Melamin, Thioharnstoff und Formaldehyd | |
| EP0011049A1 (de) | Aminoplastharz, die Herstellung desselben und seine Verwendung | |
| DE1770816A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von flexiblen Phenolharzen | |
| EP0062093B1 (de) | Wässrige Aminoplastdispersionen | |
| DE1156558B (de) | Verfahren zur Herstellung von hoehermolekularen Mischkondensaten | |
| DE970453C (de) | Verfahren zur Herstellung von wasserunloeslichen schmelzbaren butanolmodifizierten Melaminharzen | |
| DE612626C (de) | Verfahren zur Herstellung wasserunloeslicher Harze aus Harnstoff oder dessen Derivaten und Formaldehyd bzw. dessen Polymeren | |
| EP0075822B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Aminoplastharzen und deren Verwendung | |
| DE948358C (de) | Verfahren zur Herstellung eines Veraetherungsproduktes eines Polyglycidylaethers | |
| DE969207C (de) | Verfahren zur Herstellung veraetherter Formaldehydkondensationsprodukte von mindestens 2NH-Gruppen enthaltenden Amino-1, 3, 5-triazinen | |
| DE1130822B (de) | Verfahren zur Herstellung lichtechter Kondensationsprodukte durch Nachbehandlung vonSulfonsaeure-gruppen enthaltenden Phenol-Harnstoff-Formaldehydkondensaten mit Phenolen und Formaldehyd | |
| DE2604195C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Melamin-Formaldehydharzen | |
| DE916464C (de) | Verfahren zur Herstellung von haertbaren Lackharzen | |
| DE1495401C (de) | Verfahren zur Herstellung von warmehart baren Kondensaten auf der Basis von Arylathern und Formaldehyd | |
| DE1520692B2 (de) | Verfahren zur herstellung von wasserunloeslichen, in organischen mitteln loeslichen, veraetherten melaminharzen | |
| DE907696C (de) | Verfahren zur Herstellung von Phenolharzen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RPI | Change in the person, name or address of the patentee (searches according to art. 11 and 12 extension act) | ||
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |