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Verfahren zur Härtung von dünnwandigen Platten, Lackschichten, Filmen, Gespinst- fasern u. dgl. aus Kondensationsprodukten von Harnstoff und Formaldehyd.
Bei der Verarbeitung von Kondensationsprodukten aus Harnstoff und Formaldehyd und deren
Derivaten macht sieh für viele Verwendungszwecke der Mangel stark geltend, dass die Massen noch längere
Zeit weich und klebrig bleiben. Es ist bereits bekannt, dass der Härtungsprozess durch mehrstündiges
Erwärmen beschleunigt werden kann.
Es wurde nun gefunden, dass man dünnwandige Gegenstände, wie Platten, Lackschichten, Filme,
Gespinstfasern u. dgl. aus Kondensationsprodukten von Harnstoff und Formaldehyd oder deren Deri- vaten rasch und bequem härten kann, wenn man die Oberflächen der zu härtenden Gegenstände nach- täglich mit Schwefeldioxyd behandelt. Die behandelten Oberflächen verlieren sehr rasch ihre Klebrigkeit und bedecken sich mit einer gehärteten Schicht, die je nach der Intensität der Einwirkung dünner oder dicker ausfällt.
Das Schwefeldioxyd kann z. B. gasförmig mit oder ohne Druck oder in Form einer Lösung ange- wendet werden. Bei Behandlung mit wässrigen Lösungen bildet sich oberflächlich meist eine geringe
Trübung, die für viele Zwecke ohne Belang ist, die aber durch Verwendung gasförmiger schwefliger Säure oder nicht wässriger Lösungsmittel vermieden werden kann.
Die so erzielte Oberflächenhärtung ist beständig und verringert die Quellbarkeit der Konden- sationsprodukte in Flüssigkeiten.
Durch diese bisher nicht bekannte Möglichkeit, die Kondensationsprodukte der genannten Art schnell zu härten, werden für sie ganz neue Verwendungsgebiete erschlossen, ganz abgesehen davon, dass die schon bekannten Verwendungsarten wesentliche Verbesserungen erfahren. Besonders günstig ist die schnelle Oberflächenhärtung für Filmmaterial u. dgl. aus Kondensationsprodukten der genannten Art sowie zur Härtung von solche Kondensationsprodukte enthaltenden Lacken.
Durch die schnelle Härtung wird es z. B. praktisch erst möglich, Gespinstfasern herzustellen, die sich vor den bekannten Kunstfasern durch die wertvolle Eigenschaft auszeichnen, nicht entflammbar zu sein.
Durch Kombination der Schwefeldioxydhärtung mit der Wärmehärtung kann die Erhärtungszeit wesentlich abgekürzt und der Erhärtungsgrad bedeutend verbessert und in weiten Grenzen variiert werden.
Das Verfahren ist auch auf andere Kondensationsprodukte ähnlicher Art oder Gemische solcher anwendbar.
Statt des Schwefeldioxyds kann man, wie sich weiter gezeigt hat, auch andere, insbesondere flüchtige Säuren oder Säureanhydride verwenden. Die Härtung kann je nach der Art und Konzentration der angewendeten Säuren bzw. Säureanhydride und je nach dem Herstellungsverfahren der zu härtenden Kondensationsprodukte sehr verschieden sein. Auch die Dauer der Einwirkung der Säuren usw. beeinflusst den Grad und die Art der Härtung, und man hat es z. B. vollkommen in der Hand, die Härtung nur auf eine Oberflächenhaut zu beschränken oder sie weiter in die Tiefe gehen zu lassen. Bei geeigneter Wahl der Säure oder des Säureanhydrids bleiben die Kondensationsprodukte, sofern sie vor der Behandlung klar waren, wasserklar.
Man kann je nach dem angestrebten besonderen Zweck die Säure usw. gas-oder dampfförmig oder in Wasser oder andern Lösungsmitteln gelöst und gegebenenfalls auch unter erhöhtem oder vermindertem Druck anwenden.
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Beispiel 1 : Es werden 6 Teile Harnstoff, 0'2 Teile Mono-und 0'5 Teile Dinatriumphosphat in 5 Teilen Wasser in der Wärme gelost. Die Losung wird langsam zu 18'75 Teilen 32% igem Formaldehyd hinzugefügt. Nach dem Abdampfen der Hauptmenge des Wassers wird das stark viskose, gerade noch giessfähige Kondensationsprodukt auf eine glatte Fläche gegossen und darauf in eine Schwefeldioxydatmosphäre gebracht. Bereits nach wenigen Minuten hat sich eine feste, nicht mehr klebrige Oberflächenhaut gebildet. Bei grösserer Schichtdicke kann eine Nachhärtung in der Wärme von Vorteil sein.
Beispiel 2 : Ein aus dem, wie in Beispiel 1 hergestellten und eingedampften, viskosen HarnstoffFormaldehydkondensationsprodukt ähnlich wie ein Kunstseidenfaden erzeugter Faden durchläuft eine Härtungszone, bestehend aus einer warmen Schwefeldioxydatmosphäre, oder ein Härtungsbad, bestehend z. B. aus einer Lösung von Schwefeldioxyd in Aceton. Er erhärtet hierin und kann dann weiter zuGespinsten verarbeitet werden.
Beispiel 3 : Eine nach einem der bekannten Verfahren durch Kondensation von Harnstoff mit Formaldehyd und Abdampfen des Wassers erhaltene viskose Masse wird als Isolierlack dünn auf einen zu isolierenden Gegenstand aufgebracht. Durch Behandlung mit Ameisensäuredämpfen verliert das Kondensationsprodukt nach kurzer Zeit seine Klebrigkeit und erhärtet vollständig.
Beispiel 4. Eine durch Kondensation von Harnstoff mit Formaldehyd und Abdampfen des Wassers erhaltene viskose Masse wird in die Form einer Linse gegossen und so lange auf einer Temperatur von 600 gehalten, bis sie genügend fest ist, um ohne Formveränderung aus der Form genommen zu werden.
Die noch verhältnismässig weiche linsenförmige Masse wird jetzt einen Tag in gasförmige Flusssäure gehängt und erhärtet hierin derart, dass sie gleich darauf spiegelblank poliert werden kann. Dasselbe wird durch kurzes Eintauchen in 40% ige Flusssäure und geeignete Nachbehandlung für die Oberfläche selbst ganz weicher Massen erreicht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Härtung von dünnwandigen Platten, Lackschichten, Filmen, Gespinstfasein u. dgl. aus Kondensationsprodukten von Harnstoff und Formaldehyd oder deren Derivaten, dadurch gekennzeichnet, dass man Schwefeldioxyd in gasförmigem oder gelöstem Zustande in der Kälte oder Wärme nachtäglich auf die Oberfläche des Kondensationsproduktes einwirken lässt.